JP2000134896A

JP2000134896A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2000134896A
Application number: JP30226198A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yamamuro; 清山室; Takeshi Nakajima; 豪中島
Original assignee: Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】速度制御の仕方に合う速度信号の発生数を選ぶ
ことが出来るものを提供するにある。【解決手段】永久磁石よりなる多数のモータ用磁極を有
する回転子と、回転子の中央に設けられる回転軸支持用
のボス部と、回転子に備わる検知用磁極と、この検知用
磁極に対向するように備えられる速度検出器とを有する
ものであって、回転子を合成樹脂と磁性材料を混合して
形成し、モータ用磁極を回転子の外周に、検知用磁極を
前記ボス部の外周にそれぞれ着磁して形成したことを特
徴とするブラシレスモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコンの送風機
駆動等に用いるブラシレスモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアコンの送風機は風量を広範囲に調整
して使用するので、駆動用モータの回転数は３００ｒｐ
ｍから１５００ｒｐｍまで広範囲に制御しなければなら
ない。ブラシレスモータは速度制御に適するので、エア
コン用送風機の駆動源として多く使用されている。

【０００３】ブラシレスモータの速度制御には、回転数
に比例したパルス等の速度信号を発生する周波数発電機
を用いるものがあるが、周波数発電機を備えるのでコス
ト高になる。周波数発電機を備えないで、モータ用磁極
より速度信号を得るようにするものはコスト高にならな
いよさがあるが、速度信号はモータ用磁極数によって決
まるため、速度制御に用いる速度信号の発生数を自由に
選ぶことが出来ない、速度制御の仕方も制限される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に対処し、コスト高にならなく、しかもモータ用磁極数
に制限されることなく、速度制御の仕方に合う速度信号
の発生数を選ぶことが出来るものを提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、永久磁石より
なる多数のモータ用磁極を有する回転子と、回転子の中
央に設けられる回転軸支持用のボス部と、回転子に備わ
る検知用磁極と、この検知用磁極に対向するように備え
られる速度検出器とを有するものであって、回転子を合
成樹脂と磁性材料を混合して形成し、モータ用磁極を回
転子の外周に、検知用磁極を前記ボス部の外周にそれぞ
れ着磁して形成したことを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる
ブラシレスモータを縦断して示したもので、軸方向の厚
さが外径よりも薄い扁平形の者である。固定子は、ハウ
ジング１、エンドブラケット２、固定子コイル３が巻装
された固定子コア４等を有する。ハウジング１およびエ
ンドブラケット２は１．２ｍｍ程度の薄い板厚の鋼板を
プレス加工して形成している。ハウジング１は、円盤状
の側板部５と、筒状の外周側部６と、側板部５の中央に
形成したハウジング側軸受支持筒部７を有する。エンド
ブラケット２は、円盤状をなすとともに中央にエンドブ
ラケット側軸受支持筒部８を有する。

【０００７】ハウジング１とエンドブラケット２は、ハ
ウジング１の外周側部６の開口側端部とエンドブラケッ
ト２をねじ止め、あるいはかしめ止めにより固定してい
る。

【０００８】固定子コア４は、コアホルダー９を介して
エンドブラケット２に支持されている。コアホルダー９
は、焼結合金等の金属ブロックで形成している。コアホ
ルダー９の嵌合凸部１０をエンドブラケット２の支持孔
１１に嵌め込んでコアホルダー９は固定されている。

【０００９】固定子コア４は、図２に示すような所定の
形状に打ち抜いた磁性鋼板を積み重ねて形成したもので
ある。この固定子コア４には、固定子コイル３が巻装さ
れる多数のコア歯部１２が形成されている。固定子コイ
ル３を巻装する前にコア歯部１２は絶縁材で被覆する。
コア歯部１２の数は２１個であるので、固定子側の磁極
数は２１極になる。

【００１０】電子部品１３が備わる制御用基板１４は、
固定子コア４とエンドブラケット２との間に配置され
る。エンドブラケット２から切り起こした基板支持部１
５に制御用基板１４は支持され、ねじ１６で固定され
る。

【００１１】回転子は、円盤部１７と、円盤部１７の外
周に形成した円筒状の外周部１８と、円盤部１７の中央
に形成したボス部１９を有する。ボス部１９の中心に
は、径が８ｍｍの細い回転軸２０が挿入固定される。回
転軸２０の外周には、ローレット（凹凸）２１を形成し
て回転子が回転軸２０の回り止めを強めている。回転軸
２０の先側にはエアコンの送風機が取り付けられるので
ある。

【００１２】ハウジング側のボール式軸受２２は固定環
２２Ａをハウジング側軸受支持筒部７に、エンドブラケ
ット側のボール式軸受２３は固定環２３Ａをエンドブラ
ケット側軸受支持筒部８に嵌め込むことにより、それぞ
れが取り付けられる。ハウジング側のボール式軸受２２
の回転環２２Ｂと、エンドブラケット側のボール式軸受
２３の回転環２３Ｂに回転軸２０をそれぞれ挿入固定す
ることにより、回転軸２０にボール式軸受２２とボール
式軸受２３は取り付けられるのである。

【００１３】実際の組立では、回転軸２０と回転子を組
んだ後に、ボール式軸受２２とボール式軸受２３を回転
軸２０に取付け、その後にハウジング側軸受支持筒部７
とエンドブラケット側軸受支持筒部８に、ボール式軸受
２２とボール式軸受２３をそれぞれ嵌め込んでモータを
組立て上げるのである。

【００１４】スラスト止めワッシャー２４は回転軸２０
の嵌め込み溝２５に嵌合するので、スラスト止めワッシ
ャー２４は回転軸２０の軸方に動かぬように固定され
る。こスラスト止めワッシャー２４により、回転子、ボ
ール式軸受２２およびボール式軸受２３が、回転軸２０
から抜けないようになるのである。エンドブラケット側
のボール式軸受２３は、エンドブラケット側軸受支持筒
部８に置かれるばね座金２６により、内側方向の余圧が
掛けられるので、回転軸２０の軸方向の遊び動きがより
規制されるのである。

【００１５】さて回転子は、円盤部１７と、円盤部１７
の外周に形成した円筒状の外周部１８と、円盤部１７の
中央に形成したボス部１９を含めて全体を磁性材入合成
樹脂で形成されている。そして、外周部１８にモータ用
磁極を、ボス部１９に検知用磁極２７を着磁して形成す
る。磁性材入合成樹脂は、合成樹脂にフェライトないし
ネオジ等の磁性材を混合してなるものである。このよう
な磁性材入合成樹脂を成形して回転子を作るのである。
外周部１８に着磁形成するモータ用磁極の数は、固定子
側の磁極数が２１極であるので、それに見合うように１
４極にしている。モータ用磁極は、固定子側の磁極数と
同様に、Ｎ極とＳ極を交互に配置する。

【００１６】ボス部１９に着磁形成する速度制御用とし
ての検知用磁極２７は、モータ用磁極とは別個に形成さ
れるので、速度制御の仕方に合う任意な磁極数を選択で
きるのである。また通常はＮ極とＳ極を交互に配置する
が、必ずしもそのような配置だけに限られるものではな
い。速度検出器２８は、検知用磁極２７に対向するよう
に配置され、かつ制御用基板１４に取付けられている。
この速度検出器２８は、検知用磁極２７の磁束変化に応
じて抵抗が変化する磁気検出素子等が備わっている。

【００１７】上記のような構成を有するブラシレスモー
タの回転に伴って、検知用磁極２７の磁束変化は速度検
出器２８に速度信号として検知される。この検知された
速度信号を受けて制御用基板１４の制御回路により、ブ
ラシレスモータは設定された回転数で回転するのであ
る。

【００１８】ブラシレスモータは、エアコンの送風機の
ような高速から低速まで広範囲に速度制御するものを始
めとして種々の機器に用いられる。しかも速度制御精度
の要求も様々であるので、それに応じて検知用磁極２７
の極数を設定しなければならない。前述したように本発
明にあっては、磁性材入合成樹脂で回転子を成形し、回
転子の外周にはモータ用磁極を、ボス部１９には検知用
磁極２７をそれぞれ別個に着磁形成するようにしたの
で、モータ用磁極を検知用磁極に兼用するものとは違っ
てその速度制御に必要な検知用磁極の磁極数を任意に選
ぶことができのである。高精度の速度制御が要求される
ブラシレスモータには、検知用磁極の磁極数を多くし、
逆に速度制御精度の要求が少ないものには検知用磁極の
磁極数を少なくすることで、速度制御の多くの要求に応
ずることができる。検知用磁極の磁極数が少ない場合に
は、速度制御回路に用いるマイコン等はメモリ容量のが
少ないものを使用できるので、安価な速度制御回路を提
供できる。また回転子の外周に形成したモータ用磁極と
ボス部１９に形成した検知用磁極２７は離れた位置にあ
るので、モータ用磁極の磁気が検知用磁極２７に及ぼす
磁気影響は少なく、速度検出器２８が検知する速度信号
に含まれるノイズは少なく、速度制御に支障を来すこと
がない。さらに検知用磁極はボス部１９に着磁するだけ
で形成できるので、周波数発電機を備えるものに比べ安
価にできるのである。

【００１９】なお、上記の実施形態は、回転子が固定子
コア４の外側に来る、いわゆるアウターロータ形のもの
であるが、インナーロータ形のものにも本発明は適用で
きるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、永久磁
石よりなる多数のモータ用磁極を有する回転子と、回転
子の中央に設けられる回転軸支持用のボス部と、回転子
に備わる検知用磁極と、この検知用磁極に対向するよう
に備えられる速度検出器とを有するものであって、回転
子を合成樹脂と磁性材料を混合して形成し、モータ用磁
極を回転子の外周に、検知用磁極を前記ボス部の外周に
それぞれ着磁して形成したことを特徴とするブラシレス
モータにある。

【００２１】これにより、検知用磁極の磁極数を任意に
選ぶことができので、速度制御の多くの要求に応えるこ
とができる。またモータ用磁極の磁気が検知用磁極２７
に及ぼす磁気影響は少ないので、速度制御に支障を来す
ことがなく、しかも安価にできるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブラシレスモータの
縦断面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す固定子コア４の平面
図である。

【符号の説明】

３…固定子コイル、４…固定子コア、１２…コア歯部、
１９…ボス部、２０…回転軸、２７…検知用磁極、２８
…速度検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H019 AA00 BB02 BB05 BB15 BB19 BB23 CC00 CC03 CC04 DD01 EE01 EE07 EE14 FF00 FF01 FF03 GG00 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のコア歯部に固定子コイルが巻装さ
れる固定子コアを有する固定子と、前記コア歯部に対向
するように配置され、かつ永久磁石よりなる多数のモー
タ用磁極を有する回転子と、前記固定子に備わる軸受
と、前記回転子の中央に形成したボス部に挿入固定さ
れ、かつ前記軸受に回転自在に支持される回転軸と、前
記回転子に備わる検知用磁極と、この検知用磁極に対向
するように前記固定子に備えられる速度検出器とを有す
るブラシレスモータにおいて、前記回転子は、合成樹脂と磁性材料を混合して形成し、
前記モータ用磁極を回転子の外周に、前記検知用磁極を
前記ボス部の外周にそれぞれ着磁して形成したことを特
徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】固定子コイルが巻装される多数のコア歯
部を外周に有する固定子コアを有する固定子と、前記コ
ア歯部の外周に対向するように配置される多数の永久磁
石よりなるモータ用磁極を有する回転子と、前記固定子
に備わる軸受と、前記回転子の中央に形成したボス部に
挿入固定され、かつ前記軸受に回転自在に支持される回
転軸と、前記回転子に備わる検知用磁極と、この検知用
磁極に対向するように前記固定子に備えられる速度検出
器とを有するブラシレスモータにおいて、前記回転子は、合成樹脂と磁性材料を混合して形成し、
前記モータ用磁極を回転子の外周に、前記検知用磁極を
前記ボス部の外周にそれぞれ着磁して形成したことを特
徴とするブラシレスモータ。
【請求項３】請求項１・２のいずれか一つにおいて、
前記検知用磁極の磁極数と前記モータ用磁極の磁極数を
異なるようにしたことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項４】請求項１・２のいずれか一つにおいて、
前記検知用磁極の磁極数を前記モータ用磁極の磁極数よ
り少なくしたことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項５】請求項１・２のいずれか一つにおいて、
前記検知用磁極の磁極数を前記モータ用磁極の磁極数よ
り多くしたことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項６】請求項１から５のいずれか一つにおい
て、前記固定子に制御用基板を設け、この制御用基板に
前記速度検出器を備えたことを特徴とするブラシレスモ
ータ。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一つにおい
て、前記速度検出器を磁気変換素子で形成したことを特
徴とするブラシレスモータ。