JPS5852425B2 - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はブラシレスモーフ１こ関し、特にそのロータ
位置検出部の改善に関する。

従来よりブラシレスモーフのロータ位置検出Ｉこは発振
回路方式、過飽和磁芯方式あるいはホール素子を使った
もの等が知られている。

この発明はロータ位置検出部を改善したブラシレスモー
フを提供することを目的とする。

以下本発明の１実施例１こついて図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明をアラクーロータ型ブラシレスモータｔ
こ適用したものを示す。

この図において、所定の極性に着磁されたロータ１１が
軸１２ｆこよって回転自由に保持されており、ステーク
の巻線１３のまわりを回転するようになっている。

この巻線１３はステータのコア１４に取付けられたポビ
ン１５１こ巻かれている。

プリント基板１６には巻線１３に流す電流を制御するＩ
Ｃ１Ｂを含む回路が形成されている。

このプリント基板１６の一部にロータ１１の端部に対向
するように配置された強磁性金属磁気抵抗素子（以下こ
の明細書ではＤＭＥと称す）２１が取付けられている。

このＤＭＥの背面にはバイアス磁界を形成するマグネッ
ト１７が取付けられている。

ロータ１１の磁束は主に巻線１３の方向に形成されるが
、その端部においてリーク磁束が生じ、これによってリ
ーク磁界が形成される。

ＤＭＥ２１はこのリーク磁界中に配置されている。

ＤＭＥ２１は具体的には第２図に示すようにしてプリン
ト基板１６に取付けられている。

すなわち３個のＤＭＥ２１はセラミックなどからなるＤ
ＭＥ用基板基板２２付けられる。

この基板２２の背面にはゴムマグネットやあるいはバリ
ウムフェライトなどからなるバイアス磁界用のマグネッ
ト１７が取付けられる。

ＤＭＢ２１を基板２２に取付けるには具体的にはＦａｃ
ｅｄｏｗｎ ｂｏｎｄｉｎｇ法あるいはＷｉｒｅ ｂｏ
ｎｄｉｎｇ法などによればよい。

この基板２２とプリント基板１６とにはＤＭＥの出力を
増幅するためなどのＩＣｌ３の端子用の孔を設け、ＤＭ
Ｅ用基板基板２２リント基板１６との位置合わせを行な
うようにすると工作上都合がよい。

ＤＭＥについてはすでに公知であるが、ここで簡単Ｅこ
説明する。

このＤＭＥは強磁性金属で電流と磁化方向が平行になっ
たとき抵抗最大で、直交したときが抵抗最小となること
を利用している。

第４図Ａで示すように強磁性金属を折線状に形成しその
両端ａ、ｃに図の矢印のように電流を流す。

角度θの磁界を加えるとその中点すの電位は、θ＝ｎπ
十−のとき“Ｌ“θ＝ｎπのとき“′Ｈ″である（ｎ＝
１．２．・・・）。

したがって磁界の方向を検出することができる。

ところでロータ１１の端部におけるリーク磁界の方向は
第３図に示すように放射方向ｌこ外向き（直線）か内向
き（点線）である。

そのため第４図Ｂに示すようにＤＭＥを半径に対し４５
°に傾けて取付け、点線で示すように４５°の角度にバ
イアス磁界を印加する。

するとリーク磁界が外向きのときは合成磁界は９０°と
なりｂ点の出力は“Ｌ“となる。

一方内向きのリーク磁界が加えられるとその合成磁界は
０°となるからｂ点の電位は“Ｈ“となる。

なお第４図Ｃではバイアス磁界をかける方向を１８０°
変え逆相の出力を得るようにしている。

すなわちリーク磁界が外向きのときはｂ点より“Ｈ“の
出力が内向きのときは“Ｌ“の出力が得られる。

このＤＭＥは数は基本的にはステータの巻線の相の数だ
け必要で、その取付角度は各相Ｃと対応する巻線の角度
に応じることが必要である。

この例では両端のＤＭＥを前記の角度に配置し、真中の
ＤＭＥをその角度の２等分した角度上に配置し、この真
中のＤＭＥより両端のＤＭＥとは逆相の信号を得るよう
ｌこしている。

（このためバイアス磁界の方向は第３図に示すように両
端と真中では逆方向にしている。

）すなわち、例えば３相で巻線が９個ある場合では４０
°間隔で各ＤＭＥを配置すべきところを２００間隔に配
置しその真中のＤＭＥより逆相信号を取出すことにより
４０°間隔で配置したときと同様の信号を得るようｌこ
して、スペースを節約しているのである。

これは真中のＤＭＥは本来の位置より１８００位相がず
れた位置１こ配置されたことｔこなり、そのためこれよ
り電気的に逆相の信号を得れば、本来の位置の正相の信
号と等価となるからである。

以上実施例について説明したように本発明によればＤＭ
Ｅを使用しているため従来の他の方式に較べ出力電圧が
大きくかつ立上り、立下り波形が優れしかも温度特性の
良好なロータ位置検出部を有するブラシレスモーフを実
施できる。

また、本発明によれば、ロータの端部に対向してＤＭＥ
を配置してロータの磁極を利用してロータ位置検出を行
なうようにしているため、信号磁界用ロークリ磁石を別
個に取付ける必要がなくなる。

つまり従来ではロータ位置検出のための信号磁界を発生
する信号磁界用ロータリ磁石を、これがロータと一体に
回転するよう別個に取付けるようにしているのであるが
、本発明ではいわばロータの端部を信号磁界用ロータリ
磁石として兼用している訳である。

そのため余分な磁石を取付ける必要がなくなるので、構
造を簡素化できるとともに回転軸方向の厚さを減少でき
、しかも回転部分のバランスをとることが容易にできる
ようになる。

さらに信号磁界用ロータリ磁石を取付ける場合にはロー
タと信号磁界用ロークリ磁石との極性の位置合せを厳密
に行なわなければならないが、これが不要になるので組
立が容易になる。

またＤＭＥに合成磁界を加えて位置検出させるため、Ｄ
ＭＥに印加する磁界であるロータのリーク磁界もバイア
ス磁界もともに小さくて済むという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す断面図、第２図は第１
図の要部を拡大して示す斜視図、第３図はロータ１１の
端部を示す平面図、第４図Ａ、Ｂ。 Ｃは模式図でＡはＤＭＥを説明するための図、Ｂ及びＣ
はリーク磁束、バイアス磁束、それら合成磁束とＤＭＥ
の角度関係を説明するためのものである。 １１・・・・・・ロータ、１２・・・・・・回転軸、１
３・・・・・・ステータの巻線、１４・・・・・・ステ
ータのコア、１６・・・・・・プリント基板、１７・・
・・・・バイアス用マグネット、１８・・・・・・ＩＣ
，２１・・・・・・ＤＭＥ、２２・・・・・・ＤＭＥ用
基板基

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロータ磁極のリーク磁界中で、上記磁極の端部に対
   する位置に強磁性金属磁気抵抗素子を配置し、該強磁性
   金属磁気抵抗素子Ｉこ所定方向のバイアス磁界を加える
   発磁手段を上記強磁性金属磁気抵抗素子の背面側【こ設
   け、上記ロータの回転Ｅこともない上記強磁性金属磁気
   抵抗素子に上記リーク磁界と上記バイアス磁界とによる
   所定方向の異なる合成磁界を交互に加えるようにしたロ
   ータ位置検出部を有するブラシレスモーフ。