JPH1127917A - モータ構造 - Google Patents
モータ構造Info
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- JPH1127917A JPH1127917A JP9182336A JP18233697A JPH1127917A JP H1127917 A JPH1127917 A JP H1127917A JP 9182336 A JP9182336 A JP 9182336A JP 18233697 A JP18233697 A JP 18233697A JP H1127917 A JPH1127917 A JP H1127917A
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- coil
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- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/106—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric brakes
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- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
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- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】モータ特にＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−
ＲＯＭ等の光ディスクに用いる高速のモータにおいて、
加減速特性の向上を図るとともに消費電流を極力小さく
できるようなモータを提供すること。 【解決手段】インナーロータ型モータにおいて、シャフ
ト（６）の外周を取り巻くステータヨーク（５）から内
側方向に突出する複数の固定子磁極を有し、これら複数
の固定子磁極のうち、少なくとも駆動電圧相数と同数の
固定子磁極に駆動コイル（３）と減速コイル（４）を巻
回して長固定子磁極（２６）を構成し、残る固定子磁極
の長さを前記長固定子磁極の長さよりも短くしかつ巻線
の無い短固定子磁極（２７）を構成する。また、ロータ
（２３）はシャフト（６）を中心として回転し、固定子
磁極の突極（２５）と対向する永久磁石からなる回転子
磁石（１５）を持つロータ（２３）を有する。
ＲＯＭ等の光ディスクに用いる高速のモータにおいて、
加減速特性の向上を図るとともに消費電流を極力小さく
できるようなモータを提供すること。 【解決手段】インナーロータ型モータにおいて、シャフ
ト（６）の外周を取り巻くステータヨーク（５）から内
側方向に突出する複数の固定子磁極を有し、これら複数
の固定子磁極のうち、少なくとも駆動電圧相数と同数の
固定子磁極に駆動コイル（３）と減速コイル（４）を巻
回して長固定子磁極（２６）を構成し、残る固定子磁極
の長さを前記長固定子磁極の長さよりも短くしかつ巻線
の無い短固定子磁極（２７）を構成する。また、ロータ
（２３）はシャフト（６）を中心として回転し、固定子
磁極の突極（２５）と対向する永久磁石からなる回転子
磁石（１５）を持つロータ（２３）を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加減速性能を向上
させたモータに関し、更に詳しくは、光ディスク用スピ
ンドルモータ等コンピュータの周辺機器に使用されるモ
ータの加減速性能を向上させるモータに関する。
させたモータに関し、更に詳しくは、光ディスク用スピ
ンドルモータ等コンピュータの周辺機器に使用されるモ
ータの加減速性能を向上させるモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年各種ＯＡ機器の高性能化、特に高速
度化の進歩は目覚ましいものが有り、これに伴い各種機
器のディスク駆動用スピンドルモータも、高速化に対応
する為に高回転化が求められている。特に線速度を一定
とするＣＬＶ(Constant LinearVelocity) 制御のＣＤ−
ＲＯＭ用スピンドルモータにおいては高回転化と同時に
加減速時間を要求時間内に収めることが求められてい
る。通常これらのモータは出来るだけ大きなトルクが得
られるようにアウターロータ型で構成されている。この
ためモータ能力を示す係数であるトルク定数（Ｋｔ）は
大きくし易いが、回転数を必要とする高速化ではトルク
定数（Ｋｔ）は小さくしなければならず、本方式は必ず
しもベストのものではなくなっていた。
度化の進歩は目覚ましいものが有り、これに伴い各種機
器のディスク駆動用スピンドルモータも、高速化に対応
する為に高回転化が求められている。特に線速度を一定
とするＣＬＶ(Constant LinearVelocity) 制御のＣＤ−
ＲＯＭ用スピンドルモータにおいては高回転化と同時に
加減速時間を要求時間内に収めることが求められてい
る。通常これらのモータは出来るだけ大きなトルクが得
られるようにアウターロータ型で構成されている。この
ためモータ能力を示す係数であるトルク定数（Ｋｔ）は
大きくし易いが、回転数を必要とする高速化ではトルク
定数（Ｋｔ）は小さくしなければならず、本方式は必ず
しもベストのものではなくなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高速化で問題となる特
性は加減速時間である。ＣＤーＲＯＭは直径１２ｃｍの
ディスクを駆動するため慣性モーメントが大きく、特に
減速時間を規格内に収めることは難しくなり、大きな問
題となっていた。そこで、８倍速以上の高倍速品は、Ｃ
ＡＶ(Constant Angular Velocity) 制御を併用し回転数
を一定にする範囲を広く採り、回転数の可変量を少なく
している。このため、読み出し周波数が内／外周で異な
り、読取り装置側での制御を必要としている。更には公
称の回転速度は平均速度若しくは最高速を表示すること
となり低倍速品と同様な「どの位置でも一定の線速度」
にはなり得ない状況になって来ている。又、高回転化の
為トルク定数を小さくしたことにより、同一負荷での消
費電流は大幅に増え、光ヘッド等への発熱による影響が
問題となると同時に省エネの観点からも高効率化が必要
となっている。
性は加減速時間である。ＣＤーＲＯＭは直径１２ｃｍの
ディスクを駆動するため慣性モーメントが大きく、特に
減速時間を規格内に収めることは難しくなり、大きな問
題となっていた。そこで、８倍速以上の高倍速品は、Ｃ
ＡＶ(Constant Angular Velocity) 制御を併用し回転数
を一定にする範囲を広く採り、回転数の可変量を少なく
している。このため、読み出し周波数が内／外周で異な
り、読取り装置側での制御を必要としている。更には公
称の回転速度は平均速度若しくは最高速を表示すること
となり低倍速品と同様な「どの位置でも一定の線速度」
にはなり得ない状況になって来ている。又、高回転化の
為トルク定数を小さくしたことにより、同一負荷での消
費電流は大幅に増え、光ヘッド等への発熱による影響が
問題となると同時に省エネの観点からも高効率化が必要
となっている。
【０００４】図１０は従来品のアウターロータ型ＤＣブ
ラシレスモータの構成図であり、１０１はモータのイン
ターフェースである引出線を示しフラットケーブルによ
り構成されている。１０２はモータの本体を装着した
り、制御素子、配線回路等を設けた回路板を示す。１０
３は駆動コイルを示す。１０５は軟磁性鋼板を積層して
構成した内周に突極を有するステータヨークを示す。１
２３はロータである。このロータ１２３は、シャフト１
０６、ターンテーブル１０７、ラバー１０８、磁石１０
９、バックヨーク１１３、１１８、回転子磁石１１５を
持っている。１１２は部品等を装着する基板、１１９は
軸受であり、１２０は位置検出用センサ、１２２は位置
検出用スイッチである。
ラシレスモータの構成図であり、１０１はモータのイン
ターフェースである引出線を示しフラットケーブルによ
り構成されている。１０２はモータの本体を装着した
り、制御素子、配線回路等を設けた回路板を示す。１０
３は駆動コイルを示す。１０５は軟磁性鋼板を積層して
構成した内周に突極を有するステータヨークを示す。１
２３はロータである。このロータ１２３は、シャフト１
０６、ターンテーブル１０７、ラバー１０８、磁石１０
９、バックヨーク１１３、１１８、回転子磁石１１５を
持っている。１１２は部品等を装着する基板、１１９は
軸受であり、１２０は位置検出用センサ、１２２は位置
検出用スイッチである。
【０００５】この従来のアウターロータ型ＤＣブラシレ
スモータでは、シャフト１０６を中心として８個の駆動
コイル１０３がその周囲に均等に配置されているが、ロ
ータ１２３がアウターロータ型であるため、駆動コイル
１０３を回転子磁石１１５の位置よりも外側に配置する
ことができない。従って、制動用の減速コイルを設ける
為の十分なコイルスペースが取れないでいた。しかし、
図１０から分かるように、光ヘッドとの反対側すなわち
A にて示す基板部には無駄なスペースが出来ている。
スモータでは、シャフト１０６を中心として８個の駆動
コイル１０３がその周囲に均等に配置されているが、ロ
ータ１２３がアウターロータ型であるため、駆動コイル
１０３を回転子磁石１１５の位置よりも外側に配置する
ことができない。従って、制動用の減速コイルを設ける
為の十分なコイルスペースが取れないでいた。しかし、
図１０から分かるように、光ヘッドとの反対側すなわち
A にて示す基板部には無駄なスペースが出来ている。
【０００６】本発明は、このような問題に鑑みなされた
もので、その目的は、モータ特にＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−
Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクに用いる高速のモー
タにおいて、加減速特性の向上を図るとともに消費電流
を極力小さくできるようなモータを提供しようとするも
のである。
もので、その目的は、モータ特にＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−
Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクに用いる高速のモー
タにおいて、加減速特性の向上を図るとともに消費電流
を極力小さくできるようなモータを提供しようとするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の如き本発明の目的
を達成するために、本発明は、シャフトを中心として回
転し、外周に磁極を形成した永久磁石からなる回転子磁
極と、駆動コイルが巻回され該回転子磁極と対向した突
極を有する固定子磁極とを具備したインナーロータ型モ
ータの構造において、上記シャフトの外周を取り巻くス
テータヨークから内側方向に突出する複数の固定子磁極
を有し、これら複数の固定子磁極のうち、少なくとも駆
動電圧相数と同数の固定子磁極に駆動コイルと減速コイ
ルを巻回して長固定子磁極を構成し、残る固定子磁極の
長さを前記長固定子磁極の長さよりも短くかつ巻線の無
い短固定子磁極を構成すると共に、該固定子磁極の突極
と対向して設けられ、該シャフトを中心として回転する
永久磁石からなる回転子磁石を有するモータ構造を提供
する。更に本発明では、モータと共に組み込む光ヘッド
との機械的な干渉（接触）を避け、コイルスペースを可
能な限り大きく採る為、モータ構造をインナーロータ型
として、光ヘッドを配置する位置と反対側の部分に駆動
コイルと減速コイルを配置し、その配置範囲を中心角で
２００度以内とした。そのためステータ形状は光ヘッド
側は小さく、反対側は大きくなる形状とした。又、当然
であるがモータ取付の為の制約を受ける部分は、それな
りに逃がしを設けるため、ステータヨーク外観は凸凹の
有る異形の形状として、コイルスペースを可能な限り大
きく採っている。次に回転子磁石と微小な空間を空けて
対向する突極の内周側、即ち回転子磁石側に減速専用の
減速コイルを配し、その外側に駆動コイルを配した構成
を主としているが、減速コイルと駆動コイルを同一位置
に設けてもよいし、また同一位置の外層と内層に設けて
もよい。ここで減速用コイルは各相毎に配し、その接続
をスター結線若しくはデルタ結線とし、コイルの端末に
は動作スイッチを配する構成としている。更に、減速用
コイルの巻線を駆動コイルの巻線より多くし、高速回転
の条件であるトルク定数（ｋｔ）を小さくして、減速時
間を短くする為の誘導起電力を大きくする相反する問題
を解決している。こうすることで減速コイルの利きが良
くなり最短の時間で減速可能となる。次に、コイルの電
気的回路の中継を兼ねる回路板には減速コイルのスイッ
チとなるトランジスターを配し、減速の為の回路をモー
タ側に取込み、制御側から見たモータは従来品とほとん
ど差が無いように構成した。このため従来と変わらない
モータ寸法で高回転数化と減速時間の短縮を同時に達成
出来る様になった。又、インナーロータ型で問題となる
コギングに関しては、通常のインナーロータ型と同様に
ステータの固定子磁石と対向する面に均等に突極を配し
て、ロータの磁気バランスを採ることによりコギングを
抑えている。そのため、インナロータ型でありながら、
従来品であるアウターロータ型と同じレベルのコギング
となっている。又、一般にインナーロータ型は、ロータ
径が小さく、磁極ピッチが小さい為、極数を少なくして
も着磁波形はサイン波形が維持出来、特性に悪影響を与
える高調波成分が少なく出来る為、特性を落とすことな
く駆動周波数を低く設定することが出来る。駆動周波数
を下げることにより、交番磁界による渦電流損を下げる
ことが出来、消費電流を低く抑えられ、モータの効率を
向上させることが出来た。以上の構成により、高速化と
同時に加減速時間の短縮化を図ることが可能な高効率の
モータを提供することが出来る。
を達成するために、本発明は、シャフトを中心として回
転し、外周に磁極を形成した永久磁石からなる回転子磁
極と、駆動コイルが巻回され該回転子磁極と対向した突
極を有する固定子磁極とを具備したインナーロータ型モ
ータの構造において、上記シャフトの外周を取り巻くス
テータヨークから内側方向に突出する複数の固定子磁極
を有し、これら複数の固定子磁極のうち、少なくとも駆
動電圧相数と同数の固定子磁極に駆動コイルと減速コイ
ルを巻回して長固定子磁極を構成し、残る固定子磁極の
長さを前記長固定子磁極の長さよりも短くかつ巻線の無
い短固定子磁極を構成すると共に、該固定子磁極の突極
と対向して設けられ、該シャフトを中心として回転する
永久磁石からなる回転子磁石を有するモータ構造を提供
する。更に本発明では、モータと共に組み込む光ヘッド
との機械的な干渉（接触）を避け、コイルスペースを可
能な限り大きく採る為、モータ構造をインナーロータ型
として、光ヘッドを配置する位置と反対側の部分に駆動
コイルと減速コイルを配置し、その配置範囲を中心角で
２００度以内とした。そのためステータ形状は光ヘッド
側は小さく、反対側は大きくなる形状とした。又、当然
であるがモータ取付の為の制約を受ける部分は、それな
りに逃がしを設けるため、ステータヨーク外観は凸凹の
有る異形の形状として、コイルスペースを可能な限り大
きく採っている。次に回転子磁石と微小な空間を空けて
対向する突極の内周側、即ち回転子磁石側に減速専用の
減速コイルを配し、その外側に駆動コイルを配した構成
を主としているが、減速コイルと駆動コイルを同一位置
に設けてもよいし、また同一位置の外層と内層に設けて
もよい。ここで減速用コイルは各相毎に配し、その接続
をスター結線若しくはデルタ結線とし、コイルの端末に
は動作スイッチを配する構成としている。更に、減速用
コイルの巻線を駆動コイルの巻線より多くし、高速回転
の条件であるトルク定数（ｋｔ）を小さくして、減速時
間を短くする為の誘導起電力を大きくする相反する問題
を解決している。こうすることで減速コイルの利きが良
くなり最短の時間で減速可能となる。次に、コイルの電
気的回路の中継を兼ねる回路板には減速コイルのスイッ
チとなるトランジスターを配し、減速の為の回路をモー
タ側に取込み、制御側から見たモータは従来品とほとん
ど差が無いように構成した。このため従来と変わらない
モータ寸法で高回転数化と減速時間の短縮を同時に達成
出来る様になった。又、インナーロータ型で問題となる
コギングに関しては、通常のインナーロータ型と同様に
ステータの固定子磁石と対向する面に均等に突極を配し
て、ロータの磁気バランスを採ることによりコギングを
抑えている。そのため、インナロータ型でありながら、
従来品であるアウターロータ型と同じレベルのコギング
となっている。又、一般にインナーロータ型は、ロータ
径が小さく、磁極ピッチが小さい為、極数を少なくして
も着磁波形はサイン波形が維持出来、特性に悪影響を与
える高調波成分が少なく出来る為、特性を落とすことな
く駆動周波数を低く設定することが出来る。駆動周波数
を下げることにより、交番磁界による渦電流損を下げる
ことが出来、消費電流を低く抑えられ、モータの効率を
向上させることが出来た。以上の構成により、高速化と
同時に加減速時間の短縮化を図ることが可能な高効率の
モータを提供することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るＣＤ−
ＲＯＭ用インナーロータ型ブラシレスＤＣモータの平面
図であり、図２はその正面図である。ここで１はモータ
のインターフェースである引出線を示しフラットケーブ
ルにより構成されている。２はモータの本体を装着した
り、制御素子、配線回路等を設けた回路板を示す。３は
マグネットワイヤーをボビン１４に巻回して構成した駆
動コイルを示し、４は該駆動コイル３と同様にして構成
した減速コイルを示す。５は軟磁性鋼板を積層して構成
した内周に突極２５を有するステータヨークを示す。２
３はロータである。このロータ２３は、シャフト６、タ
ーンテーブル７、ラバー８、磁石９、バックヨーク１
３、１８、回転子磁石１５を持っているが、その詳細は
後に述べる。
面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るＣＤ−
ＲＯＭ用インナーロータ型ブラシレスＤＣモータの平面
図であり、図２はその正面図である。ここで１はモータ
のインターフェースである引出線を示しフラットケーブ
ルにより構成されている。２はモータの本体を装着した
り、制御素子、配線回路等を設けた回路板を示す。３は
マグネットワイヤーをボビン１４に巻回して構成した駆
動コイルを示し、４は該駆動コイル３と同様にして構成
した減速コイルを示す。５は軟磁性鋼板を積層して構成
した内周に突極２５を有するステータヨークを示す。２
３はロータである。このロータ２３は、シャフト６、タ
ーンテーブル７、ラバー８、磁石９、バックヨーク１
３、１８、回転子磁石１５を持っているが、その詳細は
後に述べる。
【０００９】図３は、図１、図２に示すモータからロー
タ２３を外した状態を示す平面図であり、図４は、更に
コイルを外してステータの形状を示した平面図である。
図３、図４を加えて、モータの構成を更に説明すると、
該ステータヨーク５は内周に設けられた６つの突極２５
を含む、長さの短い短固定子磁極２７には駆動コイルも
減速コイルも巻回しない。これよりも長さの長い３個
（長固定子磁極２６）にボビン１４に巻回された該モー
タの駆動コイル３を該ステータヨーク５の内側より挿入
して各相（３相の為、夫々はＵ，Ｖ，Ｗ相となる。）を
構成し、次にこの各相に先述の駆動コイル３と同様にし
て構成した減速コイル４を該駆動コイル３同様該ステー
タヨーク５の内側より挿入する。
タ２３を外した状態を示す平面図であり、図４は、更に
コイルを外してステータの形状を示した平面図である。
図３、図４を加えて、モータの構成を更に説明すると、
該ステータヨーク５は内周に設けられた６つの突極２５
を含む、長さの短い短固定子磁極２７には駆動コイルも
減速コイルも巻回しない。これよりも長さの長い３個
（長固定子磁極２６）にボビン１４に巻回された該モー
タの駆動コイル３を該ステータヨーク５の内側より挿入
して各相（３相の為、夫々はＵ，Ｖ，Ｗ相となる。）を
構成し、次にこの各相に先述の駆動コイル３と同様にし
て構成した減速コイル４を該駆動コイル３同様該ステー
タヨーク５の内側より挿入する。
【００１０】一方ステータヨーク５を固定する基板１２
は、引出線１と励磁切換位置検出用センサー２０並びに
減速コイル４の動作スイッチ２１，光ヘッドの位置検出
用スイッチ２２等の必要電子部品を実装した回路板２
と、先述のロータ２３を回転自在に支える軸受１９を保
持するハウジング１１、並びにステータを受ける受台２
４を搭載している。
は、引出線１と励磁切換位置検出用センサー２０並びに
減速コイル４の動作スイッチ２１，光ヘッドの位置検出
用スイッチ２２等の必要電子部品を実装した回路板２
と、先述のロータ２３を回転自在に支える軸受１９を保
持するハウジング１１、並びにステータを受ける受台２
４を搭載している。
【００１１】このようにして準備された基板１２に先述
のコイルを実装したステータヨーク５の該各種コイルの
末端を回路板２に半田付け等にて接続する。次にステー
タヨーク５の内周面と該軸受１９と同軸度を出すと同時
に該突極と該励磁位置切換センサー２０との位置を出す
ように配された該受台２４に嵌合させてステータヨーク
５を置き、止めネジ１０にて固定している。尚ここで、
ハウジング１１と受台２４を、高分子材料（例えばＰＢ
Ｔ）として、軸受１９と基板１２をインサートモールド
にて一体化すれば、基板１２に対する軸受１９の直角度
を高精度に維持出来ると同時にコストダウンを図ること
が出来る。
のコイルを実装したステータヨーク５の該各種コイルの
末端を回路板２に半田付け等にて接続する。次にステー
タヨーク５の内周面と該軸受１９と同軸度を出すと同時
に該突極と該励磁位置切換センサー２０との位置を出す
ように配された該受台２４に嵌合させてステータヨーク
５を置き、止めネジ１０にて固定している。尚ここで、
ハウジング１１と受台２４を、高分子材料（例えばＰＢ
Ｔ）として、軸受１９と基板１２をインサートモールド
にて一体化すれば、基板１２に対する軸受１９の直角度
を高精度に維持出来ると同時にコストダウンを図ること
が出来る。
【００１２】次にロータ２３について説明する。ロータ
２３は、先述の説明通り光ディスクを受けるターンテー
ブル７を持ち、その中心には回転軸となるシャフト６を
配している。ここでターンテーブル７は高分子材料（例
えばポリカーボネート）としてシャフト６とインサート
モールドによって構成している。ターンテーブル７の裏
面には、突起が数箇所設けられており、ターンテーブル
の補強を兼ねた回転子磁石１５のバックヨーク１３がは
め合わされ、シャフト６と同軸を出して熱カシメ等の方
法により固定されている。このバックヨーク１３には所
定の着磁を施した回転子磁石１５が接着剤にて固定され
ている。一方ターンテーブル面には、光ディスクを固定
する為の、クランパ−（図示していない）を吸着する為
の磁石９がバックヨーク１８を裏面に備えてターンテー
ブル７の中央部の凹み部に接着固定されている。外周側
には光ディスクの滑りを抑える為のラバー８が貼付けら
れている。
２３は、先述の説明通り光ディスクを受けるターンテー
ブル７を持ち、その中心には回転軸となるシャフト６を
配している。ここでターンテーブル７は高分子材料（例
えばポリカーボネート）としてシャフト６とインサート
モールドによって構成している。ターンテーブル７の裏
面には、突起が数箇所設けられており、ターンテーブル
の補強を兼ねた回転子磁石１５のバックヨーク１３がは
め合わされ、シャフト６と同軸を出して熱カシメ等の方
法により固定されている。このバックヨーク１３には所
定の着磁を施した回転子磁石１５が接着剤にて固定され
ている。一方ターンテーブル面には、光ディスクを固定
する為の、クランパ−（図示していない）を吸着する為
の磁石９がバックヨーク１８を裏面に備えてターンテー
ブル７の中央部の凹み部に接着固定されている。外周側
には光ディスクの滑りを抑える為のラバー８が貼付けら
れている。
【００１３】このようにして構成されたロータ２３は先
述のステータヨーク５を固定した基板１２の軸受１９に
シャフト６を合せて挿入し、反対側からロータ２３の抜
止め用ワッシャー１７をシャフト６の溝に挿入し、最後
にターンテーブル７の高さ寸法を出してスラスト板１６
をハウジング１１に挿入固定して完成体となっている。
述のステータヨーク５を固定した基板１２の軸受１９に
シャフト６を合せて挿入し、反対側からロータ２３の抜
止め用ワッシャー１７をシャフト６の溝に挿入し、最後
にターンテーブル７の高さ寸法を出してスラスト板１６
をハウジング１１に挿入固定して完成体となっている。
【００１４】次に本発明の特性について説明する。図５
は本発明に係るモータを駆動するための回路図である。
図５から明らかなように、減速コイル４は、駆動コイル
３と同様にスター結線とし、その端末は動作スイッチで
あるトランジスターＱ１、Ｑ２、Ｑ３に接続されてい
る。トランジスターは、減速用ブレーキ信号と接続され
ている。この為、減速用の信号がブレーキ端子に入ると
減速コイル４の動作スイッチであるトランジスター（Ｑ
１，Ｑ２，Ｑ３）がＯＮし減速コイル４の端末は夫々が
短絡され、ショートブレーキとなり、ロータ２３の回転
は減速されることとなる。又、該ブレーキ信号が解除さ
れると該トランジスターはＯＦＦとなり該減速コイル４
は独立した状態となりブレーキは解除される。尚、減速
コイル４の接続をスター結線としたが、デルタ結線でも
同様の効果が得られるし、動作スイッチもトランジスタ
ー以外のリレー、サイリスタ等でも良い。ここで、減速
コイル４の巻数は、駆動コイル３に対し倍以上と多くし
て、モータの高回転化の条件であるトルク定数（Ｋｔ）
の最適化（ある程度小さな値が必要）と、減速に必要な
誘導起電力の最適化（出来るだけ大きな値が必要）の相
反する要求を達成可能としている。
は本発明に係るモータを駆動するための回路図である。
図５から明らかなように、減速コイル４は、駆動コイル
３と同様にスター結線とし、その端末は動作スイッチで
あるトランジスターＱ１、Ｑ２、Ｑ３に接続されてい
る。トランジスターは、減速用ブレーキ信号と接続され
ている。この為、減速用の信号がブレーキ端子に入ると
減速コイル４の動作スイッチであるトランジスター（Ｑ
１，Ｑ２，Ｑ３）がＯＮし減速コイル４の端末は夫々が
短絡され、ショートブレーキとなり、ロータ２３の回転
は減速されることとなる。又、該ブレーキ信号が解除さ
れると該トランジスターはＯＦＦとなり該減速コイル４
は独立した状態となりブレーキは解除される。尚、減速
コイル４の接続をスター結線としたが、デルタ結線でも
同様の効果が得られるし、動作スイッチもトランジスタ
ー以外のリレー、サイリスタ等でも良い。ここで、減速
コイル４の巻数は、駆動コイル３に対し倍以上と多くし
て、モータの高回転化の条件であるトルク定数（Ｋｔ）
の最適化（ある程度小さな値が必要）と、減速に必要な
誘導起電力の最適化（出来るだけ大きな値が必要）の相
反する要求を達成可能としている。
【００１５】図６に減速コイル４の有効性を評価した減
速コイルの有無による減速特性を示した。又、該減速コ
イル４を該駆動コイル３より界磁磁石側になるように配
置することは、減速時に駆動コイルからの影響を少なく
出来、ブレーキ効果が一層引出せる為である。尚、図７
に示す様に、減速用コイル４を、駆動コイル３の内層に
巻く方法も同様の効果が得られるので、どちらにするか
は構成との関係で適宜決めれば良い。図８には減速コイ
ルの配置を決める為に評価した減速コイル４と駆動コイ
ル３の配置の違いによる減速特性を示した。
速コイルの有無による減速特性を示した。又、該減速コ
イル４を該駆動コイル３より界磁磁石側になるように配
置することは、減速時に駆動コイルからの影響を少なく
出来、ブレーキ効果が一層引出せる為である。尚、図７
に示す様に、減速用コイル４を、駆動コイル３の内層に
巻く方法も同様の効果が得られるので、どちらにするか
は構成との関係で適宜決めれば良い。図８には減速コイ
ルの配置を決める為に評価した減速コイル４と駆動コイ
ル３の配置の違いによる減速特性を示した。
【００１６】次にステータ５の形状であるが、先述の光
ヘッド側は、光ヘッドとの関係で出来るだけ小さい方が
良く、ターンテーブル７より大きく出来ないが、光ヘッ
ドと反対側は制約が緩くターンテーブル７より大きく取
れる為、コイルスペースを広くする目的で、コイルを実
装する３本の突極を可能な限り長く取っている。尚、モ
ータの取付等の制約が有る為、外形は凸凹のある異形と
して構成している。又、光ヘッド側の短い３本の突極は
コギング対策の為の突極であり、この突極によりコギン
グ量を１０〜２０％低下させることが出来、従来品であ
るアウターロータ型と同様の値（５〜８ｇ・ｃｍ）に出
来ている。
ヘッド側は、光ヘッドとの関係で出来るだけ小さい方が
良く、ターンテーブル７より大きく出来ないが、光ヘッ
ドと反対側は制約が緩くターンテーブル７より大きく取
れる為、コイルスペースを広くする目的で、コイルを実
装する３本の突極を可能な限り長く取っている。尚、モ
ータの取付等の制約が有る為、外形は凸凹のある異形と
して構成している。又、光ヘッド側の短い３本の突極は
コギング対策の為の突極であり、この突極によりコギン
グ量を１０〜２０％低下させることが出来、従来品であ
るアウターロータ型と同様の値（５〜８ｇ・ｃｍ）に出
来ている。
【００１７】又、インナーロータ型は、ロータ径が小さ
く、少極でも着磁波形はサイン波形となり、高調波成分
の少ない状態の為、少極化による悪影響が出にくい。そ
のため高回転化に伴う駆動周波数の増加による、渦電流
損の増加を少極化で抑えることが出来る。その結果を、
図９にアウターロータ型との無負荷電流の比較として示
した。
く、少極でも着磁波形はサイン波形となり、高調波成分
の少ない状態の為、少極化による悪影響が出にくい。そ
のため高回転化に伴う駆動周波数の増加による、渦電流
損の増加を少極化で抑えることが出来る。その結果を、
図９にアウターロータ型との無負荷電流の比較として示
した。
【００１８】以上、本発明を上述の実施の形態により説
明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が
可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排
除するものではない。
明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が
可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排
除するものではない。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、コイルスペースが大き
く採れ、そこに減速用コイルを設けた為、高倍速化で問
題となる減速時間の短縮化を図ることが出来、同時に極
数を高速化向きに少なく構成した為、消費電流の低減が
出来た。そのため、サイズを変えること無く、低消費電
流でしかも従来と同じレベルのコギングとなる、高倍速
化に適したモータを低コストで構成することが出来る。
く採れ、そこに減速用コイルを設けた為、高倍速化で問
題となる減速時間の短縮化を図ることが出来、同時に極
数を高速化向きに少なく構成した為、消費電流の低減が
出来た。そのため、サイズを変えること無く、低消費電
流でしかも従来と同じレベルのコギングとなる、高倍速
化に適したモータを低コストで構成することが出来る。
【図１】図１は、本発明に係るモータの一部破断平面図
である。
である。
【図２】図２は、本発明に係るモータの正面断面図であ
る。
る。
【図３】図３は、本発明に係るモータにおいて、ロータ
を取り外した状態を示す平面図である。
を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係るモータにおいて、ロータ
とコイルを取り外した状態を示す平面図である。
とコイルを取り外した状態を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明に係るモータを駆動するための
回路図である。
回路図である。
【図６】図６は、本発明のブレーキ効果を示す特性図で
ある。
ある。
【図７】図７は、他の実施形態を示す正面断面図であ
る。
る。
【図８】図８は、コイル位置による減速特性の相違を示
す特性図である。
す特性図である。
【図９】図９は、本発明に係るモータの回転数ー電流特
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
【図１０】図１０は、従来のアウターロータ型モータの
平面図と一部を破断して示した正面図である。
平面図と一部を破断して示した正面図である。
１・・・・・引出線 ２・・・・・回路板 ３・・・・・駆動コイル ４・・・・・減速コイル ５・・・・・ステータヨーク ６・・・・・シャフト ７・・・・・ターンテーブル ８・・・・・ラバー ９・・・・・磁石 １０・・・・・止めねじ １１・・・・・ハウジング １２・・・・・基板 １３・・・・・バックヨーク １４・・・・・ボビン １５・・・・・回転子磁石 １６・・・・・スラスト板 １７・・・・・ワッシャー １８・・・・・バックヨーク １９・・・・・軸受 ２０・・・・・励磁切換位置検出用センサー ２１・・・・・動作スイッチ ２２・・・・・光ヘッドの位置検出用スイッチ ２３・・・・・ロータ ２４・・・・・受台 ２５・・・・・突極 ２６・・・・・長固定子磁極 ２７・・・・・短固定子磁極
Claims (12)
- 【請求項１】シャフトを中心として回転し、外周に磁極
を形成した永久磁石からなる回転子磁極と、駆動コイル
が巻回され該回転子磁極と対向した突極を有する固定子
磁極とを具備したインナーロータ型モータの構造におい
て、 上記シャフトの外周を取り巻くステータヨークから内側
方向に突出する複数の固定子磁極を有し、これら複数の
固定子磁極のうち、少なくとも駆動電圧相数と同数の固
定子磁極に駆動コイルと減速コイルを巻回して長固定子
磁極を構成し、残る固定子磁極の長さを前記長固定子磁
極の長さよりも短くかつ巻線の無い短固定子磁極として
構成すると共に、該固定子磁極の突極と対向して設けら
れ、該シャフトを中心として回転し永久磁石からなる回
転子磁石を有するモータ構造。 - 【請求項２】前記減速コイルを各相毎に配し、夫々の減
速コイル端末に、モータ減速時に動作する動作スイッチ
を接続したことを特徴とする請求項１に記載のモータ構
造。 - 【請求項３】前記モータを設置する回路板に前記減速コ
イルの動作スイッチを実装したことを特徴とする請求項
１に記載のモータ構造。 - 【請求項４】前記駆動コイルの配置を中心角で２００度
以内としたことを特徴とする請求項１記載のモータ構
造。 - 【請求項５】前記長固定子磁極のシャフトを中心とした
対向部分に短固定子磁極を配したことを特徴とする請求
項１に記載のモータ構造。 - 【請求項６】前記減速コイルを前記駆動コイルと同一位
置に配したことを特徴とする請求項１に記載のモータ構
造。 - 【請求項７】前記減速コイルを前記駆動コイルより回転
子側に配したことを特徴とする請求項１に記載のモータ
構造。 - 【請求項８】前記減速コイルを前記駆動コイルより内層
に配したことを特徴とする請求項１に記載のモータ構
造。 - 【請求項９】該減速コイルの巻数を前記駆動用コイルよ
り多くしたこと特徴とする請求項１に記載のモータ構
造。 - 【請求項１０】前記ステータヨークの形状を、回路板上
の部品の配置を避けて変形せしめることを特徴とする請
求項１に記載のモータ構造。 - 【請求項１１】前記ステータヨークの外端からシャフト
の中心までの距離が他の部分より小さい部分に前記短固
定子磁極を配置せしめたことを特徴とする請求項１に記
載のモータ構造。 - 【請求項１２】前記モータを光ディスク用スピンドルモ
ータに用いたことを特徴とする請求項１に記載のモータ
構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18233697A JP3512599B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | モータ構造 |
| US09/108,499 US6603635B1 (en) | 1997-07-08 | 1998-07-01 | Motor structure for use with optical disks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18233697A JP3512599B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | モータ構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127917A true JPH1127917A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3512599B2 JP3512599B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=16116535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18233697A Expired - Fee Related JP3512599B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | モータ構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6603635B1 (ja) |
| JP (1) | JP3512599B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017123070A1 (ko) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 엘지이노텍 주식회사 | 팬 모터 |
| JP2024506380A (ja) * | 2021-02-17 | 2024-02-13 | イー－サーキット モーターズ， インコーポレイテッド | 軸方向磁束機械のための平面固定子構成 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6921999B1 (en) * | 1999-01-21 | 2005-07-26 | Stridsberg Innovation Ab | Electric motor |
| JP2003059254A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-28 | Mitsumi Electric Co Ltd | フレキシブルディスクドライブ |
| JP2003059253A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-28 | Mitsumi Electric Co Ltd | スピンドルモータ構造とそれを備えた薄型フレキシブルディスクドライブ |
| US20070253315A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Nidec Corporation | Brushless Motor and Disc Driving Apparatus |
| FR2919441B1 (fr) * | 2007-07-24 | 2010-01-29 | Moving Magnet Tech Mmt | Moto-reducteur comportant un moteur electrique polyphase compact |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4475051A (en) * | 1982-08-27 | 1984-10-02 | International Business Machines Corporation | Low inertia high torque variable reluctance motor |
| US4620301A (en) * | 1982-12-20 | 1986-10-28 | Ricoh Company, Ltd. | Recording disk drive unit |
| US5418416A (en) * | 1983-09-05 | 1995-05-23 | Papst Licensing Gmbh | Brushless three-phase DC motor |
| JPS60261353A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Copal Denshi Kk | ハイブリツド型ステツピングモ−タの固定子 |
| MY109288A (en) * | 1990-06-01 | 1996-12-31 | Mitsubishi Electric Corp | Electric motor |
| TW212240B (ja) * | 1991-03-19 | 1993-09-01 | Hitachi Seisakusyo Kk | |
| US5296981A (en) * | 1991-07-31 | 1994-03-22 | Nagano Nidec Corporation | Disk drive apparatus |
| DE69319938T2 (de) * | 1992-01-30 | 1999-01-14 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Gerät für optische Platten |
| FR2754953B1 (fr) * | 1996-10-21 | 1999-02-26 | Moving Magnet Tech | Moteur polyphase, notamment pour l'entrainement d'une aiguille d'un afficheur |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP18233697A patent/JP3512599B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-01 US US09/108,499 patent/US6603635B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017123070A1 (ko) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 엘지이노텍 주식회사 | 팬 모터 |
| CN108475966A (zh) * | 2016-01-14 | 2018-08-31 | Lg伊诺特有限公司 | 风扇马达 |
| US10851793B2 (en) | 2016-01-14 | 2020-12-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Fan motor comprising a housing and a printed circuit board disposed outside of a lower housing and coupled to a concavely formed board coupling portion at a lower surface of the housing |
| CN108475966B (zh) * | 2016-01-14 | 2021-04-20 | Lg伊诺特有限公司 | 风扇马达 |
| US11525450B2 (en) | 2016-01-14 | 2022-12-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Fan motor |
| JP2024506380A (ja) * | 2021-02-17 | 2024-02-13 | イー－サーキット モーターズ， インコーポレイテッド | 軸方向磁束機械のための平面固定子構成 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3512599B2 (ja) | 2004-03-29 |
| US6603635B1 (en) | 2003-08-05 |
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