JPH088770B2 - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダやオーディオカセッ
トテープレコーダ、レコードプレーヤ等の映像・音響機
器に用いられるブラシレスモータに関するものである。

従来の技術 従来の技術としては、例えば、ナショナルテクニカル
レポート28巻３号６月1982年P168（National Technical
Report,Vol.28 No.3 June 1982,P.168）に示されてい
るようなブラシレスモータがある。以下従来例を図面を
参照しながら説明する。

従来例のブラシレスモータの側断面図を第４図に、そ
のブラシレスモータに用いる主永久磁石の側断面図を第
５図に示す。第４図において、このブラシレスモータ
は、第１の平面部２に所定の極数の着磁が施され、第２
の平面部３には磁性材料製のバックヨーク４が当接して
接着等の手段により固着されている円環状の主永久磁石
５の前記第１の平面部２と、前記主永久磁石５と一体的
に回転する磁性材料製の円環状または円板状のヨーク６
とを対向配置することにより磁気空間を構成し、その対
向面間に形成された磁気空間内に複数相の固定子巻線７
ならびに前記主永久磁石５の回転位置を検出するための
回転位置検出部８が配設された電気配線部を有するとこ
ろの非磁性材料製の固定子平板９を具備してなる。前記
主永久磁石５は主としてフェライト、希土類等の焼結磁
石から構成されている。また前記バックヨーク４にはカ
シメ、ビス止め、接着等の手段により、アルミニウム、
アルミニウム合金、真鍮等から成る金属材料製の回転子
ボス10が固着され、その回転子ボス10には前記主永久磁
石５と一体的に回転するモータ軸11が圧入、接着、ビス
止め等の手段により固着されている。前記モータ軸11は
モータ基板12に取り付けられた軸受部材13の軸受a13aな
らびに軸受b13bに嵌合し、回転自在に軸承され、またス
ラスト受け材14に当接してスラスト支持される。前記バ
ックヨーク４は第３図に示すように前記主永久磁石５を
包み込むように構成されている。主永久磁石５の回転数
に応じた周波数の信号を発生する回転周波数検出手段
（FG）17は、バックヨーク４の外周部に取り付けられ
て、周面部に着磁された円環状の樹脂磁石15とその周面
の近傍の固定部に設けられ、前記樹脂磁石15より発生す
る磁束の変化を検出する磁気検出素子16を含めてなる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のように構成された従来のブラシ
レスモータ１は、主永久磁石５が、フェライト、希土類
等から成る焼結磁石であるため、その主永久磁石５を研
削加工した後にモータに組み込まなければならないとい
う欠点があった。つまり第５図に示すように焼結した直
後の主永久磁石５は、第１の平面部２ならびに第２の平
面部３の面のソリが大きく、このままの研削加工無しの
状態でバックヨーク４に組み込もうとすれば、前記した
第２の平面部３の面のソリのために前記主永久磁石５の
接着面積が減少し、接着強度が低下するという問題があ
った。このため、前記主永久磁石５の少なくとも前記第
２の平面部３は、面のソリを無くすために研削加工する
必要があり、ブラシレスモータに用いる主永久磁石５は
その材料費以外に研削加工に要する費用も発生し、ブラ
シレスモータのコストダウンを妨げていた。また前記主
永久磁石５は研削加工時の研削加工しろを見込まねばな
らず、その研削加工しろの材料は無駄になるため、希土
類等の高価な材料から成る主永久磁石５をブラシレスモ
ータに用いる場合、コストアップの原因となっていた。

また、モータ回転時、前記バックヨーク４に固着され
た前記主永久磁石５の第１の平面部２の面振れを小さく
するためには、前記バックヨーク４に固着されているア
ルミニウム、アルミニウム合金、真鍮等から成る金属材
料製の回転子ボス10の前記バックヨーク４との固着部10
aにおける振れを小さくする必要があり、前記モータ軸1
1を固着保持する前記回転子ボス10の穴部10b基準にて前
記固着部10aを精度よく切削加工する必要があった。ま
た、前記バックヨーク４の外周振れを小さくするために
は、前記モータ軸11を圧入、接着、ビス止め等の手段に
より固着保持する前記回転子ボス10の穴部10bも精度よ
く切削加工する必要があった。また、前記回転子ボス10
を前記バックヨーク４に固着保持するために、カシメ、
ビス止め、接着等の組立工程も必要であった。上記のよ
うに従来のブラシレスモータ１は、前記回転子ボス10の
研削加工が必要であり、前記回転子ボス10の前記バック
ヨーク４への組立工程も必要であるため、モータのコス
トダウンを妨げていた。

また前記樹脂磁石15が前記バックヨーク４の外周部に
圧入もしくは接着等の手段により取り付けられているた
め、モータが衝撃を受けた場合には前記樹脂磁石15が前
記バックヨーク４から抜け落ちるという欠点があった。
また前記樹脂磁石15の温度膨張係数が磁性材料製の前記
バックヨーク４よりも大きいので、温度変化を受けた場
合も容易に抜け落ちたり、もしくは割れたりするという
欠点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、安
価はブラシレスモータを提供するものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明のブラシレスモー
タはモータ軸と、そのモータ軸と一体的に回転し、第１
の平面部に所定の極数の着磁が施される円環状または円
板状の主永久磁石と、その主永久磁石の第２の平面部側
に配された磁性材料製のバックヨークと、前記主永久磁
石の第１の平面部に対向して固定子巻線が固定子平板上
に施された固定子と、外周面に複数極の着磁が施され、
前記主永久磁石と一体的に回転する樹脂磁石ならびに、
その樹脂磁石の周辺部近傍に設けられた少なくとも１個
の磁気検出素子を含めてなる回転周波数検出手段を具備
し、かつ、前記樹脂磁石の少なくとも外周部に断面がコ
字形状であるような凹部を形成し、前記凹部内に前記バ
ックヨークの外周部を挟着するとともに、前記永久磁石
の全面を前記バックヨークと樹脂磁石とで覆うことによ
り、前記主永久磁石および前記バックヨークの双方を一
体的に保持するように、前記樹脂磁石を成型により形成
し、前記樹脂磁石の中心部に前記モータ軸を固着保持す
るボス部を設けるように構成するものである。

作用 本発明は、前記した構成により、主永久磁石の研削加
工、接着工程を無くすことができ、モータ軸のボスを安
価に構成することが可能で、かつ外部から衝撃が加えら
れても、あるいは著しい温度変化があっても、FG樹脂磁
石がバックヨークから不要に離脱することのないブラシ
レスモータを実現することができる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例を図面を参照しながら説
明するが、第４図、第５図で説明したものと同じものに
ついては同一の符号を付す。第１図は本発明の一実施例
を示す側断面図である。第１図において、この第１の実
施例のブラシレスモータ18は、第１の平面部２に複数の
所定の極数の着磁が施された円環上または円板状の主永
久磁石５と、その主永久磁石５の第２の平面部３側に配
された磁性材料製のバックヨーク19と、その主永久磁石
５の第１の平面部２と所定の隙間を有して対向し、電気
配線部を有するところの固定子平板20ならびに、その固
定子平板20に施された複数相の固定子巻線７及び前記主
永久磁石５の回転位置を検出するための回転位置検出部
８を含めてなる固定子23を具備して成る。主永久磁石５
の回転数に応じた周波数の信号を発生する回転周波数検
出手段（FG）22は、バックヨーク19もしくは主永久磁石
５の外周部にその一部が配設されて、外周面部21dに複
数の着磁が施されたFG用の樹脂磁石21とその外周面部21
dの近傍の固定部に設けられ、前記樹脂磁石21より発生
する磁束の変化を検出する磁気検出素子16を含めてな
る。前記主永久磁石５ならびに前記バックヨーク19はあ
らかじめ成型金型（図示せず）等に入れられ、インサー
ト成型等の成型手法によりFG用の樹脂製磁石21で一体的
に形成され前記樹脂磁石21に挟着保持される。前記樹脂
磁石21は、第１図に示すように前記樹脂磁石21の端面の
一部21aが、前記バックヨーク19の前記主永久磁石５の
第２の平面部３に当接している端面部19aとともに前記
主永久磁石５を挟着保持し、かつ前記樹脂磁石21の端面
部の一部に設けられた断面が略々コ字形状であるような
凹部21b,21c内に、前記バックヨーク19の端面部19aなら
びに、端面部19bを挟着し前記バックヨーク19を保持す
るように構成されている。モータ軸11は前記FG用の樹脂
磁石21の中心部に設けたボス部21eに圧入し、接着等の
手段により固着保持されており前記樹脂磁石21、主永久
磁石５、バックヨーク19は前記モータ軸11とともに一体
的に回転する。前記モータ軸11はモータ基板12に取り付
けられた軸受部材13の軸受a13aならびに、軸受b13bに嵌
合し、回転自在に軸承され、前記固定子平板20上に設け
たスラスト部材（図示せず）によりスラスト支持され
る。尚、前記樹脂磁石21と前記主永久磁石５の外周部も
しくは内周部との間の一部に、前記樹脂磁石21の温度変
化による変形を吸収するための空隙部（図示せず）を設
けてもよい。

以上のように本実施例によれば、主永久磁石５は、イ
ンサート成型等の成型手法により形成されたFG用の樹脂
磁石21の端面の一部21aならびに、バックヨーク19の前
記主永久磁石５の第２の平面部３に当接している端面部
19aにより挟着保持されているので、前記永久磁石５を
前記バックヨーク19に組み込む際、接着は全く不要とな
る。また接着工程が不要であるため、研削加工無しの、
面のソリの大きい、焼結したままの主永久磁石５を用い
ることができる。したがって、ブラシレスモータに用い
る主永久磁石５の研削加工を省くことができ、前記主永
久磁石５の材料の無駄もなくなり、かつ前記のように接
着工程も省くことができるので、ブラシレスモータのコ
ストダウンを容易に実現することができる。また前記樹
脂磁石21の端面の一部21aは、前記主永久磁石５の第１
の平面部２と外気との接触を妨げる酸化防止皮膜として
の機能も有しているので、ネオジウム鉄等からなる希土
類磁石等の酸化し易く、錆が発生し易い材料から成る主
永久磁石５をブラシレスモータに用いる場合、前記主永
久磁石５を防錆することもできる。

また従来例のブラシレスモータは、金属材料製の回転
子ボス10を必要とし、かつ該回転子ボス10は１削加工な
らびに、バックヨーク４に固着保持するためのカシメ、
ビス止め、接着等の組立手段を必要としたのに対し、本
発明のブラシレスモータ18はFG用の樹脂磁石21がモータ
軸11を直接固着保持しているため、従来例の回転子ボス
が不要となり、かつインサート成型等の成型手法により
形成されている前記樹脂磁石21が、バックヨーク19を直
接挟着保持しているので、従来の切削加工ならびに組立
手段は不要となり、ブラシレスモータのコストダウンを
容易に実現することができる。また前記FG用の樹脂磁石
21は本ブラシレスモータが著しい温度変化を受けて熱変
形しても、断面が略々コ字形状であるような凹部21b,21
cと前記バックヨーク19の端部の凹凸の嵌まりあいによ
って、バックヨーク19から抜け落ちることは無い。ま
た、固定子23の磁気振動が主永久磁石５に伝播し、主永
久磁石５が高周波数で振動した場合、主永久磁石５の全
面を樹脂磁石21で覆う構成としているので、モータの磁
気振動による主永久磁石５の振動を、樹脂磁石21が抑制
し、モータ騒音を低減するという効果を得ることができ
る。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第２図は本発明の第２の実施例を示す側断
面図である。第１図の構成と異なるのは、FG用の樹脂磁
石26に対する永久磁石５の位置ならびに、前記樹脂磁石
26に対するバックヨーク25の位置をそれぞれ決めるため
に、前記バックヨーク25ならびに、前記樹脂磁石26の、
略々前記主永久磁石５の外周に接する位置にそれぞれ１
箇所以上の位置決め穴25a,26aを設けた点である。上記
のように構成されたバックヨーク25ならびにFG用の樹脂
磁石26を有するブラシレスモータ24は、あらかじめ前記
樹脂磁石26の成型金型に、前記樹脂磁石26のボス部26b
基準にて、前記バックヨーク25の位置決め穴25aならび
に、前記樹脂磁石26の位置決め穴26aに挿通する位置決
めピンを設け前記バックヨーク25ならびに主永久磁石５
をあらかじめ前記成型金型の中で位置決めし、前記樹脂
磁石26で一体的に形成することにより、前記樹磁石26と
前記主永久磁石５ならびに、前記バックヨーク25の位置
を高精度に決定することができる。尚、１箇所以上の位
置決め穴26a,25aは、略々前記永久磁石５の外周に接す
る位置にそれぞれ設けたが、前記主永久磁石５の略々内
周に接する位置に設けてもよい。

第３図は本発明の第３の実施例を示す側断面図であ
る。第１図の構成と異なるのは、主永久磁石５の第２の
平面部３側に配設したバックヨーク28を、前記主永久磁
石５の外周を包み込むように構成した点である。上記の
ように構成されたバックヨーク28を有するブラシレスモ
ータ27は、前記主永久磁石５から発生する漏洩磁束が前
記バックヨーク28の外周部28aに集束し、該外周部28aと
ともに磁気回路を構成するので、前記漏洩磁束の磁気検
出素子16への影響を遮蔽することができる。

発明の効果 以上のように本発明のブラシレスモータは、モータ軸
と、そのモータ軸と一体的に回転し、第１の平面部に所
定の極数の着磁が施された円環状または円板状の主永久
磁石と、その主永久磁石の第２の平面部側に配された磁
性材料製のバックヨークと、前記主永久磁石の第１の平
面部に対向して固定子巻線が固定子平板上に施された固
定子と、外周面に複数極の着磁が施され、前記主永久磁
石と一体的に回転する樹脂磁石ならびに、その樹脂磁石
の周辺部近傍に設けられた少なくとも１個の磁気検出素
子を含めてなる回転周波数検出手段を具備し、かつ、前
記樹脂磁石の少なくとも外周部に断面がコ字形状である
ような凹部を形成し、前記凹部内に前記バックヨークの
外周部を挟着するとともに、前記永久磁石の全面を前記
バックヨークと樹脂磁石とで覆うことにより、前記主永
久磁石および前記バックヨークの双方を一体的に保持す
るように、前記樹脂磁石を成型により形成し、前記樹脂
磁石の中心部に前記モータ軸を固着保持するボス部を設
けたことにより、ブラシレスモータに用いる永久磁石の
研削加工工程ならびにバックヨークへの接着工程を省く
ことができ、前記永久磁石の材料の無駄もなくなるの
で、ブラシレスモータのコストダウンを容易に実現する
ことができる。また従来例の回転子ボスが不要となるた
め、ブラシレスモータの部品点数が低減し、ブラシレス
モータのコストダウンを実現することができる。また希
土類等の酸化し易く、錆が発生し易い材料から成る主永
久磁石をブラシレスモータに用いる場合、前記主永久磁
石を防錆することもできるという優れた効果を得ること
ができる。また、ブラシレスモータが外部から衝撃が加
えられても、あるいは著しい温度変化を受けても、FG用
の樹脂磁石は凹凸の嵌まり合いによってバックヨークか
ら不要に離脱することは無いという効果も得られる。さ
らに、モータの固定子の磁気振動が主永久磁石に伝播
し、主永久磁石が高周波数で振動した場合でも、主永久
磁石の全面は成型された樹脂磁石に覆われているので、
主永久磁石の振動は抑制され、モータ騒音を低減すると
いう効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における側断面図、第２
図は本発明の第２の実施例における側断面図、第３図は
本発明の第３の実施例における側断面図、第４図は従来
例のブラシレスモータにおける側断面図、第５図はブラ
シレスモータに用いる永久磁石の側断面図である。 ５……主永久磁石、７……固定子巻線、11……モータ
軸、16……磁気検出素子、19,25,28……バックヨーク、
20……固定子平板、22……回転周波数検出手段、21,26
……樹脂磁石、23……固定子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ軸と、そのモータ軸と一体的に回転
   し、第１の平面部に所定の極数の着磁が施された円環状
   または円板状の主永久磁石と、その主永久磁石の第２の
   平面部側に配された磁性材料製のバックヨークと、前記
   主永久磁石の第１の平面部に対向して固定子巻線が固定
   子平板上に施された固定子と、外周面に複数極の着磁が
   施され前記主永久磁石と一体的に回転する樹脂磁石なら
   びに、その樹脂磁石の周辺部近傍に設けられた少なくと
   も１個の磁気検出素子を含めてなる回転周波数検出手段
   とを具備し、かつ、前記樹脂磁石の少なくとも外周部に
   断面がコ字形状であるような凹部を形成し、前記凹部内
   に前記バックヨークの外周部を挟着するとともに、前記
   永久磁石の全面を前記バックヨークと樹脂磁石とで覆う
   ことにより、前記主永久磁石および前記バックヨークの
   双方を一体的に保持するように、前記樹脂磁石を成型に
   より形成し、前記樹脂磁石の中心部に前記モータ軸を固
   着保持するボス部を設けたことを特徴とするブラシレス
   モータ。