JPS6116793Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、モータ軸と直交するように配置され
た平面基板と、この平面基板上において前記モー
タ軸の周囲に互いに隣接させて配置された複数の
固定子コイルと、前記モータ軸の軸方向において
前記複数の固定子コイルと近接して対向している
マグネツトを備えた回転子と、前記マグネツトの
回転位置を検出するために、互いに隣接する一対
の固定子コイルの間隙に配設されかつ複数の端子
を有する感磁性位置検出素子と、この感磁性位置
検出素子を前記平面基板に取付けるための保持部
材とをそれぞれ具備する平面対向形ブラシレスモ
ータに関するものである。

第１図及び第２図は此種の従来の平面対向形ブ
ラシレスモータ（いわゆる偏平形ブラシレスモー
タ）１を示すものであつて、このモータ１は例え
ばVTRの供給及び巻取リール台２，３を直接駆
動（ダイレクト・ドライブ）するためのものであ
る。第１図に示すように、鉄板等から成る固定子
ヨーク４には一対のモータ軸を構成する一対の固
定軸５が垂直状に固着されており、またその上面
にシート状のプリント配線基板７が接着されてい
る。そしてこのプリント配線基板７上には固定軸
５をそれぞれ取り囲むように例えば各々６個の扇
形状の固定子コイル８が環状に配置されている。
また供給及び巻取リール台２，３と、それらの下
面凹部２ａ，３ａ内に嵌着されかつ第１図に示す
ように一対の主極の間に一対の補極を設けて成る
リング状マグネツト９とにより、回転子１０が構
成されている。

また第１図及び第２図に示すように、互いに隣
接する固定子コイル８の外周部分であつてかつこ
れらの湾曲状角部８ａの間に直方体形状のホール
素子１２が配設されている。このような配置構成
としているのは、モータの偏平化のためである。
なお一般に市販されているホール素子１２は第３
図に示すようにその両側部１２ａ及び１２ｂから
それぞれ２本の端子１３，１４及び１５，１６が
引き出されており、端子１３，１５がバイアス端
子で端子１４，１６が出力端子である。従つて、
ホール素子１２は、第２図に示す如く、例えば端
子１５，１６が他方の端子１３，１４の側にＵ字
状に折曲げられた状態でプリント配線基板７上に
取付けられ、これらの端子１３〜１６が所定の配
線パターンに接続されている。

そして、このモータ１は、ホール素子１２にて
磁界を感知することによつてマグネツト９の回転
位置が検出され、このホール素子１２からの出力
信号に基づいて各固定子コイル８の通電状態の切
換え（スイツチング）が行われ、これにより回転
子１０が回転駆動されるようになつている。

ところで、VTRやテープレコーダ等の記録再
生装置においては、近年、電気特性の高性能化が
著しく進んでおり、これに伴つて低速度記録又は
低速度再生時においてもワウ・フラツターやジツ
ター等の少ない良好な記録再生特性が要求されて
いる。このため、供給及び巻取リール台、回転ヘ
ツドドラム、キヤプスタン等を直結モータで直接
駆動（ダイレクト・ドライブ）する場合、各モー
タのトルクむらを従来以上に大幅に改善すること
が求められている。

しかしながら、既述の如くホール素子１２を配
置するようにした平面対向形ブラシレスモータ１
は次のような欠点を有している。

(1) 此種のモータ１においては、トルクむらを低
減させるためにはコイル角度α（第２図参照）
をできるだけ大きくする必要があることが本考
案者の検討によつて明らかとなつている。従つ
て、互いに隣接する固定子コイル８間のクリア
ランスｃが必然的に狭くなる。このため、マグ
ネツト９の回転位置を検出するホール素子１２
を一対の扇形状の固定子コイル８の例えば外周
部の円弧状角部８ａ間に配置することになる
が、ホール素子１２を上述の円弧状角部８ａ間
において固定軸５の側にできるだけ挿入させる
ようにしても、環状に配置された多数のマグネ
ツト９の最外周を結ぶ線からやや外側の位置に
しか配置することができないのが実状である。
このような事情に加えて、既述の如くホール素
子１２の端子１５，１６を折曲げて配置するよ
うにした場合には、この折曲げ部分１５ａ，１
６ａが余分なスペースを占めてしまうため、環
状に配置された多数のマグネツト９の最外周を
結ぶ線から更に外方へ外れた位置にホール素子
１２を配置せざるを得ない事になる。この結
果、マグネツト９の回転位置の検出を正確に行
うことができず。トルクむらの発生原因とな
る。

そこで、コイル角度αを小さくしてホール素
子１２を一対の固定子コイル８間の間隙に深く
差し込み得るように構成した場合には、コイル
角度αを大きく構成することができないので、
この場合にもトルクむらの増大を招くことにな
る。

(2) ホール素子１２は一対の固定子コイル８間の
中央部（第２図において直線Ｌ上）に正確に配
置されなければならないが、このホール素子１
２の端子１５，１６を折曲げるため、ホール素
子１２の取付け位置を精度良く定めることがで
きない。このため、ホール素子１２からの位置
検出信号に基づく固定子コイル８の通電状態切
換えのタイミングがずれ、トルクむらの大きな
原因となる。

(3) ホール素子１２の端子１５，１６を折曲げる
作業が必要であるため、ホール素子１２の取付
け及び配線作業に手間を要し、モータ１の生産
コストが高くなつてしまう不都合がある。

(4) 一般的に、ホール素子１２の端子１５，１６
が裸線であるため、これらの端子１５，１６と
固定子コイル８とが接触して短絡してしまうお
それが多分にある。

また従来においては、第４図に示すように固定
子ヨーク４に切欠き部４ａを形成して、プリント
配線基板１７に取付けられたホール素子１２を上
述の切欠き部４ａ内に挿入配置させるように構成
したブラシレスモータ１もあるが、このような場
合でも既述と全く同様の欠点がある。その上、こ
の場合には、固定子ヨーク４に切欠き部４ａを形
成しているため、静コギングが大きくなり、トル
クむらを更に増大させる大きな原因となる。

このように、ホール素子１２の端子１５，１６
を折曲げて使用していた従来の平面対向形ブラシ
レスモータでは、トルクむら、静コギング、生産
コスト等の点で大きな問題があり、高性能を要求
される低速（テープスピードが例えば２cm／
sec）方式のVTR等に使用することができないの
が実状である。

なお上述のような欠陥を是正するために、複数
の端子の全てをその一側部から引き出している感
磁性位置検出素子を用いることが考えられる。そ
してこのような感磁性位置検出素子を用いた平面
対向形ブラシレスモータをVTRにおける供給及
び巻取リール台の駆動に用いた本考案の参考例が
第５図及び第６図に示すように考えられる。従つ
て以下において、これらの参考例に付き、第５図
及び第６図を参照して説明する。なお第５図及び
第６図において、第１図及び第２図と共通する部
分には共通の符号を付してその説明を省略する。

先ず、第５図及び第６図に示す本考案の参考例
における平面対向形ブラシレスモータに用いられ
るホール素子２０に付き述べると、このホール素
子２０はその外面に合成樹脂等のモールド成形体
が形成されており、４本の端子、すなわちバイア
ス端子２１，２２及び出力端子２３，２４が全て
その一側部２０ａから引き出されている。またホ
ール素子２０の他側部２０ｂすなわち上述の一側
部２０ａと対向する部分の両隅部が切欠かれて傾
斜面２６，２６がそれぞれ形成されている。従つ
て、この他側部２０ｂは一側部２０ａとは平行な
面と、その両側にそれぞれ設けられた傾斜面２
５，２６とから凸状に形成されている。

そして本考案の第１の参考例である第５図に示
すように、このホール素子２０は互いに隣接する
固定子コイル８の湾曲状角部８ａに前記傾斜面２
５，２６が隣接対向した状態（これらの間隔ｄは
例えば１mm以下）で、これらの固定子コイル８の
間隙２７内においてその中央部に配置固定されて
いる。一方、ホール素子２０の端子２１〜２４の
全てが固定子コイル８の外周囲付近から固定軸５
の径方向外方へ延出された状態で配設されてい
る。

従つて、上述の如き構成のホール素子２０を用
いたブラシレスモータによれば、ホール素子２０
の全ての端子２１〜２４が一側部２０ａから引き
出されているので、これらの端子２１〜２４を折
曲げることなくそのままの状態で上記一側部２０
ａの後方において半田付け等の配線作業を第１図
〜第４図に示す従来の場合よりも簡単に行うこと
ができると共に、これらの固定子コイル８と端子
２１〜２４とが接触して短絡してしまうおそれが
ない。

また、トルクむらを改善するために固定子コイ
ル８のコイル角度β（第５図参照）を大きく構成
するのに伴い、互いに隣接する固定子コイル８の
湾曲状角部８ａの間隙２７が比較的狭くなつて
も、ホール素子２０には既述の如く傾斜面２５，
２６が設けられているので、これらの傾斜面２
５，２６を互いに隣接する固定子コイル８の湾曲
状角部８ａにそれぞれ近接対向させれば、このホ
ール素子２０をこの間隙２７内の深い位置、すな
わち固定軸５に近づいた位置に挿入した状態でマ
グネツト９の外周部分に対向させることが可能と
なる。このため、固定子コイル８のコイル角度β
を大きく構成することができ、この結果、トルク
むらを低減できることになる。

また本考案の第２の参考例である第６図におい
ては、互いに隣接する固定子コイル８の湾曲状角
部８ａに傾斜面２５，２６がそれぞれ一点で当接
された状態に前記間隙２７内に挿入配置されてい
る。このように構成した場合は、既述の第５図に
示す本考案の第１の参考例の場合とほぼ同様の作
用効果を得ることができる。また、このホール素
子２０を間隙２７のより深い位置まで差し込み得
ることになるので、固定子コイル８のコイル角度
γ（第６図参照）を大きく構成することが充分に
可能となる。この結果、固定子コイル８の通電状
態切換えのタイミングをホール素子２０にて正確
に検出し得て、この切換え時点におけるトルクの
落ち込みを大幅に改善することができる。

しかしながら、第５図及び第６図にそれぞれ示
す本考案の第１及び第２の参考例においては、前
記ホール素子２０を前記間隙２７の中央位置に前
記１mm以下の間隔ｄを保持して常に精度良く取付
ける作業が実際上甚だ困難であり、手作業はもと
より自動化しても位置ずれが生じたり、またプリ
ント配線基板７から離脱したりするので、歩留り
が低下して生産コストの点で新たな問題が生じ
る。

本考案は上述の如き実状に鑑みて考案されたも
のであつて、第１図〜第４図に示す従来例及び第
５図及び第６図に示す参考例の問題点を全て解消
した平面対向形ブラシレスモータを提供すること
を目的とするものである。

以下において、本考案をVTRにおけるリール
台駆動用の平面対向形ブラシレスモータに適用し
た一実施例に付き、第７図及び第８図を参照して
説明する。なお第７図及び第８図において、第１
図及び第２図と共通する部分には共通の符号を付
してその説明を省略する。また、本実施例の平面
対向形ブラシレスモータに用いられるホール素子
２０は第５図及び第６図のものと実質的に同一の
構成であるので、その詳細な説明を省略する。

本実施例においては、ホール素子２０が保持部
材２８にて保持され、この保持部材２８をプリン
ト配線基板７上に固定することによつてホール素
子２０がプリント配線基板７上の間隙２７内に配
置されるようになつている。即ち、保持部材２８
の素子取付部２９には、ホール素子２０の傾斜面
２５，２６に対応する位置合せ用傾斜面２９ａ，
２９ｂがそれぞれ形成されており、この素子取付
部２９の底面側に一対の位置決め用突起３０ａ，
３０ｂが設けられている。そしてホール素子２０
は、第８図に示すように、その傾斜面２５，２６
が素子取付部２９の傾斜面２９ａ，２９ｂに一致
した状態で、保持部材２８の下面に位置決めされ
て取付けられている。またこの保持部材２８は、
前記突起３０ａ，３０ｂがプリント配線基板７及
びこの基板７が接着されている固定子ヨーク４に
設けられた一対の位置決め用孔３２に差し込まれ
た状態で、ねじ止め用孔３１に挿入されたねじ３
３によつてこのプリント配線基板７及び固定子ヨ
ーク４にねじ止めされている。またバイアス端子
２１，２２及び出力端子２３，２４は、第５図及
び第６図に示すように、互い違いに折曲げられて
プリント用孔３４に挿入されている。

このように構成したことにより、既述の第１及
び第２の参考例の場合と全く同様の作用効果を得
ることができる。またこれと共に、ホール素子２
０の傾斜面２５，２６をその素子取付部２９の位
置合せ用傾斜面２９ａ，２９ｂに一致させて保持
部材２８に取付けるという簡単な作業で、ホール
素子２０を保持部材２８の所定位置に正確に位置
決めして取付けることができ、さらにこの保持部
材２８の突起３０ａ，３０ｂを孔３２に差し込む
と同時にプリント配線基板７及び固定子ヨーク４
にねじ止めするだけで、保持部材２８をプリント
配線基板７上の所定位置に正確に位置決めして取
付けることができる。従つてプリント配線基板７
及び固定子ヨーク４に３点支持されている保持部
材２８を介して上記ホール素子２０に常に正確か
つ安定した状態で一対の固定子コイル８の間隙２
７内に配置することができ、このためにトルクむ
らをより一層改善することが可能である。

さらにまた、ホール素子２０が保持部材２８に
より隠蔽されるから、ホール素子２０に塵埃等が
付着する恐れがない。

なお最後に付言すれば、従来はホール素子の端
子が両側部からそれぞれ引き出されていたので、
何れかの端子を折曲げねばならない関係上、上述
の如き保持部材２８を用いてホール素子２０を配
置固定することは困難である。

以上において、本考案の一実施例に付き説明し
たが、本考案はこの実施例に限定されるものでは
なく、本考案の技術的思想に基づいて各種の変更
及び変形が可能である。

例えば、既述の実施例においては、ホール素子
２０を固定子コイル８の外周部分の間隙２７に配
置するようにしたが、固定子コイル８の内周部分
の間隙に配置するように構成することも可能であ
る。またホール素子２０の他側部２０ｂに直線状
の傾斜面２５，２６を形成する必要はなく、これ
らの部分に湾曲状凸面、湾曲状凹面等の傾斜面を
形成するようにしてもよい。またマグネツト９の
回転位置を検出するためにホール素子２０を用い
たが、これに限ることなく、強磁性金属磁気抵抗
素子やその他各種の感磁性位置検出素子を用いる
ことができる。

また本考案は、VTRに限らず各種の機器に用
いられる平面対向形ブラシレスモータにも適用可
能であることは言う迄もない。

本考案は、上述のように、感磁性位置検出素子
がその複数の端子の全てをその一側部から引き出
されているので、この感磁性位置検出素子を一対
の固定子コイルの間隙に配設する際に、その端子
を折曲げる必要がなく、従つてこれらの端子の配
線作業が簡単である。

また感磁性位置検出素子の一対の傾斜面を保持
部材の一対の位置合せ面に一致させて感磁性位置
検出素子を保持部材に取付け、次いで保持部材の
少なくとも２つの位置決め用突起を平面基板の少
なくとも２つの位置決め用孔にそれぞれ差し込む
と共にそのねじ止め部で保持部材を平面基板にね
じ止めすれば、感磁性位置検出素子を平面基板の
所定位置に正確に位置決めして取付けることがで
きるので、感磁性位置検出素子の平面基板への取
付けを正確にかつ安定した状態でしかも簡単かつ
迅速に行うことができる。

また感磁性位置検出素子の他側部の両側に一対
の傾斜面を設けると共に保持部材にはこれら一対
の傾斜面にそれぞれ対応する一対の位置合せ面を
設け、感磁性位置検出素子の一対の傾斜面を一対
の固定子コイルにそれぞれ対向させるようにした
ので、トルクむらを低減させるために固定子コイ
ルのコイル角度を大きくしても、感磁性位置検出
素子を一対の固定子コイルの間隙内に深い位置に
挿入した状態とすることができ、従つてトルクむ
らを大幅に改善することができる。

このため、本考案により平面対向形ブラシレス
モータをVTRやテープレコーダ等の如き記録再
生装置における直接駆動（ダイレクト・ドライ
ブ）用の低速のリーレモータ、ドラムモータ、キ
ヤプスタンモータ等に利用することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はVTRにおける供給及び巻取
リール台駆動用の従来の平面対向形ブラシレスモ
ータを示すものであつて、第１図はこれらのモー
タの分解斜視図、第２図は第１図における−
線矢視平面図、第３図はホール素子の平面図、第
４図は第１図とは別の従来のブラシレスモータを
示す第２図と同様の平面図である。第５図及び第
６図はVTRにおける供給及び巻取リール台駆動
用の平面対向形ブラシレスモータについての本考
案の参考例を示すものであつて、第５図は互いに
隣接する固定子コイルの間隙にホール素子が配置
されている状態を示すブラシレスモータの要部の
拡大平面図、第６図は第５図とは別の参考例を示
す第５図と同様の平面図である。第７図及び第８
図は本考案をVTRにおけるリール台駆動用の平
面対向形ブラシレスモータに適用した一実施例を
示すものであつて、第７図はブラシレスモータの
要部の分解斜視図、第８図は同上の平面図であ
る。 なお図面に用いられた符号において、１４……
固定子ヨーク、５……固定軸（モータ軸）、８…
…固定子コイル、８ａ……湾曲状角部、９……マ
グネツト、１０……回転子、２０……ホール素子
（感磁性位置検出素子）、２０ａ……一側部、２０
ｂ……他側部、２１，２２，２３，２４……端
子、２５，２６……傾斜面、２７……間隙、２９
……素子取付部、２９ａ，２９ｂ……位置合わせ
用傾斜面（位置合せ面）、３０ａ，３０ｂ……位
置決め用突起、３１……ねじ止め用孔、３２……
位置決め用孔、３３……ねじ、３４……端子用
孔、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 モータ軸と直交するように配置された平面基板
   と、 この平面基板上において前記モータ軸の周囲に
   互いに隣接させて配置された複数の固定子コイル
   と、 前記モータ軸の軸方向において前記複数の固定
   子コイルと近接して対向しているマグネツトを備
   えた回転子と、 前記マグネツトの回転位置を検出するために、
   互いに隣接する一対の固定子コイルの間隙に配設
   されかつ複数の端子を有する感磁性位置検出素子
   と、 この感磁性位置検出素子を前記平面基板に取付
   けるための保持部材とをそれぞれ具備する平面対
   向形ブラシレスモータにおいて、 前記感磁性位置検出素子が前記複数の端子の全
   てが引き出されている一側部を有し、 前記感磁性位置検出素子における前記一側部と
   対向する他側部がその両側にそれぞれ設けられた
   一対の傾斜面を有する凸状に形成され、 前記保持部材が前記感磁性位置検出素子の前記
   一対の傾斜面にそれぞれ対応する一対の位置合わ
   せ面と、前記平面基板に設けた少なくとも２つの
   位置決め用孔にそれぞれ差し込まれた少なくとも
   ２つの位置決め用突起と、前記保持部材を前記平
   面基板へねじ止めするためのねじ止め部とをそれ
   ぞれ有し、 前記感磁性位置検出素子がその一対の傾斜面を
   前記一対の位置合わせ面に位置合わせされた状態
   で前記保持部材に取付けられており、 前記感磁性位置検出素子の前記一対の傾斜面が
   前記一対の固定子コイルにそれぞれ対向している
   ことを特徴とする平面対向形ブラシレスモータ。