JP3355884B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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JP3355884B2
JP3355884B2 JP22135295A JP22135295A JP3355884B2 JP 3355884 B2 JP3355884 B2 JP 3355884B2 JP 22135295 A JP22135295 A JP 22135295A JP 22135295 A JP22135295 A JP 22135295A JP 3355884 B2 JP3355884 B2 JP 3355884B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
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    • H02K1/2795Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録再生装置の回転
ヘッドドラム等の駆動装置に用いて有効なブラシレスモ
ータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ブラシレスモータは、高速回転す
る記録、あるいは再生するメディア、たとえばビデオテ
ープレコーダーの回転ヘッドドラム装置、ハードディス
ク装置、ポリゴンスキャナー等の駆動装置に用いられて
いる。以下に従来のブラシレスモータを、ビデオテープ
レコーダーの回転ヘッドドラム装置に用いた例について
説明する。
【0003】図5は従来のブラシレスモータを用いた回
転ヘッドドラム装置11の断面図である。10は磁気テ
ープをガイドするための固定ドラムであり、流体軸受け
のラジアル軸受け12、スラスト軸受け14、電気信号
を非接触で伝送するためのロータリートランスステータ
16、モータの駆動コイルを具備したモータステータ1
8、回転ドラムを吸引するための吸引リング20等を具
備している。
【0004】一方、回転ドラム22には磁気テープに信
号を記録、再生するための磁気ヘッド24、その信号を
ロータリートランスステータ16へ伝送するためのロー
タリートランスロータ26、回転軸42、モータのロー
タマグネット28、ロータマグネット28の磁気回路を
構成する為の磁性体よりなるマグネットケース30、ホ
ルダー32等が固定されている。
【0005】磁気回路を構成するための磁性体よりなる
補助ヨーク34はロータマグネット28の吸引力によっ
て矢印A方向に吸引され、絞り立ち上げ部36の端面が
マグネットケース30に当接して支持され、一体に回転
する。この構成を図6を用いてさらに詳細に説明する
と、先述した固定ドラム10に固定側部品を具備した固
定ドラムユニット38と回転ドラム22に回転側部品を
具備した回転ドラムユニット40を組み立てる際、補助
ヨーク34はあらかじめモータステータ18と吸引リン
グ20とのなす空間44中に載置しており、自由状態と
なっている。
【0006】補助ヨーク34は図7に平面図を示すよう
に円筒形の立ち上げ部36を絞り加工で一体に形成した
軟磁性体の材料で、一般的には亜鉛メッキ鋼板が用いら
れる。回転ドラムユニット40の回転軸42をラジアル
軸受け12に矢印B方向に挿入していくとロータマグネ
ット28の磁気吸引力で補助ヨーク34は吸引される。
【0007】回転ドラムユニット40が完全に挿入され
た状態では回転軸42の端面がスラスト軸受け14に当
接支持され、ロータマグネット28の吸引力によって吸
引リング20が吸引され回転ドラムユニット40は矢印
B方向に吸引支持される。補助ヨーク34はロータマグ
ネット28の吸引力で固定ドラム10から離れ、ホルダ
ー32のガイド部46によってセンタリングされ、モー
タステータ18に当接する前に絞り立ち上げ部36の端
面がマグネットケース30に当接し、固定ドラム10、
モータステータ18に接触することなく回転ドラムユニ
ット40と一体に回転する。
【0008】周知のように、回転ドラムユニット40は
高速回転(本例では9000rpm)するので、回転に
よる振動を抑えるために回転体のダイナミックバランス
を高精度に取ることが重要な課題となってくる。本例に
おいては回転ヘッドドラム装置11の完成状態でバラン
ス修正を行い、修正面偏心量で0.2μm程度に抑えて
いる。
【0009】
【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、バランス修正後に、回転中に回転ヘッド
ドラム装置11に何らかの衝撃が加わった際、バランス
修正量が変化することがあるという問題点を有してい
た。これを詳細に説明すると、図5において回転ヘッド
ドラム装置11に落下等によって急激な衝撃(主として
上下方向)が加わると、回転ドラムユニット40はロー
タマグネット28と吸引リング20との吸引力に打ち勝
って矢印A方向に瞬間的に移動する。
【0010】この時、補助ヨーク34も一体に移動する
が、モータステータ18に阻止されているため絞り立ち
上げ部36がマグネットケース30から一時的に離れ
る。その後ロータマグネット28と吸引リング20との
吸引力によって、回転ドラムユニット40が元の状態に
復帰し、補助ヨーク34が元の位置関係に戻るが、補助
ヨーク34の回転方向位相がずれた状態になっている。
【0011】また、回転ドラムユニット40が浮いた状
態で回転しているとき、補助ヨーク34はモータステー
タ18に阻止されて回転が停止する。これによって再度
図5の状態に復帰しても補助ヨーク34と回転ドラムユ
ニット40の回転方向位相がずれる。前述したように、
回転ヘッドドラム装置11は完成状態でバランス修正を
行っているので、回転体の状態がバランス修正時と変化
すると、アンバランス量も変化してくる。これは補助ヨ
ーク34の肉厚ムラ等による重心位置の変化等が主要因
であるが、本例での実験によると修正面偏心量で最大1
μm程度のアンバランス変化が発生し、振動が増加す
る、といった問題点を有していた。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、たとえ落下衝撃のような急激な衝撃が加わってもア
ンバランス量が変化しにくいブラシレスモータを提供す
ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータは、平面部に複数極に着磁
されたロータマグネットと、ロータマグネットの第1の
面に密着し、磁気回路を構成するための軟磁性材料より
なる第1の回転部材と、ロータマグネットの第2の面に
所定の空隙を有して対向し、ロータマグネットからの磁
束を吸収し、磁気回路を構成するための、軟磁性材料よ
りなる第2の回転部材と、第1の回転部材と第2の回転
部材との間に位置し、ロータマグネットの第2の面と第
2の回転部材との間に所定の空隙を与えるためのスペー
サ手段と、スペーサ手段の内周にあって、第2の回転部
材をセンタリング支持するための支持部材と、ロータマ
グネットと第2の回転部材との空隙、磁気回路中にあっ
て、電流を通電する駆動コイルを具備したステータ手段
とから構成され、第2の回転部材とロータマグネットと
の回転方向位相が変化しないように、第2の回転部材と
支持部材との間に回り止めを設けたもので、特にスペー
サ手段は第2の回転部材の内周部に一体的に構成せし
め、内周を多角形に形成し、支持部材の外周とハメアイ
勘合するように構成し、さらにスペーサ手段の内周多角
形形状は、複数の平面部と、平面部の頂点部をつなぎ、
支持部材の外周に内接し、かつ第2の回転部材の回転中
心と同心円を構成する円筒部とから構成され、また支持
部材の外径もスペーサ手段の内周にはめあうよう、複数
の平面部と円筒部とから構成され、円筒部とのはめあい
で第2の回転部材のセンタリングを、平面部で第2の回
転部材の回転方向ズレを防止するように構成したもので
あり、加えて軸受け部に動圧型流体軸受けを用いたもの
である。
【0014】
【作用】この構成によって、たとえ急激な衝撃が加わっ
て支持部材と第2の回転部材とが一次的に離れても、支
持部材と第2の回転部材間に回り止めがあるため、支持
部材と第2の回転部材との回転方向位相は変化すること
なく、従ってアンバランス量の変化を防止する事が出来
る。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例について、ビデオテー
プレコーダーの回転ヘッドドラム装置に用いた例を図面
を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部品は同
一番号とする。図1は本発明のブラシレスモータを用い
た回転ヘッドドラム装置11の断面図である。
【0016】図1において、10は磁気テープをガイド
するための固定ドラムであり、後述する回転ドラムを軸
支する流体軸受であるラジアル軸受け12、スラスト軸
受け14、電気信号を非接触で伝送するためのロータリ
ートランスステータ16、モータの駆動コイルを具備す
る薄板状のステータ手段であるモータステータ18、リ
ング状の軟磁性体でモータステータ18の下側外周近く
を保持し後述する回転ドラムのロータマグネットを吸引
する吸引リング20等を具備している。
【0017】22は回転ドラムを示し、磁気テープに信
号を記録、再生するための磁気ヘッド24、その信号を
ロータリートランスステータ16へ伝送するためのロー
タリートランスロータ26、回転中心となる回転軸4
2、平面部に複数極に着磁され、モータステータ18と
対向するロータマグネット28、ロータマグネット28
の磁気回路を構成するための磁性体より成る第1の回転
部材であるマグネットケース30、後述する補助ヨーク
の絞り立ち上げ部が係合する支持部材であるガイド部を
有する合成樹脂製のホルダー33等が固定されている。
【0018】磁性体より成る第2の回転部材である補助
ヨーク35は、ロータマグネット28の吸引力によって
矢印A方向に吸引され、内径部のスペーサ手段として設
けた絞り立ち上げ部37の端面がマグネットケース30
に当接して支持され、磁気回路を構成して一体に回転す
る。図3の平面図を示すように、補助ヨーク35は、そ
の内径部に絞り立ち上げ部37を絞り加工で一体に形成
した軟磁性体の材料で、一般的には亜鉛メッキ鋼板が用
いられる。従来の補助ヨークと異なっている点は、その
絞り立ち上げ部37は、円筒部50と平面部52が交互
に繰り返した多角形状である点である。本実施例では六
角形となっている。この絞り立ち上げ部37の形状を円
筒部50と平面部52との連続形状にしたのは板金絞り
加工で比較的作りやすく、機械精度も出しやすい形状だ
からである。
【0019】この構成を組み立てる過程を図2を用いて
さらに詳細に説明する。前述した固定ドラム10に固定
側部品を具備した固定ドラムユニット38と回転ドラム
22に回転側部品を具備した回転ドラムユニット40を
組み立てる際、補助ヨーク35はあらかじめモータステ
ータ18と吸引リング20とのなす空間44に載置して
おり、自由状態となっている。
【0020】回転ドラムユニット40の回転軸42をラ
ジアル軸受け12に矢印B方向に挿入していくと、補助
ヨーク35はロータマグネット28の吸引力で固定ドラ
ム10から離れ、ホルダー33のガイド部47によって
案内される。ガイド部47の平面図を図4に示すと、ロ
ータリートランスロータ26の外周に形成されたガイド
部47は円筒部54と平面部56とから構成されてい
る。
【0021】このガイド部47の円筒部54と、補助ヨ
ーク35の円筒部50によって補助ヨーク35のセンタ
リングが行われ、ガイド部47の平面部52と補助ヨー
ク35の平面部によって回転方向の位相ズレが防止され
る。回転ドラムユニット40が完全に挿入された状態で
は回転軸42の端面がスラスト軸受け14に当接支持さ
れ、ロータマグネット28の吸引力によって吸引リング
20が吸引され回転ドラムユニット40は矢印B方向に
吸引支持される。
【0022】この状態で補助ヨーク35はモータステー
タ18に当接する前に絞り立ち上げ部37の端面がマグ
ネットケース30に当接し、固定ドラム10、モータス
テータ18に接触することなく回転ドラムユニット40
と一体に回転する。以上のように本実施例によれば、図
1のように補助ヨーク35の絞り立ち上げ部37とホル
ダー33のガイド部47との係合部に回り止めを設ける
ことにより、回転ヘッドドラム装置11に落下等の衝撃
が加わって、回転ドラムユニット40はロータマグネッ
ト28と吸引リング20との吸引力に打ち勝って矢印A
方向に移動し、補助ヨーク35がモータステータ18に
阻止されて絞り立ち上げ部37がマグネットケース30
から一時的に離れても、絞り立ち上げ部37とホルダー
33のガイド部47が係合している範囲内では補助ヨー
ク35と回転ドラムユニット40との回転方向位相がず
れることがなく、その結果完成品で修正したダイナミッ
クバランスが変化することがない。
【0023】また、補助ヨーク35の絞り立ち上げ部3
7の回り止め形状は絞り加工で機械精度の出しやすい形
状なので低コストで優れた効果を得ることが出来る。な
お、本実施例では、回り止めとして絞り立ち上げ部37
は六角形状としたが、必ずしもこれに限るものではな
く、例えば五角形でも八角形でも構わない。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明は、平面部に複数極
に着磁されたロータマグネットと、ロータマグネットの
第1の面に密着し、磁気回路を構成するための軟磁性材
料よりなる第1の回転部材と、ロータマグネットの第2
の面に所定の空隙を有して対向し、ロータマグネットか
らの磁束を吸収し、磁気回路を構成するための、軟磁性
材料よりなる第2の回転部材と、第1の回転部材と第2
の回転部材との間に位置し、ロータマグネットの第2の
面と第2の回転部材との間に所定の空隙を与えるための
スペーサ手段と、スペーサ手段の内周にあって、第2の
回転部材をセンタリング支持するための支持部材と、ロ
ータマグネットと第2の回転部材との空隙、磁気回路中
にあって、電流を通電する駆動コイルを具備したステー
タ手段とから構成され、第2の回転部材とロータマグネ
ットとの回転方向位相が変化しないように、第2の回転
部材と支持部材との間に回り止めを設けたもので、特に
スペーサ手段は第2の回転部材の内周部に一体的に構成
せしめ、内周を多角形に形成し、支持部材の外周とハメ
アイ勘合するように構成し、さらにスペーサ手段の内周
多角形形状は、複数の平面部と、平面部の頂点部をつな
ぎ、支持部材の外周に内接し、かつ第2の回転部材の回
転中心と同心円を構成する円筒部とから構成され、また
支持部材の外径もスペーサ手段の内周にはめあうよう、
複数の平面部と円筒部とから構成され、円筒部とのはめ
あいで第2の回転部材のセンタリングを、平面部で第2
の回転部材の回転方向ズレを防止するように構成したも
のであり、加えて軸受け部に動圧型流体軸受けを用いた
もので、たとえ急激な衝撃が加わって支持部材と第2の
回転部材とが一次的に離れても、支持部材と第2の回転
部材間に回り止めがあるため、支持部材と第2の回転部
材との回転方向位相は変化することなく、従ってアンバ
ランス量の変化を防止する事が出来、さらに回り止め形
状は絞り加工で機械精度の出しやすい形状なので低コス
トで優れた効果を得ることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるブラシレスモータを用
いた回転ヘッドドラム装置の断面図
【図2】同、組立構成図
【図3】同、補助ヨークの平面図
【図4】同、ホルダーのガイド部の平面図
【図5】従来のブラシレスモータを用いた回転ヘッドド
ラム装置の断面図
【図6】同、組立構成図
【図7】同、補助ヨークの平面図
【符号の説明】
18 モータステータ 28 ロータマグネット 30 マグネットケース 33 ホルダー 35 補助ヨーク 37 絞り立ち上げ部 47 ガイド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−106354(JP,A) 実開 昭57−192779(JP,U) 実開 昭58−51677(JP,U) 実開 昭58−174982(JP,U) 実開 昭57−14679(JP,U) 実開 昭57−21253(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00 H02K 7/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面部に複数極に着磁されたロータマグ
    ネットと、 ロータマグネットの第1の面に密着し、磁気回路を構成
    するための軟磁性材料よりなる第1の回転部材と、 前記ロータマグネットの第2の面に所定の空隙を有して
    対向し、前記ロータマグネットからの磁束を吸収し、磁
    気回路を構成するための、軟磁性材料よりなる第2の回
    転部材と、 前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に位置
    し、前記ロータマグネットの第2の面と前記第2の回転
    部材との間に所定の空隙を与えるために、前記第2の回
    転部材の内周部に一体的に構成せしめ、かつ内周に複数
    の平面部と、前記平面部の頂点部をつなぎ、第2の回転
    部材の回転中心と同心円を構成する円筒部とから構成さ
    れた回り止め手段を有したスペーサ手段と、 前記スペーサ手段の内周にあって、前記第2の回転部材
    をセンタリング支持するための、前記スペーサ手段の内
    周部の回り止め手段とハメアイ嵌合する外周形状を有し
    支持部材と、 前記ロータマグネットと前記第2の回転部材との空隙、
    磁気回路中にあって、電流を通電する駆動コイルを具備
    したステータ手段とから構成され、前記第2の回転部材と前記ロータマグネットとの相対関
    係が変化しないように、前記スペーサ手段の円筒部との
    はめあいで前記第2の回転部材のセンタリングを、前記
    スペーサ手段の平面部で前記第2の回転部材の回転方向
    ズレを防止する ように構成したことを特徴としたブラシ
    レスモータ。
  2. 【請求項2】 軸受け部に動圧型流体軸受けを用いた
    求項1に記載のブラシレスモータ。
JP22135295A 1995-08-30 1995-08-30 ブラシレスモータ Expired - Fee Related JP3355884B2 (ja)

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DE19635047A DE19635047C2 (de) 1995-08-30 1996-08-29 Bürstenloser Elektromotor

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JPH0970164A (ja) 1997-03-11
CN1070000C (zh) 2001-08-22
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DE19635047A1 (de) 1997-03-06

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