JP3282269B2 - Rotation detection device - Google Patents

Rotation detection device

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JP3282269B2 JP04411693A JP4411693A JP3282269B2 JP 3282269 B2 JP3282269 B2 JP 3282269B2 JP 04411693 A JP04411693 A JP 04411693A JP 4411693 A JP4411693 A JP 4411693A JP 3282269 B2 JP3282269 B2 JP 3282269B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation detecting device suitable for use in a capstan motor of a VTR, a tape recorder or the like.

【0002】[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4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、回転検出部30とで構成
されている。
2. Description of the Related Art In a VTR (video tape recorder) or a tape recorder, a capstan motor 1 as shown in FIG. 4 is used for transporting a magnetic tape.
The capstan motor 1 is a surface-facing motor, and includes a rotor unit 10, a stator unit 20, and a rotation detection unit 30.

【0003】ロータ部10においては図5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。ロータマグネット11
の中心には回転軸14が取り付けられ、ロータ部10の
底板21に固定されている軸受け部22で回転軸14が
回転自在に支持されている。これによって、ロータ部1
0ががた付くことなく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は図6に示
すように、全周に亘って複数の磁極が着磁されている。
As shown in FIG. 5, a cover 12 for covering the outer peripheral side and the upper side of a rotor magnet 11 is attached to a rotor section 10, and an FG (rotation detecting FG) is further provided on the outer peripheral side. Frequency Generator) A magnet 13 is attached. Rotor magnet 11
A rotary shaft 14 is attached to the center of the rotor unit 10, and the rotary shaft 14 is rotatably supported by a bearing 22 fixed to the bottom plate 21 of the rotor unit 10. Thereby, the rotor unit 1
0 smoothly rotates without rattling. As shown in FIG. 6, a plurality of magnetic poles are magnetized over the entire circumference of the rotor magnet 11 and the FG magnet 13.

【0004】ステータ部20においては、図4及び図5
に示すようにロータマグネット11の下面に対向配置さ
れた複数の励磁コイル23が底板21に固定されてい
る。この励磁コイル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が回転するようになる。
In the stator section 20, FIGS.
As shown in FIG. 2, a plurality of exciting coils 23 arranged opposite to the lower surface of the rotor magnet 11 are fixed to the bottom plate 21. A magnetic field is generated by sequentially supplying an exciting current to the exciting coil 23, and the magnetic field causes the rotor magnet 11 to rotate.

【0005】回転検出部30においては、ロータ部10
のFGマグネット13の外周面に対峙させて感磁性素子
31が配置されている。この感磁性素子31はFG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、図7に示すように導電材料を
細長いコ字状に印刷することによって形成される。
In the rotation detecting section 30, the rotor section 10
The magnetic sensitive element 31 is arranged to face the outer peripheral surface of the FG magnet 13. The magnetic sensing element 31 detects a change in a magnetic field caused by the rotation of the FG magnet 13, and for example, a conductive material is elongated on a substrate 32 formed of an insulating material such as a glass plate or a ceramic plate as shown in FIG. It is formed by printing in a U-shape.

【0006】本例では、FGマグネット13の磁極幅λ
の1/2の間隔で感磁性素子31が4個設けられ、これ
が直列接続されて回転検出回路38が形成されている。
この回転検出回路38の等価回路は、図8に示すような
ブリッジ回路となる。そして、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
端子に位相の異なる2つの信号P1,P2を出力するた
めの出力端子36,37が接続されている。
In this embodiment, the magnetic pole width λ of the FG magnet 13 is
Four magnetic sensing elements 31 are provided at an interval of 1/2 of the above, and these are connected in series to form a rotation detecting circuit 38.
The equivalent circuit of the rotation detection circuit 38 is a bridge circuit as shown in FIG. The power supply VCC and the ground GND are connected to two terminals 34 and 35 on one diagonal line of the bridge circuit, and outputs for outputting two signals P1 and P2 having different phases to two terminals of the other diagonal line. Terminals 36 and 37 are connected.

【0007】感磁性素子31は磁界の変化に伴って抵抗
値が変化するようになっている。したがって、FG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9に示すよ
うに位相が180度ずれた正弦波の信号P1,P2が出
力される。この信号P1,P2もしくはこれらの差分信
号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の回転数を検出す
ることが可能になる。信号P1,P2の差分信号を使用
すればS/N比が向上する。
The resistance of the magneto-sensitive element 31 changes with the change of the magnetic field. Therefore, when the FG magnet 13 rotates, the resistance value of the bridge circuit changes, and as a result, sine wave signals P1 and P2 whose phases are shifted by 180 degrees are output from the output terminals 36 and 37 as shown in FIG. By counting the zero-cross points of the signals P1 and P2 or these difference signals, it is possible to detect the rotation speed of the FG magnet 13, that is, the rotation speed of the rotor unit 10. If the difference signal between the signals P1 and P2 is used, the S / N ratio is improved.

【0008】さて、図5において感磁性素子31を保持
している基板32は支持部33で底板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31
とFGマグネット13との間隔が所定の寸法となり、F
Gマグネット13の磁界の変化を感磁性素子31で確実
に検出することが可能になる。
In FIG. 5, a substrate 32 holding a magnetic sensitive element 31 is attached to a predetermined position of a bottom plate 21 by a support portion 33. Thereby, the magnetic sensitive element 31
The distance between the FG magnet 13 and the FG magnet 13 has a predetermined size.
A change in the magnetic field of the G magnet 13 can be reliably detected by the magnetic sensitive element 31.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のキャ
プスタンモータ1においては、回転検出部30の支持部
33がPBTや亜鉛ダイキャストなどの非磁性材料で形
成されているのが普通であった。そのため、図10に示
すように磁性のある感磁性素子31が磁路となり、ここ
をロータマグネット11の漏洩磁束が通過するようにな
る。この影響で感磁性素子31がFGマグネット13の
磁界を正確に検出することができなくなり、信号P1,
P2の出力が低下したり、或いはノイズが発生すること
があった。場合によっては回転数を正確に検出すること
が不可能なこともあった。
By the way, in the conventional capstan motor 1, the support portion 33 of the rotation detecting portion 30 is usually formed of a non-magnetic material such as PBT or zinc die cast. . Therefore, as shown in FIG. 10, the magnetically sensitive element 31 forms a magnetic path, through which the leakage magnetic flux of the rotor magnet 11 passes. Due to this influence, the magnetic sensitive element 31 cannot accurately detect the magnetic field of the FG magnet 13, and the signal P1,
The output of P2 may decrease or noise may occur. In some cases, it was impossible to accurately detect the number of revolutions.

【0010】また、キャプスタンモータ1を小型化及び
高トルク化するため、ロータマグネット11の材質とし
て残留磁束密度の高いサマリウムコバルトやネオジウム
などを使用した場合には、ロータマグネット11の漏洩
磁束が増加し、回転検出に対して更に悪影響を及ぼすと
いう問題があった。
In order to reduce the size and increase the torque of the capstan motor 1, when samarium cobalt or neodymium having a high residual magnetic flux density is used as the material of the rotor magnet 11, the leakage flux of the rotor magnet 11 increases. However, there is a problem that the rotation detection is further adversely affected.

【0011】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、ロータマグネットの漏洩磁束の影響を
防止してモータの回転数を正確に検出することが可能な
回転検出装置を提案するものである。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and proposes a rotation detecting device capable of preventing the influence of the leakage magnetic flux of the rotor magnet and accurately detecting the rotation speed of the motor. Things.

【0012】[0012]

【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、外周面に沿って複数の磁極
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
めの感磁性素子と、上記感磁性素子を保持する基板と、
上記基板を上記面対向モータのステータに取り付けるた
めの支持部とを有する回転検出装置において、上記ロー
タマグネットの漏洩磁束の磁路を形成するための、上記
感磁性素子より透磁率の高い軟磁性体からなる磁性板が
上記基板の背後に配置されていることを特徴とするもの
である。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an FG for rotation detection which is attached to the outer peripheral side of a rotor magnet of a surface facing motor and has a plurality of magnetic poles along the outer peripheral surface. A magnet, a magnetic-sensitive element for detecting a change in a magnetic field generated by rotation of the FG magnet, a substrate holding the magnetic-sensitive element,
A rotation detecting device having a support for attaching the substrate to a stator of the surface-facing motor, wherein a rotation path for forming a magnetic path of a leakage magnetic flux of the rotor magnet is provided ;
A magnetic plate made of a soft magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic sensitive element is disposed behind the substrate .

【0013】[0013]

【作用】図1において、FGマグネット13の磁界の変
化を検出するための感磁性素子31が絶縁材料で形成さ
れた基板32に印刷され、この基板32が磁性材料で形
成された支持部33で底板21に取り付けられている。
支持部33は感磁性素子31より透磁率の高い材料で形
成されている。
In FIG. 1, a magnetic sensitive element 31 for detecting a change in the magnetic field of the FG magnet 13 is printed on a substrate 32 made of an insulating material, and this substrate 32 is supported by a support portion 33 made of a magnetic material. It is attached to the bottom plate 21.
The support part 33 is formed of a material having a higher magnetic permeability than the magnetic sensitive element 31.

【0014】これによって、図2に示すようにロータマ
グネット11の漏洩磁束はその殆どが支持部33を磁路
として通過するようになり、感磁性素子31は漏洩磁束
の影響を殆ど受けなくなる。したがって本発明の回転検
出装置では、キャプスタンモータ1の回転数を正確に検
出することが可能になる。
As a result, as shown in FIG. 2, most of the leakage magnetic flux of the rotor magnet 11 passes through the support portion 33 as a magnetic path, and the magnetic sensitive element 31 is hardly affected by the leakage magnetic flux. Therefore, the rotation detection device of the present invention can accurately detect the rotation speed of the capstan motor 1.

【0015】[0015]

【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。
Next, an embodiment in which the rotation detecting device according to the present invention is applied to a capstan motor will be described in detail with reference to the drawings. The same portions as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0016】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の構成を示す。このキャプスタ
ンモータ1は面対向形モータであり、その構成は従来の
キャプスタンモータ1(図4,図5)と殆ど同一であ
る。但し、ここでは感磁性素子31が印刷された基板3
2を底板21に固定するための支持部33が磁性材料で
形成されている。支持部33は、感磁性素子31より透
磁率の高い材料で形成されている。
FIG. 1 shows a configuration of a capstan motor 1 to which a rotation detecting device according to the present invention is applied. The capstan motor 1 is a surface-facing motor, and its configuration is almost the same as the conventional capstan motor 1 (FIGS. 4 and 5). However, here, the substrate 3 on which the magnetic sensitive element 31 is printed is used.
The support part 33 for fixing 2 to the bottom plate 21 is formed of a magnetic material. The support portion 33 is formed of a material having a higher magnetic permeability than the magnetically sensitive element 31.

【0017】したがって、図2に示すようにロータマグ
ネット11の漏洩磁束は、その殆どが支持部33を磁路
として通過するようになる。これによって、感磁性素子
31を通過する漏洩磁束が殆ど無くなるので、FGマグ
ネット13が回転することによって発生する磁界の変化
を感磁性素子31が正確に検出することが可能になる。
Therefore, as shown in FIG. 2, most of the leakage magnetic flux of the rotor magnet 11 passes through the support portion 33 as a magnetic path. As a result, the leakage magnetic flux passing through the magnetic sensitive element 31 is almost eliminated, so that the magnetic sensitive element 31 can accurately detect a change in the magnetic field generated by the rotation of the FG magnet 13.

【0018】支持部33を形成する磁性材料としては、
通常の軟磁性材料の他にソフトフェライトやパーマロイ
などの磁性粉を混入した樹脂を用いることができる。こ
のような樹脂を使用すれば、支持部33を任意の形状に
することが容易になる。
The magnetic material forming the support portion 33 is as follows.
Resins mixed with magnetic powders such as soft ferrite and permalloy in addition to ordinary soft magnetic materials can be used. If such a resin is used, the support portion 33 can be easily formed into an arbitrary shape.

【0019】図3は回転検出部30の別の実施例を示
す。同図(a)は磁性材料で形成された支持部33を基
板32より突出させた場合を示す。これによってロータ
マグネット11の漏洩磁束が支持部33の突出部から内
部に流れ易くなるので、感磁性素子31が漏洩磁束から
受ける影響を防止して回転検出の精度を更に向上させる
ことが可能になる。
FIG. 3 shows another embodiment of the rotation detecting section 30. FIG. 5A shows a case where the support portion 33 made of a magnetic material is projected from the substrate 32. This makes it easier for the leakage magnetic flux of the rotor magnet 11 to flow into the inside from the protruding portion of the support portion 33. Therefore, it is possible to prevent the magnetic sensitive element 31 from being affected by the leakage magnetic flux and further improve the accuracy of rotation detection. .

【0020】同図(b)は、基板32の背面側に磁性材
料で形成された磁路形成部39を取着もしくは蒸着した
場合を示す。この場合支持部33は非磁性材料で形成さ
れている。これによって、ロータマグネット11の漏洩
磁束が殆ど磁路形成部39を通過するようになるので、
感磁性素子31が漏洩磁束から受ける影響が殆どなくな
ってFGマグネット13の回転数を正確に検出すること
が可能になる。
FIG. 2B shows a case where a magnetic path forming portion 39 made of a magnetic material is attached or deposited on the back side of the substrate 32. In this case, the support portion 33 is formed of a non-magnetic material. As a result, most of the leakage magnetic flux of the rotor magnet 11 passes through the magnetic path forming portion 39.
The influence of the leakage magnetic flux on the magnetic sensitive element 31 is almost eliminated, and the rotation speed of the FG magnet 13 can be accurately detected.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、面対向モ
ータの回転数を検出するための回転検出装置において、
FGマグネットの磁界の変化を検出する感磁性素子の背
面側にロータマグネットからの漏洩磁束の磁路を形成す
るための感磁性素子より透磁率の高い軟磁性体からなる
磁性板を配置したものである。
As described above, the present invention relates to a rotation detecting device for detecting the rotation speed of a surface-facing motor,
A magnetic plate made of a soft magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic element for forming a magnetic path of the leakage magnetic flux from the rotor magnet is formed on the back side of the magnetic element for detecting a change in the magnetic field of the FG magnet. It is arranged.

【0022】したがって、本発明によればロータマグネ
ットの漏洩磁束が殆ど磁性板を通過するようになるの
で、感磁性素子が漏洩磁束から受ける影響を防止するこ
とが可能になる。これによって、感磁性素子がFGマグ
ネットの磁界の変化を正確に検出することが可能になる
ので、モータの回転数を正確に検出することが可能にな
る。また回転検出装置を簡単に構成することが可能にな
るなどの効果がある。
Therefore, according to the present invention, almost all of the leakage magnetic flux of the rotor magnet passes through the magnetic plate, so that it is possible to prevent the magnetic sensitive element from being affected by the leakage magnetic flux. Thus, the magnetic sensitive element can accurately detect a change in the magnetic field of the FG magnet, and thus can accurately detect the rotation speed of the motor. In addition, there is an effect that the rotation detecting device can be easily configured.

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

【図1】本発明に係わる回転検出装置を適用したキャプ
スタンモータの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a capstan motor to which a rotation detection device according to the present invention is applied.

【図2】ロータマグネット11の漏洩磁束の流れを説明
する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of a leakage magnetic flux of a rotor magnet 11;

【図3】本発明にかかわる回転検出装置の別の実施例を
説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the rotation detecting device according to the present invention.

【図4】一般的なキャプスタンモータ1の構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a general capstan motor 1.

【図5】従来のキャプスタンモータ1の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional capstan motor 1.

【図6】ロータマグネット11及びFGマグネット13
の磁極を説明する図である。
FIG. 6 shows a rotor magnet 11 and an FG magnet 13
FIG.

【図7】感磁性素子の一例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a magnetic sensitive element.

【図8】回転検出回路38の等価回路を説明する図であ
る。
8 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the rotation detection circuit 38. FIG.

【図9】回転検出回路38の出力信号P1,P2の波形
図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of output signals P1 and P2 of the rotation detection circuit 38.

【図10】従来のキャプスタンモータ1におけるロータ
マグネット11の漏洩磁束の流れを説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a flow of a leakage magnetic flux of a rotor magnet 11 in a conventional capstan motor 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャプスタンモータ 11 ロータマグネット 13 FGマグネット 14 回転軸 21 底板 22 軸受け部 23 励磁コイル 31 感磁性素子 32 基板 33 支持部 38 回転検出回路 39 磁路形成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capstan motor 11 Rotor magnet 13 FG magnet 14 Rotating shaft 21 Bottom plate 22 Bearing 23 Excitation coil 31 Magnetic sensitive element 32 Substrate 33 Supporting part 38 Rotation detecting circuit 39 Magnetic path forming part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00 G01D 5/245 G01P 3/487 H02K 11/00 H02K 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 29/00 G01D 5/245 G01P 3/487 H02K 11/00 H02K 21/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、外周面に沿って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と、 上記感磁性素子を保持する基板と、 上記基板を上記面対向モータのステータに取り付けるた
めの支持部とを有する回転検出装置において、 上記ロータマグネットの漏洩磁束の磁路を形成するため
、上記感磁性素子より透磁率の高い軟磁性体からなる
磁性板が上記基板の背後に配置されていることを特徴と
する回転検出装置。
An FG magnet for rotation detection, which is attached to an outer peripheral side of a rotor magnet of a surface facing motor and has a plurality of magnetic poles along the outer peripheral surface, and detects a change in a magnetic field generated by rotation of the FG magnet. A magnetic sensing element, a substrate for holding the magnetic sensitive element, and a support for attaching the substrate to the stator of the surface-facing motor. A rotation detecting device, wherein a magnetic plate to be formed and made of a soft magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetically sensitive element is disposed behind the substrate .
【請求項2】 上記磁性板は上記支持部であることを特
徴とする請求項1記載の回転検出装置。
2. The rotation detecting device according to claim 1, wherein the magnetic plate is the support.
【請求項3】 上記磁性板は上記基板の背面側に取着も
しくは蒸着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。
3. The rotation detecting device according to claim 1, wherein the magnetic plate is attached or vapor-deposited on the back side of the substrate.
【請求項4】 上記磁性板は上記基板より突出している
ことを特徴とする請求項1記載の回転検出装置。
4. The rotation detecting device according to claim 1, wherein the magnetic plate protrudes from the substrate.
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