JP3891911B2 - ロータの軸方向付勢手段 - Google Patents
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Description
【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
11a 44a 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 (4)
- 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。
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