JPS5851764A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPS5851764A JPS5851764A JP14865381A JP14865381A JPS5851764A JP S5851764 A JPS5851764 A JP S5851764A JP 14865381 A JP14865381 A JP 14865381A JP 14865381 A JP14865381 A JP 14865381A JP S5851764 A JPS5851764 A JP S5851764A
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- Japan
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- substrate
- rotor magnet
- magnetic
- stator
- copper foil
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/14—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with speed sensing devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄板などの磁性材基板の両面に絶縁を施した
上に銅箔を接着した両面鋼張り金属プリ７ト基板をステ
ータ基板として用い、このステータ基板の片面に電機子
及び磁気変換素子を装着するとともにエツチング等を施
して歯形形状の周波数発電コイルを形成し、他面に制御
や駆動回路を構成する部品を装着することにより、ロー
タマグネットからの磁束に対して前記金属プリント基板
が磁気ヨークの役割りを果たし、高ｔルクでしかも高出
力の位置検出信号と高出力の回転速度検出信号を得るな
ど高効率化を図ると同時に、ステータ基板と何路基板を
一枚で兼用することにより簡単な構造で構成できるよう
にした電動機に関するものである。
上に銅箔を接着した両面鋼張り金属プリ７ト基板をステ
ータ基板として用い、このステータ基板の片面に電機子
及び磁気変換素子を装着するとともにエツチング等を施
して歯形形状の周波数発電コイルを形成し、他面に制御
や駆動回路を構成する部品を装着することにより、ロー
タマグネットからの磁束に対して前記金属プリント基板
が磁気ヨークの役割りを果たし、高ｔルクでしかも高出
力の位置検出信号と高出力の回転速度検出信号を得るな
ど高効率化を図ると同時に、ステータ基板と何路基板を
一枚で兼用することにより簡単な構造で構成できるよう
にした電動機に関するものである。
従来より、ロータマグネットと、磁気変換素子で構成し
た位置検出器及び周波数発電機やその増幅器からなる駆
動・制御回路を用いて、ロータ部の回転速度検出信号と
位置検出信号を得これを増幅器などで処理をした後電機
子に電流供給を行な゛い、ロータ部の駆動制御を行なう
電動機が多く使用されている。
た位置検出器及び周波数発電機やその増幅器からなる駆
動・制御回路を用いて、ロータ部の回転速度検出信号と
位置検出信号を得これを増幅器などで処理をした後電機
子に電流供給を行な゛い、ロータ部の駆動制御を行なう
電動機が多く使用されている。
第１図はそのような従来の電動機を示すものの１例であ
る。第１図において１は電動機の回転軸となるシャフト
、２は前記シャフト１を保持するための軸受け、３は位
置検出及び回転速度検出と駆動用を兼ねたロータマグネ
ット、４は前記ロータマグネット３をシャフト１に取り
付けるための磁気ヨーク板、６はロータマグネット３の
回転位置を検出するためのホール素子などからなる磁気
変換素子、６はプリント基板の銅箔にエツチング等を施
して形成した歯形形状の銅箔発電コイル１．７は紙フェ
ノール等からなるベーク板、８は発電コイル６とベーク
板７から成るプリント基板、９はロータ部駆動用の電機
子、１０は鉄板等の磁性材基板から成るステータ基板、
１１は銅箔プリント基板８５コステータ基板１０に取り
付けるための固定用スペーサ、１２は銅箔プリント基板
８をステータ基板１ｏに固定用スペーサ１１を介して取
り付けるためのネジ、１３は駆動・制御回路基板、−１
４は前記駆動・制御回路を構成する電気回路部品、１６
はプリント基板８と駆動・制御回路基板１３を結合する
コネクタ、１６は駆動・制御回路基板１３をステータ基
板１ｏに取り付けるための固定用スペーサ、１７は駆動
・制御回路基板１３をステータ基板１０に固定用スペー
サ１６を介して取り付けるためのネジである。
る。第１図において１は電動機の回転軸となるシャフト
、２は前記シャフト１を保持するための軸受け、３は位
置検出及び回転速度検出と駆動用を兼ねたロータマグネ
ット、４は前記ロータマグネット３をシャフト１に取り
付けるための磁気ヨーク板、６はロータマグネット３の
回転位置を検出するためのホール素子などからなる磁気
変換素子、６はプリント基板の銅箔にエツチング等を施
して形成した歯形形状の銅箔発電コイル１．７は紙フェ
ノール等からなるベーク板、８は発電コイル６とベーク
板７から成るプリント基板、９はロータ部駆動用の電機
子、１０は鉄板等の磁性材基板から成るステータ基板、
１１は銅箔プリント基板８５コステータ基板１０に取り
付けるための固定用スペーサ、１２は銅箔プリント基板
８をステータ基板１ｏに固定用スペーサ１１を介して取
り付けるためのネジ、１３は駆動・制御回路基板、−１
４は前記駆動・制御回路を構成する電気回路部品、１６
はプリント基板８と駆動・制御回路基板１３を結合する
コネクタ、１６は駆動・制御回路基板１３をステータ基
板１ｏに取り付けるための固定用スペーサ、１７は駆動
・制御回路基板１３をステータ基板１０に固定用スペー
サ１６を介して取り付けるためのネジである。
次に、このように構成された電動機の動作を説明する。
（１）まず位置検出は次のようにして行なわれる。
すなわち、平面に多極着磁されたロータマグネット３と
磁気変換素子６との間において、ロータマグネット３の
回転位置に対応して磁気変換素子５の出力に位置検出信
号が発生し、この位置検出信号出力を増幅した後、スイ
ッチング回路（図示せず）等を経て制御・駆動回路出力
から電機子９に電流を供給して電動機を回転させる。
磁気変換素子６との間において、ロータマグネット３の
回転位置に対応して磁気変換素子５の出力に位置検出信
号が発生し、この位置検出信号出力を増幅した後、スイ
ッチング回路（図示せず）等を経て制御・駆動回路出力
から電機子９に電流を供給して電動機を回転させる。
ところが、このような従来の位置検出方法は、構成が複
雑でしかも磁気変換素子６の出力信号が低くて後段に高
ゲインの増幅器が必要であるなどの欠点がある。
雑でしかも磁気変換素子６の出力信号が低くて後段に高
ゲインの増幅器が必要であるなどの欠点がある。
（２） 次に回転速度検出は次のようにして行なわれ
る。すなわち回転速度検出用の周波数発電機は、平面に
多極着磁さｆ″Ｌだロータマグネット３と銅箔発電コイ
ル６及びステータ基板１０に工って磁路が形成されてお
り、ロータマグネット３の回転により銅箔発電コイル６
に磁束変化が発生して、回転速度に比例した周波数の出
力信号が得られる。
る。すなわち回転速度検出用の周波数発電機は、平面に
多極着磁さｆ″Ｌだロータマグネット３と銅箔発電コイ
ル６及びステータ基板１０に工って磁路が形成されてお
り、ロータマグネット３の回転により銅箔発電コイル６
に磁束変化が発生して、回転速度に比例した周波数の出
力信号が得られる。
ところが、このような従来の方法では構成が複雑でしか
も磁気ループにおける空間間隙が広くなるために効率の
高い出力信号が得られず、電機子９のスイッチングブラ
ックスや外部誘導の影響によりワウ・フラッタの悪化原
因となり、また出力信号が低いことにより後段にローノ
イズの周波数発電機増幅器が必要になるなどの欠点があ
る。
も磁気ループにおける空間間隙が広くなるために効率の
高い出力信号が得られず、電機子９のスイッチングブラ
ックスや外部誘導の影響によりワウ・フラッタの悪化原
因となり、また出力信号が低いことにより後段にローノ
イズの周波数発電機増幅器が必要になるなどの欠点があ
る。
（３）次に回転駆動トルクは次のようにして与えられる
。駆動用として平面に多極着磁さｎたロータマグネット
３と電機子９及びステータ基板１０との間において磁路
が形成されており、電機子９に駆動電流が供給されてロ
ータマグネット３とステータ基板１０との磁気回路でロ
ータマグネット３に回転駆動トルクが発生し、これによ
ってロータマグネット３が回転する。
。駆動用として平面に多極着磁さｎたロータマグネット
３と電機子９及びステータ基板１０との間において磁路
が形成されており、電機子９に駆動電流が供給されてロ
ータマグネット３とステータ基板１０との磁気回路でロ
ータマグネット３に回転駆動トルクが発生し、これによ
ってロータマグネット３が回転する。
ところが、このような従来の電動機においてはｐロータ
マグネット３と電機子９及び鉄板などの磁性材基板から
成るステータ基板１０との間における磁気ループの空間
間隙が広いために、回転トルクの効率が悪いという欠点
がある。
マグネット３と電機子９及び鉄板などの磁性材基板から
成るステータ基板１０との間における磁気ループの空間
間隙が広いために、回転トルクの効率が悪いという欠点
がある。
（４） また駆動・制御回路は、ベーク板などのプリ
ント基板にエツチングその他゛の加工を施した駆動・制
御回路基板１３に電気回路部品１４を挿入した後に半田
付けをして構成されている。
ント基板にエツチングその他゛の加工を施した駆動・制
御回路基板１３に電気回路部品１４を挿入した後に半田
付けをして構成されている。
ところがこのような構成では、電動機の電機子９及び各
信号と回路基板を連結させるコネクタ１６や取り付は固
定用スペーサ１６等が必要となり、構造及び組み立てが
複雑で安価に構成することが困難であるという欠点があ
る。
信号と回路基板を連結させるコネクタ１６や取り付は固
定用スペーサ１６等が必要となり、構造及び組み立てが
複雑で安価に構成することが困難であるという欠点があ
る。
本発明はこのような従来の欠点を解決するように構成し
た電動機を提供するものである。
た電動機を提供するものである。
以下本発明の一実施例について第２図に基づいて説明す
る。第２図において、第１図と実質的に同一機能を有す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。１９は鉄
板などの磁性材基板から成るステータ磁性基板、１８は
前記ステータ磁性基板１９の表面に設けられたエポキシ
樹脂などから成る絶縁膜層、２ｏは前記絶縁膜層１８の
上に接着等により取付けた銅箔、６は前記鋼箔２ｏの一
部にエツチング等により形成した歯形形状の銅箔発電コ
イル、２１は上記ステータ磁性基板１９及び絶縁膜層１
８と銅箔２ｏと歯形形状の銅箔発電コイル６とから成る
両面調べり金属プリント基板であり、これがステータ基
板として動作する。
る。第２図において、第１図と実質的に同一機能を有す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。１９は鉄
板などの磁性材基板から成るステータ磁性基板、１８は
前記ステータ磁性基板１９の表面に設けられたエポキシ
樹脂などから成る絶縁膜層、２ｏは前記絶縁膜層１８の
上に接着等により取付けた銅箔、６は前記鋼箔２ｏの一
部にエツチング等により形成した歯形形状の銅箔発電コ
イル、２１は上記ステータ磁性基板１９及び絶縁膜層１
８と銅箔２ｏと歯形形状の銅箔発電コイル６とから成る
両面調べり金属プリント基板であり、これがステータ基
板として動作する。
２２は制御・駆動回路等を構成するチップ部品などの電
気回路部品である。
気回路部品である。
第２図において、第１図に示した従来例との生な相異点
は次の通りである。
は次の通りである。
すなわち第１図では、フェノールを主体としたプリント
基板８の上部に磁気変換素子６を設け、その下部に電機
子９を装着して電動機の固定子を構成し、それとは別に
制御・駆動回路基板１３を設け、この制御・駆動回路基
板１３と上記プリント基板８をコネクタ１６で結合し、
さらにこれらを固定用スペーサ１１．１６を介してネジ
１２゜１７で結合するようにしているが、第２図に示す
本発明の実施例では、第１図におけるプリント基板８及
びステータ基板１ｏと制御・駆動回路基板１３を両面鋼
販り金属プリント基板がら成るステータ基板２１の１つ
の部品で構成し、固定用スペーサ１１．１６やネジ１２
．１７などが省略さｎている点である。
基板８の上部に磁気変換素子６を設け、その下部に電機
子９を装着して電動機の固定子を構成し、それとは別に
制御・駆動回路基板１３を設け、この制御・駆動回路基
板１３と上記プリント基板８をコネクタ１６で結合し、
さらにこれらを固定用スペーサ１１．１６を介してネジ
１２゜１７で結合するようにしているが、第２図に示す
本発明の実施例では、第１図におけるプリント基板８及
びステータ基板１ｏと制御・駆動回路基板１３を両面鋼
販り金属プリント基板がら成るステータ基板２１の１つ
の部品で構成し、固定用スペーサ１１．１６やネジ１２
．１７などが省略さｎている点である。
このように構成すれば、部品点数が大巾に削減されて組
立構成も簡素化され、薄型の電動機が実現できると同時
に、次に述べるような効果が発揮できる。
立構成も簡素化され、薄型の電動機が実現できると同時
に、次に述べるような効果が発揮できる。
（１）位置検出
第２図の実施例では、平面に多極着磁されたロータマグ
ネット３と、位置検出用磁気変換素子６と、前記磁気変
換素子６の下面に設けられたステータ基板２１とが位置
検出に関与するが、前記磁性材基板から成るステータ基
板２１が磁気変換素子６の磁気ヨークの役目を果たすの
で、ロータマグネット３の回転位置による磁束変化によ
ってホール素子などの磁気変換素子６の出力に大出力信
号が得られる。
ネット３と、位置検出用磁気変換素子６と、前記磁気変
換素子６の下面に設けられたステータ基板２１とが位置
検出に関与するが、前記磁性材基板から成るステータ基
板２１が磁気変換素子６の磁気ヨークの役目を果たすの
で、ロータマグネット３の回転位置による磁束変化によ
ってホール素子などの磁気変換素子６の出力に大出力信
号が得られる。
（２）回転速度検出
第２図の実施例では、平面に多極着磁されたロータマグ
ネット３と、銅箔発電コイル６と、前記鋼箔発電コイル
６の下面に設けらｔたステータ磁性基板１９とが回転速
度検出に関与するが、前記鉄板などの磁性材基板がら成
るステータ磁性基板１９が銅箔発電コイル６の磁気ヨー
クの役目を果たすので、ロータマグネット３の回転によ
る磁束変化によって銅箔発電コイル６に誘起される出力
に大出力信号が得られる。
ネット３と、銅箔発電コイル６と、前記鋼箔発電コイル
６の下面に設けらｔたステータ磁性基板１９とが回転速
度検出に関与するが、前記鉄板などの磁性材基板がら成
るステータ磁性基板１９が銅箔発電コイル６の磁気ヨー
クの役目を果たすので、ロータマグネット３の回転によ
る磁束変化によって銅箔発電コイル６に誘起される出力
に大出力信号が得られる。
（３）回転駆動トルク
第２図の実施例においては、平面に多極着磁されたロー
タマグネット３と、電機子９と、ステータ磁性基板１９
とが回転駆動トルクを与えるのに関与するが、前記ステ
ータ磁性基板１９が電機子９の磁気ヨークの役割りを果
たすと同時に、従来に比較してロータマグネット３と磁
気ヨークでもあるステータ磁性基板１９とで構成される
磁路の空間間隙が狭くなるので、電機子９に駆動電流を
供給してロータ部が回転起動する際の駆動トルクも極め
て効率がよくなる。
タマグネット３と、電機子９と、ステータ磁性基板１９
とが回転駆動トルクを与えるのに関与するが、前記ステ
ータ磁性基板１９が電機子９の磁気ヨークの役割りを果
たすと同時に、従来に比較してロータマグネット３と磁
気ヨークでもあるステータ磁性基板１９とで構成される
磁路の空間間隙が狭くなるので、電機子９に駆動電流を
供給してロータ部が回転起動する際の駆動トルクも極め
て効率がよくなる。
（４駆動・制御回路
第２図の実施例においては、両面銅貼り金属プリント基
板から成るステータ基板２１に、電動機の固定子である
電機子９及び歯形形状の発電コイル６や磁気変換素子６
を装着すると同時に、下面に駆動φ制御回路の電気部品
２２が装着されているので、大巾な部品点数の削減がで
き、組立工数も少なくてすむ。
板から成るステータ基板２１に、電動機の固定子である
電機子９及び歯形形状の発電コイル６や磁気変換素子６
を装着すると同時に、下面に駆動φ制御回路の電気部品
２２が装着されているので、大巾な部品点数の削減がで
き、組立工数も少なくてすむ。
以上のように本発明は、両面に絶縁層を介して銅箔を設
けた磁性材基板でステータ基板を構成し、その上面に歯
形形状の銅箔発電コイルと位置検出用の磁気変換素子及
び回転速度検出用の電機子を設け、下面に駆動・制御回
路等を構成する電気回路部品を設けることによって、こ
の両面銅体Ｊ磁性基板をステータ基板と電気回路部品を
装着するプリント基板とに兼用させたものであるから、
簡単な構成で、しかも効率の高い位置検出信号と回転速
度信号を得ることができると同時に、効率の高いトルク
を得ることができるという優れた効果が得られる。
けた磁性材基板でステータ基板を構成し、その上面に歯
形形状の銅箔発電コイルと位置検出用の磁気変換素子及
び回転速度検出用の電機子を設け、下面に駆動・制御回
路等を構成する電気回路部品を設けることによって、こ
の両面銅体Ｊ磁性基板をステータ基板と電気回路部品を
装着するプリント基板とに兼用させたものであるから、
簡単な構成で、しかも効率の高い位置検出信号と回転速
度信号を得ることができると同時に、効率の高いトルク
を得ることができるという優れた効果が得られる。
第１図は従来の電動機を示す断面図、第２図は本発明の
一実施例における電動機の断面図である。 １・・・・・・シャフト、２・・・・・・軸受け、３・
・・・・・磁気ヨーク、４・・・・・・ロータマグネッ
ト、５・・。 ・・・・・・磁気変換素子、６・・・・・・銅箔発電コ
イル、７・・・・・・ベーク板、８・・・・・・銅張り
プリント基板、９・°・・・・電機子、１ｏ・−・・・
・ステータ基板、１１゜１６・−・・・・固定用スペー
サ、１２．１７・・・φ・・ネジ、１３・・・・・・回
路基板、１４・・・・・・電気部品、１５・・・・・・
コネクタ、１８・・・・・・絶縁膜層、１９・・・・・
ステータ磁性基板、２０・・・・・・銅箔、２１・・・
・・・ステータ基板、２２・・・・・・電気回路部品。 第１図 ４ 第２図
一実施例における電動機の断面図である。 １・・・・・・シャフト、２・・・・・・軸受け、３・
・・・・・磁気ヨーク、４・・・・・・ロータマグネッ
ト、５・・。 ・・・・・・磁気変換素子、６・・・・・・銅箔発電コ
イル、７・・・・・・ベーク板、８・・・・・・銅張り
プリント基板、９・°・・・・電機子、１ｏ・−・・・
・ステータ基板、１１゜１６・−・・・・固定用スペー
サ、１２．１７・・・φ・・ネジ、１３・・・・・・回
路基板、１４・・・・・・電気部品、１５・・・・・・
コネクタ、１８・・・・・・絶縁膜層、１９・・・・・
ステータ磁性基板、２０・・・・・・銅箔、２１・・・
・・・ステータ基板、２２・・・・・・電気回路部品。 第１図 ４ 第２図
Claims (1)
- 面方向に多極着磁された回転数検出用及び駆動用のロー
タマグネットと、前記ロータマグネットに対向して配置
され、両面に絶゛縁層を介して銅箔が設けられた磁性材
基板で構成されたステータ基板とを備え、前記ステータ
基板の前記ロータマグネットと対向する面に設けた銅箔
に、前記ロータマグネットの回転による磁束変化により
発電する歯形形状の発電コイルを形成するとともに、こ
の銅箔上に前記ロータマグネットに対向して回転力を発
生させるための電機子と、前記ロータマグネットにより
ロータの位置及び回転方向を検出する磁気変換素子を装
着し、前記ステータ基板の前記ロータマグネットと対向
しない面に設けた銅箔上に、制御・駆動回路等を構成す
る電気回路部品を装着したことを特徴とする遂餉機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14865381A JPS5851764A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14865381A JPS5851764A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5851764A true JPS5851764A (ja) | 1983-03-26 |
Family
ID=15457611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14865381A Pending JPS5851764A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851764A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3716625A1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-12-03 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Permanentmagnetisch erregter elektromotor |
| AT386496B (de) * | 1984-05-21 | 1988-08-25 | Rca Corp | Elektromotor in flachbauweise |
| EP0801455A2 (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-15 | Minebea Co., Ltd. | Two-phase unipolar drive type brushless dc motor |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP14865381A patent/JPS5851764A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT386496B (de) * | 1984-05-21 | 1988-08-25 | Rca Corp | Elektromotor in flachbauweise |
| DE3716625A1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-12-03 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Permanentmagnetisch erregter elektromotor |
| DE3716625C2 (de) * | 1986-05-21 | 2001-08-09 | Papst Licensing Gmbh & Co Kg | Permanentmagnetisch erregbarer Elektromotor |
| EP0801455A2 (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-15 | Minebea Co., Ltd. | Two-phase unipolar drive type brushless dc motor |
| EP0801455A3 (en) * | 1996-04-08 | 1997-12-17 | Minebea Co., Ltd. | Two-phase unipolar drive type brushless dc motor |
| US5777415A (en) * | 1996-04-08 | 1998-07-07 | Minebea Co., Ltd. | Two-phase unipolar drive type brushless DC motor |
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