JP2961755B2 - モータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテープレコーダのフライホイールもしくは、
キャプスタンを直接駆動するモータ装置に関するもので
ある。

従来の技術 近年、オーディオの分野においては、コンパクトディ
スクいわゆるCDの普及をはじめ、メディアの音質向上は
著しく、テープレコーダに対しても高品位な録音再生が
のぞまれている。

従来から高性能のテープトランスポート部においては
モータでテープを直接駆動するいわゆるダイレクトドラ
イブモータ（DDモータ）方式が採用されてきた。

以下図面を参照しながら従来のDDモータ装置の一例に
ついて説明する。

第５図は従来のモータ装置の断面を示すものである。
第５図において、１はキャプスタンで、ロータ２に圧入
されている。３はバックヨークでロータ２に固着され、
回転駆動用マグネット４がバックヨーク３に外周部に一
定の間隙をもって固着されている。また５は回転状態検
出用マグネットで放射状に多極着磁され、対向するプリ
ントコイル６とともに周波数発電方式により回転状態を
検出する。ここではマグネット５をFGマグネットと呼
ぶ。なお、これらの技術は周知のものであるがプリント
コイル６の形状を第３図に示す。

FGマグネット５はロータ２に固着され、ロータ2,バッ
クヨーク3,駆動マグネット４とともにフライホイールを
構成し、キャプスタン１と一体に回転自在に保持されて
いる。軟磁性材料からなるステータ基板７には、電気配
線基板（図示せず）を介して、あるいはまた直接に駆動
用アマチュアコイル８が複数個設けられている。

またスラスト軸受９がステータ基板７に設けられ、キ
ャプスタン１の端面と当接し、駆動マグネット４とステ
ータ基板７とによって引き合うスラスト荷重を保持して
いる。アマチュアコイル８の内側または近傍には駆動マ
グネット４の回転位置を検出するためホール素子（図示
せず）が設けられている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成においては、駆動用マ
グネット４のバックヨーク３への位置決め、固着は困難
で、治具等によって位置決めし、接着剤等で固着されて
いるため、組立コストや位置精度において問題であっ
た。

またFGマグネット５についても同様にロータ２に接着
剤等で固着され、上述と同様、組立コストや取付精度の
確保が難しい等の問題点を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、部品相互の位置決め精
度も含めて組立性の改善をはかることができるモータ装
置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のモータ装置はキ
ャプスタンと、そのキャプスタンと一体的に回転するロ
ータと、そのロータに位置決め保持され一定的に回転す
る環状の回転駆動用マグネットと、その回転駆動用マグ
ネットの内外形より小さな内外形で前記ロータと一体的
に回転する環状のバックヨークとを備え、前記バックヨ
ークは平板環状の軟磁性材料からなりその内形がロータ
に位置決め保持されており、前記駆動用マグネットはそ
の外形がロータに位置決めされ、当該マグネットの磁力
吸着力により前記バックヨークに吸着保持されているよ
うに構成され、バックヨークの位置決め保持は、その内
径がロータの内壁に位置決めされてかしめにより保持さ
れている。

作用 また、回転駆動用マグネットに関しても、ロータに対
する位置決めは、その外形で行なうため、きわめて容易
になしえる。これは外形が駆動マグネットより小さい平
板状のバックヨークによって構成されているからであ
る。

また、バックヨークの内径が駆動マグネットの内径よ
り小さいため、バックヨークのロータへの固着は、圧入
だけでなく、め止め等を用いても駆動用マグネットの
組込みが可能である。

実施例 以下本発明の一実施例のモータ装置及びフライホイー
ルについて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるモータ装置及
びフライホイールの断面図を示すものである。

第１図において、11はキャプスタン、12はロータであ
る。キャプスタン11はロータ12にブッシュ13を介して圧
入されている。回転状態検出用のFGマグネット14は、そ
の外周部によってロータ12に位置決めされ、ロータ12の
一部12aを中心方向へ全周にわたって塑性変形させるこ
とによりめ止めされている。またFGマグネット14はFG
コイル基板15上に描かれたパターンコイル（第３図にそ
の一例を示す）15aに対向した面14aに放射状に多極着磁
されている。FGコイル基板15は軟磁性材料からなるFGヨ
ーク16とともに、メカニズム基板17に植立された複数の
FGボス18にビス19により固定されている。

キャプスタンギア20はキャプスタン11に圧入され、ロ
ータ12と共に回転するよう一体に設けられている。

環状の回転駆動マグネット21及びバックヨーク22は図
示するように、ローター12に形成した凹部に設けられて
おり、そのバックヨーク22は、平板環状の軟性磁性材料
からなり、その内形がローター12に形成された凹部の内
壁に位置決めされるとともに、ローター12の一部12bを
塑性変形させることによりロータ12にかしめ止めされて
いる。また駆動マグネット21はバックヨーク22の内外形
よりもそれぞれ大きな内外形をもち、放射状に４〜10極
程度（本実施例では８極）着磁され、外径がローター12
の内壁に位置決めされて、自身の磁気吸着力によりバッ
クヨーク22に吸着し、密着保持されている。ロータ12,F
Gマグネット14,バックヨーク22,駆動マグネット21,ブッ
シュ13,キャプスタン11によって構成されるフライホイ
ールは、メカニズム基板17に植立された軸受23に圧入さ
れたメタル24,25によって、そのキャプスタン11を回動
自在に保持されている。

メカニズム基板17に支柱（図示せず）を介して固定さ
れた軟磁性材料からなるステータ基板26上には、印刷配
線部材27が密着保持され、さらにその上には、駆動マグ
ネット21に対向する位置に複数のアマチュアコイル28が
密着して設けられている。

29は駆動マグネットの回転位置を検出するためのホー
ル素子で、本実施例においてはチップタイプのものが印
刷配線部材27にハンダ付30されている。

第２図にアマチュアコイル28とホール素子29の平面的
な配置を示す。

第３図は第２図のように配置されたアマチュアコイル
28−１〜６及びホール素子29−１〜３のプリント配線の
一例を示す印刷配線部材27上のプリント配線パターンで
ある。

アマチュアコイル28−１〜28−６とほぼ同形状に、電
気的には絶縁され、環状になっていないプリントパター
ン27a〜27lが設けられている。

31はスラスト軸受で本実施例では樹脂材料からなり、
ステータ基板26に構成されている。このスラスト軸受31
は、ほぼ位置決めの機能を有する円柱部31aとスラスト
基板26から脱落しないように設けられたフック形状を持
つ２本のばね性を有する係止部31bとを持っている。ス
テータ基板26のスラスト軸受保持部の平面的な形状を第
２図の26a〜26cに示す。第１図の断面図からも明らかで
あるが、スラスト軸受31の係止部31bがステータ基板26
の２個の角穴部26a,26cに挿入され、樹脂のばね性によ
りフック部が係止している。スラスト軸受の円柱部31a
の直径より、ステータ基板26の丸穴部26bの直径の方
が、わずかに大きいため、スラスト軸受31はステータ基
板26上においてわずかに移動可能に構成され、係止部31
bによって脱落しないように設けられている。

以上のように本実施例によれば、ロータ12の外径より
小さな外径のFGマグネット14を、その外形によってロー
タ12に位置決めし、め止めすることにより、位置決め
時の治具等や、接着時の組立工数を大幅に削減でき、内
径によって位置決め、圧入等にあっては、FGマグネット
14の破壊等の事故も発生しうるがそれらをも防止でき、
従来と同等以上の性能を安価に実現しうるものである。

また、回転駆動用マグネット21においても、従来例に
みられるように、バックヨーク22に位置決め、接着する
必要がないために、本実施例の如く、接着やめ等も省
略して、ロータ21に正確に位置決めし、保持が可能であ
る。これは、駆動マグネット21等においては精度が良好
な外形をロータ21によって位置決めしているからであ
り、バックヨーク22の外形が駆動マグネット21の外形よ
り小さな平面であるがゆえに実現できたものである。

また、バックヨーク22の内径が駆動マグネット21の内
径より小さくして構成したため、ロータ22の位置決めを
内径で行ない、なおかつ接着せずめ止めでロータ12へ
の固着が可能となり、安価に組立できるものである。

なお、バックヨーク22のロータ12への位置決めは、内
径で行なっているが、外形22aでも可能であり、その場
合のロータ12の形状を第１図ｂに示す。

また、FGマグネット14の外径をバックヨーク22の外形
より小さくし、かつ内径をバックヨーク22の内径よりも
大きくすることにより、すなわち、FGマグネット14の平
面投影形状がバックヨーク22のそれにより覆われてしま
うような構成にしたことにより、通常、磁力の弱いFGマ
グネットの着磁を駆動マグネット21の着磁より後で行な
わねばならない制約を取り除け、あるいは、より影響を
少なくできるものである。

また、スラスト軸受31をステータ基板26に設けるにあ
たり、微小範囲において移動可能でなおかつ脱落しない
構成としたために、スラスト軸受31のキャプスタン11の
端部11aとの当接部31dに何かの不具合（ヒケや微小範囲
の傾きやくぼみ等）があった場合もまた組立によるセン
ターずれ等の誤差も含めもっとも安定してキャプスタン
11が回転する位置にスラスト軸受31が微小量移動し、極
力回転ムラ等の悪影響を低減でき、安価に高性能なDDモ
ータ装置を提供し、安定した生産を実現できるものであ
る。

また、スラスト軸受31のキャプスタン11との当接部31
dに、球面や、円錐形の凹部を設けることにより、より
安定した位置にスラスト軸受31が移動するような構成も
可能であり、その一例を第１図ｂに示す。

また、印刷配線部材27のプリント配線パターンにおい
て、第４図の27a〜27lに示すごとく、本来の配線とは絶
縁され、環状になっていないプリントパターンを設ける
ことにより、ホール素子29−１〜29−３のための配線用
のプリントパターンが、アマチュアコイル28の下を通っ
た場合にもそれによって高さのバラツキ（プリントパタ
ーンの厚さ）や、１個のアマチュアコイルにおいては、
印刷配線部材27とのインバランスな間隙を補正し、接着
強度の安定化をはかることができるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、ロータ外形よりも小さな外形
の駆動用マグネットと、その駆動用マグネット外形より
小さな平板状のバックヨークとで構成することにより、
駆動用マグネットのロータもしくは、バックヨークに対
する位置決めを治具なく極めて容易にし、接着等の工程
を省くことにより、安価に従来と同等以上の性能をもつ
フライホイールを提供することができる。

また、バックヨークの内径が駆動用マグネットの内径
より小さいため、回転状態検出用マグネット同様に圧入
やめ止め等が可能となる。

また、回転状態検出用マグネットの平面的な投影形状
は、バックヨークの同じくその中にかくれるような形
状、すなわち、回転状態検出用マグネットの内径はバッ
クヨークのそれより大きく、一方外形はバックヨークの
それより小さいため、回転状態検出用マグネットと駆動
マグネットを、ほぼ隔離することができ、着磁時の互い
の影響を最小に押えることができ、加工工程の制約を極
力少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の第１の実施例における直接駆動タイ
プのモータ装置およびフライホイールの断面図、第１図
ｂは本発明の第２の実施例を示すモータ装置およびフラ
イホイールの断面図、第２図はアマチュアコイル，ホー
ル素子およびステータ基板のスラスト軸受保持部を示す
平面図、第３図は回転状態検出手段としてのFGコイルの
パターン図、第４図はアマチュアコイルおよびホール素
子を配線するための電気配線基板のプリントパターン
図、第５図は従来のモータ装置およびフライホイールの
断面図である。 11……キャプスタン、12……ロータ、14……FGマグネッ
ト、21……駆動用マグネット、22……バックヨーク、26
……ステータ基板、27……印刷配線部材、28……アマチ
ュアコイル、29……ホール素子、31……スラスト軸受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 29/00,21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャプスタンと、そのキャプスタンと一体
   的に回転するロータと、そのロータに位置決め保持され
   一定的に回転する環状の回転駆動用マグネットと、その
   回転駆動用マグネットの内外形より小さな内外形で前記
   ロータと一体的に回転する環状のバックヨークとを備
   え、 前記バックヨークは平板環状の軟磁性材料からなりその
   内形がロータに位置決め保持されており、前記駆動用マ
   グネットはその外形がロータに位置決めされて当該マグ
   ネットの磁力吸着力により前記バックヨークに吸着保持
   されるように構成したことを特徴とするモータ装置。
2. 【請求項２】バックヨークの位置決め保持は、その内径
   がロータの内壁に位置決めされてめにより保持されて
   いることを特徴とする請求項（１）記載のモータ装置。