JPS60113647A - 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】 本発明は位置検知素子０個又は１個のブラシレスモータ
に関する。

例えば、ディスク型ブラシレスモータについて説明する
と、従来において、あらゆる装置が出現したことに伴い
それに適するブラシレスモータ、とりわけディスク型ブ
ラシレスモータが要求されていた。このディスク型ブラ
シレスモータは、たとえば７．事務器等に使用されるデ
ィスク型ブラシレスファンモータとしても利用できるも
ので、適用される装置によっては、極めて安価で、小型
で、しかも極めて偏平なものが要求されていた。

ここにおいて、この条件を最も満足するものは、電機子
コイルが１個で、しかも位置検知素子が１個の一相（通
電される）のディスク型ブラシレスモータであるが、と
のモータは、単に位置検知素子が１個だけだとマグネッ
ト回転子を所定範囲に渡って回動させることはできても
連続して回転させることができないため、ディスク型ブ
ラシレスモータを構成することはやっかいなものであっ
た。

また仮に電機子コイル１個で位置検知素子１個のブラシ
レスモータを回転させることができるとしても、電機子
コイル１個の場合には、強い回転力が得られない。その
ためには、電機子コイルを２個以上とする必要がある。

ここに、従来においては、電機子コイル２個をステータ
電機子として有するディスク型ブラシレスモータにおい
ては、位置検知素子を２個必要としていた。ここにおい
て、位置検知素子としては・ホール素子やホールＩＣ等
の磁電変換素子が使用されている場合が多いがこの位置
検知素子は高価であるため、できれば１個のみとするこ
とが安価で小型のディスク型ブラシレスモータを量産し
得る点において好ましい。しかしながら、位置検知素子
が１個であると、電機子コイルが１個の場合同様に、モ
ータ起動時においてこの素子が界磁マグネットのＮ極と
Ｓ極との境界部、すなわちデッド・ポイントを検出して
いると自起動できないという欠点を有する。

本発明は、上記事情に基いてなされたもので、電機子コ
イルが１個でも、２個でも、あるいはそれ以上の適宜な
数でも、マグネット回転子が停止時に、常にデッド・ポ
イント（死点）をさけた予め定められた位置に停止し、
通電時に常に所定方向に自起動回転できるようにするこ
とで、位置検知素子を単に１個用いるだけで、なたは逆
起電圧方式を採用すれば位置検知素子を全く用いないで
安価に量産できるブラシレスモータを得ることができる
ようにすることを目的になされたものである。

かかる本発明の目的は、マグネット回転子の回転方向に
向って、上記電機子コイルの発生トルクに寄与する導体
部から、はぼ 但し、ＰＷ；マグネット回転子の 一磁極当シの幅 ｎ；０，１＋２．・・・の整数 の幅はど手前の位置又はその近辺でコキングを発生し且
つマグネット回転子のＮ極又は、Ｓ極のいずれか一方の
磁極を吸引して当該マグネット回転子をデッド・ポイン
トをさけた自起動できる設定位によって達成される。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、第１実施例としての位置検知素子１個、２コ
イル、４極、−相のディスク型プラシレ◇Ｕ スモークで、符号８は空間部で、この空間部８を利用し
て、通電制御回路用の電気部品を組み込めるようにし、
量産工程を簡単にし、安価で性能の良いディスク型ブラ
シレスモータやディスク型ブラシレス７アンモータＦＭ
番得ることができるようにしている。軸方向に偏平な、
例えば磁性体で形成されたカップ状のディスク型ブラシ
レスファンモータ用角型ケース９（第２図参照）は中心
透孔１０を有し、該透孔１０の内周部は上方向へ伸びた
突出体９ａを有する０該透孔１０の内周部上下両端開口
部には、ベアリング軸受１１．１２が部に回転軸１３が
回動自在に軸支されている。回転軸■３の下部には抜は
止め用Ｅリング１４が装着されている。符号２１はケー
ス９の凹部（第２図参照２．２２はケース９の底部に設
けられるエアー通し孔、２３はステー、２４−１．２４
−２はそ力、それプラス電源コード、マイナス電源コー
ドである。９ｂはカップ体９に設けられた支柱で、この
支柱９ｂの頂部には、プリント基板３が非磁性体ででき
た螺子１５によって固設されている。

上記支柱９ｂは１８０度対称な図示１〜ない位置にも設
けている。プリント基板３上には第４図に示すように電
機子コイル４を２個１８０度対称に配設している。該２
個の電機子コイル４によってステータ電機子１を形成し
ている。上記ステータ電機子１は、第３図に示すような
軸方向に偏平なプラスチックで形成されたファン付カッ
プ体２ｏと面対向して−る。２５はファン付カップ体２
ｏの外周部に該カップ体と一体形成されたファンである
。上記カップ体２ｏの内面略々中心部にはボス部２６が
一体形成され、このボス部２６に回転軸１３の上端部が
固設されていて一体的に回転するようになっている。上
記カップ体２ｏの内面部には円環状のロータヨーク２７
が固設すれている。

ロータヨーク２７の下面には第５図に示すようなＮ、Ｓ
の磁極を交互に有する円環状の４極の界磁マグネット（
マグネット回転子）２を固設置−て、ステータ電機子１
に面対向させている。プリント基板３の界磁マグネット
２と対向する面に、第４図に示すように、発生トルクに
寄与する導体部４ａと４　ａ’との開角が界磁マグネッ
ト２の磁極幅と略等しく巻回形成された電機子コイル４
−１．４−２を２個互いに重畳しないように１８０度対
称に配置している。プリント基板３の電機子コイル４−
１．４−２の占領位置外の下面には第１図に示すように
通電制御回路用の電気部品７（トランジスタ少、６（抵
抗２等を配設している。尚、上記電機子コイル４−１．
４−２の周方向の導体部４ｂは発生トルクに寄与しない
ため、この導体部４ｂの幅の分だけ半径の小さい界磁マ
グネット２を用いても良いことになる。尚、界磁マグネ
ットシは４極のものを用いたので、電機子コイル４−１
．４−２は発生トルクに寄与する半径方向の導体部４ａ
と４　ａ／との開角を９０度のものに形成１゜ている。

位置検知素子として用いたホール素子やホールＩＣ等の
磁電変換素子５は発生トルクに寄与する導体部４ａ又は
４　ａ’上に配設するのが最も位置的に適（〜ているが
、このようにすると該素子５の分だけ厚みが増加するの
で、界磁マグネット２と電機子コイル４との間のエアー
ギャップが増長し２、強いトルクを得られないし、配設
上非常にやっかいで量産に適さないものとなる。従って
、上記素子５はいま導体部４ａと対向する下面部に配設
（７ている。このようにするために、磁電変換素子５は
電機子コイル４の発生トルクに寄与する導体部４ａと対
向するプリント基板３の下面部に配設している（第４図
参照ン。界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１
８’は、電機子コイル４−１．４−２の発生トルクに寄
与する導体部４　ａ’から、はぼ 但し、ＰＷ；界磁マグネット２の １磁極轟りの幅 Ｈ；０，１＋２＋・・・の整数 の幅だけ、界磁マグネット２０回転方向（矢印Ａ方向・
・・・第５図参照）に向って手前の位置にＳ極を向けて
上記プリント基板３面に貼着している。

すなわち、この第１実施例では、界磁マグネット２が第
５図に示すように、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する４極の
円環状のものを用いているので、界磁マグネット２の１
磁極当シの幅ＰＷは９０度となっておシ、該１磁極当シ
の＠ＰＷの４分の１磁極幅は２２．５度となっている。

従って、界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１
８’は、上記（１）式において、ｎが０のときを選択す
ると、電機子コイル４−１．４−２の他方の発生トルク
に寄与する導体部４ａ’から、周方向に２２．５度の角
度幅だけ上記界磁マグネット２の回転方向（矢印Ａ方向
）に向って手前の位置に設けている。上記（１）式によ
ると、かかる界磁マグネット設定位置停止用磁石ｉ　ｓ
　、　ｉ　ｓ’を設ける位置は他にも、螺子１５．１５
′位置が該当するが、この例では螺子１５゜１５′を螺
着している。かかる位置に界磁マグネット設定位置停止
用磁石１８　、１８’を設けると、該磁石１８　、１８
’はＳ極を界磁マグネット２面に向けているので、界磁
マグネット２のＳ極面と対向しているときは反発し、Ｎ
極とＳ極の境界部と対向する位置では磁石１８　、１８
’のコキングにより該磁石１８　、１８’に吸引される
方向へ移動し、Ｎ極と対向するときは該Ｎ極の中心部と
吸引対向するように界磁マグネット２を吸引する０この
ように界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１８
’によって、コキングを生せ゛しめ、たとえ磁電変換素
子５が一個でも回転子を自起動が可能なようにしている
。即ち、界磁マグネット２にＳ極を向けた上記設定位置
停止用磁石１８　、１８’をプリント基板３面に設けて
やると、界磁マグネット２のＮ極が引きつけられて当該
界磁マグネット２が自起動できるような位置、即ち、磁
電変換素子５がデッド・ポイントを検知しない位置に停
止するので、磁電変換素子５がたとえ１個でも、ニコイ
ルー相のディスク型ブラシレスファンモータＦＭを自起
動できるようにしている。上記（１）式に基いて配設し
た界磁マグネット設定位置停止用磁石１８゜１８′は、
通電時に上記ディスク型ブラシレスファンモータＦＭが
自起動できる位置である。また上記（１）式に基いた位
置に界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１８’
を設けた理由について以下に述べると、次のようになる
１、最大起動トルクが発生するのは、電機子コイル４の
一方の発生トルクに寄与する導体部４ａ（又は他方の発
生トルクに寄与する導体部４ａ′）が界磁マグネット２
のＮ極の中心部と対向しているとき、他方の導体部４　
ａ’（又は一方の導体部４ａ）が界磁マグネット２のＳ
極の中心部と対向しているときである。すなわち、最大
起動トルクを発生させるには、界磁マグネット設定位置
停止用磁石１８　、１８’を上記電機子コイル４０発生
トルクに寄与する導体部４ａ又は４　ａ’と対向する位
置に配設すれば良いことになる。しかしながら、かかる
位置に界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１８
’を設けて、当該ディスク型ブラシレスファンモータＦ
Ｍの起動時に予め最大起動トルクが働くようにすると、
当該モータＦ”Ｍの起動時のロスで最高効率のものが得
られない。従って、界磁マグネット２が少しでも動けば
、最大トルクを発生させることができるように、発生ト
ルクに寄与する導体部４　ａ　、　４　ａ’から−ト記
（１）式の条件だけ手前の位置に界磁マグネット設定位
置停止用磁石ｉ　ｓ　、　ｉ　ｓ’を設けている。上記
（１）式の位置が磁石１８又は１８′が界磁マグネット
２のＮ極又はＳ極の磁極中心に位置するようにし、界磁
マグネット２の停止位置を常にベストの起動位置にある
ようにするだめの位置である。また界磁マグネット設定
位置停止用磁石１８　、１８’は、界磁マグネット２の
磁極中心で、常に停止でき、且つ容易に起動できる大き
さ、磁力の強さのものを適宜選択すると便宜である。

尚、界磁マグネット２は、この実施例では、４極のもの
を用いているので、界磁マグネット設定位置停止用磁石
１８　、　ｌ　８’が界磁マグネット２のＮ極に吸引対
向するのは当該界磁マグネット２の１回転当シにおいて
２回となる。また、上記例では１８０度対称に２個の界
磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１８’を設け
ているのは、より−周回転子の自起動を可能なようにす
るためである。

しかし、該磁石１８又は１８′のいずれか１個を用いて
も本発明の目的は達成でき、また上記（１）式に基いた
位置として、上記螺子１５　、１５’の位置にも当該磁
石１８　、１８’を配設しても良い（尚、この場合には
、上記支柱９ｂを他の位置に形成する必要があシ、従っ
て、螺子１５　、１５’も支柱９ｂに基いて他の位置に
配設されることになることは言う才でもない）が、いず
れにしても当該磁石１８又は１８′の数は設計仕様に基
いてその数が決定てれるし、また該磁石１８　、１８’
によって界磁マグネット２のＮ極が吸引対向されるよう
に停止される。従って、磁電変換素子５は界磁マグネッ
ト２のＮ極又はＳ極を常に検出するので、即ち、デッド
・ポイントを検出していない（デッド・ポイントと対向
していない）ので、Ｅ　（ｉ　子コイル４−１又は４−
２に所定の方向の電流を通電してやれば、界磁マグネッ
ト２を有する回転子を所定方向に回転させることができ
る。尚、界磁マグネット停止位置設定用磁石１８　、１
８’がそのＮ極面を界磁マグネット２に向けてプリント
基板３に配設された場合には、今度は、当該磁石１８　
、１８’によって界磁マグネット２のＳ極が上記同様に
吸引されることは言うまでもない。上記ステータ電機子
ｌに界磁マグネット設定位置停止用磁石１８゜１８′を
設けることは、本来的には好ましくないコキングの発生
の原因になるが、このディスク型ブラシレスファンモー
タＦＭでは、逆に磁石１８゜１８′によるコキングを有
効に利用して連続回転できるようにしているものである
。従って、位置検知素子が１個で足りるため、安価な１
相通電されるディスク型ブラシレスモータ又はディスク
型ブラシレスファンモータが得られるという利点が発生
するものとなっている。更にまた、上記例、又は、後記
する例においては、ステータ電機子１を形成するプリン
ト基板３の面に界磁マグネット設定位置停止用磁石ｉ　
ｓ　、　ｉ　ｓ’を配設しているが、上記（１）式に基
き、同様な作用をなすことのできる位置ならかかる位置
に限定されるものでない。例えば、界磁マグネット２の
略側面と対向する固定側位置に設けても良いことは言う
までもない。

第６図は当該モータＦＭを定格電圧状態で使用したとき
のトルク曲線を示すものである。第６図のトルク曲線か
ら明らかなように、界磁マグネット２の位置とコキング
トルクに）の関係を示すと安定点４５ではコキングトル
ク曲線４４が右上方向に零点４６を切っている。この零
点４６は、所謂死点（デッド・ポイント）であシ、零点
４６と安定点４５とは、界磁マグネット２の４分の１磁
極、すなわち２２．５度離れている。上記安定点４５は
一回転中に全部で４箇所現われる。安定点４５と４５と
の間にはトルク零の零点４６があるが、この零点４６は
、所謂死点であｐ、本発明では、この点にコキングトル
クが発生するようにしてトルクが零とならないようにし
ているので、不安定な点となっておシ、少しの外力で界
磁マグネット２がいずれかの方向に回転するようになっ
ている。すなわち、４極の界磁マグネット２と磁性体で
できた螺子１５　、１５’のためにコキングトルク曲線
４４が現われることから理解できる。次に電機子コイル
４−１．４−２に電流が流れたときの、電機子トルクと
回転角の関係は符号４７゜４７′で示すような電機子ト
ルク曲線となる。この曲線４７　、４７’の零点４６は
、上記から明らかなようにコキングトルク曲線４４の零
点である安定点４５よシも少し右側（ＣＷ力方向にある
。磁電変換素子５と後記する通電制御回路による転流作
用が加わると、電機子トルク曲線４７　、４７’の上半
分になるので、コキングトルク曲線４４との合成をとる
と、符号４８で示す合成トルク曲線が得られる。すなわ
ら、上記したように死点がなくなって安定な動作を行な
うことができる。尚、零点４６位置のコキングトルクは
電機子トルクの２分の１となっていることから、合成ト
ルク曲線４８は極めて滑らかな波形曲線となるため、界
磁マグネット２は滑らかに回転することができるので、
性能の良いディスク型ブラシレスファンモータＦＭが得
られる。

第７図は、４極、２コイル、１相往復通屯されるブラシ
レス（ファン）モータにおける界磁マグネット２とステ
ータ電機子１との展開図である。

電機子コイル４−１．４−２の発生トルクに寄与する導
体部４　ａ　＋　４　ａ’は、それぞれ電気角で１８０
度（尚、この実施例では機械角で９０度となっている）
の等間隔配置になっている。電機子コイル４−１の発生
トルクに寄与する導体部４ａ’の他方の端子と電機子コ
イル４−２の発生トルクに寄与する導体部４ａの一方の
端子は共通接続され、電機子コイル４−１の発生トルク
に寄与する導体部４ａの一方の端子は通電制御回路内の
トランジスタ２８のコレクタとトランジスタ２９のコレ
クタとの接続点３０に接続され、電機子コイル４−２の
発生トルクに寄与する導体部４　ａ’の他方の端子はト
ランジスタ３１のコレクタとトランジスタ３２のコレク
タとの接続点３３に接続されている。通電制御回路は１
相の往復通電制御回路に形成している。トランジスタ２
８．３１のエミッタはそれぞれプラス電源端子３４に接
続され、トランジスタ２９．３２のエミッタはそれぞれ
グランド３５に接続されている。磁電変換素子５の出力
端子３６−１は通電制御回路を構成するトランジスタ２
８．３２のベース側へ、出力端子３６−２はトランジス
タ３０．３１のベース側に接続されている。従って、磁
電変換素子５が界磁マグネット２のＮ極を検出すると、
出力端子３６−１を介して、トランジスタ２８．３２を
導通して、電ｍ子コイル４−１．４−２には矢印方向の
電流を流して矢印Ａ方向の回転力を得ることができる。

磁電変換素子５が界磁マグネット２のＳ極を検出すると
、出力端子３６−２’を介してトランジスタ２９．３２
が導通し、電機子コイル４−１．４−２には上記と反対
方向の電流が流れ、矢印Ａ方向の回転力を得ることがで
きる。

第８図乃至第１０図を参照して、本発明の第２実施例を
説明する。第８図は６極の円環状の界磁マグネット（マ
グネット回転子）２′の平面図で、第９図は２個の電機
子コイル４−１．４−２からω なるステータ電機子１の平うｆある。磁電変換素子５は
、電機子コイル４−１の発生トルクに寄与する導体部４
ａと均等な条件位置のプリント基板３面に配設している
（第９図参照）。上記磁石１８　、１８’は、上記（１
）式に沿ったプリント基板３席 の位置に甥着している。また上記（１）式に沿って、螺
子１５　、１５’位置に当該磁石１８　、１８’を配設
しても良い。尚、この場合、上記支柱９ｂ及び螺子１５
　、１５’の位置が変わることになることは言うまでも
ない○ 第１０図は６極の界磁マグネット２′と２個の電機子コ
イル４−１．４−２との展開図である。この第１０図に
おいては電機子コイル４−１．４−２の一方の発生トル
クに寄与する導体部４ａ、４ａは、それぞれ通電制御回
路内の接続点３０゜３３に接続しておシ、電機子コイル
４−１と４−２のそれぞれの発生トルクに寄与する導体
部４ａ′と４　ａ／は共通接続している。尚、通電制御
回路については、第７図において説明したので、その詳
細は省略する０磁電変換素子５は、上記第１実施例では
電機子コイル４−１の発生トルクに寄与する導体部４ａ
の下面位置に配置した場合を示したが、モータの構成に
よってはかかる位置に配置できない場合がある。また磁
電変換素子５は、電機子コイル４−１の発生トルクに寄
与する導体部４ａの上に配置できないことも上記した通
電である。

従って、この第２実施例では、第１０図の展開図を参照
して、電機子コイル４−１の発生トルクに寄与する導体
部４ａと対向する点線囲い部位置３７に配設すべき磁電
変換素子５を考えると、点線囲い部位置３７は界磁マグ
ネット２′のＮ極２’ａの略々中間部位置と対向してい
るので、かかる点線囲い部位置３７と均等な条件位置を
さがすと、Ｎ極２′Ｃ２２′ｅの略々中間部位置でめる
点線囲い部位置４１．４０が該当する。しかし、点線囲
い部位置４０は、電機子コイル４−２の発生トルクに寄
与する導体部４ａ’と対向するので、該位置４０には上
記同様に磁電変換素子５を配設できないが、点線囲い部
位置４１は電機子コイル４−１゜４−２とも対向してい
ないので、該位置４１に対応するプリント基板３０面に
磁電変換素子５を配設したのが第９図に示すものである
。また電（戊子コイル４−１．４−２の発生トルクに害
鳥、する導体部４ａ′と対応する点線囲い部位置３８．
３９を基準に考慮すると、界磁マグネット２′のＳ極２
′ｂ。

２’ｄの略々中間部と対向しているので、かかる位置と
均等な条件位置をさがすと、Ｓ極２’ｆの略々中間部と
対向する点線囲い部位置４２’；ｌ）ｉ該当１−るので
、該位置４２に該当するプリント基板３面に磁電変換素
子５合配設しても良い。

第１１図乃至第１３図は本発明第３実施例を示すもので
、この実施例では、第１１図に示１−ようにＮ、Ｓの磁
極を交互に有する８極の界磁マグネット２′を用いてお
り、第１２図に示すように発生トルクに寄与する半径方
向の導体部４ａと４　ａ’との開角が４５°に形成され
た電機子コイル４−１と４−２を１８０度対称にプリン
ト基板３面に配設したステータ電機子１を用いたものと
なっている。

第１３図は、第１１図の界磁マグネット２′と第１２図
のステータ電機子１との展開図で、上記例を参照すれば
理解できるので、これについての説関口は省略する。上
記回転子設定位置停止用磁石１８　、１８’は、電機子
コイル４−１の発生トルクに寄与する導体部４ａを基準
に上記（１）式に基いて選択すると点線囲い部位置４９
．・・・、５６が該当するので、この位置に配置すれば
良いことになる。

第１４図は本発明第４実施例を示すステータ電機子１の
平面図を示すもので、第４図に対応するものであるが、
第４図に示すように２個に分離した電機子コイル４−１
．４−２４−用いるのではなく、２個の′ＮＪ磯子コイ
ル４−１．４−２と同様な回転トルクを発生することの
できるように、２個の電機子コイルを１個の形状にした
電機子コイル４′を用いている点において異なる。第１
４図に示す電機子コイル４′は４極の界磁マグネット２
（第５図参照）を用いた場合に沿うように、平面ひょう
たん状の枠型コイルに形成したものである。この電機子
コイル４′はプリント基板３に配置されている。電機子
コイル４′の傾斜導体部４′ａ、・・・、４′ａ７は発
生トルクに寄与する導体部で、外周方向の導体部４’ｂ
　、　４’ｂ’及び発生トルクに寄与する導体部４’ａ
と４′ａ′間、４′ａ“と４／　ａ／＃間の導体部４’
ｂ“、４′ｂ″′は発生トルクに寄与しない導体部であ
る。尚、かかる形状の電機子コイル４′は、巻線機によ
って容易に量産できるものであるが、数が少なくて手作
業的に生産する場合には、電機子コイル４′を矩形枠状
に巻回形成し、導体部４′ｂ″、４′ｂ″を相対向する
方向に押圧して第１４図に示すような形状にし、固化し
てやれば良い。第１４図においては、電機子コイル４′
と面対向する４極の界磁マグネット２のＮ極、Ｓ極の関
係がわかるようにＮ、Ｓの記号を第１４図の外周部に付
しである。かかる記載から判明するようにコキングカを
発生する界磁マグネット設定位置停止用磁石１８　、１
８’は、上貼 記（１）式に基いて定めた位置ＶＣｌ着したものである
。

まだ電機子コイル４′は、発生トルクに寄与する導体部
４’ａ　ｌ　４／ａ／を有する一方の導体部（発生トル
クに寄与しない導体部４′ｂ″をも含んでいる）４７Ａ
及び発生トルクに寄与する導体部４’ａ“、４’ａ″′
を有する他方の導体部（発生トルクに寄与しない導体部
４′「をも含んでいる）４′Ｂ共にＮ極、Ｓ極の２つの
磁極と対向することができるような形状に形成している
。しかも、発生トルクに寄与する導体部４／ａと４’ａ
“及び４′ａ′と４７　ｆとの開角が界磁マグネット２
の磁極幅と略等しく形成きれている。従って、１個の電
機子コイル４′であっても、従来の２個の電機子コイル
４−１．４−２を用いたと同じような回転トルクを発生
させることができる。

このように第４実施例における電機子コイル４′は、発
生トルクに寄与する２つの導体部４’Ａ　、　４’Ｂ共
に同方向の電流を流すことができるように界磁マグネッ
ト２の１８０度対称なＮ極及びＳ極２個の磁極に対向す
ることができるような形状に形成されていることに特徴
がある０尚、この電機子コイル４′と界磁マグネット２
との展開図は、第７図で示したと同じになるので、その
説明は省略する。

第１５図は本発明の第５実施例を示すもので・第１２図
に対応するもので、１個の電機子コイル４′は容易に形
成できる矩形枠状のものに形成したもので、１個の電機
子コイル４″であシながら、上記電機子コイル４と同様
に従来の電機子コイル４−１．４−２との２個分の回転
トルクを発生できるように工夫したものであるが、この
ように矩形枠状に形成した場合には若干発生トルクが劣
下するが、滑らかに回転できる利点がある。界磁マグネ
ット設定位置停止用磁石１８　、１８’は、上記（１）
式に基いて配置したものであるが、上記（１）式に基く
と点線囲い部位置５９．〜，６２が他にも有用なコキン
グを発生させるために、設定位置停止用磁石ｉ　ｓ　、
　ｉ　ｓ’を配置するのに適した他の位置を示すもので
ある。尚、この第１５図の場合、他にも２箇所ばかシコ
キングを発生させるに適した位置があるが、この場合に
は電機子コイル４′と重なる位置となっているので、図
示しておらず、また上記螺子１５　、１５’についても
図示していない。

上記から明らかなように、位置検知素子が１個でも、最
も適した箇所でコキングカを発生させることができるの
で、自起動でき、しかも安定した回転を行なわせること
のできる効率が良く安価で量産に適するブラシレス７ア
ンモータを得ることができる効果がある。尚、上記例に
おいては、位置検知素子を１個用いるのみで、自起動で
きる安価なディスク型ブラシレスファンモータを示した
が、本発明によれば更に安価なディスク型ブラシレスフ
ァンモータＶＩ−Ｙ３／Ｉｌｆ用なものである。かかる
位置検知素子を１個も使用しない方法としては、当該モ
ータが回転することで発生する逆起電圧を利用する方法
である。しかしながら従来のこの種の方法によると、マ
グネット回転子（界磁マグネット）と電機子コイルとの
対応関係によっては、電機子コイルに通電を行なっても
マグネット回転子が自起動回転し得ない状態（デッド・
ポイント）があるという欠点がある。すなわち、この方
法は、マグネット回転子が回転して初めて、逆起電圧が
発生し、マグネット回転子の当該回転方向への連続した
回転動作を行なうことができて有効となるものである。

この方法は、位置検知素子がないために、極めて安価に
ディスク型ブラシレスモータを構成できるので有用なも
のであるが、上記したように従来のものにあっては自起
動できない欠点があった。しかしながら、上記本発明に
よれば、位置検知素子が０個でも最も適した位置でコキ
ングを発生できるようにしてプツト・ポイントをなくし
て自起動でき、しかも安定した回転できるよう、になっ
ておシ、又、マグネット回転子が予め定められた位置に
停止するので、定められた方向の電流を通電することで
、定められた方向にマグネット回転子を回転させること
ができる。該マグネット回転子が回転した後は、上記電
機子コイルに発生する逆起電圧又は別個に逆起電圧をと
シ出せるように位置検出コイルを設け、該位置検出コイ
ルから発生させる逆起電圧を利用して上記電機子コイル
に所定方向の電流を通電してやることで、マグネット回
転子を所定方向に連続回転させることができる。従って
、位置検知素子が０個であっても、良いわけである。

尚、上記例においては、ディスク型ブラシレスファンモ
ータを例にして説明したが、他のディスク型ブラシレス
モータや円筒型ブラシレスモータにも画然適用があるも
のである。また電機子コイルは導線を巻回したものを用
いた場合を例にして説明したが、プリントパターン（所
謂、シートコイル）によるものによって形成したものを
用いても良い。更にまた、電機子コイルが２重、３重に
重なるものにも適用がある。また界磁マグネットは複数
の磁極が一体化した円環状のものを用いた場合を示した
が、分離されたものを用いても良いことは言うまでもな
い。

上記から明らかなように、本発明は高価な位置検知素子
が０個又は１個でも自起動でき、しかもその後連続回転
できるので、安価にブラシレスモータを構成できる実用
上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１例として示すディスク型ブラシレスファンモ
ータの縦断面図、第２図は第１図のディスク型ブラシレ
ス７アンモータのケースの斜視図、第３図は第１図のフ
ァン付カップ体の斜視図、第４図は第１実施例としての
ステータ電機子の平面図、第５図は４極の円環状の界磁
マグネットの下面図、第６図はディスク型ブラシレスフ
ァンモータを定格電圧状態で使用したときのトルク曲線
、第７図は４極、２コイル、１相往復通電されるディス
ク型ブラシレスファンモータの界磁マグネットと電機子
コイル群（ステータ電機子）との展開図、第８図は本発
明の第２実施例に用いる６極の界磁マグネットの下面図
、第９図は本発明の第２実施例のステータ電機子の平面
図、第１０図は６極、２コイル、１相往復通電されるブ
ラシレスモータの界磁マグネットと電機子コイル群との
展開図、第１１図は本発明第３実施例に用いる８極の界
磁マグネットの下面図、第１２図は第１１図の界磁マグ
ネットを用いる場合のステータ電機子の平面図、第１３
図は第１１図の界磁マグネットと第１２図のステータ電
機子との展開図、第１４図及び第１５図はそれぞれ本発
明第４．第５実施例のステータ電機子の平面図である。 １・・・ステータ電機子、２．２′、：・・・界磁マグ
ネット（マグネット回転子）、３・・・プリント基板、
４　、４’　、　４’・・・電機子コイル、４　ａ　＋
　４　ａ’・・・発生トルクに寄与する導体部、５・・
・磁電変換（位置検知）素子、Ｉ　Ｂ　、　ｉ　ｓ’・
・・界磁マグネット（マグネット回転子）設定位置停止
用磁石。 特許出願人　高　橋　義　照（参 ００≧ニーｌＩヘリ≧Ｌ余へ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する２ｐ（ｐは１以上の整数）
   極のマグネット回転子と、該マグネット回転子に対向し
   てステータ側に設けられた発生トルクに寄与する２つの
   導体部の開角が上記マグネットの磁極幅と実質的に等し
   い開角幅に形成された少なくとも１個以上の電機子コイ
   ルからなるステータ電機子と、マグネット回転子が自起
   動できるようにコキングを発生する手段とを有する　デ
   ィ スク型ブラシレスモータにおいて、マグネット回転子の
   回転方向に向って上記電機子コイルの発生トルクに寄与
   する導体部から、はぼＰＷ 但し、ＰＷ；マグネット回転子の 一磁極当りの幅 ｎ　’　０　＊　１．２　＋・・・の整数の幅はど手前
   の位置又はその近辺でコキングを発生し且つマグネット
   回転子のＮ極又はＳ極かのいずれか一方の磁極を吸引し
   て当該マグネット回転子をデッド・ポイントをさけた自
   起動できる設定位置で停止させることのできるマグネッ
   ト回転子設定位置停止用磁石を設けたことを特徴とする
   ブラシレスモータ。