JPH06303752A - ブラシレスモータの位置検出用磁気回路 - Google Patents

ブラシレスモータの位置検出用磁気回路

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Publication number
JPH06303752A
JPH06303752A JP5084857A JP8485793A JPH06303752A JP H06303752 A JPH06303752 A JP H06303752A JP 5084857 A JP5084857 A JP 5084857A JP 8485793 A JP8485793 A JP 8485793A JP H06303752 A JPH06303752 A JP H06303752A
Authority
JP
Japan
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permanent magnet
magnetic
rotor
magnetic sensor
position detecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP5084857A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikazu Koike
良和 小池
Kazunari Yamakoshi
一成 山越
Kunihiko Takagi
邦彦 高城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP5084857A priority Critical patent/JPH06303752A/ja
Publication of JPH06303752A publication Critical patent/JPH06303752A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシレスモータにおいて、モータの製造コ
スト、組立コストを低減させ、組立を容易にしモータの
信頼性を向上させることができるブラシレスモータの位
置検出用磁気回路を提供するものである。 【構成】 永久磁石回転子に位置検出用永久磁石とその
背部に軟磁性材料からなるヨークを配設する。また位置
検出用永久磁石に対向するように磁気センサとその背部
に軟磁性材料からなるヨークを配設し磁路を形成する。
また磁気センサをこの磁路中に配置する。したがって、
パーミアンス係数が大きく磁気センサ部分での磁束密度
が高く、磁気センサが永久磁石回転子の位置検出を容易
に行なうことが可能である。また、磁石の温度特性も向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、界磁に永久磁石を用い
センサにより位置検出を行なう、ブラシレスモータの位
置検出用磁気回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ブラシレスモータを駆動させる
ためには回転子の位置検出をする必要があり、各種のセ
ンサを用いる場合とセンサを用いない場合とに大別され
る。センサの中で磁気センサを用いる場合は、回転子の
磁極を検知して位置検出を行うが、位置検出を界磁用永
久磁石から直接行う方法と、位置検出用に設けた別の永
久磁石から間接的に行う方法がある。
【0003】図4は従来のブラシレスモータの位置検出
用磁気回路の一例を示している。永久磁石回転子は回転
子鉄心101とそのスロットに配置された界磁用永久磁
石105および位置検出用永久磁石107とからなって
いる。回転子鉄心101は複数枚の珪素鋼板を積層する
ことによって形成される。各珪素鋼板は型押しされて長
方形に陥没させられたカシメ部を有し、これを互いに圧
入することにより珪素鋼板は一体に接合され、回転子鉄
心101を形成する。また、界磁用永久磁石105は回
転子鉄心101のスロットに軸方向に圧入されている。
【0004】さらに永久磁石回転子の回転子軸106に
位置検出用永久磁石107と、それを保持するための非
磁性材料からなる固定具109が配置される。位置検出
用永久磁石107はリング状であり、永久磁石回転子の
磁極の数と等しい数だけ板厚方向に多極着磁されてい
る。
【0005】組立は、回転子の磁極と位置検出用永久磁
石107の磁気センサ110に対向する側の端面の磁極
が一致するように行われている。また固定具109と磁
気センサ110の間の距離は、お互いに接触せず、かつ
磁気センサが位置検出用永久磁石の磁極を検出できる範
囲で精度よく保たれている。したがって、磁気センサ1
10は回転子の磁極を位置検出用永久磁石107の磁極
により間接的に検知することができ回転子の位置検出が
可能となる。
【0006】図5は従来の位置検出用永久磁石の磁路を
示す図である。磁路は形成されず、位置検出用永久磁石
107から出る磁束はもれ磁束であり、図中に破線の矢
印で示すように流れる。ホール素子110はこのもれ磁
束を検知し、永久磁石回転子が回転した時に回転子の磁
極を検出することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブラシレスモータの位置検出用磁気回路においては
磁路が形成されていないため、磁石のパーミアンス係数
が小さく、磁気センサは位置検出用永久磁石のもれ磁束
を検出していることになる。したがって、磁気センサ部
分では磁束密度が低く、これを補うため磁石の板厚を厚
くし、磁気特性の優れた永久磁石を使用することが必要
となっていた。また、位置検出用永久磁石と磁気センサ
の間の距離が離れている場合、磁気センサ部分での磁束
密度がさらに低下するため、距離をを小さく保つことが
必要となり永久磁石を保持する固定具と磁気センサの取
り付けに高い精度が要求され、したがってコスト高にな
るという課題を有していた。
【0008】さらに、磁石のパーミアンス係数が小さい
ため磁石の温度特性が悪く、周囲温度が高くなった場合
に熱減磁の危険性があり、モータの信頼性の点で課題を
有していた。
【0009】そこで本発明の目的は、モータの製造コス
ト、組立コストを低下させ、組立を容易にしモータの信
頼性をも高めることができるブラシレスモータの位置検
出用磁気回路を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するために、本発明のブラシレスモータの位置検出用
磁気回路は、永久磁石回転子の回転子磁極の位置検出
を、回転子の界磁用永久磁石とは別体に回転子軸に取り
付けられた位置検出用永久磁石と位置検出用永久磁石の
軸方向端面に対向した複数個の磁気センサによって行
い、その検出信号によりモータの駆動を制御するブラシ
レスモータにおいて、位置検出用永久磁石の背部と磁気
センサの背部には軟磁性材料からなるヨークが配設され
磁路が形成されており、磁気センサがその磁路中に配置
されていることを特徴とする。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例について、添付の図面を参
照して説明する。本実施例では、矩形の界磁用永久磁石
を板厚方向に着磁して構成する永久磁石回転子を用いた
ブラシレスモータを例に説明する。
【0012】図1は永久磁石回転子の分解斜視図を示し
ている。回転子鉄心1は珪素鋼板からなり、珪素鋼板に
は永久磁石を配設するスロット2と、中心部に回転軸を
貫通させる回転軸開口3が設けられている。また、型押
しされて長方形に陥没させられたカシメ部4を有し、そ
れぞれの珪素鋼板のカシメ部4を互いに圧入することに
より、複数枚の珪素鋼板は一体に接合される。このよう
に、多数の珪素鋼板を積層することによりブラシレスモ
ータの永久磁石回転子の回転子鉄心1を形成する。
【0013】矩形の界磁用永久磁石5は希土類−鉄−ホ
ウ素系磁石からなり、予め板厚方向に着磁され回転子鉄
心1のスロット2に軸方向に圧入される。
【0014】さらに永久磁石回転子の回転子軸6に位置
検出用永久磁石7と、軟磁性材料からなるヨーク8、ま
たこれらを保持するための非磁性材料からなる固定具9
が配置される。位置検出用永久磁石7はリング状であ
り、永久磁石回転子の磁極の数と等しい数だけ板厚方向
に多極着磁されている。ヨーク8はリング状で位置検出
用磁石7と等しい大きさであり、磁石7とヨーク8と固
定具9はお互いに密着され接着剤にて接着される。した
がって、位置検出用磁石7の背部、すなわち回転子鉄心
側には磁路が形成される。回転子鉄心への組立は、回転
子の磁極と位置検出用永久磁石の磁気センサに対向する
側の端面の磁極が一致するように行われている。
【0015】図2は上記永久磁石回転子と、複数個のホ
ール素子10を取り付けた基板11を組み込み、ブラシ
レスモータの位置検出用磁気回路を示した縦断面図であ
る。ホール素子10は垂直な磁界が加わると磁束密度を
直接電圧に変換できる磁電変換素子で、磁気センサとし
ての役目を果たす。このホール素子10は位置検出用永
久磁石の軸方向端面と対向し、かつ同心円上にある。ま
た固定具9とホール素子10との間の距離はお互いに接
触せず、かつ磁気センサが磁極を検出できる範囲で精度
よく保たれている。さらに基板11の背部、すなわち基
板11とモータケース16の間には軟磁性材料からなる
ヨーク12が配置されている。したがってこのヨークも
磁路となり、位置検出用永久磁石側のヨークと合わせて
磁路が形成される。
【0016】図3は磁気回路を示す図であり、ホール素
子10はこの磁路中にある。その結果、位置検出用永久
磁石7から出る磁束は図中に矢印で示すように流れるの
で、ホール素子10には垂直な磁界が加えられ、永久磁
石回転子が回転して回転子の磁極が変化したとき、磁極
の変化をホール素子が検知することができる。
【0017】さらに、磁路を形成することによりパーミ
アンス係数が大きくなるため、位置検出用永久磁石の温
度特性も向上し、周囲温度が高くなった場合でも熱減磁
の危険性が低くなり、モータの信頼性が高まる。
【0018】また、磁気センサ部分での磁束密度が高い
ため、磁気センサと位置検出用永久磁石との距離が大き
くても磁極を検知でき、磁路が形成されていない場合に
比べ組立精度が緩和される。さらに位置検出用のため
に、磁石の板厚を厚くしたり、磁気特性の高い永久磁石
を用いる必要もなくなる。したがって、製造コスト、組
立コストを低減させることが可能となる。
【0019】なお、上記実施例では界磁用永久磁石の形
状を矩形、着磁方向を板厚方向としたが、上記の永久磁
石に限られることはなく、円弧状や突極状の形状でラジ
アル方向に着磁した場合でも同様に実施することができ
る。また位置検出用永久磁石の形状をリング状とした
が、円弧状等その他の形状でも同様に実施することがで
きる。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のブラシレスモータの位置検出用磁気回路によれば、磁
石の周囲に磁路が形成されるためパーミアンス係数が大
きくなり、さらに磁気センサが磁路中に配置されるので
磁気センサ部分での磁束密度が高まり、位置検出用永久
磁石と磁気センサとの間の距離を大きくできる。その結
果組立精度を緩和することが可能となる。さらに、磁石
の板厚を薄くでき、磁気特性の高い永久磁石を用いる必
要もなくなる。したがって、モータの製造コスト、組立
コストを低下させることが可能となる。
【0021】また、パーミアンス係数が高くなるため磁
石の温度特性も向上でき、周囲の温度が高くなった場合
でも熱減磁の危険性が低くなり、信頼性の高いモータを
提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の永久磁石回転子の分解斜視図。
【図2】 本発明のブラシレスモータの位置検出用磁気
回路を示した縦断面図。
【図3】 図2の磁路を示した図。
【図4】 従来のブラシレスモータの位置検出用磁気回
路の一例を示した縦断面図。
【図5】 図4の磁路を示した図。
【符号の説明】
1 回転子鉄心 5 界磁用永久磁石 6 回転軸 7 位置検出用永久磁石 8、12 ヨーク 9 固定具 10 ホール素子 11 基板 13 電機子 14、15 軸受 16、17 ケース

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 永久磁石回転子の回転子磁極の位置検出
    を、回転子の界磁用永久磁石とは別体に回転子軸に取り
    付けられた位置検出用永久磁石と位置検出用永久磁石の
    軸方向端面に対向した複数個の磁気センサによって行
    い、その検出信号によりモータの駆動を制御するブラシ
    レスモータにおいて、位置検出用永久磁石の背部と磁気
    センサの背部には軟磁性材料からなるヨークが配設され
    磁路が形成されており、磁気センサがその磁路中に配置
    されていることを特徴とするブラシレスモータの位置検
    出用磁気回路。
JP5084857A 1993-04-12 1993-04-12 ブラシレスモータの位置検出用磁気回路 Pending JPH06303752A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5084857A JPH06303752A (ja) 1993-04-12 1993-04-12 ブラシレスモータの位置検出用磁気回路

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JP5084857A JPH06303752A (ja) 1993-04-12 1993-04-12 ブラシレスモータの位置検出用磁気回路

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Publication Number Publication Date
JPH06303752A true JPH06303752A (ja) 1994-10-28

Family

ID=13842486

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5084857A Pending JPH06303752A (ja) 1993-04-12 1993-04-12 ブラシレスモータの位置検出用磁気回路

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JP (1) JPH06303752A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028072A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Daikin Industries, Ltd. Compressor
US7839039B2 (en) 2006-06-27 2010-11-23 Jtekt Corporation Brushless motor
US8525458B2 (en) 2008-04-07 2013-09-03 Mitsubishi Electric Corporation Brushless motor position detection device
CN103973002A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 广东威灵电机制造有限公司 电机转子总成及电机
WO2016017166A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 モータ
CN110383652A (zh) * 2017-03-16 2019-10-25 罗伯特·博世有限公司 具有环形的传感器磁体的ec马达

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