JPH10178768A - ファンモータ - Google Patents
ファンモータInfo
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- JPH10178768A JPH10178768A JP8353658A JP35365896A JPH10178768A JP H10178768 A JPH10178768 A JP H10178768A JP 8353658 A JP8353658 A JP 8353658A JP 35365896 A JP35365896 A JP 35365896A JP H10178768 A JPH10178768 A JP H10178768A
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- JP
- Japan
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- coil
- fan motor
- polarity
- rotor
- drive circuit
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Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転時の極性切り換わり時の振動を小さくす
ることにより、運転時の騒音および装置取付時の振動に
よる騒音発生を抑制し、かつ回転中のコイルの発電量を
小さく抑えることにより駆動回路のバイアスの安定化お
よび駆動回路に使用できる電子部品のコストダウンを図
ることができる、構造が簡単なファンモータを提供す
る。 【解決手段】 三角形状のコイル７が第１コイル５と第
２コイル６の２本巻きで構成され、このコイル７の中心
が、ロータの回転軸に一致するように配置させられてい
る。第１コイル５と第２コイル６は極性切り換えを行う
駆動回路に接続され、極性切り換わり前後において、両
コイルに流れる電流は逆となるため、コイルに発生する
磁界は打ち消されマグネットとコイルに発生する吸引，
反発力は小さくなり、モータ回転時のアキシャル方向の
振動を小さくできる。また、コイル発電量も最小にでき
る。
ることにより、運転時の騒音および装置取付時の振動に
よる騒音発生を抑制し、かつ回転中のコイルの発電量を
小さく抑えることにより駆動回路のバイアスの安定化お
よび駆動回路に使用できる電子部品のコストダウンを図
ることができる、構造が簡単なファンモータを提供す
る。 【解決手段】 三角形状のコイル７が第１コイル５と第
２コイル６の２本巻きで構成され、このコイル７の中心
が、ロータの回転軸に一致するように配置させられてい
る。第１コイル５と第２コイル６は極性切り換えを行う
駆動回路に接続され、極性切り換わり前後において、両
コイルに流れる電流は逆となるため、コイルに発生する
磁界は打ち消されマグネットとコイルに発生する吸引，
反発力は小さくなり、モータ回転時のアキシャル方向の
振動を小さくできる。また、コイル発電量も最小にでき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータに取り付け
られているマグネットとステータに取り付けられている
コイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になる
ように配置した形式のファンモータに関する。
られているマグネットとステータに取り付けられている
コイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になる
ように配置した形式のファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコンの性能が急速に向上し、
それに伴いＣＰＵなど各電子部品から発生する熱が増大
し、冷却用ファンモータが必要不可欠となってきてい
る。パソコン筐体に限らず電子システム装置では、冷却
用ファンモータを取り付けた場合、静粛さが要求され
る。
それに伴いＣＰＵなど各電子部品から発生する熱が増大
し、冷却用ファンモータが必要不可欠となってきてい
る。パソコン筐体に限らず電子システム装置では、冷却
用ファンモータを取り付けた場合、静粛さが要求され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ロータに取
り付けられているマグネットとステータに取り付けられ
ているコイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行
になるように配置した形式のファンモータにおいて、ス
テータに多数のコイルを配置したものは、運転時の極性
切り換わり時にロータが吸引、反発の力を受け振動の原
因になるという欠点があった。また、コイルに誘導起電
力が発生するため、駆動回路である差動増幅回路では、
始動と運転時にコイル電流が大きく変化し、バイアス電
圧を安定化させることができず、しかも発電ノイズのた
め回路に用いる電子部品は耐電圧の高いものが要求され
る。
り付けられているマグネットとステータに取り付けられ
ているコイルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行
になるように配置した形式のファンモータにおいて、ス
テータに多数のコイルを配置したものは、運転時の極性
切り換わり時にロータが吸引、反発の力を受け振動の原
因になるという欠点があった。また、コイルに誘導起電
力が発生するため、駆動回路である差動増幅回路では、
始動と運転時にコイル電流が大きく変化し、バイアス電
圧を安定化させることができず、しかも発電ノイズのた
め回路に用いる電子部品は耐電圧の高いものが要求され
る。
【０００４】本発明の課題は、運転時の極性切り換わり
時の振動を小さくすることにより、運転時の騒音および
装置取付時の振動による騒音発生を抑制し、かつ回転中
のコイルの発電量を小さく抑えることにより駆動回路の
バイアスの安定化および駆動回路に使用できる電子部品
のコストダウンを図ることができる、構造が簡単なファ
ンモータを提供することにある。
時の振動を小さくすることにより、運転時の騒音および
装置取付時の振動による騒音発生を抑制し、かつ回転中
のコイルの発電量を小さく抑えることにより駆動回路の
バイアスの安定化および駆動回路に使用できる電子部品
のコストダウンを図ることができる、構造が簡単なファ
ンモータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明によるファンモータは、ロータに取り付けられ
ているマグネットとステータに取り付けられているコイ
ルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になるよう
に配置した形式のファンモータにおいて、三角形状のコ
イルを、その中心部が前記回転軸に一致するようにロー
タの中央に対面させて配置するとともに前記三角形状の
コイルを２本巻きにし、前記２本巻きのコイルに、極性
切り換えを行う駆動回路を接続して構成し、コイルに発
生する発電量を小さくするとともに極性切り換わり時に
前記回転軸に平行方向に発生する前記マグネットと三角
形状のコイルとの吸引，反発力を小さくするように構成
してある。また、本発明における前記極性切り換えは、
磁気センサにより磁界方向を検知して行うものである。
に本発明によるファンモータは、ロータに取り付けられ
ているマグネットとステータに取り付けられているコイ
ルとの対面方向をロータの回転軸に対し平行になるよう
に配置した形式のファンモータにおいて、三角形状のコ
イルを、その中心部が前記回転軸に一致するようにロー
タの中央に対面させて配置するとともに前記三角形状の
コイルを２本巻きにし、前記２本巻きのコイルに、極性
切り換えを行う駆動回路を接続して構成し、コイルに発
生する発電量を小さくするとともに極性切り換わり時に
前記回転軸に平行方向に発生する前記マグネットと三角
形状のコイルとの吸引，反発力を小さくするように構成
してある。また、本発明における前記極性切り換えは、
磁気センサにより磁界方向を検知して行うものである。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、簡単な構造で極性切り換え
時のファンモータの振動を小さくすることができる。ま
た、回転中のコイルの発電量を抑えることができるの
で、駆動回路のバイアスを安定化できる。さらに耐圧の
低い電子部品の使用が可能となりコストダウンを図るこ
とができる。
時のファンモータの振動を小さくすることができる。ま
た、回転中のコイルの発電量を抑えることができるの
で、駆動回路のバイアスを安定化できる。さらに耐圧の
低い電子部品の使用が可能となりコストダウンを図るこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明によるファ
ンモータのマグネットと三角形状のコイルの停止位置関
係を説明するための図である この図は、ロータに取り付けられたマグネットを上側
に、ステータに取り付けられた三角形状のコイルを下側
に配置した平面図を示している。三角形状のコイル７は
第１コイル（Ｌ1 ）５と第２コイル（Ｌ2 ）６を束ねて
巻回して形成したもので、第１コイル（Ｌ1 ）５と第２
コイル（Ｌ2 ）６にはそれぞれ駆動電流が流される。
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明によるファ
ンモータのマグネットと三角形状のコイルの停止位置関
係を説明するための図である この図は、ロータに取り付けられたマグネットを上側
に、ステータに取り付けられた三角形状のコイルを下側
に配置した平面図を示している。三角形状のコイル７は
第１コイル（Ｌ1 ）５と第２コイル（Ｌ2 ）６を束ねて
巻回して形成したもので、第１コイル（Ｌ1 ）５と第２
コイル（Ｌ2 ）６にはそれぞれ駆動電流が流される。
【０００８】三角形状のコイル７は、その中心がロータ
の中心と一致させた位置に配置されている。ホール素子
３は三角形状のコイル７の頂点から３０度離れた位置に
設置されている。マグネット１は、ロータにＳ極１ａと
Ｎ極１ｂを交互に配置して構成されており、ロータは、
コキングトルクによりホール素子３の位置よりＳ極１ａ
とＮ極１ｂの境界から１５度進行した位置で停止するよ
うにしてある。
の中心と一致させた位置に配置されている。ホール素子
３は三角形状のコイル７の頂点から３０度離れた位置に
設置されている。マグネット１は、ロータにＳ極１ａと
Ｎ極１ｂを交互に配置して構成されており、ロータは、
コキングトルクによりホール素子３の位置よりＳ極１ａ
とＮ極１ｂの境界から１５度進行した位置で停止するよ
うにしてある。
【０００９】図２は、本発明によるファンモータのマグ
ネットと三角形状のコイルの位置関係を示す平面図およ
び側面図である。ロータのマグネット１の位置が図２
（ａ）の位置関係にあるとき、回転トルクは０である。
この時のマグネット１の三角形状のコイル７にかかる面
積は、図２（ａ）の場合、Ｓ極１ａよりＮ極１ｂの方が
約５０％大きくなるため、三角形状のコイル７に流れる
電流方向によりロータは吸引または反発のトルクを受け
る。この図２（ａ）の例では、ロータは吸引力を受ける
こととなる。すなわち、図３（ａ）の模型図で示すと、
コイルに発生する磁界によりマグネットのＮ極に対面す
る側にＳ極が発生するため吸引される。吸引される位置
はコイル７の三角頂点部付近であり、ファンモータ運転
時の振動原因となる。ついで図２において電流方向が切
り替わると、今度は反発力が発生する。
ネットと三角形状のコイルの位置関係を示す平面図およ
び側面図である。ロータのマグネット１の位置が図２
（ａ）の位置関係にあるとき、回転トルクは０である。
この時のマグネット１の三角形状のコイル７にかかる面
積は、図２（ａ）の場合、Ｓ極１ａよりＮ極１ｂの方が
約５０％大きくなるため、三角形状のコイル７に流れる
電流方向によりロータは吸引または反発のトルクを受け
る。この図２（ａ）の例では、ロータは吸引力を受ける
こととなる。すなわち、図３（ａ）の模型図で示すと、
コイルに発生する磁界によりマグネットのＮ極に対面す
る側にＳ極が発生するため吸引される。吸引される位置
はコイル７の三角頂点部付近であり、ファンモータ運転
時の振動原因となる。ついで図２において電流方向が切
り替わると、今度は反発力が発生する。
【００１０】この方式のモータは、図３（ｂ）の吸引，
反発トルク特性から明らかなように極性切り換わり位置
を最大としてアキシャル方向へ吸引反発のトルクが発生
する。また、バイポーラ駆動の場合、図３（ｃ）に示す
ような矩形波となり、同様に大きな吸引反発のトルクが
発生する。極性切り換わり時の電流波形を緩やかにすれ
ば、ある程度吸引反発力は小さくなるが、回路の安定性
等に問題が生じる。そこで、本発明は極性切り換わり前
後を含めたアキシャル方向のトルクをより小さくするた
めに、上述したように三角形状のコイル７を２本巻きで
形成したのである。
反発トルク特性から明らかなように極性切り換わり位置
を最大としてアキシャル方向へ吸引反発のトルクが発生
する。また、バイポーラ駆動の場合、図３（ｃ）に示す
ような矩形波となり、同様に大きな吸引反発のトルクが
発生する。極性切り換わり時の電流波形を緩やかにすれ
ば、ある程度吸引反発力は小さくなるが、回路の安定性
等に問題が生じる。そこで、本発明は極性切り換わり前
後を含めたアキシャル方向のトルクをより小さくするた
めに、上述したように三角形状のコイル７を２本巻きで
形成したのである。
【００１１】図４は、本発明によるファンモータの駆動
回路の実施の形態を示す回路図である。第１コイル（Ｌ
1 ）５と第２コイル（Ｌ2 ）６の一端は電源側に、他端
はそれぞれトランジスタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ
（Ｔｒ2 ）１１のコレクタに接続されている。トランジ
スタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ（Ｔｒ2 ）１１のベ
ースはホール素子３の出力端子ａおよびｂにそれぞれ接
続されている。ホール素子３の電源端子および接地端子
にはそれぞれ保護抵抗（Ｒ1 ）と（Ｒ2 ）が接続されて
いる。トランジスタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ（Ｔ
ｒ2 ）１１のエミッタにはバイアス抵抗（Ｒ）１４が接
続されている。
回路の実施の形態を示す回路図である。第１コイル（Ｌ
1 ）５と第２コイル（Ｌ2 ）６の一端は電源側に、他端
はそれぞれトランジスタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ
（Ｔｒ2 ）１１のコレクタに接続されている。トランジ
スタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ（Ｔｒ2 ）１１のベ
ースはホール素子３の出力端子ａおよびｂにそれぞれ接
続されている。ホール素子３の電源端子および接地端子
にはそれぞれ保護抵抗（Ｒ1 ）と（Ｒ2 ）が接続されて
いる。トランジスタ（Ｔｒ1 ）１０とトランジスタ（Ｔ
ｒ2 ）１１のエミッタにはバイアス抵抗（Ｒ）１４が接
続されている。
【００１２】この回路は差動増幅回路であり、ホール素
子３の出力信号の大きさにより、第１コイル（Ｌ1 ）５
と第２コイル（Ｌ2 ）６は飽和する。マグネットの表面
磁界は図５（ａ）のようになっており、ホール素子３は
これを増幅し、ホール出力電圧として端子ａおよびｂに
出力する。この回路は、極性切り換わり前後において差
動増幅のため第１コイル（Ｌ1 ）５と第２コイル
（Ｌ2 ）６の両方に電流が流れる。この電流の方向は両
コイルでは図６に示すように逆となるため、各コイルに
発生する磁界は打ち消される。したがって、アキシャル
方向へ発生するマグネットとコイル間の吸引，反発力は
小さくなり、モータ回転時のアキシャル方向の振動を小
さくできる。図５（ｃ）は上記動作によって両コイルに
流れる電流波形を示したものである。電流切り換わり
時、図３（ｃ）に比較し、立ち上がり，立ち下がりが傾
斜した波形となる。
子３の出力信号の大きさにより、第１コイル（Ｌ1 ）５
と第２コイル（Ｌ2 ）６は飽和する。マグネットの表面
磁界は図５（ａ）のようになっており、ホール素子３は
これを増幅し、ホール出力電圧として端子ａおよびｂに
出力する。この回路は、極性切り換わり前後において差
動増幅のため第１コイル（Ｌ1 ）５と第２コイル
（Ｌ2 ）６の両方に電流が流れる。この電流の方向は両
コイルでは図６に示すように逆となるため、各コイルに
発生する磁界は打ち消される。したがって、アキシャル
方向へ発生するマグネットとコイル間の吸引，反発力は
小さくなり、モータ回転時のアキシャル方向の振動を小
さくできる。図５（ｃ）は上記動作によって両コイルに
流れる電流波形を示したものである。電流切り換わり
時、図３（ｃ）に比較し、立ち上がり，立ち下がりが傾
斜した波形となる。
【００１３】図７は、コイルの発電量が最小になる位置
を説明するための図である。モータトルクが最大のとき
は、図７（ａ）に示すようにマグネットＮＳ中立点が三
角形状のコイルの頂点位置に回転してきたときであり、
２本巻きのコイルをマグネットの回転中心に配置させる
ことにより、コイルへの発電が最小になる。回転時のコ
イルへの発生起電力は、図７（ｂ）に示すようにコイル
移動方向がマグネット磁束に対し、直角とならないた
め、フレミングの右手の法則からもコイルへの発電は小
さな値となる。このように三角形状のコイルを２本巻き
してロータに対し中央に配置することにより、２つのコ
イルに発生する逆起電力を打ち消すことにより、発電量
を最小にし、しかも電流切り換わり時の駆動電流の反転
時の勾配をなだらかにできる。
を説明するための図である。モータトルクが最大のとき
は、図７（ａ）に示すようにマグネットＮＳ中立点が三
角形状のコイルの頂点位置に回転してきたときであり、
２本巻きのコイルをマグネットの回転中心に配置させる
ことにより、コイルへの発電が最小になる。回転時のコ
イルへの発生起電力は、図７（ｂ）に示すようにコイル
移動方向がマグネット磁束に対し、直角とならないた
め、フレミングの右手の法則からもコイルへの発電は小
さな値となる。このように三角形状のコイルを２本巻き
してロータに対し中央に配置することにより、２つのコ
イルに発生する逆起電力を打ち消すことにより、発電量
を最小にし、しかも電流切り換わり時の駆動電流の反転
時の勾配をなだらかにできる。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、三角形
状のコイル巻線を２本同時に巻回してあるので、コイル
が１つとなり、比較的簡単な構造でモータファン運転時
の振動を小さくすることができる。また、回転中の逆起
電力の発生を２つのコイルで相互に打ち消しあうことに
より抑制できるので、駆動回路のバイアスが安定化する
とともに電子部品に耐電圧の低いものが使用できるよう
になり、部品単価が安価になるとともに信頼性が向上す
るという効果がある。
状のコイル巻線を２本同時に巻回してあるので、コイル
が１つとなり、比較的簡単な構造でモータファン運転時
の振動を小さくすることができる。また、回転中の逆起
電力の発生を２つのコイルで相互に打ち消しあうことに
より抑制できるので、駆動回路のバイアスが安定化する
とともに電子部品に耐電圧の低いものが使用できるよう
になり、部品単価が安価になるとともに信頼性が向上す
るという効果がある。
【図１】本発明によるファンモータのマグネットと三角
形状のコイルの停止位置関係を説明するための図である
形状のコイルの停止位置関係を説明するための図である
【図２】本発明によるファンモータのマグネットと三角
形状のコイルの位置関係を示す平面図および側面図であ
る。
形状のコイルの位置関係を示す平面図および側面図であ
る。
【図３】吸引力，反発力が発生する機構を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】本発明によるファンモータの駆動回路の実施の
形態を示す回路図である。
形態を示す回路図である。
【図５】（ａ）はマグネットの表面磁界を，（ｂ）は図
５のａ点およびｂ点の電圧を，（ｃ）はコイル電流特性
をそれぞれ示す波形図である。
５のａ点およびｂ点の電圧を，（ｃ）はコイル電流特性
をそれぞれ示す波形図である。
【図６】２つのコイルの磁界発生方向を示す図である。
【図７】コイルの発電量が最小になる位置を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ａ…マグネットのＳ極 １ｂ…マグネットのＮ極 １…マグネット ３…ホール素子（磁気センサ） ４…コキング角度（１５度） ５…第１コイル ６…第２コイル ７…三角形状のコイル ８，９…ヨーク １０，１１…トランジスタ １２，１３，１４…抵抗 １５…電流方向
Claims (2)
- 【請求項１】 ロータに取り付けられているマグネット
とステータに取り付けられているコイルとの対面方向を
ロータの回転軸に対し平行になるように配置した形式の
ファンモータにおいて、 三角形状のコイルを、その中心部が前記回転軸に一致す
るようにロータの中央に対面させて配置するとともに前
記三角形状のコイルを２本巻きにし、 前記２本巻きのコイルに、極性切り換えを行う駆動回路
を接続して構成し、 コイルに発生する発電量を小さくするとともに極性切り
換え時に前記回転軸に平行方向に発生する前記マグネッ
トと三角形状のコイルとの吸引，反発力を小さくするよ
うに構成したことを特徴とするファンモータ。 - 【請求項２】 前記極性切り換えは磁気センサにより磁
界方向を検知して行うことを特徴とする請求項１記載の
ファンモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353658A JPH10178768A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ファンモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8353658A JPH10178768A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ファンモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178768A true JPH10178768A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18432346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8353658A Pending JPH10178768A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | ファンモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10178768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010112826A (ko) * | 2000-06-15 | 2001-12-22 | 여민수 | 트랜지스터형 단상 6극 직류 브러쉬레스 축류 팬모터 |
| EP3531808A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-28 | Quanta Computer Inc. | Magnetic detection method |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP8353658A patent/JPH10178768A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010112826A (ko) * | 2000-06-15 | 2001-12-22 | 여민수 | 트랜지스터형 단상 6극 직류 브러쉬레스 축류 팬모터 |
| EP3531808A1 (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-28 | Quanta Computer Inc. | Magnetic detection method |
| US10605584B2 (en) * | 2018-02-02 | 2020-03-31 | Quanta Computer Inc. | Magnetic detection method |
| TWI717626B (zh) * | 2018-02-02 | 2021-02-01 | 廣達電腦股份有限公司 | 電腦裝置及檢測電腦裝置配置的方法 |
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