JPH04265654A - モータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，回転バランスが良好で
，ロータの１回転ないし数分の１回転を容易に検出する
ことが可能なモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
などの精密機械における駆動用のモータにおいては，ロ
ータの１回転または数分の１回転を正確に検出し，その
検出信号をパルス信号として精密機械の制御に用いるこ
とがある。ロータの回転を検出する手段が設けられたモ
ータとしては，図６に示すようなモータ１がある。図６
に示すように，このモータ１では，ステータ基板５に対
向して配置してあるマグネット３が内部に装着してある
ロータ２の外周の一部に，検知用のＰＧマグネット４が
取り付けられ，ロータ２の外周側には，ホール素子６が
設置されている。ロータの１回転ないし数回転を検知す
るには，検知用マグネット４がロータ２と共に回転する
際に，ロータ２の外周に配置してあるホール素子６で磁
束の変化を検出し，磁石４がホール素子６の近傍を通過
したことを検知することにより，ロータの１回転ないし
数分の１回転を検出する。

【０００３】ところが，このようなモータ１では，検知
用マグネット４がロータ２の一部に取り付けられるため
，ロータの回転バランスが悪くなるおそれがあり，ロー
タの回転バランスを調節する作業が煩雑になる。また，
このようなモータ１では，ホール素子６をロータの外周
に配置する必要があるため，モーター全体の径方向外形
が大きくなり，モータの小型化の要請に反する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような不都合を解
消するために，図７に示すようなモータ１ａも概念的に
考えられる。このモータ１ａでは，ロータ２ａの内部に
配置してあるリング板状マグネット３ａの内周側一部に
内方突部８を設けると共に，その突部８がロータ３ａの
回転に際して通過するステータ基板５の表面に，回転検
出コイル７を設置してある。このようなモータ１ａによ
れば，ロータ２ａが回転してマグネット３ａの内方突部
８が回転検出コイル７の上部を通過する際に，回転検出
コイル７に起電力が発生し，この起電力を検知すること
により，ロータ２ａの１回転ないし数分の１回転を検知
することが可能である。ところが，このようなモータ１
ａにあっては，マグネット３ａの内周側に内方突部８を
形成してあるため，ロータ２ａの回転バランスが悪くな
るおそれがあり，ロータの回転バランスを調節する作業
が煩雑になる。また，ステータ基板５には，円周状にＮ
，Ｓ極交互に配置してあるマグネット３ａに対応して円
周状に駆動用のステータコイルが密接して配置してある
が，ステータ基板５の内周側に回転検出用コイル７を設
置する必要があるため，このコイル７からの取り出し配
線を，ステータコイルのレイアウトを逃げるように設計
しなければならず，この取り出し配線が，ステータコイ
ルの駆動力に悪影響を及ぼす。

【０００５】ロータの回転バランスを良くする目的で，
ロータの外周にリング状の磁性材料を装着し，その一部
のみを着磁し，その部分が一周する毎に検知する方法も
考えられるが，この場合には，材料コストに無駄が生じ
ると共に，モータの小型化の要請に反する。本発明は，
このような実情に鑑みてなされ，回転バランスが良好で
，ロータの１回転ないし数分の１回転を容易に検出する
ことが可能でありながら，製造が容易で小型化の要請に
も合致するモータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために，本発明に係るモータは，周方向にＮＳ極交互
に着磁されたリング板もしくは円筒状のマグネットの外
周面に少なくとも１個の突出部が形成され，このマグネ
ットの外周面を覆いマグネットを収容するケースにおけ
る外周筒部の一部に，前記突出部が挿入される切り欠き
部を有することを特徴とする。また本発明では，マグネ
ットに対向して配置してある駆動用のステータコイルが
設置されたステータ基板には，ステータコイルの外周位
置に，マグネットに形成された突出部がロータの回転に
応じて通過する毎に，その通過を磁気的に検出するセン
サが配置されている。

【０００７】

【作用】このようなモータでは，ケースの一部に切り欠
き部を有し，この部分にマグネットの外周に形成してあ
る突出部が挿入されるため，ロータの回転バランスが良
好になり，回転バランス調整のための作業が著しく容易
になる。また，マグネットの突出部が外周に配置してあ
るため，その突出部の通過を検知するためのセンサとし
ての回転検出コイルなどをステータ基板の外周側に配置
することが可能になり，その取り出し配線が，駆動用の
ステータコイルのレイアウトに悪影響を及ぼさない。

【０００８】

【実施例】以下，本発明の一実施例に係るモータについ
て，図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の
一実施例に係るモータの要部断面図，図２は図１に示す
ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図，図３は図１，２に示すステ
ータ基板の平面図，図４は同ステータ基板の側面図，図
５はマグネットとセンサとの関係を示す要部断面図であ
る。 図１に示すモータ１０は，例えばビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）等の精密機械における駆動部に用いられる小
型モータであり，回転軸１２には，ヨークとしての機能
も有するケース１４及び回転ヨーク１６が所定間隔で取
り付けられている。ケース１４の図示下方には，リング
板形状のマグネット１８が装着してあり，マグネット１
８の一方の表面と外周面とをケース１４が覆うようにな
っている。したがって，これら回転軸１２，ケース１４
，マグネット１８及び回転ヨーク１６がロータ２０を構
成している。なお，ケース１４と回転ヨーク１６とは，
回転軸１２以外の手段で連結されても良い。その場合に
は，ケース１４とマグネット１８と回転ヨーク１６とで
ロータ２０を構成することになる。

【０００９】マグネット１８の他方の表面に対向して，
マグネット１８と回転ヨーク１６との間には，ステータ
基板２２がロータ２０に接触しないように配置してある
。ステータ基板２２におけるマグネット側対向面には，
マグネット１８の円周方向にＮＳ極交互に着磁された着
磁面に対応して，円周方向に駆動用のステータコイル（
図示せず）が複数配置してある。このように円周方向に
複数配置してあるステータコイルに駆動電流を流すこと
で，回転磁界が発生し，マグネット１８に回転力が作用
し，ロータ２０が回転することになる。このようなモー
タにおいて，本実施例では，図２に示すように，マグネ
ット１８の外周を覆うケース１４における外周筒部１４
ａの一部に切り欠き部２３を有している。また，マグネ
ット１８には，その外周位置に突出部２４が形成してあ
り，この突出部２４が切り欠き部２３内に挿入されるよ
うになっている。突出部２４の先端は，ケース１４にお
ける外周筒部１４ａの外周面にほぼ一致することが好ま
しい。なお，突出部２４及び切り欠き部２３の個数は，
必ずしも１個に限定されない。

【００１０】また，ケース１４は，ロータの回転バラン
スをよくするために，マグネット１８の比重とほぼ同一
であることが好ましい。例えば，マグネットをネオジウ
ム系の磁性材（比重７．４）で構成した場合には，ケー
スをＳ４５Ｃなどの鋼材（比重７．８６）で構成するこ
とが好ましい。これらの比重が著しく相違する場合には
，マグネット１８における突出部２４の突出量を調節す
ることによっても回転バランスを調節できる。さらに，
ロータの回転バランスを良好にするため，図１に示すよ
うに，マグネット１８のステータ側表面とケース１４に
おける外周筒部１４ａ先端との間に，各部品の設計セン
ターで偏重心が小さくなるような段差ｈを設けることが
好ましい。この段差ｈは，マグネット１８及びケース１
４の比重などに応じて変化させることが好ましく，マグ
ネットをネオジウム系の磁性材（比重７．４）で構成し
、ケースをＳ４５Ｃなどの鋼材（比重７．８６）で構成
した場合には，段差ｈは，約０．２ｍｍ程度が好ましい
。この程度の段差であれは，マグネット１８から側方に
向かう磁束の漏洩（リーケージフラックス）は問題ない
。なお，切り欠き部２３からのリーケージフラックスは
，このモータをＶＴＲなどに用いる場合に，ヘッドの位
置をずらすことで問題がなくなる。マグネット１８は，
例えば磁性材料で一体成形され，その後着磁されるが，
その際に、図５（Ａ）に示すように，マグネット１８の
突出部２４を２分するように着磁することが好ましい。 後述する回転検出コイル２６による磁束変化を良好に検
出するためである。

【００１１】ステータ基板１６は，図３，４に示すよう
に，図示しないステータコイルが配置される部分で３層
構造となっている。最下層の基板３０及び中間層の基板
３２には、複数のステータコイルが円周状にプリント配
線され，上下の基板に配置してあるそれぞれのコイルは
，スルーホールを通して接続され，それぞれのコイルが
発生する磁力を高めている。また，最上部の基板３４に
は，ロータ２０の回転速度を検知するための配線パター
ン（ＦＧパターン）３６がプリントされていると共に，
その外周側，すなわちステータコイルの外周側には，ロ
ータ２０の１回転ないし数分の１回転を検知するための
センサとしての回転検出コイル２６の配線パターン（Ｐ
Ｇパターン）がプリント配線されている。回転検出コイ
ル２６の上方では，図５に示すように，ロータの回転に
際して，マグネット１８の突出部２４が通過するるよう
になっている。マグネットの突出部２４が回転検出コイ
ル２６の上方を通過すると，その回転移動に伴う磁束変
化が回転検出コイル２６においてパルス状の誘起起電力
として検出される。このため，回転検出コイル２６は，
パルス発生機能を有することになる。なお、本発明では
，回転検出磁コイル以外に，突出部２４が通過する際の
磁界を検知するセンサ，例えばホール素子などを用いて
も良い。ただし，モータの小型化の観点からは，回転検
出コイル２６などのように，基板にプリント配線できる
ものが好ましい。

【００１２】回転検出コイル２６を用いた場合，図５（
Ａ）に示すように，回転検出コイル２６におけるロータ
中心側最内周パターン２６ａは，ケースにおける外周筒
部１４ａの内径Ｄの位置に合わせるか，それより外周側
に位置させることが好ましい。回転検出コイル２６によ
る回転磁界への影響をできるだけ防止するためである。 この観点から，同図（Ｂ）に示すように，マグネット１
８の外径をケースの外周筒部１４ａの内径より僅かに小
さくすることも考えられる。その隙間を約０．５〜１ｍ
ｍ程度にすることで、ノイズを約半分にすることが可能
になる。なお，回転検出コイル２６による検出精度を高
めるため，回転検出コイル内にパーマロイ等の磁性材を
入れても良い。

【００１３】なお，本発明は，上述した実施例に限定さ
れるものではなく，本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。例えば，マグネット１８は，必ずしもリン
グ板形状でなく，円筒形状であってもよい。その場合に
は，ステータコイルをマグネットの内周に配置すること
も可能である。そして，突出部の回転移動による磁束変
化を検知するセンサは，例えば，従来例を示す図６に示
すホール素子６と同様に，ロータの側方位置に位置させ
ることもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係るモー
タによれば，ケースの一部に切り欠き部を有し，この部
分にマグネットの外周に形成してある突出部が挿入され
るため，ロータの回転バランスが良好になり，回転バラ
ンス調整のための作業が著しく容易になる。また，マグ
ネットの突出部が外周に配置してあるため，その突出部
の通過を検知するためのセンサとしての回転検出コイル
などをステータ基板の外周側に配置することが可能にな
り，その取り出し配線が，駆動用のステータコイルのレ
イアウトに悪影響を及ぼさない。したがって，ロータの
回転効率が低下することもない。また，回転検出コイル
などのセンサで容易にロータの１回転ないし数分の１回
転を検知することが可能になる。さらに，モータの小型
化に寄与し，製造も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るモータの要部断面図で
ある。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】図１，２に示すステータ基板の平面図である。

【図４】ステータ基板の側面図である。

【図５】マグネットとセンサとの関係を示す要部断面図
である。

【図６】従来例に係るモータの要部断面図である。

【図７】他の従来例に係るモータの平面側要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１０　　モータ １２　　回転軸 １４　　ケース １４ａ　　外周筒部 １８　　マグネット ２０　　ロータ ２２　　ステータ基板 ２３　　切り欠き部 ２４　　突出部 ２６　　回転検出コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円周方向にＮＳ極交互に着磁されたリ
   ング板状もしくは円筒状のマグネットと，このマグネッ
   トの一方表面及び外周面を覆いマグネットを収容するケ
   ースとが装着されたロータを有するモータにおいて，前
   記マグネットの外周面に少なくとも１個の突出部が形成
   され，このマグネットの外周面を覆う前記ケースにおけ
   る外周筒部の一部に，前記突出部が挿入される切り欠き
   部を有することを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】　　前記マグネットの他方の表面側には，
   マグネットに対向して駆動用の複数のステータコイルが
   設けられたステータ基板が配置され，このステータコイ
   ルの外周に位置するステータ基板上に，前記マグネット
   に形成された突出部の回転による通過を磁気的に検出す
   るセンサが配置されていることを特徴とする請求項１に
   記載のモータ。