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JPH09312958A - Motor - Google Patents

Motor

Info

Publication number
JPH09312958A
JPH09312958A JP15157696A JP15157696A JPH09312958A JP H09312958 A JPH09312958 A JP H09312958A JP 15157696 A JP15157696 A JP 15157696A JP 15157696 A JP15157696 A JP 15157696A JP H09312958 A JPH09312958 A JP H09312958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pole
salient
motor
stator
poles
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.)
Withdrawn
Application number
JP15157696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Oe
健二 大江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP15157696A priority Critical patent/JPH09312958A/en
Publication of JPH09312958A publication Critical patent/JPH09312958A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase rotating torque and improve efficiency without increasing power consumption. SOLUTION: Two stators 17 and 18 are provided on a same axial line C. The two stators 17 and 18 are shifted from each other in the circumferential direction so as to have the salient pole 11a of one (17) of the stators 17 and 18 positioned between two adjacent salient poles 12d and 12a of the other (18). The current application to a coil 15 which is wound on the arbitrary salient pole 11a of the stator 17 is so controlled as to apply a current when the pole center of a rotor magnet 7 is positioned between the salient poles 12d and the salient pole 12a adjacent to it and not to apply a current when the pole center of the rotor magnet 7 is positioned at or near the center of the salient pole 11a. With this constitution, a current supplied to the coil contributes most effectively to rotating torque and hence the increase of the rotating torque and the improvement of rotation efficiency can be realized without the increase of power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、給紙を風圧により
行う複写機においてその風圧を発生させるためのファン
を駆動させるのに好適なモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor suitable for driving a fan for generating a wind pressure in a copying machine which feeds paper by wind pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、複写機の給紙は、風圧により用紙
が吸い上げられて用紙案内手段により印字がなされるド
ラムへと送られる。この風圧は、ファンモータを回転さ
せることによって得られる。用紙を風圧によって吸い上
げるには、紙という軟弱な素材であると同時に、用紙の
サイズ、材質、枚数等およそその複写機に使われるであ
ろう使用形態に合わせた風圧に設定すること、即ち、フ
ァンモータの制御を行うことが給紙を円滑に行うポイン
トとなる。
2. Description of the Related Art Normally, paper is fed from a copying machine to a drum where the paper is sucked up by wind pressure and printed by a paper guiding means. This wind pressure is obtained by rotating the fan motor. In order to suck up the paper by wind pressure, at the same time as the soft material of paper, set the wind pressure according to the usage form that is likely to be used in the copying machine, such as the size, material and number of paper, that is, the fan. Controlling the motor is the key to smooth paper feeding.

【0003】しかしながら、従来のファンモータでは、
給紙枚数を増加させたり、サイズの大きい用紙を用いる
といった当初の設定より負荷を増大しようとするとファ
ンモータの回転数を上げなければならない。従来構成の
まま回転数を上げると消費電力やモータ温度が上昇する
ため、低電力化や耐熱等の問題が生じる。このような問
題点を回避するには、消費電力を上げずにモータの効率
を向上させることが要求される。
However, in the conventional fan motor,
If the load is increased from the initial setting such as increasing the number of sheets to be fed or using a large size sheet, the rotation number of the fan motor must be increased. If the rotation speed is increased with the conventional configuration, the power consumption and the motor temperature increase, which causes problems such as low power consumption and heat resistance. In order to avoid such a problem, it is required to improve the efficiency of the motor without increasing the power consumption.

【0004】従来のモータの制御方法について図8乃至
11を参照して説明する。図8は上記ファンモータの断
面図であり、そのファンモータは、ロータaに備られた
ロータマグネットb及び回転軸gと、4個の突極c…が
放射状に延びるコアdとこれら突極c…に巻装されたコ
イルeとからなるステータfと、このステータfが嵌合
されたベースvとを備え、ロータマグネットbと突極c
…が径方向に対向するように配置され、ロータaは回転
軸gとベースvとの間に一対の軸受h、hを介して回転
自在に支持された構成をなしている。ロータマグネット
bは周方向に均等に4極の着磁がなされている。ステー
タfの4個の突極c…は、後述の図9(a)及び(b)、図1
0にあるようにしてコイルeが巻装されている。ベース
vに固定された回路基板kには、マグネットの磁化の中
心(以下、「磁極」という)を電気的に検出するホール
素子(位置検出手段)jがロータマグネットbに近接し
て備わっており、ホール素子jの検出信号に基づいて巻
線への通電を切り換え、ステータfとロータマグネット
bとの間の磁気的相互作用により回転する。
A conventional motor control method will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view of the fan motor. The fan motor has a rotor magnet b and a rotation shaft g provided on a rotor a, a core d having four salient poles c ... Radially extending, and these salient poles c. A stator f including a coil e wound around ... And a base v into which the stator f is fitted are provided, and a rotor magnet b and a salient pole c are provided.
Are arranged so as to face each other in the radial direction, and the rotor a is rotatably supported between the rotating shaft g and the base v via a pair of bearings h. The rotor magnet b is magnetized with four poles evenly in the circumferential direction. The four salient poles c of the stator f are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), and FIG.
The coil e is wound so as to be at 0. The circuit board k fixed to the base v is provided with a Hall element (position detecting means) j for electrically detecting the center of magnetization of the magnet (hereinafter referred to as “magnetic pole”) in proximity to the rotor magnet b. , The energization of the winding is switched based on the detection signal of the hall element j, and the stator f and the rotor magnet b are rotated by a magnetic interaction.

【0005】次に図9(a)及び(b)、図10において、コ
イルeへの通電とロータマグネットbとの関係について
説明する。なお、図9(a)及び(b)、図10は、図8のD
−D線で切断した断面図で、ロータaが時計方向に回転
している状態を示している。
Next, the relationship between energization of the coil e and the rotor magnet b will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b) and FIG.
In the cross-sectional view taken along the line -D, the rotor a is shown rotating clockwise.

【0006】図9(a)において、ステータfに巻装され
た巻線eの端子xから端子yへ電流を流すと突極c1、
c3はS極に突極c2、c4はN極に磁化される。突極
c1、c2、c3、c4に発生する磁気とロータマグネ
ットbの磁気の吸引又は反発によって、ロータaは図上
の時計方向を回転する。詳細には、4極に磁化されたロ
ータマグネットbの任意の磁極b1をS極とすると、周
方向順に磁極b2、b3、b4がそれぞれN極、S極、
N極となる。それ故に図9(a)では、ロータマグネット
bの磁極b1、b2、b3、b4とステータfの突極c
1、c2、c3、c4とは、互いに対向するので反発し
あう。この場合、例えば磁極b1と突極c1における反
発力F1を半径方向成分F1aと円周方向成分F1bと
に分解すると、図11(a)のようになり、半径方向成分
F1aが円周方向成分F1bよりも大きくなり、ロータ
aの回転に寄与する円周方向成分の反発力が小さい。こ
の関係は他の磁極でも同様である。
In FIG. 9 (a), when a current is passed from the terminal x of the winding e wound around the stator f to the terminal y, salient poles c1 and
c3 is magnetized to the S pole, and salient poles c2 and c4 are magnetized to the N pole. The rotor a rotates clockwise in the drawing due to the attraction or repulsion of the magnetism generated in the salient poles c1, c2, c3, c4 and the magnetism of the rotor magnet b. More specifically, assuming that an arbitrary magnetic pole b1 of the rotor magnet b magnetized to have four poles is an S pole, the magnetic poles b2, b3, and b4 are N poles, S poles, respectively in the circumferential direction.
It becomes the N pole. Therefore, in FIG. 9A, the magnetic poles b1, b2, b3, b4 of the rotor magnet b and the salient pole c of the stator f are
Since 1, c2, c3, and c4 face each other, they repel each other. In this case, for example, when the repulsive force F1 on the magnetic pole b1 and the salient pole c1 is decomposed into the radial direction component F1a and the circumferential direction component F1b, it becomes as shown in FIG. 11A, and the radial direction component F1a is the circumferential direction component F1b. And the repulsive force of the circumferential component that contributes to the rotation of the rotor a is small. This relationship also applies to other magnetic poles.

【0007】図9(b)は、図9(a)のロータaが約45
度回転した状態を表し、例えば磁極b1は、隣接する突
極c1、c2のほぼ中間に位置し、他の磁極も同様の位
置関係となる。この場合、磁極b1と突極c1とは図9
(a)よりも離れており、例えば磁極b1における反発力
F3は、半径方向成分F3aと円周方向成分F3bとに
分解すると図11(b)のようになる。更に磁極b1は
N極の突極c2に吸引され、その吸引力F5は半径方向
成分F5aと円周方向成分F5bとに分解すると、図1
1(b)に示すようになる。これより磁極b1に作用す
る力は、反発力F3と吸引力F5との合成力F7とな
る。合成力F7は、図示されているように円周方向であ
るので、全て回転に寄与する。よって、磁極b1におけ
る回転トルクは、図9(a)の場合よりも図9(b)の方が
大きくなる。この関係は他の磁極でも同様である。
FIG. 9B shows that the rotor a shown in FIG.
The magnetic pole b1 is positioned approximately in the middle of the adjacent salient poles c1 and c2, and the other magnetic poles have the same positional relationship. In this case, the magnetic pole b1 and the salient pole c1 are shown in FIG.
It is farther than (a) and, for example, the repulsive force F3 at the magnetic pole b1 is as shown in FIG. 11 (b) when it is decomposed into a radial component F3a and a circumferential component F3b. Further, the magnetic pole b1 is attracted to the N pole salient pole c2, and its attractive force F5 is decomposed into a radial component F5a and a circumferential component F5b.
1 (b). As a result, the force acting on the magnetic pole b1 becomes a combined force F7 of the repulsive force F3 and the attractive force F5. Since the resultant force F7 is in the circumferential direction as shown in the figure, all contribute to the rotation. Therefore, the rotational torque in the magnetic pole b1 is larger in FIG. 9B than in the case of FIG. 9A. This relationship also applies to other magnetic poles.

【0008】図10は、図9(b)のロータaが更に約4
5度回転した状態を表し、磁極b1、b2、b3、b4
は、突極c2、c3、c4、c1に互いに対向するので
吸引しあう。この場合、例えば磁極b1と突極c2にお
ける吸引力F9を半径方向成分F9aと円周方向成分F
9bとに分解すると、図11(c)のようになり、半径
方向成分F9aが円周方向成分F9bよりも大きくな
り、ロータaの回転に寄与する円周方向成分の吸引力が
小さい。よって、磁極b1における回転トルクは、図9
(b)の場合の方が大きくなる。この関係は他の磁極でも
同様である。
FIG. 10 shows that the rotor a shown in FIG.
Represents a state rotated by 5 degrees, and magnetic poles b1, b2, b3, b4
Are attracted to each other because they face the salient poles c2, c3, c4, c1. In this case, for example, the attraction force F9 on the magnetic pole b1 and the salient pole c2 is divided into a radial component F9a and a circumferential component F9.
When decomposed into 9b, it becomes as shown in FIG. 11C, the radial direction component F9a becomes larger than the circumferential direction component F9b, and the attraction force of the circumferential direction component contributing to the rotation of the rotor a is small. Therefore, the rotational torque at the magnetic pole b1 is as shown in FIG.
In the case of (b), it becomes larger. This relationship also applies to other magnetic poles.

【0009】以上、図9(a)及び(b)、図10より明ら
かなように、磁極b1が突極c1、c2に近接したとき
回転トルクが小さくなり、磁極b1が隣接する突極c
1、c2の中間に位置するとき回転トルクが大きくな
る。つまり、磁極が突極に近接するほど回転トルクは小
さく、磁極が隣接する突極と突極の中間に近接するほど
回転トルクは大きくなる。
As is clear from FIGS. 9 (a), 9 (b) and 10, the rotational torque becomes smaller when the magnetic pole b1 approaches the salient poles c1 and c2, and the magnetic pole b1 is adjacent to the salient pole c.
When it is located between 1 and c2, the rotational torque becomes large. That is, the rotation torque becomes smaller as the magnetic poles are closer to the salient poles, and the rotation torque becomes larger as the magnetic poles are closer to the salient poles adjacent to each other and the salient poles.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】よって、磁極が突極に
近接したときに供給された電流は、これにより発生する
反発力及び吸引力が最大限に回転トルクに寄与していな
いためモータの効率が良くないという問題があった。そ
こで、本発明は従来の問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、モータの消費電力を上げ
ずに、回転トルクの増大とモータの効率の向上を実現す
ることができるモータを提供することにある。
Therefore, the electric current supplied when the magnetic poles are close to the salient poles does not maximize the repulsive force and the attractive force, which contribute to the rotational torque. There was a problem that was not good. Therefore, the present invention has been made in view of the conventional problems, and an object of the present invention is to achieve an increase in rotational torque and an improvement in motor efficiency without increasing power consumption of the motor. To provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、2つのステータが、同一軸心線上に
配置されると共に、一方のそのステータの突極が、他方
のステータの隣接する2つの突極間に位置するように周
方向にずれ、任意の突極に巻装されたコイルは、少なく
とも突極とこれに隣接する突極との間にロータマグネッ
トの磁極中心が位置する時、通電し、突極の中心もしく
はその近傍にロータマグネットの磁極中心が位置する
時、通電が停止するように構成されている。このモータ
は、コイルへ供給した電流が最大限に回転トルクに寄与
するようになり、消費電力を上げずに回転トルクの増大
と共に回転効率の向上が図れる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has two stators arranged on the same axis, and one salient pole of that stator has the other stator. Of a coil wound around an arbitrary salient pole so as to be located between two adjacent salient poles of the rotor, the magnetic pole center of the rotor magnet is at least between the salient pole and the salient pole adjacent to the salient pole. When it is located, it is energized, and when the center of the magnetic pole of the rotor magnet is located at or near the center of the salient pole, energization is stopped. In this motor, the current supplied to the coil contributes to the rotation torque to the maximum extent, so that the rotation torque can be increased and the rotation efficiency can be improved without increasing the power consumption.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1乃至
7を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の
形態におけるファンモータの断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a fan motor according to a first embodiment of the present invention.

【0013】図1のファンモータにおいては、金属製の
回転軸2の一端に樹脂製で椀形の第1のロータ3が、他
端に同形の第2のロータ4がインサート成形により固定
されている。これらロータ3、4の外周には複数枚の第
1及び第2のインペラ5…、6…が一体成形されてい
る。ロータ3、4の内周にはそれぞれ駆動用の第1及び
第2のロータマグネット7、8が第1及び第2のヨーク
9、10を介して固定されている。第1及び第2のロー
タマグネット7、8は、周方向に4等分して着磁された
4個の磁極を有し同一軸心線上に配置されている。ロー
タマグネット7、8の内周には、図2に示されるように
珪素鋼板が積層され4個の突極11a乃至11d、12
a乃至12dが放射状に延びる第1及び第2のコア1
1、12に樹脂製の第1及び第2のインシュレータ1
3、14を介して第1及び第2のコイル15、16が巻
装されてなる第1及び第2のステータ17、18が配置
されている。ステータ17、18は、樹脂製で円筒部1
9a、20aと平面部19b、20bとからなる第1及
び第2のベアリングタワー19、20の外周に嵌合さ
れ、図2に示されるように第2のコア12は第1のコア
11に対して軸心線Cの周方向に機械角θを45度ずら
せて配置されている。
In the fan motor of FIG. 1, a resin-made bowl-shaped first rotor 3 is fixed to one end of a metal rotary shaft 2, and a second rotor 4 of the same shape is fixed to the other end by insert molding. There is. A plurality of first and second impellers 5, ..., 6 ... Are integrally formed on the outer periphery of the rotors 3, 4. First and second rotor magnets 7 and 8 for driving are fixed to the inner circumferences of the rotors 3 and 4 via first and second yokes 9 and 10, respectively. The first and second rotor magnets 7 and 8 have four magnetic poles that are magnetized by being equally divided into four in the circumferential direction, and are arranged on the same axis. As shown in FIG. 2, silicon steel plates are laminated on the inner circumferences of the rotor magnets 7, 8 to form four salient poles 11a to 11d, 12
First and second cores 1 in which a to 12d extend radially
First and second resin-made insulators 1 and 12
First and second stators 17 and 18 in which first and second coils 15 and 16 are wound are disposed via 3 and 14, respectively. The stators 17 and 18 are made of resin and are the cylindrical portion 1.
9a and 20a and flat portions 19b and 20b, which are fitted to the outer circumferences of the first and second bearing towers 19 and 20, the second core 12 is different from the first core 11 as shown in FIG. And the mechanical angle θ is shifted by 45 degrees in the circumferential direction of the axis C.

【0014】これらベアリングタワー19、20は、互
いの平面部19b、20bが対向して接合されている。
両端にロータ3、4が備えられた回転軸2は、その一端
を第1のベアリングタワー19の円筒部19a内周に第
1のボールベアリング21を介し、その他端を第2のベ
アリングタワー20の円筒部20aの内周に第2のボー
ルベアリング22を介して回転自在に支持されている。
第1のベアリングタワー19の平面部19bには、ホー
ル素子24(位置検出手段)とその他制御回路を有する
回路基板23が備えられている。ホール素子24は、ロ
ータマグネット7の磁極を電気的に検出して、得られた
検出信号に基づいて第1及び第2のコイル15、16へ
の通電が制御回路により行われる。そして、ステータ1
7、18とロータマグネット7、8との間の磁気的相互
作用により回転する。
The bearing towers 19 and 20 are joined so that their flat portions 19b and 20b face each other.
The rotary shaft 2 having the rotors 3 and 4 at both ends has one end through the first ball bearing 21 on the inner circumference of the cylindrical portion 19 a of the first bearing tower 19 and the other end of the second bearing tower 20. It is rotatably supported on the inner circumference of the cylindrical portion 20a via a second ball bearing 22.
The plane portion 19b of the first bearing tower 19 is provided with a hall element 24 (position detecting means) and a circuit board 23 having other control circuits. The Hall element 24 electrically detects the magnetic pole of the rotor magnet 7, and the control circuit energizes the first and second coils 15 and 16 based on the obtained detection signal. And stator 1
Rotation occurs due to magnetic interaction between the rotors 7, 18 and the rotor magnets 7, 8.

【0015】このように、ベアリングタワー19、20
の平面部19b、20bを中心に軸心線方向に対称とな
る構成では、ステータ7、8がその平面部19b、20
bを境界にして離れた配置となる。そして、ステータ
7、8を覆うロータ3、4は、一端が開口する椀形であ
るため、ステータ7、8の熱によりロータ内が高温とな
っても高温の空気が隠りにくくモータ温度が上昇しにく
い。また、機器(図示せず)にこのモータを設置するに
は、ベアリングタワー19、20の平面部19b、20
bの固定部(図示せず)が機器の所定位置に固定される
ので、このモータは回転軸2の中間部が安定し回転バラ
ンスが良好な状態で固定される。
As described above, the bearing towers 19 and 20
In the configuration in which the stators 7 and 8 are symmetrical about the flat surface portions 19b and 20b in the axial direction, the stators 7 and 8 have the flat surface portions 19b and 20b.
The arrangement is separated with b as the boundary. Since the rotors 3 and 4 covering the stators 7 and 8 are bowl-shaped with one end open, even if the temperature of the rotors becomes high due to the heat of the stators 7 and 8, it is difficult to conceal hot air and the motor temperature rises. Hateful. Moreover, in order to install this motor on equipment (not shown), the flat parts 19b and 20 of the bearing towers 19 and 20 are installed.
Since the fixing portion (not shown) of b is fixed at a predetermined position of the device, this motor is fixed in a state where the intermediate portion of the rotary shaft 2 is stable and the rotation balance is good.

【0016】次に、上記ファンモータの制御方法につい
て図3乃至6を参照して詳述する。図3乃至6は、ファ
ンモータが時計方向に回転する状態において、各図の左
側に図1のA−A線で切断した断面図で第1のロータマ
グネット7と第1のステータ17との位置関係を、そし
て各図の右側に図1のB−B線で切断した断面図で第2
のロータマグネット8と第2のステータ18との位置関
係を示している。そして、図3(a)をロータマグネット
7、8とステータ17、18との位置関係を基準とし
て、図3(b)はロータマグネット7、8が機械角で45
度回転した状態を示し、以下同様に図4(a)は90
度、図4(b)は135度、図5(a)は180度、図
5(b)は225度、図6(a)は270度、図6(b)
は315度回転した状態を示している。
Next, a method of controlling the fan motor will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views taken along the line AA of FIG. 1 on the left side of each figure in a state where the fan motor rotates clockwise, and the positions of the first rotor magnet 7 and the first stator 17 are shown. The relationship is shown on the right side of each drawing in a sectional view taken along line BB in FIG.
The positional relationship between the rotor magnet 8 and the second stator 18 is shown. 3 (a) with reference to the positional relationship between the rotor magnets 7 and 8 and the stators 17 and 18, FIG. 3 (b) shows that the rotor magnets 7 and 8 have a mechanical angle of 45 °.
4A shows a state of being rotated by 90 degrees.
4 degrees, 135 degrees in FIG. 4 (b), 180 degrees in FIG. 5 (a), 225 degrees in FIG. 5 (b), 270 degrees in FIG. 6 (a), and FIG. 6 (b).
Indicates a state rotated by 315 degrees.

【0017】なお、図3乃至6に示すように、コイル1
5は、端子Xから端子Yへ突極11d、11b,11
a、11cの順に矢印の向きに巻装され、コイル16は
端子Wから端子Zへ突極12d,12b,12a、12
cの順に矢印の向きに巻装された単相全波方式(1つの
コイルに両方向に電流を流す方式)である。また、第1
及び第2のロータマグネット7、8は、同一軸線上に配
置され、それぞれ4個の磁極を有する。いま、両ロータ
マグネット7、8の4個の磁極を、図上の時計方向の順
に図3(a)を基準にして、p1(図上の記号のS極)、
p2(図上の記号のN極)、p3(図上の記号のS
極)、p4(図上の記号のN極)とする。
As shown in FIGS. 3 to 6, the coil 1
5 is a salient pole 11d, 11b, 11 from the terminal X to the terminal Y.
The coil 16 is wound in the order of a and 11c in the direction of the arrow, and the coil 16 is salient poles 12d, 12b, 12a, 12 from the terminal W to the terminal Z.
This is a single-phase full-wave system (a system in which current is passed through a coil in both directions) wound in the order of c in the direction of the arrow. Also, the first
The second rotor magnets 7 and 8 are arranged on the same axis and each have four magnetic poles. Now, with respect to the four magnetic poles of the two rotor magnets 7 and 8, with reference to FIG. 3 (a) in the clockwise direction on the drawing, p1 (S pole of the symbol on the drawing),
p2 (the north pole of the symbol on the figure), p3 (the S of the symbol on the figure)
Pole) and p4 (N pole of the symbol on the drawing).

【0018】図3(a)では、ロータマグネット7、8の
磁極p1、p2、p3、p4が、第1のステータ17に
対して図上の各突極11a、11b、11c、11dの
左端部に対向した位置にあり、第2のステータ18に対
して隣接する突極間12dと12a、12aと12b、
12bと12c、12cと12dの中間位置にある。こ
の状態を基準にロータマグネット7、8が図上の時計方
向(図上の矢印Rの方向)に機械角45度の位置に回転
するまで第1のステータ17は通電を停止し、第2のス
テータ18は端子Zから端子Wへ通電する。この時、図
示されるように突極12a、12b、12c、12dは
それぞれN極、S極、N極、S極に磁化されている。例
えば、磁極p1は図上の左側にS極の突極12d、右側
にN極の突極12aが位置し、図11(b)で示したよ
うな反発力と吸引力が作用して回転トルクが得られる。
他の3磁極においても同様の作用が生じ回転する。
In FIG. 3A, the magnetic poles p1, p2, p3 and p4 of the rotor magnets 7 and 8 are the left end portions of the salient poles 11a, 11b, 11c and 11d in the figure with respect to the first stator 17. Between the salient poles 12d and 12a, 12a and 12b, which are adjacent to the second stator 18,
It is located at an intermediate position between 12b and 12c and 12c and 12d. With this state as a reference, the first stator 17 stops energizing until the rotor magnets 7, 8 rotate to the position of the mechanical angle of 45 degrees in the clockwise direction (the direction of arrow R in the drawing) in the figure, and the second stator 17 The stator 18 conducts electricity from the terminal Z to the terminal W. At this time, as shown in the figure, the salient poles 12a, 12b, 12c, 12d are magnetized into N pole, S pole, N pole and S pole, respectively. For example, the magnetic pole p1 has the S pole salient pole 12d on the left side and the N pole salient pole 12a on the right side, and the repulsive force and the attraction force as shown in FIG. Is obtained.
Similar effects occur in the other three magnetic poles, and they rotate.

【0019】図3(b)は、ロータマグネット7、8が図
3(a)の状態から機械角45度回転した状態を示してい
る。ロータマグネット7、8がこの機械角45度の位置
に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図3
(b)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角90
度)回転するまで第1のステータ17は端子Xから端子
Yへ通電し、第2のステータ18は通電を停止する。こ
の時、図示されるように突極11a、11b、11c、
11dはそれぞれS極、N極、S極、N極に磁化されて
いる。
FIG. 3B shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state of FIG. 3A. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position of this mechanical angle of 45 degrees, the Hall element 24 detects this position, and FIG.
The mechanical angle is 45 degrees from the state of (b) (mechanical angle 90 from FIG.
The first stator 17 energizes from the terminal X to the terminal Y until it rotates, and the second stator 18 stops energizing. At this time, as shown in the drawing, salient poles 11a, 11b, 11c,
11d is magnetized to S pole, N pole, S pole, and N pole, respectively.

【0020】図4(a)は、ロータマグネット7、8が
図3(b)の状態から機械角45度回転した状態を示して
いる。ロータマグネット7、8が機械角90度の位置に
達するとホール素子24がこの位置を検出して、図4
(a)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角1
35度)回転するまで第1のステータ17は通電を停止
し、第2のステータ18は端子Wから端子Zへ通電す
る。この時、図示されるように突極12a、12b、1
2c、12dはそれぞれS極、N極、S極、N極に磁化
されている。
FIG. 4A shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state shown in FIG. 3B. When the rotor magnets 7 and 8 reach a position at a mechanical angle of 90 degrees, the Hall element 24 detects this position and
From the state of (a), the mechanical angle is 45 degrees (from FIG.
The first stator 17 stops energizing until it rotates 35 degrees), and the second stator 18 energizes the terminal W to the terminal Z. At this time, as shown in the drawing, salient poles 12a, 12b, 1
2c and 12d are magnetized to S pole, N pole, S pole and N pole, respectively.

【0021】図4(b)は、ロータマグネット7、8が
図4(a)の状態から機械角45度回転した状態を示し
ている。ロータマグネット7、8が機械角135度の位
置に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図
4(b)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角
180度)回転するまで第1のステータ17は端子Yか
ら端子Xへ通電し、第2のステータ18は通電を停止す
る。この時、図示されるように突極11a、11b、1
1c、11dはN極、S極、N極、S極に磁化されてい
る。
FIG. 4B shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state shown in FIG. 4A. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position of the mechanical angle of 135 degrees, the Hall element 24 detects this position and the mechanical angle of 45 degrees from the state of FIG. 4B (the mechanical angle of 180 degrees from FIG. 3A). The first stator 17 energizes from the terminal Y to the terminal X and the second stator 18 stops energizing until it rotates. At this time, as illustrated, salient poles 11a, 11b, 1
1c and 11d are magnetized as N pole, S pole, N pole and S pole.

【0022】図5(a)は、ロータマグネット7、8が
図4(b)の状態から機械角45度回転した状態を示し
ている。ロータマグネット7、8が機械角180度の位
置に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図
5(a)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角
225度)回転するまで第1のステータは通電を停止
し、第2のステータは端子Zから端子Wへ通電する。こ
の時、図示されるように突極12a、12b、12c、
12dはそれぞれN極、S極、N極、S極に磁化されて
いる。
FIG. 5A shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state shown in FIG. 4B. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position with a mechanical angle of 180 degrees, the Hall element 24 detects this position and the mechanical angle is 45 degrees from the state of FIG. 5A (mechanical angle of 225 degrees from FIG. 3A). The first stator stops energizing until it rotates, and the second stator energizes from terminal Z to terminal W. At this time, as illustrated, salient poles 12a, 12b, 12c,
12d is magnetized as N pole, S pole, N pole, and S pole, respectively.

【0023】図5(b)は、ロータマグネット7、8が
図5(a)の状態から機械角45度回転した状態を示し
ている。ロータマグネット7、8が機械角225度の位
置に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図
5(b)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角
270度)回転するまで第1のステータ17は端子Xか
ら端子Yへ通電し、第2のステータ18は通電を停止す
る。この時、図示されるように突極11a、11b、1
1c、11dはそれぞれS極、N極、S極、N極に磁化
されている。
FIG. 5B shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state shown in FIG. 5A. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position of the mechanical angle of 225 degrees, the Hall element 24 detects this position and the mechanical angle of 45 degrees from the state of FIG. 5B (the mechanical angle of 270 degrees from FIG. 3A). The first stator 17 energizes from the terminal X to the terminal Y until it rotates, and the second stator 18 stops energizing. At this time, as illustrated, salient poles 11a, 11b, 1
1c and 11d are magnetized to S pole, N pole, S pole and N pole, respectively.

【0024】図6(a)は、ロータマグネット7、8が
図5(b)の状態から機械角45度回転した状態を示し
ている。ロータマグネット7、8が機械角270度の位
置に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図
6(a)の状態から機械角45度(図3(a)から機械角
315度)回転するまで第1のステータ17は通電を停
止し、第2のステータ18は端子Wから端子Zへ通電す
る。この時、図示されるように突極12a、12b、1
2c、12dはそれぞれS極、N極、S極、N極に磁化
されている。
FIG. 6A shows the rotor magnets 7 and 8 rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state of FIG. 5B. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position of the mechanical angle of 270 degrees, the Hall element 24 detects this position and the mechanical angle of 45 degrees from the state of FIG. 6A (the mechanical angle of 315 degrees from FIG. 3A). The first stator 17 stops energizing until it rotates, and the second stator 18 energizes from the terminal W to the terminal Z. At this time, as shown in the drawing, salient poles 12a, 12b, 1
2c and 12d are magnetized to S pole, N pole, S pole and N pole, respectively.

【0025】図6(b)は、ロータマグネット7、8が図
6(a)の状態から機械角45度回転した状態を示して
いる。ロータマグネット7、8が機械角315度の位置
に達するとホール素子24がこの位置を検出して、図6
(b)の状態から機械角45(図3(a)から機械角360
度)回転するまで第1のステータ17は端子Xから端子
Yへ通電し、第2のステータ18は通電を停止する。こ
の時、図示されるように突極11a、11b、11c、
11dはそれぞれN極、S極、N極、S極に磁化されて
いる。以上の状態を繰り返してロータマグネット7、
8、即ちロータ3、4は回転する。
FIG. 6B shows a state in which the rotor magnets 7 and 8 are rotated by a mechanical angle of 45 degrees from the state shown in FIG. 6A. When the rotor magnets 7 and 8 reach the position at the mechanical angle of 315 degrees, the Hall element 24 detects this position, and FIG.
From the state of (b) to the mechanical angle 45 (from FIG. 3 (a) to the mechanical angle 360
The first stator 17 energizes from the terminal X to the terminal Y until it rotates, and the second stator 18 stops energizing. At this time, as shown in the drawing, salient poles 11a, 11b, 11c,
11d is magnetized to the N pole, the S pole, the N pole, and the S pole, respectively. Repeating the above state, the rotor magnet 7,
8, the rotors 3 and 4 rotate.

【0026】このようにステータのコイルは、突極とこ
れに隣接する別の突極との間にロータマグネットの磁極
中心が位置する時、通電され、突極の中心もしくはその
近傍にロータマグネットの磁極中心が位置する時、通電
が停止するように制御される。また、第1のステータ1
7と第2のステータ18は電気角で90度ずれて交互に
通電されている。
As described above, the stator coil is energized when the magnetic pole center of the rotor magnet is located between the salient pole and another salient pole adjacent to the salient pole, and the coil of the rotor magnet is provided at or near the center of the salient pole. When the center of the magnetic pole is located, the energization is controlled to stop. In addition, the first stator 1
7 and the second stator 18 are alternately energized with an electrical angle difference of 90 degrees.

【0027】以上のようにコイルの制御方法を行うと、
図3乃至6で説明したように、ロータマグネット7、8
と第1及び第2のステータ17、18のそれぞれの組体
としては、各位置関係によって通電されるところとされ
ないところがあるため、回転トルクに幾分の変動が生じ
るが、ロータマグネット7、8は1つの回転軸2を介し
て一体となっており、第1又は第2のステータ17、1
8が交互に通電され、1回転中に常に回転トルクが得ら
れるように制御されるため、実質的に2つのロータ3、
4を合わせたモータとしては、回転トルクの変動を起こ
すことなく一定のトルクで回転する。
When the coil control method is performed as described above,
As described with reference to FIGS. 3 to 6, the rotor magnets 7, 8
As for each assembly of the first and second stators 17 and 18, there is a place where electricity is supplied and a place where electricity is not supplied depending on each positional relationship, so that some variation occurs in the rotation torque, but the rotor magnets 7 and 8 are It is integrated via one rotary shaft 2 and is connected to the first or second stator 17 or 1.
8 are alternately energized and controlled so that the rotation torque is always obtained during one rotation, so that substantially two rotors 3,
The motor including the four motors rotates at a constant torque without causing fluctuations in the rotation torque.

【0028】次に、本発明の第2の実施の形態として、
図7を参照して説明する。なお、第1の実施の形態のフ
ァンモータと同一符号は、同一部位を示すものとする。
図7のファンモータで第1の実施の形態と異なる箇所
は、回転軸2に対して1つのロータ31及びロータマグ
ネット32が備わり、このロータマグネット32の内周
は、2つのステータ17、18の突極がそれぞれ対向す
るように構成されている点である。この場合、ロータ3
1及びロータマグネット32が1つであり、部品点数が
少量ですむと同時に構造が簡単で組立やすいものとな
る。
Next, as a second embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIG. The same reference numerals as those of the fan motor according to the first embodiment indicate the same parts.
The fan motor of FIG. 7 is different from that of the first embodiment in that one rotor 31 and one rotor magnet 32 are provided with respect to the rotating shaft 2, and the inner circumference of this rotor magnet 32 includes two stators 17 and 18. The salient poles are configured to face each other. In this case, the rotor 3
1 and the rotor magnet 32 are one, the number of parts is small, and at the same time the structure is simple and easy to assemble.

【0029】以上、本発明に従うモータの実施の形態に
ついて説明したが、本発明の応用範囲はこれらの構成に
止まらない。例えば、前述の実施の形態のファンモータ
において、ステータの突極とロータマグネットの磁極と
が6又は8個のように2n(nは1以上の整数)個に変
更したモータやコイルを2相半波方式に変更して巻装し
たモータ、或いは、ディスクを回転駆動させるモータ等
の他の用途に用いるモータに適用しても同様の効果が得
られる。
Although the embodiments of the motor according to the present invention have been described above, the scope of application of the present invention is not limited to these configurations. For example, in the fan motor of the above-described embodiment, a motor or coil in which the salient poles of the stator and the magnetic poles of the rotor magnet are changed to 2n (n is an integer of 1 or more) such as 6 or 8 is a two-phase half motor. The same effect can be obtained by applying it to a motor used for other purposes such as a motor that is changed to a wave system and wound, or a motor that drives a disk to rotate.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のモータにおいては、ステータの
コイルは、突極とこれに隣接する別の突極との間にロー
タマグネットの磁極中心が位置する時、通電され、突極
の中心もしくはその近傍にロータマグネットの磁極中心
が位置する時、通電が停止するように制御されるので、
コイルへの通電が常に最大回転トルクが得られる。ま
た、一方のコイルへの通電の停止による回転トルクの損
失分は他方のコイルへの通電により補われる。つまり、
通電の切り換えが交互に行われ、1回転中に常に回転ト
ルクが得られるように制御されるので、回転トルクの変
動を起こすことなく一定のトルクで回転する。また、本
発明のモータは、従来のモータを2つ備えたような構成
となっているが、その消費電力は、2つのコイルが同時
に通電されることはなく従来のモータと変わらないの
で、モータ温度の上昇が防止できる。しかも、実質的に
は回転トルクの低下は起こらないので、モータの効率は
向上する。
In the motor of the present invention, the stator coil is energized when the magnetic pole center of the rotor magnet is located between the salient pole and another salient pole adjacent to the salient pole. When the center of the magnetic pole of the rotor magnet is located in the vicinity, the energization is controlled to stop,
When the coil is energized, maximum rotation torque is always obtained. Further, the loss of the rotational torque due to the stop of the energization of one coil is compensated by the energization of the other coil. That is,
Since energization is switched alternately and the rotation torque is controlled so that the rotation torque is always obtained during one rotation, the rotation is performed at a constant torque without fluctuation of the rotation torque. Further, the motor of the present invention is configured to have two conventional motors, but the power consumption thereof is the same as that of the conventional motor because the two coils are not energized at the same time. The temperature rise can be prevented. Moreover, since the rotation torque is not substantially reduced, the efficiency of the motor is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる第1の実施の形態のモータを示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のモータを示す要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing the motor of FIG.

【図3】図1のモータの回転状態を表す要部断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts showing a rotating state of the motor shown in FIG.

【図4】図1のモータの回転状態を表す要部断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a rotating state of the motor shown in FIG.

【図5】図1のモータの回転状態を表す要部断面図であ
る。
5 is a cross-sectional view of an essential part showing a rotating state of the motor of FIG.

【図6】図1のモータの回転状態を表す要部断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of essential parts showing a rotating state of the motor shown in FIG.

【図7】本発明にかかる第2の実施の形態のモータを示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a motor according to a second embodiment of the present invention.

【図8】従来のモータを示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional motor.

【図9】図8のモータの回転状態を表す断面図である。9 is a cross-sectional view showing a rotating state of the motor shown in FIG.

【図10】図8のモータの回転状態を表す断面図であ
る。
10 is a cross-sectional view showing a rotating state of the motor shown in FIG.

【図11】図10におけるモータの磁気的相互作用を表
す要部断面図である。
11 is a cross-sectional view of essential parts showing magnetic interaction of the motor in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 第1のロータマグネット 8 第2のロータマグネット 11a、11b、11c、11d 突極 12a、12b、12c、12d 突極 11 第1のコア 12 第2のコア 15 第1のコイル 16 第2のコイル 17 第1のステータ 18 第2のステータ 24 位置検出手段 p1、p2、p3、p4 磁極 7 1st rotor magnet 8 2nd rotor magnet 11a, 11b, 11c, 11d salient pole 12a, 12b, 12c, 12d salient pole 11 1st core 12 2nd core 15 1st coil 16 2nd coil 17 1st stator 18 2nd stator 24 Position detection means p1, p2, p3, p4 Magnetic pole

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2n(nは1以上の整数)個の突極を有す
るコア及び該突極に巻装されたコイルを備えた2つのス
テータと、 該突極に対向して配置され2n個の磁極を有するロータ
マグネットと、 該ロータマグネットの磁極位置を検出する位置検出手段
と、を備え、 該2つのステータは、同一軸心線上に配置されると共
に、一方の該ステータの突極が、他方の該ステータの隣
接する2つの突極間に位置するように周方向にずれてい
るモータであって、 任意の突極に巻装されたコイルは、少なくとも該突極と
これに隣接する突極との間にロータマグネットの磁極中
心が位置する時、通電し、突極の中心もしくはその近傍
にロータマグネットの磁極中心が位置する時、通電が停
止されることを特徴とするモータ。
1. A stator having a core having 2n (n is an integer of 1 or more) salient poles and two stators provided with a coil wound around the salient poles, and 2n stators arranged to face the salient poles. A rotor magnet having magnetic poles and position detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor magnet, the two stators are arranged on the same axis, and the salient poles of one of the stators are A motor, which is circumferentially displaced so as to be located between two adjacent salient poles of the other stator, wherein a coil wound around an arbitrary salient pole has at least the salient pole and an adjacent salient pole. A motor which is energized when the magnetic pole center of the rotor magnet is located between the pole and the pole, and is stopped when the magnetic pole center of the rotor magnet is located at or near the salient pole center.
【請求項2】2n(nは1以上の整数)個の突極を有す
るコア及び該突極に巻装されたコイルを備えたステータ
と、 各突極に対向し2n個の磁極を有するロータマグネット
とからなるモータ部を2つ備え、 一方のモータ部のステータと、他方のモータ部のステー
タとが同一軸心線上に配置され、2つの該ロータマグネ
ットは、共通の回転軸に固定されて両ロータマグネット
が一体になって回転するように構成されており、少なく
とも1つのモータ部には、ロータマグネットの磁極位置
を検出する位置検出手段が設けられ、 任意の突極に巻装されたコイルは、少なくとも該突極と
これに隣接する突極との間にロータマグネットの磁極中
心が位置する時、通電し、突極の中心もしくはその近傍
にロータマグネットの磁極中心が位置する時、通電が停
止されることを特徴とするモータ。
2. A stator having a core having 2n (n is an integer of 1 or more) salient poles and a coil wound around the salient poles, and a rotor having 2n magnetic poles facing each salient pole. Two motor parts each including a magnet are provided, the stator of one motor part and the stator of the other motor part are arranged on the same axis, and the two rotor magnets are fixed to a common rotating shaft. Both rotor magnets are configured to rotate integrally, and at least one motor portion is provided with position detection means for detecting a magnetic pole position of the rotor magnet, and a coil wound around any salient pole. Is energized when the magnetic pole center of the rotor magnet is located at least between the salient pole and the adjacent salient pole, and energized when the magnetic pole center of the rotor magnet is located at or near the salient pole center. Motor characterized in that it is stopped.
【請求項3】該ロータマグネットは、該2つのステータ
の該突極にそれぞれ対向するように1つから構成されて
いる請求項1又は2のモータ。
3. The motor according to claim 1, wherein one rotor magnet is formed so as to face the salient poles of the two stators, respectively.
【請求項4】該2つのステータのコイルは、電気角でお
よそ90度ずれて交互に通電される請求項1又は2のモ
ータ。
4. The motor according to claim 1, wherein the coils of the two stators are alternately energized with an electrical angle difference of about 90 degrees.
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