JPH10304642A - Dcブラシレスモータ - Google Patents

Dcブラシレスモータ

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JPH10304642A
JPH10304642A JP9106498A JP10649897A JPH10304642A JP H10304642 A JPH10304642 A JP H10304642A JP 9106498 A JP9106498 A JP 9106498A JP 10649897 A JP10649897 A JP 10649897A JP H10304642 A JPH10304642 A JP H10304642A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
magnetic pole
stator
pole teeth
stators
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9106498A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Nagai
将登 永井
Takeshi Kamiyama
毅 上山
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製造が容易で低コスト化が可能なDCブラシレ
スモータを提供する。 【解決手段】上側固定子10は、圧延鋼板により形成し
てあり、各角穴12に鉄系材料よりなる磁極歯12の一
端部がかしめ固定されている。下側固定子30は、圧延
鋼板からなり、当該下側固定子30の一部を折曲するこ
とにより一体形成した磁極歯32が等間隔で円筒状に突
出している。下側固定子30には、当該下側固定子30
と上側固定子10とを磁気的及び機械的に結合する鉄系
材料よりなる支柱15が突設してある。上側固定子10
には、支柱15の先端部15aが挿入される孔13が穿
孔されている。永久磁石7は、外周面が周方向において
等間隔で交互に異極に着磁され、磁極歯12,32の内
側面に対向する。コイル5は、内周面が磁極歯12,3
2に対向するコイル枠4に周回巻きされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DCブラシレスモ
ータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のDCブラシレスモータにおいて
は、図5に示すように、交互に異極に着磁された4極の
凸部68を有する鉄心66の各凸部68それぞれに、分
巻きコイル67が巻回されている(例えば、特開平7−
163117号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成においては鉄心66の形状が複雑なので、分巻きコイ
ル67の巻回には、一般的に、フライヤ方式の巻線機を
使用し、専用の治具を使っている。しかしながら、いび
つな形状の巻枠部に巻線しているため、素線へのストレ
スが大きく、素線が傷んでしまったり、整列巻きができ
ないというような問題があり、品質へ悪影響を及ぼすお
それがあった。また、専用の治具と巻線機がフライヤ方
式のものに限られる巻線作業の可能な巻線加工部門は少
ないため、分巻きコイル67の巻回された鉄心66の入
手上の制約が大きいという不具合があった。
【0004】また、上記鉄心66は、一般的に、ケイ素
鋼板のような高透磁率材料を積層して形成されているの
で、鉄心66をつくるための工数が多くなるという不具
合があり、しかもケイ素鋼板は比較的高価なので鉄心6
6の材料費が高くなってしまうという不具合があった。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目
的は、製造が容易で低コスト化が可能なDCブラシレス
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】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、互いに対向する面に複数の磁極
歯が円筒状に突出した鋼板よりなる一対の固定子と、外
周面が磁極歯の内側面に対向し周方向において交互に異
極に着磁された永久磁石を有するロータブロックと、永
久磁石の磁極を検出する磁力検知素子と、内周面が磁極
歯の外側面に対向する円筒状のコイル枠と、コイル枠に
巻回されるコイルと、磁力検知素子の出力に基づいてコ
イルへの通電を制御する駆動回路と、上記両固定子を磁
気的及び機械的に連結する連結部材とを備えて成ること
を特徴とするものであり、従来のようにフライヤ方式の
巻線機や専用の治具を使ってコイルを巻回する必要がな
く、しかも、従来のようにケイ素鋼板を積層して鉄心を
つくる必要がないので、従来に比べて製造が容易になる
とともに低コスト化が可能となる。また、コイルが円筒
状のコイル枠に巻回されることにより、従来に比べてコ
イルの素線にかかるストレスを低減できるから、品質が
安定して信頼性が高くなる。
【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、両固定子は、圧延鋼板をプレス加工することにより
形成されているので、従来に比べて工数及び材料費を削
減することができ、製造が容易になるとともに、低コス
ト化が可能になる。請求項3の発明は、請求項1又は請
求項2の発明において、コイルは、周回巻きされるの
で、従来のような分巻きコイルを用いる場合に比べて工
数及び材料費を削減することができる。フライヤ方式の
巻線機や専用の治具を使って巻回する必要もなく、容易
にコイルの素線のストレスが少なく品質が安定するか
ら、信頼性を高めることができる。
【0007】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
の発明において、少なくとも一方の固定子は、磁極歯が
かしめ固定されていることを特徴とするものである。請
求項5の発明は、請求項1乃至請求項3の発明におい
て、少なくとも一方の固定子は、当該一方の固定子の一
部を折曲することにより磁極歯が一体形成されているの
で、部品点数を削減でき、組立作業が容易になるととも
に低コスト化を図ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1乃
至図4を参照しながら説明する。SPCCのような圧延
鋼板からなる矩形板状の上側固定子10は、厚み方向に
穿孔される6つの同一寸法の角穴12が等間隔で円環状
に設けられ、各角穴12に鉄系材料よりなる磁極歯12
の一端部がかしめ固定されている。ここに、上側固定子
10は、前記円環の略中央の位置に、後述の軸受3が挿
入される円孔14が形成されている。つまり、各角穴1
2の中心は、円孔14の中央を中心点とした円を60°
で等分割するような直線上に位置するようになってい
る。なお、上側固定子10への磁極歯12の固定手段は
かしめに限定するものではなく、その他の手段であって
もよい。
【0009】また、SPCCのような圧延鋼板からなる
下側固定子30には、当該下側固定子30の一部を折曲
する(切り起こす)ことにより形成した6つの磁極歯3
2が等間隔で円筒状に突出している。各磁極歯32の周
方向の寸法は同一である。ここに、下側固定子30に
は、4隅近傍において、当該下側固定子30と上側固定
子10とを磁気的及び機械的に結合する鉄系材料よりな
る支柱15が磁極歯32の突出する向きと同じ向きに突
設してある。上側固定子10には、支柱15の先端部1
5aが挿入される孔13が穿孔されている。なお、両固
定子10,30は、圧延鋼板をプレス加工により打ち抜
いて形成している。
【0010】ところで、磁極歯12と磁極歯32とは、
両固定子10,30を連結した状態で、図2に示すよう
に同一円周上にあり、円周方向において30°+φの角
度だけ中心位置がずれるように配置されている。ここ
に、φは、30°〜60°電気角(5°〜10°機械
角)程度が適切である。上側固定子10の略中央に設け
られた円孔14には、焼結合金などからなる軸受3がか
しめ固定される。
【0011】ロータブロックAは、シャフト9と、円筒
状の永久磁石7と、永久磁石7をシャフト9に機械的に
結合する結合部材8とで構成される。永久磁石7は、外
周面が周方向において等間隔で交互に異極に着磁されて
おり、12極構成となっている。ロータブロックAは、
軸受3の挿通孔3cにシャフト9を挿通することによ
り、軸受3によって回転自在に保持されている。ここ
に、永久磁石7の外周面は、磁極歯12,32の内側面
に対向するようになっている。
【0012】コイル5は、軸方向の両端部に円板状の鍔
部4aを有するコイル枠4のコイル巻回部4bに周回巻
きしてある。ここに、コイル枠4のコイル巻回部4bの
内周面4cは、磁極歯12,32の外側面に対向するよ
うになっている。また、コイル5の両端は、円板状のプ
リント基板40の適宜位置に半田付けされてICよりな
る制御回路70(図4参照)に接続される。一方、プリ
ント基板40には直流電源を供給するための一対の直流
電源供給用リード線6を接続してある。
【0013】上面が開口した箱状のハウジング50の収
納部51には、上述のプリント基板40、下側固定子3
0、コイル5が巻回されたコイル枠4、永久磁石7など
が収納され、上側固定子10により上記開口面が閉塞さ
れる。なお、ハウジング50の収納部51の底面から
は、シャフト9の一端部を支える柱部52が突設されて
いる。
【0014】ところで、プリント基板40には、図4に
示すような駆動回路を構成する部品などが実装されてい
る。プリント基板40の上面の適宜位置には、対向する
部位の永久磁石7の磁極を検知する磁力検知素子たるホ
ール素子44が配置してある。なお、プリント基板40
の略中央には、上述の柱部14が挿通される孔41が穿
孔されている。
【0015】以下、駆動回路の動作について説明する。
図4は本実施形態のDCブラシレスモータの駆動回路を
示すものであって、対向する部位の永久磁石の磁極がN
極、S極のどちらであるかをホール素子44で検出し、
制御回路70がホール素子44の出力に基づいてコイル
5へ流す電流の向きを切り換えるようになっている。す
なわち、この駆動回路では、ホール素子44が永久磁石
7のN極、S極を交互に検知するたびに、コイル5への
電流の向きが切り換わり、その結果、磁極歯12,32
の磁化極性が切り換わるから、ロータブロックAが一定
方向に回転するのである。ここに、駆動回路は、直流電
源(図示せず)の極性を誤って逆接続した場合に制御回
路70などが破壊されるのを防ぐために、直流電源の正
極側が接続されるべき正極端子T1 と、制御回路70の
端子との間に、逆流を防止する保護用ダイオードD1
が接続してある。また、直流電源の負極側が接続される
べき負極端子T2 と、制御回路70の端子との間に
は、異常時に回路を保護するための充放電用コンデンサ
1 を接続している。また、ダイオードD1 とホール素
子44との間にはホール素子44に流れる電流を制限す
るための制限用抵抗R1 を接続している。なお、図4中
のT3 はアース端子である。
【0016】本実施形態のDCブラシレスモータでは、
両固定子10,30をプレス加工の打抜きにより形成し
ており、しかも、コイル5は1つの円筒状のコイル枠4
に周回巻きするだけでよいので、従来のようにケイ素鋼
板を積層して鉄心をつくる必要がないから、従来に比べ
て工数及び材料費を削減することができ、製造が容易に
なるとともに低コスト化が可能となる。また、コイル5
が円筒状のコイル枠4に巻回されることにより、従来に
比べてコイル5の素線にかかるストレスを低減できるか
ら、品質が安定して信頼性が高くなる。また、従来のよ
うにフライヤ方式の巻線機や専用の治具を使ってコイル
を巻回する必要がないから、入手上の制約が少なくな
り、安価に入手しやすくなるという利点を有する。
【0017】
【発明の効果】請求項1の発明は、互いに対向する面に
複数の磁極歯が円筒状に突出した鋼板よりなる一対の固
定子と、外周面が磁極歯の内側面に対向し周方向におい
て交互に異極に着磁された永久磁石を有するロータブロ
ックと、永久磁石の磁極を検出する磁力検知素子と、内
周面が磁極歯の外側面に対向する円筒状のコイル枠と、
コイル枠に巻回されるコイルと、磁力検知素子の出力に
基づいてコイルへの通電を制御する駆動回路と、上記両
固定子を磁気的及び機械的に連結する連結部材とを備え
ているので、従来のようにフライヤ方式の巻線機や専用
の治具を使ってコイルを巻回する必要がなく、しかも、
従来のようにケイ素鋼板を積層して鉄心をつくる必要が
ないから、従来に比べて製造が容易になるとともに低コ
スト化が可能となるという効果がある。また、コイルが
円筒状のコイル枠に巻回されることにより、従来に比べ
てコイルの素線にかかるストレスを低減できるから、品
質が安定して信頼性が高くなる。
【0018】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、両固定子は、圧延鋼板をプレス加工することにより
形成されているので、従来に比べて工数及び材料費を削
減することができ、製造が容易になるとともに、低コス
ト化が可能になるという効果がある。請求項3の発明
は、請求項1又は請求項2の発明において、コイルは、
周回巻きされるので、従来のような分巻きコイルを用い
る場合に比べて工数及び材料費を削減することができ
る。フライヤ方式の巻線機や専用の治具を使って巻回す
る必要もなく、容易にコイルの素線のストレスが少なく
品質が安定するから、信頼性を高めることができるとい
う効果がある。
【0019】請求項5の発明は、請求項1乃至請求項3
の発明において、少なくとも一方の固定子は、当該一方
の固定子の一部を折曲することにより磁極歯が一体形成
されているので、部品点数を削減でき、組立作業が容易
になるとともに低コスト化を図ることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態を示す分解斜視図である。
【図2】同上の構成説明図である。
【図3】同上の他の構成説明図である。
【図4】同上に用いる駆動回路の回路図である。
【図5】従来例を示し、(a)は要部平面図、(b)は
要部断面図である。
【符号の説明】
3 軸受 4 コイル枠 5 コイル 6 直流電源供給用リード線 7 永久磁石 8 結合部材 9 シャフト 10 上側固定子 12 磁極歯 30 下側固定子 32 磁極歯 40 プリント基板 44 ホール素子 50 ハウジング A ロータブロック
【手続補正書】
【提出日】平成9年6月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、両固定子は、圧延鋼板をプレス加工することにより
形成されているので、従来に比べて工数及び材料費を削
減することができ、製造が容易になるとともに、低コス
ト化が可能になる。請求項3の発明は、請求項1又は請
求項2の発明において、コイルは、周回巻きされるの
で、従来のような分巻きコイルを用いる場合に比べて工
数及び材料費を削減することができる。フライヤ方式の
巻線機や専用の治具を使って巻回する必要もなく、容易
に巻線できコイルの素線のストレスが少なく品質が安定
するから、信頼性を高めることができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】以下、駆動回路の動作について説明する。
図4は本実施形態のDCブラシレスモータの駆動回路を
示すものであって、対向する部位の永久磁石の磁極がN
極、S極のどちらであるかをホール素子44で検出し、
制御回路70がホール素子44の出力に基づいてコイル
5へ流す電流の向きを切り換えるようになっている。す
なわち、この駆動回路では、ホール素子44が永久磁石
7のN極、S極を交互に検知するたびに、コイル5への
電流の向きが切り換わり、その結果、磁極歯12,32
の磁化極性が切り換わるから、ロータブロックAが一定
方向に回転するのである。ここに、駆動回路は、直流電
源(図示せず)の極性を誤って逆接続した場合に制御回
路70などが破壊されるのを防ぐために、直流電源の正
極側が接続されるべき正極端子T1 と、制御回路70の
端子との間に、逆流を防止する保護用ダイオードD1
が接続してある。また、直流電源の負極側が接続される
べき負極端子T2 と、制御回路70の端子との間に
は、異常時に回路を保護するための充放電用コンデンサ
1 を接続している。また、ダイオードD1 とホール素
子44との間にはホール素子44に流れる電流を制限す
るための制限用抵抗R1 を接続している。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、両固定子は、圧延鋼板をプレス加工することにより
形成されているので、従来に比べて工数及び材料費を削
減することができ、製造が容易になるとともに、低コス
ト化が可能になるという効果がある。請求項3の発明
は、請求項1又は請求項2の発明において、コイルは、
周回巻きされるので、従来のような分巻きコイルを用い
る場合に比べて工数及び材料費を削減することができ
る。フライヤ方式の巻線機や専用の治具を使って巻回す
る必要もなく、容易に巻線できコイルの素線のストレス
が少なく品質が安定するから、信頼性を高めることがで
きるという効果がある。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに対向する面に複数の磁極歯が円筒
    状に突出した鋼板よりなる一対の固定子と、外周面が磁
    極歯の内側面に対向し周方向において交互に異極に着磁
    された永久磁石を有するロータブロックと、永久磁石の
    磁極を検出する磁力検知素子と、内周面が磁極歯の外側
    面に対向する円筒状のコイル枠と、コイル枠に巻回され
    るコイルと、磁力検知素子の出力に基づいてコイルへの
    通電を制御する駆動回路と、上記両固定子を磁気的及び
    機械的に連結する連結部材とを備えて成ることを特徴と
    するDCブラシレスモータ。
  2. 【請求項2】 両固定子は、圧延鋼板をプレス加工する
    ことにより形成されて成ることを特徴とする請求項1記
    載のDCブラシレスモータ。
  3. 【請求項3】 コイルは、周回巻きされて成ることを特
    徴とする請求項1又は請求項2記載のDCブラシレスモ
    ータ。
  4. 【請求項4】 少なくとも一方の固定子は、磁極歯がか
    しめ固定されて成ることを特徴とする請求項1乃至請求
    項3記載のDCブラシレスモータ。
  5. 【請求項5】 少なくとも一方の固定子は、当該一方の
    固定子の一部を折曲することにより磁極歯が一体形成さ
    れて成ることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の
    DCブラシレスモータ。
JP9106498A 1997-04-23 1997-04-23 Dcブラシレスモータ Withdrawn JPH10304642A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508108B2 (en) 2005-04-28 2009-03-24 Denso Corporation AC motor

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508108B2 (en) 2005-04-28 2009-03-24 Denso Corporation AC motor
DE102006019076B4 (de) * 2005-04-28 2013-04-11 Denso Corporation Wechselstrommotor

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Effective date: 20040706