JPS6134871Y2

JPS6134871Y2 -

Info

Publication number: JPS6134871Y2
Application number: JP1979143384U
Authority: JP
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1986-10-09
Also published as: JPS5661183U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は電動機用コイルに係り、特にコアレス
型電動機のコイル構造に関する。

従来、コアレス型電動機として、第１図Ａ及び
Ｂに示す如きものが提案されている。この例で
は、ロータ部材として、同心円状のロータマグネ
ツト１が設けられ、その上端面にシールド円板４
を配し、このシールド円板４の中心に、出力軸６
に固定した出力軸固定部材７を配設して、ロータ
を構成している。一方、ステータ部材としては、
ヨーク５を設け、その上に複数のコイル２ａ，２
ｂ，２ｃ及び２ｄをロータマグネツト１に対向配
置し、更に、軸受８をヨーク５に固定して、ステ
ータを構成している。ロータの出力軸６を、ステ
ータの軸受８に回動自在に嵌挿し、更に、ホール
素子３ａ，３ｂを電気角で90゜ずらして配置する
ことでロータを駆動する様なデイスクタイプのコ
アレス型電動機が形成される。

この様なコアレス型電動機の駆動コイル２ａ，
２ｂ，２ｃ及び２ｄに用いるコイル巻枠及びコイ
ル巻回分布状態は、第２図Ａ及びＢに示す如き、
構造を採つていた。即ち、コイル巻枠２Ｘは、上
下に制限板２XU及び２XDを有し、中心部に中心
軸２Ｙを有し、コイルと成るコイル用ワイヤ２Ｚ
はコイル巻枠２Ｘ内で中心軸２Ｙの内周から外周
にかけて、均一に巻回されている。

上述の如き構成の２相平衡ブラシレス直流電動
機は、ロータマグネツト１が、空隙に作る磁束密
度の分布を回転方向に正弦波に成し、磁場の強度
を90゜位相差のあるホール素子３ａ，３ｂで検出
する。この検出電圧は、ロータマグネツト１の回
転によつて２相の正弦波交流と成るので、この検
出電圧を90゜位相差のある２組のコイル２ａ，２
ｂ，２ｃ及び２ｄに印加し、回転磁界を作り、ロ
ータを回転させる。

上述の動作時に、コイル２ａ，２ｂ，２ｃ及び
２ｄより発生する空隙磁界分布が正弦波分布であ
れば、コアレス電動機は、トルクムラなく回転す
る。然し、上述の第２図に示した様な巻回コイル
では、駆動コイル２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄより
発生する空隙磁界は、正弦波と成らず、回転ムラ
を生ずる欠点を有する。

第６図は、上述の如き巻回コイルの起動トルク
のトルクムラを示す曲線図であり、縦軸はトルク
を、横軸は時間を夫々示す。この第６図の曲線図
より明かな様に、第２図Ａ及びＢに示す如き巻回
コイルでは、トルクムラが多く、空隙磁界を正弦
波とするにはほど遠いことが解る。

本考案は叙上の如き欠点を除去した電動機を提
供するもので、駆動コイルから発生する空隙磁束
密度分布を、ロータの回転方向に略々正弦波状と
成らしめることによつて、トルクムラの少い電動
機を得んとするにあり、その特徴とするところ
は、コイル巻枠の断面形状を、内周より外周に向
う方向で変化させ、コイルに正弦波電流を流した
時、コイルより発生する空隙磁界分布を、略々正
弦波状とする様に成したものである。

以下、本考案の詳細を、第３図乃至第５図及び
第７図について説明する。

本考案に於ては、コイル枠の中心を０゜とし、
外周方向の最大外径点を90゜の電気角とし、その
間を等分したコイル巻枠を作り、第３図の曲線図
に示す如く、10゜の点のコイル分布の割合を2.8
％、同じく20゜の点を5.5％、30゜の点を８％、
40゜の点を10.3％、50゜の点を12.3％、60゜の点
を13.9％、70゜の点を15.2％、80゜の点を15.8
％、90゜の点を16.2％と成る様なコイル分布と成
る様に、コイルをコイル巻枠に巻回する。かくす
れば、コイルより発生する空隙磁束密度分布は、
略々正弦波状となり、第７図示の如く、従来24％
程度のトルクムラを、17％程度に減少し得た。

尚、この場合、巻枠の形状はどの様なものでも
よく、巻回するコイルの分布を第３図に示す割合
で巻回すればよい場合について述べたが、第４図
及び第５図に示す如く、コイル巻枠２Ｘの断面
を、その半径方向のコイル分布が上記割合に近ず
く様な形状２Ｗとなし、かゝるコイル巻枠２Ｘに
コイルを巻回すれば、巻回が極めて容易と成る。

本考案は、叙上の如く構成したので、トルクム
ラを大巾に改善し得て、その実用的効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢは従来の２相平衡ブラシレス直
流電動機の平面及び側断面図、第２図Ａ及びＢは
駆動コイルの平面及び側断面図、第３図は本考案
の駆動コイル巻回分布を示す曲線図、第４図及び
第５図は本考案の駆動コイル巻枠の１実施例を示
す側断面図、第６図は従来の駆動コイルを用いた
電動機のトルクムラを示す特性図、第７図は本考
案の駆動コイルを用いた電動機のトルクムラを示
す特性図である。図に於て、１はロータマグネツト、２ａ，２
ｂ，２ｃ及び２ｄは駆動コイル、３ａ，３ｂはホ
ール素子、４はシールド板、５はヨーク、６は出
力軸、７は固定部材、８は軸受、２Ｘはコイル巻
枠、２XU及び２XDは上下制舷板、２Ｚはコイル
用ワイヤである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１平衡型ブラシレス直流電動機に於いて、駆動
コイルの巻き数分布をコイルの巻き中心部の分
布より、外周部の分布を大きくなる様にコイル
巻枠の制限板間内をテーパ状と成し、上記コイ
ルより発生する磁束密度分布を略正弦波状と成
る様にしたことを特徴とする電動機用コイル。２コイルの巻枠の中心を電気角の０゜とし、外
周方向の最大外径点を電気角の90゜とし、その
間を等分したコイル巻枠の10゜の点のコイル分
布の割合を2.8％、同じく20゜の点を5.5％、30
゜の点を８％、40゜の点を10.3％、50゜の点を
12.3％、60゜の点を13.9％、70゜の点を15.2
％、80゜の点を15.8％、90゜の点を16.2％と成
る様に巻枠にコイルを巻回して磁束密度分布を
略正弦波状と成る様にした実用新案登録請求の
範囲第１項記載の電動機用コイル。