JPH04124881U - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出手段を配線基板に自動実装可能なブ
ラシレスモ−タを提供することを目的とする。 【構成】 Ｎ、Ｓ極交互に着磁されたロータマグネット
１６と、一方の面がロ−タマグネット１６の一方の端面
と対向するよう配設された配線基板２８と、配線基板２
８の他方の面に取り付けられ、ロ−タマグネット１６の
回転位置を磁気的に検出するための位置検出手段３４と
を具備することを特徴とするブラシレスモ−タ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はブラシレスモ−タに関し、一層詳細にはロ−タマグネットの位置を磁 気的に検出するための位置検出手段を有するブラシレスモ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１０、１１と共に従来のブラシレスモ−タについて説明する。 磁極Ｎ、Ｓ極が交互に着磁されたロータマグネット１００はハウジング１０２ に対してロータ軸１０４を中心として回転可能になっている。 配線基板１０６はハウジング１０２に固定されている。配線基板１０６の、ロ ータマグネット１００下端面１０８と対向する上面１１０側にはロータマグネッ ト１００の回転位置を検出するための位置検出手段であるホール素子１１２が複 数、周方向へ並設されている。ロータマグネット１００の磁極が接近するとホー ル素子１１２は電圧を出力し、その出力パターンでロータマグネット１００の回 転位置等を検出可能になっている。ホール素子１１２はロータマグネット１００ との間に僅かな空間をもって配設されている。 配線基板１０６の上面１１０にはロータマグネット１００の速度検出用のコイ ルパターン１１４が配線されている。一方、下面１１６にはチップ部品をマウン トするためのパターン（不図示）が配線されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来のブラシレスモ−タには次のような課題がある。 位置検出手段であるホール素子を配線基板へ取り付けるには、ホール素子のリ ードをまず配線基板の上面側から差し込み、配線基板の下面側に突出したホール 素子のリ−ドの先端を、下面側から半田付して固定しなければならない。 ところが、ホール素子にはいわゆる「Ｈ型タイプ」、「立て型タイプ」、「チ ップタイプ」があるが、配線基板の上面側に取り付けるため自動実装ができず、 手作業で実装しなければならない。そのため、生産性の低下とコストアップとい う経済的な課題がある。 従って、本考案は位置検出手段を配線基板に自動実装可能なブラシレスモ−タ を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案は次の構成を備える。 すなわち、Ｎ、Ｓ極交互に着磁されたロータマグネットと、 一方の面が該ロ−タマグネットの一方の端面と対向するよう配設された配線基板 と、該配線基板の他方の面に取り付けられ、前記ロ−タマグネットの回転位置を 磁気的に検出するための位置検出手段とを具備することを特徴とする。 特に、前記位置検出手段と磁気的に接続されると共に、前記ロータマグネット の磁束を位置検出手段へ伝達可能な第１の磁性体を、ロータマグネットと位置検 出手段との間に設けるとよく、前記第１の磁性体は前記配線基板の一方の面に露 出していてもよい。また、前記第１の磁性体は一端が前記位置検出手段へ接触し ていてもよい。前記第１の磁性体は前記配線基板に透設された透孔内に嵌挿され ていてもよいし、前記第１の磁性体は前記配線基板の一方の面上であって、前記 位置検出手段と対応する位置に設けられていてもよい。また、前記第１の磁性体 は前記位置検出手段と一体に形成されていてもよいし、前記位置検出手段に対し て、前記配線基板と逆側には磁束集束効果を高めるための第２の磁性体を設けて もよい。

【０００５】

【作用】

作用について説明する。 位置検出手段が配線基板の他方の面に取り付けられるので、位置検出手段を配 線基板へ自動実装可能となる。特に、第１の磁性体をロ−タマグネットと位置検 出手段との間に設けると、ロータマグネットと位置検出手段がより効果的な磁気 的接続が可能となるため、位置検出手段の位置検出精度が高まる。また、第２の 磁性体を設けることにより、位置検出手段への磁束集束効果を高めることができ 、位置検出精度を向上させることが可能となる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例について添付図面と共に詳述する。 第１実施例について図１、２および３と共に説明する。本実施例ではブラシレ スモータの例として複写機のメインモ−タ等に使用される高出力のブラシレスモ −タを例に挙げて説明する。 １０はロータであり、ロータ軸１２を中心に、ハウジング１４に対して回転可 能になっている。ロータ１０の内側にはリング状のロータマグネット１６が固定 されている。従って、ロータマグネット１６はロータ１０と一体に回転可能にな っている。ロータマグネット１６にはＮ、Ｓ磁極が周方向へ複数交互に着磁して 配置されている。ロータ軸１２はハウジング１４の中心孔１８内に嵌着されたボ ールベアリング２０、２２に嵌挿されている。 ２４、２６はステータであり、ハウジング１４に固定されている。ステータ２ ４、２６はハウジング１４の中央部分に対して周方向へ複数並設されている。 ２８は配線基板であり、ハウジング１４に固定されている。配線基板２８は、 図７に示した従来の配線基板１０６と同様、上面３０にはロータマグネット１６ の速度検出用のコイルパタ−ン３１が配線され、下面３２にはチップ部品等をマ ウントするためのパターン（不図示）が配線されている。

【０００７】 ３４は位置検出手段であるホール素子であり、図３に示すように配線基板２８ の下面３２に固定されており、複数周方向へ並んで配設されている（図１には１ 個のみ図示）。ホール素子３４は配線基板２８の下面３２であって、ロータマグ ネット１６の下端面３６に対応する位置近傍に配置されている。ホール素子３４ を配線基板２８の下面３２側に設けることにより、実装の障害となる物が無いの で、ホール素子３４を配線基板２８へ実装する際の自動化が可能となる。実装さ れたホール素子３４は配線基板２８の下面３２側から半田付される。 上記の構成により本実施例のブラシレスモータにおいては、ロータ１０が回転 してホール素子３４に対するロータマグネット１６の磁極の移動に伴う磁束の変 化がホール素子３４へ伝達されるのでホール素子３４は当該磁束の変化を検出し 、ひいてはロータの回転位置の検出を行い得る。

【０００８】 次に、第２実施例について図４、および５と共に説明する。なお、第１の実施 例と同一の構成要素については、第１の実施例と同一の符号を付し説明は省略す る。 この実施例は、第１の磁性体３８が配線基板２８に透設された透孔４０に嵌着 されることで、ロータマグネット１６とホール素子３４との間に設けられている 。 第１の磁性体３８の下端面はホール素子３４の上面に接触しており、第１の磁 性体３８の上端面は配線基板２８の上面から突出しておりロータマグネット１６ の下端面に接近した位置に在る。第１の磁性体３８の下端はホール素子３４と接 触することにより磁気的にホール素子３４と接続され、上端はロータマグネット １６に接近して配されることにより、ロ−タマグネット１６の磁束が弱い場合で あっても、ロ−タマグネット１６の磁束の変化をホール素子３４へ効率良く伝達 することができる。

【０００９】 次に、図６（ロータマグネット、配線基板、第１の磁性体およびホール素子の 関係を示した部分断面図）と共に、第３実施例について説明する。なお、第１実 施例と同一の構成要素については、第１実施例と同一の符号を付し説明は省略す る。 この実施例はホール素子３４と第１の磁性体３８は配線基板２８を挟んで配設 されている。両者は機械的には接触していないが、配線基板２８が薄いため、第 １の磁性体３８とホール素子３４は離れていても磁気的には接続状態にあり、十 分な位置検出が可能となる。 次に、図７（ロータマグネット、配線基板、第１の磁性体およびホール素子の 関係を示した部分断面図）と共に、第４実施例について説明する。なお、第１実 施例と同一の構成要素については、第１実施例と同一の符号を付し説明は省略す る。 この実施例はホール素子３４と第１の磁性体３８が樹脂４４で一体に成形され た例である。第１の磁性体３８を内蔵する樹脂４４の部分が配線基板２８の透孔 ４０に嵌挿されている。ホール素子３４と第１の磁性体３８とを一体に形成する 手段としては樹脂４４に限られるものではない。

【００１０】 次に、図８（ロータマグネット、配線基板、第１の磁性体、第２の磁性体およ びホール素子の関係を示した部分断面図）と共に、第５実施例について説明する 。なお、第１実施例と同一の構成要素については、第１実施例と同一の符号を付 し説明は省略する。 この実施例はホール素子３４の下面に、磁性材料で形成された第２の磁性体４ ２が設けられた例である。第２の磁性体４２を設けることにより、磁束集束効果 を高めることができるので、ホール素子３４の出力を増大可能になり、ひいては ロータマグネット１６の位置検出精度の向上が可能になっている。第２の磁性体 ４２は、第１実施例、第２実施例、第３実施例および第４実施例の場合も採用す ることができる。 次に、図９（ロータマグネット、配線基板、第２の磁性体、ホール素子および ハウジングの関係を示した部分断面図）と共に、第６実施例について説明する。 なお、第１実施例と同一の構成要素については、第１実施例と同一の符号を付し 説明は省略する。 この実施例は、第５実施例を第１実施例に採用した一つの例であり、第１の磁 性体を用いず、ホール素子３４に対して配線基板２８と逆側に位置するハウジン グ１４に第２の磁性体４２を設けた例である。第１の磁性体を設けない場合であ っても、第２の磁性体４２を設けることによって磁束集束効果が高まり、ロータ マグネット１６の位置検出精度の向上が可能になっている。 以上、本考案の好適な実施例について種々述べてきたが、本考案は上述の実施 例に限定されるのではなく、考案の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得 るのはもちろんである。

【００１１】

【考案の効果】

本考案に係るブラシレスモ−タを用いると、位置検出手段が配線基板の他方の 面に取り付けられるので、位置検出手段を配線基板へ自動実装可能となり、生産 性を向上させることができ、コストダウンを図ることができる。特に、第１の磁 性体をロ−タマグネットと位置検出手段との間に設けると、ロータマグネットと 位置検出手段が磁気的に接続されるため、位置検出手段の位置検出精度が高まる 。また、第２の磁性体を設けることにより、位置検出手段の磁束集束効果を高め ることができ、位置検出精度を向上させることが可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るブラシレスモ−タの第１実施例を
示した正面断面図。

【図２】第１実施例のロータマグネット、配線基板、第
１の磁性体およびホール素子の関係を示した拡大部分断
面図。

【図３】第１実施例のブラシレスモ−タの配線板を示し
た平面図。

【図４】第２実施例のブラシレスモ−タを示した正面断
面図。

【図５】第２実施例のロータマグネット、配線基板、第
１の磁性体およびホール素子の関係を示した拡大部分断
面図。

【図６】第３実施例のロータマグネット、配線基板、第
１の磁性体およびホール素子の関係を示した拡大部分断
面図。

【図７】第４実施例のロータマグネット、配線基板、第
１の磁性体およびホール素子の関係を示した拡大部分断
面図。

【図８】第５実施例のロータマグネット、配線基板、第
１の磁性体、第２の磁性体およびホール素子の関係を示
した拡大部分断面図。

【図９】第６実施例のロータマグネット、配線基板、第
２の磁性体およびホール素子の関係を示した拡大部分断
面図。

【図１０】従来のブラシレスモ−タを示した正面断面
図。

【図１１】従来のブラシレスモ−タの配線基板を示した
平面図。

【符号の説明】

１６ ロータマグネット ２８ 配線基板 ３４ ホール素子 ３８ 第１の磁性体 ４２ 第２の磁性体

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ、Ｓ極交互に着磁されたロータマグネ
   ットと、一方の面が該ロ−タマグネットの一方の端面と
   対向するよう配設された配線基板と、該配線基板の他方
   の面に取り付けられ、前記ロ−タマグネットの回転位置
   を磁気的に検出するための位置検出手段とを具備するこ
   とを特徴とするブラシレスモ−タ。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段と磁気的に接続される
   と共に、前記ロータマグネットの磁束を位置検出手段へ
   伝達可能な第１の磁性体を、ロータマグネットと位置検
   出手段との間に設けたことを特徴とする請求項１記載の
   ブラシレスモ−タ。
3. 【請求項３】 前記第１の磁性体は前記配線基板の一方
   の面に露出していることを特徴とする請求項２記載のブ
   ラシレスモ−タ。
4. 【請求項４】 前記第１の磁性体は一端が前記位置検出
   手段へ接触していることを特徴とする請求項２もしくは
   ３記載のブラシレスモ−タ。
5. 【請求項５】 前記第１の磁性体は前記配線基板に透設
   された透孔内に嵌挿されていることを特徴とする請求項
   ２、３もしくは４記載のブラシレスモ−タ。
6. 【請求項６】 前記第１の磁性体は前記配線基板の一方
   の面上であって、前記位置検出手段と対応する位置に設
   けられていることを特徴とする請求項２もしくは３記載
   のブラシレスモ−タ。
7. 【請求項７】 前記第１の磁性体は前記位置検出手段と
   一体に形成されていることを特徴とする請求項２、３、
   ４もしくは５記載のブラシレスモ−タ。
8. 【請求項８】 前記位置検出手段に対して、前記配線基
   板と逆側には磁束集束効果を高めるための第２の磁性体
   が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、
   ４、５、６もしくは７記載のブラシレスモ−タ。