JPS6223352A - 一相通電されるブラシレスモ−タ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、位置検知素子が１個であっても所定方向に自
起動回転できる一相通電されるブラシレスモータに関す
る。

尚、この一相通電されるブラシレスモータについて、電
機子コイルの配置が２相モータと呼ぶものがいるが、基
本的には通電方法は一相の通電方法であることがら、こ
の種のブラシレスモータは一相モータと呼ぶのが適切で
ある。学術的にも、このように判断する方が正確と思わ
れる。

（従来技術とその問題点） −（単）相（通電される）ブラシレスモータは、位置検
知素子が１個で足シる等の理由によシ、安価に形成でき
ることがら、軸流ファンモータ等に使用されている。

ここに、一相通電されるブラシレスモータは、通常、位
置検知素子としては、ホール素子やホールＩＣ等の磁電
変換素子を使用しているものと位置検知Ｍ％使用してい
るものとが主に存在する。前者はロータマグネット（一
般にはメインの界磁マグネットを利用する）のＮ後者の
位置検知コイルを使用した一相通電される二２毎中１ブ
ラシレスモータでは、電１幾子コイルに所定方向の電流
を連成した場合、准磯子コイルが界磁マグネットと対向
する位置にど゛ よっては、上記電機子コイルに通電することドいずれの
方向の回転トルクが発生するが判明できないことから、
いずれの方向に回転することができないものとなってい
る。

上記２つの種類の位置検知素子を用いた一相通電される
ブラシレスモータいずれにしても、自起動できない欠点
があることは公知である。

例えば、前者の磁電変換素子を用いた一相通電されるブ
ラシレスモータにおいては、当該位磁マグネットのＮ極
とＳｔｔとの中間部を検出していると、この素子から電
機子コイルへいずれの方向の電流を流してよいのか信号
が発生しないため、電機子コイルに所定方向の通電をす
ることができず、当該一相通電されるブラシレスモータ
は自起動できないものとなる。

また後者の位置検知コイルを用りた場合には、起動時に
おいて界磁マグネットの位ｉｔ全検知できないため、い
ずれの方向に回転するか自ら決定できないし、また電機
子コイルがトルク発生に寄与できない位置にあるときに
は、前者の磁電変換素子を用いた場合同様に自起動でき
ないという欠点がある。

以上のようにいずれの位置検知素子金用いた場合も、一
相通電されるブラシレスモータにおいては自起動できな
い場合がある。

このため一相通電されるブラシレスモータにおいては、
一般的に磁気回路内に鉄棒等の磁性体を配設することで
、コギング（レラクタンス）トルクを発生させ、停止時
において界磁マグネットが必ず自起動できる位置に停止
させておくようにしである。従って、起動時において通
電すれば必ず自起動できる一相通電されるブラシレスモ
ータが得られるものとなる。

ここにおいて、位置検知素子としそ位置検知コイルを用
いる場合には、コギングトルクを利用して自起動できる
ようにしたとしても、界磁マグネットの位置が判明でき
ないため、上記したようにいずれの方向に回転するかわ
からない欠点がある。

またいずれの位置検知素子を用いた一相通電されるブラ
シレスモータであっても、上記コギングトルクを利用し
て自起動できるようにしても、電機子コイル、位置検知
素子及びコギングトルク発生部材の関係金工しく配設し
ない場合には、精能のよい一相通電されるブラシレスモ
ータは得られない。

また従来の一相通電されるブラシレスモータにおいては
、上記位置関係を正しくするのにやつがいで、組立時間
、調整時間を多く費やし、コスト高のものになる。

（本発明の目的） 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、位置検知
素子として磁電変換素子及び位置検知コイルのいずれを
用いた場合でも、必ず所定方向に自起動回転できるよう
にし、また特別にやっかいな位置決め調整をすることな
く所定の位置に、容易に所定の大きさのコギングトルク
を発生させることができ、しかも組立が容易で安価な一
相通電されるブラシレスモータを得ることを目的になさ
れたものである。

その他の本発明の目的は以下の説明で明らかとする。

（本発明の目的達成手段） 本発明の目的は、主にＮ、Ｓの磁極全交互に形成した２
Ｐ（Ｐは１以上の自然数）極の界磁マグネットに対向し
て固定側に１以上のｗｔ＠子コイル並びに位置検知素子
を備え、コギングトルクを利用して一方向回転する一相
通電されるブラシレスモータにおいて、上記１以上の電
機子コイルをプラスチックマグネットでモールド等して
電機子コイルとプラスチックマグネットを一体化装着し
、該プラスチックマグネットにＮ又はＳ極の磁極を着磁
することで、死点となる位置から、 度の開角幅θ度においてコギングトルクを発生させるこ
とで自起動できるようにした、一相通電されるブラシレ
スモータ金提供することによって達成される。

（本発明第１実施例） 以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施例について説
明する。

第１図は、本発明のディスク型ブラシレスモータを利用
した位置検知素子１個、電機子コイル２個、６極の界磁
マグネットを有する一相のディスク型ブラシレスファン
モータである。軸方向に偏平な、例えばプラスチックで
形成されたカップ状のディスク型ブラシレスファンモー
タ用角型ケース１（第２図参照）は中心部に軸受ホルダ
ー２を形成し、該軸受ホルダ−２０内周部上下両端開口
部には、ベアリング軸受３゜４が設けられている。該軸
受６，４によって、ディスク型ブラシレスファンモータ
ＦＭ本体の略々中心部に回転軸５が回動自在に軸支され
ている。回転軸５の下部には抜は止め用Ｅ　ＩＪソング
が装着されている。符号７はケー゛ス１の内部に該ケー
ス１と一体形成されたモータケースである。８はケース
１とモータケース７との間に形成された凹部で、この凹
部８の底部にはエアー通過孔？及びステー１０が形成さ
れている。

１１−１．１１−２はそれぞれプラス電源コード、マイ
ナス電源コードである。１２はケース７に一体形成され
た支柱 毒卒字で、この支柱１２の頂部には、通電制御回路を配
設したプラスチックマグネット板状電機子体１６（第４
図参照）が非磁性体でできた螺子１４によって螺着され
ている。該プラスチックマグネット板状電機子体１６は
、第４図に示すように、電機子コイル１５−１　、１５
−２、ステータヨーク１６及びプリント基板１７をブッ
クマグネット板状電機子体１４は、下から順に、下面に
、例えば第５図に示すようなプリント配電パターン１９
を形成したプリント基板１７、上面を絶縁処理し几ステ
ータヨーク１６及びその上に配設した電機子コイル１５
−１゜１５−２をプリント基板１７に形成した複数個の
透孔２０及びステータヨーク１６に形成した透孔を介し
てプラスチックマグネット１８でモールドすることで一
体化している。この場合、より確実に一体化するために
ステータヨーク１６及びプリント基板１７の外周部をも
プラスチックマグネットでモールドしている。第４図及
び第６図を参照して、２２はプラスチックマクネット１
８に形成し九凹部で、この凹部２２の中心部には、支柱
１２０頂面に設けた螺子穴、プリント基板１７及びステ
ータヨーク１６に設けた透孔と略々一致する透孔２１が
設けられ、螺子１４によってプラスチックマグネット板
状電機子体１６を支柱１２の上部に固設できるようにし
ている。該電機子体１３のプリント基板１７の下面には
、通電制御回路を構成するチップ部品２３が配設され、
プリント配電パターン１９の所定部分に半田付けして接
続されている。

電機子体１６の上部には、位置検知素子２４を収納配設
するための凹部２５が形成されている。

この例では、位置検知素子２４としては、ホール素子や
ホールＩＣ等の磁電変換素子を用いている。この位置検
知素子２４は、適宜な手段によって上記プリント配電パ
ターン１９に接続されている。電機子コイル１５−１　
、１５−２ｉｄ、第４図及び第６図に示すように２個ｔ
ｌ−１８０度対称に配設している。該２個の電機子コイ
ル１５−１．１５−２によってステータ電機子を形成し
ている。プラスチックマグネット板状電機子体１６の上
面は、第３図に示すような軸方向に偏平なプラスチック
で形成されたファン付カップ体２６が対向している。２
７はファン付カップ体２６の外周部に該カップ体２６と
一体形成されたファンである。上記カップ体２６の内面
略々中心部にはボス部２８が一体形成され、このボス部
２８に回転軸５の上端部が固設されていて一体的に回転
するようになっている。上記カップ体２６の内面部には
円環状のロータヨーク２９が固設されている。ロータヨ
ーク２９の下面には第７図に示すよりなＮ、Ｓの磁極全
交互に有する円環状の６極の界磁マグネット６０を固設
して、プラスチックマグネット板状電機子体１６に面対
向させている。電機子コイル１５−１　、１５−２は、
発生トルクに寄与する半径方向の導体部１５ｍ−１と１
５ａ−２との開角が界磁マグネット６０の磁極と略等し
く巻回形成されたものとなっている。尚、界磁マグネッ
ト６０は６極のものを用いたので、電機子コイル１５−
１．１５−２は発生トルクに寄与する半径方向の導体部
１５ａ−ｔと１５＆−２との開角を６０度のものに形成
している。尚、上記電機子コイル１５−１　、１５−２
の周方向の導体部１５ｂは発生トルクべ寄与しないため
、この導体部１５ｂの幅の分だけ半径の小さい界磁マグ
ネット回転子６０を用いてもよいことになる位置検知素
子２４は位置的には、発生トルへ クに寄与する導体部１５ａ−１、又は１５＆−２上に配
設するとよいわけであるが、このようにす今一素子２４
の分だけ厚みが増加するので、界磁マグネット６０とプ
ラスチックマグネット板状電機子体１６との間のエアー
ギャップが増長し、大きい回転トルクを得られないし、
配設動素子２４は、電機子コイル１５−１の一方の発生
トルクに寄与する導体部１５ａ−１と均等条件にある位
置に配設するようにしている。位置検知素子２４の位置
については、後記にて更に詳しく説明することにする。

第６図を参照して、２個の電機子コイル１５−１と１５
−２を１８０度対称に配設したのは、である。電磁子体
１６の上面部のプラスチックマグネット１８部には（第
４図参照）、適宜な着磁器を用いてＮ標ＧるいはＳ極で
もよい）のコギングトルク発生用のコギング発生用着磁
部３１−１．３１−２を形成している。コギングは１以
上の自然数）幅だけ、回転方向（矢印Ａ方向）に向って
、コギングトルクが発生するような位置に形成している
。コギング発生用着磁部３１−１．３１−２を形成すべ
き、最も望ましい位置は、界磁マグネット６０の回転方
向（矢印Ａ方向・・−第７図参照）に向って電機子コイ
ル１５−１　、１５−２の発生トルクに寄与する導体部
１５ａ−２から略４分の１の磁極幅（１５度）はど手前
までの間のプラスチックマグネット板状電機子体１６位
置である。従って、この実施例では、第４図及び第６図
に示すような位置に、コギング発生用着磁部３１−１゜
６１−２を形成してコギングトルクを生ぜしめ、たとえ
位置検知素子２４が１個でも回転子を自起動可能に°し
ている。即ち、着磁部３１−１゜６１−２による磁石を
形成することで界磁マグネット３０が着磁部３１−１．
３１−２に引き２けられて当該界磁マグネット６０が自
起動できるような位置、即ち、位置検知素子２４がデッ
ド・ポイントを検知しない位置に停止するように上記し
九位置に着磁部３１−１．３１−２を着磁形成すること
で、位置検知素子２４がたとえ１個でも、２コイル一相
のディスク型ブラシレスファンモータＦＭを自起動でき
るようにしている。この実施例では、コギング発生用着
磁部３１−１と３１−２とは１８０度対称な位置に設け
て、よシ一層回転子の自起動が可能なようにしているが
、着磁部３１は１個でも目的は足夛る。ｉた上記位置と
均等な条件位置に、コギング発生用のコギング発生用着
磁部を形成してもよい。例えば、電機子コイル１５−１
　。

１５−２の発生トルクに寄与する導体部１５ａ−１を基
準にコギング発生用着磁部を形成してもよい。

次に着磁部３１−１．３１−２を上記した位置に設は九
理由を述べる。最大起動トルクが発生する位置は電機子
コイル１５−１　、１５−２の発生トルクに寄与する導
体部１５ａ−１゜１５ａ−２の位置である。従って、こ
の位置に上記着磁部６１−１．６１−２を形成すればよ
いが、この位置に形成することは困難で、また起動時に
予め最大起動トルクが働くようにすると、起動時のロス
で最高効率のものが得られない。

従って、界磁マグネット６０が少しでｌも動けば、最大
トルクを発生するように、発生トルクに寄与する導体部
１５ａ−ｔ、１５ａ−２から上記した条件だけ手前の位
置に着磁部６１−１．３１−２を形成している。この位
置が着磁部３１−１又は６１−２が界磁マグネット６０
のＮ極又は８％の磁極中心に位置するように、界磁マグ
ネット３０の停止位ＩＪｔを常にベストの第８図は６極
、２−２イル、一相のブラシレスファンモータにおける
界磁マグネット６０と電機子コイル群との展開図である
。

電機子コイル１５−１の発生トルクに寄与する導体部１
５ａ−２の端子との電機子コイル１５−２の発生トルク
に寄与する導体部１５ａ−２の端子は共通接続され、電
機子コイル１５−１の発生トルクに寄与する導体部１５
ｍ−１の端子は、通電制御回路３２内のトランジスタ６
６のコレクタとトランジスタ６４のコレクタとの接続点
６５に接続され、電機子コイル１５−２の発生トルクに
寄与する導体部１５　ａ−１の端子はトランジスタ６６
のコレクタとトランジスタ６７のコレクタとの接続点３
８に接続されている。通電制御回路６２は一相の往復通
電制御回路に形成している。トランジスタ６６゜６６０
エミツタはそれぞれプラス電源端子６９に接続され、ト
ランジスタ３４．３７のエミッタはそれぞれグランド４
０に接続されている。

位置検知素子２４の図示しない電源端子及び出力端子４
［−１，４１−２は通電制御回路３２に接続されている
。従って、位置検知素子２４が界磁マグネット３０のＮ
極を検出すると、出力端子４１−１を介して、トランジ
スタ６６゜３７を導通して、電機子コイル１５−１．１
５−２には矢印Ｂ方向の電流を流して、所定方向の回転
力を得ることができる。位置検知素子２４が界磁マグネ
ット６０のＳ極を検出すると、出力端子４０−２を介し
てトランジスタ３４゜６６が導通し、電機子コイル１５
−１　、１５−２には上記と反対方向の電流が流れ、所
定方向の回転力を得ることができる。

次に位置検知素子２４の配設位置について説明する。

位置検知素子２４は、第６図及び第８図において、を機
子コイル１５−１（又は１５−２）の発生トルクに寄与
する導体部１５ａ−１（又は１５ｍ−２）の点線囲い部
４２（又は４６゜４５．４６）位置に配置するのが位置
的に望ましいが、上記した理由から、点線囲い部４２（
又は４６，４５．４６）位置に配置することができない
。従って、点線囲い部４２を見ると位置検知素子２４は
界磁マグネット６０のＮ極５０ｍの略々中間部と対応し
ているので、これと均等関係にある位置をさがすと、Ｎ
極３０ｅの略々中間位置部である点線囲い部４４が該当
する。従って、このような点線囲い部４４に対応する位
置に位置検知素子２４を配置するようにしている。すな
わち、この場合には、電機子コイル１５−１　、１５−
２の発生トルクに寄与する導体部１５ａ−１と対向しな
いので、位置検知素子２４の配置が容易であることによ
る。

尚、以上の条件に従って、位置検知素子２４は種々の設
計に応じた最適の目的位置に配置できるものである。

（本発明第２実施例） この第２実施例では、位置検知素子として、位置検知コ
イルを用いた場合、並びに電機子コイルの一部分にのみ
プラスチックマグネツｔｔ−一体化装着した例を示す； 第９図は一相通電されるディスク型ブラシレスモータ４
７の主要部の分解斜視図、第１０図は第９図のディスク
皿ブラシレスモータ４７の主要部の縦断面図である。デ
ィスク型ブラシレスモータ４７は次のように構成される
。固定基板４８の上に円板状のステータヨーク４９を固
設している。該ステータヨーク４９の中心部に軸受５０
を固設している。中心透孔部５１を有するプリン基板５
２は、該透孔部５１の中心と軸受５０の中心とを一致さ
せてステータヨーク４９の上に配設し、螺子５６によっ
てプリント基板５２と固定基板４８とを一体化している
。

プリント基板５２は、ブラシレスモータ４７部から突出
するような長さのものを用いており、上記プリント基板
５２の突出部には、通電制御回路６２′を構成する電気
部品が配設されている。

Ｔｒはトランジスタ、Ｄはダイオード、Ｒは抵抗、５４
は半固定抵抗である。尚、これらの通電制御回路６２′
用電気部品は、後記する駆動コイルＬ、％位置検知コイ
ルＬｋの配設されていないプリント基板５２面に配設し
てもよく、このようにすると小さなプリント基板５２で
済み、又、小さなディスク型ブラシレスモーｐ４７に構
成できて望ましい、プリント基板５２の下面には、図示
しないプリント配線パターンが形成されている。後記す
る８極の界磁マグネット６０′と面対向するプリント基
板５２面には、扇枠状の空心コイルとなっている位置検
知コイルＬ□と駆動コイルＬ８が貼着され、後記する界
磁マグネット６０′に面対向している。位置検知コイル
Ｌ１と駆動コイルＬ、とは同相となる位置、即ち、１８
０度対称なプリント基板５２面位置に配設している。位
置検知コイル仏と駆動コイルＬ、とは同様な形状のもの
に形成されているが、位置検知コイルＬ１は駆動コイル
Ｌ。

よシも、細い線径の導線を用いて上記駆動コイルＬ、よ
シもよシ多く巻回して形成している。

位置検知コイルＬ、及び駆動コイルＬ、は、共に半径方
向の導体部ＬｘａとＬｔｂ　ｓ　ＬｅａとＬｔｂとの開
角が界磁マグネット６０′の磁極幅と同じ、即ち界磁マ
グネット６０′が８極のものとなっているので上記コイ
ルＬ、　、　Ｌ、は上記開角が４５度になっている。位
置検知コイルＬ□の半径方向の導体部Ｌ１ａ　＊　Ｌ、
＊ｂは、起動力に寄与する導体部で、駆動コイルＬ１の
半径方向の導体部Ｌｘ＊　ｓ　Ｌｔｂは発生トルクに寄
与する導体部である。上記位置検知コイルＬ□の導体部
Ｌｔｂ及び駆動コイルＬ８の導体部り、ｂから上記界磁
マグネット６０の約４分の１＠極幅、即ち１１．２５度
だけ界磁マグネット６０の回転方向（矢印Ａ方向）に対
して手前の位置のプリント基板５２ω 面に、Ｎ極′＄金上に向けたコギング発生用着磁部６１
−１．６１−２を着磁形成している。このコギング発生
用着磁部３１−１．５１−２は、位置検知コイルＬ１及
び駆動コイルＬ＊ｅ、ｉ＠９図に示すようにプリント基
板５２に配設し、しかる後にグラスチックマグネット１
８によってコイルＬＸ　、　Ｌｘ　の半径方向の導体部
Ｌ　１　＠　＠ＬＬｓ　Ｌａｍａ　Ｌｖｂの両側部に形
成すると共にプリント基板５２と一体化している。

回転軸５は軸受５０によって回動自在に軸支され、回転
軸５はその頂部をロータヨーク５５の略々中心部に固設
し、一体して回転するようになっている。ロータヨーク
５５の下面には、Ｎ、Ｓの磁極を交互に有する８極の円
環状の界磁マグネット６０′が貼着固定されて、上記コ
イルＬＸ　−Ｌｓ　に面対向している。

−コギング発生用着磁部！１１−１．３１−２を形成す
るのに望ましい位置については、上記第１実施例で説明
したので、このことについての詳細は省略する。

第１１図は当該ディスク型ブラシレスモータ４７會定格
電圧状態で使用したときのトルク曲線を示すものである
。第１１図のトルク曲線から明らかなように、界磁マグ
ネット６０′の位置とコギングトルクの関係を示すと安
定点５６ではコギングトルク曲線５７が右上方向に零点
５８を切っている。この零点５８は、所謂死点（デッド
・ポイント）であり、零点５８と安定点５６とは、界磁
マグネット回転子６０′の約４分の１磁極、すなわちＩ
Ｌ２５度離れている。

上記安定点５６は一回転中に全部で８箇所現われる。安
定点５６と５６との間にはトルク零の零点５８があるが
、この零点５８は、所謂死点であシ、本発明では、この
点にコギングトルクが発生するようにしてトルクが零と
ならないようにしているので、不安定な点となってお夛
、上記着磁部３１−１．３１−２の吸引力で界磁マグネ
ット！１０′が該界磁マグネット６０′のＳ極方向に回
転するようになっている。すなわち、８極の界磁マグネ
ット６０′と界磁マグネット設定位置停止用の着磁部３
１−１．３１−２のためにコギングトルク曲線５７が現
われることから理解できる。次に駆動コイルＬｔに電流
が流れたときの、′Ｅｔ機子トルク（電磁トルク）と回
転角の関係は符号５９．５９’で示すような電機子トル
ク曲線となる。この曲線５９．５９’の零点５８は、上
記から明らかなようにコギングトルク曲線５７の零点で
ある安定点５６よシも少し右側（ＣＷ方向）にある０位
置検知コイルＬ。

と通電制御回路６２′による転流作用が加わると、電機
子トルク曲ｉ５９．５９’の上半分になるので、コギン
グトルク曲線５７との合成をとると、符号６０で示す合
成トルク曲線が得られる。すなわち、上記したように死
点がなくなって安定な動作を行なうことができる。尚、
零点５８位置のコギングトルクは電機子トルクの２分の
１となっていることから、合成トルク曲、ｆｉ！６０は
極めて滑らかな波形曲線となるため、界磁マグネット６
０′は、滑らかに回転することができるので、性能のよ
いディスク型ブラシレスモータ４７が得られる。

第１２図は界磁マグネット３０′と位置検知コイルＬ１
との関係を示す。

界磁マグネット６０′が矢印入方向に回転することで、
位置検知コイルＬ□の導体部Ｌｓｂ　＝Ｌｎａが界磁マ
グネット６０′のＮ極とＳ極の境界部を通過していくの
で、位置検知コイルＬｉから得られる起電力である出力
電圧は、第１２図（ｂ）で示すような出力電圧曲線６１
のように現われる。該曲線６１によって示される出力電
圧は、当該ディスク匿ブラシレスモータ４７　Ｏ位！検
知信号として利用できる。従って、第１２図（ｂ）に示
すような通電波形６２で駆動コイルＬ８に通電してやれ
ば当該ディスク型ブラシレスモータ４７は、磁電変換素
子がなくても回転子（界磁マグネッ）３０’）が所定方
向に回転するようになる。尚、実際には、上記通電波形
６２よシも幅広の通電波形６２′となるようＫ、通電制
御第１３図は、−例として用いた通電制御回路３２′を
示すもので、第１４図は界磁マグネット３０′と位置検
知コイルＬｌ及びぶ動コイルＬ８との展開図であると共
に該位置検知コイルＬい駆動コイルＬ、及び第１３図の
通電制御回路６２′との結線図を示すものである。

第１３図及び第１４図を参照して、位置検知コイルＬ８
と駆動コイルＬ８とは、互いに１８０度対称な同相位置
に配設されている。位置検知コイルＬ１及び駆動コイル
Ｌ、は、一方の導体部Ｌ１ａ　ｓ　Ｌｅａが界磁マグネ
ット６０′のＮ極に対向していると意１、他方の導体部
Ｌ□ｂ　＝　Ｌｓｂが界磁マグネット３０′のＳ極に対
向している。位置検知コイルＬ、の一方の導体部Ｌｘａ
の端子は、マイナス電源６９側に接続し、駆動コイルＬ
。

の一方の導体部Ｌｅａの端子は、ＮＰＮ型トランジスタ
Ｔｒのコレクタに接続している。位置検知コイルＬ１の
他方の導体部Ｌｔｂの端子は、トランジスタＴｒのベー
スに、駆動コイルＬ、の他方の導体部Ｌ＊ｂＯｆｉ子は
、プラス電源端子３９に接続されている。トランジスタ
Ｔｒのエミッタは、マイナス電源端子４０′に接続され
ている。ダイオードＤはアノードをトランジスタＴｒの
エミッタに接続し、カソードを位置検知コイルＬＸの他
方の導体部Ｌｍｂの端子とトランジスタＴｒ　のベース
との接続点６６に接続している。抵抗Ｒは上記接続点６
６と駆動コイルＬ。

の他方の導体部り、ｂの端子間に接続されている。

第２実施倒として示した本発明のディスク型７’５シｖ
スモータ４７は上記構成からなるため、当該ディスク型
ブラシレスモータ４７は、停止時、及び起動時は、界磁
マグネット設定位置停止用であシ且りコギング発生用着
磁部３１　’−２が界磁マグネット６０′のＳ極の略々
中間部と対向していて、駆動コイルＬ８に通電すれば、
該駆動コイルＬ、は回転トルクを発生できる状態にある
。

従って、起動時に通電制御回路６２′に電源を投入する
と、第１３図に示すようにバイアス抵抗Ｒによシ、トラ
ンジスタＴｒのベースに電流が流れ、トランジスタＴｒ
の増幅作用にょシｈＦ１倍されたコレクタ電流Ｔｒが当
該トランジスタＴｒ　Ｋ流れる。このことによシ、運動
コイルＬ８に起磁力（Ｎ）が生じ、界磁マグネット３０
／のＳ極を引きつけ（第１５図（＆）参照）、界磁マグ
ネット３０′のＮ極を遠ざける。これによシ界磁マグネ
ット３０′が矢印Ａ方向に回転する。

尚、ダイオードＤは、トランジスタＴｒのベース・エミ
ッタ間の電圧Ｖｍｘ　　が負になることを防止するもの
である。界磁マグネツ°ト３０′が矢印Ａ方向に回転す
ると、第１５図（ｂ）　Ｋ示すように位置検知コイルＬ
、には矢印方向の電流工１が流れて起電力を発生する。

このためトランジスタＴｒにはますます電流が流れ、回
転トルクが上昇する。尚、通常、駆動コイルＬ、へ通電
後、界磁マグネット３０′が回転すると、すぐにトラン
ジスタＴｒは導通するようになっている。

界磁マグネット３０′が回転し、界磁マグネット６０／
と位置検知コイルＬ８　及び駆動コイルＬ。

が第１６図（、）で示すような対応関係になると、位置
検知コイルＬ□の起電力がバイアス抵抗ＲＫよるバイア
ス電流を打ち消す。更に界磁マグネット６０′が矢印Ａ
方向に回転していくと、位置検知コイルＬ１　の起電力
が負となシ、第１６図（ト））で示すようにダイオード
Ｄと位置検知コイルＬ１間で循環する。このような状態
になると、駆動コイルＬ、には電流が流れないため、回
転トルクが発生しなくなる。しかし、界磁マグネット６
０′は、慣性によシ矢印Ａ方向に回転し続ける。このよ
うに界磁マグネット３０’が、慣性によシ回転を続ける
に当って、上記コギング発生用兼界磁マグネット設定位
置停止用の着磁部３１−１．５１−２が有効に作用する
。すなわち、該コギング発生用兼界磁マグネット設定位
置停止用の着磁部３１−１．３１−２は磁石であるため
、第１１図で説明したようにコギングトルクを発生し、
上記死点位置をさけ几界磁マグネット６０′のＮ極又は
Ｓ極と対向しようとするが、該着磁部５１−１．３１−
２は、界磁マグネット６０′面にＮ極を向けているため
、界磁マグネット３０′のＳ極の略中間部に対向しよう
としてその方向に回転するからである。従って、界磁マ
グネット６０′が慣性によって回転し続けると、再度、
上記したように駆動コイルＬ８に電流が流れる状態にな
るため、回転トルクが発生する。

以上の動作が繰シ返されるので、位置検知素子としての
磁電変換素子がなくても、当該ディスク型ブラシレスモ
ータ４７は、所定方向へ自起動及び連続回転を行なうこ
とができる。

当該ディスク型ブラシレスモータ４７を停止させるため
に、電源を切ると、界磁マグネット３０’は慣性によシ
、しばらく回転を続けるが、摩擦による損失のため次第
に回転速度をおとし、コギング発生用兼界磁マグネット
設定位置停止用の着磁部５１−１．６１−２によって界
磁マグネット６０′のＳ極が吸引され、着磁部６１−１
．３１−２が界磁マグネット３０′のＳ極の略中間部位
置と対向した安定な停止点で停止する。

この停止点は、上記したように回転子（界磁マグネット
６０′）が自起動できる位置である。

尚、上記実施例においては、位置検知コイルＬ１％駆動
コイルＬｍの導体部Ｌｉｂ　−Ｌｓｂから回転方向に対
して若干手前の位置に界磁マグネット設定位置停止用の
着磁部３１−１．３１−２を設けたが、該位置と均等条
件位置に設けてもよい。また上記着磁部Ｍ１−１．り１
−２は、Ｎ極を界磁マグネット３０′面に向けた場合を
示したが、Ｓ極を向けて配設してもよい。

（本発明第３実施例） 上記第２実施例も同様であるが、特にステータヨーク１
６．４９を用いなくてもよい。例えば、第１実施例の場
合において、実際に実験してみて判明したことであるが
、例えば、第１実施例において、プリント基板１７と対
向して、ステータヨーク１６を設けると大きな一束が得
られるものであるが、位置検知素子２４からの出力が方
形波となシ、電機子コイル１５に方形波の通電が行なわ
れるので、通電の切υ換わ）が急なため耳ざわシで大き
な回転音を発生する。

そのため、ステータヨーク１６を用いることをイン波と
し、電機子コイル１５にサイン波通電をして大きな回転
音が発生しないようにしてもよい。ステータヨークがな
いために大きな界磁が得られなくなる慣れがあるため、
電機子コイル１５の巻線仕様を変えたところ通電電流が
低くてすみ、しかも回転数の上がったディスク型ブラシ
レスファンモータＦＭが得られた。ｔｅステータヨーク
７がないため、その分だケ安く、組立が容易になシ、安
価なディスク製ブラシレスファンモータＦＭが得られる
ものである。

〔本発明第４実施例） この実施例では、プリント基板もステータヨークをも設
けない例な示す。

これは、第１実施例において、電機子コイル１５−１．
１５−２ｔ−プラスチックマグネット１８でモールドし
、しかる後、例えば一方の面に絶縁処理し、その後その
面に第５図に示すようなプリント配電パターン１９金形
成することによって達成される。

この実施例では、ステータヨークとプリント基板を兼ね
合わせたような磁性体基板６５を電機子コイル配設板と
して用いると有用であることを示す。

磁性体基板６５は、第１７図に示すように鉄板等の磁性
体板６６０両表面に（一方の面のみであってもよい）絶
縁層６７を形成し、該絶縁性６７面にプリント配電パタ
ーン１９を形成したものである。

（本発明第６実施例） この例では、第１８図に示すように電機子コイル１５０
発生トルクに寄与する半径方向の導体部１５ｍ−１また
は／及び１５ｍ−２の半転方向（矢印入方向）に向って
手前の位置にのみプラスチックマグネット１８をモール
ド等して一体化装着し、該プラスチックマグネット１８
にコギング発生用着磁部６１を着磁形成したものである
。

（その他の実施例） 上記実施例では、界磁マグネットとして６極のもの及び
８極のものを用いたが、これに限るものではなく、２Ｐ
（Ｐは１以上の自然数）極のものであればよく、また界
磁マグネットは各磁極が分離しているものであってもよ
い。また、電機子コイルは１個以上用いてもよく、その
形状も上記実施例に限らないことは言うまでもない。

また本発明によればディスク型ブラシレスモータに限る
ものでなく、カップをブラシレスモータにも適用がある
ものである。

（本発明の効果） 本発明の一相通電されるブラシレスモータに場合でも、
必ず所定方向に自起動回転できる。

また特別にやっかいな位置決め調整をすることなく、所
定の位置に、容易に所定の大きさのコギングトルク七発
生させることができる。

また本発明のコギングトルク発生部材によれば、電機子
コイル及び電機子コイル配設板との位置決め固定が非常
に楽である。

従って、組立が容易で、安価に量産できる性能のよい位
置検知素子が１個の一相通電されるブラシレスモータを
生産できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用しようとする一例として示スディ
スク聾プジシレスファンモータの縦断面図、第２図は第
１図のファンモータのケースの斜視図、第３図は第１図
のファン付カップ体ρ斜視図、第４図は本発明の第１実
施例としてのプラスチックマグネット板状電機子体の斜
視図、第５図は第４図の電機子体の下面に形成した一例
としてのプリント配電パターンの平面図、第６図は第４
図の電機子体の平面図、第７図は６極の界磁マグネット
の下面図、第８図は６極の界磁マグネットと電機子コイ
ル群との展開図、第９図は本発明の第２実施例としての
一相通電されるディスク型ブラシレスモータの主要部の
分解斜視図、第１０図は第９図の縦断面図、第１１図は
ディスク型ブラシレスモータのトルク曲線、第１２図は
界磁マグネットと位置検知コイルとの関係を示す説明図
、第１３図は一実施例としての通電制御回路、第１４図
は界磁マグネットと位置検知コイル及び駆動コイルとの
展開図並びに通電制御回路、　第１５図及び第１６図は
原理説明図、第１７図は本発明第５実施例として用いる
磁性体基板の説明図、第１８図は本発明第６実施例のコ
ギング発生用着磁部を有する電機子コイルの平面図であ
る。 ＦＭ・・・一相通電されるディスク型ブラシレス７アン
モータ、　　１−・・ディスク型ブラシレスファンモー
タ用角型ケース、　２・・・軸受ホルＦ−１６，４・・
・ベアリング軸受、　５・・・回転軸、　６−・抜は止
め用Ｅリング、　　７・・・モータケース、８・・・凹
部、　９・−エアー通過孔、　１０・・−ステー、　　
１１−１−・・プラス電源コード、　　１１−２・・・
マイナス電源コード、　　１２・・・支柱、１６−・プ
ラスチックマグネット板状電機子体、１４・・・螺子、
　１５−１　、１５−２・・・電機子コイル、　１６・
・・ステータヨーク、　１７・・・プリント基板、１８
−・・プラスチックマグネット、１９・−プリント配電
パターン、　２０．２Ｌ−・透孔、　２２・・・凹部、
　２３・・・チップ部品、２４・・・位置検知素子、　
２５・・・凹部、　２６・・・ファン付カップＬ　　２
７・・・ファン、　２８・・・ボス部、　２９・−・ロ
ータヨーク、　３０．６１’・−界磁マグネット、　　
５１−１．＋１−２・・・コギング発生用着磁部、　　
５２．５２’・・・通電制御回路、　４７・・・一相通
電されるディスク盟ブラシレスモータ、　４Ｂ・・・固
定基板、　４９・・・ステータヨーク、　５０・・・軸
受、　５１・・・透孔部、５２・・・プリント基板、　
５６・・・螺子、５４・・・半固定抵抗、　５５・・・
ロータヨーク、　５６・・・安定点、　５７・・・コギ
ングトルク曲線、　５８・・・零点、　　５９．５９′
・・・電機子トルク曲線、６０・・・合成トルク曲線、
　６１・・・出力電圧曲線、６２．６２’・・・通電波
形、　６５・・・磁性体基板、６６・・・磁性体板、　
６７・・・絶縁層。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎ、Ｓの磁極を交互に形成した２Ｐ（Ｐは１以上
   の自然数）極の界磁マグネットを回転子として備え、該
   界磁マグネットに対向して固定側に１以上の電機子コイ
   ル並びに位置検知素子を備え、コギングトルクを利用し
   て一方向回転する一相通電されるブラシレスモータにお
   いて、上記１以上の電機子コイルをプラスチックマグネ
   ットでモールド等して電機子コイルとプラスチックマグ
   ネットを一体化装着し、該プラスチックマグネットにＮ
   又はＳ極の磁極を着磁することで、死点となる位置から
   、０＜θ＜（１８０／２Ｐ）度の開角幅θ度においてコ
   ギングトルクを発生させることで自起動できるようにし
   た、一相通電されるブラシレスモータ。
2. （２）上記プラスチックマグネットにコギングトルクを
   発生するためのコギング発生用着磁部は、電機子コイル
   の発生トルクに寄与する導体部から約０＜θ≦（１８０
   ／４）度の開角幅θ度だけ回転子の回転方向に向つて手
   前の位置、または該同相となる位置に形成した、特許請
   求の範囲第（１）項記載の一相通電されるブラシレスモ
   ータ。
3. （３）上記１以上の電機子コイルには、主に回転子の回
   転方向に向つてその発生トルクに寄与する導体部より手
   前の部分にのみプラスチックマグネットを設け、該プラ
   スチックマグネット部にコギング発生用着磁部を形成し
   た、特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の一
   相通電されるブラシレスモータ。
4. （４）上記電機子コイルをモールドしたプラスチックマ
   グネット板状電機子体は、プリント配線用導電パターン
   を形成したものである、特許請求の範囲第（１）項乃至
   第（３）項いずれかに記載の一相通電されるブラシレス
   モータ。
5. （５）上記電機子コイルと一体化装着されたプラスチッ
   クマグネットによつて、電機子コイル配設板をも一体化
   した、特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項いずれ
   かに記載の一相通電されるブラシレスモータ。
6. （６）上記電機子コイル配設板はプリント基板である、
   特許請求の範囲第（５）項記載の一相通電されるブラシ
   レスモータ。
7. （７）上記電機子コイル配設板は磁性体板の表面に絶縁
   被膜を形成し、該絶縁被膜面にプリント配線用導電パタ
   ーンを形成した、磁性体基板である、特許請求の範囲第
   （５）項記載の一相通電されるブラシレスモータ。
8. （８）上記電機子コイル配設板は少くとも電機子コイル
   配設面を絶縁処理したステータヨークである、特許請求
   の範囲第（５）項記載の一相通電されるブラシレスモー
   タ。
9. （９）上記電機子コイルと一体化装置されたプラスチッ
   クマグネットによつて、プリント基板及びステータヨー
   クを一体化した、特許請求の範囲第（５）項、第（６）
   項又は第（８）項いずれかに記載の一相通電されるブラ
   シレスモータ。