JPS58130761A - シリンダモ−タ用回転子マグネツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオヘッドの位置検出機能を有するシリンダ
モータ用回転子マグネットの構造に関するものである。

第１図は、直結駆動型シリンダモータ用回転子マグネッ
トの従来構造側図で、（ａ）は平面図。

（ｂ）は側断面図である。本例は平面を細形に８等分に
分割着磁した扁平状マグネット１を扁平カップ状の回転
子ヨーク６にはめ込んで固定した構造で、中心のボス部
にシリンダ回転軸を通し固定するの回転子ヨーク６の底
面のマグネット１の裏面との接合部は平坦形状であるた
めにマグネット１の８磁極と回転ヨーク６との間の磁気
ハーミアンスはそれぞれ等しい。従ってこの回転子マグ
ネットの磁極を固定子ヨーク面に対向させると磁極間に
着磁の強度むらがある場合それに従ってマグネット磁極
面と固定子ヨーク面との間の磁場強度がばらつくｎこの
着磁むらはマグネット組織の不均一性や焼成後の追加工
の加工率とその位置等に起因しておりランダムに変化す
るものでその大きさやＷ”ｔ’　ＩＩは一定１．ていな
い０、 従って、かかる従来構造の回転子マクネットではビデオ
ヘッドの位ｊＩ′ｉ′検出等を目的とし、マグネットの
所定の−ｉ極の磁界を他の妨極まりも一定値以上に局部
的に強調し７た構成としたい場合これが難しい。これを
実現しようとするに゛　は所定の磁極面上や面内に微小
マグネットや磁性片を固定したり埋込んだりする方法が
あるが微小マグネットや磁性片の寸法を大きくしたり磁
極面からの突出し量を大きくしたすせねばならない。か
かる構成ではコギングトルクの増大や電磁ギャップの増
大によるモータ効率の低下を招き、シリンダの回転性能
を低下させてしまう。

本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし小型軽量か
つ低コストなタック部内蔵型のシリンダモータを実現で
きる回転子マグネットを提供するにある 前記目的を実現するために、本発明のシリンダモータ用
回転子マグネットでは、 （１）　　回転子マグネット磁気回路のパーミアンス又
は着磁強度を変えビデオヘッドの取付位置に対応する回
転子マグネットの所定の磁極またはその磁極面内の一部
の磁界強度を局部的に他の磁極のそれ以トに高くしてい
ること。

（２）強磁界とした磁極面に磁性材片又は微小マグネッ
トを固定［７、この部分の磁界強度をさらに一層高めて
十分な大きさのビデオヘッドの位置検出信号が得られる
ように図ったこと。

が主な特徴点である。

以下、本発明を実施例に基づき説明するρ第２図は本発
明の回転子マグネットの第１実施例図で、（ＩＬ）は平
面図、（ｂ）は回転子ヨークの平面図、　（（り　、　
（ｄ）は側断面図、（ｅ）は円周方向展開断面図である
。・本例も平面を扇形に８極に等分割着磁した扁平ブラ
シレスモータ用扁平回転子マグネットの構造例でビデオ
ヘッド位置に対応した所定の１磁極１ｐのうち内周縁部
の磁極中心部（磁極Ｎｌ　）を局部的に他の磁極よりも
強磁界化した構造である。本例では回転子ヨー、り６の
底面７５の面内に扁平状の溝７０を設けである。溝７０
の開角は磁極１ｐとその隣接磁極の半分を残す角度（約
２７０°）としである。かかる構造とすることによりマ
グネット１と回転子ヨーク６との間の磁気回路的パーミ
アンスは磁極１ｐの位置で最大となり他の磁極に比べ最
強の表面磁界を発生できる。回転子ヨーク６の底面７３
の面内の溝を設けない角度部分７１ではこれに密着する
マグネット１の磁束７５は同図（ｅ）のように、磁極１
ｐに他磁極より高パーミアンスで両隣接磁極から流入す
る。

かかる構造とすることにより、磁極Ｎ１の磁界強度を他
の磁極よりも高くできる。従って従来例で述べたよりな
着磁強度むらが磁極間に存在しても常に磁極Ｎ＋の磁界
を他の磁極に比べて最強にできる。

第３図は、本発明の回転子マグネットの第２実施例図で
、（ａ）はその磁極平面図、（ｂ）はこれに対向して設
置されてその磁界を検出する磁界センサの出力特性、（
Ｃ）は円周方向展開側断面図である。本例は前記第２図
に示した第１実施例の回転子マグネットの磁極Ｎｌ上に
微小マグネット７を固定した構造例である。回転子マグ
ネットの磁極面に対向させ磁極Ｎｌと同一半径位置に磁
界センサ４を設けである。磁極Ｎ＋の磁界に微小マグネ
ット７の磁界が重畳した強さとなるため磁界センサ４の
出力電圧ｅは磁極Ｎ＋に対応した位置で最大値ｅｌＮＩ
Ｐとなる。ｅＮＩＰけ磁極Ｎ、の磁界に対応した電圧ｅ
Ｎ１に、微小マグネット７の磁界に対応した電圧が重畳
した値である。ｅＮ、は常に他の磁極に対応した電圧ｅ
Ｎ２　＋　ｅＮ３＋ｅＮ４　。

ｅ”１＋ｅＳ２＋ｅＳ３＋ｅＳ４よりも高いためｅＮＩ
ＰはｅＮ２　。

ｅＮｓ・・・・・・に比べ十分高い値となる。本例は微
小マグネット７を最大磁界磁極Ｎ１面上に固定してそこ
を一層強磁界にする例であるが、微小マグネットのかわ
りに鉄片等の磁性材片を用い磁極Ｎ１の磁荷をその先端
部に分極させても同様の効果が得られる○このように微
小マグネットや磁性片を磁極面上に固定して局部的強磁
界を得る構造では、所定の磁極磁界を他の磁極磁界より
ある一定値以上に強くするのに微小マグネットや磁性片
の寸法を小型にしてこれらによる磁界重畳分を低くする
ことができるため、ツギ５ング、２□。−ｃｌ、っ、−
２゜オイ１、工ｌ′、オにすむ。

第４図は上記第２実施例の回転子マグネットを組込んだ
シリンダモータの構造例図で、微小マグネット７による
強調磁界はビデオヘッドの位置検出に用いる構成である
。本シリンダモータは３個の磁界検出素子４．４’、４
“を用いて回転子マグネット１の回転位置検出をする３
相ブラシレスモータを直結した構造である。下シリンダ
１２の中心部の上下に２個の軸受５．５′を設は回転軸
１８を回転自在に支承している。回転軸１８上で上側軸
受５の上部にはディスク１５を固定してあり、該ディス
ク１５には上シリンダ１３を固定しである。一方、回転
軸１８上の下側軸受５′の下部にはモータの回転子マグ
ネット１をその磁極を下向きにして取り付けである。回
転子マグネット１の磁極に対向しその下側にはモータ固
定子を固定しである。該モータ固定子は固定子コイル２
．固定子ヨーク３．磁界検出素子４゜４’、４”及び配
線基板３ｏがら成っている。配線基板３０は固定子ヨー
ク３の裏側（固定子コイル２子４．４’、４“は固定子
ヨーク乙の平ｍ１内に設けた小孔中に、固定子ヨ〜り３
のｌＩｋ曲側より挿入してあり、該磁界検出素子４．４
’、４“の先端が回転子マグネット１の磁極面に対向１
．７その磁極面直下の磁界で位置検出できるようになっ
ている。配線基板６０の向上にはパターン状導体を形成
してあり、これにより磁界検出素子４．４’。

４“や固定子コイル２の端末配線等を行なう構造である
。固定子ヨーク６の外周縁部にはカップ状のシールドケ
ース１０の内側底匍部を固定しである。シールドケース
１０は下シリンダ１２の下部の側面で下シリンダ１２に
固定しである。回転子マグネット１の最強の磁界を有す
る磁極（第３図中Ｎｌ）はビデオヘッド１４．１４’と
所定の角度をなす位置になるようにしてあり、該磁極面
上には微小マグネット７を固足しである。本例は磁界検
出素子４を利用してビデオヘッド１４．１４’の回転位
置信号（タック信号）を得る構成である１、従って微小
マグネット７の取付半径及び回転子ヨーク６の面内の擲
７ｏの半径は、磁界検出素子４の取付半径と同じにしで
ある。磁界検出素子４．４’、４“で回転子マグネット
１の磁極面磁界を検出しこの出力信号に従って電子回路
により固定子コイル２に流す電流を制御して回転子マグ
ネット１を回転駆動させる。回転子マグネット１０回転
により上シリンダ１３を回転させこれに固定しであるビ
デオヘッド１４．１４’を回転させる。ビデオヘッド１
４．１４’の位置は回転子マグネット磁極面上に設けた
微小マグネット７の磁界を磁界検出素子４で検知して検
出する。

第５図は第４図のシリンダモータの駆動方式例図である
一磁界検出素子４　、４’　、　４“は同−半径位置に
設けであるため、それぞれには、回転子マグネット磁界
に微小マグネット７による局部的磁界が重畳した磁界分
布に対応した出力電圧が発生する。それぞれの出方を増
幅器６０．６０’。

６σ′で増幅した後、通電信号形成回路６５にインプッ
トしここで駆動回路２７を作動するパルスを作る。駆動
回路２７は通電信号形成回路６５の出力パルスに従って
モータの固定子コイル２に電源からの′電流を給電しモ
ータの回転子に回転駆動力を与える。本例は磁界挽出素
子４の出力からタック信号を杷り出す構成であるため磁
界検出素子４の、増幅信号を信号処理電子回路にもイン
グツトする。信号処理電子回路は比軟器６１゜位相調整
回路６２．パルス形成回路６３及び位相比較回路２５よ
り成っており、それぞれ、微小マグネット磁界による′
電圧イｄ号を分離・遅延・パルス形成及び基準信号との
イ☆相比較を行ない位相誤差信号を七−タ駆動１！−Ｉ
Ｊ路２７にインフットする。

パルス形成回路６３では論理回路により２個のビデオヘ
ッド１４．１４’の位置に対応したパルス信号を形成す
る。駆動回路２７は上記位相信号を零にするようにモー
タコイル２への人力を制御し、モータの回転位相を制御
する。

上記のように本発明の回転子マグネットを用いると、磁
極の着磁むらや磁界センサに対する磁極面振れの影響を
受けることなく、十分な大きさのビデオ位置検出信号を
磁界センサに発生させることができる。従って上記のよ
うな小型・コンパクトで低コストなシリンダモータを構
成できる。またタック信号発生部をモータ電磁部内に包
含できるため微小マグネット等の回転に起因する磁気ノ
イズを大幅に低減できる。

第６図及び第７図は、本発明の回転子マグネットに用い
る回転子ヨーク６の他の構造例図である。第６図はマグ
ネット１を固定するヨーク゛の低面部７６に内周縁部に
切欠部７０′を設けた構造、＠７図は内周縁部を円環状
に座ぐった形状とし、そこに扇形の磁性板７６をはめ込
み強磁界を得る所定の磁極下に固定する構造である。作
用及び効果は前記第１及び第２実施例の場合と同じであ
る□ 第８図は、本発明の回転子マグネットの他の実施例図で
、（ａ）は磁極表面図、（ｂ）は裏面図、（Ｃ）は回転
子ヨーク平面図、（ｄ）は側断面図である。

前記実施例と異なり本実施例は、マグネット１１体の厚
みを局部的に増大させパーミアンスを増してその位置に
形成する磁極の磁界強度を他の磁極よりも強くした構造
例である・、磁極１ｔとその両隣接の磁極の一部を他の
磁極部よりも厚くしである。

以上の実施例はマグネット１と回転子ヨーク６の形状寸
法を工夫し、最大値界としたい磁極部の磁気回路的パー
ミアンスを他のａ極部より大きくして強磁界を得る構造
であるが、この他パーミアンスを一定にして着磁強度を
制御し、所定の磁極またはその一部が少くとも他の磁極
と同等以上の磁界強度を有するような構造もあり、これ
も本発明の範囲内である０ 本発明によればシリンダモータ用回転子マグネットをし
て （１）微小マグネット（タックマグネット）や磁性材片
（タック磁性片）を固定する磁極面の磁界を他の磁極面
磁界より強くしているためマグネット磁極の着磁強度む
らや取付は偏心等に基づく磁極面振れによる磁界強度む
らの影響をほとんど受けずに、ビデオヘッドの位置検出
信号（タック信号）を容易に得ることができる。

（２）　　タックマグネットやタック磁性片を小寸法に
できるため、モータ効率を比較的高くできる０ （３）　　タック信号発生部をモータの電磁部内に設け
るため、漏洩磁界による磁気ノイズをなくせる。

（４）低コストのマグネット構造により小型軽量でかつ
コンパクトな構造のシリンダモータを構成できる。

（５）　　タックマグネットやタック磁性片を固定する
磁極位置の位置決めをし易くタックヘッドの正確な位置
出しができる。

等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンダモータ用回転子マグネット図、
第２図は本発明の回転子マグネットの第１実施例図、第
５図は第２実施例図、第４図は本発明の回転子マグネッ
トを用いたシリンダモータの構造例図、第５図は第４図
のシリンダモータの駆動方式側図、第６図及び第７図は
本発明の同転子マグネット用回転子ヨークの他の構造例
図、第８図は本発明の回転子マグネットのさらに他の実
施例図である。 １・・・マグネット　　　６・・・回転子ヨーク７０・
・・溝部　　　　　　７・・・微小マグネット４．４’
、４”・・・磁界検出素子 ７６・・・磁性板 代理人弁理士　薄　１）利　幸− 第３図 ｔ　　　　　　　　　（ｂ＞ 狛４０ Ａ 喘５０ 第６（２１ ３ ￥Ｙ図 （１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　ビデオヘッドを固定した回転体を直接駆動する軸直
   結型のシリンダモータ用回転子マグネットにおいて、ビ
   デオヘッドの固定位置に対応した位置の磁極の磁界を他
   の磁極の磁界に対し少くとも同等以上の強磁界とした構
   成を特徴とするシリンダモータ用回転子マグネット。 ２、　上記強磁界磁極面に磁性材片又は微小マグネット
   を固定した構造を特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のシリンダモータ用回転子マグネット。