JP3490783B2 - 磁気センサ及びそれを用いたモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気センサ、特にモー
タの回転位置を検出するために例としてホール素子など
によって実現される磁気センサ、及び該磁気センサを用
いたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０は、従来技術のモータ１におい
て、回転子５の回転方向に沿う基準位置Ｐ１に関して、
後述するホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の位相シフト量θを
０°とした場合で回転子５が時計回り方向（以下、ＣＷ
方向）に回転する場合の断面図であり、図２１は図２０
のモータ１で回転子５が反時計回り方向（以下、ＣＣＷ
方向）に回転する場合の断面図であり、図２２は前記モ
ータ１において、回転子５の回転方向に沿う基準位置Ｐ
１に関して、前記ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の位相シフ
ト量θが０°でない場合で回転子５がＣＷ方向に回転す
るときの断面図であり、図２３は図２２のモータ１で回
転子５が前記ＣＣＷ方向に回転する場合の断面図であ
る。

【０００３】以下に、図２０〜図２３を参照して、前記
モータ１の構成及び位相シフト量θについて説明する。

【０００４】モータ１は、ステータコア２に複数のステ
ータコイル３が周方向に配列された構成の固定子４と、
４極の永久磁石からなる回転子５とを備えている。各ス
テータコイル３に回転磁界が生じるように通電すること
により、回転子５が各図の時計回り方向（以下、ＣＷ方
向）、或いは反時計回り方向（以下、ＣＣＷ方向）に回
転駆動される。また、このモータ１の回転に伴う回転子
５の位置を検出するために、本従来技術では、３個のホ
ールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３が相互に１２０°の機械角を等
間隔に隔てて配置されている。ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ
３は、図示しない合成樹脂製のホルダによってステータ
コア２の内周側においてステータコア２と電気的に絶縁
されて保持されている。各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３
は、磁気センサよりなるホール素子と、アンプを組合わ
せたものをいう。

【０００５】さらに、前記回転子５の回転と共に回転す
る回転磁界をホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３で検出するため
に、前記ステータコア２と回転子５との間であって、前
記ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の近傍に永久磁石などから
なる磁性リング６が配置されている。この磁性リング６
は例として４極の極数を有しており、周方向に沿って配
列されている４つの磁極域７、８、９，１０において、
半径方向にＮ極とＳ極とが交互に逆方向に着磁されてい
る。

【０００６】図２０及び図２１のモータ１は、モータ１
におけるホールICＨ１の設置位置を、予め定める回転方
向に関する基準位置Ｐ１と一致させ、他のホールICＨ
２、Ｈ３の設置位置を前述したようにホールICＨ１と等
間隔に、且つ相互に等間隔に設定している。

【０００７】一方、モータ１を使用するに際して、所定
の使用環境におけるモータの特性の向上を図り、或いは
モータが発生する騒音を抑制するために、モータにおけ
るホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の設置位置を、図２２及び
図２３に示すように前記基準位置Ｐ１に関して所定の位
相シフト角θだけ、モータにおける機械角としてずらす
場合がある。

【０００８】図８及び図１０は本従来技術及び後述する
実施例におけるモータのＣＷ方向及びＣＣＷ方向への回
転時の検出信号ｈ１の波形例を示す波形図である。図８
及び図１０は、以下に説明される従来技術におけると共
に、後述される実施例においても参照される。以下、図
８、図１０及び図２０を参照して、モータ１のＣＷ方向
への動作について説明する。モータ１を回転駆動すると
き、固定子４の複数のステータコイル３に前記ＣＷ方向
に沿って順次的に通電される。各ホールICＨ１、Ｈ２、
Ｈ３は、ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３が臨む回転子５の各
磁極域６〜９からの磁界をそれぞれ検出し、それぞれパ
ルス状の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力する。検出信
号ｈ１の波形例を図８（１）に示す。

【０００９】検出信号ｈ１に即して、これらの検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明する。モータ
１において、磁性リング６が回転子５と共に前記ＣＷ方
向に回転する場合、例としてホールICＨ１は、図２０に
示される磁極域７のＮ極が前記基準位置Ｐ１に一致して
いるホールICＨ１に到達したとき図８（１）に示すよう
に時刻ｔ１で信号レベルが立ち上がり、磁極域７が通過
して磁極域８のＳ極が前記ホールICＨ１に到達したとき
時刻ｔ２で信号レベルが立ち下がる検出信号ｈ１を出力
する。他のホールICＨ２、Ｈ３についても同様に、磁性
リング６のＮ極がホールICＨＨに対向する位置にそれぞ
れ到達したときに信号レベルが立ち上がる検出信号ｈ
２、ｈ３が出力される。

【００１０】つぎに、図２１を参照して、モータ１が前
記ＣＣＷ方向に回転する場合の動作について説明する。
モータ１をＣＣＷ方向に回転駆動するとき、固定子４の
複数のステータコイル３に前記ＣＣＷ方向に沿って順次
的に通電される。各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、ホー
ルICＨ１、Ｈ２、Ｈ３が臨む回転子５の各磁極域６〜９
からの磁界をそれぞれ検出し、前述したようにそれぞれ
パルス状の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力する。この
ときの検出信号ｈ１の波形例を図１０（１）に示す。

【００１１】検出信号ｈ１に即して、これらの検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明する。モータ
１において、磁性リング６が回転子５と共に前記ＣＣＷ
方向に回転する場合、例としてホールICＨ１は図２１に
示される磁極域１０のＮ極に対向したとき図１０（１）
に示すように時刻ｔ１で信号レベルが立ち上がり、磁極
域１０が通過して磁極域９のＳ極に対向したとき時刻ｔ
２で信号レベルが立ち下がる検出信号ｈ１を出力する。
他のホールICＨ２、Ｈ３についても同様にして検出信号
ｈ２、ｈ３が出力される。

【００１２】このようにして、各ホールICＨ１、Ｈ２、
Ｈ３からの各検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３のレベル変化及
び該レベル変化の順序に基づいて、モータ１の回転子４
の回転方向と回転位置とを判別することができる。即
ち、前記図８（１）或いは図１０（１）に示されるよう
なパルス状の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３が、検出信号ｈ
１、ｈ２、ｈ３の順に位相がずれていれば、モータ１は
前記ＣＷ方向に回転していることになる。一方、検出信
号ｈ１、ｈ２、ｈ３が、検出信号ｈ３、ｈ２、ｈ１の順
に位相がずれていれば、モータ１は前記ＣＣＷ方向に回
転していることになる。また、ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ
３のいずれから、どのような位相の検出信号ｈ１、ｈ
２、ｈ３がそれぞれ出力されているかを検知することに
よって、回転子４の磁極がホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の
いずれに対して、どのような位置関係にあるかを識別す
ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】一方、前述したように
モータを使用するに際して、モータにおけるホールICＨ
１、Ｈ２、Ｈ３の設置位置を、図２２及び図２３に示す
ように前記基準位置Ｐ１に関して所定の位相シフト角θ
だけ、モータにおける機械角としてずらしたモータ１ａ
の場合、前記図８、図１０、及び図２２を参照して、回
転子４の前記ＣＷ方向への回転に伴う前記検出信号ｈ
１、ｈ２、ｈ３に関して以下に説明する。

【００１４】モータ１ａを回転駆動するとき、固定子４
の複数のステータコイル３に前記ＣＷ方向に沿って順次
的に通電される。各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、ホー
ルＩＣＨ１、Ｈ２、Ｈ３が臨む回転子５の各磁極域６〜
９からの磁界をそれぞれ検出し、それぞれパルス状の検
出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力する。検出信号ｈ１の波
形例を図８（２）に示す。検出信号ｈ１に即して、これ
らの検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明
する。

【００１５】モータ１ａにおいて、磁性リング６が回転
子５と共に前記ＣＷ方向に回転する場合、例としてホー
ルICＨ１は、図２２に示される磁極域７のＮ極が前記基
準位置Ｐ１から機械角度θ°ずれて配置されているホー
ルICＨ１に到達したとき図８（２）に示すように時刻ｔ
３で信号レベルが立ち上がり、磁極域７が通過して磁極
域８のＳ極が前記ホールICＨ１に到達したとき時刻ｔ４
で信号レベルが立ち下がる検出信号ｈ１を出力する。他
のホールICＨ２、Ｈ３についても同様に、磁性リング６
のＮ極がホールICＨＨに対向する位置に到達したときに
信号レベルが立ち上がる検出信号ｈ２、ｈ３が出力され
る。

【００１６】つぎに、図２３を参照して、モータ１ａが
前記ＣＣＷ方向に回転する場合の動作について説明す
る。モータ１ａをＣＣＷ方向に回転駆動するとき、固定
子４の複数のステータコイル３に前記ＣＣＷ方向に沿っ
て順次的に通電される。各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３
は、ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３が臨む回転子５の各磁極
域６〜９からの磁界をそれぞれ検出し、前述したように
それぞれパルス状の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力す
る。このときの検出信号ｈ１の波形例を図１０（２）に
示す。

【００１７】検出信号ｈ１に即して、これらの検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明する。モータ
１ａにおいて、磁性リング６が回転子５と共に前記ＣＣ
Ｗ方向に回転する場合、例としてホールICＨ１は図２３
に示される磁極域１０のＮ極に対向したとき図１０
（２）に示すように時刻ｔ５で信号レベルが立ち上が
り、磁極域１０が通過して磁極域９のＳ極に対向したと
き時刻ｔ６で信号レベルが立ち下がる検出信号ｈ１を出
力する。他のホールICＨ２、Ｈ３についても同様にして
検出信号ｈ２、ｈ３が出力される。

【００１８】ここで、図８（２）及び図１０（２）の波
形図から理解されるように、ホールICＨ１の設置位置
が、前記基準位置Ｐ１に関して、機械角θ（≠０°）ず
れているモータ１ａにおいて、以下に説明する問題点が
発生する。回転方向が前記ＣＷ方向及びＣＣＷ方向に切
り替えられる場合、回転方向が前記ＣＷ方向の場合、ホ
ールICＨ１から出力される検出信号ｈ１の位相がθ°遅
れ、回転方向がＣＣＷ方向の場合、ホールICＨ１から出
力される検出信号ｈ１の位相がθ°進むことになる。従
って、モータ１ａの回転方向がＣＷ方向とＣＣＷ方向と
で検出信号ｈ１の位相が電気角で相互に２θ°異なるこ
とになり、この検出信号ｈ１に基づくモータ１ａの回転
速度の制御、或いは回転量の制御の精度が低下し、モー
タ１ａの特性を回転方向に依存せずに均等にすることが
できない。

【００１９】このような問題点を解消しようとする他の
従来技術では、ホールICの数を増大したり、或いはこれ
に対応してモータの制御用のICを増大したり、前記回転
方向に依存する位相のずれを、マイクロコンピュータな
どによる信号処理で解消するようにしている。このよう
な他の従来技術では、ホールICやICなどの部品点数が増
大し、また配線が複雑になり、構成が大型化し複雑にな
っていた。また、マイクロコンピュータを用いる場合も
構成が大型化し複雑になり、更にコストが増大するとい
う問題点を生じている。

【００２０】請求項１の発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、簡便な構成で任意の位相シフトと、磁界の
検出精度を向上できるホールICを提供することであり、
請求項２の発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
簡便な構成で高精度な回転制御が実現され、かつ特性を
向上できるモータを提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のホール
ICは、予め定める双方向に移動する移動磁界からの磁束
が流入し、移動磁界の検出に対応して検出信号を出力す
る磁気検出素子と、該磁気検出素子に基端部がそれぞれ
磁気的に結合されて配置され、磁気検出素子から出力さ
れる該検出信号に関する予め定める位相シフト量θに基
づく角度ｎθ（ｎは自然数）に対応する長さだけ、該移
動磁界の移動方向に沿って先端部が距離を隔てている磁
性材料からなる複数の磁気回路片とを備えており、その
ことによって上記目的を達成することができる。

【００２２】請求項２の発明のモータは、極数２ｎ（ｎ
は自然数）を有し、ｍ相の駆動信号で駆動される回転子
及び固定子と、該回転子を回転させるために双方向に回
転する移動磁界を検出する複数のホールICであって、該
移動磁界からの磁束が流入し、移動磁界の検出に対応し
て検出信号を出力する磁気検出素子と、該磁気検出素子
に基端部がそれぞれ磁気的に結合されて配置され、該磁
気検出素子から出力される該検出信号に関する予め定め
る位相シフト量θに基づく角度ｎθに対応する長さだ
け、該回転する移動の移動方向に沿って先端部が距離を
隔てている磁性材料からなる複数の磁気回路片とをそれ
ぞれ含む複数の磁気センサとを備えており、そのことに
よって上記目的を達成することができる。

【００２３】

【作用】請求項１の発明に従えば、磁気センサによって
予め定める双方向の一方向に移動する移動磁界を検出し
ようとする際、移動磁界からの磁束が、最初に前記少な
くとも一対の磁気回路片の内の一つの磁気回路片の先端
部から流入する場合、この磁束は磁気検出素子を経て他
の磁気回路片から流出する。つぎに、移動磁界からの磁
束は、他の磁気回路片の先端部から流入し、磁気検出素
子を経て前記一つの磁気回路片から流出する。このよう
にして少なくとも一対の磁気回路片と磁気検出素子とは
磁気回路を形成する。磁気検出素子が移動磁界を検出す
ると、磁気検出素子は検出信号を出力する。

【００２４】このとき、移動磁界からの磁束が前記一つ
の磁気回路片から流入することにより磁気検出素子から
出力される検出信号と、該磁束が前記他の磁気回路片か
ら流入することにより磁気検出素子から出力される検出
信号とは、前記検出信号に関する予め定める位相シフト
量θに基づく角度ｎθ（ｎは自然数）に対応する前記各
磁気回路片の先端部の距離に対応する期間だけずれてい
る。従って、移動磁界からの磁束が前記一つの磁気回路
片から流入することによって磁気検出素子から検出信号
が出力されるタイミングと、該磁束が前記他の磁気回路
片から流入することによって磁気検出素子から検出信号
が出力されるタイミングとは、前記各磁気回路片の先端
部の距離に対応する前記予め定める位相シフト量θだけ
ずれている。

【００２５】従って、本発明の磁気センサで移動磁界を
検出するに際して、検出信号に求められる位相シフト量
θを簡便な構成で容易に実現することができる。

【００２６】更に、磁気センサによって前記双方向の他
方向に移動する移動磁界を検出しようとする際、他方向
に移動する移動磁界からの磁束は、最初に前記一つの磁
気回路片の先端部から流入し、磁気検出素子を経て前記
他の磁気回路片から流出する。つぎに、移動磁界からの
磁束は、他の磁気回路片の先端部から流入し、磁気検出
素子を経て前記一つの磁気回路片から流出する。以下、
前述したようにして磁気センサによって前記他方向に移
動する移動磁界が検出され、前述したような位相シフト
量θだけタイミングがずれた検出信号がそれぞれ出力さ
れる。

【００２７】このとき、移動磁界が一つの移動方向、或
いは他の移動方向に移動する際に、いずれの移動方向で
あっても、移動磁界からの磁束は、最初に前記一つの磁
気回路片から流入し、つぎに前記他の磁気回路片から流
入する。従って、磁気センサから出力される検出信号
は、移動磁界がいずれの方向に移動する場合でも、各場
合の検出信号の位相のずれの方向及びずれ量は同一にな
る。これにより、従来技術で説明したように、磁界の移
動方向によって検出信号のずれの方向及びずれ量が異な
る事態の発生が防止され、簡便な構成で任意の位相シフ
トと、磁界の検出精度を向上できる磁気センサが実現さ
れる。

【００２８】請求項２の発明に従うモータは、極数２ｎ
（ｎは自然数）を有し、ｍ相の駆動信号で駆動される回
転子及び固定子と磁気センサとを備えている。磁気セン
サによって予め定める双方向の一方向に回転する移動磁
界を検出しようとする際、前記請求項１の発明に関して
説明したように、少なくとも一対の磁気回路片と磁気検
出素子とは磁気回路を形成する。また、回転する移動磁
界からの磁束が前記一つの磁気回路片から流入すること
により磁気検出素子から出力される検出信号と、該磁束
が前記他の磁気回路片から流入することにより磁気検出
素子から出力される検出信号とは、前記検出信号に関す
る予め定める位相シフト量θに基づく角度ｎθ（ｎは自
然数）に対応する前記各磁気回路片の先端部の距離に対
応する期間だけずれている。従って、移動磁界からの磁
束が前記一つの磁気回路片から流入することによって磁
気検出素子から検出信号が出力されるタイミングと、該
磁束が前記他の磁気回路片から流入することによって磁
気検出素子から検出信号が出力されるタイミングとは、
前記各磁気回路片の先端部の距離に対応する前記予め定
める位相シフト量θだけずれている。

【００２９】従って、本発明のモータに備えられる磁気
センサで移動磁界を検出するに際して、検出信号に求め
られる位相シフト量θを簡便な構成で容易に実現するこ
とができる。

【００３０】更に、磁気センサによって前記双方向の他
方向に移動する移動磁界を検出しようとする際、他方向
に回転する移動磁界からの磁束は、最初に前記一つの磁
気回路片の先端部から流入し、磁気検出素子を経て前記
他の磁気回路片から流出する。つぎに、移動磁界からの
磁束は、他の磁気回路片の先端部から流入し、磁気検出
素子を経て前記一つの磁気回路片から流出する。以下、
前述したようにして磁気センサによって前記他方向に回
転する移動磁界が検出され、前述したような位相シフト
量θだけタイミングがずれた検出信号がそれぞれ出力さ
れる。

【００３１】このとき、移動磁界が一つの回転方向、或
いは他の回転方向に移動する際に、いずれの回転方向で
あっても、移動磁界からの磁束は、最初に前記一つの磁
気回路片から流入し、つぎに前記他の磁気回路片から流
入する。従って、磁気センサから出力される検出信号
は、移動磁界がいずれの方向に回転する場合でも、各場
合の検出信号の位相のずれの方向及びずれ量は同一にな
る。これにより、従来技術で説明したように、回転子に
よる回転磁界の回転方向によって検出信号のずれの方向
及びずれ量が異なる事態の発生が防止され、簡便な構成
で任意の位相シフトと、回転磁界の検出精度を向上でき
る。

【００３２】従って、簡便な構成で回転子の高精度な回
転制御が実現される。かつモータの使用環境に伴って、
モータにおける磁気センサの設置位置を回転方向に関す
る基準位置に関して所定の角度だけずらした場合、モー
タを双方向に回転しても磁気センサから出力される検出
信号における位相シフト量の方向及び量が同一になるの
で、モータの特性を向上できる。

【００３３】

【実施例】図１は本発明の第１実施例に従うモータ１１
の磁気リング付近の斜視図であり、図２はモータ１１の
縦断面図であり、図３はモータ１１の横断面図であり、
図４はホールIC付近の断面図であり、図５はホールIC付
近の他の構成例の断面図であり、図６は前記磁気リング
付近の断面図である。以下、図１〜図６を参照して、本
実施例のモータ１１の構成について説明する。本実施例
は、例として４極であって、３相の駆動信号によって駆
動されるＤＣブラシレスモータに関して説明されるが、
他の種類のモータに関しても、本発明は容易に実施され
る。

【００３４】本実施例のモータ１１の固定子１２は、円
環状のステータコア１３に複数のコイル１４がステータ
コア１３の周方向に配列された構成を有する。この固定
子１２は、回転子１５を外囲する。回転子１５は、回転
軸１６に円筒状の永久磁石１７が同心に固定された構成
を有し、永久磁石１７には例として４極の磁極が周方向
に着磁される。これらの固定子１２及び回転子１５を外
囲してハウジング１８が設けられる。前記回転子１５の
極数は２ｎ（ｎは自然数）のいずれであってもよい。前
記ステータコア１３の半径方向内方側の端部付近には、
このモータ１１の回転子１５の回転に伴う回転磁界を検
出するために、前記回転子１５の各磁極を検出する３つ
のホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３が回転子１５に臨んで配置
されている。このホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、前記し
たように磁気センサであるホール素子と、アンプを有し
ている。

【００３５】さらに、前記回転子１５の回転と共に回転
する回転磁界をホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３で検出するた
めに、前記ステータコア１３と回転子１５との間であっ
て、前記ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の近傍に永久磁石な
どから円環状の磁性リング２４が配置されている。磁性
リング２４の構成の詳細は後述される。

【００３６】図３に示されるように、ホールICＨ１はホ
ール素子ａ１と、ホール素子ａ１の相互に反対側の一対
の磁束流入端に基端部がそれぞれ磁気的に結合された磁
性材料からなる磁気回路片である継鉄ｂ１、ｃ１とを備
えている。他のホールICＨ２、Ｈ３もホールICＨ１と同
様な構成を有し、ホール素子ａ２、ａ３と継鉄ｂ２、ｃ
２；ｂ３、ｃ３とをそれぞれ備えている。

【００３７】本実施例において、図３に示されるよう
に、モータ１１におけるホールICＨ１のホール素子ａ１
の設置位置は、予め定める回転方向に関する基準位置Ｐ
１と一致し、他のホールICＨ２、Ｈ３のホール素子ａ
２、ａ３の設置位置は、ホール素子ａ１と等間隔であ
り、且つ相互に１２０°の機械角を等間隔に隔てて配置
されている。また、従来技術の項で説明したように、モ
ータ１１を使用するに際して、所定の使用環境における
モータ１１の特性の向上を図り、或いはモータ１１が発
生する騒音を抑制するために、モータ１１における前記
回転磁界の検出のタイミングを、前記基準位置Ｐ１で回
転磁界を検出するタイミングに関して所定の位相シフト
角θ（例として１５°）だけずらす場合がある。

【００３８】このような検出信号の位相をずらすための
本実施例の構成例をホールICＨ１を例として以下に説明
する。本実施例において、ホールICＨ１の継鉄ｂ１、ｃ
１の各先端部ｄ１、ｅ１の位置を、図３に示すように、
ホール素子Ｈ１を中心として、ＣＷ方向及びＣＣＷ方向
に機械角θずつ間隔をあけた位置に設定する。従って、
前記先端部ｄ１、ｅ１は相互に機械角２θ（例として３
０°）だけ間隔をあけた配置となる。他のホールICＨ
２、Ｈ３に関しても同様な配置に定められる。即ち、ホ
ールICＨ２に関して、ホール素子ａ２を中心にして各継
鉄ｂ２、ｃ２の各先端部ｄ２、ｅ２は相互に機械角２θ
だけ間隔をあけるように設定されている。ホールICＨ３
に関して、ホール素子ａ３を中心にして各継鉄ｂ３、ｃ
３の各先端部ｄ３、ｅ３は相互に機械角２θだけ間隔を
あけるように設定されている。以下、ホールICＨ１、Ｈ
２、Ｈ３のホール素子、継鉄及び各継鉄の先端部を示す
参照符号を総称して符号ａ；ｂ、ｃ；ｄ、ｅでそれぞれ
示す場合がある。

【００３９】本実施例において、前記回転磁界の検出の
タイミングを、前記基準位置Ｐ１で回転磁界を検出する
タイミングに関して所定の位相シフト角θだけずらすた
めに必要なのは、各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の継鉄
ｂ、ｃの先端部ｄ、ｅの間の間隔であり、各ホール素子
ａの基準位置Ｐ１に関する位置は任意の位置であってよ
い。これは、本実施例において回転磁界の検出は、回転
磁界からの磁束が各継鉄ｂ、ｃの先端部ｄ、ｅから流入
することによって該磁束がホール素子Ｈによって検出さ
れることによって行われるのであり、回転磁界がホール
素子Ｈによって直接検出されるのではないからである。
従って、ホール素子Ｈの位置は、前記回転磁界からの磁
気的影響を実質的に受けない限り任意の位置であってよ
いことになる。即ち、前述した本実施例における各ホー
ル素子ａの基準位置Ｐ１に関する配置位置はたんなる一
例であり、本発明のホールIC及びモータの構成は、この
配置位置に限定されるものではない。

【００４０】以下に、各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３のモ
ータ１１における取り付け構造について、ホールICＨ１
を例として図１、図２及び図４を参照して説明する。ホ
ールICＨ１のホール素子ａ１は、図４に示されるように
配線基板２０に直接固定されて取り付けられる。ホール
素子Ｈ１の接続端子２１は配線基板２０上に印刷された
回路配線に接続されている。配線基板２０は電気絶縁性
材料から形成されており磁束が透過する。従って、本実
施例においてホールICＨ１の一方の継鉄ｂ１はホール素
子ａ１の前記磁束流入端に磁気的に結合する位置に固定
され、他方の継鉄ｃ１は配線基板２０のホール素子Ｈ１
と反対側で、ホール素子ａ１の他方の磁束流入端と対応
し、前記他方の磁束流入端に磁気的に結合する位置に固
定される。

【００４１】また、前記他方の継鉄ｃ１の取り付け構造
の他の例として、図５に示すように、配線基板２０に透
孔２３を形成し、継鉄ｃ１の基端部がこの透孔２３を介
して直接ホール素子ａ１に望むようにしてもよい。

【００４２】前記継鉄ｂ１、ｃ１は、図２に示される合
成樹脂製のホルダ２２にモールドによって一体的に固定
され、或いは前記ホルダ２２に取り付け用の溝を形成
し、この溝に継鉄ｂ１、ｃ１を挿入することによってホ
ルダ２２に取り付けられる。更に、継鉄ｂ１、ｃ１は前
記ステータコア１３にモールドによって一体的に固定さ
れたり、或いはステータコア１３に溝を形成し、この溝
に継鉄ｂ１、ｃ１を挿入することによってステータコア
１３に取り付けられるようにしてもよい。

【００４３】継鉄ｂ１、ｃ１はその基端部がホール素子
Ｈ１に磁気的に結合して、継鉄ｂ１、ホール素子Ｈ１、
及び継鉄ｃ１が連続する磁気回路を形成すればよい。従
って、前記継鉄ｂ１、ｃ１の基端部はホール素子Ｈ１
に、モールドや接着などによって固定されてもよいが、
固定されなくても構わない。

【００４４】他のホールICＨ２、Ｈ３のホール素子ａ
２、ａ３及び継鉄ｂ２、ｃ２、ｂ３、ｃ３も、ホールIC
Ｈ１のホール素子ａ１及び継鉄ｂ１、ｃ１に関する前述
した構成と同様の構成を有しており、継鉄ｂ２、ｃ２；
ｂ３、ｃ３もホールICＨ１に関して前述したようにホル
ダ２２或いはステータコア１３に取り付けられる。この
ようにして、継鉄ｂ２、ｃ２はその基端部においてホー
ル素子ａ２に磁気的に結合され、継鉄ｂ３、ｃ３もその
基端部においてホール素子ａ３に磁気的に結合される。

【００４５】以下に、前記磁性リング２４の構成の詳細
について、図１を参照して説明する。この磁性リング２
４は例として４極の極数を有しており、周方向に沿って
配列されている４つの磁極域２５、２６、２７、２８に
おいて、半径方向にＮ極とＳ極とが交互に、かつ隣接す
る磁極域２５〜２８毎に極性が逆方向となるように着磁
され、磁極２５Ｎ、２５Ｓ、２６Ｎ、２６Ｓ、２７Ｎ、
２７Ｓ、２８Ｎ、２８Ｓが構成されている。このように
半径方向にＮ極とＳ極とが着磁されてされている磁極構
成を、以下、ラジアルタイプと称する。本実施例はラジ
アルタイプの磁性リング２４について説明される。

【００４６】前記ホールICＨ１の継鉄ｂ１、ｃ１は、半
径方向に沿って磁極域２５〜２８の任意の一つを挟み、
各磁極域２５〜２８からの磁束が流入可能な位置に配置
される。磁性リング２４は、回転子１５の回転軸１６或
いは永久磁石１７に、磁性リング２４の半径方向外方の
磁極が永久磁石１７の磁極と同一の磁極となるように固
定される。従って、磁性リング２４は回転子１５の回転
に同期して回転し、各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、磁
性リング２４によって永久磁石１７の各磁極と同一の磁
極を検出することができる。

【００４７】前記図３は、本実施例のモータ１１におい
て、回転子１５の回転方向に沿う基準位置Ｐ１に関し
て、ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３の位相シフト量θ（≠０
°）の場合で回転子１５がＣＷ方向に回転する場合の断
面図であり、図７は磁性リング２４がＣＷ方向に回転す
る際のホールICＨ１付近の断面図であり、図９は図３の
モータ１１で回転子５がＣＣＷ方向に回転する場合の断
面図であり、図１１は磁性リング２４がＣＣＷ方向に回
転する際のホールICＨ１付近の断面図である。

【００４８】以下に、図１〜図３、及び図７〜図１１を
参照して、モータ１１のＣＷ方向への回転時の動作につ
いて説明する。本実施例において、前記位相シフト量θ
を０°とするとき、例としてホールICＨ１の継鉄ｂ１、
ｃ１の各先端部ｄ１、ｅ１は前記基準位置Ｐ１と一致す
る同一の位置に配置される。他のホールICＨ２、Ｈ３の
各自の構成はホールICＨ１の前記構成と同一であり、ホ
ールICＨ２の継鉄ｂ２、ｃ２の先端部の位置と、ホール
ICＨ３の継鉄ｂ３、ｃ３の先端部の位置とは、基準位置
Ｐ１から１２０°の機械角を隔てた位置とされる。この
場合のモータ１１のホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ３からの検
出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３は従来技術における検出信号と
同一になる。従って、本実施例において位相シフト量θ
が０°である場合の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３に関する
説明は省略され、必要があれば従来技術での説明を参照
する。

【００４９】以下に、位相シフト量θが０°でない場合
に、モータ１１を回転駆動する際に出力される検出信号
に関して説明する。モータ１１の回転子１２をＣＷ方向
に回転駆動するとき、固定子１２の複数のコイル１４に
前記ＣＷ方向に沿って順次的に通電される。これによ
り、回転子１２はＣＷ方向に回転し、これに伴って磁性
リング２４も同方向に回転する。各ホールICＨ１、Ｈ
２、Ｈ３は、磁性リング２４の各磁極域２５〜２８から
の磁界をそれぞれ検出し、それぞれパルス状の検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力する。検出信号ｈ１の波形例が
図８（３）に示される。

【００５０】検出信号ｈ１に即して、これらの検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明する。モータ
１１において、磁性リング２４が回転子１５と共に前記
ＣＷ方向に回転する場合、例としてホールICＨ１は、図
３及び図７に示される磁極域２６の磁極２６Ｓが継鉄ｂ
１の先端部ｄ１に対向し、磁極２６Ｎが継鉄ｃ１の先端
部ｅ１に対向しているとき、ハイレベルの検出信号ｈ１
を出力する。回転が継続すると、磁極域２５が継鉄ｂ１
の先端部ｄ１に対向する位置に到達する。このとき、継
鉄ｃ１の先端部ｅ１が磁極２６Ｎに対向している状態
と、継鉄ｂ１の先端部ｄ１が磁極２５Ｎに対向している
状態とが共存する。このとき、検出信号ｈ１はローレベ
ルとなる。

【００５１】更に、磁性リング２４の回転が継続する
と、継鉄ｃ１の先端部ｅ１が磁極２６Ｓに対向する状態
になる。このとき、継鉄ｂ１の先端部ｄ１は磁極２５Ｎ
に対向しており、検出信号ｈ１はハイレベルとなる。継
鉄ｃ１の先端部ｅ１は前記基準位置Ｐ１からＣＷ方向に
機械角θだけ離れており、図８（３）に示すように、位
相シフト量θが０°のときの磁極２５Ｎの検出タイミン
グである時刻ｔ１よりも、機械角θに対応する時間だけ
遅れた時刻ｔ３で信号レベルが立ち上がり、磁極域２５
が通過して磁極域２８のＳ極である磁極２８Ｓが継鉄ｂ
１の先端部ｄ１に到達したときの時刻ｔ４で信号レベル
が立ち下がる検出信号ｈ１を出力する。磁気リング２４
の回転が継続して磁極域２８の磁極２８Ｎが継鉄ｃ１の
先端部ｅ１に到達したとき、ホール素子ａ１から出力さ
れる検出信号ｈ１の信号レベルは再度立ち上がる。この
ようにして、ホールICＨ１は回転子１２のＣＷ方向への
回転に伴って周期的に信号レベルが変化する検出信号ｈ
１を出力する。

【００５２】他のホールICＨ２、Ｈ３についても同様
に、ホールICＨ２、Ｈ３の各継鉄ｂ２、ｂ３の先端部ｄ
２、ｄ３に対向する位置に、磁性リング２４の各磁極域
２５〜２８の異なる極性の磁極がそれぞれ到達したとき
に、信号レベルが立ち上がり、ホールICＨ２、Ｈ３の各
継鉄ｂ２、ｂ３の先端部ｄ２、ｄ３に対向する位置に、
隣接する磁極域の同一の極性の磁極がそれぞれ到達した
ときに信号レベルが立ち下がり、周期的に信号レベルが
変化する検出信号ｈ２、ｈ３が出力される。

【００５３】つぎに、図９及び図１１を参照して、モー
タ１１が前記ＣＣＷ方向に回転する場合の動作について
説明する。モータ１１をＣＣＷ方向に回転駆動すると
き、固定子１２の複数のコイル１４は前記ＣＣＷ方向に
沿って順次的に通電される。各ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ
３は磁性リング２４の各磁極域２５〜２８からの磁界を
それぞれ検出し、前述したようにそれぞれパルス状の検
出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力する。このときの検出信
号ｈ１の波形例を図１０（３）に示す。

【００５４】検出信号ｈ１に即して、これらの検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３について更に詳細に説明する。モータ
１１において、磁性リング２４が回転子１５と共に前記
ＣＣＷ方向に回転する場合、例としてホールICＨ１は、
図９及び図１１に示される磁極域２８の磁極２８Ｓが継
鉄ｂ１の先端部ｄ１に対向し、磁極２８Ｎが継鉄ｃ１の
先端部ｅ１に対向しているとき、ハイレベルの検出信号
ｈ１を出力する。回転が継続すると、磁極域２５が継鉄
ｃ１の先端部ｅ１に対向する位置に到達する。このと
き、継鉄ｃ１の先端部ｅ１が磁極２５Ｓに対向している
状態と、継鉄ｂ１の先端部ｄ１が磁極２８Ｓに対向して
いる状態とが共存する。このとき、検出信号ｈ１はロー
レベルとなる。

【００５５】更に、磁性リング２４の回転が継続する
と、継鉄ｂ１の先端部ｄ１が磁極２５Ｎに対向する状態
になる。このとき、継鉄ｃ１の先端部ｅ１は磁極２５Ｓ
に対向しており、検出信号ｈ１はハイレベルとなる。継
鉄ｂ１の先端部ｄ１は前記基準位置Ｐ１からＣＣＷ方向
に機械角θだけ離れており、図１０（３）に示すよう
に、位相シフト量θが０°のときの磁極２５Ｎの検出タ
イミングである時刻ｔ１よりも、機械角θに対応する時
間だけ遅れた時刻ｔ３で信号レベルが立ち上がり、磁極
域２５が通過して磁極域２６のＮ極である磁極２６Ｎが
継鉄ｃ１の先端部ｅ１に到達したときの時刻ｔ４で信号
レベルが立ち下がる検出信号ｈ１を出力する。磁気リン
グ２４の回転が継続して磁極域２７の磁極２８Ｓが継鉄
ｂ１の先端部ｄ１に到達したとき、ホール素子ａ１から
出力される検出信号ｈ１の信号レベルは再度立ち上が
る。このようにして、ホールICＨ１は回転子１２のＣＣ
Ｗ方向への回転に伴って周期的に信号レベルが変化する
検出信号ｈ１を出力する。

【００５６】他のホールICＨ２、Ｈ３についても同様
に、ホールICＨ２、Ｈ３の各継鉄ｂ２、ｂ３の先端部ｄ
２、ｄ３に対向する位置に、磁性リング２４の各磁極域
２５〜２８の異なる極性の磁極がそれぞれ到達したとき
に、信号レベルが立ち上がり、ホールICＨ２、Ｈ３の各
継鉄ｂ２、ｂ３の先端部ｄ２、ｄ３に対向する位置に、
隣接する磁極域の同一の極性の磁極がそれぞれ到達した
ときに信号レベルが立ち下がり、周期的に信号レベルが
変化する検出信号ｈ２、ｈ３が出力される。

【００５７】このようにして、各ホールICＨ１、Ｈ２、
Ｈ３からの各検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３のレベル変化及
び該レベル変化の順序に基づいて、モータ１１の回転子
１２の回転方向と回転位置とを判別することができる。
即ち、前記図８（３）或いは図１０（３）に示されるよ
うなパルス状の検出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３が、検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３の順に位相がずれていれば、モータ１
１は前記ＣＷ方向に回転していることになる。一方、検
出信号ｈ１、ｈ２、ｈ３が、検出信号ｈ３、ｈ２、ｈ１
の順に位相がずれていれば、モータ１１は前記ＣＣＷ方
向に回転していることになる。また、ホールICＨ１、Ｈ
２、Ｈ３のいずれから、どのような位相の検出信号ｈ
１、ｈ２、ｈ３がそれぞれ出力されているかを検知する
ことによって、回転子１２の磁極がホールICＨ１、Ｈ
２、Ｈ３のいずれに対して、どのような位置関係にある
かを識別することができる。これにより、回転子１２の
周方向に関する所定の位置が前記基準位置Ｐ１に関して
どの位置にあるかを判別することができる。

【００５８】更に、本実施例において、例として検出信
号ｈ１の信号レベルが立ち上がるタイミング及び立ち下
がるタイミングは、回転子１２及び磁性リング２４の回
転方向が前記ＣＷ方向、或いはＣＣＷ方向のいずれであ
っても、前記基準位置Ｐ１に関して、同一量及び同一方
向にシフトしている位相シフト量θを有している。従っ
て、従来技術の項で図８（２）及び図１０（２）の波形
図を参照して説明したように、ホールICＨ１の設置位置
が、前記基準位置Ｐ１に関して、機械角θ（≠０°）ず
れているモータにおいて、回転方向がＣＷ方向及びＣＣ
Ｗ方向に切り替えられる場合、モータの回転方向がＣＷ
方向とＣＣＷ方向とで検出信号ｈ１の位相が電気角で相
互に２θ異なる不具合の発生が防止されている。

【００５９】従って、本実施例において、検出信号ｈ
１、ｈ２、ｈ３に基づくモータ１１の回転速度の制御、
或いは回転量の制御を高精度に実現することができ、モ
ータ１１の特性を回転方向に依存せずに均等にすること
ができる。

【００６０】また、本実施例の上記効果は、従来技術で
説明したような、ホールICの数を増大したり、或いはこ
れに対応してモータの制御用のICを増大したり、前記回
転方向に依存する位相のずれを、マイクロコンピュータ
などによる信号処理で解消するようにすることなく実現
されている。従って、本実施例において、モータ１１に
おけるホールICやICなどの部品点数を削減することがで
き、また配線を簡略化することができ、構成の小形化と
簡略化とを図ることができる。

【００６１】また、本発明において、モータ１１に設置
されるホールICＨの設置位置は、前記実施例における相
互に１２０°の間隔をあけた位置に限らず、前記磁性リ
ング２４の周方向の長さ及び極数に対応して、磁性リン
グ２４からの磁束を検出して、前述したような検出信号
ｈ１、ｈ２、ｈ３を出力し得る任意の設置位置に選ばれ
得る。

【００６２】更に、本実施例において前述した構成と作
用とを有するけるホールICＨは、本実施例におけるモー
タ１１に実施されるに限定されず、相互に逆方向である
双方向に移動する物体の移動位置と移動方向を検出する
ために、該物体の移動と同期して移動する前記磁性リン
グ２４の等価物からの磁束を検出するセンサとして、広
範囲の産業分野において実施されることができる。

【００６３】図１２は、本発明の第２実施例のホールIC
Ｈと磁性リング２４付近の斜視図であり、図１３は本実
施例のホールICＨと磁性リング２４付近の断面図であ
る。本実施例のホールICＨの構成は、第１実施例のホー
ルICＨの構成と類似し、対応する部分には同一の参照符
号を付す。本実施例の特徴は、ホールICＨのホール素子
ａが取り付けられる配線基板２０が、円環状の磁性リン
グ２４の軸線とほぼ平行に配置されていることである。
ホールICＨの構成、及び磁性リング２４の構成は、第１
実施例と同一である。ホールICＨが装着されるモータの
構造及び配線の態様によっては、配線基板２０を図１２
に示すように配置してもよい。

【００６４】このような第２実施例においても、ホール
ICＨで第１実施例で説明した回転磁界の検出動作と同様
な検出動作を実現できることは明らかである。従って、
本実施例においても、前記第１実施例で説明した効果と
同様な効果を達成することができる。

【００６５】図１４は本発明の第３実施例のホールICＨ
と磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホー
ルICＨの構成は、第１実施例のホールICＨの構成と類似
し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例
の特徴は、ホールICＨのホール素子ａが配線基板２０に
直接にボンディングされず、ホール素子ａは例として前
記ホルダ（図示せず）に取り付けられ、配線基板２０と
前記ホール素子ａの接続端子２１で接続されていること
である。ホールICＨの構成、及び磁性リング２４の構成
は、第１実施例と同一である。ホールICＨが装着される
モータの構造及び配線の態様によっては、ホールICＨ及
び配線基板２０を図１４に示すように配置してもよい。

【００６６】このような第３実施例においても、ホール
ICＨで第１実施例で説明した回転磁界の検出動作と同様
な検出動作を実現できることは明らかである。従って、
本実施例においても、前記第１実施例で説明した効果と
同様な効果を達成することができる。

【００６７】図１５は、本発明の第４実施例のホールIC
Ｈと磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホ
ールICＨの構成は、第３実施例のホールICＨの構成と類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施
例の特徴は、ホールICＨのホール素子ａが接続端子２１
を介して接続されている配線基板２０が、円環状の磁性
リング２４の軸線とほぼ平行に配置されていることであ
る。ホールICＨの構成、及び磁性リング２４の構成は、
第１実施例と同一である。ホールICＨが装着されるモー
タの構造及び配線の態様によっては、配線基板２０を図
１２に示すように配置してもよい。

【００６８】このような第４実施例においても、ホール
ICＨで第１実施例で説明した回転磁界の検出動作と同様
な検出動作を実現できることは明らかである。従って、
本実施例においても、前記第１実施例で説明した効果と
同様な効果を達成することができる。

【００６９】図１６は、本発明の第５実施例のホールIC
Ｈと磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホ
ールICＨの構成は、第１実施例のホールICＨの構成と類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施
例の特徴は、磁性リング２４の磁性的な構成にある。本
実施例において、磁性リング２４は、周方向に沿って配
列されている４つの磁極域２５、２６、２７、２８の各
々において、軸線方向にＮ極とＳ極とに着磁され、かつ
隣接する磁極域２５〜２８毎に極性が逆方向となるよう
に着磁されている。即ち、図１７に示されるように、各
磁極域２５〜２８において、磁極２５Ｎ、２５Ｓ、２６
Ｎ、２６Ｓ、２７Ｎ、２７Ｓ、２８Ｎ、２８Ｓがそれぞ
れ構成されている。このように、各磁極域２５〜２８毎
にＮ極とＳ極とが軸線方向に沿って着磁されてされてい
る磁極構成を、以下、アキシャルタイプと称する。

【００７０】本実施例において、ホールICＨのホール素
子ａは、磁性リング２４の軸線と直交する姿勢を有し、
磁性リング２４の半径方向外方側に配置された配線基板
２０上にボンディングによって直接取り付けられ、ホー
ルICＨの継鉄ｂ、ｃの先端部ｄ、ｅは、磁性リング２４
に関して、磁性リング２４の軸線方向に沿う相互に反対
側にそれぞれ配置されると共に、磁性リング２４の周方
向に沿って相互に、機械角２θ（角度θは、所定の位相
シフト量）だけ間隔を隔てるように配置される。

【００７１】このような構成のホールICＨと磁性リング
２４とは、例として図１〜図３に示されるモータ１１に
用いられる。モータ１１のホールICＨ及び磁性リング２
４以外の構成は、前記実施例１で説明した構成例と同一
であり、実施例１で示した参照符号を援用する。モータ
１１の回転子１２が、前記ＣＷ方向、或いはＣＣＷ方向
のいずれに回転しても、本実施例のホールICＨの継鉄
ｂ、ｃの先端部ｄ、ｅから、磁性リング２４で発生する
磁束が流入することによって、前記実施例１で説明した
基準位置Ｐ１に関して、同一量及び同一シフト方向の前
記位相シフト量θを有する検出信号をホール素子ａから
出力することができる。

【００７２】従って、本実施例においても、前記第１実
施例で説明した各効果をそれぞれ達成することができ
る。

【００７３】図１７は、本発明の第６実施例のホールIC
Ｈと磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホ
ールICＨ及び磁性リング２４の構成は、前記第５実施例
のホールICＨ及び磁性リング２４の構成と類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴
は、ホールICＨのホール素子ａが直接ボンディングされ
ている配線基板２０が、円環状の磁性リング２４の軸線
とほぼ平行に配置されていることである。ホールICＨが
装着されるモータの構造及び配線の態様によっては、配
線基板２０を図１７に示すように配置してもよい。

【００７４】このような第６実施例においても、ホール
ICＨで第１実施例で説明した回転磁界の検出動作と同様
な検出動作を実現できることは明らかである。従って、
本実施例においても、前記第１実施例で説明した効果と
同様な効果を達成することができる。

【００７５】図１８は本発明の第７実施例のホールICＨ
と磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホー
ルICＨ及び磁性リング２４の構成は、第５実施例のホー
ルICＨ及び磁性リング２４の構成と類似し、対応する部
分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、ホー
ルICＨのホール素子ａが配線基板２０に直接にボンディ
ングされず、ホール素子ａは例として前記ホルダ（図示
せず）に取り付けられ、配線基板２０に前記ホール素子
ａの接続端子２１で接続されていることである。本実施
例のホールICＨが装着されるモータの構造及び配線の態
様によっては、ホールICＨ及び配線基板２０を図１８に
示すように配置してもよい。

【００７６】このような第７実施例においても、ホール
ICＨと磁性リング２４とで第１実施例で説明した回転磁
界の検出動作と同様な検出動作を実現できることは明ら
かである。従って、本実施例においても、前記第１実施
例で説明した効果と同様な効果を達成することができ
る。

【００７７】図１９は、本発明の第８実施例のホールIC
Ｈと磁性リング２４付近の斜視図である。本実施例のホ
ールICＨ及び磁性リング２４の構成は、第５実施例のホ
ールICＨ及び磁性リング２４の構成と類似し、対応する
部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、ホ
ールICＨのホール素子ａが接続端子２１を介して接続さ
れている配線基板２０が、円環状の磁性リング２４の軸
線とほぼ平行に、かつ磁性リング２４の半径方向外方側
に配置されていることである。ホールICＨが装着される
モータの構造及び配線の態様によっては、配線基板２０
を図１９に示すように配置してもよい。

【００７８】このような第８実施例においても、ホール
ICＨで第１実施例で説明した回転磁界の検出動作と同様
な検出動作を実現できることは明らかである。従って、
本実施例においても、前記第１実施例で説明した効果と
同様な効果を達成することができる。

【００７９】なお、上記各実施例では、磁気センサとし
て、ホール素子とアンプが一体となったホールICを使用
したが、これに代えて、ホール素子とアンプが別体とな
ったものを使用してもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に従えば、
双方向の一方向に移動する移動磁界を検出しようとする
際、移動磁界からの磁束が前記一つの磁気回路片から流
入することにより磁気検出素子から出力される検出信号
と、該磁束が前記他の磁気回路片から流入することによ
り磁気検出素子から出力される検出信号とは、前記検出
信号に関する予め定める位相シフト量θに基づく角度ｎ
θ（ｎは自然数）に対応する前記各磁気回路片の先端部
の距離に対応する期間だけずれている。従って、本発明
のホールICで移動磁界を検出するに際して、検出信号に
求められる位相シフト量θを簡便な構成で容易に実現す
ることができる。

【００８１】更に、移動磁界が一つの移動方向、或いは
他の移動方向に移動する際に、いずれの移動方向であっ
ても、各場合の検出信号の位相のずれの方向及びずれ量
は同一になる。これにより、磁界の移動方向によって検
出信号のずれの方向及びずれ量が異なる事態の発生が防
止され、簡便な構成で任意の位相シフトと、磁界の検出
精度を向上できるホールICが実現される。

【００８２】請求項２の発明に従えば、ホールICによっ
て予め定める双方向の一方向に回転する移動磁界を検出
しようとする際、前記請求項１の発明に関して説明した
ように、移動磁界からの磁束が前記一つの磁気回路片か
ら流入することによって磁気検出素子から検出信号が出
力されるタイミングと、該磁束が前記他の磁気回路片か
ら流入することによって磁気検出素子から検出信号が出
力されるタイミングとは、前記各磁気回路片の先端部の
距離に対応する前記予め定める位相シフト量θだけずれ
ている。従って、本発明のモータに備えられるホールIC
で移動磁界を検出するに際して、検出信号に求められる
位相シフト量θを簡便な構成で容易に実現することがで
きる。

【００８３】更に、移動磁界が一つの回転方向、或いは
他の回転方向に移動する際に、いずれの回転方向であっ
ても、移動磁界からの磁束は、最初に前記一つの磁気回
路片から流入し、つぎに前記他の磁気回路片から流入す
る。従って、ホールICから出力される検出信号は、移動
磁界がいずれの方向に回転する場合でも、各場合の検出
信号の位相のずれの方向及びずれ量は同一になる。これ
により、従来技術で説明したように、回転子による回転
磁界の回転方向によって検出信号のずれの方向及びずれ
量が異なる事態の発生が防止され、簡便な構成で任意の
位相シフトと、回転磁界の検出精度を向上できる。

【００８４】従って、簡便な構成で回転子の高精度な回
転制御が実現される。かつモータの使用環境に伴って、
モータにおけるホールICの設置位置を回転方向に関する
基準位置に関して所定の角度だけずらした場合、モータ
を双方向に回転してもホールICから出力される検出信号
における位相シフト量の方向及び量が同一になるので、
モータの特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に従うモータ１１の磁気リ
ング付近の斜視図である。

【図２】モータ１１の縦断面図である。

【図３】本実施例のモータ１１において、回転子１５の
回転方向に沿う基準位置Ｐ１に関して、ホールICＨ１、
Ｈ２、Ｈ３の位相シフト量θ（≠０°）の場合で回転子
１５がＣＷ方向に回転する場合のモータ１１の横断面図
である。

【図４】ホールIC付近の断面図である。

【図５】ホールIC付近の他の構成例の断面図である。

【図６】磁気リング付近の断面図である。

【図７】磁性リング２４がＣＷ方向（時計回り方向）に
回転する際のホールICＨ１付近の断面図である。

【図８】従来技術及び実施例におけるモータのＣＷ方向
への回転時の検出信号ｈ１の波形例を示す波形図であ
る。

【図９】モータ１１で回転子５がＣＣＷ方向に回転する
場合の断面図である。

【図１０】従来技術及び実施例におけるモータのＣＣＷ
方向への回転時の検出信号ｈ１の波形例を示す波形図で
ある。

【図１１】磁性リング２４がＣＣＷ方向に回転する際の
ホールICＨ１付近の断面図である。

【図１２】本発明の第２実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１３】本実施例のホールICＨと磁性リング２４付近
の断面図である。

【図１４】本発明の第３実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１５】本発明の第４実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１６】本発明の第５実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１７】本発明の第６実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１８】本発明の第７実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図１９】本発明の第８実施例のホールICＨと磁性リン
グ２４付近の斜視図である。

【図２０】従来技術のモータ１において、回転子５の回
転方向に沿う基準位置Ｐ１に関して、ホールICＨ１、Ｈ
２、Ｈ３の位相シフト量θを０°とした場合で回転子５
が時計回り方向に回転する場合の断面図である。

【図２１】モータ１で回転子５が反時計回り方向に回転
する場合の断面図である。

【図２２】モータ１において、回転子５の回転方向に沿
う基準位置Ｐ１に関して、前記ホールICＨ１、Ｈ２、Ｈ
３の位相シフト量θが０°でない場合で回転子５がＣＷ
方向に回転するときの断面図である。

【図２３】モータ１で回転子５が前記ＣＣＷ方向に回転
する場合の断面図である。

【符号の説明】

１１ モータ １２ 固定子 １３ ステータコア １４ コイル １５ 回転子 １７ 永久磁石 ２０ 配線基板 ２１ 接続端子 ２２ ホルダ ２４ 磁性リング ２５、２６、２７、２８ 磁極域 ２５Ｎ、２５Ｓ、２６Ｎ、２６Ｓ、２７Ｎ、２７Ｓ、２
８Ｎ、２８Ｓ 磁極 ａ１、ａ２、ａ３ ホール素子 ｂ１、ｃ１、ｂ２、ｃ２、ｂ３、ｃ３ 継鉄 ｄ１、ｅ１、ｄ２、ｅ２、ｄ３、ｅ３ 先端部 Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ ホールIC ｈ１、ｈ２、ｈ３ 検出信号 θ 位相シフト角

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定める双方向に移動する移動磁界から
   の磁束が流入し、該移動磁界の検出に対応して検出信号
   を出力する磁気検出素子と、 該磁気検出素子に基端部がそれぞれ磁気的に結合されて
   配置され、磁気検出素子から出力される該検出信号に関
   する予め定める位相シフト量θに基づく角度ｎθ（ｎは
   自然数）に対応する長さだけ、該移動磁界の移動方向に
   沿って先端部が距離を隔てている磁性材料からなる複数
   の磁気回路片とを備える磁気センサ。
2. 【請求項２】極数２ｎ（ｎは自然数）を有し、ｍ相の駆
   動信号で駆動される回転子及び固定子と、 該回転子を回転させるために双方向に回転する移動磁界
   を検出する複数の磁気センサであって、該移動磁界から
   の磁束が流入し、移動磁界の検出に対応して検出信号を
   出力する磁気検出素子と、該磁気検出素子に基端部がそ
   れぞれ磁気的に結合されて配置され、該磁気検出素子か
   ら出力される該検出信号に関する予め定める位相シフト
   量θに基づく角度ｎθに対応する長さだけ、該回転する
   移動の移動方向に沿って先端部が距離を隔てている磁性
   材料からなる複数の磁気回路片とをそれぞれ含む複数の
   磁気センサとを備えるモータ。