JPH03215153A - モータ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダやオーディオカセット
テープレコーダ、レコードプレーヤ等の映像●音響機器
に用いられるモータに関するものである。

従来の技術 従来のモータの側断面図を第４図に示す。第４図におい
て、この従来のモータ１は第１の平面部２に所定の極数
の着磁が施され、第２の平面部３には磁性材料製のバッ
クヨーク４が当接して固着されている円環状の永久磁石
５の前記第１の平面部２と、前記永久磁石５と一体的に
回転する磁性材料製の円環状または円板状のヨーク６と
を対向配置することにより回転子７を構成している。ま
たその永久磁石５とヨーク６の対向面間に形成された磁
気空間内に複数相の固定子巻線９が配設された電気配線
部を有するところの非磁性材料製の固定子平板１０を具
備している。前記永久磁石５の第２の平面部３に磁性材
料から成るバックヨーク４に固着され、このバックヨー
ク４と一体的に回転するモータ軸１１は、モータ基板１
２に取り付けられた軸受部材１３の軸受１３ａならびに
軸受１３ｂに嵌合し、回転自在に軸承されている。

またモータ軸１１の端面は、スラスト受材１４に当接し
てスラスト支持される。バックヨーク４の外周面に固着
され外周面に多極着磁された円環状磁石１５は、その円
環状磁石１５の外周面近傍に配置された磁気検出素子１
６とで回転周波数検出手段１７を構成している。

発明が解決しようとする課題 上記のように構成された従来のモータ１は、永久磁石５
とヨーク６により構成される磁気空間の半径方向の磁気
遮蔽物が存在しないので、永久磁石５からの磁束がモー
タ１の半径方向に漏洩してモータ１を搭載した機器に流
入し、機器に磁気的な外乱を与え、機器の性能を劣化さ
せるという問題があった。また固定子巻線９の通電切り
換え時に発生するスイッチングノイズも機器に飛び込み
、機器の性能に悪影響を与えるという問題があった。

また、永久磁石５と固定子巻線９の対向面間ならびに固
定子平板１０とヨーク６の対向面間に異物等が入り易く
、モータ１の回転不良を引き起こすという問題もあった
。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、磁気
漏洩やスイッチングノイズの機器への飛び込みを防止し
、防塵効果に優れたモータを提供するものである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明のモータは、モータ軸
と、そのモータ軸と一体的に回転し、第１の平面部に所
定の極数の着磁が施された円環状の永久磁石と、その永
久磁石の第２の平面部側に配され、かつ前記永久磁石の
外周を包み込むように構成された磁性材料製のバックヨ
ークとを含めてなる回転子と、前記回転子に対向して配
設された固定子巻線を含めてなる固定子と、前記固定子
を挟んで前記回転子に対向配置された磁性材料製のヨー
クとからなり、前記バックヨークとヨークとを前記固定
子の外周側で前記固定子を包み込むように接合し、ヨー
クが回転子に一体的に回転駆動されるように構成するも
のである。

作用 本発明は前記した構成により、永久磁石５ならびに固定
子４１の外周部が、バックヨーク１９ならびにヨーク２
５により完全に覆われているので、永久磁石５からの磁
束がモータ１の半径方向に漏洩してもその漏洩磁束はバ
ックヨーク１９もしくはヨーク２５に流入するので、モ
ータ１８の外部に漏洩することはない。

実施例 以下本発明の第１の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の側断面図である。第１
図において、モータ１８は第１の平面部２に所定の極数
の着磁が施された円環状の永久磁石５と、第２の平面部
３に磁性材料製のバックヨーク１９が永久磁石５を包み
込むように当接して固着されているバックヨーク１９と
で回転子２０を構成している。また永久磁石５の第１の
平面部２に対向して配設された複数相の固定子巻線２１
ならびにこの固定子巻線２１が固着された電気配線部を
有するところの非磁性材料製の固定子平板２２とで固定
子４１を構成している。バックヨーク１９と一体的に回
転するモータ軸２４は、固定子平板２２に取り付けられ
た軸受部材２３の軸受２３ａならびに軸受２３ｂに嵌合
し、回転自在に軸承される。またモータ軸２４の端面は
、軸受部材２３に設けたスラスト軸受２３ｃに当接して
スラスト支持される。軸受部材２３の外周而には、固定
子平板２２上に設けた固定子巻線２１の半田処理部２２
ａと、モータを駆動するための電気回路部（図示せず）
を、電気的に接続するための電気接続部４０が配設され
ている。

一方固定子４１を挟んで回転子２０に対向配置された磁
性材料製のヨーク２５は、固定子２０の外周側で固定子
２０を包み込むように外周部端面２５ａでバックヨーク
１９に接合され、回転子２０に一体的に回転駆動される
ように構成されている。

この接合部はバックヨーク１９とヨーク２５を接着して
接合してもよいし、第２図に示す第２の実施例のように
バックヨーク１９もしくはヨーク２５のいずれか一方に
段部を設け、永久磁石５の磁力による吸引力を利用する
ことにより、ヨーク２５をバックヨーク１９に嵌合し、
吸引，接合してもよい。

以上のように構成した本発明のモータの第１の実施例は
、永久磁石５ならびに固定子４１の外周部が、バックヨ
ーク１９ならびにヨーク２５により完全に覆われている
ので、永久磁石５からの磁束がモータ１の半径方向に漏
洩してもその漏洩磁束はバックヨーク１９もしくはヨー
ク２５に流入するので、モータ１８の外部に漏洩するこ
とはない。したがってモータ１８を搭載した機器に磁気
的な外乱を与えることはないので、機器の性能を劣化さ
せないという効果を得ることができる。また固定子巻線
２１の通電切り換え時に発生するスイッチングノイズも
、バックヨーク１９もしくはヨーク２５により遮蔽され
るので、機器への影響を無《すことができる。またモー
タ１８の外部からの異物等の侵入を防止することができ
るという効果も得ることができる。さらに永久磁石５の
円周方向の磁束による固定子巻線２１の振動や、固定子
巻線２１の通電切り換え時に発生する固定子平板２２の
振動等に起因するモータ騒音も遮蔽できるという効果も
得ることができる。

本発明のモータの第２の実施例の目的は、モータの永久
磁石に起因する磁気漏洩や、モータの固定子巻線に起因
するスイッチングノイズの回転周波数検出手段への飛び
込みを防止し、高精度の回転周波数検出信号を得ること
ができる回転精度の良いモータを提供することにある。

ＶＴＲのキャプスタンモー夕やシリンダモータの回転速
度は極めて高い精度で一定に保つ必要があるが、回転周
波数検出信号にノイズ等が重畳して前記信号のＳ／Ｎ比
が悪化するとモータは回転むらを発生してしまい、モー
タの回転精度が悪化し、所要の特性を得ることが困難に
なる。第４図に示す従来のモータ１においては、永久磁
石５の漏洩磁束の一部は磁性材料製のバックヨーク４に
到達し、そのバックヨーク４の中を通過して再び永久磁
石５に収斂する。しかしながら永久磁石５とヨーク６に
より構成される磁気空間の半径方向の磁気遮蔽物が存在
しないので、永久磁石５からの漏洩磁束の一部はまたモ
ータ１の半径方向に漏洩して磁気検出素子１６に収斂し
てしまう。このため磁気検出素子１６は、円環状磁石１
５の漏洩磁束のみならず永久磁石５の漏洩磁束までも検
出してしまい、磁気検出素子１６の出力信号には永久磁
石５の着磁極数に比例した周波数のノイズが重畳しモー
タ１の回転精度が悪くなるという問題点があった。

以下本発明の第２の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の第２の実施例の側断面図である。なお
第１図において説明したものと同じものについては、同
一の符号を符し、その説明は省略する。第２図において
、モータ２６のバツクヨーク２７の外周面上には、外周
面に複数極の着磁が施され、回転子３２と一体的に回転
する円環杖磁石２９が固着されている。そしてこの円環
状磁石２９と、その円環状磁石２９の周辺部近傍に設け
た少なくとも１個の磁気検出素子３０とで回転周波数検
出手段３１を構成している。また回転子３２に対向配置
された磁性材料製のヨーク２８は、バックヨーク２７と
ともに固定子４１を包み込むように該固定子４１の外周
側で接合されている。

モータ２６の固定子巻線２１に通電すると、フレミング
の法則により回転子３２はモータ軸２４を回転中心とし
て回転する。回転子３２の回転にともない円環状磁石２
９も回転し、磁気検出素子３０には円環状磁石２θから
の漏洩磁束が鎖交し、前記回転子３２の回転周波数に比
例した周波数の信号が出力され、回転周波数検出手段３
１は回転子３２の回転周波数を検出する。そして周波数
の信号の周期が一定になるように制御回路（図示せず）
にて制御される。永久磁石５の漏洩磁束は磁気検出素子
３０の近傍に漏洩するが、磁気検出素子３０と漏洩磁束
の間には磁性材料製のバックヨーク２７ならびに磁性材
料製のヨーク２８が介在し、漏洩磁束を遮蔽する。した
がって漏洩磁束はバックヨーク２７もしくはヨーク２８
に到達した後、全てバックヨーク２７もしくはヨーク２
８内部を通過して、再び永久磁石５に帰還するのである
。またバックヨーク２７ならびにヨーク２８の外周面部
の厚みを他の部分の厚みよりも大きくし、磁気飽和を防
ぐに十分なだけ厚くすれば、漏洩磁束の磁気検出素子３
０への影響をさらに完全に防止することができる。

以上のように構成した本発明のモータの第２の実施例は
、永久磁石５から磁気検出素子３０への漏洩磁束を遮蔽
することができ、磁気検出素子３０は円環状磁石２９の
漏洩磁束のみを検出することができるので、回転周波数
検出手段３１が検出する回転子３２の周波数の信号にノ
イズ成分が重畳することはない。したがって、回転精度
の良いモータを実現することができるのである。

本発明のモータの第３の実施例の目的は、モータのモー
タ軸振れを防止するとともに、激しい衝撃がモータに加
わったときのモータの回転子の離脱を防止するモータを
提供することにある。

第４図に示す従来例のモータ１において低コスト化を図
るために、モータ軸１１を支承する軸受には高価なボー
ルベアリングを用いずに、廉価な含油焼結合金が多く用
いられている。しかしながら軸受１３ａ．　　１３ｂと
モータ軸１１との温度膨張係数の相違により、軸受１３
ａ，１３ｂとモータ軸１１との間に適正なクリアランス
が必要不可欠であるため、常にモータ軸１１がラジアル
方向の一方向に押し付けられている（所謂側圧が常にか
かつている）ようなモータを除いては、モータ軸１１と
ｌｄｌ　受１　３　ａｌ　　１　３　ｂのクリアランス
内でのモータ軸１１の軸振れは避けられない。したがっ
て経時的にモータ軸１１と軸受１　３　ａ，　　１　３
　ｂの両者の摩耗等によりそれらのクリアランスが大き
くなると、モータ軸１１の回転中心の位相が不特定に変
わるような非周期的な軸振れ、或はクリアランスで一定
に生ずる周期的な全体の軸振れが発生し易いという問題
点があった。このような軸振れを起こし易いモータを用
いると、機器の性能を劣化させ、また軸受騒音を引き起
こすという問題があった。またモータ軸１１のラジアル
方向の軸振れを防止するものとして、モータ軸１１近傍
にモータ軸１１の吸引用の永久磁石を別個に設けて、そ
の永久磁石の吸引力によりモータ軸１１を一方向シこ付
勢する構成が提案されているが、吸引用の永久磁石を別
個に設けなければならないため、部品点数及び組立工数
が多くなり、構造が複雑ここなってコスト高になるとい
う問題点があった。

以下本発明の第３の実施例を図面に基づ０て説明する。

第３図は本発明の第３の実施例の側断面図である。なお
第１図において説明したものと同じものについては、同
一の符号を符し、その説明は省略する。第３図において
、モータ３２のバックヨーク３３の外周面上には、外周
面に複数極の着磁が施され、回転子３９と一体的に回転
する円環状磁石３５が固着されている。そして円環状磁
石３５と、その円環状磁石３５の周辺部近傍に設けた少
な《とも１個の磁気抵抗効果を有する強磁性薄膜より成
る磁気抵抗素子３７とで回転周波数検出手段３８を構成
している。磁気抵抗素子３７は、回転子３９の軸方向端
面に所定の間隔を有して対向配置された突起部３６ａを
有する磁性材料製の保持部材３６に保持され、保持部材
３６はモータ３２を取り付ける基板（図示せず）に取り
付けられている。また回転子３９に対向配置された磁性
材料製のヨーク３４は、バックヨーク３３とともに固定
子４１を包み込むように固定子４１の外周側で接合され
ている。

以上のように構成した本発明のモータの第３の実施例は
、円環状磁石３５の磁力により、回転子３９が磁気抵抗
素子３７を保持している磁性材料製の保持部材３６にラ
ジアル方向に常時吸引されているので、モータ軸２４は
軸受２３ａ，２３ｂのラジアル方向の一方向に常に押し
付けられる。

したがってモータ３２が回転したとき、モータ軸２４は
第３図矢印Ａ方向に側圧が付勢されるため、モータ軸振
れを起こすことなく回転する。つまりモータ軸２４と軸
受２　３　ａ，　　２　３　ｂのクリアランスにより生
ずるモータ軸振れを確実に防止することができる。さら
に、モータ軸振れに起因する軸受騒音も低減できる。し
たがって従来のようにモータ軸を付勢するための吸引用
の永久磁石を別個に設ける必要がなく、構造が簡単で低
コストのモータを実現できる。また保持部材３６には回
転子３９の軸方向端面に所定の間隔を有して対向配置さ
れた突起部３６ａを設けているので、モータに激しい振
動や衝撃が加わったときでも、新たにモータの回転子抜
け止め部材を設けることなしに、回転子３９のモータ３
２からの離脱を防止することができるという効果をも得
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明のモータは、モータ軸と、そのモー
タ軸と一体的に回転し、第１の平面部に所定の極数の着
磁が施された円環状の永久磁石と、その永久磁石の第２
の平面部側に配され、かつ前記永久磁石の外周を包み込
むように構成された磁性材料製のバックヨークとを含め
てなる回転子と、前記回転子に対向して配設された固定
子巻線を含めてなる固定子と、前記固定子を挟んで前記
回転子に対向配置された磁性材料製のヨークとからなり
、前記バソクヨークとヨークとを前記固定子の外周側で
前記固定子を包み込むように接合し、ヨークが回転子に
一体的に回転駆動されるよう構成しているので、永久磁
石ならびに固定子の外周部が、バックヨークならびにヨ
ークにより完全に覆われているので、永久磁石からの磁
束がモータの半径方向に漏洩してもその漏洩磁束はバッ
クヨークもしくはヨークに流入し、モータの外部に漏洩
することはない。したがってモータを搭載した機器に磁
気的な外乱を与えることはないので、機器の性能を劣化
させないという効果を得ることができる。また固定子巻
線の通電切り換え時に発生するスイッチングノイズも、
バックヨークもしくはヨークにより遮蔽されるので、機
器への影響をなくすことができる。またモータの外部か
らの異物等の侵入を防止することができるという効果も
得ることができる。さらに永久磁石の円周方向の磁束に
よる固定子巻線の振動や、固定子巻線の通電切り換え時
に発生する固定子平板の振動等に起因するモータ騒音も
遮蔽できるという効果も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータの第１の実施例の側断面図、第
２図は本発明のモータの第２の実施例の側断面図、第３
図は本発明のモータの第３の実施例の側断面図、第４図
は従来例のモータの側断面図である。 ５・・・永久磁石、　　１９．２７・・・バックヨーク
、２０，３２．３９・・・回転子、　　２１・・・固定
子巻線、２３・・・軸受、　　２４・・・モータ軸、　
　２５．２８・・・ヨーク、　　２９．３５・・・円環
状磁石、　　３０・・・磁気検出素子、　　３１．３８
・・・回転周波数検出手段、３６・・・保持部材、　　
３７−・・磁気抵抗素子、４１・・・固定子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータ軸と、 そのモータ軸と一体的に回転し、第１の平面部に所定の
   極数の着磁が施された円環状の永久磁石と、その永久磁
   石の第２の平面部側に配され、かつ前記永久磁石の外周
   を包み込むように構成された磁性材料製のバックヨーク
   とを含めてなる回転子と、 前記回転子に対向して配設された固定子巻線を含めてな
   る固定子と、 前記固定子を挟んで前記回転子に対向配置された磁性材
   料製のヨークとからなり、前記バックヨークとヨークと
   を前記固定子の外周側で前記固定子を包み込むように接
   合し、ヨークが回転子に一体的に回転駆動されることを
   特徴としたモータ。
2. （２）モータ軸と、 そのモータ軸と一体的に回転し、第１の平面部に所定の
   極数の着磁が施された円環状の永久磁石と、その永久磁
   石の第２の平面部側に配され、かつ前記永久磁石の外周
   を包み込むように構成された磁性材料製のバックヨーク
   とを含めてなる回転子と、前記回転子に対向して配設さ
   れた固定子巻線を含めてなる固定子と、 前記固定子を挟んで前記回転子に対向配置された磁性材
   料製のヨークと、 外周面に複数極の着磁が施され、前記回転子と一体的に
   回転する円環状磁石と、その円環状磁石の周辺部近傍に
   設けた、少なくとも１個の磁気検出素子を含めてなる回
   転周波数検出手段とからなり、前記バックヨークとヨー
   クとを前記固定子の外周側で前記固定子を包み込むよう
   に接合し、かつ前記円環状磁石をバックヨークもしくは
   ヨークの外周面上に配設したことを特徴としたモータ。
3. （３）モータ軸と、 そのモータ軸を回転自在に支承する軸受と、前記モータ
   軸に固着され、前記モータ軸と一体的に回転する回転子
   と、 その回転子に対向配置された固定子巻線を含めてなる固
   定子と、 外周面に複数極の着磁が施され、前記回転子と一体的に
   回転する円環状磁石ならびに、前記回転子の軸方向端面
   に所定の間隔を有して対向配置された突起部を有する磁
   性材料製の保持部材に保持されて、その円環状磁石の外
   周面近傍に対向して設けられた少なくとも１個の磁気抵
   抗効果を有する強磁性薄膜より成る磁気抵抗素子とを含
   めてなる回転周波数検出手段を具備したことを特徴とす
   るモータ。