JPH01186155A - メディアドライブ用ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、フロッピーディスクなど磁気を用いて情報
を書込んだり、読出したりするディスクメディアを回転
駆動させるメディアドライブ用ステッピングモータに関
する。

（従来の技術） ディスクメディア、例えばフロッピーディスクの駆動に
は、従来より、回転子に多極着磁されたマグネットを使
用するとともに、固定子の突極数を１２とした３相トラ
ンジスタモータが使用されている。しかし、トランジス
タモータは、その同期速度の定速性を確保するために、
速度制御用のＦＣマグネットおよび速度制御回路などが
必要で、その分、駆動装置の部品点数が多く、また速度
制御回路等の収納スペースを確保しなければならない関
係から小形化を図るには限界がある。

そこで、トランジスタモータの代わりにステッピングモ
ータを用いることが考えられている。

たとえば、一般に使用される薄形のアウターロ−タおよ
びハイブリッド形のステッピングモータは、先端に小歯
極をもち、かつ駆動コイルが巻回された多数の突極を外
周に備えた固定鉄芯をもつ固定子の外周側に、リング状
のマグネットを挟んだ２枚のロータコアおよびその中心
部のシャフトよりなる回転子を設けた構造となっている
。

（発明が解決しようとする課題）　　゛ところで、こう
した薄形のステッピングモータをディスクドライブ用と
して使用する場合、シャフトにフロッピーディスクを保
持するための保持体、例えば保持用ディスクを設けた構
造を用いて、突極の励磁相を順次切換えて（スイッチン
グ）いけば、入力パルスに応じて回転子と共に保持用デ
ィスクに保持されたフロッピーディスクを連続回転させ
ることになる。

ところが、こうした場合、保持用ディスクが固定子の近
くに装着される関係上、フロッピーディスクに情報を書
込む、読出しを行なうフロッピーディスク装置の磁気ヘ
ッドは固定子にかなり接近した状態°となる。このため
、磁気ヘッドに、スイッチングが切換わるときに発生す
る駆動用コイルからの電磁波、いわゆる放射ノイズの影
響をかなり与えてしまう難点があって、ディスクドライ
ブ用として使用できないものであった。

この発明はこのような課題に着目してなされたもので、
磁気ヘッド対する放射ノイズの影響を防ぐことができる
メディアドライブ用ステッピングモータを提供し、さら
に該モータの定常回転検査を可能にしたメディアドライ
ブ用ステッピングモータを提（共することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、請求項１のメディアドライ
ブ用ステッピングモータにおいては、固定子を、磁気ヘ
ッドの位置と対応する部位に駆動コイルがない固定子鉄
芯を有して構成する。

また請求項２のメディアドライブ用ステッピングモータ
においては、駆動コイルが無い固定子鉄芯部分に、鉄芯
にコイルを巻いてなるサーチコイルを設ける。

（作用） 請求項１のように構成されたメディアドライブ用ステッ
ピングモータにおいては、放射ノイズが磁気ヘッドに最
も作用する駆動コイルからの電磁波の影響を、部品点数
を増やすことなしに減少させる。

請求項２のように構成されたメディアドライブ用ステッ
ピングモータにおいては、回転子の回転に伴いサーチコ
イルから出力される電圧信号にもとづき該回転子の位置
を検出するようにする。

（実施例） 以下、この発明を第１図に示す第１の実施例にもとづい
て説明する。第１図にはディスクドライブ用モータとし
て、例えばハイブリッド形ならびにアウターロータ形で
、２層バイポーラ型のステッピングモータＭが示されて
おり、１は例えば中央の板面部分に透孔２が穿設された
樹脂製の回路基板（ＰＣ板）、３はその透孔２の下面開
口縁に固定される星形形状の固定子、４はその固定子３
の外側に配されるカップ状の回転子、５はシャフト６を
回転自在に装着した支持台である。なお、支持台５は透
孔２の上部側の開口縁にねじ止め固定される。

回転子４は、薄皿状に形成されたロータカップ７の内周
部に、リング状のマグネット（図示しない）を２枚のリ
ング状のロータコア８．８で上下方向から挟んだロータ
リング９を固着する。そして、透孔２から回路基板１の
下方へ突出するシャフト６の下端部をロータカップ７の
中心部に連結させる構造となっている。なお、各ロータ
リング９の内周部には、上下各ロータコア８の一部ヲ交
互にマグネットの前面側に延出させてＳ極およびＮ極が
交互に並ぶ櫛状の小歯極１０が形成されている。こうし
た回転子４のシャフト上端部に、メディア保持体として
、例えば保持用ディスク１１が設けられ、例えば３．５
インチのフロッピーディスク（ディスクメディアに相当
）を着脱自在に装着することができるようにしている。

そして、この保持用ディスク１１の近くにフロッピーデ
ィスク装置の磁気ヘッド１２が配設され、フロツビ−デ
ィスクに情報を書込んだり、読出したりできるようにし
ている。

一方、固定子３は、リング状の固定子鉄芯１３の外周に
複数、例えば８つの突極１４を設ける他、この突極１４
に駆動コイル１５を巻き付けた構造となっている。そし
て、これにより、交互に配置された符号ｒＡＪで表わさ
れる励磁相と、符号ｒＢＪで表わされる励磁相に切換え
ることができる構造にしている。なお、突極１４の先端
面には回転子４の小歯極１０と対向する櫛状の小歯極１
６が形成され、また固定子鉄芯１３は例えば右側の「Ａ
Ｊ、ｒＢＪの各励磁相となる突極１４ａ。

１４ｂの中間と、上記磁気ヘッド１２の位置とが合うよ
うにして回路基板１に固定されるものとなっている。

そして、こうした固定子３の固定子鉄芯１３のうち、磁
気ヘッド１２に最も近い右側の突極１４ａと突極１４ｂ
に駆動コイル１５を巻かないようにして、放射ノイズを
減少させている。なお、突極１４’ａ、１４ｂがない固
定子鉄芯１３を用いて、駆動コイル１５を巻かないよう
にしてもよい。

但し、第１図中１７は支持台５および固定子鉄芯１３を
回路基板１にねじ止め固定するために使用される固定リ
ングである。

しかして、このように構成されたステッピングモータＭ
は、突極１４の励磁相、すなわちＡ相の突極１４．Ｂ相
の突極１４を順次切換えることにより、人力パルスに応
じて回転子４と共に保持用ディスク１１に保持されたフ
ロッピーディスク（図示しない）を連続的に回転させる
ことになる。

そして、この回転するフロッピーディスクに対し、磁気
ヘッド１２を使い情報を書込んだり、磁気記録された情
報を読出したりすることになる。

ここで、こうしたフロッピーディスク用のステッピング
モータＭは、スイッチングが切換わるときに発生する駆
動用コイル１４からの放射ノイズ（電磁波）が、固定子
近傍に配置される磁気ヘッド１２に影響を与えてしまう
ことが懸念される。

しかし、この発明によると、固定子３には、磁気ヘッド
１２の位置と対応して、最も近い関係となる２つの突極
１４ａ、１４ｂの駆動コイル１５はない。

しかるに、放射ノイズが磁気ヘッド１２に最も作用する
駆動コイル１５が無いことで、かなり磁気ヘッドに対す
る電磁波の影響を効果的に減少させることができる。し
かも、部品点数を増やさない構造なので、コスト的にも
安価ですむ。

むろん、これはハイブリッド形、アウターロータ形に限
らず、他の異なるタイプのステッピングモータＭでも同
様である。

なお、第１の実施例では突極間に対応して磁気ヘッドが
配置されたために、駆動コイルを２つなくしたが、１つ
の突極に対応して磁気ヘッドが配置された場合は１つ駆
動コイルをなくせばよい。

一方、第２図および第３図に示される第２の実施例には
、第１の実施例の駆動コイル１５が無い固定子鉄芯部分
にサーチコイル２０を設けている。

詳しくは、駆動コイル１５が巻かれていない右側の２つ
の突極１４ａ、１４ｂを鉄芯に利用して、これらにそれ
ぞれコイル２１をそれぞれ巻き付けるとともに該コイル
２１．２１を直列に接続して、回転子３の回転に伴いコ
イル２１．２１から電圧を出力させるようにしている。

このステッピングモータＭの作動に伴い、サーチコイル
２０から第３図に示されるような波形の電圧信号が得ら
れ、この電圧信号にもとづき、容易に回転子３の位置を
検出できるものである。そして、この電圧信号を用いて
、ステッピングモータＭが、定常に回転するか否かの定
常回転検査を行なうことを可能にしている（フロッピー
ディスクの駆動には定常回転が要求されるため）。

なお、サーチコイルも第１の実施例と同様、１つでも同
じ機能を果たす。

但し、第２図において、先の第１図と同じ部品には同一
符号を附してその説明を省略した。

他方、第４図ないし第６図に示される第３の実施例は、
第２図のサーチコイル２０を利用して、ステッピングモ
ータＭの印加電圧を負荷に応じ制御して定回転を維持さ
せるようにしている。

詳しくは、第４図に示されるようにステッピングモータ
ＭにＮＰＮ形トランジスタ２５のエミッターおよびコレ
クター間を介して駆動電圧Ｖｃｃを印加させるようにす
る他、ＮＰＮ形トランジスタ２５のエミッターおよびベ
ース間を介してアンプ２６を接続する。そして、アンプ
２６に、Ｆｖ変換回路２７を介して、励磁相を切換える
入力パルスをステッピングモータＭへ出力する制御部２
８を接続する。さらに、ステッピングモータＭのサーチ
コイル２０を整流回路２９を介して上記ＦＶ変換回路２
７に接続した構造となっている。

そして、Ｆｖ変換回路２７において、第５図に示す該Ｆ
Ｖ変換回路２７に入力される「Ａ相励磁信号、Ｂ相励磁
信号」の励磁タイミング信号と、同図に示す整流回路２
９で波形が整形されたサーチコイル２０からの整流信号
との位相差、例えばサーチコイル２０の整形波形の立ち
下がりと、人相励磁信号の波形の立ち下がりとの位相差
ｔを検知し、この位相差ｔに応じ、第６図に示される目
標値に沿うトルクに合った電圧に変換して、負荷に応じ
てステッピングモータＭの駆動電圧Ｖｃｃ（印加電圧）
を可変させている。

こうした印加電圧制御は、モータ効率を良くすることが
できる利点をもたらす他、電流が下がる領域では、その
分、放射ノイズが減少することになる。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、請求項１のメデ
ィアドライブ用ステッピングモータにおいては放射ノイ
ズが磁気ヘッドに最も作用する駆動コイルが無いので、
磁気ヘッドに対する電磁波の影響を減少させることがで
きる。しかも、部品点数を増やさないですむので、安価
である。

請求項２のメディアドライブ用ステッピングモータにお
いては、サーチコイルから出力される電圧信号にもとづ
き回転子の位置を検出することができるから、容易に該
モータの定常回転検査を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例のメディアドライブ用
ステッピングモータを示す分解斜視図、第２図はこの発
明の第２の実施例のサーチコイルを装着してなるメディ
アドライブ用ステッピングモータを示す分解斜視図、第
３図はそのサーチコイルの出力を示す線図、第４図はこ
の発明の第３の実施例のサーチコイルを利用した印加電
圧制御手段をもつメディアドライブ用ステッピングモー
タを示す概略構成図、第５図はその動作を説明するため
の信号波形図、第６図はその目標値となる電圧を示す線
図である。 ３・・・固定子、４・・・回転子、６・・・シャフト、
１２・・・磁気ヘッド、１３・・・固定子鉄芯、１４・
・・突極、１５・・・駆動コイル、２０・・・サーチコ
イル、２１・・・コイル、２７・・・ＦＶ変換回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１　図 第２図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　駆動コイルならびに突極をもつ固定子鉄芯を有し
   てなる固定子と回転子とを組合わせるとともに、該回転
   子のシャフトにディスクメディアを保持する保持体を設
   けて構成され、磁気ヘッドを用いて前記保持体で保持し
   たディスクメディアに情報を書込みおよび読出しするよ
   うにしたメディアドライブ用ステッピングモータにおい
   て、前記固定子は、前記磁気ヘッドの位置と対応する部
   位に駆動コイルがない固定子鉄芯を有して構成してなる
   ことを特徴とするメディアドライブ用ステッピングモー
   タ。
2. ２．　駆動コイルが無い固定子鉄芯部分に、鉄芯にコイ
   ルを巻いてなるサーチコイルを設けたことを特徴する請
   求項１記載のメディアドライブ用ステッピングモータ。