JP3688015B2 - モータ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光磁気ディスク等の記録ディスクを回転駆動するためのモータであって、特にベースプレートに支持部材が加締め固定されたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、磁気ディスク等の記録ディスクを回転駆動するためのモータの従来例の断面図を示している。このモータの静止部材には、記録装置本体５０に固定される円盤状の鉄板プレートをプレス加工により成形されたブラケット５２と、ブラケット５２の中心に設けられた孔部５４に嵌合され加締め固定される中空筒状の軸受支持部材５６とを備えている。軸受支持部材５６の外周には、段部５６ａが形成され、この段部５６ａに内周側下面を当接するようにして、環状のステータコア５８が軸受支持部材５６に嵌着固定されている。ステータコア５８には、ステータコイルが巻回されている。
【０００３】
軸受支持部材５６の内周には、一対の玉軸受６０、６１を介して回転部材６２が回転自在に支持されている。その回転部材６２は、中心に円柱形のシャフト部６４と、シャフト部６４の上端より外方へ円盤状に広がるロータハブ部６６を有する。ロータハブ部６６の外周には、環状の外壁部６６ａと外壁部６６ａの外周に鍔部６６ｂを有する。鍔部６６ａの上面には、記録ディスク６８が装着されており、外壁部６６ａの外周面と鍔部６６ａの下面に当接するようにして、環状のロータヨーク７０が外嵌固定され、ロータヨーク７０の外周に設けられた垂設部７０ａの内周面に環状のロータマグネット７２が固定されている。
【０００４】
そして、ブラケット５２の上面には、接着固定されたフレキシブル回路基板７４を介してステータコイルに所定の励磁電流を供給することにより、回転部材６２が回転駆動する。また、玉軸受６０に対するシャフト部６４との部位において、シャフト部６４側に弧状に設けられた凹溝６４ａに弾発部材６５が装着されている。これは、玉軸受６０の内周を一定方向に回転部材６２が倒れるように押圧させて、ヘッド７６に対する回転部材６２の回転振れ影響を実質的に無くするように配慮されている。その押圧方向は、記憶ディスク６８に読み書きするためのヘッド７６に対して垂直な方向であって、読み書きに影響の無いようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されたモータにおいて、以下の問題点があった。即ち、第一に軸受支持部材５６は、ブラケット５２の孔部５４にその下端部が挿入され、軸受支持部材５６の下端面の外周縁部に設けられた環状溝５７の塑性変形によりブラケット５２に加締め固定されている。ところが、孔部５４の穿設により、ブラケット５２が歪み、平面性の維持が困難となる上に、軸受支持部材５６を加圧して塑性変形させると、ブラケット５２の孔部５４の下面周縁部に出張りが形成されてしまい、その出張りのために記録装置本体５０へモータを水平に装着することができないという問題があった。
【０００６】
第二に、シャフト部６４に装着されている弾発部材６５を環状溝６４ａに装着するのが、極めて困難で手間がかかるという問題があった。本発明の目的は、従来のこのような問題点を解決して、鉄板プレートからなるブラケットの下面に出張らせることなく加締めができ、且つ容易に回転振れの影響を無くすることができるモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のモータにおいては、ベースプレートと、このベースプレートに立設された支持部材と、この支持部材に装着された軸受手段と、この軸受手段を介して回転支持された回転部材と、この回転部材に設けられたロータマグネットと、このロータマグネットと対向して設けられたステータとを備え、支持部材は、ベースプレートに設けられた孔部へ嵌合して挿入され、この支持部材の挿入端が塑性加工されることにより、この支持部材がベースプレートに固定されてなるモータである。その孔部の周縁部には、周方向に形成される欠損部と、支持部材の挿入端の塑性変形部を収容するテーパ部と、が設けられ、欠損部によって、テーパ部の形成時に発生する加工歪みが吸収されることを特徴とする。
【０００８】
欠損部は、その周縁部に複数の切り欠きとすることが望ましい。
【０００９】
【作用】
前述の構成のモータにあっては、その孔部には、周縁部に欠損部が設けられ、且つ塑性加工により形成されるテーパ部が設けられているため、テーパ部が塑性加工される際に生じる他部位への出張り等がその欠損部に吸収されベースプレートは平面な状態を維持したままテーパ部を形成することができる。しかも、テーパ部には、支持部材の挿入端の塑性加工により変形した変形部が収容されるため、その支持部材は、ベースプレートを平面な状態を維持して固定される。
【００１０】
また、欠損部は、その周縁部に複数の切り欠きとすると、簡単な方法で欠損部を形成することができる。
【００１１】
【実施例】
以下実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明に従うモータの実施例の断面図であって、光ディスクを回転駆動するためのモータである。図２は、図１底面図である。
【００１２】
図１に示すようにそのモータは、駆動装置（図示せず）に固定されるベースプレート２が、鉄材等の強磁性材料からなりその装置のスペースの関係により図２にあるように矩形部２ａと、矩形部２ａの二辺から第一拡面部２ｂ及び第二拡面部２ｃと、更に、矩形部２ａの他の一辺より後述するステータコアの外周に合わせた略半円部２ｅとが平面上に広がる形状となっている。矩形部２ａの中央には、孔部２ｄが設けられ、中空円筒状の軸受支持部４が孔部２ｄに挿入され、軸受支持部材４の下端面の外周溝４ｅに加締められて固定されている。
【００１３】
この軸受支持部材４は、内径の小さい小円筒部４ａと内径の大きい大円筒部４ｂとこの小円筒部４ａの外周に環状の突部４ｃとが一体に形成されたもので、この突部４ｃの下面と小円筒部４ａの外周面にベースプレート２が当接している。また、突部４ｃの上面と大円筒部４ｂの外周面に当接するようにステータ６が嵌合され、大円筒部４ｂの上端面が加締められて固定されている。このステータコア６ａは、後述するロータマグネット２２との位置関係により磁気センターを合致させるために外周部を斜め下方向に曲折させ、小型化に伴うスペースの制限に配慮した形状となっている。
【００１４】
一方、軸受支持部材４の内部は、小円筒部４ｃと大円筒部との内径の相違により環状の段部４ｄが形成され、大円筒部４ｂの内周面とその段部４ｄに当接するように玉軸受８が装着され、小円筒部４ａの内周面に当接するように含油多孔質のスリーブ軸受１０が装着されている。
【００１５】
これらの軸受によって、円柱状の回転軸１２が挿入され回転自在に支持され、この回転軸１２の下端面に装着されたねじ１３によって回転軸１２の抜けを防止している。このねじ１３は回転軸１２の径よりも大きい鍔部１３ａを有するものが用いられており、この鍔部１３ａによって回転軸１２の抜けを防止する。
【００１６】
ねじ１３は、図３に示すように、スリーブ軸受１０の軸受面１０ａから霧状の潤滑油が漏れるのを防止する効果もある。これは、スリーブ軸受１０の凹部１０ｂと鍔部１３ａにより微小間隙として形成される収容部１１に霧状或いは液状の潤滑油が保持され、図中の矢印のようにスリーブ軸受１０の表面に付着及び吸収され再び潤滑油として循環して作用する。故に潤滑油が容易に外部へ流出することはなく、寿命の長い軸受として使用できる。
【００１７】
回転軸１２の上方には、鉄材で皿状のプレス加工により成形されたロータホルダ１４が嵌合固定され、このロータホルダ１４上には、円環状のクランプマグネット１６が接着固定されている。
【００１８】
また、このロータホルダ１４の外周縁に形成された周壁部１４ａの外周面には、アルミニウム材からなるロータハブ１８が嵌合固定されている。このロータハブ１８は、肉厚の大きい環状部１８ａとこの環状部１８ａの外周下端面より垂下する垂下部１８ｂとその先端から径方向外方に曲折する外径部１８ｃとが一体に形成されている。更に、外径部１８ｃの先端には、環状で磁性を有するステンレス材からなるロータヨーク２０が嵌合されており、この外径部１８ｃの下面とロータヨーク２０の内周面に当接するようにロータマグネット２２が固定されている。
【００１９】
これら回転部材である３つの部材（ロータホルダ１４、ロータハブ１８、ロータヨーク２０）には、次の配慮がされている。ロータホルダ１４は、クランプマグネット１６の磁力を強めるために磁性体が使われている。ロータハブ１８は、切削加工しやすいようにアルミニウム材が使われている。これは、環状部１８ａの上面に光ディスク２４が載置されるため高精度に平面加工するのに好適であるからである。ロータヨーク２０は、ロータマグネット２２の磁力を強めるために磁性体が使われている。ここで、ロータハブ１８が非磁性体（アルミニウム材）であるのは、図４(ａ)に示すようにステータコア６ａからの磁束が、非磁性のロータハブ１８へ向かうことなくロータマグネット２２に集束されるため（矢印参照）であって、ロータマグネット２２との磁気的相互作用が良好とすることができる。一方、図４(ｂ)に示すようにロータハブとロータヨークを一体にした磁性体のロータハブ１８'とすると、ステータコア６ａからの磁束はロータマグネット２２のみならずロータハブ１８'へも向かうため磁束が分散されてしまい（矢印参照）、ロータマグネット２２との磁気的相互作用が図４(ａ)の場合よりも低いため、上記図４（ａ）の構成がとられている。
【００２０】
ロータマグネット２２は、径方向にはステータコア６ａが対向し、軸方向には図１に示すようにベースプレート２の矩形部２ａがロータマグネット２２と僅かの隙間を開けて対向している。よって、ロータマグネット２２は、ステータコア６ａのみならず磁性体であるベースプレート２をも磁気的吸引するが、図１に示すように略半円部２ｅにおいてはステータコア６ａに対応する位置までしか設けられていないため、磁気的吸引できない。
【００２１】
これには、以下の２つの利点がある。第一に、ロータマグネット２２は、ベースプレート２の円周によってアンバランスな磁気的吸引力を及ぼすこととなり、回転軸１２を回転軸線Ｋに対して略半円部２ｅの反対方向（図１の矢印）Ａに傾斜させることになる（これを回転軸１２に磁気側圧がかかるという）。これは、回転軸１２を特定方向に傾斜させることで回転軸１２が振れ回転するのを防止でき、回転精度を良好にすることができる。この方向Ａとは、図１に示すように駆動装置に備わるディスクの読み書き用ヘッドＨと中心点Ｏを結ぶ直線Ｌに対して垂直な方向でなければならない。なぜなら、回転軸１２の傾斜に伴って光ディスク２４も傾斜するが、この傾斜は常に特定方向に限られるので、ヘッドＨと光ディスク２４との距離関係は一定に保たれ、ヘッドＨの動作ミスを起こすことがないからである。
【００２２】
ト２に接近しているため、このベースプレート２に渦電流が発生しやすく、ジュール熱による渦電流損を招いてしまう。これは、回転効率を低下させる原因となる。しかし、ベースプレート２を略半円部２ｅのように渦電流の発生量が多いロータマグネット２２の対向面の一部をベースプレート２の機能を低下させることなく削除してベースプレート２の面積を減らしているので、渦電流損の低減が図れる。
【００２３】
以上のモータが装着された駆動装置にディスクが装てんされると、光ディスク２４は、ロータハブ１８に載置されるクランプマグネット１６の磁気的吸引力により吸引保持される。そして、ベースプレート２に接着固定されたフレキシブル回路基板２６を介してステータコイルに所定の励磁電流を供給することにより、ロータハブ１８は回転駆動する。その光ディスクが装てんされた時にモータは軸方向に所定位置まで持ち上げられるが、モータをその位置まで駆動装置側にある案内路（図示せず）を通って案内する案内ピン２８, ２８が、ベースプレート２の矩形部２ａに設けられている。この案内ピン２８は、図５に示すように矩形部２ａの辺部に沿って切り込みを３カ所入れ帯部を形成し、その端から第一帯部３０ａ、第二帯部３０ｂ、第三帯部３０ｃと称する。そして第一帯部３０ａ及び第三帯部３０ｃを下面側に半円状に塑性加工し、第二帯部３０ｂを上面側に半円状に塑性加工する。こうして３つの帯部により挿通孔３２が形成され、この挿通孔３２に案内ピン２８が圧入固定され、案内ピン２８,２８は簡単かつ強固に固定されている。
【００２４】
支持部材４の固定の詳細について、以下図６及び図７に基づいて説明する。ベースプレート２の孔部２ｄは、図６に示すように周縁部をＶ字状に取り除いた欠損部５ａが形成されており、突出して残存する部位はＶ字形をしておりＶ字突部５と称する。図７に示すように、このＶ字突部５の下端面（ベースプレート２の裏面）には、角度θがほぼ４５度のテーパ部５ｂが形成されている。そして、軸受支持部材４の小円筒部４ａの外周面がＶ字突部５に当接して、この外周縁部４ｆが塑性加工されている。外周縁部４ｆは、テーパ部５ｂ側に変形して軸受支持部材４がベースプレート２に固定されている。よって、ベースプレート２の裏面は、塑性加工による出張り等が生じることなく平面を維持した状態で軸受支持部材４が固定されている。
【００２５】
テーパ部５ａは、塑性加工される外周縁部４ｆの変形量に応じて角度を変更してもよい。その変形量はプレートの厚みに対する被固定部材（実施例では、軸受支持部材４）の形状によって決まる。例えば、より薄いプレートであれば、被固定部材との接触面は少なくなり、変形量を大きくとる必要があるため角度θは小さくなる。
【００２６】
次に、ベースプレート２の孔部２ｄに軸受支持部材４を組み立てる組立方法を図８に基づいて説明する。まず、矩形部２ａにプレス機により打ち抜いて図６に示すようなＶ字突部５と欠損部５ａを有する孔部２ｄを形成する。そして、図８(ａ)に示すように、ベースプレート２の裏面となる側からプレス機を押圧できるようにプレス台Ｐ１にベースプレート２を載置する。プレス機のプレス部Ｐは、孔部２ｄの内径よりも少し大径の円柱形で上面の周縁にほぼ４５度のテーパｔが形成されている。
【００２７】
そして、図８(ｂ)に示すようにプレス部Ｐを孔部２ｄに挿入すると、孔部２ｄのＶ字突部５が押圧されるので、Ｖ字突部５にテーパ部５ｂが形成される。この時、Ｖ字突部５には、瞬間的に多大な圧力が加って塑性加工されるため、テーパ部５ｂの形成に伴って他部位にも出張り等が発生する可能性がある。ところが、孔部２ｄには欠損部５ａが設けられているため、Ｖ字突部５の出張り等の影響は欠損部５ａに吸収されて、ベースプレート２は平面な状態を維持できる。
【００２８】
更に、図８(ｃ)に示すようにベースプレート２の表面より孔部２ｄに軸受支持部材４を挿入し、この突部４ｃの下面と小円筒部４ａの外周面をベースプレート２に当接させる。そして、小円筒部４ａの下端面の環状溝４ｅを加締め具（図示せず）で押圧して、小円筒部４ａの外周縁部４ｆをテーパ部５ｂ側に塑性加工して軸受支持部材４をベースプレート２に固定する。なお、この外周縁部４ｆの塑性加工の際にも、Ｖ字突部５を含む孔部２ｄの周縁部に多大な圧力が加わるので出張り等が発生する可能性があるが、欠損部５ａによりその応力が吸収されるので、そのようなことは生じない。
【００２９】
また、Ｖ字突部５の形状は、軸受支持部材４との接触面が全周にわたって確保され、Ｖ字状の欠損部５ａは、テーパ部４ｆ及び軸受支持部材４の塑性加工による出張り等を吸収するのに適している。或いは、固定強度がより必要な場合は、図９に示すように突部５'を台形状にすると、被固定部材との接触面を十分確保できる。
【００３０】
以上本発明に従うモータの実施例について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形が可能である。例えば、実施例では、軸が回転する軸回転型モータにおける場合を示したが、軸が固定された軸固定型モータにおける場合も同様に実施することができる。即ち、静止部材であるベースプレートに軸を固定するための孔部を設け、その軸の挿入端を塑性加工して固定する構成のモータである。また、孔部２ａにおける欠損部５ａを図１０のように切り欠きとせず貫通孔としても同様の効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているため、次に記載する効果を奏する。即ち、ベースプレートの孔部には、周縁部に欠損部が設けられているため、テーパ部を塑性加工により形成する際、他部位への出張り等がその欠損部に吸収されベースプレートは平面な状態を維持することができる。しかも、テーパ部には、支持部材の挿入端の塑性加工により変形した変形部が収容されるため、その支持部材は、ベースプレートを平面な状態を維持して固定される。この場合、欠損部は、その周縁部に複数の切り欠きとすると、簡単な方法で欠損部を形成することができる。
【００３２】
また、ベースプレートは、強磁性材料により形成され、このベースプレートのロータマグネット対向部位の一部が、欠損部として削除されているため、ロータマグネットはベースプレートをアンバランスな状態で磁気的吸引し、回転部材は回転軸線に対して特定方向へ傾斜させることができる。よって、回転軸が振れ回転するのを防止でき、回転精度を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるモータの実施例を示す断面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】（ａ）は図１の要部拡大図であって、（ｂ）は他のモータの要部拡大図である。
【図５】図１の要部拡大図である。
【図６】図１の要部拡大図である。
【図７】図１の要部拡大図である。
【図８】本発明によるモータの組立方法の一部を示す。
【図９】本発明によるモータの変形例を示す要部拡大図である。
【図１０】本発明によるモータの変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】従来のモータを示す断面図である。
【符号の説明】
２ ベースプレート
２ｄ 孔部
４ 軸受支持部材
４ａ 小円筒部
４ｆ 外周縁部
５ Ｖ字突部
５ａ 欠損部
５ｂ テーパ部
６ ステータ
８ 玉軸受
１０ スリーブ軸受
１２ 回転軸
１４ ロータホルダ
１８ ロータハブ
２２ ロータマグネット

Claims (3)

1. ベースプレートと、該ベースプレートに立設された支持部材と、該支持部材に装着された軸受手段と、該軸受手段を介して回転支持された回転部材と、該回転部材に設けられたロータマグネットと、該ロータマグネットに対向して設けられたステータとを備え、
   該支持部材は、該ベースプレートに設けられた孔部へ嵌合して挿入され、該支持部材の挿入端が塑性加工されることにより、該支持部材が該ベースプレートに固定されてなるモータにおいて、
   該孔部の周縁部には、周方向に形成される欠損部と、該支持部材の挿入端の塑性変形部を収容するテーパ部と、が設けられ、
   該欠損部によって、該テーパ部の形成時に発生する加工歪みが吸収されることを特徴とするモータ。
2. 該欠損部は、該周縁部に複数の切り欠きとする請求項１記載のモータ。
3. 該ベースプレートは、強磁性材料により形成され、該ベースプレートの該ロータマグネット対向部位には、該ロータマグネットとベースプレートとの磁気的吸引力により、該回転部材が回転軸線に対して特定方向へ傾斜するように欠損部が設けられた、請求項１或いは２記載のモータ。

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