JPS619154A - 軸方向空隙型電動機 - 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】 （本発明の技術分野） 本発明はトロイダル状に巻線した軸方向空隙型電動機に
関する。

この種の発明は、以下で述べるように有用であるが、実
際には偏平電動機と称される軸方向空隙型電動機におい
て特に有用で、円筒タイプの電動機においては、あまり
メリットのないものである。

（従来技術の説明） 本件出願人は、先にこの種の電動機に関する発明（先発
明という）を出願したので、この発明の技術背景及び先
発明の説明を行った後に、本発明について説明する。

まず、先発明の技術背景を説明すると、第１図乃至第４
図で示すような４極、３フイルの軸方向空隙型ブラシレ
ス電動機がある。第１図は上記軸方向空隙型ブラシレス
電動機の縦断面図、第２図は３個からなる電機子コイル
群を有する電機子の平面図、第３図は界磁マグネットの
下面図、第４図は電機子コイル群と界磁マグネットとの
展開図である。

この第１図に示す軸方向空隙型ブラシレス電動機１は、
軸方向に偏平な軟鋼板で形成されたカップ体からなる本
体２の略々中心部に軸受３，４によって回動自在に軸支
された回転軸５を有し、該回転軸５に第３図で示すよう
なＮ、Ｓの磁極を交互に有するフラットな円環状の４極
の界磁マグネット６が固設されている。該界磁マグネッ
ト６と面対向する上記本体２の内面部に第２図に示すよ
うに３個の電機子コイル７から電機子８が固設され、５
，４゜よお３．。、□３□７．フイ１．い。１１．□　
　　１畳しないように等間開配設されている。電機子コ
イル７は界磁マグネット６の磁極幅と同−又は略等しい
開角幅の扇枠状のものに巻回形成されてし）る。いま４
極の界磁マグネット６を用いたので、電機子コイル７は
、９０度又は略９０度の開角幅のものとなっており、互
いに重畳しないように１２０度のピッチで配設されてい
る。９は位置検知素子として用いたホール素子、ホール
ＩＣ等の磁電変換素子で電機子コイル７の枠内空胴部に
配設されいてる。第４図を参照して、３個の素子９−１
．９−２および９−３の配設位置について説明していく
こととする。

３個の電機子コイル７−１．７−２及び７−３は第４図
に示すように互いに重畳しないように配置されている。

電機子コイル７−１．・・・、７−３の−の端子はそれ
ぞれ半導体整流装置（駆動回路）１０に接続され、他の
端子はそれぞれ共通接続されている。１．１−１．１１
−２はそれぞれプラス電源端子、マイナス電源端子を示
す３．上記素子９−１．・・・、９−３の両出力端子は
半導体整流装置］、Ｏに接続されている。」−記素子９
−１１・・・Ｉ９−：つは、第４図に示すように電機子
コイル７−１゜・・・、７−３．の発生トルクに寄与す
る導体部７ａ（又は７ｂであっても良い）上に配設する
のが位置的に望ましいが、この位置に素子９−１　、・
・・。

９−３を配設すると当該素子９−１．・・・ｌ　９−３
の厚み分だけ界磁エアーギヤ・／プを増長するので、そ
の分だけ天外な回転トルクを得ることができない。そこ
で、上記素子９−１．・・・、９−３を配設するのに望
ましい位置と均等位置である電機子コイル７−１．・・
、７−３の枠内空胴部を選択すると、それぞれ点線囲い
部１２，１３．１４が該当する。従って、素子９−１．
・・・、９−：３はそれぞれ電機子コイル７−１．・・
・、７−３の枠内空胴部に該当する位置の点線囲い部１
２．１３．１４に配設している。

かかる軸方向空隙型ブラシレス電動機１は、確かに有用
的なものである。しかし、第２図を参照して、電機子コ
イル７の半径方向の導体部７ａ及び７１〕は発生トルク
に寄与するが、周方向の導体部７ｃ、７ｄは発生トルク
に寄与しない導体部となっているため、電機子コイル７
の導体部を有効に活用し得ない欠点を有する。特に電機
子コイル７を形成する銅線はその重量と価格とが、極端
に密接的な比例的関係をなしているので、極力発生トル
クに寄与しない導体部７０ｔ　７ｄを除くことが好まし
い。

尚、上記第１図乃至第４図に示した軸方向空隙型ブラシ
レス電動機１の場合には、極力、発生トルクに寄与しな
い導体部を減らした場合を示した比較的新しいタイプの
軸方向空隙型電動機であるが、それでも発生トルクに寄
与しない導体部７ｃ。

７ｄを多く有する場合を示したものである。

それ以前の軸方向空隙型ブラシレス電動機はというと、
第５図乃至第７図に示すものがある。

この軸方向空隙型ブラシレス電動機は、Ｎ、Ｓの磁極が
１８０度の開角幅で着磁された第５図に示す２極の円環
状の界磁マグネット６′を回転子、　　　　　　　　と
し、該界磁マグネット６′　と面対向する固定側位置に
、第６図に示すように発生トルクに寄与する導体部７ａ
′、　７ｂ’の開角が、界磁マグネット６′の磁極幅と
等しい開角幅、即ち、１．　Ｅｉ　０度の開角幅に巻回
形成された弓枠状の電機子コイル７′からなる電機子８
′を設けている。電機子８′は第７図に示すように、上
記電機子コイル７′群を位相をずらせて重畳配置して形
成して構成している。この電機子８′の電機子コイル７
′において、発生トルクに寄与する部分は点線囲い部Ａ
で示す部分のみで、他の周方向の導体部７ｃ′、　　７
ｄ’は全く無駄な部分となっている。

従って、電機子コイル７′群からなる電機子８′は、非
常に無駄な部分が多く、非常に高価になる欠点を有する
。

この第５図乃至第７図に示す軸方向空隙型ブラ　　　　
　　′シレス電動機の欠点を解決するために第８図及び
第９図に示すように工夫した、即ち、第８図に示すよう
に界磁マグネット６″をＮ、５ｌｌｋ極を交互に有する
２０８ｉのものとし、且つ電機子８″を形成する電機子
コイル７″を上記界磁マグネット　　　　　　　　　。

６″の磁極と等し・・開角幅の枠状に巻回形成し、　　
　　　　　　プこれを１３コイル互いに重畳しないよう
に等間隔配置したものを提供した。

これは、半径の長い軸方向空隙型ブラシレス電動機の場
合には、非常に有効であるが、半径の短かい小型の軸方
向空隙型電動機の場合には、あまり有効的ではない。即
ち、発生トルクに寄与する開角幅が非常に狭いものとな
ってしまい、電機子コイル７″の発生トルクに寄与する
導体部７ａ”。

７ｂ″　　との開角幅が狭いため、位置検知素子として
の磁電変換素子９を電機子コイル７″の発生トルクに寄
与する導体部７ａ　　、　７ｂ”開位置に配置できない
し、また他の、例えば、半導体整流装置１０の電機部品
を配設できない欠点を有する。

以上のように従来の軸方向空隙型ブラシレス電動機にお
いては、電機子コイル７″の発生トルクに寄与しない導
体部が多過ぎて高価になる欠点を有する。

このように、従来の軸方向空隙型ブラシレス電動機にお
ける電機子８．８’、８”は発生トルクに寄与しない電
機子コイル７．７’、７″の導体部４分が非常に多いと
いう欠点を有する。

またおおきな回転トルクをかせぐために第１図乃至第４
図に示した軸方向空隙型電動機を改良したものとして、
第１０図乃至第１２図で示すように電機子コイル重畳型
のものがある。

この種のモータとしては、従来においては、例えば、４
極６コイルの軸方向空隙型ブラシレス電動機が公知とな
っている。この軸方向空隙型ブラシレス電動機（図示せ
ず）は、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する円環状の４極の界
磁マグネ・／トロ　（第３図参照）を回転子とし、該回
転子と面対向する固定子側に第１図に示す電機子８１を
設けて、固定子としている。

かかる電機子８１は６個の電機子コイル７−１゜・・・
、７−６を等間隔配置させている。各電機子コイル７−
１．・・・、７−６は、半径方向の発生トルクに寄与す
る導体部７ａと７ｂとの開角幅が界磁マグネット６の磁
極幅グ略等しい開角幅、即ち９０度の開角幅の扇枠状の
ものに巻回形成されている。電機子コイル７−１．・・
・、７−６の周方向の導体部７ｃ、７ｄは発生トルクに
寄与しない導体部である。

第１２図は界磁マグネット６と電機子８との展開図で、
電機子コイル？−１，７−２，７−３の一方の端子は、
それぞれ半導体整流装置（駆動回路）１０に接続され、
他方の端子はそれぞれ電機子コイル７−４．７−５，７
−６の一方の端子に接続されている。また　　　　　　
　　　　　−啓幸キ去ダ電機子コイル？−４，７−５，
’７−６の他方の端子はそれぞれプラス電源端子１１−
１に接続されている。１１−２はマイナス電源端子であ
る。９−１．・・・、９−３は位置検知素子として用い
たホール素子、ホールＩＣ等の磁電変換素子で、該磁電
変換素子９−１．・・・、９−３は、記号Ｘ、Ｙ、Ｚ点
と対応する電機子コイル７−１゜７−２．７−３の発生
トルクに寄与する導体部７ａと対向する位置に配置して
も良い。即ち、上記索子９−１．９−２．９−３は電機
子コイル７−１．７−２．７−３又は７−４．７−５．
７−６の発生トルクに寄与する導体部７ａ又は発生トル
クに寄与する導体部７ｂと対向する位置に配設すれば良
い。

このようにして３相の軸方向空隙型ブラシレス電動機を
形成している。

しかし、上記軸方向空隙型ブラシレス電動機は、発生ト
ルクに寄与しない導体部７　ｅ、　７　ｄがあるため、
各電機子コイル７−１１・・・、７−６は２ｍに重畳し
てしまい、この結果、界磁エアーギャップが増長して大
きな回転トルクが得られない欠点を有する。また他の電
機子コイル７−１．・・・、７−６の配設方法によれば
、電機子８１を偏平にするために、第１１図に示すよう
に上段の電機子コイル７を変形加工したりしなければな
らず、当該電機子８１を安価ｔｌ：量産できないという
欠点を有する。

しかも、この場合、変形加工した上段の電機子コイル７
を下段の電機子コイル７に確実に固着しておかないと、
上段の電機子コイル７は界磁によりで吸引され浮き上が
るので、回転子である界磁マｆ　＊　′）　６　）−接
触１・５該回転子（７）Ｘ、Ｉ！、−ｒ’Ｚ回　　　　
　　１゜転が行なえないばかりか、大きな回転雑音を生
じ、　　　　　：Ｉしかも、電機子コイル７の導線を切
断して性能が悪く、寿命の短い軸方向空隙型ブラシレス
電動機になるという惧れがある。また電機子コイル７−
１、・・・、７−６は、発生トルクに寄与しない導体部
７ｃ　、７ｄと同じ量あるので、その性能に比較して当
該形成される電機子８１は非常に高価となる欠点がある
。又、上記電機子８１は、扇枠状の電機子コイル７−１
．・・・、７−６を形成した後、第１（）図に示すよう
に配設しなければならず、量産面において自動化の迅速
性に欠けるので、高価な電機子８．となる欠点を有する
。

このように従来公知の軸方向空隙型ブラシレス電動機は
、上記欠点を有するものである。

先発明は上記欠点を解決するためになされたもので、電
機子コイルの大部分を発生トルクに寄与するように、即
ち、発生トルクに寄与しない部分を大幅になくし、安価
に軸方向空隙型電動機を形成することができるようにす
ると共に、量産化に適するものとし得、従来のように電
機子コイル群を重畳するように配設して電機子を形成し
たとしても、電機子コイル群を二重の厚みに重畳させず
に均一の厚みの電機子を形成し、滑らかなトルクリップ
ルとし、また界磁エアーギャップの増長をなくして大き
な回転トルクを有する高効率の軸方向空隙型ブラシレス
電動機を得ることができるようにしたものである。

従って、まず、先発明について、第１３図以下を用いて
説明した後に、本発明を説明していく。

第１３図は先発明の軸方向空隙型ブラシレス電動機１″
め縦断面図で、軸方向空隙型ブラシレス電動機本体１５
には、軸受１６．’１７によって回転軸１８が回動自在
に軸支されている。上記本体１５は２個のカップ体１５
−１．１５−２の互いの鍔部１５ａ　、１５ａ’同士を
磁性体で形成された円環上ステータヨーク１９の外周部
に形成された突起部１９ａを介して兼ね合わせ、螺子２
０で軸止することで形成している。回転軸１８には間隔
をあけてロータヨーク２１．２２を固設している。

ロータヨーク２１．２２の内面には、第３図に示した４
極の界磁マグネッ）６−１．６−２が固設されている。

界磁マグネッ）６−１．６−２とは互いに同極同士が面
対向するように、ロータヨーり２１，２２に固設してい
る。上記界磁マグネット６−１と６−２間の空隙部には
、発生トルクに寄与する導体部７　′ｇ　、　７　’ｂ
との開角幅が上記界磁マグネッ）６−１．６−２の磁極
幅の略２ｎ−１（ｎは１以上の正の整数）倍、即ち、界
磁マグネソ）６−１．６−２が４極のものとなっている
ので、略９０度の開角幅に巻回形成された電機子コイル
７″′群を有する電機子８″′を固定側に支持されて配
設されている。電機子コイル７″′は第１５図に示すよ
うに、円環上のステータヨーク１９に多数ターン導線を
トロイグル状に巻回して発生トルクに寄与する第一の導
体部７″′ａを形成し、該導体部？”′ａから界磁マグ
ネッ）　６−１　。

６−２の一磁極の開角幅だけ周方向に離れた上記円環上
のステータヨーク１９位置に導線を導ぎ、上記円環上ス
テータヨーク１９に上記第一の導体部７　′ａと反対方
向に多数ターン導線をトロイブ背 ル状に巻回して発生トルクに寄与する第二の導体部７″
′Ｉ〕を形成することで形成している。

このように形成した３個の電機子コイル７″′−１、７
″′−２，７’−３を第１４図に示すように、互い重畳
しないように等間隔に円環上のステータヨーク１９に巻
回形成することで（ステータ）電機子８″′が形成され
る。

次に第１６図及び第１７図を参照して、先発明の電機子
コイル群の重畳しない重畳型の袖方向空隙型電動機につ
いて説明する。

尚、該電動機の構成は、第１３図及び第１４図と同じも
のを採用することができるので、ステータ電機子につい
て説明する。

第１６図で示すように電機子８″″は、円環上のステー
タヨーク１９に６個の電機子コイル７″′−１、・・・
、？”′−６の発生トルクに寄与する導体部７　′ａ　
、７　′ｂ　（７′ｌａ、　−、７′−６ａ、　７　′
〜１ｂ、・・・、７″′−６ｂ）及び発生トルクに寄与
しない導体部３’ｃ、３′ｄが互いに２重に重畳しない
ように配設している。この第１６図に示す型銅 磯子８″′を形成するには、第１７図で示す方法で　　
　　　　　　菅行えば良い。

いま、電機子コイル７　″′−１、７″′−２について
第１７図を参照しながら説明すると、図示しない巻線機
によって、円環上のステータヨーク１９に多数ターン導
線をトロイグル状に巻回して発生トルクに寄与する第一
の導体部７″′−１ａを形成する。該導体部７″′−１
ａの一方の端子２３１．ｔ、図示しない半導体整流装置
に接続されている。上記第一の導体部１７″’−１ａの
他方の端子２４は、上記導体部７　″′−１ａ位置から
界磁マグネット６−１．６　２（第１４図参照）の開角
幅、即ち、９０度の開角幅だけ周方向にずれた円環上の
ステータヨーク１９位置に導かれ、その位置において上
記第一の導体部７″′−１ａと反対方向に多数ターン導
線をトロイグル状に巻回して発生トルクに−寄与する第
二の導体部７″′−１ｂを形成することで１個の電機子
コイル７″′−１を形成しでいる。

上記第二の導体部７″′−１ｂの端子２５は電機子コイ
ル７″′−４の一方の端子３２に接続されている。しか
る後、巻線機によって、上記電機子コイル７″′−１の
発生トルクに寄与する第二の導体部も゛ ７　″′−１１１位゛装から３（）度周方向に手前の円
環２のステータヨーク１９位置に多数ターン導線をトロ
イグル状に巻回して発生トルクに寄与する第一の導体部
７″′−２ａを形成する。第一の導体部７″′−２ａの
一方の端子２Ｇは図示しない半導体整流装置に接続され
ている。上記導体部７″′−２−ａの他方の端子２７は
、上記第一・の導体部７″′−２ａ位置から更に上記界
磁マグネッ）６−Ｌ　６−２の開角幅、即ち９０度の開
角幅だけ周方向にずれたステータヨーク１９位置に導か
れ、その位置においで多数ターン導線を上記導体部７″
’−１））同様にトロイグル状に巻回して発生トルクに
寄りする第二の導体部７　″′−２ｂを形成し、該第一
９第二の導体部７　″′−２ａ、　７　”’　−２１１
により電機子コイル７″′−２を形成している。上記第
二の導体部７″′　２ｂの端子２８は電機子コイル７”
′−５の端子３５に接続されている。このような巻線操
作を電機子コイル？”′−３，・・・、７″′−６につ
いても行なうことで第１６図に示す電機子８′″″を容
易且つ巻＃Ｑ８！によって迅速に形成できる。第１６図
を参ＪｌｔＬで、電機子コイル７″’−３ａの一方の端
ｒ−２９は半導体整流装置に、他方の端子３０は第二の
導体部７″′−３ｂに、該第二の導体部７″′−２１〕
の他方の端子３１は電機子コイル７″′−６の第一の導
体部７″′−’６ａの端子３８に接続されている。電機
子コイル７　″′−４、７’　−５の第二の導体部７　
″′−４ｂ　、　７　″′−５６の他方の端子３４゜３
７はプラス電源端子に接続されている。電機子コイル７
″′−６の第二の導体部７″’−６ｂの他方の端子４０
は半導体整流装置に接続されている。

電機子コイル７　’−４，７″′−５，７″′−６の第
一の導体部３３．３６．３９　　は第二の導体部７″′
−４１）、　７　′５ｂ、　　７　″”−６ｂにそれぞ
れ接続されている。

上記から明らかなように、先発明は、この電機子を構成
する電機子コイルの大部分が発生に寄与するため性能の
良い軸方向空隙型ブラシレス電動機を安価に形成できる
ものである。また電機子コイル群を重畳するように配設
形成したとしても、電機子コイル群が２重の厚みに重な
らず、しかも導体部を多く配設できるので、滑らかなト
ルクリップルのものとなり、大きな回転トルクを得られ
る高効率の軸方向空隙型ブラシレス電動機である。

この先発明は、電機子が回転し、界磁マグネットが固定
子となっている軸方向空隙型整流子電動機としても良い
ことは言うまでもない。

以上から明らかなように先発明は、非常に有用なもので
ある。

しかし、先発明では、電機子コイルを形成する第一の導
体部と第２の導体部との開角が、界磁マグネットの磁極
幅の２ｎ−１（ｎは１以上の正の整数）倍と狭いものと
なっているため、（１）電機子コイル群を有するステー
タヨーク面に十分なスペースを形成できず、当該ステー
タヨーク面に位置検知素子や通電制御回路（半導体整流
装置等）構成部品を容易に配設することができなかった
り、又は配設することができない、（２）電機子コイル
を形成する第一又は第二の導体部によって大きな回転ト
ルクを得るために、導線を多数ターン巻いて　　　　　
　　ｙ幅の広い導体部を形成しようとしても、困難で、
待にステータヨークの中心部の透孔は内径が小さいため
、この部分において導体部が２重に重なってしまい、磁
気空隙（エアーギャップ）が増長するので大きな回転ト
ルクを得ることができなくなる傾向がある、（３）電機
子コイルの数や配設位相によっても異なるが、電機子コ
イル重畳型配置とした電機子とした場合にけ、上記（１
）及び（２）で述べた欠点は更に増長され、また整流特
性を良くするために界磁マグネットとして多極のものを
用いた場合には、電機子コイルの第一の導体部と第二の
導体部の開角が更に狭くなるので、この意味でも上記（
１）及び（２）で述べた欠点が増長される、という欠点
がある。

（本発明の目的） 本発明は上記事情に基いてなされたもので、（１）電機
子コイル群を多く配設できて、滑らかなトルクリップル
で、大きな回転トルクが得られる高性能の軸方向空隙型
電動機を得ること、（２）電機子コイル群を多く配設し
て重畳型配置しても、電機子コイルが二重に重なること
がな（、従ってステータヨークと界磁マグネットのエア
ーギヤツブを増長することがないので、大評な回転トル
クが得られる高性能の軸方向空隙型電動機を得ること、
（３）無駄な導体部を極めて少なくし得ること、（４）
反トルクの入りにくい電機子コイルを形成することで効
率長幼な軸方向空隙型電動機を得ること、（５）電機子
コイル群を有するステータヨーク面に十分なスペースを
形成できるようにし、かかるスペース面に位置検知素子
や通電制御回路を合理的に配設内蔵して小型の軸方向空
隙型電動機を形成出来るようにすること、（６）導線を
多数ターン巻いて幅の広い発生トルクに寄与する導体部
に形成しても、他の電機子コイルの発生トルクに寄与す
る導体部と重ならないようにすることで上記（２）の効
果を増長すること、（７）多極の界磁マグネットを用い
ても上記（１）乃至（６）で得られる効果を有するもの
にすること、を目的になされたものである。

（本発明の目的達成手段） かかる本発明の目的とする軸方向空隙型電動機は、Ｎ、
Ｓの磁極を交互に有する２１）（１）は１以上の正の整
数）極の界磁マグネットと、円環状ヨークにトロイダル
状に導線を多数ターン巻回等することによって発生トル
クに寄与する第一の導体部を形成し、該第一の導体部か
ら界磁マグネットの磁極幅の偶数倍またはほぼ偶数倍に
等しい開角幅だけ周方向に位相がずれた位置に上記第一
の導体部と同方向に導線を１０イダル状に多数ターン巻
回する等によって発生トルクに寄与する第二の導体部を
形成した電機子コイルと、上記円環状ヨークにトロイダ
ル状に導線を多数ターン巻回等することによって発生ト
ルクに寄与する第一の導体部を形成し、該第一の導体部
から界磁マグネットの磁極幅の奇数倍またはほぼ奇数倍
に等しい開角幅だけ周方向に位相がずれた位置に上記第
一の導体部と反対方向に導線をトロイダル状に多数ター
ン巻回する等によって発生トルクに寄与する第二の導体
部を形成した電機子コイルとを発生トルクに寄与する導
体部が２重の厚みに重ならないように上記円環状ヨーク
に配設して形成した電機子とを有し、上記界磁マグネッ
ト又は電機子のいずれか一方を相対的回転をなす回転子
とし、他方を固定子とすることによって達成される。

以下、図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する。

（本発明の実施例） 以下第１８図以下を参照しつつ本発明の詳細な説明する
。

（本発明の第一実施例） 第１８図及び第１９図を参照して、本発明の第一実施例
としての軸方向空隙型ブラシレス電動機について説明す
る。

尚、軸方向空隙型ブラシレス電動機の構造については、
上記第１３図及び第１４図で示したものを採用できるの
で、本発明のステータ電機子４１について説明する。

第１８図は本発明第一実施例のステータ電機子シ ４１の平面図で、第１９図は界磁マグネットと電　　　
　　　　　プ磯子コイル群との展開図である。

第１８図を参照して磁性体で形成された円環状のステー
タヨーク４２の外周部には、２箇所に突起４２ａ、　　
４２１）が形成されている。またステータヨーク４２は
、３個の電機子コイル４３−１゜４３−２．４３−３が
トロイダル状に巻線されて配設されている。第１３図及
び第１４図で示す電動機１″の２個のカップ体１５−１
．１５−２の互いの１４部１５ａ、・１５ａ′同士を上
記突起４２ａ。

４２ｈを介して重ね合わせ、図示しない螺子で軸止する
ことでステータ電機子４１を形成し、界磁マグネッ）６
−１．６−２に面対向させている。

ステータヨーク４２に巻装された電機子コイル４３−１
．・・・、４．３−３は、発生トルクに寄与する半径方
向の導体部４３ａ−１と４：ｌ−’１．。

４３ａ　　２と４３ｂ　−２，４３ａ−３と４３ｂ−３
とによって形成されている。電機子コイル４３−１は、
発生トルクに寄与する第一の導体部４３ａ−１と、発生
トルクに寄与する第二の導体部４３ｂ−１との開角が、
界磁マグネッ）　６−１．　。

６−２（４極となっている）の磁極幅（機械角で９０度
）の偶数倍、この実施例では、２倍の開角幅、すなわち
、機械角で１８０度（電気角で３６０度）又はほぼ１８
０度に巻回して形成している。電機子コイル４３−２と
４３−３は、発生トルクに寄与する第一の導体部４３ａ
−２，４３ａ−３と、発生トルクに寄与する第二の導体
部４３ｂ−２，４３ｂ−３との開角が界磁マグネット６
−１．６−２の磁極幅の奇数倍、この実施例では等倍、
すなわち、機械角で９０度（電気角で１８０度）又はほ
ぼ９０度に巻回して形成している。かかる３個の電機子
コイル４３−１．・・・。

４３−３によって３相の軸方向空隙型ブラシレス電動機
を形成している。第１９図において、電機子コイル４３
−１．・・、４３−３の上記導体部４３ａ−１，−，４
３ｎ−３，４３ｂ−１，−，４３ｂ−３の点線で示す部
分は、斜線で示すステータヨーク４２の下部の導体部を
示している。

第１８図及び第１９図を参照して、ステータヨーク４２
に多数ターン、導線をトロイダル状に巻回して発生トル
クに寄与する半径方向の第一の導体部４３ｎ−１を形成
し、該第一の導体部４３’ａ−１の一端６１を半導体整
流装置４４に接続する。

４５−１．．４５−２は、それぞれプラス電源端子、マ
イナス電源端子である。上記第一の導体部４３ａ−１の
他方の端子４６は、機械角で１８０度位相がずれたステ
ータヨーク４２位置に導ト、上記第一の導体部４３ａ　
　１　　と同方向の電流が流れるように同方向に導線を
多数ターン、トロイダル状に巻回して、発生トルクに寄
与する半径方向の第二の導体部４３ｂ−１を形成し、該
第二の導体部４．３１１−１　　の他方の端子４７を半
導体整流装置４４に接続する。

以上のようにして電機子コイル４３−１を形成する。

次に電機子コイル４３−２は、上記第一の導体部４３ｎ
、１　　から周方向に機械角で３０度又はほぼ３０度位
相がずれたステータヨーク４２部に、導線を多数ターン
、トロイダル状に巻回して発生トルクに寄与する半径方
向の第一の導体部４３ａ−２を形成し、該第一の導体部
４３ａ　　２の他方の端子４８を機械角で９０度又はほ
ぼ機械角で９０度位相かずれたステータヨーク４２部に
導き、該第一の導体部４３ａ−２と反対方向の電流が流
れるように該第一の導体ｎ　４３　ａ　　２と反対方向
に、導線を多数ターン、トロイダル状に巻回して発生ト
ルクに寄与する第二の等体部４３ｂ２　　を形成するこ
とで形成している。第一の導体部４３ａ−−２の一方の
端子４９及び第二の導体部４３ｂ−２の他方の端子５０
を半導体整流装置４イに接続している。

次に電機子コイル４３−３は、上記第一の導体部４３ｕ
−１から機械角で６０度又はほぼ６０度、上記第一の導
体部４３ａ−２から機械角で４３ａ−２から機械角で３
０度又はほぼ３０度位相がずれなステータヨーク４２部
に、導線を多数ターン、ｉ・ロイグル状に巻回して発生
トルクに寄与する半径方向の第一の導体部４３ａ　　３
　　を形成し、該第一の導体部４．３　ａ　−３の他方
の端子５１を一ヒ記第一の導体部４３ａ−１から機械角
で１２０度又は所 はぼ１５０度、上記第一の導体部４３ａ　　２　　から
　　　　　　ｆ機械角で１２０度又はほぼ１２０度、上
記第一の導体部４３ａ−３から機械角で９０度位相がず
れたステータヨーク４２部に導き、該第一の導体部ター
ン、トロイダル状に巻回して発生トルクに寄与する第二
の導体部４３ｂ−３を形成することで形成している。該
第一の導体部４３ａ　　３　　の一方の端子５２、該第
二の導体部４３ｂ−３の他方の端子５３は、半導体整流
装置４４に接続している。

５４．５５．５６はそれぞれ電機子コイル４：３−１．
４３−２．４３−３のための位置検知素子として用いた
ホール素子、ホールＩＣ等の磁電変換素子である。この
磁電変換素子５４．・・・、５６は、例えば、第一の導
体部４３ａ　　１．・・・、４３ａ、−３と対向するス
テータヨー２４２部に配設する。しかし、ステータヨー
ク４２の天外くあいたスペース５７面１こ配設しても良
い。　　　　　　　　　−該素子５４．・・・、５６は
、界磁マグネット６−１又は６−２のＮｉ又はＳ＆の磁
極を検出することで、電機子コイル４３−１．・・・、
４３−３それぞれに所定方向の電流を通電することで、
所定方゛向の回転トルクを発生し、回転子（第１３図及
び第１４図における回転軸１８、ロータヨーク２１゜２
２、界磁マグネット６’−１，６−２）をステータ電機
子４１に相対して所定方向に回転させることができる。

上記本発明の第一実施例によると、第１８図及び第１９
図から明らかなように第一の導体部４３ａ−１と第二の
導体部４３ｂ−１の開のステータヨーク４２面に大きな
スペース５７及び第一の導体部４３ａ−３と第二の導体
部４３ｂ−２の間に小さなスペース５８を形成すること
かでトる。

従って、このスペース５７及び５８を有効に活用するこ
とで、このスペース５７及び５８のステータヨーク４２
面に、上記磁電変換素子５４．・・・。

５６又は半導体整流装置４４を構成する電気部品を極め
て容易且つ合理的に配設できる。

このようなことは、第１図乃至第３図で示す３個の電機
子コイル７を用いた場合には、電機子コイル７開には、
上記電気部品を余裕をもって配設することがやっかいで
あったり、また当該電機子コイル７の枠内空胴部に上記
電気部品を配設するのがやっかいであったり、あるいは
電気部品を配設することができないが、上記したように
本発明においては、ステータヨーク４２面（上と下の面
がある）に大きなスペース５７があるので、上記スペー
ス５８とあわせて、これらを合理的に利用することで、
上記電気部品を容易シこ配設することがで外る。しかも
、該電気部品を容易に配設することができることから、
該電気部品を偏平に配設することが容易なため、界磁エ
アーギャップの増長をきたすことがないので、天外な回
転トルクを得ることができる。

また従来の第１４図の電動機の場合には、半径方向の導
体部を等間隔に形成しているため、該導体部間のステー
タヨーク４２面に大きなスペースを形成できないため、
上記従来のものと同様に電気回路部品を容易に配設でき
ないが、本発明第一実施例によると、上記したように大
きなスペース５７．５８を形成できるので、電気回路部
品を容易に配設できる。また第１４図、第１６図に示す
電機子８″’、８″″の場合、該電機子コイル７″′の
半径方向の導体部を幅を広いものに形成することがやっ
かいであるが１１本発明の第一実施例のステータ電機子
４１の場合には、第一の導体部４３ａ−２、第二の導体
部４３ｂ−３を幅の広いもの一形成した場合、第一の導
体部４３ａ−１及び第二（７）Ｗ体ＷＩＳ４３ｂ　　１
　ヲスヘース５７１１１１１：、第一の導体部４３ａ〜
３及び第二の導体部４３１）−２をスペース５８側にず
らせてステータヨーク４２に導線を多数ターン、トロイ
グル状に巻線して幅の広いものに形成することができる
ので、大外な回転トルクを得ることがでべろ軸方向空隙
型ブラシレ入電動機を得ることができる。

尚、」１記場合において、第一の導体部４３ａ−と １１＋　４３ａ　　２＋　４３ａ　　３がら適宜角度間
れたス　　　　　　　　ブテータヨーク４２位置に導線
を導いて第二の導体部４．３ｂ−１，４３ｂ−２，’４
３ｂ−３を形成しているが、実際には、第２０図で示す
ように、ステータヨー２４２をプリント配線板とすれば
、第一の導体部４３ａ−１，４３ａ−２，４３ａ−３の
他端及び第二の導体部４３ｂ−１，４３ｂ−２’、４３
ｂ−３の一端を上記プリント配線板の導電パターン部に
接続すれば足りる。ステータヨー２４２をプリント配線
板とするには、ステータヨーク４２の少なくとも一方の
、面に、絶縁Ｍｊ５９を形成し、この上の面にエツチン
グ等の手段によって形成した銅箔によるプリント配電パ
ターン６０を形成し、このプリント配電パターン６０に
上記電機子コイル４３−１．４３−２．４３−３の第一
の導体部４３ａ−１，４３ｎ−２，４３ａ−３の一方の
端子６１．４９，５２、第二の導体部４３ｂ−’１゜４
、３　ｂ　−２、４３ｂ　−３の他方の端子４７，５０
　　。

５３を接続すると共レニ、半導体整流装置４４を構成す
る電気部品６２の端子をも接続すると、本発明を更に有
用なものにできる。尚、この場合ステータヨーク４２面
に、非磁性体からなるプリント基板を設けた場合には、
このプリント基板の厚みだけ、界磁エアーギャップを増
長するため、この結果、大きな回転トルクを得ることが
できなくなる欠点を有する。従って、第２０図で述べた
ようにすることが望ましい。尚、上記したように、本発
明の第一実施例のものによると、ステータヨーク４２に
は、電気回路を配設するに十分なスペースができるので
、この部分−半径外側方向に延長し、この延長部分を利
用すると、力・／プ体１５−１．１５−２の突起部１５
ａ、　１５ａ’に係合固設する部分４２ａ、４２ｂが十
分に形成でｂるので、ステータ電機子４１を合理的に固
定できる効果がある。

また、従来においては、第２１図の軸方向空隙型ブラシ
レス電動機６３で示すように、ステータヨーク６４に導
線をトロイグル状に巻回して電機子コイル６５を形成し
た場合、ステータヨーク６４の中心透孔部６４ａは中心
部に至るほど径が小さいため、中心透孔部６４ａ近近の
電機子コイル６５の肉厚が厚くなる場合があるため、界
磁マグネット６６とステータヨーク６４開の、界磁工ア
ーギャップ６７が大きくなり、大きな回転トルクが得ら
れなくなる惧れがある場合がある。

このような場合には、第２２図で示すように非磁性体か
らなるステータ板６８を採用すると本発明をより有用に
活用できる。すなわち、上記ステータヨー２６４とほぼ
同様の形状の非磁性体からなるステータ板６８を形成す
る。このステータ板６８の中心透孔部６９を多角形に形
成する。このようにすることで、中心透孔部６つ近辺の
電機子コイル６５の肉厚を薄くできるため、第２１図に
示すように界磁エアーギャップ６７を大きくすることが
ない。この場合には、ステータ板６８の下面に円環状の
ステータヨーク６４を貼着等して固設する。、ｌ、＋７
．、ステータ板６８を用いず、上記ステータヨーク４２
の中心透孔部４３ｃ（第１８図）を多角形に形成しても
良い。しかし、ステータヨーク４２の中心透孔部４２ｃ
を多角形にすると、フ２　　　　　　　　ギングが生ず
るので、上記ステータ板６８を用いるのが望ましい。ス
テータ板６８は、非磁性体であるため、中心透孔部６９
を多角形に形成してもフギングを生ずることがない。ス
テータヨーク６４の下面には絶縁層５９を介してプリン
ト配電パターン６０を形成し、電機子コイル６５のあい
た部分・に電気回路部品６２をプリント配電パターン６
０に半田付けして接続配設すると良い。

あるいは、第２３図に示すように、ステータ板６８に絶
縁層５９に設け、この絶縁層５９にプリント配電パター
ン６０を形成し、電気回路部品６２を半田付けしても良
い。

（本発明の第二実施例） 第２４図及び第２５図を参照して本発明の第二実施例を
説明すると、この第二実施例のものはＮ。

Ｓの磁極を交互に４５度の開角で着磁された８極の界磁
マグネット７０を用いており、５個の電機子コイル７１
−１．・・・、７１−５にてステータ電機子７２を形成
している。この本発明の第二実施例のステータ電機子７
２の場合には、５個の電機−。

子コイル７１−１　　、・・・、７１−５を有するにも
か　　　　　　　、１４□１ かわらず、位置検知素子（磁電変換素子）７３゜７４、
．７５の３個で足りるようにして安価に形成できるよう
にしている点に特徴がある。また８極の界磁マグネット
７０と、従来の第２図に示す電機子コイル７を５個用い
て構成された軸方向空隙型ブラシレス電動機の場合には
、第２４図に示すようにステータヨーク７６の半分の面
積といった大きなスペース７７を形成することがで鰺な
いわしかし、本発明の第二実施例のステータ電機子７２
によると、ステータヨー２７６に大きなスペース７７を
形成できるので、このスペース７７面に磁電変換素子７
３，７４．７５や半導体整流装置４４を構成する電気部
品を合理的且つ容易に配設できるという特徴がある。ま
た５個の電機子コイル７１−１．・・・、７１−５を用
いているが、このうち、電機子コイル７１−２は、発生
トルクに寄与する第一の導体部７１．ａ−２Ｌかなく、
第二の導体部がないものとなっている。すなわち、従来
の第２図で示ｒような扇枠状の電機子コイル７を用いた
場合には、必然的に発生トルクに寄与する半径方向の導
体部７ａ、７ｂを有するものであるため、一方の導体部
７ａ又は７１〕を残すことがでトず、当該電機子コイル
７それ自体を削除しなければならず、天外な回転トルク
を得ることができない他、上記したように部分なスペー
ス面を形成することができないため、電気回路部品を電
機子面に合理的に配設で鰺ない。

本発明第二実施例のステータ電機子を構成する５個の電
機子コイル７１−１　、・・・、’７１−５は、次のよ
うに巻線すると良い。ステータヨーク７６に導線を多数
ターントロイグル状に巻線して電機子コイル７１−１の
発生トルクに寄与する第一の導体部７１ａ−１を形成し
、該第一の導体部７１ａ−１の巻外終り端子７８を該第
一の導体部７１ａ−１から機械角で９０度（電気角で３
６０度）周方向に位相がずれたステータヨーク７６位置
に導き、上記第一の導体部’Ｉｊｍ−’Ｊ　　と同方向
の電流が流れるように、該第一の導体部７１ａ−１と同
方向に、導線を多数ターン、トロイグル状に巻線して発
生トルクに寄与する第二の導体部７１１〕−１を形成す
ることで、電機子コイル７１−１を形成する。電機子コ
イル７１−１の発生トルクに寄与する第二の導体部’７
１ｂ−１の巻き終り端子７９は、上記第一の導体部７１
ａ　−１から機械角で１８０度（電気角で７２０度）、
上記第二の導体部７１．１１−１から機械角で９０度　
（電気角で３６０度）周方向に位相がずれたステータヨ
ーク７６位置に導き、上記導体部７１ａ−１，７１ｂ−
１と同方向の電流が流れるように該導体部７１．ａ−１
，７１ｂ−１と同方向に、導線を多数ターン、トロイダ
ル状に巻回形成することで発生トルクに寄与する第一の
導体部７１ａ−２を形成することで電機子コイル７１−
２をステータヨーク７６に巻装形成している。以上第一
の導体部７１ａ　−１の巻き始め端子８０、第一の導体
部７１ａ−２の巻き終り端子８１は、それぞれ半導体整
流装置４４に接続している。磁電変換素子７３は、電機
子コイル７１−１．７１−２の位置検知素子である。上
記第一の導体部７１ａ−１から機械角で’　　　　　　
　　　２２．５度（電気角で９０度）周方向に位相がず
れたステータヨーク７Ｇ位置に、上記導体部７１ａ−１
と同方向に導線を多数ターン、トロイダル状に巻回して
発生トルクに寄与する半径方向の第一の導体部７１ａ−
３を形成し、該第一の導体部７１ａ−３の巻き終り端子
８２を該第一・の導体部７１ａ−３から機械角で４５度
（電気角で１８０度）、上記第一の導体部７１ａ　−１
から機械角で６７．５度（電気角で２７０度）位相がず
れたステータヨーク７６位置に、」二記第一の導体部７
１ａ−３と反対方向に電流が流れるように、該第一の導
体部７１ａ−３と反対方向に、導線を多数ターン、トロ
イダル状に巻回して発生トルクに寄与する半径方向の第
二の導体部７１１＋−３をステータヨーク７６に巻装す
ることで、電機子コイル７１−３を形成している。該第
二の導体部７１１１−３の巻き終り端子８３を該導体部
７１．１１−３から機械角で４５度（電気角で１８０度
）、−上記第一の導体部７１ａ　　１　　から機械角で
１１２．５度（電気角で４５０度）周方向に位相がずれ
たステータヨーク７６位置に導き、上記ステータヨーク
７６位置　　　　　　　くに上記第一の導体部７１ａ−
３と同方向に、上記第二の導体部７１ｂ−３と反対方向
に、導線を多数ターン、トロイダル状に巻回して第一の
導体部７１ａ−４をステータヨーク７６に巻装し、該第
一の導体部７１ａ−４の巻き終り端子８４を機械角で４
５度（電気角で１８０度）、上記第一の導体部７１ａ−
１から機械角で１５７．５度（電気角で６３　ｆ）度）
周方向に位相がずれたステータヨーク７６位置に、上記
第一の導体部７１ａ　−４と反対方向に、導線を多数タ
ーン、トロイダル状に巻回して発生トルクに寄与する半
径方向の第二の導体部７１１３−４　　をステータヨー
ク７６に巻装することで、電機子コイル７１−４をステ
ータヨーク７６に巻装している。上記電機子コイル７１
−３の第一の導体部７１ａ−３の巻慇始め端子８５及び
電機子コイル７ｊ−４の第二の導体部７１ｔ＋−４の巻
き終り端子８６を半導体整流装置４４に接続している。

磁電変換素子７４は、電機子コイル７１−３．７１−４
のための位置検知素子として用いている。上記第一の導
体部７１ａ　　１から機械角で４５度（電気角で１８０
度）、上記第一の導体部７１ａ−３から機械角で２２．
５度（電気角で９０度）周方向に位相がずれたステータ
ヨーク７６位置に、上記第一の導体部７１ａ−１と同方
向に導線を多数ターン、トロイダル状に巻回して発生ト
ルクに寄与する第一の導体部７１ａ　　５を巻回形成し
、該導体部７１ａ　　５の巻と終り端子８７を、上記第
一の導体部７１ａ　　５　　から機械角で９０度（電気
角３６０度）、上記第一の導体部７１、ａ−１を機械角
で１３５度（電気角で５４０度）位相がずれたステータ
ヨーク７６位置に、上記第一・の導体部７１ａ−５と同
方向に電流が流れるように、上記第一の導体部７１ａ−
５と同方向に導線を、多数ターン、１０イダル状に巻回
することで、電機子コイル７１−５をステータヨーク７
６に巻装している。電機子コイル７１−５の巻き始め端
子８８、巻き終り端子８つを半導体整流装置４４に接続
ｊ７ている。磁電変換素子７５は、電機子コイル７１−
５の位置検知素子である。上記磁電変換素子７３，７４
．７５は、上記第一の導体部７１ａ−１，７１ａ−３，
７１ａ−５と対向するステータヨーク７６位置に配設し
ても良いが、同相となるスペース７１面位置に配設する
方が、量産において望ましい。

（本発明の第三実施例） 第２６図及び第２７図は、本発明の第三実施例を示す。

これは８極の界磁マグネット７０及び６個の電機子コイ
ル９０−１．・・・、９０−６からなるステータ電機子
９１によって軸方向空隙型ブラシレス電動機を形成する
。磁電変換素子９２は、電機子コイル９０−１及び９０
−２のための位置検知素子で、磁電変換索子９３は、電
機子コイル９０−３．９０−４及び９０−５のための゛
位置検知素子で、磁電変換素子９４は、電機子コイル９
０−６のための位置検知素子である。

第２６図に示す円環状のステータヨー２９５に、導線を
多数ターン、トロイダル状に巻回して発生トルクに寄与
する導体部９０ａ−１を形成し、該導体部９０．ａ　　
１の巻き終り端子９７を機械角で４　　　　　　９０度
（電気角で３６０度）周方向に位相をずらせたステータ
ヨーク９５位道に導き、」−記導体部９１）ａｌと同方
向の電流が流れるように、上記導体部９０ａ　　１と同
方向に導線を、多数ターン、トロイダル状に巻回して発
生トルクに寄与する第二の導体部９０ｂ−２を形成する
ことで、電機子コイル９０−１を形成している。上記第
一の導体部９０ｎ−１の巻き始め端子９８を半導体整流
装置４４に接続してい・る。上記第二の導体部９０ｂ＝
１　の巻き終り端子９９は、該導体部９０ｂ−１から時
計方向に機械角で９０度（電気角で３６０度）位相がず
れたステータヨーク９５位置に導き、上記導体部９０ｂ
−１と同方向に電流が流れるように同方向に導線を多数
ターン、トロイダル状に巻回して、発生トルクに寄与す
る第二の導体部９０ｂ−２を形成し、該第二の導体部９
０ｂ−２の巻き終り端子１００を、反時計方向に機械角
で４５度（電気角で１８０度）周方向に位相がずれたス
テータヨーク９５位置に導き、上記第二の導体部９０ｂ
２　　と反対方向の電流を流すことができるように、該
導体部９０１３−２　　と反対方向に導線　　　　　　
　　）を多数ターン、トロイダル状に巻回して発生トル
クに寄与する半径方向の第一の導体部９（１ａ２を形成
することで、電機子コイル９０−２をステータヨーク９
５に巻線形成している。上記第一の導体部９０！ｌ−２
の巻き終り端子１０１は、半導体整流装置４４に接続し
ている。上記第一の導体部９０ａ　　１　　から時計方
向にｍ械角で２２．５度（電気角で９０度）位相がずれ
たステータヨーク９５位置に導線を、第一の導体部９０
ａ−１と同方向に多数ターン、トロイダル状に巻回して
、発生トルクに寄与する半径方向の第一の導体部９０ａ
　−３を形成し、該第一の導体部９０ａ−３の巻き終り
端子１０２を該導体部９０ａ　−，３から時計方向に機
械角で４５度（電気角１８０度）位相がずれたステータ
ヨーク９５位置に導き、上記導体部９０ａ−３と反対方
向の電流を流すことができるように当該導体部９０ａ−
３と反対方向に導線を多数ターン、トロイダル状に巻回
することによって、ステータヨーク９５に電機子コイル
９０−３を巻線形成している。第一の導体部９０ａ　　
３　　の巻す始め端子１０３は、半導体整流装置４４に
接続している。第二の導体部９０ｂ−３の巻き終り端子
１０４は、該導体部９０１１３から時計方向に機械角で
４５度（電気角で１８０度）位相がずれたステータヨー
ク９５位置に導き、該導体部９０１）−３と反対方向に
導線を多数ターン、トロイダル状に巻回して発生トルク
に寄与する半径方向の第一の導体部９０ａ＝４を巻回し
、該導体部９０ａ−４の端子１０６を該導体部９０ａ　
−４から時計方向に機械角で９０度（電気角で３６０度
）位相がずれたステータヨーク９５位置に導鰺、上記導
体部９０ａ−４と同方向の電流が流れるように、該導体
部９０ａ−４と同方向に、導線を多数ターン、トロイダ
ル状に巻回して発生トルクに寄与する半径方向の第二の
導体部９０ｂ−４を形成することで、ステータヨーク９
５に電機子コイル９０−４を巻回形成する。第二の導体
部９０ｂ−４の巻き終り端子１０７は、時計方向に機械
角で９０度（電気角で３６０度）周方向に位相がずれた
ステータヨーク９５位置に導き、上記導体部９０ｂ−４
と反対方向に、導線を多数ターン、トロイダル状に巻回
して発生トルクに寄与する半径方向の第二の導体部９０
ｂ−５を形成し、該第二の導体部９０ｂ−５の巻き終り
端子１０８を、反時計方向に機械角で４５度（電気角で
１８０度）位相がずれたステータヨー２９５位置に導き
、上記第二の導体部９０ｂ−５と反対方向に、導線を多
数ターン、トロイダル状に巻回して発生トルクに寄与す
る半径方向の第一の導体部９０ａ−５を形成することで
、電機子コイル９０−５をステータヨーク９５に巻線形
成している。第一の導体部９０ａ−５の巻き終り端子１
０っは半導体整流装置４４に接続している。

上記第二の導体部９ｔ）ｂ　−４から時計方向に機械角
で２２．５度（電気角で９０度）位相がずれたステータ
ヨーク９５位置に導線を多数ターン、トロイダル状に巻
回して、発生トルクに寄与する第一の導体部９０ａ−６
を形成し、該導体部９０ａ、　　　　　　　　−６の巻
と終り端子１１０を、該導体部！３０ａ−６から機械角
で９０度（電気角で３６０度）位相がずれたステータヨ
ーク９５位置に導き、上記導体部！〕ｆ−１ａ６　　と
同方向に導線を多数ターン巻回して発生トルクに寄与す
る第二の導体部を形成することで、電機子コイル９０−
６を巻線形成している。上記導体＄９０ａ−６の巻す始
め端子１１１及び導体部９０ｂ−６の巻き終り端子１１
２は、半導体整流装置４４に接続している。

このようにして本発明第三実施例のステータ電機子９１
を形成した場合には、ステータヨーク９５面に、スペー
ス１１３．・・・、１１６を形成できるので、例えは、
導体部９０１１−１，９０ａ　　３゜９０ａ−６と対向
すべｂ位置に配設される磁電変換素子９２．９３．９４
を同相となるスペース１、’１３，１１４．１１５に容
易に配設することがでトる。

（本発明の第四実施例） 第２８図及び第２９図は、本発明の第四実施例を示すも
ので、ステータヨーク１１８全面に等しく発生トルクに
寄与する導体部をトロイダル状に　　　　　　　−を 巻装してステータ電機子・１１９を形成したものである
。尚、この第四実施例では、ステータヨーク１１８面に
電気回路部品を配設することを考慮せず、単に天外な回
転トルクが得られ、しかも滑らかなトルクリップルの効
率良好な軸方向空隙型ブラシレス電動機を得るためにな
されたものである。

尚、界磁マグネット７０は、第２９図に示すように、８
極のものを用いることとする。、ステータヨーク１０３
に機械角で２２．５　度の等間隔に時計方向に順次導線
を多数ターン、トロイダル状に巻線した発生トルクに寄
与する１６個の導体部１１　’１１１−１　．１１７ａ
−５，１１７ｂ−１，１１７ａ−７，１１’７ａ−２，
１１７ｂ−５，１１７ｂ−２。

１１７１］−７，１１７ａ−３，１１７ａ−６，１１７
ｂ−３，１１７ａ−８，Ｉ’ｌ　７ａ−４，１１７ｂ　
　６　　。

１１７、ｂ＝４．．１１７ｂ−８を巻回形成している。

電機子コイル１１７−１．・・・、１１７−８は、それ
ぞれ導体部１１７ａｌと１１’７ｂ＝１．１１７ａ−２
と１１７ｂ−２，１１７ａ−３と１１７ｂ−３，１１，
７ａ−４と１１７ｂ−４，１１７ａ−５と１１７ｂ−５
，１１７ａ−６と１４７ｂ−６，１１７ａ−７と１１７
１３−７．１１７ｇ−８と１１７ｂ−８とで形成してい
る。上記導体部１１７ａ−１，１コ　７ａ＝−２、１コ
　７　　ａ　−３。

１　１　７ａ　　　４　．１　１　７ａ−，５，１１７
１）−５゜１１７ａ　　６　．１１７ｂ＝６　．１１７
ａ　　７゜１１７ｂ−７，１１，７ａ−８，１１−７１
）−８は、それぞれ導線を同方向に巻回して形成してい
る。

導体部１１７ｂ−１，１１７ｂ−２，１１７ｂ−３゜１
１７ｂ−４は、上記導体部１１７　ａ　−１、＋＋。

１１７ａ−８，１１７１１−５、＋＋、　１．１７ｂ−
８と反対方向に巻線形成されている。上記導体部１１７
ａｌと１１７ｂ　　１　．１１７ｕ−２と１１７ｂ　　
２．１１．７ａ−３と１１７ｂ−３及びＩＦ７ａ−４と
１１７ｂ−４は、恍械角で４５度（電気角で１８０度）
周方向１こ位相をずらせて配設している。導体部１１７
ａ−５と１１７ｂ−５゜１１７ａ−６と１１７ｂ−６，
１１７ａ−７と１１７ｂ−７，１１７ａ−８と１１．７
１１−８とは、機械角で９０度（電気角で３６０度）周
方向に位相をずらせて形成している。上記導体部１１７
ａ−１，１１７ａ−５，１１７’ａ　　７の巻き始め端
子１２０　．１２１　．１２２及び導体部１１７ｂ−６
゜１１７ｂ−４，１，１７，ｂ−８の巻き終り端子１２
３゜１２４，１２５はそれぞれ半導体整流装置４４に接
続している。発生トルクに寄与する第一の導体部１１７
ａ−１，・・・、１１７ａ　−８の巻き終り端子１２６
　、・・・、１３１を、それぞれ発生トルクニ寄与する
第二の導体部１１７ｂ−１，・・・、１１７ｂ　−８の
巻き始め端子１３２．・・・、１３９に接続して（する
。第二の導体部１１７１）−１の巻き終り端子１４０を
、第一の導体部１１７ａ　　　２の巻き始め端子１４１
に、第二の導体部１１７１＋−２の巻き終り端子１４２
を第一の導体部１１７ａ＝３の巻き始め端子１４３に、
第二の導体部１１７ｂ−３の巻き終り端子１４４を第一
の導体部１１７ａ−４の巻ト始め端子１４５に、第二の
導体部１１７１＋−５の巻き終９′４Ｉ子１４６を第一
の導体部１１７ａ６の巻き始め端子１４７に、第二の４
　　　　　　　導体部１１１ｂ−７の巻外終り端子１４
８を第一の導体部１１７ａ−８の巻き始め端子１４９に
接続している。磁電変換素子１５０は、１１７−１、・
・・、１．１７−４のための位置検知素子である。

磁電変換素子１５１は、１１７＝５及び１１７−６のた
めの縁面検知素子である。磁電変換素子１５２は、電機
子コイル１１７−７及び１１７−８のための位置検知素
子である。

上記本発明の第四実施例は、上記から明らかなように、
８極の界磁マグネット７０と８個の電機子コイル１１７
−１、・・・、１１７−８からなるものであるが、電機
子コイルが２重の厚みに重ならず、界磁エアーギッップ
を増長させることがない。

しかし、従来の枠型コイル１５３．・・・、１６０を８
個用いた場合（尚、界磁マグネットは８極とする）は、
発生トルクに寄与する半径方向の導体部が等間隔に配設
して、ステータ電機子１６１を形成した場合には、第３
０図から明らかなように、電機子コイルが２重の厚みに
重なり、電機子コイル１個分の厚みだけ、界磁エアーギ
ッンプが大きくなるので、大きな回転トルクが得られな
くなる。こ　　　　　　　　シの意味でも本発明第四実
施例は非常に有用である。

（他の実施例） 上記実施例においては、軸方向空隙型ブラシレス電動機
について説明したが、界磁マグネ・７トが固定子となっ
ており、この界磁マグネットに面対向して電機子が回転
する軸方向空隙型整流子にも、本発明が適応されること
は言うまでもない。

また、上記実施例では、界磁マグネットが電機子の上゛
下側面に配置した例を示したが、これに限るものでなく
、界磁マグネットが片面にのみあるもの、あるいは、界
磁マグネット又は電機子が多段に渡って配設されている
ものでも良い。

また上記実施例においては、−個の電機子コイルを形成
する電機子コイルは、半径方向の発生トルクに寄与する
２つの導体部の開角を界磁マグネットの一磁極の１部及
び２倍の開角幅のものを示したが、ｎ（ｎ＝３以上）倍
の開角幅のものとしても良く、更にまた、これら適宜開
角幅のものを合理的に組み合わせても良い。

更にまた、上記実施例においては、４極又は８極の界磁
マグネットを用いた例を示したが、これらに限るもので
なく２ｐ（ｐは３又は５以上の正の整数）極のものであ
っても良い。

（本発明の効果） 本発明は、上記構成から明らかなように、発生トルクに
寄与するトロイグル状に巻回形成された第一の導体部と
第二の導体部の開角が、奇数倍のものと偶数倍のものと
を合理的に組み合わせて、電機子を構成してなるため、
（１）電機子コイル群を多く配設でかて、滑らかなトル
クリップルで、大きな回転トルクの高性能な軸方向空隙
型電動機が得られる、（２）電機子ツーイル群を重畳型
配設して多数個具備していても、電機子コイルが２重の
厚み１こ重ならないので、界磁エアーギャップを増長す
ることがないので、大きな回転トルクが得られる高性能
の軸方向空隙型電動機が得られる、（３）高性能の割に
無駄な導体部の極めて少なく安価な軸方向空隙型電動機
が得られ、る、（４）反）・ルクの入りにくい電機子コ
イルを形成することで効率長幼な軸方向空隙型電動機を
得ることがでトる、（５）電機子コイル群を有するステ
ータヨーク面に十分なスペースを容易に形成で謬るので
、当該スペースに位置検知素子や通電制御回路を配設で
き、通電制御回路を内蔵しても厚みが薄く小型の軸方向
空隙型電動機が得られる、（６）発生トルクに寄与する
導体部を、導線を多数ターン巻いて幅の広いものに形成
しても、他の発生トルクに“寄与する導体部と二重の厚
みに重ならないので、上記（２）の効果を増長できる、
（７）多極の界磁マグネットを用いても、上記（１）乃
至（６）の有用な効果が行〜られる、といった従来に見
ら八ない効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の軸方向空隙型ブラシレス電動機の縦断面
図、第２図は第１図の電機子の平面図、第３図は第１図
の界磁マグネットの下面図、第４図は第２図の電機子と
第３図の界磁マグネットとの展開図、第５図は２極の界
磁マグネットの下面し１、第６図は第５図の界磁マグネ
ットを有する軸方向空隙型ブランレス電動機に使用する
従来の電機子コイルの平面図１．第７図は第６図の電＋
幾子コイル群からなる従来の電機子の平面図、第８図は
２　（１ｆｆｉの界磁マグネットの下面図、第９図は第
８図の界磁マグネットを用いた場合の従来の電機子の平
面図、第１０図は第３図の界磁マグネットを用いた場合
の６個の電機子コイルからなる従来の電機子の平面図、
第１１図は従来の電機子コイル　　　　　′を重ね合わ
せる方法の説明図、第１２図は第３図に示す４極の界磁
マグネットと第１０図に示す６個の電機子コイル群から
なる電ｍ’ｒ−との展開図、第１３図はトロイダル巻し
た電機子コイルを有する界磁マグネット両面配置形の従
来の軸方向空隙型ブラシレス電動機の縦断面図、第１４
図は第１３図の分解斜視図、第１５図は従来のトロイダ
ル巻した電機子コイルの斜視図、第１６図は第１５図の
電機子コイルからなる電機子の斜視図、第１７図は第１
６図の電機子の巻線方法の説明図、第１８図は本発明の
第一実施例のステータ電機子の平面図、第１９図は第１
８図における４極の界磁マグネットと３個の電機子コイ
ルからなるステータ電機子とのに開図、第２０図は第１
８図のものに使用する他のステータヨークの説明用部分
縦　　　　　　　プ断面図、第２１図は従来のトロイダ
ル巻した電機子を有する界磁マグネット片面配置形−の
軸方向空隙型ブラシレス電動機の縦断面図、第２２図は
従来の欠点を解消するための一例としての電機子を巻装
するためのステータ板を有するものの縦断面図、第２３
図は他のステータ板の説明図、第２４図は本発明第二実
施例の電機子の平面図、第２５図は８極の界磁マグネッ
トと第２４図の電機子との展開図、第２６図は本発明第
二実施例の６個の電機子コイルからなる電機子の平面図
、第２７図は第２６図の電機子と８ｖｉの界磁マグネッ
トとの展ｒｊ！（図、＠２８図は本発明第四実施例の８
個の電機子コイルからなる電機子の平面図、第２９図は
第２８図の電機子と８極の界磁マグネットとの展開図、
第３０図は従来の８極の界磁マグネットを用いる場合の
８個の電機子コイルからなる電機子の平面図である。 ６．６′、６”　＋６　１．６　２ｙ６６ｆ７０・・・
界磁マグネッ１、 ’７．７’　、？”　、７　′、４３，６５，７１．９
０，１１７゜１５３、・・・、１６０・・・電機Ｔ−コ
イル、８．８’　　、８．．８″　、８　　′、８′〜
、４１．７２，９１゜１１９．１６１・・・電機子、 ７ａ、７ｂ、７ａ”　、７ｂ’　、７ａ″、７ｂ”　−
発生トルクに寄与する導体部、 ７　′ａ、７　′ａ　−１、−，７”′ａ　−６，４、
’３ａ　−１、・＋＋。 ４３ａ−１，７１ｉｌ・・・ｌ’７ｉ　　５＋９０ａ−
１，、＋＋９０ａ−６．１１７ａ−１，−，１１７ａ−
８山発生トルクに寄与する第一の導体部、 ７　’ｂ、　７　′ｂ−１、・・・、７　”′１１−６
，４３１）−１，・・・。 ４３ｂ−３，７１，ｂ−１，・・・、７１　ｂ　−５，
９０，ｂ　−１。 ・・・、９０１＋　　６　＋　１１７　ｂ　　１　＋・
・・、１　］　］７ｂ−８・・発生トルクに寄与する第
二の導体部、 ９．９−１．・・・、９−３．７３，７４，７５．９２
，９３゜９４．１５０，１．５１，１５２・・・磁電変
換素子（位置検知素子）、１０．’４４・・・半導体整
流装置、１”９，４２，６４．、・・・ステータヨーク
、６８・・・ステータ板、５９・・・絶＃＆層、６（）
・・・プリント配電パターン、６２・・・電気回路部品
。 第５図 第　７　図 ８′ 第　６図 ｖＪ９図 ′ｔＪＩＯ図 茹Ｉ３　　図 第１８図 第７９図 第２０図　　　　　　　第２１図 ＊２＋図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する２Ｐ（Ｐは２以上の正
   の整数）極の界磁マグネットと、円環状ヨークにトロイ
   ダル状に導線を多数ターン巻回等することによって発生
   トルクに寄与する第一の導体部を形成し、該第一の導体
   部から界磁マグネットの磁極幅の偶数倍またはほぼ偶数
   倍に等しい開角幅だけ周方向に位相がずれた位置に上記
   第一の導体部と同方向に導線をトロイダル状に多数ター
   ン巻回する等によって発生トルクに寄与する第二の導体
   部を形成した電機子コイルと、上記円環状ヨークにトロ
   イダル状に導線を多数ターン巻回等することによって発
   生トルクに寄与する第一の導体部を形成し、該第一の導
   体部から界磁マグネットの磁極幅の奇数倍またはほぼ奇
   数倍に等しい開角幅だけ周方向に位相がずれた位置に上
   記第一の導体部と反対方向に導線をトロイダル状に多数
   ターン巻回する等によって発生トルクに寄与する第二の
   導体部を形成した電機子コイルとを発生トルクに寄与す
   る導体部が２重の厚みに重ならないように上記円環状ヨ
   ークに配設して形成した電機子とを有し、上記界磁マグ
   ネット又は電機子のいずれか一方を相対的回転をなす回
   転子とし、他方を固定子としたことを特徴とする軸方向
   空隙型電動機。 ２、上記複数の電機子コイルは互いに他の電機子コイル
   と重ならないように配設されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の軸方向空隙型電動機。 ３、上記１個の電機子コイルを形成する第一の導体部と
   第二の導体部間に該第一の導体部又は第二の導体部と二
   重に重ならないように他の電機子コイルの第一若しくは
   第二の導体部が介設するように配設することで、電機子
   コイルが二重の厚みに重ならないようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の軸方向空
   隙型電動機。 ４、上記電機子は、いずれかの電機子コイルが第一の導
   体部又は第二の導体部のいずれか一方の導体部のないも
   のを具備していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項いずれかに記載の軸方向空隙型電動機。