JPH05325399A

JPH05325399A - モータ

Info

Publication number: JPH05325399A
Application number: JP13255992A
Authority: JP
Inventors: Wataru Ito; 伊藤　　渉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、モータの小型化及び薄型化に
影響を与えずに、モータの回転数を精度よく検出できる
ようにする。【構成】プリント配線基板１に固定され、かつ放射状
に設けられた複数の巻線部３にコイル４が巻回されたス
テータＳと、このステータＳの中心部分を貫通する回転
軸６の上部に固着されたヨーク７を有し、そのヨーク７
の外周部分下方にステータＳに対向して設けられたリン
グ状のメインマグネット２を有するロータＲで構成され
たモータにおいて、メインマグネット２の外側の一部分
に高透磁率の材料から形成されたセパレータ１１を配
し、このセパレータ１１の横方向外側に回転数検出用の
ＦＧマグネット１２を例えば接着剤にて貼着して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータに関し、特にロ
ータの一部に回転数検出用のマグネットが取り付けられ
た薄型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、電子機器、例えばヘッドホンステ
レオ、カメラ一体型ＶＴＲ等の携帯用ＡＶ機器やＦＤＤ
（フレキシブルディスク駆動装置）、ＣＤ（コンパクト
ディスク）プレーヤー等の据置型機器などの小型化、薄
型化が開発の焦点となってきている。

【０００３】電子機器を小型化、薄型化するうえでネッ
クになるのが、モータの大きさである。従来では、モー
タの厚みを抑えるために、コイルが巻回された円板状の
ステータとマグネットを用いたロータによって構成され
た例えば扁平型ブラシレスＤＣモータを採用するように
している。

【０００４】図７に、従来の扁平型ブラシレスＤＣモー
タの構成を示す。このモータは、図示するように、例え
ばプリント配線基板３１上に固定されたステータＳと、
このステータＳに対して回転自在に支持され、かつステ
ータＳに対向してリング状のメインマグネット３２を有
するロータＲとから構成されている。

【０００５】ステータＳは、複数の巻線部３３が放射状
に設けられており、これら巻線部３３にコイル３４が巻
回されている。また、ステータＳには、その中央に貫通
孔３５が設けられている。この貫通孔３５には、回転軸
３６が回動自在に挿通されている。ロータＲは、上記回
転軸３６に固着された円板状のヨーク３７と、このヨー
ク３７の外周部分下方に上記ステータＳに対向するよう
に固着された上記メインマグネット３２とから構成され
ている。

【０００６】このロータＲの構成要素である上記メイン
マグネット３２は、図８に示すように、一部３２ａ（斜
線で示す）を除いて、その外周部分が例えばＮ極、内周
部分がＳ極となるように、その径方向に着磁されてい
る。上記一部３２ａは、径方向への着磁とは異なり、上
面側が例えばＮ極、下面側がＳ極となるように鉛直方向
に着磁されている。

【０００７】一方、プリント配線基板３１のモータ近傍
には、ロータＲの回転数を磁気的に検出するための１つ
の磁気センサ３８が実装されている。この磁気センサ３
８は、ロータＲの上記メインマグネット３２中、鉛直方
向に着磁された部分３２ａのみを検知するように構成さ
れている。従って、ロータＲが一回転するごとに磁気セ
ンサ３８がメインマグネット３２の上記一部３２ａを検
知するため、磁気センサ３８からの検知信号により、ロ
ータＲの回転数、即ちモータの回転数を知ることができ
る。

【０００８】しかし、この従来のモータにおいては、ロ
ータＲの回転力を得るための着磁と、ロータＲの回転数
を検知するための着磁を同一のメインマグネット３２に
対して行っているため、このメインマグネット３２は、
その着磁の異なる部分の存在によって、その最大エネル
ギー積が低下すると共に、磁気特性が劣化し、ロータＲ
の回転力が制限され、しかも回転むらを引き起こすとい
う問題があった。この問題を解決するためには、メイン
マグネット３２を大きくする、あるいはコイル３４の占
積率を上げるという方法が考えられるが、モータ自体が
大型化すると共に、製造コストがかかるという新たな問
題が生じる。

【０００９】そこで、最近では、図８に示すように、ロ
ータＲのメインマグネット３２と回転数を検知するため
のマグネット（以下、単にＦＧマグネットと記す）３９
を別々に作製し、メインマグネット３２の外周面の一部
に上記ＦＧマグネット３９を例えば接着剤を用いて固着
するという技術が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記提案例に係るモー
タにおいては、メインマグネット３２に直接ＦＧマグネ
ット３９を貼着するため、全体のサイズを小さくするこ
とができ、電子機器の小型化及び薄型化に寄与させるこ
とができる。

【００１１】しかし、着磁方向の異なるマグネット３２
及び３９同士が密着した形となっているため、ＦＧマグ
ネット３９の磁束に、メインマグネット３２の磁束が干
渉することとなる。そのため、磁気センサ３８からの検
知信号波形が乱れ、後段の信号処理回路にてＦＤマグネ
ット３９の位置を電気的に検知することが困難となり、
モータの回転数を精度よく検出することができないとい
う新たな問題が生じる。

【００１２】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、簡単な構成で、モータ
の小型化及び薄型化に影響を与えずに、モータの回転数
を精度よく検出することができるモータを提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のモータは、図１
Ａ及びＢに示すように、基台（例えばプリント配線基板
１）に固定され、コイル４が巻回されたステータＳと、
このステータＳに対向してリング状のマグネット２が設
けられたロータＲと、このロータＲの一部に回転数検出
用のマグネット１２が取り付けられたモータにおいて、
リング状のマグネット２と回転数検出用のマグネット１
２の間に磁気的分離手段１１を設けて構成する。この磁
気的分離手段１１としては、高透磁率を有する材料で形
成されたセパレータを用いることができる。

【００１４】

【作用】本発明に係るモータは、ステータＳに巻回され
たコイル４に通電することにより、ロータＲのリング状
マグネット２による磁界とコイル４に流れる電流によっ
て、ロータＲに回転力が加えられ、その結果、ロータＲ
が回転数検出用のマグネット１２と共に回転することに
なる。このとき、リング状マグネット２から発生する磁
束は、磁気的分離手段１１によって、回転数検出用のマ
グネット１２から発生する磁束への干渉が阻止される。
特に、磁気的分離手段１１として、高透磁率を有する材
料で形成されたセパレータを用いた場合、リング状マグ
ネット２から発生する磁束のマグネット１２側への侵入
がセパレータ１１によってシールドされ、マグネット１
２から発生する磁束への干渉をなくすことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るモータの実施例、特に扁
平型ブラシレスＤＣモータに適用した例を図１〜図６を
参照しながら説明する。

【００１６】この扁平型ブラシレスＤＣモータ（以下、
単にモータと記す）は、図１Ａ及びＢに示すように、例
えばプリント配線基板１上に固定されたステータＳと、
このステータＳに対して回転自在に支持され、かつステ
ータＳに対向してリング状のメインマグネット２を有す
るロータＲとから構成されている。このメインマグネッ
ト２は、例えばネオジウム鉄にて形成されている。

【００１７】ステータＳは、複数の巻線部３が放射状に
設けられており、これら巻線部３にコイル４が巻回され
ている。また、このステータＳには、その中央に貫通孔
５が設けられている。この貫通孔５には、回転軸６が回
動自在に挿通されている。ロータＲは、上記回転軸６に
固着された円板状のヨーク７と、このヨーク７の外周部
分下方に上記ステータＳに対向するように固着された上
記メインマグネット２とから構成されている。このメイ
ンマグネット２は、その外周部分が例えばＮ極、内周部
分がＳ極となるように、その径方向に着磁されている。
なお、上記回転軸６は、プリント配線基板１に固定され
ていてもよい。この場合、ヨーク７は、回転軸６に、図
示しない軸受けを介して回転自在に取り付けられること
になる。

【００１８】そして、本実施例においては、メインマグ
ネット２の外側の一部分に高透磁率の材料（例えばＭｎ
−Ｚｎフェライト等のフェライト系焼結体やセンダスト
磁心など）から形成されたセパレータ１１が配されてい
る。このセパレータ１１はヨーク７の外周下面に例えば
接着剤により貼着されている。もちろんメインマグネッ
ト２に例えば接着剤にて貼着するようにしてもよい。こ
のセパレータ１１としては、高透磁率を有する材料であ
れば、その他、鉄系材料（炭素鋼、鉄アルミニウム合金
等）や珪素鋼、あるいはニッケル鉄合金やコバルト鉄合
金などを用いることができる。

【００１９】そして、このセパレータ１１の外側に回転
数検出用のマグネット（以下、単にＦＧマグネットと記
す）１２が例えば接着剤にて貼着されている。このＦＧ
マグネット１２は、その着磁方向が上記メインマグネッ
ト２の着磁方向とは異なり、上面側が例えばＮ極、下面
側がＳ極となるように鉛直方向に着磁されている。

【００２０】一方、プリント配線基板１のモータ近傍に
は、ロータＲの回転数を磁気的に検出するための１つの
磁気センサ１３が実装されている。この磁気センサ１３
は、例えばホール素子や磁気抵抗素子等にて構成され、
鉛直方向に着磁されたＦＧマグネット１２からの磁束の
みを検知するように構成されている。従って、ロータＲ
が一回転するごとに磁気センサ１３がＦＧマグネット１
２を検知するため、磁気センサ１３からの検知信号によ
り、ロータＲの回転数、即ちモータの回転数を知ること
ができる。

【００２１】従って、上記実施例に係るモータは、ステ
ータＳに巻回されたコイル４に通電することにより、ロ
ータＲのメインマグネット２による磁界とコイル４に流
れる電流によって、ロータＲに回転力が加えられ、ロー
タＲがＦＧマグネット１２と共に回転することになる。
このとき、高透磁率を有するセパレータ１１によって、
メインマグネットから発生する磁束のＦＧマグネット１
２への侵入がシールドされ、ＦＧマグネット１２から発
生する磁束への干渉をなくすことができる。

【００２２】その結果、磁気センサ１３からの検知信号
波形に磁束の干渉に伴う波形の乱れがなくなり、図示し
ない後段の信号処理回路にて精度よくＦＧマグネット１
２の位置を検出することができ、ロータＲの回転数、即
ちモータの回転数を精度よく検出することができる。ま
た、メインマグネット２とＦＧマグネット１２の間にセ
パレータ１１を介在させるだけでよいため、モータの小
型化及び薄型化を阻害することがない。

【００２３】次に、本実施例のいくつかの変形例を図２
〜図６に基づいて説明する。なお、図１と対応するもの
については同符号を記す。

【００２４】図２Ａ及びＢは、第１の変形例を示すもの
であり、この変形例に係るモータは、図示するように、
上記実施例とほぼ同じ構成を有するが、セパレータ１１
の横方向外側にＦＧマグネット取り付け部材２１（金属
製あるいはプラスチック製の板片）が例えば接着剤にて
貼着され、この取り付け部材２１にＦＧマグネット１２
が固着されて構成されている。この場合、好ましくは、
ＦＧマグネット１２を鈎状に形成し、その屈曲部分を取
り付け部材２１に係止させながらＦＧマグネット１２を
取り付け部材２１に固着する。

【００２５】図３Ａ及びＢは、第２の変形例を示すもの
であり、この変形例に係るモータは、図示するように、
上記実施例とほぼ同じ構成を有するが、ロータＲを構成
するヨーク７として、環状のスカート部７ａが一体に形
成された逆お椀形のものを用いていることで異なる。そ
して、スカート部７ａの一部に開口７ｂが形成され、こ
の開口７ｂ内に密着するようにセパレータ１１が配設さ
れ、このセパレータ１１の横方向外側にＦＧマグネット
１２が貼着されて構成されている。

【００２６】図４Ａ及びＢは、第３の変形例を示すもの
であり、この変形例に係るモータは、図示するように、
第１の変形例と第２の変形例とを組み合わせた構成を有
する。即ち、ヨーク７のスカート部７ａの開口７ｂ内に
配設されたセパレータ１１の横方向外側に第１の変形例
と同様のＦＧマグネット取り付け部材２１が貼着され、
この取り付け部材２１に鈎状のＦＧマグネット１２が取
り付けられて構成されている。

【００２７】図５Ａ及びＢは、第４の変形例を示すもの
であり、この変形例に係るモータは、図示するように、
上記第２の変形例とほぼ同じ構成を有するが、ロータＲ
のスカート部７ａの一部に開口７ｂ並びにセパレータ１
１を設けず、スカート部７ａの横方向外側に直接ＦＧマ
グネット１２を貼着して構成されている。この場合、ス
カート部７ａがメインマグネット２の磁束をシールドす
るセパレータとしての機能を果たす。この例において
も、上記第１及び第３の変形例と同様にスカート部７ａ
の横方向外側にＦＧマグネット取り付け部材２１を設
け、この取り付け部材２１に鈎状に形成されたＦＧマグ
ネット１２を取り付けるようにしてもよい。

【００２８】図６Ａ及びＢは、第５の変形例を示すもの
であり、この変形例に係るモータは、図示するように、
上記第４の変形例とほぼ同じ構成を有するが、ヨーク７
のスカート部７ａの下縁端面にＦＧマグネット取り付け
部材２１を固着し、この取り付け部材２１の下面にＦＧ
マグネット１２を貼着して構成されている。この場合、
メインマグネット２とＦＧマグネット１２間に空気が介
在する形となり、この空気自体がメインマグネットの磁
束をシールドするセパレータとしての機能を果たす。

【００２９】上記第１〜第５の変形例、いすれにおいて
も、上記本実施例に係るモータと同じ効果を得ることが
でき、モータの小型化及び薄型化を阻害することなく、
モータの回転数を磁気センサ１３にて精度よく検出する
ことができる。特に、上記変形例中、第４及び第６の変
形例は、ヨーク７に直接あるいは取り付け部材２１を介
してＦＧマグネット１２を取り付けるだけでよいため、
その製造が容易であり、製造コスト上有利となる。

【００３０】上記例は、ブラシレスＤＣモータに適用し
た例を示したが、その他、ＰＭステッピングモータ等に
も適用することができるほか、ＶＴＲやＤＡＴ（デジタ
ル・オーディオ・テープレコーダ）等に搭載されている
回転ドラムのロータリートランス等にも適用することが
できる。

【００３１】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るモータよれ
ば、リング状のマグネットと回転数検出用のマグネット
の間に磁気的分離手段を設けるようにしたので、リング
状マグネットから発生する磁束は、上記磁気的分離手段
によって遮蔽され、回転数検出用のマグネットから発生
する磁束を干渉することがない。

【００３２】従って、回転数検出用のマグネットを例え
ば磁気センサにて検出する場合、回転数検出用のマグネ
ットから発生する磁束を正確に検出することができよう
になり、ロータの回転数、即ちモータの回転数を精度よ
く検出することができる。

【００３３】また、リング状のマグネットと回転数検出
用のマグネットの間に磁気的分離手段、例えば高透磁率
を有する材料で形成されたセパレータを介在させるだけ
でよいため、モータの小型化及び薄型化を阻害すること
がない。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】同図Ａは、本発明に係るモータの一実施例の構
成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図である。

【図２】同図Ａは、本発明に係るモータの第１の変形例
の構成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図であ
る。

【図３】同図Ａは、本発明に係るモータの第２の変形例
の構成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図であ
る。

【図４】同図Ａは、本発明に係るモータの第３の変形例
の構成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図であ
る。

【図５】同図Ａは、本発明に係るモータの第４の変形例
の構成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図であ
る。

【図６】同図Ａは、本発明に係るモータの第５の変形例
の構成を示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図であ
る。

【図７】同図Ａは、従来例に係るモータの構成を示す斜
視図であり、同図Ｂはその縦断面図である。

【図８】同図Ａは、従来例に係るモータのロータを構成
するメインマグネットの着磁状態を示す平面図であり、
同図Ｂはその縦断面図である。

【図９】同図Ａは、従来の提案例に係るモータの構成を
示す斜視図であり、同図Ｂはその縦断面図である。

【符号の説明】

ＳステータＲロータ１プリント配線基板２メインマグネット３巻線部４コイル５貫通孔６回転軸７ヨーク１１セパレータ１２ＦＧマグネット１３磁気センサ２１ＦＧマグネット取り付け部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台に固定され、コイルが巻回されたス
テータと、上記ステータに対向してリング状のマグネットが設けら
れたロータと、上記ロータの一部に回転数検出用のマグネットが取り付
けられたモータにおいて、上記リング状のマグネットと上記回転数検出用のマグネ
ットの間に磁気的分離手段が設けられていることを特徴
とするモータ。
【請求項２】上記磁気的分離手段が、高透磁率を有す
る材料で形成されたセパレータであることを特徴とする
請求項１記載のモータ。