JPS61161944A - Permanent magnet for flat motor - Google Patents

Permanent magnet for flat motor

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JPS61161944A
JPS61161944A JP188285A JP188285A JPS61161944A JP S61161944 A JPS61161944 A JP S61161944A JP 188285 A JP188285 A JP 188285A JP 188285 A JP188285 A JP 188285A JP S61161944 A JPS61161944 A JP S61161944A
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JP
Japan
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armature
permanent magnet
flat
motor
divided
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JP188285A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyonori Fujisaki
藤崎 清則
Toshio Kobayashi
寿夫 小林
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Individual
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/54Disc armature motors or generators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the variation in the torque by dividing a permanent magnet into plural magnets, and forming the splitting line from the center of the armature nonradially, thereby gradually varying a magnetic flux distribution operating on an armature coil. CONSTITUTION:In a flat motor in which a flat armature 2 and a permanent magnet 4 are opposed through an axial air gap, the magnet 4 is divided into a plurality. The radial end 14a of the split portion is formed in nonparallel state with respect to a normal line from the rotating center of the armature 2. Parallel grooves 15 are formed on the divided portion. Thus, when the armature 2 passes an electric position, armature coils 34 are not abruptly telescoped in the magnetic distribution of the magnet 4, the variation in the torque decreases to smoothly rotate it.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野一 本発明は、偏平形モータ用永久磁石に係り、特に電機子
が電気位置を通過する際に生じる磁束分布の急激な変化
を防止し、回転トルク変動の極めて少ない滑らかな回転
が得られ、かつ各永久磁石片開の溝を有効に利用でき、
組立の容易な偏平形モータ用永久磁石に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field 1 The present invention relates to a permanent magnet for a flat motor, and in particular, it prevents sudden changes in magnetic flux distribution that occur when an armature passes through an electrical position, and minimizes rotational torque fluctuations. Smooth rotation can be obtained, and the groove of each permanent magnet can be effectively used.
This invention relates to a permanent magnet for flat motors that is easy to assemble.

従来技術 最近、小型モータは玩具及び携帯用ステレオカセットテ
ープレコーダを初めとする小型音響機器等に広く使用さ
れているが、この種の音響機器については益々小型化及
び高音質化が要求されるに至っていることから、超薄形
かつ高性能の小型モータが要求されるようになって来た
PRIOR ART Recently, small motors have been widely used in small audio equipment such as toys and portable stereo cassette tape recorders, but as these types of audio equipment are increasingly required to be smaller and have higher sound quality. As a result, ultra-thin and high-performance compact motors are now required.

ところが、従来の偏平形モータは、複数の界磁用永久磁
石片開の分割線が、電機子の回転中心からの法線と平行
になるように、即ち放射状に形成されており(例えば総
合電子出版社発行の「メカトロニクスのた吟のDCサー
ボモータ」第3版59頁参照)、そのため電機子が電気
位置を通過する際、各永久磁石片によって生じる磁束分
布の急激な変化によりショックを受けて、トルク変動が
生じ、これが原因となって回転むらを起こし易いという
欠点があった。
However, in conventional flat type motors, the dividing lines of the plurality of field permanent magnets are formed radially, parallel to the normal line from the rotation center of the armature. (Refer to page 59 of the 3rd edition of "Mechatronics Guide to DC Servo Motors" published by the publisher) Therefore, when the armature passes through the electrical position, it is shocked by the sudden change in magnetic flux distribution caused by each permanent magnet piece. However, there is a drawback that torque fluctuation occurs, which tends to cause uneven rotation.

目  的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、偏平形モー
タにおいて、複数に分割された界磁用永久磁石片の半径
方向の端部をなす分割線が、電機子の回転中心からの法
線に対して非平行状態になるように、即ち非放射状に形
成することによって、電機子が電気位置を通過する際に
、各電機子コイルが永久磁石側の磁束分布の中に急激に
出入することなく漸次移動するようにし、トルク変動が
極めて少なく、回転の滑らかな偏平形モータを提供する
ことである。また他の目的は、永久磁石片を各永久磁石
片の間に同一幅の平行溝ができるような形状とすること
によって、該溝の有効利用を図ると共に、永久磁石片の
製造及びそれを用いた偏平形モータの組立の容易化を図
ることである。
Purpose The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and its purpose is to improve the radial direction of a field permanent magnet piece divided into a plurality of pieces in a flat type motor. By forming the dividing lines forming the ends in a non-parallel state to the normal line from the rotation center of the armature, that is, in a non-radial manner, each electric To provide a flat type motor in which a child coil gradually moves into and out of the magnetic flux distribution on a permanent magnet side without abruptly moving in and out, and has extremely little torque fluctuation and smooth rotation. Another purpose is to make the permanent magnet pieces into a shape that creates parallel grooves of the same width between each permanent magnet piece to make effective use of the grooves, and to manufacture and use the permanent magnet pieces. The objective is to facilitate the assembly of flat type motors.

構成 要する゛に本発明は、電機子の構造を偏平の円板状とし
、該電機子の軸方向側面にエアギャップを介して界磁用
永久磁石が該電機子に対向して配設されるようにした偏
平形モータにおいて、前記永久磁石が複数に分割され、
分割された各永久磁石片の半径方向の端部をなす分割線
が、前記電機子の回転中心からの法線に対して非平行状
態に形成されたことを特徴とするものである。
In short, in the present invention, the armature has a flat disk-like structure, and a field permanent magnet is disposed on an axial side surface of the armature to face the armature through an air gap. In the flat type motor, the permanent magnet is divided into a plurality of parts,
A dividing line forming a radial end of each divided permanent magnet piece is formed in a non-parallel state with respect to a normal line from the rotation center of the armature.

本発明に係る偏平形モータ1は、第1図及び第2図に示
すように、電機子2の構造を偏平の円板状とし、該電機
子の軸方向側面にエアギャップ3を介して界磁用永久磁
石4力9亥電機子2に対向して配設されるようにしたも
のであって、界磁用永久磁石4と、ブラシ取付装置5と
、モータケース6.7と、電機子コイル用鉄心9と、平
形コンミュテータ10と、回転軸11と、スラストワッ
シャ12と、磁性材料からなる取付板13を主要部とし
て構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the flat motor 1 according to the present invention has an armature 2 having a flat disk-like structure, and an air field formed on the axial side surface of the armature through an air gap 3. The magnetic field permanent magnet 4, the brush mounting device 5, the motor case 6, 7, and the armature are arranged so as to face the armature 2. The main parts include a coil core 9, a flat commutator 10, a rotating shaft 11, a thrust washer 12, and a mounting plate 13 made of a magnetic material.

まず第1図から第6図により偏平形モータ1用の界磁用
永久磁石4について説明すると、該永久磁石4は複数、
例えば2つに分割されており、分割された各永久磁石片
14の半径方向の端部14aをなす分割線11が電機子
2の回転中心0からの法線12に対して非平行状態に、
即ち非放射状に形成されている。そしてこのように2つ
の永久磁石片14の分割線l、は、例えば互いに平行を
なし、各永久磁石片14間に同一幅の平行溝15が形成
されるように構成されている。
First, the field permanent magnet 4 for the flat motor 1 will be explained with reference to FIGS. 1 to 6. The permanent magnet 4 includes a plurality of
For example, it is divided into two, and the dividing line 11 forming the radial end 14a of each divided permanent magnet piece 14 is in a non-parallel state with respect to the normal 12 from the rotation center 0 of the armature 2,
That is, they are formed non-radially. In this way, the dividing lines 1 of the two permanent magnet pieces 14 are, for example, parallel to each other, and parallel grooves 15 of the same width are formed between each permanent magnet piece 14.

また永久磁石片14の数は2つに限定されるものではな
く、例えば第5図に示すように、永久磁石4の永久磁石
片14は、4つに分割することも勿論可能であり、この
場合においても各永久磁石片14の端部14aをなす分
割線11は電機子2の回転中心Oからの法線I!2に対
して非平行状態に形成されており、即ち該分割線11は
電機子2の回転中心Oから非放射状に形成されている。
Furthermore, the number of permanent magnet pieces 14 is not limited to two; for example, as shown in FIG. 5, the permanent magnet pieces 14 of the permanent magnet 4 can of course be divided into four. Even in this case, the dividing line 11 forming the end 14a of each permanent magnet piece 14 is the normal line I! from the rotation center O of the armature 2! 2, that is, the dividing line 11 is formed non-radially from the rotation center O of the armature 2.

そして第3図に示す永久磁石4と同様に平行溝15が縦
横に形成される。従って、永久磁石4はいくつに分割さ
れたとしても各永久磁石片14の分割線lIは電機子2
の回転中心Oに対して常に非放射状に形成されることに
なる。
Similar to the permanent magnet 4 shown in FIG. 3, parallel grooves 15 are formed vertically and horizontally. Therefore, no matter how many pieces the permanent magnet 4 is divided into, the dividing line lI of each permanent magnet piece 14 is the same as the armature 2.
It is always formed non-radially with respect to the rotation center O.

このように、永久磁石4の各永久磁石片14の分割線を
非放射状に形成したのは、電機子2が電気位置を通過し
て永久磁石片14の磁場に入り込む際における磁束分布
の急激な変化を防止するためであって、これによって回
転トルク変動の減少を図ったものである。
The reason why the dividing lines of each permanent magnet piece 14 of the permanent magnet 4 are formed in a non-radial manner is to prevent the abrupt magnetic flux distribution when the armature 2 passes through the electrical position and enters the magnetic field of the permanent magnet piece 14. This is to prevent variations in rotational torque, thereby reducing fluctuations in rotational torque.

次に、第1図から第6図を参照して偏平形モータ1のブ
ラシ取付装置5について説明すると、該ブラシ取付装置
においては、分割された各永久磁石片4の間に形成され
た平行溝15内に、一端18aに取り付けられたカーボ
ンブラシ19がコンミュテータ10に接触するようにし
たブラシ18が収容されており、永久磁石4の板厚内に
該ブラシが収まるように構成されている。ブラシ18の
ブラシ用ばね20は、ビス21及びナツト22により磁
性材料からなる取付板13を貫通して絶縁体24及び絶
縁材からなるワッシャ25を介してモータケース7に固
定されており、ナット22は端子26をモータケース7
に固定している。
Next, the brush mounting device 5 of the flat motor 1 will be explained with reference to FIGS. 1 to 6. In the brush mounting device, parallel grooves are formed between each divided permanent magnet piece 4. A brush 18 having a carbon brush 19 attached to one end 18a that contacts the commutator 10 is housed in the magnet 15, and is configured to fit within the thickness of the permanent magnet 4. The brush spring 20 of the brush 18 is fixed to the motor case 7 via an insulator 24 and a washer 25 made of an insulating material through a mounting plate 13 made of a magnetic material with a screw 21 and a nut 22. Connect terminal 26 to motor case 7
It is fixed at

そして該端子26にはリード線27が接続されるように
なっている。
A lead wire 27 is connected to the terminal 26.

取付は板13は、鉄板で円板状に形成されており、その
中心部には回転軸11用の軸受28が固着されていて、
該軸受けにより回転軸11の一端11aが支承されるよ
うになっている。このように、本発明に係るブラシ取付
装置5においては、ブラシ18が永久磁石4の平行溝1
5内に完全に収まってしまうので、該ブラシ取付用のス
ペースを別途設ける必要がなく、この結果偏平形モータ
1の厚さをその分だけ減少させることができるよ。
For installation, the plate 13 is made of iron and is formed into a disk shape, and a bearing 28 for the rotating shaft 11 is fixed to the center of the plate.
One end 11a of the rotating shaft 11 is supported by the bearing. In this way, in the brush mounting device 5 according to the present invention, the brush 18 is attached to the parallel groove 1 of the permanent magnet 4.
5, there is no need to provide a separate space for installing the brush, and as a result, the thickness of the flat motor 1 can be reduced by that amount.

うにしたものである。It was made by sea urchin.

平形コンミュテータ10は、絶縁体30を介して回転軸
11に固着されており、該コンミュテータは例えば図面
に示すように電機子2が3極の場合には、絶縁体30に
より円周方向に3分割されている。そして該絶縁体の間
には例えば導電性の良好な銅板又は銀合金板からなる導
電板31が取り付けられている。そ、して該導電板に対
してブラシ18のカーボンブラシ19が押圧されて接触
し、その表面を摺動するようになっている。
The flat commutator 10 is fixed to the rotating shaft 11 via an insulator 30. For example, when the armature 2 has three poles as shown in the drawing, the commutator is divided into three parts in the circumferential direction by the insulator 30. has been done. A conductive plate 31 made of, for example, a copper plate or a silver alloy plate with good conductivity is attached between the insulators. Then, the carbon brush 19 of the brush 18 is pressed against and comes into contact with the conductive plate, and slides on the surface thereof.

次に、偏平形モータ1の電機子2について第1図、第2
図、第7図及び第8図により説明する。
Next, the armature 2 of the flat motor 1 will be explained in Figs. 1 and 2.
This will be explained with reference to FIGS. 7 and 8.

電機子2は、鉄心9に導電線又は導電箔33を所定回数
巻き付けてなる複数の電機子コイル34の永久磁石4側
の表面34aに、該電機子コイル34ごとに磁性材料か
らなる分割板35が貼着されており、電機子コイル34
の裏面34bには、磁気回路を形成するための磁性材料
からなる円板36が各電機子コイル34にまたがって貼
着されている。そして該円板36はコンミュテータ10
の絶縁体30と一体的に固着されて回転軸11に正大固
着されている。なお分割板35及び円板36の磁性材料
としては、例えば鉄板が用いられる。このように電機子
コイル34の表面34a及び裏面34bに分割板35及
び円板36を貼着したのは、永久磁石4及び取付板13
と電機子2間において磁気回路が形成されるようにする
ためである。従って、円板36とモータケース6の内面
6aとの間の空間38は磁気回路とは全く無関係となっ
ており、またモータケース6.7も磁気回路とは全く無
関係となっている。
The armature 2 has a plurality of armature coils 34 formed by winding a conductive wire or conductive foil 33 around an iron core 9 a predetermined number of times, and a dividing plate 35 made of a magnetic material for each armature coil 34 on a surface 34a on the permanent magnet 4 side. is attached, and the armature coil 34
A disk 36 made of a magnetic material for forming a magnetic circuit is adhered to the back surface 34b of the armature coil 34 so as to extend over each armature coil 34. The disc 36 is the commutator 10
It is fixed integrally with the insulator 30 of the rotary shaft 11, and is fixed to the rotating shaft 11 in its entirety. Note that as the magnetic material for the dividing plate 35 and the disc 36, for example, an iron plate is used. The reason why the dividing plate 35 and the disc 36 are attached to the front surface 34a and the back surface 34b of the armature coil 34 in this way is because the permanent magnet 4 and the mounting plate 13
This is to form a magnetic circuit between the armature 2 and the armature 2. Therefore, the space 38 between the disc 36 and the inner surface 6a of the motor case 6 is completely unrelated to the magnetic circuit, and the motor case 6.7 is also completely unrelated to the magnetic circuit.

鉄心9は、磁性材料からなる薄板39を巻き付けて形成
したものであって、中実の鉄心に比べて保磁力を増大さ
せるようにしたものである。
The iron core 9 is formed by winding a thin plate 39 made of a magnetic material, and is designed to have a higher coercive force than a solid iron core.

なお電機子コイル34を構成する導電線又は導電箔33
について比較すると、例えば導電線が671ターン巻け
たとすると、導電箔の厚さを例えば20μとした場合に
は同一の容積で855ターン巻くことができ、導電線に
比べて容積の占有率が向上し、この結果効率を導電線の
場合に比べて30%増大させることができる。従って超
小型の偏平形モータ1においては、導電箔を用いた方が
より強力な出力を得ることができる。
Note that the conductive wire or conductive foil 33 that constitutes the armature coil 34
For example, if a conductive wire can be wound 671 turns, if the thickness of the conductive foil is 20μ, it can be wound 855 turns in the same volume, which improves the volume occupation rate compared to the conductive wire. As a result, the efficiency can be increased by 30% compared to the case of conductive wires. Therefore, in the ultra-small flat motor 1, more powerful output can be obtained by using conductive foil.

次に第7図により電機子コイル34の結線について説明
すると、デルタ結線の場合には各電機子コイル34の導
電線又は導電箔33の°巻き始めSを図中反時計方向側
の、コンミュテータ10の導電板31の端子31aに接
続し、その巻き終りEを時計方向側の、導電板31の端
子31aに接続する。以下同様に結線することによって
コンミエテータ10と各電機子コイル34とが電気的に
接続される。
Next, the connection of the armature coils 34 will be explained with reference to FIG. 7. In the case of delta connection, the winding start S of the conductive wire or conductive foil 33 of each armature coil 34 is connected to the commutator 10 on the counterclockwise side in the figure. The winding end E is connected to the terminal 31a of the conductive plate 31 on the clockwise side. Thereafter, the commutator 10 and each armature coil 34 are electrically connected by wiring in the same manner.

次に電機子コイル34用の鉄心9について説明する。第
9図から第12図において、該鉄心9の製造方法につい
てまず説明すると、第9図に示すように磁性材料、例え
ば鉄板からなる薄板39を芯金40に対して矢印Aで示
す如く巻き付ける。
Next, the iron core 9 for the armature coil 34 will be explained. 9 to 12, the method for manufacturing the iron core 9 will first be described. As shown in FIG. 9, a thin plate 39 made of a magnetic material, for example an iron plate, is wound around a core bar 40 as shown by arrow A.

この場合薄板39の一端39aは芯金40に形成された
溝40aに係止され、これによって芯金40を回転させ
て薄板39を巻き付けるようになっている。この芯金4
0は例えば直径が1.5鶴程度の鉄棒を用いる。このよ
うに芯金40に薄板39を渦巻き状に巻き付けて第10
図に示すような断面円形の鉄心コイル41を形成し、該
鉄心コイルから芯金40を抜き取り、ついで該鉄心コイ
ルを電機子コイル34の極数に応じた中心角θと同一の
角度の溝51aを有する第1プレス型51と、円弧状凹
面52aを有する第2プレス型52とで挟圧し、電機子
コイル34の中心角θに等しい中心角を有する扇形の鉄
心9とするものである。
In this case, one end 39a of the thin plate 39 is locked in a groove 40a formed in the core bar 40, thereby rotating the core bar 40 and winding the thin plate 39 around it. This core metal 4
For example, an iron rod with a diameter of about 1.5 cranes is used. In this way, the thin plate 39 is wound around the core bar 40 in a spiral manner, and the tenth
An iron core coil 41 having a circular cross section as shown in the figure is formed, the core metal 40 is extracted from the iron core coil, and the iron core coil is then inserted into a groove 51a having the same angle as the center angle θ corresponding to the number of poles of the armature coil 34. A first press die 51 having a circular concave surface 52a and a second press die 52 having an arcuate concave surface 52a are used to press the iron core 9 into a fan-shaped iron core 9 having a center angle equal to the center angle θ of the armature coil 34.

実際には第1プレス型51をプレスの下型とし、第2プ
レス型52をプレスの上型として、第10図に示すよう
に第2プレス型52を第1プレス型51上に載置された
鉄心コイル41に対して矢印Bの如く下降させて第11
図に示す如く両プレス型51.52によって鉄心コイル
41を挟圧し、第12図に示すような鉄心9を製造する
ことができる。なおこの鉄心9の製造方法は、仕上り状
態における鉄心9の幅と同一幅の狭い薄板39を用いて
製造することもできるが、より能率的にこれを製造する
には、仕上り状態の鉄心9の幅よりも相当広い幅を有す
る薄板39を芯金40に巻き付けて第11図のように挟
圧して成形し、しかる後にこれを仕上り状態において要
求される幅に切断するようにしてもよい。
In reality, the first press die 51 is used as the lower press die, the second press die 52 is used as the upper press die, and the second press die 52 is placed on the first press die 51 as shown in FIG. The 11th iron core coil 41 is lowered as shown by arrow B.
As shown in the figure, the core coil 41 is compressed by both press dies 51 and 52, and the core 9 as shown in FIG. 12 can be manufactured. Note that this method of manufacturing the iron core 9 can also be performed using a narrow thin plate 39 having the same width as the iron core 9 in the finished state, but in order to manufacture this more efficiently, A thin plate 39 having a width considerably wider than the width of the thin plate 39 may be wound around the core metal 40 and pressed and formed as shown in FIG. 11, and then cut to the width required in the finished state.

このようにして完成した鉄心9は電機子コイル34を製
造する場合には、該鉄心9のまわりに導電線又は導電箔
33を巻き付けてもよく、また空芯状態で巻かれた電機
子コイル34の中に該鉄心9を挿入するようにしてもよ
い。いずれにしても中実の鉄心を用いるよりも、このよ
うに薄板39が積層された状態の鉄心9を用いた方が保
磁力がはるかに強く、電機子2から非常に大きな回転力
を引き出すことができる。
When manufacturing the armature coil 34 from the iron core 9 completed in this way, a conductive wire or conductive foil 33 may be wound around the iron core 9, or the armature coil 34 wound in an air-core state may be used. The iron core 9 may be inserted into the core 9. In any case, using the iron core 9 with the thin plates 39 laminated in this way has a much stronger coercive force than using a solid iron core, and a very large rotational force can be extracted from the armature 2. I can do it.

次に、第2図及び第14図から第18図によりモータケ
ース6及び7についた説明する。本発明に係る偏平形モ
ータ1においては、上記したように、磁気回路が永久磁
石4及び取付板13と電機子2のみで形成されているた
め、モータケース6.7は磁気回路から除外されており
、該モータケース6.7には非鉄材料、例えば合成樹脂
を使用可能となっている。ただしモータケース6.7に
合成樹脂を用いると、偏平形モータlから発生するノイ
ズを吸収するのが困難で、微弱な電流を使用する電子機
器においてはノイズが発生するおそれがあるので、該モ
ータケース6.7にはノイズ防止用の磁性材料粉、例え
ば鉄粉を混入した合成樹脂を用いることが望ましい。
Next, the motor cases 6 and 7 will be explained with reference to FIG. 2 and FIGS. 14 to 18. In the flat motor 1 according to the present invention, as described above, since the magnetic circuit is formed only by the permanent magnet 4, the mounting plate 13, and the armature 2, the motor case 6.7 is excluded from the magnetic circuit. Therefore, non-ferrous materials such as synthetic resin can be used for the motor case 6.7. However, if synthetic resin is used for the motor case 6.7, it will be difficult to absorb the noise generated from the flat motor l, and noise may occur in electronic devices that use weak currents. It is desirable to use a synthetic resin mixed with magnetic material powder for noise prevention, such as iron powder, for the case 6.7.

次に、モータケース6.7の構造について説明すると、
第14図から第18図に示すように、モータケース7は
、円形に形成され、その壁面7aには座ぐり部7bが形
成されており、また大径部7Cに連続する小径部7dに
は、円周方向及び軸方向に屈曲したL字形の溝7eが一
対形成されている。そして小径部7dの内面には取付板
13の外周が嵌入されるようになっている。
Next, the structure of the motor case 6.7 will be explained.
As shown in FIGS. 14 to 18, the motor case 7 is formed in a circular shape, and has a counterbore 7b formed in its wall surface 7a, and a small diameter portion 7d continuous with the large diameter portion 7C. , a pair of L-shaped grooves 7e bent in the circumferential direction and the axial direction are formed. The outer periphery of the mounting plate 13 is fitted into the inner surface of the small diameter portion 7d.

モータケニス6は、モータケース7と同様な形状に形成
されており、その内周はモータケース7の小径部7dに
嵌入するようになっており、一対設けられた突起6eが
モータケース7の#7eに係合して互いに円周方向にね
じることによって固定されるようになっている。そして
モータケース6の中央部には穴6bが形成されており、
該穴には回転軸11の軸受け53が固着されている。
The motor canis 6 is formed in the same shape as the motor case 7, and its inner periphery is adapted to fit into the small diameter portion 7d of the motor case 7, and a pair of protrusions 6e are fitted into the small diameter portion 7d of the motor case 7. and are secured by engaging and twisting each other in the circumferential direction. A hole 6b is formed in the center of the motor case 6.
A bearing 53 of the rotating shaft 11 is fixed in the hole.

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。まず本発明に係る偏平形モータ1の
組立について説明すると、コンミュテータ10の外径は
永久磁石4の各永久磁石片14により形成される平行溝
15の幅よりも小さく設定されており、該コンミュテー
タ10の円筒部 10aは円板36の円筒状の突部36
aに嵌入されて互いに固着される。一方電機子コイル3
4と鉄心9とが組み合わされて、これに分割板35が貼
着され、このような状態で電機子コイル34の裏面34
bに円板36が貼着される。これに、よって、電機子コ
イル34と分割板35と鉄心9と円板36とコンミュテ
ータ10と回転軸11とが一体化されて各結線がなされ
、電機子2が完成する。
Function The present invention is constructed as described above, and its function will be explained below. First, the assembly of the flat motor 1 according to the present invention will be described. The outer diameter of the commutator 10 is set smaller than the width of the parallel groove 15 formed by each permanent magnet piece 14 of the permanent magnet 4. The cylindrical portion 10a is the cylindrical protrusion 36 of the disk 36.
a and are fixed to each other. On the other hand, armature coil 3
4 and the iron core 9 are combined, and the dividing plate 35 is attached to this, and in this state, the back surface 34 of the armature coil 34 is
A disc 36 is attached to b. Accordingly, the armature coil 34, the dividing plate 35, the iron core 9, the disc 36, the commutator 10, and the rotating shaft 11 are integrated and each connection is made, and the armature 2 is completed.

そして回転軸11が円板36及びコンミュテータ10に
圧入されて電機子2に対して該回転軸が固着される。
Then, the rotating shaft 11 is press-fitted into the disk 36 and the commutator 10, and the rotating shaft is fixed to the armature 2.

一方モータケース7には取付板13が組み付けられて、
ビス21がモータケース7を貫通して外部に突出し、該
モータケース7の外部からナツト22によって端子26
が取り付けられ、これと同時にブラシ18がビス21に
よって絶縁体24及び25を介して取付板13に固定さ
れる。なおケース7が導電材料で製作される場合には、
端子26及びビス21とケース7との間に絶縁体(図示
せず)を配設する必要がある。そしてカーボンブラシ1
9はコンミュテータ10に対向することとなり、該カー
ボンブラシ19はブラシ用ばね20によって弾発力を与
えられている。
On the other hand, a mounting plate 13 is assembled to the motor case 7.
A screw 21 penetrates the motor case 7 and protrudes to the outside, and is connected to a terminal 26 by a nut 22 from the outside of the motor case 7.
is attached, and at the same time, the brush 18 is fixed to the mounting plate 13 with the screws 21 via the insulators 24 and 25. Note that if the case 7 is made of a conductive material,
It is necessary to provide an insulator (not shown) between the terminal 26 and the screw 21 and the case 7. and carbon brush 1
9 faces the commutator 10, and the carbon brush 19 is given elastic force by a brush spring 20.

このようにしてブラシ20及び取付板13がモータケー
ス7に取り付けられると、次いで永久磁石4の各永久磁
石片14が取付板13に固着され、次いで回転軸11と
一体となった電機子2が第2図において左方から挿入さ
れると、回転軸11の一端11aは取付板13の軸受2
8に挿通されて支持される。なお、各永久磁石片14は
、先に取付板13に固着しておいてもよい。
When the brush 20 and the mounting plate 13 are attached to the motor case 7 in this way, each permanent magnet piece 14 of the permanent magnet 4 is then fixed to the mounting plate 13, and then the armature 2 integrated with the rotating shaft 11 is attached. When inserted from the left in FIG.
8 and is supported. Note that each permanent magnet piece 14 may be fixed to the mounting plate 13 in advance.

この場合において、コンミュテータ10は平形であるた
め図中右方で待ち受けているカーボンブラシ19に対し
て側方から軽く押圧されるだけで該ブラシに対する組付
けが完了し、円筒形のコンミュテータ(図示せず)に比
べて組付けが非常に容易である。
In this case, since the commutator 10 is flat, assembly to the carbon brush 19, which is waiting on the right side in the figure, is completed by just being lightly pressed from the side, and the commutator 10 is attached to the carbon brush 19, which is waiting on the right side in the figure. It is much easier to assemble than the previous version.

このようにしてモータケース7に電機子2が組み付けら
れると、モータケース6が回転軸11にその軸受け53
によって案内されて挿入され、モータケース7に組み付
けられる。この場合において、モータケース6の突起6
eはモータケース7の溝7eに嵌入し、モータケース7
に対してモータケース6を第2図中時計方向に回転させ
ることによって該突起6eと溝7eとが係合関係となり
、モータケース6.7は互いに固着され、偏平形モータ
1の組立が完了する。
When the armature 2 is assembled to the motor case 7 in this way, the motor case 6 is attached to the rotating shaft 11 by its bearing 53.
is guided and inserted into the motor case 7. In this case, the protrusion 6 of the motor case 6
e fits into the groove 7e of the motor case 7, and
By rotating the motor case 6 in the clockwise direction in FIG. 2, the protrusion 6e and the groove 7e are brought into engagement, the motor cases 6 and 7 are fixed to each other, and the assembly of the flat motor 1 is completed. .

以上のように、本発明に係る偏平形モータ1の組立は非
常に簡単であり、かつ永久磁石4の板厚内にブラシ18
が収容されてしまうため、該ブラシを収容するためのス
ペースを別途設ける必要がないので、偏平形モータ1は
非常に薄くすることができ、例えばモータケース6.7
の組立て状態において該偏平形モータ1の厚さを5.2
 mまで薄くすることが可能であり、超薄形の偏平形モ
ータ1を実現することができる。
As described above, the assembly of the flat motor 1 according to the present invention is very simple, and the brushes 18 are included within the thickness of the permanent magnet 4.
Since there is no need to provide a separate space for accommodating the brushes, the flat motor 1 can be made very thin. For example, the motor case 6.7
The thickness of the flat motor 1 in the assembled state is 5.2
It is possible to make the motor 1 as thin as 100 m, and an ultra-thin flat motor 1 can be realized.

次に、このようにして組み立てられた偏平形モータ1の
特性について説明すると、まず永久磁石4については、
各永久磁石片14の分割線7!1が非放射状となってい
るのに対して、電機子2の各電機子コイル34の端部3
4Cを構成する分割線l、が電機子2の回転中心Oに対
して放射状に形成されており、法線12と平行であるた
め、第3図に示すように、矢印Cの如く該電機子コイル
34が回転すると、該電機子コイル34の端部34Cは
まず永久磁石片14の外周端部14bから該永久磁石片
14の磁場に入り始め、該端部34cと分割線!、との
交点Pが次第に内部に移動しながら電機子コイル34が
永久磁石片14の磁場に吸引されて行く形となる。この
ため電機子コイル34が電気位置を通過する際において
磁束密度の変化が急速とならず、この結果電機子2に対
する変動トルクが小さくなり、該電機子の回転むらが減
少する。このことは第5図に示すように永久磁石片14
を4個設けた場合においても全く同様である。
Next, to explain the characteristics of the flat motor 1 assembled in this way, first of all, regarding the permanent magnets 4,
While the dividing line 7!1 of each permanent magnet piece 14 is non-radial, the end 3 of each armature coil 34 of the armature 2
4C is formed radially with respect to the rotation center O of the armature 2, and is parallel to the normal line 12, so as shown in FIG. When the coil 34 rotates, the end 34C of the armature coil 34 first begins to enter the magnetic field of the permanent magnet piece 14 from the outer circumferential end 14b of the permanent magnet piece 14, and meets the parting line with the end 34c. , the armature coil 34 is attracted to the magnetic field of the permanent magnet piece 14 as the intersection point P gradually moves inward. Therefore, when the armature coil 34 passes through the electrical position, the change in magnetic flux density does not become rapid, and as a result, the fluctuating torque applied to the armature 2 is reduced, and rotational unevenness of the armature is reduced. This is explained by the permanent magnet piece 14 as shown in FIG.
The same holds true even when four are provided.

また上記したように、本発明に係るブラシ取付装置5に
おいては、ブラシ18が磁石4の板厚内に収められてい
るため、偏平形モータ1の厚さtを極めて薄く、例えば
t = 5.2fl程度にすることができるが、このよ
うに薄形化した分だけ例えば永久磁石4の厚さを増すか
又は電機子2の厚さを増すことにより従来と同一の厚さ
の偏平形モータであれば、従来のものよりはるかに強力
な回転力を得ることができることは言うまでもない。そ
して該ブラシ取付装置5によって偏平形モータ1を非常
に薄形化することができるため、カセットテープの幅だ
けの厚さのステレオカセットテープレコーダを十分に実
現することができ、またそれに必要とされる高出力を発
生させる偏平形モータ1を提供することができるもので
ある。
Further, as described above, in the brush mounting device 5 according to the present invention, since the brush 18 is housed within the plate thickness of the magnet 4, the thickness t of the flat motor 1 is extremely thin, for example, t = 5. However, by increasing the thickness of the permanent magnet 4 or increasing the thickness of the armature 2 to compensate for this thinning, it is possible to create a flat motor with the same thickness as the conventional motor. Needless to say, if you have one, you will be able to obtain much stronger rotational force than conventional ones. Since the brush mounting device 5 allows the flat motor 1 to be made extremely thin, it is possible to fully realize a stereo cassette tape recorder with a thickness equal to the width of the cassette tape. Accordingly, it is possible to provide a flat motor 1 that generates high output.

次に、本発明に係る電機子2においては、電機子コイル
34の表面34aに磁性材料からなる分割板35が夫々
貼着され、またその裏面34bには磁性材料からなる円
板36が貼り付けられているため、永久磁石4及び取付
板13と電機子2との間において閉じた磁気回路が形成
され、永久磁石4及び電機子2から発する磁束はすべて
この磁気回路内を循環することとなり、永久磁石4と分
割板35とのエアギャップ3の精度を向上させることに
より、該エアギャップを非常に狭くすることができ、こ
れによって強力な回転力を得ることができる。また電機
子2とケース7との間の空間38は磁気回路に関しては
全く無関係となるため、この空間の寸法管理を厳重に行
う必要は全くなくなり、従来のこの空間をエアギャップ
として用いたフェライトマグネットモータに比べてはる
かに強力な回転力を得ることができる。
Next, in the armature 2 according to the present invention, dividing plates 35 made of a magnetic material are attached to the front surface 34a of the armature coil 34, and a disc 36 made of a magnetic material is attached to the back surface 34b. Therefore, a closed magnetic circuit is formed between the permanent magnet 4 and the mounting plate 13, and the armature 2, and all the magnetic flux emitted from the permanent magnet 4 and the armature 2 circulates within this magnetic circuit. By improving the precision of the air gap 3 between the permanent magnet 4 and the dividing plate 35, the air gap can be made very narrow, thereby making it possible to obtain a strong rotational force. In addition, since the space 38 between the armature 2 and the case 7 has no relation to the magnetic circuit, there is no need to strictly control the dimensions of this space, and the conventional ferrite magnet that uses this space as an air gap is no longer required. It can generate much more powerful rotational force than a motor.

従って本発明に係る偏平形モータlにおいては、従来の
この種のモータにおいて用いられていたサマリュームコ
バルト系磁石又はこれに匹敵する強力な永久磁石を用い
ることなく、安価なフェライト系の永久磁石4を用いて
も、これらの極めて高価な永久磁石を用いた場合と同様
な高出力を得ることができるのである。
Therefore, in the flat type motor l according to the present invention, an inexpensive ferrite permanent magnet 4 is used instead of a samarium cobalt magnet or a comparable strong permanent magnet used in conventional motors of this type. It is possible to obtain the same high output using these extremely expensive permanent magnets.

またモータケース6.7が磁気回路に用いられないこと
となったため、該モータケースは鉄を用いても勿論よい
が、鉄以外の任意の材料、例えば各種の合成樹脂で作る
ことができ、その色彩やデザインを自由に変更すること
もできる。また該合成樹脂にノイズ防止用の磁性材料粉
、例えば鉄粉を混入することによって偏平形モータ1か
らノイズが発生して電波障害を生じさせるというような
欠点を完全に防止することができる。
Also, since the motor case 6.7 is no longer used in the magnetic circuit, the motor case may of course be made of iron, but it can also be made of any material other than iron, such as various synthetic resins. You can also freely change the color and design. Furthermore, by mixing magnetic material powder for noise prevention, such as iron powder, into the synthetic resin, it is possible to completely prevent defects such as noise generation from the flat motor 1 causing radio wave interference.

効果 本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、偏平形モータにおいて複数に分割された界磁用永
久磁石片の半径方向の端部をなす分割線が、電機子の回
転中心からの法線に対して非平行状態になるように、即
ち非放射状に形成されているので、電機子が電気位置を
通過する際に、各電機子コイルが永久磁石側の磁束分布
の中に急激に出入りすることがな(なり、漸次移動する
ようになるため、電機子のトルク変動が極めて少なく、
回転の滑らかな偏平形モータを提供することができる効
果がある。また永久磁石を、各永久磁石片の間に同一幅
の平行溝ができるような形状としたので、該溝の有効利
用を図ることができ、永久磁石片の製造及びこれを用い
た偏平形モータの組立の容易化を図ることができる効果
がある。
Effects Since the present invention is constructed and operates as described above, the division line forming the radial end of the field permanent magnet piece divided into a plurality of pieces in the flat type motor is controlled by the rotation of the armature. Since it is formed so that it is non-parallel to the normal line from the center, that is, it is formed non-radially, when the armature passes through the electrical position, each armature coil is in the magnetic flux distribution on the permanent magnet side. Because the armature does not move in and out suddenly (and moves gradually), the armature torque fluctuation is extremely small.
This has the effect of providing a flat motor with smooth rotation. In addition, since the permanent magnet is shaped so that parallel grooves of the same width are formed between each permanent magnet piece, the grooves can be used effectively. This has the effect of making assembly easier.

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

図面は本発明の実施例に係り、第1図は偏平形モータの
完成状態における部分縦断面図、第2図は偏平形モータ
の分解斜視図、第3図は2分割された界磁用永久磁石と
回転状態における電機子との相互関係を示す正面図、第
4図は第3図に示すものの平面図、第5図は4分割され
た永久磁石と回転状態における電機子の相互関係を示す
正面図、第6図は第5図に示すものの平面図、第7図は
第1図の■−■矢視電機子の円板を省略した状態におけ
る正面図、第8図は第7図の電−■矢視縦断面図、第9
図から第11図は電機子コイル用鉄心の製造方法に係り
、第9図は薄板を芯金に巻き付ける状態を示す斜視図、
第10図は断面円形に完成した鉄心コイルのプレス工程
の前段を示す正面図、第11図は同じくプレス工程の後
段を示す正面図、第12図は完成した電機子コイル用鉄
心の斜視図、第13図はモータケース7の内側から見た
正面図、第14図は第13図に示すものの平面図、第1
5図は第13図に示すものの縦断面図、第16図はモー
タケース6を内側から見た正面図、第17図は第16図
に示すものの平面図、第18図は第16図に示すものの
縦断面図である。 1は偏平形モータ、2は電機子、3はエアギャップ、4
は界磁用永久磁石、14は永久磁石片、14aは半径方
向の端部、15は平行溝、2.は分割線、12は法線、
0は電機子の回転中心である。 特許出願人   藤 崎 清 則 〃  小林寿夫
The drawings relate to embodiments of the present invention; FIG. 1 is a partial vertical sectional view of a flat motor in a completed state, FIG. 2 is an exploded perspective view of the flat motor, and FIG. 3 is a permanent magnet for a field divided into two parts. A front view showing the mutual relationship between the magnet and the armature in the rotating state, Figure 4 is a plan view of the one shown in Figure 3, and Figure 5 shows the mutual relationship between the permanent magnet divided into four parts and the armature in the rotating state. 6 is a plan view of the one shown in FIG. 5, FIG. 7 is a front view of the armature shown in FIG. Electron - Vertical cross-sectional view in the direction of the ■ arrow, No. 9
Figures 11 to 11 relate to a method for manufacturing an armature coil core, and Figure 9 is a perspective view showing a state in which a thin plate is wound around a core metal;
FIG. 10 is a front view showing the first stage of the pressing process of a completed iron core coil with a circular cross section, FIG. 11 is a front view showing the second stage of the pressing process, and FIG. 12 is a perspective view of the completed iron core for armature coils. FIG. 13 is a front view of the motor case 7 seen from inside, FIG. 14 is a plan view of what is shown in FIG.
5 is a longitudinal cross-sectional view of what is shown in FIG. 13, FIG. 16 is a front view of the motor case 6 seen from the inside, FIG. 17 is a plan view of what is shown in FIG. 16, and FIG. 18 is what is shown in FIG. 16. FIG. 1 is a flat motor, 2 is an armature, 3 is an air gap, 4
14 is a permanent magnet for a field; 14 is a permanent magnet piece; 14a is a radial end portion; 15 is a parallel groove; 2. is the dividing line, 12 is the normal line,
0 is the center of rotation of the armature. Patent applicant Kiyonori Fujisaki Toshio Kobayashi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電機子の構造を偏平の円板状とし、該電機子の軸方
向側面にエアギャップを介して界磁用永久磁石が該電機
子に対向して配設されるようにした偏平形モータにおい
て、前記永久磁石が複数に分割され、分割された各永久
磁石片の半径方向の端部をなす分割線が、前記電機子の
回転中心からの法線に対して非平行状態に形成されたこ
とを特徴とする偏平形モータ用永久磁石。 2 前記永久磁石片の分割線は、互いに平行をなし、該
各永久磁石片開に同一幅の平行溝が形成されるように構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
偏平形モータ用永久磁石。
[Claims] 1. The armature has a flat disk-like structure, and a field permanent magnet is disposed on the axial side surface of the armature to face the armature through an air gap. In the flat type motor, the permanent magnet is divided into a plurality of parts, and the dividing line forming the radial end of each divided permanent magnet piece is non-parallel to the normal line from the rotation center of the armature. A permanent magnet for a flat motor, characterized by being formed into a shape. 2. The permanent magnet piece according to claim 1, wherein the dividing lines of the permanent magnet pieces are parallel to each other, and parallel grooves of the same width are formed in each permanent magnet piece opening. Permanent magnet for flat motors.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667673U (en) * 1993-03-09 1994-09-22 株式会社かな和工業 Wall mounting structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667673U (en) * 1993-03-09 1994-09-22 株式会社かな和工業 Wall mounting structure

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