JP2000152542A

JP2000152542A - モータ

Info

Publication number: JP2000152542A
Application number: JP10314682A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kayama; 俊香山; Atsushi Kawamoto; 淳川本
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd; Sony Corp
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd; Sony Corp
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、組立が容易で、部品コストが低減
でき、多極着磁のコストも低減できるモータを提供する
こと。【解決手段】巻線コイルとセンサ１８とを備えるステ
ータ部１１と、この巻線コイル１７に対向するように配
置された第１のマグネットと、上記センサに対向するよ
うに配置された第２のマグネットとを備えるロータ部２
０と、を含むモータにおいて、上記第１のマグネット２
４及び上記第２のマグネット２５がボンド磁石により形
成されていることを特徴とするモータ１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンパクト
ディスク（ＣＤ）やＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクを回転
駆動するために使用されるモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなモータは、例えば図１
２に示すように構成されている。図１２において、モー
タ１は、固定配置されたステータ部２と、ステータ部２
に対して回転可能に配置されているロータ部３等とから
構成されている。

【０００３】このステータ部２は、ステータ基板２ａ
と、ステータ基板２ａに取り付けられた軸受２ｂと、こ
の軸受２ｂに対して軸受ハウジング２ｃを介して、図に
おいて上方に取り付けられた軸受２ｄ及びスラスト受け
２ｅとを有している。また、このステータ部２には、上
記軸受２ｂを円周方向に包囲するように、且つ、ステー
タ基板２ａの図において下部に固定配置された巻線コイ
ル２ｆを有している。さらに、このステータ部２には、
後述するロータ部３のＦＧマグネット３ｅにラジアル方
向（図において横方向）の外側から対向するようにステ
ータ基板２ａの図において下部に取り付けられた磁気セ
ンサ２ｇが設けられている。

【０００４】これに対して、ロータ部３には、上記ステ
ータ部２の軸受２ｂ及び２ｄにより回転可能に保持され
た回転軸３ａが設けられている。また、このロータ部３
には、この回転軸３ａに対して保持部３ｂを介して取り
付けられ、且つ上記巻線コイル２ｆに対して図面にて下
方から対向する円板状のロータヨーク３ｃが備えられて
いる。このロータヨーク３ｃの上面には、ロータマグネ
ット３ｄが取り付けられ、ロータヨーク３ｃの外側に
は、ＦＧマグネット３ｅが取り付けられている。この場
合、上記回転軸３ａは、上記軸受２ｂ及び２ｄにより回
転可能に支持されると共に、上端がスラスト受け２ｅに
より支持されることにより、上方への脱落が防止される
ようになっている。

【０００５】このように構成されたモータ１によれば、
巻線コイル２ｆに適宜に通電されることにより、巻線コ
イル２ｆに発生する磁界が、ロータ部３のロータマグネ
ット３ｄ及びロータヨーク３ｃによる磁界と相互に作用
して、ロータ部３が回転駆動されることになる。

【０００６】その際、ロータ部３の回転に伴って、ＦＧ
マグネット３ｅも回転軸３ａの周りに回転することにな
り、その磁界が、ＦＧマグネット３ｅに対向してステー
タ基板２ａに配設された磁気センサ２ｇにより検出され
ることにより、ロータ部３の回転の検出、所謂ＦＧ検出
が行なわれるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたモータ１においては、ロータ部３は、保
持部３ｂに取り付けられたロータヨーク３ｃ，ロータマ
グネット３ｄ及びＦＧマグネット３ｅから構成されてい
るため、部品コスト及び組立コストが高くなってしまう
と共に、組立の際に、ロータマグネット３ｄが割れてし
まったり、また組立後においても、ロータマグネット３
ｄの割れ不良が発生するという問題があった。

【０００８】また、ＦＧマグネット３ｅは、円周方向に
沿ってＳ極，Ｎ極交互に着磁されることから、材料がフ
ェライト系のプラスチックマグネットに限定されてしま
うと共に、ＦＧマグネットの着磁には、高価な多極着磁
ヨークが必要であり、設備コストが高くなってしまうと
共に、着磁に要する時間が長くなってしまうという問題
があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、組立が容易
で、部品コストが低減でき、多極着磁のコストも低減で
きるモータを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、巻線コイルとセンサとを備えるステータ部と、こ
の巻線コイルに対向するように配置された第１のマグネ
ットと、上記センサに対向するように配置された第２の
マグネットとを備えるロータ部と、を含むモータにおい
て、上記第１のマグネット及び上記第２のマグネットが
ボンド磁石により形成されていることを特徴とするモー
タにより、達成される。

【００１１】上記構成によれば、上記第１のマグネット
及び第２のマグネットが、ボンド磁石により成形されて
いることから、部品点数が削減され、部品コスト及び組
立コストが低減され得ることになり、小型化が可能にな
ると共に、マグネット割れの発生が低減されることか
ら、信頼性が向上することになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１１を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、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、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１３】図１乃至図３は、本発明によるモータの第
１の実施形態を示している。図１において、モータ１０
は、固定配置されたステータ部１１と、ステータ部１１
に対して回転可能に支持されたロータ部２０とから構成
されている。

【００１４】このステータ部１１は、ステータ基板１２
と、ステータ基板１２に取り付けられた軸受１３と、こ
の軸受１３に対して軸受ハウジング１４を介して上方に
取り付けられた軸受１５及びスラスト受け１６とを有し
ている。また、このステータ部１１は、上記軸受１３を
円周方向に包囲するようにステータ基板１２の下面に固
定配置された巻線コイル１７と、後述するロータ部２０
のＦＧマグネット２５に対してスラスト方向（図におい
て縦方向）に対向するようにステータ基板１２上に取り
付けられた磁気センサ１８と、を含んでいる。

【００１５】これに対して、ロータ部２０は、ステータ
部１１の軸受１３，１５により回転可能に保持された回
転軸２１を有している。そして、このロータ部２０は、
この回転軸２１に対して圧入等により取り付けられ、且
つ上記巻線コイル１７に対してスラスト方向に対向する
第１のマグネットであるロータマグネット２４及びＦＧ
マグネット２５を含むロにータ本体２２をも有してい
る。さらに、ロータ部２０は、上記ステータ基板１２に
スラスト方向に対向するように設けられた円板状のロー
タヨーク２３を上記ロータ本体２２に有している。この
場合、上記回転軸２１は、上記ステータ部１１の軸受１
３，１５内で回転可能に支持されると共に、上端が上記
ステータ部１１のスラスト受け１６により支持される、
このため、この回転軸２１の上方への脱落が防止されて
いる。

【００１６】以上の構成は、図１２に示した従来のモー
タ１とほぼ同様の構成であるが、本実施の形態に係るモ
ータ１０においては、ロータ本体２２のロータマグネッ
ト２４、ＦＧマグネット２５及び保持部２６が、ボンド
磁石により、例えば一体成形されている。これにより、
従来のモータ１における保持部３ｂ，ロータマグネット
３ｄ及びＦＧマグネット３ｅが、ボンド磁石により、一
体に構成されることになる。ここで、ボンド磁石は、例
えば希土類コバルト磁石の一種であって、ＳｍＣｏ5 等
の粉末材をプラスチック等で固化させたものである。さ
らに、磁気センサ１８は、例えば磁気抵抗素子（ＭＲ素
子）であって、従来のようなモールド部分やハンダ付け
用端子を備えずに、ステータ基板１２の表面（図示の場
合、下面）に直接に実装されている。

【００１７】ここで、上記ＦＧマグネット２５には、例
えば図２または図３に示すように、その外縁に沿って凹
凸形状が設けられている。即ち、図２に示すように、Ｆ
Ｇマグネット２５の外縁であって、且つ、ステータ基板
１２に対向する面に、スラスト方向の凹凸形状２５ａが
設けられている。また、これに限らず、図３に示すよう
に、ＦＧマグネット２５の付近にて、ロータヨーク２３
が、その外縁にラジアル方向の凹凸形状２３ａを備えて
いる場合であっても良い。

【００１８】このように凹凸形状をＦＧマグネット２５
又はロータヨーク２３に設けると、ＦＧマグネット２５
またはロータヨーク２３の凹凸形状により体積変化が生
じるため、ＦＧマグネット２５の例えば外縁に沿って、
磁界が多極着磁の場合と同様に変化することなる。従っ
て、ＦＧマグネット２５は、概略的には、図４に示すよ
うにスラスト方向に、あるいは図６に示すようにラジア
ル方向に着磁されればよいことになる。図４に示すスラ
スト方向の着磁は、例えば図５に示すように、複数個の
ワーク３０を円筒状の軸方向に長い着磁用コイル３１内
に収容して、コイル３１に通電を行なうことにより、行
なわれる。この場合、多数のワーク３０が同時に着磁さ
れ得ることになり、生産効率が向上することになる。ま
た、図６に示すラジアル方向の着磁は、例えば図７に示
すように、ワーク３０に対して、上下に二つの着磁用コ
イル３２，３３を配設して、各コイル３２，３３に対し
て互いに逆向きに通電を行なうことにより、行なわれ
る。

【００１９】ここで、例えば住友金属鉱山株式会社のＳ
ＦＮ射出成形ボンド磁石を使用して、外径２５ｍｍ，凹
凸形状の数（ＦＧ歯数）２６０歯のＦＧマグネットにつ
いて、シュミュレーションを行なったところ、図８のグ
ラフに示すような結果が得られた。即ち、図８におい
て、曲線Ａで示すラジアル方向の磁場特性と、曲線Ｂで
示すスラスト方向の磁場特性によれば、ラジアル方向及
びスラスト方向に関して、十分な出力が得られることが
確認された。

【００２０】本実施の形態に係るモータ１０は、以上の
ように構成されており、巻線コイル１７に適宜に通電さ
れることにより、巻線コイル１７に発生する磁界が、ロ
ータ部２０のロータ本体２３のロータマグネット２４及
びロータヨーク２３による磁界と相互に作用して、ロー
タ部２０が回転駆動されることになる。その際、ロータ
部２０の回転に伴って、ＦＧマグネット２５も回転軸２
１の周りに回転することになり、その磁界が、ＦＧマグ
ネット２５に対向してステータ基板１２に配設された磁
気センサ１８により検出されることにより、ロータ部２
０の回転の検出、所謂ＦＧ検出が行なわれる。

【００２１】この場合、ボンド磁石により、ロータマグ
ネット２４及びＦＧマグネット２５が保持部２６と一体
に形成されていることから、図１２に示した従来のモー
タ１に比較して、部品点数が少なくて済み、部品コスト
及び組立コストが低減され得ると共に、小型化が容易に
行なわれることになる。また、ロータマグネット２４割
れの発生も低減されるため、モータ１０の信頼性も向上
することになる。また、磁気センサ１８が、ロータ部２
０のＦＧマグネット２５に対してスラスト方向に対向す
るように、ステータ基板１２に直接実装されているの
で、図１２に示した従来のモータ１に比較して、磁気セ
ンサ１８をステータ基板１２から所定高さに保持するモ
ールド部分や磁気センサ１８との電気的接続のためのハ
ンダ付け用端子が不要になる。従って、組立が容易に行
なわれ得ると共に、コストが低減され得ることになる。
さらに、ＦＧマグネット２５は、ＦＧマグネット２５ま
たはロータヨーク２３の凹凸形状２５ａ，２３ａによ
り、多極着磁が不要になるので、その着磁作業が容易に
且つ短時間で行なわれ得ることになり、着磁に関する設
備が簡略化され得ると共に、コストが低減され、生産効
率が向上することになる。

【００２２】図９乃至１１は、本発明の実施の形態に係
るモータの第２の実施形態を示している。図９におい
て、モータ４０は、図１２に示した従来のモータ１とほ
ぼ同様の構成であるが、モータ１と異なり本実施の形態
では、ロータマグネット５５及びＦＧマグネット５６
が、ボンド磁石により一体成形されている点でのみ、異
なる構成となっている。具体的には、モータ４０は、固
定配置されたステータ部４１と、ステータ部４１に対し
て回転可能に支持されたロータ部５０とから構成されて
いる。

【００２３】このステータ部４１は、ステータ基板４２
と、ステータ基板４２に取り付けられた軸受４３と、こ
の軸受４３に対して軸受ハウジング４４を介して上方に
取り付けられた軸受４５及びスラスト受け４６と、上記
軸受４３を円周方向に包囲するようにステータ基板４２
の下面に固定配置された巻線コイル４７と、後述するロ
ータ部５０のＦＧマグネット５６に対してラジアル方向
に対向するようにステータ基板４２に取り付けられた磁
気センサ４８と、を含んでいる。

【００２４】これに対して、ロータ部５０は、ステータ
部４１の軸受４３，４５により回転可能に保持された回
転軸５１と、この回転軸５１に対して保持部５２を介し
て取り付けられ、且つ上記巻線コイル４７に対してスラ
スト方向に対向するロータマグネット５５及びＦＧマグ
ネット５６を含むロータ本体５３と、ロータ本体５３の
うち、ステータ基板４２と反対の方向に取り付けられた
円板状のロータヨーク５４と、を含んでいる。この場
合、上記回転軸５１は、軸受４３，４５内で回転可能に
支持されると共に、上端がスラスト受け４６により支持
されることにより、上方への脱落が防止されるようにな
っている。

【００２５】ここで、ロータ本体５３は、ロータマグネ
ット５５とＦＧマグネット５６が、ボンド磁石により、
一体成形されている。これにより、従来のモータ１にお
けるロータマグネット３ｄ及びＦＧマグネット３ｅが、
一体に構成されることになる。

【００２６】また、上記ＦＧマグネット５６は、例えば
図１０または図１１に示すように、その外縁に沿って凹
凸形状を有している。すなわち、図１０に示す場合に
は、ＦＧマグネット５６付近にて、ロータヨーク５４
が、例えばその外縁にラジアル方向の凸形状５４ａを備
えている。また、これに限らず、図１１に示すように、
ＦＧマグネット５６は、その外縁にて、ラジアル方向に
凸形状５６ａを備えてもよい。このような凸形状５４ａ
または５６ａと、その両側の凹形状によって、凹凸形状
が形成されることになる。そして、これらＦＧマグネッ
ト５６またはロータヨーク５４の凹凸形状によって生じ
る体積変化によって、ＦＧマグネット５６と磁気センサ
４８との磁界が多極着磁の場合と同様に変化することに
なる。なお、この場合、上記磁気センサ４８は、ロータ
部２０のＦＧマグネット５６に対してラジアル方向外側
から対向するように、モールド部分４８ａ及びハンダ付
け用端子４８ｂを備えている。

【００２７】このような構成のモータ４０によれば、図
１に示した第１の実施の形態に係るモータ１０と同様に
作用すると共に、ロータマグネット５５及びＦＧマグネ
ット５６が一体に形成されていることから、図１２に示
した従来のモータ１に比較して、部品点数が少なくて済
み、部品コスト及び組立コストが低減され得ると共に、
小型化が容易に行なわれることになる。さらに、ＦＧマ
グネット５６は、ＦＧマグネット５６またはロータヨー
ク５４の凹凸形状５６ａ，５４ａにより、多極着磁が不
要になるので、その着磁作業が容易に且つ短時間で行な
われ得ることになり、着磁に関する設備が簡略化され得
ると共に、コストが低減され、生産効率が向上すること
になる。また、本実施の形態に係るモータ４０によれ
ば、上記磁気センサ４８が、ＦＧマグネット５６に対し
て、ラジアル方向に対向しているため、従来のモータ１
における磁気センサ２ｇがそのまま使用できることにな
り、コストの上昇が抑制される。

【００２８】上述した各実施形態においては、ステータ
基板１７に配設された巻線コイル１７，４７に対して、
スラスト方向に対向するように、ロータヨーク２３，５
４及びロータマグネット２４，５５が配設されている
が、このような構成に限らず、巻線コイルに対してラジ
アル方向外側から包囲するようにロータヨーク及びロー
タマグネット部が配設されているモータに対しても本発
明を適用し得ることは明らかである。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、組
立が容易で、部品コストが低減でき、多極着磁のコスト
も低減できるモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るモータを示す
概略断面図である。

【図２】図１のモータにおけるＦＧマグネットのラジア
ル方向から見た部分側面図である。

【図３】図１のモータにおけるＦＧマグネットのスラス
ト方向から見た部分平面図である。

【図４】図１のモータにおけるＦＧマグネットのスラス
ト方向着磁を示す概略斜視図である。

【図５】図４のＦＧマグネットの着磁方法を示す概略図
である。

【図６】図１のモータにおけるＦＧマグネットのラジア
ル方向着磁を示す概略斜視図である。

【図７】図６のＦＧマグネットの着磁方法を示す概略図
である。

【図８】図１のモータにおけるＦＧマグネットのラジア
ル方向及びスラスト方向における磁場変化を示すグラフ
である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係るモータを示す
概略断面図である。

【図１０】図９のモータにおけるＦＧマグネットのラジ
アル方向から見た部分側面図である。

【図１１】図９のモータにおけるＦＧマグネットのスラ
スト方向から見た部分平面図である。

【図１２】従来のモータの一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１０，４０・・・モータ、１１，４１・・・ステータ
部、１２，４２・・・ステータ基板、１３，１５，４
３，４５・・・軸受、１４，４４・・・軸受ハウジン
グ、１６，４６・・・スラスト受け、１７，４７・・・
巻線コイル、１８，４８・・・磁気センサ、２０，５０
・・・ロータ部、２１，５１・・・回転軸、２２，５３
・・・ロータ本体、２３，５４・・・ロータヨーク、２
３ａ，２５ａ，５４ａ，５６ａ・・・凸形状、２４，５
５・・・ロータマグネット、２５，５６・・・ＦＧマグ
ネット、２６，５２・・・保持部、３０・・・ワーク、
３１，３２，３３・・・着磁用コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川本淳千葉県市川市中国分３丁目18番５号住友金属鉱山株式会社中央研究所内Ｆターム(参考） 5H605 BB05 BB14 BB20 CC02 CC03 DD05 EA04 EA07 EB06 EB09 EB17 EC04 FF06 5H621 BB07 GA02 GA16 GA17 GB03 GB14 HH03 HH05 JK02 JK08 JK15 JK19 5H622 CA01 CA06 CA10 CB02 CB04 DD02 DD04 DD05 PP05 PP17 PP20 QA03 QB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻線コイルとセンサとを備えるステータ
部と、この巻線コイルに対向するように配置された第１のマグ
ネットと、上記センサに対向するように配置された第２
のマグネットとを備えるロータ部と、を含むモータにお
いて、上記第１のマグネット及び上記第２のマグネットがボン
ド磁石により形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】上記ロータ部に備えられている回転軸に
対して、上記第１のマグネットと上記第２のマグネット
が、保持部を介して一体成形され、且つ、これら第１の
マグネット、第２のマグネット及び保持部がボンド磁石
により形成されていることを特徴とする請求項１に記載
のモータ。
【請求項３】上記第２のマグネットが、ＦＧマグネッ
トであり、このＦＧマグネットの表面に凹凸形状が設け
られていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項４】上記第２のマグネットが、ＦＧマグネッ
トであり、このＦＧマグネットと一体的に成形されてい
るロータヨークには、このＦＧマグネットに対応した位
置に、凹凸形状が設けられていることを特徴とする請求
項１に記載のモータ。
【請求項５】上記第２のマグネットが、ＦＧマグネッ
トであり、このＦＧマグネットが、Ｎ極またはＳ極に着
磁されていることを特徴とする請求項１に記載のモー
タ。
【請求項６】上記センサが磁気センサであり、上記第
２のマグネットがＦＧマグネットであって、この磁気セ
ンサと、このＦＧマグネットが、ラジアル方向に対向し
て配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモ
ータ。
【請求項７】上記センサが磁気センサであり、上記第
２のマグネットがＦＧマグネットであって、この磁気セ
ンサと、このＦＧマグネットが、スラスト方向に対向し
て配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモ
ータ。
【請求項８】上記磁気センサが、上記ステータ部に設
けられたステータ基板上に直接に実装されていることを
特徴とする請求項７に記載のモータ。