JPS6260456A - 周波数発電機付コアレスモ−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】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はコアレスモータに係り、特にＶＴＲ、チープレ
コーグ、計雇贈、カメラなどに…いるに適するコアレス
モータに関する。

〔従来の技術〕

：５４図、第５図は従来のコアレスモータを示すもので
、第４図は一縦断面図、第５図はロータを整流子取付は
側から見た図である。第４図、第５図において、マグネ
ットＬは取付部２の中央部に該取付部に直交して形成さ
れた軸受は筒体２ａの周囲にダイカスト等で一体に成型
加工され、その筒体両端部に軸受３−４が収容固定され
ている。

ト記取付部２の外周部には軟磁性材からなる外筒５の一
端が圧入固定され、この外筒５と前記マグネット１との
間に無鉄心コイル６があらかじめ考慮された空隙部を保
つように組付けられている。この無鉄心コイル６の一端
には、プラスチック成形品からなるコイル保持板７が接
着剤等で接着固定されている。

コイル保持板７の中心部には軸３が貫通固定され、軸上
の一端側には整流子９が接着剤等で固定されており、コ
イル６から出ているコイル端子６ａ〜６ｅと整流子ライ
ザ９ａ〜９ｅとが半［Ｆｉ付等で固定され電気的に接続
されている。上記軸８は前記軸受３・４によって回転自
在に支持されている。

＋ｉｉ？記外筒５の尺取付部側には後蓋ｌＯが固定され
、この後蓋１０にはブラシ１１がブラシバネ（図示せず
）を介して固定され整流子９を介してコイル６へ給電す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のコアレスモータは上記の構成であるが、軸方向へ
の遊び（スラスト遊び）が太きく　（０，０５〜０．６
ｍ／ｍ）　、整流子９とブラシ１１の接触部が常にロー
タの回転と共に軸方向に動くことになる。

このため、高精度の制御を要求する場合はこのスラスト
遊びが大きな障害となっていた。つまり、整流子９とブ
ラシ１１間には接触抵抗が存在し、同位置にて接触して
いる限りは抵抗値の変化はほとんど無く、制御性能も安
定している。しかし、スラスト遊びが最大で０．８層／
ｍもある場合では、回転数が高くなる程、また、振動が
大きくなる程、そして、整流子９とブラシ１１の接触姿
勢差によって接触抵抗が変化し、制御スピードが刻々変
化して機器の制御に大きな障害を与えることになる。

この障害はＶＴＲ等め映像機器では画面のズレやノイズ
が画面に現われる原因となり、音＃Ｍ機器ではスピード
が不安定となりワウフラッタ不良となるようなトラブル
原因となった。

そこで、従来はスラスト遊びを必要な数値に制限するた
めに、スラストワッシャ１２をコイル保持板７と軸受３
の間や軸受４とストップリング１３の間に入れているが
、コイル保持板７と軸受３の間でスラストワッシャを増
減するためには。

モータを」度分解した後、再組込みしなければならない
ので、その作業工数が多くかかる。ブラシが変形したり
、再組込み時に異物が混入し、種々のトラブルを発生す
ることがあり、信頼性の面からも問題があった。

また、スラスト調整工程を必要とせず、ロータ部にスラ
スト遊びを与えないために、コイル保持板７の反撃流子
側の裏側に軟磁性体からなる金属板（図示せず）を接着
剤等で接着固定し、マグネット１の上部からリークして
いる磁力を用いてロータを出力側方向に吸引させ、スラ
ストをある値まで調整するような構造も提案されている
。

しかし、この構成では磁石端面とコイル保持板７との間
隙に金属板を設置するため、モータ長が長くなり、プラ
スチック材からなるコイル保持板との接着が充分に保て
なくなり、脱落等のトラブルがあった。

第６図は前記第４１１５図のコアレスモータの整流子側
に周波数発電機を備えたコアレスモータを示すもので、
第４＠５図と同一部分には同一符号を付して表わす。

出力軸８は整流子側を周波数発電機の組付けに必要な長
さだけ突出させ、その端部にハブ１４を固定する。この
ハブにはヨーク１５が取り付けられ、このヨーク１５上
に周波数発電機用磁石１６が取り付けられている。この
磁石１６に対向する側には、図示しない発電機用のパタ
ーンコイル（以下、　ＦＣパターンコイルと称す）が印
刷された基板１７が配置され、この基板１７は支柱１８
を介してケース１９に位置決め固定され、その一部の出
力電圧取出し口１７ａがケース外へ突設されている。

従来の周波数発電機付コアレスモータは上記の構成であ
るが、つぎのような欠点があった。

■モータ寸法が長くなる。

■寿命が短く電気ノイズが大きい。

■出力電圧がスラスト量の変化につれて変化する。

■付加する部品が多くなり応答性が悪くなる。

（Φ価格が上昇する。

以下、上記欠点について詳述する。軸８が整流子９を貫
通して固定されているため、整流子径は大１周速度は大
きく、ブラシ寿命は短く、しかも電気ノイズは大きくな
り、この周波数発電機付コアレスモータを用いる各種機
器に種々の悪影響を与えている。

また、スラストガタが０．０５〜０．６■／１１と比較
的大きな数値となり、このスラストガタをオイルレスメ
タル使用のモータでは０″にはできない、このスラスト
ガタをある範囲に調整することは可能であるが、分解後
再組込みをしなければならないため、作業工数がかかり
、また、損品率も上昇するなどの不具合がある。しかも
、スラストガタがあると、磁石１６とＦＧパターンコイ
ルがエツチングされている基板１７との距離が変化する
ため、周波数発電機の出力電圧が大きく変化し、その出
力電圧を基準として制御している機器においては制御精
度が変化する。

本発明は上記従来例の欠点を除去した周波数発電機付コ
アレスモータを得ることを目的とする。

口、発明の構成 Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、基板中央に形成した軸受は筒体の外周に主磁
石を設け、中空円筒状無鉄心コイルの一端に鉄基板を取
付け、この鉄基板の中心に貫通支持させた軸を前記軸受
は筒体に回転自在に取付け、前記基板に一端側を固定し
た筒状ケースの他端側に周波数発電機用パターンコイル
を形成したｔ＆蓋を取付け、コイル端末と整流子ライザ
との結線パターンを形成した前記鉄基板のパターン形成
面に前記周波数発電機用パターンコイルに対向−する周
波数発電機用磁石を配置したことを特徴とする周波数発
電機付コアレスモータである。

（作　用〕 コイル保持板に鉄基板を用い、この鉄基板のパターン面
に周波数発電機用磁石（以下、ＦＣ磁石と称す）を取付
けたので、モータの主磁石からの漏洩磁束でロータ全体
を該主磁石側に吸引するため、スラスト方向のガタがな
くなり、上記周波数発電機用磁石とケース側に設けたＦ
Ｃパターンコイルとの距離が変化することがない、従っ
て１周波数発電機の出力電圧は回転数に応じてのみ変化
することになり、安定した出力電圧が得られきわめて精
度の高い制御ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す周波数発電機付コアレス
モータモータの縦断面図であり、前記第６図と同一部分
には同一符号を付して表わす、コイル保持板７０として
鉄基板を用いる。

まず、鉄基板を簡単に説明する。

磁気ヨークとして使用可能な鉄系板材の表面に例えばエ
ポキシ系などの絶縁層を設け、その上に銅箔部を設けた
もので、従来のフェノール、ガラスエポキシ材からなる
電気用基板と同様に上記銅箔部にエツチング等の化学処
理にて必要なパターンを設ける。銅箔部は鉄系板時の片
面のみに設けた片面形と両面に設けた両面形がある。

この鉄基板は鉄系材がベースに使用されているため、磁
気ヨークと構造材との共通利用が可能である。また、こ
の鉄基板には、絶縁層にホーロ置部を設け、その上に銀
糸ペースト状パターン材を印刷法などを用い焼付は固定
しパターンを固定した”ホーロ基板”も含まれる。

パターン面には第２因に示すようにコイル端末６ａ〜６
ｅと整流子ライザ部９ａ〜９ｅとを電気的に結線する゛
パターン２０が必要形状に設けてあり、コイル端末６ａ
〜６ｅをその固定用ランド部に半田付けし、整流子９の
ライザ部９ａ〜９ｅをランド部に半田付すれば両部品は
電気的に接続される。また、このパターン面には第２図
に示すようにリング状にＦＧ磁石２１が固定されている
。

ケース５の端部−に取付ける後蓋２２には、第３図に示
すようにＦＧパターンコイル２３が形成されるとともに
先端にブラシ１１を有するブラシバネ２４が取付けられ
、その後蓋２２の一部２２ａは周波数発電機の出力取出
部とブラシ１１の給電用ターミナル部が形成されている
。この後蓋２２をケース５に取付けると、ＦＣ磁石２１
とＦＧパターンコイル２３とが対向し、ブラシ１１が整
流子９に当接する。

上記の構成により、主磁石ｌの整流子側端面から漏洩磁
束量に応じた力でロータ全体を該主磁石側に吸着するの
で、スラストガタがＯとなり、一度各部品寸法を設定す
れば、ＦＣ磁石２１とＦＣパターンコイル２３との距離
は変化しない、このため、周波数発電機の出力電圧は回
転数に応じてのみ変化することとなり、安定した出力電
圧が得られ、極めて精度の高い制御ができる。

なお、図示例は薄形化のために後蓋２２も鉄基板を用い
ているが、寸法上余裕があれば、エポキシ系基板にＦＣ
パターンコイルを設け、バックヨークを固定した構造で
も同一の結果が得られる。

リング状のＦＣ磁石２１がパターン２０上をまたいで鉄
基板上に固定されている。もし、パターン２０を設けな
いで、リード線を鉄基板７０上に設けた場合は、ＦＣ磁
石２１が基板上からリード線の直径分浮き上って固定さ
れ、磁気的には効率が下がり、しかも磁石高さが鉄基板
７０に対して平行には固定されず、出力電圧が脈動し使
用には適さない状態となってしまうという不具合が生じ
る。

ハ、発明の効果 上記のようにコイル保持板として鉄基板を用い、ＦＣコ
イル端末と整流子ライザ部の結線用パターンを形成した
鉄基板のパターン面にＦＣ磁石を取付けたから、鉄基板
に作用する磁気によりスラストガタが０となり、ＦＣ磁
石とＦＣパターンコイルとの距離寸法が変らないので、
軸姿勢差、振動等によ？ても出力電圧波形は均一になり
、゛高精度の周波数発電機′付コアレスモータが小形か
つ安価に得られる。

また、パターン部の工夫によりノンズ低減用素子の配置
パターンなども簡単に得られる。

さらに、周波数発電機としてコアレスモータに付加する
部品はＦＣ磁石のみであるので、ロータ重量も増加せず
、イナーシャの変化も小さく、時定数も悪化しない等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す周波数発電機付コアレ
スモータの縦断面図、第２図はロータを整流子取付側か
ら見た図、第３図は後蓋の正面図、第４図は従来のコア
レスモータの縦断面図、第５図はロータを整流子取付は
側から見た図、第６図は従来の周波数発電機付コアレス
モータの縦断面図である。 １は主磁石、２は基板、２ａは軸受は筒体、５は筒状ケ
ース、６は中空円筒状無鉄心コイル、７０は鉄基板、８
は軸、２２は後蓋、６ａ〜６ｅはコイル端末、９ａ〜９
ｅは整流子ライザ、２０は結線パターン、２１はＦＣ磁
石、２３はＦＣパターンコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板中央に形成した軸受け筒体の外周に主磁石を
   設け、中空円筒状無鉄心コイルの一端に鉄基板を取付け
   、この鉄基板の中心に貫通支持させた軸を前記軸受け筒
   体に回転自在に取付け、前記基板に一端側を固定した筒
   状ケースの他端側に周波数発電機用パターンコイルを形
   成した後蓋を取付け、コイル端末と整流子ライザとの結
   線パターンを形成した前記鉄基板のパターン形成面に前
   記周波数発電機用パターンコイルに対向する周波数発電
   機用磁石を配置したことを特徴とする周波数発電機付コ
   アレスモータ。