JPS5914340A - エンコ−ダ付モ−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】 本発明は回転角度や速度を検出するエンコーダを備えた
モータに係シ、特に磁気エンコーダ付モータに関する。

近年、テープレコーダやＶＴＲの小形化が志向されてお
り、これに伴いモータの小形、軽量化が望まれている。

従来はモータの回転軸に周波数発電機を設けたものが多
いが、寸法１重量とも満足できるものではなかった。そ
のためモータの径方向にエンコーダを配置する方法が検
討された。

第１の方法は、第１図に示すように、コイル６と、エン
コーダの磁気センサ７を有するヨーク５をメタル２とベ
アリング４を設けたボールベアリングケースに固定して
ステータとなし、外周にエンコーダの被検出体となるマ
グネット８を配したヨーク９にマグネット１０を設け、
シャフト１を設けたポス１１に固定してロータを構成す
る、エンコーダ付モードルとしたものである。本方式に
おいてはマグネット８に多極（７２０極）着磁を行なわ
ねばならず、小型化するためには、着磁ピッチが０．３
　ｖａｎと非常に小さくなシ、発生し得る磁束は少ない
。このため、ロータマグネット１０の漏洩磁束の影響を
受け、センサ出力が歪むという欠点がある。

第２の方法は先の検出マグネット８の代りに、磁性材を
コーティングし、これに磁気ヘット°によって、歪磁気
書込みを行ない、エンコーダとする方法であるが、これ
も又、センサが第４図に示す様に低い磁束密度で反応す
る感度時性を持っているため、センサが漏洩磁束の影響
を受け、その出力が第６図の如く歪んでしまう。このた
め、エンコーダ出力のアナログ波形Ａは、周期が一定で
あるにもかかわらず、デジタル変換した場合に第７図の
ように周期が変ってしまうので、第１２図に示すような
周期中に入るパルスの数をカウントする方式の速調回路
は、速度変化をしたかのように応答し、モードル回転数
を狂わせてしまう欠点がある。

第６図、第８図において、Ｅｆはエンコーダの出力、ｅ
は基準電圧を示し、第７図、第９図のＤはＡ／Ｄ変換後
のエンコーダの波形を示すものである。

第３の方法は第２図に示す様にロータヨーク９に取付け
た、回転ディスク１３、及びフォトカブラ側に取付けた
固定マスク１４を介して発光素子１５と受光素子１６と
を配設するものである。この方法は光を利用して信号を
取出すため、ロータマグネットの影響は全く無いが、回
転ディスク１３の厚みが１００μ程度と薄いため作業中
に変形し易く、かつ、エンコーダの性能に、ディスク−
マスク間ギャップと、ディスク、マスクのスリットの走
査度とディスクのそりの有無がエンコーダ出力の周期に
大きく影響するため、単品機械精度を高くしかつギャッ
プ調整を行なわねばならず、組立調整が面倒になる欠点
がある。又構造上、軸方向に発光素子１５と受光素子１
６を配置する事になるため、偏平化が難しいという欠点
も有している。

本発明の目的は、モードルと磁気エンコーダが近接して
配置される面対向フラットモードルにおいて、小型軽量
９部品点数の減少および精度の高いエンコーダ出力を出
すことにある。

本発明は、ロータヨークと被検出体となるロータとを一
体化し、小型軽量化を図り、なおかっ、安定したセンサ
出力を得るため、モードルマグネットやコイル切換時の
漏洩磁束密度より、高い磁束密度で反応する磁気センサ
を用いて、エンコーダ出力波形の歪を防止するものであ
る。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図において、１０はモードルマグネット、９はロー
タヨークでその外周には多数の凹凸が歯車状に形成され
ている。１７は磁気センサ、１８ハセンサ用バイアスマ
グネツト、１２はモードルステータにセンサを取付ける
ためのセンサ支持台、５はモードルステータヨーク、ｌ
−ｔモードルステータである。磁気センサ１７は工ｎＳ
ｂを蒸着エツチングする事により製作され、その抵抗−
磁束密度特性は第５図に示す様に比較的低磁束密度から
高磁束密度迄、広い範囲での磁束密度変化に反応する事
が可能な素子である。モードルマグネット１０はロータ
ヨーク９に接着固定され、ステータヨーク５との間にマ
グネットＮ極→ステータヨーク→マグネットＳ極→ロー
タヨーク→マグネットＮ極の経路で磁気回路を構成する
。ロータヨーク９はマグネットの漏洩磁束を出来る限シ
押えるため、ステータヨーク５と距離が離れた方が良く
、ここでは生産性の面から平板となっている。夫々の外
周部には７２０個の凹凸を持っている。外周凹凸部での
漏洩磁束密度は数Ｗ以下の７トラツトモートルの場合、
モードル磁気回路から５〜１０喘の点で２０〜１２０Ｇ
ある。この影響を押えるため、第７図に示すように磁気
センサ１７の後にフェライト製センサマグネット１８を
配し、センサ１７の動作点磁束密度を第５図に示すごと
く１２００Ｇ前後に引き上げ、ロータ回転に伴なうセン
サ部磁束密度変化がモードルマグネットの漏洩磁束に影
響され難く第８図、第９図のように、Ａ／Ｄ変換後にお
いても、一定周期の速度信号を得ることができる。

磁気センサ１７はあらかじめセンサ支持台１２に接着に
より固定され、モードル軸受部を基準にした雇によシ位
置決めを行ない、ねじ締等の手段によシ、ロータ外周と
のギャップ寸法を保証しながら、容易にモードル組付け
が出来る。

以上説明したように本発明によれば、ロータマグネット
を有するロータヨークの外周に直接多数の凹凸を形成し
、この凹凸をセンサで磁気的に検出するようにしたので
、エンコーダ専用の凹凸を有する回転板を特別に製作す
る必要がなく、部品点数が減少し、又、モータの回転軸
にこの回転板を設けるものに比し、軸方向の寸法が大幅
に短縮され、したがって、これらを包む・・ウジングの
寸法も小さくなる。これらのことから結果として小形、
軽量化が計れるものである。

更に、センサにバイアスマグネットを設けることにより
、出力波形の歪がなくなり、これによってモータの精度
の高い位置や速度の検出が可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はマグネット方式構造図、第２図は光方式構造図
、第３図は本発明の一実施例を示す構造図、第４図は薄
膜磁気センナの磁束密度−抵抗変化率特性図、第５図は
工ｎＳｂ磁気センサの磁束密度−抵抗変化率特性図、第
６図及び第７図は薄膜磁気センサの出力図、第８図及び
第９図は工ｎＳｂ磁気センザの出力図、第１０図、第１
１図はセンサ部の側面および下面図、第１２図は概略ブ
ロック図である。 ９・・・ロータヨーク、１０・・・ロータマグネット、
１１＼、Ｍ変イヒ、１ら 第ｆ図 一石庄東Ｖ、度（〃ウス）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子コイルを有するステータヨークと、この固定
   子コイルに対向するマグネットを有するロータヨークと
   、ロータヨークを回転自在に支持する軸受を備えたもの
   において、 前記ロータヨークの外周に一体に多数の凹凸を歯車状に
   形成し、この凹凸を前記センサで磁気的に検出するよう
   に構成したことを特徴とするエンコーダ付モータ。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前
   記センサをバイアスマグネットの表面に設けたものであ
   ることを特徴とするエンコーダ付モータ。