JPH06261524A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＦＧマグネットと感磁性素子との間隔を同一に
してロータ部の回転状態の検出精度を上げる。 【構成】センサ部３０には８つの感磁性素子３１Ａ〜３
１Ｈがあり、これがＦＧマグネット１３と同一中心の円
周上に配置されている。これによって、各感磁性素子３
１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３とのギャップδ１が
全て同一になる。このセンサ部３０では、ＦＧマグネッ
ト１３の磁界が各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈに均一に作
用するので、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが同
一で所定の位相になる。したがって、ロータ部１０の回
転状態の検出精度を上げることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＶＴＲやテープレコ
ーダなどのキャプスタンモータなどに適用して好適な回
転検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やテー
プレコーダにおいては、図５に示すようなキャプスタン
モータ１が磁気テープの搬送用として用いられている。
このキャプスタンモータ１は面対向形モータで、ロータ
部１０と、ステータ部２０と、センサ部３０とで構成さ
れている。

【０００３】ロータ部１０においては図６にも示すよう
に、円板状のロータマグネット１１にその外周側及び上
側を被包するカバー１２が取り付けられ、更にその外周
側に回転検出用のＦＧ（Frequency Generator）マグネ
ット１３が取り付けられて いる。ロータ部１０の中心
には回転軸１４が取り付けられ、ステータ部２０のステ
ータ基板２１に固定されている軸受け部２２で回転軸１
４が回転自在に支持されている。これによって、ロータ
部１０が滑らかに回転するようになる。ロータマグネッ
ト１１及びＦＧマグネット１３は、全周に亘ってそれぞ
れ同一幅で複数の磁極が着磁されている。

【０００４】ステータ部２０においては、図５及び図６
に示すようにロータマグネット１１の下面に対向配置さ
れた複数の駆動コイル２３がステータ基板２１に固定さ
れている。この駆動コイル２３に励磁電流を順次供給す
ることによって磁界が発生し、この磁界によってロータ
マグネット１１、すなわち、ロータ部１０が回転する。

【０００５】センサ部３０においては、図７に示すよう
にロータ部１０のＦＧマグネット１３の外周面に対峙さ
せて８個の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈが配置されてい
る。この感磁性素子３１Ａ〜３１ＨはＦＧマグネット１
３の回転によって生じる磁界の変化を検出するもので、
例えばガラス板やセラミック板などの絶縁材料で形成さ
れた基板３２に、磁気抵抗効果を有する導電材料で細長
いコ字状に形成されている。これでスロット状の薄膜抵
抗素子が形成され、磁界の変化によって抵抗値が変化す
る。

【０００６】感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈは、本例ではＦ
Ｇマグネット１３の磁極幅λの１／２の間隔で配置さ
れ、これが直列接続されてセンサ３８が形成されてい
る。センサ３８は、図８に示すようなブリッジ回路と等
価である。このブリッジ回路の一方の対角線における２
つの端子３４，３５に電源ＶＣＣとグランドＧＮＤが接
続され、もう一方の対角線の２つの端子３６，３７から
位相の異なる２つの回転検出信号Ｐ１，Ｐ２が出力され
る。ここで、ブリッジ回路の一辺を２つの抵抗素子で形
成しているのは、回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベル
を大きくするためである。

【０００７】感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈは上述のように
磁界の変化に伴って抵抗値が変化する。したがって、Ｆ
Ｇマグネット１３が回転するとブリッジ回路の抵抗値が
変化し、これによって出力端子３６，３７から図９に示
すように位相が略１８０度ずれた略正弦波の回転検出信
号Ｐ１，Ｐ２が出力される。この回転検出信号Ｐ１，Ｐ
２もしくはその差分信号Ｐ３のゼロクロス点をカウント
することによって、ＦＧマグネット１３、すなわちロー
タ部１０の回転数などを検出することが可能になる。差
分信号Ｐ３を使用すればＳ／Ｎ比が向上する。

【０００８】図６において、感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈ
を保持している基板３２は、支持部３３でステータ基板
２１の所定の位置に取り付けられている。これによっ
て、感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３と
の間隔が所定の寸法となり、ＦＧマグネット１３の磁界
の変化を感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈで検出することが可
能になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のキャ
プスタンモータ１においては、感磁性素子３１Ａ〜３１
Ｈの全体の間隔が広いので、図１０に示すように両端側
にある感磁性素子３１Ａ，３１ＨとＦＧマグネット１３
のギャップδ２が中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１Ｅ
とＦＧマグネット１３のギャップδ１より相当大きくな
ってしまう。したがって、両端の感磁性素子３１Ａ，３
１Ｈを抵抗素子とする一方の回転検出信号Ｐ１の出力レ
ベルが、もう一方の回転検出信号Ｐ２の出力レベルより
小さくなる。

【００１０】また、回転状態の検出精度を更に上げるた
めに位相がずれた例えば３つの回転検出信号を出力しよ
うとすると、感磁性素子が更に増えて全体の間隔が広く
なり、中央にある感磁性素子とＦＧマグネット１３のギ
ャップに比べて両端側の感磁性素子とＦＧマグネット１
３のギャップがかなり大きくなってしまい、回転検出信
号の出力レベルが相当異なってしまうので、回転状態の
検出精度が下がるという問題がある。

【００１１】このように感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈ全体
の幅が広くなると、中央にある感磁性素子３１Ｄ，３１
Ｅと、両端側にある感磁性素子３１Ａ，３１Ｈとが受け
るロータマグネット１１の漏洩磁束の影響が異なり、各
回転検出信号が所定の位相差とは異なる位相差で出力さ
れるおそれもあった。

【００１２】また、上述のキャプスタンモータ１を用い
たＶＴＲやテープレコーダなどを小型化しようとする
と、キャプスタンモータ１を小型化する必要がある。そ
の為にはロータ部１０の外径を小さくしなければならな
いが、そうするとＦＧマグネット１３の外径が小さくな
ってしまい、両端側にある感磁性素子とＦＧマグネット
との間隔が益々広がることになるので、回転検出信号の
出力レベルが小さくなるという問題が生じる。

【００１３】そこで本発明は上述のような課題を解決し
たものであって、感磁性素子を多数使用する場合でも回
転状態の検出精度を上げることが可能で、更にＦＧマグ
ネットの外径を小さくしても回転状態の検出精度が下が
るのを防止することが可能な回転検出装置を提案するも
のである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、面対向モータのロータマグネッ
トの外周側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着
磁された複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネッ
トと、ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変
化を検出するための感磁性素子を複数個有し、感磁性素
子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出信
号を検出することによってロータマグネットの回転状態
を検出するようにした回転検出装置において、各回転検
出信号を出力するための感磁性素子がＦＧマグネットと
同一中心の円周上に配置されていることを特徴とするも
のである。

【００１５】

【作用】図１において、センサ部３０には８つの感磁性
素子３１Ａ〜３１Ｈがあり、これがＦＧマグネット１３
と同一中心の円周上に配置されている。これによって、
各感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３との
ギャップδ１が全て同一になる。

【００１６】各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈは図７と同様
に配置されており、センサ３８は図８に示したブリッジ
回路と等価である。センサ３８から図９に示すように位
相差が１８０度の回転検出信号Ｐ１，Ｐ２が出力され、
各信号のゼロクロス点をカウントすることによってロー
タ部１０の回転状態を検出することが可能になる。

【００１７】このセンサ部３０では、ＦＧマグネット１
３の磁界が各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈに均一に作用す
るので、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが同一
になる。したがって、ロータ部１０の回転状態の検出精
度を上げることが可能になる。

【００１８】

【実施例】続いて、本発明に係わる回転検出装置をキャ
プスタンモータに適用した場合の一実施例について、図
面を参照して詳細に説明する。なお、上述のキャプスタ
ンモータ１と同一の部分には同一の符号を付けて詳細な
説明を省略した。

【００１９】図１は本発明による回転検出装置を適用し
たキャプスタンモータ１のセンサ部３０を示す。キャプ
スタンモータ１の構成は図５と同一である。このセンサ
部３０では、ＦＧマグネット１３の外周面と対峙する基
板３２の表面が円弧状に形成されている。この円弧はＦ
Ｇマグネット１３と同一中心の円周の一部である。基板
３２の表面に８つの感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈが配置さ
れている。したがって、各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈと
ＦＧマグネット１３とのギャップδ１は全て同一寸法に
なる。

【００２０】各感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈは、図７に示
したのと同様にＦＧマグネット１３の磁極幅λの１／２
の間隔で配置されている。したがって、このセンサ部３
０から出力される回転検出信号Ｐ１，Ｐ２は、図９と同
様に略正弦波となりその位相差は略１８０度になる。回
転検出信号Ｐ１，Ｐ２のゼロクロス点をカウントするこ
とによって、ロータ部１０の回転状態を検出することが
可能になる。

【００２１】このセンサ部３０においては、各感磁性素
子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３とのギャプδ１
が全て同一であるから、ＦＧマグネット１３の磁界が各
感磁性素子３１Ａ〜３１Ｈに均一に作用するようになる
ので、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルが同一で
所定の位相になる。これによって、ロータ部１０の回転
状態の検出精度を上げることが可能になる。また回転検
出信号Ｐ１，Ｐ２のＳ／Ｎ比も良くなる。

【００２２】更に、キャプスタンモータ１の小型化に伴
ってＦＧマグネット１３の外径が小さくなった場合で
も、ＦＧマグネット１３の外径に合わせて感磁性素子３
１Ａ〜３１Ｈの配置面を円弧上に形成することによっ
て、各回転検出信号Ｐ１，Ｐ２の出力レベルを同一にす
ると共に、所定の位相差で出力することができる。これ
によって、回転状態の検出精度が下がるのを防止するこ
とが可能になる。

【００２３】図２は、位相が異なる３つの回転検出信号
Ｐ１〜Ｐ３を出力するために、１２個の感磁性素子３１
Ａ〜３１Ｌを使用したセンサ３８を示す。本例では、各
回転検出信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を出力するための感磁性
素子３１Ａ〜３１Ｌが、ＦＧマグネット１３の磁極幅λ
の１／３ずつずらして配置されている。各感磁性素子３
１Ａ〜３１Ｌは図３に示すように、ＦＧマグネット１３
と同一中心の円周の一部である円弧上に配置されてお
り、各感磁性素子３１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３
とのギャップδ１は全て同一である。

【００２４】このセンサ部３０からは、図４に示すよう
に１２０度ずつ位相がずれた３つの回転検出信号Ｐ１〜
Ｐ３が出力される。この場合は、各回転検出信号Ｐ１〜
Ｐ３相互のクロス点の間隔が同一になるから、このクロ
ス点と各回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３のゼロクロス点の合計
１２個のクロス点をカウントすることによって、ロータ
部１０の回転状態を検出することが可能になる。

【００２５】この場合も、上述と同様に各回転検出信号
Ｐ１〜Ｐ３の出力レベルが同一で、また、所定の位相差
で出力されるから、回転状態の検出精度を上げることが
可能で、Ｓ／Ｎ比も良くなる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の回
転検出信号を出力するための感磁性素子がＦＧマグネッ
トと同一中心の円周上に配置されているものである。

【００２７】したがって、本発明によれば多数の感磁性
素子がある場合でも、各感磁性素子とＦＧマグネットと
の間隔を同一にすることが可能になるから、回転検出信
号の出力レベルが同一で所定の位相になるので回転状態
の検出精度を上げることが可能になる。また、ロータマ
グネットと各感磁性素子との間隔も同一になるから、ロ
ータマグネットの漏洩磁束の影響も略均一になり、回転
状態の検出精度を上げることが可能になる。

【００２８】更に、ＦＧマグネットの外径が小さくなっ
ても、これに合わせて円弧上に感磁性素子を配置するこ
とにより、回転検出信号の出力レベルが同一で所定の位
相になるから、キャプスタンモータを小型化することが
可能になるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる回転検出装置を適用したキャプ
スタンモータ１のセンサ部３０の断面図である。

【図２】３つの回転検出信号Ｐ１〜Ｐ３を出力するため
の感磁性素子３１Ａ〜３１Ｌの平面展開図である。

【図３】図２のセンサ３８の断面図である。

【図４】図２のセンサ３８から出力される回転検出信号
Ｐ１〜Ｐ３の波形図である。

【図５】一般的なキャプスタンモータ１の構成図であ
る。

【図６】キャプスタンモータ１の断面図である。

【図７】従来のセンサ部３０における感磁性素子３１Ａ
〜３１Ｈの配置を説明する図である。

【図８】センサ３８の等価回路を説明する図である。

【図９】センサ３８から出力される回転検出信号Ｐ１，
Ｐ２の波形図である。

【図１０】従来のセンサ部３０における各感磁性素子３
１Ａ〜３１ＨとＦＧマグネット１３とのギャップを説明
する図である。

【符号の説明】

１ キャプスタンモータ １０ ロータ部 １１ ロータマグネット １３ ＦＧマグネット １４ 回転軸 ２０ ステータ部 ２１ ステータ基板 ２３ 駆動コイル ３０ センサ部 ３１Ａ〜３１Ｌ 感磁性素子 ３２ 基板 ３３ 支持部 ３８ センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面対向モータのロータマグネットの外周
   側に取り付けられ、周方向に沿って同一幅で着磁された
   複数の磁極を有する回転検出用のＦＧマグネットと、 上記ＦＧマグネットの回転によって発生する磁界の変化
   を検出するための感磁性素子を複数個有し、上記感磁性
   素子の抵抗値の変化に応じて出力される複数の回転検出
   信号を検出することによって上記ロータマグネットの回
   転状態を検出するようにした回転検出装置において、 上記各回転検出信号を出力するための感磁性素子が上記
   ＦＧマグネットと同一中心の円周上に配置されているこ
   とを特徴とする回転検出装置。
2. 【請求項２】 上記回転検出信号が２つ出力され、これ
   らの回転検出信号が互いに逆相になるように、上記感磁
   性素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載
   の回転検出装置。
3. 【請求項３】 上記回転検出信号が３つ出力され、これ
   らの回転検出信号の位相差が１２０度になるように、上
   記感磁性素子が配置されていることを特徴とする請求項
   １記載の回転検出装置。