JPH0556620A - 光検出型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ステータ側に設けられた光センサと、ロータヨ
ークに形成され前記光センサの光の照射領域を通断する
被検出部とを有し、前記ロータヨークの回転に応じて前
記ステータのステータコイルを通断電制御するための信
号を発生する信号発生手段を備えた光検出型モータにお
いて、前記被検出部は前記ロータヨークの縁部外周に連
設して設けられた外周方向に延びるフランジ部に穿孔す
ることにより形成し、前記フランジ部の一部には前記光
センサの幅より広い幅の切り欠き部を形成したことを特
徴とする。 【効果】被検出部の強度を高めて変形をなくすことによ
り検出信号の精度を向上させ、また、切り欠き部を形成
することによりロータヨークの着脱を容易にすることが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータヨークの回転に
応じてステータコイルの通断電制御をするための信号を
発生する信号発生手段を有する光検出型モータに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータの回転を制御するために、
光センサとロータヨークの一部に設けられた光センサの
光の照射領域の断続部分とにより構成された信号発生手
段を用いて、光センサの光の照射領域の全てを遮蔽す
る、照射領域の一部を遮蔽する、遮蔽領域には遮蔽物が
ないようにする、という３つの状態を作る方式が知られ
ている。そして、前述したような信号発生手段を用いる
ことにより、ロータヨークの回転から例えば周波数信号
（以下、ＦＧ信号と称する）及び位置検出信号（以下、
ＰＧ信号と称する）の２種類の信号を発生させ、ＦＧ信
号に基づいてロータヨークの回転速度を制御すると共
に、ＰＧ信号に基づいてステータコイルへの通電タイミ
ングを制御するという方法が一般的に取られている。

【０００３】従来においては、ロータヨークの縁部外周
部に設けられたフランジ部に所定の間隔を持って形成さ
れた凹凸形状の被検出部と、固定子側に設けられた前記
凹凸形状の被検出部を検出する、例えばフォトインタラ
プタからなる光センサを設けた信号発生手段を有した光
検出型モータであった。以下、前述したような光検出型
モータの一例を図６及び図７を参照しながら説明する。
２１は、有底円筒状に形成され、内部に界磁用永久磁石
（図示しない）を有しているロータヨークである。ロー
タヨーク２１は、例えば鉄などの磁性体で形成されてお
り、摺動可能にベース２６に保持された回転軸２５に固
定されている。ロータヨーク２１の縁部外周部にはＦＧ
信号検出用の幅寸法の小さい被検出部２２ａと、ＰＧ信
号検出用の幅寸法が前述したＦＧ信号検出用と比較して
大きく形成した被検出部２２ｂが所定間隔を持って多数
形成されている。ベース２６のロータヨーク２１を有す
る側はプリント板２４が配設されており、このプリント
板２６には、コの字状の例えばフォトインタラプタより
なる光センサ２３が被検出部２２ａ，２２ｂを挟み込む
ような形で配置されている。

【０００４】光センサ２３の一方の発光素子（図示しな
い）から受光素子（図示しない）へ光が送られ始め、ロ
ータヨーク２１が回転を開始して光センサ２３からの光
がＰＧ信号検出用の被検出部２２ｂに照射されると、光
の照射領域は全て遮蔽される。また、光センサ２３から
の光がＦＧ信号検出用の被検出部２２ａに照射される
と、光の照射領域の一部領域が遮蔽される。これらによ
って光センサ２３から出力レベルの大きいＰＧ信号が出
力されると共に、出力レベルの小さいＦＧ信号が出力さ
れるようになっている。そして、これら信号発生手段に
より得られたＦＧ信号，ＰＧ信号を用いてモータの回転
を制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光検出
型モータの信号発生手段では、以下に述べるような問題
点が発生してくる。

【０００６】上記したように、光センサの光の照射領域
の通断により３つの状態を得る場合、従来のロータヨー
クでは被検出部が凸状に形成されているため、ロータヨ
ークのプレス加工時やモータの組み立て時などにおい
て、被検出部を変形させてしまう可能性が高く、結果、
ＦＧ信号やＰＧ信号において精度上の問題が出てくる。
また、ロータヨークの外周が被検出部により凹凸形状を
しているため、モータの回転時の取扱いが大変危険であ
るという問題も発生してくる。 ［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記したような技術的課
題を解決するために、本発明は、ステータ側に設けられ
た光センサと、ロータヨークに形成され前記光センサの
光の照射領域を通断する被検出部とを有し、前記ロータ
ヨークの回転に応じて前記ステータのステータコイルを
通断電制御するための信号を発生する信号発生手段を備
えた光検出型モータにおいて、前記被検出部は前記ロー
タヨークの縁部外周に連設して設けられた外周方向に延
びるフランジ部に穿孔することにより形成されたことを
特徴とする光検出型モータを提供するものである。

【０００８】また、前記フランジ部の一部に前記光セン
サの幅より広い幅の切り欠き部を形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光検出型モータを提供
するものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成により、ロータヨークの縁部
外周部に連設して設けられたフランジ部に穿孔すること
により光センサの光の照射領域を通断する被検出部を形
成するという形をとっている。これは、従来の凸状に形
成された被検出部の外周をリング状につなげたような形
状となるので、この凸状をなした被検出部における強度
が高くなり、結果としてプレス加工時やモータの組み立
て時などにおいて、凸状をなした被検出部を変形してし
まうことがなくなる。また、ロータヨークの回転時にお
いても被検出部により形成された凹凸部分が回転するの
ではないので、危険性を低下させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明第１の実施例を図１，図４及び
図５を参照しながら説明する。図１は、本発明の光検出
型モータの一実施例を示す斜視図である。図４は、図１
における光検出型モータの一部断面図である。図５は、
本発明の光検出型モータにより得られる出力波形図であ
る。１は、有底短円筒状に形成されたロータヨークであ
る。ロータヨーク１の縁部外周には外周方向に連設され
た同心円状に延びたフランジ部２が形成されており、こ
のフランジ部２には所定間隔をおいて複数個の孔が穿孔
され、幅寸法の小さいＦＧ信号（周波数信号）用の被検
出部３ａと、上記ＦＧ信号用の被検出部３ａより幅寸法
が大きく後述する光センサ５の光の照射領域と同等か若
干広いＰＧ信号（位置検出信号）用の被検出部３ｂを形
成している。このようにフランジ部２に複数個の孔を穿
孔することにより被検出部３ａ，３ｂを構成しているた
め、ロータヨーク１のプレス加工が容易となる。また、
被検出部３ａ，３ｂを従来のように夫々独立した形状で
はなく、外周がリング状につながった形状としているた
め、モータの組み立て時などにおける被検出部の変形，
破損などを防ぐことができる。

【００１１】また、フランジ部２の一部には、ステータ
側に設けられた光センサ５の幅より幅の広い切り欠き部
４が形成されている。この切り欠き部４を設けているこ
とにより、モータの組み立て時においてプリント板６上
に先に光センサ５が配置されているような場合でも、ロ
ータヨーク１を容易に組み込むことができ、さらにロー
タヨーク１の交換などの場合においても着脱を簡単に行
うことができる。この切り欠き部４の両側部１３ａ，１
３ｂのうち、ロータヨーク１の回転方向１５前方に位置
する側部１３ａは、他のフランジ部２より若干外周方向
に長く形成され、さらにロータヨーク１の回転方向１５
における後方側に若干斜めに形成されている。また、ロ
ータヨーク１の内面側周縁部には、周方向に交互に異極
となり後述するステータコア１０の磁極に対向するよう
に界磁用永久磁石１４が取り付けられている。ロータヨ
ーク１の上部には、組み立て時における位置決め孔８が
穿孔されており、この位置決め孔８に対して界磁用永久
磁石１４の着磁分布が決められている。つまり、被検出
部３ａ，３ｂと界磁用永久磁石１４の着磁分布は定まっ
た位置関係に設けられている。

【００１２】ベース１２の中心部に突設された回転軸支
持部９には、ステータコア１０及びプリント板６が設置
されており、ステータコア１０の一端側には例えば３相
（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のステータコイル１１が巻装され
ている。これらベース１２，ステータコア１０，プリン
ト板６及びステータコイル１１によりステータが構成さ
れている。そして、ロータヨーク１が固定されている回
転軸７は、ベース１２の回転軸支持部９に形成された貫
通孔内に挿通されており、図示しない軸受けによって回
動自在に支承されている。

【００１３】一方、プリント板６の周縁部には、フォト
インタラプタなどからなる例えばコの字状の光センサ５
が、凹状になっている部分でロータヨーク１のフランジ
部２を挟むように配置され固定されている。この光セン
サ５は、フランジ部２を挟む位置に対向するように発光
素子（図示しない）と受光素子（図示しない）を備えて
いる。そして、光センサ５の発光素子から照射される光
は、全てフランジ部２に穿孔された孔を通して受光素子
に送られる。このため、図５（ａ）に示すようにＬｏｗ
レベルの信号波形が出力される。また、ロータヨーク１
が回転することにより、光センサ５の発光素子と受光素
子の間にＦＧ信号用の被検出部３ａが位置すると、光セ
ンサ５の光の照射領域の一部が遮蔽され、受光素子には
光の照射領域のほぼ半分の光が送られる。このため、図
５（ａ）に示すようにＭｉｄｄｌｅレベルの信号波形が
出力される。さらに、光センサ５の次発光素子と受光素
子の間にＰＧ信号用の被検出部３ｂが位置すると、光セ
ンサ５光の照射領域の全てが遮蔽され、受光素子には光
は全く送られなくなる。このため、図５（ａ）に示すよ
うにＨｉｇｈレベルの信号波形が出力される。

【００１４】上記したように、ロータヨーク１が回転に
応じて図５（ａ）のような信号波形が出力され、ＰＧ信
号がＨｉｇｈレベル、ＦＧ信号がＭｉｄｄｌｅレベルと
区別される。これらの信号波形のタイミングに基づいて
図５（ｂ）に示すようなタイミングでＰＧ信号が生成さ
れ、図５（ｃ）に示すようなタイミングでＦＧ信号が生
成される。そして、上述したようにして生成されたＰＧ
信号のタイミングを基にしてステータコイル１１のそれ
ぞれの相への通電するように制御している。また、生成
されたＦＧ信号のタイミングを基にモータの回転速度の
制御をしている。

【００１５】次に、図２は、本発明第２の実施例を示す
図である。第１の実施例では、ロータヨーク１のフラン
ジ部２にそれぞれ独立した複数の孔を穿孔することによ
り被検出部を形成しているが、図２に示したように、凹
凸状の辺を有して幾つかのＦＧ信号用の被検出部３ｃを
兼ね備えた孔を穿孔し、これとは別に独立した孔を形成
してＰＧ信号用の被検出部３ｄを形成しても、第１の実
施例と同様の作用効果を得ることは可能である。

【００１６】また、図３は、本発明第３の実施例を示す
図である。第３の実施例は、外周方向の長さの異なる２
種類の孔を穿孔し、長さの短い孔をＦＧ信号用の被検出
部３ｅとして光センサ５の光の照射領域の一部を遮蔽し
てＦＧ信号を出力させ、長さの長い孔をＰＧ信号用の被
検出部３ｆとしてＰＧ信号を出力させる構造としてい
る。

【００１７】上記した第１乃至第３の実施例では、光セ
ンサの光の照射領域の全てを遮蔽する、照射領域の一部
を遮蔽する、光は全て受光素子に送る３つの状態を得ら
れるように構成した方法で説明しているが、照射領域の
全てを遮蔽する、光は全て受光素子に送る２つの状態を
得られるように孔を穿孔し、ＦＧ信号のみを得られるよ
うな構成にしても良い。

【００１８】また、上記第１の実施例では光センサ５の
形状をコの字状のものを用いて凹状の部分でロータヨー
ク１のフランジ部２を挟むようにして信号を検出してい
るが、この形状に限ったものではなく、例えば発光素子
と受光素子を備えた平板状の反射形光電スイッチを光セ
ンサとして使用し、これをフランジ部２とプリント板６
の間に位置させ、発光素子からの光を被検出部に照射
し、被検出部で反射されてきた反射光を受光素子で受光
することにより信号を出力するようにしても上記第１の
実施例と同様の作用効果を得ることは可能である。光セ
ンサをこのような構成としたときは、特に切り欠き部４
を形成する必要はなくなる。

【００１９】

【発明の効果】上記したように、本発明の光検出型モー
タではロータヨークのプレス加工が容易になると共に、
被検出部を一体形として強度を高めた構成としているた
め、モータの組み立て時などにおける被検出部の変形を
なくし、ひいては検出信号の精度を向上させることが可
能となる。

【００２０】また、ロータヨークのフランジ部に切り欠
き部を設けているために、光センサが配置されている状
態でもロータヨークの着脱を簡単に行うことができると
いう効果を奏している。さらに被検出部が独立した形の
凹凸形状をなしていないため、ロータヨークの回転時の
危険性は低下することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の光検出型モータの斜視図

【図２】第２の実施例のロータヨークの一部上面図

【図３】第３の実施例のロータヨークの一部上面図

【図４】光検出型モータの一部断面図

【図５】本発明の光検出型モータより得られる信号の出
力波形

【図６】従来の光検出型モータの斜視図

【図７】従来の光検出型モータのロータヨーク上面図

【符号の説明】

１ ロータヨーク ２ フランジ部 ３ 被検出部 ４ 切り欠き部 ５ 光センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータ側に設けられた光センサと、ロー
   タヨークに形成され前記光センサの光の照射領域を通断
   する被検出部とを有し、前記ロータヨークの回転に応じ
   て前記ステータのステータコイルを通断電制御するため
   の信号を発生する信号発生手段を備えた光検出型モータ
   において、前記被検出部は前記ロータヨークの縁部外周
   に連設して設けられた外周方向に延びるフランジ部に穿
   孔することにより形成したことを特徴とする光検出型モ
   ータ。
2. 【請求項２】前記フランジ部の一部に前記光センサの幅
   より広い幅の切り欠き部を形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光検出型モータ。