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JP2000175418A - Brushless motor - Google Patents

Brushless motor

Info

Publication number
JP2000175418A
JP2000175418A JP10347691A JP34769198A JP2000175418A JP 2000175418 A JP2000175418 A JP 2000175418A JP 10347691 A JP10347691 A JP 10347691A JP 34769198 A JP34769198 A JP 34769198A JP 2000175418 A JP2000175418 A JP 2000175418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
brushless motor
phase
magnet rotor
armature coil
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.)
Pending
Application number
JP10347691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoya Ito
元也 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP10347691A priority Critical patent/JP2000175418A/en
Publication of JP2000175418A publication Critical patent/JP2000175418A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To centrally wind an armature coil with one phase at a time for each tooth of a stator in a sensorless system. SOLUTION: Armature coils U21-W21 are centrally wound by one phase at a time for each tooth 20 of a stator 19. By forming a permanent magnet 26 for field, so that a magnetization surface facing an armature coil 21 is in a circular recessed surface shape, a magnetic flux distribution for the armature coil of each permanent magnet 25 changes in a rotary direction. As a result, even if only one permanent magnet 26 faces a non-energized phase coil, a magnetic flux that is interlinked with a non-energized phase coil changes due to the rotation of a magnet rotor 23, and an induction voltage is generated in the non-energized phase coil. By detecting the induction voltage, the rotary position of the magnet rotor 23 can be detected, thus driving a brushless motor 14 in a sensorless system, regardless of the central winding system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットロータ
の回転位置を検出するホール素子等の位置検出素子を不
要としたセンサレス方式のブラシレスモータに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensorless brushless motor which does not require a position detecting element such as a Hall element for detecting a rotational position of a magnet rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ブラシレスモータは、マグネッ
トロータの回転位置をホール素子等の位置検出素子によ
り検出し、その検出信号に基づいて通電相を順次切り換
えることで、マグネットロータを回転駆動するようにし
ている。しかし、ブラシレスモータを例えば自動車の電
動燃料ポンプの駆動モータとして用いる場合、ブラシレ
スモータが燃料中に浸され、燃料中では位置検出素子の
信頼性を保証できないため、位置検出素子を用いないセ
ンサレス方式のブラシレスモータが必要になってくる。
2. Description of the Related Art In general, a brushless motor is designed to detect the rotational position of a magnet rotor by a position detecting element such as a Hall element, and to sequentially switch an energizing phase based on the detection signal, thereby driving the magnet rotor to rotate. ing. However, when a brushless motor is used as a drive motor for an electric fuel pump of an automobile, for example, the brushless motor is immersed in fuel, and the reliability of the position detection element cannot be guaranteed in the fuel. A brushless motor is needed.

【0003】従来のセンサレス方式のブラシレスモータ
は、例えば3相の電機子コイルをY結線し、モータ回転
中に非通電相のコイルに発生する誘起電圧をY結線の中
性点で検出し、その電圧信号に基づいてマグネットロー
タの回転位置を検出して、通電相を順次切り換えるよう
にしている。
In a conventional sensorless brushless motor, for example, a three-phase armature coil is Y-connected, and an induced voltage generated in a non-energized phase coil during rotation of the motor is detected at a neutral point of the Y-connection. The rotational position of the magnet rotor is detected based on the voltage signal, and the energized phases are sequentially switched.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電機子コイ
ルの巻回方法には、いわゆる「分布巻」と「集中巻」と
がある。分布巻では、電機子コイルがステータの複数の
ティースに跨がって巻回されるため、非通電相のコイル
には、マグネットロータの外周に配列された複数の永久
磁石が対向する。このため、マグネットロータの回転に
伴い、非通電相のコイルに鎖交する磁束が変化し、非通
電相のコイルに誘起電圧が発生する。
By the way, there are so-called "distributed winding" and "concentrated winding" in the method of winding the armature coil. In the distributed winding, since the armature coil is wound over a plurality of teeth of the stator, a plurality of permanent magnets arranged on the outer periphery of the magnet rotor face the non-energized phase coil. For this reason, with the rotation of the magnet rotor, the magnetic flux linked to the non-energized phase coil changes, and an induced voltage is generated in the non-energized phase coil.

【0005】しかし、分布巻は、複数のティースに跨が
って電機子コイルを巻回するため、電機子コイルを巻回
しにくく、組立性が悪くなると共に、複数相のコイルエ
ンドが重なり合ってコイルエンドが大きくなり、モータ
の大型化やモータ効率の低下を招く欠点がある。
However, in the distributed winding, since the armature coil is wound over a plurality of teeth, it is difficult to wind the armature coil, the assemblability is deteriorated, and the coil ends of the plural phases are overlapped. There is a disadvantage that the end becomes large and the motor becomes large and the motor efficiency is lowered.

【0006】これに対して、集中巻では、図5に示すよ
うに、各ティース5毎に電機子コイルU3,V3,W3
が1相ずつ巻回されるため、電機子コイルU3,V3,
W3の巻回が容易で、組立性が良い。しかも、分布巻に
比べてコイルエンドが小さくなるため、モータ小型化、
モータ効率向上の要求を満たすことができる。
On the other hand, in the concentrated winding, as shown in FIG. 5, the armature coils U3, V3, W3
Are wound one by one, so that the armature coils U3, V3,
The winding of W3 is easy and the assembling property is good. Moreover, since the coil end is smaller than that of the distributed winding, the motor can be downsized,
It can satisfy the demand for motor efficiency improvement.

【0007】しかし、集中巻では、非通電相のコイルに
は1個の永久磁石2しか対向せず、しかも、永久磁石2
はラジアル異方性に着磁され、着磁面の磁束分布が回転
方向で一定になっているため、マグネットロータ4が回
転しても非通電相のコイルに鎖交する磁束の変化がな
く、非通電相のコイルに誘起電圧が発生しない。このた
め、集中巻では、非通電相のコイルの誘起電圧に基づく
マグネットロータ4の回転位置の検出を行うことができ
ず、位置検出素子が必要となってくる。従って、従来の
センサレス方式のブラシレスモータでは、分布巻を採用
せざるを得ず、組立性の低下、モータの大型化、モータ
効率の低下という分布巻特有の欠点があった。
However, in the concentrated winding, only one permanent magnet 2 faces the non-energized phase coil.
Is magnetized radially anisotropic, and the magnetic flux distribution on the magnetized surface is constant in the rotation direction, so that even when the magnet rotor 4 rotates, there is no change in the magnetic flux linked to the non-energized phase coil. No induced voltage is generated in the non-energized phase coil. For this reason, in the concentrated winding, the rotation position of the magnet rotor 4 cannot be detected based on the induced voltage of the non-energized phase coil, and a position detection element is required. Therefore, in the conventional sensorless type brushless motor, the distributed winding must be adopted, and there are disadvantages peculiar to the distributed winding, such as a reduction in assemblability, an increase in the size of the motor, and a reduction in motor efficiency.

【0008】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、各相の電機子コイル
を集中巻にしながら、センサレス方式でマグネットロー
タを回転駆動することができ、組立性向上、モータ小型
化、モータ効率向上を実現できるブラシレスモータを提
供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is an object of the present invention to rotate a magnet rotor in a sensorless manner while concentratedly winding armature coils of each phase. An object of the present invention is to provide a brushless motor capable of realizing improved assemblability, downsizing of a motor, and improvement of motor efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のブラシレスモータは、センサレ
ス方式のブラシレスモータであるが、従来と異なり、各
相の電機子コイルを集中巻とし、各永久磁石を、電機子
コイルに対する磁束分布が回転方向で変化するように形
成している。これにより、非通電相のコイルに1個の永
久磁石しか対向しなくても、マグネットロータの回転に
伴って、非通電相のコイルに鎖交する磁束が変化するよ
うになり、非通電相のコイルに誘起電圧が発生する。こ
のため、集中巻でありながら、従来の集中巻では不可能
であった非通電相のコイルの誘起電圧に基づくマグネッ
トロータの回転位置の検出が可能となり、センサレス方
式でマグネットロータを回転駆動することができる。し
かも、集中巻を採用することで、組立性が向上すると共
に、モータ小型化、モータ効率向上の要求も満たすこと
ができる。
In order to achieve the above object, the brushless motor according to the first aspect of the present invention is a sensorless type brushless motor. Each permanent magnet is formed such that the magnetic flux distribution with respect to the armature coil changes in the rotation direction. As a result, even when only one permanent magnet faces the coil of the non-energized phase, the magnetic flux linked to the coil of the non-energized phase changes with the rotation of the magnet rotor. An induced voltage is generated in the coil. For this reason, it is possible to detect the rotational position of the magnet rotor based on the induced voltage of the non-energized phase coil, which is impossible with the conventional concentrated winding, even though the concentrated winding is performed, and the magnet rotor is rotationally driven in a sensorless manner. Can be. In addition, by adopting the concentrated winding, the assemblability can be improved, and the demand for downsizing the motor and improving the motor efficiency can be satisfied.

【0010】この場合、請求項2のように、電機子コイ
ルと対向する永久磁石の着磁面の少なくとも中央部を凹
面状に形成するようにすると良い。このようにすれば、
各永久磁石の凹面状の着磁面を、着磁が比較的容易なラ
ジアル異方性に着磁しても、電機子コイルに対する磁束
密度が永久磁石の中央部で大きく、周辺部で小さくな
り、電機子コイルに対する磁束分布が回転方向で変化す
る。
In this case, it is preferable that at least the central portion of the magnetized surface of the permanent magnet facing the armature coil is formed in a concave shape. If you do this,
Even if the concave magnetized surface of each permanent magnet is magnetized to radial anisotropy, which is relatively easy to magnetize, the magnetic flux density for the armature coil is large at the center of the permanent magnet and small at the periphery. The magnetic flux distribution for the armature coil changes in the rotation direction.

【0011】以上説明した本発明のブラシレスモータ
は、位置検出素子を用いなくても、非通電相のコイルに
発生する誘起電圧によりマグネットロータの回転位置を
検出できるため、請求項3のように、車両の燃料ポンプ
の駆動モータとして用いることが可能となる。このよう
にすれば、従来の分布巻方式のブラシレスモータを用い
る燃料ポンプと比較して、組立性向上、小型化、モータ
効率向上の効果を得ることができる。
In the brushless motor of the present invention described above, the rotational position of the magnet rotor can be detected by the induced voltage generated in the non-energized phase coil without using the position detecting element. It can be used as a drive motor for a fuel pump of a vehicle. In this way, it is possible to obtain the effects of improving the assemblability, miniaturizing the motor, and improving the motor efficiency as compared with a conventional fuel pump using a distributed winding type brushless motor.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両の燃料ポンプ
に適用した一実施形態を図1乃至図4に基づいて説明す
る。図2に示すように、燃料ポンプ11は、円筒ハウジ
ング12内にポンプ部13とブラシレスモータ14とを
組み込んで構成されている。ポンプ部13の構成を説明
すると、円筒ハウジング12の一端部に圧入、かしめ等
により固定されたポンプケーシング15とポンプカバー
16とからポンプ室が構成され、このポンプ室内にイン
ペラ17が収納されている。インペラ17は、ブラシレ
スモータ14の回転軸24に嵌着されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment in which the present invention is applied to a fuel pump of a vehicle will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the fuel pump 11 is configured by incorporating a pump unit 13 and a brushless motor 14 in a cylindrical housing 12. Explaining the configuration of the pump section 13, a pump chamber is composed of a pump casing 15 and a pump cover 16 fixed to one end of the cylindrical housing 12 by press fitting, caulking, or the like, and an impeller 17 is housed in the pump chamber. . The impeller 17 is fitted on a rotating shaft 24 of the brushless motor 14.

【0013】一方、ブラシレスモータ14は、例えば3
相全波駆動方式のブラシレスモータであり、次のように
構成されている。円筒ハウジング12内に円筒型のステ
ータ19が嵌合固定され、図1に示すように、このステ
ータ19に、例えば12個のティース20が等ピッチで
形成され、各ティース20毎にU相、V相、W相の3相
の電機子コイルU21、V21、W21が1相ずつ集中
巻きされている。
On the other hand, the brushless motor 14
This is a brushless motor of a phase full-wave drive system, and is configured as follows. A cylindrical stator 19 is fitted and fixed in the cylindrical housing 12. As shown in FIG. 1, for example, 12 teeth 20 are formed on this stator 19 at equal pitches. The three-phase armature coils U21, V21, and W21 of the three-phase and the W-phase are concentratedly wound one by one.

【0014】また、ステータ19の内周側には、マグネ
ットロータ23が配置されている。このマグネットロー
タ23は、回転軸24に嵌着されたロータコア25と、
このロータコア25の外周に接着等により固着された例
えば8個の界磁用の永久磁石26とから構成されてい
る。各永久磁石26は、図1に示すように、電機子コイ
ル21と対向する着磁面の少なくとも中央部が円弧凹面
状に形成され、N極とS極が交互に並ぶように配列され
ている。このように、各永久磁石26の着磁面を円弧凹
面状に形成すれば、各永久磁石26の電機子コイル21
に対する磁束密度は、永久磁石26の中央部で大きく、
周辺部で小さくなり、電機子コイル21に対する磁束分
布が回転方向で変化する。
On the inner peripheral side of the stator 19, a magnet rotor 23 is arranged. The magnet rotor 23 includes a rotor core 25 fitted on a rotating shaft 24,
The rotor core 25 includes, for example, eight field permanent magnets 26 fixed to the outer periphery of the rotor core 25 by bonding or the like. As shown in FIG. 1, at least the central portion of the magnetized surface of each permanent magnet 26 facing the armature coil 21 is formed in an arcuate concave shape, and the N pole and the S pole are arranged alternately. . In this way, if the magnetized surface of each permanent magnet 26 is formed in an arcuate concave shape, the armature coil 21 of each permanent magnet 26 is formed.
Is large at the center of the permanent magnet 26,
It becomes smaller in the peripheral portion, and the magnetic flux distribution to the armature coil 21 changes in the rotation direction.

【0015】図2に示すように、マグネットロータ23
の回転軸24の一端は、軸受27を介してポンプケーシ
ング15中心の軸受筒部28に回転自在に支持され、該
回転軸24の他端を支持する軸受29は、円筒ハウジン
グ12内に固定された軸受ホルダ30に組み付けられて
いる。軸受ホルダ30には、3相全波駆動方式の駆動制
御回路31が組み付けられ、モータ駆動時には、この駆
動制御回路31によって通電相が順次切り換えられる。
円筒ハウジング12の駆動制御回路31側の開口部に
は、吐出口32を有するハウジングカバー33が嵌着さ
れている。
[0015] As shown in FIG.
One end of the rotating shaft 24 is rotatably supported by a bearing cylinder 28 at the center of the pump casing 15 via a bearing 27, and a bearing 29 supporting the other end of the rotating shaft 24 is fixed in the cylindrical housing 12. The bearing holder 30 is assembled. A drive control circuit 31 of a three-phase full-wave drive system is assembled to the bearing holder 30, and the energized phases are sequentially switched by the drive control circuit 31 when the motor is driven.
A housing cover 33 having a discharge port 32 is fitted into an opening of the cylindrical housing 12 on the drive control circuit 31 side.

【0016】ブラシレスモータ14によってポンプ部1
3のインペラ17が回転駆動されると、燃料タンク(図
示せず)内の燃料がポンプカバー16の吸込み口(図示
せず)からポンプ室内に吸い込まれ、ポンプケーシング
15の吐出口(図示せず)から円筒ハウジング12内に
吐出される。この燃料は、ステータ19とマグネットロ
ータ23との間の隙間を流れてハウジングカバー33の
吐出口32から燃料配管(図示せず)内に吐出され、燃
料噴射弁(図示せず)へ送られる。
The pump unit 1 is driven by a brushless motor 14.
When the impeller 17 is driven to rotate, fuel in a fuel tank (not shown) is sucked into a pump chamber from a suction port (not shown) of the pump cover 16 and a discharge port (not shown) of the pump casing 15. ) Is discharged into the cylindrical housing 12. The fuel flows through a gap between the stator 19 and the magnet rotor 23, is discharged from a discharge port 32 of the housing cover 33 into a fuel pipe (not shown), and is sent to a fuel injection valve (not shown).

【0017】図3に示すように、3相の電機子コイルU
21〜W21はY結線されている。また、駆動制御回路
31には、エンジン制御回路(図示せず)から制御信号
が入力される制御部34と、この制御部34の出力に基
づいて各相の電機子コイルU21〜W21への通電をス
イッチングするための6個のトランジスタTr1〜Tr
6が設けられている。これら6個のTr1〜Tr6は、
2個ずつ対となってバッテリ電圧(+B)側とグランド
側との間にブリッジ状に接続され、各対の2つトランジ
スタの中間接続点がY結線された各相の電機子コイルU
21〜W21の一端に接続されている。各トランジスタ
Tr1〜Tr6のエミッタとコレクタとの間には、フラ
イホイールダイオードD1〜D6が並列に接続されてい
る。
As shown in FIG. 3, a three-phase armature coil U
21 to W21 are Y-connected. The drive control circuit 31 has a control unit 34 to which a control signal is input from an engine control circuit (not shown), and energizes the armature coils U21 to W21 of each phase based on the output of the control unit 34. Transistors Tr1 to Tr for switching the
6 are provided. These six Tr1 to Tr6 are:
The armature coil U of each phase is connected in a bridge between the battery voltage (+ B) side and the ground side in pairs, and the intermediate connection point of the two transistors of each pair is Y-connected.
It is connected to one end of 21 to W21. Flywheel diodes D1 to D6 are connected in parallel between the emitters and collectors of the transistors Tr1 to Tr6.

【0018】また、各相の電機子コイルU21〜W21
の一端は、それぞれ抵抗R1,R2,R3を介してアン
プ35の+入力端子に入力され、Y結線された電機子コ
イルU21〜W21の中性点は、アンプ35の−入力端
子に接続されている。これにより、アンプ35は、両入
力端子間の電圧、つまり中性点電圧Vsを検出し、図4
に示すように、この中性点電圧Vsを微分して切換信号
Psに変換し、この切換信号Psを制御部34に出力す
る。
Further, the armature coils U21 to U21 of each phase
Are input to the + input terminal of the amplifier 35 via the resistors R1, R2, and R3, respectively. The neutral points of the Y-connected armature coils U21 to W21 are connected to the-input terminal of the I have. As a result, the amplifier 35 detects the voltage between both input terminals, that is, the neutral point voltage Vs, and
As shown in (1), the neutral point voltage Vs is differentiated and converted into a switching signal Ps, and the switching signal Ps is output to the control unit 34.

【0019】駆動制御回路31は、3相のうち2相の電
機子コイルに通電してブラシレスモータ14を駆動す
る。この際、駆動制御回路31は、非通電相のコイルに
発生する誘起電圧を中性点電圧Vsにより検出し、この
中性点電圧Vsに応じて変化する切換信号Psに基づい
てマグネットロータ23の回転位置を検出しながら、ト
ランジスタTr1〜Tr6を順次スイッチングして、通
電相を順次切り換える。
The drive control circuit 31 drives the brushless motor 14 by energizing the two-phase armature coils among the three phases. At this time, the drive control circuit 31 detects the induced voltage generated in the coil of the non-energized phase by the neutral point voltage Vs, and based on the switching signal Ps that changes according to the neutral point voltage Vs, the drive control circuit 31 While detecting the rotational position, the transistors Tr1 to Tr6 are sequentially switched to sequentially switch the energized phases.

【0020】例えば、U相コイルU21が非通電相とな
っているとき、U相コイルU21は1個の永久磁石26
にしか対向しないが、前述したように、各永久磁石26
の着磁面が円弧凹面状に形成され、電機子コイル21に
対する磁束分布が回転方向で変化するので、マグネット
ロータ23の回転に伴って、U相コイルU21に鎖交す
る磁束が変化して、U相コイルU21に誘起電圧が発生
する。これにより、図4に示すように、U相コイルU2
1が非通電相となっている期間でも、マグネットロー
タ23の回転に伴ってU相コイルU21の両端間電圧E
uが変化する。同じように、V相コイルV21が非通電
相になっている期間でも、マグネットロータ23の回
転に伴ってV相コイルV21の両端間電圧Evが変化
し、W相コイルW21が非通電相になっている期間で
も、マグネットロータ23の回転に伴ってW相コイルW
21の両端間電圧Ewが変化する。この結果、全回転領
域で、中性点電圧Vsがマグネットロータ23の回転位
置に応じて変化し、それに応じて切換信号Psが変化す
る。これにより、駆動制御回路31は、切換信号Psに
基づいてトランジスタTr1〜Tr6を順次スイッチン
グすることで、マグネットロータ23の回転位置に応じ
て通電相を順次切り換えていく。
For example, when the U-phase coil U21 is in the non-energized phase, the U-phase coil U21
However, as described above, each permanent magnet 26
Is formed in an arcuate concave shape, and the magnetic flux distribution with respect to the armature coil 21 changes in the rotation direction. As the magnet rotor 23 rotates, the magnetic flux linked to the U-phase coil U21 changes. An induced voltage is generated in the U-phase coil U21. Thereby, as shown in FIG. 4, the U-phase coil U2
1 is in the non-energized phase, the voltage E across the U-phase coil U21 is increased with the rotation of the magnet rotor 23.
u changes. Similarly, even during the period when the V-phase coil V21 is in the non-energized phase, the voltage Ev across the V-phase coil V21 changes with the rotation of the magnet rotor 23, and the W-phase coil W21 is in the non-energized phase. During the period, the W-phase coil W
The voltage Ew across the terminal 21 changes. As a result, in the entire rotation region, the neutral point voltage Vs changes according to the rotation position of the magnet rotor 23, and the switching signal Ps changes accordingly. Accordingly, the drive control circuit 31 sequentially switches the energized phases according to the rotational position of the magnet rotor 23 by sequentially switching the transistors Tr1 to Tr6 based on the switching signal Ps.

【0021】以上説明したように、集中巻方式のブラシ
レスモータ14では、非通電相のコイルに1個の永久磁
石26しか対向しないが、本実施形態では、各永久磁石
26の着磁面を円弧凹面状に形成して磁束分布を回転方
向で変化させるようにしているので、マグネットロータ
23の回転に伴って、非通電相のコイルに鎖交する磁束
が変化して、非通電相のコイルに誘起電圧が発生する。
このため、集中巻方式でありながら、非通電相のコイル
の誘起電圧からマグネットロータ23の回転位置に応じ
た切換信号Psを得ることができ、センサレス方式でマ
グネットロータ23を回転駆動することができる。しか
も、集中巻方式を採用することで、組立性が向上すると
共に、モータ小型化、モータ効率向上の要求も満たすこ
とができる。
As described above, in the brushless motor 14 of the concentrated winding type, only one permanent magnet 26 is opposed to the coil of the non-energized phase, but in the present embodiment, the magnetized surface of each permanent magnet 26 is circular. Since the magnetic flux distribution is changed in the rotation direction by being formed in a concave shape, the magnetic flux linked to the non-energized phase coil changes with the rotation of the magnet rotor 23, and the magnetic flux distribution is changed to the non-energized phase coil. An induced voltage is generated.
For this reason, the switching signal Ps corresponding to the rotational position of the magnet rotor 23 can be obtained from the induced voltage of the coil in the non-energized phase, and the magnet rotor 23 can be driven to rotate in a sensorless manner, even in the concentrated winding method. . In addition, by adopting the concentrated winding method, the assemblability is improved, and the demands for downsizing the motor and improving the motor efficiency can be satisfied.

【0022】尚、本実施形態では、永久磁石26の着磁
面の中央部のみを円弧凹面状に形成したが、着磁面の全
体を円弧凹面状に形成しても良く、また、着磁面に円弧
凹面以外の凹凸を形成したり、或は、着磁面の着磁の強
さを回転方向で変化させるようにしても良く、要は、電
機子コイルに対する磁束分布が回転方向で変化するよう
な形状又は着磁パターンを採用すれば良い。
In the present embodiment, only the central portion of the magnetized surface of the permanent magnet 26 is formed in an arcuate concave shape, but the entire magnetized surface may be formed in an arcuate concave shape. The surface may be formed with irregularities other than the arcuate concave surface, or the magnetization strength of the magnetized surface may be changed in the rotation direction. In short, the magnetic flux distribution to the armature coil changes in the rotation direction. The shape or the magnetization pattern may be adopted.

【0023】その他、本発明は、3相のブラシレスモー
タに限定されず、2相又は4相以上のブラシレスモータ
に適用しても良く、また、駆動方式も全波駆動方式に限
らず、半波駆動方式としても良い。また、本発明の適用
範囲は燃料ポンプ11の駆動モータに限定されず、種々
の装置の駆動モータとして利用することができる。
In addition, the present invention is not limited to a three-phase brushless motor, and may be applied to a two-phase or four-phase brushless motor. The driving method may be used. Further, the application range of the present invention is not limited to the drive motor of the fuel pump 11, but can be used as a drive motor of various devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す燃料ポンプのモータ
部分の横断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor part of a fuel pump showing one embodiment of the present invention.

【図2】燃料ポンプの縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a fuel pump.

【図3】ブラシレスモータの電気的構成を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the brushless motor.

【図4】電気角と各相の電機子コイルの両端間電圧E
u,Ev,Ewと中性点電圧Vsと切換信号Psとの関
係を示す波形図
FIG. 4 shows the electrical angle and the voltage E across the armature coil of each phase.
Waveform diagram showing a relationship among u, Ev, Ew, neutral point voltage Vs, and switching signal Ps.

【図5】従来の集中巻方式のブラシレスモータの横断面
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional concentrated winding type brushless motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…燃料ポンプ、13…ポンプ部、14…ブラシレス
モータ、19…ステータ、20…ティース、23…マグ
ネットロータ、26…永久磁石、31…駆動制御回路、
34…制御部、35…アンプ、Tr1〜Tr6…トラン
ジスタ、U21、V21、W21…電機子コイル。
11: fuel pump, 13: pump section, 14: brushless motor, 19: stator, 20: teeth, 23: magnet rotor, 26: permanent magnet, 31: drive control circuit,
34: control unit, 35: amplifier, Tr1 to Tr6: transistor, U21, V21, W21: armature coil.

フロントページの続き Fターム(参考) 5H019 AA00 AA04 AA07 AA10 BB01 BB04 BB20 CC03 CC08 DD01 EE01 FF00 FF01 5H603 AA09 BB01 BB10 CA01 CA05 CB01 CC11 CC17 5H621 BB07 BB10 GA01 GA04 HH01 JK07 JK13 5H622 CA02 CA05 CA14 CB04 PP03 PP19 Continued on front page F term (reference)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各相の電機子コイルを有するステータ
と、複数の永久磁石によって界磁が構成されたマグネッ
トロータとを対向させ、非通電相のコイルに発生する誘
起電圧に基づいて通電相を順次切り換えることで、前記
マグネットロータを回転駆動するブラシレスモータにお
いて、 前記ステータに形成された各ティース毎に前記電機子コ
イルが1相ずつ集中巻きされ、 前記各永久磁石は、前記電機子コイルに対する磁束分布
が回転方向で変化するように形成されていることを特徴
とするブラシレスモータ。
1. A stator having an armature coil of each phase and a magnet rotor having a field constituted by a plurality of permanent magnets are opposed to each other, and an energized phase is determined based on an induced voltage generated in a non-energized phase coil. In the brushless motor that rotationally drives the magnet rotor by sequentially switching, the armature coil is concentratedly wound one phase at a time for each tooth formed on the stator, and each of the permanent magnets has a magnetic flux with respect to the armature coil. A brushless motor, wherein the distribution is formed so as to change in the rotation direction.
【請求項2】 前記各永久磁石は、前記電機子コイルと
対向する着磁面の少なくとも中央部が凹面状に形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモ
ータ。
2. The brushless motor according to claim 1, wherein each of the permanent magnets has at least a central portion of a magnetized surface facing the armature coil formed in a concave shape.
【請求項3】 車両の燃料ポンプの駆動モータとして用
いられることを特徴とする請求項1又は2に記載のブラ
シレスモータ。
3. The brushless motor according to claim 1, wherein the brushless motor is used as a drive motor for a fuel pump of a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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