JPS63107451A - パルスモ−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】 （産業上の利用分野） 本発明はパルスモータに関し、特に位置検出用巻線を備
えたパルスモータに関するものである。

（従来の技術） パルスモータは、簡単な制御回路によって位置の制御が
出来るので、広範囲に応用されている。

例えばＦＤＤ　（フロッピーディスク装置）、ＨＤＤ（
ハードディスク装置）のヘッド位置決めあるいはプリン
タ装置の印字ヘッドの位置決め用の駆動源としての応用
がある。これまでこれら装置の動作速度の向上にあたっ
てはマイクロプロセッサを使用してパルスモータの駆動
タイミングをきめ細かく制御することにたよってきた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法では、パルスモータの負荷変動
や駆動回路の電圧変動など外部特性の変動の影響を受は
易い欠点があった。例えばＦＤＤやＨＤＤの場合、ヘッ
ドを１トラツク移動するには１〜２ａｌｓあれば十分な
のに、実際にリード、ライト動作するには移動後１５ｍ
５程度待つ必要がある。これはマイクロプロセッサでき
め細かい制御を行い、振動を速やかに減衰させようとし
ているにもかかわらず、実際には先にのべたような外部
特性の変動によりパルスモータの停止特性が敏感に変化
するので、その変化分を見込んでおく必要があるためで
ある。

上記の停止特性などを向上させるために、従来は、（１
）パルスエンコーダを設けて、フィードバツク制御を行
なう、（２）ダンパーを設ける、（３）摩擦負荷を付加
する、等の方法を採用してきた。

しかし、（１）　、　（２）の方法にあっては、装置の
大型化、コスト高、慣性モーメントの増加等の問題があ
る。また、（３）の方法にあっては、摩擦負荷が本来不
安定なために、安定した性能が得られないという問題が
ある。

本発明は、パルスモータに位置検出用のセンサコイルを
設けて、パルスモータの移動動作中に移動位置信号を取
出せるようにして、移動動作制御のためのデータが得ら
れるようにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、ステータとロー
タとにそれぞれ多数の歯を備えているパルスモータにお
いて１個または複数の歯を有していて同時にロータの歯
と対向をもたらす単一のポールピースに位置検出用のセ
ンサコイルを設けて構成した。

（作用） センサコイルを設けたポールピースの歯はロータと一致
して対向したときに相互の空隙を介する磁路のリラクタ
ンスが最小となり、ロータの移動に伴ってリラクタンス
が変化する。よってセンサコイルから、別途、このリラ
クタンスの変化信号を取出すことによって、逐次相互の
歯の一致の位相あるいは該位相からの各偏位の状態を検
知出来る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すハイブリッド型パルス
モータの概略の正面断面図、第２図は第１図のパルスモ
ータの側面図、第３図は第１図のロータを一部切欠いて
詳細に示した斜視図、第４図はポールピースの構成とコ
イル取付けを示す図である。

第１図〜第４図において、１はステータコアで、１６個
のポールピース２を有し、該各ポールピース２は更に３
個の歯３を有している。なお第２図においてはこれら歯
３の記載を省略している。各ポールピース２にはそれぞ
れ励磁コイルΦ１゜Φ２．・・・Φ１５（Φ１のみ図示
）が巻かれていて、Φ１．Φ５．Φ９．Φ１３で１相を
なし、合計で４相構成をなしている。なお、後記するセ
ンサコイルＳを設けたポールピース２Ａには励磁コイル
は巻線しないので励磁コイルは上記のように１５個で構
成される。４はロータで、２分割されたロータコア５Ａ
、５Ｂとシャフト６と、該シャフト６の軸方向に着磁さ
れたマグネット７よりなる。ロータコア５Ａ、５Ｂはス
テータコア１の歯３と同一の角度ピッチで分割された歯
８Ａ、８Ｂを有し、歯８Ａと８Ｂとは相互に１／２ピツ
チずらせである。前記各ポールピース２は隣合う同一相
の相互間がロータ４の歯８Ａまたは８Ｂの１ピッチ分だ
けずらせてあり、その間の各ポールピース２はそれぞれ
相互に１／４ピツチずつずらせである。

以上の構成は一般のハイブリッド型パルスモータの構成
と基本的には同一である。

本願発明は、１６個あるポールピース２のうちの１つに
センサコイルＳを設けたものであり、ハイブリッド型の
パルスモータに対しては、ポールピース２のうちロータ
コア５Ａに対向する部分すなわち第４図に２Ａで示した
部分にセサコイルＳを巻線することにより構成される。

センサコイルＳを、ロータコア５Ａに対向するポールピ
ース２Ａに設けるのは、ポールピース２人の各歯３Ａは
同時にロータ４の各歯８Ａと１対１に対向をもたらすこ
との条件が得られるようにするためであり、例えば、ポ
ールピース２に巻いた場合は、ポールピース２の各歯３
がロータコア４の各歯８Ａと前記１対１に対向したとき
に、各歯３に対して各歯８Ｂが１／２ピツチのずれを生
じていて後記する回転位置の検出が出来ないからである
。

以上の構成において、センサコイルＳによる回転位置検
出作用を説明する。

第５図はロータ４の回転角度θに対するセンサコイルＳ
のインピーダンスの特性を示し、第６図は、第５図の回
転角度θと各歯３Ａ、３Ｂの位置の対応を示すもので、
ポールピース２Ａの歯３Ａがロータ４の各歯８Ａと１対
１の対向した回転角度θ−θ０において、センサコイル
Ｓと交叉する磁気回路のりラフランスが最小であり、よ
ってインピーダンスが最大となる。そして歯３Ａと歯８
Ａとが丁度互い違いになっている回転角度θ−θ２にお
いてインピーダンスが最小となり、これら各中間の回転
角度θ−θ１．θ−θ３においては前記最小と最大の中
間の値となる。なお、これら回転角度θ−θ０からつぎ
のθ−θ０までの角度は歯８Ａの１ピツチに相当する。

第７図は検出信号制御回路図であり、第８図はその角度
の波形図である。

Ｏ２０は発振器で、ロータ４の各歯３Ａのピッチ移動周
期より充分に短い周期の正弦波電圧をセンサコイルＳに
印加する。

Ｒ１は抵抗、ＣＩは直流分をカットするための結合コン
デンサである。ＡＭＰは交流増幅器で、その出力信号波
形は第８図の信号ａのようになり、信号ａの一定周期の
信号波形は発振器Ｏ８Ｃの発振周期によるものであり、
その包絡線で示される振幅値は第５図の波形の交流骨に
逆比例した値となっている。ＲＥＣは余波整流器で、信
号ａを受けてその０レベル線で折返した形の信号すを出
力する。ＬＰＦはローパスフィルタで、信号すを受けて
その包絡線の信号Ｃを出力する。ＬＶはレベルシフタで
、信号Ｃの最大レベルと、最小レベルとの中間値を０レ
ベルにすべくレベルシフトして信号ｄを出力するもので
あり、予めパルスモータをゆっくり回転させながら、可
変抵抗Ｒ２によってθレベルからの各ピーク値ｖ”、ｖ
−までの電位差が一致するように調整される。信号ｄは
、マイクロプロセッサ（図示せず）に送出されて、該信
号の各ピーク値あるいは各レベル値によって歯８Ａのピ
ッチ間の回転角度θ−θ０〜θ−θ０が検出される。な
お、回転角度θ−θ０〜θ−θＯ間には同一レベルの位
相が２箇所発生するが、信号ｄを微分してその正・負を
同時に監視することにより、いずれ側の位相であるかが
判別出来る。

以上はハイブリッド型のパルスモータを例にして説明し
たが、可変リラクタンス形のパルスモータのように、ロ
ータが２分割されていない場合にはポールピースを２分
割する必要はなく、１つのポールピースにセンサコイル
を設ければよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、センサコイルは
１個だけ設ければよいので構成が簡単であり、そして、
慣性モーメントなどに影響を及ぼすことなく、きめ細か
な制御を行うための移動位置信号を歳出すことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すパルスモータの正面断面
図、第２図は第１図のパルスモータの側面図、第３図は
ロータの一部を切欠いた斜視図、第４図はポールピース
の構成とコイル取付を示す図、第５図はセンサコイルの
インピーダンス特性図、第６図は回転角度と第５図との
関係の説明図、第７図は検出信号制御回路図、第８図は
第７図の各部の信号波形図である。 ２人・・・ポールピース Φ１・・・励磁コイル Ｓ・・・センサコイル ノＶルスＬ−夕の江：ｊＹｌＩＭ面図 第１図 第３図 亡ンリコイルのイ〉ご−ダンス特性図 第５図 第５図の説日月図 第６図 ０□ υ１ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステータとロータとにそれぞれ多数の歯を備えているパ
   ルスモータにおいて １個または複数の歯を有していて同時にロータの歯と対
   向をもたらす単一のポールピースに位置検出用のセンサ
   コイルを設けてなることを特徴とする パルスモータ。