JPH0610812U - 回転位相検出機構付モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の回転位相検出機構付モータの目的
は、モータのトルクむらが発生せず、また精度の高いＰ
Ｇ出力が得られ、モータの小型化が可能となり、さらに
生産性の高いモータが簡単な設計で得られるようにする
ことである。 【構成】 回転位相検出機構付モータは、一定の着磁角
度ピッチＰ１で円周方向に多極に着磁した環状の永久磁
石５を備えた回転子８と、永久磁石５と対向するよう配
置した駆動コイル９とＰＧコイル１７とを備えている。
永久磁石５の一極５ｄには中心方向に突出した凸部５ｄ
１が設けてある。ＰＧコイル１７は凸部５ｄ１とほぼ向
き合うよう配置され、その円周方向の巻回幅Ｗ３は永久
磁石５の着磁角度ピッチＰ１の２ｎ倍（ｎ＝１，２，
３，…）としてある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＶＴＲなどの回転ドラムに使用する回転位相検出機構付モータに関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＶＴＲなどで使う図３に示す回転ドラムは、下側ドラム１に固定した軸２に軸 受け３を介して磁気ヘッドを備えた上側ドラム４を回転自在に軸支した周知の構 成をもち、これには上側ドラム４を回転駆動するためのモータを次のように設け てある。

【０００３】 即ち、上側ドラム４には環状の永久磁石５を固着したヨーク６とヨーク７とか ら構成した回転子８が設けてあり、軸２の上部には駆動コイル９を基板１０の上 面１０ａに配置した固定子１１を取り付けてある。図４にも示すように、永久磁 石５は一定の着磁角度ピッチＰ１で円周方向に沿ってＮ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，…と交互 に着磁したもので、１２極に着磁したこの例では着磁角度ピッチＰ１は３０°と してある。また駆動コイル９は永久磁石５に対向して９個配置してある。

【０００４】 さてＶＴＲではＴＶ信号との同期を図るため、どの磁気ヘッドがテープ上のど の位置にあるかという情報が必要である。このために、上側ドラム４が一回転す る毎にＰＧ出力を発生する機構（回転位相検出機構）をモータに組み込むことが 多い。そこで従来、上記の回転子８と固定子１１とを次のようにしていた。

【０００５】 まず図５に示すように、回転子８の永久磁石５の一極５ａを部分的に逆極部 ５ａ１に着磁し、固定子１１の基板１０の下面１０ｂにＰＧコイル１３を配置し たものがある。ＰＧコイル１３の円周方向の巻回幅Ｗ１は永久磁石５の着磁角度 ピッチＰ１の２倍とされ、図の例では着磁極数を１２極とし巻回幅は６０°とし てある。なお、１４ａ，１４ｂはＰＧコイル１３の両端に信号を取り出すための 電線を接続するために設けたランド部である。

【０００６】 上側ドラム４とともに回転子８が回転することでＰＧコイル１３の半径方向部 分１３ａ，１３ｂには図６（ａ），（ｂ）に示す電圧が発生し、ＰＧコイル１３ 全体での電圧（ＰＧ出力）は同図（ａ），（ｂ）の和であり同図（ｃ）に示すよ うになる。回転子８が一回転するごとに上下にパルスが１つずつ発生するので、 これらのパルスを波形整形回路に通して１パルスの出力におきかえれば、これか ら回転位相検出をすることができる。

【０００７】 また図７に示すように、回転子８の永久磁石５の連続した二極５ｂ，５ｃに中 心方向に突出した凸部５ｂ１，５Ｃ１を設け、これらの凸部５ｂ１，５Ｃ１と向 き合うように固定子１１の基板１０の下面１０ｂにＰＧコイル１５を配置したも のもある。ＰＧコイル１５の円周方向の巻回幅Ｗ２は永久磁石５の着磁角度ピッ チＰ１と同じとされ、この例では３０°としてある。

【０００８】 上側ドラム４とともに回転子８が回転することでＰＧコイル１５には電圧が発 生するが、これは凸部５ｂ１，５Ｃ１以外の永久磁石５の影響で図８（ａ）に示 すようになるので、この影響を打ち消すために打消用コイル１６をＰＧコイル １５に連続させてある。打消用コイル１６はＰＧコイル１５により外側で、かつ 、ＰＧコイル１５とは逆極性の磁極に対向する位置に配置し、その巻回幅Ｗ４は ＰＧコイル１５と同一で、巻回数はＰＧコイル１５よりも少ないのが一般的であ る。打消用コイル１６で発生する電圧は同図（ｂ）に示すようになり、コイル全 体（ＰＧコイル１５および打消用コイル１６）での電圧（ＰＧ出力）は同図（ｃ ）に示すようになる。回転子８が一回転することに上下にパルスが発生し、これ らのパルスを波形整形回路に通して１パルスの出力におきかえれば、これから回 転位相検出をすることができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前者のモータでは駆動コイル９とともに磁気回路を構成している永久 磁石５の一極５ａを部分的に逆極部５ａ１に着磁したため、モータのトルクむら が発生するおそれがあり、またＰＧコイル１３は固定子１１の外周に寄り易く駆 動のためのコイルの配置に制約を与えたり、説明は省略したがこの種のモータに よく組み込まれる速度検出のための周波数発生機構の配置に制約を与えたりして モータのの小型化ができないという問題があった。

【００１０】 一方、後者のモータではＰＧコイル１５の電圧と打消用コイル１６の電圧がＰ Ｇ出力としての不要部分と完全に打ち消すような設定は配置上の制約から困難で あり、図８（ｃ）に示すように１回転１回以外の出力が検出され、波形整形時の 誤差を生じさせる原因となり、ＰＧコイル１５の内側の出力を取り出すためのラ ンドは配線のために必要な面積を確保する必要があり小型化ができないといった 問題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上述した課題を解消するものであり、 一定の着磁角度ピッチで円周方向に多極に着磁した環状の永久磁石を備えた回 転子と、前記永久磁石と対向するよう配置した駆動コイルとＰＧコイルとを備え た固定子とからなる回転位相検出機構付モータにおいて、 前記永久磁石の一極に中心方向に突出した凸部を設け、 前記ＰＧコイルを前記凸部とほぼ向き合うよう配置し、その円周方向の巻回幅 を前記永久磁石の着磁角度ピッチの２ｎ倍（ｎ＝１，２，３，…）としたことを 特徴とする回転位相検出機構付モータを提供するものである。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を図面を参照して説明する。

【００１３】 図１は本考案の回転位相検出機構付モータの一実施例を示す斜視図、図２（ａ ），（ｂ），（ｃ）はＰＧコイルで誘起される電圧を示す図である。なお、従来 例の欄で説明した構成部分に対応する部分には同一符号を付してある。本実施例 の回転位相検出機構付モータにおいても、図４に示したように一定の着磁角度ピ ッチＰ１で多極に着磁した環状の永久磁石５を備えた回転子８と、この永久磁石 ５と対向するように配置した駆動コイル９を備えた固定子１１とからなり、この 構成から次のようにしてある。

【００１４】 図１に示すように、回転子８の永久磁石５の一極５ｄには中心方向に突出した 凸部５ｄ１が設けてあり、固定子１１の基板１０の下面１０ｂには凸部５ｄ１と 向き合うようにＰＧコイル１７が配置してある。ＰＧコイル１７の円周方向の巻 回幅Ｗ３は永久磁石５の着磁角度ピッチＰ１のおよそ２倍としてあり、この例で は着磁極数を１２、着磁角度ピッチＰ１を３０°、巻回幅Ｗ３を６０°としてあ る。

【００１５】 このように構成したため、回転子８が回転することでＰＧコイル１７の各半径 方向部分１７ａ，１７ｂは永久磁石５により同じ磁界の変化を受け、中心方向に 突出した凸部５ｄ１以外の磁極ではＰＧコイル１７と直接対向しないが、漏れ磁 界の影響による互いに逆向きの小さめの電圧が発生する。また半径方向部分 １７ａ，１７ｂのそれぞれは凸部５ｄ１上を通過する際に強い磁界の変化を受け 、そこでは大きな電圧が発生する。電圧波形をＰＧコイル両端子間より時間軸に 合わせて図示すると、半径方向部分１７ａでは図２（ａ），半径方向部分１７ｂ では図２（ｂ）のようになる。ＰＧコイル１７の端子にはこれらの和の電圧が発 生し、この電圧波形は図２（ｃ）に示すような電圧が端子間に発生し、回転子８ が一回転することに上下にパルスが１つづつ発生するので、これらのパルスを波 形整形回路に通して１パルスの出力におきかえれば、これを利用して回転位相検 出をすることができる。

【００１６】 この回転位相検出機構付モータでは、駆動コイル９とともに磁気回路を構成す る永久磁石５の一極を部分的に逆極に着磁した構成でないので、モータのトルク むらが発生しなくなる。またＰＧコイル１７は永久磁石５の凸部５ｄ１と向き合 うように固定子８の内周側に配置してあるので、外周側にはモータの駆動コイル や説明を省略した速度検出のための周波数発電機構などに利用することができモ ータの小型化が可能となり、さらに永久磁石５の凸部５ｄ１を一極のみとしてＰ Ｇコイル１７の円周方向の巻回幅Ｗ３を永久磁石５の着磁角度ピッチのおよそ２ 倍としたことにより、ＰＧコイルはそれ自身で不要電圧の打消しコイルを兼ねる 効果を生じ、精度の高いＰＧ出力を得られ設計も簡便となる。さらにＰＧコイル １７の円周方向の巻回幅Ｗ３を着磁ピッチＰ１のおよそ２倍としたことで、ＰＧ コイル１７の中心部の面積を広くすることができ、コイル内部の出力を取り出す ためのランド部１４ａ，１４ｂの面積を広くすることができ、これにより生産性 の高いモータを提供することができるという効果がある。

【００１７】 なお、本実施例ではＰＧコイル１７の円周方向の巻回幅Ｗ３を永久磁石５の着 磁角度ピッチＰ１の２倍としてあったが、２の正数倍であれば凸部５ｄ１を除い た永久磁石５の磁束の影響を受けないようにできるのは言うまでもない。また永 久磁石５の凸部５ｄ１の円周方向の幅は図１から１磁極の幅と一致することがわ かるが、これより小さい幅であれば同様な効果が得られることも言うまでもない 。

【００１８】

【考案の効果】

以上の説明からわかるように本考案の回転位相検出機構付モータでは、モータ のトルクむらが発生せず、また精度の高いＰＧ出力が得られ、モータの小型化が 可能となり、さらに生産性の高いモータが簡単な設計で得られるという効果があ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の回転位相検出機構付モータの一実施例
を示す斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）はＰＧコイルで発生す
る電圧を示す説明図である。

【図３】ＶＴＲの回転ヘッドを示す断面図である。

【図４】モータを構成する回転子と固定子とを示す斜視
図である。

【図５】従来のモータの一例を示す斜視図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はＰＧコイルで発生す
る電圧を示す説明図である。

【図７】従来のモータの他例を示す斜視図である。

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）はＰＧコイルおよび打
消用コイルで発生する電圧を示す説明図である。

【符号の説明】

５ 永久磁石 ８ 回転子 ９ 駆動コイル １１ 固定子 １７ ＰＧコイル Ｐ１ 着磁角度ピッチ Ｗ３ 巻回幅

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の着磁角度ピッチで円周方向に多極に
   着磁した環状の永久磁石を備えた回転子と、前記永久磁
   石と対向するよう配置した駆動コイルとＰＧコイルとを
   備えた固定子とからなる回転位相検出機構付モータにお
   いて、 前記永久磁石の一極に中心方向に突出した凸部を設け、 前記ＰＧコイルを前記凸部とほぼ向き合うよう配置し、
   その円周方向の巻回幅を前記永久磁石の着磁角度ピッチ
   の２ｎ倍（ｎ＝１，２，３，…）としたことを特徴とす
   る回転位相検出機構付モータ。