JPS6392251A - 薄型ブラツシユレスモ−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］ この発明は、ビデオテープレコーダ、デジタルオーディ
オチーブレコーダ、フロッピーディスクドライブ装置な
どの駆動モータとして適用して好適な薄型ブラ、ツシュ
レスモータに関する。

［従来の技術１ ビデオテープレコーダやデジタルオーディ；５テープレ
コーダなどにおいては、目的の情報信号を記録再生する
回転磁気ヘッド装置の駆動モータとして、装置そのもの
の小形、扁平化を達成するために通常、薄型ブラッシュ
レスモータが使用きれる場合が多い。

第７図は、この種薄型ブラッシュレスモータを使用した
回転磁気ヘッド装置の一例を示す要部の構成図であって
、この回転磁気ヘッド装置１ｏは回転ドラム１と、この
回転ドラム１に設けられた磁気ヘッドＨを回転駆動する
ための駆動モータたる薄型ブラッシュレスモータ２０と
で構成きれる。

回転ドラム１は上ドラム２と下ドラム１２とで構成きれ
、上ドラム２は回転ドラムで、フランジ３を介して回転
軸４の一端に取り付は固定きれる。

下ドラム１２は固定ドラムで、その中心には、回転軸４
を軸支する軸受１３が配設されている。

上ドラム２には、フランジ３に固定されたヘッドベース
５が設けられると共に、その先端にはほぼ１８０°の角
間隔を保持して一対の回転磁気ヘッド■４が設けられて
いる。

一方、回転ドラム１の下側にはこれを回転駆動するため
の薄型ブラッシュレスモータ２０が設けられる。

ブラッシュレスモータ２０は周知のように、扁平形の電
機子コイル２１とロータ磁石２２から構成され、電機子
コイル２１は下ドラム１２側に固定されている。

リング状をなすロータ磁石２２は電機子コイル２１と対
向するごとく所定の間隙を保持して回転自在に取り付け
られたもので、このロータ磁石２２が取り付けられる平
キャップ形状のロータヨーク２５はフランジ２４に固定
され、回転軸４の他端に取り付は固定される。

ブラッシュレスモータ２０には、その回転位置（回転位
相）を検出するため、回転位置検知手段４ｏが設けられ
る。

そのため、ロータヨーク２５の外周側面には回転位置の
検知用磁石４１が取着され、また、下ドラム１２側には
ロータヨーク２５の回転範囲と若干離れた位置に、検知
用磁石４１と所定の間隙を保持して検知素子４２が配置
きれる。これら検知用磁石４１と検知素子４２とで回転
位置検知手段（パルス発生手段）４０が構成される。

ロータ磁石２２が１回転するごとに１回検知磁石４１が
検知素子４２を横切ることになるから、これによって回
転ドラム１の回転位置を検知することができる。

［発明が解決しようとする問題点１ ところで、上述したような回転ドラム１に取り付けられ
たブラッシュレスモータ２０において、その回転位置を
検知するための検知手段４０として、検知用の磁石４１
とその検知素子４２とで構成する場合には、検知用の磁
石４１をロータヨーク２５の外周側面に取着する必要が
あるばかりか、これと対向して下ドラム１２側には検知
素子４２を対向配置しなければならない。

それに伴って、検知素子４２を取り付けるための取り付
は基板４３や、この取り付は基板４３を下ドラム１２側
に取り付けるためのビス４４などを用意しなければなら
ず、部品点数の増大、それに伴うコストアップをもたら
していた。

また、このように検知素子４２などをロータヨーク２５
の回転範囲から若干離れた位置に配置しなければならな
い関係で、ブラッシュレスモータ自体の小型化の隘路と
なっている。

そこで、この発明ではこのような従来の問題点を構成簡
単に解決したものであって、部品点数の削減によるコス
トダウンを図ると共に、モータ自体の小型化を達成した
ものである。

［問題点を解決するための技術的手段］上述の問題点を
解決するため、この発明では、電機子コイルとロータ磁
石とで構成された薄型ブラッシュレスモータにおいて、 複数の磁石片からなるロータ磁石の一部に回転位置検知
用の磁石が形成されると共に、ロータ磁石と対向して検
知素子が配置される。そして、この検知素子にて位置検
知用の磁石の回転位置が検知されるようにしたことを特
徴とするものである。

位置検知用磁石はロータ磁石を構成する１つの磁石片に
着磁される。

［作用］ この構成において、検知素子上を検知用磁石が通過する
ことによって、これが検知されるため回転ドラムの１回
転につき１回、パルス状の信号が生成される。

回転位置検知用の磁石はロータ磁石の一部に形成される
ものであるから、位置検知用の磁石の取り付は作業を全
廃できると共に、この磁石を取り付けるスペースを考慮
する必要がない。

同様に、検知素子は印刷配線手法を用いて形成すること
ができるため、その取り付はスペースが問題にならない
。そればかりか、検知素子取り付けのための部材が不要
となり、部品点数の削減を図ることができる。

［実施例〕 続いて、この発明に係る薄型ブラッシュレスモータの一
例を、上述したデジタルオーディオチーブレコーダにお
ける回転磁気ヘッド装置の駆動モータに適用した場合に
つき、第１図以下を参照して詳細に説明する。

第１図に示すごとく、この回転磁気ヘッド装置１ｏも従
来と同様に、回転ドラム１と薄型のブラッシュレスモー
タ２０とで構成され、回転ドラム１は上ドラム２が回転
自在に構成きれる。

この回転ドラム２は回転軸４に圧入きれたフランジ３に
対して、同軸に一体となるように固定ネジ６によって両
者が固定される。上ドラム２の底面側には、平板状をな
すヘッドベース５が取り付はネジ７によって上ドラム２
側に取り付けられて、この上ドラム２と一体に回転する
ように構成される。

ヘッドベース５には、その先端部に磁気ヘッドＨが取り
付けられている。

フランジ３の下側には、ロータリトランス８を構成する
回転部８Ａが取り付けられ、これと対向するように下ド
ラム１２には、その固定部８Ｂが設けられ、これらによ
って信号の授受がなされる。

下ドラム１２の下面には、ブラッシュレスモータ２０を
構成する電機子コイル２１側の部材が取り付けられる。

すなわち、ステータヨークとして機能する上側基板３０
には所定のターン数をもって複数に分割されたコイル導
体２１Ａが取着きれると共に、これらコイル導体２１Ａ
に対して所定の回転角ごとに電流を転流させてプラッシ
ュレス構成とするため、回転位置検出用の素子（ホール
素子など）３２が取り付は固定される。

上側基板３０は取り付はネジ３１によって下ドラム１２
に固定きれる。

上側基板３ｏと対向してその下側には下側基板５０がネ
ジ５１によって取り付は固定される。この下側基板５０
は周波数発電機（Ｆ　Ｃ）及び回転位置検知手段（ＰＧ
）を構成する検知コイルを夫々形成するために使用され
る基板である。これらの詳細は後述する。

リング状をなすロータ磁石２２はロータヨーク２５に同
軸に取り付は固定される。また、フランジ２４は回転軸
４の下端に取り付は固定されており、ロータヨーク２５
はこのフランジ２４とも同軸に固定される。ロータ磁石
２２には、その一部の磁石片を利用して回転位置を検知
するための磁石４１が形成される。

すなわち、第２図に示すように、ロータ磁石２２は軸方
向に着磁された複数の磁石片２２Ａ。

２２Ｂ、・・・からなる。この例では、Ｎ、Ｓ８極でロ
ータ磁石２２が構成きれ、これらがその円周方向に順次
交互に配置きれて構成される。

そして、任意の磁石片、例えば磁石片２２Ａの一部には
、モータの回転位置を検知するための検知用磁石４１が
形成きれる。この検知用磁石４１も軸方向に着磁された
もので、そのため、ロータ磁石２２を着磁するときに、
この検知用磁石４１も同時に形成されるように同時着磁
が行なわれるものである。この磁石４１の極性は、図示
するように下側基板５０に対向する側がＳ極となるよう
に着磁してもよければ、Ｎ極となるように着磁してもよ
い。

検知用磁石４１は図示するように、はぼ台形状に選定さ
れて、その稜線（稜辺）がロータ磁石２２の磁石片の各
辺に対して傾斜するようになされているが、これは検知
用磁石４１と対向して配置された検知素子（後述する）
がロータ磁石２２による磁束をできるだけ検知しないよ
うにするためである。

これに対して、下側基板５０には、第３図に示すような
検知素子が設けられる。

下側基板５０は図示するようにほぼ円板状をなし、その
平面５０ａ、内にはロータ磁石２２の磁束を検知するた
めの検知素子（ＦＧ素子）５２が設けられる。図は、コ
イルで検知素子５２を構成した場合である。そして、こ
の例では、所定の半径上に図示するような櫛歯状にコイ
ル片５２ａが印刷配線されて形成される。ＳｔＢの数は
（ｎ十０．５）ＸＮ　（ｎ　：正の整数、Ｎ：ロータの
磁極数）に設定することができる。図示の例では、２０
面の櫛歯によって検知素子すなわち、検知コイル５２が
構成されている。

なお、端子５５ａに接続されたコイル片５２ａは１周し
たのち、再び＠歯の内側を逆方向に向かって１周して端
子５５ｂに戻るようになされているが、これはコイル片
５２ａと内周コイル５２ｂとで囲まれる面積をできるだ
け少なくすることによって、外来ノイズによる影響を可
能なかぎり少なくしようとするためである。

検知コイル５２の外周の一部には、磁石４１と対向する
位置に、回転位置検知用の検知素子（ＰＧ素子）４２が
設けられる。この例では、上述と同様に、コイルによっ
て検知素子４２を構成した場合であって、磁石４１とほ
ぼ同一の形状をなす検知コイル４２が１ターンにわたり
印刷配線されて形成きれる。

なお、５６ａ、５６ｂは検知コイル４２の導出端子を示
す。

ブラッシュレスモータ２０をこのように構成した場合、
電機子コイル２１に所定の大きざの電）ｋを供給すれば
、この電流とロータ磁石２２の磁束の関係で、ロータ磁
石２２は所定の方向に所定の速度をもって回転駆動され
る。ロータ磁石２２の回転によって、検知コイル５２か
らは所定周波数の連続波信号（ＦＧ偲号）が検出される
。従って、このＦＧ倍信号基づいて磁気ヘッドＨの回転
速度などを所望のごとく制御することができる。

ロータ磁石２２０回転に伴って、検知コイル４２を単一
磁石４１が横切ることになるから、これによってロータ
磁石２２の１回転につき１個のパルス信号（Ｐ　Ｇ　（
３号）が得られる。磁気ヘッドＨと単一磁石４１との相
対的な位置関係は固定されていることから、位置検出手
段４０によって検出きれたこのパルス信号によって磁気
ヘッドＩ（の回転位置を容易かつ確実に検出でとる。

ところで、第３図は、下側基板５０の一平面５０ａにの
み検知コイル５２．４２を形成した例であるが、下側基
板５０として両面基板を使用すれば、その両面にコイル
を印刷配線することができるから、各検知コイル５２．
４２から得られるＦＧ倍信号びＰＧ傷信号検出レベルを
大きくすることができる。

このような両面基板を使用する場合には、第４図に示す
ように、その上下両面に同一形状の検知コイル５２．４
２が印刷配線きれると共に、それらを直列接続するため
に４つのスルホール５７ａ〜５７ｄが形成される。そし
て、−平面（この例では、下面）５０ａに形成されｔ：
内周コイル５２ｂの最終端と上面側に形成されたコイル
片５２ａ（図示せず）が夫々スルホール５７ａに接続さ
れる。同様に、上面側に形成きれた検知コイル５２の内
周コイル５２ｂ（図示せず）がスルホール５７ｂに接続
される。スルホール５７ｂは下面５０ａ側で端子５５ａ
に接続される。

同様に、上下両面に形成きれた検知コイル４２の各一端
がスルホール５７ｃに、残りの端部がスルホール５７ｄ
に夫々接続される。

このような構成とすることにより、上下両面に形成きれ
た検知コイル５２．４２の夫々がスルホール５７ａ〜５
７ｄによって直列接続きれたことになるから、これらよ
り得られる検知信号レベルも２倍となる。

さて、第２図に示した位置検知手段４ｏにおいて、これ
を構成する磁石４１は、第５図に示すような形状のもの
を使用することもできる。図の例では、断面円形状をな
す。

従って、検知コイル４２も第６図に示すように、この磁
石４１の形状に対応するように円形状に印刷配線されて
構成されるものである。

このような構成においても、磁気ヘッドＨの位置を確実
に検出することができると共に、ロータ磁石２２からの
影響を受けることなくＰＧ償号を検出できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ロータ磁石を
利用してその一部に回転位置検知用の磁石を形成すると
共に、周波数発電機用の検知コイルを形成する基板上に
回転位置の検知素子を設けたものである。

従って、この構成によれば回転位置検知用の磁石をロー
タヨークなどに設ける必要がなく、その結果この磁石取
り付は作業を全廃することができる。そして、下側基板
上にその検知素子を形成したから、回転位置検知系の構
成を著しく簡略化することができる。

このようなことから、従来よりも部品点数を大幅に逓減
することができ、これによってコストダウンを図り得る
と共に、ロータ磁石や基板３０゜５０の近辺に配置する
部品を削減できるから、ブラッシュレスモータ自体の小
型化を達成することができる。

従って、この発明に係る薄型のブラッシュレスモータは
上述したように、ビデオテープレコーダ、デジタルオー
ディオチーブレコーダ、フロッピーディスクのドライブ
装置などの回転磁気ヘッド装置用駆動モータなどに適用
して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る薄型ブラッシュレスモータを回
転磁気ヘッド装置の駆動モータとして使用した場合の一
例を示す全体の要部断面図、第２図はロータ磁石側の構
成を示す平面図、第３図及び第４図は電機子コイル側の
構成を示す平面図、第５図は第２図と同様な平面図、第
６図は第３図と同様な平面図、第７図は従来の薄型ブラ
ッシュレスモータを使用した回転磁気ヘッド装置の一例
を示す断面図である。 １・・・回転ドラム ２・・・上ドラム １２・・・下ドラム Ｈ・・・磁気ヘッド ２０・・・ブラッシュレスモータ ２１・・・電機子コイル ２２・・・ロータ磁石 ２２Ａ、２２Ｂ。 ２２Ｃ・・・磁石片 ２５・・・ロータヨーク ４０・・・回転位置検知手段 ４１・・・回転位置検知用磁石 ４２・・・ＦＧ用検知素子（検知コイル）５２・・・Ｆ
Ｇ用検知素子（検知コイル）第２図 第４図 第５８ ’＋１ 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄型ブラッシュレスモータにおいて、ロータヨー
   ク上に複数の磁石片からなるロータ磁石が取り付けられ
   、このロータ磁石の一部に回転位置検知用の磁石が形成
   され、 上記ロータ磁石と対向して検知素子が配置され、この検
   知素子にて上記位置検知用の磁石の回転位置が検知され
   るようになされた薄型ブラッシュレスモータ。
2. （２）上記位置検知用磁石はロータ磁石を構成する１つ
   の磁石片に着磁されてなる特許請求の範囲第１項記載の
   薄型ブラッシュレスモータ。
3. （３）上記検知素子は電機子コイル形成用基板に形成さ
   れたコイルが使用されてなる特許請求の範囲第１項記載
   の薄型ブラッシュレスモータ。