JPH0612947B2 - 無整流子モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転子位置検出器を備えた突極形固定子鉄心を
有する無整流子モータに関するものである。

従来例の構成とその問題点 無整流子モータは、回転子位置検出器を備えて電機子の
整流タイミングを検出するのが通常用いられる方法であ
る。そして、その回転子位置検出器として、ホール素子
やホールＩＣが多く用いられている。

位置検出器の取付け方としては、音響機器などに用いら
れる軸方向に空隙を持つ扁平形モータの場合は、電機子
巻線と同一面上に固定することが出来、実用上の問題は
ないが、第１０図に示す様な径方向に空隙を持つシリン
ダタイプのモータの場合は、回転子位置検出器の固定方
法は、モータの構造を大きく左右する。

以下第１０図を参照して従来のシリンダタイプの無整流
子モータの構成を説明する。図に示す如く、固定子鉄心
１に電機子巻線２が施工され、その内側で回転子磁石３
が回転子ヨーク４に固定され、さらに回転子ヨーク４が
軸５に固定され、ブラケット６に設けた軸受７により回
転自在に支承されている。固定子鉄心１に固定されたプ
リント基板８には、回転子位置検出器としてのホール素
子９が固定され電気結線が行なわれている。

一方、ホール素子９を作動させる為の磁束変化を与える
位置検出用磁石１０が、その磁極をホール素子９と対向
させた形で、回転子磁石３と一体的に固定されている。

以上の如き構成において、回転子磁石３の位置は位置検
出用磁石１０の磁極をホール素子９が感知する事で検出
する事が出来、その位置信号を駆動回路部へ伝達させ電
機子巻線に通電するタイミングを制御することにより、
モータを回転させることが可能である。

しかし従来は、ホール素子９の足部をプリント基板８に
半田付けにより固定することにより磁束感知部の位置決
めを兼ねており、ホール素子９の足が細く、足ピッチが
小さい事から正確な位置決めができず、磁束感知部は左
右、および前後さらには上下方向の位置のバラツキが生
じ、正確な回転子の位置検出がしにくい。従って、駆動
回路部が本来必要としている整流タイミングとはずれた
整流タイミングを検出し、モータ個々の特性バラツキを
生じ、さらには特性の悪化、回転不良の現象を引き起す
可能姓があった。

なお、ホール素子の位置精度向上の従来例としては、樹
脂等で成形したホール素子位置決め部品を使用する方法
がある。第７図に、ホール素子位置決め部品１４にホー
ル素子９を装着した一例を示す。また、第８図，第９図
にプリント基板８にホール素子位置決め部品１４を固定
し、実際に組み込んだ例の断面図を示す。以下にホール
素子位置決め部品１４を使用する場合の欠点を示す。

(1) 回転子の位置を正確に検出する為には、ホール素
子９は回転子位置検出用磁石１０に近い程よい。しか
し、ホール素子位置決め部品１４を使用すれば、スロッ
トインシュレータ１１のシュラウド部分の内径側の壁に
上記ホール素子位置決め部品１４が当たる。従って、上
記問題を解消する為には、巻線シュラウド部分を外径側
に逃がせないことを考えるとホール素子位置決め部品１
４を内径側にずらすか、スラスト方向にずらすかであ
る。前者を第８図、後者を第９図に示す。第８図よりわ
かる様に、ホール素子位置を内径側にずらすと、固定子
鉄心１と回転子磁石３の空隙を大きくする必要がある。
従って、回転子磁石３からの磁束を固定子鉄心１が受け
る量が減少し、モータの特性の悪化を招く。

第９図は、ホール素子位置決め部品１４をスロットイン
シュレータの巻線シュラウド部分の壁の上まで逃がした
例である。ホール素子９の位置を固定子鉄心端面より大
きくずらした為に、回転子位置検出用磁石１０をスラス
ト方向に長くするか、もしくは、回転子磁石３と回転子
位置検出用磁石１０の間にスペーサをかませて、ホール
素子９の磁束感知部に回転子位置検出用磁石を対向させ
る必要がある。従って、モータ自体のスラスト方向の寸
法が大きくなるし、コストもアップする。

(2) プリント基板８に、ホール素子位置決め部品１４
を固定する為の取り付け穴を設ける必要がある。従っ
て、プリント基板８の配線に制約を受ける。

(3) 部品点数が増えることによりコストアップする。

(4) ホール素子位置決め部品１４へのホール素子９の
装着および上記部品のプリント基板への固定の工数が増
え、コストアップとなる。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
回転子磁石位置検出器の位置決め精度を向上させ、効率
の良い運転状態を保たせる無整流子モータを提供しよう
とするものである。

発明の構成 本発明は、巻線シュラウドを一体成形したスロットイン
シュレータの巻線シュラウド部分の回転子磁石に対向す
る側に凹部を形成し、この凹部に位置検出素子（ホール
素子）を位置させることにより、回転子位置検出器の位
置精度を向上させるものである。

実施例の説明 本発明の一実施例として、巻線シュラウドを一体成形し
たスロットインシュレータを備え、回転子位置検出器と
してホール素子を有する内転形の無整流子モータについ
て説明する。第１図に上記実施例の無整流子モータの断
面図を示す。第２図は固定子鉄心１に巻線シュラウド部
１２を一体成形したスロットインシュレータ１１を装着
した際の斜視図を示す。また、第３図はスロットインシ
ュレータのホール素子取り付け側から見た図、第４図は
第３図のＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示す。

実施例は固定子鉄心１にスロットインシュレータ１１を
装着し、そのティース部に巻線２を集中巻きにて施す。
電気配線を施したプリント基板８の所定の位置にホール
素子９の足部をはんだ付けにより固定し、ホール素子９
の感知部を巻線シュラウド部分１２の凹部１３に挿入す
る。プリント基板８には取り付け用穴が設けてあり、ス
ロットインシュレータ１１に設けた突起（図示せず）に
て固定できる構成になっている。ホール素子９は、上記
巻線シュラウド部分１２に設けた凹部１３の底面１３ａ
にてスラスト方向の位置決めが可能となる。また、凹部
側面１３ｂでホール素子９の円周上の角度の位置決め、
凹部背面１３ｃにてホール素子の外径方向への倒れを防
止している。以上の様に巻線シュラウド部分１２に設け
られた凹部１３でホール素子９のスラスト方向，径方
向，外周方向の角度の３方向の位置決めのできる無整流
子モータの固定子が得られる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、ホール素子
９の内径側への倒れを規制するため、巻線シュラウド１
２に規制１２ａを備えたものである。

なお、第１図に示す構成においては、固定子部は合成樹
脂にて一体モールド成形されている。

また、電気絶縁性樹脂よりなるスロットインシュレータ
１１は、固定子鉄心１と一体成形してもよい。

発明の効果 以上説明した様に本発明は、スロットインシュレータの
巻線シュラウド部分の回転子位置検出磁石の対向する側
に適切な寸法の凹部を設け、この凹部に位置検出素子
（ホール素子）を位置させるので、以下の効果が得られ
る。

(1) 巻線シュラウドに設けた凹部へホール素子を挿入
し、凹部の側面にて円周方向、底面にてスラスト方向、
背面にて外径方向の規制ができホール素子の位置精度が
向上する。

(2) 上記の効果により正確な整流タイミング信号を作
り出すホール出力電圧を得ることができ、正常な運転を
保持し、個々のモータの特性のバラツキも減少する。

(3) 巻線シュラウドの内径側壁と固定子鉄心内径との
間隔がせまくても凹部を設けることによりホール素子は
回転子位置検出磁石と適正な隙間を持って収納できるの
で固定子鉄心と回転子磁石の空隙は小さくできる。

(4) 上記効果によりモータのスラスト方向への拡張は
さけられる。

(5) ホール素子位置決め部品を省略できる。これに伴
いホール素子のホール素子位置決め部品への装着および
上記部品のプリント基板へ固定する工数さらには上記部
品の管理工数が省略できコストダウンとなる。

なお以上は、回転子位置検出器としてホール素子を用い
た場合について述べたが、ホールＩＣ ＭＲ素子等の他
の検出器についても同様の効果が得られる。また、本実
施例で説明した内転形だけでなく外転形モータについて
も同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す無整流子モータの断面
図、第２図は同モータに用いるスロットインシュレータ
の斜視図、第３図は同インシュレータのホール素子取り
付け側より見た図、第４図は第３図のＡ−Ａ線断面図、
第５図は本発明の他の実施例を示す固定子の断面図、第
６図は同巻線シュラウドの斜視図、第７図はホール素子
位置決め部品にホール素子を装着した状態を示す斜視
図、第８図，第９図はホール素子位置決め部品を用いた
場合の固定子の断面図、第１０図は従来例の断面図であ
る。 １……固定子鉄心、２……巻線、３……回転子磁石、９
……ホール素子、１０……位置検出用磁石、１１……ス
ロットインシュレータ、１２……巻線シュラウド部、１
３……凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁性樹脂により巻線シュラウドを一
   体成形したスロットインシュレータが施された固定子鉄
   心と、前記固定子鉄心に前記スロットインシュレータを
   介して巻装された巻線と、前記固定子鉄心に対向して設
   けた回転子磁石を有する回転子と、この回転子の位置を
   検出する位置検出器とを備えた無整流子モータにおい
   て、前記スロットインシュレータの巻線シュラウド部分
   の回転磁石に対向する側に凹部を設け、この凹部に位置
   検出素子を位置させてなる無整流子モータ。