JPH0436225Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は円滑に始動できるようにしたブラシレ
スモータに関する。

〔従来の技術〕

モータの停止時において、ロータは、ステータ
との関係で磁気的に最も安定した関係位置に停止
するので、始動時において上記の磁気的安定性が
抵抗となつて、円滑に始動できない傾向がある。

そこで、従来第９図に例示するような直流ブラ
シレスモータが知られている。図中１はステータ
コアで、これは４個の相極２とこれら相極２相互
間に位置する４個の補助突極３とを一体に有し、
各相極２には夫々相巻線４が巻付けられている。
また、５はロータで、その周部をなすロータマグ
ネツト６は交互にＮ極、Ｓ極に着磁されていると
ともに、無励磁極Ｏを有している。

このモータは、その停止時にロータマグネツト
６の例えばＮ極の中心線が相極２の中心線に対し
て位置ずれするようにして磁気的に安定させるこ
とができ、これにより始動性を改善できる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このモータによれば、補助突極３は電
磁石とはなつていないので、相極２の励磁の際に
補助突極３を中心とする磁場がロータ５の回転を
妨げる働きをして、回転むらが発生し効率が悪く
なり易いという問題がある。これとともに、補助
突極３を設けた分だけスロツトエリアが減少し、
かつ、コイルスペース（従つて、回転トルクの大
きさを決める一因となる相巻線４の巻数）も減少
するものであり、しかも補助突極３は相巻線４の
巻線作業の邪魔になるという問題もあつた。した
がつて、これらを改善できるようなスロツトエリ
ヤを確保するためには、ステータコアを大きくし
なければならなかつた。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するとともに、薄形化また
は大きな回転トルクを得るための手段として本考
案のブラシレスモータは、ステータコアの各相極
を、巻線部およびこの巻線部の先端部左右に連な
る耳部とからなる少なくとも一つの略Ｔ字状極に
より形成するとともに、上記左右の耳部のうち回
転方向側に位置される耳部におけるロータ対向端
に、厚み方向に沿つて延出する突出部を設けて、
この一方の耳部のロータ対向面積を、他方の耳部
におけるロータ対向面積よりも大きく構成したも
のである。

〔作用〕

このブラシレスモータによれば、その停止時
（無励磁時）にロータは、ステータコアの各相極
が備える耳部のうち回転方向側に位置され、しか
も、ロータ対向面積が大きく、したがつて磁束を
受け易い方の耳部側に、ロータマグネツトの各極
の中心を夫々近ずけて磁気的に安定される。

このようにして、ロータマグネツトの各極の中
心はステータコアの各相極に対して、回転方向側
へ進んで位置される。つまり、このような位置ず
れにもとずく自起動用デイテントの形成によつ
て、従来のような補助突極を設けることなく、し
たがつてスロツトエリアおよびコイルスペースの
減少を防止して、モータの始動性を改善できると
ともに、効率も向上できるものである。

そして、各相極の回転方向側に位置する耳部に
突出部を設けたことにより、ロータ対向面積を大
きくできることは既に述べたが、このことは逆に
ロータ対向面積を一定とした条件下での比較の場
合には、ステータコアの巻線部の厚みを薄くでき
るから、巻線が巻付けられたステータ全体の厚み
を薄くでき、これによりモータの偏平化を実現で
きる。また、ステータコアの巻線部の厚みを一定
とした条件下で比較する場合には、上記突出部の
分だけロータ対向面積を大きく確保できるから、
磁束を受け易くなつて、ロータの回転トルクを大
きくできるものである。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図から第７図を
参照して説明する。

第２図中１１は装着鍔１２を有した金属製のモ
ータ本体で、その中心部には出力軸１３が軸受１
４を介して回転自在に取付けられている。出力軸
１３はモータ本体１１を厚み方向に貫通して設け
られている。この出力軸１３の一端部には負荷接
続部１５が連結され、この接続部１５には磁気デ
イスク等の負荷が装着されるようになつている。
なお、第２図中１６は負荷接続用のマグネツトで
ある。

出力軸１３の負荷接続部１５を取付けた側と反
対の端部には連結部材１７が固定され、この部材
１７にはロータ１８がねじ１９で固定されてい
る。ロータ１８は本実施例がアウタ・ロータ形で
ある関係から円盤形状のロータヨーク２０の内周
縁に、フエライト磁石等からなるリング状のロー
タマグネツト２１を装着して形成されており、そ
のマグネツト２１は例えば４極に着磁されてい
る。なお、ロータマグネツト２１はその極毎に独
立した永久磁石片で形成してもよいとともに、そ
の極数を任意に定め得ることは勿論である。

上記モータ本体１１にはステータ２２が取付け
られている。ステータ２２は、ロータマグネツト
２１の内周面に対向され、かつ、ロータマグネツ
ト２１の極数と同じ数の相極２３を周囲に突設し
てなるステータコア２４と、各相極２３にバイフ
アイラ巻きした相巻線２５とで形成されている。

上記各相極２３は、少なくとも一つの略Ｔ字状
極からなり、その略Ｔ字状極は巻線部Ａおよびこ
の巻線部Ａの先端部左右に一体に連なる耳部Ｂ，
Ｃとから形成されている。そして、ロータ１８の
回転方向側に位置する耳部Ｂにおけるロータ対向
端には、ステータコア２４の厚み方向に沿つて突
出部２６が延出されている。

なお、必ずしも必要ではないが、本実施例に場
合には自起動用デイテントをより容易に得るため
に、上記耳部Ｂ，Ｃにわたるこれらの厚みおよび
ステータコア２４の径方向に沿う幅を、夫々ロー
タ１８の回転方向側の耳部Ｂの方を他方の耳部Ｃ
より大きくしてある。

そして、このようなステータコア２４は第３図
に示すようなコア板２７を複数枚例えば３枚積重
ねるとともに、第４図に示すコア板２８を一枚積
重ねることにより構成されている。コア板２７
は、けいそ鋼板製であつて、かつ、各相極２３を
形成する四つの略Ｔ字状をなす極構成部２３ａを
有して形成されている。また、コア板２８も、け
いそ鋼板製であつて、かつ、各相極２３を形成す
る四つの略Ｌ字状をなす極構成部２３ｂを有して
形成されており、しかも、その耳部構成部位ｂの
ロータ対向端には第５図に示すように上記突出部
２６が一体に折曲げられている。

また、第１図中矢印はロータ１８の回転方向を
示している。第１図中２９はコア板２７，２８の
積層状態を固定するための積層固定具例えばかし
めピンであつて、これらはPC板３０（第２図参
照）を支持している。このPC板３０にはロータ
１８の位置を判断し各相極２３の励磁を制御する
ためのホール素子等のセンサ３１および回路部品
（図示しない）が取付けられている。なお、第２
図中３２はPC板３０に一端を接続し、かつ、他
端側をモータ本体１１外に導出したリード線であ
る。

上記構造のアウタ・ロータ形直流ブラシレスモ
ータによれば、その停止時（無励磁時）において
ロータ１８は、そのロータマグネツト２１の各極
の中心が、ロータ対向端にに設けられた突出部２
６により、耳部Ｃよりもロータマグネツト２１と
の対向面積を大きく確保されている耳部Ｂ（した
がつて、ロータ１８の回転方向側に位置される耳
部Ｂの方が他方の耳部Ｃよりも多くの磁束を受け
て通し易い。）に近ずけられるように磁気的に引
き寄せられて安定する。

なお、本実施例の場合には、一方の耳部Ｂ側と
他方の耳部Ｃとの厚みおよび幅の関係がいずれも
耳部Ｂの方を大きくしてあるから、耳部Ｂを通し
てより多くの磁束が通し易くなることから、上記
のロータ１８の磁気的な吸引作用をより確実化で
きる。

このような作用による安定状態は第１図に示さ
れている。この第１図に示した磁気的に最も安定
したロータマグネツト２１とステータ２２との関
係位置では、ロータマグネツト２１の各極の機械
角とステータコア２４の機械角とがロータ１８の
回転方向側に進んで位置される。第１図中θはロ
ータ１８の進み角度を示している。

したがつて、このような位置ずれを形成する自
起動用デイテントによつて、モータの始動を行な
つた場合、ロータマグネツト２１の極と対向しか
つ同極に励磁される相極２３との磁気的反発、お
よびこの相極２３と隣接した他の相極２３の異極
の励磁による磁気的吸引により、円滑に始動する
ことができる。

そして、上記の自起動用デイテントを設けるに
当つて、ステータ２２の各相極２３における耳部
Ｂ，Ｃのうち回転方向側に位置される耳部Ｂのロ
ータ対向端に突出部２６を設けて実現したから、
従来のようにステータ２２に補助突極を一体に形
成する必要がない。したがつて、補助突極が原因
となる回転むらが無くなり、電流が減少され、そ
の分モータの効率を向上できる。

さらに、補助突極の省略によりステータ２２の
スロツトエリアおよびコイルスペースを従来より
大きく確保できる。よつて、巻線作業が容易化さ
れるとともに、より多くの相巻線２５を巻くこと
も必要により可能であり、また逆に従来と同じス
ロツトエリアとするならばステータ２２ひいては
モータを小形化できる。

しかも、以上のように突出部２６を設けること
によつて、ロータマグネツト２１と対向する相極
２３の端面に第７図に示すように厚み方向の所定
寸法Ｄを得る構造であるから、各相極２３の巻線
部Ａの厚みＥを、第８図に示す多数枚のコア板の
端面の積厚だけで、ロータマグネツトに対向する
相極２３の端面に上記厚み方向の所定寸法Ｄを得
る従来一般的なステータコア２３に比較して薄く
できる。

このため、ステータコア２３の重量を小さくで
きることは勿論のこと、上記巻線部Ａに巻線２５
を同量巻付けてステータ２２を形成した場合にお
いて、このステータ２２の厚みを小さくできる。
つまり、第７図中寸法Ｆは本実施例に係るステー
タ２２の厚みであり、これは第８図中寸法Ｇに示
す従来のステータの厚みよりも薄い。勿論、この
薄形化はモータ全体を偏平化するのに役立つもの
である。

また、逆に第７図の本考案と第８図の従来との
比較において、ステータコアを形成するコア板の
使用枚数を同じにするならば、突出部２６を有す
る本考案の方が、ステータコアの相極端面におけ
る厚み方向の寸法Ｄを大きく、つまりロータ対向
面積を大きく確保できるから、それだけ磁束を受
け易くなつて、ロータ１８の回転トルクを大きく
できるものである。

なお、上記一実施例は以上のように構成した
が、本考案はステータの内側にロータが設けられ
るタイプの直流ブラシレスモータにも実施でき
る。さらに、上記一実施例ではステータコアを複
数種のコア板を積重ねて形成したが、金属粉末を
固めて形成してもよいとともに、けいそ鋼を削り
出して形成してもよい。また、本考案は各相極が
夫々略Ｔ字状をなす複数の分割極により形成さ
れ、かつ回転方向側の分割極程ロータ対向面積を
大きくした構造のステータを備える直流ブラシレ
スモータにおいても実施できる。

その他、本考案の実施に当つては、考案の要旨
に反しない限り、ステータコア、相極、巻線部、
耳部、突出部等の具体的な構造、形状、位置等
は、上記一実施例に制約されることなく、種々の
態様に構成して実施できることは勿論である。

〔考案の効果〕

上記実用新案登録請求の範囲に記載の構成を要
旨とする本考案によれば、各相極が備える耳部の
うち回転方向側の耳部に突出部を設けたことによ
り、ステータコアに従来のように補助突極を一体
に設けることなく自起動用デイテントを形成し
て、モータを円滑に始動させることができる。そ
して、補助突極の省略に伴い回転むらを防止して
効率を向上できるとともに、ステータのスロツト
エリアおよびコイルスペースを大きくでき、しか
も、これによつて巻線作業も容易化できる。さら
に、上記の突出部により、ステータの薄形化また
はロータの回転トルクを大きくすることのいずれ
かを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本考案の一実施例を示し、
第１図は第２図中Ｉ−Ｉ線に沿う略断面図、第２
図は縦断側面図、第３図および第４図は夫々異な
るコア板の平面図、第５図は第４図中−線に
沿う断面図、第６図はステータコアの側面図、第
７図は相極の断面図である。第８図は第７図に対
する比較例に係る相極の断面図である。第９図は
従来例を示す略断面図である。 １８……ロータ、２３……相極、２４……ステ
ータコア、２５……巻線、２６……突出部、Ａ…
…巻線部、Ｂ，Ｃ……耳部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステータコアの各相極を、巻線部およびこの巻
   線部の先端部左右に連なる耳部とからなる少なく
   とも一つの略Ｔ字状極により形成するとともに、
   上記左右の耳部のうち回転方向側に位置される一
   方の耳部におけるロータ対向端に、厚み方向に沿
   つて延出する突出部を設けて、この一方の耳部の
   ロータ対向面積を、他方の耳部におけるロータ対
   向面積よりも大きくしたことを特徴とするブラシ
   レスモータ。