JPS6028231B2 - ブラシレスモ−タ− - Google Patents
ブラシレスモ−タ−Info
- Publication number
- JPS6028231B2 JPS6028231B2 JP49094700A JP9470074A JPS6028231B2 JP S6028231 B2 JPS6028231 B2 JP S6028231B2 JP 49094700 A JP49094700 A JP 49094700A JP 9470074 A JP9470074 A JP 9470074A JP S6028231 B2 JPS6028231 B2 JP S6028231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- reflective
- rotor
- reflective surface
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は永久磁石によりなるローターの位置を検出し、
その検出出力によりステーターに配置した駆動コイルへ
の通電順序を切換えてローターを回転させるブラシレス
モーターに関するものである。
その検出出力によりステーターに配置した駆動コイルへ
の通電順序を切換えてローターを回転させるブラシレス
モーターに関するものである。
ブラシレス直流モーターにおいては永久磁石よりなるロ
ーターの位置を検出する手段としては各種の方法がある
が、感磁素子により磁界変化を検出する方法、光源とと
受光素子の組合せによりローターの位置による反射光ま
たは透過光の変化を検出する方法等が知られている。
ーターの位置を検出する手段としては各種の方法がある
が、感磁素子により磁界変化を検出する方法、光源とと
受光素子の組合せによりローターの位置による反射光ま
たは透過光の変化を検出する方法等が知られている。
何れの方法にしても検出手段の出力によりステーターに
配置した駆動コイルへ流す電流を切換え制御することに
より正方向または逆方向の回転を得ることができる。従
来知られているブラシレスモーターは構成が複雑であり
、モーターの小型化には適さない構成であった。例えば
特公昭４４−１７０班号に示されるブラシレスモーター
の例では三つの駆動コイルへの通電順序を決定するため
に二つの光源並びに三つの光電素子及びローターにより
回転されるスリットを必要とし、正、逆回転には光源を
切換えて通電制御を行わせている。
配置した駆動コイルへ流す電流を切換え制御することに
より正方向または逆方向の回転を得ることができる。従
来知られているブラシレスモーターは構成が複雑であり
、モーターの小型化には適さない構成であった。例えば
特公昭４４−１７０班号に示されるブラシレスモーター
の例では三つの駆動コイルへの通電順序を決定するため
に二つの光源並びに三つの光電素子及びローターにより
回転されるスリットを必要とし、正、逆回転には光源を
切換えて通電制御を行わせている。
従ってその配置、構造も複雑となると同時にその配置精
度も求められ、結果として小型のブラシレスモーターに
は不向きな構成である。本発明の目的は上述従来例の問
題点を改善せんとするものであり、その特徴とするとこ
ろは、反射率を異にする三種類以上の反射部を有し、相
互にその反射率配置が反対順序である反射面を１対設け
、これをロータ−と共に回転させると共に、投光用の発
光手段からの該反射面反射光を受光手段により反射率に
応じて三種類以上のステップ状の電気信号から成る回転
制御信号を出力させ、該信号の各電気信号に対応する駆
動コイルを順次通電するための判別手段を有し、該判別
手段によって駆動コイルの通電順序を制御してローター
を正方向へ回転させ、他方受光手段が他の反射面からの
反射光を選択する際には、前記制御信号中の各電気信号
が駆動コイルを反対順序で通電制御し、ローターを反対
方向へ駆動する様に構成したものである。
度も求められ、結果として小型のブラシレスモーターに
は不向きな構成である。本発明の目的は上述従来例の問
題点を改善せんとするものであり、その特徴とするとこ
ろは、反射率を異にする三種類以上の反射部を有し、相
互にその反射率配置が反対順序である反射面を１対設け
、これをロータ−と共に回転させると共に、投光用の発
光手段からの該反射面反射光を受光手段により反射率に
応じて三種類以上のステップ状の電気信号から成る回転
制御信号を出力させ、該信号の各電気信号に対応する駆
動コイルを順次通電するための判別手段を有し、該判別
手段によって駆動コイルの通電順序を制御してローター
を正方向へ回転させ、他方受光手段が他の反射面からの
反射光を選択する際には、前記制御信号中の各電気信号
が駆動コイルを反対順序で通電制御し、ローターを反対
方向へ駆動する様に構成したものである。
この結果、二つの反射面対を用いることにより極めて簡
単な構成により、正逆駆動方向の切換えが行われ、同時
に各駆動の際の通電制御が、夫々駆動コイルに対応する
数の反射率に基づく光電信号が受光手段を用いて行われ
るため確実な通電制御が可能となるものである。
単な構成により、正逆駆動方向の切換えが行われ、同時
に各駆動の際の通電制御が、夫々駆動コイルに対応する
数の反射率に基づく光電信号が受光手段を用いて行われ
るため確実な通電制御が可能となるものである。
以下図面によって本発明の具体的実施例を説明する。
第１図は本発明によるブラシレスモータ−の構成及び組
立説明図であり、第２図はその断面図である。図におい
て、Ａは環状構造の永久磁石よりなるローターで図示せ
ざる回転軸によって回転自在に取付けられている。Ａの
外側は二つの反射面３，４が中間面５をはさんで設けら
れている。図示の如く３つの部分に分け、第１の反射面
３にはそれぞれ白、灰及び黒の３色を１２００ずつ塗り
、夫々白反射部ａ、灰色反射部ｂ、無反射部ｃを形成し
ている。中間面５は全周を真黒に塗り、無反射面を形成
する。また第２の反射面４は第１の部分と同様に白、灰
及び黒を１２００ずつ、第１の反射面３と１２０ｏの位
相差を持たせて塗り、夫々白反射部を、灰色反射部ｂ′
、無反射部ｃ′を形成している。白反射部ａ，ａ′は反
射率が最も高く、又灰色反射部ｂ，ｂ′は中間的反射率
を、又無反射部は反射率は約零となる様な塗料が用いら
れるが、その反射率の大小関係が上述の如くなれば、そ
の色については適宜のもので良い。
立説明図であり、第２図はその断面図である。図におい
て、Ａは環状構造の永久磁石よりなるローターで図示せ
ざる回転軸によって回転自在に取付けられている。Ａの
外側は二つの反射面３，４が中間面５をはさんで設けら
れている。図示の如く３つの部分に分け、第１の反射面
３にはそれぞれ白、灰及び黒の３色を１２００ずつ塗り
、夫々白反射部ａ、灰色反射部ｂ、無反射部ｃを形成し
ている。中間面５は全周を真黒に塗り、無反射面を形成
する。また第２の反射面４は第１の部分と同様に白、灰
及び黒を１２００ずつ、第１の反射面３と１２０ｏの位
相差を持たせて塗り、夫々白反射部を、灰色反射部ｂ′
、無反射部ｃ′を形成している。白反射部ａ，ａ′は反
射率が最も高く、又灰色反射部ｂ，ｂ′は中間的反射率
を、又無反射部は反射率は約零となる様な塗料が用いら
れるが、その反射率の大小関係が上述の如くなれば、そ
の色については適宜のもので良い。
ローターＡは第３図の如く、その円筒上部は、軸受７を
有する円板６と一体化されて居り、固定台９に楯設した
軸８の先端部が、軸受７が回軸可能に挿入されている。
Ｂは軟磁性材料よりなる磁心で、その中心には前記ロー
ターの回転軸を通す軸８を設け、これから放射状に延び
た部分に駆動コイルＬ，，−，Ｌ３が巻回されてステー
ターを構成する。これらは固定台９に取付けられロータ
ーＡの内側に配設される。Ｎ，Ｓはローターを構成する
環状磁石の磁極を示し、このローターの外側面に対接し
て発光手段としての光源１及び受光素子２よりなる位置
検出素子が前記ステーターに固定されている。受光素子
１はローターＡの回転軸８方向に摺動可能に配置されて
居り、各反射面３，４，５の位置にて固定できる構成と
なっている。光源１からの光はローター外側の反射面で
反射されて受光素子２に入射し、ローターの回転によっ
て反射面の反射率に対応してその出力が３段階にステッ
プ状に変化する。第４図は本発明によるブラシレスモー
ターの回路構成の一実施例を示す回路接続図で、３組の
コイルを通電制御する駆動回路よりなる装置を示してあ
る。
有する円板６と一体化されて居り、固定台９に楯設した
軸８の先端部が、軸受７が回軸可能に挿入されている。
Ｂは軟磁性材料よりなる磁心で、その中心には前記ロー
ターの回転軸を通す軸８を設け、これから放射状に延び
た部分に駆動コイルＬ，，−，Ｌ３が巻回されてステー
ターを構成する。これらは固定台９に取付けられロータ
ーＡの内側に配設される。Ｎ，Ｓはローターを構成する
環状磁石の磁極を示し、このローターの外側面に対接し
て発光手段としての光源１及び受光素子２よりなる位置
検出素子が前記ステーターに固定されている。受光素子
１はローターＡの回転軸８方向に摺動可能に配置されて
居り、各反射面３，４，５の位置にて固定できる構成と
なっている。光源１からの光はローター外側の反射面で
反射されて受光素子２に入射し、ローターの回転によっ
て反射面の反射率に対応してその出力が３段階にステッ
プ状に変化する。第４図は本発明によるブラシレスモー
ターの回路構成の一実施例を示す回路接続図で、３組の
コイルを通電制御する駆動回路よりなる装置を示してあ
る。
図において、Ａはローター、１及び２は光源及び受光素
子で、第１図乃至第３図に示すように構成されている。
またＬ，，−及びＬは駆動コイルで、ステータ−の磁Ｄ
上に第２図に示すように巻回されている。１の光源は例
えば発光ダイオードの如きものを用い、２の受光素子は
Ｃｄｓの如き光導電素子を用いる。
子で、第１図乃至第３図に示すように構成されている。
またＬ，，−及びＬは駆動コイルで、ステータ−の磁Ｄ
上に第２図に示すように巻回されている。１の光源は例
えば発光ダイオードの如きものを用い、２の受光素子は
Ｃｄｓの如き光導電素子を用いる。
Ｅは電源、Ｑ，〜Ｑ６は駆動回路のトランジスタ、Ｄ，
〜Ｄ６はダイオード、Ｒ，←Ｒ７は抵抗である。図にお
いて、光源１は電源Ｅよりの給電により一定光量を発光
しており、その光がローターＡの外側面で反射されて受
光素子２へ入射する。今受光素子２の位置が反射面３に
対向して配置されているとすると、同図において受光素
子２は無反射部ｃに対向しているため受光素子２の出力
電圧Ｖｏは０．６〜１．２Ｖと低電位になる。Ｖｏがこ
の範囲の電位にあるとき、駆動回路のトランジスタのう
ちＱ６がオンし、判別手段を構成するダイオードＤ，，
Ｄ３，Ｄ４の電圧降下によりトランジスタＱ２，Ｑ４は
オフ状態を維持する。トランジスタＱ６オンによりコイ
ルＬに駆動電流が流れ、これにより、コイル−に対応す
るコアーの先端がＮ極となるのでローターＡは左方向に
回転する。この間トランジスタＱ５はそのベース極に接
続されている抵抗Ｒ７、ダイオードＤ６の電圧降下によ
りオフ状態を維持している。ロ−ターＡの回転により位
置検出部用、発光源１、受光素子２はローター外側面の
反射部ｂの部分（灰色）に対向するようになり受光素子
２の出力Ｖｏは１．２〜１．８Ｖの電位にステップ状に
上昇する。Ｖ。電圧の上昇によりトランジスタＱ５はオ
フ状態からオン状態となるため、トランジスタＱはオフ
状態となりコイルＬ３への通電はカットされる。同時に
駆動回路のトランジスタＱ２がオンし、またトランジス
タＱ４は判別手段のダイオードＰ３，Ｐ４の電圧降下の
ためにオン状態とならずオフ状態のままである。従って
Ｑ２のオンによりコイルＬ，に駆動電流が流れてＬ，に
対応するコァーの先端がＮ極となるのでローターＡは左
回転を続ける。ついで受光素子２にローターＡのａ反射
面部分（白色）が対向すると受光素子２の出力Ｖｏは１
．８〜２．４Ｖとなり、この電位ではＱ４がオンする。
このときダイオードＤ，，Ｄ２による電圧降下はあるも
、Ｖｏの上昇によりトランジスタＱ，がオンしてＱ２が
オフされ、Ｑはオフ状態にあるのでトランジスタＱのオ
ンによりコイルＬに駆動電流が流れＬ２に対応するコア
−の先端がＮ極となり、ローターＡは左回転を続ける。
以上の動作を順次くり返してモーターは左回転を継続す
ることになる。つぎに光源１並びに受光素子２を第１図
において下方向位置に切換える。
〜Ｄ６はダイオード、Ｒ，←Ｒ７は抵抗である。図にお
いて、光源１は電源Ｅよりの給電により一定光量を発光
しており、その光がローターＡの外側面で反射されて受
光素子２へ入射する。今受光素子２の位置が反射面３に
対向して配置されているとすると、同図において受光素
子２は無反射部ｃに対向しているため受光素子２の出力
電圧Ｖｏは０．６〜１．２Ｖと低電位になる。Ｖｏがこ
の範囲の電位にあるとき、駆動回路のトランジスタのう
ちＱ６がオンし、判別手段を構成するダイオードＤ，，
Ｄ３，Ｄ４の電圧降下によりトランジスタＱ２，Ｑ４は
オフ状態を維持する。トランジスタＱ６オンによりコイ
ルＬに駆動電流が流れ、これにより、コイル−に対応す
るコアーの先端がＮ極となるのでローターＡは左方向に
回転する。この間トランジスタＱ５はそのベース極に接
続されている抵抗Ｒ７、ダイオードＤ６の電圧降下によ
りオフ状態を維持している。ロ−ターＡの回転により位
置検出部用、発光源１、受光素子２はローター外側面の
反射部ｂの部分（灰色）に対向するようになり受光素子
２の出力Ｖｏは１．２〜１．８Ｖの電位にステップ状に
上昇する。Ｖ。電圧の上昇によりトランジスタＱ５はオ
フ状態からオン状態となるため、トランジスタＱはオフ
状態となりコイルＬ３への通電はカットされる。同時に
駆動回路のトランジスタＱ２がオンし、またトランジス
タＱ４は判別手段のダイオードＰ３，Ｐ４の電圧降下の
ためにオン状態とならずオフ状態のままである。従って
Ｑ２のオンによりコイルＬ，に駆動電流が流れてＬ，に
対応するコァーの先端がＮ極となるのでローターＡは左
回転を続ける。ついで受光素子２にローターＡのａ反射
面部分（白色）が対向すると受光素子２の出力Ｖｏは１
．８〜２．４Ｖとなり、この電位ではＱ４がオンする。
このときダイオードＤ，，Ｄ２による電圧降下はあるも
、Ｖｏの上昇によりトランジスタＱ，がオンしてＱ２が
オフされ、Ｑはオフ状態にあるのでトランジスタＱのオ
ンによりコイルＬに駆動電流が流れＬ２に対応するコア
−の先端がＮ極となり、ローターＡは左回転を続ける。
以上の動作を順次くり返してモーターは左回転を継続す
ることになる。つぎに光源１並びに受光素子２を第１図
において下方向位置に切換える。
すなわち受光素子２を反射面４に対向する位置迄移動す
る。この位置では受光素子２は反面４のａ′部分に対向
するので上記と同様にして駆動用トランジスタのＱがオ
ンしコイルＬＢに駆動電流が流れてコイルＬに対向する
コアーの先端がＮ極となる。これによりローターＡは右
方向へ回転する。同様にしてローターの回転により、反
射面４のｂ部分が受光素子２に対向するとトランジスタ
Ｑ２がオンし、コイルＬ，に駆動電流が流れてローター
Ａは右回転を続け、ついでローターが回転を続け、反射
面４のｃ部分に受光素子２が対向すると、トランジスタ
ＱがオンしてコイルＬ３に駆動電流が流れローターＡは
右回転を続ける。このようにしてモーターの右回転が継
続して行われることになる。ローターＡが回転している
間、反射面３又は４の各反射部ａ，ｂ，ｃ（ａ′，ｂ′
，ｃ′）に対応したコイルＬ〜−のいずれかのみが駆動
電流が付勢され、他のコイルには付勢電流は遮断される
ため、右、左回転いずれにせよ、各ロータ−は一定の位
置制御され乍ら円滑に回転駆動が行われることになる。
る。この位置では受光素子２は反面４のａ′部分に対向
するので上記と同様にして駆動用トランジスタのＱがオ
ンしコイルＬＢに駆動電流が流れてコイルＬに対向する
コアーの先端がＮ極となる。これによりローターＡは右
方向へ回転する。同様にしてローターの回転により、反
射面４のｂ部分が受光素子２に対向するとトランジスタ
Ｑ２がオンし、コイルＬ，に駆動電流が流れてローター
Ａは右回転を続け、ついでローターが回転を続け、反射
面４のｃ部分に受光素子２が対向すると、トランジスタ
ＱがオンしてコイルＬ３に駆動電流が流れローターＡは
右回転を続ける。このようにしてモーターの右回転が継
続して行われることになる。ローターＡが回転している
間、反射面３又は４の各反射部ａ，ｂ，ｃ（ａ′，ｂ′
，ｃ′）に対応したコイルＬ〜−のいずれかのみが駆動
電流が付勢され、他のコイルには付勢電流は遮断される
ため、右、左回転いずれにせよ、各ロータ−は一定の位
置制御され乍ら円滑に回転駆動が行われることになる。
尚第４図の回路構成において駆動コイルＬ２の駆動用の
抵抗Ｋ５、ダイオードＤ５、トランジスタＱは設けなく
てもよい。以上の様に、本発明においては、一対の反射
面を設け、夫々順序を反射率を異にした三種以上の反射
部から構成することにより受光手段を用いるだけの簡単
な構成で、回転制御を行わせ、又受光手段の反射光選択
操作により正、反転の切換えを同時に行い得るものであ
る。
抵抗Ｋ５、ダイオードＤ５、トランジスタＱは設けなく
てもよい。以上の様に、本発明においては、一対の反射
面を設け、夫々順序を反射率を異にした三種以上の反射
部から構成することにより受光手段を用いるだけの簡単
な構成で、回転制御を行わせ、又受光手段の反射光選択
操作により正、反転の切換えを同時に行い得るものであ
る。
従って部品組入スペースの少ない小型のブラシレスモー
ターに極めて有効である。更に、本発明に依れば、反射
率の異なる反射部をローター上に順序を変えて配置する
ことにより駆動コイルの制御信号を受光素子の入力信号
として取り出すことができるので、ローター部分の構成
がコンパクトになる利点を有し、又、更に判別手段を駆
動回路に一体的に構成することができ、回路構成上も簡
易にすることができる利点を有している。
ターに極めて有効である。更に、本発明に依れば、反射
率の異なる反射部をローター上に順序を変えて配置する
ことにより駆動コイルの制御信号を受光素子の入力信号
として取り出すことができるので、ローター部分の構成
がコンパクトになる利点を有し、又、更に判別手段を駆
動回路に一体的に構成することができ、回路構成上も簡
易にすることができる利点を有している。
第１図は本発明によるブラシレスモーターの全体構成図
、第２図は第１図示モーターのＹ−Ｙ′断面図、第３図
は第１図示モーターの組立説明図、第４図は第１図示モ
ーターに組込まれる駆動コイル通電制御用駆動回路構成
図。 Ａ……ローター、Ｂ……ステーターの磁心、Ｃ…・・・
固定台、Ｌ，Ｌ，Ｌ３……駆動コイル、１…・・・発光
光源、２・・…・受光手段、３・・・・・・第１の反射
面、４・・…・第２の反射面、Ｅ・・・・・・電源、Ｑ
，〜Ｑ６・・・・・・駆動用トランジスタ。 第７図 第２図 第３図 第４図
、第２図は第１図示モーターのＹ−Ｙ′断面図、第３図
は第１図示モーターの組立説明図、第４図は第１図示モ
ーターに組込まれる駆動コイル通電制御用駆動回路構成
図。 Ａ……ローター、Ｂ……ステーターの磁心、Ｃ…・・・
固定台、Ｌ，Ｌ，Ｌ３……駆動コイル、１…・・・発光
光源、２・・…・受光手段、３・・・・・・第１の反射
面、４・・…・第２の反射面、Ｅ・・・・・・電源、Ｑ
，〜Ｑ６・・・・・・駆動用トランジスタ。 第７図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 永久磁石よりなるローターの面上の回転方向に所定
の順序に配置された三種類以上の反射率の異なる反射部
を有する第１の反射面と、該第１の反射面と順序が反対
に配された反射率の異なる反射部を有する第２の反射面
が前記第１の反射面と並列に配されており、前記第１の
反射面又は第２の反射面のいずれかに投光する投光手段
と、前記反射面からの反射光を受光し、前記反射光量に
応じてステツプ的にレベルの異なる回転制御信号を出力
する受光手段と、 三つ以上の駆動コイルに通電制御す
る駆動回路と及び、前記駆動回路と接続し前記受光手段
からの回転制御信号によつて前記駆動コイルの通電順序
を選択する判別手段を有し、 前記投光手段からの投光
を前記第１の反射面又は前記第２の反射面に選択的に変
えて前記駆動コイルへの通電順序を変えてローターの回
転を逆転自在としたブラシレスモーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49094700A JPS6028231B2 (ja) | 1974-08-19 | 1974-08-19 | ブラシレスモ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49094700A JPS6028231B2 (ja) | 1974-08-19 | 1974-08-19 | ブラシレスモ−タ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5122008A JPS5122008A (ja) | 1976-02-21 |
| JPS6028231B2 true JPS6028231B2 (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=14117441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49094700A Expired JPS6028231B2 (ja) | 1974-08-19 | 1974-08-19 | ブラシレスモ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028231B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5774681U (ja) * | 1980-10-24 | 1982-05-08 | ||
| JPS58143484U (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-27 | 三洋電機株式会社 | カツプモ−タ |
| JPS5930603U (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | 株式会社明電舎 | 電気車の速度制御装置 |
| JPS6342133U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-19 |
-
1974
- 1974-08-19 JP JP49094700A patent/JPS6028231B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5122008A (ja) | 1976-02-21 |
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