JPH0632780Y2 - ブラシレスモ−タ−用部品 - Google Patents

ブラシレスモ−タ−用部品

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JPH0632780Y2
JPH0632780Y2 JP1984129295U JP12929584U JPH0632780Y2 JP H0632780 Y2 JPH0632780 Y2 JP H0632780Y2 JP 1984129295 U JP1984129295 U JP 1984129295U JP 12929584 U JP12929584 U JP 12929584U JP H0632780 Y2 JPH0632780 Y2 JP H0632780Y2
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JP
Japan
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coil
magnet
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JP1984129295U
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JPS6146885U (ja
Inventor
亮平 小山
嘉信 春田
Original Assignee
旭化成工業株式会社
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、超薄型、小型でかつコストの低い扁平型ブラ
シレスモーター用部品に関する。ここでモーター用部品
とはコイルユニツトと磁石のことである。
〔従来の技術〕
近年、オーデイオ機器、ビデオ機器、OA機器等の大幅な
進歩と小型化薄型化に伴い、それらに使用されるモータ
ーは小型化薄型化が望まれてきている。一般にこのよう
な小型、特に薄型を狙つたモーターにおいては、円周方
向に均等に分割、着磁された磁石と、いわゆるフオトリ
ソグラフイ技術を応用して作られ、磁石の磁極と対応し
て分割して描かれているプリントコイルを貼りあわせた
コイルユニツトとからなる構造が望まれている。
このプリントコイルの最大の特徴は巻線コイルに比べ薄
いということであり、そのためにプリントコイルを使つ
たモーターはヨーク板と磁石の間隔を小さくすることが
できその結果コイルのある場所の磁場が強くなつてトル
クが大きくなる。
一方上記の様にモーターにおいては、磁気検出素子を使
つてコイルに流す電流を切り換えるが、コイルの厚さが
プリントコイルになつて著しく薄くなり、磁石とヨーク
板の距離を小さくできる様になつたため、こんどは磁気
検出素子の磁石とヨーク板の間の空間に占める距離が、
コイルのトルクや磁気検出素子の出力の変化に及ぼす割
り合いが大きくなってその配置が問題となった。
そこで本発明者らは先に第1図に示す様に磁気検出素子
をプリントコイル23上のうず巻状導体パターンの外側の
あいているスペースやまたうず巻状導体パターンを一部
へこませてあいたスペースに磁気極出素子22をうめ込
み、磁気検出素子を含めたコイルユニツトを薄くするこ
とにより、小型高トルクモーターを得ることができた。
〔考案が解決しようとする問題点〕
上記のモーターは、小型薄型でありながら高トルクが得
られたためその用途は非常に広くなつた。そういつた用
途のなかで特に回転安定性、たとえばワウフラ特性の非
常に優れたものを要求される場合第1図にある様にコイ
ルユニツト23は多くの場合プリントコイルを複数枚重ね
合わせて作られるため、当然磁石から各プリントコイル
や、その各プリントコイルにうめ込まれている磁気検出
素子への距離が異なる。また一般に磁石表面からヨーク
板表面に行くに従つて非常に極くわずかではあるが磁場
の強さが弱くなつていく。
この様な各磁気検出素子のある場所の磁場の違いにより
コイルに流す電流を切り換えるタイミングの微妙なズレ
や、また各プリントコイルのある場所の磁場の違いによ
るプリントコイルの磁石におよぼす力のアンバランス
(磁石に近い側のプリントコイルの方がヨーク板に近い
側にあるプリントコイルよりも回転している磁石に与え
る力が大きい)により非常に微妙な回転ムラが生じる問
題点がある。
〔問題を解決するための手段・作用〕
本考案は上記問題点を解決した小型かつ薄型のモーター
用部品に関するものである。
即ち本考案は扁平ドーナツ型で、軸に垂直な面にN極S
極各n個づつ着磁され内径がr外径がr2である磁石と
2n個のうず巻状導体パターンが配置されかつ2個以上の
磁気検出素子をうず巻状導体パターンの外側で磁石の中
心からR(r1×1.2≦R≦r2×1.1)(但し、r2≧2r1
の距離に磁気検出素子の受感部が来る位置にうめ込んだ
プリントコイル及び磁気検出素子を含まないプリントコ
イルとを少なくとも1枚含み、かつ該磁気検出素子をう
め込んだプリントコイルが該磁石に最も近い側に配置さ
れているプリントコイルユニットとからなることを特徴
とする扁平型ブラシレスモーター用部品である。
一般にモーターのコイルによつて構成されている部分は
コイルユニツトと呼ばれ、プリントコイルを使つたコイ
ルユニツトの場合、複数枚のプリントコイルを積層して
コイルユニツトを構成する場合が多い。
本考案に使用される磁石の材質は、何んでも良いが、フ
エライトや希土類材料たとえばサマリウム、コバルトな
どが好ましく使用される。磁石の厚さは0.2〜10m/mが好
ましい。外径はモーター外形やコイル外形によつて、ま
た内径は軸受け部の大きさやコイル内径等によつて決め
られる。また形状としても基本的には扁平ドーナツ形が
良いが組み合わされる他の色々な部品形状等により変形
が考えられる。磁石は、同一中心角(360/2n)を持つ扇
型領域に軸に垂直な面にN極S極交互にnケ所着磁す
る。第2図にn=4における磁石の1例を示す。
本考案に使用されるプリントコイルは、どんな製造法に
よつたものでもよく、たとえばエツチング法やメツキ法
やそれらを組み合わせた方法で製造されたものでも良い
が、特開昭57-91590号公報に記載された製造法により製
造されたプリントコイルが好ましい。またその大きさは
いかなるものでも良いが、直径5〜40m/mφ、厚さは0.1
〜2m/mが特に有効である。またコイル部の線密度とし
ては2〜20本/mm、さらに好ましくは5〜20本/mmが良
い。第3図に本考案に用いられるプリントコイルの1例
を示す。磁石がN極S極各n個づつある場合、2n個のう
ず巻状パターン3がプリントコイル支持体2の両面に形
成されており、必要に応じてスルーホール6により、プ
リントコイル支持体2をはさんで両側に存在する導体パ
ターン3が導通するように接続される。プリントコイル
支持体2は電気絶縁性を有すれば何んでもよく、例えば
ガラスエポキシ基板やポリイミドフイルムやエポキシ樹
脂等が好ましく使用される。又、スルーホール6の形成
方法も何んでもよい。
コイルのパターン3はモーターの対極磁石がN極S極各
n個着磁されていれば2n個のうず巻状導体パターンを配
置する。第3図は、磁石がN極S極各4個着磁されてい
る場合で8個のうず状導体パターン3が配置されている
例である。なおプリントコイル支持体2をはさんで表裏
2個のうず巻状導体パターンを1個のうず巻導体パター
ンと数える。一般にうず巻状導体パターン3は、同一円
周上に配置され、その中心はモーターの軸25及び磁石21
の中心に一致する。
磁気検出素子8は、コイルユニツトを構成するプリント
コイルのうちの1枚のなかにうめ込む必要がある。も
し、磁気検出素子を各々のプリントコイルにうめ込むと
磁石から各磁気検出素子への距離が各々少しづつ異なる
ため各素子が受ける磁場の強さが一定にならない。その
結果各コイルに流す電流の切り換えタイミングが微妙に
ずれ回転ムラを生じ易くなる。
磁気検出素子8をうめ込むプリントコイル上の位置は、
2つの条件を同時に満す必要があり、その第1の条件
は、第4図(B)に示すモーターの中心からの距離と磁場
の強さの関係のグラフからわかる様に、マグネツトの内
径をr1、外径をr2とした時、磁石の中心から、磁気検出
素子8の受感部の中心への距離をRとしたら、r1×1.2
≦R≦r2×1.1、更にr1×1.4≦R≦r2×1.0(但し、r2
≧2r1)が好ましい。Rは小さくても大きくても磁場が
弱くなり磁石位置検出精度が低下する。ここで受感部と
は、磁気検出素子8のうちの本当に磁場の強さを電気信
号に変換する能力のある場所である。磁気検出素子をう
め込む位置の第2の条件は、うず巻状導体パターン3と
その中央部5を除いた場所でうず巻状導体パターン同志
の間や内周及び外周に面した部分がよい。磁気検出素子
はその駆動方法に応じて2個以上配置するが、多くの場
合その円周方向配列ピツチは、うず巻状導体パターンの
配列ピツチとは一致しない。つまり1個の磁気検出素子
をうず巻状導体パターン同志の間の空いているスペース
に配置しても他の磁気検出素子の位置はうず巻状導体パ
ターンと重なる。そこでうず巻状導体パターンのモータ
ートルクに寄与する部分を一部犠牲にしてパターンを少
し変形させ、そこに磁気検出素子をうめ込む。例えば第
5図(A)の様に内周に面する部分でもよいし第5図(B)の
様に外周に面する部分でもよい。
更に、磁気検出素子8をうめ込んだプリントコイルは、
コイルユニツトのなかで最も磁石に近い側に配置する必
要がある。さもないと各プリントコイルのモータートル
クへの寄与がそろわずトルクムラを生ずる。
磁気検出素子をプリントコイルへうめ込む方法は何んで
も良いが、例えば素子の外形寸法にあわせてプレスで穴
を明け、穴に素子を入れて接着剤で固定すれば良い。こ
の場合例えば、エポキシ系やフエノール系の接着剤など
が使用される。
磁気検出素子としては磁気を検出できるものならなんで
も良く、例えばホール素子、超小型コイル、磁気抵抗素
子等が挙げられる。
素子の厚さは何んでも良いが、その素子が取り付けられ
るプリントコイルの厚さより薄いのが好ましい。素子が
プリントコイルの厚さより薄ければ、コイルユニツト内
のその素子が取り付けられているプリントコイル以外の
プリントコイルのうず巻状導体パターンをその素子の位
置や形状にあわせて変形させる必要がなくうず巻状導体
パターンの設計に自由度が増す。また素子の形状も何ん
でも良いが、特に素子を外周に面した、うず巻状導体パ
ターンの角を丸味を持たせて変形させた領域に配置する
時は、五角形や三角形が好ましい。
以上の様にして磁気検出素子をうめ込んだプリントコイ
ルと磁気検出素子を含まないプリントコイルとを複数枚
積層してコイルユニツトを形成する。
この積層にはコイルの固定ができてコイル間の絶縁がと
れれば何を使つてもよいが、例えばエポキシ系やフエノ
ール系の接着剤でも、また、絶縁フイルムの両面に接着
剤を半硬化の状態にして塗布してある接着剤シートを用
いても良い。
〔効果〕
本考案のブラシレスモーター用部品は、そのコイルユニ
ツトを構成するプリントコイルのうち磁石に最も近いプ
リントコイル上に磁気検出素子を並べることにより磁気
検出素子の受ける磁場を等しくさせ、各素子の出力電圧
をそろえかつ磁気検出素子を並べるためにコイルパター
ンを変形させることにより磁石に最も近い側のプリント
コイルのモータートルクへの寄与を減じているので、各
プリントコイルのトルクへの寄与も同時にそろえること
が可能となり、その結果高回転安定性を持つ小型薄型モ
ーターが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)(B)は扁平型ブラシレスモーターの1例で組立
分解図と断面図であり、第2図(A)(B)は本考案に用いる
マグネツト(8極型)の1例で、平面図と側面図であ
る。第3図(A)(B)(C)は本考案に使用されるプリントコ
イルの1例で表平面図、裏平面図、及びA−A′矢視図
である。第4図(A)(B)は本考案品を用いたモーターの断
面図と中心からの距離と磁場の強さの関係のグラフであ
る。第5図(A)(B)は本考案に使用されるプリントコイル
の磁気検出素子とうず巻状導体パターンの関係を示す2
つの例である。第6図は、本考案に用いるプリントコイ
ルユニツトの1例の平面図、第7図は第6図のB−B′
線での切断断面図である。 1,1′……プリントコイル 2,2′……プリントコイル支持体 3,3′……うず巻状導体パターン 4,4′……スルーホールランド 5……うず巻状導体パターンの中央部 6,6′……スルーホール 7,7′……外部接続用端子 8,22……磁気検出素子 9,9′……絶縁用オーバーコート樹脂 12……接着剤、13……磁気検出素子埋込用穴 21……磁石、23……コイルユニツト 24……ヨーク板、25……軸

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】扁平ドーナツ型で、軸に垂直な面にN極S
    極各n個ずつ着磁され内径がr外径がrである磁石
    と、2n個のうず巻状導体パターンが配置され、かつ2個
    以上の磁気検出素子をうず巻状導体パターンのうち他の
    うず巻状導体パターンより外形が小さいものの外側で磁
    石の中心からR(r×1.2≦R≦r×1.1)(但し、
    ≧2r)の距離に該磁気検出素子の受感部が来る位
    置にうめ込んだプリントコイル及び磁気検出素子を含ま
    ないプリントコイルとを少なくとも1枚含み、かつ該磁
    気検出素子をうめ込んだプリントコイルが該磁石に最も
    近い側に配置されているプリントコイルユニットとから
    なることを特徴とする扁平型ブラシレスモーター用部品
JP1984129295U 1984-07-23 1984-08-28 ブラシレスモ−タ−用部品 Expired - Lifetime JPH0632780Y2 (ja)

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JP1984129295U JPH0632780Y2 (ja) 1984-08-28 1984-08-28 ブラシレスモ−タ−用部品
DE3526166A DE3526166C2 (de) 1984-07-23 1985-07-22 Bürstenloser Elektromotor und Verfahren zum Herstellen einer Spuleneinheit für diesen
US06/758,070 US4658162A (en) 1984-07-23 1985-07-23 Printed coil unit for small size actuator

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JPS6146885U JPS6146885U (ja) 1986-03-28
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JPS4929406A (ja) * 1972-07-19 1974-03-15
JPS5895969A (ja) * 1981-12-03 1983-06-07 Canon Inc プリント板を用いたモ−タ−

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JPS6146885U (ja) 1986-03-28

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