JP3274597B2 - パルスジェネレータ - Google Patents
パルスジェネレータInfo
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/249—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
- G01D5/2492—Pulse stream
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
- G01D5/2033—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils controlling the saturation of a magnetic circuit by means of a movable element, e.g. a magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
- H03K17/97—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスジェネレー
タ、特に、ロータ組立体の１回転中１回だけ有効電気信
号を出力するパルスジェネレータ、更に詳しくは、ＶＴ
Ｒ、ＦＤＤ等のスピンドルモータの回転位置検出用に利
用できるインデックス発電機に関する。
タ、特に、ロータ組立体の１回転中１回だけ有効電気信
号を出力するパルスジェネレータ、更に詳しくは、ＶＴ
Ｒ、ＦＤＤ等のスピンドルモータの回転位置検出用に利
用できるインデックス発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、３．５インチのＦＤＤのメディ
ア間の互換性を保証するために、インデックス信号が用
いられている。このインデックス信号は、スピンドルモ
ータで生成され１回転に付き１度信号を出力し、被検出
回転体の絶対位置を正しく決めるのに用いられ、その信
号は信頼性を維持するために一般に非接触で検出され
る。具体的には、被検出回転体の１個所にインデックス
信号発生用マグネットを設け、磁電変換素子（例えば、
ホール素子を用いたセンサ（ホールセンサ））で被検出
回転体の絶対位置を検出するようになっている。
ア間の互換性を保証するために、インデックス信号が用
いられている。このインデックス信号は、スピンドルモ
ータで生成され１回転に付き１度信号を出力し、被検出
回転体の絶対位置を正しく決めるのに用いられ、その信
号は信頼性を維持するために一般に非接触で検出され
る。具体的には、被検出回転体の１個所にインデックス
信号発生用マグネットを設け、磁電変換素子（例えば、
ホール素子を用いたセンサ（ホールセンサ））で被検出
回転体の絶対位置を検出するようになっている。
【０００３】ところが、ホールセンサには次の問題があ
る。 （１）ホールセンサ自体が高価である。 （２）ホールセンサは小型であるため、これを精度よく
電気回路板に実装することが難しい。 （３）ホールセンサは電流を流しておかなければ出力が
得られないため効率が悪い。 （４）ホールセンサは半導体素子であるため、温度特性
変化が大きくて広い温度範囲で使用することができな
い。 （５）ホールセンサは電気的ストレスにも機械的ストレ
スにも弱い。
る。 （１）ホールセンサ自体が高価である。 （２）ホールセンサは小型であるため、これを精度よく
電気回路板に実装することが難しい。 （３）ホールセンサは電流を流しておかなければ出力が
得られないため効率が悪い。 （４）ホールセンサは半導体素子であるため、温度特性
変化が大きくて広い温度範囲で使用することができな
い。 （５）ホールセンサは電気的ストレスにも機械的ストレ
スにも弱い。
【０００４】また、ＦＧ（フリーケンシージェネレー
タ）は、その１回転中に複数個の交番電圧を発生するも
のであるから、本発明が目的とする回転体の絶対位置を
検知するインデックス信号パルスジェネレータとは本質
的に異なるものである。
タ）は、その１回転中に複数個の交番電圧を発生するも
のであるから、本発明が目的とする回転体の絶対位置を
検知するインデックス信号パルスジェネレータとは本質
的に異なるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ホー
ルセンサなどの磁電変換素子を使用せずに、広範な温度
範囲で信頼性の高いインデックス信号を生成することが
でき、組立精度が高く、電気・機械的ストレスにも強
く、エネルギー変換効率の高いパルスジェネレータを安
価に提供することにある。
ルセンサなどの磁電変換素子を使用せずに、広範な温度
範囲で信頼性の高いインデックス信号を生成することが
でき、組立精度が高く、電気・機械的ストレスにも強
く、エネルギー変換効率の高いパルスジェネレータを安
価に提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明に基づくパルスジェネレータは、互いに逆
極性の複数の磁極を交互に円周方向に配設して形成した
永久磁石から成るロータ組立体と複数のステータコイル
をロータ組立体に対向して共軸に設けて形成したステー
タ組立体とを備え、磁極の、ロータ組立体の中心からの
割付角の大きさを互いに不等とし、ロータ組立体の１回
転中に１度だけステータコイルが対応の磁極に電磁的に
整合するようにステータコイルのピッチを設定すること
によって構成されている。
めに、本発明に基づくパルスジェネレータは、互いに逆
極性の複数の磁極を交互に円周方向に配設して形成した
永久磁石から成るロータ組立体と複数のステータコイル
をロータ組立体に対向して共軸に設けて形成したステー
タ組立体とを備え、磁極の、ロータ組立体の中心からの
割付角の大きさを互いに不等とし、ロータ組立体の１回
転中に１度だけステータコイルが対応の磁極に電磁的に
整合するようにステータコイルのピッチを設定すること
によって構成されている。
【０００７】本発明のパルスジェネレータにおいては、
ロータ組立体の磁極の割付角を互いに異なる大きさにし
て配設し、ステータ組立体のコイルも同様のピッチで配
置されている。そのため、パルスジェネレータの１回転
に付き磁極とステータ組立体とが磁気的に正確に整合し
たただ１位置のみが、他の位置における出力よりも明確
に大きな発電電圧を発生するようになっている。この結
果、このパルスジェネレータは１回の回転に付き正確に
１インデックス信号を発生する。
ロータ組立体の磁極の割付角を互いに異なる大きさにし
て配設し、ステータ組立体のコイルも同様のピッチで配
置されている。そのため、パルスジェネレータの１回転
に付き磁極とステータ組立体とが磁気的に正確に整合し
たただ１位置のみが、他の位置における出力よりも明確
に大きな発電電圧を発生するようになっている。この結
果、このパルスジェネレータは１回の回転に付き正確に
１インデックス信号を発生する。
【０００８】以下、本発明のパルスジェネレータを、図
１乃至７を参照して第１実施例に、図８乃至１５を参照
して第２実施例に、図１６を参照して第３実施例に、図
１７を参照して第４実施例に、図１８を参照して第５実
施例に基づいて説明する。
１乃至７を参照して第１実施例に、図８乃至１５を参照
して第２実施例に、図１６を参照して第３実施例に、図
１７を参照して第４実施例に、図１８を参照して第５実
施例に基づいて説明する。
【０００９】図１は、第１実施例のパルスジェネレータ
１の分解斜視図であり、このパルスジェネレータ１は、
浅い円形板皿状のロータカバー２４と磁石１８より成る
ロータ組立体２とこれに共軸の概略円板状のステータ組
立体３を有する。ステータ組立体３の上方にアルミニウ
ム材から削り出されて形成されたハウジング４があり、
ステータ組立体３とハウジング４との間にフランジ板５
が配設されている。ハウジング４の中心部に形成された
有孔のボス部６，７に、それぞれ、ラジアルボールベア
リング８，９が嵌合している。また、下方のボス部７は
フランジ板５を貫通している。
１の分解斜視図であり、このパルスジェネレータ１は、
浅い円形板皿状のロータカバー２４と磁石１８より成る
ロータ組立体２とこれに共軸の概略円板状のステータ組
立体３を有する。ステータ組立体３の上方にアルミニウ
ム材から削り出されて形成されたハウジング４があり、
ステータ組立体３とハウジング４との間にフランジ板５
が配設されている。ハウジング４の中心部に形成された
有孔のボス部６，７に、それぞれ、ラジアルボールベア
リング８，９が嵌合している。また、下方のボス部７は
フランジ板５を貫通している。
【００１０】ステータ組立体３は、そのステータヨーク
３Ａに、中央孔１０を有する円板状中心部１１を有し、
この中心部１１で、取付ボルト１２によって、フランジ
板５及びハウジング４に固定されている。回転シャフト
１３は、カップリング１４に圧入等により固定されてお
り、ハウジング４のラジアルボールベアリング８，９を
貫通し、ロータ組立体２の中央部に設けられたボス部１
５と対向し、ボルト１６によってロータ組立体２に固定
されている。このカップリング１４は、パルスジェネレ
ータ１により回転を検出されるべきモータのような被検
出回転体やその他の外部駆動源に接続されるものであ
る。このパルスジェネレータ１においては、被検出回転
体の回転に応じてカップリング１４が回転し、回転シャ
フト１３を通してロータ組立体２がステータ組立体３に
対して共軸に回転することになる。
３Ａに、中央孔１０を有する円板状中心部１１を有し、
この中心部１１で、取付ボルト１２によって、フランジ
板５及びハウジング４に固定されている。回転シャフト
１３は、カップリング１４に圧入等により固定されてお
り、ハウジング４のラジアルボールベアリング８，９を
貫通し、ロータ組立体２の中央部に設けられたボス部１
５と対向し、ボルト１６によってロータ組立体２に固定
されている。このカップリング１４は、パルスジェネレ
ータ１により回転を検出されるべきモータのような被検
出回転体やその他の外部駆動源に接続されるものであ
る。このパルスジェネレータ１においては、被検出回転
体の回転に応じてカップリング１４が回転し、回転シャ
フト１３を通してロータ組立体２がステータ組立体３に
対して共軸に回転することになる。
【００１１】図１及び２に示すように、ロータ組立体２
は極性の異なる複数個の磁極Ｍを円周方向に交互に配設
して成る磁石１８を有する。図２中各磁極Ｍにおける
Ｎ、ＳはそれぞれＮ極及びＳ極を示している。これらの
磁極はこの第１実施例では２０であり、角度基準線１９
から反時計方向へ向けて、それぞれ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ
３、−−−、Ｍ１９、Ｍ２０で表わされており、それら
のロータ組立体２の中心２０からの割付角がθ１、θ
２、θ３、−−−、θ１９、θ２０で表わされている。
但し、その数は２０に限定されるものではなく、以下の
通り決定できる。即ち、磁極Ｍの数を一般化された数ｎ
とする。
は極性の異なる複数個の磁極Ｍを円周方向に交互に配設
して成る磁石１８を有する。図２中各磁極Ｍにおける
Ｎ、ＳはそれぞれＮ極及びＳ極を示している。これらの
磁極はこの第１実施例では２０であり、角度基準線１９
から反時計方向へ向けて、それぞれ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ
３、−−−、Ｍ１９、Ｍ２０で表わされており、それら
のロータ組立体２の中心２０からの割付角がθ１、θ
２、θ３、−−−、θ１９、θ２０で表わされている。
但し、その数は２０に限定されるものではなく、以下の
通り決定できる。即ち、磁極Ｍの数を一般化された数ｎ
とする。
【００１２】その場合、磁極Ｍ１、Ｍ２、−−−Ｍｋ、
−−−、Ｍｎの割付角θ１、θ２、−−−、θｋ、−−
−、θｎは互いに不等に設定されている。特に、第１実
施例では、これら割付角θの大きさは、等差数列の順序
に設定される。即ち、この等差数列の初項をβ゜として
割付角θ１を当て、公差をδ゜とすると、ｋ番目の磁極
Ｍｋの割付角θｋは｛β＋（ｋ−１）δ｝である。そし
て、最後の磁極Ｍｎの割付角θｎを｛β＋（ｎ−１）
δ｝と仮定すると、θ１からθｎまでの総和Ｓｎは、
｛２β＋（ｎ−１）δ｝ｎ／２になる。
−−−、Ｍｎの割付角θ１、θ２、−−−、θｋ、−−
−、θｎは互いに不等に設定されている。特に、第１実
施例では、これら割付角θの大きさは、等差数列の順序
に設定される。即ち、この等差数列の初項をβ゜として
割付角θ１を当て、公差をδ゜とすると、ｋ番目の磁極
Ｍｋの割付角θｋは｛β＋（ｋ−１）δ｝である。そし
て、最後の磁極Ｍｎの割付角θｎを｛β＋（ｎ−１）
δ｝と仮定すると、θ１からθｎまでの総和Ｓｎは、
｛２β＋（ｎ−１）δ｝ｎ／２になる。
【００１３】上記式より、磁極Ｍの取り方によってはＳ
ｎは正確に３６０゜になるとは限らず、これより若干の
差が生じ得る。この最大差を±ε゜（ε＞０）とする
と、 ３６０−ε≦Ｓｎ≦３６０＋ε −−− （１） となる。換言すれば、Ｓｎは３６０に等しいかこれに近
い値になる。特に、後に述べるようにパルスジェネレー
タに誤信号を発生させないようにするためには、ｎ番目
の磁極Ｍｎの実際の割付角θｎは他のどの磁極の割付角
とも等しくならないことが望ましい。そのためには、ε
＝δ／２にすることが望ましく、この場合、 ３６０−δ／２≦Ｓｎ≦３６０＋δ／２ −−− （２） になる。
ｎは正確に３６０゜になるとは限らず、これより若干の
差が生じ得る。この最大差を±ε゜（ε＞０）とする
と、 ３６０−ε≦Ｓｎ≦３６０＋ε −−− （１） となる。換言すれば、Ｓｎは３６０に等しいかこれに近
い値になる。特に、後に述べるようにパルスジェネレー
タに誤信号を発生させないようにするためには、ｎ番目
の磁極Ｍｎの実際の割付角θｎは他のどの磁極の割付角
とも等しくならないことが望ましい。そのためには、ε
＝δ／２にすることが望ましく、この場合、 ３６０−δ／２≦Ｓｎ≦３６０＋δ／２ −−− （２） になる。
【００１４】本発明の発明時においては、機械加工精度
の関係で、δ゜は０．１０゜乃至１．５゜である。しか
し、δの値をこの範囲に限るわけでなく、達成できる限
り更に狭い範囲内のものにすることができる。一例とし
て、磁極数ｎを２０個とし、β゜＝８゜、δ゜＝１．０
５゜とした場合、Ｓｎ＝３５９．５０゜となり、３６０
゜との差は０．５゜であり、δ゜／２＝０．５２５゜よ
りも小さくなり、上記式（１）を満足するばかりでなく
式（２）をも満足している。
の関係で、δ゜は０．１０゜乃至１．５゜である。しか
し、δの値をこの範囲に限るわけでなく、達成できる限
り更に狭い範囲内のものにすることができる。一例とし
て、磁極数ｎを２０個とし、β゜＝８゜、δ゜＝１．０
５゜とした場合、Ｓｎ＝３５９．５０゜となり、３６０
゜との差は０．５゜であり、δ゜／２＝０．５２５゜よ
りも小さくなり、上記式（１）を満足するばかりでなく
式（２）をも満足している。
【００１５】ステータヨーク３Ａは電磁鋼板をプレス抜
きして複数枚積層して形成されており、図３に示す如
く、中心部１１の外周面から半径方向外側へ延び円周方
向に離間して配設されたステータ突起Ｐを有する。そし
て、これらの数は第１実施例ではロータ組立体２の磁極
Ｍの極数Ｎ（２０個として説明されている）に等しくな
っている。これらのステータ突起Ｐは、図３においてそ
れらの内の１つから始まって反時計方向に向けてＰ１、
Ｐ２、Ｐ３、−−−、Ｐｎ−１、Ｐｎ（第１実施例では
最終の突極はＰ２０）で表わされている。なお、図１で
はステータ突極は１２個しか示されていないが、これは
図が複雑になるのを避けるためである。
きして複数枚積層して形成されており、図３に示す如
く、中心部１１の外周面から半径方向外側へ延び円周方
向に離間して配設されたステータ突起Ｐを有する。そし
て、これらの数は第１実施例ではロータ組立体２の磁極
Ｍの極数Ｎ（２０個として説明されている）に等しくな
っている。これらのステータ突起Ｐは、図３においてそ
れらの内の１つから始まって反時計方向に向けてＰ１、
Ｐ２、Ｐ３、−−−、Ｐｎ−１、Ｐｎ（第１実施例では
最終の突極はＰ２０）で表わされている。なお、図１で
はステータ突極は１２個しか示されていないが、これは
図が複雑になるのを避けるためである。
【００１６】これらのステータ突起Ｐには、最初のステ
ータ突起Ｐ１の時計方向側にある入力端子２１から最後
のステータ突起Ｐｎ（図３ではＰ２０）の反時計方向側
にある出力端子２２までポリウレタン銅線２３を、最初
のステータ突起Ｐ１から順次最後のステータ突起Ｐｎ
（Ｐ２０）まで順次巻き掛けてｎ個（図３では２０個）
のステータコイルＢを形成している。図３においては、
これらステータコイルは反時計方向回りに、それぞれ、
Ｂ１、Ｂ２、−−−、Ｂ２０で示されており、奇数番ス
テータコイルと偶数番ステータコイルとの巻線方向は逆
になっている。各ステータ突起Ｐの先端にステータ突極
子Ｔが設けられており、図３では反時計方向回りに、そ
れぞれ、Ｔ１、Ｔ２、−−−、Ｔ２０で示されている。
ステータ突起子Ｔの外周面はロータ組立体２の内周面か
ら所定間隔離間する円周面を成す。
ータ突起Ｐ１の時計方向側にある入力端子２１から最後
のステータ突起Ｐｎ（図３ではＰ２０）の反時計方向側
にある出力端子２２までポリウレタン銅線２３を、最初
のステータ突起Ｐ１から順次最後のステータ突起Ｐｎ
（Ｐ２０）まで順次巻き掛けてｎ個（図３では２０個）
のステータコイルＢを形成している。図３においては、
これらステータコイルは反時計方向回りに、それぞれ、
Ｂ１、Ｂ２、−−−、Ｂ２０で示されており、奇数番ス
テータコイルと偶数番ステータコイルとの巻線方向は逆
になっている。各ステータ突起Ｐの先端にステータ突極
子Ｔが設けられており、図３では反時計方向回りに、そ
れぞれ、Ｔ１、Ｔ２、−−−、Ｔ２０で示されている。
ステータ突起子Ｔの外周面はロータ組立体２の内周面か
ら所定間隔離間する円周面を成す。
【００１７】隣接するステータ突起Ｐ間の間隔（以下、
「ピッチ」という）は、図３においてステータ突起Ｐ１
から反時計方向（図４乃至６に於いても同じ）に向けて
それぞれα１、α２、−−−、α２０（ステータ突起Ｐ
の数をｎとすれば、最後のピッチはαｎ）で表されてお
り、それらの大きさは、それぞれ、ロータ組立体２の磁
極Ｐの割付角θ１、θ２、−−−、θ２０（一般の場合
はθｎ）に等しくなっている。このように形成されたス
テータヨーク３Ａを図２のロータ組立体２の内側に共軸
に設置されている。なお、α２０又はαｎは最後のステ
ータコイルＢ２０又はＢｎと最初のステータコイルＢ１
との間のピッチである。
「ピッチ」という）は、図３においてステータ突起Ｐ１
から反時計方向（図４乃至６に於いても同じ）に向けて
それぞれα１、α２、−−−、α２０（ステータ突起Ｐ
の数をｎとすれば、最後のピッチはαｎ）で表されてお
り、それらの大きさは、それぞれ、ロータ組立体２の磁
極Ｐの割付角θ１、θ２、−−−、θ２０（一般の場合
はθｎ）に等しくなっている。このように形成されたス
テータヨーク３Ａを図２のロータ組立体２の内側に共軸
に設置されている。なお、α２０又はαｎは最後のステ
ータコイルＢ２０又はＢｎと最初のステータコイルＢ１
との間のピッチである。
【００１８】今、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＦ
ＤＤ（フロッピーディスクドライブ）などの被検出回転
体の回転がカップリング１４を介してロータ組立体２に
伝達され、このロータ組立体２を時計方向へ回転させて
いるとする。この回転が行われている間に、図４に示す
ように、ステータ組立体３の突極子Ｔ１、Ｔ２、−−
−、Ｔｋ、−−−、Ｔ２０の中心と磁極Ｍ１、Ｍ２、−
−−、Ｍｋ、−−−、Ｍ２０の反時計側側面が一致する
場合には（この場合の時間ｔをｔ０とする）、磁極Ｍと
それらに対応するコイルＢとが、他の場合よりも最も良
く磁気的に整合する。そのために、対応の磁極とコイル
によって巻線中最も多く発生する正の誘導電圧が加重さ
れて、図７に示すように、ｔ＝ｔ０において、最も大き
な正の合成誘導起電力（合成発電出力）ＶＯ＝Ｖｍａｘ
（例えば＋１００ｍＶ）が引出し部の入力端子２１と出
力端子２２との間に発生する。なお、図４以降の図中の
コイル内の矢印は誘電電圧の方向を示している。
ＤＤ（フロッピーディスクドライブ）などの被検出回転
体の回転がカップリング１４を介してロータ組立体２に
伝達され、このロータ組立体２を時計方向へ回転させて
いるとする。この回転が行われている間に、図４に示す
ように、ステータ組立体３の突極子Ｔ１、Ｔ２、−−
−、Ｔｋ、−−−、Ｔ２０の中心と磁極Ｍ１、Ｍ２、−
−−、Ｍｋ、−−−、Ｍ２０の反時計側側面が一致する
場合には（この場合の時間ｔをｔ０とする）、磁極Ｍと
それらに対応するコイルＢとが、他の場合よりも最も良
く磁気的に整合する。そのために、対応の磁極とコイル
によって巻線中最も多く発生する正の誘導電圧が加重さ
れて、図７に示すように、ｔ＝ｔ０において、最も大き
な正の合成誘導起電力（合成発電出力）ＶＯ＝Ｖｍａｘ
（例えば＋１００ｍＶ）が引出し部の入力端子２１と出
力端子２２との間に発生する。なお、図４以降の図中の
コイル内の矢印は誘電電圧の方向を示している。
【００１９】図５は、ロータ組立体２がステータ組立体
３に対して時間ｔよりも微少時間Δ１（例えば、数ｍＳ
ＥＣ）前にある状態、即ち、時間がｔ＝ｔ０−Δ１にお
ける状態を示す。この場合には、ステータコイルＢ１乃
至Ｂ９の９個に図６における場合（即ち、ｔ＝ｔ０）と
逆向きの、Ｂ１４乃至Ｂ２０の７個には図６における場
合と同じ向きの誘導起電力が発生するが、Ｂ１０乃至Ｂ
１３の４個にはほとんど誘導起電力が発生しない。その
ために、図７においてｔ＝ｔ−Δ１で示すように入力端
子２１と出力端子２２との間にＶｍａｘよりも絶対値が
明らかに小さくかつ負の合成誘導起電力（合成発電出
力）ＶＯ＝Ｖ１（例えば、−６５ｍＶ）が発生する。
３に対して時間ｔよりも微少時間Δ１（例えば、数ｍＳ
ＥＣ）前にある状態、即ち、時間がｔ＝ｔ０−Δ１にお
ける状態を示す。この場合には、ステータコイルＢ１乃
至Ｂ９の９個に図６における場合（即ち、ｔ＝ｔ０）と
逆向きの、Ｂ１４乃至Ｂ２０の７個には図６における場
合と同じ向きの誘導起電力が発生するが、Ｂ１０乃至Ｂ
１３の４個にはほとんど誘導起電力が発生しない。その
ために、図７においてｔ＝ｔ−Δ１で示すように入力端
子２１と出力端子２２との間にＶｍａｘよりも絶対値が
明らかに小さくかつ負の合成誘導起電力（合成発電出
力）ＶＯ＝Ｖ１（例えば、−６５ｍＶ）が発生する。
【００２０】また、図６に示すように、ロータ組立体２
がステータ組立体３に対して時間ｔ＝ｔ０よりも微少時
間Δ２（例えば、数ｍＳＥＣ）後の位置にある場合、即
ち、時間がｔ＝ｔ０＋Δ２における場合は、ステータコ
イルＢ１乃至Ｂ７の７個にｔ＝ｔ０における場合の逆向
きの合成誘導起電力が発生し、Ｂ８乃至Ｂ１４の７個に
ｔ＝ｔ０における場合と同じ方向の合成誘導起電力（合
成発電出力）を発生するが、Ｂ１５乃至Ｂ２０の６個に
はほとんど誘導起電力が発生しない。従って、図７にお
いてｔ＝ｔ０＋Δ２で示すように入力端子２１と出力端
子２２との間にＶｍａｘのみならずＶ１よりも絶対値が
小さい負の合成誘導起電力（合成発電出力）ＶＯ＝Ｖ２
（例えば、−３０数ｍＶ）が発生する。そのため、合成
誘導起電力（合成発電出力）ＶＯは、ｔ＝ｔ０の近傍を
含めた全周ではｔ＝ｔ０における場合が際立って大きく
なる。換言すれば、ロータ組立体２とステータ組立体３
とがｔ＝ｔ０の位置にある時にのみ各ステータコイルＢ
に生じる誘導起電力は最大になり、従って、この位置の
みで合成誘導起電力が最大となる。
がステータ組立体３に対して時間ｔ＝ｔ０よりも微少時
間Δ２（例えば、数ｍＳＥＣ）後の位置にある場合、即
ち、時間がｔ＝ｔ０＋Δ２における場合は、ステータコ
イルＢ１乃至Ｂ７の７個にｔ＝ｔ０における場合の逆向
きの合成誘導起電力が発生し、Ｂ８乃至Ｂ１４の７個に
ｔ＝ｔ０における場合と同じ方向の合成誘導起電力（合
成発電出力）を発生するが、Ｂ１５乃至Ｂ２０の６個に
はほとんど誘導起電力が発生しない。従って、図７にお
いてｔ＝ｔ０＋Δ２で示すように入力端子２１と出力端
子２２との間にＶｍａｘのみならずＶ１よりも絶対値が
小さい負の合成誘導起電力（合成発電出力）ＶＯ＝Ｖ２
（例えば、−３０数ｍＶ）が発生する。そのため、合成
誘導起電力（合成発電出力）ＶＯは、ｔ＝ｔ０の近傍を
含めた全周ではｔ＝ｔ０における場合が際立って大きく
なる。換言すれば、ロータ組立体２とステータ組立体３
とがｔ＝ｔ０の位置にある時にのみ各ステータコイルＢ
に生じる誘導起電力は最大になり、従って、この位置の
みで合成誘導起電力が最大となる。
【００２１】以下、図７の対時間合成発電出力特性図に
示すように、ロータ組立体２が図４の整合状態から正確
に１回転するまで、合成誘導起電力（合成発電出力）Ｖ
Ｏは時間ｔの経過と共に減少気味になる。そして、特性
がロータ組立体２の回転毎に正確に繰り返される。従っ
て、ロータ組立体２の１回転につき磁極ＭとコイルＢと
が、図４に示すように、磁気的に完全に一致した時にの
み、他の場合に比して著しく大きな合成誘導起電力ＶＯ
が得られることになり、これによって、被検出回転体な
どの外部駆動源の回転位置が正確に検出される。即ち、
本実施例においては、ロータ組立体２の１回転につき１
回大きな正の電圧を発生し、この発生位置はジェネレー
タの電磁的関係が変わらない限り回転毎に変動すること
がないので、被検出回転体の絶対位置を決めることがで
きる。なお、この実施例におけるごとき発電出力波形の
正のピーク値を選択することは現在の電子回路技術では
極めて容易なことである。
示すように、ロータ組立体２が図４の整合状態から正確
に１回転するまで、合成誘導起電力（合成発電出力）Ｖ
Ｏは時間ｔの経過と共に減少気味になる。そして、特性
がロータ組立体２の回転毎に正確に繰り返される。従っ
て、ロータ組立体２の１回転につき磁極ＭとコイルＢと
が、図４に示すように、磁気的に完全に一致した時にの
み、他の場合に比して著しく大きな合成誘導起電力ＶＯ
が得られることになり、これによって、被検出回転体な
どの外部駆動源の回転位置が正確に検出される。即ち、
本実施例においては、ロータ組立体２の１回転につき１
回大きな正の電圧を発生し、この発生位置はジェネレー
タの電磁的関係が変わらない限り回転毎に変動すること
がないので、被検出回転体の絶対位置を決めることがで
きる。なお、この実施例におけるごとき発電出力波形の
正のピーク値を選択することは現在の電子回路技術では
極めて容易なことである。
【００２２】 第１実施例のパルスジェネレータ１は、
ステータ組立体３のコイルピッチを互いに不等になるよ
うに設定し、ロータ組立体２の磁極Ｍの割付角もこれら
のコイルピッチに対応させて設定することにより、１回
転につきただ１箇所で正確にインデックス信号が得られ
る。また、本実施例によれば、ホールセンサーのような
高価な磁電変換素子を用いる必要がなくかつセンサー使
用時に電流を流す必要がないから経済的である。また、
このパルスジェネレータは、温度特性が良く、広い温度
範囲で用いることができる。さらには、電気的及び機械
的ストレスに強く、過酷な環境でも使用できる。
ステータ組立体３のコイルピッチを互いに不等になるよ
うに設定し、ロータ組立体２の磁極Ｍの割付角もこれら
のコイルピッチに対応させて設定することにより、１回
転につきただ１箇所で正確にインデックス信号が得られ
る。また、本実施例によれば、ホールセンサーのような
高価な磁電変換素子を用いる必要がなくかつセンサー使
用時に電流を流す必要がないから経済的である。また、
このパルスジェネレータは、温度特性が良く、広い温度
範囲で用いることができる。さらには、電気的及び機械
的ストレスに強く、過酷な環境でも使用できる。
【００２３】図８乃至図１５は、本発明のモータ駆動用
にロータ部をも有するパルスジェネレータの第２実施例
の分解斜視図であり、図１に示す場合に対して天地した
状態で示されている。
にロータ部をも有するパルスジェネレータの第２実施例
の分解斜視図であり、図１に示す場合に対して天地した
状態で示されている。
【００２４】このパルスジェネレータは、ロータカバー
２４と、これに適当な固定手段によって共軸に固定され
るモータ及びパルスジェネレータ共用のロータ組立体
（ロータ磁石）２５と、その内部に配設されるモータ用
ステータ組立体２６と、パルスジェネレータ用プリント
コイル２７が形成されると共にモータ駆動用ＩＣ２８
（公知のものを用いるので単なるブロックで示してい
る）を設けた電子回路基板２９と、第１実施例の場合と
基本的には同構造のハウジング３０と、回転シャフト３
１とを有し第１実施例の場合と同じ機能を有する円板状
のカップリング３２とから成る。
２４と、これに適当な固定手段によって共軸に固定され
るモータ及びパルスジェネレータ共用のロータ組立体
（ロータ磁石）２５と、その内部に配設されるモータ用
ステータ組立体２６と、パルスジェネレータ用プリント
コイル２７が形成されると共にモータ駆動用ＩＣ２８
（公知のものを用いるので単なるブロックで示してい
る）を設けた電子回路基板２９と、第１実施例の場合と
基本的には同構造のハウジング３０と、回転シャフト３
１とを有し第１実施例の場合と同じ機能を有する円板状
のカップリング３２とから成る。
【００２５】 モータ用ステータ組立体２６は、取付ボ
ルト３３によって電子回路基板２９とハウジング３０の
上面に一体的に固定される。また、ロータ組立体２５
は、ロータカバー２４の下面中央に形成されたボス部３
４でカップリング３２に設けられた回転シャフト３１を
受け、ボルト４１により固定されている。回転シャフト
３１は、ハウジング３０のボス部３６，３８に設けられ
たラジアルボールベアリング３７，３９により回転可能
に保持されている。
ルト３３によって電子回路基板２９とハウジング３０の
上面に一体的に固定される。また、ロータ組立体２５
は、ロータカバー２４の下面中央に形成されたボス部３
４でカップリング３２に設けられた回転シャフト３１を
受け、ボルト４１により固定されている。回転シャフト
３１は、ハウジング３０のボス部３６，３８に設けられ
たラジアルボールベアリング３７，３９により回転可能
に保持されている。
【００２６】ロータ組立体２５には、図１０に示すよう
に、着磁面が径方向である上方のモータ駆動用ロータマ
グネット４２と着磁面が軸方向の下方のパルス発生用の
ロータマグネット４３とから成る。このようにすれば、
磁極Ｍの部品点数を増加させることなく、かつ偏平に、
コンパクトにこれをモータ端部に組み込むことができ
る。なお、パルスジェネレータ用磁極の幅はコイル線素
の長さよりも小さいことが望ましい。
に、着磁面が径方向である上方のモータ駆動用ロータマ
グネット４２と着磁面が軸方向の下方のパルス発生用の
ロータマグネット４３とから成る。このようにすれば、
磁極Ｍの部品点数を増加させることなく、かつ偏平に、
コンパクトにこれをモータ端部に組み込むことができ
る。なお、パルスジェネレータ用磁極の幅はコイル線素
の長さよりも小さいことが望ましい。
【００２７】図９に示すように、ロータ組立体２５のモ
ータ用ロータマグネット４２とパルス発生用ロータマグ
ネット４３は、共に、円周方向にＮ極とＳ極を交互に配
するが、それらの磁極割付角は、モータ用には等しく、
パルス発生用には互いに不等に構成されている。本実施
例の場合、パルス発生用は、第１実施例と同様に、角度
基準線１９から数えて反時計回りに初項β ゜、公差δ
゜とする等差数列を成すように構成されている。そし
て、磁極数が２０個の場合、例えば、初項β゜が８゜、
公差が１．０５゜になるように選択されている。そし
て、例えば、磁極Ｍの奇数番目はＳ極に、偶数番目はＮ
極になるように配設されている。又、モータ用は、図示
されていないが、１６極を等配したものである。なお、
当然のことながら、パルス発生用の磁極の割付角は互い
に不等であれば等差数列に限るものではない。
ータ用ロータマグネット４２とパルス発生用ロータマグ
ネット４３は、共に、円周方向にＮ極とＳ極を交互に配
するが、それらの磁極割付角は、モータ用には等しく、
パルス発生用には互いに不等に構成されている。本実施
例の場合、パルス発生用は、第１実施例と同様に、角度
基準線１９から数えて反時計回りに初項β ゜、公差δ
゜とする等差数列を成すように構成されている。そし
て、磁極数が２０個の場合、例えば、初項β゜が８゜、
公差が１．０５゜になるように選択されている。そし
て、例えば、磁極Ｍの奇数番目はＳ極に、偶数番目はＮ
極になるように配設されている。又、モータ用は、図示
されていないが、１６極を等配したものである。なお、
当然のことながら、パルス発生用の磁極の割付角は互い
に不等であれば等差数列に限るものではない。
【００２８】モータ用ステータ組立体２６は、中心孔４
０が形成された円板状の中心部２６Ａと、その外周から
半径方向外側へ突出し円周方向の先端にステータ突極子
Ｔが形成されたステータ突起Ｐと、これに巻回するモー
タ用ステータコイルより成る。ステータ突起Ｐの数は、
本例では１２である。
０が形成された円板状の中心部２６Ａと、その外周から
半径方向外側へ突出し円周方向の先端にステータ突極子
Ｔが形成されたステータ突起Ｐと、これに巻回するモー
タ用ステータコイルより成る。ステータ突起Ｐの数は、
本例では１２である。
【００２９】図１１に、電子回路基板２９上に形成され
るパルス発生用のコイルの一種であるプリントコイル２
７の１実施例を示す。これは、半径方向へ延びる発電線
素Ｌ１乃至Ｌ２０（対応のロータマグネット４３との電
磁作用によって有効電圧をを誘導する線素であり、反時
計方向に番号が付されている）とこれらを結合する結合
線素Ｋとによりジグザグに形成されている。又、第２線
素Ｌ２が引出し部の入力端子４４に、第３線素Ｌ３が引
出し部の出力端子４５に接続されている。そして、隣接
する結合線素間のピッチは、第１実施例のステータ突極
子Ｔ間のピッチα１、α２、−−−、α２０、即ち、第
２実施例のパルス発生用ロータマグネット４３の割付角
θ１、θ２、−−−、θ２０に等しく設定されている。
るパルス発生用のコイルの一種であるプリントコイル２
７の１実施例を示す。これは、半径方向へ延びる発電線
素Ｌ１乃至Ｌ２０（対応のロータマグネット４３との電
磁作用によって有効電圧をを誘導する線素であり、反時
計方向に番号が付されている）とこれらを結合する結合
線素Ｋとによりジグザグに形成されている。又、第２線
素Ｌ２が引出し部の入力端子４４に、第３線素Ｌ３が引
出し部の出力端子４５に接続されている。そして、隣接
する結合線素間のピッチは、第１実施例のステータ突極
子Ｔ間のピッチα１、α２、−−−、α２０、即ち、第
２実施例のパルス発生用ロータマグネット４３の割付角
θ１、θ２、−−−、θ２０に等しく設定されている。
【００３０】第２実施例のロータ組立体２５は、図１２
乃至１４において時計方向に回転するようになってお
り、パルス発生用ロータマグネット４３がプリントコイ
ル２７に対面してこの上に共軸に配列される。そして、
図１２に発電線素Ｌ１乃至Ｌ２０の中心線にロータ組立
体２５のパルス発生用ロータマグネット４３の磁極Ｍ１
乃至Ｍ２０の時計方向側面が一致した状態（第１実施例
の図４の状態に相当）を示す。また、図１３及び１４
に、図１２の状態の時間をｔ＝ｔ０とした場合、ｔ＝ｔ
０−Δ１及びｔ＝ｔ０＋Δ２（Δ１及びΔ２共に正の微
少時間、例えば、数ｍＳＥＣ）の場合の発電線素Ｌ１乃
至Ｌ２０の中心線とロータ組立体２５のパルス発生用ロ
ータマグネット４３の磁極Ｍ１乃至Ｍ２０との関係位置
を示す。更に、図１５にこのパルスジェネレータの対時
間合成発電出力特性を示す。
乃至１４において時計方向に回転するようになってお
り、パルス発生用ロータマグネット４３がプリントコイ
ル２７に対面してこの上に共軸に配列される。そして、
図１２に発電線素Ｌ１乃至Ｌ２０の中心線にロータ組立
体２５のパルス発生用ロータマグネット４３の磁極Ｍ１
乃至Ｍ２０の時計方向側面が一致した状態（第１実施例
の図４の状態に相当）を示す。また、図１３及び１４
に、図１２の状態の時間をｔ＝ｔ０とした場合、ｔ＝ｔ
０−Δ１及びｔ＝ｔ０＋Δ２（Δ１及びΔ２共に正の微
少時間、例えば、数ｍＳＥＣ）の場合の発電線素Ｌ１乃
至Ｌ２０の中心線とロータ組立体２５のパルス発生用ロ
ータマグネット４３の磁極Ｍ１乃至Ｍ２０との関係位置
を示す。更に、図１５にこのパルスジェネレータの対時
間合成発電出力特性を示す。
【００３１】図１５に示すように、ｔ＝ｔ０−Δ１にお
いて合成発電出力（合成誘導起電力）Ｖ０は正の最大に
なり、ｔ＝ｔ０＋Δ２で負の値で最大になる。そして、
正負の最大合成発電出力の間の合成発電出力（合成誘導
起電力）がゼロになるｔ＝ｔ０でパルス検出を行うよう
になっている。このように正の最大値から負の最大値
へ、又は逆に負の最大値から正へ最大値に向かう間に合
成発電出力が０である時間ｔ＝ｔ０を正確に定めること
は現在の電気的乃至は電子的波形処理技術では極めて容
易なことである。従って、第２実施例によっても、被検
出回転体の回転位置の正確な検出を容易に行うことがで
きる。
いて合成発電出力（合成誘導起電力）Ｖ０は正の最大に
なり、ｔ＝ｔ０＋Δ２で負の値で最大になる。そして、
正負の最大合成発電出力の間の合成発電出力（合成誘導
起電力）がゼロになるｔ＝ｔ０でパルス検出を行うよう
になっている。このように正の最大値から負の最大値
へ、又は逆に負の最大値から正へ最大値に向かう間に合
成発電出力が０である時間ｔ＝ｔ０を正確に定めること
は現在の電気的乃至は電子的波形処理技術では極めて容
易なことである。従って、第２実施例によっても、被検
出回転体の回転位置の正確な検出を容易に行うことがで
きる。
【００３２】図１６は、第２実施例と同様にロータマグ
ネットをパルス発生用とモータ制御用に共用した本発明
の第３実施例を示す。パルス発生用ロータマグネット
は、第１及び第２実施例と同様にピッチが互いに不等で
あり、発電線素Ｌ１乃至Ｌ２０とＬ３に始まり反時計方
向にＬ１まで順次に隣接した発電線素をつなぐ接続線素
Ｋとから成るプリントコイル４６の外側にこれを囲繞す
る環状のリターンコイル部４７が設けられている。最初
の発電線素Ｌ１は引出し部の出力端子４８に、リターン
コイル部４７の末端は引出し部の入力端子４９に接続さ
れている。
ネットをパルス発生用とモータ制御用に共用した本発明
の第３実施例を示す。パルス発生用ロータマグネット
は、第１及び第２実施例と同様にピッチが互いに不等で
あり、発電線素Ｌ１乃至Ｌ２０とＬ３に始まり反時計方
向にＬ１まで順次に隣接した発電線素をつなぐ接続線素
Ｋとから成るプリントコイル４６の外側にこれを囲繞す
る環状のリターンコイル部４７が設けられている。最初
の発電線素Ｌ１は引出し部の出力端子４８に、リターン
コイル部４７の末端は引出し部の入力端子４９に接続さ
れている。
【００３３】ロータマグネットをパルス発生用とモータ
制御用に共用した場合に、ロータマグネットが回転する
ことにより、モータ用ロータマグネットの漏洩磁束がプ
リントコイルと鎖交し、合成発電出力のＳ／Ｎ比を低下
させることがある。しかし、リターンコイル部４７を設
けることによってこの合成発電出力のＳ／Ｎ比の低下を
防止できる。
制御用に共用した場合に、ロータマグネットが回転する
ことにより、モータ用ロータマグネットの漏洩磁束がプ
リントコイルと鎖交し、合成発電出力のＳ／Ｎ比を低下
させることがある。しかし、リターンコイル部４７を設
けることによってこの合成発電出力のＳ／Ｎ比の低下を
防止できる。
【００３４】図１７は本発明の第４実施例であり、この
プリントコイル５０は第３実施例のプリントコイル４６
から３番目乃至６番目の発電線素（図１６のＬ１乃至Ｌ
６に相当する）を間引いたものである。第３実施例及び
第４実施例に比して発電線素数が少ない分だけ合成発電
出力は低下するが、他方では、間引かれて生じた空間を
用いてプリントコイル５０の内部にもモータ駆動用のパ
ターン（例えば、モータコイルへの給電線）を付加する
ことができるという利点がある。どの発電線素を間引く
かは設計上や性能上の点から決められるが、その数は合
成発電出力のＳ／Ｎ比を必要以上低下させないために最
小限に押さえなくてはならず、そのためにはピッチが大
きいものを間引くようにすればよい。
プリントコイル５０は第３実施例のプリントコイル４６
から３番目乃至６番目の発電線素（図１６のＬ１乃至Ｌ
６に相当する）を間引いたものである。第３実施例及び
第４実施例に比して発電線素数が少ない分だけ合成発電
出力は低下するが、他方では、間引かれて生じた空間を
用いてプリントコイル５０の内部にもモータ駆動用のパ
ターン（例えば、モータコイルへの給電線）を付加する
ことができるという利点がある。どの発電線素を間引く
かは設計上や性能上の点から決められるが、その数は合
成発電出力のＳ／Ｎ比を必要以上低下させないために最
小限に押さえなくてはならず、そのためにはピッチが大
きいものを間引くようにすればよい。
【００３５】図１８は、本発明の第５実施例を示す。こ
の実施例では、第３実施例の場合と同様の発電線素が半
径方向内側に延びたＬ１乃至Ｌ２０とそれらの外側端及
び内側端を結合した円周方向結合線素Ｋとから成るジグ
ザグ状のプリントコイル５１と、これら発電線素Ｌ１乃
至Ｌ２０にそれぞれ対応して半径方向外側へ延びる発電
線素Ｌ’１乃至Ｌ’２０とこれらの内側端及び外側端と
を結合した結合線素Ｋ’とから成るジグザグ状のプリン
トコイル５２から成る。この実施例では、両プリントコ
イル５１及び５２の時計方向側端部は１９番目のもの同
士で結合し合い、反時計方向側端部はそれぞれ引出し部
の出力端子５３と入力端子５４に結合されている。但
し、この結合方法は任意であってもよい。この実施例に
おいては、リターンコイルを用いなくとも合成発電出力
のＳ／Ｎ比が減少しないという利点がある。
の実施例では、第３実施例の場合と同様の発電線素が半
径方向内側に延びたＬ１乃至Ｌ２０とそれらの外側端及
び内側端を結合した円周方向結合線素Ｋとから成るジグ
ザグ状のプリントコイル５１と、これら発電線素Ｌ１乃
至Ｌ２０にそれぞれ対応して半径方向外側へ延びる発電
線素Ｌ’１乃至Ｌ’２０とこれらの内側端及び外側端と
を結合した結合線素Ｋ’とから成るジグザグ状のプリン
トコイル５２から成る。この実施例では、両プリントコ
イル５１及び５２の時計方向側端部は１９番目のもの同
士で結合し合い、反時計方向側端部はそれぞれ引出し部
の出力端子５３と入力端子５４に結合されている。但
し、この結合方法は任意であってもよい。この実施例に
おいては、リターンコイルを用いなくとも合成発電出力
のＳ／Ｎ比が減少しないという利点がある。
【００３６】第２実施例以降ではコイルとしてプリント
コイルを用いている。これらは鉄心に巻かれるものでは
なくて、パターン構成になっているため、これらを用い
るとパルスジェネレータは全体が偏平に構成され、イン
デックス割出しをしたい回転体（多くの場合はモータ）
への組込みが容易になる。さらに、鉄心を用いないの
で、コギングトルクが小さくなり、精度の良い検出が可
能となる。なお、プリントコイルのパターンは第２実施
例以降のものに限定される訳ではなくて、ロータ乃至は
ロータ組立体の１回転につき１度だけロータマグネット
の磁極割付角が対応のコイルのピッチに磁気的に一致す
る磁気的結合が行われる構成を有するものでもよい。
コイルを用いている。これらは鉄心に巻かれるものでは
なくて、パターン構成になっているため、これらを用い
るとパルスジェネレータは全体が偏平に構成され、イン
デックス割出しをしたい回転体（多くの場合はモータ）
への組込みが容易になる。さらに、鉄心を用いないの
で、コギングトルクが小さくなり、精度の良い検出が可
能となる。なお、プリントコイルのパターンは第２実施
例以降のものに限定される訳ではなくて、ロータ乃至は
ロータ組立体の１回転につき１度だけロータマグネット
の磁極割付角が対応のコイルのピッチに磁気的に一致す
る磁気的結合が行われる構成を有するものでもよい。
【００３７】以上の説明は、ステータの外周をロータが
回転するタイプのパルスジェネレータについて行った
が、これとは逆にステータの内側でロータが回転するタ
イプのものにも適用できる。
回転するタイプのパルスジェネレータについて行った
が、これとは逆にステータの内側でロータが回転するタ
イプのものにも適用できる。
【００３８】
【発明の効果】以上の通り、本発明のパルスジェネレー
タは、ステータのコイルピッチを互いに不等になるよう
に設定し、ロータの磁極の割付角もこれらのコイルピッ
チに対応させて設定することにより、１回転につきただ
１箇所で正確にインデックス信号が得られるという効果
がある。また、ホールセンサーのような高価な磁電変換
素子を用いる必要がないから経済的であるという効果も
ある。また、本発明のパルスジェネレータは、温度特性
が良いことから広い温度範囲で使用できるという効果も
あり、かつ、電気的及び機械的ストレスに強く過酷な環
境でも使用できるという効果もある。
タは、ステータのコイルピッチを互いに不等になるよう
に設定し、ロータの磁極の割付角もこれらのコイルピッ
チに対応させて設定することにより、１回転につきただ
１箇所で正確にインデックス信号が得られるという効果
がある。また、ホールセンサーのような高価な磁電変換
素子を用いる必要がないから経済的であるという効果も
ある。また、本発明のパルスジェネレータは、温度特性
が良いことから広い温度範囲で使用できるという効果も
あり、かつ、電気的及び機械的ストレスに強く過酷な環
境でも使用できるという効果もある。
【図１】本発明に基づくパルスジェネレータの第１実施
例の分解斜視図である。
例の分解斜視図である。
【図２】図１のロータ組立体の平面図である。
【図３】図１のステータ組立体の平面図である。
【図４】図１のパルスジェネレータにおいて、ロータ組
立体がステータ組立体と磁気的に最も整合した状態にあ
る時の平面図である。
立体がステータ組立体と磁気的に最も整合した状態にあ
る時の平面図である。
【図５】図１のパルスジェネレータにおいて、ロータ組
立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時間
前の合成発電出力が負の方向に最も大きく成った位置に
ある時の平面図である。
立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時間
前の合成発電出力が負の方向に最も大きく成った位置に
ある時の平面図である。
【図６】図１のパルスジェネレータにおいて、ロータ組
立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時間
後の合成発電出力が負の方向に最も大きく成った位置に
ある時の平面図である。
立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時間
後の合成発電出力が負の方向に最も大きく成った位置に
ある時の平面図である。
【図７】図１のパルスジェネレータの対時間合成発電出
力特性である。
力特性である。
【図８】本発明に基づくパルスジェネレータの第２実施
例の分解斜視図である。
例の分解斜視図である。
【図９】図１０のパルスジェネレータ用ロータマグネッ
トの着磁状態を示す。
トの着磁状態を示す。
【図１０】図９のロータ組立体の軸断面図である。
【図１１】図８のパルスジェネレータのステータ組立体
の平面図である。
の平面図である。
【図１２】図８のパルスジェネレータにおいて、ロータ
組立体がステータ組立体と磁気的に最も整合した状態に
ある時の平面図である。
組立体がステータ組立体と磁気的に最も整合した状態に
ある時の平面図である。
【図１３】図８のパルスジェネレータにおいて、ロータ
組立体がステータ組立体に対し、図９の状態から微少時
間前の合成発電出力が正の方向に最も大きく成った位置
にある時の平面図である。
組立体がステータ組立体に対し、図９の状態から微少時
間前の合成発電出力が正の方向に最も大きく成った位置
にある時の平面図である。
【図１４】図８のパルスジェネレータにおいて、ロータ
組立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時
間後の合成発電出力が負に最も大きく成った位置にある
時の平面図である。
組立体がステータ組立体に対し、図４の状態から微少時
間後の合成発電出力が負に最も大きく成った位置にある
時の平面図である。
【図１５】図８のパルスジェネレータの対時間合成発電
出力特性である。
出力特性である。
【図１６】本発明の第３実施例のプリントコイルの平面
図である。
図である。
【図１７】本発明の第４実施例のプリントコイルの平面
図である。
図である。
【図１８】本発明の第５実施例のプリントコイルの平面
図である。
図である。
１ パルスジェネレータ ２ ロータ組立体 ３ ステータ組立体 １３ 回転シャフト １８ 磁石 １９ 角度基準線 ２０ 中心 ２５ ロータ組立体 ２６ モータ用ステータ組立体 ２７ プリントコイル ３１ 回転シャフト ４２ ロータマグネット（モータ用） ４３ ロータマグネット（パルス発生用） ４６ プリントコイル ４７ リターンコイル部 ５０ プリントコイル ５１ プリントコイル ５２ プリントコイル Ｂ ステータコイル Ｋ 接続線素 Ｌ 発電線素 Ｍ 磁極 Ｔ ステータ突極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−194079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−104466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221555（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 21/00 H02K 11/00 H02K 29/00 H02K 1/27
Claims (11)
- 【請求項１】 互いに逆極性の複数の磁極を交互に円周
方向に配設して形成した永久磁石から成るロータ組立体
と複数のステータコイルを該ロータ組立体に対向して共
軸に設けて形成したステータ組立体とを有するパルスジ
ェネレータにおいて、前記磁極の、前記ロータ組立体の
中心からの割付角の大きさを互いに不等とし、前記ロー
タ組立体の１回転中に１度だけ該ステータコイルが対応
の前記磁極に電磁気的に整合するように該ステータコイ
ルのピッチを設定したことを特徴とするパルスジェネレ
ータ。 - 【請求項２】 前記磁極は、前記割付角の大きさが等差
数列を成すように配設されたことを特徴とする請求項１
に記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項３】 前記等差数列は、初項をβ°、公差をδ
°とし、ｎを前記ロータ組立体の磁極数とする時、｛２
β＋（ｎ−１）δ｝ｎ／２≒３６０又は｛２β＋（ｎ−
１）δ｝ｎ／２＝３６０であることを特徴とする請求項
２に記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項４】 前記等差数列は、初項をβ°、公差をδ
°とし、ｎを前記ロータ組立体の磁極数とする時、３６
０−δ／２＜｛２β＋（ｎ−１）δ｝ｎ／２＜３６０＋
δ／２であることを特徴とする請求項２に記載のパルス
ジェネレータ。 - 【請求項５】 前記等差数列の公差は０．１゜乃至１．
５゜であることを特徴とする請求項２乃至４の何れかの
１に記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項６】 前記ステータコイルはプリントコイルで
あることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの１に
記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項７】 前記プリントコイルを構成する発電線素
の数は前記磁極の数と等しいことを特徴とする請求項６
に記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項８】 前記プリントコイルを構成する発電線素
は１部が間引かれていることを特徴とする請求項６に記
載のパルスジェネレータ。 - 【請求項９】 該プリントコイルの出力端側に直列に接
続されたプリント状のリターンコイルを円周方向に延在
させたことを特徴とする請求項６乃至８の何れかの１に
記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項１０】 前記プリントコイルはジグザク状に形
成されていることを特徴とする請求項６乃至９の何れか
の１に記載のパルスジェネレータ。 - 【請求項１１】前記ロータ組立体は、パルスジェネレー
タ用のマグネットとモータ駆動用マグネットを重ね合わ
せて一体に形成したことを特徴とする請求項６乃至１０
の何れかの１に記載のパルスジェネレータ。
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|---|---|---|---|
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- 1996-11-19 US US08/751,815 patent/US5705871A/en not_active Expired - Fee Related
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