JPS63114554A - 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、ビテオテーブ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
・レポート第２８巻第３号（１９８２年６月）第１６８
ぺ、−ジに記載されているようなブラシレスモータがあ
る。以下この従来例について、第６図を参照しながら説
明する。第６図はこの従来例の側断面図である。

第６図において、このブラシレスモータ１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永久磁石５の前記第１の
平面部２と、前記永久磁石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を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。

前記永久磁石５は主としてフェライト、希土類コバルト
合金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ポス１０が固着され、その回転子ポ
ス１０には前記永久磁石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、またスラスト受は材１
４に当接してスラスト支持される。バックヨーク４の外
周部に取り付けられた円環状の樹脂磁石５０は周面部に
複数の着磁が施され、前記樹脂磁石５０の近傍に設けら
れた回転周波数検出手段５１は、前記樹脂磁石５０周面
部の着磁を検出することにより前記主永久磁石５の回転
周波数を検出する。

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
スモーフ１の永久磁石５は、フェライト、希土類コバル
ト合金等から成る焼結磁石であるため、焼結した直後に
おいては第１の平面部２ならびに第２の平面部３０面の
反りが大きく、前記永久磁石５の面の反りを無くすため
に、前記永久磁石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。また前記永久
磁石５をバックヨーク４に固着保持するために、接着工
程が必要であり、ブラシレスモーフのコストダウンを妨
げていた。

また樹脂磁石５０がバックヨーク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５０が前記バン
クヨーク４から抜は落ちるという欠点があった。また前
記樹脂磁石５０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
容易に抜は落ちたり、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
なブラシレスモーフ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フ
は、体１の平面部側に回転子駆動用磁極が円周方向に複
数極着磁され、かつ回転子の周波数検出用磁極が円周方
向に複数極着磁された円環状または円板状の主永久樹脂
磁石と、その主永久樹脂磁石の第２の平面部側に配され
た磁性材料製のバックヨークとを含めてなる回転子と、
前記主永久樹脂磁石の回転子駆動用磁極に対向して固定
子巻線が固定子板上に施された固定子と、前記主永久樹
脂磁石の周波数検出用磁極に対向して設けられ、前記主
周波数検出用磁極を検出することにより前記回転子の回
転周波数を検出する回転周波数検出手段とを具備し、か
つ前記バックヨークを一体的に保持するように、前記主
永久樹脂磁石を成型により形成した構成とするものであ
る。

作用 本発明は、前記した構成により、永久磁石の研削加工、
接着工程を無くすことができ、かつ回転子の回転周波数
検出用の樹脂磁石をも無くすことができ、安価なブラシ
レスモーフを実現することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。なお、これらの図において第６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している。

第１図は本発明の第１の実施例を示す側断面図、第２図
は主永久樹脂磁石の斜視図である。これらの図において
、この第１の実施例のブラシレスモーフ１５は、第１の
平面部１６側に回転子駆動用磁極１８ｂが円周方向に複
数極着磁され、かつ第１の平面部１６側に回転子の周波
数検出用磁極１８ｃが円周方向に複数極着磁された、円
環状または円板状の主永久樹脂磁石１８と、前記主永久
樹脂磁石１８の第２の平面部１７に当接し、前記主永久
樹脂磁石１９と一体的に回転する磁性材料製のバックヨ
ーク１９と、モータ軸１１を固着保持し、前記バックヨ
ークエ９に固着された回転子ボス２０を含めてなる回転
子２１と、前記主永久樹脂磁石工８の第１の平面部１６
と所定の隙間を有して対向し、電気配線部を有するとこ
ろの固定子板２２ならびに、その固定子板２２上に施さ
れた複数相の固定子巻線７及び前記回転子２１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。前記樹脂磁石１８は、溶融した
、例えばポリアミド等から成る熱可塑性の樹脂材料に、
フェライト、または希土類コバルト合金等の永久磁石材
料の粉末を混入し、混練することにより樹脂材料と永久
磁石材料から成る複合材料とし、この複合材料を用いて
例えば射出成型等の成型法により成型して形成される。

前記バックヨーク１９は、あらかじめ前記主永久樹脂磁
石１８の成型金型（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前記主永久樹脂磁石１８で一
体的に形成され、前記主永久樹脂磁石１８に挟着保持さ
れる。前記主永久樹脂磁石１８は第１図に示すように、
前記主永久樹脂磁石１８の外周部側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１８ａ内に、前記
バックヨーク１９の端面部１９ａならびに、端面部１９
ｂ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。

回転子２１と一体的に回転するモータ軸１１は、前記回
転子ボス２０に固着保持され、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ｂ
１３ｂに嵌合し、回転自在に軸承され、前記固定子板２
２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。また、主永久樹脂磁石１８の第１の平面部
１６側に施された周波数検出用磁極１８ｃに対向して回
転周波数検出手段４０が設けられ、前記周波数検出用磁
極１８ｃを検出することにより前記回転子２１０回転周
波数を検出する。第１図ならびに第２図に示すように主
永久樹脂磁石１８は、周波数検出用磁極１８ｃと固定子
板２２の空隙距離が回転子駆動用磁極１８ｂと固定子板
２２の空隙距離よりも短くなるように構成しであるので
、回転周波数検出手段４０が周波数検出用磁極１８ｃを
検出する際、回転子駆動用磁極１８ｂの影響を受けにく
い。また、固定予巻ｖＡ７に鎖交する磁束を大きくする
ために、主永久樹脂磁石１８の回転子駆動用磁極１８ｂ
を施した部分の永久磁石材料の量を、周波数検出用磁極
１８ｃを施した部分の永久磁石材料の量よりも多くして
、残留磁束密度を大きくしてもよい。前記回転周波数検
出手段４４は、例えばＭＲ素子やリングヘッドで構成し
てもよいし、あるいは電気配線部を有するところの固定
子板２２上に櫛歯上のパターン（図示せず）を形成、配
設してもよい。また回転周波数検出手段４０の電気配線
処理は前記固定子板２２上に設けである。

以上のように本実施例のブラシレスモーフ１５は、従来
例の焼結磁石の代りに、樹脂材料と永久磁石材料の複合
材料から成る樹脂磁石が使用されており、またバックヨ
ーク１９はインサート成型等により形成された主永久樹
脂磁石１８の凹部ｔａａ内に、前記バックヨーク１９の
端面部１９ａと端面部１９ｂとが挟着保持されているの
で、前記主永久樹脂磁石１８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り、ブラシレスモーフ
のコストダウンを容易に実現することができる。また主
永久樹脂磁石１８の第１の平面部第１の平面部１６に回
転子駆動用磁極１８ｂのみならず、周波数検出用磁極１
８ｃも円周方向に複数極着磁され、この周波数検出用磁
極１８ｃを検出することにより、回転子２１の回転周波
数を検出する構成としているので、従来例の樹脂磁石５
０を不要となり、ブラシレスモーフのコストダウンを容
易に実現することができる。

以下本発明の第２の実施例について、第３図を参照しな
がら説明する。第３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、バックヨー
ク２５に一箇所以上の穴部２５ａを設け、図示のように
主永久樹脂磁石２６の、断面が略々コ字形状であるよう
な凹部２６ａにて前記バックヨーク２５の穴部２５ａ周
辺部を挟着保持した点である。上記のように主永久樹脂
磁石２６がバ・ツクヨーク２５の外周部を挟着保持して
いないので、前記主永久樹脂磁石２６はハックヨーク２
５の外径よりも半径方向に突出することはなく、したが
って主永久樹脂磁石２６の外径を小さくすることができ
、ブラシレスモータの小型化を図ることができる。

以下本発明の第３の実施例について、第４図を参照しな
がら説明する。第４図は本発明の第３の実施例を示す側
断面図である。第１図の構成と異なっているのは、第１
図における回転子ボス２０を排除し、主永久樹脂磁石２
９の中心部にモータ軸１１を固着保持するボス部２９ａ
を設けている点である。

また主永久樹脂磁石２９の外周部側の一部ならびに内周
部側の一部に設けられた、断面が略々３字形状であるよ
うな凹部２９ｂ、２９ｃ内に、バックヨーク２８の外周
部２８ａと内周部２８ｂが挟着保持されている。上記の
ように構成した主永久樹脂磁石２９のボス部２９ａは、
直接モータ軸１１を固着保持しているので、第１図に示
す回転子ボス２０は不要となり、モータの部品点数を低
減することが可能となり、モータのコストダウンを容易
に実現できる。

以下本発明の第４の実施例について、第５図を参照しな
がら説明する。第５図は本発明の第４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、第１図にお
ける金属材料製の回転子ポス１０を、インサート成型に
より成型した主永久樹脂磁石３０に、バックヨーク２８
とともに挟着保持されるように構成し、第５図に示すよ
うな回転子ボス３１とした点である。前記金属材料製の
回転子ボス３１は、前記主永久樹脂磁石３０の内周部の
一部に設けられた断面が略々３字形状であるような凹部
３０ａ内に包み込まれるようにして固着保持され、モー
タ軸１１は前記回転子ボス３１の中心部に設けた穴部３
１ａに圧入環の手段により固着保持される。

上記のように構成したモータ軸１１を圧入等により固着
保持する回転子ポス３１が金属材料製であるため、前記
モータ軸１１の前記回転子ポス３１からの抜き強度を大
きくすることができ、モータが振動、衝撃を受けた場合
、前記回転子ボス３１から前記モータ軸１１の抜けを防
止することができる。

発明の効果 以上のように本発明のブラシレスモータは、第１の平面
部側に回転子駆動用磁極が円周方向に複数極着磁され、
かつ回転子の周波数検出用磁極が円周方向に複数極着磁
された円環状または円板状の主永久樹脂磁石と、その主
永久樹脂磁石の第２の平面部側に配された磁性材料製の
バックヨークとを含めてなる回転子と、前記主永久樹脂
磁石の回転子駆動用磁極に対向して固定子巻線が固定子
板上に施された固定子と、前記主永久樹脂磁石の周波数
検出用磁極に対向して設けられ、前記主周波数検出用磁
極を検出することにより前記回転子の回転周波数を検出
する回転周波数検出手段とを具備し、かつ前記バックヨ
ークを一体的に保持するように、前記主永久樹脂磁石を
成型により形成したことにより、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、
回転周波数検出用の樹脂磁石を主永久樹脂磁石と兼用す
ることができるので、モータの部品点数が低減し、安価
なブラシレスモータを実現できるという優れた効果も得
ることができる。

また、ブラシレスモータが外部から衝撃を受けても、あ
るいは著しい温度変化を受けても、主永久樹脂磁石は凹
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。また主永久樹脂磁石は複雑な形状でも成
型により容易に形成することができるので、周波数検出
用磁極と固定子板の空隙距離が回転子駆動用磁極と固定
子板の空隙距離よりも短くなるように容易に構成するこ
とができ、回転周波数検出手段が周波数検出用磁極を検
出する際、回転子駆動用磁極の影響を受けにくく、ブラ
シレスモータの回転精度を向上させることができる。ま
た主永久樹脂磁石は成型により形成するため、主永久樹
脂磁石の回転子駆動用磁極を施した部分の永久磁石材料
の量を、周波数検出用磁極を施した部分の永久磁石材料
の量よりも多くすることが自在にできるので、回転子駆
動用磁極を施した部分の残留磁束密度を太き（でき、し
たがって固定子巻線に鎖交する磁束を大きくすることが
できる。また回転数検出手段の電気配線処理は、固定子
平板上で行なうことができるので、部品点数の低減を図
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の一実施例における側断面図、第
２図は本発明の主永久樹脂磁石の斜視図、第３図は本発
明の第２の一実施例における側断面図、第４図は本発明
の第３の一実施例における側断面図、第５図は本発明の
第４の一実施例における側断面図、第６図は従来例のブ
ラシレスモーフにおける側断面図である。 ７・・・・・・固定子巻線、１８．２６．２９．３０・
・・・・・主永久樹脂磁石、１８ｂ・・・・・・回転子
駆動用磁極、１８ｃ・・・・・・周波数検出用磁極、１
９．２５．２８・・・・・・バックヨーク、２１・・・
・・・回転子、２２・・・・・・固定子板、４０・・・
・・・回転周波数検出手段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名７−固定子
巻線 １８−主水矢引“脂暑石 １９−′バックヨーク ２１−・一回転子 ｎ−固定ｆｇｊ。 第２図 ７−固定子巻線 ２２−固定子板 ２５・−バックヨーク ２６−主水ス樹１ト磁石 第　３　図　　　　　　　　　　　４０−回転周減枚積
田手段第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の平面部側に回転子駆動用磁極が円周方向に複数極
   着磁され、かつ回転子の周波数検出用磁極が円周方向に
   複数極着磁された円環状または円板状の主永久樹脂磁石
   と、その主永久樹脂磁石の第２の平面部側に配された磁
   性材料製のバックヨークとを含めてなる回転子と、前記
   主永久樹脂磁石の回転子駆動用磁極に対向して固定子巻
   線が固定子板上に施された固定子と、前記主永久樹脂磁
   石の周波数検出用磁極に対向して設けられ、前記主周波
   数検出用磁極を検出することにより前記回転子の回転周
   波数を検出する回転周波数検出手段とを具備し、かつ前
   記バックヨークを一体的に保持するように、前記主永久
   樹脂磁石を成型により形成したことを特徴とするブラシ
   レスモータ。