JPS60141156A - 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するブラシレスモ−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、ブラシと整流子を用いていないので、通常、位置
検知素子を用いている。該位置検知素Ｐからの信号によ
り、当該ブラシレスそ一夕が所定方向に連続回転ず基よ
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。ここに位置倹知素ｆとしては、通常、ホール素子
、ホールＩＣ又は磁気抵抗（ＭＲ）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
位置決めがやりかいで、又。

高価なので、該素子数を少なくできれば、安価にブラシ
レスモータを構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１通°亀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個の磁電変換フ子を必要と
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Ｓ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
号が出ないため、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る。そこで、
従来の２相のブラシレスモータにおいては、２個の駆動
コイルを電気角で１８０度ずらせて配置すると共に、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
に形成したものも含む）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Ｐ１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汀用なものであ
る。

しかしながら上記仔用である２相のブラシレスモータに
おいては、界磁マグネットに無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
無着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。

かかるブラシレス七−夕は、磁電変換素子のように、高
価で端子が多く、取り付けに当りで高精度の要求される
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
界磁マグホ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す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かで−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Ｊｆｆ＋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３を固設して
いる。該ステータヨーり３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
ク乙の上に配設し、螺子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、上記プリント基板６の突出部には１通電制御回
路８を構成する電気部品が配設されている。Ｔｒ　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用電気部品は、後記する駆
動コイルＬ２．位置検刈コイル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を構成できて
望ましい。

プリント基板６には１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８極の界磁マグネット１０
と面対向するプリント基板６面には、扇枠状の空心コイ
ルとなっている位置検知コイルし菫と駆動コイル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Ｌ２とは
同様な形状のものに形成されているが１位置検知コイル
Ｌ１は駆動コイルＬ２よりも、細い線経の毒線を用いて
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、共に半径方向の導体部Ｌｌａと１１ｂ　。

Ｌ２ａとＬ２ｂとの開角が界磁マグホット１０の磁極幅
と同じ、即ら界磁マグネット１０が８極のものとなって
いるのでＬ記コイルＬ、Ｌｚ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Ｌｔａ
　ｅ　ＬＬｌ）は、起電力に寄与する導体部で、駆動コ
イルＬ２の半径方向の導体部Ｌ２ａ、　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Ｌｌ
の導体部Ｌｔｄ）及び駆動コイルＬ２の導体部Ｌ２ｂか
ら上記界磁マグネット１０の約４分の１１ｉａ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１１，１丁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１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の磁極を交互に有する８極の円環状
の界磁マグネット１０が貼着固定されて、上記コイルＬ
ｔ、Ｌｚｔｃ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。

且記磁石１１．１１’は、上記導体部ＬＩＪ　Ｌｔｂｔ
Ｌ２ａ又はＬ２ｂから界磁マグネット１０の回転方向（
矢印入方向）に向って灼２分の１１ｉｔＩ砥幅（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、土兄導体部Ｌｔａ＊　Ｌｔｂ
＠　Ｌ２ａ又ハＬ２ｂカら界磁マグネｙ　ｌ・１０　（
７）回転方向（矢印へ方回）に対しそ界磁マグネット１
０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，
１ｆ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
起動トルクが発生するのは駆動コイル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、駆動コイ
ルＬ２の発生トルクに寄与する導体部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂが
界磁マグネット１０のＮ極、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、Ｊ：、記導体部り
弗。

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磁石１１′を配設して、起動時に予
め最大起動トルクカイ働くようにすると、起動時の損失
で最高効率のものが得られない。従りて、界磁マグネ・
ｙ）設定位置停止用磁石１丁をと記したように駆動コイ
ルＬ２の発生トルクに寄与する導体部Ｌ２１）から、界
磁マグネット１０の略４分の１磁極幅（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０る。

尚、位置検知コイルＬｌも上記駆動コイルＬ２と同相位
置に配設しているため、駆動コイルＬ２を基準をこした
と同じ条件位置に界磁マグネ・メト設定位置停止用磁石
１１を位置検知コイルＬｌの導体部ＬＡＬｘｂから上記
界磁マグネット１０の回転方向に対して上記条件だけ手
前の位置に配設しても良０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ｔ、　’７　）　１０のＮ
ＩＭ又はＳ極の略中心で常に停止でき、且つ当該ディス
ク型ブラシレスモーク１が容易に自起動できる大きさ、
磁力のものを用いるのが望ましい。

第５図は界磁マグネット１０と位置検知コイルＬｌとの
関係を示す。

界磁マグネット１０が矢印入方向に回転することで１位
置検知コイルＬの導体部Ｌｉり　、　Ｌｌａが界磁マグ
ネット１０のＮ極とＳ極の境界部を通過していくので１
位置検知コイルＬ１から得られる起電力である出力電圧
は、第５図（ｂ）で示すような出力電圧曲線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、
当該ディスク型グラシレスモーク１の位置検知信号とし
て利用できる。

第５図ｆｂ）に示すような通電波形２０で駆動コイルＬ
２に通電してやれば、当該ディスク型ブラシレスそ一夕
１は、ｔａ電変換素子がなくても回転子（界破マグネッ
）１０）が所定方向に回転するよ知こなる。尚、実際に
は、上記通電波形２０よりも幅広の通電波形２σとなる
ように１通電制御回路８内の抵抗Ｒを選択するが、半固
定抵抗９を用いてトリマー調整してやれば良い。

第６図は、−例として用いた通電制御回路８を示すもの
で、第７図は界磁マグネットと位置検知コイルＬ！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Ｌｉ＋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６図及び第７図を参照して１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／ＬＬ
２は、一方の導体部Ｌｉａｅ　Ｌ＄が界磁マグネット１
００Ｎ極に対向しているとき、他方の導体部Ｌｔｌ）、
　Ｌ２１）が界磁マグネット１０のＳｔ、に対向してい
る。位置検知コイルＬ１の一方の導体部Ｌｔａの端子は
、マイナス電源２１−２側に接続し。

脇勤コイルＬ２の一方の導体部Ｌ２ａの端チは、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Ｐは。

トランジスタＴｒのベースに、駆動コイルＬ２の他方の
導体部Ｌ２ｂの端子は、プラス電源端Ｆ２１−１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Ｆ２１−２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Ｔｒ　のエミッタに接
続し、カソードを位置検知コイルＬｓの他方の導体部Ｌ
ｌｂの端ｆとトランジスタＴｒ　のベースとの接続点２
２に接続している。抵抗Ｒは上記接続点２２と駆動コイ
ノＬ；Ｌ２の他方の導体部Ｌ２ｂの端子間に接続されて
いる。尚、Ｊ：、記事固定抵抗９を用いる場合には、点
線囲い部２３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
Ｌ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′が界磁マクネット１０のＳ極の略々
中間部と対向していて、駆動コイノ吃２１こ通電してや
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６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、のことにより、駆動
コイルＬ２に起磁力（Ｎ）が生じ、界磁マグネット１０
のＳ極を引きつけ（第８図（ａ）ｅ照）、界磁マグネッ
ト１０のＮ極を遠ざける。これにより界磁マグネット１
０が矢印入方向に回転する。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Ｖｂｅ７）
ｓ負＋。なることを防止するものである。界磁マグネッ
ト１０が矢印入方向に回転すると、第８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ｒｂが流
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、回転トルクが丘昇する。

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Ｌｓ及び駆動コイルＬ２　が第９図ｆａ）
で示すような対応関係になると、位置検知コイル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が矢印入方向に回転していく
と１位置検知コイルし１の起電力が負となり、第９図（
ｂｌで示すようにダイオードＤと位置検知フィルＬ１間
で循環する。このような状態になると、駆動コイルＬ２
には電流が流れないため、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ζこ回転
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′が汀
効に作用する。すなわら、該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′は磁性体である
ため、コキングトルクを発生し、Ｊ：、記死点位置をさ
けた界磁マグネット１０のＮ極又はＳ極と対向しようと
するが、該磁石１１゜１１′は、界磁マグネット１０面
にＮ極を向けているため、界磁マグホット１０のＳ極の
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、界磁マグネット１０が慣性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蚤こ電流が
流れる状態蚤こなるため、回転トルクが発生する。以上
の動作が繰り返されるので１位置倹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
、′ａｉ、源を切ると、界磁マグネット１０は慣性によ
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、コキング発生用兼界磁マグネッ
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、該−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。この停止点は、上記したように回転
子（界磁マグネット１０）が自起動できる位置である。

上記第１図乃至第９図で説明した。磁界内におかれた位
置検知コイルＬ１の誘導出力を位置検知信号として＠勤
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そ一夕１は、簡単
な構成で高価な磁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（主磁挽）１０とコ
キング発生用兼界蟲マグネ・ブト設定位置停止用磁石１
１．１１’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
な位置に界磁マグネット１０が停止していた場合に、駆
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の磁極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。

これを第１０図を用いて説明することとする。

第１０図は界磁マグネットの主（着）磁極を利用してコ
キングを付けた場合のトルク曲線を示すものである。第
１０図は縦軸にトルクを横軸に回転角（矢印Ａ方向回転
とする）をとりでいる。また縦軸のトルクは、に半分を
矢印入方向回転トルクとし、下半分を反矢印へ方向回転
トルクとしている。２４は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’により発生するコ
キングトルク曲線で、２５は易勤コイルＬ２に通電開始
したときの駆動コイルトルク曲線、２６は摩擦力による
保持トルクレベルである。コキングトルりは駆動コイル
トルクの約２分の１の大きさになるようにコキング発生
用兼界磁マグ木ット設定位置停止用磁石１１．．１１’
はその磁力の強さのもα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２
４とがクロスする点、すなわち零点２７．２８位置が界
磁マグネット１０の停止位置点である。１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に通電してやれば。

界磁マグネット１０が回転することが理解できる。

また駆動コイルＬ２の通電を切りて、界磁マグネ・ソト
１０の回転を停止させてやると、界磁マグネ・ノド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Ｌ２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１回
転子である界磁マグネット１０を矢印Ａ方向のみ（一方
向のみ）に回転させ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Ｌ２に通電したときに得られる駆動コイルト
ルクは反矢印へ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は反矢印Ａ方向に回転する慣れがあ
る。このような不安定な零点２８位置が生ずるのは、駆
動コイルＬ２の通電を切り１回転子である界磁マグネッ
ト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内に入いると、この摩擦力による保持トルクが
作用するので、界磁マグネット１０が零点２８位置で停
止することによる。該零点２８位置ハ、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矢印Ａ方向へ
ずれれば矢印入方向へ。

反矢印へ方向へずれれば反矢印へ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十分に大
きくない場合には、上記駆動コイルかかる現象は、上記
コキングトルクを摩擦保持トルクよりもト分に大きくす
ること醗こより、その発生確率を低下さげることができ
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（矢印Ａ方向）にしか回転し
てはいけないものにとっては、上記反矢印Ａ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
た位置検知素子としてＩａ竜変換素子を使用しなくても
、自起動でき、しかも必ず界磁マグネットが一方向（矢
印入方向）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、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ＪｆＢ屯制御す
るブラシレスモータにおいて、Ｎ、Ｓのｇ！極を交互に
汀する２ｐ（ｐは１以上の正の整数）極の主磁億を有す
る界磁マグネットを回転子として備え、該回転子にＮ、
Ｓの磁極を交互に佇し且つＮ又はＳのいずれかのＩａ偽
が他方の磁極の約３倍の開角幅で着磁された２ｐ極のコ
ギング発生用磁極を形成し、上記界磁マグネットを自起
動できる位置に停止さするために該コギング発生用磁極
に対向する固定側位置に上記コギング発生用磁極にＮ極
又はＳ極の単一極を向けたＮ、　Ｓの磁極を仔するコキ
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
、上記磁界内におかれたコイルの誘導出力を利用して上
記主磁極と対向する固定側位置に配設された駆動コイル
に所定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
ていることを特徴とする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するブ
ラシレスモータを提供すること４こよって達成される。

以下、第１１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、説明したのと同一筒所には、
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１１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８ｔｈる点は、界磁マ
グネット１αの構成と、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Ｎ、Ｓの磁極を交互に
有する８極の主（ｆｉ極１０’Ａ（第１図に示す界磁マ
グホット１０に該当する）と、該主磁極１０’Ａの外周
にＮ、Ｓの磁極を交互にｆ了する８（抵のコギング発生
用磁極１０′Ｂを形成してなる。上記したように主磁極
１０′Ａは第１図の界磁マグネッ）１０に該当する。主
磁極１０′Ａは、Ｎ極、Ｓ極を交互等しい着磁幅で８極
に着磁されている。

すなわら、Ｎ極、Ｓ極は４５度の開角幅で着磁されてい
るっコキング発生用磁ｔｆｊ１０’Ｂは、Ｎ愕之極が交
互に着磁されているが、ＮｔＭがＳ（ｉの３倍の開角幅
で着磁されたものとなっている。すなわら、コギング発
生用磁極１０′ＢのＮ極は、約６７．５度の開角幅で着
磁されており、Ｓ極は約２２．５度の開角幅に着磁され
たものとなっている。尚、コギング発生用磁極１０′Ｂ
のＮ極とＳ極との着磁幅の割合を逆にしても良いことは
言うまでもない。

すなわち、コキング発生用磁ｉ１０’Ｂは、Ｎ、Ｓの磁
極を交互に有する２ｐ（ｐは１以との正の整数）極のも
ので、Ｎ極又はＳ極の磁極の一方が他方の磁極の３倍の
開角幅に着磁してあれば良い。

更をこまた。この実施例においては、界磁マグホット１
０′は、同一面（下面）にＬ記Ｎ、Ｓの磁極を有するよ
うに、主磁極１０’Ａ及びコギング発生用磁極１０′Ｂ
を同一面に形成している。また、上記界磁マグネット１
０′は、主磁極１０′Ａとコキング発生用磁ｉ１０’Ｂ
とを一体して形成したものを用いているが、分離した主
磁極１０７Ａとコキング発生用ａ＆１０’Ｂとを接着し
て一体化することで。

上記界磁マグネット１０′を形成しても良いことは言う
までもない。尚、上記主ａｔｉ１０’Ａ及びコキング発
生用６！１（’％　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Ｌｌ　、　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１１゜１
１′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ｉｉ、１ｉ’は、上記コギング発
生用磁極１０′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、コキング発生用磁ｉ１０
’ＢのＮ、　Ｓの磁極の中心は。

それぞれ１磁ｆｆ１１．０’Ａの中心と一致させて形成
している。従って、コキング発生用ｆｆ１ｉ１０’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１
１．１１’とによるコキングトルク曲線２４’は第１２
図のように発生する。第１７図の見方は第１０図と同様
である。この第１２図から明らかなように、コキングト
ルク曲線２４′は、コギング発生用磁極１０′Ｂが第１
１図及び第１２図に示すように着磁されているため、矢
印Ａ方向に向って。

第１２図に示す如く発生する。また主磁極１０’ＡはＮ
、　Ｓの磁極を等しい開角幅で交互に８極に着磁形成さ
れているために、駆動コイルＬ２１こ通電開始したとき
に発生する駆動トルク曲線２５′は、第１２図に示す通
りに発生する。コキングトルク曲線２４′と横軸がクロ
スする零点２７．２７’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ある。該零点
２７．２７’は一回転当り、合計８個発生する。この零
点２７．２７’位置においても、矢印入方向回転の駆動
コイルトルクが働いているため、かかる零点２７．２７
’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、反矢印へ方向へ回転する
ことなく、常に、界磁マグネット１０′が矢印Ａ方向に
回転する。

尚、上記実施例においては１位置検知コイルＬｌｓＩｌ
ｌ＞コイルＬ２の導体部Ｌｘｂｓ　Ｌ２ｂから矢印Ａ方
向の回転方向に対して若干手前のコキング発生用磁極１
０’Ｂ対向位置に界磁マグネット設定位置停止用磁石１
１．１１’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
生用磁極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
に配置しても良いことは言うまでもない。また、上記磁
石１１゜１１′は、Ｎ極を界磁マグネット１０′のコキ
ング発生用磁極１０′Ｂ面に向けた場合を示したが、こ
の場合、コギング発生用磁極」０′ＢのＮ極とＳ極の着
磁幅の広い磁極と反対の極性を向けてやるのが望ましい
。また上記例においては駆動コイルＬ２と位置検知コイ
ルＬ１をそれぞれ１個ずつ用いた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細板り設けて、
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、カップ形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
、２極、４極と、他の極数のものを用いても良い。尚、
２極の場合のトルク曲線２４’、　２５’は第１３図に
示す通りになる。また４他の場合のトルク曲線２４’、
２５’は第１４図の通りである。

また、コキングー発生用磁極１０′Ｂは、主磁極１１０
′Ａの外周部に形成し、該外周部と対向する固定側に上
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’を配設しても良い。更にまた、上記におい
ては、６ｊ１界内におかれたコイルからの誘導出力を得
るに当ワて、駆動コイルＬ２とは別個に位置検知コイル
Ｌｌを設けたが１位置検知コイルＬｌを用いず、駆動コ
イルＬ２を利用し、該駆動コイルＬ２に生ずる逆起電圧
を位置検知信号として駆動コイルＬ２を通電制御するよ
うにしても良いことは言うまでもない。

上記から明らかなよう４こ１本発明のプランレスモータ
は、高価で位置決めのやっかいなｆａ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、ＸＩＴ＋電制御量
制御回路構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ホットが
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図は本発明を適用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図及び第４図はコキング発生
用兼界磁マグネット設定位置停止用磁石の配設位置の説
明図、第５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６図は一実施例としての通電制御回
路、第７図は界磁Ｊ°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８図及び
第９図は第６図の原理説明図、第１０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１１図は本発明の一実施例とし
てのディスク型ブラシＬ・ス〔−夕の主要部の分解斜視
図、第１２図は本発明のディスク型ブラシレスモータに
オケるコキングトルク曲線、界ｉ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１３図及び第１４図はそれぞれ２１Ｌ４他の界磁マグ
ネットを用いた場合の界磁マグホットの停止位置点を示
すコキングトルク曲線である。 Ｌ１゛°・位置検知コイル、Ｌ２・・・駆動コイル、１
０．１０’・・・界磁マグネット、１０′Ａ・・・主磁
極（駆動用磁極）、　１０’Ｂ・・・コギング発生用磁
極、１１．１１’・・・コキング発生用兼界磁マグネッ
ト設定位置停止用磁極。 特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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するブラシレスモータにお
   いて、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する２ｐ　（ｐは１以上
   の正の整数）極の主磁極を汀する界磁マグネットを回転
   子として備え、該回転子にＮ、Ｓの磁極を交互に存し且
   つＮ又はＳのいずれかの磁極が他方の磁極の３倍の開角
   幅で着磁された２ｐ極のコギング発生用磁極を形成し、
   上記界磁マグネットを自起動できる位置に停止させるた
   めに該コキング発生用磁凰に対向する固定側位置に上記
   コギング発生用磁極にＮｔｆｆｉ又はＳ極の単一極を向
   けたＮ、　Ｓの磁極をａ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、上記磁界内におかれ
   たコイルの誘導出力を利用して上記主磁極と対向する固
   定側位置に配設された駆動コイルに所定方向の電流をＪ
   ＩＴＩ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ていることを特
   徴とする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するブラシレスモータ
   。 ２、上記コギング発生用磁極は、上記主磁極を有すル界
   磁マグネットに一体化されて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１項記載の磁界内におか
   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
   を通電制御するブラシレスモータ。 ３、上記界磁マグネットは、上記主磁極とコギング発生
   用磁極を同一面に着磁形成してなることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の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する
   ブラシレスモータ。 ４、上記磁界内におかれたコイルは、上記駆動コイルと
   同相位置に配置された位置検知コイルであることを特徴
   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するブラシレスモータ。゛ ５、上記駆動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項乃至
   第４項いずれかに記載の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するブ
   ラシレスモータ。 ６、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極幅と実質的に等
   しい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５項記載の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す
   るブラシレスモータ。 ７、上記位置検知コイルは駆動コイルと実質的に同一の
   形状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４項乃至第６項いずれかに記載の磁界内におか
   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
   を通電制御するブラシレスモータ。 ８、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続し、駆動コイルの他端はトランジ
   スタのコレクタ側に接続し、位置検知コイルの他端はト
   ランジスタのベース側及びダイオードのカソード側に接
   続し、ダイオードのアノードをトランジスタのエミッタ
   側に接続し、駆動コイルの一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位置検知コイルの他端
   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７項いずれかに記載の磁界内におかれ
   たコイルの誘導出力を位置検知信号としテ駆動コイルを
   通電制御するブラシレスモータっ