JPS62152358A - 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 本発明は周波数発生器（以下ＦＧと略記する）を備えた
モータに関する。

従来の技術 近年ＦＣを備えたモータは、ビデオテープレコーダ（以
下ＶＴＲと略記する）のキャプスタン、回転シリンダー
等の駆動に盛んに使われるようになっており、小型、軽
量、高性能化が強く要求されている。それに伴ない、Ｆ
Ｃも小型で高精度のものを開発する必要性が高くなって
きている。

従来より、小型薄型でありながら、大トルクを発生しう
るフラントモータにＦＧを備えたものは多く使用されて
きており、その構成を第７図（ａｌにより説明する。（
参考資料：特開昭５９−５３０７１号公報） 図示のごとく、ホルダー２１．２１’に設けた軸受２２
．２２’にて回転自在に支持された軸２３には、ＦＧフ
ロータヤ２４とＦＧロータマグネットを兼用するロータ
マグネット２５が装備されロータマグネット２５は回転
方向に複散極若モツｌされ、駆動コイル２６の付勢によ
り回転させられる構成となっている。一方、ロータマグ
ネット２５のヨークを兼ねるＦＣロータギア２４には、
その外周にピッチＰのＦＧギヤ部２４ａが形成され、ロ
ータマグネット２５との間に回転方向には、疎密な磁界
を発生させる構成となっている。このＦＧギヤ部２４ａ
は、第７図（Ｃ１に示すごとくロータマグネット２５の
磁極の境界に対応する部分のピッチは１．５Ｐにとられ
、したがって磁極毎にＦＣギヤ部２４ａの位相は反転し
ている。またロータマグネット２５とＦＣＣローフギヤ
２４のＦＣギヤ部２４ａとの間には、櫛歯状のＦＧステ
ータコイル２８を配したＦＧステークコイルプリント基
板２７が装備され、ＦＧステータコイル２日は第７図（
ｂｌに示すごとく、０．５Ｐのピッチに設けられている
。

以上の構成において、ロータマグネット２５のＮ極を出
た磁束はＦＣギヤ２４ａのＮ極対開部を通りＳ極対開部
を経てＳ極に至る。したがってＮ極部とＳ極部では磁束
の方向は逆になっているが磁極毎にＦＣギヤ２４ａの位
相が反転しているため、結局ＦＧステータコイル２８に
は全位置にわたって同位相の交番電圧が発生する。

発明が解決しようとする問題点 ところでモータの回転速度はＶＴＲのキヤプスタンやシ
リンダーでは極めて高い精度で一定に保つ必要が有るが
、ＦＧ倍信号ノイズ等が重畳してＦＧ倍信号むらが生ず
ると、モータは回転むらを発生してしまい、所要の特性
を得る事が困難になる。

しかるに第７図に示すごとき構成においては、ロータマ
グネット２５の漏洩磁束をＦＣ検出手段に用いているの
で、ＦＣ信号にロータマグネット２５の着磁極数に比例
した周波数のノイズが重畳しやすいという問題を有して
いる。

そこで本発明は、主マグネットからの漏洩磁束によるノ
イズ成分の重畳が少なく、かつ高精度のＦＧ倍信号得る
事のできるモータを提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する、本発明の技術的な手段は、主マ
グネットの磁極面に対向して、このマグネットの磁路を
閉じるように配置されたロータヨーク上にＦＣの回転部
を設け、かつＦＣの回転部を取付ける位置は前記主マグ
ネットの磁極面に対向しない位置に設ける事によるもの
である。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち上記のごとく、主マグネットの磁極面に対向し
て、このマグネットの磁路を閉じるように配置されたロ
ータヨーク上にＦＣの回転部を設け、かつＦＧの回転部
を取付ける位置は前記主マグネットの磁極面に対向しな
い位置に設ける事により、主マグネットからの漏洩磁束
によるノイズ成分がＦＧ倍信号重畳しにくくなる事によ
る。

したがって、モータ寸法をあまり変える事無く高精度の
ＦＧ倍信号得る事が可能になり、小型、軽量でかつ、回
転むらの小さいモータを提供する事が可能となるのであ
る。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基いて、説明する。第１
図は本発明の一実施例に於ける、モータである。

第１図に示すごとく、ホルダー１に設けた軸受２．２′
にて回転自在に支持された軸３には、ボス１０．１１が
ビス等により固定されている。

ボス１０には、リング状の主マグネット５が磁性材料よ
り成るバンクヨーク９を介して装備されている。この主
マグネット５は回転方向に複数極着磁され、プリント基
板１２上に配置された駆動コイル６の付勢により回転さ
せられる構成となっている。一方、予圧ボス１０には、
磁性材料よりなり主マグネット５の磁路を閉じるための
ロータヨーク４を介して複数極に着磁されたＦＧマグネ
ット８が装備され主マグネット５と一体的に回転を行な
う。

またＦＣマグネット８の磁極面に対向するようにして櫛
歯状のＦＧステータコイル（図示せず）を配したＦＧス
テータコイルプリント基板７が装備されている。

次にこの一実施例における作用を説明する。

ＦＧマグネット８のＮ磁極から出た磁束はロータヨーク
４の内部を通過してＦＣマグネット８のＳ磁極へと戻る
。ここでＦＣマグネット８の磁束はロータ部の回転に伴
ない、交番的に変化するので、ＦＣステータコイルにお
いてロータの回転速度に比例した周波数のＦＣ信号が発
生する。

ここで本実施例においてシよ、主マグ２７ト５から発生
する磁束はロータヨーク４により遮蔽されているので、
ＦＣステータコイルに１で達する比率は極めて小さい。

したがって、主マグネット５の着磁極数に比例した周波
数のノイズはＦＣ信号に対して非常に小さいレベルにな
るので、ＦＧ検出誤差の増大は実用上、無視しうる事に
なりモータの回転むらを小さくする事ができる。

次に本発明の他の実施例について説明する。第２図に示
すように本実施例においては、ＦＧのロータ部はＦＧマ
グネット１７であり、前記第一の実施例と同様に、ＦＧ
マグネット１７の端面には円周方向に複数極の着磁がな
されている。またＦＧの検出部（ステータ部）はホール
素子１６である。

ＦＣマグネット１７の磁束はロータ部の回転に伴ない、
交番的に変化するので、ホール素子の出力端子にロータ
の回転速度に比例した周波数のＦＣ信号が発生する。

ここで本実施例においても、主マグネット５から発生す
る磁束はロータヨーク４により遮蔽されているので、ホ
ール素子にまで達する比率は極めて小さい。したがって
、主マグネット５の着磁極数に比例した周波数のノイズ
はＦＧ倍信号対して非常に小さいレベルになるので、Ｆ
Ｃ検出誤差の増大は実用上、無視しうる事になりモータ
の回転むらを小さくする事ができる。

なお検出手段はホール素子に限らず、磁気抵抗素子等で
あっても良い。

また第３図においては、ロータヨーク４の外周部端面に
外歯歯車状のＦＣギヤ部３３を設け、またステータ側に
はこのＦＣロータギヤ部３３と同軸をなし、磁性材料製
のホルダー１の内周側に鍛造等により設けられ、内歯歯
車からなるＦＧステータギヤ部３２と、ＦＣマグネット
３１とＦＧコイル３０を設けている。

ここでＦＧマグネット３１は、リング状をなして、その
一平面はＮ極に、他の平面はＳ極に着磁されている。Ｆ
Ｃステータギヤ部３２は、そのピッチ角は前記ＦＣロー
タギヤ部３３のギヤのピッチ角に等しく、またＦＣステ
ークギヤ部３２の歯先円直径はＦＧフロータギヤ３３の
歯先円直径よりもわずかに大きく設定されいる。またＦ
Ｃコイル３０はリング状に巻かれており、軸３と同軸上
にある。

ロータ部の回転に伴ない、ＦＧフロータギヤ３３も一体
的に回転する。

ここで、例えばＦマグネット３１のロータヨーク４に対
向した面をＮ極とすると、ＦＧマグネット３１から漏洩
した磁束は、ロータヨーク４を通り、更にＦＣロータギ
ア部３３およびホルダー１を通過して、ＦＧマグネント
３１のＳ極へと戻ることになる。

ところで、ＦＧマグネット３１から漏出する総（磁束量
は磁路（ここではロータヨーク４、ＦＣロータギヤ部３
３、ＦＣステークギヤ部３２、およびホルダー１）の磁
気抵抗に依存して増減する。

磁気抵抗はＦＧフロータギヤ３３の歯先とＦＣステータ
ギヤ部３２の歯先が互いに向き合う時が最小となり、磁
路を流れる総磁束量は最大となる。

また反対に、ＦＧフロータギヤ３３の歯先とＦＣステー
タギヤ部３２の歯底が互いに向き合う時は磁気抵抗が最
大となり、磁路を流れる総磁束量は最小となる。

したがって、ＦＧコイル３０に鎖交する磁束量はロータ
の回転にともない交番的に変化する事になり、ＦＧコイ
ル３０からは、ロータ部の回転速度に比例した周波数の
信号が発生する。

ところで、本実施例においては、ＦＧフロータギヤ３３
とＦＧステータギヤ部３２は非常に小さなギャップを介
して対向しているので、主マグネット５の漏洩磁束がＦ
Ｃコイル３０にまで達する比率は極めて小さい。従って
主マグネット５の着磁極数に比例した周波数のノイズは
ＦＧ倍信号対して非常に小さいレベルになるので、ＦＣ
検出誤差の増大は実用上、無視しうる事になりモータの
回転むらを小さくする事ができる。

また第４図には、その他の実施例として光学的スリット
をＦＧの回転部に用いた例を説明しである。

本実施例において、ロータヨーク４の外周部には第４図
（ａｌに示すように、ＦＣロータスリット部４ａ設けら
れている。また、プリント基板７には発光ダイオード１
３が設けられ、ホルダーｌには受光ダイオード１４とＦ
Ｃステータスリット１５とが設けられている。このＦＣ
ステータスリット１５は第４図（ｂｌに示すように、Ｆ
Ｇロータスリット４ａと同一のピッチ角度でスリットが
設けられている。従って、ロータ部の回転にともない、
発光ダイオード１３から発した光はＦＣロータスリット
部４ａのスリットを通過するが、ＦＣロロースリノト部
４ａとＦＧステータスリット１５との相対位相により、
受光ダイオード１４に達する光量は交番状に変化する。

したがって、受光ダイオード１４の両端にはロータ部の
回転速度に比例した周波数で電圧値が変化する信号が発
生する。

ここで、受光ダイオード１４の出力端子（図示せず）は
ロータヨーク４により主マグネット５からほぼ遮蔽され
ているので、主マグネット５の漏洩磁束が受光ダイオー
ド１４の出力端子に達する事は無いので出力端子に主マ
グネット５の漏洩磁束によるノイズが重畳する事は無い
。従って、モータの回転むらを小さくする事ができる。

第６図に本発明の他の実施例を示す。図において、ロー
タヨーク４の外周には、樹脂磁石よりなるＦＣマグネッ
ト６０がインサート成型されている。このＦＧマグネッ
ト６０の外周部端面には微小ヒツチの着磁が施されてい
る。更にＦＣマグネット６０の外周面に対向するように
して、ホール素子６１が少なくとも１個配置されており
、ＦＧマグネット６０の漏洩磁束を検出する。

またプリント基板１２の駆動コイル６が接着された面の
反対側には磁性材料よりなる、シールドリング６２が接
着等により固定されており、主マグネット５からの漏洩
磁束のホール素子６１に対する影響を排除する構成とな
っている。

上記のごとき構成においても、前記他の実施例と同様に
して主マグネット５の漏洩磁束がＦＣ信号に対してノイ
ズを重畳させる事が無いので、簡単な構成にもかかわら
ず、ＦＧ検出誤差が低い、したがって回転むらの小さな
モータを提供する事が出来る。

なお上記説明においてはモータの構成はリング状のマグ
ネットとそれに軸方向に対向するように配置された駆動
コイルとで構成された平面対向型モータのみに絞って行
なったが、本発明は平面対向型モータに限られるもので
は無く、例えば外周面もしくは内周面に複数極の着磁を
行なった円環状のマグネットとそれに半径方向に対向す
るように駆動コイルを配置した周対向型モータ等であっ
てもかまわない。

また本発明においてＦＧ検出手段は磁気的もしくは光学
的手段に限定されるものでは無く、容量変化型ＦＧ等で
あってもかまわない。

発明の効果 本発明は複数極に着磁された主マグネットと一体的に回
転を行い、かつ主マグネットの磁束の磁路を閉じるため
のロータヨークと、前記主マグネットとロータヨークと
の間に配置された駆動コイルとから構成されたモータに
おいて、前記ロータヨーク上でかつ前記主マグネットの
磁極面に対向しない所にＦＧの回転部を設けることによ
り、主マグネットの漏洩磁束によりＦＧ検出誤差が増大
する事を低減し、回転むらの小さいモータを提供する事
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例によるモータの横断面図、第２
図、第３図、第４図（ａ）、第５図、第６図はそれぞれ
他の実施例におけるモータの横断面図、第４図（ｂｌ、
　ｔｃ＋は第４図におけるロータヨークの平面図および
ＦＣステータスリットの斜視図、第７図（ａｌは従来の
構成例におけるモータの横断面図。 第７図（ｂ）はＦＣロータギヤ、ＦＣステータコイル。 ロータマグネットの斜視図、第７図（ｃ）はその相対的
位相図である。 １・・・・・・ホルダー、２．２′・・・・・・軸受、
３・・・・・・軸、４・・・・・・ロータヨーク、５・
・・・・・主マグネット、６・・・・・・駆動コイル、
９・・・・・・ハックヨーク、１０．１１・・・・・・
ボス、１２・・・・・・プリント基（反。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名／−−１−
Ｉレクー 第１図　　　　　　　　　：、ｌ’−釉（第　４　図　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／
　　−−−Ｌルダ−（Ｉ：Ｌ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　乙２′−−−釉（／−
一一本少ツー ２．２’−ｈ化 １−一細 ４−ｍ−ロータヨーク ５−−一　土マク゛午７ト ６−−−　扁巳動コブル ｔ　−−−ｌ（ヴクヨーク ｚｔ、ｚｒ−ｍ−り【ｌレター ２２．２２′−一一釉友 ？３−−−釉 第７図　　　　　　　　２４−にＤ−クギ？２５−−−
ローＩｙ７グネ７ト ｚ６−−−　＠５勤コう少 ｚ７−−−　Ｆ（、ステークフィｌν ｒ、、ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　”ｖ′
Ｆ６１第７図 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性材料よりなり、かつ回転自在に取り付けられた第一
   のロータヨークと、この第一のロータヨークに固着され
   、かつ複数極に着磁された回転磁石と、磁性材料よりな
   り、前記第一のロータヨークと同軸的に一体回転を行う
   第二のロータヨークと、前記第二のロータヨークと前記
   回転磁石の間に形成される空隙に位置し、前記回転磁石
   の磁束に鎖交する固定子巻線と、周波数発生器とを備え
   、前記周波数発生器の回転部は前記第二のロータヨーク
   上で、かつ前記回転磁石の磁極面に対向しない所に位置
   することを特徴とするモータ。