JPH08251895A - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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JPH08251895A
JPH08251895A JP7087095A JP7087095A JPH08251895A JP H08251895 A JPH08251895 A JP H08251895A JP 7087095 A JP7087095 A JP 7087095A JP 7087095 A JP7087095 A JP 7087095A JP H08251895 A JPH08251895 A JP H08251895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
armature
magnetic shield
brushless motor
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP7087095A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Igarashi
聡 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sayama Precision Ind Co Ltd
Original Assignee
Sayama Precision Ind Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sayama Precision Ind Co Ltd filed Critical Sayama Precision Ind Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気検出手段に対する電機子コイルからの磁
気的な障害を減少させ得る手段を具えた、誤動作が少な
く高効率なブラシレスモータを提供する。 【構成】 ブラシレスモータに於いて、少なくとも前記
磁気検出手段の近傍に位置する電機子のコイル部分を、
磁気シールド手段で遮蔽して成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各電機子コイルに流す
駆動電流のタイミングを取る磁気検出手段に対する、電
機子コイルからの磁気的障害を減少させた誤動作の少な
いブラシレスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的にDCモータは、直流電源を用い
るために整流子やブラシを必要とするが、整流子やブラ
シを持たないものもあり、これをブラシレスモータと呼
称している。このブラシレスモータは、整流子やブラシ
を持たない代わりに、各電機子コイルに流す駆動電流の
タイミングを取るべく、ホールセンサ等の磁気検出手段
を要所に配置している。
【0003】図10は従来のブラシレスモータの一例を
図示したものであるが、これによれば、ステータ側に電
機子コイル10が、またロータ側に永久磁石3が配設さ
れており、ホールセンサ5はロータ側の永久磁石3の側
面部所要箇所、即ち永久磁石3の磁気的影響を受け得る
位置に配置されている。このホールセンサ5は、回転す
るロータ側の永久磁石3の、時々刻々と変化する磁極を
感知する役目を担っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ブラシレスモータの出力を上げるべく電機子コイル10
に印加する電圧を上げると、電機子コイル10からの漏
洩磁束が強まって、この漏洩磁束がホールセンサ5の誤
動作を誘発する現象が見られる。例えばVTRのシリン
ダ用モータ等として利用した場合、ブラシレスモータの
シャフト6に強い負荷が掛かり回転が停止した場合に、
電機子コイル10からの漏洩磁束の影響を直に受ける
と、次に負荷が取り除かれた時に再び回転を開始せず、
停止したままの状態と成ることがある。また回転が停止
しないまでも、回転中はこの漏洩磁束がホールセンサ5
に影響し続けるため、回転ムラやノイズが生じ、効率が
低下している。
【0005】これはひとえに、電機子コイル10と永久
磁石3との間の電磁的な相互作用のタイミングを取るべ
く永久磁石3の近傍に置かれたホールセンサ5に、この
相互作用に付随して発生する漏洩磁気が、重大な悪影響
を及ぼしているということに他ならない。
【0006】一方ブラシレスモータが比較的大型のもの
であれば、容積が大きいためロータ側の永久磁石に大型
のものを使用することが出来、磁力が強いためステータ
側の電機子コイルに小さいものを使用することが出来、
またホールセンサの取り付け位置も比較的自由度が高い
ため、ホールセンサに対する電機子コイルの悪影響も小
さくて済む。ところが、特に小型のブラシレスモータに
於いては、その小型化薄型化に伴なって内容積が小さく
成るため、ホールセンサの取り付け位置も限定され、図
10で表わすような、電機子コイル10からの漏洩磁束
の悪影響を直に受けやすい位置に置かざるを得なく成
る。
【0007】本発明は、上述したような問題点を解決し
て、ブラシレスモータの大小に係わらず磁気検出手段に
対する電機子コイルからの磁気的障害を減少させた、誤
動作が少なく高効率なブラシレスモータの提供を課題と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、永久磁
石を備えるロータと、該ロータに組み合わされ電機子を
備えるステータと、前記永久磁石の磁気的影響を受ける
位置に設けられた磁気検出手段と、該磁気検出手段の検
出信号に基づいて電機子のスイッチングを行なう制御回
路とから成るブラシレスモータに於いて、少なくとも前
記磁気検出手段の近傍に位置する電機子のコイル部分を
磁気シールド手段で遮蔽して成るブラシレスモータとし
た。この場合、磁気シールド手段は当該モータが具備す
る全ての電機子のコイル部分を覆うものであってもよ
い。一方、例えば8極6スロットのブラシレスモータで
は、前記の磁気検出手段を回転軸の周りの3回対称の位
置に配置する構成と、連続して隣り合う3極側に集中さ
せて配置する構成とを採用することが出来るが、後者の
場合にはこの3極側に対応する3スロットのステータの
コイルのみに磁気シールド手段を施すものとしてもよ
い。
【0009】請求項2の構成は、前記電機子のコイル
が、キャップ状の磁気シールド手段で被冠して成るもの
とした。
【0010】請求項3の構成は、前記モータフレームが
磁性材料により構成されると共に、モータフレームが前
記磁気シールド手段の一部を兼ねるものとした。
【0011】請求項4の構成は、前記電機子のコイルの
各々が、独立した磁気シールド手段で被冠して成るもの
とした。
【0012】請求項5の構成は、前記永久磁石が、希土
類磁石であるものとした。
【0013】
【作用】さて、磁気検出手段の近傍に位置する電機子
を、磁気シールド手段で遮蔽しているため、電機子のコ
イルからの漏洩磁束は、磁気シールド手段が構成する磁
気回路を通り、磁気シールドの外部へ漏洩することがな
くなる。この結果磁気検出手段は電機子のコイルからの
影響を受けず、回転するロータ側の永久磁石の時々刻々
と変化する磁極のみを感知することが出来るため、磁気
検出手段の誤動作が防げ、回転ムラがなく高効率なもの
と成る。
【0014】請求項2では、キャップ状の磁気シールド
手段が電機子のコイルを遮蔽している。このキャップ状
のシールド手段が漏洩磁束の誘導回路と成り、磁気検出
手段は電機子のコイルからの影響を受けない。
【0015】請求項3では、磁性材料によって構成され
たモータフレームと、磁気シールド手段とが、一体と成
って閉じた磁気回路を構成し、ここに漏洩磁束が集中す
ることに成る。
【0016】請求項4では、一つ一つの電機子のコイル
が、各々独立した磁気シールド手段により遮蔽されてい
る。一つの電機子のコイルから漏洩する磁束は、当該コ
イルの周りの磁気シールド手段のみの完結された回路に
誘導される。
【0017】請求項5では、永久磁石に比較的強力な希
土類磁石を利用しているため、既述の通りステータ側の
電機子コイルに小さいものを使用することが出来、相対
的にコイルの漏洩磁束が無視し得る程度と成る。このた
め本発明に希土類磁石を採用すれば、更なるモータの小
型化が実現出来る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明するが、本発明はこの実施例にのみ限定されるもの
ではない。
【0019】本発明の第1実施例は、図1乃至図4で表
わされる通り、モータケーシングの一部であるフランジ
4の軸受60と同じくモータケーシングの一部であるエ
ンドキャップ7の軸受60とにより軸支されるシャフト
6に、ヨーク30を介し永久磁石3が設けられてロータ
が構成されている。また前記永久磁石3に対向するよう
にして、フランジ4とエンドキャップ7に固定したコア
1にコイル10が捲回されてステータが構成されてい
る。前記エンドキャップの内側には当該モータの回転を
制御する回路基板50が納置され、該回路基板50上に
前記永久磁石3に向けてホールセンサ5が取り付けられ
ている。即ち、当該ホールセンサ5は前記ロータの永久
磁石3からの磁気的影響を受ける位置に設けられてい
る。尚本実施例のロータとステータは8極6スロットの
ものである。
【0020】前記ステータ側のコア1に捲回されたコイ
ル10の内、エンドキャップ7側の6箇所のコイル10
には、図2で表わした中空半ドーナツ状のキャップ様の
磁気シールド2が被冠されている。当該磁気シールド2
は磁性材料の鉄製であって、円筒形の外壁20とこれよ
り小さい直径の円筒形の内壁21と、これ等外壁20と
内壁21とを繋ぐ底壁22とから構成されており、大凡
コイル10の厚みと、シャフト6の中心位置からの直径
とを有してコイル10に嵌合する寸法及び形状のもので
ある。
【0021】図4で表されるように、本実施例は8極6
スロットのブラシレスモータに関するものであり、前記
ホールセンサ5をシャフト6の周りの3回対称の位置に
配置する構成としている。そして図2の磁気シールド2
はコイル10に嵌合して円筒形状の障壁を形成してお
り、ホールセンサ5はこの磁気シールド2の内側で永久
磁石3と重なる箇所に位置している。
【0022】このように構成された本実施例によれば、
コイル10で発生した磁界は、コア1の放磁面と永久磁
石3との間に集中して走るが、コイル10の脇へ出るよ
うな磁力線、即ち漏洩磁気の内、ホールセンサ5側に出
る漏洩磁気に関しては、磁気シールド2が磁気回路を構
成しているため、この磁気シールド中に集中し、外部へ
洩れることがない。この結果ホールセンサ5は、永久磁
石3に相対する箇所にあって、純粋に永久磁石3の時々
刻々の磁極変化のみを感知することが出来る。尚、本実
施例の磁気シールド2は中空半ドーナツ状のキャップ構
造としているため、全てのコイル10にワンタッチで被
せることが出来る。
【0023】次に本発明の第2実施例は、図5及び図6
で表わされる通り、8極6スロットのブラシレスモータ
に於いて、ホールセンサ5を回転軸の周りの連続して隣
り合う3極側に集中させて配置する構成に関し、この3
極側に対応する3スロットのステータのコイル10にの
み磁気シールド23を施した例である。
【0024】本実施例の磁気シールド23は、図5で表
わされる通り、第1実施例の中空半ドーナツ状のキャッ
プ様の磁気シールド2を、全周の大凡2分の1強の外周
寸法の所で切断し、この切断部を側壁24で閉じたよう
な形状としている。
【0025】このようにホールセンサ5が設けられた位
置が片側に集中する構成では、この部位のステータのコ
イル10にのみ磁気シールド23を施せば済み、より軽
量な磁気シールド23と成る。
【0026】次に、図7及び図8は本発明の第3実施例
を表わすが、永久磁石3に対向するようにして、フラン
ジ4とエンドキャップ70に固定したコア1にコイル1
0が捲回されてステータが構成されているが、特に本実
施例はエンドキャップ70が磁性材の鉄を素材として構
成されており、このエンドキャップ70と、後述する磁
気シールド25とで漏洩磁束の磁気回路を構成してい
る。
【0027】本実施例の磁気シールド25は、第1実施
例の中空半ドーナツ状のキャップ様の磁気シールド2
の、外側に位置する外壁20を取り去り、底壁22の外
周部がエンドキャップ70に接触し得るような形状とし
ている。
【0028】このように構成すると、コイル10で発生
した磁界は、コア1の放磁面と永久磁石3との間に集中
して走るが、コイル10の脇へ出るような磁力線、即ち
漏洩磁気の内、ホールセンサ5側に出る漏洩磁気に関し
ては、磁気シールド25と該磁気シールド25の底壁2
2の外周部が接触する磁性材のエンドキャップ70とで
構成されている磁気回路に集中し、外部へ洩れることが
ない。本実施例の磁気シールド25は、第1実施例の磁
気シールド2に比して軽量である。
【0029】次に、図9は本発明の第4実施例を表わす
が、コア1に捲回されたコイル10の一つ一つが独立し
た磁気シールド26で被冠していることを特徴とする。
上述の各実施例に於いては、磁気シールド2,23,2
5によって所要コイル10が一括して被冠しているが、
これに対し本実施例では、各々のコイル10には別個の
磁気シールド26が取り付けられている。勿論当該磁気
シールド26は全てのコイル10を覆う構成としても、
ホールセンサ5に悪影響を与える可能性のある所要コイ
ル10のみを覆う構成としてもよい。
【0030】即ち、各々のコイル10からの漏洩磁気
は、そのコイル10の周りに在る磁気シールド26で謂
わば局所的に処理されることと成る。
【0031】さて、これまで4種類の実施例を説明した
が、本発明はこれ等の実施例にのみ限定されないから、
例えば8極6スロットのブラシレスモータではなく、4
極3スロット等々の全てのブラシレスモータに適用可能
であり、磁気検出手段の種類も任意であり、磁性材から
成る磁気シールド手段の種類もまた任意に選択すること
が可能である。
【0032】
【発明の効果】以上、本発明は、永久磁石を備えるロー
タと、該ロータに組み合わされ電機子を備えるステータ
と、前記永久磁石の磁気的影響を受ける位置に設けられ
た磁気検出手段と、該磁気検出手段の検出信号を元に電
機子のスイッチングを行う制御回路とから成るブラシレ
スモータに於いて、少なくとも前記磁気検出手段の近傍
に位置する電機子のコイル部分を磁気シールド手段で遮
蔽して成ることを特徴とするブラシレスモータとした。
【0033】この結果、電機子のコイルからの漏洩磁束
は、磁気シールド手段が構成している磁気回路に誘導さ
れるため、磁気シールドの外部へ漏洩することがなくな
る。即ち磁気検出手段は電機子のコイルからの磁気的障
害を受けず、回転するロータ側の永久磁石の時々刻々変
化する磁極のみを感知し得るため、ブラシレスモータの
大小に係わらず磁気検出手段の誤動作が防げるように成
り、回転効率も向上して、所期の目的を達成することが
出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の断面図である。
【図2】同実施例の磁気シールド2の斜視図である。
【図3】同実施例の部分断面図である。
【図4】同実施例のホールセンサ5の配置を示す説明図
である。
【図5】本発明の第2実施例の磁気シールド23の斜視
図である。
【図6】同実施例のホールセンサ5の配置を示す説明図
である。
【図7】本発明の第3実施例の部分断面図である。
【図8】同実施例の磁気シールド25の斜視図である。
【図9】本発明の第4実施例の部分断面図である。
【図10】従来例の部分断面図である。
【符号の説明】
1 コア 10 コイル 2 磁気シールド 20 外壁 21 内壁 22 底壁 23 磁気シールド 24 側壁 25 磁気シールド 26 磁気シールド 27 側壁 3 永久磁石 30 ヨーク 4 フランジ 5 ホールセンサ 50 回路基板 6 シャフト 60 軸受 7 エンドキャップ 70 エンドキャップ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石を備えるロータと、該ロータに
    組み合わされ電機子を備えるステータと、前記永久磁石
    の磁気的影響を受ける位置に設けられた磁気検出手段
    と、該磁気検出手段の検出信号を元に電機子のスイッチ
    ングを行う制御回路とから成るブラシレスモータに於い
    て、少なくとも前記磁気検出手段の近傍に位置する電機
    子のコイル部分を磁気シールド手段で遮蔽して成ること
    を特徴とする、ブラシレスモータ。
  2. 【請求項2】 前記電機子のコイルがキャップ状の磁気
    シールド手段で被冠していることを特徴とする、請求項
    1のブラシレスモータ。
  3. 【請求項3】 モータフレームが磁性材料により構成さ
    れると共に、モータフレームが前記磁気シールド手段の
    一部を兼ねる構成であることを特徴とする、請求項1の
    ブラシレスモータ。
  4. 【請求項4】 前記電機子のコイルの各々が、独立した
    磁気シールド手段で被冠していることを特徴とする、請
    求項1のブラシレスモータ。
  5. 【請求項5】 前記永久磁石が、希土類磁石であること
    を特徴とする、請求項1のブラシレスモータ。
JP7087095A 1995-03-03 1995-03-03 ブラシレスモータ Pending JPH08251895A (ja)

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JP7087095A JPH08251895A (ja) 1995-03-03 1995-03-03 ブラシレスモータ

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129785A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Yaskawa Electric Corp ギャップワインディングモータ
KR100783451B1 (ko) * 2006-12-26 2007-12-11 전자부품연구원 연료전지 시스템의 에어 블로워 구동용 모터 조립체
JP2017135792A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 トヨタ自動車株式会社 モータ
FR3060898A1 (fr) * 2016-12-16 2018-06-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine electrique tournante equipee d'un detecteur de position angulaire rotor
CN112104179A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 何若冲 一种永磁电机

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