JPH04140050A - アキシャルギャップ型ブラシレスモータ - 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） 本発明は回路基板にアマチュアコイルを取付けるアキシ
ャルギャップ型のブラシレスモータに関する。

（従来の技術） アキシャルギャップ型プランレスモータは、偏平形をな
すことから小形の電子機器や電気機器において回転駆動
源として広く用いられている。

このアキンヤルギャノブ型ブラシレスモータには、従来
第２図に示す構成をなすものがある。

すなわち、図中１は回路基板である。２は円盤型をなす
金属製のハウジングで、このハウジング２は回路基板１
の図示下面に配置して取付けられている。このハウジン
グ２の中心部には筒部が形成され、この中心筒部は回路
基板１に形成された孔に嵌合されている。３は回転軸で
、この回転軸３はハウジング２の筒部に挿通して設けら
れ軸受４で回転自在に支承されている。すなわち、回転
軸３は回路基板１の両方の面を貫通して設けられる。５
は円盤型をなすロータヨークで、このロタヨーク５は回
路基板１に対してその図示上面側において回転軸３と同
軸的に配置され、ハウジング１の筒部から図示上側に突
出する回転軸３の部分に取付けられている。すなわち、
ロータヨーク５はその中心に孔が形成され、この孔に回
転軸３に取付けたフランジ６を嵌合して回転軸３に取付
けられている。７は円盤型をなすロータマグネットで、
このロータマグネット７は円周方向に複数のＮ極とＳ極
を交互に並べてｆ形成したものである。ロータマグネッ
ト７はロータヨーク５の回路基板１に面した側部にロー
タヨーク５と同軸的に配置されている。８はアマチュア
コイルで、回路基板１の上面においてロータマグネット
７に対応してその円周方向に複数個か並べて配設されて
いる。ロータマグネット７の下面とアマチュアコイル８
の上面との間には間隙（エアギャップ）を形成する。な
お、９はハウジング２に設けたステタヨークである。

さらに、１０はロータマグネット位置検出用の検出素子
の一例であるホール素子で、このホール素子１０は回路
基板］の上面においてアマチュアコイル配置部の外側を
囲む円上、すなわちロータマグネット７の外周部に対応
する円上に複数個並べて取付けられている。このホール
素子１０はロタマグネット７が回転する時にその磁極位
置を検出して信号を出力するものである。

なお、回路基板１の上面にはアマチュアコイル８、ホー
ル素子１０、周波数発電機などの各部品用の回路パター
ンが形成され、下面にはステータヨーク９用の回路パタ
ーンが形成される。

このモータは、各アマチュアコイル８に順次電流を流し
、ホール素子１０からの信号に基づいてアマチュアコイ
ル８に流す電流を制御し、ロータマグネット７の各磁極
に磁界を作用させてトルクを発生させ回転軸３を回転さ
せる。そして、ホル素子１０の位置検出信号によりアマ
チュアコイル８への通電を制御して回転軸３の回転を制
御している。

（発明か解決しようとする課題） このような構成をなす従来のモータには次に述へる課題
がある。

アマチュアコイル８を回路基板１においてロータマグネ
ット７を設けた側の面にロータマグネット７と直接対面
して取付けている。一方、ホール素子１０はその役目か
ら回路基板１においてロータマグネット７を設けた側の
面に設ける必要がある。そこで、ホール素子１０はアマ
チュアコイル８の外周側に並べて設けて、ロータマグネ
ット７の磁極を検出するようにしている。このようにホ
ル素子１０はアマチュアコイル８を避けて設けると、第
２図に示すようにロータマグネット７の磁極形成部の外
周縁部に対応して設けることになる場合がある。しかし
、ホール素子１０はロータマグネット７の磁極形成部の
縁部に対応して位置すると、ロータマグネット７の磁極
の位置検出を良好に行うことか難しくなる。

ホール素子１０はその役目からロータマグネット７の外
周側に外れて設けることかできず設ける位置が限定され
る。このため、アマチュアコイル８の巻径の大きさはホ
ール素子１０の位置によって制約を受ける。このため、
所定のトルクを発生させるために必要なコイル巻数を確
保するためにはアマチュアコイル８を薄型化する必要か
あり、これに伴いモータ全体が原型となる。

回路基板１の同じ面にアマチュアコイル８とホール素子
１０を設けると、周波数発電機なども加わって回路基板
１の面に形成する回路パターンの密度が高くなり、パタ
ーン形成の自由度が制約されアートワークが困難になる
。

ロータマグネット７の下面とアマチュアコイル８の上面
との間に形成される間隙（エアギャップ）は、モータ特
性上アマチュアコイル８の全周にわたり一定の寸法であ
ることが必要である。しかし、アマチュアコイル８はコ
イル線を巻回して形成するために全周にわたり高さ寸法
を均一に揃えることか難しい。このようにアマチュアコ
イル８の高さが不揃いであると、ロータマグネット７と
アマチュアコイル８との間の間隙（エアギャップ）をア
マチュアコイル８の全周にわたり一定の寸法に揃えるこ
とが難しい。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、ロータ磁
極位置検出素子を適切な位置に配置できてロータ位置検
出を精度良く行え、また薄型化を図り、さらに製造性お
よび組立て性を向上させたアキシャルギャップ型ブラシ
レスモータを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明のアキシャルギャップ
型ブラシレスモータは、回路基板と、この回路基板を貫
通して設けられた回転軸と、前記回路線基板に対してそ
の一方の面側に位置して前記回転軸に取付けられたロー
タヨークおよびこのロータヨークに取付けられたロータ
マグネットと、前記回路基板の他方の面に前記回転軸を
囲んで設けられたアマチュアコイルと、前記回路基板の
一方の面において前記ロータマグネットの磁極形成部の
中央部に対応して設けられ前記ロータマグネットか回転
する時に前記ロータマグネットの位置を検出する位置検
圧素子とを具備してなるものである。

（作　用） すなわち、本発明のブラシレスモータは、アマチュアコ
イルを回路基板のロータマグネットとは反対側の面に設
けたものである。このため、位置検出素子を回路基板の
ロータマグネット側の面においてアマチュアコイルの存
在に制約されずに自由な位置に設置することが可能とな
り、ロータマグネットの磁極の位置検出に適した磁極形
成部の中央部に対応した位置に設けることかできる。

アマチュアコイルは回路基板のロータマグネットとは反
対側の面に設けられて位置検出素子に制約されずに巻径
を大きくすることが可能となる。

このため、アマチュアコイルの原型化を阻止してモータ
全体の原型化を回避できる。

回路基板のロータマグネット側の面における回路パター
ンの形成密度か低くなり、回路パターンのアートワーク
か容易になる。

アマチュアコイルとロータマグネットとの間に形成され
るエアギャップは回路基板とロータマグネットとの間の
エアギャップに置き換えることかできる。回路基板は平
坦度か高いためにロータマグネットとの間のエアギャッ
プを容易且つ精度良く設定できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

この実施例は第２図に示すモータに適用したもので、第
１図において同し部分は同じ符号を付して示している。

本実施例の特徴について説明する。

回路基板１の下面すなわちロータマグネット７に対して
反対側に位置する面には、複数のアマチュアコイル８が
ロータマグネット７に対応してその円周方向に並べて取
付けられている。回路基板１の下面に取付けた各アマチ
ュアコイル８はハウジング２の上面には形成された凹部
２ａに収容されている。この四部２ａにはステータヨー
ク９か設けられている。回路基板１の上面すなわちロー
タマグネット７と対面する側の面には、回転軸３からロ
ータマグネット７の磁極形成部の中央部までの距離を半
径として描かれる円の上において、複数のホール素子１
０が円周方向に並べて取付けられている。すなわち、ホ
ール素子１０はロータマグネット７の磁極形成部の中央
部に対応する位置に設けられている。ロータマグネット
７の下面には、ホール素子１０が配置される前記用に沿
って環状をなすｅｉｌｌが形成されている。この溝１１
によりホール素子１０に対向するロータマグネット７の
部分をホール素子１０から逃すことかでき、ロータマグ
ネット７の下面と回路基板１の上面との間で形成される
エアギャップ小さくすることができる。

回路基板１の上面にはホール素子］０、周波数発電機な
どの各部品用の回路パターンか形成され、下面にはアマ
チュアコイル８およびステータコク９用の回路パターン
か形成されている。

しかして、本実施例のプランレスモータでは、アマチュ
アコイル８は回路基板１のロータマグネット７とは反対
側の面に設けられている。このため、ホール素子１０は
、回路基板１のロータマグネット７側の面上においてア
マチュアコイル８に制約されずに自由な位置に設置する
ことが可能となる。これによりホール素子１０はロータ
マグネット７の磁極の位置検出に適した箇所すなわちロ
ータマグネット７の磁極形成部部の中央部に対応した位
置に設けて位置検出を良好に行うことができる。

また、アマチュアコイル８は、回路基板１のロータマグ
ネット７とは反対側の面に設けることにより、ホール素
子１０の位置に制約されずに必要とするトルクを得るた
めに巻径を大きくすることが可能となる。このため、ア
マチュアコイル８の原型化を阻止してモータ全体の原型
化を回避できる。

さらに、ロータマグネット７に面する回路基板１の面に
はアマチュアコイル用の回路パターンを形成する必要が
ないので、ロータマグネット７に面する回路基板１の面
における回路パターンの形成密度か低くなり、回路パタ
ーンのアートワークか容易になる。

さらにまた、アマチュアコイル８とロータマグネット７
との間のエアギャップは回路基板１とロタマグネット７
との間のエアギャップに置き換えることかできる。回路
基板１は平坦度が高いために、回路基板１とロータマグ
ネット７との間のエアギヤツブを一定の大きさに揃えて
容易に設定できる。従って、モータの特性が安定して向
上する。

また、アマチュアコイル８がロータマグネット７とは反
対側に位置する回路基板１の面に設けられているので、
アマチュアコイル８の配線がロタマグネット７に接触す
ることがない。

なお、本発明は前記実施例に限定されずに、種々変形し
て実施することかできる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のアキシャルギャップ型ブラ
シレスモークよれば、アマチュアコイルを回路基板のロ
ータマグネットとは反対側の面に設け、位置検出素子を
回路基板のロータマグネ・ソト側の面に設けているので
、ロータ磁極位置検出素子を適切な位置に配置できてロ
ータ磁極位置検出を精度良く行え、またモータの薄型化
を図り、さらに回路基板での回路パターンのアートワー
クを容易にするとともにエアギヤ・ツブの管理が容易で
製造性および組立て性を向上させことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシレスモータの一実施例を示す断
面図、第２図はプランレスモータの従来例を示す断面図
である。 １・・・回路基板、３・・・回転軸、５・・ロータヨー
ク、７・・・ロータマグネット、８・・・アマチュアコ
イル、９・・・ステータマグネット、１０・・・ホール
素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回路基板と、この回路基板を貫通して設けられた回転
   軸と、前記回路基板に対してその一方の面側に位置して
   前記回転軸に取付けられたロータヨークおよびこのロー
   タヨークに取付けられたロータマグネットと、前記回路
   基板の他方の面に前記回転軸を囲んで設けられたアマチ
   ュアコイルと、前記回路基板の一方の面において前記ロ
   ータマグネットの磁極形成部の中央部に対応して設けら
   れ前記ロータマグネットか回転する時に前記ロータマグ
   ネットの位置を検出する位置検出素子とを具備してなる
   アキシャルギャップ型ブラシレスモータ。