JP2011182569A - Inner rotor type motor - Google Patents

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Yuichi Kasai
雄一 葛西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inner rotor type motor capable of suppressing attraction in an axial line direction of a rotor by reducing the length of a drive magnet and suppressing the occurrence of vibration and noise of the rotor due to deviation of magnetic balance. <P>SOLUTION: The inner rotor type motor 50 includes a rotor 60 having an output shaft 4, a rotor yoke 5, an FG magnet 7, and a drive magnet 6, a stator 70 having a stator core 1 formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates oppositely to the drive magnet 6 at a predetermined spacing, and a circuit board 8 having hall elements 10 and an FG pattern 9 opposite to at least a part of the FG magnet 7 at a predetermined spacing, and fixed on the stator core 1. In the motor 50, the rotor 60 is supported rotatably for the circuit board 8, and frequencies are generated by the pattern system. The FG magnet 7 has position detection magnetic poles 7p whose number is equal to that of magnetic poles of the drive magnet 6. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の各機構を駆動するメインモータとして用いられるインナーロータ型モータに関する。   The present invention relates to an inner rotor type motor used as a main motor for driving various mechanisms such as a copying machine and a laser beam printer.

従来、種々のインナーロータ型モータに関する発明が開示されている。その中には、特許文献1に記載されるようなインナーロータ型モータが開示されている。特許文献1には、出力軸、有底中空筒状に形成されて出力軸に固定されるヨーク、ヨークの外側面に固定される駆動マグネット、ヨークの底面に固定されるFGマグネットを有するロータを備えるインナーロータ型モータが開示されている。このインナーロータ型モータは、更に、出力軸の端部側に配置されてFGマグネットに対向する回路基板を備えている。   Conventionally, inventions relating to various inner rotor type motors have been disclosed. Among them, an inner rotor type motor as disclosed in Patent Document 1 is disclosed. In Patent Document 1, a rotor having an output shaft, a yoke formed in a bottomed hollow cylindrical shape and fixed to the output shaft, a drive magnet fixed to the outer surface of the yoke, and an FG magnet fixed to the bottom surface of the yoke. An inner rotor type motor provided is disclosed. The inner rotor type motor further includes a circuit board that is disposed on the end side of the output shaft and faces the FG magnet.

また、アウターロータ型モータに関する発明の例ではあるが、回路基板に設けられるホール素子及びFGパターンの干渉を回避する特許文献2に記載される構成が開示されている。すなわち、特許文献2には、回路基板の第1面にFGパターンが設けられ、回路基板の第2面にホール素子が設けられているアウターロータ型モータが開示されている。これらの特許文献1及び2のうち、特許文献1に記載のインナーロータ型モータに関して、以下に、図3を参照しつつ説明する。   Moreover, although it is an example of the invention regarding an outer rotor type | mold motor, the structure described in the patent document 2 which avoids the interference of the Hall element and FG pattern which are provided in a circuit board is disclosed. That is, Patent Document 2 discloses an outer rotor type motor in which an FG pattern is provided on a first surface of a circuit board and a Hall element is provided on a second surface of the circuit board. Of these Patent Documents 1 and 2, the inner rotor type motor described in Patent Document 1 will be described below with reference to FIG.

図3(a)は、従来のインナーロータ型モータ150の構成を示す断面図である。このインナーロータ型モータ150はDCサーボモータである。図3(a)に示されるように、インナーロータ型モータ150は筐体102を備えている。筐体102の内部には、ロータ160及びステータ170が設けられている。ロータ160は、出力軸104、出力軸104に固定された有底中空筒状のロータヨーク105、ロータヨーク105の外周面に固定される駆動マグネット106、ロータヨーク105の底面に固定されるFGマグネット107を備えている。ステータ170は、ステータコア101を備え、ステータコア101は、複数枚の軟磁性鋼板を積層して形成され、径方向に延びた不図示の複数の突極を有し、これらの複数の突極の夫々にコイルが巻回されている。前述の駆動マグネット106及びステータコア101は対向している。なお、筐体102の内壁部102aの内周側には軸受103を介して出力軸4が回転自在とされ、そのために、出力軸4を含むロータ160が回転自在となっている。   FIG. 3A is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional inner rotor type motor 150. This inner rotor type motor 150 is a DC servo motor. As shown in FIG. 3A, the inner rotor type motor 150 includes a housing 102. A rotor 160 and a stator 170 are provided inside the housing 102. The rotor 160 includes an output shaft 104, a bottomed hollow cylindrical rotor yoke 105 fixed to the output shaft 104, a drive magnet 106 fixed to the outer peripheral surface of the rotor yoke 105, and an FG magnet 107 fixed to the bottom surface of the rotor yoke 105. ing. The stator 170 includes a stator core 101. The stator core 101 is formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates and has a plurality of salient poles (not shown) extending in the radial direction. Each of the plurality of salient poles. The coil is wound around. The drive magnet 106 and the stator core 101 are opposed to each other. Note that the output shaft 4 is rotatable on the inner peripheral side of the inner wall portion 102a of the casing 102 via a bearing 103. For this reason, the rotor 160 including the output shaft 4 is rotatable.

また、FGマグネット107に所定の間隔をもって対向するように、FGパターン109を具備した回路基板108が配置されている(図3(c)参照)。回路基板108には、駆動マグネット106の端面側に所定の間隔をもって対向するようにホール素子110が実装されている。なお、回路基板108を介してコイルへの通電等は、コネクタ111によって行われる。   Further, the circuit board 108 provided with the FG pattern 109 is arranged so as to face the FG magnet 107 with a predetermined interval (see FIG. 3C). A Hall element 110 is mounted on the circuit board 108 so as to face the end face side of the drive magnet 106 with a predetermined interval. Note that the coil 111 is energized by the connector 111 via the circuit board 108.

図3(b)は、従来の駆動マグネット106及びFGマグネット107の構成を示す平面図である。図3(b)に示されるように、駆動マグネット106には、円周方向で異なる駆動用の磁極がNS着磁されている。また、駆動マグネット106よりも中心側には、FGマグネット107が配置され、FGマグネット107には、円周方向で異なる回転速度検出用の周波数発生用磁極がNS多極着磁されている。   FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the conventional drive magnet 106 and FG magnet 107. As shown in FIG. 3B, the drive magnet 106 is NS magnetized with different drive magnetic poles in the circumferential direction. Further, an FG magnet 107 is arranged at the center side of the drive magnet 106, and the FG magnet 107 is NS-polarized with frequency generating magnetic poles for detecting rotational speeds different in the circumferential direction.

図3(c)は、従来の回路基板108の構成を示す平面図である。図3(c)に示されるように、回路基板108には、FGパターン109及びホール素子110を備えている。FGパターン109は、FGマグネット107に対向する回路基板108の面上に設けられている。ホール素子110は、駆動マグネット6の端面側に所定の間隔をもって対向し、更にFGパターン109の外周に干渉しないように配置されている。   FIG. 3C is a plan view showing the configuration of the conventional circuit board 108. As shown in FIG. 3C, the circuit board 108 includes an FG pattern 109 and a Hall element 110. The FG pattern 109 is provided on the surface of the circuit board 108 facing the FG magnet 107. The hall element 110 faces the end face side of the drive magnet 6 with a predetermined interval, and is arranged so as not to interfere with the outer periphery of the FG pattern 109.

このような構成のインナーロータ型モータ150では、ロータ160の回転を制御するためにロータ160の回転周波数を検出する必要がある。そのために、FGマグネット107(周波数発生用マグネット)(図3(b)参照)の面には、周波数発生用磁極がNS多極着磁(以下、FG着磁という)される。これと対向する回路基板108(図3(c)参照)の面には、発電線素群(以下、FGパターン109という)が設けられる。ロータ160が回転すると、このFGパターン109に生じるロータ160の回転数に比例した周波数の速度検出信号(以下、FG信号という)が得られる。そして、このFGパターン方式の速度検出手段にて、FG着磁によるFGパターン109の発電電圧を駆動回路に供給してインナーロータ型モータ150の駆動が制御される。   In the inner rotor type motor 150 having such a configuration, it is necessary to detect the rotation frequency of the rotor 160 in order to control the rotation of the rotor 160. For this purpose, the frequency generating magnetic pole is NS multipolarly magnetized (hereinafter referred to as FG magnetization) on the surface of the FG magnet 107 (frequency generating magnet) (see FIG. 3B). A power generation element group (hereinafter referred to as FG pattern 109) is provided on the surface of the circuit board 108 (refer to FIG. 3C) facing this. When the rotor 160 rotates, a speed detection signal (hereinafter referred to as an FG signal) having a frequency proportional to the number of rotations of the rotor 160 generated in the FG pattern 109 is obtained. The speed detection means of the FG pattern method supplies the generated voltage of the FG pattern 109 by FG magnetization to the drive circuit to control the driving of the inner rotor type motor 150.

ここで、駆動マグネット106の位置をホール素子110(位置検出素子)で検出する必要があるため、駆動マグネット106をホール素子110の実装位置の近くまで長くしなければならない。   Here, since it is necessary to detect the position of the drive magnet 106 by the Hall element 110 (position detection element), the drive magnet 106 must be elongated to the vicinity of the mounting position of the Hall element 110.

特開2006−109575号公報JP 2006-109575 A 特開2006−025537号公報JP 2006-025537 A

しかしながら、駆動マグネット106がステータコア101よりも長いとロータ160を軸線方向に吸引するため、磁気バランスがズレることによりロータ160に振動及び騒音等が発生するという問題があった。   However, if the drive magnet 106 is longer than the stator core 101, the rotor 160 is attracted in the axial direction, so that there is a problem that vibration and noise are generated in the rotor 160 due to the magnetic balance being shifted.

本発明は、上記実情に鑑み、駆動マグネットの長さの短縮化を実現してロータの軸線方向の吸引を抑制し、磁気バランスがズレることによるロータの振動及び騒音の発生を抑制することができるインナーロータ型モータを提供することを課題とする。   In view of the above situation, the present invention realizes shortening of the length of the drive magnet to suppress the attraction in the axial direction of the rotor, and can suppress the vibration and noise of the rotor due to the magnetic balance shift. It is an object to provide an inner rotor type motor.

上記目的を達成するために、インナーロータ型モータは、出力軸、前記出力軸の周囲に配置されて前記出力軸と共に回転するロータヨーク、前記出力軸の周囲に配置されて前記出力軸と共に回転するFGマグネット、及び、前記ロータヨークの周囲に配置されて前記ロータヨークと共に回転する駆動マグネットを有するロータと、前記駆動マグネットに所定の間隔で対向して複数枚の軟磁性鋼板を積層して形成されるステータコアを有するステータと、ホール素子を有すると共に前記FGマグネットに所定の間隔で対向してFGパターンを有し、前記ステータコアに固定された回路基板と、を備え、前記ロータが前記回路基板に対して回転自在に支持され、パターン方式で周波数を発生させるインナーロータ型モータであって、前記FGマグネットは、前記駆動マグネットの磁極の数と同数の位置検出用磁極を備えることを特徴とする。   To achieve the above object, an inner rotor type motor includes an output shaft, a rotor yoke arranged around the output shaft and rotating together with the output shaft, and an FG arranged around the output shaft and rotated together with the output shaft. A magnet, a rotor having a drive magnet disposed around the rotor yoke and rotating together with the rotor yoke, and a stator core formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates facing the drive magnet at a predetermined interval And a circuit board having a Hall element and having an FG pattern facing the FG magnet at a predetermined interval and fixed to the stator core, the rotor being rotatable with respect to the circuit board Is an inner rotor type motor that generates a frequency by a pattern method, Tsu DOO is characterized in that it comprises as many position detecting magnetic pole of the magnetic poles of the drive magnet.

本発明によれば、FGマグネットは、駆動マグネットの磁極の数と同数の位置検出用磁極を備える。したがって、駆動マグネットの長さを長くする必要性が低減される。その結果、駆動マグネットの長さの短縮化が実現されてロータの軸線方向の吸引が抑制され、磁気バランスがズレることによるロータの振動及び騒音の発生が抑制される。   According to the present invention, the FG magnet includes the same number of position detection magnetic poles as the number of magnetic poles of the drive magnet. Therefore, the necessity for increasing the length of the drive magnet is reduced. As a result, shortening of the length of the drive magnet is realized, the attraction in the axial direction of the rotor is suppressed, and the occurrence of vibration and noise of the rotor due to the deviation of the magnetic balance is suppressed.

本発明の実施例に係るインナーロータ型モータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the inner rotor type | mold motor which concerns on the Example of this invention. FGマグネットの磁極の構成を示す平面図等である。It is a top view etc. which show the structure of the magnetic pole of FG magnet. 従来のインナーロータ型モータの構成を示す断面図等である。It is sectional drawing etc. which show the structure of the conventional inner rotor type | mold motor.

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, since the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions, there is no specific description. As long as the scope of the invention is not limited to these, it is not intended.

図1は、本発明の実施例1に係るインナーロータ型モータ50の構成を示す断面図である。図1に示されるように、インナーロータ型モータ50は筐体2を備える。筐体2の内部には、ロータ60及びステータ70が配置されている。筐体2は、内壁部2a及び外壁部2bを有する。内壁部2aの内側には、回転軸心方向に沿って配置されたロータ60の一部である出力軸4が挿通されている。したがって、内壁部2aの面及び出力軸4は互いに所定の間隔を有しつつ対向している。内壁部2a及び出力軸4の間には、複数すなわち2つの軸受3が設けられており、出力軸4は、内壁部2aの中で回転自在となっている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an inner rotor type motor 50 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the inner rotor type motor 50 includes a housing 2. A rotor 60 and a stator 70 are disposed inside the housing 2. The housing 2 has an inner wall portion 2a and an outer wall portion 2b. The output shaft 4 that is a part of the rotor 60 arranged along the rotational axis direction is inserted inside the inner wall portion 2a. Therefore, the surface of the inner wall 2a and the output shaft 4 are opposed to each other with a predetermined distance. A plurality, that is, two bearings 3 are provided between the inner wall 2a and the output shaft 4, and the output shaft 4 is rotatable in the inner wall 2a.

ステータ70はステータコア1を備える。内壁部2a及び外壁部2bの間の空間には、外壁部2bの壁面に対向して、ステータ70が備えるステータコア1が配置されている。ステータコア1は、後述する駆動マグネット6に所定の間隔で対向して複数枚の軟磁性鋼板(珪素鋼板等)を積層して形成される。また、ステータコア1は、径方向に延びた不図示の複数の突極を有し、これら複数の突極それぞれにコイルが巻き回されている。   The stator 70 includes the stator core 1. In the space between the inner wall portion 2a and the outer wall portion 2b, the stator core 1 provided in the stator 70 is disposed facing the wall surface of the outer wall portion 2b. The stator core 1 is formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates (silicon steel plates or the like) so as to face a drive magnet 6 described later at a predetermined interval. The stator core 1 has a plurality of salient poles (not shown) extending in the radial direction, and a coil is wound around each of the plurality of salient poles.

ロータ60は、前述の出力軸4の他に、ロータヨーク5、FGマグネット7、駆動マグネット6を有する。ロータヨーク5は、出力軸4の周囲に固定されて配置され、出力軸4と共に回転する。詳しくは、ロータヨーク5は、有底中空筒状に形成され、出力軸4に固定される固定部5p、固定部5pの周囲から出力軸4と直交する方向に延びる円板部5q、円板部5qの外縁部から出力軸4と平行に延びる中空円筒部5rを有する。   The rotor 60 includes a rotor yoke 5, an FG magnet 7, and a drive magnet 6 in addition to the output shaft 4 described above. The rotor yoke 5 is fixedly disposed around the output shaft 4 and rotates together with the output shaft 4. Specifically, the rotor yoke 5 is formed in a bottomed hollow cylindrical shape, and is fixed to the output shaft 4. The disk portion 5 q extends from the periphery of the fixed portion 5 p in the direction orthogonal to the output shaft 4. It has a hollow cylindrical part 5r extending in parallel with the output shaft 4 from the outer edge part of 5q.

FGマグネット7は、出力軸4の周囲に配置され、出力軸4と共に回転する。詳しくは、FGマグネット7は、中心側に孔が形成された円板状のマグネットであり、有底中空筒状の底面部すなわちロータヨーク5の回転軸心方向の端面側にある円板部5qに固定されて配置される。そして、FGマグネット7は、出力軸4及びロータヨーク5と共に一体的に回転する。なお、FG(FREQUENCY GENERATORの略語)は、周波数発生器を意味する。   The FG magnet 7 is disposed around the output shaft 4 and rotates together with the output shaft 4. Specifically, the FG magnet 7 is a disc-shaped magnet having a hole formed in the center side, and is formed on the bottom portion of the bottomed hollow cylindrical shape, that is, the disc portion 5q on the end surface side in the rotation axis direction of the rotor yoke 5. Fixed and arranged. The FG magnet 7 rotates integrally with the output shaft 4 and the rotor yoke 5. Note that FG (an abbreviation for FREQUENCY GENERATOR) means a frequency generator.

この一方で、駆動マグネット6は、ロータヨーク5の周囲に配置され、ロータヨーク5と共に回転する。詳しくは、駆動マグネット6は、中空円筒状のマグネットであり、ロータヨーク5の中空円筒部5rの外周面に固定されて配置され、ステータコア1に所定の間隔で対向し、出力軸4及びロータヨーク5と一体的に回転する。   On the other hand, the drive magnet 6 is disposed around the rotor yoke 5 and rotates together with the rotor yoke 5. Specifically, the drive magnet 6 is a hollow cylindrical magnet, is fixedly disposed on the outer peripheral surface of the hollow cylindrical portion 5r of the rotor yoke 5, faces the stator core 1 at a predetermined interval, and is connected to the output shaft 4 and the rotor yoke 5. Rotates integrally.

駆動マグネット6の出力軸4と平行な方向の長さは、ステータコア1の出力軸4と平行な方向の長さとほぼ同一の長さに設定されている。なお、駆動マグネット6の出力軸4と平行な方向の長さは、ステータコア1の出力軸4と平行な方向の長さ以下に設定されれば良い。   The length of the drive magnet 6 in the direction parallel to the output shaft 4 is set to be substantially the same as the length of the stator core 1 in the direction parallel to the output shaft 4. The length of the drive magnet 6 in the direction parallel to the output shaft 4 may be set to be equal to or shorter than the length of the stator core 1 in the direction parallel to the output shaft 4.

回路基板8は、ホール素子10を有すると共に、FGマグネット7に所定の間隔で対向するFGパターン9を有し、ステータコア1に固定されている。詳しくは、回路基板8の第1面8a(図2(c)参照)にはFGパターン9が設けられ、このFGパターン9は周波数発生用磁極7q(図2(a)参照)に所定の間隔で対向している。回路基板8の第1面8aとは反対側の第2面8b(図2(d)参照)にはホール素子10が設けられ、このホール素子10は出力軸4と平行な方向で位置検出用磁極7pと対応する位置に配置されている。   The circuit board 8 has a Hall element 10 and an FG pattern 9 that faces the FG magnet 7 at a predetermined interval, and is fixed to the stator core 1. Specifically, an FG pattern 9 is provided on the first surface 8a (see FIG. 2C) of the circuit board 8, and the FG pattern 9 is spaced from the frequency generating magnetic pole 7q (see FIG. 2A) by a predetermined distance. Are facing each other. A Hall element 10 is provided on the second surface 8b (see FIG. 2D) opposite to the first surface 8a of the circuit board 8, and this Hall element 10 is used for position detection in a direction parallel to the output shaft 4. It is arranged at a position corresponding to the magnetic pole 7p.

ロータ60は、筐体2に保持される軸受3を介して回転自在に支持されており、このことから、ロータ60は、回路基板8に対して回転自在に支持されている。インナーロータ型モータ50は、パターン方式で周波数を発生させる。なお、回路基板8を介してコイルへの通電等は、コネクタ11によって行われる。   The rotor 60 is rotatably supported via the bearing 3 held by the housing 2, and thus the rotor 60 is rotatably supported with respect to the circuit board 8. The inner rotor type motor 50 generates a frequency by a pattern method. Note that the coil 11 is energized by the connector 11 via the circuit board 8.

図2(a)は、FGマグネット7の構成を示す平面図である。図2(b)は、駆動マグネット6及びロータヨーク5の構成を示す平面図である。図2(b)は、図2(a)のFGマグネット7を取り外した状態を示す平面図に相当する。図2(a)及び図2(b)に示されるように、FGマグネット7は、半径方向で内側に駆動マグネット6の磁極の数と同数の位置検出用の位置検出用磁極7pを備え、半径方向で外側に回転速度検出用の周波数発生用磁極7qがNS多極着磁されている。また、FGマグネット7の外径は、中空円筒状の駆動マグネット6の外径よりも大きく設定されている。   FIG. 2A is a plan view showing the configuration of the FG magnet 7. FIG. 2B is a plan view showing the configuration of the drive magnet 6 and the rotor yoke 5. FIG. 2B corresponds to a plan view showing a state in which the FG magnet 7 of FIG. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the FG magnet 7 includes position detection magnetic poles 7p for position detection of the same number as the number of magnetic poles of the drive magnet 6 on the inner side in the radial direction. A frequency generating magnetic pole 7q for rotational speed detection is NS multi-pole magnetized outward in the direction. The outer diameter of the FG magnet 7 is set larger than the outer diameter of the hollow cylindrical drive magnet 6.

図2(c)は、回路基板8の第1面8aの構成を示す平面図である。図2(c)に示されるように、回路基板8の第1面8aには、FGマグネット7の周波数発生用磁極7qに対向するように、FGパターン9が設けられている。なお、回路基板8の第1面8aのFGパターン9の最も内周側には、ノイズキャンセルパターン9kが形成されている。   FIG. 2C is a plan view showing the configuration of the first surface 8 a of the circuit board 8. As shown in FIG. 2C, the FG pattern 9 is provided on the first surface 8 a of the circuit board 8 so as to face the frequency generating magnetic pole 7 q of the FG magnet 7. Note that a noise cancellation pattern 9k is formed on the innermost peripheral side of the FG pattern 9 on the first surface 8a of the circuit board 8.

図2(d)は、回路基板8の第2面8bの構成を示す平面図である。図2(d)に示されるように、回路基板8の第2面8bには、ホール素子10が出力軸4と平行な方向で位置検出用磁極7pと対応する位置に設けられている。ここでは、ホール素子10は、従来の回路基板108に設けられたホール素子110の場合に比べて出力軸4に近づけられて配置されている。前述の位置検出用磁極7pが従来に比べて径方向で出力軸4に近づけられた配置となったことに対応している。   FIG. 2D is a plan view showing the configuration of the second surface 8 b of the circuit board 8. As shown in FIG. 2D, the Hall element 10 is provided on the second surface 8 b of the circuit board 8 at a position corresponding to the position detection magnetic pole 7 p in a direction parallel to the output shaft 4. Here, the Hall element 10 is arranged closer to the output shaft 4 than in the case of the Hall element 110 provided on the conventional circuit board 108. This corresponds to the fact that the above-described position detection magnetic pole 7p is disposed closer to the output shaft 4 in the radial direction than in the prior art.

なお、従来でも、ロータ160が回転するときのFGマグネット107の偏心又は振れ等の影響を低減するために、FGパターン109の発電線素の径方向の長さは、FGマグネット107の径方向の長さよりも大きく設定される必要があった。しかしながら、FGパターン109の径方向の長さが大きく設定されるとFGパターン109がホール素子110と干渉するので、FGマグネット107の外径及びFGパターン109の径方向の長さが大きくできず、高パルス化が実現できないという問題があった。これに対して、実施例の構成では、ホール素子10が回路基板8の第2面8bに設けられるので、FGパターン109の径方向の長さが長く形成できる利点がある。   In the past, in order to reduce the influence of eccentricity or deflection of the FG magnet 107 when the rotor 160 rotates, the radial length of the FG pattern 109 in the radial direction of the FG magnet 107 is equal to the radial direction of the FG magnet 107. It had to be set larger than the length. However, if the radial length of the FG pattern 109 is set large, the FG pattern 109 interferes with the Hall element 110, so the outer diameter of the FG magnet 107 and the radial length of the FG pattern 109 cannot be increased. There was a problem that high pulses could not be realized. In contrast, the configuration of the embodiment has an advantage that the radial length of the FG pattern 109 can be formed long because the Hall element 10 is provided on the second surface 8b of the circuit board 8.

実施例の構成によれば、FGマグネット7は、駆動マグネット6の磁極の数と同数の位置検出用磁極7pを備える。したがって、駆動マグネット6の長さを長くする必要性が低減される。その結果、駆動マグネット6の長さの短縮化が実現されてロータ60の軸線方向の吸引が抑制され、磁気バランスがズレることによるロータ60の振動及び騒音の発生が抑制される。   According to the configuration of the embodiment, the FG magnet 7 includes the same number of position detection magnetic poles 7p as the number of magnetic poles of the drive magnet 6. Therefore, the necessity for increasing the length of the drive magnet 6 is reduced. As a result, the length of the drive magnet 6 is shortened, the attraction of the rotor 60 in the axial direction is suppressed, and the occurrence of vibration and noise of the rotor 60 due to the magnetic balance shift is suppressed.

FGマグネット7は、外周側にNS多数着磁された周波数発生用磁極7qが形成され、内周側に位置検出用磁極7pが形成され、周波数発生用磁極7qの外径が駆動マグネット6の外径よりも大きい。このことから周波数発生用磁極7qの径方向の長さが大きく設定可能となり、これによって高パルス化が実現され、図示しない制御部であるコントローラは細かで高精度な回転制御が可能となる。   The FG magnet 7 has a frequency generating magnetic pole 7q magnetized in a large number on the outer peripheral side, a position detecting magnetic pole 7p formed on the inner peripheral side, and the outer diameter of the frequency generating magnetic pole 7q is outside the drive magnet 6. It is larger than the diameter. Accordingly, the radial length of the frequency generating magnetic pole 7q can be set large, thereby realizing a high pulse, and a controller, which is a control unit (not shown), can perform fine and highly accurate rotation control.

また、駆動マグネット6の出力軸4と平行な方向の長さがステータコア1の出力軸4と平行な方向の長さ以下に設定されることから、駆動マグネット6の材料が低減される。なお、駆動マグネット6の長さがステータコア1の長さ以下に設定しても良い理由としては、以下の理由がある。   Further, since the length of the drive magnet 6 in the direction parallel to the output shaft 4 is set to be equal to or less than the length of the stator core 1 in the direction parallel to the output shaft 4, the material of the drive magnet 6 is reduced. The reason why the length of the drive magnet 6 may be set to be equal to or less than the length of the stator core 1 is as follows.

すなわち、駆動マグネット6がステータコア1よりも長いと、ロータ60が軸線方向に回路基板8に吸引される。このために、磁気バランスがズレてしまって、ロータ60に振動及び騒音等が発生する。実施例のようにFGマグネット7に位置検出用磁極7pが設けられることで位置検出が可能な構成であると、駆動マグネット6での位置検出が不要となる。したがって、駆動マグネット6の長さを短縮しても問題が無くなる。その結果、ロータ60が軸線方向に吸引されないので、軸線方向の磁気バランスが取れるようになり、ロータ60に振動及び騒音等が発生しない。また、駆動マグネット6の材質には、希土類材料、例えばネオジウム系やフェライト系などの材料を使用されるが、駆動マグネット6の短縮化が実現されると、高価な駆動マグネット6の材料が低減され、コストが低減される。   That is, when the drive magnet 6 is longer than the stator core 1, the rotor 60 is attracted to the circuit board 8 in the axial direction. For this reason, the magnetic balance is shifted, and vibration and noise are generated in the rotor 60. When the position detection magnetic pole 7p is provided in the FG magnet 7 as in the embodiment, the position detection by the drive magnet 6 becomes unnecessary. Therefore, there is no problem even if the length of the drive magnet 6 is shortened. As a result, the rotor 60 is not attracted in the axial direction, so that the magnetic balance in the axial direction can be achieved, and vibration and noise are not generated in the rotor 60. The drive magnet 6 is made of a rare earth material such as neodymium or ferrite, but if the drive magnet 6 is shortened, the material of the expensive drive magnet 6 is reduced. , Cost is reduced.

第1面8aにはFGパターン9がFGマグネット7に対向して設けられ、第2面8bにはホール素子10が設けられている。したがって、ホール素子10及びFGパターン9の干渉が抑制されて、高精度制御が実現され、モータ特性に悪影響を与えるロータ60の振動及び騒音が低減される。その結果、FGマグネット7の径が大きく設定可能となるために、高パルス化が実現され、細かで高精度な回転制御が可能となる。また、ホール素子10が回路基板8の第2面8bに設けられることで、ホール素子10がインナーロータ型モータ50の外側に配置される。したがって、ステータコア1に巻回されたコイルの発熱がインナーロータ型モータ50の内部に蓄積されても、インナーロータ型モータ50の外部にあるホール素子10には熱の影響が及ばない。その結果、ホール素子10の信頼性が向上する。   An FG pattern 9 is provided on the first surface 8a so as to face the FG magnet 7, and a Hall element 10 is provided on the second surface 8b. Therefore, interference between the Hall element 10 and the FG pattern 9 is suppressed, high-precision control is realized, and vibration and noise of the rotor 60 that adversely affect the motor characteristics are reduced. As a result, the diameter of the FG magnet 7 can be set large, so that a high pulse is realized, and fine and highly accurate rotation control is possible. Further, the Hall element 10 is provided on the second surface 8 b of the circuit board 8, so that the Hall element 10 is disposed outside the inner rotor type motor 50. Therefore, even if the heat generated by the coil wound around the stator core 1 is accumulated in the inner rotor type motor 50, the Hall element 10 outside the inner rotor type motor 50 is not affected by heat. As a result, the reliability of the Hall element 10 is improved.

また、回路基板8のFGパターン9及びノイズキャンセルパターン9kを形成した第1面8aと反対側の第2面8b上にホール素子10を配置することにより、ホール素子10とFGパターン9の干渉を確実に解決できる。   Further, by arranging the Hall element 10 on the second surface 8b opposite to the first surface 8a on which the FG pattern 9 and the noise cancellation pattern 9k of the circuit board 8 are formed, interference between the Hall element 10 and the FG pattern 9 is prevented. Can be solved reliably.

(変形例)
実施例では、ホール素子10が位置検出素子とされているが、この構成に限定されなくても良い。すなわち、ホールICが位置検出素子とされても、同様に実施することができる。
(Modification)
In the embodiment, the Hall element 10 is a position detection element, but the present invention is not limited to this configuration. That is, even if the Hall IC is a position detection element, the same can be implemented.

また、回路基板8にロータ60を回転駆動する駆動回路及びロータ60を回転制御する制御回路を具備したモータでも、同様に実施することができる。   Further, the present invention can be similarly implemented with a motor provided with a drive circuit for rotating the rotor 60 on the circuit board 8 and a control circuit for controlling the rotation of the rotor 60.

1 ステータコア
4 出力軸
5 ロータヨーク
6 駆動マグネット
7 FGマグネット
7p 位置検出用磁極
8 回路基板
10 ホール素子
50 インナーロータ型モータ
60 ロータ
70 ステータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator core 4 Output shaft 5 Rotor yoke 6 Drive magnet 7 FG magnet 7p Position detection magnetic pole 8 Circuit board 10 Hall element 50 Inner rotor type motor 60 Rotor 70 Stator

Claims (4)

出力軸、前記出力軸の周囲に配置されて前記出力軸と共に回転するロータヨーク、前記出力軸の周囲に配置されて前記出力軸と共に回転するFGマグネット、及び、前記ロータヨークの周囲に配置されて前記ロータヨークと共に回転する駆動マグネットを有するロータと、
前記駆動マグネットに所定の間隔で対向して複数枚の軟磁性鋼板を積層して形成されるステータコアを有するステータと、
ホール素子を有すると共に前記FGマグネットに所定の間隔で対向してFGパターンを有し、前記ステータコアに固定された回路基板と、を備え、
前記ロータが前記回路基板に対して回転自在に支持され、パターン方式で周波数を発生させるインナーロータ型モータであって、
前記FGマグネットは、前記駆動マグネットの磁極の数と同数の位置検出用磁極を備えることを特徴とするインナーロータ型モータ。
An output shaft, a rotor yoke arranged around the output shaft and rotating together with the output shaft, an FG magnet arranged around the output shaft and rotating together with the output shaft, and a rotor yoke arranged around the rotor yoke A rotor having a drive magnet that rotates with the
A stator having a stator core formed by laminating a plurality of soft magnetic steel plates facing the drive magnet at a predetermined interval;
A circuit board having a Hall element and having an FG pattern facing the FG magnet at a predetermined interval and fixed to the stator core,
The rotor is supported rotatably with respect to the circuit board, and is an inner rotor type motor that generates a frequency in a pattern system,
The FG magnet is provided with the same number of position detection magnetic poles as the number of magnetic poles of the drive magnet.
前記FGマグネットは、外周側にNS多数着磁された周波数発生用磁極が形成され、内周側に前記位置検出用磁極が形成された円板状のマグネットであり、
前記駆動マグネットは、中空円筒状のマグネットであり、
前記周波数発生用磁極の外径は、前記駆動マグネットの外径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のインナーロータ型モータ。
The FG magnet is a disk-shaped magnet in which a large number of NS magnetized frequency generating magnetic poles are formed on the outer peripheral side, and the position detecting magnetic pole is formed on the inner peripheral side,
The drive magnet is a hollow cylindrical magnet,
The inner rotor type motor according to claim 1, wherein an outer diameter of the frequency generating magnetic pole is larger than an outer diameter of the drive magnet.
前記回路基板の第1面には、前記FGパターンが前記周波数発生用磁極に対向して設けられ、前記回路基板の前記第1面とは反対側の第2面には、前記ホール素子が前記出力軸と平行な方向で前記位置検出用磁極と対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のインナーロータ型モータ。   The FG pattern is provided on the first surface of the circuit board so as to oppose the frequency generating magnetic pole, and the Hall element is provided on the second surface of the circuit board opposite to the first surface. The inner rotor type motor according to claim 2, wherein the inner rotor type motor is provided at a position corresponding to the position detection magnetic pole in a direction parallel to the output shaft. 前記駆動マグネットの前記出力軸と平行な方向の長さは、前記ステータコアの前記出力軸と平行な方向の長さ以下に設定されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインナーロータ型モータ。   The length of the drive magnet in the direction parallel to the output shaft is set to be equal to or less than the length of the stator core in the direction parallel to the output shaft. The inner rotor type motor described in the item.
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