JPH0711885U - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易かつ安価な構造で、良質なＦＧ信号を得
ることを可能とする。 【構成】 外乱磁界の影響を比較的受けずに信号の取出
が可能なインデックス信号検出部２１ｂ，２５ａを、ロ
ーターケース１８の開口部側に配置するとともに、外乱
磁界の影響を受け易い回転位置信号検出部２１ｃ，２５
ｂを、ローターケース１８の開口部から離れた部位に配
置することによって、駆動磁石１９からの漏洩磁束１９
ａにかかわらず、インデックス信号を正確に取り出すと
ともに、外乱磁界の影響を受け易いインクリメンタル信
号である回転位置信号を、外乱磁界の影響を受けること
なく良好に取り出すように構成したもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロータケースの外周側に周波数検出手段を配置したブラシレスモー タに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ブラシレスモータには高精度な回転性能を要求されることが多く、そ のため周波数検出手段（ＦＧ）を用いて回転子の回転に応じたＦＧ信号を取り出 し、そのＦＧ信号に基づいて速度制御や位相制御等を行っている。周波数検出手 段の一例として電磁誘導方式のものが、実開平１−５８２８６号等に開示されて いる。

【０００３】 この電磁誘導方式の周波数検出手段を有するブラシレスモータにおいては、例 えば図４に示されているように、ステータ１を覆うようにして略カップ状のロー タケース２が回転可能に支承されている。そしてこのロータケース２の外周壁２ ａの内周面側には、駆動磁石３が環状に装着されているとともに、上記ロータケ ース２の外周壁２ａの外周面側には、周波数検出手段を構成する信号用磁石４が 環状に配設されている。さらに上記信号用磁石４の外側に対向して、ＭＲ素子等 からなる磁電変換素子５が、所定の間隙を介して配置されている。このとき上記 信号用磁石４は、ロータケース２の開口部近傍に沿って帯状に着磁された回転位 置信号（インクリメンタル信号）着磁部を有している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところがこのような従来の周波数検出手段では、駆動磁石３の高性能化に伴い 、駆動磁石３からロータケース２側へ向かう漏洩磁束２ｂの一部が、ローターケ ース２の開口部を外側から回り込むようにして磁電変換素子５に飛び込み、信号 用磁石４からの信号磁束に重畳してしまうことがある。インクリメンタル信号の 検出波形は連続したサイン波あるいはコサイン波であるため、上述のような外乱 磁界が入ると波形が崩れ易く、その結果、磁電変換素子５からのＦＧ信号の品質 が悪化してモータ性能の低下を招来するおそれがある。

【０００５】 そこで本考案は、簡易かつ安価な構造で、良質なＦＧ信号を得ることができる ようにしたブラシレスモータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため請求項１にかかるブラシレスモータは、ステータを外 側から覆うように開口部を備えた略カップ状のロータケースと、このローターケ ースの外周壁の内周面側に、前記ステータに対向するように固着された駆動磁石 と、上記ロータケースの外周壁の外周面側に、周波数検出手段を構成するように 固着された信号用磁石と、当該信号用磁石に所定の間隙を介して対向配置された 磁電変換素子と、を有するブラシレスモータにおいて、上記信号用磁石は、前記 ローターケースの開口部に対応する部位に沿って着磁されたインデックス信号着 磁部と、ローターケースの開口部から軸方向に離れた部位に沿って着磁された回 転位置信号着磁部と、を備えているとともに、前記磁電変換素子は、上記信号用 磁石のインデックス信号着磁部に対向するように配設されたインデックス信号検 出用素子と、信号用磁石の回転位置信号着磁部に対向するように配設された回転 位置信号検出用素子と、を備えた構成になされている。

【０００７】 また請求項２にかかるブラシレスモータは、上記請求項１にかかるブラシレス モータにおいて、駆動磁石と信号用磁石との間に、磁性材からなる磁気シールド 部材が介在された構成になされている。

【０００８】

【作用】

このような構成の各手段によれば、駆動磁石からの漏洩磁束がローターケース の開口部を回り込むようにして磁電変換素子に飛び込んでも、その漏洩磁束は、 ローターケースの開口部に近いインデックス信号検出用素子には達するが、ロー ターケースの開口部から離れた回転位置信号着磁部に到達することはない。そし てこのときインデックス信号検出用素子からの出力信号は、１回転につき１山の 波形となっているため、若干の外乱磁界が入っても比較的影響を受けることなく 信号の取出が行われる。すなわちインデックス信号は、外乱磁界を受けても簡易 な処理で正確に取り出される一方、外乱の影響を受け易いインクリメンタル信号 である回転位置信号は、外乱磁界を受けることなく良好に取り出されるようにな っている。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１に示されている実施例では、モータ基板１１上に、ステータコア１２が載 置されており、このステータコア１２の中心部分に中空円筒状の軸受ホルダー１ ３が、上記モータ基板１１と垂直となるように嵌着されている。この軸受ホルダ ー１３は、上記モータ基板１１の裏面（図示下面）側から固定ネジ１４により締 め付け固定されており、その軸受ホルダー１３の内部側に、一対のボールベアリ ング１５，１５が軸方向に並設されている。そしてこれら一対のボールベアリン グ１５，１５によって、回転軸１６が回転自在に支承されている。また上記ステ ータコア１２には、巻線１７が巻回されている。

【００１０】 一方、上記回転軸１６の軸端部分（図示上端部分）に設けられた鍔部１６ａに は、略カップ状のロータケース１８の中心部分が一体に回転するように固定され ている。このロータケース１８は、前述したステータコア１２を図示上側から覆 うように装着されており、外周壁１８ａの図示下端縁によって形成される開口部 が、前記モータ基板１１に近接するように配置されている。また上記外周壁１８ ａの内周面には、駆動磁石１９が環状に取り付けられている。この駆動磁石１９ は、前記ステータコア１２に対向するように配置されており、周方向に異なる磁 極が交互に着磁されている。

【００１１】 さらに上記ロータケース１８の外周壁１８ａの外周面には、周波数検出手段を 構成する信号用磁石２１が環状に取り付けられている。この信号用磁石２１の本 体は、周方向に異なる磁極が交互に着磁された環状体からなり、当該本体の図示 下端側内周面から中心側に向かって突出する鍔部（フランジ部）２１ａが、前記 ロータケーース１８の外周壁１８ａの開口部近傍の外周面上に固着されている。 このとき上記信号用磁石２１の着磁部は、軸方向に分離して配置された２種類の 環状着磁帯からなり、ローターケース１８の開口部側（図示下端側）に沿って、 インデックス信号着磁部２１ｂが配置されているとともに、ローターケース１８ の開口部から軸方向に離れた部位（図示上側部位）に沿って、回転位置信号（イ ンクリメンタル信号）着磁部２１ｃが配置されている。

【００１２】 このとき前記ロータケース１８の外周壁１８ａの外周面と信号用磁石２１の本 体の内周面との間には、所定幅の環状空隙が形成されており、その環状空隙内に 、磁気シールド部材２２が配置されている。この磁気シールド部材２２は、薄板 状の環状磁性体からなり、前記ロータケース１８の外周壁１８ａに対して一定間 隔離して配置されている。そしてこの磁気シールド部材２２は、その外周側に嵌 め込まれた略円筒状のキャップ２３により一定の位置に固定されている。すなわ ち上記キャップ２３は、前記ローターケース１８の外周側の一部を覆うように圧 入されており、その外周壁が、前記ロータケース１８の外周壁１８ａと磁気シー ルド部材２２との間に嵌挿されることによって、磁気シールド部材２２が信号用 磁石２１側に圧接されている。またこのとき前記環状空隙の残された空間内には 接着剤が注入されており、これによって前記磁気シールド部材２２の固定が行わ れている。

【００１３】 なお前記キャップ２３の外周壁は、切削加工によって所定の精度に仕上げられ 偏芯が取り除かれている。これは、本実施例におけるモータが、例えばテープ駆 動用に用いられるためであり、所定の精度を有するロータケース１８の外周部に ゴムローラが圧接されるように構成されている。

【００１４】 さらに前記信号用磁石２１の外周側には、所定の間隙を介して周波数検出手段 を構成する磁電変換素子２５が対向配置されている。この磁電変換素子２５は、 例えばＭＲ素子から構成されており、モータ基板１１に対し固定ネジ２６により 締め付け固定されている。このときの上記間隙は、１００μｍ程度に設定されて いる。また上記磁電変換素子２５は、軸方向に分離して配置された２種類の検出 用素子を備えており、ローターケース１８の開口部側（図示下端側）には、イン デックス信号検出用素子２５ａが配置されているとともに、ローターケース１８ の開口部から軸方向にやや離れた部位（図示上側部位）には、回転位置信号検出 用素子２５ｂが配置されている。そしてこのうちインデックス信号検出用素子２ ５ａは、前記信号用磁石２１のインデックス信号着磁部２１ｂに対向するように 設けられているとともに、他方の回転位置信号検出用素子２５ｂは、信号用磁石 ２１の回転位置信号着磁部２１ｃに対向するように設けられている。

【００１５】 なお上記信号用磁石２１の外周面は、切削加工によって所定の精度に仕上げら れており、これにより磁電変換素子２５との間の間隙のばらつき変化が防止され るように構成されている。

【００１６】 このような実施例における周波数検出手段においては、図１に示されているよ うに、駆動磁石１９からの漏洩磁束１９ａがローターケース１８の開口部を回り 込むようにして磁電変換素子２５に飛び込んだ場合でも、その漏洩磁束１９ａは 、ローターケース１８の開口部に近いインデックス信号検出用素子２５ａには到 達するが、ローターケース１８の開口部から離れた回転位置信号検出用素子２５ ｂに到達することはない。

【００１７】 このときインデックス信号検出用素子２５ａからの出力信号は、１回転につき １山の波形となっているため、上述のような漏洩磁束１９ａすなわち若干の外乱 磁界が入っても比較的影響を受けることなく信号が取り出される。例えば、１回 転につき１山を有する波形を電気的にスライスすることによって正確な矩形波が 得られる。一方、上述したように回転位置信号検出用素子２５ｂからの出力は、 漏洩磁束１９ａの影響を受けることがないので安定した信号で得られる。このよ うに本実施例装置によれば、インデックス信号が簡易な処理で正確に取り出され つつ、外乱磁界の影響を受け易いインクリメンタル信号である回転位置信号が、 外乱磁界の影響なしに良好に取り出されるようになっている。

【００１８】 また上記実施例では、駆動磁石１９と信号用磁石２１との間に磁気シールド部 材２２が介在されているため、駆動磁石１９からの漏洩磁束１９ａが磁気シール ド部材２２に吸収されることとなり、漏洩磁束１９ａの影響をさらに低減するこ とができるようになっている。

【００１９】 一方図１に示された第１実施例と同一の構成物を同一の符号で表した図２の実 施例では、信号用磁石２１へ向かう漏洩磁束２９ａを発生する駆動磁石２９の図 示下端部分が、外周側から斜め方向に一部切り欠かれており、その切欠面２９ｂ からの漏洩磁束２９ａがロータケース１８に吸収されるように構成されている。 このような構成によれば、駆動磁石２９から信号用磁石２１へ向かう漏洩磁束２ ９ａが減少させられ、上述した実施例の作用・効果をより一層向上させることが できる。

【００２０】 さらに図１に示された第１実施例と同一の構成物を同一の符号で表した図３の 実施例では、ロータケース１８の外周壁１８ａの開口部に、外側（図示右側）に 向かって突出する鍔部（フランジ部）１８ｂが設けられており、このロータケー ス１８の鍔部１８ｂに対して、信号用磁石２１が凹凸の関係で嵌合するようにし て取り付けられている。また信号用磁石２１へ向かう漏洩磁束３９ａを発生する 駆動磁石３９の図示下端部分は、ロータケース１８の開口部から軸方向に離れる ように図示上方向にややずらして配置されており、これによって当該駆動磁石３ ９の図示下端部と、ロータケース１８の鍔部１８ｂとの間に、所定の間隙ｇが形 成されている。

【００２１】 このような第３実施例においては、駆動磁石３９からの漏洩磁束３９ａの大部 分が、ロータケース１８の鍔部１８ｂに吸収されることとなり、上述した実施例 の作用・効果をさらに一層向上させることができる。

【００２２】 以上本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具体的に説明したが、本 考案は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々 変形可能であるというのはいうまでもない。例えば信号用磁石は、ロータケース に対してインサート成形により設けることとしてもよい。またキャップの材質と しては、表面加工なしでも錆の発生が少ないものであればその他のものを代替使 用することができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案にかかるブラシレスモータの周波数検出手段は、外 乱磁界の影響を比較的受けずに信号の取出が可能なインデックス信号検出部を、 ローターケースの開口部側に配置するとともに、外乱磁界の影響を受け易い回転 位置信号検出部を、ローターケースの開口部から離れた部位に配置することによ って、駆動磁石からの漏洩磁束にかかわらずインデックス信号を正確に取り出す とともに、外乱磁界の影響を受け易いインクリメンタル信号である回転位置信号 を、外乱磁界の影響を受けることなく良好に取り出すように構成したものである から、簡易かつ安価な構造で、良質なＦＧ信号を得ることができ、ブラシレスモ ータの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例におけるブラシレスモータ
の構造を表した半横断面説明図である。

【図２】本考案にかかる第２実施例におけるブラシレス
モータの構造を表した部分拡大断面説明図である。

【図３】本考案にかかる第３実施例におけるブラシレス
モータの構造を表した部分拡大断面説明図である。

【図４】従来におけるブラシレスモータの構造を表した
横断面説明図である。

【符号の説明】

１２ ステータコア １８ ロータケース １９，２９，３９ 駆動磁石 １９ａ，２９ａ，３９ａ 漏洩磁束 ２１ 信号用磁石 ２１ｂ インデックス信号着磁部 ２１ｃ 回転位置信号着磁部 ２２ 磁気シールド部材 ２５ 磁電変換素子 ２５ａ インデックス信号検出用素子 ２５ｂ 回転位置信号検出用素子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータを外側から覆うように開口部を
   備えた略カップ状のロータケースと、 このローターケースの外周壁の内周面側に、前記ステー
   タに対向するように固着された駆動磁石と、 上記ロータケースの外周壁の外周面側に、周波数検出手
   段を構成するように固着された信号用磁石と、 当該信号用磁石に所定の間隙を介して対向配置された磁
   電変換素子と、を有するブラシレスモータにおいて、 上記信号用磁石は、前記ローターケースの開口部に対応
   する部位に沿って着磁されたインデックス信号着磁部
   と、ローターケースの開口部から軸方向に離れた部位に
   沿って着磁された回転位置信号着磁部と、を備えている
   とともに、 前記磁電変換素子は、上記信号用磁石のインデックス信
   号着磁部に対向するように配設されたインデックス信号
   検出用素子と、信号用磁石の回転位置信号着磁部に対向
   するように配設された回転位置信号検出用素子と、を備
   えていることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたブラシレスモータ
   において、 駆動磁石と信号用磁石との間に、磁性材からなる磁気シ
   ールド部材が介在されていることを特徴とするブラシレ
   スモータ。