JPH0923686A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＧ信号のパルス数を確保しつつも、フラン
ジなどを用いない単純形状の磁石で通電信号波形を作製
することと、専用のＰＧ磁石を用いなくともＰＧ信号を
得ることを可能にする。 【構成】 駆動用磁極３１ａの２倍数のＦＧ磁極３１ｆ
を複数個のホール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃで検出
し、この出力をそれぞれ２分周した信号を得てから通電
信号波形を作製する。そして得られた通電信号波形と逆
起電力波形の位相とを比較判断し、これが逆相の場合に
はモータが逆転していると判断し、２分周した後の波形
の位相を１８０度変える様に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＶＴＲ等に最適な周波
数発生器（以下ＦＧと略記する）、及び回転位相検出器
（以下ＰＧと略記する）を具備したブラシレスモータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転子の回転周波数検出手段としての周
波数発生器（ＦＧ：Frequency Generator 以下ＦＧと
略記する）と回転位相を検出するためのパルス発生器
（ＰＧ：Pulse Generator 以下ＰＧと略記する）を備
えたブラシレスモータは、ビデオテープレコーダ（以下
ＶＴＲと略記する）の回転ヘッドドラム装置等の駆動に
盛んに使われており、低コスト化，高性能化が強く要求
されている。

【０００３】従来より据置型ＶＴＲ用回転ヘッドドラム
装置のブラシレスモータとしては、制御性が比較的良
く、高出力／低コストである周対向型鉄芯付きの３相全
波駆動のブラシレスモータが広く採用されている。回転
ヘッド装置は、ＶＴＲの機能性能を直接左右するもので
あり、これに用いられるモータには、回転ヘッドの速度
制御のためにＦＧが必要となる。また回転ヘッドの切り
替えのためにモータの回転位相を検出するためのＰＧも
必要となる。

【０００４】以下、従来の回転ヘッドドラム装置用のモ
ータに使用されているＦＧ，ＰＧについて、図面を参照
しながら説明をする。

【０００５】図２３（ａ）は従来例におけるブラシレス
モータをその内部に組み込んだ回転ヘッドドラム装置の
横断面図である。外周及び端面に鏡面加工を施した軸４
６は回転ドラム４０に焼嵌め固着されている。一方固定
ドラム４１の中心部には、精密加工された楔状の複数本
の溝（図示せず）が設けられている。さらに固定ドラム
４１の中心部貫通穴を塞ぐようにスラスト受け部材４７
が配設されている。ここで軸４６と固定ドラム４１，ス
ラスト受け部材４７との間には潤滑油が点滴されてお
り、回転ドラム４０が所定の方向に回転することで動圧
を発生し流体軸受として動作し、回転子を非接触で回転
させる。

【０００６】また回転ドラム４０にはビデオヘッド（図
示せず）が複数個配設されている。ここでテープ状媒体
（図示せず）は固定ドラム４１と回転ドラム４０とにわ
たって、斜めに巻回され、ビデオヘッド（図示せず）の
回転と、テープ状媒体の移送とによって、テープ状媒体
上に斜めにビデオトラックを形成する。ビデオヘッド
（図示せず）と記録再生回路（図示せず）との間の信号
の授受は円筒状のロータリートランス４２を介して行
う。

【０００７】ここで回転ドラム４０にはロータヨーク３
０を介して、樹脂成形された磁石３１が一体的に固着し
てある。また固定ドラム４１にはねじ（図示せず）によ
って固定子基板４４を固定している。この固定子基板４
４上にはコアホルダー４５を介して鉄芯２１が固定され
ている。この鉄芯２１には、所定の通電を行うことで、
磁石３１との間で回転付勢力を発生するコイル２０が巻
回されている。この例においては、コイル２０はＵ相，
Ｖ相，Ｗ相の３相で構成されており、各相３個計９個配
置されている。

【０００８】磁石３１の内周円筒面には、等ピッチに駆
動用磁極３１ａを設けている。この例では１２極に着磁
してある。さらに磁石３１の外周側にはフランジ部３１
ｇを設けており、その端面には図２３（ｂ）に示すよう
に、フランジ部に相当する外周部にＦＧ磁極３１ｆを設
けている。この例では駆動用磁極３１ａの２倍数の２４
極に着磁している。なお磁石３１の端面内周側には、同
図に示すように駆動用磁極３１ａの漏洩磁束が回り込ん
でいる。

【０００９】ここで固定子基板４４上には、櫛歯状のＦ
Ｇパターンコイル（図示せず）がＦＧ磁極３１ｆに対向
して配置してある。

【００１０】また図２３（ａ）に示すようにロータヨー
ク３０の外周には、単極に磁化したＰＧ磁石３２を１個
接着してある。このＰＧ磁石３２に対向して、固定子基
板４４上にはＰＧセンサ３３が配置してある。

【００１１】更に磁石３１の端面内周側に回り込んだ駆
動用磁極３１ａの漏洩磁束に鎖交するように、ホール素
子１８が配置されている。この例においては３個設けら
れている。

【００１２】以上の構成において動作を説明する。駆動
用磁極３１ａの漏洩磁束はホール素子１８に鎖交してお
り、モータの回転に応じてホール素子から図２４に示す
ように３つの出力が出る。このホール素子出力Ｈａ，Ｈ
ｂ，Ｈｃは波形整形された後、論理回路（図示せず）に
より処理されて、ｕ，ｖ，ｗ相コイル２０ｕ，２０ｖ，
２０ｗに対応した通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗとな
る。通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗは電気角で正負共そ
れぞれ１２０度の矩形波状であり、互いに１２０度ずつ
電気角がずれている。

【００１３】一方、磁石３１の駆動用磁極３１ａの磁束
は鉄芯２１を介して、コイル２０に鎖交する。ここで
ｕ，ｖ，ｗ相コイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗには、図２
５に示すようにそれぞれ逆起電力Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗが生
ずる。各コイルには前記通電信号波形に比例した電流が
印加され、これによってモータの回転子は所定の方向に
回転する。

【００１４】かかる回転によりＦＧコイル（図示せず）
に鎖交するＦＧ磁極３１ｆの磁束が変化し、磁石３１の
回転速度に比例した周波数の回転周波数信号（以下ＦＧ
信号と略記）が発生する。この実施例においては、ＦＧ
磁極３１ｆは２４極に着磁されているので、１回転につ
き１２パルスの正弦波状のＦＧ信号を得ることができ
る。

【００１５】このＦＧ信号は、ブラシレスモータの駆動
制御回路（図示せず）に入力されて、この信号周期が所
定の値になるように回転制御する。

【００１６】またＰＧセンサ３３はＰＧ磁石３２の漏洩
磁束に鎖交し、モータが１回転する間に１回のＰＧ信号
パルスを発生する。このＰＧ信号パルスが映像信号など
に対して所定の位相関係を保つように、駆動制御回路に
よってモータの回転位相を制御する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては次のような課題がある。従来例において
は、通電信号波形とＦＧ信号を得るために、それぞれ極
数が異なる磁極を磁石３１の端面に設ける必要があっ
た。通電信号波形を得るにはコイル２０の逆起電力波形
Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗと同期した信号Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃをホ
ール素子１８で検出する必要があるためである。一方、
モータの回転制御性を向上するには、１回転中のＦＧパ
ルス数を大きくする方がよいからである。そのために、
磁石３１はフランジ部３１ｇを設けて磁石３１の端面の
半径方向面積を大きくする必要があった。

【００１８】この結果磁石３１の最外径が大きくなり、
固定ドラム４１の外周部の肉厚を薄くせざるを得ないた
め、固定ドラム４１の加工精度が充分に得られなくなる
という課題があった。これを避けるために磁石３１の外
径を小さくすることが考えられるが、これはモータのト
ルク特性を著しく劣化させることになる。

【００１９】またフランジ部を設けるために、磁石３１
の形状は複雑になり、その形状を得るために、樹脂成形
を行う必要がある。その結果シート状ゴム磁石などきわ
めて安価な磁石材料を用いることができなくなるので、
コストアップにつながってしまう。

【００２０】ここでより高いモータ特性を得るために
は、磁石３１の異方性処理化を行う必要があるが、磁石
３１の成形時において磁化方向に磁場配向するように外
部磁界をかけてやる必要が生じる。

【００２１】シート状ゴム磁石等は、磁場配向はシート
状に圧延する段階で面方向にかけてやればよく、その後
で帯状に切断するだけで所望の形状を得ることが可能に
なる。その結果、ゴム磁石は複雑な形状は形成しにくい
が、製品形状に合わせた専用の金型を用意する必要がな
く、製造コストをきわめて低く抑えることができる。

【００２２】一方樹脂成形によって磁石３１を製造する
場合には、磁場配向用磁界発生コイルを金型内部に構成
してやる必要があり、通常の樹脂成形用金型よりも高価
な金型を用いる必要が生じ、部品単価の増大を招いてし
まう。

【００２３】更に、ＰＧ磁石３２はロータヨーク３０の
外周に接着などで固着する必要があり、これもコストア
ップの要因になる。またロータヨーク３０の外周よりも
外側に突出することになるので、固定ドラム４１の内周
壁面とロータヨーク３０外周との間には比較的大きな隙
間を設ける必要があり、結果として駆動用磁極３１ａ部
分の直径を小さくする必要があった。

【００２４】さらにＰＧセンサ３３とＰＧ磁石３２とで
ＰＧ信号を得ていたので、ＰＧ信号の発生位相が組立精
度に左右され易いという課題があった。

【００２５】したがって本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ＦＧ信号のパルス数を確保しつつも、フランジなど
を用いない単純形状の磁石を用いることにより合理化を
図ることである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、駆動用磁極の２倍数のＦＧ磁極を複数個の
ホール素子で検出し、この出力をそれぞれ２分周した信
号を得てから通電信号波形を作製した後、得られた通電
信号波形と逆起電力波形の位相とを比較判断し、これが
逆相の場合にはモータが逆転していると判断し、２分周
した後の波形の位相を１８０度変える様に構成した。

【００２７】また、上記と同様に通電信号波形を作製し
た後、得られた３相の通電信号波形の符号がすべて同じ
場合にはモータが逆転していると判断し、２分周した後
の波形の位相を１８０度変える様に構成した。

【００２８】また、位置検出用磁極上に１箇所の磁界不
均一部を設け、位置検出用のホール素子の一つに対して
所定の位相差をもってＰＧセンサを位置検出用磁極に対
向配置し、このＰＧセンサ出力に、位置検出用ホール素
子との出力とを加算もしくは減算をした。

【００２９】また、位置検出用磁極上に１箇所の磁界不
均一部を設け、複数個の位置検出用のホール素子を位置
検出用磁極に対向配置し、このホール素子出力の総和を
とった。

【００３０】また、可撓製材料からなる帯状磁石をカッ
プ形状のロータヨークに嵌着する際の磁石の接合部に面
取りを設け、かつこの接合部に駆動用磁極の磁極中心が
位置するように磁化した。

【００３１】また、可撓製材料からなる帯状磁石をカッ
プ形状のロータヨークに嵌着する際の磁石の接合部に面
取りを設け、かつこの接合部に駆動用磁極の磁極中心が
位置するように磁化し、この接合部における切欠部とほ
ぼ同一形状の切欠部をホール素子に対向しない側の磁石
の円筒端面に複数個設けた。

【００３２】また、駆動用磁極上に１箇所の磁界不均一
部を設け、かつスーパーヘテロポーラ形の鉄芯の補極
に、互いにその巻線方向が逆であるＰＧコイルを巻回し
た。

【００３３】

【作用】上記構成をとることにより、駆動用磁極の２倍
数のＦＧ磁極を設け、これをホール素子で検出した信号
を２分周して通電信号波形を作製し、かつ通電信号波形
と逆起電力波形との位相を比較判断することで逆転検出
したことにより、磁石端面に磁極数が互いに異なるＦＧ
磁極と位置検出用磁極とを設ける必要がなくなる。その
結果、磁石端面にフランジ部などを設ける必要がなくな
り、磁石をゴム磁石のようにきわめて低コストの磁石材
料を用いることが可能になる。またモータの外径を小さ
く抑制することが可能になる。

【００３４】また、同様に通電信号波形を作製し、この
通電信号波形の全ての符号を比較判断することで逆転検
出したことにより、磁石端面に磁極数が互いに異なるＦ
Ｇ磁極と位置検出用磁極とを設ける必要がなくなる。そ
の結果、第１の発明と同様の作用が得られる。

【００３５】また、位置検出用磁極上に１箇所の磁界不
均一部を設け、位置検出用のホール素子出力と所定の位
相差をもって配置したＰＧセンサとの出力を加算もしく
は減算したことにより、専用のＰＧ磁石を用いなくとも
ＳＮ比の良いＰＧ信号波形を得る事ができる。

【００３６】また、位置検出用磁極上に１箇所の磁界不
均一部を設け、位置検出用のホール素子出力の出力をす
べて加算することで、専用のＰＧ磁石やＰＧセンサを用
いなくともＳＮ比の良いＰＧ信号波形を得る事ができ
る。

【００３７】また、可撓製磁石材料からなる帯状の磁石
をロータヨークに嵌着する際の接合部端面に面取りを施
すことで位置検出用磁極上に１箇所の磁界不均一部を構
成したので専用のＰＧ磁石を用いなくとも磁界不均一部
を設けることができる。

【００３８】また、可撓製磁石材料からなる帯状の磁石
をロータヨークに嵌着する際の接合部端面に面取りを施
すことで位置検出用磁極上に１箇所の磁界不均一部を構
成したので専用のＰＧ磁石を用いなくとも磁界不均一部
を設けることができる。またこの面取り部により形成さ
れる切欠部とほぼ同一形状の切欠部を複数個、位置検出
用磁極と反対側の円筒端面に設けたので、切欠部の磁界
不均一部が、励磁用コイルの逆起電力波形に及ぼす不均
一を低減することができる。

【００３９】また、スーパーヘテロポーラ形の鉄芯の２
つの補極に互いに逆向きのサーチコイルを巻回してＰＧ
コイルを構成したので、励磁コイルからの磁界などの影
響が互いにキャンセルされ、ＳＮ比や位相精度が極めて
良いＰＧ信号を得る事ができる。

【００４０】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の第１の実施
例を説明する。なお従来の構成と重複する点は説明を省
略する。

【００４１】図１（ａ）において 回転ドラム４０には
ロータヨーク３０を介して、円筒形状の磁石３１が一体
的に固着してある。また固定ドラム４１にはねじ（図示
せず）によって固定子基板４４を固定している。この固
定子基板４４上にはコアホルダー４５を介して鉄芯２１
が固定されている。この鉄芯２１には、所定の通電を行
うことで、磁石３１との間で回転付勢力を発生するコイ
ル２０が巻回されている。この例においては、コイル２
０はＵ相，Ｖ相，Ｗ相で構成されており、各相３個計９
個配置されている。

【００４２】磁石３１の内周円筒面には、図１（ｂ）に
示すように、等ピッチに駆動用磁極３１ａを設けてい
る。この例では１２極に着磁してある。さらに磁石３１
の端面にはＦＧ磁極３１ｆを設けている。この例では駆
動用磁極３１ａの２倍数の２４極に着磁している。この
ＦＧ磁極３１ｆに対向して、図２（ａ）に示すように固
定子基板４４上にはホール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
が配置してある。

【００４３】またＦＧ磁極３１ｆの外周部には、反転磁
化したＰＧ磁極３１ｂを１箇所のみ設けている。

【００４４】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下説明する。ＦＧ磁極３１ｆの漏洩磁束はホー
ル素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃに鎖交しており、モータ
の回転に応じてホール素子からは図３に示すように３つ
のホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃが出る。ここでホー
ル素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは１回転につき１２周期の
信号を成す。

【００４５】ここでホール素子出力Ｈａの立ち上がりエ
ッジを検出して、ＦＧ出力信号ＦＧ＿ＯＵＴを作製す
る。このＦＧ出力信号ＦＧ＿ＯＵＴは、ブラシレスモー
タの駆動制御回路に入力されて、この信号周期が所定の
値になるように回転制御する。

【００４６】また、ホール素子出力ＨａにはＰＧ磁極３
１ｂの反転磁極によって、１回転につき１回だけ出力レ
ベルが低い周期がある。他のホール素子出力Ｈｂ，Ｈｃ
も同様である。ここで、ホール素子出力Ｈａは各周期の
出力レベルが所定の値ＳPGを越えるか否かを比較され、
越えた場合はＨＩＧＨ出力を、越えない場合はＬＯＷ出
力をそれぞれ出すように波形整形される。更にここで得
られたＰＧ整形波形と、ＦＧ＿ＯＵＴと比較され、ＦＧ
＿ＯＵＴがＨＩＧＨの時にＰＧ整形波形がＨＩＧＨでな
ければ、次のＦＧ＿ＯＵＴの立ち上がりに於てＰＧパル
スを発生する、ＰＧ出力信号ＰＧ＿ＯＵＴを生成する。
このＰＧ出力信号ＰＧ＿ＯＵＴが映像信号などに対して
所定の位相関係を保つように、駆動制御回路によってモ
ータの回転位相を制御する。

【００４７】一方、ホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは
図４に示すように、後述する順次２分周手段によって、
それぞれ順次２分周されて、Ｈａ分周Ｈａ２，Ｈｂ分周
Ｈｂ２，Ｈｃ分周Ｈｃ２となる。このＨａ分周Ｈａ２，
Ｈｂ分周Ｈｂ２，Ｈｃ分周Ｈｃ２は通電信号作製器によ
り処理されて、ｕ，ｖ，ｗ相コイル２０ｕ，２０ｖ，２
０ｗに対応した通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗとなる。
通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗは電気角で正負共それぞ
れ１２０度の矩形波状であり、互いに１２０度ずつ電気
角がずれている。

【００４８】一方、磁石３１の駆動用磁極３１ａの磁束
は鉄芯２１を介して、コイル２０に鎖交する。ここで
ｕ，ｖ，ｗ相コイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗには図６に
示すように、それぞれ逆起電力Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗが生ず
る。各コイルには前記通電信号波形に比例した電流が印
加され、これによってモータの回転子は所定の方向に回
転する。

【００４９】ここで上記の順次２分周手段について図５
を用いて説明する。ホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは
それぞれ波形整形器１ａ，１ｂ，１ｃに入力され、ほぼ
矩形波状に整形され、整形波形Ｈａ１，Ｈｂ１，Ｈｃ１
となる。

【００５０】まず整形波形Ｈａ１は２分周器２ａに入力
され、整形波形Ｈａ１の１波長毎に符号が変化する２分
周出力Ｈａ２０となる。従って２分周出力Ｈａ２０の周
波数は、整形波形Ｈａ１の周波数の半分となる。

【００５１】この２分周出力Ｈａ２０は積算器６に入力
される。この積算器６においては、モータの回転方向信
号Ｃ１も同時に入力され、２分周出力Ｈａ２０と回転方
向信号Ｃ１とを積算しその積算結果である分周出力Ｈａ
２を出力する。ここで回転方向信号Ｃ１は後述する逆転
検出手段によって定義され、回転方向モータが正規の方
向に回転している場合には１、逆転した場合には−１で
ある。

【００５２】その結果、モータが正規の方向に回転して
いる場合には、２分周出力Ｈａ２０と分周出力Ｈａ２と
は同じ位相，同じ出力となる。

【００５３】一方、モータが逆転方向に回転している場
合には、２分周出力Ｈａ２０と分周出力Ｈａ２とは反対
の位相，同じ出力となる。

【００５４】整形波形Ｈｂ１は、立ち上がりエッジ検出
器３ｂによってその立ち上がりエッジを検出され、エッ
ジ信号Ｅｂが作製される。このエッジ信号Ｅｂの周波数
は、ホール素子出力Ｈｂの周波数と同じである。

【００５５】このエッジ信号Ｅｂは分周基準パルス発生
器４ｂに、前記分周出力Ｈａ２と共に入力され、互いに
積算された結果である分周基準パルスＲｂとなる。すな
わち分周基準パルスＲｂは正負の極性を持った信号とな
り、その周波数はエッジ信号Ｅｂの半分となる。

【００５６】こうして得た分周基準パルスＲｂは整形波
形Ｈｂ１と共に２分周器２ｂに入力される。この２分周
器２ｂは分周基準パルスＲｂが正となったときにはＨＩ
ＧＨ出力を、分周基準パルスＲｂが負となったときには
ＬＯＷ出力を作製するように構成されている。

【００５７】その結果２分周器２ｂの出力である分周出
力Ｈｂ２は分周出力Ｈａ２と同じ周波数となり、機械角
で２０度、電気角で１２０度だけ位相が遅れた信号とな
る。

【００５８】整形波形Ｈｃ１は、立ち上がりエッジ検出
器３ｃによってその立ち上がりエッジを検出され、エッ
ジ信号Ｅｃが作製される。このエッジ信号Ｅｃの周波数
は、ホール素子出力Ｈｃの周波数と同じである。

【００５９】このエッジ信号Ｅｃは分周基準パルス発生
器４ｃに、前記分周出力Ｈｂ２と共に入力され、互いに
積算された結果である分周基準パルスＲｃとなる。すな
わち分周基準パルスＲｃは正負の極性を持った信号とな
り、その周波数はエッジ信号Ｅｃの半分となる。

【００６０】こうして得た分周基準パルスＲｃは整形波
形Ｈｃ１と共に２分周器２ｃに入力される。この２分周
器２ｃは分周基準パルスＲｃが正となったときにはＨＩ
ＧＨ出力を、分周基準パルスＲｂが負となったときには
ＬＯＷ出力を作製するように構成されている。

【００６１】その結果２分周器２ｃの出力である分周出
力Ｈｃ２は分周出力Ｈａ２と同じ周波数となり、機械角
で４０度、電気角で２４０度だけ位相が遅れた信号とな
る。

【００６２】こうして得られた分周波形Ｈａ２，Ｈｂ
２，Ｈｃ２は通電信号作製器５に入力されたのち、ｕ，
ｖ，ｗ相コイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗに対応した通電
信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗとなる。

【００６３】ここでモータが逆方向に回転し始めた場合
を想定する。これは、２分周出力Ｈａ２０の位相が正規
の位相に対して１８０度反転してしまった場合であり、
その信号波形は図７に示すようなものとなる。このよう
な場合、得られる通電信号波形Ｐｕと逆起電力波形Ｂｕ
とは互いに位相関係が逆となる。従って、ＰｕとＢｕの
位相関係を比較してやればモータの回転方向を検出する
ことが可能になる。

【００６４】図８はその逆転検出手段について説明した
ブロック図である。ｕ相の逆起電力波形Ｂｕは低域フィ
ルター（ＬＰＦ）８に入力されてその高周波成分を除去
された信号Ｂｕ₁を得る。またｕ相通電信号Ｐｕはラッ
チ９に入力され、値が０から変化したときにそのときの
値をホールドされた信号Ｐｕ₁となる。この信号Ｂｕ₁と
信号Ｐｕ₁は符号比較器７ｐｂに入力される。ここで、
両者の積が正または０（正転方向に回転する場合）なら
ば１、負（逆転方向に回転する場合）ならば−１なる値
を有する回転方向信号Ｃ１を形成する。

【００６５】この回転方向信号Ｃ１は図５における前記
積算器６に入力されることによって、逆転を防止するこ
とが可能になる。

【００６６】従って本実施例によれば、駆動用磁極３１
ａの２倍数のＦＧ磁極３１ｆをホール素子で検出して
も、通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを作製することがで
きるので、従来のように磁石３１の円筒端面に駆動用磁
極３１ａとＦＧ磁極３１ｆとを設ける必要がなくなり、
その結果磁石３１にフランジ部を設ける必要がなくな
る。その結果、磁石３１は樹脂成形を行わずともよいの
で、極めて安価なゴム磁石などを用いることが可能にな
る。

【００６７】なお本実施例においては、ＰＧ磁極３１ｂ
は反転磁極としたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、この部分の磁界強度を弱めたものもしくは０と
したものであってもよい。

【００６８】さらに本実施例においてはＰＧ磁石やＰＧ
センサを用いていないが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、ＰＧ部に関しては他のいかなる構成を採っ
てもよい。

【００６９】またＦＧ信号は必ずしもホール素子出力を
用いずともよく、たとえば櫛歯状に形成されたＦＧパタ
ーンを用いても良い。

【００７０】また本実施例においてはモータは３相全波
駆動方式を採ったが、３相半波駆動方式にもこれは適用
できる。

【００７１】更に前記実施例における順次２分周手段の
中で回転方向信号を２分周器２ａの出力に積算器６をも
って積算していたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、通電信号作製器５の直前に積算器６を各相に対
応して配置し、各相の分周波形に回転方向信号Ｃ１を掛
けても良い。

【００７２】つぎに図９を用いて本発明の第２の実施例
について説明する。本実施例においては、モータはいわ
ゆる面対向形である。磁石３１はその外周部に駆動用磁
極３１ａを内周部にはＦＧ磁極３１ｆをそれぞれ形成し
ている。本実施例においてもＦＧ磁極３１ｆは駆動用磁
極３１ａの極数の２倍数の磁極を有している。

【００７３】このような構成においても第１の実施例と
全く同様に通電信号波形を得ることが可能となる。

【００７４】また第１，第２の実施例においては駆動用
磁極３１ａの極数は１２とした場合を例に採ったが、こ
の値は他の如何なる値でも用いることが可能である。

【００７５】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。本実施例においては、回転方向検出手段が前記実施
例と異なる。したがって重複する点は説明を省略する。

【００７６】本実施例におけるモータが逆転した場合、
そのホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ及び分周波形Ｈａ
２，Ｈｂ２，Ｈｃ２は図１０に示すような位相関係にな
る。図に示すように、分周波形Ｈａ２、Ｈｂ２，Ｈｃ２
はその符号がすべて同一となる領域が存在する。従っ
て、本発明においては、この符号がすべて同一である場
合には、逆転していると判断するように構成している。

【００７７】図１１には本実施例における逆転検出手段
のブロック図を示す。分周波形Ｈａ２，Ｈｂ２は符号比
較器７ａｂに入力される。ここで両者の積が正（すなわ
ち同符号）ならば１、負（すなわち異符号）もしくは０
ならば−１なる値を有する信号Ｃ０を作製する。

【００７８】この信号Ｃ０と分周波形Ｈｃ２とは符号比
較器７ａｂｃに入力される。ここで両者の積が負または
０ならば１、それ以外は−１なる値を有する回転方向信
号Ｃ１を作製する。

【００７９】ここで信号Ｃ０と分周波形Ｈｃ２の積であ
るＣ１が負または０（この場合Ｃ１＝１となる）になる
のは、３つの分周波形Ｈａ２，Ｈｂ２，Ｈｃ２の内１つ
が、他の２つとは符号が異なる（すなわち正転方向回
転）時である。

【００８０】また信号Ｃ０と分周波形Ｈｃ２の積である
Ｃ１が正(この場合Ｃ１＝−１となる）になるのは、３
つの分周波形Ｈａ２，Ｈｂ２，Ｈｃ２全ての符号が同じ
になる位相がある（逆転状態）ことを示している。

【００８１】この回転方向信号Ｃ１は図５における前記
積算器６に入力されることによって、逆転を防止するこ
とが可能になる。

【００８２】従って本実施例によれば、駆動用磁極３１
ａの２倍数のＦＧ磁極３１ｆをホール素子で検出して
も、通電信号波形Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを作製することがで
きるので、従来のように磁石３１の円筒端面に駆動用磁
極３１ａとＦＧ磁極３１ｆとを設ける必要がなくなり、
その結果磁石３１にフランジ部を設ける必要がなくな
る。その結果、磁石３１は樹脂成形を行わずともよいの
で、極めて安価なゴム磁石などを用いることが可能にな
る。

【００８３】また本実施例においてはモータは３相全波
駆動方式を採ったが、３相半波駆動方式にもこれは適用
できる。

【００８４】更に前記実施例における順次２分周手段の
中で回転方向信号を２分周器２ａの出力に積算器６をも
って積算していたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、通電信号作製器５の直前に積算器６を各相に対
応して配置し、各相の分周波形に回転方向信号Ｃ１を掛
けても良い。

【００８５】次に本発明の第４の実施例を説明する。な
お従来の構成と重複する点は説明を省略する。

【００８６】図１において磁石３１の内周円筒面には、
図１（ｂ）に示すように等ピッチに駆動用磁極３１ａを
設けている。この例では１２極に着磁してある。さらに
磁石３１の端面には、ＦＧ磁極３１ｆを設けている。こ
の例では駆動用磁極３１ａの２倍数の２４極に着磁して
いる。またＦＧ磁極３１ｆの外周部には、反転磁化した
ＰＧ磁極３１ｂを１箇所のみ設けている。

【００８７】このＦＧ磁極３１ｆに対向して、固定子基
板４４上には図２（ｂ）に示すように、４つのホール素
子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが配置してある。こ
の内３つのホール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃは図１２
に示すように、鉄芯２１の巻線溝部の位相に配設されて
いる。一方ホール素子１８ｄはホール素子１８ｃから、
ＦＧ磁極３１ｆの２極分だけ位相をずらして配設してあ
る。

【００８８】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下説明する。ＦＧ磁極３１ｆの漏洩磁束はホー
ル素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに鎖交してお
り、モータの回転に応じてホール素子からは図１２に示
すように４つのホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ
が出る。ここでホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ
は１回転につき１２周期の信号を成す。またホール素子
出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは互いに１２０度ずつ電気的な位
相がずれて発生する。一方ホール素子出力Ｈｄはホール
素子出力Ｈｃとは３６０度だけ位相がずれて発生する。

【００８９】こうして得られたホール素子出力Ｈｃ，Ｈ
ｄは図１３に示す、ＰＧ信号作製手段（減算器１１）に
入力されて、図１２に示すように１回転につき１回のＰ
Ｇ出力波形を発生する。減算器１１にはホール素子出力
Ｈｃ，Ｈｄが入力されて、Ｈｃ−Ｈｄなる減算が行われ
る。

【００９０】ここでホール素子出力Ｈｃ，Ｈｄは互いに
３６０度だけ位相がずれた信号波形となっているから、
互いに減算することで、ＦＧ磁極３１ｆの他の部分の信
号成分はキャンセルされ、ＰＧ部のみの信号成分を高い
Ｓ／Ｎ比で取り出すことが可能になる。

【００９１】なお通電信号波形や逆転検出信号を作製す
る構成に関しては前記実施例と同様であるから、説明を
省略する。

【００９２】このように本実施例によれば、非常に簡単
な構成でありながら、ＰＧ信号を作製することが可能に
なり、コストを低減することが可能になる。また従来の
ように、ＰＧ磁石を用いる必要が無いので、モータ外径
を小さくする必要がなくなり、モータ特性を向上するこ
とが可能になる。

【００９３】なお本実施例においてはＦＧ磁極３１ｆを
駆動用磁極３１ａの２倍数の極数としたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、同一の磁極数としても構
わない。

【００９４】また本実施例においては、ホール素子Ｈｄ
はホール素子Ｈｃに対してＦＧ磁極２極分だけ位相をず
らしたが、これに限定されるものではなく、ＦＧ磁極３
１ｆの磁極開角の整数倍であればよい。ただし奇数倍の
時は減算器１１の代わりに加算器を用いればよい。

【００９５】次に本発明の第５の実施例を説明する。な
お従来の構成と重複する点は説明を省略する。

【００９６】図１において磁石３１の内周円筒面には、
図１（ｂ）に示すように等ピッチに駆動用磁極３１ａを
設けている。この例では１２極に着磁してある。さらに
磁石３１の端面には図１（ｂ）に示すように、ＦＧ磁極
３１ｆを設けている。この例では駆動用磁極３１ａの２
倍数の２４極に着磁している。またＦＧ磁極３１ｆの外
周部には、反転磁化したＰＧ磁極３１ｂを１箇所のみ設
けている。

【００９７】このＦＧ磁極３１ｆに対向して、固定子基
板４４上には図２（ａ）に示すように３つのホール素子
１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置してある。３つのホール
素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃは図１４に示すように、鉄
芯２１の巻線溝部の位相に配設されている。

【００９８】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下説明する。ＦＧ磁極３１ｆの漏洩磁束はホー
ル素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃに鎖交しており、モータ
の回転に応じてホール素子からは図１４に示すように３
つのホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃが出る。ここでホ
ール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは１回転につき１２周期
の信号を成す。またホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは
互いに１２０度ずつ電気的な位相がずれて発生する。

【００９９】こうして得られたホール素子出力Ｈａ，Ｈ
ｂ，Ｈｃは図１５に示す、ＰＧ信号作製手段（加算器１
０）に入力されて、図１４に示すようにＰＧ出力波形を
発生する。

【０１００】ここでホール素子出力Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃは
互いに１２０度だけ位相がずれた信号波形となっている
から、全てを足すことで、ＦＧ磁極３１ｆの他の部分の
信号成分はキャンセルされ、ＰＧ部のみの信号成分を高
いＳ／Ｎ比で取り出すことが可能になる。

【０１０１】なお通電信号波形や逆転検出信号を作製す
る構成に関しては前記実施例と同様であるから、説明を
省略する。

【０１０２】このように本実施例によれば、非常に簡単
な構成でありながら、ＰＧ信号を作製することが可能に
なり、コストを低減することが可能になる。また従来の
ように、ＰＧ磁石やＰＧセンサを用いる必要が無いの
で、モータ外径を小さくする必要がなくなり、モータ特
性を向上することが可能になる。

【０１０３】なお本実施例においてはＦＧ磁極３１ｆを
駆動用磁極３１ａの２倍数の極数としたが、これに限定
されるものではなく、同一の磁極数としても構わない。

【０１０４】次に本発明の第６の実施例を説明する。な
お従来の構成と重複する点は説明を省略する。

【０１０５】磁石３１の内周円筒面には、図１６に示す
ように等ピッチに駆動用磁極３１ａを設けている。この
磁石３１は可撓性磁石材料を帯状に切断したものであ
り、これをカップ形状のロータヨーク３０内に嵌着して
ある。この磁石３１の展開図を図１７（ａ）に示す。図
１７（ａ）に示すように、その両端には面取り部を形成
してある。そしてこの磁石３１を着磁する際には、その
接合部３１ｄが駆動用磁極３１ａの円周方向中心にほぼ
一致するように着磁してある。

【０１０６】そして磁石３１の端面に対向して、固定子
基板４４上には図２（ａ）に示すように３つのホール素
子１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置してある。

【０１０７】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下説明する。駆動用磁極３１ａの漏洩磁束はホ
ール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃに鎖交しており、モー
タの回転に応じてホール素子からは６周期の信号が発生
する。但し、磁石３１には面取り部３１ｃが有るので、
この部分に相当するホール素子出力はレベルが減少す
る。その結果を例えば前記第４の発明のような信号処理
を行えば、ＰＧ信号を発生することが可能になる。

【０１０８】なお本実施例においては駆動用磁極３１ａ
中心に接合部３１ｄが位置するようになるので、励磁用
のコイルの逆起電力波形に生ずる乱れは小さくて済む。

【０１０９】なお接合部３１ｄに面取り部３１ｃを設け
たので、ロータヨーク３０に嵌着するときの位相決めが
容易になり、その結果着磁時の位相決めもきわめて精度
を高くすることが可能になる。

【０１１０】また従来のように磁石３１の接合部３１ｄ
に面取り部３１ｃが無い場合は、ゴム磁石の切断時のバ
リなどが生じ、これがホール素子１８や鉄芯２１と摺動
してしまい回転精度を劣化させてしまうという課題もあ
り得たが、本実施例によればこのような有害なバリの発
生が抑制される。

【０１１１】このように本実施例によれば、従来例など
のようなＰＧ磁石や反転磁化などを行う必要がなく、磁
石端面に面取り部を形成するという非常に簡単な構成で
ありながら、ＰＧ信号を作製することが可能になり、コ
ストを低減することが可能になる。また従来のように、
ＰＧ磁石やＰＧセンサを用いる必要が無いので、モータ
外径を小さくする必要がなくなり、モータ特性を向上す
ることが可能になる。

【０１１２】なお本実施例においてはＦＧ磁極３１ｆを
設けなかったが、駆動用磁極３１ａの逓倍数の極数の磁
極を磁石３１の円筒端面に設けてもよい。

【０１１３】また本実施例においては、面取りは２箇所
だけ設けたが、図１７（ｂ）に示すように４箇所設けて
もよい。このようにすれば、磁石３１をロータヨーク３
０に嵌着する際に、挿入方向の規定を行う必要が無いの
で、作業性の向上を図ることが可能になる。

【０１１４】次に本発明の第７の実施例を説明する。な
お従来の構成と重複する点は説明を省略する。

【０１１５】磁石３１の内周円筒面には、図１６に示す
ように等ピッチに駆動用磁極３１ａを設けている。この
磁石３１は可撓性磁石材料を帯状に切断したものであ
り、これをカップ形状のロータヨーク３０内に嵌着して
ある。図１８にその展開図形状を示す。そしてこの磁石
３１を着磁する際には、その接合部３１ｄが駆動用磁極
３１ａの円周方向中心にほぼ位置するように着磁してあ
る。

【０１１６】そして磁石３１の端面に対向して、固定子
基板４４上には図２（ａ）に示すように３つのホール素
子１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置してある。

【０１１７】磁石３１は図１８に示すように、その両端
には面取り部３１ｃを２箇所形成してあり、この面取り
部３１ｃがホール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃに対向す
る。さらに、この面取り部とは反対側の円筒端面に相当
する部分には、複数箇所のノッチ部３１ｅを形成してあ
る。このノッチ部３１ｅは、面取り部３１ｃによって形
成されたＶ字状の切欠部とほぼ同一の形状を成してい
る。

【０１１８】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下説明する。駆動用磁極３１ａの漏洩磁束はホ
ール素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃに鎖交しており、モー
タの回転に応じてホール素子からは６周期の信号が発生
する。但し、磁石３１には面取り部３１ｃが有るので、
この部分に相当するホール素子出力はレベルが減少す
る。その結果を例えば前記第４の発明のような信号処理
を行えば、ＰＧ信号を発生することが可能になる。

【０１１９】また、面取り部３１ｃによるＶ字形状の切
欠部とほぼ同一の形状のノッチ部３１ｅを複数個設けた
ので、励磁用のコイル２０に鎖交する磁束量の不均一も
緩和される。従って、逆起電力波形の波形バラツキが緩
和されるので、例えばこの励磁用コイル２０の逆起電力
波形をＦＧ用として用いても充分な精度を確保すること
が可能になる。

【０１２０】本実施例においては駆動用磁極３１ａ中心
に接合部３１ｄが位置するようになるので、励磁用のコ
イルの逆起電力波形に生ずる乱れは小さくて済む。その
結果トルクリップルなども抑制され得る。

【０１２１】なお接合部３１ｄに面取り部３１ｃを設け
たので、ロータヨーク３０に嵌着するときの位相決めが
容易になり、その結果着磁時の位相決めもきわめて精度
を高くすることが可能になる。

【０１２２】更に、ロータヨーク３０の形状を図１９に
斜視図にて示すように、カップ形状底面部に突起部３０
ａ（この例では１２０度分配で２箇所）を設ければ、磁
石３１の嵌着において、位相決めのための特別な治工具
などを用いる必要がなくなる。

【０１２３】このように本実施例によれば、従来例など
のようなＰＧ磁石や反転磁化などを行う必要がなく、磁
石端面に面取り部を形成するという非常に簡単な構成で
ありながら、ＰＧ信号を作製することが可能になり、コ
ストを低減することが可能になる。また従来のように、
ＰＧ磁石やＰＧセンサを用いる必要が無いので、モータ
外径を小さくする必要がなくなり、モータ特性を向上す
ることが可能になる。

【０１２４】なお本実施例においてはＦＧ磁極３１ｆを
設けなかったが、駆動用磁極３１ａの逓倍数の極数の磁
極を磁石３１の円筒端面に設けてもよい。

【０１２５】また本実施例においては、ノッチ部３１ｅ
は２箇所だけ設けたが、これに限定されるものではな
く，ノッチ部３１ｅの形成される位相が、面取り部３１
ｃと等間隔で、かつ駆動用磁極３１ａの磁極中心に一致
するように構成してあれば、幾つでも構わない。

【０１２６】次に本発明の第８の実施例を説明する。な
お従来の構成と重複する点は説明を省略する。

【０１２７】磁石３１の端面には図２１に示すように１
２極に着磁された駆動用磁極３１ａの磁極中心に反転磁
化したＰＧ磁極３１ｂを設けている。

【０１２８】ここで鉄芯は、図２０にその展開図を示す
ように、いわゆるスーパーヘテロポーラ形を成してお
り、９個の主極２１ａに３相（ｕ，ｖ，ｗ相）からなる
コイル２０を巻回しており、主極２１ａ間には補極２１
ｂが９個形成されている。

【０１２９】ここで補極２１ｂ上には、サーチコイルで
あるＰＧコイル２２ａ，２２ｂが互いに巻線方向が逆に
なるように同一ターン数だけ巻回されて、直列に接続さ
れている。ここで２個の補極２１ｂは、互いが対向する
駆動用磁極の位相が同一となるように選択される。本実
施例においては、１２０度だけずれた位相の補極を選択
してある。

【０１３０】このように構成されたブラシレスモータの
動作を以下に説明する。ＰＧ磁極３１ｂの漏洩磁束は補
極２１ｂに鎖交し、ＰＧコイル２２ａ，２２ｂでは発電
電圧が発生する。ここでＰＧコイル２２ａ，２２ｂは巻
線方向が互いに反対になっているので、両者に対向する
駆動用磁極３１ａが共にＰＧ磁極３１ｂに対向しない回
転位相においては、ＰＧ出力端２２ｃに出力されるＰＧ
出力は互いにキャンセルされて０となる。

【０１３１】一方、ＰＧコイル２２ａ，２２ｂのいずれ
か一方のコイル部分に対向したときには、図２２に示す
様に、両者の出力に差が生ずるので、電気角で７２０度
互いにずれたＰＧ出力を得ることが可能になる。

【０１３２】このように本実施例によれば、補極にＰＧ
コイルを巻回してＰＧ出力を得るようにしたので、従来
のようにＰＧセンサを用いる必要がなくコストダウンを
図ることが可能になると同時に、ＰＧ出力の発生位相は
鉄芯の加工精度でほぼ一義的に決定されるので、ＰＧ信
号の位相誤差がきわめて小さくできる。また互いにキャ
ンセル効果を有しているので、主極からの漏洩磁束の影
響を受けにくく極めてＳ／Ｎ比が高いＰＧ信号を得るこ
とが可能である。

【０１３３】更にＰＧコイル２２ａ，２２ｂは励磁用の
コイル２０の巻線と同時に行うことが可能であるので、
ほとんどコストアップの要因とはならない。

【０１３４】また従来のように、ＰＧ磁石やＰＧセンサ
を用いる必要が無いので、モータ外径を小さくする必要
がなくなり、モータ特性を向上することが可能になる。

【０１３５】なお本実施例においてはＦＧ磁極３１ｆを
設けなかったが、駆動用磁極３１ａの逓倍数の極数の磁
極を磁石３１の円筒端面に設けてもよい。

【０１３６】また本実施例においては、ＰＧ磁極は反転
磁極としたが、前記実施例のように面取り部を構成して
もよい。

【０１３７】なお前記実施例においては３相全波駆動方
式を例に採って説明したが、これに限定されるものでは
ない。また磁電変換素子としてホール素子を用いたが、
これに限定されるものではなく、例えばＭＲ素子などを
用いてもよいことは明白である。

【０１３８】

【発明の効果】以上の様に本発明のブラシレスモータ
は、ＦＧとして有効に使える磁極数を駆動用磁極の２倍
にしても、通電信号を作製できるので、従来のようにＦ
Ｇ磁極を設けるために磁石にフランジを設ける必要が無
くなるので、ブラシレスモータの外径を大きくする必要
が無くなるという特徴がある。

【０１３９】また、ＰＧ信号を作製するために、１個の
ホール素子を付加するだけで、極めてＳＮ比が高いＰＧ
信号を得ることが可能になり、特に回転ヘッド装置など
に適用した場合は、ブラシレスモータ構成を簡易なもの
とすることが可能になるので、コストダウンに効果的で
ある。

【０１４０】また、従来位置検出に使用していたホール
素子だけで、ＳＮ比が高いＰＧ信号を作成することが可
能になるので、極めてコストダウンに有望である。

【０１４１】また、ゴム磁石の両端に面取りを入れるだ
けでＰＧ用磁極を得ることが可能になる。従って、着磁
装置もＰＧ着磁用に設ける必要が無くなりコストダウン
に有望である。更に従来はロータヨークに対する接合部
の位相決めが困難であったゴム磁石の装着行程も、面取
り部を設けることで容易に行うことが可能になる。また
ゴム磁石を金型で打ち抜くときに端面バリなどが発生し
やすいが、これも緩和することが可能になる。

【０１４２】また、上記面取りによって生ずる逆起電力
波形の乱れは、本発明に示すように第２の端面側に設け
たＶ字形切り欠き部によって互いにキャンセルされるの
で、制御特性が向上し、その結果逆起電力波形をＦＧ信
号として用いてもノイズは少なくて済み、高い回転精度
を得ることが可能になる。

【０１４３】また、スーパーヘテロポーラ形の補極にＰ
Ｇコイルを巻いており、しかも互いに電気的に７２０度
だけずれた位相にあり、しかも互いに逆方向に巻いてい
るので、たとえ励磁用の巻線コイル近傍にあっても、そ
のノイズ影響はほぼ完全にキャンセルされる。また励磁
用の巻線と同時に処理を終えることが出来、部品コスト
もほぼ無視しうるメリットがある。さらに鉄芯精度で信
号の位相や波形形状がほぼ一義的に決まるので、組立誤
差などの要因に左右されにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例におけるブラシレスモ
ータ内蔵の回転ヘッド装置の横断面図 （ｂ）本発明の一実施例における回転子の斜視図

【図２】（ａ）本発明の一実施例における固定子の斜視
図 （ｂ）本発明の一実施例における固定子の斜視図

【図３】本発明の一実施例におけるＦＧ／ＰＧのタイム
チャート

【図４】本発明の一実施例における通電信号波形のタイ
ムチャート

【図５】本発明の一実施例における順次２分周手段のブ
ロック図

【図６】本発明の一実施例におけるホール素子出力と逆
起電力波形図

【図７】本発明の一実施例におけるモータ逆転時の信号
波形図

【図８】本発明の一実施例における逆転検出手段のブロ
ック図

【図９】（ａ）本発明の一実施例におけるブラシレスモ
ータ内蔵の回転ヘッド装置の横断面図 （ｂ）本発明の一実施例における磁石の平面図

【図１０】本発明の一実施例におけるモータ逆転時の信
号波形図

【図１１】本発明の一実施例における逆転検出手段のブ
ロック図

【図１２】本発明の一実施例におけるホール素子出力等
のタイミングチャート

【図１３】本発明の一実施例におけるＰＧ信号作製手段
のブロック図

【図１４】本発明の一実施例におけるホール素子出力等
のタイミングチャート

【図１５】本発明の一実施例におけるＰＧ信号作製手段
のブロック図

【図１６】本発明の一実施例におけるロータヨーク部分
の斜視図

【図１７】（ａ）本発明の一実施例における磁石の展開
図 （ｂ）同上

【図１８】同展開図

【図１９】本発明の一実施例におけるロータヨークの斜
視図

【図２０】本発明の一実施例における鉄芯，ＰＧコイル
の展開図

【図２１】本発明の一実施例における磁石の斜視図

【図２２】本発明の一実施例におけるＰＧ信号波形図

【図２３】（ａ）従来例におけるブラシレスモータ内蔵
の回転ヘッド装置の断面図 （ｂ）従来例における磁石の平面図

【図２４】従来例におけるモータの信号波形図

【図２５】従来例におけるモータの通電信号波形と逆起
電力波形図

【符号の説明】 １ａ，１ｂ，１ｃ 波形整形器 ２ａ，２ｂ，２ｃ ２分周器 ３ｂ，３ｃ 立ち上がりエッジ検出器 ４ｂ，４ｃ 分周基準パルス発生器 ５ 通電信号作製器 ６ 積算器 ７ａｂ，７ｐｂ，７ａｂｃ 符号比較器 ８ ＬＰＦ ９ ラッチ １０ 加算器 １１ 減算器 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ、１８ｄ ホール素子 ２０ コイル ２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ ｕ，ｖ，ｗ相コイル ２１ 鉄芯 ２１ａ 主極 ２１ｂ 補極 ２２ａ，２２ｂ ＰＧコイル ２２ｃ ＰＧ出力端 ３０ ロータヨーク ３０ａ 突起部 ３１ 磁石 ３１ａ 駆動用磁極 ３１ｂ ＰＧ磁極 ３１ｃ 面取り部 ３１ｄ 接合部 ３１ｅ ノッチ部 ３１ｆ ＦＧ磁極 ３１ｇ フランジ部 ３２ ＰＧ磁石 ３３ ＰＧセンサ ４０ 回転ドラム ４１ 固定ドラム ４２ ロータリートランス ４４ 固定子基板 ４５ コアホルダー ４６ 軸 ４７ スラスト受け部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 この回転体上に一体的に配設された円環状回転磁石と、 この円環状回転磁石上に、等ピッチに２ｎ極（ｎ＝２，
   ３，４…）に着磁された駆動用磁極と、 前記円環状回転磁石上に、等ピッチに４ｎ極に着磁され
   た位置検出用磁極と、 Ｘ個（Ｘ≧３）の通電相からなり、前記駆動用磁極の磁
   極面に対向配置されて、通電切換によって回転付勢力を
   発生する電機子と、 互いに７２０／Ｘ／ｎ度ずつ位相をずらして前記位置検
   出用磁極に対向して配置したＸ個の磁電変換器と、 このＸ個の磁電変換器の出力を順次２分周する順次２分
   周手段と、 この順次２分周手段によって得られた信号からモータ駆
   動用の通電信号波形を作製する通電信号波形作製手段
   と、 前記電機子の逆起電力と前記通電信号波形の位相を検出
   し、ほぼ逆相である場合は、前記回転体が逆転している
   と判断する逆転検出手段とを有し、 この逆転検出手段によって逆転検出されたときは、前記
   順次２分周手段の出力波形の位相を１８０度変えること
   を特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 この回転体上に一体的に配設された円環状回転磁石と、 この円環状回転磁石上に、等ピッチに２ｎ極（ｎ＝２，
   ３，４，…）に着磁された駆動用磁極と、 前記円環状回転磁石上に、等ピッチに４ｎ極に着磁され
   た位置検出用磁極と、 Ｘ個（Ｘ≧３）の通電相からなり、前記駆動用磁極の磁
   極面に対向配置されて、通電切換によって回転付勢力を
   発生する電機子と、 互いに７２０／Ｘ／ｎ度ずつ位相をずらして前記位置検
   出用磁極に対向して配置したＸ個の磁電変換器と、 このＸ個の磁電変換器の出力を順次２分周する順次２分
   周手段と、 この順次２分周手段によって得られたＸ個の分周信号か
   らモータ駆動用の通電信号波形を作製する通電信号波形
   作製手段と、 前記Ｘ個の２分周信号の極性がすべて同じ場合は、前記
   回転体が逆転していると判断する逆転検出手段とを有
   し、 この逆転検出手段によって逆転検出されたときは、前記
   順次２分周手段の出力波形の位相を１８０度変えること
   を特徴とするブラシレスモータ。
3. 【請求項３】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 この回転体上に一体的に配設された円環状回転磁石と、 この円環状回転磁石上に、等ピッチに２ｎ極（ｎ＝２，
   ３，４…）に着磁された駆動用磁極と、 等ピッチに２ｎ・Ｚ極（Ｚ＝１または２）に着磁された
   位置検出用磁極と、 この位置検出用磁極上に１箇所だけ設けた磁界強度不均
   一部と、 Ｘ個（Ｘ＝３，４，…）の通電相からなり、前記駆動用
   磁極の磁極面に対向配置されて、通電切換によって回転
   付勢力を発生する電機子と、 互いに７２０／Ｘ／ｎ度ずつ位相をずらして前記位置検
   出用磁極に対向配置したＸ個の第１の磁電変換器と、 この第１の磁電変換器の出力からモータ駆動用の通電信
   号波形を作製する通電信号波形作製手段と、 前記Ｘ個の第１の磁電変換器のうち、いずれか１つに対
   して１８０／ｎ・Ｌ／Ｚ度（Ｌ＝±１、±２、±３…）
   だけ位相差をずらして、前記位置検出用磁極に対向して
   配置した第２の磁電変換器と、 この第２の磁電変換器に対して１８０／ｎ・Ｌ／Ｚ度だ
   けずれた位相にある前記第１の磁電変換器の出力と、前
   記第２の磁電変換器の出力の両者をＬが奇数の場合は加
   算を、Ｌが偶数の場合は減算を行うことで、前記回転体
   が１回転する間に１組のパルスを発生するパルス発生器
   とを具備したことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 この回転体上に一体的に配設された円環状回転磁石と、 この円環状回転磁石上に、等ピッチに２ｎ極（ｎ＝２，
   ３，４…）に着磁された駆動用磁極と、 等ピッチに２ｎ・Ｚ極（Ｚ＝１または２）に着磁された
   位置検出用磁極と、 この位置検出用磁極上に１箇所だけ設けた磁界強度不均
   一部と、 Ｘ個（Ｘ＝２，３，４…）の通電相からなり、前記駆動
   用磁極の磁極面に対向配置されて、通電切換によって回
   転付勢力を発生する電機子と、 互いに７２０／Ｘ／ｎ度ずつ位相をずらして前記位置検
   出用磁極に対向して配置したＸ個の磁電変換器と、 この磁電変換器の出力からモータ駆動用の通電信号波形
   を作製する通電信号波形作製手段と、 前記Ｘ個の磁電変換器の出力の総和をとることで、前記
   回転体が１回転する間に１組のパルスを発生するパルス
   発生器とを具備したことを特徴とするブラシレスモー
   タ。
5. 【請求項５】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 カップ形状を成し前記回転体上に一体的に配設されたロ
   ータヨークと、 帯状に形成された可撓性材料からなり、前記ロータヨー
   クの前記カップ形状部に嵌着され円筒形状を成す磁石
   と、 この磁石の円筒内周面または端面部に設けた多極着磁部
   と、 複数の通電相からなり、前記駆動用磁極の磁極面に対向
   配置されて、通電切換によって回転付勢力を発生する電
   機子と、 前記磁石の円筒端面に対向配置された磁電変換器と、 帯状の前記磁石を円筒形状に成形する際に、接合する部
   分における４つのコーナー角部のうち、少なくとも前記
   磁電変換器に対向する側における２箇所の角部に設けた
   面取り部とを具備してなり、 帯状の前記磁石を円筒形状に成形する際に接合する部分
   に、前記多極着磁部の磁極のほぼ中心が位置するように
   配設したことを特徴とするブラシレスモータ。
6. 【請求項６】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 カップ形状を成し前記回転体上に一体的に配設されたロ
   ータヨークと、 帯状に形成された可撓性材料からなり、前記ロータヨー
   クの前記カップ形状部に嵌着され円筒形状を成す磁石
   と、 この磁石の円筒内周面または端面部に設けた多極着磁部
   と、 複数の通電相からなり、前記駆動用磁極の磁極面に対向
   配置されて、通電切換によって回転付勢力を発生する電
   機子と、 前記磁石の第１の円筒端面側に対向配置された磁電変換
   器と、 帯状の前記磁石を円筒形状に成形する際に、接合する部
   分における４つのコーナー角部のうち、少なくとも前記
   磁電変換器に対向する側における２箇所の角部に設けた
   面取り部と前記磁電変換器が対向配置された第１の円筒
   端面と対を成す第２の円筒端面側に配設され、かつ前記
   面取り部によって形成されるＶ字形状切り欠き部とほぼ
   同一の形状を成す複数個のＶ字形状切り欠き部を具備し
   てなり、 帯状の前記磁石を円筒形状に成形する際に接合する部分
   に、前記多極着磁部の磁極のほぼ中心が位置するように
   配設したことを特徴とするブラシレスモータ。
7. 【請求項７】 軸受けによって回転自在に支承された回
   転体と、 カップ形状を成し前記回転体上に一体的に配設されたロ
   ータヨークと、 前記ロータヨークの前記カップ形状部に装着された円筒
   形状を成す磁石と、 この磁石の円筒内周面に２ｎ極（ｎ＝２，３，４…）に
   着磁された駆動用磁極と、この駆動用磁極上に１箇所だ
   け設けた磁界強度不均一部と、 前記駆動用磁極の磁極面に対向配置され、励磁巻線が施
   されたＰ個（Ｐ＝２，３，４…）の主極と、これと同数
   の補極とを有する鉄芯と、 互いに３６０／ｎ・Ｋ度（Ｋ＝±１、±２、±３…）だ
   け離れた位相に位置する２個の前記補極に、互いに直列
   接続されてかつ互いに巻線方向が反対になるように捲装
   した一対のサーチコイルを具備したことを特徴とするブ
   ラシレスモータ。