JPS61285053A - 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 本発明は平面対向形ブラシレスモータの特に電機子コイ
ルに関するものである。

従来の技術 近年、各種機器の軽薄短小化は著しく、今後もこの傾向
はさらに続くものと思われる。このような社会風潮の中
で、各種機器の根幹部品とも言うべきモータに対する小
型・薄型化の要望も強く、常に推進していく必要がある
。この目的を達成するため、ブラットブラシレスモータ
においても、電機子コイルの改良が要望視されている。

以下図面を参照しながら、従来の電機子コイルの一例に
ついて説明する。

第５図及び第６図は、従来の２相全波駆動力式の平面対
向型ブラシレスモータの構成を示すものである。第５図
及び第６図において、１はモータの回転軸、２は回転軸
方向に着磁した駆動マグネット、３と４は駆動マグネッ
ト２の磁気回路を構成する円板状の回転ヨーク、５は回
転軸１と回転ヨーク３．４を連結するロータボスである
。６は駆動マグネット２と回転ヨーク４との間に一定間
隔を保って配置された２Ｊ！Ｉの平板状コイルユニット
１４．１５からなる電機子コイルでエツチングやメッキ
等により形成されたパターン状導体を有する。７は駆動
マグネット２の磁界を検知して回転位置を検出する位置
検出素子、８は、電機子コイル６と位置検出素子７とを
支持するステータ基板である。

９は回転軸１を軸支する軸受、１０はスラスト受、１１
はハウジング、１２はモータケース、１３はステータ基
板８を支持する支持部材である。

以上のように構成されたフラットブラシレスモータにつ
いて、以下その動作を説明する。

２つの層の平板状コイルユニット１４．１５は、パター
ン状導体から成り、各々−相・二相の駆動コイルを形成
する。２つの相を形成する２層の平板状コイルユニット
１４．１５は、電気角で９０’ずらして重ねられ、２相
全波駆動方式の電機子コイル６を形成している。そこで
駆動マグネット２の回転位置に応じて、位置検出機素子
７に位置信号を発生し、この信号に応じた駆動電流を９
０°（電気角）間隔で、電機子コイル６に切換通電する
ことによってトルクを発生する。

位置検出素子の固定方法については種々考えられるが、
例えば第５図のように、位置検出素子７を電機子コイル
６の外側に配置させたものにあっては、駆動マグネット
２からのもれ磁束を感知して動作させるため、充分な位
置検出素子出力を得られない危険性があり、動作しな（
なる問題がある。

又、第６図のように位置検出素子７を電機子コイル６と
回転ヨーク４の間に挿入すれば、位置検出素子出力は充
分に得ることができるが、駆動マグネット２と回転ヨー
ク４のギャップが位置検出素子７の厚さだけ大きくなり
、発生トルクの減少を招くことになる。

さらに、第５図・第６図において、第１の平板状コイル
ユニット（−相）１４と、第２の平板状コイルユニット
（二相）１５とが、層状に重ねられた状態で駆動マグネ
ット２に対向し、各平板状コイルユニット１４．１５が
厚みをもつため、コイル各層を通過する磁束密度は、駆
動マグネット２に近い第１の平板状コイルユニット１４
が太き（、駆動マグネット２から遠い第２の平板状コイ
ルユニット１５が小さくなる。このため、各平板状コイ
ル有効長ｈ１４，１５が同一形状・同一巻数をもち、さ
らに同一電流を流した場合、発生トルクは磁束密度に比
例し、各コイルに交互に通電させるとき、発生トルクが
リップルを持つという欠点を生じる。この欠点を除去す
るために、第１と第２の各平板状コイルユニット１４．
１５のコイルの形状を異ならせ、トルク発生に寄与する
コイルの有効長や、各コイルの巻数に差を持たせること
によって、トルクリップル補正が一般的に行われている
。従ってトルクリップル補正を行うにあたっては、第５
図又は第６図においては、第１その平板状コイルユニッ
ト１４のコイル有効長を短くしたり、巻数を減らしたり
して対処するので、の分だけ空白部（第２図の位置検出
素子１９の挿入部〉を生じることになり１．高効率、高
密度実装の点から考えると、この空白部を、効率的に利
用しなければ、無駄が非常に大きいものとなる。

発明が解決しようとする問題点 従来例に示したように、このように構成されたブラシレ
スモータにおいては、位置検出素子取付に関し、第５図
の従来例においては、充分な位置検出素子の出力が得ら
れない危険性があり、又、第６図の従来例においては、
駆動マグネットと回転ヨークのギャップが拡がり、発生
トルクの減少を招く、等の欠点がある。又、層状に重ね
られたコイルを使用して、トルクリップルの少ないモー
タを得るためには、発生トルクの大きいコイルの有効長
を短くしたり、巻数を減らして対処するため、その分だ
け空白部が生じ、高効率・高密度実装の点から無駄が非
常に大きいものとなるという欠点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、下記の点を目的とするもの
である。

（１）　　充分に高い位置検出素子出力を得ることがで
きる。

（２）有効トルクの減少を最小限におさえ、トルクリッ
プルを改善することができる。

（３）位置検出素子の位置決めを精度よく行うことがで
きる。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のブラシレスモー
タは、電機子コイルが、エツチングやメッキ等により形
成されたパターン状導体から成る第１と第２の平板状コ
イルユニットを２層に重ね、前記第１の平板状コイルユ
ニットの一部を除去し、その除去部に、前記第１の平板
状コイルユニットとほぼ同一面になるように、位置検出
素子を配置させたものである。

作用 上記構成によれば、位置検出素子を二層に重ねた平板状
コイルユニットの一層に配置してあり、充分な位置検出
素子出力を得ることが出来る。

発生トルクの大きい第１の平板状コイルユニットの一部
を除去し、アンペアターンを減らすことによってトルク
リップルの改善を行い、かつ、その除去部に、位置検出
素子を第１の平板状コイルユニットの層と、はぼ同一面
に設けることによってトルク低下を最小限におさえるこ
とができる。

位置検出素子の位置決めを精度よ（行う事ができる。

実施例 以下本発明の一実施例を添付面図に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例における二相全波駆動方式の
平面対向型ブラシレスモータの構成を示すものであり、
第２図は電機子コイルの平面図、第３図は第１の平板状
コイルユニットの平面図、第４図は位置検出素子を一体
化した第２の平板状コイルユニットの平面図を示すもの
である。　第１図において、１６は駆動マグネット２と
回転ヨーク４との間に一定間隔を保って配置された電機
子コイルであり、支持部材１３に取付けられている。

なお、１は回転軸、２は駆動マグネット、３．４は回転
ヨーク、５はロータボス、９は軸受、１０はスラスト受
、１１はハウジング、１２はモータケース、１３は支持
部材で、上記は第５図及び第６図の構成と同じものであ
る。

第２図において、１７は電機子コイル１６を構成する第
１の平板状コイルユニット、１８は電機子コイル１６を
構成する第２の平板状コイルユニット、１９は第２の平
板状コイルユニット１８と一体化され、第１の平板状コ
イルユニット１７の除去部に、第１の平板状コイルユニ
ット１７とほぼ同一面になるように配置された位置検出
素子である。　第３図は第１の平板状コイルユニット１
７を示し、第４図は位置検出素子１９を一体化した第２
の平板状コイルユニット１８を示す。

本発明の動作は従来例と同じであるため省略するが、第
３図のように、発生トルクの大きい第１の平板状コイル
ユニット１７の一部を除去し、コイルの有効長と巻線数
を減らして、トルクリップルの改善を行うと共に、第４
図のように、位置検出素子１９は、第２の平板状コイル
ユニット１８と一体化され、第１の平板状コイルユニッ
ト１７の除去部に、第１の平板状コイルユニット１７と
ほぼ同一面になるように配置されているため、ホール素
子１９配置による効率ダウンもなく高効率・高集積化を
計ることができ、実質的トルクの低下をもたらすことも
ない。又、第２図に示すように、位置検出素子１９が、
コイル内の駆動マグネットの近い所に納められているた
め、充分な位置検出素子出力を得られると共に、小型化
においても充分メリットがある。

発明の効果 以上のような構成により、本発明は、下記のような効果
を得ることができる。

（１）位置検出素子をコイル内に収めているため、充分
な位置検出素子出力を得ることができ、又小型化におい
て、十分なメリットで発揮する。

■　発生トルクの大きい第１の平板状コイルユニットの
一部を除去し、その除去部分に位置検出素子を配置して
いるで、実質的なトルク低下をおさえて、トルクリップ
ルを大幅に改善できる。

（３）位置検出素子が、第２の平板状コイルユニットと
一体化してあり、位置検出素子の位置精度が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平面対向型ブラシレ
スモータの断面図、第２図は第１図の電機子コイルの平
面図、第３図は第２図の電機子コイルの第１の平板状コ
イルユニットの平面図、第４図は第２図の電機子コイル
の第２の平板状コイルユニットの平面図、第５図及びＷ
Ｉｉ６図は従来の平面対向型ブラシレスモータの断面図
である。 １・・・・・・回転軸、２・・・・・・駆動マグネット
、３．４・・−・・・回転ヨーク、５・・・・・・ロー
タボス、９・・自・・軸受、１０・・・・・・スラスト
受、１１・・・・・・ハウジング、１２・・・・・・モ
ータケース、１３・・・・・・支持部材、１６・・・・
・・電機子コイル、１７・・・・・・第１の平板状コイ
ルユニット、１８・・・・・・第２の平板状コイルユニ
ット、１９・・・・・・位置検出素子。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はが１名／−−−回
転釉 ヵ、７ｚ−虎峻′ネ″ ／６−−−電榛子コイル ／７−４７の平枚仏、コイルエニ砕 ／ｆ−−−ｆ、２の子投伏コイルユニント第２図 第　４　図　　　　　　　　　　　　１−一一第２の子
択林ヨイ、。 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸と、回転軸方向に着磁した駆動マグネットと、前
   記駆動マグネットと軸方向空隙を介して対向して配置さ
   れた平板状の電機子コイルを備え、前記電機子コイルは
   、第１と第２の平板状コイルユニットを２層に重ね、前
   記駆動マグネットに面する第１の平板状コイルユニット
   の一部に除去部を設け、該除去部に前記第１の平板状コ
   イルユニットとほぼ同一面になるように、位置検出素子
   を設けたことを特徴とするブラシレスモータ。