JPS5850512B2 - コアレスモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円筒状のヨーク内周面とヨークの内部に同心に
配置した環状永久磁石外周面との間尺ギャップを有して
配置した筒状のコイル体に電流を通電することによりこ
のコイル体を回転するようにしたコアレスモータに関す
るものである。

従来のコアレスモータにあっては、第１図に示すように
筒状に形成されたヨーク１の下端より成形体９にて保持
された環状永久磁石２をヨーク１と同心にヨーク１内に
突設し、この環状永久磁石２を貫通して外部に一端を導
出した回転軸８の他端を成形材別製の整流子基板３の中
心軸部に固着するとともに環状永久磁石２外周にギャッ
プＧを介して対設した筒状のコイル体４の上端を上記整
流子基板３の外周縁に固着保持し、ヨーク１の上端を閉
塞するブラシ保持板１０より突設したブラシ６を整流子
基板３上面の整流子５に摺接する構成を有していた。

しかしてかかる従来例においては、ブラシ保持板１０上
面の端子１１に電源を接続することにより、整流子５と
ブラシ６とよりなる整流装置７を介してコイル体４に電
力が給電され、このコイル体４がヨーク１内周と環状永
久磁石外周との間で回転することになるのであるが、筒
状に形成されたコイル体４はその上端部のみが整流子基
板３により保持される片持構造となっているため、コイ
ル体４を高速回転したときこのコイル体４の下端部がヨ
ーク１の内周面に摺れ合ってコイル当りを生じる問題が
あり、またコイル体の大きさに比べて整流子基板３の固
着部と円筒状のコイル体４との接合固着部の面積が狭く
、このためコイル体４と回転軸８との間の結合保持力が
弱いという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであって、高速
回転時に訃けるコイルの当りを防止して高速回転を可能
とするとともに回転軸によるコイル体の保持力を向上し
たコアレスモータを提供することを第１の目的とし、併
せて商用電源のような高電圧源で駆動する際の分圧抵抗
を小さくしあるいは不要とするとともに大きなトルクを
得ることができるようにしたコアレスモータを提供する
ことを第２の目的とするものである。

以下本発明の一実施例を図面により詳述する。

第２図は本発明の特許請求の範囲第１項に記載した第１
発明に係る実施例を示すものであって、１は円筒状に形
成されたヨークで、このヨーク１の下端には、前記従来
例の環状永久磁石２に比べて略半分の長さの環状永久磁
石２ｂが成形体９により一体化して固設されており、こ
の永久磁石２ｂの中心軸部には軸受１２，１２により保
持された回転軸８が回転自在に貫通保持されている。

ｌたヨーク１の上端開口には成型材料により形成された
ブラシ保持板１０が嵌着されており、このブラシ保持板
１０の下面中央には上記環状永久磁石２ｂと略同形の環
状永久磁石２ａが一体化して固着されており、この環状
永久磁石２ａ下端面の成形体部１４からはブラシ６．６
が下方突出され、これらブラシ６．６とブラシ保持板１
０より突設した端子１１．１１とを導線１３．１３によ
り電気接続しである。

４はコイル体であって円筒状に形成されており、円盤状
に形成された整流子基板３の外周縁部によりこのコイル
体４内周面中央を一体的に保持し、この整流子基板３の
上側及び下側においてコイル体４の内周面が前記環状永
久磁石２ａ、２ｂの外周面にギャップＧを介して対設さ
れている。

また整流子基板３の上面には例えばエツチング法により
整流子５が形成されており、コイル体４とこの整流子５
とは整流子基板３上面及びコイル体４内周成形体１５に
、整流子５と同様にエツチング法などにより第３図のよ
うに形成された導電線１６．１６により電気接続され、
整流子５に前記ブラシ６．６が摺接するものであって、
上記整流子５とブラシ６とにより整流装置７が構成され
ている。

しかして上記第２図実施例にあっては、端子１１．１１
に電圧を印加することにより整流装置７を介しコイル体
４に電流を流すと、環状永久磁石２ａ、２ｂ外周とヨー
ク１内周との間の磁束によってコイル体４にトルクを発
生し、コイル体４とともに回転軸８が回転駆動されるこ
とになる。

第５図は本発明の特許請求の範囲第２項に記載した第２
発明に係る実施例を示すものであって、前記第２図、第
３図実施例の場合１個のコイル体に対して環状永久磁石
が２分割された構成となるため、トルクの発生が小さく
なる問題点をさらに改善したものである。

即ち第４図は前記第２図、第３図実施例におけるトルク
発生の説明図であって、１対環状永久磁石２ａ、２ｂに
より図示Ａのような分布で環状永久磁石２ａ、２ｂ内周
とヨーク１内周との間の間隙に磁束が発生することにな
り、一方策４図において展開状態で図示されたコイル体
４は図中矢印の方向に電流が流れることにより図中斜線
部で示す部分でトルクを発生することになるのであるが
、このときコイル体４上においてトルクを発生する領域
と環状永久磁石により発生する磁束の中心位置とがずれ
ることになり、このため発生するトルクが小さくなると
いう問題点を生じていたのである。

そこでこの第２発明にあっては第５図に示すように整流
子基板３の上下において夫々環状永久磁石２ａ 、２ｂ
の外周面にギャップＧ、Ｇを介して内周面を対向するｌ
対のコイル体４ａ、４ｂを設け、断面１字形に形成した
整流子基板３の外周縁部によりコイル体４ａの下端及び
コイル体４ｂの上端を固着保持するようにしたものであ
り、整流子基板３の上下面に夫々整流子５ａ、５ｂを形
成するとともに周環状永久磁石２ａ、２ｂの対向端面よ
り夫々ブラシ６ａ。

６ｂを突設し、これら整流子５ａ、５ｂとブラシ６ａ、
６ｂとの対により形成された整流装置？ａ。

７ｂによりコイル体４ａ、４ｂへの給電を行っている。

しかして第５図実施例のコアレスモータにあっては、第
６図の説明図に示すように１対の環状永久磁石２ａ、２
ｂに対し、コイル体４ａ、４ｂは第６図に展開図として
示すように配置されることになり、従って環状永久磁石
２ａ、２ｂによる磁束分布とコイル体４ａ 、４ｂのト
ルク発生領域中心とが一致し、大きなトルクを発生させ
ることができるものである。

さらにこの実施例では１対のコイル体４ａ、４ｂが直列
に接続されることになるため、コイル抵抗が増大し、高
い印加電圧でも運転可能になるものであり、これにより
商用電源のような高電圧源でコアレスモータを運転する
に際して必要な分圧用抵抗の抵抗値を小さくすることが
でき、場合によってはこの分圧用抵抗そのものの必要も
なくすことができるようになるものである。

本発明の第１発明は上述のように、コイル体の内面中央
部を整流子基板の外周縁で保持する構造としであるため
、高速回転時の遠心力によるコイル体端部の振れを小さ
くでき、コイル当りを低減できて高速回転を可能にする
効果を有し、またコイル体中央部を内側から整流子基板
により接着保持することになるため、回転軸とコイル体
との結合が強固になる効果を有するものである。

さらに第２発明にあっては、整流子基板の上下で夫々環
状永久磁石外周に対向するコイル体の対向端を整流子基
板外周縁に固着したものであるから、１対のコイル体が
直列に接続されることになってコイル抵抗が増大し、高
電圧源によっても運転する際の分圧抵抗の抵抗値を小さ
くしたりあるいは分圧抵抗そのものの必要をなくして効
率の良いコアレスモータの運転が可能となるとともに、
これら１対のコイル体は夫々１対の環状永久磁石に対向
することになるため、コイル体におけるトルク発生領域
と環状永久磁石による磁束発生位置とが一致し、大きな
トルクを得ることができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本発明の第１発明に
係る実施例の断面図、第３図は同上のコイル体の一部省
略した斜視図、第４図は同上実施例の動作説明図、第５
図は本発明の第２発明に係る実施例の断面図、第６図は
同上の動作説明図であり、１・・・ヨーク、２ａ、２ｂ
・・・環状永久磁石、３・・・整流子基板、４，４ａ、
４ｂ・・・コイル体、５゜５ａ、５ｂ−整流子、６．６
ａ 、６ｂ−ブラシ７．７ａ、７ｂ・・・整流装置、８
・・・回転軸である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状のヨークの両端より夫々ヨーク軸線と同心状
   の環状永久磁石を突設し、内環状永久磁石の対向面間に
   配置した整流子基板外周に内周面中央を固設した筒状の
   コイル体の内周面を夫々ギャップを介し上記内環状永久
   磁石の外周面に対設し、整流子基板に固設した整流子と
   環状永久磁石端面より突設したブラシとよりなる整流装
   置によりコイル体に給電するとともに環状永久磁石を貫
   通して整流子基板固設の回転軸を導出して戒ることを特
   徴とするコアレスモータ。 ２ 円筒状のヨークの両端より夫々ヨーク軸線と同心状
   の環状永久磁石を突設し、内環状永久磁石の対向面間に
   整流子基板を配設し上記内環状永久磁石の外周面に夫々
   ギャップを介し対設し′ｆｃ１対のコイル体の対向端を
   上記整流子基板の外周縁部に固着し、整流子基板の上下
   面に夫々形成した整流子と同項状永久磁石端面より夫々
   突設したブラシとよりなる１対の整流装置により夫々両
   コイル体に給電し、少なくとも一方の環状永久磁石を貫
   通して整流子基板固設の回転軸を導出して成ることを特
   徴とするコアレスモータ。