JPS60156254A - Disc type brushless motor with one armature coil for flowing one phase - Google Patents

Disc type brushless motor with one armature coil for flowing one phase

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JPS60156254A
JPS60156254A JP1148084A JP1148084A JPS60156254A JP S60156254 A JPS60156254 A JP S60156254A JP 1148084 A JP1148084 A JP 1148084A JP 1148084 A JP1148084 A JP 1148084A JP S60156254 A JPS60156254 A JP S60156254A
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JP
Japan
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armature coil
armature
plastic
coil
brushless motor
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JP1148084A
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Japanese (ja)
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Yoshiteru Takahashi
高橋 義照
Masataka Ogawa
小川 昌貴
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Individual
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To inexpensively manufacture a brushless motor in a mass production by plastic-molding an armature coil and an IC for a drive circuit to form in a plastic plate-shaped armature body. CONSTITUTION:An armature coil 4 is plastic-molded in a plastic plate-shaped armature body. In the coil 4, conductor units 4a, 4b which contribute to the generating torque have a length of approx. diameter of a field magnet, and are formed in a rectangular frame shape having an opening angle width substantially equal to that of a field magnet. An IC6 for a drive circuit is disposed to position a magnetoelectric transducer 5 except the occupying position of the coil 4 of uniform condition with the unit 4a which contributes to the generating torque 7 of the coil 4. The coil 4 and the IC6 are plastic-molded to form a plastic plate- shaped armature 1.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電機子コイル1個の1相通電されるディスク型
ブラシレスモータに関スる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a disc-type brushless motor having one armature coil and which is energized in one phase.

従来において、事務機等種々の装置が出現したことに伴
いそれに適するディスク型ブラシレスモータ、とりわけ
ファンモータが要求されていた。
BACKGROUND ART Conventionally, with the advent of various devices such as office machines, there has been a demand for disk-type brushless motors, especially fan motors, suitable for these devices.

かかるディスク型ブラシレスファンモータは、適用され
る装置によっては、板めて安価で、小型で、しかも極め
て偏平なものが要求されていた。
Such disk-type brushless fan motors are required to be relatively inexpensive, small, and extremely flat, depending on the device to which they are applied.

ここにおいて、この条件を最も満足するものは、電機子
コイルが1個で、しかも位置検知素子が1個の1相通電
されるディスク型ブラシレスファンモータで、このモ7
夕は、マグネット回転子を所定範囲に渡って回動させる
ことはできても連続して強い回転力で回転させることが
できないため、ディスク型ブラシレスファンモータを構
成し得ないものであった。また仮に電機子コイル1個で
位置検知p子1個のモータが回転できるとしても、電機
子コイル1個の場合には、強い回転力が得られない。そ
のためには、電機子コイルを2個以上とする必要がある
Here, the one that most satisfies this condition is a disk-type brushless fan motor that has one armature coil and one position detection element, and is energized in one phase.
In the past, although it was possible to rotate the magnet rotor over a predetermined range, it was not possible to rotate it continuously with a strong rotational force, so it was impossible to construct a disk-type brushless fan motor. Furthermore, even if one armature coil can rotate a motor for one position detection pin, a strong rotational force cannot be obtained with only one armature coil. For this purpose, it is necessary to use two or more armature coils.

ここに、電機子コイル2個をステータ電機子として有す
るディスク型ブラシレスファンモータにおいては、位置
検知素子を2個必要としていた。
Here, in a disk type brushless fan motor having two armature coils as a stator armature, two position detection elements are required.

ここにおいて、位置検知素子としては、ホール素子やホ
ールIC等の磁電変換素子が使用されている場合が多い
がこの位置検知素子は高価であるため、できれば1個の
みとすることが安価で小型のディスク型ブラシレスファ
ンモータを量産し得る点において好ましい。しかしなが
ら、位置検知素子が1個であると、上記1コイルの場合
同様に、モータ起動時においてこの素子が界磁マグネッ
トのN極とS極との境界部、すなわちデッド拳ポイント
を検出していると自起動できないという欠点を有する。
Here, a magneto-electric transducer such as a Hall element or a Hall IC is often used as the position sensing element, but since this position sensing element is expensive, it is preferable to use only one piece because it is inexpensive and small. This is preferable in that the disk type brushless fan motor can be mass-produced. However, when there is only one position detection element, this element detects the boundary between the N and S poles of the field magnet, that is, the dead point, when the motor is started, as in the case of one coil described above. It has the disadvantage that it cannot be started automatically.

上記場合において、電機子コイルを2個から1個に減ら
して回転トルクを小さなものにすることは効率の悪いデ
ィスク型ブラシレスファンモータとなるので、電機子コ
イルの数は2個とし、安価に形成するために位置検知素
子の数を2個から1個に減らし、位置検知素子が1個で
も自起動できるようにしたディスク型ブラシレスファン
モータとすることが望ましい。
In the above case, reducing the number of armature coils from two to one to reduce the rotational torque will result in an inefficient disc-type brushless fan motor, so the number of armature coils is reduced to two, which can be formed at low cost. In order to achieve this, it is desirable to reduce the number of position sensing elements from two to one, and to create a disk-type brushless fan motor that can self-start even with one position sensing element.

そのために、先に本件出願人は実願昭58−28958
号、同58−56.659号において、位置検知素子が
マグネット回転子の停止時あるいは起動時においてデッ
ド・ポイントを検出しているような状態をなくし、常に
マグネット回転子が停止時コキングを発生することによ
り、起動し得′ る状態に移動して停止するように構成
できるようにした安価で有用な位置検知素子1個3.電
機子コイル2個のコアレスタイプのディスク型ブラシレ
スファンモータを提供した。
For this purpose, the applicant first filed Utility Application No. 58-28958.
No. 58-56.659 eliminates the situation where the position sensing element detects a dead point when the magnetic rotor is stopped or started, and the magnetic rotor always generates coking when stopped. 3. One inexpensive and useful position sensing element that can be configured to move to a state where it can be activated and then stop. We provided a coreless disk-type brushless fan motor with two armature coils.

かかるコアレスタイプのディスク型ブラシレスモータは
、2個の電機子コイルを用いているので、かかる2個の
電機子コイルを正しい位置に配設しない場合には、回転
バランスの悪いディスク型ブラシレスモータになる惧れ
がある。また電機子コイルが1個の場合に比較して、電
機子コイル2個の場合には、電機子コイル1個分たけ巻
き工数が増え高価になるし、ハンダ付工程が2回分だけ
増加する(電機子コイル1個からは巻き始め端子及び巻
き終り端子の計2本の端子がでているので、この2個の
端子をプリント基板の所定の箇所にハンダ付する必要が
ある)ので、その分だけ量産においてやっかいになり、
コスト高のディスク型ブラシレスファンモータになる欠
点がある。また種々の事務機の出現により、風量が弱く
ても、極めて厚みの薄いブラシレスファンモータが要求
されているが、従来、市販されている突極形のものによ
ると、極めて厚みの簿いブラシレスファンモータを形成
することができない欠点があった。
Such a coreless disc type brushless motor uses two armature coils, so if these two armature coils are not placed in the correct position, the disc type brushless motor will have poor rotational balance. There is a fear. Also, compared to the case of one armature coil, in the case of two armature coils, the number of winding steps is increased by one armature coil, making it more expensive, and the soldering process increases by two steps ( One armature coil has a total of two terminals, a winding start terminal and a winding end terminal, so it is necessary to solder these two terminals to the specified locations on the printed circuit board.) However, it becomes troublesome in mass production,
The drawback is that it becomes an expensive disk-type brushless fan motor. Also, with the advent of various office machines, there is a demand for extremely thin brushless fan motors that can handle low airflow. There was a drawback that it was not possible to form a motor.

また、従来、コアレスタイプのディスク型ブラシレスフ
ァンモータの場合、電機子コイルヤ通電制御回路用部品
をむき出しにしていると、外界からの衝撃やファンの回
転による風圧等の影響により、電機子コイルが外れたり
する惧れがある。またファンの回転等により生ずる風に
よって、電気回路部品の温度特性が悪くなる倶れがある
。更にまた電機子コイルや電気回路部品に上記風が当っ
て、大きな回転音が生ずる惧れがある。本発明は上記従
来の欠点を解決するためになされたもので、従来の2個
の電機子コイルを用いたと同トルクを発生させることが
できる形状の電機子コイルを1個用いることで、(1)
電機子コイルの位置合せの困難性をな(して回転バラン
スの良いディスク型ブラシレス(ファン)モータを形成
できるようにすること、及び迅速に電機子コイルを配役
ができるようにすること、(2)従来2個必要とする電
機子コイルと同様な回転トルクを発生させることのでき
る形状の電機子コイルを1個にて形成することで、少な
い組立行程で電機子コイルを安価に形成できるようにし
、当該電機子コイルを従来のものより安価に量産できる
ようにすること、(3)電機子コイルの端子のハンダ付
工数を少な(することで安価に量産できるようにするこ
と、(4)駆動回路をIC化して、電機子コイルの厚み
程度以下及び小型のものにおさえ、上記1個の電機子コ
イルのプリント基板に配設された残りのスペースに余裕
を持って配設できるようにすると共に電機子コイルを有
するステータ電機子を厚みの簿い円板状のものにし得る
ようにすること、(5)位置検知素子が1個でも自起動
できるようにして、安価なディスク型ブラシレスモータ
を形成できるようにすること、(6)コキング発生用磁
性体の位置決めを容易にすること、(7)少なくとも電
機子コイル及び駆動回路用ICをプラスチックモールド
してやることで、電機子コイルの外れや駆動回路用IC
の温度特性変化を防止すると共に、大きな回転音の発生
を防止することで、従来に見られなかったような超薄型
のコアレスタイプの性能の良いディスク型ブラシレスフ
ァンそ一夕を安価に量産できるようにすることを目的と
してなされたものである。
In addition, in the case of conventional coreless disc type brushless fan motors, if the armature coil coil energization control circuit components are exposed, the armature coil may come off due to external shocks or wind pressure due to fan rotation. There is a risk that this will happen. Furthermore, the temperature characteristics of electrical circuit components may deteriorate due to wind generated by rotation of the fan or the like. Furthermore, the wind may hit the armature coil or electric circuit components, causing a large rotational noise. The present invention was made in order to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional armature coils. )
To overcome the difficulty of positioning armature coils and to form a disc-type brushless (fan) motor with good rotational balance, and to enable rapid placement of armature coils. (2) ) By forming one armature coil with a shape that can generate the same rotational torque as the conventional armature coils that required two, the armature coil can be formed at a low cost with fewer assembly steps. (3) To reduce the number of man-hours required for soldering the terminals of the armature coil (so that it can be mass-produced at low cost); The circuit is made into an IC, so that it is smaller and less than the thickness of the armature coil, so that it can be installed with plenty of space in the remaining space on the printed circuit board of the single armature coil. To enable a stator armature having an armature coil to be made into a disc-shaped one with a small thickness; (5) to enable self-starting even with one position sensing element, and to form an inexpensive disc-type brushless motor. (6) To facilitate the positioning of the magnetic material for coking generation; (7) By molding at least the armature coil and the IC for the drive circuit in plastic, it is possible to prevent the armature coil from coming off and for the drive circuit. IC
By preventing changes in temperature characteristics and the generation of large rotational noise, it is possible to mass produce ultra-thin, coreless, high-performance disc-type brushless fans at low cost that have never been seen before. This was done for the purpose of doing so.

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は1相通電されるディスク型ブラシレスファンモ
ータFMの第4図に示すX−Xに対応する縦断面図を示
す。
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view corresponding to the line X--X shown in FIG. 4 of a disc-type brushless fan motor FM that is energized in one phase.

9は、第2図で示すような、軸方向“に偏平な磁性体で
できたカップ形のディスク型ブラシレスファンモータ用
角型ケースで、中心透孔10を有し、該透孔10の内周
部は上方向へ伸びた突出体9aを有する。該透孔10の
内周部上下両端開口部には、ベアリング軸受11.12
が設けられている。
Reference numeral 9 denotes a square case for a cup-shaped disk-type brushless fan motor made of a magnetic material that is flat in the axial direction, as shown in FIG. The peripheral part has a protruding body 9a extending upward. Bearings 11, 12 are provided at the openings at both upper and lower ends of the inner peripheral part of the through hole 10.
is provided.

該軸受11,12によって、ディスク型ブラシレスファ
ンモータFM本体の略々中心部に回転軸13が回動自在
に軸支されている。回転軸13の下部には抜は止め用E
 IJング14が装着されてい5 る。符号21はケー
ス9の凹部(第2図参照)、22はケース9の底部に設
けられるエアー通過孔。
A rotary shaft 13 is rotatably supported by the bearings 11 and 12 approximately at the center of the main body of the disc-type brushless fan motor FM. At the bottom of the rotating shaft 13 is a pull-out stopper E.
IJ ring 14 is installed. Reference numeral 21 indicates a recessed portion of the case 9 (see FIG. 2), and 22 indicates an air passage hole provided at the bottom of the case 9.

23はステー、24−1.24−2はそれぞれブー ラ
ス電源コード、マイナス電源コードである。9bはカッ
プ体9に設けられた非磁性体でできた支柱で、180度
対称な位置にも図示しない非磁性体でできた支柱9bが
設けられる。この支柱9bの頂部には、後記する電機子
コイル4.非磁性体でできたボス3及び駆動回路用IC
6をプラスチックそ−ルドして形成した円環状のプラス
チック板状電機子体1 (第6図参照)を、磁性体でで
きたコギング発生用螺子15によって固着している。
23 is the stay, 24-1 and 24-2 are the positive power cord and negative power cord, respectively. Reference numeral 9b denotes a post made of a non-magnetic material provided on the cup body 9, and another post 9b made of a non-magnetic material (not shown) is also provided at a 180-degree symmetrical position. At the top of this support column 9b, an armature coil 4. Boss 3 and drive circuit IC made of non-magnetic material
An annular plastic plate-shaped armature body 1 (see FIG. 6) formed by plastic-solding 6 is fixed by a cogging generating screw 15 made of a magnetic material.

プラスチック板状電機子体1の下面には、ステータヨー
クを配設すると、強い磁界が得られるが、後記する位置
検知素子として用いた磁電変換素子5(尚、該素子は後
記する駆動回路用IC6内に含まれるように構成されて
いる)からの出力が方形波となり、電機子コイル4に方
形波の通電が行なわれるので、通電の切り換わりが急な
ため、耳ざわりで大きな回転音を発生する。そのために
A strong magnetic field can be obtained by disposing a stator yoke on the lower surface of the plastic plate-shaped armature body 1, and a magnetoelectric transducer 5 used as a position detection element (described later) is used as a drive circuit IC 6 (described later). Since the output from the motor (which is configured to be included in the motor) becomes a square wave, and the armature coil 4 is energized in a square wave, the energization changes abruptly, producing a loud rotating noise that is unpleasant to the ears. . for that.

ステータヨークを用いることをせず、磁電変換素子5の
出力をなまらしてサイン波とし、電機子コイル4にサイ
ン波通電して大きな回転音を発生しないようにしている
。ステータヨークを用いないため強い磁界が得られなく
なる惧れがあるため、電機子コイル4の巻線仕様を変え
たところ通電電流が少なくてすみ、しかも回転音の上昇
したディスク型ブラシレスファンモータFMが得られた
Without using a stator yoke, the output of the magnetoelectric transducer 5 is smoothed into a sine wave, and the armature coil 4 is energized in a sine wave to avoid generating large rotational noise. Because a stator yoke is not used, there is a risk of not being able to obtain a strong magnetic field, so by changing the winding specifications of the armature coil 4, less current is required, and the disk-type brushless fan motor FM, which has increased rotational noise, can be improved. Obtained.

プラスチック板状電機子体1には、第4図に示すように
配設された1個の電機子コイル4がプラスチックモール
ドされている。電機子コイル4は、発生トルクに寄与す
る導体部4 as 4 ”が後記する界磁マグネット2
の直径程度の長さを有し、且つ界磁マグネット2の開角
と実質的に等しい開角幅の矩形枠状のものとなっている
。すなわち、当該電機子コイル4は、一方の発生トルク
に寄与する導体部4aの中心線16上の中心点7と他方
の発生トルクに寄与する導体部4 a/の中心線16′
上の中心点7′との開角が、界磁マグネット2の開角幅
、すなわち、界磁マグネット2が第5図に示すようにN
、 Sの磁極を交互に有する円環状の8極のものとなっ
ており、そのN又はSの一つの磁極が45度の開角とな
っているので、上記開角幅は実質的に45度のものとな
っている。電機子コイル4は、第4図に示すように電機
子コイル4の沖心点4Aと回転軸13の中心軸点16′
とを一致させて、当該第4図に示すような1個の電機子
コイル4を配設し、プラスチックモールドされている。
One armature coil 4 disposed as shown in FIG. 4 is molded into the plastic plate armature body 1. As shown in FIG. The armature coil 4 has a conductor portion 4 as 4'' that contributes to the generated torque and is connected to a field magnet 2, which will be described later.
It has a length approximately equal to the diameter of the field magnet 2, and has a rectangular frame shape with an opening angle width substantially equal to the opening angle of the field magnet 2. That is, the armature coil 4 has a center point 7 on the center line 16 of the conductor section 4a that contributes to the generated torque on one side and a center line 16' of the conductor section 4a/ that contributes to the generated torque on the other side.
The opening angle with the upper center point 7' is the opening angle width of the field magnet 2, that is, the opening angle of the field magnet 2 is N as shown in FIG.
, It has an annular 8-pole structure with alternating S magnetic poles, and one of the N or S magnetic poles has an opening angle of 45 degrees, so the opening angle width is substantially 45 degrees. It belongs to As shown in FIG.
A single armature coil 4 as shown in FIG. 4 is arranged and molded in plastic.

該1個の電機子コイル4を第4図に示すように配設して
プラスチックモールドされたプラスチック板状電機子体
1は、第1図に示すように界磁マグネット2に面対向し
ている。上記した電機子コイル4を第4図のように配設
してやると、第4図から明らかなように電機子コイル4
の配設される面には電機子コイル4の占領位置外にも十
分な電気部品配設用スペースができる。従って、その電
気部品配設用スペース面に、位置検知素子である磁電変
換素子5と駆動回路を一体的な集積回路として形成した
駆動回路用IC6を第4図に示すよう1o工、−、い、
1.よ2、わ、□4 /L= 417)ヨヵ 1向の導
体部4bは発生トルクに寄与しないため。
A plastic plate-shaped armature body 1, which is plastic-molded with the single armature coil 4 disposed as shown in FIG. 4, faces the field magnet 2 as shown in FIG. . When the above-mentioned armature coil 4 is arranged as shown in Fig. 4, the armature coil 4
On the surface where the armature coil 4 is arranged, there is sufficient space for arranging electrical components outside the occupied position of the armature coil 4. Therefore, on the surface of the space for arranging the electrical components, a drive circuit IC 6, in which the magnetoelectric transducer 5, which is a position detection element, and a drive circuit are formed as an integrated circuit, is installed in a 1-to-1 construction as shown in FIG. ,
1. Yo2, Wa, □4 /L= 417) Yoka Because the conductor portion 4b in one direction does not contribute to the generated torque.

この導体部4bの幅の分だけ半径の小さいマグネット回
転子2を用いても良いことになる。位置検知素子として
のホール素子やホールIC等の磁電変換素子5は位置的
に発生トルクに寄与する導体部4a又は4a′(尚、こ
の場合において最も位置的に正しい位置は中心線16又
は16′の位置である)上に配設すると良いわけである
が、このようにすると該素子5の分だけ厚みが増加する
ので、マグネット回転子2と電機子コイル4との間(7
)エアーギャップが増長し1強いトルクを得られないし
、配設上非常にやっかいで量産に適さないものとなる。
It is also possible to use a magnet rotor 2 whose radius is smaller by the width of the conductor portion 4b. The magnetoelectric conversion element 5 such as a Hall element or Hall IC as a position detection element is located at the conductor portion 4a or 4a' which contributes to the generated torque (in this case, the most correct position is the center line 16 or 16'). It is better to place the element 5 above the magnet rotor 2 and the armature coil 4, but since this increases the thickness by the amount of the element 5,
) The air gap increases, making it impossible to obtain strong torque, and the arrangement is extremely troublesome, making it unsuitable for mass production.

従って、後記源て更に説明するように、磁電変換素子5
は、電機子コイル4の一方の発生トルクに寄与する導体
部4aと均等条件にある電機子コイル4の占領位置外に
配設してやるのが良い。従って、かかる位置に磁電変換
素子5が位置するように駆動回路用IC6を第4図に示
すように配設する。上記ボス3は非磁性体でできた金属
によって形成されたもので、底に螺子15を通すための
透孔が形成されたカップ形のもので、上記電機子コイル
4及び駆動回路用IC6をプラスチックモールドしてプ
ラスチック板状電機子体1を形成するに当ワて、同時に
ボス3もプラスチックモールドしている。ボス3を一体
してプラスチックモールドしてやることで、プラスチッ
ク板状電機子体1にコキング発生用磁性体を取り着ける
ための穴を形成している(第6図参照)。すなわち、コ
キング発生用螺子15を挿入するための穴17が形成さ
れる。ボス6の位置は、コキング発生用螺子15を螺着
するのに適したプラスチック板状電機子体1の位置にプ
ラスチックモールドされている。従って、以下にコキン
グ発生用螺子15の位置について説明する。
Therefore, as will be explained further below, the magnetoelectric transducer 5
It is preferable that the conductor portion 4a of the armature coil 4 is disposed outside the occupied position of the armature coil 4 under equal conditions with the conductor portion 4a that contributes to the generated torque of one side of the armature coil 4. Therefore, the drive circuit IC 6 is arranged as shown in FIG. 4 so that the magnetoelectric transducer 5 is located at this position. The boss 3 is made of metal made of non-magnetic material, and is cup-shaped with a through hole formed at the bottom for passing the screw 15. The armature coil 4 and the drive circuit IC 6 are made of plastic. When the plastic plate armature body 1 is formed by molding, the boss 3 is also molded into plastic at the same time. By integrally molding the boss 3 with plastic, a hole is formed in the plastic plate-shaped armature body 1 for attaching the coking-generating magnetic material (see FIG. 6). That is, a hole 17 is formed into which the coking generating screw 15 is inserted. The position of the boss 6 is plastic molded at a position of the plastic plate armature body 1 suitable for screwing the coking generating screw 15. Therefore, the position of the coking generating screw 15 will be explained below.

上記磁性体でできた螺子15はマグネット回転子2の回
転方向(矢印A方向・・・第4図参照)に向って電機子
コイル4の発生トルクに寄与する導体部4aから略4分
の1の磁極幅(11゜25度)はど手前のプラスチック
板状電機子体1の位置に螺着することが望ましい。該螺
子15によってプラスチック板状電機子体1を支柱9b
の頂面に固着すると共に螺子15の螺着加減により発生
コキングカの加減調整を容易にしている。かかる螺子1
5によってコキングを生せしめ、たとえ磁電変換素子5
が1個でも回転子を自起動可能にしている。即ち、螺子
15によるコキング発生用磁性体をプラスチック板状電
機子体1に形成することでマグネット回転子2が上記螺
子15に引きつけられて当該マグネット回転子2が自起
動できるような位置、即ち、モータ起動時において磁電
変換素子5がデッド−ポイントを検知しない位置に停止
するように上記した位置に螺子15を形成することで、
磁電変換素子5がたとえ1個でも、1コイル1相のディ
スク型ブラシレスファンモータFMを自起動できるよう
にしている。尚、上記したように支柱9bと180度対
称な位置にも、図示しない支柱9bを設けているので、
螺子15と180度対称な位置にも、螺子15′を螺着
している。点線囲い部28.・・・、31はコキングを
発生させるために、螺′P15,15’を丸;着するに
適した他の位置を示すものである。尚、この第4図の場
合、他にも2箇所ばかりコキングを発生させるに適した
位置があるが、この場合には、電機子コイル4と重なる
位置となっており、あまり好ましくないので、かかる位
置については第4図においては図示していない。
The screw 15 made of the magnetic material is approximately one-fourth from the conductor portion 4a that contributes to the torque generated by the armature coil 4 in the direction of rotation of the magnet rotor 2 (direction of arrow A...see FIG. 4). The magnetic pole width (11° to 25°) is preferably screwed to the front position of the plastic plate-shaped armature body 1. The plastic plate armature body 1 is attached to the support column 9b by the screw 15.
It is fixed to the top surface of the screw 15, and the amount of coking force generated can be easily adjusted by adjusting the threading degree of the screw 15. This screw 1
5 causes coking, even if the magnetoelectric conversion element 5
The rotor can be started automatically even with just one rotor. That is, by forming the coking-generating magnetic material by the screws 15 on the plastic plate-shaped armature body 1, the magnet rotor 2 is attracted to the screws 15, and the magnet rotor 2 is placed at a position where it can self-start. By forming the screw 15 at the above-mentioned position so that the magnetoelectric transducer 5 stops at a position where no dead point is detected when the motor is started,
Even if there is only one magnetoelectric conversion element 5, the one-coil, one-phase disk type brushless fan motor FM can be started automatically. Furthermore, as mentioned above, since the column 9b (not shown) is also provided at a position 180 degrees symmetrical to the column 9b,
A screw 15' is also screwed at a position 180 degrees symmetrical to the screw 15. Dotted line enclosure 28. . . , 31 indicates other positions suitable for rounding the screws P15, 15' to generate coking. In the case of Fig. 4, there are two other positions suitable for causing coking, but in this case, the positions overlap the armature coil 4, which is not very preferable. The position is not shown in FIG.

次に螺子15,15′によるコキング発生用磁性体を上
記した位置に設けた理由を述べる。最大起動トルクが発
生する位置は電機子コイル4の発生トルクに寄与する導
体84a又は48′の位置である。従って、この位置に
上記螺子15.15’を設ければよいが、この位置に配
置することは困難で、また起動時に予め最大起動トルク
が働くようにすると、起動時のロスで最高効率のものが
得られない。
Next, the reason why the coking-generating magnetic bodies formed by the screws 15 and 15' are provided at the above-mentioned positions will be explained. The position where the maximum starting torque is generated is the position of the conductor 84a or 48', which contributes to the torque generated by the armature coil 4. Therefore, it would be better to install the screws 15 and 15' at this position, but it is difficult to arrange them at this position, and if the maximum starting torque is applied in advance at the time of start-up, the loss at the time of start-up will result in the highest efficiency. is not obtained.

従って、マグネット回転子2が少しでも動けば、最大ト
ルクを発生させることができるように、発生トルクに寄
与する導体部4 at 4 ”から上記した条件だけ手
前の位置に螺子15.15によるコキング発生用磁性体
を設けている。この位置が螺 1子15又は15′がマ
グネット回転子2のN極又はS極の磁極中心に位置する
ように、マグネット回転子2の停止位置を常にベストの
起動位置にあるようにするための位置である。また螺子
15゜15′は、その頭部がマグネット回転子2の磁極
中心で、常に停止でき、且つ容易に起動できる太きさ、
強さのものを用いると便宜である。
Therefore, if the magnet rotor 2 moves even a little, the coking is generated by the screw 15.15 at a position just before the conductor part 4 at 4'' that contributes to the generated torque by the above-mentioned condition so that the maximum torque can be generated. The stop position of the magnet rotor 2 is always set to the best starting position so that the screw 15 or 15' is located at the center of the N pole or S pole of the magnet rotor 2. The head of the screw 15° and 15' is at the center of the magnetic pole of the magnet rotor 2, and the thickness is such that it can always be stopped and can be started easily.
It is convenient to use a strong one.

上記のように電機子コイル4をプラスチックモと =ルドしt内蔵したプラスチック板状電機子体1の上面
部は、第3図に示すような軸方向に偏平なプラスチック
で形成されたファン付カップ体20が対向している。2
5はファン付カップ体20の外周部に該カップ体と一体
形成されたファンである。上記カップ体20の内面略々
中心部にはボス部26が一体形成され、このボス部26
に回転軸13の上端部が固設されていて一体的に回転す
るようになっている。上記カップ体20の内面部には円
環状のロータヨーク27が固設されている。
As described above, the armature coil 4 is molded into a plastic mold and the upper surface of the plastic plate armature body 1 has a fan-equipped cup formed of flat plastic in the axial direction as shown in FIG. The bodies 20 are facing each other. 2
Reference numeral 5 denotes a fan integrally formed on the outer circumference of the fan-equipped cup body 20. A boss portion 26 is integrally formed approximately at the center of the inner surface of the cup body 20.
The upper end of the rotating shaft 13 is fixedly attached to the rotating shaft 13 so that the rotating shaft 13 rotates integrally with the rotating shaft 13. An annular rotor yoke 27 is fixed to the inner surface of the cup body 20.

ロータヨーク27の下面には第5図に示すようなN、 
Sのmhを交互に有する円環状の8極のマグネット回転
子(界磁マグネット)2を固設して、プラスチック板状
電機子体1に面対向させている。
The lower surface of the rotor yoke 27 has an N, as shown in FIG.
An annular 8-pole magnet rotor (field magnet) 2 having alternating mh of S is fixedly installed to face the plastic plate-shaped armature body 1 .

上記駆動回路用IC6は、電機子コイル4の配設されて
いないスペース面に、当該電機子コイル4の高さよりも
低くなるように形成されたものを用いている。このよう
な厚みの駆動回路用IC6を用いたのは、該IC6が電
機子コイル4よりも厚みがあると、その厚み分だけ、マ
グネット回転子2と電機子コイル4との間のエアーギャ
ップが増長するので、該増加したエアーギヤツブ分だけ
強い磁束が得られなくなる。
The drive circuit IC 6 is formed on a space surface where the armature coil 4 is not provided so as to be lower than the height of the armature coil 4. The reason why such a thick IC 6 for the drive circuit is used is that if the IC 6 is thicker than the armature coil 4, the air gap between the magnet rotor 2 and the armature coil 4 will be increased by the thickness. As the magnetic flux increases, it becomes impossible to obtain a strong magnetic flux corresponding to the increased air gear.

従って、上記したように、駆動回路用IC6は電機子コ
イル4よりも厚みの薄いものを形成している。プラスチ
ック板状電機子体1の下面には。
Therefore, as described above, the drive circuit IC 6 is formed to be thinner than the armature coil 4. On the bottom surface of the plastic plate armature body 1.

駆動回路用IC6の端子を露出させており、プラスチッ
ク板状電機子体6の下面には、導電体による結線用プリ
ントパターンが形成されており、該パターンと駆動回路
用IC6の端子とを半田付している。
The terminals of the drive circuit IC 6 are exposed, and a printed pattern for connection using a conductor is formed on the bottom surface of the plastic plate armature body 6, and the pattern and the terminals of the drive circuit IC 6 are soldered. are doing.

第7図は本発明の第2実施例を示すプラスチック板状電
機子体1′の斜視図で、コギング発生用螺子15の代わ
りに鉄片52.52’を用い、該鉄片32.32’を上
記したような螺子15.15’と同じような位置に形成
できるように、上記プラスチック板状電機子体1′を形
成する際に、同時にプラスチックモールドしている。3
6は、該プラスチック板状電機子体1′を非磁性体から
なる図示しない螺子を用いて支柱9bに螺着することで
支柱9bの上面に固着するための螺子挿入孔である。
FIG. 7 is a perspective view of a plastic plate armature body 1' showing a second embodiment of the present invention, in which an iron piece 52.52' is used instead of the cogging screw 15, and the iron piece 32.32' is In order to be able to form the screws 15 and 15' in the same position, plastic molding is performed at the same time when the plastic plate armature body 1' is formed. 3
Reference numeral 6 designates a screw insertion hole for fixing the plastic plate-shaped armature body 1' to the upper surface of the support column 9b by screwing it onto the support column 9b using a screw (not shown) made of a non-magnetic material.

別の例としては、上記螺子15.15’や鉄片32.3
2’を設けるに適したプラスチック板状電機子体1′の
位置に、上記プラスチックモールドする際に螺子孔を形
成するようにプラスチック成形し、該螺子孔に磁性体で
できた螺子15,15’を螺着するようにしても良い。
Another example is the screw 15.15' or the iron piece 32.3.
When molding the plastic, plastic is molded so as to form a screw hole at a position of the plastic plate armature body 1' suitable for providing a screw 15, 15' made of a magnetic material in the screw hole. You may also screw it on.

上記かり明らかなように本発明のディスク型ブラシレス
モータは、 (1)コアレスタイプなのでモータの性能
に支障となるようなコキングが発生せず、またコアレス
なので非常に重さの軽いものが得られる、(2)電機子
コイルが1個なので、位置合せの困難性がなく、電機子
コイルを正しい位置に配設できて、回転バランスの良い
ディスク型ブラシレスモータを容易に得ることができる
、(3)電機子コイルが1個でも、従来2個必要として
いたものと同じ回転トルクを有する効率の良いディスク
型ブラシレスモータとなる。(4)電機子コイルが1個
なノテ、従来のものに比較して、電機子コイルの端子の
半田付工数を少なくできるので迅速に生産できる、(5
)位置検知素子及び電機子コイル1個でも、最も適した
位置でコキングを発生させることで、デッド・ポイント
をなくしているので自起動でき、しかも安定した回転を
行なわせることができる、(6)ステータヨーク等を用
いずにすむし、又、電機子コイルが1個といった具合に
部品点数が非常に少ないので、当該性能の良いディスク
型ブラシレスモータを安価に量産できる、(7)電機子
コイルや駆動回路用ICをむき出しにしないですむので
、外界等からの衝撃により、電機子コイルや駆動回路用
ICが外れたり、電板子コイルや駆動回路用ICの温度
特性変化牽防止できる、(8)コキング発生用磁性体の
位置決めが容易になる、という効果がある。
As is clear from the above, the disk-type brushless motor of the present invention has the following features: (1) Since it is a coreless type, there is no coking that would impede the performance of the motor, and since it is coreless, it can be extremely light in weight. (2) Since there is only one armature coil, there is no difficulty in alignment, and the armature coil can be placed in the correct position, making it easy to obtain a disk-type brushless motor with good rotational balance. (3) Even with one armature coil, an efficient disc-type brushless motor can be achieved that has the same rotational torque as the conventional one that required two armature coils. (4) Note that there is only one armature coil, compared to conventional ones, the number of steps required for soldering the terminals of the armature coil can be reduced, resulting in faster production.
) Even with just one position sensing element and armature coil, by generating coking at the most suitable position, dead points are eliminated, allowing self-starting and stable rotation. (6) There is no need to use a stator yoke, etc., and the number of parts is very small, such as one armature coil, so disc-type brushless motors with good performance can be mass-produced at low cost. (7) Armature coils and Since there is no need to expose the drive circuit IC, it is possible to prevent the armature coil and drive circuit IC from coming off due to external shocks, and from changing the temperature characteristics of the armature coil and drive circuit IC. (8) This has the effect of making it easier to position the coking-generating magnetic material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を適用しようとする一例として示すディ
スク型ブラシレスファンモータノ縦断面図、第2図は第
1図のファンモータのケースノ斜視図、第3図は第1図
のファン付カップ体の斜視図、第4図は8極のマグネッ
ト回転子を用いる場合に使用する本発明の1実施例とし
てのステータ電機子を形成する電機子コイルの平面図、
第5図は8極のマグネット回転子の下面図1.第6図は
プラスチック板状電機子体の斜視図、第7図は本発明の
第2実施例としてのプラスチック板状電機子体の斜視図
である。 FM・・・ディスク型フラジレスファンモータ、1.1
′・・・プラスチック板状電機子体、 2・・・マグ1
5.15’・・・コキング発生用の磁性体でできた螺子
。 特許出願人 躬3図 第5図 消4図 第6回 第q図
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a disk-type brushless fan motor shown as an example to which the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view of the case of the fan motor shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cup with a fan shown in FIG. 1. FIG. 4 is a plan view of an armature coil forming a stator armature as an embodiment of the present invention used when an 8-pole magnet rotor is used;
Figure 5 is a bottom view of the 8-pole magnet rotor. FIG. 6 is a perspective view of a plastic plate-shaped armature body, and FIG. 7 is a perspective view of a plastic plate-shaped armature body as a second embodiment of the present invention. FM...Disc type flangeless fan motor, 1.1
'...Plastic plate armature body, 2...Mag 1
5.15'...Screw made of magnetic material to generate coking. Patent applicant figure 3 figure 5 erased figure 4 figure 6 figure q

Claims (1)

【特許請求の範囲】 :1) N、 Sの磁極を交互に有する8極のマグネッ
ト回転子と、該マグネット回転子の直径程度の長さの発
生トルクに寄与する導体部の開角が上記マグネットの磁
(−幅と実質的に等しい開角幅に形成された1個の矩形
枠状の電機子コイルをこの略中心部と中心軸とを一致さ
せて上記マグネット回転子と面対向する固定側に固設し
、上記マグネット回転子の回転方向に対して上記電機子
コイルの発生トルクに寄与する導体部から上記マグネッ
ト回転子の略4分の1磁極幅はど手前の位置又は該位置
と実質的に均等な位置にコキング発生用磁性体を固設し
、上記電機子コイルの配役占領位置外の電機子コイル配
設面に該電機子コイルの高さよりも低くなるように形成
された1個の位置検知素子を含む駆動用回路ICを配設
した電機子コイル1個の1相通電されるディスク型ブラ
シレスモータにおいて、少なくとも電機子コイル及び駆
動回路用ICをプラスチックモールドしてプラスチック
板状電機子体に形成したことを特徴とする電機子コイル
1個の1相通電されるディスク型ブラシレスモータ。 (2) 上記プラスチック板状電機子体は上記コキング
発生用磁性体をも同時にプラスチックモールドしく3)
上記プラスチック板状電機子体は上記コキング電される
ディスク型ブラシレスモータ。 (4) 上記穴の内周部には金属でできたボスがプラス
チックモールドされていることを特徴とする特許請求の
範囲第13)項記載の電機子コイル1個の1相通電され
るディスク型ブラシレスモータ。 (5)上記穴は螺子孔であることを特徴とする特許請求
の範囲第(3)項記載のディスク型ブラシレスモータ。 (6)上記穴に取り着けられるコキング発生用磁性体は
、プラスチック板状電機子体を固定側に取り着けるため
の磁性体でできた螺子であることを特徴とする特許請求
の範囲第(4)項又は第(5)項記載の電機子コイル1
個の1相通電されるディスク型ブラシレスモータ、
[Claims]: 1) An 8-pole magnet rotor having N and S magnetic poles alternately, and an opening angle of a conductor portion that contributes to the generated torque and has a length about the diameter of the magnet rotor. One rectangular frame-shaped armature coil formed with an opening angle width substantially equal to the magnet (- width) is placed on the fixed side facing the magnet rotor with its substantially center portion and central axis aligned. The magnetic rotor is fixedly installed at a position approximately one-fourth of the magnetic pole width of the magnetic rotor from the conductor portion that contributes to the generated torque of the armature coil with respect to the rotational direction of the magnetic rotor, or at a position substantially equal to the position. A piece of magnetic material for coking generation is fixedly installed at uniform positions, and is formed on the armature coil installation surface outside the occupied position of the armature coil so as to be lower than the height of the armature coil. In a disk-type brushless motor that is energized in one phase and has one armature coil equipped with a drive circuit IC including a position detection element, at least the armature coil and the drive circuit IC are molded in plastic to form a plastic plate armature. A disk-type brushless motor with one armature coil that is energized in one phase. (2) The plastic plate-shaped armature body also has the coking-generating magnetic material simultaneously molded in plastic. 3)
The plastic plate-shaped armature body is the coking electric disc type brushless motor. (4) A disk type with one armature coil and one phase current according to claim 13, characterized in that a boss made of metal is molded in plastic on the inner periphery of the hole. brushless motor. (5) The disc-type brushless motor according to claim (3), wherein the hole is a screw hole. (6) The coking-generating magnetic material attached to the hole is a screw made of a magnetic material for attaching the plastic plate armature body to the stationary side. ) or (5) armature coil 1
1-phase energized disc-type brushless motor,
JP1148084A 1984-01-24 1984-01-24 Disc type brushless motor with one armature coil for flowing one phase Pending JPS60156254A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3914082A1 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Bosch Gmbh Robert Electronically-commutated electric motor - has currents in stator windings overlapped during commutation process

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