JPS5812567A - デイスク型ブラシレスモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータの相数を非常に多くすることができるよ
うにして当該モータの滑らかな回転を行なうことができ
るようにしたディスク型ブラシレスモータに関する。

モータには交流モータと直流モータとがあり、回転運動
する回転モータと直線往復運動を行なうリニアモータと
があり、回転モータにはコアのあるものとコアレスとが
あり、更にカップ（円筒）型とディスク（軸方向空隙、
軸方向偏平）型とがあり、またこの回転モータには整流
子モータとブラシレスモータとがあることは周知である
。

本発明は直流モータであり、回転モータであり、ディス
ク型であり、ブラシレスモータであ亡め慢 る。尚、本発明はディスク型であるー、本発明の効果を
一層引き出せるもので、カップ型とすると、以下の説明
から明らかとなっていくであろう本発明の目的とする効
果を引き出すことができず、また本発明はディスク型整
流子モーである。

界磁マグネット側を回転子とし、該界磁マグネットに相
対向して固定側に電機子巻線群を固設したディスク型ブ
ラシレスモータは、従来ニおいて公知となっている。こ
こにおいて、画像機器等の特殊な分野において使用され
るモータは形状の面からはディスク型が望まれ、性能的
には非常に高効率で特別な回転駆動するものが要求され
、寿命的には非常に高価な装置に使用されるため長寿命
のものとする必要がある。従ってディスク型ブラシレス
モータが望まれるわけである。ディスク型にでき、整流
子を用いていないため長寿命化が期待できるからである
。

非常に高効率のものとするためには、電機子巻線を非常
に多く配設しなければならない。しかるに従来のディス
ク型ブラシレスモータについでは、第１図乃至第３図に
示すようなものがほとんどである。この従来一般的なデ
ィスク型ブラシレスモータについて第１図乃至第３図を
参照して説明すると、図示しない略々中心部に垂直に回
転軸を軸支した内側空胴部を有する偏平なディスク型ブ
ラシレスモータ本体の内面にＳ極、Ｎ極を１８０度の間
隔で有する２磁極の界磁マグネット−ｈ（回転軸に垂設
されている）の磁極幅（１８０度）と略々同一開角幅（
１８０度戻巻回形成された１３個の弓枠状電機子巻線２
（第１図参照）群を、第２図に示すように重畳させて界
磁マグネット１に相対向配設している。このように、電
機子巻線２を重畳させて配設した場合の電機子巻線２と
界磁マグネット１との展開図（ｌま第３図のようになる
っ主に第２図及び第３図から明らかなように、従来のデ
ィスク型ブラシレスモータによると、電機子巻線２の導
体部Ａ。

Ｂ、Ｂ’の全ての部分が何重にも重なってしまうので電
機子巻線２群の厚みが極めて厚くなり、その結果、界磁
マグネット１と電機子巻線２とのエアーギャップも長く
なり強いトルクが得られずモータの高効率化は望めない
。−一」Ｈトし＋１．′ −。

２が重畳しているー、コイルエンド部の処理がむずかし
く、量産に適さず、高価なものとなり、極めて偏コＹ・
なテ・イスク型のブラシレスモータを得ることは不ロー
能である。これを解決しようとして、界磁マグネットの
Ｓ、Ｎ交互に等しいピッチで磁化された２個の磁極数の
ものを、４磁極、６磁極、・・・とその磁極数を増やし
、電機子巻線２を１８０度の巻き開角を、磁極数を増や
したことに伴い、その巻き開角幅を狭くし、当該電機子
巻線の数を増やし、重畳しないように等しいピッチで配
設されたディスク型モータ冷 が最近において多く出現し、その有効性が偏平なディス
ク型に出来るという特徴点上から種々考案され出してい
る。しかし、従来の円筒型のコアのあるカップモータに
比較して、その歴史は浅く、いまだ完全といえるまでに
は至っておらず、今後更に改良を重ねていかなければな
らないのが、当該ディスク型の特にブラシレス（半導体
）モータと言える。さて上記した界磁マグネットのＳ、
Ｎの磁極数を増やし、該磁極幅に巻回形成した電機子巻
線数を増やし、この電機子巻線を重畳しないようにした
従来公知のディタであることは第１図乃至第３図で示し
たモータと比較しても明らかなことである。然しなから
、このようなモータはたとえ界磁マグネットのＳ、Ｎの
磁極の数を多くしたとしても、電機子巻線の数が増せば
、必然的に電機子巻線は重畳するようになる。例えば、
第４図乃至第５図のものはなるべく電機子巻線２が重畳
しないように、あるいは重畳する部分を少なくするよう
部分がある綽を示したものである。即ち、界磁マグネッ
トのＳ、Ｎの磁極数を増し、開角幅を狭く巻回形成した
電機子巻線２を用いればｑいに重畳しないように電機子
巻線２ｆｆ：配役できるわけであるが、４磁極、７個の
電機子巻線２を有する場合にはそのようなことは不可能
であることを示すものである。上記第１図乃至第３図の
ものを電機子巻線２が重畳しないように等しいピッチで
配設するには、第６図に示すように、Ｓ極、Ｎ極が交互
に等しい間隔で２０等分に磁化された２０磁極のフラッ
トドーナツ状界磁マグネット１を形成し、電機子巻線２
は第７図に示すように界磁マグネット１の磁極幅と略々
同一開角幅で扇枠状に巻回形成したものを１３個等間隔
に、且つ互いに重畳しないように配設してやる必要があ
る４、ここにおいて、上記したように界磁マグネット１
を２０磁極とした場合において、電機子巻線２の個数を
更に多くした場合には、当然に電機子巻線２は重畳する
ことに々る。

これが重畳しないようにするだめには、界磁マグネット
１の磁極数を更に多くする必要があり、同時に電機子巻
線２も巻き開角を小さくしたものを増さねばならない。

これらの数を多くしていけばいくほど、その条件は厳し
くなり、モータとしてのメリットは少なくなる。ことに
おいて、ディスク型モータは縦方向に長くては困るが、
多くの機器においては半径の長さが増しても良いという
ものが多数存在する。従って、この許されるべき条件を
最大限に活用することが望ましい。しかしながら、従来
、この許されるべき条件に気づくことなく、固定概念に
しばられたカップ型モータや、従来公知のディスク型モ
ータを適用することのみ研究開発されている畳しないで
等間隔で配置することが望ましい、（２）シかし、電機
子巻線２の個数を増加して強いトルクが得られ高効率の
ディスク型モータとしたい。しかも−、トルクリップル
の少ない滑らかな回転を行なうことのできるモータとし
たい。

（３）ただし、上記（１）（２）の条件を満足するにあ
たって、界磁マグネット１の磁極数を増すようなことは
したくない。以上の（１）〜（３）の基本条件を前提と
して検討するに、（４）いま、仮にディスク型ブラシレ
スモータが、例えば直径４０センチメートルにも及ぶよ
うな大型のものである場合には、第６図に示すような直
径３０センチメートル以上にも及ぶようなフラットドー
ナツ状界磁マグネット１を形成することは非常にやっか
いで、高価なものと寿る。特に直径４０センチメートル
にも及ぶような大型の特殊なディスク型モータは、現時
点においては、斬新なために、その使用箇所が限られて
おり、その結果、生産台数も限られている。従って、第
６図に示す界磁マグネット１を使用しても良いわけであ
るが、更につきつめて、安価な界磁マグネット１を用い
ることができるように考慮する必要がある。即ち、第６
＠に示すような直径３０センチメートルにも及ぶ界磁マ
グネット１を形成する場合、この型代としては一千万円
近くもの費用を要し、他の要素を組み合わせると、その
費用たるや莫大なものとなる。しかしながら、上記した
ように、当該モータの生産台数は限られている。従って
、上記したように安価となる界磁マグネット１を何とか
して形成する必要がある。（５）上記場合において、直
径３０センチメートルにも及ぶような界磁マグネット１
を用いる場合には、これと相対向する電機子巻線２（尚
、この電機予巻ａ２は界磁マグネット１の磁極幅と略同
−開角幅に枠状に巻回形成されている）群の夫々の電機
子巻線２も、大きな枠状のものである必要があり、これ
を形成する導線が極めて太い場合には、さほど問題が起
こることは少ないが、外部等の衝撃により、枠状に巻回
形成した電機子巻線がほぐれ破損することがある。この
ような現象は、当該高価であるモータを用いた装置にお
いては、該装置の信用を傷つける基となる。即ち、この
ような現象は一切起こってはならないことであるが、上
記場合においては、このような現象発生は皆無と言えな
い。このような事態の発生を防止するには、枠状の電機
子巻線２を形成する導線として自己融着線を用いるか、
枠状に導線を巻き回し、更にプラスチックモールドして
固化してやらねばならない。しかしながら、とのよ、う
な手段を施こすことは、非常に高価寿モータを形成する
ことになり、当該高価なモータを“具備する装置それ自
体も高価になるという欠点を有する。

本発明のディスク型ブラシレスモータは上記した（１）
〜（５）の全ての面を考慮１７、これらの点を解決して
相乗的効果を発生するように案出されたもので、上記（
１）〜（５）の欠点を解決すると共に、後記する説明か
ら明らかとなるであろう効果をも有するものを得るため
になされたものである。

以下、第８図以下の図面を用いて本発明の詳細な説明を
行なうこととする。

第８図は本発明の一実施例としての本発明ディスク型ブ
ラシレスモータＭの縦断面図で、該ブラシレスモータＭ
の本体は軟鋼板等の磁性体でできた四角形状ヨーク３，
４を間隔を有して相対向させ、四隅を支柱５で支持する
ことで形成している。このように形成したブラシレスモ
ータＭの略中心部に回転軸６を直交して軸受７゜８によ
り回動自在に軸支している５回転軸６のヨーク３，４間
の位置には磁性体からなる円板状ヨーク９が垂設されて
おり、このヨーク９は回転軸６と一体して回転するよう
になっている。

ヨーク９の両面には、第６図で示すような円環状界磁マ
グネット１が固（吸）着されており、該界磁マグネット
１と相対向するブラシレスモータＭの本体の内面（ヨー
ク３及び４の界磁マグネット１と対向する面）には界磁
マグネット１の磁極幅と略々同一開角幅に導線を（扇）
枠状に多数ターン巻回形成した電機子巻線２１が半径方
向に２段以上に渡って配設されている。尚、第８図のも
のにあっては半径方向に２段に渡って配設されている。

尚、第６図に示す界磁マグネット１を用いると、当該デ
ィスク型ブラシレスモータＭが直径４０センチメートル
にも及ぶような大型のものである場合には、その型代だ
けでも−千万円以上もかかることになり、非常に高価と
なって不都合である。特に本発明のディスク型ブラシレ
スモータＭが現段階において特殊な分野、たとえば非常
に高価な画像機器や人体の生命にも影響を及ぼすような
人工呼吸器や人工心肺装置等の医療器等の分野に使用さ
れる場合には、一般的なモータに比較して、その量産台
数も少ない。従って、界磁マグネット１は高価なもので
あってはならない。そこで、この点を解決するに当って
、第６図に示すＳ磁極、Ｎ磁極を形成する磁極を界磁マ
グポットセグメントＩＡ　、　ＩＢで形成すると便利で
ある。界磁マグネット１が２０磁極のものであるとする
と、第６図で２０等分されたーの扇枠状の界磁マグネッ
トセグメントを２０個必要とする。しかし、直径３０セ
ンチメートルにも及ぶ界磁マグネット１を形成する扇枠
状の界磁マグネットセグメントを形成することもやっか
いであり、上記界磁マグネット１同様に高価になる。そ
こで、このような扇枠状の界磁マグネットセグメントを
更に小さな四角形状の安価な界磁マグネットセグメント
ＩＡ。

１Ｂで第９図のように形成するようにする。尚、第９図
においては図面の作成上全ての界磁マグネツ）　ＩＡ　
、　ＩＢを描いていない。この第９図に示すように、当
該磁極幅を満足して当該磁極幅を満足するように、半径
方向に２個（３個以上であっても良い）の界磁マグネッ
トセグメン目Ａ。

ＩＢをヨーク９の面に固（吸）着させてやることで、界
磁マグネット１を形成すると、当該界磁マグネット１が
安価に形成でき、究極的に形成され界磁マグネットセグ
メン）ＩＡ、ＩＢは同質のものを用いる必要はなく、外
周方向において特に強いトルクを要求される回転モータ
の性質上、界磁マグネットセグメントは外周方向のもの
ほど強い磁力のものを、例えば界磁マグネットセグメン
トＩＡとしてサマリューム希土類マグネットを用い、内
周方向のものほど弱い磁力のものを、例えば安価な黒色
のフェライトマグネットを用いると更に相乗的効果を得
ることができる。尚、第９図においては、セグメン目Ａ
、ＩＢは接触的に配置しているが、電機子巻線２１の発
生トルりに寄与しない部分２’Ｂ、２’Ｂ’はセグメン
）ＩＡ、ＩＢと対向させなくても良いわけであるから、
本来的にはセグメン）　ＩＡ、ＩＢは更に小さなものを
用いることができるのでより良くなる。しかし、第８図
で作成した図面の及び文章の都合上、本発明のディスク
型ブラシレスモータＭにおいては、第６図に示す界磁マ
グネット１を用いることとする。該界磁マグネット１と
相対向するヨーク７．８の面には同一面上において半径
方向に２段（尚、３段以上であっても良い）に渡って、
マグネット１の磁極幅と略同−（すなわち、同様な条件
を満せば良い）開角幅に巻回形成された枠状電機子巻線
２’ａ　、２’ｂが周方向に１３個それぞれ配設されて
いる（第１０図参照）。この第１０図から明らかなよう
に内周方向の心機子巻線２／ｂは、度ずらせてやる。ま
た第１０図から明らかなように電機子巻線２’ａ　、２
’ｂは互いに、その半径方向においても、また周方向に
おいても重畳しないように配設されているので、ヨーク
９と界磁マグネット１との間のエアーギャップを短くで
きるので、強いトルクが得られ、高効率のディスク型ブ
ラシレスモータＭとなる。また電機子巻線２’ａ、２’
ｂは互いに重畳しないように配設しているので、極めて
軸方向に偏平なディスク型のものとなる。またＥ段と下
段の２段に渡って電機子巻線２’ａ、２’ｂを配設する
ようにすれば、電機′ｒ−ａ線２の数が非常に多くなっ
ても重畳する確率は極めて少なくなる。更にまた、この
ように配設すると、周方向に巻線２’ａ　、　２’ｂが
それぞれ１３個有するので、この２倍の２６相のディス
ク型ブラシレスモータＭとなる。両面に巻線２’ａ　、
　２’ｂが、同様に有する場合には、４６相のモータＭ
となる。

即ち、従来のディスク型モータに比較して、２倍、３倍
・・・の相数のモータＭとし得るので、トルクリップル
の少ない高性能のモータＭ（ｊ得ることができる。また
導線で大きな扇枠状に巻回形成した電機子巻線は、その
強度が弱いのに対して、小さな扇枠状に巻回形成した電
機子巻線の方が強度が強い。ホール素子等の位置検知素
子は、それぞれの巻線２’ａ、２’ｂの枠内空胴部内に
配置しているっ本来的には、素子１０は、巻線２Ｉａ。

２愼発生トルクに寄与する導体部位置に配置するわけだ
が、この位置に素子１０−ｉ配置すると、その分だけ、
巻線と界磁マグネット間のエアギャップを長くしなけれ
ばならず、その分だけトルクを落すこととなり、また当
該モータの厚みを厚くしなければならず不都合である。

従って、素子１０は発生トルクに寄与する導体部と同条
件に合致する位置である巻線２’ａ　、２’ｂの枠内空
胴部に配設している。第１１図は第９図に示す界磁マグ
ネツ）１（ＩＡとＩＢで形成）と第１０図に示す電機子
巻線２’ａ　、２’ｂとの展開図を示すものである。第
１１図を参照（−て、電機子巻線２’ａ　、２’ｂのそ
れぞれの−の端子はモータＭの内部において共通接続さ
れ、他の端子はそれぞれ半導体整流装置１１に接続され
ている。本発明において、なぜこのように接続したかに
ついては後記する。半導体整流装置１１はプラス側電源
端子１２−１．マイナス側電源端子１２−２に接続され
ている。上記半導体整流装置１１は、例えば第１２図に
示す半導体整流装置１３群（巻線１２’ａ及び１２／ｂ
と同数個）からなる。　　　′この半導体整流装置１３
について説明すると、位置検知素子１Ｏ−３（尚、この
素子１０は第１１図においては、理解の都合Ｌ１巻線２
’ａ　、２！ｂの発生トルクに寄与する導体部上に配線
した場合を描いている）は、例えば、４端子を有するホ
ール素子を用い、２つの抵抗Ｒ１とＲ３との中間点位置
に配設されているっこの素子１０は界磁マグネット１の
Ｎ極、Ｓ極を検出することで、適宜の方向の電流を電機
子巻線２’ａ　、　２’ｂに通電するための検出素子で
ある。この素子１０−３は、第１１図から明らかなよう
に、界磁マグネットセグメントＩＡのＳ極と対向してい
るので、即ち、Ｓ極を検出しているので、この素子１０
−３からの出力波形は第１３図（ａ）に示すように現わ
れる。素子１０−３の端子１４ａ。

１４ｂは反転増幅回路１５に接続されている。この反転
増幅回路１５は素子１０−３からの出力電圧を増幅する
もので、回路１５からの出力波形ヲ第１３図（ｂ）のよ
うに現われる。回路１５によって増幅された信号は電流
増幅回路１７に入力され、回路１７からの出力波形は第
１３図（ｃ）のように現われる。素子１０−３はＳ極を
検出しているので、素子１０−３の出力は抵抗Ｒ３を介
してオペアンプ１６で電圧増幅され、抵抗Ｒ６を介して
トランジスタＴｒ４をオンしくこのとき、トランジスタ
Ｔｒｔ　ｐＴｒｓはオフとなっている）、トランジスタ
Ｔｒ２もオンするので電機子巻線２／ａ−３には矢印Ａ
方向に電流が流れる。素子１０−３がＮ極を検出したと
きには、素子１０−３の出力は抵抗Ｒ１を介してオペア
ンプ１６に流れて電圧増幅され、この電圧増幅された出
力は抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴｒｓをオンするの
で（尚、トランジスタＴｒ、　、　’ｌ’ｒ４はオンと
なっている）、トランジスタＴｒ１をもオンするので電
機子巻線２’ａ−３には、今度は反矢四方向に流れる。

尚、他の電機子巻線２’ａ、２’ｂについても同様なの
で、説明を省略する。また第１１図において素子１’０
−２．１０−１３　、１０−１７　、１０−１９及び１
０−２１はＳ極とＮ極の境目を検知しているので、当該
素子からは出力が出ないので電機子巻線２’ａ−２，２
’ａ−１３、２’ｂ−１、２’ｂ−３及び２’ｂ　−５
には電流が流れない。

さて、上記において、電機子巻線２’ａ及び２Ｔｏのそ
れぞれの−の端子を共通接続し、他の端子をそれぞれ半
導体整流装置１１（１３）に接続した理由を以下に述べ
る。尚、このような本発明の接続方法は電機子巻線の数
が多ければ多いほどその効果を発揮するもので、周方向
に配設された電機子巻線２’ａ、　２’ｂの数が２乃至
５個ぐらいの数では、その重要な機能を果し得ないが、
その数が７個以上である場合には効率良く巻線に通電で
きるので、起動トルクが増大する効率良好なディスク型
ブラシレスモータＭが得られることになる。

従来において電機子巻線２を７個以上有する整流子モー
タとしては第１４図に示すようなものが見られる。これ
は鉄心を１周して閉回路を形成した単口単重巻を示す。

第１４図において、符号１８は整流子、１９はブラシを
示す。尚、単口単型巻のほかには単ロニ型巻や複合二型
巻が公知となっている。いま、この第１４図のものを、
第１５図のように配設した７個の電機予巻＃Ｉ２を有す
る場合で、しかも第１６図に示すように、交互等間隔に
Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された１０極の界磁マグネット
１を用いた場合を例にとり、ブラシレスモータに置換し
てやると、第１７図に示すようになる。各電機子巻線２
−１．・・・２−７は、巻線同志の接続点に半導体整流
装置１３が接続されている。このように配設された巻線
群２−１．・・・。

２−７に適した方向の電流を流してやれば、回転子はフ
レミングの左手の法則に従って回転することになる。巻
線群２−１．・・・、２−７に適した電流を流すための
検出装置が、上記した半導体整流装置１３である。いま
半導体整流装置１３−１．１３−２及び１３−３の位置
検知素子１０（尚、第１７図においては描いてい々い）
がＮ極を検出しているとすると、トランジスタＴｒ、が
オンする。また装置１３−４　、１３−５　、１３−６
及び１３−７の位置検知素子１０がＳ極を検出している
ものとするとトランジスタＩｆ　ｒ、がオンする。従っ
て、−見、巻＃２−１゜２−２及び２−３の電流は巻線
２−４　、２−５　、２−６及び２−７へ流れるように
思われる。しかしながら、第１７図のような巻線方法に
よっｌモータでは、接続点２０−１．・・・、２０−３
は同電位となってしるので、逆起電力が出ている場合、
ショートされて巻線２−１．・・・、２−３には電流が
流れない。また接続点２０−５．２０−６は接続点２０
−４．２０−７と同電位なので、巻＃！２−５．２−６
には電流が流れない。

即ち、第１７図のような結線方□法によると、接続点２
０−１と２０−７．２０−３と２０−４の異なる電位間
の巻線２−１．２−４の合計２個しか電流が流れないこ
とになる。即ち、合計７個の巻線２−１．・・・。

２−７のうち５個の巻線が利用されないため、十分なト
ルクをかせげないことになる。そこで、十分なトルクを
かせぐために、更に巻線２の数を多くしてやれば、その
分だけ通電されない巻線数も増加する。このような欠点
を解消するには、従来の方法や概念からは、非常に複雑
な結線方法を行なう以外なかったのである。そこで、本
発明者の一人が先に第１８図に示す結線方法を行なった
のである。この結線方法は、′コロンブスの卵１と閂じ
て種を明かしてしまえば、簡単に思える気もするが、当
該モータ分野において、このような発想ばかりか製品に
も見られなかったものである。従って、更に効率の良い
モータが得られなかったわけである。この結線方法は、
ディスク型モータであり、しかもブラシレスモータであ
り、更にまた効率の良いディスク型ブラシレスモータＭ
を得るために電機子巻線２が周方向に７個以上有する場
合において有効であるとか鋤者造。しかしながら、従来
において、第１１図や第１８図の結線方法を発想するこ
とができなかったものである。第１８図を参照して、当
該第１８図で説明する結線方法を本発明に適用すれば、
当該本発明が極めて新規且つ進歩性に富んでいる発明で
あることが理解されていくであろう。

第１８図を参照して、上記と同様に電機子巻線２−１．
・・・、２−７は第１５図のように配設されている点に
おいては変りない。また界磁マグネット１も第１６図の
ものを用いることとする。この第１８図のものは、電機
子巻線２−１．・・・、２−７の−の端子２−１’、・
・・、２−７’は当該モータＭの内部において共通接続
し、他の端子２−１“、・・・、２−７’は、当該モー
タがその内部に半導体整流装置１３−１．・・・。

１３−７を有していない場合には、当該モータの外部に
設けられているわけだが、いずれにしてもこの整流装置
１３−１．・・・、１３−７のそれぞれの端子に接続さ
れている。尚、第１９図は第１８図の界磁マグネット１
と電機子巻線２の展開図である。

この第１９図においては、位置検知素子１０−１．・・
・。

１０−７を電機子コイル２−１．・・・、２−７の発生
トルクに寄与する導体部上に置いた場合を示している。

この第１９図から明らかなように、素子１０−５がＳ極
とＮ極の境胃線部と相対向位置しているため、該素子１
０−５からは出力が発生せず、従って、電機子巻線２−
５には通電されない。しかし、素子１（）−１、・・・
、　１０−４　、１０−６　、１０−７はそれぞれＮ極
。

Ｓ極と対向し、当該磁極を検出しているので、電機予巻
＠２−１．・・・、　２−４　、２−６、２−７には第
１９図のように電流が流れる０例えば、装置１３−１（
第１８図参照）においては、素子１０−１がＮ極と対向
しているので、トランジスタＴｒｌがオンジ、また装置
１３−２においては、素子１０−２がＳ極と対向してい
るので、トランジスタＴｒ２がオンし、従って、端子２
−１’、電機子巻線２−１．端子２−１’。

接続点２１及び端子２−２１を介して電流が流れるっ以
下同様。

従って、第１８図、第１９図による結線方法によれば、
７個のうち６個の電機子巻線２に通電され、当該電機子
巻線２を有効利用できる。尚、上記したように第１７図
の結線方法によれば、７個のうち２個の電機子巻線２し
か有効利用できない。電機子巻線２が界磁マグネット１
の両面に有する場合には、利用されない電機子巻線２の
数も２倍になることは明らかである。また電機子巻線２
の数が多くなればなるほど、通電されない電機子巻線２
の数は増えるが、たとえ通電されない電機子巻線２があ
るとしても、その時間はわずかの間で、その後すぐに当
該電機子巻線２に通電されるようになる、従って、電機
子巻線２を有効利用でき、強いトルクをかせげると共に
極めて効率のよいモータＭが得られる。

また片面にお・いて電機子巻線２の数を７，９゜１１、
・・・と奇数個とすると、それぞれ当該片面において７
相、９相、１１相、・・・のモータＭとなり特性の良い
モータとなる。

従って、本発明においても第１８図及び第１９図による
結線方法を、上記したように本発明の一実施例である第
１１図において採用しているわけである。尚、第２０図
は周方向に電機子巻線２／を　。

７個以上有する本発明の一実施例を示す展開図である。

この第２０図から明らかなように、第１８図及び第１９
図のものに比較して、通電される電機子巻線２′の数は
、更に２倍になる。従って、その倍の相数のモータＭと
することができ、極めてトルクリップルを少なくできる
。尚、第２０図の結線方法については、上記説明で既に
明らかとなっているので、その説明を省略する。

本発明は上記した説明から明らかとなる構成にて成立し
ているため、電機子巻線の数を多く配設でき、多相モー
タにできるので、強いトルクが得られ、効率が良く、ト
ルクリップルが極めて少ない滑らかな回転を打力うディ
スク型ブラシレスモータとなる。従って、画像機器や医
療器等の高性能を要求される特殊な装置に適し、またブ
ラシレスであるためその高価性にも見合う寿命も得られ
る。また、電機子巻線の数を多くしても電機子巻線同志
゛が互いに重畳する可能性はほとんどなく、軸方向に偏
平々ディスク型のブラシレスモータが得られるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は弓枠状の電機子コイルの平面図、第２図は第１
図の電機子巻線を用いて配設した場合の平面図、第３図
は第２図の場合における電機子巻線と界磁マグネットと
の展開図、第４図は４極、７コイルの場合の電機子巻線
の配役を示す平面図、第５図は第４図の場合における電
機子巻線と界磁マグネットとの展開図、第６図は２０極
の界磁マグネットの平面図、第７図は周方向に有する１
３個の電機子巻線を重畳させないで配設した場合の平面
図、第８図は本発明の一実施例としてのディスク型ブラ
シレスモータの縦断面図、第９図は界磁マグネットセグ
メントで第６図に示す界磁マグネットを形成する場合の
説明図、第１０図は本発明の一実施例を示す電機子巻線
の配設を示す平面図、第１１図は本発明の一実施例を示
す電機子巻線と界磁マグネットの展開図、第１２図は一
実施例としての半導体整流装置の説明図、第１３図は第
１２図の半導体整流装置の各構成ブロックから出力され
る出力波形を示す説明図、第１４図は電機子巻線を周方
向に７個以上有する公知の整流子モータの原理構成説明
図、第１５図は７個の電機子巻線を周方向に配設した場
合の平面図、第１６図は１０極の界磁マグネットの平面
図、第１７図は第１４図の整流子モータをブラシレスモ
ータに置換した場合の原理構成説明図、第１８図は本発
明にて採用される一実施例としての電機子コイルの結線
方法の説明図、第１９図は第１８図における電機子巻線
と界磁マグネットとの展開図、第２０図は本発明の他の
実施例を示す電機子巻線と界磁マグネット（セグメント
）との展開図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎ、Ｓ交互に磁化された２ｍ（ｍは１以上の正の整
   数）磁極の界磁マグネットを回転側とし、該界磁マグネ
   ットの磁極幅と略同−開角幅に巻回形成された枠状電機
   子巻線を上記界磁マグネットに相対向して円周方向に２
   以上であり且つ半径方向に２段以上に渡って固定側に平
   面配設すると共に上段と下段との電機子巻線を位置をず
   らせて固定側に平面配設し、上記固定側に界磁マグネッ
   トの磁極を検知する位置検知素子群を配設したことを特
   徴とするディスク型ブラシレスモータ。 ２、半径方向に２段以上に渡って固定側に平面配設した
   上段と下段の電機子巻線とは互いに重畳しないように配
   設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデ
   ィスク型ブラシレスモータ。 ３、円周方向に２以上有する電機子巻線は円周方向にお
   いて互いに重畳しないように等間隔に固定側に平面配設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のディスク型ブラシレスモータ。 ４、上記位置検知素子は電機予巻１ｆＱ１個につきそれ
   ぞれ１個を具備したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第３項いずれかに記載のディスク型ブラシレス
   モータ。 ５、上記界磁マグネットは回動自在に軸支された回転軸
   に垂設された円板状の磁性材ヨークの両面に平面固設さ
   れ、上記電機子巻線群は上記ヨークの両面に有する界磁
   マグネットそれぞれに相対向して固定側に設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項いずれかに
   記載のディスク型ブラシレスモータ。 ６、上記電機子巻線は円周方向に７個以上有し、電機子
   巻線の−の端子は共通接続されたものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第５項いずれかに記載
   のディスク型ブラシレスモータ。 Ｚ　半径方向の電機子巻線の−の端子はそれてれ共通接
   続したことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のデ
   ィスク型ブラシレスモータ。 ８、上記電機子巻線の他の端子はそれぞれ半導体整流装
   置に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項捷たけ第７項記載のディスク型ブラシレスモータ。