JPS6252548B2 - - Google Patents

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JPS6252548B2
JPS6252548B2 JP8630081A JP8630081A JPS6252548B2 JP S6252548 B2 JPS6252548 B2 JP S6252548B2 JP 8630081 A JP8630081 A JP 8630081A JP 8630081 A JP8630081 A JP 8630081A JP S6252548 B2 JPS6252548 B2 JP S6252548B2
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JP
Japan
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field magnet
frame
electric motor
armature coil
shaped armature
Prior art date
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Application number
JP8630081A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57202866A (en
Inventor
Masataka Ogawa
Yoshiteru Takahashi
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US06/384,598 priority patent/US4551645A/en
Publication of JPS57202866A publication Critical patent/JPS57202866A/en
Publication of JPS6252548B2 publication Critical patent/JPS6252548B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2m(m=1,2,…)磁極にS磁
極、N磁極が交互に等間隔で有する界磁マグネツ
トと導線を枠状に巻回形成した枠状電機子コイル
群とが相対的回動するように上記界磁マグネツト
又は枠状電機子コイル群のいずれか一方を回転軸
に固設した軸方向に偏平なデイスク型の軸方向偏
平型電動機に関し、特に直径40センチメートルに
も及ぶような軸方向偏平型電動機において枠状電
機子コイルを容易に且つ安価に形成できるように
すること及びわずかな変更で種々異なる特性のも
のを得ることを本発明の主目的とする。
Detailed Description of the Invention The present invention provides a frame-shaped electric machine in which a field magnet having 2m (m=1, 2,...) magnetic poles, S magnetic poles and N magnetic poles alternately spaced at equal intervals, and a conductive wire are wound into a frame shape. Regarding an axially flat disk-type electric motor in which either the field magnet or the frame-shaped armature coil group is fixed to a rotating shaft so that the child coil group rotates relative to the child coil group, The main purpose of the present invention is to make it possible to easily and inexpensively form a frame-shaped armature coil in an axially flat electric motor with a diameter of up to 40 centimeters, and to obtain various characteristics with slight changes. purpose.

小型の軸方向偏平型電動機は偏平なデイスク型
形状であるため、カセツトテープレコーダやレコ
ードプレーヤ等の音響機器に、円筒形電動機に代
わつて採用されつつあることは周知である。その
他の分野にもこの種の小型電動機が円筒形電動機
に代わつて用い採用されているが、特殊分野に用
いるためにこの種の例えば直径40センチメートル
にも及ぶような大型の軸方向偏平型電動機を形成
しようとする場合には、非常に大きな界磁マグネ
ツト及び枠状電機子コイル群を必要とする。その
他、高価な回転軸や軸受を用いなければならな
い。特にS磁極、N磁極が2m(m=1,2,3
…)側交互に等間隔で有する直径30センチメート
ルにも及ぶような界磁マグネツトを形成すること
はやつかいであり、特に高価なものとなる。直径
40センチメートルにも及ぶような大型の特殊な軸
方向偏平型電動機はその生産台数も限られている
ことによる。またこのような大型の軸方向偏平型
電動機に用いるために形成される枠状電機子コイ
ルも大きなものに形成することが必須であるた
め、その形成方法もやつかいで、強度の面で十分
でないため、高価につくプラスチツクモールドし
て強度が十分なものに形成してやる必要があり、
界磁マグネツトと同様に高価な枠状電機子コイル
を必要とし、上記直径30センチメートルにも及ぶ
界磁マグネツトを用いる場合と同様な欠点を有す
る。
It is well known that small axially flat electric motors have a flat disk-like shape and are being used in audio equipment such as cassette tape recorders and record players in place of cylindrical electric motors. Although this type of small electric motor is used in place of the cylindrical electric motor in other fields, this kind of large axially flat electric motor with a diameter of up to 40 centimeters, for example, is used in special fields. In order to form a large field magnet, a very large field magnet and a group of frame armature coils are required. In addition, expensive rotating shafts and bearings must be used. In particular, the S magnetic pole and N magnetic pole are 2 m (m = 1, 2, 3
...) It is difficult and especially expensive to form a field magnet with a diameter of up to 30 centimeters, having alternately spaced sides. diameter
This is due to the fact that the number of large, special axially flat electric motors that can reach up to 40 centimeters in length is limited. Furthermore, the frame-shaped armature coils formed for use in such large axially flat electric motors must also be formed into large pieces, so the method of forming them is also cumbersome and insufficient in terms of strength. Therefore, it is necessary to mold it in expensive plastic to make it strong enough.
Like the field magnet, it requires an expensive frame-shaped armature coil, and has the same disadvantages as using the field magnet with a diameter of up to 30 centimeters.

このように直径40センチメートルにも及ぶよう
な軸方向偏平型電動機を形成する場合には、上記
諸因上非常に高価なものとなるが、その特殊性か
ら生産台数も小型の軸方向偏平型電動機に比較し
て徴々たるものであることから、及びこのような
大型の軸方向偏平型電動機を必要とする分野にお
いて安価に入手できるようにするためから、安価
であり且つ効率良好なものとしなければならな
い。
When forming an axially flat electric motor with a diameter of up to 40 centimeters, it is extremely expensive due to the above reasons, but due to its special nature, the production volume is also small. Since it is a unique motor compared to an electric motor, and in order to be able to obtain it at a low cost in fields that require such a large axially flat motor, it is designed to be inexpensive and highly efficient. There must be.

本発明は上記した欠点を解決するためになされ
たもので、この解決を図ることで、以下の説明で
明らかなる他の効果を発生するようにした軸方向
偏平型電動機を社会に提供するもので、以下に添
付図面を参照しつつ本発明の実施例を説明するこ
ととする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and by solving this problem, it is possible to provide society with an axially flat electric motor that produces other effects that will become clear from the following explanation. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明の軸方向空隙型電動機Mが、
後記する界磁マグネツトが枠状電機子コイルに対
して相対的回動するようにした場合(即ちブラシ
レス軸方向偏平型電動機の場合)の一実施例とし
ての縦断面図を示す。この軸方向偏平型電動機M
は、例えば、厚さ2センチメートル、直径40セン
チメートルの円板状の軟鋼板2,3を、例えば直
径4センチメートルの鉄等の金属でできた支柱4
にて適宜な間隙5を有して形成することで、直径
40センチメートルという半径の長い軸方向偏平型
電動機本体1を形成している。いま軟鋼板2又は
3を偏平なカツプ型のものに形成し、この開口端
部に軟鋼板3又は2を装着しても良いわけである
が、直径40センチメートルにも及ぶ偏平カツプ型
本体を形成することは、やつかいで、高価となり
重量も重いものとなり不都合なので上記のように
形成するのが望ましい、回転軸6は、例えば直径
6センチメートルからなる鉄等によつて形成され
たもので、軟鋼板2,3からなる本体1の略々中
心部に直交して、回動自在にベアリング等の軸受
7,8にて軸承されている。いま回転軸6はその
中間部に鍔部9を形成しており、この鍔部9の下
部を軸受8に連結された軸受10が接触するよう
にしている。上記鍔部9の上に、例えば直径30
センチメートルの円板状の軟鋼板からなるヨーク
11を回転軸6に直交して適宜な手段にて固設し
ている。このヨーク11の両面(尚、片面だけで
あつても良いわけであるが、この実施例において
は両面の場合を示す)の回転軸6の周囲部に、
2m(m=1,2,…)個のS磁極、N磁極の磁
極が交互に等間隔で有する例えば直径30センチメ
ートルのドーナツ円板状の界磁マグネツト12を
貼着している(第2図参照)。いま界磁マグネツ
ト12をS磁極、N磁極が交互着磁された20磁極
のものとしている。第2図に図示する界磁マグネ
ツト12をそのまま用いても良いが、S磁極、N
磁極を交互着磁した直径30センチメートルにも及
ぶ界磁マグネツト12を形成する型代としては一
千万円近くもの費用を要し、この型が形成された
後においても、この型により形成される界磁マグ
ネツト12も非常に高価なものとなる。特に直径
40センチメートルにも及ぶ特殊な軸方向偏平型電
動機Mにあつては、その生産台数も少なく、上記
直径30センチメートルにも及ぶ高価な界磁マグネ
ツト12を用いたのではコスト的に割の合わない
軸方向偏平型電動機Mとなつてしまう。そこで、
この点を解決するに当つて、界磁マグネツト12
を形成するに当つて、S磁極、N磁極を形成する
磁極を界磁マグネツトセグメントで形成するよう
にしている。いま界磁マグネツト12がS磁極、
N磁極を交互着磁した20磁極のものとすると、第
2図で20等分された一の扇状界磁マグネツトセグ
メントを20個必要とする。しかし、直径30センチ
メートルにも及ぶ界磁マグネツト12を形成する
扇状界磁マグネツトセグメントを形成することも
やつかいであり、上記界磁マグネツト12と同様
高価になる。そこで、第3図に示すように、当該
磁極幅を満足するように当該磁極幅内に収まるよ
うに複数個の(第3図においては2個)扇状界磁
マグネツトセグメント12A,12Bを例えば半
径方向に沿つて、ヨーク11の両面に接着剤にて
貼着等固定配設することで回転軸6の垂直方向外
周部に界磁マグネツト12のS磁極、N磁極の磁
極を形成している。このような小さな界磁マグネ
ツトセグメント12A,12Bは安価に形成する
ことができるので(尚、第3図において2個の界
磁マグネツトセグメント12A,12Bで構成し
ているが更に小さな界磁マグネツトセグメントを
用いて形成しても良い)、この界磁マグネツトセ
グメント12A,12Bを用いて上記のように界
磁マグネツト12を形成することは、究極的に形
成される軸方向偏平型電動機Mを極めて安価に生
産し得るので効都合である。尚、界磁マグネツト
セグメント12A,12Bは同質のものを用いる
必要はなく、外周方向において特に強いトルクを
要求される回転モータの性質上、界磁マグネツト
セグメントは外周方向に近いものほど磁力の強い
磁石を用い配設すると、強いトルクを得られると
共に安価に界磁マグネツト12を形成できる。従
つて、いま第3図の界磁マグネツト12において
は、例えば界磁マグネツトセグメント12Aとし
て磁力が強く高価なサマリユーム希土類マグネツ
トを用い、界磁マグネツトセグメント12Bとし
て磁力の劣る安価な黒色のフエライトマグネツト
を用い構成している。尚、後記する四角状界磁マ
グネツトセグメント12′A,12′Bも同様であ
る。上記界磁マグネツト12または界磁マグネツ
トセグメント12A,12Bと相対的回動する軟
鋼板2,3の間隙5側の内面には、上記界磁マグ
ネツト12または界磁マグネツトセグメント12
A,12Bの磁極幅と略々一致した開角幅を有す
る枠状電機子コイルを半径方向に複数個を配設固
定している。第4図においては界磁マグネツト1
2または界磁マグネツトセグメント12A,12
Bの磁極幅と略々一致した開角幅を有する2個の
扇枠状電機子コイル13A,13Bをその半径方
向に配設固定している。扇枠状電機子コイル13
A,13Bは導線を扇枠状に多数巻回して形成し
たもので、界磁マグネツト12または界磁マグネ
ツトセグメント12A,12Bと対向する軟鋼板
2,3面に扇枠状電機子コイル13A,13Bを
例えば13個を適宜な間隔で等間隔に重畳しないよ
うに配設している。界磁マグネツトセグメント1
2A,12Bの場合と同じ理由であるが、回転モ
ータにあつては外周方向において特に強いトルク
を要求されることから、外周方向に近いものほど
導線を多数ターン巻回形成したものを用いている
(後記する四角形枠状電機子コイル13′A,1
3′Bにおいても同様である。)。従つて、第4図
の場合においては扇枠状電機子コイル13Aのも
のは導線を多数ターン扇枠状に巻回形成したもの
を用い、コイル13Bのものはさほど導線を巻回
しておらず、このことにより、必要としたトルク
が得られるようにすると共に安価にし得るように
している。このように半径方向に上記したような
枠状電機子コイルを複数配設しているのは、直径
40センチメートルにも及ぶような軸方向偏平型電
動機に用いる大きな枠状電機子コイルを形成する
ことはやつかいで、また強度が十分でないので、
小さな枠状電機子コイルにてその代用を果たす
(尚、小さなものであると、高価となるプラスチ
ツクモールド手段も安価なものとなるし、また自
己融着線を用いて強度性の高い枠状電機子コイル
を容易に形成できる)と共に、上記界磁マグネツ
トセグメント(例12A,12B)を選択し得る
と共に、これに応じて扇枠状電機子コイル(例え
ば13A,13B)を選択し得、相乗効果を得る
ことで、安価に目的とするトルクを得ることので
きる軸方向偏平型電動機Mを得るためである。
尚、扇枠状電機子コイル13A,13B(後記四
角形枠状電機子コイル13′A,13′Bにおいて
も同様)のトルク発生に寄与しない横方向の枠辺
を垂直に折曲して、コイル13Aと13Bとの間
隔をつめてやると便利である。この扇枠状電機子
コイル13A(又は/及び13B)の枠内空胴部
13a(又は/及び13b)には、界磁マグネツ
ト12又は界磁マグネツトセグメント12A,1
2BのSまたはNの磁極を判別(感応)し、いず
れの方向の電流を流すかを決定するためのホール
素子等の磁気感応素子14を収納配設している。
尚、必ずしも枠内空胴部13a,13b内に磁気
感応素子14を収納する必要はないことは言うま
でもない。尚、上記界磁マグネツトセグメント1
2A,12Bからなる界磁マグネツト12、上記
扇枠状電機子コイル13A,13B及び磁気感応
素子14との関係図を第5図に示している。上記
場合において、扇状界磁マグネツトセグメント1
2A,12Bも、ある意味では特殊な形状であ
り、場合によつては、更にこのための型を作るこ
とが要求されるので、第6図に示すように、四角
形状(板)の界磁マグネツトセグメント12′
A,12′Bをその半径方向に2個(それ以上で
あつてもよい)当該磁極幅を満足するように且つ
収まるように、幅の広い磁力の強い高価なサマリ
ユーム、希土類マグネツトにて形成された四角形
状界磁マグネツトセグメント12′Aを外周方向
に、幅の狭い長方形状の磁力の劣る安価なフエラ
イトマグネツトにて形成された四角形状の界磁マ
グネツトセグメント12′Bを内周方向に配設し
ている。更に又、このような四角形状の界磁マグ
ネツトセグメント12′A,12′Bを用いた場合
に、更に安価に且つ強度に枠状電機子コイルを形
成することができるように、界磁マグネツトセグ
メント12′A,12′Bと略々磁極幅を一致する
ように第7図に示すように四角(矩)形状に導線
を多数ターン巻回して形成した四角形状枠電機子
コイル13′A,13′Bを用いても良い。上記界
磁マグネツトセグメント12′A,12′B、電機
子コイル13′A,13′Bは上記界磁マグネツト
セグメント12A,12B、電機子コイル13
A,13Bと同様な条件にて配設、形成すると便
利である。尚、電機子コイルを回転子とし、界磁
マグネツトを固定子とした場合(ブラシ有モータ
ー)にも、当然同様の原理が成立することは言う
までもない。
FIG. 1 shows that the axial gap type electric motor M of the present invention is
A vertical cross-sectional view is shown as an example of a case where a field magnet (to be described later) rotates relative to a frame-shaped armature coil (ie, in the case of a brushless axially flat type electric motor). This axially flat electric motor M
For example, a disc-shaped mild steel plate 2, 3 with a thickness of 2 cm and a diameter of 40 cm is attached to a support 4 made of metal such as iron with a diameter of 4 cm.
By forming it with an appropriate gap 5, the diameter
An axially flat motor body 1 with a long radius of 40 cm is formed. Now, it is possible to form the mild steel plate 2 or 3 into a flat cup-shaped body and attach the mild steel plate 3 or 2 to the open end of this, but it is possible to form a flat cup-shaped body with a diameter of 40 cm. Forming the rotating shaft 6 is difficult, expensive, and heavy, and is inconvenient, so it is preferable to form it as described above.The rotating shaft 6 is made of iron or the like and has a diameter of 6 cm, for example. , is rotatably supported by bearings 7, 8, such as bearings, substantially perpendicular to the center of the main body 1 made of mild steel plates 2, 3. The rotary shaft 6 has a flange 9 formed at its intermediate portion, and a bearing 10 connected to the bearing 8 comes into contact with the lower part of the flange 9. For example, a diameter of 30 mm is placed on the flange 9.
A yoke 11 made of a centimeter disc-shaped mild steel plate is fixed perpendicular to the rotating shaft 6 by appropriate means. On both sides of the yoke 11 (although it may be only one side, this embodiment shows the case of both sides) around the rotating shaft 6,
For example, a donut disc-shaped field magnet 12 having a diameter of 30 cm and having 2 m (m = 1, 2, ...) S magnetic poles and N magnetic poles alternately spaced apart is attached (second (see figure). The field magnet 12 has 20 magnetic poles in which the S magnetic pole and the N magnetic pole are alternately magnetized. The field magnet 12 shown in FIG. 2 may be used as is, but the S magnetic pole, the N magnetic pole
The cost of the mold to form the field magnet 12, which has alternating magnetic poles and has a diameter of 30 centimeters, costs nearly 10 million yen, and even after this mold has been formed, The field magnet 12 is also very expensive. especially the diameter
Regarding the special axially flat electric motor M with a diameter of 40 cm, the number of units produced is small, and it is not cost-effective to use the expensive field magnet 12 with a diameter of 30 cm. This results in an axially flat electric motor M that does not have the same shape. Therefore,
In solving this problem, the field magnet 12
In forming the magnetic field, the magnetic poles forming the S magnetic pole and the N magnetic pole are formed from field magnet segments. Now the field magnet 12 is the S magnetic pole,
Assuming that there are 20 magnetic poles in which the N magnetic poles are alternately magnetized, 20 fan-shaped field magnet segments, which are divided into 20 equal parts as shown in FIG. 2, are required. However, it is also difficult to form the fan-shaped field magnet segments that form the field magnet 12 with a diameter of up to 30 centimeters, and like the field magnet 12 described above, it is expensive. Therefore, as shown in FIG. 3, a plurality of (two in FIG. 3) fan-shaped field magnet segments 12A, 12B are arranged, for example, with a radius so as to satisfy the magnetic pole width. The S magnetic pole and the N magnetic pole of the field magnet 12 are formed on the outer circumference of the rotating shaft 6 in the vertical direction by adhering or otherwise fixing them to both sides of the yoke 11 along the direction. Since such small field magnet segments 12A and 12B can be formed at low cost (in addition, although the field magnet segments 12A and 12B are composed of two field magnet segments in FIG. 3, even smaller field magnet segments 12A and 12B can be formed ), forming the field magnet 12 as described above using the field magnet segments 12A and 12B will ultimately result in an axially flat electric motor M. This is advantageous because it can be produced at a very low cost. Note that it is not necessary to use the field magnet segments 12A and 12B of the same quality.Due to the nature of a rotating motor that requires particularly strong torque in the outer circumferential direction, the field magnet segments closer to the outer circumferential direction have a higher magnetic force. When a strong magnet is used and provided, a strong torque can be obtained and the field magnet 12 can be formed at low cost. Therefore, in the field magnet 12 shown in FIG. 3, for example, a strong and expensive summarium rare earth magnet is used as the field magnet segment 12A, and an inexpensive black ferrite magnet with poor magnetic force is used as the field magnet segment 12B. It is configured using Net. The same applies to square field magnet segments 12'A and 12'B, which will be described later. The field magnet 12 or field magnet segment 12 is attached to the inner surface of the gap 5 side of the soft steel plates 2 and 3 that rotate relative to the field magnet 12 or the field magnet segments 12A, 12B.
A plurality of frame-shaped armature coils having an opening angle width that substantially matches the magnetic pole widths of A and 12B are arranged and fixed in the radial direction. In Fig. 4, field magnet 1
2 or field magnet segment 12A, 12
Two fan frame-shaped armature coils 13A and 13B having an opening angle width that substantially matches the magnetic pole width of B are arranged and fixed in the radial direction. Fan frame armature coil 13
A and 13B are formed by winding a large number of conductive wires in a fan frame shape, and fan frame armature coils 13A, For example, 13 pieces of 13B are arranged at appropriate intervals so as not to overlap one another. Field magnet segment 1
For the same reason as in the cases of 2A and 12B, a rotary motor requires particularly strong torque in the outer circumferential direction, so the closer to the outer circumferential direction, the more turns the conductive wire is used. (Square frame armature coil 13'A, 1 to be described later)
The same applies to 3'B. ). Therefore, in the case of FIG. 4, the fan frame-shaped armature coil 13A is formed by winding the conducting wire in a fan frame shape with many turns, and the coil 13B does not have the conducting wire wound so much. This makes it possible to obtain the required torque and to reduce the cost. The reason why multiple frame-shaped armature coils as described above are arranged in the radial direction is that
Forming a large frame-shaped armature coil for an axially flat electric motor, which can be as long as 40 centimeters, is difficult and not strong enough, so
A small frame-shaped armature coil can be used as a substitute (in addition, if the coil is small, the expensive plastic molding means can be made cheaper, and the frame-shaped armature coil can be made with high strength by using self-bonding wire. The field magnet segments (Example 12A, 12B) can be selected along with the child coils (for example, 13A, 13B), and the fan frame armature coils (eg, 13A, 13B) can be selected accordingly. This is to obtain an axially flat electric motor M that can obtain the desired torque at low cost by obtaining the effect.
Note that the lateral frame sides of the fan frame armature coils 13A and 13B (the same applies to the rectangular frame armature coils 13'A and 13'B described later) that do not contribute to torque generation are bent vertically to form the coils. It is convenient to shorten the distance between 13A and 13B. The field magnet 12 or the field magnet segment 12A, 1 is placed in the frame hollow portion 13a (or/and 13b) of the fan frame-shaped armature coil 13A (or/and 13B).
A magnetic sensing element 14 such as a Hall element is housed and disposed for discriminating (sensing) the S or N magnetic pole of 2B and determining in which direction the current should flow.
It goes without saying that the magnetically sensitive element 14 does not necessarily have to be housed within the frame cavities 13a, 13b. In addition, the above field magnet segment 1
FIG. 5 shows the relationship between the field magnet 12 consisting of 2A and 12B, the fan frame armature coils 13A and 13B, and the magnetic sensing element 14. In the above case, the fan-shaped field magnet segment 1
2A and 12B are also special shapes in a sense, and in some cases it is required to make a mold for them, so as shown in Fig. 6, a rectangular (plate) field magnet is used. Magnet segment 12'
A, 12'B are formed of two (or more) in the radial direction to satisfy and fit the magnetic pole width, and are made of a wide, strong magnetic force, expensive summarium, or rare earth magnet. The rectangular field magnet segment 12'A is placed in the outer circumferential direction, and the rectangular field magnet segment 12'B, which is made of a narrow rectangular and inexpensive ferrite magnet with poor magnetic force, is placed in the inner circumferential direction. It is located in Furthermore, when using such rectangular field magnet segments 12'A and 12'B, the field magnet A rectangular frame armature coil 13'A is formed by winding a conductive wire in a square (rectangular) shape with many turns as shown in FIG. 7 so that the magnetic pole width approximately matches that of the net segments 12'A and 12'B. , 13'B may also be used. The field magnet segments 12'A, 12'B and the armature coils 13'A, 13'B are connected to the field magnet segments 12A, 12B and the armature coil 13.
It is convenient to arrange and form under the same conditions as A and 13B. It goes without saying that the same principle holds true even when the armature coil is used as the rotor and the field magnet is used as the stator (brush motor).

本発明の軸方向偏平型電動機は、上記構成にて
成立するため、磁気感応素子が所定の磁極を検出
した場合、適宜の電機子コイルに適宜な方向の電
流を流し、フレミングの左手の法則に従つて所定
の方向に回転子が回転することになるわけである
が、第8図を参照して説明すると、電圧が一定で
ある場合において、2個の電機子コイル13A,
13Bを並列接続して通電する場合には、回転数
(N)は大きく、しかもトルク(T)も大きいも
のとし得(傾斜線Aで示す)、電機子コイル13
Aまたは13Bの1個にのみ通電する場合には傾
斜線Bで示すように回転数はNであるがトルクは
T/2とし得、電機子コイル13A及び13Bを
直列接続しておく場合には回転数及びトルクとも
共に傾斜線Cで示すようにそれぞれN/2,T/
4とすることができる。このようにわずかな配
線、接続変更で種々の特性を持つた軸方向偏平型
電動機を得ることができるという効果を有する。
更にまた、前段で述べたように半径方向に長い軸
方向偏平型電動機に用いる枠状電機子コイルを容
易に且つ安価に形成できるという効果を有する。
Since the axial flat type electric motor of the present invention is realized with the above configuration, when the magnetic sensing element detects a predetermined magnetic pole, current is passed in an appropriate direction to an appropriate armature coil, and Fleming's left-hand rule is applied. Therefore, the rotor rotates in a predetermined direction. To explain with reference to FIG. 8, when the voltage is constant, the two armature coils 13A,
When the armature coils 13B are connected in parallel and energized, the number of revolutions (N) and the torque (T) can be large (indicated by slope line A), and the armature coils 13
When only one of the armature coils A or 13B is energized, the rotation speed is N as shown by the slope line B, but the torque can be T/2, and when the armature coils 13A and 13B are connected in series, Both rotational speed and torque are N/2 and T/2, respectively, as shown by slope line C.
It can be set to 4. As described above, it is possible to obtain an axially flat electric motor having various characteristics with only slight wiring and connection changes.
Furthermore, as described in the previous section, there is an effect that a frame-shaped armature coil used in a radially long axially flat electric motor can be easily and inexpensively formed.

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

第1図は本発明軸方向偏平型電動機の一実施例
を示す縦断面図、第2図は本発明の界磁マグネツ
トの一実施例を示す平面図、第3図は第2図の界
磁マグネツトと形成するための他の方法を示す平
面図、第4図は、本発明の一実施例を示す枠状電
機子コイルの形状、配設を示す一実施例としての
平面図、第5図は、界磁マグネツト又は界磁マグ
ネツトセグメント、枠状電機子コイル及び磁気感
応素子との関係を示す説明図、第6図は第3図に
代わる実施例を示す平面図、第7図は第4図に代
わる実施例を示す平面図、第8図は本発明の効果
を示すための説明図である。 M……軸方向偏平型電動機、1……軸方向偏平
型電動機本体、2,3……円板状の軟鋼板、4…
…支柱、5……間隙、6……回転軸、7,8……
軸受、9……鍔部、10……軸受、11……ヨー
ク、12……界磁マグネツト、12A,12B,
12′A,12′B……界磁マグネツトセグメン
ト、13A,13B……扇枠状電機子コイル、1
3′A,13′B……四角形枠状電機子コイル。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of the axially flat motor of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the field magnet of the present invention, and FIG. 3 is the field magnet of FIG. FIG. 4 is a plan view showing another method for forming a magnet, and FIG. 5 is a plan view showing the shape and arrangement of a frame armature coil according to an embodiment of the present invention. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the field magnet or the field magnet segment, the frame armature coil, and the magnetic sensing element, FIG. 6 is a plan view showing an embodiment replacing FIG. 3, and FIG. FIG. 8 is a plan view showing an embodiment replacing FIG. 4, and FIG. 8 is an explanatory view for showing the effects of the present invention. M... Axial flat electric motor, 1... Axial flat electric motor main body, 2, 3... Disc-shaped mild steel plate, 4...
...Strut, 5... Gap, 6... Rotating shaft, 7, 8...
Bearing, 9... Flange, 10... Bearing, 11... Yoke, 12... Field magnet, 12A, 12B,
12'A, 12'B...Field magnet segment, 13A, 13B...Fan frame armature coil, 1
3'A, 13'B...Square frame armature coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2m(m=1,2,…)磁極にS磁極、N磁
極を交互に等間隔で有する界磁マグネツトと導線
を枠状に巻回形成した枠状電機子コイル群とが相
対的回動するように上記界磁マグネツト又は枠状
電機子コイル群のいずれか一方を回転軸に固設し
た軸方向偏平型電動機において、上記界磁マグネ
ツトの磁極と枠状電機子コイルとは略一致する開
角幅で形成し、上記枠状電機子コイルはその半径
方向に複数の枠状電機子コイルを配設したことを
特徴とする軸方向偏平型電動機。 2 上記枠状電機子コイルは扇枠状であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の軸方向偏
平型電動機。 3 上記枠状電機子コイルは四角形枠状であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の軸方
向偏平型電動機。 4 上記枠状電機子コイルは外周方向に近いもの
ほど導線を多数ターン巻回形成されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の軸
方向偏平型電動機。 5 上記界磁マグネツトは2m分の1の磁極幅に
収まるように複数の界磁マグネツトセグメントを
それぞれ配設することで形成したものであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項の
いずれかに記載の軸方向偏平型電動機。 6 上記界磁マグネツトセグメントは扇状のもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の軸方向偏平型電動機。 7 上記界磁マグネツトセグメントは四角状のも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第5項
記載の軸方向偏平型電動機。 8 上記界磁マグネツトセグメントは外周方向に
近いものほど磁力の強いものを用いてなることを
特徴とする特許請求の範囲第5項乃至第7項のい
ずれかに記載の軸方向偏平型電動機。
[Claims] A frame-shaped armature coil group formed by winding a field magnet having 12 m (m=1, 2,...) magnetic poles with S magnetic poles and N magnetic poles alternately spaced at equal intervals and a conductive wire in a frame shape. In an axially flat electric motor, in which either the field magnet or the frame-shaped armature coil group is fixed to a rotating shaft so that the magnetic poles of the field magnet and the frame-shaped armature coil group rotate relative to each other. An axially flat type electric motor, characterized in that the frame-shaped armature coil is formed with an opening angle width that substantially matches the width of the frame-shaped armature coil, and a plurality of frame-shaped armature coils are arranged in the radial direction of the frame-shaped armature coil. 2. The axially flat electric motor according to claim 1, wherein the frame-shaped armature coil has a fan frame shape. 3. The axially flat electric motor according to claim 1, wherein the frame-shaped armature coil has a rectangular frame shape. 4. The axially flat type electric motor according to claim 1, wherein the frame-shaped armature coil is formed by winding a conducting wire with a larger number of turns as it approaches the outer circumference. 5. Claims 1 to 5, characterized in that the field magnet is formed by arranging a plurality of field magnet segments so as to fit within a magnetic pole width of 1/2 m. The axially flat electric motor according to any one of Item 4. 6. The axially flat electric motor according to claim 5, wherein the field magnet segment is fan-shaped. 7. The axially flat electric motor according to claim 5, wherein the field magnet segment is square. 8. The axially flat electric motor according to any one of claims 5 to 7, wherein the field magnet segments have stronger magnetic force as they are closer to the outer circumference.
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