JPH0218693Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は回転子の低速回転時にも磁電変換素子
から速度検出信号あるいは位置検出信号を取り出
すことが出来るようにした直流ブラシレスモータ
に関する。

（従来の技術） 従来の直流ブラシレスモータとしては、例え
ば、第１図に示すようなものがある。

この図において、ロータ１は、円盤形のロータ
ヨーク２と環状のロータマグネツト３とを備え、
ロータマグネツト３には３つのNS両極が交互に
着磁されている。ロータマグネツト３はロータヨ
ーク２に接着されている。ロータヨーク２はスリ
ーブ４を介してシヤフト５に取り付けられてい
る。シヤフト５はケース１２に設けられた軸受１
４に回転自在に保持されている。ケース１２はス
テータヨーク６を覆つている。ステータヨーク６
上のプリント基板８には、第２図に示すような誘
導コイル７がプリントされ、誘導コイル７上にア
マチユアコイル９が搭載されている。プリント基
板８上には磁電変換素子１０が設けられている。
アマチユアコイル９の配設位置の中央部には受け
座１１が設けられ、受け座１１にシヤフト５が支
持されている。１５はプリント基板８上のトラン
ジスタ等である。

この直流ブラシレスモータは、アマチユアコイ
ル９を通電させてロータ１を回転させると、ロー
タマグネツト３が誘導コイル７に誘導電流を生じ
させ、この誘導電流の周波数に基づいてロータ１
の回転速度を検出している。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の直流ブラシレ
スモータの場合、誘導電流の周波数はロータマグ
ネツト３の磁極数に左右されるため、磁極数が少
ないと、ロータ１の回転速度が低下する場合に、
誘導電流の周波数及び電圧が低下しすぎて正確な
回転速度を算出できなくなるほか、アマチユアコ
イル９の駆動電流の影響を受けるので正確な周波
数測定が難しくなるという不具合がある。一方、
ロータマグネツト３の磁極数を増加させることは
コストがかかる不利がある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記課題を解決するために、ロータ
ヨークの周縁部に、回転方向全長が互いの離間間
隔に等しい複数の磁気誘導フランジを、回転方向
に隣合う磁極同士の境界を一つおきにまたいで等
間隔で形成すると共に、この磁気誘導フランジ
を、磁石体の周面部に臨むように磁石体の厚さ方
向中央部近傍まで折曲させることにより、磁石体
の磁気誘導フランジのある周面部と磁石体の磁気
誘導フランジのない周面部において、磁石体の周
面部からステータヨーク側及びロータヨーク側に
それぞれ分岐する漏洩磁束の漏洩分岐点の高さを
異ならせ、これらの漏洩分岐点の高さが異なる領
域内に磁気誘導フランジと磁石体の周面部の双方
に臨み、且つ、上下方向の漏洩磁束を検出する磁
電変換素子を配設し、ロータが回転して磁電変換
素子が磁気誘導フランジを有する磁石体の周面部
に臨む場合と、ロータが回転して磁電変換素子が
磁気誘導フランジを有しない磁石体の周面部に臨
む場合とで、磁電変換素子を横切る磁束の方向を
変化させることを特徴とする。

（作用） 本考案にかかる直流ブラシレスモータによれ
ば、ロータが回転すると、磁気誘導フランジに臨
む場合と臨まない場合とで磁電変換素子を横切る
磁束の方向が変化するので、磁石体の磁極数が増
加した場合と同様な磁束の方向変化を検出するこ
とが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例にかかる直流ブラシレス
モータを図面に基づいて説明する。

第３図〜第６図はこの考案の一実施例を示すも
のであり、図中、従来例と同一あるいは均等な部
位又は部材には同一符号を用いて重複説明を省略
する。

本実施例のロータ１９の一部を構成するロータ
ヨーク２０は円盤形をしており、磁性体からなる
ロータヨーク２０の外周縁部には複数の磁気誘導
フランジ２０ａ，，が設けられている。ロータヨ
ーク２０のステータヨーク６側には、磁石体とし
てのロータマグネツト３が接着固定されている。
本実施例では、複数の磁気誘導フランジ２０ａ，，
は、このロータマグネツト３のステータヨーク６
側に表われる磁極の極数に対応させて３つ形成さ
れている。ロータ１９の回転方向に延びる一つの
磁気誘導フランジ２０ａ，，の全長は、隣合う磁
気誘導フランジ２０ａ，２０ａ同士の互いの離間
間隔に等しく設定されている。複数の磁気誘導フ
ランジ２０ａ，，は、ロータマグネツト３の回転
方向に隣合う磁極同士の境界を一つおきにまたい
で等間隔で形成されている。磁気誘導フランジ２
０ａ，，は、ロータマグネツト３の厚さ方向中央
部近傍まで折曲しており、ロータマグネツト３の
周面部に臨んで、ロータマグネツト３を抱持して
いる。

また、従来の誘導コイル７を有しないプリント
基板１８上には、大略三角形の４つの小アマチユ
アコイル９ａ，，，からなるアマチユアコイル９が
円形になるように配設されている。

更に、第４ａ図、第４ｂ図に示すように、ロー
タマグネツト３のステータヨーク６側にＮ極が着
磁された部位では、Ｎ極部からロータヨーク２０
側に延びる漏洩磁束ＡとＮ極部からステータヨー
ク６側に延びる漏洩磁束Ｂとが分岐している。

そして、磁気誘導フランジ２０ａ，，に誘導さ
れるため、磁気誘導フランジ２０ａ，，のないＮ
極部における漏洩磁束Ａ，Ｂの漏洩分岐点Ｐ１
は、磁気誘導フランジのあるＮ極部における漏洩
磁束Ａ，Ｂの漏洩分岐点Ｐ２より高い位置（即ち
ロータヨーク２０側）に位置している。

又、第５ａ図，第５ｂ図に示すように、ロータ
マグネツト３のステータヨーク６側にＳ極が着磁
された部位では、Ｎ極側からＳ極部に延びる漏洩
磁束Ｃと、ステータヨーク６側からＳ極部に延び
る漏洩磁束Ｄとが発生しており、この漏洩磁束
Ｃ，Ｄは漏洩分岐点Ｐ１において分岐している。

この漏洩磁束Ｃ，Ｄの漏洩分岐点は、磁気誘導
フランジ２０ａ，，に誘導されるために、磁気誘
導フランジのあるＳ極部の漏洩分岐点Ｐ１′は、
磁気誘導フランジ２０ａ，，のないＮ極部におけ
る漏洩分岐点Ｐ２′より高い位置（即ちロータヨ
ーク２０側）に位置している。

この磁束分岐点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１′，Ｃ２′の高
さが異なる領域には、磁電変換素子であるホール
素子２１が、磁気誘導フランジ２０ａ，，とロー
タマグネツト３の周面部の双方に臨むように配設
されている。このホール素子２１はロータ１の上
下方向に延びる漏洩磁束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを検出す
るように向けられている。

これによつて、ロータ１が回動して、磁気誘導
フランジ２０ａ，，を有しないＮ極部にホール素
子２１が臨むと、ホール素子２１はステータヨー
ク６側に延びる漏洩磁束Ｂを検出し（第４ａ図参
照）、磁気誘導フランジ２０ａを有するＮ極部に
ホール素子２１が臨むと、ホール素子２１は磁気
誘導フランジ２０ａ側に延びる漏洩磁束Ａを検出
する（第４ｂ図参照）。

更にロータ１が回動して、磁気誘導フランジ２
０ａが存在するＳ極部にホール素子２１が臨む
と、ホール素子２１は磁気誘導フランジ２０ａか
らＳ極部に延びる漏洩磁束Ｃを検知し（第５ａ図
参照）、磁気誘導フランジ２０ａが存在しないＳ
極部にホール素子２１が臨むと、ステータヨーク
６側からＳ極部に延びる漏洩磁束Ｄを検知する
（第５ｂ図参照）。

即ち、磁気誘導フランジ２０ａのないＮ極部
と、磁気誘導フランジ２０ａのあるＮ極部と、磁
気誘導フランジ２０ａのあるＳ極部と、磁気誘導
フランジ２０ａのないＳ極部とからなる一つのパ
ターンが、ホール素子２１の近傍をこの順序のと
おり通過する度に、ホール素子２１では、漏洩磁
束Ｂ（図中下向き）、漏洩磁束Ａ（図中上向き）、漏
洩磁束Ｃ（図中下向き）、漏洩磁束Ｄ（図中上向き）
が順に検知される。

本実施例では、ロータマグネツト３にNS極が
合計６箇所着磁され、隣合う一組みのNS極には
一組みのNS極の磁極境界部をまたいで磁気誘導
フランジ２０ａが設けられ、ホール素子２１は、
漏洩分岐点Ｐ１，Ｐ２の領域内であつてロータマ
グネツト３の周面部及び磁気誘導フランジ２０ａ
に臨むように配設され、且つ、上下方向に延びる
漏洩磁束Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを検出するので、ロータ
１が一回転すると、ホール素子２１は12個のNS
極を有するロータマグネツト３が回転した場合と
同様な漏洩磁束の変化を検知出来ることとなる。

本実施例にかかる直流ブラシレスモータによれ
ば、ホール素子２１から検出される交流信号の周
波数が高く、しかも、信号電圧が高いので、ロー
タ１の回転が低下しても、アマチユアコイル９の
駆動電流の影響を受け難くなり、低回転時のロー
タ１の回転速度及び回転角度を従来よりも正確に
検出することが出来る。

尚、本実施例では、ロータマグネツト３のステ
ータヨーク６側にNS極が６極着磁され、ロータ
ヨーク２０に３つの磁気誘導フランジ２０ａ，，
が設けられているが、ロータマグネツト３のステ
ータヨーク６側の着磁数が増加して偶数となる場
合は、その合計着磁数の半分の個数の磁気誘導フ
ランジを設ければ良い。

（考案の効果） 本考案にかかる直流ブラシレスモータは、以上
説明したように、ロータヨークのフランジを請求
範囲の如く構成して、ロータマグネツトの周面部
からロータの上下方向に発生する漏洩磁束の漏洩
分岐点の高さを異ならせることにより、従来のロ
ータマグネツトの着磁数を増加させることなく、
簡単な構成で、ロータマグネツトのステータヨー
ク側の磁極の着磁総数に対して倍数の漏洩磁束を
現出させ、しかも、この上下方向の漏洩磁束を検
知する磁電変換素子を請求範囲記載の位置に配設
する構成としたので、ロータの１回転時の回転速
度を正確に検出でき、ロータの回転が低下して
も、ロータの回転速度、回転角度を正確に検知で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流ブラシレスモータの縦断面
図、第２図は第１図の誘導コイルの説明図、第３
図は本考案の実施例にかかる直流ブラシレスモー
タの縦断面図、第４ａ図〜第５ｂ図は本考案の実
施例にかかる直流ブラシレスモータの漏洩磁束を
ホール素子で検出する時の説明図であり、第４ａ
図は、ロータヨークのステータ側にＮ極部が着磁
され且つ磁気誘導フランジのない部位における漏
洩磁束の検出状態を示す説明図、第４ｂ図は、ロ
ータヨークのステータ側にＮ極部が着磁され且つ
磁気誘導フランジが存在する部位における漏洩磁
束の検出状態を示す説明図、第５ａ図は、ロータ
ヨークのステータ側にＳ極部が着磁され且つ磁気
誘導フランジのない部位における漏洩磁束の検出
状態を示す説明図、第５ｂ図は、ロータヨークの
ステータ側にＳ極部が着磁され且つ磁気誘導フラ
ンジが存在する部位における漏洩磁束の検出状態
を示す説明図、第６図は、本実施例の直流ブラシ
レスモータの分解斜視図である。 ３……ロータマグネツト（磁石体）、６……ス
テータヨーク、２０……ロータヨーク、２０ａ…
…磁気誘導フランジ、２１……ホール素子、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ……漏洩磁束、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１′，
Ｐ２′……漏洩分岐点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 平板状のステータヨークの上方に円板状のロー
   タヨークを間隔をあけて回転可能に対向させ、前
   記ステータヨークの前記ロータヨークの回転中心
   軸の周囲を取り囲む部位に複数個の平板状のアマ
   チユアコイルを配設し、前記ロータヨークの前記
   ステータヨーク側に円板状の磁石体を固定し、こ
   の磁石体の前記アマチユアコイル側に、Ｎ極とＳ
   極とを前記ロータヨークの回転方向に向かつて交
   互に表われるように着磁し、前記磁石体の前記ロ
   ータヨーク側に前記極性に対して反対極性の磁極
   を着磁し、前記アマチユアコイルに直流通電して
   前記ロータヨークと前記磁石体からなるロータを
   回転させる直流ブラシレスモータにおいて、 前記ロータヨークの周縁部に、回転方向全長が
   互いの離間間隔に等しい複数の磁気誘導フランジ
   を、前記回転方向に隣合う磁極同士の境界を一つ
   おきにまたいで等間隔で形成すると共に、 この磁気誘導フランジを、前記磁石体の周面部
   に臨むように前記磁石体の厚さ方向中央部近傍ま
   で折曲させることにより、 前記磁石体の磁気誘導フランジのある周面部と
   前記磁石体の磁気誘導フランジのない周面部にお
   いて、前記磁石体の周面部から前記ステータヨー
   ク側及び前記ロータヨーク側にそれぞれ分岐する
   漏洩磁束の漏洩分岐点の高さを異ならせ、 これらの漏洩分岐点の高さの異なる領域内に、
   前記磁気誘導フランジと磁石体の周面部の双方に
   臨み、且つ、前記回転中心軸の延在方向に延びる
   漏洩磁束を検出する磁電変換素子を配設し、 前記ロータが回転して前記磁電変換素子が前記
   磁気誘導フランジを有する磁石体の周面部に臨む
   場合と、前記ロータが回転して前記磁電変換素子
   が前記磁気誘導フランジを有しない磁石体の周面
   部に臨む場合とで、前記磁電変換素子を横切る磁
   束の方向を変化させることを特徴とする直流ブラ
   シレスモータ。