JPS61109450A - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は小型ブラシレス直流モータに関するものである
。

従来の技術 従来のブラシレスモータは１周知のように固定子側にコ
イルを設けると共に１回転子側にマグネットを設け、マ
グネットの回転位置をホール素子等の検出素子で検出し
、その検出に基いてコイルに流れる電流を制御するよう
にしている。

発明が解決しようとする問題点 従来のブラシレスモータは上記のように構成されている
ため、次のような欠点がある。

（１）１重量の大きいマグネットが回転するので、慣性
が大きい。

（２）、マグネットの位置検出素子を必要とする。

（３）、マグネットの位置に応じてコイルの電流を切換
えるための駆動回路を必要とする。

（４）、コイル電流を切換える際のスイッチングノイズ
が発生する。

問題点を解決するための手段 本発明においては、マグネットの磁極の境界上に設けら
れ且つ交流電源が供給される第１のコイルと、上記マグ
ネットに対して所定の間隔を以って配され且つ両端間に
ダイオードが接続された第２のコイルとをそれぞれ具備
している。

作用 第１のコイルと第２のコイルとの間に相互誘導作用が生
じ、２つのコイルの位置関係に応じて両者の結合係数が
変ることを利用することにより、上記マグネット及び第
１のコイルと、上記第２のコイルとを相対的に移動させ
ることができる。

実施例 第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示す。

図において、固定子１は例えば６極に着磁されたリング
状マグネット２と、例えば３個のコイル３１．３２＃　
３５とから構成されている。上記コイル３１〜３３は、
後述する回転子４が矢印ａ方向に回転する場合は、マグ
ネット２の磁極が矢印ａ方向に沿ってＮ極から８極へ移
行する境界上に載量されて固着されている。各コイル３
１〜３３の両端から導出されたリード線は、速度制御用
可変抵抗器５を介して、交流電源６に接続されている。

この場合。

コイル３１〜３３は１図示のように並列に接続してもよ
いし、直列に接続してもよい。

回転子４は１円板状を成す鉄板等から成る２個のヨーク
７．８と、これらのヨーク７．８の間に挾持された例え
ば４個のコイル９１，９２．９ｓ　、９４と。

これらのコイル９１〜９４の両端間を接続する４個のダ
イオード１（ｈ　、　１０２　、１０３．１０４　　と
１回転軸１１とから構成されている。上記ヨーク８と上
記コイル３１〜３３とは所定のギャップｄを介して配さ
れている。

第３図Ａ、Ｂ、Ｃ及び第４図は動作原理を模式的に示し
たものである。尚、第１図及び第２図におけるコイル３
１〜３３及びコイル９．〜９４は夫々コイル３及びコイ
ル９として示している。また。

第４図におけるダイオード１０は、第１図及び第２図に
おけるダイオード１０１〜１０４を示している。

第３図Ａ、Ｂ、Ｃ及び第４図においては、固定子側のコ
イル３には交流電源６より交流電流が供給されている。

第３図Ａは回転子側のコイル９が１回転子側のコイル３
と対向しない位置にあるときを示す。同図において、Ｂ
１はマグネット２による靜磁界を示し、Ｂ２はコイル３
に流れる交流電流により生じる　　−交番磁界を示す。

この状態では、コイル９には磁界Ｂ２が届かないために
、このコイル９には電圧が誘起されず電流は流れない。

次に第３図Ｂ及び第４図のように、コイル９がコイル３
の上方にあるときは、コイル９は磁界Ｂ２を受け、この
ためこのコイル９に交流電圧が誘起される。この交流電
圧はダイオード１０により半波整流されるため、このコ
イル９には、直流電流Ｉが流れる。この電流Ｉとマグネ
ット２による磁界Ｂ１とが鎖交することにより、このコ
イル９に力Ｆが矢印方向に働く。−これによってコイル
９は上記矢印方向に移動する。

そして第３図Ｃの位置まで移動すると、コイル９は再び
磁界Ｂ２を受けなくなり停止する。

上記力Ｆはコイル９がコイル３の上方にあるときのみ発
生するので、第１図のように複数個のコイル３１〜３３
及びコイル９１〜９４を設けて、常にコイル９１〜９４
のうちの少くとも１個のコイルがコイル３．〜３３のう
ちの少くとも１個のコイルの上方にあるように配するこ
とにより、連続的に力を発生させて回転力を得ることが
できる。尚、連続的な回転力を得るには、固定子側のコ
イル数緘最少１個でよく１回転子側のコイル数は２個以
上必要とする。またマグネット２は２個以上着磁された
ものが用いられる。

第５図は本発明の第２の実施例を示す。

上述した第１の実施例によるブラシレスモーフは１回転
子４は第１図における矢印ａ方向にのみ回転する。本実
施例は上記ａ方向き共にａ方向と逆方向にも回転可能に
したものである。固定子１には、前記コイル３１〜３３
と共に、コイル３４　ｅ　３５１３６　　が新規に設け
られている。これらのコイル３４〜３６は、コイル３１
〜３３　０間の、磁極が矢印ａ方向に沿ってＳ極からＮ
極に移行する境界上（第１図参照）に置かれている。こ
れらのコイル３４〜３６　　は図示せずも互いに並列又
は直列に接続されて前記交流電源６に接続されている。

尚、回転子種とＳ極とが入れ替えられて、磁界Ｂ１　　
の方向が逆方向となる。このため力Ｆの方向が図示と逆
方向となり、従ってコイル９は逆方向に移動する。

尚、順方向回転用コイル３．〜３５　　と逆方向回転用
コイル３４〜３６　　とを共通の交流電源６にスイッチ
を介して接続し、回転方向に応じてスイッチを切換える
ように構成することができる。また、回転子４を逆方向
に回転させるために、第１図においてダイオード１０１
〜１０４　の向きを変えて、前記電流工の方向が逆向き
になるようにしてもよい０ 上述した第１及び第２の実施例におけるモータによれば
、次の作用効果を得ることができる。

（１）、回転体４にマグネットを用いていないので、回
転体が軽量になり、従って、慣性の小さい、応答性の良
いモータを得ることができる。

（２）、回転子の位置検出器を必要としない。

＋３＋、９流電源を接続するだけで駆動することができ
るので、駆動回路を必要としない。従って上記（２）と
共に、小型で安価なモータを得ることができる。

（４）、スイッチングノイズを発生することがない。

（５）、交流電流としてＰＷＭ信号を用いるように成せ
は、モータの回転制御を行うことができる。

（６）、交流電源の周波数をコイルの共振周波数に選選
ぶことにより、最大効率を得ることができる。

第６図は第３の実施例を原理的に示すもので、本発明を
コイル９を直線的に移動させるリニアモータに適用した
場合である。　　。

マグネット２は図示のように直線方向に着磁され、Ｎ極
からＳ極に移る境界上にコイル３１３２が配され、交流
電源６が接続されている。ダイオード１０が接続された
コイル９はマグネット２の上方に置かれている。図示の
ようにコイル９がコイル３１の上方にあるときに、一方
向の電流工が流れて力Ｆが発生する。移動体側及び固定
子側のコイル数をさらに増やすことにより、移動距離を
さらに延長することができる。またコイル３．〜３２の
間に逆方向移動用のコイルを設は噂→でもよい。

第７図は第４の実施例を原理的に示すもので、夫々ダイ
オード１１ｈ、　１０２・・・−・・・・−１０，が接
続されたｎ個のコイル９１，９２・・・・・・・・・９
ｎ　　を直線的に固定子基板１２上に配列すると共に、
その上方にコイル３１−３２が設けられ・たマグネット
２を移動自在に配したものである。コイル３１　　は矢
印す方向駆動用、コイル３２は矢印Ｃ方向駆動用であり
、両コイル３．，３２　　はスイッチ１２を介して交流
電源６に選択的に接続されるように成されている。

また第５の実施例として、第６図におけるマグネット２
及び第７図における基板１２を円筒状に形成してもよい
。

発明の効果 移動体側に第２のコイルを用いた場合は、移動体が軽量
になり、従って、慣性の小さい、応答性の良いモータを
得ることができる。移動体の位置検出器を必要とせず、
また交流電源を接続するだけで駆動することができるの
で、駆動回路を必要としない。従って小型で安価なモー
タを得ることができる。さらにスイッチングノイズを発
生することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す分解斜視図、第２
図は側面図、第３図及び第４図は動作原理図、第６図及
び第７図は第３図及び第４の実施例を示す原理的な斜視
図である。 なお図面に用いられた符号において、 ２　・・・・・・・・・・・・マグネット３、〜３．・
・・・・・コイル ６・・・・−・・・・・・・交流電源 ９１〜９ｎ・・・・・・コイル １０１〜１０ｎ・・・・・・ダイオードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マグネツトの磁極の境界上に設けられ且つ交流電源が供
   給される第１のコイルと、上記マグネツトに対して所定
   の間隔を以つて配され且つ両端間にダイオードが接続さ
   れた第２のコイルとをそれぞれ具備して成り、上記マグ
   ネツト及び第１のコイルと、上記第２のコイルとが相対
   的に移動するように成されたブラシレスモータ。