JP3455089B2 - Motor coil unit with detection coil - Google Patents

Motor coil unit with detection coil

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JP3455089B2
JP3455089B2 JP30730597A JP30730597A JP3455089B2 JP 3455089 B2 JP3455089 B2 JP 3455089B2 JP 30730597 A JP30730597 A JP 30730597A JP 30730597 A JP30730597 A JP 30730597A JP 3455089 B2 JP3455089 B2 JP 3455089B2
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coil
motor
pattern
detection
coil unit
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守雄 真下
一記 山内
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Asahi Kasei Corp
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるアキシャ
ルギャップ型のブラシレスDCモータ(無刷子直流電動
機)に組み込まれるモータコイルユニットに係り、特
に、モータ駆動用コイルに回転速度検出用コイル及び/
又は回転子位置検出コイルを併設した検出コイル付モー
タコイルユニットのノイズの低減に関する。 【0002】 【従来の技術】例えば、オーディオ機器,ビジュアル機
器,OA機器等のアクチュエータとしてブラシレスDC
モータが多用されているが、近年、それらの機器の小型
軽量化の要請に伴い、モータとしても一層薄型のものが
要求されるようになってきた。この要求を満たすべく、
モータ駆動用コイルや、モータの回転数検知に用いられ
る周波数発生器用コイル(以下、FGコイルという)お
よび回転子位置検出用コイル(以下PGコイルという)
を、それぞれ印刷配線技術により薄型平面状に作製し、
それらを貼り合わせて一体化したものをモータに組み込
むことが広く用いられる傾向にある。 【0003】図5(a)は、従来のこの種の印刷配線技
術による偏平型のモータ駆動用コイルユニット(以下、
プリントコイルユニットという)1の一例を示す平面図
で、1極づつ導体が渦巻き状に形成されたモータコイル
パターン2が9極、環状の基板3の表裏両面に円周等分
に配置されている。このように形成した薄型のプリント
コイルユニット1を、同図(b)に示すような複数の着
磁を施したロータマグネット4とステータヨーク5で挟
み、非常に狭いギャップで配置することにより高い特性
を有するアキシャルギャップ型のブラシレス小型モータ
が得られている。 【0004】ところで、このような薄型のプリントコイ
ルユニット1を、ロータマグネット4とステータヨーク
5で挟んだ構造のアキシャルギャップ型のブラシレス小
型モータは、軽量化で低慣性モーメント化されているこ
とから、慣性モーメントによる回転むら抑制効果が期待
しにくく、モータの回転速度および回転位置の制御とそ
のためのセンサが重要になる。回転速度を検出する手段
としては、例えば図6(a)に示すように、円環状のシ
ート上に矩形状のパターンをもって形成されている周波
数発生用センサであるFGコイル6が一般的に使用され
ている。このシートを図6(b),(c)に示すような
モータ駆動用コイルパターン2が形成された別のシート
(層)に重ねて接着し、絶縁層を介して3層積層した一
個のプリントコイルユニットとする。このプリントコイ
ルユニットを用いて図5(b)のように組み立てたアキ
シャルギャップ型のブラシレス小型モータを運転する
と、プリントコイルユニット1のFGコイル6上をロー
タマグネット4が移動して、FGコイル6にはモータ1
回転毎にロータマグネット4の極数の1/2の波数をも
つ電圧を発生する。このFG出力を、F−V変換器を用
いて周波数に比例した直流電圧に変換し、基準電圧と比
較してその差動出力に応じてモータに印加する電圧を制
御するFGサーボ方式により、速度を一定に保つことが
できる。 【0005】また、ビデオ(アナログ、デジタル)やD
AT(デジタルオーディオテープ)、DDS(デジタル
データストリーマ)のシリンダーモータ等にプリントコ
イルユニット1を使用する場合においては、モータロー
タの位置を検出するため、図7に示すようなPGコイル
7が使用される。このPGコイル7を使用する場合は、
複数の磁極が形成されたロータマグネット4の駆動用磁
極以外に、その円周上に更に1個以上の磁極が併設され
ており、その併設磁極部分がPGコイル7の上を通過す
る毎にパルスを発生して、ロータマグネット4が所定の
位置を通過していることの検出に使われる。 【0006】FGコイル6やPGコイル7は、一つのシ
ート(層)の片面にまとめて形成される場合もあるし、
また、一枚のシート(一つの層)にモータコイルパター
ン2と共にFGコイル6を形成し、これとは別の他のシ
ート(別の層)の方にモータコイルパターン2と共にP
Gコイル7を形成する場合もある。 【0007】上記の検出コイル6,7に磁場を作用させ
る磁極は、それぞれロータマグネットの方に配設されて
いる。FGコイルについては、図6のプリントコイルユ
ニットの場合のようにモータ駆動用コイルの磁場をその
まま転用できるものがあり、この場合のモータコイルパ
ターン2の磁場の領域とFGコイル6の磁場の領域は同
じである。一方、FGコイル専用の磁場をモータ駆動用
コイルの磁場の内側か外側に設ける場合もある。例えば
図7に示すプリントコイルユニットのように、FGコイ
ル6のパターンがモータコイルパターン2の外側にある
ものでは、ロータマグネットの外周にFGコイル6専用
の磁極を設置している。その場合、FGコイル用磁極の
磁極数をモータ駆動用コイル用の磁極数より多くして1
回転当たりの磁極変化数を増やせば、FGコイルで検出
する回転速度の検出精度を高めることができる。 【0008】PGコイルの磁場については、ロータマグ
ネットが一回転する間に1回程度のパルスを発生させる
ことが目的であるから、通常、FGコイルやモータモー
タ駆動用コイル用の磁極とは異なり、ロータマグネット
の1回転当たり磁極N,Sが1回づつ通過する磁場を与
える。したがって、PGコイルの磁場の領域は、モータ
モータ駆動用コイル用の磁場の領域やFGコイル用磁場
の領域の外側または内側に設定される。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】最近は、ブラシレスD
Cモータを搭載している機器の小型化が急速に進み、そ
れに伴うモータの小型化も進んでいる一方で、モータに
要求されるトルク・回転精度などの性能は小型化以前と
変わらず、これまでのプリントコイルユニットでは十分
な特性を得ることが難しい状況になってきている。 【0010】ちなみに、モータ自体の大きさも、ビデオ
のシリンダーモータで直径40mm程度であったのが、
現今のデジタルビデオでは直径19mmになっている。
このような小径のモータでも、大きいモータと同じトル
クを得るためには、ロータマグネットの磁気ギャップを
狭くして磁場を強くしなければならない。そこで、プリ
ントコイルユニットの厚さも、FGコイル,PGコイル
を含んで0.2mmから1.5mm、また直径もモータ
とほぼ変わらない17mm〜30mmとなってきてい
る。 【0011】このように、現今要求されるプリントコイ
ルユニットにあっては、極めて小さい領域にモータコイ
ルパターンとFGコイル及び/又はPGコイルを配置し
て、しかも強い磁場を使わざるを得ない状況にある。更
に、FGコイル,PGコイルのサイズも小さいから、必
要な信号を得るための導体配線パターンをできるだけ磁
場の強い所に効率よく配置する必要もある。FGコイ
ル,PGコイルは、ロータマグネットの回転に応じてそ
れぞれの有効コイル領域で信号を発生させ、その信号は
接続線を使ってそれぞれの外部接続用端子に導き引き出
す。ところが、プリントコイルモータの場合は、プリン
トコイルユニットを挟む磁場の領域は極めて薄い。しか
も、各コイルが平面状に配置されている。 【0012】そのために、前記接続線は、外部接続用端
子に達するまでに必ず他のコイルの磁場の領域を通過し
なけらばならない。かくして、従来のプリントコイルユ
ニットにあっては、接続線部分で必然的にコイル相互の
磁場の干渉によるノイズの発生が避けられず、ひいては
モータの回転速度制御および回転位置制御に支障を来し
かねないという問題が生じている。 【0013】そこで、本発明は、このような従来の未解
決の課題に着目してなされたものであり、回転制御や位
置制御に用いる検出コイルにおける接続線の配線パター
ンを改良することにより、ノイズの発生を抑制できる検
出コイル付モータコイルユニットを提供することを目的
とする。 【0014】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に係る発明は、モータ駆動用コイルと、
回転子位置検出用コイルまたは回転速度検出用コイルの
少なくともいずれかとが併設されている検出コイル付モ
ータコイルユニットにおいて、前記検出用コイルとその
端子間を連結する接続線が他のコイルの領域を横切る場
合に、コイルユニット半径方向に対して交互に反対方向
に5〜85度の範囲の入射角を有するジグザグ形状に当
該接続線を配設したことを特徴とする。 【0015】 【0016】 【0017】すなわち、検出コイルであるFGコイルも
PGコイルも、それらのコイルに起電力を発生させる磁
場は、モータ駆動用コイルの磁場とは、同じ場合もある
が、多くは異なっている。また、例え磁場が同じであっ
ても、検出コイルに信号を発生させる導体回路部分を外
部接続端子へ繋ぐための接続線が必ず存在し、しかもそ
の接続線は他のコイル(例えばモータ駆動用コイルや他
の検出コイル)のための磁場領域を通過しなければなら
ない。いずれにしても、接続線に関係の無い磁場を通過
することにより、この接続線部分でノイズが発生する。 【0018】そこで本発明者らは、このノイズの発生条
件について研究した結果、外部接続端子に向かって+,
−2本(一対)の線が配置される接続線を、コイルユニ
ット半径方向に対し5度未満の角度、例えば0度つまり
半径方向に平行に配置するとその半径を磁極の境が通過
する毎にノイズを発生させてしまうことがわかった。 【0019】換言すると、接続線をコイルユニット半径
方向に対し5度以上の角度をつけて配置すればノイズは
検出されない。当該角度は大きければ大きい程ノイズ発
生の可能性は下がる。しかし接続線をあまり大きい角度
で引き回すと、コイル配置の自由度を極端に悪くし、コ
イル配置が困難になる。したがって、実用上の見地から
当該接続線の傾斜角度の上限は85度とするのが好まし
い。 【0020】そして、接続線を、コイルユニット半径方
向に対して交互に反対方向に5〜85度の範囲の角度を
つけたジグザグ状の接続線とすると、上記同様にノイズ
を防止できる。その場合、ジグザグに折れ曲がる各角度
に殆ど丸みをつけずに繋げると特に顕著なノイズ防止効
果が得られることも判った。 【0021】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、従来と同一または相当する
部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略す
る。 【0022】図1は、検出コイル付モータコイルユニッ
を構成するFGコイル6が配置されたシートの平面
図、図2(a),(b)はこれに重ねて組み合わせるモ
ータ駆動用コイルが形成されているシートの平面図であ
る。 【0023】図1のシートには、20個の矩形状の検出
パターンを円形に接続してなるFGコイル6が内周側に
配設されている。また、外周側には前記FGコイル6用
外部接続端子6t,6tが配設されている。そして、内
周のFGコイル6と外周にあるその外部接続端子6t,
6tとが、+−で一対をなす接続線10によりシートを
半径方向に横切って接続されている。 【0024】図2(a)のシートには、6極の渦巻き状
のモータコイルパターン2が内周に円環状に配設されて
いる。同図(b)のシートには、同様のモータコイルパ
ターン2がU,V,Wの3相分、1相当たり2極のコイ
ル配分で配設されている。表裏にモータコイルパターン
2を有する2枚のシートを重ねて接着することで2層に
形成され、これに更に図1のシートをかさねて3層から
なるプリントコイルユニット1が構成される。 【0025】この実施形態では、モータ回転数検知用の
FGコイル6に起電力を発生させる磁場の領域は、モー
タ駆動用磁場領域と共通で内周側にあり、一方、モータ
位置検知用のPGコイル7に起電力を発生させる(ロー
タマグネットの外周に別途に設けた磁極の)磁場は外周
側にある。そして、FGコイル6の接続線10は、PG
コイル7用の磁場の領域を横切っており、その横断箇所
における両接続線10は、コイルユニット1の半径方向
に対して接続角度θを78度傾斜させて外部接続端子6
t,6tに配設されている。 【0026】上記のモータコイルパターン2,FGコイ
ル6,PGコイル7等は、従来と同じくエッチング、メ
ッキやこれらを組み合わせた方法で作製すれば良いが、
特にアクチュエータとしての特性やFG、PGコイルの
精度向上を意図する場合には、メッキによる方法で形成
するのが最も有効である。例えば図2のモータコイル用
シートを例にとると、表面側のモータコイルパターン
2等のフォトマスクを常法により設計し、このフォト
マスクを使って、導電性基板の導体パターンを形成すべ
き面に、印刷配線技術の手法によりそれぞれの各コイル
パターンに応じたフォトレジストパターンを形成する。
つぎに、このパターンが形成された導電性基板に通電
しながら電解銅メッキを行い、所定の導体パターン(銅
パターン)を形成する。なお、図示されない裏面側のモ
ータコイルの導体パターンが、同様の手順で別の導電性
基板面に形成される。各導電性基板の導体パターンが
形成された側の面に、絶縁性ワニスを塗布して硬化させ
る。その絶縁性ワニスを塗布した面を内側にして、2
枚の導電性基板を、その間にガラスクロス又は絶縁フィ
ルムのシートを挟んでエポキシ系接着剤を使い貼り合わ
せる。つぎに必要に応じてスルーホール接続する部分
に穴を開け、化学メッキのための触媒処理を行う。次
に導電性基板をエッチングして除去し、化学メッキを行
う。こうして得られた表裏にコイルパターン2を有す
るシートを電極として電解銅メッキを行う。 【0027】このような工程を経て、表裏両面にモータ
コイルパターン2を有する図2(a)のシートが作製さ
れる。図2(b)のシートも同様の工程を経て作製され
る。なお、図2(a)のシートと図2(b)のシートは
絶縁性樹脂で接着されて2層構成に積層される。図1の
検出コイルの導体パターン(銅パターン)も、略同様の
手法で導電性基板面に形成できる。これらを、絶縁性樹
脂を介して次のように積層することにより、検出コイル
付モータコイルユニット1が完成する。 【0028】即ち、上記の工程で作製した表裏両面にモ
ータコイルパターン2を有するシート(図2(a))の
面に、図1のFGコイル6の銅パターンが表面に形成さ
れている導電性基板を重ねて絶縁性樹脂で接着する。次
いで、前記の導電性基板をエッチングして除去する。そ
の後、接続用のスルーホールランド部分を孔明けし、半
田を流しこんで絶縁層を介し層間接続する。 【0029】こうして得られた本発明のプリントコイル
ユニット1を、ステータヨーク板5の上に固定し、僅か
のギャップを隔ててロータマグネット4と対向させるこ
とによりアキシャルギャップ型のブラシレスDCモータ
を作製し、運転試験を行った。モータを始動してロータ
マグネットを回したときに、FGコイル6で発生した電
圧は図3(a)の様になり、極めてノイズの少ないFG
電圧出力が得られた。 【0030】図3(b)のFG電圧出力は、図6(a)
に示すFGコイルパターンを有する従来例のものであ
る。こちらの方は、FGコイル6と外部接続端子6t,
6tの間を接続している接続線10が、プリントコイル
ユニットの半径方向に対して平行に、つまり傾斜各度0
度で配設されている。PGコイルの磁極の磁場領域をF
Gコイル用接続線10が横切る時に発生したと思われる
ノイズ信号Nが周期的に載っており、このためFGコイ
ル6による回転数の制御ができなかった。 【0031】図4に、本発明の実施形態を示す。この図
は導体3層からなるプリントコイルユニット1のFGコ
イルシートのみを拡大して図示している。この実施形態
は、FGコイル6の接続線10が他のコイルであるPG
コイルの磁場の領域を横切る個所においてジグザグ形状
に配設されている点が図1の回転速度検出用コイルとは
異なっている。 【0032】すなわち接続線10は、2本共、コイルユ
ニットの半径方向に対して5度以上の角度をつけた方向
とその反対方向とに交互に折り曲げて配設されており、
折り曲げ部分の角に殆ど丸みをつけずに繋げたジグザグ
状とされている。 【0033】この実施形態の場合も、FGコイル6の出
力電圧にはやはりノイズが無く、極めて良好な信号が得
られた。なお、本発明を適用できる検出コイル付モータ
コイルユニットにおけるモータコイルパターン2の渦巻
きの巻き数や互いの接続方式は上記実施形態に限定され
るものではなく、また渦巻きの形状も特には限定せず要
は通電により磁界を発生させる形状であればよい。更
に、絶縁基板両面の各コイルの導体パターン同士を接続
するためのスルーホールについても、渦巻きの中心以外
の部分に適宜設けても良い。 【0034】また、モータコイルパターンを表裏両面に
形成した基板を重ねて積層する枚数も限定する必要はな
く、任意で良い。 【0035】 【発明の効果】以上、説明したように、請求項1に係る
検出コイル付モータコイルユニットにあっては、検出用
コイルとその端子間とを連結する接続線を、他のコイル
の領域を横切る箇所では、接続角度をコイルユニット半
径方向に対して5〜85度傾斜させて配設するものとし
たため、検出用コイルの接続線が他のコイル領域を通過
するときのノイズ発生を抑えることができて、その結
果、高精度の回転数制御,位置制御が可能なアキシャル
ギャップ型のブラシレスDCモータを提供できるという
効果を奏する。 【0036】そして、検出用コイルとその端子間とを連
結する接続線が他のコイルの領域を横切る箇所では、当
該接続線をジグザグ形状に配設するものとしたため、上
記効果に加えて更に、コイル配置の自由度を高く維持で
きるという効果をも奏する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor coil unit incorporated in a so-called axial gap type brushless DC motor (brushless DC motor), and more particularly to a motor driving coil. A rotational speed detection coil and / or
Alternatively, the present invention relates to noise reduction of a motor coil unit having a detection coil provided with a rotor position detection coil. 2. Description of the Related Art For example, a brushless DC is used as an actuator for audio equipment, visual equipment, OA equipment and the like.
Although motors are frequently used, recently, thinner motors have been demanded in response to the demand for smaller and lighter devices. To meet this demand,
Motor driving coil, frequency generator coil (hereinafter referred to as FG coil) and rotor position detecting coil (hereinafter referred to as PG coil) used for detecting the number of rotations of the motor.
Are manufactured in a thin, flat shape by printed wiring technology,
There is a tendency to widely use a motor in which a product obtained by laminating them is integrated into a motor. FIG. 5A shows a conventional flat-type motor driving coil unit (hereinafter, referred to as a coil unit) using this type of printed wiring technology.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a printed coil unit 1). A motor coil pattern 2 in which conductors are formed in a spiral shape one by one is arranged on the front and back surfaces of a ring-shaped substrate 3 at equal intervals. . The thin printed coil unit 1 formed as described above is sandwiched between a plurality of magnetized rotor magnets 4 and a stator yoke 5 as shown in FIG. And an axial gap type brushless small motor having the following characteristics. A small axial gap type brushless motor in which such a thin print coil unit 1 is sandwiched between a rotor magnet 4 and a stator yoke 5 is lightweight and has a low moment of inertia. It is difficult to expect the effect of suppressing the unevenness of rotation due to the moment of inertia, so that the control of the rotation speed and the rotation position of the motor and the sensor therefor are important. As a means for detecting the rotational speed, for example, as shown in FIG. 6A, an FG coil 6 which is a frequency generating sensor formed in a rectangular pattern on an annular sheet is generally used. ing. This sheet is laminated and adhered to another sheet (layer) on which the motor driving coil pattern 2 is formed as shown in FIGS. 6B and 6C, and three prints are laminated via an insulating layer. Coil unit. When the axial gap type brushless small motor assembled as shown in FIG. 5B is operated using this print coil unit, the rotor magnet 4 moves on the FG coil 6 of the print coil unit 1 and Is motor 1
A voltage having a half wave number of the number of poles of the rotor magnet 4 is generated for each rotation. This FG output is converted into a DC voltage proportional to the frequency using an FV converter, compared with a reference voltage, and controlled by a FG servo method that controls the voltage applied to the motor according to the differential output. Can be kept constant. [0005] Video (analog, digital) and D
When the print coil unit 1 is used for a cylinder motor of an AT (digital audio tape) or a DDS (digital data streamer), a PG coil 7 as shown in FIG. 7 is used to detect the position of the motor rotor . . When using this PG coil 7,
In addition to the driving magnetic pole of the rotor magnet 4 having a plurality of magnetic poles, one or more magnetic poles are additionally provided on the circumference thereof, and a pulse is generated each time the magnetic pole portion passes over the PG coil 7. Is used to detect that the rotor magnet 4 has passed a predetermined position. The FG coil 6 and the PG coil 7 may be collectively formed on one side of one sheet (layer),
Further, the FG coil 6 is formed together with the motor coil pattern 2 on one sheet (one layer), and the FG coil 6 is formed together with the motor coil pattern 2 on another sheet (another layer).
The G coil 7 may be formed. [0007] The magnetic poles for applying a magnetic field to the detection coils 6 and 7 are respectively provided to the rotor magnets. As for the FG coil, there is a type in which the magnetic field of the motor driving coil can be diverted as it is as in the case of the print coil unit in FIG. 6, and in this case, the magnetic field region of the motor coil pattern 2 and the magnetic field region of the FG coil 6 are Is the same. On the other hand, a magnetic field dedicated to the FG coil may be provided inside or outside the magnetic field of the motor driving coil. For example, in the case where the pattern of the FG coil 6 is outside the motor coil pattern 2 as in the print coil unit shown in FIG. 7, a magnetic pole dedicated to the FG coil 6 is provided on the outer periphery of the rotor magnet. In that case, the number of magnetic poles for the FG coil is made larger than the number of magnetic poles for the motor drive coil, and 1
Increasing the number of magnetic pole changes per rotation can increase the accuracy of detecting the rotational speed detected by the FG coil. Since the purpose of the magnetic field of the PG coil is to generate about one pulse during one rotation of the rotor magnet, it is different from the magnetic poles for the FG coil and the motor drive coil. A magnetic field is passed through the magnetic poles N and S once per rotation of the rotor magnet. Therefore, the region of the magnetic field of the PG coil is set outside or inside the region of the magnetic field for the motor driving coil and the region of the magnetic field for the FG coil. [0009] Recently, brushless D
While the miniaturization of devices equipped with C motors is progressing rapidly, and the size of motors is also progressing accordingly, the performance required for motors, such as torque and rotational accuracy, is the same as before miniaturization. It has become difficult to obtain sufficient characteristics with the print coil units described above. By the way, the size of the motor itself was about 40 mm in diameter for a video cylinder motor.
The current digital video has a diameter of 19 mm.
Even with such a small-diameter motor, in order to obtain the same torque as a large motor, the magnetic gap must be increased by narrowing the magnetic gap of the rotor magnet. Therefore, the thickness of the print coil unit is 0.2 mm to 1.5 mm including the FG coil and the PG coil, and the diameter is 17 mm to 30 mm, which is almost the same as that of the motor. As described above, in the presently required print coil unit, the motor coil pattern and the FG coil and / or the PG coil are arranged in an extremely small area, and a strong magnetic field must be used. is there. Furthermore, since the sizes of the FG coil and the PG coil are small, it is necessary to efficiently arrange conductor wiring patterns for obtaining necessary signals in places where the magnetic field is as strong as possible. The FG coil and the PG coil generate a signal in each effective coil area in accordance with the rotation of the rotor magnet, and the signal is led to each external connection terminal using a connection line. However, in the case of a print coil motor, the magnetic field region sandwiching the print coil unit is extremely thin. Moreover, each coil is arranged in a plane. For this purpose, the connection line must pass through the magnetic field region of another coil before reaching the external connection terminal. Thus, in the conventional print coil unit, the generation of noise due to the interference of the magnetic field between the coils inevitably occurs at the connection line portion, which may hinder the rotation speed control and the rotation position control of the motor. There is a problem that there is no. Accordingly, the present invention has been made in view of such an unsolved problem in the related art, and by improving a wiring pattern of connection lines in a detection coil used for rotation control and position control, noise has been improved. It is an object of the present invention to provide a motor coil unit with a detection coil capable of suppressing the occurrence of the above. [0014] In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 comprises a motor driving coil,
Rotor position detection coil or rotation speed detection coil
At least one of the modules with a detection coil
The detection coil and its
If the connecting wire connecting the terminals crosses the area of another coil
In the opposite direction to the coil unit radial direction
To a zigzag shape with an incident angle in the range of 5 to 85 degrees.
The connection line is provided. That is, in both the FG coil and the PG coil, which are detection coils, the magnetic field for generating an electromotive force in those coils may be the same as the magnetic field of the motor driving coil, but is often large. Are different. Further, even if the magnetic field is the same, there is always a connection line for connecting the conductor circuit portion for generating a signal to the detection coil to the external connection terminal, and the connection line is connected to another coil (for example, a motor driving coil). And other detection coils). In any case, the passage of a magnetic field unrelated to the connection line causes noise at the connection line portion. The inventors of the present invention have studied the conditions under which this noise is generated. As a result, the +,
-When the connection line on which the (two) lines are arranged is arranged at an angle of less than 5 degrees with respect to the coil unit radial direction, for example, 0 degrees, that is, parallel to the radial direction, each time the boundary of the magnetic pole passes the radius, It turned out that noise was generated. In other words, if the connecting wires are arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the radial direction of the coil unit, no noise is detected. The larger the angle, the lower the possibility of noise generation. However, if the connection wires are routed at an excessively large angle, the degree of freedom in coil arrangement becomes extremely poor, and coil arrangement becomes difficult. Therefore, from a practical point of view, the upper limit of the inclination angle of the connection line is preferably set to 85 degrees. [0020] Then, the connection line, whereupon a zigzag connection lines angled in the range of 5 to 85 degrees in the opposite direction alternately with respect to the coil unit radially, thereby preventing the same noise. In that case, it was also found that particularly remarkable noise prevention effects could be obtained by connecting each of the zigzag angles at a substantially rounded angle. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 shows a motor coil unit with a detection coil.
Plan view of a sheet of FG coil 6 is arranged to constitute the door, FIG. 2 (a), (b) is a plan view of a sheet motor driving coil is formed combining overlapping thereto. In the sheet shown in FIG. 1, an FG coil 6 formed by connecting 20 rectangular detection patterns in a circle is disposed on the inner peripheral side. External connection terminals 6t, 6t for the FG coil 6 are provided on the outer peripheral side. Then, the FG coil 6 on the inner circumference and the external connection terminals 6t on the outer circumference,
6t are connected across the sheet in the radial direction by a pair of connecting wires 10 of +-. In the sheet shown in FIG. 2A, a spiral motor coil pattern 2 having six poles is annularly arranged on the inner periphery. The same motor coil pattern 2 is arranged on the sheet of FIG. 2B for three phases U, V, and W, with two poles per phase. Two sheets having the motor coil pattern 2 on the front and back are superposed and adhered to each other to form two layers, and the sheet of FIG. 1 is further stacked to form a three-layer print coil unit 1. In this embodiment, the region of the magnetic field for generating an electromotive force in the FG coil 6 for detecting the number of rotations of the motor is on the inner peripheral side in common with the region of the magnetic field for driving the motor. The magnetic field (of a magnetic pole separately provided on the outer periphery of the rotor magnet) for generating an electromotive force in the coil 7 is on the outer peripheral side. The connection line 10 of the FG coil 6 is
The connection line 10 crosses the magnetic field region for the coil 7, and the connection line 10 at the crossing point is inclined by 78 degrees with respect to the radial direction of the coil unit 1 so that the external connection terminal 6
t, 6t. The above-described motor coil pattern 2, FG coil 6, PG coil 7 and the like may be manufactured by etching, plating, or a combination thereof, as in the prior art.
In particular, when it is intended to improve the characteristics of the actuator and the accuracy of the FG and PG coils, it is most effective to form them by plating. For example, taking the motor coil sheet of FIG. 2 as an example, a photomask such as the motor coil pattern 2 on the front side is designed by a conventional method, and the surface on which the conductive pattern of the conductive substrate is to be formed using this photomask. Next, a photoresist pattern corresponding to each coil pattern is formed by the technique of the printed wiring technology.
Next, electrolytic copper plating is performed while energizing the conductive substrate on which the pattern is formed to form a predetermined conductor pattern (copper pattern). In addition, the conductor pattern of the motor coil on the back side (not shown) is formed on another conductive substrate surface in the same procedure. An insulating varnish is applied and cured on the surface of each conductive substrate on the side where the conductive pattern is formed. With the surface coated with the insulating varnish inside, 2
The two conductive substrates are bonded to each other with an epoxy-based adhesive sandwiching a glass cloth or an insulating film sheet therebetween. Next, if necessary, a hole is made in a portion to be connected to the through hole, and a catalyst treatment for chemical plating is performed. Next, the conductive substrate is removed by etching, and chemical plating is performed. Electrolytic copper plating is performed using the thus obtained sheet having the coil pattern 2 on both sides as electrodes. Through these steps, the sheet shown in FIG. 2A having the motor coil patterns 2 on both front and back surfaces is manufactured. The sheet of FIG. 2B is manufactured through the same process. Note that the sheet of FIG. 2A and the sheet of FIG. 2B are laminated with a two-layer structure by bonding with an insulating resin. The conductor pattern (copper pattern) of the detection coil in FIG. 1 can also be formed on the conductive substrate surface in substantially the same manner. These are laminated as follows via an insulating resin to complete the motor coil unit 1 with the detection coil. That is, the conductive pattern in which the copper pattern of the FG coil 6 shown in FIG. 1 is formed on the surface of the sheet (FIG. 2A) having the motor coil pattern 2 on the front and back surfaces prepared in the above-described process. The substrates are stacked and bonded with an insulating resin. Next, the conductive substrate is removed by etching. After that, a through-hole land portion for connection is opened, solder is poured in, and interlayer connection is performed via an insulating layer. The printed coil unit 1 of the present invention thus obtained is fixed on the stator yoke plate 5 and is opposed to the rotor magnet 4 with a slight gap therebetween to produce an axial gap type brushless DC motor. And an operation test. When the motor is started and the rotor magnet is turned, the voltage generated in the FG coil 6 is as shown in FIG.
A voltage output was obtained. The FG voltage output of FIG. 3B is shown in FIG.
This is a conventional example having the FG coil pattern shown in FIG. Here, the FG coil 6 and the external connection terminal 6t,
6t is parallel to the radial direction of the print coil unit, that is, each inclination is 0 degrees.
Arranged in degrees. Let the magnetic field region of the magnetic pole of the PG coil be F
The noise signal N, which is considered to have been generated when the G-coil connection line 10 crossed, was periodically carried, so that the FG coil 6 could not control the rotation speed. FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. This figure shows an enlarged view of only the FG coil sheet of the print coil unit 1 composed of three conductor layers. In this embodiment, the connection wire 10 of the FG coil 6 is a PG
It is different from the rotational speed detecting coil of FIG. 1 in that the coil is disposed in a zigzag shape at a position crossing the magnetic field region of the coil . That is, the two connection wires 10 are alternately bent in a direction at an angle of 5 degrees or more with respect to the radial direction of the coil unit and in the opposite direction.
It has a zigzag shape in which the corners of the bent portion are connected with almost no roundness. Also in the case of this embodiment, the output voltage of the FG coil 6 has no noise and an extremely good signal is obtained. In the motor coil unit with a detection coil to which the present invention can be applied, the number of spiral turns of the motor coil pattern 2 and the method of connecting the spirals are not limited to the above-described embodiment, and the shape of the spiral is not particularly limited. In short, any shape may be used as long as it generates a magnetic field when energized. Further, through holes for connecting the conductor patterns of each coil on both surfaces of the insulating substrate may be provided at portions other than the center of the spiral as appropriate. Further, it is not necessary to limit the number of sheets on which the motor coil pattern is formed on both the front and back surfaces, and the number may be arbitrary. As described above, in the motor coil unit with the detecting coil according to the first aspect, the connecting line connecting the detecting coil and the terminals thereof is connected to the other coil. Since the connection angle is arranged to be inclined at an angle of 5 to 85 degrees with respect to the coil unit radial direction at a portion crossing the region, noise generation when the connection line of the detection coil passes through another coil region is suppressed. As a result, it is possible to provide an axial gap type brushless DC motor capable of controlling the rotation speed and the position with high accuracy. [0036] Then, in a place where the connecting line connecting the detecting coil and the terminals thereof crosses the area of the other coil, the connecting line is arranged in a zigzag shape. The effect of maintaining a high degree of freedom in coil arrangement is also achieved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を説明するための回転速度検出用コイル
のパターン図である。 【図2】図1の検出コイルに組み合わせるモータ駆動用
コイルが配置された層のパターン図である。 【図3】ロータマグネットを回した時のFGコイルの出
力電圧の波形を示す図で、(a)は本発明のFGコイル
の出力電圧、(b)は従来例のFGコイルの出力電圧で
ある。 【図4】本発明の実施形態の回転速度検出用コイルのパ
ターン図である。 【図5】従来のプリントコイルユニットを使った扁平型
ブラシレスモータの例であり、(a)はプリントコイル
ユニットの平面図、(b)はモータの分解矢視図であ
る。 【図6】従来の検出コイルが配置されたプリントコイル
ユニットの分解図で、(a)は回転速度検出用コイルの
パターン、(b),(c)はモータ駆動用コイルのパタ
ーンである。 【図7】従来の他のプリントコイルユニットの分解図
で、(a)はモータ駆動用コイル及びFGコイルのパタ
ーン、(b)はモータ駆動用コイル及びPGコイルのパ
ターンである。 【符号の説明】 1 プリントコイルユニット 2 モータ駆動用コイルのパターン 4 ロータマグネット 5 ステータヨーク板 6 回転速度検出用コイル(FGコイル) 6t FG用外部接続端子 7 回転子位置検出用コイル(PGコイル) 7t PG用外部接続端子 10 (FGコイルの)接続線 θ 接続線の接続角度
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a pattern diagram of a rotation speed detecting coil for explaining the present invention . FIG. 2 is a pattern diagram of a layer on which a motor driving coil combined with the detection coil of FIG. 1 is arranged. 3A and 3B are diagrams showing a waveform of an output voltage of an FG coil when a rotor magnet is rotated, wherein FIG. 3A is an output voltage of an FG coil of the present invention, and FIG. 3B is an output voltage of an FG coil of a conventional example. . FIG. 4 is a pattern diagram of a rotation speed detecting coil according to the embodiment of the present invention . FIG. 5 is an example of a flat type brushless motor using a conventional print coil unit, where (a) is a plan view of the print coil unit and (b) is an exploded view of the motor. 6A and 6B are exploded views of a print coil unit in which a conventional detection coil is arranged, wherein FIG. 6A is a pattern of a rotation speed detection coil, and FIGS. 6B and 6C are patterns of a motor drive coil. FIG. 7 is an exploded view of another conventional print coil unit, in which (a) shows a pattern of a motor driving coil and an FG coil, and (b) shows a pattern of a motor driving coil and a PG coil. [Description of Signs] 1 Print coil unit 2 Motor driving coil pattern 4 Rotor magnet 5 Stator yoke plate 6 Rotation speed detection coil (FG coil) 6t FG external connection terminal 7 Rotor position detection coil (PG coil) 7t PG external connection terminal 10 (FG coil) connection line θ connection line connection angle

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 3/26 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 3/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 モータ駆動用コイルと、回転子位置検出
用コイルまたは回転速度検出用コイルの少なくともいず
れかとが併設されている検出コイル付モータコイルユニ
ットにおいて、 前記検出用コイルとその端子間を連結する接続線が他の
コイルの領域を横切る場合に、コイルユニット半径方向
に対して交互に反対方向に5〜85度の範囲の入射角を
有するジグザグ形状に当該接続線を配設したことを特徴
とする検出コイル付モータコイルユニット。
(57) [Claims] [Claim 1] Motor drive coil and rotor position detection
At least one of the following coils:
Motor coil unit with detection coil with
In Tsu DOO, connection line other for connecting between the terminal and the detecting coil
When crossing the coil area, the coil unit radial direction
Alternately in the opposite direction with an incident angle in the range of 5 to 85 degrees
The connection wire is arranged in a zigzag shape having
Motor coil unit with detection coil.
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