JPH04269601A - モータの偏心測定方法およびその装置 - Google Patents

モータの偏心測定方法およびその装置

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JPH04269601A
JPH04269601A JP5383991A JP5383991A JPH04269601A JP H04269601 A JPH04269601 A JP H04269601A JP 5383991 A JP5383991 A JP 5383991A JP 5383991 A JP5383991 A JP 5383991A JP H04269601 A JPH04269601 A JP H04269601A
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JP
Japan
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motor
runout
eccentricity
amount
measurement
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Withdrawn
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JP5383991A
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English (en)
Inventor
Itaru Tamura
格 田村
Rei Toyama
戸山 玲
Kazuyoshi Matsubayashi
松林 一善
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Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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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、磁気ディスク装置など
の駆動機構に用いられるスピンドルモータの偏心を測定
する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置は、磁性体が塗布され
た記録部材である磁気ディスクをスピンドルモータを用
いて回転させ、磁気ヘッドを近接させて、磁気ディスク
にデータを書込みあるいは読取る装置である。磁気ディ
スクは、ハブ部材などを介して、スピンドルモータの回
転軸に取付けられる。かかる磁気ディスク装置において
、回転軸の振れいわゆるモータの偏心は極力防止する必
要がある。スピンドルモータに偏心があると、回転時に
磁気ディスクが振れてしまい、データの書込み時および
読取り時に磁気ヘッドが磁気ディスクに接触したり、所
定の位置をアクセスできなくなる。
【0003】図5は、従来より用いられているモータの
偏心を検出する装置を示す。モータの軸あるいは軸に取
付けられた回転体51(ハブ部材)に対し、偏位計プロ
ーブ(静電容量センサ)52で、回転体51の表面まで
の距離55を測定する。偏位計プローブ52の出力信号
は偏位計53に入力され、測定した偏位計プローブ52
から回転体51の表面までの距離55は、オシロスコー
プ54に表示される。
【0004】図6は、オシロスコープ54に表示された
測定結果の一例を示す。横軸は時間、縦軸は偏位量を示
す。図6から分かるように、モータの偏心には、いわゆ
る繰返し振れ(Repeatable RunOut 
)と非繰返し振れ(Non−Repeatable R
unOut )がある。繰返し振れは、モータの1回転
ごとに繰返し表れる所定量の振れをいう。 非繰返し振れは、繰返し振れとは別にランダムに表れる
振れをいう。図7に非繰返し振れの例を示す。
【0005】上述の磁気ディスク装置などに使用するモ
ータにおいては、ある程度の繰返し振れは許容される。 常に一定の振れが繰返されるので、データの書込み位置
と読出し位置が異なることがないからである。一方、非
繰返し振れは防止する必要がある。非繰返し振れがある
と、データの書込み位置と読出し位置が異なってしまい
、誤ったデータが読出されたり、読出し不能となるから
である。例えば、図7において、モータの所定の1回転
でラインaのような振れがあったとする。そして、この
ときにデータを磁気ディスクに書込んだとする。次に、
このデータを読み出すときにモータがラインbのような
振れを示したとする。このとき、図のような非繰返し振
れbがあるため、磁気ディスク上の書込み位置と読出し
位置が異なり、適正なデータアクセスができない。
【0006】従来、かかる非繰返し振れの検出は、上述
の図5のような装置を用いて作業員がモータの振れの波
形をオシロスコープで目視することにより行っていた。 また、インデックス出力を基準として内部クロック(ハ
ードウエアまたはソフトウエア)にてモータの1回転ご
とに測定タイミングを発生し、このタイミングごとにモ
ータの振れのデータを得ていた。そして、得られた複数
の振れデータから非繰返し振れを検出していた。さらに
、繰返し振れの波形をピークホールドして、繰返し振れ
のピークのデータを得て、これらのデータから非繰返し
振れを検出していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】作業員により目視で非
繰返し振れを検出するのは、測定時間と手間がかかり測
定の誤差もばらつく。また、インデックス出力を基準と
する方法は、1回転に1回のデータ取込みを行うだけで
あるため、測定に時間を要し、作業時間が長くなり、製
造ライン等で測定するのが困難である。
【0008】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
読取り誤差を少なく、測定時間を短く、低価格で提供で
きるモータの偏心測定方法およびその装置を提案するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明に係るモータの偏心測定方法は、モータの回転
子の磁極を検出するホール素子の出力信号またはモータ
を駆動する励磁パルス出力に基づいて測定タイミング信
号を生成する工程と、該モータの軸の振れ量を測定する
工程と、該測定タイミング信号のタイミングで該振れ量
の測定結果からモータの偏心を算出する工程とを具備す
ることを特徴とする。
【0010】また、本発明に係るモータの偏心測定装置
は、モータの回転子の磁極を検出するホール素子の出力
信号またはモータを駆動する励磁パルス出力に基づいて
測定タイミング信号を生成する手段と、該モータの軸の
振れ量を測定する手段と、該測定タイミング信号のタイ
ミングで該振れ量の測定結果からモータの偏心を算出す
る手段とを具備することを特徴とする。
【0011】
【作用】目視で測定せずとも非繰返し振れを自動測定で
きる。ホール素子の出力信号または駆動励磁パルス出力
に基づいて測定タイミング信号を生成し、そのタイミン
グで振れを測定するので、誤差が少なく、モータが1回
転する間に多数の位置での測定ができる。また、ホール
素子の信号を利用しているので、短時間で多くの測定が
可能となり、測定作業の短縮化を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の一実施例に係るモータの偏心測定
装置の概略構成を示す。同図において、11はスピンド
ルモータ(SPM)の回転体(ハブ部材)、12はモー
タの駆動回路、13は回転体11の表面までの距離を測
定する静電容量センサ、14は静電容量センサ13の出
力信号からモータの軸の振れ量を測定する偏位計、15
は偏位計14の出力(アナログ)である偏位量をデジタ
ルデータに変換するアナログ/デジタル変換器(A/D
変換器)、16は駆動回路12から出力されるホール素
子の出力信号または励磁パルス出力信号と所定の基準電
圧とを比較する比較器、17は比較器16から出力され
る測定タイミング信号をサンプリングのタイミングとし
てA/D変換器15から出力される偏位量(デジタルデ
ータ)をサンプリングしさらにそのサンプリングデータ
から非繰返し振れを算出するCPU〓(中央処理装置)
である。また、20は、CPUからの信号に基づいて検
査モータが不良であることを表示する表示手段20であ
る。
【0013】駆動回路12は、スピンドルモータの駆動
信号を発生する。スピンドルモータ内部には、ホール素
子が設けられ、回転子の磁極を検出する。ホール素子の
出力信号は、駆動回路12に入力され、かかるホール素
子からの信号に基づいて、駆動回路12は所定の駆動信
号を生成し、かかる駆動信号がスピンドルモータに供給
される。
【0014】図2は、図1の装置の各部の信号波形図を
示す。図2(a)は駆動回路12から比較器16に送給
されるホール素子の出力波形(あるいはモータを駆動す
る励磁パルス出力)を示す。波形図の上の「0゜,90
゜,180゜,270゜,360゜」は、モータの軸の
回転角度を示す。比較器16は駆動回路12の出力信号
と所定の基準電圧を比較し、図2(b)のような測定タ
イミング信号を出力する。具体的には、この測定タイミ
ング信号の立上りおよび立下りのタイミングでモータの
軸の振れ量がサンプリングされることとなる。
【0015】静電容量センサ13および偏位計14はモ
ータの回転体11までの距離を検出する。その結果の偏
位量は、A/D変換器15でデジタル信号に変換され、
CPU17に入力する。CPU17は、比較器16から
出力される測定タイミング信号の立上りおよび立下りの
タイミングで、偏位量をサンプリングする。図2(c)
はサンプリングの状態を示す。結果的に、P1,P2,
…のようなタイミングで偏位計の出力がサンプリングさ
れたこととなる。実施例では、回転体11の1回転につ
き8回サンプリングを行う。
【0016】CPU17は、次の通りにして非繰返し振
れを算出する。CPUは第1乃至第9の記憶手段を有し
ている。第1の記憶手段は例えば回転体11の0度の角
度位置01における偏位量を記憶し、また第2(第3,
第4,…第8)の記憶手段は例えば回転体11の45度
(90度,125度,…315度)の角度位置02(0
3,04,…08)における偏位量を記憶する。そして
、回転体11の2回転目においては、上記0度の角度位
置01において、2回転目の偏位量がA/D変換器15
にてデジタル変換されてCPU17に送給されると、こ
のCPU17は上記第1の記憶手段に記憶された偏位量
と2回転目とを比較し、両者の偏位量の差が第9の記憶
手段に記憶される。同様に、45度(90度,135度
,…315度)の角度位置02(03,04,…08)
において、2回転目の偏位量がデジタル変換されてCP
U17に送給されると、CPU17は上記第2(第3,
第4,…第8)の記憶手段に記憶されている偏位量と2
回転目の測定偏位量とを比較し、両者の偏位量の差が第
2の記憶手段に記憶されている値よりも大きいときに、
記憶された値に代えて新しい偏位量差が上記第9の記憶
手段に記憶される。また、回転体11の3回転目(又は
4回転目,5回転目…)においては、上記0度(45度
,90度,135度,…315度)の角度位置01(0
2,03,04,…08)における偏位量がCPU17
に送給されると、CPU17は、上記第1(第2,第3
,第4,…第8)の記憶手段に記憶された偏位量と3回
転目(4回転目,5回転目…)の偏位量とを比較し、両
者の偏位量の差が第9の記憶手段に記憶された値よりも
大きいときに、この第9の記憶手段に記憶された値が上
記新しい値に更新される。
【0017】CPU17は、例えば、上述した測定を8
8回行い、これら88回の測定における非繰返し振れの
最大値(第9の記憶手段に記憶されている値)と基準値
を比較し、上記基準値よりも上記最大値が大きい場合に
不良信号を生成する。不良信号は、ランプ等の表示手段
20に送給され、表示手段20を付勢して作業者に測定
モータが不良であることを知らせる。尚、測定後、第1
乃至第9の記憶手段に記憶された値はリセットされる。
【0018】上記の実施例によれば、モータ1回転につ
き多くの基準タイミングをとれるため、モータの回転体
の位置を短時間に正確に検出できる。したがって、正確
に振れ量の測定ができ、正確に非繰返し振れ量を検出で
きる。
【0019】図3は、本発明の第2の実施例に係るモー
タの偏心測定装置の概略構成を示す。図1と同一の付番
は共通の部材を示す。図3の装置は図1の装置と比較し
、分周器18を用いて1回転を判別し、これに基づきC
PU17内のタイマーにより一定時間ごとにデータサン
プリングを行うようにしている。
【0020】図4は、図3の装置の各部の信号波形図を
示す。図4(a)および(b)のホール素子の出力波形
(あるいはモータを駆動する励磁パルス出力)および測
定タイミング信号については図2(a)および(b)と
同様であるので説明は省略する。分周器18は比較器1
6からの出力信号を分周し、1回転パルスを作成出力す
る。図4(c)に分周器18の出力信号を示す。分周器
18の出力信号である1回転パルスは、CPU17に入
力する。CPU17はこの1回転パルスの間隔をタイマ
ーにより一定時間ごとに分け、各タイミングでデータサ
ンプリングを行う。図4(d)はサンプリングのタイミ
ングを示す。これにより、非常に細かいタイミングで偏
位計の出力がサンプリングされることとなる。CPU1
7は、そのサンプリング結果から上述と同様にして非繰
返し振れを算出する。
【0021】尚、駆動回路12からの出力信号(ホール
ICの立上りおよび立下りのタイミング)の周波数を周
波数逓倍器で逓倍した信号を生成し、この信号に基づい
て図2の各測定タイミング間を幾つかに等分したタイミ
ングを測定タイミングとしてもよい。このように測定タ
イミングを細分化することにより、さらに正確且つ短時
間の振れ量のデータが得られる。また、比較器16の出
力信号をCPU17に入力するのでなく、A/D変換器
15に入力し、A/D変換のサンプリングタイミングと
してもよい。さらに、センサ13を回転体11の周囲に
複数設けるようにすれば、より正確な測定ができる。
【0022】上記の実施例によれば、ランダムに発生す
る非繰返し振れに対して、振れ量の測定のサンプリング
数を多くすることにより見掛け上長時間測定とみなすこ
とができ、その分実際の計測時間を短縮できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの回転子の磁極を検出するホール素子の出力信号
またはモータを駆動する励磁パルス出力に基づいて測定
タイミング信号を生成し、その測定タイミング信号のタ
イミングで振れ量の測定を行っているので、作業員が目
視で測定する手間が省け読取り誤差もない。また、測定
時間は短く、低価格である。さらに、従来よりサンプリ
ングの数が多くなっているので、回転むらによる誤差も
少なく、非繰返し振れが短時間に正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るモータの偏心測定装置
の概略構成図である。
【図2】図1の装置の各部の信号波形図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係るモータの偏心測定
装置の概略構成図である。
【図4】図3の装置の各部の信号波形図である。
【図5】従来より用いられているモータの偏心を検出す
る装置を示す図である。
【図6】オシロスコープに表示された測定結果の一例を
示す波形図である。
【図7】非繰返し振れを示す波形図である。
【符号の説明】
11  スピンドルモータの回転体 12  モータの駆動回路 13  静電容量センサ 14  偏位計 15  A/D変換器 16  比較器 17  CPU 18  分周器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  モータの回転子の磁極を検出するホー
    ル素子の出力信号またはモータを駆動する励磁パルス出
    力に基づいて測定タイミング信号を生成する工程と、該
    モータの軸の振れ量を測定する工程と、該測定タイミン
    グ信号のタイミングで該振れ量の測定結果からモータの
    偏心を算出する工程とを具備することを特徴とするモー
    タの偏心測定方法。
  2. 【請求項2】  モータの回転子の磁極を検出するホー
    ル素子の出力信号またはモータを駆動する励磁パルス出
    力に基づいて測定タイミング信号を生成する手段と、該
    モータの軸の振れ量を測定する手段と、該測定タイミン
    グ信号のタイミングで該振れ量の測定結果からモータの
    偏心を算出する手段とを具備することを特徴とするモー
    タの偏心測定装置。
JP5383991A 1991-02-25 1991-02-25 モータの偏心測定方法およびその装置 Withdrawn JPH04269601A (ja)

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