JP2001119912A - モータの回転位相検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廉価で高出力が得られダイナミックバランス
のよいモータの回転位相検出機構を提供する。 【解決手段】 中心孔６を有する第１の円盤状のロータ
ーマグネット４と、ローターマグネット４と対向してプ
リント基板５の一方の面上に設けた駆動コイルと、中心
孔６内に同軸に設けた、Ｎ極８ｎとＳ極８ｓとを１８０
°づつ着磁した第２の円盤状の位相検出用マグネット８
と、位相検出用マグネット８に対向してプリント基板５
の他方の面上に１８０°の範囲に形成した位相検出用コ
イルパターン５ａからなるモータの回転位相検出機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＴＲのドラムモ
ータ等に関し、特にその回転位相検出機構に関するもの
である。

【0002】

【従来の技術】従来のモータの回転位相検出方法は、主
に次の３通りがある。

【0003】（１）図１は、ＶＴＲの回転ドラム用モータに
適用した例であり、ロータ１の外周にマグネット片２を
固定し、このマグネット片２が通過する軌道に対向して
検出ヘッドとしての位相検出用コイル３を設けたもので
ある。

【0004】（２）図２は、８極に着磁した平板状のロータ
ーマグネット４とこれに対向して配置されるプリント基
板５上の位相検出用コイルパターン５ａを示す平面図で
あり、ローターマグネットの半径方向の内側に単極ある
いはＮＳ２極分の開き角度で中心孔６に突き出した補極
４ａを設けたものである。

【0005】（３）図３（ａ）、図３（ｂ）は、図２のロー
タマグネットと同様に８極に着磁した平板状のローター
マグネット４とこれに対向して配置されるプリント基板
５上の位相検出用コイルパターン５ａを示す平面図あ
り、ローターマグネット４の複数極の内の１極もしくは
ＮＳ２極の中の一部に、部分的にその極と逆相で着磁さ
れた補極４ａを設けたものである。

【0006】なお、これらの図において、ハッチングを施し
た部分はその表面がＮ極に着磁されていることを示し、
ハッチングを施していない部分はその表面がＳ極に着磁
されていることを示すものとする。（以下、同様とす
る。）

【0007】図（２）、図３（ａ）、図３（ｂ）によるロー
ターマグネット４の補極４ａとプリント基板５の回転位
相検出用コイルパターンによる出力信号の例を図６の上
段に示す。図６の下段に示す波形は、上段の出力信号を
波形成形して得た位相検出信号である。

【0008】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の方法では、マグネット片を接着しなければならなく、
ダイナミックバランスが釣り合うよう設計的に配慮する
必要がある。ＮとＳのマグネット片を対称に置く方法方
もあるが、コストアップになるという問題がある。ま
た、（２）の方法は（１）の方法以上にダイナミックバ
ランスの不釣り合いを生じる。（１）の方法に比べて出
力は高く取れるが、マグネット内径が異型であるため、
金属焼結のものでは寸法精度と外周研磨時の作業性が悪
化する。マグネットの着磁は１工程でよく簡素で、着磁
ヨークも作り易いが、マグネット単品のコスト高が最大
の難点である

【0009】また、（３）の主磁極の中に補極を設ける方法
は、図３（ａ）のパターンでは逆相の部分が広いため出
力は得易く着磁も１工程で済むという利点がある。しか
し駆動コイルの有効部から遠ざけて回転への影響をさけ
るためには、なるべく内径を小さく取る必要があるた
め、寸法が小さくなると着磁ヨークの製作が困難にな
る。図３（ｂ）の補極パターンでは、主磁極に重ねて着
磁するため深く着磁することは難しく、その分補極の磁
束密度は低い。

【0010】したがって一定電圧以上の検出信号を得るため
には検出用コイルは複数巻き必要であり、２層のコイル
パターンが必要である。いずれの場合も検出コイルを主
磁極が通過するため、検出コイルの開き角度を主磁極の
偶数倍にしてノイズをキャンセルする。しかし実際には
主磁極のＮＳの境界部は幅を持っており、マグネットが
小さくなれば相対的にこの幅が大きくなり、完全にはノ
イズを取りきれない（図６参照）。

【0011】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、「厚
み方向に着磁した複数のＮ極とＳ極とからなる駆動磁極
領域を交互に設け、中心孔を有する第１の円盤状のロー
ターマグネットと、該第１の円盤状のローターマグネッ
トと対向して基板の一方の面上に設けた駆動コイルと、
該第１の円盤状のローターマグネットの該中心孔の内側
に同軸に設けた、厚み方向にＮ極とＳ極とを１８０°づ
つ着磁した第２の円盤状の位相検出用マグネットと、該
位相検出用マグネットに対向して該基板の他方の面上に
１８０°の範囲に形成した位相検出用コイルパターンと
を具備したことを特徴とするモータの回転位相検出機
構。」を提供するものであり、

【0012】請求項２に係る発明は、「該ローターマグネッ
トと該位相検出用マグネットを着磁工程を分割して一の
円盤に形成したことを特徴とする請求項１記載のモータ
の回転位相検出機構。」を提供するものである。

【0013】

【発明の実施の形態】以下、図４、図５を参照して本発
明の実施の形態について説明する。図４は８極に着磁し
た平板状のローターマグネット４と、これに対向して配
置されるプリント基板５上の位相検出用コイルパターン
５ａを示す平面図あり、図５は、これらのローターマグ
ネット４とプリント基板５を組み込んだモータにより駆
動されるＶＴＲの回転ドラム装置の断面図である。

【0014】先ず、図５を参照して、回転ドラム装置の概略
構成について説明する。同図において、４は後に詳述す
る円環状のローターマグネットであり、ローターヨーク
１４、ブッシュ１５を介してシャフト１２に固着されて
いる。シャフト１２の上端部には、磁気ヘッド１３を搭
載した回転ドラム１０が圧入固定されている。また、シ
ャフト１２はベアリング１６を介して固定ドラム１１に
対して回転自在に支承されている。５は、後に詳述する
プリント基板であり、その上面に複数のモーターコイル
（駆動コイル）９が設けられると共にその下面には位相
検出用コイルパターン５ａ（図４参照）及び図示しない
速度検出用コイルが設けられている。位相検出用コイル
パターン５ａ及び図示しない速度検出用コイルが設けら
れたプリント基板５は固定ドラム９に固定されてステー
タを形成している。

【0015】次に、図４を参照して、ローターマグネット４
とプリント基板５の構成について説明する。図４に示す
ように、８極に着磁した平板状のローターマグネット４
の中心孔６には厚み方向にＮ極８ｎとＳ極８ｓとを１８
０°づつ着磁した円盤状の位相検出用マグネット８がロ
ーターマグネット４と同軸に且つ位相を合わせて嵌合固
定されている。

【0016】一方、プリント基板５の中心孔７の周りには同
心状に１８０°の範囲に位相検出用コイルパターン５ａ
が形成されている。このコイルパターン５ａの内周側の
半径と外周側の半径とは位相検出用マグネット８の内周
側の半径及び外周側の半径と略一致している。

【0017】従って、プリント基板５の上面に設けられた複
数のモーターコイル（駆動コイル）９に所定のタイミン
グで順次通電されてローターマグネット４が回転すると
図７上段に示すような出力信号が得られる。同図下段に
示す波形は、上段の出力信号を波形成形して得られる本
発明の実施の形態に係るモータの回転位相検出機構によ
る位相検出信号である。

【0018】以上に説明した本発明の実施の形態では、ロー
ターマグネット４の中心孔６に別ピースの位相検出用マ
グネット８を嵌合固定する構成としたが、着磁工程を分
割して一枚の磁性円盤にローターマグネット４と位相検
出用マグネット８とを着磁するようにしてもよい。

【0019】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータの
回転位相検出機構によれば、位相検出用に平板マグネッ
トを１８０°割で２極とすることで、主磁極中に後工程
で補極を打ち込む方法よりも、位相検出用として強い磁
束密度が得られる。また従来の方法では補極が検出コイ
ルを通過するときのみ出力され、そのとき以外の回転中
はいかにノイズをキャンセルするかであった。本位相検
出機構では１８０°の範囲に亘り対向した２本のコイル
パターンが全回転中に出力を伴うため、従来の方法より
ノイズの低い、かつ高い信号出力を得られる。一般にマ
グネットが小型化されると、同じ回転数でも径が小さい
と周速度が低くなり、検出コイルの起電圧は下がる。こ
のような場合でも本方法であればコイルパターンの巻数
を複数にして起電圧を確保する必要が無く、検出コイル
を形成するプリント基板は１層でよいため安価となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のモータの回転位相検出機構をＶＴＲの回
転ドラム用モータに適用した例である。

【図２】従来のモータの回転位相検出機構に用いられる
ローターマグネット及びプリント基板上のコイルパター
ンを示す平面図である。

【図３】従来の他のモータの回転位相検出機構に用いら
れるローターマグネット及びプリント基板上のコイルパ
ターンを示す平面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るモータの回転位相検
出機構に用いられるローターマグネット及びプリント基
板上のコイルパターンを示す平面図である

【図５】図４に示すモータの回転位相検出機構をＶＴＲ
の回転ドラム装置に適用した際の断面図である。

【図６】図２又は図３に示す従来のモータの回転位相検
出機構によって得られる出力信号及びこの出力信号から
波形成形して得た位相検出信号である。

【図７】図４に示す本発明の実施の形態に係るモータの
回転位相検出機構によって得られる出力信号及びこの出
力信号から波形成形して得た位相検出信号である。

【符号の説明】

１ ロータ ２ マグネット片 ３ 位相検出用コイル ４ ローターマグネット ４ａ 補極 ５ プリント基板 ５ａ 位相検出用コイルパターン ６ 中心孔 ７ 中心孔 ８ 位相検出用マグネット ８ｎ Ｎ極 ８ｓ Ｓ極 ９ モーターコイル（駆動コイル） １０ 回転ドラム １１ 固定ドラム １２ シャフト １３ 磁気ヘッド １４ ローターヨーク １５ ブッシュ １６ ベアリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚み方向に着磁した複数のＮ極とＳ極とか
   らなる駆動磁極領域を交互に設け、中心孔を有する第１
   の円盤状のローターマグネットと、 該第１の円盤状のローターマグネットと対向して基板の
   一方の面上に設けた駆動コイルと、 該第１の円盤状のローターマグネットの該中心孔の内側
   に同軸に設けた、厚み方向にＮ極とＳ極とを１８０°づ
   つ着磁した第２の円盤状の位相検出用マグネットと、 該位相検出用マグネットに対向して該基板の他方の面上
   に１８０°の範囲に形成した位相検出用コイルパターン
   とを具備したことを特徴とするモータの回転位相検出機
   構。
2. 【請求項２】該ローターマグネットと該位相検出用マグ
   ネットを着磁工程を分割して一の円盤に形成したことを
   特徴とする請求項１記載のモータの回転位相検出機構。