JPS6026549Y2 - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はブラシレスモータに関し、特に回転トルむらを
減少せしめるべく改良されたブラシレスモータに関する
。

ブラシレスモータは、外部回路によって作られる交番電
流を用いて交番磁界を得、この交番磁界と磁石によって
得られる静磁界との間で回転力を形成して、この回転力
によって回転子を回転させるものである。

従来のブラシレスモータにおいてはある電磁子コイルの
通電期間において、そのコイルに鎖交する静磁界は一定
でないために、トルクむらを生じることになる。

更に詳述すれば、ブラシレスモータの回転力は電機子コ
イルの通電電流と、このコイルに鎖交する静磁界の磁速
密度との積に比例するから、発生する回転力すなわちト
ルクを一定にするためには、通電期間中のコイルに鎖交
する磁速密度は、通電電流が一定の場合、一定でなけれ
ばならない。

しかしながらブラシレスモータの回転子に設けられた多
極に着接された永久磁石により得られる磁束密度は一定
ではなく、よってトルクむらを生じていた。

本考案の目的はかかるトルクむらの少ない改良されたブ
ラシレスモータを提供することである。

本考案のブラシレスモータは、回転軸と、この回転軸に
それぞれ同軸的に取付けられた第１および第２の継鉄と
、回転軸に同軸的に取付けられ、その周方向にはＮ極と
Ｓ極とが交互になるように設けられ、そして第１の継鉄
との間に間隙を形成するように配された磁石と、この間
隙内に設けられたコイルとを有し、この乎イ瑠に電流を
流すことにより継鉄とコイルとの相対的回転を得るよう
にしたブラシレスモータであり、磁石のＮ極とＳ極とが
接する部分と対向する第１の継鉄部分が他の部分より厚
く形成されていることを特徴としている。

換言すれば、Ｎ極とＳ極との境界部に対応する間隙を他
の間隙中とせしめることを特徴としたものであり、従っ
て、境界部分における間隙の磁束分布と、他の間隙にお
けるそれとが大略等しくなり、よって間隙全体の磁束密
度はほぼ一定となってトルクも一定となる。

以下、図を参照して本考案の一実施例を説明する。

第１図において１は回転軸で、下ケース２に取付られた
軸受３に軸支されており１、またこの回転軸１には回転
子取付体４が同軸的に固着されている。

そしてこの回転子取付体４の下周面方向には、その内周
部から外周部にかけて、円筒状の第１継鉄５９円筒状の
磁石６９円筒状の第２継鉄７がそれぞれ回転軸に取り付
けられており、その磁石６と第２継鉄７との間には間隙
が形成されている。

。この磁石６は、横断面方向の表裏にＮ極。Ｓ極の対極
が形成され、且つ周方向にはＮ極、Ｓ極が交互に形成さ
れている。

一方、８は第２継鉄７と磁石６との間隙に位置するよう
に下ケース２に植設状態で取り付けられり筒状のコイル
群８で、このコイル群８は樹脂等により周方向に複数回
の各別のコイルが一体化され、その各コイルへの電流は
外部の制御回路（図示せず）から選択的に供給される。

９は円筒状の側ケースで、その内周の適宜個所には位置
検出体１０、周波数検出体１１が取り付けられ、それら
は第２継鉄７の外周面に貼着あるいは形成された光学的
反射パターン（図示せず）との共働により、回転子の位
置および周波数を検出し、外部の制御回路に信号を送る
。

１２は上ケースである。

以上の構成により、磁石６からの静磁束は、その間隙に
位置するコイル群８に作用するようになる。

従って、このコイル群８の各コイルに外部の制御回路か
ら適宜電流を流せば、それによって生じる磁束との関係
によって磁石６に回転力が作用し、この結果回転軸１は
回転を開始するようになる。

なお、この回転の作用については従来のモータと同様で
あるので、これ以上の説明は省略する。

以上の様な構成において、通電期間中のコイルに鎖交す
る磁束密度を一定にする手段を第２図、第３図について
述べる。

第２図は、第１図を上方向から見た断面図である。

（コイル群、軸、軸受は省略しである。

）今、磁石６が４極に着接されている場合について説明
する。

第２継鉄７が単に円筒である場合、磁石と第２継鉄７の
間の空隙の磁束密度の分布は一般に第３図ａの様に台形
波状になる。

そこで第２図において、第２継鉄７の磁石の極の境界に
対応する位置に７°、 ７ｂ、 ７° ７ｄの様な
適当な形状の突部を設け、極の境界部付近の空隙距離を
短くすることにより、第３図すの様に短形波状にできる
。

これは周方向に沿って異極が交互に着磁された円筒磁極
を有するブラシレスモータにあっては、異極が互いに接
している構造故にその部分は磁束が対向する継鉄へ流入
することなく隣接磁極へ直接流入するという問題が坐臥
結果的に間隙磁束分布の台形波を招来し、トルクむらを
生じていたがこのような構造をとることにより極の部分
の磁束密度を一定にすることができ、発生するトルクは
コイルの通電電流が一定であれば、一定になる。

なお、上記実施例においては、第２継鉄７に突部を設け
ることにより空隙磁束分布を矩形波状にしたが、第２継
鉄の７の厚さを薄くして第２継鉄７の磁気飽和レベルを
下げて、磁気中心に対応する部分の磁束密度を抑制する
ことにより空隙磁束分布を矩形波状にすることもできる
。

この様にした本考案のモータはトルクリップルを極少に
てき音響用のモータ等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図である。 第２図は本考案の一実施例を示す横断面図である。 第３図ａは従来のモータの、第３図すは本考案の空隙磁
束密度分布図である。 主な符号の説明、１・・・・・・回転軸、５・・・・・
・第１継鉄、６・・・・・・磁石、７・・・・・・第２
継鉄、７ａ、ｂ、。 、ｄ・・・・・・第２継鉄の突部又は永久磁石片、８・
・・・・・コイル群。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸と、前記回転軸に同軸的に取付けられた継鉄と、
   前記回転軸に同軸的に取付けられ、その周方向にはＮ極
   及びＳ極が交互になるように設けられ、そして前記継鉄
   との間に間隙を形成するように配された磁石と、前記間
   隙内に設けられたコイルとを有し前記コイルに電流を流
   すことにより前記コイルと継鉄との相対的回転を生せし
   めるようにしたブラシレスモータであって、前記磁石の
   Ｎ極とＳ極との境界部分において、前記継鉄と磁石との
   周方向に対向する間隙を他の間隙より小とせしめること
   により、磁束が前記磁石の隣接する異極へ直接流入する
   ことなく、前記対向する継鉄に流入することにより磁気
   抵抗を少なくせしめ、これによりモータにおけるトルク
   むらを減少させることを特徴とするブラシレスモータ。