JPH0586132B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ホール素子で効率よく回転子の回転
数や位置を検出する様に構成される電動機に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an electric motor configured to efficiently detect the rotation speed and position of a rotor using a Hall element.

「従来の技術」 ホール素子で効率よく回転子の位置等を検出す
る様に構成される電動機は、回転する部分と固定
される部分との間にマグネツトとホール素子とを
備え、ホール素子で検出されるマグネツトの磁束
の変化によつて得られる出力を演算するように構
成されている。"Prior Art" An electric motor that is configured to efficiently detect the position of a rotor using a Hall element is equipped with a magnet and a Hall element between a rotating part and a fixed part, and the Hall element detects the rotor's position etc. It is configured to calculate the output obtained by changing the magnetic flux of the magnet.

このような構成は、回転子がマグネツトの場合
は都合良く構成できるが、回転子がカゴ型等のマ
グネツトでない場合には別にマグネツトを回転子
の軸などに固定していた。 Such a structure can be conveniently constructed when the rotor is a magnet, but when the rotor is not a cage-shaped magnet or the like, a magnet is separately fixed to the shaft of the rotor.

しかしながら、いずれの場合でも、ホール素子
に作用するマグネツトのNS極の数が多くないと
検出信号となるパルス数が少なくなり、回転数が
低くなると正確に制御できなくなるといつた問題
を有していた。 However, in either case, if the number of NS poles of the magnet acting on the Hall element is not large, the number of pulses that become the detection signal will be small, and if the rotation speed becomes low, it will not be possible to control accurately. Ta.

このため、マグネツトには、NSの極を多数着
磁し、１回転当りの検出パルス数を多くなるよう
に構成していた。 For this reason, the magnet was configured to have a large number of NS poles magnetized to increase the number of detection pulses per rotation.

また、マグネツトを挟む鋼板で歯車状の磁極を
形成して、多数の極を形成するものが試みられて
おり、制御に適する構造として好まれているもの
がある。 In addition, attempts have been made to form gear-shaped magnetic poles using steel plates sandwiching a magnet to form a large number of poles, and some are preferred as structures suitable for control.

しかしながら、この様な構造は、電動機の内容
積ある程度大きい場合は適当に備えることが可能
であるが、電動機が内容積の小さい小形のものに
なるとこれらの検出用の構造物の占める割合いが
大きくなり、合理的に構成することができなかつ
た。 However, such a structure can be appropriately provided when the internal volume of the electric motor is large to a certain extent, but when the electric motor becomes small with a small internal volume, the proportion of these detection structures becomes large. Therefore, it was not possible to configure it rationally.

また、この様なマグネツトと磁極を形成するこ
とは、電動機に大きな内容積を必要とする外、構
成が複雑であり、組立が面倒であるといつた問題
点を有していた。 Furthermore, forming such magnets and magnetic poles requires a large internal volume of the electric motor, and also has problems in that the structure is complicated and assembly is troublesome.

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、この様な事情に鑑みて成されたもの
であり、簡単な構成で所望の回転子の回転数およ
び位置の検出信号が容易に得られる電動機を得る
ことを目的としている。"Problems to be Solved by the Invention" The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electric motor with a simple configuration that allows detection signals of the desired rotor rotation speed and position to be easily obtained. The purpose is to obtain.

「問題点を解決するための手段」 本発明は、ブラケツトにマグネツトを備え、こ
のマグネツトに対向する位置にホール素子を備
え、マグネツトとホール素子との間を通過する鋼
板のリングを回転子に備え、このリングに切欠き
を形成したことによつて問題点を解決している。``Means for Solving the Problems'' The present invention includes a bracket equipped with a magnet, a Hall element located opposite the magnet, and a rotor equipped with a ring made of a steel plate that passes between the magnet and the Hall element. , the problem was solved by forming a notch in this ring.

「作用」 マグネツトとホール素子を固定しているため、
構成および組立が簡単になり、回転子に固定され
るリングに形成された切欠きがマグネツトとホー
ル素子との間の磁束を変化させ、ホール素子から
検出信号が得られる。"Operation" Because the magnet and Hall element are fixed,
The configuration and assembly are simplified, and the notch formed in the ring fixed to the rotor changes the magnetic flux between the magnet and the Hall element, and a detection signal is obtained from the Hall element.

そして、リングの切欠きによつて検出信号は、
任意のパルを形成することができるため、任意の
制御に適する信号が容易に構成できる。 Then, the detection signal is generated by the notch in the ring.
Since any pulse can be formed, a signal suitable for any control can be easily constructed.

しかも、マグネツトからホール素子への信号
は、Ｎ極あるいはＳ極による極性の変らないいず
れかの直流信号となり、制御回路における信号の
処理が容易でノイズに強くすることができる。 Furthermore, the signal from the magnet to the Hall element is a direct current signal whose polarity does not change depending on the N or S pole, making it easy to process the signal in the control circuit and making it resistant to noise.

「実施例」 この様な本発明を図面に示された一実施例に基
づいて説明すると、第１図は、本発明の一実施例
による電動機の要部縦断面図であり、第２図は、
リングの縦断面図、第３図は、リングの平面図で
ある。``Example'' The present invention will be described based on an example shown in the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of an electric motor according to an example of the present invention, and FIG. ,
A vertical cross-sectional view of the ring, FIG. 3 is a plan view of the ring.

第１図において、電動機は、フレーム１に固定
子鉄心２が納められており、フレーム１の端部に
ブラケツト３が備えられている。 In FIG. 1, the electric motor includes a stator core 2 housed in a frame 1, and a bracket 3 at the end of the frame 1.

そして、ブラケツト３には、回転子鉄心４を有
する軸５が貫通されており、ブラケツト３に固定
されたの軸受６に回転自在に支承されている。 A shaft 5 having a rotor core 4 passes through the bracket 3, and is rotatably supported by a bearing 6 fixed to the bracket 3.

さらに、ブラケツト３には、周状の凹部７が形
成されており、径方向に対向するようにマグネツ
ト８とホール素子９とが備えられており、その間
を回転子４に固定された鋼板製のリング１０が介
在されている。 Furthermore, a circumferential recess 7 is formed in the bracket 3, and a magnet 8 and a Hall element 9 are provided so as to face each other in the radial direction. A ring 10 is interposed.

また、リング１０には、マグネツト８とホール
素子９との間に位置する部分に切欠き１１が形成
されており、マグネツト８の磁束がホール素子９
に作用する状態を変化させるように構成されてい
る。 Furthermore, a notch 11 is formed in the ring 10 at a portion located between the magnet 8 and the Hall element 9, so that the magnetic flux of the magnet 8 is transferred to the Hall element 9.
is configured to change the state acting on it.

第２図および第３図において、リング１０は、
カツプ状に形成されており、その開口部分になる
位置で切欠き１１が形成されている。 In FIGS. 2 and 3, the ring 10 is
It is formed into a cup shape, and a notch 11 is formed at the position where the opening becomes.

そして、リング１０は、その開口部分の縁部に
沿つて切欠き１１が多数形成されており、切欠き
１１によつて突出部１２が形成されている。 The ring 10 has a large number of notches 11 formed along the edge of the opening thereof, and the notches 11 form protrusions 12.

さらに、回転子４に固定するための嵌合穴１３
が形成されており、回転子４のアルミニユームで
形成されるエンドリング等に固定できるように構
成されている。 Furthermore, a fitting hole 13 for fixing to the rotor 4
is formed so that it can be fixed to an end ring or the like formed of aluminum of the rotor 4.

中央部分には、軽量にするための透孔１４が形
成されている。 A through hole 14 is formed in the central portion to reduce the weight.

この様な構成において、電動機は、回転子４が
回転すると、リング１０が回転するため、マグネ
ツト８からホール素子９に作用する磁束が切欠き
１１によつて変化する。 In such a configuration, in the electric motor, when the rotor 4 rotates, the ring 10 rotates, so that the magnetic flux acting on the Hall element 9 from the magnet 8 changes due to the notch 11.

そして、この磁束の変化は、マグネツト８とホ
ール素子９との間に切欠き１１が位置する瞬間に
は、マグネツト８の磁束がホール素子９に作用
し、切欠き１１の間に形成される突出部１２が位
置する瞬間には、突出部１２に磁束が吸収され
る。 This change in magnetic flux is caused by the fact that at the moment the notch 11 is located between the magnet 8 and the Hall element 9, the magnetic flux of the magnet 8 acts on the Hall element 9, causing the protrusion formed between the notch 11 to At the moment when the portion 12 is positioned, magnetic flux is absorbed by the protruding portion 12 .

このため、マグネツト８からホール素子９に作
用する磁束がリング１０の回転数とリング１０の
切欠き１１の数によつて変化の数が決定される。 Therefore, the number of changes in the magnetic flux acting on the Hall element 9 from the magnet 8 is determined by the number of rotations of the ring 10 and the number of notches 11 in the ring 10.

そして、この磁束の変化は、マグネツト８から
ホール素子９へ一様に作用する磁束が切欠き１１
と突出部１２とによつて断続するものでありホー
ル素子９の出力信号がパルス状になる。 This change in magnetic flux is caused by the magnetic flux uniformly acting on the Hall element 9 from the magnet 8 to the notch 11.
The output signal of the Hall element 9 becomes a pulse.

また、リング１０の構造が鋼板などの成形品で
良いため、任意の形状が簡単に得られ、この切欠
き１１の数の外、マグネツト８からホール素子９
へ作用する磁束を突出部１２で遮断するのに適当
な調整を行うことが可能である。 In addition, since the structure of the ring 10 can be a molded product such as a steel plate, any shape can be easily obtained.
Appropriate adjustments can be made to block the magnetic flux acting on the protrusion 12.

すなわち、マグネツト８の磁束を完全に遮断す
るように突出部１２を大きくするか、あるいは磁
束が少し通過するように短い突出部１２とし、ホ
ール素子９の信号が常時ある程度出力されるよう
に構成することが任意にできる。 That is, the protrusion 12 is made large so as to completely block the magnetic flux of the magnet 8, or the protrusion 12 is made short so that a small amount of the magnetic flux passes through, so that the signal from the Hall element 9 is always output to some extent. things can be done arbitrarily.

このように構成することにより、ホール素子９
の信号に０信号がなくなるため、ノイズに強くな
り、誤動作を防止することができる。 With this configuration, the Hall element 9
Since there is no 0 signal in the signal, it becomes resistant to noise and can prevent malfunctions.

また、切欠き１１の数を多くすることにより、
回転子４が低速で回転しても、十分な高い周波数
の信号が得られることになり、制御範囲を大きく
することができる。 Moreover, by increasing the number of notches 11,
Even if the rotor 4 rotates at a low speed, a sufficiently high frequency signal can be obtained, and the control range can be expanded.

しかも、構造が簡単であり、鋼板１０をカツプ
状に形成し、切欠き１１を形成することによつて
容易に製作でき、また、マグネツト８についても
簡単なマグネツト８で十分であり、多極に着磁す
る必要はなく、製作が簡単である。 Moreover, the structure is simple and can be easily manufactured by forming the steel plate 10 into a cup shape and forming the notch 11. Also, a simple magnet 8 is sufficient, and it can be used for multiple poles. It does not require magnetization and is easy to manufacture.

特に、マグネツト８が小形で良く、ホール素子
９と対向させて１か所に備えれば良いため、組立
が簡単になる外、電動機を容易に小形に構成する
ことができる。 In particular, the magnet 8 can be small and only needs to be provided at one location facing the Hall element 9, which not only simplifies assembly, but also allows the motor to be easily constructed in a compact size.

「発明の効果」 本発明によれば、回転数や回転位置を検出する
のに簡単な構造で広範囲の制御ができる信号が容
易に形成でき、小形で制御の容易確実な電動機を
構成することができ、その効果は産業上極めて大
きいものである。"Effects of the Invention" According to the present invention, a signal that can be controlled over a wide range with a simple structure for detecting the rotational speed and rotational position can be easily generated, and a small electric motor that is easy to control and reliable can be constructed. The effect is extremely large in industry.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明の一実施例による電動機の要
部縦断面図であり、第２図は、リングの縦断面
図、第３図は、リングの平面図である。 ３…ブラケツト、４…回転子、８…マグネツ
ト、９…ホール素子、１０…リング、１１…切欠
き、１２…突出部。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an electric motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a ring, and FIG. 3 is a plan view of the ring. 3...Bracket, 4...Rotor, 8...Magnet, 9...Hall element, 10...Ring, 11...Notch, 12...Protrusion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 固定子の両側にブラケツトを備えて回転子を
支承する電動機において、ブラケツトにマグネツ
トを備え、このマグネツトに対向する位置にホー
ル素子を備え、マグネツトとホール素子との間を
通過する鋼板のリングを回転子に備え、このリン
グに切欠きを形成したことを特徴とする電動機。1. In an electric motor that has brackets on both sides of the stator to support the rotor, the bracket is equipped with a magnet, a Hall element is provided at a position facing the magnet, and a steel plate ring is provided that passes between the magnet and the Hall element. An electric motor characterized in that a notch is formed in this ring for the rotor.