JP3152625B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータに
係り、特に、ロータ部の回転位置を検出する位置検出セ
ンサーの取付け構成の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブラシレスモータは、例えば図６
に示すように、ステータ板１に固定された保持筒３の内
側に軸受５を保持し、その外周に磁芯コア７を取付けて
これに複数の駆動コイル９を巻き、ロータケース１１に
固定したロータマグネット１３でその磁芯コア７を囲む
ようにしてロータ軸１５を軸受５に軸支させ、ロータケ
ース１１の外周に検出用マグネット１７を配置するとと
もに、ロータケース１１の外側にて位置検出センサー１
９をステータ板１に取付けた構成を有していた。なお、
図６中の符号２１はロータ軸１５を受ける受板である。

【０００３】このようなブラシレスモータでは、ステー
タ板１上に形成した図示しない電子回路で複数の駆動コ
イル９を切換え通電してロータケース１１を回転させる
一方、ロータケース１１の１回転毎に近づく検出用マグ
ネット１７の磁束を位置検出センサー１９で検出し、こ
の検出信号を例えばブラシレスモータを搭載した電子機
器の動作タイミング信号として利用できるようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たブラシレスモータでは、図７に示すように、検出用マ
グネット１７の磁束を検出する位置検出センサー１９
が、鼓形コア２３に導線を巻いて形成されるとともに、
磁路となるその巻芯２３ａを立てるようにしてステータ
板１に固定されるのが一般的であるから、検出用マグネ
ット１７から出た磁束が位置検出センサー１９の上端付
近で巻芯２３ａ方向すなわちステータ板１方向に曲って
磁路を形成する。そのため、検出用マグネット１７から
位置検出センサー１９間の磁路が長くなって、検出用マ
グネット１７からの磁束が漏れたりして、位置検出セン
サー１９からの出力検出信号が弱くなり易い欠点があ
る。

【０００５】もっとも、ステータ板１を強磁性体材料で
形成したり、鼓形コア２３に巻く導線のターン数を増加
させて検出信号の低下を抑える手法も提案されている
が、強磁性体材料でステータ板１を形成しても、実際は
検出信号の低下を抑えることはあまり期待できない。ま
た、鼓形コア２３に巻く導線のターン数を増加させる
と、位置検出センサー１９が大型化するうえコストアッ
プの要因となる難点がある。

【０００６】さらに、上述した構成のブラシレスモータ
では、位置検出センサー１９を平なステータ板１上に単
に載置して接着剤等で固定するのが一般的であったか
ら、量産時に位置検出センサー１９の取付け位置精度を
向上させ難く、個々のブラシレスモータにおいて位置検
出センサー１９からの検出信号を安定化させる構成が望
まれていた。本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、簡単な構成により、ロータ部の
回転位置を確実に検出できるブラシレスモータを提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのような課題を解決す
るために本発明は、ステータ板および駆動コイルを有す
るステータ部と、駆動マグネットおよび位置検出マグネ
ットを有しその駆動マグネットが駆動コイルと対面する
ようステータ部に回転自在に軸支されたロータ部と、こ
のロータ部外周にてステータ板に配置されその位置検出
マグネットの磁束を検知してロータ部の回転位置を検出
する位置検出センサーとを具備し、その位置検出センサ
ーの位置決め凹部を上記ステータ板に形成し、位置検出
マグネットに近い方の磁路端とステータ板との間に空隙
を形成するとともに遠い方の磁路端をステータ板に当接
させた状態で、上記位置検出センサーをその位置決め凹
部に横置きして構成されている。

【０００８】そして、本発明は、上記位置検出センサー
の一部をステータ板からロータ部側に突出させて位置決
め凹部に横置きすることが好しい。また、本発明は、上
記ステータ板における位置決め凹部に臨む部分を部分的
に起こして立上げ部を形成し、位置検出センサーにおけ
る位置検出マグネットに遠い方の磁路端をその立上げ部
に当接させる構成も可能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には
同一の符号を付す。図１は本発明に係るブラシレスモー
タの一形態例を示す縦断面図である。図１において、鋼
板製のステータ板１には保持筒３が立設するように固定
されており、この内側には例えばオイルレスメタルから
なる軸受５が保持されている。なお、軸受５としてはボ
ールベアリング等も使用される。

【００１０】保持筒３の外周には複数の突極歯７ａを放
射状に延ばした磁芯コア７が固定されており、各突極歯
７ａに複数の駆動コイル９が分割して巻かれ、ステータ
板１に形成した図示しない電子回路に接続されている。
これらステータ板１、保持筒３、軸受５、磁芯コア７、
駆動コイル９等よってステータ部２５が構成されてい
る。

【００１１】カップ状のロータケース１１は、この側壁
１１ａの内側に環状のロータマグネット１３を有すると
ともに回転中心部にロータ軸１５を突出してロータ部２
７を構成している。磁芯コア７の先端外周と僅かの間隔
を置いてロータマグネット１３が囲むようにしてロータ
軸１５が軸受５に軸支されることにより、ロータ部２７
がステータ部２５に回転自在に軸支されている。ロータ
軸１５の一方先端は、ステータ板１に重ねて固定された
小さい受板２１に当接して軸方向の変位が抑えられ、他
方の先端はロータケース１１から突出している。

【００１２】ロータケース１１の側壁１１ａは、その一
部が除去され、ロータマグネット１３がロータケース１
１の外側に露出し、これが検出用マグネット１７を形成
している。検出用マグネット１７はロータマグネット１
３の一部で形成する以外に、チップ状のマグネットをこ
の側壁１１ａ外側に貼り付ける等して形成可能である
（図６参照。）。ステータ板１は、ステータケースとし
て機能するとともに、上述したように駆動コイル９の通
電を切換える電子回路や、ロータマグネット１３の回転
位置を検知してその駆動コイル９の通電切換えタイミン
グ信号を出力するセンサ（図示せず）を有する他、ロー
タケース１１の１回転毎の位置を検出する位置検出セン
サー１９を位置決めする長方形の位置決め凹部２９を有
している。

【００１３】位置検出センサー１９は、図２に示すよう
に、鼓形コア２３のツバ２３ｂ、２３ｃ間を巻芯２３ａ
とし、磁路となるこの巻芯２３ａに導線でコイル２３ｄ
を巻いて形成され、位置決め凹部２９に巻芯２３ａがス
テータ板１と平行になるようにして横置きされている。
位置決め凹部２９は、図３に示すように、鼓形コア２３
のツバ２３ｂ、２３ｃ間方向の長さ寸法ｔよりも多少長
い寸法Ｔの長辺と、鼓形コア２３のツバ２３ｂ、２３ｃ
の直径ｓより僅かに大きいか又は僅かに小さい寸法の短
辺で形成されている。鼓形コア２３のコイル２３ｄ部分
をジク等で摘んで容易に横置きできるよう、位置決め凹
部２９は、位置決め凹部２９の長辺中央部に幅広部２９
ａを有するとともに、後述するように、検出用マグネッ
ト１７から遠い方の短辺中央部、すなわち巻芯２３ａの
延長上に突出部２９ｂを有している。

【００１４】位置検出センサー１９は、ツバ２３ｂすな
わち巻芯２３ａを検出用マグネット１７の回転軌跡方向
に向け、位置決め凹部２９に横置きされるとともに、ス
テータ板１から一部を突出するようにして適当な接着剤
でステータ板１に固定され、コイル２３ｄのリード線
（図示せず。）をステータ板１上の電子回路に接続して
いる。しかも、位置検出センサー１９は、検出用マグネ
ット１７に近い方のツバ２３ｂの端面とステータ板１の
短辺との間に空隙３１を形成し、遠い方のツバ２３ｃの
端面をステータ板１の突出部２９ｂに当接させた状態で
保持されている。

【００１５】このようなブラシレスモータでは、複数の
駆動コイル９を切換え通電してロータケース１１を回転
させる一方、ロータケース１１の１回転毎に位置検出セ
ンサー１９に近づく検出用マグネット１７の磁束を位置
検出センサー１９で検出し、その検出出力を例えばフロ
ッピーデスクドライブ機器の動作タイミング信号として
利用するのは従来例と同様である。そして、上述したブ
ラシレスモータは、位置検出センサー１９が片方の端面
をステータ板１に当接させた状態で位置決め凹部２９に
横置きされるから、位置決め凹部２９の形成位置精度が
良好であれば、位置検出センサー１９の位置決めが簡単
かつ正確になる。なお、位置決め凹部２９の形成位置精
度を高めることは極めて簡単である。

【００１６】しかも、ステータ板１から突出するように
ステータ板１に固定されているから、ロータケース１１
の回転によって位置検出センサー１９に近づく検出用マ
グネット１７からの磁束が、従来構成に比べて大きく曲
らずに位置検出センサー１９の巻芯２３ａを通って磁路
を形成する。検出用マグネット１７からの磁束をより一
層確実に位置検出センサー１９の巻芯２３ａを通すため
には、位置検出センサー１９の巻芯２３ａがステータ板
１から突出するように配置した方が好ましいであろう。

【００１７】従って、検出用マグネット１７から位置検
出センサー１９間の磁路を従来構成以上に短くすること
が可能となるうえ、検出用マグネット１７からの磁束が
漏れ難くなり、鼓形コア２３に巻く導線のターン数を増
加させなくとも、位置検出センサー１９からの検出信号
を一定レベル以上に維持できる利点があり、位置検出セ
ンサー１９の大型化やコストアップを回避できる。さら
に、上述した構成では、位置検出センサー１９における
検出用マグネット１７に近い方のツバ２３ｂ端面とステ
ータ板１との間に空隙３１を形成したから、位置検出セ
ンサー１９の周囲において検出用マグネット１７からの
磁束が位置検出センサー１９へ集中し易くなるうえ、ツ
バ２３ｃ端面が巻芯２３ａの延長上で突出部２９ｂを介
してステータ板１に当接しているから、この点からも検
出用マグネット１７からの磁束が位置検出センサー１９
に集中し易い利点がある。

【００１８】もっとも、位置検出センサー１９とステー
タ板１間に空隙３１を形成することによって、位置検出
センサー１９への磁束集中が大きくなるから、突出部２
９ｂを設けずにツバ２３ｃをステータ板１に当接する構
成も可能である。上述したステータ板１に形成する位置
決め凹部２９の形状は任意であり、位置検出センサー１
９を形成する鼓形コア２３の外形形状に合わせて形成す
れば良い。例えば図４に示すように、鼓形コア２３の外
形形状より若干小さい寸法の位置決め凹部２９を形成す
るとともにロータケース１１側に拡開するようなテーパ
面３３を設ければ、位置検出センサー１９の位置決め保
持もより簡単となる。もっとも、位置決め凹部２９は、
必ずしも貫通孔形状である必要はない。

【００１９】ところで、上述した形態例では、鋼板製す
なわち強磁性体製のステータ板１を実質的に回路基板と
した構成であったが、図５に示すように、絶縁性基板に
電子回路を形成した回路基板３５をステータ板１上に重
ねた構成も可能である。この構成では、ステータ板１に
おいて検出用マグネット１７から遠い方の短辺部分を起
こして立上げ部３７を形成し、この立上げ部３７に検出
用マグネット１７から遠い方のツバ２３ｃの端面を当接
させると、検出用マグネット１７からの磁束が位置検出
センサー１９に集中し易い。もちろん、この構成では、
位置検出センサー１９を位置決め可能にするとともに立
上げ部３７を起こせるような貫通孔３９を回路基板３５
に形成する必要がある。なお、回路基板３５を用いない
ステータ板１のみの構成においても、立上げ部３７を形
成しても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のブラシレス
モータは、位置検出センサーの位置決め凹部をステータ
板に形成し、位置検出マグネットに近い方の磁路端とス
テータ板との間に空隙を形成するとともに遠い方の磁路
端をステータ板に当接させた状態で、その位置検出セン
サーを位置決め凹部に横置きしたから、位置検出センサ
ーの位置決めが簡単かつ正確となって位置検出センサー
からの検出信号精度が安定するうえ、検出用マグネット
から位置検出センサーへの磁束が大きく曲らず短くなっ
たり磁束漏れが小さくなり、位置検出センサーからの検
出信号の低下を抑え、ロータ部の回転位置を確実に検出
できる。そして、上記位置検出センサーの一部をステー
タ板からロータ部側に突出させて位置決め凹部に横置き
する構成では、上述した効果に加え、検出用マグネット
からの磁束がより一層位置検出センサーへ集中し易くな
り、ロータ部の回転位置をより確実に検出できる。ま
た、上記位置決め凹部に臨む部分を部分的に起こした立
上げ部を上記ステータ板に形成し、上記位置検出センサ
ーにおける位置検出マグネットに遠い方の磁路端をその
立上げ部に当接させる構成でも、上述した効果に加え、
検出用マグネットからの磁束がより一層位置検出センサ
ーへ集中し易くなり、ロータ部の回転位置をより確実に
検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブラシレスモータの一形態例を示
す縦断面図である。

【図２】図１のブラシレスモータにおける要部断面図で
ある。

【図３】図１のブラシレスモータにおける要部平面図で
ある。

【図４】本発明のブラシレスモータに係る他の形態例を
示す要部断面図である。

【図５】本発明のブラシレスモータに係る他の形態例を
示す要部断面図である。

【図６】従来のブラシレスモータを示す縦半断面図であ
る。

【図７】図６のブラシレスモータにおける要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ステータ板 ３ 保持筒 ５ 軸受 ７ 磁芯コア ７ａ 突極子 ９ 駆動コイル １１ ロータケース １１ａ 側壁 １３ ロータマグネット １５ ロータ軸 １７ 検出用マグネット １９ 位置検出センサー ２１ 受板 ２３ 鼓形コア ２３ａ 巻芯 ２３ｂ、２３ｃ ツバ ２３ｄ コイル ２５ ステータ部 ２７ ロータ部 ２９ 位置決め凹部 ３１ 空隙 ３３ テーパ面 ３５ 回路基板 ３７ 立上げ部 ３９ 貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 29/00,21/00,11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ板および駆動コイルを有するス
   テータ部と、 駆動マグネットおよび位置検出マグネットを有し前記駆
   動マグネットが前記駆動コイルと対面するよう前記ステ
   ータ部に回転自在に軸支されたロータ部と、 このロータ部外周にて前記ステータ板に配置され前記位
   置検出マグネットの磁束を検知して前記ロータ部の回転
   位置を検出する位置検出センサーと、 を具備するブラシレスモータにおいて、 前記ステータ板が、前記位置検出センサーを位置決めす
   る位置決め凹部を有し、 前記位置検出センサーが、前記位置検出マグネットに近
   い方の磁路端と前記ステータ板との間に空隙を形成する
   とともに遠い方の磁路端を前記ステータ板に当接させた
   状態で、前記位置決め凹部に横置きされてなることを特
   徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記位置検出センサーは、一部を前記ス
   テータ板から前記ロータ部側に突出させて前記位置決め
   凹部に横置きされてなる請求項１記載のブラシレスモー
   タ。
3. 【請求項３】 前記ステータ板は、前記位置決め凹部に
   臨む部分を部分的に起こした立上げ部を有し、前記位置
   検出センサーは、前記位置検出マグネットから遠い方の
   磁路端を前記立上げ部に当接させてなる請求項２記載の
   ブラシレスモータ。