JP3271204B2 - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＶＴＲやテープレコ
ーダなどのキャプスタンモータなどに適用して好適な回
転検出装置に関する。
ーダなどのキャプスタンモータなどに適用して好適な回
転検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やテー
プレコーダにおいては、図８に示すようなキャプスタン
モータ１が磁気テープの搬送用として用いられている。
このキャプスタンモータ１は面対向形モータで、ロータ
部１０と、ステータ部２０と、センサ部３０とで構成さ
れている。
プレコーダにおいては、図８に示すようなキャプスタン
モータ１が磁気テープの搬送用として用いられている。
このキャプスタンモータ１は面対向形モータで、ロータ
部１０と、ステータ部２０と、センサ部３０とで構成さ
れている。
【０００３】ロータ部１０においては図９にも示すよう
に、円板状のロータマグネット１１にその外周側及び上
側を被包するカバー１２が取り付けられ、更にその外周
側に回転検出用のＦＧ（Frequency Generator）マグネ
ット１３が取り付けられて いる。ロータ部１０の中心
には回転軸１４が取り付けられ、ステータ部２０のステ
ータ基板２１に固定されている軸受け部２２で回転軸１
４が回転自在に支持されている。これによって、ロータ
部１０が滑らかに回転するようになる。ロータマグネッ
ト１１及びＦＧマグネット１３は、全周に亘ってそれぞ
れ同一幅で複数の磁極が着磁されている。
に、円板状のロータマグネット１１にその外周側及び上
側を被包するカバー１２が取り付けられ、更にその外周
側に回転検出用のＦＧ（Frequency Generator）マグネ
ット１３が取り付けられて いる。ロータ部１０の中心
には回転軸１４が取り付けられ、ステータ部２０のステ
ータ基板２１に固定されている軸受け部２２で回転軸１
４が回転自在に支持されている。これによって、ロータ
部１０が滑らかに回転するようになる。ロータマグネッ
ト１１及びＦＧマグネット１３は、全周に亘ってそれぞ
れ同一幅で複数の磁極が着磁されている。
【０００４】ステータ部２０においては、図８及び図９
に示すようにロータマグネット１１の下面に対向配置さ
れた複数の駆動コイル２３がステータ基板２１に固定さ
れている。この駆動コイル２３に励磁電流を順次供給す
ることによって磁界が発生し、この磁界によってロータ
マグネット１１、すなわち、ロータ部１０が回転する。
に示すようにロータマグネット１１の下面に対向配置さ
れた複数の駆動コイル２３がステータ基板２１に固定さ
れている。この駆動コイル２３に励磁電流を順次供給す
ることによって磁界が発生し、この磁界によってロータ
マグネット１１、すなわち、ロータ部１０が回転する。
【０００５】センサ部３０においては、図１０に示すよ
うにロータ部１０のＦＧマグネット１３の外周面に対峙
させて８個の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈが所定の間隔、
本例ではＦＧマグネット１３の磁極幅λの１／２の間隔
で配置されている。この感磁性素子３１Ａ〜３１ＨはＦ
Ｇマグネット１３の回転によって生じる磁界の変化を検
出するもので、例えばガラス板やセラミック板などの絶
縁材料で形成された基板３２に、磁気抵抗効果を有する
導電材料で細長いコ字状に形成されている。これでスロ
ット状の薄膜抵抗素子が形成され、磁界の変化によって
抵抗値が変化する。
うにロータ部１０のＦＧマグネット１３の外周面に対峙
させて８個の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈが所定の間隔、
本例ではＦＧマグネット１３の磁極幅λの１／２の間隔
で配置されている。この感磁性素子３１Ａ〜３１ＨはＦ
Ｇマグネット１３の回転によって生じる磁界の変化を検
出するもので、例えばガラス板やセラミック板などの絶
縁材料で形成された基板３２に、磁気抵抗効果を有する
導電材料で細長いコ字状に形成されている。これでスロ
ット状の薄膜抵抗素子が形成され、磁界の変化によって
抵抗値が変化する。
【０００６】感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈが直列接続され
てセンサ３８が形成されている。センサ３８は、図１１
に示すようなブリッジ回路と等価である。このブリッジ
回路の一方の対角線における２つの端子３４，３５に電
源ＶＣＣとグランドＧＮＤが接続され、もう一方の対角
線の２つの端子３６，３７から位相の異なる２つの回転
検出信号Ｐ１，Ｐ２が出力される。ここで、ブリッジ回
路の一辺を２つの抵抗素子で形成しているのは、回転検
出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルを大きくするためであ
る。
てセンサ３８が形成されている。センサ３８は、図１１
に示すようなブリッジ回路と等価である。このブリッジ
回路の一方の対角線における２つの端子３４，３５に電
源ＶＣＣとグランドＧＮＤが接続され、もう一方の対角
線の２つの端子３６，３７から位相の異なる２つの回転
検出信号Ｐ１，Ｐ２が出力される。ここで、ブリッジ回
路の一辺を２つの抵抗素子で形成しているのは、回転検
出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルを大きくするためであ
る。
【０００７】感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈは上述のように
磁界の変化に伴って抵抗値が変化する。したがって、Ｆ
Ｇマグネット１３が回転するとブリッジ回路の抵抗値が
変化し、これによって出力端子３６，３７から図１２に
示すように位相が略１８０度ずれた略正弦波の回転検出
信号Ｐ１，Ｐ２が出力される。この回転検出信号Ｐ１，
Ｐ２もしくはその差分信号Ｐ３のゼロクロス点をカウン
トすることによって、ＦＧマグネット１３、すなわちロ
ータ部１０の回転数など回転状態を検出することが可能
になる。差分信号Ｐ３を使用すればＳ／Ｎ比が向上す
る。
磁界の変化に伴って抵抗値が変化する。したがって、Ｆ
Ｇマグネット１３が回転するとブリッジ回路の抵抗値が
変化し、これによって出力端子３６，３７から図１２に
示すように位相が略１８０度ずれた略正弦波の回転検出
信号Ｐ１，Ｐ２が出力される。この回転検出信号Ｐ１，
Ｐ２もしくはその差分信号Ｐ３のゼロクロス点をカウン
トすることによって、ＦＧマグネット１３、すなわちロ
ータ部１０の回転数など回転状態を検出することが可能
になる。差分信号Ｐ３を使用すればＳ／Ｎ比が向上す
る。
【０００８】図９において、感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈ
を保持している基板３２は、支持部３３でステータ基板
２１の所定の位置に取り付けられている。これによっ
て、感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３と
の間隔が所定の寸法となり、ＦＧマグネット１３の磁界
の変化を感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈで検出することが可
能になる。
を保持している基板３２は、支持部３３でステータ基板
２１の所定の位置に取り付けられている。これによっ
て、感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３と
の間隔が所定の寸法となり、ＦＧマグネット１３の磁界
の変化を感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈで検出することが可
能になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のキャ
プスタンモータ１においては、感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈの間隔が広いので、図１３に示すように両端側にある
感磁性素子３１Ａ，３１ＨとＦＧマグネット１３のギャ
ップδ２が中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１ＥとＦＧ
マグネット１３のギャップδ１より相当大きくなってし
まう。したがって、両端の感磁性素子３１Ａ，３１Ｈを
抵抗素子とする一方の回転検出信号Ｐ１の出力レベル
が、もう一方の回転検出信号Ｐ２の出力レベルより小さ
くなる。
プスタンモータ１においては、感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈの間隔が広いので、図１３に示すように両端側にある
感磁性素子３１Ａ，３１ＨとＦＧマグネット１３のギャ
ップδ２が中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１ＥとＦＧ
マグネット１３のギャップδ１より相当大きくなってし
まう。したがって、両端の感磁性素子３１Ａ，３１Ｈを
抵抗素子とする一方の回転検出信号Ｐ１の出力レベル
が、もう一方の回転検出信号Ｐ２の出力レベルより小さ
くなる。
【００１０】また、感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈの幅が大
きいので、中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１Ｅと、両
端側にある感磁性素子３１Ａ，３１Ｈとが受けるロータ
マグネット１１の漏洩磁束の影響が異なる。このような
理由から、従来のキャプスタンモータ１では、ロータ部
１０の回転状態を正確に検出することが困難であった。
きいので、中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１Ｅと、両
端側にある感磁性素子３１Ａ，３１Ｈとが受けるロータ
マグネット１１の漏洩磁束の影響が異なる。このような
理由から、従来のキャプスタンモータ１では、ロータ部
１０の回転状態を正確に検出することが困難であった。
【００１１】また、上述のキャプスタンモータ１を用い
たＶＴＲやテープレコーダなどを小型化しようとする
と、キャプスタンモータ１を小型化する必要がある。そ
の為にはロータ部１０の外径を小さくしなければならな
いが、そうするとＦＧマグネット１３の外径が小さくな
ってしまい次のような問題が生じる。
たＶＴＲやテープレコーダなどを小型化しようとする
と、キャプスタンモータ１を小型化する必要がある。そ
の為にはロータ部１０の外径を小さくしなければならな
いが、そうするとＦＧマグネット１３の外径が小さくな
ってしまい次のような問題が生じる。
【００１２】すなわち、ＦＧマグネット１３の外径が小
さくなると磁極数を従来と同一にした場合には磁極幅λ
が小さくなってしまう。これでは、磁極の着磁が困難に
なり、また、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力が小さくな
って検出精度が悪くなる。
さくなると磁極数を従来と同一にした場合には磁極幅λ
が小さくなってしまう。これでは、磁極の着磁が困難に
なり、また、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力が小さくな
って検出精度が悪くなる。
【００１３】このような問題を避けるため、磁極幅λを
同一にして磁極数を減少することによってＦＧマグネッ
ト１３の外径を小さくすると、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２
の周波数が減少してゼロクロス点が減少するので、特に
低速回転時には回転状態の検出精度が悪くなり、回転制
御が困難になる。
同一にして磁極数を減少することによってＦＧマグネッ
ト１３の外径を小さくすると、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２
の周波数が減少してゼロクロス点が減少するので、特に
低速回転時には回転状態の検出精度が悪くなり、回転制
御が困難になる。
【００１４】そこで本発明は上述のような課題を解決し
たものであって、感磁性素子を多数使用する場合でも回
転状態を正確に検出することが可能で、更にＦＧマグネ
ットの外径を小さくしても回転状態の検出精度が下がる
のを防止することが可能な回転検出装置を提案するもの
である。
たものであって、感磁性素子を多数使用する場合でも回
転状態を正確に検出することが可能で、更にＦＧマグネ
ットの外径を小さくしても回転状態の検出精度が下がる
のを防止することが可能な回転検出装置を提案するもの
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、面対向モータのロータマグネッ
トの外周側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着
磁された複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネッ
トと、ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変
化を検出するための感磁性素子を複数個有し、感磁性素
子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出信
号を検出することによってロータマグネットの回転状態
を検出するようにした回転検出装置において、各回転検
出信号を出力するための感磁性素子がＦＧマグネットの
径方向に第１層と第２層に積層され、第１層の感磁性素
子に対して第２層の感磁性素子が所定の間隔だけずらし
て配置されていることを特徴とするものである。
め、本発明においては、面対向モータのロータマグネッ
トの外周側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着
磁された複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネッ
トと、ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変
化を検出するための感磁性素子を複数個有し、感磁性素
子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出信
号を検出することによってロータマグネットの回転状態
を検出するようにした回転検出装置において、各回転検
出信号を出力するための感磁性素子がＦＧマグネットの
径方向に第１層と第２層に積層され、第１層の感磁性素
子に対して第２層の感磁性素子が所定の間隔だけずらし
て配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】図１において、センサ部３０には８つの感磁性
素子３１Ａ〜３１Ｈがあり、これが各４つずつ第１層４
１と第２層４３に分割されて、ＦＧマグネット１３の径
方向に積層されている。各層４１，４３の感磁性素子３
１Ａ〜３１Ｆ，３１Ｇ〜３１Ｄは、図２に示すように、
磁極幅λの１／２の間隔で配置され、そのパターンは互
いに対称形で、完全に重ね合わせられている。これによ
って、各センサ３８Ａ，３８Ｂから位相差１８０度の２
つの回転検出信号Ｐ１，Ｐ２（図１２）が出力される。
そして、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２のゼログロス点をカ
ウントすることによって、ロータ部１０（図８）の回転
状態を検出することが可能になる。
素子３１Ａ〜３１Ｈがあり、これが各４つずつ第１層４
１と第２層４３に分割されて、ＦＧマグネット１３の径
方向に積層されている。各層４１，４３の感磁性素子３
１Ａ〜３１Ｆ，３１Ｇ〜３１Ｄは、図２に示すように、
磁極幅λの１／２の間隔で配置され、そのパターンは互
いに対称形で、完全に重ね合わせられている。これによ
って、各センサ３８Ａ，３８Ｂから位相差１８０度の２
つの回転検出信号Ｐ１，Ｐ２（図１２）が出力される。
そして、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２のゼログロス点をカ
ウントすることによって、ロータ部１０（図８）の回転
状態を検出することが可能になる。
【００１７】このセンサ部３０では、８つの感磁性素子
３１Ａ〜３１Ｈを使用しているが、従来のセンサ部３０
（図１３）に比べて全体の幅を狭くすることが可能にな
るので、各感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット
１３とのギャップδ１が略同一になると共に、ロータマ
グネット１１の漏洩磁束の影響も略均一になるから、回
転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが同一で所定の位相
になる。したがって、回転状態を正確に検出することが
可能になる。
３１Ａ〜３１Ｈを使用しているが、従来のセンサ部３０
（図１３）に比べて全体の幅を狭くすることが可能にな
るので、各感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット
１３とのギャップδ１が略同一になると共に、ロータマ
グネット１１の漏洩磁束の影響も略均一になるから、回
転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが同一で所定の位相
になる。したがって、回転状態を正確に検出することが
可能になる。
【００１８】また、図３に示すように３つのセンサ３８
Ａ〜３８Ｃを磁極幅λの１／６ずつずらして配置するこ
とによって、図５に示すように位相が６０度ずつずれた
３つの回転検出信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を出力することが
可能になる。この場合は、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３のゼロクロス点が多くなるので、回転状態の検出精
度を上げることが可能になる。
Ａ〜３８Ｃを磁極幅λの１／６ずつずらして配置するこ
とによって、図５に示すように位相が６０度ずつずれた
３つの回転検出信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を出力することが
可能になる。この場合は、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３のゼロクロス点が多くなるので、回転状態の検出精
度を上げることが可能になる。
【００１９】更に、図６に示すように各センサ３８Ａ〜
３８Ｃを磁極幅λの１／３ずつずらして配置すれば、図
７に示すように位相が１２０度ずつずれた回転検出信号
Ｐ１〜Ｐ３を出力することが可能になる。この場合は、
各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３相互のクロス点とゼロクロス
点の両方を回転状態の検出に使用することが可能になる
から、回転精度を更に上げることが可能になる。
３８Ｃを磁極幅λの１／３ずつずらして配置すれば、図
７に示すように位相が１２０度ずつずれた回転検出信号
Ｐ１〜Ｐ３を出力することが可能になる。この場合は、
各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３相互のクロス点とゼロクロス
点の両方を回転状態の検出に使用することが可能になる
から、回転精度を更に上げることが可能になる。
【００２０】
【実施例】続いて、本発明に係わる回転検出装置をキャ
プスタンモータに適用した場合の一実施例について、図
面を参照して詳細に説明する。なお、上述のキャプスタ
ンモータ１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細な
説明を省略した。
プスタンモータに適用した場合の一実施例について、図
面を参照して詳細に説明する。なお、上述のキャプスタ
ンモータ１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細な
説明を省略した。
【００２１】図１は本発明による回転検出装置を適用し
たキャプスタンモータ１のセンサ部３０を示す。キャプ
スタンモータ１の構成は図８と同一である。このセンサ
部３０では、４つの感磁性素子３１Ｇ，，３１Ｂ，３１
Ｅ，３１Ｄが基板３２の同一平面上に配置されて第２層
４３が形成されている。第２層の表面側には絶縁層４２
が設けられ、その表面側の同一平面上に４つの感磁性素
子３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｃ，３１Ｆが配置されて第１層
４１が形成されている。
たキャプスタンモータ１のセンサ部３０を示す。キャプ
スタンモータ１の構成は図８と同一である。このセンサ
部３０では、４つの感磁性素子３１Ｇ，，３１Ｂ，３１
Ｅ，３１Ｄが基板３２の同一平面上に配置されて第２層
４３が形成されている。第２層の表面側には絶縁層４２
が設けられ、その表面側の同一平面上に４つの感磁性素
子３１Ａ，３１Ｈ，３１Ｃ，３１Ｆが配置されて第１層
４１が形成されている。
【００２２】第１層の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｆと第２
層の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄは、図２に示すようにＦ
Ｇマグネット１３の磁極幅λの１／２の間隔で配置され
ている。また、第１層の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｆと第
２層の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄのパターンは互いに対
称形であり、各層４１，４３の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈ，３１Ｇ〜３１ＤがＦＧマグネット１３の径方向に完
全に重なるように積層されている。
層の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄは、図２に示すようにＦ
Ｇマグネット１３の磁極幅λの１／２の間隔で配置され
ている。また、第１層の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｆと第
２層の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄのパターンは互いに対
称形であり、各層４１，４３の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈ，３１Ｇ〜３１ＤがＦＧマグネット１３の径方向に完
全に重なるように積層されている。
【００２３】各層４１，４３の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｆ，３１Ｇ〜３１Ｄは直列に接続されており、これによ
って、２つのセンサ３８Ａ，３８Ｂが形成されている。
更に、第１層４１の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｆと第２層
４３の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄとが直列に接続されて
いる。そして、第１層４１の左端の感磁性素子３１Ａと
第２層４３の２番目の感磁性素子３１Ｂの接続中点には
電源ＶＣＣが接続され、第１層４１の２番目の感磁性素
子３１Ｈと第２層４３の左端の感磁性素子３１Ｇとの接
続中点にはグランドＧＮＤが接続されている。
Ｆ，３１Ｇ〜３１Ｄは直列に接続されており、これによ
って、２つのセンサ３８Ａ，３８Ｂが形成されている。
更に、第１層４１の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｆと第２層
４３の感磁性素子３１Ｇ〜３１Ｄとが直列に接続されて
いる。そして、第１層４１の左端の感磁性素子３１Ａと
第２層４３の２番目の感磁性素子３１Ｂの接続中点には
電源ＶＣＣが接続され、第１層４１の２番目の感磁性素
子３１Ｈと第２層４３の左端の感磁性素子３１Ｇとの接
続中点にはグランドＧＮＤが接続されている。
【００２４】また、第１層４１の３番目の感磁性素子３
１Ｃと４番目の感磁性素子３１Ｆの接続中点には回転検
出信号Ｐ１用の出力端子３６が接続されている。更に、
第２層４３の３番目の感磁性素子３１Ｅと４番目の感磁
性素子３１Ｄの接続中点には回転検出信号Ｐ２用の出力
端子３７が接続されている。このように形成されたセン
サ３８Ａ，３８Ｂは図１１に示したブリッジ回路と等価
である。したがって、このセンサ部３０から出力される
回転検出信号Ｐ１，Ｐ２は、図１２と同様に略正弦波と
なりその位相差は略１８０度になる。回転検出信号Ｐ
１，Ｐ２のゼロクロス点をカウントすることによって、
ロータ部１０の回転状態を検出することが可能になる。
１Ｃと４番目の感磁性素子３１Ｆの接続中点には回転検
出信号Ｐ１用の出力端子３６が接続されている。更に、
第２層４３の３番目の感磁性素子３１Ｅと４番目の感磁
性素子３１Ｄの接続中点には回転検出信号Ｐ２用の出力
端子３７が接続されている。このように形成されたセン
サ３８Ａ，３８Ｂは図１１に示したブリッジ回路と等価
である。したがって、このセンサ部３０から出力される
回転検出信号Ｐ１，Ｐ２は、図１２と同様に略正弦波と
なりその位相差は略１８０度になる。回転検出信号Ｐ
１，Ｐ２のゼロクロス点をカウントすることによって、
ロータ部１０の回転状態を検出することが可能になる。
【００２５】このセンサ部３０においては、従来のセン
サ部３０（図１０）と同様に８個の感磁性素子３１Ａ〜
３１Ｈが使用されているが、各４個ずつ２つのセンサ３
８Ａ，３８Ｂに分割され、これらがＦＧマグネット１３
の径方向に積層されているので、感磁性素子３１Ａ〜３
１Ｈセンサ３８Ａ，３Ｂ全体の幅を従来の１／２に納め
ることができる。
サ部３０（図１０）と同様に８個の感磁性素子３１Ａ〜
３１Ｈが使用されているが、各４個ずつ２つのセンサ３
８Ａ，３８Ｂに分割され、これらがＦＧマグネット１３
の径方向に積層されているので、感磁性素子３１Ａ〜３
１Ｈセンサ３８Ａ，３Ｂ全体の幅を従来の１／２に納め
ることができる。
【００２６】したがって、ＦＧマグネット１３の磁極面
が円弧状であっても、各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈと磁
極面とのギャップが殆ど同一寸法δ１になるから、回転
検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが大きく、しかも両方
とも同一波形となる。また、各感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈが受けるロータマグネット１１の漏洩磁束の影響も略
均一になるから、ロータ部１０の回転状態を正確に検出
することが可能になる。
が円弧状であっても、各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈと磁
極面とのギャップが殆ど同一寸法δ１になるから、回転
検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが大きく、しかも両方
とも同一波形となる。また、各感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈが受けるロータマグネット１１の漏洩磁束の影響も略
均一になるから、ロータ部１０の回転状態を正確に検出
することが可能になる。
【００２７】上述の実施例では、第１層４１の感磁性素
子３１Ａ〜３１Ｈと第２層４３の感磁性素子３１Ｇ〜３
１Ｄを完全に重ね合わせて積層した場合について説明し
たが、次に説明するように各層の感磁性素子をずらして
積層することができる。
子３１Ａ〜３１Ｈと第２層４３の感磁性素子３１Ｇ〜３
１Ｄを完全に重ね合わせて積層した場合について説明し
たが、次に説明するように各層の感磁性素子をずらして
積層することができる。
【００２８】例えば、図３に示すように３つのセンサ３
８Ａ，３８Ｂ，３８ＣをＦＧマグネット１３の磁極幅λ
の１／６ずつずらして配置し、これを図４に示すように
３層４１，４３，４５に積層することができる。各層４
１，４３，４５の間には絶縁層４２，４４が設けられて
いる。
８Ａ，３８Ｂ，３８ＣをＦＧマグネット１３の磁極幅λ
の１／６ずつずらして配置し、これを図４に示すように
３層４１，４３，４５に積層することができる。各層４
１，４３，４５の間には絶縁層４２，４４が設けられて
いる。
【００２９】これらのセンサ３８Ａ〜３８Ｃからは、図
５に示すように位相が６０度ずつずれた３つの回転検出
信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が出力される。各信号Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３のゼロクロス点をカウントすることによってロ
ータ部１０の回転状態を検出することが可能になる。こ
の場合には、ゼロクロス点が多いのでより正確に回転状
態を検出することが可能になり、低速回転の場合でも回
転制御が容易になる。
５に示すように位相が６０度ずつずれた３つの回転検出
信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が出力される。各信号Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３のゼロクロス点をカウントすることによってロ
ータ部１０の回転状態を検出することが可能になる。こ
の場合には、ゼロクロス点が多いのでより正確に回転状
態を検出することが可能になり、低速回転の場合でも回
転制御が容易になる。
【００３０】また、この場合は１２個の感磁性素子３１
Ａ〜３１Ｌを用いても、４個の感磁性素子を使用したの
と同一の幅しかないので、上述と同様に各回転検出信号
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の出力レベルが均一で、ロータマグネ
ット１３の漏洩磁束の影響も均一になる。したがって、
ロータ部１０の回転状態を正確に検出することが可能に
なる。
Ａ〜３１Ｌを用いても、４個の感磁性素子を使用したの
と同一の幅しかないので、上述と同様に各回転検出信号
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の出力レベルが均一で、ロータマグネ
ット１３の漏洩磁束の影響も均一になる。したがって、
ロータ部１０の回転状態を正確に検出することが可能に
なる。
【００３１】図６は、３つのセンサ３８Ａ〜３８ＣをＦ
Ｇマグネット１３の磁極幅λの１／３ずつずらして配置
した場合を示す。この場合にも各センサ３８Ａ〜３８Ｃ
は図４と同様にＦＧマグネット１３の径方向に積層され
る。そして、各センサ３８Ａ〜３８Ｃから、図７に示す
ように位相差が１２０度ずつずれた回転検出信号Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３が出力される。
Ｇマグネット１３の磁極幅λの１／３ずつずらして配置
した場合を示す。この場合にも各センサ３８Ａ〜３８Ｃ
は図４と同様にＦＧマグネット１３の径方向に積層され
る。そして、各センサ３８Ａ〜３８Ｃから、図７に示す
ように位相差が１２０度ずつずれた回転検出信号Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３が出力される。
【００３２】この場合は、各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３相
互のクロス点の間隔が同一となるから、これらのクロス
点と各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３のゼロクロス点をカウン
トすることによって回転状態の検出を行なうことが可能
になる。ここでは、合計１２個のクロス点を使用するこ
とができるので、回転状態の検出精度を上げることが可
能になる。
互のクロス点の間隔が同一となるから、これらのクロス
点と各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３のゼロクロス点をカウン
トすることによって回転状態の検出を行なうことが可能
になる。ここでは、合計１２個のクロス点を使用するこ
とができるので、回転状態の検出精度を上げることが可
能になる。
【００３３】また、センサ３８Ａ〜３８Ｃ全体の幅を従
来より狭くすることが可能であり、これによって、上述
と同様に各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の出力レベルが同一
となり、ロータマグネット１１の漏洩磁束の影響も略均
一になるから、正確に回転状態を検出することが可能に
なる。
来より狭くすることが可能であり、これによって、上述
と同様に各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の出力レベルが同一
となり、ロータマグネット１１の漏洩磁束の影響も略均
一になるから、正確に回転状態を検出することが可能に
なる。
【００３４】なお、上述の実施例では感磁性素子を２層
もしくは３層に積層した場合について説明したがＮ個の
層に積層することが可能である。この場合は、各層から
出力される回転検出信号が（３６０／Ｎ）度ずつずれて
出力されるようにもできる。
もしくは３層に積層した場合について説明したがＮ個の
層に積層することが可能である。この場合は、各層から
出力される回転検出信号が（３６０／Ｎ）度ずつずれて
出力されるようにもできる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の感
磁性素子を有し、ＦＧマグネットの回転によって回転検
出信号を出力するためのセンサが、ＦＧマグネットの径
方向に第１層と第２層に積層され、第１層の感磁性素子
に対して第２層の感磁性素子が所定の間隔だけずらして
配置されているものである。
磁性素子を有し、ＦＧマグネットの回転によって回転検
出信号を出力するためのセンサが、ＦＧマグネットの径
方向に第１層と第２層に積層され、第１層の感磁性素子
に対して第２層の感磁性素子が所定の間隔だけずらして
配置されているものである。
【００３６】したがって、本発明によれば多数の感磁性
素子がある場合でも、これを比較的狭い幅に収めること
が可能になるから、円板状のＦＧマグネットの外周面と
各感磁性素子との間隔を略同一にすることが可能にな
る。さらに、ロータマグネットの漏洩磁束の影響も略均
一になるから、各回転検出信号が同一の出力レベルで所
定の位相になり、これによってロータ部の回転状態の検
出精度を上げることが可能になる。
素子がある場合でも、これを比較的狭い幅に収めること
が可能になるから、円板状のＦＧマグネットの外周面と
各感磁性素子との間隔を略同一にすることが可能にな
る。さらに、ロータマグネットの漏洩磁束の影響も略均
一になるから、各回転検出信号が同一の出力レベルで所
定の位相になり、これによってロータ部の回転状態の検
出精度を上げることが可能になる。
【００３７】また、各回転検出信号の位相差を６０度ず
つずらして出力するように各感磁性素子を積層すれば、
各回転検出信号のゼロクロス点が多くなり、回転状態の
検出精度を上げることが可能になる。各回転検出信号の
位相差を１２０度にすれば、各回転検出信号相互のクロ
ス点の間隔が同一になるので、このクロス点を回転状態
の検出に使用することができ、ゼロクロス点と合わせて
使用することで、さらに回転状態の検出精度を上げるこ
とが可能になるなどの効果がある。
つずらして出力するように各感磁性素子を積層すれば、
各回転検出信号のゼロクロス点が多くなり、回転状態の
検出精度を上げることが可能になる。各回転検出信号の
位相差を１２０度にすれば、各回転検出信号相互のクロ
ス点の間隔が同一になるので、このクロス点を回転状態
の検出に使用することができ、ゼロクロス点と合わせて
使用することで、さらに回転状態の検出精度を上げるこ
とが可能になるなどの効果がある。
【図１】本発明に係わる回転検出装置を適用したキャプ
スタンモータ１のセンサ部３０の断面図である。
スタンモータ１のセンサ部３０の断面図である。
【図２】感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈの平面展開図であ
る。
る。
【図３】３個のセンサ３８Ａ〜３８Ｃを磁極幅λの１／
６ずつずらして配置した場合の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｌの平面展開図である。
６ずつずらして配置した場合の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｌの平面展開図である。
【図４】図３のセンサ３８Ａ〜３８Ｈの断面図である。
【図５】図３のセンサ３８Ａ〜３８Ｃから出力される回
転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の波形図である。
転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の波形図である。
【図６】３個のセンサ３８Ａ〜３８Ｃを磁極幅λの１／
３ずつずらして配置した場合の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｌの平面展開図である。
３ずつずらして配置した場合の感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｌの平面展開図である。
【図７】図６のセンサ３８Ａ〜３８Ｃから出力される回
転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の波形図である。
転検出信号Ｐ１〜Ｐ３の波形図である。
【図８】一般的なキャプスタンモータ１の構成図であ
る。
る。
【図９】キャプスタンモータ１の断面図である。
【図１０】従来のセンサ部３０における感磁性素子３１
Ａ〜３１Ｈの配置を説明する図である。
Ａ〜３１Ｈの配置を説明する図である。
【図１１】センサ３８の等価回路を説明する図である。
【図１２】センサ３８から出力される回転検出信号Ｐ
１，Ｐ２の波形図である。
１，Ｐ２の波形図である。
【図１３】従来のセンサ部３０における各感磁性素子３
１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３とのギャップを説明
する図である。
１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３とのギャップを説明
する図である。
１ キャプスタンモータ １０ ロータ部 １１ ロータマグネット １３ ＦＧマグネット １４ 回転軸 ２０ ステータ部 ２１ ステータ基板 ２３ 駆動コイル ３０ センサ部 ３１Ａ〜３１Ｌ 感磁性素子 ３２ 基板 ３３ 支持部 ３８，３８Ａ〜３８Ｃ センサ ４１ 第１層 ４２，４４ 絶縁層 ４３ 第２層 ４５ 第３層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 29/00 G01B 7/30 101 G01D 5/245 G01P 3/487 H02K 11/00 H02K 21/00
Claims (5)
- 【請求項１】 面対向モータのロータマグネットの外周
側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着磁された
複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネットと、 上記ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変化
を検出するための感磁性素子を複数個有し、上記感磁性
素子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出
信号を検出することによって上記ロータマグネットの回
転状態を検出するようにした回転検出装置において、 上記各回転検出信号を出力するための感磁性素子が上記
ＦＧマグネットの径方向に第１層と第２層に積層され、
上記第１層の感磁性素子に対して上記第２層の感磁性素
子が所定の間隔だけずらして配置されていることを特徴
とする回転検出装置。 - 【請求項２】 上記第１層の感磁性素子から出力される
回転検出信号と上記第２層の感磁性素子から出力される
回転検出信号が逆相になるように、上記所定の間隔が設
定されていることを特徴とする請求項１記載の回転検出
装置。 - 【請求項３】 上記第１層の感磁性素子から出力される
回転検出信号と上記第２層の感磁性素子から出力される
回転検出信号の位相差が６０度になるように、上記所定
の間隔が設定されていることを特徴とする請求項１記載
の回転検出装置。 - 【請求項４】 上記第１層の感磁性素子から出力される
回転検出信号と上記第２層の感磁性素子から出力される
回転検出信号の位相差が１２０度になるように、上記所
定の間隔が設定されていることを特徴とする請求項１記
載の回転検出装置。 - 【請求項５】 面対向モータのロータマグネットの外周
側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着磁された
複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネットと、 上記ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変化
を検出するための感磁性素子を複数個有し、上記感磁性
素子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出
信号を検出することによって上記ロータマグネットの回
転状態を検出するようにした回転検出装置において、 上記各回転検出信号を出力するための感磁性素子が上記
ＦＧマグネットの径方向にＮ個の層に積層され、互いに
隣接する上記各層から出力される回転検出信号の位相差
が（３６０／Ｎ）度になるように、上記感磁性素子が配
置されていることを特徴とする回転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04694993A JP3271204B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04694993A JP3271204B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 回転検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261523A JPH06261523A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3271204B2 true JP3271204B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=12761553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04694993A Expired - Fee Related JP3271204B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271204B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007003178T5 (de) * | 2006-12-28 | 2009-11-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Magnetdetektor |
| JPWO2009054391A1 (ja) * | 2007-10-26 | 2011-03-03 | アルプス電気株式会社 | 磁気エンコーダ |
| JP2013234939A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Alps Electric Co Ltd | 磁気検出装置及び磁気エンコーダ |
| KR101396175B1 (ko) * | 2013-01-25 | 2014-05-20 | 주식회사 모아텍 | 브러시레스 직류모터 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP04694993A patent/JP3271204B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06261523A (ja) | 1994-09-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125 Year of fee payment: 6 |
|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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