JPS59216444A - 速度検出器付ブラシレスモ−タ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ、カセットテープレコ
ーダ、プレーヤ等の駆動源に用いられる速度検出器付ブ
ラシレスモータに関するものである０ 従来例の構成とその問題点 近年、音響機器やビデオ機器に使用されるモータとして
、高性能で信頼性の高い直流ブラシレスモータが多く用
いられるようになっている。

従来よシ直流ブラシレスモータの回転速度検出機構とし
て、磁気式または光学式等の装置が提案されているが、
音響機器やビデオ機器等に使用されるモータにおいては
、位相制御を含む高精度速度制御を必要とするため、回
転速度検出機構とに用いられる周波数発電機（以下Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙＧｅｎｅｒａｔｏｒ　の略であるＦＧと
称す）として具備すべき条件は、 １　ＦＧ自身が回転ムラ信号を発生しないこと０２　モ
ータ回転に悪影響を与えないこと。

３　外来雑音誘導に強いこと。

４　出力電圧が高いこと（Ｓ／Ｎ比良好であること）。

６　構造が簡単で小型であること。

などがあけられ、これらの条件を満たす為、第１図に示
される全周積分型磁気式ＦＧが提案されている。第１図
において、ＦＧ構成を簡単に説明すると、内周を歯型に
切った固定子１と、固定子１の内側に外周を歯型に切っ
た回転子２を設け、固定子１の歯１ａと回転子２の歯２
ａは互いに対向するように構成され、さらに固定子１か
ら回転子２に至るヨーク３の途中に磁石片が置かれ、ヨ
ーク３の一部に巻線４が巻かれている。固定子１と回転
子２は軟磁性材料（鉄等）で構成されており、回転子２
が回転すると、固定子１の歯１ａと回転子２の歯２ａが
対向する場合と、歯１ａ、２ａと谷１ｂ、２ｂが対向す
る場合とが交互に生ずることによって磁気回路の磁気抵
抗の増減、即ち巻線４内の磁束量の変化をもたらし、巻
線４の両端に交流電圧が得られるようになっている。こ
の磁気式ＦＧは全周積分型になっている為一点検出型に
比較して高精度を得ることができるが、下記のような欠
点、すなわち、 １　高パルスを得る為には形状が大きくなる。

２　超低速回転時出力が低く、ＳＺＮ比が劣化する。

３　モータからの放射磁束によって、ノイズを発生する
。

４　歯車の磁気吸引力によって、モータに微少な振動を
与える。

などがある。磁気式の斯かる欠点を解消する為に第２図
に示される光学式一点検出型ＦＧが提案されている。第
２図において、光学式一点検出型ＦＧの構成を簡単に説
明すると、発光源６からの光６ａは、回転軸６に固定さ
れた回転スリット板７に投射され、さらに回転スリット
板７に設けられた複数のスリン）７ａを通過して受光源
８に投射される。回転スリット板７は、回転軸６ととも
に回転する為、第３図のａ、ｂに示すように、受光源８
−に発光源６から出る光６ａが照射される場合と遮断さ
れる場合が交互に発生し、受光源８から交流信号が出力
される。しかしながら光学式一点検出型ＦＧは、回転ス
リット板７と回転軸６との固定における回転スリット板
７の偏芯、傾き、およびスリン）７ａの精度などが直接
検出誤差となるという欠点があった。

第１図から第３図の従来例の斯かる欠点を解消するため
、第４図に示される光学式全周積分型ＦＧを先に提案し
ている。第４図において、９は発光源組立、１ｏは回転
軸、１１はスリン）１１ａをｎ個有する回転スリット板
で回転軸１ｏに取り付けられている。１２は回転スリッ
ト板１１のスリット１１ａと同ピツチの光遮蔽部材１２
．ａを有する光電変換素子で、一般にセレン太陽電池又
はアモルフ７スンリコン太陽電池から構成されておシ、
この光電変換素子１２は固定的に取り付けられている。

第４図において発光源組立９から出た光９ａは回転スリ
ット板１１のスリット１１ａを通じて光電変換素子１２
に投射されるが、回転スリット板１１は回転軸１０と共
に回転する為、第６図ｄに示すように光電変換素子１２
に発光源組立９からの光９ａが全周に投射される場合と
、同図すに示すように、投射されない場合が交互に発生
し、光電変換素子１２には交流信号が得られる。

今回転軸１０の回転速度をＭ〔回転／Ｓ）とすれば Ｐ＝η・Ｍ（Ｈｚ〕 で決定される周波数Ｐが得られる。

以上のような構成により、光学式全周積分型ＦＧが実現
でき、従来の欠点を解消し、下記の長所すなわち １　光学式一点検出型ＦＧに比較して、全周積分型の為
、回転スリット板１１の回転軸１ｏへの取ｐ付は時の偏
芯、傾きまたスリット１１ａの幅精度について許容が大
きく、高精度の回転検出ができる。

２　磁気式ＦＧに比較して、光学式である為、超低速回
転時でも高出力・高Ｓ／Ｎが得られ、また回転子と固定
子の磁気吸引力による振動かない。

３　形状の小型化ができる。

等を有することができる。

第６図は、上記長所を持った光学式全周積分型光ＦＧを
ブラシレスモータに適用した例を示した図である。ロー
タ組立ｌは、回転軸１３に平行方向に磁化された駆動マ
グネット１４と、駆動マグネット１４の磁気回路を構成
するロータヨーク１６と、一端にロータヨーク１６を固
定し、他端に回転スリット板１１を固定するロータボス
１６と、ロータボス１６の中心穴１６＆に挿入固定され
る回転軸１３とから構成され、各構成部品は圧入。

鈍め、接着等によって固定されている。

ステータ組立■は、駆動マグネット１４の磁極面１４ａ
に対向し駆動力を発生するステータコイル１７と、ステ
ータコイル１７が接着剤または接着シートによって固定
される配線パターン１８ａを有するステータヨーク１８
とから構成され、支持物２３を介して光電変換素子１２
と共に取付板２２に取り付けられている。

ハウジング組立■は、回転軸１３を回転自在に軸支する
軸受２０，２１と、軸受２０，２１が固定されるハウジ
ング１９とハウジング１９が固定される取付板２２とか
ら構成されている。

速度検出組立■は、ステータヨーク１８に接して固定さ
れる基板を有する光電変換素子１２と、光電変換素子１
２に一定空隙を保って固定される発光源組立９と、光電
変換素子１２と発光源組立９との空隙に配置され、回転
軸１３と一体回転するように回転軸１３とロータボス１
６に取シ付けられる回転スリット板１１と、回転軸１３
の先端円弧面１３ａをスラスト方向に支持するスラスト
受２４と、スラスト受２４が固定されるプラケット２６
とから構成されておシ、動作については第４図ないし第
６図において説明した通シである。

さて、上記のような速度検出器付ブラシレスモータの構
成では、ロータヨーク１６．駆動マグネット１４．空隙
１４ｂ（ステータコイル１７）。

ステータヨーク１８．空隙１４ｂ（ステータコイル１７
）、駆動マグネット１４．ロータヨーク１５によって磁
気回路を作っておシ、この状態で、駆動マグネット１４
とステータコイル１７との間で駆動力を発生し、回転す
るようになっている。この場合、ステータヨーク１８は
、磁気回路の一部をなす構成部品であるが、この目的の
みのために使用するということは、部品が多くなるとい
うことから単価面で問題があると共に、ブラシレスモー
タとしての形状が大きくなるという問題点を有していた
。

発明の目的 本発明は、上記問題点を解消するもので、磁気回路の一
部をなすステータヨークを積極的に取り除き、モータ単
価の低減およびモータの薄型化を実現することを目的と
するものである。

発明の構成 本発明の速度検出器付ブラシレスモータは、駆動マグネ
ットの磁極面と空隙、ステータコイルを介して対向して
配置される基板を有する光電変換素子の基板材料を磁性
体で構成することによって、従来使用していたステータ
ヨークをなくすことによりモータ単価の低減およびモー
タ寸法の薄型化を実現することができるものである。

実施例Ω説明 第７図は本発明の実施例における速度検出器付ブラシレ
スモータの断面図を示すものである。なお、第６図の構
成と同一部品または同一構成の部分は説明を省略する。

第７図において、本発明が適用されるステータ組立■は
、駆動マグネット１４の磁極面１４ａに対向し駆動力を
発生するステータコイル１７と、ステータコイル１７が
接着剤または接着シートによって固定される磁性体材料
か、らなる基板（２）ましくはステータコイル１７側の
面に銅箔パターン２６ａを持つ）を有する光電変換素子
２６から構成されている。

以上のように構成された本実施例の速度検出器付ブラシ
レスモータについて以下その動作を説明する。第７図に
おいて、ロータヨーク１６．駆動マグネット１４．空隙
１４ｂ（ステータコイル１７）、磁性体基板を有する光
電変換素子２６゜空隙１４ｂ（ステータコイル１７）、
駆動マグネット１４．ロータヨーク１６の順路によって
磁気回路をつ〈フておシ、駆動マグネット１４とステー
タコイル１７との間で発生する駆動力によって回転する
ようになっている。

以上のように本実施例によれば、従来の構成部品である
磁性体のステータヨーク１８を、磁性体基板からなる光
電変換素子２６により兼ねることによって、 １　ステータヨーク１８を省くことによって、コスト（
工数、材料費）の低減をはかれる。

２　ステータヨーク１８を省くことによって、モータの
薄型化を可能にする。

などの効果を有することができる。

全叫の効果 以上の説明から明らかなように本発明は、基板を有する
光電変換素子の基板材料を磁性体で構成し、ロータミー
ク、駆動マグネット、および空隙（ステータコイル）と
の間で磁気回路を作ることによって、従来の構成部品で
ある磁性体のステータヨークを削減することができるの
で、モータのコスト（工数および材料費）の低減をはか
れると共に、モータの薄型化をも実現できるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気式全周積分型周波数発電機を示す断
面斜視図、第２図は従来の光学式一点検出型周波数発電
機を示す概略構成斜視図、第３図ａ、ｂは同動作説明図
、第４図は本発明の前提と光学式全周積分型周波数発電
機を備えたブラシレスモータの断面図、第７図は本発明
の実施例における速度検出器付ブラシレスモータの断面
図である０ ９・・・・・・発光源組立、１１・・・・・・回転スリ
ット板、１１ａ・・・・・・スリット、１４・・・・・
・駆動マグネット、１４ａ・・・・・・駆動マグネット
の着磁面、１４ｂ・・・・・・空隙、１６・・・・・・
ロータヨーク、１６・・・・・・ロータボス、１７・・
・・・・ステータコイル、１８・・・・・・ステータヨ
ーク、１９・・・・・・ハウジング、２０．２１・・・
・・・軸受、２２・・・・・・取付板、２４・・・・・
・スラスト受、２６・・・・・・ブラケット、２６・・
・・・・光電変換素子、■・・・・・・ロータ組立、■
・・・・・・ハウジング組立、■・・・・・・速度検出
組立、Ｖ・・・・・・ステータ組立。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　？丘か１名＠
１図 第２図 第３図 、１ −８ ０、ＣＪ 第４図 第５図 ’（１’　　　　　　　　（ＡＪ 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸と平行に着磁された駆動マグネットと、前記駆動
   マグネットが固着されるロータヨークと、前記ロータヨ
   ークが固定されるロータボスと、ロータポスの中心穴に
   圧入される回転軸とからロータ組立を構成し、前記駆動
   マグネットの磁極面と対向配置されるステータコイルと
   、前記ステータコイルを固定する光電変換素子とからス
   テータ組立を構成し、前記回転軸を回転自在に軸支する
   軸受と、前記軸受が圧入固定されるハウジングとからハ
   ウジング組立を構成し、前記光電変換素子と一定空隙を
   保って固定される発光源組立と、前記光電変換素子と前
   記発光源組立の空隙に配置され、前記回転軸に取シ付け
   られる回転スリット板とから速度検出組立を構成し、前
   記光電変換素子の基板は磁性体材料からなる速度検出器
   付ブラシレスモータ。