JPH04251546A - モータ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転の位置、速度、加
速度等の回転情報を磁気的に検知するための手段を備え
たモータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】モータにおけ
るロータの回転の位置、速度、加速度等の回転情報を磁
気的に検知する上で利用する永久磁石を、検知精度を高
めたり、或は構造的な制約をクリヤするために、ロータ
マグネットなどとは別に、回路基板に設けられたホール
センサや周波数発電用のコイルパターンに相対するよう
に、ロータに設けることがある。

【０００３】そのようなモータを例えばハードディスク
装置に使用する場合、上記のような検出用の永久磁石の
磁粉がディスク室内に飛散すると、光磁気ディスクやハ
ードディスクの読み書きエラー発生を惹起するので、そ
の検出用の永久磁石にコーティングを施すなどの対策が
必要となり、コストアップ要因となっていた。

【０００４】また周波数発電用の磁石は多極着磁を行な
わなければならないため、各磁極の起磁力を高めること
が困難であり、そのために、周波数発電の出力レベルが
低くて回転情報の検知への利用が必ずしも容易ではなく
、その検知精度にも限界があった。更に、回転情報の検
知精度が永久磁石の着磁の寸法精度に依存していること
も、その検知精度を高める上での限界を構成していた。

【０００５】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、光磁気ディスク装置やハードディスク装置等に
使用する場合のディスク室内への永久磁石の磁粉の飛散
の問題を、コーティング等を施すことなく解決し得、回
転に応じた磁束変化の検出出力を容易に高めることがで
き、また磁束の変化を回転に応じて精度良く容易に行な
わせることのできる、回転情報の磁気的検知のための手
段を備えたモータ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータ装置は、固定部に設けられた磁束変
化感知手段と、回転部に設けられた強磁性材料製の凹凸
部材と、隔壁手段を隔てて回転部に対し逆側において固
定部に設けられた起磁力手段とを備えてなり、前記磁束
変化感知手段が、起磁力手段と凹凸部材とに亙って構成
される磁気回路内に設けられることにより、回転部の回
転による前記磁気回路内の磁束変化を磁束変化感知手段
によって感知して、回転の位置、速度、加速度等の検知
に利用するよう構成されたものとしている。

【０００７】

【作用】回転部に設けられた凹凸部材と、隔壁手段を隔
てて固定部に設けられた起磁力手段との間の一定位置に
おける磁気抵抗が、回転部の回転による凹凸部材の凹凸
の回転に応じて増減し、その増減に応じて、磁束変化感
知手段を通る磁束が変化する。

【０００８】その磁束の変化を磁束変化感知手段により
感知することにより、回転部の回転の位置、速度、加速
度等の検知に利用することができる。

【０００９】そして起磁力手段は回転部に対し隔壁手段
を隔てて逆側に設けられているので、起磁力手段が回転
部と同じ側にある場合の不都合が解消される。

【００１０】また、凹凸部材に相対すべき起磁力手段の
磁極は一極で足りるので、強い起磁力を容易に得ること
ができ、磁束変化感知手段の出力レベルを容易に高める
ことができる。

【００１１】また、凹凸部材の凹凸の寸法精度は容易に
高めることができるので、回転に応じて精度良く磁束を
変化させて回転の位置、速度、加速度等の検知精度を高
めることも容易である。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を、図１乃至図５を参照しつ
つ説明する。図１は、本発明の１実施例としての光磁気
ディスク駆動用のブラシレススピンドルモータの半断面
図である。

【００１３】１０はロータ、１２はロータハブ、１４は
、そのロータハブ１２の中央部に固定された回転軸、１
６は、ロータハブ１２の外周部に固定された強磁性金属
材料製の円筒状のロータヨーク（凹凸部材）である。 ロータヨーク１６の内周側には、環状のロータマグネッ
ト１８が設けられている。

【００１４】２０は固定ブラケットである。固定ブラケ
ット２０の中央部には筒状支持部２２が突設されており
、その内周側に、軸受２４を介して回転軸１４が回転自
在に支持されている。また筒状支持部２２の外周側には
、ステータコイル２８が捲回されたステータコア３０が
固定されており、径方向ギャップを隔ててロータマグネ
ット１８に相対している。

【００１５】３２は、固定ブラケット２０に設けられた
回路基板である。この回路基板３２に相対するロータヨ
ーク１６の環状端部は、図２にそのロータヨーク１６の
部分展開図が示されているように、一定ピッチの凹凸部
３４に形成されている。そして回路基板３２上には、こ
の凹凸部３４に相対するように周波数発電用の櫛形コイ
ルパターン３８（磁束変化感知手段）が環状に設けられ
ている。この櫛形コイルパターン３８のピッチは凹凸部
３４のそれと実質上同じである。図３は櫛形コイルパタ
ーン３８の部分平面図である。また、回路基板３２を隔
ててその櫛形コイルパターン３８に相対するように固定
ブラケット２０に設けられた環状溝４０内に、環状のバ
イアスマグネット４２（起磁力手段）が配設されている
。このバイアスマグネット４２の磁化方向は回転軸線の
方向、すなわち凹凸部３４に相対する方向であり、凹凸
部３４に近い側が全周に亙ってＮ極、逆側がＳ極である
。

【００１６】スピンドルモータが駆動されてロータヨー
ク１６が回転すると、バイアスマグネット４２と凹凸部
３４との間の磁気抵抗が、凹凸部３４の回転に応じて増
減し、その増減に応じて、櫛形コイルパターン３８を通
ってバイアスマグネット４２と凹凸部３４とに亙る磁束
が変化する。そのため、櫛形コイルパターン３８には、
ロータ１０の回転速度の増減に応じて周波数が増減する
交流電気信号が発生する。この交流電気信号を適宜処理
することにより、回転速度や加速度等の検知に利用する
ことができる。

【００１７】この場合、バイアスマグネット４２は回路
基板３２を隔てた環状溝４０内に配設されているので、
その磁粉が飛散して光磁気ディスクに対する読み書きに
悪影響を与えることが防がれる。そしてバイアスマグネ
ット４２において凹凸部３４に相対する磁極は一極であ
るから、強い起磁力を容易に得ることができ、櫛形コイ
ルパターン３８の出力レベルを容易に高めることができ
る。

【００１８】凹凸部３４のピッチの精度は周波数発電用
多極マグネットの交互磁化ピッチの精度に比し容易に高
めることができるので、回転に応じて精度良く磁束を変
化させて回転速度、加速度等の検知精度を高めることも
容易である。

【００１９】また、強磁性金属材料製の凹凸部３４はロ
ータヨーク１６を利用して効率的に形成することができ
る。

【００２０】図４は、本発明の別の実施例としてのハー
ドディスク駆動用のブラシレススピンドルモータの半断
面図である。

【００２１】５０はロータ、５２はロータハブ、５４は
、ロータハブ５２の外周壁５６の内側に固定された強磁
性金属材料製の円筒状のロータヨーク（凹凸部材）であ
る。ロータヨーク５４の内周側には、環状のロータマグ
ネット５８が設けられている。

【００２２】６０は固定ブラケットである。固定ブラケ
ット６０の中央部には固定軸６２が突設されており、そ
の外周に、径方向ギャップを隔ててロータマグネット５
８に相対するようにステータコア６４が固定されており
、ステータコア６４にはステータコイル６６が捲回され
ている。固定軸６２におけるステータコア６４をはさむ
両側には軸受６８及び６９が設けられており、この軸受
６８及び６９を介して、ロータ５０が回転自在に支持さ
れている。７０は、図面における下側の軸受６９とロー
タヨーク５４との間に固定された環状のブッシュである
。

【００２３】７２は、固定ブラケット６０に設けられた
回路基板である。この回路基板７２に相対するロータヨ
ーク５４の環状端部は、図５にロータヨーク５４及びロ
ータマグネット５８の部分展開図が示されているように
、ロータマグネット５８の交互磁極に合うような一定ピ
ッチの凹凸部７４に形成されている。この実施例では、
Ｎ極の部分が凸部７６、Ｓ極の部分が凹部７８となって
いる。

【００２４】ロータマグネット５８の図面における下端
部の一か所又は複数個所に位置決め溝８０を設け、ロー
タヨーク５４の内周側の一か所又は複数個所に、その位
置決め溝８０に嵌合する位置決め突起８２を設けること
により、位置決め溝８０に位置決め突起８２を嵌め込め
ばロータマグネット５８の磁極と凹凸とが対応するよう
に構成することによって、組立の効率化を図ることがで
きる。

【００２５】回路基板７２上の凹凸部７４に相対する位
置に、ホールセンサ８４が設けられている。ホールセン
サは１又は２以上設けられる。また、回路基板７２を隔
ててそのホールセンサ８４及び凹凸部７４に相対するよ
うに固定ブラケット６０に設けられた環状溝８５内に、
環状のバイアスマグネット８６（起磁力手段）が配設さ
れている。このバイアスマグネット８６の磁化方向は凹
凸部７４に相対する方向であり、凹凸部７４に近い側が
、全周に亙ってＳ極、逆側がＮ極である。

【００２６】スピンドルモータが駆動されてロータヨー
ク５４が回転すると、バイアスマグネット８６と凹凸部
７４との間の磁気抵抗が、凹凸部７４の回転に応じて増
減し、その増減に応じて、ホールセンサ８４を通ってバ
イアスマグネット８６と凹凸部７４とに亙る磁束が変化
する。そのため、ホールセンサ８４は、ロータマグネッ
ト５８の磁極位置の変化に応じ増減する出力信号を発生
する。この出力信号により、ロータマグネット５８の磁
極位置の検知及び回転速度や加速度等の検知を行うこと
ができる。

【００２７】この場合、バイアスマグネット８６は回路
基板７２を隔てた環状溝８５内に配設されているので、
その磁粉が飛散してハードディスクに対する読み書きに
悪影響を与えることが防がれる。そしてバイアスマグネ
ット８６において凹凸部７４に相対する磁極は一極であ
るから、強い起磁力を容易に得ることができ、ホールセ
ンサ８４の出力レベルを容易に高めることができる。

【００２８】凹凸部７４のピッチの精度はロータマグネ
ット５８の交互磁化ピッチの精度に比し容易に高めるこ
とができるので、回転に応じて精度良く磁束を変化させ
て回転の位置、速度、加速度等の検知精度を高めること
も容易である。

【００２９】以上の実施例のモータ装置はいずれも径方
向ギャップ形であるが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、軸方向ギャップ形のモータ装置にも適用可能
である。また凹凸部材は、何れの実施例においてもロー
タヨークと一体となっているが、別体であっても勿論差
し支えない。更に、凹凸部は何れも一定ピッチとなって
いるが、それに限るものではない。

【００３０】

【発明の効果】本発明のモータ装置では、回転部の回転
の位置、速度、加速度等の検知のために用いられる起磁
力手段が回転部に対し隔壁手段を隔てて逆側に設けられ
ているので、起磁力手段が回転部と同じ側にある場合の
不都合が解消される。すなわち例えばハードディスク装
置に使用する場合のディスク室内への永久磁石の磁粉の
飛散の問題等を、コーティング等を施すことなく解決で
きる。

【００３１】また、凹凸部材に相対すべき起磁力手段の
磁極は一極で足りるので、強い起磁力を容易に得ること
ができ、磁束変化感知手段の出力レベルを容易に高める
ことができ、その出力を回転の位置、速度、加速度等の
検知に容易に利用し得ると共に、検知精度を高める上で
も効果が大きい。

【００３２】さらに、凹凸部材の凹凸の寸法精度は、例
えば従来の周波数発電用マグネットにおける円周方向の
交互磁化の寸法精度に比し容易に高めることができるの
で、回転に応じて精度良く磁束を変化させて回転の位置
、速度、加速度等の検知精度を高めることも容易である
。

【図面の簡単な説明】

【図１】光磁気ディスク駆動用のブラシレススピンドル
モータの半断面図である。

【図２】ロータヨークの部分展開図である。

【図３】櫛形コイルパターンの部分平面図である。

【図４】ハードディスク駆動用のブラシレススピンドル
モータの半断面図である。

【図５】ロータヨーク及びロータマグネットの部分展開
図である。

【符合の説明】

１０　　　　ロータ １２　　　　ロータハブ １６　　　　ロータヨーク ３２　　　　回路基板 ３４　　　　凹凸部 ３８　　　　櫛形コイルパターン ４２　　　　バイアスマグネット ５０　　　　ロータ ５２　　　　ロータハブ ５６　　　　ロータヨーク ７２　　　　回路基板 ７４　　　　凹凸部 ８４　　　　ホールセンサ ８６　　　　バイアスマグネット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部に設けられた磁束変化感知手段と、
   回転部に設けられた強磁性材料製の凹凸部材と、隔壁手
   段を隔てて回転部に対し逆側において固定部に設けられ
   た起磁力手段とを備えてなり、前記磁束変化感知手段が
   、起磁力手段と凹凸部材とに亙って構成される磁気回路
   内に設けられることにより、回転部の回転による前記磁
   気回路内の磁束変化を磁束変化感知手段によって感知し
   て、回転の位置、速度、加速度等の検知に利用するよう
   構成されたことを特徴とするモータ装置。