JPH08242568A

JPH08242568A - ブラシレスｄｃモータ

Info

Publication number: JPH08242568A
Application number: JP4285995A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Okada; 恭一岡田; Katsuya Seko; 克也世古
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-09-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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

【図２】ブラシレスＤＣモータの部分縦断面図

【図３】ブラシレスＤＣモータの部分斜視図

【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

【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

【図６】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【図８】図３相当図

【図９】図４相当図

【図１０】本発明の第３の実施例を示す図５相当図

【図１１】本発明の第４の実施例を示す図５相当図

【図１２】従来構成を示す図４相当図

【図１３】タイムチャート

【図１４】図５相当図

【図１５】図１０相当図

【符号の説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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ことを特徴とするブラシ
レスＤＣモータ。
【請求項２】前記ロータ位置検知用マグネットは、前
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。
【請求項３】前記ロータ位置検知用マグネットは、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１または２記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項４】前記ロータマグネットのＮ極及びＳ極
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。
【請求項５】前記ステータコアのティースの個数は、
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。
【請求項６】前記磁気検知素子は、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。
【請求項７】前記磁気検知素子は、前記ステータコア
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１ないし５のいずれかに記載のブラシレスＤＣ
モータ。
【請求項８】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
構成したことを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
【請求項９】前記ロータ位置検知用マグネットは、前
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。
【請求項１０】前記ロータ位置検知用マグネットは、
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。
【請求項１１】前記ロータマグネットのＮ極及びＳ極
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。
【請求項１２】前記磁気検知素子は、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。
【請求項１３】前記磁気検知素子は、前記ステータコ
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。