JP2891853B2 - 平面対向型モータ及びその組立用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオカセットレコーダ
等に使用される平面対向型モータ、及びその組立及び分
解時に用いられる組立用治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ヘリカルスキャン方式のビデオカ
セットレコーダ（以下ＶＣＲという）は更なる小型簡略
化が進みつつある。この小型簡略化を実現するためには
ＶＣＲの各機構部の部品点数の削減、及び組立性の向上
が重要課題である。

【０００３】以下にＶＣＲに用いられる従来の平面対向
型モータについて図５〜図７を参照しつつ説明する。図
５は従来の平面対向型モータの構造を示す縦断面図であ
り、図６は平面対向型モータのステータ部を図５の矢印
Ａ方向から見た平面図であり、図７は平面対向型モータ
のロータ部を図５の矢印Ｂ方向から見た平面図である。

【０００４】図５に示すようにステータ部１は、段付円
筒形状のハウジング２に円板状のステータベース３がね
じ４で同軸に取付けられたものである。ステータベース
３はケイ素鋼板等の磁気特性の優れた素材で構成されて
おり、その下面にフレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣ
という）５を介して複数の駆動コイル６が接着されてい
る。駆動コイル６は図６の平面図に示すように回転軸を
中心に環状に取付けられており、駆動回路により励磁さ
れて回転磁界を発生するコイルである。

【０００５】図６に示すように一部の駆動コイル６の中
心部には磁極センサ（以下、ホール素子という）７が半
田付けによってＦＰＣ５に接続されている。ホール素子
７は後述するロータ部の永久磁石の磁束を検出し、Ｎ
極，Ｓ極の極性判別を行うセンサである。又図５及び図
６に示すようにステータベース３の外周部の一部にねじ
８により磁気抵抗素子（以下、ＭＲ素子という）９が取
り付けられている。

【０００６】ステータ部１に対してロータ部１０が回転
自在に軸支されている。図５に示すようにロータ部１０
のシャフト１１は、ハウジング２の中空円筒部の上部及
び下部に嵌入されたボールベアリング１２により支持さ
れている。そしてシャフト１１の下端部は圧入等により
鍔状のボス１３に固着されている。又ボス１３はロータ
プレート１４に対してかしめ等の固定手段によって結合
されている。

【０００７】ロータプレート１４は皿状の回転体で、そ
の上部の円周に数極に面着磁された永久磁石１５が接着
によって固定されている。図７の平面図に示すように永
久磁石１５は環状に形成された磁性体で、図５に示す駆
動コイル６と一定の間隙を介して対向している。又図５
及び図７に示すようにロータプレート１４の外周側面に
は多数極に着磁されたプラスチックマグネット１６が取
り付けられている。プラスチックマグネット１６はＭＲ
素子９と共に、ロータ部１０の回転信号を発生するもの
で、ＭＲ素子９を介して平面対向型モータの回転制御を
行う信号が出力される。

【０００８】このようなステータ部１とロータ部１０に
おいて、ボス１３はボールベアリング１２と永久磁石１
５との磁気吸引力によって上方に引っ張られ、ステータ
ベース３と永久磁石１５との間隙が一定に保持されてい
る。

【０００９】以上のように構成された平面対向型モータ
１７のステータ部１とロータ部１０との着脱方法につい
て説明する。先ずロータ部１０をステータ部１に取付け
るには、ステータベース３を磁気吸引力又はネジ等の固
定手段によって固定した後、プラスチックマグネット１
６の外周をロータ着脱装置（図示せず）によりチャッキ
ングして、シャフト１１を永久磁石１５の磁気吸引力に
抗してボールベアリング１２の内輪に徐々に挿入してい
く。

【００１０】ボールベアリング１２とボス１３が徐々に
係合することによって、ボールベアリング１２の内輪が
永久磁石１５の磁気吸引力によってボス１３を介して上
方に押圧される。このときボールベアリング１２のボー
ルは外輪を押しつけ、ボールと内輪及び外輪との隙間は
小さくなる。この状態ではシャフト１１の軸振れがなく
なり、ロータ部１０とステータ部１の組付けが完了す
る。その後プラスチックマグネット１６の外周のチャッ
キングを解除することによって、ロータ部１０の回転が
可能になる。

【００１１】次にロータ部１０をステータ部１から外す
には、ステータベース３を固定した後、プラスチックマ
グネット１６の外周をチャッキングして、徐々にシャフ
ト１１をボールベアリング１２の内輪から外していき、
ロータ部１０をステータ部１から離脱する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、ロータ部１０をステータ部１から脱着す
る際に、永久磁石１５とステータベース３の距離が微小
である間は、磁気吸引力が大きい。プラスチックマグネ
ット１６の外周をチャッキングしてステータ部１からロ
ータ部１０の脱着を行うと、プラスチックマグネット１
６の外周面を傷つけたり破損したりすることがある。又
ロータ部１０の最外周部をチャッキングしているので、
ロータ部１０をステータ部１から外す際に永久磁石１５
の磁気吸引力によってロータ部１０が変形するという問
題点があった。

【００１３】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、ロータ部とステータ部の結合時
に増大する磁気吸引力を治具で吸収すると共に、ロータ
部をステータ部に簡単に脱着できる平面対向型モータを
実現することと、そのモータの組立時に用いられる組立
用治具を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、回転軸を保持する軸受、駆動コイルを取付けたステ
ータベース及び該軸受とステータベースを支持するハウ
ジングを含むステータ部と、回転軸及び回転軸に取付け
られて駆動コイルと対向する位置に永久磁石を有するロ
ータプレートを含むロータ部と、を備えた平面対向型モ
ータであって、ハウジングは、ロータに対向する面に形
成され回転軸を中心として螺旋状の傾斜面を有する複数
の螺旋状傾斜溝を有し、螺旋状傾斜溝と対向するロータ
プレートに、係合穴を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】本願の請求項２の発明は、請求項１記載の
平面対向型モータのロータ部とステータ部との着脱時に
用いられる組立用治具であって、ロータプレートの係合
穴を介して螺旋状傾斜溝に挿入される棒状のロック脱着
ピンと、ロック脱着ピンの端部に形成され、ロータプレ
ートの係合穴と係合するロータロック部と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、ロー
タ部を組立用治具を使用してステータ部に脱着する際、
組立用治具のロータ脱着ピンがハウジングに形成した螺
旋状傾斜溝に案内されるので、ロータ部がステータ部と
同軸に保持される。このため永久磁石の磁気吸引力のバ
ランスを取りながら、ロータ部の回転軸をステータ部の
ハウジングに挿入することができる。こうするとロータ
部の外周を掴む必要がなくなり、ロータ部に変形や損傷
を与えることなく、平面対向型モータの組立及び分解が
できることとなる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例における平面対向型モータ
について図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は本実
施例の平面対向型モータの構造を示す縦断面図であり、
図２は平面対向型モータのステータ部を図１の矢印Ａ方
向から見た平面図であり、図３は平面対向型モータのロ
ータ部を図１の矢印Ｂ方向から見た平面図である。

【００１８】図１に示すようにステータ部１は、段付円
筒形状のハウジング２に円板状のステータベース３がね
じ４で同軸に取付けられる。ステータベース３はケイ素
鋼板等の磁気特性の優れた素材で構成される。又ハウジ
ング２の下面にＦＰＣ５を介して複数の駆動コイル６が
接着により固定されていることは従来例と同様である。
駆動コイル６は図２の平面図に示すようにシャフト１１
を中心に環状に取付けられている。図２に示すように一
部の駆動コイル６の中心部にはホール素子７がＦＰＣ５
に取り付けられ、ステータベース３の外周部の一部にね
じ８によりＭＲ素子９が取り付けられていることも従来
例と同様である。

【００１９】さて本実施例では、ハウジング２の下方の
フランジ部には螺旋状傾斜溝２ａ，２ｂが互いに回転対
称な位置に形成されている。図４（ａ）は螺旋状傾斜溝
２ａ，２ｂを含むハウジング２の下部構造を示す一部切
欠き斜視図である。図２及び図４（ａ）に示すように螺
旋状傾斜溝２ａ，２ｂは下方のボールベアリング１２の
外輪部と一定間隔となるよう半円状に切り欠かれた溝
で、その溝深さは円弧部の一端から他端にかけて徐々に
深くなるよう螺旋状に形成されたものである。その溝幅
は後述するロータ脱着ピンの外径と略同一である。

【００２０】ステータ部１に対してロータ部１０が回転
自在に軸支されている。ロータ部１０は従来例と同様
に、シャフト１１，これを回転自在に保持する２つのボ
ールベアリング１２，シャフト１１の下端部に圧入され
たボス１３，ボス１３にかしめられた皿状のロータプレ
ート１４，ロータプレート１４の上面に接着された永久
磁石１５等により構成される。又図１及び図３に示すよ
うにロータプレート１４の外周側面には多数極に着磁さ
れたプラスチックマグネット１６が取り付けられ、ＭＲ
素子９と共にロータ部１０の回転信号を発生するよう構
成されることも同様である。

【００２１】従来例と異なり、ロータ部１０にはロータ
脱着穴１４ａとロータロック穴１４ｂとが対になった係
合穴がシャフト１０に対し対称な位置に２組み設けられ
る。図４（ｂ）の斜視図に示すようにロータ脱着穴１４
ａ，ロータロック穴１４ｂは、螺旋状傾斜溝２ａ、２ｂ
と同一半径となる位置に設けられ、かつロータプレート
１４のボス１３と重なる部分にシャフト１１と平行に開
口された穴である。図３及び図４（ｂ）に示すようにロ
ータ脱着穴１４ａはロータ脱着ピン２０ａの外形よりや
や大きく、ロータロック穴１４ｂは治具２０のロータロ
ック部２０ｂと係合する穴である。

【００２２】図４（ｃ）はロータ部１０の挿入又は取出
し時に用いられる組立用治具２０を示す斜視図である。
この治具２０はロータ脱着穴１４ａに挿入して使用され
る。治具２０は角柱状のロータ脱着ピン２０ａと、これ
より細い円柱状のロータロック部２０ｂがコの字状の部
材で２組連結されたものである。

【００２３】以上のように構成された本実施例の平面対
向型モータ２１において、ステータ部１とロータ部１０
との脱着方法について説明する。先ずロータ部１０をス
テータ部１に取り付けるには、ステータベース３を磁気
吸引力又はねじ等の固定手段によって固定した後、図４
に示すように治具２０のロータ脱着ピン２０ａをロータ
プレート１４のロータ脱着穴１４ａに挿入する。次に治
具２０を時計方向に回動させ、ロータロック部２０ｂを
ロータロック穴１４ｂと係合させ、ロータプレート１４
をロータロック部２０ｂに係止させる。そして図４
（ａ）に示すようにシャフト１１をボールベアリング１
２の内輪に、ロータ脱着ピン２０ａの先端部が螺旋状傾
斜溝２ａ，２ｂのＡ部と係合するまで挿入する。その後
ロータ脱着ピン２０ａをロータ脱着溝２ａ，２ｂのＡ部
からＢ部まで時計方向に回し、永久磁石１５の磁気吸引
力に対抗してボールベアリング１２とボス１３を定位置
に係合させる。

【００２４】下方のボールベアリング１２の内輪が永久
磁石１５の磁気吸引力によってボス１３に押圧される。
このためボールベアリング１２のボールは外輪を押しつ
け、ボールと内輪及び外輪との隙間が小さくなり、組み
立て時のシャフト１１の軸振れがなくなる。こうしてロ
ータ部１０とステータ部１の組付けが完了する。その
後、治具２０を反時計方向に少し回動させ、ロータロッ
ク穴１４ｂとロータロック部２０ｂとの係止を解除す
る。そしてロータ脱着ピン２０ａをロータプレート１４
より抜くことにより、ロータ部１０が回転可能になる。

【００２５】次に、平面対向型モータの部品交換又は点
検のためにロータ部１０をステータ部１から外すには、
ステータベース３を固定した後、図４（ａ），（ｂ）に
示すように治具２０のロータ脱着ピン２０ａをハウジン
グ２の螺旋状傾斜溝２ａ，２ｂのＢ部と係合するまで挿
入し、ロータ脱着ピン２０ａを時計方向に回動する。そ
してロータロック部２０ｂをロータロック穴１４ｂと係
合させる。次にロータ脱着ピン２０ａを螺旋状傾斜溝２
ａ，２ｂのＢ部からＡ部まで反時計方向に徐々に摺動回
動させる。そうするとボールベアリング１２とボス１３
との係合が解除される。その後治具２０を抜くことによ
ってシャフト１１がボールベアリング１２の内輪から外
れ、ロータ部１０がステータ部１より離脱する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、請求項１
記載の平面対向型モータのロータ部とステータ部を連結
してモータを組み立てるに際し、請求項２記載の組立用
治具を用いることによって、ロータ部とステータ部の中
心軸を高精度に保持しながら、ステータ部にロータ部を
挿入することができる。又プラスチックマグネットの外
周面を掴まずに、ロータ部を保持することができ、永久
磁石の磁気吸引力によるロータ部の変形をさせないで平
面対向型モータを製造することができる。又組立用治具
を用いてロータ部の脱着が容易にできるので、ロータ部
の交換が生じた場合には簡単に交換できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における平面対向型モータの
構造を示す縦断面図である。

【図２】本実施例における平面対向型モータのステータ
部の構造を示す平面図である。

【図３】本実施例における平面対向型モータのロータ部
の構造を示す平面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は本実施例の平面対向型モータ
の要部構造を示す一部切り欠き斜視図、（ｃ）は平面対
向型モータの組立及び分解時に用いられる治具の斜視図
である。

【図５】従来の平面対向型モータの構成を示す縦断面図
である。

【図６】従来の平面対向型モータにおけるステータ部の
構造を示す平面図である。

【図７】従来の平面対向型モータにおけるロータ部の構
造を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ステータ部 ２ ハウジング ２ａ，２ｂ 螺旋状傾斜溝 ３ ステータベース ５ ＦＰＣ ６ 駆動コイル ７ ホール素子 ９ ＭＲ素子 １０ ロータ部 １１ シャフト １２ ボールベアリング １３ ボス １４ ロータプレート １４ａ ロータ脱着穴 １４ｂ ロータロック穴 １５ 永久磁石 ２０ 治具 ２０ａ ロータ脱着ピン ２０ｂ ロータロック部 ２１ 平面対向型モータ

───────────────────────────────────────────────────── 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 H02K 15/02 H02K 21/24 H02K 29/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を保持する軸受、駆動コイルを取
   付けたステータベース及び該軸受とステータベースを支
   持するハウジングを含むステータ部と、 回転軸及び前記回転軸に取付けられて前記駆動コイルと
   対向する位置に永久磁石を有するロータプレートを含む
   ロータ部と、を備えた平面対向型モータであって、 前記ハウジングは、前記ロータに対向する面に形成され
   前記回転軸を中心として螺旋状の傾斜面を有する複数の
   螺旋状傾斜溝を有し、 前記螺旋状傾斜溝と対向する前記ロータプレートに、係
   合穴を設けたことを特徴とする平面対向型モータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の平面対向型モータのロー
   タ部とステータ部との着脱時に用いられる組立用治具で
   あって、 前記ロータプレートの係合穴を介して前記螺旋状傾斜溝
   に挿入される棒状のロック脱着ピンと、 前記ロック脱着ピンの端部に形成され、前記ロータプレ
   ートの係合穴と係合するロータロック部と、を具備する
   ことを特徴とする平面対向型モータの組立用治具。