JPH0640438Y2 - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JPH0640438Y2 JPH0640438Y2 JP1985010555U JP1055585U JPH0640438Y2 JP H0640438 Y2 JPH0640438 Y2 JP H0640438Y2 JP 1985010555 U JP1985010555 U JP 1985010555U JP 1055585 U JP1055585 U JP 1055585U JP H0640438 Y2 JPH0640438 Y2 JP H0640438Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- spiral conductor
- magnet
- patterns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Brushless Motors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、小型で超薄型であり、しかも廉価なブラシレ
スモータに関する。
スモータに関する。
[従来の技術] 近年、オーディオ機器、ビデオ機器、およびOA機器等の
大幅な進歩と小型薄型化とに伴い、それらに用いられる
モータは小型化および薄型化が望まれてきている。
大幅な進歩と小型薄型化とに伴い、それらに用いられる
モータは小型化および薄型化が望まれてきている。
このような機器に用いられるモータとしては、第4図
(A)に示すように、軸11に固定され、円周方向に均等
に分割、着磁された扁平ドーナツ型の磁石12と、その磁
石12の位置を検出するために円周方向に配置された1個
以上の磁気検出素子19と、半径方向線路を円周方向に等
ピッチで並べ、その端を交互に結んだ蛇行パターンを有
するFGコイルシート13と、フォトリソグラフィ技術を応
用して作られた渦巻状導体コイルパターンを有する薄型
プリントコイル18からなるユニット14と、軸11に回転可
能に取付けられ、かつプリントコイルユニット14を支持
するヨーク板15とを有する構造の扁平型ブラシレスモー
タが用いられている。第4図(B)は同モータの断面図
である。
(A)に示すように、軸11に固定され、円周方向に均等
に分割、着磁された扁平ドーナツ型の磁石12と、その磁
石12の位置を検出するために円周方向に配置された1個
以上の磁気検出素子19と、半径方向線路を円周方向に等
ピッチで並べ、その端を交互に結んだ蛇行パターンを有
するFGコイルシート13と、フォトリソグラフィ技術を応
用して作られた渦巻状導体コイルパターンを有する薄型
プリントコイル18からなるユニット14と、軸11に回転可
能に取付けられ、かつプリントコイルユニット14を支持
するヨーク板15とを有する構造の扁平型ブラシレスモー
タが用いられている。第4図(B)は同モータの断面図
である。
[考案が解決しようとする問題点] しかしながら、第4図(A),(B)の如き構造の扁平
型ブラシレスモータは、磁気検出素子19やFGコイルシー
ト13が、プリントコイルに対して体積比が非常に大きく
なり、薄型にすることが困難である。例えば、これら素
子19およびFGコイルシート13をプリントコイルユニット
14上に置こうとすれば、対峙して置かれる磁石12にこれ
らがつかえないようにエアーギャップを大きくしなけれ
ばならず、したがって薄型プリントコイルを用いた特徴
を生かすことができない。また、磁石に対するFGコイル
および磁気検出素子の位置を考慮しなければ、良好な回
転安定性を得ることができない。
型ブラシレスモータは、磁気検出素子19やFGコイルシー
ト13が、プリントコイルに対して体積比が非常に大きく
なり、薄型にすることが困難である。例えば、これら素
子19およびFGコイルシート13をプリントコイルユニット
14上に置こうとすれば、対峙して置かれる磁石12にこれ
らがつかえないようにエアーギャップを大きくしなけれ
ばならず、したがって薄型プリントコイルを用いた特徴
を生かすことができない。また、磁石に対するFGコイル
および磁気検出素子の位置を考慮しなければ、良好な回
転安定性を得ることができない。
[問題を解決するための考案の手段・作用] 本考案は渦巻状導体コイルとFGコイルを同一面上に配置
することにより、薄型プリントコイルを用いた特徴を損
なうことなく上記問題を解決した小型かつ薄型のブラシ
レスモータに関するものである。
することにより、薄型プリントコイルを用いた特徴を損
なうことなく上記問題を解決した小型かつ薄型のブラシ
レスモータに関するものである。
すなわち本考案は、N極およびS極がn個(nは自然
数)ずつ着磁された、内径r1,外径r2の扁平ドーナツ型
の磁石と、該磁石にわずかな間隔をあけて積層して用い
るドーナツ型のプリントコイルとを有し、該プリントコ
イルは、当該プリントコイルの円周にそって等間隔に配
置された2n個の渦巻状導体コイルパターンと、該2n個の
渦巻状導体コイルパターンと重ならないように、かつ同
一面上に配置したFGコイルとを有し、前記2n個の渦巻状
導体コイルパターンのうちの1個以上2n個未満は他の渦
巻状導体コイルパターンより占有面積が小さく、かつ前
記プリントコイルの内周側または外周側に相当する部分
が空きスペースになっており、前記FGコイルは、前記空
きスペース内であって、前記磁石の中央部から距離R
(r1×1.2≦R≦r2×1.1,ただしr2>(12/11)r1とす
る)の範囲内に位置したことを特徴とするブラシレスモ
ータである。
数)ずつ着磁された、内径r1,外径r2の扁平ドーナツ型
の磁石と、該磁石にわずかな間隔をあけて積層して用い
るドーナツ型のプリントコイルとを有し、該プリントコ
イルは、当該プリントコイルの円周にそって等間隔に配
置された2n個の渦巻状導体コイルパターンと、該2n個の
渦巻状導体コイルパターンと重ならないように、かつ同
一面上に配置したFGコイルとを有し、前記2n個の渦巻状
導体コイルパターンのうちの1個以上2n個未満は他の渦
巻状導体コイルパターンより占有面積が小さく、かつ前
記プリントコイルの内周側または外周側に相当する部分
が空きスペースになっており、前記FGコイルは、前記空
きスペース内であって、前記磁石の中央部から距離R
(r1×1.2≦R≦r2×1.1,ただしr2>(12/11)r1とす
る)の範囲内に位置したことを特徴とするブラシレスモ
ータである。
本考案の実施態様を第1図に示す。モータの対極磁石が
N極S極各n個着磁されていれば、2n個の渦巻状導体コ
イルパターンを配置する。渦巻状導体コイルパターンは
プリントコイルの表裏一対を以て1個の渦巻状導体パタ
ーンと数える。第1図は磁石がN極,S極各4個着磁され
ている場合であり、8個の渦巻状導体コイルパターン1
が配置されている例である。渦巻状導体コイルパターン
1の中心はモータの軸および磁石の中心に一致する。ま
た、プリントコイルの表裏に存在する渦巻状導体コイル
パターン1は必要に応じてスルーホール4により互いに
導通される。なお、5はスルーホールランドである。
N極S極各n個着磁されていれば、2n個の渦巻状導体コ
イルパターンを配置する。渦巻状導体コイルパターンは
プリントコイルの表裏一対を以て1個の渦巻状導体パタ
ーンと数える。第1図は磁石がN極,S極各4個着磁され
ている場合であり、8個の渦巻状導体コイルパターン1
が配置されている例である。渦巻状導体コイルパターン
1の中心はモータの軸および磁石の中心に一致する。ま
た、プリントコイルの表裏に存在する渦巻状導体コイル
パターン1は必要に応じてスルーホール4により互いに
導通される。なお、5はスルーホールランドである。
FGコイル2を配置するプリントコイル上の位置は以下の
2つの条件を同時に満たす必要がある。第1の条件は第
2図(B)に示すモータ軸11の中心からの距離と磁場の
強さとの関係を示すグラフからわかる様に、磁石12の内
径をr1とし、外径をr2とした時、r2>(12/11)r1であ
るとして、第2図(A)に示すように磁石12の中心から
距離R(r1×1.2≦R≦r2×1.1、好ましくはr1×1.4≦
R≦r2×1.0)の範囲内にFGコイルを配置することであ
る。ただし、この範囲にFGコイルがすっかり入る必要は
なく、例えばFGコイルの端子や末端部が若干この範囲外
に出ているものも本考案に含まれるものとする。なお、
第2図(A),(B)において15はヨーク板(固定側)
14はヨーク板15に取付けたプリントコイルユニットであ
る。
2つの条件を同時に満たす必要がある。第1の条件は第
2図(B)に示すモータ軸11の中心からの距離と磁場の
強さとの関係を示すグラフからわかる様に、磁石12の内
径をr1とし、外径をr2とした時、r2>(12/11)r1であ
るとして、第2図(A)に示すように磁石12の中心から
距離R(r1×1.2≦R≦r2×1.1、好ましくはr1×1.4≦
R≦r2×1.0)の範囲内にFGコイルを配置することであ
る。ただし、この範囲にFGコイルがすっかり入る必要は
なく、例えばFGコイルの端子や末端部が若干この範囲外
に出ているものも本考案に含まれるものとする。なお、
第2図(A),(B)において15はヨーク板(固定側)
14はヨーク板15に取付けたプリントコイルユニットであ
る。
上記Rが小さすぎても大きすぎても磁場は弱くなり、FG
コイルによるモータの回転速度検出精度が低下する。
コイルによるモータの回転速度検出精度が低下する。
FGコイル2を取り付ける位置の第2の条件は、渦巻状導
体コイルパターン1とその中央部6とを除いた場所でな
ければならない。FGコイルは、その目的に適合した出力
電圧を得るべく、渦巻状導体コイルパターンを一部変形
させてそこに配置する。
体コイルパターン1とその中央部6とを除いた場所でな
ければならない。FGコイルは、その目的に適合した出力
電圧を得るべく、渦巻状導体コイルパターンを一部変形
させてそこに配置する。
第1図はプリントコイル3における8個の渦巻状導体コ
イルパターン1のうち、2個の占有面積が他のパターン
1より小さく、かつプリントコイル10の外周側の一部分
が空きスペースになっており、この空きスペース内にFG
コイル2を配置した本考案にかかるプリントコイルの1
例である。
イルパターン1のうち、2個の占有面積が他のパターン
1より小さく、かつプリントコイル10の外周側の一部分
が空きスペースになっており、この空きスペース内にFG
コイル2を配置した本考案にかかるプリントコイルの1
例である。
本考案にかかるプリントコイルは、渦巻状導体コイルパ
ターンを有するプリントコイルを製作する際にFGコイル
を取り付ける場所を同時に形成しておき、その後、当該
場所にFGコイルを設ける方法、または渦巻状導体パター
ンと同様の作成法によってFGコイルを同時に形成する方
法のいずれによっても得られるが、位置精度の点からFG
コイルを渦巻状導体コイルパターンと同時に形成する方
法が好ましい。
ターンを有するプリントコイルを製作する際にFGコイル
を取り付ける場所を同時に形成しておき、その後、当該
場所にFGコイルを設ける方法、または渦巻状導体パター
ンと同様の作成法によってFGコイルを同時に形成する方
法のいずれによっても得られるが、位置精度の点からFG
コイルを渦巻状導体コイルパターンと同時に形成する方
法が好ましい。
本考案にかかるプリントコイルの製造法は特に限定され
ず、たとえばエッチング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5〜40mmφ,厚さ0.1〜2mmが特に有効である。ま
た、プリントコイルの絶縁基板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
フィ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4の形成方法も何んでもよい。
ず、たとえばエッチング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5〜40mmφ,厚さ0.1〜2mmが特に有効である。ま
た、プリントコイルの絶縁基板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
フィ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4の形成方法も何んでもよい。
渦巻状導体コイルパターンの線密度は2〜20本/mm、さ
らに好ましくは5〜20本/mmが良い。また、本考案に用
いられるFGコイルのパターンは、磁束と磁石のプリント
コイルに対する相対的な移動方向との両立に対して直角
な回路成分が多い程、高出力電圧が得られるので、磁場
に垂直であって移動方向に垂直な線路を均等に並べた蛇
行パターンが好ましい。また、配線密度は3本/mm以上
であればよく、5本/mm以上がFGコイルの出力信号の周
波数が高くなり、回転数の検出精度が優れるのでより好
ましい。
らに好ましくは5〜20本/mmが良い。また、本考案に用
いられるFGコイルのパターンは、磁束と磁石のプリント
コイルに対する相対的な移動方向との両立に対して直角
な回路成分が多い程、高出力電圧が得られるので、磁場
に垂直であって移動方向に垂直な線路を均等に並べた蛇
行パターンが好ましい。また、配線密度は3本/mm以上
であればよく、5本/mm以上がFGコイルの出力信号の周
波数が高くなり、回転数の検出精度が優れるのでより好
ましい。
一般にモータのコイルによって構成されている部分はコ
イルユニットと呼ばれ、プリントコイルを使ったコイル
ユニットの場合、複数枚のプリントコイルを積層してコ
イルユニットを構成する場合が多い。
イルユニットと呼ばれ、プリントコイルを使ったコイル
ユニットの場合、複数枚のプリントコイルを積層してコ
イルユニットを構成する場合が多い。
本考案にかかる渦巻状導体コイルパターンとFGコイルと
からなるプリントコイルを1個でまたは他のプリントコ
イルと組み合わせてプリントコイルユニットを一般に構
成するが、磁場の強さが一定の時のモータトルクへの寄
与の小さい順にプリントコイルを積層して、磁石に近い
側に最もトルクへの寄与の小さいプリントコイルが来る
様に組みたてることによって、各プリントコイルのモー
タトルクへの寄与の度合をそろえ、ひいては高回転安定
性を得ることができる。例えば第3図(A),(B),
(C)および(D)は、プリントコイルの3枚積層の場
合を示し、磁石に最も近いプリントコイル10にはFGコイ
ル2を配置してあり、2番目に磁石に近いプリントコイ
ル17には磁気検出素子16を配置してあり、最も磁石から
遠いプリントコイル18にはFGコイルも磁気検出素子も持
たせていない例である。
からなるプリントコイルを1個でまたは他のプリントコ
イルと組み合わせてプリントコイルユニットを一般に構
成するが、磁場の強さが一定の時のモータトルクへの寄
与の小さい順にプリントコイルを積層して、磁石に近い
側に最もトルクへの寄与の小さいプリントコイルが来る
様に組みたてることによって、各プリントコイルのモー
タトルクへの寄与の度合をそろえ、ひいては高回転安定
性を得ることができる。例えば第3図(A),(B),
(C)および(D)は、プリントコイルの3枚積層の場
合を示し、磁石に最も近いプリントコイル10にはFGコイ
ル2を配置してあり、2番目に磁石に近いプリントコイ
ル17には磁気検出素子16を配置してあり、最も磁石から
遠いプリントコイル18にはFGコイルも磁気検出素子も持
たせていない例である。
なお、プリントコイルにおいて渦巻状導体コイルパター
ンを除いた箇所にFGコイルを配置することによって、当
該FGコイルを渦巻状導体コイルパターンと同一面上に形
成することができ、したがって、複数枚のプリントコイ
ルを容易に積層することができ、モータの扁平,薄型化
に寄与することができる。
ンを除いた箇所にFGコイルを配置することによって、当
該FGコイルを渦巻状導体コイルパターンと同一面上に形
成することができ、したがって、複数枚のプリントコイ
ルを容易に積層することができ、モータの扁平,薄型化
に寄与することができる。
以上の様にして磁気検出素子やFGコイルを配置したプリ
ントコイルを磁気検出素子を含むプリントコイルやそれ
らを含まないプリントコイルとを複数枚積層してコイル
ユニットを形成する。
ントコイルを磁気検出素子を含むプリントコイルやそれ
らを含まないプリントコイルとを複数枚積層してコイル
ユニットを形成する。
この積層にはコイルの固定ができて、コイル間の絶縁が
とれれば何を使ってもよいが、例えばエポキシ系やフェ
ノール形の接着剤でも、また、絶縁フィルムの両面に接
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。
とれれば何を使ってもよいが、例えばエポキシ系やフェ
ノール形の接着剤でも、また、絶縁フィルムの両面に接
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] 本考案においては、渦巻状導体パターンと同一面上の回
転数検出上最適な場所にFGコイルが設けられているの
で、モータトルクのロスを最小に抑えつつ良質の回転数
検出信号が得られ、したがって、モータに組み込んだ
際、最適に回転数を制御することができる薄型のブラシ
レスモータが得られる。
転数検出上最適な場所にFGコイルが設けられているの
で、モータトルクのロスを最小に抑えつつ良質の回転数
検出信号が得られ、したがって、モータに組み込んだ
際、最適に回転数を制御することができる薄型のブラシ
レスモータが得られる。
第1図は本考案にかかるプリントコイルの渦巻状導体コ
イルパターンとFGコイルの配置関係の他の1例を示す
図、 第2図(A)および(B)はそれぞれ本考案のプリント
コイルを組み込んだモータの一部を示す断面図および同
モータのFGコイルの中からの距離と磁場の強さとの関係
を示すグラフ、 第3図(A),(B),(C)および(D)は本考案の
プリントコイルを組み込んだ3層積層プリントコイルユ
ニットの磁石に最も近い側の本考案のプリントコイルの
平面図、2番目のプリントコイルの平面図、磁石に最も
遠い側のプリントコイルの平面図、およびモータに組ま
れた際の断面図、 第4図(A)および(B)は従来の扁平型ブラシレスモ
ータの1例を示す組立分解図および断面図である。 1…渦巻状導体コイルパターン、 2…FGコイル、 3…絶縁基板、 4…スルーホール、 5…スルーホールランド、 6…渦巻状導体コイル中央部、 8…FGコイルの端子、 10…本考案のプリントコイル、 11…軸、 12…磁石、 13…FGコイルシート、 14…プリントコイルユニット、 15…ヨーク板、 16…磁気検出素子、 17…磁気検出素子を有するプリントコイル、 18…渦巻状導体コイルパターンのみを有するプリントコ
イル、 19…従来のブラシレスモータに用いられている磁気検出
素子。
イルパターンとFGコイルの配置関係の他の1例を示す
図、 第2図(A)および(B)はそれぞれ本考案のプリント
コイルを組み込んだモータの一部を示す断面図および同
モータのFGコイルの中からの距離と磁場の強さとの関係
を示すグラフ、 第3図(A),(B),(C)および(D)は本考案の
プリントコイルを組み込んだ3層積層プリントコイルユ
ニットの磁石に最も近い側の本考案のプリントコイルの
平面図、2番目のプリントコイルの平面図、磁石に最も
遠い側のプリントコイルの平面図、およびモータに組ま
れた際の断面図、 第4図(A)および(B)は従来の扁平型ブラシレスモ
ータの1例を示す組立分解図および断面図である。 1…渦巻状導体コイルパターン、 2…FGコイル、 3…絶縁基板、 4…スルーホール、 5…スルーホールランド、 6…渦巻状導体コイル中央部、 8…FGコイルの端子、 10…本考案のプリントコイル、 11…軸、 12…磁石、 13…FGコイルシート、 14…プリントコイルユニット、 15…ヨーク板、 16…磁気検出素子、 17…磁気検出素子を有するプリントコイル、 18…渦巻状導体コイルパターンのみを有するプリントコ
イル、 19…従来のブラシレスモータに用いられている磁気検出
素子。
Claims (1)
- 【請求項1】N極およびS極がn個(nは自然数)ずつ
着磁された、内径r1,外径r2の扁平ドーナツ型の磁石
と、該磁石にわずかな間隔をあけて積層して用いるドー
ナツ型のプリントコイルとを有し、該プリントコイル
は、当該プリントコイルの円周にそって等間隔に配置さ
れた2n個の渦巻状導体コイルパターンと、該2n個の渦巻
状導体コイルパターンと重ならないように、かつ同一面
上に配置したFGコイルとを有し、前記2n個の渦巻状導体
コイルパターンのうちの1個以上2n個未満は他の渦巻状
導体コイルパターンより占有面積が小さく、かつ前記プ
リントコイルの内周側または外周側に相当する部分が空
きスペースになっており、前記FGコイルは、前記空きス
ペース内であって、前記磁石の中心部から距離R(r1×
1.2≦R≦r2×1.1,ただしr2>(12/11)r1とする)の範
囲内に位置したことを特徴とするブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985010555U JPH0640438Y2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985010555U JPH0640438Y2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ブラシレスモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61129480U JPS61129480U (ja) | 1986-08-13 |
JPH0640438Y2 true JPH0640438Y2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=30491845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1985010555U Expired - Lifetime JPH0640438Y2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0640438Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57163186U (ja) * | 1981-04-09 | 1982-10-14 | ||
JPS59191444A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-30 | Hitachi Ltd | 固定子コイル |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1985010555U patent/JPH0640438Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61129480U (ja) | 1986-08-13 |
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