JPH08168227A - アキシャルギャップ形モータ - Google Patents

アキシャルギャップ形モータ

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Publication number
JPH08168227A
JPH08168227A JP6311817A JP31181794A JPH08168227A JP H08168227 A JPH08168227 A JP H08168227A JP 6311817 A JP6311817 A JP 6311817A JP 31181794 A JP31181794 A JP 31181794A JP H08168227 A JPH08168227 A JP H08168227A
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JP
Japan
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pattern
magnet
field magnet
signal
axial gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP6311817A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuya Seko
克也 世古
Kyoichi Okada
恭一 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba AVE Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PG用の凸部やPG用の別磁石を設けること
のない簡単な構成でPG信号を検出すること。 【構成】 界磁用磁石21には、界磁用磁石21と逆極
部を有するPG磁石23が着磁されている。また、ステ
ータ基板13には、PG磁石23による磁界変化信号を
検出するPGパターン24が形成されている。このPG
パターン24は第1パターン24a〜第4パターン24
dを接続してなるものであり、第1パターン24aおよ
び第2パターン24bがPG磁石23の異極部に対向す
ると、第3パターン24cおよび第4パターン24d界
磁用磁石21の異極部に対向し、各パターン24a〜2
4dに同一方向の電流が流れ、この電流がPG信号とし
て検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PG磁石による磁界変
化信号をPGパターンを用いて検出する構成を備えたア
キシャルギャップ形モータに関する。
【0002】
【従来の技術】例えばビデオテープレコーダにおいて
は、シリンダ上のビデオヘッドに同期してPG磁石を回
転させ、PG磁石による磁界変化信号に基づいてシリン
ダを回転制御することが行われている。図12は、この
機能を備えたアキシャルギャップ形モータの従来構成を
示している。ここで、界磁用磁石1の内周面には凸状の
PG磁石1aが形成されており、界磁用磁石1が回転軸
1bを中心に回転し、PG磁石1aがステータ基板2の
PGパターン2aに対向すると、PGパターン2aに矢
印で示す向きの電流が流れ、信号取出部3aおよび3b
からPG信号が検出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来は、界磁用磁石1の内周面に凸状のPG磁石1aを形
成する構成であるため、界磁用磁石1のバランスが崩れ
たり、界磁用磁石1の寸法精度が悪化したりする。従っ
て、界磁用磁石1のバランス部材を設けることにより、
界磁用磁石1の面振れを防止する必要があった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、バランス部材を設けることのない簡
単な構成で界磁用磁石の面振れを防止できるアキシャル
ギャップ形モータを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のアキシャ
ルギャップ形モータは、異極部を交互に有し、ロータと
して機能する界磁用磁石と、この界磁用磁石の回転軸方
向に沿って界磁用磁石に対向配置され、ステータ基板に
複数のコイルを実装してなるステータと、前記界磁用磁
石に着磁され、界磁用磁石とは逆極部を有するPG磁石
と、前記ステータに設けられ、前記PG磁石による磁界
変化信号を検出してPG信号を出力するPGパターン
と、前記ステータ基板に設けられ、前記PGパターンか
らPG信号を取出すための信号取出部とを備え、前記P
Gパターンを、前記PG磁石の異極部に対向する第1パ
ターンおよび第2パターンと、これら第1パターンおよ
び第2パターンがPG磁石に対向することに伴い前記界
磁用磁石の異極部に対向する第3パターンおよび第4パ
ターンとを接続することにより構成したところに特徴を
有する。
【0006】請求項2記載のアキシャルギャップ形モー
タは、第3パターンおよび第4パターンを、PG磁石の
異極部が第1パターンおよび第2パターンに対向するこ
とに伴い第1パターンおよび第2パターンと同極の界磁
用磁石に対向させ、第1ないし第4パターンを、第4パ
ターン,第2パターン,第1パターン,第3パターンの
順で接続したところに特徴を有する。
【0007】請求項3記載のアキシャルギャップ形モー
タは、第3パターンおよび第4パターンを、PG磁石の
異極部が第1パターンおよび第2パターンに対向するこ
とに伴い第1パターンおよび第2パターンと同極の界磁
用磁石に対向させ、第1ないし第4パターンを、第4パ
ターン,第1パターン,第2パターン,第3パターンの
順で接続したところに特徴を有する。
【0008】請求項4記載のアキシャルギャップ形モー
タは、第1パターンおよび第2パターン相互のピッチと
第3パターンおよび第4パターン相互のピッチとを略等
しく設定し、第1パターンおよび第2パターン相互の中
心点と第3パターンおよび第4パターン相互の中心点と
を、界磁用磁石の回転軸を通る同一の線分上に位置させ
たところに特徴を有する。
【0009】請求項5記載のアキシャルギャップ形モー
タは、第1パターンおよび第2パターン相互のピッチと
第3パターンおよび第4パターン相互のピッチとを略等
しく設定し、第1パターンおよび第2パターン相互の中
心点と第3パターンおよび第4パターン相互の中心点と
を、(360°×整数/界磁用磁石の極数)だけずらし
たところに特徴を有する。
【0010】請求項6記載のアキシャルギャップ形モー
タは、ステータ基板をスルーホール基板から構成し、P
Gパターンを、スルーホール基板の両面に渡って形成し
たところに特徴を有する。請求項7記載のアキシャルギ
ャップ形モータは、ステータ基板にフレキシブル基板を
重ね、PGパターンを、ステータ基板とフレキシブル基
板とを電気的に接続して形成したところに特徴を有す
る。
【0011】請求項8記載のアキシャルギャップ形モー
タは、第1パターンないし第4パターンの長さ寸法を、
第1パターンで得られる信号レベルと第3パターンで得
られる信号レベルとが略等しくなるように設定し、第2
パターンで得られる信号レベルと第4パターンで得られ
る信号レベルとが略等しくなるように設定したところに
特徴を有する。
【0012】請求項9記載のアキシャルギャップ形モー
タは、PG磁石を界磁用磁石の外周部に着磁したところ
に特徴を有する。請求項10記載のアキシャルギャップ
形モータは、PG磁石を界磁用磁石の内周部に着磁した
ところに特徴を有する。請求項11記載のアキシャルギ
ャップ形モータは、PG磁石を、界磁用磁石の径方向中
間部に着磁したところに特徴を有する。
【0013】請求項12記載のアキシャルギャップ形モ
ータは、信号取出部を界磁用磁石の内側に位置させたと
ころに特徴を有する。請求項13記載のアキシャルギャ
ップ形モータは、信号取出部を界磁用磁石の外側に位置
させたところに特徴を有する。
【0014】
【作用】請求項1記載の手段によれば、界磁用磁石が所
定の回転位置に達すると、PG磁石の異極部が第1パタ
ーンおよび第2パターンに対向し、第1パターンおよび
第2パターンがPG磁石の信号を検出する。これと共
に、界磁用磁石の異極部が第3パターンおよび第4パタ
ーンに対向し、第3パターンおよび第4パターンが界磁
用磁石の信号を検出する。そして、第1パターン〜第4
パターンからなるPGパターンを両信号が通過すること
によりPG信号が作成され、信号取出部を通して検出さ
れる。
【0015】請求項2記載の手段によれば、PG磁石が
PGパターンに対向すると、第1パターン〜第4パター
ンに同じ向きの信号が誘起され、信号取出部からハイレ
ベルのPG信号が検出される。◎ 請求項3記載の手段
によれば、PG磁石がPGパターンに対向すると、第1
パターン〜第4パターンに誘起される信号が相互に打消
し合い、信号取出部から「0」レベルのPG信号が検出
される。
【0016】請求項4記載の手段によれば、ステータ基
板の一部に第1パターン〜第4パターンが集中配置され
る。請求項5記載の手段によれば、PG磁石の信号を検
出する第1パターンおよび第2パターンと界磁用磁石の
信号を検出する第3パターンおよび第4パターンとが位
置ずれした状態で配置される。
【0017】請求項6記載の手段によれば、スルーホー
ル基板の両面に渡ってPGパターンが形成され、基板中
におけるPGパターンの占有スペースが少なくなる。請
求項7記載の手段によれば、フレキシブル基板とステー
タ基板とに渡ってPGパターンが形成され、基板中にお
けるPGパターンの占有スペースが少なくなる。
【0018】請求項8記載の手段によれば、第1パター
ンで得られる信号レベルと第3パターンで得られる信号
レベルとが略等しくなり、第2パターンで得られる信号
レベルと第4パターンで得られる信号レベルとが略等し
くなり、判別し易い綺麗なPG信号が検出される。
【0019】請求項9記載の手段によれば、PG磁石の
形成位置に合わせるように、PGパターンがステータ基
板の外周側に位置し、ステータ基板の内周側にスペース
的な余裕が形成される。請求項10記載の手段によれ
ば、PG磁石の形成位置に合わせるように、PGパター
ンがステータ基板の内周側に位置し、ステータ基板の外
周側にスペース的な余裕が形成される。請求項11記載
の手段によれば、PG磁石の形成位置に合わせるよう
に、PGパターンがステータ基板の中間部に位置し、ス
テータ基板の内周側および外周側にスペース的な余裕が
形成される。
【0020】請求項12記載の手段によれば、信号取出
部が界磁用磁石の内側に位置し、ステータ基板の外側に
スペース的な余裕が形成される。請求項13記載の手段
によれば、信号取出部が界磁用磁石の外側に位置し、ス
テータ基板の内側にスペース的な余裕が形成される。
【0021】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1ないし図4
に基づいて説明する。まず、図2において、VTR本体
(図示せず)にはボス部11が設けられ、ボス部11に
は回転軸に相当するシャフト12が固着されている。ま
た、ボス部11にはステータ基板13が取付けられてい
る。このステータ基板13は片面にパターン印刷が施さ
れた片面プリント配線基板から構成されたものであり、
ステータ基板13の表面(図示下面)には複数のコイル
14が実装されている。
【0022】これらコイル14は円環状に配置されたも
のであり、各コイル14に流れる電流の向きを制御する
と回転磁界が形成されるようになっている。尚、符号1
5はステータ基板13および複数のコイル14からなる
ステータを示す。また、符号11aはステータ基板13
をボス部11に取付けるネジを示す。
【0023】シャフト12の外周面には軸受16が装着
され、軸受16の外周面には筒部17が装着されてい
る。この筒部17はシリンダ18内に埋設されたもので
あり、シリンダ18は、軸受16の滑りによって、筒部
17と共にシャフト12を中心に回転する。また、シリ
ンダ18には凹部18aが形成され、凹部18aの開口
はバックヨーク19により覆われている。そして、ステ
ータ基板13および複数のコイル14は凹部18a内に
位置している。
【0024】シリンダ18には、凹部18a内に位置し
てロータヨーク20が取付けられ、ロータヨーク20に
は界磁用磁石21が取付けられている。この界磁用磁石
21は、Nd−Fe−Bの焼結磁石あるいは樹脂磁石等
から形成されたものであり、その着磁層21Aが、複数
のコイル14に所定のギャップを存して対向している。
そして、界磁用磁石21の位置に合わせてコイル14に
通電することにより、界磁用磁石21が回転力を生じる
と、その回転力がロータヨーク20からシリンダ18に
伝達され、シリンダ18が回転する。
【0025】図1の(a)は界磁用磁石21の着磁層2
1Aを示すものである。ここで、着磁層21Aは、45
°ピッチで形成された4つのN極部21aと45°ピッ
チで形成された4つのS極部21bとからなり、極数が
8に設定されている。また、図2の符号22は、ロータ
ヨーク20と界磁用磁石21とから構成されるロータを
示し、符号20aは、ロータヨーク20をシリンダ18
に連結するネジを示している。
【0026】界磁用磁石21の着磁層21Aには、図1
の(a)に示すように、その外周側に位置してPG磁石
23が着磁されている。このPG磁石23は、界磁用磁
石21の異極部(N極部21aおよびS極部21b)を
跨ぐように形成されたものであり、着磁層21AのN極
部21a内に位置するPG用S極部23aとS極部21
b内に位置するPG用N極部23bとから構成されてい
る。
【0027】ステータ基板13の表面(図示下面)に
は、図1の(b)に示すように、PGパターン24が形
成されている。このPGパターン24は、第1パターン
24a〜第4パターン24dを接続することから構成さ
れたものであり、第1パターン24aおよび第2パター
ン24bはステータ基板13の外周側に位置している。
そして、図3の(c)に示すように、第1パターン24
aおよび第2パターン24b相互のピッチは、PG磁石
23のPG用N極部23bおよびPG用S極部23aに
同時に対向するよう、PG用S極部23aおよびPG用
N極部23b相互のピッチより若干小さく設定されてい
る。
【0028】第3パターン24cおよび第4パターン2
4dは、図1の(b)に示すように、第1パター24a
および第2パターン24bの内周側に位置している。そ
して、図3の(a)に示すように、第3パターン24c
および第4パターン24d相互のピッチは、界磁用磁石
21のN極部21aおよびS極部21bに同時に対向す
るよう、N極部21aおよびS極部21b相互のピッチ
より小さく設定されている。
【0029】第1パターン24aおよび第2パターン2
4b相互のピッチと第3パターン24cおよび第4パタ
ーン24d相互のピッチとは略等しく設定されている。
しかも、第1パターン24aおよび第2パターン24b
相互の中心点と第3パターン24cおよび第4パターン
24d相互の中心点とは、図1の(b)において、界磁
用磁石21のシャフト12を通る同一の径線分上に位置
している。従って、図3の(c)に示すように、第1パ
ターン24aおよび第2パターン24bがPG用N極部
23bおよびPG用S極部23aに対向すると、第3パ
ターン24cは第1パターン24aと同極のN極部21
aに対向し、第4パターン24dは第2パターン24b
と同極のS極部21bに対向する。
【0030】第1パターン24a〜第4パターン24d
は、図1の(b)に示すように、第4パターン24d,
第2パターン24b,第1パターン24a,第3パター
ン24cの順に接続されている。従って、図3の(c)
に示すように、PG磁石23の異極部が第1パターン2
4aおよび第2パターン24bに対向し、界磁用磁石2
1の異極部が第3パターン24cおよび第4パターン2
4dに対向すると、第1パターン24a〜第4パターン
24dに同一方向の信号が誘起され、PGパターン24
によりハイレベルのPG信号が作成される。
【0031】尚、図1の符号24eは周回パターンを示
す。この周回パターン24eは、ステータ基板13に実
装された複数のコイル14を回避するように、第4パタ
ーン24dを第2パターン24bに接続するものであ
る。また、第1〜第4パターン24a〜24dの長さ寸
法は、第1パターン24aで得られる信号レベルと第3
パターン24cで得られる信号レベルとが略等しくなる
ように設定され、しかも、第2パターン24bで得られ
る信号レベルと第4パターン24dで得られる信号レベ
ルとが略等しくなるように設定されている。
【0032】ステータ基板13には、図1の(b)に示
すように、第3パターン24cおよび第4パターン24
dの端末に位置してPG信号取出部25aおよび25b
が形成されている。これらPG信号取出部25aおよび
25bは信号取出部に相当するものであり、界磁用磁石
21の内周側に位置し、PGパターン24に誘起された
PG信号を検出する。
【0033】次に上記構成の作用について説明する。ま
ず、図3の(a)に示すように、界磁用磁石21のS極
部21bが第2パターン24bおよび第3パターン24
cに対向し、N極部21aが第1パターン24aおよび
第4パターン24dに対向すると、各パターン24a〜
24dに矢印で示す向きの信号が誘起される。この場
合、第1パターン24aおよび第2パターン24bの信
号が順方向で、第3パターン24cおよび第4パターン
24dの信号が逆方向であるため、信号取出部25aお
よび25bの検出信号が「0」レベルになる。
【0034】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
3の(b)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第2パターン24b〜第4パターン24dに対向
し、PG磁石23のPG用S極部23aが第1パターン
24aに対向すると、各パターン24a〜24dに矢印
で示す向きの信号が誘起される。この場合、第3パター
ン24cの信号が順方向で、第1パターン24a,第2
パターン24b,第4パターン24dの信号が逆方向で
あるため、マイナスレベルの信号が信号取出部25aお
よび25bから検出される。
【0035】図4は信号取出部25aおよび25bの出
力信号を示すものであり、縦軸が出力レベル、横軸が界
磁用磁石21の位相角である。ここで、図3の(a)に
対応する信号を符号aで示し、(b)に対応する信号を
符号bで示す。
【0036】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
3の(c)に示すように、PG磁石23のPG用N極部
23bが第1パターン24aに対向し、PG用S極部2
3aが第2パターン24bに対向し、界磁用磁石21の
N極部21aが第3パターン24cに対向し、S極部2
1bが第4パターン24dに対向すると、各パターン2
4a〜24dに矢印で示す向きの信号が誘起される。こ
の場合、第1パターン24a〜第4パターン24dの信
号が全て順方向であるため、出力レベルの大きなPG信
号がPG信号取出部25aおよび25bから検出され
る。尚、図3の(c)で出力されるPG信号は図4のc
に相当する。
【0037】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
3の(d)に示すように、界磁用磁石21のS極部21
bが第1パターン24a,第3パターン24c,第4パ
ターン24dに対向し、PG磁石23のPG用N極部2
3bが第2パターン24bに対向すると、各パターン2
4a〜24dに矢印で示す向きの信号が誘起される。こ
の場合、第4パターン24dの信号が順方向で、第1パ
ターン24a〜第3パターン24cの信号が逆方向であ
るため、マイナスレベルの信号がPG信号取出部25a
および25bから検出される。尚、図3の(d)で出力
される信号は図4のdに相当する。
【0038】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
3の(e)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第1パターン24aおよび第4パターン24dに対
向し、S極部21bが第2パターン24bおよび第3パ
ターン24cに対向すると、各パターン24a〜24d
に矢印で示す向きの信号が誘起される。この場合、第1
パターン24aおよび第2パターン24bの信号が順方
向で、第3パターン24cおよび第4パターン24dの
信号が逆方向であるため、PG信号取出部25aおよび
25bの出力信号が「0」レベルになる。尚、図3の
(e)で出力される信号は図4のeに相当する。
【0039】従って、PG磁石23が第1パターン24
aおよび第2パターン24bに対向する図3の(c)に
おいて、ハイレベルのPG信号が出力されるので、この
PG信号に基づいてシリンダ18が回転制御され、その
結果、シリンダ18上のビデオヘッドがビデオテープの
所定位置に信号を記録・再生する。
【0040】上記実施例によれば、界磁用磁石21にP
G磁石23を着磁し、第3パターン24cおよび第4パ
ターン24dが検出する界磁用磁石21の信号と第1パ
ターン24aおよび第2パターン24bが検出するPG
磁石23の信号とを合成することによりPG信号を作成
した。このため、界磁用磁石21に凸状のPG磁石を設
けなくともPG信号を検出できるので、界磁用磁石21
のバランスの崩れや寸法精度の悪化が防止される。その
結果、バランス部材を設けることなく、界磁用磁石21
の面振れが防止される。
【0041】また、第1パターン24aおよび第2パタ
ーン24bが共にPG磁石23に対向することに伴い、
第3パターン24cを第1パターン24aと同極の界磁
用磁石21に対向させ、第4パターン24dを第2パタ
ーン24bと同極の界磁用磁石21に対向させた。しか
も、第1パターン24a〜第4パターン24dを、第4
パターン24d,第2パターン24b,第1パターン2
4a,第3パターン24cの順で接続した。このため、
第1パターン24a〜第4パターン24dの信号を合成
してハイレベル(プラス側)のPG信号を出力すること
が可能になり、その結果、他の信号とPG信号との判別
が容易になる。
【0042】また、第1パターン24aおよび第2パタ
ーン24b相互のピッチと第3パターン24cおよび第
4パターン24d相互のピッチとを略等しく設定し、第
1パターン24aおよび第2パターン24b相互の中心
点と第3パターン24cおよび第4パターン24d相互
の中心点とを、界磁用磁石21のシャフト12を通る同
一の線分上に位置させた。このため、ステータ基板13
の外周部に第1パターン24a〜第4パターン24dを
集中配置した形態で、上述のハイレベルPG信号を出力
でき、その結果、ステータ基板13におけるPGパター
ン24の占有スペースが低減される。
【0043】また、第1パターン24a〜第4パターン
24dの長さ寸法を、第1パターン24aで得られる信
号レベルと第3パターン24cで得られる信号レベルと
が略等しくなるように設定し、第2パターン24bで得
られる信号レベルと第4パターン24dで得られる信号
レベルとが略等しくなるように設定したので、第1パタ
ーン24a〜第4パターン24dの長さ寸法に応じたレ
ベルの信号が誘起され、その結果、判別し易い綺麗なP
G信号が検出されるようになる。
【0044】また、PG磁石23を界磁用磁石21の外
周部に着磁したので、PGパターン24がステータ基板
13の外周側に位置し、ステータ基板13の内周側にス
ペース的な余裕が形成される。また、信号取出部25a
および25bを界磁用磁石21の内側に位置させたの
で、ステータ基板13の外側にスペース的な余裕が形成
される。
【0045】次に本発明の第2実施例を図5および図6
に基づいて説明する。尚、上記第1実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図5におい
て、ステータ基板13の表面(界磁用磁石21に対向す
る面)にはPGパターン26が形成されている。
【0046】このPGパターン26は、第1パターン2
6a〜第4パターン26dを接続することから構成され
たものであり、第1パターン26aおよび第2パターン
26bは、PG磁石23に対向するように、界磁用磁石
21の外周側に位置している。また、第3パターン24
cおよび第4パターン24dは、界磁用磁石21のN極
部21aおよびS極部21bに対向するように、第1パ
ターン26aおよび第2パターン26bの内周側に位置
している。
【0047】第1パターン26aおよび第2パターン2
6b相互のピッチと第3パターン26cおよび第4パタ
ーン26d相互のピッチとは略等しく設定されている。
しかも、第1パターン26aおよび第2パターン26b
相互の中心点と第3パターン26cおよび第4パターン
26d相互の中心点とはθ°(=90°)だけずれてい
る。この中心点のずれ角度θは下式で与えられるもので
ある。 θ=(360°×n/m) 但し、nは正の整数、mは界磁用磁石21の極数(=
8)を示す。
【0048】従って、図6の(c)に示すように、PG
磁石23のPG用N極部23bおよびPG用S極部23
aが第1パターン26aおよび第2パターン26bに対
向すると、第3パターン26cは、第1パターン26a
と同極のN極部21aに対向する。また、第4パターン
26dは、第2パターン26bと同極のS極部21bに
対向する。また、第1パターン26a〜第4パターン2
6dは、第4パターン26d,第1パターン26a,第
2パターン26b,第3パターン26cの順で接続され
ている。
【0049】次に上記構成の作用について説明する。図
6の(a)に示すように、界磁用磁石21のS極部21
bが第2パターン26bおよび第3パターン26cに対
向し、N極部21aが第1パターン26aおよび第4パ
ターン26dに対向すると、各パターン26a〜26d
に矢印で示す向きの信号が誘起される。この場合、第1
パターン26a〜第4パターン26dの信号が全て逆方
向であるため、マイナスレベルの信号が信号取出部25
aおよび25bから検出される。
【0050】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
6の(b)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第2パターン26b〜第4パターン26dに対向
し、PG磁石23のPG用S極部23aが第1パターン
26aに対向すると、各パターン26a〜26dに矢印
で示す向きの信号が誘起される。この場合、第1パター
ン26a〜第3パターン26cの信号が順方向で、第4
パターン26dの信号が逆方向であるため、プラスレベ
ルの信号が信号取出部25aおよび25bから検出され
る。
【0051】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
6の(c)に示すように、PG磁石23のPG用N極部
23bが第1パターン26aに対向し、PG用S極部2
3aが第2パターン26bに対向し、界磁用磁石21の
N極部21aが第3パターン26cに対向し、S極部2
1bが第4パターン26dに対向すると、各パターン2
6a〜26dに矢印で示す向きの信号が誘起される。こ
の場合、第3パターン26cおよび第4パターン26d
の信号が順方向で、第1パターン26aおよび第2パタ
ーン26bの信号が逆方向であるため、第1パターン2
6a〜第4パターン26dの信号が相互に打消し合い、
出力レベルが「0」のPG信号が信号取出部25aおよ
び25bから検出される。
【0052】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
6の(d)に示すように、界磁用磁石21のS極部21
bが第1パターン26a,第3パターン26c,第4パ
ターン26dに対向し、PG磁石23のPG用N極部2
3bが第2パターン26bに対向すると、各パターン2
6a〜26dに矢印で示す向きの信号が誘起される。こ
の場合、第1パターン26a,第2パターン26b,第
4パターン26dの信号が順方向で、第3パターン26
cの信号が逆方向であるため、(b)と同様の信号が検
出される。
【0053】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
6の(e)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第1パターン26aおよび第4パターン26dに対
向し、N極部21bが第2パターン26bおよび第3パ
ターン26cに対向すると、各パターン26a〜26d
に矢印で示す向きの信号が誘起される。この場合、第1
パターン26a〜第4パターン24dの信号が全て逆方
向であるため、(a)と同様の信号が検出される。
【0054】上記実施例によれば、第1パターン26a
および第2パターン26bが共にPG磁石23に対向す
ると、第3パターン26cを第1パターン26aと同極
の界磁用磁石21に対向させ、第4パターン26dを第
2パターン26bと同極の界磁用磁石21に対向させ
た。しかも、第1パターン26a〜第4パターン26d
を、第4パターン26d,第1パターン26a,第2パ
ターン26b,第3パターン26cの順で接続した。こ
のため、第1パターン26a〜第4パターン26dに誘
起される信号を相互に打消して「0」レベルのPG信号
を出力することが可能になり、その結果、他の信号とP
G信号との判別が容易になる。これと共に、PGパター
ン26を一部分に集中配置できるので、第1実施例の周
回パターン24eが廃止される。
【0055】また、第1パターン26aおよび第2パタ
ーン26b相互のピッチと第3パターン26cおよび第
4パターン26d相互のピッチとを略等しく設定し、第
1パターン26aおよび第2パターン26b相互の中心
点と第3パターン26cおよび第4パターン26d相互
の中心点とをθ°だけずらした。このため、第3パター
ン26cおよび第4パターン26dがPG磁石23から
磁力の影響を受けることなく、上述の「0」レベルPG
信号が検出され、その結果、判別し易い綺麗なPG信号
になる。
【0056】次に本発明の第3実施例を図7および図8
に基づいて説明する。尚、上記第2実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図7におい
て、本実施例は、第1パターン27aおよび第2パター
ン27b相互のピッチと第3パターン27cおよび第4
パターン27d相互のピッチとが略等しく設定され、し
かも、第1パターン27aおよび第2パターン27b相
互の中心点と第3パターン27cおよび第4パターン2
7d相互の中心点とのずれ量θが45°に設定されてい
る。
【0057】従って、図8の(c)に示すように、PG
磁石23のPG用N極部23bおよびPG用S極部23
aが第1パターン27aおよび第2パターン27bに対
向すると、第3パターン27cは、第1パターン27a
と同極のN極部21aに対向する。また、第4パターン
27dは、第2パターン27bと同極のS極部21bに
対向する。
【0058】第1パターン27a〜第4パターン27d
は、図7に示すように、第4パターン27d,第2パタ
ーン27b,第1パターン27a,第3パターン27c
の順で接続されている。尚、符号27は、第1パターン
27a〜第4パターン27dから構成されるPGパター
ンを示す。
【0059】次に上記構成の作用について説明する。図
8の(a)に示すように、界磁用磁石21のS極部21
bが第2パターン27bおよび第3パターン27cに対
向し、N極部21aが第1パターン27aおよび第4パ
ターン27dに対向すると、各パターン27a〜27d
に矢印で示す向きの信号が発生する。この場合、第3パ
ターン27cおよび第4パターン27dの信号が順方向
で、第1パターン27aおよび第2パターン27bの信
号が逆方向であるため、第1パターン27a〜第4パタ
ーン27dの信号が相互に打消し合い、「0」レベルの
信号が信号取出部25aおよび25bから検出される。
【0060】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
8の(b)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第2パターン27bに対向し、S極部21bが第3
パターン27cおよび第4パターン27dに対向し、P
G磁石23のPG用S極部23aが第1パターン27a
に対向すると、各パターン27a〜27dに矢印で示す
向きの信号が発生する。この場合、第1パターン27a
〜第3パターン27cの信号が順方向で、第4パターン
27dの信号が逆方向であるため、プラスレベルの信号
が信号取出部25aおよび25bから検出される。
【0061】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
8の(c)に示すように、PG磁石23のPG用N極部
23bが第1パターン27aに対向し、PG用S極部2
3aが第2パターン27bに対向し、界磁用磁石21の
N極部21aが第3パターン27cに対向し、S極部2
1bが第4パターン27dに対向すると、各パターン2
7a〜27dに矢印で示す向きの信号が誘起される。こ
の場合、第1パターン27a〜第4パターン27dの信
号が全て逆方向であるため、出力レベルがマイナスに大
きいPG信号が信号取出部25aおよび25bから検出
される。
【0062】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
8の(d)に示すように、界磁用磁石21のS極部21
bが第1パターン27aに対向し、N極部21aが第3
パターン27cおよび第4パターン27dに対向し、P
G磁石23のPG用N極部23bが第2パターン27b
に対向すると、各パターン27a〜27dに矢印で示す
向きの信号が誘起される。この場合、第1パターン27
a,第2パターン27b,第4パターン27dの信号が
順方向で、第3パターン27cの信号が逆方向であるた
め、(b)と同様の信号が検出される。
【0063】この状態から界磁用磁石21が回転し、図
8の(e)に示すように、界磁用磁石21のN極部21
aが第1パターン27aおよび第4パターン27dに対
向し、N極部21bが第2パターン27bおよび第3パ
ターン27cに対向すると、各パターン27a〜27d
に矢印で示す向きの信号が誘起される。この場合、第3
パターン27cおよび第4パターン27dの信号が順方
向で、第1パターン27aおよび第2パターン27bの
信号が逆方向であるため、(a)と同様の信号が検出さ
れる。
【0064】上記実施例によれば、第1パターン27a
および第2パターン27bが共にPG磁石23に対向す
ることに伴い、第3パターン27cを第1パターン27
aと同極の界磁用磁石21に対向させ、第4パターン2
7dを第2パターン27bと同極の界磁用磁石21に対
向させた。しかも、第1パターン27a〜第4パターン
27dを、第4パターン27d,第2パターン27b,
第1パターン27a,第3パターン27cの順で接続し
た。このため、第1パターン27a〜第4パターン27
dの信号を合成してハイレベル(マイナス側)のPG信
号を出力することが可能になり、その結果、他の信号と
PG信号との判別が容易になる。
【0065】また、第1パターン27aおよび第2パタ
ーン27b相互のピッチと第3パターン27cおよび第
4パターン27d相互のピッチとを略等しく設定し、第
1パターン27aおよび第2パターン27b相互の中心
点と第3パターン27cおよび第4パターン27d相互
の中心点とをθ°(=45°)だけずらした。このた
め、第1実施例の周回パターン24eが廃止され、PG
パターン27の占有スペースが低減される。さらに、θ
=45°に設定したので、θ=90°である第2実施例
に比べ、PGパターン27の占有スペースが一層低減さ
れる。
【0066】次に本発明の第4実施例を図9および図1
0に基づいて説明する。尚、上記第1実施例と同一の部
材については同一の符号を付して説明を省略し、以下、
異なる部材についてのみ説明を行う。界磁用磁石21の
着磁層21Aには、図9に示すように、その外周側に位
置してPG磁石28が着磁されている。このPG磁石2
8は、界磁用磁石21のN極部21aに位置するPG用
S極部28aと界磁用磁石21のS極部21bに位置す
るPG用N極部28bとから構成されたものであり、P
G用S極部28aおよびPG用N極部28bは所定間隔
を存して配置されている。
【0067】この構成の場合、PG用S極部28aおよ
びPG用N極部28b相互のピッチは、第1パターン2
4aがPG用N極部28bに対向しているときに第2パ
ターン24bがPG用S極部28aに対向する関係であ
れば良く、PG用S極部28aおよびPG用N極部28
b相互のピッチと第1パターン24aおよび第2パター
ン24b相互のピッチとが等しいことが理想的である。
【0068】図10は、PG信号取出部25aおよび2
5bの出力信号を示すものであり、縦軸が出力レベル、
横軸が界磁用磁石21の位相角である。ここで、図9の
(a)〜(g)の各状態に対応する出力信号を符号a〜
gで示す。同図から明らかなように、図9の(d)に示
すように、PG磁石28のPG用N極部28bが第1パ
ターン24aに対向し、PG用S極部28aが第2パタ
ーン24bに対向し、界磁用磁石21のN極部21aが
第3パターン24cに対向し、S極部21bが第4パタ
ーン24dに対向すると、図10のdに示すハイレベル
のPG信号が出力される。
【0069】次に本発明の第5実施例を図11に基づい
て説明する。尚、上記第1実施例と同一の部材について
は同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材
についてのみ説明を行う。ステータ基板は、両面にパタ
ーン印刷が施されたスルーホール基板から構成されてい
る。そして、表面(界磁用磁石21に対向する面)に位
置するスルーホール基板30には第1パターン24aお
よび第3パターン24cが形成され、裏面(バックヨー
ク19に対向する面)には第2パターン24bおよび第
4パターン24dが形成され、第1パターン24aおよ
び第2パターン24bはスルーホールに挿着された端子
を介して接続されている。尚、符号29aおよび29b
はスルーホールに挿着されたPG信号取出端子(信号取
出部に相当する)を示している。
【0070】上記実施例によれば、PGパターン24を
スルーホール基板の両面に渡って形成したので、第1実
施例の周回パターン24eを設けなくても、第1実施例
のハイレベルPG信号を検出でき、スルーホール基板に
おけるPGパターン24の占有スペースが低減される。
【0071】尚、上記第5実施例においては、PGパタ
ーン24をスルーホール基板の両面に渡って形成した
が、これに限定されるものではなく、次に説明する本発
明の第6実施例のように構成しても良い。即ち、第1パ
ターン24aおよび第3パターン24cをステータ基板
に形成し、第2パターン24bおよび第4パターン24
dをフレキシブル基板に形成する。そして、ステータ基
板とフレキシプル基板とを重ね、両パターンを半田付け
等で電気的に接続することにより、第5実施例と同様の
PGパターン24を得る。この構成によれば、第5実施
例と同様、ステータ基板におけるPGパターン24の占
有スペースが低減される。
【0072】また、上記第1〜第6実施例においては、
界磁用磁石21の外周部にPG磁石23(28)を着磁
したが、これに限定されるものではなく、界磁用磁石2
1の内周部あるいは径方向中間部に着磁しても良い。こ
の構成の場合、PG磁石23(28)の着磁位置に合わ
せてPGパターンの位置がずれる。従って、界磁用磁石
21の内周部にPG磁石23(28)を位置させた場合
には、ステータ基板の外周側にスペース的な余裕が形成
される。また、界磁用磁石21の径方向中間部にPG磁
石23(28)を位置させた場合には、ステータ基板の
内周側および外周側にスペース的な余裕が形成される。
【0073】また、上記第1〜第6実施例においては、
信号取出部25a,25b,29a,29bを界磁用磁
石21の内側に配置したが、これに限定されるものでは
なく、界磁用磁石21の外側に配置しても良い。この構
成の場合、ステータ基板の内側にスペース的な余裕が形
成されるようになる。
【0074】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のアキシャルギャップ形モータは以下の効果を奏する。
請求項1記載の手段によれば、界磁用磁石に凸状のPG
磁石を設けなくともPG信号を検出できるので、界磁用
磁石のバランスの崩れや寸法精度の悪化が防止され、そ
の結果、バランス部材を設けることなく界磁用磁石の面
振れが防止される。
【0075】請求項2記載の手段によれば、第1パター
ン〜第4パターンの信号を重ねてハイレベルのPG信号
を出力できるので、他の信号とPG信号との判別が容易
になる。請求項3記載の手段によれば、第1パターン〜
第4パターンの信号を相互に打消して「0」レベルのP
G信号を出力できるので、他の信号とPG信号との判別
が容易になる。
【0076】請求項4記載の手段によれば、PGパター
ンをステータ基板の一部に集中配置できるので、ステー
タ基板におけるPGパターンの占有スペースが低減され
る。請求項5記載の手段によれば、第3パターンおよび
第4パターンがPG磁石の磁力の影響を受けなくなるの
で、判別し易い綺麗なPG信号が検出される。
【0077】請求項6および7記載の手段によれば、ス
テータ基板の両面に渡ってPGパターンを形成できるの
で、ステータ基板におけるPGパターンの占有スペース
が低減される。請求項8記載の手段によれば、第1パタ
ーンで得られる信号レベルと第3パターンで得られる信
号レベル,第2パターンで得られる信号レベルと第4パ
ターンで得られる信号レベルを夫々略等しくできるの
で、判別し易い綺麗なPG信号が検出される。
【0078】請求項9記載の手段によれば、PGパター
ンをステータ基板の外周側に配置できるので、ステータ
基板の内周側にスペース的な余裕が形成される。請求項
10記載の手段によれば、PGパターンをステータ基板
の内周側に配置できるので、ステータ基板の外周側にス
ペース的な余裕が形成される。請求項11記載の手段に
よれば、PGパターンをステータ基板の中間部に配置で
きるので、ステータ基板の内周側および外周側にスペー
ス的な余裕が形成される。
【0079】請求項12記載の手段によれば、信号取出
部をステータ基板の内側に配置できるので、ステータ基
板の外側にスペース的な余裕が形成される。請求項13
記載の手段によれば、信号取出部をステータ基板の外側
に配置できるので、ステータ基板の内側にスペース的な
余裕が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す界磁用磁石およびP
Gパターンの平面図
【図2】アキシャルギャップ形モータの断面図
【図3】界磁用磁石およびPGパターンを展開して示す
作用説明図
【図4】PGパターンの出力波形図
【図5】本発明の第2実施例を示す図1の(b)相当図
【図6】図3相当図
【図7】本発明の第3実施例を示す図1の(b)相当図
【図8】図3相当図
【図9】本発明の第4実施例を示す図3相当図
【図10】図4相当図
【図11】本発明の第5実施例を示す図3の(c)相当
【図12】従来例を示す図1相当図
【符号の説明】
12はシャフト(回転軸)、13はステータ基板、14
はコイル、15はステータ、21は界磁用磁石、21a
はN極部、21bはS極部、22はロータ、23はPG
磁石、23aはPG用S極部、23bはPG用N極部、
24はPGパターン、24aは第1パターン、24bは
第2パターン、24cは第3パターン、24dは第4パ
ターン、25aおよび25bはPG信号取出部(信号取
出部)、26はPGパターン、26aは第1パターン、
26bは第2パターン、26cは第3パターン、26d
は第4パターン、27はPGパターン、27aは第1パ
ターン、27bは第2パターン、27cは第3パター
ン、27dは第4パターン、28はPG磁石、28aは
PG用S極部、28bはPG用N極部、29aおよび2
9bはPG信号取出端子(信号取出部)、30はスルー
ホール基板を示す。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異極部を交互に有し、ロータとして機能
    する界磁用磁石と、 この界磁用磁石の回転軸方向に沿って界磁用磁石に対向
    配置され、ステータ基板に複数のコイルを実装してなる
    ステータと、 前記界磁用磁石に着磁され、界磁用磁石とは逆極部を有
    するPG磁石と、 前記ステータに設けられ、前記PG磁石による磁界変化
    信号を検出してPG信号を出力するPGパターンと、 前記ステータ基板に設けられ、前記PGパターンからP
    G信号を取出すための信号取出部とを備え、 前記PGパターンは、前記界磁用磁石が所定の回転位置
    に達することに伴い前記PG磁石の異極部に対向する第
    1パターンおよび第2パターンと、これら第1パターン
    および第2パターンがPG磁石に対向することに伴い前
    記界磁用磁石の異極部に対向する第3パターンおよび第
    4パターンとを接続することにより構成されていること
    を特徴とするアキシャルギャップ形モータ。
  2. 【請求項2】 第3パターンおよび第4パターンは、P
    G磁石の異極部が第1パターンおよび第2パターンに対
    向することに伴い第1パターンおよび第2パターンと同
    極の界磁用磁石に対向し、 第1ないし第4パターンは、第4パターン,第2パター
    ン,第1パターン,第3パターンの順で接続されている
    ことを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ形
    モータ。
  3. 【請求項3】 第3パターンおよび第4パターンは、P
    G磁石の異極部が第1パターンおよび第2パターンに対
    向することに伴い第1パターンおよび第2パターンと同
    極の界磁用磁石に対向し、 第1ないし第4パターンは、第4パターン,第1パター
    ン,第2パターン,第3パターンの順で接続されている
    ことを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ形
    モータ。
  4. 【請求項4】 第1パターンおよび第2パターン相互の
    ピッチと第3パターンおよび第4パターン相互のピッチ
    とは略等しく設定され、 第1パターンおよび第2パターン相互の中心点と第3パ
    ターンおよび第4パターン相互の中心点とは、界磁用磁
    石の回転軸を通る同一の線分上に位置していることを特
    徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ形モータ。
  5. 【請求項5】 第1パターンおよび第2パターン相互の
    ピッチと第3パターンおよび第4パターン相互のピッチ
    とは略等しく設定され、第1パターンおよび第2パター
    ン相互の中心点と第3パターンおよび第4パターン相互
    の中心点とは、(360°×整数/界磁用磁石の極数)
    だけずれていることを特徴とする請求項1記載のアキシ
    ャルギャップ形モータ。
  6. 【請求項6】 ステータ基板はスルーホール基板から構
    成され、 PGパターンは、スルーホール基板の両面に渡って形成
    されていることを特徴とする請求項1記載のアキシャル
    ギャップ形モータ。
  7. 【請求項7】 ステータ基板にはフレキシブル基板が重
    ねられ、 PGパターンは、ステータ基板とフレキシブル基板とを
    電気的に接続して形成されていることを特徴とする請求
    項1記載のアキシャルギャップ形モータ。
  8. 【請求項8】 第1パターンないし第4パターンの長さ
    寸法は、 第1パターンで得られる信号レベルと第3パターンで得
    られる信号レベルとが略等しくなるように設定され、 第2パターンで得られる信号レベルと第4パターンで得
    られる信号レベルとが略等しくなるように設定されてい
    ることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギャップ
    形モータ。
  9. 【請求項9】 PG磁石は界磁用磁石の外周部に着磁さ
    れていることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギ
    ャップ形モータ。
  10. 【請求項10】 PG磁石は界磁用磁石の内周部に着磁
    されていることを特徴とする請求項1記載のアキシャル
    ギャップ形モータ。
  11. 【請求項11】 PG磁石は、界磁用磁石の径方向中間
    部に着磁されていることを特徴とする請求項1記載のア
    キシャルギャップ形モータ。
  12. 【請求項12】 信号取出部は界磁用磁石の内側に位置
    していることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギ
    ャップ形モータ。
  13. 【請求項13】 信号取出部は界磁用磁石の外側に位置
    していることを特徴とする請求項1記載のアキシャルギ
    ャップ形モータ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006304592A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Isa Innovation Sa 永久磁石を固定するシステム

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