JPH0715935A - アウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タ - Google Patents

アウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タ

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JPH0715935A
JPH0715935A JP17584393A JP17584393A JPH0715935A JP H0715935 A JPH0715935 A JP H0715935A JP 17584393 A JP17584393 A JP 17584393A JP 17584393 A JP17584393 A JP 17584393A JP H0715935 A JPH0715935 A JP H0715935A
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JP
Japan
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rotor
spindle motor
ring magnet
magnet
magnetic flux
Prior art date
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Pending
Application number
JP17584393A
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English (en)
Inventor
Yuji Takashina
祐二 高階
Naoyuki Shirase
直行 白勢
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Nidec Advanced Motor Corp
Original Assignee
Nidec Servo Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高価な磁石を設けることなく,FG着磁部の
印加電圧も低下でき,正弦波出力波形が得られるように
すること。 【構成】 FG着磁部10Jによる磁束を検出する周波
数発電機の他方の構成であるFGパタ−ン11を設けて
成るアウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タにお
いて,駆動用磁気検出素子3をロ−タ9の外側のプリン
ト基板1上に配置し,駆動用リング磁石10の外側の磁
束を利用し,駆動用磁気検出素子3によって磁気検出を
行うように構成した。この場合,ロ−タ9の外周側に形
成されるロ−タスカ−ト部9Sの軸方向の長さを所定値
に設定するか,またはロ−タスカ−ト部9Sの外周側端
面に凸部または凹部等を形成するか,またはリング磁石
10の外側1個所に凸または凹を設けるか,または外側
よりN,S切り換え部付近に着磁をすることが望まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスク装置等に使用さ
れるアウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タの改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては特開平4−3314
50号公報に記載されるものがあった。これを図6で説
明すると,回転軸12と一体に回転するロ−タ13とそ
れに固着されたリング状磁石14を有し,回転軸12は
軸受15aを介して回転軸支持部15に回転可能に支承
されている。なお,回転軸支持部15にはステ−タコア
コイルアッセンブリ16がプリント基板17上に固定さ
れ,駆動用磁気検出素子18がロ−タ13とステ−タコ
アコイルアッセンブリ16との間のプリント基板に配置
されている構造となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記の従来
技術のものでは,その構成上,次のような問題点があっ
た。 スピンドルモ−タを小形化しようとした場合,磁気検
出素子の入出力パタ−ンを実裝可能なスペ−スであるロ
−タの外周に配置されたICまで引き出す必要があり,
周波数発電機の一方の構成であるFGパタ−ンのスペ−
スが狭くなり,高価な磁石か,またはFG磁石を別途設
けることにより,周波数発電機の出力を増大させる必要
があった。また,周波数発電機の他方の構成であるFG
着磁部の電圧を増大させ,周波数発電機の出力を増加さ
せる方法もあるが,この場合,メイン磁石の磁束を減少
させるのでトルクの減少を招くという欠点があった。 現在市販されているソフトスイッチング駆動方式を採
用しているIC等使用する際,ステ−タコアコイルアッ
センブリが通電時に磁気検出素子にかかる磁束が歪み,
またソフトスイッチングに必要なsin波出力を磁気検
出素子から得るための素子配置スペ−スに余裕がなく,
台形波的な出力となりトルクリップルの増加を招いてい
た。 インデックスセンサレス方式にて,周波数発電機の出
力と駆動用磁気検出素子の内の1個所の出力のゼロクロ
ス点を比較して1回転に1回パルスを発生させる方式が
あるが,この場合,従来技術ではステ−タコアに面する
側の磁石面の着磁ピッチを1個所ずらす必要があり,コ
ギングトルクの増加を招く要因となっていた。 本発明は従来技術の上記課題(問題点)を解決するよう
にしたアウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タを
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のアウタ−ロ−タ
形ブラシレススピンドルモ−タは,上記課題を解決する
ために,ラジアル方向に分割着磁された駆動用リング磁
石の外周部の磁束を利用し,駆動用磁気検出素子をロ−
タの外側のプリント基板上に配置するように構成した。
この場合,前記磁気検出素子をロ−タの外側に配置する
ことにより,前記リング磁石の外周部をカバ−するロ−
タスカ−ト部の軸方向の長さを所定値に設定し,または
凸凹状にして磁気検出素子にかかる磁束を調整し,si
n波状の磁束を与えるように構成することが望ましい。
なお,これに代え,前記ロ−タスカ−ト部の1個所に不
規則部を設け,その個所に前記磁石のN,S極の切り換
え部をもってくるようにするか,前記磁石の外周の1個
所に凸,または凹をN,S極の切り換え付近に設ける
か,またはN,S極の切り換え付近に外側より着磁をす
るように構成しても良い。
【0005】
【作用】上記のように構成されたアウタ−ロ−タ形ブラ
シレススピンドルモ−タは,駆動用磁気検出素子の入出
力をつなぐパタ−ンを前記リング状磁石の端面部に着磁
されているFG着磁部と対向するプリント基板上に通す
必要がなく,ある間隔で配置される駆動用磁気検出素子
の数の分FGパタ−ンの範囲を前記リング状磁石のFG
着磁部と面するプリント基板上に拡大でき,FG磁石の
出力を大幅に増大させることが可能となった。また,ソ
フトスイッチングドライブ方式に適した高調波成分の少
ないsin波形出力が得られるようになった。,さら
に,コギングトルクを増加させないで駆動用磁気検出素
子の出力のゼロクロス点を容易に1回転に1個所移動さ
せることができるので,インデックスパルスのトリガ−
として利用できる。
【0006】
【実施例】以下,図1乃至図5に示す一実施例により本
発明を具体的に説明する。図1は本発明におけるスピン
ドルモ−タの全体の構成を示す正面図であるが,右半分
は縦断正面図で,また左半分はリング磁石の縦断面を示
している。同図に示すように,プリント基板1上にはモ
−タを駆動するための回路部品のIC2等が取り付けて
あり,駆動用磁気検出素子3も同じ基板1面上でロ−タ
9の外側に設けられている。プリント基板1の中央には
回転軸7を支承する軸受4aを介して設けられる回転軸
支持部4に対してステ−タコアコイルアッセンブリ5が
3本の固定ねじ(図中では1本しか図示していない)6
によって固定されている。なお,プリント基板1は片面
プリント基板の場合を例示しているが,両面のプリント
基板であっても良い。モ−タの回転軸7は,図示のよう
に,これに圧入固定されたブッシュ8と共に固定された
ロ−タ9と,そのロ−タ9に固着された駆動用リング磁
石10が一体で回転する構造となっている。駆動用リン
グ磁石(以下リング磁石と略称する)10は図2及び図
3に示すように,ラジアル方向に円周に沿ってN,Sの
磁極を交互に規則的に16分割着磁した駆動用着磁部1
0Kを設けており,一方,リング磁石10の端面には円
周方向に沿って信号検出用の着磁であるFG磁石部10
Jが規則的に120分割にて着磁され,それに対向する
図1に示すプリント基板1上に前記FG磁石部の磁束を
検出するラジアル方向の複数の発電線素をもつ発電コイ
ルを形成するFGパタ−ン11によってモ−タ回転速度
を検出し,駆動用着磁部10Kと対向する位置に12個
所の凸極をもつステ−タコアコイルアッセンブリ5を配
置するように構成されている。次に,図4は図1の要部
を抽出して示した平面図で,前記12凸極のステ−タコ
アコイルアッセンブリ5とその端末に通電するためにプ
リント基板上に設けられた端末処理用のラウンドU,
V,W及び磁気検出素子3を構成する2個の検出要素H
U,HVとFGパタ−ン11の関係を示し,前記ラウン
ドにICによりU,V,W相の3相出力がパタ−ンを通
して通電される。本実施例に使用しているIC2は図4
のIC2に示すように,2センサソフトスイッチング方
式で,磁気検出素子3がHV,HUで示すように2個所
ありIC内部でそれらの出力を波形合成し,3相出力を
各素子の出力に対応しU,V,W相に通電するようにな
っている。ここで,磁気検出素子を図1に示すように磁
石10の駆動用着磁部10Kの外側の磁束を利用するこ
とで図4に示されるほぼ30°〜40°の角度の黒印部
まで,FGパタ−ンを広げることができるようになって
いる。勿論,磁気検出素子がU,V,Wの各相に対応し
て3個所設けるようにしても良く,この場合には,さら
に約30°近くFGパタ−ンを有効に設けることが可能
となる。なお,起動時間が若干遅れることが許される場
合には,磁気検出素子は1個であっても良い。次に,磁
気検出素子3にかかる磁束をsin波状にするために,
ロ−タ9のスカ−ト部形状及び磁気検出素子の出力を1
回転に1回ゼロクロス点をずらすための動作を分かり易
くするためロ−タ9及びリング磁石10の着磁された磁
極の一部を円周方向に展開した図5により説明する。同
図(A)はロ−タスカ−ト部9Sの一部と磁石10の外
周部の一部を示し,同図(B)はその磁極を示す。同図
(C)は120極に着磁されたFG着磁部10JとFG
パタ−ン11によって発電されたFG出力を示し,同図
(D)はHU側の磁気検出素子の出力を示し,これらは
夫々時間の同期がとれるようにしたものである。図5
(A)に示すように,ロ−タスカ−ト部9Sに22.5
°ピッチにて凸部9Tを設け,それを磁石10の磁極の
切り換えに合わせることにより磁気検出素子にかかる磁
束をコントロ−ルし,図5(D)に示すようなsin波
出力を得られるのである。また,特に凸部9Tを設けな
くともスカ−ト部の軸方向の長さを所定値に設定するこ
とによっても高調波成分の少ないsin波出力を同様に
得ることも可能である。次に,1回転に1回パルスを発
生させるのにHU側の磁気検出素子の出力がマイナスか
らプラスに立ち上がるゼロクロス点と前記FGパタ−ン
11からの出力の最下点が一致したところでトリガ−を
かける方式のIC2において,FGパタ−ンより出力さ
れる波形はFG着磁部10Jの120極より60ppr
で,この出力の最下点とHU側の磁気検出素子3の出力
の立ち上がりゼロクロス点を一致させるためには,この
HU側の磁気検出素子3にかかる前記磁石の磁束のゼロ
クロス点を機械角で1.5°,1回転に1回シフトすれ
ば良く,図5(A)の9Taに示すようにロ−タスカ−
ト部9Sの凸部9Tを一部不規則にし,磁極の切り換え
部付近に合わせることで容易にゼロクロス点をシフトで
きるのである。また,ロ−タスカ−ト部9Sに凸部また
は凹部を設ける代わりに,ロ−タスカ−ト部9Sに対向
する位置にあるリング磁石10の外周の一部に,図3に
示すように凹部10T(または凸部)を設け,この凹部
10T(または凸部)付近に磁極の切り換えをもってく
るように着磁するようにしても同様の効果が得られるも
のである。
【0007】
【発明の効果】本発明のアウタ−ロ−タ形ブラシレスス
ピンドルモ−タは,上記のように構成されるから,次の
ような優れた効果を有する。 小形化する際,高価な磁石を使用することなく,周波
数発電機の出力の低下を防止できる。 FG着磁部の印加電圧を低くできるため,ステ−タコ
アコイルアッセンブリにかかる鎖交磁束の低下も小さく
できることで,トルク的にも有利となる。 ステ−タコアコイルアッセンブリに通電する際の磁気
歪みが磁気検出素子に与える影響を完全に防止し,ソフ
トスイッチングドライブ方式に有利なsin波磁束を得
ることができる。従って,トルクリップル及びコギング
トルクを増加させずに,かつ安価な方法でインデックス
パルスのトリガ−を容易にコントロ−ルできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体構成を一部を切欠いて
示した正面図である。
【図2】本発明のスピンドルモ−タに使用する駆動用リ
ング磁石の縦断正面図である。
【図3】図2の駆動用リング磁石の裏面図である。
【図4】図1の要部を取り出して示した平面図である。
【図5】磁気検出素子の出力をロ−タや駆動用リング磁
石との関係で説明する特性図で,同図(A)はロ−タス
カ−ト部と駆動用リング磁石の一部を示す展開図,同図
(B)は同図(A)の磁極を示す平面図,同図(C)は
FGの出力波形図,同図(D)は磁気検出素子の出力波
形図である。
【図6】従来例の構成を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
1:プリント基板 3:駆動用磁気検出素子 4:回転軸支持部 5:ステ−タコアコイルアッセンブリ 7:回転軸 9:ロ−タ 9S:ロ−タスカ−ト部 10:駆動用リング磁石 10J:FG着磁部 10K:駆動用着磁部 11:FGパタ−ン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モ−タの回転軸とこの回転軸に固定され
    たロ−タに固着された駆動用リング磁石は上記回転軸を
    中心としてプリント基板上に固定された回転軸支持部に
    よって回転自在に支承されており,前記回転軸支持部に
    はステ−タコアコイルアッセンブリが固定されており,
    前記駆動用リング磁石に駆動用着磁部をステ−タコアと
    面するラジアル方向に設け,かつ前記プリント基板に面
    する前記リング磁石端面に周波数発電機の一方の構成で
    あるFG着磁部を設け,プリント基板上にはFG着磁部
    による磁束を検出する周波数発電機の他方の構成である
    FGパタ−ンを設けて成るアウタ−ロ−タ形ブラシレス
    スピンドルモ−タにおいて,駆動用磁気検出素子をロ−
    タの外側の前記プリント基板上に配置し,前記駆動用リ
    ング磁石の外側の磁束を利用し,前記駆動用磁気検出素
    子によって磁気検出を行うようにしたことを特徴とする
    アウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タ。
  2. 【請求項2】 前記ロ−タの外周側に形成されるロ−タ
    スカ−ト部の軸方向の長さを所定値に設定するか,また
    はロ−タスカ−ト部の外周側端面に凸部または凹部等を
    形成することによりロ−タスカ−ト部により遮断される
    磁束の一部を調整し,前記駆動用磁気検出素子に高調波
    成分の少ないsin波状の磁束を与えるようにした請求
    項1記載のアウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−
    タ。
  3. 【請求項3】 前記駆動用磁気検出素子の内,1個の出
    力と前記FGパタ−ンにより検出されるFGパタ−ンの
    検出出力との関係から1回転に1回のインデックスパル
    スを発生させるのに,前記リング磁石の外側1個所に凸
    または凹を設けるか,または外側よりN,S切り換え部
    付近に着磁をするようにした請求項1記載のアウタ−ロ
    −タ形ブラシレススピンドルモ−タ。
  4. 【請求項4】 前記ロ−タスカ−ト部の1個所に不規則
    部を設け,その個所に前記磁石のN,S極切換え部をも
    ってくるようにし,位置検出用素子のゼロクロス点を1
    回転に1個所移動させるようにした請求項1記載のアウ
    タ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タ。
JP17584393A 1993-06-24 1993-06-24 アウタ−ロ−タ形ブラシレススピンドルモ−タ Pending JPH0715935A (ja)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5681073A (en) * 1980-10-31 1981-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Brushless dc motor
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JP3106409B2 (ja) * 1991-06-06 2000-11-06 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ−ション パーソナルコンピュータ用診断システムおよびインタフェース

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