JP2001128431A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイレクトＰＷＭ方式を採用したブラシレス
モータにおいて、電磁ノイズの発生を抑えることのでき
る構成を提供すること。 【解決手段】 ダイレクトＰＷＭ方式を採用したブラシ
レスモータにおいて、タップねじ３５によって、軸受ホ
ルダ２５のフランジ部２５１、ステータコア３２、コア
ホルダ３３、鉄基板４０とを一括して固定することによ
って、鉄基板４０の鉄板部分４１およびステータコア３
２をグランド電位ＭーＧＮＤに固定する。このため、鉄
基板４０上の配線および駆動コイル３１にかかる電圧が
急激な変動を連続的に繰り返しても、鉄板部分４１やス
テータコア３２は電磁ノイズを拡散させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ用キャプス
タンモータなどとして用いられるブラシレスモータに関
するものである。さらに詳しくは、本発明は、ＰＷＭ
（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方
式のブラシレスモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ用キャプスタンモータなどには、
図１に示すように、軸受２０に回転可能に支持された回
転軸１０と一体に回転するロータ５と、駆動コイル３１
が巻回されたステータコア３２を備えるステータ３０
と、金属基板としての鉄基板４０と、この鉄基板４０上
に構成された駆動用ＩＣを備えるモータ駆動回路６０と
を有するブラシレスモータ１が用いられている。このブ
ラシレスモータ１では、モータ駆動回路６０のパワート
ランジスタ（スイッチング素子）をオン・オフするとと
もに、このスイッチング素子に対するスイッチングパル
ス幅を変調することにより駆動コイル３１に対する通電
を制御するダイレクトＰＷＭ方式が採用されている。

【０００３】このＰＷＭ方式では、従来のモータ駆動回
路が発熱することによって消費していた無駄な電力を大
幅に低減することができ、モータ駆動時の省エネルギー
化に大きな効果がある。しかも、この方式を採用するに
あたっては、新たな部品の追加がほとんどないため、コ
スト面でも優れている。

【０００４】このＰＷＭ方式を、図２（Ａ）、（Ｂ）、
図３、および図４を参照して説明する。図２（Ａ）は、
ダイレクトＰＷＭ方式を採用したブラシレスモータのモ
ータ駆動回路において、モータ電源から駆動コイルに電
力供給が行われている様子を示す説明図、および図２
（Ｂ）はモータ電源から駆動コイルに電力供給を停止し
たときに駆動コイルに発生した逆起電力によって回生電
流が流れる様子を示す説明図である。図３は、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すような制御が行われたときに１相
分の駆動コイルに印加される電圧波形および電流波形を
示す波形図である。図４は、図３に示す期間ａのうち、
駆動コイルに電圧が印加されている期間ｂ、および駆動
コイルへの電圧印加が休止している期間ｃにおける電圧
波形および電流波形を示す波形図である。

【０００５】これらの図のうち、図２（Ａ）および図３
に示すように、パワートランジスタＱ４がオンの状態
で、パワートランジスタＱ１がオンのときには、モータ
電源６６から駆動コイル３１に対して電源ＶＭが印加さ
れるので、駆動コイル３１に電流が流れ、この電流は、
パワートランジスタＱ４を通ってモータ電源６６のグラ
ンドＭ−ＧＮＤに流れて行く（図４の期間ｂ）。このモ
ータ電流は、図４に示すように、駆動コイル３１の時定
数に対応して徐々に増加していく。

【０００６】これに対して、図２（Ｂ）および図３に示
すように、パワートランジスタＱ４がオンの状態で、パ
ワートランジスタＱ１がオフすると、モータ電源６６か
ら駆動コイル３１に対する電源ＶＭの印加が中断され
る。但し、このとき各駆動コイル３１には逆起電力Ｅ
１、Ｅ２が発生するので、この逆起電力Ｅ１、Ｅ２によ
って、駆動コイル３１にはダイオード６１を介して回生
電流がモータ電流として流れる。この回生電流は、図４
に示すように、駆動コイル３１の時定数に対応して徐々
に減少していくが、減少しきる前に、パワートランジス
タＱ１がオンとなって、モータ電源６６から電流供給さ
れることになる。

【０００７】このように、ブラシレスモータ１では、モ
ータ電流の一部が回生電流で賄われるため、外部から供
給する電流（電力）を節約することができる。また、モ
ータ電流が流れるパワートランジスタは常に飽和状態に
あるので、モータ駆動回路６０で消費される電力を必要
最小限に止めることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイレ
クトＰＷＭ方式を採用したブラシレスモータ１では、駆
動コイル３１に印加される電圧が駆動電源ＶＭとグラン
ド電位Ｍ−ＧＮＤとの間で短期間のうちに変動するた
め、モータ駆動回路６０から駆動コイル３１までに至る
配線にかかる電圧、および駆動コイル３１自身にかかる
電圧のいずれもが急激な変動を連続的に繰り返すことに
なるので、電磁ノイズを発生させ、このモータを搭載し
た機器の動作に様々な悪影響を及ぼす。また、駆動コイ
ル３１や配線に対して容量性結合をしているモータ部
品、たとえば、駆動コイル３１を巻回したステータコア
３２、あるいはモータの回路基板となる鉄基板４０（金
属基板）において、鉄基板４０上に設けられた配線との
間に絶縁層を挟む鉄板部分は、電磁ノイズを拡散させる
原因となる。

【０００９】さらに、モータ電源６６からの電流供給
は、図４に示す期間ｂだけ行われ、この期間ｂに続く期
間ｃでは中断される。このため、鉄基板４０上に設けら
れたモータ電源６６の配線には、ＰＷＭキャリア周波数
でオン・オフされるパルス電流が流れ、このパルス電流
も電磁ノイズを拡散させる。しかも、前記パルス電流
は、モータ電源６６にリップルを発生させることによ
り、機器の動作に不具合を生じさせる原因ともなる。

【００１０】以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、Ｐ
ＷＭ方式を採用したブラシレスモータにおいて、電磁ノ
イズの発生を抑えることのできる構成を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願の第１の発明では、モータ駆動回路のスイッ
チング素子を直接、オン・オフするとともに、該スイッ
チング素子に対するスイッチングパルス幅を変調するこ
とによりモータの駆動コイルに対する通電を制御するダ
イレクトＰＷＭ方式のブラシレスモータにおいて、軸受
に回転可能に支持された回転軸と一体に回転するロータ
と、駆動コイルが巻回されたステータコアを備えるステ
ータと、金属基板と、該金属基板上に構成された前記モ
ータ駆動回路とを有し、前記金属基板を構成する金属板
および前記ステータコアのうちの少なくとも一方を導電
性の連結部材によって固定電位に短絡させるとともに、
モータが取り付けられる本体側シャーシへの取付部と前
記金属板との絶縁抵抗、および前記取付部と前記ステー
タコアとの絶縁抵抗のうちの少なくとも一方を１ｋΩ以
上としたことを特徴とする。

【００１２】本発明において、ブラシレスモータをダイ
レクトＰＷＭ方式で駆動したとき、モータ駆動回路から
駆動コイルまでに至る配線にかかる電圧、および駆動コ
イル自身にかかる電圧が急激な変動を連続的に繰り返し
ても、これらとそれぞれ容量性結合をしている金属基板
の基体たる金属板、あるいはステータコアの電位が固定
されているので、これらのモータ部品は電磁ノイズを拡
散させないようにすることができる。

【００１３】本発明において、前記金属板と前記ステー
タコアとは、前記連結部材によって互いに接続されてい
るとともに、前記固定電位に接続された配線パターンに
接続されていることにより、前記金属板および前記ステ
ータコアの両方が前記固定電位に接続されていることが
好ましい。

【００１４】本発明において、前記固定電位は、前記モ
ータ駆動回路のグランド電位あるいは電源電位のいずれ
かである。

【００１５】本発明において、前記モータ駆動回路と前
記モータ電源との間に、前記モータ電源に対して並列に
容量が０．１μＦ以上のキャパシタが電気的に接続され
ていることが好ましい。すなわち、本発明において、前
記モータ駆動回路に近い位置でモータ電源に並列に容量
が０．１μＦ以上のキャパシタが電気的に接続している
ことが好ましい。このように構成すると、モータ電源の
配線にパルス電流が流れたとしても、モータ電源から前
記キャパシタがリップルを吸収してくれるので、このモ
ータを搭載した機器は、正常に動作することができる。

【００１６】本発明において、前記モータにおける前記
本体側シャーシとの前記取付部と前記金属板との絶縁抵
抗、および当該取付部と前記ステータコアとの絶縁抵抗
を、１ｋΩ以上、かつ、１００ｋΩ以下とすることが好
ましい。

【００１７】本発明において、前記モータにおける前記
本体側シャーシへの前記取付部が、前記軸受を保持する
導電性樹脂製の軸受ホルダにより形成されている場合に
は、前記軸受ホルダの絶縁抵抗を１ｋΩ以上、かつ、１
００ｋΩ以下とすることが好ましい。このように構成す
ると、ロータにプーリが構成されている場合に、プーリ
と連結ベルトとの摺動によって静電気が発生する場合が
考えられるが、軸受ホルダの絶縁抵抗が前記範囲内にあ
れば、ロータに溜まった静電気を軸受ホルダから逃がす
ことができる。また、ステータコアなどがグランド電位
に保持されていても、軸受ホルダが導電性樹脂であれ
ば、軸受ホルダを本体側シャーシと固定しても、本体側
シャーシがモータのグランド電位Ｍ−ＧＮＤと短絡する
ことがないので、機器の動作に支障がおよぶことがな
い。

【００１８】本発明において、前記モータにおける前記
本体側シャーシへの前記取付部が、前記軸受を保持して
いる金属製の軸受ホルダにより形成されている場合に
は、前記軸受ホルダと前記金属板との間、および前記軸
受ホルダと前記ステータコアとの間のいずれもが、１ｋ
Ω以上、かつ、１００ｋΩ以下の絶縁抵抗を有するよう
に構成されていることが好ましい。

【００１９】このように構成した場合に、前記軸受ホル
ダには、導電性樹脂製のビス受けが埋め込まれた孔が形
成され、当該ビス受けには、前記軸受ホルダと前記本体
側シャーシとを固定するビスが止められている構成を採
用することができる。このように構成すると、ロータに
プーリが構成されている場合であっても、軸受ホルダが
金属製で、かつ、導電性樹脂からなるビス受けで本体側
シャーシと接しているので、ロータに溜まった静電気を
逃がすことができる。

【００２０】本願の第２の発明では、モータ駆動回路の
スイッチング素子を直接、オン・オフするとともに、該
スイッチング素子に対するスイッチングパルス幅を変調
することによりモータの駆動コイルに対する通電を制御
するダイレクトＰＷＭ方式のブラシレスモータにおい
て、軸受に回転可能に支持された回転軸と一体に回転す
るロータと、前記駆動コイルが巻回されたステータコア
を備えるステータと、前記駆動コイルへの通電を行なう
ための回路パターンを備えた回路基板を構成する金属基
板と、該金属基板上に構成された前記モータ駆動回路と
を有し、前記金属基板を構成する金属板および前記ステ
ータコアのうちの少なくとも一方を導電性金属材によっ
て固定電位に短絡させたことを特徴とする。

【００２１】本発明において、前記金属板と前記ステー
タコアとは、前記導電性金属材によって互いに電気的に
接続され、前記回路基板には、前記固定電位に接続され
た配線パターンが形成され、前記金属板と前記配線パタ
ーンとが電気的に接続されていることにより、前記金属
板および前記ステータコアの両方が前記固定電位に接続
されていることが好ましい。

【００２２】本発明においても、第１の発明と同様、前
記固定電位は、前記モータ駆動回路のグランド電位ある
いは電源電位のいずれかである。

【００２３】本発明において、前記導電性金属材は、前
記金属板と前記ステータコアとを電気的に接続する第１
の導電性金属材と、前記金属板の所定位置で前記配線パ
ターンに接続されたランド部と前記金属板とを電気的に
接続する第２の導電性金属材とを有している構成を採用
してもよい。

【００２４】本発明においても、第１の発明と同様、前
記モータにおける前記本体側シャーシとの前記取付部と
前記金属板との絶縁抵抗、および当該取付部と前記ステ
ータコアとの絶縁抵抗を、１ｋΩ以上、かつ、１００ｋ
Ω以下とすることが好ましい。

【００２５】本発明においても、第１の発明と同様、前
記モータ駆動回路と前記モータ電源との間に、前記モー
タ電源に対して並列に容量が０．１μＦ以上のキャパシ
タが電気的に接続されていることが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。なお、以下に説明する各形態で
は、基本的な構成が従来の形態と共通するので、これら
共通する部分には同じ符号を付してある。

【００２７】［実施の形態１］図１は、本発明が適用さ
れるブラシレスモータの一部を切り欠いて示す側面図で
ある。

【００２８】図１からわかるように、ブラシレスモータ
１は、回転軸１０と一体に回転するプーリ５５付きのロ
ータ５と、駆動コイル３１が巻回されたステータコア３
２を備えるステータ３０と、回路基板を兼用する金属基
板である鉄基板４０と、この鉄基板４０の下面側に実装
された回路パターンや駆動ＩＣ等を備えたモータ駆動回
路６０とを有している。鉄基板４０には、モータ駆動回
路６０とステータコア３２に巻回された駆動コイル３１
とを接続するための回路パターンが形成されている。

【００２９】また、鉄基板４０に取り付けられた円筒状
の軸受ホルダ２５には、本モータが取り付けられる本体
機器のシャーシへのネジ止め用の取付部が形成されてお
り、このブラシレスモータ１は、軸受ホルダ２５の前記
取付部を本体機器のシャーシへネジ止め固定することに
より、本体機器のシャーシに取り付けられるようになっ
ている。

【００３０】この軸受ホルダ２５は、導電性樹脂で形成
される場合がある他、後述する実施の形態４のように金
属製の軸受ホルダ２５が用いられる場合もある。導電性
樹脂で軸受ホルダ２５が形成される場合は、例えばエン
ジニアプラスチックに導電性カーボンを混合させて所定
の導電性を持たせることができる。

【００３１】なお、鉄基板４０にはセンサホルダ７０を
介して磁気センサ７が実装されており、ロータ５の外周
部５１に設けた磁気パターンによりＦＧ出力を得ること
ができるようになっている。

【００３２】また、軸受ホルダ２５の内側には燒結軸受
などの軸受２０が上下一対、保持され、この軸受２０内
に回転軸１０が通されている。また、軸受ホルダ２５の
外周面に形成されている段差を利用して、軸受ホルダ２
５の外周面にはステータコア３２が保持され、このステ
ータコア３２の上には樹脂製のコアホルダ３３が被さ
り、さらにコアホルダ３３の上に鉄基板４０が被さった
状態で、この鉄基板４０、コアホルダ３３、ステータコ
ア３２がねじ３５によって固定されている。なお、ステ
ータコア３２には、通常のように、駆動コイル３１が巻
回され、かつ、ロータ５の内周面にはステータコア３２
の外周面に対向するように駆動マグネット（図示せ
ず。）が取り付けられ、モータを構成している。

【００３３】このように構成したブラシレスモータ１
は、従来技術の欄において図２、図３および図４を参照
して説明したように、モータ駆動回路６０において、パ
ワートランジスタＱ４がオン、パワートランジスタＱ１
がオンの状態と、パワートランジスタＱ４がオン、パワ
ートランジスタＱ１がオフの状態とに交互に切り換えら
れることによって、モータ電流の一部が回生電流によっ
て賄われる。

【００３４】但し、このようなダイレクトＰＷＭ方式を
採用したブラシレスモータ１では、既に説明したよう
に、駆動コイル３１に印加される電圧が駆動電源ＶＭと
グランド電位Ｍ−ＧＮＤとの間で短期間のうちに変動す
るため、モータ駆動回路６０から駆動コイル３１までに
至る鉄基板４０に形成した配線にかかる電圧、および駆
動コイル３１自身にかかる電圧が急激な変動を連続的に
繰り返すことになり、電磁ノイズを発生させやすい。し
かしながら、本形態では、以下に示すように構成するこ
とによって前記電磁ノイズの拡散を防止するものであ
る。

【００３５】図５は、本形態のダイレクトＰＷＭ方式の
ブラシレスモータにおいて、鉄基板およびステータコア
に対して短絡構造を施した断面図である。

【００３６】図５において、導電性樹脂で構成された軸
受ホルダ２５のフランジ部２５１から鉄基板４０に向け
て、導電性金属材の連結部材である金属製のタップねじ
３５を止めてある。タップねじ３５は、軸受ホルダ２５
のフランジ部２５１、ステータコア３２、コアホルダ３
３、鉄基板４０とを一括して固定している。

【００３７】ここで、金属製のタップねじ３５が固定さ
れる鉄基板４０は、金属基板の金属板を構成する鉄板部
分４１の上面側が露出しており、かつ、鉄基板４０の下
側表面には絶縁層４２が形成されている。この絶縁層４
２の下側表面であってタップねじ３５がねじ込まれる位
置には、グランド電位Ｍ−ＧＮＤが印加された配線パタ
ーン４３が引き回し形成され、かつ、タップねじ３５の
ねじ山が最適な寸法に設定されているため、鉄基板４０
の鉄板部分４１は、タップねじ３５を介して配線パター
ン４３に接続され、グランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡する
ようになっている。また、ステータコア３２もタップね
じ３５を介して配線パターン４３に接続され、グランド
電位Ｍ−ＧＮＤに短絡している。

【００３８】従って、本形態では、ブラシレスモータ１
をダイレクトＰＷＭ方式で駆動したとき、モータ駆動回
路６０から、ステータコア３２に巻回した駆動コイル３
１までに至る配線、回路パターンにかかる電圧、および
駆動コイル３１自身にかかる電圧が急激な変動を連続的
に繰り返しても、これらとそれぞれ容量性結合をしてい
る鉄基板４０の基体たる鉄板部分４１、あるいはステー
タコア３２の電位がタップねじ３５を介してグランド電
位Ｍ−ＧＮＤに短絡、すなわち固定されているので、こ
れらのモータ部品は電磁ノイズを拡散させないようにな
る。なお、上記実施例では、鉄板部分４１あるいはステ
ータコア３２をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡するため
の導電性の連結部材としてタップねじ３５を用いている
が、連結する部材はねじでなくても、電気的な接続が達
成できるものであればよい。

【００３９】また、上記実施形態では、ステータコア３
２や鉄板部分４１のねじ止めする部分に鉄基板４０のグ
ランド用配線パターンを配置し、このグランド用配線パ
ターンに電気的に接続した構成になっている。本実施形
態では、軸受ホルダ２５は、導電性樹脂から構成してお
り、この軸受ホルダ２５を、軸受ホルダ２５に設けた取
付部を介して本体機器側のシャーシ（図示せず）と固定
した場合、ステータコア３２や鉄板部分４１、すなわ
ち、グランド用配線は、上記本体側シャーシに対して１
ｋΩ以上であって１００ｋΩ以下の絶縁抵抗をもって電
気的に絶縁された状態としてある。従って、上記シャー
シが本体機器全体のグランドになっている場合でも、上
記シャーシがモータのグランド電位Ｍ−ＧＮＤと短絡す
ることがないので、機器の動作に支障がおよぶことがな
い。

【００４０】導電性樹脂から形成した軸受ホルダ２５
は、本体側シャーシに対して１００ｋΩ以下の絶縁抵抗
であることが好ましいが、１ＭΩ以下の絶縁抵抗であっ
ても動作に支障のない場合もあるので、どの程度の絶縁
抵抗とするかは適宜、設定すればよい。たとえばプーリ
５５にベルトをかけてプーリ５５を回転させたときに溜
まった静電気を、軸受ホルダ２５を介して本体側のシャ
ーシに逃がすことができるか、また、モータに生ずる静
電気がモータの搭載電子部品に悪影響を及ぼさないか等
を考慮して定めるのがよい。この観点から、軸受ホルダ
２５は、シャーシに対して１００ｋΩ以下の絶縁抵抗と
しておくことが好ましい。

【００４１】［実施の形態２］金属基板である鉄基板４
０において、前記金属基板の金属板となる鉄板部分４１
をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させる構造、即ち、連
結部材としては、図６に示すように、磁気センサ７を鉄
基板４０に固定するセンサホルダ７０を用いて鉄板部分
４１をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させるようにして
もよい。

【００４２】図６は、本形態のブラシレスモータ１にお
いてセンサホルダ７０を用いて鉄基板４０の鉄板部分４
１をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させた構造を示す断
面図である。

【００４３】図６に示すように、センサホルダ７０は導
電性のある金属板を加工したもので、磁気センサ７を抱
えるセンサ保持部７１と、鉄基板４０に開けられた貫通
穴４４に差し込まれた固定用爪部７２とが形成されてい
る。ここで、固定用爪部７２は、鉄基板４０の貫通穴４
４を通って基板の反対側において、鉄板部分４１に対し
て折り曲げられ鉄板部分４１の露出面に当接されている
ことにより、鉄基板４０を挟むようにして、センサホル
ダ７０を鉄基板４０に固定している。従って、この状態
では、金属製のセンサホルダ７０は、はんだ付けされた
半田７７を介して鉄基板４０の配線パターン４３に接触
するとともに、鉄板部分４１にも接する状態にある。

【００４４】それ故、ブラシレスモータ１をダイレクト
ＰＷＭ方式で駆動したときでも、鉄基板４０の鉄板部分
４１は常に配線パターン４３を介してグランド電位Ｍ−
ＧＮＤに保持されているので、鉄板部分４１が電磁ノイ
ズを拡散することはない。

【００４５】なお、図６に示すように、配線パターン４
３とセンサホルダ７０との間を半田７７により接続する
だけでなく、この時のはんだ付けにより鉄基板４０の貫
通穴４４においても半田７７を介在させ、半田７７を鉄
板部分４１に接触させれば、鉄板部分４１をより確実に
グランド電位Ｍ−ＧＮＤに固定することができる。

【００４６】［実施の形態３］鉄基板４０において鉄板
部分４１をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させ、かつ、
ステータコア３２もグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させ
る他の構造として、図７（Ａ）に示すように、導電性金
属材（第１の導電製金属材）の連結部材の一種であるタ
ップねじ３５によって、ステータコア３２、コアホルダ
３３および鉄基板４０を一括して固定するようにし、さ
らに図７（Ｂ）に示すように、鉄基板４０の適当な位置
であって回路パターンの端部にグランド電位Ｍ−ＧＮＤ
のランド部４７を形成しておき、このランド部４７の中
央に開けられた穴に、導電性金属材の他の連結部材（第
２の導電性金属材）である金属製のビス４８をねじ込む
ことにより、鉄板部分４１をグランド電位Ｍ−ＧＮＤに
短絡するようにしてもよい。

【００４７】このように構成した場合には、鉄基板４０
の鉄板部分４１は、タップねじ３５を介してグランド電
位Ｍ−ＧＮＤに短絡させることができる。また、ステー
タコア３２もタップねじ３５を介してグランド電位Ｍー
ＧＮＤに短絡させることができる。本実施形態では、さ
らに、鉄基板４０の鉄板部分４１は、ねじ４８を介して
ランド部４７に接触させて、グランド電位Ｍ−ＧＮＤに
短絡させているから、より確実に短絡させることができ
る。それ故、鉄基板４０の鉄板部分４１はグランド電位
Ｍ−ＧＮＤに確実に短絡するとともに、併せて、ステー
タコア３２もグランド電位ＭーＧＮＤに確実に短絡する
ことになる。

【００４８】なお、上記実施形態でも、短絡させるため
の連結部材としてねじを用いているが、固定・接続が可
能であれば、連結部材としてピンを用いてもよい。

【００４９】［実施の形態４］上記形態では、軸受ホル
ダ２５として導電性樹脂製のものを用いた例であった
が、ここでは、金属製の軸受ホルダ２５を用いた例につ
いて、図８を参照して説明する。

【００５０】図８は、本形態のブラシレスモータ１にお
いて、ステータコアおよび鉄基板の鉄板部分をグランド
電位に短絡させた構造、および軸受ホルダとシャーシと
を所定の絶縁抵抗範囲をもって固定した構造を示す断面
図である。

【００５１】図８において、コアホルダ３３として、鉄
基板４０と軸受ホルダ２５の外周面との間の絶縁を確保
する第１の筒部３３１と、ステータコア３２の内周面と
軸受ホルダ２５の外周面との間の絶縁を確保する第２の
筒部３３２とを有するものが用いられ、鉄基板４０と軸
受ホルダ２５との間の絶縁、ステータコア３２と軸受ホ
ルダ２５との間の絶縁が確保されるようになっている。

【００５２】また、鉄基板４０の鉄板部分４１をグラン
ド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させ、かつ、ステータコア３２
もグランド電位Ｍ−ＧＮＤに短絡させる構造として、金
属製のタップねじ３５によって、ステータコア３２、コ
アホルダ３３および鉄基板４０が一括して固定されてい
るが、タップねじ３５と軸受ホルダ２５との間には樹脂
製の第１の絶縁スペーサ２５５が配置され、軸受ホルダ
２５とステータコア３２との間にも樹脂製の第２の絶縁
スペーサ２５６が配置されている。このようにすること
により、軸受ホルダ２５の周りにおいて、鉄基板４０の
鉄板部分４１およびステータコア３２をグランド電位Ｍ
−ＧＮＤに短絡させた場合でも、軸受ホルダ２５と鉄基
板４０の鉄板部分４１の間、および軸受ホルダ２５とス
テータコア３２との間については、１ｋΩ以上の絶縁抵
抗を確保することができる。従って、金属製の軸受ホル
ダ２５を本体機器側のシャーシ９０にそのまま固定した
としても、シャーシ９０と鉄基板４０の鉄板部分４１の
間、およびシャーシ９０とステータコア３２との間につ
いては、１ｋΩ以上の絶縁抵抗を確保できる。

【００５３】また、本実施形態では、軸受ホルダ２５と
シャーシ９０とが所定レベルの絶縁抵抗をもって固定で
きるように、導電性のある樹脂製のキャップ状のビス受
け９１が用いられている。すなわち、軸受ホルダ２５に
は、導電性樹脂製のビス受け９１が埋め込まれた孔２５
９が形成され、この孔２５９に装着されたビス受け９１
に対して、シャーシ９０を貫通する固定ねじ９５が止め
られている。

【００５４】従って、本形態では、軸受ホルダ２５はシ
ャーシ９０に対して１ｋΩ以上の絶縁抵抗をもっている
ため、シャーシ９０が本体機器全体のグランドになって
いる場合でも、シャーシ９０がモータのグランド電位Ｍ
−ＧＮＤと短絡することがないので、機器の動作に支障
がおよぶことがない。

【００５５】なお、この実施形態においても、軸受ホル
ダ２５は、シャーシ９０に対して１００ｋΩ以下の絶縁
抵抗をもっていることが、モータに生じる静電気がモー
タの搭載電子部品に悪影響を及ぼさない等を考慮すると
好ましい。このようにすれば、たとえばプーリ５５にベ
ルトをかけてプーリ５５を回転させたときに溜まった静
電気も、軸受ホルダ２５を介してシャーシ９０に逃がす
ことができる。

【００５６】［実施の形態５］図９（Ａ）、（Ｂ）はそ
れぞれ、上記の実施の形態１ないし４に係るブラシレス
モータ１のモータ駆動回路６０において、ダイレクトＰ
ＷＭ方式で駆動したときに発生するリップルに起因する
不具合を防止するための構成を示す回路図、およびその
変形例を示す回路図である。

【００５７】図９（Ａ）に示すように、本形態のブラシ
レスモータ１のモータ駆動回路６０では、モータ電源６
６に対して並列に容量が０．１μＦ以上のキャパシタ６
８が電気的に接続されている。このため、モータ電源６
６から駆動コイル３１に至る配線上にリップルがかかっ
ても、このリップルはキャパシタ６８を介してグランド
電位Ｍ−ＧＮＤ用の配線に逃がされる。従って、リップ
ルがモータ電源６６にかかることがないので、ビデオな
どの機器の動作に不具合が生じることがない。また、ダ
イレクトＰＷＭ方式では、すべてのパワートランジスタ
が全て同時にオフになる瞬間があり、このような場合に
回生電流がモータ電源６６に戻ろうとするが、このよう
なパルスもキャパシタ６８により吸収することができ
る。それ故、モータ電源６６を保護できるとともに、モ
ータ駆動回路６０にはその耐圧以上の電圧がかからな
い。

【００５８】図９（Ｂ）に示すように、ブラシレスモー
タ１のモータ駆動回路６０では、モータ電源６６から駆
動コイル３１に至る配線途中にモータ電流検出用の抵抗
ＲＳが挿入される場合がある。このような場合に、図９
（Ａ）を参照して説明したリップル除去用のキャパシタ
６８については、モータ電流検出用の抵抗ＲＳよりもモ
ータ駆動回路６０に近い側において、モータ電源６６に
対して並列に電気的に接続させることにより、モータ駆
動回路６０の側で発生したリップルを効果的に除去する
ことが好ましい。

【００５９】［その他の実施の形態］なお、上記形態で
は、鉄板部分４１およびステータコア３２をグランド電
位Ｍ−ＧＮＤに固定したが、固定電位であればよく、鉄
板部分４１およびステータコア３２をモータ電源ＶＭに
固定してもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るダイ
レクトＰＷＭ方式のブラシレスモータでは、モータ駆動
回路から駆動コイルまでに至る配線にかかる電圧、およ
び駆動コイル自身にかかる電圧が急激な変動を連続的に
繰り返しても、これらとそれぞれ容量性結合をしている
金属基板を構成している金属板、あるいはステータコア
の電位が固定されているので、これらのモータ部品は電
磁ノイズを拡散させないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるダイレクトＰＷＭ方式のブ
ラシレスモータの一部を切り欠いて示す側面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１に示すブラシ
レスモータのモータ駆動回路において、モータ電源から
駆動コイルに電力供給が行われている様子を示す説明
図、およびモータ電源から駆動コイルに電力供給を停止
したときに駆動コイルに発生した逆起電力によって回生
電流が流れる様子を示す説明図である。

【図３】図１に示すブラシレスモータにおいて、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すような制御が行われたときに１相
分の駆動コイルに印加される電圧波形および電流波形を
示す波形図である。

【図４】図１に示すブラシレスモータにおいて、図３に
示す期間ａのうち、駆動コイルに電圧が印加されている
期間ｂ、および駆動コイルへの電圧印加が休止している
期間ｃにおける電圧波形および電流波形を示す波形図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態１に係るダイレクトＰＷＭ
方式のブラシレスモータにおいて、鉄基板およびステー
タコアに対する短絡構造を示す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係るダイレクトＰＷＭ
方式のブラシレスモータにおいて、鉄基板に対する短絡
構造を示す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係るダイレクトＰＷＭ
方式のブラシレスモータにおいて、鉄基板およびステー
タコアに対する短絡構造を示す断面図である。

【図８】本発明の実施の形態４に係るダイレクトＰＷＭ
方式のブラシレスモータにおいて、鉄基板およびステー
タコアに対する短絡構造、および軸受ホルダとシャーシ
との固定構造を示す断面図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形
態５にに係るブラシレスモータのモータ駆動回路におい
て、ダイレクトＰＷＭ方式で駆動したときに発生するリ
ップルに起因する不具合を防止するための構成を示す回
路図、およびその変形例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ ５ ロータ ７ 磁気センサ １０ 回転軸 ２０ 軸受 ２５ 軸受ホルダ ３０ ステータ ３１ 駆動コイル ３２ ステータコア ３３ コアホルダ ３５ タップねじ（導電性の連結部材／導電性金属材） ４０ 鉄基板（金属基板） ４１ 鉄基板の鉄板部分 ４２ 鉄基板の絶縁層 ４３ 鉄基板の配線パターン ４７ 鉄基板のランド部 ４８ 短絡用の金属製のビス（導電性金属材） ５５ プーリ ６０ モータ駆動回路に用いた駆動ＩＣ ６８ リップル吸収用のキャパシタ ７０ センサホルダ ７１ センサホルダのセンサ保持部 ７２ センサホルダの固定用爪部 ９１ 導電性樹脂製のビス受け ３３１、３３２ コアホルダの絶縁用の筒部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 泉 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 Ｆターム(参考） 5H019 AA00 EE00

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動回路のスイッチング素子を直
   接、オン・オフするとともに、該スイッチング素子に対
   するスイッチングパルス幅を変調することによりモータ
   の駆動コイルに対する通電を制御するダイレクトＰＷＭ
   方式のブラシレスモータにおいて、 軸受に回転可能に支持された回転軸と一体に回転するロ
   ータと、駆動コイルが巻回されたステータコアを備える
   ステータと、金属基板と、該金属基板上に構成された前
   記モータ駆動回路とを有し、 前記金属基板を構成する金属板および前記ステータコア
   のうちの少なくとも一方を導電性の連結部材によって固
   定電位に短絡させるとともに、 モータが取り付けられる本体側シャーシへの取付部と前
   記金属板との絶縁抵抗、および前記取付部と前記ステー
   タコアとの絶縁抵抗のうちの少なくとも一方を１ｋΩ以
   上としたことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記金属板と前記ス
   テータコアとは、前記連結部材によって互いに接続され
   ているとともに、前記固定電位に接続された配線パター
   ンに接続されていることにより、 前記金属板および前記ステータコアの両方が前記固定電
   位に接続されていることを特徴とするブラシレスモー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記固定電位は、前
   記モータ駆動回路のグランド電位あるいは電源電位のい
   ずれかであることを特徴とするブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記モータ駆動回路
   と前記モータ電源との間に、前記モータ電源に対して並
   列に容量が０．１μＦ以上のキャパシタが電気的に接続
   されていることを特徴とするブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記モータにおける
   前記本体側シャーシとの前記取付部と前記金属板との絶
   縁抵抗、および当該取付部と前記ステータコアとの絶縁
   抵抗を、１ｋΩ以上、かつ、１００ｋΩ以下としたこと
   を特徴とするブラシレスモータ。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記モータにおける
   前記本体側シャーシへの前記取付部は、前記軸受を保持
   する導電性樹脂製の軸受ホルダにより形成されており、
   前記軸受ホルダは、絶縁抵抗が１ｋΩ以上、かつ、１０
   ０ｋΩ以下であることを特徴とするブラシレスモータ。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記モータにおける
   前記本体側シャーシへの前記取付部は、前記軸受を保持
   している金属製の軸受ホルダにより形成されており、 前記軸受ホルダと前記金属板との間、および前記軸受ホ
   ルダと前記ステータコアとの間のいずれもが、１ｋΩ以
   上、かつ、１００ｋΩ以下の絶縁抵抗を有するように構
   成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記軸受ホルダに
   は、導電性樹脂製のビス受けが埋め込まれた孔が形成さ
   れ、 当該ビス受けには、前記軸受ホルダと前記本体側シャー
   シとを固定するビスが止められていることを特徴とする
   ブラシレスモータ。
9. 【請求項９】 モータ駆動回路のスイッチング素子を直
   接、オン・オフするとともに、該スイッチング素子に対
   するスイッチングパルス幅を変調することによりモータ
   の駆動コイルに対する通電を制御するダイレクトＰＷＭ
   方式のブラシレスモータにおいて、 軸受に回転可能に支持された回転軸と一体に回転するロ
   ータと、前記駆動コイルが巻回されたステータコアを備
   えるステータと、前記駆動コイルへの通電を行なうため
   の回路パターンを備えた回路基板を構成する金属基板
   と、該金属基板上に構成された前記モータ駆動回路とを
   有し、 前記金属基板を構成する金属板および前記ステータコア
   のうちの少なくとも一方を導電性金属材によって固定電
   位に短絡させたことを特徴とするブラシレスモータ。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記金属板と前記
    ステータコアとは、前記導電性金属材によって互いに電
    気的に接続されているとともに、前記回路基板には、前
    記固定電位に接続された配線パターンが形成され、 前記金属板と前記配線パターンとが電気的に接続されて
    いることにより、前記金属板および前記ステータコアの
    両方が前記固定電位に接続されていることを特徴とする
    ブラシレスモータ。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記固定電位
    は、前記モータ駆動回路のグランド電位あるいは電源電
    位のいずれかであることを特徴とするブラシレスモー
    タ。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記導電性金属
    材は、前記金属板と前記ステータコアとを電気的に接続
    する第１の導電性金属材と、前記金属板の所定位置で前
    記配線パターンに接続されたランド部と前記金属板とを
    電気的に接続する第２の導電性金属材とを有しているこ
    とを特徴とするブラシレスモータ。
13. 【請求項１３】 請求項９において、前記モータにおけ
    る前記本体側シャーシとの前記取付部と前記金属板との
    絶縁抵抗、および当該取付部と前記ステータコアとの絶
    縁抵抗を、１ｋΩ以上、かつ、１００ｋΩ以下としたこ
    とを特徴とするブラシレスモータ。
14. 【請求項１４】 請求項９において、前記モータ駆動回
    路と前記モータ電源との間に、前記モータ電源に対して
    並列に容量が０．１μＦ以上のキャパシタが電気的に接
    続されていることを特徴とするブラシレスモータ。