JPH01186151A - 無刷子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ホール素子のような磁気感応素子を用いた無
刷子電動機、特に磁気感応素子が回転子の円筒状磁石の
端面に対向配置される無刷子電動機に関する。

し従来の技術］ この種の無刷子電動機において、その磁気感応素子Ｓは
一般的には第６図の如く基板Ｂに取着されている。すな
わちプリント配線板よりなる基板Ｂには、ランドＬが形
成されており、このランドＬに素子Ｓの端子Ｔが半田付
けされる。

［発明が解決しようとする課題］ 回転子の円筒状磁石は、径方向にＮ極とＳ極が着磁され
るものであって、これを外周面で見た場合、周方向にＮ
極とＳ極が交互に現れる。換言すると内周面で見た場合
、逆に周方向にＳ極とＮ極が交互に現れる。従って円筒
状磁石の肉厚の略中間部は、Ｎ極とＳ極の境界となる。

また円筒状磁石の磁束の大半は、対向する固定子の磁極
子に流れるが、一部は漏れ磁束となって前述の境界を跨
ぐようにしてＮ極からＳ極に流れる。磁気感応素子Ｓは
、この漏れ磁束を検知して検知出力を発生し、それによ
り巻線の電流を制御する。この電流の制御が正確に行わ
れることが電動機特性の安定化に大きく影響する。

ところで、円筒状磁石の肉厚は比較的薄いものであり、
一方、回転子の偏心や素子Ｓの半田付は位置の高精度化
には製造上の限界がある。従って素子Ｓに鎖交する値束
量を安定させることは相当面倒なのである。

本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的と
するところは、磁気感応素子の検知出力が従来のものに
比して格段に安定して得られる無刷子電動機の提供にあ
る。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するために、本発明の無刷子電動機は
、周方向に異極が交互にかつ等間隔に着磁されている円
筒状磁石が回転子軸に固着されてなる回転子と、全体的
には円筒状をなし該回転子に径方向に対面するよう放射
状に突出した複数の磁極子を有する固定子と、該磁極子
に巻装される巻線と、円筒状磁石の軸方向端面に対向配
置されて回転子の位置を検知する基板に取着された磁気
感応素子と、該磁気感応素子の検知信号により巻線の電
流方向を制御する駆動回路よりなる無刷子電動機におい
て、前記磁気感応素子を、該素子の高さと同等以上の高
さの対向片と連結片にてコ字状に形成した磁性薄板製の
保持部材にて保持し、該保持部材を前記基板に取着しで
ある。

特に、保持部材の両対向片を回転子の径方向に位置させ
ると、より効果的である。

また、保持部材の連結片に対向片の折曲方向と逆方向に
折曲形成した係止片を設け、基板に設けた係止孔に係止
したり、対向片の折曲角度を１００°以上にして素子を
弾性的に挟着することも、より効果的である。

［作用］ 磁気感応素子に鎮交すべき漏れ磁束は、磁性薄板製の保
持部材によりその流れ具合が強制され、磁気感応素子の
径方向位置のばらつき、あるいは円筒状磁石の偏心等が
多少あったとしても、安定して磁気感応素子に鎮交する
。また従来のもののように、半田付けだけで素子の位置
が決まっていたものに比し、素子を保持する保持部材が
正確に基板に取着されるので、素子の位置精度も向上す
る。

［実施例〕 以下、本発明の一実施例を、内転型の無刷子電動機に通
用した第１図乃至第４図に基づいて説明する。

１は回転子で、周方向に異極が交互にかつ等間隔に着磁
されている円筒状磁石２が、磁性材料製のスリーブ３の
外周に接着され、このスリーブが回転子軸４に固着され
てなる。この円筒状磁石２は、径方向にＮ極とＳ極が着
磁されているのであって、前述の異極が交互とは、例え
ば外周側に現れる極性を意味しており、内周側には反対
極性が現れる。またその肉厚は、約４ｍｍ程度と比較的
薄い、なお、円筒状磁石２は、Ｎ極とＳ極を径方向に着
磁した複数のセグメント磁石にて形成すれば、その磁力
をより大きくすることができる。

５は固定子で、回転子１を外囲するように固定子鉄心５
ａとヨーク５ｂにより構成される。固定子鉄心５ａは、
珪素鋼板を打ち抜き積層してなるもので、全体的には回
転子１より十分大きい内径の円筒状をなし、円筒状磁石
２の外周面と径方向に対面するよう内方に放射状に突出
した複数の磁掘子５Ｃを有する。

ヨーク５ｂは、磁性材料よりなり、固定子鉄心５ａの外
径に略等しい内径の有底円筒状に形成され、底部５ｄ中
夫に軸受８が取着される。前述の固定子鉄心５ａは、こ
のヨーク５ｂの内周壁に圧入又は接着等により固定され
る。またコーク５ｂの開放端には、軸受８を取着した軸
受台９がそれを閉塞するように固定される。２個の軸受
８，８には回転子軸４が回動可能に支持される。

６は巻線で、磁極子５Ｃの周囲に巻装される。

７は回転子１の位置を検知するホール素子のような磁気
感応素子で、ネ★知部がセグメント磁石の軸方向端面に
対向配置されるよう、保持部材１１を介して軸受台９に
固定された基板１０にその端子７ａを半田付けすること
により取着される。保持部材１１は、板厚が０．２乃至
Ｑ、３ｍｍ程度の磁性薄板層であって、素子７の高さと
同等以上の高さの対向片１１ａ、１１ａ，１１ａと素子
７の巾と離間等の長さの連結片ｔｔｂからなるコ字状に
折曲形成される。さらに連結片１１ｂには、対向片１１
ａの折曲方向とは逆方向に略直角に折曲形成した４個の
係止片１１Ｃ，ＩＩＣ，・−・が設けである。

第３図は折曲加工前の形伏である。また対向片１１ａの
折曲角度を１００°以上にしておく。

基板１０は、プリント配線板よりなるもので、素子７の
入出力を駆動回路に接続するランド１０ａが形成される
とともに、係止片１１ｃ、１１ａ，１１ｃ、・−・を係
止するための係止孔ＩＱｂ、ｌｏｂ、、−が円筒状磁石
２の端面に対応して設けである。この係止孔１０ａ、１
０ａ、−＝−は、両対向片１１ａ、１１ａが回転子１の
径方向に位置するようにする。

しかして素子７は、保持部材１１に弾性的に挟着され、
その保持部材１１が基板に係止された後、その端子がラ
ンド１０ａに半田付けされることにより基板１０に取着
される。

また磁気感応素子７の検知出力により巻線６の電流方向
を制御する駆動回路（図示せず）を有する。

第５図は、従来のもの（ａ）と本実のもの（ｂ）の漏れ
磁束の流れ状態を対比したものである。

この図から明らかなように、磁気感応素子７に鎖交すべ
き漏れ磁束は、磁性薄板層の保持部材によりその流れ具
合が強制され、素子７の径方向位置のばらつき、あるい
は円筒状磁石の偏心等が多少あったとしても安定して素
子７に鎮交する。そして保持部材１１の両対向片１１ａ
、１１ａ，１１ａが回転子１の径方向に位置させるとよ
り効果的である。

また従来のもののように、半田付けだけで素子７の位置
が決まっていたものに比し、素子７を保持する保持部材
１１が正確に基板１０に取着されるので、素子７の位置
精度も向上する。

なお、本実施例は内転型形式のもので説明したが、外転
型形式のものにも通用可能である。

［発明の効果］ 本発明の無刷子電動機は、上記した如く、磁気感応素子
を、該素子の高さと同等以上の高さの対向片と連結片に
てコ字状に形成した磁性薄板層の保持部材にて保持し、
該保持部材を基板に取着したものであるから、磁気感応
素子に鎮交すべき漏れ磁束は、磁性薄板層の保持部材に
よりその流れ具合が強制され、素子の径方向位置のばら
つき、あるいは円筒状磁石の偏心等が多少あったとして
も安定して素子に鎖交し、また従来のもののように、半
田付けだけで素子の位置が決まっていたものに比し、素
子を保持する保持部材が正確に基板に取着されるので素
子の位置精度も向上し、もって磁気感応素子の検知出力
が従来のものに比して格段に安定して得られ電動機特性
が安定させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
、その要部分解斜視図、 第３図は、その保持部材の展開図、 第４図は、その折曲加工の説明図、 第５図は、その漏れ磁束の状態の説、明図で、（ａ）は
従来のもの、（ｂ）は本実のもの、第６図は、従来例の
要部分解斜視図である。 １・−回転子、２〜円筒状磁石、３・−スリーブ、４・
一回転子軸、５・−固定子、６・−・巻線、７−磁気感
応素子、１〇一基板、１０ａ・−ランド、１ｏｂ−−一
係止孔、１１・−保持部材、１１ａ一対向片、１１ｂ一
連結片、１１ａ，１１ｃ・−係止片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周方向に異極が交互にかつ等間隔に着磁されてい
   る円筒状磁石（２）が回転子軸（４）に固着されてなる
   回転子（１）と、全体的には円筒状をなし該回転子に径
   方向に対面するよう放射状に突出した複数の磁極子を有
   する固定子（５）と、該磁極子に巻装される巻線（６）
   と、円筒状磁石の軸方向端面に対向配置されて回転子の
   位置を検知する基板（１０）に取着された磁気感応素子
   （７）と、該磁気感応素子の検知信号により巻線の電流
   方向を制御する駆動回路よりなる無刷子電動機において
   、前記磁気感応素子（７）を、該素子の高さと同等以上
   の高さの対向片（１１ａ，１１ａ）と連結片（１１ｂ）
   にてコ字状に形成した磁性薄板製の保持部材（１１）に
   て保持し、該保持部材を前記基板に取着したことを特徴
   とする無刷子電動機。