JPH09215291A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受部の設定スパンを大きく取ることができ
回転対象物を高速回転できるとともに、部品点数を削減
することができるモータを提供すること。 【解決手段】 ステータ部１０ｂと、軸受部１０ｃと、
通電することでこのステータ部１０ｂに対して軸受部１
０ｃを介して回転するロータ部１０ａと、を有し、ロー
タ部１０ａは、回転対象物Ｄをクランプするための非金
属製のターンテーブル１２と、ターンテーブル１２と一
体であって、駆動用のマグネット１４を備えるロータヨ
ーク１３と、を備え、ロータ部１０ａの荷重を受けるた
めに、軸受部１０ｃの軸受３０がロータ部１０ａのター
ンテーブル１２を直接支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＣＤ−Ｒ
ＯＭ（コンパクトディスクを用いた読出し専用メモリ）
等の光ディスクのような回転対象物を載せて回転するた
めのモータの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえばＣＤ−ＲＯＭをトライブするた
めのモータとしては、図５に示すような構造のものが採
用されている。図５の従来のモータは、スピンドルモー
タであり、ロータ部２００とステータ部２５０および軸
受部３００を備えている。ロータ部２００は、ターンテ
ーブル２２１、軸２１５、ローターボス２２４、ロータ
ヨーク２２２等を有している。ロータ部２００のターン
テーブル２２１は、軸２１５に対して圧入により固定さ
れている。金属製のローターボス２２４は、金属製のロ
ータヨーク２２２を備えており、ローターボス２２４は
軸２１５に圧入により固定されている。

【０００３】ターンテーブル２２１は、センタリングガ
イド２２６とディスクＤをチャックするためのチャク用
のマグネット２１４を有している。このセンタリングガ
イド２２６は、ディスクＤの中心を、軸２１５の中心と
一致させるためのガイドである。チャック用のマグネッ
ト２１４は、ディスクＤを磁気的吸引力により、ターン
テーブル２２１側に着脱可能に保持するマグネットであ
る。ターンテーブル２２１とローターボス２２４は、軸
２１５に対して、間隙をおいて固定されている。ロータ
ヨーク２２２の内側には、駆動用のマグネット２２３が
取付けられている。一方ステータ部２５０は、ステータ
基板２５１、保持部２５２、巻線コイル２５７等を有し
ている。軸受部３００の軸受３０１は、保持部２５２に
保持されており、ロータ部２００の軸２１５を回転可能
に支持している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のモータでは、次のような問題がある。ターンテー
ブル２２１は、ロータヨーク２２２のロータボス２２４
と直接固定されていないために、軸２１５を介してロー
タヨーク２２２の回転力を得ている。ターンテーブル２
２１は、軸２１５に対する面振れの基準が厳しいため
に、ターンテーブル２２１はある程度の長さの圧入スパ
ンＳＰ１が必要である。同様にロータヨーク２２２も、
軸２１５に対してある程度の長さの圧入スパンＳＰ２が
必要である。

【０００５】このようにターンテーブル２２１の圧入ス
パンＳＰ１とロータヨーク２２２のローターボス２２４
の圧入スパンＳＰ２の両方が必要であるために、軸受３
０１の設定スパンＬ２を長くすることができない。これ
は、モータの軸２１５の長さが、装着しようとするたと
えば光ディスク装置の小型化の要請により大きくできな
いためである。また、金属性のローターボス２２４が軸
受３０１と金属接触するのを防ぐために、スラスト受け
２２５が必要である。

【０００６】上述したように、光ディスク装置の小型化
の要請から、図５のディスクＤの表面から、ステータ基
板２５１までの距離Ｌは極力短くする必要があるが、タ
ーンテーブル２２１の圧入スパンＳＰ１とローターボス
２２４の圧入スパンＳＰ２の存在により、軸受３０１の
設定スパンＬ２が短くなるので、ディスクＤの回転振動
等により、軸受３０１への負荷が高くなり、ディスクＤ
を高速回転することが困難である。また上述したように
ターンテーブル２２１は、ディスクＤのセンタリングを
行うために、センタリングガイド２２６が必要であり、
このようなことからも従来のモータは部品点数が多いと
いう問題がある。そこで本発明は上記課題を解消するた
めになされたものであり、軸受部の設定スパンを大きく
取ることができ回転対象物を高速回転できるとともに、
部品点数を削減することができるモータを提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、ステータ部と、軸受部と、通電することでこの
ステータ部に対して軸受部を介して回転するロータ部
と、を有し、ロータ部は、回転対象物をクランプするた
めの非金属製のターンテーブルと、ターンテーブルと一
体であって、駆動用のマグネットを備えるロータヨーク
と、を備え、ロータ部の荷重を受けるために、軸受部の
軸受がロータ部のターンテーブルを直接支持するモータ
により、達成される。

【０００８】本発明では、通電することで、ロータ部は
ステータ部に対して軸受部を介して回転するようになっ
ている。駆動用のマグネットを備えるロータヨークは、
非金属製のターンテーブルと一体になっており、軸受部
の軸受がターンテーブルを直接支持して、ロータ部の荷
重を受けるようになっている。これにより、ロータヨー
クが発生する回転力を軸を介さずに直接ターンテーブル
に伝達することができるとともに、非金属製のターンテ
ーブルは、軸受部の軸受が直接支持する。

【０００９】従って、従来必要であったロータボスが不
要となり、軸受部の軸部の設定スパンを大きくできるの
で、ロータ部の高速回転が可能となる。また、ロータ部
における部品点数が削減できる。ターンテーブルに一体
となっているロータヨークの一部が、回転対象物をター
ンテーブルに保持する保持用のマグネットのバックヨー
クの役目を果たすことで、別途バックヨーク部品を設け
る必要がないので、部品点数の削減が図れる。しかもロ
ータヨークの一部が回転対象物をロータ部に中心合わせ
するためのセンタリングガイドを兼ねていると、別途セ
ンタリング用の部品を用意する必要がなく、部品点数の
削減が図れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１１】発明の実施の形態１ 図１は、本発明のモータの好ましい実施の形態１を示す
断面図である。図１において、モータ１０はスピンドル
モータであり、このモータ１０は、たとえばＣＤ−ＲＯ
Ｍディスク（以下ディスクＤと称する）を回転駆動する
ためのモータである。

【００１２】図１のモータ１０は、概略的にいえばロー
タ部１０ａ、ステータ部１０ｂ、および軸受部１０ｃを
有している。ロータ部１０ａは、軸１１、ターンテーブ
ル１２、ロータヨーク１３、駆動用のロータマグネット
１４、チャック用のマグネット１５、バックヨーク１６
等を有している。ターンテーブル１２は、ディスク状の
部材であり樹脂、たとえばポリカーボネイト（ＰＣ）や
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などによりつく
られている。ターンテーブル１２の上面側には、その中
心部付近に凸部１２ａが形成されており、この凸部１２
ａの上にはバックヨーク１６がたとえば接着剤により固
定されている。このバックヨーク１６は、チャック用マ
グネット１５の磁束を通して磁束のループＬＭを形成す
るためのヨークである。バックヨーク１６は、円盤状で
あるが、その上面側には、チャック用マグネット１５を
収容する凹部１６ａが形成されている。バックヨーク１
６は、ディスクＤのセンタリングガイドの機能を兼ねて
いる。チャック用マグネット１５は、ディスクＤを磁気
的吸引力によりターンテーブル１２の上面に対してチャ
ックして保持するマグネットである。つまりチャック用
マグネット１５が発生する磁束ＬＭが、クランパＣ２の
鉄板Ｃ１を通過することで、ディスクＤがターンテーブ
ル１２に磁気的吸引力で固定される。

【００１３】ターンテーブル１２の下部側には、ロータ
ヨーク１３が一体になるように固定されている。このロ
ータヨーク１３は、金属、たとえば鉄等により作られて
おり、その断面が逆Ｕ字型の金属体である。ロータヨー
ク１３の上部１３ａが、ターンテーブル１２をたとえば
射出成型により成型する時に一体に埋込むようにして固
定されている。このロータヨーク１３の内側には、ロー
タマグネット１４が円周方向に沿って設けられている。
このロータマグネット１４は、ロータ部１０ａをステー
タ部１０ｂに対して回転駆動するための駆動用のマグネ
ットであり、たとえばプラスチックマグネット等を用い
ることができる。ロータマグネット３の内面には、Ｎ極
とＳ極が交互に多極着磁されている。ターンテーブル１
２は、軸１１の中間部より上側に圧入により固定されて
いる。

【００１４】次に、ステータ部１０ｂについて説明す
る。ステータ部１０ｂは、ステータ基板２０、軸受ホル
ダ２１、巻線コイル２２、鉄芯２３等を備えている。ス
テータ基板２０には、巻線コイル２２に対して外部から
通電するための配線部分等が設けられている。巻線コイ
ル２２は、鉄芯２３に巻かれており、たとえば巻線コイ
ル２２は、円周方向に等間隔をおいて複数個配置されて
いる。巻線コイル２２および鉄芯２３は、軸受ホルダ２
１に対して固定されている。各巻線コイル２２は、上述
したロータマグネット３に対向して配置されている。

【００１５】軸受部１０ｃは、２つの軸受３０を有して
いる。これらの軸受３０は、設定スパンＲ１で配置され
ている。つまり一方の軸受３０の上端面と、他方の軸受
３０の下端面のスパンが設定スパンＲ１である。上側の
軸受３０の上端面は、ターンテーブル１２の下端面１２
ｅを直接受けるようになっている。これにより、軸受３
０は、ロータ部１０ａのスラスト荷重を受けている。タ
ーンテーブル１２は樹脂製であり、軸受３０が金属製で
あるので、金属同士の接触は生じない。

【００１６】このように、ターンテーブル１２の下端面
１２ｅが、直接軸受３０の上端面に当っているので、上
側の軸受３０は、これ以上軸１１に沿って上側には配置
できない位置にあり、軸受３０，３０の設定スパンＲ１
は、ターンテーブル１２に必要な圧入スパンＳ１を残し
て、最大になっている。このようにターンテーブル１２
の下端面１２ｅが軸受３０の上端面に直接当たるように
することで、従来必要であったスラスト受けを省略する
ことができる。

【００１７】ところで、ディスクＤの振動等で発生する
力が、設定スパンＲ１の軸受３０，３０に与える荷重Ｆ
１の関係は、図４に示すような関係である。すなわち、
図４のように軸受３０，３０の設定スパンＲ１をより長
くすることにより、軸受が受ける横方向の荷重Ｆ１は、
図４の（１）式の関係から小さくすることができる。従
って、図１の軸受部１０ｃの長寿命化を図れ、比較的安
価な軸受の採用も可能である。ロータヨーク１３とター
ンテーブル１２が一体成型になっていると、従来とは異
なり別部材のローターボスが不要となり、従ってロータ
ーボスに必要であった軸に対する圧入スパンがなくなる
ので、より軸受３０，３０の設定スパンＲ１を大きくす
ることができる。軸受としては、通常の滑り軸受や、球
軸受あるいは含油滑り軸受等を採用することができる。

【００１８】次に、上述した図１のモータ１０の作用を
説明する。ディスクＤは、バックヨーク１６の上のチャ
ック用マグネット１５の磁気的吸引力により、ターンテ
ーブル１２に対してしっかりと保持することができる。
そしてステータ部１０ｂの各巻線コイル２２に対して外
部から所定の通常パターンで給電することにより、この
巻線コイル２２に磁界が発生して、その磁力線が鉄芯２
３を通り、ロータ部１０ａのロータマグネット１４から
ロータヨーク１３を通る磁力線と相互に作用する。

【００１９】これによりロータ部１０ａが軸１１を中心
としてステータ部１０ｂに対して回転して、ターンテー
ブル１２にクランプされているディスクＤが連続回転さ
れる。この場合において、上述したように、ディスクＤ
の振動等により図４に示すような力Ｐ２が発生して、軸
受３０，３０は軸受の受ける荷重Ｆ１を受けることにな
る。しかし本発明の実施の形態では軸受３０，３０の設
定スパンＲ１が、ディスクＤの上面から、ステータ基板
２０の下面までの距離Ｒにおいて大きな割合を占めるの
で、図４の（１）式から分かるように軸受の受ける荷重
Ｆ１は比較的小さくすることができる。

【００２０】発明の実施の形態２ 図２は、本発明の実施の形態２を示す断面図である。図
２の発明の実施の形態２が、図１の発明の実施の形態１
と異なるのは、モータ９０のターンテーブル１２とロー
タヨーク１３の関係である。つまりロータヨーク１３の
一部分が、ターンテーブル１２の中に一体となって設け
られており、このロータヨーク１３の一部分３５は、チ
ャック用のマグネット４５のバックヨークの機能を果た
している。しかも、このロータヨーク１３の一部分３５
は、ターンテーブル１２から上に表出しており、ディス
クＤを、ターンテーブル１２の中心位置合わせ（センタ
リング）を行うためのセンタリングガイドとしても機能
する。

【００２１】このようにロータヨーク１３の一部分３５
が、チャック用のマグネット４５のバックヨークの機能
を果たし、かつディスクＤのセンタリング用のガイドの
機能を果たしているので、従来必要であったチャック用
のマグネットのバックヨークの部品と、ディスクＤのセ
ンタリング用のガイドを、一つの機能で実現できる。図
２の発明の実施の形態２の他の部分は、図１の発明の実
施の形態１の対応する部分と同じであるので、その説明
を省略する。

【００２２】発明の実施の形態３ 図３は、本発明の実施の形態３を示す断面図である。図
３において、発明の実施の形態３が図１の発明の実施の
形態１と異なるのは、モータ１１０のターンテーブル１
２とロータヨーク１３の関係である。つまりロータヨー
ク１３の一部分５５が、樹脂製のターンテーブル１２の
内部に埋込まれている。そして一部分５５の上面５５ａ
は、チャック用のマグネット６５に直接接しており、一
部分５５はチャック用のマグネット６５のバックヨーク
の機能を果たしている。

【００２３】ターンテーブル１２の上部分は突出してお
り、この突出した上部分がディスクＤの軸１１に対する
中心合わせを行うためのセンタリングガイド７０となっ
ている。上から見ると円形状のセンタリングガイド７０
の高さは、ディスクＤの幅ｈよりもやや高いものであ
り、センタリングガイド７０がチャック用のマグネット
６５を収容した状態になっている。図３の実施の形態３
のその他の部分は、図１の実施の形態１の対応する部分
と同じなのでその説明を省略する。

【００２４】このように上述した本発明の実施の形態で
は、ロータヨークとターンテーブルを一体的に固定する
ことによって、ロータヨークを軸に対して固定するため
のスパンの分を、軸受の設定用のスパンに用いることが
できるので、ディスクＤが回転する際に生じる振動等の
力による軸受への荷重が低減し、ディスクＤの回転の高
速化が図れる。従ってＣＤ−ＲＯＭの高速回転、たとえ
ば６倍速や８倍速の回転が、安価なたとえば滑り軸受を
用いても実現することができる。ロータヨークとターン
テーブルを一体的に固定することにより、ロータヨーク
がディスクＤのセンタリングガイドの役割を果たした
り、チャック用のマグネットのバックヨークの役割を果
たすことができるので、部品点数の削減あるいはコスト
ダウンが図れる。

【００２５】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。たとえば、上述した実施の形態で
は、回転対象物としてＣＤ−ＲＯＭを一例として示して
いるが、それに限らず他の種類の光ディスクあるいは光
磁気ディスクを回転するために本発明のモータを適用す
ることができる。また回転対象物としては、ディスク状
の情報記録媒体に限らず他の分野のものを含むものであ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸受部の設定スパンを大きく取ることができ回転対象物
を高速回転できるとともに、部品点数を削減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータの実施の形態１を示す断面図。

【図２】本発明のモータの実施の形態２を示す断面図。

【図３】本発明のモータの実施の形態３を示す断面図。

【図４】軸受の設定スパンとディスクからステータ基板
までの距離およびディスクの振動により生じる力と軸受
にかかる力を説明する図。

【図５】従来のモータを示す断面図。

【符号の説明】

１０・・・モータ、１０ａ・・・ロータ部、１０ｂ・・
・ステータ部、１０ｃ・・・軸受部、１２・・・ターン
テーブル、１３・・・ロータヨーク、１４・・・ロータ
マグネット（駆動用のマグネット）、１５・・・チャッ
ク用マグネット（保持用のマグネット）、１６・・・セ
ンタリングガイドを兼ねるバックヨーク、３０・・・軸
受、Ｄ・・・ディスク（回転対象物）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ部と、 軸受部と、 通電することでこのステータ部に対して軸受部を介して
   回転するロータ部と、を有し、 ロータ部は、 回転対象物をクランプするための非金属製のターンテー
   ブルと、 ターンテーブルと一体であって、駆動用のマグネットを
   備えるロータヨークと、を備え、 ロータ部の荷重を受けるために、軸受部の軸受がロータ
   部のターンテーブルを直接支持することを特徴とするモ
   ータ。
2. 【請求項２】 ターンテーブルは樹脂でつくられてお
   り、金属製のロータヨークはターンテーブルに一体にな
   っている請求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 ターンテーブルは、回転対象物をターン
   テーブルに磁気的吸引力で保持するための保持用のマグ
   ネットを有し、ターンテーブルに一体となっているロー
   タヨークの一部は、保持用のマグネットの磁束を通すた
   めのバックヨークである請求項２に記載のモータ。
4. 【請求項４】 ターンテーブルに一体となっているロー
   タヨークの一部は、回転対象物をロータ部に中心合わせ
   するためのセンタリングガイドである請求項２に記載の
   モータ。
5. 【請求項５】 回転対象物は、ディスク状の情報記録媒
   体である請求項１に記載のモータ。