JPH02123957A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダやオーディオカセット
テープレコーダ等の映像・音響機器に用いられるキャプ
スタン軸を駆動するモータに関するものである。

従来の技術 従来の、キャプスタン軸を駆動するモータとして例えば
第１２図に示す第１の従来例のモータがある。

第１２図は第１の従来例の側断面図である。同図におい
て、このモータ↓は、第１の平面部２に複数の所定の極
に着磁された円環状の永久磁石３と、上記第１の平面部
２と所定の間隙を存して対向し１　電気配線部を有する
ところの磁性材料製の固定子平板４上に施された複数相
の固定子巻線５とを具備してなる。また永久磁石３は磁
性材料からなるバックヨーク６に永久磁石３の第２の平
面部７を当接して固着されている。

一方、モータの回転軸即ちキャプスタン軸８の端部８ａ
にはボス９を介してバックヨーク６が固着され、永久磁
石３と一体的に回転するように構成されている。キャプ
スタン軸８は、固定子平板４に取り付けられた軸受ハウ
ジング１０の上部に設けられた軸受１１ならびに下部に
設けられた軸受１２に嵌合し、回転自在に軸承されてい
る。また、軸受ハウジング１０はその中間部の一部に切
り欠き開口部１０ａが設けられ、キャプスタン軸８がこ
の切り欠き開口部１０ａを通してテープ（図示せず）な
らびにピンチローラ１３に当接することができるように
なされている。またボス９の端面部９ａが軸受１２に当
接し、前記永久磁石３の磁力の吸引力によるスラスト荷
重を軸受１２にて受ける構成になっている。軸受ハウジ
ング１０に設けられた軸受１２は一般にボールベアリン
グから構成され、一方軸受１１は含油焼結合金等のすべ
り軸受から構成されている。

しかしながら上記の様に構成された第１の従来例のモー
タユは、永久磁石３の磁力の吸引力によるスラスト荷重
をボールベアリングからなる軸受１２で支持するため、
非常に高価なものになっていた。

またピンチローラ１３がテープを挟んでキャプスタン軸
８に圧着された際、ボールベアリング１２は常時ラジア
ル負荷を受け、ボールベアリング１２の外輪１２ａは軸
受ハウジング」０に固定されているため、ボールベアリ
ング１２の内輪１２ｂがキャプスタン軸８と一体的に回
転することになる。この時ボールベアリング１２内の、
保持器（図示せず）により位相法めされた複数個のボー
ル１２ｃは、自転しながら内輪１２ｂの回りを公転する
。

しかしながらボール１２ｃと外輪１２ａならびに、ボー
ル１２ｃと内輪１２ｂの間には微小隙間、いわゆるラジ
アル隙間があるため、ボール１２ｃが公転する時、ピン
チローラ１３の圧着力により一方向に付勢力を受けてい
る内輪Ｌ２ｂにおいては、１個のボール１２ｃで支持さ
れる場合と２個のボール１２ｃで支持される場合とが交
互に繰り返されることになり、内輪１２ｂの軸心は移動
し、微小振動することになる。したがって内輪１２ｂと
ともに一体的に回転するキャプスタン軸８も回転中心が
移動し、振動することになるので、テープの安定した移
送を実現することが困難になり、テープ移送の際のワウ
・フラッタ−が大きくなり、記録／再生装置の性能が悪
化するという問題点があった。

それらの問題点を解決するために、第１３図に示すよう
な第２の従来例のモータが提案されてい第１３図は第２
の従来例の側断面図であり、第１３図で説明したものと
同じものについては同一の符号を付す。同図においてこ
のモータ且の、上記第１の従来例のモータ且と異なる点
は、軸受ハウジング１９に設けられ、キャプスタン軸１
８を回転自在に軸承する軸受２０ならびに軸受２１を含
油焼結合金等のすべり軸受から構成し、新たにキャプス
タン軸１８をスラスト支持するスラスト軸受２２を軸受
ハウジングエ９の上部に設けた点である。そのスラスト
軸受２２は、射出成型法等によりポリオキシドメチレン
、ポリアミド等の熱可塑性樹脂材料にて形成され、その
外周部には螺子部が形成されており、軸受ハウジング１
９に螺合している。また第１３図に示すように、キャプ
スタン軸１８の先端部１８ａ形状は凸球面状であり、こ
の先端部１８ａがスラスト軸受２２の平坦面２２ａに摺
動自在に当接し、スラスト支持する。

このように構成された第２の従来例のモータユ旦は、永
久磁石３の磁力の吸引力によるスラスト荷重を、新たに
設けたスラスト軸受２２にて支持するため、ラジアル軸
受としてボールベアリング等の高価なものを用いる必要
はな（、非常に安価な含油焼結合金等のすべり軸受を適
用することができるので、モータのコストを大幅に低下
させることができる。

発明が解決しようとする課題 上記のように構成された従来例のモータ」において、キ
ャプスタン軸１８はボス１７に圧入もしくは接着等の手
段により、またボス１７とバックヨーク６はカシメ等の
手段により、また一方永久磁石３はバックヨーク６に接
着等の手段により、それぞれ固着されている。したがっ
て、モータ１呈の固定子巻線５に順次通電してキャプス
タン軸１８を回転させた時、それぞれの部品の加工誤差
ならびに、それぞれの部品を固着する時に生じる組立誤
差により、永久磁石３の第１の平面部２は而振れを生じ
ることになる。このため永久磁石３の第１の平面部２と
、永久磁石３とともに磁気回路を構成する磁性材料製の
固定子平板４の空隙距離は不均一になり、磁気的なアン
バランスが磁気回路全般にわたって生じ、永久磁石３は
固定子平板４に不均一に吸着されることになる。この時
、キャプスタン軸１８と含油焼結合金製の軸受２゜なら
びに軸受２１の間には、キャプスタン軸１８が滑らかに
回転することができるだけの十分なりリアランスを設け
ているため、上記した磁気的なアンバランスによって、
キャプスタン軸１８は振れ回り、キャプスタン軸１８の
上端部１８ａも同等位置規制されることなく振れ回るこ
とになる。

また、ピンチローラ１３がキャプスタン軸１８にテープ
を挟んで圧着される時、ピンチローラ１３の圧着力によ
りキャプスタン軸１８は、軸受２０ならびに軸受２１を
支点として略々く字状に撓む。この時、前記したように
キャプスタン軸１８と軸受２０ならびに軸受２１の間に
はクリアランスが設けられ、またスラスト軸受２２の平
坦部２２ａに当接するキャプスタン軸１８　（７）８１
１８ａは半径方向に同等位置の拘束を受けていないため
、キャプスタン軸１８上端部１８ａは振れ回ることにな
る。つまりキャプスタン軸１８は↑４みながら、かつそ
の上端部１８ａが振れ回りながら回転し、テープを移送
することになる。

したがって、ピンチローラ１３と協曇してテープを移送
する際、このキャプスタン軸１８の上端部１８ａの振れ
回りにより、テープを安定して移送することが困難にな
り、テープ移送のワウ・フラッタ−が大きくなり、記録
／再生装置の性能が悪化するという問題点があった。

またキャプスタン軸１８が上端部１８ａで振れ回るため
、スラスト軸受２２との接触部が一定せずスラスト軸受
２２の異常摩耗を引き起こすという問題点もあった。

また、例えば永久磁石３がストロンチウムフェライト（
ＳｒＯ”６Ｆｅ２０ｓ）製であり、外径が５５ｍｍ、　
　厚みが４　、５　ｍｍ、　　永久磁石３と軟鉄材から
なる固定子平板４の空隙距離が２ｍｍであるようなモー
タの、磁力による吸引力は２ｋｇにも達する。このよう
な、永久磁石の磁力による吸引力が非常、に大きい径の
大きなモータや、高速で回転するモータにおいては、キ
ャプスタン軸１８とスラスト軸受２２の接触部における
ＰＶ値が非常に大きくなり、また前記接触部の温度も上
昇するため、熱可塑性樹脂製のスラスト軸受２２は容易
に摩耗する。。この摩耗によってキャプスタン軸１８は
軸受方向の上方に移動し、永久磁石３の第１の平面部２
と固定子巻線５が接触し、モータの回転不良を招くとい
う問題点もあった。

またキャプスタン軸１８の上端部１８ａとスラスト軸受
２２のは略々点接触する構成になっているため、接触部
における面圧が非常に大きくなり、スラスト軸受２２が
容易に摩耗してしまうという問題点もあった。

またスラスト軸受２２の耐摩耗性を向上させるため、ス
ラスト軸受２２材として圧縮焼結成形法等を用いて成形
する熱硬化性樹脂を用いる場合、軸受ハウジング１９に
螺合するための螺子部が切削加工等の機械加工に頼らざ
るを得す、コストアップになるという問題点もあった。

本発明は上記した問題点に鑑み、ボールベアリング等の
高価な軸受を用いることなしに安定したテープ移送を実
現する、安価なキャブスクン軸駆動用のモータを提供す
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は、先端に
凸球面状端部を有するモータ軸と、そのモータ軸に固着
されて一体的に回転する固定磁化された回転子と、その
回転子に対向した固定子平板および、その固定子平板上
に前記回転子中心の同心口上に施され通電により前記回
転子に回転力を与える複数相の固定子巻線を含めてなる
固定子と、前記モータ軸を回転自在に支承するラジアル
軸受を有し、一部に切り欠き開口部を有する軸受ハウジ
ングと、前記モータ軸の凸球面状端部に摺動自在に当接
し、前記モータ軸をスラスト支持する凹球面部を存する
熱硬化性樹脂製のスラスト軸受と、そのスラスト軸受を
固着保持し、前記軸受ハウジング上部に螺合した熱可塑
性樹脂製のスラスト軸受保持部材とから構成したもので
ある。

作用 本発明は上記した構成によって、キャプスタン軸の上端
部の振れ回りを防止することができるので、安定したテ
ープの移送を実現し、装置のワウ・フラッタ−を非常に
小さくすることができる。

実施例 本発明のモータの第１の実施例の目的は、記録／再生装
置の安定したテープ移送を実現するに最適な、キャプス
タン軸駆動用のモータを提供することである。

第１図にその第１の実施例の側断面図を、第２図に要部
拡大図を示す。第１図において、このモータλ１は、第
１の平面部２に複数の所定の極に着磁された円環状もし
くは円板状の永久磁石３と、上記第１の平面部２と所定
の間隙を有して対向し、電気配線部ををするところの磁
性材料製の固定子平板４上に施された複数相の固定子巻
線５とを具備してなる。固定子平板４は装置のシャーシ
２７に取り付けられ、また複数相の固定子巻線５は、後
述するキャプスタン軸２４を中心とした同心円上に配置
され、順次通電することにより永久磁石３に回転力を与
えるようになっている。

永久磁石３の回転数に応じた周波数の信号を発生する回
転周波数検出手段（以下ＦＧと称す）旦旦は、バックヨ
ーク６の外周部に配設されて、外周面部１４ａに複数の
青磁が施されたＦＧ川の略々円環状の樹脂磁石１４と、
その外周面部１４ａの近傍の固定子平板４上もしくはシ
ャーシ２７上に設けられ、樹脂磁石１４より発生する磁
束の変化を検出する磁気検出素子１５とを含めてなる。

樹脂磁石１４は、その内部に設けられた断面が略々コ字
形状であるような凹部１４ｂ内で、バックヨークの端面
部６ａを挟着することにより、バックヨーク６に保持さ
れるように構成されている。

一方永久磁石３は、その外周面６ｂを樹脂磁石１４の内
周面１４ｃに圧入することにより、バックヨーク６に永
久磁石３の第２の平面部７を当接して固着されている。

上部の先端に凸球面状端部２４ａを存するステンレス鋼
製のモータの回転軸、即ちキャプスタン軸２４の下部の
端部２４ｂには、ボス１７を介してバックヨーク６が固
着され、キャプスタン軸２４が永久磁石３と一体的に回
転するように構成されている。またキャプスタン軸２４
は、シャーシ２７に取り付けられた軸受ハウジング２８
の上部に設けられた含油焼結合金等のすべり軸受から構
成されている軸受２０ならびに下部に設けられた軸受２
１に嵌合し、回転自在に軸承されている。

そのキャプスタン軸２４には、永久磁石３の磁力による
吸引力が永久磁石３と固定子平板４の間に存在している
ので、常時上方への付勢力が作用している。軸受ハウジ
ング２８はその中間部の一部に切り欠き開口＃２８ａが
設けられ、キャプスタン軸２４がこの切り欠き開口部２
８ａを通してテープならびにピンチローラ１３に当接す
ることができるようになされている。

キャプスタン軸２４の凸球面状端部２４ａに摺動自在に
当接し、キャプスタン軸２４をスラスト支持する凹球面
部２５ａを有するスラスト軸受２５は、軸受ハウジング
２８に螺合したスラスト軸受保持部材２６に接着、圧入
等の手段により固着、保持される。軸受ハウジング２８
に螺合したスラスト軸受保持部材２６を治工具等を用い
て回転させると、スラスト軸受保持部材２６ならびにス
ラスト軸受２５は軸方向に移動するので、スラスト軸受
２５に当接し、上方に付勢されたキャプスタン軸２４も
それに追従して移動する。したがって、永久磁石３の第
１の平面部２と固定子平板４の空隙距離を容易にかつ適
正に調整することができ、特性の安定したキャプスタン
軸駆動用のモータを提供することができる。また、スラ
スト軸受２５の凹球面部２５ａの曲率は、キャプスタン
軸２４の凸球面状端部２４ａの曲率に略々等しいか、も
しくは小さくなるように構成している。

スラスト軸受２５は、ポリイミド等からなる熱硬化性樹
脂、あるいは前記樹脂材料にグラファイト、二硫化モリ
ブデン、四フフ化エチレン等の固体潤滑剤を混入した複
合樹脂材料を用いて圧縮焼結成形法等にて形成される。

またスラスト軸受保持部材２６は、例えばポリオキンド
メチレン、ポリアミド、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂
を用いて射出成形法等にて形成される。

次に上記した構成によるモータの動作ならびに作用につ
いて説明する。

ホール素子等からなる位置検出素子（図示せず）を用い
て永久磁石３の位置を検出し、その位置に応じて順次各
相の固定子巻線５に通電するとフレミングの法則により
、永久磁石３は回転力を受ける。その結果、永久磁石３
と一体的に構成されたキャプスタン軸２４は回転する。

永久磁石３の回転速度はＦＧ３０により検出され、制御
回路（図示せず）によりキャプスタン軸２４の回転速度
が常時一定になるように制御される。

さて、この回転しているキャプスタン軸２４に、テープ
を挟んでピンチローラ１３を圧着すると、キャプスタン
軸２４とピンチローラ１３が協曇してテープを一定速度
で移送するが、前記した永久磁石３の第１の平面部２と
固定子平板４との間の空隙距離の不均一に起因する磁気
的なアンバランスにより、またピンチローラ１３の圧着
力により、キャプスタン軸２４の上方の先端部２４ａは
触れ回ろうとする。

第２図の要部拡大図において、キャプスタン軸２４の凸
球面状端部２４ａとスラスト軸受２５の凹球面部２５ａ
の接触部をＰとすれば、ピンチローラ１３がキャプスタ
ン軸２４に圧着されると、接触部Ｐはピンチローラ１３
の圧着方向に移動する。永久磁石３の磁力による吸引力
の反力Ｆは、第２図に示すように、接触部Ｐの法線方向
にキャプスタン軸２４に作用する。したがってこの反力
Ｆの、第２図に示すＸ軸方向の分力Ｆｘは、第２図中−
点鎖線にて示す軸受中心の方向に向かってキャプスタン
軸２４に作用する。キャプスタン軸２４のスラスト軸受
２５に当接する面が凸球面状であり、かつスラスト軸受
２５のキャプスタン軸２４に接触する面も、その曲率が
前記キャプスタン軸２４の凸球面状の曲率に略々等しい
か、もしくは小さいような凹球面状であるので、接触部
Ｐが軸受中心と一致しない位置にある時は、反力ＦのＸ
軸方向の分力Ｆｘが必ず発生し、キャプスタン軸２４を
常に軸受中心に付勢する。したがって、たとえ永久磁石
３と固定子平板４の間に磁気的なアンバランスがあろう
とも、またピンチローラ１３の圧着力によりキャプスタ
ン軸２４が撓もうとも、この付勢力Ｆｘの作用によりキ
ャプスタン軸２４の先端部２４ａの振れ回りは規制され
ることになり、キャプスタン軸２４の先端部２４ａは振
れ回ることはない。したがって、テープの移送に際して
キャプスタン軸２４の先端部２４ａｆＪａれ回りに起因
するワウ舎フラッタ−の発生を防止することができ、常
に安定したテープの移送を実現することができるのであ
る。

また本実施例のモータλ１においてはスラスト軸受を、
機械加工が不要な、単純な形状のスラスト軸受２５と、
軸受ハウジング２８への取り付けのためのまた、永久磁
石３と固定子平板４の空隙距離を調整するための螺子部
を存するスラスト軸受保持部材２６の２つの部品から構
成している。

このためスラスト軸受２５を形成する際、圧縮焼結成形
法を適用することができるので、耐熱性ならびに耐摩耗
性に優れたポリイミド等の熱硬化性樹脂なスラスト軸受
材料として用いることができる。さらに、熱可塑性樹脂
に比較して価格の高い熱硬化性樹脂であっても、スラス
ト軸受２５を小さく構成することができるので、コスト
アップを抑制することができる。また螺子部を有するス
ラスト軸受保持部材２６には、耐熱性ならびに耐摩耗性
は熱硬化性樹脂に劣るものの、射出成形法を適用するこ
とができ、複雑な形状であっても容易にその形状を形成
することができるポリオキシドメチレン、ポリアミド、
ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いていることができ
る。したがって、スラスト軸受に所望される機能を容易
にかつ合理的に達成することができる。

本発明のモータの第２の実施例の目的は、スラスト軸受
の摩耗量が小さく、長寿命のモータを提供することであ
る。第３図にその第２の実施例の側断面図を、第４図に
要部拡大図を示す。第１図で説明したものと同じものに
ついては同一の符号を付し、その説明は省略する。

第３図ならびに第４図において、モータ且のキャプスタ
ン軸３２の上方の先端面は、軸方向に垂直な平坦部３２
ａが形成されている。このキャプスタン軸３２の平坦部
３２ａに摺動自在に当接し、キャプスタン軸３２をスラ
スト支持する平坦面部３３ａを宵するスラスト軸受３３
は、軸受ハウジング３６に螺合した螺子部材３５に固着
保持されたスラスト軸受保持部材３４に接着等の手段に
より固着、保持される。

スラスト軸受３３は、耐熱性、耐摩耗性に優れたポリイ
ミド等からなる熱硬化性樹脂、あるいは前記樹脂材料に
グラファイト、二硫化モリブデン、四フッ化エチレン等
の固体潤滑剤を混入した複合樹脂材料を用いて圧縮焼結
成形法等にて形成され、スラスト軸受保持部材３４は、
ゴム等の可撓性材料から形成され、螺子部材３５はポリ
オキシドメチレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を用い
て射出成形法等にて形成される。したがってスラスト軸
受３３に外力が作用した時、スラスト軸受３３は弾性変
形し易いゴム等からなるスラスト軸受保持部材３４に固
着されているので、スラスト軸受３３の平坦面部３３ａ
は作用する外力の方向に応じて自在に傾くことができる
。

さて、スラスト軸受３３の端面とキャプスタン軸３２の
先端は、互いに平坦面３２ａ、３３ａにて当接し、面接
触しているため、キャプスタン軸１８とスラスト軸受２
２が略々点接触している第２の従来例のモータ上玉に比
較して、スラスト軸受３３の単位面積当りに作用する面
圧は、はるかに小さくすることができる。したがって、
スラスト軸受３３の摩耗の進行速度を第２の従来例のモ
ータ上ｌより遅めることができ、ス・ラスト軸受３３の
長寿命化を容易に実現することができる。

テープを移送するためにピンチローラ１３が回転してい
るキャプスタン軸３２に圧着された時、永久磁石３と固
定子平板４とで構成される磁気回路の磁気的なアンバラ
ンスによって、あるいはキャプスタン軸３２が撓みなが
ら回転することによって、キャプスタン軸３２の先端の
平坦部３２ａは振れ回り、第４図に示すように傾く。し
かしながら、キャプスタン軸３２の平坦部３２ａが摺動
自在に当接するスラスト軸受３３は、可撓性材料製のス
ラスト軸受保持部材３４に固着保持され、かつスラスト
軸受保持部材３４が平坦部３２ａの振れ回りと傾きに追
従して弾性変形することにより、常時平坦部３２ａとス
ラスト軸受３４の平坦面部３４ａは、片当りすることな
く平坦部３２ａ全面にて接触摺動する状態を維持できる
。この状態はピンチローラ１３の圧着の如何に拘らず、
また螺子部材３５と軸受ハウジング３６の間の遊び量に
よるスラスト軸受保持部材３４を保持する螺子部材３５
の傾きの如何に拘らず、常に維持することができる。し
たがってキャプスタン軸３２が傾き、振れ回っても、そ
の先端の平坦部３２ａのエツジのみがスラスト軸受３３
に当接することはなく、当接部の急倣な面圧の上昇によ
るスラスト軸受３３の異常摩耗を引き起こすことを防止
することができるのである。

本発明のモータの第３の実施例の目的は、スラスト軸受
の摩耗量を低減し、容易に組み立てることのできるスラ
スト軸受を具備したモータを提供することである。

第５図にその第３の実施例の側断面図を、第６図に要部
拡大図を示す。第１図で説明したものと同じものについ
ては同一の符号を付し、その説明は省略する。

第５図ならびに第６図において、モータ上１のキャプス
タン軸４１の上方の先端面は、軸方向に垂直な平坦部４
１ａが形成されている。このキャプスタン軸４１の平坦
部４１ａに摺動自在に当接し、キャプスタン軸４１をス
ラスト支持する平坦面部４２ａを有するスラスト軸受４
２は、その他端部に第６図に示すように凸球面状突出部
４２ｂを有する。この凸球面状突出部４２ｂは、軸受ハ
ウジング４４の上部に螺合したスラスト軸受保持部材４
３に形成された凹球面部４３ａに嵌合し、摺動自在に当
接する。したがってスラスト軸受４２に外力が作用した
時、スラスト軸受４２は凹凸の嵌まり合いにてスラスト
軸受保持部材４３の凹球面部４３ａ内を自在に摺動する
ことができるので、スラスト軸受４２の平坦面部４２ａ
は作用する外力の方向に応じて自在に傾くことができる
。

またスラスト軸受４２は、耐熱性、耐摩耗性に優れたポ
リイミド等からなる熱硬化性樹脂、あるいは前記樹脂材
料にグラファイト、二硫化モリブデン、四フッ化エチレ
ン等の固体潤滑剤を混入した複合樹脂材料を用いて圧縮
焼結成形法等にて形成され、スラスト軸受保持部材４３
は、ポリオキシドメチレン、ポリアミド等の熱可塑性樹
脂を用いて射出成形法等にて形成される。したがってポ
リイミド等の熱硬化性樹脂の熱変形温度は、ポリオキシ
ドメチレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂の溶融点より
もはるかに高いので、予め成形された熱硬化性樹脂製の
スラスト軸受４２を、スラスト軸受保持部材４３の成形
金型の中に挿入、固定し、インサート成形によりスラス
ト軸受保持部材４３と一体的に成形することが可能とな
る。この時熱可塑性樹脂の成形時に生じる成形収縮によ
り、スラスト軸受保持部材４３は収縮し、スラスト軸受
４２の凸球面状突出部４２ｂとスラスト軸受保持部材４
３の凹球面部４３ａの間には、スラスト軸受４２の凸球
面状突出部４２ｂが自在に摺動しつるだけに十分な隙間
が形成される。上記した材料ならびに成形法を用いるこ
とにより、スラスト軸受の組立に要する手間を省くこと
ができる。

スラスト軸受４２の端部とキャプスタン軸４１の先端は
、互いに平坦面４２ａ、４１ａにて当接し、面接触して
いるため、スラスト軸受４２の単位面積当りに作用する
面圧が小さくなるということは言うまでもない。したが
って、スラスト軸受４２の摩耗の進行速度を遅めること
ができ、スラスト軸受４２の長寿命化を容易に実現する
ことができる。

テープを移送するためにピンチローラ１３が回転してい
るキャプスタン軸４１に圧着された時、前記したように
キャプスタン軸４１の先端の平坦部４１ａは振れ回り、
第６図に示すように傾く。

しかしながら、キャプスタン軸４１の平坦部４１ａが摺
動自在に当接するスラスト軸受４２は、スラスト軸受保
持部材４３の凹球面部４３ａ摺動自在保持されているの
で、キャプスタン軸４１の平坦部４１ａの振れ回りと傾
きに追従して自在に動く。このため、常時平坦部４１ａ
とスラスト軸受４２の平坦面部４２ａは片当りすること
なく、平坦部３２ａ全面にて接触摺動する状態を維持で
きる。この状態はピンチローラ１３の圧着の如何に拘ら
ず、またスラスト軸受保持部材４３と軸受ハウジング４
４の間の遊び量によって生じるスラスト軸受４２の傾き
の如何に拘らず、常に維持することができる。

したがってキャプスタン軸４１が傾き、振れ回っても、
キャプスタン軸４１の先端の一部分のみがスラスト軸受
４２に当接することはな（、当接部の急激な面圧の上昇
によるスラスト軸受４２の異常摩耗を引き起こすことを
防止することができるのである。

なお本実施例においては、キャプスタン軸４１とスラス
ト軸受４２の間で摺動面を形成したが、キャプスタン軸
４１の平坦部４１ａをスラスト軸受４２に接着等の手段
により一体的に固定し、スラスト軸受４２の凸球面状突
出部４２ｂとスラスト軸受保持部材４３の凹球面部４３
ａの間で摺動させてもよい。このように構成すれば、摺
動面の面圧を低減することができるのみならず、キャプ
スタン軸４１の先端の振れ回りはスラスト軸受保持部材
４３の凹球面部４３ａによって規制することができるの
で、安定したテープ移送を実現することができるという
効果も得ることができる。

本発明のモータの第４の実施例の目的は、スラスト軸受
の摩耗量を低減し、部品の機械精度を必要とせず、容易
に組み立てることのできるスラスト軸受を具備したモー
タを提供することである。

スラスト軸受の摩耗を防ぐため、予めスラスト軸受の端
面に、キャプスタン軸の先端に形成された凸球面状端部
と略々等しい曲率で凹球面部を構成し、面圧を小さくな
るように構成する場合がある。しかしながら前記のよう
にスラスト軸受を構成しても、大全にモータを生産する
場合、モータを構成する部品に機械精度のばらつきがあ
り、またモータの組立時に組立誤差が発生するため、必
ずしもキャプスタン軸の先端部の凸球面状端部とスラス
ト軸受の凹球面部は一致して当接しない。

したがってキャプスタン軸とスラスト軸受の当接部分に
おいては、点接触もしくは線接触になり、スラスト軸受
の摩耗に対してあまり効果を得ることができなかった。

第７図に本発明のモータの第４の実施例の側断面図を、
第８図、第９図に要部拡大図を示す。第１３図に示した
第１の従来例のモータユで説明したものと同じものにつ
いては同一の符号を付し、その説明は省略する。上記第
１の従来例のモータユと異なる点は、スラスト軸受４７
のキャプスタン軸４６に当接する部分４７ａの密度が、
スラスト軸受４７の他の部分４７ｂの密度よりも低くな
るようにスラスト軸受４７を構成した点である。

キャプスタン軸４６の先端部は第７図に示すように凸球
面状端部４６ａが形成されている。またスラスト軸受４
７はポリイミド等からなる熱硬化性樹脂、あるいは前記
樹脂材料にグラファイト、二硫化モリブデン、四フッ化
エチレン等の固体潤滑剤を混入した複合樹脂材料にて形
成される。

第８図においてモータ且を組立た後、モータ４５に通電
することによりキャプスタン軸４６を回転させると、ス
ラスト軸受４７のキャプスタン軸４７に当接する部分の
密度４７ａはそれ以外の部分４７ｂの密度よりも低く、
硬度も低いので、キャプスタン軸４６とスラスト軸受４
７の当接部分４７ｃにおける摩耗は積極的に進行する。

そして当接部分４７ｃはキャプスタン軸４６の先端の凸
球面状端部４６ａの形状にならうように摩耗する。密度
の低い部分４７ａにおいて摩耗が進行すると、早暁、密
度の高い部分４７ｂがキャプスタン軸４６の凸球面状端
部４ＥＩａに当接し、今度はスラスト軸受４７の摩耗は
進行しにくくなる。したがって第９図に示すように、キ
ャプスタン軸４６の凸球面状端部４６ａに略々等しい凹
球面部４７ｄがスラスト軸受４７に新たに形成されるよ
うになる。キャプスタン軸４６の凸球面状端部４６ａと
スラスト軸受４７は、当初略々点接触にて当接している
ので面圧が非常に大きいが、当接面４７ｃがスラスト軸
受４７の摩耗により増加することにより、面圧は徐々に
低下することになる。

上記のように構成すれば、構成部品の機械精度のばらつ
きの如何に拘らず、またモータの組立誤差の如何に拘ら
ず、大量生産された各々のモータに応じてキャプスタン
軸４６の凸球面状端部４６ａに適合したスラスト軸受４
７の凹球面部４７ｄが形成されるので、当接部分におい
ては容易に面接触を実現することができる。また前記面
接触する部分のスラスト軸受４７の密度は高いので、凹
球面部４７ｄが形成された後は熱硬化性樹脂の特徴であ
るところの耐摩耗性をスラスト軸受４７は発揮すること
になり、スラスト軸受４７の寿命を長くすることができ
る。

以上のように本発明のモータの第４の実施例によれば、
モータの部品の機械精度を必要とせずに、しかも初期の
モータのエージングのみで、耐摩耗性に優れたスラスト
軸受４７を構成できるのである。

本発明のモータの第５の実施例の目的は、そ−夕の外乱
に対する制御性を向上させるために、キャプスタン軸の
軸径を細＜シ、モータの定格回転数を高クシても、ピン
チローラの圧着力によるキャプスタン軸の撓みを防ぐこ
とができるモータを提供することである。

安定したテープ移送を実現し、ワウ・フラッタ−の小さ
い記録／再生装置を提供するためには、キャプスタン軸
を直接駆動するモータが安定して一定に回転しなければ
ならない。つまりキャプスタン軸を駆動するモータには
、回転むらが小さく、外乱に対する制御性の良好なこと
が望まれる。外乱のトルク変動によって起こるモータ回
転数の変動の割合は、 モータの回転数Ｎ 周波数発電機（ＦＧ）の標本化周波数ｆモータの回転子
の慣性モーメントＪ に依存し、モータの回転数Ｎが高ければ高いほど、周波
数発電機の標本化周波数ｆが高ければ高いほど、モータ
の回転子の慣性モーメン）Ｊが大きければ大きいほど、
外乱に対する制御性の良好な回転むらの小さいモータで
あると言える。しかしながら記録／再生装置の小型軽量
化の要望を満たすためには、モータの回転子の慣性モー
メントＪを大きくすることはできず、またＳ／Ｎ比等の
ＦＧの検出精度をある程度まで維持するためには周波数
発電機の標本化周波数ｆもあまり高くすることはできな
い。したがって、モータの回転数Ｎを高くすることが、
容易にモータの制御性を良好にせしめる手段であった。

テープ移送の速度が一定であるとき、モータの回転数Ｎ
を高めるには、ピンチローラと１７［ｔ、てテープを移
送するキャプスタン軸即ち、モータの回転子に固普され
たモータ軸の軸径を細くする必要がある。この場合、第
１２図ならびに第１３図におけるモータ構成であると、
ピンチローラの圧着された部分のキャプスタン軸の撓み
が非常に大きくなってしまい、モータの外乱に対する制
御性を向上させたにもかかわらず、安定したテープの移
送が困難になってしまうという問題点があった。

またキャプスタン軸の略々中央部が大きく挟むと、キャ
プスタン軸の回転時、キャプスタン軸の軸端の振れ回り
も非常に大きくなり、スラスト軸受が異常摩耗するとい
う問題点もあった。

第１０図に本発明のモータの第５の実施例の側断面図を
、第１１図に本実施例のモータの軸受ノ＼ウジングの斜
視図を示す。第１３図に示した第１の従来例のモータユ
で説明したものと同じものについては同一の符号を付し
、その説明は省略する。

上記第１の従来例のモータＪと異なる点は、軸受ハウジ
ング５３の切り欠き開口部５３ａの少なくとも１箇所以
上の位置に、キャプスタン軸５１の外周面と所定の微小
隙間を有して対向した突起部５４を設けた点である。

第１１図に示すように、突起部５４はその一部が切り欠
かれた円筒状であり、その円筒内周面の中心は、軸受２
０ならびに２１の中心に一致し、ピンチローラ１３がキ
ャプスタン軸５１に圧着された時、キャプスタン軸５１
を介してピンチローラ１３に対向するような位置に配設
される。また突起部５４のキャプスタン軸５１と対向す
る内周面５４ａの曲率を、キャプスタン軸５１の曲率よ
りも大きく設定することにより、キャプスタン軸５１の
外周面との微小隙間を形成せしめる。この微小隙間を得
るための内周面５４ａの曲率は、キャプスタン軸５１の
軸径、ピンチローラ１３の圧着力、ならびにピンチロー
ラ１３のキャプスタン軸５１へ圧着される位置、軸受２
０と軸受２１の距離等により決まるキャプスタン軸５１
の撓み量によって適宜設定される。また突起部５４は例
えばポリイミド、ポリオキシドメチレン、ポリアミド、
ポリエチレン等の樹脂に固体潤滑材としてのグラフディ
ト、二硫化モリブデン、四フッ化エチレン等を混入させ
た摺動性のよい低摩擦材料にて形成される。

ピンチローラ１３がキャプスタン軸５１に圧着されると
、キャプスタン軸５１は上方の軸受２０ならびに下方の
軸受２１の２点で支持されているので、ピンチローラ１
３の圧着力を受けた部分が最も大きく撓む。しかしなが
らキャプスタン軸５１を介してピンチローラ１３の対向
した位置には突起部５４が配設されているので、撓もう
とするキャプスタン軸５１はこの突起部５４に当接して
、その撓みを規制されるのである。またキャプスタン軸
５１はその撓みを規制されるので、キャプスタン軸５１
の挟みに起因する上方先端部の振れ回りは起こらない。

またキャプスタン軸５１は突起部５４に当接、摺動しな
がら回転するが、突起部Ｓ４は低摩擦材にて形成されて
いるので、キャプスタン軸５１に作用するトルク損失は
非常に小さく抑制することができ、キャプスタン軸５１
の回転に対して支障をきたさない。

以上のように構成したモータ且は、モータ５旦の外乱に
対する制御性を向上させるために、キャプスタン軸５１
の軸径を細くしてモータ且の定格回転数を高くしても、
ピンチローラ１３の圧着力によるキャプスタン軸５１の
撓みを防ぐことができるので、制御性の良好なモータを
実現することができ、また安定したテープ走行を実現す
ることができる。さらにキャプスタン軸５１の撓みによ
るキャプスタン軸５１の上方の先端部の振れ回りは発生
しないので、スラスト軸受５２の異常摩耗を防止するこ
ともできる。

発明の効果 以上のように本発明は、先端に凸球面状端部を存するモ
ータ軸と、そのモータ軸に固着されて一体的に回転する
固定磁化された回転子と、その回転子に対向した固定子
平板および、その固定子平板上に前記回転子中心の同心
円上に施され通電により前記回転子に回転力を与える複
数相の固定子巻線を含めてなる固定子と、前記モータ軸
を回転自在に支承するラジアル軸受を有し、一部に切り
欠き開口部を有する軸受ハウジングと、前記モータ軸の
凸球面状端部に摺動自在に当接し、前記モータ軸をスラ
スト支持する凹球面部を有する熱硬化性樹脂製のスラス
ト軸受と、そのスラスト軸受を固着保持し、前記軸受ハ
ウジング上部に螺合した熱可塑性樹脂製のスラスト軸受
保持部材とを具備しているので、キャプスタン軸の上端
部の振れ回りを防止することにより安定したテープの移
送を実現することができ、装置のワウ舎フラッターを非
常に小さくすることができる。またボールベアリング等
の高価な軸受を用いることなしに非常に安価なキャプス
タン軸駆動用のモータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータの第１の実施例の側断面図、第
２図は同実施例の要部拡大図、第３図は本発明のモータ
の第２の実施例の側断面図、第４図は同実施例の要部拡
大図、第５図は本発明のモータの第３の実施例の側断面
図、第６図は同実施例の要部拡大図、第７図は本発明の
モータの第４の実施例の側断面図、第８図、第９図同実
施例の要部拡大図、第１０図は本発明のモータの第５の
実施例の側断面図、第１１図は同実施例の軸受ハウジン
グの斜視図、第１２図は第１の従来例のモータの側断面
図、第１３図は第２の従来例のモータの側断面図である
。 ２４．３２．４１．４６．　５１・・・・・・モータ軸
、３・・・・・・永久磁石、　　４・・・・・・固定子
平板、　　５・・・・・・固定子巻線、　　２０．２１
・・・・・・軸受、２８．３６．４４．４８．５３・・
・・・・軸受ハウジング、２５．３３．　４２．４７・
・・・・・スラスト軸受、２６．３４．４３・・・・・
・スラスト軸受保持部祠。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名モータ中
古 モー９釉 手工旦合戸 スラスＩ融Ｘ エエ足合目Ｐ ＋３α 凹工工面倭 図 ４ｆｆ−−モータ軸 キ７−−−フラ７Ｖ町１ン ４′７Ｇ ５３−−一準宙受ノへウリソゲ ５３ｔｘ−−二〃リクし芝戸げ０書や ５４−・突起群

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端に凸球面状端部を有するモータ軸と、そのモ
   ータ軸に固着されて一体的に回転する固定磁化された回
   転子と、その回転子に対向した固定子平板および、その
   固定子平板上に前記回転子中心の同心円上に施され通電
   により前記回転子に回転力を与える複数相の固定子巻線
   を含めてなる固定子と、前記モータ軸を回転自在に支承
   するラジアル軸受を有し、一部に切り欠き開口部を有す
   る軸受ハウジングと、前記モータ軸の凸球面状端部に摺
   動自在に当接し、前記モータ軸をスラスト支持する凹球
   面部を有する熱硬化性樹脂製のスラスト軸受と、そのス
   ラスト軸受を固着保持し、前記軸受ハウジング上部に螺
   合した熱可塑性樹脂製のスラスト軸受保持部材とを具備
   したことを特徴とするモータ。
2. （２）先端に平坦部を有するモータ軸と、そのモータ軸
   に固着されて一体的に回転する固定磁化された回転子と
   、その回転子に対向した固定子平板および、その固定子
   平板上に前記回転子中心の同心円上に施され通電により
   前記回転子に回転力を与える複数相の固定子巻線を含め
   てなる固定子と、前記モータ軸を回転自在に支承するラ
   ジアル軸受を有し、一部に切り欠き開口部を有する軸受
   ハウジングと、前記モータ軸の平坦部に摺動自在に当接
   し、前記モータ軸をスラスト支持する平坦面部を有する
   熱硬化性樹脂製のスラスト軸受と、軸受ハウジング上部
   に設けられて、前記スラスト軸受を固着保持する可撓性
   材料からなるスラスト軸受支持部材とを具備したことを
   特徴とするモータ。
3. （３）先端に平坦部を有するモータ軸と、そのモータ軸
   に固着されて一体的に回転する固定磁化された回転子と
   、その回転子に対向した固定子平板および、その固定子
   平板上に前記回転子中心の同心円上に施され通電により
   前記回転子に回転力を与える複数相の固定子巻線を含め
   てなる固定子と、前記モータ軸を回転自在に支承するラ
   ジアル軸受を有し、一部に切り欠き開口部を有する軸受
   ハウジングと、端部に前記モータ軸の平坦部に摺動自在
   に当接し、前記モータ軸をスラスト支持する平坦面部を
   有し、他端部に凸球面状突出部を有する熱硬化性樹脂製
   のスラスト軸受と、前記スラスト軸受の凸球面状突出部
   に嵌合し、摺動自在に当接する凹球面部を有し、前記軸
   受ハウジング上部に螺合した熱可塑性樹脂製のスラスト
   軸受保持部材とを具備したことを特徴とするモータ。
4. （４）モータ軸と、そのモータ軸に固着されて一体的に
   回転する固定磁化された回転子と、その回転子に対向し
   た固定子平板および、その固定子平板上に前記回転子中
   心の同心円上に施され通電により前記回転子に回転力を
   与える複数相の固定子巻線を含めてなる固定子と、前記
   モータ軸の端部に摺動自在に当接し、前記モータ軸をス
   ラスト支持するスラスト軸受とを具備し、かつ前記スラ
   スト軸受は熱硬化性樹脂製であって、前記モータ軸に当
   接する部分の密度が他の部分の密度よりも低いことを特
   徴とするモータ。
5. （５）モータ軸と、そのモータ軸に固着されて一体的に
   回転する固定磁化された回転子と、前記回転子に回転力
   を与える固定子巻線を含めてなる固定子と、軸方向の上
   部と下部にそれぞれ前記モータ軸を回転自在に支承する
   ラジアル軸受を有し、軸受方向の略々中央部に切り欠き
   開口部を有する軸受ハウジングとを具備し、前記軸受ハ
   ウジングの切り欠き開口部の少なくとも１箇所以上の位
   置に前記モータ軸の外周面と所定の微小隙間を有して対
   向した突起部を設けたことを特徴とするモータ。