JPH0640468Y2 - ブラシレスモ−タの検知機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、コンパクトディスクプレーヤやテーププレー
ヤなどの駆動部に装備されているブラシレスモータに係
り、特にロータの回転数などを検出する検知機構に関す
る。

〔技術的背景ならびに従来技術〕

第４図はブラシレスモータの概略構造を示す断面図であ
る。

符号１は回転軸である。この回転軸１はスラスト軸受２
とラジアル軸受３とによって回転自在に支持されてい
る。回転軸１にはロータヨーク４が固定されており、ロ
ータヨーク４の下面にはリング状のロータマグネット５
が固着されている。また符号６は固定板である。この固
定板６の上にはコイル基板７が固定されており、コイル
基板７の上面には複数個のステータコイル８が固着され
ている。このステータコイル８は、第５図に示すように
四角形状に巻かれて、等間隔に配置されている。コイル
基板７の縁部からはリード板7aが一体に延びている。こ
のリード板7a上にはリードパターン（図示せず）が形成
されており、このリードパターンによって各ステータコ
イル８に電流が供給されるようになっている。またステ
ータコイル８の上には検出用基板９が固定されている。
第６図に示すように、検出用基板９には回転数検出用の
パターン10が設けられている。この検出用基板９の側縁
部にはリード板9aが一体に設けられており、このリード
板9a上にはリードパターン10aが形成されている。この
リードパターン10aによって回転数検出用のパターン10
からの信号が取り出される。

ロータマグネット５は第７図に示すように、外周部分が
回転駆動用の主着磁部5aで、内径側が回転検出用のFG着
磁部5bとなっている。前記主着磁部5aでは、Ｎ極とＳ極
が周方向に交互に配置されて着磁されている。前記ステ
ータコイル８は、その直線部8aと8b部において半径方向
へ電流が流れるようになっている。この直線部8aと8bに
流れる電流と、これに対向する前記主着磁部5aの極性に
よってロータマグネット５に回転方向への電磁力が作用
するようになっている。

また、ロータマグネット５のFG着磁部5bでは、周方向へ
向けて、Ｎ極とＳ極とが前記主着磁部5aよりも短いピッ
チにて交互に形成されている。一方、検出用パターン10
は第６図に示すように、半径方向に電流が流れる検出部
10bが短いピッチにて配設されている。そして第８図に
示すように、この回転数検出用のパターン10が前記FG着
磁部5bに対向している。ロータマグネット５が回転する
と、FG着磁部5bの磁極に応じ回転数検出用のパターン10
からパルスが出力されるようになっている。このパルス
出力によりロータマグネット５の回転数が検出される。

〔従来技術の問題点〕

ところが従来のブラシレスモータでは、検出用基板９が
第６図に示す形状になっており、回転検出用のパターン
10に接続されているリードパターン10aが平行に延ばさ
れている。しかも、第７図に示すようにリードパターン
10aはロータマグネット５の主着磁部5aを横断して外部
に延ばされている。したがって、ロータマグネット５が
回転駆動されると、主着磁部5aがリードパターン10aを
横切って移動することになり、主着磁部5aの磁力によっ
てリードパターン10aに対して起電力が生じることにな
る。２本のリードパターン10aが主着磁部5aの同じ極
性、例えばＮ極の上に位置している場合には、２本のリ
ードパターン10aに対して同じ方向の起電力が作用する
（第７図におけるα参照）。よってこの場合には２本の
リードパターン10aの起電力が互いに打ち消し合い、リ
ードパターン10aには電流が流れない。ところが第８図
に示すように、２本のリードパターン10aが主着磁部5a
のＮ極とＳ極の境界線をまたぐときには、βで示すよう
に２本のリードパターン10aに異なる方向の起電力が生
じることになる。リードパターン10aは回転数検出用の
パターン10の両端に直列に接続されているので、βで示
す起電力によって回転検出用パターン10とリードパター
ン10aに不要な電流が流れることなる。この不要な電流
が生じると、第９図に示しているように、リードパター
ン10aから出力される回転数検出パルスＰに、規則的な
歪みが生じることになる。

〔考案の目的〕

本考案は上記従来の問題点を解決するものであり、回転
数検出用のパターンから延びる一対のリードに回転駆動
用の着磁部の回転による電力が発生したときに、両リー
ドの電力が必ず打ち消し合うようになり、しかもリード
の配線を最小スペースで且つ簡単にできるようにしたブ
ラシレスモータの検知機構を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、回転側に、異なる磁極が回転方向へ交互に配
置されている回転駆動用の着磁部と、この回転駆動用の
着磁部よりも小さいピッチにて異なる磁極が回転方向へ
交互に配置されている回転数検出用の着磁部とが設けら
れ、固定側には、前記回転駆動用の着磁部に対向するス
テータコイルと、前記回転数検出用の着磁部に対向する
パターンを有する検出部と、この検出部のパターンに接
続され且つ前記回転駆動用の着磁部に対向する部分を通
過する一対のリードとが設けられているブラシレスモー
タの検知機構において、前記一対のリードは、前記回転
駆動用の着磁部に対向する部分にて、この着磁部の回転
方向への間隔を開けることなく重ねて配置されているこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

上記手段では、回転検出用のパターンに接続された一対
のリードが、回転駆動用の着磁部に対向する部分にて、
回転方向への間隔を開けることなく重ねて配置されてい
るので、回転駆動用の着磁部の回転により、一対のリー
ドに起電力が生じても、この起電力は互いに打ち消し合
う方向の電力となる。したがって回転数検出用のパター
ンからの出力に前記起電力による成分が重畳されなくな
る。また一対のリードは互いに重ねられているため、こ
のリードを引き出す配線スペースが最小になり、また両
リードの位置関係の設定も互いに重ねるだけでよいため
簡単である。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を主に第１図〜第３図の図面によ
って説明する。

第１図は本考案によるブラシレスモータの検知機構にお
ける検出用基板を示す平面図、第２図はそのリード部分
を示す第１図の左側面図、第３図は回転数検出用のパタ
ーンとロータマグネットとの対向状態を示す部分平面図
である。

このブラシレスモータの基本的構造は従来のものと同じ
であり、第４図に示す通りである。すなわちスラスト軸
受２とラジアル軸受３とによって回転自在に支持されて
いる回転軸１には、ロータヨーク４とロータマグネット
５が固着されている。また固定板６の上にはコイル基板
７が固定されており、その上面に複数個のステータコイ
ル８が固着されている。さらにステータコイル８の上に
は第１図に示す形状の検出基板９が設置されている。ロ
ータマグネット５は第７図に示したように、外周部分が
回転駆動用の主着磁部5aで、内径側が回転数検出用のFG
着磁部5bとなっている。前記主着磁部5aでは、Ｎ極とＳ
極が周方向に交互に配置されて着磁されている。前記ス
テータコイル８は、この主着磁部5aに対向している。ま
た、ロータマグネット５のFG着磁部5bでは、周方向へ向
けて、Ｎ極とＳ極とが前記主着磁部5aよりも短いピッチ
にて交互に着磁されている。

前記検出基板９は、第１図に示すようにフレキシブル基
板によってリング状に形成されている。また前述のよう
に検出基板９の側部からはリード板9aが帯状に延びて一
体に形成されている。検出用基板９の中央部分には回転
数検出用のパターン21が印刷などの手段によって設けら
れている。このパターン21は、半径方向に延びる検出部
21aを有したコの字状部分が連続して形成されているも
のである。また検出部21aは、ロータマグネット５のFG
着磁部5bにおける各磁極の配列ピッチと同じ間隔にて配
列されている。

また、回転数検出用のパターン21の両端部にはリードパ
ターン21bと21cが接続されている。このリードパターン
21bと21cは、前記リード板9a上にて平行に印刷されてい
る。リード板9aは第１図に示す折り曲げ線A-Aによって
折り畳まれる。そして、第２図に示すように、リード板
9aが折り畳まれた状態では、一対のリードパターン21b
と21cが検出用基板９の表裏両面に重ねられた状態にな
る。この両リードパターン21bと21cはロータマグネット
５の回転方向へ全く間隔が開かないように完全に重ねら
れる。そしてこのリードパターン21b,21cの重ねられた
部分が、第３図に示すように、ロータマグネット５の主
着磁部5aを横断して回転区域外へ延びている。そして、
リードパターン21bと21cはコイル基板７上の所定のリー
ドパターンに半田付けされて接続されるようになってい
る。

次に動作について説明する。

各コイル８には右回りと左回りへ交互に電流が流され
る。すなわち、ホール素子などによってその上に位置し
ているロータマグネット５の主着磁部5aの極性が検知さ
れ、これに応じて各コイル８に左右各方向への電流が流
される。コイル８の直線部8aと8bに流れる電流と、ロー
タマグネット５の主着磁部5aから形成される磁界とによ
って回転方向の電磁力が発揮され、ロータマグネット５
とヨーク４と回転軸１とが回転駆動される。

また、検出基板23上の回転数検出用パターン21には、FG
着磁部5bが通過する際の極性に応じた電流が流れ、第10
図に示す回転数検出パルスＰが出力される。この出力は
各リードパターン21bと21cから外部回路に取り出され
る。この出力パルスをカウントすることによって、モー
タ回転数が検出される。

ロータマグネット５が回転する際、主着磁部5aは、リー
ドパターン21bと21cが延びている部分を通過することに
なる。この主着磁部5aの各磁極の移動は、リードパター
ン21bと21cに起電力を生じさせることになる。ところが
前述の如く、一対のリードパターン21bと21cは重ねられ
ているので、両リードパターン21b,21cは常に主着磁部5
aのうちの同じ磁極に対向することになる。よって主着
磁部5aによって各リードパターン21bと21c生じる起電力
の方向は同じ向き、例えば共に検出用基板５の中心に向
かう方向、あるいは共に外側へ向う方向となる。リード
パターン21b,21cと回転数検出用パターン21は直列に接
続されているので、前記の各リードパターン21bと21cに
生じる起電力は互いに打ち消されることになり、無用な
電流が流れることはなくなって、第９図に示したような
出力パルスの歪みは生じなくなる。また、両リードパタ
ーン21b,21cが主着磁部5aの磁極の境界部に位置した場
合には、リードパターン21b,21cに対する起電力は全く
生じない。このように主着磁部5aが通過することによ
り、リードパターン21bと21cに無駄な電流を生じさせな
いので、第10図に示すようなフラットな出力パルスが常
に得られるようになる。

なお、図の実施例では、検出用基板９のリード板9aがA-
A線にて折り畳まれて、各リードパターン21bと21cが重
ねられているが、他の実施例として、リード板９の表裏
両面にリードパターン21bと21cを別々に印刷し、各リー
ドパターン21bと21cを重ねるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば以下に列記する効果を奏す
る。

（１）回転駆動用の着磁部に対向する部分にて、回転数
検出用のパターンから延びる一対のリードが重ねられて
いるので、前記着磁部が回転する際に一対のリードが常
に同じ磁極に対向することになり、両リードでの起電力
が互いに打消し合う方向となる。よって回転数検出パル
スに不要な成分が重畳しなくなる。

（２）両リードは重ねられているので、このリードの配
線スペースを最小にでき、また両リードの開き角度の設
定が不要になり、配線が非常に簡単なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるブラシレスモータの検知機構にお
ける検出基板を示す平面図、第２図はリードが重ねられ
た状態を示す第１図の左側面図、第３図は回転数検出用
のパターンとロータマグネットとの対向状態を示す部分
平面図、第４図はブラシレスモータの構造を示す断面
図、第５図はブラシレスモータのコイル取り付け部分を
示す平面図、第６図は従来の検出用基板を示す平面図、
第７図はロータマグネットの平面図、第８図はロータマ
グネットと従来の回転数検出用パターンを示す拡大平面
図、第９図は従来のブラシレスモータの回転数検出パル
スを示す説明図、第10図は本考案によるブラシレスモー
タの回転数検出パルスを示す説明図である。 ５…ロータマグネット、5a…回転駆動用の主着磁部、5b
…回転数検出用のFG着磁部、８…ステータコイル、９…
検出基板、9a…リード板、21…回転数検出用パターン、
21b,21c…回転数検出用パターンのリード。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転側に、異なる磁極が回転方向へ交互に
   配置されている回転駆動用の着磁部と、この回転駆動用
   の着磁部よりも小さいピッチにて異なる磁極が回転方向
   へ交互に配置されている回転数検出用の着磁部とが設け
   られ、固定側には、前記回転駆動用の着磁部に対向する
   ステータコイルと、前記回転数検出用の着磁部に対向す
   るパターンを有する検出部と、この検出部のパターンに
   接続され且つ前記回転駆動用の着磁部に対向する部分を
   通過する一対のリードとが設けられているブラシレスモ
   ータの検知機構において、前記一対のリードは、前記回
   転駆動用の着磁部に対向する部分にて、この着磁部の回
   転方向への間隔を開けることなく重ねて配置されている
   ことを特徴とするブラシレスモータの検知機構。
2. 【請求項２】一対のリードは軟質基板の片面に平行に形
   成されており、この基板が折り畳まれて両リードが重ね
   られている実用新案登録請求の範囲第１項記載のブラシ
   レスモータの検知機構。