JP2002112502A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価かつ小型の構成で、モータの振動を低減
させて安定した回転状態を容易に得ることを可能とす
る。 【解決手段】駆動永久磁石２３の駆動着磁面と半径方向
に対向する磁性材２４をステータ１１側に設けるととも
に、駆動永久磁石２３の磁気中心とステータコア１６の
磁気中心とを略一致させることにより、従来のような吸
引・反発を繰り返すことなく、駆動永久磁石２３の駆動
着磁面を利用して十分な大きさの磁気的吸引力を安定的
に得つつ、極めて安定した回転状態を得るとともに、駆
動永久磁石２３に対して磁性材２４を、取付スペースを
確保し易い半径方向に対向する配置関係とすることによ
って、モータの全体の大型化を回避させる構成としたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータコアに対
して、ロータ側に設けられた駆動用永久磁石が対向配置
されたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ステータ側に対して回転可能
に設けられたロータを、適宜の磁気的吸引手段によりス
テータ側に引き寄せて安定した回転状態を得るようにし
たモータが知られている。例えば、図３に示されている
モータでは、ステータ１に設けられたステータコア２の
軸方向における磁気中心ＳＯに対して、ロータ３側に設
けられた駆動用永久磁石４の軸方向の磁気ＭＯを適宜の
距離だけずらして配置しており、その磁気中心のズレに
よって生じる磁気的吸引力を利用して、上記ロータ３側
をステータ１側に向かって軸方向に吸引させるようにし
ている。

【０００３】また、図４に示されているモータでは、ス
テータコア２の図示上面における半径方向内周側の領域
に、上述した駆動用永久磁石４とは別個の吸引磁石５を
配置しておき、その吸引磁石５の磁気的吸引力によっ
て、上記ロータ３をステータ１側に向かって軸方向に引
き寄せるようにしている。さらに、図５に示されている
モータでは、駆動用永久磁石４をステータ１のベースプ
レート６側に向かって軸方向に延長させておくととも
に、その駆動用永久磁石４の延長側の先端面に対して、
吸引用の着磁部５ａを形成し、当該駆動用永久磁石４の
吸引用着磁部５ａと上記ベースプレート６との間に、ロ
ータ３側をステータ１側に向かって軸方向に引き付ける
磁気的吸引力を発生させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示された従来のモータのように、ロータ３側とステータ
１側との両磁気中心ＭＯ，ＳＯを互いにずらすように配
置にしたものでは、回転に伴って磁気的な吸引状態と反
発状態とが交互に切り替わってしまうことから、特に、
回転起動時において振動や騒音が発生し易いという問題
がある。また、図４に示されたモータでは、吸引用の磁
石５が別個に必要となって高価なものにならざるを得な
いとともに、モータが大型化してしまうという問題もあ
る。さらに、図５のような構造のモータでは、大きな吸
引力が得にくい上に、磁石４を延長した分だけ、モータ
が軸方向に大型化してしまうという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、安価かつ小型の構成
で、しかも振動が小さく安定した回転状態を得ることが
できるようにしたモータを提供することを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１にかかるモータでは、ステータ側に取り付
けられたステータコアと、ロータ側に取り付けられた駆
動用永久磁石とが互いに対向するように配置され、上記
駆動用永久磁石における前記ステータコアとの対向面
に、駆動着磁が施されたモータにおいて、上記駆動用永
久磁石の軸方向の磁気中心と、前記ステータコアの軸方
向の磁気中心とが、軸方向において略一致する配置関係
になされているとともに、上記ステータ側には、前記駆
動着磁面と半径方向に対向する磁性材が固定され、当該
磁性材と前記駆動用永久磁石との間の磁気的吸引力によ
って前記ロータ側がステータ側に向かって軸方向に引き
付けられるように付勢されている。

【０００７】また、請求項２にかかるモータでは、前記
請求項１の磁性材が、環状の駆動用永久磁石の周面の一
部に沿うようにして略円弧状に配置されたものであっ
て、上記磁性材と駆動用永久磁石との間の磁気的吸引力
により前記ロータが半径方向の一方向に向かって付勢さ
れている。

【０００８】さらに、請求項３にかかるモータでは、前
記請求項１のロータが、ステータコアを外側から覆うよ
うに配置されたアウターロータからなり、そのアウタロ
ータの外周側に設けられた円筒状壁部の内周面に、前記
駆動用永久磁石の外周面のうちの軸方向における一部分
が固着され、当該駆動用永久磁石の他の部分は、前記ア
ウタロータの円筒状壁部から軸方向外方に向かって露出
するように突出した状態に保持され、上記駆動用永久磁
石の外方に露出する他の部分に対して、前記磁性体が半
径方向に対面するように配置されている。

【０００９】さらにまた、請求項４にかかるモータで
は、前記請求項１のロータが、ステータコアを外側から
覆うように配置されたアウターロータからなり、そのア
ウタロータの外周側に設けられた円筒状壁部の内周面に
対して、環状の駆動用永久磁石の外周面が固着されてい
るとともに、前記磁性材が、前記ステータコアの複数の
突極どうしの各間部分に配置され、当該磁性材に設けら
れた立設板が、前記駆動用永久磁石の周面に対向するよ
うに設けられていることを特徴とする請求項１記載のモ
ータ。

【００１０】一方、請求項５にかかるモータでは、前記
請求項４の前記各磁性体毎に設けられた複数個の立設板
が、ステータ側に固着された環状の取付板によって一連
一体に連結されている。

【００１１】このような構成を有する請求項１にかかる
モータによれば、駆動用永久磁石の駆動着磁面を利用す
ることによって、磁性材との間に磁気的吸引力を発生さ
せていることから、従来のような吸引・反発を繰り返す
ことなく十分な大きさの磁気的吸引力が安定的に得ら
れ、しかも駆動用永久磁石の磁気中心とステータコアの
磁気中心とが略一致させることが可能となって、極めて
安定した回転状態が得られる。また、駆動用永久磁石に
対して磁性材が、取付スペースを確保し易い半径方向に
対向する配置関係になされていることから、軸方向及び
径方向の双方にモータを拡大する必要がなくなり、モー
タの全体が大型化することがない。

【００１２】このとき、請求項２にかかるモータのよう
に、駆動用永久磁石の周面の一部に沿って磁性材を円弧
状に配置することによって、ロータ側を半径方向の一方
側に引き寄せた状態で回転させるようにしておけば、軸
受部分における径方向のガタ付きが解消されることとな
り、一層安定した回転状態が得られる。

【００１３】またこのとき、請求項３にかかるモータの
ように、アウタロータの外周側の円筒状壁部から外方に
露出するようにして取り付けられた駆動用永久磁石に対
して、磁性体を対面させるように配置させたり、請求項
４にかかるモータのように、ステータコアの突極どうし
の各間部分に磁性材を配置させておけば、磁性体の取付
スペースは、極めて小さく抑えられる。

【００１４】さらに、請求項５にかかるモータのよう
に、ステータコアの突極どうしの各間部分に配置された
複数個の立設板どうしを、環状の取付板によって一連一
体に連結しておけば、磁性板の全体が一体化されて取り
扱い性が向上される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、ＣＤ−ＲＯＭなどのような
各種メディアディスクの回転駆動装置に用いられるスピ
ンドルモータに対して本発明を適用した場合の実施形態
について説明する。

【００１６】図１に示されている軸回転型のメディアデ
ィスク駆動装置用スピンドルモータの全体は、固定部材
としてのステータ組１０と、そのステータ組１０に対し
て軸方に組み付けられた回転部材としてのロータ組２０
とから構成されている。このうちステータ組１０におい
ては、固定基板（ベースプレート）１１の略中央部分に
固定された軸受ホルダー１２の内部側に、摺動軸受部材
としてのメタル軸受１３が取り付けられている。このメ
タル軸受１３としては、例えば、焼結含油軸受部材が採
用されていて、当該メタル軸受１３の中心部分に設けら
れた軸受孔内に、回転軸２１が回転自在に挿入されてラ
ジアル方向に支承されている。

【００１７】上記回転軸２１は、前記メタル軸受１３の
図示上端側の開口部から上方に向かって突出している
が、当該回転軸２１の図示下端部分には、球面の一部を
なすピボット部２１ａが設けられている。一方、前記メ
タル軸受１３における図示下端側の開口部には、スラス
ト板１４が取り付けられているとともに、そのスラスト
板１４の内部側に、円盤状のスラスト受部材１５が装着
されている。そして、上記スラスト受部材１５の図示上
側表面に対して、上述した回転軸２１の図示下端側のピ
ボット部２１ａが点接触するように配置されており、そ
れによって、上記回転軸２１の全体がスラスト方向に支
承されるようになっている。

【００１８】また、上記メタル軸受１２の半径方向外方
側の領域には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア
１６が基板側に固定されているとともに、そのステータ
コア１６に設けられた各突極部に対して駆動コイル１７
がそれぞれ巻回されている。

【００１９】さらに、前記回転軸２１の上方突出部分に
は、薄底の皿形状をなすアウターロータ型のロータケー
ス２２のボス部２２ａが固定されている。このボス部２
２ａから半径方向外方に向かって延出する当該ロータケ
ース２２の最外周部分には、環状をなす円筒状立壁２２
ｂが設けられており、その円筒状立壁２２ｂの内周面
に、同じく環状に形成された駆動マグネット（永久磁
石）２３が取り付けられている。この環状の駆動マグネ
ット２３における内外の両周面に沿って、適宜の駆動着
磁が周状に施されており、その駆動着磁面が、前述した
ステータコア１６の各突極部に対して半径方向外方側か
ら近接するように配置されている。

【００２０】このとき、上記駆動マグネット２３は、当
該駆動マグネット２３の軸方向における図示上半部分２
３ａのみが、上述したロータケース２２の円筒状立壁２
２ｂに取り付けられていて、その駆動マグネット２３の
軸方向における図示下半部分２３ｂは、上記ロータケー
ス２２の円筒状立壁２２ｂから軸方向に突出して、外方
に露出した状態にて保持されている。そして、その駆動
マグネット２３の外周側露出面に対しては、鉄材等から
なる磁性材２４が、半径方向外側から近接対向するよう
に配置されている。

【００２１】上記磁性材２４は、当該磁性材２４の断面
形状が略Ｌ字状をなすように形成されていて、その略Ｌ
字状の断面形状が、上述した駆動マグネット２３の外周
面の略半周部分に沿って連続することにより、平面略半
円状の円弧をなすように延在している。そして、この磁
性材２４のＬ字状の断面の一部を構成している立設板２
４ａが、上記駆動マグネット２３の外周面側の駆動着磁
面と、半径方向に近接して対面するように配置されてい
る。また、この立設板２４ａの図示下端部分からは、取
付板２４ｂが半径方向外方に向かって延出しており、そ
の取付板２４ｂは、上述したステータ側の固定基板１１
上に、溶接や半田付け等によって固着されている。

【００２２】このような磁性材２４と駆動マグネット２
３との間には、磁気的吸引力が発生されており、その磁
気的吸引力によって、前記ロータ組２０の全体がステー
タ組１０側（図示下側）に向かって軸方向に引き付けら
れるように付勢されることとなり、その結果、上記両組
１０，２０どうしが、予め予定された所定位置に保持さ
れるようになっている。そして、その予定保持位置、す
なわち、上記ロータ組２０がステータ組１０側に引き付
けられた最終の保持位置は、上記駆動マグネット２３の
磁気中心と、前述したステータコア１６の磁気中心と
が、軸方向に略一致する位置関係に設定されている。

【００２３】一方、上述したロータケース２２の図示上
面側には、ディスク載置部としてのハブ台２５が設けら
れている。このハブ台２５は、前記ロータケース２２の
ボス部２２ａの外側に挿入されるようにして固定されて
おり、当該ハブ台２５に対して、図示を省略した記録メ
ディアディスクの装着孔が挿通されることにより、当該
記録メディアディスク全体が径方向に位置決めされた状
態で装着されるようになっている。

【００２４】このような構成を有する本実施形態にかか
るスピンドルモータによれば、駆動マグネット２４の駆
動着磁面を利用することによって、磁性材２４との間に
磁気的吸引力を発生させていることから、従来のような
吸引・反発を繰り返すことなく十分な大きさの磁気的吸
引力が安定的に得られ、しかも駆動マグネット２３の磁
気中心とステータコア１６の磁気中心とが略一致させる
ことが可能となって、極めて安定した回転状態が得られ
る。

【００２５】また、駆動マグネット２３に対して磁性材
２４が、取付スペースを確保し易い半径方向に対向する
配置関係になされていることから、軸方向及び径方向の
双方にモータを拡大する必要がなくなり、モータの全体
が大型化することがない。

【００２６】このとき、本実施形態では、駆動マグネッ
ト２３の周面の一部に沿って磁性材２４を円弧状に配置
することによって、ロータ組２０側を半径方向の一方側
に引き寄せた状態で回転させる構成になされていること
から、メタル軸受１３における径方向のガタ付きが解消
されることとなり、一層安定した回転状態が得られる。

【００２７】またこのとき、本実施形態では、アウタロ
ータ型をなすロータケース２２の外周側円筒状壁部２２
ｂから、駆動マグネット２３の一部を軸方向に向かって
外方に露出させるようにして取り付けておき、その駆動
マグネット２３の外方側露出部分に対して、磁性体２４
を対面させるように配置させていることによって、磁性
体２４の取付スペースが小さく抑えられるようになって
いる。

【００２８】一方、上述した図１にかかる実施形態と同
一の構成物に対して同一の符号を付した図２にかかる実
施形態では、複数個の磁性体３４が、ステータコア１６
の複数の各突極どうしの間部分にそれぞれ配置されてお
り、それらの各磁性材３４に設けられた立設板３４ａ
が、前記駆動マグネット２３の内周面側に対向するよう
に設けられている。

【００２９】このとき、上記複数個の各磁性体３４の取
付板３４ｂは、環状をなすように形成されていて、固定
基板（ベースプレート）１１上に固着されている。そし
て、この環状の取付板３４ｂによって、上述した複数個
の各立設板３４ａどうしが一連一体に連結されている。

【００３０】このような実施形態においても、上述した
実施形態と同様な作用・効果が得られるが、特に本実施
形態のように、ステータコア１６の突極どうしの各間部
分に磁性材３４を配置させておけば、磁性体３４の取付
スペースは、極めて小さく抑えられることとなる。

【００３１】さらに、本実施形態のように、ステータコ
ア１６の突極どうしの各間部分に配置された複数個の立
設板３４ａどうしを、環状の取付板３４ｂによって一連
一体に連結しておけば、磁性板３４の全体が一体化され
て取り扱い性が向上されることとなる。

【００３２】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００３３】例えば、上述した実施形態は、ＣＤ−ＲＯ
Ｍディスク駆動装置用のスピンドルモータに対して本発
明を適用したものであるが、本発明は、それに限定され
るものではなく、ハードディスク、フロッピー（登録商
標）ディスク、ＤＶＤなどのような各種メディアディス
クを回転駆動させるモータや、その他の多種多様なモー
タに対しても同様に適用することができるものである。

【００３４】また、本発明を適用する摺動軸受部材は、
上述した各実施形態のようなメタル軸受に限定されるこ
とはなく、潤滑流体の動圧を利用した動圧軸受部材を用
いた装置に対しても本発明は同様に適用することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように請求項１にかかるモー
タは、駆動永久磁石の駆動着磁面と半径方向に対向する
磁性材をステータ側に設けるとともに、駆動永久磁石の
磁気中心とステータコアの磁気中心とを略一致させるこ
とにより、十分な大きさの磁気的吸引力を安定的に得つ
つ、極めて安定した回転状態を得るとともに、駆動永久
磁石に対して磁性材を、取付スペースを確保し易い半径
方向に対向する配置関係とすることによって、モータの
全体の大型化を回避させる構成としたものであるから、
安価かつ小型の構成で、モータの振動を低減させて安定
した回転状態を容易に得ることができる。

【００３６】このとき、請求項２にかかるモータは、駆
動用永久磁石の周面の一部に沿って磁性材を円弧状に配
置することによって、ロータ側を半径方向の一方側に引
き寄せた状態で回転させ、軸受部分における径方向のガ
タ付きを解消させて一層安定した回転状態を得るように
したものであるから、上述した効果をさらに向上させる
ことができる。

【００３７】またこのとき、請求項３にかかるモータ
は、アウタロータの外周側の円筒状壁部から外方に露出
するようにして取り付けた駆動用永久磁石に対して、磁
性体を対面させるように配置させ、また、請求項４にか
かるモータは、ステータコアの突極どうしの各間部分に
磁性材を配置させて、磁性体の取付スペースを極めて小
さく抑えるようにしたものであるから、上述した効果を
さらに向上させることができる。

【００３８】さらに、請求項５にかかるモータは、ステ
ータコアの突極どうしの各間部分に配置した複数個の立
設板どうしを、環状の取付板によって一連一体に連結す
ることによって、磁性板の全体を一体化して取り扱い性
を向上させたものであるから、上述した効果に加えて生
産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＣＤ−ＲＯＭ駆動装置用のモ
ータの構造例を表した縦断面説明図である。

【図２】本発明の他の実施形態にかかるモータを表した
縦断面説明図である。

【図３】従来のＣＤ−ＲＯＭ駆動装置用のモータの構造
例を表した縦断面説明図である。

【図４】従来のＣＤ−ＲＯＭ駆動装置用のモータの他の
構造例を表した縦断面説明図である。

【図５】従来のＣＤ−ＲＯＭ駆動装置用のモータの更に
他の構造例を表した縦断面説明図である。

【符号の説明】

１０ ステータ組 １１ 固定基板（ベースプレート） １２ 軸受ホルダー １３ メタル軸受 １６ ステータコア １７ 駆動コイル ２０ ロータ組 ２１ 回転軸 ２２ ロータケース ２２ｂ 環状円筒状立壁 ２３ 駆動マグネット（永久磁石） ２３ａ 上半部分 ２３ｂ 下半部分 ２４ 磁性材 ２４ａ 立設板 ２４ｂ 取付板 ３４ 磁性体 ３４ａ 立設板 ３４ｂ 取付板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D109 BA14 BA17 BA20 BA26 BA30 BB05 BB12 BB17 BB21 BB22 BB27 BB28 5H019 AA06 CC04 CC06 DD01 FF01 5H605 AA04 BB05 BB14 BB19 CC03 EA06 EB03 EB06 EB13 EB17 FF01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ側に取り付けられたステータコ
   アと、ロータ側に取り付けられた駆動用永久磁石とが互
   いに対向するように配置され、 上記駆動用永久磁石における前記ステータコアとの対向
   面に、駆動着磁が施されたモータにおいて、 上記駆動用永久磁石の軸方向の磁気中心と、前記ステー
   タコアの軸方向の磁気中心とが、軸方向において略一致
   する配置関係になされているとともに、 上記ステータ側には、前記駆動着磁面と半径方向に対向
   する磁性材が固定され、当該磁性材と前記駆動用永久磁
   石との間の磁気的吸引力によって前記ロータ側がステー
   タ側に向かって軸方向に引き付けられるように付勢され
   ていることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記磁性材が、環状の駆動用永久磁石の
   周面の一部に沿うようにして略円弧状に配置されたもの
   であって、 上記磁性材と駆動用永久磁石との間の磁気的吸引力によ
   り前記ロータが半径方向の一方向に向かって付勢されて
   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】 前記ロータが、ステータコアを外側から
   覆うように配置されたアウターロータからなり、 そのアウタロータの外周側に設けられた円筒状壁部の内
   周面に、前記駆動用永久磁石の外周面のうちの軸方向に
   おける一部分が固着され、当該駆動用永久磁石の他の部
   分は、前記アウタロータの円筒状壁部から軸方向外方に
   向かって露出するように突出した状態に保持され、 上記駆動用永久磁石の外方に露出する他の部分に対し
   て、前記磁性体が半径方向に対面するように配置されて
   いることを特徴とする請求項１記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記ロータが、ステータコアを外側から
   覆うように配置されたアウターロータからなり、 そのアウタロータの外周側に設けられた円筒状壁部の内
   周面に対して、環状の駆動用永久磁石の外周面が固着さ
   れているとともに、 前記磁性材が、前記ステータコアの複数の突極どうしの
   各間部分に配置され、当該磁性材に設けられた立設板
   が、前記駆動用永久磁石の周面に対向するように設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
5. 【請求項５】 前記各磁性体毎に設けられた複数個の立
   設板が、ステータ側に固着された環状の取付板によって
   一連一体に連結されていることを特徴とする請求項４記
   載のモータ。