JPH07123672A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータとステータ間の磁気的吸引力を確保し
て、衝撃時においてもコイルの破損が生じないモータを
提供すること。 【構成】マグネット３８を有するロータ３０と、コイル
６０を有するステータ５０と、を備えるモータにおい
て、上記ステータ５０の少なくとも一部が、上記ロータ
３０の上記マグネット３８側に接近して配置されている
モータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばＶＴＲのキャ
プスタンモータとして用いることができるモータに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲに用いられてＶＴＲテープを送る
ためのキャプスタンモータとしては、図４に示すような
偏平コアレス構造の偏平ブラシレスモータが用いられ
る。このようなコアレスモータの構造では、ロータ１０
とステータ１２を備えている。

【０００３】従来のコアレスモータは、鉄損がなく低損
失モータであるが、キャプスタン軸１のスラスト方向の
吸引力がなく、ステータ１２に対するロータ１０の位置
が不安定になる。このために、従来のコアレスモータ
は、このキャプスタン軸１の下端をスラスト受け１９に
対して押しつけて支持して、ロータ１０の位置決めをす
るために、予圧バネ２を備えている。

【０００４】キャプスタン軸１は、ロータボス４を介し
てロータヨーク６に固定されている。このロータヨーク
６には、マグネット８とロータヨーク２２が固定されて
いる。ロータ１０は、このキャプスタン軸１、ロータボ
ス４、ロータヨーク６、ロータヨーク２２、およびマグ
ネット８により構成されている。

【０００５】一方、ステータ１２のフレーム１４にはハ
ウジング１６が固定されている。このハウジング１６に
は、ベアリング１８を介してキャプスタン軸１を回転可
能に支持している。このフレーム１４にはコイル２０が
配置されている。このコイル２０は、マグネット８と対
面している。ロータヨーク２２は、フレーム１４とコイ
ル２０の間の隙間に位置している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す従来のモー
タにおいては、次のような問題がある。この種のモータ
は、上述したように、鉄損が少なく、低損失モータであ
るが、しかしコアレス構造を採用しているために、スラ
スト方向の吸引力が少なく、キャプスタン軸１の支持が
不安定になる。このために、フレーム１４とコイル２０
に対してロータストッパ２４を付加して、このロータス
トッパ２４に対して予圧バネ２を設けている。

【０００７】衝撃が加わった時に、ロータヨーク２２が
コイル２０に直接当たってしまいコイル２０を破損する
可能性がある。従って上述したロータストッパ２４によ
り、ロータ１０がステータ１２に対して軸方向の下側に
できるだけ移動しないようにして、ロータヨーク２２が
コイル２０に直接当たらないようにする必要がある。

【０００８】このようにロータヨーク２２がコイル２０
に直接当たらないようにするためには、ギャップＧ１と
ギャップＧ２の大きさの関係は、ギャップＧ１≧ギャッ
プＧ２としなければならない。このようにしないと、衝
撃が加わった時に、ロータヨーク６がロータストッパ２
４に当たる前に、ロータヨーク２２がコイル２０に当た
ってしまうことになる。

【０００９】従って、２つのギャップＧ１とＧ２の大き
さの関係が得られるように、各組み立て要素の位置精度
および組立精度を高くしなければならないという問題が
ある。さらに上述した予圧バネ２は、取り付け精度や予
圧管理を厳密にする必要があり、コスト高になってしま
う。

【００１０】本発明は上記課題を解消するためになされ
たものであり、ロータとステータ間の磁気的吸引力を確
保して、衝撃時においてもコイルの破損が生じないモー
タを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、マグネットを有するロータと、コイルを有する
ステータと、を備えるモータにおいて、上記ステータの
少なくとも一部が、上記ロータの上記マグネット側に接
近して配置されているモータにより、達成される。ま
た、本発明によれば、好ましくは前記コイルに対向して
配置された前記ステータのフレームと、前記ステータの
前記コイルと、の間にロータヨークが位置されており、
上記ロータヨークと前記ステータの前記コイルが当たる
のを防ぐための衝突防止手段を備える。

【００１２】本発明によれば、好ましくは前記衝突防止
手段は、前記ロータヨークと、前記フレームと前記コイ
ルの間に配置されたステータヨークとで構成されてい
る。また、本発明によれば、好ましくは前記ステータヨ
ークに当たる前記ロータヨークの部分は、上記フレーム
側に接近している。さらに、本発明によれば、好ましく
は前記ステータヨークは、低鉄損性の材料により作られ
ている。また、本発明によれば、好ましくは前記ステー
タヨークは、ケイ素鋼板で作られている。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、ステータの少なくとも一部
が、ロータのマグネット側に接近して配置されているの
で、ステータの少なくとも一部とロータのマグネットと
の間に発生する磁気的吸引力により、ロータの位置を安
定化させる。また、衝突防止手段により、ロータヨーク
と前記ステータの前記コイルが当たるのを防ぐ。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。

【００１５】実施例１ 図１は本発明のモータの好ましい実施例１を示してい
る。このモータは、たとえばＶＴＲのキャプスタンモー
タとして用いることができる。このモータは偏平コアレ
ス構造のモータで、偏平ブラシレスモータである。

【００１６】図１のモータは、次のような構成となって
いる。このモータは、ロータ３０とステータ５０により
構成されている。まず、ロータ３０について説明する。
図１において、ロータ３０のキャプスタン軸３１は、ロ
ータボス３４を介してロータヨーク３６に固定されてい
る。ロータヨーク３６には、たとえばリング状のマグネ
ット３８が固定されている。このマグネット３８には、
Ｎ極とＳ極が交互に多極着磁されていて、たとえば８極
ないし１２極が形成されている。

【００１７】ロータボス３４にはほぼリング状のロータ
ヨーク３２が固定されている。このロータヨーク３２と
ロータヨーク３６は所定の間隔をおいて並べて配置され
ている。ロータヨーク３２は、たとえば普通の鉄板によ
り作られおり、図１で示すように、ロータヨーク３２の
外径は、ロータマグネット３８の外径よりも小さく設定
されている。

【００１８】次に、ステータ５０を説明する。ステータ
のフレーム５１にはハウジング５６が固定されている。
このハウジング５６に対して、上述したキャプスタン軸
３１が軸受けメタル５８を介して回転可能に取り付けら
れている。このキャプスタン軸３１の上端は、スラスト
板７５のスラスト受け７４によりスラスト方向に支持さ
れている。

【００１９】ステータヨーク５１にはコイル６０が固定
されている。このコイル６０は、ロータストッパ７０と
フレーム５１の間に挟まれるようにして固定されてい
る。コイル６０は、たとえば６個ないし９個配置されて
いる。このロータストッパ７０は、ロータ３０が外部か
らの衝撃によりキャプスタン軸３１のスラスト方向の下
方にずれた場合に、ロータヨーク３６を止めるための部
材である。

【００２０】また、フレーム５１は、たとえば普通の鉄
板、たとえばケイ素鋼板より作られている。このフレー
ム５１は、第１部分６２と第２部分６４を有している。
この第１部分６２は第２部分６４に比べて、マグネット
３８側に接近して位置している。すなわち、フレーム５
１の第１部分６２は、第２部分６４に比べてロータマグ
ネット３８側により近ずいて位置していて、フレーム５
１の第１部分６２は、マグネット３８に対面している。

【００２１】これにより、ロータ３０のロータマグネッ
ト３８と、ステータ５０のフレーム５１の第１部分６２
との間に、磁気的吸引力が働くので、ロータ３０のスラ
スト方向の位置決めを安定して行える。したがって、本
発明の実施例１では、図４の従来例で示したような予圧
バネが不要となる。

【００２２】しかし、外部からの衝撃により、もしもロ
ータ３０がステータ５０に対してスラスト方向の下方に
ずれる場合を想定して、ロータストッパ７０をステータ
５０側に設定している。ロータヨーク３２とコイル６０
の間のギャップをＧ１に設定し、ロータヨーク３６とロ
ータストッパ７０の間のギャップをＧ２に設定する。

【００２３】これにより、もし外部からの衝撃によりロ
ータ３０がステータ５０に対してスラスト方向の下方に
ずれたとしても、ギャップＧ１≧ギャップＧ２に設定し
ておけば、ロータヨーク３２がコイル６０に衝突してコ
イル６０を破損してしまうようなことは起こらない。ま
た、フレーム５１とマグネット３８により鉄損（うず電
流が大きくなる）が発生する。この鉄損を少なくするに
は、フレーム５１を上述したようにケイ素鋼板のような
低鉄損材により作れば良い。

【００２４】このように、本発明の実施例１では、ロー
タ３０のロータマグネット３８と、ステータ５０のフレ
ーム５１の間で形成される磁気回路において、特にロー
タ３０のロータマグネット３８と、ステータ５０のフレ
ーム５１の第１部分６２などとの間に発生する磁気的吸
引力を用いて、ロータ３０のステータ５０に対する位置
決めを安定させている。これにより、従来用いた予圧バ
ネを必要とせずに、モータの耐衝撃性を向上することが
できる。しかも、予圧バネを省略できるので、構造を簡
単化して、コストを低減できる。

【００２５】実施例２ 次に図２を参照する。図２は、本発明のモータの好まし
い別の実施例２を示している。図２において、このモー
タはロータ１３０とステータ１５０を有している。この
モータは図１の実施例と同様に、偏平ブラシレスモータ
でありコアレス構造を有し、たとえばＶＴＲ装置等のテ
ープ送りに使用されるキャプスタンモータに適用するこ
とができる。

【００２６】まず、ロータ１３０について説明する。こ
のモータのロータ１３０は、キャプスタン軸１３１、ロ
ータボス１３４、ロータヨーク１３６、ロータヨーク１
３２、およびロータマグネット１３８から構成されてい
る。

【００２７】キャプスタン軸１３１の下端は、ロータボ
ス１３４に固定されている。このロータボス１３４はロ
ータヨーク１３６に固定されている。ロータヨーク１３
６にはロータマグネット１３８が固定されている。この
マグネット１３８には、たとえば８極ないし１２極が多
極着磁されている。またもう１つのロータヨーク１３２
は、やはりロータボス１３４に対して固定されている。

【００２８】次にステータ１５０について説明する。ス
テータ１５０は、フレーム１５１、ステータヨーク１７
７、コイル１６０、ハウジング１５６等を有している。
フレーム１５１にはハウジング１５６が固定されてい
る。ハウジング１５６は、軸受けメタル１５８を介して
キャプスタン軸１３１を回転可能に支持している。また
ハウジング１５６は、スラスト板１７５とスラスト受け
１７４を備えている。軸１３１はこのスラスト受け１７
４によりスラスト方向が支持されている。

【００２９】コイル１６０は、たとえば６個ないし９個
を配置されている。コイル１６０は、ステータヨーク１
７７とフレーム１５１に対して固定されている。

【００３０】図２の部分Ａを図３において拡大して示し
ていて、図３においては、ステータヨーク１７７と、フ
レーム１５１およびロータヨーク１３２の一部を示して
いる。

【００３１】図２と図３に示すように、まずフレーム１
５１は、第１部分１６２と１６４を有している。この第
１部分１６２は、第２部分１６４に比べて、マグネット
１３８側に接近して配置されている。すなわち、フレー
ム１５１の第１部分１６２は、第２部分１６４に比べて
ロータマグネット１３８側により近ずいて位置してい
て、フレーム１５１の第１部分１６２は、マグネット１
３８に対面している。

【００３２】また、図３に示すように、ロータヨーク１
３２は、外周部もしくは外周縁が全周囲に渡って折り曲
げた構造となっている。すなわち、ロータヨーク１３２
は、第１部分１３３と第２部分１３５を有している。こ
の第１部分１３３は、ロータヨーク１３２の外縁部分で
ある。第１部分１３３は、第２部分１３５に比べて、マ
グネット１３８から遠ざかる方向、つまりフレーム１５
１に近づく方向に位置されている。

【００３３】このモータでは、図２のロータ１３０のキ
ャプスタン軸１３１の先端（上端）を、スラスト受け１
７４に対して押し付ける力は、ロータマグネット１３８
に対面しているステータヨーク１７７と、このロータマ
グネット１３８との磁気的な吸引力により得ている。つ
まり、ロータ１３０のステータ１５０に対する位置決め
をこの磁気的な吸引力により達成している。したがっ
て、従来用いていた予圧バネは不要である。

【００３４】この磁気的な吸引力は、ステータヨーク１
７７の内径の大きさを変えることにより変更することが
できる。従って、スラスト受け１７４の材質や、外部か
らロータ１３０に加わる振動もしくは衝撃を考慮して、
安定した軸１３１の回転を得られるように、ステータヨ
ーク１７７の内径の値を設定するようになっている。こ
のステータヨーク１７７を設定することから、この実施
例２のモータは、半コアレス構造のモータと呼ぶことが
できる。

【００３５】しかし、ステータヨーク１７７とロータマ
グネット１３８の間には鉄損が生じる。そこでこの実施
例２においては、ステータヨーク１７７は、低鉄損性の
材料、たとえばケイ素鋼板やソフトフェライト等を用い
て、鉄損を低減している。

【００３６】図３に示すロータヨーク１３２の外周部の
段差に相当する第１部分１３３の外径は、ステータヨー
ク１７７の内径よりも大きくなっている。しかも、図３
において特に示すように、ステータヨーク１７７の厚み
ｔ１は、ロータヨーク１３２の段差部分である第１部分
に関する寸法ｔ２と比較して、ｔ１≧ｔ２になってい
る。

【００３７】このような条件により、もしロータ１３０
に対して強い衝撃が加わって、ロータ１３０がステータ
１５０に対してスラスト方向の下方に移動した場合にお
いても、図３に示すステータヨーク１７７とロータヨー
ク１３２の第１部分１３３が先に当たるか接触して、図
２に示すコイル１６０にはロータヨーク１３２の第２部
分１３５が当たらない。したがって、コイル１６０が破
損してしまうような力がコイル１６０に加わるというお
それは全くない。すなわち、ステータヨーク１７７とロ
ータヨーク１３２の第１部分１３３は、ロータヨーク１
３２がコイル１６０に当たらないようにするための衝突
防止手段を構成している。ロータ１３０に対して衝撃が
加わって、ロータヨーク１３０がスラスト方向に移動し
たとしても、ロータヨーク１３２は、コイル１６０を破
損しないのである。

【００３８】このように、上述した本発明の実施例２で
は、ステータとロータのマグネット等により形成される
磁気回路の一部で、ロータの吸引力を発生させる構造を
とっており、完全なコアレス構造のモータというよりは
半コアレス構造のモータということができる。また磁気
回路の一部でロータの吸引力を発生する構造をとってお
り、しかも実施例２では吸引力発生用のステータヨーク
に低鉄損材を使用している。

【００３９】さらにロータヨーク１３２の外周に段差を
設けている。これにより、もしロータ１３０がスラスト
方向に衝撃により移動する場合であっても、ロータヨー
ク１３２がコイル１６０に当たることを避けることがで
きる。

【００４０】またステータヨーク１５１は、マグネット
１３８に接近する第１部分１６２を設けている。しかも
この第１部分１６２に対応するようにしてステータヨー
ク１７７を配置している。このステータ１７７は低鉄損
性の材料により作られており、低損失でステータヨーク
１７７とマグネット１３８の磁気的吸引力を発生してい
る。この磁気的吸引力により、ロータ１３０の軸１３１
の上端をスラスト受け１７４に対して押し付けることが
できる。従って、衝撃力が加わったとしても、ロータ１
３０がスラスト方向にずれるおそれが少なくなる。

【００４１】ところで本発明は上記実施例に限定される
ものではない。たとえば図２においてステータヨーク１
７７は、ケイ素鋼板以外の低鉄損材、たとえばソフトフ
ェライト等を使用することができる。実施例１と２にお
いて、フレーム５１、１５１の第１部分の第２部分に対
する広さの割合は、必要に応じて自由に設定できる。つ
まり、フレーム５１、１５１の第１部分６２，１６２
は、フレーム５１、１５１の少なくとも一部に形成する
ことができる。また、ロータヨーク１３２の外周の第１
部分１３３を段差状にするのではなく、より加工しやす
い形状を採用することもできる。さらに、本発明のモー
タは、ＶＴＲのキャプスタンモータ以外の用途にも適用
することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ロータとステータの間で磁気的吸引力を得ること
ができるので、従来必要であった予圧バネを設定する必
要がなく衝撃時においてもコイルの破損が生じない。こ
れによりロータの耐衝撃性を低コストで向上することが
できる。また、ロータのマグネットとステータのフレー
ムとの間に発生する磁力により、適切なスラスト予圧を
ロータに対して与えることができるので、長寿命とな
る。請求項２ないし４の発明によれば、ロータに衝撃が
かかっても、ロータヨークがステータ側のコイルを破損
するおそれがなくなる。請求項５と６の発明によれば、
効率よいモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータの好ましい実施例を示す断面
図。

【図２】本発明のモータの別の好ましい実施例を示す断
面図。

【図３】図２の部分Ａを拡大して示す断面図。

【図４】従来のモータを示す断面図。

【符号の説明】

３０，１３０ ロータ ３１，１３１ 軸 ３２，１３２ ロータヨーク ３８，１３８ マグネット ５０，１５０ ステータ ５１，１５１ フレーム ５６，１５６ ハウジング ６０，１６０ コイル ６２，１６２ フレームの第１部分 ６４，１６４ フレームの第２部分 １３２ ロータヨーク １３３ ロータヨークの第１部分（衝突防止手
段） １３５ ロータヨークの第２部分 １７７ ステータヨーク（衝突防止手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネットを有するロータと、コイルを
   有するステータと、を備えるモータにおいて、 上記ステータの少なくとも一部が、上記ロータの上記マ
   グネット側に接近して配置されていることを特徴とする
   モータ。
2. 【請求項２】 前記コイルに対向して配置された前記ス
   テータのフレームと、前記ステータの前記コイルと、の
   間にロータヨークが位置されており、 上記ロータヨークと前記ステータの前記コイルが当たる
   のを防ぐための衝突防止手段を備える請求項１に記載の
   モータ。
3. 【請求項３】 前記衝突防止手段は、前記ロータヨーク
   と、前記フレームと前記コイルの間に配置されたステー
   タヨークとで構成されている請求項２に記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記ステータヨークに当たる前記ロータ
   ヨークの部分は、上記フレーム側に接近している請求項
   ３に記載のブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 前記ステータヨークは、低鉄損性の材料
   により作られている請求項４に記載のモータ。
6. 【請求項６】 前記ステータヨークは、ケイ素鋼板で作
   られている請求項５に記載のモータ。