JPH0622392B2

JPH0622392B2 - ブラシレス直流モータ

Info

Publication number: JPH0622392B2
Application number: JP63171986A
Authority: JP
Inventors: フリツツ・シユミツダー
Original assignee: Papusuto Motoren Unto Co KG GmbH
Current assignee: Papusuto Motoren Unto Co KG GmbH
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: SG27083G; JPS62247750A; SG26983G; HK5785A; HK5585A; HK5685A; GB1563228A; JPH01114356A; US4174484A; GB1563229A; JPS5231306A; JPH0517785B2; GB1563227A; JPH0655025B2

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はブラシレス直流モータに関する。より詳しく
は、本発明は多数の永久磁石でなる磁極対を備えた円板
状ロータを、ステータ巻線に３６０゜電気角回転毎に少
くとも４個の駆動パルスを与えることにより回転させる
ブラシレス直流モータに関する。

［従来技術］円板形のブラシレス直流モータは、回転数制御が原理的
に容易であること、低速回転に適すること、構造が簡単
であること、軽量小型化扁平化が可能なことから、音響
装置やコンピュータ周辺機器の駆動用として、最近特に
よく用いられるようになってきた。

このブラシレス直流モータの基本構造を８極のロータを
有する従来例の４パルスモータについて、第１図の本実
施例に係るモータのロータ回転軸を通る平面で切った横
断面図、第５図の実施例のモータのステータのコイル配
置（このコイル配置を比較例としても参照する）及び第
４図の制御電気回路図により説明する。

本モータの基本構成は、多数の永久磁石を円板状に、且
つ極性を交互にして並べた磁極を有するロータと、第５
図に示したようにステータ部分に配されたロータの磁束
検出手段７６、７７、及び回転数を検出するタコジェネ
レータ３４と、第４図に示す如き電気回路により、電流
パルスが通じられるコイル（５７〜６０）から成る。ロ
ータとステータはいずれも円板状をなし第１図で見る如
く極めて近接して軸と平行方向に相対して配されてい
る。このような構成のため前述の如く極めて扁平な構造
を有するものである。

次にこのモータの作動について説明する。第４図の電気
回路において、回転数制御用トランジスタ１０９のベー
スには回転数検出用タコジェネレータ３４により検出さ
れたロータの回転数と、予め設定された設定回転数の差
が、その差を減少させる様な入力として与えられ、その
結果ロータを設定回転数に保つ制御が行われる。

磁束検出器７６、７７により検出されたロータ磁束は、
トランジスタ８２〜８５のベースにロータの現在位置を
示す信号入力として与えられる。この検出されたロータ
の位置に応じて第４図にＳ_１〜Ｓ_４として表わされたコ
イル５７〜６０に電流パルスが順次与えられ、ロータが
回転することとなる。即ちこの電流パルスは、ロータが
３６０゜電気角回転する間に、４個のコイル５７〜６０
に夫々１個づつ、例えば５７、５８、５９、６０の順に
順次与えられ、ロータ磁極とコイルの発生磁束との間に
働く、吸引反撥力が利用される。このようにこの種のモ
ータの特徴は、電流パルスの制御を現在のロータ位置に
適応して与えることができるため、回転数制御が原理的
に正確であるという特徴と、第１図からも理解できるよ
うに扁平且つ小型化が可能であるという特徴を併せ持つ
ものである。

［発明が解決しようとする課題］ところでこの従来例のブラシレス直流モータにおいて
は、互いに孤立して配された各コイル５７〜６０に夫々
順次、且つ単独に１個づつの電流パルスが加えられる。
この４個のコイルを制御しているのは２個のロータ磁束
検出手段７６、７７である。各磁束検出手段７６、７７
は夫々２個のコイル（Ｓ₁とＳ₂；又はＳ₃とＳ₄）に励磁
電流を通ずるための信号を発生するものであるが、該２
個のコイルは同時に通電されるのではなく、ロータ検出
手段７６、７７の切換によって交互に励磁電流が流され
るものである。

さてこの種のモータは、近年ますますその小型であると
いうこと及び４パルス以上のモータであるため２パルス
モータの如くロータの停止位置によって起動できない位
置を有しないという特徴のため需要が増加しているもの
であるが、それに加えて、更に小型化の要請が強い。

又大量生産の為ステータ上の配線をできるだけ簡単な構
成とする要請も強い。

しかしステータ上で４個のコイルは、単独通電の場合所
定トルクを確保するため、ステータ上でかなりの厚み方
向（回転軸方向）のスペースを要することとなり、配置
上の問題が生ずることとなる。さらに単独コイル通電の
場合、各通電時に生ずるトルクがロータに片効きし回転
トルクのバランスがとれず円滑な回転に支障となるとい
う問題もある。

一方、２重巻線コイルを用い、ロータの磁極に対応して
複数のコイルを回転軸の周りに等角度で配設し互いに直
列に接続して２相コイル巻線の群を形成し、この群を角
度をπ／２ｎ（ｎは固定子コイル数）だけずらして２層
に重ねて配設して４パルス直流ブラシレスモータとする
ものもある（特開昭５０−２６０１３）。この種のモー
タでは回転トルクのバランスの問題は、単独コイル通電
の場合に比し改善されるが、パルス化のためにはコイル
の２層配置が不可欠でありロータ磁極との間の空隙の差
により２層の各群間でトルクにバラツキが生じるという
問題がある。

本発明はかかる従来例のブラシレス直流モータにおい
て、モータの一層の小型化、固定子コイルの厚みの扁平
化を達成し、ステータ上のスペースを十分に確保し、付
属機器及び配線の配置に便を供すると共に、円滑な回転
の達成を図り、さらに製作上のコストを低減することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的は、本発明に係るブラシレス直流モータを、多
数の磁極対を有する永久磁石を備えた円板状ロータと、
多相巻線を構成するように配された少くとも４個のコイ
ルから成るステータ巻線を具備するステータと、前記円
板状ロータが３６０゜電気角回転する毎に上記多相巻線
の各コイルが少くとも１つの電流パルスを受け、該円板
状ロータを回転せしめる回転駆動磁界を運転中に発生さ
せるために、上記多相巻線において電流を制御するため
のロータ回転位置検出機構と、を有する４パルス以上の
ブラシレス直流モータにおいて、上記ステータ巻線が全体として単層に配置され、上記コイル巻線は２群以上にグレープ化され、且つ一の
群内のコイル巻線は回転軸に関し実質上互いに対称の位
置に配されかつ互いに電気的に接続された一対のコイル
として構成され、上記各群のコイル巻線は２つの扁平な空心のコイル（５
７と５９、５８と６０；５７と１２０、５８と１２１）
として構成されることを特徴とする、ブラシレス直流モ
ータとすることで達成される。

［作用］さらに、各群のコイル巻線を回転軸に関し実質上対称に
配された一対のコイルとしたことにより、偶力による均
一な回転トルクと円滑な回転がえられる。ロータの磁極
に応じ完全対称位置またはこれに準ずる位置に一対のコ
イルは配され、完全対称位置では偶力により最高トルク
バランスが実現される。全体のコイル（ステータ巻線）
の一層配置は、各群間の励磁トルクの差によるコギング
現象を解消する。単層に配置した多相コイル巻線の各群
を、相互に独立する２個の多相コイル巻線により構成す
ることもできるが、各群を多相コイル巻線にする必要は
必ずしもない。

各群を一対の略対称配置コイルとした構成により、４パ
ルス以上のモータのための全体のステータコイル巻線を
単層に配することに大きく寄与する。さらに、モータ基
本構造の扁平化は、タコジェネレータの配置（及び磁気
シールド）の厚みの余裕を与える。なお、逆極性の一対
のコイルとした場合にはその励磁の際閉じた磁気回路が
形成されて漏洩磁束が本質上低減される。この場合、閉
じた磁気回路の外部にタコジェネレータを配することに
より、回転数検出のノイズを本質的に低減することも可
能となる。

［実施例］次に本発明の実施例（４パルスモータの場合）について
説明する。

本実施例に係るブラシレス直流モータにおいては、４個
のパルスを印加するためのステータ上の多相コイル巻線
は各群２個一対のコイルとし２群にグループ化すること
で足りる。本実施例では各群において、各コイル巻線は
夫々各コイル（５７，５８）に夫々のコイル（５７又は
５８）と互いに接続された他の一つのコイル（１２０又
は１２１）とを対にしてほぼ直径方向に対向する位置に
配している。これは回転力均一化のためである。なお、
逆極性としたのは漏洩磁束低減のためである。

第２図及び第３図はこの発明にもとづいて製作されるブ
ラシレス直流モータの一実施例である、８極の磁極を有
するロータの場合についてのコイル配置を示したもので
ある。

各ステータコイルは、各群のコイルの励磁トルクのバラ
ツキを防止するため、さらに小型扁平化の要請のための
全体として単層に配されている。各コイルは２本のコイ
ル巻線にて構成されている。ステータコイル５７、５
８、１２０、１２０は夫々５７と１２０、５８と１２１
とで１つづつの群を形成し、各群内のコイルは電気的
に、（この場合直列に）接続され、且つ夫々逆極性の磁
束を同時に発生するよう互に逆向きに巻かれている。５
７と１２０、及び５８と１２１のコイル中心は、夫々ロ
ータ軸を中心として測った電気角で５４０゜（el．）
となっている。公知のホール素子で構成される磁束検出
手段７６、７７と、それにより制御されるトランジスタ
８２〜８５がステータの同一基板上におかれ、コンパク
トな構成となっている。

次にこれらの動作について説明する。ロータの磁束はホ
ール素子７６、７７により検出され、その時のロータ回
転位置が検出される。その位置信号がトランジスタ８２
〜８５に与えられ、ロータが電気角で３６０゜回転する
間に４個のパルスが与えられる。この内２個のパルスは
ホール素子７６に制御されるコイル５７と１２０の群
に、他の２個のパルスはホール素子７７に制御されるコ
イル５８と１２１の群に与えられる。

コイル５７と１２０を直列につなぐ１つのコイル巻線の
Ｓ₁に電流パルスが与えられると、これら２つのコイル
は互に逆の磁束を発生するため、閉じた磁気回路が第３
図に示すように、ロータ磁極と一対のコイル（５７と１
２０又は５８と１２１）と磁路円板６３とで構成されて
漏洩磁束はきわめて小さくなり、又ロータとの間に発生
する回転力は回転軸に関して対称に近いので偶力対とな
り、スムーズな回転が得られる。９０゜電気角回転する
とコイル５８と１２１のコイル巻線の一つであるＳ₃が
励磁され、順次コイル巻線Ｓ₂、Ｓ₄が励磁され、回転力
を得ることとなる。本実施例においてはコイル５７と１
２０、５８と１２１の中心間角度は共に５４０゜電気角
としているがこれはロータが８極でその磁極配置から対
称に近い一対の逆極性の磁極（Ｎ−Ｓ）を選び、それに
両コイルの中心間角度を対応させたためである。（な
お、第５図のコイル配置をとれば対称性は１００％満た
されるが、極性は同極性となる。）又、例えばコイル５７とコイル５８の間の角度は、公知
のブラシレス直流モータの例に従って適当に選択でき、
本実施例の場合４パルスモータとする上で適切な位置が
定められる。

本実施例では１群のコイルは各々２個であり、２群であ
るが、さらにパルス数に応じてコイル群の追加が可能で
ある。この場合も、１対づつの追加でその１対を互に逆
の極性の磁束を発生するようなコイル磁性を有するよう
に定めることが望ましい。

本実施例では、各コイル群には夫々互いに接続された２
個のコイルを設けたことから、第４図に示す従来例と同
様の電気回路により、制御が可能となる。即ち、例えば
コイル５７（１２０）には、１８０゜電気角回転毎に逆
方向の磁束を発生させる必要があるが、本実施例の構成
により、一群のコイル巻線を成す２つのコイル巻線
Ｓ₁、Ｓ₂を用いて交互に逆方向の電流を通ずることでか
かる磁束の発生が可能である。これにより第４図に示さ
れた従来例の電気回路構成がそのまま使用できる利点が
生ずる。

次に実施例についてさらに詳しく説明する。第１図にお
いてモータ１０は円板形ロータ２０を有し、モータ軸３
９の先端部１１には例えばレコードプレーヤを直接駆動
するに適するようターンテーブル（図示せず）が直接載
置される。

モータ１０は亜鉛又はアルミニウムダイキャストなどで
形成された鉢形のケース１２を備え、ケース１２は軸受
部であるブッシュ１３を有している。ブッシュ１３の中
には、焼結軸受１４、１５が挿入され、該軸受１４、１
５間には潤滑油を保持するフエルト製ワッシャ１６が挿
入される。焼結軸受１４、１５はモータ軸３９をケース
１２の中心に正しく保持する。

ケース１２の底部にはブッシュ１３に続いて底板部１７
が形成され、底板部１７の内側の外周に近い部分に円環
状の台部１８が設けられ、その外側には上方にロータ２
０の側に延出するケース側部１９が形成されている。ケ
ース１２は突出する３個の取付脚２３、２４、２５（第
１図、第５図）によって所望の場所に取付けられる。

ケース１２の下方からは円環状突枠（以下単に突枠と記
す）２６が延出し、その下端にはモータ軸３９の下部ス
ラスト軸受２８を保持する支持蓋２７が取付けられてい
る。支持蓋２７は、ねじどめなど周知の方法で突枠２６
の下端に取付けられる。支持蓋２７は深いカップ状をな
し、第１図に一点鎖線で示された場所に歯車又はカムな
どの回転部材３０を収容する。上記回転部材３０はレコ
ードプレーヤ等の補助的機構を駆動するために用いるこ
とができる。底板部１７の下面には軟質磁性材料たとえ
ば高透磁率のミューメタル製の円板形の磁束遮蔽体すな
わち遮蔽円板３３が取付けられている。上記遮蔽円板３
３は（漏洩）磁束が、回転速度発信装置であるタコジェ
ネレータ（以下タコゼネと記す）３４に達することを防
止する。

タコゼネ３４には下方に延出する外側壁３６、内側壁３
７および両壁３６３７をつなぐ長い底部を有する比較的
薄いチャンネル形をなして下方に開口し、中央部に比較
的小さな貫通孔を形成した第１磁路形成体３５が設けら
れている。第１磁路形成体３５は底板部１７の突部３８
に、モータ軸３９と同軸をなすように固定されており、
上記同軸的固定は焼結軸受１５に挿入した芯出し工具に
よって容易に実現される。また第１磁路形成体３５の下
側には回転速度測定コイル（以下単に測定コイルと記
す）４２、上側には補償装置すなわち補償コイル４３が
設けられ、両コイル４２、４３は巻線の終端どうし結線
されている。したがってこのモータ１０の出力発生部す
なわちロータ２０、ステータコイル５７〜６０などから
発生して両コイル４２，４３を通る漏洩磁束は、両コイ
ル４２、４３の中に同じ大きさの電圧を発生するが、上
記結線によって相殺され、該ストレート磁束の影響はタ
コゼネの発生電圧すなわち出力信号までは及ばない。両
コイル４２、４３の出力信号を導出する接続リード線４
４はケース１２に設けられた開口から外部に引き出され
る。

上記内側壁３７の内側に、該内側壁３７と半径方向に間
隔をおいて、軟質磁性材料製ブッシュ４５がモータ軸３
９に取付けられ、該ブッシュ４５はタコゼネ３４の磁気
回路の一部を形成する。ブッシュ４５の下には軸受リン
グ４６が嵌め込まれ、その下にはロックワッシャ４７が
モータ軸３９に固定されている。ロックワッシャ４７の
下には軟質磁性材料製の有歯回転円板４８が取付けら
れ、該円板４８の外周には精密なピッチに加工された２
００個の歯形が刻まれている。上記有歯回転円板４８の
中心孔は該円板４８の外周に対して正しく中心に設けら
れ、モータ軸３９にしっかりと取付けられている。した
がって上記円板４８の外周部と外側壁３６間の空隙はど
の部分も実際上等しく形成される。上記有歯回転円板４
８の下方には、該円板４８を保持するとともに回動させ
る円板駆動部材５２が取付けられている。該部材５２は
モータ軸３９に固定され、上記円板４８を回転させる駆
動突部５３を有している。なお駆動部材５２の下側には
回転部材３０が配設される。

外側壁３６の内周には半径方向に磁化されたタコゼネ３
４用のリング磁石５４が取付けられている。リング磁石
５４の内周には、等間隔に並列的に配置された同形２０
０個のＳ磁極が形成される。すなわち、該リング磁石５
４は単極的に磁化されている。このリング磁石５４を含
む磁気回路は第１磁路形成体３５、ブッシュ４５および
磁気回路円板４８をめぐって閉じている。上記円板４８
がモータ軸３９とともに回転すれば、リング磁石５４に
起因して上記磁気回路を通る磁束すなわち主磁束は非常
に高い周波数で増減し、該主磁束と鎖交する測定コイル
４２に高い周波数の電圧を発生させるが、上記磁束と鎖
交しない補償コイル４３には電圧を発生させない。測定
コイル４２に発生した電圧はモータ１０の回転速度を示
す出力信号として接続電線４４から取り出される。また
接続電線４４から得られる電圧には、前述の漏洩磁束に
よる電圧すなわち漏洩電圧は含まれない。それは遮蔽円
板３３および補償コイル４３が設けられているからであ
る。第５図に示すような、円板形に製作された４個のス
テータコイル５７、５８、５９、６０（以下単にコイル
と記す）が台部１８上に取付けられている。コイル５７
〜６０は２本巻き式に巻回されたコイルで第５図に見る
ようにそれぞれ所定角度離隔した位置に配置されてい
る。これらのコイル５７〜６０はそれぞれ樹脂加熱硬化
を施して形成されているので、巻回された電線相互間は
堅く結合されている。

６３は比較的軟かい鉄材で製造され、ロータ２０を回転
させる駆動用のリング磁石９０の磁路を形成する磁路円
板で、ロータ２０に取付けられ、ともに回転する。これ
により磁石９０からの磁束は、部材６３、９３、９１を
経て閉回路を形成する。

プリント板７５には、ロータ回転位置検出センサである
２個のホールジェネレータ７６、７７（第２図、第５
図）、２個の抵抗器１１４、１１５（第４図）および４
個のパワトランジスタ８２、８３、８４、８５（第２
図）が取付けられ、コイル５７と１２０；５８と１２１
（第２図）或いは５７と５９；５８と６０（第５図）の
電流を制御するために使用される。

第５図に見るように、プリント板７５は２個のリベット
で台部１８に取付けられ、ホールジェネレータ７６と７
７は２個のコイル５７と６０の間に配置されている。

ホールジェネレータ７６、７７は相互には電気角で９０
度離して取付けられ、ホールジェネレータ７７はコイル
５７の中心と電気角で１８０度、ホールジェネレータ７
６はコイル６０の中心と電気角で１８０度離れて取付け
られている。プリント板７５とコイル５７〜６０は同一
平面に、したがってロータ２０の空隙平面に配置され
る。

リング磁石９０は軸方向に磁化された８個の磁極を有す
る。上記磁極は第１図には２個だけ示されている。リン
グ磁石９０は鉄製の保持板９１に取付けられ、保持板９
１の外周部には、アルミニウム製駆動部材９２が５個、
その頂部がケース側部１９より僅かに高くつき出るよう
に固定されている。保持板９１には鐘形のスペーサ９３
が取付けられ、該スペーサ９３にはモータ軸３９が圧入
され、モータ軸３９はブッシュ１３に嵌入される。この
ときリング磁石９０は磁路円板６３を吸引し、磁路円板
６３はスペーサ９３の下端に形成された段部９７に係合
する。スペーサ９３はブッシュ１３を間隔をおいて取巻
き、そのまわりを回転することができる。コイル５７〜
６０（第５図）はリング磁石９０によって発生する磁気
的吸引力を受ける。

ロータ２０を組立てた後ブッシュ４５、軸受リング４
６、ロックワッシャ４７、続いて有歯回転円板４８、円
板駆動部材５２および所望により回転部材３０が取付け
られる。続いて下部スラスト軸受２８を嵌め込んだ支持
蓋２７が突枠２６に取付けられる。

コイル５７〜６０は第５図に示す４相巻線Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ
₃，Ｓ₄を形成する。コイル５７と５９、コイル５８と６
０はそれぞれ直列に接続される。コイル５７、５９は同
方向に巻回された２本巻きコイルで、１本づつ直列に接
続されることにより、２個の相巻線を形成する。これは
コイル５８、６０からなる２個の相巻線でも同じであ
る。たとえば、コイル５７、５９によって形成された２
個の相巻線のどちらの巻線に電流が流されても、上記コ
イル５７、５９の上方にＳ極が生じ、下方にＮ極が生じ
るようになっている。（即ち、一対のコイル５７と５
９、５８と６０は互いに同極性）第４図はこの発明のモータの制御回路を示す。タコゼネ
３４の出力は増幅器１０３で増幅され、その周波数ｆは
Ｄ−Ａ変換器１０４により電圧ｕに変換される。電圧ｕ
はローパスフィルタ１０５を通って平滑化され、コンパ
レータ１０７に於て導線１０６を介して供給された設定
地と比較される。コンパレータ１０７の出力は増幅器１
０８で増幅され、トランジスタ１０９の入力側に供給さ
れる。トランジスタ１０９およびこれに関連する制御回
路はモータ１０の回転速度を精密に例えば毎分３３（１
／３）に保つことができる。

モータ１０に取付けた制御回路の諸部材は第４図では一
点鎖線１１０によって示されている。図から明らかなよ
うに、モータ１０に接続される導線としては、タコゼネ
３４用の導線のほかに、３本の導線１１１、１１２、１
１３を必要とするにすぎない。したがってモータ１０の
組立ては簡単なものとなる。導線１１３は抵抗器１００
を介して負電源に接続される。

モータ１０を８極モータに形成した場合、ステータ用の
コイルによる漏洩磁束を低下させるためには、第２図の
コイル配置が特によい。ここに説明する事項はモータ１
０を１６極又は２４極に形成した場合にも適用される。
プリント板７５およびコイル５７，５８は第１図および
第５図と同様に配置されるが、コイル１２０，１２１は
上記コイル５７，５８にすぐ続いて配置される。この場
合コイル５７と５８の間、５８と１２０の間、１２０と
１２１の間は電気角でそれぞれ２７０度に形成されてい
る。コイル５７と１２０は直列に接続され、コイル５８
と１２１も直列に接続されている。第２図に示すよう
に、コイル５７、１２０は２本巻き方式で同じ方向に巻
回され、巻終り同志が導線によって接続されている。コ
イル５８と１２１の接続に関しても第２図に示すように
コイル５７、１２０の場合と同様である。

この実施例で、コイル５７から１２０の方向に電流が流
れたとき、該コイル５７の上方はＳ極となり、コイル１
２０の上方はＮ極となる。このようにして極性のちがう
両コイル５７、１２０から発してタコゼネ３４に達する
漏洩磁束は著しく減少するので、漏洩磁束がタコゼネ３
４に達するのを防止するには大部分の場合遮蔽円板３３
だけで十分で、補償コイル４３を設ける必要はない。し
たがってモータ１０の構造は簡単となり、また該モータ
１０の軸方向長さを短縮することができる。

第３図は第２図に示したコイル５７、５８、１２０、１
２１を用いる場合の作用を説明する一部展開図である。
コイル５７、５８および１２０はリング磁石９０と磁路
円板６３の間に配置され、図からわかるようにコイル５
７を通る磁束は、コイル１２０を通る磁束と反対方向に
向かっている。この結線はコイル５８および１２１の接
続にも適用される。したがって漏洩磁束は非常に減少す
る。この場合、ステータ側のコイル配置が、ロータ軸に
対してわずか対称からずれているが、精度の良い軸受方
式を用いることにより、上記対称からのずれによる不具
合の発生は軽微であり防止することができ、偶力による
トルクバランスは確保される。

外部磁束による影響を減少させるのに有効な前記第２図
のコイル配置は、タコゼネが外部からの漏洩磁束によっ
てノイズ信号を発信する場合に有効に使用され、レコー
ドプレーヤ用などの音響機器等に望まれる数センチメー
トル以下の薄型の小形駆動モータに特に適している。

上記諸実施例の説明からわかるように、円板形ロータを
有するこの発明のモータは、特に軸方向に薄く小形に形
成され、大量生産により安価に製造することができ、一
層コイル配置と偶力に基づく良好なトルクバランスによ
るスムースな回転が達成され、録音機やレコードプレー
ヤなど従来からある諸装置に広く使用することができる
などの利点を有している。上記利点は回転速度測定装
置、特に比較的高い周波数の信号を発生するもので漏洩
磁束による影響を出来るだけ少く押えるようにした電磁
式のタコゼネと結合したモータの場合に特に顕著とな
る。また、この実施例に記載したタコゼネは強磁性材料
で製造されたロータ軸と同軸的に結合されている場合、
高精度に回転速度を検出でき、特に低回転に対しても有
効に使用される。

したがってこの発明のモータはデータ記録ディスクたと
えばレコードプレーヤ用のレコードやデジタル技術に使
用する平板形記憶ディスクなどを直接駆動するモータと
して好適であり、信号を記憶しまた再生するための装置
をこの発明のモータによって駆動する必要がある場合と
否とに係らない。このモータの回転を制御する電子装置
はモータケース内部に十分収容することができ、そのた
めにモータの大きさが損われることはない。

尚上記実施例では、８極の磁極のロータを有するブラシ
レス直流モータについて説明したが、勿論８極に限るも
のでなく、多極のロータに広く適用できる。例えば６
極、１０極、１２極、１６極、２４極或はそれ以上の多
極のいずれの場合でも、有効に適用できる。なお６、１
０、１２極等ではロータの磁極分布の関係上完全に対称
な位置に一対の逆極性のコイルを配することができる。

なお、本願特許請求の範囲に付記した図面参照符号は理
解を助けるものであり、本願発明を図示の態様に限定す
る意図は有しない。

［効果］本発明により、多相コイル巻線を単層に配する構成によ
り４パルス以上の多相ブラシレス直流モータの一層の小
型化、扁平化及び、各群のコイル対の励磁トルクの均一
性に基づく回転トルクの均一化がそろって達成されると
同時に、ステータのスペースをコイル以外の部品のため
に十分に確保でき、付属機器及び配線の配置を簡単な構
成にでき、もって製作上のコストも大幅に低減すること
が可能となった。

さらに、本発明に係る直流ブラシレスモータにおいて
は、ステータコイル巻線群の夫々が回転軸に関し本質上
対称な一対なコイル巻線で構成されるため各群のコイル
巻線は、常に所定方向の電流を通ずることで必要な均一
な回転駆動磁界を生じさせることができる。そのため均
一な偶力トルクにより円滑な回転が達成される。なお一
対のコイルを逆極性とした場合には漏洩磁束は本質的に
低減され、これと相俟ってタコジェネレータを閉じた磁
気回路の外部に配することにより、タコジェネレータへ
の妨害ノイズが抑制され、一層正確な回転数制御が可能
となる。また漏洩磁束の低減は音響機器等に用いる上で
も極めて有利である。

また各群を一対の略対称配置コイルとしたことにより、
全コイルの単層配置が可能となり、４パルスモータでは
ステータ上のコイル巻線が２群で済む利点がある。従来
例の４パルス直流ブラシレスモータにおいて等角分布磁
極のステータコイルを２群とすると、８極ロータの場合
４パルス印加のためにはコイルをオーバーラップさせて
２層配置となる上、コイル数も１群４個で計８個となる
が、本発明によればコイル数は２分の１の計４個に減少
し、しかもより高いトルク均一性を生ずる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のモータ実施例の縦断面図、第２図は
本発明の一実施例のステータのコイル配置を第５図と同
様の断面で示す図、第３図は第２図の作用を説明する
図、第４図はこの発明のモータの制御装置を示す配線
図、第５図は他の実施例のコイル配置を示すステータ平
面図であり、第１図の実施例のII−II線断面図を示す。１１……モータ回転軸、１２……ケース、１３……軸受部（ブッシュ）、１７……底板部、１８……台部、１９……ケース側部、２０……ロータ２３……取付脚、２６……突枠、２７……支持蓋、２８……スラスト軸受３４……回転速度発信装置（タコジェネレータ）、３５……第１磁路形成体、３９……モータ軸、４２……回転速度測定コイル、測定コイル、４３……補償コイル、４８……有歯回転円板、４９……歯形、５７、５８、５９、６０……ステータコイル、コイル、７５……回路板、プリント板、７６、７７……ロータ回転位置検出センサ（ホール素
子）、１２０、１２１……ステータコイル、コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）多数の磁極対を有する永久磁石を備
えた円板状ロータと、（ｂ）多相巻線を構成するように配された少くとも４個
のコイルから成るステータ巻線を具備するステータと、（ｃ）前記円板状ロータが３６０゜電気角回転する毎に
上記多相巻線の各コイルが少くとも１つの電流パルスを
受け、該円板状ロータを回転せしめる回転駆動磁界を運
転中に発生させるために、上記多相巻線において電流を
制御するためのロータ回転位置検出機構と、を有する４パルス以上のブラシレス直流モータにおい
て、（ｄ）上記ステータ巻線が全体として単層に配置され、（ｅ）上記コイル巻線は２群以上にグループ化され、且
つ一の群内のコイル巻線は回転軸に関し実質上互いに対
称の位置に配されかつ互いに電気的に接続された一対の
コイルとして構成され、（ｆ）上記各群のコイル巻線は２つの扁平空心のコイル
（５７と５９、５８と６０；５７と１２０、５８と１２
１）として構成されることを特徴とする、ブラシレス直流モータ。
【請求項２】前記各群の一対のコイルは、ロータの磁極
の位置に応じて回転軸に関しほぼ対称位置に配される特
許請求の範囲第１項記載のブラシレス直流モータ。
【請求項３】前記各群の多相コイル巻線は２重巻コイル
から成る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のブラ
シレス直流モータ。
【請求項４】前記ロータの磁極数は８極以上である特許
請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のブラシレス直
流モータ。