JP3365167B2 - 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、モータの位置を検出し
てコイルへの通電を行うブラシレスモータに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータの回転位置をホール素子で
検出して、その検出出力に応じて３相コイルへの通電を
切り換えるブラシレスモータが使用されている。図２９
に従来のブラシレスモータの構成を示す。

【０００３】ロータ回転磁石２００１の磁極をホール素
子２０１１，２０１２，２０１３が検出して、回転位置
に応じた３相の検出信号を出力する。各ホール素子２０
１１，２０１２，２０１３の出力は、それぞれ増幅器２
０２１，２０２２，２０２３によって所定倍の増幅をさ
れる。乗算器２０３１，２０３２，２０３３は、それぞ
れ増幅器２０２１，２０２２，２０２３の出力を指令器
２０５０の指令信号と乗算し、指令信号に応動した振幅
の３相の乗算信号を得る。電力増幅器２０４１，２０４
２，２０４３は、乗算器２０３１，２０３２，２０３３
の出力を電力増幅して３相のコイル２００２，２００
３，２００４に印加する。

【０００４】その結果、ロータ磁石２００１の回転に伴
って変化する３相の駆動信号が３相コイル２００２，２
００３，２００４に加えられ、ロータ磁石２００１は所
定方向への回転を持続する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、下記のごとき問題があった。

【０００６】駆動信号の振幅は、指令器２０５０の指令
信号とホール素子２０１１，２０１２，２０１３の乗算
結果に比例する。ホール素子の感度バラツキやロータ磁
石２００１の磁界バラツキによって、ホール素子２０１
１，２０１２，２０１３の検出信号の振幅バラツキが生
じ、乗算結果である駆動信号の振幅バラツキを生じる。
特に、ホール素子の感度バラツキは非常に大きく、ホー
ル素子出力の振幅バラツキが駆動信号の大きな振幅バラ
ツキを引き起こしていた。従来、個別のモータ内の３個
のホール素子について、ホール素子の感度範囲を一致さ
せるようにマッチングを取り、相対的な感度バラツキの
影響が少なくなるようにしている。しかしながら、量産
時のモータ間では、ホール素子の感度バラツキによる駆
動信号の大きな振幅バラツキが残っていた。この振幅バ
ラツキは、指令器２０５０の指令信号に対するモータ発
生トルクのバラツキになり、ブラシレスモータの使用上
において大きな問題になっていた。

【０００７】本発明の目的は、上記の従来の問題点を解
決するもので、ホール素子等の検出信号の振幅バラツキ
が生じた場合にも、その影響の極めて少ないブラシレス
モータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のブラシレスモータは、永久磁石磁極の発生
磁束により界磁磁束を得る界磁手段と、前記界磁磁束に
鎖交する３相コイルと、前記界磁手段と前記３相コイル
の相対位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段の出力信号に応動して滑らかに変化する切換信号を得
る切換作成手段と、単一の指令信号に応動して変化する
第１の出力電流信号と第２の出力電流信号を出力する指
令手段と、前記指令手段の前記第１の出力電流信号を前
記切換作成手段の出力信号に応動して３相の第１分配電
流信号に分配し、３相の前記第１の分配電流信号の合成
電流値を前記第１の出力電流信号に等しくする第１分配
手段と、前記指令手段の前記第２の出力電流信号を前記
切換作成手段の出力信号に応動して３相の第２分配電流
信号に分配し、３相の前記第２の分配電流信号の合成電
流値を前記第２の出力電流信号に等しくする第２分配手
段と、前記第１分配手段の３相の前記第１分配電流信号
と前記第２分配手段の３相の前記第２分配電流信号の差
電流に応動した３相の分配信号を得る合成手段と、前記
合成手段の３相の前記分配信号に応動した３相の駆動信
号を前記３相コイルの３個の端子に供給する駆動手段と
を具備して構成したものである。

【０００９】

【作用】この構成によって、指令信号に応動する第１の
出力電流信号を切換作成手段の出力信号によって３相の
第１分配電流信号に分配し、指令信号に応動する第２の
出力電流信号を切換作成手段の出力信号によって３相の
第２分配電流信号に分配し、第１分配電流信号と第２分
配電流信号を合成して３相の分配信号を作り出してい
る。これにより、分配信号の振幅は、位置検出手段の検
出出力の振幅には影響されなくなり（影響は極めて小さ
くなり）、確実に指令信号に対応した値になる。その結
果、３相コイルの端子に供給される駆動信号も、位置検
出手段の検出出力バラツキの影響を受けなくなり、指令
信号に応動した正確な駆動信号を与えることができ、発
生トルクのバラツキが生じなくなる（極めて小さくな
る）。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。

【００１１】図１から図６に本発明の第１の実施例のブ
ラシレスモータを示す。図１に全体の構成図を示す。図
１の界磁部１０は、ロータもしくは移動体に取り付けら
れ、永久磁石磁極の発生磁束により複数個の界磁磁極を
形成し、界磁磁束を発生している。３相のコイル１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、ステータもしくは固定体に取り
付けられ、界磁部１０の発生磁束との鎖交に関して電気
的に所定角度（１２０度相当）ずらされて配置されてい
る。

【００１２】図２に界磁部１０や３相コイル１１Ａ，１
１Ｂ，１１Ｃの具体的な構成を示す。ロータ１０１の内
側に取り付けられた円環状の永久磁石１０２は内面およ
び端面を４極に着磁されており、図１の界磁部１０を形
成している。永久磁石１０２の磁極に対向するステータ
位置に電機子鉄心１０３が配置され、電機子鉄心１０３
には３個の突極部１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが１２
０度間隔で設けられ、各突極部の間に形成された巻線用
溝１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを用いて、３相のコイ
ル１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ（図１の３相コイル１
１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに相当）が各突極部１０４ａ，１
０４ｂ，１０４ｃにそれぞれ巻装されている。コイル１
０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは、永久磁石１０２からの
鎖交磁束に関して電気的に１２０度の位相差が設けられ
ている（Ｎ極とＳ極の１組分が電気角の３６０度に対応
する）。ステータには３個の位置検出素子１０７ａ，１
０７ｂ，１０７ｃ（たとえば、磁電変換素子であるホー
ル素子）が配置され、永久磁石１０２の端面の磁極を検
出することにより、界磁部とコイルの相対的な位置に対
応した３相の検出信号を得るようにしている。本例で
は、コイルの中心と位置検出素子の中心の位相を電気角
で９０度ずらしており、位置検出素子の検出信号に同相
の駆動信号をコイルに印加することにより、所定方向へ
の回転力を得ることができる。

【００１３】図１の指令部１５は指令電流器５０によっ
て構成され、指令信号Ｒに応動した第１と第２の出力電
流信号を出力し、分配部１３の第１分配器３１と第２分
配器３２に供給する。

【００１４】図３に指令電流器５０の具体的な構成を示
す。＋Ｖccと−Ｖcｃが印加された回路において（＋Ｖc
c＝９Ｖ，−Ｖcc＝−９Ｖ）、トランジスタ１２１，１
２２と抵抗１２３，１２４は差動回路を形成し、指令信
号Ｒに応動して定電流源１２０の電流値をトランジスタ
１２１，１２２のコレクタ側に分配する。トランジスタ
１２５，１２６のカレントミラーによりトランジスタ１
２１，１２２のコレクタ電流を比較し、その差電流をト
ランジスタ１２７，１２８，１２９のカンレントミラー
を介して出力し、第１の出力電流信号ｄ１と第２の出力
電流信号ｄ２を得る（ｄ１，ｄ２は流出電流）。従っ
て、出力電流信号ｄ１，ｄ２は指令信号Ｒに応動した同
一の電流値を保っている（指令信号Ｒがアース電位０Ｖ
よりも小さくなるとｄ１，ｄ２は大きくなる）。第１の
出力電流信号ｄ１は分配部１３の第１分配器３１に供給
され、第２の出力電流信号ｄ２は分配部１３の第２分配
器３２に供給される。

【００１５】図１の位置部１２は位置検出器２１と切換
作成器２２によって構成され、位置検出器２１の位置検
出素子の検出信号から切換信号を作り出し、分配部１３
の第１分配器３１と第２分配器３２に供給する。

【００１６】図４に位置検出器２１と切換作成器２２の
具体的な構成を示す。位置検出器２１の位置検出素子１
３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃは、図２の位置検出素子１
０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃに相当し、抵抗１３１を介
して並列に電圧が供給されている。位置検出素子１３０
Ａの出力端子には界磁部１０（図２の永久磁石１０２に
相当）の検出磁界に対応した差動の検出信号ｅ１，ｅ２
が出力され（ｅ１とｅ２は逆相で変化する）、切換作成
器２２の差動トランジスタ１４１，１４２のベースに供
給されている。位置検出素子１３０Ｂの出力端子には界
磁部１０の検出磁界に対応した差動の検出信号ｆ１，ｆ
２が出力され、差動トランジスタ１５１，１５２のベー
スに供給されている。位置検出素子１３０Ｃの出力端子
には界磁部１０の検出磁界に対応した差動の検出信号ｇ
１，ｇ２が出力され、差動トランジスタ１６１，１６２
のベースに供給されている。界磁部１０の回転移動に伴
って検出信号ｅ１，ｆ１，ｇ１（およびｅ２，ｆ２，ｇ
２）は滑らかに変化し、電気的に１２０度の位相差を有
する３相信号になっている。

【００１７】切換作成器２２の定電流源１４０，１４
７，１４８，１５０，１５７，１５８，１６０，１６
７，１６８は、同一の一定値の電流を流入する。差動ト
ランジスタ１４１，１４２は、検出信号ｅ１，ｅ２に応
動して定電流源１４０の電流値をコレクタ側に分配す
る。トランジスタ１４１のコレクタ電流はトランジスタ
１４３，１４４のカレントミラーによって２倍に増幅さ
れ、トランジスタ１４４のコレクタ出力と定電流源１４
７の接続端から切換信号ｈ１を得ている。トランジスタ
１４２のコレクタ電流はトランジスタ１４５，１４６の
カレントミラーによって２倍に増幅され、トランジスタ
１４６のコレクタ出力と定電流源１４８の接続端に接続
されたトランジスタ１７１，１７２のカレントミラーを
介して、切換信号ｉ１を得ている。同様に、差動トラン
ジスタ１５１，１５２は、検出信号ｆ１，ｆ２に応動し
て定電流源１５０の電流値をコレクタ側に分配する。ト
ランジスタ１５１のコレクタ電流はトランジスタ１５
３，１５４のカレントミラーによって２倍に増幅され、
トランジスタ１５４のコレクタ出力と定電流源１５７の
接続端から切換信号ｈ２を得ている。トランジスタ１５
２のコレクタ電流はトランジスタ１５５，１５６のカレ
ントミラーによって２倍に増幅され、トランジスタ１５
６のコレクタ出力と定電流源１５８の接続端に接続され
たトランジスタ１７３，１７４のカレントミラーを介し
て、切換信号ｉ２を得ている。同様に、差動トランジス
タ１６１，１６２は、検出信号ｇ１，ｇ２に応動して定
電流源１６０の電流値をコレクタ側に分配する。トラン
ジスタ１６１のコレクタ電流はトランジスタ１６３，１
６４のカレントミラーによって２倍に増幅され、トラン
ジスタ１６４のコレクタ出力と定電流源１６７の接続端
から切換信号ｈ３を得ている。トランジスタ１６２のコ
レクタ電流はトランジスタ１６５，１６６のカレントミ
ラーによって２倍に増幅され、トランジスタ１６６のコ
レクタ出力と定電流源１６８の接続端に接続されたトラ
ンジスタ１７５，１７６のカレントミラーを介して、切
換信号ｉ３を得ている。

【００１８】切換信号ｈ１，ｈ２，ｈ３は、検出信号に
応動して滑らかに変化する３相の電流信号になり、第１
分配器３１に供給される（後述の第１分配器３１の構成
により、切換信号ｈ１，ｈ２，ｈ３は切換作成器２２か
らみて流出電流信号になる）。切換信号ｉ１，ｉ２，ｉ
３は、検出信号に応動して滑らかに変化する３相の電流
信号になり、第２分配器３２に供給される（後述の第２
分配器３２の構成により、切換信号ｉ１，ｉ２，ｉ３は
切換作成器２２からみて流入電流信号になる）。切換信
号ｈ１とｉ１は交互に電流値を大きくし、切換信号ｈ２
とｉ２は交互に電流値を大きくし、切換信号ｈ３とｉ３
は交互に電流値を大きくする。

【００１９】図１の分配部１３の第１分配器３１は切換
作成器２２の切換信号ｈ１，ｈ２，ｈ３に応動して第１
の出力電流信号ｄ１を分配した３相の第１分配電流信号
を得る。第２分配器３２は切換作成器２２の切換信号ｉ
１，ｉ２，ｉ３に応動して第２の出力電流信号ｄ２を分
配した３相の第２分配電流信号を得る。合成器３３は第
１分配電流信号と第２分配電流信号を合成して３相の分
配信号を作りだし、駆動部１４に供給する。

【００２０】図５に分配部１３の第１分配器３１と第２
分配器３２と合成器３３の具体的な構成を示す。第１分
配器３１に入力された切換信号ｈ１，ｈ２，ｈ３は、そ
れぞれ第１ダイオード１８０，１８１，１８２に電流を
流入し、ｈ１，ｈ２，ｈ３の流入電流値に対応した電圧
信号を発生する。第１ダイオード１８０，１８１，１８
２の一端は共通接続され、他端はそれぞれ第１分配トラ
ンジスタ１８５，１８６，１８７のベース端子側に接続
されている。指令部１５の第１の出力電流信号ｄ１はト
ランジスタ１８８，１８９のカレントミラーを介して、
第１分配トランジスタ１８５，１８６，１８７の共通接
続されたエミッタ端子側に供給される。従って、第１分
配トランジスタ１８５，１８６，１８７は、切換信号ｈ
１，ｈ２，ｈ３に応動して第１の出力電流信号ｄ１を分
配し、滑らかに変化する３相の第１分配電流信号ｊ１，
ｊ２，ｊ３（流入電流）を作り出す。なお、ダイオード
１８３，１８４は電圧バイアスを与えている。

【００２１】第１分配器３１の第１分配電流信号ｊ１は
切換信号ｈ１（流入電流値）と指令部１５の第１の出力
電流信号ｄ１（電流値）の乗算結果ｈ１・ｄ１に応動し
て変化し、第１分配電流信号ｊ２は切換信号ｈ２と第１
の出力電流信号ｄ１の乗算結果ｈ２・ｄ１に応動して変
化し、第１分配電流信号ｊ３は切換信号ｈ３と第１の出
力電流信号ｄ１の乗算結果ｈ３・ｄ１に応動して変化す
る（但し、第１分配電流信号の合成電流値ｊ１＋ｊ２＋
ｊ３は第１の出力電流信号ｄ１に等しくなる）。

【００２２】第２分配器３２に入力された切換信号ｉ
１，ｉ２，ｉ３は、それぞれ第２ダイオード２００，２
０１，２０２から電流を流出させ、ｉ１，ｉ２，ｉ３の
流出電流値に対応した電圧信号を発生する。第２ダイオ
ード２００，２０１，２０２の一端は共通接続され、他
端はそれぞれ第２分配トランジスタ２０５，２０６，２
０７のベース端子側に接続されている。指令部１５の第
２の出力電流信号ｄ２は、第２分配トランジスタ２０
５，２０６，２０７の共通接続されたエミッタ端子側に
供給される。従って、第２分配トランジスタ２０５，２
０６，２０７は、切換信号ｉ１，ｉ２，ｉ３に応動して
第２の出力電流信号ｄ２を分配し、滑らかに変化する３
相の第２分配電流信号ｋ１，ｋ２，ｋ３（流出電流）を
作り出す。なお、ダイオード２０３，２０４は電圧バイ
アスを与えている。

【００２３】第２分配器３２の第２分配電流信号ｋ１は
切換信号ｉ１（流出電流値）と指令部１５の第２の出力
電流信号ｄ２（電流値）の乗算結果ｉ１・ｄ２に応動し
て変化し、第２分配電流信号ｋ２は切換信号ｉ２と第２
の出力電流信号ｄ２の乗算結果ｉ２・ｄ２に応動して変
化し、第２分配電流信号ｋ３は切換信号ｉ３と第２の出
力電流信号ｄ２の乗算結果ｉ３・ｄ２に応動して変化す
る（但し、第２分配電流信号の合成電流値ｋ１＋ｋ２＋
ｋ３は第２の出力電流信号ｄ２に等しくなる）。

【００２４】合成器３３のトランジスタ２２０，２２１
と２２２，２２３と２２４，２２５による３個のカレン
トミラーは、それぞれ第１分配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ
３を反転して出力する。合成器３３のトランジスタ２３
０，２３１と２３２，２３３と２３４，２３５による３
個のカレントミラーは、それぞれ第２分配電流信号ｋ
１，ｋ２，ｋ３を反転して出力する。第１分配電流信号
ｊ１と第２分配電流信号ｋ１は、カレントミラーの出力
端の接続点において合成され、差電流（ｊ１−ｋ１）に
応動した合成分配電流信号を作りだす。この合成分配電
流信号は抵抗２４１に供給され、抵抗２４１の電圧降下
として分配信号ｍ１を作り出す。同様に、第１分配電流
信号ｊ２と第２分配電流信号ｋ２は、カレントミラーの
出力端の接続点において合成され、差電流（ｊ２−ｋ
２）に応動した合成分配電流信号を作りだす。この合成
分配電流信号は抵抗２４２に供給され、抵抗２４２の電
圧降下として分配信号ｍ２を作り出す。同様に、第１分
配電流信号ｊ３と第２分配電流信号ｋ３は、カレントミ
ラーの出力端の接続点において合成され、差電流（ｊ３
−ｋ３）に応動した合成分配電流信号を作りだす。この
合成分配電流信号は抵抗２４３に供給され、抵抗２４３
の電圧降下として分配信号ｍ３を作り出す。

【００２５】このようにして、分配信号ｍ１，ｍ２，ｍ
３は、切換信号に応動した３相の電圧信号となり、その
振幅値は指令部１５の出力電流信号ｄ１，ｄ２の電流値
によって決まる所定の振幅になる（検出信号や切換信号
の振幅値には影響されない）。

【００２６】図１の駆動部１４は第１駆動器４１と第２
駆動器４２と第３駆動器４３から構成され、分配部１３
の分配信号ｍ１，ｍ２，ｍ３を電力増幅した駆動信号Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃを３相コイル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの
端子に供給する。

【００２７】図６に駆動部１４の第１駆動器４１，第２
駆動器４２，第３駆動器４３の具体的な構成を示す。分
配信号ｍ１は第１駆動器４１の増幅器２６０の非反転端
子側に入力され、抵抗２６１，２６２で決まる電圧増幅
して駆動信号Ｖａを作りだし、コイル１１Ａの給電端子
に供給する。同様に、分配信号ｍ２は第２駆動器４２の
増幅器２７０の非反転端子側に入力され、抵抗２７１，
２７２で決まる電圧増幅して駆動信号Ｖｂを作りだし、
コイル１１Ｂの給電端子に供給する。同様に、分配信号
ｍ３は第３駆動器４３の増幅器２８０の非反転端子側に
入力され、抵抗２８１，２８２で決まる電圧増幅して駆
動信号Ｖｃを作りだし、コイル１１Ｃの給電端子に供給
する。なお、増幅器２６０，２７０，２８０には＋Ｖｍ
と−Ｖｍの電源電圧が供給されている（＋Ｖｍ＝１５
Ｖ，−Ｖｍ＝−１５Ｖ）。

【００２８】駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃにより３相コイ
ル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃには３相の駆動電流が通電さ
れ、界磁部１０との電磁作用により所定方向への駆動力
が発生する。

【００２９】図７に本実施例の動作説明用の波形関係図
を示す。界磁部１０の回転（もしくは、３相コイルとの
相対的な移動）に伴って、界磁部１０の磁界を検出する
位置検出素子１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃは正弦波状
の検出信号ｅ１−ｅ２，ｆ１−ｆ２，ｇ１−ｇ２を得る
（図７（ａ）参照：横軸は回転位置）。切換作成器２２
は、検出信号に応動して滑らかに変化する３相の切換信
号ｈ１，ｈ２，ｈ３（第１ダイオードへの電流：図７
（ｂ））とｉ１，ｉ２，ｉ３（第２ダイオードへの電
流：図７（ｃ））を作り出す。第１分配器３１は、切換
信号ｈ１，ｈ２，ｈ３の信号値（第１ダイオード１８
０，１８１，１８２への電流値）に応動して第１分配ト
ランジスタ１８５，１８６，１８７によって指令部１５
の第１の出力電流信号ｄ１を分配し、３相の第１分配電
流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３を得る（図７（ｄ））。第１分
配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３は、切換信号ｈ１，ｈ２，
ｈ３と第１の出力電流信号ｄ１の乗算結果ｈ１・ｄ１，
ｈ２・ｄ１，ｈ３・ｄ１にそれぞれ応動し、その加算値
ｈ１・ｄ１＋ｈ２・ｄ１＋ｈ３・ｄ１が第１の出力電流
信号ｄ１に等しくなるように分配された３相の電流信号
である。同様に、第２分配器３２は、切換信号ｉ１，ｉ
２，ｉ３の信号値（第２ダイオード２００，２０１，２
０２への電流値）に応動して第２分配トランジスタ２０
５，２０６，２０７によって指令部１５の第２の出力電
流信号ｄ２を分配し、３相の第２分配電流信号ｋ１，ｋ
２，ｋ３を得る（図７（ｅ））。第２分配電流信号ｋ
１，ｋ２，ｋ３は、切換信号ｉ１，ｉ２，ｉ３と第２の
出力電流信号ｄ２の乗算結果ｉ１・ｄ２，ｉ２・ｄ２，
ｉ３・ｄ２に応動し、その加算値ｉ１・ｄ２＋ｉ２・ｄ
２＋ｉ３・ｄ２が第２の出力電流信号ｄ２に等しくなる
ように分配された３相の電流信号である。合成器３３
は、第１分配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３と第２分配電流
信号ｋ１，ｋ２，ｋ３を合成して、３相の分配信号ｍ
１，ｍ２，ｍ３を得る（図７（ｆ））。分配信号ｍ１，
ｍ２，ｍ３は、第１分配電流信号と第２分配電流信号の
相毎の差電流ｊ１−ｋ１，ｊ２−ｋ２，ｊ３−ｋ３にそ
れぞれ応動している。駆動部１４の第１駆動器４１，第
２駆動器４２，第３駆動器４３は、それぞれ分配信号ｍ
１，ｍ２，ｍ３を電力増幅した駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖ
ｃ（図７（ｇ））を３相コイル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ
に供給する。

【００３０】本実施例のごとき構成にするならば、位置
検出器２１の検出信号に応動した切換信号ｈ１，ｈ２，
ｈ３，ｉ１，ｉ２，ｉ３の振幅が大きい場合、もしく
は、小さい場合であっても、第１分配器３１や第２分配
器３２による第１分配電流や第２分配電流は指令部１５
の第１の出力電流信号ｄ１や第２の出力電流信号ｄ２に
対応した振幅に確実に制限される。従って、分配信号ｍ
１，ｍ２，ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）
が検出信号や切換信号の振幅に影響されなくなる。すな
わち、位置検出器２１の位置検出素子１３０Ａ，１３０
Ｂ，１３０Ｃの感度バラツキや界磁部１０の磁界バラツ
キや切換作成器２２の回路利得バラツキの影響を受けな
くなる（影響が極めて小さくなる）。従って、本実施例
のブラシレスモータを用いて速度制御やトルク制御を行
った場合に、モータ間における速度制御利得やトルク制
御利得のバラツキがなくなり、量産時のモータ制御性能
が極めて安定になる（モータの利得バラツキによる制御
不安定現象は生じない）。

【００３１】なお、本実施例では、位置検出器の検出信
号が滑らかな正弦波状に変化する場合であっても、分配
信号や駆動信号が台形波状に歪んでしまう。多くの用途
では許容できる程度であるが、より高性能化を実現する
ためには歪みをなくした方が好ましい。次に、この点を
改良した実施例を示す。

【００３２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００３３】図８から図１１に本発明のブラシレスモー
タの第２の実施例を示す。図８に全体の構成図を示す。
本実施例では、図８の指令部１５を指令電流器３０１と
乗算指令器３０２と電流合成器３０３によって構成し、
滑らかに変化する分配信号や駆動信号を作り出してい
る。なお、前述の第１の実施例と同様な部分は、同じ番
号を付した。

【００３４】図９に指令部１５の指令電流器３０１の具
体的な構成を示す。トランジスタ３２１，３２２，抵抗
３２３，３２４は指令信号Ｒに応動して定電流源３２０
の電流値をトランジスタ３２１，３２２のコレクタ側に
分流し、トランジスタ３２５，３２６のカレントミラー
によってコレクタ電流が比較され、その差電流がトラン
ジスタ３２７，３２８，３２９のカレントミラーを介し
て指令電流信号ｐ１，ｐ２として出力される。従って、
指令電流器３０１は指令信号Ｒに応動した２つの指令電
流信号ｐ１，ｐ２（ｐ１とｐ２は比例）を作りだし、第
１の指令電流信号ｐ１は電流合成器３０３に供給され、
第２の指令電流信号ｐ２は乗算指令器３０２に供給され
る。

【００３５】図１０に指令部１５の乗算指令器３０２の
具体的な構成を示す。トランジスタ３４２，３４３は位
置検出素子の検出信号ｅ１，ｅ２に応動して定電流源３
４１の電流値をコレクタ側に分配し、トランジスタ３４
４，３４５のカレントミラーによって差電流を求め、ト
ランジスタ３４６，３４７，３４８，３４９，３５０，
３５１と抵抗４１１によって差電流の絶対値に応動した
電圧信号ｓ１を得る。すなわち、検出信号ｅ１−ｅ２の
絶対値に応動する電圧信号ｓ１を作り出す。同様に、検
出信号ｆ１−ｆ２の絶対値に応動する電圧信号ｓ２を抵
抗４１２に作り出し、検出信号ｇ１−ｇ２の絶対値に応
動する電圧信号ｓ３を抵抗４１３に作り出す。すなわ
ち、抵抗４１１，４１２，４１３に得られる電圧信号ｓ
１，ｓ２，ｓ３は、検出信号ｅ１−ｅ２，ｆ１−ｆ２，
ｇ１−ｇ２をそれぞれ絶対値検波を行った３相の絶対値
信号になる。トランジスタ４１４，４１５，４１６，４
１７は、３相の絶対値信号ｓ１とｓ２とｓ３と定電圧源
４１８の所定電圧値（０Ｖも含む）を比較し、その差電
圧に応動して指令電流器３０１の指令電流信号ｐ２を各
コレクタ側に分流する。トランジスタ４１４，４１５，
４１６のコレクタ電流は合成され、トランジスタ４２
１，４２２のカレントミラーによって合成電流とトラン
ジスタ４１７のコレクタ電流を比較し、その差電流がト
ランジスタ４２３，４２４のカレントミラーを介して乗
算指令電流信号ｑとして出力される（流入電流）。乗算
指令電流信号ｑは、検出信号に応動した電圧信号ｓ１，
ｓ２，ｓ３と指令信号に応動した指令電流信号ｐ２の乗
算結果に応動している。特に、トランジスタ４１４，４
１５，４１６，４１７の構成により、電圧信号ｓ１，ｓ
２，ｓ３（３相の絶対値信号）の最小値と指令電流信号
ｐ２の乗算結果に応動して乗算指令電流信号ｑは変化す
る。検出信号の絶対値に応動する電圧信号ｓ１，ｓ２，
ｓ３（３相の絶対値信号）の最小値は、検出信号に同期
し、検出信号の１周期の変化に対して６回変化する高調
波信号である。従って、乗算指令電流信号ｑは、指令電
流信号ｐ２に比例した振幅を有し、検出信号の１周期当
たり６回変化する高調波信号になる。

【００３６】図１１に指令部１５の電流合成器３０３の
具体的な構成を示す。乗算指令器３０２の乗算指令電流
信号ｑはトランジスタ４３１，４３２のカレントミラー
に入力され、その電流値を約１／２に減少された後に指
令電流器３０１の第１の指令電流信号ｐ１と加算合成さ
れ、この合成指令電流信号をトランジスタ４３３，４３
４のカレントミラーとトランジスタ４３５，４３６，４
３７のカレントミラーを介して２つの出力電流信号ｄ
１，ｄ２として出力する。これにより、指令部１５の第
１の出力電流信号ｄ１と第２の出力電流信号ｄ２は、指
令信号に応動し、かつ、高調波信号成分を所定比率含ん
だ電流信号となる。第１の出力電流信号ｄ１は分配部１
３の第１分配器３１に供給され、第２の出力電流信号ｄ
２は第２分配器３２に供給される。

【００３７】図８の位置部１２（位置検出器２１と切換
作成器２２）や分配部１３（第１分配部３１と第２分配
部３２と合成器３３）や駆動部１４（第１駆動器４１と
第２駆動器４２と第３駆動器４３）の具体的な構成およ
び動作は、前述の図４，図５，図６に示したものと同様
であり、詳細な説明は省略する。

【００３８】図１２に本実施例の波形関係図を示す。界
磁部１０の回転（もしくは、３相コイルとの相対的な移
動）に伴って、界磁部１０の磁界を検出する位置検出素
子１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃは正弦波状の検出信号
ｅ１−ｅ２，ｆ１−ｆ２，ｇ１−ｇ２を得る（図１２
（ａ）参照：横軸は回転位置）。所定値の指令信号Ｒ
（図１２（ｂ））に対して、指令部１５の乗算指令器３
０２や電流合成器３０３の動作により、指令部１５の第
１の出力電流信号ｄ１および第２の出力電流信号ｄ２は
検出信号に応動した高調波信号成分を所定比率含んだも
のになる（図１２（ｃ））。切換作成器２２は、検出信
号に応動して滑らかに変化する３相の切換信号ｈ１，ｈ
２，ｈ３とｉ１，ｉ２，ｉ３を作り出す。第１分配器３
１は、切換信号ｈ１，ｈ２，ｈ３の信号値（第１ダイオ
ード１８０，１８１，１８２への電流値）に応動して第
１分配トランジスタ１８５，１８６，１８７によって指
令部１５の第１の出力電流信号ｄ１を分配し、３相の第
１分配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３を得る（図１２
（ｄ））。第１分配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３は、切換
信号ｈ１，ｈ２，ｈ３と第１の出力電流信号ｄ１の乗算
結果ｈ１・ｄ１，ｈ２・ｄ１，ｈ３・ｄ１にそれぞれ応
動し、その加算値ｈ１・ｄ１＋ｈ２・ｄ１＋ｈ３・ｄ１
が第１の出力電流信号ｄ１に等しくなるように分配され
た電流信号である。同様に、第２分配器３２は、切換信
号ｉ１，ｉ２，ｉ３の信号値（第２ダイオード２００，
２０１，２０２への電流値）に応動して第２分配トラン
ジスタ２０５，２０６，２０７によって指令部１５の第
２の出力電流信号ｄ２を分配し、３相の第２分配電流信
号ｋ１，ｋ２，ｋ３を得る（図１２（ｅ））。第２分配
電流信号ｋ１，ｋ２，ｋ３は、切換信号ｉ１，ｉ２，ｉ
３と第２の出力電流信号ｄ２の乗算結果ｉ１・ｄ２，ｉ
２・ｄ２，ｉ３・ｄ２に応動し、その加算値ｉ１・ｄ２
＋ｉ２・ｄ２＋ｉ３・ｄ２が第２の出力電流信号ｄ２に
等しくなるように分配された電流信号である。合成器３
３は、第１分配電流信号ｊ１，ｊ２，ｊ３と第２分配電
流信号ｋ１，ｋ２，ｋ３を合成して、３相の分配信号ｍ
１，ｍ２，ｍ３を得る（図１２（ｆ））。分配信号ｍ
１，ｍ２，ｍ３は、第１分配電流信号と第２分配電流信
号の相毎の差電流ｊ１−ｋ１，ｊ２−ｋ２，ｊ３−ｋ３
にそれぞれ応動している。駆動部１４の第１駆動器４
１，第２駆動器４２，第３駆動器４３は、それぞれ分配
信号ｍ１，ｍ２，ｍ３を電力増幅した駆動信号Ｖａ，Ｖ
ｂ，Ｖｃ（図１２（ｇ））を３相コイル１１Ａ，１１
Ｂ，１１Ｃに供給する。

【００３９】本実施例のごとき構成にするならば、分配
信号ｍ１，ｍ２，ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，
Ｖｃ）は、位置検出器２１の位置検出素子１３０Ａ，１
３０Ｂ，１３０Ｃの感度バラツキや界磁部１０の磁界バ
ラツキや切換作成器２２の回路利得バラツキの影響を受
けなくなり（影響が極めて小さくなり）、指令信号に応
動した振幅に制限される。

【００４０】また、指令部において、指令信号に比較
し、かつ、検出信号の高調波信号に応動する高調波信号
成分を所定比率含んだ出力電流信号を作り出し、この出
力電流と切換信号（検出信号に応動する信号）の乗算結
果に応動した分配信号を作るならば、分配信号ｍ１，ｍ
２，ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）は、検
出信号に応動して滑らかに変化する正弦波状の３相信号
にできる。従って、配分信号や駆動信号の歪みは著しく
小さくなり、均一な発生トルクを得て、モータを円滑に
駆動することができる。このとき、指令電流器によって
指令信号に応動した２つの指令電流信号を作り、乗算指
令器によって一方の指令電流信号と検出信号の高調波信
号を乗算した乗算指令電流信号を作り、電流合成器によ
って他方の指令電流信号と乗算指令電流信号を合成した
出力電流信号を得るならば、検出信号（および高調波信
号）の振幅バラツキが生じても乗算指令電流信号の振幅
バラツキを小さくでき（乗算指令器においてトランジス
タ４１４，４１５，４１６を非線形差動動作）、指令部
の出力電流信号ｄ１，ｄ２に含まれる高調波信号成分の
比率のバラツキを小さくすることができる。すなわち、
位置検出素子の感度バラツキや界磁部の磁界バラツキに
非常に強い構成になる。さらに、検出信号に応動する３
相の絶対値信号を得て、３相の絶対値信号の最小値に応
動する高調波信号を得るように構成するならば、非常に
簡単な構成で、検出信号に同期して一周期当たり６回変
化する高調波信号を精度良く作ることができる。

【００４１】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００４２】図１３から図２１に本発明のブラシレスモ
ータの第３の実施例を示す。本実施例では、コイルと位
置検出素子の取り付け位置関係に電気角で３０度程度の
シフトをさせ、検出素子をコイルの間に配置するように
して、モータを作りやすくしている。なお、位置検出素
子とコイルの位相関係を電気角で３０度程度ずらせて配
置したので、位置検出素子の検出信号からみて３０度シ
フトさせた駆動信号をコイルに印加する構成にしてい
る。

【００４３】図１３に全体の構成図を示す。図１３の界
磁部５１０は、ロータもしくは移動体に取り付けられ、
永久磁石磁極の発生磁束により複数個の界磁磁極を形成
し、界磁磁束を発生している。３相のコイル５１１Ａ，
５１１Ｂ，５１１Ｃは、ステータもしくは固定体に取り
付けられ、界磁部５１０の発生磁束との鎖交に関して電
気的に所定角度（１２０度相当）ずらされて配置されて
いる。

【００４４】図１４に界磁部５１０や３相コイル５１１
Ａ，５１１Ｂ，５１１Ｃの具体的な構成を示す。ロータ
６０１の内側に取り付けられた円環状の永久磁石６０２
は内面を４極に着磁されており、図１３の界磁部５１０
を形成している。永久磁石６０２の磁極に対向するステ
ータ位置に電機子鉄心６０３が配置され、電機子鉄心６
０３には３個の突極部６０４ａ，６０４ｂ，６０４ｃが
１２０度間隔で設けられ、各突極部には３相のコイル６
０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ（図１３の３相コイル５１
１Ａ，５１１Ｂ，５１１Ｃに相当）が各突極部６０４
ａ，６０４ｂ，６０４ｃにそれぞれ巻装されている。コ
イル６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃは、永久磁石６０２
からの鎖交磁束に関して電気的に１２０度の位相差が設
けられている（Ｎ極とＳ極の１組分が電気角の３６０度
に対応する）。ステータには３個の位置検出素子６０７
ａ，６０７ｂ，６０７ｃ（たとえば、磁電変換素子であ
るホール素子）が配置され、永久磁石６０２の磁極を検
出することにより、界磁部とコイルの相対的な位置に対
応した３相の検出信号を得ている。本実施例では、コイ
ルの中心と位置検出素子の中心の位相を電気角で１２０
度ずらしている。これにより、永久磁石の内面部分の磁
界を検出するように、各位置検出素子は電機子鉄心の各
巻線用溝部分に配置でき、モータ構造を小形にできる。

【００４５】図１３の指令部５１５は、指令電流器５５
１と乗算指令器５５２と電流合成器５５３によって構成
され、検出信号の高調波成分に応動した高調波信号成分
を所定比率含んだ出力電流信号を作り出している。

【００４６】図１９に指令部５１５の指令電流器５５１
の具体的な構成を示す。トランジスタ８２１，８２２，
抵抗８２３，８２４は指令信号Ｒに応動して定電流源８
２０の電流値をトランジスタ８２１，８２２のコレクタ
側に分流し、トランジスタ８２５，８２６のカレントミ
ラーによってコレクタ電流が比較され、その差電流がト
ランジスタ８２７，８２８，８２９のカレントミラーを
介して指令電流信号Ｐ１，Ｐ２として出力される。従っ
て、指令電流器５５１は指令信号Ｒに応動した２つの指
令電流信号Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１とＰ２は比例）を作りだ
し、第１の指令電流信号Ｐ１は電流合成器５５３に供給
され、第２の指令電流信号Ｐ２は乗算指令器５５２に供
給される。

【００４７】図２０に指令部５１５の乗算指令部５５２
の具体的な構成を示す。トランジスタ８４２，８４３は
位置検出素子の検出信号Ｅ１，Ｅ２に応動して定電流源
８４１の電流値をコレクタ側に分配し、トランジスタ８
４４，８４５のカレントミラーによって差電流を求め、
トランジスタ８４６，８４７，８４８，８４９，８５
０，８５１と抵抗９１１によって差電流の絶対値に応動
した電圧信号Ｓ１を得る。すなわち、検出信号Ｅ１−Ｅ
２の絶対値に応動する電圧信号Ｓ１を作り出す。同様
に、検出信号Ｆ１−Ｆ２の絶対値に応動する電圧信号Ｓ
２を抵抗９１２に作り出し、検出信号Ｇ１−Ｇ２の絶対
値に応動する電圧信号Ｓ３を抵抗９１３に作り出す。す
なわち、抵抗９１１，９１２，９１３に得られる電圧信
号ｓ１，ｓ２，ｓ３は、検出信号Ｅ１−Ｅ２，Ｆ１−Ｆ
２，Ｇ１−Ｇ２をそれぞれ絶対値検波を行った３相の絶
対値信号になる。トランジスタ９１４，９１５，９１
６，９１７は、３相の絶対値信号Ｓ１とＳ２とＳ３と定
電圧源９１８の所定電圧値（０Ｖも含む）を比較し、そ
の差電圧に応動して指令電流器５５１の指令電流信号Ｐ
２を各コレクタ側に分流する。トランジスタ９１４，９
１５，９１６のコレクタ電流は合成され、トランジスタ
９２１，９２２のカレントミラーによって合成電流とト
ランジスタ９１７のコレクタ電流を比較し、その差電流
がトランジスタ９２３，９２４のカレントミラーに入力
され、その電流値を約１／２に減少させて、乗算指令電
流信号Ｑとして出力される（流入電流）。乗算指令電流
信号Ｑは、検出信号に応動した電圧信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３と指令信号に応動した指令電流信号Ｐ２の乗算結果に
応動している。特に、トランジスタ９１４，９１５，９
１６，９１７の構成により、電圧信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
（３相の絶対値信号）の最小値と指令電流信号Ｐ２の乗
算結果に応動して乗算指令電流信号Ｑは変化する。検出
信号の絶対値に応動する電圧信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３（３
相の絶対値信号）の最小値は、検出信号に同期し、検出
信号の１周期の変化に対して６回変化する高調波信号で
ある。従って、乗算指令電流信号Ｑは、指令電流信号Ｐ
２に比例した振幅を有し、検出信号の１周期当たり６回
変化する高調波信号になる。

【００４８】図２１に指令部１５の電流合成器５５３の
具体的な構成を示す。乗算指令器５５２の乗算指令電流
信号Ｑはトランジスタ９３１，９３２のカレントミラー
に入力され、電流方向を反転された後に指令電流器５５
１の第１の指令電流信号Ｐ１と加算合成され、この合成
指令電流信号をトランジスタ９３３，９３４のカレント
ミラーとトランジスタ９３５，９３６，９３７のカレン
トミラーを介して２つの出力電流信号Ｄ１，Ｄ２として
出力する。これにより、指令部５１５の第１の出力電流
信号Ｄ１と第２の出力電流信号Ｄ２は、指令信号に応動
し、かつ、高調波信号成分を所定比率含んだ電流信号と
なる。第１の出力電流信号Ｄ１は分配部５１３の第１分
配器５３１に供給され、第２の出力電流信号Ｄ２は第２
分配器５３２に供給される。

【００４９】図１３の位置部５１２は位置検出器５２１
と切換作成器５２２によって構成され、位置検出器５２
１の位置検出素子の検出信号から切換信号を作り出し、
分配部５１３の第１分配器５３１と第２分配器５３２に
供給する。

【００５０】図１５に位置検出器５２１と切換作成器５
２２の具体的な構成を示す。位置検出器５２１の位置検
出素子６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃは、図１４の位置
検出素子６０７ａ，６０７ｂ，６０７ｃにそれぞれ対応
し、抵抗６３１を介して並列に電圧が供給されている。
位置検出素子６３０Ａの出力端子には界磁部５１０（図
１４の永久磁石６０２に相当）の検出磁界に対応した差
動の検出信号Ｅ１，Ｅ２が出力され（Ｅ１とＥ２は逆相
で変化する）、切換作成器５２２の差動トランジスタ６
４１，６４２のベースに供給されている。位置検出素子
６３０Ｂの出力端子には検出磁界に対応した差動の検出
信号Ｆ１，Ｆ２が出力され、切換作成器５２２の差動ト
ランジスタ６５１，６５２のベースに供給されている。
位置検出素子６３０Ｃの出力端子には検出磁界に対応し
た差動の検出信号Ｇ１，Ｇ２が出力され、切換作成器５
２２の差動トランジスタ６６１，６６２のベースに供給
されている。界磁部５１０の回転移動に伴って検出信号
Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１（およびＥ２，Ｆ２，Ｇ２）は滑らか
に変化し、電気的に１２０度の位相差を有する３相信号
になっている。

【００５１】切換作成器５２２の定電流源６４０，６５
０，６６０は、同一の一定値の電流を流入する定電流源
である。差動トランジスタ６４１，６４２は、検出信号
Ｅ１，Ｅ２に応動して定電流源６４０の電流値をコレク
タ側に分配する。トランジスタ６４１，６４２のコレク
タ電流はトランジスタ６４３，６４４のカレントミラー
によって比較され、その差電流を切換信号Ｈ１として出
力する。同様に、差動トランジスタ６５１，６５２は、
検出信号Ｆ１，Ｆ２に応動して定電流源６５０の電流値
をコレクタ側に分配する。トランジスタ６５１，６５２
のコレクタ電流はトランジスタ６５３，６５４のカレン
トミラーによって比較され、その差電流を切換信号Ｈ２
として出力する。同様に、差動トランジスタ６６１，６
６２は、検出信号Ｇ１，Ｇ２に応動して定電流源６６０
の電流値をコレクタ側に分配する。トランジスタ６６
１，６６２のコレクタ電流はトランジスタ６６３，６６
４のカレントミラーによって比較され、その差電流を切
換信号Ｈ３として出力する。

【００５２】切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、検出信号に
応動して滑らかに変化する３相の電流信号（流入・流出
信号）になり、第１分配器５３１と第２分配器５３２に
供給される。

【００５３】図１３の分配部５１３の第１分配器５３１
は切換作成器５２２の切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応動
して第１の出力電流信号Ｄ１を分配した３相の第１分配
電流信号を得る。第２分配器５３２は切換作成器５２２
の切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応動して第２の出力電流
信号Ｄ２を分配した３相の第２分配電流信号を得る。合
成器５３３は第１分配電流信号と第２分配電流信号を合
成して３相の分配信号を作りだし、駆動部５１４に供給
する。

【００５４】図１６に分配部５１３の第１分配器５３１
と第２分配器５３２の具体的な構成を示す。切換信号Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３の流入側の電流は第１分配器５３１の第
１ダイオード６８０，６８１，６８２に流入し、第１ダ
イオード６８０，６８１，６８２の端子に、Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３の流入電流値に対応した電圧信号を発生する。
第１ダイオード６８０，６８１，６８２の一端は共通接
続され、他端（電流流入側）はそれぞれ第１分配トラン
ジスタ６８５，６８６，６８７のベース端子側に接続さ
れている。トランジスタ６８３は第１ダイオードに所定
電圧のバイアスを与えている。指令部５１５の第１の出
力電流信号Ｄ１はトランジスタ６８８，６８９のカレン
トミラーを介して、第１分配トランジスタ６８５，６８
６，６８７の共通接続されたエミッタ端子側に供給され
る。従って、第１分配トランジスタ６８５，６８６，６
８７は、切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の第１ダイオード６
８０，６８１，６８２への流入電流値に応動して第１の
出力電流信号Ｄ１を分配し、滑らかに変化する３相の第
１分配電流信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３（流入電流）を作り出
す。

【００５５】第１分配器５３１の第１分配電流信号Ｊ１
は切換信号Ｈ１の流入側電流値Ｈ１Ｐ（第１ダイオード
６８０への流入電流）と指令部５１５の第１の出力電流
信号Ｄ１（電流値）の乗算結果Ｈ１Ｐ・Ｄ１に応動して
変化し、第１分配電流信号Ｊ２は切換信号Ｈ２の流入側
電流値Ｈ２Ｐと第１の出力電流信号Ｄ１の乗算結果Ｈ２
Ｐ・Ｄ１に応動して変化し、第１分配電流信号Ｊ３は切
換信号Ｈ３の流入側電流値Ｈ３Ｐと第１の出力電流信号
Ｄ１の乗算結果Ｈ３Ｐ・Ｄ１に応動して変化する（但
し、第１分配電流信号の合成電流値Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３は
第１の出力電流信号Ｄ１に等しくなる）。

【００５６】切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の流出側の電流
は第２分配器５３２の第２ダイオード７００，７０１，
７０２に流入し、第２ダイオード７００，７０１，７０
２の端子に、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の電流値に対応した電圧
信号を発生する。第２ダイオード７００，７０１，７０
２の一端は共通接続され、他端（電流流出側）はそれぞ
れ第２分配トランジスタ７０５，７０６，７０７のベー
ス端子側に接続されている。トランジスタ７０３は第２
ダイオードに所定電圧のバイアスを与えている。指令部
５１５の第２の出力電流信号Ｄ２は、第２分配トランジ
スタ７０５，７０６，７０７の共通接続されたエミッタ
端子側に供給される。従って、第２分配トランジスタ７
０５，７０６，７０７は、切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の
第２ダイオード７００，７０１，７０２への流出電流値
に応動して第２の出力電流信号Ｄ２を分配し、滑らかに
変化する３相の第２分配電流信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３（流
出電流）を作り出す。

【００５７】第２分配器５３２の第２分配電流信号Ｋ１
は切換信号Ｈ１の流出側電流値Ｈ１Ｎ（第２ダイオード
７００からの流出電流）と指令部５１５の第２の出力電
流信号Ｄ２（電流値）の乗算結果Ｈ１Ｎ・Ｄ２に応動し
て変化し、第２分配電流信号Ｋ２は切換信号Ｈ２の流出
側電流値Ｈ２Ｎと第２の出力電流信号Ｄ２の乗算結果Ｈ
２Ｎ・Ｄ２に応動して変化し、第２分配電流信号Ｋ３は
切換信号Ｈ３の流出側電流値Ｈ３Ｎと第２の出力電流信
号Ｄ２の乗算結果Ｈ３Ｎ・Ｄ２に応動して変化する（但
し、第２分配電流信号の合成電流値Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３は
第２の出力電流信号Ｄ２に等しくなる）。

【００５８】図１７に分配部５１３の合成器５３３の具
体的な構成を示す。第１分配電流信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３
は、トランジスタ７１０，７１１，７１２のカレントミ
ラーとトランジスタ７１５，７１６，７１７のカレント
ミラーとトランジスタ７２０，７２１，７２２のカレン
トミラーによってそれぞれ電流反転される。第２分配電
流信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、トランジスタ７２５，７２
６，７２７のカレントミラーとトランジスタ７３０，７
３１，７３２のカレントミラーとトランジスタ７３５，
７３６，７３７のカレントミラーによってそれぞれ電流
反転される。これらのカレントミラーの一方の出力端は
相毎に接続され、相毎の差電流を作り出している。ま
た、これらのカレントミラーの他方の出力電流は、トラ
ンジスタ７１３，７１４のカレントミラーとトランジス
タ７１８，７１９のカレントミラーとトランジスタ７２
３，７２４のカレントミラーとトランジスタ７２８，７
２９のカレントミラーとトランジスタ７３３，７３４の
カレントミラーとトランジスタ７３８，７３９のカレン
トミラーによって電流反転された後に、出力端を相毎に
接続されて、相毎の差電流を作り出している。Ｊ１，Ｋ
１の差電流（Ｊ１−Ｋ１）とＫ３，Ｊ３の差電流（Ｋ３
−Ｊ３）を加算合成して合成分配電流信号を作り、この
合成分配電流を抵抗７４１に供給し、抵抗７４１の端子
に分配信号Ｍ１を作り出す。同様に、Ｊ２，Ｋ２の差電
流（Ｊ２−Ｋ２）とＫ１，Ｊ１の差電流（Ｋ１−Ｊ１）
を加算合成して合成分配電流信号を作り、この合成分配
電流を抵抗７４２に供給し、抵抗７４２の端子に分配信
号Ｍ２を作り出す。同様に、Ｊ３，Ｋ３の差電流（Ｊ３
−Ｋ３）とＫ２，Ｊ２の差電流（Ｋ２−Ｊ２）を加算合
成して合成分配電流信号を作り、この合成分配電流を抵
抗７４３に供給し、抵抗７４３の端子に分配信号Ｍ３を
作り出す。このようにして、分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３
は、切換信号に応動した３相の電圧信号となり、その振
幅値は指令部５１５の出力電流信号Ｄ１，Ｄ２の電流値
によって決まる所定の振幅になる（切換信号の振幅値に
は影響されない）。

【００５９】図１３の駆動部５１４は第１駆動器５４１
と第２駆動器５４２と第３駆動器５４３から構成され、
分配部５１３の分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を電力増幅し
た駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを３相コイル５１１Ａ，５
１１Ｂ，５１１Ｃの端子に供給する。

【００６０】図１８に駆動部５１４の第１駆動器５４
１，第２駆動器５４２，第３駆動器５４３の具体的な構
成を示す。分配信号Ｍ１は第１駆動器５４１の増幅器７
６０の非反転端子側に入力され、抵抗７６１，７６２で
決まる電圧増幅して駆動信号Ｖａを作りだし、コイル５
１１Ａの給電端子に供給する。同様に、分配信号Ｍ２は
第２駆動器５４２の増幅器７７０の非反転端子側に入力
され、抵抗７７１，７７２で決まる電圧増幅して駆動信
号Ｖｂを作りだし、コイル５１１Ｂの給電端子に供給す
る。同様に、分配信号Ｍ３は第３駆動器５４３の増幅器
７８０の非反転端子側に入力され、抵抗７８１，７８２
で決まる電圧増幅して駆動信号Ｖｃを作りだし、コイル
５１１Ｃの給電端子に供給する。なお、増幅器７６０，
７７０，７８０には＋Ｖｍと−Ｖｍの電源電圧が供給さ
れている（＋Ｖｍ＝１５Ｖ，−Ｖｍ＝−１５Ｖ）。

【００６１】駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃにより３相コイ
ル５１１Ａ，５１１Ｂ，５１１Ｃには３相の駆動電流が
通電され、界磁部５１０との電磁作用により所定方向へ
の駆動力が発生する。

【００６２】図２２に本実施例の動作説明用の波形関係
図を示す。界磁部５１０の回転（もしくは、３相コイル
との相対的な移動）に伴って、界磁部５１０の磁界を検
出する位置検出素子６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃは正
弦波状の検出信号Ｅ１−Ｅ２，Ｆ１−Ｆ２，Ｇ１−Ｇ２
を得る（図２２（ａ）参照：横軸は回転位置）。切換作
成器５２２は、検出信号に応動して滑らかに変化する３
相の切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３（流出・流入電流：図２
２（ｂ））を作り出す。第１分配器５３１は、切換信号
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の正側信号値（第１ダイオード６８
０，６８１，６８２への流入電流値）に応動して第１分
配トランジスタ６８５，６８６，６８７によって指令部
５１５の第１の出力電流信号Ｄ１（図２２（ｃ））を分
配し、３相の第１分配電流信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３を得る
（図２２（ｄ））。第１分配電流信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３
は、切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の正側信号Ｈ１Ｐ，Ｈ２
Ｐ，Ｈ３Ｐと第１の出力電流信号Ｄ１の乗算結果Ｈ１Ｐ
・Ｄ１，Ｈ２Ｐ・Ｄ１，Ｈ３Ｐ・Ｄ１にそれぞれ応動
し、その加算値Ｈ１Ｐ・Ｄ１＋Ｈ２Ｐ・Ｄ１＋Ｈ３Ｐ・
Ｄ１が第１の出力電流信号Ｄ１に等しくなるように分配
された電流信号である。同様に、第２分配器５３２は、
切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の負側信号値（第２ダイオー
ド７００，７０１，７０２からの流出電流値）に応動し
て第２分配トランジスタ７０５，７０６，７０７によっ
て指令部５１５の第２の出力電流信号Ｄ２を分配し、３
相の第２分配電流信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を得る（図２２
（ｅ））。第２分配電流信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、切換
信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の負側信号値Ｈ１Ｎ，Ｈ２Ｎ，Ｈ
３Ｎと第２の出力電流信号Ｄ２の乗算結果Ｈ１Ｎ・Ｄ
２，Ｈ２Ｎ・Ｄ２，Ｈ３Ｎ・Ｄ２に応動し、その加算値
Ｈ１Ｎ・Ｄ２＋Ｈ２Ｎ・Ｄ２＋Ｈ３Ｎ・Ｄ２が第２の出
力電流信号Ｄ２に等しくなるように分配された電流信号
である。合成器５３３は、第１分配電流信号Ｊ１，Ｊ
２，Ｊ３と第２分配電流信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を合成し
て、３相の分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を得る（図２２
（ｆ））。分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、第１分配電流
信号と第２分配電流信号の相毎の差電流Ｊ１−Ｋ１，Ｊ
２−Ｋ２，Ｊ３−Ｋ３の２相分を合成して、それぞれ作
り出されている。すなわち、分配信号Ｍ１は（Ｊ１−Ｋ
１）と（Ｋ３−Ｊ３）を合成して作られ、分配信号Ｍ２
は（Ｊ２−Ｋ２）と（Ｋ１−Ｊ１）を合成して作られ、
分配信号Ｍ３は（Ｊ３−Ｋ３）と（Ｋ２−Ｊ２）を合成
して作られている。駆動部５１４の第１駆動器５４１，
第２駆動器５４２，第３駆動器５４３は、それぞれ分配
信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を電力増幅した駆動信号Ｖａ，Ｖ
ｂ，Ｖｃ（図２２（ｇ））を３相コイル５１１Ａ，５１
１Ｂ，５１１Ｃに供給する。

【００６３】本実施例のごとき構成にするならば、位置
検出器５２１の検出信号に応動した切換信号Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３の振幅が大きい場合、もしくは、小さい場合で
あっても、第１分配器５３１や第２分配器５３２による
第１分配電流や第２分配電流は指令部５１５の第１の出
力電流信号Ｄ１や第２の出力電流信号Ｄ２に対応した振
幅に確実に制限される。従って、分配信号Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）が検出信号
や切換信号の振幅に影響されなくなる。すなわち、位置
検出器５２１の位置検出素子６３０Ａ，６３０Ｂ，６３
０Ｃの感度バラツキや界磁部５１０の磁界バラツキや切
換作成器５２２の回路利得バラツキの影響を受けなくな
る（影響が極めて小さくなる）。従って、本実施例のブ
ラシレスモータを用いて速度制御やトルク制御を行った
場合に、モータ間における速度制御利得やトルク制御利
得の変化がなくなり、量産時のモータ制御性能が極めて
安定になる（モータの利得バラツキによる制御不安定現
象は生じない）。

【００６４】また、本実施例のごとき構成にするなら
ば、分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（もしくは駆動信号Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃ）は、検出信号に応動して正弦波状に滑
らかに変化する。従って、歪みの少ない分配信号や駆動
信号を得ることができるので、均一な発生トルクを得
て、モータを円滑に駆動することができる。

【００６５】さらに、本実施例のごとき構成にするなら
ば、位置検出素子の配置に自由度ができ、位置検出素子
を電機子鉄心の突極部の間に配置することにより、モー
タ構造を小形にできる。

【００６６】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００６７】図２３から図２６に本発明のブラシレスモ
ータの第４の実施例を示す。本実施例でも、コイルと位
置検出素子の取り付け位置関係に電気角で３０度程度の
シフトをさせ、検出素子をコイルの間に配置するように
して、モータを作りやすくしている。

【００６８】図２３に全体の構成図を示す。本実施例で
は、位置検出素子の検出信号から電気角で３０度程度位
相シフトした切換信号を切換作成器１０２２において作
り、分配部５１３の合成器１０３３は位相シフトを行わ
ないようにしている。また、指令部５１５の電流合成器
１０５３の構成を、指令電流信号と乗算指令電流信号を
減算合成するようにしている。なお、前述の第３の実施
例と同様な部分は、同じ番号を付した。

【００６９】図２４に位置部５１２の位置検出器５２１
と切換作成器１０２２の具体的な構成を示す。位置検出
器５２１の位置検出素子６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ
は、前述の図１４の位置検出素子６０７ａ，６０７ｂ，
６０７ｃにそれぞれ対応し、抵抗６３１を介して並列に
電圧が供給されている。位置検出素子６３０Ａの出力端
子には界磁部５１０（図１４の永久磁石６０２）の検出
磁界に対応した差動の検出信号Ｅ１，Ｅ２が出力され
（Ｅ１とＥ２は逆相で変化する）、切換作成器１０２２
の差動トランジスタ１１４１，１１４２のベースに供給
されている。位置検出素子６３０Ｂの出力端子には検出
磁界に対応した差動の検出信号Ｆ１，Ｆ２が出力され、
差動トランジスタ１１５１，１１５２のベースに供給さ
れている。位置検出素子６３０Ｃの出力端子には検出磁
界に対応した差動の検出信号Ｇ１，Ｇ２が出力され、差
動トランジスタ１１６１，１１６２のベースに供給され
ている。界磁部５１０の回転移動に伴って検出信号Ｅ
１，Ｆ１，Ｇ１（およびＥ２，Ｆ２，Ｇ２）は滑らかに
変化し、電気的に１２０度の位相差を有する３相信号に
なっている。

【００７０】切換作成器１０２２の定電流源１１４０，
１１５０，１１６０は、同一の一定値の電流を流入する
定電流源である。差動トランジスタ１１４１，１１４２
は、検出信号Ｅ１，Ｅ２に応動して定電流源１１４０の
電流値をコレクタ側に分配する。同様に、差動トランジ
スタ１１５１，１１５２は、検出信号Ｆ１，Ｆ２に応動
して定電流源１１５０の電流値をコレクタ側に分配す
る。同様に、差動トランジスタ１１６１，１１６２は、
検出信号Ｇ１，Ｇ２に応動して定電流源１１６０の電流
値をコレクタ側に分配する。トランジスタ１１４１，１
１６２のコレクタ電流は合成されて、トランジスタ１１
４３，１１４４，１１４５のカレントミラーによって反
転出力される。トランジスタ１１５１，１１４２のコレ
クタ電流は合成されて、トランジスタ１１５３，１１５
４，１１５５のカレントミラーによって反転出力され
る。トランジスタ１１６１，１１５２のコレクタ電流は
合成されて、トランジスタ１１６３，１１６４，１１６
５のカレントミラーによって反転出力される。トランジ
スタ１１４４と１１５４と１１６４の出力電流は合成さ
れて、トランジスタ１１７１，１１７２，１１７３，１
１７４のカレントミラーによって合成電流を約１／３に
した電流が出力される。トランジスタ１１４５と１１７
２の差電流が切換信号Ｈ１（流出・流入電流）として出
力される。同様に、トランジスタ１１５５と１１７３の
差電流が切換信号Ｈ２（流出・流入電流）として出力さ
れる。同様に、トランジスタ１１６５と１１７４の差電
流が切換信号Ｈ３（流出・流入電流）として出力され
る。従って、切換信号Ｈ１は２相の検出信号（Ｅ１−Ｅ
２）と（Ｇ１−Ｇ２）の差信号に応動し、切換信号Ｈ２
は２相の検出信号（Ｆ１−Ｆ２）と（Ｅ１−Ｅ２）の差
信号に応動し、切換信号Ｈ３は２相の検出信号（Ｇ１−
Ｇ２）と（Ｆ１−Ｆ２）の差信号に応動する。その結
果、切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は検出信号Ｅ１，Ｆ１，
Ｇ１を約３０度位相シフトした信号になる。

【００７１】図２３の分配部５１３の第１分配器５３１
は切換作成器１０２２の切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応
動して電流合成器１０５３の第１の出力電流信号Ｄ１を
分配した３相の第１分配電流信号を得る。第２分配器５
３２は切換作成器１０２２の切換信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
に応動して電流合成器１０５３の第２の出力電流信号Ｄ
２を分配した３相の第２分配電流信号を得る。合成器１
０３３は第１分配電流信号と第２分配電流信号を合成し
て３相の分配信号を作りだし、駆動部５１４に供給す
る。なお、第１分配器５３１と第２分配器５３２の具体
的な構成は、前述の図１６と同様であり、説明を省略す
る。

【００７２】図２５に分配部５１３の合成器１０３３の
具体的な構成を示す。第１分配電流信号Ｊ１，Ｊ２，Ｊ
３は、トランジスタ１２１０，１２１１のカレントミラ
ーとトランジスタ１２１２，１２１３のカレントミラー
とトランジスタ１２１４，１２１５のカレントミラーに
よってそれぞれ電流反転される。第２分配電流信号Ｋ
１，Ｋ２，Ｋ３は、トランジスタ１２２０，１２２１の
カレントミラーとトランジスタ１２２２，１２２３のカ
レントミラーとトランジスタ１２２４，１２２５のカレ
ントミラーによってそれぞれ電流反転される。これらの
カレントミラーの出力端は相毎に接続されて相毎の差電
流を作り出している。Ｊ１，Ｋ１の差電流（Ｊ１−Ｋ
１）を抵抗１２３１に供給し、抵抗１２３１の端子に分
配信号Ｍ１を作り出す。同様に、Ｊ２，Ｋ２の差電流
（Ｊ２−Ｋ２）を抵抗１２３２に供給し、抵抗１２３２
の端子に分配信号Ｍ２を作り出す。同様に、Ｊ３，Ｋ３
の差電流（Ｊ３−Ｋ３）を抵抗１２３３に供給し、抵抗
１２３３の端子に分配信号Ｍ３を作り出す。

【００７３】図２３の駆動部５１４は第１駆動器５４１
と第２駆動器５４２と第３駆動器５４３から構成され、
分配部５１３の分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を電力増幅し
た駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを３相コイル５１１Ａ，５
１１Ｂ，５１１Ｃの端子に供給する。駆動部５１４の第
１駆動器５４１，第２駆動器５４２，第３駆動器５４３
の具体的な構成は、前述の図１８と同様であり、説明を
省略する。

【００７４】図２６に指令部５１５の電流合成器１０５
３の具体的な構成を示す。指令電流器５５１の第１の指
令電流信号Ｐ１と乗算指令器５５２の乗算指令電流信号
Ｑを合成して合成指令電流信号を作りだし、トランジス
タ１２４１，１２４２のカレントミラーとトランジスタ
１２４３，１２４４，１２４５のカレントミラーによっ
て合成指令電流信号に応動した第１の出力電流信号Ｄ１
と第２の出力電流信号Ｄ２を作り出し、第１の出力電流
信号Ｄ１を第１分配器５３１に供給し、第２の出力電流
信号Ｄ２を第２分配器５３２に供給する。なお、指令電
流器５５１と乗算指令器５５２の具体的な構成は、前述
の図１９と図２０と同様であり、説明を省略する。

【００７５】本実施例の構成も、分配信号Ｍ１，Ｍ２，
Ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）が検出信号
や切換信号の振幅に影響されなくなる。すなわち、位置
検出器５２１の位置検出素子６３０Ａ，６３０Ｂ，６３
０Ｃの感度バラツキや界磁部５１０の磁界バラツキや切
換作成器１０２２の回路利得バラツキの影響を受けなく
なる（影響が極めて小さくなる）。また、分配信号Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３（もしくは駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）
は、検出信号に応動して正弦波状に滑らかに変化する。
従って、歪みの少ない分配信号や駆動信号を得ることが
でき、均一な発生トルクを得て、モータを円滑に駆動す
ることができる。さらに、位置検出素子の配置に自由度
ができ、電機子鉄心の突極部の間に配置することによ
り、モータ構造を小形にできる。

【００７６】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００７７】図２７から図２８に本発明のブラシレスモ
ータの第５の実施例を示す。図２７に全体の構成図を示
す。本実施例では、駆動部５１４の第１駆動器１３４
１，第２駆動器１３４２，第３駆動器１３４３の構成を
ＰＷＭ駆動（パルス幅変調駆動）にして、駆動部５１４
の省電力化を図っている。なお、前述の第３の実施例と
同様な部分は、同じ番号を付した。

【００７８】図２８に駆動部５１４の第１駆動器１３４
１，第２駆動器１３４２，第３駆動器１３４３の具体的
な構成を示す。第１駆動器１３４１のコンパレータ１４
０２は、三角波発生回路１４０１の発生する三角波信号
Ｎｔと分配信号Ｍ１を比較して、分配信号Ｍ１に応動し
たパルス幅のＰＷＭ信号Ｗ１を作り出す。ＰＷＭ信号Ｗ
１のレベルに応動して駆動トランジスタ１４０３，１４
０４を相補的にオン・オフ動作をさせ、駆動トランジス
タ１４０３，１４０４と駆動ダイオード１４０５，１４
０６によりＰＷＭ信号Ｗ１に応動してディジタル的に変
化する駆動信号Ｖａをコイル５１１Ａの給電端子に供給
する。同様に、第２駆動器１３４２のコンパレータ１４
１２は、三角波発生回路１４０１の発生する三角波信号
Ｎｔと分配信号Ｍ２を比較して、分配信号Ｍ２に応動し
たパルス幅のＰＷＭ信号Ｗ２を作り出す。ＰＷＭ信号Ｗ
２のレベルに応動して駆動トランジスタ１４１３，１４
１４を相補的にオン・オフ動作をさせ、駆動トランジス
タ１４１３，１４１４と駆動ダイオード１４１５，１４
１６によりＰＷＭ信号Ｗ２に応動してディジタル的に変
化する駆動信号Ｖｂをコイル５１１Ｂの給電端子に供給
する。同様に、第３駆動器１３４３のコンパレータ１４
２２は、三角波発生回路１４０１の発生する三角波信号
Ｎｔと分配信号Ｍ３を比較して、分配信号Ｍ３に応動し
たパルス幅のＰＷＭ信号Ｗ３を作り出す。ＰＷＭ信号Ｗ
３のレベルに応動して駆動トランジスタ１４２３，１４
２４を相補的にオン・オフ動作をさせ、駆動トランジス
タ１４２３，１４２４と駆動ダイオード１４２５，１４
２６によりＰＷＭ信号Ｗ３に応動してディジタル的に変
化する駆動信号Ｖｃをコイル５１１Ｃの給電端子に供給
する。このように、分配信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に応動し
たＰＷＭ動作をする駆動信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを３相コ
イル５１１Ａ，５１１Ｂ，５１１Ｃに供給するならば、
駆動部５１４（駆動トランジスタ１４０３，１４０４，
１４１３，１４１４，１４２３，１４２４や駆動ダイオ
ード１４０５，１４０６，１４２５，１４２６，１４２
５，１４２６）における電力損失が大幅に低減される。

【００７９】図２７に示した駆動部５１４の第１駆動器
１３４１，第２駆動器１３４２，第３駆動器１３４３以
外の部分の構成や動作は前述の第３の実施例と同様であ
り、説明を省略する。

【００８０】なお、前述の各実施例の具体的な構成につ
いては、各種の変形が可能である。たとえば、実施例５
で示した駆動部の構成は、前述の各実施例の駆動部とし
ても使用可能である。また、各相のコイルは複数個のコ
イルを直列もしくは並列に接続して構成しても良い。各
コイルは集中巻きでも分布巻きでも突極部のない空芯コ
イルでも良い。３相コイルはスター結線に限らず、デル
タ結線であってもよい。位置検出素子はホール素子や磁
電変換素子に限定されるものではない。コイルと位置検
出素子の相対的な関係は、各種の変更が可能である。必
要に応じて行う位相シフトは、合成器や切換作成器の一
方に限らず、両方で分担するようにしても良い。モータ
構造の構成は界磁部が複数個の磁極部分（４極に限定さ
れない）を有する場合に限らず、永久磁石の発生する界
磁磁束がコイルに鎖交する構造であって、界磁部とコイ
ルの相対移動に伴ってコイルへの鎖交磁束が変化する構
成であればよい。たとえば、永久磁石によってバイアス
磁界を加えられ、界磁側の歯部とコイルを巻装された突
極先端の歯部が対向しながら回転もしくは移動する構造
であっても良い。さらに、回転形のブラシレスモータに
限らず、界磁部もしくはコイルが直進移動するリニア形
ブラシレスモータであってもよい。その他、本発明の主
旨を変えずして種々の変形が可能であり、本発明に含ま
れることはいうまでもない。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、本発明のブラシレスモー
タの主要な構成では、指令信号に応動する第１の出力電
流信号を位置検出信号に応動する切換信号により３相の
第１分配電流信号に分配し、指令信号に応動する第２の
出力電流信号を位置検出信号に応動する切換信号により
３相の第２分配電流信号に分配し、第１分配電流信号と
第２分配電流信号を合成して３相の分配信号を作り出
し、この分配信号に応動した駆動信号を３相のコイルに
供給している。そのため、位置検出素子の感度バラツキ
や処理回路の利得バラツキの影響が著しく少なくなり、
量産時のブラシレスモータの駆動利得の変動が大幅に少
なくなる。

【００８２】また、本発明のブラシレスモータの他の主
要な構成では、位置検出した検出信号に応動した高調波
信号と指令信号の乗算信号を用いて、指令信号に比例
し，かつ，乗算信号に応動した高調波成分を所定比率含
んだ出力電流信号を作り出し、この出力電流信号と位置
検出回路部分の出力信号の乗算結果に応動した３相の分
配信号を作り出し、この３相の分配信号に応動した駆動
信号を３相コイルに供給している。そのため、分配信号
（や駆動信号）が検出信号に応動した歪みの少ない滑ら
かな波形になり、変動の少ない均一な駆動力を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における全体構成図

【図２】同モータ構造図

【図３】同指令電流器５０の具体的な回路構成図

【図４】同位置検出器２１と切換作成器２２の具体的な
回路構成図

【図５】同第１分配器３１と第２分配器３２と合成器３
３の具体的な回路構成図

【図６】同第１駆動器４１と第２駆動器４２と第３駆動
器４３の具体的な回路構成図

【図７】同動作説明用の波形図

【図８】本発明の第２の実施例における全体構成図

【図９】同指令電流器３０１の具体的な回路構成図

【図１０】同乗算指令器３０２の具体的な回路構成図

【図１１】同電流合成器３０３の具体的な回路構成図

【図１２】同動作説明用の波形図

【図１３】本発明の第３の実施例における全体構成図

【図１４】第３の実施例におけるモータ構造図

【図１５】同位置検出器５２１と切換作成器５２２の具
体的な回路構成図

【図１６】同第１分配器５３１と第２分配器５３２の具
体的な回路構成図

【図１７】同合成器５３３の具体的な回路構成図

【図１８】同第１駆動器５４１と第２駆動器５４２と第
３駆動器５４３の具体的な回路構成図

【図１９】同指令電流器５５１の具体的な回路構成図

【図２０】同乗算指令器５５２の具体的な回路構成図

【図２１】同電流合成器５５３の具体的な回路構成図

【図２２】同動作説明用の波形図

【図２３】本発明の第４の実施例における全体構成図

【図２４】同位置検出器５２１と切換作成器１０２２の
具体的な回路構成図

【図２５】同合成器１０３３の具体的な回路構成図

【図２６】同電流合成器１０５３の具体的な回路構成図

【図２７】本発明の第５の実施例における全体構成図

【図２８】同第１駆動器１３４１と第２駆動器１３４２
と第３駆動器１３４３の具体的な回路構成図

【図２９】従来のブラシレスモータの構成図

【符号の説明】

１０，５１０ 界磁部 １１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，５１１Ａ，５１１Ｂ，５１１
Ｃ コイル １２，５１２ 位置部 １３，５１３ 分配部 １４，５１４ 駆動部 １５，５１５ 指令部 ２１，５２１ 位置検出器 ２２，５２２，１０２２ 切換作成器 ３１，５３１ 第１分配器 ３２，５３２ 第２分配器 ３３，５３３，１０３３ 合成器 ４１，５４１，１３４１ 第１駆動器 ４２，５４２，１３４２ 第２駆動器 ４３，５４３，１３４３ 第３駆動器 ５０，３０１，５５１ 指令電流器 ３０２，５５２ 乗算指令器 ３０３，５５３ 電流合成器

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石磁極の発生磁束により界磁磁束を
   得る界磁手段と、 前記界磁磁束に鎖交する３相コイルと、 前記界磁手段と前記３相コイルの相対位置を検出する位
   置検出手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して滑らかに変化す
   る切換信号を得る切換作成手段と、単一の 指令信号に応動して変化する第１の出力電流信号
   と第２の出力電流信号を出力する指令手段と、 前記指令手段の前記第１の出力電流信号を前記切換作成
   手段の出力信号に応動して３相の第１分配電流信号に分
   配し、３相の前記第１の分配電流信号の合成電流値を前
   記第１の出力電流信号に等しくする第１分配手段と、 前記指令手段の前記第２の出力電流信号を前記切換作成
   手段の出力信号に応動して３相の第２分配電流信号に分
   配し、３相の前記第２の分配電流信号の合成電流値を前
   記第２の出力電流信号に等しくする第２分配手段と、 前記第１分配手段の３相の前記第１分配電流信号と前記
   第２分配手段の３相の前記第２分配電流信号の差電流に
   応動した３相の分配信号を得る合成手段と、 前記合成手段の３相の前記分配信号に応動した３相の駆
   動信号を前記３相コイルの３個の端子に供給する駆動手
   段とを具備するブラシレスモータ。
2. 【請求項２】前記指令手段は、 前記位置検出手段の検出信号に応動した高調波信号を得
   て、前記指令信号と前記高調波信号を乗算して高調波信
   号成分を含んだ電流信号を得て、前記電流信号に応動す
   る前記第１の出力電流信号と前記第２の出力電流信号を
   それぞれ前記第１分配手段と前記第２分配手段に供給す
   る手段を含んで構成された、 請求項１に記載のブラシレスモータ。
3. 【請求項３】前記指令手段は、前記指令信号に応動した
   第１の指令電流信号と第２の指令電流信号を得る指令電
   流手段と、前記位置検出手段の検出信号に応動した高調
   波信号を得て、前記指令電流手段の前記第２の指令電流
   信号と前記高調波信号を乗算した乗算指令電流信号を得
   る乗算指令手段と、前記指令電流手段の前記第１の指令
   電流信号と前記乗算指令電流信号を加算合成した合成指
   令電流信号を得て、前記合成指令電流信号に応動した前
   記第１の出力電流信号と前記第２の出力電流信号をそれ
   ぞれ前記第１分配手段と前記第２分配手段に出力する電
   流合成手段を含んで構成された、 請求項１または請求項２のいずれかに記載のブラシレス
   モータ。
4. 【請求項４】前記合成手段は、 少なくとも２相分の前記第１分配電流信号と少なくとも
   ２相分の前記第２分配電流信号の差電流を合成して各相
   の前記分配信号を作り出す手段を含んで構成された、 請求項１から請求項３のいずれかに記載のブラシレスモ
   ータ。
5. 【請求項５】駆動手段は、 ３相の前記分配信号に応動した３相のＰＷＭ信号を作成
   し、３相の前記ＰＷＭ信号に応動した３相の前記駆動信
   号を前記３相コイルの３個の端子に供給する手段を含ん
   で構成された、 請求項１から請求項４のいずれかに記載のブラシレスモ
   ータ。
6. 【請求項６】永久磁石磁極の発生磁束により界磁磁束を
   得る界磁手段と、 前記界磁磁束に鎖交する３相コイルと、 前記界磁手段と前記３相コイルの相対位置を検出する位
   置検出手段と、 前記位置検出手段の出力信号に応動して滑らかに変化す
   る切換信号を得る切換作成手段と、単一の 指令信号に応動して変化する第１の出力電流信号
   と第２の出力電流信号を出力する指令手段と、 前記指令手段の前記第１の出力電流信号を前記切換作成
   手段の出力信号に応動して３相の第１分配電流信号に分
   配し、３相の前記第１の分配電流信号の合成電流値を前
   記第１の出力電流信号に等しくする第１分配手段と、 前記指令手段の前記第２の出力電流信号を前記切換作成
   手段の出力信号に応動して３相の第２分配電流信号に分
   配し、３相の前記第２の分配電流信号の合成電流値を前
   記第２の出力電流信号に等しくする第２分配手段と、 前記第１分配手段の３相の前記第１分配電流信号と前記
   第２分配手段の３相の前記第２分配電流信号の差電流に
   応動した３相の分配信号を得る合成手段と、 前記合成手段の３相の前記分配信号に応動した３相のＰ
   ＷＭ信号を作成し、３相の前記ＰＷＭ信号に応動した３
   相の駆動信号を前記３相コイルの３個の端子に供給する
   駆動手段とを具備するブラシレスモータ。
7. 【請求項７】前記駆動手段は、 ３相の前記分配信号と三角波信号を比較して３相の前記
   ＰＷＭ信号を作成する手段と、３相の前記ＰＷＭ信号に
   応動して複数個の駆動トランジスタをオン・オフ動作さ
   せて３相の前記駆動信号を前記３相コイルの３個の端子
   に供給する手段を含んで構成された、 請求項６に記載のブラシレスモータ。