JPS61240847A - 小型電動フアン - 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】 ァンに関するものである。自動車のルームエアコンの場
合に、温度センサに僅かな空気流を送る場合若しくは、
電子回路の１部の過熱を防止する為に、１部の発熱の大
きい回路素子に僅かな空気流を送り冷却する場合等にお
いて、径が３０ミリメートル位の電動ファンが必要とな
る。

上述した要求に答える為に提案されたのが本発明装置で
ある。本発明装置によれば、上述した要求に答えられる
ことは勿論、小型，偏平。

軽量，廉価にこの種の電動ファンを供与することのでき
る効果を有するものである。又この種の電動ファンとし
て、ｌ相の電動ファンが知られているが、この種のもの
は，トルクリプルが１００％となるので，効率が良好で
なく、振動音が発生する欠点がある。本発明装置は、か
かる欠点を除去したことに特徴を有するものである。

次に、その詳細を第１図以下について説明する。

第２図において、カップ状の部材ｌαの外周には、ファ
ン３α，３ｂ，・・・の基部が固定され、それ等の外端
部には、回転子２が固定されている。

回転子コは、同一記号で第１図の側面図に示されている
。回転子コは円環状となり、プラスチック材により作ら
れ、その内部に円環状のマグネット回転子が埋設されて
いる。マグネット回転子の磁極は、第３図（ａ）におい
て、記号コα。

−ｌＡ，・・・、コ＾で示されている。

磁極２１ｌ．コｈ，・・・、２ｈは、等しいピッチで異
極が交互に配設され、外側部が磁極面となつている。図
示していないが内側面には、第３図に記号Ｑｉで示す円
環状の軟鋼板が貼着されて磁路を構成している。

カップ状の部材／ａの中央部には、回転軸ｌが植立され
ている。

回転軸ｌは、第２図に示されている。カップ状の部材１
１．ファン３α、３ｂ、・・・及び回転子ユは、プラス
チック成型によｌ）を体に構成されている。

第１図は、第１図の装置を第２図の矢印Ｐ方向よシみた
側面図である。

第２図のプラスチック材よりなる円環亭及びその膨出部
ＩＩｈ、１ｌｅ（第１図に同一記号で示しである。）は
固定子となる筐体であるが、膨出部９ｂ、４１ｅには、
点線で示すように、固定電機子の磁極ｒａ、！ｒｂ及び
５Ｃ１りｄが埋設されて、空隙を介して、回転子コに埋
設されたマグネット回転子の磁極、２Ｍ、２ｂ、・・・
の磁極面に対向している。

記号！；ｆ、！−は空隙部である。

上述した固定電機子の詳細を第７図（りにつき説明する
。

第７図（−）において、巾が７ミリメ一ドル位。

厚さが７４９メートル位の軟鋼板をプレス加工して、コ
型の形状とし、その両端を内側に折曲して、円弧面とす
る。折曲部！ｅ、！；ｄは磁極となる部分で、円環グ及
び膨出部’Ｉａの左端面にそって、成型時に埋設されて
いる。

コ型の折曲部Ｓ！の中央部に電機子コイル６ｂが装着さ
れている。

磁極夕ｅ、！ｒｄは、ｏ、ｒミ＋）メートル位の空隙を
介して第２図の回転子二に埋設されているマグネット回
転子の磁極面に対向している。

第２図の記号！ｒａ、ｓｂで示す折曲部材は固定電機子
となるものであるが、第２図の膨出部４（ＡＫ第７図（
α）と全く同じ構成のものが埋設され、その磁極のみが
記号ｊａ、ｒｂとして示されている。

上述した固定電機子は、磁性体粉の焼結によって作るこ
ともできる。

次に第３図（−）につき説明する。第３図（−Ｊは、第
２図の電機子磁極５α、ｓｂ、夕ｃ、！；ｄ及び磁極コ
ロ、ユｂ、・・・の展開図である。第２図と同一記号の
ものは同一部材である。記号ｑ＝は、磁路となる軟鋼円
環である。

第＼−λ図の軟鋼片ｉｔｒの為に、回転子コは、矢印イ
方向に少し回転して停止する。これはコギングトルクが
発生する為である。第３図（α）でも同様に回転子ユは
右方に回転していることになるので、ホール素子７は、
第２図の空隙部Ｓｆに設けられてＳ極に対向し、磁極り
α、！Ｑ及び！ｈ、！ｄけ、それぞれＳ、Ｎ極となる。

従って、回転子コは矢印ｌ方向の駆動トルクが発生して
回転する。磁極コα、コｂ、・・・の巾だけ回転する毎
に、磁極！α、ｒｂの極性は反転するので、ｌ相の電動
機として回転する。

第３図（ｔＬ）のコ型の折曲部Ｓ、折曲部磁極５ａ。

３ｂは、前述した膨出部グｂに埋設された固定電機子を
示すもので、電機子コイル６ａが装着されている。磁極
りα、５ｂと磁極３ａ、ｓｅｔの巾は磁極コａ、２ｂ、
・・・の巾よシ若干小さくなっている。又磁極５α、ｓ
ｈと磁極５ｃ、！ｄの位相差は電気角で９０度となって
いる。

点線り、Ｅで示す部分は、第２図の膨出部ｑｂ、ダζを
示すものである。軟鋼片／ｇを利用する起動手段は、他
の周知の手段でも目的が達成できるものである。

本実施例の特徴は、コ相の電動機であるが、ホール素子
が１個ですみ、又電機子コイル６α。

６ｂの通電制御回路が直列に接続されているので、効率
が良く振動音（機械的ノイズ）が小さいことである。

次にその説明をする。

第４図は、電機子コイル６α、ｔｂの通電制御回路であ
る。

第１図（ａ）において、トランジスタｉｔαにより駆動
された直列接続された電機子コイル２／　Ａとトランジ
スタ／ｌ　ａにより駆動された直列接続された電機子コ
イルｌ／　ａとは並列に接続されている。トランジスタ
／ｇ　ｄにより駆動された直列接続された電機子コイル
Ｘａとンジスタｉｔ　ｂにより駆動された直列接続され
た電機子コイル〃ｂとは並列に接続され、ている。又電
機子コイルλ／　１１　、２／　Ａを含む制御回路と電
機子コイルＪα。

２０ｂを含む制御回路とは直列に接続されている。

ホール素子若しくはホールＩＣりがＮ極下にある時、ホ
ールｔＣりの出力はローレベルとなり、トランジスタ／
ざαが導通し、電機子コイル２／　Ａが通電される。ト
ランジスタ／Ｉ　ａが導通すると、抵抗／９　ｇ　、　
／９　ｂを介してトランジスタｉｔＣは遮断され、電機
子コイルコ／ａは通電されない。ホールＩＣ１がＳ極下
にあると、ホールＩＣりの出力はハイレベルとなり、ト
ランジスタ／１αけ遮断され、電機子コイルコ／ｂは通
電されない。トランジスタ／ｌ　ａが遮断されると抵抗
１９ａ　、／ｑｂを介してトランジスタ／ｌ　ｅは導通
され、電機子コイルコ／ａが通電される。陶記号１９は
電源正極である。

以上の説明のＬうＫ、電機子コイルコ／、ｂとコｌａは
、界磁磁極のＮ、Ｓ極下にあるとき互いに通電が交替さ
れる。第３図（α）の電機子コイルｌ、ｇをパイコアラ
巻きとして、その−個のコイルを電機子コイルを２／　
ａ　、　２１　ｂと考えると、これ等の通電の交替によ
り、ｌ相の電動機として回転子コ（以降は磁極コα、コ
ｂ、・・・を含むマグネット回転子も記号コとして表示
する。）は矢印ｌ方向に回転する。

第４図（−）の電機子コイルｒ　ｂ　、電機子コイル２
０＋１は、トランジスタ／ｒ　Ａ　、　／ｌ　ｄともに
フリップフロップ回路を構成している。本発明に使用さ
れるフリップフロップ回路は、抵抗Ｕ＃　、Ｕｂ及び抵
抗−ａ　、　ｕ　Ａのそれぞれの比を調整して、電源が
印加されたときに、トランジスタ／ｌｂ、／ｌｄはと本
に不導通に保持されるように構成されている。しかしマ
グネット回転子ユが回転しているときｋは、電機子コイ
ル〃α及び〃ｂの矢印方向の誘導出力により、トランジ
スタｌざＡ　、　／ｌ　ｄのペース入力が得られて導通
するよう釦なっている。従って、マグネット回転子コの
Ｎ、Ｓ磁極のいずれかに電機子コイルが対向することに
より、トランジスタ／ｌ　Ａ　、　／ｌ　ｄの導通が交
替し、従って、対応する電機子コイルも通電される。第
２図の電機子コイル６ｂはバイコアラ巻きされ、その二
個のコイルが、第４図（りの電機子コイル１ｇ　、ｒＡ
とされているので、第３図の磁極ｊｃ、ｊｄはＮ、Ｓ極
に交互に励磁され、磁極！ｒｇ、、！ＦＡの励磁と電気
角で９０度の位相差がある。

従って、コ相の電動機として運転される。

何等かの理由により、電動機の回転が拘束されると、回
転が停止するので、矢印方向の誘導出力が消滅して、ト
ランジスタ／ｌ　Ａ　、　／ｒ　ｄが自動的に不導通釦
転化する。従って電機子コイル群の通電が停止されて焼
損を防止することのできる特徴がある。

電機子コイル２７）　ａ　、　Ｘ）　ｂを含む制御回路
は、ｇｇｑ図（ｂ）　Ｋ示す回路としても同じ目的が達
成される。

第１図（ｂ）において前実施例と同一記号のものは同一
部材である。電源正極／９　ｃより電圧が印加されても
、トランジスタ／ｌ　ｈ’　、　／ｌ　ｒＬ　、　／ｌ
　ａ　。

／ｌ　ｆが不導通となっているので、電機子コイルは通
電されない。しかし回転中には、電機子コイルにｂ及び
ｘ６には、矢印方向の誘導出力が交互に発生するので、
トランジスタ／ｌ　ａ　、　／ｌ　ｆも交互に導通する
。従ってトランジスタ／ｌ　Ａ　。

／ｌ　ｄも交互に導通して、電機子コイル〃ｂ及び〃ａ
は、交互に通電されて、１方向の駆動トルクを発生する
。

以上の説明”のように、前述したフリップフロップ回路
と同じ作用効果がある。又この場合には、端子２２函り
得られる電圧は誘導出力即ち回転速度に比例する電圧が
得られるので、コンデンサによシ平滑化すると、回転速
度の制御信号として利用することができて有効である。

拘束による電動機の停止時における場合も又前実施例と
同じ効果がある。ホールＩＣ７が界磁のＮ、Ｓ極の境界
にあるとその出力はなく、上述した制御回路は作動しな
い。即ち起動することが・できない。又下側の制御回路
が不導通に保持されている起動時には、上側の制御回路
に電圧が印加されないので、起動することができない。

かかる問題を除去する手段が第３図に示されている。次
にその説明をする。

第３図（−）Ｖｃおいて、記号コクで示す制御回路は、
第り図（りの下側のトランジスタ／ｒ　ｂ　、　ＩＩ　
ｄを含むフリップフロップ回路である。又記号２６で示
す制御回路は、第４図（ＩＩ）の上側のトランジスタ／
ｌｌ　ｇ　、　１ｇ　ｅ及びホールＩＣ？を含むもので
ある。

上述したフリップフロップ回路は、第ゲ図（ｂ）の制御
回路でも差支えない。

電動機には、コギングが周知の手段即ち第３図において
、軟鋼片／ＩＩＣより、マグネット回転子コをずらして
保持する手段が採用されている。

従ってこの状態で、ホールＩＣりの出力の有無により、
所定の電機子コイルが通電されると。

所定の方向に起動する。しかし制御回路２７は不導通に
保持されているので、この制御回路を導通状態に保持し
、しかも駆動トルクを発生しないようにする必要がある
。その手段を次に示す。

電気スイッチｎを閉じると、コンデンサＪの充′電電゛
流が制御回路コアに含まれるトランジスタ／ｌｂ、／ｌ
ｄのペースのそれぞれにダイオードを介して入力されて
これ等を導通する。従って電機子コイル２Ｄα、ｘｔｂ
を介して制御回路コクは導通状態となり、前述したよう
に制御回路コロのみによシミ動機は起動する。このとき
に、電機子剤か コイル乃、　ともに通電されているので互いに反対方向
のトルクを発生して打消し合い、電動機の駆動トルクに
は寄与しない。回転速度が上昇し、誘導出力により制御
回路λ７が作動するようになったときに、コンデンサ詠
の充電が終了するようにその時定数を設定しておくと、
このときにトランジスタ／ｌ　Ａ　、　／ｌ　ｄは不導
通状態に転化し、この後は誘導出力のみにより導通が制
御されて、電動機に駆動トルクを供与する。

以上の説明より判るように、その後は、コ相の半導体電
動機として運転されるものである。

コンデンサ評の充電電流を、小型のトランジスタコによ
シ増申してからその出力によシトランジスタＩｔ　Ａ　
、　ＩＩ　ｄのペースを付勢するト、コンデンサ詐の容
量を小さくすることができる。

又トランジスタコのエミッタとコレクタを制御回路２７
の両端に点線で示すように接続し、端子コクαの出力を
端子コαより入力して、これをトランジスタコのペース
入力として導通せしめると、制御回路コアは短絡される
ので同じ目的が達成される。

次に第５図（ｂ）の制御回路の説明をする。前実施例と
同一記号のものは同一部材である。制御回路コクに対応
するものは詳細が示されている。

記号！、０はそれぞれ電機子コイル２Ｄ”及びｘｂを示
している。

電気スイッチｎを閉じると、単安定回路Ｊ（７が付勢さ
れ、所定時間だけ正の出力が得られ、この出力はダイオ
ード３コを介して、トランジスタ／ｌ　Ａのペースを付
勢してこれを導通する。又同時に制御回路ムに含まれる
トランジスタｉｔα。

／ｒ　ｃのいずれかが導通するので、マグネット回転子
コは、正逆いずれかに回転し、次にトルクが平衡して停
止する。単安定回路３０の出力が消滅すると、トランジ
スタコ９が導通し、コンデンサ３１の充電電流が、ダイ
オードを介してトランジスタ／ｇ　ｂ、　／ｒ　ｄのペ
ースに入力されるので同時に導通し、電機子コイルＦ、
Ｇが通電される。

従ってこれ等による駆動トルクは消滅するので、制御回
路２乙による駆動トルクにより起動することができる。

起動の終了とともに、コンデンサ３１を介するトランジ
スタ／ｇ　ｂ　、　／ざｄの付勢も停止するので、誘導
出力による付勢に転換される。

従ってコ相の半導体電動機として運転されるものである
。

本実施例では、コギングを利用しないで起動を行なって
いるので、コギングによる回転むら及び振動の発生が除
去され、又起動時に、負荷が大きくても、磁極５α、ｊ
Ａを界磁磁界の零の点より偏倚せしめることができるの
で起動が確実となる効果がある。第５図（α）、（ｂ）
に示した起動手段以外に、他の起動手段を用いても本発
明を実施することができる。

第６図はマグネット回転子コの位置に対するトルク出力
の曲線である。電機子コイル２／　Ｑと電機そコイルコ
／ｂとを有効トルクが働くように電気角で１１０度毎に
切換えている場合のトルク出力を曲線、？、？　ａ　、
　ｊ、？　Ａ　、・・・として示している。

又電機子コイル〃ａと電機子コイル２０ｂとを有効トル
クが働くように電気角で１１０度毎に切換えている場合
のトルク出力を曲線３ダε、　ｊ４　Ａ　。

・・・として示している。３ｊｔ　ａ　、　３！　Ａ　
、・・・の点では電機子コイル、２／　ａ、コｉｂによ
るトルク発生は零と々るが、電機子コイル２０　ａ　、
　２Ｄｂによるトルク３ダα、　３６　Ａ　、・・・の
為に死点はなくなる。又３Ａｅｔ　、　、：ｕ　ｂ　、
・・・の点では電機子コイルｘ　ａ　、　ｒ　Ａによる
トルク発生は零となるが、電機子コイル２／　ａ　、　
２１　ｂによるトルク、７，７　ａ　、　、７．？　ｂ
　、　”・の為に死点はなくなる。曲線３Ｓは電機子コ
イル２／ａ。

Ｊ／　ｂ　、　Ｊ　１＋　、　ｒ　ｈ　、・・・、によ
るトルクを加算したもので明らかに死点はなくなってい
る。

以上のトルク曲線より判るように、トルク曲線ｊ、？　
ａ　、　３．Ｉ　Ａ　、　−・・及びトルク曲線３Ｑ　
ｇ　、　３０　ｂ　。

・・・の位相は電気角で９０度の差があり、コ相の電動
機となるものである。又第４図、第５図の説明より明ら
かなように、ｌ相の電機子コイル２／ａ　、　２／　ｂ
と他のｌ相の電機子コイル〃α、　Ｊ　ｂとを直列に接
続しているので、ｌ相の電機子コイルが零磁界にある時
、他のｌ相の電機子コイルは最大磁界にある。従って零
トルクの位置を排除しトルクリプルを小さくすることが
でき、又最大磁界にある電機子コイルの逆誘起電圧の為
に電機子電流が抑えられるので、効率を上げることがで
きる効果がある。又構成が簡素化され、高価なホール素
子が１個ですみ、構成が簡素化され、回転子が拘束され
ると自動的に通電が停止されて焼損が防止できる等の著
しい効果を有するものである。

次に第２図につき、本実施例の外観を変形した例につい
て説明する。第２図において、膨出部１１ｈ、Ｑｅを点
線Ｅ、Ｃで示すように延長してプラスチック成型を行な
い、固定電機子を円環状とすることができる。円環グは
除去されるものである。かかる構成によると、円柱状の
電動機となり、中央部にファンＪａ、３ｂ、・・・が設
ゆられる形式となる。

点線ｎ、ｃで示す部分に電機子コイル４ａ。

６ｂの通電制御回路をｆｃ化して埋設することができる
ので、すべての部材が７体化されて有効な手段となる。

又点線Ｈ若しくはｌで示すように、膨出部ダＡ、ｌＩぐ
とともに下側に膨出部を設けこの内部に、ＩＣ化された
通電制御回路ｇを埋設し、七の端子Ｊａ、ざｂを導出し
て設けることもできる。

次に本発明装置の他の実施例について説明する。

第７図（ｂ）において、細長軟鋼片９はコ型に折曲され
、両端部は外方に折曲され、折曲部９　ａ。

９ｂは磁極となる。磁極デα、９ｂの長さは。

マグネット回転子コの磁極巾のシ３位とされている。又
円弧面となり、マグネット回転子コの磁極と０．５ミリ
メートル位の空隙を介して対向している。

コ型の折曲部９の中央部には、軟鋼片を図示のように折
曲したものが貼着され、磁極９ｃは、マグネット回転子
コの磁極と０．５ミリメートル位の空隙を介して対向し
ている。磁極９Ｃの長さは図示の程度の長さでよい。勿
論これより変更しても差支えない。

磁極９ｅの基部は折曲されて、折曲部デに貼着されてい
るが、折曲部を除去して、？ｄ部を溶着してもよい。

電機子コイル／Ｑ　ａ　、　１０　ｂは、磁極９ｃの両
側に装着されている。

以上に説明したものが、第２図の膨出部ｌＩＣに埋設さ
れて固定電機子の１つとなっている。

他の１つは、前実施例と同様に、第二図の膨出部４１ｂ
に埋設されている。

上述した構成の電動機のマグネット回転子と磁極の展開
図が第３図（ｂ）　Ｋ示されている。

第３図（Ａ）において、マグネット回転子コは第３図（
りと同じくＳ極であるが、磁化の形状が変更されている
。即ち磁極コα、２ｈについて説明すると、そのＮ、Ｓ
極の境界より外方忙なるに従って磁界の強さが大きくさ
れている。他の各磁極についても全く同じ構成となって
いる。記号ダｉは磁路となる軟鋼板である。又斜線部は
無磁化部である。

磁極９ｍ、９ｆ及びコ型の折曲部？ＡＡび磁極９！及び
電機子コイル１０　ｅ　、　／θｄは、゛右側にある第
７図（ｂ）について説明した磁極９ａ、９４及びコ型の
折曲部デ及び磁極９ｃ及び電機子コイル１０　ａ　、　
１０　ｂ　ｉｃそれぞれ対応するもので同じ構成となっ
ている。ただし補極ｑｇが補極９ｃに対して、電気角で
／１０度位相がずらして配設されている。磁極９ｇ、９
ｆ及び磁極９α、９ｂは電気角で同位相の位置にある。

点線に、Ｌは、上述した一個の固定電機子を埋設したプ
ラスチック円環の内外側面を示しているものである。

次に電機子コイに１０ｓ　、１０４．１０ｏ　、１０ｒ
Ｌの４通電制御回路について説明する。尚磁極９ａ。

９Ｆを以降は補極と呼称する。

第ｇ図Ｃｂ）は、ホール素子７の出力をトランジスタ／
コＩＫ、／コｂにより導出する回路で、ホール素子７が
Ｓ極の磁界下にあるときにはトランジスタ／Ｕαを介し
て、出力が得られて、電機子コイル１０　ａ　、　１０
　ｅが、又Ｎ極の磁界下にあるときには、トランジスタ
ノコｂが導通して、電機子コイルＩＯＡ　、　１０　ｄ
が通電される。記号／９は電源正極である。

第３図（α）Ｋ示すものは、ホール素子りの代りにホー
ルＩＣりを利用した場合で、ホールＩＣ７は、ホール素
子りと同じ位置に固定され、Ｓ極の磁界下にあると正の
出力が得られ、トランジスタ／／、、／／ｍを付勢して
、これを導通し、電機子コイルＩＯ１１，１０ｅを通電
する。Ｎ極の磁界下にあると、その出力はローレベルと
なり、トランジスタ／／Ａが導通して、電機子−ｔ　イ
ル１０　ｂ。

１０　ｄが通電される。尚第を図（ｂ）と同一記号のも
のは同一部材を示すものである。従ってホール素子もホ
ールｔＣによる通電も、ともに同一の作用を行なってい
る。

第３図（ｂ）に戻り、マグネット回転子コが矢印ｌ方向
に駆動される原理を説明する。

ホールＩＣ７がＳ極の磁界下にあると、前述したように
、電機子コイル１０α、１０ｅが通電されて、磁極９ｇ
、９ｇはＳ極に、又磁極９ｋ。

９ｆ補極９ｃ、９ｇはともにＮ極に励磁される。

次にホールＩＣ７がＮ極の磁界下にあると、前述したよ
うに、電機子コイル１０ｄ、１０ｂが通電されて、磁極
９ｈ、９ｆはＳ極に、又磁極９α１ｑ’ｌ補極９ｒｙ、
９ｇはともにＮ極に励磁される。

補極９ｅ、９ｇは常にＮ′１ｉｊ１．に励磁されている
ものである。

第３図（Ａ）において、磁極λＧ、２６について説明す
ると、その境界点より左右に移動するに従って、磁界が
強くなり、点線Ｍの点及びＮの点において、Ｎ、Ｓ極が
それぞれ最も強い磁極（磁界と考えてもよい）となって
いる。かかる事情は、他の磁極についても全く同様であ
る。

マグネット回転子コが左方に、図示の位置かシク、５度
・移動した点において電機子コイル１０ａ。

１０　ｅが通電されて、磁極９ｇ、？−がＳ極に励磁さ
れていると、他の磁極と補極の誘導による磁極はすべて
Ｎ極となる。このときｋ、磁極デａ、９ｇＫよるトルク
は零となる。しかしこの点よりマグネット回転子コが点
線Ｍ、Ｎの間即ち６０度だけ矢印ｌ方向に移動（回転）
する間は正トルクとなり、そのトルク曲線が、第４図の
タイムチャートにおいて曲線／γとして示されている。

磁極９ｂ、９ｆによるトルクは、負のトルクで、マグネ
ット回転子が矢印ｌ方向に１３度回転して始めて零のト
ルクとなる。その後の３０度の回転中は正トルクとなる
。従ってトルク曲線は、第４図において曲線１３として
示されている。

・補極９ｃは、マグネット回転子ユが、図示の位置より
、３０度だけ矢印７（右方）に回転したとき始めてトル
クが零となり、−それまでは負のトルクとなる。零トル
クの位置より３θ度回転す、る間が正トルクとなるので
、第３図の曲線ＩＱがその出力トルク曲線となる。

補極９ダは、マグネット回転子コが左方Ｖｃｔｒ度回転
した点で零トルクとなり一１次に矢印ｌ方向（左方）Ｖ
Ｃ，７θ度回転する間は正トルクとなり、次に負トルク
になる。従ってトルク曲線は、第２図の曲線ｌ！となる
。

トルク曲線ＩＱと１３の合成トルク曲線は、第を図の曲
線／６で示されるものとなる。トルク曲線１７が零トル
クとなるのは、点線Ｙの位置となる。

従って他のトルク曲線／、？、　／弘、　／ｒ、　／Ａ
も点線Ｙの位置で、その表示を中止している。

トルク曲線／３どｌ乙の合成トルク曲線は、トルク曲線
ｌルＧとなる。

上述した合成トルク曲線は、突極、補極の巾の変更によ
り、変化するが、実線Ｒと点線Ｘの間は正トルクに保持
される。従ってトルク曲線／ｌとトルク曲線１６ｇの合
成トルクも相似した形となる。以上の説明より判るよう
に、マグネット回転子コの出力トルクは、トルク曲線／
りとｌｂａの合成トルクとなるものである。トルク曲線
１６αには、−個所に凹部があり、これは好ましいこと
ではない。従って、この部分は、点線／６ｂ。

／Ａ　ｅで示す曲線となることが理想的である。この為
には、次に示す手段を採用すればよい。

本実施例において、点線ＱとＹの巾は６０度となってい
る。即ち、第３図（ｂ）の点線Ｍ、Ｈの巾と一致してい
る。点線ＱとＹの巾を６０度より小さくすると、トルク
曲線１３の正トルクの巾が対応して広くなり、従って上
記した凹部が消滅して、点線／Ａ　ｂ　、　／Ａ　ａで
示す曲線とすることができるものである。

次に、マグネット回転子コが更に磁極巾部ちｌＩＳ度回
転したときに、ホールＩＣりはＮ極に対向するので、電
機子コイル１０ｂ、１０ｄの通電に交替される。

従って、磁極９ｂ、９ｆはＳ極に、他の磁極はすべてＮ
極となる。磁極？Ａ、？７’には、それぞれ磁極二Ｆ、
！Ａ及びユｅ、２ｄとの反撥吸引力が発生し、第２図の
曲線／？αのトルクによシ、マグネット回転子ユは矢印
ｌ方向に駆動力を受ける。このときに磁極？ａ、９ｍに
よるトルクは、第を図の曲線１３と同じものとなり、又
補極ｗｅ、ｙｙｌｃよるトルクはそれぞれ曲線／！？、
／ダとなる。これ等の合成トルクは前述したように１曲
線／？ｇと相似した形となるので、マグネット回転子λ
の正トルクとなるものである。

更にＱＳ度回転すると、電機子コイル１０（ｈ、／θＣ
が再び通電されるので、トルク曲線／７６が得られる。

以上の説明のように、連続したトルクが得られるので、
−自起動することは勿論、零トルクの点がないので、ト
ルクに無効な大きい電機子電流が流れて銅損を増加する
欠点が除去される。

第３図（Ａ）で、磁極コα、コｂの無磁化部と磁化部の
境界は直線となっているが、これを曲線とすることによ
シ、第４図の出力トルク（曲線／ｌ　、　／？　ａ　、
　／？　ｂ　、・・・で表示されているもの）の平坦性
を自由に制御できる特徴がある。他の磁極も同じ構成と
されているものである。

本実施例以外に、磁極を有する固定電機子の数を増加す
ることができるが対応して、マグネット回転子の磁極数
を増加する必要がある。又単にマグネット回転子コの磁
極数のみを増加することもできる。

第３図（りの実施例についてもその事情は全く同じであ
る。又第３図（α）では、磁極ｓａ、ｓｂ及び！ｒｅ、
！；ｄは内側に折曲されているが、外方に折曲しても同
じ目的が達成できる。この場合にも、マグネット回転子
ユの磁極数を増加する必要がある。

以上の各実施例による説明より理解されるように、冒頭
において述べた本発明の目的が達成されて効果著しきも
のである。

【図面の簡単な説明】

第７図は、本発明装置の側面図、第２図は、同じくその
正面図、第３図は、マグネット回転子と磁極の展開図、
第４図及び第５図は、電機子コイルの通電制御回路の異
なる実施例、第６図は、第３図（ａ）の実施例の出力ト
ルク曲線のグラフ、第７図は、固定電機子の説明図、第
３図は、電機子コイルの通電制御回路図、第４図は。 第３図（Ａ）の実施例の出力トルクのタイムチャートを
それぞれ示す。 ｌ・・・回転軸、　　　１ｂ・・・軸承、　　　コ・・
・マグネット回転子、　　、ｙａ、、ｙｂ、・・・、Ｊ
ｅ・・・ファン、　　　亭・・・円環、　　　ｌＩｈ、
　ダＣ１１ｊ−膨出臥ｔ、　ｔａ、ｔｂ・・・通電制御
回路部品、　　コ１゜コｈ、・・・、コ＾・・・磁極、
　　Ｑｉ・・・軟鋼板、７・・・ホール素子、　　　ｙ
、！；ｆ、？、　　タ＾・・・コ型折曲部、　　１０６
　、１０ｈ、　・、　１０ｄ　、　Ａ　ａ　。 ６ｈ・・・電機子コイル、　　！ｒｇ、！ｂ、！ｒｅ。 ｊｄ、　　　９ｇ、　　　？Ａ、　　　デ　　−　　、
　　デ　　ｆ　　−・・磁　極　、９Ｑ、９ｇ・・・補
極、　　／１・・・軟鋼片、２７１、コ／　ｂ　、　ｆ
ｆｌ　ａ　、　ｒ　Ａ　・φ拳電機子コイル、／ｌ　４
　、　／ｌ　ｈ　、　１ｇ　Ｑ　、　／ｌ　ｄ　、コ９
　、　／ｌ　ｆ　、　１ｇ　ａ　、コ。 ／／　、　／／　＃　、　／／　ｈ　、　／−ｇ、／コ
ム−・Ｏトランジスタ、／９・・・電源正極、　　ｎ・
・・電気スイッチ、３０・・・単安定回路、　　２Ｑ、
３／・・・コンデンサ、Ｆ、Ｇ…電機子コイル、　　ム
、コア・・・電機子コイルの制御回路、　　Ｊ、？　ｇ
　、　Ｊ、？　Ａ　、　・”　、　Ｊ４！　ａ　。 ＪＱｂ、　…、３！ｒ、／ｌ、／’ｉｍ、　…、／３．
／ＩＩ、／！ｒ、／１．。 ／Ａ　＋１・・・トルク曲線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基部がカツプ状部材に固定されるとともに、他端
   が円環の内側に固定された複数枚のフアンをプラスチツ
   ク材により１体に成型した回転フアンと、上記した成型
   時に円環に埋設され、隣接するものが異極となる複数個
   の磁極面が外側にある円環状のマグネツト回転子と、前
   記したカツプ状部材の中央部に植立された回転軸と、前
   記した円環に両端が固定され、中央部に前記した回転軸
   を回動自在に支持する軸承部材が固定された軸承支持体
   と、両端が折曲され、折曲部が２個の磁極となり、該磁
   極が空隙を介してマグネット回転子の磁極の異極とそれ
   ぞれ対向し、折曲部の中間に第１，第２の電機子コイル
   を装着した細長磁性体片よりなる第１の固定電機子と、
   両端が折曲され、折曲部が２個の磁極となり、該磁極が
   空隙を介してマグネツト回転子の磁極の異極とそれぞれ
   対向するとともに、第１の固定電機子の磁極と電気角で
   ９０度の位相差となり、折曲部の中間に第３，第４の電
   機子コイルを装着した細長磁性体片よりなる第２の固定
   電機子と、マグネツト回転子の位置を検出する１個の位
   置検知素子と、該素子より得られる位置検知信号により
   、第１の電機子コイルならびに第２の電機子コイルにそ
   れぞれ接続された第１，第２のトランジスタを制御して
   、マグネツト回転子がマグネツト回転子の磁極巾だけ回
   転する毎に第１，第２の電機子コイルを交互に通電して
   駆動トルクを得る第１の通電制御回路と、第３の電機子
   コイルならびに第４の電機子コイルにそれぞれ接続され
   た第３，第４のトランジスタと、第３の電機子コイルの
   誘導出力により第４のトランジスタを導通し、第４の電
   機子コイルの誘導出力により第３のトランジスタを導通
   して、第３及び第４の電機子コイルを交互に通電して駆
   動トルクを得る第２の通電制御回路と、第１の通電制御
   回路と第２の通電制御回路と直流電源との直列接続回路
   と、起動の始点において、起動時の所定時間の間のみ、
   第３，第４の電機子コイルの駆動作用を不作用に保持す
   るとともに、第１，第２の電機子コイルを含む第１の通
   電制御回路に供電する制御回路とより構成されたことを
   特徴とする小型電動フアン。
2. （２）基部がカツプ状部材に固定されるとともに、他端
   が円環の内側に固定された複数枚のフアンをプラスチツ
   ク材により１体に成型した回転フアンと、上記した成型
   時に円環に埋設され、隣接するものが異極となる複数個
   の磁極面が外側にある円環状のマグネット回転子と、前
   記したカツプ状部材の中央部に植立された回転軸と、前
   記した円環に両端が固定され、中央部に前記した回転軸
   を回動自在に支持する軸承部材が固定された軸承支持体
   と、細長磁性体片をコ型に折曲し、その折コ部が２個の
   磁極となり、該磁極が空隙を介してマグネツト回転子の
   磁極の異極とそれぞれ対向し、コ型の折曲部の中間に植
   立した磁性体片の端部補極がマグネツト回転子の磁極と
   空隙を介して対向し、植立した磁性体片の両側において
   、コ型の折曲部のそれぞれに第５，第６の電機子コイル
   を装着した第３の固定電機子と、細長磁性体片をコ型に
   折曲し，その両端を折曲し、その折曲部が２個の磁極と
   なり、該磁極が空隙を介してマグネツト回転子の磁極の
   異極とそれぞれ対向し、コ型の折曲部の中間に植立した
   磁性体片の端部補極がマグネツト回転子の磁極と空隙を
   介して対向するとともに、前記した第３の固定電機子の
   補極と電気角で１８０度位相差を有し、植立した磁性体
   片の補極の両側において、コ型の折曲部のそれぞれに第
   ７，第８の電機子コイルを装着した第４の固定電機子と
   、第３の固定電機子の磁極と第４の固定電機子の磁極が
   電気角で同相の位置にあるように配設固定する筐体と、
   マグネツト回転子のＮ，Ｓ極の境界面より外方に移るに
   従つて漸次に磁界が強くなるように着磁された複数組の
   磁極と、マグネツト回転子の位置を検出する１個の位置
   検知素子と、該位置検知素子の出力により、マグネツト
   回転子の磁極巾だけ回転する毎に、第５，第７の電機子
   コイルと第６，第８の電機子コイルの通電を交替して行
   なう通電制御回路とより構成されたことを特徴とする小
   型電動フアン。