JPH019267Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は面対向形の無整流子電動機に関するも
のである。

例えば、テープレコーダのキヤプスタン軸の駆
動に用いられる従来の面対向形無整流子電動機
は、第５図に示されているように、キヤプスタン
軸１と共軸一体でフライホイルを兼ねたロータ２
の下面に複数の磁極を有する円環状のロータマグ
ネツト３を固着し、ロータマグネツト３と対向し
て設けられたステータコア４の上面に駆動コイル
５及びロータマグネツト３の磁極を検出する位置
検出素子（例えば、ホール素子）６を設けてなる
ものである。しかるに、上記従来の電動機では駆
動コイル５を設けるに当つては、ステータコア４
に孔を穿ち、この孔にコイル５を貫いたはとめ７
を通してこれをかしめるようになつており、ま
た、位置検出素子６は、ステータコア４に穿つた
孔８内に配置するようになつている。従つて、上
記従来例によれば、ステータコア４に駆動コイル
取付用の孔及び位置検出素子の取付用孔８を形成
するため、これらの孔の部分がエアーギヤツプと
なつて磁気抵抗が部分的に増大し、コツキングの
原因となつていた。それでもロータが大型で充分
な慣性力が得られる場合はさほど問題にはならな
いが、ロータが小型、軽量となつて慣性力が小さ
くなるに従つてコツキング現象が大きくなり、電
動機の小型、軽量化が困難であるという欠点があ
つた。

そこで、前記ステータコア４は、前記ロータマ
グネツト３との対向面の範囲を無穴にし、ロータ
マグネツト３との対向面の範囲外に透孔を形成
し、前記位置検出素子及び前記駆動コイルのリー
ド線を上記ステータコア４の透孔に挿通させるこ
とにより、上記位置検出素子がロータマグネツト
との対向平面を放射方向にまたいで取り付けられ
るようにしたものも考えられている。しかし、こ
れによれば、位置検出素子のリード端子を長尺に
する必要があることから、位置検出素子の位置が
定まらず、位置検出信号が不安定となつて駆動コ
イルへの通電位相がずれ、回転が不安定となる欠
点があり、また、長尺のリード線同志が、外部応
力等に基づく変形によつて短絡事故を生じ易いと
いう欠点があつた。

本考案の目的は、コツキング現象を解消し、も
つて、小型、軽量化を可能にすると共に、位置検
出素子の取付位置を安定化し、かつ、位置検出素
子のリード端子の短絡防止を図つた面対向形無整
流子電動機を提供することにある。

以下、図示の実施例によつて本考案を説明す
る。

第１図乃至第３図において、電動機の回転軸と
なるキヤプスタン軸１１は、所要の慣性を有して
フライホイルを兼ねたロータ１２に圧入固定され
ており、ロータ１２の下面がわに形成された凹陥
部には多極着磁された円環状ロータマグネツト１
３が固着されている。キヤプスタン軸１１は、鉄
材からなるステータコア１４上に固定されたスラ
スト受１５によつて支持されると共に、支柱１
６，１６の介在によつてステータコア１４と平行
に所定の間隔をおいて固定された地板１７と、こ
の地板１７のさらに上方に所定の間隔をおいて平
行に固定されたメカシヤーシ１８との間に固定さ
れた軸受ホルダ１９に挿通されている。軸受ホル
ダ１９の両端部には軸受メタル１９ａ，１９ａが
嵌められていて、これらの軸受メタル１９ａ，１
９ａによつてキヤプスタン軸１１が回転可能に支
持されている。第１のステータコア１４上には、
キヤプスタン軸１１と同心円上に複数個の駆動コ
イル２０が所定の周角度をもつて配設され、各コ
イル２０の上面とロータマグネツト１３の下面と
の間に所定の間隙を存して相対向させられてい
る。また、ステータコア１４上にはロータマグネ
ツト１３と対向する位置にホール素子などでなる
ロータマグネツト１３の磁極を検出する位置検出
素子２１，２１が固定され、この検出信号に基い
て駆動コイル２０への通電を制御することによ
り、周知の無整流子電動機としてロータマグネツ
ト１３及びロータ１２が回転し、ロータ１２と一
体にキヤプスタン軸１１が回転するようになつて
いる。ロータ１２の上面がわにも凹陥部１２ａが
形成されていて、この凹陥部１２ａの内周面には
内歯々車状に内歯２２が形成されている。上記凹
陥部１２ａ内には、軸受ホルダ１９の下端部に固
着された周波数発動機の上下のヨーク２３，２４
が位置しており、ヨーク２３，２４間にはその内
周部においてリング状の励磁マグネツト２５が、
さらにその外方には周方向にリング状に巻回され
た発電コイル２６が配設されている。周波数発電
機の一方のヨーク２３の外周部には歯車状に外歯
２３ａが形成され、上記内歯２２と外歯２３ａが
適宜の間隔を存して相対向している。発電コイル
２６は、ロータ１２の回転による内歯２２と外歯
２３ａとの間の磁気的変化を検出してロータ１２
の回転数に応じた信号を出力し、この検出信号に
基づいて駆動コイル２０への通電を制御すること
によりロータ１２を一定の回転数で回転駆動する
ようになつている。

ステータコア１４の下面にはプリント配線基板
２７が固着されている。プリント配線基板２７に
は、位置検出素子２１，２１の出力信号及び周波
数発電機の出力信号を得て駆動コイル２０への通
電を制御するための駆動制御回路が構成されてお
り、かかる制御回路を構成する回路素子群２８が
配設されている。ステータコア１４には、円環状
ロータマグネツト１３との対向面の範囲内におい
ては何らの孔も穿たれていないが、ロータマグネ
ツト１３の円環状対向平面の外側及び内側にそれ
ぞれ同心部分円弧状の長孔１４ａ，１４ｂが穿た
れている。

スラスト受１５は電気絶縁材料、例えば合成樹
脂によつて一体成形され、中央の突台１５ｃ上端
の凹陥部に金属板等の受板３０が嵌着され、受板
３０によつてキヤプスタン軸１１の下端を支承し
ている。スラスト受１５には、周縁部に駆動コイ
ル２０のリード線２０ａを挿通すべき複数の孔１
５ａが形成され、スラスト受１５の周面の一部か
らは突出部１５ｂが一体に突出している。この突
出部１５ｂは位置検出素子２１の取付部となつて
いて、突出部１５ｂには、その中央部に平面形状
が台形状の台部１５ｄが、この台部１５ｄを両側
方から挾むようにして押え爪１５ｆ，１５ｆが、
また、台部１５ｄを内周がわと外周がわから挾む
ようにしてピン１５ｉ，１５ｉがそれぞれ一体に
突設されており、さらに、台部１５ｄと押え爪１
５ｆ，１５ｆとの間には位置検出素子２１，２１
の位置決め孔１５ｅ，１５ｅが穿たれ、また、ピ
ン１５ｉ，１５ｉよりも内周がわと外周がわに
は、前記長孔１４ａ，１４ｂと対向する位置にリ
ード端子用の孔１５ｈ，１５ｇが穿たれている。
上記位置決め孔１５ｅ，１５ｅにはそれぞれ位置
検出素子２１，２１の本体が嵌め込まれると共
に、押え爪１５ｆ，１５ｆによつて素子２１，２
１の上方への離脱防止がなされている。各素子２
１，２１から導出した前後計４本（二つの素子を
合わせて８本）のリード端子２１ａの先端は、前
記突出部１５ｂの孔１５ｇ，１５ｈにそれぞれ挿
通されたのちステータコア１４の長孔１４ａ，１
４ｂを通つてプリント配線基板２７の所定位置に
半田付けされている。各素子２１，２１の一側か
ら導出した２本１組のリード端子２１ａ，２１ａ
は、前記ピン１５ｉを挾み込むようにして、換言
すればピン１５ｉによつて分離されて配設されて
いる。前記突出部１５ｂの外側縁はステータコア
１４と一体に形成された係止爪１４ｄによつて上
方から押えられ、その位置を安定に保持するよう
になつている。上記のようにして、位置検出素子
２１，２１はロータマグネツト１３との対向面を
半径方向にまたぐようにして取り付けられてい
る。また、ロータマグネツト１３との対向面より
も内側に位置する複数の透孔１５ａには各駆動コ
イル２０のリード線２０ａが挿通され、リード線
２０ａはさらにプリント配線基板２７の所定位置
に半田付けされている。

このようにしてステータコア１４におけるロー
タマグネツト１３との対向面の範囲内では無穴に
形成されるため、位置検出素子２１，２１のリー
ド線２１ａ，２１ａが長くなり勝ちで、外来ノイ
ズを拾い易いという不都合が生じるが、前述のよ
うに、位置検出素子２１，２１をロータマグネツ
トとの対向面の半径方向に配置することによつて
上記不都合を防止するようになつている。

このように、本考案によれば、ステータコア１
４はロータマグネツト１３との対向面の範囲内は
無穴になつているから、磁気抵抗が部分的に増大
することはなくなり、ロータマグネツト１３との
間の磁気的作用が部分的に変化してコツキングが
生ずるという従来の欠点を完全に解消することが
できる。かかる効果は、ロータを小型、軽量にし
て慣性力を小さくしてもコツキングのない安定な
回転を期待できるということであるから、電動機
の小型、軽量化を可能にするという効果をもたら
すことになる。また、コツキングがある場合はロ
ータマグネツトの振動の原因となつて機械ノイズ
が発生すると共に、周波数発電機を有するものに
あつてはその内歯と外歯との間隔の変化等によつ
て周波数発電機の出力が上記振動周波数によつて
変調され、ワウ、フラツタの発生原因になつてい
たが、本考案によれば、上記のようにコツキング
が防止され、振動もないから、周波数発電機の出
力も正確であり、ワウ、フラツタが大幅に改善さ
れる。実験によれば、機械ノイズは10dB以上改
善され、ワウ、フラツタは0.005程度以上に改善
された。さらに、本考案によれば、位置検出素子
の位置決め装着手段を有しているため、位置検出
素子が安定に保持されて安定した位置検出が行な
われ、駆動コイルへの通電位相がずれることもな
いから、この点からも安定した回転が行われる。
また、位置検出素子を装着する素子取付部はステ
ータコアの中央孔に嵌着される絶縁部材に一体に
延設されるため、位置検出素子は上記中央孔を基
準として位置決めされることになり、リード端子
が必然的に長尺となつてもこれに無関係に位置精
度を一段と向上させることができる。さらに、位
置検出素子が安定に保持されるから、たとえばそ
のリード線が長くなつたとしても短絡事故を防止
することができる。

なお、以上述べた実施例では、位置検出素子を
支持する部材がスラスト受と共有になつていた
が、スラスト受を使用しない電動機の場合は、第
４図に示されているように、絶縁部材に、中心孔
５５ｄ、その周りに複数のリード線挿入孔５５ａ
を穿ち、さらに、放射方向の突出部５５ｅに位置
検出部材２１のリード端子挿入用の孔５５ｂ，５
５ｃを穿つてなる取付部材５５を用意し、この取
付部材５５をステータコア上に配設し、取付部材
５５の中心孔５５ｄを電動機の回転軸５１が余裕
空間をおいて貫くようにしてもよい。上記取付部
材５５は、位置検出素子２１の位置決め装着手段
を有しているものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部断面正面
図、第２図は同上平面図、第３図は同上要部拡大
断面正面図、第４図は本考案の他の実施例の要部
を示す断面図、第５図は従来の面対向形無整流子
電動機の例を示す一部断面斜面図である。 １２……ロータ、１３……ロータマグネツト、
１４……ステータコア、１８……メカシヤーシ、
２０……駆動コイル、２１……位置検出素子、１
４ａ，１４ｂ……透孔、１５ｂ……位置検出素子
取付部、１５ｅ……位置検出素子の位置決め孔、
１５ｆ……押え爪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸を嵌着したロータに保持された複数の磁
   極を有する円環状のロータマグネツトと、このロ
   ータマグネツトに近接配置された複数個の駆動コ
   イルと、この駆動コイルを配設した鉄材からなる
   平板状のステータコアと、このステータコアに配
   置され、前記ロータマグネツトの磁極位置を検出
   する位置検出素子を有してなり、前記ステータコ
   アは、前記ロータマグネツトとの対向面の範囲を
   無穴かつ前記ロータマグネツトとの間のエアーギ
   ヤツプを均一間隔に形成すると共に、上記対向面
   の範囲外に中央孔を穿設し、この中央孔には、前
   記駆動コイルの各リード線を各々挿通する複数の
   挿通孔を上記中央孔の周縁部に形成した合成樹脂
   製の絶縁部材を嵌着し、かつこの絶縁部材に前記
   位置検出素子を位置決めして装着する装着手段を
   一体に配置した素子取付部を上記対向面の範囲を
   半径方向にまたがせるように一体に延設して前記
   ステータコアに添設し、前記位置検出素子のリー
   ド端子を上記対向面の範囲外まで延出して取付て
   なる面対向形無整流子電動機。