JP2011004467A - モータおよびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い駆動効率を確保しながら、ＦＧ信号に重畳されるノイズを低減し、回転速度検出精度を向上する。
【解決手段】複数の磁極１３ａを備えたステータ１３の周囲に、ロータ１４が回転自在に配置されている。ロータのロータフレーム１４ｂの内周面には、ステータに対向する方向に交互に異極に着磁され、更に、基板に対向する方向に交互に異極に着磁された磁石１５を備える。ステータの磁極の外周端には、磁極基部１３ｄに対して基板１１側に延びた第１延長部１３ｃと、磁極基部に対して基板とは反対側に延びた第２延長部１３ｂとが設けられている。基板のロータに対向する面にＦＧパターン１９が設けられている。ロータフレームの基板側端と基板との距離Ａ、第１延長部の基板側端と基板との距離Ｂ、第１延長部の基板側端と磁石との距離ＧがＢ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータとそれを用いた電子機器に関する。

電子機器、例えばレーザプリンタでは、本体ケース内に設けられた紙送り用ローラ（被駆動体）は、減速機構を介してモータの駆動軸に連結され、このモータを駆動することにより回動し、紙を所定部分に送る。

上記モータとしては、外周に複数の磁極が第一の所定間隔で配置されたステータと、このステータの周囲に回転自在に配置されたロータとを備え、このロータの内周面に、第二の所定間隔ごとに異極に着磁（メイン着磁）された磁石が設けられたブラシレスＤＣモータが一般的に用いられる。

このようなモータにおいては、通常、ロータの回転を磁気的に検出する磁気検出素子にロータの磁石をできるだけ近接させるため、モータ駆動軸と平行な方向における磁石の寸法をステータの磁極基部の同方向における寸法よりも大きく設定される。この場合、ステータの磁極の外周端に、その磁極基部の両側に、磁石と略平行方向に延びたエンドプレートと呼ばれる延長部が形成されることが多い（例えば特許文献１，２参照）。これにより、ロータの磁石とステータの磁極との対向面積が大きくなるので、モータの駆動力及び駆動効率を向上させることができる。

また、レーザプリンタの紙送り用ローラを減速機構を介して駆動する場合などでは、ブラシレスＤＣモータの回転を精密に制御する必要がある。このため、ブラシレスＤＣモータの回転速度をある程度の分解能で検出する必要がある。

このような用途に適した速度検出方法として、一般的に以下に説明するＦＧ方式が用いられている。即ち、ロータの磁石に、トルクを発生させるための着磁（メイン着磁）とは別に、磁石の基板と対向する面に、基板に対向する方向に多極着磁（ＦＧ着磁）を施し、基板にはＦＧ着磁の着磁極数と同数の線素を直列に接続したＦＧパターンを円周方向に設ける。ロータが回転すると、ＦＧ着磁による磁束によってこの線素に誘起電圧が発生し、モータの回転数に比例した周波数の速度検出信号（ＦＧ信号）をこのＦＧパターンを通じて得ることが出来る。

このようなＦＧ方式では、メイン着磁による磁束の影響を受けにくくするために、ＦＧパターンをメインパターンとキャンセルパターンとで構成し、メインパターンとキャンセルパターンとを直列に接続することにより、メイン着磁による磁束の影響をキャンセルする方法が知られている（例えば特許文献３参照）。

特開平９−２８５０４４号公報 特開２００７−２４４００４号公報 特開２００６−２５５３７号公報

しかしながら、ステータの磁極の外周端に磁石と略平行方向に延びた延長部を設けると、上記ＦＧ方式においてメイン着磁による磁束の影響をキャンセルすることが困難となる恐れがあった。理由は以下の通りである。

磁極の外周端に設けられた延長部は集磁効果を有しているので、メイン着磁による磁束の多くが延長部に引き込まれる。しかしながら、延長部に流入した磁束の一部は、延長部の磁気飽和によって、延長部の周囲に漏れ出し、漏れ磁束となる。この漏れ磁束は、ＦＧパターンのうちステータに近い部分（即ち、半径方向においてＦＧパターンの内周側の部分）に強い影響を及ぼす。従って、メイン着磁の漏れ磁束の影響が、半径方向において、ＦＧパターンのうちステータに近い部分とステータから遠い部分とで異なり、メイン着磁による磁束の影響を十分にキャンセルすることができない。その結果、ＦＧ信号にノイズが重畳され、回転速度検出精度が低下するのである。

本発明は、上記の従来の問題を解決し、ステータの磁極の外周端に延長部を設けたモータにおいて、高い駆動効率を確保しながら、ＦＧ信号に重畳されるノイズを低減し、回転速度検出精度を向上することを目的とする。

本発明のモータは、基板に搭載され、外周に複数の磁極が第一の所定間隔で配置されたステータと、前記ステータの周囲に回転自在に配置されたロータとを備える。前記ロータは、ロータフレームと前記ロータフレームの内周面に設けられた磁石とを備える。前記磁石は、前記ステータに対向する方向に第二の所定間隔ごとに異極に着磁され、且つ、前記基板に対向する方向に第三の所定間隔ごとに異極に着磁されている。前記ステータの前記複数の磁極のそれぞれの外周端には、磁極基部に対して前記基板側に延びた第１延長部と、前記磁極基部に対して前記基板とは反対側に延びた第２延長部とが設けられている。前記基板の前記ロータに対向する面には、前記磁石と略対向する位置に、メインパターン及びキャンセルパターンからなるＦＧパターンが設けられている。前記ロータフレームの前記基板側端と前記基板との距離をＡ、前記第１延長部の前記基板側端と前記基板との距離をＢ、前記第１延長部の前記基板側端と前記磁石との距離をＧとしたとき、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足することを特徴とする。

本発明の電子機器は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられた被駆動体と、前記被駆動体に連結されたモータとを備えた電子機器であって、前記モータが上記の本発明のモータであることを特徴とする。

本発明のモータは、ステータの磁極の外周端に、第１及び第２延長部を有しているので、メイン着磁による磁束に対する集磁効果が高められ、高い駆動効率を実現できる。

そして、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足するので、第１延長部に流入したメイン着磁による磁束の漏れ磁束が、ＦＧパターンの内周側の部分と外周側の部分とに及ぼす影響をほぼ均一化することができる。これにより、この漏れ磁束の影響を、メインパターンとキャンセルパターンとの間でキャンセルすることができる。従って、ＦＧ信号に重畳されるノイズが低減され、ＦＧパターンを用いた回転速度検出精度を向上することができる。

よって、本発明によれば、第１及び第２延長部を設けたことにより効率よい駆動を維持しながら、ＦＧ信号を利用して回転速度検出精度が向上したモータを提供することができる。

本発明の電子機器は、上記の本発明のモータを用いて被駆動体を駆動するので、被駆動体を高効率且つ高精度で駆動することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るモータの概略構成を示した断面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るモータを構成するステータの斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係るモータに設けられたＦＧパターンの平面図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るモータにおいて、ＦＧパターンの近傍での磁束の流れを簡略化して示した断面図である。 図５は、従来のモータにおいて、ＦＧパターンの近傍での磁束の流れを簡略化して示した断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係るモータの概略構成を示した断面図である。 図７は、本発明の実施の形態３に係るモータの概略構成を示した断面図である。 図８は、本発明の実施の形態４に係るモータの概略構成を示した断面図である。 図９は、本発明の実施の形態５に係るモータの概略構成を示した断面図である。 図１０は、本発明のモータを用いた電子機器の一例の概略構成を示した図である。

本発明の上記モータにおいて、前記第１延長部の前記基板側端に近いほど前記磁石までの距離が大きくなるように、前記第１延長部は傾斜していても良い。あるいは、前記第１延長部を構成する板状体の層数が、前記第２延長部を構成する板状体の層数よりも少なくても良い。あるいは、前記第１延長部が複数の板状体からなり、前記複数の板状体のうち前記磁石に最も近接した板状体は、他の板状体に比べて、前記磁極基部からの高さが低くても良い。あるいは、前記第１延長部の前記磁極基部からの高さは、前記第２延長部の前記磁極基部からの高さよりも低くても良い。これらにより、ＦＧパターンのうち第１延長部に近い部分と遠い部分とで、メイン着磁による磁束の第１延長部からの漏れ磁束の影響を更に均一化することができる。この結果、ＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターンを用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

上記において、前記磁石の前記基板側の端部は、前記第１延長部の前記基板側端よりも、前記基板側に突出していることが好ましい。これにより、第１延長部と第２延長部とが非対称であるために生じる磁気センタのずれを補正することができるので、回転精度の悪化や騒音・振動の発生を抑制することができる。

以下、本発明を好適なの実施の形態を用いて説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に限定されないことは言うまでもない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ１２の概略構成を示した断面図である。モータ１２の断面図は駆動軸１８に対してほぼ対称であるので、図１では駆動軸１８に対して片側のみを図示している。図２は、本実施の形態１に係るモータ１２を構成するステータ１３の斜視図である。図３は、本実施の形態１に係るモータ１２に設けられたＦＧパターン１９の平面図である。図３では第１象限内のＦＧパターン１９のみを図示している。

以下の説明では、モータ１２の駆動軸１８の方向を上下方向とし、図１において紙面の上側及び下側をそれぞれモータ１２の「上側」及び「下側」と呼ぶ。

図１に示すように、本実施の形態１のモータ１２は、配線基板（基板）１１に取付け具２１を介して搭載されたステータ１３と、ステータ１３の周囲に配置されたロータ１４とを備える。ロータ１４は、鉄などの高透磁率の材料からなる円筒形状のロータフレーム１４ｂを有し、ロータフレーム１４ｂの上端に天板１４ａが固定され、ロータフレーム１４ｂの下端は開放されている。取り付け具２１の内周面に複数のベアリング１７が設けられている。モータ１２の駆動軸１８は、複数のベアリング１７を貫通し、駆動軸１８の上端はロータ１４の天板１４ａに固定されている。その結果、ロータ１４及び駆動軸１８は、複数のベアリング１７を介してステータ１３に対して回転自在である。ロータフレーム１４ｂの内周面にはリング状の磁石１５が固定されている。磁石１５のステータ１３に対向する面は、ステータ１３に対向する方向（半径方向）に所定間隔ごとにＮ極とＳ極とが交互に（隣接極が異極となるように）着磁（メイン着磁）されている。更に、メイン着磁とは別に、磁石１５の配線基板１１に対向する面は、配線基板１１に対向する方向（上下方向）に所定間隔ごとにＮ極とＳ極とが交互に多極着磁（ＦＧ着磁）されている。

ステータ１３は、同一厚さの複数の板状体（例えば高透磁率薄鋼板）が積層された積層体を含む。ステータ１３の外周には、図２に示すように、複数の磁極１３ａが周方向に所定間隔で配置されている。各磁極１３ａの内側の磁気回路が形成される部分（磁路１３ｅ、図１参照）には、電磁石用のコイル１６が巻回されている。コイル１６に交流電力を印加することで、各磁極１３ａはＮ極とＳ極とに交互に着磁される。これにより、互いに対向する磁極１３ａと磁石１５との間で吸引力と反発力が発生し、ロータ１４が駆動軸１８を中心に回転し、駆動軸１８を介して回転駆動力が出力される。

配線基板１１には、ＦＧパターン１９が設けられている。図３に示すように、ＦＧパターン１９は、メイン着磁の影響を受けにくくするために、ジグザグ状のメインパターン１９ａと円形のキャンセルパターン１９ｂとで構成されており、メインパターン１９ａとキャンセルパターン１９ｂとは直列に接続されている。なお、メインパターン１９ａ及びキャンセルパターン１９ｂの構成は、図３に限定されず、これ以外の任意の構成を有していても良い。また、メインパターン１９ａがキャンセルパターン１９ｂよりも内側（駆動軸１８側）に配置されていてもよい。

磁石１５のＦＧ着磁による磁束がＦＧパターン１９により多く鎖交するほど、ＦＧパターン１９から出力されるＦＧ信号のＳ／Ｎ比が改善される。したがって、本実施の形態では、ＦＧパターン１９は、図１に示されるように、配線基板１１の上面（ロータ１４に対向する面）に、磁石１５と略対向する位置に設けられる。更に、磁石１５とＦＧパターン１９とをできるだけ接近させるために、磁石１５の配線基板１１側の端部（即ち、磁石１５の下端）を配線基板１１の近傍にまで延長している。

その結果、磁石１５の上下方向寸法は大きくなり、これに合わせるごとく、ステータ１３の各磁極１３ａの外周端には、中央の磁極基部１３ｄに対して配線基板１１側（下側）に延びた第１延長部１３ｃと、磁極基部１３ｄに対して配線基板１１とは反対側（上側、即ち、天板１４ａ側）に延びた第２延長部１３ｂとが設けられている。第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂは、磁石１５と実質的に平行、即ち、駆動軸１８の軸線方向と実質的に平行である。より詳細には、第１延長部１３ｃは、ステータ１３を構成する積層された複数層の板状体のうち最下層を含む下側の２層の外周部分を下向きに略直角に折り曲げることにより形成されており、第２延長部１３ｂは、ステータ１３を構成する積層された複数層の板状体のうち最上層を含む上側の２層の外周部分を上向きに略直角に折り曲げることにより形成されている。但し、第１及び第２延長部１３ｃ，１３ｂを構成する板状体の層数は２層に限定されず、１層又は３層以上であってもよい。

このように磁極１３ａの外周端に、磁極基部１３ｄの上下に第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂを設けることにより、磁極１３ａと上下方向に延長された磁石１５との対向面積は図１のように大きくなる。第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂは集磁効果を有するので、ステータ１３に引き込まれるメイン着磁による磁束が増大し、モータ１２の駆動力及び駆動効率が向上する。第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂは一般にエンドプレートと呼ばれる。

本発明では、図１に示すように、ロータフレーム１４ｂの配線基板１１側端（即ち、下端）と配線基板１１との距離（駆動軸１８と平行な方向に沿った距離）をＡ、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端と配線基板１１との距離（駆動軸１８と平行な方向に沿った距離）をＢ、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端と磁石１５との距離（半径方向に沿った距離）をＧとしたとき、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する。これによる作用を以下に説明する。

図４は本実施の形態１に係るモータ１２において、ＦＧパターン１９の近傍での磁束の流れを矢印で簡略化して示した断面図である。図５は、従来のモータ１２’において、ＦＧパターン１９の近傍での磁束の流れを矢印で簡略化して示した断面図である。図５に示す従来のモータ１２’は、Ａ＞Ｂ＋Ｇである点で、本実施の形態１のモータ１２と異なる。

本実施の形態１のモータ１２及び従来のモータ１２’のいずれにおいても、メイン着磁による磁束が、延長部１３ｂ，１３ｃに、その集磁効果によって集められる。集められた磁束のほとんどは延長部１３ｂ，１３ｃ内を通り、磁極１３ａの磁路１３ｅに向かう。しかし、延長部１３ｂ，１３ｃが磁気飽和することにより、一部の磁束は延長部１３ｂ，１３ｃから漏れ出して漏れ磁束となる。漏れ磁束は、延長部１３ｂ，１３ｃの厚みを厚くすれば低減することは可能であるが、完全にゼロにすることは不可能である。更に、延長部１３ｂ，１３ｃは周方向に所定間隔で配置されているので、延長部１３ｂ，１３ｃがある部分とない部分とでは、メイン着磁による磁束の集磁効果が異なり、その結果、延長部１３ｂ，１３ｃからの漏れ磁束は不均一となる。

従来のモータ１２’では、図５に示すように、ロータフレーム１４ｂの配線基板１１側端と配線基板１１との距離Ａが大きい。従って、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響度合いは、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃから遠い部分（例えばメインパターン１９ａの外側部分）に比べて、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分（例えばキャンセルパターン１９ｂ）において大きい。よって、メイン着磁による磁束の影響を、メインパターン１９ａとキャンセルパターン１９ｂとで十分にキャンセルすることができず、ＦＧ信号にノイズが重畳されてしまう。

これに対して、本実施の形態１のモータ１２では、図４に示すように、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する。これにより、磁石１５から第１延長部１３ｃを通りＦＧパターン１９に至る磁路と、磁石１５からロータフレーム１４ｂを通りＦＧパターン１９に至る磁路とがバランスする。従って、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響度合いは、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分（例えばキャンセルパターン１９ｂ）と、遠い部分（例えばメインパターン１９ａの外側部分）とでほぼ均一化される。従って、第１延長部１３ｃから発生した漏れ磁束の影響を、メインパターン１９ａとキャンセルパターン１９ｂとでキャンセルすることが可能となり、ＦＧ信号に重畳されるノイズが低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を向上することができる。

本実施の形態１のモータ１２及び従来のモータ１２’において、メイン着磁による磁束がメインパターン１９ａ及びキャンセルパターン１９ｂに及ぼす影響を磁界解析により確認した。解析方法は以下の通りである。ロータ１４が回転したときにメイン着磁による磁束によってＦＧパターン１９を構成するメインパターン１９ａ及びキャンセルパターン１９ｂにそれぞれ発生する誘起電圧を周波数解析した。そして、メインパターン１９ａに発生する誘起電圧に含まれるノイズ成分の電圧と、キャンセルパターン１９ｂに発生する誘起電圧とを求め、更に、これらをキャンセルした後に残存するノイズ成分の電圧を求めた。結果を表１に示す。

表１より、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する本実施の形態１のモータ１２（「本発明品」）は、Ａ＞Ｂ＋Ｇである従来のモータ１２’（「従来品」）に比べて、ノイズ成分の電圧値が低い。したがって、本実施の形態１のモータ１２では、メインパターン１９ａとキャンセルパターン１９ｂとの間でメイン着磁による磁束の影響をキャンセルすることで、ＦＧ信号に重畳されるノイズ成分を低減することができ、その結果、高精度な回転速度検出が可能となることを確認できた。

図１に示すように、ＦＧパターン１９の半径方向の中央位置Ｐ１９と、磁石１５の半径方向の中央位置Ｐ１５との半径方向における位置が同一であることが好ましい。これにより、半径方向において、ＦＧパターン１９のうち内周側の部分（第１延長部１３ｃに近い部分）と、外周側の部分（第１延長部１３ｃから遠い部分）とで、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響がより均一化される。従って、第１延長部１３ｃから発生した漏れ磁束によってＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係るモータの概略構成を示した断面図である。図１と同様に、図６では駆動軸１８に対して片側のみを図示している。図６において図１と同じ部材には同一の符号を付している。

本実施の形態２では、図６に示すように、第１延長部１３ｃは、ステータ１３を構成する複数層の板状体のうちの下側の２層を直角よりも大きな角度で折り曲げて形成されている点で実施の形態１と異なる。その結果、第１延長部１３ｃは、その配線基板１１側端１３ｃ１に近づくにしたがって磁石１５までの距離（半径方向に沿った距離）が大きくなるように傾斜している。一方、第２延長部１３ｂは、ステータ１３を構成する複数層の板状体のうちの上側の２層を、実施の形態１と同様に略直角に折り曲げて形成されている。但し、第１及び第２延長部１３ｃ，１３ｂを構成する板状体の層数は２層に限定されず、１層又は３層以上であってもよい。

第１延長部１３ｃを上記のように傾斜させることにより、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端１３ｃ１と磁石１５との距離Ｇが大きくなる。これにより、Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する構成を容易に実現することができる。従って、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分と遠い部分とで、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響を、実施の形態１に比べて更に均一化することができる。この結果、ＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

本実施の形態２では、第１延長部１３ｃと第２延長部１３ｂとは、磁極基部１３ｄに対して断面形状が非対称であるので、磁気センタがステータ１３の上下方向の中心位置からずれる。従って、ステータ１３の上部と下部とでは磁石１５に対する吸引力及び反発力も非対称となり、回転精度の悪化や騒音・振動の発生などが懸念される。

このため、本実施の形態２では、磁石１５の下端（配線基板１１側の端部）を、第１延長部１３ｃの下端１３ｃ１よりも配線基板１１側に突出させている。なお、磁石１５の上端（天板１４ａ側の端部）は、第２延長部１３ｂの上端１３ｂ１と、上下方向においてほぼ同一位置にある。したがって、図６に示すように、ステータ１３の上下方向の中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の上端までの距離Ｌｂに比べて、中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の下端までの距離Ｌｃは長い。

このように、配線基板１１側で磁石１５を第１延長部１３ｃよりもオーバーハングさせることにより、第１延長部１３ｃと第２延長部１３ｂとで磁束量が異なることにより生じる磁気センタのずれを補正することができる。したがって、第１延長部１３ｃと第２延長部１３ｂとが非対称であることによる回転精度の悪化や騒音・振動の発生を抑制することができる。なお、磁気センタのずれの補正は、例えばパーミアンス計算により、中心線Ａ−Ａ’より上側の距離Ｌｂの部分での平均ギャップと中心線Ａ−Ａ’より下側の距離Ｌｃの部分での平均ギャップとの間の磁束量の相違を比較することで行うことができる。

本実施の形態２は、上記以外は実施の形態１と同様である。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係るモータの概略構成を示した断面図である。図１と同様に、図７では駆動軸１８に対して片側のみを図示している。図７において図１と同じ部材には同一の符号を付している。

本実施の形態３では、図７に示すように、配線基板１１側の第１延長部１３ｃを構成する板状体の層数は、ロータ１４の天板１４ａ側の第２延長部１３ｂを構成する板状体の層数よりも少ない点で実施の形態１と異なる。具体的には、第１延長部１３ｃは、ステータ１３を構成する複数層の板状体のうち最下層の１層の板状体を下向きに磁石１５と略平行になるように折り曲げることにより形成されており、第２延長部１３ｂは、ステータ１３を構成する複数層の板状体のうち最上層を含む上側の２層の板状体を上向きに磁石１５と略平行になるように折り曲げることにより形成されている。最下層の板状体の折り曲げ位置と最上層の板状体の折り曲げ位置とは、半径方向においてほぼ同一である。

但し、第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂを構成する板状体の層数はこれに限定されない。例えば、第１延長部１３ｃを２層の板状体で構成し、第２延長部１３ｂを３層の板状体で構成してもよい。

上記のように第１延長部１３ｃを第２延長部１３ｂよりも少ない板状体で構成することにより、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端１３ｃ１と磁石１５との距離Ｇが大きくなる。これにより、Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する構成を容易に実現することができる。従って、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分と遠い部分とで、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響を、実施の形態１に比べて更に均一化することができる。この結果、ＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

本実施の形態３でも、実施の形態２と同様に、ステータ１３の上下方向の中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の上端までの距離Ｌｂに比べて、中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の下端までの距離Ｌｃが長くなるように、磁石１５の下端を、第１延長部１３ｃの下端１３ｃ１よりも配線基板１１側に突出させることが好ましい。これにより、回転精度の悪化や騒音・振動の発生を抑制することができる。

本実施の形態３は、上記以外は実施の形態１と同様である。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係るモータの概略構成を示した断面図である。図１と同様に、図８では駆動軸１８に対して片側のみを図示している。図８において図１と同じ部材には同一の符号を付している。

本実施の形態４では、図８に示すように、配線基板１１側の第１延長部１３ｃを構成する複数の板状体のそれぞれの磁極基部１３ｄからの高さ（上下方向距離）は、磁石１５から遠い板状体ほど高い。具体的には、第１延長部１３ｃは、ステータ１３を構成する複数層の板状体のうち最下層を含む下側の２層の板状体を下向きに磁石１５と略平行になるように折り曲げることにより形成されている。そして、磁極基部１３ｄから、折り曲げられた２層の板状体のそれぞれの下端までの距離は、磁石１５から遠い板状体（最下層の板状体）の方が、近い板状体よりも長い。このような構成は、例えば、第１延長部１３ｃを構成する２層の板状体を同一寸法として、その外周部分を配線基板１１側に単に折り曲げるだけで実現できる。したがって、第１延長部１３ｃを構成する２層の板状体を同一金型を用いて同一形状に形成できるので、生産効率が向上する。

天板１４ａ側の第２延長部１３ｂを構成する複数の板状体のそれぞれの磁極基部１３ｄからの高さ（上下方向距離）は、実施の形態１〜３と同様に、同じである。

なお、第１延長部１３ｃ及び第２延長部１３ｂを構成する板状体の層数は上記に限定されない。第１延長部１３ｃが複数の板状体で構成されていればよい。また、第１延長部１３ｃを構成する複数の板状体の磁極基部１３ｄからの高さは全て異なっている必要はない。第１延長部１３ｃを構成する複数の板状体のうち磁石１５に最も近接した板状体が、他の板状体に比べて、磁極基部１３ｃからの高さが低ければよい。

上記のように、第１延長部１３ｃを構成する複数の板状体のうち磁石１５に最も近接した板状体を低くすることにより、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端１３ｃ１と磁石１５との距離Ｇが大きくなる。これにより、Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する構成を容易に実現することができる。従って、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分と遠い部分とで、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響を、実施の形態１に比べて更に均一化することができる。この結果、ＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

本実施の形態４でも、実施の形態２，３と同様に、ステータ１３の上下方向の中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の上端までの距離Ｌｂに比べて、中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の下端までの距離Ｌｃが長くなるように、磁石１５の下端を、第１延長部１３ｃの下端１３ｃ１よりも配線基板１１側に突出させることが好ましい。これにより、回転精度の悪化や騒音・振動の発生を抑制することができる。

本実施の形態４は、上記以外は実施の形態１と同様である。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係るモータの概略構成を示した断面図である。図１と同様に、図９では駆動軸１８に対して片側のみを図示している。図９において図１と同じ部材には同一の符号を付している。

本実施の形態５では、図９に示すように、第１延長部１３ｃの磁極基部１３ｄからの高さ（上下方向距離）は、第２延長部１３ｂの磁極基部１３ｄからの高さ（上下方向距離）よりも低い。

上記のように第１延長部１３ｃを第２延長部１３ｂよりも低くすることにより、第１延長部１３ｃの配線基板１１側端１３ｃ１と配線基板１１との距離Ｂが大きくなる。これにより、距離Ｂに応じて距離Ａを大きくすれば、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足する構成を容易に実現することができる。従って、ＦＧパターン１９のうち第１延長部１３ｃに近い部分と遠い部分とで、メイン着磁による磁束の第１延長部１３ｃからの漏れ磁束の影響を、実施の形態１に比べて更に均一化することができる。この結果、ＦＧ信号に重畳されるノイズが更に低減され、ＦＧパターン１９を用いた回転速度検出精度を更に向上することができる。

本実施の形態５でも、実施の形態２〜４と同様に、ステータ１３の上下方向の中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の上端までの距離Ｌｂに比べて、中心線Ａ−Ａ’から磁石１５の下端までの距離Ｌｃが長くなるように、磁石１５の下端を、第１延長部１３ｃの下端１３ｃ１よりも配線基板１１側に突出させることが好ましい。これにより、回転精度の悪化や騒音・振動の発生を抑制することができる。

本実施の形態５は、上記以外は実施の形態１と同様である。

上述した実施の形態２〜５のうちの２以上を適宜組み合わせても良い。

（実施の形態６）
図１０は、本発明のモータを用いた電子機器の一例の概略構成を示した図である。図１０において、電子機器６１は、本体ケースとしての筐体６２と、筐体６２内に搭載される電動機６７と、電動機６７を駆動するための駆動器６５と、駆動器６５に給電するための電源６８と、電動機６７を動力源として駆動される機構部等の負荷（被駆動体）６９とを含んでいる。ここで、電動機６７と駆動器６５とで電動機駆動装置６３が構成される。電動機６７は、電源６８から電力供給を受けて駆動器６５を介して駆動される。電動機６７の駆動軸を介して負荷６９に回転トルクが伝達される。電動機６７として、本発明のモータ１２を用いることができる。

電子機器６１として、例えばレーザプリンタを例示することができる。この場合、負荷６９としては紙送り用ローラが該当する。本発明のモータ１２は、レーザプリンタの本体ケース内において、水平方向に配置された配線基板１１上に、各種の電子部品とともに載置されていても良い。モータ１２の、配線基板１１を貫通して下側に延びた駆動軸１８の下部に歯車（図示せず）を固定し、この歯車と、紙送り用ローラに設けられた歯車とを減速機構としてのギアボックス（図示せず）を介して連結することができる。本発明のモータ１２は、高い駆動効率を有しながら、回転速度検出精度に優れているので、効率良く、回転ムラや騒音などが抑制された精度よい紙送りが可能となり、印字ずれ等のない精細な印刷が可能なレーザプリンタを実現することができる。

本発明によれば、効率よい駆動を維持しながら、回転速度検出精度が向上したモータを提供できるため、レーザプリンタやレーザ複写機などの電子機器に使用されるモータに好適である。但し、本発明のモータはこれらに限定されず、高い回転精度が要求されるモータとして広範囲に利用することができる。

１１ 配線基板
１２ モータ
１３ ステータ
１３ａ 磁極
１３ｂ 第２延長部
１３ｂ１ 第２延長部の上端
１３ｃ 第１延長部
１３ｃ１ 第１延長部の下端（配線基板側端）
１３ｄ 磁極基部
１３ｅ 磁路
１４ ロータ
１４ａ 天板
１４ｂ ロータフレーム
１５ 磁石
１６ コイル
１７ ベアリング
１８ 駆動軸
１９ ＦＧパターン
１９ａ メインパターン
１９ｂ キャンセルパターン
２１ 取り付け具
６１ 電子機器
６２ 筐体（本体ケース）
６３ 電動機駆動装置
６５ 駆動器
６７ 電動機
６８ 電源
６９ 負荷（被駆動体）

Claims (7)

1. 基板に搭載され、外周に複数の磁極が第一の所定間隔で配置されたステータと、前記ステータの周囲に回転自在に配置されたロータとを備えたモータであって、
   前記ロータは、ロータフレームと前記ロータフレームの内周面に設けられた磁石とを備え、
   前記磁石は、前記ステータに対向する方向に第二の所定間隔ごとに異極に着磁され、且つ、前記基板に対向する方向に第三の所定間隔ごとに異極に着磁されており、
   前記ステータの前記複数の磁極のそれぞれの外周端には、磁極基部に対して前記基板側に延びた第１延長部と、前記磁極基部に対して前記基板とは反対側に延びた第２延長部とが設けられ、
   前記基板の前記ロータに対向する面には、前記磁石と略対向する位置に、メインパターン及びキャンセルパターンからなるＦＧパターンが設けられており、
   前記ロータフレームの前記基板側端と前記基板との距離をＡ、前記第１延長部の前記基板側端と前記基板との距離をＢ、前記第１延長部の前記基板側端と前記磁石との距離をＧとしたとき、Ｂ≦Ａ≦Ｂ＋Ｇを満足することを特徴とするモータ。
2. 前記第１延長部の前記基板側端に近いほど前記磁石までの距離が大きくなるように、前記第１延長部は傾斜している請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１延長部を構成する板状体の層数が、前記第２延長部を構成する板状体の層数よりも少ない請求項１又は２に記載のモータ。
4. 前記第１延長部が複数の板状体からなり、前記複数の板状体のうち前記磁石に最も近接した板状体は、他の板状体に比べて、前記磁極基部からの高さが低い請求項１〜３のいずれかに記載のモータ。
5. 前記第１延長部の前記磁極基部からの高さは、前記第２延長部の前記磁極基部からの高さよりも低い請求項１〜４のいずれかに記載のモータ。
6. 前記磁石の前記基板側の端部は、前記第１延長部の前記基板側端よりも、前記基板側に突出している請求項１〜５のいずれかに記載のモータ。
7. 本体ケースと、前記本体ケース内に設けられた被駆動体と、前記被駆動体に連結されたモータとを備えた電子機器であって、前記モータが請求項１〜６のいずれかに記載のモータである電子機器。

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