JPS622847A - ブラシレスモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ロータの回転数に応じた周波数情報を出力す
る回転周波数検出手段（以下、ＦＧと称す）を有するプ
ラシレスモ゛−夕に関するもので、特に音響・映像・情
報処理機器の駆動源などに使用して有効なものである。

従来の技術 近年、ブラシレスモータは機器そのものの小型化に伴な
い、小型化が重要視されている。

以下、図面を参照しながら、上述した従来のブラシレス
モータの一例について説明する。

第３図は従来のブラシレスモータの構成断面図を示すも
のである。第４図において、１は複数極に着磁されたロ
ータマグネットで、強磁性体で作られたマグネットケー
ス２に固定されている。３は樹脂マグネットで作られた
補助マグネットで、マグネットケース２外周部に形成さ
れている。４は複数個のコイルで、ステータ６に固定さ
れている。５は磁気抵抗素子（以下ＭＲ素子と略す）で
、補助マグネット３と一定距離をへだてて相対するよう
ステータ６に固定されている。ＭＲ素子６の感磁部に対
向する高さの補助マグネット３の部分が、ＦＧ着磁トラ
ック７で、ＦＧ情報がこの部分に着磁されている。８は
ホール素子で、ロータマグネット１の着磁面に対向し、
かつ複数のコイル４と一定の位相をおいて複数個がステ
ータ６に固定されている。９はシャフトで、軸受１ｏに
支持され、ロータマグネット１、マグネットケース２と
回転し、ロータ１４を構成する。１１はシャーシで、軸
受１ｏと、固定脚１２をはさんでステータ６を支持する
。

以上のように構成された従来のブラシレスモータについ
て、以下その動作を説明する。公知の如く、まず、複数
個のホール素子８はその対向するロータマグネット１着
磁面の磁束を検出する。この検出された信号はロータ１
４の位置信号として、増幅、波形成形され、ステータ６
上の複数個のコイル４に電流を流す。通電されたコイル
４は磁束を発生し、対向するロータマグネット１の磁束
と吸引１反発し、ロータ１４が回転する。ロータ１４の
回転により、ホール素子８の出方する位置信号が変化し
、コイル４に流す電流が転流され、ロータ１４の回転が
続けられる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、位置信号を検出す
るホール素子８が、ロータマグネット１に対抗する位置
に設定するため、コイル４の内周や外周にホール素子８
を設定しなければならない。

そのためにコイル４０巻き数を減らしたり、１相中のコ
イルを１つ減らさないといけないため、モータの起動ト
ルクやトルク定数が減少するという問題点を有していた
。又、複数のホール素子を各々コイルに対し設定した角
度差を持って設定しなければならないという問題点を有
していた。

本発明は上記問題点に鑑み、従来位置信号を検出してい
た複数のホール素子８を、ロータマグネット１に対向す
るステータｅ上より取り除き、かつ、複数の位置信号検
出素子を各々単独に位置決めしなくても、所定の位置信
号が検出できるようにした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 上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、補助マグネット外周に高さを変えて複数の着磁トラ
ックを設け、各着磁トラックに分割して、回転周波数情
報と１．各々所定の位相差を有する位置信号情報を着磁
し、かつ、着磁トラックと同数のＭＲ素子を、同一基板
上に各々独立して形成し、着磁トラックと略々同じ高さ
に各々対抗して設置するという構成を備えたものである
。

作　　用 本発明は上記した構成によシ、位置信号検出素子をロー
タマグネットに対抗させなくてもよくなり、ロータマグ
ネットに面するコイルの対抗面積が増加するため、モー
タの起動トルク、トルク定数をよシ大きくすることがで
きる。又、これにより、必要な起動トルク、トルク定数
を得るメインマグネットを少なくすることが可能で、モ
ータの小型化が容易となる。

実施例 以下、本発明の実施例のブラシレスモータについて、図
面を参照しながら説明する。第１図は本発明の第１の実
施例の断面図を示すものである。

第１図において、１はロータマグネット、２はマグネッ
トケースで、３はマグネットケース２の外周に形成され
た補助マグネットである。補助マグネット３はその外周
に高さを変えて、複数の着磁トラックが設けられる。そ
のうち、マグネットケース開口部より遠い着磁トラック
をＦＧ着磁トラック７とし、ＦＧ情報が着磁される。残
りの着磁トラックを位置信号着磁トラック１３とし、ロ
ータマグネット１の着磁と各々所定の位相差を持つ位置
信号が着磁される。４は複数のコイルで、６は同一基板
上に着磁トラックと同数のＭＲ素子を独立して形成した
もので、補助マグネット３上の着磁トラックすなわちＦ
Ｇ着磁トララク７と位置信号着磁トラック１３に対向し
ている。

以上のように構成されたブラシレスモータについて、以
下、第１図を用いて、その動作を説明する。複数の位置
信号着磁トラック１３のそれぞれに対向したＭＲ素子６
は、そのトラックの着磁極を検出する。この検出された
信号は、位置信号着磁トラック１３が、お互いに所定の
位相差を持つて着磁されているため、各々のＭＲ素子６
にはローター１４の回転位置を示す位置信号が得られる
。

この位置信号は、増幅、波形成形され、ステータθ上の
複数個のコイル４に電流を流し、その発生磁界によりロ
ータマグネット１との吸引・反発が起こシ、ロータ１４
が回転をくり返す。回転数制御は、ＦＧ着磁トラック７
に着磁された回転周波数情報をそれと対向したＭＲ素子
が検出することにより行なわれる。

以上のように本実施例によれば、所定の位相差を保った
複数の位置信号を、補助マグネット上に設けた着磁トラ
ックに着磁し、かつ複数の位置信号を１対１で検出する
同数のＭＲ素子を、１つの基板上に形成することにより
、素子の位相設定が容易になり、かつロータマグネット
に面するコイル面積を大きくする事が出来るので、モー
タ特性を向上することが出来る。

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の実施例の断面図である。

同図において、第１図の構成と異なる点は１枚の基板上
に形成した複数のＭＲ素子６で、ステータ６に一番近い
１つのＭＲ素子は、ステータ６とマグネットケース２開
口部との間の高さに設置されている。また、残りのＭＲ
素子は、補助マグネット３に設定された。残シのＭＲ素
子と同数の着磁トラックと１対１で対抗する高さに設置
されている。その他は、第１図の構成と同様なものであ
る。

上記のように構成されたブラシレスモータについて、以
下その動作を説明する。ＭＲ素子６のうち、ステータ６
に一番近いものは、マグネットケース２の開口部と、ス
テータ６の間の高さに設置されているため、ロータマグ
ネット１０着磁パターンの漏洩磁束を検出する◇残シの
ＭＲｇ子のうち、ひとつ以上の位置信号着磁トラック１
３と１対１で対向しているものは、位置信号着磁トラッ
ク１３がロータマグネット１の着磁パターンと所定の位
相差を持った信号を着磁しているため、異なった位相の
着磁信号を検出する。これらのＭＲ素子の出力は、お互
いに所定の位相差を持っているので、各々のＭＲ素子が
一つの基板上に作られ、同一回転位相に設置されていて
も、ロータ１４の回転位置を示す位置信号となる。この
位置信号によりロータ１４は回転する。

以上のように、複数のＭＲ素子のうち、ステータ６に一
番近いものを、マグネットケース２の開口部とステータ
６の間の高さに接置し、残りのものを補助マグネット３
上の着磁トラックと１対１で対抗させる高さに設置する
ことにより、第１の実施例より着磁トラックを一つ減ら
せることが可能となり、その分補助マグネットの高さを
低く出来るので、ロータの薄形化が達成される。又、補
助マグネット３０着磁も容易となる。

第１．第２の実施例で着磁トラックの上部のものをＦＧ
着磁トラック７としたが、最上部の着磁トラックをＦＧ
着磁トラック７とすることで、ロータマグネット１の漏
洩磁束の影響を一番受けなくなる。これにより、よシ精
度の高いＦＧ情報を得る事が出来る。

また、ＭＲ素子を１つの基板上に複数の素子を設けてい
るのは、ＭＲ素子をステータに取り付けるときの容易さ
と、複数個のＭＲ素子間の相対バラツキを減少させる点
にある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、位置信号を検出する素子
を、容易に位置決めすることが可能で、かつ、ロータマ
グネットに対向するコイル面積を大きくすることができ
る。これにより、モータ特性を向上でき、かつ、モータ
の小型化も容易になる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は本発
明の第２の実施例の断面図、第３図は従来のブラシレス
モータの断面図である。 １・・・・・・ロータマグネット、２・・・・・・マグ
ネットケース、３・・・・・・補助マグネット、４・・
・・・・コイル、６・・・・・・磁気抵抗素子、６・・
・・・・ステータ、７・・・・・・ＦＧ着磁トラック、
１３ａ、ｂ、ｃ・・・・・・位置信号着磁トラック、１
４・・・・・・ロータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数極に着磁されたロータマグネットと、前記ロ
   ータマグネットを包み込む形で成形、固定された強磁性
   体のマグネットケースと、前記マグネットケース外周に
   形成された補助マグネットと、前記ロータマグネットの
   着磁面に対向して設置された複数個のコイルと、前記補
   助マグネットに対向して設定された複数個の磁気抵抗素
   子と、前記コイルと磁気抵抗素子を支持固定するステー
   タを具備し、前記補助マグネットの外周に高さを変えて
   、前記磁気抵抗素子と同数の着磁トラックを設け、各着
   磁トラックに分割して、回転周波数情報と、各々所定の
   位相差を有する位置信号情報を着磁し、かつ、前記複数
   個の磁気抵抗素子を、同一基板上に各々独立して形成し
   、前記補助マグネット上の着磁トラックと略々同じ高さ
   で各々対抗して設置したことを特徴とするブラシレスモ
   ータ。
2. （２）補助マグネットの外周に高さを変えて、前記磁気
   抵抗素子数より一つ少ない着磁トラックを設け、各着磁
   トラックに分割して、回転周波数情報と、ロータマグネ
   ットの着磁と所定の位相差を有する位置信号情報を着磁
   し、かつ、複数個の磁気抵抗素子を、同一基板上に各々
   独立して形成し、内一つの磁気抵抗素子を前記マグネッ
   トケース開口部と前記ステータの間の高さに設置し、残
   りの磁気抵抗素子を、前記補助マグネット上の着磁トラ
   ックと略々同じ高さで各々対抗して設置したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のブラシレスモータ。
3. （３）補助マグネット上の複数の着磁トラックの内、マ
   グネットケースの開口部より、一番離れた着磁トラック
   に回転周波数情報を着磁したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のブラシレスモータ。