JPS62104465A - ブラシレス偏平モ−タ - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明はブラシレス偏平モータ、詳細にはホール素子
、ホールＩＣ等による制御スイチング回路により駆動可
能なブラシレス偏平モータに関する。

険）従来の技術 ブラシレス偏平モータ、とりわけローコスト型ブランレ
ス偏平モータとしては、通常２相駆動方式のものが用い
られている。この種のブランレス偏ｉ１７モータで（Ｊ
１隣合うロータマグネットの間隔と駆動コイルのトルク
発生寄与部分のロータマグネット回転方向間隔とは、は
ぼ同一で構成されている。

（ハ）発明が解決すべき問題点 従来の２相駆動力式のブラシレス偏平モータでは、隣合
うロータマグネットの間隔と、駆動コイルのトルク発生
寄与部分の回転方向間隔とが、はぼ同一の構成であるた
め、ロータマグネッＩ・の回転ｆＱ中、駆動コイルのロ
ータマグネット回転方向幅中心と、ロータマグネットの
磁極中心とが一致するロータマグネットと駆動コイルと
の相互位置においては、駆動コイルに電流を供給し、電
流磁界を発生させても、駆動コイルのＴＵ電流磁界ロー
タマグネットの磁界との相７Ｔ、作用により発生ずる力
は、ロータマグネットの回転面に垂直方向に働き、ロー
タにトルクは発生しない。従ってこのような位置でモー
タが停止１ユした場合、停止後再び起動するには、駆動
コイルに電流を供給するだけでは行えず、前述の駆動コ
イルとロータマグネットの位置関係の解除が必要であり
、従来各種の方法が取られていたが、位置決め機構が複
雑となったり、位置決定が充分行えなかったりする問題
点を有した。

また、一般に通常の回転では常にどちらか一方の駆動コ
イルにのみ電流が供給されており、ロータマグネットの
磁極中心と、駆動コイルのロータマグネット回転方向幅
中心とが一致するごく近傍でもう一方の駆動コイルに電
流供給を切替える。そのため、ロータマグネットの磁極
中心と、駆動コイルのロータマグネット回転方向幅中心
とが一致する相互位置で、故意にもしくは何等かの外的
要因によりモータの回転が停止した場合、現在電流供給
している駆動コイルにおいては、駆動コイルの電流磁界
とロータマグネットの磁界により、ロータマグネットと
駆動コイルとがロータマグネットの回転面垂直方向に吸
引しあい、トルクは発生しない。同時に、現在電流供給
していない駆動コイルにおいては、ロータマグネットの
磁極の中心と補助ヨークのロータマグネット回転方向幅
の中心とが一致しており、ロータマグネッ）・の磁力に
より駆動コイルの下方に設けた補助ヨークがロータマグ
ネットの回転面垂直方向に吸引され、トルクは発生しな
い。従って、ロータマグネットと駆動コイルの相互位ｆ
、７７、関係を解除しない限り、再起動できないという
問題点を（ｆした。

に）問題点を解決するための手段 以上のような問題点を解決するため、駆動コイルのロー
タマグネット側とは反するトルク発生寄与部分に、軟磁
性部材、ｊ；りなる補助ヨークを設Ｃ」るとともに、該
補助ヨークに、駆動コイル内側面に突出してなる突起部
を設けることを特徴とずろブラシレス偏平モータを提供
する。

（ホ）作　用 ブラシレス偏平モータが、回転状態から停止するため駆
動コイルへの電流供給を止めると、駆動コイルは電流磁
界を失う。即ち、ロ−タマグネットと駆動コイルとの間
の磁力による相互作用は消失し、駆動コイルのロータマ
グネット側とは反するトルク発生寄与部分に設けた補助
ヨークの突起部が、突起部に最も近いロータマグネット
の磁極を吸引する。

この吸引力により、ロータの慣性による回転力がロータ
マグネットの磁極の吸引力より小さくなったときロータ
マグネットの磁極の中心と突起部とがほぼ一致するので
、駆動コイルのロータマグネット回転方向幅中心と、ロ
ータマグネットの磁極中心とは一致することのない相互
位置関係で停止する。即ち常に起動可能な位置に停止す
る。

また、ロータマグネットの磁極中心と、駆動コイルのロ
ータマグネット回転方向幅中心とが一致する相互位置で
、故意にもしくは何等かの外的要因によりモータの回転
が停止した場合においては、現在電流供給していない駆
動コイルにおいては、その下方に設けた補助ヨークの突
起部が、最も近いロータマグネッ＝４− トの磁極に吸引され、もう一方の駆動コイルには現在電
流供給されているため電流磁界が発生しており、駆動コ
イルとその内側面に設ける補助ヨークの突起部とにより
形ずくられる電流磁界とロータマグネットの磁界の相互
作用により停止する前の回転方向へのトルクが発生する
。補助ヨークの突起部がその最も近いロータマグネット
を吸引する方向が停止する前の回転方向と同一のときは
現在電流供給している駆動コイル側と、現在電流供給し
ていない駆動コイル側とでのトルクの方向が、ともに停
止前の回転方向に作用する。また、補助ヨークの突起部
がその最も近いロータマグネットを吸引する方向が、停
止前の回転方向とは逆の場合、現在電流供給している駆
動コイルに発生ずるトルクの方が、現在電流供給してい
ない駆動コイルの下方に設けた補助ヨークの突起部に作
用ｌ°る吸引力より大きいため、ロータシャ７１・に作
用するトルクは停止前の回転方向に作用′・１〜ろ。従
って、モータを停止Ｉ−させている原因を取り除くこと
により、モータは再び起動する。

（へ）実施例 以下、この発明を実施例により説明する。

第１図は２相駆動力式ブラソレス偏平モータを表し、第
２図は同縦断面を表し、第３図は同横断面を表す。第４
図、第５図は第３図のＡ　−Ａ線断面によるモータ回転
説明図である。

（１）は２相駆動力式ブランレス偏平モータである。２
相駆動力式ブラシレス偏平モータ（１）は第１図に示す
ように、駆動時に静止しているステータフレーム（２）
と、駆動時に回転するロータフレーム（３）とからなる
。

（４）はロータシャフトである。ロータシャフト（４）
は、ロータフレーム（３）の中央部にステータフレーム
（２）方向に突出するように設ける。

（５）はロータマグネットである。ロータマグネット（
５）は、ロータシャフト（４）を中心とする円周」二に
、さらに、隣合うロータマグネット（５）との間隔が一
定となるようロータフレーム（３）に固定する。

（６）は、オイルレスメタルである。オイルレスメタル
（６）は、ロータシャトフト（４）を軸支するよう、ス
テータフレーム（２）中央部に固着する。

（７）はプリント基板である。プリント基板（７）は、
ロータマグネット（５）と対向するようステータフレー
ム（２）に固定し、駆動コイル（８）を、ステータフレ
ーノー、（２）の−直径」二にロータマグネット（５）
と対峙するように固定する。更に、プリント基板（７）
の駆動コイル（８）内側面に位置する部分に貫通孔（９
）を穿設する。（１０）は補助ヨークである。補助ヨー
ク（１０）は、軟磁性部材よりなり第２図、第３図に示
すように、駆動コイル（８）のトルク発生寄与部分下方
にプリント基板（７）を介して取り伺１ノ、ロータマグ
ネット（５）とで磁気回路を＋１４成し、空隙に於ける
磁束密度を高め、モータトルクの高出力化を計る。また
、鉄損の影響をできる限り少なくする目的で、補助ヨー
ク（１０）のロータマグネット（５）回転領域直径方向
部分は駆動コイル（８）幅と同等とし、ロータマグネッ
ト（５）の磁界が作用しない部分で連結し一体のものと
している。

更に、補助ヨーク（１０）をプリント基板（７）に取り
付けた際、プリント基板（７）の貫通孔（９）に挿貫可
能な突起部（１１）を、駆動コイル（８）のロータマグ
ネット（５）回転方向内側面に沿ってロータマグネット
（５）側に突設する。

このように、突起部（１１）を設けることにより回転状
態の２相駆動力式ブラシレス偏平モータ（１）を停止し
た後、駆動コイル（８）に電流を供給することにより以
下のように再び駆動することができる。駆動コイル（８
）の電流供給を停止することでブラシレス偏平モータ（
１）を停止状態にしたとき、駆動コイル（８）は電流磁
界を消失し、ロータマグネット（５）の磁界との相互作
用によるトルクは０となる。更に、補助ヨーク（１０）
が軟磁性部材よりなるので、ロータマグネット（５）の
磁力により補助ヨーク（１０）は吸引され、ロータマグ
ネット（５）の磁力による吸引が最大となるところ、即
ちロータマグ−８＝ ネット（５）の磁極中心と補助ヨーク（１０）の突起部
（１１）がロータマグネット（５）回転面に垂直方向に
ほぼ一致した位置で停止する。従って、停止状態から駆
動コイル（８）に電流を供給し、駆動コイル（８）に電
流磁界が発生した際、ロータマグネッｌ−（５）の磁極
中心と、駆動コイル（８）のトルク発生寄与部分のロー
タマグネット（５）回転方向幅中心が一致していないの
で、ロータマグネット（５）の磁界と、駆動コイル（８
）の電流磁界の相互作用に」；す、ロータマグネット（
５）にトルクが発生し起動可能となる。更に、駆動コイ
ル（８）に電流供給しているときに、故意にもしくは何
等かの外的要因により、補助ヨーク（１０）の突起部（
１１）とロータマグネット（５）とがロータマグネット
（５）回転面垂直方向にほぼ一致した相互位置でモータ
の回転が停止したとき、その停止させている原因を取り
除くことにより、ロータマグネット（５）の磁界と駆動
コイル（８）の電流磁界との相互位置により、モータは
停止前の回転方向に回転し始める。

また、ロータマグネット（５）の磁極中心と、駆動コイ
ル（８）のロータマグネット（５）回転方向幅中心とが
一致した相互位置で、故意にもしくは何等かの外敵要因
により回転が停止した場合、現在電流供給している駆動
コイル（８）に発生する電流磁界の磁極中心は、駆動コ
イル（８）のロータマグネット（５）回転方向幅中心の
両側に対称にはならず、補助ヨーク（１，０）の突起部
（１１）を駆動コイル（８）のロータマグネット（５）
回転方向内側面に設けた分だけ駆動コイル（８）のロー
タマグネット（５）回転方向幅中心より突起部（１１）
側に偏る。この電流磁界の偏りにより、ロータマグネッ
ト（５）の磁界と駆動コイル（８）の電流磁界との相互
作用はロータマグネット（５）回転面垂直方向に作用せ
ず、トルクを生み出す。

この実施例では、補助ヨーク（１０）の突起部（１１）
を駆動コイル（８）のロータマグネット（５）の回転方
向の内側面に設けたが、仮に第５図に示すようにロータ
マグネット（５）の回転方向とは逆の内側面に設けてみ
る。この場合には、駆動コイル（８）への電流供給を停
止し自然停止させると、補助ヨーク（１０）の突起部（
１１）はロータマグネット（５）の磁極中心とロータマ
グネ、。

ト（５）回転面に垂直方向にほぼ−・致した位置で停止
する。そこで、再びモータを回転させるべく、駆動コイ
ル（８）に電流供給すると第５図に示すように、電流供
給した駆動コイル（８）のロータマグネット（５）回転
方向幅中心がロータマグネット（５）の磁極中心よりロ
ータマグネット（５）停止前回転方向側に位置するため
、ロータマグネット（５）の磁界と駆動コイル（８）の
電流磁界の吸引力が停止前回転方向に作用し、停止前方
向に回転するが、吸引力によるトルクが充分でないため
、ロータマグネッｌ−（５）の磁極中心と駆動コイル（
８）のロータマグネッｌ−（５）回転方向幅中心とが一
致１．ノコ状態で吸引力が最大となり、一方、現在電流
供給していない駆動コイル（８）内側面に設＋Ｊた補助
ヨーク（ｌＯ）の突起部（１１）とロータマグネッｌ−
（５）との吸引力も回転方向には働かず、ロータマグネ
ット（５）の磁極中心と駆動コイル（８）のロータマグ
ネット（５）回転方向幅中心とがほぼ一致した状態で停
止し再起動できない。また、駆動コイル（８）に電流供
給しているときに、故意にもしくは何等かの外的要因に
より、補助ヨーク（１０）の突起部（１１）とロータマ
グネット（５）とがロータマグネット（５）回転面垂直
方向にほぼ一致した相互位置でモータの回転が停止した
とき、その停止させている原因を取り除いても以下の理
由により再起動できない。補助ヨーク（１０）の突起部
（１１）は、駆動コイル（８）のロータマグネット（５
）の回転方向とは逆の内側面に設けてあり、突起部（１
１）とロータマグネット（５）とがロータマグネット（
５）回転面垂直方向にほぼ一致した相互位置においては
、現在電流供給している駆動コイル（８）の電流磁界と
ロータマグネッｌ−（５）の磁界とが相互作用により吸
引しあい、ロータマグネット（５）は停止したままとな
り、再起動できない。

（ト）発明の効果 従って、」−述のようなブラシレス偏平モータを提供す
ることにより、モータへの電流ノ供給を停止し、モータ
回転停止後再起動する際、駆動コイルとロータマグネッ
トの相対位置を常に再起動可能位置に停止できる。又、
モータの駆動コイルに電流を供給しているときに、故意
にもしくは何等かの外的要因によりモータの回転が停止
しても、その原因を取り除くことによりモータの再起動
は可能となる。従って、モータの全回転角中にモータの
停止後、再起動不可能な位置を無くすことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は２相駆動力式ブラシレス偏平モータを表し、第
２図は同縦断面を表し、第３図は同横断面を表す。第４
図、第５図は第３図Δ−Δ断面のモータ回転説明図であ
る。 ■・・・・・２相駆動力式ブラシレス偏平モータ２　・
・・ステータフレーム ３・・・・・・ロータフレーム ４　・・・ロータシャツ）・ ５・・・　ロータマグネット ６・・・・　オイルレスメタル ７・・・・・プリント基板 ８・・・駆動コイル ９・・・・貫通孔 １０・・・・・・補助ヨーク １１・・・・突起部 特許出願人　　　名幸電子工業株式会社代理人弁理士　
　安　原　　正　２ 同　　　　　　　　　　　安　　原　　　正　　義第１
図 第３図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動コイルのロータマグネット側とは反するトルク発生
   寄与部分に、軟磁性部材よりなる補助ヨークを設けると
   ともに、該補助ヨークに、駆動コイル内側面に突出して
   なる突起部を設けることを特徴とするブラシレス偏平モ
   ータ。