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JP2869064B2 - ディスク駆動装置 - Google Patents

ディスク駆動装置

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Publication number
JP2869064B2
JP2869064B2 JP62055968A JP5596887A JP2869064B2 JP 2869064 B2 JP2869064 B2 JP 2869064B2 JP 62055968 A JP62055968 A JP 62055968A JP 5596887 A JP5596887 A JP 5596887A JP 2869064 B2 JP2869064 B2 JP 2869064B2
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JP
Japan
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rotor
stator
shaft
yoke
disk
Prior art date
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JP62055968A
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English (en)
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JPS63224654A (ja
Inventor
敏夫 竿留
良行 野口
三男 西川
茂樹 山▲崎▼
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to MYPI88000237A priority patent/MY102417A/en
Priority to GB8805626A priority patent/GB2202387B/en
Priority to US07/165,919 priority patent/US4851731A/en
Priority to CA000561043A priority patent/CA1288461C/en
Priority to KR1019880002470A priority patent/KR960006137B1/ko
Priority to FR8803230A priority patent/FR2612701B1/fr
Priority to DE3808222A priority patent/DE3808222A1/de
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings

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  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、偏平，薄型のモータから成る例えば電子
スチルカメラ用のディスク駆動装置に関する。 ［発明の概要］ この発明は、ステータの軸受にロータの軸を回転可能
に支持し、前記ステータとロータとを所定のクリアラン
スを介して対向させたモータから成るディスク駆動装置
において、前記ロータの軸の上端部を前記ステータの軸
受のラジアル方向の一方向に、下端部を他方向に常に押
し付けるように前記ステータとロータとの間の磁界を不
均衡に設定したことにより、前記ロータの軸とステータ
の軸受との間のクリアランスにより発生する該軸のラジ
アル方向のガタ付きによる軸振れを防止できるようにし
たものである。 ［従来の技術］ 例えば、電子スチルカメラのディスク駆動装置には、
偏平，薄型のブラシレスモータ（スピンドルモータ）が
用いられている。これを、第8,9図によって具体的に説
明すると、符号１は偏平，薄型のブラシレスモータであ
る。このブラシレスモータ１は、ロータ２と、このロー
タ２を回転可能に支持するステータ３とで構成されてい
る。 前記ロータ２は、第８図に示すように、略円板皿状の
ロータヨーク４と、このロータヨーク４の中央から図中
下方に垂直に突出した軸（回転軸）５と、前記ロータヨ
ーク４の上面から上方に一体突出した環状のリブ4aの内
周面に沿って固着された環状の吸着マグネット６と、前
記ロータヨーク４の下面に円板環状の補助ヨーク７を介
して固着された円板環状のロータマグネット８とで構成
されている。 前記ステータ３は、第８図及び第９図に示すように、
円板状のステータヨーク10と、このステータヨーク10の
中央部にかしめ固定され、前記ロータ２の軸５を回転可
能に支持する含油製，円筒状の軸受11及び皿状のスラス
ト受け12を有したボス13と、前記ステータヨーク10のロ
ータマグネット８と対向する側面に接着され、該ロータ
マグネット８から一定のクリアランスを隔てて前記ボス
13を中心に放射状に配された６相のシート状コイル14を
有するフレキシブル基板15とで構成されている。 そして、前記ステータヨーク10のシート状コイル14に
電流を流して該シート状コイル14を励磁させると、ロー
タ２のロータマグネット８の磁極と引き合って回転力が
発生するため、ロータ２は軸５を中心として所定方向に
回転し、このロータ２の回転と共に該ロータ２のディス
ク載置部としての吸着マグネット６により吸着された電
子スチルカメラ用の磁気ディスク（図示しない）が回転
するようになっている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前記電子スチルカメラのディスク駆動装置に
用いられるブラシレスモータ１は、ステータ３の軸受11
にボールベアリングのような高価なものを使用せずに含
油製筒状の低コストのものを使用し、また、前記軸受11
とロータ２の軸５との膨張係数の違い（温度特性の相
違）によりこれら軸５と軸受11の間に適性なクリアラン
スが必要不可決であるため、例えば,VTRに用いられるス
ピンドルモータのように、タイミングベルトにより常に
回転軸が軸受のラジアル方向の一方向に押し付けられて
いる（所謂側圧が常にかかっている）ようなモータを除
いて、前記軸５と軸受11の前記クリアランス内での軸５
の軸振れは避けられず、特に経時的に前記軸５と軸受11
の両者の摩耗等によりそれらのクリアランスが大きくな
ると、該軸５の回転中心の位相が不特定に変わるような
非周期な軸振れ、或は前記クリアランスで一定に生ずる
周期な全体の軸振れが発生し易い欠点があった。従っ
て、前記電子スチルカメラ用の磁気ディスクのように高
密度化されたトラック幅の狭いものの回転駆動に、前述
の各軸振れを起こし易いブラシレスモータ１を用いる
と、前記磁気ディスクの記録等に支障を来す不具合が指
摘されている。 尚、ロータの回転軸のスラスト方向の軸振れを防止す
るモータとして、例えば、回転軸とマグネットとの間に
吸引用のマグネットを別個に設けて、該マグネットの吸
引力によりロータの回転軸のスラスト方向に所謂側圧を
かけて軸のスラスト方向の一方向に回転軸を寄せること
により軸振れを防止するようになっているものが知られ
ているが、前記吸引用のマグネットを別個に設けなけれ
ばならないため、その分部品点数及び組立工数が多くな
り、構造が複雑になってコスト高になると共に、偏平，
薄型化が望まれる電子スチルカメラのディスク駆動装置
用の前記スピンドルモータでは、回転軸に常に側圧をか
けることができるような強力な吸引用のマグネットを設
けるための充分なスペースを取ることができない欠点が
あった。 そこで、この発明は、低コストでロータの軸の軸振れ
を防止することができるディスク駆動装置を提供するも
のである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ディスクを回転駆動するディスク駆動装置
であって、 円板状のステータヨークと該ステータヨークの中心に
軸受とを有し、上面に複数のコイルが放射状に配置され
たステータと、円板状のロータヨークと該ロータヨーク
の中心に回動軸を有し、該回動軸が上記軸受に回動自在
に軸支され、上記ステータヨークの上面と対向する上記
ロータヨークの下面に円板環状のマグネットが配置され
たロータとを有し、前記ステータヨークと上記マグネッ
トとをエアギャップを介して対向させるように配置する
とともに、上記ステータヨークの一部とこれに対向する
上記マグネットの一部とを互いに近接させることによ
り、上記エアギャップの大きさを不均等にして、 上記ステータと上記ロータとの間の磁界が不均衡にな
るようにした。 ［作用］ ステータとステータヨークとロータのロータマグネッ
トとの間のエアギャップの大きさを不均等にし、磁界を
不均衡に設定したため、該ロータのステータに対する磁
気吸引力に不均衡（強弱）が生じる。これにより、ロー
タの軸の上端部は前記ステータの軸受のラジアル方向の
一方向に、上記ロータの軸の下端部は前記ステータの軸
受のラジアル方向の他方向（上記一方向と反対方向）に
常に押し付けられるため、ロータの軸とステータの軸受
間のクリアランス内の該軸のラジアル方向のガタ付きが
なくなり、該ロータは軸振れを起こすことなく回転す
る。 ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面と共に詳述する。尚、
従来の構成と同一部分には同一符号を付してその重複す
る説明は省略する。 第１図において、符号１は、例えば電子スチルカメラ
のディスク駆動装置に用いられる偏平，薄型のブラシレ
スモータであり、そのロータ２を、略円板皿状のロータ
ヨーク４と、このロータヨーク４の中央から図中下方に
垂直に突出した軸５と、前記ロータヨーク４の下面に円
板環状の補助ヨーク７を介して固着された円板環状のロ
ータマグネット８とで構成してある点、そのステータ３
を、円板状のステータヨーク10と、このステータヨーク
10の中央部にかしめ固定され、前記ロータ２の軸５を回
転可能に支持する含油製の軸受11等を有したボス13と、
前記ステータヨーク10のロータマグネット８と対向する
側面に接着され、前記ボス13を中心に放射状に配された
６相のシート状コイル14を有するフレキシブル基板15と
で構成してある点は、前記従来と同様である。ここで、
前記ロータマグネット８には、放射状に磁極N,Sを交互
に配置して着磁してある。また、前記ステータヨーク10
には、第1,2図に示すように、一対の段付け部10a,10aを
フレキシブル基板15側に突出して折曲げ形成してある。
この一対の段付き部10a,10aの図中上面は、コギングの
発生を防止するために、その中央が第２図に示すように
電気角θで90゜離れて放射状に形成してある。さらに、
前記ステータヨーク10の一対の段付き部10a,10a以外の
部分と前記フレキシブル基板15とは、シート状の接着層
16により相互に固着してある。これにより、ロータマグ
ネット８の図中左側とステータヨーク10との間のエアギ
ャップＡは、その図中右側とステータヨーク10との間の
エアギャップＧより段付き部10aの折曲げ高さ分大きく
なって、それらのエアギャップA,Gを第１図に示すよう
に左右非対称にして磁気吸引力を不均衡（アンバラン
ス）にしてある。 以上実施例のブラシレスモータ１によれば、ステータ
３のステータヨーク10の一部に段付き部10aがシート状
コイル14側に突出して形成してあるので、ロータ２の回
転時に、ステータヨーク10に対する該ロータ２のロータ
マグネット８の磁気吸引力に不均衡が生じて、該ロータ
マグネット８は常にステータヨーク10の段付き部10a側
に引き寄せられて回転するため、該ロータ２の軸５の全
体は、ステータ３の軸受11のラジアル方向の図中矢印に
示す一方向に押し付けられて所謂側圧がかかった状態で
回転する。これにより、ブラシレスモータ１のロータ２
の軸５に常に側圧がかかるため、該ロータ２の回転時に
前記軸５と軸受11との間にクリアランス内での軸５のラ
ジアル方向のガタ付きがなくなって、該軸５は周期的，
非周期的な振れ及びコギングを発生させることなく回転
し、従来のような軸５の前記クリアランス内で暴れ回る
非周期的及びクリアランスで一定に生ずる周期的な軸振
れは確実に防止される。 このように、ステータヨーク10の一部に段付き部10a
をロータマグネット８側に突出させて折曲形成するだけ
でよいので、従来のように、吸引用のマグネットを別個
に設けなくても済み、部品点数及び組立工数を削減する
ことができると共に、構造が簡単になってモータ１の製
造コストを低減することができる。 尚、ステータヨーク10の段付き部10aの折曲げ高さ
（深さ）及び面積等を変えることにより、前記側圧の量
は自由に調整できる。 第３図は第２実施例のブラシレスモータ1Bを示す。こ
のブラシレスモータ1Bのステータ３は、ボス13に軸受11
のラジアル方向（図中水平方向）に対して角度θ傾斜し
た円板状のステータヨーク10Bを有している。これによ
り、ロータ２のロータマグネット８の図中左側と該ステ
ータヨーク10Bとの間のエアギャップＡより、ロータマ
グネット８の図中右側とステータヨーク10Bとの間のエ
アギャップＢが左右非対称になって狭くなり、ロータ２
の軸５の全体が図中矢印の方向に押し付けられた所謂側
圧がかかった状態になるので、前記実施例と同様にロー
タ２が軸振れすることなく回転する。 また、第４図は第３実施例のブラシレスモータ1Cを示
す。このブラシレスモータ1Cのロータ２の軸５は、図中
垂直方向に対して角度θ傾斜したステータ３のボス13C
の軸受11に回転可能に支持してある。これにより、ロー
タ２のロータマグネット８の図中左側と該ステータヨー
ク10との間のエアギャップＡより、ロータマグネット８
の図中右側とステータヨーク10との間のエアギャップＢ
が左右非対称になって狭くなり、ロータ２の軸５の全体
が図中矢印の方向に押し付けられた所謂側圧がかかった
状態になるので、前記各実施例と同様にロータ２が軸振
れすることなく回転する。 この場合に、第４図に示す皿状のスラスト受け12の換
わりに、第５図に示すような断面三角形のスラスト受け
17、或は第６図に示すような調整用ビス18により傾斜角
を変えられる円板状のスラスト受19を併用することによ
りロータ２の軸５の側圧を一段と確実なものにしてもよ
い。 第７図は第４実施例のブラシレスモータ1Eを示す。こ
のブラシレスモータ1Eは、第1,2図に示す実施例のステ
ータヨーク10の段付き部10aに相当する部分の該ステー
タヨーク10とフレキシブル基板15との間に、吸引用の板
状の補助ヨーク20を介在し、他の部分は接着層16を介在
してある。これにより、図中左右のエアギャップA,G
（磁気吸引力）を非対称にしてロータ２の回転時に該ロ
ータ２の軸５に側圧を与えている。この場合には、前記
補助ヨーク20の面積を可変することにより側圧を調整す
ることができる。 尚、前記各実施例によれば、ロータマグネットが回転
するタイプについて説明したが、これらに限られず、コ
イルが回転するブラシ付きモータ等に適用できることは
勿論である。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明のディスク駆動装置によれば、
ステータのステータヨークとロータのロータマグネット
との間のエアギャップの大きさを不均等にし、磁界を不
均衡に設定したため、該ロータのステータに対する磁気
吸引力に不均衡が生ずる。これにより、ロータの軸はス
テータの軸受のラジアル方向の一方向に常に押し付けら
れるため、前記ロータの軸とステータの軸受との間のク
リアランスにより発生する該軸のラジアル方向のガタ付
きによるあらゆる軸振れを防止できる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示すモータの断面図、第２
図は第１図中II−II線に沿う断面図、第３図は第２実施
例の断面図、第４図は第３実施例の断面図、第５図及び
第６図はスラスト受の他の態様をそれぞれ示すボスの拡
大断面図、第７図は第４実施例の断面図、第８図は従来
例のモータの断面図、第９図は第８図中Ｘ−Ｘ線に沿う
断面図である。 1,1B,1C,1E,30……モータ、２……ロータ、３……ステ
ータ、５……軸、６……吸着マグネット（ディスク載置
部）、８……ロータマグネット、10……ステータヨー
ク、11……軸受、A,G……エアギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 三男 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 山▲崎▼ 茂樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−139850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−95307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−92154（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−108087（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．ディスクを回転駆動するディスク駆動装置であっ
    て、 円板状のステータヨークと該ステータヨークの中心に軸
    受とを有し、上面に複数のコイルが放射状に配置された
    ステータと、 円板状のロータヨークと該ロータヨークの中心に回動軸
    を有し、該回動軸が上記軸受に回動自在に軸支され、上
    記ステータヨークの上面と対向する上記ロータヨークの
    下面に円板環状のマグネットが配置されたロータとを有
    し、 上記ステータヨークと上記マグネットとをエアギャップ
    を介して対向させるように配置するとともに、 上記ステータヨークの一部とこれに対向する上記マグネ
    ットの一部とを互いに近接させることにより、上記エア
    ギャップの大きさを不均等にして、上記ステータと上記
    ロータとの間の磁界が不均衡になるようにしたことを特
    徴とするディスク駆動装置。
JP62055968A 1987-03-11 1987-03-11 ディスク駆動装置 Expired - Lifetime JP2869064B2 (ja)

Priority Applications (9)

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JP62055968A JP2869064B2 (ja) 1987-03-11 1987-03-11 ディスク駆動装置
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JPS63224654A JPS63224654A (ja) 1988-09-19
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CN (1) CN1017390B (ja)
CA (1) CA1288461C (ja)
DE (1) DE3808222A1 (ja)
FR (1) FR2612701B1 (ja)
GB (1) GB2202387B (ja)
MY (1) MY102417A (ja)

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