JPH0132745B2 - - Google Patents
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- JPH0132745B2 JPH0132745B2 JP56101646A JP10164681A JPH0132745B2 JP H0132745 B2 JPH0132745 B2 JP H0132745B2 JP 56101646 A JP56101646 A JP 56101646A JP 10164681 A JP10164681 A JP 10164681A JP H0132745 B2 JPH0132745 B2 JP H0132745B2
- Authority
- JP
- Japan
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- electromagnet
- rotor
- brushless motor
- pair
- permanent magnets
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K25/00—DC interrupter motors or generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Toys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、永久磁石と電磁石とからなる直流
ブラシレスモータの構造を利用して、簡便に回転
運動または直線運動を生起し、例えば回転玩具や
走行玩具等の可動玩具に好適に適用できる直流ブ
ラシレスモータの駆動装置に関するものである。
ブラシレスモータの構造を利用して、簡便に回転
運動または直線運動を生起し、例えば回転玩具や
走行玩具等の可動玩具に好適に適用できる直流ブ
ラシレスモータの駆動装置に関するものである。
従来、走行玩具等の駆動装置としては、直流モ
ータが一般的に使用されている。この直流モータ
は、界磁部と電機子部と整流子部とから構成され
ている。界磁部は、最も簡単な構造として、Ｓ極
とＮ極とを対向配置させた永久磁石により構成し
たステータからなり、電機子部に対して所定のギ
ヤツプを隔てて位置して磁気回路を形成する。ま
た、電機子部は、電機子巻線と電機子鉄心とから
構成したロータからなり、回転軸上に設けられ
る。整流子部は、電機子部の電機子巻線との電気
的接続を行う部分であり、これとブラシと接触し
て直流電源に接続される。従つて、このように構
成された直流モータは、ブラシに直流電源を供給
することにより直流電流が整流子を介して電機子
巻線に流れることによつて電機子が回転する。
ータが一般的に使用されている。この直流モータ
は、界磁部と電機子部と整流子部とから構成され
ている。界磁部は、最も簡単な構造として、Ｓ極
とＮ極とを対向配置させた永久磁石により構成し
たステータからなり、電機子部に対して所定のギ
ヤツプを隔てて位置して磁気回路を形成する。ま
た、電機子部は、電機子巻線と電機子鉄心とから
構成したロータからなり、回転軸上に設けられ
る。整流子部は、電機子部の電機子巻線との電気
的接続を行う部分であり、これとブラシと接触し
て直流電源に接続される。従つて、このように構
成された直流モータは、ブラシに直流電源を供給
することにより直流電流が整流子を介して電機子
巻線に流れることによつて電機子が回転する。
しかしながら、この種の直流モータは、電機子
と整流子が直結しているため、電機子が回転する
ことにより整流子とこれに接触しているブラシと
の間で摩擦が生じ、しかも整流子とブラシとの間
でスパークが生じる。このため、ブラシが早期に
摩耗してモータの回転状態が悪化し、長期間の使
用に際し耐久性に難点がある。また、従来のモー
タ構成では、回転運動を起生させることは不可能
であるためその応用面にも限界があつた。
と整流子が直結しているため、電機子が回転する
ことにより整流子とこれに接触しているブラシと
の間で摩擦が生じ、しかも整流子とブラシとの間
でスパークが生じる。このため、ブラシが早期に
摩耗してモータの回転状態が悪化し、長期間の使
用に際し耐久性に難点がある。また、従来のモー
タ構成では、回転運動を起生させることは不可能
であるためその応用面にも限界があつた。
従来、この種の問題点を解決するため、複数の
駆動コイルへの通電をリードスイツチ等による磁
気感応素子の順次的な切り換えによつて回転子を
回転させるよう構成した無ブラシ形直流電動機装
置（直流ブラシレスモータ）が提案されている
（特開昭48−91507号公報）。この種の装置は、回
転子の一面上に回転子用着磁部を形成し、また回
転子の一面上において所要角度範囲のみスイツチ
ング用着磁部を形成し、このスイツチング用着磁
部の両端部に形成されたこのスイツチング用着磁
部とは逆極性をもつ副磁極を備え、スイツチング
用着磁部と副磁極との有効磁界比を５〜70％に設
定するものである。
駆動コイルへの通電をリードスイツチ等による磁
気感応素子の順次的な切り換えによつて回転子を
回転させるよう構成した無ブラシ形直流電動機装
置（直流ブラシレスモータ）が提案されている
（特開昭48−91507号公報）。この種の装置は、回
転子の一面上に回転子用着磁部を形成し、また回
転子の一面上において所要角度範囲のみスイツチ
ング用着磁部を形成し、このスイツチング用着磁
部の両端部に形成されたこのスイツチング用着磁
部とは逆極性をもつ副磁極を備え、スイツチング
用着磁部と副磁極との有効磁界比を５〜70％に設
定するものである。
しかしながら、このように構成された従来の装
置は、無ブラシの点で多くの利点を有するが、回
転体に対しスイツチング用着磁部および副磁極を
設けるための製作上の困難さと、この回転体の外
周に設ける多数のコイルの構成配置が繁雑となり
製造コストが著しく嵩み、玩具への応用に適さな
い難点がある。
置は、無ブラシの点で多くの利点を有するが、回
転体に対しスイツチング用着磁部および副磁極を
設けるための製作上の困難さと、この回転体の外
周に設ける多数のコイルの構成配置が繁雑となり
製造コストが著しく嵩み、玩具への応用に適さな
い難点がある。
そこで、本発明の目的は、永久磁石と電磁石と
からなる直流ブラシレスモータの構造を利用し、
これらを簡単な構成配置によつて一定の回転運動
または直線運動を起生し得ると共に、リードスイ
ツチを使用した簡単な励磁回路の構成で、耐久性
に優れしかも低コストに製造することができる直
流ブラシレスモータの駆動装置を提供するにあ
る。
からなる直流ブラシレスモータの構造を利用し、
これらを簡単な構成配置によつて一定の回転運動
または直線運動を起生し得ると共に、リードスイ
ツチを使用した簡単な励磁回路の構成で、耐久性
に優れしかも低コストに製造することができる直
流ブラシレスモータの駆動装置を提供するにあ
る。
本発明に係る直流ブラシレスモータの駆動装置
は、回転子と、この回転子の回転方向に沿つて設
けた固定子とを備え、前記回転子には回転方向に
所定間隔離間して複数個の永久磁石を配置したブ
ラシレスモータの駆動装置であつて、 前記固定子には、前記回転子の永久磁石と対向
しかつこれと所定間隔離間して位置する単一の磁
極と励磁コイルとからなる１個の電磁石を設け、 前記電磁石の磁極に対し、回転子の回転方向に
沿つてその両側にそれぞれ対称的に配置され、前
記磁極とほぼ同一平面上に位置して、前記回転子
の回転に際し前記永久磁石により順次開閉される
一対のリードスイツチを設け、 前記一対のリードスイツチの各一端を共通接続
してこれを前記電磁石の励磁コイルの一端に接続
し、前記リードスイツチの各他端をそれぞれ連動
する一対の極性切換スイツチの各接点に接続し、
前記各接点に選択的に接触する極性切換スイツチ
の各接片をそれぞれ極性の異なる直流電源の端子
に接続し、さらにこの電源の分圧点に前記励磁コ
イルの他端を接続して励磁回路を構成することを
特徴とする。
は、回転子と、この回転子の回転方向に沿つて設
けた固定子とを備え、前記回転子には回転方向に
所定間隔離間して複数個の永久磁石を配置したブ
ラシレスモータの駆動装置であつて、 前記固定子には、前記回転子の永久磁石と対向
しかつこれと所定間隔離間して位置する単一の磁
極と励磁コイルとからなる１個の電磁石を設け、 前記電磁石の磁極に対し、回転子の回転方向に
沿つてその両側にそれぞれ対称的に配置され、前
記磁極とほぼ同一平面上に位置して、前記回転子
の回転に際し前記永久磁石により順次開閉される
一対のリードスイツチを設け、 前記一対のリードスイツチの各一端を共通接続
してこれを前記電磁石の励磁コイルの一端に接続
し、前記リードスイツチの各他端をそれぞれ連動
する一対の極性切換スイツチの各接点に接続し、
前記各接点に選択的に接触する極性切換スイツチ
の各接片をそれぞれ極性の異なる直流電源の端子
に接続し、さらにこの電源の分圧点に前記励磁コ
イルの他端を接続して励磁回路を構成することを
特徴とする。
前記の直流ブラシレスモータの駆動装置におい
て、固定子は、電磁石と一対のリードスイツチと
からなる組合せ体を基盤上の架台に固定配置して
構成し、一方回転子は、前記電磁石と隣接させて
基盤上の架台に軸受を介して回転自在に枢支した
円板の外周部に、電磁石の磁極と対向するよう複
数個の永久磁石を所定間隔離間配置して構成する
ことができる。
て、固定子は、電磁石と一対のリードスイツチと
からなる組合せ体を基盤上の架台に固定配置して
構成し、一方回転子は、前記電磁石と隣接させて
基盤上の架台に軸受を介して回転自在に枢支した
円板の外周部に、電磁石の磁極と対向するよう複
数個の永久磁石を所定間隔離間配置して構成する
ことができる。
また、前記の直流ブラシレスモータの駆動装置
において、回転子は、走行玩具の車体底部に電磁
石と一対のリードスイツチとからなる組合せ体を
載置して構成し、一方固定子は、前記車体の移動
を行わせる軌道基盤上に前記電磁石の磁極と対向
させかつ車体の移動方向に沿つて複数個の永久磁
石を所定間隔離間配置して構成することができ
る。
において、回転子は、走行玩具の車体底部に電磁
石と一対のリードスイツチとからなる組合せ体を
載置して構成し、一方固定子は、前記車体の移動
を行わせる軌道基盤上に前記電磁石の磁極と対向
させかつ車体の移動方向に沿つて複数個の永久磁
石を所定間隔離間配置して構成することができ
る。
本発明に係る直流ブラシレスモータの駆動装置
によれば、直流ブラシレスモータの基本構造にお
いて、固定子に１個の電磁石を設け、この電磁石
の磁極に対し回転子の回転方向となる両側にそれ
ぞれ一対のリードスイツチを対称的に配置して、
前記リードスイツチを電磁石に接近する永久磁石
により順次閉路動作させることにより、前記電磁
石に接近する永久磁石に対して吸引しそして反撥
作用するよう電磁石の励磁回路が動作して、回転
円板や走行車体からなる可動玩具等を連続的に駆
動させることができる。
によれば、直流ブラシレスモータの基本構造にお
いて、固定子に１個の電磁石を設け、この電磁石
の磁極に対し回転子の回転方向となる両側にそれ
ぞれ一対のリードスイツチを対称的に配置して、
前記リードスイツチを電磁石に接近する永久磁石
により順次閉路動作させることにより、前記電磁
石に接近する永久磁石に対して吸引しそして反撥
作用するよう電磁石の励磁回路が動作して、回転
円板や走行車体からなる可動玩具等を連続的に駆
動させることができる。
次に、本発明に係る直流ブラシレスモータの駆
動装置の実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
動装置の実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
第１図および第２図は、可動玩具に適用した本
発明直流ブラシレスモータの駆動装置の一実施例
を示すものである。すなわち、第１図および第２
図において、参照符号１０は基盤を示し、この基
盤１０上の一部に電磁石１２を架台１４を介して
固定配置する。この場合、架台１４の対向する一
対の側壁１６，１８にそれぞれ孔部を設けてこの
孔部に電磁石１２の磁極２０を嵌挿して電磁石１
２を基盤１０上の所定位置に位置決めする。ま
た、架台１４の一側壁１６には、前記電磁石１２
の磁極２０が突出する位置を中心としてその上下
に所定間隔離間して一対のリードスイツチ２２，
２４を配設する。この場合、リードスイツチ２
２，２４は、磁力作用によつて閉路動作する。
発明直流ブラシレスモータの駆動装置の一実施例
を示すものである。すなわち、第１図および第２
図において、参照符号１０は基盤を示し、この基
盤１０上の一部に電磁石１２を架台１４を介して
固定配置する。この場合、架台１４の対向する一
対の側壁１６，１８にそれぞれ孔部を設けてこの
孔部に電磁石１２の磁極２０を嵌挿して電磁石１
２を基盤１０上の所定位置に位置決めする。ま
た、架台１４の一側壁１６には、前記電磁石１２
の磁極２０が突出する位置を中心としてその上下
に所定間隔離間して一対のリードスイツチ２２，
２４を配設する。この場合、リードスイツチ２
２，２４は、磁力作用によつて閉路動作する。
このように、リードスイツチ２２，２４を配設
した架台１４の一側壁１６と対向して、回転円板
２６を配設する。この場合、回転円板２６は基盤
１０上に固定した軸受架台２８に回転自在に軸着
する。また、回転円板２６の外周部には、永久磁
石３０，３２，３４，３６をそれぞれ等間隔でし
かも極性を一定方向にして配置する。この時、基
盤１０上における回転円板２６を支承する軸３８
の位置と電磁石１２の磁極２０の中心位置とが同
一水平面内に位置するよう設定し、しかも回転円
板２６に配置した永久磁石３０〜３６の各端面と
が所定の空〓をもつて近接するよう位置決めす
る。
した架台１４の一側壁１６と対向して、回転円板
２６を配設する。この場合、回転円板２６は基盤
１０上に固定した軸受架台２８に回転自在に軸着
する。また、回転円板２６の外周部には、永久磁
石３０，３２，３４，３６をそれぞれ等間隔でし
かも極性を一定方向にして配置する。この時、基
盤１０上における回転円板２６を支承する軸３８
の位置と電磁石１２の磁極２０の中心位置とが同
一水平面内に位置するよう設定し、しかも回転円
板２６に配置した永久磁石３０〜３６の各端面と
が所定の空〓をもつて近接するよう位置決めす
る。
しかるに、前述した電磁石１２と永久磁石３０
〜３６の対向状態において、例えば励磁されてい
ない状態にある電磁石１２の磁極２０と、これと
近接する永久磁石３０〜３６との間には、磁力に
よる吸引力が作用する。この吸引力は、磁極２０
の端面と永久磁石３０〜３６の端面との間に作用
する磁束密度に比例し、しかもこの磁束密度は、
磁極２０の端面と永久磁石３０〜３６の端面との
重なり合う対向面積に比例する。従つて、この重
なり合う対向面積が大き過ぎると、電磁石１２を
付勢する電源をOFF状態からON状態に切換えた
時に、前記吸引力が大き過ぎて回転円板２６の回
転起動を円滑に達成することができない。このよ
うな事態の発生を防止するため、例えば第１図に
示すように、永久磁石３０〜３６の端面が磁極２
０の端面に対しその半分（右または左半分）と対
向するよう位置決めすれば好適である。
〜３６の対向状態において、例えば励磁されてい
ない状態にある電磁石１２の磁極２０と、これと
近接する永久磁石３０〜３６との間には、磁力に
よる吸引力が作用する。この吸引力は、磁極２０
の端面と永久磁石３０〜３６の端面との間に作用
する磁束密度に比例し、しかもこの磁束密度は、
磁極２０の端面と永久磁石３０〜３６の端面との
重なり合う対向面積に比例する。従つて、この重
なり合う対向面積が大き過ぎると、電磁石１２を
付勢する電源をOFF状態からON状態に切換えた
時に、前記吸引力が大き過ぎて回転円板２６の回
転起動を円滑に達成することができない。このよ
うな事態の発生を防止するため、例えば第１図に
示すように、永久磁石３０〜３６の端面が磁極２
０の端面に対しその半分（右または左半分）と対
向するよう位置決めすれば好適である。
次に、前記電磁石の励磁回路につき、第３図を
参照して説明する。すなわち、第３図において、
参照符号４０は電磁石１２の励磁コイルを示し、
この励磁コイル４０の一端部にリードスイツチ２
２，２４をそれぞれ並列に接続すると共にこれら
リードスイツチ２２，２４を極性切換スイツチ４
２を介して直流電源４４に接続し、さらにこの直
流電源４４の分圧点を前記励磁コイル４０の他端
部に接続する。この場合、前記切換スイツチ４２
は、２連式の構成からなり、一対の切換接片４
６，４８を有すると共に各接片４６，４８に対応
してそれぞれＡ接点、OFF接点およびＢ接点が
設けられている。そして、一方の接片４６のＡ接
点と他方の接片４８のＢ接点とがリードスイツチ
２２に接続され、一方の接片４６のＢ接点と他方
の接片４８のＡ接点とがリードスイツチ２４に接
続される。しかるに、前記一方の接片４６は直流
電源４４の正極側に接続され、他方の接片４８は
直流電源４４の負極側に接続することによつて、
例えば図示のように接片４６，４８をＢ接点に接
触させた場合においては、一方のリードスイツチ
２２が閉路状態となつた際に、ここに流れる電流
はリードスイツチ２２より励磁コイル４０の方向
となり、またリードスイツチ２４が閉路状態とな
つた際に、ここに流れる電流は励磁コイル４０よ
りリードスイツチ２４の方向となり、励磁コイル
４０はリードスイツチ２２，２４の閉路状態に応
じてそれぞれ逆極性に付勢される。同様に、極性
切換スイツチ４２の接片４６，４８をＡ接点に接
触させた場合においては、丁度前述した状態の逆
の状態が起生する。すなわち、このことは、第１
図に示す装置において、回転円板２６がそれぞれ
接片４６，４８をＡ接点に接触させた場合とＢ接
点に接触させた場合とでは、反対方向に回転する
ことを意味する。なお、第１図および第２図に、
極性切換スイツチ４２および直流電源４４の具体
例として、それぞれスイツチ機構４２と乾電池４
４とを示す。
参照して説明する。すなわち、第３図において、
参照符号４０は電磁石１２の励磁コイルを示し、
この励磁コイル４０の一端部にリードスイツチ２
２，２４をそれぞれ並列に接続すると共にこれら
リードスイツチ２２，２４を極性切換スイツチ４
２を介して直流電源４４に接続し、さらにこの直
流電源４４の分圧点を前記励磁コイル４０の他端
部に接続する。この場合、前記切換スイツチ４２
は、２連式の構成からなり、一対の切換接片４
６，４８を有すると共に各接片４６，４８に対応
してそれぞれＡ接点、OFF接点およびＢ接点が
設けられている。そして、一方の接片４６のＡ接
点と他方の接片４８のＢ接点とがリードスイツチ
２２に接続され、一方の接片４６のＢ接点と他方
の接片４８のＡ接点とがリードスイツチ２４に接
続される。しかるに、前記一方の接片４６は直流
電源４４の正極側に接続され、他方の接片４８は
直流電源４４の負極側に接続することによつて、
例えば図示のように接片４６，４８をＢ接点に接
触させた場合においては、一方のリードスイツチ
２２が閉路状態となつた際に、ここに流れる電流
はリードスイツチ２２より励磁コイル４０の方向
となり、またリードスイツチ２４が閉路状態とな
つた際に、ここに流れる電流は励磁コイル４０よ
りリードスイツチ２４の方向となり、励磁コイル
４０はリードスイツチ２２，２４の閉路状態に応
じてそれぞれ逆極性に付勢される。同様に、極性
切換スイツチ４２の接片４６，４８をＡ接点に接
触させた場合においては、丁度前述した状態の逆
の状態が起生する。すなわち、このことは、第１
図に示す装置において、回転円板２６がそれぞれ
接片４６，４８をＡ接点に接触させた場合とＢ接
点に接触させた場合とでは、反対方向に回転する
ことを意味する。なお、第１図および第２図に、
極性切換スイツチ４２および直流電源４４の具体
例として、それぞれスイツチ機構４２と乾電池４
４とを示す。
次に、前記構成からなる電磁石の励磁回路を使
用した場合の第１図および第２図に示す実施例装
置の動作について説明する。
用した場合の第１図および第２図に示す実施例装
置の動作について説明する。
まず、電磁石１２の励磁回路において、極性切
換スイツチ４２の接片４６，４８をＡ接点に接触
した場合、回転円板２６に配設した複数の永久磁
石３０〜３６のいずれか１つがリードスイツチ２
２または２４に接近することにより、リードスイ
ツチ２２または２４が閉路状態となり、励磁コイ
ル４０が付勢され、電磁石１２が励磁される。い
ま仮に、全ての永久磁石３０〜３６の極性を、架
台１４の一側壁１６から突出している磁極２０に
対しＳ極性とし、永久磁石３０がリードスイツチ
２２に接近しているとすれば、この永久磁石３０
の磁力によりリードスイツチ２２が閉路状態とな
り、電磁石１２が励磁されて前記磁極２０がＮ極
性となる。この結果、リードスイツチ２２に接近
していた永久磁石３０が前記磁極２０との間に吸
引力が作用して、回転円板２６が矢印Ａ方向に回
転し始める。
換スイツチ４２の接片４６，４８をＡ接点に接触
した場合、回転円板２６に配設した複数の永久磁
石３０〜３６のいずれか１つがリードスイツチ２
２または２４に接近することにより、リードスイ
ツチ２２または２４が閉路状態となり、励磁コイ
ル４０が付勢され、電磁石１２が励磁される。い
ま仮に、全ての永久磁石３０〜３６の極性を、架
台１４の一側壁１６から突出している磁極２０に
対しＳ極性とし、永久磁石３０がリードスイツチ
２２に接近しているとすれば、この永久磁石３０
の磁力によりリードスイツチ２２が閉路状態とな
り、電磁石１２が励磁されて前記磁極２０がＮ極
性となる。この結果、リードスイツチ２２に接近
していた永久磁石３０が前記磁極２０との間に吸
引力が作用して、回転円板２６が矢印Ａ方向に回
転し始める。
この際、回転円板２６には慣性が生じ、永久磁
石３０は磁極２０との対向位置で止まることな
く、若干リードスイツチ２４の方向へ接近する。
このため、永久磁石３０の磁力によりリードスイ
ツチ２４が閉路状態となり、逆にリードスイツチ
２２は開路状態となる。これにより、磁極２０が
Ｓ極性となるよう電磁石１２が励磁され、永久磁
石３０の端面の極性はこれと同極性（Ｓ極性）と
なり、永久磁石３０に反撥力が作用して回転円板
２６は矢印Ａ方向に回転し、永久磁石３０はリー
ドスイツチ２４の位置を通過する。
石３０は磁極２０との対向位置で止まることな
く、若干リードスイツチ２４の方向へ接近する。
このため、永久磁石３０の磁力によりリードスイ
ツチ２４が閉路状態となり、逆にリードスイツチ
２２は開路状態となる。これにより、磁極２０が
Ｓ極性となるよう電磁石１２が励磁され、永久磁
石３０の端面の極性はこれと同極性（Ｓ極性）と
なり、永久磁石３０に反撥力が作用して回転円板
２６は矢印Ａ方向に回転し、永久磁石３０はリー
ドスイツチ２４の位置を通過する。
このようにして、回転円板２６には慣性力が作
用して、リードスイツチ２２→磁極２０→リード
スイツチ２４には永久磁石３２，３４，３６が順
次接近し、前記と同様の動作が繰り返されて、回
転円板２６は継続的に回転駆動し、軸３８に所定
の回転駆動力が得られる。
用して、リードスイツチ２２→磁極２０→リード
スイツチ２４には永久磁石３２，３４，３６が順
次接近し、前記と同様の動作が繰り返されて、回
転円板２６は継続的に回転駆動し、軸３８に所定
の回転駆動力が得られる。
一方、電磁石１２の励磁回路において、極性切
換スイツチ４２の接片４６，４８をＢ接点に接触
した場合は、前述したＡ接点に接触した場合とは
逆の動作を行うことになる。すなわち、リードス
イツチ２４に接近していれば、リードスイツチ２
４が閉路状態となり、電磁石１２が励磁されてそ
の磁極２０がＮ極性となる。この結果、前述と同
様に、永久磁石３０は磁極２０との間に吸引力が
作用して、回転円板２６が矢印Ｂ方向に回転し始
める。そして、この際、回転円板２６には慣性が
生じることから、永久磁石３０はリードスイツチ
２２と接近してこれを閉路状態とし、逆にリード
スイツチ２４を開路状態とすることによつて、磁
極２０がＳ極性となるよう電磁石１２が励磁さ
れ、永久磁石３０に反撥力が作用して回転円板２
６は矢印Ｂ方向に回転を継続する。以下、同様に
して回転円板２６には慣性力が作用して、リード
スイツチ２４→磁極２０→リードスイツチ２２に
は永久磁石３２，３４，３６が順次接近し、回転
円板２６は継続的に回転駆動する。
換スイツチ４２の接片４６，４８をＢ接点に接触
した場合は、前述したＡ接点に接触した場合とは
逆の動作を行うことになる。すなわち、リードス
イツチ２４に接近していれば、リードスイツチ２
４が閉路状態となり、電磁石１２が励磁されてそ
の磁極２０がＮ極性となる。この結果、前述と同
様に、永久磁石３０は磁極２０との間に吸引力が
作用して、回転円板２６が矢印Ｂ方向に回転し始
める。そして、この際、回転円板２６には慣性が
生じることから、永久磁石３０はリードスイツチ
２２と接近してこれを閉路状態とし、逆にリード
スイツチ２４を開路状態とすることによつて、磁
極２０がＳ極性となるよう電磁石１２が励磁さ
れ、永久磁石３０に反撥力が作用して回転円板２
６は矢印Ｂ方向に回転を継続する。以下、同様に
して回転円板２６には慣性力が作用して、リード
スイツチ２４→磁極２０→リードスイツチ２２に
は永久磁石３２，３４，３６が順次接近し、回転
円板２６は継続的に回転駆動する。
なお、前述したように回転駆動する回転円板２
６を停止させるに際しては、電磁石１２の励磁回
路を構成する極性切換スイツチ４２の接片４６，
４８をOFF接点に接触して、励磁コイル４０を
直流電源４４から遮断することによつて達成され
る。
６を停止させるに際しては、電磁石１２の励磁回
路を構成する極性切換スイツチ４２の接片４６，
４８をOFF接点に接触して、励磁コイル４０を
直流電源４４から遮断することによつて達成され
る。
第４図は、本発明に係る直流ブラシレスモータ
の駆動装置の別の実施例を示すものである。
の駆動装置の別の実施例を示すものである。
本実施例においては、走行玩具等の車体５０の
底部に電磁石１２を配設し、この電磁石１２の磁
極２０を車体５０の底板５２の一部に穿設した孔
部より下方に突設すると共に底板５２の下面に一
対のリードスイツチ２２，２４を前記磁極２０を
中心として車体５０の移動方向に対称的に配設す
る。なお、車体５０には、車輪５４を設けると共
に電磁石１２の励磁回路を構成する極性切換スイ
ツチ４２および直流電源４４を搭載する。一方、
前記車体５０の走行軌道を構成する基盤５６に
は、平板状の永久磁石３０を所定間隔離間させて
一定方向に配列する。
底部に電磁石１２を配設し、この電磁石１２の磁
極２０を車体５０の底板５２の一部に穿設した孔
部より下方に突設すると共に底板５２の下面に一
対のリードスイツチ２２，２４を前記磁極２０を
中心として車体５０の移動方向に対称的に配設す
る。なお、車体５０には、車輪５４を設けると共
に電磁石１２の励磁回路を構成する極性切換スイ
ツチ４２および直流電源４４を搭載する。一方、
前記車体５０の走行軌道を構成する基盤５６に
は、平板状の永久磁石３０を所定間隔離間させて
一定方向に配列する。
このように構成した本実施例の可動玩具に適用
した直流ブラシレスモータの駆動装置において
も、前述した実施例と同様に、車体に設けた電磁
石１２につき、これを励磁する回路を極性切換ス
イツチ４２により制御することにより、車体を永
久磁石３０の配列方向に沿つて前進および後退さ
せることができる。
した直流ブラシレスモータの駆動装置において
も、前述した実施例と同様に、車体に設けた電磁
石１２につき、これを励磁する回路を極性切換ス
イツチ４２により制御することにより、車体を永
久磁石３０の配列方向に沿つて前進および後退さ
せることができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかな通り、本発明に係
る直流ブラシレスモータの駆動装置によれば、複
数個の永久磁石３０〜３６につき、その極性を一
定方向にして所定間隔離間させ、基盤上の架台に
枢支した回転円板２６または軌道基盤５６に配設
し、一方これらの永久磁石と若干の空〓を以て電
磁石１２を基盤上の架台１４または車体５０に配
設することによつて、前記回転円板２６または車
体５０の回転運動または直線運動を任意に得るこ
とができる。特に、本発明の直流ブラシレスモー
タの駆動装置は、駆動機構部分の要部である電磁
石の励磁回路の構成として、一対のリードスイツ
チを使用し、しかも極性切換スイツチによつて簡
便に極性の変換を行うことができるものであるか
ら、電気的接続に伴う接触摩耗による故障の発生
もなく、耐久性に優れたものを容易に得ることが
できる。
る直流ブラシレスモータの駆動装置によれば、複
数個の永久磁石３０〜３６につき、その極性を一
定方向にして所定間隔離間させ、基盤上の架台に
枢支した回転円板２６または軌道基盤５６に配設
し、一方これらの永久磁石と若干の空〓を以て電
磁石１２を基盤上の架台１４または車体５０に配
設することによつて、前記回転円板２６または車
体５０の回転運動または直線運動を任意に得るこ
とができる。特に、本発明の直流ブラシレスモー
タの駆動装置は、駆動機構部分の要部である電磁
石の励磁回路の構成として、一対のリードスイツ
チを使用し、しかも極性切換スイツチによつて簡
便に極性の変換を行うことができるものであるか
ら、電気的接続に伴う接触摩耗による故障の発生
もなく、耐久性に優れたものを容易に得ることが
できる。
また、本発明装置は、電磁石と永久磁石との構
成配置を種々変更することにより、任意の回転運
動または直線運動を生起させることができるた
め、走行玩具のみならず、教材用としてその動作
原理の理解に役立てたり、各種の運動を行う玩具
等に広範囲に応用することができる。
成配置を種々変更することにより、任意の回転運
動または直線運動を生起させることができるた
め、走行玩具のみならず、教材用としてその動作
原理の理解に役立てたり、各種の運動を行う玩具
等に広範囲に応用することができる。
さらに、本発明装置を走行玩具等に適用する場
合、車体の車輪自体に永久磁石を配設することに
より、直接駆動方式とすることも可能である。こ
の場合、走行玩具の駆動機構が著しく簡略化さ
れ、製造コストの低減を図ることができる。
合、車体の車輪自体に永久磁石を配設することに
より、直接駆動方式とすることも可能である。こ
の場合、走行玩具の駆動機構が著しく簡略化さ
れ、製造コストの低減を図ることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明は前述した実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明は前述した実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は本発明に係る直流ブラシレスモータの
駆動装置の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図に示す直流ブラシレスモータの駆動装置の側面
図、第３図は本発明の直流ブラシレスモータの駆
動装置に使用する電磁石の励磁回路の一実施例を
示す回路図、第４図は本発明に係る直流ブラシレ
スモータの駆動装置の別の実施例を示す斜視図で
ある。 １０……基盤、１２……電磁石、１４……架
台、１６，１８……側壁、２０……磁極、２２，
２４……リードスイツチ、２６……回転円板、２
８……軸受架台、３０，３２，３４，３６……永
久磁石、３８……軸、４０……励磁回路、４２…
…極性切換スイツチ、４４……直流電源、４６，
４８……接片、５０……車体、５２……底板、５
４……車輪、５６……基盤。
駆動装置の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図に示す直流ブラシレスモータの駆動装置の側面
図、第３図は本発明の直流ブラシレスモータの駆
動装置に使用する電磁石の励磁回路の一実施例を
示す回路図、第４図は本発明に係る直流ブラシレ
スモータの駆動装置の別の実施例を示す斜視図で
ある。 １０……基盤、１２……電磁石、１４……架
台、１６，１８……側壁、２０……磁極、２２，
２４……リードスイツチ、２６……回転円板、２
８……軸受架台、３０，３２，３４，３６……永
久磁石、３８……軸、４０……励磁回路、４２…
…極性切換スイツチ、４４……直流電源、４６，
４８……接片、５０……車体、５２……底板、５
４……車輪、５６……基盤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転子と、この回転子の回転方向に沿つて設
けた固定子とを備え、前記回転子には回転方向に
所定間隔離間して複数個の永久磁石を配置した直
流ブラシレスモータの駆動装置であつて、 前記固定子には、前記回転子の永久磁石と対向
しかつこれと所定間隔離間して位置する単一の磁
極と励磁コイルとからなる１個の電磁石を設け、 前記電磁石の磁極に対し、回転子の回転方向に
沿つてその両側にそれぞれ対称的に配置され、前
記磁極とほぼ同一平面上に位置して、前記回転子
の回転に際し前記永久磁石により順次開閉される
一対のリードスイツチを設け、 前記一対のリードスイツチの各一端を共通接続
してこれを前記電磁石の励磁コイルの一端に接続
し、前記リードスイツチの各他端をそれぞれ連動
する一対の極性切換スイツチの各接点に接続し、
前記各接点に選択的に接触する極性切換スイツチ
の各接片をそれぞれ極性の異なる直流電源の端子
に接続し、さらにこの電源の分圧点に前記励磁コ
イルの他端を接続して励磁回路を構成することを
特徴とする直流ブラシレスモータの駆動装置。 ２ 固定子は、電磁石と一対のリードスイツチと
からなる組合せ体を基盤上の架台に固定配置して
構成し、一方回転子は、前記電磁石と隣接させて
基盤上の架台に軸受を介して回転自在に枢支した
円板の外周部に、電磁石の磁極と対向するよう複
数個の永久磁石を所定間隔離間配置して構成して
なる特許請求の範囲第１項記載の直流ブラシレス
モータの駆動装置。 ３ 回転子は、走行玩具の車体底部に電磁石と一
対のリードスイツチとからなる組合せ体を載置し
て構成し、一方固定子は、前記車体の移動を行わ
せる軌道基盤上に前記電磁石の磁極と対向させか
つ車体の移動方向に沿つて複数個の永久磁石を所
定間隔離間配置して構成してなる特許請求の範囲
第１項記載の直流ブラシレスモータの駆動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101646A JPS586062A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
| US06/426,739 US4570092A (en) | 1981-06-30 | 1982-09-29 | Driving apparatus useful in a movable toy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56101646A JPS586062A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586062A JPS586062A (ja) | 1983-01-13 |
| JPH0132745B2 true JPH0132745B2 (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=14306137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56101646A Granted JPS586062A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 直流ブラシレスモータの駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4570092A (ja) |
| JP (1) | JPS586062A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639756Y2 (ja) * | 1989-11-13 | 1994-10-19 | 株式会社トイボックス | リニアモーター式軌道走行玩具 |
| US20060005735A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-12 | Industrial Design Laboratories Inc. | Electromagnetic moving toy system |
| US20080011184A1 (en) * | 2006-05-02 | 2008-01-17 | Industrial Design Laboratories Inc. | Switching electromagnetic moving system |
| US20070283841A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-12-13 | Industrial Design Laboratories Inc. | Energy converting system |
| US7623013B2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-11-24 | Industrial Design Laboratories, Inc | Electromagnetic moving system |
| EP2200726B1 (en) * | 2007-09-04 | 2014-04-09 | Hyun Gu Kang | Apparatus for animating doll using electromagnets |
| TWI396580B (zh) * | 2010-02-01 | 2013-05-21 | Compal Communications Inc | 機器人控制裝置及機器人系統 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US776826A (en) * | 1904-02-15 | 1904-12-06 | Orestez Hampton Caldwell | Electric propulsion of cars or the like. |
| US964498A (en) * | 1907-01-28 | 1910-07-19 | Rexford Dean | Electromagnetic propelling system. |
| US1863294A (en) * | 1928-04-14 | 1932-06-14 | William A Weaver | Electric motor |
| US2583741A (en) * | 1949-04-11 | 1952-01-29 | Floyd R Kiler | Magnetic oscillatory device |
| US2794929A (en) * | 1955-08-22 | 1957-06-04 | William Adamski | Toy magnet propelled and directed vehicles |
| US3292065A (en) * | 1964-01-27 | 1966-12-13 | Superior Electric Co | Linear electric motor and control system |
| JPS4891507A (ja) * | 1972-03-07 | 1973-11-28 | ||
| GB1371481A (en) * | 1972-07-10 | 1974-10-23 | Young Ho Kim | Electrically-operated swing |
| JPS54156112A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-08 | Sony Corp | Driving circuit for motors |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56101646A patent/JPS586062A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-29 US US06/426,739 patent/US4570092A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS586062A (ja) | 1983-01-13 |
| US4570092A (en) | 1986-02-11 |
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