JP3455090B2 - Motor coil unit with detection coil - Google Patents
Motor coil unit with detection coilInfo
- Publication number
- JP3455090B2 JP3455090B2 JP30730697A JP30730697A JP3455090B2 JP 3455090 B2 JP3455090 B2 JP 3455090B2 JP 30730697 A JP30730697 A JP 30730697A JP 30730697 A JP30730697 A JP 30730697A JP 3455090 B2 JP3455090 B2 JP 3455090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- motor
- pattern
- detection
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Brushless Motors (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるアキシャ
ルギャップ型のブラシレスDCモータ(無刷子直流電動
機)に組み込まれるモータコイルユニットに係り、特
に、モータ駆動用コイルに回転速度検出用コイル及び/
又は回転子位置検出コイルを併設した検出コイル付モー
タコイルユニットのノイズの低減に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、オーディオ機器,ビジュアル機
器,OA機器等のアクチュエータとしてブラシレスDC
モータが多用されているが、近年、それらの機器の小型
軽量化の要請に伴い、モータとしても一層薄型のものが
要求されるようになってきた。この要求を満たすべく、
モータ駆動用コイルや、モータの回転数検知に用いられ
る周波数発生器用コイル(以下、FGコイルという)お
よび回転子位置検出用コイル(以下PGコイルという)
を、それぞれ印刷配線技術により薄型平面状に作製し、
それらを貼り合わせて一体化したものをモータに組み込
むことが広く用いられる傾向にある。
【0003】図4(a)は、従来のこの種の印刷配線技
術による偏平型のモータ駆動用コイルユニット(以下、
プリントコイルユニットという)1の一例を示す平面図
で、1極づつ導体が渦巻き状に形成されたモータコイル
パターン2が9極、環状の絶縁基板3の表裏両面に円周
等分に配置されている。表裏のモータコイルパターン2
はスルーホール2hを介して接続されている。このよう
に形成した薄型のプリントコイルユニット1を、同図
(b)に示すような複数の着磁を施したロータマグネッ
ト4とステータヨーク5で挟み、非常に狭いギャップで
配置することにより高い特性を有するアキシャルギャッ
プ型のブラシレス小型モータが得られている。
【0004】ところで、このような薄型のプリントコイ
ルユニット1を、ロータマグネット4とステータヨーク
5で挟んだ構造のアキシャルギャップ型のブラシレス小
型モータは、軽量化で低慣性モーメント化されているこ
とから、慣性モーメントによる回転むら抑制効果が期待
しにくく、モータの回転速度および回転位置の制御とそ
のためのセンサが重要になる。回転速度を検出する手段
としては、例えば図5(a)に示すように、円環状のシ
ート上に矩形状のパターンをもって形成されている周波
数発生用センサであるFGコイル6が一般的に使用され
ている。すなわち、モータが始動してプリントコイルユ
ニット1のFGコイル6上をロータマグネット4が移動
すると、FGコイル6にはモータ1回転毎にロータマグ
ネット4の極数の1/2の波数をもつ電圧を発生する。
このFG出力を、F−V変換器を用いて周波数に比例し
た直流電圧に変換し、基準電圧と比較してその差動出力
に応じてモータに印加する電圧を制御するFGサーボ方
式により、速度を一定に保つことができる。
【0005】また、ビデオ(アナログ、デジタル)やD
AT(デジタルオーディオテープ)、DDS(デジタル
データストリーマ)のシリンダーモータ等にプリントコ
イルユニット1を使用する場合においては、モータロー
タの位置を検出するため、同じく図5(a)に示すよう
なPGコイル7が使用される。このPGコイル7を使用
する場合は、複数の磁極が形成されたロータマグネット
4の駆動用磁極以外に、その円周上に更に1個以上の磁
極が併設されており、その併設磁極部分がPGコイル7
の上を通過する毎にパルスを発生して、ロータマグネッ
ト4が所定の位置を通過していることの検出に使われ
る。
【0006】FGコイル6やPGコイル7は、例えば図
5(a)に示すように、主として一つのシート(層)の
片面にまとめて形成される場合がある。このシートを図
5(b),(c)に示すようなモータ駆動用コイルパタ
ーン2が形成された別のシート(層)に重ねて接着し、
絶縁層を介して3層積層した一個のプリントコイルユニ
ット1とする。また、例えば図6(a)に示すように、
一枚のシート(一つの層)にモータコイルパターン2と
共にFGコイル6を形成し、これとは別の他のシート
(別の層)の方に図6(b)に示すようにモータコイル
パターン2と共にPGコイル7を形成して、両シートを
重ねて接着し、絶縁層を介して2層積層した一個のプリ
ントコイルユニット1とする場合もある。
【0007】層間の検出コイル(PGコイル7)の接続
はスルーホール(7h)を介して行われる。スルーホー
ルはスルーホールランド内に形成されるが、接続の信頼
性維持、スルーホール内壁に作用する応力への対応、穴
開け誤差の許容度等を考慮してある程度の大きさ,広さ
が必要とされる。
【0008】上記の検出コイル6,7に磁場を作用させ
る磁極は、それぞれロータマグネットの方に配設されて
いる。FGコイルについては、図5のプリントコイルユ
ニットのようにモータ駆動用コイルの磁場をそのまま転
用する方法があり、この場合のモータコイルパターン2
の磁場の領域とFGコイル6の磁場の領域は同じであ
る。一方、FGコイル専用の磁場をモータ駆動用コイル
の磁場の内側か外側に設ける場合もある。
【0009】PGコイルの磁場については、ロータマグ
ネットが一回転する間に1回程度のパルスを発生させる
ことが目的であるから、通常、FGコイルやモータ駆動
用コイル用の磁極とは異なり、ロータマグネットの1回
転当たり磁極N,Sが1回づつ通過する磁場を与える。
したがって、PGコイルの磁場の領域は、モータ駆動用
コイルの磁場の領域やFGコイル用磁場の領域の外側ま
たは内側に設定される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】最近は、ブラシレスD
Cモータを搭載している機器の小型化が急速に進み、そ
れに伴うモータの小型化も進んでいる一方で、モータに
要求されるトルク・回転精度などの性能は小型化以前と
変わらず、これまでのプリントコイルユニットでは十分
な特性を得ることが難しい状況になってきている。
【0011】ちなみに、モータ自体の大きさも、ビデオ
のシリンダーモータで直径40mm程度であったのが、
現今のデジタルビデオでは直径19mmになっている。
このような小径のモータでも、大きいモータと同じトル
クを得るためには、ロータマグネットの磁気ギャップを
狭くして磁場を強くしなければならない。そこで、プリ
ントコイルユニットの厚さも、巻線コイルの厚さ2〜5
mmであるに対しFGコイル,PGコイルを含んでも
0.2mmから1.5mm、また直径もモータとほぼ変
わらない17mmとなってきている。
【0012】このように、現今要求されるプリントコイ
ルユニットにあっては、極めて小さい領域にモータコイ
ルパターンとFGコイル及び/又はPGコイルを配置し
て、しかも強い磁場を使わざるを得ない状況にある。更
に、FGコイル,PGコイルのサイズも小さいから、必
要な信号を得るための導体配線パターンをできるだけ磁
場の強い所に効率よく配置する必要もある。FGコイ
ル,PGコイルは、ロータマグネットの回転に応じてそ
れぞれの有効コイル領域で信号を発生させ、その信号は
接続線を使ってそれぞれの外部接続用端子に導き引き出
す。ところが、プリントコイルモータの場合は、プリン
トコイルユニットを挟む磁場の領域は極めて薄い。しか
も、各コイルが平面状に配置されている。
【0013】そのために、前記接続線は、外部接続用端
子に達するまでに必ず他のコイルの磁場の領域を通過し
なければならない。かくして、従来のプリントコイルユ
ニットにあっては、接続線部分で必然的にコイル相互の
磁場の干渉によるノイズの発生が避けられず、ひいては
モータの回転速度制御および回転位置制御に支障を来し
かねないという問題が生じている。
【0014】そこで、本発明は、このような従来の未解
決の課題に着目してなされたものであり、回転制御や位
置制御に用いる検出コイルにおける接続線の配線パター
ンを改良することにより、ノイズの発生を抑制できる検
出コイル付モータコイルユニットを提供することを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に係る発明は、モータ駆動用コイルと組
み合わせて用いる回転速度検出用コイルまたは回転子位
置検出用コイルの少なくともいずれかが設けられている
検出コイル付モータコイルユニットにおいて、前記検出
用コイルに接続されている接続用スルーホールランドの
他に、接続には関与しないダミースルーホールランドを
当該検出用コイルの接続線上に設けたことを特徴とす
る。
【0016】本発明者らは、検出コイル付モータコイル
ユニットの構造、特にその検出コイルに発生するノイズ
を低減させるべく検討を重ねた結果、以下のような事実
を見いだして本発明をなすに至ったものである。
【0017】すなわち、検出コイルであるFGコイルも
PGコイルも、それらのコイルに起電力を発生させる磁
場は、モータ駆動用コイルの磁場とは、同じ場合もある
が、多くは異なっている。また、例え磁場が同じであっ
ても、検出コイルに信号を発生させる導体回路部分を外
部接続端子へ繋ぐための接続線が必ず存在し、しかもそ
の接続線は他のコイル(例えばモータ駆動用コイル)の
ための磁場領域を通過しなければならない。いずれにし
ても、接続線に関係の無い磁場を通過することにより、
この接続線部分でノイズが発生する。
【0018】このとき、発生するノイズは、接続線のみ
とは限らない。すなわち、ノイズが発生するのは、シー
ト表裏の導体層同志或いは他のシートの導体層の導体パ
ターンとを現に接続しているスルーホールや、その導体
層間の接続に寄与しているスルーホール内壁の導体も例
外ではない。従って、例えば図5(a)に示されている
ように、モータ駆動用コイル2の磁場領域内にあるPG
コイル7のスルーホール7h1 でもノイズが発生する。
もっとも、図5(a)に示すPGコイル7の外部接続用
端子7tのすぐ下にあるスルーホール7h2 について
は、モータ駆動用コイルの磁場領域内にもPGコイル用
磁場領域内にも入っていないため、ノイズを発生しな
い。
【0019】そこで発明者らは、このノイズを消す方法
を研究した結果、同一磁場にさらされる検出コイルの接
続線上に、接続上は必要がないダミースルーホールラン
ドを設置することでノイズを防止するできることがわか
った。当該ダミースルーホールランドは、接続上必要な
本来のスルーホール7hのスルーホールランドと同一形
状・大きさとする方がノイズ除去の効果が大きい。ま
た、当該ダミースルーホールランド内にダミースルーホ
ールを形成し、ダミースルーホール内壁も導体に接続さ
れない金属で被覆したダミーとして設置できれば、更に
高いノイズ除去効果が得られることも明らかになった。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、従来と同一または相当する
部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略す
る。
【0021】図1は、本発明の検出コイル付モータコイ
ルユニットを構成するFGコイル6とPGコイル7とが
配置されたシートの平面図、図2(a),(b)はこれ
に重ねて組み合わせるモータ駆動用コイルが形成されて
いるシートの平面図である。
【0022】図1のシートには、4個の矩形状の検出パ
ターンを円形に接続してなるFGコイル6とその外側接
続端子6t,6t、及び1個半の矩形状の検出パターン
からなるPGコイル7とその接続線7sとPGコイル用
の3箇所のスルーホールランド7h1,7hD,7h2と
PG用外部接続端子7tとが配設されている。
【0023】一方、図2の二枚のモータコイル用シート
には、それぞれの表裏両面に、6極の渦巻き状のモータ
コイルパターン2とその接続用スルーホール2hが配設
されている。そして、上記図1のシートに重ねる方のシ
ート(図2(a))には、その重ね側の面(PG用外部
接続端子7tの無い面)に、PGコイルの有効部分の一
部7pとその接続線7sと2箇所のスルーホールランド
7h1,7h2とが配設されている。各シートの表裏面の
モータコイルパターン2は、モータコイル用スルーホー
ル2hを介して接続されている。
【0024】図1のPGコイル7の方は、一方のPG用
外部接続端子7tから入る接続線7sが半径方向に進ん
だ後円周方向に進行するが、ここで接続に関係の無いダ
ミースルーホールランド7hDを通過する。このダミー
スルーホールランド7hDは、PGコイル回路の導通の
ためには必要の無いものであり、専らノイズ防止用とし
てのみ機能する。その後、PGコイル7はシートの外
周、円周と蛇行した後、スルーホールランド7h1に接
続している。また、他方のPG用外部接続端子7tから
入ったPGコイルの接続線7sは、蛇行してシート外側
にあるスルーホールランド7h2に接続している。これ
に対して、図2のモータコイル用シートの方のPGコイ
ル7は、スルーホールランド7h2から入り、シート外
周を通る接続線7s及びシートを半径方向に横断するP
Gコイルの有効部分の一部7pを経た後、シート内周に
あるスルーホールランド7h1に接続している。
【0025】かくして、図1の検出コイル用シートを図
2(a)のモータコイル用シートの上に重ね合わせるこ
とにより、前者のPGコイル7と後者のPGコイルの有
効部分の一部7pとが、スルーホールランド7h1及び
7h2を介して繋がれる。しかし、ダミースルーホール
ランド7hDは接続には全く関与しないままである。
【0026】上記のモータコイルパターン2,FGコイ
ル6,PGコイル7等は、従来と同じくエッチング、メ
ッキやこれらを組み合わせた方法で作製すれば良いが、
特にアクチュエータとしての特性やFG、PGコイルの
精度向上を意図する場合には、メッキによる方法で形成
するのが最も有効である。例えば図2(a)のモータコ
イル用シートを例にとると、表面側のモータコイルパ
ターン2、PGコイル7p,接続線7sのフォトマスク
を常法により設計し、このフォトマスクを使って、導
電性基板の導体パターンを形成すべき面に、印刷配線技
術の手法によりそれぞれの各コイルパターンに応じたフ
ォトレジストパターンを形成する。つぎに、このパタ
ーンが形成された導電性基板に通電しながら電解銅メッ
キを行い、所定の導体パターン(銅パターン)を形成す
る。なお、図示されない裏面側のモータコイルの導体パ
ターンが、同様の手順で別の導電性基板面に形成され
る。各導電性基板の導体パターンが形成された側の面
に、絶縁性ワニスを塗布して硬化させる。その絶縁性
ワニスを塗布した面を内側にして、2枚の導電性基板
を、その間にガラスクロス又は絶縁フィルムのシートを
挟んでエポキシ系接着剤を使い貼り合わせる。つぎに
必要に応じてスルーホール接続する部分に穴を開け、化
学メッキのための触媒処理を行う。次に導電性基板を
エッチングして除去し、化学メッキを行う。こうして
得られた表裏にコイルパターン2を有するシートを電極
として電解銅メッキを行う。
【0027】このような工程を経て、表裏両面にモータ
コイルパターン2、片面にPGコイル7の有効部分の一
部7pのパターンを有する図2(a)のシートが作製さ
れる。図2(b)のシートも同様の工程を経て作製され
る。なお、図2(a)のシートと図2(b)のシートは
絶縁性樹脂で接着されて2層構成に積層される。また、
図1の検出コイルの導体パターン(銅パターン)も、略
同様の手法で導電性基板面に形成できる。これらを、絶
縁性樹脂を介して次のように積層することにより、検出
コイル付モータコイルユニット1が完成する。
【0028】即ち、上記の工程で作製した表裏両面にモ
ータコイルパターン2を有するシート(図2(a))
の、PGコイルの有効部分の一部7pが形成されている
方の面に、図1のFGコイル6,PGコイル7の銅パタ
ーンが表面に形成されている導電性基板を重ねて絶縁性
樹脂で接着する。次いで、前記の導電性基板をエッチン
グして除去する。その後、モータコイルパターン2の層
とFGコイル6,PGコイル7が形成された層とを穴開
けし、半田を流しこんで絶縁層を介し層間接続する。
【0029】こうして得られた本発明のプリントコイル
ユニット1を、ステータヨーク板5の上に固定し、僅か
のギャップを隔ててロータマグネット4と対向させるこ
とによりアキシャルギャップ型のブラシレスDCモータ
を作製し、運転試験を行った。モータを始動してロータ
マグネットを回したときの、PGコイル7で発生した6
の磁場領域と同一であり、ロータマグネットの1回転あ
たりPGコイル7で1個の波が発生するのに対し、FG
コイル6で4個の波が発生してPGコイル7の正規の出
力波形Pにノイズ波形PFが乗って出力されている。し
かし、ダミースルーホールランド7hDの作用によりそ
のノイズ波形PFの出力電圧は極めて小さくなってお
り、PGコイル7の機能は全く損なわれない。
【0030】これに対して、図5で示す、ダミースルー
ホールランド7hDを有しない検出コイルシートを組み
込んだプリントコイルユニットを用いた従来例のアキシ
ャルギャップ型のブラシレスDCモータの運転試験で
は、PGコイル出力電圧は図3(b)に示すように、P
Gコイル7の正規の出力波形Pに非常に大きなノイズ波
形PFが乗っており、PGコイル7としての機能を十分
に果たすことができない。
【0031】なお、上記の実施形態では、ノイズを抑制
するためのダミースルーホールランドを、PGコイルに
1個設けた場合を説明したが、ダミースルーホールラン
ドはこれに限られずFGコイルの方に設けても良く、ま
た1個以上を設けても良い。
【0032】また、本発明を適用できる検出コイル付モ
ータコイルユニットにおけるモータコイルパターン2の
渦巻きの巻き数や互いの接続方式は上記実施形態に限定
されるものではなく、また渦巻きの形状も特には限定さ
れず要は通電により磁界を発生させる形状であればよ
い。
【0033】また、絶縁シート面の各コイルの導体パタ
ーンを接続するためのスルーホールについても、渦巻き
の中心以外の部分に適宜設けても良い。更にまた、モー
タコイルパターンを表裏両面に形成したシートを重ねて
積層する枚数も限定する必要はなく、任意で良い。
【0034】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1に係る
検出コイル付モータコイルユニットにあっては、パター
ン接続用のスルーホールの他に、非接続のダミースルー
ホールランドを検出用コイルの接続線上に設けたため、
検出用コイルの接続線が他のコイルの磁場領域を通過す
るときのノイズ発生を抑えることができて、その結果、
高精度の回転数制御、位置制御が可能なアキシャルギャ
ップ型のブラシレスDCモータを提供できるという効果
を奏する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor coil unit incorporated in a so-called axial gap type brushless DC motor (brushless DC motor), and more particularly to a motor driving coil. A rotational speed detection coil and / or
Alternatively, the present invention relates to noise reduction of a motor coil unit having a detection coil provided with a rotor position detection coil. 2. Description of the Related Art For example, a brushless DC is used as an actuator for audio equipment, visual equipment, OA equipment and the like.
Although motors are frequently used, recently, thinner motors have been demanded in response to the demand for smaller and lighter devices. To meet this demand,
Motor driving coil, frequency generator coil (hereinafter referred to as FG coil) and rotor position detecting coil (hereinafter referred to as PG coil) used for detecting the number of rotations of the motor.
Are manufactured in a thin, flat shape by printed wiring technology,
There is a tendency to widely use a motor in which a product obtained by laminating them is integrated into a motor. FIG. 4A shows a conventional flat-type motor driving coil unit (hereinafter, referred to as a coil unit) using this type of printed wiring technology.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a printed coil unit (1), in which a motor coil pattern 2 in which conductors are formed in a spiral shape one by one is arranged on the front and back surfaces of an annular insulating substrate 3 at equal intervals. I have. Front and back motor coil pattern 2
Are connected via a through hole 2h. The thin printed coil unit 1 formed as described above is sandwiched between a plurality of magnetized rotor magnets 4 and a stator yoke 5 as shown in FIG. And an axial gap type brushless small motor having the following characteristics. [0004] Incidentally, an axial gap type brushless small motor in which such a thin print coil unit 1 is sandwiched between a rotor magnet 4 and a stator yoke 5 is lightweight and has a low moment of inertia. It is difficult to expect the effect of suppressing the unevenness of rotation due to the moment of inertia, so that the control of the rotation speed and the rotation position of the motor and the sensor therefor are important. As a means for detecting the rotational speed, for example, as shown in FIG. 5A, an FG coil 6 which is a frequency generating sensor formed in a rectangular pattern on an annular sheet is generally used. ing. That is, when the motor starts and the rotor magnet 4 moves on the FG coil 6 of the print coil unit 1, the FG coil 6 receives a voltage having a half wave number of the number of poles of the rotor magnet 4 for each rotation of the motor. appear.
This FG output is converted into a DC voltage proportional to the frequency using an FV converter, compared with a reference voltage, and controlled by a FG servo method that controls the voltage applied to the motor according to the differential output. Can be kept constant. [0005] Video (analog, digital) and D
When the print coil unit 1 is used for a cylinder motor of an AT (digital audio tape) or a DDS (digital data streamer), a PG coil 7 as shown in FIG. Is used. When this PG coil 7 is used, in addition to the driving magnetic pole of the rotor magnet 4 in which a plurality of magnetic poles are formed, one or more magnetic poles are additionally provided on the circumference thereof. Coil 7
A pulse is generated each time it passes over the sensor, and is used to detect that the rotor magnet 4 has passed a predetermined position. The FG coil 6 and the PG coil 7 may be formed mainly on one side of one sheet (layer), for example, as shown in FIG. This sheet is overlaid and adhered to another sheet (layer) on which the motor driving coil pattern 2 is formed as shown in FIGS. 5B and 5C.
One printed coil unit 1 is formed by laminating three layers via an insulating layer. Also, for example, as shown in FIG.
An FG coil 6 is formed together with the motor coil pattern 2 on one sheet (one layer), and the motor coil pattern is formed on another sheet (another layer) as shown in FIG. 2, a PG coil 7 may be formed, and both sheets may be overlapped and adhered to each other to form a single printed coil unit 1 having two layers laminated via an insulating layer. The connection of the detection coil (PG coil 7) between the layers is made through a through hole (7h). The through-hole is formed in the through-hole land, but a certain size and size are required in consideration of maintaining the reliability of the connection, responding to the stress acting on the inner wall of the through-hole, and tolerance for drilling errors. It is said. [0008] The magnetic poles for applying a magnetic field to the detection coils 6 and 7 are respectively provided to the rotor magnets. As for the FG coil, there is a method in which the magnetic field of the motor driving coil is diverted as it is, as in the print coil unit in FIG.
Is the same as that of the FG coil 6. On the other hand, a magnetic field dedicated to the FG coil may be provided inside or outside the magnetic field of the motor driving coil. Since the purpose of the magnetic field of the PG coil is to generate about one pulse during one rotation of the rotor magnet, the magnetic field is usually different from the magnetic pole for the FG coil or the motor drive coil. A magnetic field is passed through the magnetic poles N and S once per rotation of the magnet.
Therefore, the region of the magnetic field of the PG coil is set outside or inside the region of the magnetic field of the motor drive coil or the region of the magnetic field for the FG coil. [0010] Recently, brushless D
While the miniaturization of devices equipped with C motors is progressing rapidly, and the size of motors is also progressing accordingly, the performance required for motors, such as torque and rotational accuracy, is the same as before miniaturization. It has become difficult to obtain sufficient characteristics with the print coil units described above. By the way, the size of the motor itself was about 40 mm in diameter in a video cylinder motor.
The current digital video has a diameter of 19 mm.
Even with such a small-diameter motor, in order to obtain the same torque as a large motor, the magnetic gap must be increased by narrowing the magnetic gap of the rotor magnet. Therefore, the thickness of the printed coil unit is also 2 to 5
However, the diameter is 0.2 mm to 1.5 mm including the FG coil and the PG coil, and the diameter is 17 mm, which is almost the same as that of the motor. As described above, in the presently required print coil unit, the motor coil pattern and the FG coil and / or the PG coil are arranged in an extremely small area, and a strong magnetic field must be used. is there. Furthermore, since the sizes of the FG coil and the PG coil are small, it is necessary to efficiently arrange conductor wiring patterns for obtaining necessary signals in places where the magnetic field is as strong as possible. The FG coil and the PG coil generate a signal in each effective coil area in accordance with the rotation of the rotor magnet, and the signal is led to each external connection terminal using a connection line. However, in the case of a print coil motor, the magnetic field region sandwiching the print coil unit is extremely thin. Moreover, each coil is arranged in a plane. For this purpose, the connection line must pass through the magnetic field region of another coil before reaching the external connection terminal. Thus, in the conventional print coil unit, the generation of noise due to the interference of the magnetic field between the coils inevitably occurs at the connection line portion, which may hinder the rotation speed control and the rotation position control of the motor. There is a problem that there is no. Therefore, the present invention has been made in view of such an unsolved problem in the related art, and by improving the wiring pattern of connection lines in a detection coil used for rotation control and position control, noise is reduced. It is an object of the present invention to provide a motor coil unit with a detection coil capable of suppressing the occurrence of the above. [0015] In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a combination with a motor driving coil.
Rotation speed detection coil or rotor position used in combination
At least one of the position detection coils is provided
In the motor coil unit with a detection coil, the detection
Of the connection through-hole land connected to the coil
In addition, dummy through-hole lands that are not involved in the connection
It is provided on the connection line of the detection coil.
You. The present inventors have repeatedly studied the structure of a motor coil unit with a detection coil, and in particular, to reduce noise generated in the detection coil. As a result, the present inventors have found the following facts and reached the present invention. It is a thing. That is, in both the FG coil and the PG coil which are the detection coils, the magnetic field for generating an electromotive force in those coils may be the same as the magnetic field of the motor driving coil, but is often different. Further, even if the magnetic field is the same, there is always a connection line for connecting the conductor circuit portion for generating a signal to the detection coil to the external connection terminal, and the connection line is connected to another coil (for example, a motor driving coil). ) Must pass through the magnetic field region. In any case, by passing through a magnetic field unrelated to the connection line,
Noise occurs at the connection line. At this time, the generated noise is not limited to the connection line. That is, noise is generated in the through-holes that are actually connecting the conductor layers on the front and back of the sheet or the conductor pattern of the conductor layer of another sheet, and the inner walls of the through-holes that contribute to the connection between the conductor layers. Conductors are no exception. Therefore, for example, as shown in FIG. 5A, the PG in the magnetic field region of the motor driving coil 2
Noise is generated even through-hole 7h 1 of the coil 7.
However, FIG. 5, through-holes 7h 2 just below the external connection terminals 7t of PG coil 7 shown in (a), contains in the magnetic field region for PG coil to the magnetic field in the region of the motor driving coil No noise is generated. The present inventors have studied a method for eliminating this noise, and as a result, have found that dummy through-hole run, which is not necessary for connection, is provided on the connection line of the detection coil exposed to the same magnetic field.
It was found to be to prevent noise by installing a de. If the dummy through-hole land has the same shape and size as the through-hole land of the original through-hole 7h necessary for connection, the effect of removing noise is greater. Also, a dummy through hole is located in the dummy through hole land.
It was also clarified that a higher noise removal effect could be obtained if the dummy through hole was formed and the inner wall of the dummy through hole could be installed as a dummy covered with a metal not connected to the conductor. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 1 is a plan view of a sheet on which an FG coil 6 and a PG coil 7 constituting a motor coil unit with a detection coil according to the present invention are arranged. FIGS. 2 (a) and 2 (b) are superimposed thereon. It is a top view of the sheet | seat in which the motor drive coil combined is formed. The sheet shown in FIG. 1 has an FG coil 6 formed by connecting four rectangular detection patterns in a circle, its outer connection terminals 6t, 6t, and a PG composed of one and a half rectangular detection patterns. through hole land 7h 1 of three of the coil 7 for the connection line 7s and PG coil, 7h D, and the 7h 2 and PG Yogaibu connection terminals 7t are disposed. On the other hand, the two motor coil sheets of FIG. 2 are provided with a six-pole spiral motor coil pattern 2 and through holes 2h for connection thereof on both front and back surfaces. Then, the sheet (FIG. 2A) that is to be overlapped with the sheet of FIG. 1 has a part 7p of the effective portion of the PG coil on the surface on the overlap side (the surface without the PG external connection terminal 7t). the connection line 7s and the through hole land 7h 1 in two places, 7h 2 and are disposed. The motor coil patterns 2 on the front and back surfaces of each sheet are connected via motor coil through holes 2h. [0024] towards the PG coil 7 in FIG. 1, the connecting lines 7s entering from one PG Yogaibu connection terminals 7t progresses circumferentially after traveling radially free Da relevant here in connection
Pass through Meadow Hole Land 7h D. This dummy
Through hole land 7h D are those not required for the conduction of PG coil circuit functions exclusively as for noise prevention. Thereafter, PG coil 7 after tortuous periphery of the sheet, the circumference are connected to the through hole land 7h 1. The connection line 7s of PG coil entered from the other PG Yogaibu connection terminal 7t is connected to the through hole land 7h 2 in the sheet outside and serpentine. P contrast, PG coil 7 towards the seat motor coil of Figure 2, which enters the through hole land 7h 2, transverse to the connecting line 7s and sheet through the sheet periphery to the radially
After a part 7p of the effective portion of the G coil, are connected to the through hole land 7h 1 in the inner periphery of the sheet. Thus, by overlapping the detection coil sheet of FIG. 1 on the motor coil sheet of FIG. 2A, the former PG coil 7 and a part 7p of the effective portion of the latter PG coil are formed. , is coupled via a through hole land 7h 1 and 7h 2. But dummy through hole
Land 7h D is still not at all involved in the connection. The above-described motor coil pattern 2, FG coil 6, PG coil 7 and the like may be manufactured by etching, plating, or a combination thereof, as in the prior art.
In particular, when it is intended to improve the characteristics of the actuator and the accuracy of the FG and PG coils, it is most effective to form them by plating. For example, taking the motor coil sheet of FIG. 2A as an example, a photomask of the motor coil pattern 2, the PG coil 7p, and the connection line 7s on the front side is designed by a conventional method, and the photomask is used for conducting. A photoresist pattern corresponding to each coil pattern is formed on the surface of the conductive substrate on which a conductor pattern is to be formed, by a technique of printed wiring technology. Next, electrolytic copper plating is performed while energizing the conductive substrate on which the pattern is formed to form a predetermined conductor pattern (copper pattern). In addition, the conductor pattern of the motor coil on the back side (not shown) is formed on another conductive substrate surface in the same procedure. An insulating varnish is applied and cured on the surface of each conductive substrate on the side where the conductive pattern is formed. The two conductive substrates are bonded to each other with an epoxy-based adhesive sandwiching a glass cloth or a sheet of an insulating film therebetween, with the surface coated with the insulating varnish facing inward. Next, if necessary, a hole is made in a portion to be connected to the through hole, and a catalyst treatment for chemical plating is performed. Next, the conductive substrate is removed by etching, and chemical plating is performed. Electrolytic copper plating is performed using the thus obtained sheet having the coil pattern 2 on both sides as electrodes. Through these steps, the sheet shown in FIG. 2A having the motor coil pattern 2 on both front and rear surfaces and the pattern of the effective portion 7p of the PG coil 7 on one side is formed. The sheet of FIG. 2B is manufactured through the same process. Note that the sheet of FIG. 2A and the sheet of FIG. 2B are laminated with a two-layer structure by bonding with an insulating resin. Also,
The conductor pattern (copper pattern) of the detection coil in FIG. 1 can also be formed on the conductive substrate surface in substantially the same manner. These are laminated as follows via an insulating resin to complete the motor coil unit 1 with the detection coil. That is, the sheet having the motor coil pattern 2 on both the front and back surfaces prepared in the above process (FIG. 2A)
A conductive substrate having the copper pattern of the FG coil 6 and the PG coil 7 of FIG. 1 formed on the surface on which the part 7p of the effective portion of the PG coil is formed is overlapped with an insulating resin. Glue with Next, the conductive substrate is removed by etching. Thereafter, a layer of the motor coil pattern 2 and a layer on which the FG coil 6 and the PG coil 7 are formed are punched, and solder is poured into the layer to connect the layers via an insulating layer. The printed coil unit 1 of the present invention thus obtained is fixed on the stator yoke plate 5 and is opposed to the rotor magnet 4 with a slight gap therebetween to produce an axial gap type brushless DC motor. And an operation test. 6 generated by the PG coil 7 when the motor is started and the rotor magnet is turned
And the PG coil 7 generates one wave per rotation of the rotor magnet.
Noise waveform P F to the output waveform P regular PG coil 7 four waves coil 6 is generated is riding output. However, the output voltage of the noise waveform P F by the action of the dummy through hole land 7h D is extremely small, the function of PG coil 7 is not at all impaired. On the other hand, the dummy through shown in FIG.
The operational test of the brushless DC motor of the conventional axial gap type using a print coil unit incorporating no detection coil sheet hole lands 7h D, PG coil output voltage as shown in FIG. 3 (b), P
G are very large noise waveform P F to the output waveform P regular coil 7 ride, it can not perform sufficiently function as PG coil 7. [0031] In the above embodiments, the dummy through hole land for suppressing noise has been described the case of providing one for PG coil, the dummy through hole run
The number of coils is not limited to this, and may be provided on the FG coil, or one or more coils may be provided. The number of turns of the motor coil pattern 2 in the motor coil unit with a detection coil to which the present invention can be applied and the method of connecting the spirals to each other are not limited to those in the above-described embodiment. The shape is not limited, and any shape may be used as long as it generates a magnetic field when energized. Also, through holes for connecting the conductor patterns of the respective coils on the insulating sheet surface may be appropriately provided in portions other than the center of the spiral. Furthermore, it is not necessary to limit the number of sheets on which the motor coil pattern is formed on both the front and back surfaces, and the number may be arbitrary. As described above, in the motor coil unit with the detection coil according to the first aspect, in addition to the through holes for pattern connection, the dummy through holes for connection are not provided.
Because the hole land is provided on the connection line of the detection coil,
Noise generation when the connection line of the detection coil passes through the magnetic field region of another coil can be suppressed, and as a result,
There is an effect that an axial gap type brushless DC motor capable of high-precision rotation speed control and position control can be provided.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検出コイル付きプリントコイルユニッ
トの検出コイルが配置された層のパターン図である。
【図2】図1の検出コイル層に組み合わせるモータ駆動
用コイルが配置された層のパターン図で、(a)は図1
の層の裏面に重ね合わせる層、(b)は更にその下に重
ね合わせる層である。
【図3】ロータマグネットを回した時のPGコイルの出
力電圧波形を示す図で、(a)は本発明のPGコイルの
出力電圧を示し、(b)は比較例(従来例)のPGコイ
ルの出力電圧波形を示す。
【図4】従来のプリントコイルユニットを使った扁平型
ブラシレスモータの例であり、(a)はプリントコイル
ユニットの平面図、(b)はモータの分解矢視図であ
る。
【図5】従来例の検出コイル付きプリントコイルユニッ
トの分解図であり、(a)はFGコイルとPGコイルが
配置された層のパターン図、(b),(c)はそれぞれ
モータコイルが配置された層のパターン図である。
【図6】他の従来例の検出コイル付きプリントコイルユ
ニットの分解図であり、(a)はFGコイルとモータコ
イルとが配置された層のパターン図、(b)はPGコイ
ルとモータコイルとが配置された層のパターン図であ
る。
【符号の説明】
1 プリントコイルユニット
2 モータコイルパターン
4 ロータマグネット
5 ステータヨーク板
6 FGコイル
6t FG用外部接続端子
7 PGコイル
7t PG用外部接続端子
7h PG接続用スルーホール
7hD (PGの)ダミースルーホールランド
7s (PGの)接続線BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a pattern diagram of a layer on which a detection coil of a print coil unit with a detection coil of the present invention is arranged. 2A and 2B are pattern diagrams of a layer in which a motor driving coil to be combined with a detection coil layer of FIG. 1 is arranged. FIG.
(B) is a layer further superimposed thereunder. 3A and 3B are diagrams showing an output voltage waveform of a PG coil when a rotor magnet is rotated, wherein FIG. 3A shows an output voltage of a PG coil of the present invention, and FIG. 3B shows a PG coil of a comparative example (conventional example). 5 shows an output voltage waveform of the first embodiment. 4A and 4B are examples of a flat brushless motor using a conventional print coil unit. FIG. 4A is a plan view of the print coil unit, and FIG. 4B is an exploded view of the motor. 5A and 5B are exploded views of a conventional print coil unit with a detection coil, in which FIG. 5A is a pattern diagram of a layer on which an FG coil and a PG coil are disposed, and FIGS. FIG. 5 is a pattern diagram of a layer formed. 6A and 6B are exploded views of another conventional printed coil unit with a detection coil, in which FIG. 6A is a pattern diagram of a layer on which an FG coil and a motor coil are arranged, and FIG. FIG. 4 is a pattern diagram of a layer in which is disposed. [Description of Signs] 1 Print coil unit 2 Motor coil pattern 4 Rotor magnet 5 Stator yoke plate 6 FG coil 6t FG external connection terminal 7 PG coil 7t PG external connection terminal 7h PG connection through hole 7h D (PG) Dummy through hole land 7s (PG) connection line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 3/26 H02K 29/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 3/26 H02K 29/12
Claims (1)
る回転速度検出用コイルまたは回転子位置検出用コイル
の少なくともいずれかが設けられている検出コイル付モ
ータコイルユニットにおいて、 前記検出用コイルに接続されている接続用スルーホール
ランドの他に、接続には関与しないダミースルーホール
ランドを当該検出用コイルの接続線上に設けたことを特
徴とする検出コイル付モータコイルユニット。 (57) [Claims] [Claim 1] Used in combination with a motor drive coil
Rotation speed detection coil or rotor position detection coil
A motor with a detection coil provided with at least one of
In the data coil unit, a connection through hole connected to the detection coil
In addition to lands, dummy through holes that are not involved in connection
The land is provided on the connection line of the detection coil.
Motor coil unit with detection coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30730697A JP3455090B2 (en) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Motor coil unit with detection coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30730697A JP3455090B2 (en) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Motor coil unit with detection coil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146590A JPH11146590A (en) | 1999-05-28 |
| JP3455090B2 true JP3455090B2 (en) | 2003-10-06 |
Family
ID=17967569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30730697A Expired - Lifetime JP3455090B2 (en) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Motor coil unit with detection coil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455090B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5534338B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-06-25 | 日立工機株式会社 | Disc motor and electric working machine |
| JP2019030113A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 公明 岩谷 | Disk type coil and rotary electric machine using the same |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP30730697A patent/JP3455090B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11146590A (en) | 1999-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010041907A (en) | Spindle motor | |
| KR19990003195A (en) | Pattern coil winding motor and its winding method | |
| JP2006025537A (en) | Brushless motor | |
| JPH10248224A (en) | Motor for hard disk drive | |
| JP3455090B2 (en) | Motor coil unit with detection coil | |
| EP0203204A1 (en) | Disc-shaped stator of ac motor and method of producing the same | |
| JP3455088B2 (en) | Motor coil unit with detection coil | |
| JPH01315244A (en) | Axial flux type brushless motor | |
| JP3455089B2 (en) | Motor coil unit with detection coil | |
| JPH0373224B2 (en) | ||
| JP2001267167A (en) | Coil manufacturing method and coil assembly manufacturing method | |
| JPH06105493A (en) | Coreless coil | |
| JP3368070B2 (en) | Sheet coil and rotary drive | |
| JPS5858859A (en) | Motor | |
| JP2004080922A (en) | Flat motor and electronic equipment | |
| JPH08154352A (en) | Small motor | |
| JPS62123952A (en) | Flat brushless motor | |
| JP2003079124A (en) | Head actuator and magnetic recording / reproducing device | |
| JPS6146159A (en) | Brushless DC motor | |
| JP3102148B2 (en) | Brushless motor | |
| JPH038075Y2 (en) | ||
| JP2946549B2 (en) | motor | |
| WO2026051463A1 (en) | Hall assembly and electric motor | |
| JPS61142954A (en) | Leading device for lead wire for motor | |
| KR900000100B1 (en) | Brushless motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030708 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100725 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120725 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130725 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |