JPH08242568A - Brushless DC motor - Google Patents
Brushless DC motorInfo
- Publication number
- JPH08242568A JPH08242568A JP4285995A JP4285995A JPH08242568A JP H08242568 A JPH08242568 A JP H08242568A JP 4285995 A JP4285995 A JP 4285995A JP 4285995 A JP4285995 A JP 4285995A JP H08242568 A JPH08242568 A JP H08242568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- rotor
- brushless
- position detecting
- stator core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータの負荷電流に起因する磁気検知素子の
検知の遅れを防止して、モータ特性を向上さる。
【構成】 本発明のブラシレスDCモータは、ロータマ
グネット20を有するロータ15と、ロータマグネット
15に対向するステータコア12を有するステータ14
と、ロータマグネット20の一部分に設けられたロータ
位置検知用マグネット20aと、このロータ位置検知用
マグネット20aの極性を検知するホール素子22とを
備えて成るブラシレスDCモータにおいて、ロータ位置
検知用マグネット20aの磁極の中心部24をロータマ
グネット20の磁極の中心部23に対して電気角で12
0度分ずらすように構成したものである。
(57) [Abstract] [Purpose] To prevent the delay of detection of the magnetic detection element due to the load current of the motor and improve the motor characteristics. A brushless DC motor according to the present invention includes a rotor 15 having a rotor magnet 20 and a stator 14 having a stator core 12 facing the rotor magnet 15.
In a brushless DC motor including a rotor position detecting magnet 20a provided in a part of the rotor magnet 20 and a hall element 22 for detecting the polarity of the rotor position detecting magnet 20a, the rotor position detecting magnet 20a Of the magnetic pole center portion 24 of the rotor magnet 20 with respect to the magnetic pole center portion 23
It is configured to be shifted by 0 degree.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロータの位置を磁気検
知素子により検知すると共に、磁気検知素子からの検知
信号に基づいてステータコイルを通電制御するように構
成されたブラシレスDCモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless DC motor configured to detect the position of a rotor by a magnetic sensing element and to control energization of a stator coil based on a detection signal from the magnetic sensing element.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のブラシレスDCモータは、一般
的に、3相のステータコイルU、V、Wを備えると共
に、ロータの位置を検知する磁気検知素子として例えば
3個のホール素子u、v、wを備えており、例えば3相
全波駆動方式で通電制御するように構成されている。上
記ブラシレスDCモータのロータとステータとを展開図
上に表した図が図12である。この図12の(1)にお
いて、ステータ1は、ステータコア2とこのステータコ
ア2に巻回されたステータコイル3とから構成されてい
る。このステータコイル3は、3相のステータコイル3
U、3V、3Wから構成されている。また、ロータ4
は、ロータマグネット5を有して構成されている。2. Description of the Related Art Generally, a brushless DC motor of this type is provided with three-phase stator coils U, V and W, and, for example, three Hall elements u and v are used as magnetic detection elements for detecting the position of a rotor. , W, and is configured to control energization by, for example, a three-phase full-wave drive method. FIG. 12 is a development view showing the rotor and the stator of the brushless DC motor. In (1) of FIG. 12, the stator 1 is composed of a stator core 2 and a stator coil 3 wound around the stator core 2. This stator coil 3 is a three-phase stator coil 3
It consists of U, 3V and 3W. Also, the rotor 4
Has a rotor magnet 5.
【0003】そして、ステータコア2のティース2aの
ほぼ中間には、ホール素子6が配設されている。この場
合、ホール素子6は3個のホール素子6u、6v、6w
から構成されており、ホール素子6uはW相のティース
2aとU相のティース2aとのほぼ中間に配設され、ホ
ール素子6vはU相のティース2aとV相のティース2
aとのほぼ中間に配設され、ホール素子6wはV相のテ
ィース2aとW相のティース2aとのほぼ中間に配設さ
れている。A hall element 6 is arranged substantially in the middle of the teeth 2a of the stator core 2. In this case, the hall elements 6 are three hall elements 6u, 6v, 6w.
The Hall element 6u is arranged substantially in the middle of the W-phase teeth 2a and the U-phase teeth 2a, and the Hall element 6v is composed of the U-phase teeth 2a and the V-phase teeth 2a.
The hall element 6w is arranged substantially in the middle of the a, and the hall element 6w is arranged substantially in the middle of the V-phase teeth 2a and the W-phase teeth 2a.
【0004】ここで、図12の(1)、(2)、
(3)、(4)は、ロータ4を正転(CW)方向(図1
2中左方向)へ回転させたときにおける電気角で30度
ずつ回転した各状態を示している。そして、上記構成の
ブラシレスDCモータを3相全波駆動方式で通電する場
合、3個のホール素子6u、6v、6wの各出力に応じ
て3相のステータコイル3U、3V、3Wを次の表1で
示すようにして通電制御する構成となっている。尚、ホ
ール素子6u、6v、6wの各出力(制御装置への入
力)が「1」(ハイレベル)の場合は、ホール素子6
u、6v、6wにロータマグネット5のN極が近接して
いる場合である。そして、ホール素子6u、6v、6w
の各出力が「0」(ロウレベル)の場合は、ホール素子
6u、6v、6wにロータマグネット5のS極が近接し
ている場合である。また、ステータコイル3U、3V、
3Wに「H」を出力する場合は正電圧を印加する場合で
あり、ステータコイル3U、3V、3Wに「L」を出力
する場合は負電圧を印加する場合であり、ステータコイ
ル3U、3V、3Wに「M」を出力する場合は印加電圧
を零にする場合である。Here, (1), (2), and
(3) and (4) show the rotor 4 in the forward (CW) direction (see FIG. 1).
2 shows each state rotated by 30 degrees in electrical angle when rotated to the left in the middle (2). Then, when energizing the brushless DC motor having the above-described configuration by the three-phase full-wave drive method, the three-phase stator coils 3U, 3V, and 3W are connected in accordance with the outputs of the three Hall elements 6u, 6v, and 6w in the following table. As shown by 1, the energization is controlled. When each output (input to the control device) of the hall elements 6u, 6v, 6w is "1" (high level), the hall element 6
This is the case where the N pole of the rotor magnet 5 is close to u, 6v, and 6w. And Hall elements 6u, 6v, 6w
When the output of each is 0 (low level), the S pole of the rotor magnet 5 is close to the Hall elements 6u, 6v, 6w. In addition, the stator coils 3U, 3V,
When outputting "H" to 3W, a positive voltage is applied, when outputting "L" to stator coils 3U, 3V, 3W, a negative voltage is applied, and stator coils 3U, 3V, When outputting "M" to 3W, the applied voltage is set to zero.
【0005】[0005]
【表1】 上記表1において、ロータ4を正転させる場合、ホール
素子6の各出力及びステータコイル3の各出力は、S
1、S2、S3、S4、S5、S6、S1、………の順
で切り替わっていく。また、ロータ4を逆転させる場
合、ホール素子6の各出力及びステータコイル3の各出
力は、S11、S12、S13、S14、S15、S1
6、S11、………の順で切り替わっていく。ここで、
S1の状態からS2の状態へ切り替わる場合について具
体的に説明する。今、図12の(1)に示す状態が上記
S1の状態、即ち、ホール素子6u、6v、6wの出力
が(「1」、「0」、「1」)であると共に、ステータ
コイル3U、3V、3Wの出力が(「H」、「L」、
「M」)であったとする。そして、この状態からS2の
状態へ切り替わると、ホール素子6u、6v、6wの出
力が(「0」、「0」、「1」)に切り替わると共に、
ステータコイル3U、3V、3Wの出力が(「M」、
「L」、「H」)に切り替わる。この切り替わった状態
のロータ4及びステータ1を、図12の(1´)に示
す。[Table 1] In Table 1 above, when the rotor 4 is rotated in the normal direction, each output of the Hall element 6 and each output of the stator coil 3 are S
The order of switching is 1, S2, S3, S4, S5, S6, S1, ... Further, when the rotor 4 is rotated in the reverse direction, the outputs of the Hall element 6 and the stator coil 3 are S11, S12, S13, S14, S15, S1.
It switches in the order of 6, S11, ... here,
A case where the state of S1 is switched to the state of S2 will be specifically described. Now, the state shown in (1) of FIG. 12 is the state of S1, that is, the outputs of the Hall elements 6u, 6v, 6w are (“1”, “0”, “1”), and the stator coil 3U, Output of 3V, 3W (“H”, “L”,
"M"). Then, when switching from this state to the state of S2, the outputs of the hall elements 6u, 6v, 6w switch to (“0”, “0”, “1”), and
The output of the stator coils 3U, 3V, 3W is (“M”,
"L", "H"). The switched rotor 4 and stator 1 are shown in (1 ′) of FIG.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記従来構成
において、状態切替時に検知出力が切り替わるホール素
子6uに着目してみる。このホール素子6uにロータマ
グネット5のS極が近付く前の時点では、ホール素子6
uの近傍のU相のティース2a(の磁極部)がN極とな
るようにステータコイル3Uに通電される。そして、ホ
ール素子6uにロータマグネット5のS極が近付くとき
には、ホール素子6uの近傍のW相のティース2aがN
極となるようにステータコイルWに通電される。更に、
ステータコイル3への通電が切り替わった後も、ステー
タコイル3のインダクタンスLの影響により、少しの時
間、U相のティース2aがN極のまま保持される。この
ため、上記N極のティース2aの影響によりホール素子
6uがロータマグネット5のS極を検知するタイミング
が遅れるようになる。Attention is now paid to the Hall element 6u in which the detection output is switched when the state is switched in the above-mentioned conventional configuration. At a point before the S pole of the rotor magnet 5 approaches the hall element 6u, the hall element 6
The stator coil 3U is energized so that (the magnetic pole portion of) the U-phase tooth 2a near u becomes the N pole. When the S pole of the rotor magnet 5 approaches the hall element 6u, the W-phase tooth 2a near the hall element 6u becomes N.
The stator coil W is energized so as to form a pole. Furthermore,
Even after the energization of the stator coil 3 is switched, the U-phase tooth 2a is held as the N pole for a short time due to the influence of the inductance L of the stator coil 3. Therefore, due to the influence of the N pole teeth 2a, the timing at which the Hall element 6u detects the S pole of the rotor magnet 5 is delayed.
【0007】このようにホール素子6uの検知が遅れる
態様を、図13(a)に示す。この図13(a)に示す
実線の曲線はホール素子6uの検知(出力)電圧の変化
を示しており、ここで、破線の曲線は上記遅れがない場
合(理想的な場合)を示している。尚、図13(b)は
ステータコイル3Uに流れる電流を示し、図13(c)
はステータコイル3Uに印加される電圧を示している。A mode in which the detection of the Hall element 6u is delayed is shown in FIG. 13 (a). The solid line curve shown in FIG. 13A shows the change in the detection (output) voltage of the Hall element 6u, and the broken line curve shows the case without the above delay (ideal case). . Note that FIG. 13B shows the current flowing through the stator coil 3U, and FIG.
Indicates the voltage applied to the stator coil 3U.
【0008】そして、他の二つのホール素子6v、6w
についても、その検知出力が切換わる際には、上記ホー
ル素子6uの場合と同様な検知の遅れが生ずる。また、
このような検知の遅れは、図14に示すようにモータの
回転方向が逆転(CCW)方向の場合、並びに、図15
に示すようにホール素子6u、6v、6wがティース2
aの真下に配設されている場合にも同様にして発生す
る。従って、ホール素子6u、6v、6wの検知の遅れ
は、ステータコイル3に流れる電流、即ち、負荷電流の
影響を受けて遅れるということがわかる。そして、この
ようなホール素子6u、6v、6wの検知タイミングの
遅れが発生すると、ロータ4の位置検知が遅れることか
ら、モータ特性(例えば起動トルク)が悪くなるという
問題点があった。特に、負荷電流の大きさが大きくなる
と、それだけホール素子6u、6v、6wによる検知タ
イミングが遅れるから、モータ特性が一層悪くなる傾向
があった。The other two Hall elements 6v and 6w
Regarding the above, when the detection output is switched, the same detection delay as in the case of the hall element 6u occurs. Also,
Such a detection delay occurs when the rotation direction of the motor is in the reverse rotation (CCW) direction as shown in FIG.
As shown in, the hall elements 6u, 6v, 6w are teeth 2
The same occurs when it is arranged directly under a. Therefore, it can be seen that the detection delay of the Hall elements 6u, 6v, 6w is delayed by the influence of the current flowing through the stator coil 3, that is, the load current. When such a delay in the detection timing of the Hall elements 6u, 6v, 6w occurs, the position detection of the rotor 4 is delayed, which causes a problem that the motor characteristic (for example, starting torque) deteriorates. Particularly, as the magnitude of the load current increases, the detection timing of the Hall elements 6u, 6v, 6w is delayed by that amount, and the motor characteristics tend to be further deteriorated.
【0009】そこで、本発明の目的は、モータの負荷電
流に起因する磁気検知素子の検知の遅れを防止すること
ができて、モータ特性を向上させ得るブラシレスDCモ
ータを提供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a brushless DC motor which can prevent the delay of the detection of the magnetic detection element due to the load current of the motor and can improve the motor characteristics.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のブラシレスDC
モータは、ロータマグネットを有するロータと、前記ロ
ータマグネットに対向するステータコアを有するステー
タと、前記ロータマグネットに設けられたロータ位置検
知用マグネットと、このロータ位置検知用マグネットの
極性を検知する磁気検知素子とを備え、前記ロータ位置
検知用マグネットの磁極を前記ロータマグネットの磁極
に対して前記ステータコアのティース間隔1個分ずらす
ように構成したところに特徴を有する。Brushless DC of the present invention.
The motor includes a rotor having a rotor magnet, a stator having a stator core facing the rotor magnet, a rotor position detecting magnet provided on the rotor magnet, and a magnetic detecting element for detecting the polarity of the rotor position detecting magnet. And the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is displaced from the magnetic pole of the rotor magnet by one tooth interval of the stator core.
【0011】この構成の場合、前記ロータ位置検知用マ
グネットを、前記ロータマグネットと別体のマグネット
から構成することも好ましい。また、前記ロータ位置検
知用マグネットを、前記ロータマグネットのうちの前記
ステータコアのティースに対向する面と異なる面に設け
ることも考えられる。更に、前記ロータマグネットのN
極及びS極を、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着
磁するように構成することも好ましい構成である。この
場合、前記ステータコアのティースの個数を、前記ロー
タマグネットの磁極数よりも多くなるように構成するこ
とが一層好ましい。また、前記磁気検知素子を、前記ス
テータコアの隣接する2個のティースのほぼ中間に配置
しても良いし、前記ステータコアのティースのほぼ真下
に配置しても良い。In this structure, it is also preferable that the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet. It is also conceivable to provide the rotor position detecting magnet on a surface of the rotor magnet different from the surface of the stator core facing the teeth. Furthermore, N of the rotor magnet
It is also a preferable configuration that the poles and the S poles are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction. In this case, it is more preferable that the number of teeth of the stator core is larger than the number of magnetic poles of the rotor magnet. Further, the magnetic sensing element may be arranged substantially in the middle of two adjacent teeth of the stator core, or may be arranged substantially directly below the teeth of the stator core.
【0012】本発明の他のブラシレスDCモータは、ロ
ータマグネットを有するロータと、前記ロータマグネッ
トに対向するステータコアを有するステータと、前記ロ
ータマグネットに設けられたロータ位置検知用マグネッ
トと、このロータ位置検知用マグネットの極性を検知す
る磁気検知素子とを備え、前記ロータ位置検知用マグネ
ットの磁極を前記ロータマグネットの磁極に対して電気
角で180度ずらすように構成したところに特徴を有す
る。Another brushless DC motor of the present invention is a rotor having a rotor magnet, a stator having a stator core facing the rotor magnet, a rotor position detecting magnet provided on the rotor magnet, and the rotor position detecting device. And a magnetic detecting element for detecting the polarity of the magnet, and the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is configured to be shifted by an electrical angle of 180 degrees with respect to the magnetic pole of the rotor magnet.
【0013】この構成の場合、前記ロータ位置検知用マ
グネットを、前記ロータマグネットと別体のマグネット
から構成することも考えられる。また、前記ロータ位置
検知用マグネットを、前記ロータマグネットのうちの前
記ステータコアのティースに対向する面と異なる面に設
けることも好ましい。更に、前記ロータマグネットのN
極及びS極を、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着
磁するように構成しても良い。更にまた、前記磁気検知
素子を、前記ステータコアの隣接する2個のティースの
ほぼ中間に配置しても良いし、前記ステータコアのティ
ースのほぼ真下に配置しても良い。In the case of this construction, it may be considered that the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet. It is also preferable that the rotor position detecting magnet is provided on a surface of the rotor magnet different from a surface facing the teeth of the stator core. Furthermore, N of the rotor magnet
The poles and the S poles may be alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction. Furthermore, the magnetic sensing element may be arranged substantially in the middle of two adjacent teeth of the stator core, or may be arranged substantially directly below the teeth of the stator core.
【0014】[0014]
【作用】上記手段によれば、ロータ位置検知用マグネッ
トの磁極をロータマグネットの磁極に対してステータコ
アのティース間隔1個分、具体的には、電気角で120
度分ずらす構成としたので、磁気検知素子の検知出力が
切り替わるときに、ステータコイルへの通電により磁極
となったティースからの磁力が、上記磁気検知素子に対
して影響を与えなくなり、磁気検知素子の検知が遅れな
くなる。このため、モータの負荷電流に起因する磁気検
知素子の検知の遅れを防止することが可能となり、従っ
て、モータ特性が向上する。According to the above-mentioned means, the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is equivalent to one tooth interval of the stator core with respect to the magnetic pole of the rotor magnet, specifically, 120 electrical angle.
Since the magnetic sensing element is configured to be shifted by a degree, when the detection output of the magnetic sensing element is switched, the magnetic force from the teeth that have become magnetic poles by energizing the stator coil does not affect the magnetic sensing element, and Will not be delayed. For this reason, it becomes possible to prevent the delay of the detection of the magnetic detection element due to the load current of the motor, and therefore the motor characteristics are improved.
【0015】そして、上記構成の場合、ロータ位置検知
用マグネットを、ロータマグネットと別体のマグネット
から構成すると、上記したように磁極をずらす構成を簡
単な構成にて容易に実現できる。また、ロータ位置検知
用マグネットを、ロータマグネットのうちのステータコ
アのティースに対向する面と異なる面に設ける構成とし
ても、容易に実現できる。In the above structure, if the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet, the structure in which the magnetic poles are displaced as described above can be easily realized with a simple structure. Further, the rotor position detecting magnet can be easily realized by providing the rotor magnet on a surface different from the surface of the rotor magnet facing the teeth of the stator core.
【0016】一方、ロータマグネットのN極及びS極
を、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁する構
成、即ち、いわゆるスキュー着磁する構成としても、簡
単且つ容易に実現できる。この構成の場合、ステータコ
アのティースの個数をロータマグネットの磁極数よりも
多くなるように構成すると、スキュー着磁したときに、
スキューの角度を小さくできるから、着磁ヨーク等の製
造が容易になると共に、有効磁束量を多くすることがで
きてモータ特性が向上する。On the other hand, a configuration in which the N poles and S poles of the rotor magnet are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction, that is, in a so-called skew magnetization configuration, can be easily and easily realized. In the case of this configuration, if the number of teeth of the stator core is set to be larger than the number of magnetic poles of the rotor magnet, when skew magnetized,
Since the skew angle can be reduced, the manufacture of the magnetizing yoke and the like becomes easy, and the effective magnetic flux amount can be increased to improve the motor characteristics.
【0017】また、上記構成のブラシレスDCモータで
は、ロータ位置検知用マグネットの磁極をロータマグネ
ットの磁極に対してステータコアのティース間隔1個分
(具体的には、電気角で120度分)ずらす構成とした
が、これに代えて、ロータ位置検知用マグネットの磁極
をロータマグネットの磁極に対して電気角で180度ず
らす構成としても良い。このように構成すると、磁気検
知素子の検知が早くなるという効果が得られる。Further, in the brushless DC motor having the above structure, the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is displaced from the magnetic pole of the rotor magnet by one tooth interval between the stator cores (specifically, 120 electrical degrees). However, instead of this, the magnetic pole of the rotor position detecting magnet may be displaced by 180 electrical degrees with respect to the magnetic pole of the rotor magnet. According to this structure, it is possible to obtain the effect that the detection by the magnetic detection element becomes faster.
【0018】そして、この構成の場合も、ロータ位置検
知用マグネットを、ロータマグネットと別体のマグネッ
トから構成したり、ロータ位置検知用マグネットをロー
タマグネットのうちのステータコアのティースに対向す
る面と異なる面に設けるように構成したり、或いは、ロ
ータマグネットのN極及びS極を円周方向に傾斜する角
度状態で交互に着磁(即ちスキュー着磁)するように構
成したりすると、簡単な構成にて容易に実現できる。Also in this structure, the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet, and the rotor position detecting magnet is different from the surface of the rotor magnet facing the teeth of the stator core. A simple structure can be obtained by arranging the magnets on the surface or alternately by magnetizing the north pole and the south pole of the rotor magnet in an angular state inclined in the circumferential direction (that is, skew magnetization). Can be easily achieved with.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例について図1な
いし図5を参照しながら説明する。まず、ブラシレスD
Cモータの概略構成を示す図2及び図3において、固定
側(ステータ側)の支持筒体11の上部には、ステータ
コア12が取付けられている。このステータコア12に
は、例えば3相のステータコイル13が巻回されてい
る。これらステータコア12及びステータコイル13か
らステータ14が構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, brushless D
In FIGS. 2 and 3 showing the schematic configuration of the C motor, a stator core 12 is attached to the upper part of the fixed side (stator side) support cylinder 11. A three-phase stator coil 13 is wound around the stator core 12, for example. A stator 14 is composed of the stator core 12 and the stator coil 13.
【0020】また、支持筒体11内には、ロータ15の
シャフト16が軸受17、17を介して回転可能に設け
られている。上記シャフト16の上端部には、ロータ1
5のロータヨーク18が取付部材19を介して取付けら
れている。このロータヨーク18は、浅底の円筒容器状
をなすように構成されており、その内周部に環状のロー
タマグネット20が上記ステータコア12のティース1
2aと対向するように配設されている。A shaft 16 of the rotor 15 is rotatably provided in the support cylinder 11 via bearings 17, 17. At the upper end of the shaft 16, the rotor 1
The rotor yoke 18 of No. 5 is attached via an attaching member 19. The rotor yoke 18 is configured to have a shallow cylindrical container shape, and an annular rotor magnet 20 is provided on the inner peripheral portion thereof to form the teeth 1 of the stator core 12.
It is arranged so as to face 2a.
【0021】一方、支持筒体11の下部には、制御回路
や駆動回路等を構成する電子部品が実装されたプリント
配線基板21が取り付けられている。このプリント配線
基板21の上面には、磁気検知素子として例えばホール
素子22がステータコア12の隣接する2個のティース
12aのほぼ中間に配置されるように取付けられてい
る。この場合、ホール素子22は、3相のステータコイ
ル13に対応するように3個のホール素子22u、22
v、22wから構成されている。そして、各ホール素子
22u、22v、22wは、図1及び図2に示すよう
に、ロータマグネット20の下端面部20a部分の磁極
の極性を主として検知するように構成されている。即
ち、ロータマグネット20の下端面部20a部分がロー
タ位置検知用マグネット20aを構成している。On the other hand, a printed wiring board 21 on which electronic parts constituting a control circuit, a drive circuit, etc. are mounted is attached to the lower part of the support cylinder 11. On the upper surface of the printed wiring board 21, for example, a Hall element 22 is attached as a magnetic sensing element so as to be disposed substantially in the middle of two adjacent teeth 12a of the stator core 12. In this case, the Hall element 22 includes three Hall elements 22u and 22u so as to correspond to the three-phase stator coil 13.
v, 22w. The Hall elements 22u, 22v, 22w are configured to mainly detect the polarity of the magnetic poles of the lower end surface portion 20a of the rotor magnet 20, as shown in FIGS. That is, the lower end surface portion 20a of the rotor magnet 20 constitutes the rotor position detecting magnet 20a.
【0022】また、図4の(1)に示すように、上記3
個のホール素子22u、22v、22wのうちのホール
素子22uは、V相のステータコイル13Vが巻回され
たティース12a(の磁極部)とW相のステータコイル
13Wが巻回されたティース12a(の磁極部)とのほ
ぼ中間部分に配設されている。更に、ホール素子22v
は、W相のステータコイル13Wが巻回されたティース
12aとU相のステータコイル13Uが巻回されたティ
ース12aとのほぼ中間に配設されている。そして、ホ
ール素子22wは、U相のステータコイル13Uが巻回
されたティース12aとV相のステータコイル13Vが
巻回されたティース12aとのほぼ中間に配設されてい
る。Further, as shown in (1) of FIG.
Of the Hall elements 22u, 22v, and 22w, the Hall element 22u includes the tooth 12a (the magnetic pole portion of which) the V-phase stator coil 13V is wound and the tooth 12a (where the W-phase stator coil 13W is wound). The magnetic pole portion) is disposed substantially in the middle. Furthermore, Hall element 22v
Is disposed substantially in the middle of the tooth 12a wound with the W-phase stator coil 13W and the tooth 12a wound with the U-phase stator coil 13U. The hall element 22w is arranged substantially in the middle of the tooth 12a around which the U-phase stator coil 13U is wound and the tooth 12a around which the V-phase stator coil 13V is wound.
【0023】さて、上記ロータマグネット20は、図1
に示すように、そのN極及びS極が円周方向に傾斜する
角度状態で交互に着磁される構成、即ち、いわゆるスキ
ュー着磁される構成となっている。この場合、ロータマ
グネット20のうちのステータコア12のティース12
aに対向する部分である内周面(主磁界)の磁極の中心
部23(破線の直線Aで示す位置)と、ロータマグネッ
ト20の下端面部20a部分であるロータ位置検知用マ
グネット20aの磁極の中心部24(破線の直線Bで示
す位置)とが電気角で120度ずれるように設定されて
いる。換言すると、ロータ位置検知用マグネット20a
の磁極(の中心部24)が、ロータマグネット20(主
磁界)の磁極(の中心部23)に対してステータコア1
2のティース12aの間隔1個分ずれるように構成され
ている。The rotor magnet 20 shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the north pole and the south pole are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction, that is, a so-called skew magnetized structure. In this case, the teeth 12 of the stator core 12 of the rotor magnet 20
a of the magnetic pole center portion 23 (position indicated by a broken line A) of the inner peripheral surface (main magnetic field) that is a portion facing a, and the magnetic pole of the rotor position detection magnet 20a that is the lower end surface portion 20a portion of the rotor magnet 20. The center portion 24 (the position indicated by the broken line B) is set so as to deviate by an electrical angle of 120 degrees. In other words, the rotor position detection magnet 20a
(The central portion 24 of the magnetic pole) of the stator core 1 with respect to (the central portion 23 of) the magnetic pole of the rotor magnet 20 (main magnetic field).
The two teeth 12a are configured to be offset by one interval.
【0024】次に、上記構成の作用を図4及び図5も参
照しながら説明する。図4の(1)、(2)、(3)、
(4)は、ロータ15を正転(CW)方向(図4中左方
向)へ回転させたときにおける電気角で30度ずつ回転
した各状態を示す図である。また、図5の(1)、
(2)、(3)、(4)は、ロータ15を逆転(CC
W)方向(図5中右方向)へ回転させたときにおける電
気角で30度ずつ回転した各状態を示す図である。そし
て、上記構成のブラシレスDCモータを通電制御する場
合、3相全波駆動方式で通電するように構成されてい
る。具体的には、3個のホール素子22u、22v、2
2wの各出力に応じて3相のステータコイル13U、1
3V、13Wを従来構成の欄で示した表1と同様な通電
タイミングにて通電制御する構成となっている。Next, the operation of the above structure will be described with reference to FIGS. (1), (2), (3) of FIG.
(4) is a diagram showing each state of rotating the rotor 15 in the forward rotation (CW) direction (left direction in FIG. 4) by 30 degrees in electrical angle. In addition, (1) of FIG.
(2), (3), and (4) reverse the rotor 15 (CC
FIG. 6 is a diagram showing each state in which the electrical angle when rotated in the W) direction (the right direction in FIG. 5) is rotated by 30 degrees. When controlling the energization of the brushless DC motor having the above structure, the brushless DC motor is energized by the three-phase full-wave drive method. Specifically, three Hall elements 22u, 22v, 2
Three-phase stator coils 13U, 1 according to each output of 2w
The configuration is such that 3 V and 13 W are energized and controlled at the same energizing timing as in Table 1 shown in the column of the conventional configuration.
【0025】ここで、ロータ15を正転させる場合にお
いて、図4の(1)に示す状態、即ち、表1のS1の状
態からS2の状態へ切り替わる場合について、ホール素
子22u、22v、22wの各検知出力及びステータコ
イル13U、13V、13Wの通電状態を具体的に見て
みる。今、S1の状態、即ち、図4の(1)に示す状態
では、ホール素子22u、22v、22wの出力が
(「1」、「0」、「1」)であると共に、ステータコ
イル13U、13V、13Wの出力が(「H」、
「L」、「M」)である。そして、この状態からS2の
状態へ切り替わると、ホール素子22u、22v、22
wの出力が(「0」、「0」、「1」)に切り替わると
共に、ステータコイル13U、13V、13Wの出力が
(「M」、「L」、「H」)に切り替わる。この切り替
わった状態のロータ15及びステータ14の展開図を、
図4の(1´)に示す。Here, in the case of rotating the rotor 15 in the normal direction, in the state shown in (1) of FIG. 4, that is, when the state of S1 in Table 1 is switched to the state of S2, the Hall elements 22u, 22v, 22w are changed. The detection outputs and the energized states of the stator coils 13U, 13V, and 13W will be specifically examined. Now, in the state of S1, that is, in the state shown in (1) of FIG. 4, the outputs of the hall elements 22u, 22v, 22w are (“1”, “0”, “1”), and the stator coil 13U, The output of 13V, 13W ("H",
"L", "M"). Then, when the state is switched to the state of S2, the hall elements 22u, 22v, 22
The output of w switches to ("0", "0", "1"), and the outputs of the stator coils 13U, 13V, 13W switch to ("M", "L", "H"). A development view of the rotor 15 and the stator 14 in this switched state is
It shows in (1 ') of FIG.
【0026】ここで、上記状態切替時において検知出力
が切り替わるホール素子22uに着目してみる。このホ
ール素子22uにロータ位置検知用マグネット20aの
S極が近付く前の時点では、ホール素子22uの近傍の
V相のティース12aがS極となるようにステータコイ
ル13Vに通電されている。そして、ホール素子22u
にロータ位置検知用マグネット20aのS極が近付くと
きには、ホール素子22uの近傍のW相のティース12
aがN極となるようにステータコイルWに通電される。
更に、上記通電切替え後も、V相のティース12aがS
極となるようにステータコイル13Vに通電されてい
る。Here, let us focus on the Hall element 22u whose detection output is switched at the time of switching the state. Before the S pole of the rotor position detecting magnet 20a approaches the Hall element 22u, the stator coil 13V is energized so that the V-phase tooth 12a near the Hall element 22u becomes the S pole. And the hall element 22u
When the S pole of the rotor position detecting magnet 20a comes close to, the W-phase teeth 12 near the Hall element 22u.
The stator coil W is energized so that a becomes the N pole.
Further, the V-phase tooth 12a remains S after the energization is switched.
The stator coil 13V is energized so as to form a pole.
【0027】この場合、ホール素子22uの近傍の片方
(図中左方)のV相のティース12aの極性がS極であ
り、ホール素子22uがこれから検知しようとするS極
と同じ極性となるから、ホール素子22uがロータ位置
検知用マグネット20aのS極を検知するタイミングが
遅れることは全くなくなり、反対に早くなる。In this case, the polarity of one V-phase tooth 12a near the Hall element 22u (left side in the figure) is the S pole, and the Hall element 22u has the same polarity as the S pole to be detected. The Hall element 22u never delays the timing of detecting the S pole of the rotor position detection magnet 20a, and on the contrary, it becomes faster.
【0028】次に、ロータ15を逆転させる場合におい
て、図5の(1)に示す状態、即ち、表1のS11の状
態からS12の状態へ切り替わる場合について、ホール
素子22u、22v、22wの各検知出力及びステータ
コイル13U、13V、13Wの通電状態を具体的に見
てみる。今、S11の状態、即ち、図5の(1)に示す
状態では、ホール素子22u、22v、22wの出力が
(「0」、「0」、「1」)であると共に、ステータコ
イル13U、13V、13Wの出力が(「M」、
「H」、「L」)である。そして、この状態からS!2
の状態へ切り替わると、ホール素子22u、22v、2
2wの出力が(「1」、「0」、「1」)に切り替わる
と共に、ステータコイル13U、13V、13Wの出力
が(「L」、「H」、「M」)に切り替わる。この切り
替わった状態のロータ15及びステータ14の展開図
を、図5の(1´)に示す。Next, when the rotor 15 is rotated in the reverse direction, in the state shown in (1) of FIG. 5, that is, when the state of S11 in Table 1 is switched to the state of S12, each of the Hall elements 22u, 22v, 22w. The detection output and the energization states of the stator coils 13U, 13V, 13W will be specifically examined. Now, in the state of S11, that is, the state shown in (1) of FIG. 5, the outputs of the hall elements 22u, 22v, 22w are (“0”, “0”, “1”), and the stator coil 13U, The output of 13V, 13W is ("M",
"H", "L"). And from this state, S! Two
When switching to the state of, the hall elements 22u, 22v, 2
The output of 2w is switched to ("1", "0", "1"), and the outputs of the stator coils 13U, 13V, 13W are switched to ("L", "H", "M"). A development view of the rotor 15 and the stator 14 in this switched state is shown in (1 ′) of FIG.
【0029】ここで、上記状態切替時において検知出力
が切り替わるホール素子22uに着目してみる。このホ
ール素子22uにロータ位置検知用マグネット20aの
N極が近付く前の時点では、ホール素子22uの近傍の
片方のW相のティース12aがS極となるようにステー
タコイル13Wに通電され、もう片方のV相のティース
12aがN極となるようにステータコイル13Vに通電
されている。そして、ホール素子22uにロータ位置検
知用マグネット20aのN極が近付くときには、ホール
素子22uの近傍の片方のW相のティース12aの極性
がなくなるようにステータコイルWへの通電が切り替わ
り、もう片方のV相のティース12aについてはその極
性がN極のまま保持されるようにステータコイル13V
に通電される。Attention is paid to the Hall element 22u whose detection output is switched at the time of switching the state. Before the N pole of the rotor position detecting magnet 20a approaches the Hall element 22u, the stator coil 13W is energized so that one W-phase tooth 12a near the Hall element 22u becomes the S pole, and the other one. The stator coil 13V is energized so that the V-phase tooth 12a has the N pole. When the N pole of the rotor position detection magnet 20a approaches the hall element 22u, the energization of the stator coil W is switched so that the polarity of one W-phase tooth 12a near the hall element 22u is switched, and the other one is switched. As for the V-phase tooth 12a, the stator coil 13V is set so that the polarity is maintained as the N-pole.
Is energized.
【0030】この場合、ホール素子22uの近傍の片方
(図中右方)のW相のティース12aの極性がS極から
極性なしの状態に切り替わる場合、ステータコイル13
WのインダクタンスLの影響により、少しの時間、W相
のティース12aがS極のまま保持される。このため、
上記状態切替時において、ホール素子22uの近傍の両
方のW相のティース12a及びV相のティース12aが
S極及びN極になっているから、これらS極及びN極が
相殺するようになり、ホール素子22uに悪影響をほと
んど与えなくなる。従って、ホール素子22uがロータ
位置検知用マグネット20aのN極を検知するタイミン
グが遅れることは全くなくなり、正確な検知タイミング
となる。In this case, when the polarity of one of the W-phase teeth 12a (right side in the figure) near the hall element 22u is switched from the S pole to the non-polarized state, the stator coil 13
Due to the influence of the inductance L of W, the teeth 12a of the W phase are held as the S pole for a short time. For this reason,
At the time of switching the state, since both the W-phase teeth 12a and the V-phase teeth 12a near the hall element 22u are the S pole and the N pole, these S poles and N poles cancel each other. The hall element 22u is hardly adversely affected. Therefore, the Hall element 22u never delays the timing of detecting the N pole of the rotor position detection magnet 20a, and the detection timing becomes accurate.
【0031】このような構成の本実施例によれば、ロー
タ位置検知用マグネット20aの磁極をロータマグネッ
ト20の磁極に対してステータコア12のティース12
aの間隔1個分、具体的には、電気角で120度分ずら
す構成としたので、ホール素子22u、22v、22w
の検知出力が切り替わるときに、ステータコイル13へ
の通電により磁極となったティース12aからの磁力
が、上記ホール素子22u、22v、22wに対して影
響を与えなくなる。このため、モータの負荷電流に起因
するホール素子22u、22v、22wの検知の遅れを
防止することができ、従って、起動トルク等のモータ特
性を向上させることができる。According to the present embodiment having such a configuration, the magnetic poles of the rotor position detecting magnet 20a are set to the teeth 12 of the stator core 12 with respect to the magnetic poles of the rotor magnet 20.
Since it is configured such that the distance a is one, specifically, the electrical angle is shifted by 120 degrees, the Hall elements 22u, 22v, 22w
When the detection output of 1 is switched, the magnetic force from the tooth 12a, which has become a magnetic pole due to the energization of the stator coil 13, does not affect the Hall elements 22u, 22v, 22w. For this reason, it is possible to prevent delay in detection of the Hall elements 22u, 22v, 22w due to the load current of the motor, and therefore it is possible to improve motor characteristics such as starting torque.
【0032】また、上記実施例では、ロータ位置検知用
マグネット20aの磁極をロータマグネット20の磁極
に対して電気角で120度分ずらすに当たって、ロータ
マグネット20のN極及びS極を円周方向に傾斜する角
度状態で交互に着磁する、即ち、スキュー着磁するよう
に構成したので、簡単な構成にて容易に実現することが
できる。そして、上記実施例の場合、ロータマグネット
20をスキュー着磁する構成であるので、いわゆるコギ
ングトルクやトルクリップルを少なくし得る効果があ
る。Further, in the above embodiment, when the magnetic poles of the rotor position detecting magnet 20a are displaced by 120 electrical degrees with respect to the magnetic poles of the rotor magnet 20, the N and S poles of the rotor magnet 20 are circumferentially moved. Since the magnets are alternately magnetized in a tilted angle state, that is, skew magnetized, they can be easily realized with a simple structure. Further, in the case of the above-mentioned embodiment, since the rotor magnet 20 is skew-magnetized, so-called cogging torque and torque ripple can be reduced.
【0033】ところで、3相全波駆動方式で通電駆動す
るブラシレスDCモータにおいて、ロータマグネット2
0の磁極数とステータコア12のティース12aの個数
は、例えば16極24スロット(ティース)、16極1
2スロット(ティース)と設定されることが多い。ここ
で、ロータマグネット20をスキュー着磁する構成の場
合、ステータコア12のティース12aの個数をロータ
マグネット20の磁極数よりも多くなるように構成する
と、スキュー着磁したときに、スキューの角度を小さく
できるから、着磁ヨーク等の製造が容易になると共に、
有効磁束量を多くすることができてモータ特性を向上さ
せることが可能となる。By the way, in the brushless DC motor which is energized by the three-phase full-wave drive method, the rotor magnet 2 is used.
The number of magnetic poles of 0 and the number of teeth 12a of the stator core 12 are, for example, 16 poles and 24 slots (teeth), 16 poles and 1 pole.
It is often set as 2 slots (teeth). Here, when the rotor magnet 20 is skew-magnetized, if the number of teeth 12a of the stator core 12 is configured to be larger than the number of magnetic poles of the rotor magnet 20, the skew angle becomes small when skew-magnetized. This makes it easier to manufacture magnetizing yokes and
The effective magnetic flux amount can be increased, and the motor characteristics can be improved.
【0034】尚、上記実施例では、ロータ15を正逆回
転可能な構成としたが、何れか一方の方向にだけ回転さ
せれば良い構成の場合には、図4または図5のいずれか
一方の駆動方式を採用すれば良い。この場合、図4の駆
動方式を採用する場合は、ステータコイル13に大電流
を流す場合、即ち、負荷電流が大電流の場合に適してい
る。一方、図5の駆動方式を採用する場合は、ロータ1
5を正確に回転制御させる場合に適している。In the above embodiment, the rotor 15 is configured to be able to rotate in the forward and reverse directions. However, in the case where the rotor 15 can be rotated in only one of the directions, either one of FIG. 4 or FIG. The drive method of 1 may be adopted. In this case, when the drive system of FIG. 4 is adopted, it is suitable when a large current is passed through the stator coil 13, that is, when the load current is a large current. On the other hand, when the drive system shown in FIG.
This is suitable for accurately controlling the rotation of No. 5.
【0035】図6ないし図9は本発明の第2の実施例を
示すものであり、第1の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第1の実施例と同一部分には、同一符号を付し
ている。まず、図6ないし図8において、ロータマグネ
ット20に代わるロータマグネット25は、N極及びS
極が円周方向に等間隔に交互に着磁されている。そし
て、ロータマグネット25の下端面部に、環状のロータ
位置検知用マグネット26が配設されている。このロー
タ位置検知用マグネット26は、N極及びS極が円周方
向に等間隔に交互に着磁されている。6 to 9 show a second embodiment of the present invention, and the difference from the first embodiment will be described. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. First, in FIGS. 6 to 8, the rotor magnet 25, which replaces the rotor magnet 20, has an N pole and an S pole.
The poles are magnetized alternately at equal intervals in the circumferential direction. An annular rotor position detecting magnet 26 is arranged on the lower end surface of the rotor magnet 25. The rotor position detection magnet 26 has N poles and S poles alternately magnetized at equal intervals in the circumferential direction.
【0036】ここで、ロータ位置検知用マグネット26
の磁極の中心部27(破線の直線Cで示す位置)は、ロ
ータマグネット25の磁極の中心部28(破線の直線D
で示す位置)と電気角で120度ずれるように設定され
ている。換言すると、ロータ位置検知用マグネット26
の磁極の中心部27が、ロータマグネット25(主磁
界)の磁極の中心部28に対してステータコア12のテ
ィース12aの間隔1個分ずれるように構成されてい
る。Here, the rotor position detecting magnet 26
The magnetic pole center portion 27 (the position indicated by the broken line C) is the magnetic pole center portion 28 of the rotor magnet 25 (the broken line D).
The position is set so as to deviate by 120 degrees in electrical angle. In other words, the rotor position detection magnet 26
The center portion 27 of the magnetic pole is displaced from the center portion 28 of the magnetic pole of the rotor magnet 25 (main magnetic field) by one space between the teeth 12a of the stator core 12.
【0037】上記構成の場合、ロータ位置検知用マグネ
ット26の各磁極をホール素子22u、22v、22w
が検知するように構成されている。また、ロータマグネ
ット25の各磁極がステータコア12の各ティース12
aと対向する構成となっている。この構成の場合、ロー
タ位置検知用マグネット26のうちのホール素子22
u、22v、22wに対向する面(下面)は、ロータマ
グネット25のうちのステータコア12のティース12
aに対向する面(内周面)と異なる面となるように構成
されている。In the case of the above construction, each magnetic pole of the rotor position detecting magnet 26 is connected to the hall elements 22u, 22v, 22w.
Is configured to detect. Further, each magnetic pole of the rotor magnet 25 is connected to each tooth 12 of the stator core 12.
It is configured to face a. In the case of this configuration, the Hall element 22 of the rotor position detection magnet 26
The surface (lower surface) facing u, 22v, 22w is the tooth 12 of the stator core 12 of the rotor magnet 25.
It is configured to be a surface different from the surface (inner peripheral surface) facing a.
【0038】そして、上記第2の実施例の場合も、3個
のホール素子22u、22v、22wの各出力に応じて
3相のステータコイル13U、13V、13Wを従来構
成の欄で示した表1と同様な通電タイミングにて通電制
御する構成となっている。図9の(1)、(2)、
(3)、(4)は、ロータ15を正転(CW)方向(図
9中左方向)へ回転させたときにおける電気角で30度
ずつ回転した各状態を示す図である。尚、ロータ15を
逆転させる場合の図9相当図は図示することを省略し
た。また、上述した以外の第2の実施例の構成は、第1
の実施例の構成と同じ構成となっている。Also in the case of the second embodiment, a table showing the three-phase stator coils 13U, 13V, 13W according to the outputs of the three Hall elements 22u, 22v, 22w is shown in the column of the conventional structure. The configuration is such that energization is controlled at the same energization timing as in No. 1. 9 (1), (2),
(3) and (4) are diagrams showing each state in which the rotor 15 is rotated in the forward rotation (CW) direction (left direction in FIG. 9) by 30 degrees in electrical angle. It should be noted that the illustration corresponding to FIG. 9 in the case of reversing the rotor 15 is omitted. The configuration of the second embodiment other than that described above is the same as that of the first embodiment.
The configuration is the same as that of the above embodiment.
【0039】従って、上記第2の実施例においても、第
1の実施例とほぼ同様な作用効果を得ることができる。
特に、第2の実施例の場合、ロータ位置検知用マグネッ
ト26を、ロータマグネット25と別体のマグネットか
ら構成したので、上記したように磁極をずらす構成を簡
単な構成にて容易に実現することができる。Therefore, also in the second embodiment, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment.
Particularly, in the case of the second embodiment, since the rotor position detecting magnet 26 is composed of a magnet which is separate from the rotor magnet 25, it is possible to easily realize the structure in which the magnetic poles are displaced as described above with a simple structure. You can
【0040】尚、上記第2の実施例では、ロータ位置検
知用マグネット26とロータマグネット25とを別体の
マグネットから構成したが、これに代えて、一体のマグ
ネットから構成しても良い。この場合、マグネット用の
一体の環状部材を図6及び図8に示すような極性の着磁
領域が得られるように着磁すれば良い。In the second embodiment, the rotor position detecting magnet 26 and the rotor magnet 25 are separate magnets, but instead of this, they may be integrated magnets. In this case, the integral annular member for the magnet may be magnetized so as to obtain the magnetized regions having the polarities as shown in FIGS. 6 and 8.
【0041】また、上記第1及び第2の実施例では、ロ
ータ位置検知用マグネット20a、26の磁極の中心部
24、27をロータマグネット20、25の磁極の中心
部23、28に対してステータコア12のティース12
aの間隔1個分ずらすように構成するに際して、ロータ
位置検知用マグネット20a、26の磁極の中心部2
4、27を、ロータマグネット20、25の磁極の中心
部23、28と電気角で120度ずらすように構成した
が、これに代えて、電気角で240度ずらすように構成
しても良い。Further, in the first and second embodiments, the center portions 24 and 27 of the magnetic poles of the rotor position detecting magnets 20a and 26 are arranged relative to the center portions 23 and 28 of the magnetic poles of the rotor magnets 20 and 25 and the stator core. 12 Teeth 12
In the case of the configuration in which the distance a is shifted by one, the central portion 2 of the magnetic poles of the rotor position detection magnets 20a and 26
Although 4, 4 and 27 are configured to be displaced by 120 electrical degrees from the central portions 23 and 28 of the magnetic poles of the rotor magnets 20 and 25, they may be configured to be displaced by 240 electrical degrees instead.
【0042】図10は本発明の第3の実施例を示すもの
であり、第1の実施例と異なるところを説明する。尚、
第1の実施例と同一部分には、同一符号を付している。
この第3の実施例では、図10に示すように、ホール素
子22u、22v、22wを、ステータコア12のティ
ース12aのほぼ真下に配置するように構成している。
また、図10の(1)、(2)、(3)、(4)は、ロ
ータ15を逆転(CCW)方向(図10中右方)へ回転
させる場合を示している。そして、これ以外の第3の実
施例の構成は、第1の実施例の構成と同じ構成となって
いる。従って、上記第3の実施例においても、第1の実
施例とほぼ同様な作用効果を得ることができる。FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention, and the difference from the first embodiment will be described. still,
The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
In the third embodiment, as shown in FIG. 10, the Hall elements 22u, 22v, 22w are arranged so as to be disposed substantially directly below the teeth 12a of the stator core 12.
Further, (1), (2), (3), and (4) in FIG. 10 show the case where the rotor 15 is rotated in the reverse rotation (CCW) direction (right side in FIG. 10). The configuration of the third embodiment other than this is the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, also in the third embodiment described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment.
【0043】図11は本発明の第4の実施例を示すもの
であり、第2の実施例と異なるところを説明する。尚、
第2の実施例と同一部分には、同一符号を付している。
この第4の実施例では、図11に示すように、ロータ位
置検知用マグネット26の磁極の中心部27をロータマ
グネット25の磁極の中心部28に対して電気角で18
0度ずらすように構成している。また、図11の
(1)、(2)、(3)、(4)は、ロータ15を逆転
(CCW)方向(図11中右方)へ回転させる場合を示
している。そして、これ以外の第4の実施例の構成は、
第2の実施例の構成と同じ構成となっている。FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention, and the difference from the second embodiment will be described. still,
The same parts as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 11, the center portion 27 of the magnetic pole of the rotor position detecting magnet 26 is 18 electrical degrees from the center portion 28 of the magnetic pole of the rotor magnet 25.
It is configured to be shifted by 0 degree. Further, (1), (2), (3), and (4) in FIG. 11 show the case where the rotor 15 is rotated in the reverse rotation (CCW) direction (right side in FIG. 11). The configuration of the fourth embodiment other than this is
It has the same configuration as that of the second embodiment.
【0044】従って、上記第4の実施例においても、第
2の実施例とほぼ同様な作用効果を得ることができる。
特に、第4の実施例では、ロータ位置検知用マグネット
26の磁極の中心部27をロータマグネット25の磁極
の中心部28に対して電気角で180度ずらす構成とし
たので、従来構成とは反対に、ホール素子22u、22
v、22wの検知タイミングを早くすることができる。
尚、この第4の実施例の場合、第1または第2の実施例
(電気角で120度ずらす構成)とは異なり、ロータ1
5の回転方向に関係なく同じ作用効果を得ることができ
る。Therefore, also in the above-mentioned fourth embodiment, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the second embodiment.
In particular, in the fourth embodiment, the center portion 27 of the magnetic pole of the rotor position detecting magnet 26 is displaced by 180 degrees in electrical angle with respect to the center portion 28 of the magnetic pole of the rotor magnet 25, which is the opposite of the conventional configuration. Hall elements 22u, 22
The detection timing of v and 22w can be advanced.
Incidentally, in the case of the fourth embodiment, unlike the first or second embodiment (the structure in which the electrical angle is shifted by 120 degrees), the rotor 1
The same action and effect can be obtained regardless of the rotation direction of 5.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、ロータ位置検知用マグネットの磁極をロータマグネ
ットの磁極に対してステータコアのティース間隔1個
分、具体的には、電気角で120度分ずらす構成とした
ので、磁気検知素子の検知出力が切り替わるときに、モ
ータの負荷電流に起因する磁気検知素子の検知の遅れを
防止することができて、モータ特性を向上させることが
できるという優れた効果を奏する。As is apparent from the above description, the present invention makes the magnetic poles of the rotor position detecting magnet correspond to one tooth interval of the stator core with respect to the magnetic poles of the rotor magnet, specifically, 120 electrical angle. Since the configuration is shifted by a degree, when the detection output of the magnetic detection element is switched, it is possible to prevent the delay of the detection of the magnetic detection element due to the load current of the motor and improve the motor characteristics. It has an excellent effect.
【0046】また、上記構成の場合、ロータ位置検知用
マグネットを、ロータマグネットと別体のマグネットか
ら構成すると、上記したように磁極をずらす構成を簡単
な構成にて容易に実現できる。更に、ロータ位置検知用
マグネットを、ロータマグネットのうちのステータコア
のティースに対向する面と異なる面に設けるように構成
しても、同様にして容易に実現できる。Further, in the case of the above construction, if the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet, the construction in which the magnetic poles are displaced as described above can be easily realized with a simple construction. Further, even if the rotor position detecting magnet is provided on a surface of the rotor magnet different from the surface facing the teeth of the stator core, it can be easily realized in the same manner.
【0047】一方、ロータマグネットのN極及びS極
を、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁する構
成、即ち、いわゆるスキュー着磁する構成としても、簡
単且つ容易に実現できる。この構成の場合、ステータコ
アのティースの個数をロータマグネットの磁極数よりも
多くなるように構成すると、スキュー着磁したときに、
スキューの角度を小さくできるから、着磁ヨーク等の製
造が容易になると共に、有効磁束量を多くすることがで
きてモータ特性が向上する。On the other hand, a structure in which the N poles and S poles of the rotor magnet are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction, that is, a so-called skew magnetization structure can be easily and easily realized. In the case of this configuration, if the number of teeth of the stator core is set to be larger than the number of magnetic poles of the rotor magnet, when skew magnetized,
Since the skew angle can be reduced, the manufacture of the magnetizing yoke and the like becomes easy, and the effective magnetic flux amount can be increased to improve the motor characteristics.
【0048】また、上記構成のブラシレスDCモータで
は、ロータ位置検知用マグネットの磁極をロータマグネ
ットの磁極に対してステータコアのティース間隔1個分
(具体的には、電気角で120度分)ずらす構成とした
が、これに代えて、ロータ位置検知用マグネットの磁極
をロータマグネットの磁極に対して電気角で180度ず
らす構成としても良い。このように構成すると、磁気検
知素子の検知が早くなるという効果が得られる。In the brushless DC motor having the above structure, the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is displaced from the magnetic pole of the rotor magnet by one tooth interval between the stator cores (specifically, 120 electrical degrees). However, instead of this, the magnetic pole of the rotor position detecting magnet may be displaced by 180 electrical degrees with respect to the magnetic pole of the rotor magnet. According to this structure, it is possible to obtain the effect that the detection by the magnetic detection element becomes faster.
【0049】そして、この構成の場合も、ロータ位置検
知用マグネットを、ロータマグネットと別体のマグネッ
トから構成したり、ロータ位置検知用マグネットをロー
タマグネットのうちのステータコアのティースに対向す
る面と異なる面に設けるように構成したり、或いは、ロ
ータマグネットのN極及びS極を円周方向に傾斜する角
度状態で交互に着磁(即ちスキュー着磁)するように構
成したりすると、簡単な構成にて容易に実現することが
できる。Also in this configuration, the rotor position detecting magnet is formed of a magnet separate from the rotor magnet, or the rotor position detecting magnet is different from the surface of the rotor magnet facing the teeth of the stator core. A simple structure can be obtained by arranging the magnets on the surface or alternately by magnetizing the north pole and the south pole of the rotor magnet in an angular state inclined in the circumferential direction (that is, skew magnetization). Can be easily realized in.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の第1の実施例を示すもので、ロータマ
グネットの内周面とホール素子を展開して示す側面図FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of the present invention in which an inner peripheral surface of a rotor magnet and a Hall element are shown in a developed state.
【図2】ブラシレスDCモータの部分縦断面図FIG. 2 is a partial vertical sectional view of a brushless DC motor.
【図3】ブラシレスDCモータの部分斜視図FIG. 3 is a partial perspective view of a brushless DC motor.
【図4】(1)、(2)、(3)、(4)は、ロータ1
5を正転方向(図中左方向)へ回転させたときにおける
電気角で30度ずつ回転した各状態を示す図4 (1), (2), (3), and (4) are rotor 1
The figure which shows each state rotated by 30 degrees in electrical angle when 5 is rotated in the forward direction (left direction in the figure).
【図5】(1)、(2)、(3)、(4)は、ロータ1
5を逆転方向(図中左方向)へ回転させたときにおける
電気角で30度ずつ回転した各状態を示す図5 (1), (2), (3) and (4) are rotors 1;
The figure which shows each state rotated by 30 degrees in electrical angle when 5 is rotated in the reverse direction (left direction in the figure)
【図6】本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
【図7】図2相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG.
【図8】図3相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG.
【図9】図4相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG.
【図10】本発明の第3の実施例を示す図5相当図FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 5, showing a third embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4の実施例を示す図5相当図FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 5 showing a fourth embodiment of the present invention.
【図12】従来構成を示す図4相当図FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 4 showing a conventional configuration.
【図13】タイムチャート[Fig. 13] Time chart
【図14】図5相当図FIG. 14 is a view corresponding to FIG.
【図15】図10相当図FIG. 15 is a view corresponding to FIG.
12はステータコア、13はステータコイル、14はス
テータ、15はロータ、16はシャフト、18はロータ
ヨーク、20はロータマグネット、20aはロータ位置
検知用マグネット、22はホール素子(磁気検知素
子)、23、24は中心部、25はロータマグネット、
26はロータ位置検知用マグネット、27、28は中心
部を示す。12 is a stator core, 13 is a stator coil, 14 is a stator, 15 is a rotor, 16 is a shaft, 18 is a rotor yoke, 20 is a rotor magnet, 20a is a rotor position detecting magnet, 22 is a Hall element (magnetic detecting element), 23, 24 is a central part, 25 is a rotor magnet,
Reference numeral 26 is a rotor position detecting magnet, and 27 and 28 are central portions.
Claims (13)
記ロータマグネットに対向するステータコアを有するス
テータと、前記ロータマグネットに設けられたロータ位
置検知用マグネットと、このロータ位置検知用マグネッ
トの極性を検知する磁気検知素子とを備え、 前記ロータ位置検知用マグネットの磁極を前記ロータマ
グネットの磁極に対して前記ステータコアのティース間
隔1個分ずらすように構成したことを特徴とするブラシ
レスDCモータ。1. A rotor having a rotor magnet, a stator having a stator core facing the rotor magnet, a rotor position detecting magnet provided on the rotor magnet, and a magnet for detecting the polarity of the rotor position detecting magnet. A brushless DC motor, comprising: a detecting element, wherein the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is displaced from the magnetic pole of the rotor magnet by one tooth interval between the stator cores.
記ロータマグネットと別体のマグネットから構成されて
いることを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモ
ータ。2. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet.
記ロータマグネットのうちの前記ステータコアのティー
スに対向する面と異なる面に設けられていることを特徴
とする請求項1または2記載のブラシレスDCモータ。3. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the rotor position detecting magnet is provided on a surface different from a surface of the rotor magnet facing the teeth of the stator core. .
は、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁されてい
ることを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモー
タ。4. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the north pole and the south pole of the rotor magnet are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction.
前記ロータマグネットの磁極数よりも多くなるように構
成されていることを特徴とする請求項4記載のブラシレ
スDCモータ。5. The number of teeth of the stator core is
The brushless DC motor according to claim 4, wherein the number of magnetic poles is greater than that of the rotor magnet.
の隣接する2個のティースのほぼ中間に配置されている
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の
ブラシレスDCモータ。6. The brushless DC motor according to claim 1, wherein the magnetic sensing element is arranged substantially in the middle of two adjacent teeth of the stator core.
のティースのほぼ真下に配置されていることを特徴とす
る請求項1ないし5のいずれかに記載のブラシレスDC
モータ。7. The brushless DC device according to claim 1, wherein the magnetic sensing element is arranged substantially below the teeth of the stator core.
motor.
記ロータマグネットに対向するステータコアを有するス
テータと、前記ロータマグネットに設けられたロータ位
置検知用マグネットと、このロータ位置検知用マグネッ
トの極性を検知する磁気検知素子とを備え、 前記ロータ位置検知用マグネットの磁極を前記ロータマ
グネットの磁極に対して電気角で180度ずらすように
構成したことを特徴とするブラシレスDCモータ。8. A rotor having a rotor magnet, a stator having a stator core facing the rotor magnet, a rotor position detecting magnet provided on the rotor magnet, and a magnet for detecting the polarity of the rotor position detecting magnet. A brushless DC motor, comprising: a detecting element, wherein the magnetic pole of the rotor position detecting magnet is displaced by 180 electrical degrees with respect to the magnetic pole of the rotor magnet.
記ロータマグネットと別体のマグネットから構成されて
いることを特徴とする請求項8記載のブラシレスDCモ
ータ。9. The brushless DC motor according to claim 8, wherein the rotor position detecting magnet is composed of a magnet separate from the rotor magnet.
前記ロータマグネットのうちの前記ステータコアのティ
ースに対向する面と異なる面に設けられていることを特
徴とする請求項8または9記載のブラシレスDCモー
タ。10. The rotor position detecting magnet comprises:
10. The brushless DC motor according to claim 8, wherein the brushless DC motor is provided on a surface of the rotor magnet different from a surface of the stator core facing the teeth.
は、円周方向に傾斜する角度状態で交互に着磁されてい
ることを特徴とする請求項8記載のブラシレスDCモー
タ。11. The brushless DC motor according to claim 8, wherein the north pole and the south pole of the rotor magnet are alternately magnetized in an angular state inclined in the circumferential direction.
アの隣接する2個のティースのほぼ中間に配置されてい
ることを特徴とする請求項8ないし11のいずれかに記
載のブラシレスDCモータ。12. The brushless DC motor according to claim 8, wherein the magnetic sensing element is arranged substantially in the middle of two adjacent teeth of the stator core.
アのティースのほぼ真下に配置されていることを特徴と
する請求項8ないし11のいずれかに記載のブラシレス
DCモータ。13. The brushless DC motor according to claim 8, wherein the magnetic sensing element is arranged substantially directly below the teeth of the stator core.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285995A JPH08242568A (en) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | Brushless DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285995A JPH08242568A (en) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | Brushless DC motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08242568A true JPH08242568A (en) | 1996-09-17 |
Family
ID=12647764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4285995A Pending JPH08242568A (en) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | Brushless DC motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08242568A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010098887A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Asmo Co Ltd | Brushless motor |
| JP2018054875A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and reflective surface identification method |
| WO2018235687A1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless dc motor and ceiling fan using same |
| CN110692184A (en) * | 2017-05-30 | 2020-01-14 | 株式会社美姿把 | brushless motor |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP4285995A patent/JPH08242568A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010098887A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Asmo Co Ltd | Brushless motor |
| JP2018054875A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and reflective surface identification method |
| CN110692184A (en) * | 2017-05-30 | 2020-01-14 | 株式会社美姿把 | brushless motor |
| WO2018235687A1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless dc motor and ceiling fan using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6765321B2 (en) | Three-phase toroidal coil type permanent magnet electric rotating machine | |
| JP3131403B2 (en) | Stepping motor | |
| JP3875188B2 (en) | Electric motor device | |
| JP4801773B2 (en) | Brushless motor, brushless motor control system, and brushless motor control method | |
| JP2010115086A (en) | Motor system and energization method of permanent magnet motor | |
| JP2000201461A (en) | Magnetic brushless electric motor | |
| JPH08242568A (en) | Brushless DC motor | |
| JP2010098887A (en) | Brushless motor | |
| JP2006230125A (en) | Rotating electric machine | |
| JPH0635657Y2 (en) | Stepping motor | |
| JPS6122553B2 (en) | ||
| JP2015231242A (en) | Dc motor and control method of dc motor | |
| JP2000166208A (en) | Drive device for outer rotor type multi-pole brushless motor | |
| JP2849023B2 (en) | Brushless motor | |
| JP2599082B2 (en) | 4-phase stepping motor | |
| JP5311988B2 (en) | Motor drive device | |
| KR100445661B1 (en) | Single Phase Motor | |
| JP3124499B2 (en) | Composite three-phase stepping motor and method of driving the same | |
| JPS62236349A (en) | Dc motor | |
| JPH0426348A (en) | synchronous motor | |
| JPH0815384B2 (en) | Single-phase brushless motor | |
| JP2993380B2 (en) | 4-phase brushless motor | |
| JPH0870562A (en) | Brushless motor | |
| JPS6237046A (en) | Brushless motor | |
| JPH05252718A (en) | Motor |