JPH0591706A - Electromagnetic rotating machine - Google Patents

Electromagnetic rotating machine

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JPH0591706A
JPH0591706A JP3248914A JP24891491A JPH0591706A JP H0591706 A JPH0591706 A JP H0591706A JP 3248914 A JP3248914 A JP 3248914A JP 24891491 A JP24891491 A JP 24891491A JP H0591706 A JPH0591706 A JP H0591706A
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JP
Japan
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rotating machine
signal
rotation
electromagnetic rotating
rotor
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Withdrawn
Application number
JP3248914A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Imai
康章 今井
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Canon Electronics Inc
Original Assignee
Canon Electronics Inc
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Publication date
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Publication of JPH0591706A publication Critical patent/JPH0591706A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electromagnetic rotating machine of a low cost and a small size, by generating two kinds of pulses every one revolution of the rotor of the electromagnetic rotating machine, and by generating an absolute positional signal based on the synchronism of the phase difference between the two kinds of pulses. CONSTITUTION:When a rotor yoke 4 is rotated once, binary signals are generated using a comparator from the magnetization number of driving magnets 1 and the counter electromotive forces of coils 10w, and the binary signals are used as first pulses. Also, the signals determined by the magnetization number of FG magnets 2 and the number of the generator line elements of generator line element part 7a are used as second pulses. The greatest common divisor of the pulse numbers of these two kinds of pulses is set 1 (i.e., prime number mutually). When the phases of these two signals coincide with each other, an index signal is generated, and thereby, a signal for indicating the rotational position of the rotor yoke 4 is obtained. That is, the conventional element for sensing the driving timing of an electromagnetic rotating machine and the conventional magnet for sensing the rotational position of the rotating machine are made unnecessary. Thereby, the size of the rotating machine can be reduced and the problem relative to leakage magnetic fluxes is eliminated too.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフロッピーディ
スクドライブ装置等に使われるモータ等の電磁回転機に
関し、特にその回転位置(インデックス位置)検出方法
の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic rotary machine such as a motor used in, for example, a floppy disk drive device, and more particularly to an improvement of its rotational position (index position) detecting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、モータの回転位置検出装置と
して、モータの回転体の所定位置にマグネットを設け、
更にステータ側のこのマグネットと対向する固定的な位
置に、そのマグネットの磁気変化を検出するホール素子
等からなる磁気検出素子等を用いてパルス信号を得て、
回転位相を検出する回転位置検出装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor rotational position detecting device, a magnet is provided at a predetermined position of a rotating body of a motor,
Further, at a fixed position facing the magnet on the stator side, a pulse signal is obtained by using a magnetic detection element such as a Hall element that detects a magnetic change of the magnet,
A rotation position detection device that detects a rotation phase is known.

【0003】図面を参照の上で従来のモータ構成につい
て説明する。図15は、従来の3相ブラシレスモータの
要部破断平面図であり、図16は図15のX−X矢視の
断面図である。このような従来のブラシレスモータでは
4つの磁気回路、即ち、回転駆動力を発生させるための
磁気回路、FG信号を発生させるための磁気回路、回転
位置信号を発生するための磁気回路、回転磁界を発生す
るための励磁タイミングを検出するための磁気回路が形
成されている。
A conventional motor configuration will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a fragmentary plan view of a conventional three-phase brushless motor, and FIG. 16 is a sectional view taken along line XX of FIG. In such a conventional brushless motor, four magnetic circuits, namely, a magnetic circuit for generating a rotational driving force, a magnetic circuit for generating an FG signal, a magnetic circuit for generating a rotational position signal, and a rotating magnetic field are provided. A magnetic circuit is formed to detect the excitation timing for generation.

【0004】先ず、図16において3相ブラシレスモー
タの概略構成を述べると、基板7は鉄など磁性材料から
なり、その中心部分に含油ベアリング9を圧入する一
方、外周端部に回転位置検出手段であるホール素子14
を配設している。回転軸5は、軸固定部材6を介してロ
ータヨーク4と一体に設けられており、さらに、含油ベ
アリング9上部に設けられたベアリング8のインナーレ
ースと含油ベアリング9に嵌着されており、これにより
ロータヨーク4,駆動マグネット1,FGマグネット
2,位置検出用マグネット13等の入った一体物が基板
7に対して自在に回転する。
First, referring to FIG. 16, a schematic structure of a three-phase brushless motor will be described. The substrate 7 is made of a magnetic material such as iron. Hall element 14
Are installed. The rotary shaft 5 is integrally provided with the rotor yoke 4 via the shaft fixing member 6, and is further fitted to the inner race of the bearing 8 provided above the oil-impregnated bearing 9 and the oil-impregnated bearing 9. The integrated body including the rotor yoke 4, the drive magnet 1, the FG magnet 2, the position detecting magnet 13 and the like freely rotates with respect to the substrate 7.

【0005】次に、ロータヨークの外縁部内側には駆動
マグネット1(図15)が固定されており、周知のよう
に、駆動マグネット1に対して回転磁界を作用させる事
によりロータヨーク4を回転駆動を行わせる。このため
に駆動マグネット1は図15に示すように、半径方向に
16極に多極着磁されると共に、ロータヨークの外縁部
内側に固着されている。
Next, the drive magnet 1 (FIG. 15) is fixed inside the outer edge of the rotor yoke, and as is well known, the rotor yoke 4 is rotationally driven by applying a rotating magnetic field to the drive magnet 1. Let it be done. For this reason, as shown in FIG. 15, the drive magnet 1 is multi-polarized with 16 poles in the radial direction, and is fixed inside the outer edge portion of the rotor yoke.

【0006】回転磁界を作用させるために、複数の駆動
コイル10がステータヨーク11の回りに捲着されて設
けられ、その一方、このステータヨーク11が回転軸5
の回りに放射状に複数形成されており、駆動コイルもヨ
ーク11上において周方向に複数分設けられている。こ
のステータヨーク11は、図示していないネジなどの固
定部材により鉄基板7上に固定されている。
To actuate a rotating magnetic field, a plurality of drive coils 10 are provided wound around a stator yoke 11, while the stator yoke 11 is used to rotate the rotating shaft 5.
A plurality of drive coils are radially formed around and the plurality of drive coils are provided on the yoke 11 in the circumferential direction. The stator yoke 11 is fixed on the iron substrate 7 by a fixing member such as a screw (not shown).

【0007】以上の構成において、ステータヨーク11
は、駆動マグネット1,ロータヨーク4,駆動マグネッ
トヨーク3とともに閉じた磁気回路を形成している。
尚、駆動マグネット1が、ステータヨーク11の半径方
向にこのヨーク11から離間して設けられるタイプのブ
ラシレスモータを周対向型モータと呼ぶ。ロータヨーク
4の外周面には切り欠き部4hが加工成形されており、
この切り欠き部4hに回転位相検出手段である位置検出
用マグネット13が埋設されている。このマグネット1
3によっても1つの磁気回路が構成されている。
In the above structure, the stator yoke 11
Together with the drive magnet 1, the rotor yoke 4, and the drive magnet yoke 3 form a closed magnetic circuit.
A brushless motor of the type in which the drive magnet 1 is provided in the radial direction of the stator yoke 11 so as to be separated from the yoke 11 is referred to as a circumferentially opposed motor. A notch 4h is formed on the outer peripheral surface of the rotor yoke 4,
A position detecting magnet 13, which is a rotational phase detecting means, is embedded in the cutout portion 4h. This magnet 1
3 also constitutes one magnetic circuit.

【0008】更に、各相のコイル10の励磁タイミング
を検出するための複数のホール素子12a,12b,1
2cが基板7上の適切な位置に固着されている。駆動マ
グネット1からの磁界はこれらのホール素子12a,1
2b,12cを通るので、これらの素子12a,12
b,12cによりマグネット1からの磁界変化が検出さ
れて、ステータ11のコイル10が発生すべき磁界の、
回転する駆動マグネット1の磁界に対する位相差が検出
され、適切なタイミングで駆動コイルの各相に電流を流
して回転磁界が発生させられる。この回転磁界はロータ
4を図15の矢印方向Aに回転させる。
Further, a plurality of Hall elements 12a, 12b, 1 for detecting the excitation timing of the coil 10 of each phase.
2c is fixed to an appropriate position on the substrate 7. The magnetic field from the drive magnet 1 is applied to these Hall elements 12a, 1
2b, 12c, so these elements 12a, 12
b and 12c detect the change in the magnetic field from the magnet 1, and the magnetic field to be generated by the coil 10 of the stator 11
The phase difference with respect to the magnetic field of the rotating drive magnet 1 is detected, and a current is passed through each phase of the drive coil at an appropriate timing to generate a rotating magnetic field. This rotating magnetic field causes the rotor 4 to rotate in the direction of arrow A in FIG.

【0009】一方、FGマグネット2は、ロータヨーク
4の最外周縁部に固着されており、全部で120極分が
着磁されている。このFGマグネット2と対向する鉄基
板7の表面部には図3のようなパターンの120本の発
電線素7aが銅パターンなどによりエツチング形成され
ている。以上の構成により、ロータヨーク4が回転起動
されると、発電線素7aよりロータヨーク4の回転速度
に応じた周波数の正弦波が発生するので、不図示のコン
トロール回路により、定速回転制御が行われる。
On the other hand, the FG magnet 2 is fixed to the outermost peripheral edge portion of the rotor yoke 4, and is magnetized for 120 poles in total. On the surface portion of the iron substrate 7 facing the FG magnet 2, 120 power generating line elements 7a having a pattern as shown in FIG. 3 are formed by etching with a copper pattern or the like. With the above configuration, when the rotor yoke 4 is started to rotate, a sine wave having a frequency corresponding to the rotation speed of the rotor yoke 4 is generated from the power generating line element 7a, so a constant speed rotation control is performed by a control circuit (not shown). ..

【0010】このロータヨーク4が回転すると、前記ロ
ータヨーク4に固着されていたマグネット13も一体回
転するので、インデックス位置検出用ホール素子14に
よりマグネット13の磁界変化を感知して、ロータヨー
ク4が1回転に対して、1発のパルス状のいわゆる位置
検出信号を発生するようにしている。このパルス信号に
より、回転体の回転位相等を検出できるようにしてい
る。位置検出信号を発生する位置検出用ホール素子14
は、図17に示すような波形を出力する。この波形信号
を図19に示す比較機15に入力し、図18の下段に示
すような位置検出信号を得るようにしている。
When the rotor yoke 4 rotates, the magnet 13 fixed to the rotor yoke 4 also rotates integrally. Therefore, the index position detecting Hall element 14 senses a change in the magnetic field of the magnet 13 and the rotor yoke 4 rotates once. On the other hand, one pulsed so-called position detection signal is generated. With this pulse signal, the rotation phase of the rotating body can be detected. Hall element 14 for position detection that generates a position detection signal
Outputs a waveform as shown in FIG. This waveform signal is input to the comparator 15 shown in FIG. 19 to obtain the position detection signal shown in the lower part of FIG.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の回転位置検出方法によると、以下のような問題点
があった。即ち、 (1)回転位置検出用のマグネット13は、ロータヨー
ク4の最外周面に取り付けられており、さらに、このマ
グネットが形成する磁気回路が開いているために磁束が
漏洩磁束として漏洩する。このために、このモータを磁
気記録/再生装置のディスク回転用に用いる場合には、
漏洩磁束が磁気記録再生用の磁気ヘッドに侵入する事か
ら、情報の正確な記録再生を妨害することがある。
However, the above-described conventional rotational position detecting method has the following problems. That is, (1) the rotational position detecting magnet 13 is attached to the outermost peripheral surface of the rotor yoke 4, and the magnetic circuit formed by this magnet is open, so that the magnetic flux leaks as a leakage magnetic flux. Therefore, when this motor is used for rotating the disk of the magnetic recording / reproducing apparatus,
Since the leakage magnetic flux enters the magnetic head for magnetic recording / reproduction, it may interfere with accurate recording / reproduction of information.

【0012】(2)回転位置検出用のホール素子14や
マグネット13を設けるスペースが必要であり、これが
多相ブラシレスモータの小型化および薄型化を妨げ、更
に、製品コストも高くなるという問題点がある。そこ
で、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、漏洩磁束に起因する諸問
題点の発生することのない、また、構成部品点数が減ら
された低コストで、小型/薄型の電磁界転機を提案す
る。
(2) A space for providing the hall element 14 and the magnet 13 for detecting the rotational position is required, which hinders the downsizing and thinning of the multi-phase brushless motor, and further increases the product cost. is there. Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent various problems due to magnetic flux leakage, and to reduce the number of constituent parts to be low. We propose a compact / thin electromagnetic field converter at low cost.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明による回転位置検出装置
は、ロータ部のステータ部に対する絶対的な回転位置を
示す信号を1回転の間にm個生成しながら回転する電磁
回転機であって、駆動マグネットがロータと同期して回
転するとき、回転磁界発生手段に発生する逆起電圧を検
出しロータの1回転にP1(自然数)個の等間隔パルス
信号FG1を発生する第1のパルス発生手段と、ロータ
の回転に同期して回転する磁場を発生する磁性体を具備
し、ロータの1回転によりこの磁性体が生成する磁場変
化を検出して、ロータの1回転にP2(自然数)個の等
間隔のパルス信号FG2を発生する第2のパルス発生手
段と、発生されたパルス信号FG1,FG2の位相差の
周期性に基づいて、前記絶対的な回転位置を示す信号を
発生する回路手段を具備し、前記駆動マグネットと、ロ
ータの回転に同期して回転する磁場を発生する前記磁性
体は、信号FG1,FG2のパルス数P1,P2が共に
mを最大公約数とする自然数となるように、設定されて
いる。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a rotational position detecting device according to the present invention uses a signal indicating the absolute rotational position of a rotor part with respect to a stator part for one revolution. An electromagnetic rotating machine that rotates while generating m pieces in the meantime, and when the drive magnet rotates in synchronization with the rotor, the counter electromotive voltage generated in the rotating magnetic field generating means is detected to make P1 (natural number) for one rotation of the rotor. The first pulse generating means for generating the equal-interval pulse signals FG1 and the magnetic body for generating a magnetic field rotating in synchronization with the rotation of the rotor are provided, and the magnetic field change generated by the magnetic body by one rotation of the rotor. Based on the periodicity of the phase difference between the generated pulse signals FG1 and FG2 and the second pulse generating means for generating P2 (natural number) pulse signals FG2 at equal intervals in one rotation of the rotor. , The drive magnet and the magnetic body for generating a magnetic field rotating in synchronization with the rotation of the rotor are provided with circuit means for generating a signal indicating an absolute rotational position, and the pulse number P1, P1 of the signals FG1, FG2 Both P2 are set to be natural numbers with m as the greatest common divisor.

【0014】[0014]

【作用】上記の構成において、信号FG1,FG2に発
生するパルス数はそれぞれP1,P2であり、その最大
公約数はmであるので、P1/m,P2/mは互いに素
である。従って、信号FG1,FG2はパルスをそれぞ
れP1/m,P2/m個発生する毎に位相が元に戻る。
この位相が元に戻る時点をとらえて、位置検出信号の発
生タイミングとする。このために、従来のインデックス
専用の回転マグネットや回転位置検出用素子を省けるの
で、電磁回転機自体の小型および薄型化を実現する事が
でき、更に、漏洩磁束の発生防止をするように働く。
In the above structure, the numbers of pulses generated in the signals FG1 and FG2 are P1 and P2, respectively, and the greatest common divisor thereof is m, so P1 / m and P2 / m are relatively prime. Therefore, the phases of the signals FG1 and FG2 are restored each time P1 / m and P2 / m pulses are generated.
The timing at which this phase returns to its original value is taken as the generation timing of the position detection signal. For this reason, since the conventional rotary magnet for exclusive use of the index and the rotary position detecting element can be omitted, the electromagnetic rotary machine itself can be made smaller and thinner, and the magnetic flux leakage can be prevented.

【0015】[0015]

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明を、
回転位置検出装置を有したスピンドルモータであって周
対向型および面対向型のスピンドルモータに適した実施
例を、3つ挙げて説明する。最初の2つの実施例では、
2つのパルス信号を発生させるという点では共通してい
るが、発生した2つのパルス信号の処理方法に相違があ
る。第3の実施例は、本発明を面対向型のスピンドルモ
ータに適用した例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
A spindle motor having a rotational position detecting device, which is suitable for a circumferentially-opposed type spindle motor and a surface-opposed type spindle motor, will be described with three examples. In the first two examples,
Although they are common in that they generate two pulse signals, there is a difference in the processing method of the two pulse signals that are generated. The third embodiment is an example in which the present invention is applied to a surface-opposing spindle motor.

【0016】図1と図2からわかるように、この実施例
では、コイルの逆起電圧と発電線素7aからの信号から
インデックス信号を生成するために、従来の駆動タイミ
ング検出素子12(図15)、位置検出用マグネット1
3、同じくホール素子14等が不要になっている。この
ために、図15,図16の従来例と図1,図2の実施例
との大きさを比較すれば明らかになるように、実施例の
モータはかなり小型化されている。以下に、モータの小
型化を可能にした2つのパルス信号を発生させるための
構成を述べる。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, in this embodiment, in order to generate the index signal from the counter electromotive voltage of the coil and the signal from the power generating line element 7a, the conventional drive timing detecting element 12 (FIG. 15) is used. ), Position detection magnet 1
3. Similarly, the Hall element 14 and the like are unnecessary. For this reason, the motor of the embodiment is considerably miniaturized, as will be apparent by comparing the sizes of the conventional example of FIGS. 15 and 16 with the embodiment of FIGS. Below, a configuration for generating two pulse signals that enables downsizing of the motor will be described.

【0017】(第1のパルス信号FG1の発生の原理説
明)図1乃至図10を用いて、第1のパルス信号FG1
発生の原理を説明する。図1,図2はそれぞれ、実施例
の周対向モータのロータおよびステータ部分の平面図と
断面図である。図1,図2において、図15,図16で
説明済の部分には同一参照番号を付して説明を割愛す
る。
(Description of Principle of Generation of First Pulse Signal FG1) The first pulse signal FG1 will be described with reference to FIGS.
The principle of generation will be explained. 1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view of a rotor and a stator portion of the circumferentially opposed motor of the embodiment, respectively. In FIGS. 1 and 2, the parts already described with reference to FIGS. 15 and 16 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0018】図1,図2から明らかなように、この実施
例では、コイルの駆動タイミングを検出するためのホー
ル素子を設けておらず、コイルの逆起電圧から励磁タイ
ミングを検出している。この方法は一部モータでは既に
行われているが、各相に対応する逆起電圧のうち、1相
分だけを利用して第1のパルス信号FG1を作成するこ
とはまだ行われておらず新規である。
As is apparent from FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the Hall element for detecting the drive timing of the coil is not provided, and the excitation timing is detected from the counter electromotive voltage of the coil. Although this method has already been performed for some motors, the first pulse signal FG1 has not yet been generated using only one phase of the back electromotive force corresponding to each phase. It is new.

【0019】次に、第1のパルス信号FG1発生の原理
を説明する。図3にコイルの逆起電圧を検出する回路の
ブロック図を示す。コイル10U,10V,10WはY
型結線されており、他端は、SW1〜SW6により電源
電圧か、グラウンドか、またはオープンのいずれかに接
続するように励磁タイミング切り替え回路18により制
御される。ここで、SW1〜SW6は、出力回路のシン
クトランジスタもしくはソーストランジスタに対応する
ものである。
Next, the principle of generating the first pulse signal FG1 will be described. FIG. 3 shows a block diagram of a circuit for detecting the counter electromotive voltage of the coil. Coil 10U, 10V, 10W is Y
They are type-wired, and the other end is controlled by the excitation timing switching circuit 18 so as to be connected to either the power supply voltage, the ground, or the open by SW1 to SW6. Here, SW1 to SW6 correspond to the sink transistor or the source transistor of the output circuit.

【0020】図4にコイルの通電モードを示す。本図に
おいて、横軸は時間、縦軸プラス方向はソーストランジ
スタがオン(SW2,4,6がオン)、ゼロ点はオープ
ンしていることを示す。通電方法は一般に120度通電
と呼ばれている方法であり、電気角において60度ずつ
通電していないとき(オープン)があり、このときがコ
イルの逆起電圧を検出するタイミングとなる。
FIG. 4 shows the energization mode of the coil. In this figure, the horizontal axis indicates time, the vertical axis positive direction indicates that the source transistor is on (SW2, 4, 6 are on) and the zero point is open. The energization method is a method generally called 120-degree energization, and there is a case (open) in which the energization is not performed for each 60 degrees in the electrical angle, and this time is the timing for detecting the counter electromotive voltage of the coil.

【0021】図5にコイル端子の電圧波形を示す。これ
は、図4において、逆起電圧コンパレータ16U,V,
Wに入力する信号である。図5において正弦波成分が逆
起電圧であり、コンパレータ16U,V,Wにより2値
化される。本実施例ではW相コイル10Wの逆起電圧の
2値化信号を第1のパルス信号FG1として用いる。図
3に示すように、コンパレータ16U,V,Wの出力は
励磁タイミング切り替え回路18に入力し、励磁タイミ
ング信号を合成する。励磁タイミング信号によりコイル
は通電制御されてモータが回転する。
FIG. 5 shows the voltage waveform at the coil terminal. This is because the back electromotive force comparators 16U, V,
This is a signal input to W. In FIG. 5, the sine wave component is the counter electromotive voltage, which is binarized by the comparators 16U, V, and W. In this embodiment, the binarized signal of the counter electromotive voltage of the W-phase coil 10W is used as the first pulse signal FG1. As shown in FIG. 3, the outputs of the comparators 16U, V, W are input to the excitation timing switching circuit 18 to combine the excitation timing signals. The coil is energized and controlled by the excitation timing signal to rotate the motor.

【0022】 (第2のパルス信号FG2の発生の原理説明)一方、第
2のパルス信号として、従来例で説明した発電線素7a
からの信号をコンパレータ17にて2値化したものを利
用する。また、この信号は速度制御回路(不図示)にも
入力し、モータを定速制御するためにも用いられる。コ
ンパレータ16と17の出力は回転位置検出回路100
に入力されて、回転位置検出回路100から回転の位置
信号が出力される。そこで、回転位置検出回路100の
動作原理を以下に説明する。
(Description of Principle of Generation of Second Pulse Signal FG2) On the other hand, as the second pulse signal, the power generation line element 7a described in the conventional example is used.
A signal obtained by binarizing the signal from is used by the comparator 17. This signal is also input to a speed control circuit (not shown) and used to control the motor at a constant speed. The outputs of the comparators 16 and 17 are the rotational position detection circuit 100.
The rotation position detection circuit 100 outputs a rotation position signal. Therefore, the operating principle of the rotational position detection circuit 100 will be described below.

【0023】ロータヨーク4が1回転するときに、コイ
ル10Wの逆起電圧とコンパレータ16Wが生成するパ
ルス数をP1,線素7aとコンパレータ17が生成する
パルス数をP2とする。駆動マグネット4の着磁数がP
1、線素7aの線素数とFGマグネット2の着磁数がP
2を規定する。パルス数P1とP2は最大公約数が1
(即ち、互いに素)となるように設定されている。通常
のモータでは、インデックス信号としての回転位置信号
は1回転に1回発生するが、これは後述するように、コ
ンパレータ16Wと17からの2つの出力信号(FG
1,FG2とする)の位相が合致したときに、回転位置
検出回路100がインデックス信号を発生するように回
路100を構成していることに基づいているからであ
る。
When the rotor yoke 4 makes one revolution, the counter electromotive voltage of the coil 10W and the number of pulses generated by the comparator 16W are P1, and the number of pulses generated by the line element 7a and the comparator 17 is P2. The magnetizing number of the drive magnet 4 is P
1. The number of line elements of the line element 7a and the magnetization number of the FG magnet 2 are P
2. The greatest common divisor of pulse numbers P1 and P2 is 1
(That is, they are relatively prime). In a normal motor, a rotation position signal as an index signal is generated once per rotation, which is generated by two output signals (FG) from the comparators 16W and 17 as will be described later.
This is because the rotational position detection circuit 100 is configured so as to generate the index signal when the phases of (1, 1 and FG2) match.

【0024】ここで、パルス数P1とP2についての上
記関係を更に一般的に拡大すると以下のようになる。即
ち、モータの1回転に回転位置信号がm(mは自然数)
回発生するためには、2つの信号(FG1,FG2)が
m回位相があえば良い。即ち、パルス数P1,P2の間
に、 P1=m・k1 …(1) P2=m・k2 …(2) が成立していることである。但し、k1,k2は自然数
である。(1),(2)式は、パルス信号FG1がk1
個発生し、FG2がk2個発生すると第1回目のFG1
とFG2の位相合致(位相差が元に戻る)が起こり、パ
ルス信号FG1が更にk1個発生し、FG2が更にk2
個発生すると第2回目の位相合致が起こり、パルス信号
FG1がm・k1個発生し、FG2がm・k2個発生す
ると第m回目の位相合致が起こることを意味している。
即ち、mがP1,P2の最大公約数であれば、回転位置
進行がm回だけ発生することになる。
Here, the above-mentioned relationship between the numbers of pulses P1 and P2 is generally expanded as follows. That is, the rotation position signal is m for one rotation of the motor (m is a natural number).
In order to generate the signal twice, it is sufficient that the two signals (FG1, FG2) have m phases. That is, P1 = m · k1 (1) P2 = m · k2 (2) holds between the pulse numbers P1 and P2. However, k1 and k2 are natural numbers. In the equations (1) and (2), the pulse signal FG1 is k1.
When the number of FG2 generated is k2 and the number of FG2 generated is k2, the first FG1
And FG2 phase match (the phase difference returns to the original), and k1 pulse signals FG1 are generated, and FG2 is further k2.
This means that the second phase matching occurs when the pulse signals FG1 are generated, the m · k1 pulse signals FG1 are generated, and the m-th phase matching is generated when the m · k2 FG2 signals are generated.
That is, if m is the greatest common divisor of P1 and P2, the rotational position progress will occur only m times.

【0025】また、上記(1),(2)式で、k1,k
2が互いに素であれば、FG1,FG2信号がそれぞれ
1個、k2個発生するまでの間では、位相は合致しない
から位置検出信号は発生しない。即ち、ディスクが1回
転する間に回転位置信号がm回だけ発生するための必要
充分条件は、P1とP2の最大公約数がmであるという
ことである。とくに、m=1のときはP1,P2は互い
に素になるのである。前述したように、回転位置信号と
してのインデックス信号は、通常のモータでは、1回転
に1回発生する。
In the above equations (1) and (2), k1, k
If 2 is relatively prime, the position detection signal is not generated because the phases do not match until 1 and 2 FG1 and FG2 signals are generated. That is, the necessary and sufficient condition for the rotational position signal to be generated m times during one rotation of the disk is that the greatest common divisor of P1 and P2 is m. In particular, when m = 1, P1 and P2 are relatively prime. As described above, the index signal as the rotational position signal is generated once per rotation in a normal motor.

【0026】以上が本実施例の原理であり、以下、この
原理に基づいて、信号FG1,FG2をどのように処理
すれば回転位置信号を得ることができるかを2つの実施
例により説明する。但し、以下に述べる回転位置信号の
発生に関わる2つの実施例では、回転位置信号として最
も利用分野の広いインデックス信号、即ち、1回転に1
回だけ回転位置信号が発生する場合、換言すれば、P1
とP2が互いに素の関係にある場合に限定して説明す
る。
The above is the principle of the present embodiment, and based on this principle, how to process the signals FG1 and FG2 to obtain the rotational position signal will be described below with reference to two embodiments. However, in the two embodiments relating to the generation of the rotational position signal described below, the index signal which is most widely used as the rotational position signal, that is, one index per rotation is used.
When the rotational position signal is generated only once, in other words, P1
Only the case where and P2 are in a prime relationship will be described.

【0027】(第1実施例の説明)図10は、検出回路
100の具体的な回路図であり、この回路100はDラ
ッチ101からなる。このラッチ101のクロック入力
端子には前記FG1信号が入力され、データ入力端子に
はFG2信号が入力される。データ入力信号のデユーテ
イ比は1:1であることが望ましい。そして、このラッ
チ回路の出力が回転位置信号である。
(Description of the First Embodiment) FIG. 10 is a specific circuit diagram of the detection circuit 100, and this circuit 100 comprises a D latch 101. The FG1 signal is input to the clock input terminal of the latch 101, and the FG2 signal is input to the data input terminal. It is desirable that the duty ratio of the data input signal be 1: 1. The output of this latch circuit is the rotational position signal.

【0028】P1とP2が互いに素の関係にあるいちば
ん簡単な例は、 P2=P1±1 …(3) が成立するときであり、これを一般化すれば、 P2=P1・n±1(nは整数) …(4) が成立するときである。
The simplest example in which P1 and P2 are relatively prime is when P2 = P1 ± 1 (3) holds, and generalizing this, P2 = P1n ± 1 ( (n is an integer) (4) is satisfied.

【0029】図1に示すように、FG1信号は、駆動マ
グネット4の着磁数に対応して、ロータヨークの1回転
あたり8発のパルス(ppr,パルスパーレボリューシ
ョン)が発生する。また、FG2はFGマグネット2の
着磁数と発電線素部7aの発電線素数に対応して65発
である。図6は、P1=8,P2=65,n=8に設定
したときの図7の回路図に入力,出力するFG1,FG
2,位置検出信号の波形を示す。上記のように設定した
場合は、FG1のFG2に対する位相は図8に示すよう
に、FG2の1周期を360度とすると、45度づつし
だいに遅れていく。従って、図6に示すように、FG1
とFG2がT1時点でラッチ101をセットする関係に
あったときに、反回転目(T5,5発目)でラッチ10
1はリセットし、1回転目(T9,9発目)で再びリセ
ットする。かくして、ラッチ101は1回転毎にセット
/リセットを繰り返す。
As shown in FIG. 1, the FG1 signal generates eight pulses (ppr, pulse pervolution) per revolution of the rotor yoke, corresponding to the number of magnetizations of the drive magnet 4. Further, FG2 is 65 shots corresponding to the magnetized number of the FG magnet 2 and the power generation line element number of the power generation line element portion 7a. FIG. 6 shows FG1 and FG input to and output from the circuit diagram of FIG. 7 when P1 = 8, P2 = 65 and n = 8 are set.
2, the waveform of the position detection signal is shown. In the case of setting as described above, the phase of FG1 with respect to FG2 is gradually delayed by 45 degrees when one cycle of FG2 is 360 degrees as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG.
And FG2 are in a relationship of setting the latch 101 at the time of T1, the latch 10 is turned at the counter rotation (T5, 5th).
1 is reset, and is reset again at the first rotation (T9, 9th shot). Thus, the latch 101 repeats set / reset for each rotation.

【0030】周知のようにラッチ回路101は、そのク
ロック入力信号とデータ入力信号の時間差が僅かなとき
は、出力が御動作する場合がある。そこで、本実施例で
は、図1,図8に示すように、Dラッチ101の誤動作
を防ぐために、時間T1において、FG1とFG2信号
の位相差は約22.5度(=360÷(2×8))にな
るように設定してある。図8はデータ入力とクロック入
力の位相関係を示す。クロックに添付されている数字T
XはT1から数えられたクロックの順である。クロック
が1発入るにつれて、クロックのデータに入力する位相
は45度づつ増加していく。従って、上記のDラッチ1
01のQ出力は、クロック入力の5発目と9発目で反転
し、図6に示すような1回転に1発のパルスが発生す
る。
As is well known, the output of the latch circuit 101 may operate when the time difference between the clock input signal and the data input signal is small. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 8, in order to prevent malfunction of the D latch 101, the phase difference between the FG1 and FG2 signals at time T1 is about 22.5 degrees (= 360 ÷ (2 × 8)). FIG. 8 shows the phase relationship between the data input and the clock input. The number T attached to the clock
X is the order of clocks counted from T1. As one clock is input, the phase input to the clock data increases by 45 degrees. Therefore, the above D latch 1
The Q output of 01 is inverted at the fifth and ninth clock inputs, and one pulse is generated for one rotation as shown in FIG.

【0031】コイル位置と発電線素とのズレ、FG着磁
パルスのズレや着磁強度のばらつき、コンパレータ16
W,17のオフセット電圧等により、FG1およびFG
2信号のデユーテイ比が変化し、クロックとデータのタ
イミングが変化し、ラッチミスの原因になることがあ
る。これを防ぐために、前記Dラッチ101のクロック
の位相は、前記Dラッチ101のデータ入力の立ち上が
りまたはたち下がりに対し、前記データ入力波形の1周
期を360度とし、ロータヨークが1回転したときに、
概略、360/(2・P1)度以上離れているように、
ステータヨーク11(または駆動コイル10)と発電線
素7aの位置、駆動マグネット4とFGマグネット2の
着磁パターンの位相関係が設定されている。
Displacement between coil position and generator line element, deviation of FG magnetizing pulse and dispersion of magnetizing intensity, comparator 16
Depending on the offset voltage of W and 17, FG1 and FG
The duty ratio of the two signals may change, the timings of the clock and data may change, and this may cause a latch miss. In order to prevent this, the clock phase of the D-latch 101 is such that one cycle of the data input waveform is 360 degrees with respect to the rising or falling of the data input of the D-latch 101, and when the rotor yoke makes one rotation,
About 360 / (2 · P1) degrees apart,
The positions of the stator yoke 11 (or the drive coil 10) and the power generation line element 7a, and the phase relationship of the magnetization patterns of the drive magnet 4 and the FG magnet 2 are set.

【0032】図1乃至図8の例では、図1において説明
すると、駆動マグネット4の着磁極11の中心と回転中
心を通る直線で結んだときの円周方向の位置をθ0とす
ると、FGマグネット2の着磁極21の中心もθ0と一
致する。FG1はW相コイル10Wから生成しているか
ら、W相コイルに注目すると、W相コイル10Wは図6
に示す位置にステータ11の突起5ケ所にわたって倦着
されている。W相コイルの対称線(ステータの突起11
Wの中心線)θiは、θiに最も近い2本の発電線素
(7a1,7a2,図6に破線で示す)からみて、等距
離にある。即ち、発電線素間のちょうど真ん中を半径方
向に貫通している。
In the example of FIGS. 1 to 8, when explained with reference to FIG. 1, when the position in the circumferential direction when connecting by a straight line passing through the center of the magnetized pole 11 of the drive magnet 4 and the center of rotation is θ0, the FG magnet. The center of the second magnetic pole 21 also coincides with θ0. Since FG1 is generated from the W-phase coil 10W, focusing on the W-phase coil, the W-phase coil 10W is shown in FIG.
The projections of the stator 11 are attached to the positions shown in FIG. W-phase coil symmetry line (stator protrusion 11
The center line of W) θi is equidistant from the two power generating line elements (7a1, 7a2, shown by broken lines in FIG. 6) closest to θi. That is, it penetrates in the radial direction exactly in the middle between the power generation line elements.

【0033】以上のように設定した図3の回路を使用す
ると、θ0がθiに一致したときに、FG1はたち下が
りエッジ、FG2は立ち上がりエッジを同時に発生す
る。つぎに、θr(着磁極21のとなりの着磁極の中心
線)がθIを通過するきとが図6と図8に示すタイミン
グT1である。FG1とFG2信号の立ち上がりエッジ
の位相差は、タイミングT1において最小であり、FG
2の1周期を360度とすると、概略、22.5(36
0÷(8×2))度となる。以上のように設定すると、
図6に示すようなFG1とFG2信号が発生し、Dラッ
チ101のデータ入力のエッジとクロックの位相差がで
きるだけ離れるように設定できるため、誤動作を防ぐこ
とができる。
Using the circuit of FIG. 3 set as described above, when θ0 coincides with θi, FG1 simultaneously produces a falling edge and FG2 simultaneously produces a rising edge. Next, when θr (the center line of the magnetic pole adjacent to the magnetic pole 21) passes θI is the timing T1 shown in FIGS. 6 and 8. The phase difference between the rising edges of the FG1 and FG2 signals is the smallest at the timing T1.
If one cycle of 2 is 360 degrees, it is roughly 22.5 (36
0 ÷ (8 × 2)). With the above settings,
Since the FG1 and FG2 signals as shown in FIG. 6 are generated and the phase difference between the data input edge of the D-latch 101 and the clock can be set as far as possible, malfunction can be prevented.

【0034】(第2実施例の説明)この第2実施例にお
いても、P1,P2のパルス数の関係は第1実施例と同
様に互いに素であるこには変わりないが、 P2=P1×(n+0.5)±1 …(5) の関係がある。図9は、第2実施例におけるP1,P2
の関係を表す(5)式において、P1=8.P2=6
1,n=7の場合のFG1,FG2の関係を示す。FG
1はロータヨーク4の1回転で8発のパルスとなる。F
G2は61発である。
(Explanation of the Second Embodiment) In this second embodiment as well, the relationship between the numbers of pulses of P1 and P2 is relatively prime as in the first embodiment, but P2 = P1 × ( n + 0.5) ± 1 (5) FIG. 9 shows P1 and P2 in the second embodiment.
In equation (5) representing the relationship of P1 = 8. P2 = 6
The relationship between FG1 and FG2 when 1 and n = 7 is shown. FG
The number of 1 is 8 pulses per rotation of the rotor yoke 4. F
G2 has 61 shots.

【0035】図10は第2の実施例の検出回路100の
構成を示す。同図に示すように、FG1はDラッチ回路
101のクロック入力と1ビットシフトレジスタ102
のクロック入力に、FG2はDラッチ回路101のデー
タ入力に接続されている。ラッチ101はクロックとし
てのFG1信号の立ち上がりでラッチするものとする。
Dラッチ回路101のQ出力は1ビットシフトレジスタ
102のデータ入力とANS103に入力し、AND1
03はDラッチ回路101のQ出力と1ビットシフトレ
ジスタ102Q出力の論理積をとり、回転位置信号を作
っている。コンデンサ104は、DラッチQ出力と1ビ
ットシフトレジスタQの出力タイミングずれのために発
生するグリッジ(髭)を除去するためのものである。
FIG. 10 shows the structure of the detection circuit 100 of the second embodiment. As shown in the figure, FG1 is a clock input of the D latch circuit 101 and a 1-bit shift register 102.
FG2 is connected to the data input of the D latch circuit 101. The latch 101 is assumed to latch at the rising edge of the FG1 signal as a clock.
The Q output of the D latch circuit 101 is input to the data input of the 1-bit shift register 102 and the ANS 103, and AND1
Reference numeral 03 is a logical product of the Q output of the D latch circuit 101 and the output of the 1-bit shift register 102Q to form a rotation position signal. The capacitor 104 is for removing a glitch (whisker) generated due to a timing difference between the output of the D latch Q and the output timing of the 1-bit shift register Q.

【0036】図9の下段は、ラッチ101とシフトレジ
スタ102とANDゲート103の動作を説明するタイ
ミングチャートである。図11はデータ入力とクロック
の位相関係を示す。クロックに添付されている数字TX
はT1から数えたクロックの順番である。クロックが1
発入るにつれて、クロックのデータに対する位相は22
5度づつ増加していく。また、第1実施例で説明したよ
うに、Dラッチ回路101の誤動作を防ぐために、デー
タ入力のエッジとクロックとの位相差は、データ入力信
号の1周期を360度とすると、概略22.5(360
÷(2×8))度以上離れるように設定している。
The lower part of FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the latch 101, shift register 102, and AND gate 103. FIG. 11 shows the phase relationship between the data input and the clock. Number TX attached to the clock
Is the order of clocks counted from T1. Clock is 1
As it goes in and out, the phase of the clock to the data is 22
It increases by 5 degrees. Further, as described in the first embodiment, in order to prevent the malfunction of the D latch circuit 101, the phase difference between the edge of the data input and the clock is approximately 22.5 when one cycle of the data input signal is 360 degrees. (360
÷ (2 × 8)) degrees or more are set.

【0037】尚、この第2実施例に対する変形例とし
て、ゲート103の論理積は論理和で置き換えてもよ
く、その場合はパルスの発生する位置は異なるが図9に
示すのと類似の回転位置信号が発生する。また、本発明
では、回転位置検出回路としてDラッチ回路を基本に構
成しているが、Dラッチ回路の替わりにカウンタ回路を
用いて構成することも可能である。説明のための図面は
省略するが、考え方は、以下の通りである。
As a modification of the second embodiment, the logical product of the gate 103 may be replaced by the logical sum, and in this case, the position where the pulse is generated is different, but a rotational position similar to that shown in FIG. A signal is generated. Further, in the present invention, the D-latch circuit is basically used as the rotational position detection circuit, but it is also possible to use a counter circuit instead of the D-latch circuit. Although the drawings for explanation are omitted, the idea is as follows.

【0038】セット/リセット信号としてFG1信号を
用いる。クロックとしてFG2信号を用いる。P1=
8,P2=65とすると、FG1パルスがカウンタをセ
ットしリセットする間に、カウンタは8ビットすすむ場
合と9ビットすすむ場合がある。ロータが1回転する間
に9ビットすすむタイミングは1回しかないから、この
タイミングをプリセット回路等を用いて検出することが
できる。
The FG1 signal is used as the set / reset signal. The FG2 signal is used as the clock. P1 =
Assuming 8, P2 = 65, the counter may advance 8 bits or 9 bits while the FG1 pulse sets and resets the counter. Since there is only one timing to advance 9 bits during one rotation of the rotor, this timing can be detected using a preset circuit or the like.

【0039】(第3実施例の説明)第3実施例として、
上記の第1,第2の実施例を面対向型モータに応用した
例を説明する。図12は図14において、図13に示す
ロータユニツトを取り外し、矢印Bから見た平面図、図
13は図14において、X−X面で切断し矢印B方向か
らみた平面図である。従来例の図15と図16、第1の
実施例の図1と図2と共通する部品には同じ番号を付し
てある。周対向型モータと異なるところは、リング状の
駆動マグネット4が円盤状の駆動マグネット19にな
り、ステータヨーク11がなくなりコイル10が偏平コ
イル20に替わったことである。
(Explanation of Third Embodiment) As a third embodiment,
An example in which the above first and second embodiments are applied to a surface-opposed motor will be described. 12 is a plan view seen from the arrow B in FIG. 14 with the rotor unit shown in FIG. 13 removed, and FIG. 13 is a plan view seen from the direction of the arrow B cut along the XX plane in FIG. 15 and 16 of the conventional example, and parts common to those of FIGS. 1 and 2 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the circumferentially opposed motor is that the ring-shaped drive magnet 4 becomes a disc-shaped drive magnet 19, the stator yoke 11 disappears, and the coil 10 is replaced by a flat coil 20.

【0040】従来の面対向型モータと比較すると、駆動
タイミング検出用のホール素子とインデックス検出用の
ホール素子がなくなり、その分、コイル20の配置スペ
ースを多く取ることができるので、薄型小型化したにも
関わらず、発生トルクの大きいモータを実現できる。回
転位置検出用回路は図3乃至図9に示す第1と第2の実
施例と同じ構成のものを使用可能である。図12と図1
3に示すθ0,θr,θiは図1に示すものと同等であ
る。図中、θiにθrが一致したときが位置検出信号が
立ち合がるかまたはたち下がる瞬間であり、ロータの1
回転に対して1発のインデックス信号を発生することが
できる。
Compared with the conventional surface-opposed motor, the Hall element for detecting the drive timing and the Hall element for detecting the index are eliminated, and the space for arranging the coil 20 can be increased correspondingly. Nevertheless, it is possible to realize a motor with a large generated torque. As the rotational position detecting circuit, the circuit having the same structure as that of the first and second embodiments shown in FIGS. 3 to 9 can be used. 12 and 1
Θ0, θr, and θi shown in FIG. 3 are equivalent to those shown in FIG. In the figure, when θr coincides with θi, it is the moment when the position detection signals rise or fall, and the position of the rotor
One index signal can be generated for each rotation.

【0041】以上説明した実施例及び変形例では、コイ
ルの逆起電圧とFG信号から2種類のパルス信号を発生
させ、それらの信号からインデックス信号を生成するよ
うにしているために、従来の駆動タイミング検出素子1
2(図16)、位置検出用マグネット13、同じくホー
ル素子14等が不要となっている。このために実施例の
モータはかなり小型化されている。また、インデックス
用のマグネットが不要となったために、漏洩磁束の問題
もなくなった。
In the above-described embodiments and modified examples, two types of pulse signals are generated from the counter electromotive voltage of the coil and the FG signal, and the index signal is generated from those signals. Timing detection element 1
2 (FIG. 16), the position detecting magnet 13, the Hall element 14 and the like are not necessary. For this reason, the motor of the embodiment is considerably miniaturized. Moreover, since the index magnet is no longer needed, the problem of magnetic flux leakage is eliminated.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
漏洩磁束に起因する不具合点が発生することなく、かつ
構成部品点数が減らされた低コスト、小型/薄型の電磁
回転機を提供できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a low-cost, small-sized / thin-type electromagnetic rotating machine in which the number of constituent parts is reduced without causing any problems due to the leakage magnetic flux.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る周対向型モータのロータ
部とステータ部の平面図であって、第1実施例と第2実
施例に共通な着磁パターンを説明する図である。
FIG. 1 is a plan view of a rotor portion and a stator portion of a circumferentially opposed motor according to an embodiment of the present invention, which is a diagram for explaining a magnetization pattern common to the first and second embodiments.

【図2】図1のモータ断面図である。2 is a cross-sectional view of the motor of FIG.

【図3】第1のパルス信号FG1と、第2のパルス信号
FG2を検出し、駆動タイミング信号と位置検出信号を
作成する方法を説明するためのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a method of detecting a first pulse signal FG1 and a second pulse signal FG2 to create a drive timing signal and a position detection signal.

【図4】コイルの通電モードを説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining a coil energization mode.

【図5】コイルに発生する逆起電圧と第1のパルス信号
FG1との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a counter electromotive voltage generated in a coil and a first pulse signal FG1.

【図6】図152の回路により発生される回転位置検出
信号と、FG1,FG2との関係を示すタイミングチャ
ートである。
6 is a timing chart showing the relationship between the rotational position detection signal generated by the circuit of FIG. 152 and FG1 and FG2.

【図7】第1実施例に係る回転位置検出回路100の構
成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a rotational position detection circuit 100 according to the first embodiment.

【図8】FG1とFG2との位相関係を説明するタイミ
ングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart illustrating a phase relationship between FG1 and FG2.

【図9】図155の回路により発生される回転位置検出
信号と、FG1,FG2との関係を示すタイミングチャ
ートである。
9 is a timing chart showing the relationship between the rotational position detection signal generated by the circuit of FIG. 155 and FG1 and FG2.

【図10】第2実施例に係る回転位置検出回路100の
構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a rotational position detection circuit 100 according to a second embodiment.

【図11】第2実施例において、FG1とFG2との位
相関係を説明するタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart for explaining the phase relationship between FG1 and FG2 in the second embodiment.

【図12】第3実施例に係る面対向型モータのステータ
部の平面図、回転位置検出回路は第1実施例や第2実施
例と同じである。
FIG. 12 is a plan view of a stator portion of a surface-opposed motor according to a third embodiment, and a rotational position detection circuit is the same as in the first and second embodiments.

【図13】第3実施例に係る面対向型モータのロータ部
の平面図である。
FIG. 13 is a plan view of a rotor portion of a surface facing motor according to a third embodiment.

【図14】図158および図159の部分断面図であ
る。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of FIGS. 158 and 159.

【図15】従来技術に係る周対向型3相ブラシレスモー
タのロータおよびステータの平面図である。
FIG. 15 is a plan view of a rotor and a stator of a circumferentially opposed three-phase brushless motor according to a conventional technique.

【図16】図15のモータの部分断面図である。16 is a partial cross-sectional view of the motor shown in FIG.

【図17】図15のモータのFG信号検出用の発電線素
パターンを示す図である。
17 is a diagram showing a power generation line element pattern for FG signal detection of the motor of FIG.

【図18】従来技術におけるインデックス検出用のマグ
ネットと検出素子による発生信号のタイミングチャート
である。
FIG. 18 is a timing chart of signals generated by a magnet for detecting an index and a detection element in the conventional technique.

【図19】従来技術に係るインデックス検出回路の回路
図である。
FIG. 19 is a circuit diagram of an index detection circuit according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 周対向型モータの駆動マグネット、 2 FGマグネット、 4 ロータヨーク、 7a 発電線素部、 10 駆動コイル、 12 駆動タイミング検出素子、 13 位置検出用マグネット、 15,16U,16V,16W,17 コンパレー
タ、 19 面対向型モータの駆動マグネット、 20 面対向型モータの駆動コイル、 100 回転位置検出回路である。
1-turn counter-type motor drive magnet, 2 FG magnet, 4 rotor yoke, 7a generator line element part, 10 drive coil, 12 drive timing detection element, 13 position detection magnet, 15, 16U, 16V, 16W, 17 comparator, 19 They are a drive magnet for the surface-opposed motor, 20 a drive coil for the surface-opposed motor, and 100 rotational position detection circuits.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータ部のステータ部に対する絶対的な
回転位置を示す位置信号を1回転あたりにm個生成する
電磁回転機であって、 前記ロータ部の駆動マグネットの回転時に、前記ステー
タ部の回転磁界発生手段側に発生する逆起電圧を検出し
て1回転につき自然数のP1個の等間隔パルス信号FG
1を発生する第1パルス発生手段と、 前記ロータ部の回転に同期して回転する磁場を発生する
磁性体を具備してなり、前記ロータ部の1回転につき該
磁性体が生成する磁場変化を検出して、前記ロータの1
回転につき自然数のP2個の等間隔のパルス信号FG2
を発生する第2パルス発生手段と、 前記パルス信号FG1,FG2の位相差の周期性に基づ
いて、絶対的な前記回転位置信号を発生する回路手段を
具備し、 前記駆動マグネットと、前記ロータ部の回転に同期して
回転する磁場を発生する磁性体は、前記パルス信号FG
1,FG2のパルス数P1,P2が共にmを最大公約数
とする自然数に設定されていることを特徴とする電磁回
転機。
1. An electromagnetic rotating machine that generates m position signals per rotation indicating an absolute rotational position of a rotor portion relative to a stator portion, wherein the stator portion of the stator portion is rotated when a drive magnet of the rotor portion is rotated. A counter electromotive voltage generated on the side of the rotating magnetic field is detected to detect a natural number of P1 equal-interval pulse signals FG per rotation.
A first pulse generating means for generating 1 and a magnetic body for generating a magnetic field that rotates in synchronization with the rotation of the rotor section, and change the magnetic field generated by the magnetic body per one rotation of the rotor section. Detect one of the rotors
A natural number of P2 pulse signals FG2 per rotation
And a circuit means for generating the absolute rotation position signal based on the periodicity of the phase difference between the pulse signals FG1 and FG2, the drive magnet, and the rotor unit. The magnetic substance that generates the magnetic field that rotates in synchronization with the rotation of the pulse signal FG
An electromagnetic rotating machine in which the pulse numbers P1 and P2 of 1 and FG2 are both set to a natural number with m as the greatest common divisor.
【請求項2】 m=1であり、P2>P1であることを
特徴とする請求項1に記載の電磁回転機。
2. The electromagnetic rotating machine according to claim 1, wherein m = 1 and P2> P1.
【請求項3】 P2=P1・n±1(nは整数)である
ことを特徴とする請求項2に記載の電磁回転機。
3. The electromagnetic rotating machine according to claim 2, wherein P2 = P1 · n ± 1 (n is an integer).
【請求項4】 P2=P1・(n+0.5)±1(nは
整数)であることを特徴とする請求項2に記載の電磁回
転機。
4. The electromagnetic rotating machine according to claim 2, wherein P2 = P1 · (n + 0.5) ± 1 (n is an integer).
【請求項5】 前記回路手段は、前記パルス信号FG
1,FG2の位相の前後関係を検出する第1回路部と、
前記パルス信号FG1,FG2の位相の前後関係が反転
し更に反転した時点において、絶対的な回転位置を示す
前記位置信号を発生する第2回路部とからなることを特
徴とする請求項1に記載の電磁回転機。
5. The circuit means is configured to output the pulse signal FG.
1st circuit part which detects the front-back relationship of the phases of 1 and FG2,
The second circuit section for generating the position signal indicating the absolute rotational position when the front-rear relationship of the phases of the pulse signals FG1, FG2 is reversed and further reversed. Electromagnetic rotating machine.
【請求項6】 前記回路手段は、FG1をクロック入力
としFG2をデータ入力とするDラッチを具備すること
を特徴とする請求項5に記載の電磁回転機。
6. The electromagnetic rotating machine according to claim 5, wherein the circuit means includes a D latch having FG1 as a clock input and FG2 as a data input.
【請求項7】 前記回路手段は、FG1をクロック入力
としFG2をデータ入力とするD型ラッチと、該Dラッ
チのクロック入力をクロック入力とし、前記Dラッチの
出力をデータ入力とする1ビットシフトレジスタと、前
記Dラッチ出力からの出力信号と、前記1ビットシフト
レジスタの出力の論理積または論理和を取り、前記論理
積または論理和の出力を前記位置信号とすることを特徴
とする請求項5に記載の電磁回転機。
7. The circuit means comprises a D-type latch having FG1 as a clock input and FG2 as a data input, and a 1-bit shift having a clock input of the D latch as a clock input and an output of the D latch as a data input. 7. A logical product or a logical sum of a register, an output signal from the D latch output, and an output of the 1-bit shift register is taken, and the output of the logical product or the logical sum is used as the position signal. 5. The electromagnetic rotating machine described in 5.
【請求項8】 前記クロックの位相は、Dラッチのデー
タ入力の立ち上がりまたはたち下がりに対して、前記デ
ータ入力波形の1周期を360度、前記クロックの前記
ロータが1回転する間に発生するパルス数をp1とする
と、略360/(2・p1)度以上離れていることを特
徴とする請求項6または請求項7に記載の電磁回転機。
8. The phase of the clock is a pulse generated during one rotation of the rotor of the clock, with one cycle of the data input waveform being 360 degrees with respect to the rising or falling of the data input of the D latch. The electromagnetic rotating machine according to claim 6 or 7, wherein when the number is p1, they are separated by approximately 360 / (2 · p1) degrees or more.
JP3248914A 1991-07-05 1991-09-27 Electromagnetic rotating machine Withdrawn JPH0591706A (en)

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JP3248914A JPH0591706A (en) 1991-09-27 1991-09-27 Electromagnetic rotating machine
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715217B1 (en) * 2005-11-15 2007-05-07 이종태 A hybrid type high efficiency electric power generating equipment

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