JPH0239180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブラシレス直流モーターに関し、特に
有鉄心多相コイルモーターに関するものである。

ブラシレス直流モーターは、周方向に並置され
た複数の磁極片を有する固定子鉄心と、磁極片に
巻かれた固定子巻線と、周波数発電用のパターン
導体と、このパターン導体からの速度制御信号に
応じて固定子巻線の励磁を制御する制御回路とを
有する固定子、および固定子に対して回転可能に
装架され、固定子の磁極面に対向した磁極面を有
する複数の永久磁石と周波数発電用の永久磁石と
を有する回転子を備えている。固定子鉄心の磁極
片は多数の径方向に延びた直線状磁極片であり、
互いに位相が90°ずれた２相のコイルが巻いてあ
る。第１の相のコイルは極性が交互になるように
直列接続され、各コイルは隣接の２本の放射状の
磁極片の略々根本側半分に跨つて巻かれている。
第２の相のコイルも、極性が交互になるように直
列接続され、隣接の２本の磁極片の略々先端側半
分に跨つて巻かれているが、巻かれる磁極片が第
１の相のコイルに対して１本分だけずれている。
従つて、放射状に延びた各磁極片の両側にはコイ
ルを収容するための空間が形成されているが、こ
れら空間はその外側半分あるいは内側半分だけし
かコイル収容に使用されず、残りの半分は空間と
して残されている。換言すれば、放射状に延びた
直線状磁極片を用いる場合には、コイル収容のた
めの空間を大きくすると必然的に使用できない不
要な空間も対応して大きくなる。このためコイル
がその分大きくなり、コイルエンド部の高さ寸
法、コイル素線の長さが大きくなつて、モーター
の小型化、コイル直流抵抗値の低減化、コイル巻
き作業の容易化を困難にしていた。

従つて本発明の目的は、不要で有害な磁極片間
の空間を無くし、小型で高性能で製造の容易なブ
ラシレス直流モーターを提供することである。

次に添附図面に示す実施例に沿つて本発明を説
明する。

第１図には本発明のブラシレス直流モーターの
断面図を示し、ブラシレス直流モーターは、固定
子１０および固定子１０に対して回転可能に支持
された回転子１２を備えている。

固定子１０は、全体として円板状で、互いにス
ロツトにより分離され、周方向に並置された複数
の磁極片１４を有する積層された固定子鉄心１６
と、この固定子鉄心１６の磁極片１４に巻かれた
複数の固定子巻線１８と、固定子鉄心１６を内周
で支持し取付用のフランジ部を有するハウジング
２０と、ハウジング２０に固着されて磁気的な遮
蔽を行なう遮蔽２１とを備えている。固定子１０
には更に、固定子鉄心１６に固着されて後に説明
する回転子１２上の周波数発電用の永久磁石から
の磁束を相対的に横切つてパルス信号を発生する
周波数発電用のパターン導体２２と、このパター
ン導体２２からのパルス信号に応じて固定子巻線
１８の励磁を制御して速度制御を行なう駆動回路
２４とが設けられている。

回転子１２はハウジング２０により軸受２６を
介して回転可能に支持されて継鉄２８を固定子１
０に対して回転可能にする軸３０を備えている。
継鉄２８は周縁に円筒形立上り部分を有する略々
円板状の磁性材料で形成されている。この立上り
部分は、固定子１０の固定子鉄心１６の磁極面１
４に対して径方向外側に対向して設けられてお
り、立上り部分の内周面には磁極片１４の数と同
数の永久磁石３２が固着されている。永久磁石３
２は互いに周方向に離間して配置され、極性が交
互になるようにしてある。回転子１２は更に、継
鉄２８の円板状部分の内面上で環状のパターン導
体２２に対向する部分に周波数発電用の永久磁石
３４を備えている。この永久磁石３４も極性が交
互に逆にされていて、それらの磁束がパターン導
体２２を横切るようにしてある。

固定子巻線１８は、位相が互いに90°ずれた２
相の第１巻線３６および第２巻線３８からなり、
第１の相の第１巻線３６は磁極片１４の径方向内
側部分に巻かれ極性が交互になるように直列接続
されており、第２の相の第２巻線３８は磁極片１
４の径方向外側部分に巻かれ極性が交互になるよ
うに直列接続されている。このような固定子巻線
１８には直流電源に接続され得る駆動回路２４か
らの出力が供給され、固定子巻線１８の発生する
磁束が回転子１２の永久磁石３２の磁束と作用し
合つて、回転子１２を回転させる。

本発明によれば固定子鉄心１６の平面形が第２
図および第３図のような形状である。即ち、固定
子鉄心１６の磁極片１４は、固定子鉄心１６のハ
ブ部分から径方向外方に延びた第１部分４０と、
この第１部分４０の外端から周方向に互いに遠の
く方向に延びた２つの第２部分４２と、各第２部
分４２の各周方向先端から径方向外方に延びた第
３部分４４とを備えている。起動時に必要な起動
トルクを得るのために、各第３部分４４の外端か
ら周方向に互いに近づく方向に延びて先端間に空
隙４６を形成した第４部分４８を設けている。こ
のように構成された各磁極片１４間には第３部分
４４間に空隙５０が形成されている。

このような磁極片１４により形成されるスロツ
トは、径方向内側にあつて第１相のコイル３６を
受入れるためのスロツト５２と、径方向外側にあ
つて第２相のコイル３８を受入れるためのスロツ
ト５４とである。第１相の第１巻線３６は磁極片
１４の第１部分４０の上に巻かれる。第２相の第
２巻線３８は空隙５０を介して隣合う２本の第３
部分４４に跨つて巻かれている。

本発明によれば磁極片１４が以上に説明したよ
うに構成されていて、第１相の第１巻線３６が巻
かれる第１部分４０には空隙が無く、また第２相
の第２巻線３８が巻かれる第３部分４４間の空隙
５０は極めて小さいので、従来の放射状に直線的
に延びた磁極片を用いる場合に比較して、不必要
な空間が無く、その分スロツトとして利用できる
空間が大きくなるのである。このためコイルの巻
付作業が容易になる。またコイル内に不要な空間
ができないのでコイルの大きさ従つてコイル素線
長さが小さくなり、コイルの直流抵抗値が低くな
つてモーター性能は高くなる。またスロツトが大
きくなり巻付作業が容易であるのでコイルを整列
巻きしてコイルエンド部の高さ寸法を小さくする
ことができ、モーター全体の軸方向寸法を小さく
することができる。

以上に説明し図示した実施例は固定子巻線１８
が第１相の第１巻線３６と第２相の第２巻線３８
との２つの相のコイルからなるものであるが、２
相より多い相のコイルを有するブラシレス直流モ
ーターにも本発明を適用することができる。例え
ば３相にする場合、磁極片は第３図に示す磁極片
１４の第４部分４８の先端から更に径方向外方に
延びた第５部分（図示せず）を有するものとし、
この第５部分にもコイルを巻いてこれを第３相の
コイルとする。この場合も第３巻線（図示せず）
の先端から周方向に互いに遠のく方向に延びた第
６部分（図示せず）を設けて起動トルクを大きく
するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシレス直流モーターを示
す概略側面断面図、第２図は第１図のブラシレス
直流モーターの固定子鉄心と固定子巻線とを示す
部分平面図、第３図は第１図のブラシレス直流モ
ーターの固定子鉄心を示す拡大部分平面図であ
る。 １０……固定子、１２……回転子、１４……磁
極片、１６……固定子鉄心、１８……固定子巻
線、２２……パターン導体、２４……駆動回路、
２８……継鉄、３２……永久磁石、３４……永久
磁石、３６……第１巻線、３８……第２巻線、４
０……第１部分、４２……第２部分、４４……第
３部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周方向に並置され互いにスロツト５２により
   分離された複数の磁極片１４を有する固定子鉄心
   １６と、前記磁極片１４に巻かれた固定子巻線１
   ８と、前記固定子鉄心１６に設けられた周波数発
   電用のパターン導体２２と、電源に接続され前記
   パターン導体２２からの速度制御信号に応じて前
   記固定子巻線１８の励磁を制御するための駆動回
   路２４を有する固定子１０と、前記固定子１０に
   回転可能に設けられ回転子１２を構成するための
   継鉄２８と、前記継鉄２８に設けられ前記磁極片
   １４の磁極面に対向した磁極面を有する複数の第
   １永久磁石３２と、前記継鉄２８に設けられ前記
   パターン導体２２に対向した周波数発電用の第２
   永久磁石３４とを有するブラシレス直流モーター
   において、 前記固定子鉄心１６の磁極片１４は、径方向外
   方に延びた第１部分４０と、前記第１部分４０の
   径方向外端から周方向に互いに遠のく方向に延び
   た一対の第２部分４２と、前記第２部分４２の各
   周方向先端から径方向外方に延びた第３部分４４
   と、前記第３部分４４より互いに向き合い周方向
   に延びる第４部分４８とを備え、 前記固定子巻線１８は、前記各第１部分４０に
   巻かれ互いに直列接続された第１巻線３６と、前
   記各第３部分４４のうち一方の第３部分４４およ
   び隣接の磁極片１４の隣接の第３部分４４に跨つ
   て巻かれ、互いに直列接続されると共に前記第１
   巻線３６に対して位相がずれた第２巻線３８とよ
   りなることを特徴とするブラシレス直流モータ
   ー。