JPH09168296A - 回転機の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で回転位置信号を得、製品コスト
の低減を図る。 【解決手段】 回転機のロータに設けられ周方向に不均
等の間隔で着磁された複数の発電用磁極１１が回転する
と、この回転に伴って、該発電用磁極１１に対向する位
置に形成され上記発電用磁極１１の間隔と等しい間隔で
配列された発電線素１２ａを有する発電用パターン１２
から発電電圧が出力し、ロータの一回転当たりに少なく
とも一回生じることになる発電用磁極１１の着磁中心と
各々の発電線素１２ａの配列位置とが一致した時に、該
発電用パターン１２から最大電圧が出力し、この発電電
圧の最大値を、該発電用パターン１２に接続された合成
手段１５によって検出して当該最大値から回転位置信号
を形成するように構成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電動機や発
電機等の回転機における回転子の回転位置を検出する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ（電動機）には、回転子と
しての所謂ロータの回転位置を検出するための位置検出
装置が備えられている。この位置検出装置としては、例
えばロータの外周面上に設けられたインデックスマグネ
ット（磁石片）からの磁界を、当該ロータの外周面に対
向する位置に配置された例えばホール素子等の磁気検出
器で検出し、この磁気検出器からの出力信号を増幅器で
増幅することによってロータの一回転を一周期とするパ
ルス信号（回転位置信号）を得、このパルス信号によっ
て該ロータの位置検出を行うといったものが知られてい
る。

【０００３】しかしながら、このように構成された位置
検出装置においては、上記インデックスマグネットの漏
洩磁束が、例えば記録・再生用の磁気ヘッド等に侵入
し、情報の正確な記録・再生を妨げる等、磁気ヘッドに
悪影響を及ぼすといった問題があった。

【０００４】また、上記インデックスマグネットや磁気
検出器を設けるスペースが必要となることから、モータ
の小型化及び薄型化が妨げられるといった問題もあっ
た。

【０００５】そこで、これら問題点を解消する提案が、
例えば特開平５−８３９１７号公報に記載されている。
この特開平５−８３９１７号公報記載の装置において
は、ロータの回転速度信号を得るＦＧパターンに対し
て、一回転に一回の磁界強度変化を生ぜしめるＦＧ着磁
が施されたロータを対向配置し、該ＦＧパターン（正確
には発電線素）から、図１９（ａ）に示されるように、
１ｐｐｒ（パルス／レボルーション；一回転当たり一パ
ルス）のＡＭ変動を含むＦＧ信号が得られる構成になさ
れている。

【０００６】このＡＭ変調信号は、図１８に示されるよ
うに、二値化回路１０５により二値化され、その信号
は、図１９（ｂ）に示されるように、パルス状のクロッ
ク信号、すなわち所謂速度信号となって、後段の速度制
御回路（不図示）に入力されて速度制御がなされる。

【０００７】また、上記ＡＭ変調信号は、図１８に示さ
れるように、半波整流回路１０６にも入力されて半波整
流され、この半波整流信号はピークホールド回路１０７
に入力され、このピークホールド回路１０７からは、図
１９（ｃ）に示されるような包絡線信号（アナログ信
号）が出力される。このアナログ信号はサンプルホール
ド回路１０８に入力されて上記クロック信号によってサ
ンプルホールドされる。そして、一ビット遅延回路１０
９及び減算器１１０によって一クロック分だけタイミン
グの異なるサンプルホールドデータ同士が比較され、こ
の出力は二値化回路１１１に入力され、該二値化回路１
１１からは、図１９（ｄ）に示されるような回転位置信
号が得られるようになっている。

【０００８】すなわち、インデックスマグネット及び磁
気検出器がなくとも回転位置信号を形成できるようにな
っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案装置においては、回転位置信号を形成するための回路
構成が図１８に示したように複雑になることから、製品
コストが高くなるといった問題があった。

【００１０】そこで本発明は、簡易な構成で回転位置信
号を得ることができ、製品コストを低減できる回転機の
位置検出装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる回転機の位置検出装置は、回転機の
ロータに設けられ発電用磁極が着磁された着磁媒体と、
この着磁媒体に対向する位置に形成された発電用パター
ンと、この発電用パターンに接続されて前記ロータの回
転位置信号を形成する合成手段と、を備えた回転機の位
置検出装置であって、前記着磁媒体は、周方向に不均等
の間隔で着磁された複数の発電用磁極を有し、前記発電
用パターンは、前記発電用磁極の間隔と等しい間隔で配
列された発電線素を有すると共に、前記着磁媒体の回転
に伴って発電電圧を出力し、前記合成手段は、前記発電
用パターンの出力電圧を入力して前記発電電圧の最大値
を検出すると共に、この発電電圧の最大値から回転位置
信号を形成する構成になされている。

【００１２】このような構成を有する回転機の位置検出
装置によれば、回転機のロータに設けられ周方向に不均
等の間隔で着磁された複数の発電用磁極を有する着磁媒
体が回転されると、この回転に伴って、該着磁媒体に対
向する位置に形成され上記発電用磁極の間隔と等しい間
隔で配列された発電線素を有する発電用パターンから発
電電圧が出力され、着磁媒体の一回転当たりに少なくと
も一回生じることになる発電用磁極の着磁中心と各々の
発電線素の配列位置とが一致した時に、該発電用パター
ンから最大電圧が出力される。この発電電圧の最大値
は、発電用パターンに接続された合成手段によって検出
されて当該最大値から回転位置信号が形成される。この
回転位置信号を形成する構成は簡易である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。先ず、本発明の位置検出装置を備え
た回転機として、例えば図１に示されるような三相のブ
ラシレスモータの構造を説明する。このものは、モータ
基板２側に組み付けられたステ−タ組と、このステ−タ
組に対して軸方向に組み付けられたロータ組と、から構
成されている。

【００１４】所定の回路配線が施されたモータ基板２に
は、円筒状の軸受ホルダー３が垂直に立設するように設
けられており、この軸受ホルダー３の外周側には、３相
の駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃが巻回されたステ
−タコア９が装着されている。軸受ホルダー３の内周側
には、円筒状のラジアル軸受４，４が装着されており、
このラジアル軸受４，４を介して回転軸１が回転自在に
支承されている。この回転軸１の図示上端部分には、当
該回転軸１と一体に回転する皿状のロータ５が固着され
ており、このロータ５の外周フランジ部の内周面であっ
て上記ステ−タコア９に対向する位置には、環状の駆動
マグネット６が装着されている。この駆動マグネット６
には、駆動用磁極としてのＮ極とＳ極とが周方向に交互
に着磁されている。

【００１５】駆動マグネット６の端面には、図２に示さ
れるように、発電用磁極１１が着磁されている。この発
電用磁極１１は、図３（ａ）に展開して示されるよう
に、Ｎ極とＳ極とが同じ幅で着磁された一対の磁極を複
数有し、全磁極幅が同じ幅で着磁されている。この発電
用磁極１１はまた、一対の磁極同士の間隔が一基点（図
３（ａ）の左端の位置）から周方向の一方向に向かって
（図３（ａ）の左端から右端に向かって）徐々に広が
り、隣り合う一対の磁極同士の隣り合う磁極の極性が同
じとなるように、すなわちＮＳ−ＳＮ−ＮＳ−ＳＮ…と
なるように配列がなされている。

【００１６】上記モータ基板２における駆動マグネット
６の端面、すなわち発電用磁極１１に対向する位置に
は、図２に示されるように、例えば銅箔よりなる発電用
パターン１２がパターニングされている。この発電用パ
ターン１２は、ロータ５の回転方向に直交するように設
けられた複数の発電線素１２ａと、これら発電線素１２
ａ同士を連結するように設けられた円弧状の連結線素１
２ｂと、から構成されており、該発電線素１２ａは、図
３（ｂ）に示されるように、上述した発電用磁極１１に
おける一対の磁極同士の間隔と等しい間隔で配列されて
いる。

【００１７】上記モータ基板２における駆動マグネット
６の内周面のさらに内周側には、図１に示されるよう
に、駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対する駆動マ
グネット６の回転位置に応じた３相の正弦波状信号を得
る磁気検出器としての３個のホール素子７ａ，７ｂ，７
ｃが並設されている。これらの各ホール素子７ａ，７
ｂ，７ｃのうちの隣接するもの同士は、互いに電気角で
１２０°の間隔を有するように配置されている。

【００１８】モータ基板２にはまた、図１に示されるよ
うに、駆動ＩＣ８が装架されている。この駆動ＩＣ８に
は、上記ホール素子７ａ，７ｂ，７ｃに接続されると共
に上記駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃに接続された
駆動回路１３と、駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
接続されたＦＧ合成部１４と、上記発電用パターン１２
に接続された合成手段１５と、が内蔵されている（図２
参照）。

【００１９】駆動回路１３は、ホール素子７ａ，７ｂ，
７ｃの出力に従って駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
に駆動電流を出力するものである。

【００２０】ＦＧ合成部１４は、駆動コイル１０ａ，１
０ｂ，１０ｃに発生する電圧から速度信号を合成するも
のであり、例えば特開平７−４６８７９号公報に記載の
２入力ダイオードＯＲ回路、３入力ダイオードＯＲ回
路、コイル中点電圧検出手段、該コイル中点電圧検出手
段により検出されたコイル中点電圧と該３入力ダイオー
ドＯＲ回路の出力とを比較する比較器から構成されるも
のや、コンパレータ群及びロジック回路から構成される
もの等、公知のものが適宜採用される。

【００２１】合成手段１５は、例えばヒステリシス付き
コンパレータからなり、発電用パターン１２（正確には
発電線素１２ａ）の発生電圧から該発電電圧の最大値を
検出すると共にこの発電電圧の最大値から回転位置信号
を形成するものである（詳しい動作に関しては後述）。

【００２２】そして、ＦＧ合成部１４からの速度信号、
合成手段１５からの回転位置信号は、図２に示されるよ
うに、モータ基板２とは別体の本体基板１６に出力され
る構成になされている。

【００２３】次に、このように構成された装置の動作に
ついて説明する。ロータ５が回転し、駆動マグネット６
の磁界をホール素子７ａ，７ｂ，７ｃが検出すると、該
ホール素子７ａ，７ｂ，７ｃからは３相の正弦波状の電
圧信号が出力される。この３相の正弦波状信号は駆動回
路１３に入力され、該駆動回路１３によって駆動コイル
１０ａ，１０ｂ，１０ｃに駆動電流がそれぞれ出力され
て、該駆動コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃには電圧信号
が発生する。これら３相の各電圧信号はＦＧ合成部１４
に入力され、該ＦＧ合成部１４によって速度信号が合成
される。

【００２４】また、ロータ５が回転すると、発電用磁極
１１に対向する発電用パターン１２には発電線素１２ａ
によって、図４に示されるような発電電圧が生じる。こ
こで、回転する発電用磁極１１の各々の着磁の中心が発
電線素１２ａの各々の配列位置に一致した時、すなわち
図３を用いて説明するならば、発電用磁極１１が図３
（ａ）に示される位置から磁極幅の半分例えば図示右側
に位置し図３（ａ）に示されるＮ極の着磁中心が図３
（ｂ）に示される上向きの矢印の付いた発電線素に一致
しＳ極の着磁中心が図３（ｂ）に示される下向きの矢印
の付いた発電線素に一致した時に、発電用パターン１２
からは、図４に示されるように、例えば正の最大電圧が
出力され、発電用磁極１１が図３（ａ）に示される位置
から磁極幅の半分例えば図示左側に位置し図３（ａ）に
示されるＳ極の着磁中心が図３（ｂ）に示される上向き
の矢印の付いた発電線素に一致しＮ極の着磁中心が図３
（ｂ）に示される下向きの矢印の付いた発電線素に一致
した時に、発電用パターン１２からは、図４に示される
ように、例えば負の最大電圧が出力される。

【００２５】すなわち、発電用パターン１２からは、図
４に示されるようなロータ５の一回転当たり二回の最大
値（正負の最大値各一回）を有する電圧波形信号が出力
され、この電圧波形信号は合成手段としてのヒステリシ
ス付きコンパレータ１５に入力される。このヒステリシ
ス付きコンパレータ１５は、図５（ａ）に示されるよう
に、その上位閾値電圧が正の最大値と正の２番目に大き
い値との間の電圧値に、その下位閾値電圧が０ボルトに
設定されていることから、該ヒステリシス付きコンパレ
ータ１５からは、図５（ｂ）に示されるように、ロータ
５の一回転当たり一回の回転位置信号が出力される。

【００２６】このように、本実施形態においては、駆動
マグネット６の端面に設けられ周方向に不均等の間隔で
着磁された複数の発電用磁極１１の回転に伴って、該発
電用磁極１１に対向する位置に形成され上記発電用磁極
１１の間隔と等しい間隔で配列された発電線素１２ａを
有する発電用パターン１２から発電電圧を出力し、ロー
タ５の一回転当たりに少なくとも一回生じることになる
（本実施形態においては二回）発電用磁極１１の着磁中
心と発電線素１２ａの各々の配列位置とが一致した時
に、該発電用パターン１２から最大電圧を出力し、この
発電電圧の最大値を、該発電用パターン１２に接続され
た合成手段としてのヒステリシス付きコンパレータ１５
によって検出して当該最大値から回転位置信号を形成す
るように構成しているので、特開平５−８３９１７号公
報記載の装置に比して回転位置信号を簡易な構成で得る
ことができるようになっている。

【００２７】勿論、従来技術で説明したインデックスマ
グネットがないことから、磁気ヘッドに悪影響を及ぼす
ことがなく、しかも該インデックスマグネット及び回転
位置検出用の磁気検出器がないことから、モータの小型
化及び薄型化が図られるようになっている。

【００２８】図６は発電用磁極、発電用パターンの他の
実施形態を表したものであり、（ａ）は発電用磁極の展
開図、（ｂ）は発電用パターンの展開図、図７は図６
（ａ）に示した発電用磁極の回転に伴って図６（ｂ）に
示した発電用パターンから出力される発電電圧波形図で
ある。

【００２９】この実施形態が図１乃至図５で説明した先
の実施形態と違う点は、発電用磁極１１を、図６（ａ）
に展開して示されるように、一対の磁極同士の間隔が一
基点（図６（ａ）の略中央の位置）から周方向の両方向
に向かって（図６（ａ）の略中央の位置から左端、右端
に向かって）徐々に広がるように構成した点である。そ
して、発電用パターン１２の発電線素１２ａは勿論、図
６（ｂ）に示されるように、図６（ａ）に示した発電用
磁極１１における一対の磁極同士の間隔と等しい間隔で
配列されている。

【００３０】従って、ロータ５が回転すると、図６
（ｂ）に示した発電線素１２ａによって、図７に示され
るような発電電圧が生じる。すなわち、発電用磁極１１
が図６（ａ）に示される位置から磁極幅の半分例えば図
示右側に位置した時に、発電用パターン１２からは、図
７に示されるように、例えば正の最大電圧が出力され、
発電用磁極１１が図６（ａ）に示される位置から磁極幅
の半分例えば図示左側に位置した時に、発電用パターン
１２からは、図７に示されるように、例えば負の最大電
圧が出力される。

【００３１】因って、ヒステリシス付きコンパレータ１
５からは、図５（ｂ）に示したのと同様な回転位置信号
が得られることになり、図１乃至図５で説明した先の実
施形態と同様な効果を得ることができる。

【００３２】図８は発電用磁極、発電用パターンのさら
に他の実施形態を表したものであり、（ａ）は発電用磁
極の展開図、（ｂ）は発電用パターンの展開図、図９は
図８（ａ）に示した発電用磁極の回転に伴って図８
（ｂ）に示した発電用パターンから出力される発電電圧
波形図である。

【００３３】この実施形態が図１乃至図５で説明した先
の実施形態と違う点は、発電用磁極１１を、図８（ａ）
に展開して示されるように、隣り合う一対の磁極同士の
隣り合う磁極の極性が異なるように、すなわちＮＳ−Ｎ
Ｓ−ＮＳ−ＮＳ…となる配列となるように構成した点で
ある。そして、発電用パターン１２の発電線素１２ａ
は、図８（ｂ）に示されるように、図８（ａ）に示した
発電用磁極１１における磁極同士の間隔と等しい間隔で
配列されている。

【００３４】従って、ロータ５が回転すると、図８
（ｂ）に示した発電線素１２ａによって、図９に示され
るような発電電圧が生じる。すなわち、発電用磁極１１
が図８（ａ）に示される位置に位置し図８（ａ）に示さ
れるＮ極の着磁中心が図８（ｂ）に示される上向きの矢
印の付いた発電線素に一致しＳ極の着磁中心が図８
（ｂ）に示される下向きの矢印の付いた発電線素に一致
した時に、発電用パターン１２からは、図９に示される
ように、例えば正の最大電圧が出力される。すなわち、
発電用パターン１２からは、図９に示されるようなロー
タ５の一回転当たり一回の最大値を有する電圧波形信号
が出力される。

【００３５】因って、ヒステリシス付きコンパレータ１
５からは、図５（ｂ）に示したのと同様な回転位置信号
が得られることになり、図１乃至図５で説明した先の実
施形態と同様な効果を得ることができる。

【００３６】図１０は発電用磁極、発電用パターンのさ
らに他の実施形態を表したものであり、（ａ）は発電用
磁極の展開図、（ｂ）は発電用パターンの展開図であ
る。

【００３７】この実施形態が図８及び図９で説明した先
の実施形態と違う点は、発電用磁極１１における磁極対
同士の着磁幅を一基点（図１０（ａ）の左端の位置）か
ら周方向の一方向に向かって（図１０（ａ）の左端から
右端に向かって）徐々に広げることによって、一対の磁
極同士の間隔を上記一基点から上記周方向の一方向に向
かって徐々に広げるようにした点である。そして、発電
用パターン１２の発電線素１２ａは、図１０（ｂ）に示
されるように、図１０（ａ）に示した発電用磁極１１に
おける磁極同士の間隔と等しい間隔で配列されている。
なお、この実施形態にあっては、図１乃至図９で説明し
た実施形態と異なり、無着磁部分がなくされている。

【００３８】従って、ロータ５が回転すると、発電用パ
ターン１２からは、図９に示したような電圧波形が出力
され、ヒステリシス付きコンパレータ１５からは、図５
（ｂ）に示したのと同様な回転位置信号が得られること
になる。

【００３９】図１１は発電用磁極、発電用パターンのさ
らに他の実施形態を表したものであり、（ａ）は発電用
磁極の展開図、（ｂ）は発電用パターンの展開図であ
る。

【００４０】この実施形態が図１乃至図５で説明した先
の実施形態と違う点は、図１１（ａ）に展開して示され
るように、発電用磁極１１における一対の磁極同士の間
隔を無作為に（一定の法則なしに）不均等にした点であ
る。そして、発電用パターン１２の発電線素１２ａは勿
論、図１１（ｂ）に示されるように、図１１（ａ）に示
した発電用磁極１１における一対の磁極同士の間隔と等
しい間隔で配列されている。

【００４１】従って、ロータ５が回転すると、発電用パ
ターン１２からは、図４に示したような電圧波形が出力
され、ヒステリシス付きコンパレータ１５からは、図５
（ｂ）に示したのと同様な回転位置信号が得られること
になる。

【００４２】図１２は合成手段の他の実施形態を表した
回路図、図１３は図１２における合成手段の動作を説明
するための各波形図である。

【００４３】この実施形態における合成手段２５は、発
電用パターン１２に接続され該発電用パターン１２の出
力電圧を増幅する増幅器２５ａと、この増幅器２５ａに
接続され該増幅器２５ａの出力信号の最大値をホールド
する例えばオペアンプ、ダイオード、コンデンサからな
る公知のピークホールド回路２５ｂと、このピークホー
ルド回路２５ｂ及び上記増幅器２５ａに接続され該ピー
クホールド回路２５ｂの出力信号と増幅器２５ａの出力
信号とを比較して回転位置信号を出力する比較器２５ｃ
と、を備えている。

【００４４】そして、上記構成の合成手段２５を、例え
ば図１乃至図５で説明した実施形態の合成手段１５に代
えて用いると、発電用パターン１２からは、図４に示し
たのと同様な電圧波形が出力されて増幅器２５ａにて増
幅され、この増幅された電圧波形はピークホールド回路
２５ｂにて最大値がホールドされ、比較器２５ｃの一方
の入力端子には、図１３（ａ）に符号ｘで示される電圧
波形が入力される。ここで、電圧波形ｘの電圧値は徐々
に減衰していくが、これはコンデンサによる自然放電の
ためである。また、比較器２５ｃの他方の入力端子に
は、増幅器２５ａによって増幅された図１３（ａ）に符
号ｙで示される電圧波形が入力される。

【００４５】これら電圧波形ｘ，ｙは比較器２５ｃにて
比較され、電圧波形ｘの電圧値が減衰し電圧波形ｙの次
の最大値に達すると、図１３（ｂ）に示されるように、
回転位置信号の立ち上がりエッジが形成され、最大値を
過ぎると回転位置信号の立ち下がりエッジが形成される
ことになる。すなわち、上述したヒステリシス付きコン
パレータ１５を合成手段２５に代えても、図５（ｂ）に
示したのと同様な回転位置信号が得られることになる。

【００４６】図１４は発電用磁極の配置位置の他の実施
形態を表したモータの半断面説明図である。この実施形
態が先に説明した各実施形態と違う点は、皿状のロータ
５の開放端に鍔部５ａを設け、この鍔部に上述した構成
の発電用磁極１１を有する発電用マグネット３１を固定
した点である（勿論駆動マグネット６の端面には発電用
磁極１１の着磁は施されていない）。そして、モータ基
板２における発電用マグネット３１に対向する位置には
勿論、上述した構成の発電用パターン１２がパターニン
グされている。

【００４７】このように構成しても、先の各実施形態と
同様な効果を得ることができるというのはいうまでもな
い。

【００４８】図１５乃至図１７は回路部分の他の実施形
態を、模式的に表されたロータ、発電用パターン、駆動
コイルと共に表した各構成図であり、図１５は、駆動回
路１３及びＦＧ合成部１４をモータ基板２に装架された
駆動ＩＣ８に内蔵する一方で、上述の合成手段１５（ま
たは２５）をモータ基板２における駆動ＩＣ８外に配置
した実施形態を示したものである。

【００４９】また、図１６は、駆動回路１３及びＦＧ合
成部１４をモータ基板２に装架された駆動ＩＣ８に内蔵
する一方で、上述の合成手段１５（または２５）を本体
基板１６に配置し、上述の発電用パターン１２と該合成
手段１５（または２５）とを、例えばコネクタ１７（リ
ード線、ＦＰＣ等でも可）を介して接続した実施形態を
示したものである。

【００５０】また、図１７は、駆動回路１３、ＦＧ合成
部１４、合成手段１５（または２５）を本体基板１６に
配置し、上述の発電用パターン１２と該合成手段１５
（または２５）とを、例えばコネクタ１８（リード線、
ＦＰＣ等でも可）を介して接続すると共に、駆動コイル
１０ａ，１０ｂ，１０ｃと駆動回路１３、ＦＧ合成部１
４とを、上記コネクタ１８によって接続した実施形態を
示したものである。

【００５１】図１５、図１６、図１７に示すように構成
しても、先の各実施形態と同様な効果を得ることができ
るというのはいうまでもない。

【００５２】以上本発明者によってなされた発明を各実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実
施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもな
く、例えば上記各実施形態においては、回転位置信号
を、発電用パターンの出力に基づいてロータ５の一回転
当たり一個検出するようにしているが、二個以上検出す
る構成にしても良い。

【００５３】また、上記各実施形態においては、発電用
磁極をロータ５の全周に渡って設けるようにしている
が、ロータ５の一回転当たり少なくとも一個以上回転位
置信号を検出できれば、発電用磁極をロータ５の全周に
渡って設ける必要はない。また、発電用パターンは、上
述したように、このように構成された発電用磁極に対応
するというのは勿論である。

【００５４】また、上記各実施形態においては、所謂周
対向のモータに対する適用例が述べられているが、所謂
面対向のモータに対しても適用可能である。

【００５５】さらにまた、上記各実施形態においては、
三相のブラシレスモータに対する適用例が述べられてい
るが、これ以外の電動機に対しても適用可能であり、ま
た発電機に対しても適用可能であり、要は回転機全てに
対して適用可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の回転機の位
置検出装置によれば、回転機のロータに設けられ周方向
に不均等の間隔で着磁された複数の発電用磁極を有する
着磁媒体が回転すると、この回転に伴って、該着磁媒体
に対向する位置に形成され上記発電用磁極の間隔と等し
い間隔で配列された発電線素を有する発電用パターンか
ら発電電圧が出力し、着磁媒体の一回転当たりに少なく
とも一回生じることになる発電用磁極の着磁中心と各々
の発電線素の配列位置とが一致した時に、該発電用パタ
ーンから最大電圧が出力し、この発電電圧の最大値を、
該発電用パターンに接続された合成手段によって検出し
て当該最大値から回転位置信号を形成するように構成し
たものであるから、回転位置信号を簡易な構成で得るこ
とができ、製品コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における位置検出装置を備
えたモータを表した一部断面側面図である。

【図２】図１のモータにおける回路部分を、模式的に表
されたロータ、発電用パターン、駆動コイルと共に表し
た構成図である。

【図３】発電用磁極、発電用パターンを表したものであ
り、（ａ）は発電用磁極の展開図、（ｂ）は発電用パタ
ーンの展開図である。

【図４】図３（ａ）に示した発電用磁極の回転に伴って
図３（ｂ）に示した発電用パターンから出力される発電
電圧波形図である。

【図５】図２における合成手段の動作を説明するための
各波形図である。

【図６】発電用磁極、発電用パターンの他の実施形態を
表したものであり、（ａ）は発電用磁極の展開図、
（ｂ）は発電用パターンの展開図である。

【図７】図６（ａ）に示した発電用磁極の回転に伴って
図６（ｂ）に示した発電用パターンから出力される発電
電圧波形図である。

【図８】発電用磁極、発電用パターンのさらに他の実施
形態を表したものであり、（ａ）は発電用磁極の展開
図、（ｂ）は発電用パターンの展開図である。

【図９】図８（ａ）に示した発電用磁極の回転に伴って
図８（ｂ）に示した発電用パターンから出力される発電
電圧波形図である。

【図１０】発電用磁極、発電用パターンのさらに他の実
施形態を表したものであり、（ａ）は発電用磁極の展開
図、（ｂ）は発電用パターンの展開図である。

【図１１】発電用磁極、発電用パターンのさらに他の実
施形態を表したものであり、（ａ）は発電用磁極の展開
図、（ｂ）は発電用パターンの展開図である。

【図１２】合成手段の他の実施形態を表した回路図であ
る。

【図１３】図１２における合成手段の動作を説明するた
めの各波形図である。

【図１４】発電用磁極の配置位置の他の実施形態を表し
たモータの半断面説明図である。

【図１５】回路部分の他の実施形態を、模式的に表され
たロータ、発電用パターン、駆動コイルと共に表した構
成図である。

【図１６】回路部分のさらに他の実施形態を、模式的に
表されたロータ、発電用パターン、駆動コイルと共に表
した構成図である。

【図１７】回路部分のさらに他の実施形態を、模式的に
表されたロータ、発電用パターン、駆動コイルと共に表
した構成図である。

【図１８】従来技術における回転位置信号を形成するた
めの回路図である。

【図１９】図１８の回路動作を説明するための各波形図
である。

【符号の説明】

２ ステータ ５ ロータ ５ａ ロータの鍔部 ６ 駆動マグネット（着磁媒体） １１ 発電用磁極 １２，３２ 発電用パターン １２ａ 発電線素 １５，２５ 合成手段 ２５ａ 増幅器 ２５ｂ ピークホールド回路 ２５ｃ 比較器 ３１ 発電用マグネット（着磁媒体）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機のロータに設けられ発電用磁極が
   着磁された着磁媒体と、 この着磁媒体に対向する位置に形成された発電用パター
   ンと、 この発電用パターンに接続されて前記ロータの回転位置
   信号を形成する合成手段と、 を備えた回転機の位置検出装置であって、 前記着磁媒体は、周方向に不均等の間隔で着磁された複
   数の発電用磁極を有し、 前記発電用パターンは、前記発電用磁極の間隔と等しい
   間隔で配列された発電線素を有すると共に、前記着磁媒
   体の回転に伴って発電電圧を出力し、 前記合成手段は、前記発電用パターンの出力電圧を入力
   して前記発電電圧の最大値を検出すると共に、この発電
   電圧の最大値から回転位置信号を形成することを特徴と
   する回転機の位置検出装置。
2. 【請求項２】 回転機は、ステータと、このステ−タに
   対して回転自在に支承されたロータと、を備え、 発電用パターンが前記ステ−タに設けられ、 着磁媒体が前記ロータに設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の回転機の位置検出装置。
3. 【請求項３】 着磁媒体は、回転機のロータに設けられ
   た発電用マグネットであることを特徴とする請求項２記
   載の回転機の位置検出装置。
4. 【請求項４】 着磁媒体は、回転機のロータに設けられ
   た駆動マグネットであり、 この駆動マグネットの端面に発電用磁極が着磁されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の回転機の位置検出装
   置。
5. 【請求項５】 ロータは鍔部を有し、 この鍔部に円環状の着磁媒体が設けられていることを特
   徴とする請求項２記載の回転機の位置検出装置。
6. 【請求項６】 回転機は電動機であることを特徴とする
   請求項２記載の回転機の位置検出装置。
7. 【請求項７】 回転機は発電機であることを特徴とする
   請求項２記載の回転機の位置検出装置。
8. 【請求項８】 発電用パターンは、各々の発電用磁極の
   着磁の中心と各々の発電線素の配列位置とが一致した時
   に最大の発電電圧を出力することを特徴とする請求項１
   記載の回転機の位置検出装置。
9. 【請求項９】 発電用磁極は、Ｎ極とＳ極とが共に同じ
   幅で着磁された一対の磁極を複数有し、 この一対の磁極同士の間隔が一基点から周方向の一方向
   に向かって徐々に広がっていることを特徴とする請求項
   １記載の回転機の位置検出装置。
10. 【請求項１０】 発電用磁極は、Ｎ極とＳ極とが共に同
    じ幅で着磁された一対の磁極を複数有し、 この一対の磁極同士の間隔が一基点から周方向の両方向
    に向かって徐々に広がっていることを特徴とする請求項
    １記載の回転機の位置検出装置。
11. 【請求項１１】 合成手段はヒステリシス付きコンパレ
    ータであることを特徴とする請求項１記載の回転機の位
    置検出装置。
12. 【請求項１２】 合成手段は、発電用パターンの出力電
    圧を増幅する増幅器と、この増幅器の出力信号の最大値
    をホールドするピークホールド回路と、このピークホー
    ルド回路の出力信号と前記増幅器の出力信号とを比較し
    て回転位置信号を出力する比較器と、を備えていること
    を特徴とする請求項１記載の回転機の位置検出装置。