JPH0648917B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロータの位相角度検出にホール素子等の無
接触式の位置検出器を用いたブラシレスモータに関す
る。

〔従来の技術〕

ブラシレスモータは、一般に直流モータを構成する上で
必ず必要とするブラシ及びコミュテータをトランジスタ
あるいはＳＣＲ等の電子部品に置き替えることによって
これらを省略し、無接触でロータを回転させるモータと
して知られており、本来直流モータが有する、小形のわ
りに効率が高く、速度と位置の制御に適するという特徴
に加えてブラシ等が不要であるため保守点検が容易でか
つ耐久性に優れ寿命が長いという種々の利点を有する。

かかるブラシレスモータの構造は、ロータとして設けら
れた磁石の周りにステータとして回転磁界を形成するた
めのモータコイルを配置し、回転軸の端にはロータの位
相角度を検出するために位置検出器を設け、電源制御部
を介してモータコイルへ供電される電圧の位相を、電源
制御部内に設けられた分配器に対して位置検出器からの
信号を送ることによってロータの回転数に同期するよう
に調整してロータを回転させるよう構成している。位置
検出器としては、無接触にロータの回転位相角度を検出
するため、光学式の光センサ、磁気飽和素子、あるいは
ホール素子が用いられ、検出しようとする位相角度に対
応する個数のものが設けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の構成のブラシレスモータ
では、位置検出器、例えばホール素子の出力信号を分配
器に送るためにそれぞれのホール素子からそれぞれ分配
器へ連結した信号線が位置検出器の数に対応して設けら
れている。この場合、ホール素子の信号を分配器へ送る
ための制御部は、モータ内に設けられたホール素子に近
接して設けられたり、あるいは電源制御部の分配器の付
近に設けられたりしたものがある。しかし、いずれの場
合であれ、信号線の数がホール素子の数に対応して設け
られているため配線が複雑になるという欠点がある。

また、ホール素子の数は必要に応じて複数個設けられて
いるから、ロータが回転起動後はスムースに回転する
が、ロータに固定された磁石部分がホール素子と次のホ
ール素子との中間で停止した場合、ホール素子が励磁さ
れないためその後は起動させることができない死角があ
る。

この発明は、かかる従来のブラシレスモータの技術の現
状に鑑みてなされたものであり、その目的は各位置検出
器からの位置信号を階段波状に信号化して一本の信号線
で出力して分配器を作動させるようにし、信号線を簡素
化したブラシレスモータを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を解決するための手段としてこの発明では、モ
ータ回転軸に取り付けた永久磁石から成るロータとその
外周に回転磁界を形成するためのモータコイルから成る
ステータとを配置し、ロータから突出せる回転軸の片側
端において回転素子と固定素子から成る位置検出器を、
その回転素子は回転軸側に、固定素子は回転軸の同心円
周上で所定の位相角度位置に複数個固定して設け、この
位置検出器はロータの回転により上記回転素子がそれぞ
れの位相角度位置の固定素子に順次作用して検出される
信号をそれぞれ異なる所定電圧レベルの信号として単一
の共通な信号線により出力するように構成して成るモー
タ本体と、上記信号線からの信号を入力としその信号が
ロータのいずれの位相角度位置で検出されたかについて
その信号の異なる電圧レベルに基づいて所定の論理演算
を行って判別する判別回路及びその判別信号により電源
電圧の位相調整をしてモータコイル各位相へ電源を分配
する分配器路を設けられ、モータコイルへ電源を供給す
る電源制御部とを備えた構成を採用したのである。

〔作用〕

ロータが、回転するとロータの回転軸に固定された位置
検出器の回転素子も同じ速度で回転する。従ってロータ
の回転速度に比例して各位置検出器からの出力信号が順
次切り換えられて出力される。この出力信号はそれぞれ
異なる所定電圧レベルの信号として単一の共通な信号線
により電源制御部の位相判別回路へ送られる。位置検出
器としては光学式の光センサ、磁気飽和素子、ホール素
子その他の無接触でロータの回転位相角度が検知できる
ものであればよい。この場合、位置検出器の取付個数は
モータコイルの巻線相数、及びロータの永久磁石の極数
によって決められる。

位相判別回路では、上記出力信号が異なる電圧レベルで
送られてくることを利用して、例えば比較器やゲート回
路によりその電圧レベルを基準電圧と比較して判別す
る。そしてその判別信号は、モータコイルに駆動電流を
通電して回転磁界を形成するのに都合よく利用すること
ができるように、例えばスター結線（Ｙ）のモータコイ
ルでは２つに分岐して出力しそのいずれか２つずつを混
合して、順次出力される判別信号をホール素子の切換え
に対応互いにその重なりをずらしながら出力するという
ように加工しておいてもよい。

上記判別信号の結線は、連続して回転磁界を形成するよ
うに電源分配回路の各分配器が作動する順序に対応して
判別信号が送られるように予め各分配器に対応させてお
けば、各信号検出器がロータの回転により順次出力信号
を発するとその信号によりモータコイルが連続して通電
されて回転磁界が形成されロータが回転する。

上述した位置検出器による出力信号は、位相判別回路を
介して所定の関係に対応して設けられた分配器に順次送
られるから、回転磁界の形成はロータの回転速度に完全
に同期して行われる。

ロータの回転速度の増減は、電源制御部により駆動電圧
を調整することによって行われ、この回転速度が大きく
なればこれに比例して位置検出器の出力信号も速く切換
えられて出力される。

〔実施例〕

以下この発明の実施例について添付図を参照して詳細に
説明する。

第１図にこの実施例のブラシレスモータを示す。分かり
易くするためケーシング等のこの発明に直接関係のない
部材は図示省略している。このブラシレスモータは、従
来と同様のブラシ、コミュテータを持たず、モータ回転
軸１に取り付けた永久磁石から成るロータ２とその外周
に回転磁界を形成するためのモータコイル３′から成る
ステータ３とを有する。モータコイル３′はこの実施例
では３相スター巻線のものを示している。ロータ２の両
端にはロータの質量分布の不均一に起因する回転時の振
動を防止するためのバランサ４が設けられている。

回転軸１は左右の軸受５、５により軸支され、一方の端
は出力端となり、もう一方の端にはロータ２の回転位相
角度位置を検知するため位置検出器６がディスク状の取
付基板７に取り付けられている。この位置検出器６は回
転素子６′と固定素子６″から成り、この実施例では回
転素子６′は永久磁石片により形成され、回転軸の端に
取り付けている。固定素子６″は６つのホール素子Ｈ_１
〜Ｈ_６から成る。ホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６は第２図に示す
ように互いに６０゜の位相角度間隔で順次設けられてい
る。

位置検出器６に隣接してプリント基板８が設けられてお
り、モータコイル３′への配線、ホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６
の動作電源、出力信号線などが接続されている。プリン
ト基板８にはソケット９が設けられ（６ケ）、このソケ
ット９にケーシング端から導入される外部接続線（図示
省略）が接続されているピンが挿入されて結線が行われ
る。

上記６つのホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６の電気結線はプリント
基板８で第３図のように行われ、位置検出回路を構成し
ている。この位置検出回路は、上記６つのホール素子の
それぞれに端子Ｊ_１を介して電源ラインから動作電圧を
与えると共に、電源ラインに対して基準抵抗Ｒ_０と、各
ホール素子の励磁導電端子に接続した抵抗Ｒ_１〜Ｒ_６を
直列に接続して抵抗Ｒ_０とＲ_１の接続点から出力信号を
端子Ｊ_３に取り出すように構成されている。ホール素子
のいずれかが励磁されると、ホール素子の励磁導通端子
が電源ラインのマイナス側（端子Ｊ_２に接続）に導通さ
れて出力信号の電圧が、基準抵抗Ｒ_０及び励磁されたホ
ール素子と出力端子間の抵抗の和の比によって決まる電
圧値として出力される。この場合、図示の如く出力信号
の信号線は単一の共通な信号線として形成され、従来の
ように各ホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６の出力信号線をそれぞれ
独立に電源制御部へ接続する必要はない。

上記ホール素子の出力信号線は第４図の電源制御部へ送
られる。この電源制御部は主として３つの回路部分、即
ち電源電圧制御部１０、電源分配回路２０、位相判別回
路３０から成る。

電源電圧制御部１０は、電源からの交流電圧を整流器１
１を介して取り入れ、３相のモータコイル３′へ後述す
る電源分配回路２０を通して直流電源を与え、モータコ
イルにかかる負荷の状態に応じて出力電圧を調整して回
転数を制御し、ロータ２を高速、あるいは低速回転させ
る調整部１２等を備えている（第３図の位置検出回路の
電源、出力信号の伝送のためのコネクター１４、後で説
明する位相判別回路３０の比較器に対する基準電圧を与
えるための段階波調整器１３を含む）。これらの詳細に
ついては、本発明とは直接関係がないので説明を省略す
る。また、上記とは別に後で説明する電源分配回路２０
を構成している分配器２１のトランジスタＴ_r1〜Ｔ_r6等
を作動させるための電源を与えるため整流器１５ａ、１
５ｂ、１５ｃを介して直流電流を送る回路が含まれてい
る。

電源分配回路２０は６つのトランジスタＴ_r1〜Ｔ_r6によ
り構成される分配器２１から成り、これらトランジスタ
Ｔ_r1〜Ｔ_r6を介して電源制御部１０からコイルモータ３
の各相の巻線に通電するためトランジスタに対して動作
信号を与える６つのフォトカップラＰ_C1〜Ｐ_C6から成る
スイッチ回路２２を備えている。分配器２１の各駆動電
流はターミナル２３の端子Ａ、Ｂ、Ｃを介してモータコ
イル３′へ送られる。

位相判別回路３０は、上記電源分配回路２０に対して第
３図のホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６から成る位置検出回路から
の信号によりモータコイルへの通電を制御するために設
けられている。この位相判別回路３０は、ホール素子の
いずれから信号が送られてきたかの判別をする電位レベ
ル判別回路３１、信号判別回路３２、信号のタイミング
調整をするための調整回路３３、作動上の安全性を確保
するための安全回路３４から成る。

電位レベル判別回路３１は、６つの比較器Ｃ_MP1〜Ｃ_MP6
から成り、これらの比較器に対して第３図の位置検出回
路からの階段波状の出力信号がコネクター１４の端子Ｊ
_３を介して送られ、同時に比較のための基準電圧が階段
波調整器１３及びそのライン上に設けた抵抗器Ｒ_CP1〜
Ｒ_CP6を介して与えられる。上記判別回路３１の出力
は、次の信号判別回路３２に対してそれぞれ直接に及び
ゲートＮＯＴ１〜５の出力を入力としてゲートＧ_CP1〜
_６に与えられる。Ｇ_CP1〜_６はＡＮＤゲートである。そ
の出力はそれぞれ２つのダイオードＤ_CP1、Ｄ_CP1′〜Ｄ
_CP6、Ｄ_CP6′で２つのラインに分岐し、例えばＤ_CP1と
Ｄ_CP2′、Ｄ_CP1′とＤ_CP6というように２つずつを組合
せて出力を合成し、その合成信号を次の調整回路３３へ
抵抗Ｒ_a1〜Ｒ_a6を介して送る。この合成信号は抵抗Ｒ_a1
〜Ｒ_a6により若干遅れてゲートＧ_A1〜Ｇ_A6へそれぞれ送
られる。

上記ゲートＧ_A1〜Ｇ_A6の出力信号はさらに安全回路３４
の６つのゲートＧ_S1〜Ｇ_S6に与えられる。このゲートＧ
_S1〜Ｇ_S6にはもう１つの入力として電源電圧制御部１０
の調整部１２から常に所定電圧の信号が与えられてお
り、電源電圧に異常があるとこの所定電圧の信号を遮断
して位相判別回路３０を不作動とする。

反転増幅器Ａ_M1〜Ａ_M6はパワーアップのためのトランジ
スタから成り（エミッタ側端子はマイナスラインに接
続）、ゲートＧ_S1〜Ｇ_S6からの出力があるとそのコレク
タ端子をマイナス側のエミッタに導通させて出力を反転
させ前記電源分配回路２０のフォトカップラＰ_C1〜Ｐ_C6
の光ダイオードを通電させてフォトカップラを作動させ
る。

以上のように構成したこの実施例のブラシレスモータは
次のように作用する。

まず、所定電圧でロータ２が回転中に第２図に示すよう
な位置関係になったものと仮定する。この瞬間にホール
素子Ｈ_１が回転素子６′により励磁されて作動し、第３
図の基準抵抗Ｒ_０と抵抗Ｒ_１の比によって決まる出力信
号が端子Ｊ_３を介して位相判別回路３０へ送られる。こ
の実施例では、端子Ｊ_１〜Ｊ_２間の動作電圧は＋１２Ｖ
と設定され、基準抵抗Ｒ_０と抵抗Ｒ_１を適当に選ぶこと
によって端子Ｊ_３の出力電圧は1.09 Ｖが与えられる。
この出力電圧はロータ２の回転数によって決まる所定長
さの階段波形状の信号として出力される。

上記出力電圧がコネクター１４の端子Ｊ_３を介して位相
判別回路３０の比較器Ｃ_MP1〜Ｃ_MP6に与えられ、これに
対して電源電圧制御部１０の調整部１２に付設された階
段波調整器１３から基準電圧が抵抗Ｒ_CP1〜Ｒ_CP6により
調整されて与えられている。この基準電圧は比較器Ｃ
_MP1〜Ｃ_MP6に対して例えばそれぞれ0.89、1.8 、2.87、
3.73、4.73、5.66Ｖとなるように調整されており、ホー
ル素子Ｈ_１による電圧はＣ_MP1に対する基準電圧0.89Ｖ
より大きくＣ_MP2に対する基準電圧1.8 Ｖより小であ
る。Ｃ_MP3〜Ｃ_MP6に対しても同様である。従ってＣ_MP1
のみが出力電圧を発生し、他のＣ_MP2〜Ｃ_MP6は出力しな
い。

上記比較器器Ｃ_MP1の出力はゲートＧ_CP1に与えられ、他
の比較器Ｃ_MP2〜Ｃ_MP6の出力がゼロであるため信号判別
回路３２のゲートＮＯＴ１の入力がゼロで、出力がＨｉ
ｇｈ（以下Ｈと略記する）となり、ゲートＧ_CP1の出力
がＨとなる。この出力はダイオードＤ_CP1、Ｄ_CP1′によ
り２つ分岐され、Ｄ_CP1を通る信号は次の調整回路３３
の抵抗Ｒ_a1で極めて微小時間遅延されてゲートＧ_A1に与
えられ、その出力はさらに安全回路３４のゲートＧ_S1に
送られる。ゲートＧ_S1のもう一方の入力はモータコイル
３′への電源供給回路に異常がない限り所定の入力電圧
が与えられているから、ゲートＧ_S1の一方に入力があれ
ば直ちに出力を生じる。この出力は反転増幅器Ａ_M1でパ
ワーアップされて出力されている。

上記と同様にしてゲートＧ_CP1の出力はもう１つのダイ
オードＤ_CP1′から抵抗Ｒ_a4、ゲートＧ_A4、Ｇ_S4、反転
増幅器Ａ_M4を介して出力される。

次に、ロータ２が回転してホール素子Ｈ_２が励磁された
とすると、抵抗Ｒ_２＋Ｒ_１とＲ_０の比によって決まる出
力電圧、この実施例では２Ｖが出力され、前記と同様に
位相判別回路３０の比較器Ｃ_MP1〜Ｃ_MP6で基準電圧と比
較される。Ｃ_MP1、Ｃ_MP2の基準電圧は0.89、1.8Ｖであ
るから、Ｃ_MP1、Ｃ_MP2が出力し、他の比較器は出力ゼロ
である。そしてＣ_MP2の出力があると、ゲートＮＯＴ１
の出力がＬow（以下Ｌと略記する）となり、従ってゲー
トＧ_CP1の出力もゼロとなる。

一方、ゲートＧ_CP2は、ホール素子Ｈ_１による励磁の時
と同様に出力を生じ、ダイオードＤ_CP2、Ｄ_CP2′により
２つに分岐されてゲートＧ_A6、Ｇ_A1に送られ、反転増幅
器Ａ_M6、Ａ_M1が動作する。このとき、ゲートＧ_CP1の出
力がないにも拘らずゲートＧ_A1が出力する。ゲートＧ
_CP2の出力は、ゲートＧ_CP1の出力が遮断と同時に出力さ
れるが、ゲートＧ_CP1の出力はＧ_A1に対して抵抗Ｒ_a1で
わずかに遅延されて入力されているためゲートＧ_A1では
ゲートＧ_CP2からの入力がダイオードＤ_CP2′を介して連
続して送られてくることになる。ダイオードＤ_CP2の出
力はゲートＧ_A6に与えられ、反転増幅器Ａ_M6が動作す
る。

さらに、ロータ３が回転してホール素子Ｈ_３の出力信号
により比較器Ｃ_MP3が出力すると、前と同様に比較器Ｃ
_MP2、Ｃ_MP1からも出力が生じ、他の比較器Ｃ_MP4、
Ｃ_MP5、Ｃ_MP6の出力はゼロである。しかし、比較器Ｃ
_MP3、Ｃ_MP2の出力のためゲートＮＯＴ２、ＮＯＴ１の出
力がＬとなり、このためゲートＧ_CP2、Ｇ_CP1の出力はや
はりゼロとなる。従って、ゲートＧ_CP3のみが出力す
る。そしてその出力信号はダイオードＤ_CP3を介してゲ
ートＧ_A3に、ダイオードＤ_CP3′を介してゲートＧ_A6に
与えられ、それぞれ反転増幅器Ａ_M3、Ａ_M6が動作する。
このため、ゲートＧ_A6は、ホール素子Ｈ_２を励磁したと
きの出力に連続して出力信号を生じる。

こうして、次々にホール素子Ｈ_４、Ｈ_５、Ｈ_６が励磁さ
れ、その出力信号によって反転増幅器Ａ_M1〜Ａ_M6のいず
れか２つの出力信号が出力される。ここで上記各ホール
素子Ｈ_１〜Ｈ_６の励磁によって出力を生ずる位相判別回
路３０の主要ポイントの出力状態を表に記すと次のよう
になる。

上記結果をグラフにまとめて表示する第５図の(a)〜(d)
のようになる。ここで(a)は第３図のホール素子Ｈ_１〜
_６による階段波状の出力信号、(b)は比較器Ｃ_MP1〜_６の
出力信号、(c)はゲートＧ_CP1〜_６の出力信号、(d)はゲ
ートＧ_A1〜_６の状態を表わす。ゲートＧ_A1〜_６の出力信
号は通常の状態では反転増幅器Ａ_M1〜_６の動作信号と読
み替えることができる。

前記反転増幅器Ａ_M1〜_６がそれぞれ動作信号を電源分配
回路２０に与えると、そのスイッチ回路２２のフォトカ
ップラＰ_C1〜_６のいずれか２つが通電され、分配器２１
が動作する。

まずホール素子Ｈ_１が励磁されると反転増幅器Ａ_M1、Ａ
_M4によりフォトカップラＰ_C1、Ｐ_C4が通電され、トラン
ジスタＴ_r1、Ｔ_r4が作動し、このため駆動電流がトラン
ジスタＴ_r1か端子Ａを通り、モータコイル３′のコイル
３′ａ、３′ｂへ送られ、端子ＢからトランジスタＴ_r4
を通ってＧＮＤラインへ流れる。

ホール素子Ｈ_２に対しては、、フォトカップラＰ_C1、Ｐ
_C6が通電され、トランジスタＴ_r1、Ｔ_r6が作動する。駆
動電流は、トランジスタＴ_r1、端子Ａ、モータコイル
３′のコイル３′ａ、３′ｃ、端子Ｃ、トランジスタＴ
_r6へと流れる。

こうしてホール素子Ｈ_３、Ｈ_４、_５、Ｈ_６が順次励磁さ
れると、上記と同様にフォトカップラＰ_C1〜_６、トラン
ジスタＴ_r1〜_６の２つずつの組合せのいずれかがそれぞ
れ作動する。

上述したトランジスタＴ_r1〜_６の作動による通電状態を
ターミナル２３の端子Ａ、Ｂ、Ｃにおいて端子間電圧Ａ
Ｂ、ＢＣ、ＣＡの波形をグラフにすると第６図(b)のよ
うになる（(a)は第５図(a)と同一のホール素子Ｈ_１〜_６
の動作による出力波形である）。この図から分るよう
に、例えばホール素子Ｈ_１の励磁中に端子Ａ〜Ｂ間に電
流が流れ、Ｈ_２励磁されるとＡ〜Ｃ間に、Ｈ_３が励磁さ
れるとＢ〜Ｃ間に、というようにモータコイル３′が通
電され、このためモータコイル３′によって回転する磁
界が形成される。(c)はモータ負荷（但し無負荷）とし
て見たときの変動波形を示す。

第７図に上記回転磁界とこれによって回転するロータ２
の永久磁石の磁極との関係を示す。

(a)の図示状態でホール素子Ｈ_１が励磁されると、モー
タコイル３′はコイル３ａ′、３ｂ′が通電される。こ
のためコイル３ａ′の内側がＮ極、コイル３ｂ′の内側
がＳ極となるようにコイルの巻線方向を定めると、コイ
ル３ｂ′がロータ２のＳ極と反発してロータ２を時計方
向に回転させる。ロータ２が６０゜回転するとホール素
子Ｈ_２によりコイル３ａ′がＮ極、コイル３ｃ′がＳ極
となり、コイル３ａ′とロータのＮ極が反発して同じく
時計方向に連続して回転する。

こうして残るホール素子Ｈ_３〜_６がロータの回転につれ
て順次モータコイル３′へ通電してロータ２を回転させ
る。この場合、ロータ２の回転位相角度とモータコイル
３′への通電によりコイル３ａ′、３ｂ′、３ｃ′の磁
化方向（極性）をグラフに示すと大略(c)図のようにな
る。この図は磁化特性の変化を原理図的に示したもので
あり、負荷状態では三相交流波形と同じような波形とな
る。

なお、第５図(a)に示すようにホール素子Ｈ_１〜_６が順
次切り替わる際に各ホールセンサの中間位相角度位置で
いずれのホール素子も励磁されないデッドゾーンがわず
かに生じることがある。ロータの回転中はこのデッドゾ
ーンは問題とならないが、この中間位置でロータが停止
すると従来のブラシレスモータは再起動することができ
ない。しかし、この実施例によるブラシレスモータでは
このような場合でも再起動することができる。即ち、第
３図に示すようにホール素子Ｈ_１〜_６のいずれが不作動
であってもＪ_３の出力端子へは抵抗Ｒ_０を介して動作電
圧に１２Ｖが出力されるからである。この出力電圧はホ
ール素子Ｈ_６作動時の出力電圧より高い電圧となるよう
に調整されて出力される。従ってこの時点で必らずホー
ル素子Ｈ_６が作動し、ゲートＧ_A4、_５が出力する。この
ためその瞬間に前記出力に対応するモータコイル３
Ｃ′、３ｂ′がわずかに通電されてロータをいずれかの
方向に若干回転させて上記中間位置をはずれ、このため
いずれかのホール素子の作動範囲内にロータが移動し、
再起動されるのである。

〔効果〕

以上詳細説明したように、この発明ではロータの回転位
相角度を検知するため位置検出器を所定角度間隔で複数
組設け、各位置検出器が発生する位置信号の電圧レベル
をそれぞれ異ならせておき、この電圧レベルの差を利用
して位相判別回路によりどの位置検出器が作動したかを
判別し、判別された位置検出器に対応する判別信号によ
り分配器を作動させてモータコイルの各コイル巻線へ駆
動電流を与えてロータを回転するように構成している。

このため位置検出器からの出力信号は単一の出力線のみ
で処理することができ、出力線を極めて簡単なものとす
ることができる。

また、位置検出器の回転素子はロータと同一回転するよ
うに設けられているから、位置検出器の作動時間はロー
タの回転速度に反比例し、各位置検出器から次の位置検
出器への作動の切り換えは回転速度に正確に比例して行
なわれ、従ってモータコイルの各コイルへの通電はロー
タの回転速度に完全に同期して行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるブラシレスモータの実施例の概
略斜視図、第２図はホール素子の配置を示す図、第３図
はホール素子により形成される位置検出信号の発生回
路、第４図は電源電圧制御部、電源分配回路、位相判別
回路の概略構成図、第５図は位相判別回路３０の出力状
態を示す説明図、第６図は電源分配回路２０の出力状態
を示す説明図、第７図はモータコイルとロータの磁界に
よってロータが回転する場合の相互の関係を示す説明図
である。 ２……ロータ、３……ステータ、 ３′……モータコイル、６……位置検出器、 ６′……回転素子、６″……固定素子、 Ｈ_１〜Ｈ_６……ホール素子、 １０……電源電圧制御部、２０……電源分配回路、 ２１……分配器、２２……フォトカップラ、 ３０……位相判別回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ回転軸に取り付けた永久磁石から成
   るロータとその外周に回転磁界を形成するためのモータ
   コイルから成るステータとを配置し、ロータから突出せ
   る回転軸の片側端において回転素子と固定素子から成る
   位置検出器を、その回転素子は回転軸側に、固定素子は
   回転軸の同心円周上で所定の位相角度位置に複数個固定
   して設け、この位置検出器を組合わせてロータの回転に
   より上記回転素子がそれぞれの位相角度位置の固定素子
   に順次作用して検出される信号をそれぞれ異なる所定電
   圧レベルの信号として単一の共通な信号線により出力す
   る位置検出回路を備えたモータ本体と、上記信号線から
   の信号を入力としその信号がロータのいずれの位相角度
   位置で検出されたかについてその信号の異なる電圧レベ
   ルに基づいて所定の論理演算を行って判別する位相判別
   回路及びその判別信号により電源電圧の位相調整をして
   モータコイル各相へ電源を分配する電源分配回路を設け
   られ、モータコイルへ電源を供給する電源制御部とを備
   えて成るブラシレスモータ。
2. 【請求項２】前記位置検出器の回転素子を永久磁石と
   し、固定素子をホール素子としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のブラシレスモータ。
3. 【請求項３】前記位置検出回路を、位置検出器の固定素
   子として設けた６つのホール素子Ｈ_１〜Ｈ_６から形成
   し、これらホール素子のそれぞれに電源ラインから動作
   電圧を与えると共に、電源ラインに対して基準抵抗Ｒ_０
   と各ホール素子の励磁導通端子に接続した抵抗Ｒ_１〜Ｒ
   _６を直列に接続して抵抗Ｒ_０とＲ_１の接続点から出力信
   号を取り出すようにし、ホール素子のいずれかが励磁さ
   れるとホール素子の励磁導通端子が電源ラインのマイナ
   ス側に導通されて出力信号の電圧が基準抵抗Ｒ_０及び励
   磁されたホール素子と出力端子間の抵抗の和の比によっ
   て決まる電圧値として出力されるように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のブラシレスモ
   ータ。
4. 【請求項４】前記位置検出器のいずれかから検出された
   ロータの位相角度位置を表わす出力信号が位相判別回路
   で判別されると、その判別信号によって開閉される電源
   分配回路の各分配器に対して、この各分配器のいずれか
   を所定の順序に従って通電することによってモータコイ
   ルを通電し、連続して回転磁界が形成されるように位相
   判別回路の出力信号線をそれぞれ対応して接続したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   かに記載のブラシレスモータ。