JPS6332030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流ブラシレスモータの構造に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、磁界検出素子で回転位置検出を行なうブ
ラシレスモータにおいては、磁界検出素子はコイ
ル端子板を兼ねた磁界検出素子取付配線用プリン
ト基板（以下配線基板と略す）上に固定された状
態でコイル側方または回転子マグネツト磁極面に
対向する固定子ヨーク面上に配置されていた。第
１図に従来例を示す。本例は扁平な３相８極モー
タで３個の磁界検出素子をコイルの側方に配列し
たモータ構成の例である。同図ａは側断面図、ｂ
は固定子側平面図、ｃは回転子マグネツト平面
図、ｄはシールドケース斜視図である。円周方向
に８極に等分割着磁された円環状の回転子マグネ
ツト４は鉄等の磁性体から成る回転子ヨーク８で
片面の磁極間を磁気的に短絡されかつ軸７に固定
されている。軸７は軸受ケース５に取付けられた
軸受６，６′で回転自在に支承されている。コイ
ル１０は、固定子ヨーク３上に固定され回転子マ
グネツト４の磁極面に対向している。固定子ヨー
ク３は軸受ケース５に固定されている。３個の磁
界検出素子１〜１″は配線基板２上に互に円周方
向に所定角（30゜）離して固定されコイル１０の
側方の所定角位置に配置されている。シールドケ
ース９は軸受ケース５に固定され配線基板２を通
す部分が切欠かれた構造になつている。磁界検出
素子１〜１″で回転子マグネツト４の側面の磁界
を検知しこの出力信号に従つて固定子コイル１０
のそれぞれの相に電流を切換えて通電し回転子マ
グネツト４を回転駆動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる構成の従来モータにおいては、 (1) 配線基板がコイル側面部に設けられた構造で
あるためこれを含むモータ寸法が大きくなつて
しまつている。

(2) 磁界検出素子がコイル側面部に設けられ回転
子マグネツトの側面方向の漏洩磁界を検知して
回転位置検出をする構成であるために磁界検出
素子の感度に従つて漏洩磁界を一定値以上に強
くする必要がある。このため有効磁束が減りシ
ールドケース部で発生する鉄損が増加してモー
タ効率が低下する。

(3) シールドケースが側壁部に切欠きのある構造
のためここから磁束が漏洩し易くかつレラクタ
ンス力によるコギングが出易い。

(4) シールドケース内径に対しコイル外径を一定
値以下に小さくする必要があるためコイルの有
効長が短かくなりモータ効率が低い。

(5) シールドケースの構造が複雑で量産に適して
いない。

等の欠点があつた。

本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし、
簡易構造で高効率かつ低コストな直流ブラシレス
モータを提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を実現するために本発明の直流ブラシ
レスモータでは、回転位置検出用磁界検出素子を
固定子ヨーク平面内に設けた、回転子軸芯と同心
円状の溝の中にはめ込む構造とした。

〔作用〕

回転位置検出用磁界検出素子がモータ電磁部内
において無効厚さを占めることなく回転子マグネ
ツトの磁極面直下の磁界を検知できる。このため
簡易構造で高効率モータを実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明の直流ブラシレスモータの第１
の実施例を示す図で、ａは側断面図、ｂは固定子
ヨークの平面図である。本例は固定子ヨーク３の
内周縁部に扁平円環状の切欠き２１から成る溝部
を設けこの中に磁界検出素子１〜１″をはめ込ん
だ構造である。

本構造では切欠き２１が円周方向に連続した形
状であるため回転子マグネツト４の磁場分布の円
周方向の均一性が高まりコギングトルクは発生し
にくい。また固定子ヨーク３の内周縁部は厚さが
薄くかつ電磁ギヤツプが大きいためにマグネツト
磁束は固定子ヨーク３の外周縁部方向に集束され
る。従つてコイルの逆起電力値と平均駆動半径を
増大し発生トルクを増大してモータ効率を向上で
きる。

更に、磁極面と固定子ヨーク面との間の電磁ギ
ヤツプ内に磁界検出素子設置用の無効スペースを
とることなく磁界検出素子１〜１″を磁極面直下
に設けることができる。これによりモータ効率を
向上できかつ強磁界下で位置検出をするため正確
な位置検出が可能となる。また固定子コイル１０
と配線基板２及び磁界検出素子１〜１″を予め組
立ててアセンブリ化しておくことができるためモ
ータを製作し易く低コスト化できる。

第３図及び第４図は本発明の直流ブラシレスモ
ータに用いる固定子ヨークの他の構造例図であ
る。第３図は固定子ヨーク面にマグネツトに同心
状に円環状の溝２２を設けた構造、第４図はさら
にその溝中に小孔２０〜２０″を設けた構造であ
る。磁界検出素子はそれぞれ溝２２や小孔２０〜
２０″の中に挿入して設ける。上記第２図の第１
実施例の固定子ヨークにおける円環状切欠き２１
と同様、本構造の円環状溝２２を設けることによ
り、回転子マグネツト４の磁場分布の円周方向の
均一性を高めコギングトルクを低減できる。ここ
で、小孔２０〜２０″は十分小さく、かつ溝２２
の底部は固定子ヨークの回転子マグネツト４側表
面に比べ回転子マグネツト４からの磁束の磁束密
度が小さいため、小孔２０〜２０″による磁場分
布の不連続性は極めて小さくコギングトルクに与
える影響も無視し得るものである。

また、第２図に示す第１実施例の場合と同様回
転子マグネツト４の磁束を有効に所定のヨーク面
位置に集束させコイル１０との鎖交量を増大して
モータ効率やモータ定数を改善できる。溝２２の
位置（半径位置）、幅及び深さは目的のモータ性
能に対応して適宜選定する。固定子コイル１０に
発生する逆起電力の波形もこれによりコントロー
ル可能である。

上記実施例構造においては、配線基板２は固定
子ヨーク３に関して固定子コイル１０と同一面側
に設けたが、これと異なり該配線基板２を固定子
ヨーク３の裏面固定子コイル１０を固定した面の
反対面に設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば直流ブラシレスモータをして、 (1) モータの外形寸法を小型化できコンパクトな
構造にできる。特にシールドケースは簡単な構
造で製作し易く量産に適した形状になる。

(2) 電磁部のギヤツプ寸法を増大させることなく
磁界検出素子をマグネツト磁界中に配列できる
から高効率モータを構成できる。

(3) 回転子マグネツトの側面方向には漏洩磁界を
発生させる必要がないから外部に対し磁気シー
ルドし易いし鉄損も減らせる。

(4) コイル直径をシールドケース内径とほぼ同一
寸法にまで拡大できるからコイルの有効長を増
しモータ効率を向上させ得る。

(5) コイルと磁界検出素子と固定子ヨークを１個
のアセンブリにできるため組立て易く精度も出
し易い。

(6) コイルと磁界検出素子の位置合せをし易く精
度も出し易い。

(7) 磁界検出素子は回転子マグネツトの磁極面直
下に設置し強磁界中で作動させるため正確な位
置検出が可能であり、かつ比較的低感度・低コ
ストの素子を使える。

(8) マグネツト〜磁界検出素子間及びマグネツト
〜固定子ヨーク間のコギングトルクを大幅に減
らし低回転むらのモータを実現できる。

(9) 溝や切欠段差の幅、深さ、位置等の選定によ
りモータ効率、モータ定数、逆起電力波形等を
改善できる。

(10) 素子をコイルの下部に設置可能なためコイル
位置をマグネツト磁極面に近接させることがで
きる上、周方向にもコイル占有スペースを増大
できる。このため、コイル鎖交磁束の増大及び
コイル導体量の増大が可能となりこの点からも
モータ効率、モータ定数の増大を実現できる。

(11) ヨーク面内の円環状溝または切欠段差内に素
子を収納する構造であるためヨークに対しコイ
ル及び素子の位置決めが不要となる。このた
め、組込みが容易となる。

等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流ブラシレスモータの構造
図、第２図は本発明の直流ブラシレスモータの第
１実施例を示す図、第３図及び第４図は本発明の
直流ブラシレスモータ用固定子ヨークの他の構造
を示す図である。 １〜１″……磁界検出素子、３……固定子ヨー
ク、２０〜２０″……小孔、２１……円環状切欠、
２２……円環状溝、２……配線基板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸と、 該回転軸に直角に固定され、該回転軸に直角な
   平面内を円周方向に2n極（ｎ＝１，２，…）に
   等分割して着磁された回転子マグネツトと、 該回転子マグネツトの磁極面に対向する位置に
   設けられ、該回転軸に直角な平面内に複数のコイ
   ルを配置された固定子コイル群と、 該回転子マグネツトの磁極面に対向して配置さ
   れ、該固定子コイル群を固定する固定子ヨーク
   と、 該回転子マグネツトの磁界を感知して該回転子
   マグネツトの回転位置を検出する磁界検出素子
   と、 を備え、該固定子コイル群に該回転子マグネツト
   の磁極に対応した電流を通電して回転駆動力を得
   る直流ブラシレスモータにおいて、 該固定子ヨークの平面内に該回転軸と同心円状
   の溝部を設け、該溝部に該磁界検出素子を配置し
   た事を特徴とする直流ブラシレスモータ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、該溝部に該
   磁界検出素子を挿入する切欠部を設けたことを特
   徴とする直流ブラシレスモータ。