JPH1175357A - 電動機の速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と同じ電動機の構成を取りながらＳＮ比
を向上させた電動機の速度検出装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 Ｎ，Ｓに多極着磁された駆動マグネット
に設けた周波数発電用マグネット７とこれに面して配置
された周波数発電用コイルパターン５とからなる電動機
の速度検出装置において、２本の周波数発電用コイルパ
ターンａ→ｂ→ｃ及びｄ→ｅ→ｆ→ｇを電気的に同相の
周波数信号を得られるように近接配置して直列接続し、
さらに前記周波数発電用コイルの内側または外側にそっ
て円周上に帰りコイルパターンｃ→ｄを前記周波数発電
用コイルパターンに直列接続した構成にすることによ
り、発電コイルの出力電圧をアップさせ、かつ、駆動マ
グネットからの磁気ノイズの影響を少なくしたＳＮ比の
すぐれた電動機の速度検出装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネット周波数
発電用磁極部と周波数発電用コイルパターンによって作
り出されるロータの回転数に対応した周波数信号により
速度検出を行う電動機の速度検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電動機は多極着磁された磁石を
有するロータと速度検出用のコイルパターンを有するプ
リント基板により構成されている。このロータ部の磁石
はステータ巻線の作る交番磁界によって回転力を生み出
すためのモータ駆動用磁極部と回転数に対応した周波数
信号を生み出すための速度検出用磁極部によって構成さ
れている。

【０００３】図５は電動機の断面図を示すものである。
図５において１は駆動コイル、２はステータコア、３は
軸受部、４はプリント基板、５はプリント基板に印刷さ
れた周波数発電用コイルパターンであり、これらにより
ステータ部を構成している。６は駆動マグネット、７は
周波数発電用マグネット、８は軸、９はロータフレーム
であり、これらによりロータ部を構成している。図４に
速度検出装置のプリント基板に印刷されたコイルパター
ンの従来の一実施例を示す。

【０００４】以上のように構成された電動機の速度検出
装置において以下にその動作を説明する。まずロータ部
は軸受部３により支持され、ステータ部に対して自由に
回転できる構造としている。また、駆動マグネット６の
磁路の一方はロータフレーム９を介してその磁路を閉
じ、他の一方はプリント基板４とステータコア２を介し
てその磁路を閉じている。従って駆動コイル１に駆動電
流を流すと、駆動コイル１と駆動マグネット６の間に力
が作用し、駆動コイル１がステータコア２に固着されて
いるので駆動マグネット６を含むロータ部が回転する。
かかるロータ部の回転により周波数発電用コイルパター
ン５の発電線素を透過する周波数発電用マグネット７か
らの磁束が変化し、かかる磁束の変化に比例した出力が
発電線素さらに周波数発電用コイルパターン５の出力端
に回転速度に比例した速度信号として現れる。

【０００５】従来、電動機の速度検出装置としては、特
開昭５９−１９１４６４号公報に記載されたものが知ら
れている。図４は周波数発電用磁極に面対向させて配置
された周波数発電用コイルパターンである。図４におい
て１０は第一の発電用コイルパターン、１１は第二の発
電用コイルパターン、１２は第一の帰りパターン、１３
は第二の帰りパターンである。第一の帰りパターンと第
二の帰りパターンは同相の周波数信号が得られるように
近接配置される。第一の帰りパターンと第二の帰りパタ
ーンは発電用コイルパターンの全域両側に近接配置され
る。このことにより発電用コイルパターンが一本の時に
比べて出力は約２倍近くなりノイズにも強く、ＮＳの良
い速度検出装置となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら小型化の
流れの中でプリント基板の外形寸法をなるべく小さくし
高密度実装を行う場合、周波数発電用コイルパターンの
占有する面積は小さくなりかつ図４のような構成では周
波数発電用コイルパターンの発電線素の長さは短くなる
ため出力電圧はその分小さくなり発電コイルパターンが
１本の時に比べて約１．５倍程度の出力しか得られない
という問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決するもので、
回転数に比例した周波数信号の出力電圧をアップさせＮ
Ｓ比を向上させることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電動機の速度検出装置は、Ｎ，Ｓに交互に多
極着磁されたモータ駆動用磁極部と周波数発電用磁極部
を有するマグネットを備えたロータと前記マグネットの
周波数発電用マグネットに面対向して配置された周波数
発電用コイルパターンを有するプリント基板を備えたス
テータにより構成される電動機の速度検出装置におい
て、前記コイルパターンで発電線素を有する矩形波状の
周波数発電用コイルパターン２本を電気的に同相の周波
数信号を得られるように近接配置して直列接続し、さら
に前記矩形波状の周波数発電用コイルパターンの内側ま
たは外側にそって円周上に配置して帰りコイルを１本前
記周波数発電用コイルパターンに直列接続し、または１
本の矩形波状の周波数発電用コイルパターンの一部の発
電線素を無くし、もう一方の矩形波状の発電線素のコイ
ルパターンにそって円周上に配置し、またはロータ外径
の外側を引き回して配置した構成としている。

【０００９】この構成によって、電動機の回転数に比例
した周波数信号のＳＮ比を向上させることにより直流電
動機の回転むらを改善することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、Ｎ，Ｓに交互に多極着磁されたモータ駆動用磁極部
と回転数に対応した周波数発電用磁極部を有するロータ
マグネットと前記ロータマグネットの周波数発電用磁極
部に面対向して配置された周波数発電用コイルパターン
を有するプリント基板を備えたステータにより構成され
る電動機の速度検出装置において、発電線素を有する矩
形波状の周波数発電用コイルパターン２本を電気的に同
相の周波数信号を得られるように近接配置して直列接続
し、さらに前記周波数発電用コイルパターンの内側また
は外側にそって円周上に配置して帰りパターンを１本前
記周波数発電用コイルパターンに直列接続したものであ
り、ロータの回転速度に比例した周波数信号の出力をア
ップさせ、かつ帰りパターンにより外来ノイズによる誘
導ノイズをキャンセルしてＳＮ比を向上させる作用を有
する。

【００１１】請求項２に記載の発明は、前記周波数発電
用コイルパターンにおいて１本の矩形波状の周波数発電
用コイルパターンの一部の発電線素を無くし、もう一方
の矩形波状の周波数発電用コイルパターンにそって円周
上に配置し、または前記ロータ外径の外側を引き回して
配置したものであり、ロータの回転数に比例した周波数
信号に出力をアップさせてＮＳ比を向上させるうえで周
波数発電用コイルパターンの設計の自由度を上げるとい
う作用を有する。

【００１２】

【実施例】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。

【００１３】（実施例１）図３は本発明の電動機の速度
検出機構の展開図を示している。ａからｂまでとｅから
ｆまでは互いに電気的に絶縁された状態で交差させてい
る。図３においてａ→ｃまでの区間を第一の周波数発電
用コイルパターン、ｄ→ｇまでの区間を第二の周波数発
電用コイルパターン、ｃ→ｄまでの区間を帰りパターン
とすれば、第一及び第二の各周波数発電用コイルパター
ンは周波数発電用磁極部に面対向してマグネットの磁極
間隔と同ピッチの矩形状に形成されている。そしてこれ
ら両発電コイルの発電線素は同一の磁気信号が感磁でき
る位置に二本が平行線として配置されている。

【００１４】また、両周波数発電用コイルパターンの全
域の内側には帰りパターンが一本配置されており第一の
周波数発電用コイルパターン→帰りパターン→第二の周
波数発電用コイルパターンというように第一，第二の発
電コイル同士を電気的に同相になるように直列接続され
ている。

【００１５】そして第一及び第二の各周波数発電用コイ
ルパターンは、多極着磁された周波数発電用磁極部によ
る交番磁界により発電線素にて発電を行う。このとき第
一及び第二の各周波数発電用コイルパターンの発電線素
が近接して平行に、かつ直列に接続されているので、周
波数発電用コイルパターンの出力端でａ，ｇでは発電電
圧として周波数発電用コイルパターンが１本の時に比べ
て約２倍の出力が得られる。また帰りパターンにより外
来ノイズによる誘導ノイズをキャンセルすることができ
る。

【００１６】図１は、図３で示した構成をプリント基板
に円弧状に印刷配向した周波数発電用コイルパターンの
本発明の第一の実施例を示す。

【００１７】（実施例２）図２は、第二の発電コイルパ
ターンの一部の発電線素を無くし第一の発電コイルパタ
ーンにそって円周上に配置した周波数発電用コイルパタ
ーンの本発明の第二の実施例を示す。従来は駆動用マグ
ネットにより各発電線素に誘起される電圧を相殺するた
めに、周波数発電用マグネットの着磁極数及びコイルパ
ターンの開口角を駆動用マグネットの偶数倍にしてい
た。しかしながらそれでも発電コイルの一部分で発電線
素の長さが他の部分に比して短くなっている場合は駆動
用マグネットによるノイズが発生する。そこで図２のよ
うに駆動用マグネットにより各発電線素に誘起される電
圧が相殺されて出力端で０になるように第二の発電コイ
ルの一部分で発電線素をなくして第一の発電コイルにそ
って配置することによりノイズを少なくしている。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明は矩形波状のコイル
パターン２本を電気的に同相の周波数信号を得られるよ
うに近接配置して直列接続し、さらに前記矩形波状コイ
ルパターンの内側または外側にそって円周上に配置して
帰りパターンを１本前記周波数発電用コイルパターンに
直列接続することにより、周波数発電コイルパターンの
出力電圧が周波数発電用コイルパターンが１本の時に比
して約２倍得られ、かつ外来ノイズによる誘導ノイズが
キャンセルできる。従って安価でＳＮ比のすぐれた電動
機の速度検出装置を実現できる。

【００１９】また一方の矩形波状コイルパターンの一部
の発電線素を無くし、もう一方の矩形波状コイルパター
ンにそって円周上に配置することにより従来は周波数発
電用マグネットの着磁極数及び発電コイルの開口角を駆
動用マグネットの着磁極数の偶数倍にする必要があった
が非偶数倍でも、さらに発電コイルの一部分が他の部分
に比して短くなっている場合でも駆動用マグネットによ
るノイズの影響を小さくすることができることにより電
動機の速度検出機構としての自由度を広げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例におけるプリント基板に
印刷された周波数発電用コイルパターンの図

【図２】本発明の第二の実施例におけるプリント基板に
印刷された周波数発電用コイルパターンの図

【図３】本発明の電動機の速度検出装置の展開図

【図４】従来の周波数発電用コイルパターンの一例を示
す図

【図５】従来の電流機の断面図

【符号の説明】

１ 駆動コイル ２ ステータコア ３ 軸受部 ４ プリント基板 ５ 周波数発電用コイルパターン ６ 駆動マグネット ７ 周波数発電用マグネット ８ 軸 ９ ロータフレーム １０ 第一の周波数発電用コイルパターン １１ 第二の周波数発電用コイルパターン １２ 第一の帰りパターン １３ 第二の帰りパターン ａ→ｂ→ｃ 第一の周波数発電用コイルパターン ｄ→ｅ→ｆ→ｇ 第二の周波数発電用コイルパターン ｃ→ｄ 帰りパターン ａ，ｇ 周波数発電用コイルパターンの出力端

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｎ，Ｓに交互に多極着磁されたモータ駆動
   用磁極部と周波数発電用磁極部を有するマグネットを備
   えたロータと前記マグネットの周波数発電用磁極部に面
   対向して配置された周波数発電用コイルパターンを有す
   るプリント基板を備えたステータにより構成される電動
   機の速度検出装置において、発電線素を有する矩形波状
   の周波数発電用コイルパターン２本を電気的に同相の周
   波数信号を得られるように近接配置して直列接続し、さ
   らに前記周波数発電用コイルパターンの内側または外側
   にそって円周上に配置して帰りパターンを１本前記周波
   数発電用コイルパターンに直列接続したことを特徴とす
   る電動機の速度検出装置。
2. 【請求項２】周波数発電用コイルパターンにおいて１本
   の矩形波状の周波数発電用コイルパターンの一部の発電
   線素を無くし、もう一方の矩形波状の周波数発電用コイ
   ルパターンにそって円周上に配置し、または前記ロータ
   外径の外側を引き回して配置したことを特徴とする請求
   項１記載の電動機の速度検出装置。