JPH0363318B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定子と、回転子と、転流装置とを
有する自始動無ブラシ直流モータに関するもので
ある。

無ブラシモータにおいては、整流が電子的に行
なわれる。この場合、回転子の位置情報はホール
素子のような検出器によつて得ることができる。
多相モータの場合、各相当り１個の検出器を用い
ることにより満足な転流および始動特性が得ら
れ、この場合これら検出器はモータの相数と合致
して円周的に離間されている。この場合、このよ
うなモータは比較的高価となる欠点がある。従つ
て、１個のみの検出器を用いるのが望ましい。単
相モータは１個の検出器を用いていること明らか
である。しかし、これらの単相モータは回転方向
が決まらないという固有の欠点を有している。更
に、附勢の際に回転子が安定位置にあるような始
動状態が生じるおそれがあり、この問題は多相モ
ータにおいても生じるおそれがある。これらの２
つの問題は、例えば補助磁石により、所定の方向
で始動を行ないうる位置でモータが停止するよう
にすることにより、いわゆる“移動止め位置”を
設けるような機械的手段により解決することがで
きる。しかし、このような機械的手段および磁気
的手段の双方またはいずれか一方を用いると、こ
の手段によつてモータの定常状態作動に悪影響を
も及ぼすという欠点がある。従つて、多相モー
タ、特に３相モータにおいて１個のみの検出器を
用いうるようにする為に、モータを回転補助磁界
によつて始動させることが提案された。しかしこ
の方法の場合、始動中モータが自己転流せず、従
つて不所望な始動特性を呈してしまうという欠点
がある。

本発明の目的は、始動中自己転流し、これによ
り純粋な電子的手段を以つて始動せしめうるよう
にした無ブラシモータを提供せんとするにある。

本発明は、固定子と、回転子と、整流装置とを
具える自始動無ブラシ直流モータにおいて、前記
の固定子を２相型とし、前記の整流装置が、２つ
の固定子位相のうち、回転子が主として向いてい
る方の位相を識別する１つのみの検出器を有する
検出装置と、固定子位相を転流附勢する為のプリ
セツト可能附勢回路と、前記の検出装置によつて
制御され、少くとも回転子が静止している際に、
前記の附勢回路を２つの状態のうち、回転子が主
として向いている方の固定子位相とは異なる固定
子位相の附勢に相当する状態に設定するプリセツ
ト回路とを具えたことを特徴とする。

上述した特徴の組合せにより、１個の検出器の
みを有し、始動中自己転流し、電子的でないいか
なる始動手段をも必要としないモータが得られ
る。

本発明は、多相モータにおいては、１個の検出
器のみによつて回転子位置を明確に検出すること
ができないが、２相モータにおいては１個の検出
器によつて識別できない２つの回転子位置が常に
１つの特定の固定子位相に対応し、従つて１個の
みの検出器を用いることにより自己転流始動が可
能となるという認識を基に成したものである。

Ｐ個の極対を有する本発明によるモータにおい
ては、前記の検出位置が2P個の極対を有する永
久磁気部材を具え、該永久磁気部材をモータと同
期して回転しうるようにし、前記の検出器が感磁
素子、特にホール素子を具えるようにするのが好
ましい。

本例の場合更に、前記のプリセツト回路が、前
記の感磁素子によつて検出された磁界の極性を検
出する極性検出器と、検出された極性と附勢回路
の状態とを比較するゲート回路とを具えるように
するのが好ましい。

本発明によるある種のモータの始動方向が確定
されないということはモータをある目的に用いる
場合には問題とならない。特定の回転方向を必要
とする場合には、本発明によるモータにおいて正
しい回転方向を簡単に保証しうるようにすること
により追加の利点を得ることができる。この目的
の為に本発明による好適例においては更に、前記
のプリセツト可能附勢回路を回転子の所望回転方
向に相当するスイツチング順序にプリセツトし、
このプリセツト可能附勢回路を、回転子の実際の
回転方向にかゝわらず転流信号の指令の下で巡回
置換に応じてスイツチングしうるようにする。こ
の特徴事項は、モータを始動させると、本発明に
よるモータの自己転流始動の結果として転流パル
スが発生するという認識を基に成したものであ
る。モータ位相のスイツチング順序を電子的に設
定することにより、始動方向が正しくない場合に
おいても位相が正しい順序で順次に附勢される。
始動方向が正しくない場合には、固定子の回転磁
界と、反対方向に回転する回転子とが最大で２回
の転流後に互いに合致して回転子が回転磁界に固
定（ロツクイン）する。Ｐ極モータの場合には、
正しくない回転方向での最大回転量はほぼ360゜／Ｐ に等しい。カセツトレコーダに用いられているモ
ータのような多くの分野に用いられているモータ
に対しては、このような正しくない始動運動は全
く問題にならない。この場合、前記のプリセツト
可能附勢回路が制御入力端子を有し、モータの回
転方向を反転せしめるようにする為に前記のプリ
セツト可能附勢回路が、スイツチング順序を、前
記の制御入力端子における信号の関数として２つ
の可能な方向のうちの一方の方向にプリセツトし
うるようにするのが好適である。

この好適例の場合、更に、前記の検出装置が
2P個の極対を有する永久磁気部材を具え、該永
久磁気部材を回転子と同期して回転しうるように
し、前記の検出器が感磁素子、特にホール素子を
具え、前記の検出器により検出された磁界の極性
変化と同期して附勢回路に対する転流信号を発生
する転流信号発生器を設けるようにすることがで
きる。

またこの場合の第１の実施例では、前記のプリ
セツト回路が、感磁素子によつて検出された磁界
の極性を検出する極性検出器と、この検出された
極性と附勢回路の状態とを比較する第１ゲート回
路とを具えるようにすることができる。

この場合、前記のプリセツト回路が前記の附勢
回路に追加の転流信号を供給するようにする。上
記の第１の実施例では、追加の整流パルスが供給
されることにより、正しくない回転子位置が補正
される。

本発明の好適例の第２の実施例では、前記の転
流信号発生器が、感磁素子によつて検出された磁
界の極性を検出する極性検出器と、この検出され
た極性と附勢回路の状態とを比較し、この状態が
検出された極性に対応しない場合に転流信号を発
生するゲート回路とを具えるようにすることがで
きる。この実施例は、各転流よりも実際に“正し
くない”附勢状態が先んじるという認識を基に成
したものである。実際には、位置検出器の出力信
号は転流瞬時に変化し、一方固定子の附勢状態は
それよりもわずかに後にのみ変化する。このこと
は、回転子位置と附勢状態とが短期間互いに対応
しないということを意味し、この非対応はプリセ
ツト回路により信号で通知しうる。この実施例で
は、回転子位置が明らかに正しくない場合にプリ
セツト回路が転流パルスを発生するようにするこ
とにより上述した特性を利用する為、別個の転流
パルス発生器を省略することができる。

前記の第１および第２の実施例では、検出され
た回転子位置が始動瞬時における附勢状態と比較
される。しかし、モータの始動時に生じる附勢状
態にかゝわらず、２つの可能な正しい状態のう
ち、電源電圧の立上り中に検出された回転子位置
に依存する状態に附勢回路を設定することもでき
る。この目的の為に本発明の好適例の第３の実施
例では、電源電圧の印加を検出する手段を設け、
前記のプリセツト回路が、感磁素子によつて検出
された磁界の極性を検出する極性検出器と、この
検出された極性と附勢回路の状態とを比較し、電
源電圧の印加が検出された後に附勢回路を検出さ
れた極性と一致する状態に設定する第１ゲート回
路とを具えるようにする。

この第３の実施例では、上述した手段により始
動をも正しいものとする。転流は凝似パルスによ
り妨害されるおそれがあり、この妨害は第１およ
び第２の実施例では容易に補正されない為、この
第３の実施例では適当な手段を講じるのが有利で
ある。この場合の適切な解決手段として、プリセ
ツト回路による指令の下で次の転流信号を抑圧す
る第２ゲート回路を設ける。

追加の転流パルスを発生させる代りに次の転流
パルスを抑圧することにより転流が直ちに補正さ
れる。実際には、凝似インパルスは転流を抑圧す
るのではなく常に追加の整流を生ぜしめる為、追
加のパルスを発生せしめるよりも転流パルスを抑
圧する方が好ましい。

本発明によるモータの附勢回路はシフトレジス
タを具えるようにするのが有利である。また、こ
のシフトレジスタのシフト方向を調整しうるよう
にするのが好ましい。この場合、モータの回転方
向を簡単に選択しうる。また、本発明によるモー
タは、 ほぼ2P個の極を有するように磁化された円筒
状の永久磁石を有する回転子と、 ２相巻線を有し、前記の円筒状永久磁石の内側
で前記の回転子と同軸的に配置された固定子と、 固定子巻線が接続されており、前記の固定子に
固着された巻線支持体と、 前記の巻線支持体上に配置された基板とをモー
タが具え、前記の基板上に少くとも感磁素子が配
置されており、この感磁素子が、前記の巻線支持
体に面する円筒状永久磁石の端面の磁気的影響の
範囲内に位置しており、前記の端面の位置で前記
の永久磁石に4p極の磁化が行なわれているよう
にすることができる。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明による附勢回路を有するモータ
を線図的に示す。このモータは本例の場合２極
（Ｎ、Ｓ）を有するように磁化された回転子１を
有する。回転子の位置は角度により規定し、図
示の状態ではこの角度は零である。固定子は接続
線端子５，６，７および８をそれぞれ有する４つ
のコイルL₁，L₂，L₃およびL₄を具えている。４
つの極を有するように磁化された位置エンコーダ
２は磁気的に回転子１に結合するかこの回転子１
上に配置する。この位置エンコーダ２には磁界セ
ンサＨ、特にホール素子を磁気的に接触させる。
回転子位置に対する位置エンコーダ２および磁界
センサＨの位置は、固定子コイルL₁，L₂，L₃お
よびL₄の附勢の転流が最も適している回転子の
位置で、すなわち約＝45゜、135゜、225゜および
315゜の位置で磁界センサＨが位置エンコーダ２を
介して極性変化を検出するような位置とする。磁
界センサＨの出力信号は附勢回路４の入力端子３
に供給し、この附勢回路４により固定子コイル
L₁，L₂，L₃およびL₄の各々を附勢する。

第２図は、コイルL₁，L₂，L₃およびL₄が附勢
された際に回転子１に及ぼされるトルクＴの変化
T_L1，T_L2，T_L3およびT_L4を回転子位置の関数
として示すとともに、磁界センサＨにより検出さ
れた位置エンコーダ２の磁界（Ｎ、Ｓ）を回転子
位置の関数として示す。

モータの始動時に、すなわち電源電圧を印加
し、回転子の機械的な停止を釈放した後に、ある
特定のコイルを附勢すると、回転子が瞬時位置
に依存して回転したり回転しなかつたりする。例
えば、コイルL₄が附勢される場合には、第２図
から明らかなように回転子に及ぼされるトルクは
＝270゜で零である。Ｔ＝０である安定位置は
＝90゜の位置にあり、この位置ではモータは負荷
状態で始動しない。270゜および315゜間の回転子位
置や、225゜および270゜間の回転子位置に対して
は、回転子は平衡位置＝270゜の方向に引かれ
る。この225゜〜315゜の範囲以外でも回転子は＝
270゜の方向に引かれるも、＝225゜或いは＝
315゜で磁界センサＨが位置エンコーダ２を介して
磁界変化を検出する際の適当な瞬時に転流が行な
われる。

固定子コイルL₄の附勢により始動問題を生ぜ
しめる回転子位置をこの回転子に結合された位置
エンコーダ２の位置と比較してみると、磁界セン
サＨが位置エンコーダ２のＳ磁化を検出する際に
始動が問題となるということが分る。また、固定
子コイルL₁，L₂およびL₃の附勢に対し同様な比
較を行なうと、コイルL₂或いはL₄の附勢時には
磁界センサＨがＳ磁化を検出する際に始動が問題
となり、コイルL₁或いはL₃の附勢時には磁界セ
ンサＨがＮ磁化を検出する際に始動が問題となる
ということが分る。本発明によれば、コイルL₁
〜L₄の１つの附勢と、磁界センサＨにより検出
される位置エンコーダ２の磁界の極性との組合せ
であつて、始動が問題を生ぜしめるものを排除す
るように附勢回路４を構成することにより始動を
保証する。この場合、回転方向は確定しないが、
モータは常に始動するようになる。

コイルL₁〜L₄の附勢順序が例えば時計の針の
回転方向の順序L₁，L₂，L₃，L₄で固定されるよ
うに附勢回路４を構成し、この順序において次の
コイルへの切換えが磁界センサＨによる命令の下
で行なわれるようにすることにより特定の回転方
向が得られる。従つて、始動後、回転子１の始動
方向にかゝわらず回転磁界が特定の方向で得ら
れ、従つて回転子が間違つた方向に始動されて
も、回転子位置は附勢に応じたものとなり、回転
子は回転磁界に固定（ロツクイン）され、多くと
も半回転後に正しい方向に回転し始める。例え
ば、回転子１の位置が第１図に示す位置であり、
附勢回路４が時計の針の回転方向の附勢に設定さ
れている場合に第１図に示す構造のコイルL₄が
附勢されると、回転子１は時計の針とは逆の方向
に回転し始める。＝−45゜の位置でセンサＨの
指令の下で転流が行なわれ、コイルL₁が附勢さ
れ、従つて回転子の運動に制動がかかり、回転方
向が逆転する。従つて、回転子は位置＝−45゜
まで回転し続け、この瞬時でコイルL₂が附勢さ
れ、回転子は時計の針の回転方向の回転磁界に固
定される。間違つた方向への最大回転量は180゜よ
りも少なく、＜＋45゜から＞−135゜までであ
る。多くの場合、例えばカセツトレコーダ場合に
は、この間違つた回転量は問題とならない。

第３図は附勢回路４（第１図参照）の一例を示
し、この附勢回路は磁界センサＨと相俟つて１個
の集積回路に組込むことができる。この附勢回路
は、入力端子１３におけるパルス指令の下で循環
的に切換わる回路１２、例えば循環的に結合さ
れ、１つの論理値“１”と３つの論理値“０”と
が記憶される４ビツトシフトレジスタを有する。
従つて、回路１２の４つの出力端子Q₁〜Q₄のう
ちの１つが常に他と異なるように附勢される。こ
れら４つの出力端子Q₁〜Q₄は場合によつてバツ
フア増幅器１４〜１７を経て、コイルL₁〜L₄の
端子５〜８に接続し、常にコイルL₁〜L₄の１つ
が附勢されるようにする。シフトレジスタ１２は
例えば２つの可能な論理レベルの一方を入力端子
２４に供給することにより任意にあらかじめ設定
しうる固定のシフト方向を有する。これにより、
コイルL₁〜L₄が所定の順序で附勢されるように
する。このシフトレジスタ１２のシフト方向を調
整しうるようにすれば、所望の回転方向に相当す
る論理レベルを入力端子２４に供給することによ
りモータの回転方向を選択することができる。

シフトレジスタ１２は入力端子１３におけるパ
ルスによる制御の下で前進的にシフトする。この
シフトを回転子の運動と同期させる為に、磁界セ
ンサＨから生じる信号を入力端子３を経てパルス
整形器９に供給し、このパルス整形器９により、
各磁界の転換の発生が検出される度に、すなわち
回転子位置が45゜、135゜、225゜、或いは315゜とな
る際の所望の転流瞬時に入力端子１３にパルスを
生ぜしめ、モータの自己転流作動が可能となるよ
うにする。

モータが始動しないように固定子コイルが附勢
されるのを防止する為に、磁界センサＨにより検
出される磁界の極性を、第２図につき説明したよ
うにシフトレジスタ１２の位置と比較する。この
目的の為に、磁界センサＨから生じる信号を入力
端子３を経て、Ｎ磁化に相当する信号を検出する
検出器１０に、且つＳ磁化に相当する信号を検出
する検出器１１に供給する。コイルL₁かコイル
L₃のいずれかが附勢されているということは、
出力端子Q₁およびQ₃に接続されているORゲート
１８により検出され、コイルL₁かコイルL₃のい
ずれかが附勢されているということは、出力端子
Q₂およびQ₄に接続されているORゲート１９によ
り検出される。検出器１０およびORゲート１８
の出力信号はANDゲート２０に供給し、検出器
１１およびORゲート１９の出力信号はANDゲー
ト２１に供給する。ANDゲート２０および２１
の出力信号は例えばORゲートにより、或いは第
３図に示すようにこれらの出力端子を相互接続す
ることにより（ワイヤードORにより）合成す
る。この合成出力信号は許容しえない附勢状態、
すなわち附勢によりトルクＴ−０となる位置に回
転子が保持され、モータが始動しない状態を表わ
す。この許容しえない附勢状態を無くす方法は、
例えば、シフトレジスタを許容しうる状態に設定
することであり、このことは第３図の例では、シ
フトレジスタ１２を追加の１位置だけ前進的にシ
フトさせることにより達成する。この目的の為
に、ANDゲート２０および２１の合成出力信号
をパルス整形器２２に供給し、上述した許容しえ
ない状態が生じた際にこのパルス整形器２２によ
りパルスを生ぜしめ、このパルスをORゲート２
３によりパルス整形器９の出力信号に加え、追加
のシフトパルスがシフトレジスタ１２の入力端子
１３に現われるようにする。

他の方法は例えば第３図の回路からパルス整形
器２２（およびORゲート２３）を除去し、その
残りの回路を第４図に示す回路区分で完成させる
ことにより得ることができる。この場合、シフト
レジスタ１２の出力端子Q₁，Q₂，Q₃およびQ₄を
スイツチS₁，S₂，S₃およびS₄にそれぞれ接続す
る。これらのスイツチは論理ゲートを以つて構成
することができる。これらのスイツチS₁〜S₄が図
示の位置にある場合には、この状態は第３図に示
す状態と同じであり、これらのスイツチが他の位
置（破線位置）にある場合には、出力端子Q₁，
Q₂，Q₃およびQ₄はバツフア増幅器１５，１６，
１７および１４にそれぞれ接続され、附勢状態が
特定の方向に１位置だけシフトされる。スイツチ
S₁〜S₄はORゲート４１により合成されるANDゲ
ート２０および２１の出力信号により制御され
る。

第３図の回路においては、シフトレジスタ１２
と検出器１０および１１とが同時に切換わらない
結果として不所望なパルスがパルス整形器２２に
より形成されるのを防止する為の手段を講じる必
要がある。この手段は例えばクロツク同期論理
（クロツクドロジツク）を用いることにより講じ
ることができる。他の方法は、第３図の回路から
パルス整形器９およびORゲート２３を除去し、
パルス整形器２２をシフトレジスタ１２の入力端
子１３に接続する方法であり、この方法を第５図
に示す。この場合の回路は不所望な回転子位置に
関して上述した例と同様に作動する。転流に関し
ては、第５図の回路は、入力端子３における信号
の極性が変化する瞬時にシフトレジスタが同じ状
態に維持されるように作動する。このことは
ANDゲート２０或いは２１によりシフトレジス
タの正しくない位置と同様に検出され、パルス整
形器２２によりパルスがシフトレジスタ１２の入
力端子１３に供給される。

上述した回路およびその変形例においては、凝
似パルスが現われる度に、１位置だけシフトレジ
スタ１２を前進的にシフトさせる追加のパルスが
シフトレジスタに供給される。凝似パルスは一般
に追加のパルスであり、所望のパルスを抑圧しな
い為、シフトレジスタ１２は総計で２段だけ前進
的にシフトされ、これにより間違つた方向に始動
する場合につき説明したのと同じ状態を瞬間的に
生ぜしめる。このことは、例えば整流パルスが生
じ得ない期間中パルスを阻止する時間窓を生ぜし
めるような電子的手段により凝似パルスが発生す
るおそれを最小にする場合には問題とならない。
しかし、このような状態を排除する必要がある場
合には、第３図の回路を変形して、ANDゲート
２０および２１の指令の下で、追加のパルスを発
生させずにパルス整形器９によつて生ぜしめられ
る次のパルスを抑圧するようにすることができ
る。この変形例を第６図に示す。

この第６図においては、第３図の例と比較し
て、ORゲート２３がANDゲート４５に置き換わ
つており、このANDゲート４５はANDゲート２
０および２１の出力信号により駆動される反転入
力端子を有している。しかし、この方法は、始動
に際してモータが依然として静止している場合に
は適していない。すなわち、初期附勢状態が、回
転子が安定位置にある状態である場合には、パル
ス整形器９は最初はパルスを生ぜず、従つて前記
のパルス抑圧は行なわれない。その解決策は、電
源電圧の立上り中検出器１０および１１の制御の
下でシフトレジスタを所望位置に相当する位置に
設定することである。電源電圧の立上り中検出器
１０が作動させられる場合には、出力端子Q₂或
いはQ₄が高レベルになるようにシフトレジスタ
１２を設定する必要があり、一方検出器１１が作
動させられる場合には出力端子Q₁或いはQ₃が高
レベルとなるようにシフトレジスタ１２を設定す
る必要がある。

従つて、第６図の回路は第３図の回路と比較し
て電源電圧検出器４６をも有しており、この検出
器４６により、電源電圧が端子V_Bに現われる瞬
時にパルスを生ぜしめる。このパルスはANDゲ
ート４７および４８によつてそれぞれ検出器１０
および１１の出力信号と比較する。ゲート４７お
よび４８の出力信号はシフトレジスタのセツト入
力端子S₁およびS₂にそれぞれ供給し、出力端子
Q₁或いはQ₂がそれぞれ附勢される（高レベルと
なる）ようにする。このようにすることにより、
電源電圧の印加中検出器１０が作動させられると
出力端子６が附勢されるようにシフトレジスタが
設定され、検出器１１が作動させられると出力端
子５が附勢されるようにシフトレジスタが設定さ
れるようになる。

前述した第３図の回路およびその他の例には、
特にこれらの回路を集積化した場合に有効な変形
を講じることができる。この変形は、磁界センサ
Ｈにより発生させられる信号を回転速度信号とし
ても用いることができるという事実を利用してい
る。この目的の為に、上記の信号、すなわちパル
ス整形器９の出力信号を第３図に示すように制御
回路３９に供給し、この制御回路に入力端子４０
を経て制御信号を供給するようにすることができ
る。特に速度制御の場合には、パルス整形器９か
ら生じるパルスの周波数を、例えば周波数−電圧
変換器を用いた回路３９において決定し、これを
例えば同じ集積回路中に設けた基準信号源４２に
よつて生ぜしめられる直流制御信号と比較するよ
うにすることができる。特に位相制御の場合には
パルス整形器９から生じるパルス列の位相を入力
端子４０に供給される基準パルス列と比較するこ
とができる。他のサーボ制御回路も可能である。
サーボ制御回路３９の出力信号により例えば駆動
量を制御するか、或いは例えば第３図に矢印４
０′で示すように制御回路３９によりバツフア増
幅器１４〜１７の出力信号の振幅を制御するか、
或いは例えばパルス幅制御を用いることによりモ
ータの速度および位相の双方またはいずれか一方
を制御することができる。

第７図は本発明によるモータの一例をその軸線
に沿う断面で示す。このモータは装着板２５を有
し、この装着板を以つて例えば外匣の一部を構成
することができる。回転子軸２７は軸受装置２６
を介して装着板２５に取付ける。回転子１はカツ
プ状とし、磁気を通すカツプ２８を有し、このカ
ツプ２８にはその円筒部分の内側に円筒状の永久
磁石２９を設ける。固定子は前記のカツプ２８お
よび永久磁石２９の内側で前記の装着板２５に固
着する。この固定子は極を形成する積層体３０，
３０′とコイル３２，３３とを有する。第７図の
断面図に示すピン３７のようなピンが装着されて
いるプリント回路板３４は固定子に固着する。こ
れらのピン（接続線３６）には固定子コイルを接
続する。プリント回路板は、附勢回路４および磁
界センサＨ（本例の場合ホール素子）を有する集
積回路３５をも具えている。

前記のホール素子を回転子の永久磁石２９にで
きるだけ近づけて配置する為に、集積回路３５を
プリント回路板３４にあけた孔内に配置する。こ
のプリント回路板の突出部３１は電源電圧用の接
続部や、場合によつて回転方向を調整する為の入
力端子２４および回転速度を調整する為の入力端
子４０（第３図参照）の双方またはいずれか一方
を有する。永久磁石２９は径方向に磁化する。位
置エンコーダ２は、プリント回路板３４に面する
永久磁石２９の側に、モータ作動に殆んど影響を
及ぼさない且つ局部的に異なる磁化を与えること
により形成し、永久磁石２９の主磁界によりホー
ル素子の出力信号に殆んど影響を及ぼさないよう
にする。特定の例では、モータが６極を有し、従
つて位置エンコーダが12極を有する。

一般に本発明は、2p個の極対を有する位置エ
ンコーダを具えｐ個の極対を有する２相モータに
用いることができる。第１図に線図的に示すよう
なモータはしばしば４相モータと称されるも、こ
のモータは、コイルL₁およびL₃やコイルL₂およ
びL₄を直列に接続した場合には２相モータであ
ることに注意する必要がある。この場合、これら
２つの直列接続体の各々は両方向で附勢すること
ができる。本明細書で用いる“２相”とはこれら
の両方の型のモータに関連するものである。更
に、本発明においては回転子を永久磁石とするこ
とが本質的なものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモータの原理を示す線
図、第２図は第１図のモータの作動を説明する為
の線図、第３図は第１図のモータに用いる附勢回
路の一例を示す回路図、第４図は第３図の回路の
一部の変形例を示す回路図、第５図は前記の附勢
回路の更に他の変形例を示す回路図、第６図は前
記の附勢回路の更に他の変形例を示す回路図、第
７図は本発明のモータの好適例を示す断面図であ
る。 １……回転子、２……位置エンコーダ、４……
附勢回路、９，２２……パルス整形器、１０，１
１……検出器、１２……シフトレジスタ、１４〜
１７……バツフア増幅器、１８，１９，２３……
ORゲート、２０，２１，４５，４７，４８……
ANDゲート、２５……装着板、２６……軸受装
置、２７……回転子軸、２８……カツプ、２９…
…永久磁石、３０，３０′……積層体、３１……
３４の突出部、３２，３３……コイル、３４……
プリント回路板、３５……集積回路、３６……接
続線、３７……ピン、３９……制御回路、４２…
…基準信号源、４６……電源電圧検出器、Ｈ……
磁界センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定子と、回転子と、転流装置とを具える自
   始動無ブラシ直流モータにおいて、 前記の固定子を２相型とし、 前記の転流装置が、 回転子位置を指示する１個のみの検出器を有す
   る検出装置であつて、回転子が主として２つの固
   定子位相のうちの一方の固定子位相の方向に向い
   ていることを表わす第１の値と、回転子が主とし
   て前記の２つの固定子位相のうちの他方の固定子
   位相の方向に向いていることを表わす第２の値と
   の間で交互に切換わる検出信号を発生するように
   構成された当該検出装置と、 前記の検出信号に応答し、この検出信号の前記
   の値からの変化と同期して転流信号を発生する転
   流信号発生器と、 前記の転流信号に応答し、前記の固定子位相の
   附勢をこれら固定子位相のうちの第１の固定子位
   相に相当する第１状態と第２の固定子位相に相当
   する第２状態との間で交互に切換えるプリセツト
   可能附勢回路と、 前記の検出信号に応答し、少くとも回転子が静
   止している際に、回転子が向いている固定子位相
   とは異なる固定子位相が附勢される附勢状態に前
   記の附勢回路を設定するプリセツト回路と を具えていることを特徴とする自始動無ブラシ直
   流モータ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、前記のプリセツト可能附
   勢回路を回転子の所望回転方向に相当するスイツ
   チング順序にプリセツトし、このプリセツト可能
   附勢回路を、回転子の実際の回転方向にかかわら
   ず転流信号の指令の下で巡回置換に応じてスイツ
   チングしうるようにしたことを特徴とする自始動
   無ブラシ直流モータ。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、前記のプリセツト可能附
   勢回路が制御入力端子を有し、モータの回転方向
   を反転せしめうるようにする為に前記のプリセツ
   ト可能附勢回路が、スイツチング順序を、前記の
   制御入力端子における信号の関数として２つの可
   能な方向のうちの一方の方向にプリセツトしうる
   ようにしたことを特徴とする自始動無ブラシ直流
   モータ。 ４ Ｐ個の極対を有する特許請求の範囲第１項に
   記載の自始動無ブラシ直流モータにおいて、前記
   の検出装置が2P個の極対を有する永久磁気部材
   を具え、該永久磁気部材をモータと同期して回転
   しうるようにし、前記の検出器が感磁素子、特に
   ホール素子を具えたことを特徴とする自始動無ブ
   ラシ直流モータ。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、前記のプリセツト回路
   が、前記の感磁素子によつて検出された磁界の極
   性を検出する極性検出器と、検出された極性と附
   勢回路の状態とを比較するゲート回路とを具えた
   ことを特徴とする自始動無ブラシ直流モータ。 ６ Ｐ個の極対を有する特許請求の範囲第２項ま
   たは第３項に記載の自始動無ブラシ直流モータに
   おいて、前記の検出装置が2P個の極対を有する
   永久磁気部材を具え、該永久磁気部材を回転子と
   同期して回転しうるようにし、前記の検出器が感
   磁素子、特にホール素子を具え、前記の検出器に
   より検出された磁界の極性変化と同期して附性回
   路に対する転流信号を発生する転流信号発生器を
   設けたことを特徴とする自始動無ブラシ直流モー
   タ。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、前記のプリセツト回路
   が、感磁素子によつて検出された磁界の極性を検
   出する極性検出器と、この検出された極性と附勢
   回路の状態とを比較する第１ゲート回路とを具え
   たことを特徴とする自始動無ブラシ直流モータ。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、前記のプリセツト回路が
   前記の附勢回路に追加の転流信号を供給するよう
   にしたことを特徴とする自始動無ブラシ直流モー
   タ。 ９ 特許請求の範囲第６項に記載の自始動無ブラ
   シ直流モータにおいて、電源電圧の印加を検出す
   る手段を設け、前記のプリセツト回路が、感磁素
   子によつて検出された磁界の極性を検出する極性
   検出器と、この検出された極性と附勢回路の状態
   とを比較し、電源の印加が検出された後に附勢回
   路を検出された極性と一致する状態に設定する第
   １ゲート回路とを具えたことを特徴とする自始動
   無ブラシ直流モータ。 １０ 特許請求の範囲第７項または第９項に記載
   の自始動無ブラシ直流モータにおいて、プリセツ
   ト回路による指令の下で次の転流信号を抑圧する
   第２ゲート回路を設けたことを特徴とする自始動
   無ブラシ直流モータ。 １１ 特許請求の範囲第６項に記載の自始動無ブ
   ラシ直流モータにおいて、前記の転流信号発生器
   が、感磁素子によつて検出された磁界の極性を検
   出する極性検出器と、この検出された極性と附勢
   回路の状態とを比較し、この状態が、検出された
   極性に対応しない度に転流信号を発生するゲート
   回路とを具えたことを特徴とする自始動無ブラシ
   直流モータ。 １２ 特許請求の範囲第２、３、４、６、７、
   ８、９、１０および１１項のいずれか一項に記載
   の自始動無ブラシ直流モータにおいて、前記の附
   勢回路がシフトレジスタを具えたことを特徴とす
   る自始動無ブラシ直流モータ。 １３ 特許請求の範囲第１２項に記載の自始動無
   ブラシ直流モータにおいて、前記のシフトレジス
   タのシフト方向を調整しうるようにしたことを特
   徴とする自始動無ブラシ直流モータ。 １４ 特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか一
   項に記載の自始動無ブラシ直流モータにおいて、 ほぼ2P個の極を有するように磁化された円筒
   状の永久磁石を有する回転子と、 ２相巻線を有し、前記の円筒状永久磁石の内側
   で前記の回転子と同軸的に配置された固定子と、 固定子巻線が接続されており、前記の固定子に
   固着された巻線支持体と、 前記の巻線支持体上に配置された基板とをモー
   タが具え、前記の基板上に少くとも感磁素子が配
   置されており、この感磁素子が、前記の巻線支持
   体に面する円筒状永久磁石の端面の磁気的影響の
   範囲内に位置しており、前記の端面の位置で前記
   の永久磁石に4P極の磁化が行なわれているよう
   にしたことを特徴とする自始動無ブラシ直流モー
   タ。