JPH048153A - 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］ 本発明は、光ディスク、光磁気ディスク或ＣまＡ−ドデ
ィスクなどの駆動等に用し）られる周波蝕発電機付きの
モータに関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題１ブラシ
レスモータ等に、その駆動用のロータマグネットよりも
極数の多い周波数発電用マグネツトを備えた周波数発電
機を設け、周波数発電機に発生する電圧信号を例えばパ
ルス波に整形して種々の制御に利用するような場合、周
波数発電機に発生する電圧信号にロータマグネットの磁
気的影響が及ぶと、そのままでは必要なパルス波を得た
り正確な回転速度を検出することができないので、その
電圧信号を電気的なフィルタに通してロータマグネット
の影響を排除することが行われている。

しかしながら、周波数発電用マグネットとロータマグネ
ット−とが近接している場合は、フィルタに高度な調整
を施す等の高度な処理を行わなければロータマグネット
の影響を十分に排除し切れず、パルス波を出力する場合
などには、ジッタ、すなわち立ち上がりや立ち下がり時
期の理論値からのずれが大きくなることを免れ難い。

周波数発電にロータマグネットの磁気的影響が及ぶのを
防止するために１周波数発電用マグネットとロータマグ
ネットの間にシールド板を設けることも行われるが、そ
れだけで十分な効果を挙げるのは困難である。また周波
数発電用マグネットをロータマグネットから大きく離す
ことも行い得るが、例えば光ディスク等の駆動に用いる
場合におけるコンパクト化の要請に反する。

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、周波
数発電に対するロータマグネットの磁気的影響が相対的
に低減され、周波散発１ｆ機に発生する電圧信号からロ
ータマグネットの影響を除外するために高度な処理を使
用しなくとも、例えばジッタのノドさいパルス波等の精
度の良い出力信号を得ることができ、コンパクト化の要
請にも適応し得る周波数発電機付きのモータを提供する
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、本発明のモータは、環状の
ロータマグネットと、そのロータマグネットと同軸状を
なす環状の周波数発電用マグネットと、実質上前記ロー
タマグネット及び周波数発電用マグネットの両者に対す
るヨークとして作用する強磁性材料製のロータヨーク部
材とを備゛えたロータを有する周波数発電機付きのモー
タにおいて。

前記ロータヨーク部材におけるロータマグネットと周波
数発電用マグネットの間の部分にそのロタヨーク部材を
貫通するヨーク貫通孔が周方向不連続状に設けられ、周
波数発電に対するロータマグネットの磁気的影響が低減
されている。この場合のロータヨーク部材は、たとえヨ
ークとして使用されているものでな（でも実質上ヨーク
として作用するものを含む。

また上記目的を達成するために、本発明のモータは、環
状のロータマグネットと、そのロータマグネットと半径
方向に間隔を隔てると共に同軸状をなす環状の周波数発
電用マグネットとを備λたロータを有する周波数発電機
付きのモータにおいて、 強磁性材料製の回路基板に、前記周波数発電用マグネッ
トに相対するように周波数発電用導通路が設けられ、前
記回路基板における前記周波数発電用導通路と前記ロー
タマグネットの半径方向位置との間に、少なくともその
回路基板の強磁性材料部分を貫通する基板貫通孔が周方
向不連続状に設けられ、周波数発電に対するロータマグ
ネットの磁気的影響が低減されている。

［作用］ 請求項１の発明においては、ロータにおけるロタヨーク
部材は、実質上ロータマグネット及び周波数発電用マグ
ネットの両者に対するヨークとして作用するものである
から、ロータマグネットからの磁束が強磁性材料製のロ
ータヨーク部材を通って周波数発電用マグネットの部分
に達し、周波数発電に対し磁気的影響を及ぼそうとする
が、ロータヨーク部材におけるロータマグネットと周波
数発電用マグネットの間の部分にそのロタヨ一部材を貫
通するヨーク貫通孔が設けられているため、そのヨーク
貫通孔において磁気抵抗が急増してロータマグネットか
らの磁束が周波数発電用マグネットの側へ流れにくくな
り、周波数発電に対するロータマグネットの磁気的影響
が低減される。

ヨーク貫通孔は周方向不連続状に設けられているので、
ロータヨーク部材におけるロータマグネットの部分と周
波数発電用マグネットの部分との機械的な一体性は保た
れる。

請求項２の発明においては、ロータの周波数発電用マグ
ネットに相対する周波数発電用導通路が、強磁性材料製
の回路基板に設けられているので、周波数発電用マグネ
ットからの磁束が周波数発電用導通路が設けられている
部分の回路基板を通り易くなり、その周波数発電用導通
路に鎖交する磁束密度が高くなる。従って、周波数発電
用マグネットとの相対回転により周波数発電用導通路に
発生する信号電圧レベルが高まる。

周波数発電用マグネットと同軸状をなすと共に半径方向
内側又は外側に間隔を隔てるロータマグネットからの磁
束も回路基板を通り易くなるが、回路基板における周波
数発電用導通路とロータマグネットの半径方向位置との
間に、少なくともその回路基板の強磁性材料部分を貫通
する基板貫通孔が設けられているため、その基板貫通孔
において磁気抵抗が急増し、回路基板を通るロータマグ
ネットからの磁束が周波数発電用導通路の側へは流れに
（（なって周波数発電に対するロータマグネットの磁気
的影響の増大が抑えられる。

基板貫通孔は周方向不連続状に設けられているので、回
路基板における基板貫通孔の内側と外側との機械的な一
体性は保たれる。

［実施例］ 本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明モータの１実施例である光デイスク駆
動用モータの縦断面図、第２図は、第１図におけるｖ−
Ｖ線要部断面図である。

１０はモータフレームである。モータフレーム１０の中
央部にはロータ軸１１が貫通しており、ロータ軸１１は
上下軸受１２・１３を介してモータフレーム１０に回転
自在に支持されている。

ロータ軸１１のうちモータフレーム１０の下方に突出す
る下端部には、強磁性材料製のカップ形のロータヨーク
部材１４が固定されている。このロータヨーク部材１４
における周壁１４ａの外周部には、ロータ軸１１と同軸
状に環状のロータマグネット１６が設けられており、主
にロータヨーク部材１４とロータマグネット１６とによ
りロータ１８を構成している。このロータマグネット１
６は８極からなり、各磁極１６ａ・−１６ａは径方向に
着磁されている。各磁極１６ａ・・　１６ａの強さは６
０００ガウスである。

ロータマグネット１６の外周には、モータフレームｌＯ
に固設されたステータコア２０にステータコイル２２が
捲回されてなるステータ２４が、半径方向ギャップを隔
てて相対している。

ロータヨーク部材１４の底板部１４ｂの下面側には、ロ
ータ軸１１と同軸状に、環状の周波数発電用マグネット
２６が設けられている。８この周波数発電用マグネット
２６は３４極からなり、各磁極２６８　２６ａは軸方向
に着磁されている。

各磁極２６ａ　　・・２６ａの強さは１００ガウスであ
る。

ロータヨーク部材１４にはロータマグネット１６と周波
数発電用マグネット２６の両者が設けられているので、
ロータヨーク部材１４はその両者に対するヨークとして
作用する。またこのロータヨーク部材１４はロータフレ
ームとしての機能も果たしている。なお、ロータフレー
ムとロータヨク部材を別体とし、ロータフレームにロー
タヨーク部材を固設することも可能である。

そしてロータヨーク部材１４の底板部１４ｂにおける周
波数発電用マグネット２６の外周側に、その底板部１４
ｂを上下に貫通するヨーク貫通孔３０・　　３０が設け
られている。このヨーク貫通孔３０・　３０は円弧形の
スリット状をなし、ロータヨーク部材１４におけるロー
タマグネット１６と周波数発電用マグネット２６の間の
円周上に位置している。隣接する各ヨーク貫通孔３０３
０の間には残部３２　・・３２が存在し、これによって
周方向不連続状となっている。そのためロータヨーク部
材１４におけるロータマグネット１６の部分と周波数発
電用マグネット２６の部分との機械的な一体性は保たれ
、ロータフレームとしての機能を十分に果たし得る。各
ヨーク貫通孔３０　・　３０の長さ及び残部３２・・・
・３２の長さは実質上均一であり、各ヨーク貫通孔３０
　３０は、その外周側に位置するロータマグネット１６
の各磁極１６ａ・・・１６ａの中央部に残ｉ３２・・３
２が相対するように配設されている。この実施例におい
てはヨーク貫通孔３０・・・・３０はロータマグネット
１６の磁極数と同数となっているがこれに限定されるも
のではない。

ロータヨーク部材１４の底板部１４ｂの下方には、モー
タフレーム１０に固定された回路基板３４の上面が相対
している。回路基板３４の上面部には、周波数発電用マ
グネット２６に相対するように環状に配列された矩形状
パターンからなるコイルパターン３６（周波数発電用導
通路の一例。

）が設けられており、主にこの周波数発電用マグネット
２６とコイルパターン３６とが、全周積分タイプの周波
数発電機を構成している。

また回路基板３４上には、ロータマグネット１６の磁極
位置を検出するためのホール素子３８が設けられている
。

一方、ロータ軸１１のうちモータフレーム１０の上方に
突出する上端部にはカップ形のハブ部材４０が固定され
ている。ハブ部材４０の底板部４０ａ上には、光ディス
ク４２を吸着するための吸着用マグネット４４が設けら
れている。

ロータ１８が回転することによりコイルバタン３６の両
端に発生する交流電圧信号は、周波数発電用マグネット
２６からの磁束がコイルパターン３６を切ることにより
コイルパターン３６の両端に発生する交流電圧信号、す
なわち回転速度に比例した周波数を有する目的とする交
流電圧信号に、周波数発電用マグネット２６に比し磁力
が強（磁極数が少ないロータマグネット１６からの磁束
がロータヨーク部材１４を通って周波数発電用マグネッ
ト２６の部分に達し、その磁束がコイルパターン３６を
切ることにより発生するより低周波数（目的とする交流
電圧信号の４／１７）の交流電圧が合成されたものとな
る。

ところが、ロータヨーク部材１４におけるロータマグネ
ット１６と周波数発電用マグネット２６の間の部分にそ
のロータヨーク部材１４を上下に貫通するヨーク貫通孔
３０　　・３０が設けられているため、そのヨーク貫通
孔３０・・・３０において磁気抵抗が急増してロータマ
グネット１６からの磁束が流れにくくなり、周波数発電
用マグネット２６によりコイルパターン３６の両端に発
生する目的とする交流電圧信号に対するロータマグネッ
ト１６の磁気的影響は低減される。ロータマグネット１
６における隣接磁極１６ａ　　・・１６ａの境界部付近
においてはロータヨーク部材１４を通る磁束の量が大き
くなるが、その境界部に各ヨーク貫通孔３０・　・３０
の周方向中央部が相対しているため、特に、周波数発電
に対するロータマグネット１６の磁気的影響を低減させ
る効果が高い。

このように、周波数発電に対するロータマグネット１６
の磁気的影響を低減させる効果を高めるには、各ヨーク
貫通孔３０・・　３０は、ロータマクネット１６の各磁
極１６ａ・・・・１６ａの境界部に隣接ヨーク貫通孔３
０　３０間の残部３２・・３２が相対することのないよ
うに配設することが望ましい。

スリット状をなすヨーク貫通孔３０・・３ｏの半径方向
幅は、加工容易性やロータマグネット１６による…界の
影響を考慮して、０．３ｍｍ以上とすることが望ましい
。またその周方同長さは、ロータマグネット１６の磁気
的影響が周波数発電に及ぶのを抑制する上ではできるだ
け長い方が望ましいが、ロータヨーク部材１４の強度を
考慮して、隣接ヨーク貫通孔３０−・３０間の残部３２
３２が全周の８０乃至９０％程度とすることが好ましい
。

なお、第１図に２点Ｍ線で示すような環状のシルト部材
４６をヨーク貫通孔３ｏ・・・３ｏとロータマグネット
１６の間の部分に配装することにより更に周波数発電に
対するロータマグネット１６の磁気的影響を低減させる
効果を上げることが可能である。

肚ＪＬＩＬ瑳 以上に説明した実施例のモータであって、周波数発電用
マグネット２６の内外径がそれぞれ約７ｍｍ及び１０ｍ
ｍ、各ヨーク貫通孔３０−３０の内周半径及び外周半径
がそれぞれ約１０．５ｍｍ及び１１．５ｍｍ、隣接ヨー
ク貫通孔３０・・・３０間の残部３２・・・３２の周方
向長さが約２ｍｍ、ロータマグネット１６の内外径がそ
れぞれ約１２．５ｍｍ及び１４ｍｍであるものについて
、周波数発電機の出力を計測したところ、ジッタは０．
５μｓｅｃであった。ロータマグネット１６の磁気的影
響を排除するために電子的フィルタを用いたが、その電
子的フィルタに高度な調整を施す必要性は認められなか
った。

Ｌｔｄ蓋１ 比較のため、ヨーク貫通孔３０・・・・３０を設けない
こと以外は上記計測試験に用いたものと同様のモータに
ついて周波数発電機の出力を計測したところ、電子的フ
ィルタに高度な調整を施す必要が認められ、そのような
調整を行うことにより、ジッタな５ＬＬｓｅｃとするこ
とができた。

第３図は、本発明モータの別の実施例である光デイスク
駆動用モータの縦断面図、第４図は、第３図に１おける
■−■線要部断面図である。

第３図及び第４図中の符番は、第１図及び第２図に示し
た前記実施例における共通の符番と同意義である。

５０は、強磁性材料製の回路基板である。

この強磁性材料製の回路基板５０というのは、全体が強
磁性材料製である必要はない。一般的には、強磁性材料
製の基板に絶縁材料と導電パターンを組合せたものが用
いられる。

回路基板５０における、コイルパターン３６の外周側で
、且つロータマグネット１６０半径方向位置の内周側の
円周上に、その回路基板５０を上下に貫通する基板貫通
孔５２・・・・５２が９個所設けられている。この基板
貫通孔５２・−・・５２は円弧形のスリット状をなし、
隣接する各基板貫通孔５２・・・・５２の間には残部５
４・　・５４が存在して周方向不連続状となっている。

そのため回路基板５０における基板貫通孔５２・・　５
２の内側と外側との機械的な一体性は保たれる。各基板
貫通孔５２　５２の長さ及び残部５４　５４の長さは実
質上均一である。

この実施例のモータでは、周波数発電用マグネット２６
に相対するコイルパター〉′３６が強磁性材マ４製の回
路基板５０に設けられているので、周波数発電用マグネ
ット２６からの磁束がコイルパターン３６が設けられて
いる部分の回路基板５０を通り易くなり、そのコイルパ
ターン３６に鎖交する磁束密度が高くなる。従って、ロ
ータ１８の回転によりコイルパターン３６の両端に発生
する目的とする交流電圧信号のレベルが高まる。

ロータマグネット１６からの磁束も回路基板５０を通り
易くなるが、回路基板５０におけるコイルパターン３６
とロータマグネット１６の半径方向位置の間に、その回
路基板５０を貫通する基板貫通孔５２・・・・５２が設
けられているため、その基板貫通孔５２　・・５２にお
いて磁気抵抗が急増してコイルパターン３６の側へは前
記ロータマグネット１６からの磁束が流れにくくなり、
周波数発電に対するロータマグネット１６の磁気的影響
の増大が抑えられる。

そのため、周波数発電用マグネット２６によりコイルパ
ターン３６の両端に発生する目的とする交流電圧信号に
対するロータマグネット１６の磁気的影響は相対的に低
減される。

基板貫通孔５２　５２の数は、例えばロータマグネット
１６の磁極数が８又は６の場合に９とする等、ロータマ
グネット１６の磁極数又はその整数倍とは異なる数とし
、ロータ１８の回転により隣接基板貫通孔５２　５２間
の残部５４５４が２個所以上同時にロータマグネット１
６の各磁極１６ａ　　　１６ａの境界部に相対すること
のないようにすることが望ましい。磁極１６ａ・１６ａ
の境界部付近では漏れ磁束の量が大きくなるので、残部
５４　　・５４が２個所以上同時にロータマグネット１
６の各磁極１６ａ　　−・　１６ａの境界部に相対する
ことが起こると、コイルパターン３６の両端に発生する
目的とする交流電圧信号に対するロータマグネット１６
の磁気的影響が大きく変動することとなるからである。

スリット状をなす基板貫通孔５２・・・５２の半径方向
幅は、加工容易性やロータマグネット１６による磁界の
影響を考慮して、０．３ｍｍ以上とすることが望ましい
。またその周方向長さは、ロータマグネット１６の磁気
的影響が周波数発電に及ぶのを抑制する上ではできるだ
け長い方が望ましいが、回路基板５０の強度を考慮して
、隣接基板貫通孔５２・・・・５２間の残部５４・・５
４が全周の８０乃至９０％程度とすることが好ましい。

なお、請求項１の発明と請求項２の発明を１つのモータ
に同時に実施して両発明の効果を同時に挙げるようにす
ることも勿論可能である。

また、以上の実施例のモータは何れもラジアルギャップ
形であるが１本発明はアキシャルギャップ形についても
実施可能である。

［発明の効果］ 請求項１のモータでは、強磁性材料製のロータヨーク部
材におけるヨーク貫通孔によってロータマグネットから
の磁束が周波数発電用マグネットの側へ流れにくくなり
、周波数発電に対するロタマグネットの磁気的影響が低
減される。それゆえ、周波数発電機により得られる信号
からロータマグネットの影響を除外するためのフィルタ
に高度な調整を施す等の高度な処理の必要性が低下し、
例えばジッタの小さいパルス波等の、精度の良い周波数
発電出力信号を得ることが可能となる。

而もコンパクト化の要請にも反せず、またヨーク貫通孔
は周方向不連続状に設けられていてロータヨーク部材に
おけるロータマグネットの部分と周波数発電用マグネッ
トの部分との機械的な一体性が保たれるので、部品点数
の増加などによる製造効率の低下等を回避し得る。

請求項２のモータでは、回路基板が強磁性材料製である
から、周波数発電用マグネットからの磁束が周波数発電
用導通路が設けられている部分の回路基板を通り易くな
って周波数発電用導通路に発生する信号電圧レベルが高
まり、一方、回路基板を通るロータマグネットからの磁
束は周波数発電用導通路の側へは流れにくいので、周波
数発電に対するロータマグネットの磁気的影響が相対的
に低減される。従って周波数発電機により得られる信号
からロータマグネットの影響を除外するためのフィルタ
に高度な調整を施す等の高度な処理の必要性が低下し、
例えばジッタの小さいパルス波等の、精度の良い周波数
発電出力信号を得ることが可能となる。而もコンパクト
化の要請にも反せず、また基板貫通孔は周方向不連続状
に設けられていて回路基板における基板貫通孔の内側と
外側との機械的な一体性は保たれるので、部品点数の増
加などによる製造効率の低下等を回避し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明モータの１実施例の縦断面図、第２図
は、第１図におけるＶ−Ｖ線部部断面図、第３図は、本
発明モータの別の実施例の縦断面図、第４図は、第３図
におけるＶＴ−Ｖｌｌ線部断面図である。 図面中、１４はロータヨーク部材、１６はロータマグネ
ット、１８はロータ、２６は周波数発電用マグネット、
３０はヨーク貫通孔、３４は回路基板、３６はコイルパ
ターン、５２は基板貫通孔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状のロータマグネットと、そのロータマグネット
   と同軸状をなす環状の周波数発電用マグネットと、実質
   上前記ロータマグネット及び周波数発電用マグネットの
   両者に対するヨークとして作用する強磁性材料製のロー
   タヨーク部材とを備えたロータを有する周波数発電機付
   きのモータにおいて、 前記ロータヨーク部材におけるロータマグネットと周波
   数発電用マグネットの間の部分にそのロータヨーク部材
   を貫通するヨーク貫通孔が周方向不連続状に設けられ、
   周波数発電に対するロータマグネットの磁気的影響が低
   減されていることを特徴とするモータ。 ２、環状のロータマグネットと、そのロータマグネット
   と半径方向に間隔を隔てると共に同軸状をなす環状の周
   波数発電用マグネットとを備えたロータを有する周波数
   発電機付きのモータにおいて、 強磁性材料製の回路基板に、前記周波数発電用マグネッ
   トに相対するように周波数発電用導通路が設けられ、前
   記回路基板における前記周波数発電用導通路と前記ロー
   タマグネットの半径方向位置との間に、少なくともその
   回路基板の強磁性材料部分を貫通する基板貫通孔が周方
   向不連続状に設けられ、周波数発電に対するロータマグ
   ネットの磁気的影響が低減されていることを特徴とする
   モータ。