JPS60118047A - 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】 本尭明は磁界内におり）れたコイルの誘導出力を位置検
知信号として駆動コイルを通電制御して回転トルクを得
るようにしたブラシレスモータに関する。ブラシレスモ
ータは、ブラシと＊流子を用いていないので、：通゛ｊ
δ、位置検知素子を用いている。該位置検知素子からの
信号により、当該ブラシレスモータが所定方向に’ＪＭ
続ａ　転するように駆動コイルに所定方向の電流を通電
するようにしている。ここに位置検知素子としては、通
常、ホール素子、ホールＩＣ又は磁気抵抗（Ｍ　Ｒ）素
子等の磁電変換素子が最も多く用いられている。この磁
電変換素子はその位置浅めがやっかいで、又高価なので
、該素子数を少な（できれば、安価にブラシレスモータ
を描成し得るので望ましい。そこで、通常、３相のブラ
シレスモータにおいては３個必要とする磁電変換素子を
、通電制御回路構成等を工夫して２個に減らしたものが
知られている。

また１相、２相のブラシレスモータにおいては、通常２
個の磁電変換素子を必要とする。この場合、磁電変換素
子が１個だけだと、該素子が界磁マグネットのＮ極と≦
極の境界部、すなわち死点（デッド・ポイント）を検出
していると、該素子から信号がでないため、駆動コイル
に通電がなされず、当該ブラシレスモータが自起動でき
ない欠点があぜで配置すると共に、界磁マグネットに無
着磁部（実質的に無着磁部となるように構成したものも
含む）を形成し、１個の磁電変換素子を用い、該素子に
より界磁マグネットのＮ又はＳ極の主磁極部を検出する
ことにより、２相片道通電制御回路を使用して、上記２
個の駆動コイルに交互に通電するようにしていた。かか
る磁電変換素子１個、駆動コイル２個の２相のブラシレ
スモータは、磁電変換素子が１個でも自起動でき、しか
も安価に形成できることから非常に有用なものである。

しかしながら上記有用である２相のブラシレスモータに
おい゛ては、界磁マグネットにづ１τ着磁部を形成しな
ければならず、強い回転トルクを得ることができないし
、また４１ｔｉ？磁部を形成しなければならないために
界磁マグネットが高価になる欠点がある。また最低でも
高価な磁電変換素子を１個用いなければならないため高
価なブラシレスモータになる欠点があった。

また上記磁電変換素子を位置検知素子として用いず、磁
界内におかれたコイル（一般には駆動コイルが代用され
る）の誘導出力を位置検知信号として用い、駆動コイル
の通電制御を行ない、回転トルクを得て回転するブラシ
レスモータも公知となっている。

かかるブラシレスモータは、磁電変換素子のように、高
価で端子が多く、取付に当って高精度のゲ″ 要；１′？Ａされるものを使用しないですむので、安価
で構成が簡素化され、又耐熱性があり有効な技術的手段
と考えられている。しかし、自起動できないことが欠点
となって用途が制限されて実用化された例はあまりない
。

そこで、界磁マグネットの磁極（主磁極とも駆動用磁極
とも言われる）と対向する位置に、界磁マグネットの停
止位置を規制する磁石を配設することで、駆動コイルと
界磁マグネットとの間の相対位置を所定の相対位置に停
止させることで、対応する駆動コイルに通電することに
より、所望の方向に自起動回転させるようにすることを
試みた。

かかる構成にすると、上記した欠点を有する磁電変換素
子を１個も用いなくても、自起動及び連続回転ができ、
構成が簡素化された小型軽量の安価な誘導出力を位置検
知信号とするブラシレスモータが得られる利点がある。

このような、磁界内におかれたコイルの誘導出力を位置
検知信号として駆動コイルを通電制御して回転トルクを
得るようにした１相通電されるディスク型ブラシレスモ
ータとしては、本件出願人の提案したものに下記のよう
な第１図乃至第１０図に示すものがあるので、以下にこ
れを説明する。

第１図は１相通電されるディスク型ブラシレスモータ１
の主要部の分解斜視図、第２図は第１図のディスク型ブ
ラシレスモータ１の主要部の縦断面図である。ディスク
型ブラシレスモータ１は次のように構成される。固定基
板２の上に円板状のステータヨーク６を固設している。

該ステータヨーク乙の中心部に軸受４を固設している。

中心透孔部５を有するプリント基板６は、該透孔部５の
中心と軸受４の中心とを一致させてステータヨーク６の
上に配設し、甥子７によってプリント基板６と固定基板
２とを一体化している。プリント基板６は、ブラシレス
モータ１部から突出するような長さのものを用いており
、１記プリント基板６の突出部には、通電制御回路８を
構成する電気部品が配設されている。罫はトランジスタ
、Ｄはダイオード、Ｒは抵抗、９は半固定抵抗である。

尚、これらの通電制御回路８川電気部品は、後記する駆
動コイルＬ２．位置検知コイルＬ１　の配設されていな
いプリント基板６面に配設しても良く、このようにする
と小さなプリント基板６で済み、又、小さなディスク型
ブラシレスモータ１を’６Ｑ成できて望ましい。プリン
ト基板６には、図示しないプリント配線パターンが形成
されている。後記する位置検知コイルＬ１と駆動コイル
Ｌ２が貼着され、後記する界磁マグネット１０に面対向
している。位置検知コイルＬ１と駆動コイルＬ２とは同
相となる位置、即ち１８０度対称なプリント基板６面位
置に配設している。位置検知コイルＬ１と駆動コイルＬ
２七は同様な形状のものに形成されているが、位置１１
コイルＬ１は駆動コイルＬ２よりも、細い線径の導線を
用いて上記駆動コイルＬ２よりもより多くのターン数巻
回して形成している。位置検知コイルＬ１及び駆動コイ
ルＬ２は、共に半径方向の２ぷ体部Ｌ１ａとＬｔｂ　、
　１２ａとＬ２ｂとの開角が界磁マグネット１０の磁極
幅と同じ、即ち界磁マグネット１０が８極のものとなっ
ているので上記コイルＬｌ、　Ｌ２は上記開角が４５度
となっている。位置検知コイルＬ１の半径方向の導体部
Ｌ１ａ　、　Ｉ、２ｂは、起電力に寄与する導体部で、
Ｓ動コイルＬ２の半径方向の導体部Ｌ２ａ　ｅ　Ｌ２ｂ
は発生トルクに寄与する導体部である。上記位置検知コ
イルＬ１の導体部Ｌｌｂ及び駆動コイルＬ２の導体部Ｌ
２ｂから上記界磁マグネット１０の約４分の１磁極幅、
即ち１１．２５度だけ界磁マグネット１０の回転方向（
矢印Ａ方向）に対して手前の位置のプリント基板６面に
、Ｎ極面を上に向けたコキング発生用兼界磁マグネット
設定位置停止用磁石１１．１１’を貼着している。該設
定位置停止用磁石１１．１１’を設けるに当って望まし
い位置についての説明は、後記する。回転軸１２は軸受
４によって回動自在に軸支され、回転軸１２はその頂部
をロータヨーク１６の略々中心部に固設し、一体して回
転するようになっている。

ロータヨーク１６の下面には、Ｎ、Ｓのｆａ　ｔＴｐ、
を交互に有する８αの円環状の界磁マグネット１０が貼
着固定されて、上記コイルＬ１．　Ｌ２　に面対向して
いる。

第３図及び第４図を参照して、コキング発生用兼界磁マ
グネット設定位置停止用磁石１１．１１’の配設位置に
ついて説明する。

上記磁石１１．１１’は、上記導体Ｅ＋’ＢＬｉａｅ　
ＬＩｂ。

ＩＪ又はＬ２ｂから界磁マグネット１０の回転方向（矢
印Ａ方向）に向って約２分の１磁極幅（２２，５度）は
ど手前までの間の位置又は該位置と均等な位置に配設す
れば、はぼ理想的なものになる（第３図参照）が、最も
望ましい位置は、上記導体部Ｌｉａｅ　Ｌｌｂ　、　Ｌ
２ａ又ハＩＪカラ界’ｉｉマグネット１０の回転方向（
矢印Ａ方向）に対して界磁マグネット１０の約４分の１
磁極幅、即ち約１１．２５度手前の位置である。従って
、第１図及び第３図では上記位置にコキング発生用兼界
磁マグネット設定位置停止用磁石１１．１１’を設けて
いる。

かかる上記した位置に界磁マグネット設定位置停止用磁
石１１．１１’を設けた理由について説明すると、最大
起動トルクか発生ずるのは駆動コイルＬ２が第４図に示
すように界磁マグネット１０と対向している状態である
。すなわち、最大起動トルクが発生するのは、ｈ’ｌｌ
’ｆＪＪコイルＬ２の発生トルクに寄与する導体部Ｉ、
２ａ　、　１２ｂが界磁マグネット１０のＮｔｆｆｌ、
Ｓ極の略々中間部と対向している状態である。従って、
界磁マグネット１０の停止時、上記状態になるようにす
るには、上記導体部Ｌ２ｂ。

Ｌ２ａと対向する位置に界磁マグネット設定位置停止用
磁石１１′を設けておけば、起動時に駆動コイルＬ２に
よって最大起動トルクが発生する状態にあるので、必ず
自起動できる。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礎石１１′を配設して、起動時に予
め最大起動トルクが保くようにすると、起動時の損失で
最高効率のものが得られない。従って、界磁マグネット
設定位置停止用磁石１１′を上記したようにへ区動コイ
ルＬ２の発生トルクに寄与する導体部Ｌ２ｂから、界磁
マグネット１０の略４分のＩＰ１極幅（１１，２５度）
だけ手前の位置に配設し、助走をつけさせて、起動時に
最高効率のものが得られるようにしている。

尚、位置検知コイルＬ１も上記原動コイルＬ２と同相位
置に配設しているため、５駆動コイルＬ２を基準にした
と同じ条件位置に界磁マグネット設定位置停止用磁石１
１を位置検知コイルＬ１の導体部Ｌ１ａ。

Ｌｌｂから上記界磁マグネット１０の回転方向に対して
Ｌ記条件だけ手前の位置に配設しても良いことは言うま
でもない。

尚、コキング発生用兼界磁マグネット設定位置停止用磁
石１１．１１’は、界磁マグネット１０のＮ極又はＳ極
の略中心で常に停止でき、かつ当該ディスク型ブラシレ
スモータ１が容易に自起動でに、界磁マグネッ白０の位
置とコキングトルクＴＣの関係を示すと安定点１４では
コキングトルク曲線１５が右上方向に零点１６を切って
いる。

この零点１６は、所謂死点（デッドｅポイント）であり
、零点１６と安定点１４とは、界磁マグネット回転子１
０の約４分の１磁極、すなわち１１．２５度離れている
。上記安定点１４は１回転中に全部で８箇所現われる。

安定点１４と１４との間にはトルク零の零点１６がある
が、この零点１６は、所謂死点であり、キ尭琴ミヰミこ
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
グネット１０が該界磁マグネット１０の（ｔ　？＞方向
１５が現われることからＢ、Ｆできる。次にｆｒｉｇ　
ｈｒコイルＬ２に電流が流れたときの、ＥＸ　６２子ト
ルクと回転角の関係は符号１７．１７’で示すような電
機子トルク曲線となる。この曲線Ｉ７．１７’の零点１
６は、上記から明らかなようにコキングトルク曲線１５
の零点である安定点１４よりも少し右側（ＣＷ力方向に
ある。位置検知コイルＬ１と通電制御回路８による転流
作用が加わると、電機子トルク曲線１７．１７’の上半
分になるので、コキングトルク曲線１５との合成をとる
と、符号１８で示す合成トルク曲線が得られる。すなわ
ち、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１６位置のコキングトルク
は電機子トルクの２分の１となっていることがら、合成
トルク曲線１８は極めて滑らかな波形曲線となるため、
界磁マグネット１０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モータが得られ
る。第６図は、界磁マグネッＮＯと位置検知コイルＬ１
との関係を示す。

界磁マグネット１０が矢印Ａ方向に回転することで、位
置検知コイルＬ１の導体部Ｌｉｂ　、　Ｌｔａが界磁マ
グネット１０のＮ極とＳ伍の境界部を通過していくので
、位置検知コイルＬ１がら得られる起電力である出力電
圧は、第６図（ｂ）で示すような出方電圧曲線１９のよ
うに現われる。該曲線１９によって示される出力電圧は
、当該ディスク型ブラシＬ／スモータ１の位置検知信号
として利用できる。

従って、第６図（ｂ）に示すような通電波形２ｏで駆動
コイルＬ２に通電してやれば、当該ディスク型ブラシレ
スモータ１は、磁ｌ笈換素子がなくても回転子（界磁マ
グネット１０）が所定方向に回転するようになる。尚、
実際には、上記通電波形２゜よりも幅広の通電波形２０
’となるように、通電制御回路８内の抵抗Ｒを選択する
か、半固定抵抗９を用いてトリマー調整してやれば良い
。

第７図は、−例として用いた通電制御回路８を示すもの
で、第８図は界磁マグネットと位置検知コイルＬｌ及び
駆動コイルＬ２との展開図であると共に該位置検知コイ
ルＬｌ、駆動コイルＬ２及び第７図の通電制御回路８と
の結線図を示すものである。

第７図及び第８図を参照して、位置検知コイルＬ１と駆
動コイルＬ２とは、互いに１８０度対称な同相位置に配
設されている。位置検知コイルＬ１及び駆動コイルＬ２
は、一方の導体部Ｌｌａ、Ｌ２ａが界磁マグネット１０
のＮ極に対向しているとき、他方の導体部Ｌ１ｂ　ｓ　
Ｌ２ｂが界磁マグネット１０のＳ極に対向している。位
置検知コイルＬ１の一方の導体部Ｌａａの端子は、マイ
ナス電源２１−２側に接続し、駆動コイルＬ２の一方の
導体部Ｌ２ａの端子は、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ　の
コレクタに接続している。位置検知コイルＬ１の他方の
導体部Ｌ１ｂの端子は、トランジスタＴｒ　のベース１
こ、駆動コイルＬ２の他方の導体部Ｌ２ｂの端子は、プ
ラス電源端子２１−１に接続されている。トランジスタ
Ｔｒ　のエミッタは、マイナス電源端子２１−２に接続
されている。ダイオードＤはアノードをトランジスタＴ
ｒのエミッタに接続し、カソードを位置検知コイルＬ１
の他方の導体部Ｌｌｂの端子とトランジスタＴｒのベー
スとの接続点２２に接続している。

抵抗Ｒは上記接続点２２と駆動コイルＬ２の他方の導体
部Ｌ２ｂの端子間に接続されている。尚、上記半固定抵
抗９を用いる場合には、点線囲い部２６位置に接続して
やると良い。

一実施例として示したディスク型ブラシレスモータ１は
上記構成からなるため、当該ディスク型ブラシレスモー
タ１は、停止時、及び起動時は、界磁マグネット設定位
置停止用磁石１１′が界磁マグネット１０のＳ極の略々
中間部と対向していて、駆動コイルＬ２に通電してやれ
ば、該駆動コイルＬ２は回転トルクを発生できる状態に
ある。

従って、起動時に通電制御回路８に電源を投入してやる
と、第７図に示すようにバイアス抵抗Ｒにより、トラン
ジスタＴｒ　のベースに電流が流れ、トランジスタＴｒ
　の−増幅作用によりｈｆｅ倍されたコレクタ電流・Ｉ
Ｃが当該トランジスタ電流れる。

このことにより、駆動コイルＬ２に起磁力函が生じ、界
磁マグネット１０のＳＰ、を引きつけ（第９図（ａ）参
照）、界イムマグネット１０のＮ　＆を遠ざける。

これにより界磁マグネット１０が矢印Ａ方向に回転する
。尚、ダイオードＤは、トランジスタＴｒのベース・エ
ミッタ間の電圧■ｂｅが負になることを防止するもので
ある。界磁マグネット１０が矢印Ａ方向に回転すると、
第９図（ｂ）に示すように位置検知コイルＬ１には矢印
方向の電流Ｉｂが？ｍれて起電力を発生する。このため
トランジスタＴｒにはますます電流が流れ、回転トルク
がと昇する。

尚、通常、駆動コイルＬ１へ通電後、界磁マグネット１
０が回転すると、すぐにトランジスタＴｒは導通するよ
うになっている。

界磁マグネット１０が回転し、界磁マグネット１０と位
置検知コイルＬ１及び駆動コイルＬ２が第１０図（ａ）
で示すような対応関係になると、位置倹知コイルＬ１の
起電力がバイアス抵抗Ｒによるバイアス電流を打ち消す
。更に界磁マグネット１０が矢印Ａ方向に回転していく
と、位置検知コイルＬ１の起電力が負となり、第１０図
（ｂ）で示すようにダイオードＤと位置検知コイルＬ１
間で循環する。このような状態になると、ｆＫ　ｂｐＪ
コイルＬ２には正流が流れないため、回転トルクが発生
しなくなる。しかし、界磁マグネット１０は、慣性によ
り矢印Ａ方向に回転し続ける。このように界磁マグネッ
ト１０が、慣性により回転を続けるに当って、上記コキ
ング発生用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石１１．
１１’が有効に作用する。すなわち、該コキング発生用
兼界磁マグネット設定位置停止用位置をさけた界磁マグ
ネット１０のＮ４Ｍ又は８４歳と対向しようとするが、
ｔ？＝石１１．１１’は、界磁マグネット１０面にＮＳ
を向けているため、界磁マグネット１０の３４ｆｔの略
中間部に対向しようとしてその方向に回転するからであ
る。従って、界磁マグネッ）１０が′旧姓によって回転
し続けると、再度、上記したように駆動コイルＬ２に電
流が流れる状態になるため、回転トルクが発生する。

以上の動作が繰り返されるので、位置検知素子としての
磁電変換素子がなくても、当該ディスク型ブラシレスモ
ータ１は、自起動及び連続回転を行なうことができる。

当該ディスク型ブラシレスモータ１を停止させるために
、電源を切ると、界磁マグネット１０は・旧姓により、
しばらく回転を続けるが、摩擦による損失のため次第に
回転速度をおとし、コキング発生用二＋、：′：、界磁
マグネット設定位置停止用磁石１１゜１１′によって界
磁マグネット１０のＳ極が吸引され、Ｂｂ石１１．１１
’が界磁マグネット１０のＳ極の略中間部位置と対向し
た安定な停止点で停止する。この停止点ば、上記したよ
うに回転子（界１６マグネツト１０）が自起動できる位
置である。

ト記第１図乃至第１０図で説明した、磁界内におかれた
位置検知コイルＬｌの誘導出力を位置検知信号として駆
動コイルＬ２を通電制御して回転トルクを得るようにし
た１相通電されるディスク型ブラシレスモータ１は、簡
単な構成で高価なＧ電変換素子を用いなくて済むので、
非常に有用なものであることは上記した通りである。

しかしながら、１相通電されるディスク型ブラシレスモ
ータ１においては、界磁マグネット（主磁極）１０とコ
キング発生用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石１１
．１１’を用いて、界磁マグネット１０の停止位置を決
めてやる場合、該界磁マグネット１０は、まれに望まし
い停止位置の反対側で停止することがある。このような
位１１ｆに界磁マグネット１０が停止していた場合に、
圧動コイルＬ２に通電してやると、駆動コイルＬ２と対
向する界磁マグネット１０の４Ａ　他が反対となってい
るために界磁マグネット１０が反対に回転する惧れがあ
ることを第１１図を用いて説明することとする。第１１
図は界磁マグドツトの主（着）　（［”ｌ　’１％を回
転角（右方向回転とする）をとっている。まただ；を軸
のトルクは、と半分を右方向回転トルクとし、下半分を
左方向回転トルクとしている。２４はコキング発生用兼
界１１ユマグネット設定位置停止用磁石１１．１１’に
より発生するコキングトルク曲線で、２５は駆動コイル
Ｌ２に通電開始したときの駆動コイルトルク曲線、２６
はｈＪ力による保持トルクレベル トルクの約２分の１の大ぎさになるように、コキング発
生用兼界（ｉ・」マグネット設定位置停止用磁石’＋１
，ｉｉ’はその磁力の強さのもの配設位置を適宜設計す
る必要がある。第１１図において、横軸とコキングトル
ク曲線２４とがクロスする点、ずなわら零点２７．２８
位置が界磁マグネッＮＯの停止位置点である。上記零点
２７及び２８位置にあっては、コキングトルクが保持ト
ルクレベル２６よりも大きいため、かかる零点２７又は
２８位置に、界磁マグネット１０が停止している場合に
、駆動コイルＬ２に）Ｌ電してやれば、界磁マグネッ）
１０が回転することが理解できる。また駆動コイルＬ２
のｉｆ１電を切って、界磁マグネット１０の回転を停止
させてやると、界磁マグネット１０がコキングトルクが
零となる零点２７又は２８位置で停止することになる。

ここに、零点２７は安定な停止位置点で、駆動コイルＬ
２に通電したときに得られる駆動コイルトルクは右方向
回転のトルクが摩擦力による保持トルクレベル２６より
も大きいものとなっているので、回転子である界磁マグ
ネット１０を右方向のみ（一方向のみ）に回転さぜるこ
とのできる停止位置となっている。これに対して、零点
２８は不安定な停止位置点で、駆動コイルしに通電した
ときに得られる駆動コイルトルクは左方向回転トルクが
発生しているので、該界磁マグネット１０は左（逆）方
向ｌこ回転する惧れがある。このような不安定な零点２
８位置が生ずるのは、駆動コイルＬ２の通電を切り、回
転子である界磁マグネッ）１０が回転速度を低下して摩
擦力による保持トルクレベル２６内に入ると、この摩擦
力による保持トルクが作用するので界磁マグネッ）１０
が零点２８位置で停止することによるｑ該零点２８位置
は、保持トルクレベル２６のポテンシャルの山の頂上で
は少し右方向へずれれば右方向へ、左方向へずれれば左
方向へ動くような不安定位置にある。従って、上記コキ
ングトルクが充分に大きくない場合には、上記駆動コイ
ルＬ２に通電した場合、界磁マグネット１０が逆方向に
回転するという現象が生ずる。

かかる現象は、上記コキングトルクを摩擦保持トルクよ
りも充分に大きくすることにより、その発生確率を低下
させることができるが、原理的には零にならない。従っ
て、ディスク型ブラシレスモータ１が一方向にしか回転
してはいけないものにとっては、上記逆方向に回転しな
いようにすることが望ましい。

本発明はかかる事情に基いてなされたもので、磁界内に
おかれたコイルの誘導出力を位置検知信号として駆動コ
イルを通電制御して回転トルクを得るようにした位置検
知信号として磁電変換素子を使用しな（でも、自起動で
き、しかも必ず界磁マグネットが一方向にのみ自起動で
きる位置に停止させることのできるブラシレスモータを
提供することによって達成される。

かかる本発明の目的は、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する４
ｐ　（ｐは１以上の正の整数）極の主磁極と２ｐ極のコ
ギング発生用磁極を備えた界磁マグネットを回転子とし
て備え、該回転子を回転駆動させるための上記界磁マグ
ネットと対向する固定側に駆動コイルを備え、上記界（
ｄマグネットに対向して設けられ該界磁マグネットの回
転により起電力を発生する位置検知コイルを備えており
、上記位置検知コイルは上記弁動コイルと同相となる位
置に配設し、上記位置検知コイルによって得られる起電
力を利用して上記駆動コイルに適宜方向の電流を通電す
ることで上記界磁マグネットを所定方向に回転駆動させ
るための通電制御回路を備え、上記コキング発生用磁他
と対向する固定側に上記コギング発生用磁極にＮ［ｊ又
はＳ極の単一極を向けたＮ、　Ｓの磁極を有するコキン
グ発生用兼界磁マグネット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を提供することによ
って達成される。以下、第１２図以下を参照して本発明
の一実施例を説明する。尚、上記実施例で、説明したの
と同一箇所には、同一の符号を符し、このための説明は
省略することとする。

第１２図は本発明の一実施例を示すディスク型ブラシレ
スモータ１′で、第１図のものと異なる点は、界磁マグ
ネット１０′の描成と、コキング発生用兼界磁マグネッ
ト設定位置停止用磁石１１゜１１′の配設位置で、他の
箇所は同じとなっている。

界磁マグネット１０′は、界磁マグネット１０と異なる
のは、該界磁マグネット１０′が界磁マグネット１０の
外周部に該界磁マグネット１０の２分の１の磁極数のＮ
、Ｓの磁極を交互に有する４αのコキング発生用磁ｆｉ
　１　［７’　Ｂを形成したものとなっている。界磁マ
グネット１０′の界磁マグネット１０に該当する部分を
、この実施例では主（着）磁極（駆動用ｆｆ１（ｆｆｌ
）　１０’Ａと記すこととする。上記界磁マグネット１
０′は、生伍α１０’Ａとコギング発生用磁極１０′Ｂ
とを一体して形成したものを用いているが、分離した生
伍ｆＴｉ　ｉ　Ｏ’Ａとコキング発生用磁ｔＭ１０’Ｂ
とを接着して一体化することで、上記界磁マグネット１
０′を形成しても良いことは言う１でもない。尚、と記
生伍％　１０’Ａ及びコギング発生用磁極１０’Ｂの下
面には、第１２図と反対の極性の磁力が上記コイルＬ１
．　Ｌ２及びコキング発生用兼界磁マグネット設定位置
停止用磁石ｊ１．１１’側に発生している。コキング発
生用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石１１．１１’
は、上記コキング発生用磁ｉ１０’Ｂと対向するプリン
ト基板６面に配設している。尚、この実施例では、コギ
ング発生用磁極１０′ＢのＮ、Ｓの磁極は、それぞれ主
磁極１０′Ａの２倍の開角となっているため、該主磁極
１０′ＡのＳ１ｍの中心に上記コギング発生用磁極１０
’ＢのＮ、Ｓの磁極の中心を合わせて形成している。

このように本発明においては、主磁極１０′Ａの２分の
１磁極数のコギング発生用磁極１０′Ｂを用いているこ
とから、該コギング発生用磁極１０’Ｂとコキング発生
用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石１１．１１’と
によるコキングトルク曲線２４′は第１３図のように発
生する。第１３図の見方は第１１図と同様である。この
第１３図から明らかなように、コキングトルク曲線２４
′と横軸がクロスする零点２７，２８’が、界磁マグネ
ット１０′の停止位置で、零点２７が安定な停止位置点
で、零点２８′が不安定な停止位置点であるが、この零
点２８′位置においても、右方向回転の駆動コイルトル
クが働いているため、かかる零点２８′位置に界磁マグ
ネット１０′が停止していても、駆動コイルＬ２に通電
してやると、逆方向回転することなく、常に、界磁マグ
ネット１０′が右（正）方向に回転する。

尚、丘記実施例においては、位置検知コイルＬ１駆動コ
イルＬ２の導体部Ｌｂ、ＩＪから回転方向に対して若干
手前のコキング発生用磁＆１０’Ｂ対向位置に界磁マグ
ネット設定位置停止用磁石１１゜１１′を設けたが、該
位置と均等条件位置に当該磁石１１，１１’を配設して
も良い。例えば、コギング発生用磁石１０′Ｂの位置に
応じて、上記と同じように界磁マグネット１０′が常に
一定方向に自起動できるような位置に、上記コキング発
生用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石１１．１１’
を適宜設計した合理的な位置に配置することである。

また上記磁石１１．１１’は、Ｎ極を界磁マグネット１
０面に向けた場合を示したが、Ｓ極を向けて配設しても
良い。また上記例においては駆動コイルＬ２と位置検知
コイルＬｌをそれぞれ１個づつ用いた１相のディスク型
ブラシレスモータ１を示したがこれに限るものでなく、
駆動コイルＬ２及び位置検知コイルＬ１を２個以上設け
て、２相、３相、・・・のディスク型ブラシレスモータ
１としても良い。

また上記例では、コアレスタイプのディスク型ブラシレ
スモータを示したが、コア有タイプのものであっても、
カップ型ブラシレスモータであっても良い。また界磁マ
グネットは８極のものを用いた例を示したが、４極、１
６極と、他の極数のものを用りても良い。また、コギン
グ発生用磁極１０′Ｂは、主磁極１０′Ａの外周部に形
成し、該外周部と対向する固定側にＥ記コキング発生用
兼界磁マグネット設定位訛停止用磁石１１．１１’を配
設しても良い。更にまた、上記例においては、主磁極１
０′Ａとコキング発生用磁ｔｉｌＯ’Ｂとが一体化され
たものを界磁マグネット１０′と称したが、本発明の精
神を逸脱しない限り、上記主磁極１０′Ａとコキング発
生用磁＋ｆｆ１１０’Ｂとを分離した位置に設けても良
いことは言うまでもない。

上記から明らかなように、本発明のブラシレスモータは
、高価で位置決めのやっかいな磁電変換素子を使用しな
いですむので、又、磁界内におかれたコイルの誘導出力
を位置検知信号として駆動コイルに通電制御して回転ト
ルクを得るようにしているので、通電制御回路並びに描
成を極めて簡素にできるので安価に量産できる効果があ
る。また回転子を構成する界磁マグネットが逆方向に回
転することがなく、常に一定方向に回転させることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適１しようとする従来例としてのデ
ィスク型ブラシレスモータの主要部の分解斜視図、第２
図は第１図の縦断面図、第３図は及び第４図はコキング
発生用兼界磁マグネット設図は界磁マグネットと位置検
知コイルとの関係を示す説明図、第７図は一実施例とし
ての通電制御回路、第８図は界磁マグネットと位置検知
コイル及び駆動コイルとの展開図並びに通電制御回路、
第９図及び第１０図は第７図の原理説明図、第１１図は
第１図のディスク型ブラシレスモータにおけるコキング
トルク曲線、界磁マグネットの停止位置点及び該界磁マ
グネットの回転方向の原理説明図、第１２図は本発明の
一実施例としてあディスク型ブラシレスモータの主要部
の分解斜視図、第１３図は本発明のディスク型ブラシレ
スモータにおけるコキングトルク曲線、界磁マグネット
の停止位置点及び該界磁マグネットの回転方向の原理説
明図である。 Ｌｌ・・・位置検知コイル、　Ｌ２・・・駆動コイル１
０．１０’・・・界磁マグネッｌ−１，１０’Ａ・・・
主磁極（駆動用磁極）、１０′Ｂ・・・コギング発生用
磁極。 ’ＩＬ　１１’・・・コキング発生用兼界磁マグネット
設定位置停止用（ａ極。 特許出願人 高　僑　養　照Ｇか

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎ、Ｓの１．１１極を交互に有する４ｐ（ｐは１以
   上の正の整数）極の主磁極と２ｐ極のコキング発生用位
   極を備えた界Ωマグネットを回転子として備え、該回転
   子を回転駆動させるための上記界磁マグネットと対向す
   る固定側に駆動コイルを備え、上記界’ＩＪマグネット
   に対向して設けられ誼界磁マグネットの回転により起電
   力を発生する位置検知コイルを備えており、上記位置検
   知コイルは上記駆動コイルと同相となる位置に配設し、
   上記位置検知コイルによって得られる起電力を利用して
   上記駆動コイルに適宜方向の電流を通電することで上記
   界磁マグネットを所定方向に回転駆動させるための通電
   側′御回路を備え、上記コギング発生用磁極と対向する
   固定側に上記フキレグ発生用磁極にＮ極又は３４１の単
   −伝を向けたＮ、Ｓの磁イ侃を有するコキング発生用兼
   界磁マグネット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。 ２、上記駆動コイル及び位置検知コイルは枠型に形成さ
   れた無鉄芯型空心コイルであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のブラシレスモータ。 ３、上記駆動コイルは発生トルクに寄与する導体部の開
   角が上記界磁マグネットの主磁極の磁侃幅のものに形成
   されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のブラシレスモータ。 ４、上記位置検知コイルは起電力発生に寄与する導体部
   の開角が上記界磁マグネットの磁極幅のものに形成され
   たものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のブラシレスモータ。 ５、上記通電制御回路は、上記位置検知コイルの一端を
   マイナス電源側に接読し、駆動コイルの一端はトランジ
   スタのコレクタ側に接続し、駆動コイルの他端はトラン
   ジスタのベース側及びグイオードのカソード側に接続し
   、トランジスタのアノードをトランジスタのベース側に
   接続し、弁動コイルの他端をプラス電源側に接続し、抵
   抗をトランジスタのベースと駆動コイルの他瑞間に接続
   して構成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第３項いずれかに記載のブラシレスモータ。 ６、上記コキング発生用兼界磁マグネット設定位１ユ停
   止用ロ石は、上記位置検知コイルの起電力発生に寄与す
   る導体部又は５Ｈｇ）コイルの発生トルクに寄与する導
   体部から上記界磁マグネットの回転方向に対して上記界
   磁マグネットの生の（上の約２分の１磁極幅はど手前の
   同の位置又は該位置と均等条件にある位置に設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項いずれか
   に記載のブラシレスモータ。 ７、Ｊｚ記コキング発生用兼界母マグネット設定位置停
   止用磁石は、上記位置検知コイルの起電力発生に寄与す
   る導体部又は駆動コイルの発生トルクに寄与する導体部
   から上記界磁マグネットの回転方向に対して上記界イユ
   マグネットの主磁極の約４分の１磁極幅手前の位置に設
   けたことを４、＞徴とする侍許訪求の範囲第６項記載の
   ブラシレスモータ。