JPS5963970A - ブラシレスモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転子として、周方向に駆動用着磁を施し、一
端面に同心状に複数相の回転位置検出用着磁を施した円
筒状永久磁石を用いた周対向型のブラシレスモータに関
し、特に音響機器や映像機器の駆動源などに使用して有
用なものである。

従来例の構成とその問題点 周方向に駆動用着磁を施し、端面方向に複数相の回転位
置検出用着磁を施した円筒状永久磁石を用いたブラシレ
スモータにおいては、円筒状永久磁石の端面方向に磁気
感応素子などの磁束検出手段を設け、円筒状永久磁石の
回転位置を検出し、その出力に応じて、固定子に巻かれ
た励磁巻線を順次励磁し、連続した回転力を得ている。

ところが磁気感応素子が正確に所定の回転位置検出用着
磁の磁束を検出しないと複数相の励磁巻線が所定の順に
励磁されず、正規の方向の回転力が得られず、まだ、所
定の順に励磁されても励磁されるタイミングが微妙に変
化し一回転むらの多いブラシレスモータとなる。

また、回転子の回転速度制御を行なうための周波数発生
手段（以下、ＦＧ手段と称す）は一般的に、機械的加工
精度及び周速の関係上、径方向に長い距離にあるほど、
その精度は良く、回転速度制御特性も向上する。ところ
が、ブラシレスモータが小型化されていくにつれ、限ら
れた寸法内で所定の特性を得る為には回転子、固定子は
できる限り径方向に大きくしなければならない。その為
、ＦＣ手段は径方向に−短い距離に設けられ、充分な回
転速度制御が得られないものが多い。

第１図にそのような従来例の側断面図を示す。

これを説明すると、１は固定子、２は固定子に巻かれた
複数相の励磁巻線、３は固定子１に周方向に対向した円
筒状永久磁石であり、その内周面部には複数極の駆動用
着磁部（これを１３０という）が施され、また、一端面
部には同心状に２相の回転位置検出用着磁部（それらを
１３Ａ　、　１３Ｂという）が施されている。４Ａ　、
４１３は磁気感応素子である。磁気感応素子４人は回転
位置検出用着磁部１３Ａｉ検出し、磁気感応素子４Ｂは
回転位゛置検出用着磁部１３Ｂを検出する。５は高透磁
率材料よりなるバックヨークであり、上記円筒状永久磁
石３を保持するように、その外周面部に結合され、駆動
用着磁部１３Ｃの固定子１に鎖交する磁束の磁気ループ
を形成しやすくしている。６は回転側ＦＣ手段であシ、
７は固定側ＦＣ手段である。磁気感応素子４ｋ　、４Ｂ
がそれぞれ回転位置検出用着磁部１３Ａ、１３Ｂの磁束
を検出することにより、円筒状永久磁石３とバックヨー
ク６からなる回転子１４０回転位置を知り一処理回路（
図示せず）により所定の相の励磁巻線２が励磁され、励
磁巻線２と円筒状永久磁石３との間に回転力が発生する
。回転子１４が回転すると、磁気感応素子４Ａ、４Ｂで
検出する回転位置検出用着磁部１３Ａ　、１３Ｂの磁束
も順次変化するため、複数相の励磁巻線２も順次励磁さ
れ、連続した回転力を得ることができる。また、回転側
７０手段６および固定側ＦＣ手段７によシ発生した周波
数情報は制御回路部（図示せず）により、回転子１４の
回転速度を制御する。

ところが以上の構成をもつ従来例においては、円筒状永
久磁石３の一端面に施された２相の回転位置検出用着磁
部１３Ａ　、　１３Ｂは円筒状永久磁石３の一端面の幅
がせまい為、きわめて接近して着磁されており、磁気感
応素子４人は所定の回転位置検出用着磁部１３Ａの磁束
だけでなく、回転位置検出用着磁部１３Ｂの磁束をも検
出する。また、磁気感応素子４Ｂは所定の回転位置検出
用着磁部１３Ｂだけでなく回転位置検出用着磁部１３Ａ
をも検出する。その結果、複数の励磁巻線２は所定の順
に励磁されず一正規の方向の回転力が得られない。１だ
正規の回転力が得られても、複数相の励磁巻線２が同時
に励磁され、正規の方向の回転力と逆の方向の回転力と
が同時に発生し、効率が悪く回転むらの多いブラシレス
モータになってしまう。また、ＦＣ手段６，７も径方向
に短い距離にある為、充分な回転速度制御が得られない
。

発明の目的 本発明は以上のような従来例の欠点を除去し。

効率が良く、回転むらの少ない、しかも回転速度　−制
御用周波数情報の精度のよいブラフレスモータを提供せ
んとするものである。

発明の構成 本発明のブラシレスモータは、周方向に複数極着磁され
た駆動用着磁部が形成され、かつ一端面部に同心状に複
数相の回転位置検出用着磁が施された回転位置検出用着
磁部を有する円筒状永久磁石と、前記円筒状永久磁石と
周方向に対向し、かつ複数相の励磁巻線が施された固定
子と、前記円筒状永久磁石の回転位置検出用着磁部の磁
束を受けて出力信号を発生する磁気感応素子などの回転
位置検出手段と、前記円筒状永久磁石の各相の回転位置
検出用着磁部の間にあり、かつ前記円筒状永久磁石と同
軸で一体的に回転する高透磁率材料よりなる回転部およ
び、前記回転部と所定の間隔を有して配され、かつ前記
回転部とで磁気ル−プを構成する固定部を含み、前記回
転部が回転することにより、前記固定部に出力信号が発
生するように構成された周波数発生手段とを具備してな
る。

実施例の説明 以下、本発明の実施例について第２図および第３図を参
照して説明する。

第２図において、１は固定子、２はその固定子１に巻装
された励磁巻線、３は固定子１に周方向に対向した円筒
状永久磁石でアシ、その内周面部には複数極の駆動用着
磁部１ＳＣが形成され、また、一端面部には同心状に２
相の回転位置検出用着磁部１３Ａ、１３Ｂが形成されて
いる。４ム。

４Ｂは回転位置検出手段である磁気感応素子である。磁
気感応素子４人は回転位置検出用着磁部１３Ａの磁束を
、そして磁気感応素子４Ｂは回転位置検出用着磁部１３
Ｂの磁束を検出する。８は円筒状永久磁石３の一端面部
に上記各相の回転位置検出用着磁部１３人と１３Ｂの間
に位置するように、かつ円筒状永久磁石３と同軸で一体
的に回転しうるように配設されたり／グ状の高透磁率材
料よなる回転部７０手段であシ、９は固定部７０手段で
ある。５は高透磁率材料よシなるバックヨークであシ、
上記円筒状永久磁石３を保持するように、その外周面部
に結合され、駆動用着磁部１３Ｃの固定子１に一鎖交す
る磁束の磁気ループを形成しやすくしている。

磁気感応素子４Ａ、４Ｂがそれぞれ回転位置検出用着磁
部１３Ａ　、　１３Ｂの磁束を検出することにより、回
転子１４の回転位置を知り、処理回路（図示せず）によ
り所定の相の励磁巻線２が励磁され、励磁巻線２と円筒
状永久磁石３との間に回転力が発生する。回転子１４が
回転すると、磁気感応素子４Ａ、４Ｂがそれぞれ検出す
る回転位置検出用着磁部１３Ａ　、　１３Ｂの磁束も順
次変化する為、複数相の励磁巻線２も順次励磁され、連
続した回−伝力を発生する。また、回転部ＦＣ手段８゜
固定部７０手段９により発生した周波数情報は、制御回
路部（図示せず）により回転子１４０回転速度を制御す
る。

次に本発明において主部を成す回転位置検出用着磁部に
ついて第３図を参照して詳しく説明する。

第３図はＦＧ手段として磁気抵抗変化型ＦＧ手段を用い
た例の一部切欠分解斜視図である。同図において、３は
円筒状永久磁石であシ、その内周面には複数極の駆動用
着磁部１３Ｃが形成され、かつ一端面部には同心状に２
相の回転位置検出用着磁部１３Ａ　、１３Ｂが形成され
ている。４Ａ。

４Ｂは磁気感応素子であシ、それぞれ回転位置検出用着
磁部１３Ａ　、　１３Ｂの磁束を検出し、出力信号を発
生する。８はリング状で高透磁率材料よりなる回転部Ｆ
Ｃ手段であシ、その一端面には複数の凹凸が形成されて
いる。回転部７０手段８は円筒状永久磁石３に施されて
いる２相の回転位置検出用着磁部１３Ａ　、　１ｓＢの
中□間に位置している。１０はプリント基板であシ、上
記回転部ＦＧ手段８との対向面にはジグザグ状の導電体
パターン１１が形成されている。１２は周波数発生用磁
石であり、これには複数極の着磁が施されている。

上記プリント基板１０．ジグザグ状の導電体パターン１
１および周波数発生用磁石１２とで固定部７０手段９を
構成している。

回転部７０手段８が回転すると１回転部ＦＣ手段８の端
面の凹凸の為、回転部ＦＣ手段８と周波数発生用磁石１
２とで形成される磁気ループの磁気抵抗が変化する。そ
の結果、ジグザグ状導電体パターン１１に鎖交する磁束
の量が変化し、ジグザグ状導電体パターン１１には回転
速度制御用の周波数情報として、所定の周波数の電圧が
誘起される。

回転部７０手段８は高透磁率材料でできているだめ、従
来例のように回転位置検出用着磁部１３人の磁束の磁気
感応素子４Ｂへの漏洩および回転位置検出用着磁部１３
Ｂの磁気感応素子４人への漏洩を防ぐことができ、磁気
感応素子４Ａ　、４Ｂはそれぞれ所定の回転位置検出用
着磁部１３人。

１３Ｂの磁束を正確に検出することができる。また、回
転部ＦＧ手段８．固定部ＦＧ手段９とも径方向に長い為
、周波数情報も精度の良いものを得ることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば。

磁気感応素子などの回転位置検出手段は、それぞれ所定
の相の回転位置検出用着磁部の磁束を正確に検出するこ
とができ、複数相の励磁巻線は所定の順に正確に励磁さ
れ一同時に正規の方向の回転力と逆の方向の回転力が発
生することがない効率の良い一回転むらの少ないブラシ
レスモータを実現することができる。さらに、ＦＣ手段
を半径方向に長くすることができる為、周波数情報の精
度がよく、制御特性のよいブラシレスモータを実現する
ことができる等、その効果はきわめて太きいものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側断面図、第２図は本発明の一実施例
の側断面図、第３図は同本発明の実施例の一部切欠分解
斜視図である。 １・・・・・・固定子、２・・・・・・励磁巻線、３・
・・・・・円筒状永久磁石、４λ、４Ｂ・・・・・・磁
気感応素子、５・・・・・・バックヨーク、８・・・・
・・回転部ＦＧ手段、９・・・・・・固定部ＦＧ手段−
１０・・・・・・プリント基板、１１・・・・・・ジグ
ザグ状導電体パターン、１２・・・・・・周波数発生用
磁石、１３Ａ　、　１３１３・・・・・・回転位置検出
用着磁部−１３Ｇ・・・・・・駆動用着磁部、１４・・
・・・・回転子。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周方向に複数極着磁された駆動用着磁部が形成され、か
   つ一端面部に同心状に複数相の回転位置検出用着磁が施
   された回転位置検出用着磁部を有する円筒状永久磁石と
   、前記円筒状永久磁石と周方向に対向し、カ一つ複数相
   の励磁巻線が施された固定子と、前記円筒状永久磁石の
   回転位置検出用着磁部の磁束を受けて出力信号を発生す
   る回転位置検出手段と、前記円筒状永久磁石の各相の回
   転位置検出用着磁部の間にあり、かつ前記円筒状永久磁
   石と同軸で一体的に回転する高透磁率材料よシなる回転
   部および、前記回転部と所定の間隔を有して配され、か
   つ前記回転部とで磁気ループを構成する固定部を含み、
   前記回転部が回転することにより、前記固定部に出力信
   号が発生するように構成された周波数発生手段とを具備
   してなることを特徴とするブラシレスモータ。