JP2009177980A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータとロータとからなるブラシレスモータにおいて、ロータ側のロータヨークの内面に固着させたモータ駆動用環状磁石を、ステータベース上でステータコアの外周側又は複数のモータ駆動用コイルの外周側に沿って取り付けた吸引板に対して僅かな空隙を隔てて対向させ、且つ、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間に生じる磁気的な吸引力によりロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制した際に、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間で生じる鉄損を低減できるように構成したブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a brushless motor composed of a stator and a rotor, wherein a motor driving annular magnet fixed to the inner surface of a rotor yoke on the rotor side is arranged on the outer peripheral side of the stator core or the outer peripheral side of a plurality of motor driving coils on the stator base. The amount of movement of the rotor in the axial direction (axial direction) due to the magnetic attractive force generated between the suction plate and the motor drive ring magnet It is related with the brushless motor comprised so that the iron loss which arises between an attraction | suction plate and a motor drive annular magnet when this was regulated could be reduced.
一般的に、小型軽量なブラシレスモータは、コア付きブラシレスモータと、コアレスブラシレスモータとに大別される。 In general, small and light brushless motors are roughly classified into a brushless motor with a core and a coreless brushless motor.
上記したコア付きブラシレスモータは、ステータベース上の中心部位に設けた軸受け部材の外周部位に沿って複数のモータ駆動用コイルを巻回したステータコアを取り付けたステータと、凸カップ状のロータヨークの中心部位に一体的に固着させた軸をステータ側の軸受け部材に回転自在に支持させ、且つ、ロータヨークの内面にモータ駆動用環状磁石を複数のモータ駆動用コイルを巻回したステータコアと僅かな空隙を隔てて対向させて軸を中心に回転するロータとを備えている。 The above-described brushless motor with a core includes a stator having a stator core in which a plurality of motor driving coils are wound along an outer peripheral portion of a bearing member provided at a central portion on the stator base, and a central portion of a convex cup-shaped rotor yoke. A shaft fixed integrally with the stator is rotatably supported by a bearing member on the stator side, and a stator core having a plurality of motor driving coils wound around the inner surface of the rotor yoke is separated from a stator core by a slight gap. And a rotor that rotates around an axis.
一方、上記したコアレスブラシレスモータは、ステータベース上の中心部位に設けた軸受け部材の外周部位に沿って複数のモータ駆動用コイルが載置されたプリント配線基板を取り付けたステータと、凸カップ状のロータヨークの中心部位に一体的に固着させた軸をステータ側の軸受け部材に回転自在に支持させ、且つ、ロータヨークの内面にモータ駆動用環状磁石を複数のモータ駆動用コイルと僅かな空隙を隔てて対向させて軸を中心に回転するロータとを備えている。 On the other hand, the above-mentioned coreless brushless motor includes a stator having a printed wiring board on which a plurality of motor driving coils are mounted along a peripheral portion of a bearing member provided at a central portion on the stator base, and a convex cup-shaped motor. A shaft integrally fixed to the central portion of the rotor yoke is rotatably supported by a bearing member on the stator side, and an annular magnet for motor driving is separated from a plurality of motor driving coils on the inner surface of the rotor yoke. And a rotor that rotates around an axis.
この際、コア付きブラシレスモータは、複数のモータ駆動用コイルをステータコアに巻回させることで大きな回転駆動力が得られものの高さが高くなる。一方、コアレスブラシレスモータは、ステータコアを用いずに複数のモータ駆動用コイルをプリント配線基板上に載置固定することで鉄損の低下による消費電力の低減及び薄型化を実現することができる。 At this time, in the brushless motor with a core, a large rotational driving force is obtained by winding a plurality of motor driving coils around the stator core, but the height is increased. On the other hand, the coreless brushless motor can realize reduction in power consumption and reduction in thickness due to reduction in iron loss by mounting and fixing a plurality of motor driving coils on a printed wiring board without using a stator core.
そして、コア付きブラシレスモータと、コアレスブラシレスモータは、共にロータ側にハードディスクや光ディスクとかポリゴンミラーを一体的に取り付けることで、ハードディスクや光ディスクとかポリゴンミラーを高速に回転駆動させることができるので多用されている。 Coreless brushless motors and coreless brushless motors are often used because hard disks, optical disks, and polygon mirrors can be rotated at high speed by integrally attaching a hard disk, optical disk, or polygon mirror to the rotor side. Yes.
この種のブラシレスモータの従来例として、ロータ側のロータヨークの内面に固着させたモータ駆動用環状磁石を、ステータ側で複数のモータ駆動用コイルを巻回したステータコアと、ステータコアの外周側に沿ってステータベース上に取り付けた吸引板とに対してそれぞれ僅かな空隙を隔てて対向させた際に、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間に生じる磁気的な吸引力によりロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制したものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional example of this type of brushless motor, a motor driving annular magnet fixed to the inner surface of a rotor yoke on the rotor side, a stator core wound with a plurality of motor driving coils on the stator side, and along the outer peripheral side of the stator core When facing the suction plate mounted on the stator base with a slight gap between each other, the axial direction of the rotor (axis) is generated by the magnetic attraction force generated between the suction plate and the motor drive annular magnet. There is one in which the amount of movement in the direction is regulated (see, for example, Patent Document 1).
図8は従来のモータを示した縦断面図、
図9(a),(b)は図8に示したモータ駆動用環状磁石を説明するための斜視図,側面展開図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional motor,
FIGS. 9A and 9B are a perspective view and a side developed view for explaining the motor-driven annular magnet shown in FIG.
図8に示した従来のモータ10Aは、上記した特許文献1(特開平10−201166号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。 The conventional motor 10A shown in FIG. 8 is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-201166), and will be described briefly with reference to Patent Document 1.
図8に示した如く、従来のモータ10Aは、固定側となるステータSと、ステータS側に対して回転側となるロータRとによりコア付きブラシレスモータとして構成されている。 As shown in FIG. 8, the conventional motor 10 </ b> A is configured as a brushless motor with a core by a stator S on the fixed side and a rotor R on the rotation side with respect to the stator S side.
まず、上記した従来のモータ10Aにおいて、固定側となるステータS側では、ステータベース11(公報ではブラケットと呼称されている)が、アルミダイキャストなどの非磁性材を用いてこの中心部位に下方に向かって凹カップ状に引込ませた凹カップ部11aと、凹カップ部11aよりも外周側で上方に突出させた円形状鍔部11bとで鍔付き凹カップ状に形成されている。
First, in the above-described conventional motor 10A, on the stator S side which is the fixed side, the stator base 11 (referred to as a bracket in the official gazette) is lowered below this central portion using a nonmagnetic material such as aluminum die cast. A
そして、ステータベース11の中心部位に形成した凹カップ部11a内の上面11a1に連接して軸受けホルダ部11a2が上方に向かって一体的に突出形成されており、且つ、軸受けホルダ部11a2内に後述するロータR側の軸22が回転自在に嵌合するための流体軸受け12が嵌着されていると共に、流体軸受け12の下端部に軸22のスラスト荷重を受けるスラストプレート13とこのスラストプレート13を補強する補強板14とが取り付けられている。
A bearing holder portion 11a2 is integrally formed projecting upward and connected to the upper surface 11a1 in the
また、ステータベース11の軸受けホルダ部11a2の外周部位に、複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16が取り付けられていると共に、ステータコア16の外周側に沿って磁性材を用いて円環状に形成した吸引板17がアルミダイキャストなどの非磁性材を用いて形成したステータベース11の凹カップ部11a内の上面11a1上に取り付けられている。
Further, a
次に、上記した回転側のロータR側では、アルミ材からなるハブ21の中心部位にステンレス製の軸22が一体的に固着されて、この軸22がステータS側の流体軸受け12に回転自在に嵌合していると共に、ハブ21の裏面中心凹部内に進入した流体軸受け12の上方部位に対して抜け止め板23がハブ21の裏面中心凹部に沿って取り付けられているので、ロータR側がステータS側に対して上方に抜けないようになっている。
Next, on the rotor R side on the rotating side, a
また、ハブ21には、複数のハードディスクHDが取り付けられていると共に、このハブ21の下面に電気亜鉛メッキ鋼板などを用いて凸カップ状に形成したロータヨーク24がカシメ締結などにより一体的に取り付けられている。
A plurality of hard disks HD are attached to the
また、凸カップ状のロータヨーク24の内周面には、N極とS極とを対にして複数の極対数Pで着磁されたモータ駆動用環状磁石25がステータS側で複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16に対してラジアル方向(径方向)に僅かな空隙を隔てて対向するように固着されており、且つ、このモータ駆動用環状磁石25はステータS側の吸引板17に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向している。
Further, on the inner peripheral surface of the convex cup-
この際、上記したモータ駆動用環状磁石25は、図9(a)に示したように、中心部に大径な丸孔25aが貫通して穿設され、この丸孔25aを中心としてラジアル面となる内周面25b及び外周面25cが同心で円環状に形成されており、且つ、アキシャル面となる一端面(上面)25d及び他端面(下面)25eが平坦に形成されている。
At this time, as shown in FIG. 9 (a), the motor-driven
そして、ブラシレスモータ用のモータ駆動用環状磁石25は、一般的にN極とS極とを対にした極対数Pに対して2P極に着磁されるので、モータ駆動用環状磁石25中でラジアル面となる内周面25b及び外周面25cに対してN極とS極とが円周に沿って交互に複数極に着磁されたときに、図9(a),(b)に示した場合では、N極とS極とを対にした複数の極対数Pが例えば4であるので2P=8となり、NSNSNSNSと8極に着磁されている。この際、吸引板17と対向するモータ駆動用環状磁石25中でアキシャル面となる一端面(上面)25d及び他端面(下面)25eも内周面25b及び外周面25cと同じように周方向に極対数P=4で2P=8極に着磁されている。
The motor-driven
上記のように構成した従来のモータ10Aにおいて、ロータR側のハブ21の中心部位に固着した軸22を、ステータS側の流体軸受け12内に嵌合させて、ステータコア16に巻回させた複数のモータ駆動用コイル15による回転磁界と、その磁界に対向した駆動用環状磁石25とにより発生する回転駆動力でロータR側を回転させた際に、ステータベース11の凹カップ部11aの上面11a1上でステータコア16の外周側に沿って取り付けた吸引板17と、凸カップ状のロータヨーク24の内周面に固着させたモータ駆動用環状磁石25の他端面(下面)25eとの間に働く磁気的な吸引力により、ロータRのアキシャル方向の移動量を規制できる旨が記載されている。
In the conventional motor 10 </ b> A configured as described above, a plurality of
ところで、特許文献1に記載された従来のモータ10Aでは、前述したように、ステータベース11の凹カップ部11aの上面11a1上でステータコア16の外周側に沿って取り付けた吸引板17と、凸カップ状のロータヨーク24の内周面に固着させたモータ駆動用環状磁石25とをアキシャル方向に僅かな空隙を隔てて対向させると、両者17,25間に磁気的な吸引力Fが生じ、この磁気的な吸引力Fは吸引板磁束密度Bmの二乗と対向面積Sとの積(F=Bm2×S)として得られ、これによりロータRのアキシャル方向の移動量を規制しているが、ここで従来のモータ10Aを回転させた際に、吸引板17とモータ駆動用環状磁石25の他端面(下面)25eとの間に鉄損Wfが生じ、この鉄損Wfは、渦電流損We(=Kwe×f2×Bm2)と、ヒステリシス損Wh(=Kwh×f×Bmk)とを加算したものであり、下記の式1で表すことができる。
[数1]
Wf=We+Wh=(Kwe×f2×Bm2)+(Kwh×f×Bmk)
={Kwe×(N×P)2×Bm2}+{Kwh×(N×P)×Bmk} (式1)
但し、上記した式1において、fは周波数=モータの回転数N×モータ駆動用環状磁石の極対数Pであり、Bmは吸引板17の磁束密度であり、Kwe,Kwh,kは定数である。
By the way, in the conventional motor 10A described in Patent Document 1, as described above, the
[Equation 1]
Wf = We + Wh = (K we × f 2 × Bm 2) + (K wh × f × Bm k)
= {K we × (N × P) 2 × Bm 2} + {K wh × (N × P) × Bm k} ( Equation 1)
However, in the above-mentioned formula 1, f is frequency = number of rotations N of the motor × number of pole pairs P of the motor driving annular magnet, Bm is the magnetic flux density of the
ここで、上記した式1を用いた際の具体例として、例えば、N=120Hz、
Kwe:Kwh=8:2、P=4、Bm=0.1、k=1.6、 とした場合に、これらの各値を式1に代入すると、下記の式2となる。
[数2]
Wf={Kwe×(N×4)2×Bm2}+{Kwh×(N×4)×Bmk}
={Kwe×(120×4)2×0.12}+{0.25Kwe×(120×4)
×0.11.6}=Kwe×2300 (式2)。
Here, as a specific example when using the above-described Expression 1, for example, N = 120 Hz,
When K we : K wh = 8: 2, P = 4, Bm = 0.1, k = 1.6, and substituting these values into Equation 1, the following Equation 2 is obtained.
[Equation 2]
Wf = {K we × (N × 4) 2 × Bm 2 } + {K wh × (N × 4) × Bm k }
= {K we × (120 × 4) 2 × 0.1 2} + {0.25K we × (120 × 4)
* 0.11.6 } = Kwe * 2300 (Formula 2).
上記した式1及び式2から明らかなように、渦電流損Weは周波数fの2乗(=N2×P2)に比例し、また、ヒステリシス損Whは周波数f(=N×P)に比例するために、従来のモータ10Aに対して要求したい回転数Nが上がれば、渦電流損Weとヒステリシス損Whとが共に増加し、また、吸引板17と対向するモータ駆動用環状磁石25の他端面(下面)25eの極対数Pが増えれば、渦電流損Weとヒステリシス損Whとが共に増加するために、この結果、鉄損Wfが増加することになるので、モータ10Aの回転駆動効率が低下してしまうなどの問題が生じている。
As is clear from the above formulas 1 and 2, the eddy current loss We is proportional to the square of the frequency f (= N 2 × P 2 ), and the hysteresis loss Wh is equal to the frequency f (= N × P). Therefore, if the rotational speed N desired for the conventional motor 10A increases, both the eddy current loss We and the hysteresis loss Wh increase, and the motor driving
そこで、ステータとロータとからなるブラシレスモータにおいて、ロータ側のロータヨークの内面に固着させたモータ駆動用環状磁石を、ステータベース上でステータコアの外周側又は複数のモータ駆動用コイルの外周側に沿って取り付けた吸引板に対して僅かな空隙を隔てて対向させ、且つ、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間に生じる磁気的な吸引力によりロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制した際に、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間で生じる鉄損を低減できるブラシレスモータが望まれている。 Therefore, in a brushless motor composed of a stator and a rotor, a motor driving annular magnet fixed to the inner surface of the rotor yoke on the rotor side is arranged along the outer peripheral side of the stator core or the outer peripheral side of the plurality of motor driving coils on the stator base. Opposed to the attached suction plate with a slight gap, and the amount of movement in the axial direction (axial direction) of the rotor is regulated by the magnetic attraction generated between the suction plate and the motor drive ring magnet. Therefore, there is a demand for a brushless motor that can reduce iron loss that occurs between the suction plate and the motor-driven annular magnet.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、ステータベース上に複数のモータ駆動用コイルを巻回したステータコアを取り付けると共に、前記ステータコアの外周側に沿って吸引板を前記ステータベース上に取り付けたステータと、
凸カップ状のロータヨークの内面にN極とS極とを対にして複数の極対数で着磁したモータ駆動用環状磁石を固着させたロータと、
前記ステータに対し前記ロータを回転自在に支持する軸受けとを備え、
前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記ステータコアと対向させて回転駆動力を得ると共に、前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成したブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記ステータコアと対向する第1の面と、前記吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、前記第2の面における周方向の前記極対数を前記第1の面における前記極対数よりも少なく設定したことを特徴とするブラシレスモータである。
The present invention has been made in view of the above problems, and the first invention is to attach a stator core having a plurality of motor driving coils wound on a stator base, and to provide a suction plate along the outer peripheral side of the stator core. A stator mounted on the stator base;
A rotor in which an annular magnet for driving a motor magnetized with a plurality of pole pairs is fixed to the inner surface of a convex cup-shaped rotor yoke;
A bearing that rotatably supports the rotor with respect to the stator;
The motor-driven annular magnet is opposed to the stator core with a slight gap to obtain a rotational driving force, and the motor-driven annular magnet is opposed to the suction plate with a slight gap. In a brushless motor configured to regulate the amount of movement in the (axial direction)
The annular magnet for driving the motor has a first surface facing the stator core and a second surface facing the suction plate, and the number of pole pairs in the circumferential direction on the second surface is The brushless motor is characterized by being set to be smaller than the number of pole pairs in the first surface.
また、第2の発明は、上記した第1の発明のブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記第2の面における周方向の前記極対数を前記第1の面における前記極対数の半分に設定したことを特徴とするブラシレスモータである。
The second invention is the brushless motor of the first invention described above,
The annular magnet for driving the motor is a brushless motor in which the number of pole pairs in the circumferential direction on the second surface is set to half the number of pole pairs on the first surface.
また、第3の発明は、ステータベース上に複数のモータ駆動用コイルを固定した配線基板を取り付けると共に、前記複数のモータ駆動用コイルの外周側に沿って吸引板を前記ステータベース上に取り付けたステータと、
凸カップ状のロータヨークの内面にN極とS極とを対にして複数の極対数で着磁したモータ駆動用環状磁石を固着させると共に、バックヨークを前記複数のモータ駆動用コイルを挟んで前記モータ駆動用環状磁石と対向するように前記ロータヨークに取り付けたロータと、
前記ステータに対し前記ロータを回転自在に支持する軸受けとを備え、
前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記複数のモータ駆動用コイルと対向させて回転駆動力を得ると共に、前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成したブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記複数のモータ駆動用コイルと対向する第1の面と、前記吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、前記第2の面における前記極対数を前記第1の面における前記極対数よりも少なく設定したことを特徴とするブラシレスモータである。
According to a third aspect of the present invention, a wiring board on which a plurality of motor driving coils are fixed is attached on the stator base, and a suction plate is attached on the stator base along the outer peripheral side of the plurality of motor driving coils. A stator,
An annular magnet for driving the motor magnetized with a plurality of pole pairs with N poles and S poles fixed to the inner surface of the convex cup-shaped rotor yoke is fixed, and the back yoke is sandwiched between the plurality of motor driving coils. A rotor attached to the rotor yoke so as to face the motor-driven annular magnet;
A bearing that rotatably supports the rotor with respect to the stator;
The motor-driven annular magnet is opposed to the plurality of motor-driving coils with a small gap to obtain a rotational driving force, and the motor-driven annular magnet is opposed to the suction plate with a slight gap. In a brushless motor configured to regulate the movement amount of the rotor in the axial direction (axial direction)
The annular magnet for motor driving has a first surface facing the plurality of motor driving coils, and a second surface facing the suction plate, and the number of pole pairs on the second surface. Is less than the number of pole pairs in the first surface.
また、第4の発明は、上記した第3の発明のブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記第2の面における前記極対数を前記第1の面における前記極対数の半分に設定したことを特徴とするブラシレスモータである。
Moreover, 4th invention is the brushless motor of 3rd invention mentioned above,
The annular magnet for driving the motor is a brushless motor in which the number of pole pairs on the second surface is set to half of the number of pole pairs on the first surface.
上記した第1の発明のモータによると、とくに、ロータR側のロータヨークの内面に固着させたモータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔ててステータ側のステータコアと対向させて回転駆動力を得ると共に、モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔ててステータ側のステータベース上に取り付けた吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成した際に、モータ駆動用環状磁石は、ステータコアと対向する第1の面と、吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、第2の面における周方向の極対数を第1の面における極対数よりも少なく設定したために、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間で生じる鉄損を従来例よりも大幅に低減できる。 According to the motor of the first aspect of the invention described above, in particular, the motor driving annular magnet fixed to the inner surface of the rotor yoke on the rotor R side is opposed to the stator core on the stator side with a slight gap therebetween to obtain a rotational driving force. When the motor-driven annular magnet is opposed to a suction plate mounted on the stator base on the stator side with a slight gap therebetween, the amount of movement in the axial direction (axial direction) of the rotor is restricted. The annular drive magnet has a first surface facing the stator core and a second surface facing the suction plate, and the number of pole pairs in the circumferential direction on the second surface is the number of pole pairs on the first surface. Therefore, the iron loss generated between the suction plate and the motor driving annular magnet can be greatly reduced as compared with the conventional example.
また、上記した第2の発明のモータによると、とくに、モータ駆動用環状磁石は、第2の面における周方向の極対数を第1の面における極対数の半分に設定したために、上記した第1の発明の効果が得られる他に、モータ駆動用環状磁石を着磁する際に、着磁ヨークに1本の着磁用コイルを巻回させて第1,第2の面を同時に着磁できるので、モータ駆動用環状磁石が安価に得られる。 Further, according to the motor of the second invention described above, the annular magnet for driving the motor, in particular, sets the number of pole pairs in the circumferential direction on the second surface to half of the number of pole pairs on the first surface. In addition to the effect of the first aspect of the invention, when magnetizing the annular magnet for driving the motor, one magnetizing coil is wound around the magnetizing yoke to magnetize the first and second surfaces simultaneously. As a result, an annular magnet for driving the motor can be obtained at low cost.
また、上記した第3の発明のモータによると、とくに、ロータR側のロータヨークの内面に固着させたモータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔ててステータ側の複数のモータ駆動用コイルと対向させて回転駆動力を得ると共に、モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔ててステータ側のステータベース上に取り付けた吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成した際に、モータ駆動用環状磁石は、複数のモータ駆動用コイルと対向する第1の面と、吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、第2の面における極対数を第1の面における極対数よりも少なく設定したために、吸引板とモータ駆動用環状磁石との間で生じる鉄損を従来例よりも大幅に低減できる。 According to the motor of the third invention described above, in particular, the motor driving annular magnet fixed to the inner surface of the rotor yoke on the rotor R side is made to face a plurality of motor driving coils on the stator side with a slight gap therebetween. In order to obtain the rotational driving force, the motor-driven annular magnet is opposed to the suction plate mounted on the stator base on the stator side with a slight gap so as to regulate the movement amount of the rotor in the axial direction (axial direction). When configured, the motor-driven annular magnet has a first surface facing the plurality of motor-driving coils and a second surface facing the suction plate, and a pole on the second surface. Since the number of logarithms is set to be smaller than the number of pole pairs on the first surface, the iron loss generated between the suction plate and the motor driving annular magnet can be significantly reduced as compared with the conventional example.
また、上記した第4の発明のモータによると、とくに、モータ駆動用環状磁石は、第2の面における極対数を第1の面における極対数の半分に設定したために、上記した第3の発明の効果が得られる他に、モータ駆動用環状磁石を着磁する際に、着磁ヨークに1本の着磁用コイルを巻回させて第1,第2の面を同時に着磁できるので、モータ駆動用環状磁石が安価に得られる。 According to the motor of the fourth invention described above, in particular, the motor-driven annular magnet has the number of pole pairs on the second surface set to half the number of pole pairs on the first surface. In addition to obtaining the above effect, when magnetizing the motor-driven annular magnet, the first and second surfaces can be simultaneously magnetized by winding one magnetizing coil around the magnetizing yoke, An annular magnet for driving the motor can be obtained at low cost.
以下に本発明に係るブラシレスモータの一実施例について、図1〜図7を参照して実施例1,実施例2の順に詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a brushless motor according to the present invention will be described in detail in the order of Embodiment 1 and Embodiment 2 with reference to FIGS.
図1は本発明に係る実施例1のブラシレスモータを示した縦断面図、
図2(a),(b)は図1に示したモータ駆動用環状磁石を説明するための斜視図,側面展開図である。
1 is a longitudinal sectional view showing a brushless motor of Example 1 according to the present invention,
FIGS. 2A and 2B are a perspective view and a side development view for explaining the motor-driven annular magnet shown in FIG.
図1に示した本発明に係る実施例1のブラシレスモータ10Bは、先に図8を用いて説明した従来のモータ10Aの構成に対してロータR側のモータ駆動用環状磁石のみが異なっており、その他は同様の構成であり、説明の都合上、先に示した構成部材に対しては同一の符号を付し、且つ、従来と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。 The brushless motor 10B according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 differs from the conventional motor 10A described with reference to FIG. 8 only in the motor drive annular magnet on the rotor R side. The other components have the same configuration, and for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the constituent members shown above, and the constituent members different from the conventional ones will be given new reference numerals.
図1に示した本発明に係る実施例1のブラシレスモータ10Bも、先に図8を用いて説明した従来のモータ10Aと同様に、固定側となるステータSと、ステータS側に対して回転側となるロータRとによりコア付きブラシレスモータとして構成されており、且つ、ロータR側に複数のハードディスクHDを一体的に取り付けているが、ハードディスク以外に光ディスクやポリゴンミラーなどを取り付けても良いものである。 The brushless motor 10B according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is also rotated with respect to the stator S on the fixed side and the stator S side, similarly to the conventional motor 10A described with reference to FIG. It is configured as a brushless motor with a core by the rotor R on the side, and a plurality of hard disks HD are integrally attached to the rotor R side, but an optical disk, a polygon mirror, etc. may be attached in addition to the hard disk It is.
まず、上記した本発明に係る実施例1のブラシレスモータ10Bにおいて、固定側となるステータS側では、先に図8を用いて説明した従来のモータ10Aと同様に、ステータベース11が、アルミダイキャストなどの非磁性材を用いてこの中心部位に下方に向かって凹カップ状に引込ませた凹カップ部11aと、凹カップ部11aよりも外周側で上方に突出させた円形状鍔部11bとで鍔付き凹カップ状に形成されている。
First, in the brushless motor 10B according to the first embodiment of the present invention described above, on the stator S side which is the fixed side, the
そして、ステータベース11の中心部位に形成した凹カップ部11a内の上面11a1に連接して軸受けホルダ部11a2が上方に向かって一体的に突出形成されており、且つ、軸受けホルダ部11a2内にロータR側の軸22が回転自在に嵌合するための流体軸受け12が嵌着されていると共に、流体軸受け12の下端部に軸22のスラスト荷重を受けるスラストプレート13とこのスラストプレート13を補強する補強板14とが取り付けられている。
A bearing holder portion 11a2 is integrally formed so as to project upward and connected to the upper surface 11a1 in the
また、ステータベース11の軸受けホルダ部11bの外周部位に、複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16が取り付けられていると共に、ステータコア16の外周側に沿って磁性材を用いて円環状に形成した吸引板17がアルミダイキャストなどの非磁性材を用いて形成したステータベース11の凹カップ部11a内の上面11a1上に取り付けられている。
A
次に、上記した回転側のロータRは、先に図8を用いて説明した従来のモータ10A中でロータR側のモータ駆動用環状磁石25に対して着磁状態を変更したモータ駆動用環状磁石26が置換されて用いられている点のみが異なっており、ロータR側のモータ駆動用環状磁石26がこの実施例1の要部を構成するものであるが、このモータ駆動用環状磁石26の着磁状態については後述する。
Next, the above-described rotor R on the rotating side is a motor driving ring in which the magnetized state is changed with respect to the motor
即ち、ロータR側では、アルミ材からなるハブ21の中心部位にステンレス製の軸22が一体的に固着されて、この軸22がステータS側の流体軸受け12に回転自在に嵌合していると共に、ハブ21の裏面中心凹部内に進入した流体軸受け12の上方部位に対して抜け止め板23がハブ21の裏面中心凹部に沿って取り付けられているので、ロータR側がステータS側に対して上方に抜けないようになっている。
That is, on the rotor R side, a
また、ハブ21には、複数のハードディスクHDが取り付けられていると共に、このハブ21の下面に電気亜鉛メッキ鋼板などを用いて凸カップ状に形成したロータヨーク24がカシメ締結などにより一体的に取り付けられている。
A plurality of hard disks HD are attached to the
また、凸カップ状のロータヨーク24の内周面には、N極とS極とを対にして複数の極対数Pで着磁されたモータ駆動用環状磁石26がステータS側で複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16に対してラジアル方向(径方向)に僅かな空隙を隔てて対向するように固着されており、且つ、このモータ駆動用環状磁石26はステータS側の吸引板17に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向している。
Further, on the inner peripheral surface of the convex cup-shaped
ここで、本発明に係る実施例1のブラシレスモータ10Bに用いられるモータ駆動用環状磁石26について、図2(a),(b)を用いて説明する。
Here, the motor-driven
図2(a)に示したように、実施例1の要部となるモータ駆動用環状磁石26は、円環状に形成されており、中心部に大径な丸孔26aが貫通して穿設され、且つ、この丸孔26aを中心としてラジアル面となる内周面26b及び外周面26cが同心で形成されていると共に、アキシャル面となる一端面(上面)26d及び他端面(下面)26eが平坦に形成されている。
As shown in FIG. 2 (a), the motor-driven
この際、モータ駆動用環状磁石26において、N極とS極とを対にして複数の極対数Pで着磁した状態は、図2(a),(b)に示したように、モータ駆動用環状磁石26の内周面26b中で一端面(上面)26dに接する上側領域26b1が従来例と同様にN極とS極とを対にした極対数P(例えばP=4)で2P=8極に着磁され、且つ、他端面(下面)26eに接する下側領域26b2が従来例と異なって上側領域26b1の極対数P=4に対して半分のP/2(例えばP/2=2)で4極に着磁されている。
At this time, in the motor-driven
また、上記と同様に、モータ駆動用環状磁石26の外周面26c中で一端面(上面)26dに接する上側領域26c1が従来例と同様に極対数P(例えばP=4)で2P=8極に着磁され、且つ、他端面(下面)26eに接する下側領域26c2が従来例と異なって上側領域26c1の極対数P=4に対して半分のP/2(例えばP/2=2)で4極に着磁されている。
Similarly to the above, the upper region 26c1 in contact with the one end surface (upper surface) 26d in the outer
上記に伴って、モータ駆動用環状磁石26の一端面(上面)26dは従来例と同様に周方向に極対数P(例えばP=4)で2P=8極に着磁され、且つ、モータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26eは従来例と異なって一端面(上面)26dの周方向の極対数P=4に対して半分のP/2(例えばP/2=2)でP=4極に着磁されている。
Accordingly, one end surface (upper surface) 26d of the motor driving
従って、モータ駆動用環状磁石26の外周面26c中で上側領域26c1は従来例と同様に2P極に着磁されているので、この上側領域26c1がステータS側で複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16に対してラジアル方向(径方向)に僅かな空隙を隔てて対向したときに従来例と同様な回転駆動力を得ることができる。
Accordingly, since the upper region 26c1 is magnetized to the 2P pole in the outer
一方、モータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26eは従来例と異なってP極に着磁されているので、この他端面(下面)26eがステータベース11の凹カップ部11a内の上面11a1上でステータコア16の外周側に沿って取り付けた吸引板17に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向したときに、吸引板17とモータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26eとの間に磁気的な吸引力が発生し、これによりロータRのアキシャル方向の移動量を規制できる。
On the other hand, since the other end surface (lower surface) 26e of the motor driving
この際、吸引板17とモータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26eとの間に生じる鉄損Wfは、先に従来例で説明した式2におけるP=4の場合に対してPの値が半減されてP=2の場合に相当するので、式2において例えば、N=120Hz、
Kwe:Kwh=8:2、P=2、Bm=0.1、k=1.6、 とした場合に、下記の式3となる。
[数3]
Wf={Kwe×(N×2)2×Bm2}+{Kwh×(N×2)×Bmk}
={Kwe×(120×2)2×0.12}+{0.25Kwe×(120×2)
×0.11.6}=Kwe×580 (式3)。
At this time, the iron loss Wf generated between the
When K we : K wh = 8: 2, P = 2, Bm = 0.1, k = 1.6, the following Expression 3 is obtained.
[Equation 3]
Wf = {K we × (N × 2) 2 × Bm 2 } + {K wh × (N × 2) × Bm k }
= {K we × (120 × 2) 2 × 0.1 2} + {0.25K we × (120 × 2)
* 0.11.6 } = Kwe * 580 (Formula 3).
従って、式3から得られる実施例1における鉄損と、先に説明した式2から得られる従来例における鉄損との比率は、Kwe×580/Kwe×2300=0.252となり、この実施例1では鉄損が従来例に比べて略1/4まで大幅に低減できるので、高効率で性能の良い実施例1のブラシレスモータ10Bを提供することができる。 Thus, the ratio of the iron loss in Example 1 obtained from Equation 3, the iron loss in the prior art obtained from the equation 2 described earlier, K we × 580 / K we × 2300 = 0.252 , and this In the first embodiment, the iron loss can be greatly reduced to about ¼ compared to the conventional example, so that the brushless motor 10B of the first embodiment with high efficiency and good performance can be provided.
上記したように、この実施例1におけるモータ駆動用環状磁石26では、ステータコア16と対向する第1の面となる外周面26c中の上側領域26c1と、吸引板17と対向する第2の面となる他端面(下面)26eとを有し、且つ、第2の面における周方向の極対数を第1の面における極対数の半分に設定した場合を説明したが、これに限ることなく、第2の面における周方向の極対数を第1の面における極対数よりも少なく設定すれば良いものであるので、この場合には第1の面側と第2の面側とをそれぞれの極対数になるように別々に着磁すれば良いものである。
As described above, in the motor-driven
次に、実施例1におけるモータ駆動用環状磁石26に対して上記したように着磁する着磁方法について図3〜図5を用いて説明する。
Next, a magnetizing method for magnetizing the motor driving
図3は本発明に係る実施例1のブラシレスモータに用いられるモータ駆動用環状磁石に対する着磁方法を説明するための斜視図、
図4は図3に示した着磁ヨークに着磁用コイルを巻回させる際に、着磁用コイルの巻回状態を模式的に示した図、
図5は図3に示した着磁ヨークに巻回させた着磁用コイルの電流方向を模式的に示した図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining a magnetizing method for the motor-driven annular magnet used in the brushless motor according to the first embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing a winding state of the magnetizing coil when the magnetizing coil is wound around the magnetizing yoke shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing the current direction of the magnetizing coil wound around the magnetizing yoke shown in FIG.
図3に示した如く、本発明に係る実施例1のブラシレスモータ10Bに用いられるモータ駆動用環状磁石26に対してN極とS極とを対にして複数の極対数Pで着磁する場合に、着磁ヨーク30は軟磁性鉄材を用いて外周面30aが円筒状に形成されており、且つ、この外周面30aはモータ駆動用環状磁石26の一端面(上面)26d側と対応する一端面(上面)30bに接する上部領域30a1と、モータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26e側と対応する他端面(下面)30cに接する下部領域30a2とに下記する複数の溝により分離されている。
As shown in FIG. 3, the motor driving
即ち、着磁ヨーク30の外周面30aは、上部領域30a1に全周を4n(n:自然数)等分した4n本の縦溝(30d,30e)が形成され、且つ、下部領域30a2に全周を2n(n:自然数)等分した2n本の縦溝(30d,30g)が形成されていると共に、上部領域30a1と下部領域30a2と間に横溝30fが外周に沿って部分的に形成されている。
That is, the outer
また、上部領域30a1に形成した4n本の縦溝(30d,30e)のうちでn本(図3中では1本のみ図示)の縦溝30dと、下部領域30a2に形成した2n本の縦溝(30d,30g)のうちでn本(図3中では1本のみ図示)の縦溝30dとが、一端面(上面)30bと他端面(下面)30cとの間に一直線に連結されている。
Of the 4n vertical grooves (30d, 30e) formed in the upper region 30a1, n (only one is shown in FIG. 3)
また、上部領域30a1に形成した4n−n本の縦溝30eの各端部と、下部領域30a2に形成した2n−n本の縦溝30gの各端部とが横溝30fに接続されている。
Further, each end of 4n-n
そして、着磁ヨーク30の外周面30aに形成したn本(図3中では1本のみ図示)の縦溝30dと、4n−n本の縦溝30eと、横溝30fと、2n−n本の縦溝30gとに沿って1本の着磁用コイル31を図4に展開して示したような形状で巻回させると、一端面(上面)30b側は合計で4n本の縦溝(30d,30e)により2P極に着磁可能となる一方、他端面(下面)30c側は合計で2n本の縦溝(30d,30g)によりP極に着磁可能となる。
Then, n (only one is shown in FIG. 3)
更に、着磁ヨーク30の外周面30aに1本の着磁用コイル31を図4に展開して示したような形状で巻回させた後、図3に示したように、着磁ヨーク30の上方から未着磁状態のモータ駆動用環状磁石26'をかぶせると、未着磁状態のモータ駆動用環状磁石26'の丸孔26a内に着磁ヨーク30の外周面30aが進入するので、この後、1本の着磁用コイル31に対して通電を開始する。
Further, after a
この後、1本の着磁用コイル31に対して通電すると、図5に矢印で示したような電流方向に電流が流れるために、着磁後のモータ駆動用環状磁石26は図2(a),(b)に示したように一端面(上面)26d側がNSNSNSNSからなる2P極=8極に着磁され、且つ、他端面(下面)26e側がNSNSからなるP極=4極に着磁されるので、着磁ヨーク30に1本の着磁用コイル31を巻回させることで、一端面(上面)26dと他端面(下面)26eとをそれぞれの極対数で同時に着磁できるので、モータ駆動用環状磁石26が安価に得られる。
Thereafter, when one magnetizing
そして、モータ駆動用環状磁石26の他端面(下面)26eをステータベース11の凹カップ部11a内の上面11a1上で複数のモータ駆動用コイル15を巻回したステータコア16の外周側に沿って取り付けた吸引板17に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向させたときに、前述したように従来例よりも大幅に鉄損Wfを低減することができる。
The other end surface (lower surface) 26e of the motor driving
図6は本発明に係る実施例2のブラシレスモータを示した縦断面図、
図7(a),(b)は図6に示したモータ駆動用環状磁石を説明するための平面図,縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a brushless motor of Example 2 according to the present invention,
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a longitudinal sectional view for explaining the motor driving annular magnet shown in FIG.
図6に示した本発明に係る実施例2のブラシレスモータ50は、固定側となるステータSと、ステータS側に対して回転側となるロータRとによりコアレスブラシレスモータとして構成されており、且つ、ロータR側に光ディスクDを一体的に取り付けているが、光ディスク以外にハードディスクやポリゴンミラーなどを取り付けても良いものである。 The brushless motor 50 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is configured as a coreless brushless motor by a stator S that is a fixed side and a rotor R that is a rotating side with respect to the stator S side, and Although the optical disk D is integrally attached to the rotor R side, a hard disk or a polygon mirror may be attached in addition to the optical disk.
まず、上記した本発明に係る実施例2のブラシレスモータ50において、固定側となるステータS側では、ステータベース51が電気亜鉛メッキ鋼板などの磁性鋼板材を用いてこの中心部位に下方に向かって凹カップ状に引込ませた凹カップ部51aと、凹カップ部51aよりも外周側で上方に突出させた円形状鍔部51bとで鍔付き凹カップ状に形成されている。
First, in the brushless motor 50 according to the second embodiment of the present invention described above, on the stator S side which is the fixed side, the
また、ステータベース11の凹カップ部51a内の上面51a1の中心部位に丸孔51a2が貫通して穿設されており、この丸孔51a2内に真鍮製の軸受けホルダ52がカシメなどにより上方に向かって突出して取り付けられている。
In addition, a round hole 51a2 is formed through the central portion of the upper surface 51a1 in the
また、軸受けホルダ52は、この内側に形成した丸孔52a内に後述するロータR側の軸62が回転自在に嵌合するための含油軸受け53と、軸62の下端部が当接してスラスト荷重を受けるスラストプレート54とが嵌着されている共に、軸受けホルダ52の裏面側に丸孔52aよりも大径に形成した凹孔52b内にスラストプレート54を覆うためのカバー55が取り付けられている。
Further, the bearing
また、ステータベース51の外周側の円形状鍔部51b上には、複数のモータ駆動用コイル56が固定されたプリント配線基板57が軸受けホルダ52の外周部よりも外側の円周に沿って取り付けられており、この際に、複数のモータ駆動用コイル56はステータコアを用いない平板コイルとして形成されているので、鉄損の低下による消費電力の低減及び薄型化を実現することができる。
A printed
更に、ステータベース51の外周側の円形状鍔部51b上には、プリント配線基板57が固定された複数のモータ駆動用コイル56の外周側に沿って磁性材からなる吸引板58が取り付けられている。
Further, a
次に、上記した回転側となるロータRでは、ロータヨーク61が電気亜鉛メッキ鋼板などの磁性鋼板材を用いて凸カップ状に形成されている。この際、このロータヨーク61は、中心部位から上方に向かって突出形成された軸支持部61aと、軸支持部61aの外周から同心的に円板状に形成された円板部61bと、円板部61bの外周に沿って下方に向かってカップ状に絞り込んだカップ部61cとで一体的に形成されている。
Next, in the rotor R on the rotating side, the
また、ロータヨーク61は、軸支持部61a内にロータR側の回転中心となる軸62が圧入などにより固着され、且つ、軸支持部61aの外周に沿って光ディスクDの中心孔Hに嵌合するためのディスクチャッキング部材63が取り付けられ、且つ、円板部61b上の外周部位に光ディスクDを載置するためのターンテーブル64がゴム板などを用いて貼着されていると共に、円板部61bの下面及びカップ部61cの内周面にモータ駆動用環状磁石65がステータS側に設けた複数のモータ駆動用コイル56に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向するように固着されており、且つ、このモータ駆動用環状磁石65はステータS側の吸引板58に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向している。
In addition, the
更に、ロータヨーク61の円板部61bの下面内周側には、環状バックヨーク取り付け板66を介してバックヨーク67が取り付けられており、このバックヨーク67はステータS側の複数のモータ駆動用コイル56を挟んでロータR側のモータ駆動用環状磁石65と対向するように取り付けられた状態でロータヨーク61と一体に軸62を中心にして回転できるようになっている。
Further, a
そして、ロータR側のロータヨーク61に固着した軸62を、ステータS側の含油軸受け53内に嵌合させて、複数のモータ駆動用コイル56による回転磁界と、その磁界に対向したモータ駆動用環状磁石65及びバックヨーク67とにより発生する回転駆動力で、ステータS側に対してロータR側が回転自在になっている。
Then, the
尚、ステータS側に対してロータR側が上方に抜けないように防止するための抜け防止対策は、実施例2のブラシレスモータ50を取り付けた不図示の装置側で施している。 In addition, the prevention measures for preventing the rotor R side from being pulled upward with respect to the stator S side are provided on the side of the apparatus (not shown) to which the brushless motor 50 of the second embodiment is attached.
ここで、本発明に係る実施例2のブラシレスモータ50に用いられるモータ駆動用環状磁石65について、図7(a),(b)を用いて説明する。
Here, the
図7(a),(b)に示したように、実施例2の要部となるモータ駆動用環状磁石65は、リング状の円板に形成されており、中心部に大径な丸孔65aが貫通して穿設され、且つ、この丸孔65aを中心としてラジアル面となるリング面65bが平坦に形成されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the motor driving
この際、実施例2のモータ駆動用環状磁石65に対してN極とS極とによる着磁状態は、図7(a),(b)に示したように、モータ駆動用環状磁石65のリング面65b中で内周領域65b1がN極とS極とを対にした極対数P(例えばP=4)で2P=8極に着磁され、且つ、外周領域65b2が内周領域65b1の極対数P=4に対して半分のP/2(例えばP/2=2)でP=4極に着磁されている。
At this time, the magnetized state by the N pole and the S pole with respect to the motor driving
従って、モータ駆動用環状磁石65のリング面65b中で内周領域65b1が2P極に着磁されているので、この内周領域65b1がステータS側の複数のモータ駆動用コイル56に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向したときに回転駆動力を得ることができる。
Accordingly, since the inner peripheral area 65b1 is magnetized to the 2P pole in the
一方、モータ駆動用環状磁石65のリング面65b中で外周領域65b2はP極に着磁されているので、この外周領域65b2がステータベース51の外周側の円形状鍔部51b上で複数のモータ駆動用コイル56の外周側に沿って取り付けた吸引板58に対してアキシャル方向(軸方向)に僅かな空隙を隔てて対向したときに、吸引板58とモータ駆動用環状磁石65のリング面65b中の外周領域65b2との間に磁気的な吸引力が発生し、これによりロータRのアキシャル方向の移動量を規制できるが、この際、吸引板58とモータ駆動用環状磁石65のリング面65b中の外周領域65b2との間に生じる鉄損Wfは、先に従来例で説明した式2におけるP=4の場合に対してPの値が半減されてP=2の場合に相当するので、式2において、例えば、N=120Hz、Kwe:Kwh=8:2、P=2、Bm=0.1、k=1.6、 とした場合に、先に実施例1で説明した式3と同様の結果が得られる。
On the other hand, since the outer peripheral region 65b2 is magnetized to the P pole in the
従って、式3から得られる実施例2における鉄損と、先に説明した式2から得られる従来例における鉄損との比率は、Kwe×580/Kwe×2300=0.252となり、この実施例2でも実施例1と同様に鉄損が従来例に比べて略1/4まで大幅に低減できるので、高効率で性能の良い実施例2のブラシレスモータ50を提供することができる。 Thus, the ratio of the iron loss in Example 2 from Equation 3, the iron loss in the prior art obtained from the equation 2 described earlier, K we × 580 / K we × 2300 = 0.252 , and this Also in the second embodiment, the iron loss can be significantly reduced to about ¼ as compared with the conventional example as in the first embodiment. Therefore, the brushless motor 50 of the second embodiment with high efficiency and good performance can be provided.
上記したように、この実施例2におけるモータ駆動用環状磁石65では、複数のモータ駆動用コイル56と対向する第1の面となるリング面65b中の内周領域65b1と、吸引板17と対向する第2の面となるリング面65b中の外周領域65b2とを有し、且つ、第2の面における極対数を第1の面における極対数の半分に設定した場合を説明したが、これに限ることなく、第2の面における極対数を第1の面における極対数よりも少なく設定すれば良いものであるので、この場合には第1の面側と第2の面側とをそれぞれの極対数になるように別々に着磁すれば良いものである。
As described above, in the motor driving
尚、実施例2のブラシレスモータ50に用いられるモータ駆動用環状磁石65に対して上記したように着磁する着磁方法については、先に図3〜図5を用いて説明した実施例1の技術的思想を適用して円板状の着磁ヨーク(図示せず)に1本の着磁用コイル(図示せず)を内周側が2P極、外周側がP極に着磁するように巻回させれば良いものである。
The magnetizing method for magnetizing the motor driving
この実施例2でも、着磁ヨーク(図示せず)に1本の着磁用コイル(図示せず)を巻回させることで、リング面65b中の内周領域65b1とリング面65b中の外周領域65b2とをそれぞれの極対数で同時に着磁できるので、モータ駆動用環状磁石65が安価に得られる。
Also in the second embodiment, by winding one magnetizing coil (not shown) around a magnetizing yoke (not shown), an inner peripheral region 65b1 in the
また、上記した実施例1のブラシレスモータ10B及び実施例2のブラシレスモータ50は、軸回転タイプのものについて説明したが、ステータベース上に軸(図示せず)を固定した軸固定タイプのものであってももちろんよい。 Further, the brushless motor 10B of the first embodiment and the brushless motor 50 of the second embodiment have been described with respect to the shaft rotation type. However, the brushless motor 50 according to the first embodiment is a shaft fixed type in which a shaft (not shown) is fixed on the stator base. Of course it is good.
10B 実施例1のブラシレスモータ、
11 ステータベース、11a 凹カップ部、11a1 上面、
11a2 軸受けホルダ部、11b 円形状鍔部、
12 流体軸受け、13 スラストプレート、14 補強板、
15 複数のモータ駆動用コイル、16 ステータコア、17 吸引板、
21 ハブ、22 軸、23 抜け止め板、24 ロータヨーク、
26 モータ駆動用環状磁石、26a 丸孔、26b 内周面、26c 外周面、
26d 一端面(上面)、26d 他端面(下面)、
30 着磁ヨーク、30a 外周面、30a1 上部領域、30a2 下部領域、
30b 一端面(上面)、30c 他端面(下面)、
30d 1本の縦溝、30e 4n−1本の縦溝、30f 横溝、
30g 2n−1本の縦溝、31 1本の着磁コイル、
50 実施例2のブラシレスモータ、
51 ステータベース、51a 凹カップ部、51a1 上面、51a2 丸孔、
51b 円形状鍔部、52 軸受けホルダ、52a 丸孔、52b 凹孔、
53 含油軸受け、54 スラストプレート、55 カバー、
56 複数のモータ駆動用コイル、57 プリント配線基板、58 吸引板、
61 ロータヨーク、61a 軸支持部、61b 円板部、61c カップ部、
62 軸、63 ディスクチャッキング部材、64 ターンテーブル、
65 モータ駆動用環状磁石、65a 丸孔、
65b リング面、65b1 内周領域、65b2 外周領域、
66 環状バックヨーク取り付け板、67 バックヨーク、
D 光ディスク、HD ハードディスク、
R ロータ、S ステータ、
f 周波数、N モータの回転数、P モータ駆動用環状磁石の極対数、
Bm 吸引板の磁束密度、
Wf 鉄損、We 渦電流損鉄損、Wh ヒステリシス。
10B Brushless motor of Example 1,
11 Stator base, 11a Concave cup part, 11a1 upper surface,
11a2 Bearing holder part, 11b Circular collar part,
12 Fluid bearing, 13 Thrust plate, 14 Reinforcement plate,
15 A plurality of motor driving coils, 16 stator cores, 17 suction plates,
21 hub, 22 shaft, 23 retaining plate, 24 rotor yoke,
26 motor-driven annular magnet, 26a round hole, 26b inner peripheral surface, 26c outer peripheral surface,
26d one end surface (upper surface), 26d other end surface (lower surface),
30 magnetized yoke, 30a outer peripheral surface, 30a1 upper region, 30a2 lower region,
30b one end surface (upper surface), 30c other end surface (lower surface),
30d 1 longitudinal groove, 30e 4n-1 longitudinal groove, 30f transverse groove,
30g 2n-1 longitudinal groove, 31 1 magnetized coil,
50 Brushless motor of Example 2,
51 Stator base, 51a Concave cup, 51a1 top surface, 51a2 round hole,
51b Circular flange, 52 Bearing holder, 52a Round hole, 52b Recessed hole,
53 Oil-impregnated bearing, 54 Thrust plate, 55 Cover,
56 multiple motor drive coils, 57 printed wiring board, 58 suction plate,
61 rotor yoke, 61a shaft support part, 61b disc part, 61c cup part,
62 shafts, 63 disc chucking members, 64 turntables,
65 annular magnet for motor drive, 65a round hole,
65b ring surface, 65b1 inner peripheral area, 65b2 outer peripheral area,
66 annular back yoke mounting plate, 67 back yoke,
D optical disk, HD hard disk,
R rotor, S stator,
f frequency, number of rotations of N motor, number of pole pairs of P motor driving ring magnet,
Bm Magnetic flux density of the suction plate,
Wf Iron loss, We Eddy current loss Iron loss, Wh Hysteresis.
Claims (4)
凸カップ状のロータヨークの内面にN極とS極とを対にして複数の極対数で着磁したモータ駆動用環状磁石を固着させたロータと、
前記ステータに対し前記ロータを回転自在に支持する軸受けとを備え、
前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記ステータコアと対向させて回転駆動力を得ると共に、前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成したブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記ステータコアと対向する第1の面と、前記吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、前記第2の面における周方向の前記極対数を前記第1の面における前記極対数よりも少なく設定したことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator core on which a plurality of motor driving coils are wound on a stator base is attached, and a stator with a suction plate attached on the stator base along the outer peripheral side of the stator core;
A rotor in which an annular magnet for driving a motor magnetized with a plurality of pole pairs is fixed to the inner surface of a convex cup-shaped rotor yoke;
A bearing that rotatably supports the rotor with respect to the stator;
The motor-driven annular magnet is opposed to the stator core with a slight gap to obtain a rotational driving force, and the motor-driven annular magnet is opposed to the suction plate with a slight gap. In a brushless motor configured to regulate the amount of movement in the (axial direction)
The annular magnet for driving the motor has a first surface facing the stator core and a second surface facing the suction plate, and the number of pole pairs in the circumferential direction on the second surface is A brushless motor, wherein the number is less than the number of pole pairs on the first surface.
凸カップ状のロータヨークの内面にN極とS極とを対にして複数の極対数で着磁したモータ駆動用環状磁石を固着させると共に、バックヨークを前記複数のモータ駆動用コイルを挟んで前記モータ駆動用環状磁石と対向するように前記ロータヨークに取り付けたロータと、
前記ステータに対し前記ロータを回転自在に支持する軸受けとを備え、
前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記複数のモータ駆動用コイルと対向させて回転駆動力を得ると共に、前記モータ駆動用環状磁石を僅かな空隙を隔てて前記吸引板と対向させてロータのアキシャル方向(軸方向)の移動量を規制するように構成したブラシレスモータにおいて、
前記モータ駆動用環状磁石は、前記複数のモータ駆動用コイルと対向する第1の面と、前記吸引板と対向する第2の面とを有し、且つ、前記第2の面における前記極対数を前記第1の面における前記極対数よりも少なく設定したことを特徴とするブラシレスモータ。 A stator having a plurality of motor driving coils fixed on a stator base and a stator having a suction plate mounted on the stator base along an outer peripheral side of the plurality of motor driving coils,
An annular magnet for driving the motor magnetized with a plurality of pole pairs with N poles and S poles fixed to the inner surface of the convex cup-shaped rotor yoke is fixed, and the back yoke is sandwiched between the plurality of motor driving coils. A rotor attached to the rotor yoke so as to face the motor-driven annular magnet;
A bearing that rotatably supports the rotor with respect to the stator;
The motor-driven annular magnet is opposed to the plurality of motor-driving coils with a small gap to obtain a rotational driving force, and the motor-driven annular magnet is opposed to the suction plate with a slight gap. In a brushless motor configured to regulate the movement amount of the rotor in the axial direction (axial direction)
The annular magnet for motor driving has a first surface facing the plurality of motor driving coils, and a second surface facing the suction plate, and the number of pole pairs on the second surface. Is set to be smaller than the number of pole pairs in the first surface.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013188065A (en) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Denso Corp | Magnetic modulation motor |
CN108768104A (en) * | 2018-04-08 | 2018-11-06 | 浙江禾川科技股份有限公司 | A kind of device pasting annular magnet on motor shaft |
CN110870181A (en) * | 2018-06-30 | 2020-03-06 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Motor positioning device, motor and cloud platform |
WO2022034860A1 (en) * | 2020-08-11 | 2022-02-17 | タカノ株式会社 | Rotation drive device |
-
2008
- 2008-01-25 JP JP2008015180A patent/JP2009177980A/en active Pending
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