JPH0591706A

JPH0591706A - 電磁回転機

Info

Publication number: JPH0591706A
Application number: JP3248914A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Imai; 康章今井
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】漏洩磁束に起因する諸問題点の発生すること
がなく、かつ構成部品点数が減らされた低コストで、小
型／薄型の電磁界転機を提案する。【構成】電磁回転機のロータの絶対的回転位置を示す
位置信号を１回転の間にｍ個生成するために、駆動マグ
ネット１の回転時に回転磁界発生手段１０Ｕ、１０Ｗ、
１０Ｖに発生する逆起電圧を検出してロータの１回転あ
たり自然数のＰ１個の等間隔のパルス信号ＦＧ１を発生
する第１パルス発生手段と、ロータの回転により磁場を
発生する磁性体を備えてなり、磁性体の磁場変化を検出
してロータの１回転あたり自然数のＰ２個の等間隔のパ
ルス信号ＦＧ２を発生する第２パルス発生手段７ａと、
パルス信号ＦＧ１，ＦＧ２の位相差の周期性に基づいて
絶対的な位置信号を発生する回路手段を具備し、駆動マ
グネットと磁性体は、パルス信号ＦＧ１，ＦＧ２のパル
ス数Ｐ１，Ｐ２がともにｍ個を最大公約数とする自然数
となるように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフロッピーディ
スクドライブ装置等に使われるモータ等の電磁回転機に
関し、特にその回転位置（インデックス位置）検出方法
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、モータの回転位置検出装置と
して、モータの回転体の所定位置にマグネットを設け、
更にステータ側のこのマグネットと対向する固定的な位
置に、そのマグネットの磁気変化を検出するホール素子
等からなる磁気検出素子等を用いてパルス信号を得て、
回転位相を検出する回転位置検出装置が知られている。

【０００３】図面を参照の上で従来のモータ構成につい
て説明する。図１５は、従来の３相ブラシレスモータの
要部破断平面図であり、図１６は図１５のＸ−Ｘ矢視の
断面図である。このような従来のブラシレスモータでは
４つの磁気回路、即ち、回転駆動力を発生させるための
磁気回路、ＦＧ信号を発生させるための磁気回路、回転
位置信号を発生するための磁気回路、回転磁界を発生す
るための励磁タイミングを検出するための磁気回路が形
成されている。

【０００４】先ず、図１６において３相ブラシレスモー
タの概略構成を述べると、基板７は鉄など磁性材料から
なり、その中心部分に含油ベアリング９を圧入する一
方、外周端部に回転位置検出手段であるホール素子１４
を配設している。回転軸５は、軸固定部材６を介してロ
ータヨーク４と一体に設けられており、さらに、含油ベ
アリング９上部に設けられたベアリング８のインナーレ
ースと含油ベアリング９に嵌着されており、これにより
ロータヨーク４，駆動マグネット１，ＦＧマグネット
２，位置検出用マグネット１３等の入った一体物が基板
７に対して自在に回転する。

【０００５】次に、ロータヨークの外縁部内側には駆動
マグネット１（図１５）が固定されており、周知のよう
に、駆動マグネット１に対して回転磁界を作用させる事
によりロータヨーク４を回転駆動を行わせる。このため
に駆動マグネット１は図１５に示すように、半径方向に
１６極に多極着磁されると共に、ロータヨークの外縁部
内側に固着されている。

【０００６】回転磁界を作用させるために、複数の駆動
コイル１０がステータヨーク１１の回りに捲着されて設
けられ、その一方、このステータヨーク１１が回転軸５
の回りに放射状に複数形成されており、駆動コイルもヨ
ーク１１上において周方向に複数分設けられている。こ
のステータヨーク１１は、図示していないネジなどの固
定部材により鉄基板７上に固定されている。

【０００７】以上の構成において、ステータヨーク１１
は、駆動マグネット１，ロータヨーク４，駆動マグネッ
トヨーク３とともに閉じた磁気回路を形成している。
尚、駆動マグネット１が、ステータヨーク１１の半径方
向にこのヨーク１１から離間して設けられるタイプのブ
ラシレスモータを周対向型モータと呼ぶ。ロータヨーク
４の外周面には切り欠き部４ｈが加工成形されており、
この切り欠き部４ｈに回転位相検出手段である位置検出
用マグネット１３が埋設されている。このマグネット１
３によっても１つの磁気回路が構成されている。

【０００８】更に、各相のコイル１０の励磁タイミング
を検出するための複数のホール素子１２ａ，１２ｂ，１
２ｃが基板７上の適切な位置に固着されている。駆動マ
グネット１からの磁界はこれらのホール素子１２ａ，１
２ｂ，１２ｃを通るので、これらの素子１２ａ，１２
ｂ，１２ｃによりマグネット１からの磁界変化が検出さ
れて、ステータ１１のコイル１０が発生すべき磁界の、
回転する駆動マグネット１の磁界に対する位相差が検出
され、適切なタイミングで駆動コイルの各相に電流を流
して回転磁界が発生させられる。この回転磁界はロータ
４を図１５の矢印方向Ａに回転させる。

【０００９】一方、ＦＧマグネット２は、ロータヨーク
４の最外周縁部に固着されており、全部で１２０極分が
着磁されている。このＦＧマグネット２と対向する鉄基
板７の表面部には図３のようなパターンの１２０本の発
電線素７ａが銅パターンなどによりエツチング形成され
ている。以上の構成により、ロータヨーク４が回転起動
されると、発電線素７ａよりロータヨーク４の回転速度
に応じた周波数の正弦波が発生するので、不図示のコン
トロール回路により、定速回転制御が行われる。

【００１０】このロータヨーク４が回転すると、前記ロ
ータヨーク４に固着されていたマグネット１３も一体回
転するので、インデックス位置検出用ホール素子１４に
よりマグネット１３の磁界変化を感知して、ロータヨー
ク４が１回転に対して、１発のパルス状のいわゆる位置
検出信号を発生するようにしている。このパルス信号に
より、回転体の回転位相等を検出できるようにしてい
る。位置検出信号を発生する位置検出用ホール素子１４
は、図１７に示すような波形を出力する。この波形信号
を図１９に示す比較機１５に入力し、図１８の下段に示
すような位置検出信号を得るようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の回転位置検出方法によると、以下のような問題点
があった。即ち、（１）回転位置検出用のマグネット１３は、ロータヨー
ク４の最外周面に取り付けられており、さらに、このマ
グネットが形成する磁気回路が開いているために磁束が
漏洩磁束として漏洩する。このために、このモータを磁
気記録／再生装置のディスク回転用に用いる場合には、
漏洩磁束が磁気記録再生用の磁気ヘッドに侵入する事か
ら、情報の正確な記録再生を妨害することがある。

【００１２】（２）回転位置検出用のホール素子１４や
マグネット１３を設けるスペースが必要であり、これが
多相ブラシレスモータの小型化および薄型化を妨げ、更
に、製品コストも高くなるという問題点がある。そこ
で、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、漏洩磁束に起因する諸問
題点の発生することのない、また、構成部品点数が減ら
された低コストで、小型／薄型の電磁界転機を提案す
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明による回転位置検出装置
は、ロータ部のステータ部に対する絶対的な回転位置を
示す信号を１回転の間にｍ個生成しながら回転する電磁
回転機であって、駆動マグネットがロータと同期して回
転するとき、回転磁界発生手段に発生する逆起電圧を検
出しロータの１回転にＰ１（自然数）個の等間隔パルス
信号ＦＧ１を発生する第１のパルス発生手段と、ロータ
の回転に同期して回転する磁場を発生する磁性体を具備
し、ロータの１回転によりこの磁性体が生成する磁場変
化を検出して、ロータの１回転にＰ２（自然数）個の等
間隔のパルス信号ＦＧ２を発生する第２のパルス発生手
段と、発生されたパルス信号ＦＧ１，ＦＧ２の位相差の
周期性に基づいて、前記絶対的な回転位置を示す信号を
発生する回路手段を具備し、前記駆動マグネットと、ロ
ータの回転に同期して回転する磁場を発生する前記磁性
体は、信号ＦＧ１，ＦＧ２のパルス数Ｐ１，Ｐ２が共に
ｍを最大公約数とする自然数となるように、設定されて
いる。

【００１４】

【作用】上記の構成において、信号ＦＧ１，ＦＧ２に発
生するパルス数はそれぞれＰ１，Ｐ２であり、その最大
公約数はｍであるので、Ｐ１／ｍ，Ｐ２／ｍは互いに素
である。従って、信号ＦＧ１，ＦＧ２はパルスをそれぞ
れＰ１／ｍ，Ｐ２／ｍ個発生する毎に位相が元に戻る。
この位相が元に戻る時点をとらえて、位置検出信号の発
生タイミングとする。このために、従来のインデックス
専用の回転マグネットや回転位置検出用素子を省けるの
で、電磁回転機自体の小型および薄型化を実現する事が
でき、更に、漏洩磁束の発生防止をするように働く。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明を、
回転位置検出装置を有したスピンドルモータであって周
対向型および面対向型のスピンドルモータに適した実施
例を、３つ挙げて説明する。最初の２つの実施例では、
２つのパルス信号を発生させるという点では共通してい
るが、発生した２つのパルス信号の処理方法に相違があ
る。第３の実施例は、本発明を面対向型のスピンドルモ
ータに適用した例である。

【００１６】図１と図２からわかるように、この実施例
では、コイルの逆起電圧と発電線素７ａからの信号から
インデックス信号を生成するために、従来の駆動タイミ
ング検出素子１２（図１５）、位置検出用マグネット１
３、同じくホール素子１４等が不要になっている。この
ために、図１５，図１６の従来例と図１，図２の実施例
との大きさを比較すれば明らかになるように、実施例の
モータはかなり小型化されている。以下に、モータの小
型化を可能にした２つのパルス信号を発生させるための
構成を述べる。

【００１７】（第１のパルス信号ＦＧ１の発生の原理説
明）図１乃至図１０を用いて、第１のパルス信号ＦＧ１
発生の原理を説明する。図１，図２はそれぞれ、実施例
の周対向モータのロータおよびステータ部分の平面図と
断面図である。図１，図２において、図１５，図１６で
説明済の部分には同一参照番号を付して説明を割愛す
る。

【００１８】図１，図２から明らかなように、この実施
例では、コイルの駆動タイミングを検出するためのホー
ル素子を設けておらず、コイルの逆起電圧から励磁タイ
ミングを検出している。この方法は一部モータでは既に
行われているが、各相に対応する逆起電圧のうち、１相
分だけを利用して第１のパルス信号ＦＧ１を作成するこ
とはまだ行われておらず新規である。

【００１９】次に、第１のパルス信号ＦＧ１発生の原理
を説明する。図３にコイルの逆起電圧を検出する回路の
ブロック図を示す。コイル１０Ｕ，１０Ｖ，１０ＷはＹ
型結線されており、他端は、ＳＷ１〜ＳＷ６により電源
電圧か、グラウンドか、またはオープンのいずれかに接
続するように励磁タイミング切り替え回路１８により制
御される。ここで、ＳＷ１〜ＳＷ６は、出力回路のシン
クトランジスタもしくはソーストランジスタに対応する
ものである。

【００２０】図４にコイルの通電モードを示す。本図に
おいて、横軸は時間、縦軸プラス方向はソーストランジ
スタがオン（ＳＷ２，４，６がオン）、ゼロ点はオープ
ンしていることを示す。通電方法は一般に１２０度通電
と呼ばれている方法であり、電気角において６０度ずつ
通電していないとき（オープン）があり、このときがコ
イルの逆起電圧を検出するタイミングとなる。

【００２１】図５にコイル端子の電圧波形を示す。これ
は、図４において、逆起電圧コンパレータ１６Ｕ，Ｖ，
Ｗに入力する信号である。図５において正弦波成分が逆
起電圧であり、コンパレータ１６Ｕ，Ｖ，Ｗにより２値
化される。本実施例ではＷ相コイル１０Ｗの逆起電圧の
２値化信号を第１のパルス信号ＦＧ１として用いる。図
３に示すように、コンパレータ１６Ｕ，Ｖ，Ｗの出力は
励磁タイミング切り替え回路１８に入力し、励磁タイミ
ング信号を合成する。励磁タイミング信号によりコイル
は通電制御されてモータが回転する。

【００２２】（第２のパルス信号ＦＧ２の発生の原理説明）一方、第
２のパルス信号として、従来例で説明した発電線素７ａ
からの信号をコンパレータ１７にて２値化したものを利
用する。また、この信号は速度制御回路（不図示）にも
入力し、モータを定速制御するためにも用いられる。コ
ンパレータ１６と１７の出力は回転位置検出回路１００
に入力されて、回転位置検出回路１００から回転の位置
信号が出力される。そこで、回転位置検出回路１００の
動作原理を以下に説明する。

【００２３】ロータヨーク４が１回転するときに、コイ
ル１０Ｗの逆起電圧とコンパレータ１６Ｗが生成するパ
ルス数をＰ１，線素７ａとコンパレータ１７が生成する
パルス数をＰ２とする。駆動マグネット４の着磁数がＰ
１、線素７ａの線素数とＦＧマグネット２の着磁数がＰ
２を規定する。パルス数Ｐ１とＰ２は最大公約数が１
（即ち、互いに素）となるように設定されている。通常
のモータでは、インデックス信号としての回転位置信号
は１回転に１回発生するが、これは後述するように、コ
ンパレータ１６Ｗと１７からの２つの出力信号（ＦＧ
１，ＦＧ２とする）の位相が合致したときに、回転位置
検出回路１００がインデックス信号を発生するように回
路１００を構成していることに基づいているからであ
る。

【００２４】ここで、パルス数Ｐ１とＰ２についての上
記関係を更に一般的に拡大すると以下のようになる。即
ち、モータの１回転に回転位置信号がｍ（ｍは自然数）
回発生するためには、２つの信号（ＦＧ１，ＦＧ２）が
ｍ回位相があえば良い。即ち、パルス数Ｐ１，Ｐ２の間
に、Ｐ１＝ｍ・ｋ１ …（１）Ｐ２＝ｍ・ｋ２ …（２）が成立していることである。但し、ｋ１，ｋ２は自然数
である。（１），（２）式は、パルス信号ＦＧ１がｋ１
個発生し、ＦＧ２がｋ２個発生すると第１回目のＦＧ１
とＦＧ２の位相合致（位相差が元に戻る）が起こり、パ
ルス信号ＦＧ１が更にｋ１個発生し、ＦＧ２が更にｋ２
個発生すると第２回目の位相合致が起こり、パルス信号
ＦＧ１がｍ・ｋ１個発生し、ＦＧ２がｍ・ｋ２個発生す
ると第ｍ回目の位相合致が起こることを意味している。
即ち、ｍがＰ１，Ｐ２の最大公約数であれば、回転位置
進行がｍ回だけ発生することになる。

【００２５】また、上記（１），（２）式で、ｋ１，ｋ
２が互いに素であれば、ＦＧ１，ＦＧ２信号がそれぞれ
１個、ｋ２個発生するまでの間では、位相は合致しない
から位置検出信号は発生しない。即ち、ディスクが１回
転する間に回転位置信号がｍ回だけ発生するための必要
充分条件は、Ｐ１とＰ２の最大公約数がｍであるという
ことである。とくに、ｍ＝１のときはＰ１，Ｐ２は互い
に素になるのである。前述したように、回転位置信号と
してのインデックス信号は、通常のモータでは、１回転
に１回発生する。

【００２６】以上が本実施例の原理であり、以下、この
原理に基づいて、信号ＦＧ１，ＦＧ２をどのように処理
すれば回転位置信号を得ることができるかを２つの実施
例により説明する。但し、以下に述べる回転位置信号の
発生に関わる２つの実施例では、回転位置信号として最
も利用分野の広いインデックス信号、即ち、１回転に１
回だけ回転位置信号が発生する場合、換言すれば、Ｐ１
とＰ２が互いに素の関係にある場合に限定して説明す
る。

【００２７】（第１実施例の説明）図１０は、検出回路
１００の具体的な回路図であり、この回路１００はＤラ
ッチ１０１からなる。このラッチ１０１のクロック入力
端子には前記ＦＧ１信号が入力され、データ入力端子に
はＦＧ２信号が入力される。データ入力信号のデユーテ
イ比は１：１であることが望ましい。そして、このラッ
チ回路の出力が回転位置信号である。

【００２８】Ｐ１とＰ２が互いに素の関係にあるいちば
ん簡単な例は、Ｐ２＝Ｐ１±１ …（３）が成立するときであり、これを一般化すれば、Ｐ２＝Ｐ１・ｎ±１（ｎは整数） …（４）が成立するときである。

【００２９】図１に示すように、ＦＧ１信号は、駆動マ
グネット４の着磁数に対応して、ロータヨークの１回転
あたり８発のパルス（ｐｐｒ，パルスパーレボリューシ
ョン）が発生する。また、ＦＧ２はＦＧマグネット２の
着磁数と発電線素部７ａの発電線素数に対応して６５発
である。図６は、Ｐ１＝８，Ｐ２＝６５，ｎ＝８に設定
したときの図７の回路図に入力，出力するＦＧ１，ＦＧ
２，位置検出信号の波形を示す。上記のように設定した
場合は、ＦＧ１のＦＧ２に対する位相は図８に示すよう
に、ＦＧ２の１周期を３６０度とすると、４５度づつし
だいに遅れていく。従って、図６に示すように、ＦＧ１
とＦＧ２がＴ１時点でラッチ１０１をセットする関係に
あったときに、反回転目（Ｔ５，５発目）でラッチ１０
１はリセットし、１回転目（Ｔ９，９発目）で再びリセ
ットする。かくして、ラッチ１０１は１回転毎にセット
／リセットを繰り返す。

【００３０】周知のようにラッチ回路１０１は、そのク
ロック入力信号とデータ入力信号の時間差が僅かなとき
は、出力が御動作する場合がある。そこで、本実施例で
は、図１，図８に示すように、Ｄラッチ１０１の誤動作
を防ぐために、時間Ｔ１において、ＦＧ１とＦＧ２信号
の位相差は約２２．５度（＝３６０÷（２×８））にな
るように設定してある。図８はデータ入力とクロック入
力の位相関係を示す。クロックに添付されている数字Ｔ
ＸはＴ１から数えられたクロックの順である。クロック
が１発入るにつれて、クロックのデータに入力する位相
は４５度づつ増加していく。従って、上記のＤラッチ１
０１のＱ出力は、クロック入力の５発目と９発目で反転
し、図６に示すような１回転に１発のパルスが発生す
る。

【００３１】コイル位置と発電線素とのズレ、ＦＧ着磁
パルスのズレや着磁強度のばらつき、コンパレータ１６
Ｗ，１７のオフセット電圧等により、ＦＧ１およびＦＧ
２信号のデユーテイ比が変化し、クロックとデータのタ
イミングが変化し、ラッチミスの原因になることがあ
る。これを防ぐために、前記Ｄラッチ１０１のクロック
の位相は、前記Ｄラッチ１０１のデータ入力の立ち上が
りまたはたち下がりに対し、前記データ入力波形の１周
期を３６０度とし、ロータヨークが１回転したときに、
概略、３６０／（２・Ｐ１）度以上離れているように、
ステータヨーク１１（または駆動コイル１０）と発電線
素７ａの位置、駆動マグネット４とＦＧマグネット２の
着磁パターンの位相関係が設定されている。

【００３２】図１乃至図８の例では、図１において説明
すると、駆動マグネット４の着磁極１１の中心と回転中
心を通る直線で結んだときの円周方向の位置をθ０とす
ると、ＦＧマグネット２の着磁極２１の中心もθ０と一
致する。ＦＧ１はＷ相コイル１０Ｗから生成しているか
ら、Ｗ相コイルに注目すると、Ｗ相コイル１０Ｗは図６
に示す位置にステータ１１の突起５ケ所にわたって倦着
されている。Ｗ相コイルの対称線（ステータの突起１１
Ｗの中心線）θｉは、θｉに最も近い２本の発電線素
（７ａ１，７ａ２，図６に破線で示す）からみて、等距
離にある。即ち、発電線素間のちょうど真ん中を半径方
向に貫通している。

【００３３】以上のように設定した図３の回路を使用す
ると、θ０がθｉに一致したときに、ＦＧ１はたち下が
りエッジ、ＦＧ２は立ち上がりエッジを同時に発生す
る。つぎに、θｒ（着磁極２１のとなりの着磁極の中心
線）がθＩを通過するきとが図６と図８に示すタイミン
グＴ１である。ＦＧ１とＦＧ２信号の立ち上がりエッジ
の位相差は、タイミングＴ１において最小であり、ＦＧ
２の１周期を３６０度とすると、概略、２２．５（３６
０÷（８×２））度となる。以上のように設定すると、
図６に示すようなＦＧ１とＦＧ２信号が発生し、Ｄラッ
チ１０１のデータ入力のエッジとクロックの位相差がで
きるだけ離れるように設定できるため、誤動作を防ぐこ
とができる。

【００３４】（第２実施例の説明）この第２実施例にお
いても、Ｐ１，Ｐ２のパルス数の関係は第１実施例と同
様に互いに素であるこには変わりないが、Ｐ２＝Ｐ１×（ｎ＋０．５）±１ …（５）の関係がある。図９は、第２実施例におけるＰ１，Ｐ２
の関係を表す（５）式において、Ｐ１＝８．Ｐ２＝６
１，ｎ＝７の場合のＦＧ１，ＦＧ２の関係を示す。ＦＧ
１はロータヨーク４の１回転で８発のパルスとなる。Ｆ
Ｇ２は６１発である。

【００３５】図１０は第２の実施例の検出回路１００の
構成を示す。同図に示すように、ＦＧ１はＤラッチ回路
１０１のクロック入力と１ビットシフトレジスタ１０２
のクロック入力に、ＦＧ２はＤラッチ回路１０１のデー
タ入力に接続されている。ラッチ１０１はクロックとし
てのＦＧ１信号の立ち上がりでラッチするものとする。
Ｄラッチ回路１０１のＱ出力は１ビットシフトレジスタ
１０２のデータ入力とＡＮＳ１０３に入力し、ＡＮＤ１
０３はＤラッチ回路１０１のＱ出力と１ビットシフトレ
ジスタ１０２Ｑ出力の論理積をとり、回転位置信号を作
っている。コンデンサ１０４は、ＤラッチＱ出力と１ビ
ットシフトレジスタＱの出力タイミングずれのために発
生するグリッジ（髭）を除去するためのものである。

【００３６】図９の下段は、ラッチ１０１とシフトレジ
スタ１０２とＡＮＤゲート１０３の動作を説明するタイ
ミングチャートである。図１１はデータ入力とクロック
の位相関係を示す。クロックに添付されている数字ＴＸ
はＴ１から数えたクロックの順番である。クロックが１
発入るにつれて、クロックのデータに対する位相は２２
５度づつ増加していく。また、第１実施例で説明したよ
うに、Ｄラッチ回路１０１の誤動作を防ぐために、デー
タ入力のエッジとクロックとの位相差は、データ入力信
号の１周期を３６０度とすると、概略２２．５（３６０
÷（２×８））度以上離れるように設定している。

【００３７】尚、この第２実施例に対する変形例とし
て、ゲート１０３の論理積は論理和で置き換えてもよ
く、その場合はパルスの発生する位置は異なるが図９に
示すのと類似の回転位置信号が発生する。また、本発明
では、回転位置検出回路としてＤラッチ回路を基本に構
成しているが、Ｄラッチ回路の替わりにカウンタ回路を
用いて構成することも可能である。説明のための図面は
省略するが、考え方は、以下の通りである。

【００３８】セット／リセット信号としてＦＧ１信号を
用いる。クロックとしてＦＧ２信号を用いる。Ｐ１＝
８，Ｐ２＝６５とすると、ＦＧ１パルスがカウンタをセ
ットしリセットする間に、カウンタは８ビットすすむ場
合と９ビットすすむ場合がある。ロータが１回転する間
に９ビットすすむタイミングは１回しかないから、この
タイミングをプリセット回路等を用いて検出することが
できる。

【００３９】（第３実施例の説明）第３実施例として、
上記の第１，第２の実施例を面対向型モータに応用した
例を説明する。図１２は図１４において、図１３に示す
ロータユニツトを取り外し、矢印Ｂから見た平面図、図
１３は図１４において、Ｘ−Ｘ面で切断し矢印Ｂ方向か
らみた平面図である。従来例の図１５と図１６、第１の
実施例の図１と図２と共通する部品には同じ番号を付し
てある。周対向型モータと異なるところは、リング状の
駆動マグネット４が円盤状の駆動マグネット１９にな
り、ステータヨーク１１がなくなりコイル１０が偏平コ
イル２０に替わったことである。

【００４０】従来の面対向型モータと比較すると、駆動
タイミング検出用のホール素子とインデックス検出用の
ホール素子がなくなり、その分、コイル２０の配置スペ
ースを多く取ることができるので、薄型小型化したにも
関わらず、発生トルクの大きいモータを実現できる。回
転位置検出用回路は図３乃至図９に示す第１と第２の実
施例と同じ構成のものを使用可能である。図１２と図１
３に示すθ０，θｒ，θｉは図１に示すものと同等であ
る。図中、θｉにθｒが一致したときが位置検出信号が
立ち合がるかまたはたち下がる瞬間であり、ロータの１
回転に対して１発のインデックス信号を発生することが
できる。

【００４１】以上説明した実施例及び変形例では、コイ
ルの逆起電圧とＦＧ信号から２種類のパルス信号を発生
させ、それらの信号からインデックス信号を生成するよ
うにしているために、従来の駆動タイミング検出素子１
２（図１６）、位置検出用マグネット１３、同じくホー
ル素子１４等が不要となっている。このために実施例の
モータはかなり小型化されている。また、インデックス
用のマグネットが不要となったために、漏洩磁束の問題
もなくなった。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
漏洩磁束に起因する不具合点が発生することなく、かつ
構成部品点数が減らされた低コスト、小型／薄型の電磁
回転機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る周対向型モータのロータ
部とステータ部の平面図であって、第１実施例と第２実
施例に共通な着磁パターンを説明する図である。

【図２】図１のモータ断面図である。

【図３】第１のパルス信号ＦＧ１と、第２のパルス信号
ＦＧ２を検出し、駆動タイミング信号と位置検出信号を
作成する方法を説明するためのブロック図である。

【図４】コイルの通電モードを説明するためのタイミン
グチャートである。

【図５】コイルに発生する逆起電圧と第１のパルス信号
ＦＧ１との関係を示す図である。

【図６】図１５２の回路により発生される回転位置検出
信号と、ＦＧ１，ＦＧ２との関係を示すタイミングチャ
ートである。

【図７】第１実施例に係る回転位置検出回路１００の構
成を示す図である。

【図８】ＦＧ１とＦＧ２との位相関係を説明するタイミ
ングチャートである。

【図９】図１５５の回路により発生される回転位置検出
信号と、ＦＧ１，ＦＧ２との関係を示すタイミングチャ
ートである。

【図１０】第２実施例に係る回転位置検出回路１００の
構成を示す図である。

【図１１】第２実施例において、ＦＧ１とＦＧ２との位
相関係を説明するタイミングチャートである。

【図１２】第３実施例に係る面対向型モータのステータ
部の平面図、回転位置検出回路は第１実施例や第２実施
例と同じである。

【図１３】第３実施例に係る面対向型モータのロータ部
の平面図である。

【図１４】図１５８および図１５９の部分断面図であ
る。

【図１５】従来技術に係る周対向型３相ブラシレスモー
タのロータおよびステータの平面図である。

【図１６】図１５のモータの部分断面図である。

【図１７】図１５のモータのＦＧ信号検出用の発電線素
パターンを示す図である。

【図１８】従来技術におけるインデックス検出用のマグ
ネットと検出素子による発生信号のタイミングチャート
である。

【図１９】従来技術に係るインデックス検出回路の回路
図である。

【符号の説明】

１周対向型モータの駆動マグネット、２ＦＧマグネット、４ロータヨーク、７ａ発電線素部、１０駆動コイル、１２駆動タイミング検出素子、１３位置検出用マグネット、１５，１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗ，１７コンパレー
タ、１９面対向型モータの駆動マグネット、２０面対向型モータの駆動コイル、１００回転位置検出回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータ部のステータ部に対する絶対的な
回転位置を示す位置信号を１回転あたりにｍ個生成する
電磁回転機であって、前記ロータ部の駆動マグネットの回転時に、前記ステー
タ部の回転磁界発生手段側に発生する逆起電圧を検出し
て１回転につき自然数のＰ１個の等間隔パルス信号ＦＧ
１を発生する第１パルス発生手段と、前記ロータ部の回転に同期して回転する磁場を発生する
磁性体を具備してなり、前記ロータ部の１回転につき該
磁性体が生成する磁場変化を検出して、前記ロータの１
回転につき自然数のＰ２個の等間隔のパルス信号ＦＧ２
を発生する第２パルス発生手段と、前記パルス信号ＦＧ１，ＦＧ２の位相差の周期性に基づ
いて、絶対的な前記回転位置信号を発生する回路手段を
具備し、前記駆動マグネットと、前記ロータ部の回転に同期して
回転する磁場を発生する磁性体は、前記パルス信号ＦＧ
１，ＦＧ２のパルス数Ｐ１，Ｐ２が共にｍを最大公約数
とする自然数に設定されていることを特徴とする電磁回
転機。
【請求項２】ｍ＝１であり、Ｐ２＞Ｐ１であることを
特徴とする請求項１に記載の電磁回転機。
【請求項３】Ｐ２＝Ｐ１・ｎ±１（ｎは整数）である
ことを特徴とする請求項２に記載の電磁回転機。
【請求項４】Ｐ２＝Ｐ１・（ｎ＋０．５）±１（ｎは
整数）であることを特徴とする請求項２に記載の電磁回
転機。
【請求項５】前記回路手段は、前記パルス信号ＦＧ
１，ＦＧ２の位相の前後関係を検出する第１回路部と、
前記パルス信号ＦＧ１，ＦＧ２の位相の前後関係が反転
し更に反転した時点において、絶対的な回転位置を示す
前記位置信号を発生する第２回路部とからなることを特
徴とする請求項１に記載の電磁回転機。
【請求項６】前記回路手段は、ＦＧ１をクロック入力
としＦＧ２をデータ入力とするＤラッチを具備すること
を特徴とする請求項５に記載の電磁回転機。
【請求項７】前記回路手段は、ＦＧ１をクロック入力
としＦＧ２をデータ入力とするＤ型ラッチと、該Ｄラッ
チのクロック入力をクロック入力とし、前記Ｄラッチの
出力をデータ入力とする１ビットシフトレジスタと、前
記Ｄラッチ出力からの出力信号と、前記１ビットシフト
レジスタの出力の論理積または論理和を取り、前記論理
積または論理和の出力を前記位置信号とすることを特徴
とする請求項５に記載の電磁回転機。
【請求項８】前記クロックの位相は、Ｄラッチのデー
タ入力の立ち上がりまたはたち下がりに対して、前記デ
ータ入力波形の１周期を３６０度、前記クロックの前記
ロータが１回転する間に発生するパルス数をｐ１とする
と、略３６０／（２・ｐ１）度以上離れていることを特
徴とする請求項６または請求項７に記載の電磁回転機。