JP2000245113A - 電動モータ及びヨーク体 - Google Patents
電動モータ及びヨーク体Info
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- JP2000245113A JP2000245113A JP11044862A JP4486299A JP2000245113A JP 2000245113 A JP2000245113 A JP 2000245113A JP 11044862 A JP11044862 A JP 11044862A JP 4486299 A JP4486299 A JP 4486299A JP 2000245113 A JP2000245113 A JP 2000245113A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホールセンサに向かう磁束の量の低減を防止
した電動モータ及びこれに用いられるヨーク体を提供す
ること。 【解決手段】 ステータ３０と、ロータ３４と、回転軸
２６と、を備えた電動モータ２０において、極性が交互
に異なるように形成されると共に、ロータ３４及びステ
ータ３０と回転軸２６の軸方向に所定距離離間して設け
られた検出用マグネット３７と、ロータ３４及びステー
タ３０に対し回転軸２６の軸方向に所定距離離間して設
けられた支持部材４４と、回転軸２６に取り付け固定さ
れ、この径方向外周端部に検出用マグネット３７の外周
を接触固定する爪部４２がこの周方向に沿って所定ピッ
チで形成されたヨーク体３８と、検出用マグネット３７
と近接対向する位置に取り付けられ、検出用マグネット
３７の磁束密度の変化を検出する磁気検出手段４３と、
を具備することを特徴としている。
した電動モータ及びこれに用いられるヨーク体を提供す
ること。 【解決手段】 ステータ３０と、ロータ３４と、回転軸
２６と、を備えた電動モータ２０において、極性が交互
に異なるように形成されると共に、ロータ３４及びステ
ータ３０と回転軸２６の軸方向に所定距離離間して設け
られた検出用マグネット３７と、ロータ３４及びステー
タ３０に対し回転軸２６の軸方向に所定距離離間して設
けられた支持部材４４と、回転軸２６に取り付け固定さ
れ、この径方向外周端部に検出用マグネット３７の外周
を接触固定する爪部４２がこの周方向に沿って所定ピッ
チで形成されたヨーク体３８と、検出用マグネット３７
と近接対向する位置に取り付けられ、検出用マグネット
３７の磁束密度の変化を検出する磁気検出手段４３と、
を具備することを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータ及びこ
れに用いられるヨーク体に関し、特にブラシレスＤＣモ
ータのロータ位置の検出に関する。
れに用いられるヨーク体に関し、特にブラシレスＤＣモ
ータのロータ位置の検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動モータの一種であるブラシレスＤＣ
モータは、ブラシ付きＤＣモータと比較して、ブラシ及
び整流子等の機械的接触部がない。このため、ブラシと
整流子の間の摩耗により火花が生じ、この火花の発生に
伴うノイズが周囲の電子回路に悪影響を与えてしまう、
といった不具合が生じないという長所を有している。
モータは、ブラシ付きＤＣモータと比較して、ブラシ及
び整流子等の機械的接触部がない。このため、ブラシと
整流子の間の摩耗により火花が生じ、この火花の発生に
伴うノイズが周囲の電子回路に悪影響を与えてしまう、
といった不具合が生じないという長所を有している。
【０００３】このブラシレスＤＣモータの構成につい
て、図６に基づいて説明する。
て、図６に基づいて説明する。
【０００４】ブラシレスＤＣモータ１は、ケーシング２
を有している。このケーシング２の底部には軸受３が取
り付けられており、この軸受３を介して回転軸４が回転
自在に取り付けられている。
を有している。このケーシング２の底部には軸受３が取
り付けられており、この軸受３を介して回転軸４が回転
自在に取り付けられている。
【０００５】回転軸４にはロータ５が取り付けられてい
る。このロータ５は、ロータヨーク６と、このロータヨ
ーク６の外周側に、所定間隔毎に例えば４枚程配置され
たマグネット７とから構成されるか、或いは、円筒形の
マグネットの挿入により構成されている。
る。このロータ５は、ロータヨーク６と、このロータヨ
ーク６の外周側に、所定間隔毎に例えば４枚程配置され
たマグネット７とから構成されるか、或いは、円筒形の
マグネットの挿入により構成されている。
【０００６】ケーシング２の内周には、ステータ８が設
けられている。このステータ８は、ケーシング２の内壁
面に取り付けられたステータコア９、このステータコア
９から半径方向内方に突出した磁極１０、及びこの磁極
１０の立設部に巻回されたコイル１１とから構成されて
いる。
けられている。このステータ８は、ケーシング２の内壁
面に取り付けられたステータコア９、このステータコア
９から半径方向内方に突出した磁極１０、及びこの磁極
１０の立設部に巻回されたコイル１１とから構成されて
いる。
【０００７】ここで、ロータ５の回転駆動による回転位
置を検出し、この磁束の変化に対応した向きの電流をコ
イル１１に対して導通させるため、検出用マグネット１
２及びホールセンサ１３が設けられている。この検出用
マグネット１２及びホールセンサ１３は、互いに近接対
向するように設けられている。
置を検出し、この磁束の変化に対応した向きの電流をコ
イル１１に対して導通させるため、検出用マグネット１
２及びホールセンサ１３が設けられている。この検出用
マグネット１２及びホールセンサ１３は、互いに近接対
向するように設けられている。
【０００８】このように近接対向させるため、ホールセ
ンサ１３は、これを支持する支持基板１４に取り付けら
れているが、この支持基板１４は上記回転軸４に対する
相対位置を固定化させるため、ケーシング２に取り付け
固定されている。
ンサ１３は、これを支持する支持基板１４に取り付けら
れているが、この支持基板１４は上記回転軸４に対する
相対位置を固定化させるため、ケーシング２に取り付け
固定されている。
【０００９】また、上記ホールセンサ１３に対向して設
けられている検出用マグネット１２は、ヨーク１５によ
って回転軸４に取り付けられている。このヨーク１５
は、図７に示すように、回転軸４を挿通するための挿通
孔１６を有している。この挿通孔１６の周囲には、フラ
ンジ部１７が形成されており、この部分で回転軸４へヨ
ーク１５が取付固定される。
けられている検出用マグネット１２は、ヨーク１５によ
って回転軸４に取り付けられている。このヨーク１５
は、図７に示すように、回転軸４を挿通するための挿通
孔１６を有している。この挿通孔１６の周囲には、フラ
ンジ部１７が形成されており、この部分で回転軸４へヨ
ーク１５が取付固定される。
【００１０】ヨークの外周側端部には、外周壁１８が形
成されている。外周壁１８には、検出用マグネット１２
が内接しており、それによって検出用マグネット１２を
取り付け固定すると共に、検出用マグネット１２が回転
駆動時に外方に飛散するのを防止している。
成されている。外周壁１８には、検出用マグネット１２
が内接しており、それによって検出用マグネット１２を
取り付け固定すると共に、検出用マグネット１２が回転
駆動時に外方に飛散するのを防止している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ヨーク
１５は鋼板等の磁性体を材質として形成されており、内
部に磁束を通過させてしまう。このように、検出用マグ
ネット１２の外周側に磁性体が存するため、この磁性体
内部に磁束が漏れてしまい、ホールセンサ１３に向かう
磁束の量が少なくなっている。
１５は鋼板等の磁性体を材質として形成されており、内
部に磁束を通過させてしまう。このように、検出用マグ
ネット１２の外周側に磁性体が存するため、この磁性体
内部に磁束が漏れてしまい、ホールセンサ１３に向かう
磁束の量が少なくなっている。
【００１２】このため、ホールセンサ１３から発せられ
る出力波形の精度の低下をきたし、それにより特にホー
ルセンサ１３の信号をモータ回転ロジックに使用した場
合に、トルクリップル、振動、騒音及び効率の影響を受
け易いものとなっている。
る出力波形の精度の低下をきたし、それにより特にホー
ルセンサ１３の信号をモータ回転ロジックに使用した場
合に、トルクリップル、振動、騒音及び効率の影響を受
け易いものとなっている。
【００１３】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、ホールセンサに向かう
磁束密度の低減を防止した電動モータ及びこれに用いら
れるヨーク体を提供しようとするものである。
ので、その目的とするところは、ホールセンサに向かう
磁束密度の低減を防止した電動モータ及びこれに用いら
れるヨーク体を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、ケーシングに取り付けられ
たステータと、このステータに同軸的に取り付けられた
ロータと、このロータが取り付けられる回転軸と、を備
えた電動モータにおいて、上記回転軸と一体駆動するよ
うに設けられ、この回転軸の周方向に沿って極性が交互
に異なるように形成されると共に、上記ロータ及びステ
ータに対し上記回転軸の軸方向に所定距離離間して設け
られた検出用マグネットと、上記ロータ及びステータに
対し上記回転軸の軸方向に所定距離離間して設けられた
支持部材と、上記回転軸に取り付け固定されると共に、
この径方向外周端部には上記検出用マグネットの外周を
接触固定する爪部がこの周方向に沿って所定ピッチで形
成されたヨーク体と、上記検出用マグネットと近接対向
する位置に取り付けられ、上記検出用マグネットの磁束
密度の変化を検出する磁気検出手段と、を具備すること
を特徴とする電動モータである。
に、請求項１記載の発明は、ケーシングに取り付けられ
たステータと、このステータに同軸的に取り付けられた
ロータと、このロータが取り付けられる回転軸と、を備
えた電動モータにおいて、上記回転軸と一体駆動するよ
うに設けられ、この回転軸の周方向に沿って極性が交互
に異なるように形成されると共に、上記ロータ及びステ
ータに対し上記回転軸の軸方向に所定距離離間して設け
られた検出用マグネットと、上記ロータ及びステータに
対し上記回転軸の軸方向に所定距離離間して設けられた
支持部材と、上記回転軸に取り付け固定されると共に、
この径方向外周端部には上記検出用マグネットの外周を
接触固定する爪部がこの周方向に沿って所定ピッチで形
成されたヨーク体と、上記検出用マグネットと近接対向
する位置に取り付けられ、上記検出用マグネットの磁束
密度の変化を検出する磁気検出手段と、を具備すること
を特徴とする電動モータである。
【００１５】請求項２記載の発明は、上記爪部は、上記
検出用マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定
していることを特徴とする請求項１記載の電動モータで
ある。
検出用マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定
していることを特徴とする請求項１記載の電動モータで
ある。
【００１６】請求項３記載の発明は、上記検出用マグネ
ットは、上記ヨークの径方向外周側に設けられているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動モー
タである。
ットは、上記ヨークの径方向外周側に設けられているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動モー
タである。
【００１７】請求項４記載の発明は、上記磁気検出手段
は、上記検出用マグネットの径方向外周側と対向するよ
うに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の電動モータである。
は、上記検出用マグネットの径方向外周側と対向するよ
うに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の電動モータである。
【００１８】請求項５記載の発明は、上記磁気検出手段
には、上記ロータの回転位置検出後にこのロータの回転
位置に対応してステータコイルに通電するタイミングの
制御及び回転数を制御する制御手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の電動モータである。
には、上記ロータの回転位置検出後にこのロータの回転
位置に対応してステータコイルに通電するタイミングの
制御及び回転数を制御する制御手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の電動モータである。
【００１９】請求項６記載の発明は、電動モータのロー
タの回転位置を検出する検出用マグネットをこの電動モ
ータの回転軸に取付固定するヨーク体において、上記ヨ
ーク体は、この径方向外周端部に上記検出用マグネット
の外周を接触固定する爪部がこの周方向に沿って所定ピ
ッチで形成されていることを特徴とするヨーク体であ
る。
タの回転位置を検出する検出用マグネットをこの電動モ
ータの回転軸に取付固定するヨーク体において、上記ヨ
ーク体は、この径方向外周端部に上記検出用マグネット
の外周を接触固定する爪部がこの周方向に沿って所定ピ
ッチで形成されていることを特徴とするヨーク体であ
る。
【００２０】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。請求項１、請求項６の発明によると、ヨーク体
の径方向外周端部には、検出用マグネットの外周を接触
固定する爪部がヨーク体の周方向に沿って所定ピッチで
形成されているので、上記回転軸が回転駆動した場合
に、検出用マグネットが外方に飛散するのを防止する機
能を有していると共に、従来の外周壁が形成されこの外
周壁で検出用マグネットが外方に飛散するのを防止して
いた構成と比較して、検出用マグネットから磁気検出手
段へ向かう磁力の低減を防止することができる。また、
マグネットとヨークの機械的な位置出しが可能となる。
生じる。請求項１、請求項６の発明によると、ヨーク体
の径方向外周端部には、検出用マグネットの外周を接触
固定する爪部がヨーク体の周方向に沿って所定ピッチで
形成されているので、上記回転軸が回転駆動した場合
に、検出用マグネットが外方に飛散するのを防止する機
能を有していると共に、従来の外周壁が形成されこの外
周壁で検出用マグネットが外方に飛散するのを防止して
いた構成と比較して、検出用マグネットから磁気検出手
段へ向かう磁力の低減を防止することができる。また、
マグネットとヨークの機械的な位置出しが可能となる。
【００２１】このため、磁気検出手段から発せられる出
力波形の精度の低下を来たすことがなく、よって磁気検
出手段から発せられる信号をモータ回転ロジックに使用
しても、トルクリップルや振動、騒音や効率の影響を受
け難くなっている。
力波形の精度の低下を来たすことがなく、よって磁気検
出手段から発せられる信号をモータ回転ロジックに使用
しても、トルクリップルや振動、騒音や効率の影響を受
け難くなっている。
【００２２】請求項２の発明によると、爪部は、検出用
マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定してい
るので、磁気検出手段で検出される着磁波形の極の切り
替わり部分においては、ヨークが検出用マグネットの外
周に設けられていない構成と同様となっている。
マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定してい
るので、磁気検出手段で検出される着磁波形の極の切り
替わり部分においては、ヨークが検出用マグネットの外
周に設けられていない構成と同様となっている。
【００２３】このため、ＯＮ／ＯＦＦデューティ比率が
変化し、ロータの位置検出の精度が悪化するのを防止可
能となる。
変化し、ロータの位置検出の精度が悪化するのを防止可
能となる。
【００２４】請求項３の発明によると、検出用マグネッ
トは、ヨークの径方向外周側に設けられているので、検
出用マグネットから発せられる磁力もヨークの径方向外
周側に対応する位置から発せられる。よって、磁力をこ
の位置で検出すれば、精度良い検出が行える。
トは、ヨークの径方向外周側に設けられているので、検
出用マグネットから発せられる磁力もヨークの径方向外
周側に対応する位置から発せられる。よって、磁力をこ
の位置で検出すれば、精度良い検出が行える。
【００２５】請求項４の発明によると、磁気検出手段
は、検出用マグネットの径方向外周側と対向するように
取り付けられているので、磁力の検出精度を良好にする
ことが可能となる。
は、検出用マグネットの径方向外周側と対向するように
取り付けられているので、磁力の検出精度を良好にする
ことが可能となる。
【００２６】請求項５の発明によると、磁気検出手段に
は、ロータの回転位置検出後にこのロータの回転位置に
対応してステータコイルに通電するタイミング（回転ロ
ジック）及び回転数を制御する制御手段が設けられてい
るので、ブラシレスＤＣモータに対し、適切なタイミン
グで電流を流すことができ、モータ効率を向上させるこ
とが可能となる。
は、ロータの回転位置検出後にこのロータの回転位置に
対応してステータコイルに通電するタイミング（回転ロ
ジック）及び回転数を制御する制御手段が設けられてい
るので、ブラシレスＤＣモータに対し、適切なタイミン
グで電流を流すことができ、モータ効率を向上させるこ
とが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１ないし図５に基づいて説明する。
いて、図１ないし図５に基づいて説明する。
【００２８】図１は、本発明の電動モータの一種である
ブラシレスＤＣモータ２０の構成を示す側断面図であ
る。このブラシレスＤＣモータ２０は、フレーム２１を
有している。このフレーム２１は、その外観が円筒形状
となるように熱硬化樹脂で形成されている。
ブラシレスＤＣモータ２０の構成を示す側断面図であ
る。このブラシレスＤＣモータ２０は、フレーム２１を
有している。このフレーム２１は、その外観が円筒形状
となるように熱硬化樹脂で形成されている。
【００２９】このフレーム２１の円筒形状の底部側（円
筒形状の中心軸の軸線に沿う端部側）には、例えばベア
リング等の軸受２２が位置するように構成されている。
このため、フレーム２１の中心軸線に沿う一端側には、
軸受２２を取り付けるための凹部２３が形成されてお
り、また中心軸線に沿う他端側には、軸受２２を係止す
るためにフレーム２１内部から見て凹形状に形成された
係止部２４が形成されている。
筒形状の中心軸の軸線に沿う端部側）には、例えばベア
リング等の軸受２２が位置するように構成されている。
このため、フレーム２１の中心軸線に沿う一端側には、
軸受２２を取り付けるための凹部２３が形成されてお
り、また中心軸線に沿う他端側には、軸受２２を係止す
るためにフレーム２１内部から見て凹形状に形成された
係止部２４が形成されている。
【００３０】なお、本実施の形態では、この係止部の外
径側には、フレーム２１外部から見てリング状の凹形状
部２５が形成されている。
径側には、フレーム２１外部から見てリング状の凹形状
部２５が形成されている。
【００３１】このような軸受２２が取り付けられ、そし
てこの軸受２２で回転軸２６を回転自在に軸支すること
により、ブラシレスＤＣモータ２０の回転駆動を良好に
ガイドできる構成となっている。
てこの軸受２２で回転軸２６を回転自在に軸支すること
により、ブラシレスＤＣモータ２０の回転駆動を良好に
ガイドできる構成となっている。
【００３２】ステータ３０の外周及び側面部は樹脂で覆
われている。このステータ３０は、フレーム２１の内壁
面に取り付けられている。ステータ３０は、環状で積層
された金属製のステータコア３１と、このステータコア
３１より周方向に所定の間隔を有して複数設けられ、半
径方向内方に突出して設けられた磁極３２と、この磁極
３２に巻回されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相からなるコイ
ル３３を有している。また、磁極３２は、図２に示す突
起部３２ａと、この突起部３２ａの先端部において周方
向両側に向かって突出すると共に、ステータコア３１の
軸心側に配置されロータ３４に対向して設けられた対向
部３２ｂとより構成されている。
われている。このステータ３０は、フレーム２１の内壁
面に取り付けられている。ステータ３０は、環状で積層
された金属製のステータコア３１と、このステータコア
３１より周方向に所定の間隔を有して複数設けられ、半
径方向内方に突出して設けられた磁極３２と、この磁極
３２に巻回されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相からなるコイ
ル３３を有している。また、磁極３２は、図２に示す突
起部３２ａと、この突起部３２ａの先端部において周方
向両側に向かって突出すると共に、ステータコア３１の
軸心側に配置されロータ３４に対向して設けられた対向
部３２ｂとより構成されている。
【００３３】ロータ３４は、例えば軟鋼を材質として形
成されたロータヨーク３５と、このロータヨーク３５の
外周部に配置されたマグネット３６を備え、このような
ロータ３４が回転軸２６の外周に取り付けられている。
マグネット３６は、ロータヨーク３５の外周に沿ってＮ
極及びＳ極が例えば２枚ずつ交互に密着して取り付けら
れる構成としている。或いは円筒形のマグネットを装着
した構成でも良い。
成されたロータヨーク３５と、このロータヨーク３５の
外周部に配置されたマグネット３６を備え、このような
ロータ３４が回転軸２６の外周に取り付けられている。
マグネット３６は、ロータヨーク３５の外周に沿ってＮ
極及びＳ極が例えば２枚ずつ交互に密着して取り付けら
れる構成としている。或いは円筒形のマグネットを装着
した構成でも良い。
【００３４】回転軸２６は、この先端部分がブラシレス
ＤＣモータ２０内部より突出しており、他の部材に対し
て連結可能としている。
ＤＣモータ２０内部より突出しており、他の部材に対し
て連結可能としている。
【００３５】上記ロータ３４と軸受２２の間に存する回
転軸２６には、検出用マグネット３７が取り付けられて
いる。この検出用マグネット３７は、回転軸２６に対し
て固定されているが、このような回転軸２６への固定を
行うため、金属製のヨーク体としてのヨーク３８が設け
られている。
転軸２６には、検出用マグネット３７が取り付けられて
いる。この検出用マグネット３７は、回転軸２６に対し
て固定されているが、このような回転軸２６への固定を
行うため、金属製のヨーク体としてのヨーク３８が設け
られている。
【００３６】このヨーク３８は、回転軸２６に所定の面
積で接触するためのフランジ部３９が回転軸２６に対し
て当接するように設けられており、このフランジ部３９
から回転軸２６の径方向外方に向かうように円盤形状部
４０となっている。そして、この円盤形状部４０に検出
用マグネット３７が設けられている。この検出用マグネ
ット３７は、回転軸２６が挿通可能な挿通孔４１を有し
たドーナツ形状に形成されている。この挿通孔４１は、
回転軸２６の外径よりも大きな孔径を有するように形成
されている。それによって、回転軸２６を良好に挿通可
能とし、また検出用マグネット３７がヨーク３８の外周
側に位置するように構成されている。
積で接触するためのフランジ部３９が回転軸２６に対し
て当接するように設けられており、このフランジ部３９
から回転軸２６の径方向外方に向かうように円盤形状部
４０となっている。そして、この円盤形状部４０に検出
用マグネット３７が設けられている。この検出用マグネ
ット３７は、回転軸２６が挿通可能な挿通孔４１を有し
たドーナツ形状に形成されている。この挿通孔４１は、
回転軸２６の外径よりも大きな孔径を有するように形成
されている。それによって、回転軸２６を良好に挿通可
能とし、また検出用マグネット３７がヨーク３８の外周
側に位置するように構成されている。
【００３７】ここで、回転軸２６の回転駆動時に検出用
マグネット３７に生じる遠心力により、この検出用マグ
ネット３７が外方に飛散されないようにするため、ヨー
ク３８の径方向の突出端部から回転軸２６に平行な方向
に向かって折れ曲がった爪部４２がヨーク３８に形成さ
れている。爪部４２は、回転軸２６に平行な方向に所定
の長さだけ突出形成されており、この内径側で検出用マ
グネット３７をつかみ込むように形成されている。ま
た、爪部４２は上記ヨーク３８の周方向に沿って所定ピ
ッチで複数個（２個以上）形成されている。
マグネット３７に生じる遠心力により、この検出用マグ
ネット３７が外方に飛散されないようにするため、ヨー
ク３８の径方向の突出端部から回転軸２６に平行な方向
に向かって折れ曲がった爪部４２がヨーク３８に形成さ
れている。爪部４２は、回転軸２６に平行な方向に所定
の長さだけ突出形成されており、この内径側で検出用マ
グネット３７をつかみ込むように形成されている。ま
た、爪部４２は上記ヨーク３８の周方向に沿って所定ピ
ッチで複数個（２個以上）形成されている。
【００３８】爪部４２は、これが磁束に与える影響を考
慮して、その幅があまり広くならないように形成されて
いる。すなわち、この爪部４２は、検出用マグネット３
７の飛散を防止する機能を損なわない程度の強度を有す
る幅に形成されている。
慮して、その幅があまり広くならないように形成されて
いる。すなわち、この爪部４２は、検出用マグネット３
７の飛散を防止する機能を損なわない程度の強度を有す
る幅に形成されている。
【００３９】この爪部４２は、夫々Ｎ極及びＳ極の検出
用マグネット３７において、その外周の中心に位置する
ように設けられている。
用マグネット３７において、その外周の中心に位置する
ように設けられている。
【００４０】上記検出用マグネット３７に近接対向する
ように、磁気検出手段としてのホールセンサ４３（ホー
ルＩＣ）が設けられている。ホールセンサ４３は、フレ
ーム２１の所定位置に取付固定された支持部材としての
支持板４４に取り付けられている。支持板４４は、回転
軸２６の回転駆動を妨げないように、この回転軸２６に
相当する部分を切り欠いた切欠き部を有する構成となっ
ている。
ように、磁気検出手段としてのホールセンサ４３（ホー
ルＩＣ）が設けられている。ホールセンサ４３は、フレ
ーム２１の所定位置に取付固定された支持部材としての
支持板４４に取り付けられている。支持板４４は、回転
軸２６の回転駆動を妨げないように、この回転軸２６に
相当する部分を切り欠いた切欠き部を有する構成となっ
ている。
【００４１】なお、この支持板４４に対するホールセン
サ４３の取り付け位置は、上記検出用マグネット３７の
外周側と対向する部分に取り付けられている。
サ４３の取り付け位置は、上記検出用マグネット３７の
外周側と対向する部分に取り付けられている。
【００４２】上記ホールセンサ４３は、不図示の制御手
段に接続されている。この制御手段は、ホールセンサ４
３により検出されたロータ３４の回転位置の検出結果に
基づいて、ブラシレスＤＣモータ２０に対して適切量の
電流を導通させるように制御を行うものである。
段に接続されている。この制御手段は、ホールセンサ４
３により検出されたロータ３４の回転位置の検出結果に
基づいて、ブラシレスＤＣモータ２０に対して適切量の
電流を導通させるように制御を行うものである。
【００４３】以上のような構成を有するブラシレスＤＣ
モータ２０の作用について、以下に説明する。
モータ２０の作用について、以下に説明する。
【００４４】所定の電流を導通させてこのブラシレスＤ
Ｃモータ２０を作動させると、回転軸２６の回転駆動に
伴って、検出用マグネット３７も回転駆動される。この
検出用マグネット３７は、Ｎ極及びＳ極がヨーク３８の
周方向に沿って交互に配置されている。そのため、この
検出用マグネット３７と対向配置されているホールセン
サ４３は、検出用マグネット３７の回転駆動に伴い、磁
束変化を検出することになる。
Ｃモータ２０を作動させると、回転軸２６の回転駆動に
伴って、検出用マグネット３７も回転駆動される。この
検出用マグネット３７は、Ｎ極及びＳ極がヨーク３８の
周方向に沿って交互に配置されている。そのため、この
検出用マグネット３７と対向配置されているホールセン
サ４３は、検出用マグネット３７の回転駆動に伴い、磁
束変化を検出することになる。
【００４５】ここで、ヨーク３８の径方向突出端部に外
周壁が形成されている構成では、図５のＣ線に示すよう
に何等外周壁が設けられていない構成の場合のＢ線と比
較して、磁束強度の低下が見られていた。
周壁が形成されている構成では、図５のＣ線に示すよう
に何等外周壁が設けられていない構成の場合のＢ線と比
較して、磁束強度の低下が見られていた。
【００４６】しかしながら、本発明では、上述の外周壁
に代えて、検出用マグネット３７の飛散防止のため爪部
４２を形成した構成であり、この爪部４２はその面積が
小面積に形成されている。したがって、この爪部４２が
検出用マグネット３７の外周面に占める割合が、上述の
外周壁と比較して、大幅に低減されている。
に代えて、検出用マグネット３７の飛散防止のため爪部
４２を形成した構成であり、この爪部４２はその面積が
小面積に形成されている。したがって、この爪部４２が
検出用マグネット３７の外周面に占める割合が、上述の
外周壁と比較して、大幅に低減されている。
【００４７】すなわち、本発明の構成では、図５（ａ）
のＡ線に示すように、爪部４２に対応する部分のみに磁
束の低下が見られ、他の部分は外周壁１８が設けられな
い場合に生じる波形と同様となっている。
のＡ線に示すように、爪部４２に対応する部分のみに磁
束の低下が見られ、他の部分は外周壁１８が設けられな
い場合に生じる波形と同様となっている。
【００４８】それによって、外周壁内部を磁束が通過す
ることにより生じていた、ホールセンサ４３に向かう磁
束の流れ（磁力）が低減されることがなく、ホールセン
サ４３による磁束変化の検出性が悪化するのを防止する
ことが可能となる。すなわち、本発明では、波形変化を
最小限に抑えるようにしているといえる。
ることにより生じていた、ホールセンサ４３に向かう磁
束の流れ（磁力）が低減されることがなく、ホールセン
サ４３による磁束変化の検出性が悪化するのを防止する
ことが可能となる。すなわち、本発明では、波形変化を
最小限に抑えるようにしているといえる。
【００４９】また、上述のような着磁波形の歪みが生じ
ないので、ホールセンサ４３のヒステリシス幅の影響を
受け難くなっている。すなわち、従来の構成では、ヨー
クの外周壁１８を磁束が通過し、それによりホールセン
サ４３に向かう磁束密度が変化し、波形が小さくなり、
ヒステリシス幅の影響が相対的に大きくなっている。つ
まり、図５（ｂ）のＤ線（本発明の場合）とＥ線（従来
の場合）に示すように、着磁波形の変化により、Ｎ極か
らＳ極への波形の切り替わり部分において、外周壁１８
がない構成と比較してＯＮ／ＯＦＦデューティ比率の波
形にずれが生じてしまう。
ないので、ホールセンサ４３のヒステリシス幅の影響を
受け難くなっている。すなわち、従来の構成では、ヨー
クの外周壁１８を磁束が通過し、それによりホールセン
サ４３に向かう磁束密度が変化し、波形が小さくなり、
ヒステリシス幅の影響が相対的に大きくなっている。つ
まり、図５（ｂ）のＤ線（本発明の場合）とＥ線（従来
の場合）に示すように、着磁波形の変化により、Ｎ極か
らＳ極への波形の切り替わり部分において、外周壁１８
がない構成と比較してＯＮ／ＯＦＦデューティ比率の波
形にずれが生じてしまう。
【００５０】しかしながら、本発明によるとヨーク３８
が設けられていない構成と着磁波形のＮ極からＳ極への
切り替わり部分がほとんど変化していない。このため、
ヒステリシス幅の影響を受けてＯＮ／ＯＦＦデューティ
比率にずれが生じてしまう心配がなく、信頼性が高くな
る。
が設けられていない構成と着磁波形のＮ極からＳ極への
切り替わり部分がほとんど変化していない。このため、
ヒステリシス幅の影響を受けてＯＮ／ＯＦＦデューティ
比率にずれが生じてしまう心配がなく、信頼性が高くな
る。
【００５１】これによって、ホールセンサ４３から不図
示の制御手段に向かって発せられる信号をモータ回転の
ための電流の導通量の制御等に使用しても、この信号が
トルクリップルや振動、騒音等の影響を受け難いので、
ブラシレスＤＣモータ２０の回転駆動を良好に行うこと
が可能となっている。
示の制御手段に向かって発せられる信号をモータ回転の
ための電流の導通量の制御等に使用しても、この信号が
トルクリップルや振動、騒音等の影響を受け難いので、
ブラシレスＤＣモータ２０の回転駆動を良好に行うこと
が可能となっている。
【００５２】すなわち、本発明によれば、ブラシレスＤ
Ｃモータ２０の効率を良好にすることが可能となる。
Ｃモータ２０の効率を良好にすることが可能となる。
【００５３】また、ホールセンサ４３が検出用マグネッ
ト３７の外周側と対向するように配置されているので、
ホールセンサ４３が検出用マグネット３７の内周側と対
向配置するように配置されている場合と比較して、機械
的精度の影響を受け難いものとなっている。すなわち、
外周側では、内周側と比較して良好に磁束を検出するこ
とが可能となっている。
ト３７の外周側と対向するように配置されているので、
ホールセンサ４３が検出用マグネット３７の内周側と対
向配置するように配置されている場合と比較して、機械
的精度の影響を受け難いものとなっている。すなわち、
外周側では、内周側と比較して良好に磁束を検出するこ
とが可能となっている。
【００５４】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
【００５５】上記実施の形態では、検出用マグネット３
７のＮ極及びＳ極が交互に例えば２枚ずつ取り付けられ
た構成について説明したが、本実施の形態はこれに限ら
れず、交互に３枚ずつ取り付けられた構成でも良く、ま
た交互に４枚ずつ取り付けられた構成としても構わな
い。
７のＮ極及びＳ極が交互に例えば２枚ずつ取り付けられ
た構成について説明したが、本実施の形態はこれに限ら
れず、交互に３枚ずつ取り付けられた構成でも良く、ま
た交互に４枚ずつ取り付けられた構成としても構わな
い。
【００５６】また、上記実施の形態では、ブラシレスＤ
Ｃモータ２０に本発明を適用した場合について述べた
が、本発明はブラシレスＤＣモータ２０に適用される場
合には限られず、他のモータに適用しても構わない。
Ｃモータ２０に本発明を適用した場合について述べた
が、本発明はブラシレスＤＣモータ２０に適用される場
合には限られず、他のモータに適用しても構わない。
【００５７】その他、本発明の要旨を変更しない範囲に
おいて、種々変形可能となっている。
おいて、種々変形可能となっている。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１、請求項
６記載の発明によると、ヨーク体の径方向外周端部に
は、検出用マグネットの外周を接触固定する爪部がヨー
ク体の周方向に沿って所定ピッチで形成されているの
で、従来の外周壁が形成されこの外周壁で検出用マグネ
ットが外方に飛散するのを防止していた構成と比較し
て、検出用マグネットから磁気検出手段へ向かう磁力の
低減を防止することができる。
６記載の発明によると、ヨーク体の径方向外周端部に
は、検出用マグネットの外周を接触固定する爪部がヨー
ク体の周方向に沿って所定ピッチで形成されているの
で、従来の外周壁が形成されこの外周壁で検出用マグネ
ットが外方に飛散するのを防止していた構成と比較し
て、検出用マグネットから磁気検出手段へ向かう磁力の
低減を防止することができる。
【００５９】このため、磁気検出手段から発せられる出
力波形の精度の低下を来たすことがなく、よって磁気検
出手段から発せられる信号をモータ回転ロジックに使用
しても、トルクリップルや振動、騒音や効率の影響を受
け難くなっている。
力波形の精度の低下を来たすことがなく、よって磁気検
出手段から発せられる信号をモータ回転ロジックに使用
しても、トルクリップルや振動、騒音や効率の影響を受
け難くなっている。
【００６０】請求項２記載の発明によると、爪部は、検
出用マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定し
ているので、磁気検出手段で検出される着磁波形の極の
切り替わり部分においては、ヨークが検出用マグネット
の外周に設けられていない構成と同様である。
出用マグネットを夫々の極性の周方向中心で接触固定し
ているので、磁気検出手段で検出される着磁波形の極の
切り替わり部分においては、ヨークが検出用マグネット
の外周に設けられていない構成と同様である。
【００６１】このため、ＯＮ／ＯＦＦデューティ比率が
変化し、ロータの位置検出の精度が悪化するのを防止可
能となる。
変化し、ロータの位置検出の精度が悪化するのを防止可
能となる。
【００６２】請求項３記載の発明によると、検出用マグ
ネットは、ヨークの径方向外周側に設けられているの
で、検出用マグネットから発せられる磁力もヨークの径
方向外周側に対応する位置から発せられる。よって、磁
力をこの位置で検出すれば、精度良い検出が行える。
ネットは、ヨークの径方向外周側に設けられているの
で、検出用マグネットから発せられる磁力もヨークの径
方向外周側に対応する位置から発せられる。よって、磁
力をこの位置で検出すれば、精度良い検出が行える。
【００６３】請求項４記載の発明によると、磁気検出手
段は、検出用マグネットの径方向外周側と対向するよう
に取り付けられているので、磁力の検出精度を良好にす
ることが可能となる。
段は、検出用マグネットの径方向外周側と対向するよう
に取り付けられているので、磁力の検出精度を良好にす
ることが可能となる。
【００６４】請求項５記載の発明によると、磁気検出手
段には、ロータの回転位置検出後にこのロータの回転位
置に対応してステータコイルに通電するタイミング（回
転ロジック）及び回転数を制御する制御手段が設けられ
ているので、ブラシレスＤＣモータに対し、適切なタイ
ミングで電流を流すことができ、モータ効率を向上させ
ることが可能となる。
段には、ロータの回転位置検出後にこのロータの回転位
置に対応してステータコイルに通電するタイミング（回
転ロジック）及び回転数を制御する制御手段が設けられ
ているので、ブラシレスＤＣモータに対し、適切なタイ
ミングで電流を流すことができ、モータ効率を向上させ
ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態に係わるブラシレスＤＣ
モータの形状を示す側断面図。
モータの形状を示す側断面図。
【図２】同実施の形態に係わるブラシレスＤＣモータの
形状を示す正面断面図。
形状を示す正面断面図。
【図３】同実施の形態に係わるヨークの形状を示す図で
あり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図を示す。
あり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図を示す。
【図４】同実施の形態に係わる検出用マグネットの形状
を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図を
示す。
を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図を
示す。
【図５】同実施の形態に係わる磁束強度とロータ回転位
置の関係を示す図であり、（ａ）は磁束強度とロータ回
転位置の関係を示す図、（ｂ）はヒステリシス幅とＯＮ
／ＯＦＦデューティ比率の関係を示す図。
置の関係を示す図であり、（ａ）は磁束強度とロータ回
転位置の関係を示す図、（ｂ）はヒステリシス幅とＯＮ
／ＯＦＦデューティ比率の関係を示す図。
【図６】従来のブラシレスＤＣモータの構成を示す図。
【図７】従来のヨークの形状を示す図。
２０…ブラシレスＤＣモータ ２１…ケーシング ２６…回転軸 ３０…ステータ ３４…ロータ ３７…検出用マグネット ３８…ヨーク ４２…爪部 ４３…ホールセンサ ４４…支持板
Claims (6)
- 【請求項１】 ケーシングに取り付けられたステータ
と、このステータに同軸的に取り付けられたロータと、
このロータが取り付けられる回転軸と、を備えた電動モ
ータにおいて、 上記回転軸と一体駆動するように設けられ、この回転軸
の周方向に沿って極性が交互に異なるように形成される
と共に、上記ロータ及びステータに対し上記回転軸の軸
方向に所定距離離間して設けられた検出用マグネット
と、 上記ロータ及びステータに対し上記回転軸の軸方向に所
定距離離間して設けられた支持部材と、 上記回転軸に取り付け固定されると共に、この径方向外
周端部には上記検出用マグネットの外周を接触固定する
爪部がこの周方向に沿って所定ピッチで形成されたヨー
ク体と、 上記検出用マグネットと近接対向する位置に取り付けら
れ、上記検出用マグネットの磁気変化を検出する磁気検
出手段と、 を具備することを特徴とする電動モータ。 - 【請求項２】 上記爪部は、上記検出用マグネットを夫
々の極性の周方向中心で接触固定していることを特徴と
する請求項１記載の電動モータ。 - 【請求項３】 上記検出用マグネットは、上記ヨークの
径方向外周側に設けられていることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の電動モータ。 - 【請求項４】 上記磁気検出手段は、上記検出用マグネ
ットの径方向外周側と対向するように取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の電動モータ。 - 【請求項５】 上記磁気検出手段には、上記ロータの回
転位置検出後にこのロータの回転位置に対応してステー
タコイルに通電するタイミングの制御及び回転数を制御
する制御手段が設けられていることを特徴とする請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載の電動モータ。 - 【請求項６】 電動モータのロータの回転位置を検出す
る検出用マグネットをこの電動モータの回転軸に取付固
定するヨーク体において、 上記ヨーク体は、この径方向外周端部に上記検出用マグ
ネットの外周を接触固定する爪部がこの周方向に沿って
所定ピッチで形成されていることを特徴とするヨーク
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04486299A JP4418045B2 (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 電動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04486299A JP4418045B2 (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 電動モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245113A true JP2000245113A (ja) | 2000-09-08 |
| JP4418045B2 JP4418045B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=12703312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04486299A Expired - Fee Related JP4418045B2 (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 電動モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4418045B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012044755A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Nippon Densan Corp | モータ |
| CN113196631A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-30 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有位置传感器的马达组件 |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP04486299A patent/JP4418045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012044755A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Nippon Densan Corp | モータ |
| CN113196631A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-30 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有位置传感器的马达组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4418045B2 (ja) | 2010-02-17 |
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