JPH11215775A - エンコーダ付きキャプスタンモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い精度が要求されるＦＧマグネットを用い
ることなく、少ない組み立て工数で組み立てることがで
き、コストダウンを図ることができるエンコーダ付きキ
ャプスタンモータを提供する。 【構成】 エンコーダ付きキャプスタンモータモータの
構成として、ステータに対して回転自在に支持されたロ
ータの軸と、ロータの軸に固定されたカップ状のロータ
ヨークと、ロータヨークの壁部の内側に配置されたマグ
ネットと、該マグネットの内側に対向する位置で前記ス
テータに固定された、半径方向に凸極を有し、凸極に巻
線を巻回したアマチュアコアと、ロータヨークに隣接し
て軸に固定された、光透過用の複数のスリットが形成さ
れたスリット円板と、スリット円板が回転する際にスリ
ット円板のスリットの光の透過と遮断を検出するよう
に、ステータに配置された発光兼受光部と、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、ＶＴＲなどに使用され
るテープ駆動用のキャプスタンモータの構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６にＶＴＲなどに使用されるテープ駆
動用のキャプスタンモータの従来例を断面図で示す。ト
ルクを発生するマグネット２は、カップ状のロータヨー
ク１の底面部にマグネット２の磁路を閉じるべく配置さ
れ、またロータヨーク１の外周部には表面を多極着磁さ
れたＦＧマグネット５が樹脂による一体成形で設けられ
ている。さらに、ＦＧマグネット５にはトルクを他の機
構へ伝達するギヤ部５ａも一体的に形成されている。ま
た、ロータヨーク１はブッシュ３を介して軸４に固定さ
れており、これらによりロータを構成している。

【０００３】また、多極着磁されたＦＧマグネット５の
表面からの漏洩磁束を検出する磁気抵抗素子１７がＦＧ
マグネット５の外周部の適切な位置に隙間を介して取付
け部材１８と共に配置されており、これらにより、エン
コーダ部が形成されている。そして、取付け部材１８は
電気的導通を確保する回路基板１３と共に、マグネット
２のトルクを発生させるように、磁路を閉じるべく配置
されたヨーク１２に固定されている。さらに、この磁路
内で通電されることによりロータにトルクを発生させる
ための空芯コイル１４が回路基板１３に配置され、面対
向タイプのモータ構造となっている。

【０００４】そして、ヨーク１２はモータ全体を保持す
るための剛性のハウジング１０に固定され、ハウジング
１０の内周部には、ロータの軸４を回転自在に支持する
軸受６、１１が取付けられており、また、軸４は、ハウ
ジング１０の先端部に配置されたねじ９および押さえ部
材７によりスラスト受け８を介して軸方向の移動が規制
されるように軸受内に支持されている。また、軸受６、
１１から軸４の表面への油にじみを防止する油切りワッ
シャ１５、１６が軸４に圧入されている。

【０００５】この構成において、外部からの信号により
ロータが回転されると、ＦＧマグネット５がロータの一
部として回転するため、この漏洩磁束により、磁気抵抗
素子１７のセンサ部分にわずかな抵抗の変化が生じ、こ
のわずかな変化を外部回路によって波形成形してＦＧ信
号を取り出すことにより、エンコーダとしての機能を果
たしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成から成
るエンコーダ部のＦＧマブネットは、機械的な面振れを
発生させないような厳しい精度が要求され、また、磁気
的な着磁ムラを発生させない高い精度も要求されてい
た。また、磁気抵抗素子１７の出力が大きくとれないた
めに、ＦＧマグネット５に対して数１０ミクロンの距離
に近づける必要があるので、組み立て時の調整が難し
く、多くの組み立て工数が必要であった。さらに、この
信号処理には、マグネットの漏洩成分をキャンセルさせ
るブリッジ構成が用いられており、回路的にある程度の
規模が必要であるなど、コスト的に不利であった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、前述の欠点
を解消したエンコーダ付きキャプスタンモータを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するめの手段】前述の目的を達成するため
に、本発明では、モータに、面対向の構造ではなく、周
対向の構造（具体的には、ステータのマグネットとロー
タのアマチュアコアを周方向に対向させる構造）を採用
することにより、モータの効率が向上させ、その分モー
タの外径を小さくし、その結果空いたスペースに光エン
コーダの受光部および発光部を配置することにより、エ
ンコーダ付きモータとして同じ大きさながらコスト的に
有利なモータを得るものである。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例のエンコーダ付きモー
タを説明する。

【００１０】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
エンコーダ付きモータの断面図である。カップ状のロー
タヨーク１の円筒部の内周には、トルクを発生するマグ
ネット２が配置され、ロータヨーク１により磁路が形成
されている。カップ状のロータヨーク１の底面の下側
（図１で見て）には、回転することによって交互に光を
透過させ、遮断するためのスリット２０ａ（図３参照）
が形成されたスリット円板２０が隣接して配置され、こ
のスリット円板２０は、ブッシュ３、取付具１９によっ
て、軸１に一体的に取付けられている。そして、マグネ
ット２の内周部には、これと対向するように凸極を有す
るアマチュアコア２１が配置されており、アマチュアコ
ア２１には通電することによりトルクを発生する巻線２
２が巻回されており、これらはモータ全体を支持するハ
ウジング１０に固定されている。

【００１１】一方、ロータヨーク１の外周部には、スリ
ット円板２０に対して光を発光させる発光部と、光の透
過・遮断を検出するために光を受光する受光部とからな
る発光兼受光部（フォトインタラプタ）２３が取付け部
材１８によってハウジングに配置された固定板２５に固
定されている。また、巻線２２の端末および発光兼受光
部２３は、固定板２５に配置された回路基板１３に電気
的に接続され、外部との電気的導通を行っている。ま
た、ねじ９、押さえ部材７、スラスト受け８、軸受６、
１１、油切りワッシャについては、前述した従来例と同
様に用いられている。

【００１２】このように構成した周対向方式のモータで
は、同じ特性を発生させるために必要なロータの外径を
小さくできるために、ロータヨーク１の外径を従来例よ
りも小径化できる。これにより、従来例のＦＧマグネッ
トの位置に発光兼受光部２３を配置できる。また、光に
よる検出方式なので、マグネット２の磁気漏洩成分など
の影響を受けることがないため、信号処理を安定して行
えるという利点がある。また、一般に発光兼受光部２３
には回路が内蔵されているために、従来例の微少信号を
長い接続配線を経由して増幅するものに比べ、安定して
信号処理を行える。

【００１３】（実施例２）図２は、本発明の実施例２の
エンコーダ付きモータの断面図である。モータのトルク
を発生するマグネット２の磁路を形成するロータヨーク
１に樹脂からなり、トルクを他部品へ伝えるギヤ２４が
一体的に配置されている。さらに、ロータヨーク１に隣
接されたスリット円板２０とギヤ２４の軸方向の隙間
に、発光兼受光部２３の発光部または受光部が配置され
ている。この実施例においては、ロータにギヤが配置さ
れている構造のキャプスタンモータにおいても限られた
スペースの中でエンコーダが用いられることを示してい
る。

【００１４】（実施例３）図３は、本発明のエンコーダ
付きモータに用いられるスリット円板の斜視図である。
このスリット円板には、光の透過、遮断の機能を行うス
リット２０ａが形成されている。図５は、図３で説明し
たスリット円板の従来例の断面を示す図である。スリッ
ト円板は、エッチングという工程により円板の表面を液
体によって溶解させ、必要な形状（スリット）をつくり
出す工程によって得られる。従来では、両面からエッチ
ングを行っているため、最終的な形状は円板の断面方向
の中央部に形成されるエッジ部２０ｂで決められ、図中
の寸法Ａ、Ｂの寸法精度によって、エンコーダの精度が
決められていた。

【００１５】しかし、このスリット円板２０の両面から
エッチングを行うため、その加工に使用する版はスリッ
ト円板２０に形成されており、この版のわずかなずれに
より、エンコーダ精度が悪化するという問題があった。

【００１６】図４は、本発明のスリット円板を断面で示
す図である。エッチング加工を片面からのエッチングで
行うものであり、エッジ部は２０ｃで示すように、スリ
ット円板の端面側に形成される。この実施例では、エッ
チング時の版ずれがないため、エンコーダ精度を決める
寸法Ａ、Ｂが安定的に得られ、良好な精度が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータに周対向の構造を採用することにより、モータの
効率を向上させ、その分モータの外径を小さくできる。
そしてそれによって生じた余分なスペースを用いて光エ
ンコーダ用の発光兼受光部を配置することにより、コス
ト的に有利で、しかも安定して信号処理することが可能
なエンコーダ付きキャプスタンモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１のエンコーダ付きモ
ータの断面図である。

【図２】図２は、本発明の実施例２のエンコーダ付きモ
ータの断面図である。

【図３】図３は、本発明のエンコーダ付きモータに用い
られるスリット円板の斜視図である。

【図４】図４は、本発明のスリット円板を断面で示す図
である。

【図５】図５は、従来例のスリット円板を断面で示す図
である。

【図６】図６は、従来例のエンコーダ付きモータの断面
図である。

【符号の説明】

１ ロータヨーク ２ マグネット ３ ブッシュ ４ 軸 ５ ＦＧマグネット ５ａ ギヤ部 ６ 軸受 ７ 押さえ部材 ８ スラスト受け ９ ねじ １０ ハウジング １１ 軸受 １２ ヨーク １３ 回路基板 １４ 空芯コイル １５ 油切りワッシャ １６ 油切りワッシャ １７ 磁気抵抗素子 １８ 取付け部材 １９ 取付具 ２０ スリット円板 ２０ａ スリット ２０ｂ エッジ部 ２１ アマチュアコア ２２ 巻線 ２３ 発光兼受光部 ２４ ギヤ ２５ 固定板

フロントページの続き (72)発明者 星野 美昭 東京都目黒区中根２丁目４番19号 キヤノ ン精機株式会社内 (72)発明者 福島 康博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータに対して回転自在に支持された
   ロータの軸と、該ロータの軸に固定されたカップ状のロ
   ータヨークと、該ロータヨークの壁部の内側に配置され
   たマグネットと、該マグネットの内側に対向する位置で
   前記ステータに固定された、半径方向に凸極を有し、該
   凸極に巻線を巻回したアマチュアコアと、前記ロータヨ
   ークに隣接して前記軸に固定された、光透過用の複数の
   スリットが形成されたスリット円板と、該スリット円板
   が回転する際にスリット円板の前記スリットの光の透過
   および遮断を検出するように、前記ステータに配置され
   た発光兼受光部と、を有することを特徴とするエンコー
   ダ付きキャプスタンモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンコーダ付きキャプス
   タンモータにおいて、トルクを外部部品へ伝えるギヤが
   ロータの外周部に一体に配置されており、該ギヤと前記
   スリット円板の軸方向の隙間に前記発光兼受光部の発光
   部または受光部が配置されていることを特徴とするエン
   コーダ付きキャプスタンモータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のエンコーダ付きキャプス
   タンモータにおいて、前記スリット円板が片面からのエ
   ッチングにより加工されることを特徴とするエンコーダ
   付きキャプスタンモータ。