JPH05176511A

JPH05176511A - モータ

Info

Publication number: JPH05176511A
Application number: JP34508091A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miyamori; 健一宮森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】モータの回転損失を増加させることなく、回
転子磁石による軸受に対するスラスト力を低減し、モー
タの回転軸を支承する軸受の寿命を延ばすことが可能に
なると共に、軸受コストと軸受の発生する音の低減を図
る。【構成】モータにおいて、回転子８と固定子４の間に
摺動部材17を介して、回転子と固定子間に発生する磁気
吸引力方向と逆方向に回転子を付勢する手段18を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
(以下、ＶＴＲと称す)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モータに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲ等の映像音響機器において
は、高性能化と小型軽量化が望まれており、その構成部
品のテープを移送するキャプスタンモータについても同
様に高性能化と小型軽量化が望まれている。

【０００３】図２は従来のＶＴＲ等のキャプスタンモー
タの要部縦断面図を示し、図２において、円周方向に複
数極に着磁された永久磁石１は磁性材料よりなるバック
ヨーク２に接着等の手段により固着されている。また磁
性材料からなり印刷配線基板３を含んでなる固定子４に
は励磁巻線５を同心円状に配列して、接着等の手段によ
り固着してある。また、永久磁石１の位置を検出するた
めのホールＩＣ等からなる複数個の回転子位置検出素子
６も印刷配線基板３に取り付けられている。

【０００４】バックヨーク２にはその内周部に設けたボ
ス部２aにキャプスタン軸７が圧入されており、そのキ
ャプスタン軸７と永久磁石１とバックヨーク２とで、キ
ャプスタンモータの回転子８を形成している。また、キ
ャプスタン軸７はハウジング10に設けられたボールベア
リング等よりなる軸受９により回転自在に支承されてい
ると共に、永久磁石１と印刷配線基板３とに発生するス
ラスト吸引力の保持も行われている。すなわち、永久磁
石１と印刷配線基板３との間で発生するスラスト吸引力
の保持はバックヨーク２のボス部２aと軸受９の内輪９a
との間で行われる。

【０００５】キャプスタンモータの回転子８の回転数を
検出するために、回転子８の外周部８aには、複数極着
磁されたＦＧマグネットからなる周波数発生器の回転部
11が一体に保持されており、この周波数発生器の回転部
11と対向する位置にリングヘッド，磁気抵抗効果素子等
からなる回転数検出素子12が設けられている。この回転
数検出素子12の出力は、回転子８の回転数を一定に制御
するための制御回路(図示せず)に印刷配線基板３を介し
て接続されている。

【０００６】キャプスタンモータの回転子８の回転を外
部へ伝達するために、周波数発生器の回転部11と高さの
異なる位置に歯車，プーリー等からなる伝達手段13が、
ボス部２aに圧入，接着等の手段により固着されてい
る。この伝達手段13には歯車(図示せず)が噛合され、あ
るいはタイミングベルト，ベルト(図示せず)等が捲回さ
れている。

【０００７】また、テープ14を一定速度で移送するとき
は、支軸15によって回転自在に支承されているピンチロ
ーラ16は、テープ14を介してキャプスタン軸７に圧接さ
れている。

【０００８】いまここで、回転子位置検出素子６は、永
久磁石１の磁極を検知することによって、回転子８の回
転位置を検出するので、この出力信号に従って複数相の
励磁巻線５のそれぞれの相に電流を切り換えて通電する
と、励磁巻線５が発生する磁力の作用により回転子８は
回転を開始する。回転子８の回転と共に回転する伝達手
段13が回転し、この伝達手段13と噛合された歯車、ある
いは捲回されたタイミングベルト，ベルト等によって動
力が外部へ伝達される。

【０００９】ここで、ピンチローラ16がテープ14を介し
てキャプスタン軸７に圧接しているので、テープ14はキ
ャプスタンモータの回転につれて移送される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
カメラ一体型ＶＴＲ等における小型、軽量化のために
は、キャプスタンモータの小型，軽量化が必須であり、
従来のような構成のキャプスタンモータにおいては、次
のような課題を有していた。

【００１１】(1）回転子８の小径化、薄型化して、テー
プを移送するに十分なトルクを発生させるためには、永
久磁石１の磁石に磁気エネルギーの高いマグネットを用
いなければならない。また、キャプスタンモータを小型
化，薄型化するためには、軸受部も小径化，薄型化が必
要となる。従って、軸受部に用いられているボールベア
リングも薄型化，小径化が必要となるので、容量を小さ
い小径のベアリングを用いなければならない。

【００１２】また、回転子８の小径化による慣性モーメ
ントの低下によって制御性の劣化を抑えるために、キャ
プスタン軸７を小径化し、モータの回転数を上げること
によって、モータの制御性を上げる必要があることから
も、内径の小さいベアリングを用いる傾向にある。従っ
て、永久磁石１によるスラスト方向吸引力は増加してい
るにも関わらず、通常キャプスタンモータに用いられて
いるベアリングに比して、容量の小さい小径、薄型のベ
アリング使用しなければならないので、ベアリングの寿
命が短くなる。

【００１３】(2）軸受９は、スラスト方向とラジアル方
向の荷重を受けなければならないために、ボールベアリ
ングを用いることとなり、コストが高くなる。また高速
回転をする場合、ボールベアリングに使用されているボ
ールの転動音が発生する。

【００１４】本発明は上記課題に鑑みて、モータの回転
損失を増加させることなく、永久磁石による軸受部に対
するスラスト力を低減し、モータの回転軸を支承する軸
受の寿命を延ばすと共に、軸受コストと軸受が発生する
音の低減を図ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転子と固定
子の間に摺動部材を介して、回転子と固定子間に発生す
る磁気吸引力方向と逆方向に回転子を付勢する手段を設
けたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、回転子と固定子の間に摺動部
材を介して、回転子と固定子間に発生する磁気吸引力方
向と逆方向に回転子を付勢する手段とを設けることによ
り、モータの回転損失を増加させることなく、永久磁石
による軸受に対するスラスト力を低減し、モータの回転
軸を支承する軸受の寿命を延ばすことが可能になると共
に、軸受コストと軸受の発生する音の低減を図ることが
可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例におけるキャプス
タンモータの要部縦断面図であり、その特徴部分は次の
ように構成されている。ボス部２aのキャプスタン軸７
が圧入されている外周側面には、自己潤滑作用のあるポ
リアセタール系等の樹脂からなる摺動部材17が、ボス部
２aと摺動自在に設けられている。

【００１９】この摺動部材17は、永久磁石１と印刷配線
基板３との間に発生する磁気吸引力方向と逆方向に、バ
ネ等からなる付勢手段18によって付勢されている。この
付勢手段18の逆端面は、固定子４、あるいはハウジング
10等の固定部に接触しており、回転子８の回転と共に付
勢手段18が回転しないように回り止め手段19が設けられ
ている。

【００２０】従って、永久磁石１と印刷配線基板３との
間で発生するスラスト吸引力の保持は、バックヨーク２
のボス部２aと軸受９の内輪９aとの間と、付勢手段18に
よって行われる。

【００２１】その他の構成は、図２でのべた従来のモー
タと同様であるので、同じ符号を付しその説明を省略す
る。

【００２２】上記、構成のモータにおいて、回転子位置
検出素子６は、永久磁石１の磁極を検知することによっ
て、永久磁石１の回転位置を検出するので、この出力信
号に従って励磁巻線５のそれぞれの相に電流を切り換え
て通電すると、励磁巻線５が発生する磁力の作用により
回転子８が回転を開始する。

【００２３】そして回転子８が回転すると、周波数発生
器の回転部11が発生する磁力の変化により回転数検出素
子12が、信号パルスを発生する。そのパルス数を計数す
ることにより、回転子８の回転数が検出される。その結
果、回転数検出素子12の出力信号により制御回路(図示
せず)によって回転子８の回転数を一定に制御すること
が可能となる。

【００２４】この回転子８の回転と共に回転する伝達手
段13が回転し、この伝達手段13と噛合された歯車、ある
いは捲回されたタイミングベルト，ベルト等によってキ
ャプスタンモータの外部に動力が伝達される。また、ピ
ンチローラ16がテープ14を介してキャプスタン軸７に圧
接しているときは、テープ14はキャプスタンモータの回
転につれて一定速度で移送される。

【００２５】いまここで、付勢手段18の付勢方向は、永
久磁石１と印刷配線基板３との間に発生するスラスト吸
引力の方向と逆であるので、例えば、永久磁石１と印刷
配線基板３との間のスラスト吸引力が、1.5kg、付勢手
段18による付勢力が、0.5kgである場合、軸受９の内輪
９aに作用するスラスト力は、1.0kg以下になる。従っ
て、軸受９の長寿命化が図れる。

【００２６】また、付勢手段18は、摺動部材17を介して
ボス部２aを付勢しているので、摩擦による摺動ロスの
発生が少ないので、励磁巻線５に流れる電流増加は、ほ
とんど見られない。

【００２７】このように本発明は、回転子と固定子の間
に摺動部材を介して、回転子と固定子間に発生する磁気
吸引力方向と逆方向に回転子を付勢する付勢手段とから
モータを構成することにより、 (1）モータの回転ロスを増加させることなく、永久磁石
による軸受に対するスラスト力を低減し、軸受の寿命を
延ばすことが可能となる。

【００２８】(2）また、本実施例においては、軸受９
は、スラスト方向とラジアル方向の荷重を受けなければ
ならないため、ボールベアリングを用いたが、付勢手段
18によりスラスト吸引力を減らすことが可能であるの
で、スラスト力は、回転軸端面と点接触する形で、樹脂
軸受に変更可能である。したがって、軸受９に高価なボ
ールベアリングを用いる必要がなく、ラジアル方向は安
価な焼結含油軸受等を用いることが可能となる。また高
速回転をする場合、ボールベアリングに使用されている
ボールの転動音の発生がなくなる。

【００２９】本実施例においては、キャプスタンモータ
の回転数の検出方式に磁気方式のものについて説明を行
ったが、検出方式にとらわれるものではなく、例えばバ
ックヨークの一部に等間隔に光の反射率が異なる複数個
の反射部を有し、その反射部と対向する位置に発光受光
素子を配するような光学方式の周波数発生器でもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のモータは、
回転子と固定子の間に摺動部材を介して、回転子と固定
子間に発生する磁気吸引力方向と逆方向に回転子を付勢
する手段を具備した構成とすることにより、 (1）モータの回転損失を増加させることなく、回転子を
形成する永久磁石による軸受に対するスラスト力を低減
し、軸受の寿命を延ばすことが可能となる。

【００３１】(2）軸受部に高価なボールベアリングを用
いる必要がないために、高速回転をする場合、ボールベ
アリングに使用されているボールの転動音の発生がなく
なる。といった効果が簡単な構成で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるキャプスタンモータ
の要部縦断面図である。

【図２】従来のキャプスタンモータの要部縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…永久磁石、２…バックヨーク、３…印刷配線基
板、４…固定子、５…励磁巻線、８…回転子、
９…軸受、９a…内輪、 17…摺動部材、 18…付勢
手段、 19…回り止め手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数極に着磁された円環状または円板状
の永久磁石を有した回転子と、該回転子の永久磁石と対
向配置され、同心円状に配列された複数相の励磁巻線を
含めてなる固定子とからなるモータにおいて、前記回転
子と前記固定子の間に摺動部材を介して、前記回転子と
前記固定子間に発生する磁気吸引力方向と逆方向に前記
回転子を付勢する手段を具備したことを特徴とするモー
タ。