JPS59122344A

JPS59122344A - 着磁ヨ−ク

Info

Publication number: JPS59122344A
Application number: JP22701582A
Authority: JP
Inventors: Norimitsu Hirano; 平野　紀光; Masataka Ogawa; 小川　昌貴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-07-14

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、モータの主マグネットの磁極に周波数検出用
磁極を容易に重畳形成することができるようにすると共
にサイン波着磁形成を容易に行なえるようにしだ着磁ヨ
ークに関する。

ダイレクトドライブ方式のカセットテープレコーダ等に
用いるディスク型ブラシレスモータにあっては、細かな
回転速度信号を得る必要がある。

また、滑らかな回転駆動、即ちトルクリップルを少なく
する必要がある。このようなディスク型ブラシレスモー
タ１としては、第１図に示すような構造のものが知られ
ている。このモータ１について説明すると、モータ軸２
には円板状のロータヨーク３が固定され、このロータヨ
ーク３の下面には第２図に示すようなリング状の界磁マ
グネット４が接着固定されている。モータ軸２の先端側
はセンタースピンドル５が形成され、またその下端側は
軸受６によって回転自在に支持されている。

軸受６にはステータヨーク７が固定され、このステータ
ヨーク７上には第３図に示すように３個の扇枠状の電機
子コイル８が平面重畳しないように等間隔配置で接着固
定している。電機子コイル８の枠内空胴部内には回転位
置検知のための磁電変換素子９が収納配置されている。

尚、電機子コイル８の半径方向の発生トルクに寄与する
導体部の開角は、界磁マグネット４の磁極幅と略等しい
開角幅に巻回形成された扇枠状のものとなっている。

電機子コイル８群の上面には円板上のプリント基板】０
が固定され、このプリント基板１０の表面にはロータの
回転速度検出用のくし歯状導電・ぞターン１１が形成さ
れている（第４図参照）。プリント基板１０と界磁マグ
ネット４とは微少空隙を隔てて対向している。

第２図は第１図の界磁マグネット４の平面図である。第
２図に示すように、界磁マグネット４の主磁極１２は、
Ｎ、Ｓの磁極を交互等間隔に有する４極のものに着磁形
成され、その周辺部には２重着磁等することにより、ロ
ータ回転速度検出用の約１８０極の周波数検出用磁極１
３が形成されている。

Ｎ、Ｓはｎ　１．　ｓ　／よりも強く着磁されている。

Ｎ　／。

極はＳ極に該当し、Ｓ′極はＮ極に該当するものである
。このように形成したディスク型ブラシレスモータ１は
、周波数（回転速度）検出機構をコンノξクトに内蔵さ
れているため、小型のモータ、特にダイレクトドライブ
方式のカセットテープレコーダ、Ｄ−Ａ−Ｄ　（デジタ
ル・オーディオ・ディスク）装置やフロッピーディスク
等音響機器に適する。しかも小型に出来て、安価に紫産
できる特徴を有するものである。

し力化、かかるダイレクトドライブ方へクイスフ型ブラ
シレスモータ１においても、他の後記する欠点がある。

このことを第５図に示す着磁ヨークを用いて説明する。

第５図は、従来における界磁マグネット４（主磁極１２
）のか磁方法を説明するため着磁ヨーク１４の斜視図で
ある。この着磁ヨーク１４は、純鉄等の強磁性体よりな
る円筒体】５の端面１６の中心部に穴１９を設け、駆動
用のＮ、Ｓの磁極を交互に有する２Ｐ（Ｐは２以上の正
の整数）極、尚、この実施例ではＰ＝２、即ち４極の界
磁マグネット４を形成するための励磁コイル１８を巻装
するために上記円筒体１５の端面１Ｇに上記穴１５）と
直交する溝１７を等間隔に４個形成し、上記端面］６を
４分割し、上記溝１７に励磁コイルＩ８を巻装してなる
。これをマグネットに接触させ、励磁コイル１８に通電
することによって４極の界磁マグネット４を着磁形成す
ることができる。

このように、まず主磁極１２を着磁した後、周波数検出
中磁極１３を着磁するための専用の着磁ヨーク（図示せ
ず）を用いて、周波数検出用磁極１３を比較的弱く着磁
する。

従って、例えば界磁マグネット４が形成する空隙部の磁
束密度波形は第６図のようになる。

この第６図に示すように、主磁極１２によって形成され
た磁束密度波形に、周波数検出用磁極１３によρで形成
された磁束密度波形が重畳されるので、主磁極１２によ
って形成された磁束密度波形の山又は谷部に細かな凹凸
の波形が形成される。

第４図は第１図のプリント基板１０の平面図である。プ
リント基板ｍの表面における界磁マグネツ用ト４の周波数検出中磁極１３と対向する部分には、第４
図に示すようなくし歯状の導電・ぐターン１１が形成さ
れている。この漕電ノリーン１１のピッチは、第２図に
示す周波数検出用磁極１３のピッチと同一である。導電
・ぞターン１１の放射方向の一本置きの線分群が、例え
ば周波数検出用磁極のＮ又はＳと対向しているとき、こ
れらの間の線分群は他のゾ又はＳ′に対向する。これに
よって各線分に周波数検出用磁極１３の回転速度に応じ
た同方向の起電力が発生し、導電・ξターン１１０図示
しない出力端子からロータの回転速度に応じた周波数の
検出出力が得られる。

尚、周波数検出用磁極１３による・ξルス状磁束は間欠
的に現われるが、導電・ξターンＩＪが第４図に示すよ
うに全周に形成されているので、検出出力は運青吐波で
得られる。また周波数検出用磁極１３にピッチむらがあ
っても、件数の添置・ξターン１１によってピッチむら
は平均化され、ロータの回転数が一定のとき一定の周波
数の検出出力が得られる。

ロータ回転数の変動分は検出出力の周波数変調成分とし
て取り出される。

」二記した回転速度検出機構を有するディスク型ブラシ
レスモータ１は、最近においては非常に注目な乗め、各
社その開発に必死になっているところである。

しかし、従来において、主磁極１２及び周波数検出用磁
極１３を有する界磁マグネット４を形成するのに非常に
手間がかかつていた。即ち、主磁極］２０着磁と、周波
数検出用磁極１３の着磁とを分離して行なわなければな
らなかったためである。また主磁極１２を形成する着磁
ヨークと、周波数検出用磁極１３を形成する着磁ヨーク
を必要とするので非常に高価なものとなっていた。更に
また、周波数検出用磁極１３を形成するに当って、主磁
極１２を形成する場合同様に、多数の溝を形成し、細い
導線を巻装しなければならず、この結果Ｎ、Ｎ’、Ｓ、
Ｓ’の強弱の着磁を極めて細かく形成することができな
かった。また第５図に示す着磁ヨークによって界磁マグ
ネット４を形成すると、この界磁マグネット４の空隙磁
束密度波形は、第７図に示す台形波の空隙磁束密度波形
側になる。

ここにおいて、該波形」の基準線２１より上の上部波形
２２は界磁マグネット４のＮ極によって生ずる磁束密度
波形で下部波形ハは界磁マグネット４のＳ極によって生
ずる磁束密度波形である。この２つの磁束波形は、第７
図から明らかなよ５に台形状の波形となっており、波形
２’−／　、　Ｚ４の立上り及び立下り波形部は急激な
ものとなっている。即ち、波形ｚ、ｚ　、　ｚｉの立上
り、立下りが急激であるということは、電機子コイル８
への通電の切り換わりが急であるので、回転のトルクリ
ップルが生ずる。

このことは上記ディスク型ブラシレスモータ１を有する
音響機器にとっては致命的である。他の音響機器におい
ても同じである。従って、界磁マグネット４を台形波で
なくサイン波着磁してやれば、トルクリップルが少なく
なりロータは滑らかに回転するので、界磁マグネット４
にはサイン波着磁してやることが望ましい。

しかし、従来このための着磁ヨークがなく、台形波着磁
した界磁マグネットに、該界磁マグネットをサイン波着
磁したと同じようＫするために鉄板等を貼り着けており
、生産性にとぼしいものであった。

本発明はかかる事情に基づいてなされた着磁ヨークで、
主磁極と周波数検出用磁極とを同時に着磁できるように
して、着磁工程の簡略をはかれるようにし、また安価に
着磁ヨークを構成できるようにすると共に、従来以上に
周波数検出用磁極のＮ、Ｎ’、Ｓ、Ｓ’の強弱の着磁部
分を極めて細かいピッチに形成できるようにし、性能の
良い主磁極及び周波数検出用磁極を有する界磁マグネッ
トを迅よＫｉＩき安ゆ、提供アき、よう、すうｉい、こ
のようにするための着磁ヨークを小型化でき安価に提供
できるようにすること、及びモータの主磁極を容易にサ
イン波着磁形成できるようにしだ着磁ヨークを得ること
を目的としてなされたものである。

本発明のかかる目的は、磁性体よりなる円筒体の端面中
心部に穴を設げ、＠肪用のＮ、Ｓの主磁極を交互に有す
る２Ｐ（Ｐは２以上の正の整数）極の界磁マグネ１トを
形成するために励磁コイルを巻装するために上記円筒体
の端面に上記穴と直交する溝を設け、該溝によって上記
端面な２Ｐ個に分割し、該分割された上記端面の上記穴
に臨む側面部を上記穴に向かって山形状に形成し、上記
端面の外周部に周波数検出用磁極を形成するために細か
なピッチで溝を形成したことを特徴とする着磁ヨークを
提供することによって達成される。

以下第７図以降を参照して本発明の詳細な説明する。

第８図及び第９図を参照して、本発明の第一実施例とし
ての着磁ヨーク１４′は、磁性体よりなる円筒体１５の
端面１６の中心部に穴１９を設け、駆動用のＮ、Ｓの主
磁極１２　（第２図参照）を交互に有する４極の界磁マ
グネット４を形成するための励磁コイル１８（第５図参
照）を巻装するために、上記円筒体１５の端面１６に上
記穴１９と直交する４個の溝１７を形成することで、上
記端面１６を４等分割し、該４等分割された上記端面１
６の上記穴Ｉ９に臨む側面部２４を上記穴１９に向かっ
て山形状の山形部５に形成し、上記分割された端面１６
によってＮ、Ｓの磁極を交互に有する４極の界磁マグネ
ット（第２図除熱）が着磁できるように第５図に示すよ
うに励磁コイル１８を上記溝１７に巻装して形成してな
る。

また、上記端面１６の外周部に周波数検出用磁極１３を
形成するために細かな等間隔ピッチで多数の溝２６を形
成してなる。かかる着磁ヨーク１４’の端面を例えば、
フラットな円環状のフェライトマグネットに接触させて
励磁コイル１８に通電してやれば、第２図に示すような
４極の界磁マグネット４が形成されると共に、該界磁マ
グネット４は第１（１図で示す磁束密度波形図のような
サイン波着磁されたものとなる。

また溝２６部には溝２６に形成されていない部分と比較
すると弱い励磁電流が流れるのでＮ’、Ｓ’で示すよう
に弱く着磁されるが、凸部茄はＮ、ｓで示すように強く
着磁され、この結果、主磁極１２及び周波数検出用磁極
１３を有する第２図で示す界磁マグネット４が容易に得
られる。また周波数検出用磁極１３を形成するための専
用の励磁コイルが不要なことから、上記溝Ｉ９を端面１
６の外周に細かな等間隔ぎツチで形成できるので、周波
数検出用磁極１３のＮ、Ｎ’、Ｓ、Ｓ’の強弱の磁極を
非常に細かなピッチで形成できる。尚、第９図において
は、主磁極］２形成用端面部のみを描いている。

第１１図及び第１２図はそれぞれ他の着磁ヨーク１４’
、　１４”を示すもので、第１１図及び第１２図で示す
ような形状の山形状の山形部２５’、２．５’に形成し
ても良い。着磁ヨーク１４“、１４“′の磁束密度波形
図は、それぞれ第１３図、第１４図に示すようなものに
なる。

尚、上記実施例は４極の界磁マグネット４を形成するた
めの着磁ヨーク１４’、・・・・・・＋４　ＩＩＩを示
したが、これに限ることな（２Ｐ（Ｐは３以上の正の整
数）極の界磁マグネットを形成するものに本発明は当然
適用あるものである。また励磁コイルを巻装するための
溝はスキュー形成し−Ｃ、サイン波着磁でしかもスキュ
ー着磁した界磁マグネットを形成するようにしだ着磁ヨ
ークにも、本発明の適用があるものである。

尚、上記場合において溝１７の表面部を特に幅の狭い溝
に彩成し”Ｃおくと、構２６を多く形成でき、また主磁
極のＮ極とＳ極のぼけた境界部をより明確化できるので
、即ち、Ｎ極とｓｉとの境界部をはっきり区別形成でき
るのでより都合良いものとなる。

本発明は上記構成からなるため、下記の効果を有する。

主磁極と周波数検出用磁極を同時に着磁できるので、着
磁工程の簡略化が図れ、界磁マグネットを安価に量産で
きる。

また主磁極のための青磁ヨークと周波数検出用磁極のた
めの着磁ヨークを一本化して小型で安価にできる。

更にまた、周波数検出用磁極形成のための励磁コイルが
不要となるので、周波数検出用の強弱の磁極を細かなピ
ッチで形成でき、性能の白い周波数検出の行なえる界磁
マグネットが得られる。

また、本発明の着磁ヨークにモータの主マグネットの磁
極（主磁極）を容易にサイン波着磁形成できるので、サ
イン波着磁した界磁マグネットを安価に形成でき、また
かかる界磁マグネットを用いたブラシレスモータによれ
ばロータのトルクリップルが滑らかになるので、音響機
器に適するブラシレスモータが得られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスク型ブラシレスモータの縦断面図、第２
図は主磁極及び周波数検出用磁極を有する界磁マグネッ
トの平面図、第３図は電機子コイル群の配設方法を示す
ための詐明図、第４図は導電・ぞターンを有するプリン
ト基板の平面図、第５図は従来の主磁極を形成するため
の着磁方法を示す着磁ヨークの斜視図、第６図は第２図
の界磁マグネットが形成する空隙磁束密度の波形図、第
７図は主磁極の形成する空隙磁束密度波形図、第８図は
本発明の第一実施例としての着磁ヨークの斜視図、第９
図は第８図の外周部を省略した平面図、笛ｍ図は第８図
の着磁ヨークによって得られた空隙磁束密度波形図、第
１１図、第１２図はそれぞれ本発明第二、第三実施例を
示ず着磁ヨークの部分子「・１図、第１１６図、第１４
図はそれぞれ第１１図、第１２図の着磁ヨークによって
得られる界磁マグネットの空隙磁束密度波形図である。１・・・ディスク型ブラシレスモータ、２・・・モータ
軸、３・・・ロータヨーク、４・・・界磁マグネット、
５・・・センタースピンドル、６・・・軸受、７・・・
ステータヨーク、訃・・電機子コイル、９・・・磁電食
換素子、１０・・・プリント基板、１１・・・導電Ａタ
ーン、１２・・・主磁極、１３・・・周波数検出用磁極
、１４　、　］４’、　１４’・・・着磁ヨーク、１５
・・・円筒体、１６・・・端面、Ｉ７・・・溝、１８・
・・励磁用コイル、１９・・・穴、＃５午釈ツ・・・側
面部、５゜５′、５”・・・山形部、２６・・・溝。ｖ！、９　図１４１第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

磁性体よりなる円筒体の端面中心部に穴を設け、駆動用
のＮ、Ｓの主磁極を交互に有する２Ｐ（Ｐは２以上の正
の整数）極の界磁マグネットを形成するための励磁コイ
ルを巻装するために上記円筒体の端面に上記穴と直交す
る溝を設け、該溝によって上記端面を２Ｐ個に分割し、
該分割された上記端面の上記穴に臨む側面部を上記穴に
向かって山形状に形成し、上記端面の外周部に周波数検
出用磁極を形成するために細かなピッチで溝を形成した
ことを特徴とする着磁ヨーク。