JP2000245116A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストが安価で、しかも所望の磁気付勢
力を得ることができるモータを提供すること。 【解決手段】 静止部材２と、この静止部材２に対して
回転自在であるロータ４と、これら両者の間に介在され
た軸受手段６と、ロータ４に装着されたロータマグネッ
ト３０と、静止部材２に装着されたステータ３２とを具
備するモータ。ロータマグネット３０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１４の周側壁２４の内周面にリング状に取り付けられ
る。静止部材２には磁気付勢手段３５が装着され、磁気
付勢手段３５はフェライト系焼結マグネット３８を備
え、この焼結マグネット３８がロータ本体１４の端壁２
６に対向して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットの磁気
作用によってロータ本体に軸線方向の磁気付勢力を付与
するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）を回転
駆動するためのモータは、静止部材と、この静止部材に
軸受手段を介して回転自在に支持されたロータとを備
え、ロータにロータマグネットが装着され、このロータ
に対向して静止部材にステータが装着されている。ロー
タには、これと一体に回転するようにセンタリング部材
が取り付けられ、記録媒体はこのセンタリング部材によ
ってセンタリングされてロータに取り付けられる。

【０００３】このようなモータでは、低コスト化を図る
ために多孔質金属から形成され内部に潤滑油を保持して
なる含油スリーブ軸受が、軸受手段として一般に使用さ
れるが、含油スリーブ軸受はロータとの接触面を摺接面
として使用するため、結果的にロータは静止部材に固定
されることなく軸支持されることとなる。そのためロー
タは回転時に浮上力等の作用で軸線方向に振動が発生す
るが、このような振動は記録媒体への読み書きエラーの
原因となる。それ故に、ロータマグネットの磁気的中心
とステータの磁気的中心とを軸線方向に幾分ずらし、ロ
ータマグネットとステータとの間に作用する磁気吸引力
によってロータを磁気付勢し、この磁気付勢力を利用し
てロータ及び記録媒体の振動の発生を抑えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、記録媒体の回転
数の高速化に伴い、回転中に発生するロータ及び記録媒
体の軸線方向の振動も大きくなっている。このように振
動が大きくなると、この振動を抑えるためのバイアス力
も大きくする必要があり、その手段の一つとして磁気特
性の優れた材料、現在では希土類系マグネット（例えば
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系マグネット）を用いることが考えられ
る。

【０００５】しかし、希土類マグネットを用いる場合、
マグネット材料自体が高価であるので、マグネットの価
格が高く、このようなマグネットを用いることはモータ
の高コスト化につながり、近年の低価格化の流れに充分
対応することができない。尚、このような問題は、ＣＤ
−ＲＯＭ駆動用モータ以外の他の記録媒体（ＣＤ、Ｍ
Ｏ、ＤＶＤ等）駆動用モータにも存在し、更には一般的
なＤＣモータ等にも存在する。本発明の目的は、製造コ
ストが安価で、ロータに所望の磁気付勢力を付与するこ
とができるモータを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、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、前記静
止部材と前記ロータとの間に介在された軸受手段と、前
記ロータに装着されたロータマグネットと、前記ロータ
マグネットに対向して前記静止部材に装着されたステー
タとを具備するモータにおいて、前記ロータは、周側壁
及びこの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、前記ロータマ
グネットはシート状ゴムマグネットから形成され、この
ゴムマグネットが前記ロータ本体の前記周側壁の内周面
にリング状に取り付けられ、前記静止部材には、前記ロ
ータ本体の前記端壁と対向し、前記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が装着されていることを特徴とす
る。

【０００７】本発明に従えば、ロータマグネットがシー
ト状ゴムマグネットから形成されているので、ロータマ
グネットに関連して製造コストの低減を図ることができ
る。また、磁気付勢手段がフェライト系焼結マグネット
を備えているので、磁気付勢力を付与するマグネットに
関連しても製造コストを低減することができる。また、
焼結マグネットは寸法精度、特に面精度等が高いものを
容易に製造することができ、ロータ本体に対向するフェ
ライト系焼結マグネットの吸引面の面精度を高くするこ
とによって、磁気付勢手段とロータ本体との間に磁気的
なうねりが生じ、これによってロータの振動をより効果
的に抑えることができる。このような構成は、ＣＤ、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等の駆動用モータ、更には一
般用のＤＣモータ等のモータにも適用することができ
る。また、本発明では、前記ロータマグネットはフェラ
イト系シート状ゴムマグネットから形成されていること
を特徴とする。

【０００８】本発明に従えば、ロータマグネットがフェ
ライト系マグネットから形成されているので、このマグ
ネットに関連して、所望の磁気特性を確保しながらその
製造コストを一層低減することができる。

【０００９】また、本発明では、前記静止部材は、ベー
スハウジングと、このベースハウジングに一方の端部が
装着され、内周部に軸受手段が配設される円筒状支持ス
リーブ壁とを備え、前記ロータは、前記端壁の略中心部
に取り付けられた回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受
手段を介して前記支持スリーブ壁に回転自在に支持され
ており、前記支持スリーブ壁の他方の端部には、前記フ
ェライト系焼結マグネットが固着され、前記磁気付勢手
段の一部を構成する磁性材製のホルダが装着されている
ことを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、静止部材の支持スリーブ
壁の他方の端部に磁性材製のホルダを介してフェライト
系焼結マグネットが装着されているので、このフェライ
ト系焼結マグネットをロータ本体に近接して配置するこ
とができ、比較的小さいマグネットでもっても、また磁
気特性が非常に優れてなくても大きい軸線方向の磁気付
勢力を得ることができる。更に、本発明では、前記フェ
ライト系焼結マグネットは軸線方向に単極着磁されてい
ることを特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、フェライト系焼結マグネ
ットは軸線方向に単極着磁されているので、この焼結マ
グネットの周方向の磁力が実質上均一となり、周方向の
磁気付勢力を一定にすることができる。また、単極着磁
であるので、回転時のうず電流の発生がなく、従って鉄
損が少なく、モータの駆動電流を小さくすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うモータの一実施形態について説明する。図１
は、本発明に従うモータの一実施形態を示す断面図であ
る。尚、以下の実施形態では、記録媒体としてのＣＤ−
ＲＯＭを回転駆動するためのモータに適用して示すが、
その他の各種のモータにも適用することができる。

【００１３】図１を参照して、図示のモータは、静止部
材２と、この静止部材２に対して回転自在であるロータ
４とを備え、静止部材２とロータ４との間に軸受手段６
が配設されている。静止部材２は円形プレート状のベー
スハウジング８を備えている。ベースハウジング８の略
中央部には円形の開口が形成され、この開口に、支持ス
リーブ壁として機能する支持スリーブ部材１０の一端部
（基部側端部）が、例えばかしめの如き手段によって固
定され、支持スリーブ壁１０の他端側はベースハウジン
グ８から実質上垂直上方に延びている。尚、この支持ス
リーブ部材１０はベースハウジング８と一体的に形成す
ることもできる。

【００１４】ロータ４はロータ本体１４を備え、このロ
ータ本体１４の回転軸１６が軸受手段６を介して支持ス
リーブ壁１０に回転自在に支持されている。この実施形
態では、軸受手段６は、ラジアルスリーブ軸受１８とス
ラスト軸受片２０との組み合わせから構成されている。
ラジアルスリーブ軸受１８は、多孔質で内部に潤滑油を
含む含油スリーブ軸受から構成されている。このラジア
ルスリーブ軸受１８は支持スリーブ部材１０の内周面に
装着され、回転軸１６の外周面に接触してこの回転軸１
６に作用するラジアル方向の負荷を支持する。また、ス
ラスト軸受片２０は、耐摩耗性が大きくて滑り易い合成
樹脂製（又はセラミック製）軸受片から構成されてい
る。支持スリーブ部材１０の一端部には閉塞キャップ２
２が、例えばかしめの如き手段によって固定され、この
閉塞キャップ２２の内面側にスラスト軸受片２０が装着
されている。このスラスト軸受片２０は、回転軸１６の
一端面（円弧状に突出している先端面）に接触して回転
軸１６に作用するスラスト方向の負荷を支持する。この
実施形態では、軸受手段６としてラジアルスリーブ軸受
１８とスラスト軸受片２０との組み合わせを用いている
が、このような構成に代えて、ロータを非接触で支持す
る、ラジアル流体動圧軸受とスラスト流体動圧軸受との
組み合わせ等を採用することもできる。

【００１５】ロータ本体１４は鉄等の磁性材から形成さ
れ、円筒状の周側壁２４と、この周側壁２４の一端部
（図１において上端部）に設けられた端壁２６とを有
し、その他端面（図１において下端面）が開放されたカ
ップ状である。端壁２６の中央部には軸線方向（図１に
おいて上下方向）内方に突出する内環状突部２８が設け
られ、この内環状突部２８が回転軸１６の他端部（図１
において上端部）に、例えば圧入の如き手段によって固
定され、回転軸１６はロータ本体１４と一体的に回転駆
動される。

【００１６】ロータ本体１４の周側壁２４の内周面には
環状のロータマグネット３０が装着され、このロータマ
グネット３０に対向してその半径方内側にはステータ３
２が配設されている。ステータ３２は、複数枚のコアプ
レートを積層することによって構成されるステータコア
３４と、このステータコア３４に所要の通りに巻かれた
コイル３６から構成され、ステータコア３４が支持スリ
ーブ部材１０の外周面に装着されている。ロータマグネ
ット３０及びそれに関連する構成については、後に詳述
する。

【００１７】この実施形態では、図１に示す通り、ロー
タマグネット３０及びステータ３２はロータ本体１４内
の下部空間に配置され、ロータ本体１４内の上部空間に
はバランス手段３７及び磁気付勢手段３５が配置され、
磁気付勢手段３５はフェライト系焼結マグネット３８を
備えている。バランス手段３７は、下方が開放されたリ
ング状のケース本体４０を備え、このケース本体４０が
ロータ本体１４の周側壁２４と端壁２６との角部に装着
され、上記上部空間の外周部に配置されている。ケース
本体４０の開口には、これを覆うようにカバー４２が装
着され、ケース本体４０及びカバー４２によって規定さ
れる環状移動空間内に、バランス体としての複数個の鋼
球４４が移動自在に配設されている。このようなバラン
ス手段３７では、ロータ４が回転して危険速度を超え
る、即ちバランス体の回転振れによって生じる振動とモ
ータの一次振動周波数とが共振する所定速度を超える
と、バランス体は移動空間内における、重量アンバラン
スが生じている部位と対向する部位に移動し、このよう
に移動することによってロータ４の高速回転中の重量ア
ンバランスを解消する。

【００１８】このバランス手段３７に関連して、カバー
４２の下面とロータマグネット３０の上端面とが当接す
るように構成され、このように構成することによって、
ロータマグネット３０のステータ３２に対する軸線方向
の位置決めを正確に且つ容易に行うことができるととも
に、ケース本体４０とカバー４２とを接合するにあた
り、接着剤の使用を省略することができる。また、バラ
ンス手段３７のケース本体４０とこれに装着されるカバ
ー４２は、実質上閉塞した環状移動空間を規定するの
で、ラジアルスリーブ軸受１８から潤滑油等が飛散して
も、飛散した潤滑油等の環状移動空間内への流入を防止
することができ、重量アンバランスの補正精度を高精度
に維持することができる。

【００１９】一方、磁気付与手段３５のフェライト系焼
結マグネット３８は、上記上部空間の内周部に配置され
ている。この実施形態では、磁気付与手段３５は更に環
状のホルダ４６を含み、このホルダ４６が支持スリーブ
部材１０の他端部（先端部）に装着されている。このホ
ルダ４６は鉄等の磁性材から形成され、下端側に設けら
れた小径取付部４８と、上端側に設けられた大径部５０
と、小径取付部４８及び大径部５０を接続する接続支持
部５２とを有し、小径取付部４８が支持スリーブ部材１
０の外周面に装着されている。この実施形態では、上記
焼結マグネット３８はリング状マグネットから形成さ
れ、上記大径部５０の内側にて接続支持部５２の上面に
（即ち、ロータ本体１４の端壁２６に対向する面）に取
り付けられている。このように構成することによって、
ロータ本体１４の端壁２６の内側に近接してこの上記焼
結マグネット３８を配置することができ、このマグネッ
ト３８による軸線方向（図１において上下方向）の磁気
付勢力を大きくすることができる。

【００２０】磁気付勢手段３５のマグネットをフェライ
ト系焼結マグネット３８から構成することによって、次
の通りの効果が得られる。フェライト系マグネットは一
般的に製造コストが安価であり、従ってこのような材料
から形成することによって、磁気付勢手段３５のマグネ
ットを安価に製造することができ、モータの製造コスト
の低減を図ることができる。また、焼結マグネットは一
般的に比較的容易に高精度に形成することができ、高い
面精度を得ることができる。磁気付勢手段３５のマグネ
ットの、ロータ本体１４の端壁２６と対向する端面の面
精度が悪いと、マグネットのこの端面と上記端壁２６と
の間隔が不均一となり、ロータ４の回転時に磁気的うね
りが生じ、ロータ４の回転振れの原因となる。これに対
し、焼結マグネット３８から形成すると、このマグネッ
ト３８の上記端面とロータ本体１４の端壁２６との間隔
が実質上均一となり、これによって上述したような磁気
的うねりの発生もほとんどなく、ロータ４を安定して回
転することができる。

【００２１】フェライト系焼結マグネット３８は、ま
た、軸線方向（図１において上下方向）に単極着磁する
ことが望ましい。即ち、この焼結マグネット３８の一端
部（図１において上端部）が例えばＮ極（又はＳ極）
に、またその他端部（図１において下端部）がＳ極（又
はＮ極）になるように着磁するのが望ましい。このよに
着磁することによって、フェライト系焼結マグネット３
８の周方向の磁力が実質上均一となり、ロータ本体１４
に周方向に均一な磁気付勢力を付与することができる。
また、単極着磁することによって、ロータ本体１４を所
定方向に回転駆動してもうず電流が発生せず、従って鉄
損が少なく、モータの駆動電流、即ちコイル３６に送給
する電流が小さくても大きい駆動トルクが得られ、これ
によってモータの消費電力を少なくすることができる。

【００２２】尚、この形態では、フェライト系焼結マグ
ネット３８をリング状の単一のものから形成している
が、必ずしもこのように形成する必要はなく、弧状のセ
グメントに形成し、これらセグメントを複数設けてリン
グ状となるようにようにしてもよく、この場合も、フェ
ライト系焼結マグネットの各セグメントを上記軸線方向
に単極着磁するのが望ましい。

【００２３】回転軸１６の他端部（上端部）は、ロータ
本体１４の端壁２６を貫通して外側に突出しており、こ
の突出端部にセンタリング手段５６が装着されている。
センタリング手段５６は、先端部がテーパ状に形成され
たセンタリング部材５８を備えている。このセンタリン
グ部材５８の先端面には環状凹部が設けられ、この環状
凹部内にリング状吸着マグネット６０が装着されてい
る。また、センタリング部材５８の外周部には、ロータ
本体１４の端壁２６に向けて延びる弾性保持部６２が設
けられている。更に、ロータ本体１４の端壁２６の外周
部には、例えば弾性ゴムから形成されるリング状支持部
材６４が装着されている。

【００２４】このモータには、図示していないが、記録
媒体としてのＣＤ−ＲＯＭが着脱自在に装着される。Ｃ
Ｄ−ＲＯＭの中央部には円形開口が形成されており、こ
の円形開口内にセンタリング手段５６が位置付けられる
ことによって、装着するＣＤ−ＲＯＭのセンタリングが
行われる。センタリングされたＣＤ−ＲＯＭは支持部材
６４上に載置され、その内周部は弾性保持部６２によっ
て弾性的に保持され、更に、クランプ部材（図示せず）
が吸着マグネット６０に磁気的に吸着されることによっ
て、クランプ部材とロータ本体１４の端壁２６との間に
クランプされ、ロータ本体１４と一体的に回転駆動す
る。

【００２５】このようなモータでは、コイル３６に駆動
電流を供給すると、ステータコア３４が磁化され、ステ
ータコア３４とロータマグネット３０との相互磁気作用
によってロータ４及びこれに装着されたＣＤ−ＲＯＭ
（図示せず）が所定方向に回転駆動される。このとき、
ロータ本体１４の端壁２６に対向してフェライト系焼結
マグネット３８が位置するので、この焼結マグネット３
８は上記端壁２６を磁気的に吸引し、この吸引力によっ
てロータ本体１４には軸線方向下方への磁気付勢力が付
与され、かかる磁気付勢力によってロータ４の上下方向
の振動、びびり等の発生が抑えられる。

【００２６】次いで、ロータマグネット３０及びそれに
関連する構成について説明する。このロータマグネット
３０はシート状ゴムマグネットから形成することが重要
である。シート状ゴムマグネットは一般的に製造コスト
が安価であり、従ってこのようなマグネットから形成す
ることによって、ロータマグネット３０を安価に製造す
ることができ、モータの製造コストの低減を図ることが
できる。このロータマグネット３０は、フェライト系ゴ
ムマグネットから形成するのが望ましく、このように構
成することによって、更にその製造コストを安価にする
ことができ、モータの更なるコストダウンを図ることが
できる。

【００２７】シート状ゴムマグネットは、ロータ本体１
４の周側壁２４の内周面にリング状となるように例えば
接着剤をを用いて取り付けられ、このように取り付けた
後、Ｎ極及びＳ極が周方向に交互に配置されるように着
磁され、このようにしてロータマグネット３０が形成さ
れる。

【００２８】このようなモータでは、磁気付勢力を付与
するための焼結マグネット３８が設けられているので、
ロータマグネット３０の軸線方向の磁気中心とステータ
３２の軸線方向の磁気中心とを上記軸線方向にずらして
磁気付勢力を付与する必要はないが、より大きな軸線方
向の磁気付勢力を得るために上述した軸中心を軸線方向
に相互に幾分ずらすようにしてもよい。

【００２９】以上、本発明に従うモータの一実施形態に
ついて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々
の変形乃至修正が可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１のモータによれば、ロ
ータマグネットに関連して製造コストの低減を図ること
ができる。また、磁気付勢手段のマグネットに関連して
も製造コストを低減することができる。更に、磁気付勢
手段のマグネットを焼結マグネットから形成することに
よって、その面精度を高めてロータの振動をより効果的
に抑えることができる。

【００３１】また、本発明の請求項２のモータによれ
ば、ロータマグネットに関連して、所望の磁気特性を確
保しながらその製造コストを一層低減することができ
る。

【００３２】また、本発明の請求項３のモータによれ
ば、磁気付勢手段のフェライト系焼結マグネットをロー
タ本体に近接して配置することができ、比較的小さいマ
グネットでもっても、また磁気特性が非常に優れてなく
ても大きい磁気付勢力を得ることができる。

【００３３】更に、本発明の請求項４のモータによれ
ば、周方向の磁気付勢力を実質上均一にしてロータを安
定して回転駆動することができる。また、回転時のうず
電流の発生がなく、モータの駆動電流を小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うモータの一実施形態を示す断面図
である。

【符号の説明】

２ 静止部材 ４ ロータ ６ 軸受手段 ８ ベースハウジング １０ 支持スリーブ部材 １４ ロータ本体 １６ 回転軸 ２４ 周側壁 ２６ 端壁 ３０ ロータマグネット ３２ ステータ ３５ 磁気付勢手段 ３７ バランス手段 ３８ フェライト系焼結マグネット ４６ ホルダ ５６ センタリング手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 栄治 滋賀県愛知郡愛知川町中宿248 日本電産 株式会社滋賀技術開発センター内 (72)発明者 忠田 昌信 滋賀県愛知郡愛知川町中宿248 日本電産 株式会社滋賀技術開発センター内 Ｆターム(参考） 5H002 AA02 AB06 AB07 AC06 AE08 5H622 AA03 CA01 CA05 CB03 CB05 CB06 DD01 PP05 PP19 QB02 QB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記静止部材と前記ロータとの間
   に介在された軸受手段と、前記ロータに装着されたロー
   タマグネットと、前記ロータマグネットに対向して前記
   静止部材に装着されたステータとを具備するモータにお
   いて、 前記ロータは、周側壁及びこの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、 前記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前記ロータ本体の前記周
   側壁の内周面にリング状に取り付けられ、 前記静止部材には、前記ロータ本体の前記端壁と対向
   し、前記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が装
   着されていることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記ロータマグネットはフェライト系シ
   ート状ゴムマグネットから形成されていることを特徴と
   する請求項１記載のモータ。
3. 【請求項３】 前記静止部材は、ベースハウジングと、
   このベースハウジングに一方の端部が装着され、内周部
   に軸受手段が配設される円筒状支持スリーブ壁とを備
   え、前記ロータは、前記端壁の略中心部に取り付けられ
   た回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受手段を介して前
   記支持スリーブ壁に回転自在に支持されており、前記支
   持スリーブ壁の他方の端部には、前記フェライト系焼結
   マグネットが固着され、前記磁気付勢手段の一部を構成
   する磁性材製のホルダが装着されていることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記フェライト系焼結マグネットは軸線
   方向に単極着磁されていることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載のモータ。