JP3046146U - Ｆｇ検出用ヘッドの固定構造およびブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＧヘッドを少ない部品点数で精度よく基板
に固定すること。 【解決手段】 ロータに設けられたマグネット部材から
発生される回転周波数信号を検出するためのＦＧ検出用
ヘッド４１を、ステータに固定された平板状の金属部材
４３を所定形状に切り起こして形成した互いに同方向に
平行に突出する２つの切り起こし部４３ａ，４３ｂの間
に固定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ＶＴＲ用キャプスタンモータ等の回転周波数信号を検出するＦＧ検 出用ヘッドの固定構造およびＦＧ検出用ヘッドを使用したブラシレスモータに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、特開平８−１０９９３１号公報に記載されたような、ＶＴＲ用のキ ャプスタン軸を回転駆動するためのキャプスタンモータとしてのブラシレスモー タ１が提案されている。図６に示すように、ブラシレスモータ１は、主に、軸受 ホルダ３に固定されたステータ４及び回路基板５と、回転軸６と、回転軸６の一 端に固定されたロータ７から構成されている。

【０００３】 このようなブラシレスモータ１は、ＶＴＲのキャプスタン軸を駆動するという 用途の特徴から高速回転が求められていると共に、正確な回転速度を一定に保つ 必要性を有している。そのため、ロータ７に取り付けられた回転周波数発生用マ グネット（以下、ＦＧマグネットという）Ｍから出力される回転周波数信号を正 確に検出するための高性能な感磁素子、例えばＦＧ検出用ヘッド８を基板等に固 定した構成を有している。

【０００４】 なお、ＦＧマグネットＭは、図７に示すように、例えば、円形状に形成された ロータ７の外周部分に固定された円形状のマグネットで、その突出部ＭＡに０． ５ｍｍ程度のピッチごとにＮ極とＳ極が交互に着磁されており、７２０極で形成 されている。ブラシレスモータ１は、ＥＰモード（３倍モード）とＳＰモード（ 標準モード）の２モードを有しており、これらのモードによってロータ７の回転 速度が変わるようになっている。ＦＧマグネットＭは、ＥＰモード（３倍モード ）とＳＰモード（標準モード）の両モードに対応可能なように、すなわち、どち らのモードでロータ７が回転している場合でもワウ・フラッタが起こらないよう な着磁数となっている。

【０００５】 軸受ホルダ３は、回転軸６を回転自在に挿通するためのスペースを内部に有す る筒部３ａと、筒部３ａの一端側より半径方向外側に突出するように形成された 鍔部３ｂを有している。筒部３ａの内側には、メタル軸受９，９が固定されてお り、メタル軸受９，９によって回転軸６が２点で回転自在に支承されている。ま た、筒部３ａには、テープを駆動するための他部品として設けられるピンチロー ラーＲを、外部より回転軸６に摺接させるための窓３ｃが設けられている。

【０００６】 また、鍔部３ｂの外側には、コイル１０を巻回したステータコア１１が固定さ れており、これらのコイル１０及びステータコア１１はステータ４を構成してい る。さらに、鍔部３ｂには、図８に示すように、複数のネジ孔３ｄが形成されて いる。このネジ孔３ｄは、ステータコア１１及び回路基板５をネジ１２により軸 受ホルダ３に固定したり、ブラシレスモータ１自体をＶＴＲ装置等のフレームに 固定するためのものである。

【０００７】 一方、回転軸６の一端近傍には、ステータ４を一方側から覆うようなカップ形 状のロータ７が挿通固定されている。そして、さらに回転軸６の軸方向外側、す なわち先端部分には、ブラシレスモータ１の駆動力を図示しないベルトを介して 他部材にも利用するためのプーリー１３が固定されている。ロータ７の半径方向 における外側端部分には、ステータ４のステータコア１１と対向するようにロー タマグネット１４が固定されている。ロータマグネット１４は、ステータ４のコ イル１０に電流を流してステータコア１１を磁化させると、ステータコア１１に 反発もしくは吸引されて回転する。これによって、ロータ７は、回転軸６を回転 中心として回転するようになっている。

【０００８】 回路基板５は、平板状の金属部材に直接所定の回路パターンが印刷されたもの や、あるいは軸受ホルダ３に金属部材をベースとして固定し、このベースに樹脂 部材で形成された回路基板５を接着固定したものなどが使用されている。この回 路基板５は、ステータ４及びロータ７の外周端より半径方向外側に一部が突出す るように軸受ホルダ３に固定されている。そして、回路基板５の突出している部 分には、ロータ７の回転時にＦＧマグネットＭから発生する回転周波数信号を検 出する感磁素子としてのＦＧ検出用ヘッド８が固定されている。ブラシレスモー タ１は、ＦＧ検出用ヘッド８で検出した回転周波数信号を回路内で処理してロー タ７の回転制御に利用するようにしている。

【０００９】 このようなブラシレスモータ１におけるＦＧ検出用ヘッド８の固定構造は、一 般的に次の２通りの構造のいずれかとなっている。

【００１０】 まず、第１の固定構造について説明する。ＦＧ検出用ヘッド８は、図９（Ａ） に示すように、取付金具１５に溶接により固定され、この取付金具１５を、ベー ス部材となる平板状の金属部材１６ａに２箇所でネジ止め固定することによって 、所定の位置に固定されている。この金属部材１６ａは、ステータコア１１にネ ジ止め固定されたもので、かつ印刷回路基板１６ｂの剛性を確保するために接着 固定したもので、印刷回路基板１６ｂと協働して回路基板５を構成している。印 刷回路基板１６ｂには、取付金具１５を設置する位置に切欠き部１７が形成され ている。取付金具１５に固定されたＦＧ検出用ヘッド８は、この切欠き部１７内 に収まるように金属部材１６ａに固定されている。また、金属部材１６ａには、 印刷回路基板１６ｂの切欠き部１７と重なって露出している位置に、取付金具１ ５を固定するための固定用ネジ１８，１８が挿通されるネジ孔１９，１９が設け られている。

【００１１】 一方、取付金具１５は、ＦＧ検出用ヘッド８を溶接固定する溶接面２０と、こ の溶接面２０の外周端から直角方向に湾曲されて形成された段部２１，２１と、 段部２１，２１から直角方向に湾曲されて溶接面２０と平行に形成された取付面 ２２，２２から形成されており、取付面２２，２２には固定用ネジ１８，１８を 挿通させるための挿通孔２３，２３が形成されている。

【００１２】 そして、固定用ネジ１８，１８を取付金具１５の挿通孔２３，２３及び金属部 材１６ａのネジ孔１９，１９に挿通させることによって、ＦＧ検出用ヘッド８を 金属部材１６ａに固定させるようにしている。なお、このＦＧ検出用ヘッド８の 固定構造では、ＦＧ検出用ヘッド８を印刷回路基板１６ｂに対して固定するので はなく、ベース部材となる金属部材１６ａに取付金具１５を介して固定したもの であるが、印刷回路基板１６ｂを金属部材で形成し直接回路パターンを印刷した ものに適応する場合は、取付金具１５を印刷回路基板１６ｂに直接固定すること となる。

【００１３】 また、第２の固定構造は、ＦＧ検出用ヘッド８を、図９（Ｂ）に示すようにし て所定位置に固定する。すなわち、印刷回路基板２５は、ベース部材となる金属 部材２６に接着固定されていると共に、ＦＧ検出用ヘッド８を設置する位置に切 欠き部２７が形成されている。ＦＧ検出用ヘッド８は、この切欠き部２７内で一 方の内周端側に当接して寄るように配置されており、他方の内周端側はＦＧ検出 用ヘッド８と印刷回路基板２５との間にスペースが空くようになっている。すな わち、印刷回路基板２５の切欠き部２７の一方の内周端がＦＧ検出用ヘッド８の 位置出し部となっている。

【００１４】 なお、印刷回路基板２５のＦＧ検出用ヘッド８と当接している部位の近傍には 、取付金具２８を固定するための固定用ネジ２９を挿通するための挿通孔３０が 設けられている。また、金属部材２６の挿通孔３０と重なる位置にも、固定用ネ ジ２９を挿通するための挿通孔３１が設けられている。

【００１５】 一方、取付金具２８は、ＦＧ検出用ヘッド８を印刷回路基板２５及び金属部材 ２６と協働して囲むようにコの字状に折れ曲がった形状を有している。また、取 付金具２８の両端部は、さらに折れ曲がって形成されており、この折れ曲がった 部分の一方は、印刷回路基板２５に当接して固定される当接面２８ａ、他方は金 属部材２６に挿通されて引っかかる引掛け部２８ｂとなっている。そして、当接 面２８ａには、固定用ネジ２９を挿通するための挿通孔２８ｃが設けられている 。ＦＧ検出用ヘッド８は、挿通孔２８ｃ，３０，３１内に固定用ネジ２９を挿通 させることによって、所定の位置に固定されることとなる。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した第１のＦＧ検出用ヘッドの固定構造では、ＦＧ検出用 ヘッド８を固定する際に、まず取付金具１５に溶接した後、この取付金具１５を ２本の固定用ネジ１８，１８で金属部材１６ａに固定することとなり、ＦＧ検出 用ヘッド８の位置精度を出すのが困難となっている。また、固定用ネジ１８も２ 本必要となり、部品点数が多くなる。したがって、ＦＧ検出用ヘッド８の出力信 号が製品によってばらつき安定しないものとなる。また、精度を出そうとすると 、製造時間が長くなり製造効率が悪化してしまう。このため、部品コスト及び製 造コストが高いものとなっている。

【００１７】 一方、第２の固定構造は、固定用ネジ２９が１本ですむと共に、ＦＧ検出用ヘ ッド８の位置精度はよくなる。しかし、この第２のＦＧ検出用ヘッドの固定構造 では、ＦＧ検出用ヘッド８を印刷回路基板２５の切欠き部２７の内周端に当接さ せて位置決めしているので、金属部材２６を省略した構成、すなわち、印刷回路 基板２５を金属製としこの印刷回路基板２５に直接ＦＧ検出用ヘッド８を固定す るものには適用できない。

【００１８】 また、第１及び第２の従来技術は共に、ＦＧ検出用ヘッド８を所定位置に固定 する際に、取付金具１５，２８を必要とするため、部品点数が多く、組立時間が 長くなると共にコストの高いものとなっている。

【００１９】 本考案は、ブラシレスモータの有する回路基板が、平板状の金属部材で形成さ れている場合でも、また樹脂で形成されており剛性を保つため平板状の金属部材 に接着固定されている場合でも、共通して使用できるＦＧ検出用ヘッドの固定構 造であって、従来に比して、少ない部品点数で精度よく固定することが可能なＦ Ｇ検出用ヘッドの固定構造およびＦＧ検出用ヘッドを使用したブラシレスモータ を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

上述した目的に鑑みて、請求項１記載のＦＧ検出用ヘッドの固定構造において は、ロータに設けられたマグネット部材から発生される回転周波数信号を検出す るためのＦＧ検出用ヘッドを、平板状の金属部材に固定したＦＧ検出用ヘッドの 固定構造において、ＦＧ検出用ヘッドを、金属部材を所定形状に切り起こして形 成した互いに同方向に平行に突出する２つの切り起こし部の間に固定している。 また、請求項２記載のＦＧ検出用ヘッドの固定構造においては、請求項１記載の 考案に加えて、切り起こし部は、外側から内側に向けて切り起こした構成とし、 その両切り起こし部の間に設けられる金属部材の載置部にＦＧ検出用ヘッドを載 置している。

【００２１】 また、請求項３記載のブラシレスモータは、請求項１または２記載のＦＧ検出 用ヘッドを、ロータの外周に対向させて設置している。さらに、請求項４記載の ブラシレスモータは、請求項３記載の考案に加えて、ＦＧ検出用ヘッドを、印刷 回路基板が取り付けられると共にステータに固定される金属部材に設置している 。

【００２２】 本考案では、ＦＧ検出用ヘッドを、金属部材を所定形状に切り起こして形成し た互いに同方向に平行に突出する２つの切り起こし部の間に固定している。具体 的には、切り起こし部の一方に当接させると共に、他方にネジ止め固定すること により、金属部材に固定している。したがって、取付用の部材としてネジ等を使 用するだけで、ＦＧ検出用ヘッドが、精度よく金属部材に固定されることとなる 。しかも、金属部材に回路パターンを直接印刷することによって、回路基板の剛 性保護用としての金属部材を廃止した構成のものにも同じく適用することが可能 である。

【００２３】 また、このように取り付けられるＦＧ検出用ヘッドをブラシレスモータのロー タの外周に対向させて設置すると、ロータとのギャップ調整が容易に行えると共 に精度よく取り付けることができる。このため、ブラシレスモータの回転制御の 精度がよくなると共に組立効率が向上する。

【００２４】

【考案の実施の形態】

本考案のＦＧ検出用ヘッドの固定構造およびブラシレスモータの実施の形態を 、図１から図４を用いて説明する。

【００２５】 なお、本実施の形態のＦＧ検出用ヘッドの固定構造を適用するブラシレスモー タ４０は、全体の構成としては、従来技術で説明したブラシレスモータ１とほぼ 同様の構成を有している。そのため、本実施の形態において、図５に示された従 来技術のものと同様の構成については概略の説明を省略し、また同一部材につい ては同一符号を使用して説明するようにする。また、本実施の形態では、ＦＧ検 出用ヘッド４１を固定する部位近傍のみ異なる構成を有しているので、ＦＧ検出 用ヘッド４１の固定される近傍のみを主に説明する。

【００２６】 本実施の形態で用いるＦＧ検出用ヘッド４１は、いわゆるオーディオヘッドと 同様な構成を有するヘッドとなっている。そして、このＦＧ検出用ヘッド４１は 、ステータコア１１に固定された平板状の金属部材４３に取り付けられている。 金属部材４３には、切り起こし部４３ａ，４３ｂが設けられている。切り起こし 部４３ａ，４３ｂは、金属部材４３と一体的に形成されており、金属部材４３よ り直角に同方向に平行に突出するように形成されている。なお、一方の切り起こ し部４３ａには、ＦＧ検出用ヘッド４１を設置固定するための固定用ネジ４４を 挿通させる挿通孔４５が形成されている。

【００２７】 また、金属部材４３には、印刷回路基板４２が切欠き部１７内に切り起こし部 ４３ａ，４３ｂを挿通させながら接着固定されている。すなわち、切り起こし部 ４３ａ，４３ｂは、印刷回路基板４２の切欠き部１７内を通って、突出するよう になっている。

【００２８】 なお、切り起こし部４３ａ，４３ｂは、図４に示すように、平板形状の金属部 材４３にコの字形状の切込みＸ，Ｘ’を形成し、切込みＸ，Ｘ’を入れた部分を 矢示Ｙ，Ｙ’方向に直角になるまで起こすことによって成形されたものとなって いる。そして、その両切り起こし部４３ａ，４３ｂの間に、ＦＧ検出用ヘッド４ １の載置部４３ｃが形成されている。

【００２９】 上述したように、印刷回路基板４２の切欠き部１７内には、２つの切り起こし 部４３ａ，４３ｂが平行に立設されている。この切り起こし部４３ａ，４３ｂの 間には、ＦＧ検出用ヘッド４１が配置されている。このＦＧ検出用ヘッド４１は 、略４角形の板状部材で形成されており、外周縁部分が底面４１ａ、固定面４１ ｂ，案内面４１ｃ、ギャップ面４１ｄとなっている。ＦＧ検出用ヘッド４１は、 底面４１ａを金属部材４３に当接させ、案内面４１ｃを切り起こし部４３ｂに当 接させることによって位置決めされるようになっている。そして、案内面４１ｃ に沿って図１で矢示Ｚ方向、すなわちロータ７に近づけたり遠ざけたりする方向 に案内されるようになっている。

【００３０】 この実施の形態におけるロータ７は、ロータケース７ａの外周にアウトサート 成形されたプラスチックマグネットを有し、そのプラスチックマグネットの部分 がＦＧマグネットＭとなっている。そして、外周面にＮＳ交互に７２０極の着磁 がなされている。

【００３１】 なお、ギャップ面４１ｄは、ＦＧマグネットＭから発生される磁力Ｄを検出す る感磁部となっている。また、固定面４１ｂには、図１の矢示Ｚ方向に沿って長 く形成された有底孔４６が設けられている。この有底孔４６は、切り起こし部４ ３ａに形成された挿通孔４５に挿通された固定用ネジ４４の先端部分が進入する ようになっている。

【００３２】 そして、固定用ネジ４４を挿通孔４５に挿通させ有底孔４６に係止させること により、ＦＧ検出用ヘッド４１は金属部材４３に固定されることとなる。なお、 この固定を行う前に、ＦＧ検出用ヘッド４１を案内面４１ｃに沿って図１で矢示 Ｚ方向に摺接させ、ロータ７とのギャップを調整する。この調整は、検出信号の 出力が所定の大きさとなっているか否かをチェックすることにより行う。この調 整によってロータ７とのギャップは１００μｍ±３０μｍ程度に整えられる。

【００３３】 本実施の形態では、上述したような構成となっているため、簡単な構成で確実 に、しかも位置精度よくＦＧ検出用ヘッド４１を金属部材４３に固定することが 可能となっている。なお、ブラシレスモータ４０では、ロータ７の回転時に、図 １の矢示Ｅに示すように、若干、ロータマグネット１４からの磁力も検出してし まうこととなる。しかしながら、このロータマグネット１４からの磁力は、ＦＧ 検出用ヘッド４１の載置部４３ｃとなる金属部材４３により吸収され、ＦＧ検出 用ヘッド４１への入力が遮断されるため、本来の回転周波数信号Ｄの検出に影響 しないようになっている。そのため、本実施の形態では、ＦＧ検出用ヘッド４１ が、確実に回転周波数信号Ｄを検出し、ロータ７の回転を正確に制御できるよう になっている。

【００３４】 なお、上述の実施の形態は、本考案の好適な実施の形態の例であるが、これに 限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実 施が可能である。例えば、上述の実施の形態では、一方の切り起こし部４３ａに ＦＧ検出用ヘッド４１をネジ止め固定しているが、他方の切り起こし部４３ｂに も挿通孔を設けてネジ止め固定するようにしても良い。

【００３５】 また、上述の実施の形態では、印刷回路基板４２を樹脂製の基板とし、剛性の 保持のために平板状の金属部材４３に接着固定するように構成したが、印刷回路 基板４２を金属部材で形成し直接ステータコア１１に固定すると共に、印刷回路 基板４２に２つの切り起こし部を形成して、この切り起こし部の一方または双方 にネジを挿通し、ＦＧ検出用ヘッド４１をネジ止め固定するようにしても良い。

【００３６】 また、図５に示すように、ブラシレスモータ４０のステータコア１１に取り付 けられる回路基板５ではなく、他の回路基板５０に取り付けるようにしても良い 。このようにするとＦＧ検出用ヘッド４１が逆さとならず、長期間安定した状態 で取り付けられることとなる。

【００３７】

【考案の効果】

請求項１記載の考案では、ＦＧ検出用ヘッドを、金属部材を所定形状に切り起 こして形成した互いに同方向に平行に突出する２つの切り起こし部の間で固定し ている。したがって、例えば、取付金具のような特別な部品を使用しなくとも、 確実に、しかも位置精度良く、ＦＧ検出用ヘッドが金属部材に固定することが可 能となる。また、切り起こし部が、駆動用のマグネットから発生する磁力を遮断 し、磁気シールドの役割を担うこととなり、精度の良い検出信号を得ることがで きる。

【００３８】 また、請求項２記載の考案では、一方の切り起こし部がガイドとなるため取り 付け位置の精度がよくなると共にネジにより簡単に固定することが可能となる。 加えて、金属部材の載置部によって磁気シールドが一層完全となる。

【００３９】 また、請求項３および４記載のブラシレスモータは、請求項１または２記載の ＦＧ検出用ヘッドを取り付けているので、ロータとのギャップ調整が容易に行え 、かつ駆動マグネットからの磁気ノイズも遮断できるものとなり、回転制御の精 度が向上し安定した回転を有するブラシレスモータとすることができる。

【提出日】平成９年１０月９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】 また、請求項３記載のブラシレスモータは、請求項１または２記載のＦＧ検出 用ヘッドの固定構造において、前記ＦＧ検出用ヘッドを、ロータの外周に対向さ せて設置している。さらに、請求項４記載のブラシレスモータは、請求項３記載 の考案に加えて、ＦＧ検出用ヘッドを、印刷回路基板が取り付けられると共にス テータに固定される金属部材に設置している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施の形態のＦＧ検出用ヘッドの固定
構造を示した側面図である。

【図２】図１に示したＦＧ検出用ヘッドの固定構造を矢
示ＩＩ方向から見た正面図である。

【図３】図２の矢示ＩＩＩ方向から見た平面図である。

【図４】図１に示したＦＧ検出用ヘッドの固定構造にお
ける切り起こし部の加工成形を説明するための図で、切
り起こし部の加工前の金属部材の斜視図である。

【図５】本考案の実施の形態の変形例を示す側面図であ
る。

【図６】従来のブラシレスモータの全体構成を示した縦
断面図である。

【図７】図６に示したブラシレスモータのＦＧマグネッ
トの一部を表した斜視図である。

【図８】図６に示したブラシレスモータの軸受ホルダ及
びメタル軸受を示した分解斜視図である。

【図９】従来のＦＧ検出用ヘッドの固定構造を示した図
で、（Ａ）は、第１の従来技術の固定構造を示したもの
で、（Ｂ）は、第２の従来技術の固定構造を示したもの
である。

【符号の説明】

４０ ブラシレスモータ ４１ ＦＧ検出用ヘッド ４２ 印刷回路基板 ４３ 金属部材 ４３ａ，４３ｂ 切り起こし部 Ｍ ＦＧマグネット（マグネット部材）

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータに設けられたマグネット部材から
   発生される回転周波数信号を検出するためのＦＧ検出用
   ヘッドを、平板状の金属部材に固定したＦＧ検出用ヘッ
   ドの固定構造において、前記ＦＧ検出用ヘッドを、前記
   金属部材を所定形状に切り起こして形成した互いに同方
   向に平行に突出する２つの切り起こし部の間に固定した
   ことを特徴とするＦＧ検出用ヘッドの固定構造。
2. 【請求項２】 前記切り起こし部は、外側から内側に向
   けて切り起こした構成とし、その両切り起こし部の間に
   設けられる前記金属部材の載置部に前記ＦＧ検出用ヘッ
   ドを載置したことを特徴とする請求項１記載のＦＧ検出
   用ヘッドの固定構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のＦＧ検出用ヘッ
   ドを、ロータの外周に対向させて設置したことを特徴と
   するブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 前記ＦＧ検出用ヘッドを、印刷回路基板
   が取り付けられると共にステータに固定される金属部材
   に設置したことを特徴とする請求項３記載のブラシレス
   モータ。