JPH05236716A - 面対向型モータ - Google Patents

面対向型モータ

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Publication number
JPH05236716A
JPH05236716A JP6917792A JP6917792A JPH05236716A JP H05236716 A JPH05236716 A JP H05236716A JP 6917792 A JP6917792 A JP 6917792A JP 6917792 A JP6917792 A JP 6917792A JP H05236716 A JPH05236716 A JP H05236716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
motor
wiring
printing
winding
Prior art date
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Pending
Application number
JP6917792A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Miura
有二 三浦
Masanobu Koshida
昌伸 越田
Yuji Shishido
祐司 宍戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP6917792A priority Critical patent/JPH05236716A/ja
Publication of JPH05236716A publication Critical patent/JPH05236716A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Brushless Motors (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線パターンが印刷された配線基板の上に巻
き線コイルを配置する面対向型モータにおいて、モータ
の形状を変えることなく、高トルク化,低消費電流化を
図る。 【構成】 配線基板6の上に、配線パターン9a,9
c,9dと同時に、印刷コイル8を印刷する。これによ
りモータ1のコイル巻数が巻き線コイル7の巻数と印刷
コイル8の巻数とを合わせたものとなり、高トルク化,
低消費電流化を図ることができる。なお、印刷コイル8
は配線基板の上に印刷されるので、モータの形状はほど
んど変化しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、巻き線コイルを配線
基板上に配置し、入出力配線等を印刷された配線パター
ンにより行う、面対向型モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオ装置のスピンドルモータ等
の、面対向型モータにおいて、巻き線コイルを配線基板
上に配置し、巻き線コイル同士の結線または巻き線コイ
ルの入出力配線を配線基板上に印刷された配線パターン
を用いて行うことが行われている。
【0003】これにより、結線や配線等の作業が容易に
なり、またモータの構造の簡素化,低コスト化が実現す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結線や
配線のパターンのみ、配線基板上に印刷されており、配
線基板の十分な利用がなされておらず、巻き線コイルは
配線基板上に載置されているのみであった。
【0005】そこで本発明の目的は、配線基板の有効な
利用を図り、これにより、大型化することなく、よりト
ルクが上昇し、消費電力が低減した面対向型モータを提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、面方向に多極に着磁されたロータマグネ
ットを配線基板上に配置された巻き線コイルに対向して
配置し、巻き線コイル同士の結線または巻き線コイルの
入出力配線を配線基板上に印刷された配線パターンによ
り行う面対向型モータにおいて、配線基板上に印刷コイ
ルが同時に印刷してある。
【0007】
【作用】配線基板上に印刷されている印刷コイルの巻数
だけ、モータのコイルの全巻数が増え、従って、モータ
の形状を変えることなく、高トルク,低消費電力のモー
タが得られる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0009】まず、第1実施例について説明する。
【0010】図1において、本発明の面対向型モータ1
のロータマグネット2は面方向に、8極に等配に着磁し
てある。ロータマグネット2は、軸3aを有するロータ
ヨーク3に固着してある。ロータマグネット2,ロータ
ヨーク3およびその軸3aは、モータのロータ部とな
る。
【0011】次に、配線基板6の上には、周状に、6個
の巻き線コイル7が等配に配設される。これらの巻き線
コイル7は、3相となり、かつ対向する2個づつが同相
となるように、後述する結線および入出力配線が施され
る。また、配線基板6上には、このモータを駆動するた
め等の、チップ,ホール素子,抵抗,コンデンサ等の電
子部品が、表面実装等により、取り付けてあり、また各
電子部品間を接続するための配線パターンが形成してあ
る(図示省略)。
【0012】配線基板6の上には、周状に、6個の印刷
コイル8が、巻き線コイル7に重なる位置に、印刷によ
り、形成してある。それぞれの印刷コイル8は、巻き線
コイル7と同方向に、数回、巻かれた形状となってい
る。そして、線をクロスしないように、内側に向かって
進むように、巻かれている。次に、図1における、右側
の3つの印刷コイル8は、その外端が入力配線9aと接
続してあり、これらの3つの入力配線9aには、3相電
源の各相が接続される。次に、径方向に対向する巻き線
コイル7および印刷コイル8を同相とするために、右側
の3つの印刷コイル8の内端のランド8aは、その上に
固定される、巻き線コイル7の始端7aと接続され、右
側の3つの巻き線コイル7の終端7bと接続するランド
9bが、それぞれの巻き線コイル7の近傍に形成してあ
り、そのランド9bから、径方向に対向する印刷コイル
8の外端へ至る結線9cが、反時計回りに、印刷コイル
8の外周に形成してある。そして、左側の3つの印刷コ
イル8の内端のランド8aは、その上に配設される巻き
線コイル7の始端7aと接続される。そして、左側の3
つの巻き線コイル7の近傍に、中点結線9dが形成して
あり、左側の3つの巻き線コイル7の終端7bは、中点
結線9dに形成してあるランド9eに接続される。
【0013】従って、3相の各相をA,B,Cとし、入
出力配線の始端位置を添字1,右側の3つの印刷コイル
8の内端8aと巻き線コイル7の始端との接続位置を添
字2,右側の3つの巻き線コイル7の終端とランド9b
との接続位置を添字3,左側の3つの印刷コイル8の内
端8aと巻き線コイル7の始端との接続位置を添字4と
し、また、左側の3つの巻き線コイル7の終端とランド
9eとの接続位置をTで表すと、モータ1のコイルの結
線図は、図2のようになり、一対の巻き線コイル7と一
対の印刷コイル8とが直列に接続されて、それぞれ1相
をなし、更に、各相がY結線に接続されている(図2に
おいて、入出力配線9a,結線9c,中点結線9dの抵
抗は無視してある)。従って、各相において、一対の印
刷コイル8の巻数分だけコイルの巻数が増えている。
【0014】なお、従来は、添字1から添字2へ直接、
至る入出力配線,添字3から添字4へ直接、至る結線,
および中点結線9dのみが形成されており、印刷コイル
8が形成されていなかった。
【0015】印刷コイル8は、入出力配線9a,結線9
c,中点結線9dの配線パターン9および電子部品間を
接続する配線パターンと、印刷コイル8とが同時に形成
されたマスク等を用いて、配線パターンと同時に、Cu
箔等の印刷により形成される。従って印刷コイル8を形
成するための特別の工程を必要とせず、コストアップは
ほとんど生じない。
【0016】次に、配線基板6の裏面には、軸受ホルダ
11が固着してあり、軸受ホルダ11には、内壁両端部
に、転がり軸受,滑り軸受等の、一対の軸受12が嵌着
してある。巻き線コイル7,印刷コイル8が形成された
配線基板6,軸受ホルダ11および軸受12はステータ
部となる。
【0017】印刷コイルパターン8および配線パターン
9が形成された配線基板6上に、巻き線コイル7を印刷
コイル8の上に位置合わせして固定し、巻き線コイル7
の内端7a,外端7bを各ランドと接続し、また、配線
基板6の裏面に軸受ホルダ11を固着した後、ロータ部
の軸3aを軸受12に嵌合することにより、面対向型モ
ータ1が完成する。配線基板6上に形成された印刷コイ
ル8の厚みはほとんど無視することができ、従って、印
刷コイル8が形成された配線基板6の上に巻き線コイル
7を固定する場合と、従来の、配線基板の上に直接、巻
き線コイルを固定する場合とでは、巻き線コイルの高さ
がほどんど変化せず、従ってモータの高さはほとんど変
化しない。
【0018】面対向型モータ1はビデオ装置のスピンド
ルモータ,ハードデイスク装置のスピンドルモータ等、
種々の装置に組み込まれ、ロータヨーク3上に所定手段
により、プーリ,或いはハードデイスク等が直接、取り
付けられる。
【0019】そして、ロータマグネット2の位相に合わ
せて、コイルに通電すると、ロータ部が滑らかに回転
し、プーリを介してベルトによりビデオカセット等の被
回転部材が回転し、またハードデイスク等の被回転部材
が直接、回転する。そして、従来のモータとほとんど同
一形状のモータ1から、より高トルク,低消費電流を得
ることができる。
【0020】すなわち、巻き線コイルの巻数をN1 ,印
刷コイルの巻数をN2 ,とし、コイルの導体1本の有効
長をL,磁束密度をBとしたとき、本発明のモータのト
ルク定数KNEW は、KNEW =B×(N1 +N2 )×Lと
なり、従来の、巻き線コイルのみしか使用していない場
合のトルク定数KOLD =B×N1 ×Lよりも、印刷コイ
ルの巻数分だけ大きくなる。発生するトルクは、トルク
定数×電流であるので、同じ大きさの電流iが流れたと
きのトルクを比較すると、KNEW ×i>KOLD×iとな
り、本発明のモータのトルクは従来のそれよりも大きく
なる。
【0021】また、逆起電圧定数もコイル巻数に比例し
て大きくなり、本発明のモータの逆起電圧定数をKV NE
W ,従来のそれをKV OLD とすると、KV NEW >KV OL
D となる。モータに流れる電流は、(コイル印加電圧E
−逆起電圧定数KV ×回転数S)/コイル抵抗Rであ
り、E−KV NEW ×S>E−KV OLD ×Sであるので、
本発明のモータは従来のモータに比し、低消費電流とな
る。
【0022】なお、本発明のモータは、薄型モータ等、
モータの高さを十分にとることができず、巻き線コイル
7の巻数を十分に得ることができないモータの場合にお
いては、コイル全体に占める印刷コイル8の巻数の割合
が増えるので、印刷コイル8の、モータ1のトルク上
昇,消費電流低下に寄与する役割がより大きなものとな
る。
【0023】次に本発明の第2実施例を説明する。
【0024】図3において、第1実施例と配線基板26
のみが異なっており、他の構成部品は同一番号を付して
説明を省略する。
【0025】本実施例は右側の3つの印刷コイル28の
みが設けてあり、右側の3つの印刷コイル28の内端の
ランド28aは右側の3つの巻き線コイル7の始端7a
と接続され、右側の3つの巻き線コイル7の終端7bは
それぞれ、結線29cのランド29bと接続され、結線
29cの他端のランド29gと左側の3つの巻き線コイ
ル7の始端7aとが接続してある。従って、入出力配線
29aの始端位置を添字1,右側の3つの印刷コイル2
8の内端28aと巻き線コイル7の始端7aとの接続位
置を添字2,右側の3つの巻き線コイル7の終端7bと
ランド29bとの接続位置,またはランド29gと左側
の3つの巻き線コイル7の始端7aとの接続位置を添字
3とすると、コイルの結線図は図4に示すようになり
(図4において、入出力配線29a,結線29c,中点
結線29dの抵抗は無視してある)、各相において、1
つの印刷コイル28のみが直列に接続してあり、各相に
おいて、1つの印刷コイル28の巻数分だけ、コイルの
巻数が増加している。
【0026】本実施例は、配線パターンに多くのスペー
スが取られ、従って印刷コイルの配置スペースに制限が
ある場合において、コイルの巻数を増やす場合に、利用
することができる。
【0027】次に、上記第1,第2実施例において、各
巻き線コイル7内に鉄芯等の磁性体を配置して、電流に
よる磁束密度を増加させる場合にも、無論本発明は適用
可能である。
【0028】次に、第1実施例では、巻き線コイル7と
印刷コイル8とをともに6個とし、上下に重なるように
配置し、上下に重なった巻き線コイル7と印刷コイル8
とを同相とし、これにより機械角を0°としたが、第1
実施例において、同相の巻き線コイルの位置と印刷コイ
ルの位置とが、90°ずれていてもよい。この場合に、
8極のロータマグネット2は、360°/(8÷2)=
90°ごとに同極となっているので、巻き線コイル7の
位置に、NまたはS極のうちの1極が達しているとき
に、同相の印刷コイル8の位置にも同一の極が達してお
り、従ってロータ部を、トルクを相反させることなく、
滑らかに回転させることができる。一般に、極数がpの
ロータマグネットに対して、印刷コイルと巻き線コイル
とのなす機械角は、{360°/(p÷2)}×n(n
は整数)であればよい。次に、巻き線コイルの数と印刷
コイルの数とは同一でなくてもよい。即ち、例えば第1
実施例において、印刷コイルの数を12個としてもよ
い。このようにすることにより、同相の印刷コイルを9
0°間隔で配置することができ、8極ロータマグネット
の同極の間隔90°と同一になり、ロータ部を滑らかに
回転させることができる。
【0029】次に、印刷コイルの線幅は必ずしも同一幅
でなくてもよい。
【0030】例えば、図5に示すように、径方向かつ外
周部の印刷コイル部分38a等、線幅を大きく取ること
が可能な位置では、線幅を大きくすることが好ましい。
これにより、抵抗値は、印刷コイル38の線上に沿った
各部の印刷コイルの断面積の積分値に比例するので、コ
イル長が同一であれば、印刷コイルの各部の断面積を、
可能な位置で大きくすることにより、印刷コイルの全抵
抗をより小さくすることが可能である。
【0031】また、図6に示すように、印刷コイル48
の全体形状が径方向に細長く、トルク発生有効部48a
にはコイル幅を広くする余裕がない場合には、トルク発
生有効部48aを小さい線幅として巻数を増やし、そし
てトルク発生無効部48bを大きな線幅として、トルク
発生無効部48bの抵抗値を小さくし、これにより印刷
コイルの全抵抗値を低く抑えることができる。
【0032】その他、本発明は、3相,8極とは異なる
相数,極数を有するモータにも無論適用可能であり、ま
た、Δ結線のモータやブラシ方式のモータ等にも無論適
用可能である。
【0033】
【発明の効果】本発明は、以上のように、配線基板を有
効利用して、モータの形状をほとんど変化させずに、ま
たコストアップをほとんど生じずに、モータの高トルク
化,低消費電流化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の面対向型モータの第1実施例の分解斜
視図である。
【図2】図1のモータのコイルの結線図である。
【図3】本発明の面対向型モータの第2実施例の分解斜
視図である。
【図4】図3のモータのコイルの結線図である。
【図5】抵抗値を低く抑えた印刷コイルの模式図であ
る。
【図6】抵抗値を低く抑えて、巻数を増やした印刷コイ
ルの模式図である。
【符号の説明】
1 面対向型モータ 2 ロータマグネット 6 配線基板 7 巻き線コイル 8,28 印刷コイル 9,29 配線パターン 9a,29a 入出力配線 9c,9d,29c,29d 結線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面方向に多極に着磁されたロータマグネ
    ットを配線基板上に配置された巻き線コイルに対向して
    配置し、上記巻き線コイル同士の結線または上記巻き線
    コイルの入出力配線を上記配線基板上に印刷された配線
    パターンにより行う面対向型モータにおいて、 上記配線基板上に印刷コイルが同時に印刷してあること
    を特徴とする面対向型モータ。
JP6917792A 1992-02-18 1992-02-18 面対向型モータ Pending JPH05236716A (ja)

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JP6917792A JPH05236716A (ja) 1992-02-18 1992-02-18 面対向型モータ

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