JPH10341590A - 保持ブレーキ機能を備えたブラシレスｄｃモータ装置 - Google Patents
保持ブレーキ機能を備えたブラシレスｄｃモータ装置Info
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- JPH10341590A JPH10341590A JP9150640A JP15064097A JPH10341590A JP H10341590 A JPH10341590 A JP H10341590A JP 9150640 A JP9150640 A JP 9150640A JP 15064097 A JP15064097 A JP 15064097A JP H10341590 A JPH10341590 A JP H10341590A
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- rotor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造を簡単・堅牢にすると共に、停止時にお
いてロータを確実に停止させるブレーキトルクを発生す
る。 【解決手段】 通常のアウタロータ形のブラシレスＤＣ
モータ２０は、その回転に応じて、インバータ部３１か
ら３相のコイル２５に供給する電流を切り換えることに
より、回転駆動する。回転速度検出器３４によりモータ
停止を判断したら、リレーの接点ｒが投入され、Ｖ，Ｗ
相のコイル２５には、直流励磁供給ラインＬDCを介し
て、低電圧スイッチング電源回路３２から、直流励磁電
流が流される。このため、直流励磁電流により生じた磁
気吸引力により、ロータ磁石が吸引され、ロータの回転
状態を保持するブレーキトルクが発生する。
いてロータを確実に停止させるブレーキトルクを発生す
る。 【解決手段】 通常のアウタロータ形のブラシレスＤＣ
モータ２０は、その回転に応じて、インバータ部３１か
ら３相のコイル２５に供給する電流を切り換えることに
より、回転駆動する。回転速度検出器３４によりモータ
停止を判断したら、リレーの接点ｒが投入され、Ｖ，Ｗ
相のコイル２５には、直流励磁供給ラインＬDCを介し
て、低電圧スイッチング電源回路３２から、直流励磁電
流が流される。このため、直流励磁電流により生じた磁
気吸引力により、ロータ磁石が吸引され、ロータの回転
状態を保持するブレーキトルクが発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は保持ブレーキ機能を
備えたブラシレスＤＣモータ装置に関し、構成が簡単・
堅牢で組立が容易になり、しかも、停止時においてロー
タを停止させて位置保持させるブレーキトルクを確実に
発生させることができるように工夫したものである。
備えたブラシレスＤＣモータ装置に関し、構成が簡単・
堅牢で組立が容易になり、しかも、停止時においてロー
タを停止させて位置保持させるブレーキトルクを確実に
発生させることができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】保持ブレーキ機能を備えた従来のブラシ
レスＤＣモータを、図７及び図８（図７のＶＩＩＩ−Ｖ
ＩＩＩ断面）を基に説明する。このブラシレスＤＣモー
タは、アウタロータ型のブラシレスＤＣモータとＶＲ形
（バリアブルリラクタンス形）ブレーキとを構造的に一
体としたものである。
レスＤＣモータを、図７及び図８（図７のＶＩＩＩ−Ｖ
ＩＩＩ断面）を基に説明する。このブラシレスＤＣモー
タは、アウタロータ型のブラシレスＤＣモータとＶＲ形
（バリアブルリラクタンス形）ブレーキとを構造的に一
体としたものである。
【０００３】即ち、図７及び図８に示すように、固定部
であるフランジ１には、軸受２を介して軸３が回転自在
に支持されている。フランジ１には、モータステータ鉄
心４が配置されており、このモータステータ鉄心４に
は、モータコイル５が巻装されている。
であるフランジ１には、軸受２を介して軸３が回転自在
に支持されている。フランジ１には、モータステータ鉄
心４が配置されており、このモータステータ鉄心４に
は、モータコイル５が巻装されている。
【０００４】モータとブレーキに共用される共用ロータ
６は、前記軸３に固定されており、しかも、モータステ
ータ鉄心４の外周側に位置するように配置されている。
この共用ロータ６の内周面、即ち、モータステータ鉄心
４の外周面に対向する側の面には、複数個のモータロー
タ磁石７が周方向に並んで配置されている。もちろん、
モータロータ磁石７の隣接するもの同志の磁気極性（Ｎ
またはＳ）は、異ならせている。一方、共用ロータ６の
外周面には、複数のブレーキ用突起６ａが周方向に亘り
間隔をあけて形成されている。
６は、前記軸３に固定されており、しかも、モータステ
ータ鉄心４の外周側に位置するように配置されている。
この共用ロータ６の内周面、即ち、モータステータ鉄心
４の外周面に対向する側の面には、複数個のモータロー
タ磁石７が周方向に並んで配置されている。もちろん、
モータロータ磁石７の隣接するもの同志の磁気極性（Ｎ
またはＳ）は、異ならせている。一方、共用ロータ６の
外周面には、複数のブレーキ用突起６ａが周方向に亘り
間隔をあけて形成されている。
【０００５】ブレーキステータ鉄心８はフランジ１に取
付けられており、しかも、共用ロータ６の外周側に位置
するように配置されている。このブレーキステータ鉄心
８には、ブレーキコイル９が巻装されている。そして、
ブレーキステータ鉄心８の内周面と、共用ロータ６に形
成したブレーキ用突起６ａの外周面との間には、極く僅
かな（例えば０．１mm〜０．２mmの) エアギャップが形
成されるようにしている。
付けられており、しかも、共用ロータ６の外周側に位置
するように配置されている。このブレーキステータ鉄心
８には、ブレーキコイル９が巻装されている。そして、
ブレーキステータ鉄心８の内周面と、共用ロータ６に形
成したブレーキ用突起６ａの外周面との間には、極く僅
かな（例えば０．１mm〜０．２mmの) エアギャップが形
成されるようにしている。
【０００６】更に、モータステータ鉄心４には、モータ
ロータ磁石７の極性や位置を検出するためのホールセン
サ１０が配置されている。また、カバー１１により内部
部材を覆っている。
ロータ磁石７の極性や位置を検出するためのホールセン
サ１０が配置されている。また、カバー１１により内部
部材を覆っている。
【０００７】かかる構造のブラシレスＤＣモータでは、
ホールセンサ１０により検出したモータロータ磁石７の
磁気極性と位置に応じて、モータコイル５の各相コイル
に流す電流を切り換えていくことにより、共用ロータ６
（及びモータロータ磁石７）が回転していく。
ホールセンサ１０により検出したモータロータ磁石７の
磁気極性と位置に応じて、モータコイル５の各相コイル
に流す電流を切り換えていくことにより、共用ロータ６
（及びモータロータ磁石７）が回転していく。
【０００８】一方、共用ロータ６の外周面とブレーキス
テータ鉄心８の内周面の間のエアーギャップの磁気抵抗
は、共用ロータ６とブレーキステータ鉄心８との相対回
転位置によって変化してくる。つまり、図８に示すよう
にブレーキ用突起６ａがブレーキステータ鉄心８と正対
したときが、前記磁気抵抗が最小である。そして、ブレ
ーキ用突起６ａがブレーキステータ鉄心８と正対した位
置状態からずれていると前記磁気抵抗が大きくなる。
テータ鉄心８の内周面の間のエアーギャップの磁気抵抗
は、共用ロータ６とブレーキステータ鉄心８との相対回
転位置によって変化してくる。つまり、図８に示すよう
にブレーキ用突起６ａがブレーキステータ鉄心８と正対
したときが、前記磁気抵抗が最小である。そして、ブレ
ーキ用突起６ａがブレーキステータ鉄心８と正対した位
置状態からずれていると前記磁気抵抗が大きくなる。
【０００９】このため共用ロータ６が停止しているとき
にブレーキコイル９に通電をすると、共用ロータ６の外
周面とブレーキステータ鉄心８の内周面の間のエアーギ
ャップの磁気抵抗が最小となる位置状態において、即
ち、図８に示すようにブレーキ用突起６ａがブレーキス
テータ鉄心８と正対した位置状態において、ブレーキコ
イル９により発生した磁気吸引力により共用ロータ６が
吸引される。結局、ブレーキ用突起６ａがブレーキステ
ータ鉄心８と正対した位置状態において、共用ロータ６
を停止させて位置保持させる停止位置保持トルク（ブレ
ーキトルク）が発生して、共用ロータ６を確実に停止さ
せることができる。
にブレーキコイル９に通電をすると、共用ロータ６の外
周面とブレーキステータ鉄心８の内周面の間のエアーギ
ャップの磁気抵抗が最小となる位置状態において、即
ち、図８に示すようにブレーキ用突起６ａがブレーキス
テータ鉄心８と正対した位置状態において、ブレーキコ
イル９により発生した磁気吸引力により共用ロータ６が
吸引される。結局、ブレーキ用突起６ａがブレーキステ
ータ鉄心８と正対した位置状態において、共用ロータ６
を停止させて位置保持させる停止位置保持トルク（ブレ
ーキトルク）が発生して、共用ロータ６を確実に停止さ
せることができる。
【００１０】かかる構造の保持ブレーキ機能を備えたブ
ラシレスＤＣモータでは、無通電時のコギングトルクは
少なく、ブレーキコイル９を励磁することによりブレー
キトルクを発生することができる。このため、このタイ
プのブラシレスＤＣモータは、種々の理由によりステッ
ピングモータを適用することができない用途において、
ステッピングモータの代わりに使用されることがある。
ラシレスＤＣモータでは、無通電時のコギングトルクは
少なく、ブレーキコイル９を励磁することによりブレー
キトルクを発生することができる。このため、このタイ
プのブラシレスＤＣモータは、種々の理由によりステッ
ピングモータを適用することができない用途において、
ステッピングモータの代わりに使用されることがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７および
図８に示す従来のブラシレスＤＣモータでは、次のよう
な問題があった。
図８に示す従来のブラシレスＤＣモータでは、次のよう
な問題があった。
【００１２】（１）上記従来技術では、共用ロータ６に
より、モータ部とブレーキ部のモータを共用して構造的
に一体化されているが、磁気回路的には、モータ部とブ
レーキ部が全く別々の構成となっており、比較的複雑な
構造となっている。
より、モータ部とブレーキ部のモータを共用して構造的
に一体化されているが、磁気回路的には、モータ部とブ
レーキ部が全く別々の構成となっており、比較的複雑な
構造となっている。
【００１３】（２）ブレーキ部のエアギャップ（ブレー
キステータ鉄心８とブレーキ用突起６ａとの間のギャッ
プ）は、大きな保持トルクを得るためには少ない程よ
い。実用的にはこのエアギャップを０．１〜０．３mmと
することが多いため、高い加工精度及び組立精度を必要
とし、コスト高であると共に、外部からの振動や衝撃に
対して信頼性が劣る。
キステータ鉄心８とブレーキ用突起６ａとの間のギャッ
プ）は、大きな保持トルクを得るためには少ない程よ
い。実用的にはこのエアギャップを０．１〜０．３mmと
することが多いため、高い加工精度及び組立精度を必要
とし、コスト高であると共に、外部からの振動や衝撃に
対して信頼性が劣る。
【００１４】（３）モータコイル５とブレーキコイル９
という２種類の巻線構造を必要とし、巻線構造が複雑で
ある。
という２種類の巻線構造を必要とし、巻線構造が複雑で
ある。
【００１５】（４）鉄心として、モータ側のモータステ
ータ鉄心４とブレーキ側のブレーキステータ鉄心８とい
う２種類の鉄心構造を必要とし、構造が複雑になる。鉄
心は、プレス抜き打ち、積層など複数の手間のかかる工
程を経て製作されるため、鉄心が多いとそれだけ製作手
数がかかる。
ータ鉄心４とブレーキ側のブレーキステータ鉄心８とい
う２種類の鉄心構造を必要とし、構造が複雑になる。鉄
心は、プレス抜き打ち、積層など複数の手間のかかる工
程を経て製作されるため、鉄心が多いとそれだけ製作手
数がかかる。
【００１６】本発明は、上記従来技術に鑑み、構成が簡
単で堅牢であり、しかも、製作が容易で確実な停止位置
保持トルク（ブレーキトルク）を発生することができ
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置を提供することを目的とする。
単で堅牢であり、しかも、製作が容易で確実な停止位置
保持トルク（ブレーキトルク）を発生することができ
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、ステータ鉄心に３相のコイルが巻装されて
おりロータにロータ磁石が配置されているブラシレスＤ
Ｃモータと、前記ロータの回転速度を検出する回転速度
検出手段と、回転速度検出手段により検出した速度がゼ
ロないし、予め設定した規定速度以下である場合に、モ
ータ停止状態であると判別する停止状態判別手段と、停
止状態判別手段によりモータ停止状態であると判別され
たときに、前記３相のコイルのうち２相分のコイルに直
流励磁電流を流す直流電流供給手段と、を有することを
特徴とする。
明の構成は、ステータ鉄心に３相のコイルが巻装されて
おりロータにロータ磁石が配置されているブラシレスＤ
Ｃモータと、前記ロータの回転速度を検出する回転速度
検出手段と、回転速度検出手段により検出した速度がゼ
ロないし、予め設定した規定速度以下である場合に、モ
ータ停止状態であると判別する停止状態判別手段と、停
止状態判別手段によりモータ停止状態であると判別され
たときに、前記３相のコイルのうち２相分のコイルに直
流励磁電流を流す直流電流供給手段と、を有することを
特徴とする。
【００１８】また本発明の構成は、ステータ鉄心に３相
のコイルが巻装されておりロータにロータ磁石が配置さ
れているブラシレスＤＣモータと、前記ロータの回転速
度を検出する回転速度検出手段と、前記３相のコイルの
うちの２相分に沿って配置されたブレーキコイルと、回
転速度検出手段により検出した速度がゼロないし、予め
設定した規定速度以下である場合に、モータ停止状態で
あると判別する停止状態判別手段と、停止状態判別手段
によりモータ停止状態であると判別されたときに、前記
ブレーキコイルに直流励磁電流を流す直流電流供給手段
と、を有することを特徴とする。
のコイルが巻装されておりロータにロータ磁石が配置さ
れているブラシレスＤＣモータと、前記ロータの回転速
度を検出する回転速度検出手段と、前記３相のコイルの
うちの２相分に沿って配置されたブレーキコイルと、回
転速度検出手段により検出した速度がゼロないし、予め
設定した規定速度以下である場合に、モータ停止状態で
あると判別する停止状態判別手段と、停止状態判別手段
によりモータ停止状態であると判別されたときに、前記
ブレーキコイルに直流励磁電流を流す直流電流供給手段
と、を有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施の形態にかか
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置を示す回路構成図、図２及び図３（図２のＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ断面）はこの装置に用いるブラシレスＤＣモータを
示す。
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置を示す回路構成図、図２及び図３（図２のＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ断面）はこの装置に用いるブラシレスＤＣモータを
示す。
【００２１】先ずはじめに、図２，図３を参照して第１
の実施の形態で用いているブラシレスＤＣモータ２０に
ついて説明する。このブラシレスＤＣモータ２０は通常
のアウタロータ形の３相ブラシレスＤＣモータである。
つまり、固定部であるフランジ２１には、軸受２２を介
して軸２３が回転自在に支持されている。フランジ２１
には、ステータ鉄心２４が配置されており、このステー
タ鉄心２４には、３相のコイル２５が巻装されている。
の実施の形態で用いているブラシレスＤＣモータ２０に
ついて説明する。このブラシレスＤＣモータ２０は通常
のアウタロータ形の３相ブラシレスＤＣモータである。
つまり、固定部であるフランジ２１には、軸受２２を介
して軸２３が回転自在に支持されている。フランジ２１
には、ステータ鉄心２４が配置されており、このステー
タ鉄心２４には、３相のコイル２５が巻装されている。
【００２２】ロータ（ロータ鉄部）２６は、前記軸２３
に固定されており、しかも、ステータ鉄心２４の外周側
に位置するように配置されている。このロータ２６の内
周面、即ち、ステータ鉄心２４の外周面に対向する側の
面には、複数個のロータ磁石２７が周方向に並んで配置
されている。もちろん、ロータ磁石２７の隣接するもの
同志の磁気極性（ＮまたはＳ）は、異ならせている。
に固定されており、しかも、ステータ鉄心２４の外周側
に位置するように配置されている。このロータ２６の内
周面、即ち、ステータ鉄心２４の外周面に対向する側の
面には、複数個のロータ磁石２７が周方向に並んで配置
されている。もちろん、ロータ磁石２７の隣接するもの
同志の磁気極性（ＮまたはＳ）は、異ならせている。
【００２３】更に、ステータ鉄心２４には、ロータ磁石
２７の極性や位置ひいてはロータ２６の回転速度を検出
するためのホールセンサ２８が配置されている。また、
カバー２９により内部部材を覆っている。
２７の極性や位置ひいてはロータ２６の回転速度を検出
するためのホールセンサ２８が配置されている。また、
カバー２９により内部部材を覆っている。
【００２４】かかる構造のブラシレスＤＣモータ２０で
は、ホールセンサ２８により検出した、ロータ磁石２７
の磁気極性と位置とロータ２６の回転速度に応じて、コ
イル２５の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗの各相）コイルに流す電流
（後述するようにインバータから供給する電流）を切り
換えていくことにより、ロータ２６（及びロータ磁石２
７）が回転していく。
は、ホールセンサ２８により検出した、ロータ磁石２７
の磁気極性と位置とロータ２６の回転速度に応じて、コ
イル２５の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗの各相）コイルに流す電流
（後述するようにインバータから供給する電流）を切り
換えていくことにより、ロータ２６（及びロータ磁石２
７）が回転していく。
【００２５】次に、図１を参照して、第１の実施の形態
の全体の構成及び動作を説明する。同図に示すように、
インバータ部３１は、直流供給ラインＰ，Ｎから直流電
流が供給され、インバータ動作（スイッチング動作）を
することにより、交流電流（流れ方向の異なる電流）を
発生して、ブラシレスＤＣモータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，
Ｗ相）のコイル２５に交流電流を供給している。
の全体の構成及び動作を説明する。同図に示すように、
インバータ部３１は、直流供給ラインＰ，Ｎから直流電
流が供給され、インバータ動作（スイッチング動作）を
することにより、交流電流（流れ方向の異なる電流）を
発生して、ブラシレスＤＣモータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，
Ｗ相）のコイル２５に交流電流を供給している。
【００２６】複数個のホールセンサ２８は、ロータ磁石
２７を検出する毎に検出信号を出力する。図示しない磁
石位置検出機構は、各ホールセンサ２８の検出信号を基
に、各ロータ磁石２７の磁気極性と位置と、ロータ２６
の回転速度を検出する。このようにして検出した、各ロ
ータ磁石２７の磁気極性と位置と、ロータ２６の回転速
度に応じて、インバータ３１から、ブラシレスＤＣモー
タ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）のコイル２５に供給する
電流方向を切り換えることにより、ロータ２６（及びロ
ータ磁石２７）が回転していく。かかる回転動作制御
は、従来から汎用されているブラシレスＤＣモータ駆動
技術により行う。
２７を検出する毎に検出信号を出力する。図示しない磁
石位置検出機構は、各ホールセンサ２８の検出信号を基
に、各ロータ磁石２７の磁気極性と位置と、ロータ２６
の回転速度を検出する。このようにして検出した、各ロ
ータ磁石２７の磁気極性と位置と、ロータ２６の回転速
度に応じて、インバータ３１から、ブラシレスＤＣモー
タ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）のコイル２５に供給する
電流方向を切り換えることにより、ロータ２６（及びロ
ータ磁石２７）が回転していく。かかる回転動作制御
は、従来から汎用されているブラシレスＤＣモータ駆動
技術により行う。
【００２７】低電圧スイッチング電源回路３２は、直流
供給ラインＰ，Ｎから直流電源が供給されており、ま
た、２本の直流励磁供給ラインＬDCを介して、コイル２
５のうちＶ相とＷ相の２つの相のコイル２５に対して直
流電流（直流励磁電流）を供給できるようになってい
る。この低電圧スイッチング電源回路３２の出力電圧
（Ｖ相，Ｗ相コイルの励磁電圧）は、Ｖ相とＷ相のコイ
ル２５の抵抗値（２相分のコイル抵抗値）に、励磁電流
値を乗算した程度の値の、低電圧で十分である。
供給ラインＰ，Ｎから直流電源が供給されており、ま
た、２本の直流励磁供給ラインＬDCを介して、コイル２
５のうちＶ相とＷ相の２つの相のコイル２５に対して直
流電流（直流励磁電流）を供給できるようになってい
る。この低電圧スイッチング電源回路３２の出力電圧
（Ｖ相，Ｗ相コイルの励磁電圧）は、Ｖ相とＷ相のコイ
ル２５の抵抗値（２相分のコイル抵抗値）に、励磁電流
値を乗算した程度の値の、低電圧で十分である。
【００２８】２本の各直流励磁供給ラインＬDCには、そ
れぞれ、電磁リレー（常開接点形の電磁リレー）の接点
ｒが介装されていると共に、２本の直流励磁供給ライン
ＬDCの間にはサージアブソーバ３３が介装されている。
れぞれ、電磁リレー（常開接点形の電磁リレー）の接点
ｒが介装されていると共に、２本の直流励磁供給ライン
ＬDCの間にはサージアブソーバ３３が介装されている。
【００２９】回転速度検出器３４は、各ホールセンサ２
８から出力される検出信号（各ロータ磁石２７を検出し
たことを示す検出信号）を基に、ロータ２６（及びロー
タ磁石２７）の回転速度を検出して、回転速度検出信号
Ｖ1 を出力する。一方、規定速度設定器３５は、規定速
度（停止に近い予め設定した低速度）を示す規定速度信
号Ｖ2 を出力する。回転低下判別器３６は、回転速度検
出信号Ｖ1 と、規定速度信号Ｖ2 とを比較しており、回
転速度検出信号Ｖ1 が規定速度信号Ｖ2 よりも小さくな
ったら、ロータ２６の回転数が、規定速度以下に低下し
たと判定する。
８から出力される検出信号（各ロータ磁石２７を検出し
たことを示す検出信号）を基に、ロータ２６（及びロー
タ磁石２７）の回転速度を検出して、回転速度検出信号
Ｖ1 を出力する。一方、規定速度設定器３５は、規定速
度（停止に近い予め設定した低速度）を示す規定速度信
号Ｖ2 を出力する。回転低下判別器３６は、回転速度検
出信号Ｖ1 と、規定速度信号Ｖ2 とを比較しており、回
転速度検出信号Ｖ1 が規定速度信号Ｖ2 よりも小さくな
ったら、ロータ２６の回転数が、規定速度以下に低下し
たと判定する。
【００３０】アンドゲート３７は、回転低下判別器３６
により、ロータ２６の回転数が規定速度以下に低下した
と判定され、かつ、ブレーキ励磁指令Ｂが入力される
（操作者により入力される）ことを条件に、トランジス
タ３８を励磁（ベースをハイレベルにする）してトラン
ジスタ３８を導通状態にする。トランジスタ３８が導通
状態になると、電磁リレーのコイルＲが励磁され、接点
ｒが投入される。
により、ロータ２６の回転数が規定速度以下に低下した
と判定され、かつ、ブレーキ励磁指令Ｂが入力される
（操作者により入力される）ことを条件に、トランジス
タ３８を励磁（ベースをハイレベルにする）してトラン
ジスタ３８を導通状態にする。トランジスタ３８が導通
状態になると、電磁リレーのコイルＲが励磁され、接点
ｒが投入される。
【００３１】第１の実施の形態では、ロータ２６の回転
数が規定速度以下に低下し、かつブレーキ励磁指令Ｂが
入力されると、接点ｒが投入される。このため、直流励
磁供給ラインＬDCを介して、低電圧スイッチング電源回
路３２から、Ｖ相のコイル２５とＷ相のコイル２５に直
流励磁電流が流れる。規定回転数以下の回転速度または
回転停止しているロータ２６のロータ磁石２７は、Ｖ，
Ｗ相のコイル２５に直流励磁電流が流れることにより生
じた電磁吸引力により吸引される。このとき、Ｖ，Ｗ相
のコイル２５に直流励磁電流が流れることにより生じた
磁気特性と、ロータ磁石２７の磁気特性が逆極性となっ
た位置にて、電磁吸引による回転停止が行われ、停止位
置保持トルク（ブレーキトルク）が発生して、ロータ２
６を確実に停止させることができる。
数が規定速度以下に低下し、かつブレーキ励磁指令Ｂが
入力されると、接点ｒが投入される。このため、直流励
磁供給ラインＬDCを介して、低電圧スイッチング電源回
路３２から、Ｖ相のコイル２５とＷ相のコイル２５に直
流励磁電流が流れる。規定回転数以下の回転速度または
回転停止しているロータ２６のロータ磁石２７は、Ｖ，
Ｗ相のコイル２５に直流励磁電流が流れることにより生
じた電磁吸引力により吸引される。このとき、Ｖ，Ｗ相
のコイル２５に直流励磁電流が流れることにより生じた
磁気特性と、ロータ磁石２７の磁気特性が逆極性となっ
た位置にて、電磁吸引による回転停止が行われ、停止位
置保持トルク（ブレーキトルク）が発生して、ロータ２
６を確実に停止させることができる。
【００３２】一方、ブレーキ励磁指令Ｂが入力されなく
なると、トランジスタ３８が遮断状態となって電磁リレ
ーのコイルＲが消磁され接点ｒが開放される。このた
め、前記停止位置保持トルク（ブレーキトルク）がなく
なり、ロータ２６は回転をすることができる。接点ｒが
開放されたときに生じるサージ電圧は、サージアブソー
バ３３により吸収される。
なると、トランジスタ３８が遮断状態となって電磁リレ
ーのコイルＲが消磁され接点ｒが開放される。このた
め、前記停止位置保持トルク（ブレーキトルク）がなく
なり、ロータ２６は回転をすることができる。接点ｒが
開放されたときに生じるサージ電圧は、サージアブソー
バ３３により吸収される。
【００３３】次に、本発明の第２の実施の形態にかか
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置について、図４，図５，図６を参照しつつ説明する。
る、保持ブレーキ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装
置について、図４，図５，図６を参照しつつ説明する。
【００３４】第２の実施の形態では、ブラシレスＤＣモ
ータ２０−１のステータ鉄心２４に、通常の３相のコイ
ル２５（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の他に、Ｖ相のコイル２５（Ｖ）
に沿ってブレーキコイル４０（Ｖ）が配置されており、
Ｗ相のコイル２５（Ｗ）に沿ってブレーキコイル４０
（Ｗ）が配置されている。ブレーキコイル４０（Ｖ），
４０（Ｗ）は直列接続されており、直流励磁供給ライン
ＬDCを介して、直流供給ラインＰ，Ｎから直流電流が供
給されるようになっている。
ータ２０−１のステータ鉄心２４に、通常の３相のコイ
ル２５（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の他に、Ｖ相のコイル２５（Ｖ）
に沿ってブレーキコイル４０（Ｖ）が配置されており、
Ｗ相のコイル２５（Ｗ）に沿ってブレーキコイル４０
（Ｗ）が配置されている。ブレーキコイル４０（Ｖ），
４０（Ｗ）は直列接続されており、直流励磁供給ライン
ＬDCを介して、直流供給ラインＰ，Ｎから直流電流が供
給されるようになっている。
【００３５】ここで、通常の３相のコイル２５と、ブレ
ーキコイル４０の巻線配置状態の具体例を２つ示してお
く。図５の例では、ステータ鉄心２４に通常の３相のコ
イル２５を巻装するとともに、２つの相（Ｖ相とＷ相）
のコイル溝には、粘着絶縁テープ４１を介在させて、ブ
レーキコイル４０を巻装している。２つの相（Ｖ相とＷ
相）では、粘着絶縁テープ４１により、コイル２５とブ
レーキコイル４０との間の絶縁を確保している。
ーキコイル４０の巻線配置状態の具体例を２つ示してお
く。図５の例では、ステータ鉄心２４に通常の３相のコ
イル２５を巻装するとともに、２つの相（Ｖ相とＷ相）
のコイル溝には、粘着絶縁テープ４１を介在させて、ブ
レーキコイル４０を巻装している。２つの相（Ｖ相とＷ
相）では、粘着絶縁テープ４１により、コイル２５とブ
レーキコイル４０との間の絶縁を確保している。
【００３６】図６の例では、絶縁成形物（インシュレー
ター）４２によりコイルスペース（コイル溝）を２分化
させておき、各コイル溝には通常の３相のコイル２５を
巻装するとともに、２つの相（Ｖ相とＷ相）のコイル溝
では、絶縁成形物（インシュレーター）４２により２分
化された一方のコイルスペースにブレーキコイル４０を
巻装している。
ター）４２によりコイルスペース（コイル溝）を２分化
させておき、各コイル溝には通常の３相のコイル２５を
巻装するとともに、２つの相（Ｖ相とＷ相）のコイル溝
では、絶縁成形物（インシュレーター）４２により２分
化された一方のコイルスペースにブレーキコイル４０を
巻装している。
【００３７】前述したブラシレスＤＣモータ２０−１の
うち、他の部分の構成は、図２，図３に示す通常のアウ
タロータ形の３相ブラシレスＤＣモータと同様な構成と
なっている。また、図４に示す構成のうち、図１と同一
符号を付した部材は、図１の部材と同一の機能を果た
す。
うち、他の部分の構成は、図２，図３に示す通常のアウ
タロータ形の３相ブラシレスＤＣモータと同様な構成と
なっている。また、図４に示す構成のうち、図１と同一
符号を付した部材は、図１の部材と同一の機能を果た
す。
【００３８】第２の実施の形態では、ロータ２６の回転
数が規定速度以下に低下し、かつブレーキ励磁指令Ｂが
入力されると、接点ｒが投入される。このため、直流励
磁供給ラインＬDCを介して、直流供給ラインＰ，Ｎか
ら、Ｖ相とＷ相のブレーキコイル４０に直流励磁電流が
流れる。規定回転数以下の回転速度または回転停止して
いるロータ２６のロータ磁石２７は、Ｖ，Ｗ相のブレー
キコイル４０に直流励磁電流が流れることにより生じた
電磁吸引力により吸引される。このとき、Ｖ，Ｗ相のブ
レーキコイル４０に直流励磁電流が流れることにより生
じた磁気特性と、ロータ磁石２７の磁気特性が逆極性と
なった位置にて、電磁吸引による回転停止が行われ、停
止位置保持トルク（ブレーキトルク）が発生して、ロー
タ２６を確実に停止させることができる。
数が規定速度以下に低下し、かつブレーキ励磁指令Ｂが
入力されると、接点ｒが投入される。このため、直流励
磁供給ラインＬDCを介して、直流供給ラインＰ，Ｎか
ら、Ｖ相とＷ相のブレーキコイル４０に直流励磁電流が
流れる。規定回転数以下の回転速度または回転停止して
いるロータ２６のロータ磁石２７は、Ｖ，Ｗ相のブレー
キコイル４０に直流励磁電流が流れることにより生じた
電磁吸引力により吸引される。このとき、Ｖ，Ｗ相のブ
レーキコイル４０に直流励磁電流が流れることにより生
じた磁気特性と、ロータ磁石２７の磁気特性が逆極性と
なった位置にて、電磁吸引による回転停止が行われ、停
止位置保持トルク（ブレーキトルク）が発生して、ロー
タ２６を確実に停止させることができる。
【００３９】一方、ブレーキ励磁指令Ｂが入力されなく
なると、トランジスタ３８が遮断状態となって電磁リレ
ーのコイルＲが消磁され接点ｒが開放される。このた
め、前記停止位置保持トルク（ブレーキトルク）がなく
なり、ロータ２６は回転をすることができる。接点ｒが
開放されたときに生じるサージ電圧は、サージアブソー
バ３３により吸収される。
なると、トランジスタ３８が遮断状態となって電磁リレ
ーのコイルＲが消磁され接点ｒが開放される。このた
め、前記停止位置保持トルク（ブレーキトルク）がなく
なり、ロータ２６は回転をすることができる。接点ｒが
開放されたときに生じるサージ電圧は、サージアブソー
バ３３により吸収される。
【００４０】第２の実施の形態では、直流供給ライン
Ｐ，Ｎの電圧に適応できるような耐圧のブレーキコイル
４０を、ブラシレスＤＣモータ２０−１のステータ鉄心
２４に巻装するようにしたので、図１の第１の実施の形
態で用いていた低電圧スイッチング電源回路３２は不要
になり、その分だけ回路構成が簡略化できる。
Ｐ，Ｎの電圧に適応できるような耐圧のブレーキコイル
４０を、ブラシレスＤＣモータ２０−１のステータ鉄心
２４に巻装するようにしたので、図１の第１の実施の形
態で用いていた低電圧スイッチング電源回路３２は不要
になり、その分だけ回路構成が簡略化できる。
【００４１】また、第２の実施の形態では、モータ回転
中においてブレーキコイル４０に、高圧誘起起電力が発
生するため、サージアブソーバ３３や電磁リレー（の接
点ｒ）は、高耐圧のものを採用している。更に、第２の
実施の形態では、ブレーキコイル４０を配置するための
スペースが必要であるため、やや大きめの体格のモータ
に適用して好適である。
中においてブレーキコイル４０に、高圧誘起起電力が発
生するため、サージアブソーバ３３や電磁リレー（の接
点ｒ）は、高耐圧のものを採用している。更に、第２の
実施の形態では、ブレーキコイル４０を配置するための
スペースが必要であるため、やや大きめの体格のモータ
に適用して好適である。
【００４２】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように、本発明によれば、モータ部とブレーキ部の磁路
を全て共用化したため、部品点数が減少し、構造を簡単
化することができる。したがって、小型化、軽量化、コ
ストダウンを実現することができる。
ように、本発明によれば、モータ部とブレーキ部の磁路
を全て共用化したため、部品点数が減少し、構造を簡単
化することができる。したがって、小型化、軽量化、コ
ストダウンを実現することができる。
【００４３】しかも、ロータ停止時に、３相のコイルの
うちの２相分のコイルや、３相のコイルとは別に設置し
たブレーキコイルに直流励磁電流を流すようにしたの
で、この直流励磁電流を流すことにより発生した磁気吸
引力により、ロータに設置したロータ磁石を吸引するこ
とができ、ロータを確実に停止させて位置保持すること
ができる。
うちの２相分のコイルや、３相のコイルとは別に設置し
たブレーキコイルに直流励磁電流を流すようにしたの
で、この直流励磁電流を流すことにより発生した磁気吸
引力により、ロータに設置したロータ磁石を吸引するこ
とができ、ロータを確実に停止させて位置保持すること
ができる。
【００４４】また、本発明におけるロータ磁石とステー
タ鉄心との間のエアギャップは、従来技術における共用
ロータとブレーキステータ鉄心との間のエアギャップに
比べて大きくすることができるので、外部からの振動や
衝撃に対して信頼性が向上して堅牢になり、また、高い
精度の加工や組立が不要となり、その分だけコストが安
くなる。
タ鉄心との間のエアギャップは、従来技術における共用
ロータとブレーキステータ鉄心との間のエアギャップに
比べて大きくすることができるので、外部からの振動や
衝撃に対して信頼性が向上して堅牢になり、また、高い
精度の加工や組立が不要となり、その分だけコストが安
くなる。
【００４５】本発明のブラシレスＤＣモータの鉄心は、
ステータ鉄心のみとなり、鉄心は１種類のプレス打ち抜
き型により得た鉄心を積層するだけで、容易に製作する
ことができ、製作に要する設備費、型費を安くでき、工
数的にもコストダウンを図ることができる。
ステータ鉄心のみとなり、鉄心は１種類のプレス打ち抜
き型により得た鉄心を積層するだけで、容易に製作する
ことができ、製作に要する設備費、型費を安くでき、工
数的にもコストダウンを図ることができる。
【００４６】また、直流励磁電流を、ブラシレスＤＣモ
ータの３相のコイルのうちの２相分のコイルに流した
り、３相のコイルのうちの２相分のコイルに沿って配置
したブレーキコイルに流すようにしたので、従来技術に
比べて、巻線構造が簡単になった。
ータの３相のコイルのうちの２相分のコイルに流した
り、３相のコイルのうちの２相分のコイルに沿って配置
したブレーキコイルに流すようにしたので、従来技術に
比べて、巻線構造が簡単になった。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる保持ブレー
キ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装置を示す回路構
成図。
キ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装置を示す回路構
成図。
【図２】第１の実施の形態に用いるブラシレスＤＣモー
タを示す構成図。
タを示す構成図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる保持ブレー
キ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装置を示す回路構
成図。
キ機能を備えたブラシレスＤＣモータ装置を示す回路構
成図。
【図５】第２の実施の形態に用いるブレーキコイルの巻
線配置状態の第１の具体例を示す構成図。
線配置状態の第１の具体例を示す構成図。
【図６】第２の実施の形態に用いるブレーキコイルの巻
線配置状態の第２の具体例を示す構成図。
線配置状態の第２の具体例を示す構成図。
【図７】保持ブレーキ機能を備えた従来のブラシレスＤ
Ｃモータを示す構成図。
Ｃモータを示す構成図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す断面図。
１ フランジ ２ 軸受 ３ 軸 ４ モータステータ鉄心 ５ モータコイル ６ 共用ロータ ６ａ ブレーキ突起 ７ モータロータ鉄心 ８ ブレーキステータ鉄心 ９ ブレーキコイル １０ ホールセンサ １１ カバー ２０，２０−１ ブラシレスＤＣモータ ２１ フランジ ２２ 軸受 ２３ 軸 ２４ ステータ鉄心 ２５ コイル ２６ ロータ ２７ ロータ磁石 ２８ ホールセンサ ２９ カバー ３１ インバータ部 ３２ 低電圧スイッチング電源回路 ３３ サージアブソーバ ３４ 回転速度検出器 ３５ 規定速度設定器 ３６ 回転低下判別器 ３７ アンドゲート ３８ トランジスタ ４０ ブレーキコイル ４１ 粘着絶縁テープ ４２ 絶縁成形物（インシュレータ） Ｒ 電磁リレーのコイル ｒ 電磁リレーの接点 ＬDC 直流励磁供給ライン Ｐ，Ｎ 直流供給ライン Ｂ ブレーキ励磁指令 Ｖ1 回転速度検出信号 Ｖ2 規定速度信号
Claims (2)
- 【請求項１】 ステータ鉄心に３相のコイルが巻装され
ておりロータにロータ磁石が配置されているブラシレス
ＤＣモータと、 前記ロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 回転速度検出手段により検出した速度がゼロないし、予
め設定した規定速度以下である場合に、モータ停止状態
であると判別する停止状態判別手段と、 停止状態判別手段によりモータ停止状態であると判別さ
れたときに、前記３相のコイルのうち２相分のコイルに
直流励磁電流を流す直流電流供給手段と、 を有することを特徴とする保持ブレーキ機能を備えたブ
ラシレスＤＣモータ装置。 - 【請求項２】 ステータ鉄心に３相のコイルが巻装され
ておりロータにロータ磁石が配置されているブラシレス
ＤＣモータと、 前記ロータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記３相のコイルのうちの２相分に沿って配置されたブ
レーキコイルと、 回転速度検出手段により検出した速度がゼロないし、予
め設定した規定速度以下である場合に、モータ停止状態
であると判別する停止状態判別手段と、 停止状態判別手段によりモータ停止状態であると判別さ
れたときに、前記ブレーキコイルに直流励磁電流を流す
直流電流供給手段と、 を有することを特徴とする保持ブレーキ機能を備えたブ
ラシレスＤＣモータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150640A JPH10341590A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 保持ブレーキ機能を備えたブラシレスｄｃモータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150640A JPH10341590A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 保持ブレーキ機能を備えたブラシレスｄｃモータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10341590A true JPH10341590A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15501275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9150640A Pending JPH10341590A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 保持ブレーキ機能を備えたブラシレスｄｃモータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10341590A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006191750A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Ｄｃブラシレスモータの並列駆動回路 |
| KR100849203B1 (ko) | 2006-01-18 | 2008-07-31 | 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 | 이동체용 모터, 및 이동체장치 |
| US7719217B2 (en) | 2007-02-15 | 2010-05-18 | Denso Corporation | Drive device for a brushless motor |
| JP2014158321A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Aisin Seiki Co Ltd | ブラシレスモータ、電動アクチュエータ及び車両用開閉体駆動装置 |
| JP2015089327A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-05-07 | ミネベア株式会社 | アウターロータ型ブラシレスモータ |
| JP2015133892A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-07-23 | アスモ株式会社 | ブラシレスモータ及びモータ駆動制御装置 |
| JPWO2015092887A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2017-03-16 | 株式会社安川電機 | ブレーキ付きモータ |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP9150640A patent/JPH10341590A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006191750A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Ｄｃブラシレスモータの並列駆動回路 |
| KR100849203B1 (ko) | 2006-01-18 | 2008-07-31 | 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 | 이동체용 모터, 및 이동체장치 |
| US7554234B2 (en) | 2006-01-18 | 2009-06-30 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Motor with rotation suppression mechanism for movable body |
| US7719217B2 (en) | 2007-02-15 | 2010-05-18 | Denso Corporation | Drive device for a brushless motor |
| JP2014158321A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Aisin Seiki Co Ltd | ブラシレスモータ、電動アクチュエータ及び車両用開閉体駆動装置 |
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| US9948151B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-04-17 | Minebea Co., Ltd. | Outer rotor type brushless motor |
| US10734851B2 (en) | 2013-09-26 | 2020-08-04 | Minebea Mitsumi Inc. | Outer rotor type brushless motor |
| JP2015133892A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-07-23 | アスモ株式会社 | ブラシレスモータ及びモータ駆動制御装置 |
| JPWO2015092887A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2017-03-16 | 株式会社安川電機 | ブレーキ付きモータ |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040421 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050216 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050628 |