JPH0833298A - 小型単相モータ - Google Patents
小型単相モータInfo
- Publication number
- JPH0833298A JPH0833298A JP18622994A JP18622994A JPH0833298A JP H0833298 A JPH0833298 A JP H0833298A JP 18622994 A JP18622994 A JP 18622994A JP 18622994 A JP18622994 A JP 18622994A JP H0833298 A JPH0833298 A JP H0833298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- magnet
- phase motor
- motor
- coil group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、モータの効率を大幅に向上させる
とともに、その生産性を損ねることなく低コスト化を実
現しようとするものである。 【構成】 本発明の小型単相モータは、軸1と、この軸
1と同心状に立設されると共に、磁性メッキ線からなる
単相のコイル6群と、このコイル6群の少なくとも一側
に空隙を介して配置され、かつ周方向に磁界の強さを異
ならしめた単極性のマグネット(8、9、14)と、コ
イル6群への通電をオン・オフ制御する手段とを備え、
通電時のコイル群に働く電磁力および無通電時のコイル
群とマグネットとの間に働く吸引力によりモータを回転
駆動させるものである。
とともに、その生産性を損ねることなく低コスト化を実
現しようとするものである。 【構成】 本発明の小型単相モータは、軸1と、この軸
1と同心状に立設されると共に、磁性メッキ線からなる
単相のコイル6群と、このコイル6群の少なくとも一側
に空隙を介して配置され、かつ周方向に磁界の強さを異
ならしめた単極性のマグネット(8、9、14)と、コ
イル6群への通電をオン・オフ制御する手段とを備え、
通電時のコイル群に働く電磁力および無通電時のコイル
群とマグネットとの間に働く吸引力によりモータを回転
駆動させるものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型単相モータの駆動
方式に関するもので、例えば、側圧ブレーキのかからな
いモータ、ページャ(商品名:ポケットベル)用無音報
知源としての振動モータ、ファンモータあるいは各種ス
ピンドルモータ等に用いて好適なものである。
方式に関するもので、例えば、側圧ブレーキのかからな
いモータ、ページャ(商品名:ポケットベル)用無音報
知源としての振動モータ、ファンモータあるいは各種ス
ピンドルモータ等に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、小型単相モータとしては、例え
ば、コロナ社出版『小形モータ』第39頁に掲載された
ものとして図10に示すようなものがあった。図10に
おいて、例えば、ケイ素鋼板等からなる薄板を複数積層
して形成されたステータコア42と、このステータコア
42の腕部に巻回されたコイル43とで固定子を構成し
ている。また、筒状に形成されステータコア42に空隙
を介して配置されるマグネット44と、絞り加工等によ
り有底円筒状に成形されマグネット44が固定されるヨ
ーク45とで回転子を構成している。なお、46は回転
位置検出用のホール素子である。
ば、コロナ社出版『小形モータ』第39頁に掲載された
ものとして図10に示すようなものがあった。図10に
おいて、例えば、ケイ素鋼板等からなる薄板を複数積層
して形成されたステータコア42と、このステータコア
42の腕部に巻回されたコイル43とで固定子を構成し
ている。また、筒状に形成されステータコア42に空隙
を介して配置されるマグネット44と、絞り加工等によ
り有底円筒状に成形されマグネット44が固定されるヨ
ーク45とで回転子を構成している。なお、46は回転
位置検出用のホール素子である。
【0003】従来から小型のファンモータなどトルクリ
プルがそれほど問題にならない用途では、ホール素子1
個で単相2巻線の通電を制御して、その際必然的に発生
する死点をコギングトルク(マグネットとステータコア
の吸引によって発生するトルク)を利用して回避した方
式が実用化されており、この図10は、空隙長に傾斜を
設けて空隙長を不均一にして死点を回避した不均一ギャ
ップの単相ブラシレスモータの構造を示したものであ
る。
プルがそれほど問題にならない用途では、ホール素子1
個で単相2巻線の通電を制御して、その際必然的に発生
する死点をコギングトルク(マグネットとステータコア
の吸引によって発生するトルク)を利用して回避した方
式が実用化されており、この図10は、空隙長に傾斜を
設けて空隙長を不均一にして死点を回避した不均一ギャ
ップの単相ブラシレスモータの構造を示したものであ
る。
【0004】このような構造からなる単相モータは、マ
グネットとステータコアとの吸引力によるコギングトル
クの位置が移動し、電流によるトルクの死点を埋めるの
でゼロトルクの点が消滅するものである。
グネットとステータコアとの吸引力によるコギングトル
クの位置が移動し、電流によるトルクの死点を埋めるの
でゼロトルクの点が消滅するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造の単相モータでは、回転駆動を維持しておく
には常時通電しておかなければならず、それだけモータ
回転に必要な消費電力が増加してしまうという問題があ
った。また、ステータコアを設けた場合には、そのステ
ータコアにうず電流が生じてしまい、それがモータ回転
に悪影響をきたし、しいてはモータの回転効率を低下さ
せてしまうという問題があった。さらに、ホール素子等
の回転位置検出用素子が必要となるため、その分部品点
数が増加してしまい、生産性を低下させてしまうだけで
なく、それによるコストの上昇も招いてしまうものであ
った。
ような構造の単相モータでは、回転駆動を維持しておく
には常時通電しておかなければならず、それだけモータ
回転に必要な消費電力が増加してしまうという問題があ
った。また、ステータコアを設けた場合には、そのステ
ータコアにうず電流が生じてしまい、それがモータ回転
に悪影響をきたし、しいてはモータの回転効率を低下さ
せてしまうという問題があった。さらに、ホール素子等
の回転位置検出用素子が必要となるため、その分部品点
数が増加してしまい、生産性を低下させてしまうだけで
なく、それによるコストの上昇も招いてしまうものであ
った。
【0006】そこで、本発明は、上述した問題を解決し
て、モータの効率を大幅に向上させるとともに、その生
産性を損ねることなく低コスト化を実現しようとするも
のである。
て、モータの効率を大幅に向上させるとともに、その生
産性を損ねることなく低コスト化を実現しようとするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の小型単相モータ
は、軸と、この軸と同心状に立設されると共に、磁性メ
ッキ線からなる単相のコイル群と、このコイル群の少な
くとも一側に空隙を介して配置され、かつ周方向に磁界
の強さを異ならしめた単極性のマグネットと、前記コイ
ル群への通電をオン・オフ制御する手段とを備え、通電
時の前記コイル群に働く電磁力および無通電時の前記コ
イル群と前記マグネットとの間に働く吸引力によりモー
タを回転駆動させるものである。
は、軸と、この軸と同心状に立設されると共に、磁性メ
ッキ線からなる単相のコイル群と、このコイル群の少な
くとも一側に空隙を介して配置され、かつ周方向に磁界
の強さを異ならしめた単極性のマグネットと、前記コイ
ル群への通電をオン・オフ制御する手段とを備え、通電
時の前記コイル群に働く電磁力および無通電時の前記コ
イル群と前記マグネットとの間に働く吸引力によりモー
タを回転駆動させるものである。
【0008】また、前記マグネットを前記コイル群の他
側にも配した構成のものでもよい。また、前記手段は、
機械的に制御するブラシ方式でもよい。また、前記手段
は、電気的に制御するブラシレス方式でもよい。また、
前記小型単相モータの出力部にディスクが載置されるタ
ーンテーブルを設けたものでもよい。
側にも配した構成のものでもよい。また、前記手段は、
機械的に制御するブラシ方式でもよい。また、前記手段
は、電気的に制御するブラシレス方式でもよい。また、
前記小型単相モータの出力部にディスクが載置されるタ
ーンテーブルを設けたものでもよい。
【0009】また、前記小型単相モータの出力部にファ
ンを設けたものでもよい。また、前記マグネットを回転
自在に構成すると共に、前記マグネットの重心を回転中
心から偏心させ、回転時には前記マグネットにより振動
を得るようにしたものでもよい。また、前記コイル群を
回転自在に構成すると共に、前記コイル群の重心を回転
中心から偏心させ、回転時には前記コイル群により振動
を得るようにしたものでもよい。
ンを設けたものでもよい。また、前記マグネットを回転
自在に構成すると共に、前記マグネットの重心を回転中
心から偏心させ、回転時には前記マグネットにより振動
を得るようにしたものでもよい。また、前記コイル群を
回転自在に構成すると共に、前記コイル群の重心を回転
中心から偏心させ、回転時には前記コイル群により振動
を得るようにしたものでもよい。
【0010】
【作用】コイルへの通電が行われると、マグネットの最
大磁極部においてコイルにはフレミング左手の法則によ
り回転駆動力が発生し、マグネット回転方式のものはマ
グネット側が、また、コイル回転方式のものはコイル側
が回転し始める。所定のタイミングでコイルへの通電を
解除すると、今度は磁性メッキ線からなるコイルとマグ
ネットの最大磁極部との間に作用する吸引力により、マ
グネット側あるいはコイル側がそのまま同方向に回転す
る。以後、この繰り返しによって、モータ回転駆動が達
成される。
大磁極部においてコイルにはフレミング左手の法則によ
り回転駆動力が発生し、マグネット回転方式のものはマ
グネット側が、また、コイル回転方式のものはコイル側
が回転し始める。所定のタイミングでコイルへの通電を
解除すると、今度は磁性メッキ線からなるコイルとマグ
ネットの最大磁極部との間に作用する吸引力により、マ
グネット側あるいはコイル側がそのまま同方向に回転す
る。以後、この繰り返しによって、モータ回転駆動が達
成される。
【0011】
【第1の実施例】図1は、コイル固定−マグネット回転
・ブラシ方式による小型単相モータの要部断面図であ
り、図2は、図1におけるA−A断面図である。また、
図3は、本実施例の駆動原理説明図である。図1あるい
は図2に示すように、1は軸であり、軸1は軸受2を介
して軸受ホルダ3に回転自在に支承されており、軸受ホ
ルダ3はブラケット4にカシメ等により固定されてい
る。また、ブラケット4の一方の面(図中、下面)には
フレキシブル基板等のプリント配線基板5が配置され、
尚且つコイル6が接着等により固定されている。このプ
リント配線基板5には第1の導通部20、第2の導通部
21がそれぞれ形成されている。また、コイル6は磁性
メッキが施された巻線を空芯型に巻回したもので矩形状
に形成されており、本実施例では図1に示すように6個
のコイル群を同心状に等分配置して構成している。な
お、図2において、コイル6部に記された矢印の向きは
そのコイル中を流れる電流の向きを示したものである。
・ブラシ方式による小型単相モータの要部断面図であ
り、図2は、図1におけるA−A断面図である。また、
図3は、本実施例の駆動原理説明図である。図1あるい
は図2に示すように、1は軸であり、軸1は軸受2を介
して軸受ホルダ3に回転自在に支承されており、軸受ホ
ルダ3はブラケット4にカシメ等により固定されてい
る。また、ブラケット4の一方の面(図中、下面)には
フレキシブル基板等のプリント配線基板5が配置され、
尚且つコイル6が接着等により固定されている。このプ
リント配線基板5には第1の導通部20、第2の導通部
21がそれぞれ形成されている。また、コイル6は磁性
メッキが施された巻線を空芯型に巻回したもので矩形状
に形成されており、本実施例では図1に示すように6個
のコイル群を同心状に等分配置して構成している。な
お、図2において、コイル6部に記された矢印の向きは
そのコイル中を流れる電流の向きを示したものである。
【0012】また、回転自在に支承された軸1には有底
円筒状に形成されたヨーク7が固定されており、ヨーク
7にはコイル6を挟むようにして、内周側に内マグネッ
ト8、外周側に外マグネット9が、それぞれコイル6に
空隙を介して配置されている。この内マグネット8及び
外マグネット9はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なる
ような形状に形成されている。さらに、この内マグネッ
ト8と外マグネット9とは周方向において磁界の最大部
(以後、最大磁極部と云う。)の位置が一致するよう配
置されており、内マグネット8は外周側がN極となるよ
う、また、外マグネットは内周側がN極となるように着
磁されている。
円筒状に形成されたヨーク7が固定されており、ヨーク
7にはコイル6を挟むようにして、内周側に内マグネッ
ト8、外周側に外マグネット9が、それぞれコイル6に
空隙を介して配置されている。この内マグネット8及び
外マグネット9はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なる
ような形状に形成されている。さらに、この内マグネッ
ト8と外マグネット9とは周方向において磁界の最大部
(以後、最大磁極部と云う。)の位置が一致するよう配
置されており、内マグネット8は外周側がN極となるよ
う、また、外マグネットは内周側がN極となるように着
磁されている。
【0013】なお、11は軸1をスラスト方向に支持す
るためのスラスト支持部であり、このスラスト支持部1
1は回転部を覆うようにして形成されたカバー12に取
り付けられており、カバー12はかしめ等によりブラケ
ット4に固定されている。
るためのスラスト支持部であり、このスラスト支持部1
1は回転部を覆うようにして形成されたカバー12に取
り付けられており、カバー12はかしめ等によりブラケ
ット4に固定されている。
【0014】次に図3に基づいて本実施例における小型
単相モータの回転原理について説明する。図3は、本実
施例の駆動原理をより分かりやすくするため、周方向に
構成されているものを直線的に展開して示したものであ
る。図中、・はコイル6において紙面に対して上向きに
電流が流れることを示したものであり、×は紙面に対し
て下向きに電流が流れることを示したものである。
単相モータの回転原理について説明する。図3は、本実
施例の駆動原理をより分かりやすくするため、周方向に
構成されているものを直線的に展開して示したものであ
る。図中、・はコイル6において紙面に対して上向きに
電流が流れることを示したものであり、×は紙面に対し
て下向きに電流が流れることを示したものである。
【0015】図3において、いずれかのコイル6の第1
の端末は+端子に接続されており、そのコイル6の第2
の端末は、別のコイル6の第1の端末に接続されてお
り、各コイルは直列に接続される。そして、直列に接続
された6個目のコイル6の第2の端末は、一周を6箇所
に等分して形成された第1の導通部20にそれぞれ接続
される。また、プリント配線基板5の第1の導通部20
の近傍には、第2の導通部21が全周にわたって形成さ
れており、この導通部21は−端子に接続されている。
10はコイルへの通電をオン・オフ制御するブラシであ
り、マグネットと共に回転可能に構成されている。
の端末は+端子に接続されており、そのコイル6の第2
の端末は、別のコイル6の第1の端末に接続されてお
り、各コイルは直列に接続される。そして、直列に接続
された6個目のコイル6の第2の端末は、一周を6箇所
に等分して形成された第1の導通部20にそれぞれ接続
される。また、プリント配線基板5の第1の導通部20
の近傍には、第2の導通部21が全周にわたって形成さ
れており、この導通部21は−端子に接続されている。
10はコイルへの通電をオン・オフ制御するブラシであ
り、マグネットと共に回転可能に構成されている。
【0016】図3の状態において各コイルへの通電を行
うと、それぞれのコイル6にはフレミング左手の法則に
より図中A方向の力が発生する。しかしながら、コイル
6はそれぞれ固定された状態にあるため、コイル6群
(以後、コイル側と云う。)に対して内外マグネット
8、9(以後、マグネット側と云う。)が相対的に図中
B方向へ移動し始める。このとき、ブラシ10もマグネ
ット側と共にB方向へ移動する。そして、所定のタイミ
ングでブラシ10と第1の導通部20との接触が外れて
コイル側への通電が解除される。すると、今度はコイル
側とマグネット側との間に作用する吸引力により、コイ
ル側はマグネット側の最大磁極部へ吸引されようとし
て、マグネット側が先ほどと同じB方向へ移動する。す
ると、ブラシ10が第1の導通部20と接触して再度コ
イル6が通電される。すると、また先ほどと同じように
マグネット側がB方向へ移動する。以後、この繰り返し
によって、モータ回転が達成されることになる。
うと、それぞれのコイル6にはフレミング左手の法則に
より図中A方向の力が発生する。しかしながら、コイル
6はそれぞれ固定された状態にあるため、コイル6群
(以後、コイル側と云う。)に対して内外マグネット
8、9(以後、マグネット側と云う。)が相対的に図中
B方向へ移動し始める。このとき、ブラシ10もマグネ
ット側と共にB方向へ移動する。そして、所定のタイミ
ングでブラシ10と第1の導通部20との接触が外れて
コイル側への通電が解除される。すると、今度はコイル
側とマグネット側との間に作用する吸引力により、コイ
ル側はマグネット側の最大磁極部へ吸引されようとし
て、マグネット側が先ほどと同じB方向へ移動する。す
ると、ブラシ10が第1の導通部20と接触して再度コ
イル6が通電される。すると、また先ほどと同じように
マグネット側がB方向へ移動する。以後、この繰り返し
によって、モータ回転が達成されることになる。
【0017】結果として、コイル6はブラシ10により
オン・オフ通電制御され、コイル6の通電時にはフレミ
ング左手の法則による力の発生を利用し、また、コイル
6の無通電時にはコイル側とマグネット側との吸引力を
利用することにより、常時通電しておかなくともモータ
回転駆動がなされる。そして、このオン・オフ通電制御
のタイミングは、隣接する最大磁極部の間隔を考慮して
ブラシの位置あるいは第1の導通部の位置等を調整する
ことにより、円滑な回転駆動が容易に実施可能である。
なお、図1に示すように、例えば、軸1の出力部にディ
スクを載置するためのターンテーブル30を取り付ける
ことによってディスク駆動用のスピンドルモータとして
利用できる。
オン・オフ通電制御され、コイル6の通電時にはフレミ
ング左手の法則による力の発生を利用し、また、コイル
6の無通電時にはコイル側とマグネット側との吸引力を
利用することにより、常時通電しておかなくともモータ
回転駆動がなされる。そして、このオン・オフ通電制御
のタイミングは、隣接する最大磁極部の間隔を考慮して
ブラシの位置あるいは第1の導通部の位置等を調整する
ことにより、円滑な回転駆動が容易に実施可能である。
なお、図1に示すように、例えば、軸1の出力部にディ
スクを載置するためのターンテーブル30を取り付ける
ことによってディスク駆動用のスピンドルモータとして
利用できる。
【0018】
【第2の実施例】図4は、マグネット固定−コイル回転
・ブラシ方式による小型単相モータの要部断面図であ
り、図5は、図4におけるA−A断面図である。また、
図6は、本実施例の駆動原理説明図である。図4あるい
は図5に示すように、1は軸であり、軸1は軸受2を介
して軸受ホルダ3に回転自在に支承されており、軸受ホ
ルダ3は有底円筒状に形成されたヨーク7にカシメ等に
より固定されている。ヨーク7の開口部にはブラケット
4が配置され、このブラケット4の一方の面(図中、上
面)には一対のブラシ10a、10bが配置される。ま
た、ブラケット4に空隙を介して回転ケース板13が対
向配置されており、回転ケース板13は軸1と共に回転
可能に構成されている。この回転ケース板13の一方の
面(図中、下面)にはフレキシブル基板等のプリント配
線基板5が配置されると共に、コイル6が接着等により
固定され、プリント配線基板5には第1の導通部20、
第2の導通部21がそれぞれ形成されている。そして、
第1の導通部20にはブラシ10aが、第2の導通部2
1にはブラシ10bが接触するよう構成されている。ま
た、コイル6は磁性メッキが施された巻線を空芯型に巻
回したもので、矩形状に形成されており、本実施例でも
先に述べた実施例1と同様に6個のコイル群を同心状に
等分配置して構成している。なお、図4において、コイ
ル6部に記された矢印の向きはそのコイル中を流れる電
流の向きを示したものである。
・ブラシ方式による小型単相モータの要部断面図であ
り、図5は、図4におけるA−A断面図である。また、
図6は、本実施例の駆動原理説明図である。図4あるい
は図5に示すように、1は軸であり、軸1は軸受2を介
して軸受ホルダ3に回転自在に支承されており、軸受ホ
ルダ3は有底円筒状に形成されたヨーク7にカシメ等に
より固定されている。ヨーク7の開口部にはブラケット
4が配置され、このブラケット4の一方の面(図中、上
面)には一対のブラシ10a、10bが配置される。ま
た、ブラケット4に空隙を介して回転ケース板13が対
向配置されており、回転ケース板13は軸1と共に回転
可能に構成されている。この回転ケース板13の一方の
面(図中、下面)にはフレキシブル基板等のプリント配
線基板5が配置されると共に、コイル6が接着等により
固定され、プリント配線基板5には第1の導通部20、
第2の導通部21がそれぞれ形成されている。そして、
第1の導通部20にはブラシ10aが、第2の導通部2
1にはブラシ10bが接触するよう構成されている。ま
た、コイル6は磁性メッキが施された巻線を空芯型に巻
回したもので、矩形状に形成されており、本実施例でも
先に述べた実施例1と同様に6個のコイル群を同心状に
等分配置して構成している。なお、図4において、コイ
ル6部に記された矢印の向きはそのコイル中を流れる電
流の向きを示したものである。
【0019】また、本実施例では先に述べた第1の実施
例と異なり、ヨーク7にはコイル3を3方向から覆うよ
うにして断面コ字状のマグネット14がコイル3に空隙
を介して配置されている。マグネット14のうち、実施
例1の内マグネットに相当する部分及び外マグネット9
に相当する部分はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なる
ような形状に形成されており、さらに、内マグネットに
相当する部分と外マグネット9に相当する部分とは周方
向において最大磁極部の位置が一致するよう配置されて
おり、コイル6との対向側がN極となるように着磁され
ている。
例と異なり、ヨーク7にはコイル3を3方向から覆うよ
うにして断面コ字状のマグネット14がコイル3に空隙
を介して配置されている。マグネット14のうち、実施
例1の内マグネットに相当する部分及び外マグネット9
に相当する部分はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なる
ような形状に形成されており、さらに、内マグネットに
相当する部分と外マグネット9に相当する部分とは周方
向において最大磁極部の位置が一致するよう配置されて
おり、コイル6との対向側がN極となるように着磁され
ている。
【0020】次に図6に基づいて本実施例における小型
単相モータの駆動原理について説明する。図6は、本実
施例の駆動原理をより分かりやすくするため、周方向に
構成されているものを直線的に展開して示したものであ
る。実施例1と同様、図中、・はコイル6において紙面
に対して上向きに電流が流れることを示したものであ
り、×は紙面に対して下向きに電流が流れることを示し
たものである。
単相モータの駆動原理について説明する。図6は、本実
施例の駆動原理をより分かりやすくするため、周方向に
構成されているものを直線的に展開して示したものであ
る。実施例1と同様、図中、・はコイル6において紙面
に対して上向きに電流が流れることを示したものであ
り、×は紙面に対して下向きに電流が流れることを示し
たものである。
【0021】図6において、それぞれのコイル6の第1
の端末は、一周を6箇所に等分して形成された第1の導
通部20にそれぞれ接続され、各コイルは並列に接続さ
れる。プリント配線基板5の第1の導通部20の近傍に
は、第2の導通部21が全周にわたって形成されてお
り、この導通部21には第2の端末が接続される。そし
て、ブラシ10aが+端子に接続されており、ブラシ1
0bが−端子に接続されている。
の端末は、一周を6箇所に等分して形成された第1の導
通部20にそれぞれ接続され、各コイルは並列に接続さ
れる。プリント配線基板5の第1の導通部20の近傍に
は、第2の導通部21が全周にわたって形成されてお
り、この導通部21には第2の端末が接続される。そし
て、ブラシ10aが+端子に接続されており、ブラシ1
0bが−端子に接続されている。
【0022】図6の状態において各コイルへの通電を行
うと、それぞれのコイル6にはフレミング左手の法則に
より図中A方向の力が発生するが、第1の実施例とは異
なり、コイル側がそのままA方向へ移動し始める。この
とき、第1の導通部20及び第2の導通部21もコイル
側と共にA方向へ移動する。そして、所定のタイミング
でブラシ10aと第1の導通部20との接触が外れてコ
イルへの通電が解除される。すると、今度はコイル側と
マグネット側との間に作用する吸引力により、コイル側
はマグネット側の最大磁極部へ吸引されようとして、先
ほどと同じA方向へ移動する。すると、ブラシ10aが
第1の導通部20と接触して再度コイル6が通電され
る。すると、また先ほどと同じようにコイル側がA方向
へ移動する。以後、この繰り返しによって、モータ回転
が達成されることになる。
うと、それぞれのコイル6にはフレミング左手の法則に
より図中A方向の力が発生するが、第1の実施例とは異
なり、コイル側がそのままA方向へ移動し始める。この
とき、第1の導通部20及び第2の導通部21もコイル
側と共にA方向へ移動する。そして、所定のタイミング
でブラシ10aと第1の導通部20との接触が外れてコ
イルへの通電が解除される。すると、今度はコイル側と
マグネット側との間に作用する吸引力により、コイル側
はマグネット側の最大磁極部へ吸引されようとして、先
ほどと同じA方向へ移動する。すると、ブラシ10aが
第1の導通部20と接触して再度コイル6が通電され
る。すると、また先ほどと同じようにコイル側がA方向
へ移動する。以後、この繰り返しによって、モータ回転
が達成されることになる。
【0023】結果として、コイル6はブラシ10aによ
りオン・オフ通電制御され、コイル6の通電時にはフレ
ミング左手の法則による力の発生を利用し、また、コイ
ル6の無通電時にはコイル側とマグネット側との吸引力
を利用することにより、常時通電しておかなくともモー
タ回転駆動がなされる。そして、このオン・オフ通電制
御のタイミングは、隣接する最大磁極部の間隔を考慮し
てブラシの位置あるいは第1の導通部の位置等を調整す
ることにより、円滑な回転駆動が容易に実施可能であ
る。なお、図4に示すように、例えば、軸1の出力部に
ファン31を取り付けることによって冷却用のファンモ
ータとして利用できる。
りオン・オフ通電制御され、コイル6の通電時にはフレ
ミング左手の法則による力の発生を利用し、また、コイ
ル6の無通電時にはコイル側とマグネット側との吸引力
を利用することにより、常時通電しておかなくともモー
タ回転駆動がなされる。そして、このオン・オフ通電制
御のタイミングは、隣接する最大磁極部の間隔を考慮し
てブラシの位置あるいは第1の導通部の位置等を調整す
ることにより、円滑な回転駆動が容易に実施可能であ
る。なお、図4に示すように、例えば、軸1の出力部に
ファン31を取り付けることによって冷却用のファンモ
ータとして利用できる。
【0024】
【第3の実施例】図7は、コイル固定−マグネット回転
・ブラシレス方式による振動モータの要部断面図であ
り、図8は、図7におけるA−A断面図である。また、
図9は、本実施例の駆動原理説明図である。図7あるい
は図8に示すように、1は軸であり、軸1はブラケット
4に圧入等により固定されている。この、ブラケット4
の一方の面(図中、上面)にはフレキシブル基板等のプ
リント配線基板5が配置されるとともに、コイル6が接
着等により固定されている。このコイル6は磁性メッキ
が施された巻線を空芯型に巻回したもので矩形状に形成
されており、本実施例でも先に述べた第1、第2の実施
例と同様に6個のコイル群を同心状に等分配置して構成
している。なお、図8において、コイル6部に記された
矢印の向きはそのコイル中を流れる電流の向きを示した
ものである。
・ブラシレス方式による振動モータの要部断面図であ
り、図8は、図7におけるA−A断面図である。また、
図9は、本実施例の駆動原理説明図である。図7あるい
は図8に示すように、1は軸であり、軸1はブラケット
4に圧入等により固定されている。この、ブラケット4
の一方の面(図中、上面)にはフレキシブル基板等のプ
リント配線基板5が配置されるとともに、コイル6が接
着等により固定されている。このコイル6は磁性メッキ
が施された巻線を空芯型に巻回したもので矩形状に形成
されており、本実施例でも先に述べた第1、第2の実施
例と同様に6個のコイル群を同心状に等分配置して構成
している。なお、図8において、コイル6部に記された
矢印の向きはそのコイル中を流れる電流の向きを示した
ものである。
【0025】また、ヨーク7は有底円筒状に形成され、
軸1に軸受2を介して回転自在に構成されており、ヨー
ク7にはコイル6を挟むようにして、内周側に内マグネ
ット8、外周側に外マグネット9がコイル6に空隙を介
して配置されている。ここで、先に述べた第1、第2の
実施例とは異なり、内マグネット8、外マグネット9共
その一部が削除され重心が回転中心から偏心するように
構成されている。この内マグネット8及び外マグネット
9はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なるような形状に
形成されている。さらに、内マグネット8と外マグネッ
ト9とは周方向において最大磁極部の位置が一致するよ
う配置されており、内マグネット8は外周側がN極とな
るよう、また、外マグネット9は内周側がN極となるよ
うに着磁されている。したがって、本実施例では、マグ
ネット側の重心を回転中心から偏心させているので、回
転時、マグネット側の遠心力により振動を発生すること
ができる。
軸1に軸受2を介して回転自在に構成されており、ヨー
ク7にはコイル6を挟むようにして、内周側に内マグネ
ット8、外周側に外マグネット9がコイル6に空隙を介
して配置されている。ここで、先に述べた第1、第2の
実施例とは異なり、内マグネット8、外マグネット9共
その一部が削除され重心が回転中心から偏心するように
構成されている。この内マグネット8及び外マグネット
9はそれぞれ周方向で磁界の強さが異なるような形状に
形成されている。さらに、内マグネット8と外マグネッ
ト9とは周方向において最大磁極部の位置が一致するよ
う配置されており、内マグネット8は外周側がN極とな
るよう、また、外マグネット9は内周側がN極となるよ
うに着磁されている。したがって、本実施例では、マグ
ネット側の重心を回転中心から偏心させているので、回
転時、マグネット側の遠心力により振動を発生すること
ができる。
【0026】なお、12は回転部を露出させないための
カバーで、カバー12はかしめ等によりブラケット4に
固定される。
カバーで、カバー12はかしめ等によりブラケット4に
固定される。
【0027】次に図9に基づいて本実施例における小型
単相モータの駆動原理について説明する。図9は、モー
タへの通電を行う手段として、スイッチングトランジス
タTRを直列に接続してコントロール部からの出力信号
を利用したものである。ここで、コントロール部とし
て、例えば、コイル群のうちの1つを回転位置検出用コ
イルとして割り当てておく。モータの初期状態(モータ
回転が停止している状態)では、コイル側とマグネット
側との間に吸引力が作用するため、その位置関係は必ず
図7に示される状態を維持している。
単相モータの駆動原理について説明する。図9は、モー
タへの通電を行う手段として、スイッチングトランジス
タTRを直列に接続してコントロール部からの出力信号
を利用したものである。ここで、コントロール部とし
て、例えば、コイル群のうちの1つを回転位置検出用コ
イルとして割り当てておく。モータの初期状態(モータ
回転が停止している状態)では、コイル側とマグネット
側との間に吸引力が作用するため、その位置関係は必ず
図7に示される状態を維持している。
【0028】したがって、モータ起動時には、まず最初
に1発のパルス信号をコントロール部から送出する。す
ると、一時的にモータへ電源が供給されてフレミング左
手の法則によりコイル側に対してマグネット側が相対的
に周方向へ移動し始める。そして、供給が断たれた後、
今度はコイル側とマグネット側とで作用する吸引力によ
り、コイル側はマグネット側の最大磁極部へ吸引されよ
うとして、マグネット側がそのまま同じ方向へ移動す
る。そして、ちょうどその磁気的なつりあい位置まで移
動すると、回転位置検出用コイルには最大磁極部におけ
る誘導起電力が発生するので、この起電力を利用した出
力信号をコントロール部からスイッチングトランジスタ
TRへ送出することにより、再度モータへの通電が行わ
れる。すると、また先ほどと同じようにマグネット側が
周方向へ移動し、以後、この繰り返しによって、モータ
回転が達成されることになる。したがって、本方式を採
用することにより、回転位置検出用のセンサ等を別途設
ける必要がなく、センサレスによるモータ回転駆動が可
能となる。
に1発のパルス信号をコントロール部から送出する。す
ると、一時的にモータへ電源が供給されてフレミング左
手の法則によりコイル側に対してマグネット側が相対的
に周方向へ移動し始める。そして、供給が断たれた後、
今度はコイル側とマグネット側とで作用する吸引力によ
り、コイル側はマグネット側の最大磁極部へ吸引されよ
うとして、マグネット側がそのまま同じ方向へ移動す
る。そして、ちょうどその磁気的なつりあい位置まで移
動すると、回転位置検出用コイルには最大磁極部におけ
る誘導起電力が発生するので、この起電力を利用した出
力信号をコントロール部からスイッチングトランジスタ
TRへ送出することにより、再度モータへの通電が行わ
れる。すると、また先ほどと同じようにマグネット側が
周方向へ移動し、以後、この繰り返しによって、モータ
回転が達成されることになる。したがって、本方式を採
用することにより、回転位置検出用のセンサ等を別途設
ける必要がなく、センサレスによるモータ回転駆動が可
能となる。
【0029】
【その他の実施例】前述した各実施例では、6個のコイ
ルを用いたものについて詳述しているが、例えば、この
コイルの数を増やすことにより、さらに円滑なモータ回
転駆動を得ることが可能となる。また、前述の各実施例
では、コイルの内周及び外周に、あるいはコイルを3方
向から覆うようにしてマグネットを配置しているが、コ
イルのいずれか一方向に配置する構成であっても差し支
えない。また、第3の実施例では、マグネット回転方式
においてマグネットの一部を削除して振動モータを構成
しているが、例えば、第2の実施例に示すコイル回転方
式のものでコイルの一部を削除して振動モータを構成し
ても構わない。以上、前述した各実施例をさまざまな形
で組み合わせることにより、各種モータが実現可能であ
る。
ルを用いたものについて詳述しているが、例えば、この
コイルの数を増やすことにより、さらに円滑なモータ回
転駆動を得ることが可能となる。また、前述の各実施例
では、コイルの内周及び外周に、あるいはコイルを3方
向から覆うようにしてマグネットを配置しているが、コ
イルのいずれか一方向に配置する構成であっても差し支
えない。また、第3の実施例では、マグネット回転方式
においてマグネットの一部を削除して振動モータを構成
しているが、例えば、第2の実施例に示すコイル回転方
式のものでコイルの一部を削除して振動モータを構成し
ても構わない。以上、前述した各実施例をさまざまな形
で組み合わせることにより、各種モータが実現可能であ
る。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、通電
時のコイル群に働く電磁力および無通電時のコイル群と
前記マグネットとの間に働く吸引力によりモータを回転
駆動させるように構成したので、モータへの通電をオン
・オフ制御して、常時通電しておかなくともその回転駆
動を維持できるため、モータの消費効率を大幅に向上で
きる。また、磁性メッキ線からなる空芯型のコイルを用
いるので、ステータコア等を設けた場合のようなヒステ
リシス損失を防止できるため、モータの効率も大幅に向
上できる。さらに、ホール素子等の回転位置検出用素子
が必要なくなるため、部品点数の減少による生産性の向
上、加えてそれによる低コスト化を実現できる。
時のコイル群に働く電磁力および無通電時のコイル群と
前記マグネットとの間に働く吸引力によりモータを回転
駆動させるように構成したので、モータへの通電をオン
・オフ制御して、常時通電しておかなくともその回転駆
動を維持できるため、モータの消費効率を大幅に向上で
きる。また、磁性メッキ線からなる空芯型のコイルを用
いるので、ステータコア等を設けた場合のようなヒステ
リシス損失を防止できるため、モータの効率も大幅に向
上できる。さらに、ホール素子等の回転位置検出用素子
が必要なくなるため、部品点数の減少による生産性の向
上、加えてそれによる低コスト化を実現できる。
【0031】また、マグネットをコイル群の他側にも配
するよう構成することにより、磁束量が増加するため、
さらにモータの効率を向上できる。また、コイル群への
通電をオン・オフ制御する手段を、機械的に制御するブ
ラシ方式による構成としたことにより、さらに安価なモ
ータを提供できる。また、コイル群への通電をオン・オ
フ制御する手段を、電気的に制御するブラシレス方式に
よる構成としたことにより、モータ構造を簡略化して、
高寿命を実現できる。また、モータの出力部にディスク
が載置されるターンテーブルを設ける構成としたので、
各種のディスク駆動用モータとして利用できる。
するよう構成することにより、磁束量が増加するため、
さらにモータの効率を向上できる。また、コイル群への
通電をオン・オフ制御する手段を、機械的に制御するブ
ラシ方式による構成としたことにより、さらに安価なモ
ータを提供できる。また、コイル群への通電をオン・オ
フ制御する手段を、電気的に制御するブラシレス方式に
よる構成としたことにより、モータ構造を簡略化して、
高寿命を実現できる。また、モータの出力部にディスク
が載置されるターンテーブルを設ける構成としたので、
各種のディスク駆動用モータとして利用できる。
【0032】また、モータの出力部にファンを設ける構
成としたので、冷却用ファンモータとして利用できる。
また、マグネットを回転自在に構成すると共に、マグネ
ットの重心を回転中心から偏心させ、回転時にはマグネ
ットにより振動を得るように構成したので、偏心分銅を
付加することなく回転時に振動を得ることができるた
め、小型化・低コスト化を実現できる。また、コイル群
を回転自在に構成すると共に、コイル群の重心を回転中
心から偏心させ、回転時にはコイル群により振動を得る
ように構成したので、慣性を小さくして起動特性を向上
できる。
成としたので、冷却用ファンモータとして利用できる。
また、マグネットを回転自在に構成すると共に、マグネ
ットの重心を回転中心から偏心させ、回転時にはマグネ
ットにより振動を得るように構成したので、偏心分銅を
付加することなく回転時に振動を得ることができるた
め、小型化・低コスト化を実現できる。また、コイル群
を回転自在に構成すると共に、コイル群の重心を回転中
心から偏心させ、回転時にはコイル群により振動を得る
ように構成したので、慣性を小さくして起動特性を向上
できる。
【0033】
【図1】本発明の第1の実施例である小型単相モータの
要部断面図である。
要部断面図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の駆動原理説明図であ
る。
る。
【図4】本発明の第2実施例である小型単相モータの要
部断面図である。
部断面図である。
【図5】図4におけるA−A断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例の駆動原理説明図であ
る。
る。
【図7】本発明の第3の実施例として採用した振動モー
タの要部断面図である。
タの要部断面図である。
【図8】図7におけるA−A断面図である。
【図9】本発明の第3の実施例の駆動原理説明図であ
る。
る。
【図10】従来の小型単相モータの要部断面図である。
1、41‥‥軸 2‥‥軸受 3‥‥軸受ホルダ 4‥‥ブラケット 5‥‥プリント配線基板 6、43‥‥コイル 7、45‥‥ヨーク 8‥‥内マグネット 9‥‥外マグネット 10、10a、10b‥‥ブラシ 11‥‥スラスト支持部 12‥‥カバー 13‥‥回転ケース板 14、44‥‥マグネット 20‥‥第1の導通部 21‥‥第2の導通部 30‥‥ターンテーブル 31‥‥ファン 42‥‥ステータコア 46‥‥ホール素子
Claims (8)
- 【請求項1】 軸と、この軸と同心状に立設されると共
に、磁性メッキ線からなる単相のコイル群と、このコイ
ル群の少なくとも一側に空隙を介して配置され、かつ周
方向に磁界の強さを異ならしめた単極性のマグネット
と、前記コイル群への通電をオン・オフ制御する手段と
を備え、通電時の前記コイル群に働く電磁力および無通
電時の前記コイル群と前記マグネットとの間に働く吸引
力によりモータを回転駆動させることを特徴とする小型
単相モータ。 - 【請求項2】 前記マグネットを前記コイル群の他側に
も配した請求項1記載の小型単相モータ。 - 【請求項3】 前記手段は、機械的に制御するブラシ方
式である請求項1記載又は2記載の小型単相モータ。 - 【請求項4】 前記手段は、電気的に制御するブラシレ
ス方式である請求項1又は2記載の小型単相モータ。 - 【請求項5】 請求項1又は2記載の小型単相モータに
おいて、出力部にディスクが載置されるターンテーブル
を設けた請求項3又は4記載の小型単相モータ。 - 【請求項6】 請求項1又は2記載の小型単相モータに
おいて、出力部にファンを設けた請求項3又は4記載の
小型単相モータ。 - 【請求項7】 請求項1又は2記載の小型単相モータに
おいて、前記マグネットを回転自在に構成すると共に、
前記マグネットの重心を回転中心から偏心させ、回転時
には前記マグネットにより振動を得るようにした請求項
3又は4記載の小型単相モータ。 - 【請求項8】 請求項1又は2記載の小型単相モータに
おいて、前記コイル群を回転自在に構成すると共に、前
記コイル群の重心を回転中心から偏心させ、回転時には
前記コイル群により振動を得るようにした請求項3又は
4記載の小型単相モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18622994A JPH0833298A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 小型単相モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18622994A JPH0833298A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 小型単相モータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0833298A true JPH0833298A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16184621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18622994A Pending JPH0833298A (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 小型単相モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0833298A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140265697A1 (en) * | 2011-05-17 | 2014-09-18 | Cominfo, A.S. | Direct-current electric motor |
WO2020173526A1 (de) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Hartmut Michel | Gleichstrommaschine |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP18622994A patent/JPH0833298A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140265697A1 (en) * | 2011-05-17 | 2014-09-18 | Cominfo, A.S. | Direct-current electric motor |
WO2020173526A1 (de) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Hartmut Michel | Gleichstrommaschine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1178636A (en) | Brushless disc-type dc motor or generator | |
WO1993001644A1 (en) | Flat coreless dc motor | |
US6700275B2 (en) | DC motor and winding method for coils thereof | |
JP2001095212A (ja) | 回転電機 | |
JP2004328898A (ja) | モータ | |
JPH0833298A (ja) | 小型単相モータ | |
US6515400B2 (en) | Flat coreless vibrator motor | |
JPS5855747B2 (ja) | ブラシレスチヨクリユウモ−タ | |
JP3472761B2 (ja) | 小型ブラシレス振動モータ | |
JPH09322452A (ja) | 回転電機 | |
CN100514799C (zh) | 单刷驱动的不对称磁场2/2极磁阻电机 | |
JP3383835B2 (ja) | 偏平形振動発生装置 | |
JP3776721B2 (ja) | 直流モータ及びその電機子構造 | |
WO2002095902A1 (en) | Electromotive mechanism | |
JPH0370447A (ja) | 単相ブラシレス振動モータ | |
JPH0681443B2 (ja) | 出力軸のない振動モータ | |
JPS61214763A (ja) | ブラシレスモ−タ | |
JP3436573B2 (ja) | マイクロモータ | |
JP2004320941A (ja) | ステッピングモータ | |
WO2001013498A1 (fr) | Moteur electrique a aimants permanents a stator annulaire | |
KR200222022Y1 (ko) | 편평형 코아리스 진동 모터 | |
JPH05276724A (ja) | ブラシレスモータ | |
JPH1042517A (ja) | 振動モータ | |
JPS63190542A (ja) | ブラシレスモ−タ | |
JPS63190545A (ja) | ブラシレスモ−タ |