JP3994673B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてコンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生するブラシレスモータ（以下モータと略す）に関するものであり、詳しくは吸引マグネットによる軸方向の吸引力によって、回転子の軸方向移動や軸方向の振動を抑制する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクや光磁気ディスク等の情報を記録及び再生するディスクを回転駆動するモータでは低価格なるコストの要望により、多孔質なる金属から形成された含油メタルが一般的な軸受手段として使用されている。
【０００３】
しかし、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体用機器の高速化に伴い、軸受手段の長期的な信頼性のマージンが少なくなり、軸受手段を構成している含油メタルの保油構造の必要性、及び、含油メタルに含有されている油の飛散対策などが重要な課題になってきている。
【０００４】
また、モータの高速回転中において、回転子側に軸方向移動や軸方向振動が発生すると、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体への読み書きのエラーが発生する原因となってきている。
【０００５】
従来のモータとしては、特開平８−２８９５２３号公報に記載されたものが知られている。図３に従来のモータの構造を示す。図３において、１は回転伝達を行うシャフトである。２はフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３がフレーム２の内周に圧入又は接着固定されている。そして、フレーム２の中央部にはバーリング加工が施されシャフト１が直接圧入される。回転子１１はシャフト１、フレーム２、そして、ロータマグネット３から構成されている。
【０００６】
ブラケット４は磁性材からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部に段階的な突状のバーリング加工部１２をもっている。このバーリング加工部１２は軸受を収容する軸受ハウジング２３の機能をもっている。そして、ブラケット４は軸受ハウジング２３を構成するバーリング加工部１２と、モータ取付のための取付ベース部１３とが一体的に構成されている。
【０００７】
ブラケット４のバーリング加工部１２の内側にはシャフト１を回転自在に支持するため、含油メタル５が圧入固定される。
【０００８】
一方、ブラケット４のバーリング加工部１２外側には、ステータコア１４に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子６が圧入固定される。
【０００９】
さらに、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板７が取付ベース部１３に両面テープ（図示せず）によって接着固定されている。電機子６の銅線の巻端はプリント基板７の上に配線されて固定子１５を構成している。
【００１０】
抜け止め８は回転子１１のスラスト方向の抜けを防止する抜け止めであり、金属プレス加工によって形成されている。そして、抜け止め８はシャフト１の他端に圧入されている。底板９は回転子１１のスラスト方向の荷重を支持するものであり、耐摩耗性の樹脂板１０を介してブラケット４のバーリング加工部１２の入り口に圧入固定されている。
【００１１】
回転子１１のフレーム２の天面には複数の貫通穴１６があり、底板９をブラケット４に圧入するとき、その貫通穴１６を通して電機子６のステータコア１４のＰ面を支持することができ、圧入時の力がブラケット４の取付ベース部１３に加わらないように組立が可能となっている。
【００１２】
しかし、上記公報記載の構成によると、回転に伴って、含油メタル５から上部に漏れた油が、回転子１１の回転によって外側方向に飛散するため、飛散した油はステータコア１４へ移行したり、フレーム２の天面を伝わってロータマグネット３の方へ飛散していた。そのため、高速回転における軸受手段の信頼性を損ない、機器の高速化に適するモータの提供ができなくなっていた。
【００１３】
従来のモータの固定子１５と回転子１１との間に作用する軸方向の吸引力は、ステータ
コア１４の軸方向長さのセンターとロータマグネット３の軸方向長さのセンターとの差、即ち、磁気センターＨ１を適切にずらすことによって発生させ、固定子１５と回転子１１とに作用する吸引力によって、記録及び再生媒体の軸方向振動を低減せしめて、媒体の読み書き時のエラーの発生を防止していた。
【００１４】
さらに、別の吸引力を構成したモータの従来例として特開平１１−５５９００号公報に記載のものがある。上記公報記載のものは次のように述べられている。
【００１５】
すなわち、回転軸と、この回転軸を回転自在に支持する軸受と、回転軸に固定されたハブと、このハブに固定された磁性材からなる抜け止めと、この抜け止めに取り付けられた吸引マグネットと、軸受を保持するブラケットと、このブラケットに固定された巻線組立からなり、吸引マグネットは巻線組立のコアと対面し、抜け止めは回転体が移動したときのみ軸受と摺動する構成にしたことにより、モータの抜けを防止でき、かつラジアル、アキシャル両方向の振動を小さく抑えることを目的にしていると記載されている。
【００１６】
しかし、上記公報記載の構成によると、軸受手段からもれた油を、含油軸受自身に回収することができず、高速回転における軸受手段の信頼性をさらに向上させることには限界をもつ構成であった。
【００１７】
さらに、吸引マグネットと巻線組立とが近接しているため、巻線に流れる駆動電流にて発生する駆動磁界が吸引マグネットの磁束の影響を受けて磁気的な干渉を生じていた。
【００１８】
また、別の従来例として特開２０００−２４５１１６号公報に記載のものがある。上記公報記載のものは次のように述べられている。
【００１９】
すなわち、静止部材と、この静止部材に対して回転自在であるロータと、これら両者の間に介在された軸受手段と、ロータに装着されたロータマグネットと、静止部材に装着されたステータを具備するモータにおいて、ロータが周側壁及び周側壁の一端部に設けられた端壁を有する磁性材製のカップ状ロータ本体を備えており、ロータマグネットはシート状ゴムマグネットから形成され、このゴムマグネットがロータ本体の周側壁の内周面にリング状に取り付けられ、静止部材にはロータ本体の端壁と対向し、ロータに対して軸線方向に磁気付勢するためのフェライト系焼結マグネットを備えた磁気付勢手段を装着したことを特徴としており、これによって、製造コストが安価で、しかも所望する磁気付勢力を得ることができるモータを提供することを目的にしていると記載されている。
【００２０】
しかし、本構成は磁気付勢手段の構成要素としてホルダーなる部品を特別に必要とし、さらに、軸受手段から漏れた油を、含油軸受自身に回収することができず、高速回転における軸受手段の信頼性をさらに向上させることには限界があるものであった。さらには、ステータコアより上部に離れた位置に磁気付勢手段を構成するため、薄型機器に適したモータ構成が困難であった。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題、すなわち、光ディスクや光磁気ディスク等の情報を記録及び再生するディスク駆動装置、機器の小型化及び薄型化の要求と、高速回転におけるモータの軸受手段の信頼性の改善とを同時に提供し達成するもので、合わせて、情報を記録及び再生する媒体の読み書きのエラーの発生を抑制するための軸方向移動や軸方向振動をシンプルな構成にて防止ならしめるモータを提供し、機器の小型化及び薄型化要望に応えることを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明は、鋼板のほぼ中央部には軸受ハウジングを収容するバーリング加工部と、モータ取付の取付ベース部とが一体となったブラケット、ブラケットのバーリング加工部の内側に圧入固定された含油メタル、ブラケットのバーリング加工部の外側にはステータコアに絶縁体を介して銅線が巻層された電機子とから構成された固定子を備え、中央部にはバーリング加工を施されたフレームと、フレームに圧入固定されたシャフト、金属プレス加工により形成されたフレームに接着又は圧入固定された内周円周方向に多極なる着磁を有する円筒状のマグネットからなる固定子を有し、フレームの天面に少なくても２箇所以上の貫通穴を備えると共に、貫通穴に対応する固定子側には軸方向に隙間をもたせた位置にメタルホルダーをが取り付け、前記メタルホルダーの外側には、吸引マグネットを配置し、前記メタルホルダーはステータコアの内径部に圧入固定すると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない一方の端面側の位置する端面内径側が、前記メタルホルダーの圧入内径側に比べて径が小さくなっていると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない端面側の位置する端面の軸方向の高さが吸引マグネットの端面の軸方向の高さより高い構成にしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁性材からなり、ほぼ中央部には軸受ハウジングを構成するバーリング加工部と、モータ取付の取付ベース部とが一体となったブラケット、ブラケットのバーリング加工部の内側に圧入固定された含油メタル、ブラケットのバーリング加工部の外側には、ステータコアに絶縁体を介して銅線が巻装された電機子とからなる固定子を備え、さらに、中央部にはバーリング加工を施されたフレームと、フレームに圧入固定されたシャフト、金属プレス加工により形成されたフレームに、接着又は圧入固定された内周円周方向に多極なる着磁を有する円筒状のロータマグネットからなる固定子を有し、フレームの天面に少なくても２箇所以上の貫通穴を備えると共に、貫通穴に対応する固定子側には、貫通穴より軸方向に隙間をもたせた位置にメタルホルダーを取り付け前記メタルホルダーの外側には、吸引マグネットを配置し、前記メタルホルダーはステータコアの内径部に圧入固定すると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない一方の端面側の位置する端面内径側が、前記メタルホルダーの圧入内径側に比べて径が小さくなっていると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない端面側の位置する端面の軸方向の高さが吸引マグネットの端面の軸方向の高さより高いことを特徴とするモータであり、本発明を構成上の特徴により表現したものである。
【００２４】
このような構成にしたことにより、フレームの貫通穴に対応する位置にメタルホルダーが位置するため、その貫通穴を通して固定子を支持できるため、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。また、メタルホルダーにてオイルの飛散を防止できる。
【００２５】
また、このようにメタルホルダーの内径に径の差をもたせたことにより、飛散した含油メタルからの油が軸受手段から、確実に逃げることがない構成にすることが可能で、軸受手段の保油性能を向上することができる。
【００２６】
そして、このような構成によって、従来、ステータコアとロータマグネットの磁気センターを適切にずらすことによって発生させていた、回転子と固定子に作用していた軸方向の吸引力を、吸引マグネットとフレームとの間で発生させることが可能となる。
【００２７】
さらに、吸引マグネットの磁束は吸引マグネットからフレームを経由して、さらに、メタルホルダーを介してステータコアに回収できるため、吸引マグネットの磁束がロータマグネットの磁束や、巻線に流れる駆動電流にて発生する駆動磁界等に対する磁束の干渉を防止できる。
【００２８】
加えて、このような構成によって、吸引マグネットがステータコアの上に配置されていても、その貫通穴を通して固定子の上部にあるスタータコアの内側に圧入されたメタルホルダーを支持できるため、吸引マグネットを損傷することなく組立が容易であり、さらに、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。
【００２９】
本発明の請求項２に記載の発明により回転子の軸方向の移動や軸方向の振動を抑制することができ、すぐれた情報記録再生機器を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明の実施例１によるモータの構造図である。また、図２は本発明の実施例１によるモータの底板の圧入工程を示す図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、図２において、１は回転伝達を行うシャフトである。２はフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３がフレーム２の内周に圧入又は接着固定されている。
【００３２】
そして、フレーム２は天面に少なくても２箇所以上の貫通穴１６が形成され、そして、中央部にはバーリング加工が施されシャフト１が直接圧入される。
【００３３】
このようにして、回転子１１はシャフト１、フレーム２、そして、ロータマグネット３から構成されている。
【００３４】
ブラケット４は磁性材からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部に段階的な突状のバーリング加工部１２をもっている。このバーリング加工部１２は軸受手段を収容する軸受ハウジング２３の機能として働く。そして、ブラケット４は軸受ハウジング２３を構成するバーリング加工部１２と、モータ取付のための取付ベース部１３とが一体的に構成されている。このようにして、バーリング加工部１２と取付ベース部１３とが一体的に構成されているため、バーリング加工部１２に対する取付ベース部１３の直角度を精度良く形成することが容易となる。
【００３５】
ブラケット４のバーリング加工部１２の内側にはシャフト１を回転自在に支持するため、含油メタル５が圧入固定される。
【００３６】
一方、ブラケット４のバーリング加工部１２の外側には、ステータコア１４に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子６が圧入固定される。
【００３７】
さらに、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板７が、取付ベース部１３に両面テープ（図示せず）によって接着固定されている。電機子６の銅線の巻端はプリント基板７の上に配線されて固定子１５を構成している。
【００３８】
フレーム２は天面に設けられた貫通穴１６に対面する固定子１５のステータコア１４の内径には、フレーム２は天面より、軸方向に隙間をもたせた位置に磁性材プレス工法にて形成されたメタルホルダー１７が圧入にて取り付けられて固定されている。
【００３９】
そして、メタルホルダー１７の断面形状は、メタルホルダー１７がステータコア１４へ圧入されていない端面側の位置する端面内径側１９は、メタルホルダー１７の圧入内径側２０に比べて径が小さくなっている。
【００４０】
メタルホルダー１７の外側に位置するステータコア１４の上には吸引マグネット１８が取り付けられる。吸引マグネット１８はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結マグネット等の磁気特性の優れた材料からなっている。
【００４１】
抜け止め８は回転子１１のスラスト方向の抜けを防止する抜け止めであり、金属プレス加工によって形成されている。そして、抜け止め８はシャフト１の他端に圧入されている。
【００４２】
このようにして、底板９は回転子１１のスラスト方向の荷重を支持するものであり、耐摩耗性の樹脂板１０を介してブラケット４のバーリング加工部１２の入り口に圧入固定されている。
【００４３】
回転子１１のフレーム２の天面には複数の貫通穴１６があり、底板９をブラケット４に圧入する際に、その貫通穴１６を通して、メタルホルダー１７の端面を支持ピン２２にて受けることができるため、圧入時の力がブラケット４の取付ベース部１３に加わらないように組立が可能となっている。よって、底板９を圧入してもブラケット４の取付ベース部１３は圧入時の力が作用しない組立ができる。
【００４４】
そのため、ブラケット４のバーリング加工部１２に対する取付ベース部１３の直角度を良好に維持したまま圧入ができる。よって、バーリング加工部１２に対する取付ベース部１３と、取付ベース部１３に圧入された含油メタル５、及び、含油メタル５に回転自在に支持されているシャフトの直角度を維持した組立が可能となる。
【００４５】
そして、メタルホルダー１７の端面内径側１９の端面の高さが吸引マグネット１８の高さより高くなっている。だから、支持ピン２２は吸引マグネット１８の天面を受けずに、確実に、メタルホルダー１７の端面内径側１９の端面を受けるため、吸引マグネット１８を受けて圧入されることがない。よって、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結マグネット等からなる吸引マグネット１８が損傷及び破壊することがない。
【００４６】
また、吸引マグネット１８からの磁束はステータコア１４を通り、磁性材からなるメタルホルダー１７を介してフレーム２に伝わり、フレーム２の天面から吸引マグネット１８への経路を通るので、吸引マグネット１８の主たる磁束は電機子６のコイル（図示せず）やロータマグネット３の磁束などと鎖交することがない。故に、電機子６やロータマグネット３の磁気回路に影響を与えることがないので吸引マグネット１８の磁気的な干渉を受けることがない。
【００４７】
吸引マグネット１８の着磁は天面と底面がそれぞれ厚み方向の単極の着磁か、それとも、平面２極着磁が望ましい。このように、メタルホルダー１７の端面内径側１９が圧入内径側２０より小さいため、含油メタル５の上部より漏れた油が回転中に飛散しても、メタルホルダー１７の円筒部２１が油飛散防止の壁となり、油は円筒部２１より外側には飛散しない効果を有する。
【００４８】
また、含油メタル５の外径とメタルホルダー１７の円筒部２１との間には径方向の隙間を持っているため、円筒部２１に飛散してきた含油メタル５の油は、その径方向の隙間に入り、そして、含油メタルに帰っていくため油の回収作用の効果がある。
【００４９】
このような構成にすることによって、含油メタル５の油の保油性能を増すと共に、含油メタル５より飛散した油を含油メタル５自身に回収することができる。
【００５０】
さらに、ステータコア１４の軸方向長さのセンターとロータマグネット３の軸方向長さ
のセンターとの差、即ち、磁気センターを適切にずらす必要がないため、吸引マグネット１８とフレーム２の天面との間に作用によって磁気的吸引力を働かせている。そのため、固定子１５に対して回転子１１には磁気的な付勢力が軸方向に働いている。
【００５１】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように本発明によれば、主としてコンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生するモータにおいて、メタルの上部に位置する外側にメタルホルダーを構成しているため、含油メタルの油の保油性能を増すと共に、含油メタルより飛散した油を含油メタル自身に回収することができる。よって、含油メタルから漏れた油が、回転子の回転によって外側方向に飛散しても、飛散した油を含油メタル自身に回収することが可能なため、高速回転においても軸受手段の信頼性を損うことがない効果を有する。そのため、機器の高速化に適するモータの提供ができる。
【００５２】
また、吸引マグネットとフレームの天面との間に磁気的吸引力、すなわち、固定子に対して回転子に働く磁気的な付勢力によって、モータが高速に回転しても、回転子の軸方向移動や軸方向振動が抑制され、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体への読み書きのエラーの発生が押さえられる。
【００５３】
特に、ステータコアの上に直接置かれた吸引マグネットの内側に位置するメタルホルダーが磁性材からなっているため、吸引マグネットの磁束のほとんどが、フレームの天面からメタルホルダーを通る経路にて吸引マグネットに帰るため、吸引マグネットの磁束がロータマグネットの磁気回路に影響を与えない効果を有する。
【００５４】
加えて、このような構成によって、吸引マグネットがステータコアの上に配置されていても、その貫通穴を通して固定子の上部にあるスタータコアの内側に圧入されたメタルホルダーを支持できるため、吸引マグネットを損傷することなく組立が容易であり、さらに、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の実施例１によるモータの構造図
（ｂ）本発明の実施例１によるモータの回転子の天面図
【図２】 本発明の実施例１によるモータの底板の圧入工程を示す図
【図３】 従来の実施例のモータの構造図
【符号の説明】
１ シャフト
２ フレーム
３ ロータマグネット
４ ブラケット
５ 含油メタル
６ 電機子
７ プリント基板
８ 抜け止め
９ 底板
１０ 樹脂板
１１ 回転子
１２ バーリング加工部
１３ 取付ベース部
１４ ステータコア
１５ 固定子
１６ 貫通穴
１７ メタルホルダー
１８ 吸引マグネット
１９ 端面内径側
２０ 圧入内径側
２１ 円筒部
２２ 支持ピン
２３ 軸受ハウジング
２４ ＴＴクッション
２５ ディスク保持リング
２６ ディスククランプ爪
２７ 弾性バネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてコンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生するブラシレスモータ（以下モータと略す）に関するものであり、詳しくは吸引マグネットによる軸方向の吸引力によって、回転子の軸方向移動や軸方向の振動を抑制する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクや光磁気ディスク等の情報を記録及び再生するディスクを回転駆動するモータでは低価格なるコストの要望により、多孔質なる金属から形成された含油メタルが一般的な軸受手段として使用されている。
【０００３】
しかし、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体用機器の高速化に伴い、軸受手段の長期的な信頼性のマージンが少なくなり、軸受手段を構成している含油メタルの保油構造の必要性、及び、含油メタルに含有されている油の飛散対策などが重要な課題になってきている。
【０００４】
また、モータの高速回転中において、回転子側に軸方向移動や軸方向振動が発生すると、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体への読み書きのエラーが発生する原因となってきている。
【０００５】
従来のモータとしては、特開平８−２８９５２３号公報に記載されたものが知られている。図３に従来のモータの構造を示す。図３において、１は回転伝達を行うシャフトである。２はフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３がフレーム２の内周に圧入又は接着固定されている。そして、フレーム２の中央部にはバーリング加工が施されシャフト１が直接圧入される。回転子１１はシャフト１、フレーム２、そして、ロータマグネット３から構成されている。
【０００６】
ブラケット４は磁性材からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部に段階的な突状のバーリング加工部１２をもっている。このバーリング加工部１２は軸受を収容する軸受ハウジング２３の機能をもっている。そして、ブラケット４は軸受ハウジング２３を構成するバーリング加工部１２と、モータ取付のための取付ベース部１３とが一体的に構成されている。
【０００７】
ブラケット４のバーリング加工部１２の内側にはシャフト１を回転自在に支持するため、含油メタル５が圧入固定される。
【０００８】
一方、ブラケット４のバーリング加工部１２外側には、ステータコア１４に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子６が圧入固定される。
【０００９】
さらに、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板７が取付ベース部１３に両面テープ（図示せず）によって接着固定されている。電機子６の銅線の巻端はプリント基板７の上に配線されて固定子１５を構成している。
【００１０】
抜け止め８は回転子１１のスラスト方向の抜けを防止する抜け止めであり、金属プレス加工によって形成されている。そして、抜け止め８はシャフト１の他端に圧入されている。底板９は回転子１１のスラスト方向の荷重を支持するものであり、耐摩耗性の樹脂板１０を介してブラケット４のバーリング加工部１２の入り口に圧入固定されている。
【００１１】
回転子１１のフレーム２の天面には複数の貫通穴１６があり、底板９をブラケット４に圧入するとき、その貫通穴１６を通して電機子６のステータコア１４のＰ面を支持することができ、圧入時の力がブラケット４の取付ベース部１３に加わらないように組立が可能となっている。
【００１２】
しかし、上記公報記載の構成によると、回転に伴って、含油メタル５から上部に漏れた油が、回転子１１の回転によって外側方向に飛散するため、飛散した油はステータコア１４へ移行したり、フレーム２の天面を伝わってロータマグネット３の方へ飛散していた。そのため、高速回転における軸受手段の信頼性を損ない、機器の高速化に適するモータの提供ができなくなっていた。
【００１３】
従来のモータの固定子１５と回転子１１との間に作用する軸方向の吸引力は、ステータ
コア１４の軸方向長さのセンターとロータマグネット３の軸方向長さのセンターとの差、即ち、磁気センターＨ１を適切にずらすことによって発生させ、固定子１５と回転子１１とに作用する吸引力によって、記録及び再生媒体の軸方向振動を低減せしめて、媒体の読み書き時のエラーの発生を防止していた。
【００１４】
さらに、別の吸引力を構成したモータの従来例として特開平１１−５５９００号公報に記載のものがある。上記公報記載のものは次のように述べられている。
【００１５】
すなわち、回転軸と、この回転軸を回転自在に支持する軸受と、回転軸に固定されたハブと、このハブに固定された磁性材からなる抜け止めと、この抜け止めに取り付けられた吸引マグネットと、軸受を保持するブラケットと、このブラケットに固定された巻線組立からなり、吸引マグネットは巻線組立のコアと対面し、抜け止めは回転体が移動したときのみ軸受と摺動する構成にしたことにより、モータの抜けを防止でき、かつラジアル、アキシャル両方向の振動を小さく抑えることを目的にしていると記載されている。
【００１６】
しかし、上記公報記載の構成によると、軸受手段からもれた油を、含油軸受自身に回収することができず、高速回転における軸受手段の信頼性をさらに向上させることには限界をもつ構成であった。
【００１７】
さらに、吸引マグネットと巻線組立とが近接しているため、巻線に流れる駆動電流にて発生する駆動磁界が吸引マグネットの磁束の影響を受けて磁気的な干渉を生じていた。
【００１８】
また、別の従来例として特開２０００−２４５１１６号公報に記載のものがある。上記公報記載のものは次のように述べられている。
【００１９】
すなわち、静止部材と、この静止部材に対して回転自在であるロータと、これら両者の間に介在された軸受手段と、ロータに装着されたロータマグネットと、静止部材に装着されたステータを具備するモータにおいて、ロータが周側壁及び周側壁の一端部に設けられた端壁を有する磁性材製のカップ状ロータ本体を備えており、ロータマグネットはシート状ゴムマグネットから形成され、このゴムマグネットがロータ本体の周側壁の内周面にリング状に取り付けられ、静止部材にはロータ本体の端壁と対向し、ロータに対して軸線方向に磁気付勢するためのフェライト系焼結マグネットを備えた磁気付勢手段を装着したことを特徴としており、これによって、製造コストが安価で、しかも所望する磁気付勢力を得ることができるモータを提供することを目的にしていると記載されている。
【００２０】
しかし、本構成は磁気付勢手段の構成要素としてホルダーなる部品を特別に必要とし、さらに、軸受手段から漏れた油を、含油軸受自身に回収することができず、高速回転における軸受手段の信頼性をさらに向上させることには限界があるものであった。さらには、ステータコアより上部に離れた位置に磁気付勢手段を構成するため、薄型機器に適したモータ構成が困難であった。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題、すなわち、光ディスクや光磁気ディスク等の情報を記録及び再生するディスク駆動装置、機器の小型化及び薄型化の要求と、高速回転におけるモータの軸受手段の信頼性の改善とを同時に提供し達成するもので、合わせて、情報を記録及び再生する媒体の読み書きのエラーの発生を抑制するための軸方向移動や軸方向振動をシンプルな構成にて防止ならしめるモータを提供し、機器の小型化及び薄型化要望に応えることを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明は、鋼板のほぼ中央部には軸受ハウジングを収容するバーリング加工部と、モータ取付の取付ベース部とが一体となったブラケット、ブラケットのバーリング加工部の内側に圧入固定された含油メタル、ブラケットのバーリング加工部の外側にはステータコアに絶縁体を介して銅線が巻層された電機子とから構成された固定子を備え、中央部にはバーリング加工を施されたフレームと、フレームに圧入固定されたシャフト、金属プレス加工により形成されたフレームに接着又は圧入固定された内周円周方向に多極なる着磁を有する円筒状のマグネットからなる固定子を有し、フレームの天面に少なくても２箇所以上の貫通穴を備えると共に、貫通穴に対応する固定子側には軸方向に隙間をもたせた位置にメタルホルダーをが取り付け、前記メタルホルダーの外側には、吸引マグネットを配置し、前記メタルホルダーはステータコアの内径部に圧入固定すると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない一方の端面側の位置する端面内径側が、前記メタルホルダーの圧入内径側に比べて径が小さくなっていると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない端面側の位置する端面の軸方向の高さが吸引マグネットの端面の軸方向の高さより高い構成にしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁性材からなり、ほぼ中央部には軸受ハウジングを構成するバーリング加工部と、モータ取付の取付ベース部とが一体となったブラケット、ブラケットのバーリング加工部の内側に圧入固定された含油メタル、ブラケットのバーリング加工部の外側には、ステータコアに絶縁体を介して銅線が巻装された電機子とからなる固定子を備え、さらに、中央部にはバーリング加工を施されたフレームと、フレームに圧入固定されたシャフト、金属プレス加工により形成されたフレームに、接着又は圧入固定された内周円周方向に多極なる着磁を有する円筒状のロータマグネットからなる固定子を有し、フレームの天面に少なくても２箇所以上の貫通穴を備えると共に、貫通穴に対応する固定子側には、貫通穴より軸方向に隙間をもたせた位置にメタルホルダーを取り付け前記メタルホルダーの外側には、吸引マグネットを配置し、前記メタルホルダーはステータコアの内径部に圧入固定すると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない一方の端面側の位置する端面内径側が、前記メタルホルダーの圧入内径側に比べて径が小さくなっていると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない端面側の位置する端面の軸方向の高さが吸引マグネットの端面の軸方向の高さより高いことを特徴とするモータであり、本発明を構成上の特徴により表現したものである。
【００２４】
このような構成にしたことにより、フレームの貫通穴に対応する位置にメタルホルダーが位置するため、その貫通穴を通して固定子を支持できるため、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。また、メタルホルダーにてオイルの飛散を防止できる。
【００２５】
また、このようにメタルホルダーの内径に径の差をもたせたことにより、飛散した含油メタルからの油が軸受手段から、確実に逃げることがない構成にすることが可能で、軸受手段の保油性能を向上することができる。
【００２６】
そして、このような構成によって、従来、ステータコアとロータマグネットの磁気センターを適切にずらすことによって発生させていた、回転子と固定子に作用していた軸方向の吸引力を、吸引マグネットとフレームとの間で発生させることが可能となる。
【００２７】
さらに、吸引マグネットの磁束は吸引マグネットからフレームを経由して、さらに、メタルホルダーを介してステータコアに回収できるため、吸引マグネットの磁束がロータマグネットの磁束や、巻線に流れる駆動電流にて発生する駆動磁界等に対する磁束の干渉を防止できる。
【００２８】
加えて、このような構成によって、吸引マグネットがステータコアの上に配置されていても、その貫通穴を通して固定子の上部にあるスタータコアの内側に圧入されたメタルホルダーを支持できるため、吸引マグネットを損傷することなく組立が容易であり、さらに、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。
【００２９】
本発明の請求項２に記載の発明により回転子の軸方向の移動や軸方向の振動を抑制することができ、すぐれた情報記録再生機器を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明の実施例１によるモータの構造図である。また、図２は本発明の実施例１によるモータの底板の圧入工程を示す図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、図２において、１は回転伝達を行うシャフトである。２はフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３がフレーム２の内周に圧入又は接着固定されている。
【００３２】
そして、フレーム２は天面に少なくても２箇所以上の貫通穴１６が形成され、そして、中央部にはバーリング加工が施されシャフト１が直接圧入される。
【００３３】
このようにして、回転子１１はシャフト１、フレーム２、そして、ロータマグネット３から構成されている。
【００３４】
ブラケット４は磁性材からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部に段階的な突状のバーリング加工部１２をもっている。このバーリング加工部１２は軸受手段を収容する軸受ハウジング２３の機能として働く。そして、ブラケット４は軸受ハウジング２３を構成するバーリング加工部１２と、モータ取付のための取付ベース部１３とが一体的に構成されている。このようにして、バーリング加工部１２と取付ベース部１３とが一体的に構成されているため、バーリング加工部１２に対する取付ベース部１３の直角度を精度良く形成することが容易となる。
【００３５】
ブラケット４のバーリング加工部１２の内側にはシャフト１を回転自在に支持するため、含油メタル５が圧入固定される。
【００３６】
一方、ブラケット４のバーリング加工部１２の外側には、ステータコア１４に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子６が圧入固定される。
【００３７】
さらに、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板７が、取付ベース部１３に両面テープ（図示せず）によって接着固定されている。電機子６の銅線の巻端はプリント基板７の上に配線されて固定子１５を構成している。
【００３８】
フレーム２は天面に設けられた貫通穴１６に対面する固定子１５のステータコア１４の内径には、フレーム２は天面より、軸方向に隙間をもたせた位置に磁性材プレス工法にて形成されたメタルホルダー１７が圧入にて取り付けられて固定されている。
【００３９】
そして、メタルホルダー１７の断面形状は、メタルホルダー１７がステータコア１４へ圧入されていない端面側の位置する端面内径側１９は、メタルホルダー１７の圧入内径側２０に比べて径が小さくなっている。
【００４０】
メタルホルダー１７の外側に位置するステータコア１４の上には吸引マグネット１８が取り付けられる。吸引マグネット１８はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結マグネット等の磁気特性の優れた材料からなっている。
【００４１】
抜け止め８は回転子１１のスラスト方向の抜けを防止する抜け止めであり、金属プレス加工によって形成されている。そして、抜け止め８はシャフト１の他端に圧入されている。
【００４２】
このようにして、底板９は回転子１１のスラスト方向の荷重を支持するものであり、耐摩耗性の樹脂板１０を介してブラケット４のバーリング加工部１２の入り口に圧入固定されている。
【００４３】
回転子１１のフレーム２の天面には複数の貫通穴１６があり、底板９をブラケット４に圧入する際に、その貫通穴１６を通して、メタルホルダー１７の端面を支持ピン２２にて受けることができるため、圧入時の力がブラケット４の取付ベース部１３に加わらないように組立が可能となっている。よって、底板９を圧入してもブラケット４の取付ベース部１３は圧入時の力が作用しない組立ができる。
【００４４】
そのため、ブラケット４のバーリング加工部１２に対する取付ベース部１３の直角度を良好に維持したまま圧入ができる。よって、バーリング加工部１２に対する取付ベース部１３と、取付ベース部１３に圧入された含油メタル５、及び、含油メタル５に回転自在に支持されているシャフトの直角度を維持した組立が可能となる。
【００４５】
そして、メタルホルダー１７の端面内径側１９の端面の高さが吸引マグネット１８の高さより高くなっている。だから、支持ピン２２は吸引マグネット１８の天面を受けずに、確実に、メタルホルダー１７の端面内径側１９の端面を受けるため、吸引マグネット１８を受けて圧入されることがない。よって、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結マグネット等からなる吸引マグネット１８が損傷及び破壊することがない。
【００４６】
また、吸引マグネット１８からの磁束はステータコア１４を通り、磁性材からなるメタルホルダー１７を介してフレーム２に伝わり、フレーム２の天面から吸引マグネット１８への経路を通るので、吸引マグネット１８の主たる磁束は電機子６のコイル（図示せず）やロータマグネット３の磁束などと鎖交することがない。故に、電機子６やロータマグネット３の磁気回路に影響を与えることがないので吸引マグネット１８の磁気的な干渉を受けることがない。
【００４７】
吸引マグネット１８の着磁は天面と底面がそれぞれ厚み方向の単極の着磁か、それとも、平面２極着磁が望ましい。このように、メタルホルダー１７の端面内径側１９が圧入内径側２０より小さいため、含油メタル５の上部より漏れた油が回転中に飛散しても、メタルホルダー１７の円筒部２１が油飛散防止の壁となり、油は円筒部２１より外側には飛散しない効果を有する。
【００４８】
また、含油メタル５の外径とメタルホルダー１７の円筒部２１との間には径方向の隙間を持っているため、円筒部２１に飛散してきた含油メタル５の油は、その径方向の隙間に入り、そして、含油メタルに帰っていくため油の回収作用の効果がある。
【００４９】
このような構成にすることによって、含油メタル５の油の保油性能を増すと共に、含油メタル５より飛散した油を含油メタル５自身に回収することができる。
【００５０】
さらに、ステータコア１４の軸方向長さのセンターとロータマグネット３の軸方向長さ
のセンターとの差、即ち、磁気センターを適切にずらす必要がないため、吸引マグネット１８とフレーム２の天面との間に作用によって磁気的吸引力を働かせている。そのため、固定子１５に対して回転子１１には磁気的な付勢力が軸方向に働いている。
【００５１】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように本発明によれば、主としてコンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生するモータにおいて、メタルの上部に位置する外側にメタルホルダーを構成しているため、含油メタルの油の保油性能を増すと共に、含油メタルより飛散した油を含油メタル自身に回収することができる。よって、含油メタルから漏れた油が、回転子の回転によって外側方向に飛散しても、飛散した油を含油メタル自身に回収することが可能なため、高速回転においても軸受手段の信頼性を損うことがない効果を有する。そのため、機器の高速化に適するモータの提供ができる。
【００５２】
また、吸引マグネットとフレームの天面との間に磁気的吸引力、すなわち、固定子に対して回転子に働く磁気的な付勢力によって、モータが高速に回転しても、回転子の軸方向移動や軸方向振動が抑制され、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体への読み書きのエラーの発生が押さえられる。
【００５３】
特に、ステータコアの上に直接置かれた吸引マグネットの内側に位置するメタルホルダーが磁性材からなっているため、吸引マグネットの磁束のほとんどが、フレームの天面からメタルホルダーを通る経路にて吸引マグネットに帰るため、吸引マグネットの磁束がロータマグネットの磁気回路に影響を与えない効果を有する。
【００５４】
加えて、このような構成によって、吸引マグネットがステータコアの上に配置されていても、その貫通穴を通して固定子の上部にあるスタータコアの内側に圧入されたメタルホルダーを支持できるため、吸引マグネットを損傷することなく組立が容易であり、さらに、組立時に発生する力が取付ベース部に加わらないため取付ベース部の精度を損なうことなく、組立をすることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の実施例１によるモータの構造図
（ｂ）本発明の実施例１によるモータの回転子の天面図
【図２】 本発明の実施例１によるモータの底板の圧入工程を示す図
【図３】 従来の実施例のモータの構造図
【符号の説明】
１ シャフト
２ フレーム
３ ロータマグネット
４ ブラケット
５ 含油メタル
６ 電機子
７ プリント基板
８ 抜け止め
９ 底板
１０ 樹脂板
１１ 回転子
１２ バーリング加工部
１３ 取付ベース部
１４ ステータコア
１５ 固定子
１６ 貫通穴
１７ メタルホルダー
１８ 吸引マグネット
１９ 端面内径側
２０ 圧入内径側
２１ 円筒部
２２ 支持ピン
２３ 軸受ハウジング
２４ ＴＴクッション
２５ ディスク保持リング
２６ ディスククランプ爪
２７ 弾性バネ
Claims (2)
- 中央部に軸受ハウジングを構成するバーリング加工部と、モータ取付の取付ベース部とが一体となった磁性材からなるブラケット、前記ブラケットの前記バーリング加工部の内側に圧入固定された含油メタル、前記ブラケットの前記バーリング加工部の外側に配置され、ステータコアに絶縁体を介して銅線が巻装された電機子、さらに、中央部にはバーリング加工を施されたフレーム、前記フレームに圧入固定されたシャフト、金属プレス加工により形成された前記フレームに接着又は圧入固定された内周円周方向に多極なる着磁を有する円筒状のロータマグネットとを備え、前記フレームの天面に少なくても２箇所以上の貫通穴を備えると共に、前記貫通穴に対面し、前記貫通穴より軸方向に隙間をもたせた位置に磁性材からなるメタルホルダーを取り付け、前記メタルホルダーの外側には、吸引マグネットを配置し、前記メタルホルダーはステータコアの内径部に圧入固定すると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない一方の端面側の位置する端面内径側が、前記メタルホルダーの圧入内径側に比べて径が小さくなっていると共に、前記メタルホルダーの圧入固定されていない端面側の位置する端面の軸方向の高さが吸引マグネットの端面の軸方向の高さより高いことを特徴とするブラシレスモータ。
- 請求項１に記載のブラシレスモータを使用したことを特徴とする情報記録再生装置。
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