JPH02214455A - 有鉄心型単相ブラシレスモータ - 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】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は、自起動可能な有鉄心型単相ブラシレスモータ
に関し、特に比較的大きなトルクを必要とするファンモ
ータなどに適し２巻線数も多くでき、また反トルクも生
ぜず、効率が良好で大きなトルクが得られて尚且つ組み
立てが簡単になり安価に量産できるものに関する。

［従来技術］ ブラシレスモータでは、Ｎ極、Ｓ極の磁極を持つマグネ
ットロータ（Ｎ極、Ｓ極の永久磁石を持つ回転子で、永
久磁石回転子のこと）の磁極をホール素子等の位置検知
素子で検出し、信号をトランジスタに入力し、ステータ
電機子をオン、オフしてマグネットロータを回転させて
いる。

ここにおいて、ブラシレスモータでは、マグネットロー
タのＮ極、Ｓ極の磁極をポール素子等の位置検知素子を
用いて電機子巻線に切換通電する為の回路（駆動回路。

電子転流回路また半導体整流回路ともいう、）がモータ
の相数分だけ必要になるため、高価になる欠点がある。

したがって、このように高価になる相数の多いブラシレ
スモータを、単に送風して冷却させる目的に使用される
ファンモータ等に用いることはコスト的に得策でない。

この為、ファンモータにおいては１位置検知素子が１個
で済み、然も駆動回路が１相分で足り安価に構成できる
単相ブラシレスモータが使用されている。

この単相ブラシレスモータは１通電切換点において、ト
ルクが零となる。所謂「死点」がある。

そのなめ、単相ブラシレスモータでは、電機子巻線（ま
たは電機子巻線を巻線した巻線突極）とマグネットロー
タによって得られる電磁トルクに加えて、レラクタンス
トルク発生部材によるレラクタンストルクを付加するこ
とにより、死点箇所におけるトルクがＯになるのを防ぎ
、当該モータの停止現象を解消し、自起動できるように
している。

このように死点の問題を解消して自起動できるようにし
た。特に有鉄心型単相ブラシレスモータの従来方式の代
表的なものを以下に示すと、先ず最も代表的なものとし
て第９図に示す特公昭６１−３５７９７号のように、Ｎ
ｆ！、Ｓ極の磁極を持つ２極のマグネットロータ１と、
これに対向するステータ電機子２の電機子巻線７を巻線
した巻線突極３の突極片４間との径方向の空隙５に傾斜
ができるように、突極片４の径方向の長さを徐々に短く
なるようにした有鉄心型単相ブラシレスモータ６がある
。尚、１２は位置検知素子を示す。

この種のものに類似するものとしては、実開昭６０−１
２８４８３号、特開昭６０−１８３９５８号、特開昭６
０−２１３２９０号、ＵＳＰ４゜４９６．８８７号など
に多くに見られる。

空隙５に傾斜を設ける事無く、空隙らに段差を形成する
ようにしたものとしては、特開昭６２−１４７９４３号
の第１０図に示す有鉄心型単相ブラシレスモータ８があ
る。これは、マグネットロータ１の磁極の一部の内面部
にボールシュー９を張り付けたもので、実質的に空隙５
に段部を付けたものである。尚１巻線突極３に凹部１０
を形成することで空隙５に段差を付けた第１１図に示す
特公昭３９−１００１３号の有鉄心型単相ブラシレスモ
ータ１１も知られている。

この種のものに類似するものとしては、特開昭６１−１
１２５６１号、実開昭６１−４７８号実開昭６１−８４
６８１号、特開昭６１−１８３４０号、特開昭６１−２
６９６５６号１特開昭６１２９３１４８号、特開昭６２
−１８９５８号などに多数見られる。

また突極の構造を工夫することで自起動できるようにし
たものとしては、第１２図に示す特開昭６１−５４８４
５号の有鉄心型単相ブラシレスモータ１３のように１巻
線突極３の一方を幅を狭く形成し、他方の幅の広い巻線
突極３側に偏位させたものがある。これに類似したもの
としては。

幅の狭い巻線突極の代わりに補助突極を用いたものもあ
る。この場合の補助突極には巻線を巻き付けたもの２巻
線を巻き付けないものなど種々知られている。また主巻
線突極と補助突極とを周方向にずらせ且つ軸方向に渡っ
て２段に重ね合わせたもの、また主巻線突極と補助突極
、主巻線突極と主巻線突極との互いにマグネットロータ
と対向する面積に差を付けたもの、或は主突極と補助突
極の電機子巻線の巻線巻き付は部の幅を変えたものなど
がある。例えばこれらに類似するものとしては、特開昭
６２−１５２３６１号、実開昭６１４６８８１号、実開
昭６１−４６８８２号、実開昭６１−４６８８４号、特
開昭６１−９２１５１号、実開昭６１−２０２１７８号
、実開昭６２−６８４７６号、特開昭６１−８１１６２
号、実開昭６１−１１４９７６号、実開昭５３−１５４
３１２号など多数見られる。

次に代表的に自起動できる有鉄心型単相ブラシレスモー
タの方法は、マグネットロータと磁気的に吸引し合うデ
イテントトルク発生用の補助磁石を用いる方法である。

この種のものとしては１例えば第１３図に示すようなＵ
ＳＰ４，１０３，１９１号の有鉄心型単相ブラシレスモ
ータ１４のように、マグネットロータ１の発生する磁界
内に。

即ちマグネットロータ１と空隙５を介して対向する突極
１５面にデイテントトルク発生用磁石１６を用いたもの
がある。この種の方法を採用したものとしては、その他
に特開昭６１−１６１９４３号、ＵＳＰ３，４３３，９
８７号、実開昭６３−１４３０６９号、ＵＳＰ４，７２
８，８３３号に示すものがある。

次に代表的な別の自起動できる有鉄心型単相ブラシレス
モータとしては、第１４図の特開昭５９−６７８６２号
に示すようにマグネットロタ１の外周に電磁石構体１７
を配設した電磁石駆動方式の有鉄心型単相ブラシレスモ
ータ１８があり、この方式のものも多数見られる。

また自起動させることが出来るように図１５図に示す実
開昭６２−８１４７３号に見られるようにレラクタンス
トルク発生部材１９を工夫した有鉄心型単相ブラシレス
モーフ・２０等が多数ある。

例えば、この種の類似するものとしては、ｕｓｐ４．４
０４，４８４号などがある。

またマグネットロータの着磁を工夫することで自起動で
きるようにした有鉄心型単相ブラシレスモータも見られ
る０例えば、第１６図に示すＵＳＰ４，７９３．２０３
号の有鉄心型単相ブラシレスモータ２１のようにマグネ
ットロータ２のＮｉとＳ極の磁極の幅を工夫した°Ｃの
である。このようなマグネットロータ１の着磁幅を変え
たものとしては、他にもＵＳＰ４，７３７，６７４号、
特開昭５３−２３０１０号、特公昭５８−２５０２４号
、特開昭５８−９５９７１号等のものが見られる。

またマグネットロータｌの着磁の工夫でも着磁の強度に
差を付けて自起動できるようにしたものもある０例えば
、第１７図に示すようにマグネットロータ１のＮ極及び
Ｓ極の一部を他の部分よりも強く着磁した有鉄心型単相
ブラシレスモータ２２がある。この種の着磁ビークや着
磁ピッチに特徴のあるものとしては、他に類似するもの
として、特開昭６２−１４７９４４号、特開昭６２−１
７３９６６号、実開昭６１−４１３８３号、特開昭５９
−５０７６０号、特開昭５９−６７８６１号、特開昭５
９−１３９８５２号等がある。

また代表的な実質的無着磁部を用いた有鉄心型単相ブラ
シレスモータ２３としては、第１８図に示すＵＳＰ４，
１１５，７１５号のようにマグネットロータ１にＮ極、
Ｓ極、０極（無着磁極）を交互に形成したものである。

これに類似するものとしては、特開昭６２−１５２３６
２号、特公昭６０−４６６３４号、特開昭５３−２３０
０８号、特開昭５７−３４７６１号、特開昭５６−８１
０７１号等がある。

［従来技術の問題点］ 先ず従来の第９図に示す空隙５に傾斜を形成する方法及
び第１０図の空隙５に段差を付ける有鉄心型単相ブラシ
レスモータ６．８．１１及びこれに類似するものは、空
隙５の径方向の長さが増加するので、大きなトルクが得
られず、非常に効率の悪いものとなる欠点がある。

また第１２図の有鉄心型単相ブラシレスモータ１３に示
すように巻線突極３に隣接する他の補助突極を含む巻線
突極３の開角幅を狭く形成し。

方の巻線突極に偏位させる方法は１巻線突極３の幅が狭
くなるため１反トルクが生じて効率が悪くなる欠点があ
る。また巻線突極３と偏位した他の巻線突極３が放射方
向に一体して形成されていることから巻線突ｆ！３間の
電機子巻線７を巻線するためのスロット幅が狭くなり、
特に多数の突極を形成して大きなトルクを得る目的のも
のに構成した場合には、ｉ産しずらく、而も電機子巻線
７を多数ターン巻線できないなど、量産性、効率の点で
も劣り、大きなトルクを得ることができない欠点がある
。

第１３図に示す有鉄心型単相ブラシレスモータ１４及び
これに類似するものは、レラクタンストルクを利用した
ものと異なるデイテントトルクを利用したもので、共に
自起動できるようにしたものであるが、その磁気的な吸
引力が異なる為、使用目的が異なるため、−概に両者の
比較を行うことができない、従って１本発明の解決しよ
うとしている従来技術とは別にする− 第１４図に示す電磁石を用いて自起動できるようにした
有鉄心型単相ブラシレスモータ１８では、構造が複雑に
なり、量産性に優れず、コストの高いものになる欠点が
ある。特に、この場合。

比較的大きなトルクを必要とするものを構成しようとす
ると、上記の欠点は更に増長されるものとなる。

第１５図のレラクタンストルク発生部材を工夫した有鉄
心型単相ブラシレスモータ２０は１本件出願人の開示し
たもので、非常に有用なものである。しかし、このブラ
シレスモータ２０は、突極片４の外周に位置する図示し
ないマグネットロタの下端部に漏洩する漏洩磁束を利用
したもので、小型で比較的トルクが小さなものなどには
最適なものであるが、大型の比較的大きなトルクを必要
とする場合で巻線突極３の数が多い場合などには１巻線
突［３とマグネットロータ１との磁気的な吸引力が、マ
グネットロータ１の漏洩磁束とレラクタンストルク発生
部材１９との磁気的な吸引力よりも大きくなる為、安全
且つ確実な自起動を起こさせる場合には、充分とはいえ
ない惧れがあった。

またブラシレスモータ２０に類似する他の有鉄心型ブラ
シレスモータの場合にも同じような難点があるか１又は
更に別の難点まで合わせ持つ欠点があった。

次に、第１６図に示すマグネットロータ１のＮ極とＳ極
の着磁幅が異なる形式の有鉄心型単相ブラシレスモータ
２１は１本件出願人の提案したもので、これはレラクタ
ンストルクを利用して自起動できるようにしたものでは
ないため、滑らかに回転できる利点がある。しかし、製
造方法が厄介な点が問題になる。これに類似するその他
のものも、同様な欠点を持つが、これ以外によってもそ
の採用する構造によっては、かかるマグネットロータ１
のＮ極とＳ極の着磁幅を異ならす方法は、ある意味で、
第１８図のマグネットロータ１に実質的無着磁極を形成
したブラシレスモータ２３同様の原理になる為、効率の
悪い有鉄心型単相ブラシレスモータになる欠点がある。

また第１７図に示すマグネットロータ１の着磁の強弱を
形成した有鉄心型単相ブラシレスモータ２２などは、そ
の着磁の付は方が厄介で、量産性に潰れず１着磁の強弱
の付は方によっては、安全且つ確実な自起動ができない
惧れがあった。

［発明の問題点を解決するための手段］本発明では、上
記の従来の有鉄心型単相ブラシレスモータの問題点を解
決する為になされたもので、永久磁石回転子（マグネッ
トロータ）と径方向の空隙を介して永久磁石回転子の一
磁極幅の２ｎ−１倍幅（ｎは１以上の整数）に突極片の
開角を形成した巻線突極を同相位置の適宜箇所にｍ（ｍ
は１以上の整数）個形成したステータ電機子鉄心の任意
のｋ（ｋは１以の整数、Ｋ≦ｍ）個の巻線突極に電機子
巻線を巻線してステータ電機子を形成し、上記ステータ
電機子鉄心と別個に形成されたレラクタンストルク発生
部材を周方向の開角が電気角でθ（但し、θは、０〈θ
〈９０°）幅を有し且つ上記巻線突極間の適宜位置で上
記巻線突極から永久磁石回転子の回転方向側に電気角で
θα（但し、θαは、０くθα＜９０’　）の角度だけ
偏位した位置または該位置と同相位置に軸方向に延びて
配設固定することで、効率の良好な比較的大きなトルク
を有する有鉄心型の単相ブラシレスモータを安価に量産
できる。

［発明の作用］ レラクタンストルク発生部材のレラクタンストルク発生
部材エレメントがあるために１巻線突極とレラクタンス
トルク発生部材エレメントとの幅間において生ずる永久
磁石回転子（以下、マグネットロータという）との磁気
的吸引力が１巻線突極の幅とマグネットロータのＮ極ま
たはＳ極の磁極の幅と完全に一致した死点位置から避け
た自起動できる位置に上記マグネットロータが無通電時
に停止している為、起動待通電すると必ず、マグネット
ロータは所定方向に自起動して回転する。また回転中に
おいては、化機子巻線に通電することによって発生する
電磁−トルクの切れ目、即ち死点となる位置には、レラ
クタンストルク発生部材エレメントとマグネットロータ
との磁気的吸引力によって引き起こされるレラクタンス
トルクが発生するので、一回転中のいかなる点において
１も回転トルクが発生している為、連続回転を続行する
ことができる。

またレラクタンストルク発生部材は、ステータ電機子鉄
心とは別個に形成されているので１巻線突極に電機子巻
線を巻線した後１巻線突極間の適宜な位置１例えば、突
極片間にレラクタンストルク発生部材エレメントを軸方
・自から極めて容易に挿入配設できるので２巻線作柴の
阻害をする事無く、シかも電機子巻線を多数ターン巻線
することができる。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の有鉄心型単相ブラシレスモータ２４の
分解斜視図、第２図は同線断面図、第３図は同単相ブラ
シレスモータ２４に用いたステータ電機子鉄心２７の平
面図、第４図は同ステータ電機子鉄心２７の巻線突極４
４の突極片４８間にレラクタンストルク発生部材２８を
取り付ける場合の説明図、第５図は同ステータ電機子鉄
心２７の巻線突極４４の突極片４８間にレラクタンスト
ルク発生部材２８を取り付けたものの外周のマグネット
ロータ（永久磁石回転子）２９を配設したものの上面斜
視図、第６図は本発明の有鉄心型単相ブラシレスモータ
２４の主要部の上面斜視図。

第７図はマグネットロータ２９とステータ電機子３０と
の展開図、第８図は一例としての駆動回路図で、以下、
第１図乃至第８図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。

尚、この実施例で示す有鉄心型単相ブラシレスモータ２
４は、ファンモータに適用することを考慮した図面を描
いている。

固定基板２６は、その中央部にベアリングハウス２５を
同一部材にて１例えば樹脂にて一体形成している。固定
基板２６の上部には、その中心に回転軸３１を回動自在
に通すための貫通孔３２を有する樹脂または鉄粉入り樹
脂にて形成したステータ電機子支持固定用円筒体３３が
螺子３６によって固定されている。上記円筒体３３には
、その底部にベアリングハウス収納凹部３７を形成して
おり、また上部にはベアリングハウス収納四部３８を形
成してベアリング３９を収納している。

上記ベアリングハウス２５の内周には、ベアリング４０
を収納し、該ベアリング４０と上記ベアリング３９によ
って回転子４１を構成するカップ型ロータヨーク４２の
ボス部４３に固定された回転軸３１を回動自在に支持し
ている。尚、上記円筒体３３は、この内部を空洞にし、
この空洞部に半導体整流回路を収納配設するようにして
おくと誠に都合良いものとなる。上記円筒体３３の外周
には、ステータ電機子鉄心２７の巻線突極４４に電機子
巻線４５を巻線して形成したステータ電機子３０が適宜
な手段によって固定され、該ステータｔｍ子３０は、径
方向の微細な空隙３４を介してロータヨーク４２の内周
に固定された円筒状のマグネットロータ２９と相対的回
動をなすように対向配設している。

ステータ電機子鉄心２７は、積層鋼販で形成されたもの
で１円筒状部４６の外周に等間隔に６個の放射方向に延
びたＴ字型の巻線突ｉ４４を形成している。巻線突極４
４は、上記円筒状部４６の外周に等間隔に形成された巻
線巻き付は部４７と　この半径方向の外周先端部に一体
形成されたマグネットロータ２つと径方向の空隙３４を
介して対向する突極片４８とからなる。巻線突８ｉ４４
は３反トルクが入らず、大きなトルクが得られて高率良
好な有鉄心型単相ブラシレスモータ２４を形成する為に
は、上記磁極片４８をマグネットロータ２９のＮ極、Ｓ
極の一磁極の幅の２０−１倍幅（ｎは１以上の整数）の
開角幅に形成することが望ましい、この実施例の有鉄心
型単相ブラシレスモータ２４では、ロータヨーク４２の
内面にＮ極、Ｓ極の磁極を交互に有する１２極のマグネ
ットータ２９を用いている。従って、Ｎ極、Ｓ極それぞ
れの磁極の幅は１機械角で３０°、電気角で１８０°の
幅に形成されたものとなっている。このため、この実施
例では、上記２ｎ−１式において、できるだけ多くの電
機子巻線を巻線することができるように、ｎ−１を選択
し、上記突極片４８の開角幅は、マグネットロータ２９
の１磁極幅、すなわち１機械角で３０°、電気角で１８
０°の開角幅に形成している。このような開角幅に形成
された巻線突極４４は、上記円筒状部４６に外周の同相
位置に等間隔配置で機械角で３０°、電気角で１８０°
置きに６個の巻線突極４４−１．　　・・・、４４−６
を形成している。６個の巻線突極４４−１．　　・　・
、４４−６それぞれには２個の電機子巻線４５ａ−１と
４５ｂ１．４５ａ−２と４５ｂ−２４５ａ−３と４５ｂ
−３，４５ａ−４と４５ｂ−４，４５ａ−５と４５ｂ−
５，４５ａ−６と４５ｂ−６をバイファイラ巻きして巻
線しである。第７図及び第８図に示すように電機子巻線
４５ａ−１，４５ａ−２゜４５ａ−３，４５ａ−４，４
５ａ−５及び４５ａ−６をそれぞれ直列接続して半導体
整流回路３５に両端を接続し、電機子巻線４５ｂ−１４
５ｂ−２４５ｂ−３，４５ｂ−４，４５ｂ５及び４５ｂ
−６ををそれぞれ直列接続して半導体整流回路３５に両
端を接続している。４９−１は正側電源端子、４９−２
は負側電源端子を示す。第１図、第４図乃至第６図に示
すように１本発明の有鉄心型単相ブラシレスモータ２４
ではレラクランストルクを発生させて自起動可能なよう
にするため、鉄板の打ち抜きなど適宜な手段にて形成さ
れた磁性体からなるレラクタンストルク発生部材２８の
レラクタンストルク発生部材エレメント２８ａを巻線突
ｉ４４間に挿入配設する。

以下このことについて更に詳細に説明していく、レラク
タンストルク発生部材２８は、リング状部材２８ｂの外
周に、軸方向、即ち直角方向に延長折曲して一体形成し
たレラクタンストルク発生部材エレメント２８ａを同相
位置となるように等間隔に６個形成したものとなってい
る。レラクタンストルク発生部材エレメント２８ａは２
周方向の開角が電気角でθ（但し、θは、Ｏ〈θく９０
°）幅のものに形成されている。即ち、レラクタンスト
ルク発生部材エレメント２８ａは１周方向の開角が電気
角で９０”の角度以下２機械角で１５°の角度以下の幅
のものに形成されている。レラクタンストルク発生部材
エレメント２８ａの周方向の望ましい開角幅は、突極片
４８の一方の側面部から回転子４１の回転方向とは反対
の方向に向かって周方向に４分の１磁極幅の角度ずれた
位置、即ち１機械角で７．５°の角度、電気角で４５°
の角度周方向にずれた位置にレラクタンストルク発生部
材エレメント２８ａの一方の側面部が位置し、レラクタ
ンストルク発生部材エレメント２８ａの中心部が突極片
４８の一方の側面部から回転子４１の回転方向とは反対
の方向に向かって周方向に３分の１磁極幅の角度ずれた
位置、即ち１機械角で１０’の角度、電気角で６０°の
角度周方向にずれた位置に位置するように１且つ上記条
件に合致したθの角度幅のものを選択している。

以上から明らかなように、レラクタンストルク発生部材
２８は、そのレラクタンストルク発生部材エレメント２
８ａが、上記巻線突極４４間の適宜位置の上記巻線突極
４４からマグネットロータ２９の回転方向側に電気角で
θα（但し、θαは、０〈θαく９０°）の角度だけ偏
位した位置または該位置と同相位置に軸方向に延びて配
設されるようにリング状部材２８ｂをステータ電機子３
０の下部にて、螺子４９で固定基板２６に固定している
。なお、レラクタンストルク発生部材エレメント２８ａ
は１巻線突極４４間の位置にあるとしても、望ましくは
、実施例で示すように、電機子巻線４５の阻害物として
機能しないように上記のように突極片４８間に位置する
ように上記レラクタンストルク発生部材２８を、上記の
ように螺子４９で固定基板２６に固定している。

このようにすると、予め巻線突８ｉ４４に電機子巻線４
５を巻線した後、上記位置に軸方向に延びたレラクタン
ストルク発生部材エレメント２８ａを電機子巻線４５と
ぶつかることなく挿入固定できる。

尚、上記レラクタンストルク発生部材エレメント２８ａ
は、その軸方向の端部が開放されているため、その強度
を高めるために、その上端部を適宜な部材を用いて互い
に連結固定して堅固なものに形成すると強度の充分なレ
ラクタンストルク発生部材２８を構成できる。尚、６個
のレラクタンストルク発生部材エレメント２８ａは、そ
れぞれ同相位置に形成されているため２巻線突極４４の
数と同数の６個のレラクタンストルク発生部材エレメン
ト２８ａを形成したレラクタンストルク発生部材２８を
用いず１位置検知素子５９の配設を容易にするため、仕
様を考慮して適宜位置の１以上のレラクタンストルク発
生部材エレメント２８ａを省略しても良い、尚２位置検
知素子５０としては、ホール素子、ボールＩＣ，磁電変
換素子など適宜なものを用いれば良く、この実施例では
。

第８図に示すように４端子ポール素子を用いている。こ
の位ｌ検知素子５０は、マグネットロータ２つの下端近
傍の適宜位置に図示しない適宜な手段によって固定基板
２６側に配設固定されている。また巻線突極４４につい
てもそれぞれ、同相位置にあるため、６個の巻線突極４
４−１、・・・、４４−６の適宜位置の１以上の適宜な
数の巻線突極４４を省略しても良く、また巻線突極４４
のうちの任意の電機子巻線４５を１以上省略しても良い
。更にまた１巻線突極４４間は、マグネットロータ２９
の一磁極幅の２ｎ−１倍幅（ｎは２以上の整数）に突極
片４８の開角を形成した巻線突極４４を同相位置の適宜
箇所にｍ（ｍは１以上の整数）個形成しても良く、必ず
しも突極片４８の開角幅をマグネットロータ２９の一磁
極幅と同一幅のものに形成する必要はない。

第７図及び第８図を参照して、電機子巻線４５ａ−１，
４５ａ−２，４５ａ−３，４５ａ−４゜４５ａ−５及び
４５ａ−６をそれぞれ直列接続し、その一端を半導体整
流回路３５の端子５１に接続し、他端を端子５２に接続
し、電機子巻線４５ｂ−１，４５ｂ−２，４５ｂ−３，
４５ｂ４．４５ｂ−５及び４５ｂ−６をそれぞれ直列接
続し、その一端を半導体整流回路３５の端子５３に接続
し、他端を端子５４に接続している。端子５２はトラン
ジスタ５５及び５６からなるダーリントン接続された増
幅回路に接続され、端子５４はトランジスタ５７及び５
８からなるダーリントン接続された増幅回路に接続され
ている０位置検知素子５０の正側電源端子は抵抗５９を
介して正側電源側に接続されている０位置検知素子５０
の負側電源端子は抵抗６０を介してアース６１側に接続
されている０位置検知素子５０の一方の出力端子６８は
、トランジスタ６２．抵抗６３を介してトランジスタ５
５のベースに接続されると共に、トランジスタ６２．抵
抗６４を介してアース６１側及びトランジスタ５６．５
８のエミッタに接続されている０位置検知素子５０の他
方の出力端子６９は、トランジスタ６５．抵抗６７を介
してトランジスタ５７のベースに接続されると共に、ト
ランジスタ６５．抵抗６６をアース６１側及びトランジ
スタ５６．５８のエミッタに接続されている。

位置検知素子５０が、マグネットロータ２９のＮｉを検
出すると１位置検知素子５０の出力端子６８の電位はハ
イレベルになり、出力端子６９の電位はロウレベルとな
るため、トランジスタ６５が導通する。逆に位置検知素
子５０が、マグネットロータ２９のＳ極を検出すると１
位置検知素子５０の出力端子６８の電位はロウレベルに
なり。

出力端子６つの電位はハイレベルとなるため、トランジ
スタ６２が導通する。トタンジスタロ５が導通すると、
トランジスタ５７のベース電位が上昇し、トランジスタ
５７が導通し、トランジスタ５８も導通するので、活性
化領域で電機子巻線４５ｂ−１，４５ｂ−２，４５ｂ−
３，４５ｂ−４，４５ｂ−５及び４５ｂ−６に通電し、
これらの電機子巻線によって所定方向のトルクが発生す
るので２回転子４１は所定方向に回転する。またトタン
ジスタロ２が導通すると、トランジスタ５５のベース電
位が上昇し、トランジスタ５５が導通し、トランジスタ
５６も導通するので、活性化領域で電機子巻線４５　ａ
　−１、４５ａ−２。

４５ａ−３，４５ａ−４，４５ａ−５及び４５ａ−６に
逆方向の通電し、これらの電機子巻線によって所定方向
のトルクが発生するので１回転子４１は所定方向に回転
する０以上の２つの動作によって１回転子４１はその方
向の回転を続行することができる。

［発明の効果］ 本発明は、レラクタンストルク発生部材のレラクタンス
トルク発生部材エレメントが巻線突極間の適宜な位置に
配設されているため１巻線突極とレラクタンストルク発
生部材エレメントとの幅間においてマグネットロータと
によって生ずる磁気的吸引力が２巻線突極の幅とマグネ
ットロータのＮ極またはＳ極の磁極の幅と完全に一致し
た死点位置から避けた自起動できる位置に上記マグネッ
トロータが無通電時に停止するため、起動時に通電する
と必ず、マグネットロータは所定方向に自起動して回転
する。また回転中においては、電機子巻線に通電するこ
とによって発生する電磁トルクの切れ目、即ち死点とな
る位置には、レラクタンストルク発生部材エレメントと
マグネットロー夕との磁気的吸引力によって引き起こさ
れるレラクタンストルクが発生するので、一回転中のい
かなる点においても回転トルクが発生している為。

連続回転を続行することができる。このように本発明の
有鉄心型単相ブラシレスモータは、効率が良好で大きな
トルクを得る目的で、突極片の開角とマグネットロータ
との開角幅を一致させて形成した場合でも、安全且つ確
実な自起動を行えるものとなる。またレラクタンストル
ク発生部材は。

ステータ電機子鉄心とは別個に形成されているので１巻
線突極に電機子巻線を巻線した後１巻線突極間の適宜な
位置２例えば、突極片間にレラクタンストルク発生部材
エレメントを軸方向から極めて容易に挿入配設できるの
で１巻線作業の阻害や電機子巻線の障害にならず、多数
ターン巻線した電機子巻線を用いることができるため、
比較的大型で大きなトルクを必要とする有鉄心型単相ブ
ラシレスモータを容易且つ安価に量産することかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有鉄心型単相ブラシレスモータの分解
斜視図、第２図は同縁断面図、第３図は同単相ブラシレ
スモータに用いたステータ電機子鉄心の平面図、第４図
は同ステータ電機子鉄心の巻線突極の突極片間にレラク
タンストルク発生部材を収り付ける場合の説明図、第５
図は同ステタ電機子鉄心の巻線突極の突極片間にレラク
タンストルク発生部材を収り付けたものの外周のマグネ
ットロータを配設したものの上面斜視図５第６図は本発
明の有鉄心型単相ブラシレスモータの主要部の上面斜視
図、第７図はマグネットロータとステータ電機子との展
開図、第８図は一実施例としての本発明に用いた半導体
整流回路の説明図。 第９図乃至第１８図は従来公知の種々なの単相ブラシレ
スモータの原理説明図である。 ［符号の説明コ １・・・マグネットロータ、２・・・ステータ電機子、
３・・・巻線突極、４・・・突極片。 ５・・・空隙、６・・・有鉄心型単相ブラシレスモータ
、７・・・電機子巻線、８・・・有鉄心型単相ブラシレ
スモータ、９・・・ボールシュー１０・・・凹部、１１
・・・有鉄心型単相ブラシレスモータ、１２・・・位置
検知素子。 １３．１４・・・有鉄心型単相ブラシレスモータ、１５
・・・突極、１６・・・デイテントトルク発生用磁石、
１７・・・電磁石構体。 １８・・・有鉄心型単相ブラシレスモータ。 １９・・・レラクタンストルク発生部材２０．２１，２
２，２３．２４・・・有鉄心型単相ブラシレスモータ、
２５・・・ベアリングハウス、２６・・・固定基板、２
７・・・ステータ電機子鉄心、２８・・・レラクタンス
トルク発生部材、２８ａ・・・レラクタンストルク発生
部材エレメント、２８ｂ・・・リング状部材。 ２９・・・永久磁石回転子（マグネッ）・ロータ）、３
０・・・ステータ電機子、３１・・・回転軸、３２・・
・貫通孔、３３・・・ステータ電機子支持固定用円筒体
、３４・・・空隙。 ３５・・・半導体整流回路、３６・・・螺子。 ３７．３８・・・ベアリングハウス収納凹部。 ３９．４０・・・ベアリング、４１・・・回転子、４２
・・・ロータヨーク、４３・・・ボス部、４４．４４−
１．　・・・、４４−６・・・巻線突極、４５．４５−
１ａ、　　・・・、４５ａ−６，４５−１ｂ、　　・・
・、４５ｂ−６・・・電機子巻線１４６・・・円筒状部
、４７・・・巻線巻き付は部、４８・・・突極片、４９
−１・・・正側電源端子、４９−２・・・負側電源端子
。 ５０・・・位置検知素子。 ５１、・・・、５４・・・端子。 ５５、・・・、５８・・・トランジスタ。 ５９．６０・・・抵抗、６１・・・アース。 ６２・・・トランジスタ、６３．６４・・・抵抗、６５
・・・トランジスタ、６６．６７・・・抵抗、６８．６
９・・・出力端子。 兜２■ ２４；　有’＆ｔＱＭＬ隼相アラシしスモータｚ７＋ス
テータ電機＋／ｆ＆！シ ２６　Ｈしラググンスト１し７４！ｉｖＦ材２６４：Ｌ
、ラクタン入トルグ潟番主旬１才エレメント５０覧准１
秩梵ｌトト 第３関 笑Ｓ ア ！ＦＪ＋図 第６図 冨８図 寮／４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　回動自在に支持されたＮ極、Ｓ極の磁極を２Ｐ
   （Ｐは１以上の整数）個有する永久磁石回転子と、該永
   久磁石回転子と径方向の空隙を介して永久磁石回転子の
   一磁極幅の２ｎ−１倍幅（ｎは１以上の整数）に突極片
   の開角を形成した巻線突極を同相位置の適宜箇所にｍ（
   ｍは１以上の整数）個形成したステータ電機子鉄心の任
   意のｋ（ｋは１以上の整数、Ｋ≦ｍ）個の巻線突極に電
   機子巻線を巻線して形成したステータ電機子とを相対的
   に回動するように配置し、上記ステータ電機子鉄心と別
   個に形成されたレラクタンストルク発生部材を周方向の
   開角が電気角でθ（但し、θは、０＜θ＜９０°）幅を
   有し且つ上記巻線突極間の適宜位置の上記巻線突極から
   永久磁石回転子の回転方向側に電気角でθα（但し、θ
   αは、０＜θα＜９０°）の角度だけ偏位した位置また
   は該位置と同相位置に軸方向に延びて配設固定してなる
   、有鉄心型単相ブラシレスモータ。
2. （２）　上記巻線突極間に配設形成されたレラクタンス
   トルク発生部材は、２以上形成されたものであるときに
   は、軸方向の端部にて互いに同一部材にで一体形成され
   て、その軸方向の固定側端部に固定されたものである、
   特許請求の範囲第（１）項記載の有鉄心型単相ブラシレ
   スモータ。
3. （３）　上記巻線突極は，永久磁石回転子と径方向の空
   隙を介して対向する突極片の開角を永久磁石回転子の一
   磁極の幅と略等しく形成した巻線突極を等間隔且つ同相
   位置に永久磁石回転子の磁極数の２分の１個形成し、上
   記レラクタンストル発生部材は、上記巻線突極の数と等
   しく上記巻線突極から永久磁石回転子の回転方向側に電
   気角でθαの角度だけ偏位した位置に配設固定してなる
   、特許請求の範囲第（１）項または第（２）記載の有鉄
   心型単相ブラシレスモータ。