JPH03128654A

JPH03128654A - ブラシレスモータのロータマグネット

Info

Publication number: JPH03128654A
Application number: JP1264493A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Tamura; 田村　英世; Hiroshi Yokoyama; 博横山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1991-05-31

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、固定子鉄心とロータマグネットと、そのロー
タマグネットの極性を検出する磁気検出素子とを具備す
るブラシレスモータに関し、特に、ロータマグネットに
Ｎ極部及びＳ極部を傾斜状にスキュー着磁してなるブラ
シレスモータのロータマグネットの着磁構造に関するも
のである。

［従来の技術］従来のこの種のブラシレスモータのロータマグネットの
着磁構造として、第４図及び第５図に示す技術を挙げる
ことができる。

第４図はストレート着磁法による従来のブラシレスモー
タにおけるロータマグネットの着磁構造を示す説明図、
第５図はスキュー着磁法による従来のブラシレスモータ
におけるロータマグネットの着磁構造を示す説明図であ
る。

第４図及び第５図において、（４１）は固定子鉄心、（
４２）は前記固定子鉄心（４’ｌ）に外側から対向する
ロータマグネットであり、このロータマグネット（４２
）にはＮ極部（４３）及びＳ極部（４４）が交互に着磁
されている。（４５）は前記ロータマグネット（４２）
におけるＮ極部（４３）及びＳ極部（４４）の極性を検
出するホール素子等からなる磁気検出素子である。

第４図のロータマグネットの着磁構造においては、Ｎ極
部（４３）及びＳ極部（４４）がロータマグネット（４
２）の円周方向に対し直交するようにストレート着磁さ
れている。また、第５図のロータマグネットの着磁構造
においては、Ｎ極部（４３）及びＳ極部（４４）がロー
タマグネット（４２）の円周方向に対し傾斜するように
スキュー着磁されている。

なお、ロータマグネットをスキュー着磁したブラシレス
モータとして、従来、例えば、実開昭６３−１０５４８
１号公報に掲載された技術がある。

［発明が解決しようとする課題］ところで、第４図に示した従来のブラシレスモータにお
けるロータマグネットの着磁構造によると、上記したよ
うに、Ｎ極部（４３）及びＳ極部（４４）がストレート
着磁されているので、磁気検出素子（４５）の検出波形
が急激に変化することにより、大きなコギングトルクが
発生する。したがって、ストレート着磁の場合は、コギ
ングトルクが振動の原因となり、ブラシレスモータの回
転精度が低下する。

これに対し、第５図に示した従来のロータマグネットの
着磁構造によると、Ｎ極部（４３）及びＳ　＋％部（４
４）が傾斜状にスキュー着磁されているので、磁気検出
素子（４５）の検出波形が滑らかになり、コギングトル
クが軽減して、ブラシレスモータの回転精度が向上する
。

しかしながら、第５図に示した従来のロータマグネット
の着磁構造によると、Ｎ極部（４３）及びＳ極部（４４
）が同一の方向で全体的に傾斜しているので、Ｎ極部（
４３）及びＳ極部（４４）の実際の中心（Ａ）と、磁気
検出素子（４５）側の中心（Ｂ）との間に、傾斜距離の
半分に相当する位相ずれ（ｄ）が発生する。したがって
、従来は、磁気検出素子（４５）を位相ずれ（ｄ）に相
当する距離だけ固定子鉄心（４１）の間隙中心からずら
して取付けたり（第５図の状態）、或いは、ブラシレス
モータの制御回路中に特別な補正回路を設けることによ
り、前記位相ずれ（ｄ）を解消していた。

ところが、磁気検出素子（４５）をずらして取付けた場
合は、磁気検出素子（４５）が固定子鉄心（４１）によ
る磁界の影響を受けて、検出波形が乱れる可能性が高か
った。また、補正回路を設けた場合には、制御回路の構
成が複雑となり、コスト高を招いた。

そこで、本発明の課題は、安価な構成で回転精度を向上
できるブラシレスモータのロータマグネットを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］上記の課題を解決するために、本発明のブラシレスモー
タのロータマグネットは、固定子鉄心と、その固定子鉄
心に対向して回転するロータマグネットと、そのロータ
マグネットの極性を検出する磁気検出素子とを具備する
ブラシレスモータにおいて、ロータマグネットに、Ｎ極
部及びＳ極部を円周方向に傾斜する状態で交互に着磁す
るとともに、磁気検出素子と対向する側のＮ極部及びＳ
極部を、傾斜距離のほぼ半分に相当する距離だけ円周方
向に戻して着磁したものである。

［作用］本発明のブラシレスモータのロータマグネットによれば
、Ｎ極部及びＳ極部が円周方向に傾斜する状態で交互に
着磁されているから、コギングトルクを軽減して、ブラ
シレスモータの回転精度を向」二できる。また、磁気検
出素子と対向する側のＮ極部及びＳ極部が傾斜距離のほ
ぼ半分に相当する距離だけ戻して着磁されているので、
Ｎ極部及びＳ極部の実際の中心と磁気検出素子側の中心
とが一致する。このため、磁気検出素子を固定子鉄心の
間隙中心に配置して、固定子鉄心の磁界による影響を回
避できる。また、特別な補正回路を設ける必要もなく、
制御回路を安価に％戊することができる。

［実施例］以下、本発明を具体化した実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明のブラシレスモータのロータマグネット
の一実施例を示す説明図、第２図は第１図の部分拡大図
、第３図は本発明のブラシレスモータのロータマグネッ
トの一実施例を示す一部破断側面図である。

まず、第３図に基づき、ブラシレスモータの全体的な構
成を説明すると、（１）はエポキシ等の合成樹脂飼料か
らなるハウジングであり、その内部には固定子鉄心（３
）、巻線（４）、及び、制御回路基板（６）がモールド
固定さている。前記制御回路基板（６）には、ＩＣ、ト
ランジスタ、抵抗、電解コンデンサ等の多数の電子部品
（５）が実装されるとともに、ホール素子等からなる複
数の磁気検出素子（２６）が後記するロータマグネット
（２４）に対向するように取付けられ、それらは制御回
路基板（６）と共にハウジング（１）内にモールド固定
されている。

（１１）は前記固定子鉄心（３）を外側から覆うように
、ハウジング（１）に装着された金属カップ状の第１ブ
ラケツトであり、その中央部にはベアリング収容部（１
２）が突設されている。前記第１ブラケツト（１１）の
周壁の基端部は、ハウジング（１）のフラ？ジ部（２）
に対しパツキン（１３）を介しビス（１４）により固定
されている。（１５）は前記ベアリング収容部（１２）
に圧入された第１ベアリングである。なお、第１ブラケ
ツト（１１）の周壁には、内部に進入した水分または塵
埃を排出するドレン孔（２５）が形成されている。

（１６）は前記第１ブラケツト（１１）の反対側のハウ
ジング（１）に装着された金属製の第２ブラケツトであ
り、その中央部にはベアリング収容部（１７）が突設さ
れている。前記第２ブラケツト（−１６）はその外端部
にて、ハウジング（１）のフランジ部（２）に対し前記
ビス（１４）により固定されている。（１８）は第２ブ
ラケツト（１６）のベアリング収容部（１７）に圧入さ
れた第２ベアリングである。

（７）はハウジング（１）の中心孔（８）に挿通された
出力軸であり、その先端には結合ねじ（９）が設けられ
るとともに、中間部には凹凸部（１０）が形成されてい
る。そして、前記出力軸（７）の先端部は前記第１ベア
リング（１５）に回転可能に支持され、また、出力軸（
７）の基端部は前記第２ベアリング（１８）に回転可能
に支持されている。なお、（１つ）及び（２０）は、第
１ベアリング（１５）及び第２ベアリング（１８）を出
力軸（７）上に係止する係止リングである。

（２１）は第１ブラケツト（１１）の内側に配設された
金属カップ状のロータ支持部材であり、その内壁部は出
力軸（７）の前記凹凸部（１０）に固定結合されている
。（２４）は固定子鉄心（３）を所定の微少間隙を介し
て外側から囲繞するように、前記ロータ支持部材（２１
）の外壁部の内周面に固着されたリング状のゴム磁石か
らなるロータマグネットである。

上記のように構成された本実施例のブラシレスモータに
おいて、次に、ロータマグネット（２４）の着磁構造を
第１図及び第２図に従って説明する。

第１図には、前記固定子鉄心（３）、その固定子鉄心（
３）に外側から対向して回転する前記ロータマグネット
（２４）　、及び、そのロータマグネット（２４）の極
性を検出する前記磁気検出素子（２６）がそれぞれ概略
的に示されている。ロータマグネット（２４）には、Ｎ
極部（２７）及びＳ極部（２８）が、ロータマグネット
（２４）の円周方向に対し傾斜するように、交互にスキ
ュー着磁されている。また、磁気検出素子（２６）と対
向する側のＮ極部（２７）及びＳ極部（２８）は、第２
図にａ及びｂで示す距離がほぼ等しくなるように、傾斜
距離（ａ＋ｂ）のほぼ半分に相当する距離で円周方向に
傾斜状に戻して着磁されている。′これにより、Ｎ極部
（２７）及びＳ極部（２８）の実際の中心（Ａ）と、磁
気検出素子（２６）側の中心（Ｂ）とが円周方向におい
て一致する。

このように、本実施例のブラシレスモータにおけるロー
タマグネットの着磁構造は、固定子鉄心（３）と、その
固定子鉄心（３）に外側から対向して回転するロータマ
グネット（２４）と、そのロータマグネット（２４）の
極性を検出する磁気検出素子（２６）とを具備するブラ
シレスモータにおいて、ロータマグネット（２４）に、
Ｎ極部（２７）及びＳ極部（２８）を円周方向に傾斜す
る状態で交互に着磁するとともに、磁気検出素子（２６
）と対向する測のＮ極部（２７）及びＳ極部（２８）を
、傾斜距離（ａ＋ｂ）のほぼ半分に相当する距離たけ円
周方向に傾斜状に戻して着磁したものである。

したがって、本実施例のブラシレスモータにおけるロー
タマグネットの着磁構造によれば、Ｎ極部（２７）及び
Ｓ極部（２８）が円周方向に傾斜する状態で交互に着磁
されているから、磁気検出素子（２６）の検出波形が滑
らかに形成される。

その結果、コギングトルクが軽減して、ブラシレスモー
タの回転精度が向上する。

また、磁気検出素子（２６）と対向する側のＮ極部（２
７）及びＳ極部（２８）が、傾斜距離（ａ　＋　ｂ）の
ほぼ半分に相当する距離だけ戻して着磁されているので
、Ｎｔｉ部（２７）及びＳ極部（２８）の実際の中心（
Ａ）と、磁気検出素子（２６）側の中心（Ｂ）とが円周
方向において一致する。このため、磁気検出素子（２６
）を固定子鉄心（３）の間隙中心に配置して、固定子鉄
心（３）の磁界による影響を回避できる。また、従来と
は異なり、特別な補正回路を設ける必要がないので、制
御回路を安価に構成できる。

なお、上記実施例では、磁気検出素子（２６）と対向す
る側のＮ極部（２７）及びＳ極部（２８）を傾斜状に戻
して着磁しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、Ｎ極部（２７）及びＳ極部（２８）を磁気検出
素子（２６）との対向面に沿って直線状に戻して着磁す
ることも可能である。しかしながら、上記実施例のよう
に、傾斜状に戻して着磁した場合には、磁気検出素子（
２６）の検出波形が急激に変化しないので、コギングト
ルクをより効果的に軽減できるという効果が得られる。

また、上記実施例では、本発明の実施例がアウタロータ
型のブラシレスモータに具体化されているが、ロータマ
グネットが固定子鉄心の内側で回転するインナロータ型
のブラシレスモータに本発明を適用して実施することも
可能である。

［発明の効果］以上に詳述したように、本発明のブラシレスモータのロ
ータマグネットは、固定子鉄心と、その固定子鉄心に対
向して回転するロータマグネットと、そのロータマグネ
ットの極性を検出する磁気検出素子とを具備するブラシ
レスモータにおいて、ロータマグネットに、Ｎ極部及び
Ｓ極部を円周方向に傾斜する状態で交互に着磁するとと
もに、磁気検出素子と対向する側のＮ極部及びＳ極部を
、傾斜距離のほぼ半分に相当する距離だけ円周方向に戻
して着磁したものであるから、コギングトルクを軽減し
て、回転精度を向上できるとともに、磁気検出素子を固
定子鉄心の間隙中心に配置して、固定子鉄心の磁界によ
る影響を回避でき、しかも、制御回路を安価に構成でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシレスモータのロータマグネット
の一実施例を示す説明図、第２図は第１図の部分拡大図
、第３図は本発明のブラシレスモータのロータマグネッ
トの一実施例を示す一部破断側面図、第４図はストレー
ト着磁法による従来のブラシレスモータにおけるロータ
マグネットの着磁構造を示す説明図、第５図はスキュー
着磁法による従来のブラシレスモータにおけるロータマ
グネットの着磁構造を示す説明図である。図において、３：固定子鉄心　　　２４：ロータマグネット２６：磁
気検出素子　　２７：Ｎ極部２８：Ｓ極部である。なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定子鉄心と、前記固定子鉄心に対向して回転す
るロータマグネットと、前記ロータマグネットの極性を
検出する磁気検出素子とを具備するブラシレスモータに
おいて、前記ロータマグネットに、Ｎ極部及びＳ極部を円周方向
に傾斜する角度状態で交互に着磁するとともに、前記磁
気検出素子と対向する側のＮ極部及びＳ極部を、傾斜距
離のほぼ半分に相当する距離だけ円周方向に戻して着磁
してなることを特徴とするブラシレスモータのロータマ
グネット。