JP3891911B2

JP3891911B2 - ロータの軸方向付勢手段

Info

Publication number: JP3891911B2
Application number: JP2002269644A
Authority: JP
Inventors: 啓介石井
Original assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-09-17
Also published as: JP2004112885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータに係り、特に、回転軸のスラスト方向振動防止機構を備えたブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の情報記録ディスク（以下ディスクという）は、大容量の情報を高密度で記録するようになってきたので、このディスクを回転駆動するスピンドルモータの高速回転化が要求されてきている。このようなモータは、ステータを形成するステータベースの中央部に円筒状の軸受ハウジングを固着し、この軸受ハウジングの円筒内部に、ロータを形成するロータヨークの中央部に挿設されたシャフトが回転自在に支承されるラジアル軸受及びスラスト軸受を配設し、さらにこの軸受ハウジングの円筒外周部にステータコアを固着している。
【０００３】
このステータコアには、その中央部から半径方向に突き出た複数の腕部に駆動コイルを巻回し、電機子磁極を形成している。また、ロータヨークの円筒内周面側に環状マグネットが固着され、この環状マグネットは周方向に区分された磁極を有し、この磁極は、ステータの電機子磁極に対向して配設される。
【０００４】
通常ディスクは、シャフトに関する面内重量配分がアンバランスになっている。したがって、このディスクを装着したモータを回転駆動し、スピンドルモータの回転が高速回転になるにつれて、シャフトに沿う方向に記録ディスクの動的遠心力が分力し、縦振動を誘発する。その結果、ディスク情報の読み取りエラーが発生すると共に、ドライブ装置自体の振動、騒音も大きくなるという問題が発生する。
【０００５】
この問題を解決する方法としては、ロータ部のステータ側に回転軸を囲んで磁気発生体を配設し、この磁気発生体と対向する側の軸受ハウジングの端部付近に、シャフト貫通孔が設けられている磁性体で形成されている部材を配し、磁気発生体と当該磁性体で形成されている部材の間で作用する磁気吸引力によりロータをステータ側へ付勢し前記の問題点を解決していた。
そして、このような部材を配する方法として、当該部材をハウジングに圧入や接着により固定する手段が取られていた（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１９５２５９号公報（第３頁、図１−図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の部材を圧入または接着により軸受ハウジング端部に配する方法では、モータが高速回転することにより発生する振動によりキャップ部が緩んだり、外れたりする恐れがある。
また、モータを製造する工程ではみ出した接着剤が、他の部材に付着したり、モータ内部の汚れの原因となる恐れがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような問題点を解決するための手段として、ロータ部が固定された回転軸を回転自在に取り付けた軸受を有し、当該軸受を支持する非磁性体の軸受ハウジングがステータ部に取り付けられるとともに、ロータ部のステータ側には、第１の磁気吸着手段が回転軸を囲んで配設されており、ロータ部に配置された第１の磁気吸着手段と対向する側の軸受ハウジングの端部には、当該磁気吸着手段と対向するように第２の磁気吸着手段を備え、この第１，第２の磁気吸着手段を利用してロータを軸方向に付勢させるようにしたスピンドルモータにおいて、前記第２の磁気吸着手段が軸受ハウジングに対し、軸方向に抜け止めできるようにした係合部を有することにより課題を解決することが出来る。
【０００９】
そして、前記係合部は、ロータが回転することにより係合が強くなるように構成すると良い。具体的には、係合部は、軸受ハウジングの端部と第２の磁気吸着体に施されているネジ部であり、当該両部材の一方には雄ネジ部、他方には雌ネジ部とし、当該ネジ部はロータの回転方向と同一方向に回すと進む方向にネジ切りが施されていることにより課題を達成することが出来る。
【００１０】
また、係合部は、掛け止めで構成すると良い。具体的には、前記掛け止めは、軸受ハウジングの端部から軸方向に延びる切り欠き溝と、この切り欠き溝に続いて周方向にテーパを形成してロータの回転方向と同じ方向に延びる切り欠き溝で、締り止め構成のバヨネットにすることにより課題を達成することが出来る。
【００１１】
上記以外の手段として、前記軸受ハウジングの円周上に形成された係止溝が形成され、第２の磁気吸着手段はこの係止溝に弾性を持って係合させる爪を有し、軸受ハウジングの側方から係合させるようにしても課題を達成することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態を示す縦断面図である。
図２は、本発明の実施の形態で使用されているキャップ部１１と軸受ハウジング２４の斜視図である。
【００１４】
図１のブラシレスモータは、ロータヨーク１を備えたロータ部Ｒと、ステータベース２１とステータコア２２を備えたステータ部Ｓから構成されている。
ロータ部Ｒは、磁性体によりカップ状に形成されており、その底部の中央部には、中央孔１ａが設けられており、この中央孔１ａにシャフト２が圧入により固定してある。そして、ロータ部Ｒのステータ側には、吸引マグネット３が回転軸を囲んで配設されており、当該内周側面には、駆動用マグネット４が固着されている。
【００１５】
一方、ステータ部Ｓにおいて、板状の磁性金属板をプレスで打ち抜いて積層したステータコア２２には、コイル２３が巻回されている。ステータコア２２の中央環状部２２ａは、ステータベース２１に取り付けられた軸受ハウジング２４に圧入されている。
【００１６】
また、図１及び図２を参照すると、軸受ハウジング２４の中央孔内周面２４ａに接するようにラジアル軸受２５が、軸受ハウジング２４の中央孔底部２４ｂにスラスト軸受２６がそれぞれ圧入されており、当該軸受ハウジング２４のステータ側端部付近には、雄ネジ部２４ｃが形成されている。
そして、当該雄ネジ部２４ｃと合致するように雌ネジ１１ａが形成され、シャフト貫通孔１１ｂが設けられ、磁性体で形成されているキャップ部１１が、当該雄ネジ部２４ｃが形成してある軸受ハウジング端部付近に、互いに設けられたネジ部を介して締結してある。この雄ネジ及び雌ネジは、ロータの回転方向と同一方向に回すと進む方向へネジ切りが施されている。
【００１７】
ここで、前記のように各部が構成されたロータ部Ｒとステータ部Ｓを組み付けたとき、キャップ部１１と吸引用マグネット３は、適度な空隙を空けて対向するように各部が調節されている。
【００１８】
以上のように構成すると、キャップ部１１は、軸受ハウジング２４にネジ止めにより締結されるから、接着剤などにより固定する必要が無いので、生産工程などではみ出した接着剤の飛び散りや他の部材への付着などの問題を解決することができる。
【００１９】
また、軸受ハウジング２４の端部には、ロータＲの回転方向に同一方向に回すと進む方向へネジ切りが施されている雄ネジ部２４ｃが形成されており、キャップ１１の内周側面には、雄ネジ部２４ｃに合致するように雌ネジ部１１ａが形成されている。両ネジ部を介して締結されたキャップ部１１と軸受ハウジング２４は、ロータＲが回転すると、ロータ部に配されている吸引用マグネット３の磁力により、キャップ部１１には、軸受ハウジング２４に強く締結する方向に力が作用する。
したがって、ロータの吸引力を強くしても、キャップ部１１が軸受ハウジング２４に対して緩むことがないので、吸引用マグネット３とキャップ部１１は、常に安定して吸引用マグネット３の磁力により引き合うことが可能となり、ロータの振動を防止できる。
【００２０】
図３で示されているキャップ部１２と軸受ハウジング４４の斜視図は、本発明の実施の形態で使用されているキャップ部１１と軸受ハウジング２４の変形例１である。
【００２１】
図３で示されている軸受ハウジング４４の端部内周側面には、雌ネジ部４４ａが施されており、キャップ部１２の端部外周側面には、雄ネジ部１２ａが施されている。つまり変形例１は、図１及び図２における実施の形態で示されている「雄ネジ部」と「雌ネジ部」の位置関係を逆にしたものである。
したがって、図３のようにネジ部を施しても、実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００２２】
図４（イ）で示されているキャップ部１３と軸受ハウジング６４の斜視図は、本発明の実施の形態で使用されているキャップ部１１と軸受ハウジング２４の変形例２である。
【００２３】
図４（イ）で示されている軸受ハウジング６４には、当該軸受ハウジング６４をステータに組付けた際に、ロータ部Ｒに配置された吸引用マグネット３と対向する側の軸受ハウジング６４の端部から、１箇所以上切り欠き部６４ａがステータベースの方向に延びており、その切り欠き部６４ａが適度な部分からロータの回転方向に延びて形成されている。そして、当該切り欠き部６４ａと合致するように突起部１３ａが形成され、シャフト貫通孔が設けられ磁性体で形成されているキャップ部１３が、当該切り欠き部６４ａが形成してある軸受ハウジング端部に、切り欠き部６４ａと突起部１３ａを介して締結される。
【００２４】
また、軸受ハウジング６４の端部には、ロータＲの回転方向に切り欠き部が設けられているので、突起部１３ａと切り欠き部６４ａを介して締結されたキャップ部１３と軸受ハウジング６４は、ロータＲが回転すると、ロータ部に配されている吸引用マグネット３の磁力により、キャップ部１３は軸受ハウジング６４に強く締結する方向に力が作用する。
したがって、ロータの吸引力を強くしても、スラスト方向の力に対して緩むことがないので、吸引用マグネット３とキャップ部１３は、常に安定して吸引用マグネット３の磁力により引き合うことが可能となり、ロータの抜け防止の信頼性が向上する。
【００２５】
以上のように構成すると、キャップ部１３は、突起部１３ａが軸受ハウジング６４に設けられている切り欠き部６４ａにガイドされることにより締結されるから、接着剤などにより固定する必要が無いので、さらに、生産工程などではみ出した接着剤の飛び散りや他の部材への付着などの問題を解決することができる。
【００２６】
図４（ロ）は、図４（イ）で示されている切り欠き部６４ａをテーパ−形状６４ｃを有するようにした切り欠き部６４ｂである。
図４（ロ）に示されている切り欠き部６４ｂのように、ロータの回転方向に延びた部分にテーパ−形状６４ｃを設けることにより、ロータの回転によりキャップ部に設けられた突起部１３ａは、テーパ−部に食い込むことになる。そうしてキャップ部と軸受ハウジングの結合を強くすることが出来る。
【００２７】
図５（イ）で示されているキャップ部１４と軸受ハウジング８４の斜視図は、本発明の実施の形態で使用されているキャップ部１１と軸受ハウジング２４の変形例３である。
【００２８】
図５（イ）で示されている軸受ハウジング８４には、１箇所以上の突起部８４ａが設けられている。また、磁性体で形成されているキャップ部１４には、当該キャップ部を軸受ハウジング８４の端部に組み付けられるように、突起部８４ａと合致する切り欠き部１４ａが形成されており、当該切り欠き部は適度な部分からロータの回転する方向と逆方向に延びて形成されている。そして、突起部１４ａと切り欠き部８４ａを介して、キャップ部１４と軸受ハウジング８４が締結される。
【００２９】
また、キャップ部１４には、当該部分の適度な部分からロータＲの回転方向と逆に切り欠き部が延びているので、突起部８４ａと切り欠き部１４ａを介して締結された軸受ハウジング８４とキャップ部１４は、ロータＲが回転すると、ロータ部に配されている吸引用マグネット３の磁力により、キャップ部１４は軸受ハウジング８４に強く締結する方向に力が作用する。
したがって、ロータの吸引力を強くしても、スラスト方向の力に対して緩むことがないので、吸引用マグネット３とキャップ部１４は、常に安定して吸引用マグネット３の磁力により引き合うことが可能となり、ロータの抜け防止の信頼性が向上する。
【００３０】
以上のように構成すると、軸受ハウジング８４は、突起部８４ａがキャップ部１４に設けられている切り欠き部１４ａにガイドされることにより締結されるから、接着剤などにより固定する必要が無いので、さらに、生産工程などではみ出した接着剤の飛び散りや他の部材への付着などの問題を解決することができる。
【００３１】
図５（ロ）は、図５（イ）で示されている切り欠き部１４ａをテーパ−形状１４ｃを有するようにした切り欠き部１４ｂである。
図５（ロ）に示されている切り欠き部１４ｂのように、ロータの回転方向に延びた部分にテーパ−形状１４ｃを設けることにより、ロータの回転によりキャップ部に設けられた突起部８４ａは、テーパ−部に食い込むことになる。そうしてキャップ部と軸受ハウジングの結合を強くすることが出来る。
【００３２】
図６で示されているキャップ部１５と軸受ハウジング９４の斜視図は、本発明の実施の形態で使用されているキャップ部１１と軸受ハウジング２４の変形例４である。
【００３３】
図６に示されている軸受ハウジング９４には、当該ハウジングの外周上に係止溝９４ａが形成されており、キャップ部１５は、この係止溝９４ａに弾性を持って係合させる爪１５ａを有し、軸受ハウジング９４の側方から係合させるように両部材は構成されている。
【００３４】
以上のように構成すると、キャップ部１５は、軸受ハウジング９４に爪部と係止部が係合することにより締結されるから、接着剤などにより固定する必要が無いので、生産工程などではみ出した接着剤の飛び散りや他の部材への付着などの問題を解決することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のように各部を構成すれば、キャップ部を軸受ハウジングに配する際に、接着剤などが不要なので、モータの組み立て工程での接着剤のはみ出しや他部材への付着など、モータ内部の汚れの原因を無くすことが可能となる。
また、キャップ部と軸受ハウジングの締結部分は、ロータが回転すると、強く締結するように構成されているので、モータが高速回転することにより発生する振動によるキャップ部の緩みや外れなどを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態で使用されているキャップ部と軸受ハウジングの斜視図である。
【図３】実施の形態で使用されているキャップ部と軸受ハウジングの変形例１の斜視図である。
【図４】実施の形態で使用されているキャップ部と軸受ハウジングの変形例２の斜視図である。
【図５】実施の形態で使用されているキャップ部と軸受ハウジングの変形例３の斜視図である。
【図６】実施の形態で使用されているキャップ部と軸受ハウジングの変形例４の斜視図である。
【符号の説明】
１ロータヨーク
３吸引用マグネット
１１，１２，１３，１４，１５キャップ部
１１ａ４４ａ雌ネジ部
１１ｂ貫通孔
１３ａ，８４ａ突起部
１４ａ，６４ａ切り欠き部
１５ａ爪部
２１ステータベース
２４，４４，６４，８４，９４軸受ハウジング
１２ａ，２４ｃ雄ネジ部
９４ａ係止溝

Claims

ロータ部が固定された回転軸を回転自在に取り付けた軸受を有し、当該軸受を支持する非磁性体の軸受ハウジングがステータ部に取り付けられるとともに、ロータ部のステータ側には、第１の磁気吸着手段が回転軸を囲んで配設されており、前記第１の磁気吸着手段と対向する側の軸受ハウジングの端部には、当該第１の磁気吸着手段と対向するように第２の磁気吸着手段を備え、この第１，第２の磁気吸着手段を利用してロータを軸方向に付勢させるようにしたスピンドルモータにおいて、
前記第２の磁気吸着手段が軸受ハウジングに対し、軸方向に抜け止めできるようにした係合部を有し、
前記係合部は、ロータが回転することにより係合が強くなることを特徴とするロータの軸方向付勢手段。
前記係合部は、軸受ハウジングの端部と第２の磁気吸着体に施されているネジ部であり、当該両部材の一方には雄ネジ部、他方には雌ネジ部とし、当該ネジ部はロータの回転方向と同一方向に回すと進む方向にネジ切りが施されていることを特徴とする請求項１に記載のロータの軸方向付勢手段。
ロータ部が固定された回転軸を回転自在に取り付けた軸受を有し、当該軸受を支持する非磁性体の軸受ハウジングがステータ部に取り付けられるとともに、ロータ部のステータ側には、第１の磁気吸着手段が回転軸を囲んで配設されており、前記第１の磁気吸着手段と対向する側の軸受ハウジングの端部には、当該第１の磁気吸着手段と対向するように第２の磁気吸着手段を備え、この第１，第２の磁気吸着手段を利用してロータを軸方向に付勢させるようにしたスピンドルモータにおいて、
前記第２の磁気吸着手段が軸受ハウジングに対し、軸方向に抜け止めできるようにした係合部を有し、
前記係合部は、掛け止めで構成し、
前記掛け止めは、軸受ハウジングの端部から軸方向に延びる切り欠き溝と、この切り欠き溝に続いて周方向にテーパを形成してロータの回転方向と同じ方向に延びる切り欠き溝で、締り止め構成のバヨネットにしたことを特徴とするロータの軸方向付勢手段。
ロータ部が固定された回転軸を回転自在に取り付けた軸受を有し、当該軸受を支持する非磁性体の軸受ハウジングがステータ部に取り付けられるとともに、ロータ部のステータ側には、第１の磁気吸着手段が回転軸を囲んで配設されており、前記第１の磁気吸着手段と対向する側の軸受ハウジングの端部には、当該第１の磁気吸着手段と対向するように第２の磁気吸着手段を備え、この第１，第２の磁気吸着手段を利用してロータを軸方向に付勢させるようにしたスピンドルモータにおいて、
前記第２の磁気吸着手段が軸受ハウジングに対し、軸方向に抜け止めできるようにした係合部を有し、
前記係合部は、前記軸受ハウジングの円周上に係止溝が形成され、第２の磁気吸着手段はこの係止溝に弾性を持って係合させる爪を有し、軸受ハウジングの側方から係合させるようにしたことを特徴とするロータの軸方向付勢手段。