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発明の名称 インデクス信号発生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−37323
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−182534
出願日 平成5年(1993)7月23日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 菊地 紀彦
要約 目的
フロッピーディスク装置などにおけるモータの駆動用磁石による漏れ磁界の影響を排除し、高精度のインデクス信号を生成させる。

構成
コイルに対向し、円周方向に分割着磁された駆動用磁石12を内面に有するロータ11の外周部にインデクス用磁石片15を固定する。ロータ11の回転に伴い、インデクス用磁石片15が通過する対向部にパルス状の電圧を得る磁気検出素子を設ける。磁気検出素子からのパルス電圧を波形整形回路で整形してインデクス信号を得る。インデクス用磁石片15の取付位置と駆動用磁石12の着磁極との相対位置を規制することにより、駆動用磁石12の漏れ磁界によるスピンドルモータ3の個体間で生じるインデクス信号の時間的な不揃いを抑制する。
特許請求の範囲
【請求項1】 駆動用コイルに対向し、円周方向に分割着磁された駆動用磁石を内面に有するロータの外周部に取り付けられたインデクス用磁石片と、上記ロータの回転に伴い、上記インデクス用磁石片の磁界により検出信号を出力する磁気検出素子とを備え、上記インデクス用磁石片の固定位置と上記駆動用磁石の着磁極との相対角度が上記ロータの回転中心を基準として一定となるように規制されたインデクス信号発生装置。
【請求項2】 駆動用磁石におけるN極とS極の境界部、N極、S極のいずれかがインデクス用磁石片に対応するように規制された請求項1記載のインデクス信号発生装置。
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装置などで用いるモータの回転位置を検出するインデクス信号発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のインデクス信号発生装置をスピンドルモータに備えた状態を示す一部破断斜視図である。
【0003】図6において、1は基台、2は基台1上に設けられたプリント配線板、3はスピンドルモータである。
【0004】スピンドルモータ3について説明すると、基台1にハウジング4(図1参照)が一体に設けられ、ハウジング4にボールベアリング5と含油メタル6(図1参照)を介して駆動軸7が回転可能に支持されている。ハウジング4の外周にはステータ8が固定され、ステータ8には駆動用コイル9が設けられている。駆動軸7の先端部にはハブ10を介してロータ11が固定され、ロータ11の外周部内面には駆動コイル9に対向し、円周方向で内面に分割着磁された駆動用磁石12が取り付けられている。ハブ10上にはディスク吸引用の磁石13が取り付けられ、磁石13の外周部に位置してフロッピーディスクの係合穴に係合し得る駆動ピン14が取り付けられている。そして、駆動用コイル9に電流を流すことにより、駆動用磁石12、ロータ11、駆動軸7等を回転させ、これに伴い、駆動軸7、駆動ピン14に装着されているフロッピーディスクを回転させることができる。
【0005】上記スピンドルモータ3の回転位置を検出するインデクス信号発生装置として、インデクス用磁石片15と、ホール素子16と、波形整形回路17とが用いられる。インデクス用磁石片15はフロッピーディスクの回転中心に対し、駆動軸7と一定の角度を成すようにロータ11の外周部に固定されている。ホール素子16はロータ11の回転に伴い、インデクス用磁石片15が通過する近傍で、インデクス用磁石片15と空間を介して対向するようにプリント配線板2上に実装され、波形整形回路17もプリント配線板2上に実装されている。
【0006】以上の構成において、以下、その動作について説明する。スピンドルモータ3のロータ11が矢印方向に回転するのに伴い、インデクス用磁石片15がホール素子16の近傍を通過する。このとき、インデクス用磁石片15の磁界によりホール素子16はパルス状のホール電圧を発生する。この電圧信号を波形整形回路17で波形整形することにより、インデクス信号を発生することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のインデクス信号発生装置では、駆動用磁石12の着磁極の裏側には着磁極と逆の磁極が生じているため、ロータ11の外側にこの磁極による磁束の一部が漏れ磁界として存在し、インデクス信号生成時のS/N比を低下させる原因になっている。このため、駆動用磁石12の着磁極の位置がインデクス用磁石片15の取付位置に対して任意である上記従来例では、インデクス用磁石片15の取付位置の近傍における駆動用磁石12による漏れ磁界の極性と強さが不定となり、漏れ磁界がインデクス用磁石片15の発生磁界に重畳すると、ホール素子16の出力電圧が変化し、インデクス信号の発生時間がスピンドルモータ3の個体間で差を生じるという問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、駆動用磁石の漏れ磁界の影響を受けることなく、モータ個体間で生じるインデクス信号の時間的ずれを抑えることができ、したがって、高精度のインデクス信号を生成することができるようにしたインデクス信号発生装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の技術的手段は、駆動用コイルに対向し、円周方向に分割着磁された駆動用磁石を内面に有するロータの外周部に取り付けられたインデクス用磁石片と、上記ロータの回転に伴い、上記インデクス用磁石片の磁界により検出信号を出力する磁気検出素子とを備え、上記インデクス用磁石片の固定位置と上記駆動用磁石の着磁極との相対角度が上記ロータの回転中心を基準として一定となるように規制したものである。
【0010】そして、上記技術的手段において、駆動用磁石におけるN極とS極の境界部、N極、S極のいずれかがインデクス用磁石片に対応するように規制することができる。
【0011】
【作用】したがって、本発明によれば、駆動用磁石の着磁角度とインデクス用磁石片の固定位置がロータの回転中心を基準として常に一定の角度をなすように規制することにより、インデクス用磁石片の近傍における駆動用磁石による漏れ磁界を調整し、モータ個体間で生じるインデクス信号の発生タイミングのずれを抑え、安定させることができる。
【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】図1および図2は本発明の一実施例におけるインデクス信号発生装置をスピンドルモータに備えた状態を示す縦断面図および斜視図、図3は同スピンドルモータの駆動用磁石に着磁する一例を示す説明用斜視図、図4(a)、(b)はそれぞれ同インデクス信号発生装置を構成するインデクス用磁石片の固定位置とスピンドルモータの駆動用磁石の着磁極との位置関係の例を示す説明図である。
【0014】スピンドルモータ3等の構成については上記従来例と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0015】本実施例においても、図1および図2に示すように、スピンドルモータ3の回転位置を検出するインデクス信号発生装置として、インデクス用磁石片15と、ホール素子16と、波形整形回路17とが用いられている。そして、インデクス用磁石片15はロータ11の外周部に固定され、ホール素子16はロータ11の回転に伴い、インデクス用磁石片15が通過する近傍で、インデクス用磁石片15と空間を介して対向するようにプリント配線板2上に実装され、波形整形回路17もプリント配線板2上に実装されている。
【0016】ロータ11には位置決め孔18が複数箇所(図示例では2箇所)に形成され、この位置決め孔18はインデクス用磁石片15の固定位置に対し、回転軸7の中心を基準として一定の角度を保っている。そして、ロータ11の外周部内面に取り付けられた駆動用磁石12を駆動用コイル9に対向し、円周方向で内面に分割着磁する際、ロータ11の位置決め孔18を着磁ヨーク19に対応して突設した位置決めピン20と係合し、駆動用磁石12のインデクス用磁石片15に対する回転方向の着磁角度を規制する。その例として、図4(a)に示すように、駆動用磁石12におけるN極とS極の境界部がインデクス用磁石片15に対応するように規制し、若しくは図4(b)に示すように、駆動用磁石12におけるN極、またはS極(図示例ではN極)がインデクス用磁石片15に対応するように規制する。
【0017】以上の構成において、以下、その動作について説明する。スピンドルモータ3のロータ11が矢印方向に回転するのに伴い、インデクス用磁石15がホール素子16の近傍を通過する。このとき、インデクス用磁石片15の磁界によりホール素子16はパルス信号を出力する。このパルス信号を波形整形回路17で波形整形することにより、インデクス信号を生成することができる。
【0018】図5はロータ11が回転し、インデクス用磁石片15がホール素子16の近くを通過する際、ホール素子16が受ける磁束密度の変化、すなわち、出力電圧と、これに基づき生成されるインデクス信号の説明図である。図5のAは駆動用磁石12による漏れ磁界がない場合の磁束密度の変化を示す。ロータ11が回転する際、ホール素子16が受ける駆動用磁石12による漏れ磁界は交番磁界であるが、インデクス用磁石片15によるパルス状の磁界の変化に比べて周期が長いので、バイアス磁界がインデクス用磁石片15の磁界に重畳された状態となり、インデクス信号発生タイミングを図5にδTで示すように変化させる。その結果、スピンドルモータ3の個体間でインデクス信号の発生タイミングが不均一になる。図5のBは駆動磁石12によりS極側に重畳された場合に磁束密度の変化を示す。図5のCは上記Aの場合に波形整形の結果、生成されるインデクス信号を示し、同様に図5のDは上記Bの漏れ磁束が重畳された場合のインデクス信号を示す。
【0019】そこで、駆動用磁石12の着磁角度をインデクス用磁石片15の固定角度に対し、前述の方法により規制することにより、インデクス信号の発生タイミングの個体差を排除することができる。
【0020】このように上記実施例によれば、スピンドルモータ3の個体間で生じるインデクス信号の時間的ずれを抑えることができるので、高精度のインデクス信号を生成することができる。また、インデクス用磁石片15に単極磁石を用いたインデクス信号検出方式では、駆動用磁石12の着磁角度を規制することにより、インデクス用磁石片15の取付部の近傍における駆動用磁石12による漏れ磁界をインデクス用磁石片15の極性と一致させることができるので、インデクス用磁石片15の磁力を補うことができる。また、上記実施例によれば、従来例に新たな部品を付加することなく、高精度のインデクス信号を生成することができる。
【0021】なお、上記実施例では、検出素子としてホール素子16を用いているが、例えば、ホール素子16に替えてホールICを用いてもよい。この場合には、ホールICの出力信号を直接的にインデクス信号として利用することができるので、電気回路を簡素化することができる。また、上記実施例では、駆動用磁石12の着磁極の位置を規制する際、ロータ11に形成した位置決め孔18と着磁ヨーク19の位置決めピン20とを係合させているが、駆動用磁石12にガイドを設け、このガイドにより着磁ヨーク19に対する位置決めと、ロータ11に対する位置決めを行うようにしてもよく、この場合、駆動用磁石単独で着磁位置規制を行うことができる。また、駆動用磁石12の着磁極を位置規制するため、駆動ローラを直接的に係合ガイドとして使用することもでき、更にはインデクス用磁石片15の外形をガイドとして用いることもできる。本発明は、このほか、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更することができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロータ回転中心を基準にしてインデクス用磁石片と駆動用磁石の着磁極との角度を一定の範囲内に規制しているので、インデクス用磁石片に対する駆動用磁石による漏れ磁界を制限し、モータ個体間で生じるインデクス信号の時間的ずれを抑えることができる。したがって、高精度のインデクス信号を発生することができる。




 

 


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