JP2002136031A - ブラシレスモータ及びその製造方法 - Google Patents

ブラシレスモータ及びその製造方法

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JP2002136031A
JP2002136031A JP2000322308A JP2000322308A JP2002136031A JP 2002136031 A JP2002136031 A JP 2002136031A JP 2000322308 A JP2000322308 A JP 2000322308A JP 2000322308 A JP2000322308 A JP 2000322308A JP 2002136031 A JP2002136031 A JP 2002136031A
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秀志 福谷
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    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1675—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声、映像等の記録及び再生するディスク駆
動するブラシレスモータ、もしくは回転多面鏡などの負
荷を装着して回転駆動するブラシレスモータにおいて、
小型薄型化を実現し、振れ精度が高く良好な生産性が可
能なモータを提供することを目的とする。 【解決手段】 ロータフレーム２の中央部に突状の突状
環状部１６が構成され、さらに、突状環状部１６の内径
側に径小内径部２０と径大内径部２１とを構成してい
る。そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャフト１の
直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２０の範
囲に形成されている。また、突状環状部１６の軸方向長
さＬ２はＬ２≧Ｌ１×２となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてコンパク
トディスクやビデオディスク、あるいは磁気ディスク等
の情報を記録及び再生可能なディスクを、モータのター
ンテーブルあるいはハブ等に装着して回転駆動するブラ
シレスモータ、もしくは、回転多面鏡などの負荷を装着
して回転駆動するブラシレスモータのロータフレーム、
ターンテーブル、ハブ及びロータボス等とシャフトとの
締結に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシレスモータとして、例え
ば、特開平８−２８９５２３号公報に開示されている。
図８にその構造を示す。図８は、従来の実施例における
ブラシレスモータの断面図を示すものである。図８にお
いて、７１は回転伝達を行うシャフトである。７２はロ
ータフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング
状のマグネット７３が圧入、または、接着にて固定され
ている。そして、ロータフレーム７２の中央部には突状
環状部７４が構成されシャフト７１が直接圧入されてい
てロータ組立体７５が構成されている。７６は鋼板のほ
ぼ中央部にバーリング加工を施し、軸受用のハウジング
部を形成し、取り付けベースの機能を一体にしたブラケ
ットである。そのブラケット７６のバーリング部の内側
にはシャフト７１を回転自在に支持する軸受７７が圧入
固定され、その外側には鉄心に樹脂の絶縁体を介してス
テータコイル７８が巻層されたステータコア７９が圧入
固定される。さらに、モータの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８０をブ
ラケット７６の平面部に両面テープにて接着固定されて
いて、ステータコイル７８の巻端をプリント基板８０の
上に配線しステータ組立を構成している。
【０００３】８１は回転体であるロータ組立体７５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。そしてシャフト７１の
他端に圧入されている。８２はロータ組立体７５のスラ
スト方向の荷重を支持する底板であり、耐摩耗性の樹脂
からなるスラスト板８３を介してブラケット７６のバー
リング入り口に圧入固定されている。
【０００４】このように、ロータフレーム７２の中央部
に位置する突状環状部７４には、シャフト７１が直接圧
入されている。このような構造にするとシャフトとフレ
ームとの締結が簡単で且つ確実である。
【０００５】しかし、コンパクトディスクやビデオディ
スクあるいは磁気ディスク等の情報記録及び再生機器の
ブラシレスモータや回転多面鏡などの負荷を装着して回
転駆動する機器のブラシレスモータ等の小形化・薄形化
の傾向の中で、シャフトと締結するロータフレームの突
状環状部の長さや、ロータボスの長さが短くなると、締
結部の強度を維持することが難しくなる問題点が生じて
きた。
【０００６】また、シャフトにロータフレームの突状環
状部などを直接に圧入する工法は、ロータ組立体の精度
はロータフレーム突状環状部の単品の精度に依存する。
しかし、機器の高速化の中でコンパクトディスクやビデ
オディスクあるいは磁気ディスク等の情報を記録及び再
生をする機器のブラシレスモータのターンテーブルやロ
ータフレームや、回転多面鏡などの取り付けに使われる
ブラシレスモータのロータボス等の回転体の面振れの精
度は年々高い要求により精度が年々厳しくなり、従来の
シャフトとロータフレーム、及び、シャフトとロータボ
スとの締結では高い振れ精度要求を満足することが困難
であった。
【０００７】さらに、コンパクトディスクやビデオディ
スクあるいは磁気ディスク等の情報を記録及び再生する
ためのディスクを自己クランプするクランプ機構や、ロ
ータボスに装着する回転多面鏡などを精度良く取り付け
るため、ロータフレームの突状環状部やロータボスの外
径部の精度が重要になってきている。
【０００８】しかし、シャフトを圧入することによって
ロータフレームの突状環状部やロータボスの外径部の塑
性変形による外径の変動により、正確な位置決めの取り
付けが問題であった。
【０００９】上記従来例の他に、実開昭６３−２９３６
９号公報に開示されたものがある。図９（ａ）、図９
（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）にその構造を示す。
【００１０】図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図
９（ｄ）はその請求範囲によると、回転軸９０に設けら
れ円周方向に形成された環状溝９１と、環状溝９１に隣
接する回転体９２の内径円筒面に形成された回転軸方向
の溝９３とを構成している。そして、環状溝９１と回転
軸方向の溝９２との隙間に接着剤９４を充填することに
より硬化させている。そのようにして、回転軸９０と回
転体９２とを締結して一体的に回転するようにした構成
になっている。このような構成は公報によると、部品点
数を増やすことなく、長期間に安定した品質を維持でき
て、組立が容易で振動の少ない回転体の実現が可能であ
ると記載されている。
【００１１】さらに、他の例として特開平８−１９２２
８５号公報に開示されたものがある。これはロータの挿
通孔に回転軸を中間バメ、または隙間バメにて挿通し、
ロータの挿通孔と回転軸との境界部分にレーザ光線を照
射して境界部分を溶接して、ロータの挿通孔と回転軸と
を境界部分にて一体化した構成になっている。このよう
な構成は公報によると、回転軸の歪みの原因になる圧入
作業をなくして、ロータの中心に正確に固定することが
可能であると記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ブラシレス
モータのロータフレームとシャフトとの締結、及び、ロ
ータボスとシャフトとの締結における上記の課題、すな
わち、締結長さが短くなる中での高い締結強度の要求を
解決するものである。また、ブラシレスモータのロータ
フレームとシャフトとの締結、及び、ロータボスとシャ
フトとの締結における上記の課題、すなわち、機器の高
速化の中での面振れ精度の要求を満足させるものであ
る。さらに、圧入によって発生する突状環状部やロータ
ボスの外径部の塑性変形による外径の変動を解決するも
のである。また、外径の変動を解決することによって負
荷部材であるディスクや回転多面鏡を高い精度で回転さ
せることができるモータを提供するものである。
【００１３】一方、シャフトとロータフレームとを接着
剤を使って締結する提案もある。この提案による構成は
回転軸９０に設けられ円周方向に形成された環状溝９１
と、環状溝９１に隣接する回転体９２の内径円筒面に形
成された回転軸方向の溝９３とを構成して、環状溝９１
と回転軸方向の溝９３との隙間に接着剤９４を充填して
硬化せしめて回転軸９０と回転体９２とを締結して一体
的に回転するような構成にしたものである。しかし、上
述の構成は回転軸に環状溝の製作が必要となる。また、
回転体の内径円筒面に形成された回転軸方向の溝の製作
も必要になるため、それらの複雑な溝加工を必要とする
など経済的にすぐれていない課題を有している。
【００１４】シャフトとロータフレームとの接着による
締結は、接着するための隙間によって、お互いの中心が
ずれる。すると、コンパクトディスクやビデオディスク
あるいは磁気ディスク等の情報を記録及び再生するため
のディスクを自己クランプするクランプ機構や、回転多
面鏡等を装着するロータボス等の径方向の振れが発生す
る。そのため、負荷部材であるコンパクトディスクやビ
デオディスク、磁気ディスク、あるいは、回転多面鏡等
が回転中心に対して芯ズレが発生して、高速回転時にお
けるロータ組立体が芯ズレによるアンバランスによって
大きな振動を発生させる課題をもっていた。
【００１５】また、ロータの挿通孔に回転軸を中間バ
メ、または隙間バメにて挿通し、ロータの挿通孔と回転
軸との境界部分にレーザ光線を照射して境界部分を溶接
固定する方法は、ロータの挿通孔と回転軸との締結が中
間バメ、隙間バメによってなされているため、その隙間
によって、お互いの中心がずれる。すると、コンパクト
ディスクやビデオディスクあるいは磁気ディスク等の情
報を記録及び再生するためのディスクを自己クランプす
るクランプ機構や、回転多面鏡等を装着するロータボス
等の径方向の振れが発生する課題をもっていた。ロータ
の挿通孔と回転軸とが中間バメ、隙間バメのはめあいの
ため、治具設備上で、ロータの挿通孔と回転軸とを挿通
してレーザ溶接するため、挿通とレーザ装置の治具設備
が複雑になる課題ももっている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ロータフレームの内部に同心に配設され円
筒状の空間を形成するマグネットと、ロータフレームの
回転中心に一端を固定したシャフトからなるロータ組立
体と、その、ロータ組立体を支承する軸受とを備えて、
ロータフレームは、中央部に突状の突状環状部を有し、
さらに、突状環状部は内径側に径小内径部と径大内径部
を構成して、径小内径部の長さＬ１がシャフトの直径Ｄ
に対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２０の範囲の関
係による構成にしたものである。
【００１７】また、ロータフレームの径小内径部の長さ
Ｌ１に対して、ロータフレームの中央部に構成された突
状の突状環状部の軸方向長さＬ２をＬ１×２以上の範囲
としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、略円筒状のロータフレームと、ロータフレームの内
部に同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネット
と、ロータフレームの回転中心に一端を固定したシャフ
トからなるロータ組立体と、ロータ組立体を支承する軸
受とを備え、ロータフレームは、中央部に突状の突状環
状部を有し、さらに、突状環状部は内径側に径小内径部
と径大内径部をもち、径小内径部の長さＬ１が前記シャ
フトの直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２
０の範囲にしたものである。このように、突状環状部の
内径側に位置する径小内径部の長さをシャフト直径に対
して適切な範囲で選定してシャフトを圧入締結すること
にしたので、圧入締結後に直ちに圧入強度を維持するこ
とができるため、圧入後すぐ次工程へのハンドリングを
可能にする。
【００１９】さらに、径小内径部の長さに上限を設けて
いるので圧入加重が過大になることがなくシンプルな器
具にて圧入可能な工程を実現できる。
【００２０】本発明の請求項２に記載の発明は、ロータ
フレームの径小内径部の長さＬ１に対して、前記ロータ
フレームの中央部に構成された突状の突状環状部の軸方
向長さＬ２はＬ２≧Ｌ１×２の範囲としたものである。
これは、結合部の強度と振れ精度の両立を維持するのに
適した範囲を述べたものである。
【００２１】限定範囲の下限値以上では、シャフトとロ
ータフレームあるいはシャフトとロータボスとの締結強
度を維持でき、軽圧入工程に向く。限定範囲の上限値以
下では、シャフトとロータフレームあるいはシャフトと
ロータボスとの締結強度を比較的大きく設定でき、生産
タクトの早い組立工程に向く。さらに、突状環状部の軸
方向長さＬ２の長さを径小内径部の長さＬ１に対して十
分に長く設定することによって、接着可能な部分の長さ
を十分に取れるため、接着強度が十分確保でき、締結部
の最終強度を大きくすることが可能となる。
【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、本発明
をブラシレスモータの製造の組立手順で表現したもので
ある。すなわち、ロータ組立体はシャフトと、中央部に
突状の突状環状部をもつロータフレームを有し、ロータ
フレームの内部には同心に配設され円筒状の空間を形成
するマグネットを有し、突状環状部は内径側に径小内径
部と径大内径部をもち、径小内径部にはシャフトの一端
を圧入され、径大内径部とシャフトとの隙間には接着剤
が充填されて、ロータフレームと前記シャフトとを締結
するブラシレスモータの製造方法によって、ブラシレス
モータのロータ組立体を製造する。
【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、シャフ
トと中央部に環状の穴を有するロータボスと、ロータボ
スに取り付けられたロータフレームと、ロータフレーム
の内部に同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネ
ットからなるロータ組立体と、ロータ組立体を支承する
軸受とを備え、ロータボスは内径側に径小内径部と径大
内径部をもち、径小内径部の長さＬ１が前記シャフトの
直径Ｄに対して、Ｄ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２０か
らなるブラシレスモータであり、本発明を構成上の特徴
により表現したものである。このように、ロータボスの
内径側に位置する径小内径部へシャフトを圧入締結する
ことにしたので、圧入締結後に直ちに圧入強度を維持す
ることができるため、圧入後すぐ次工程へのハンドリン
グを可能にする。さらに、径小内径部の長さに上限を設
けているので圧入加重が過大になることがなくシンプル
な器具にて圧入可能な工程を実現できる。
【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、ロータ
ボスの径小内径部の長さＬ１に対して、前記ロータボス
の中央部に構成された環状の穴部の軸方向長さＬ２はＬ
２≧Ｌ１×２の範囲としたものである。これは、結合部
の強度と振れ精度の両立を維持するのに適した範囲を述
べたものである。限定範囲の下限値以上では、シャフト
とロータフレームあるいはシャフトとロータボスとの締
結強度を維持でき、軽圧入工程に向く。限定範囲の上限
値以下では、シャフトとロータフレームあるいはシャフ
トとロータボスとの締結強度を比較的に大きく設定で
き、生産タクトの早い組立工程に向く。さらに、突状環
状部の軸方向長さＬ２の長さを径小内径部の長さＬ１に
対して十分に長く設定することによって、接着可能な部
分の長さを十分に取れるため、接着強度が十分確保で
き、締結部の最終強度を大きくすることが可能となる。
【００２５】本発明の請求項６に記載の発明は、本発明
をブラシレスモータの製造の組立手順で表現したもので
ある。すなわち、ロータ組立体はシャフトと、中央部に
突状の突状環状部を有するロータボスを有し、ロータボ
スに取り付けられたロータフレームと、ロータフレーム
の内部には同心に配設され円筒状の空間を形成するマグ
ネットを有し、ロータボスの内径側に径小内径部と径大
内径部をもち、径小内径部にはシャフトの一端を圧入さ
れ、径大内径部とシャフトとの隙間には接着剤が充填さ
れて、ロータボスと前記シャフトとを締結するブラシレ
スモータの製造方法によって、ブラシレスモータのロー
タ組立体を製造する。
【００２６】本発明の請求項７に記載の発明は、ロータ
組立体はシャフトと、中央部に環状の穴を有するロータ
ボスを有し、ロータボスに取り付けられたロータフレー
ムと、ロータフレームの内部には同心に配設され円筒状
の空間を形成するマグネットとを備え、ロータボスの内
径側は径小内径部と径大内径部をもち、径小内径部の長
さＬ１はシャフトの直径Ｄに対して、Ｄ×０．０５≦Ｌ
１≦Ｄ×０．２０の範囲にするとともに、径小内径部に
はシャフトの一端が圧入され、径小内径部とシャフトと
の締結境界部分、もしくは、径大内径部とシャフトとの
締結境界部分にレーザ光線の照射による溶接固定を実施
して、ロータボスとシャフトとを締結したものである。
【００２７】このように、環状の穴を有するロータボス
の内径側に位置する径小内径部の長さをシャフト直径に
対して適切な範囲で選定してシャフトを圧入締結するこ
とにしたので、圧入締結後に直ちに圧入強度を維持する
ことができるため、圧入後すぐ次工程へのハンドリング
を可能にする。
【００２８】さらに、径小内径部とシャフトとの締結境
界部分、もしくは、径大内径部とシャフトとの締結境界
部分にレーザ光線の照射による溶接固定を実施している
ため精度を維持し、締結部の最終強度を大きくすること
が可能となる。
【００２９】本発明の請求項８に記載の発明は、本発明
をブラシレスモータの製造の組立手順で表現したもので
ある。すなわち、ロータ組立体はシャフトと、中央部に
環状の穴を有するロータボスを有し、ロータボスに取り
付けられたロータフレームと、ロータフレームの内部に
は同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネットを
有し、ロータボスの内径側に径小内径部と径大内径部を
もち、径小内径部にはシャフトの一端が圧入され、径小
内径部とシャフトとの締結境界部分、もしくは、径大内
径部とシャフトとの締結境界部分にレーザ光線の照射に
よる溶接固定をして、ロータボスとシャフトとを締結す
るブラシレスモータの製造方法によって、ブラシレスモ
ータのロータ組立体を製造する。
【００３０】本発明の請求項９に記載の発明は、径小内
径部とシャフトとの締結境界部分、もしくは、径大内径
部とシャフトとの締結境界部分との溶接部位が、シャフ
トの全周になされるようにしたものである。このよう
に、スポット的で部分的な溶接でなく、シャフトの径に
沿って全周に溶接されているため十分な溶接強度を確保
でき、締結部の最終強度を大きくすることが可能とな
る。
【００３１】
【実施例】以下本発明の実施例について、図１から図７
を参照して説明する。
【００３２】図１は本発明の実施例におけるブラシレス
モータ（以後はモータと省略する）の構造断面図であ
る。
【００３３】シャフト１は円筒状のロータフレーム２の
回転中心に固定され、ロータフレーム２の内部には同心
に配設され円筒状の空間を形成するマグネット３が取り
付けられる。このようにロータ組立体４はシャフト１、
ロータフレーム２及びマグネット３から構成されてい
る。その後、ロータ組立体４は軸受５の中に挿入され、
ロータ組立体４の軸方向の抜けを防止するため抜け止め
６がシャフト１の一端側に圧入される。７はロータ組立
体４のスラスト方向の荷重を支持するスラスト板であ
り、耐摩耗性の樹脂からなっている。さらに、スラスト
板７の下方には金属板からなるスラストカバー８が設置
され、スラストカバー８はメタルハウジング９に固定さ
れる。このようにして、ロータ組立体４は軸受５とスラ
スト板７によって、径方向及び軸方向に支持され回転可
能となる。
【００３４】メタルハウジング９には軸方向に少なくと
も１個以上の軸受５が軸方向に離れて固定されている。
そして、メタルハウジング９の一端には、モータの駆動
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１０が貼り付けられたブラケット１１が取り
付けられる。さらに、メタルハウジング９のもう一方の
一端には、マグネット３と磁路を構成する磁性体を積層
したステータコア１２が固定される。ステータコア１２
にはマグネット３と対向して電磁トルクを発生するステ
ータコイル１３が予め巻装されている。このようにして
ステータ巻線１４はステータコイル１３とステータコア
１２とから構成されている。
【００３５】円筒状のロータフレーム２は鉄鋼板材のプ
レス成形で製作されている。ロータフレーム２の平坦な
面上には、記録と再生が可能なディスク（図示せず）を
受け止めるＴＴクッション１５が張り付けられるととも
に、ロータフレーム２の中央部に突状の突状環状部１６
を構成している。ディスク保持リング１７はディスク
（図示せず）を径方向に位置決めする機能をもってい
る。そして、回転したディスク（図示せず）をＴＴクッ
ション１５に押し当てたまま回転させるため、ディスク
保持リング１７には、その内部に爪１８を収容する穴部
を有している。そして、爪バネ１９によって爪１８がデ
ィスク（図示せず）を径方向及び軸方向に押し付けてい
る。
【００３６】以上のように構成されたコンパクトディス
クやビデオディスク等の情報記録及び再生機器のモータ
について、その回転動作を説明する。
【００３７】まず、ステータコイル１３に電流が供給さ
れるとマグネット３との間で電磁力を発生し、軸受５に
より軸支されているシャフト１を中心にロータ組立体４
が回転し、ロータ組立体４に固定されているディスク保
持リング１７、爪１８及び爪バネ１９によってクランプ
されたディスク（図示せず）が回転し情報の書き込みや
読み込みなどの機能を果たす。
【００３８】図２は本発明における実施例のモータ部分
詳細図であり、本発明の主要部であるロータ組立体４の
シャフト１とロータフレーム２との締結部の構成を説明
するための図である。
【００３９】図２においてロータフレーム２の中央部に
突状の突状環状部１６が構成され、さらに、突状環状部
１６の内径側に径小内径部２０と径大内径部２１とを構
成している。そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャ
フト１の直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
２０の範囲に形成されている。また、突状環状部１６の
軸方向長さＬ２はＬ２≧Ｌ１×２となっている。
【００４０】そして、シャフト１はロータフレーム２の
突状環状部１６の内径側に位置する径小内径部２０に圧
入されている。また、シャフト１を径小内径部２０に圧
入する前には径大内径部２１に熱硬化性及び嫌気性から
なる接着剤２２ａが予め塗布されている。
【００４１】図３は、本発明における別の実施例のモー
タ構造断面図である。
【００４２】図３において、１はシャフトで回転多面鏡
３０とマグネット３とロータフレーム２とが固定される
ロータボス３１が、圧入と接着併用の方法で固定されロ
ータ組立体３２を構成している。回転多面鏡駆動装置の
取付部を有するブラケット３３は熱伝導率の良いアルミ
基板であり、マグネット３と磁路を構成する磁性体を積
層したステータコア３４に、マグネット３と対向して電
磁トルクを発生するステータコイル３５を施したステー
タ巻線３６と、回転多面鏡駆動装置を動作させる駆動Ｉ
Ｃ（図示せず）が実装されステータ組立を構成してい
る。
【００４３】軸受３７の内径にはヘリングボーン溝が形
成され、流体軸受を構成し、シャフト１を回転可能に支
承している。このとき軸受３７はブラケット３３に直接
にかしめられている。
【００４４】以上のように構成された回転多面鏡駆動装
置について、その動作を説明する。
【００４５】まず、ステータコイル３５に電流が供給さ
れるとマグネット３との間で電磁力を発生し、軸受３７
により軸支されているシャフト１を中心にロータ組立体
３２が回転し、ロータ組立体３２に固定されている回転
多面鏡３０により照射されたレーザの偏光走査を行う。
【００４６】図４、図５、図６及び図７は、本発明にお
ける別の実施例のモータ部分詳細図であり、本発明にお
ける別の実施例の主要部であるロータ組立体３２のロー
タボス３１とシャフト１との締結されている構成を説明
するための図である。
【００４７】図４においてロータボス３１は真鍮やアル
ミ材等の切削性の良好な金属材から切削によって製造さ
れている。そして、ロータボス３１は中央部に設けられ
た環状の穴を有している。そして、マグネット（図示せ
ず）を収納するロータフレーム（図示せず）が固定され
ている。ロータボス３１は中央部に設けられた環状の穴
にはロータボス３１の上方に位置する部分に、径小内径
部２０とロータボス３１の下方に位置する部分に径大内
径部２１とが構成されている。
【００４８】そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャ
フト１の直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
２０の範囲に形成されている。
【００４９】また、ロータボス３１の軸方向長さＬ２は
径小内径部２０の長さＬ１に対してＬ２≧Ｌ１×２の関
係になっている。
【００５０】そして、シャフト１はロータボス３１の径
小内径部２０に圧入されて一体となる。また、シャフト
１を径小内径部２０に圧入する前には予め、径大内径部
２１に熱硬化性及び嫌気性からなる接着剤２２ａが塗布
されている。
【００５１】図５においてロータボス３１は中央部に設
けられた環状の穴を有している。そして、マグネット
（図示せず）を収納するロータフレーム（図示せず）が
固定されている。ロータボス３１は中央部に設けられた
環状の穴にはロータボス３１の下方に位置する部分に径
小内径部２０とロータボス３１の上方に位置する部分に
径大内径部２１とが構成されている。
【００５２】そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャ
フト１の直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
２０の範囲に形成されている。また、ロータボス３１の
軸方向長さＬ２は径小内径部２０の長さＬ１に対してＬ
２≧Ｌ１×２の関係になっている。
【００５３】そして、シャフト１はロータボス３１の径
小内径部２０に圧入されて一体となる。また、シャフト
１を径小内径部２０に圧入する前には予め、径大内径部
２１に熱硬化性及び嫌気性からなる接着剤２２ａが塗布
されている。
【００５４】上述のように、シャフト１をロータフレー
ム２及びロータボス３１の径小内径部２０へ軽圧入にす
ることにより、シャフト１をロータフレーム２及びロー
タボス３１との間には、ただちに圧入強度が発生する。
よって、圧入した後に次工程へ直ちに送ることが可能に
なり生産工程の生産性が向上する。しかも、最終強度は
シャフト１と径大内径部２１との間に発生する接着強度
によって増加し必要強度が維持できるため、製品完成後
の強度も保証できる。
【００５５】また、圧入により、シャフトとロータボ
ス、シャフトとロータフレームの隙間をなくすことによ
って径方向の振れを改善することが可能になる。それに
よって、高速回転におけるコンパクトディスクやビデオ
ディスク、あるいは、回転多面鏡のような負荷部材のア
ンバランス振動を抑制することが可能となる。
【００５６】加えて、大きな締結強度を維持しつつ高い
生産性への要求についても対応可能となる。
【００５７】図６においてロータボス３１はステンレス
などの金属材から切削によって製造されている。そし
て、ロータボス３１は中央部に設けられた環状の穴を有
している。そして、マグネット（図示せず）を収納する
ロータフレーム（図示せず）が固定されている。ロータ
ボス３１は中央部に設けられた環状の穴にはロータボス
３１の上方に位置する部分に径小内径部２０とロータボ
ス３１の下方に位置する部分に径大内径部２１とが構成
されている。
【００５８】そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャ
フト１の直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
２０の範囲に形成されている。
【００５９】また、ロータボス３１の軸方向長さＬ２は
径小内径部２０の長さＬ１に対してＬ２≧Ｌ１×２の関
係になっている。
【００６０】そして、シャフト１はロータボス３１の径
小内径部２０に圧入されて一体となる。また、径小内径
部２０とシャフト１との締結境界部分にレーザ光線を照
射して溶接固定を実施して溶接固定部４６を構成して、
ロータボス３１とシャフト１とが一体となっている。
【００６１】図７においてロータボス３１はステンレス
などの金属材から切削によって製造されている。そし
て、ロータボス３１は中央部に設けられた環状の穴を有
している。そして、マグネット（図示せず）を収納する
ロータフレーム（図示せず）が固定されている。ロータ
ボス３１は中央部に設けられた環状の穴にはロータボス
３１の下方に位置する部分に径小内径部２０とロータボ
ス３１の上方に位置する部分に径大内径部２１とが構成
されている。
【００６２】そして、径小内径部２０の長さＬ１はシャ
フト１の直径Ｄに対してＤ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
２０の範囲に形成されている。
【００６３】また、ロータボス３１の軸方向長さＬ２は
径小内径部２０の長さＬ１に対してＬ２≧Ｌ１×２の関
係になっている。そして、シャフト１はロータボス３１
の径小内径部２０に圧入されて一体となる。また、径大
内径部２１とシャフト１との締結境界部分にレーザ光線
を照射して溶接固定を実施して溶接固定部４６を構成し
て、ロータボス３１とシャフト１とが一体となってい
る。
【００６４】図６、図７において径小内径部２０とシャ
フト１との締結境界部分、もしくは、径大内径部とシャ
フトとの締結境界部分との溶接部位が、シャフトの全周
になされるようにしたものである。このように、スポッ
ト的で部分的な溶接でなく、シャフトの径に沿って全周
に溶接されているため十分な溶接強度を確保でき、締結
部の最終強度を大きくすることが可能となる。
【００６５】なおかつ、径小内径部２０とシャフト１と
が軽圧入されているため、圧入した後にただちに圧入強
度が発生する。よって、治具にてロータボス３１とシャ
フト１を規制することなく溶接が可能となり、精度を維
持するための位置規制治具が不要となる。
【００６６】上述のように、シャフト１をロータボス３
１の径小内径部２０へ軽圧入にすることにより、シャフ
ト１とロータボス３１との間には、ただちに圧入強度が
発生する。よって、圧入した後に次工程へ直ちに送るこ
とが可能になり生産工程の生産性が向上する。しかも、
最終強度はシャフト１と径大内径部２１もしくは径小内
径部２０との間の境界部分にレーザ光線を照射による溶
接固定にて強度が増して必要強度が維持できるため、製
品完成後の強度も保証できる。
【００６７】また、圧入により、シャフトとロータボ
ス、シャフトとロータフレームの隙間をなくすことによ
って径方向の振れを改善することが可能になる。それに
よって、高速回転におけるコンパクトディスクやビデオ
ディスク、あるいは、回転多面鏡のような負荷部材のア
ンバランス振動を抑制することが可能となる。
【００６８】加えて、大きな締結強度を維持しつつ高い
生産性への要求についても対応可能となる。
【００６９】そして、それによって、小形・薄形で締結
強度の維持と高精度を両立し、優れたブラシレスモータ
を提供し機器の小形化要望に応えるモータを提供するこ
とを目的とする。
【００７０】軽圧入とは、シャフト１をロータフレーム
２及びロータボス３１の径小内径部２０へ比較的に小さ
な圧力で圧入することであり、シャフト１をロータフレ
ーム２及びロータボス３１へ圧入してもロータフレーム
２の径小内径部２０の外周部もしくはロータボス３１の
外周部の変化がほとんど生じない程度の圧力での圧入を
指している。
【００７１】なおかつ、Ｌ１が直径Ｄの０．０５から
０．２の短い範囲に設定されているため、ロータフレー
ムやロータボスの内径部にある穴に対してロータフレー
ムやロータボス自体に面振れがあっても、圧入治具の設
定調整によって矯正しながら圧入ができる。故に、ロー
タフレームやロータボス自身の面振れ精度が悪くても圧
入後の精度を確保することが可能である。
【００７２】具体的には図２の例では軸の直径Ｄは２ｍ
ｍで、Ｌ１は０．３ｍｍに設定されている。Ｌ１の０．
３ｍｍの設定はＤ×０．１５に相当する。また、突状環
状部全体の軸方向長さＬ２の２．９ｍｍの設定はＬ１×
９．７に相当する。そして、図２に示す軽圧入部のシメ
シロ（半径方向長さ）は０．００３ｍｍから０．０１５
ｍｍの範囲が適切である。また、圧入力が大きくなるが
最大０．０２５ｍｍでも可能であり特に大きな問題はな
い。
【００７３】さらに、図４、図５、図６及び図７の例で
は軸の直径Ｄは３ｍｍで、Ｌ１は０．４５ｍｍに設定さ
れている。Ｌ１の０．４５ｍｍの設定はＤ×０．１５に
相当する。また、突状環状部全体の軸方向長さＬ２の４
ｍｍの設定はＬ１×８．９に相当する。そして、図４及
び図５に示す軽圧入部のシメシロ（半径方向長さ）は
０．００３ｍｍから０．０１５ｍｍの範囲が適切であ
る。また、圧入力が大きくなるが最大０．０２５ｍｍで
も可能であり特に大きな問題はない。
【００７４】また、コンパクトディスクやビデオディス
クあるいは磁気ディスク等の情報記録及び再生機器の小
形化・薄形化の傾向の中で、モータのシャフト１と締結
するロータフレーム２の突状環状部１６の長さＬ２及び
ロータボス３１の穴の長さＬ２が短くなっても、締結部
の強度を維持することが可能である。
【００７５】さらに、図２に示すように、径大内径部２
１に塗布された余分な接着剤２２ａが径大内径部２１の
上部にたまるため接着面積の増加に伴う接着強度のアッ
プが可能な構成となる。
【００７６】特に、圧入される突状環状部１６の径小内
径部２０の長さＬ１はＬ２に対してＬ２≧Ｌ１×２の長
さに設定されている。そのため、径小内径部２０の長さ
Ｌ１は突状環状部１６の軸方向長さＬ２に対して十分に
短く設定されているため、圧入力が小さいため簡単な設
備かつ、短時間な作業工程となる。また、本実施の形態
では接着剤２２ａを特に限定するものでなく、例えば、
紫外線硬化型接着剤であっても効果は同じである。
【００７７】
【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、本発明のブラシレスモータでは機器の小形化・
薄形化の傾向の中で、シャフトと締結するロータフレー
ムの突状環状部の長さが短くても締結部の強度を維持す
ることが可能になり機器及びブラシレスモータの小形化
が可能となる。
【００７８】また、径小内径部を適切に設定することに
より、シャフトとロータフレーム及びロータボスとの圧
入を軽圧入にすることにより、ロータフレームの突状環
状部やロータボスの外径部の変形をおさえることが可能
なためラジアル及びアキシャルともに高い振れ精度を有
するブラシレスモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例のモータ構造断面図
【図２】本発明における実施例のモータ部分詳細図
【図３】本発明における別の実施例のモータ構造断面図
【図４】本発明における別の実施例のモータ部分詳細図
【図５】本発明における別の実施例のモータ部分詳細図
【図６】本発明における別の実施例のモータ部分詳細図
【図７】本発明における別の実施例のモータ部分詳細図
【図８】従来のブラシレスモータの構造断面図
【図９】（ａ）従来の別のブラシレスモータの構造断面
図 （ｂ）従来の別のブラシレスモータの部分詳細図 （ｃ）従来の別のブラシレスモータの部分詳細図 （ｄ）従来の別のブラシレスモータの部分詳細図（図９
（ｃ））のＸ−Ｘ構造断面図
【符号の説明】
１ シャフト ２ ロータフレーム ３ マグネット ４、３２ ロータ組立体 ５、３７ 軸受 ６ 抜け止め ７ スラスト板 ８ スラストカバー ９ メタルハウジング １０ プリント基板 １１、３３ ブラケット １２、３４ ステータコア １３、３５ ステータコイル １４、３６ ステータ巻線 １５ ＴＴクッション １６ 突状環状部 １７ ディスク保持リング １８ 爪 １９ 爪バネ ２０ 径小内径部 ２１ 径大内径部 ２２ａ、２２ｂ 接着剤 ３０ 回転多面鏡 ３１ ロータボス ４６ 溶接固定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｈ０２Ｋ 21/14 ５Ｈ６２２ 29/00 29/00 Ｚ (72)発明者 高田 則正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB07 AB08 AC04 AC06 AE08 5H019 AA06 CC04 EE14 FF03 5H605 BB05 BB14 BB19 CC02 CC03 CC05 DD03 DD09 EA07 EB03 EB06 EB36 EB38 GG03 GG21 5H615 AA01 BB01 BB14 BB17 PP02 PP24 SS03 SS04 SS08 SS16 SS18 SS19 SS55 TT05 5H621 BB07 GA01 HH03 JK08 JK15 JK17 JK19 5H622 CA05 CA10 CB05 PP05 PP19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 略円筒状のロータフレームと、前記ロー
    タフレームの内部に同心に配設され円筒状の空間を形成
    するマグネットと、前記ロータフレームの回転中心に一
    端を固定したシャフトからなるロータ組立体と、前記ロ
    ータ組立体を支承する軸受とを備え、前記ロータフレー
    ムは、中央部に突状の突状環状部を有し、さらに、前記
    突状環状部は内径側に径小内径部と径大内径部をもち、
    前記径小内径部の長さＬ１が前記シャフトの直径Ｄに対
    して、Ｄ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２０の範囲からな
    るブラシレスモータ。
  2. 【請求項２】 ロータフレームの径小内径部の長さＬ１
    に対して、前記ロータフレームの中央部に構成された突
    状の突状環状部の軸方向長さＬ２はＬ２≧Ｌ１×２とし
    た請求項１記載のブラシレスモータ。
  3. 【請求項３】 ロータ組立体はシャフトと、中央部に突
    状の突状環状部を有するロータフレームを有し、前記ロ
    ータフレームの内部には同心に配設され円筒状の空間を
    形成するマグネットを有し、前記突状環状部は内径側に
    径小内径部と径大内径部をもち、前記径小内径部には前
    記シャフトの一端が圧入され、前記径大内径部と前記シ
    ャフトとの隙間には接着剤が充填されて、前記ロータフ
    レームと前記シャフトとを締結するブラシレスモータの
    製造方法。
  4. 【請求項４】 シャフトと中央部に環状の穴を有するロ
    ータボスと、前記ロータボスに取り付けられたロータフ
    レームと、前記ロータフレームの内部に同心に配設され
    円筒状の空間を形成するマグネットからなるロータ組立
    体と、前記ロータ組立体を支承する軸受とを備え、前記
    ロータボスは内径側に径小内径部と径大内径部をもち、
    前記径小内径部の長さＬ１が前記シャフトの直径Ｄに対
    して、Ｄ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．２０の範囲からな
    るブラシレスモータ。
  5. 【請求項５】 ロータボスの径小内径部の長さＬ１に対
    して、前記ロータボスの中央部に構成された環状の穴部
    の軸方向長さＬ２はＬ２≧Ｌ１×２とした請求項４記載
    のブラシレスモータ。
  6. 【請求項６】 ロータ組立体はシャフトと、中央部に環
    状の穴を有するロータボスを有し、前記ロータボスに取
    り付けられたロータフレームと、前記ロータフレームの
    内部には同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネ
    ットを有し、前記ロータボスの内径側に径小内径部と径
    大内径部をもち、前記径小内径部には前記シャフトの一
    端が圧入され、前記径大内径部と前記シャフトとの隙間
    には接着剤が充填されて、前記ロータボスと前記シャフ
    トとを締結するブラシレスモータの製造方法。
  7. 【請求項７】 ロータ組立体はシャフトと、中央部に環
    状の穴を有するロータボスを有し、前記ロータボスに取
    り付けられたロータフレームと、前記ロータフレームの
    内部には同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネ
    ットを備え、前記ロータボスの内径側に径小内径部と径
    大内径部をもち、前記径小内径部の長さＬ１が前記シャ
    フトの直径Ｄに対して、Ｄ×０．０５≦Ｌ１≦Ｄ×０．
    ２０の範囲にするとともに、前記径小内径部には前記シ
    ャフトの一端が圧入され、前記径小内径部と前記シャフ
    トとの締結境界部分、もしくは、前記径大内径部と前記
    シャフトとの締結境界部分にレーザ光線の照射による溶
    接固定をして、前記ロータボスと前記シャフトとを締結
    するブラシレスモータ。
  8. 【請求項８】 ロータ組立体はシャフトと、中央部に環
    状の穴を有するロータボスを有し、前記ロータボスに取
    り付けられたロータフレームと、前記ロータフレームの
    内部には同心に配設され円筒状の空間を形成するマグネ
    ットを有し、前記ロータボスの内径側に径小内径部と径
    大内径部をもち、前記径小内径部には前記シャフトの一
    端が圧入され、前記径小内径部と前記シャフトとの締結
    境界部分、もしくは、前記径大内径部と前記シャフトと
    の締結境界部分にレーザ光線の照射による溶接固定をし
    て、前記ロータボスと前記シャフトとを締結するブラシ
    レスモータの製造方法。
  9. 【請求項９】 ロータボスの径小内径部及び径大内径部
    とシャフトとの溶接固定の部位が、前記シャフトの全周
    になされた請求項７及び８記載のブラシレスモータ。
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