JPS631020B2 - - Google Patents
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- JPS631020B2 JPS631020B2 JP55038951A JP3895180A JPS631020B2 JP S631020 B2 JPS631020 B2 JP S631020B2 JP 55038951 A JP55038951 A JP 55038951A JP 3895180 A JP3895180 A JP 3895180A JP S631020 B2 JPS631020 B2 JP S631020B2
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- board
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- brushless motor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無刷子電動機に係り、回転子の位置検
出を行うホール素子の取付構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a brushless electric motor, and more particularly to a mounting structure for a Hall element that detects the position of a rotor.
回転子の位置を磁気感応素子で検知し、この検
出出力によりパワートランジスタを駆動、制御し
て夫々の電機子巻線に順次通電を行う無刷子電動
機においては、磁気感応素子としてホール素子が
広く用いられている。 Hall elements are widely used as magnetically sensitive elements in brushless motors in which the rotor position is detected by a magnetically sensitive element, and the detected output drives and controls a power transistor to sequentially energize each armature winding. It is being
このホール素子は、第8図に示されるように、
検知面Zに対して磁束が垂直に交叉するように配
置がなされないと、出力信号であるホール電圧が
小さく、バラツキも大きくなり十分な制御が行え
ないという問題を有しており、取付構造には従来
から種々の工夫がなされている。 This Hall element, as shown in FIG.
If the arrangement is not made so that the magnetic flux crosses perpendicularly to the sensing surface Z, the Hall voltage that is the output signal will be small and the variation will be large, making it impossible to perform sufficient control. Various efforts have been made to date.
例えば、第7図に示されるように、電動機の回
転軸21に回転子22と同じ磁極数を有する位置
検知用の磁石23を設け、この位置検知用の磁石
23のまわりに互いに等角度、等間隔の位置に、
磁石23と水平に対向する対向面を有するホール
素子取付用の取付板24を形成し、この取付板の
内径側にホール素子12を取り付けることがなさ
れている。 For example, as shown in FIG. 7, a position detection magnet 23 having the same number of magnetic poles as the rotor 22 is provided on the rotating shaft 21 of the electric motor, and the position detection magnets 23 are arranged around the position detection magnet 23 at equal angles to each other. At the interval,
A mounting plate 24 for mounting the Hall element having a facing surface horizontally facing the magnet 23 is formed, and the Hall element 12 is mounted on the inner diameter side of this mounting plate.
また、図示されていないが、回転子と同じ磁極
数を有する位置検知用の磁石に対し、電動機のエ
ンドブラケツトの内面側から軸方向に延出させて
ホール素子の取付板を設け、この取付板の内径側
にホール素子の検知面が位置検知用の磁石に近接
して対向するように取り付けることもなされてい
る。 Although not shown, a mounting plate for the Hall element is provided extending axially from the inner surface of the end bracket of the motor for a position detection magnet having the same number of magnetic poles as the rotor. It is also possible to attach the Hall element on the inner diameter side so that the detection surface of the Hall element is close to and faces the position detection magnet.
しかしながら、これらの従来の方法では、(1)、
ホール素子が、例えば3mm×3mm×1.6mm程と小
さいため取り付けにくい、(2)、正確な位置決め、
固定がむずかしく、ホール電圧や通電区幅等にバ
ラツキを生じ易い、(3)、ホール素子取付板および
その取付構造が複雑になる、等種々の問題を有し
ている。 However, in these conventional methods, (1)
The Hall element is small, for example, 3 mm x 3 mm x 1.6 mm, so it is difficult to install. (2) Accurate positioning,
It has various problems, such as being difficult to fix and easily causing variations in Hall voltage, conduction line width, etc., and (3) making the Hall element mounting plate and its mounting structure complicated.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
であり、ホール素子の検知面が磁石回転子あるい
は検知用の磁石と対向するように簡単に取り付け
が行え、しかもホール素子の取付位置にバラツキ
を生じることなく安定した駆動、制御が行える無
刷子電動機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily install the Hall element so that the detection surface faces the magnet rotor or the detection magnet, and to prevent variations in the mounting position of the Hall element. The purpose of the present invention is to provide a brushless electric motor that can be driven and controlled stably without causing problems.
以下に本発明を図面に示された実施例に基づい
て説明する。 The present invention will be explained below based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の実施による無刷子電動機の縦
断面図であり、第2図はホール素子取付用の基板
を示す図、第3図はそのA−A断面図である。ま
た第4図、第5図はホール素子の取付状態を説明
するための要部拡大図であり、第6図は本発明の
他の実施例を示す図である。 FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a brushless motor according to the present invention, FIG. 2 is a view showing a board for mounting a Hall element, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A. Further, FIGS. 4 and 5 are enlarged views of essential parts for explaining the mounting state of the Hall element, and FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
第1図において、1は電動機の固定子であり、
鉄心2の各スロツトにコイルを環状に巻回して巻
線3が施されて形成され、外周からFRP
(Fibered Resin Plastic)等の樹脂材料で一体的
にモールドしてフレーム4が形成されている。 In FIG. 1, 1 is the stator of the electric motor,
The winding 3 is formed by winding a coil annularly in each slot of the iron core 2, and the FRP is applied from the outer periphery.
The frame 4 is formed by integrally molding a resin material such as (Fibered Resin Plastic).
5は電動機の回転子であり、外周には磁石6が
取り付けられて磁石回転子を構成している。 Reference numeral 5 denotes a rotor of an electric motor, and a magnet 6 is attached to the outer periphery of the rotor to constitute a magnet rotor.
7は回転子5の回転軸であり、フレーム4に嵌
合して取り付けられるエンドブラケツト10,1
1に軸支8,9を介して軸支されている。 7 is a rotating shaft of the rotor 5, and end brackets 10, 1 are fitted and attached to the frame 4.
1 via shaft supports 8 and 9.
フレーム4の電動機内部側には、回転子5の磁
石6の端部よりやや軸方向内側部分に、回転子5
に対して同心円盤状の溝に形成される段部4a、
およびこの段部4aの側壁を切り欠いて段部4a
の溝と同一面にて電動機外部へ連通する水平な溝
の段部4bが、フレーム形成時に樹脂で一体的に
設けられている。 On the inside of the motor of the frame 4, a rotor 5 is located slightly axially inward from the end of the magnet 6 of the rotor 5.
a stepped portion 4a formed in a concentric disc-shaped groove;
The side wall of this step 4a is cut out to form the step 4a.
A step portion 4b of a horizontal groove communicating with the outside of the electric motor on the same surface as the groove is integrally provided with resin at the time of frame formation.
ホール素子12はホール素子取付用の基板13
に取り付けられており、この基板13はPC板等
の平担な両面配線板で形成され、回転子5の磁石
6より大径の孔14を有する円板部13aと、こ
の円板部13aから一方向に延出する引出部13
bとで構成されている。 The Hall element 12 is a board 13 for mounting the Hall element.
This board 13 is formed of a flat double-sided wiring board such as a PC board, and includes a disk portion 13a having a hole 14 larger in diameter than the magnet 6 of the rotor 5, and a hole 14 from this disk portion 13a. Drawer part 13 extending in one direction
It is composed of b.
基板13の孔14の内周には、内周面から半径
方向にホール素子取付用の切り欠き15が形成さ
れている。 A notch 15 for attaching a Hall element is formed in the inner circumference of the hole 14 of the substrate 13 in a radial direction from the inner circumferential surface.
ホール素子12は、第4図、第5図に示される
ように、基板13の内周面に対してその検知面Z
がほぼ直角となるように配置され、かつ夫々の出
力端子が基板13の内周面を跨ぐようにして夫々
の切き欠き15に取り付けられ、両面の配線パタ
ーンに出力端子をハンダ付けして電気的接続がな
されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the Hall element 12 has a sensing surface Z with respect to the inner peripheral surface of the substrate 13.
are arranged at almost right angles, and each output terminal is attached to each notch 15 so as to straddle the inner peripheral surface of the board 13, and the output terminal is soldered to the wiring pattern on both sides to connect the electrical A physical connection is made.
基板13の板厚および切り欠き15の大きさは
ホール素子12の寸法形状に応じて決定され、例
えば基板13の板厚はホール素子12の出力端子
間距離tとすることが好ましく、出力端子間距離
tと基板13の厚さとを略等しくすることによ
り、端子線をほとんど折り曲げることなく配線パ
ターンに接続することができるため、ホール素子
12の端子部分に折り曲げによる機械的ひずみを
加えることがなく、部品の損傷防止や信頼性を向
上させることができる。また、さらに取り付けが
容易となる。 The board thickness of the board 13 and the size of the notch 15 are determined according to the dimensions and shape of the Hall element 12. For example, it is preferable that the board thickness of the board 13 be set to the distance t between the output terminals of the Hall element 12, and the distance between the output terminals By making the distance t and the thickness of the substrate 13 substantially equal, the terminal wire can be connected to the wiring pattern without bending, so that no mechanical strain is applied to the terminal portion of the Hall element 12 due to bending. Damage to parts can be prevented and reliability can be improved. Furthermore, installation becomes easier.
切り欠き15の寸法も、ホール素子の幅をb、
厚みをd、とすると、これに合わせて夫々円周方
向の幅を略b、半径方向の深さを略dに形成すれ
ばホール素子12の位置決め、取り付けが容易で
あり、小さなホール素子12を正確に所定の位置
に取り付けることができ、しかも確実に固定でき
る。 The dimensions of the notch 15 are also determined by the width of the Hall element being b,
Assuming that the thickness is d, if the width in the circumferential direction is approximately b and the depth in the radial direction is approximately d, positioning and mounting of the Hall element 12 will be easy, and the small Hall element 12 will be It can be installed accurately in a predetermined position and can be securely fixed.
そして、ホール素子12は基板13の内周面か
ら突出することなく略同一高さとなるため、組立
時に回転子の偏心等で接触することがない。 Since the Hall elements 12 do not protrude from the inner circumferential surface of the substrate 13 and have substantially the same height, they do not come into contact with each other due to eccentricity of the rotor during assembly.
実際に、ホール素子12の寸法が3mm×3mm×
1.6mm(a×b×d)、端子間距離1.6mm(t)、の
ものについて、基板13の板厚1.6mm、切り欠き
幅および深さ寸法を夫々3mm、1.6mmとして極め
てすぐれた検知装置が得られている。 Actually, the dimensions of the Hall element 12 are 3 mm x 3 mm x
1.6 mm (a x b x d), distance between terminals 1.6 mm (t), board 13 thickness 1.6 mm, notch width and depth dimensions of 3 mm and 1.6 mm, respectively, is an extremely excellent detection device. is obtained.
基板13はその円板部13aをフレーム4の段
部4a、引出部13bを段部4bに夫々密着させ
て取り付けられ、段部4a,4bで軸方向および
半径方向の位置決めをなしている。 The substrate 13 is attached with its disc portion 13a in close contact with the stepped portion 4a of the frame 4, and its pull-out portion 13b in close contact with the stepped portion 4b, respectively, and the stepped portions 4a and 4b are used for axial and radial positioning.
従つて、基板13の取り付けられたホール素子
12は、その検知面Zが磁石の外周面に対向し、
かつ同心円上に近接して配置がなされている。 Therefore, the detection surface Z of the Hall element 12 to which the substrate 13 is attached faces the outer peripheral surface of the magnet,
And they are arranged close to each other on concentric circles.
基板13の固定は、接着等の糊着手段で十分で
あるが、基板13を段部4a,4bに密接させた
後、絶縁板(図示せず)を介在させてエンドブラ
ケツト11で挾持させることもできる。 Although it is sufficient to fix the substrate 13 by adhesive means such as adhesion, it is preferable to bring the substrate 13 into close contact with the step portions 4a and 4b and then sandwich it between the end brackets 11 with an insulating plate (not shown) interposed therebetween. You can also do it.
そして、基板13の引出部13bは電動機外部
に露出されており、この露出部分の配線パターン
に電源および制御機構を接続して無刷子電動機が
構成されている。 The drawn-out portion 13b of the board 13 is exposed to the outside of the motor, and a brushless motor is constructed by connecting a power source and a control mechanism to the wiring pattern of this exposed portion.
以上の構成によれば、ホール素子12はその検
知面Zが被検知体である回転子5の磁石6に対向
して配置されるため効率よく動作し、ホール電圧
のバラツキが少なく安定した出力を得ることがで
きる。 According to the above configuration, since the detection surface Z of the Hall element 12 is arranged facing the magnet 6 of the rotor 5, which is the object to be detected, the Hall element 12 operates efficiently and provides a stable output with little variation in Hall voltage. Obtainable.
また、ホール素子取付用の基板13は平担な配
線板を用いることができるため構造を極めて簡略
化することができ、取付空間を少なくして電動機
内部の実装密度を向上させることもできる。 Furthermore, since a flat wiring board can be used as the substrate 13 for mounting the Hall element, the structure can be extremely simplified, and the mounting space can be reduced to improve the mounting density inside the motor.
さらに、基板13の内周面にホール素子取付用
の切り欠き15を形成し、この切り欠き15内に
ホール素子12を取り付けるようにしたため、正
確な位置決め、固定を容易に行うことができる。 Further, since a notch 15 for attaching the Hall element is formed in the inner peripheral surface of the substrate 13 and the Hall element 12 is attached within this notch 15, accurate positioning and fixing can be easily performed.
この切り欠き15は基板13を作成の際、一体
的にプレス加工にて形成することができ、構造簡
単で製作が極めて容易である。 This notch 15 can be integrally formed by press working when creating the substrate 13, and has a simple structure and is extremely easy to manufacture.
そして、この基板13を電動機内部に形成され
た段部4a,4bに密接させることにより基板1
3の正確な位置決めがなされ、糊着等により簡単
に固定することができるため、基板13の取付構
造も簡略化される。 By bringing this board 13 into close contact with the stepped portions 4a and 4b formed inside the motor, the board 13
3 can be accurately positioned and easily fixed by gluing or the like, so the mounting structure of the board 13 is also simplified.
一方、基板13の取付構造については、第6図
に示されるように、鋼板製フレームの電動機につ
いても同様に実施することができるものであり、
鋼板製のブラケツト31の内部にプレス絞り加工
により、あるいは部品を溶接する等により段部3
2を形成し、これにホール素子12を固定した基
板13を取り付けるようにしても同様の効果を得
ることができる。 On the other hand, as for the mounting structure of the board 13, as shown in FIG.
The stepped portion 3 is formed inside the steel plate bracket 31 by press drawing or by welding parts.
The same effect can be obtained by forming a substrate 13 on which the Hall element 12 is fixed.
また、回転子5の磁石6の漏れ磁束を検出する
かわりに、回転子5と同じ磁極数を有する検出体
を回転軸7に設けて、この検知体にホール素子1
2が対向するように基板13を取り付ける場合に
おいても同様の効果を得ることができる。 Moreover, instead of detecting the leakage magnetic flux of the magnet 6 of the rotor 5, a detection body having the same number of magnetic poles as the rotor 5 is provided on the rotating shaft 7, and a Hall element 1 is attached to this detection body.
Similar effects can be obtained even when the substrates 13 are attached so that the substrates 2 face each other.
また、基板13を両面配線板とすることにより
ホール素子12の出力端子を夫々の側で配線でき
るため作業が容易になり、また配線パターン自体
の単純化をなすことができる。 Further, by making the substrate 13 a double-sided wiring board, the output terminals of the Hall element 12 can be wired on each side, which makes the work easier and the wiring pattern itself can be simplified.
そして以上説明の通り、本発明によれば、ホー
ル素子を効率よく動作させてバラツキの少ない安
定した出力を得ることができ、しかもホール素子
の取付位置にバラツキを生じることなく簡単に取
り付けが行えるすぐれた無刷子電動機を得ること
ができる。 As explained above, according to the present invention, it is possible to efficiently operate the Hall element to obtain a stable output with little variation, and it is also possible to easily install the Hall element without causing variation in the mounting position. A brushless electric motor can be obtained.
第1図は本発明の実施による無刷子電動機の縦
断面図であり、第2図はホール素子取付用の基板
を示す図、第3図は基板のA−A断面図、第4
図、第5図はホール素子の取付状態を示す図部拡
大図、第6図は本発明の他の実施例を示す図、第
7図は従来のホール素子取付状態の一例を示す
図、第8図はホール素子の一般的な形状を示す図
である。
12……ホール素子、13……基板、15……
切り欠き、4a,4b,32……段部、Z……検
知面。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a brushless motor according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a board for mounting a Hall element, FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing how the Hall element is mounted, FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing an example of the conventional Hall element mounting state. FIG. 8 is a diagram showing the general shape of a Hall element. 12... Hall element, 13... Substrate, 15...
Notch, 4a, 4b, 32...Stepped portion, Z...Detection surface.
Claims (1)
力される磁気信号をホール素子で検知し、この検
出信号に応じて電機子巻線に通電する無刷子電動
機において、円筒状の磁石から成る回転子を形成
すると共にこの回転子を貫通する大径の孔を有す
るホール素子取付用の両面配線基板を備え、この
基板の内周面の半径方向に切り欠きを形成すると
共にホール素子を基板の両面配線に跨るように装
着し、電動機内部に基板取付用の段部を形成して
基板を前記回転子に対向するよう備えたことを特
徴とする無刷子電動機。1. In a brushless motor that detects a magnetic signal output from a detected object in response to the rotational position of the rotor using a Hall element, and energizes the armature winding in response to this detection signal, a brushless motor consists of a cylindrical magnet. A double-sided wiring board for mounting a Hall element is provided, which forms a rotor and has a large diameter hole that passes through the rotor. 1. A brushless motor, characterized in that the brushless motor is mounted so as to straddle double-sided wiring, and has a stepped portion for mounting a board inside the motor so that the board faces the rotor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895180A JPS56136167A (en) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Brushless motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895180A JPS56136167A (en) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Brushless motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56136167A JPS56136167A (en) | 1981-10-24 |
| JPS631020B2 true JPS631020B2 (en) | 1988-01-11 |
Family
ID=12539500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3895180A Granted JPS56136167A (en) | 1980-03-28 | 1980-03-28 | Brushless motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56136167A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6073380U (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-23 | 株式会社安川電機 | brushless motor |
| JP2643191B2 (en) * | 1987-10-19 | 1997-08-20 | 松下電器産業株式会社 | Brushless motor stator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5017711U (en) * | 1973-06-13 | 1975-02-26 |
-
1980
- 1980-03-28 JP JP3895180A patent/JPS56136167A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56136167A (en) | 1981-10-24 |
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