JP2539577B2 - 速度検出器付モ―タ - Google Patents

速度検出器付モ―タ

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JP2539577B2
JP2539577B2 JP5102152A JP10215293A JP2539577B2 JP 2539577 B2 JP2539577 B2 JP 2539577B2 JP 5102152 A JP5102152 A JP 5102152A JP 10215293 A JP10215293 A JP 10215293A JP 2539577 B2 JP2539577 B2 JP 2539577B2
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邦夫 宮下
正 高橋
昭一 川又
充 渡邊
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗効果素子を用い
た速度検出器を備えたモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】テープレコーダ,VTR(Video Tape R
ecorder)に組込まれるキャプスタンモータなどには、1
回転当り数百パルス程度の速度検出信号を発生するよう
な速度検出器がモータ本体と一体的に設置されている。
この速度検出信号は回転速度制御のフィードバック信号
に使用されるもので、僅かな回転むらでも録画再生時に
音質及び画質の低下を招いてしまうため、微少な回転む
らを検出して一定速の速度制御を行えるように、速度検
出器には極めて高い性能が要求される。さて、このよう
な検出器として発光ダイオード,フォトトランジスタ,
スリット付円板などを組み合わせて、非接触で回転速度
信号を出力する方式がある。しかし、この方式で分解能
を向上するためにはスリットを増す必要があり、スリッ
ト付円板の製造が高価となってしまう。
【0003】一方、磁気抵抗効果素子を用いた速度検出
器は、部品数,信頼性,精度の点で優れており、実用化
の検討が種々行われている。ここで、FGマグネットお
よびホール素子を用いた速度検出器が備わるモータの概
要について特開昭55−127874号公開特許公報を引用して
述べる。図6は同公開特許公報に示されているモータを
概略化したもので、この図に沿って説明する。
【0004】図6に示すように、この扁平形モータは固
定子100,回転子200および速度検出器209から
構成される。固定子100は平板部101,複数の固定
子コイル103,軸受支持筒部102,二つの軸受10
4を有する。複数の固定子コイル103は平板部101
に固定されている。二つの軸受104にはシャフト20
3が回転自在に支持されている。このシャフト203に
回転子200が取り付けられる。回転子200は磁性体
の回転子ヨーク201,回転子ヨーク201の中央部に
あるボス202,複数の電機子用永久磁石204を有す
る。回転子ヨーク201の外周には環状壁部205を設
け、この環状壁部205の外周にはFGマグネット20
6を備えている。このFGマグネット206と対向する
ように配置されるホール素子207は平板部101より
垂下するセンサ支持板208に固定支持され、速度検出
器209を構成しているのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような扁平形のモ
ータに、分解精度の極めて高い高分解能の速度検出がで
きる磁気抵抗効果素子の速度検出器を用いるにあたって
配慮しなけれなならないことは、強い磁力の電機子用永
久磁石から漏れる磁束により速度検出器が検出精度の低
下を招かないようにすることである。
【0006】本発明の目的は電機子用永久磁石の影響が
ない検出精度の良好なものを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定子コイル
を有する固定子と、磁性体の回転子ヨークに電機子用永
久磁石を有してなる回転子と、この回転子を固定子に回
転自在に支持する回転軸とを備え、固定子用コイルと電
機子用永久磁石とを回転軸の軸方向に沿って対向するよ
うに対向させ、電機子用永久磁石の外周をぐるりと囲う
ように回転子ヨークの外周側に環状壁部を形成し、この
環状壁部の外周に非磁性体を設け、この非磁性体の外周
に小磁極の着磁されている磁気記録媒体を設け、この磁
気記録媒体の小磁極を環状壁部の円周方向に沿って並ぶ
ように配置し、小磁極の外周に近接して対向するように
磁気抵抗効果素子を備え、この磁気抵抗効果素子の長手
方向が環状壁部の背丈方向に沿い、かつ小磁極の並び方
向と直交するように磁気抵抗効果素子を配置したことを
特徴とするものである。
【0008】
【実施例】次に本発明の実施例について図1から図5に
沿って以下に説明する。
【0009】図1に示すモータは先の従来例と同様の扁
平形のもので、回転子と速度検出器を主に示している。
モータの回転子は回転子ヨーク21と電機子用永久磁石
24を有し、回転子ヨーク21の外周に設けられている
環状壁部22の外周には磁気記録媒体34が配置されて
いる。この磁気記媒媒体34は非磁性体35を介して環
状壁部22に固定している。磁気記録媒体34の外周面
に近接して対向するように磁気抵抗効果素子33を配置
し、この磁気抵抗効果素子33をセンサ支持板31で固
定支持している。環状壁部22に非磁性体35を介して
固着される磁気記録媒体34は、小磁極が形成されてい
る。この小磁極は環状壁部22の円周方向に沿って並ぶ
ような配列になっている。磁気抵抗効果素子33は、図
2および図4に示すように、電極T1およびT2の間に
細長く延びる感磁部33aがある形状をしている。そし
て、その感磁部33aの長手方向が前記小磁極の並び方
向と直交するように磁気抵抗効果素子33は、磁気記録
媒体34に対向配置されている。電極T1およびT2に
は直流電源が接続されている。
【0010】ここで、磁気抵抗効果素子の磁気に感応す
る抵抗変化現象について述べる。
【0011】磁気抵抗効果素子は磁気抵抗効果の大きな
材料、例えばNi−Fe系等の強磁性材料をガラス板に
蒸着して、図2に示すようなパターンに形成したもので
ある。電極T1およびT2の間に直流電圧が印加される
と、矢印に示すような電流Iが感磁部33aに流れる。
ここにおいて、感磁部33aに対して感磁部33aの長
手方向の直角な磁界(−H・+H)が加わると抵抗が変
化する。この抵抗変化を示したのが、図3である。抵抗
値は磁界の強さが増すと低下する。この傾向は磁界の方
向が逆になってもかわらない。
【0012】一方、磁気記録媒体34は、図4に示すよ
うに、NおよびSの小磁極が間隔Pをもって等ピッチに
交互に配列されている。磁気記録媒体としては、γFe
23あるいはCoOFe23などの強磁性体の粉末を用
いるのが適当である。このような磁気記録媒体34に磁
気抵抗効果素子33を接近させる。感磁部33aの感磁
部33aの長手方向が小磁極の並び方向と直交するよう
に保って磁気抵抗効果素子33を小磁極の並び方向に相
対移動させることにより、磁気抵抗効果素子33は小磁
極(N・S)の磁界変化を受け、小磁極のピッチに応じ
た等しい周期の抵抗変化が磁気抵抗効果素子33に得ら
れるのである。
【0013】この抵抗変化はブリッジを用いることによ
り電圧変化として取り出すことができる。更に、コンパ
レータ,波形成形回路などを用いてパルス列信号に変換
できる。このパルス列信号は磁気記録媒体34に着磁さ
れている電極N,Sの磁極ピッチに対応したものであ
る。従って、磁気抵抗効果素子の抵抗変化の状態を読み
出すことによって速度検出を得ることが可能である。
【0014】上記のように、速度検出器による速度の検
出はできるものであるが、電機子用永久磁石24からで
る強い磁力の磁束は環状壁部22を通って電機子用永久
磁石24に戻るので、磁気記録媒体34側に及ぶ磁束の
漏れはほとんどなく、磁気記録媒体34の微弱な磁力の
小磁極に対する磁気干渉の影響はほとんどないのであ
る。このため、磁気抵抗効果素子33の検出精度は良好
なものである。また磁気抵抗効果素子33における感磁
部33aの長手方向が磁気記録媒体34にかかる小磁極
の並び方向と直交するように配置されているので、電機
子用永久磁石24の磁束が磁気抵抗効果素子33側に及
ぶように僅かに漏れたとしても、この磁束の方向が感磁
部33aの長手方向と合うため磁気抵抗効果素子33が
この磁束に感磁することはなく、漏れ磁束による影響の
ほとんどない検出精度の良好なものである。
【0015】次に非磁性体35について説明する。
【0016】非磁性体35は速度検出器の検出感度を上
げるためのものである。
【0017】この非磁性体35の厚さtは、小磁極のピ
ッチよりも大きくしている。
【0018】すなわち、モータの回転子は回転子ヨーク
21に電機子用永久磁石24が備わっている。回転子ヨ
ーク21は高トルクモータにするために磁束の通りやす
い強磁性体で作られている。
【0019】この強磁性体の回転子ヨーク21の環状壁
部22に小磁極の着磁されている磁気記録媒体34が直
接的に取り付けられると、小磁極の磁束が環状壁部22
を通して流れてしまう。小磁極の外周に作用する磁気信
号として使用する磁束が減少してしまうのである。
【0020】そこで環状壁部22に非磁性体35を介し
て磁束記録媒体34を固着することにより、環状壁部2
2を流れる磁束が減少し、磁気信号としての磁束を多く
することができるためである。
【0021】この小磁極による磁界の強さは磁気抵抗効
果素子33の抵抗変化率として取り出すことができる。
【0022】実際に非磁性体35の厚さtを変えて実験
した結果、図5に示すように磁束抵抗効果素子の抵抗変
化率ΔR/Rは非磁性体35の厚さtを増すと大きくな
り、磁極の記録ピッチpを越すと最大でほぼ一定になる
ことが判った。
【0023】又は、非磁性体35の充分な厚さは、電機
子用永久磁石24が主として起因する回転子20側から
の磁気的影響を減じる作用もし、磁気ノイズも減少し、
正確な検出が可能になる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、固定子コイ
ルを有する固定子と、磁性体の回転子ヨークに電機子用
永久磁石を有してなる回転子と、この回転子を固定子に
回転自在に支持する回転軸とを備え、固定子用コイルと
電機子用永久磁石とを回転軸の軸方向に沿って対向する
ように対向させ、電機子用永久磁石の外周をぐるりと囲
うように回転子ヨークの外周側に環状壁部を形成し、こ
の環状壁部の外周に非磁性体を設け、この非磁性体の外
周に小磁極の着磁されている磁気記録媒体を設け、この
磁気記録媒体の小磁極を環状壁部の円周方向に沿って並
ぶように配置し、小磁極の外周に近接して対向するよう
に磁気抵抗効果素子を備え、この磁気抵抗効果素子の長
手方向が環状壁部の背丈方向に沿い、かつ小磁極の並び
方向と直交するように磁気抵抗効果素子を配置したこと
を特徴とする速度検出器付モータにある。
【0025】この構成によれば、次のような良さが期待
できる。
【0026】(1)電機子用永久磁石の外周をぐるりと囲
うように回転子ヨークの外周側に形成した環状壁部の外
周に非磁性体を設け、この非磁性体の外周に小磁極が着
磁されている磁気記録媒体を設け、この磁気記録媒体の
小磁極を環状壁部の円周方向に沿って並ぶように配置
し、磁気記録媒体を介して環状壁部の外周側に設けられ
る磁気抵抗効果素子を小磁極に近接して対向するように
配置しているので、強力な電機子用永久磁石の磁束は環
状壁部を通るようになる。このため、環状壁部の外周に
位置する磁気記録媒体の微弱な小磁極に及ぼす電機子用
永久磁石の磁束による磁気干渉の影響がほとんどなく、
磁気抵抗効果素子の検出精度は良好なものである。
【0027】(2)磁気抵抗素子の長手方向が環状壁部の
背丈方向に沿い、かつ小磁極の並び方向と直交するよう
に磁気抵抗効果素子を配置したので、環状壁部を越えて
磁気抵抗効果素子に及ぶように電機子用永久磁石の磁束
が僅かに漏れたとしても、その漏れ磁束の方向は磁気抵
抗効果素子の長手方向と合うようになる。そのため、そ
の漏れ磁束は磁気抵抗効果素子には検出されることがほ
とんどなく、漏れ磁束による影響がほとんどない検出精
度の良好なものであります。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部構成を示す断面図。
【図2】本発明の磁気検出器として用いられる磁気抵抗
効果素子を示す図。
【図3】磁気抵抗効果素子の磁界に対する抵抗変化を示
す図。
【図4】磁気抵抗効果素子と磁気記録媒体との関係を示
す図。
【図5】非磁性体の厚さと磁気抵抗効果素子の抵抗変化
率との関係を示す図。
【図6】従来のモータの断面図。
【符号の説明】
21…回転子ヨーク、22…環状壁部、24…電機子用
永久磁石、33…磁気抵抗効果素子、34…磁気記録媒
体、35…非磁性体。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 正 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 川又 昭一 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 渡邊 充 茨城県日立市幸町3丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−150125(JP,A) 特開 昭55−131773(JP,A) 特開 昭54−118259(JP,A) 特開 昭48−13092(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定子コイルを有する固定子と、磁性体の
    回転子ヨークに電機子用永久磁石を有してなる回転子
    と、この回転子を固定子に回転自在に支持する回転軸と
    を備え、固定子用コイルと電機子用永久磁石とを回転軸
    の軸方向に沿って対向するように対向させ、電機子用永
    久磁石の外周をぐるりと囲うように回転子ヨークの外周
    側に環状壁部を形成し、この環状壁部の外周に非磁性体
    を設け、この非磁性体の外周に小磁極の着磁されている
    磁気記録媒体を設け、この磁気記録媒体の小磁極を環状
    壁部の円周方向に沿って並ぶように配置し、小磁極の外
    周に近接して対向するように磁気抵抗効果素子を備え、
    この磁気抵抗効果素子の長手方向が環状壁部の背丈方向
    に沿い、かつ小磁極の並び方向と直交するように磁気抵
    抗効果素子を配置したことを特徴とする速度検出器付モ
    ータ。
JP5102152A 1993-04-28 1993-04-28 速度検出器付モ―タ Expired - Lifetime JP2539577B2 (ja)

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JP57047438A Division JPH0797895B2 (ja) 1982-03-26 1982-03-26 速度検出器付モータ

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JPH0622505A JPH0622505A (ja) 1994-01-28
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Families Citing this family (3)

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US8528511B2 (en) 2005-09-23 2013-09-10 Jp Scope, Inc. Variable travel valve apparatus for an internal combustion engine
EP2530261B1 (en) 2005-09-23 2014-04-30 JP Scope, Inc. Valve apparatus for an internal combustion engine
MX2019002668A (es) 2016-09-09 2020-08-13 Charles Price Aparato de válvulas de desplazamiento variable para un motor de combustión interna.

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