JPH04334959A - 回転ヘッド装置用ブラシレスモータ - Google Patents

回転ヘッド装置用ブラシレスモータ

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JPH04334959A
JPH04334959A JP3107190A JP10719091A JPH04334959A JP H04334959 A JPH04334959 A JP H04334959A JP 3107190 A JP3107190 A JP 3107190A JP 10719091 A JP10719091 A JP 10719091A JP H04334959 A JPH04334959 A JP H04334959A
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Japan
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yoke
fixed
magnet
gap
rotor
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Makoto Miyamoto
誠 宮本
Shigeo Obata
茂雄 小幡
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、AV機器等に用いられ
るブラシレスモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】AV機器等の電子機器装置においては、
テープ駆動用,回転ヘッド駆動用として直流ブラシレス
モータが使用されている。近年、AV機器の薄型化が求
められる中、モータ部を上下シリンダ内部に内蔵して薄
型化を図った回転ヘッド装置が開発されている。また、
VHS方式(「VHS」は日本ビクターの登録商標)の
ビデオテープレコーダ(以下VTRという)では、A/
Cヘッドと呼ばれるリニアオーディオ用及びテープ速度
制御用の固定ヘッドが構成されているが、機器の小型薄
型化が進むにつれ回転ヘッド装置のモータ部からの漏洩
磁束がA/Cヘッドへ飛び込みやすくなり、オーディオ
ノイズが増大するという問題があった。そこで、その対
策として回転ヘッド装置内部に珪素鋼板やパーマロイ等
のシールド材を構成したものが開発されている。
【0003】以下に、従来のブラシレスモータについて
回転ヘッド装置を例として説明する。図6は従来の回転
ヘッド装置におけるブラシレスモータの側断面図である
。図6において、下ドラム41には、その中心に軸42
が固定されている。上ドラム43には、その中心に軸4
2と所定の間隙をもって回転自在な動圧型流体軸受44
が圧入固定されている。スラスト軸受け45は、軸42
の先端部に摺動自在に当接されて上ドラム43に締結さ
れている。なお、軸42の先端部の高さによってヘッド
46の高さが決まる。回転側,固定側のロータリトラン
ス47a,47bは、各々所定の空隙(約50〜70μ
m)をもって上ドラム43,下ドラム41に固定されて
いる。ロータ部48は、軸方向に複数極着磁された円環
状のマグネット49を固着し、回転自在に上ドラム43
に支承されている。回転ヨーク50は、マグネット49
の着磁面と軸方向に所定の空隙量Aをもって対向配置さ
れ、ロータ部48に固着されて一体的に回転可能である
。ステータ部51は、非磁性材料からなり、ロータ部4
8と回転ヨーク50との空隙部にロータ部48及び回転
ヨーク50とそれぞれ所定の空隙を介して配設され、電
機子コイルを有している。シールドリング53は下ドラ
ム41の外周内側に全周配置され、ステータ部51を介
して下ドラム41に固定されている。
【0004】また、固定ヨーク52は、円環状磁性材料
からなり、マグネット49の着磁面と軸方向に所定の空
隙を介し、ロータ部48と同軸的にステータ部51に固
着され、かつマグネット49との間で発生する磁気的吸
引力によって、ロータ部48は軸方向の下ドラム41側
に付勢されている。また、回転ヨーク50の最外周部に
はロータ部48の抜け防止用に90度間隔で所定の幅で
爪部50aが構成され(図5a参照)、固定ヨーク52
とは所定の空隙量を介して対向している。また、図5に
示したD寸法を以下回転ヨーク50の外径と呼ぶ。
【0005】なお、固定ヨーク52の内径と回転ヨーク
50の外径との半径方向の空隙量Bは、マグネットの着
磁面と回転ヨークとの空隙量Aの25%に設定されてい
る。この空隙量Bは、固定ヨーク52と回転ヨーク50
の単品加工精度及び組立精度により決まるもので、固定
ヨーク52の内径と回転ヨーク50の外径とが干渉しな
いように設定するのが一般的であり、通常は空隙量Aの
20%〜25%に設定されている。
【0006】また、ヘッド46の高さやマグネット49
の着磁面の高さは、軸42の先端部の圧入高さやその他
の構成部材の単品加工精度で決まる。
【0007】以上のように構成されたブラシレスモータ
について、以下その動作を説明する。
【0008】まず、ステータ部51に配設したコイルと
ロータ部48に固着したマグネット49とからなる磁気
回路のコイルに所定の電流を流すと磁界が発生し、これ
によりロータ部48が回転する。
【0009】またシールドリング53は、ロータ部48
と回転ヨーク50とが対向する空隙部からの漏洩磁束を
遮閉し、A/Cヘッドへの影響を少なくしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、低域成分のオーディオノイズを低減できないと
いう課題を有していた。本来シールド材による効果は、
周波数に比例するものであり、高域成分については十分
な効果があっても低域成分に対しては不十分なものであ
る。したがって、カメラ一体型VTRのような小型化を
図った機器に関してはシールド材による効果だけではオ
ーディオノイズを低減できず、この低域のオーディオノ
イズが特に大きな問題となる。図7はこの時のオーディ
オヘッドの出力を周波数分析したものであり、45Hz
(回転ヘッド装置の基本周波数)及び90Hzの成分の
レベルが非常に高いことがわかる。
【0011】本発明は、前記従来の問題点を解決するも
ので、オーディオノイズの少ない高品位な小型薄型のブ
ラシレスモータを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータは、複数極軸方向に着磁し
た円環状のマグネットを固着し、回転自在に支承したロ
ータ部と、マグネットの着磁面と軸方向に所定の空隙量
Aをもって対向配置し、ロータ部に固着されて一体的に
回転可能な回転ヨークと、ロータ部と回転ヨークとの空
隙部に配設し、電機子コイルを有した非磁性材料からな
るステータ部と、マグネットの着磁面と軸方向に所定の
空隙を介し、ロータ部と同軸的にステータ部に固着され
、かつマグネットとの間で発生する磁気的吸引力により
ロータ部を軸方向に付勢する円環状磁性材料製の固定ヨ
ークより構成され、固定ヨークと回転ヨークとの半径方
向の空隙量Bを空隙量Aの50%〜70%に設定してい
る。
【0013】
【作用】上記の構成により、回転ヨークと固定ヨークと
の半径方向の空隙量が大きくなり、この空隙部からの漏
洩磁束の変化量を緩和することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0015】図1は本発明の第一の実施例における回転
ヘッド装置のブラシレスモータの側断面である。図1に
おいて、下ドラム41には、その中心に軸42が固定さ
れている。上ドラム43には、その中心に軸42と所定
の間隙をもって回転自在な動圧型流体軸受44が圧入固
定されている。スラスト軸受け45には、軸42の先端
部に摺動自在に当接されて上ドラム43に締結されてい
る。なお、軸42の先端部の高さによってヘッド46の
高さが決まる。
【0016】回転側,固定側のロータリトランス47a
,47bは、各々所定の空隙(約50〜60μm)をも
って上ドラム43,下ドラム41に固定されている。 ロータ部48は、軸方向に複数極着磁された円環状のマ
グネット49を固着し、回転自在に上ドラム43に支承
されている。回転ヨーク50は、マグネット49の着磁
面と軸方向に所定の空隙量Aをもって対向配置され、ロ
ータ部48に固着されて一体的に回転可能である。ステ
ータ部51は、非磁性材料からなり、ロータ部48と回
転ヨーク50との空隙部にロータ部48及び回転ヨーク
50とそれぞれ所定の空隙を介して配設され、電機子コ
イルを有している。シールドリング53は下ドラム41
の外周内側に全周配置され、ステータ部51を介して下
ドラム41に固定されている。
【0017】また、固定ヨーク52は、円環状磁性材料
からなり、マグネット49の着磁面と軸方向に所定の空
隙を介し、ロータ部48と同軸的にステータ部51に固
着され、かつマグネット49との間で発生する磁気的吸
引力によって、ロータ部48は軸方向の下ドラム側に付
勢されている。また、回転ヨーク50の最外周部にはロ
ータ部48の抜け防止用に90度間隔で所定の幅で爪部
50aが構成され(図5a参照)、固定ヨーク52とは
所定の空隙量を介して対向している。
【0018】なお、固定ヨーク52の内径と回転ヨーク
50の外径との半径方向の空隙量Bは、マグネットの着
磁面と回転ヨークとの空隙量Aの50%〜70%に設定
されている。
【0019】また、ヘッド46の高さやマグネット49
の着磁面の高さは、軸42の先端部の圧入高さやその他
の構成部材の単品加工精度で決まる。
【0020】以上のように構成されたブラシレスモータ
について、以下その動作を説明する。まず、ステータ部
51に配設したコイルとロータ部48に固着したマグネ
ット49とからなる磁気回路のコイルに所定の電流を流
すと磁界が発生し、これによりロータ部48が回転する
。また、シールドリング53は、ロータ部48と回転ヨ
ーク50とが対向する空隙部からの漏洩磁束(特に高域
成分)を遮閉し、A/Cヘッドへの影響を少なくしてい
る。さらに、空隙量Aに対する空隙量Bの割合を25%
から50%〜70%に大きくしたことにより、回転ヨー
ク50の外周と固定ヨークの内周との干渉による漏洩磁
束(低域成分)の変化量が緩和できる。図2は、空隙量
Aに対する空隙量Bの割合を40%〜90%に変えた時
のオーディオノイズを測定したグラフである。45Hz
成分(回転ヘッド装置の基本周波数)については、50
%〜80%近辺でオーディオノイズが低くなる。90H
z成分については、70%以下でオーディオノイズが低
くなることがわかる。
【0021】したがって、45Hz及び90Hzの両成
分のオーディオノイズを目標レベル以下に抑えるために
は、空隙量Bを空隙量Aの50%〜70%に設定するこ
とが効果的であることがわかる。
【0022】以上のように本実施例によれば、固定ヨー
ク52の内周と回転ヨーク50の外周との空隙量Bをマ
グネット49の着磁面と回転ヨーク50との空隙量Aの
50%〜70%に設定することにより、漏洩磁束の変化
量を緩和させることができオーディオノイズを低減する
ことができる。
【0023】なお、本実施例において、軸42は下ドラ
ム41に、また動圧型流体軸受44は上ドラム43に圧
入固定したが、軸42は上ドラム43に、また動圧型流
体軸受44は下ドラム41に圧入固定してもよい(図3
)。つまり、本実施例では上ドラム43の回転時には軸
42は固定されているが、図3のように軸42は上ドラ
ム43と一体的に回転する構成であってもよい。
【0024】また、本実施例の図1では、回転ヨーク5
0の最外周部の爪部50aと固定ヨーク52とは外周部
で対向しているが、内周部で対向してもよい(図4)。
【0025】また、回転ヨーク50の形状は爪部を構成
したもの(図5a)だけでなく、最外周部の全周に断差
を設けたもの(図5b)や円板状のもの(図5c)であ
ってもよい。
【0026】さらに、本実施例では回転ヘッド装置用ブ
ラシレスモータを例にしたが、その他テープ駆動用ブラ
シレスモータにも適用されることはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明は、複数極軸方向に
着磁した円環状のマグネットを固着し、回転自在に支承
したロータ部と、マグネットの着磁面と軸方向に所定の
空隙量Aをもって対向配置し、ロータ部に固着されて一
体的に回転可能な回転ヨークと、ロータ部と回転ヨーク
との空隙部に配設し、電機子コイルを有した非磁性材料
からなるステータ部と、マグネットの着磁面と軸方向に
所定の空隙を介し、ロータ部と同軸的にステータ部に固
着され、かつマグネットとの間で発生する磁気的吸引力
によりロータ部を軸方向に付勢する円環状磁性材料製の
固定ヨークとを設けて、固定ヨークと回転ヨークとの半
径方向の空隙量Bを空隙量Aの50%〜70%に設定し
たことにより、回転ヨークの外径と固定ヨークの内径と
の空隙部より発生する漏洩磁束の変化量を緩和すること
ができ、オーディオノイズを低減させることができる。
【0028】なお、回転ヨークを通常よりも小径化すれ
ば一般的には特性が低下するが、この範囲であれば特性
の低下は発生しない。
【0029】以上本発明は、小型薄型で高品位な優れた
ブラシレスモータを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における回転ヘッド装置
用ブラシレスモータの側断面図
【図2】本発明の第1の実施例におけるオーディオノイ
ズへの影響を説明するための特性図
【図3】本発明の第2の実施例における回転ヘッド装置
用ブラシレスモータの側断面図
【図4】本発明の第3の実施例における回転ヘッド装置
用ブラシレスモータの側断面図
【図5】(a)爪部を有した回転ヨークの形状を説明す
るための平面図及び断面図 (b)段差を設けた回転ヨークの形状を説明するための
平面図及び断面図 (c)円板状の回転ヨークの形状を説明するための平面
図及び断面図
【図6】従来のブラシレスモータを説明するための回転
ヘッド装置の側断面図
【図7】従来の構成におけるオーディオノイズのレベル
を説明するための特性図
【符号の説明】 41  下ドラム 42  軸 43  上ドラム 44  動圧型流体軸受 45  スラスト軸受け 46  ヘッド 47a  回転側ロータリトランス 47b  固定側ロータリトランス 48  ロータ部 49  マグネット 50  回転ヨーク 50a  爪部 51  ステータ部 52  固定ヨーク 53  シールドリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数極軸方向に着磁した円環状のマグ
    ネットを固着し、回転自在に支承したロータ部と、前記
    マグネットの着磁面と軸方向に所定の空隙量Aをもって
    対向配置し、前記ロータ部に固着されて一体的に回転可
    能な回転ヨークと、前記ロータ部と前記回転ヨークとの
    空隙部に配設し、電機子コイルを有した非磁性材料から
    なるステータ部と、前記マグネットの着磁面と軸方向に
    所定の空隙を介し、前記ロータ部と同軸的に前記ステー
    タ部に固着され、かつ前記マグネットとの間で発生する
    磁気的吸引力により前記ロータ部を軸方向に付勢する円
    環状磁性材料製の固定ヨークとを具備したブラシレスモ
    ータであって、前記固定ヨークと前記回転ヨークとの半
    径方向の空隙量Bを前記空隙量Aの50%〜70%に設
    定したブラシレスモータ。
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