JP6531361B2 - ブラシレスモータ及びモータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシレスモータ及びモータ駆動制御装置に関するものである。

従来、車両用のスライドドアを開閉駆動するパワースライドドア（ＰＳＤ）装置には、ブラシ付きモータが用いられている。ＰＳＤ装置において、車両が坂道等の傾斜地にある場合にドアの自重によりスライドドアが動いてしまう虞があった。これは、ブラシ付きモータの小型化が進むにつれて顕著となっていた。そこで、スライドドアの不意の移動を制限する技術が特許文献１に提案されている。

特開２０１２−１６７４８１号公報

しかしながら、特許文献１では、モータの駆動回路及びその駆動制御が複雑で、その制御の実行するために複雑なシステムを構築しなければならず、パワースライドドア（ＰＳＤ）装置のコストを高くしてしまう問題があった。

そのため、小型で停止時に保持力が大きく、停止時の制御が容易となるモータが望まれているとともに、それにともなって安価なパワースライドドア（ＰＳＤ）装置が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型で停止時の保持力が大きく、停止時の制御が容易なブラシレスモータ及び制御が容易で安価なモータ駆動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するためのブラシレスモータは、中心軸を回転中心として回転する第１の磁極と第２の磁極が周方向に交互に形成されたロータと、前記ロータに対向配置されるように径方向に延設されたティースを周方向に複数個設け、前記各ティースにインシュレータを介して巻回された駆動巻線を通電することにより回転磁界を発生させるステータとを備えたブラシレスモータであって、前記複数のティースのうち予め定めたティースには、前記駆動巻線とともに前記ロータの停止を保持するための保持巻線が巻回されるとともに、該保持巻線は、巻回されない１つ以上の前記ティースを挟んで周方向の複数箇所に巻回されており、前記ロータの第２の磁極は、周方向に均等な間隔で配置された永久磁石により形成され、前記保持巻線の巻回された前記ティースの数は、前記ロータの第２の磁極を形成する前記永久磁石の数と等しく、該保持巻線の巻回された前記ティースは、周方向に均等な間隔で配置されており、前記保持巻線の巻き数は、前記駆動巻線の巻き数よりも多く、前記ロータ停止時に前記保持巻線に直流電流を通電したとき、該保持巻線の巻回された前記ティースは前記ロータの第１の磁極と同じ極性の磁極となり、該保持巻線の巻回された前記ティースと、前記ロータの第２の磁極を形成する前記永久磁石とは、それぞれ正対する。

上記構成によれば、ロータ停止時に、保持巻線に直流電流を流すと、ティースの先端は、ロータの第１の磁極と同じ極性の磁極となり、ロータに形成された第２の磁極が引き合い、ロータを停止保持する保持力を大きくすることができる。

また、保持巻線は、駆動巻線が巻回されたティースに合わせて巻回されることから、ステータの体格を小さくでき、モータ全体の体格を小型化できる。
また、保持巻線は、巻回されない１つ以上のティースを挟んで周方向の複数箇所に巻回されているため、駆動巻線と保持巻線を巻回するためのスペース（スロット面積）が足りなくなることを抑えることができる。即ち、異なるティースに巻回される保持巻線が１つのスロットに共存するように配置される構成では、駆動巻線と保持巻線を巻回するためのスペース（スロット面積）が足りなくなり、例えば、巻回が困難となるが、これを回避することができる。
上記構成において、前記駆動巻線は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相の駆動巻線からなり、それぞれ各相の駆動巻線は、前記ティースに巻回されてなり、前記保持巻線は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のいずれか１つの相の駆動巻線が巻回されている一部又は全てのティースに巻回されていることが好ましい。

上記構成によれば、その１相の一部又は全てのティースは、ロータ停止時に、保持巻線に直流電流を流すと、そのティースの先端は、ロータの第１の磁極と同じ極性の磁極となる。

上記構成において、前記保持巻線は、前記インシュレータを介して前記ティースに巻回した駆動巻線の外周に巻回したことが好ましい。
上記構成によれば、駆動巻線を巻回した後に、保持巻線を巻回できることから、容易に保持巻線を形成することができる。

上記構成において、前記駆動巻線及び前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されたものであり、前記保持巻線を形成する導線の線径は、前記駆動巻線を形成する導線の線径より小さいことが好ましい。

上記構成によれば、保持巻線は、駆動巻線の巻回スペースを損なうことなく、巻き数を多くティースに巻回することができる。このとき、保持巻線は、駆動巻線を形成する導線間の谷間に保持巻線を形成する導線を介在させて形成させることができることから、さらに、駆動巻線の巻回スペースを損なうことなく、巻き数を多くティースに巻回できる。

上記構成において、前記駆動巻線は、断面四角形の導線にて形成されたものであり、前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されたものであり、前記保持巻線の形成する導線の断面積は、前記駆動巻線を形成する導線の断面積より小さいことが好ましい。

上記構成によれば、駆動巻線の外周表面形状が平坦となることから、保持巻線は整列した状態で巻回される。
上記構成において、前記保持巻線は、前記ティースに巻回した駆動巻線の外周に装着した第２インシュレータを介して巻回したことが好ましい。

上記構成によれば、保持巻線は、第２インシュレータを介して巻回されることから、駆動巻線に左右されずに整列した状態で巻回される。
上記構成において、前記駆動巻線及び前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されるとともに、前記保持巻線を形成する導線の線径は、前記駆動巻線を形成する導線の線径より小さいものであり、前記駆動巻線及び前記保持巻線は、前記インシュレータを介して前記ティースにそれぞれ多層に巻回され、一層巻回される毎に前記駆動巻線と前記保持巻線を変更して前記ティースに巻回されることが好ましい。

上記構成によれば、駆動巻線の各層の間に形成される隙間に保持巻線の層を形成させることができ、駆動巻線及び保持巻線の占積率を上げることができる。

上記構成において、前記ティースは、延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成されていることが好ましい。
上記構成によれば、ティースは、延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成されるため、保持巻線がティースの延設方向先端部から脱落してしまうことが抑制される。

上記課題を解決するためのブラシレスモータ駆動制御装置は、上記ブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、前記ブラシレスモータの前記駆動巻線に回転駆動のための駆動電流が遮断された時、前記保持巻線に直流電流を通電するコントローラを設けた。

上記構成によれば、ロータを停止させるべく駆動巻線への駆動電流の通電を遮断した時、コントローラは、保持巻線に直流電流を通電する。これによって、保持巻線を巻回したティースの先端は、第１又は第２の磁極の一方の磁極となり、ロータに形成された第１の磁極又は第２の磁極の他方の磁極が引き合って、大きな保持力でロータを停止保持する。つまり、保持巻線に直流電流を通電する簡単な制御で、大きな保持力でロータを停止保持することができ、安価なモータ駆動制御装置を実現できる。

上記構成において、前記ブラシレスモータは、車両に装備されたスライドドアの開閉移動させるモータであることが好ましい。
上記構成によれば、大きな保持力でロータを停止保持することから、ブラシレスモータの停止中にスライドドアが移動することはない。

本発明によれば、小型で停止時の保持力が大きく、停止時の制御が容易にできる。

実施形態のブラシレスモータを径方向から見た断面図。 同じく、ブラシモータを軸方向から見た要部断面図。 同じく、（ａ）は各相の駆動巻線展開図、（ｂ）は保持巻線展開図。 同じく、駆動巻線と保持巻線の巻回状態を説明するための説明図。 同じく、パワースライドドア装置の電気ブロック回路図。 駆動巻線と保持巻線の巻回の別例を説明する説明図。 駆動巻線と保持巻線の巻回の別例を説明する説明図。 駆動巻線と保持巻線の巻回の別例を説明する説明図。 別例のブラシレスモータを軸方向から見た一部断面図。 別例のブラシレスモータを軸方向から見た一部断面図。 別例のティースの形状を説明するための説明図。

以下、ブラシレスモータの実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、スライド式の図示しないドア（スライドドア）を開閉させる駆動源としての用いられるモータである。ブラシレスモータ１はモータケース２を有している。モータケース２は、有蓋筒状に形成された磁性体よりなるリアハウジング３と、そのリアハウジング３の開口部を閉塞する磁性体よりなるフロントプレート４とを有している。

ブラシレスモータ１は、リアハウジング３の内周面にステータ５が固定され、そのステータ５の内側には、中心軸である回転軸６に固着され同回転軸６とともに一体回転するロータ７が配設されている。回転軸６は、非磁性体のステンレス製シャフトであって、リアハウジング３に形成した軸受保持部３ａに収容固定された軸受８及びフロントプレート４に形成した軸受保持部４ａに収容固定された軸受９にて、モータケース２に対して回転可能に支持されている。

回転軸６の先端部は、フロントプレート４から突出している。そして、回転軸６の回転駆動によって、スライド式のドアを開閉させるようになっている。
ステータ５は、円環状のステータコア１０を有し、ステータコア１０の外周面がリアハウジング３の内周面に固定されている。ステータコア１０は、電磁鋼板を複数積層して形成され、リアハウジング３の内周面に固定される環状部１１と、その環状部１１の内周面から径方向内側に延設された１２個のティースＴとを備えている。各ティースＴの先端面は、周方向に湾曲した円弧面であって回転軸６の中心軸線Ｏを中心とする同心円を形成する円弧面となる。

ここで、図２に示すように、径方向内側を向いた１２個のティースＴをそれぞれ特定して説明する場合には、第１〜第１２ティースＴ１〜Ｔ１２という。そして、第１〜第１２ティースＴ１〜Ｔ１２は、周方向反時計回り方向に順番に互いに離間した状態で配置されている。従って、１２個の第１〜第１２ティースＴ１〜Ｔ１２は、周方向に等ピッチ（３０°間隔）に配置されている。そして、これらのティースＴ１〜Ｔ１２は、図１、図２及び図３（ａ）に示すように、インシュレータ１２が装着され、それらを介して巻回方向が同じ向きで巻き数が同じの駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４が集中巻にて巻回されている。

図２に示すように、第１、第４、第７、第１０ティースＴ１，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ１０には、Ｕ相用の駆動巻線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が形成されている。また、第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１には、Ｖ相用の駆動巻線Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が形成されている。さらに、第３、第６、第９、第１２ティースＴ３，Ｔ６，Ｔ９，Ｔ１２には、Ｗ相の駆動巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が形成されている。なお、図２において、各ティースＴに装着されるインシュレータ１２は省略している。

従って、周方向反時計回り方向に、駆動巻線Ｕ１→駆動巻線Ｖ１→駆動巻線Ｗ１→駆動巻線Ｕ２→駆動巻線Ｖ２→駆動巻線Ｗ２→駆動巻線Ｕ３→駆動巻線Ｖ３→駆動巻線Ｗ３→駆動巻線Ｕ４→駆動巻線Ｖ４→駆動巻線Ｗ４が順番に配置される。

そして、図３（ａ）に示すように、Ｕ相の各駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４は、第１ティースＴ１→第４ティースＴ４→第７ティースＴ７→第１０ティースＴ１０の順番で絶縁被膜した１つの導線Ｌが連続して巻回されて、駆動巻線Ｕ１→駆動巻線Ｕ２→駆動巻線Ｕ３→駆動巻線Ｕ４が順に形成されている。従って、駆動巻線Ｕ１と駆動巻線Ｕ２の間、駆動巻線Ｕ２と駆動巻線Ｕ３の間、及び、駆動巻線Ｕ３と駆動巻線Ｕ４の間には、それぞれＵ相の駆動渡り線Ｌｕが形成される。

また、Ｖ相の各駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４は、第２ティースＴ２→第５ティースＴ５→第８ティースＴ８→第１１ティースＴ１１の順番で絶縁被膜した１つの導線Ｌが連続して巻回されて、駆動巻線Ｖ１→駆動巻線Ｖ２→駆動巻線Ｖ３→駆動巻線Ｖ４が順に形成されている。

従って、駆動巻線Ｖ１と駆動巻線Ｖ２の間、駆動巻線Ｖ２と駆動巻線Ｖ３の間、及び、駆動巻線Ｖ３と駆動巻線Ｖ４の間には、それぞれＶ相の駆動渡り線Ｌｖが形成される。
さらに、Ｗ相の各駆動巻線Ｗ１〜Ｗ４は、第３ティースＴ３→第６ティースＴ６→第９ティースＴ９→第１２ティースＴ１２の順番で絶縁被膜した１つの導線Ｌが連続して巻回されて、駆動巻線Ｗ１→駆動巻線Ｗ２→駆動巻線Ｗ３→駆動巻線Ｗ４が順に形成されている。

従って、駆動巻線Ｗ１と駆動巻線Ｗ２の間、駆動巻線Ｗ２と駆動巻線Ｗ３の間、及び、駆動巻線Ｗ３と駆動巻線Ｗ４の間には、それぞれＷ相の駆動渡り線Ｌｗが形成される。
そして、Ｕ相の駆動巻線Ｕ４の巻き終わりの終端部ＬＥｕ、Ｖ相の駆動巻線Ｖ４の巻き終わりの終端部ＬＥｖ、及び、Ｗ相の駆動巻線Ｗ４の巻き終わりの終端部ＬＥｗは互いに接続されている。また、Ｕ相の駆動巻線Ｕ１の巻き始めの始端部ＬＳｕ、Ｖ相の駆動巻線Ｖ１の巻き始めの始端部ＬＳｖ、及び、Ｗ相の駆動巻線Ｗ１の巻き始めの始端部ＬＳｗは、それぞれ対応するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相駆動電源が供給されるようになっている。

つまり、Ｕ相の各駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４、Ｖ相の各駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４、及び、Ｗ相の各駆動巻線Ｗ１〜Ｗ４がスター結線されている。
そして、これら巻回した各相の駆動巻線に３相の駆動電流が供給されてステータ５に回転磁界を形成し、同ステータ５の内側に配置したロータ７を、正逆回転させるようになっている。

また、図２に示すように、Ｖ相用の駆動巻線Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が巻回された第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１には、巻回方向が同じ向きで巻き数が同じの保持用の保持巻線ＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３，ＶＡ４が集中巻にて形成されている。

図４に示すように、保持巻線ＶＡ１，ＶＡ２，ＶＡ３，ＶＡ４は、Ｖ相用の駆動巻線Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の外周にそれぞれ巻回されている。
ちなみに、第１〜第１２ティースＴ１〜Ｔ１２は、周方向に３０°間隔に配置されていることから、中心軸線ＯからＶ相の各ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１の周方向中間位置を通る中間線は、等ピッチとなりそれぞれ９０°となる。

図３（ｂ）に示すように、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、第２ティースＴ２→第５ティースＴ５→第８ティースＴ８→第１１ティースＴ１１の順番で絶縁被膜した１つの導線Ｌ２が連続して巻回されて、保持巻線ＶＡ１→保持巻線ＶＡ２→保持巻線ＶＡ３→保持巻線ＶＡ４が順に形成されている。従って、保持巻線ＶＡ１と保持巻線ＶＡ２の間、保持巻線ＶＡ２と保持巻線ＶＡ３の間、及び、保持巻線ＶＡ３と保持巻線ＶＡ４の間には、それぞれ保持渡り線ＬＡｖが形成される。

そして、保持巻線ＶＡ１の巻き始めの始端部ＬＡＳと保持巻線ＶＡ４の巻き終わりの終端部ＬＡＥとの間には、直流電源が印加されようになっている。詳述すると、各相の各駆動巻線に３相の駆動電源を供給していないときに、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を流すようにしている。つまり、ブラシレスモータ１の停止時の保持力を高めるようになっている。

ちなみに、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流が供給されたとき、Ｖ相用の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１の先端側（径方向内側）が第１の磁極としてのＮ極になるように設定されている。

なお、図４に示すように、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成する導線Ｌ２は、駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４、Ｖ１〜Ｖ４、Ｗ１〜Ｗ４を形成する導線Ｌと同じ丸線であるが、遙かに細い線径である。そのため、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成する導線Ｌ間の谷間（隙間）を利用して導線Ｌ２が巻回されて保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４が形成される。そして、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の巻き数を駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の巻き数よりも多くしている。

（ロータ７）
図１に示すように、ステータ５の内側に配設されたロータ７は、電磁鋼板を複数積層して形成されたロータコア２０を有している。

ロータコア２０は、円柱状をなし、周方向に８等分してその８等分した周方向の各領域において、１つおきに４個の凹部２１を軸線方向に沿って凹設している。そして、４個の凹部２１を形成することで、それぞれ各凹部２１の間には、４個の疑似磁極２２が形成される。

４個の凹部２１には、永久磁石ＭＧが嵌合固着されている。各凹部２１に嵌合固着された永久磁石ＭＧの径方向外側の外周面は、疑似磁極２２の外周面である中心軸線Ｏを中心とする円弧面と面一するように形成されている。

各永久磁石ＭＧは、本実施形態ではフェライト磁石よりなり、磁極が径方向において外側が第２の磁極としてのＳ極、内側が第１の磁極としてのＮ極となるように磁化され、それぞれ対応する各凹部２１に貼付け固着される。従って、各永久磁石ＭＧ間に形成された疑似磁極２２は、磁極がＮ極として機能する。その結果、ロータ７は、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に配置され、極対数が４個に設定されている。即ち、ロータ７は、８磁極のコンシクエントポール型のロータである。

ちなみに、中心軸線Ｏから各永久磁石ＭＧの周方向中間位置を通る中間線は、等ピッチとなりそれぞれ９０°となる。
ロータコア２０のフロントプレート４側の側面には、ロータ７の回転を検出するための被検出用リング磁石２５が取着されている。被検出用リング磁石２５は、円環状に形成され周方向にＮ極とＳ極が交互に等間隔に複数形成されている。

次に、ブラシレスモータ１を駆動させてスライドドアを開閉させる車両に搭載されたパワースライドドア（ＰＳＤ）装置３０の電気的構成について図５に従って説明する。
図５に示すように、ＰＳＤ装置３０は、ブラシレスモータ１を駆動制御するコントローラ３１を備えている。

コントローラ３１は、ワンチップマイコンを有し、ワンチップ上には制御部（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、各種入出力インターフェース等が形成されている。そして、制御回路（制御部）は、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて、ブラシレスモータ１を駆動制御するための演算処理を実行する。

コントローラ３１は、ブラシレスモータ１のモータケース２内に設けた回転センサ３２からの検出信号を入力する。回転センサ３２は、ホールＩＣよりなり、回転するロータ７に設けた被検出用リング磁石２５の通過を検知して、ロータ７の回転方向、回転数、回動量及び回動位置を算出するための検出信号をコントローラ３１に出力する。

コントローラ３１は、回転センサ３２からの検出信号に基づいてその時々のブラシレスモータ１（ロータ７）の回転方向、回転数、回動量及び回動位置を算出する。そし、その算出結果から、コントローラ３１は、さらに、スライドドアの移動の有無、移動方向、移動速度、移動量及び移動位置を逐次演算する。

コントローラ３１は、図示しない外部装置から、スライドドアを「全開位置」に移動させるための開信号ＯＰＳ及びスライドドアを「全閉位置」に移動させるための閉信号ＣＬＳが入力される。そして、コントローラ３１は、開信号ＯＰＳを入力したとき、スライドドアを「全開位置」に移動させるべくブラシレスモータ１を駆動制御（正転駆動制御）する。反対に、コントローラ３１は、閉信号ＣＬＳを入力したとき、スライドドアを「全閉位置」に移動させるべくブラシレスモータ１を駆動制御（逆転駆動制御）する。

また、コントローラ３１は、開信号ＯＰＳ及び閉信号ＣＬＳを入力していないとき、各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４への駆動電流に供給を遮断する同時に、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を供給する。つまり、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４が巻回されたＶ相用の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１をＮ極にして、径方向外側がＳ極のロータ７の永久磁石ＭＧとの間で保持力を生じさせる。

次に、上記のように構成したＰＳＤ装置３０の作用について説明する。
いま、コントローラ３１に開信号ＯＰＳが入力されると、コントローラ３１は、ブラシレスモータ１のステータ５に正転駆動のための回転磁界を発生させるべく各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４にそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流に供給する。これによって、ブラシレスモータ１は、正転しスライドドアを「全開位置」へ移動させる。

また、コントローラ３１に閉信号ＣＬＳが入力されると、コントローラ３１は、ブラシレスモータ１のステータ５に逆転駆動のための回転磁界を発生させるべく各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４にそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流に供給する。これによって、ブラシレスモータ１は、逆転しスライドドアを「全閉位置」へ移動させる。

また、コントローラ３１に開信号ＯＰＳ及び閉信号ＣＬＳが入力されてないとき、コントローラ３１は、各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４への駆動電流の供給を遮断する同時に、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を供給する。

つまり、各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４への駆動電流の遮断によって、回転磁界が消失してブラシレスモータ１は停止する。また、各保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流が供給されることによって、Ｖ相用の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１がＮ極となる。

これによって、ロータ７に設けた径方向外側がＳ極の永久磁石ＭＧが、Ｎ極の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１と引き合う。そして、図２に示すように、９０°間隔に設けた第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に対して、同じくロータコア２０に９０°間隔に設けた各永久磁石ＭＧがそれぞれ正対した時、磁束が最も安定した状態となり、その状態位置でロータ７は停止保持される。

また、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成する導線Ｌ２は、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成する導線Ｌより遙かに細い線径であることから駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成する導線Ｌ間の谷間（隙間）を利用して導線Ｌ２を巻回して保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成している。そのため、第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に形成する駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の巻回スペースを損なうことなく、巻き数を多くすることができる。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、ブラシレスモータ１を停止させたとき、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を通電し、第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１にＮ極の磁極を発生させた。そして、各ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に対して、各永久磁石ＭＧをそれぞれ正対させるようにした。従って、各永久磁石ＭＧは、第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１との間で、磁束が最も安定した状態となり、その状態位置でロータ７は停止保持される。その結果、ブラシレスモータ１は、停止時において、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を通電させるだけで、ロータ７を停止保持する保持力（ディテントトルク）を大きくすることができる。

つまり、ＰＳＤ装置３０は、例えば、傾斜地で車両を止めた状態でスライドドアが半開状態で停止しているとき、スライドドアに自重で同ドアが移動することを、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に直流電流を通電させるという簡単な構成によって防止することができる。

（２）本実施形態によれば、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、既存の駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を巻回したティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に巻回した。従って、ステータ５に保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を巻回するための専用のティースを設ける必要がなく、専用のティースを設けない分だけステータを小型化することができる。

（３）本実施形態によれば、Ｖ相の４つのティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成し、９０°の間隔で４つのＮ極を形成し、ロータ７に形成した９０°間隔に形成した４個の永久磁石ＭＧとそれぞれ正対させるように構成したので、平衡がとれた大きな保持力を得ることができる。

（４）本実施形態によれば、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成する導線Ｌ２は、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成する導線Ｌより遙かに細い線径にして実施した。従って、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、Ｖ相の各ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に形成する駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の巻回スペースを損なうことなく、巻き数を多くすることができる。

しかも、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成した後に、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の外周に保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を導線Ｌ２にて形成した。従って、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を形成する導線Ｌ間の谷間（隙間）に導線Ｌ２を介在させて形成させることができることから、さらに、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の巻回スペースを損なうことなく、巻き数を多くすることができる。

（５）本実施形態によれば、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４をティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１に巻回した後に、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を巻回することから、容易に保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４をティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１形成することができる。

（６）保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、巻回されない１つ以上のティース（本実施形態ではＵ相とＷ相のティース）を挟んで周方向の複数箇所（本実施形態では４箇所）に巻回されている。よって、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４と保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を巻回するためのスペース（スロット面積）が足りなくなることを抑えることができる。即ち、異なるティースに巻回される保持巻線が１つのスロットに共存するように配置される構成では、駆動巻線と保持巻線を巻回するためのスペース（スロット面積）が不足し易くなり、例えば、巻回作業が困難となるが、これを回避することができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○図６に示すように、第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１にそれぞれ駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を巻回した後に、それら各駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を覆う第２インシュレータ１３を第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１にそれぞれ装着する。そして、装着した第２インシュレータ１３に、それぞれ保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を巻回するように実施してもよい。

これによって、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の外周表面形状に左右されずに平坦な第２インシュレータ１３に巻回される。その結果、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、整列して巻回でき保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の占積率を上げることができる。

○図７に示すように、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４及び保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を、インシュレータ１２を介してティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１にそれぞれ多層に巻回する際、一層巻回される毎に駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４と保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を変更して巻回するようにして実施してもよい。

これによって、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の各層の間に形成される隙間に保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の層を形成させることができ、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４及び保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の占積率を上げることができる。

○図８に示すように、駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４を断面四角形状にして実施してもよい。これによって、先に巻回される駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４の外周表面形状が平坦となることから、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４は、整列して巻回でき保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の占積率を上げることができる。勿論、この場合でも、図６に示す第２インシュレータ１３を駆動巻線Ｖ１〜Ｖ４と保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４との間に設けて実施してもよい。

○上記実施形態では、Ｖ相の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１全てに対して、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成した。これをＵ相のティース又はＷ相のティースに保持巻線を形成して実施してもよい。

○上記実施形態では、Ｖ相の第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１全てに対して、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４を形成したが、Ｖ相の４個のティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１の内、１つ、２つ、または、３つに保持巻線を形成して実施してもよい。

○上記実施形態では、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４をティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１の径方向内側の先端がＮ極になるようにしたが、Ｓ極になるように実施してもよい。この場合、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４の巻き方を逆にしたり、保持巻線ＶＡ１〜ＶＡ４に流す向きを逆にしたりして実施することになる。そして、ロータ７に設けたＮ極の各疑似磁極２２が、Ｓ極になった第２、第５、第８、第１１ティースＴ２，Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１とそれぞれ引き合う。

○上記実施形態では、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet Motor）型ブラシレスモータに具体化したが、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Motor）型ブラシレスモータに応用してもよい。

○上記実施形態では、コンシクエントポール型のロータ７であったが、１つの界磁磁石と、それを挟持する２つのロータコアを有し、それらロータコアのロータ側爪状磁極をそれぞれ周方向に交互に配置してなる所謂ランデル型のロータを、本実施形態のステータ５の内側に配置したブラシレスモータに応用してもよい。

○上記実施形態では、インナーロータ型のブラシレスモータに具体化したが、ティースが径方向外側に延設されるアウターロータ型のブラシレスモータに具体化してもよい。
例えば、図９に示すように変更してもよい。この例では、ステータ５１は、環状部５２から径方向外側に延設されるティースＴ１〜Ｔ１２を有するステータコア５３と、各ティースＴ１〜Ｔ１２に、図示しないインシュレータを介して集中巻にて巻回された駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４とを備えている。又、ロータ６１は、略有底筒状に形成されてその底部中央が図示しない回転軸（中心軸）に固定されたロータヨーク６２と、該ロータヨーク６２の内周面に固定されて前記ステータ５１（ティースＴ１〜Ｔ１２）と径方向に対向する８個の永久磁石ＭＧとを備えている。尚、この永久磁石ＭＧは、周方向に隣り合う永久磁石ＭＧ同士がそれぞれ異なる（第１及び第２の）磁極となるように径方向に着磁されて設けられている。

そして、複数のティースＴ１〜Ｔ１２のうち予め定めたティースに、ロータ６１の停止を保持するための保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４が巻回されている。詳しくは、この例（図９参照）では、保持巻線ＶＢ１は、第１及び第２ティースＴ１，Ｔ２に跨って巻回されている。又、保持巻線ＶＢ２は、第４及び第５ティースＴ４，Ｔ５に跨って巻回されている。又、保持巻線ＶＢ３は、第７及び第８ティースＴ７，Ｔ８に跨って巻回されている。又、保持巻線ＶＢ４は、第１０及び第１１ティースＴ１０，Ｔ１１に跨って巻回されている。

そして、駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４及び保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４は、上記実施形態と同様にコントローラ３１に接続され、各相の駆動巻線Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４への駆動電流の供給が遮断された時、保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４に直流電流が供給される。すると、保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４が巻回されたティースＴ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ１１の先端は、例えばＮ極となり、ロータ６１の他方の磁極であるＳ極が引き合って、大きな保持力でロータ６１が停止保持される。

又、この例では、特に、保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４は、複数のティースに跨って巻回されているため、上記実施形態のように１つのティースに巻回された構成に比べて、磁気飽和となることを抑えることができ、保持力を良好に得ることができる。

又、保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４は、径方向外側に延設されているティースの複数に跨って巻回されることで、巻回される対象が延設方向先端側（径方向外側）ほど周方向幅が広くなり、巻回時に保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４にかかったテンションの分力が延設方向基端側（径方向内側）にかかることになる。よって、保持巻線ＶＢ１〜ＶＢ４がティースＴ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ１１の延設方向先端部（径方向外側端部）から脱落してしまうことが抑制される。

又、上記別例（図９参照）は、図１０に示すように、変更してもよい。即ち、この例（図１０参照）では、第１、第２、第７、第８ティースＴ１，Ｔ２，Ｔ７，Ｔ８にＵ相用の駆動巻線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が巻回されている。又、第３、第４、第９、第１０ティースＴ３，Ｔ４，Ｔ９，Ｔ１０にＶ相用の駆動巻線Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が巻回され、第５、第６、第１１、第１２ティースＴ５，Ｔ６，Ｔ１１，Ｔ１２にＷ相用の駆動巻線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が巻回されている。そして、ロータ６１には１０個の永久磁石ＭＧが設けられている。

そして、保持巻線ＶＣ１は、Ｕ相用の第１及び第２ティースＴ１，Ｔ２に跨って巻回され、保持巻線ＶＣ２は、Ｕ相用の第７及び第８ティースＴ７，Ｔ８に跨って巻回されている。

このようにしても、大きな保持力でロータ６１を停止保持することができるとともに、上記別例（図９参照）の効果と同様の効果を得ることができる。
○上記実施形態及び別例におけるティースＴ１〜Ｔ１２は、延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成された形状に変更してもよい。

例えば、図１１に示すように、上記実施形態のティースＴ２（Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１）を延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成された形状としてもよい。このようにすると、保持巻線ＶＡ１（ＶＡ２〜ＶＡ４）がティース（Ｔ５，Ｔ８，Ｔ１１）の延設方向先端部から脱落してしまうことが抑制される。又、特に、保持巻線が複数のティースに跨って巻回される構成において、ティースを延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成された形状に変更すると、保持巻線がティースの延設方向先端部から脱落してしまうことがより抑制される。

１…ブラシレスモータ、２…モータケース、３…リアハウジング、３ａ…軸受保持部、４…フロントプレート、４ａ…軸受保持部、５，５１…ステータ、６…回転軸、７，６１…ロータ、８…軸受、９…軸受、１０…ステータコア、１１…環状部、１２…インシュレータ、１３…第２インシュレータ、２０…ロータコア、２１…凹部、２２…疑似磁極、２５…被検出用リング磁石、３０…パワースライドドア（ＰＳＤ）装置（モータ駆動制御装置）、３１…コントローラ、３２…回転センサ、Ｔ…ティース、Ｔ１〜Ｔ１２…第１〜第１２ティース、Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４，Ｗ１〜Ｗ４…駆動巻線、ＶＡ１〜ＶＡ４，ＶＢ１〜ＶＢ４，ＶＣ１，ＶＣ２…保持巻線、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ，ＬＡｖ…渡り線、ＬＳｕ，ＬＳｖ，ＬＳｗ，ＬＡＳ…始端部、ＬＥｕ，ＬＥｖ，ＬＥｗ，ＬＡＥ…終端部、Ｌ，Ｌ２…導線、ＭＧ…永久磁石、ＯＰＳ…開信号、ＣＬＳ…閉信号。

Claims (10)

1. 中心軸を回転中心として回転する第１の磁極と第２の磁極が周方向に交互に形成されたロータと、
   前記ロータに対向配置されるように径方向に延設されたティースを周方向に複数個設け、前記各ティースにインシュレータを介して巻回された駆動巻線を通電することにより回転磁界を発生させるステータと
   を備えたブラシレスモータであって、
   前記複数のティースのうち予め定めたティースには、前記駆動巻線とともに前記ロータの停止を保持するための保持巻線が巻回されるとともに、該保持巻線は、巻回されない１つ以上の前記ティースを挟んで周方向の複数箇所に巻回されており、
   前記ロータの第２の磁極は、周方向に均等な間隔で配置された永久磁石により形成され、
   前記保持巻線の巻回された前記ティースの数は、前記ロータの第２の磁極を形成する前記永久磁石の数と等しく、該保持巻線の巻回された前記ティースは、周方向に均等な間隔で配置されており、
   前記保持巻線の巻き数は、前記駆動巻線の巻き数よりも多く、
   前記ロータ停止時に前記保持巻線に直流電流を通電したとき、該保持巻線の巻回された前記ティースは前記ロータの第１の磁極と同じ極性の磁極となり、該保持巻線の巻回された前記ティースと、前記ロータの第２の磁極を形成する前記永久磁石とは、それぞれ正対することを特徴とするブラシレスモータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記駆動巻線は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相の駆動巻線からなり、それぞれ各相の駆動巻線は、前記ティースに巻回されてなり、
   前記保持巻線は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のいずれか１つの相の駆動巻線が巻回されている一部又は全てのティースに巻回されていることを特徴とするブラシレスモータ。
3. 請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記保持巻線は、前記インシュレータを介して前記ティースに巻回した駆動巻線の外周に巻回したことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 請求項３に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記駆動巻線及び前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されたものであり、
   前記保持巻線を形成する導線の線径は、前記駆動巻線を形成する導線の線径より小さいことを特徴とするブラシレスモータ。
5. 請求項３に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記駆動巻線は、断面四角形の導線にて形成されたものであり、
   前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されたものであり、
   前記保持巻線の形成する導線の断面積は、前記駆動巻線を形成する導線の断面積より小さいことを特徴とするブラシレスモータ。
6. 請求項３〜５のいずれか１つに記載のブラシレスモータにおいて、
   前記保持巻線は、前記ティースに巻回した駆動巻線の外周に装着した第２インシュレータを介して巻回したことを特徴とするブラシレスモータ。
7. 請求項１又は２に記載のブラシレスモータにおいて、
   前記駆動巻線及び前記保持巻線は、断面円形の導線にて形成されるとともに、前記保持巻線を形成する導線の線径は、前記駆動巻線を形成する導線の線径より小さいものであり、
   前記駆動巻線及び前記保持巻線は、前記インシュレータを介して前記ティースにそれぞれ多層に巻回され、一層巻回される毎に前記駆動巻線と前記保持巻線を変更して前記ティースに巻回されることを特徴とするブラシレスモータ。
8. 請求項１〜７のいずれか１つのブラシレスモータにおいて、
   前記ティースは、延設方向先端側の周方向幅より延設方向基端側の周方向幅が狭く形成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載のブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
   前記ブラシレスモータの前記駆動巻線に回転駆動のための駆動電流が遮断された時、前記保持巻線に直流電流を通電するコントローラを設けたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
10. 請求項９に記載のモータ駆動制御装置おいて、
    前記ブラシレスモータは、車両に装備されたスライドドアの開閉移動させるモータであることを特徴とするモータ駆動制御装置。