JPS63305742A

JPS63305742A - コギングがほとんどない径方向空隙型の有鉄心形ｄｃモ−タ

Info

Publication number: JPS63305742A
Application number: JP14104587A
Authority: JP
Inventors: Manabu Shiraki; 学白木
Original assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Current assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1988-12-13

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】［発明の産業上の利用分野コ本発明は、電機子コイルを巻線するのが非常に容易で量
産性に優れ、その１更に、従来ＤＤモータ等において採
用されている有鉄心型ブラシレスモータのように大きな
コギングが生じるのをなくしたコギングが殆ど生じない
ＤＤモータ等に適する径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモー
タに関する。

［従来技術とその問題点］ＤＣモータには、ブラシとコミュテータを用いて整流を
行うブラシ付ＤＣモータと、電子回路を用いて転流を行
うブラシレスモータ（ＡＣサーボモータというものもい
る。これは、モータの見方による分類上の捕らえ方に過
ぎず、実質的に同じものである）とがあり、また電機子
コイルを巻線するためのスロット若しくは突極を有する
有鉄心形と、電機子コイルを巻線するための突極若しく
はスロットを備えていない無鉄心形とがある。

また有鉄心形ＤＣモータは大きなトルクを出すことがで
きる反面、大きなコギングが生じて滑らかな回転を行う
ことができない欠点があり、無鉄心形ＤＣモータは、コ
ギングが発生せず、滑らか且つ高速回転に適する反面、
大きなトルクを出すことができない欠点がある。

ここに有鉄心形ＤＣモータは、大きなコギングが発生す
るものの、大きなトルクを出すことができることから、
多用されているモータの一種である。

この有鉄心形ＤＣモータは、アウターロータ形とインナ
ーロータ形とがあるが、電機子コイルを容易に巻線でき
る安価なものを得ようとする場合、有鉄心形ブラシ付モ
ータでは、インナーロータ形を採用し、有鉄心形ブラシ
レスモータでは。

アウターロータ形が多く採用されている。

その理由は、外周に電機子コイルを巻線するためのスロ
ット若しくは突極を有する電機子鉄心を採用できるため
、当該電機子鉄心の外周方向から上記スロット若しくは
突極に極めて容易に電機子コイルを巻線できる外巻方式
を採用できる為、製造が簡単で、安価に量産できること
による。

このように大きなトルクが得られ、電機子コイルを容易
に電機子鉄心のスロット若しくは突極に巻線できる外巻
方式を採用できる径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータは
、非常に有用なものである。

しかしながら、かかる外巻方式を採用できる径方向空隙
型の有鉄心形ＤＣモータでは、スロット若しくは突極が
あるために、コギングが生じ、滑らかな回転を行うこと
ができない、そのために。

コギングトルクを減少させる方法として、突極に補助溝
を付けたり、或いは補助突極を形成したり、突極をスキ
ュウさせたり等の工夫が従来よりなされてきているもの
の、コギングを完全に無くすごとが出来ず１例えば、Ｖ
ＴＲ用等に用いると、コギングの発生が大きな悪影響を
与えることがある。

［発明の課題］本発明は、電機子コイルを電機子鉄心の外周に形成した
スロット若しくは突極に外巻方式によって、極めて容易
に巻線できる径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータにおい
て、コギングを殆ど発生させないようにして、滑らかな
回転が行えるようにし、サーボモ〜りに適するようにす
ることを課題になされたものである。その他の本発明の
課題は、以下の説明によって明らかになる。

［発明の課題達成手段］かかる本発明の課題は、外周に電機子コイル巻装用スロ
ット若しくは突極を有する有鉄心型電機子鉄心の上記ス
ロット若しくは突極に電機子コイルを巻装してなる有鉄
心型電機子と、該有鉄心型電機子の外周の径方向の空隙
を介してＮ極、Ｓ極の磁極を２Ｐ（Ｐは１以上の整数）
個有する界磁マグネットを対向配設して相対的回動をな
すようにした有鉄心形ＤＣモータにおいて、上記界磁マ
グネットと空隙を介して対向する有鉄心型電機子の外周
にシート状磁性体を複数ターン巻装するなどして怪力、
向に積層された磁性体を設け、上記積層磁性体を有する
有鉄心型電機子または界磁マグネットのいずれか一方を
固定子とし、他方を回転子として相対的回動をなすよう
にすることで達成できる。

［発明の実施例］なお１本発明は、ブラシ付Ｄ−ＣモータおよびＤＣブラ
シレスモータ何れにも適用があり、ブラシ付ＤＣモータ
ではインナーロータ形となっていて、ブラシとコミュテ
ータを用いた機械接触式整流機構を用いているのに対し
、ＤＣブラシレスモータではアウターロータ形となって
おり、ホール素子等の位置検知素子（位置検知素子レス
の場合は不要）及びスイッチング素子を用いて構成した
電子転流回路を用いて転流しているだけの差異なので、
以下に示す実施例では、ＤＣブラシレスモータのみを説
明する。

第１５！Ｉは一実施例としての本発明のアウターロータ
形のコギングがほとんどない径方向空隙型の有鉄心形ブ
ラシレスモータ１の縦断面図で、第２図は同ブラシレス
モータ１の分解斜視ｒ５！！Ｉ（ただし、ステータ電機
子鉄心を明らかにするために電機子コイルは省略したも
のとなっている）、第３図はステータ電機子鉄心の斜視
図で、以下第１図乃至第３図を参照して１本発明の詳細
な説明する。

アウターロータ形のコギングがほとんどない径方向空隙
型の有鉄心形ブラシレスモータ１のブラシレスモータ本
体２は、磁性体でできたカップ型ケーシング３と、この
ケーシング３の下端開口部を閉じるための磁性体ででき
た蓋体４とよりなり、ケーシング３の半径外側方向に伸
びた鍔５に形成した透孔と蓋体４に形成した螺子孔とを
一致させ、螺子６を螺着することでケーシング３と蓋体
４を固定している。上記蓋体４に形成した透孔７には、
軸受ハウス９の下端に形成しな鍔８を蓋体４に係合させ
て蓋体４の上部に伸びる円筒状の軸受ハウス９を固定し
ている。

軸受ハウス９には、ボールベアリング等の軸受１０．１
１が装着され、該軸受１０．１１によって回転軸１２が
回動自在に軸支されている０回転軸１２には、カップ型
マグネットロータ１３が第２図に示すように固定されて
一体して回転するようになっている。このマグネットロ
ータ１３と径方向の空隙１４を介して対向する固定側に
は第３図に示すような有鉄心型ステータ電機子１５が固
定され、相対的回動をなすようになっている。

この実施例における径方向空隙型の有鉄心形ブラシレス
モータ１においては、３相モータを図示している。

そのために、上記カップ型マグネットロータ１３の内面
には、極配向且つアキシャル配向で機械角で４５度の幅
で：順次、Ｎ極、Ｓ極の磁極を交互等間隔に着磁して８
極の駆動用磁極（界磁マグネット）１６を形成している
。

またカップ型マグネットロータ１３の下端部内周には、
Ｗ！１細なピッチで（なお１図面では図面作成の都合上
、大きな幅で描いているが）Ｎ極、Ｓ極（これらの磁極
は実質的にＮ極、Ｓ極の作用をなすものであってもよい
）の磁極を交互に２例えば５０〜３００μｍピッチで多
極着磁してロータリ磁気エンコーダ磁極１７を形成して
いる。

なお、第２図においては、マグネットロータ１３の内周
部に上記したような磁気エンコーダ磁極１７を着磁形成
しているため、その外周には反対の磁極が現れることに
なり、その反対の磁極を描いているが、内周部はその磁
極と異極となっている。

また、マグネットロータ１３の磁気エンコーダ磁極１７
間に磁性体を介在させるなどして磁気エンコーダ磁極１
７が駆動用磁極１６の磁束の影響を受けないようにして
おくと都合が良い。

上記マグネットロータ１３の内周部には、径方向の空隙
１４を介して第３図に示すような有鉄心型ステータ電機
子１５を円筒状の軸受ハウス９の外周に固定している。

このステータ電機子１５は、軸方向に厚みが薄く、渦流
損を少なくするために表面に絶縁層を形成した鋼板を積
層してなる積層鋼板で一体形成された第２図に示すよう
なステータ電機子鉄心１８を有する。

このステータ電機子鉄心１８は、軸受ハウス９の外周部
に固定するため、内周部が空胴部となっている円筒状部
１８ａの外周に等間隔に放射状に設けられた６個のＴ字
型突極１８Ａを一体形成している。

このＴ字型突極１８Ａは９円筒状部１８ａの外周に放射
状に伸びる細首導体部１８ｃの最先端部に、開角がマグ
ネットロータ１３の駆動用磁極１６の一磁極の幅、すな
わち４５度の開角の突極片１８ｂを一体形成したものと
なっている。突極片１８ｂの開角をマグネットロータ１
３の駆動用磁極１６の一磁極幅に一致させた理由は１反
トルクが入らず、効率の良い３相１８０度往復通電方式
の構造に適するようにしたためである。

上記それぞれのＴ字型突極１８Ａの細首導体部１８ｃに
は、電機子コイル１９（第２図においては、ステータ電
機子鉄心１８の構造を示すために電機子コイル１９を描
いていない）を巻装し、上記Ｔ字型突極１８Ａ間のスロ
ット２０内に当該電機子コイル１９を収納している。

上記のようにステータ電機子鉄心１８に電機子コイル１
９群を巻装して、その外周に厚みの薄いシート状磁性体
２１を複数ターン巻装固定して。

当該シート状磁性体２１を径方向に密接して積層固定し
ている。このように複数ターン巻装したシート状磁性体
２１は、径方向における厚みとして１ｍｍ程度以下のも
のに形成したところ、磁束の低下はほとんどなくトルク
の低下は無視でき、殆どコギングが発生しない・ものを
得ることができた。

なお、このようなシート状磁性体２１をステータ電機子
鉄心１８の外周に巻線すると、第３図に示すようにシー
ト状磁性体２１が重なる部分があるため、その重なる部
分が他の部分よりも径方向に厚みのあるものとなるが、
かかるシート状磁性体２１は非常に厚みの薄いものであ
るため、当該型なる部分が生じたとしても、殆ど無視で
きるもので、仮に少し厚みのあるシート状磁性体を用い
たとしても、従来のように大きなコギングが発生する事
が無く、殆どコギングを発生しないものを得ることがで
きる。

なお、更に望ましい方法を説明すると、シート状磁性体
２１の巻始め端と巻き終わり端とが、複数層のシート状
磁性体２１を介して接合するような状態に巻装すること
である。このようにすると、ステータ電機子鉄心１８の
外周に複数ターン巻かれたシート状磁性体２１の径方向
の厚みが均一化され、当該ステータ電機子１５とマグネ
ットロータ１３間の空隙１４の厚みを均一にでき、した
がってコギングを殆ど発生させることがないので、所謂
コギングレス径方向空隙型の有鉄心形ＤＣブラシレスモ
ータを得ることができる。

なお、シート状磁性体２１としては、非常に厚みを薄く
できるパーマロイ、アモルファス合金を用いると種々の
ものを容易に設計できるわけであるが、更に望ましくは
シート状磁性体２１としては、シート状に形成した高透
磁率磁性体１例えば純鉄系若しくは純鉄系に近いものを
用いると望ましいものを得ることができる。

またシート状磁性体２１として、一般モータの電機子鉄
心を構成する積層鋼板を形成するような材質を用いても
よい、しかし、このようなもので、厚みのあるものを使
用する場合には、その巻線ターン数を減らせば良い。

上記のようにシート状磁性体２１は、渦流損を少なくす
るために、その表面に絶縁層を形成したものを用いると
都合良いものとなる。あるいは。

シート状磁性体２１の少なくとも一方の面に接着剤を塗
布しておき、ステータ電機子鉄心１８の外周に巻線する
ことで接着固定しても良い、その他に望ましい方法とし
ては、シート状磁性体２１として、アルコールや熱処理
によって融着し、その後において固化するような自己融
着材を施したシート状磁性体２１を用いると良い。

このような、シート状磁性体２１とステータ電機子鉄心
１８とにより、ブラシレスモータ１の損失となる渦流損
の発生をかなり少なくできる。

またステータ電機子鉄心１８の外周に径方向に厚みの薄
い磁性体を積層するのにシート状磁性体２１の巻線ター
ン数を調節できるようにして、マグネットロータ１３と
ステータ電機子１５面間の空隙１４の厚みを所定の厚み
に容易に調節できる用にする為である。なお、空隙１４
の厚さを調節するのに、従来においては、マグネットロ
ータ面或いはステータ電機子鉄心面を加工するなど、厄
介な方法を採用していた。とくにマグネットロータ面を
微妙に加工することは厄介で、マグネットの種類によで
は、当該マグネットを破損する惧れがあった。

然るに本発明では、シート状磁性体２１の種類および巻
線ターン数を選択するだけで良いので。

上記空隙１４長を容易に調節できる。

また別の理由としては、上記したようにブラシレスモー
タ１の渦流損を小さくシ、当該ブラシレスモータ１の効
率を良好にするためである。

蓋体４の上面には、プリント基板２２が配設固定され、
この基板２２には駆動用磁極１６を検出するためのホー
ル素子等の位置検知素子２３が配設され、駆動用磁極１
６の検出磁極信号に応じて電機子コイル１９群に電子転
流回路によって適宜な方向の電流を通電するようにして
いる。

またプリント基板２２には、ロータリ磁気エンコーダ磁
極１７を検出するための磁気センサとして選択した磁気
抵抗素子２４を配設している。プリント基板２２に配設
した電気部品２５は、電子転流回路ならびに磁気エンコ
ーダ回路を構成する為のものである。

上記したように駆動用磁極１６とステータ電機子１５と
によって、アウターロータ方式の径方向空隙型の有鉄心
形ブラシレスモータが構成され。

またロータリ磁気エンコーダ磁極１７と磁気抵抗素子２
４とで、ロータリ磁気エンコーダが形成されることにな
る。

なお、上記磁気エンコーダ磁極１７と径方向の微細な空
隙１４を介して対向する磁気抵抗素子２４の変わりにホ
ール素子、ホールＩＣ，磁気ヘッド等の他の磁気センサ
を用いても良いが、磁気エンコーダ磁極１７は、微細な
ピッチでＮ極。

Ｓ極が交互に形成されているため、Ａ相、Ｂ相の磁気エ
ンコーダ信号を得るには、２個の磁気センサを互いに電
気角で９０°位相をずらせて配設しなくてはならないた
め１組立調整が厄介になるので、できれば磁気センサと
しては磁気抵抗素子２４を用いるのが望ましい。

特にこの磁気抵抗素子２４は、一つの磁気センサであり
ながら、Ａ相及びＢ相の磁気エンコーダ信号が得られる
のみならず、磁気抵抗素子２４のパターンの設計仕様に
よってはＺ相の信号まで得ることができて望ましいもの
となる。したがって、この実施例では、磁気センサとし
て、磁気抵抗素子２４を用いている。

第４図は、上記磁気エンコーダ磁極１７と磁気抵抗素子
２４とで構成されるロータリ磁気式エンコーダの説明図
で、マグネットロータ１３の内周下端部には、上記した
ようにＮ極（符号２６Ｎとする）、Ｓ極（符号２６Ｓと
する）の磁極を交互等間隔に微細ピッチで多極着磁した
ロニタリ磁気エンコーダ磁極１７が形成され、径方向の
空隙１４を介して対向する固定側（上記ケーシング３）
位置に磁気抵抗素子（ＭＲセンサ）２４を対向配設して
形成している。

上記磁気エンコーダ磁極１７のＮ極２６Ｎ、Ｓ極２６Ｓ
それぞれの磁極幅は、λ（電気角で２πで表される幅に
等しい）幅で着磁されている。

また磁気抵抗素子２４は９例えば強磁性体磁気抵抗効果
素子を用いるとして、先ず磁気エンコーダの原理を説明
するために、磁気抵抗素子２４を構成する強磁性体薄膜
で形成された素線である磁気抵抗エレメント２７につい
て第４図を用いて説明する。

この磁気抵抗エレメント２７は、数千Ａ単位程度の厚み
でＮｉ−Ｃｏ系の金属薄膜（強磁性金属薄膜）をガラス
等の基板に真空蒸着やエツチング等の手段で形成するこ
とで上記磁気抵抗素子２４を形成できる。

磁気抵抗エレメント２７は、第４図に示すように、これ
に流れる電流Ｉと磁界（磁束）２８との方向が垂直とな
るように配設しておくと、磁束２８は、Ｎ極２６Ｎから
Ｓ極２６Ｓに向かう。

この磁気抵抗エレメント２７は、第５図に示すように磁
界２８内において横方向の磁束２８Ｘによって、抵抗値
の減少をきたす、尚、２８Ｙは。

縦方向の磁束を示す。

このときの磁気抵抗エレメント２７の抵抗の変化率は、
数％で、磁気エンコーダ磁極１７の一磁極の幅をλとし
たとき、λ／４及び３＾／４の位置における時の磁気抵
抗エレメント２７の抵抗値をＲ２抵抗の変化値をΔｒと
すると、磁極（２６Ｎまたは２６Ｓ）と磁気抵抗エレメ
ント２７の位相θ（−磁極幅２６Ｎ、２６Ｓをそれぞれ
電気角で２πとしたときの位相θとする）における抵抗
値Ｒ（θ）は。

Ｒ（θ）＝Ｒ−Δｒ　−ｃｏｓθ　　（１）で表すこと
ができる。

横方向の磁束（磁界）２８Ｘは９位相θ、磁気抵抗エレ
メント２７及び磁気エンコーダ磁極１７の距離に関係し
、磁気抵抗エレメント２７も、それに応じた抵抗値Ｒを
とる。

尚、磁気抵抗素子２６の場合、ホール素子等の他の磁気
センサと異なり、磁界中心（Ｎ極２６Ｎ、Ｓ極２６Ｓそ
れぞれの中間部のところの磁界状態）では、無磁界（Ｎ
極２６ＮとＳ極２６Ｓの境界部のところの磁界状態）と
同様に出力信号が変化しないという特徴がある。

上記した１本の磁気抵抗エレメント２７を有する磁気抵
抗素子２４によっては、Ａ相及びＢ相の磁気エコーダ信
号を得ることができないので、第６図に示すように４本
の磁気抵抗エレメント２７ａ、２７ｂ、２７ａ’　、２
７ｂ’　をそれぞれ順次にλ／４だけずらして形成し、
Ａ相及びＢ相の磁気エンコーダ信号を得るようにしてい
る。

この磁気抵抗素子２４は、Ａ相の磁気エンコーダ信号を
得るために２つの磁気抵抗エレメント２７ａ、２７ａ’
と、Ｂ相の磁気エンコーダ信号を得るために磁気抵抗エ
レメント２７ｂ。

２７ｂ°を形成したものとなっている。

磁気抵抗エメント２７ａと２７ａ′は、互いに逆位相と
なるように、磁気エンコーダ磁極１７の一磁極（Ｎ極２
６ＮまたはＳ極２６Ｓ）の幅をλ（電気角で２π）とす
るとき、λ／２幅ずらせて形成している。

同様に磁気抵抗エレメント２７ｂと２７ｂ°とは、互い
に逆位相となるように、λ／２幅ずらせて形成している
。

また磁気抵抗エレメント２７ａと２７ｂ、及び２７ａ°
と２７ｂ°とは、互いにλ／４幅ずらして形成されてい
る。

従って、磁気抵抗素子２４は、λ／４ピッチずれて順次
、磁気抵抗エレメント２７ａ、２７ｂ。

２７ａ’　、２７ｂ’を形成している。

このように形成された磁気抵抗素子２４からの磁気エン
コーダ信号を処理する回路としては９例えば第７図に示
すようなものを用いる。

この磁気エンコーダ信号処理回路２９は、抵抗器３０−
１．　　・・・、３０−４により、ブリッジを構成して
抵抗変化を電圧変化に変換し、コンパレータ３１−１．
３１−２により、第８図（ａ）、（ｂ）に示すような９
０°位相が異なる２つの矩形波の磁気エンコーダ信号３
２−１．３２−２を得ることができるようにしている。

この矩形波の磁気エンコーダ信号３２−１゜３２−２の
立ち上がりまたは立ち下がり波形をカウンタによって計
数すれば、ロータリ磁気エンコーダの回転角を計測でき
る。

この矩形波の磁気エンコーダ信号３２−１゜３２−２は
、２逓倍形回転方向弁別回路３３に加えることで、右回
転パルス及び左回転パルスを得て、このアップ信号また
はダウン信号を、アップダウンカウンタ３４に加えるこ
とで、現在の回転角を得る。

したがって１本発明の有鉄心形ブラシレスモータ１では
１位！検知素子２３がマグネットロータ１３の駆動用磁
極１６の磁極に応じた信号を出力することで１図示しな
い電子転流回路によって電機子コイル１９群に所定方向
の通電を行うことによって回転トルクが発生し、マネッ
トロータ１３を所定方向に回転させるので、該ロータ１
３が回転するとこれに形成されたロータリ磁気エンコー
ダ磁極１７も回転し、これを磁気抵抗素子２４が検出す
るので１回転角１回転方向１回転速度等が判別し、フィ
ードバックループして図示しないコントローラを介して
、電機子コイル１９群への通電をコントロールすること
により、当該有鉄心形ブラシスモータ１の回転速度１回
転方向１位置決め等をサーボすることができる。

第９図は、別の実施例を示す有鉄心型ステータ電機子１
５°の斜視図を示す。

このステータ電機子１５′は、ステータ電機子鉄心１８
の外周にシート状磁性体２１を巻装するのでなく、積層
鋼板等によって予め径方向に適宜な暦数にて積層された
リング状磁性体を２１′を固定したものとなっている。

固定方法については、接着剤にて接着したり、圧接によ
り固定したり等適宜な方法を採用すれば良い。

特に、このようなリング状磁性体２１′の場合、予めこ
のような形状となるように遠心鋳造法によって形成して
おくことが望ましい、なお、この磁性体２１°の場合の
メリットについては、上記磁性体２１の場合と同様とな
るので、その説明は省略する。

なお、上記したステータ電機子１５．１５°において、
これを採用するブラシレスモータ１を更に効率の良いも
のとするために、電機子１５゜１５°の上下両端を適宜
な部材にて閉じ、この閉じられたステータ電機子１５．
１５′のスロット２０内に磁性粉、磁性粉混入樹脂、磁
性粉混入冷却オイルまたは冷却オイルを密閉しておいて
も良い、なお、上記の場合には、電機子コイル１９群を
絶縁体等にて保護しておくことが望ましい、また上記冷
却オイルとしては１種々のものが考えられるが２例えば
、シリコンオイルを採用すると良い、特に上記のように
磁性粉、磁性粉混入樹脂。

磁性粉混入冷却オイルを用いると、透磁率も向上し、大
きなトルクを稼ぐことも可能になる。また磁性粉混入冷
却オイルまたは冷却オイルをスロット２０内に密閉して
おくと、電機子コイル１９群の加熱による焼損を防ぐこ
とができ、サーボ用に適するように定格電流以上の電流
を瞬時的に過度に流しても、当該ブラシレスモータ１を
破損しないようにできて望ましいものを得ることができ
る。

［発明の効果］本発明によると、径方向空隙型で、外巻方式を採用でき
る極めて巻線し易い有鉄心形ＤＣモータの持つコギング
を殆ど無くせるか皆無に出来るため、滑らかな回転が行
え、精度の良いサーボ用に適する有鉄心形ＤＣモータを
極めて容易かつ安価に量産できるものとなる。

また殆どコギングの発生しないことと関連して、極めて
簡単な構成で、実質的にエンコーダを一体形成したと同
じようにロータリ磁気エンコーダを形成しているので、
特にブラシレスモータの場合には、市販の大型且つ高価
なエンコーダを無用にして尚且つ小型で安価なサーボ用
に適するコギングのほとんどないものを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すアウターロータ方式の
径方向空隙型の有鉄心形ブラシレスモータの縦断面図、
第２図は同分解斜視図（ただし。電機子コイルについては省略している）、第３図は有鉄
心形ステータ電機子の斜視図、第４図乃至第６図は磁気
抵抗素子とロータリ磁気エンコーダの説明図、第７図は
磁気エンコーダ信号処理回路の説明図、第８図は磁気エ
ンコーダ信号波形図。第９図は本発明の別の実施例を示す有鉄心形ステータ電
機子の斜視図である。１・・・アウターロータ形のコギングがほとんどない径
方向空隙型の有鉄心形ブラシレスモータ、２・・・ブラ
シレスモータ本体。３・・・カップ型ケーシング、４・・・蓋体。５・・・鍔、６・・・螺子、７・・・透孔。８・・・鍔、９・・・軸受ハウス。１０．１１・・・軸受、１２・・・回転軸。１３・・・カップ型マグネットロータ。１４・・・空隙、１５．１５’　　・・・有鉄心型ステ
ータ電機子、１６・・・駆動用磁極。１７・・・ロータリ磁気エンコーダ磁極。１８・・・ステータ電機子鉄心、１８Ａ・・・Ｔ字型突
極、１８ａ・・・円筒状部。１８ｂ・・・突極片、１８Ｃ・・・細首胴体部。１９・・・電機子コイル、２０・・・スロット。２１・・・シート状磁性体、２１”　・・・リング状磁
性体、２２・・・プリント基板。２３・・・位置検知素子、２４・・・磁気抵抗素子、２
５・・・電気部品、２６Ｎ・・・Ｎ極。２６Ｓ−−−Ｓ極、２７，２７ａ、２７ａ’　。２７ｂ、２７ｂ’　　・・・・・・・磁気抵抗エレメン
ト、２８・・・磁界（磁束）、２８Ｘ・・・横方向の磁
束、２８Ｙ・・・縦方向の磁束。２９・・・磁気エンコーダ信号処理回路。３０−１．　　・・・、３０−４・・・抵抗。３．１−１．３１−２・・・コンパレータ。３２−１．３２−２・・・磁気エンコーダ信号。３３・・・２逓倍形回転方向弁別回路。覚４図宵７図Ｖ第５面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周に電機子コイル巻装用スロット若しくは突極
を有する有鉄心型電機子鉄心の上記スロット若しくは突
極に電機子コイルを巻装してなる有鉄心型電機子と、該
有鉄心型電機子の外周の径方向の空隙を介してＮ極、Ｓ
極の磁極を２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有する界磁マグ
ネットを対向配設して相対的回動をなすようにした有鉄
心形ＤＣモータにおいて、上記界磁マグネットと空隙を
介して対向する有鉄心型電機子の外周にシート状磁性体
を複数ターン巻装するなどして径方向に積層された磁性
体を設け、上記積層磁性体を有する有鉄心型電機子また
は界磁マグネットのいずれか一方を固定子とし、他方を
回転子として相対的回動をなすようにした、コギングが
ほとんどない径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータ。
（２）上記有鉄心形ＤＣモータは、Ｎ極、Ｓ極の磁極を
交互に等しい幅で２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有する界
磁マグネットを回動自在に設け、径方向の空隙を介して
外周にスロット若しくは突極を有する有鉄心型ステータ
電機子鉄心の上記スロット若しくは突極に電機子コイル
を巻装すると共に上記界磁マグネットと空隙を介して対
向する有鉄心型ステータ電機子の外周にシート状磁性体
を複数ターン巻装するなどして径方向に積層された磁性
体を設けてなるアウターロータ型有鉄心形ブラシレスモ
ータである、特許請求の範囲第（１）項記載のコギング
がほとんどない径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータ。
（３）上記界磁マグネットは、Ｎ極、Ｓ極の磁極を交互
等間隔に等しい幅で２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有し、
上記突極は径方向に伸びたＴ字型突極となっており、該
突極の最外周の突極片の開角を上記界磁マグネットの一
磁極の幅若しくはほぼ一磁極の幅と等しく形成されたＴ
字型突極を等間隔に３ｎ（ｎは１以上の整数）個有し、
該Ｔ字型突極に３相通電構造となるように電機子コイル
を巻線してなる、特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載のコギングのほとんどない径方向空隙型の有
鉄心形ＤＣモータ。
（４）上記電機子コイルは、上記Ｔ字型突極に集中巻し
てなる、特許請求の範囲第（４）項記載のコギングがほ
とんどない径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータ。
（５）上記界磁マグネットを有するロータには、被着磁
層に実質的にＮ極、Ｓ極の磁極を交互に微細なピッチで
多極着磁したロータリ磁気エンコーダ磁極を形成してお
り、該ロータリ磁気エンコーダ磁極に対向する固定側に
少なくともＡ相、Ｂ相の磁気エンコーダ信号を得ること
ができるように磁気センサを配設してなる、特許請求の
範囲第（２）項または第（３）項記載のコギングのほと
んどない径方向空隙型の有鉄心形ＤＣモータ。
（６）上記磁気センサは、磁気抵抗素子である、特許請
求の範囲第（５）項記載のコギングのほとんどない径方
向空隙型の有鉄心形ＤＣモータ。