JP2004023828A - Spindle motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクの安定な回転駆動が可能なスピンドルモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等のディスク記録媒体から光学的に情報を読み出し、または、これらに情報を書き込むディスク駆動装置に用いるスピンドルモータには、高速化(高速回転化)が強く要求されている。
【0003】
高速化に伴い、回転時のディスクの浮き上がりを抑えることが重要な課題となっている。この浮き上がりの現象は、ディスク上下の空間の厚みの差により、ディスクの回転に応じ空気圧に差が生じることが原因と言われている。回転時にディスクが浮き上がると、騒音、振動等が大きくなり、また、位置ずれによりディスクの読み出し/書き出しエラーが起きやすくなるなど、ディスク駆動装置としての品質、信頼性等が劣化する。
【0004】
ディスクの浮き上がりを防止可能な構造として、図2に示すような構造を有するスピンドルモータが提案されている。図2に示すスピンドルモータ101は、ロータ部102と、ステータ部103と、を備える。
【0005】
ロータ部102は、ディスク(図示せず)を保持するターンテーブル104と、その一端にターンテーブル104が固定される回転軸105と、ステータ部103を囲むように設けられ、永久磁石からなるロータマグネット106が取り付けられたロータヨーク107と、を備える。
【0006】
また、ステータ部103は、回転軸105が嵌挿され、モータ基板108に固定された管状のハウジング109と、ハウジング109の外周に配置されたコイル110と、回転軸105をラジアル方向に回転自在に保持するラジアルすべり軸受111と、回転軸105の他端を回転自在に保持し、ハウジング109に固定されたスラスト軸受112と、を備える。
【0007】
上記構成のスピンドルモータ101では、コイル110への通電により、ロータマグネット106を備えるロータ部102が回転駆動され、ターンテーブル104に保持されたディスクが回転する。回転するディスクに光が照射され、情報の読み取りまたは書き込みが行われる。
【0008】
図2に示すスピンドルモータ101には、回転時のディスクの浮き上がりを防止するため、ハウジング109のターンテーブル104側の一端を包囲するように固定された板状環状の吸引マグネット113が設けられている。吸引マグネット113は、例えば、希土類マグネットから構成されている。
【0009】
ロータヨーク107は、例えば、軟磁性材料から構成され、ターンテーブル104と対向する部分が平坦に形成されている。吸引マグネット113は、ロータヨーク107の平坦部分と部分的に対向するように設けられている。吸引マグネット113は、ロータヨーク107を磁力によって図の下方に吸引し、回転時のターンテーブル104およびディスクの浮き上がりを防止する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記した図2に示す従来の構成において、十分な吸引力を得るためには、比較的サイズの大きい吸引マグネット113を用い、ロータヨーク107と比較的広い面積で対向させる必要がある。しかし、このように広い面積で吸引マグネット113とロータヨーク107とを対向して配置させると、磁力によってロータヨーク107および回転軸105の回転負荷(回転トルク)が増大し、モータ特性に悪影響がもたらされる。
また、高価な希土類磁石等からなる吸引マグネット113を、比較的大きいサイズで用いることから、製造コストが比較的高い。
【0011】
このように、吸引マグネット113を用いてロータヨーク107を磁力で吸引させてディスクの浮き上がりを防ぐ従来のスピンドルモータには、回転負荷の発生によりモータ特性に悪影響がもたらされ、また、製造コストが比較的高い、という問題があった。
【0012】
上記問題を解決するため、モータ特性を劣化させることなく、ディスクの安定な回転駆動の可能なスピンドルモータを提供することを目的とする。
また、本発明は、低い製造コストで、モータ特性を劣化させることなく、ディスクの浮き上がりを防止可能なスピンドルモータを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るスピンドルモータは、
少なくとも一部が磁性材料から構成される回転軸と、
内部に前記回転軸が挿通される筒状のハウジングと、
前記ハウジングに固定され、前記回転軸の他端をスラスト方向に回転自在に保持するスラスト軸受と、
前記回転軸の前記スラスト軸受を介した反対側に設けられ、前記回転軸を吸引するためのマグネットと、
を備える、ことを特徴とする。
【0014】
この構成によれば、回転軸がマグネットによりスラスト軸受側に磁力で吸引されることにより、高速回転時においてもディスクの浮き上がりは防止される。これにより、回転時の騒音等が低減された、ディスクの安定な回転駆動が可能となる。
また、回転中心である回転軸を吸引することから、回転負荷の発生(回転トルクの増大)は抑えられ、消費電力の増大等のモータ特性の劣化は防止される。
【0015】
上記構成において、前記マグネットは前記ハウジングに固定されてもよく、
前記スラスト軸受は前記マグネットを介して前記ハウジングに固定されてもよい。
【0016】
上記構成において、前記スラスト軸受は、例えば、前記マグネットに積層された有機膜から構成されている。
【0017】
上記構成において、前記マグネットは、前記回転軸と同じ程度の径を有する円盤形状を有する。
【0018】
上記構成において、前記回転軸は、例えば、少なくとも前記スラスト軸受と接する部分が磁性材料から構成されている。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかるスピンドルモータについて、以下図面を参照して説明する。本実施の形態のスピンドルモータは、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等のディスク状の情報記録媒体からの光学的にデータの読み取りまたはこれらへのデータの書き込みを行うディスク読み取り/書き込み装置に使用される光ディスク駆動装置を構成する。
【0020】
図1に、本実施の形態のスピンドルモータ11の構成を示す。図1に示すように、スピンドルモータ11は、ロータ部12と、ステータ部13と、を備える。
【0021】
ロータ部12は、回転軸14と、ターンテーブル15と、ロータヨーク16と、を備える。
【0022】
回転軸14は、直線状の棒状部材から構成されている。回転軸14の一端は部分球状に形成され、その近傍には周溝14aが形成されている。回転軸14は、SUS等の磁性材料から構成され、後述するように、マグネットにより吸引可能となっている。
【0023】
ターンテーブル15は円盤状部材から構成され、ディスク(図示せず)の保持部材として機能する。ターンテーブル15は、その一面(表面)の略中央にチャック部15aを有し、チャック部15aに環状のディスクが嵌合保持される。ターンテーブル15の他面(裏面)の略中心には、回転軸14の他端が固定されている。回転軸14は、ターンテーブル15の主面から略垂直に延伸するように設けられている。回転軸14のラジアル方向の回転とともに、ターンテーブル15およびこれに固定されたディスクは回転する。
【0024】
ロータヨーク16は、扁平なカップ状に形成され、後述するステータ部13を囲むように伏せた形で配置されている。ロータヨーク16の略中心には、回転軸14が貫通した状態で固定される。また、回転軸14の貫通部分は、ターンテーブル15と接している。
カップ状のロータヨーク16の内壁には、リング状のロータマグネット17が固着されている。ロータマグネット17は、永久磁石、特に、希土類磁石から構成される。
【0025】
上記構成のロータ部12は、一体に構成され、回転軸14を中心として回転可能となっている。
【0026】
ステータ部13は、ハウジング18と、ステータコア19と、ラジアルすべり軸受20と、スラスト軸受21と、吸引マグネット22と、を備える。
【0027】
ハウジング18は、金属またはプラスチック等からなる筒状部材から構成されている。ハウジング18の一端は、モータ基板23にかしめ等により固定されている。
【0028】
ステータコア19は、リング状の積層鉄心から構成される。ステータコア19は、ハウジング18の外周に嵌合して固定されている。ステータコア19は、その中心から放射状に棒状に突出して設けられた複数の突出部19aを備える。突出部19aは線材によって巻回され、コイル24が形成されている。コイル24への通電により磁界が形成され、ロータマグネット17を備えたロータ部12が回転駆動される。
【0029】
ラジアルすべり軸受20は筒状に形成され、ハウジング18の内部に嵌合して固定されている。ラジアルすべり軸受20は、例えば、潤滑油が含浸された焼結金属から構成されている。ラジアルすべり軸受20の内側には回転軸14が嵌挿され、ラジアルすべり軸受20は、回転軸14をラジアル方向に回転自在に保持する。
【0030】
スラスト軸受21は、ラジアルすべり軸受20の内部に嵌挿された回転軸14の他端と当接するように設けられている。スラスト軸受21は、回転軸14をスラスト方向に回転自在に保持する。
スラスト軸受21は、後述する吸引マグネット22上に設けられた、PEEK(Poly Ether Ether Ketone)等の摺動性の高い有機膜から構成され、例えば、0.3mm程度の厚さで形成されている。
【0031】
ここで、ハウジング18の他端の近傍には抜け止めワッシャ25が設けられている。抜け止めワッシャ25は、回転軸14の他端がスラスト軸受21と接する状態で周溝14aに嵌合し、回転軸14の抜けを防止する。
【0032】
吸引マグネット22は、スラスト軸受21を介した回転軸14の(反対側)直下に配置されている。吸引マグネット22は、永久磁石、特に、希土類磁石、例えば、Nd−Fe−B系、Fe−Sm−N系、フェライト系、Sm−Co系からなる磁石から構成される。
【0033】
吸引マグネット22は、例えば、回転軸14と略同心を有する円盤状に形成されている。充分な吸引効果を得かつ回転負荷を低減させるため、吸引マグネット22は、例えば、回転軸14の断面と同じ程度の径を有する。
【0034】
吸引マグネット22に基づく吸引力は、例えば、一般的な速度で回転させた時に回転軸14の浮き上がりが十分に抑えられる程度とされている。また一方で、吸引力は、回転軸14とスラスト軸受21との間の摩擦力が過大とならない程度に設定されている。吸引力の設定は、回転軸14に使用する磁性材料の種類および量と、吸引マグネット22に使用する材料の種類および形状と、によって調整することができる。例えば、円盤状の吸引マグネット22の厚さを調整すればよい。
【0035】
上述のように、吸引マグネット22は、磁性材料から構成された回転軸14を磁力によって吸引する。吸引マグネット22が回転軸14を図1の下方に吸引することにより、回転時のロータ部12の浮き上がりは防止される。これにより、ディスクの位置ずれに基づく、ディスクの読み取りまたは書き込みエラーが防止されるなど、ディスクより安定な回転駆動が可能となる。
【0036】
また、吸引マグネット22は、ロータ部12の回転中心を構成する回転軸14の直下に配置されている。従って、ロータヨーク16が磁性を有する金属等で形成されている場合においても、吸引マグネット22がロータヨーク16を吸引することによる回転負荷の発生(回転トルクの増大)は防がれ、消費電力の増大といったモータ特性の劣化等は防がれる。
【0037】
さらに、回転軸14は、必要な磁力を形成するのに充分な軸方向の厚さを有する。この構成では、例えば、金属板からなるロータヨーク16を磁力で吸引して浮き上がりを抑える場合と比べ、比較的小さい対向面積で強い磁力が得られる。このため、高価な吸引マグネット22を比較的小さいサイズで使用することができ、製造コストを低く抑えることができる。
【0038】
本発明は、上記実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記実施の形態の変形態様について、説明する。
【0039】
上記実施の形態では、回転軸14の全体を磁性材料から構成するものとした。しかし、これに限らず、回転軸14の一部、例えば、スラスト軸受21と接する端部だけを磁性材料から構成するようにしてもよい。
【0040】
また、上記実施の形態では、吸引マグネット22は、スラスト軸受21と接する状態で配置されるものとした。しかし、これに限らず、回転軸14の延長線上であれば、吸引マグネット22はモータ基板23の裏面側など、どこに配置されていてもよい。
【0041】
上記実施の形態では、アウタロータ型のスピンドルモータについて説明したが、本発明は、インナロータ型のスピンドルモータにも適用できる。
また、本発明は、光ディスク駆動装置以外にも、他の駆動装置、例えば、ハードディスク駆動装置にも適用することができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低い製造コストで、ディスクの安定な回転駆動が可能なスピンドルモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるスピンドルモータの断面構成を示す図である。
【図2】従来のスピンドルモータの断面構成を示す図である。
【符号の説明】
11 スピンドルモータ
12 ロータ部
13 ステータ部
14 回転軸
15 ターンテーブル
16 ロータヨーク
17 ロータマグネット
18 ハウジング
19 ステータコア
20 ラジアルすべり軸受
21 スラスト軸受
22 吸引マグネット
23 モータ基板
24 コイル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle motor capable of stably rotating a disk.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a spindle motor used in a disk drive device for optically reading information from or writing information to a disk recording medium such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc) has a high speed (high speed rotation). Is strongly required.
[0003]
With the increase in speed, it has become an important issue to suppress the lifting of the disk during rotation. It is said that this floating phenomenon is caused by a difference in air pressure depending on the rotation of the disk due to the difference in thickness between the upper and lower spaces of the disk. If the disk floats during rotation, noise, vibration, etc. increase, and a disk read / write error is likely to occur due to misalignment, thereby deteriorating the quality and reliability of the disk drive.
[0004]
As a structure capable of preventing the disk from floating, a spindle motor having a structure as shown in FIG. 2 has been proposed. The
[0005]
The
[0006]
In addition, the
[0007]
In the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration shown in FIG. 2 described above, in order to obtain a sufficient attraction force, it is necessary to use the
Further, since the
[0011]
As described above, the conventional spindle motor that prevents the disk from floating by attracting the
[0012]
An object of the present invention is to provide a spindle motor capable of stably rotating a disk without deteriorating motor characteristics.
Another object of the present invention is to provide a spindle motor that can prevent the disk from floating at a low manufacturing cost without deteriorating the motor characteristics.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a spindle motor according to a first aspect of the present invention includes:
A rotating shaft at least partially composed of a magnetic material,
A cylindrical housing into which the rotating shaft is inserted,
A thrust bearing fixed to the housing and holding the other end of the rotating shaft rotatably in a thrust direction;
A magnet provided on the opposite side of the rotating shaft via the thrust bearing, for attracting the rotating shaft,
It is characterized by having.
[0014]
According to this configuration, the rotating shaft is attracted to the thrust bearing by the magnet with the magnetic force, so that the disk is prevented from floating even during high-speed rotation. As a result, the disk can be driven to rotate stably with reduced noise and the like during rotation.
In addition, since the rotating shaft, which is the center of rotation, is attracted, the generation of a rotating load (increase in rotating torque) is suppressed, and deterioration of motor characteristics such as increase in power consumption is prevented.
[0015]
In the above configuration, the magnet may be fixed to the housing,
The thrust bearing may be fixed to the housing via the magnet.
[0016]
In the above configuration, the thrust bearing is made of, for example, an organic film laminated on the magnet.
[0017]
In the above configuration, the magnet has a disk shape having a diameter substantially equal to the diameter of the rotating shaft.
[0018]
In the above configuration, for example, at least a portion of the rotating shaft that is in contact with the thrust bearing is made of a magnetic material.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A spindle motor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The spindle motor according to the present embodiment is a disk read / write that optically reads data from or writes data to a disk-shaped information recording medium such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc). An optical disk drive used in the apparatus is configured.
[0020]
FIG. 1 shows a configuration of a
[0021]
The
[0022]
The rotating
[0023]
The
[0024]
The
A ring-shaped
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
[0029]
The radial slide bearing 20 is formed in a cylindrical shape, and is fitted and fixed inside the
[0030]
The
The
[0031]
Here, a retaining
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The attraction force based on the
[0035]
As described above, the
[0036]
In addition, the
[0037]
Further, the rotating
[0038]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment applicable to the present invention will be described.
[0039]
In the above embodiment, the entire
[0040]
Further, in the above-described embodiment, the
[0041]
In the above embodiment, the outer rotor type spindle motor has been described, but the present invention is also applicable to an inner rotor type spindle motor.
Further, the present invention can be applied to other driving devices other than the optical disk driving device, for example, a hard disk driving device.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a spindle motor capable of stably rotating a disk at low manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a conventional spindle motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
内部に前記回転軸が挿通される筒状のハウジングと、
前記ハウジングに固定され、前記回転軸の他端をスラスト方向に回転自在に保持するスラスト軸受と、
前記回転軸の前記スラスト軸受を介した反対側に設けられ、前記回転軸を吸引するためのマグネットと、
を備える、ことを特徴とするスピンドルモータ。A rotating shaft at least partially composed of a magnetic material,
A cylindrical housing into which the rotating shaft is inserted,
A thrust bearing fixed to the housing and holding the other end of the rotating shaft rotatably in a thrust direction;
A magnet provided on the opposite side of the rotating shaft via the thrust bearing, for attracting the rotating shaft,
A spindle motor comprising:
前記スラスト軸受は前記マグネットを介して前記ハウジングに固定されている、ことを特徴とする請求項1に記載のスピンドルモータ。The magnet is fixed to the housing,
The spindle motor according to claim 1, wherein the thrust bearing is fixed to the housing via the magnet.
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WO2003107513A1 (en) | 2003-12-24 |
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