JPH0773091B2 - 着磁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダイレクトドライブ型ブラシレスモータ等の
ロータに組込まれる円板状磁石に着磁する装置に関す
る。

［従来の技術］ ダイレクトドライブ型偏平モータは、電機子に鉄心がな
いブラシレス型のコアレスモータで、薄い、軽い及びコ
ギングトルクが少ないという利点があるため、最近の軽
薄短小化の要求に一致し、OA機器のスピンドルモータ、
ならびに音響機器の駆動モータとて広く使用されてい
る。

この種の偏平モータに使用されるロータとしては、第５
図に示すように、中心に駆動軸13を固定したカップ状の
バックヨーク12の底面に円板状磁石14を固着した構造の
ものが知られている。円板状磁石は、通常軸方向に異方
性を有するフェライト磁石であり、ステータヨークに固
定された電機子コイル（図示せず）と対向する側の面14
aに駆動用磁極を着磁したものである。このロータを組
込んだモータにおいては、駆動用磁極を利用して回転数
の制御を行なうため、回転数の検出精度が低いという欠
点がある。

そこで第６図に示すように、カップ状のバックヨーク1
2′の外周縁に、円板状磁石14′とは別に、上記駆動用
磁極より多極の回転数検出用磁極を着磁した円板状磁石
15を固定したロータが提案され、実用化されている。

更に最近では部品点数低減のため、第７図に示すよう
に、カップ状のバックヨーク12″の底面に、駆動用磁極
と回転数検出用磁極とを同一面に着磁した円板状磁石1
4″を設けたロータが提案され、実用化されている。こ
のロータによれば、部品点数の増加を伴わずに回転数の
検出精度を高めることができ（特開昭54-45712号）、フ
ロッピーディスク装置のスピンドルモータのロータに多
く使用されている。

この駆動用磁極と回転数検出用磁極を円板状磁石の同一
端面に着磁する方法として、従来は、２種類の着磁装置
を準備して、２回に分けて着磁することが行なわれた。
しかしこの方法は非能率でしかも着磁装置を２つ必要と
するという不具合がある。

そこで最近は、第８図に示すような着磁装置により、駆
動用磁極と回転数検出用磁極とを同時に着磁することが
行なわれている。

この着磁装置は、純鉄等の軟磁性体からなる円筒状のコ
ア１と、励磁コイル10と、励磁コイル11とを有してい
る。コア６は、中心孔５から放射状に形成された溝６に
より扇形に区画された端面４を有する内周コア２と、コ
ア２と同心の放射状の溝９により区画された端面７を有
する外周コア３とからなり、コア２と３間に円周溝８が
形成されている。励磁コイル10は、溝６の各々に巻回さ
れ、励磁コイル11は溝９に巻回されている。また励磁コ
イル10及び11は、それぞれ２種類の公知のパルス磁界発
生方式のコンデンサー型着磁電源（図示せず）に接続さ
れる。

従って、コア６の上面に円板状磁石（図示せず）をセッ
トしてから、各コイルに通電すると、励磁コイル10によ
り駆動用磁極が励磁コイル11により回転数検出用磁極が
着磁される。

［発明が解決しようとする問題点］ 第８図の着磁装置によれば、１種類の着磁装置で、２種
類の着磁が行なえるものの、励磁コイル10と励磁コイル
11との間に隙間ｇ′（通常３〜6mm位）がある。この隙
間ｇ′には、回転数検出用磁極も、又、駆動用磁極も着
磁されないので無着磁部となってしまうという問題があ
った。又回転数検出用磁極には駆動用磁極が着磁されて
いないため、磁石全体を駆動磁極として使用すると、駆
動トルクが低下してしまうという問題もあった。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
駆動磁極による駆動トルク低下を伴わずに回転数検出用
磁極による充分な回転数制御信号をとることのできる多
極着磁が行なえる着磁装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の着磁装置は軟磁性体からなる円筒状コアの一方
の端面を、この端面に設けられた円周溝により内周側端
面と外周側端面とに区画し、内周側端面に放射状に溝を
設けて複数個の第１の磁極面を形成し、外周側端面に上
記溝とは異なるピッチで放射状に溝を設けて複数個の第
２の磁極面を形成し、前記第１の磁極面の各々を取囲ん
で第１の励磁コイルを巻回し、前記第２の磁極面の各々
を取囲んで第２の励磁コイルを巻回すると共に、円周溝
内において第１の励磁コイル及び第２の励磁コイルを平
面からみてオーバーラップさせたことを特徴とするもの
である。

［実施例］ 以下本発明の詳細を添付図面により説明する。

第１図は本発明の着磁装置の一実施例を示す平面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。第11図は、本願発
明の第２図に対応する従来着磁装置の断面図である。

第１図および第２図において、１は軟磁性体からなる円
筒状のコアで、筒状の内周コア２とカップ状の外周コア
３から形成されている。内周コア２の端面４には、中心
孔５から放射状に複数個の溝６（図では８個）が形成さ
れている。外周コア３の端面７には円周溝８とそれから
放射状に複数個の溝９（図では120個となる）が形成さ
れている。上記溝６の各々は第１の励磁コイル10が巻回
されている。また溝９の各々には第２の励磁コイル11が
巻回されている。

ここで、特に注目すべきは、円周溝８の幅が従来より狭
く、励磁コイル11を収容するに足るだけの寸法となって
いることである。そのため、内側の励磁コイル10は円周
溝８内では、励磁コイル11の下にもぐり込む状態で巻回
されることになる。

この着磁装置によれば、励磁コイル10及び11に通電する
と、それぞれ８極の駆動磁極と120極の回転数検出用磁
極を円板磁石の端面に着磁することができる。しかも励
磁コイル10と11との間には、実質的に隙間がないので、
従来のような無着磁部を無くすことができる。この時、
各コイルは第８図の場合と同様に２種類の着磁電源に接
続されるが、コイル10に通電後わずかな時間をおいてコ
イル11に通電することが好ましい。

上記の着磁装置による具体的な着磁例を示すと次の通り
である。

第１図において、励磁コイル10として線径1.7mmの綿巻
き銅線を用い、励磁コイル11として線径0.8mmの綿巻き
銅線を用い、空隙（第１図にｇで示す）を1.5mmに設定
して、外径55mm、内径20mm、厚さ2.5mmのフェライト磁
石の端面に着磁を行なった。第３図及び第４図にそれぞ
れ駆動用磁極および回転数検出用磁極の表面磁束密度分
布を示す。

また比較のために、第８図に示す着磁装置により、上記
と同様の条件で着磁を行なった。第９図及び第10図にそ
れぞれ駆動用磁極および回転数検出用磁極の表面磁束密
度分布を示す。

第３図及び第４図と第９図及び第10図との比較から、従
来の着磁装置によれば、速度検出用磁極は駆動用磁極に
よる影響が少ないのに対し、本発明の着磁装置によれ
ば、回転数検出用磁極部分での表面磁束密度には駆動用
磁極からの漏洩磁束が重畳されていることがわかる。

本発明では第１の励磁コイルと第２の励磁コイルとを円
周溝内においてオーバーラップさせる構成とすることに
より無着磁部がなくなり、回転数検出用磁極からの磁束
と駆動用磁極とからの磁束が重畳するために、第４図に
あるような表面磁束密度分布が得られる。

本発明によって着磁された磁石をモータに組み込んで駆
動トルクを測定した結果、従来より10〜15％程度トルク
が向上することが確認された。この場合のトルクの値
は、回転数検出用磁極がない磁石を用いた場合とほぼ同
じである。すなわち本発明によれば、回転検出用磁極に
よるトルク損失の影響が少なく、高精度の検出が可能と
なる。

本発明は、上記の実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。例えば、駆動用磁極を回転数検出用磁極の外周側に
設ける場合、あるいは回転数検出用磁極を磁石の中央部
に設ける場合にも適用できる。又回転数検出用磁極は１
種類に限らず２種類でもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、駆動用磁極と回転数検出用磁極との間
隔をせばめることができるため、駆動用磁極が磁石端面
の広い部分に形成でき、駆動トルクの向上を達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る着磁装置の平面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図の着磁装
置によって得られた駆動用磁極の表面磁束密度分布を示
す図、第４図は第１図の着磁装置によって得られた回転
数検出用磁極の表面磁束密度分布を示す図、第５図
（ａ）及び（ｂ）はそれぞれブラシレスモータ用ロータ
の一例を示す平面図及び断面図、第６図（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれブラシレスモータ用ロータの他の例を
示す平面図及び断面図、第７図（ａ）及び（ｂ）はそれ
ぞれブラシレスモータ用ロータの他の例を示す平面図及
び断面図、第８図は従来の着磁装置の平面図、第９図は
従来の着磁装置によって得られた駆動用磁極の表面磁束
密度分布を示す図、第10図は従来の着磁装置によって得
られた回転数検出用磁極の表面磁束密度分布を示す図で
ある。 第11図は、本発明の第２図に対応する従来着磁装置の断
面図である。 1:コア、2:内周コア、3:外周コア、6:溝、8:円周溝、9:
溝、10、11:励磁コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性体からなる円板状コアの一方の端面
   を、該端面に設けられた円周溝により内周側端面と外周
   側端面とに区画し、前記内周側端面に放射状に溝を設け
   て複数個の第１の磁極面を形成し、前記外周側端面に前
   記溝とは異なるピッチで放射状に溝を設けて複数個の第
   ２の磁極面を形成し、前記第１の磁極面の各々を取囲ん
   で第１の励磁コイルを巻回し、前記第２の磁極面の各々
   を取囲んで第２の励磁コイルを巻回すると共に、前記円
   周溝内において前記第１の励磁コイル及び第２の励磁コ
   イルをオーバーラップさせたことを特徴とする着磁装
   置。