JP2915948B2 - スピンドル機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被回転体を高精度で回転させるためのスピ
ンドル機構、例えば磁気ディスク回転用のスピンドル機
構に関するものである。

［従来技術］ 例えば、電子スチルカメラにおいては、フレキシブル
磁気ディスクに磁気ヘッドによって映像信号、音声信
号、等を記録し、またはこれら記録信号を再生している
ことは知られている。

この磁気ディスクは、従来のパーソナルコンピュータ
等で使用されているマイクロフロッピディスク、コンパ
クトフロッピディスクよりもディスク径の小さいものが
使用される（２インチ型ディスク）。しかしながら、こ
のようにディスク径が小さくなると、ディスクのトラッ
クも高密度化するため、わずかな振動や回転ブレが画質
に影響を与えることになる。

第３図は従来の磁気ディスク回転装置の一例を示しも
のである。

10はベース、12はこのベースに固定され回転軸であ
り、この回転軸12にはベアリング13の軸受構造をもつロ
ータ１が挿入される。この回転軸12の上端部にはキャッ
プ14が固定され、ロータ１の抜け出しが規制されてい
る。

また、ロータ１にはプリント基板３を挾んでベース10
と対抗する下面部にFG発生マグネット４が取り付けら
れ、基板３の上方部にロータマグネット６が取り付けら
れている。なお、２は磁気ディスク中心部に有するハブ
を吸着するためのマグネットである。

前記プリント基板３は、ベース10の支持柱８にネジ９
によって固定されており、前記ロータマグネット６と対
向した位置にはステータコイル７が配置され、FG発生マ
グネット４と対向した位置にはFG発生用コイル５が配置
されている。そして図示しない駆動回路によりステータ
コイル７に通電してそのコイルを励磁させ、ロータマグ
ネット６との間に回転磁界を構成してロータ１を回転さ
せ、またFG発生用コイル５とFG発生用マグネット４によ
りロータの回転数を検出し、図示しない制御回路で回転
速度の制御を行っているものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した磁気ディスク回転装置は、ロ
ータ１の抜け出しをキャップ14によって規制しているた
め、部品点数が多くなり、コスト高になるという問題が
ある。また、軸受部にベアリング13を用いているため、
振動の防止、振れ精度の安定等の目的で、軸受に予圧を
かける必要があり、その予圧管理を厳しくしなければな
らないという問題がある。しかも、ベアリングやリテー
ナ等の精度によってはワウ・フラッタ（回転ムラ）や振
動が起こり、画質に大きく影響するという問題があり、
さらには、騒音が生じるため、耳障りであるという問題
もある。

本発明はこのような問題点を解決するために提案され
たものであり、装置の構成部品を少なくしてコストダウ
ンを図ると共に、ロータの回転精度をもさらに向上さ
せ、磁気ディスクへの記録・再生時の安定化を図ること
を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的のため、本発明は、マグネット吸着性を有す
るベースに回転軸を固定し、該回転軸に、モーターが組
み込まれた回転体を枢着したスピンドル機構において、 前記回転軸に、前記回転体の軸受部と前記回転軸を非
接触状態に保持し、かつ前記回転体を前記ベースから浮
上させる方向に動圧力を付与する動圧グルーブを形成す
ると共に、 前記回転体の前記ベースと対向する位置に、非回転時
でも前記ベースに対して吸着力を有しており、回転時に
該吸着力により前記回転体の浮上力を規制して、 前記ベースと回転体を所定間隔に保持するマグネットを
配置したことを特徴とする。

また本発明は、前記回転体の内部に、前記ベースに支
持されたプリント基板を介在させ、該プリント基板の上
部に周波数発生コイルを設け、下部にステータコイルを
設けると共に、 前記回転体の前記周波数発生コイルに対応した位置
に、周波数発生マグネットを設け、前記ステータコイル
と対応した位置であって、前記ベースと対面した位置に
ロータマグネットを設けたことを特徴とする。

［作用］ 上記した手段によれば、回転軸を動圧グレーブで構成
することにより、回転体の回転に伴って回転軸と軸受の
間に空気圧が生じ、両者が非接触状態で回転する。ま
た、回転体のベースと対向する位置に配置されたマグネ
ットにより、ベースの間に適度の吸着力が生じるため、
回転中における回転体の浮上力が規制され、回転体とベ
ースが所定の間隔を保持して回転することになる。さら
に、回転体の非回転時（静止時）にもベースと回転体が
常に磁気的に引き合うため回転体のガタツキを抑えるこ
とができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図、第２図及び第２−ａ
図に従って説明する。

第１図は本発明に係る装置の全体斜視図、第２図は半
断面側面図であり、10は鉄などの金属製のベース、１は
フレキシブル磁気ディスク（図示せず）を回転させるた
めのロータである。

前記ベース10には回転軸11が固定されており、該回転
軸11にロータ１の軸受部1aが挿入されている。

前記回転軸11の外周面の上部及び下部には、ヘリング
ボーングルーブ11bが形成され、上面部には第２−ａ図
に示すようなスパイラルグルーブ11aが形成されてい
る。

また、前記ロータ１の上面部には磁気ディスクの装着
位置規制用の環状部1bが形成されており、その内周面に
はハブ吸着マグネット２が取り付けられている。

一方、前記ロータ１の内部には、いわゆるブラシレス
モータが組み込まれている。即ち、ロータ１内には後述
するプリント基板３を挾んで、その基板の上方の位置に
FG発生用マグネット４が設けられ、下方位置、即ちベー
ス10と対面する位置にロータマグネット６が設けられて
いる。

前記プリント基板３には、前記FG発生マグネット４と
対向する位置にFG発生用コイル５が配置されると共に、
ロータマグネット６と対向する位置にステータコイル７
が配置されている。このプリント基板３は、第１図のよ
うに、そのコーナ部が、ベース10に立設された支持柱８
にネジ９で固定されており、FG発生マグネット４とロー
タマグネット６の中間に配置されるようになっている。

なお、前記ロータマグネット６とベース10とは、ロー
タ１の非回転時にも、互いに接触しないように、わずか
なクリアランスを生じるようになっている。

次に本発明の作動例を説明する。

まず、図示しない駆動回路からの通電によってプリン
ト基板３のステータコイル７が励磁されると、ロータマ
グネット６との間に回転磁界が生じ、これによりロータ
１が回転し、ハブ吸着マグネット２に吸着された磁気デ
ィスク（図示せず）が回転する。ロータ１が回転する
と、FG発生コイル５とFG発生用マグネット４により、ロ
ータの回転数に比例して周波数が発生するため、その周
波数からロータ回転数を検出し、図示しない制御回路に
よって回転速度を制御する。

一方、前記回転軸11を中心にロータ１が時計方向に回
転すると、該回転軸11及びロータ軸受部1aの間に空気が
流入し、ヘリングボーングルーブ11bにおいては、その
空気がグレーブ頂点部分から排出され、この空気圧によ
り回転軸11とロータ軸受部1aとが非接触状態に保持され
る。また、回転軸上面部のスパイラルグルーブ11aにお
いては、空気が上方に押し上げられ、その空気圧により
回転軸上面とロータ軸受部1aの上部内面との間が非接触
状態に保持される。これにより、ロータ１もベース10か
らやゝ浮上した状態で回転するが、ロータマグネット６
の吸着力がベース10に作用するため、ロータ１の浮上力
はその吸着力によって規制されることになる。

なお、回転軸11と軸受部1aの間には回転起動時の抵抗
を少なくするために、グリース、オイル等の潤滑剤を封
入するようにしてもよい。

上記した本発明は、電子スチルカメラの磁気デスク回
転装置のほか、パーソナルコンピュータ、ワードプロセ
ッサ、等の磁気ディスク回転装置、その他、非回転体を
高精度で回転させるためのスピンドル機構に適用するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明した本発明によれば、マグネット吸着性を有
するベースに回転軸を固定し、該回転軸に枢着される回
転体の軸受部との間を非接触状態に保持し、かつ前記回
転体を前記ベースから浮上させる方向に動圧力を付与す
る動圧グルーブを形成するため、回転体の回転中に、回
転軸及びベースとの間で機械的な接触部分がなくなる。
このため、従来のベアリング軸受方式に比較して、ワウ
・フラッタが小さく、振動も小さくなるので、安定した
画像が得られ、騒音も小さくなる。

また、前記回転体のベースと対向する位置に、非回転
時でも前記ベースに対して吸着力を有しており、回転時
に該吸着力により前記回転体の浮上力を規制して前記ベ
ースと回転体を所定間隔に保持するマグネットを配置し
たことにより、このマグネットとベースの吸着力によっ
て、回転体の回転時には該回転体の浮上力を規制し、回
転体とベースを所定間隔に保持することができる。この
ため、従来、回転軸の上部に取り付けられていたキャッ
プ等が不要になり、構成部品が少なくなってコストダウ
ンを図ることができる。さらに、回転体の静止時におい
ても、回転体のマグネットとベースとの間に磁気的吸着
力が常に発生しているため、回転体のがたつきを抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体斜視図、第２図は同
じく半断面側面図、第２−ａ図は同じく本発明における
回転軸の上面部の形状を示す斜視図、第３図は従来のデ
ィスクドライブ装置の半断面側面図である。 １……ロータ、２……ハブ吸着マグネット、３……プリ
ント基板、４……FG発生マグネット、５……FG発生コイ
ル、６……ロータマグネット、７……ステータコイル、
10……ベース、11……回転軸、11a……スパイラルグル
ーブ、11b……ヘリングボーングルーブ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネット吸着性を有するベースに回転軸
   を固定し、該回転軸に、モーターが組み込まれた回転体
   を枢着したスピンドル機構において、 前記回転軸に、前記回転体の軸受部と前記回転軸を非接
   触状態に保持し、かつ前記回転体を前記ベースから浮上
   させる方向に動圧力を付与する動圧グルーブを形成する
   と共に、 前記回転体の前記ベースと対向する位置に、非回転時で
   も前記ベースに対して吸着力を有しており、回転時に該
   吸着力により前記回転体の浮上力を規制して前記ベース
   と回転体を所定間隔に保持するマグネットを配置したこ
   とを特徴とするスピンドル機構。
2. 【請求項２】前記回転体の内部に、前記ベースに支持さ
   れたプリント基板を介在させ、該プリント基板の上部に
   周波数発生コイルを設け、下部にステータコイルを設け
   ると共に、 前記回転体の前記周波数発生コイルに対応した位置に、
   周波数発生マグネットを設け、前記ステータタコイルと
   対応した位置であって、前記ベースと対面した位置にロ
   ータマグネットを設けたことを特徴とする請求項１に記
   載のスピンドル機構。