JPH08126280A - アウターロータ型２相ブラシレスモータ - Google Patents
アウターロータ型２相ブラシレスモータInfo
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- JPH08126280A JPH08126280A JP6255750A JP25575094A JPH08126280A JP H08126280 A JPH08126280 A JP H08126280A JP 6255750 A JP6255750 A JP 6255750A JP 25575094 A JP25575094 A JP 25575094A JP H08126280 A JPH08126280 A JP H08126280A
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- JP
- Japan
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- core
- rotor
- brushless motor
- phase brushless
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アウターロータ型２相ブラシレスモータに起
動特性を付与し、且つ、トルク特性を向上させコギング
トルクを低減する。また、コアおよびコアカバー用金型
の製作を容易にする。 【構成】 アウターロータ型２相ブラシレスモータにお
いて、コア磁極１２，１２…の外周面をロータ１８内周
面に沿って真円状に形成し、且つ、該コア磁極１２，１
２…の外周面の一側端に張出部１２ａ，１２ａ…を設け
る。
動特性を付与し、且つ、トルク特性を向上させコギング
トルクを低減する。また、コアおよびコアカバー用金型
の製作を容易にする。 【構成】 アウターロータ型２相ブラシレスモータにお
いて、コア磁極１２，１２…の外周面をロータ１８内周
面に沿って真円状に形成し、且つ、該コア磁極１２，１
２…の外周面の一側端に張出部１２ａ，１２ａ…を設け
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はアウターロータ型２相
ブラシレスモータに関するものであり、特にコア磁極の
外周面に張出部を設けて起動特性を付与させたアウター
ロータ型２相ブラシレスモータに関するものである。
ブラシレスモータに関するものであり、特にコア磁極の
外周面に張出部を設けて起動特性を付与させたアウター
ロータ型２相ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来此種アウターロータ型２相ブラシレ
スモータについて、図５に従って説明する。図５におい
て、１は径方向に異方性をもたせた永久磁石からなるロ
ータであり、該ロータ１の内部には空隙２を隔ててコア
３が固定され、前記ロータ１の内周面に沿ってコア磁極
４，４…が設けられている。
スモータについて、図５に従って説明する。図５におい
て、１は径方向に異方性をもたせた永久磁石からなるロ
ータであり、該ロータ１の内部には空隙２を隔ててコア
３が固定され、前記ロータ１の内周面に沿ってコア磁極
４，４…が設けられている。
【０００３】而して、ロータ１の回転角度をホール素子
（図示せず）で検出し、空隙２におけるロータ１による
磁石界磁に対してコア３による回転磁場が位相差π／２
になるようにコア磁極４，４…を相補的に励磁してロー
タ１を回転させる。しかし、起動時に上述の位相差が空
隙２の全周について平均すると０またはπである場合に
は起動トルクが発生しない為、ロータ１を回転させるこ
とができない。
（図示せず）で検出し、空隙２におけるロータ１による
磁石界磁に対してコア３による回転磁場が位相差π／２
になるようにコア磁極４，４…を相補的に励磁してロー
タ１を回転させる。しかし、起動時に上述の位相差が空
隙２の全周について平均すると０またはπである場合に
は起動トルクが発生しない為、ロータ１を回転させるこ
とができない。
【０００４】そこで、コア磁極４，４…の外周面の一部
を削除して切欠部５，５…を設け、磁束を一定方向に歪
ませることによって、起動トルクが零にならないように
する手段が知られている。
を削除して切欠部５，５…を設け、磁束を一定方向に歪
ませることによって、起動トルクが零にならないように
する手段が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コア磁極外周面に切欠
部を設けると起動特性は改善されるが、該切欠部におい
て空隙が大きくなる為、トルク特性が悪化するばかりで
なく、空隙内のレラクタンスが変化することによってコ
ギングトルクが増大し回転むらが起きる。
部を設けると起動特性は改善されるが、該切欠部におい
て空隙が大きくなる為、トルク特性が悪化するばかりで
なく、空隙内のレラクタンスが変化することによってコ
ギングトルクが増大し回転むらが起きる。
【０００６】また、コア磁極の外周面が真円と切欠部と
の合成形状となるため、コア用金型の製作が極めて煩雑
になり、また、コアカバーもかかるコアの形状に合わせ
て製作しなければならないので同様に金型製作が困難に
なる。
の合成形状となるため、コア用金型の製作が極めて煩雑
になり、また、コアカバーもかかるコアの形状に合わせ
て製作しなければならないので同様に金型製作が困難に
なる。
【０００７】そこで、起動特性を維持しつつトルク特性
を向上させ、且つ、コギングトルクを小さくするととも
にコアおよびコアカバーの金型製作を容易にするために
解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発
明は該課題を解決することを目的とする。
を向上させ、且つ、コギングトルクを小さくするととも
にコアおよびコアカバーの金型製作を容易にするために
解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発
明は該課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、アウターロータ型２
相ブラシレスモータにおいて、コア磁極の外周面をロー
タ内周面に沿って真円状に形成し、且つ、該コア磁極の
外周面の一側端に張出部を設けたアウターロータ型２相
ブラシレスモータを提供するものである。
するために提案されたものであり、アウターロータ型２
相ブラシレスモータにおいて、コア磁極の外周面をロー
タ内周面に沿って真円状に形成し、且つ、該コア磁極の
外周面の一側端に張出部を設けたアウターロータ型２相
ブラシレスモータを提供するものである。
【０００９】
【作用】ロータを回転させる方向に起動トルクが発生す
るように、ロータの静止角度に対応して所定のコア磁極
が励磁される。
るように、ロータの静止角度に対応して所定のコア磁極
が励磁される。
【００１０】而して、該コア磁極の外周面側端の一方に
張出部が設けられているので、該張出部方向に磁束が歪
み、起動トルクが零になるようなロータの静止角度は存
在しない。従って、如何なる静止角度からでもロータは
回転し始める。
張出部が設けられているので、該張出部方向に磁束が歪
み、起動トルクが零になるようなロータの静止角度は存
在しない。従って、如何なる静止角度からでもロータは
回転し始める。
【００１１】斯くして、励磁するコア磁極を相補的に切
り換え、ロータの磁石界磁に対して位相差π／２になる
ような回転磁場を形成することによってロータの回転が
持続される。
り換え、ロータの磁石界磁に対して位相差π／２になる
ような回転磁場を形成することによってロータの回転が
持続される。
【００１２】また、コア磁極の外周面はロータの内周面
に沿って真円状に形成され、切欠部がないので、トルク
特性が良好であり、更に、空隙におけるレラクタンスが
均一になるのでコギングトルクも小さくなる。
に沿って真円状に形成され、切欠部がないので、トルク
特性が良好であり、更に、空隙におけるレラクタンスが
均一になるのでコギングトルクも小さくなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図４に従
って詳述する。図１において、１１はアウターロータ型
２相ブラシレスモータの中央に固定されたコアであり、
該コア１１は強磁性材質で、且つ、ヒステリシス損失の
小さい珪素鋼板等の薄板をプレス金型で打ち抜き、それ
を複数枚積層することによって形成される。また、該コ
ア１１の外周にはコア磁極１２，１２…が設けられ、夫
々絶縁用のコアカバー１３を介してコイル１４，１４…
が巻装されている。そして、該コア磁極１２，１２…の
外周面は真円状に形成され、且つ、一側端に張出部１２
ａ，１２ａ…が設けられている。
って詳述する。図１において、１１はアウターロータ型
２相ブラシレスモータの中央に固定されたコアであり、
該コア１１は強磁性材質で、且つ、ヒステリシス損失の
小さい珪素鋼板等の薄板をプレス金型で打ち抜き、それ
を複数枚積層することによって形成される。また、該コ
ア１１の外周にはコア磁極１２，１２…が設けられ、夫
々絶縁用のコアカバー１３を介してコイル１４，１４…
が巻装されている。そして、該コア磁極１２，１２…の
外周面は真円状に形成され、且つ、一側端に張出部１２
ａ，１２ａ…が設けられている。
【００１４】また、該コア１１の中心部には軸孔１５が
開穿され、ベアリング１６を介してロータ回転軸１７が
嵌着されている。そして、該ロータ回転軸１７はコア１
１の外側を囲繞する円筒状のロータ１８と一体に形成さ
れている。而して、該ロータ１８はコア１１の周りを回
転自在になるように形成されている。
開穿され、ベアリング１６を介してロータ回転軸１７が
嵌着されている。そして、該ロータ回転軸１７はコア１
１の外側を囲繞する円筒状のロータ１８と一体に形成さ
れている。而して、該ロータ１８はコア１１の周りを回
転自在になるように形成されている。
【００１５】更に、該ロータ１８は、円筒内側にＮ極磁
束を発生するＮ極界磁領域Ｎ，ＮとＳ極磁束を発生する
Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓとが径方向に交互に配置された永久
磁石によって形成され、外周面にはヨーク１９が密着さ
れることにより、磁石界磁システムを構成している。
束を発生するＮ極界磁領域Ｎ，ＮとＳ極磁束を発生する
Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓとが径方向に交互に配置された永久
磁石によって形成され、外周面にはヨーク１９が密着さ
れることにより、磁石界磁システムを構成している。
【００１６】而して、コア磁極１２，１２…の中心線
Ｐ，Ｐ…延長上に前記Ｎ極界磁領域Ｎ，ＮとＳ極界磁領
域Ｓ，Ｓとの境界線が重なる角度にロータ１８が静止し
ている場合、起動トルクは最大になり、一方、コア磁極
１２，１２…の中心線Ｐ，Ｐ…とＮ極界磁領域Ｎ，Ｎま
たはＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…とが重なる角
度にロータ１８が静止している場合、起動トルクは極小
になる。そこで、該起動トルクが極小になる角度近傍の
起動特性について、図２乃至図４に従って考察する。考
察にあたって、コア磁極１２，１２…は夫々Ｎ極励磁さ
れるものとし、また、ロータ１８を回転させようとする
向きは反時計方向であるものとする。
Ｐ，Ｐ…延長上に前記Ｎ極界磁領域Ｎ，ＮとＳ極界磁領
域Ｓ，Ｓとの境界線が重なる角度にロータ１８が静止し
ている場合、起動トルクは最大になり、一方、コア磁極
１２，１２…の中心線Ｐ，Ｐ…とＮ極界磁領域Ｎ，Ｎま
たはＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…とが重なる角
度にロータ１８が静止している場合、起動トルクは極小
になる。そこで、該起動トルクが極小になる角度近傍の
起動特性について、図２乃至図４に従って考察する。考
察にあたって、コア磁極１２，１２…は夫々Ｎ極励磁さ
れるものとし、また、ロータ１８を回転させようとする
向きは反時計方向であるものとする。
【００１７】図２に図示せる如く、コア磁極１２，１２
…の中心線Ｐ，Ｐ…に対し、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎおよび
Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が微小角度θ1 だ
け反時計方向にずれてロータ１８が静止している場合に
は、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎと対峙している側のコア磁極
（図において水平方向の磁極）１２，１２をＮ極励磁す
る。而して、ロータ１８の磁石界磁Ｍに対してコア１１
による最大磁場Ｈはπ−θ1 だけ位相が進んでいるの
で、起動トルクが反時計回りに作用して、ロータ１８は
反時計回りに回転し始める。
…の中心線Ｐ，Ｐ…に対し、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎおよび
Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が微小角度θ1 だ
け反時計方向にずれてロータ１８が静止している場合に
は、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎと対峙している側のコア磁極
（図において水平方向の磁極）１２，１２をＮ極励磁す
る。而して、ロータ１８の磁石界磁Ｍに対してコア１１
による最大磁場Ｈはπ−θ1 だけ位相が進んでいるの
で、起動トルクが反時計回りに作用して、ロータ１８は
反時計回りに回転し始める。
【００１８】次に図３に図示せる如く、コア磁極１２，
１２…の中心線Ｐ，Ｐ…に対し、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎお
よびＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が微小角度θ
2 だけ時計方向にずれてロータ１８が静止している場合
には、Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓと対峙している側のコア磁極
（図において垂直方向の磁極）１２，１２をＮ極励磁す
る。而して、ロータ１８の磁石界磁Ｍに対してコア１１
による最大磁場Ｈはθ 2 だけ位相が進んでいるので起動
トルクが反時計回りに作用して、ロータ１８は反時計回
りに回転し始める。
１２…の中心線Ｐ，Ｐ…に対し、Ｎ極界磁領域Ｎ，Ｎお
よびＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が微小角度θ
2 だけ時計方向にずれてロータ１８が静止している場合
には、Ｓ極界磁領域Ｓ，Ｓと対峙している側のコア磁極
（図において垂直方向の磁極）１２，１２をＮ極励磁す
る。而して、ロータ１８の磁石界磁Ｍに対してコア１１
による最大磁場Ｈはθ 2 だけ位相が進んでいるので起動
トルクが反時計回りに作用して、ロータ１８は反時計回
りに回転し始める。
【００１９】一方、図４に図示せる如く、コア磁極１
２，１２…の中心線Ｐ，Ｐ…とＮ極界磁領域Ｎ，Ｎおよ
びＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が重複する場合
に於いては、コア磁極１２，１２…を励磁した瞬間は空
隙２０全周のトルクが釣り合った状態になる。しかし、
コア磁極１２，１２…の反時計方向側の外周面に張出部
１２ａ，１２ａ…が設けられているため、空隙２０内の
磁束が該張出部１２ａ，１２ａ…方向へ歪む。そして、
ロータ１８は反時計方向へ微動する。そこで、Ｎ極界磁
領域Ｎ，Ｎと対峙している側のコア磁極１２，１２を励
磁すると前述の図２の場合と同じ状態になり、ロータ１
８は反時計回りの起動トルクを受けて回転する。
２，１２…の中心線Ｐ，Ｐ…とＮ極界磁領域Ｎ，Ｎおよ
びＳ極界磁領域Ｓ，Ｓの中心線Ｑ，Ｑ…が重複する場合
に於いては、コア磁極１２，１２…を励磁した瞬間は空
隙２０全周のトルクが釣り合った状態になる。しかし、
コア磁極１２，１２…の反時計方向側の外周面に張出部
１２ａ，１２ａ…が設けられているため、空隙２０内の
磁束が該張出部１２ａ，１２ａ…方向へ歪む。そして、
ロータ１８は反時計方向へ微動する。そこで、Ｎ極界磁
領域Ｎ，Ｎと対峙している側のコア磁極１２，１２を励
磁すると前述の図２の場合と同じ状態になり、ロータ１
８は反時計回りの起動トルクを受けて回転する。
【００２０】斯くして、ロータ１８が如何なる静止位置
にあっても所定方向へ起動トルクを発生させることがで
きる。また、空隙２０内に蓄えられる磁気エネルギーは
レラクタンスの二乗に反比例し、且つ、レラクタンスは
空隙２０の厚みに正比例する。従って、コア磁極１２，
１２…に従来の如く、切欠部が設けられていないだけ磁
気エネルギーを大きくすることができ、トルク特性が向
上する。更に、前記空隙２０の厚みは一定しているの
で、磁気エネルギーはスロット２１，２１…においての
み変化し、また、該スロット２１，２１…は張出部１２
ａ，１２ａ…によって狭くなっている。従って、磁気エ
ネルギーの変化が小さくなり、コギングトルクが低減さ
れる。
にあっても所定方向へ起動トルクを発生させることがで
きる。また、空隙２０内に蓄えられる磁気エネルギーは
レラクタンスの二乗に反比例し、且つ、レラクタンスは
空隙２０の厚みに正比例する。従って、コア磁極１２，
１２…に従来の如く、切欠部が設けられていないだけ磁
気エネルギーを大きくすることができ、トルク特性が向
上する。更に、前記空隙２０の厚みは一定しているの
で、磁気エネルギーはスロット２１，２１…においての
み変化し、また、該スロット２１，２１…は張出部１２
ａ，１２ａ…によって狭くなっている。従って、磁気エ
ネルギーの変化が小さくなり、コギングトルクが低減さ
れる。
【００２１】更に、前述のコア１１を打ち抜くためのプ
レス金型も、コア磁極１２，１２…の外周面が真円形状
のみであるので製作が容易になる。また、該コア１１の
形状に合わせて製作されるコアカバー１３の射出成型金
型も同様に製作容易になる。
レス金型も、コア磁極１２，１２…の外周面が真円形状
のみであるので製作が容易になる。また、該コア１１の
形状に合わせて製作されるコアカバー１３の射出成型金
型も同様に製作容易になる。
【００２２】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該
改変せられたものに及ぶことは当然である。
限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該
改変せられたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は上記一実施例にて詳述せる如
く、コア磁極の外周面の一側端に張出部を設けたことに
よって、起動特性を付与できるばかりでなく、トルク特
性が良好になり、また、コギングトルクを低減できる。
く、コア磁極の外周面の一側端に張出部を設けたことに
よって、起動特性を付与できるばかりでなく、トルク特
性が良好になり、また、コギングトルクを低減できる。
【００２４】更に、コアおよびコアカバーの金型製作も
容易になる等、正に、諸種の効果を奏する発明である。
容易になる等、正に、諸種の効果を奏する発明である。
【図１】本発明の一実施例を示し、その正面図。
【図２】図１における起動特性を示す解説図。
【図３】図１における起動特性を示す解説図。
【図４】図１における起動特性を示す解説図。
【図５】従来例を示し、その正面断面図。
１１ コア １２ コア磁極 １２ａ 張出部 １４ コイル １８ ロータ
Claims (1)
- 【請求項１】 アウターロータ型２相ブラシレスモータ
において、コア磁極の外周面をロータ内周面に沿って真
円状に形成し、且つ、該コア磁極の外周面の一側端に張
出部を設けたことを特徴とするアウターロータ型２相ブ
ラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255750A JPH08126280A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | アウターロータ型２相ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255750A JPH08126280A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | アウターロータ型２相ブラシレスモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08126280A true JPH08126280A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17283115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6255750A Pending JPH08126280A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | アウターロータ型２相ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08126280A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045236A1 (de) * | 1999-12-16 | 2001-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Elektronisch kommutierter motor |
| JP2005051841A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Hitachi Ltd | 電動機，圧縮機及び空気調和機 |
| JP2008278623A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Nippon Steel Corp | 高効率低騒音モータ |
| JP2014239613A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | スズキ株式会社 | 自動二輪車用発電機 |
| JP5704288B1 (ja) * | 2014-04-24 | 2015-04-22 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の固定子、この固定子を用いた回転電機、及び回転電機の固定子のコイル挿入方法 |
| JP2017158241A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | ミネベアミツミ株式会社 | 単相ブラシレスモータ |
| CN111725925A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-09-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 单相永磁自起动电机及具有其的电动设备 |
| EP4164092A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-12 | Technische Universität Graz | Single-phase brushless direct current motor |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP6255750A patent/JPH08126280A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2001045236A1 (de) * | 1999-12-16 | 2001-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Elektronisch kommutierter motor |
| DE19960602A1 (de) * | 1999-12-16 | 2001-07-05 | Bosch Gmbh Robert | Elektronisch kommutierter Motor |
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