JPH0279761A - Ｃｄブラシレスモータ - 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ｊ 本発明は、駆動回路と固定イーとを一体化したＤＣブラ
シレスモータに関するらのである。

［従来の技術１ 一般に駆動回路と固定子が一体化したＤＣブラシレスモ
ータでは、扱う電圧が低電圧であったり、比較的高電圧
を利用する場合には、そ−タ本体と回路部分が別々の構
成になっていることが多かった。

［発明が解決しようとする課題１ ところで、上述の一体型の場合、その回路基板上の配線
には商用電源を抵抗降圧した電源を供給した場合に生ず
るスイッチング用トランジスタのサージ電圧に対する充
分な絶縁距離が取られていないことが多く、絶縁不良に
よる回路の破損が起こる可能性がある。また、上述の別
々の構成の場合全体として小型化が困難であるという問
題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、駆
動回路と固定子が一体でありながら且つ絶縁不良等によ
る回路の破損を起こさないＤＣブラシレスモータを提供
することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、Ｎ極、Ｓ極を交互に周方向に着磁した永久磁
石回転子と、巻線の電流方向が固定された複数組の磁極
を有する固定子と、該固定子にＶＣ着され通過する永久
磁石回転子の磁極の極性を検出する検出器及びこの検出
器の検出出力により制御され、固定子の各８線に電流を
供給する電流切換回路等の電子部品を同一面上に実装し
上記固定子に装着された基板とを具備し、上記基板のパ
ターン回路を高電圧部と低電圧部とに分離して配置し、
高電圧部に上記電流切換回路中のスイッチング素子を略
同心円上に且つ一定間隔に設置し、上記スイッチング素
子の端子を上記巻線の接続点近傍に配置したものである
。

１作用１ しかして、基板のパターン回路を高電圧部と低電圧部と
に分離して配置し、高電圧部に上記電流切換回路中のス
イッチング素子を略同心円上に且つ一定間隔に設置して
、スイッチング素子のサーノ電圧に対して充分な絶縁距
離を取るようにし、また、基板を固定子に装着し、上記
スイッチング素子の端子を上記巻線の接続点近傍に配置
して、駆動回路と固定子を一体化している。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。＃Ｉ
Ｊ１図は３相式ＤＣブラシレスモークに用いた本発明の
実施例の基板（配線板）１のパターン実装図を示してい
る。この実装図に対応した回路を第３図に示している。

まず、第３図においで、主電源９２１は図示するように
、商用電源２２をダイオードＤ１〜Ｄ、からなる全波整
流器２３に接続し、その正極出力に降圧用抵抗Ｒ、を接
続した構成となっている。降圧用抵抗Ｒ３の他端は、後
述の固定子の巻＃ｉ５＋、＋　＋５Ｖ　＋５゜の各一端
に接続され、各巻線５Ｕ１５ｖ、５ｗの！端は電流切換
回路２７のスイッチング用トランジスタＱ　＋＋　ｔＱ
ｗ　ｔＱｗのコレクタに接続されている。各トランジス
タＱｕ　、Ｑｖ　、Ｑｖのエミッタは全波ｇ流器２３の
負極出力に接続しである。また、各トランジスタＱｕ　
、Ｑｖ　、Ｑ−のベース・エミッタ間にはスイッチング
速度向上のための抵抗Ｒ２，Ｒ，、Ｒ，が夫／１接続さ
れている。さらに、各べ一又は抵抗Ｒ，，Ｒ６、Ｒ７を
夫々介して集積回路２５の各対応する出力端に接続しで
ある。集積回路２５は複数のオペアンプを内蔵したもの
で、実施例ではその内の３個をＵ、Ｖ、Ｗ相の電流切り
換えのために使用した各オペアンプ２５ａ、２５ｂ、２
５ｃの比較入力にはホール素子ＨＩＩ　＋　ＨＶ　−Ｈ
ｌ、の検出出力を接続しである。

上記降圧用抵抗Ｒ１の中間タップと、全波整流器２３の
負極出力との間にはホール索子Ｈ，Ｉ。

１−１ｖ、Ｈｗと′Ｋｉ流切換回路２７とに制御用電源
を与える制御電源部２６の電源入力端を接続しており、
制御電源部２６は入力する脈流電圧をツエカーダイオー
ドＺＤ１によって一定の電圧にクリップすると共に、平
滑用コンデンサＣ７により平滑し、その平滑された直流
電圧を集積回路２５に印加し、また、抵抗Ｒ８と、ホー
ル素子Ｆ１゜、）ＩＶ。

Ｈｌ、と、抵抗Ｒ，との直列回路にも印加している。

コンデンサＣ２〜Ｃｄよ、トランジスタＱｕ＋ＱｖＴＱ
、のオフ時に巻線５υ＋５Ｖ　＋５１ｊに発生する逆起
電圧を抑制するためのコンデンサである。

第１図において、上記のホール素子Ｈｕ、ＨＶ＋Ｈ１１
やオペアンプ等を有する集積回路２５を代表とする低電
圧部Ａの部品は上記基板１の右半分に配置している。基
板１の他方の左半分には高電圧部Ｂを代表するトランジ
スタＱｕ　ｔＱｗ　ｔＱｗが略同心円上で一定間隔に配
Ｗｔされ、さらに上記トランジスタＱｕ　ｔＱｗ　ｔＱ
ｗのコレクタ端子１５のすぐ近くに固定子巻線５１１ｔ
５１／＋５１ｊの基板１との電気的接続部１４を設けて
いる。また、上記コレクタ端子１５と上記接続部１４と
は基板１上の銅ｒ６部１３により最小形状で配線されて
おり、他の銅箔部屋１回路部品との絶縁距離を充分に確
保している。

第２図は全体の分解斜視図を示し、永久磁石回転子９は
、Ｎ極、Ｓ極を交互に周方向に着磁した永久磁石８を納
装すると共に、中心にシャフト７を貢挿して構成されて
いる。固定子２は、複数極を有した積層鉄心１０が電気
絶縁性の絶縁枠４で覆われ、その外周に巻＃ｉＩ５を巻
装しており、巻線５の巻き初め、及び巻き終わりの端末
５ａはそれぞれ絶縁枠４の上端の突部４ａより突設され
たピン３に巻き付けられ、また、積層鉄心１０の中央部
に軸受６を挿入固定して構成されている。電子部品を実
装した基板１上には永久磁石回転子９の磁極を検出する
ホール素子Ｈｕ　、Ｈｖ　、Ｈｖが上述のように実装し
である。また、基板１の縁部には上記ピン３の位置と対
応して挿入孔１２が穿孔しである。この挿入孔１２の穴
径はピン３を通すのに充分な大きさであり、ピン３を立
設している突ｆｆｌ５４　ａをも優に１ＩＴｒ通可能な
穴径である。

しかして、巻＃ｉ５の端末５ａをピン３に巻き付け、ピ
ン３及び突部４ａを基板１の挿入孔１２に挿通し、挿通
後、基板１の部品面（上面）側の銅？Ｎ？１ＩＳ１３に
倒す。そして、ピン３、巻＃ｉ５の端末５ａ及び銅箔部
１３とを半田付けを行なう。ここで、基板１が固定子２
の上にｉＩＣ着されることになる。次に、上記軸受６に
上記シャ７ト７を円滑に回転するように挿通して、永久
磁石回転子９の端面が一定のギャップを有してホール素
子ＨＩＩｔＨＶｔＨ１１に対向するように保持される。

次に、本実施例の動作を説明する。まず、商用電源２２
が投入されると、制御電源部２６の出力電圧Ｖｚが立ち
上がり、ホール素子Ｈ，，Ｈｖ。

ト■すの機能が働き始める。この時、ホール素子Ｈｕ　
ｔＨｖ　＋ＨＷはその位置に対向した各永久磁石回転子
９の磁極の磁束密度に応じた信号を出力する。

ホール素子Ｈｕ　＝Ｈｖ　ｔＨｖ　ｌｉ：ｆｉ械内角６
０度互いに配置され、位相がπ／３ずつずれた検出出力
が現れる。この出力を集積回路２５のオペアンプ２５ｍ
、２５ｂ、２５ｃで波形整形して方形波を出力し、夫々
のＨレベルの期間のみ隣の固定子極へ電流を流すように
対応するトランジスタＱｕ　、Ｑｖ　、Ｑｗをオンする
。このオン時に対応する巻＠５ｕ、５Ｖ　ｙ５Ｖに電流
が流れ、各巻＃ｉ５ｕ　−５ｖ−５ｖには回転トルクが
発生し、全体としてこれら回転トルクを合成したトルク
によってモータが回転する。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、Ｎ極、Ｓ極を交互に周方向に着
磁した永久磁石回転子と、巻線の電流方向が固定された
複数組の磁極を有する固定子と、該固定子に装着され通
過する永久磁石回転子の磁極の極性を検出する検出器及
びこの検出器の検出出力により制御され、固定子の各巻
線に電流を供給する電流切換回路等の電子部品を同一面
上に実装し上記固定子に装着された基板とを具備し、上
記基板のパターン回路を高電圧部と低電圧部とに分離し
て配置し、高電圧部に上記電流切換回路中のスイッチン
グ素子を略同心円上に且つ一定間隔に設置し、上記スイ
ッチング素子の端子を上記巻線の接続点近傍に配置した
ものであるから、基板のパターン回路を高電圧部と低電
圧部とに分離して配置し、高電圧部に上記電流切換回路
中のスイッチング素子を略同心円上に且つ一定間隔に設
置していることで商用電源を抵抗降圧した場合に生ずる
スイッチング素子のサージ電圧に対して充分な絶縁距離
を取ることができ、絶縁不良による回路の破損が起こら
ないものであり、また、基板を固定子に装着し、上記ス
イッチング素子の端子を上記８＃ｉの接続点近傍に配置
して、スイッチング素子の端子と巻線の接続点とを最短
距離で接続し、駆動回路と固定子を一体化することで、
全体の構成をコンパクトにすることができる効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基板の平面図、第２図は同上
の全体の分解斜視図、第３図は同上の具体回路図である
。 １は基板、２は固定子、５は巻線、８は永久磁石、９は
永久磁石回転子、２７は電流切換回路、Ａは低電圧部、
Ｂは高電圧部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎ極，Ｓ極を交互に周方向に着磁した永久磁石回
   転子と、巻線の電流方向が固定された複数組の磁極を有
   する固定子と、該固定子に装着され通過する永久磁石回
   転子の磁極の極性を検出する検出器及びこの検出器の検
   出出力により制御され、固定子の各巻線に電流を供給す
   る電流切換回路等の電子部品を同一面上に実装し上記固
   定子に装着された基板とを具備し、上記基板のパターン
   回路を高電圧部と低電圧部とに分離して配置し、高電圧
   部に上記電流切換回路中のスイッチング素子を略同心円
   上に且つ一定間隔に設置し、上記スイッチング素子の端
   子を上記巻線の接続点近傍に配置したことを特徴とする
   ＤＣブラシレスモータ。