JPS59222059A - 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
シレスモーフに関するものである。

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ンレスモ゛−夕が多く
用いられるようになっている。

従来より直流ブラシレスモーフの回転速度検出機構とし
て磁気弐寸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製速度制御を必要とするため、回転
速度検出機ｈｆＴ　Ｋ用いられる周波数発電機（以下Ｆ
ｒｅｑｕｅｎａｙ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒの略であるＦＧ
と称す）として具備すべき条件は、１．１Ｇ自身が回転
ムラ信号を発生しないこと。

２、モータ回転に悪影響を与えないこと。

３、外来濱１富誘導に９ｉ１ｉ　ｌ／′Ｉこと。

４．出力′ｉ［ｉ圧が高いこと（ｓ　／Ｎ比良好である
こと）。

５．４４“６造が簡単で小型であること。

などかあけられ、これらの条件をｔ４だす為、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を設は固定子１の爾１ａと回転子２の歯２ａ
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＠磁性料＃４（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の爾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することによって磁気回路の磁
気抵抗の増減即ち巻線４内の磁束計の変化をもたらし、
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−・ている為一点検出
型に比較して高精度を得ることかできるか−Ｆ記の」二
つな欠点、すなわち １、高パルスを得る為には形状が太きくなめ。

２、超低速回転時出力が低く、Ｓ／Ｎ比が劣化する０ ３、モータからの放射磁束によって、ノイズｌｆ：発生
する。

４、歯車の磁気吸以力によって、モータは微少ｌ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が稈案されている。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５からの光６ａは、回転軸６に固定され
た回転スリット板γに投射され、さらに回転スリット板
７に設けられ／こ複数のスリン）７ａを通過して受光源
８に投射さｆしる６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からでる光５ａ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＃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１肱ス
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、およびスリット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ＰＣＩが４ノ、１案
されている。第４図において９は発光ａｉｉ＋、組立、
１０は回転軸、１１はスリット１１ａをｎ個イイする回
転スリット板で回転軸１ｏに取りイ」けら７′している
。１２は回転スリット板１１のスリット１１ａと同ピツ
チの光遮蔽部層１２ａ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ァスノリコノ太陽電池から構
成されておりこの光電変換素子１２は固定的に取り（＝
１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に１回転＋ｌｑｌ
＋　１　ｏと共に回転Ｊ−る為、第５図ａに示すように
光電変換素子１２に発光源組立９から光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〕とすねは Ｐ二ｎ−１１１−７，１ で決定される周波数Ｐが得らｔする。

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ｌｌ＃／　／ｌ″ｉＬ、Ｔ：記の長
所すなわち １、光学式一点検出型ＦＧに比・咬し、−Ｃ全周積分型
の為回転スリット板１１の回転軸１０への取り付は時の
偏芯、傾き寸たス’）　、ｈ　１１　ａ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、寸だ回転子と固定子
の磁気１ｉ引力による振動がない。

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積分型九Ｆ
Ｇをプランレスモーフに適用しゾζ例を示した図である
。ローフ組立部ｌｉｔ、回転軸１３に・Ｖ行方向に磁化
された駆動マグネット１４と、駆動−７グ不ノ１１４の
磁気回路をＨＩ３成するロータヨ〜り１５と一端にロー
タヨーり１５を固定し他端に回転スリット板１１を固定
するロータ、Ｉプ１６とｒＪ−タボス１６の中心穴ｉ６
ａに挿入固定さｔしる回転Ｉｌ！１Ｉ１１３とから構成
さ′ｉ１．各構成部品は必要に応じて圧入、薮め、接着
等によって固定されている。

ステータ組立部１目」１．駆動マグネット１４の磁極面
１４ａにχ・ｊ向し駆動力を発生ずるステータコイル１
７とステータコイル１７が接着剤または接＾ｒｆ　／ｌ
・て固定される配線パターン１８ａを有し駆動マクネッ
ト１４の磁気回路をなすステータヨーク１８と前ｉ己ス
テータヨーク１８（／こ固定されるハウジング１９とハ
ウジング１９の内周面１９ａに固定さｎ回転軸１３を回
転自在に軸承する軸受２０．２１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２２と
から構成される。

速度検出部Ｉｌｌは、ロータヨーク１５と一定空隙を保
ちステータヨーり１８に支柱２３を介して固定される基
板を有する発光係素子２５と発光源素子２５にスペーサ
２４を介して所定空隙を保−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１２と発光源素子２５
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１１ｉ１１１３とロータボス１６に取り（＝Ｊけら
れる回転スリット板１１とから構成されており、動作に
ついて口笛４図ないし第５図において説明した通りであ
る。

さて上記のような速度検出器イ・」プランレスモーフの
構成では速度検出部Ｉｌｌ、ステータヨーク１８に対し
て、支柱２３、基板を有する発光源素イ２５、回転スリ
ット板１１、スペーサ２４基板を有する光電変換素子１
２のｊＩＩ序で組み立てられる。さて、高精度のＦＧを
得るためＶこは機械的！ｉ’？度、ずなわち回転軸１３
を基準とする回転スリット板１１、基板を有する発光源
素子２５、基板をイ１する光電変換素子１２のそれぞれ
について半径方向の振れ、およびスラスト方向の而振れ
の精度を向」ニさせることが必要であるが、」二記従来
の構成においては、ハウジング１９とステータヨーり１
８の取付精度および回転スリット板１１と回転軸１３の
取付精度に１十分であったとしても、支柱２３、基板を
有する発光源素子２５、スペーサ２４、基板を有する光
′１Ｌ変換素子１２の部品精度および各部品間の取付精
度が加勢、しあって、回転軸１３を基準とした基板を有
する発光源素子２５と基板をイ１する光電変換先１２の
半径方向の振れ、スラスト方向の面ブレが大きくなり、
高精度のＦＧを得ることが困難であるという非常に重要
な問題点を有していた。又、回転スリット板１１と基板
を有する光電変換素子１２との空隙が非常に狭いので、
基板を有する光電変換素子１２のスラスト方向の高さ寸
法（Ｉツ、らつきや回転軸１３を基準とした面ブレによ
一〕て回転スリット板１１と基板を有する光電変換素子
１２の接触の危険性をともなうという問題点を有してい
た。

さらに前述のように多くの部品を必要とし、−！た多く
の組立て工程も必要とし、プランレスモーフの単価にお
いて不利な問題点をイイしていた。

発明の目的 本発明ｉｄ上記問題点を解消するもので、ＦＧ検出精度
の向上と回転スリット板と基板を有する光電変換素子と
の接触の改善と単価（ｌｋ接利料費と組立工数）の低減
を実現する速度検出器付プランレスモーフを提供するこ
とを目的とする。

発明の構成 本発明は基板を有する発光源と、発光源をステータヨー
クに固定する為の支柱と、防塵の為の遮蔽壁と、発光源
と光電変換素子と所定空隙を保って固定するためのスペ
ーサを一体構成とした発光源組立を有する速度検出器伺
ブラシレスモータであり部品点数を大幅削減することに
よって、ＦＧ検出精度の飛躍的向上と回転スリット板と
基板を有する光電変換素子との接触の改善と単（ｉｌｌ
ｉ　（ｉ！接材料費と組立工数）の低減とを実現するこ
とのできるものである。

実施例の説明 第７図は本発明の実施例における速度検出器付グラ／レ
ス七−夕の断面図を示すものである。なお従来例と同一
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叱度検出部■は、発光源組
立２６と、回転スリット）ｌル１１と、基板を有する光
電変換素子１２とか１−）Ｉｔり発光源組立２６は寸だ
基板を有する発光０＋ｊ　Ｒｊ（２６ａとステー１ノヨ
ーク１８と接し固定する１５の支柱７５１＋　２６　ｂ
と回転部への異物混入を防止する１５の遮蔽壁部２６ｃ
ど、発光源２６ａと基板をイＪする光電変換素子１２と
所ポ空隙を保って固定する））のスペーサ部２ｓｄから
なる一体構成品になっている。−またスペーサ部２６ｄ
Ｋは発光源部２６ａと光′電変換素子１２との間に通じ
る孔２７が設けられており発光源部２６ａと光電変換素
子１２の各※；１１１子接続を行なう為の導電性コムよ
りなる接続リード２８が挿入されている。

以上のような発光源組立２６を有する速度検出部■の組
み立てＣま、発光源組立２６の支柱部２６ｂをステータ
ヨーり１８に、回転スリット板１１を回転軸１３に、光
電変換素子１２を発光源組立２６のスペーサ部２６ｄに
それぞれ取り付けられる。

以」二のように、本実施例によればＦＧ検出の精度に大
きく影響する速度検出部■を発光源組立２６を一体成型
（形成）によって一部品で構成することにより下記効果
を有することができる。

１、発光源組立２６を一体構成品とすることにより、ス
テータヨーり１８と、発光源部２６ａと基板を有する光
電変換素子１２との精度を向上させることができるので
、十分なＦＧ検出精度を得ることができる。

２、上記により、基板を有する光電変換素子１２と回転
スリット板１１の空隙が非常に狭くても回転スリット板
１１と基板を有する光電変換素子１２との接解を防止す
ることができる。

３、上記により部品点数の大幅削減ができ部品単価１組
立工数の低減をはかることができる。

４、発光源組立２６に遮蔽壁部２６ｃが設けられている
ので、回転部への異物混入の防止ができるＯ 発明の効果 本発明に１発光偶先組立として、基板を有する発光源部
と発光源部をステータヨーりに固定するための支柱ｊＸ
μと防塵の為の遮蔽壁部と発光源部と光電変換素子と所
定空隙を保って固定するためのスペーサ部とを一体的に
構成することにより、１、ステータヨーりと発光源部と
基板を有する光電変換素子との精度を向上させることが
できるのてＦＧ検出精度を大幅に向」二できる。

２、基板をイＪ−する光電変換素子のスラスト方向の位
置、面ブレ等の機械的精度を向上させることができるの
で回転スリット板と基板を有する光電変換素子とのあた
りを防止できる。

３、）Ｘｌ−重点θの大幅削減ができ、部品単価２組立
工数の低減をはかることかできる。

４、回転部への異物混入を防止できる。

という効果を得ることができる優れた速度検出器付プラ
ンレスモータを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気式全周積分型周彼敬周波数を示す断
面斜視図、第２図に従来の光学式一点検出型周波数発電
機を示す概略斜視図、第３図ａ。 ｂ（４同動作説明図、第４図は光学式全周積分型周波数
発電機を示す概略構成斜視図、第５図は同動作説明図、
第６図は同周波数発電機を備えたプランレスモータの断
面図、第７図は本発明の実施例における速度検出器付プ
ランレスモータの断面図である。 １１　　一回転スリット板、１２　　・光ｆＪ５．変換
素子、１３・・　回転軸、１４−・　駆動マグネット、
１５　　ロータヨーり、１６　　ロータボス、１６ａ　
　　ロータボスの中心穴、１７　　ステータコイル、１
８−　　ステータヨーり、１９−　ハウジング、２０．
２１　　　軸受、２２　　スラスト受、２３　　支柱、
２４　　スペーサ、２６−・・・−発光源組立、２６ａ
・・　発光源部、２６ｂ支柱部、２６ｃ　　　遮蔽壁部
、２６ｄ　　−スペーサ部、Ｉ　　ロータ組立部、■　
　ステータ組立部、■−・速度検出部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名’Ａ
ｓ　１図 第２図 （とｔ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　メｈ
ノ第４図 第５図 ｔａｒ　　　　　　　　　　　　　　　　ｔｂノ手続補
正書 昭和！ｆ年１月／／Ｉ］ ｑ′１許庁長官殿 昭和５８年特許願第９６３１４　　号 ２発明の名称 速Ｉｎ検出器イー］ブラシレスモータ ３補正をする各 二」１イ′１との関係　　　　　　′４１′　　　　許
　　　出　　　願　　　人任　所　　大阪府閂衰市大字
門真１００６番地名　（′１・　（５８２）松下電器産
業株式会社代；’＜　：’ｔｊ丁　　　　　　　１１１
　　　　下　　　俊　　　彦４代理ノ（〒５７１ （」ＩＪｉ　　　大阪拍門真市人宇閂真１００６番地松
下電器産業株式会社内 ６袖１１：の対象 明細１１１の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細店第３ページ第１行目の「外来雑音誘導に強
い」を「外来雑音、誘導に強い」と補正し４す。 （２）同書第４ページ第９行目の「磁気吸以力によって
、モータは微少な」を「磁気吸引力によって、モータに
微少な」と補正し丑ず。 （３）同書第７ページ第１行〜第２　Ｔ−ｒ目の１光学
式全周積分積分型光ＦＧＪを１光学式全周積分型光ＦＧ
Ｊと補正し斗ず。 （４）同書第１１ページ第７行〜第９行目の「発光源部
２６２Ｌとステータヨークと接し固定する為の支［口１
１Ｓ２６ｂと回転部へ兜を「発光源部２６＆と、ステー
タヨークと接し固定する為の支柱部２６ｂと、回転部へ
の」と補正し甘す。 （５）明細店第１３ページ第４行目の「支柱↑ηｌ（と
」を「遮藪部と、」と袖正し寸す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸と平行方向に磁化さ汎た駆動マグネットと、前記
   駆動マクネットが固定されるロータヨークと、回転軸と
   を有するロータ組立部と、前記駆動マグネットと所定空
   隙を保って対向配置されたステータコイルおよびステー
   タヨークと、前記回転軸を回転自在に軸承する軸受と、
   前記軸受が固定さｔ’するハウジングとを有するステー
   タ組立部と、前記ロータヨークと所定空隙を保ち前記ス
   テータヨークに固定される発光源組立と、前記発光源組
   立と所定空隙を保って固定される光電変換素子と、前記
   発光源組立と前記光電変換素子の空隙に配置され、前記
   回転軸に固定される回転スリット板を有する速度検出部
   とを備え、前記発光源組立は、基板を有する発光源と、
   前記発光源をステータヨークに固定するだめの支柱と防
   塵のため遮蔽壁と前記発光源と前記光電変換素子と所定
   空隙を保つて・固定するだめのスベーザとを、一体重に
   形成して構成した速度検出器付プランレスモータ。