JPH06253523A

JPH06253523A - Ｄｃブラシレスモータおよびこれを用いたターボ分子ポンプ

Info

Publication number: JPH06253523A
Application number: JP5040320A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Iijima; 隆治飯嶋
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】転流タイミングを検出するセンサの耐熱性を
高くし、ターボ分子ポンプのような高温環境でもＤＣブ
ラシレスモータを使用できるようにする。【構成】ＤＣブラシレスモータのロータに、凸部８１
ａと凹部８１ｂを有する回転位置検出板８１を設け、そ
の周囲にコイルからなるセンサ６１Ａ〜６１Ｃを設け
る。ロータの回転位置によって回転位置検出板８１とセ
ンサ６１Ａ〜６１Ｃとの間の距離が変化し、センサ６１
Ａ〜６１Ｃのインダクタンスが変化する。正弦波発振回
路８２によってセンサ６１Ａ〜６１Ｃに交流電圧を印加
し、センサ６１Ａ〜６１Ｃの両端の電圧を整流回路８４
Ａ〜８４Ｃによって直流に整流し、その値をコンパレー
タ８５Ａ〜８５Ｃによって２値化して得られた信号１０
１Ａ〜１０１Ｃからロータの回転位置を判別し、ＲＯＭ
８９によってＵ、Ｖ、Ｗの各相用の信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温環境下での使用に
適したＤＣブラシレスモータおよびこれを用いたターボ
分子ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】超高真空を得ることのできるターボ分子
ポンプでは、そのロータ翼の駆動にＤＣブラシレスモー
タを使用したものがある。ターボ分子ポンプにＤＣブラ
シレスモータを使用する第１の利点は、誘導モータに比
べて小型、省電力化が可能となることである。また、第
２の利点は、バックアップ用のバッテリを不要とするこ
とが可能となることである。すなわち、ターボ分子ポン
プでは軸受として非接触式の磁気軸受が使用され、保護
用として機械的なベアリングが使用されているが、高速
回転中に停電等によって磁気軸受装置への給電が停止さ
れた場合、ロータや保護用のベアリングの摩耗、破損を
防止するためには、ロータの回転速度が十分小さくなっ
た後にロータが保護用のベアリングに接触するようにす
る必要がある。そこで、従来はバックアップ用のバッテ
リを設け、停電時にはこのバックアップ用のバッテリか
ら磁気軸受装置に給電して動作を継続させていた。この
ようなターボ分子ポンプにＤＣブラシレスモータを使用
すると、停電時にはＤＣブラシレスモータが発電機とし
て作用し、その回生電力を磁気軸受装置に給電すること
ができるため、上述のようにバックアップ用のバッテリ
を不要とすることが可能となるのである。

【０００３】ところで、ＤＣブラシレスモータでは、転
流タイミングを検出するセンサとして、ホールＩＣ、磁
気抵抗素子等の半導体素子を使用することが多い。ま
た、転流タイミングを検出するセンサを使用しないセン
サレスの制御方式もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＤＣブラシ
レスモータの転流タイミングを検出するホールＩＣや磁
気抵抗素子等のセンサは、耐熱温度が１００°Ｃ前後と
低く、ターボ分子ポンプのような高温環境で使用するモ
ータには使用できないという問題点がある。なお、ター
ボ分子ポンプでは、モータ自体の発熱と排出するガスの
摩擦等によって１５０°Ｃ程度になる。

【０００５】一方、センサレス制御方式には種々ある
が、起動時にロータがどの位置にあるか分からないの
で、例えば仮に励磁してみてその様子を見ながら回転さ
せるという起動方法を採るため起動が難しいという問題
点がある。また、ステップモータ的な起動をするため、
一般に起動時のトルクが小さいという問題点がある。

【０００６】また、センサレス制御方式の場合、モータ
の電力供給用の３相ケーブルから転流タイミング信号を
検出するため、ケーブルの長さやノイズ等の影響を受け
易く、ケーブルの長さに応じた調整が必要となるという
問題点がある。さらに、センサレス制御方式の場合、前
述のように起動時にロータがどの位置にあるか分からな
いので、モータが惰性で回転しているときからの再起動
ができないという問題点がある。特に、ターボ分子ポン
プでは、このターボ分子ポンプで排出したガスを吸引す
る他のポンプを併用し、始動時には初めに他のポンプの
みを動作させてからターボ分子ポンプを起動するが、タ
ーボ分子ポンプ起動前に、他のポンプの動作によってタ
ーボ分子ポンプのロータがつれ回りする。そのため、セ
ンサレス制御方式の場合、ターボ分子ポンプの起動が難
しくなる。

【０００７】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
もので、転流タイミングを検出するセンサの耐熱性が高
く、高温環境での使用に適したＤＣブラシレスモータお
よびこれを用いたターボ分子ポンプを提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のＤ
Ｃブラシレスモータは、永久磁石を有するロータと、こ
のロータを回転させる磁界を発生させるステータコイル
と、ロータの周囲の所定の位置に設けられた複数の回転
位置検出用コイルと、この回転位置検出用コイルに対向
する位置でロータに設けられ、ロータの回転位置に応じ
て回転位置検出用コイルのインダクタンスを変化させる
回転位置検出用板と、回転位置検出用コイルから得られ
る回転位置検出用コイルのインダクタンスに応じた信号
に基づいて、ロータの回転位置検出信号を生成する回転
位置検出信号生成手段と、この回転位置検出信号生成手
段からの回転位置検出信号に基づいてステータコイルに
供給する電流を制御するモータ駆動制御手段とを備えた
ものである。

【０００９】請求項２記載の発明のＤＣブラシレスモー
タは、請求項１記載の発明における回転位置検出用板
が、ロータの回転位置に応じて回転位置検出用コイルと
の間の距離が変化するものである。請求項３記載の発明
のターボ分子ポンプは、複数のステータ翼と、このステ
ータ翼間で回転するロータ翼と、このロータ翼を回転す
るモータとを備えたものにおいて、モータとして請求項
１記載の発明のＤＣブラシレスモータを用いたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明のＤＣブラシレスモータおよびターボ分
子ポンプでは、ＤＣブラシレスモータのロータの回転に
伴い回転位置検出用板が回転し、この回転位置検出用板
によって、ロータの回転位置に応じて回転位置検出用コ
イルのインダクタンスが変化する。そして、位置検出信
号生成手段によって、回転位置検出用コイルから得られ
る回転位置検出用コイルのインダクタンスに応じた信号
に基づいてロータの回転位置検出信号が生成され、この
回転位置検出信号に基づいて、モータ駆動制御手段によ
って、ステータコイルに供給する電流が制御される。

【００１１】

【実施例】以下本発明のＤＣブラシレスモータおよびこ
れを用いたターボ分子ポンプにおける好適な実施例につ
いて、図１から図１３を参照して詳細に説明する。図１
はターボ分子ポンプ装置の全体構成を表わしたものであ
る。

【００１２】このターボ分子ポンプ装置１は、例えば半
導体製造装置内等に設置され、チャンバ等からプロセス
ガスの排出を行うものである。この例では、円筒状に形
成された外装体１０の上端部にフランジ１１が形成さ
れ、ボルト等によって半導体製造装置に接続されるよう
になっている。

【００１３】外装体１０の内側に複数のステータ翼１２
が配置され、このそれぞれのステータ翼１２間に複数の
ロータ翼１４が配置されている。このロータ翼１４はロ
ータ１５の外周囲壁に設けられ、ロータ１５は磁性体の
ロータ軸１８に連動して回転するように、ボルト１９で
ロータ軸１８に固定されている。

【００１４】ロータ１５はいわゆる磁気軸受で支持され
ており、ロータ軸１８の上部には、２対の半径方向電磁
石２０がロータ軸１８を挟んで対向配置されており、２
対の半径方向電磁石は互いに直交するように配置されて
いる。この半径方向電磁石２０に隣接して、ロータ軸１
８を挟んで対向する２対の半径方向位置検出センサ２２
が２対設けられている。

【００１５】さらに、ロータ軸１８の下部には、同様に
２対の半径方向電磁石２４が配置され、この半径方向電
磁石２４にも、隣接して半径方向位置検出センサ２６が
２対設けられている。これら半径方向電磁石２０、２４
に励磁電流が供給されることによって、ロータ軸１８が
磁気浮上される。この励磁電流は、磁気浮上時に、半径
方向位置検出センサ２２、２６からの位置検知信号に応
じて制御され、これによってロータ軸１８が半径方向の
所定位置に保持されるようになっている。

【００１６】また、外装体１０の内側の半径方向位置検
出センサ２２と半径方向位置検出センサ２６との間には
ＤＣブラシレスモータ３０が配置されている。このＤＣ
ブラシレスモータ３０に通電されることによって、ロー
タ軸１８および、これに固定されたロータ翼１４が回転
するようになっている。

【００１７】ロータ軸１８の下部には、磁性体で形成さ
れた円盤状の金属ディスク３１が固定されており、この
金属ディスク３１を挟み、且つ対向した一対ずつの軸方
向電磁石３２、３４が配置されている。さらにロータ軸
１８の切断端部に対向して軸方向位置検出センサ３６が
配置されている。

【００１８】この軸方向電磁石３２、３４の励磁電流
は、軸方向位置検出センサ３６からの位置検知信号に応
じて制御され、これによりロータ軸１８が軸方向の所定
位置に保持されるようになっている。また、このロータ
軸１８の下端部には、ロータ軸１８の回転数を検出する
ための回転数センサ３８が配置されている。

【００１９】ターボ分子ポンプ装置の外装体１０の下部
には、半導体製造装置からのプロセスガス等を排出する
排気口５２が配置されている。また、排気口５２の近傍
には、サーミスタ等の温度センサ５０が配置されてい
る。また、ターボ分子ポンプ装置は、コネクタ４４およ
びケーブルを介してコントローラ４５に接続されてい
る。

【００２０】図２はターボ分子ポンプ装置１とコントロ
ーラ４５の電気的構成を示すブロック図である。この図
に示すように、ターボ分子ポンプ装置１は、ＤＣブラシ
レスモータ３０と、このＤＣブラシレスモータ３０のロ
ータの回転位置を検出する回転位置検出センサ６１と、
磁気軸受を構成する電磁石６２（半径方向電磁石２０、
２４および軸方向電磁石３２、３４を代表する。）と、
磁気軸受用の位置検出センサ６３（半径方向位置検出セ
ンサ２２、２６および軸方向位置検出センサ３６を代表
する。）とを備えている。回転位置検出センサ６１は、
後述する回転位置検出板の周囲に配置されている。

【００２１】また、コントローラ４５は、ターボ分子ポ
ンプ装置全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）７１
と、このＣＰＵ７１に対してアドレスバス、データバス
等のバス７２を介して接続されたＲＯＭ（リード・オン
リ・メモリ）７３、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモ
リ）７４および入出力インターフェース回路（図ではＩ
／Ｏと記す。）７５と、入出力インターフェース回路７
５に接続されたモータ駆動制御手段としてのモータドラ
イブ制御回路７６、回転位置検出信号生成回路７７およ
び磁気軸受制御回路７８とを備えている。モータドライ
ブ制御回路７６は、ＣＰＵ７１の制御によってＤＣブラ
シレスモータ３０のステータコイルに３相の駆動電流を
供給するものである。回転位置検出信号生成回路７７は
回転位置検出センサ６１の出力信号からロータの回転位
置検出信号を生成するものである。また、磁気軸受制御
回路７８は、位置検出センサ６３の出力信号に基づいて
電磁石６２の励磁電流を制御して、ロータ軸１８を所定
の位置に保持するものである。

【００２２】図３は本実施例における回転位置検出板、
回転位置検出センサ６１および回転位置検出信号生成回
路７７の構成を示す回路図である。回転位置検出板８１
はケイ素鋼板等の磁性体からなり、半径の大きい凸部８
１ａと半径の小さい凹部８１ｂとが９０°毎に交互に設
けられた円板状に形成されている。この回転位置検出板
８１はロータ軸１８に取り付けられ、このロータ軸１８
と共に回転するようになっている。なお、回転位置検出
板８１の重心は回転中心と一致している。

【００２３】回転位置検出センサ６１は、回転位置検出
板８１の周囲に１２０°間隔で配置された３つのセンサ
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃからなり、各センサ６１Ａ、６
１Ｂ、６１Ｃはそれぞれコイルで構成されている。回転
位置検出信号生成回路７７は、各センサ６１Ａ、６１
Ｂ、６１Ｃの一端に接続された正弦波発振回路８２と、
センサ６１Ａの他端に接続されたコイル８３Ａおよび整
流回路８４Ａと、センサ６１Ｂの他端に接続されたコイ
ル８３Ｂおよび整流回路８４Ｂと、センサ６１Ｃの他端
に接続されたコイル８３Ｃおよび整流回路８４Ｃと、一
方の入力端が各整流回路８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃの出力
端に接続され、他方の入力端が基準電圧源８６Ａ、８６
Ｂ、８６Ｃに接続されたコンパレータ８５Ａ、８５Ｂ、
８５Ｃとを備えている。なお、コイル８３Ａ、８３Ｂ、
８３Ｃの他端は接地されている。

【００２４】回転位置検出信号生成回路７７は、さら
に、２つのラッチ回路８７、８８とＲＯＭ８９とを備え
ている。コンパレータ８５Ａの出力端はＲＯＭ８９のア
ドレス入力端Ａ０に接続されていると共にラッチ回路８
７のクロック入力端に接続されている。コンパレータ８
５Ｂの出力端はＲＯＭ８９のアドレス入力端Ａ１に接続
されていると共にラッチ回路８７の負論理入力のクリア
入力端に接続されている。コンパレータ８５Ｃの出力端
はＲＯＭ８９のアドレス入力端Ａ２に接続されている。
また、ラッチ回路８７のＤ入力端には電源電圧Ｖccが印
加され、Ｈ（ハイ）の状態に固定されている。ラッチ回
路８７のＱ出力端はラッチ回路８８のクロック入力端に
接続され、ラッチ回路８８のＱ出力端はＲＯＭ８９のア
ドレス入力端Ａ３に接続され、ラッチ回路８８のＱの否
定出力端（図ではＱにバーを付して示す。）はラッチ回
路８８のＤ入力端に接続されている。また、ＲＯＭ８９
のデータ出力端Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２からはそれぞれ、ロー
タの回転位置検出信号としてのＵ相用転流位置検出信号
１０４Ｕ、Ｖ相用転流位置検出信号１０４ＶおよびＷ相
用転流位置検出信号１０４Ｗが出力されるようになって
いる。

【００２５】図４はセンサ部を詳細に示す回路図であ
る。なお、この図には、センサ６１Ａのみを示している
が、他のセンサ６１Ｂ、６１Ｃも同様の構成である。こ
の図に示すように、センサ６１Ａとコイル８３Ａは正弦
波発振回路８２に直列に接続されている。コイル８３Ａ
のインダクタンスは固定値である。また、整流回路８４
Ａはセンサ６１Ａとコイル８３Ａとの接続点に接続され
ている。

【００２６】図５はセンサ６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの配
置を示す説明図である。この図に示すように、センサ６
１ＡはＤＣブラシレスモータ３０のステータコイルのＵ
相巻線９０Ｕに対応する位置に配置され、センサ６１Ｂ
はＶ相巻線９０Ｖに対応する位置に配置され、センサ６
１ＣはＷ相巻線９０Ｗに対応する位置に配置されてい
る。なお、図６に示すように、Ｕ相巻線９０Ｕ、Ｖ相巻
線９０ＶおよびＷ相巻線９０Ｗはスター結線で結線され
ている。

【００２７】図４において、正弦波発振回路８２は例え
ば７５ｋＨｚの正弦波を発生する。ここで、ロータ軸１
８の回転に伴って回転位置検出板８１が回転すると、回
転位置検出板８１の凸部８１ａと凹部８１ｂが交互にセ
ンサ６１Ａに対向するため、回転位置検出板８１とセン
サ６１Ａとの間の距離が変化する。この両者の間の距離
が小さくなるとセンサ６１Ａのインダクタンスは大きく
なり、距離が大きくなるとインダクタンスは小さくな
る。従って、センサ６１Ａとコイル８３Ａとの接続点の
交流電圧は、回転位置検出板８１とセンサ６１Ａとの間
の距離が小さくなると小さくなり、距離が大きくなると
大きくなる。なお、センサ６１Ｂ、６１Ｃについても同
様である。

【００２８】次に、図３に示す回転位置検出信号生成回
路の動作について説明する。ＤＣブラシレスモータ３０
のロータの回転に伴い、回転位置検出板８１が回転し、
前述のようにロータの回転位置に応じてセンサ６１Ａ、
６１Ｂ、６１Ｃのインダクタンスが変化する。そこで、
正弦波発振回路８２によって各センサ６１Ａ、６１Ｂ、
６１Ｃに交流電圧を印加し、センサ６１Ａ、６１Ｂ、６
１Ｃの両端の電圧を整流回路８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃに
よって直流に整流し、その値をコンパレータ８５Ａ、８
５Ｂ、８５Ｃによって２値化して得られた信号１０１
Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃからロータの回転位置が判る。

【００２９】ただし、以上の方法で得られた信号１０１
Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃは、ホールＩＣを回転位置検出
用センサとして用いた場合の信号とタイミングが異なる
ため、本実施例ではＲＯＭ８９を使用してホールＩＣと
同様の信号に変換している。以下、この信号の変換につ
いて、図７ないし図１０を参照して詳しく説明する。

【００３０】図７は本実施例におけるセンサ６１Ａ、６
１Ｂ、６１Ｃを用いずに、ホールＩＣを使用した場合の
センサの配置を示す説明図である。この図に示すよう
に、Ｕ相ホールＩＣ９１ＵはＵ相巻線９０Ｕよりも回転
方向の６０°前に配置され、Ｖ相ホールＩＣ９１ＶはＶ
相巻線９０Ｖよりも回転方向の６０°前に配置され、Ｗ
相ホールＩＣ９１ＷはＷ相巻線９０Ｗよりも回転方向の
６０°前に配置されている。

【００３１】図８は、図７に示すホールＩＣ９１Ｕ、９
１Ｖ、９１Ｗから得られる信号とロータの回転位置と転
流のタイミングとの関係を示す説明図であり、（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ図７に示すホールＩＣ９１Ｕ、９１
Ｖ、９１Ｗから得られる信号波形を示し、（ｄ）はロー
タの回転位置を示し、（ｅ）は転流タイミングを示す。

【００３２】本実施例ではコンパレータ８５Ａ、８５
Ｂ、８５Ｃより得られた信号１０１Ａ、１０１Ｂ、１０
１Ｃと、ラッチ回路８８より得られた信号１０３とに基
づいて、ＲＯＭ８９によってホールＩＣ９１Ｕ、９１
Ｖ、９１Ｗから得られる信号と同様の信号を得るために
ＲＯＭ８９を用いている。ＲＯＭ８９には図９に示すよ
うに各アドレスに対応した出力データが格納されてい
る。

【００３３】図１０は正転時におけるＲＯＭ８９による
信号の変換動作を示すタイミングチャートである。
（ｅ）に示す回転位置検出板８１の回転位置に応じて、
コンパレータ８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃから、（ａ）〜
（ｃ）に示す信号１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃが出力
される。また、ラッチ回路８８からは、（ｄ）に示すよ
うに、信号１０１ＢがＨ（ハイ）の状態で、信号１０１
Ａが立上がるタイミングで、ＨとＬ（ロウ）が交互に切
り換わる信号１０３が出力される。これらの信号１０１
Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０３によって特定されるＲ
ＯＭ８９のアドレスは１６進法数字で示すと（ｆ）に示
すようになる。このＲＯＭ８９のアドレスに対応するデ
ータは（ｊ）に示すようになる。このデータがＲＯＭ８
９の出力端ＤＯ〜Ｄ２から出力され、それぞれ（ｇ）〜
（ｉ）に示すようにＵ相用信号１０４Ｕ、Ｖ相用信号１
０４Ｖ、Ｗ相用信号１０４Ｗとなる。この信号１０４
Ｕ、１０４Ｖ、１０４Ｗは、図８に示すようなホールＩ
Ｃより得られる信号と同様の信号である。そして、この
信号１０４Ｕ、１０４Ｖ、１０４Ｗに基づいて、図２に
示すＣＰＵ７１によってモータドライブ制御回路７６が
制御され、（ｋ）に示すようようなタイミングで転流が
行われる。

【００３４】また、本実施例では、図３に示すラッチ回
路８７、８８によってモータの逆回転を防いでいる。こ
のことについて、図１１および図１２を参照して説明す
る。図１１（ａ）〜（ｅ）はそれぞれモータ正転時にお
ける信号１０１Ａ、１０１Ｂ、ラッチ回路８７の出力信
号１０２、ラッチ回路８８の出力信号１０３および回転
位置検出板８１の回転位置を示す。また、図１２（ａ）
〜（ｅ）はそれぞれモータが逆転を続けたと仮定した場
合の信号１０１Ａ、１０１Ｂ、ラッチ回路８７の出力信
号１０２、ラッチ回路８８の出力信号１０３および回転
位置検出板８１の回転位置を示す。

【００３５】図１１に示すように、正転時には１８０°
回転毎にラッチ回路８７の出力信号１０２が立上がり、
これに応じてラッチ回路８８の出力信号１０３が１８０
°回転毎に反転する。これに対し、図１２に示すよう
に、逆転時にはラッチ回路８７の出力信号１０２はＬに
固定され、その結果、ラッチ回路８８の出力信号１０３
もＬ又はＨに固定されて変化しない。そのため、初めは
ＲＯＭ８９から正しいＵ相用信号１０４Ｕ、Ｖ相用信号
１０４Ｖ、Ｗ相用信号１０４Ｗが出力されないが、１８
０°回転以内に、正しいＵ相用信号１０４Ｕ、Ｖ相用信
号１０４Ｖ、Ｗ相用信号１０４Ｗが出力され、正転へ移
行する。なお、ターボ分子ポンプでは、起動時における
１８０°程度の逆転は問題ない。

【００３６】以上説明したように本実施例によれば、回
転位置検出センサ６１が単なるコイルで構成されている
ので、耐熱性が高い。そのため、ＤＣブラシレスモータ
３０をターボ分子ポンプ１のような高温環境で使用する
ことが可能となる。また、センサレス方式のＤＣブラシ
レスモータと比較して、本実施例のＤＣブラシレスモー
タ３０はセンサを有するため、起動時にも大きなトルク
が得られ、またケーブルの長さに応じた調整が不要とな
る。

【００３７】また、本実施例では、従来のホールＩＣを
回転位置検出用センサとして用いた場合の信号と同様の
信号が得られるので、従来のホールＩＣを使用したＤＣ
ブラシレスモータ用の制御回路やＩＣをそのまま使用し
てモータドライブ制御回路を構成することができる。

【００３８】次に、図１３を参照して本実施例の変形例
について説明する。この変形例では、図３に示す回転位
置検出板８１の代わりに図１３に示す形状の回転位置検
出板１１１を設け、図３におけるコンパレータ８５Ａ〜
８５Ｃの代わりに３値化回路を設け、図３におけるラッ
チ回路８７、８８を除いている。

【００３９】回転位置検出板１１１は、半径の大きい凸
部１１１ａ、１１１ｂと半径の小さい凹部１１１ｃとが
９０°毎に交互に設けられたものであるが、凸部１１１
ａの半径を凸部１１１ｂの半径よりも大きくしたもので
ある。この回転位置検出板１１１を用いると、各センサ
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃのインダクタンスは３段階に変
化し、出力信号のレベルも３段階に変化する。この変形
例では、各センサ６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの出力信号を
それぞれ３値化回路によって３値化し、それぞれ２ビッ
トのデータとして、図３に示すＲＯＭ８９のアドレス入
力とする。ＲＯＭ８９には、アドレス入力となる３値化
回路からのデータの各組み合わせに対応してホールＩＣ
と同様の信号が出力されるように、出力データを格納し
ておく。

【００４０】この変形例によれば、回転位置検出板１１
１の２つの凸部１１１ａ、１１１ｂを識別できるので、
図３に示すラッチ回路８７、８８を設けることなく、セ
ンサ６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの出力信号のみからホール
ＩＣと同様の信号を得ることができる。

【００４１】なお、ターボ分子ポンプのようにロータの
バランスが重要な装置に使用するＤＣブラシレスモータ
の場合には、回転位置検出板１１１の重心が回転中心と
一致するように、２つの凸部１１１ａ、１１１ｂの厚み
を変えたり、おもりを付けたりすれば良い。

【００４２】なお、回転位置検出板は、凸部と凹部を有
するものに限らず、回転位置に応じてセンサのインダク
タンスを変化させるものであれば良く、例えば、９０°
毎に交互に透磁率の異なる磁性体を設けた円板であって
も良い。また、本発明のＤＣブラシレスモータはターボ
分子ポンプに限らず種々の装置に用いることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし３記
載の発明によれば、転流タイミングを検出するセンサが
単なるコイルで構成されるので、センサの耐熱性が高
く、ターボ分子ポンプのような高温環境でもＤＣブラシ
レスモータを使用することができるという効果がある。

【００４４】また、請求項１ないし３記載の発明におけ
るＤＣブラシレスモータは、転流タイミングを検出する
センサを有するため、センサレス方式のＤＣブラシレス
モータと比較して、起動時のトルクが得られ、またケー
ブルの長さに応じた調整が不要となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のターボ分子ポンプ装置に係る一実施例
を示す構成図である。

【図２】図１におけるターボ分子ポンプ装置とコントロ
ーラの電気的構成を示すブロック図である。

【図３】図２における回転位置検出板、回転位置センサ
および回転位置検出信号生成回路の構成を示す回路図で
ある。

【図４】図３におけるセンサ部を詳細に示す回路図であ
る。

【図５】図３におけるセンサの配置を示す説明図であ
る。

【図６】図５における巻線の結線状態を示す説明図であ
る。

【図７】回転位置検出センサとしてホールＩＣを使用し
た場合のセンサの配置を示す説明図である。

【図８】図７に示すホールＩＣから得られる信号とロー
タの回転位置と転流のタイミングとの関係を示す説明図
である。

【図９】図３におけるＲＯＭに格納されたデータの内容
を示す説明図である。

【図１０】図３に示すＲＯＭによる信号の変換動作を示
す説明図である。

【図１１】モータ正転時における図３の回転位置検出信
号生成回路の動作を示す説明図である。

【図１２】モータ逆転時における図３の回転位置検出信
号生成回路の動作を示す説明図である。

【図１３】一実施例における回転位置検出板の他の例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１２ステータ翼１４ロータ翼１５ロータ１８ロータ軸３０ＤＣブラシレスモータ６１回転位置検出センサ７６モータドライブ制御回路７７回転位置検出信号生成回路８１回転位置検出板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石を有するロータと、このロータを回転させる磁界を発生させるステータコイ
ルと、ロータの周囲の所定の位置に設けられた複数の回転位置
検出用コイルと、この回転位置検出用コイルに対向する位置でロータに設
けられ、ロータの回転位置に応じて回転位置検出用コイ
ルのインダクタンスを変化させる回転位置検出用板と、回転位置検出用コイルから得られる回転位置検出用コイ
ルのインダクタンスに応じた信号に基づいて、ロータの
回転位置検出信号を生成する回転位置検出信号生成手段
と、この回転位置検出信号生成手段からの回転位置検出信号
に基づいてステータコイルに供給する電流を制御するモ
ータ駆動制御手段とを具備することを特徴とするＤＣブ
ラシレスモータ。
【請求項２】前記回転位置検出用板は、ロータの回転
位置に応じて回転位置検出用コイルとの間の距離が変化
することを特徴とする請求項１記載のＤＣブラシレスモ
ータ。
【請求項３】複数のステータ翼と、このステータ翼間で回転するロータ翼と、このロータ翼を回転するモータであって、永久磁石を有
するロータと、このロータを回転させる磁界を発生させ
るステータコイルと、ロータの周囲の所定の位置に設け
られた複数の回転位置検出用コイルと、この回転位置検
出用コイルに対向する位置でロータに設けられ、ロータ
の回転位置に応じて回転位置検出用コイルのインダクタ
ンスを変化させる回転位置検出用板と、回転位置検出用
コイルから得られる回転位置検出用コイルのインダクタ
ンスに応じた信号に基づいて、ロータの回転位置検出信
号を生成する回転位置検出信号生成手段と、この回転位
置検出信号生成手段からの回転位置検出信号に基づいて
ステータコイルに供給する電流を制御するモータ駆動制
御手段とを有するＤＣブラシレスモータとを具備するこ
とを特徴とするターボ分子ポンプ。