JPS63220754A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダやオーディオカセット
テープレコーダ、レコードプレーヤ等の映像・音響機器
に用いられるモータに関するものである。

従来の技術 従来のモータとして、例えば、第５図に示すモータがあ
る。

第５図は従来例の側断面図である０図において、このモ
ータ１７は、第１の平面部１８に複数の所定の極に着磁
された円環状の永久磁石２０と、上記第１の平面部１８
と所定の間隙を有して対向し、電気配線部を有するとこ
ろの、磁性材料製の固定子平板２１上に施された複数相
の固定子巻線２２を具備している。前記永久磁石２０は
磁性材料から成るバックヨーク２３に前記永久磁石２０
の第２の平面部１９を当接して固着されており、モータ
軸２４と一体的に回転する。前記モータ軸２４は固定子
平板２１に取り付けられた軸受部２５の軸受２５ａに嵌
合し、回転自在に軸承されている。

また、前記軸受２５ａには前記バックヨ〜り２３の端面
部が当接し、前記永久磁石２０の磁力の吸引力によるス
ラスト荷重を前記軸受２５ａにて受ける構成になってい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のように構成された従来のモータ１
７から得ることのできる回転数−トルク特性は唯一であ
り、低速回転数で高トルクの特性と、高速回転数で低ト
ルクの特性を同時に得ることは困難であった。これを実
現するためには所望するモータの回転数−トルク特性の
数に見合った数のモータが必要であり、前記モータを用
いる装置が大型化し、装置も高価になるという問題点が
あった。また永久磁石２０の磁力の吸引力によるスラス
ト荷重を前記軸受２５ａにて受ける構成になっているた
め、軸受２５ａの摩耗が非常に大きいという問題点もあ
った。また前記軸受２５ａの摩耗が大きいため、前記永
久磁石２０と固定子平板２１の空隙距離が変化し、前記
永久磁石２０と固定子平板２１により形成される磁気回
路のレラクタンスが変化し、モータの回転数−トルク特
性を一定に保つことは困難であった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、１個
のモータであるにもかかわらず、種々の回転数−トルク
特性を有するモータを提供するものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために、本発明のモータは、モー
タ軸および、そのモータ軸と一体的に回転し、第１の平
面部ならびに第２の平面部に所定の極数の着磁が施され
た永久磁石回転子と、その永久磁石回転子の第１の平面
部ならびに第２の平面部にそれぞれ対向して固定子ｊｉ
ｌが固定子平板上に施された２組の固定子と、その２＆
Ｉｉの固定子の両方に、もしくはいずれか一方の固定子
に通電する通電切換え手段とを具備したものである。

作用 本発明は、前記した構成により、前記モータを用いる装
置が実現しなければならない種々の用途に応じて、１個
のモータであるにもかかわらず、種々の回転数−トルク
特性を有するモータを実現することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第４図を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の側断面図、第２図は同実施
例の永久磁石回転子の円周方向の展開図、第３図は本発
明の一実施例のブロック図、第４図は同実施例の回転数
−トルク特性を示す図である。

第１図において本発明の一実施例のモータ１は、第１の
平面部３ならびに第２の平面部４に所定の複数の着磁が
施され、外周部５ａにはモータ１の回転周波数検出用の
ための複数の着磁が施されている円板状もしくは円環状
の永久磁石回転子５と、その永久磁石回転子５の前記第
１の平面部３に対向して、固定子５ｖＡ６が磁性材料製
の固定子平板７上に施された第１の固定子８が、また前
記永久磁石回転子５の第２の平面部４に対問して、固定
子巻線９が磁性材料製の固定子平板１０上に施された第
２の固定子ｔｉが、それぞれ配置されている。また、前
記永久磁石回転子５の回転位置を検出するための回転位
置検出手段１２は、前記第２の固定子１１の固定子午Ｆ
ｉｉｏ上か、もしくは第１の固定子８の固定子平板７上
のいずれか一方に設けられた回転位置検出部１２ａを含
めてなる。

なお前記固定子巻線９と回転位置検出部１２ａの位相関
係は、前記固定子＠線６と回転位置検出部１２ａの位相
関係に全く等しくなるように設定しである。一方、永久
磁石回転子５の回転周波数を検出するための回転周波数
検出手段１４は、前記永久磁石回転子５の外周部５ａ近
傍に設けられた回転周波数検出部Ｌ４ａを含めてなる。

前記永久磁石回転子５はモータ軸２と一体的に回転する
ように前記モータ軸２に固着され、前記モータ軸２は固
定子平板７．ｌＯ上に設けられた軸受部材１３に回転自
在に軸承されている。第２図は同実施例の永久磁石回転
子５の円周方向の展開図であり、８極に着磁されている
場合の例である。同図に示すように、永久磁石回転子５
の第１の平面部３に着磁されている極数と、第２の平面
部４に着磁されている極数は全く同じであり、その着磁
されている位相も、磁気強度も全く等しい。したがって
、前記永久磁石回転子５をモータ１に組み込む際、いず
れの平面部をそれぞれの固定子８゜１１に対向させても
よい、また本実施例においては、永久磁石回転子５の第
１の平面部３と固定子平板７との空隙距離を、前記永久
磁石回転子５の第２の平面部４と固定子平板１０との空
隙距離に等しく設定しである。したがって、それぞれの
磁気回路のレラクタンスは等しくなり、前記永久磁石回
転子５の両手面部３．４の磁気強度も等しいので、軸受
部材１３には前記永久磁石回転子５の磁力による吸引力
は全く作用せず、過大なスラスト荷重も作用しないので
、軸受部材１３の摩耗が非常に小さく、寿命を長くする
ことができる。前記固定子８．１１に選択的に通電する
通電切換え手段１５は、第３図のブロック図に示すよう
に、モータ駆動制御手段１６に接続されている。そのモ
ータ駆動制御手段１６は、回転位置検出手段１２からの
電気信号により、永久磁石回転子５を回転させるための
電流を前記通電切換え手段１５を介して固定子８．１１
に供給し、また回転周波数検出手段１４からの電気信号
により、前記永久磁石回転子５の回転速度を制御する。

さて、モータｌに印加される電圧が一定であり、回転ト
ルク発生に寄与する固定子巻線６．９の作用部の長さが
同じである場合、固定子巻線径を小さくしターン数を多
くすれば、無負荷回転数ならびに起動トルクは小さくな
るが、単位電流当りに発生するトルクは大きくなり、モ
ータの効率がよくなる。逆に固定子巻線径を大きくしタ
ーン数を少なくすれば、無負荷回転数ならびに起動トル
クは太き（なるが、単位電流当りに発生するトルクは小
さくなり、モータの効率が悪くなる。したがって、用途
に応じて固定子巻線６．９の固定子巻線径を選択し、通
電切換え手段１５によりいずれか一方に通電すれば、２
種類の回転数−トルク特性を有するモータが得られる。

このときいずれの固定子８．１１に通電する場合でも、
永久磁石回転子５の回転位置は回転位置検出部１２ａに
よって検出されるので、新たな回転位置検出部を設ける
必要はない。

また、モータｌに印加される電圧が一定で、前記固定予
巻１１１６に通電したときに得られるモータの回転数−
トルク特性と、前記固定子巻線９に通電したときに得ら
れるモータの回転数−トルク特性とが略々等しく、第４
図の傾斜線Ｂに示すような特性を有するとき、前記固定
子巻線６と９を並列に接続するようにして通電切換え手
段１５にて両固定子８，１１に通電すると、傾斜線Ａに
示すように無負荷回転数は同じであるが起動トルクが２
倍になるモータとなり、また前記固定子巻線６と９を直
列に接続するようにして通電切換え手段１５にて両固定
子８，１１に通電すると、傾斜線Ｃに示すように起動ト
ルクは同じであるが無負荷回転数が２倍になるモータと
なる。このように、永久磁石回転子５の数を増やすこと
なく種々の回転数−トルク特性を有するモータを容易に
実現することができる。またいずれかの固定子８，１１
一方に設けた１組の回転位置検出部１２ａのみで、モー
タ駆動制御手段１６によりモータ１を駆動することがで
き、回転周波数検出部１４ａも１箇所のみに設ければよ
いので、モータ１の部品点数は低減し、コストダウンを
容易に実現できる。

発明の効果 以上のように本発明は、モータ軸および、そのモータ軸
と一体的に回転し、第１の平面部ならびに第２の平面部
に所定の極数の着磁が施された永久磁石回転子と、その
永久磁石回転子の第１の平面部ならびに第２の平面部に
それぞれ対向して固定子巻線が固定子平板上に施された
２＆ＩＩの固定子と、その２＆ｆｌの固定子の両方に、
もしくはいずれか一方の固定子に通電する通電切換え手
段とを具備したモータであるので、１個のモータである
にもかかわらず、前記モータを用いた装置に所望される
種々な特性に対応した種々の回転数−トルク特性を有す
るモータを実現することができる。したがって、装置に
用いるモータの個数を減らすことができるので、装置の
小型化、軽量化、コストダウンを容易に図ることができ
るという優れた効果が得られる。また本発明のモータは
２＆ｌの固定子を有しているにもかかわらず、１組の回
転位置検出部のみでモータを駆動することができるので
、モータの部品点数を低減することができる。また、永
久磁石回転子の両面の着磁強度が等しいので、磁力によ
る吸引力に起因するスラスト荷重が軸受部材へ作用せず
、軸受部材の寿命を長くすることができるという効果が
得られる。また軸受部材の摩耗が小さいので、永久磁石
回転子と固定子平板の空隙距離の変化が非常に微小であ
り、前記永久磁石と固定子平板により形成される磁気回
路のレラクタンスは不変で、モータの回転数−トルク特
性を一定に保つことが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側断面図、第２図は同実施
例の永磁石回転子の円周方向の展開図、第３図は本発明
の一実施例のブロック図、第４図は同実施例の回転数−
トルク特性を示す特性図、第５図は従来例のモータの側
断面図である。 ２・・・・・・モータ軸、５・・・・・・永久磁石回転
子、６゜９・・・・・・固定子巻線、８．１１・・・・
・・固定子、１５・・・・・・通電切換え手段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名園４二≧ 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータ軸および、そのモータ軸と一体的に回転し、第１
   の平面部ならびに第２の平面部に所定の極数の着磁が施
   された永久磁石回転子と、その永久磁石回転子の第１の
   平面部ならびに第２の平面部にそれぞれ対向して固定子
   巻線が固定子平板上に施された２組の固定子と、その２
   組の固定子の両方に、もしくはいずれか一方の固定子に
   通電する通電切換え手段とを具備したことを特徴とする
   モータ。