JP2805870B2 - Frequency generator - Google Patents

Frequency generator

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JP2805870B2
JP2805870B2 JP1198237A JP19823789A JP2805870B2 JP 2805870 B2 JP2805870 B2 JP 2805870B2 JP 1198237 A JP1198237 A JP 1198237A JP 19823789 A JP19823789 A JP 19823789A JP 2805870 B2 JP2805870 B2 JP 2805870B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、回転体のマグネットに対向する発電線素の
パターンを有して、回転体の速度に比例した周波数信号
を得る周波数発電機に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency generator having a pattern of power generating wires facing a magnet of a rotating body and obtaining a frequency signal proportional to the speed of the rotating body. Things.

[発明の概要] 本発明は、同一面上に2以上環状に配置した発電線素
のパターンを用いて、回転体の速度に比例した周波数信
号を得る周波数発電機において、 発電線素から端子への引き出し線にマグネットにより
誘起する電圧のキャンセル部分を設け、かつその引き出
し線の配置を発電線素のパターンが全体として均一にな
るように行うことで、作成する周波数信号におけるマグ
ネットの着磁極数成分を低減することにより、 周波数信号のワウ/フラッタを低減してその精度を向
上させたものである。
[Summary of the Invention] The present invention relates to a frequency generator for obtaining a frequency signal proportional to the speed of a rotating body by using a pattern of power generating wire elements arranged in two or more rings on the same surface. By providing a canceling part of the voltage induced by the magnet in the lead line of the magnet, and by arranging the lead line so that the pattern of the power generating element becomes uniform as a whole, the number of magnetized pole components of the magnet in the frequency signal to be created By reducing wow / flutter of the frequency signal, the accuracy is improved.

[従来の技術] 従来より、VTR(ビデオテープレコーダ)等において
は、ドラムモータ等の回転制御あるいは位相制御を行う
ために、ドラムモータ等の回転速度に比例した周波数信
号を得る周波数発電機が用いられている。周波数発電機
の従来例は、特公昭59−20267号公報,実開昭58−37783
号公報,特開昭61−277354号公報に開示されている。
[Prior Art] Conventionally, in a VTR (video tape recorder) or the like, a frequency generator that obtains a frequency signal proportional to the rotation speed of a drum motor or the like has been used to perform rotation control or phase control of a drum motor or the like. Have been. A conventional example of a frequency generator is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-20267, and Japanese Utility Model Publication No. Sho 58-37783.
And JP-A-61-277354.

第5図(a),(b)は、上記従来例の周波数発電機
の発電線素のパターン図を示している。この従来例の周
波数発電機は、偏平形モータのローターマグネット(駆
動用マグネット)101の端面方向に対向して配置した発
電線素のパターン(以下FGパターン)102を有してい
る。FGパターン102は、図略のステータ側の基板等に形
成され、周波数信号を外部へ出力するための端子ランド
103へ引き出し線104で引き出される。第5図の(a)に
おいては、基板にスルーホールを設けて、A部のように
基板両面で引き出し線104とFGパターン102が交差するよ
うな引き出しパターンAにより引き出しを行い、(b)
においては、迂回する引き出しパターンBにより基板の
片面で引き出しを行っている。FGパターン102は、マグ
ネット101の一つの着磁極間に複数本の発電線素を並べ
てつづら折り形状の発電コイルを形成し、これを2重に
巻いて全周積分型に構成し、マグネット101の回転によ
り、着磁極数で生じる周波数の整数倍の周波数信号(FG
信号)を作り出している。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show pattern diagrams of power generating wire elements of the above-described conventional frequency generator. This conventional frequency generator has a pattern (hereinafter referred to as an FG pattern) 102 of a power generation wire element which is arranged to face the end face of a rotor magnet (drive magnet) 101 of a flat type motor. The FG pattern 102 is formed on an unillustrated stator-side substrate or the like, and is a terminal land for outputting a frequency signal to the outside.
It is pulled out to a line 103 by a lead line 104. In FIG. 5 (a), a through hole is provided in the substrate, and drawing is performed by a drawing pattern A in which the drawing line 104 and the FG pattern 102 intersect on both surfaces of the substrate as shown in part A, and FIG.
In, the drawing is performed on one side of the substrate by the drawing pattern B which is bypassed. The FG pattern 102 is formed by arranging a plurality of power generating wire elements between one magnetized pole of the magnet 101 to form a zigzag power generating coil, winding the power generating coil twice and forming an all-round integral type, and rotating the magnet 101. Frequency signal (FG) that is an integral multiple of the frequency generated by the number of magnetized poles
Signal).

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の技術における周波数発電機
では、引き出しパターンA,BがFGパターン102の均一性を
損なっており、このため、マグネット101の着磁極数成
分がFG信号の出力にかぶる結果となって、ワウ/フラッ
タ(w/f)を悪化させる問題点があった。第5図の例で
は、マグネット101の着磁極数が8(4組のN,S極)であ
るから、その1回転に4倍成分(およびその高周波成
分)のw/f悪化を生じてしまう。このワウ/フラッタの
悪化は、VTR等では記録・再生するFM信号精度の悪化を
招く。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the frequency generator according to the conventional technique described above, the extraction patterns A and B impair the uniformity of the FG pattern 102, and therefore, the number of magnetized poles of the magnet 101 is reduced by FG. As a result, the wobble / flutter (w / f) is deteriorated as a result of covering the signal output. In the example of FIG. 5, since the number of magnetized poles of the magnet 101 is 8 (four sets of N and S poles), one rotation of the magnet 101 causes a w / f deterioration of a quadruple component (and its high frequency component). . The deterioration of the wow / flutter causes deterioration of the accuracy of the FM signal to be recorded / reproduced in a VTR or the like.

本発明は、上記問題点を解決するために創案されたも
ので、同一面上に2以上環状に配置した発電線素のパタ
ーンを用いて作成する周波数信号のワウ/フラッタを低
減してその精度を向上させる周波数発電機を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and reduces the wow / flutter of a frequency signal created by using a pattern of power generating wire elements arranged in two or more rings on the same surface to reduce the accuracy. It is an object of the present invention to provide a frequency generator for improving the frequency.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明の周波数発電機の
構成は、 発電線素のパターンを回転体のマグネットに対向して
同一面上に2以上環状に配置する周波数発電機におい
て、 上記発電線素の内側のパターンから第1の端子への第
1の引き出し線を上記内側のパターンに沿わせて回転す
る上記マグネットにより誘起する電圧を互いにキャンセ
ルし合う第1の部分を形成するとともに、 上記発電線素の外側のパターンを均一に形成する位置
に上記第1の引き出し線を配置し、 さらに、上記第1の引き出し線を上記外側のパターン
から第2の端子への第2の引き出し線に沿わせて上記回
転するマグネットにより誘起する電圧を互いにキャンセ
ルし合う第2の部分を形成することを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a frequency generator according to the present invention has a structure in which two or more patterns of power generating wire elements are annularly arranged on the same surface in opposition to a magnet of a rotating body. A frequency generator that cancels voltages induced by the magnet rotating a first lead wire from the inner pattern of the power generating wire element to the first terminal along the inner pattern. And the first lead line is arranged at a position where the outer pattern of the power generating wire element is uniformly formed, and the first lead line is connected to the second terminal from the outer pattern. A second portion that cancels out the voltages induced by the rotating magnets along the second lead-out line.

[作用] 本発明は、同一面上に2以上の環状の発電線素のパタ
ーンのうち内側パターンから端子への第1の引き出し線
の一部を外側パターンに沿わせて第1のキャンセル部分
を形成することで、第1の引き出し線を外側パターンの
発電線素を均一化する位置に配置してパターンの均一化
を図り、回転するマグネットによる第1、第2のキャン
セル部分と、その発電線素のパターンの均一化によっ
て、作成する周波数信号におけるマグネットの着磁極成
分を低減し、その周波数信号のワウ/フラッタを低減す
る。
[Operation] According to the present invention, a part of a first lead wire from an inner pattern to a terminal among two or more annular power generating element patterns on the same surface is formed along the outer pattern to form a first cancel portion. By forming, the first lead wire is arranged at a position where the power generation line element of the outer pattern is made uniform to achieve uniformity of the pattern, and the first and second canceling portions by the rotating magnet and the power generation line thereof By making the elementary pattern uniform, the magnetized pole component of the magnet in the frequency signal to be created is reduced, and wow / flutter of the frequency signal is reduced.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す周波数発電機の発電
線素のパターン(以下FGパターンと記す)図であり、第
2図は均一で理想的なFGパターン図であり、第3図は本
実施例を適用する偏平形モータの部分断面図である。本
実施例は、回転体として偏平形モータに適用した場合を
例とする。
FIG. 1 is a diagram (hereinafter referred to as an FG pattern) of a power generation line element of a frequency generator showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a uniform and ideal FG pattern diagram, and FIG. 1 is a partial sectional view of a flat type motor to which the present embodiment is applied. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a flat motor as a rotating body will be described.

第1図において周波数発電機(FG)は、後述する偏平
形モータのローター部のマグネット(駆動用マグネッ
ト)1aの端面方向に対向して(図では模式的に同心円で
描いてある)配置した発電線素のパターン21を有してい
る。発電線素のパターン21は、放射方向に配置した複数
本(図例では48本)の発電線素22を2個対にして1対お
きに2組に分け、それぞれの組をつづら折り状に直列に
接続し、2つの発電コイル23,24を形成する。22a,22bは
第1の発電コイル23の端部の発電線素であり、22c,22d
は第2の発電コイルの端部の発電線素である。ここで、
第1の発電コイル23の発電線素22aと第2の発電コイル2
4の発電線素22dを接続して、第1の発電コイル23と第2
の発電コイル24とをらせん状に2回巻いた構成とする。
25,26は周波数信号(FG信号)を出力するための端子ラ
ンドであり、一方の端子ランド25は、引き出し線27bに
より、第1の発電コイル23の端部の発電線素22bへ2つ
のスルーホールを介して接続し、他方の端子ランド26
は、引き出し線27cにより、第2の発電コイル24の端部
の発電線素22cへ接続する。本実施例においては、この
引き出し線27b,27cの配置を以下のように工夫する。ま
ず、引き出し線27bを発電線素22aと発電線素22dの接続
線に重ねて発電線素22dまで配置する(C部)。次に、
第2の発電コイル24の他の接続パターンと均一になるよ
うに引き出し線27bを発電線素22dから発電線素22cへ接
近させる。さらにそこから、引き出し線27bを可能な限
りの距離だけ引き出し線27cに重ねて配置する(D
部)。上記において、C部とD部はマグネット1aの回転
で生ずる電圧を互いにキャンセルする部分を形成し、こ
れによって発電線素のパターン21を第2図に示す理想的
なFGパターン21′、すなわち発電コイル23′と発電コイ
ル24′の接続パターンで示される全体として均一なパタ
ーンに近づける。
In FIG. 1, a frequency generator (FG) is a power generator arranged oppositely to the end face of a magnet (driving magnet) 1a of a rotor portion of a flat-type motor (to be described later) (shown schematically as a concentric circle in the figure). It has a line element pattern 21. The power generating line element pattern 21 is composed of two (48 in the example) power generating line elements 22 arranged in the radial direction, divided into two sets every other pair, and each set is wrapped in a zigzag pattern. To form two power generating coils 23, 24. Reference numerals 22a and 22b denote power generation wires at the end of the first power generation coil 23, and 22c and 22d.
Is a power generation element at the end of the second power generation coil. here,
The power generating element 22a of the first power generating coil 23 and the second power generating coil 2
4 power generation line element 22d, and the first power generation coil 23 and the second
The power generation coil 24 is spirally wound twice.
25 and 26 are terminal lands for outputting a frequency signal (FG signal). One terminal land 25 is connected to the power generation element 22b at the end of the first power generation coil 23 by a lead wire 27b. Connect via the hole and the other terminal land 26
Is connected to the power generation element 22c at the end of the second power generation coil 24 by a lead wire 27c. In the present embodiment, the arrangement of the lead lines 27b and 27c is devised as follows. First, the lead wire 27b is superimposed on the connection line between the power generation element 22a and the power generation element 22d, and is arranged up to the power generation element 22d (part C). next,
The lead wire 27b is made to approach the power generation element 22c from the power generation element 22d so as to be uniform with other connection patterns of the second power generation coil 24. Further, from there, the lead line 27b is arranged so as to overlap the lead line 27c as far as possible (D
Department). In the above, the part C and the part D form a part which cancels out the voltage generated by the rotation of the magnet 1a, whereby the pattern 21 of the power generating wire element is an ideal FG pattern 21 'shown in FIG. The overall pattern is approximated to the uniform pattern shown by the connection pattern between 23 'and the generating coil 24'.

次に、本実施例を適用した偏平形モータは、一例とし
て第3図のように構成する。1aは、前述のマグネットで
あり、第1図,第2図に示すように端面方向に4組のS
極,N極の磁極を交互に8極着磁し、回転軸3に固定した
マグネットケース1bに固着する。マグネット1a,マグネ
ットケース1bとはモータのロータ1を構成する。4aは回
転軸3の軸受を有するヨークであり、駆動コイル4bをマ
グネット1aの着磁面に対向して固定する。ヨーク4aと駆
動コイル4bとは、モータのステータ4を構成する。2は
発電コイル基板であり、上述した発電コイル23,24のパ
ターンおよび出力端子25,26および引き出し線27b,27c等
をその基板面に形成し、ステータ4側にマグネット1aの
着磁面に対向して固定する。
Next, a flat type motor to which this embodiment is applied is configured as shown in FIG. 3 as an example. 1a is the above-mentioned magnet, and four sets of S are arranged in the direction of the end face as shown in FIGS.
The poles and the N poles are alternately magnetized in eight poles and fixed to the magnet case 1b fixed to the rotating shaft 3. The magnet 1a and the magnet case 1b constitute the rotor 1 of the motor. Reference numeral 4a denotes a yoke having a bearing for the rotating shaft 3, and fixes the drive coil 4b so as to face the magnetized surface of the magnet 1a. The yoke 4a and the drive coil 4b constitute the stator 4 of the motor. Reference numeral 2 denotes a power generation coil substrate on which the patterns of the power generation coils 23 and 24, the output terminals 25 and 26, and the lead wires 27b and 27c, etc. are formed on the substrate surface, and which faces the magnetized surface of the magnet 1a on the stator 4 side. And fix it.

以上のように構成した実施例の動作および作用を述べ
る。第4図は周波数発電機が作成する周波数信号(FG信
号)のワウ/フラッタ(w/f)の周波数分析図である。
The operation and operation of the embodiment configured as described above will be described. FIG. 4 is a frequency analysis diagram of wow / flutter (w / f) of a frequency signal (FG signal) generated by the frequency generator.

まず、偏平形モータの駆動コイル4bに所定の駆動電流
が供給されると、ロータ1が回転し、8極のマグネット
1aの磁束を発電コイル基板2の各発電線素22が横切るこ
とになる。ここで、6本おきの第1の発電コイル23の発
電線素22eと発電コイル24の発電線素22fが同位相で磁束
を横切り、また、マグネット1aの特定点の磁束を横切る
とき、隣り合う第1の発電コイル23の発電線素22eと第
2の発電コイル24の発電線素22gとが連続して同じ方向
の電圧を誘起し、続く発電線素22h,22iで逆方向の電圧
を誘起する。その結果、端子ランド25,26には、マグネ
ット1aが1回転する間に48本/4本=12周期の発電信号
(FG信号)が発電コイル23,24の全周積分で得られると
ともに、この発電信号は、発電コイルが一つである場合
のほぼ2倍のレベルとすることができる。
First, when a predetermined drive current is supplied to the drive coil 4b of the flat type motor, the rotor 1 rotates, and an eight-pole magnet
Each of the power generation wire elements 22 of the power generation coil substrate 2 crosses the magnetic flux 1a. Here, when every sixth power generating element 22e of the first power generating coil 23 and the power generating element 22f of the power generating coil 24 cross the magnetic flux in the same phase and cross the magnetic flux at a specific point of the magnet 1a, they are adjacent to each other. The power generating element 22e of the first power generating coil 23 and the power generating element 22g of the second power generating coil 24 continuously induce a voltage in the same direction, and the subsequent power generating elements 22h and 22i induce voltages in opposite directions. I do. As a result, in the terminal lands 25 and 26, a power generation signal (FG signal) of 48 cycles / 4 wires = 12 cycles is obtained by the full circumference integration of the power generation coils 23 and 24 during one rotation of the magnet 1a. The power generation signal can be at a level approximately twice that of a single power generation coil.

次に、引き出しパターンにおけるキャンセル部分C
部,D部の作用を述べる。このC部,D部では、接続線同士
が重なって、かつ発電信号の電流方向が互いに逆向きで
配置されているので、マグネット1aの回転によって誘起
される電圧は、互いにキャンセルする向きに発生する。
従って、C部,D部によって、第1図のFGパターン21を発
電信号を生成する観点で見た場合に第2図に示す均一な
理想FGパターン21′と等価にすることができる。これに
より、引き出し部分でFG信号に発生するマグネット1aの
着磁極数成分を低減することができ、VTR等では記録・
再生時のFM信号の精度を向上させることができる。第4
図は、FG信号のワウ/フラッタ(w/f)の周波数成分の
測定例を示すもので、frはモータの回転周波数であり、
×印はその基本波成分と高周波成分を示し、fmはマグネ
ット着磁状態による周波数であり、○印はその着磁極数
成分(高周波成分を含む)を示し、fGはFGキャリア周波
数を示している。また、○印の着磁極数成分において、
実線は従来例のレベルを示し、点線は本実施例によるレ
ベルを示している。図から明らかなように、本実施例
は、FG信号におけるマグネットの着磁極数成分を数分の
1に低減することができる。
Next, the cancellation part C in the drawer pattern
The operation of the part D will be described. In the portions C and D, since the connection lines are overlapped and the current directions of the power generation signals are arranged in opposite directions, the voltages induced by the rotation of the magnet 1a are generated in directions canceling each other. .
Therefore, the C and D portions can make the FG pattern 21 of FIG. 1 equivalent to the uniform ideal FG pattern 21 'shown in FIG. 2 from the viewpoint of generating a power generation signal. As a result, the number of magnetized pole components of the magnet 1a generated in the FG signal at the extraction portion can be reduced, and the recording / recording in a VTR or the like can be performed.
The accuracy of the FM signal during reproduction can be improved. 4th
Figure shows a measurement example of the frequency components of the FG signal wow / flutter (w / f), f r is the rotation frequency of the motor,
X indicates the fundamental wave component and the high frequency component, f m indicates the frequency according to the magnetized state, ○ indicates the number of magnetized poles (including the high frequency component), and f G indicates the FG carrier frequency. ing. Also, in the component of the number of magnetized poles marked with ○,
The solid line indicates the level of the conventional example, and the dotted line indicates the level according to the present embodiment. As is clear from the figure, in the present embodiment, the number of magnetized pole components of the magnet in the FG signal can be reduced to a fraction.

なお、本発明は、一般的に、駆動用マグネットからn
倍(n=1,2,3,…)の周波数のFG信号を得る構造を有
し、発電コイルをラセン状にm(m=1,2,3,…)回巻き
に形成した場合に適用可能であることは明らかである。
また、本発明は偏平形モータに限ることなく、一般のモ
ータや、広く回転体の速度を検出する場合に適用でき、
かつ発電線素を回転体の周面方向に配置する場合に適用
できることも当然のことである。このように、本発明は
その主旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取
り得るものである。
It should be noted that, in general, the present invention
It has a structure to obtain the FG signal of double (n = 1,2,3, ...) frequency, and it is applied when the power generation coil is formed in spiral (m = 1,2,3, ...) winding Clearly, it is possible.
In addition, the present invention is not limited to a flat motor, and can be applied to a general motor and a case where a speed of a rotating body is widely detected.
Of course, it can be applied to the case where the power generating element is arranged in the circumferential direction of the rotating body. As described above, the present invention can be variously applied according to the gist and can take various embodiments.

[発明の効果] 以上の説明で明らかなように、本発明の周波数発電機
によれば、同一面上に2以上環状配置した発電線素のパ
ターンを用いた周波数信号の出力の引き出し部に誘起電
圧のキャンセル部分を設けると共にその引き出し部での
発電線素のパターンを均一にすることで、その引き出し
部でかぶるマグネットの着磁極数成分を低減して、ワウ
/フラッタを低減することができ、より正確な回転サー
ボ等を行うことを可能にする。
[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the frequency generator of the present invention, the frequency generator is induced in the output part of the output of the frequency signal using the pattern of the power generation wire elements annularly arranged two or more on the same surface. By providing a voltage canceling part and making the pattern of the power generating wire element at the lead-out part uniform, the number of magnetized poles of the magnet worn at the lead-out part can be reduced, and wow / flutter can be reduced. It is possible to perform more accurate rotation servo and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す周波数発電機の発電線
素のパターン図、第2図は理想の発電線素のパターン
図、第3図は本実施例を適用する偏平形モータの部分断
面図、第4図は周波数信号のワウ/フラッタの周波数分
析図、第5図(a),(b)は従来例の発電線素のパタ
ーン図である。 1a…マグネット、2…発電コイル基板、21…発電線素の
パターン、22…発電線素、23…第1の発電コイル、24…
第2の発電コイル、25,26…端子ランド、27b,27c…引き
出し線、C,D…キャンセル部分。
FIG. 1 is a pattern diagram of a power generating element of a frequency generator showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a pattern diagram of an ideal power generating element, and FIG. 3 is a diagram of a flat motor to which the present embodiment is applied. FIG. 4 is a frequency analysis diagram of wow / flutter of a frequency signal, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) are pattern diagrams of a conventional power generation element. 1a: magnet, 2: power generation coil substrate, 21: power generation wire element pattern, 22: power generation wire element, 23: first power generation coil, 24 ...
Second power generation coil, 25, 26 ... terminal land, 27b, 27c ... lead wire, C, D ... cancel part.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】発電線素のパターンを回転体のマグネット
に対向して同一面上に2以上環状に配置する周波数発電
機において、 上記発電線素の内側のパターンから第1の端子への第1
の引き出し線を上記内側のパターンに沿わせて回転する
上記マグネットにより誘起する電圧を互いにキャンセル
し合う第1の部分を形成するとともに、 上記発電線素の外側のパターンを均一に形成する位置に
上記第1の引き出し線を配置し、 さらに、上記第1の引き出し線を上記外側のパターンか
ら第2の端子への第2の引き出し線に沿わせて上記回転
するマグネットにより誘起する電圧を互いにキャンセル
し合う第2の部分を形成することを特徴とする周波数発
電機。
1. A frequency generator in which two or more patterns of a power generating element are annularly arranged on the same surface facing a magnet of a rotating body, wherein a pattern from an inner pattern of the power generating element to a first terminal is provided. 1
Forming a first portion that cancels out the voltage induced by the magnet rotating along the inner pattern along the inner pattern, and at a position where the outer pattern of the power generating wire element is uniformly formed. A first lead line is arranged, and the voltages induced by the rotating magnets are canceled by aligning the first lead line along a second lead line from the outer pattern to the second terminal. A frequency generator characterized by forming a mating second portion.
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