JP2617921B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダやオーディオカセッ
トテープレコーダ，レコードプレーヤ等の映像・音響機
器に用いられるブラシレスモータに関するものである。

従来の技術 従来の技術としては、例えば、ナショナル・テクニカ
ル・レポート第28巻第３号（1982年６月）第168ページ
に記載されているようなブラシレスモータがある。以下
この従来例について、第４図を参照しながら説明する。
第４図はこの従来例の側断面図である。

第４図において、このブラシレスモータ１は、第１の
平面部２に所定の極数の着磁が施され、第２の平面部３
には磁性材料製のバックヨーク４が当接して接着等の手
段により固着されている円環状の永久磁石５の前記第１
の平面部２と、前記永久磁石５と一体的に回転する磁性
材料製の円環状または円板状のヨーク６とを対向配置す
ることにより磁気空間を構成し、その対向面間に形成さ
れた磁気空間内に複数相の固定子巻線７ならびに前記永
久磁石５の回転位置を検出するための回転一検出部８が
配設された電気配線部を有するところの非磁性材料製の
固定子平板９を具備してなる。前記永久磁石５は主とし
てフェライト，希土類コバルト合金等の焼結磁石から構
成されている。また、前記バックヨーク４には、カシ
メ，ビス止め，接着等の手段により、アルミニウム，ア
ルミニウム合金，真鍮等から成る金属材料製の回転子ボ
ス10が固着され、その回転子ボス10には前記永久磁石５
と一体的に回転するモータ軸11が圧入，接着，ビス止め
等の手段により固着されている。前記モータ軸11はモー
タ基板12に取り付けられた軸受部材13の軸受a13aならび
に軸受b13bに嵌合し、回転自在に軸承され、またスラウ
ト受け材14に当接してスラスト支持される。バックヨー
ク４の外周部に取り付けられた円環状の樹脂磁石50は周
面部に複数の着磁が施され、前記樹脂磁石50の近傍に設
けた回転周波数検出手段51は、前記樹脂磁石50周面部の
着磁を検出することにより前記主永久磁石５の回転周波
数を検出する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のように構成された従来のブラシ
レスモータ１の永久磁石５は、フェライト，希土類コバ
ルト合金等から成る焼結磁石であるため、焼結した直後
においては第１の平面部２ならびに第２の平面部３の面
の反りが大きく、前記永久磁石５の面の反りを無くすた
めに、前記永久磁石５を研削加工した後にモータに組み
込まなければならないという欠点があった。また前記永
久磁石５をバックヨーク４に固着保持するために、接着
工程が必要であり、ブラシレスモータのコストダウンを
妨げていた。

また樹脂磁石50がバックヨーク４の外周部に圧入もし
くは接着等の手段により取り付けられているため、モー
タが衝撃を受けた場合には前記樹脂磁石50が前記バック
ヨーク４から抜け落ちるという欠点があった。また前記
樹脂磁石50の温度膨張係数が磁性材料製の前記バックヨ
ーク４よりも大きいので、温度変化を受けた場合も容易
に抜け落ちたり、もしくは割れたりするという欠点があ
った。また樹脂磁石50から発生する磁束に主永久磁石５
から発生する漏洩磁束が重畳され易いため、前記主永久
磁石５の回転周波数を正確に回転周波数検出手段51が検
出することができず、モータの回転むらが発生し、モー
タの回転精度が悪くなっていた。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、安
価で回転精度の良いブラシレスモータを提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明のブラシレスモー
タは、第１の平面部に所定の極数の着磁が施され、かつ
第２の平面部側に多極着磁が施された円環状または円板
状の主永久樹脂磁石と、その主永久樹脂磁石の第２の平
面部側に配された磁性材料製のバックヨークとを含めて
なる回転子と、前記主永久樹脂磁石の第１の平面部に対
向して固定子巻線が固定子板上に施された固定子と、前
記主永久樹脂磁石の第２の平面部に対向配置され、前記
主永久樹脂磁石の第２の平面部側に施された着磁を検出
することにより前記回転子の回転周波数を検出する少な
くとも１個の磁気検出素子を含めてなる回転周波数検出
手段とを具備し、前記主永久樹脂磁石の半径方向の断面
形状を全周にわたって同一形状となし、かつ少なくとも
前記主永久樹脂磁石の外周部の一部に、断面が略々コ字
形状であるような凹部を全周にわたり形成し、前記凹部
内に前記バックヨークの外周部を全周にわたり挟着する
ことにより前記バックヨークを一体的に保持するよう
に、前記主永久樹脂磁石を成型により形成したことを特
徴とするものである。

作用 本発明は、前記した構成により、永久磁石の研削加
工，接着加工ならびに回転子の回転周波数検出用の樹脂
磁石をも無くすことができ、安価で回転精度の良好なブ
ラシレスモータを実現することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図〜第３図の
図面を参照しながら説明する。なお、これらの図におい
て第４図で説明したものと同じものについては同一の符
号を付している。

第１図は本発明の第１の実施例を示す側断面図であ
る。図において、この第１の実施例のブラシレスモータ
15は、第１の平面部16に複数の所定の極数の着磁が施さ
れ、かつ第２の平面部24側の平面部41に複数の着磁が施
された円環状または円板状の主永久樹脂磁石18と、前記
主永久樹脂磁石18の第２の平面部24に当接し、前記主永
久樹脂磁石18と一体的に回転する磁性材料製のバックヨ
ーク19と、モータ軸11を固着保持し、前記バックヨーク
19に固着された回転子ボス20を含めてなる回転子21と、
前記主永久樹脂磁石18の第１の平面部16と所定の隙間を
有して対向し、電気配線部を有するところの固定子板22
ならびに、その固定子板22上に施された複数相の固定子
巻線７及び前記回転子21の回転位置を検出するための回
転位置検出部８を含めてなる固定子23を具備して成る、
前記樹脂磁石18は、溶融した、例えばポリアミド等から
成る熱可塑性の樹脂材料に、フェライト、または希土類
コバルト合金等の永久磁石材料の粉末を混入し、混練す
ることにより樹脂材料と永久磁石材料から成る複合材料
とし、この複合材料を用いて例えば射出成型等の成型法
により成型して形成される。前記バックヨーク19は、あ
らかじめ前記主永久樹脂磁石18の成型金型（図示せず）
等に入れられ、インサート成型等の成型手法により前記
主永久樹脂磁石18で一体的に形成され、前記主永久樹脂
磁石18に挟着保持される。前記主永久樹脂磁石18は第１
図に示すように、前記主永久樹脂磁石18の外周部側の一
部に設けられた断面が略々コ字形状であるような凹部18
a内に、前記バックヨーク19の端面部19aならびに、端面
部19bを挟着し、前記バックヨーク19を保持するように
構成されている。回転子21と一体的に回転するモータ軸
11は、前記回転子ボス20に固着保持され、モータ基板12
に取り付けられた軸受部材13の軸受13aならびに、軸受1
3bに嵌合し、回転自在に軸承され、前記固定子板22上に
設けたスラスト部材（図示せず）によりスラスト支持さ
れる。主永久樹脂磁石18の第２の平面部24近傍には回転
周波数検出手段45が設けられ、前記主永久樹脂磁石18の
第２の平面部24側の平面部41に施された着磁を検出する
ことにより回転子21の回転周波数を検出する。なお回転
周波数検出手段45は、少なくとも１個の、インダクティ
ブ型ヘッド、もしくは磁気抵抗型ヘッド（MRヘッド）等
にて構成される磁気検出素子を具備して構成される。

以上のように本実施例のブラシレスモータ15は、従来
例の焼結磁石の代りに、樹脂材料と永久磁石材料の複合
材料から成る樹脂磁石が使用されており、またバックヨ
ーク19はインサート成型等により形成された主永久樹脂
磁石18の凹部18a内に、前記バックヨーク19の端面部19a
と端面部19bとが挟着保持されているので、前記主永久
樹脂磁石18を前記バックヨーク19に組み込む際、接着は
全く不要となり、ブラシレスモータのコストダウンを容
易に実現することができる。また主永久樹脂磁石18の第
１の平面部16のみならず第２の平面図24側の平面部41に
複数の着磁を施し、この着磁を検出することにより、回
転子21の回転周波数を検出する構成としているので、従
来例の樹脂磁石50は不要となり、ブラシレスモータのコ
ストダウンを容易に実現することができる。また主永久
樹脂磁石18の第１の平面部16に施された着磁部から発生
する漏洩磁束46は、平面部41に施された着磁部から発生
する磁束47に重畳したり、この磁束47を乱すことは無い
ので、回転子の回転周波数を正確に回転周波数検出手段
45が検出することができ、モータの回転精度が非常に良
くなる。また、モータが著しい温度変化を受けて主永久
樹脂磁石が変形しても、主永久樹脂磁石の半径方向の断
面形状が全周にわたって同一形状であるため、主永久樹
脂磁石は全周にわたって均一に膨張あるいは収縮し、モ
ータの回転子が一回転する間、磁気検出素子との空隙距
離は一定に保たれて、磁気検出素子からは安定した出力
を得ることができる。したがって、回転精度も劣化せ
ず、モータの回転むらを招くことはない。また、ブラシ
レスモータが外部から衝撃を受けても、あるいは著しい
温度変化を受けても、主永久樹脂磁石の外周部に、断面
がコ字形状であるような凹部が形成されているので、こ
の凹部内のバックヨークの内周部との凹凸の嵌まり合い
によって、主永久樹脂磁石がバックヨークから不要に離
脱することは無い。

以下本発明の第２の実施例について、第２図を参照し
ながら説明する。第２図は本発明の第２の実施例を示す
側断面図である。第１図の構成と異なっているのは、第
１図における回転子ボス20を排除し、主永久樹脂磁石29
の中心部にモータ軸11を固着保持するボス部29aを設け
ている点である。また主永久樹脂磁石29の外周部側の一
部ならびに内周部側の一部に設けられた、断面が略々コ
字形状であるような凹部29b,29c内に、バックヨーク28
の外周部28aと内周部28bが挟着保持されている。また、
回転子の回転周波数検出用の着磁は、主永久樹脂磁石29
の第２の平面部42側の平面部43もしくは平面部44に施し
ている。着磁が平面部43に施されている時は、回転周波
数検出手段５は前記平面部43近傍に、また着磁が平面部
44に施されている時は、回転周波数検出手段45は前記平
面部44近傍にそれぞれ対向配置する。上記のように構成
した主永久樹脂磁石29のボス部29aは、直接モータ軸11
を固着保持しているので、第１図に示す回転子ボスは20
は不要となり、モータの部品点数を低減することが可能
となり、モータのコストダウンを容易に実現できる。

以下本発明の３の実施例について、第３図を参照しな
がら説明する。第３図は本発明の第３の実施例を示す側
断面図である。第１図の構成と異なるのは、第１図にお
ける金属材料製の回転子ボス10を、インサート成型によ
り成型した主永久樹脂磁石30に、バックヨーク28ととも
に挾着保持されるように構成し、第３図に示すような回
転子ボス31とした点である。前記金属材料製の回転子ボ
ス31は、前記主永久樹脂磁石30の内周部の一部に設けら
れた断面が略々コ字形状であるような凹部30a内に包み
込まれるようにして固着保持され、モータ軸11は前記回
転子ボス31の中心部に設けた穴部31aに圧入等の手段に
より固着保持される。上記のように構成したモータ軸11
を圧入等により固着保持する回転子ボス31が金属材料製
であるため、前記モータ軸11の前記回転子ボス31からの
抜き強度を大きくすることができ、モータが振動，衝撃
を受けた場合、前記回転子ボス31から前記モーダ軸11の
抜けを防止することができる。

発明の効果 以上のように本発明のブラシレスモータは、第１の平
面部に所定の極数の着磁が施され、かつ第２の平面部側
に多極着磁が施された円環状または円板状の主永久樹脂
磁石と、その主永久樹脂磁石の第２の平面部側に配され
た磁性材料製のバックヨークとを含めてなる回転子と、
前記主永久樹脂磁石の第１の平面部に対向して固定子巻
線が固定子板上に施された固定子と、前記主永久樹脂磁
石の第２の平面部に対向配置され、前記主永久樹脂磁石
の第２の平面部側に施された着磁を検出することにより
前記回転子の回転周波数を検出する少なくとも１個の磁
気検出素子を含めてなる回転周波数検出手段とを具備
し、前記主永久樹脂磁石の半径方向の断面形状を全周に
わたって同一形状となし、かつ少なくとも前記主永久樹
脂磁石の外周部の一部に、断面が略々コ字形状であるよ
うな凹部を全周にわたり形成し、前記凹部内に前記バッ
クヨークの外周部を全周にわたり挟着することにより前
記バックヨークを一体的に保持するように、前記主永久
樹脂磁石を成型により形成したことにより、ブラシレス
モータに用いる永久磁石の研削加工工程ならびに、バッ
クヨークへの接着工程を省くことができるので、ブラシ
レスモータのコストダウンを容易に実現することができ
る。また、回転周波数検出用の樹脂磁石を主永久樹脂磁
石と兼用することができるので、モータの部品点数が低
減し、安価なブラシレスモータを実現できるという優れ
た効果も得ることができる。また主永久樹脂磁石の第１
の平面部に施された着磁部から発生する漏洩磁束は、第
２の平面部側に施された着磁部から発生する磁束に重畳
したり、この磁束を乱すことは無いので、回転子の回転
周波数を正確に回転周波数検出手段が検出することがで
き、モータの回転精度が非常に良くなる。

また、モータが著しい温度変化を受けて主永久樹脂磁
石が変形しても、主永久樹脂磁石の半径方向の断面形状
が全周にわたって同一形状であるため、主永久樹脂磁石
は全周にわたって均一に膨張あるいは収縮し、モータの
回転子が一回転する間、磁気検出素子との空隙距離は一
定に保たれて、磁気検出素子からは安定した出力を得る
ことができる。したがって回転精度も劣化せず、モータ
の回転むらを招くことはない。また、ブラシレスモータ
が外部から衝撃を受けても、あるいは著しい温度変化を
受けても、主永久樹脂磁石の外周部に、断面がコ字形状
であるような凹部が形成されているので、この凹部内と
バックヨークの内周部との凹凸の嵌まり合いによって、
主永久樹脂磁石がバックヨークから不要に離脱すること
は無いという優れた効果も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の一実施例における側断面図、第
２図は本発明の第２の一実施例における側断面図、第３
図は本発明の第３の一実施例における側断面図、第４図
は従来例のブラシレスモータにおける側断面図である。 ７……固定子巻線、11……モータ軸、18,29,30……主永
久樹脂磁石、19,28……バックヨーク、21……回転子、2
2……固定子板、23……固定子、45……回転周波数検出
手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の平面部に所定の極数の着磁が施さ
   れ、かつ第２の平面部側に多極着磁が施された円環状ま
   たは円板状の主永久樹脂磁石と、その主永久樹脂磁石の
   第２の平面部側に配された磁性材料製のバックヨークと
   を含めてなる回転子と、前記主永久樹脂磁石の第１の平
   面部に対向して固定子巻線が固定子板上に施された固定
   子と、前記主永久樹脂磁石の第２の平面部に対向配置さ
   れ、前記主永久樹脂磁石の第２の平面部側に施された着
   磁を検出することにより前記回転子の回転周波数を検出
   する少なくとも１個の磁気検出素子を含めてなる回転周
   波数検出手段とを具備し、前記主永久樹脂磁石の半径方
   向の断面形状を全周にわたって同一形状となし、かつ少
   なくとも前記主永久樹脂磁石の外周部の一部に、断面が
   略々コ字形状であるような凹部を全周にわたり形成し、
   前記凹部内に前記バックヨークの外周部を全周にわたり
   挟着することにより前記バックヨークを一体的に保持す
   るように、前記主永久樹脂磁石を成型により形成したこ
   とを特徴とするブラシレスモータ。