JPH0161015B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0161015B2 JPH0161015B2 JP58230128A JP23012883A JPH0161015B2 JP H0161015 B2 JPH0161015 B2 JP H0161015B2 JP 58230128 A JP58230128 A JP 58230128A JP 23012883 A JP23012883 A JP 23012883A JP H0161015 B2 JPH0161015 B2 JP H0161015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- signal
- notch
- width
- magnetic pole
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/14—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with speed sensing devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はビデオ・テープレコーダー（以下
VTRと略す）等の回転ヘツドシリンダーのモー
ターに関するものである。
VTRと略す）等の回転ヘツドシリンダーのモー
ターに関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年VTR業界は薄形化、軽量化の傾向にあり、
それに伴ない回転ヘツド・シリンダーも小形、軽
量の物が多くなつてきている。
それに伴ない回転ヘツド・シリンダーも小形、軽
量の物が多くなつてきている。
以下図面を参照しながら従来の回転ヘツドシリ
ンダーについて説明する。第１図は従来の回転ヘ
ツドシリンダーの横断面図であり、１は上シリン
ダー、２は下シリンダー、３はメインマグネツ
ト、４はケイ素鋼板を積層したステータコア、５
はバツクヨーク、６はコイル、７，８はホール素
子、９はステータ基板、３０，３１はロータリー
トランスである。以上のように構成されたモータ
ーについてその動作を以下に説明する。
ンダーについて説明する。第１図は従来の回転ヘ
ツドシリンダーの横断面図であり、１は上シリン
ダー、２は下シリンダー、３はメインマグネツ
ト、４はケイ素鋼板を積層したステータコア、５
はバツクヨーク、６はコイル、７，８はホール素
子、９はステータ基板、３０，３１はロータリー
トランスである。以上のように構成されたモータ
ーについてその動作を以下に説明する。
メインマグネツト３のホール素子７，８に対向
する側の端面には第２図に示すような着磁がなさ
れ、２つのホール素子７，８は互いに取付半径の
異なる位置にある。前記ホール素子７，８の出力
波形１０，１１（以下それぞれPM信号、PS信号
と呼ぶ）は三相のコイル６に誘起される逆起電力
波形１２，１３，１４と第３図に示す位相関係を
持つている。
する側の端面には第２図に示すような着磁がなさ
れ、２つのホール素子７，８は互いに取付半径の
異なる位置にある。前記ホール素子７，８の出力
波形１０，１１（以下それぞれPM信号、PS信号
と呼ぶ）は三相のコイル６に誘起される逆起電力
波形１２，１３，１４と第３図に示す位相関係を
持つている。
PM信号１０とPS波形１１の出力波形は合成さ
れ第３図に破線で示す位相信号１５，１６，１７
（以下それぞれP1信号、P2信号、P3信号と呼ぶ）
と１回転につき１回発生する原点位置信号１８
（以下PGパルスと呼ぶ）を得る。すなわち、PM
信号１０が正のレベルの時、P1信号１５が発生
し、第一相のコイルに通電される。PM信号１０
が負のレベルでかつ、PS信号１１が正のレベル
の時P2信号１６が発生し、第二相のコイルに通
電される。PM信号１０が負のレベルでかつ、PS
信号１１が負のレベルの時P3信号１７が発生し、
第三相のコイルに通電される。PM信号１０が正
のレベルの時、PS信号１１が正のレベルから負
のレベルに反転すると、PGパルス１８が発生す
る。PGパルス１８はモーターが１回転する間に
１回だけ発生し、速度検出器（図示しない）の出
力信号と比較演算され、ヘツド切換信号２０が発
生する。
れ第３図に破線で示す位相信号１５，１６，１７
（以下それぞれP1信号、P2信号、P3信号と呼ぶ）
と１回転につき１回発生する原点位置信号１８
（以下PGパルスと呼ぶ）を得る。すなわち、PM
信号１０が正のレベルの時、P1信号１５が発生
し、第一相のコイルに通電される。PM信号１０
が負のレベルでかつ、PS信号１１が正のレベル
の時P2信号１６が発生し、第二相のコイルに通
電される。PM信号１０が負のレベルでかつ、PS
信号１１が負のレベルの時P3信号１７が発生し、
第三相のコイルに通電される。PM信号１０が正
のレベルの時、PS信号１１が正のレベルから負
のレベルに反転すると、PGパルス１８が発生す
る。PGパルス１８はモーターが１回転する間に
１回だけ発生し、速度検出器（図示しない）の出
力信号と比較演算され、ヘツド切換信号２０が発
生する。
上記説明から明らかなように、PGパルス１８
が発生するにはPS信号１１の波形中ｂ部１９は
PM信号１０が正のレベルにあるときになくては
ならず、また集積回路（IC）の駆動のためには
ｂ部１９の出力H1，H2はいづれもある一定以上
の値が必要である。
が発生するにはPS信号１１の波形中ｂ部１９は
PM信号１０が正のレベルにあるときになくては
ならず、また集積回路（IC）の駆動のためには
ｂ部１９の出力H1，H2はいづれもある一定以上
の値が必要である。
なお速度検出はコイル６の第一相に誘起される
逆起電力波形１２の立下がりを利用した速度検出
信号（以下この速度検出手段による信号をBemf
−FGと呼ぶ）を用いてモーターを簡略化してい
る。
逆起電力波形１２の立下がりを利用した速度検出
信号（以下この速度検出手段による信号をBemf
−FGと呼ぶ）を用いてモーターを簡略化してい
る。
しかしながら上記のような構成においては、第
２図ａ部の着磁幅W0は小さくする必要があり、
またその場合PS信号１１の波形中ｂ部１９が第
４図ａに示すような出力の不均衡（温度変化が大
きくなると図中破線で示す波形が出力され、PG
パルス１８が発生されなくなる）や、第４図ｂに
示すようにPM信号１０が正のレベルの範囲ｃ部
からはみ出て、モーターが円滑に回転しないとい
つた不良が発生しやすかつた。
２図ａ部の着磁幅W0は小さくする必要があり、
またその場合PS信号１１の波形中ｂ部１９が第
４図ａに示すような出力の不均衡（温度変化が大
きくなると図中破線で示す波形が出力され、PG
パルス１８が発生されなくなる）や、第４図ｂに
示すようにPM信号１０が正のレベルの範囲ｃ部
からはみ出て、モーターが円滑に回転しないとい
つた不良が発生しやすかつた。
また周対向型モーターを用いているため、回転
ヘツドシリンダーの薄形化、軽量化には限界があ
つた。
ヘツドシリンダーの薄形化、軽量化には限界があ
つた。
発明の目的
本発明の目的は上記した従来の問題点を解決
し、小形、薄形、軽量な回転ヘツドシリンダー用
の平面対向モーターを提供することである。
し、小形、薄形、軽量な回転ヘツドシリンダー用
の平面対向モーターを提供することである。
発明の構成
本発明のモーターは、バツクヨークと一体的に
回転し、内径寸法がdiでｎ極に分割して着磁され
た第１のマグネツトと、この第１のマグネツトに
対向して、コイルと、少くとも２個の磁気検出素
子を配置したステータ基板とを有すると共に、π
×di／ｎの幅を有し、前記第１のマグネツトの内
周部の磁極の境界線に対して、対照形状に設けた
切欠部と、π×di／（２×ｎ）の幅を有し、この
切欠部に挿入され、磁極の境界線が前記第１のマ
グネツトの磁極の境界線と一直線上になるように
し、かつ前記磁気検出素子に対向する面の磁極の
極性を前記第１のマグネツトの切欠き部の周囲の
磁極の極性と互いに反対になるように着磁した第
２のマグネツトとを具備したものであり、これに
より、第３図中ｂ部１９の出力H1，H2が安定に
得られ、かつPM信号１０のレベルが正のレベル
にある範囲内ｃ部に第３図中ｂ部１９の波形を容
易に収めることができ、マグネツト径を小さくす
ることができる。またPGマグネツト２１はメイ
ンマグネツト３の内周部側にあるため、コイル６
への影響は極めて小さくなり、Bemf−FG精度へ
の影響は無い。
回転し、内径寸法がdiでｎ極に分割して着磁され
た第１のマグネツトと、この第１のマグネツトに
対向して、コイルと、少くとも２個の磁気検出素
子を配置したステータ基板とを有すると共に、π
×di／ｎの幅を有し、前記第１のマグネツトの内
周部の磁極の境界線に対して、対照形状に設けた
切欠部と、π×di／（２×ｎ）の幅を有し、この
切欠部に挿入され、磁極の境界線が前記第１のマ
グネツトの磁極の境界線と一直線上になるように
し、かつ前記磁気検出素子に対向する面の磁極の
極性を前記第１のマグネツトの切欠き部の周囲の
磁極の極性と互いに反対になるように着磁した第
２のマグネツトとを具備したものであり、これに
より、第３図中ｂ部１９の出力H1，H2が安定に
得られ、かつPM信号１０のレベルが正のレベル
にある範囲内ｃ部に第３図中ｂ部１９の波形を容
易に収めることができ、マグネツト径を小さくす
ることができる。またPGマグネツト２１はメイ
ンマグネツト３の内周部側にあるため、コイル６
への影響は極めて小さくなり、Bemf−FG精度へ
の影響は無い。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
第５図の本発明の一実施例における回転ヘツド
シリンダーの横断面図である。第５図において、
３はメインマグネツト、５はバツクヨーク、６は
コイル、７，８はホール素子、９はステータ基板
２１はPGマグネツト、３０，３１はロータリー
トランス、３２は流体軸受である。
シリンダーの横断面図である。第５図において、
３はメインマグネツト、５はバツクヨーク、６は
コイル、７，８はホール素子、９はステータ基板
２１はPGマグネツト、３０，３１はロータリー
トランス、３２は流体軸受である。
内径寸法がdiでｎ極に分割して着磁されたメイ
ンマグネツト３とPGマグネツト２１はホール素
子７，８に対向する面の極性が第６図に示すよう
に着磁されており、メインマグネツト３の内周部
には、π×di／ｎの幅を有し、かつメインマグネ
ツト３の磁極の境界線２２と対称形状に設けた切
欠き部２３があり、この切欠部２３には、π×
di／（２×ｎ）の幅を有し、かつメインマグネツ
ト３のもつ飽和磁束密度Brより高いBr値を持つ
材料から成るPGマグネツト２１が挿入されてい
る。PGマグネツト２１の磁極の境界線２４はメ
インマグネツトの磁極の境界線２２と一直線上に
並ぶようにPGマグネツト２１は挿入されている。
メインマグネツト３に対向するステータ基板９上
には第７図に示すように、コイル６とホール素子
７，８が配置されている。
ンマグネツト３とPGマグネツト２１はホール素
子７，８に対向する面の極性が第６図に示すよう
に着磁されており、メインマグネツト３の内周部
には、π×di／ｎの幅を有し、かつメインマグネ
ツト３の磁極の境界線２２と対称形状に設けた切
欠き部２３があり、この切欠部２３には、π×
di／（２×ｎ）の幅を有し、かつメインマグネツ
ト３のもつ飽和磁束密度Brより高いBr値を持つ
材料から成るPGマグネツト２１が挿入されてい
る。PGマグネツト２１の磁極の境界線２４はメ
インマグネツトの磁極の境界線２２と一直線上に
並ぶようにPGマグネツト２１は挿入されている。
メインマグネツト３に対向するステータ基板９上
には第７図に示すように、コイル６とホール素子
７，８が配置されている。
以上の様に構成された本実施例のモーターにつ
いて以下その動作を説明する。
いて以下その動作を説明する。
まず、ホール素子７，８はメインマグネツト３
が回転すると第３図に示すPM信号１０とPS信号
１１とを検出する。PM信号１０とPS信号１１と
は互いに合成され、P1信号１５、P2信号１６、
P3信号１７とPGパルス１８を得る。PGパルス
１８が発生するにはPS信号１１の波形中ｂ部１
９の波形はPM信号１０が正のレベルにあるとき
になくてはならず、またICの駆動のためにはｂ
部１９の出力電圧H1，H2はある一定以上の値が
必要である。本実施例においてPGマグネツト２
１は、メインマグネツト３の持つ飽和磁束密度
Brより高いBr値を持つ材料からなり、かつメイ
ンマグネツト３の切欠部２３に挿入される前に飽
和着磁されている。従つてPGマグネツト２１の
幅Ｗが第２図に示す従来の着磁幅W0より小さい
場合でも、PS信号１１のｂ部１９の出力電圧
H1，H2はICの駆動に必要な値以上に充分な余裕
を持つて発生することができる。しかしPGマグ
ネツト２１の幅Ｗが極端に大きい場合は第８図に
示すように、PS信号１１のｂ部１９が、PM信号
が正のレベルにある範囲ｃ部からはみ出て、コイ
ル６の各相への通電が正しい順序で行なわれず、
モーターの回転がなめらかに行なわれなくなる。
本発明ではPGマグネツト２１の幅ＷをＷ＝π×
di／（２×ｎ）（diはメインマグネツト３の内径寸
法、ｎはメインマグネツト３の着磁極数）とする
ことで第８図に示すようなPS信号１１のｂ部１
９のPM信号１０が正のレベルにある範囲ｃ部か
らはみ出しを防止している。
が回転すると第３図に示すPM信号１０とPS信号
１１とを検出する。PM信号１０とPS信号１１と
は互いに合成され、P1信号１５、P2信号１６、
P3信号１７とPGパルス１８を得る。PGパルス
１８が発生するにはPS信号１１の波形中ｂ部１
９の波形はPM信号１０が正のレベルにあるとき
になくてはならず、またICの駆動のためにはｂ
部１９の出力電圧H1，H2はある一定以上の値が
必要である。本実施例においてPGマグネツト２
１は、メインマグネツト３の持つ飽和磁束密度
Brより高いBr値を持つ材料からなり、かつメイ
ンマグネツト３の切欠部２３に挿入される前に飽
和着磁されている。従つてPGマグネツト２１の
幅Ｗが第２図に示す従来の着磁幅W0より小さい
場合でも、PS信号１１のｂ部１９の出力電圧
H1，H2はICの駆動に必要な値以上に充分な余裕
を持つて発生することができる。しかしPGマグ
ネツト２１の幅Ｗが極端に大きい場合は第８図に
示すように、PS信号１１のｂ部１９が、PM信号
が正のレベルにある範囲ｃ部からはみ出て、コイ
ル６の各相への通電が正しい順序で行なわれず、
モーターの回転がなめらかに行なわれなくなる。
本発明ではPGマグネツト２１の幅ＷをＷ＝π×
di／（２×ｎ）（diはメインマグネツト３の内径寸
法、ｎはメインマグネツト３の着磁極数）とする
ことで第８図に示すようなPS信号１１のｂ部１
９のPM信号１０が正のレベルにある範囲ｃ部か
らはみ出しを防止している。
また、本発明では切欠部２３の幅W1はW1＝π
×di／ｎとなるように切欠部２３を設けている。
これは、切欠部２３の幅W1が広過ぎるとPS信号
１１の周期変動誤差が大きくなり、その結果P2
信号１６、P3信号１７の周期変動誤差も大きく
なるため、トルクリツプルが大きくなるためであ
る。また反対に幅W1が小さ過ぎるとPS信号１１
のｂ部１９の出力H1，H2が充分得られなくな
り、PGパルス１８が発生しなくなる。本発明の
ように切欠部２３の幅W1を規制することで上記
問題点の発生は防止できる。
×di／ｎとなるように切欠部２３を設けている。
これは、切欠部２３の幅W1が広過ぎるとPS信号
１１の周期変動誤差が大きくなり、その結果P2
信号１６、P3信号１７の周期変動誤差も大きく
なるため、トルクリツプルが大きくなるためであ
る。また反対に幅W1が小さ過ぎるとPS信号１１
のｂ部１９の出力H1，H2が充分得られなくな
り、PGパルス１８が発生しなくなる。本発明の
ように切欠部２３の幅W1を規制することで上記
問題点の発生は防止できる。
また、モーターの速度制御に重要な役割を占め
る速度検出器はコイル６に誘起される逆起電力波
形によるBemf−FGを利用している。PGマグネ
ツト２１がメインマグネツト３の外周部側に設け
られた場合、Bemf−FGはPGマグネツト２１の
磁束の影響を受けFG精度は悪くなる。しかし本
発明ではPGマグネツト２１はメインマグネツト
３の内周部側にあり、コイル６への影響は無視し
得るほど小さくなり、従つてFG精度は劣化する
ことは無い。
る速度検出器はコイル６に誘起される逆起電力波
形によるBemf−FGを利用している。PGマグネ
ツト２１がメインマグネツト３の外周部側に設け
られた場合、Bemf−FGはPGマグネツト２１の
磁束の影響を受けFG精度は悪くなる。しかし本
発明ではPGマグネツト２１はメインマグネツト
３の内周部側にあり、コイル６への影響は無視し
得るほど小さくなり、従つてFG精度は劣化する
ことは無い。
発明の効果
以上の説明から明らかな様に、本発明はｎ極に
着磁され、内径寸法がdiであるメインマグネツト
の内周部の磁極の境界線に対して対称形状に設
け、π×di／ｎの幅を有した切欠部と、この切欠
部に挿入され、π×di／（２×ｎ）の幅を有し、
磁極の境界線がメインマグネツトの磁極の境界線
と一直線上になるようにし、かつステータ基板上
に配置したホール素子に対向する面の磁極の極性
をメインマグネツトの切欠部の周囲の磁極の極性
と互いに反対になるように着磁したPGマグネツ
トを備えた平面対向モーターであるため、PGパ
ルスを極めて安定に得ることができ、かつFG精
度が高く、トルクリツプルが極めて小さな小形、
軽量、薄型の回転ヘツドシリンダー用モーターを
提供することができる。
着磁され、内径寸法がdiであるメインマグネツト
の内周部の磁極の境界線に対して対称形状に設
け、π×di／ｎの幅を有した切欠部と、この切欠
部に挿入され、π×di／（２×ｎ）の幅を有し、
磁極の境界線がメインマグネツトの磁極の境界線
と一直線上になるようにし、かつステータ基板上
に配置したホール素子に対向する面の磁極の極性
をメインマグネツトの切欠部の周囲の磁極の極性
と互いに反対になるように着磁したPGマグネツ
トを備えた平面対向モーターであるため、PGパ
ルスを極めて安定に得ることができ、かつFG精
度が高く、トルクリツプルが極めて小さな小形、
軽量、薄型の回転ヘツドシリンダー用モーターを
提供することができる。
第１図は従来の回転ヘツドシリンダーの横断面
図、第２図は従来の回転ヘツドシリンダーのモー
ターマグネツトの着磁状態図、第３図はホール素
子の出力波形、コイルに誘起される逆起電力波
形、位相信号波形、原点位置検出波形それぞれの
位相関係図、第４図ａ，ｂはホール素子の出力波
形図、第５図は本発明の一実施例における回転ヘ
ツドシリンダーの横断面図、第６図は本発明のモ
ーターマグネツトの着磁状態図、第７図は本発明
のモーターのステーター基板の平面図、第８図
は、PGマグネツトの幅が大きい場合に生ずるホ
ール素子の出力波形図である。 １……上シリンダー、２……下シリンダー、３
……メインマグネツト、５……バツクヨーク、６
……コイル、７，８……ホール素子、９……ステ
ータ基板、１０……PM波形、１１……PS波形、
１２，１３，１４……コイルに生ずる逆起電力波
形、１８……PGパルス、２１……PGマグネツ
ト。
図、第２図は従来の回転ヘツドシリンダーのモー
ターマグネツトの着磁状態図、第３図はホール素
子の出力波形、コイルに誘起される逆起電力波
形、位相信号波形、原点位置検出波形それぞれの
位相関係図、第４図ａ，ｂはホール素子の出力波
形図、第５図は本発明の一実施例における回転ヘ
ツドシリンダーの横断面図、第６図は本発明のモ
ーターマグネツトの着磁状態図、第７図は本発明
のモーターのステーター基板の平面図、第８図
は、PGマグネツトの幅が大きい場合に生ずるホ
ール素子の出力波形図である。 １……上シリンダー、２……下シリンダー、３
……メインマグネツト、５……バツクヨーク、６
……コイル、７，８……ホール素子、９……ステ
ータ基板、１０……PM波形、１１……PS波形、
１２，１３，１４……コイルに生ずる逆起電力波
形、１８……PGパルス、２１……PGマグネツ
ト。
Claims (1)
- １ バツクヨーク５と一体的に回転し、内径寸法
がdiで、ｎ極に分割して着磁された第１のマグネ
ツト３と、前記第１のマグネツトに対向してコイ
ル６と少なくとも２個の磁気検出素子７，８を配
置したステータ基板９とを有すると共に、π×
di／ｎの幅を有し、前記第１のマグネツトの内周
部の磁極の境界線に対して対称形状に設けた切欠
き部２３と、π×di／（２×ｎ）の幅を有し、前
記切欠き部に挿入され、磁極の境界線が前記第１
のマグネツトの磁極の境界線と一直線上になるよ
うにし、かつ前記磁気検出素子に対向する面の磁
極の極性を前記第１のマグネツトの切欠き部の周
囲の磁極の極性と互いに反対になるように着磁し
た第２のマグネツト２１とを具備したことを特徴
とするモーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230128A JPS60125142A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | モ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230128A JPS60125142A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | モ−タ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125142A JPS60125142A (ja) | 1985-07-04 |
| JPH0161015B2 true JPH0161015B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=16903007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230128A Granted JPS60125142A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | モ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125142A (ja) |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP58230128A patent/JPS60125142A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60125142A (ja) | 1985-07-04 |
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