JP2008312427A - ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブラシレスモータは、駆動方向に垂直な方向に磁化された永久磁石32と、永久磁石に対向するコイル部10とを備える。コイル部10の電磁コイル12は、駆動方向と平行な方向を軸に巻き回されている。駆動制御回路は、電磁コイル12に供給する電流の方向を変更せずに電磁コイル12に所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、ブラシレスモータを駆動方向に動作させる。
【選択図】図1
Description
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、ブラシレスモータ。
前記電磁コイルは、前記駆動方向と平行な方向を軸として磁束遮蔽部材の周囲に巻き回されている、ブラシレスモータ。
前記コイル部として、前記第1の永久磁石を挟んだ両側に第1と第2のコイル部がそれぞれ設けられており、
前記第1のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流と、前記第2のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流とが、互いに平行な方向に流れるように前記電磁コイルが結線されている、ブラシレスモータ。
前記電磁コイルの一部分と前記第1の永久磁石との間の電磁相互作用による駆動力の発生を防止する駆動力発生防止部材を備え、
前記電磁コイルは、前記第1の永久磁石に面した側にある第1のコイル部分と、第1のコイル部分とは反対側にある第2のコイル部分と、を有し、
前記駆動力発生防止部材は、前記第1のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、前記第2のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を防止する、ブラシレスモータ。
前記駆動力発生防止部材は、前記第2の駆動部材を挟んで前記第1の永久磁石と反対側に設けらた第2の永久磁石であり、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに同じ極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
前記電磁コイルは、空芯コイルか、又は、非磁性体材料で形成されたコア材を有するコイルである、ブラシレスモータ。
前記電磁コイルは、磁性体部材を挟んで同極同士が対面した状態で前記磁性体部材にそれぞれ吸引されている2枚の永久磁石で構成される磁石集合体をコア材として備え、
前記磁石集合体の前記2枚の永久磁石は、前記第1及び第2の永久磁石のそれぞれと、互いに異なる極が対向するように配置されている、ブラシレスモータ。
前記駆動力発生防止部材は、前記電磁コイルのコア材として設けられた第2の永久磁石を含み、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに異なる極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。
前記第1の永久磁石は、前記第1の永久磁石の磁化方向に沿った寸法を厚みとする板状磁石である、ブラシレスモータ。
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに前記第1の電流方向とは逆の方向に駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向とは逆の方向に動作させる、ブラシレスモータ。
前記第1の永久磁石は、前記駆動方向と交わる方向に沿って設けられた凹部又は凸部を有する、ブラシレスモータ。
前記ブラシレスモータは回転式モータであり、前記駆動方向は回転方向である、ブラシレスモータ。
前記ブラシレスモータは直進式モータであり、前記駆動方向は直進方向である、ブラシレスモータ。
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
を備える電子機器。
前記電子機器はプロジェクタである、電子機器。
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
前記ブラシレスモータに電源を供給する燃料電池と、
を備える燃料電池使用機器。
A.第1実施形態:
B.第2実施形態:
C.変形例:
図1(A)は、本発明の第1実施形態におけるブラシレスモータで利用される永久磁石とコイル部の概略構成を示す斜視図である。この例では、永久磁石32を挟んだ両側に、コイル部10がそれぞれ永久磁石32と対向する位置に設けられている。各コイル部10は、磁束遮蔽部材14と、磁束遮蔽部材14の回りに巻き回された電磁コイル12とで構成されている。磁束遮蔽部材14は、磁性体材料で形成することが可能であり、特にパーマロイなどの高透磁率材料で形成されていることが好ましい。図1(A)には、ブラシレスモータの駆動方向DDが示されている。電磁コイル12は、モータの駆動方向DDに平行な方向を軸として、磁束遮蔽部材14の周囲に巻き回されていることが理解できる。なお、電磁コイル12は絶縁材で被覆されている。
図16(A)は、本発明の第2実施形態におけるブラシレスモータで利用される永久磁石とコイル部の第1の構成例を示す斜視図である。この構成例では、永久磁石32と、電磁コイル12を含むコイル部10aとが対向して設けられている。図16(A)には、ブラシレスモータの駆動方向DDが示されている。電磁コイル12は、モータの駆動方向DDに平行な方向を軸として巻き回されていることが理解できる。なお、電磁コイル12は絶縁材で被覆されている。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
図34(A),(B)は、図1(B)に示した構成の変形例を示す説明図である。図34(A)の例では、磁石32の上面と下面の対向する位置にスリット36がそれぞれ設けられている。図34(B)の例では、磁石32の上面のスリット36と下面のスリット36が、隣接するスリット同士のピッチの1/2だけずれた位置に設けられている。
上記実施例では、電磁コイルに直流の駆動電圧を印加するものとしていたが、駆動電圧としてパルス状の電圧を電磁コイルに印加しても良い。すなわち、駆動電圧の極性を変更することなく所定の極性の電圧を電磁コイルに与えることによって、所定の駆動方向にモータを動作させることができる。また、駆動電流の観点からは、駆動電流の方向を変更することなく所定の方向の駆動電流を電磁コイルに与えることによって、所定の駆動方向にモータを動作させることができることが理解できる。但し、パルス状の電圧や電流で無く、継続的に一定の直流電圧や直流電流をコイルに与えるようにすれば、駆動制御回路の構成がより容易になるという利点がある。
上記実施例では、ブラシレスモータの機械的構成や回路構成の具体例を説明したが、本発明のブラシレスモータの機械的構成や回路構成としては、これら以外の任意の構成を採用することが可能である。
本発明は、ファンモータ、時計(針駆動)、ドラム式洗濯機(単一回転)、ジェットコースタ、振動モータなどの種々の装置のモータに適用可能である。本発明をファンモータに適用した場合には、上述した種々の効果(低消費電力、低振動、低騒音、低回転ムラ、低発熱、高寿命)が特に顕著である。このようなファンモータは、例えば、デジタル表示装置や、車載機器、燃料電池式パソコン、燃料電池式デジタルカメラ、燃料電池式ビデオカメラ、燃料電池式携帯電話などの燃料電池使用機器、プロジェクタ等の各種装置のファンモータとして使用することができる。本発明のモータは、さらに、各種の家電機器や電子機器のモータとしても利用可能である。例えば、光記憶装置や、磁気記憶装置、ポリゴンミラー駆動装置等において、本発明によるモータをスピンドルモータとして使用することが可能である。
12…電磁コイル
12i…内側コイル部
12o…外側コイル部
14…磁束遮蔽部材(磁性体部材)
14c…連結部材
14s…割り部
15…永久磁石
16…回路基板
18…スリット
20…コア部材
30…ロータ部
32…永久磁石
32d…台形部分
34…磁気ヨーク部材
36…スリット
100,110…ブラシレスモータ
102…ケーシング
112…回転軸
114…軸受部
200…駆動信号生成部
210…駆動ドライバ部
220…回生制御部
222…整流回路
224…スイッチングトランジスタ
230…蓄電器
240…蓄電制御部
300…CPUシステム
600…プロジェクタ
610R,610G,610B…光源
640R,640G,640B…液晶ライトバルブ
650…クロスダイクロイックプリズム
660…投写レンズ系
670…冷却ファン
680…制御部
700…携帯電話
710…MPU
720…ファン
730…燃料電池
1000…リニアモータ
1010…リニアモータ
1100…固定ガイド部
1120…レール
1140…ベアリング部
1200…移動部
1250…駆動制御部
2000…リニアモータ
2100…固定ガイド部
2120…レール
2140…ベアリング部
2200…移動部
2250…駆動制御部
Claims (16)
- 所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータであって、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、ブラシレスモータ。 - 請求項1記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、前記駆動方向と平行な方向を軸として磁束遮蔽部材の周囲に巻き回されている、ブラシレスモータ。 - 請求項2記載のブラシレスモータであって、
前記コイル部として、前記第1の永久磁石を挟んだ両側に第1と第2のコイル部がそれぞれ設けられており、
前記第1のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流と、前記第2のコイル部の前記電磁コイルのうちで前記磁束遮蔽部材よりも前記第1の永久磁石に近い側にある内側コイル部分を流れる電流とが、互いに平行な方向に流れるように前記電磁コイルが結線されている、ブラシレスモータ。 - 請求項1記載のブラシレスモータであって、さらに、
前記電磁コイルの一部分と前記第1の永久磁石との間の電磁相互作用による駆動力の発生を防止する駆動力発生防止部材を備え、
前記電磁コイルは、前記第1の永久磁石に面した側にある第1のコイル部分と、第1のコイル部分とは反対側にある第2のコイル部分と、を有し、
前記駆動力発生防止部材は、前記第1のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を許容するとともに、前記第2のコイル部分と前記第1の永久磁石との間における電磁相互作用の発生を防止する、ブラシレスモータ。 - 請求項4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記第2の駆動部材を挟んで前記第1の永久磁石と反対側に設けられた第2の永久磁石であり、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに同じ極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。 - 請求項5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、空芯コイルか、又は、非磁性体材料で形成されたコア材を有するコイルである、ブラシレスモータ。 - 請求項5記載のブラシレスモータであって、
前記電磁コイルは、磁性体部材を挟んで同極同士が対面した状態で前記磁性体部材にそれぞれ吸引されている2枚の永久磁石で構成される磁石集合体をコア材として備え、
前記磁石集合体の前記2枚の永久磁石は、前記第1及び第2の永久磁石のそれぞれと、互いに異なる極が対向するように配置されている、ブラシレスモータ。 - 請求項4記載のブラシレスモータであって、
前記駆動力発生防止部材は、前記電磁コイルのコア材として設けられた第2の永久磁石を含み、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と互いに異なる極が対向するように設置されている、ブラシレスモータ。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記第1の永久磁石の磁化方向に沿った寸法を厚みとする板状磁石である、ブラシレスモータ。 - 請求項1ないし9のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに前記第1の電流方向とは逆の方向に駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向とは逆の方向に動作させる、ブラシレスモータ。 - 請求項1ないし10のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記第1の永久磁石は、前記駆動方向と交わる方向に沿って設けられた凹部又は凸部を有する、ブラシレスモータ。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは回転式モータであり、前記駆動方向は回転方向である、ブラシレスモータ。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載のブラシレスモータであって、
前記ブラシレスモータは直進式モータであり、前記駆動方向は直進方向である、ブラシレスモータ。 - 電子機器であって、
所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
を備え、
前記ブラシレスモータは、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、電子機器。 - 請求項14記載の電子機器であって、
前記電子機器はプロジェクタである、電子機器。 - 燃料電池使用機器であって、
所定の駆動方向に動作可能なブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータによって駆動される被駆動部材と、
前記ブラシレスモータに電源を供給する燃料電池と、
を備え、
前記ブラシレスモータは、
前記駆動方向に垂直な方向に磁化された第1の永久磁石を含む第1の駆動部材と、
前記第1の駆動部材に対向して設けられ、前記駆動方向と平行な方向を軸に巻き回された電磁コイルを含む第2の駆動部材と、
前記電磁コイルに電力を供給する駆動制御回路と、
を備え、
前記駆動制御回路は、前記電磁コイルに供給する電流の方向を変更せずに前記電磁コイルに所定の第1の電流方向の駆動電流を供給することによって、前記ブラシレスモータを前記駆動方向に動作させる、燃料電池使用機器。
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KR102336080B1 (ko) * | 2014-09-23 | 2021-12-07 | 에스이에이치 리미티드 | 고정자 및 병진이동자를 포함하는 자석 장치 |
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