JP3124678B2

JP3124678B2 - モータ

Info

Publication number: JP3124678B2
Application number: JP06072774A
Authority: JP
Inventors: 哲哉野村; 浩和中川; 和弘村松; 重利籠宮
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH07264833A; US5654600A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスクド
ライブ等に用いられるモータに係わり、特にそのインデ
ックス検出部分に関する。

【０００２】

【従来の技術】フロッピーディスクドライブ等に用いら
れるモータにおいては、ロータの回転基準位置の検出、
すなわちインデックス検出が行われている。図２０はイ
ンデックス検出手段を備えたの従来のモータの側面図、
図２１は図２０に示すモータの平面図である。

【０００３】これらの図に示すように、ロータヨーク１
の外周には、ロータヨーク１とともに回転するインデッ
クス検出用磁石２が取り付けられており、このインデッ
クス検出用磁石２の発生する磁束を検出するホール素子
等の磁気センサ３がロータヨーク１の外周に設けられれ
いる。そして、磁気センサ３の検出信号を図示しない処
理回路（検出回路）に入力し、ロータの１回転に１つの
インデックス信号を前記処理回路より得ていた。なお、
図２０に示す４は、図示せぬコイルが設けられたステー
タであり、図２１には、ステータ４を図示省略してい
る。

【０００４】しかし、この図２０、図２１に示すモータ
においては、別途インデックス検出用磁石２が必要とな
り、さらに磁石２をロータヨーク１に取り付ける作業が
必要となるため、モータおよびそのモータが用いられる
装置の小型化、ローコスト化という点において問題があ
った。これらの問題を解決するために、最近、ロータヨ
ークの側面に切欠きを設け、ロータヨーク内の磁石の一
部を露出させ、露出した磁石からの磁束を磁気センサで
検出することによりインデックス検出を行うものが提案
されている。

【０００５】図２２はこの改善されたモータに備えられ
るロータの要部を示す斜視図、図２３は図２２に示すロ
ータの部分平面図、図２４は図２２に示すロータが回転
したときの磁気検出特性図である。

【０００６】これらの図に示すようにロータヨーク５に
は、Ｎ極Ｓ極が軸方向に等間隔で着磁された回転用磁石
６が備えられており、回転用磁石６の一部を外周に露出
させるための長方形状をした切欠き７が形成されてい
る。この回転用磁石６は、図２２に示すように、例え
ば、上側（表側）がＮ極であれば、その下側（図示せぬ
ステータ側）はＳ極となっており、図２２，図２３にお
いて、符号６ａないし６ｄで示す磁石の極性は、下側の
極性を表している。そして、前記切欠き７からはＮ極６
ｂとＳ極６ｃが同程度露出しており、この回転用磁石６
の磁束を切欠き７に対向して設けられた図示しない磁気
センサ（ホール素子等）で検出している。この磁気セン
サは、回転用磁石６の発生する磁束の半径方向成分を検
出するものであり、ロータ８が図２３の矢印Ａ方向に回
転した場合の検出特性（時間に対する磁束密度を表した
もの）は、図２４のようになる。図２４において、上側
（＋側）は、磁石６の中心より外側に向かう磁束を表
し、下側（−側）は、逆に外側より磁石６の中心に向か
う磁束を表すものとし、図２４のａ〜ｅは、図２３にお
ける対応する符号の位置の磁束密度を表している。

【０００７】図２４からわかるように磁気センサの前に
Ｎ極６ｂが位置するｂ点では、＋側に大きな出力（磁束
密度）が得られ、Ｎ極６ｂとＳ極６ｃの境界点（ｃ点）
では、出力がゼロとなり、さらにロータ８が回転して磁
気センサの前にＳ極６ｃが来ると、今度は−側に大きな
出力が得られる（ｄ点）。そして、磁気センサが接続さ
れた図示せぬ処理回路は、出力がゼロとなるｃ点をイン
デックス位置として特定し、ロータの位置を検出してい
る。すなわち、出力がしきい値Ｔｈを超えた後、ゼロと
なった点をインデックス位置としている。このように、
しきい値Ｔｈを設定しているのは、図２４に示すよう
に、磁気センサは、切欠き７を設けていない部分のロー
タヨーク５からも磁束を検出してノイズとして信号を出
力するが、このノイズ信号を切欠き７から露出する磁石
に基づく信号と区別できるようにするためである。そし
て、このしきい値Ｔｈは、前記図示しない処理回路内の
コンパレータのヒステリシス幅、すなわち、コンパレー
タの出力がＨレベル（例えば、５Ｖ）からＬレベル（例
えば、０Ｖ）となるコンパレータの入力電圧と、出力が
ＬレベルからＨレベルとなる入力電圧との差として設定
可能となっており、そのヒステリシス幅（しきい値Ｔ
ｈ）は、コンパレータに接続される抵抗器の抵抗値によ
り定められる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２２，図
２３に示すモータにあっては、図２４に示すように、切
欠き７より露出するＮ極６ｂに隣接して露出しないＳ極
６ａがあるため、Ｎ極６ｂからＳ極６ａに向かう磁束も
漏洩しており、磁気センサがこの磁束を検出し、ａ点に
おいて、回転用磁石６の中心側に向かう磁束を示す−側
の信号（オーバーシュート）を出力する。同様に、露出
していないＮ極６ｄより露出するＳ極６ｃに向かう磁束
も磁気センサが検出し、ｅ点において＋側の出力（オー
バーシュート）が磁気センサより出され、これらオーバ
ーシュートの信号レベルは、切欠き７のない部分のロー
タヨーク５から検出されるノイズ信号レベルよりも大き
い。

【０００９】また、ホール素子等の磁気センサ、ロータ
ヨーク５、回転用磁石６等のモータを構成する各部材に
は、寸法および特性にばらつきがあり、さらに、これら
の部材を組み立てたときに取付寸法にばらつきが発生す
る他、処理回路の特性にもばらつきがある。そのため、
これらのばらつきの組み合わせにより、例えば、感度の
良い磁気センサがロータヨーク５に近接して取り付けら
れた場合、ｅ点のレベルが前記しきい値Ｔｈを超える可
能性があり、その場合には、処理回路はロータ１周に２
個のインデックス検出をしてしまう。逆に、感度の悪い
磁気センサがロータヨーク５から離れて取り付けられる
と、最悪の場合、ｂ点の出力もしきい値Ｔｈを超えるこ
とがなく、インデックス検出ができないという問題があ
る。これらの問題を解決する方法として、各部材の寸法
的なばらつきや磁気センサの感度にあったしきい値を個
別に設定することが考えられるが、この方法では、モー
タあるいはモータを使った機器の製造工程にしきい値を
設定するという調整作業が入るため、機器の生産性およ
び、それによるコストアップの点で問題がある。

【００１０】本発明の目的は、上述した従来技術の実情
に鑑み、製造工程において、しきい値調整が不要で、確
実にインデックス検出をすることができるモータを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、ステータと、このステータと対向する複数のＮ極Ｓ
極が着磁された回転用磁石を保持するとともに、この回
転用磁石の側面の一部が外部に露出する切欠きを形成し
たロータヨークと、このロータヨークの周辺に設けられ
たロータの回転位置を検出する磁気検出手段とを備えた
モータにおいて、前記切欠きの幅を前記回転用磁石の１
極の長さより長く設定するとともに、前記回転用磁石の
一方の極のほぼ全てと、この一方の極と回転下流側で隣
接する他方の極の一部を前記切欠きより露出させたこと
によって達成される。

【００１２】また、前記磁気検出手段は、前記ロータヨ
ークに対向して配置され、前記回転用磁石の発生する磁
束の半径方向成分を検出する検出素子であるとともに、
前記他方の極の前記切欠きからの露出を前記回転用磁石
の１極の長さの４６％以内とした。

【００１３】さらに、前記磁気検出手段を前記回転用磁
石の発生する磁束の半径方向成分を検出する検出素子と
し、前記切欠きを台形形状等の非矩形形状とした。

【００１４】

【作用】ロータヨークの切欠きの幅を回転用磁石の１極
の長さより長く設定するとともに、この切欠きから回転
用磁石の一方の極のほぼ全てと、この一方の極と回転下
流側で隣接する他方の極の一部を露出させたので、一方
の極から大きな磁束密度（最大磁束密度）を得るととも
に、他方の極からのオーバーシュートやその他のノイズ
等の影響を最大磁束密度に比べて相対的に抑制できるた
め、磁気検出手段の出力のＳ／Ｎ比の向上が図れ、誤っ
たインデックス検出を防止することができる。

【００１５】また、磁気検出手段をロータヨークに対向
して配置し、回転用磁石の発生する磁束の半径方向成分
を検出する検出素子とし、他方の極の切欠きからの露出
を回転用磁石の１極の長さの４６％以内とした場合に
は、検出素子やその他のモータを構成する部材および検
出素子の信号処理回路にばらつきがあったとしても、そ
のばらつきを吸収できるＳ／Ｎ比が得られ、インデック
ス検出を確実に行うことができる。

【００１６】さらに、磁気検出手段を回転用磁石の発生
する磁束の半径方向成分を検出する検出素子とし、ロー
タヨークの切欠きを台形形状等の非矩形形状とすると、
切欠き付近の磁束の半径方向成分の集中が抑えられるの
で、他方の極からのオーバーシュートをより低いレベル
とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の第１実施例のモータに備えられるロ
ータの要部を示す斜視図、図２はロータヨークおよび回
転用磁石の一部を切り欠いてロータ内部を見えるように
した第１実施例のモータの側面図、図３は図１に示すロ
ータの部分平面図、図４は磁束の様子を表した図１に示
すロータの拡大平面図、図５は図２に示すモータに備え
られた磁気検出手段が接続される検出回路（処理回路）
図、図６は磁気検出手段の検出特性およびインデックス
信号を示す図、図７は実測による磁気検出手段の検出特
性図である。

【００１８】この第１実施例のモータは、図示せぬコイ
ルが形成されたステータ１０と、このステータ１０上に
載置されたドーナツ状のボールベアリング（スラストベ
アリング）１１と、このボールベアリング１１を挟んで
前記ステータ１０と対向する回転可能なロータ１２と、
ロータ１２の外周に設けられロータ１２とその半径方向
で対向するステータ１０上に取り付けられた磁気検出手
段であるホール素子１３とにより概略構成された面対向
タイプの３相ブラシレスモータである。

【００１９】前記ステータ１０は、詳細な図面は省略す
るが、強磁性体であるケイ素鋼板からなる板厚０．５ｍ
ｍのステータヨークをベースとし、このステータヨーク
上を全面絶縁層で覆い、この絶縁層の上に、モータの回
転数を検出するためのＦＧパターンの他、前記ホール素
子１３やその検出回路、モータの駆動回路等を構成する
ＩＣ、固定抵抗器等の回路部品を半田付けするためのラ
ンドや配線パターン等の銅箔パターンが形成されてお
り、半田ランド等の必要な部分を除いて第２の絶縁層で
前記銅箔パターンが覆われたものとなっている。このよ
うに、ステータ１０は印刷配線板の機能を兼ね備えてお
り、さらに、前記第２の絶縁層の上に、ロータ１２を回
転させるための図示せぬ前記コイルが半田付けおよび両
面テープにて取り付けられている。なお、このステータ
１０は、モータが取り付けられる金属製のシャーシ（フ
ロッピーディスクドライブのシャーシ）２０に図示せぬ
ネジで固定されており、これにより、後述する回転用磁
石１５の吸引力によるステータ１０の変形が防止され
る。

【００２０】ボールベアリング１１は、複数の金属製小
ボール１１ａを周方向に回転可能に保持する合成樹脂製
のボール保持体１１ｂと、このボール保持体１１ｂの下
側（ステータ側）に位置し、小ボール１１ａと接触する
リング状の第１滑性板１１ｃと、前記ボール保持体１１
ｂの上側に位置し、小ボール１１ａと接触してロータ１
２とともに回転可能な金属製のリング状の第２滑性板１
１ｄとからなっている。

【００２１】ロータ１２は、強磁性体である亜鉛メッキ
鋼板からなる断面逆凹状のロータヨーク１４と、このロ
ータヨーク１４に接着剤およびその吸着力で取り付けら
れるドーナツ状の回転用磁石（界磁マグネット）１５と
からなっており、回転用磁石１５と前記ステータ１０の
ステータヨークとの間には常時、吸引力が働いている。
そして、前記ボールベアリング１１は、その下側の第１
滑性板１１ｃがステータ１０と接触し、上側の第２滑性
板１１ｄがロータ１２と接触して、ロータ１２が滑らか
に回転するよう機能している。なお、前記シャーシ２０
上には、ボールベアリング１１の回転方向のガイドとな
る中空状の軸受け１７がかしめにより取り付けられてお
り、この軸受け１７はステータ１０に設けられた円孔に
挿通され、ステータ１０の上方に突出している。そし
て、軸受け１７の外周に前記ボールベアリング１１（ボ
ール保持体１１ｂと第１滑性板１１ｃ）の内周がクリア
ランスをもってはめ込まれ、軸受け１７の周りをボール
ベアリング１１が回転可能となっている。

【００２２】また、前記シャーシ２０の下側（ステータ
１０が取り付けられていない側）より回転軸１８が挿通
され、この回転軸１８は、さらに、前記軸受け１７の中
空部にクリアランスをもって挿通され、ロータヨーク１
４の上側より挿通されるネジ１９により、第２滑性板１
１ｄとロータヨーク１４とを挟んでネジ止め固定され、
ロータ１２とともに回転可能となっている。なお、図２
において、ボールベアリング１１が軸受け１７を囲んで
いないように示したのは、ロータ１２の回転機構を分か
りやすくするためであり、実際には、ボールベアリング
１１は軸受け１７の外周を囲んでいる。

【００２３】ロータヨーク１４は、図１ないし図３に示
すように、天面１４ａと、この天面１４ａから垂直に切
り起こした側面１４ｂとを備えており、側面１４ｂに
は、前記回転用磁石１５の一部を露出させる回転用磁石
１５の中心から見て１９°の角度（幅）を有する側面長
方形状の切欠き１６が形成されている。前記回転用磁石
１５は、Ｎ極とＳ極とが１５°毎に交互に着磁された２
４極のフェライト磁石であり、図２２および図２３を用
いて従来の技術で説明したものと同様、軸方向に着磁さ
れ、磁石の上側（表）と下側（裏）とで極性を異にして
いる。そして、前記切欠き１６からは回転上流側よりＮ
極１５ｂが全て（１５°），Ｓ極１５ｃが４°露出して
おり、ロータヨーク１４（切欠き１６）に対向して前記
ホール素子１３が配置されている。なお、図１ないし図
４では、破線で磁石の１極を表しており、これらの図に
示す磁石の極性は、回転用磁石１５の下側（ステータ
側）の極性を表している。

【００２４】前記ホール素子１３は、回転用磁石１５の
発生する磁束の半径方向成分を検出すべくパッケージ内
部の検出面（図示せず）が回転用磁石１５の半径を延長
した架空の線と直交するように、前記ステータ１０上に
半田付けにて取り付けられている。さらに、このホール
素子１３のパッケージ内部の実際の検出部の前面および
後面には、フェライト等の強磁性体からなる集束ヨーク
（図示せず）が設けられており、磁束を検出部に集める
よう構成されている。

【００２５】なお、前記回転用磁石１５の外径（半径）
は３３ｍｍ，板厚は２．４ｍｍ、ステータ１０のスーテ
タヨーク上面から回転用磁石１５の下面までの寸法は
１．０７ｍｍとなっている。また、ロータヨーク１４の
板厚は０．８ｍｍ、その外径（半径）は３３．９ｍｍで
あり、ロータの中心点からホール素子１３の実際の検出
部の中心までの寸法は３５ｍｍ、回転用磁石１５の下面
からホール素子１３の検出部の中心までの高さ寸法は
１．３ｍｍに設定している。

【００２６】図５に示すように、ホール素子１３には、
ホールバイアス電流を流す一対の端子（入力端子）１３
ａ，１３ｂと、ホール素子１３の出力電圧（ホール出
力）を得る他の一対の端子（出力端子）１３ｃ，１３ｄ
が備えられている。入力端子１３ａはバイアス抵抗器Ｒ
１を介して５Ｖの電圧電源Ｅに接続されており、入力端
子１３ｂはバイアス抵抗器Ｒ２を介してアース電位に接
地されている。また、出力端子１３ｃはコンパレータ２
１の反転入力端子に接続されており、もう一方の出力端
子１３ｄはヒステリシス幅設定用抵抗器Ｒ３を介してコ
ンパレータ２１の非反転入力端子に接続されている。コ
ンパレータ２１の非反転入力端子とヒステリシス幅設定
用抵抗器Ｒ３との接続点は、ヒステリシス設定用定電流
源２２の電流流入側に接続され、ヒステリシス設定用定
電流源２２の電流流出側は接地されている。そして、コ
ンパレータ２１の出力端子よりインデックスパルス（信
号）が得られる。なお、コンパレータ２１およびヒステ
リシス設定用定電流源２２は、モータの駆動回路ととも
にＩＣ化されており、前記ヒステリシス設定用電流源２
２は、コンパレータ２１の非反転入力端子がＬレベルの
ときに、定電流Ｉｈを流すように動作し、非反転入力端
子がＨレベルのときには定電流Ｉｈが流れないように構
成されており、ヒステリシス幅（しきい値Ｔｈ）はＩＣ
に取り付けられる前記ヒステリシス幅設定用抵抗器Ｒ３
の抵抗値により定められる。

【００２７】上述のように構成された第１実施例のモー
タにおいて、ステータ１０上の図示せぬコイルに電流を
流し、ロータ１２が図４の矢印Ｂ方向に定速回転する
と、ホール素子１３より図６（ａ）に示すような検出特
性が得られる。すなわち、ホール素子１３の前面にＮ極
１５ｂが位置するｆ点で＋側（磁束が回転用磁石１５の
中心より外側に向かう側）に大きな出力（磁束密度）が
得られ、Ｎ極１５ｂとＳ極１５ｃとの境界点（ｇ点）で
出力がゼロとなり、ホール素子１３の前にＳ極１５ｃが
位置するようになるｈ点では、−側（磁束が外側より回
転用磁石１５の中心に向かう側）の出力が得られる。そ
して、さらにロータ１２が回転してｉ点、すなわちＳ極
１５ｃが切欠き１６により露出しだす付近がホール素子
１３の前に位置すると、Ｎ極１５ｄから発せられてＳ極
１５ｃに達する磁束Ｃを検出して、＋側に若干の出力が
得られる。このように、ロータヨーク１４から回転用磁
石１５の外側に飛び出す磁束Ｃがオーバーシュートをも
たらす。しかし、実際には、Ｓ極１５ｃは大部分ロータ
ヨーク１４に覆われているため、磁束Ｃのほとんどは磁
気抵抗の小さいロータヨーク１４内を通り、ホール素子
１３ではほとんど検出されず、むしろ、Ｎ極１５ｂより
発せられてＳ極１５ｃに入る磁束Ｄを多く検出し、結果
としてｉ点で検出される出力は−側となる。これは、シ
ミュレーションでも確認されており、シミュレーション
の結果では、ｆ点：１３２Ｇ（ガウス）、ｈ点：−２７
Ｇ、ｉ点：−１．６Ｇとなった。また、実際に測定を行
った検出特性を図７に示すが、この図７より明らかなよ
うに、ｉ点では−側の出力が検出され、シミュレーショ
ンと同様の結果が得られた。

【００２８】なお、コンパレータ２１の出力端子より得
られるインデックス信号は、図６（ｂ）に示すように、
ホール素子１３より得られる出力（ホール出力）が、し
きい値Ｔｈに達したところでインデックス信号はＨレベ
ルからＬレベルとなり、出力がゼロとなるゼロクロス点
（ｇ点）でインデックス信号はＬレベルからＨレベルと
なる。そして、このインデックスパルスのＬレベルから
Ｈレベルの立ち上がりをモータのインデックス位置とし
ている。すなわち、ホール出力（磁束密度）がしきい値
Ｔｈをいったん超えた後、ゼロクロスしたｇ点がインデ
ックス位置となる。

【００２９】このように構成した本発明の第１実施例に
あっては、ｆ点ではＮ極１５ｂの全てを切欠き１６より
露出させているため、ホール素子１３により大きな＋側
の出力が得られる。また、Ｓ極１５ｃをわずかに露出さ
せたため、ｈ点では−側の出力となり、ゼロクロス点
（ｇ点）が確実に得られるとともに、ｉ点の出力を、ｆ
点の出力に比べて極めて小さいものとすることができ
る。したがって、Ｓ／Ｎ比の向上が図れ、ホール素子１
３の感度やその他のモータを構成するロータヨーク１
４，回転用磁石１５等の各部材の寸法にばらつきがあ
り、さらに、図５に示す検出回路の特性にばらつきがあ
ったとしても、ｉ点での出力が−側であることから、し
きい値Ｔｈを適切に設定することにより、製造工程にお
いて個別にしきい値を調整することなく、ｆ点での出力
のみを検出することが可能となり、ロータ１周に１個の
インデックスを確実に検出することができる。

【００３０】また、ホール素子１３には、フェライト等
の強磁性体からなる集束ヨークが設けられているタイプ
を用いたため、磁束が検出部に集まり、ホール素子１３
から大きな出力が得られるので、集束ヨークが付いてい
ないホール素子を用いた場合と比べてノイズに対して強
くなる。

【００３１】なお、上述した第１実施例では、切欠き１
６の角度を１９°としたが、本発明の切欠き角度は、こ
の角度に限られるものではない。そこで、切欠き１６の
許容範囲を有限要素法によるシミュレーションにより求
めたので、その結果を図面を用いて説明する。

【００３２】図８は本発明の第１実施例のモータにおけ
るホール素子による磁気検出特性図、図９は図１に示す
ロータ１２の切欠き１６の回転上流側の位置を変化させ
たときの最大値の磁束密度の変化を表す特性図、図１０
は図１に示すロータ１２の切欠き１６の回転下流側の位
置を変化させたときのオーバーシュートの磁束密度の変
化を表す特性図である。

【００３３】図１ないし図３に示す第１実施例のモータ
において、ロータ１２が定速回転したときに、ホール素
子１３に加わる磁束密度およびホール素子１３の出力電
圧（ホール出力）は、時間軸（回転角度）を横軸に取る
と、図８のように表される。図８において、は磁束密
度が最大の点（図４のｆ点に相当）、はオーバーシュ
ートが見られる点（図４のｉ点に相当）、の点は切欠
きのない部分の回転用磁石１５によるノイズが見られる
点である。そして、ホール素子１３の中心点における磁
束密度の基準値は、周囲温度Ｔａ＝２５℃のとき、の
点で１３２Ｇ（ガウス）、ノイズ成分（の点）は２Ｇ
であり、オーバーシュートはこのノイズ成分よりも小さ
な値となっている。なお、これらの磁束密度の値は、以
下、特にことわりのない限り、半径方向成分の値を示し
ている。

【００３４】これらの値は、周囲温度により異なり、ま
た、ロータ１２、ステータ１０およびホール素子１３等
の取付寸法を含む寸法的なばらつきや回転用磁石１５の
特性（残留磁束密度等）のばらつきにより大きく変化す
る。これらのばらつきを考慮したの点での最悪値であ
る最小値は、想定した使用温度の最高温度であるＴａ＝
５０℃のときで、その磁束密度は、シミュレーションの
結果１０３Ｇとなった。また、の点、すなわち、ノイ
ズ成分の最悪値である最大値は、想定した使用温度の最
低温度であるＴａ＝０℃のときで、シミュレーションの
結果では、８．９Ｇとなった。なお、この場合にも、
の点のオーバーシュートはノイズ成分よりも小さな値と
なる。さらに、ホール素子１３に感度等の特性のばらつ
きがある他、バイアス抵抗器Ｒ１，Ｒ２に抵抗値のばら
つき、電圧電源Ｅに電圧値のばらつきがあり、これらの
ばらつきを含めると、の点におけるホール素子１３の
出力端子１３ｃ，１３ｄ間の出力電圧の最悪値（最小
値）Ｖ１は、やはりＴａ＝５０℃のときで、７３ｍＶと
なり、の点での最悪値（最大値）Ｖ２は、Ｔａ＝０℃
のときで、１６．３ｍＶというシミュレーション結果が
得られ、両者の比（Ｖ１／Ｖ２）は約４．５倍となっ
た。

【００３５】一方、ヒステリシス幅Ｖｈ（しきい値Ｔ
ｈ）は、前述したように、図５に示す検出回路の前記ヒ
ステリシス幅設定用抵抗器Ｒ３の抵抗値で定めることが
できるが、これは、前記ヒステリシス設定用定電流源２
２より流れるヒステリシス設定電流Ｉｈが一定の場合の
話であり、正確には、ヒステリシス幅設定用抵抗器Ｒ３
の抵抗値とヒステリシス設定用電流Ｉｈの積でヒステリ
シス幅Ｖｈが決まる。そして、前記ヒステリシス設定用
電流Ｉｈは、ＩＣの電気的特性で決まり、例えば、基準
値としては１０μＡであるが、最小値５μＡ，最大値１
５μＡというように、一般的に最悪で３倍程度ばらつ
き、結果として、ヒステリシス幅Ｖｈも３倍ばらつくと
考えることができる。

【００３６】以上のように、切欠き１６の角度が１９°
の場合には、Ｖ１／Ｖ２が約４．５倍であるのに対し、
ヒステリシス幅のばらつきが３倍であるので、１．５倍
（４．５／３）の余裕がある。換言すれば、の点にお
ける磁束密度が現在の１／１．５倍となるか、あるい
はの点の大きい方の磁束密度が１．５倍となったとし
ても許容することができる。そこで、この許容できる範
囲を、切欠き１６の角度をパラメータとしてシミュレー
ションにて求めた。なお、シミュレーションを行うに当
たり、切欠き１６の角度が変化した場合でも、磁束密度
の基準値と最悪値の関係（変化率）は同じであると仮定
し、ロータ１２等のモータを構成するすべてのものは基
準値とした。

【００３７】の点でのホール素子１３の中心点におけ
る磁束密度は、前述したように基準値１３２Ｇであるの
で、およびの点におけるオーバーシュートおよびノ
イズ成分が２Ｇで変わらないとした場合、の点で１３
２／１．５＝８８Ｇ以上得られれば許容できる。図９
（ａ）は、切欠き１６の回転下流側の位置を固定した場
合のロータ１２の説明図で、図９（ｂ）は、図９（ａ）
の説明図において、ロータヨーク１４に隠れるＮ極１５
ｂの角度θ１に対するの点での磁束密度の変化を表す
特性図であり、磁束密度が８８Ｇとなるときの角度θ１
は７°であった。

【００３８】また、ホール素子１３の中心点でのノイズ
成分の基準値は、２Ｇであるので、の点での磁束密度
が１３２Ｇの場合、ノイズ成分あるいはオーバーシュー
トの値が２×１．５＝３Ｇ以下であれば許容範囲内とな
る。図１０（ａ）は、切欠き１６の回転上流側の位置を
固定した場合（Ｎ極１５ｂが１５°全て露出する場合）
のロータ１２の説明図で、図１０（ｂ）は、図１０
（ａ）の説明図において、ロータヨーク１４より露出す
るＳ極１５ｃの角度θ２に対するオーバーシュートの磁
束密度の変化を表す特性図である。この図より分かるよ
うに、θ２が６°程度よりオーバーシュートが確認で
き、θ２＝６．５°でオーバーシュートの磁束密度がノ
イズ成分と同じ２Ｇとなり、磁束密度が３Ｇとなるとき
の角度θ２は７°であった。なお、ここで、露出するＳ
極１５ｃの角度θ２を変えても、ノイズ成分は変化しな
いため、オーバーシュートに注目し、オーバーシュート
が３Ｇとなる角度θ２を求めた。

【００３９】図１１は、図９，図１０の結果をまとめ、
許容範囲にはいるＮ極とＳ極の露出角度を表した図であ
る。図１１において、斜線を引いた部分が許容範囲であ
り、Ｎ極１５ｂの露出角度は８°から１５°までとるこ
とができ、Ｎ極１５ｂが１５°全て露出していれば、Ｎ
極１５ｂと回転上流側および下流側の何れの側で隣接す
るＳ極においても、その露出角度が７°以内に収まれば
よく、換言すれば、回転用磁石１５の切欠き１６からの
許容できる最大露出角度は、ほぼ磁石の２極分の角度に
相当する２９°となる。また、Ｎ極１５ｂの露出角度が
８°の場合には、Ｎ極１５ｂと隣接するＳ極１５ｃの露
出角度は、オーバーシュートの磁束密度がノイズ成分と
同じとなる６．５°以内に収まる必要がある。

【００４０】このように、このシミュレーション結果に
よれば、Ｎ極１５ｂが８°以上切欠き１６より露出して
いれば、回転下流側で隣接するＳ極１５ｃは、全く露出
していなくてもよい（θ２＝０°でもよい）ということ
になる。しかし、これは、の点の磁束密度ともしく
はの点の磁束密度の大きさのみを比較した場合の結果
であり、Ｓ極１５ｃが全く露出していないと、の点で
の磁束密度はシミュレーションにおいては−側となるも
のの、その値は非常に小さいため、実際のモータでは、
ノイズ等によりゼロクロス点（図８のの点）が得られ
ず、結果として、インデックス検出が正確に行われない
可能性がある。したがって、Ｓ極１５ｃが切欠き１６よ
り露出していることは、必要条件であり、Ｎ極１５ｂが
全て露出している場合のＳ極１５ｃの許容角度は、シミ
ュレーション結果より、７°以内である。また、Ｎ極１
５ｂの露出角度は、シミュレーションの結果では、８°
以上あればよいが、この露出角度は広いほど、の点で
大きな磁束密度が得られるため、好ましくは、１５°全
て切欠き１６より露出しているのがよい。

【００４１】なお、Ｎ極１５ｂと回転上流側で隣接する
Ｓ極１５ａは、回転下流側のＳ極１５ｃと同様、シミュ
レーション結果においては、Ｎ極１５ｂが全て露出して
いる場合には、７°まで切欠き１６より露出していても
許容できる。しかし、Ｎ極１５ｂの回転上流側では、ゼ
ロクロス点が得られなくてもよいため、Ｓ極１５ａの切
欠き１６からの露出角度は０°であってもよく、回転用
磁石１５とロータヨーク１４の個々の寸法および両者の
組立上のばらつきが公差範囲内で最悪となった場合にお
いても、依然としてＮ極１５ｂの全てが切欠き１６より
露出するようなことを考慮すると、Ｓ極１５ａの露出角
度は２°以上（７°以内）が望ましい。

【００４２】以上をまとめると、Ｎ極１５ｂをほぼ１５
°全てと、その回転下流側で隣接するＳ極１５ｃを必ず
切欠き１６から露出させるとともに、Ｓ極１５ｃの露出
角度を７°以内、割合では１極の長さ（角度）の４６％
以内に設定するのが好ましい。このように、回転用磁石
１５の切欠き１６からの露出量を設定すると、ほぼ全て
が露出するＮ極１５ｂにより、の点で大きな磁束密度
をホール素子１３で検出することができ、Ｎ極１５ｂと
回転下流側で隣接するＳ極１５ｃを必ず露出させたため
の点では必ず−側の出力となり、ゼロクロス点（の
点）が確実に得られる。また、Ｓ極１５ｃの露出を７°
（割合では４６％）以内に抑えたため、取付寸法を含む
モータを構成する各部材の寸法的ばらつき、ホール素子
１３の感度特性を含む各部材の特性のばらつき、ヒステ
リシス設定用電流等の検出回路のばらつき、さらには、
周囲温度の変化を吸収できるＳ／Ｎ比、すなわち、ノイ
ズ成分およびオーバーシュートに対するの点での磁束
密度の比が得られ、個別のしきい値調整をすることな
く、インデックス検出を確実に行うことができる。

【００４３】なお、上述した本発明の第１実施例および
図８ないし図１１で示したシミュレーションでは、回転
用磁石１５の下側の極性において、Ｎ極１極をほぼ全て
と、このＮ極と回転下流側で隣接するＳ極の一部を切欠
き１６より露出する構成のモータで説明したが、ホール
素子１３の出力端子を適切に選ぶことにより、逆に、ほ
ぼ全てのＳ極と、このＳ極と回転下流側で隣接するＮ極
の一部を切欠き１６より露出させてもよく、その場合に
も、同様の効果を得ることができる。

【００４４】図１２は本発明の第２実施例に係わるロー
タの切欠き部を示す要部側面図、図１３は切欠き形状に
よる磁束の分布を説明するための斜視図である。この第
２実施例のモータが、前述した第１実施例と異なる点
は、切欠き１６の角度と形状であり、その他の構成は第
１実施例と同様であるため、重複する部分の詳細な説明
は省略する。なお、第１実施例と同一部材には、同一符
号を記した。

【００４５】この第２実施例のモータの回転用磁石１５
も、Ｎ極とＳ極が１５°毎に交互に軸方向に着磁されて
おり、ロータヨーク１４に設けた切欠き１６からその一
部が露出し、回転用磁石１５からの磁束（半径方向成
分）を、ロータ１２に対向して設けられた図示せぬホー
ル素子１３で検出するように構成されている。

【００４６】図１２に示すように、切欠き１６は下側の
辺が長い側面台形形状となっている。そして、Ｎ極１５
ｂ全てと、このＮ極１５ｂと回転下流側で隣接するＳ極
１５ｃの一部とが、前記切欠き１６より露出しており、
切欠き１６の上側の角度（回転用磁石１５を平面的に見
た角度、すなわち、図３に示す角度に対応する角度）
は、Ｎ極１５ｂ側が１５°，Ｓ極１５ｃ側が５°の計２
０°となっており、下側の角度は、上側より広い例え
ば、計２７°となっている。

【００４７】切欠き１６の形状を、第１実施例のように
側面矩形形状のままで、切欠き１６の幅（角度）を広
げ、Ｓ極１５ｃの露出量が例えば、８．５°と大きくな
ると、図６（ａ）に示すｉ点、すなわちＳ極１５ｃが切
欠き１６により露出しだす付近でのホール素子１３によ
る出力が＋となりその出力値（オーバーシュート）も大
きなものてなっていく。しかし、図１２に示すように、
切欠き１６の形状を側面台形形状とすることにより、ｉ
点での＋側のオーバーシュートを抑えることができる。
これは、図１３（ａ）に示すように、切欠き１６が側面
矩形形状のものでは、Ｎ極１５ｄから発せられてＳ極１
５ｃに達する磁束Ｃが切欠き１６の端部（ｕ点）に集中
するのに対し、図１２の側面台形形状では、図１３
（ｂ）に示すように、磁束Ｃが分散されるためである。

【００４８】このように構成した本発明の第２実施例に
おいては、Ｎ極１５ｂを１５°全て露出させたので、Ｎ
極１５ｂの前面では、ホール素子より大きな出力（磁束
密度）を得ることができ、また、切欠き１６の形状を側
面台形形状とし、少なくとも、回転下流側での切欠き１
６の端部を斜めとしたので、磁束の集中を防ぎ、オーバ
ーシュートのレベルを抑えることができる。したがっ
て、両者の比（Ｓ／Ｎ比）も充分に得ることができ、し
きい値Ｔｈの適切な設定により、個別のしきい値調整を
することなく、ロータの１周に１個のインデックス信号
の検出を確実に行うことができる。

【００４９】また、オーバーシュートのレベルが抑えら
れる分Ｓ極１５ｃの露出角度を広くできるので、図６の
ｈ点における−側の出力を大きく得ることができ、ゼロ
クロス点をより確実に検出することができる。さらに、
ロータヨーク１４の加工上のばらつき及びロータヨーク
１４と回転用磁石１５との組立上のばらつき等により、
Ｓ極１５ｃの露出量が大きくなったとしても、ｉ点にお
ける＋側の出力値、すなわち、オーバーシュートを抑え
ることができるため、前述した第１実施例におけるシミ
ュレーション結果以上に、切欠き１６に余裕を持たせる
ことができるので、モータの組立性作業性を向上させる
ことができる。

【００５０】なお、この第２実施例における切欠き１６
の形状は、図１２に示したものに限られるものではな
く、図１４に切欠きの変形例として示すような形状であ
ってもよい。図１４（ａ）に示す切欠き１６の形状は、
上側の辺が下側の辺よりも長い側面台形形状をしてお
り、ロータの回転上流側では、端部１６ａが上下の辺と
垂直に形成されている。図１４（ｂ）の切欠き１６は、
やはり回転上流側では、端部１６ｂが上下の辺と垂直と
なっており、回転下流側の切欠き端部１６ｃは、＞字状
となっている。また、図１４（ｃ）に示す切欠き１６
は、回転上流側は）字状の端部１６ｄ、回転下流側は
（字状の端部１６ｅで、切欠き形状としては、小判型に
似た形状となっている。

【００５１】これらの図に示すような非矩形形状の切欠
き１６を備えたモータにおいても、少なくともロータの
回転下流側では、切欠き１６の端部を上下の辺と直交し
ないように構成したため、回転下流側で問題となる＋側
のオーバーシュートを抑えてＳ／Ｎ比を向上させること
ができ、前述した第２実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００５２】図１５は本発明の第３実施例に係わるモー
タの側面図、図１６は図１５に示すロータの要部平面
図、図１７は図１５に示すロータヨークの切欠きのない
部分と有る部分の磁束の様子を表した拡大側面図、図１
８は図１６に示すロータヨークの切欠き側（図１７のＲ
方向）から見た磁束の様子を表す部分側面図、図１９は
ロータが回転したときにホール素子で検出される特性図
である。

【００５３】図１５ないし図１８に示す第３実施例のモ
ータが、前述した第１実施例と異なる点は、切欠き１６
からの回転用磁石１５の露出角度とホール素子２３であ
り、検出回路を含むその他の構成は、第１実施例と同様
であるため、重複する部分の詳細な説明は省略し、同一
部材には第１実施例と同一符号を付与した。

【００５４】この第３実施例のホール素子２３は、ロー
タ１２の外周のステータ１０上に設けられ、回転用磁石
１５の発生する磁束の図１５における上下方向成分、す
なわち、ロータ１２が回転する面（回転面）に対して直
交する成分を検出すべくパッケージ内部の図示しない検
出面がロータ１２の回転面と平行となるように、ステー
タ１０上に半田付けにて取り付けられている。そして、
このホール素子２３には、第１実施例のホール素子１３
と同様、検出部に磁束を集めるための集束ヨーク（図示
せず）が設けられている。

【００５５】ロータヨーク１４には、ロータ１２の中心
点から見て２８°の側面矩形状の切欠き１６が設けられ
ており、この切欠き１６からは、図１６に示すように、
回転上流側より、基準において、Ｓ極１５ａが３°，Ｎ
極１５ｂが１５°全て，Ｓ極１５ｃが１０°露出してい
る。なお、これらの磁石の極性も、第１実施例と同様回
転用磁石１５の下側の極性を表したものである。

【００５６】回転用磁石１５により発生する磁束は、切
欠き１６がない場合には、図１７（ａ）に示すように、
ほとんどが磁気抵抗の小さいロータヨーク１４内を通
る。このため、ロータ１２の外周に設けたホール素子２
３による切欠き１６のない部分でのホール出力は小さな
ものとなる。また、切欠き１６が存在し、回転用磁石１
５が切欠き１６より露出する部分の磁束は、図１７
（ｂ）および図１８に示すように、磁束の一部がホール
素子２３が設けられたところまで漏れる。すなわち、回
転用磁石１５から出た磁束のいくらかは、磁気抵抗の小
さいケイ素鋼板をベースとしたステータ１０まで達す
る。なお、図１７（ｂ）で、磁束がループ状に表されて
いないのは、磁束の上側（ｖ点）と下側（ｗ点）におい
ては、磁束が紙面に対して垂直となっているため、この
図では、磁束をループ状に表すことができないだけであ
り、図１７（ｂ）のＲ方向から見た磁束分布を示す図１
８よりわかるように、切欠き１６より回転用磁石１５が
露出する部分においても、磁束はループを成している。

【００５７】上述したように構成された第３実施例のモ
ータにおいて、ロータ１２が図１６および図１８の矢印
Ｂ方向に回転すると、ホール素子２３はロータ１２の回
転面と直交する成分の磁束を検出し、図１９に示すよう
な検出特性が得られる。すなわち、図１６において、紙
面の表側から裏側に向かう磁束密度（ホール出力）を＋
とした場合、ホール素子２３の前にＳ極１５ａが位置す
るｍ点で−側の比較的小さな出力（磁束密度にして例え
ば、−３Ｇ）が得られ、Ｎ極１５ｂがホール素子２３の
前に達するｎ点では、＋側の最大出力（同じく、６８
Ｇ）が得られる。そして、Ｎ極１５ｂとＳ極１５ｃとの
境界点（Ｏ点）で出力はゼロとなり、ホール素子２３の
前にＳ極１５ｃが位置するようになるｐ点では、−側の
比較的大きな出力（同じく、−５０Ｇ）が得られ、さら
にロータ１２が回転してＮ極１５ｄがホール素子２３の
前に達するｑ点では、＋方向に若干の出力が得られる。
しかし、実際のｑ点での磁束密度は、−２Ｇと−側の値
となる。これは、Ｎ極１５ｄが全てロータヨーク１４に
覆われているため、この極による磁束がほとんどロータ
ヨーク１４外に漏れないのに対し、切欠き１６より全て
露出するＮ極１５ｂより発せられてステータヨーク内を
通り、Ｓ極１５ｃに入る磁束が多く、この磁束の影響を
ｑ点においても受けているためである。

【００５８】なお、ホール素子２３は、ロータ１２の回
転面と直交する成分の磁束を検出しているため、図４の
磁束Ｃで表したような切欠き１６より外側に向かう磁束
の影響を受けることはなく、換言すれば、ホール素子２
３では、オーバーシュートを検出することはない。

【００５９】そして、ホール素子２３は、図５に示すよ
うな検出回路に接続されており、この検出回路にて、前
述した第１実施例と同様、ホール出力がしきい値Ｔｈを
いったん超えた後、ゼロとなるゼロクロス点（Ｏ点）が
インデックス位置として検出される。

【００６０】この第３実施例において、切欠き１６より
Ｎ極１５ｂを１５°全て露出させたのは、このＮ極１５
ｂにより＋側に最大の磁束密度（ホール出力）を得るた
めである。そして、このＮ極１５ｂと回転上流側で隣接
するＳ極１５ａを、切欠き１６よりわずかに（３°）露
出させたのは、回転用磁石１５とロータヨーク１４の個
々の寸法および両者の組立上のばらつきを考慮し、仮に
これらのばらつきが公差範囲内で最悪となった場合にお
いても、依然としてＮ極１５ｂの全てが切欠き１６より
露出し、＋側の最大の磁束密度が確実に得られるように
するためである。言い換えれば、ばらつきによりＮ極１
５ｂの露出角度が小さくなり、その結果、最大の磁束密
度のレベルが低下するのを防ぐためである。なお、Ｓ極
１５ａによる磁束密度（ホール出力）は、図１９にｍ点
として示すように−側であるため、Ｓ極１５ａの切欠き
１６からの露出量が増え、仮にＳ極１５ａが１５°全て
露出し、ｍ点での磁束密度のレベルが大きくなったとし
ても、インデックス検出には何等問題はない。

【００６１】また、Ｎ極１５ｂと回転下流側で隣接する
Ｓ極１５ｃの切欠き１６からの露出量を１０°と比較的
大きくしたのは、図１９のｐ点で、大きな−側の磁束密
度を得ることにより、ゼロクロス点の発生を確実なもの
とするためである。Ｓ極１５ｃの切欠き１６からの露出
量が大きい程、−側の磁束密度のレベルも大きなものと
なるため、このＳ極１５ｃの理想的な露出角度は、１極
の角度である１５°である。そこで、仮に、Ｓ極１５ｃ
の露出角度を基準で１５°に設定すると、回転用磁石１
５やロータヨーク１４の個々の寸法的ばらつきおよびこ
れらの組立上のばらつきにより、Ｓ極１５ｃと回転下流
側で隣接するＮ極１５ｄも切欠き１６より露出する場合
も発生する。そして、このときのＮ極１５ｄによる磁束
密度は、図１９でｑ点として示すように、＋側となり、
ｎ点での最大レベルよりは小さいものの、ホール素子２
３の感度のばらつき等を考慮した場合には、しきい値Ｔ
ｈの設定に余裕がなくなり、最悪の場合には、ｑ点のレ
ベルがしきい値Ｔｈを超え、誤ったインデックス検出を
するおそれがある。このインデックスの誤検出を防ぎ、
ｐ点の出力を−側として、確実にゼロクロス点を得るた
めに、この第３実施例では、Ｓ極１５ｃの切欠き１６か
らの露出量を基準で１０°に設定したが、ロータ１２を
構成する部材の寸法的ばらつきを考慮した場合におけ
る、切欠き１６から露出するＳ極１５ｃの理想的な基準
角度は１３°である。

【００６２】なお、切欠き１６からＳ極１５ａが１５°
全て露出したとしても問題はないと前述したが、ロータ
１２を構成する部材の寸法的なばらつきは、Ｓ極１５ａ
の露出量においても考慮する必要があるため、Ｓ極１５
ｃと同様に、Ｓ極１５ａの切欠き１６からの最大露出角
度は基準で１３°までとするのが望ましい。すなわち、
寸法的なばらつきががない場合には、切欠き１６から露
出する回転用磁石１５の最大角度は、Ｓ極１５ａ，Ｎ極
１５ｂ，Ｓ極１５ｃのそれぞれが１５°全て露出する計
４５°（３極分の角度）であるが、ロータ１２を構成す
る部材の寸法的ばらつきを考慮すると、Ｓ極１５ａが１
３°，Ｎ極１５ｂが１５°全て，Ｓ極１５ｃが１３°の
計４１°となり、この４１°（１極の角度のほぼ２．７
３倍）が現実的な許容できる最大の露出角度である。

【００６３】このように構成した本発明の第３実施例に
あっては、Ｎ極１５ｂの全てを切欠き１６より露出させ
ているため、Ｎ極１５ｂがホール素子２３の前に位置す
るｎ点では、＋側の最大出力がホール素子２３より得ら
れる。また、Ｓ極１５ｃを１０°と比較的多く露出させ
たので、ｐ点では必ず−側の出力となり、ゼロクロス点
を確実に得ることができる。さらに、ロータ１２を構成
する回転用磁石１５や切欠き１６を含むロータヨーク１
４などの個々の部材およびこれらの部材の組立上の寸法
的ばらつきがあったとしても、Ｓ極１５ｃと回転下流側
で隣接するＮ極１５ｄが切欠き１６より露出することは
ないので、ｑ点での出力レベルを小さく抑えることがで
き、ｎ点とｑ点でのレベルの比を大きなものとすること
ができる。したがって、製造工程において、個別にしき
い値を調整しなくとも、しきい値Ｔｈの適切な設定によ
り、ロータ１周に１個のインデックス検出を確実に行う
ことが可能となる。

【００６４】なお、Ｓ極１５ｃの切欠き１６からの露出
量を１０°と大きくすることができるのは、ホール素子
２３で検出される磁束が、ロータ１２の回転面と直交す
る成分の磁束であり、第１実施例のシミュレーションで
述べたようなオーバーシュートの影響がないためであ
る。

【００６５】また、ホール素子２３には、フェライト等
の強磁性体からなる集束ヨークが設けられているタイプ
を用いたため、磁束が検出部に集まり、ホール素子２３
からの出力が大きくなるので、集束ヨークが付いていな
いホール素子を用いた場合と比べてノイズに対して強く
なる。

【００６６】なお、何れの実施例においても、Ｎ極とＳ
極とが１５°毎に着磁された２４極の回転用磁石１５を
備えたモータについて説明したが、本発明は、これに限
られるものではなく、例えば、２０°毎に着磁された１
８極や１２°毎に着磁された３０極の回転用磁石を備え
たモータにも適用することができる。また、磁気センサ
として、第１ないし第３実施例では、ホール素子を用い
たもので説明したが、本発明においては、例えば、磁気
抵抗効果素子（ＭＲ素子）等のホール素子以外の磁気セ
ンサを用いてロータの回転位置を検出するようにしても
よい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータヨークの切欠きの幅を回転用磁石の１極の長さよ
り長く設定するとともに、この切欠きから回転用磁石の
一方の極のほぼ全てと、この一方の極と回転下流側で隣
接する他方の極の一部を露出させたので、一方の極から
最大の磁束密度を得るとともに、他方の極からのオーバ
ーシュートやその他のノイズ等の影響を最大磁束密度に
比べて相対的に抑制できるため、磁気検出手段のＳ／Ｎ
比の向上が図れ、磁気検出手段の信号を処理する信号処
理回路により誤ったインデックス検出がされるのを防止
することができる。

【００６８】また、磁気検出手段をロータヨークに対向
して配置し、回転用磁石の発生する磁束の半径方向成分
を検出する検出素子とし、他方の極の切欠きからの露出
を回転用磁石の１極の長さの４６％以内とした場合に
は、検出素子やその他のモータを構成する部材および検
出素子の信号処理回路にばらつきがあったとしても、そ
れらのばらつきを吸収できるＳ／Ｎ比が得られ、インデ
ックス検出を確実に行うことができる。

【００６９】さらに、磁気検出手段を回転用磁石の発生
する磁束の半径方向成分を検出する検出素子とし、ロー
タヨークの切欠きを台形形状等の非矩形形状とすると、
切欠き付近の磁束の半径方向成分の集中が抑えられるの
で、他方の極からのオーバーシュートをより低いレベル
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のモータに備えられるロー
タの要部を示す斜視図である。

【図２】ロータヨークおよび回転用磁石の一部を切り欠
いてロータ内部を見えるようにした第１実施例のモータ
の側面図である。

【図３】図１に示すロータの部分平面図である。

【図４】磁束の様子を表した図１に示すロータの拡大平
面図である。

【図５】図２に示すモータに備えられた磁気検出手段が
接続される検出回路（処理回路）図である。

【図６】図１に示すロータが回転したときの磁気検出手
段の検出特性およびインデックス信号を示す図である。

【図７】図１に示すロータが回転したときの実測による
磁気検出手段の検出特性図である。

【図８】本発明の第１実施例のモータにおけるホール素
子による磁気検出特性図である。

【図９】図１に示すロータ１２の切欠き１６の回転上流
側の位置を変化させたときの最大値の磁束密度の変化を
表す特性図である。

【図１０】図１に示すロータ１２の切欠き１６の回転下
流側の位置を変化させたときのオーバーシュートの磁束
密度の変化を表す特性図である。

【図１１】図９，図１０の結果をまとめ、許容範囲には
いるＮ極とＳ極の露出角度を表した図である。

【図１２】本発明の第２実施例に係わるロータの切欠き
部を示す要部側面図である。

【図１３】本発明の第２実施例に係わるロータの切欠き
形状による磁束の分布を説明するための斜視図である。

【図１４】本発明の第２実施例に係わるロータの切欠き
の変形例を表す要部側面図である。

【図１５】本発明の第３実施例に係わるモータの側面図
である。

【図１６】図１５に示すロータの要部平面図である。

【図１７】図１５に示すロータヨークの切欠きのない部
分と有る部分の磁束の様子を表した拡大側面図である。

【図１８】図１６に示すロータヨークの切欠き側から見
た磁束の様子を表す部分側面図である。

【図１９】図１５に示すロータが回転したときにホール
素子で検出される特性図である。

【図２０】インデックス検出手段を備えたの従来のモー
タの側面図である。

【図２１】図２０に示すモータの平面図である。

【図２２】従来の改善されたモータに備えられるロータ
の要部を示す斜視図である。

【図２３】図２２に示すロータの部分平面図である。

【図２４】図２２に示すロータが回転したときの磁気検
出特性図である。

【符号の説明】

１０ステータ１１ボールベアリング（スラストベアリング）１２ロータ１３，２３ホール素子（磁気検出手段）１４ロータヨーク１５回転用磁石（界磁マグネット）１５ｂＮ極（一方の極）１５ｃＳ極（他方の極）１６切欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−52546（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−310358（ＪＰ，Ａ) 特開平５−176513（ＪＰ，Ａ) 実開平１−64977（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 29/08 H02K 11/00 H02K 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータと、このステータと対向する複
数のＮ極Ｓ極が着磁された回転用磁石を保持するととも
に、この回転用磁石の側面の一部が外部に露出する切欠
きを形成したロータヨークと、このロータヨークの周辺
に設けられたロータの回転位置を検出する磁気検出手段
とを備えたモータにおいて、前記切欠きの幅を前記回転
用磁石の１極の長さより長く設定するとともに、前記回
転用磁石の一方の極のほぼ全てと、この一方の極と回転
下流側で隣接する他方の極の一部を前記切欠きより露出
させたことを特徴とするモータ。
【請求項２】前記磁気検出手段は、前記ロータヨーク
に対向して配置され、前記回転用磁石の発生する磁束の
半径方向成分を検出する検出素子であるとともに、前記
他方の極の前記切欠きからの露出が前記回転用磁石の１
極の長さの４６％以内であることを特徴とする請求項１
記載のモータ。
【請求項３】前記磁気検出手段は、前記ロータヨーク
に対向して配置され、前記回転用磁石の発生する磁束の
半径方向成分を検出する検出素子であるとともに、前記
切欠きが台形形状等の非矩形形状であることを特徴とす
る請求項１記載のモータ。