JPH03128653A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はインナーロータ型のブラシレスモータに関し、
更に詳しくはコギングがなく回転むらの少ないブラシレ
スモータに関する。

（従来の技術） 直流モータの最大の欠点はブラシの存在である。

このブラシをなくす目的で開発されたのがブラシレスモ
ータである。ブラシレスモータは固定子側に巻線があり
、その巻線への電流を半導体で駆動制御する構造となっ
ており、回転子は永久磁石で作られ、その回転子が固定
子の外側にあるものをアウタロータ型、内側にあるもの
をインナーロータ型といっている。

ところで、インナーロータ型のブラシレスモータは第３
図のような構造になっている。図において、１は永久磁
石で作られたロータ、２はロータ１によって回転力を出
力するためのシャフトである。３はスロット４を有し、
コイル５をスロット４を通して巻かれているコア、６は
永久磁石であるロータ１の磁路を形成するためのヨーク
で、このコア３．コイル５及びヨーク６とによりステー
タ７が構成されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のようにインナーロータ型ブラシレスモ
ータのステータ７に第３図に示すようにスロット４があ
るため、ステータ７とロータ１との間の磁気抵抗が回転
角によって変化し、コギングと呼ばれるトルクむらを生
じて回転むらが発生する。そして、このコギングの存在
は速度変動を生ずると共に、静止摩擦のように作用して
、モータの始動を困難にする。

更にスロット４を通してコイルを巻く構造であるため、
巻線作業がやや困難で作業性が悪いという欠点がある。

上記のような欠点を補うため第４図に示すような構造の
コイルを有するモータがある。第４図（イ）図はその断
面図、（ロ）図はコアレスコイルの形状を示す斜視図で
ある。図において、第３図と同等の部分には同一の符号
を付しである。図中、８は外周に設けたスロットの無い
ヨーク６の内周面に複数個配置された空芯のコアレスコ
イルである。このモータではコアレスコイル８にはコア
が無く、又、ヨーク６にはスロットが無く、従って、磁
気抵抗が回転角によって変化することがないためコギン
グはない。しかし、複数のコアレスコイルを用いている
ため巻線部の占積率が悪く、良好な特性のモータが得難
い。

更に、コアレスコイル８の配列された形状から回転むら
が発生し易い。又、コアレスコイル８の巻線作業、ヨー
ク６への貼り付は作業など製造上の作業性が悪いという
欠点もある。

本発明は上記の点に鑑みてされたもので、その目的は、
コギングがなく回転むらが少なく、又、製造上の作業性
の良いブラシレスモータを実現することにある。

（課題を解決するための手段） 前記の課題を角ｑ決する本発明は、インナーロータ型の
ブラシレスモータにおいて、永久磁石で作られたロータ
と、該ロータの外側に適当な空隙をおいて前記ロータの
外周に設けた非磁性体の巻枠と、該巻枠に連続的に巻か
れ、中間に複数のタップを設けて各タップ間毎にコイル
を構成する単一のコアレスコイルと、該コアレスコイル
の外周に前記ロータの磁路を形成する全周に亘って一様
なヨークとを具備することを特徴とするものである。

（作用） 単一の一様に巻かれたコアレスコイルが配置され、該コ
イルに流れる電流の変化に応じて永久磁石で作られたロ
ータが回転する。この回転はコイルがコアレスであり、
ヨークが全周に亘って配置されていて磁性体にスロット
がなく、従って、コギングがなく、又回転むらが少なく
、円滑に回転する。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブラシレスモータの縦断面
図である。図において、第３図と同等の部分には同一の
符号を付しである。図中、９は非磁性体の巻枠１０に欅
掛は巻き（ボールワインディングと呼ばれることもある
）で巻かれた界磁コイルとしてのコアレスコイルで、巻
枠１０はロータ１の外側に適当な空隙をおいてロータ１
を包むように設けられている。巻枠１０の一端はハウジ
ング１１に保持され、他端は支え板１２によって保持さ
れている。モータはハウジング１１の中に収められ、一
端はカバー１３によって覆われている。１４はシャフト
２をハウジング１１及びカバー１３に回転自在に結合さ
せているベアリングである。

第２図はコアレスコイル９の斜視図である。図において
、第１図と同じ部分には同一の符号を付しである。コア
レスコイル９は、図に示すように巻枠１０に巻線の中心
軸に対する角度を連続的に変えながら欅掛は巻きされた
１個のコイルでｔＭ戊されている。このコアレスコイル
９には複数個のタップ１５が設けられており、電気的に
各タップ１５間毎にそれぞれ独立した磁極を形成する異
なるコイルを作るような構造となっている。

次に上記のように構成された実施例の動作を説明する。

ロータ１の永久磁石による磁束はヨーク７で形成される
磁気回路を通過し、その中間にあるコアレスコイル９を
Ｉ黄切っている。コアレスコイル９に流れる電流はロー
タ１の磁極の位置に応じて電流の方向を適宜変えて回転
磁界を形成してロータ１とシャフト２を回転させて回転
力を出力している。シャフト２の回転はベアリング１４
を介してヨーク６、コアレスコイル９．ハウジング１１
等に対して行われる。ヨーク６は全周に亘って一体であ
り、コアレスコイル９にはコアがないため磁気抵抗が回
転角によって変化することがなく、従って、コギングを
生じない。又、コアレスコイル９は唯１個の巻枠１０に
連続的に均一に巻かれているいるため、回転むらを殆ど
発生しない。

又、コアレスコイル９は独立した巻枠１０に一様に巻か
れるため製作が容易で作業性が大幅に向上する。以上の
ことから人力に対する出力応答の良好な、又位置決めに
ついての＃Ｊ御性の良好なモータが得られる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。実
施例ではコアレスコイル９の巻き方を欅掛は状として説
明したが、第５図の（イ）図。

（ロ）図、−（ハ）図、　（ニ）図、　（ホ）図、　（
へ）図及び（ト）図に示す方法のいずれであってもよい
。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、コギングが
なく回転むらの少ない、更に製造上の作業性の良いブラ
シレスモータを実現することができて、実用上の効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブラシレスモータの縦断面
図、 第２図は本発明の一実施例のコアレスコイルの斜視図、 第３図は従来のブラシレスモータの断面図、第４図は従
来のスロットレスコアを用いたブラシレスモータの図で
、（イ）図はその断面図、（ロ）図はそのコイルとヨー
クの部分斜視図、第５図はコアレスコイルの巻き方の他
の実施例の図である。 １・・・ロータ　　　　　　２・・・シャフト３・・・
コア ５・・・コイル ７・・・スデータ １０・・・巻枠 １２・・・支え板 １４・・・ベアリング ４・・・スロット ６・・・ヨーク ８．９・・・コアレスコイル １１・・・ハウジング １３・・・カバー １５・・・タップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インナーロータ型のブラシレスモータにおいて、永久磁
   石で作られたロータ（１）と、 該ロータ（１）の外側に適当な空隙をおいて前記ロータ
   （１）の外周に設けた非磁性体の巻枠（１０）と、 該巻枠（１０）に連続的に巻かれ、中間に複数のタップ
   （１５）を設けて各タップ（１５）間毎にコイルを構成
   する単一のコアレスコイル（９）と、 該コアレスコイル（９）の外周に前記ロータ（１）の磁
   路を形成する全周に亘って一様なヨーク（６）とを具備
   することを特徴とするブラシレスモータ。