JPS6311043A - 磁気エンコ−ダ付回転電機 - 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〕 この発明は回転に伴う磁気記録部からの漏洩磁界の変化
を検出することのできる磁気エンコーダ付回転電機に関
する。

〔従来技術〕

最近、コンパクトディスク、フロッピーディスク等のド
ライブ装置の小形化に伴いエンコーダ付回転電機の小形
化ならびに高分解能化の要求が高まっており、さらに回
転の起動停止の亮速化や回転位置決めの扁精度化を図る
ために低慣性モーメント化も望まわ、ている。

この棟の回転を機として予め設定さｎた基準回転数と実
際の回転数の差を検出して、その差がなくなるまで回転
数を自動的に補正するエンコーダ付ＤＣサーボモータが
ある。

従来技術においてはモータ回転軸の回転角や回転速度を
検出するためには、モータに別体のエンコーダ装置をカ
ップラー等で取り付けるか、またはモータ内部にエンコ
ーダ装置を組み入れることが行なわｎている。

前者の場合にはエンコーダ装置およびカップラーを取り
付けた分だけモータが大きくなり小形化を図るうえで不
利になるととも１こ低慣性モーメント化の面で市場から
の要求を満足することができなかった。

後者の場合にはエンコーダ装置の方式としてモータの回
転軸ｌこ周囲が歯車形状をした金属板を取り付は歯部の
凹凸にょろり２クタンス変化を検出する第１の方式があ
り、この方式は歯部の歯数に比例したパルス信号が固定
磁気ピックアップコイルに発生する。

また、モータの回転軸に多極着磁された回転円板を堆り
付は漏洩磁界の変化を磁気センサで検出する第２の方式
があり、この方式は回転ｌこ伴う磁気記録部から漏洩す
る磁界強度変化に応じた電気出力が磁気センナに発生し
、回転軸の回転角や回転速度を求めることができる。

しかしながら、第１の方式では低速回転時に極端に出力
が下る問題があり、これを解決するためｔＣ歯のピッチ
を小さくすることは加工精度上困雅であり、小形で高分
解能なものは実現することができなかった。

これに対して第２の方式では磁気センサからの出力を大
きく得るため１こ回転円板の磁気記録部と磁気センナと
のギャップ長を接触しない範囲内で近接させることが要
求さｎ、る。また検出の分解能を上げるｌこは回転円板
の記録波長を短くし１回転当りの着磁の極数を増やす必
要があるが、そうすると磁気記録部からの漏洩磁界強度
が弱くなるため、磁気センナとのギャップ長を一層小さ
くする必要がでてくる。

ところか、第２の方式により検出の分解能を上げるには
記録波長を更に短くし磁気記録部と磁気センサとのギャ
ップ長を小さくする必要があるが、回転円板の回転軸方
向への振れが太きいためギャップ長を小さくすることは
困難になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術である第２の方式においては回転円板の平面度
および回転円板を回転軸に取り付ける際に発生する回転
円板と回転軸の軸線との傾きにより、回転時に回転円板
か大きく振れるおそれがあるため、磁気セ／すそ接近さ
せることができずエンコーダの分解能を高めることがで
きない問題がある。

この発明はこのような問題点に着目してなさｎたもので
、磁気記録部と磁気センサの取付精度を高めギャップ長
を小さくして分解能を向上せしめるとともｌこ、小型、
低慣性モーメント化及び低価格化を同時に満足し得る磁
気エンコーダ付回転電機を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
回転電機本体に回転自在に支持された回転軸の局面に磁
気記録部を着磁しその磁気記録部に対向させて磁気セン
サを設けたもので、上記回転軸の回転に伴う磁気記録部
からの漏洩磁界の変化を磁気センサにより検出すること
ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面ｔこ従い説明する。第
１図においてｌは回転電機本体のケース２に収納さｎた
モータ部で、このモータ部１は力。

プ状コイルなどから成るロータ３とステータ４とブラシ
′ｗｔ極５とから構成されている。上記ロータ３を取付
けた回転軸６はケース２の両端部に組み込まｎた軸受７
，８により回転可能に支持され、ケース２内に位置する
回転軸６の局面には第２図に示すようにその回転方向１
こ多極着磁された磁気記録部９が設けらｎている。

この磁気記録部９に対向させ回転軸６の回転に伴う磁気
記録部９からの漏洩磁界を検出することのできる距離（
ギャップ長ｄ）を介して磁気センサ１０が配設さｎてい
る０ここで回転軸６は硬質磁性体の単一材料から成り、
第２図に示すように回転方向にほぼ同じ方向となる様に
外部から例えばリング形の磁気ヘッドなどで、回転軸６
の回転方向に順次極性を反転して着磁され、着磁隣み回
転軸６が形成される。またこの実施例ではケース２の両
端面に防塵用キャップ１１．１２を取り付けている。

ここで上記磁気センナ１０は磁気記録部９からの微弱な
漏洩磁界を検出する必要性から、モータ外部からの外部
磁界やモータ内部のマグネットの漏洩磁界の影ｆ＃を防
ぐためｌこ、ケース２．キャップ１１．１２を例えばパ
ーマロイ等の軟磁性体の単一磁性材料あるいは他の金属
や非金属との複合材料で形成している。

以上に示した構成によれば回転！１１１６上に磁気記録
部９を設けることにより、回転＠ｉＩ６の回転ｔこ伴っ
て発生する磁気記録部９の磁気センサ１０方向への振れ
は軸受７，８と回転軸６とのガタや回転軸６の真円度ｆ
ζよって矢定されるため、その振れは極めて小さくなり
従来技術に較べて磁気センサ１０と磁気記録部９とのギ
ヤ、プ長ｄそ小さくすることができる。この結果、磁気
記録部９からの漏洩磁界の強度は記録波長λが短くなる
程剥くなることから、ギャップ長ｄを充分ｌこ小さくす
ることｔこより磁気センサから光分な出力を得ることが
可能となり、記録波長λが短かい高分解能なエンコーダ
を実現できる。しかも、回転軸６が軸受７，８により支
持されているため、回転軸６の軸プレが小さくなり磁気
記録部９と磁気センサ１０とのギャップ長ｄの変動が少
ない安定した構造とし得る。

また、ケース２．ギャップ１１．１２を軟磁性材料ある
いは他の金属の非金属との複合材料で形成することで、
良好な磁気シールド効果を得ることができる。

また、この実施例によれば従来技術において冒精度の加
工が必要であった回転円板やその回転Ｆ板を回転軸に取
り付ける部品が不要となることから、組立および調整工
数も不要となり低価格化を図ることができるとともｉこ
、回転円板を用いないために低慣性モーメント化を図る
ことができる。

次に、第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、上
記実施例の回転軸１６の軸芯１６ａを例えばパーマロイ
等の軟磁性体で形成し、多極着磁さｎる軸外飲１６ｂを
例えばスピノーダル変態型のＦｅ０ｒＯｏ磁石等の硬質
磁性体で形成したものである。

このような構成によればモータ内部のマグネットからの
漏洩磁束は軸芯とケース、キャップそ通過するので、磁
気センサに流れ込むことは少なくなり、モータ内部のマ
グネットの漏洩磁界の影醤を小さくすることができる。

また回転軸の他の変形例としては非磁性体の軸心の上に
フェライト等の硬質ａ性材料を付着したものや、軟磁性
体の軸芯の上ｌこ非磁性体を付着させその上に硬質磁性
材料を付着させた３層構造も可能である。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、要旨を変更しない範Ｈにおいて擁々変形して実施する
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば磁気記録部と出猟センサの取付精度を
高めることで磁気記録部の記録波長を極めて小さくする
ことができ小形化かつ高分解能化を図り、同時に低慣性
モーメント化ならびに低価格化をも図り得る特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略的な構成を示す断面
図、第２図は同実施例の要部を拡大、して示す斜視図、
第３図はこの発明の他の実施例の要部を拡大して示す斜
視図である。 １・・・モータ部　　　２・・・ケース３・・・ロータ
　　　　４・・・ステータ５・・・ブラシ電極　　６・
・・回転軸７．８・・・・・・軸受　　　　　９・・・
磁気記録部１０・・・磁気センナ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転電機本体と、この本体に回転自在に支持され
   た回転軸と、この回転軸の周面に多極着磁された磁気記
   録部と、この磁気記録部に対向させて配設した磁気セン
   サとを具備したことを特徴とする磁気エンコーダ付回転
   電機。
2. （２）回転軸は硬質磁性体の単一材料で形成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気エンコーダ
   付回転電機。
3. （３）回転軸は軸心を軟質磁性体で形成し、その軸外殻
   を硬質磁性体で形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の磁気エンコーダ付回転電機。
4. （４）回転軸は軸心を非磁性体で形成し、その軸外殻を
   硬質磁性体でコーティングしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の磁気エンコーダ付回転電機。