JPS63277455A

JPS63277455A - ハイブリツドモ−タ

Info

Publication number: JPS63277455A
Application number: JP11139687A
Authority: JP
Inventors: Osami Miyao; 宮尾　修美; Manabu Shiraki; 学白木
Original assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Current assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1988-11-15

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］本発明は、ステッピングモータと直流ブラシレスモータ
の両性路を備え、高速〜低速回転まで自由な回転運動を
行うことができ、しかも位置決めの極めて容易なハイブ
リッドモータに関する。

［従来技術とその問題点］一般に小型高精度のモータとしては、直流モータ、ステ
ッピングモータ、直流ブラシレスモータ（単にブラシレ
スモータとも、あるいはＡＣサーボモータとも言われて
い′る）が　代表的なものとなっている。その中でも安
価で効率の良い直流モータは、多数採用されている有用
なものとなっている。

しかし、この直流モータは、ブラシと整流子を用いて整
流を行っている為、寿命が短いなど種々の欠点を持つ、
その為に、昨今では、直流ブラシレスモータが要求され
るようになってきた。この直流ブラシレスモータは、直
流モータの一種であるため、直流モータの特徴、すなわ
ち、効率が良好で、高速回転が可能というメリットがあ
り、しかも機械的接点を持たないことから長寿命である
。しかしながら、当該ブラシレスモータは低速回転及び
位置決めさせることは難しく、一般にはエンコーダを用
いて、エンコーダからの信号をフィードバックしてクロ
ーズトループ制御をする必要がある。

尚１位置決めの容易なモータとしては、ステッピングモ
ータがある。このステッピングモータは、エンコーダが
無くても位置決めできる特徴があり、しかも簡単で安価
になるオープンループ制御を採用できるメリットがある
。

しかしながら、ステッピングモータは、高速回転させる
と１回路からの信号についていくことができず、脱調す
ると言う欠点がある。

この為、ステッピングモータでは、高速回転には適さず
、高速回転制御とう点では、直流ブラシレスモータに劣
るものである。しかしながら１位置決めという点では、
ステッピングモータの方が有利である。

この為、昨今では、直流ブラシレスモータでは、ステッ
ピングモータのように位置決めを容易に行えるようにす
るため、エンコーダを用い、エンコーダからの信号を利
用してステップ動作させる要求が強くなってきている。

またステッピングモータにおいては、その性能をアップ
させるために、同じくエンコーダを用いて、このエンコ
ーダからの信号をフィードバックしてクローズトループ
制御をすることにより、高速回転させても脱調しないよ
うにさせる要求が増加してきた。なお、ステッングモー
タにおいて、エンコーダを用いてクローズトループして
。

直流ブラシレスモータと同じ機能を持たせるなら、初め
から直流ブラシレスモータとエンコーダを用いた方が一
般には有利である。

［発明の課題］本発明は、一つのモータでありながら、直流ブラシレス
モータとステッピングモータの両方の性格をもち、高速
回転時には、直流ブラシレスモータを用い、低速時ある
いは位置決め時にはステッピングモータを用いることが
できるようにし、制御に当たって望ましい特性のモータ
を選択できるようにしたハイブリッドモータを得ること
を課題になされたもので、エンコーダを用いなくても。

低速から高速まで自由な運転が可能で、しかも高速回転
させても脱調せず、またエンコーダを用いなくても位置
決めが容易で、応答性、効率がよく、シかも２種類のモ
ータの性格を備えていて尚且つ、安価に量産でき、また
小型に形成できるようにして体積効率を上げたハイブリ
ッドモータを得ることを課題になされたものである。ま
た、かかるハイブリッドモータを更に種々の制御が可能
なようにエンコーダを用いたい場合に当たっても、大型
且つ高価なエンコーダを別途に用いることなく本発明の
ハイブリッドモータの構成要素を磁気エンコーダの構成
要素として利用できるようにすることで、安価且つ小型
の磁気エンコーダを有するハイブリッドモータを得るこ
とを課題になされたものである。

［発明の課題達成手段］かかる本発明の課題は、マグネットロータの周囲にＮ、
　Ｓ　　の磁極を微細ピッチで２Ｐ（Ｐは複数の整数）
極にラジアル配向着磁したステッピングモータ用駆動磁
極を形成し、該ステッピングモータ用駆動磁極と径方向
の空隙を介して対向するステッピングモータ用のステー
タ電機子を設け、上記マグネットロータの端面にアキシ
ャルギァップ配向の着磁がされたＮ、Ｓの磁極を２Ｐ（
Ｐは１以上の整数）個有する直流ブラシレスモータ用駆
動磁極を設け、該直流ブラシレスモータ用駆動磁極に面
対向して直流ブラシレスモータ用ステータ電機子を配設
したハイブリッドモータを提供することによって達成で
きる。

また別の課題としては、別個に大型で高価なエンコーダ
を用いることなく、当該ハイブリッドモータの構成要素
であるマグネットロータにロータリ磁気エンコーダ磁極
を形成し、該ロータリ磁気エンコーダ磁極に対向してロ
ータリ磁気エンコーダ用磁気センサを設けることで達成
できる。

［第１実施例］第１図は第１実施例としての本発明のハイブリッドモー
タの縦縦断面図で２本発明においては、エンコーダが無
くても、高速から低速回転までの自由な回転並びに位置
決めが極めて容易で。

より精度の良いサーボ用に適するハイブリッドモータと
するために、このハイブリッドモータでは、ロータリ磁
気エンコーダを形成した例について示しである。第２図
及び第３図は同ハイブリッドモータの主要部を示す一部
切欠分解斜視図で。

第４図は直流ブラシレスモータ用駆動磁極と同ブラシレ
スモータ用ステータ電機子との対向関係を示す平面図で
、第５図は直流ブラシレスモータ用駆動磁極と同ブラシ
レスモータ用ステータ電機子との展開図を示している。

以下、第１図乃至第５図を参照して本発明の第１実施例
を説明していく。

まず第１図を参照して、ハイブリッドモータ１は、磁性
体で形成したカップ体２ａとこのカップ体２ａの下端開
口部を、モータ取付板としても。

機能するステータヨーク２ｂで閉じることで、ハイブリ
ッドモータ本体２を形成している。

回転軸３には、第３図に示すように外周にＰＭ形ステッ
ピングモータ用駆動磁極４をラジアル配向であり、且つ
周方向に沿って互いに隣接する磁極が異極となるように
Ｎ極、Ｓ極の磁極を交互に多極に着磁形成し、内周に上
記駆動磁極４と反対の磁極を誘磁させることでロータリ
磁気エンコーダ磁極５を実質的に着磁形成したと同様に
形成し、上部端面に直流ブラシレスモータ用駆動磁極６
を２Ｐ　（Ｐは１以上の整数である。しかし、この実施
例では、後記から明らかなようにＰ＝２を選択している
ので４極となっている）極にアキシャル配向に着磁形成
したカップ型マグネットロータ７を固定して２回転軸３
と共に一体回転するようにしている。

この実施例では、カップ型マグネットロータ７は、これ
をカップ型にプラスチックマグネットによって一体形成
する際に同時に回転軸３と一体化している。そして、こ
のカップ型マグネットロータ７に、上記の磁極４，５．
６全てを上記所定の面に直接着磁等している。

上記ステッピングモータ用駆動磁極４及びロ−タリ磁気
エンコーダ磁極５は、ラジアル配向の着磁によって形成
されている。また直流ブラシレスモータ用駆動磁極６は
、アキシャル配向にＮＩＭ。

ＳＦｉの磁極を９０度の開角で４Ｎ！に着磁形成してい
る。

上記カップ体２ａ、ステータヨーク２ｂの略中心部には
、それぞれ玉軸承８．滑り軸承９を設け、該軸承８，９
によって回転軸３を回動自在に支持することにより１回
転軸３に固定されたカップ型マグネットロータ７を回動
自在に軸支している。

上記ステータヨーク２ｂの上面には、プリント配線基板
１０を固定し、このプリント配線基板１０には１位置検
知素子支持部材１１を固定し。

該支持部材１１にはロータリ磁気エンコーダ用磁気セン
サとして用いる磁気抵抗効果素子、ホール素子、ホール
ＩＣ，磁気ヘッド等の位置検知素子１２を配設して、ロ
ータリ磁気エンコーダ磁極５に径方向の空隙を介して対
向させている。

該ロータリ磁気エンコーダ磁極５と上記位置検知素子１
２とでロータリ磁気エンコーダを形成している。

このように形成されたロータリ磁気エンコーダでは、最
低でもＡ相、Ｂ相の２つの磁気エンコーダ信号を得る必
要があるので、１個の素子でＡ相、Ｂ相の２つの磁気エ
ンコーダ信号を得ることのできる磁気抵抗効果素子を位
置検知素子１２として用いるのが望ましい。特に磁気抵
抗効果素子の場合、Ｚ相の磁気エンコーダ信号を必要と
する場合にも、容易なので望ましい。

１個の素子でＡ相、Ｂ相の２つの磁気エンコーダ信号を
得ることのできない素子０例えばホール素子を位置検知
素子１２として用いる場合は、互いに電気角で９０度位
相がずれたＡ相、Ｂ相の磁気エンコーダ信号が得られる
ように当該２個のホール素子を位相をずらして上記支持
部材１１に配設する必要がある。

上記位置検知素子１２の出力信号は、上記支持部材１１
に形成された図示しないプリント配線パターン等を介し
てプリント配線基板１０の図示しないプリント配線パタ
ーンに電気的に接続されている。

プリント配線基板１０には、ロータリ磁気エンコーダ回
路を構成する電気回路部品１３群を配設し、マグネット
ロータ７の内側中空部１４内にロータリ磁気エンコーダ
回路を内蔵している。

尚、この場合、ステッピングモータ用駆動回路を内蔵し
ても良いが、この実施例では、ステッピングモータ用駆
動回路は、外部に設けるようにしたものとなっている。

ステッピングモータ用駆動磁極４と径方向の空隙を介し
て対向するカップ体２ａの内周位置には、第１．第２の
ステータ電機子１５ａ、１５ｂからなるＰＭ形ステッピ
ングモータ用ステータ電機子１５を配設している。

上記ステッピングモータ用駆動磁極４とステッピングモ
ータ用ステータ電機子１５とで、ＰＭ形ステッピングモ
ータを形成している。

直流ブラシレスモータ用駆動磁極６と面対向するカップ
体２ａの上面の内面位置には、直流ブラシレスモータ用
ステータ電機子１６を配設している。

直流ブラシレスモータ用駆動磁極６と直流ブラシレスモ
ータ用ステータ電機子１６とで、アキシャルギャップ型
（軸方向空隙型）直流ブラシレスモータを形成している
。

このアキシャルギャップ型直流ブラシレスモータでは、
コアレス楕遣を採用している。

上記ステータ電機子１６は、上記カップ体２ａの内面に
配設された複数の空心型電機子コイル１８群と、ホール
素子やホールＩＣ等の複数個の位置検知素子１９とで構
成している。

このように本発明の第１実施例のハイブリッドモータ１
は、ロータリ磁気エンコーダ、ＰＭ形ステッピングモー
タ及び直流ブラシレスモータの機能を発生させることが
できるように有機的に結合されて構成されている。

第１図及び第２図を参照して、より具体的なＰＭ形ステ
ッピングモータのステータ電機子１５について説明する
。

このステッピングモータのステータ電機子１５は、２つ
の磁性体中空リングを有する第１．第２のステータ電機
子１５ａ、１５ｂを上下２段に重ねた構造の中空状の固
定子となっている。

このステータ電機子１５ａ、１５ｂは、磁性体からなる
ドーナツ状の薄板の内周部を、後記するステータ磁極片
２０ａ、２１ａ、２２ａおよび２３ａを形成するために
クシ歯型にして、このクシ歯型と外周の一部を直角に折
曲して断面コ字状に形成したヨーク２０と２１．２２と
２３の２対をクシ歯が互いに噛み合うように組み合わせ
て。

その空胴部に絶縁物からなる断面コ字状で且つドーナツ
状のコイルボビン２４にステータコイル２５を多数ター
ン巻いている。

したがって、ステータ磁極片２０ａと２１ａ及び２２ａ
と２３ａは、ステータコイル２５に通電することにより
、交互にＮ、Ｓの磁極を形成する。

またステータ磁極片２０ａと２１ａ及び２２ａと２３ａ
の対は、電気角で９０度ずらせて軸方向に２段に重ねて
配設固定している。

ステータ磁極片２０ａと２１ａ及び２２ａと２３ａの幅
は、マグネットロータ７の駆動磁極４の一磁極幅に略等
しく形成されている。２６゜２７は、それぞれステータ
電機子１５ａ、１５ｂのステータコイル２５に接続され
たリード線である。

プリント配線基板１０は、マグネットロータ７の内側に
位置して、透孔２８，２９を利用してビス３０により、
ステータヨーク２ｂに固定されている。透孔２９は、長
孔に形成されており、この透孔２９とビス３０とにより
、プリント配線基板１０上に固定された支持部材１１に
固定された位置検知素子１２がロータリ磁気エンコーダ
磁極５に対向して最適な位置に微調整できるようになっ
ている。

尚、上記マグネッロータ７は、プラスチックマグネット
、または焼結によるマグネットの何れであっても良く、
適宜なものを使用すれば良い。

またマグネットロータ７は、プラスチックマグネットに
よってカップ型に形成する方法がメリットがあるが、必
ずしもカップ型でなくてもよく。

この場合に回転軸３にボスを固定し、このボスに円筒型
のプラスチックマグネット等で形成したマグネットロー
タを固定してもよい。

しかし、このようにした場合、ボスの上面に直流ブラシ
レスモータ用駆動磁極６を貼着等の適宜な手段を用いて
形成する必要がある。

更にまた。この実施例のカップ型マグネットロータ７の
ような場合、上端面を駆動用磁［ｉ６として利用してい
るので、第６図に示すようにその下面にロータヨーク４
４を貼着固定してもよい。

尚、マグネットロータ７の外周に形成されたステッピン
グモータ用駆動磁極４の着磁は、ラジアル配向着磁とし
ている。このラジアル配向着磁に際して、当該駆動磁極
４を強く着磁する為に。

カップ型マグネットロータ７の内外周面着磁を行ってい
る。

したがって、マグネットロータ７の外周に形成された駆
動磁極４と反対の極性の磁極がマグネットロータフの内
周に駆動磁極４のＮ、Ｓの磁極と等しい着磁ピッチで且
つ同じ着磁極数の多極着磁部が形成される。この多極着
磁部が、ロータリ磁気エンコーダ磁極５を形成すること
になる。

このように本発明のハイブリッドモータ１では、マグネ
ットロータ７の外周にステッピングモータ用駆動磁極４
を形成することで、その内周に形成される多極着磁部を
、更に磁気エンコーダ磁極５として利用している。

このようにすると２位置検出のためのロータリ磁気エン
コーダ磁極５を別個に着磁形成する必要がないので、製
造工程を簡略化でき、当該磁気エンコーダ内蔵ハイブリ
ッドモータ１を安価に量産できて好都合である。

尚、上記のように駆動磁極４による漏洩磁束によって形
成される多極着磁部を磁気エンコーダ磁極５として、直
接利用せず、更に別個に、マグネットロータ７の内周に
磁気エンコーダ磁極を着磁形成しても良い、この場合に
は、駆動磁極４と同数極着磁する必要はなく、更に多数
の磁極数のロータリ磁気エンコーダ磁極としてもよい。

しかし、この場合には、ロータリ磁気エンコーダ磁極が
駆動磁極４の影響を受けないように第７図のようにロー
タヨーク４５を介在させておくと都合が良い。

上記ロータリ磁気エンコーダ磁１ｇ１５と対向している
位置検知素子１２の出力信号は、プリント配線基板１０
に形成した図示しないプリント配線パターン、電気回路
部品１３群によって構成された磁気エンコーダ用電気回
路および出力用リード線３１を介して外部に取り出され
る。

上記ＰＭ形ステッピングモータ用ステータ電機子１５と
、ＰＭ形ステッピングモータ用駆動磁極４およびロータ
リ磁気エンコーダ磁［ｉ５と、上記位置検知素子１２と
によって、ロータリ磁気エンコーダ内蔵ＰＭ形ステッピ
ングモータを構成でき、このロータリ磁気エンコーダ内
蔵ＰＭ形ステッピングモータによると、ステッピングモ
ータでありながら、直流ブラシレスモータと同機能のモ
ータを構成することができる。

このことを以下に説明すると１通電制御回路によって、
ＰＭ形ステッピングモータが駆動させられると、マグネ
ットロータ７が回転し、これに一体化されている磁気エ
ンコーダ磁極５も回転するので、この磁気エンコーダ磁
極５を位置検知素子１２で検出することにより、当該ロ
ータリ磁気エンコーダを備えたＰＭ形ステッピングモー
タの回転速度９回転角１回転方向等が判明する。

また当該ロータリ磁気エンコーダを備えたＰＭ形ステッ
ピングモータの回転情報に応じて通電制御回路にフィー
ドバックして、閉ループ制御をかけることで９例えステ
ッピングモータであっても高速回転させても脱調しない
ものを得ることができる。

また通常の直流ブラシレスモータに用いる場合には、上
記ロータリ磁気エンコーダがあるので。

この磁気エンコーダから得られる信号を利用して、同じ
く回転速度の制御１回転角即ち位置決め制御１回転方向
の制御等をなすことができる。

本発明のハイブリッドモータ１では、上記のように構成
されたＰＭ形ステッピングモータによって直流ブラシレ
スモータと同機能を持たせて使用できるが、以下に示す
ように更に純然たる直流ブラシレスモータを備えている
ので、この直流ブラシレスモータを高速回転時に使用し
、上記ロータリ磁気エンコーダからの信号を基に閉ルー
プ制御のＰＭ形ステッピングモータ動作に切り換えるこ
ともできるので、このような使用方法を採用すると２回
転速度を極めて容易に上げることができるなどの多くの
メリットがあるので、特に本発明の使用例としては、後
者の使用例を勧めるが、使用者の用途上の都合から途中
で前者の使用方法を選択し得る場合もあるので、使用方
法を任意に選択できるようにして、多機能型のハイブリ
ッドモータ１を実現している。

このハイブリッドモータ１において、ロータリ磁気エン
コーダを有する直流ブラシレスモータは、下記のように
形成されている。

なお、この場合のロータリ磁気エンコーダは。

ロータリ磁気エンコーダ磁極５と位置検知素子１２とで
構成されるのは、上記で説明したと同じなので、以下に
説明する直流ブラシレスモータでは、詳しいロータリ磁
気エンコーダの説明は省略する。

上記したようにカップ型のマグネットロータ７の上端面
には、この実施例では、Ｎ極、Ｓ極の磁極を９０度の機
械角幅をもって交互に着磁した４極の直流ブラシレスモ
ータ用駆動磁極６を形成している。

この駆動磁極６に、軸方向の空隙３２を介してカップ体
ａの内面にプリント配線基板１７を配設し、その内面に
第２図及び第３図で示すように３個の空心型の電機子コ
イル１８−１．　・・・。

１８−３を１２０度の等間隔ピッチで配設して形成した
ステータ電機子１６を設けている。

この実施例においては、ブラシレスモータ用駆動磁極６
は、交互等間隔に４極に着磁形成しており、この駆動磁
極６に空隙３２を介して対向するカップ体２ａの内面の
プリント配線基板１０面に３個の空心型の電機子コイル
１８−１．　　・・・。

１８−３を配設している。

なお、空心型の電機子コイル１８−１．　・・−，１８
−３の半径方向の導体部１８ａ、１８ｂは１回転トルク
に寄与する導体部で、この導体部１８ａと１８ｂとの開
角が駆動磁極６の一磁極幅、すなわち９０度となるよう
に形成されている。

このようにしたのは、効率の良い軸方向空隙型のコアレ
ス構造のディスク型ブラシレスモータを形成できるから
であるが、設計仕様によって其の形状も適宜設計変更し
ても良い。

また３個の空心型の電機子コイル１８−１．　　・・・
、１８−３は、効率の良い３相のブラシレスモータとす
るために、１２０度のピッチで等間隔にプリント配線基
板１７面に配設している。

また各電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３そ
れぞれのホールＩＣやホール素子等の磁電変換素子から
なる位置検知素子１９−１．　　・・・。

１９−３（第５図参照）を、プリント配線基板１７の適
宜な位置に配設している０位置検知素子１９−１．　　
・・・１９−３の配設方法例については、後記にて第５
図を参照して説明する。

電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３群の外周
のプリント配線基板１７には、直流ブラシレスモータの
電子転流回路（単に転流回路または半導体整流回路ある
いは駆動回路ともいう）３３を構成する電気回路部品３
４を配設して、ハイブリッドモータ本体２内に当該電子
転流回路３３を内蔵している。尚、当該電子転流回路３
３は、ブラシレスモータの相数分の駆動回路を含んで構
成される。

第５図は、直流ブラシレスモータ用駆動磁極７と電機子
コイル１８−１．　　・・・、１８−３群からなるステ
ータ電機子１６との展開図を示す。

この第５図を参照して、駆動磁極６は、４極に形成され
２等間隔配置に３個の電機子コイル１８−１．・・・、
１８−３が軸方向の空隙３２を介して対向している。各
電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３のそれぞ
れの一端は、電子転流回路３３に接続され、他端は共通
接続されている。

符号３６−１．３６−２は、それぞれ電子転流回路３３
に接続された正側電源端子、負側電源端子を示す。

符号１９−１．　　・・・、１９−３は、それぞれ電機
子コイル１８−１．　　・・・、１８−３の為の位置検
知素子で、この素子１９−１．・・・。

１９−３は９位置的には電機子コイル１８−１゜・・・
、１８−３の有効導体部１８ａまたは１８ｂ位置に配設
すると良い。このため、第５図では２位置検知素子１９
−１．　　・・・１９−３は。

それぞれ電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３
の一方の有効導体部１８ａと対向する位置に配設した場
合の展開図を示している。

しかしながら、かかる位置に位置検知素子１９−１．・
・・、１９−３を配設することは１位置的にも、構造的
にも、性能的にも、更にまたコスト的にも不利な為、こ
の実施例では、当該位置検知素子１９−１．　　・・・
、１９−３は、当該有効導体部１８ａと同相位置となる
電機子コイル１８−１．・・・、１８−３の枠内空胴部
位置に配設している。

このことを、以下において更に説明していくと、電機子
コイル１８−１の有効導体部１８ａと対向する位置に配
設すべき位置検知素子１９−１は、駆動磁極６のＮ極６
−１の略略中間部と対向しているので、係る位置と同相
位置を選択すると、Ｎ極６−３の略略中間部と対向する
電機子コイル１８−２の枠内空胴部位置の点線囲い部３
７位置が該当する。

そのため、かかる点線囲い部３７位置のプリント配線基
板１７面位置に位置検知素子１９−１を配設している。

かかる位置に位置検知素子１９−１を配設すれば、この
素子１９−１は電機子コイル１８−１と重なることがな
いので、当該素子１９−１を容易に配設できるし、また
素子１９−１の厚み分だけカップ体２ａと駆動磁極６間
の空隙３２の長さを長くすることがないので１回転トル
クの劣化が無くなり好都合となる。

同様に電機子コイル１８−２．１８−３の為の位置検知
素子１９−２．１９−３は、それぞれ電電子コイル１８
−３．１８−１の枠内空胴部位置の点線囲い部３８．３
９と対向するプリント配線基板１７面に配設している。

この第５図に示す展開図では１位置検知素子１９−１．
　　・・・、１９−３は、それぞれＮ極６−３．Ｓ極６
−４．Ｓ極６−２を検出しているので、この検出出力信
号によって電子転流回路３３は、電機子コイル１８−１
．　　・・・、１８−３に図のような方向の電流を流す
ため、各電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３
には、矢印ｆ方向の回転トルクが発生し、全体として、
Ｆの大きさの回転トルクが矢印Ｆ方向に発生する為、フ
レミングの左手の法則によって、駆動磁極６（マグネッ
トロータ７）が矢印Ｆ方向に回転する。

このことにより、ハイブリッドモータ１は、直流ブラシ
レスモータとして機能することになる。

マグネットロータ７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５の磁極を位置検知素子１２
が検出するので、当該位置検知素子１２からＡ相、Ｂ相
（更には２相）の磁気エンコーダ出力信号が得られるの
で、この信号を図示しない通電制御回路にフィードバッ
クしてサーボをかければ当該ブラシレスモータをサーボ
用として各種の制御を行える。

又位置検知素子１２からの信号を基に、高速回転時には
直流ブラシレスモータを選択し、低速回転時にはＰＭ形
ステッピングモータを選択するように通電制御回路によ
って切り換えるようにすれば、各種のモードの最適なサ
ーボを行える。

［本発明の第２実施例］第８図は９本発明第２実施例のハイブリッドモータＩＡ
の縦縦断面図を示し、このモータＩＡにおけるカップ型
マグネットロータ７Ａでは、上端面の内面に上記駆動磁
極７．′と同様な直流ブラシレスモータ用駆動磁極６Ａ
を形成し、軸方向の空隙３９を介して上記電機子コイル
１８−１．　・・・、１８−３群からなる直流ブラシレ
スモータ用ステータ電機子１６Ａをマグネットロータ７
Ａの中空部４０内に配設している。電機子コイル１８−
１．・・・、１８−３群は２円環状のステータヨーク４
１面上に配設され、該ステータヨーク４１の下面には、
プリント配線基板１０Ａが配設されており、プリント配
線基板１０Ａの下面外周には、ロータリ磁気エンコーダ
磁極５の磁極を検出するロータリ磁気エンコーダ用位置
検知素子１２を配設すると共に電子転流回路３３を構成
する電気回路部品３４を配設している。

電機子コイル１８−１．　　・・・、１８−３群。

ステータヨーク４１及び電気回路部品３４を配設したプ
リント配線基板１０Ａより構成されるステータ電機子１
６Ａは、ステータヨーク２ｂに立て設けたスタッド４２
の上部に螺子４３によって固定している。

この第２実施例のハイブリッドモータＩＡも。

上記ハイブリッドモータ１と同じ動作をなすので、この
説明は省略する。

［その他の実施例］尚、上記実施例においては、直流ブラシレスモータとし
て、コアレス構造のモータを示したが。

有鉄心構造にしても良いことは言うまでもない。

［発明の効果コ本発明によれば、主に下記のような効果がある。

ａ８本発明のハイブリッドモータは、ステッピングモー
タと直流ブラシレスモータのいずれかの機能を有するモ
ータを合理的に選択することで。

特に高速回転時には直流ブラシレスモータを選択し、ま
た低速回転時や位置決め時にはステッピングモータを選
択することで、低速から高速まで自由に望ましい速度の
運転が可能で且つ位置決めの極めて容易なサーボ用とし
て適するハイブリッドモータを安価且つ容易に量産でき
る。しかも、この場合のバイプリイドモータにエンコー
ダを備える場合には、より高精度で多様なサーボをかけ
ることができる。

ｂ、このエンコーダがハイブリッドモータの構成要素で
あるマグネットロータをロータリ磁気エンコーダの構成
要素としてそのまま利用できるので、磁気エンコーダを
構成するための部品点数が少なく、安価にロータリ磁気
エンコーダを構成できる。

Ｃ９しかも、ロータリ磁気エンコーダを内蔵したとして
も、そのための特別に大きなスペースを別個に形成する
必要が無いので、ロータリ磁気エンコーダ内蔵ハイブッ
リドモータを小型に形成できる。

ｄ、特にこのことは、従来より、多く市販されている高
価且つ大型のエンコーダを用いる必要が無いので、上記
効果は更に助長される。

ｅ、Ｌかも、このロータリ磁気エンコーダは。

従来より、多数用いられている光学式エンコーダのよう
にゴミやほこりに弱く、電気ノイズが入り、誤動作した
り、寿命が短いといった欠点が無いので、誠に都合が良
いものとなる。

ｆ、またロータリ磁気エンコーダのロータリ磁気エンコ
ーダ磁極を形成するに当たってステッピングモータの駆
動磁極の漏洩磁束をそのまま利用するようにすれば、別
個にロータリ磁気エンコーダ磁極を形成する必要が無い
ので、製造工程を簡略化できる。

ｇ、このｆの効果は、ロークリ磁気エンコーダのための
磁気センサを配設するに当たって、其のための特別なス
ペースを配設することが無く１合理的な位置に容易に配
設できると言う効果を助長する。

ｈ、その１更に、ロータリ磁気エンコーダ磁極を形成す
るに当たって、マグネットロータの内面に磁気エンコー
ダ磁極を形成し、これを磁気センサで検出するようにす
れば、スラスト方向の機械的精度を上げたりするなどの
９組立上の厄介さが無くなり、簡単に量産組み立て出来
るものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としてのハイブリッドモー
タの縦縦断面図、第２図及び第３図は同主要部を示す一
部切欠分解斜視図、第４図は直流ブラシレスモーフ周駆
動磁極と同ブラシレスモータ用ステータ電機子との対応
関係を示す平面図、第５図は直流ブラシレスモータ用駆
動磁極と同ブラシレスモータ用ステータ電機子との展開
図、第６図及び第７図はそれぞれ他のマグネットロータ
を示す縦継断面図、第８図は同第２実施例としての縦縦
断面図を示す。［符号の説明］１、ＩＡ・・・ハイブリッドモータ、２・・・ハイブリ
ッドモータ本体、２ａ・・・カップ体。２ｂ・・・ステータヨーク、３・・・回転軸。４・・・ＰＭ形ステッピングモータ用駆動磁極。５・・・ロークリ磁気エンコーダ磁極。６．６Ａ・・・直流ブラシレスモータ用駆動磁極、７，
７Ａ・・・カップ型マグネットロータ。８・・・玉軸承、９・・・滑り軸承、１０．１ＯＡ・・
・プリント配線基板、１１・・・位置検知素子支持部材
、１２・・・位置検知素子。１３・・・電気回路部品、１４・・・内側中空部、１５
・・・ＰＭ形ステッピングモータ用ステータ電機子、１
５ａ・・・第１のステータ電機子、１５ｂ・・・第２の
ステータ電機子。１６．１６Ａ・・・直流ブラシレスモータ用ステータ電
機子、１７・・・プリント配線基板。１９．１９−１．　　・・・、１９−３・・・位置検知
素子、２０．・・・、２３・・・ヨーク、２０ａ、・・
・、２３ａ・・・ステータ磁極片。２４・・・コイルボビン、２５・・・ステータコイル、
２６．２７・・・リード線。２８．２９・・・透孔、３０・・・ビス。３１・・・出力用リード線、３２・・・空隙。３３・・・電子転流回路、３４・・・電気回路部品、３
６−１．　　・・・正側電源端子。３６−２・・・負側電源端子、３７．３８・・・点線囲
い部、３９・・・空隙、４０・・・中空部、４１・・・
ステータヨーク、４２・・・スタッド、４３・・・ネジ
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マグネットロータの周囲にＮ、Ｓの磁極を微細ピ
ッチで２Ｐ（Ｐは複数の整数）極にラジアル配向着磁し
たステッピングモータ用駆動磁極を形成し、該ステッピ
ングモータ用駆動磁極と径方向の空隙を介して対向する
ステッピングモータ用のステータ電機子を設け、上記マ
グネットロータの端面にアキシャルギァップ配向の着磁
がされたＮ、Ｓの磁極を２Ｐ（Ｐは１以上の整数）個有
する直流ブラシレスモータ用駆動磁極を設け、該直流ブ
ラシレスモータ用駆動磁極に面対向して直流ブラシレス
モータ用ステータ電機子を配設した、ハイブリッドモー
タ。
（２）上記直流ブラシレスモータ用駆動磁極は、この磁
極と対向する上記ステータ電機子と反対のマグネットロ
ータの端面にロータヨークを設けてなる、特許請求の範
囲第（１）項記載のハイブリッドモータ。
（３）上記直流ブラシレスモータ用駆動磁極は、上記カ
ップ形マグネットロータの外側の上部端面に着磁形成し
てなる、特許請求の範囲第（１）項記載のハイブリッド
モータ。
（４）上記直流ブラシレスモータ用駆動磁極は、上記カ
ップ型マグネットロータの内側の下部端面に着磁形成し
てなる、特許請求の範囲第（１）項記載のハイブリッド
モータ。
（５）上記直流ブラシレスモータ用ステータ電機子は、
コアレス電機子である、特許請求の範囲第（１）項乃至
第（４）項いずれかに記載のハイブリッドモータ。
（６）コアレス電機子は、１以上の空心型の電機子コイ
ル群からなる、特許請求の範囲第（５）項記載のハイブ
リッドモータ。
（７）上記空心型の電機子コイル群は、発生トルクに寄
与する導体部の開角が上記直流ブラシレスモータ用駆動
磁極の一磁極幅の奇数倍の開角に形成されてなる、特許
請求の範囲第（６）項記載のハイブリッドモータ。
（８）上記電機子コイル群は、互いに重ならないように
配設されてなる、特許請求の範囲第（７）項記載のハイ
ブリッドモータ。
（９）上記マグネットロータは、互いに隣接する磁極が
異極となるようにＮ、Ｓの磁極を交互に微細ピッチで多
極着磁されている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と空隙を介して
ロータリ磁気エンコーダ用磁気センサを対向配設してロ
ータリ磁気エンコーダを形成してなる、特許請求の範囲
第（１）項乃至第（８）項いずれかに記載のハイブリッ
ドモータ。
（１０）上記ロータリ磁気エンコーダ磁極は、ステッピ
ングモータ用駆動磁極もしくはこの漏洩磁束による磁極
を利用してなる、特許請求の範囲第（９）項記載のハイ
ブリッドモータ。