JPS6120871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直流無刷子電動機に係り、特に回転子
外転形の直流無刷子電動機における磁気検出器の
取付け構造の改良に関するものである。

従来の回転子外転形直流無刷子電動機の一例を
第１図に示す。第１図において、１は非磁性材で
作られる回転子ハブ、２は回転子ハブ１の端面中
心部に一体的に植設された回転子軸、３及び３′
は回転子軸２を回転自在に支える軸受、４は２つ
の軸受３，３′間を一定間隔に保つスペーサ、５
は回転子ハブ１の円筒部の内周側に一体的に取付
けられるヨーク、６は円周方向に等間隔にＮ極Ｓ
極に着磁されてヨーク５の内周側に一体的に取付
けられる円環状の永久磁石、７はその外周面が永
久磁石６の内周面と小空隙を介して対向するよう
に配置される複数個の固定子鉄芯、８は各固定子
鉄芯７に巻回された固定子巻線、９はその内径側
で軸受３及び３′を固定保持し、かつ外径部の左
方（図示）の側面側において固定子鉄芯７を固定
状に取付けているブラケツト、１０は永久磁石６
の磁極回転位置を検出するための磁気検出器、１
１は磁気検出器１０を取付けるプリント基板、１
２は磁気検出器用カバー、１３は検出用永久磁石
のハブ、１４はこの検出用永久磁石のハブ１３の
外周部に固定取付けられた検出用永久磁石であ
る。

以上の構成において、磁気検出器１０で永久磁
石６の時々刻々の回転位置を検出し、この磁気検
出器１０の出力を増幅して検出した回転位置に応
じて各固定子巻線８に流す電流を継続制御するこ
とにより、回転子ハブ１、回転子軸２、ヨーク
５、永久磁石６よりなる回転子を回転駆動する。

ところが、回転子外転形の直流無刷子電動機で
は、永久磁石６の磁極回転位置を検出する磁気検
出器の配置場所が制限され、第１図の例では、検
出用永久磁石１４を永久磁石６とは別個に回転子
軸２の延長端に配設し、この検出用永久磁石１４
と小空隙を介して対向するように磁気検出器１０
を設け、この磁気検出器１０をプリント基板１１
を介して磁気検出器用カバー１２に固定してい
る。

元来、磁気検出器は回転子を構成する永久磁石
６の磁極回転位置を検出するものであるから、な
るべく永久磁石６の近くの固定子側に配設するの
が良く、かつ回転子の回転方向に多少移動できる
ようにし、調節自在に最適位置に取付ける構造と
しなければならない。第１図の構造でブラケツト
９の固定子鉄芯側に磁気検出器を設ける方式とす
ると、電動機を組立てた状態では外転形の回転子
が固定子鉄芯に被さつていることから、外部から
磁気検出器の位置を調整する作業ができず、この
ため従来は止むを得ず第１図のように検出用永久
磁石１４を別置する構造を採用していた。

しかし、この第１図構造では、回転子を構成す
る永久磁石６の他に検出用永久磁石１４を別に取
付けることから、部品数の増加及び組立て工数の
増加となるばかりでなく、着磁方向と磁極強さを
異にする２つの永久磁石６、１４の磁極位置を完
全に合致させるには熟練した技術を必要とし量産
を妨げる原因となつていた。

本考案の目的は、従来技術での上記した不都合
を除去し、量産しやすい構造を備えた直流無刷子
電動機を提供するにある。

本考案の特徴は、上記目的を達成するために、
従来技術における検出用永久磁石の使用を止め、
磁気検出器の入出力端子である導電ピンを夫々導
電性の弾性チユーブに挿入してこの弾性チユーブ
を加締めて導電ピンと弾性チユーブとを電機的機
械的に結合し、これらの弾性チユーブの他端側を
円環状のプリント基板に取付け、前記ブラケツト
の壁面にあけた貫通孔を通して弾性チユーブが前
記永久磁石と前記固定子鉄芯との間の空間部に向
けて突出するように上記プリント基板をブラケツ
トの外側面に当接させ、このプリント基板に設け
てある円周方向に長い取付用長穴を介してプリン
ト基板をブラケツト外側面に円周方向での取付け
位置調節可能に取付ける構成とするにある。

以下図面により本考案の一実施例を説明する。

第２図は実施例の断面図で、符号は第１図と同
一符号を用いている。第２図において、永久磁石
６は第１図に比し軸方向にやや長く作られ、固定
子鉄芯７より軸方向に張出させた内径面に小空隙
を介して磁気検出器１０が配設されるようになつ
ており、この磁気検出器１０が直接、永久磁石６
の磁極位置を検出する構成となつているので、従
来例のような検出用永久磁石１４を別に設ける必
要がなく、部品点数が減り、又２個の永久磁石６
と１４との磁極位置を合せる作業を無くすことが
できるようになる。

第２図の円形領域部分の拡大図を第３図に示
す。永久磁石６は半径方向に磁束を発生するよう
に着磁されているから磁気検出器１０の磁束を受
ける面は永久磁石６の内径面に対向するように配
置することが望ましい。磁気検出器１０として
は、空心線輪あるいはホール素子のいずれも使用
できるが、ホール素子とその出力を増幅する増幅
器とを一体的に構成したホール集積回路を使用す
れば磁束検出感度が高く、以降の構成が容易にな
るので、実施例では上記のホール集積回路を使用
するものとして説明する。

第４図は実施例において使用する磁気検出器１
０の拡大平面図である。この磁気検出器１０には
入出力端子となる導電ピンが複数個（実施例では
３個）あり、１０１，１０２，１０３として示し
てある。１６１，１６２，１６３は導電性の弾性
チユーブで、前記の導電ピン１０１〜１０３を
夫々これらの弾性チユーブの一方端に挿入し、そ
して第４図矢印の位置で夫々加圧加締めることに
より導電ピン１０１〜１０３と弾性チユーブ１６
１〜１６３とを夫々電気的、機械的に結合する。
弾性チユーブ１６１〜１６３の各他端は円環状の
プリント基板１１に、磁気検出器１０と一体的な
弾性チユーブ１６１〜１６３がプリント基板面に
ほぼ直交するように、かつ、各チユーブ１６１〜
１６３の基板面での取付け位置がほぼ正三角形の
頂点位置となるように、ハンダ接着により固着さ
れる。ハンダ付けの際の熱は、弾性チユーブの放
熱性が良いことからホール集積回路に影響を与え
ることはない。このように、３本の弾性チユーブ
１６１〜１６３を三角形の頂点位置となるように
開いてプリント基板面に固定することで、弾性チ
ユーブをプリント基板に対して垂直方向に植設し
たにもかかわらず弾性チユーブは強い剛性を示す
ことになり、これにより、磁気検出器１０は永久
磁石６に対し安定した関係位置を保つことができ
る。特にホール集積回路の場合は、回路内部にホ
ール素子の磁束を集中するために磁性体の小片を
備えているので、永久磁石に近接して配設され、
しかも回転により磁束が周期的に変化する場合に
は、上記の周期的磁束の変化による吸引力がホー
ル集積回路に働き、導電ピン１０１〜１０３を直
接、プリント基板１１に取付ける構造では、導電
ピン１０１〜１０３は矩形断面のやわらかい導電
体で作られていることから、剛性が不足して上記
吸引力でホール集積回路が振動し、固定子巻線に
流れる電流に寄生振動を発生して電動機に振動騒
音を発生させるという不都合があつた。これらの
不都合は、弾性チユーブ１６１〜１６３を使用す
る実施例の構造を採用することでほぼ完全に除去
される。

このプリント基板１１は、ブラケツト９の外側
面（即ち固定子鉄芯７を取付けている側とは反対
側の側面）に、植設した弾性チユーブ１６（１６
１〜１６３をまとめて１６と記す）がブラケツト
９の壁面にあけた導通孔１５を通して永久磁石６
の内径側の空間部に突出するように、ブラケツト
９の外側面に当接される。第５図側面図に示すよ
うに、プリント基板１１にはプリント基板１１を
ブラケツト９の側面に取付けるための長穴１１２
が予めあけられている。図示例では３個の長穴１
１２が同一半径の円周上にあけられている。ブラ
ケツト９の壁面側にも、各長穴１１２の中心位置
に対応する位置に、締付ネジのためのネジ穴があ
けてある。これによりプリント基板１１は、回転
子の回転方向に、取付位置調節可能に取付けるこ
とができ、調節後の最適位置で締付ネジ１７によ
りブラケツト９の壁面に固定される。なお、第５
図の１１１は弾性チユーブ１６１〜１６３のプリ
ント基板１１への取付穴を示している。また第２
図の１８は、プリント基板１１がブラケツト９に
固定されてから最後に取付けられる後カバーであ
る。

以上のように、本考案によれば、ブラケツトの
側面に回転子回転方向に取付位置調節自在にプリ
ント基板を取付け、このプリント基板に弾性チユ
ーブを介して磁気検出器を固定する構成であるの
で、従来技術で必要とした検出用の永久磁石を必
要とせず、部品点数を減らすことができ、また従
来必要とした２個の永久磁石の磁極位置合せ作業
をなくすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本考案の一
実施例の断面図、第３図は第２図の一部拡大図、
第４図は本考案における磁気検出器の拡大平面
図、第５図は本考案におけるプリント基板の側面
図である。 符号の説明、１……回転子ハブ、２……回転子
軸、３，３′……軸受、４……スペーサ、５……
ヨーク、６……永久磁石、７……固定子鉄芯、８
……固定子巻線、９……ブラケツト、１０……磁
気検出器、１１……プリント基板、１２……磁気
検出器用カバー、１３……ハブ、１４……検出用
永久磁石、１５……導通孔、１６，１６１〜１６
３……弾性チユーブ、１０１〜１０３……導通ピ
ン、１１２……長穴、１１１……弾性チユーブ取
付穴、１８……後カバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円周方向に等間隔に交互にＮ極、Ｓ極に着磁し
   た円環状永久磁石を内径側に一体的に取付けた回
   転子ハブの端面中心部に回転子軸を固着してなる
   回転子と、複数の磁極部の先端が形成する外周面
   が上記永久磁石の内周面と小空隙を介して対向す
   るように配設される固定子鉄芯と、内径側におい
   て上記回転子軸を回転自在に支承しかつ外径部の
   一方の側面側に上記固定子鉄芯を装着したブラケ
   ツトと、上記永久磁石の回転位置を検出する磁気
   検出器とを備え、上記固定子鉄芯の各磁極部に巻
   回された固定子巻線に上記磁気検出器出力を増幅
   して順次電流を流して回転子を駆動する直流無刷
   子電動機において、磁気検出器の入出力端子であ
   る導電ピンを夫々導電性の弾性チユーブに挿入し
   てこの弾性チユーブを加締めて導電ピンと弾性チ
   ユーブとを電気的機械的に結合し、これらの弾性
   チユーブの他端側を円環状のプリント基板に取付
   け、前記ブラケツトの壁面にあけた貫通孔を通し
   て弾性チユーブが前記永久磁石と前記固定子鉄芯
   との間の空間部に向けて突出するように上記プリ
   ント基板をブラケツトの外側面に当接させ、この
   プリント基板に設けてある円周方向に長い取付用
   長穴を介してプリント基板をブラケツト外側面に
   円周方向での取付け位置調節可能に取付けること
   を特徴とする直流無刷子電動機。