JPS63190541A - 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】 （技術分野） 本発明は、高速かつ高負荷トルク駆動用のブラシレスモ
ータに関するものである。

（従来技術） 従来、スロット鉄心に＠線を施してなるブラシレスモー
タには、第７図、第８図に示したインナーロータ型と、
第９図、第１θ図に示したアウターロータ型がある。こ
の両型式のモータの負荷としてポリゴンミラー駆動を例
示しである。

第７図乃至第１０図において、ブラシレスモータは、ス
ロット鉄心ｌとマグネットロータ２（但し第９，１０図
に示したアウタロータ型のロータヨーク２ａを含む）の
磁気回路部を有し、かっこの磁気回路部と共にトルク発
生させる公知のコイルからなるモータ巻線３、前記マグ
ネットロータ２の位置を検出してモータｊｊ！ｖＡ３の
ａｍ切換信号を作るホール素子４、ハウジング５、シャ
フト６、シャフト６の軸受７にて構成されており、周波
数発電ｎ　（ＦＣ部）８によって速度検出を行い、図示
しないモータ駆動および制御回路によってシャフト６端
部に設けられたポリゴンミラー９を等速回転させるもの
である。

上述したようにブラシレスモータの基本構成は、インナ
ーロータ型とアウターロータ型とにおいて共通している
が、スロット鉄心１に対してマグネットロータ２が内部
に位置するか、外周部に位置するかによって構成上の差
異がある。

ところで上述したブラシレスモータにおいて、ポリゴン
ミラー９を高速にて回転させようとすると、当然、ミラ
ー９の風切トルクが回転数の２乗で増大し、モータには
高速かつ高トルクの厳しい機能が要求される。また、モ
ータの発熱が問題となり、モータの冷却効果を高めるた
めに、前記スロット鉄心１を用いることが多い。

一方２００００ｒｐｍ以上の高速ポリゴンミラー駆動用
のモータの場合、 Ｖ　”　Ｋ、　　−Ｎ　＋　Ｒａ　・Ｉ　ａ−−−−−
−（１１からなる直流ブラシ【／スモークの電圧式にお
けるモータの定数に、、Ｒａの選定範囲は非常に狭めら
れる（一般に印加電圧■は２４Ｖ程度である）。

上述した従来装置では、一般にマグネットの特性のバラ
ツキが１０％前後あるため、そのマグネットから発生す
るモータ巻線３への有効磁束量Φのバラツキも同程度以
上となる。従って、モータの誘起電圧定数ＫＥは、 Ｋ、閃Φ・Ｚ（但し、２：コイル巻数）であるので、誘
起電圧定数に２のバラツキは有効磁束量Φのバラツキに
大きく影響され（Ｚのバラツキは小さい）、１０〜１５
％程度になってしまい、上記（１１式を満足しきれなく
なり、所定の回転数で回転できないものも発生していた
。

またスロット鉄心１とマグネットロータ２間の磁気的吸
引が回転角度位置で異なる、いわゆるコキングが発生し
て定速回転の弊害となっていた。

（目的） 本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、安定した高
速かつ高負荷回転が行えるブラシレスモータを提供する
ことを目的とする。

（構成） 本発明は、上記の目的を達成させるため、永久磁石から
なる回転子と、スロット鉄心とモータ巻線を有する固定
子とを具備するブラシレスモータにおいて、前記回転子
と対向して磁気的ギャップ面を形成する円筒部を有し、
かつ前記スロット鉄心に密着嵌合させるパイプ状磁性部
材を設け、さらに前記円筒部の径をモータ巻線への有効
磁束量のバラツキに応じて変えるように構成したことを
特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明に係るインナーロータ型ブラシレスモー
タを示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面
図、第３図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃｌは磁性部材を示
す斜視図である。尚、以下、第７図乃至第１０図にて説
明した部材に対応する部材には同一符号を付した。

第１図、第２図において、シャフト６はハウジング５に
軸受７を介して回転可能に支承されており、シャフト６
の上部にはポリゴンミラー９が固定されている。さらに
シャフト６の中央部には、回転子である永久磁石からな
るマグネットロータ２が設けられており、またこのマグ
ネットロータ２の外周面に相対向するようにスロット鉄
心１がハウジング５に固定され、しかもスロット鉄心１
に公知のように電磁コイルなどのモータ巻線３が施され
ている。このモータ巻線３と前記スロット鉄心１は、回
転子である前記マグネットロータ２に対して固定子とな
る。また図中、８は公知のＦＧ部である。

そして前記マグネットロータ２と対向して磁気的ギャッ
プ面を形成する円筒部１２を有し、かつ前記スロット鉄
心１に密着嵌合させるパイプ状の磁性部材１１を設ける
。この磁性部材１１の円筒部１２の内径りは、第３図（
ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ１に示すように、モータ巻線３
への有効磁束量のバラツキに応じて変えられるように数
種のもの（Ｄ＋　、Ｄｔ　。

Ｄ３）を用意する。すなわち、磁性部材１１は、モータ
巻線３への有効磁束量を調整するためのものであるから
、その厚さは使用するマグネットロータ２の特性と必要
な誘起電圧定数に、との値に合わせて設定するものであ
る。

第４図、第５図、第６図（ａｌ　、　（ｂｌ　、　（Ｃ
）　４：アウタ−ロータ型ブラシレスモータに本発明を
実施した例を示す。第４図は断面図、第５図は第４図に
おけるＡ−Ａ線断面図、第６図（ａ）、　（ｂ）、　（
Ｃ）は磁性部材を示す斜視図である。

第４図、第５図において、シャフト６はハウジング５の
中央突出筒部５ａの内部に設けた軸受７を介して回転可
能に支承されており、シャフト６ノ上部ニはポリゴンミ
ラー９が固定されてイル。

さらにシャフト６のポリゴンミラー９の下方にはロータ
ヨーク２ａを、その両端が垂下するように固定し、この
ロータヨーク２ａに回転子である永久磁石からなるマグ
ネットロータ２が設けられており、またこのマグネット
ロータ２の内周面に相対向するようにスロット鉄心１が
ハウジング５の前記中央突出筒部５ａの外部に固定され
、しかもスロット鉄心１にモータ巻線３が施されている
。

また図中、８はＦＧ部である。

そして既述したインナーロータ型の実施例と同様にマグ
ネットロータ２と対向して磁気的ギャップ面を形成する
円筒部１２を有し、かつスロット鉄心１に密着嵌合させ
るパイプ状の磁性部材１１を設ける。′このアウターロ
ータ型のものでは、磁性部材１１の円筒部１２の外径ｄ
は、第６図（ａ）。

（ｂ）、　（０）に示すように、モータ＠線３への有効
磁束量のバラツキに応じて変えられるように数種のもの
（ｄ＋　、ｄａ　、ｄｓ　）を用意する。

上述のように構成したため、各実施例では、モータ巻線
３への有効磁束量Φのバラツキを小さくできるため、モ
ータの誘起電圧定数ＫＥのバラツキも抑えられる。また
モータの抵抗Ｒａのバラツキも誘起電圧定数Ｋ。のバラ
ツキに合わせて小ざく抑えることができる。

さらにパイプ状の磁性部材１１をスロット鉄心ｌへ密着
嵌合させるので、従来のブラシレスモータが有していた
欠点であるコキング発生を抑えることができ、定速回転
用モータとして回転ムラの低減が図れる。

（効果） 以上説明したように、本発明は、誘起電圧定数のバラツ
キを抑えることができると共にコキングの低減が図れ、
安定した高速かつ高負荷回転が行えるブラシレスモータ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインナーロータ型ブラシレスモー
タを示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面
図、第３図（ａ）、山＞、　（Ｃ）は磁性部材を示す斜
視図、第４図は本発明に係るアウターロータ型ブラシレ
スモータを示す断面図、第５図は第４図におけるＡ−Ａ
線断面図、第６図（ａ）、　（ｂｌ。 （０１は磁性部材を示す斜視図、第７図は従来のインナ
ーロータ型のブラシレスモータを示す断面図、第８図は
第７図におけるＡ−Ａ線断面図、第９図は従来のアウタ
ーロータ型のブラシレスモータを示す断面図、第１０図
は第９図におけるＡ−Ａ線断面図である。 １・・・スロット鉄心、２・・・回転子、３・・・モー
タ巻線、１１・・・パイプ状磁性部材、１２・・・円筒
部、Ｄ＋　、Ｄｘ、Ｄｓ、ｄ＋　、ｄｚ、ｄｓ・・・円
筒部の径。 第１７ｉｌＱ 第２図 第３図 第４図 第５図 ９ｓ６図 （０）　　　　（ｂ）　　　　（Ｃ） 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 永久磁石からなる回転子と、スロット鉄心とモータ巻線
   を有する固定子とを具備するブラシレスモータにおいて
   、前記回転子と対向して磁気的ギャップ面を形成する円
   筒部を有し、かつ前記スロット鉄心に密着嵌合させるパ
   イプ状磁性部材を設け、さらに前記円筒部の径をモータ
   巻線への有効磁束量のバラツキに応じて変えるように構
   成したことを特徴とするブラシレスモータ。