JP2002374651A - モータの側圧付与機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結含油合金で軸受されたスピンドルモータ
回転軸の不規則な振れ回りを低減する側圧付与機構を提
供する。 【解決手段】 モータ１１の軸受２１を支持するステー
タヨーク１８にフレーム２７を固設し、スタッドピン３
５，３６間に張架したワイヤスプリング３４で回転軸１
２に緩挿したスリップリング２８を弾性付勢し、回転軸
１２を半径方向に押圧する。リング体３０の中心孔内面
３８ａの二か所に突出させた摺接部４０，４０で軸受内
面２１ａの一か所に圧接された回転軸１２は、三点支持
により安定した回転が確保される。スリップリング２８
は基体３３の直線部分３２がフレーム２７内縁３１に押
圧方向が規制され、回り止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）ＤＶＤ等ディスク状記録媒体（記録ディス
ク）の高速回転駆動に使用するモータに係わり、より具
体的には、モータ回転軸の焼結含油合金軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ディスクの記録密度の向上に伴っ
て、ディスク回転の機械的精度に対する要求が厳密にな
る。ディスクを回転駆動するモータには、ディスクを搭
載するターンテーブルとロータとが一体形のモータが使
用されるが、このモータのロータ回転軸の軸受に、無給
油で高速回転が可能な焼結含油合金が多く使用される。

【０００３】ところで、焼結含油軸受が回転軸を支持し
て円滑な高速回転を確保するには、軸受内周面と回転軸
外周面との摺動面間に少なくとも油膜が形成できるクリ
アランスを必要とする。しかしながら、このクリアラン
スによる回転軸のがた付きがターンテーブルに振動を許
容することになり、光学ピックアップ装置による記録デ
ィスクの信号記録面に対するフォーカシングやトラッキ
ング、あるいは磁気ヘッド装置による記録ディスクの記
録トラッキングへの追従が良好に行われなくなって読取
りエラーの原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、好ましくない
振動を抑制するための手段として、図６に示すように回
転軸５０を軸線Ｌと直角な方向から側圧Ｆ（矢印方向）
を付与して軸受内面５１に回転軸５０の外周面５２を圧
着する手段が適用されている。このため、回転軸５０と
同心に軸受６０を保持する固定フレーム５３内側で、回
転軸５０にスリップリング５４を嵌装し、軸受６０端面
に沿って半径方向に移動可能に支持する。理解を容易に
するため図示は誇張してある。

【０００５】固定フレーム５３の離間する二箇所に植設
したスタッドピン５５，５６にワイヤスプリング５７を
張架して、ワイヤスプリング５７の中央部５７ａを弾性
変形させ、スリップリング５４の外周面５４ａに弾接さ
せ矢印Ｆ方向に付勢する。ワイヤスプリング５７は、一
方の端部５８をスタッドピン５５に捲回して、スリップ
リング５４の外周面５４ａに架け渡し、自由端５９を他
方のスタッドピン５６に弾性変形を維持するように係合
させる。ワイヤスプリング５７は、無作為に選択された
それぞれの突起６１，６２，６３により抜け止めされて
いる。

【０００６】しかしながら、このように構成された側圧
付与機構は、モータにおける回転軸５０と軸受６０との
クリアランスの範囲内で、搭載するディスク（図示しな
い）自体の厚みの不均一やラベル印刷などによるアンバ
ランス、あるいは磁気バランスの不均等などによる回転
軸のガタを防止しているが、側圧Ｆが有効に機能するの
は一方向だけで、側圧Ｆと直交する方向Ｔには自由度が
残されており、この側圧機構の側圧Ｆが垂直方向Ｔのガ
タに対する抑止効果は少ない。従って、側圧付与方向Ｆ
に対して垂直方向Ｔに移動するピックアップには振動防
止作用が期待できない。

【０００７】そこで本発明の目的は、以上の課題を解決
することで、小型モータに内蔵させることができるコン
パクトな構成で、かつ、回転軸のガタつきを防止するの
に十分な側圧が付与可能な側圧付与機構を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係わるモータの側圧付与機構は、基本的
には、ステータ部材に軸受を介して回転自在に支持され
たロータ部材の回転軸に対し、この回転軸の軸線方向と
交差する方向に側圧を付与する側圧付与機構であって、
前記ステータ部材に固定され、前記軸受を囲むフレーム
と、このフレームの内側において前記回転軸に緩挿され
半径方向に変位可能なスリップリングと、前記フレーム
上の離間位置に立設した二本のスタッドピン間に張架
し、前記スリップリング外周面に中間部分が弾性当接す
るようにしたワイヤスプリングとを設け、前記スリップ
リングには、前記回転軸の外周面が当接して摺動する摺
動部を、前記ワイヤスプリングが前記スリップリングと
当接する位置を挟んで対称となる位置に形成すると共に
前記スリップリングに回り止めを設けた。

【０００９】前記摺動部は、前記回転軸の中心に対して
９０°の間隔で二か所に形成した。そして好適には、前
記スリップリングに形成された回り止めは、前記ワイヤ
リングの当接する位置とは前記回転軸の中心に対し反対
側に形成した。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わるモータの
側圧付与機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、符号１０で示す本発明に係わるモータ側圧付与
機構を、スピンドルモータ１１に適用した実施例を断面
で示した概略の構成図である。スピンドルモータ１１
は、回転軸１２に直接固定されたターンテーブル１３
に、ＣＤ、ＤＶＤ、光磁気ディスク等の円盤状の記録媒
体（図示しない）を搭載して一体で回転する駆動源であ
る。図２は、図１のII−II線に沿って示した平面図であ
る。

【００１１】この駆動源となるスピンドルモータ１１に
は、ステータ部材１５として環状マグネット１６を内壁
１７に着設した円筒ヨーク１８が、取付板１９にモータ
内部を密閉する底板２０を介して固定されている。円筒
ヨーク１８の中心に焼結含油合金製の軸受２１が固装さ
れる。軸受２１の中心に設けた貫通孔２２に嵌装された
回転軸１２は、貫通孔内面２１ａと回転軸外周面１２ａ
とが摺接して回転自在に支持される。貫通孔内面２１ａ
と回転軸外周面１２ａとの間には、少なくとも油膜形成
に必要な遊隙を設けて極力摩擦抵抗を低減させ、自由な
回転を確保する。また回転軸１２は、スラスト荷重がス
ラスト軸受部材２０ａに支持され、軸受２１の下端で抜
け止めされている。

【００１２】回転軸１２にはコイル２３を捲回した電機
子コア２４が整流子ユニット２５と共に同心で一体に固
定されてロータ部材２６を構成する。ロータ部材２６は
円筒ヨーク１８内に配設され、電機子コア外周面２４ａ
が環状マグネット内周面１６ａとの間に円周にわたって
所定の間隙ｄを均一に保って回転する。さらに、回転軸
１２には記録ディスク（図示しない）を載置するターン
テーブル１３が同心に固定されロータ部材２６と一体で
回転する。符号４１は、モータ１１の電源コードであ
る。

【００１３】軸受２１を固装してステータ部材１５の一
部を構成する円筒ヨーク１８と、ロータ部材２６の一部
を構成するターンテーブル１３との間に、軸受２１を囲
むフレーム２７を設置する。回転軸１２のフレーム２７
挿通部分にスリップリング２８が緩挿される。スリップ
リング２８は、中心に回転軸１２を貫通する中心孔３８
（図２参照）を備えたリング体３０と、フレーム２７の
内縁３１によって回り止めされる直線部分３２を備える
基体３３とからなる。

【００１４】基体３３の直線部分３２は、回転軸中心１
２ｃを挟んでワイヤスプリング３４の当接位置の反対側
に対向させて位置付けられる。フレーム２７は、一側を
開放するコ字形状で、閉じた側の奥部に内縁３１が直線
状に形成され、基体３３の直線部分３２を支持してスリ
ップリング２８が回転軸１２の回転に連動するのを回り
止めする。これにより、ワイヤスプリング３４によって
スリップリング２８が回転軸１２に側圧を付与する方向
が確定される。スリップリング２８は、リング体３０を
焼結含油合金で形成し、合成樹脂成型による基体３３に
インサート成型してもよいし、リング体３０を基体３３
と合成樹脂で一体成型してもよい。

【００１５】図２に明確に図示されているように、スリ
ップリング２８のリング体３０は、円筒状で外周面３０
ａの上縁部に矩形状突起３０ｂが半径方向外向きに突出
し、リング体外周面３０ａに沿い突起３０ｂの下側を通
って係合しているワイヤスプリング３４が離脱するのを
防止する。ワイヤスプリング３４はフレーム２７の両側
で中心線３２ｃからほぼ等距離に立設された二本のスタ
ッドピン３５，３６に張架され、一方の端部３４ａを一
方のスタッドピン３５に捲回し、自由端側３４ｂを他方
のスタッドピン３６に係合させ中央部３４ｃで円筒状リ
ング体３０をフレーム２７の直線状の回り止め内縁３１
に垂直（矢印Ｐ方向）に付勢する。

【００１６】各スタッドピン３５，３６の上端からは、
側方に係留部３５ａ，３６ａが張出してワイヤスプリン
グ３４の離脱を防止している。さらに自由端側３４ｂに
設けた抑止板３７の下を通して、ワイヤスプリング３４
が弾性変形による内部応力で跳上がり、反転するのを阻
止し、付勢方向を規制している。

【００１７】図２〜図５に誇張して図示したように、リ
ング体３０を貫通する中心孔３８の内径は、回転軸１２
の外径より大きく形成され、回転軸１２と直交する平面
内で中心孔内周３８ａに沿って離間する二か所に設けた
摺接部４０，４０で回転軸外周面１２ａに当接する。す
なわち、ワイヤスプリング３４で付勢されたスリップリ
ング２８は、中心孔内周３８ａの二か所に設けた摺接部
４０，４０で中心孔３８を貫通する回転軸外周面１２ａ
に圧接し、矢印Ｐ方向への移動を指向する。

【００１８】二か所の摺接部４０，４０は、回転軸１２
の中心線１２ｃに直交する平面内でフレーム２７の回り
止め内縁３１に垂直で中心線１２ｃを通る中心線３２ｃ
の両側で対称に設けられ、回転軸１２の中心線１２ｃよ
りワイヤスプリング３４の加圧側３０ｄに偏倚する位置
に、中心孔内周３８ａに沿って約９０°離間させて配設
する。スリップリング２８に作用するワイヤスプリング
３４の付勢力が二か所の摺接部４０，４０で均等な分力
となって回転軸１２を支持し、分力の作用方向の交点が
軸受２１の内面２１ａの一点を確定するので、回転軸１
２には安定した回転が確保できる。このようにスリップ
リング２８には方向性が生じるので、分力が形成する合
力の方向がフレーム２７の回り止め内縁３１に垂直な方
向と一致するように摺接部４０，４０を設定する。

【００１９】二か所の摺接部４０，４０の実施例とし
て、図２に代表的に示した第一実施例を含めて、第二実
施例、第三実施例を図３〜図５にそれぞれ拡大図示す
る。いずれもスリップリング部分を幾分誇張して示した
平面図である。共通部材には同じ符号を付して説明を省
略する。図３は、図２に示した第一実施例の拡大図示
で、スリップリング２８-1は、ワイヤスプリング３４に
よる付勢力でリング体３０-1の中心孔３８-1内面３８ａ
-1の二か所に一体に摺接部４０，４０として形成した弧
状突起４０-1，４０-1が回転軸１２を二方向から押圧し
て押圧側３０ｄの反対面側１２ｂを軸受内面２１ａの一
点に圧着し、協働して三点支持を構成する。

【００２０】図４は第二実施例で、スリップリング２８
-2におけるリング体３０-2の中心孔３８-2内面３８ａ-2
に開き角度が約９０°で形成した平面４０-2，４０-2が
摺接部となって回転軸１２を二方向から押圧し、押圧側
の反対面側１２ｂを軸受内面２１ａの一点に圧着して三
点支持を構成する。理論的には回転軸外周面１２ａの円
柱体側面に対して、スリップリング２８-2におけるリン
グ体中心孔内面３８ａ-2に設けた二平面４０-2，４０-2
および回転軸１２より大径の軸受内面２１ａとは線接触
となり、第一実施例同様に、接触する三点で回転軸１２
の位置が確定される。第二実施例によるスリップリング
２８-2の構成は、成型金型加工が容易である。

【００２１】図５は第三実施例で、スリップリング２８
-3におけるリング体３０-3の中心孔３８-3内面３８ａ-3
に開き角度が約６０°のＶ溝４０-3が刻設される。Ｖ溝
４０-3を形成する平面４０-3a，４０-3aとリング体３０
-2の中心孔内面３８ａ-3とが交わる稜線４０-3b，４０-
3bが摺接部となって二か所で回転軸外周面１２ａに圧接
し、回転軸外周面１２ａが圧接する軸受内面２１ａによ
る支持との協働で、上記実施例と同様に安定な三点支持
を構成する。

【００２２】第三実施例は外力の影響を受け易いが、加
工が極めて容易で、摺接部をもたない従来形スリップリ
ングに後加工で形成することも可能である。Ｖ溝４０-3
は、回転軸１２の中心角が１８０°を超えない位置で中
心線３２ｃの両側から対称に接する稜線４０-3b，４０-
3bであれば、開き角度は約６０°でなくてもよい。稜線
４０-3b，４０-3bを摺接部とする構成では、溝の断面形
状は角形でもＵ形でもよい。また第一、第二および第三
実施例のリング体３０-1，３０-2，３０-3の内径は、い
ずれも真円に形成する必要はなく金型精度が緩和され
る。

【００２３】次に再び図２を参照して、本発明に係わる
モータの側圧付与機構１０におけるスリップリング２８
の動作について説明する。回転軸１２に緩挿され、ラジ
アル方向に移動可能なスリップリング２８は、リング体
３０の外周面３０ａがフレーム２７に立設したスタッド
ピン３５，３６に両端３４ａ，３４ｂを係止して張架さ
れたワイヤスプリング３４中央部３４ｃの弾性変形部分
と係合して回転軸１２のラジアル方向に方向付けされた
付勢力を受け、リング体３０の中心孔内面３８ａで対向
しない二か所に設けた摺接部４０，４０の合力が、軸受
内面２１ａの一か所に対して回転軸１２を一方向に押圧
する。

【００２４】すなわち、回転軸１２の位置は摺接部４
０，４０の二か所と軸受の一か所が協働して構成する三
点支持により安定に固定される。このように、幾何学的
に確定された回転軸１２の位置は、ワイヤスプリング３
４による付勢力を超える外力が作用しない限り、原理的
には回転軸１２を拘束する位置は不動であり振動は克服
される。また、複数箇所に摺接部を設けたことで摩擦損
失が増大しないことが、一か所の摺接部を設けた場合と
の比較において、モータ駆動電流測定実験から確認でき
た。

【００２５】以上、本発明に係るモータの側圧付与機構
の実施の形態を記録ディスクのターンテーブルに適用し
た実施例に基づいて説明したが、上記実施例は、本発明
を限定するものではなく、本発明の要旨は回転軸の振動
除去にあり、スリップリング、案内枠、摺接部の形状あ
るいは摺接角度、荷重手段等に多様な変更例や再構成が
可能で、またモータ構造はブラシ付きでも、ブラシレス
でもよく、特許請求の範囲内でどのような用途のものに
対しても効果を奏することは当然予期されるところであ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係わるモータの側圧付与機構によれば、回転軸を二か所
の摺接部で押圧して軸受に圧接させるので、側圧による
シャフトのガタを防止する機能が向上し、回転軸軌道の
振れ回りが低減する。従って、高速回転する高密度記録
ディスク駆動用スピンドルモータに適用できる。また、
複数箇所に摺接部を設けたことでリング体内径は、いず
れも真円に形成する必要はなく金型を含めて部品加工精
度が緩和される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるモータの側圧付与機構の一実施
例を断面で示した概略の側面図である。

【図２】図１のII−II線に沿った平面図である。

【図３】本発明に係わるモータの側圧付与機構における
スリップリングの第一実施例の部分を拡大して示した平
面図である。

【図４】本発明に係わるモータの側圧付与機構における
スリップリングの第二実施例の部分を拡大して示した平
面図である。

【図５】本発明に係わるモータの側圧付与機構における
スリップリングの第三実施例の部分を拡大して示した平
面図である。

【図６】従来のモータ側圧付与機構におけるスリップリ
ングの部分を拡大図示した概略の平面図である。

【符号の説明】

１０ 側圧付与機構 １１ スピンドルモータ １２ 回転軸 １３ ターンテーブル １５ ステータ部材 １６ 環状マグネット １８ 円筒ヨーク ２１ 軸受 ２３ コイル ２４ 電機子コア ２６ ロータ部材 ２７ フレーム ２８ スリップリング ３０ リング体 ３１ 内縁（回り止め） ３４ ワイヤスプリング ３５，３６ スタッドピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ部材に軸受を介して回転自在に
   支持されたロータ部材の回転軸に対し、この回転軸の軸
   線方向と交差する方向に側圧を付与する側圧付与機構で
   あって、前記ステータ部材に固定され、前記軸受を囲む
   フレームと、このフレームの内側において前記回転軸に
   緩挿され半径方向に変位可能なスリップリングと、前記
   フレーム上の離間位置に立設した二本のスタッドピン間
   に張架し、前記スリップリング外周面に中間部分が弾性
   当接するようにしたワイヤスプリングとを設け、前記ス
   リップリングには、前記回転軸の外周面が当接して摺動
   する摺動部を、前記ワイヤスプリングが前記スリップリ
   ングと当接する位置を挟んで対称となる位置に形成する
   と共に前記スリップリングに回り止めを設けたことを特
   徴とするモータの側圧付与機構。
2. 【請求項２】 前記摺動部は、前記回転軸の中心に対し
   て９０°の間隔で二か所に形成したことを特徴とする請
   求項１に記載のモータの側圧付与機構。
3. 【請求項３】 前記スリップリングに形成された回り止
   めは、前記ワイヤリングの当接する位置とは前記回転軸
   の中心に対し反対側に形成したことを特徴とする請求項
   １または２に記載のモータの側圧付与機構。