JP2987738B2 - 磁極検出用ホール素子およびブラシレスモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、例えば、各種駆動モ
ータのロータの回転位置検出等に適用可能な磁極検出用
ホール素子および該ホール素子を使用したブラシレスモ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ブラシレスの各種駆動モ
ータには、ロータマグネットの回転位置に応じて各相の
駆動コイルにタイミング良く通電を行うために、ロータ
マグネットの磁極を検出するためのホール素子を用い、
このホール素子の検出信号に基づいて各相の駆動コイル
の通電タイミングを決定するようにしたものが知られて
いる。

【０００３】また、このようなホール素子の取り付け構
造としては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すような縦置きタ
イプのものが知られている（実開平２−１３７５６号公
報参照）。

【０００４】この縦置きタイプのホール素子１は、感磁
面を有するチップ２を、図４（Ａ）の平面からみたホ−
ル素子の実装面と平行な２つの長辺３ａ，３ａと２つの
短辺３ｂ，３ｂとを有する縦長の樹脂性のパッケージ３
内に埋設し、４つの端子４，４…をパッケージ３の感磁
面と平行な壁面３ｃから導出し、感磁面をロータマグネ
ット５に対向させた状態で底面３ｄを基板６に接地して
回路パターン（図示せず）に各端子４，４…を固定する
ことによりパッケージ３を固定したものである

【０００５】しかしながら、この縦置きタイプのもの
は、ロータマグネット５に感磁面を対向させて配置する
ことができるため、ロータマグネット５からの磁束を効
率良く受けて高出力・低ノイズの信号を得易いという利
点を有するものの、モータ全体の小形化・偏平化に不向
きであるばかりでなく、量産時のリフロー前にチップが
動き易く実装が不安定であるという問題が生じていた。

【０００６】そこで、図２及び図３に示すような平面置
きタイプが考えられる。図２（Ａ），（Ｂ）に示したホ
ール素子１は、感磁面（図２（Ｂ）の上面）を有するチ
ップ２を、ホ−ル素子の実装面と平行な２つの長辺３
ａ，３ａと２つの短辺３ｂ，３ｂとを有する樹脂性のパ
ッケージ３内に埋設すると共に、４つの端子４，４…の
うちの２つづつをパッケージ３の長辺３ａ，３ａから導
出し、短辺３ｂ，３ｂのうちの一方をロータマグネット
５に対向させた状態で基板６の回路パターン（図示せ
ず）に各端子４，４…を固定することによりパッケージ
３を固定したものである。

【０００７】一方、図３（Ａ），（Ｂ）に示したホール
素子１（ホール素子１自体の構造は図２と同一）は、長
辺３ａ，３ａのうちの一方をロータマグネット５に対向
させた状態で基板６の回路パターン（図示せず）に各端
子４，４…を固定することによりパッケージ３を固定し
たものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
構成されたホール素子１にあっては、モータ全体の偏平
化には貢献することができるものの、例えば、図２に示
したホール素子１の取り付け構造にあっては、チップ２
をロータマグネット５にある程度近付けることができる
ものの、ロータマグネット５に対向する短辺３ｂからチ
ップ２までの距離が長辺３ａからチップ２までの距離よ
りも長い（パッケージ３とチップ２とが共に長方形であ
るため）ため、結果的にはロータマグネット５からチッ
プ２までの距離Ｌ２が長くなるばかりでなく、ロータマ
グネット５に対向するコア（図示せず）にチップ２が近
付いてしまう。

【０００９】一方、図３に示したホール素子１の取り付
け構造にあっても、ロータマグネット５とパッケージ３
との間に端子４，４が存在しているため、ロータマグネ
ット５からチップ２までの距離Ｌ１が長くなるばかりで
なく、ロータマグネット５に対向するコアにチップ２が
近付いてしまう。

【００１０】従って、図２，図３に示した各取付構造
は、いづれもロータマグネット５とチップ２とが対向し
ていないばかりでなく、ロータマグネットから遠く且つ
コアに近いため、高出力・低ノイズを実現することが困
難であるという新な問題が生じていた。

【００１１】本発明は、上記実状に鑑み、高出力・低ノ
イズを確保したまま、モータの小型化・偏平化を実現す
ることができる磁極検出用ホール素子を提供することを
目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 その目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、感磁面を有するチップが
樹脂性のパッケージ内に埋設されると共に４本の端子が
前記パッケージから導出された磁極検出用ホール素子に
おいて、前記パッケージは、前記ホール素子の実装面に
平行な２つの長辺と２つの短辺とを有し、前記２つの長
辺のうちの一方の長辺から前記端子のうちの２本が導出
されると共に、前記２つの短辺の各々から前記端子のう
ちの残りの２本が１本づつ導出されていることを要旨と
するものである。加えて、請求項２に記載の発明では、
２つの長辺のうちの他方の長辺と２つの短辺とで形成さ
れる角部を面取りしている。さらに、請求項３に記載の
ブラシレスモータは、請求項１または２に記載の磁極検
出用ホール素子の前記端子が導出されない長辺をロータ
マグネットに対向させて該磁極検出用ホール素子を配置
している。

【００１３】

【作用】 このようなホール素子においては、ホール素
子の実装面と平行な２つの長辺と２つの短辺とを有する
樹脂性のパッケージ内に感磁面を有するチップが埋設さ
れ、２つの長辺のうちの一方の長辺から２本の端子が導
出され、２つの短辺の各々から１本づつの端子が導出さ
れている。また、このホール素子をブラシレスモータに
組み付けるときは、端子が導出されない長辺をロータマ
グネットに対向させている。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の磁極検出用ホール素子の実施
例をビデオテープレコーダ等における回転シリンダヘッ
ドの駆動モータに適用して、図１に基づいて説明する。

【００１５】図１（Ａ）において、駆動モータ１０は、
偏平なカップ状のロータヨーク１１と、ロータヨーク１
１の内周面１１ａに固定されたロータマグネット１２
と、ロータヨーク１１の中心部にボス１３を介して一端
が固定された回転軸１４と、回転軸１４を軸受１５，１
５を介して筒部１６ａで相対回転可能に装着したシリン
ダヘッドの固定ドラム１６と、筒部１６ａを貫通させた
状態で固定ドラム１６の固定部１６ｂに固定されたプリ
ント配線基板１７と、ロータマグネット１２に対向する
ようにプリント配線基板１７に固定されたステータコア
１８と、ステータコア１８に巻回されたコイル１９とを
備えている。

【００１６】また、回転軸１４には、ディスク２０を介
して回転ドラム２１が固定され、この回転ドラム２１と
固定ドラム１６とで周知のビデオテープレコーダやディ
ジタルオーディオテープレコーダに見られる回転磁気ヘ
ッドが構成されている。

【００１７】即ち、回転ドラム２１には磁気ヘッド２２
が装着され、この磁気ヘッド２２のテープ摺接面が回転
ドラム２１と固定ドラム１６との隙間から露出している
と共に、磁気ヘッド２２に対して信号を授受させるため
のロータリートランス２３，２３が各ドラム１６，２１
に固定されている。

【００１８】一方、プリント配線基板１７にはホール素
子２４が固定されている。このホール素子２４は、図１
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、感磁面（図１（Ｃ）にお
いて上面）を有するチップ２５を埋設した樹脂性のパッ
ケージ２６を有する。

【００１９】パッケージ２６は、チップ２５の感磁面に
平行な２つの長辺２６ａ，２６ｂ並びに２つの短辺２６
ｃ，２６ｄを有する筺体形状を呈している。また、２つ
の長辺２６ａ，２６ｂのうちの一方の長辺２６ａからは
２本の端子２７ａ，２７ｂが導出され、２つの短辺２６
ｃ，２６ｄの各々からは端子２８ａ，２８ｂが１本づつ
導出されている。さらに、パッケージ２６は、長辺２６
ｂがロータマグネット１２に対向した状態で端子２７
ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂを介してプリント配線基板
１７に固定される。なお、端子２７ａ，２７ｂ，２８
ａ，２８ｂは、プリント配線規範１７に印刷された回路
パターンに合わせて固定される。

【００２０】ところで、ホール素子２４のパッケージ２
６は、図１（Ｄ），（Ｅ）に示すような構造としてもよ
い。この図１（Ｄ），（Ｅ）に示したパッケージ３６
は、チップ２５の感磁面と直交する平行な２つの長辺３
６ａ，３６ｂ並びに２つの短辺３６ｃ，３６ｄを有する
筺体形状を呈していると共に、長辺３６ｂと２つの短辺
３６ｃ，３６ｄとで形成される角部が面取りされて傾斜
面３６ｅ，３６ｆが形成されている。

【００２１】また、２つの長辺３６ａ，３６ｂのうちの
一方の長辺３６ａからは２本の端子２７ａ，２７ｂが導
出され、２つの短辺３６ｃ，３６ｄの各々からは端子２
８ａ，２８ｂが１本づつ導出されている。さらに、パッ
ケージ３６は、長辺３６ｂ並びに傾斜面３６ｅ，３６ｆ
がロータマグネット１２に対向した状態で端子２７ａ，
２７ｂ，２８ａ，２８ｂを介してプリント配線基板１７
に固定される。

【００２２】上記の構成において、ロータマグネット１
２の各磁極のうち、チップ２５と対向する磁極から出た
磁束は、チップ２５の感磁面（図１（Ｃ），（Ｅ）にお
いて上面）を通るためチップ２５によりロータマグネッ
ト１２の磁極を検出することができ、この検出信号に基
づいて各相のコイル１９への通電を制御すれば、駆動モ
ータ１０のロータ及びこれ一体の回転ドラム２１を連続
して回転駆動させることができる。

【００２３】この際、ホール素子２４は、互いに長方形
なチップ２５とパッケージ２６とにおいて、各辺２６
ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄからチップ２５までの距離
が短い長辺２６ａ，２６ｂのうちの一方の長辺２６ｂと
ロータマグネット１２とを対向するように設置し、しか
も、ロータマグネット１２とパッケージ２６との間には
端子２８ａ，２８ｂが存在していないため、ロータマグ
ネット１２にチップ２５を近付けると同時にチップ２５
をコア１８から離反させることができるので、高出力・
低ノイズを確保することができる。しかも、ホール素子
２４は平面置きタイプなので、駆動モータ１０の小型化
・偏平化をも実現することができる。

【００２４】なお、ホール素子２４は、通常、２相モー
タの場合は２個、３相モータの場合は３個用いられる。
また、プリント配線基板１７には、ホール素子２４の他
にも抵抗やＩＣなどの各種回路部品２９，３０が固定さ
れる。

【００２５】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明の磁極検
出用ホール素子にあっては、そのパッケージは、ホール
素子の実装面に平行な２つの長辺と２つの短辺とを有
し、２つの長辺のうちの一方の長辺から端子のうちの２
本が導出されると共に、２つの短辺の各々から端子のう
ちの残りの２本が１本づつ導出されている。このため、
端子が導出されない長辺をロータマグネットに対向させ
て、このホール素子をブラシレスモータに組み付けるこ
とができる。このように取り付けると、高出力・低ノイ
ズを確保したまま、ブラシレスモータの小型化・扁平化
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁極検出用ホール素子を示し、（Ａ）
はホール素子を装着した駆動モータの縦断面図、（Ｂ）
はホール素子の拡大平面図、（Ｃ）はホール素子の拡大
側面図、（Ｄ）は変形例のホール素子の拡大平面図、
（Ｅ）は同じく変形例のホール素子の拡大側面図であ
る。

【図２】磁極検出用ホール素子の平面置きタイプの従来
例を示し、（Ａ）はホール素子の拡大平面図、（Ｂ）は
ホール素子の拡大側面図である。

【図３】磁極検出用ホール素子の平面置きタイプの他の
従来例を示し、（Ａ）はホール素子の拡大平面図、
（Ｂ）はホール素子の拡大側面図である。

【図４】磁極検出用ホール素子の縦置きタイプの従来例
を示し、（Ａ）はホール素子の拡大平面図、（Ｂ）はホ
ール素子の拡大側面図である。

【符号の説明】

２４…磁極検出用ホール素子 ２５…チップ ２６…パッケージ ２６ａ…長辺 ２６ｂ…長辺 ２６ｃ…短辺 ２６ｄ…短辺 ２７ａ…端子 ２７ｂ…端子 ２８ａ…端子 ２８ｂ…端子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−151252（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−180083（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−186151（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−35006（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−172276（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−13756（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 29/08 G01D 5/245 G01R 33/07 H01L 43/06 H02K 11/00 H02K 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感磁面を有するチップが樹脂性のパッケ
   ージ内に埋設されると共に４本の端子が前記パッケージ
   から導出された磁極検出用ホール素子において、 前記パッケージは、前記ホール素子の実装面に平行な２
   つの長辺と２つの短辺とを有し、前記２つの長辺のうち
   の一方の長辺から前記端子のうちの２本が導出されると
   共に、前記２つの短辺の各々から前記端子のうちの残り
   の２本が１本づつ導出されていることを特徴とする磁極
   検出用ホール素子。
2. 【請求項２】 前記２つの長辺のうちの他方の長辺と前
   記２つの短辺とで形成される角部を面取りしたことを特
   徴とする請求項１に記載の磁極検出用ホール素子。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の磁極検出用ホ
   ール素子の前記端子が導出されない長辺をロータマグネ
   ットに対向させて該磁極検出用ホール素子を配置したこ
   とを特徴とするブラシレスモータ。