JP2003324919A - 電磁回転機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電機子を有しながら、部品点数の削減
および部品精度と組立て精度を向上させ、かつ回転むら
や振動、騒音を少なくした電磁回転機とする。 【解決手段】 複数の延在部を持つ第１の固定ヨーク１
１と、該第１の固定ヨークと軸方向に一定の空隙を持っ
て対向する軟磁性体のリング形状の板部を持つ第２の固
定ヨーク１０の、２部品により構成され、第１または第
２の固定ヨークの一方の外縁部に形成された複数の曲げ
部と他方の外縁部に形成された複数の受け部を結合する
ことで一体化された固定ヨーク、および、前記固定ヨー
クの一部に倦装される複数の励磁コイル２０より成る複
数の電機子と、前記第１の固定ヨークと前記第２の固定
ヨークが作る軸方向の空隙中にこれらに対向して配置さ
れる円環状の駆動マグネット５０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定ヨークと励磁
コイルより成る複数の電機子と、駆動マグネットより成
る電磁回転機の改良に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、ＤＶＤドライブ装置やＭＯドライブ
装置に代表される光情報記録装置やＨＤＤ（ハードディ
スクドライブ）などの磁気情報記録装置は、ビデオカム
コーダや携帯端末、さらにはホームサーバ向けの記憶装
置としての需要が高くなりつつある。これらの用途に使
用される情報記録再生装置には、小型化や薄型化、低消
費電力化が要求される。また、レーザビームプリンタ
（ＬＢＰ）等のＯＡ機器についても、ＳＯＨＯ市場への
拡大や環境意識の高まりに伴い、小型化と低消費電力化
が要求されている。そして、ディスク媒体に情報を記録
する情報記録装置の主要部品であるスピンドルモータや
複写機等のポリゴンミラースキャナモータにも小型化と
薄型化、低消費電力化が要求されるが、これらについて
は、発生トルクを落とさずに小型化、薄型化するという
相反する特性を達成しなければならない。

【０００３】軸方向に空隙を有するタイプ（アキシャル
（axial)ギャップタイプ）のスピンドルモータについ
て、発生トルクを稼ぐことを目的として、駆動マグネッ
トの両側に電気子または固定ヨークを配設するダブルス
テータタイプのものがいくつか提案されている。

【０００４】図１２に、特許第２６９４３１８号に示さ
れる実施例を示す。

【０００５】この実施例のスピンドルモータは、駆動コ
イル１００１を倦装した固定ヨーク１００２から構成さ
れる電機子を複数個円周上に配列して、回転軸１００３
に固着された永久磁石回転子１００４を挟んで成る。同
図においては機械的な整流子を用いた多相モータである
が、この構成は、３相ブラシレスモータにも適用可能で
ある。

【０００６】図１３に、特開平８−１０７６６２号公報
に示される実施例を示す。図示するモータは、ポリゴン
ミラースキャナモータ等に最適な、機械的な軸受けを必
要としない３相ブラシレスモータである。

【０００７】同図においては、１２個の、励磁コイル１
１０１と固定ヨーク１１０２から成る電気子が軸方向の
両側から出力軸１１０３に固着された駆動マグネット１
１０４を挟んでいる。駆動マグネット１１０４は片方が
Ｎ極（上側）、他方がＳ極（下側）に着磁されている。
また、電機子（１１０１，１１０２）と駆動マグネット
１１０４が作る磁気ギャップは、図示するように、回転
軸と垂直な面に対して傾いている。これがこの実施例の
特徴である。すなわち、励磁コイル１１０１が励磁され
ると、回転方向のトルクと共に、スラスト方向とラジア
ル方向の力が発生する。結果として、出力軸１１０３と
駆動マグネット１１０４からなる回転体のラジアル位置
とスラスト位置は固定され、回転体は安定して回転す
る、というものである。これを実現する励磁シーケンス
の詳細は特開平８−１０７６６２号公報に開示されてい
る通りであり、ここではその詳細は割愛する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
及び図１３に示した従来のダブルステータタイプのモー
タの構成では、以下のような問題点を有している。

【０００９】１）ＨＤＤやＤＶＤ等の情報記録再生装置
のスピンドルモータや、ＬＢＰや複写機等のポリゴンミ
ラースキャナモータに適用する場合、電機子の数と駆動
マグネットの磁極数を増やしてトルクリップル周波数を
高域に移し、回転むらを少なくする必要がある。しか
し、電機子の数が増えると、組立てが煩雑になると共
に、部品の寸法バラツキや位置決め誤差に起因する回転
むらや振動、騒音が無視できなくなる。

【００１０】２）ポリゴンミラースキャナモータは、通
常20,000 〜 30,000 rpm で回転する。図１２と図１３
に示すような構成では、駆動マグネットがロータヨーク
等で保護されていないため、高速回転において、遠心力
により駆動マグネットが破損する虞がある。

【００１１】３）図１３においては、駆動マグネット１
１０４を含む回転体は、該駆動マグネット１１０４と電
機子（１１０１，１１０２）との相互作用により中空に
て支持されるが、軸剛性は大きくならない。従って、あ
る程度のイナーシャを持つポリゴンミラーやディスクを
出力軸１１０３に固定して回転させる場合、質量分布の
アンバランスにより軸振れが大きくなり、ＬＢＰに適用
した場合には、印字精度の悪化を引き起こし、情報記録
再生装置に適用した場合には、トラック追従不可能にな
ってしまう。

【００１２】（発明の目的）本発明の第１の目的は、複
数の電機子を有しながら、部品点数の削減および部品精
度と組立て精度を向上させ、かつ回転むらや振動、騒音
の少ない電磁回転機を提供しようとするものである。

【００１３】本発明の第２の目的は、モータが高速回転
しても、その際の遠心力により駆動マグネットに内部応
力が発生して破壊に至るといったことを防ぐことのでき
る電磁回転機を提供しようとするものである。

【００１４】本発明の第３の目的は、発生トルクを落と
さずに高速回転に対応した電磁回転機を提供しようとす
るものである。

【００１５】本発明の第４の目的は、軸方向又は放射方
向の力の発生を抑え、より振動の小さい又は回転むらの
小さい電磁回転機を提供しようとするものである。

【００１６】本発明の第５の目的は、スラスト軸受けを
廃止し、駆動マグネットの回転位置によっては多少のス
ラスト力変化が発生して回転体のスラスト位置の変動を
生じていたものを、その許容値以内に納めることのでき
る電磁回転機を提供しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１〜９に記載の発明は、回転軸または
固定軸を対称軸として、軟磁性体板状部材が放射状に外
側に向けて延在する複数の延在部を持つ第１の固定ヨー
クと、該第１の固定ヨークと軸方向に一定の空隙を持っ
て対向する軟磁性体のリング形状の板部を持つ第２の固
定ヨークにより構成され、前記第１または第２の固定ヨ
ークの一方の外縁部に形成された複数の曲げ部と他方の
外縁部に形成された複数の受け部を結合することで一体
化された固定ヨーク、および、前記回転軸または固定軸
を対称軸として同心円上に配置され、前記固定ヨークの
一部に倦装される複数の励磁コイルより成る複数の電機
子と、前記第１の固定ヨークと前記第２の固定ヨークが
作る軸方向の空隙中にこれらに対向して配置され、前記
回転軸、もしくは、前記固定軸に回動自在に固定された
フランジと一体的に回転する円環状の駆動マグネットと
を有することを特徴とする電磁回転機とするものであ
る。

【００１８】上記構成においては、第１の固定ヨークと
第２の固定ヨークの２部品にて構成された固定ヨークと
複数の励磁コイルにより、複数の電機子を構成してい
る。

【００１９】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項５に記載の発明は、前記駆動マグネットの着磁方
向と軸方向と平行にすると共に、前記第１および第２の
固定ヨークを軸方向に一定の空隙を介して対向する該駆
動マグネット面のうち少なくとも片側の面と該駆動マグ
ネットの外周面を、金属部材より成るロータヨークにて
覆うように構成した請求項１〜４の何れかに記載の電磁
回転機とするものである。

【００２０】同じく上記第２の目的を達成するために、
請求項６に記載の発明は、前記ロータヨークを、円環部
と、該円環部の外縁が円周方向にかつ交互に反対方向へ
概略９０度、櫛歯状に折り曲げられた複数の第１、第２
の櫛歯状曲げ部により構成し、前記第１及び第２の櫛歯
状曲げ部と前記円環部によって軸方向に形成される第１
及び第２の円環状空間それぞれに、前記駆動マグネット
を固着するようにした請求項５に記載の電磁回転機とす
るものである。

【００２１】上記請求項５又は６に記載の発明の構成に
おいては、駆動マグネットを板金等の金属部材で補強し
て、高速回転に耐えるようにしている。

【００２２】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項７に記載の発明は、前記駆動マグネット面のうち
少なくとも片側の面を覆うロータヨーク部分に、前記駆
動マグネットの一部が露出するようにその円周方向に複
数の抜き部を形成し、該抜き部の中心部と着磁中心を略
一致させる構成にした請求項５に記載の電磁回転機とす
るものである。

【００２３】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項８に記載の発明は、前記第１の固定ヨークの複数
の延在部と該複数の延在部に対向する前記駆動マグネッ
ト面との間に形成される第１の空隙の幅と、前記第２の
固定ヨークのリング状板部と該リング状板部に対向する
前記駆動マグネット面との間で形成される第２の空隙の
幅を、前記駆動マグネットが受ける合成された力のう
ち、トルクに寄与する円周方向以外の成分が略キャンセ
ルされるように設定した請求項１〜７の何れかに記載の
電磁回転機とするものである。

【００２４】また、上記第５の目的を達成するために、
請求項９に記載の発明は、軸受けを構成する軸受けスリ
ーブの外周面の、前記駆動マグネットの内周面と対向す
る位置に、軟磁性体からなる円環状のマグネット吸引部
材を固着し、前記駆動マグネットを含む回転体のスラス
ト方向の位置を、前記マグネット吸引部材と前記駆動マ
グネットの相互作用により、一義的に決定するようにし
た請求項１〜８の何れかに記載の電磁回転機とするもの
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００２６】（実施の第１の形態）図１乃至図５を用い
て本発明の実施の第１の形態に係る電磁回転機であると
ころのモータについて説明する。

【００２７】図１は、軸受けスリーブ３０とスラスト軸
受け３１で構成される流体軸受けが、回転軸６０にフラ
ンジ４０を介してポリゴンミラー４１を搭載した、ポリ
ゴンミラースキャナモータの構成例を一部断面で示す側
面図である。なお、従来例と同じ機能を有する部品や構
成についての詳細説明は省略するものとする。

【００２８】上記の図１２や図１３に示したモータの構
成と異なるところは、複数（６スロットを想定してい
る）の電機子を持つモータ構成にもかかわらず、固定ヨ
ークは、一体的に構成された上ヨーク１０と下ヨーク１
１の２部品で構成していることである。そして、図５に
詳述する円環状の駆動マグネット５０が、上ヨーク１０
と下ヨーク１１の２部品が作る軸方向（アキシャル方
向）の空間内に配置されている。

【００２９】駆動マグネット５０は駆動コイル２０と同
じ面内に配置されるが、駆動コイル２０より内周側の、
下ヨーク１１と上ヨーク１０で囲まれる円筒状空間に配
置され、上ヨーク１０と下ヨーク１１に対して、回転軸
方向に一定の空隙、詳しくは上側エアーギャップ７１と
下側エアーギャップ７２を持って対向している。そし
て、該駆動マグネット５０は、図示するように、フラン
ジ４０の外縁にて加締められたロータヨーク５１の外周
部内側に固着され、回転軸６０とともに一体的に回転体
を構成する。

【００３０】ボビン２１と捲き線２２、端子ピン２３か
ら構成される駆動コイル２０は、複数個（この例におい
ては６個）が上ヨーク１０の外縁の折り曲げ部１０１
（図４にて後述）に挿入もしくは捲回され、回転軸６０
を中心とした円周上に配置される。そして、該駆動コイ
ル２０は、上記上ヨーク１０と下ヨーク１１と共に６個
の電機子を構成する。尚、図１においては、駆動コイル
２０はボビン２１を使用しているが、直接上ヨーク１０
の曲げ部に線材を倦回しても良い。

【００３１】図２は、第１の固定ヨークである下ヨーク
１１の第１の構成例を示す平面図である。

【００３２】同図においては、駆動マグネット５０と軸
方向の空隙（下側エアーギャップ７２）を持って対向す
る面内で、かつ、第２の固定ヨークである上ヨーク１０
と対向する部分に、回転軸６０に対して図示のように放
射状に６個の軟磁性体板（延在部）を配置し、その周囲
を樹脂１１２で固める事により、下ヨークを一体的に構
成している。樹脂１１２は、電機子と駆動マグネット５
０との磁気的相互作用が原因で発生する不要振動を減衰
させる役目も果たす。また、前記軟磁性体板の外周部に
は、上ヨーク１０の折り曲げ部１０１の先端と嵌合する
ための上ヨーク嵌合穴１１１が形成される。

【００３３】図３（ａ），（ｂ）は、第１の固定ヨーク
である下ヨーク１１の第２の構成例を示す平面図であ
る。

【００３４】不要振動があまり気にならない場合には、
図３（ａ）に示すように、放射状に配置された軟磁性体
板を環状連結部１１３にて連結して一体的に構成した下
ヨーク１１としても良い。同図においては内周部を連結
しているが、外周部であっても、内外周の中間であって
も良い。

【００３５】図３（ｂ）に示すように、環状連結部１１
３は軸受けスリーブ３０の外周部と嵌合して、下ヨーク
１１を位置決めする機能も果たすことができる。尚、図
３（ｂ）の左側の構成例は、図３（ａ）の下ヨーク１１
を軸受けスリーブ３０に位置決め固定したものである
が、右側に示すように、回転軸に平行な円筒部を持つ円
筒状連結部１１４であっても良い。

【００３６】図４（ａ），（ｂ）は、第２の固定ヨーク
である上ヨーク１０の平面及び断面を示す図である。

【００３７】駆動マグネット５０と軸方向に空隙（上側
エアーギャップ７１）を介して対向する部分は突極なし
の同心円形状とし、最外周に折り曲げ部１０１を形成し
てここに駆動コイル２０を回転軸方向に挿入、もしくは
倦回する（図１参照）。折り曲げ部１０１の先端は凸形
状にして、下ヨーク１１の図２に示した上ヨーク嵌合穴
１１１に結合させて一体化された固定ヨークとして前記
駆動コイル２０とともに複数（この例では６個）の電機
子を構成する。

【００３８】図５（ａ），（ｂ）は、高速回転に耐え得
る駆動マグネット５０の構成例を示す図である。

【００３９】この構成の特徴は、駆動マグネット５０を
板金で構成されたロータヨーク５１と一体的に構成した
点である。詳しくは、該駆動マグネット５０の外周面
と、上ヨーク１０（又は下ヨーク１１でも良い）と回転
軸方向に一定の空隙（上側エアーギャップ７１（又は下
側エアーギャップ７２））を介して対向する面を、ロー
タヨーク５１である板金にて覆うようにしたことであ
る。これは、ポリゴンミラースキャナモータが30,000rp
m 以上の高速回転をすると、従来例で述べたように遠心
力により駆動マグネット５０に内部応力が発生し、破壊
に至る可能性があるので、該駆動マグネット５０の外周
部に板金を配設する事により、該駆動マグネット５０の
破壊を防ぐためである。

【００４０】また、上ヨーク１０または下ヨーク１１と
回転軸方向に一定の空隙を介して対向する面のうち（図
５では上ヨーク１０を例にしている）、ロータヨーク５
１が固着される面には複数の抜き部５２が構成され、該
抜き部５２に、駆動マグネットの一部が露出するよう
に、駆動マグネット材料が充填されている。前記抜き部
５２の数は駆動マグネット５０の磁極数（この例では、
図５（ａ）に示すように８磁極）と同数であり、該抜き
部５２の中心位置は、図５（ｂ）に示すように磁極中心
と概略一致している。

【００４１】このような構成にする事により、図５にお
いては上ヨーク１０と駆動マグネット５０の磁気的相互
作用が効果的に発生し、発生トルクを増加させるととも
に、回転軸方向上側への吸引力を発生させ、下ヨーク１
１が発生する下方向への吸引力を打ち消して、スラスト
方向の力をバランスさせる。また、ロータヨーク５１の
内周端はフランジ４０に加締め固定される。

【００４２】ここで、上記の力の発生の様子について、
図５（ｂ）を用いて詳述する。

【００４３】軸方向に多極着磁された駆動マグネット５
０の回転軸方向と垂直な面のうち、上面は図示のように
上ヨーク１０から力を受ける。一方、下面は図示のよう
に下ヨーク１１から力を受ける。図中にベクトルで示す
ように、周方向の力（トルク）は増幅され、回転軸方向
の力（スラスト力）は打ち消し合う。従って、大きな発
生トルクを確保しながらも、スラスト軸受けへの過大な
スラスト力を低減できる。

【００４４】（実施の第２の形態）図６は本発明の実施
の第２の形態に係る電磁回転機であるところのポリゴン
ミラースキャナモータの構成例を一部断面にて示す側面
図である。

【００４５】上記図５に示す駆動マグネットの構成にお
いても過大なスラスト力を低減できない場合には、図６
に示すような駆動マグネット５０とロータヨーク５３の
構成が可能である。すなわち、下ヨーク１１と対向する
駆動マグネット面をロータヨーク５３で覆う構成にす
る。抜き部と磁極の関係は図５で説明した内容と同じで
ある。

【００４６】図６の構成においては、図５と比較して、
上ヨーク１０が駆動マグネット５０を上方向に吸着する
力が増加し、下ヨーク１１が下方向に吸着する力が減少
し、結果としてスラスト軸受け３１が下方向に受けるス
ラスト力が小さくなる。

【００４７】（実施の第３の形態）図７及び図８は本発
明の実施の第３の形態に係る電磁回転機であるところの
ポリゴンミラースキャナモータの構成例である平面及び
断面を示す図である。

【００４８】本発明の実施の第３の形態に係るポリゴン
ミラースキャナモータの特徴は、下ヨーク１１を、その
内周部に円筒状連結部１１４を持たせるとともに外周部
に下ヨーク立上げ部１１５を持たせた形状にし、上ヨー
ク１０を平面形状にした事と、駆動マグネット５５と５
６をロータヨーク５４に固着して、上ヨーク１０または
下ヨーク１１と対向するロータヨーク板金部を廃止した
ことである。

【００４９】このような駆動マグネット５５，５６とロ
ータヨーク５４の構成は、さらに大きな発生トルクを得
る場合に有効である。すなわち、上ヨーク１０または下
ヨーク１１と対向するロータヨーク板金部を廃止した分
だけ、等価的に磁気ギャップが狭くなり、発生する磁気
的応力は増加するからである。

【００５０】図８（ａ）及び該図８（ａ）の一部を断面
で示す側面図である図８（ｂ）に、ロータヨーク５４と
駆動マグネット５５，５６の詳細な構成を示す。

【００５１】ロータヨーク５４は、円環部と、該円環部
の外縁が円周方向に交互に反対方向（図８（ａ）では、
グレーで示した部分と白ぬきで示した部分で区別してい
る）に概略９０度、櫛歯状に折り曲げられた櫛歯状曲げ
部（図８（ｂ）参照）を構成する。そして、櫛歯状曲げ
部と円環部が作る上下２つの円環状空間に、それぞれ駆
動マグネット５５，５６を固着する。駆動マグネット５
５，５６は多極着磁であり、同じ円周上の位置では同じ
方向に着磁されている。

【００５２】（実施の第４の形態）図９及び図１０は本
発明の実施の第４の形態に係る電磁回転機であるところ
のポリゴンミラースキャナモータの構成例を示す図であ
る。

【００５３】本発明の実施の第４の形態に係るポリゴン
ミラースキャナモータにおいては、図９に示すように、
軟磁性体からなる円環状のマグネット吸引リング５７を
軸受けスリーブ３０の外周部の適切な位置に固着するこ
とにより、スラスト軸受け３１を廃止している。

【００５４】図１０に示すように、駆動マグネット５０
の内周側は磁気的に開いており、そこに軟磁性体よりな
るマグネット吸引リング５７を近づけると、図中矢印で
示すような磁路が形成され、軸受けスリーブ３０に対し
て駆動マグネット５０を一定の位置に保持しようとする
力が働く。すなわち、上側エアーギャップ７１の幅と下
側エアーギャップ７２の幅を調整してスラスト力をキャ
ンセルすれば、駆動マグネットを含む回転体は、図１等
で示したスラスト軸受け３１を廃止しても、回動自在に
保持する事が可能である。図示する軸受けスリーブ３０
においては、スラスト軸受け３１を廃止して貫通穴構造
とし、端部にオイル漏れだし防止溝３２を配置してい
る。

【００５５】本実施の第４の形態においては、駆動マグ
ネット５０の回転位置によっては多少のスラスト力変化
が発生して回転体のスラスト位置が変動する可能性があ
るが、この構成のポリゴンミラースキャナモータにおい
ては、その許容値以内に納める事が可能である。

【００５６】（実施の第５の形態）図１１はＨＤＤのス
ピンドルモータに適用した本発明の実施の第５の形態に
係る平面及び断面図である。

【００５７】小型薄型の情報記録再生装置等の、30,000
rpm 以下のスピンドルモータに最適である。他の実施の
形態と異なるところは、ロータヨークが廃止され、駆動
マグネット５７が直接フランジ４２に固着されている事
である。その他の固定ヨーク等のモータに関する部分構
造は実施の第２や第３の形態とほぼ同じであり、各部品
が薄型化されているだけである。

【００５８】ＨＤＤの概略構成は、スピンドルモータに
相当するモータ部１と、１枚の磁気ディスク４４と２個
の磁気ヘッド４６の構成からなるディスク／ヘッド部
２、図中破線で示された、回路基板（図示せず）とカバ
ーを含むカバー／電装部３、固定軸６１やフランジ４２
などを有する軸受け／フランジ部より成る。前記軸受け
／フランジ部は、基台８１に固定された固定軸６１にベ
アリング６２を介してフランジ４２が回転する軸固定タ
イプを示している。

【００５９】前記モータ部１の上側には、図示のよう
に、磁気ヘッド４６とディスククランプ４５によりフラ
ンジ４２に固定された磁気ディスク４６が位置するた
め、磁気シールド４７とシート状回路基板９０の裏打ち
板でもあるシールド板４８が、モータ部１からの漏洩磁
束を防いでいる。

【００６０】この実施の第５の形態における電機子は、
上ヨーク１３と下ヨーク１４と扁平コイル２４より成
る。

【００６１】最後に、上記実施の第１〜第５の形態によ
る効果について、以下にまとめて列挙する。

【００６２】１）回転軸６０または固定軸６１を対称軸
として、軟磁性体板状部材が放射状に外側に向けて延在
する複数の延在部を持つ第１の固定ヨーク（下ヨーク１
１，１４）、該第１の固定ヨークと軸方向に一定の空隙
を持って対向する軟磁性体のリング形状の板部を持つ第
２の固定ヨーク（上ヨーク１０，１３）により成り、前
記第１または第２の固定ヨークの外縁部の一方に形成さ
れた複数の曲げ部（折り曲げ部１０１、下ヨーク立上げ
部１１５）と他方に形成された複数の受け部（上ヨーク
嵌合穴１１１等）を結合することで一体化された固定ヨ
ーク、および、前記回転軸６０または固定軸６１を対称
軸として同心円上に配置され、前記固定ヨークの一部に
倦装される複数の励磁コイル（駆動コイル２０、扁平コ
イル２４）より成る複数の電機子と、前記第１の固定ヨ
ークと前記第２の固定ヨークが作る軸方向の空隙（アキ
シャルギャップ）中にこれらに対向して配置され、前記
回転軸６０、もしくは、前記固定軸６１に回動自在に固
定されたフランジ４２と一体的に回転する円環状の駆動
マグネット５０，５５，５６，５７とを有する構成のモ
ータとしている。

【００６３】つまり、多数の電機子を有する場合、従来
は該電機子の構成要素である固定ヨークを図１２、図１
３に示すように同数必要としていたが、本発明の実施の
各形態においては、図１等に示すように固定ヨークを２
部品（第１の固定ヨークと第２の固定ヨーク）にて構成
し、これを多数の電機子に共通に用いられるようにして
いる。よって、部品点数が削減されると共に部品精度と
組立て精度が向上し、さらには回転むらや振動、騒音の
少ないモータとすることができる。

【００６４】前記複数の電機子の構成を詳述すると、該
電機子は、前記固定ヨークの構成要素である前記第１ま
たは第２の固定ヨークの外縁部の一方に形成された複数
の曲げ部に対して前記励磁コイルが軸方向に挿入もしく
は捲回され、その後前記複数の曲げ部の先端部と前記第
１または第２の固定ヨークのうちの他方に形成された複
数の曲げ部が結合されて構成されている。

【００６５】２）前記第１の固定ヨークを、図２に示す
ように、樹脂部材にて複数の延材部の周囲を囲み、固着
する事により一体化した構成にしているので、電機子と
駆動マグネットとの磁気的相互作用が原因で発生する不
要振動を減衰させることが可能になる。

【００６６】３）上記不要振動があまり気にならない場
合には、図３に示すように、前記第１の固定ヨークを、
前記複数の延材部を連結する円環部または円筒部を構成
して一体化した構成にすることも可能である。

【００６７】４）円環状の前記駆動マグネット５０は、
図１等に示すように、軸方向に着磁されると共に、その
外周面と、前記第１および第２の固定ヨークと軸方向に
一定の空隙（上側エアーギャップ７１、下側エアーギャ
ップ７２）を介して対向する該駆動マグネット面のうち
少なくとも片側の面が、板金で構成されたロータヨーク
５１にて覆うようにして固着される構成にしている。

【００６８】よって、モータが例えば30,000rpm 以上の
高速回転しても、従来のように遠心力により駆動マグネ
ット５０に内部応力が発生し、破壊に至ることを無くす
ことができる。つまり、高速回転に耐えうる駆動マグネ
ットを構成することができる。

【００６９】５）円環状の前記駆動マグネット面のうち
少なくとも片側の面を覆うロータヨーク部分に、該駆動
マグネット５０の一部が露出するようにその円周方向に
複数の抜き部５２を形成し、該抜き部５２の中心部と着
磁中心を略一致させるようにしている。

【００７０】よって、発生トルクを落とさずに高速回転
に対応したモータとすることができる。

【００７１】６）前記第１の固定ヨークの複数の延在部
と該複数の延在部に対向する前記駆動マグネット面との
間に形成される第１の空隙（図１の例では下側エアーギ
ャップ７２）の幅と、前記第２の固定ヨークのリング状
板部と該リング状板部に対向する前記駆動マグネット面
との間で形成される第２の空隙（図１の例では上側エア
ーギャップ７１）の幅を、前記駆動マグネットが受ける
合成された力のうち、トルクに寄与する円周方向以外の
成分が略キャンセルされるように設定された構成にして
いる。つまり、駆動マグネットと固定ヨークが作るエア
ーギャップの幅を調整して、円周方向成分以外の力をキ
ャンセルする構成にしている。

【００７２】よって、軸方向又は放射方向の力の発生を
抑えることができ、振動又は回転むらより小さいモータ
とすることができる。

【００７３】７）駆動マグネットの第２の構成例とし
て、図７に示すように、前記ロータヨークを、円環部
と、該円環部の外縁が円周方向かつ交互に反対方向に概
略９０度、櫛歯状に折り曲げられた複数の第１、第２の
櫛歯状曲げ部を有する構成にし、前記第１の櫛歯状曲げ
部と前記円環部の一方の面が作る第１の円環状空間と、
前記第２の櫛歯状曲げ部と前記円環部の他方の面が作る
第２の円環状空間に、それぞれ前記駆動マグネットを固
着するようにしている。

【００７４】よって、上記の４）の場合と同様、モータ
が例えば30,000rpm 以上の高速回転しても、従来のよう
に遠心力により駆動マグネット５０に内部応力が発生
し、破壊に至ることを無くすことができる。つまり、高
速回転に耐えうる駆動マグネットを構成することができ
る。また、図示のように、複数の電機子の構成要素であ
る固定ヨークを、第１と第２の固定ヨークの２部品にて
構成しているので、上記１）と同様、部品点数が削減さ
れると共に部品精度と組立て精度が向上し、さらには回
転むらや振動、騒音の少ないモータとすることができる
ことは言うまでもない。

【００７５】８）軸受けの構成として、図９、図１０に
示すように、軸受けを構成する軸受けスリーブ３０の外
周面の、駆動マグネット５０の内周面と対向する位置
に、軟磁性体からなる円環状のマグネット吸引リング５
７を固着し、前記駆動マグネット５０を含む回転体のス
ラスト方向の位置を、前記マグネット吸引リング５７と
前記駆動マグネット５０の相互作用により、一義的に決
定するようにしている。

【００７６】よって、図１等に具備されていたスラスト
軸受け３１を廃止することができ、駆動マグネット５０
の回転位置によっては多少のスラスト力変化が発生して
回転体のスラスト位置の変動を生じていたものを、その
許容値以内に納める事が可能となる。

【００７７】以上のような構成のモータ（電磁回転機）
とすることにより、高速回転と高い回転精度を必要とす
るＬＢＰ用のポリゴンミラースキャナモータや、光情報
記録再生装置および磁気情報記録再生装置などのスピン
ドルモータとして、好適に用いることが可能となる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多数の電機子を有しながら、部品点数の削減および部品
精度と組立て精度を向上させ、かつ回転むらや振動、騒
音の少ない電磁回転機を提供できるものである。

【００７９】また、請求項５又は６に記載の発明によれ
ば、モータが高速回転しても、その際の遠心力により駆
動マグネットに内部応力が発生して破壊に至るといった
ことを防ぐことができる電磁回転機を提供できるもので
ある。

【００８０】また、請求項７に記載の発明によれば、発
生トルクを落とさずに高速回転に対応した電磁回転機を
提供できるものである。

【００８１】また、請求項８に記載の発明によれば、軸
方向又は放射方向の力の発生を抑え、より振動の小さい
又は回転むらの小さい電磁回転機を提供できるものであ
る。

【００８２】また、請求項９に記載の発明によれば、ス
ラスト軸受けを廃止し、駆動マグネットの回転位置によ
っては多少のスラスト力変化が発生して回転体のスラス
ト位置の変動を生じていたものを、その許容値以内に納
めることができる電磁回転機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態に係るポリゴンミラ
ースキャナモータの構成を説明する為の一部断面で示す
側面である。

【図２】図１のモータに具備される下ヨークの構成を説
明する為の平面図である。

【図３】図１のモータに具備される下ヨークの、他の構
成例を説明する為の平面及び断面を示す図である。

【図４】図１のモータに具備される上ヨークの構成を説
明する為の平面及び断面を示す図である。

【図５】図１のモータに具備されるロータヨークと駆動
マグネットの構成例と力の発生するメカニズムを説明す
る為の平面及び断面を示す図である。

【図６】本発明の実施の第２の形態に係るポリゴンミラ
ースキャナモータの構成を説明する為の一部断面で示す
側面図である。

【図７】本発明の実施の第３の形態に係るポリゴンミラ
ースキャナモータの構成を説明する為の一部断面で示す
側面図である。

【図８】本発明の実施の第３の形態に係るロータヨーク
と駆動マグネットの構成を説明する為の平面及び断面を
示す図である。

【図９】本発明の実施の第４の形態に係るポリゴンミラ
ースキャナモータの構成を説明する為の一部断面で示す
側面図である。

【図１０】本発明の実施の第４の形態に係るスラスト軸
受けの構成を説明する為の断面図である。

【図１１】本発明の実施の第５の形態に係るスピンドル
モータを搭載したＨＤＤの構成を説明する為の平面及び
断面を示す図である。

【図１２】従来の電磁回転機の第１の構成例を説明する
為の斜視図である。

【図１３】従来の電磁回転機の第２の構成例を説明する
為の平面及び断面を示す図である。

【符号の説明】

１０，１３ 上ヨーク １１，１４ 下ヨーク ２０ 駆動コイル ２４ 扁平コイル ３０ 軸受けスリーブ ３１ スラスト軸受け ４０ フランジ ４１ ポリゴンミラー ５０ 駆動マグネット ５１ ロータヨーク ５２ 抜き部 ５７ マグネット吸引リング ６０ 回転軸 ７１ 上側磁気ギャップ ７２ 下側磁気ギャップ １１１ 上ヨーク嵌合穴 １１２ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AA04 AA07 AA09 AB04 AB06 AC03 AC07 AC08 AE08 5H603 AA03 AA09 BB01 BB09 BB10 BB12 CA01 CA05 CB01 CB16 CB26 CC11 CC12 CC17 CD02 CD04 CD21 CE01 5H621 AA04 BB07 GA02 GA04 HH01 JK01 JK07 JK13 JK19 PP05 5H622 AA03 CA01 CA05 CA10 CB01 PP03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸または固定軸を対称軸として、軟
   磁性体板状部材が放射状に外側に向けて延在する複数の
   延在部を持つ第１の固定ヨークと、該第１の固定ヨーク
   と軸方向に一定の空隙を持って対向する軟磁性体のリン
   グ形状の板部を持つ第２の固定ヨークにより構成され、
   前記第１または第２の固定ヨークの一方の外縁部に形成
   された複数の曲げ部と他方の外縁部に形成された複数の
   受け部を結合することで一体化された固定ヨーク、およ
   び、前記回転軸または固定軸を対称軸として同心円上に
   配置され、前記固定ヨークの一部に倦装される複数の励
   磁コイルより成る複数の電機子と、 前記第１の固定ヨークと前記第２の固定ヨークが作る軸
   方向の空隙中にこれらに対向して配置され、前記回転
   軸、もしくは、前記固定軸に回動自在に固定されたフラ
   ンジと一体的に回転する円環状の駆動マグネットとを有
   することを特徴とする電磁回転機。
2. 【請求項２】 前記第１の固定ヨークの前記複数の延材
   部の周囲を樹脂部材にて囲み、固着する事により、該第
   １の固定ヨークを一体化した構成にしていることを特徴
   とする請求項１に記載の電磁回転機。
3. 【請求項３】 前記第１の固定ヨークの前記複数の延材
   部を連結する円環部または円筒部を設けて、該第１の固
   定ヨークを一体化した構成にしていることを特徴とする
   請求項１に記載の電磁回転機。
4. 【請求項４】 前記複数の電機子は、前記固定ヨークの
   構成要素である前記第１または第２の固定ヨークの一方
   の外縁部に形成された複数の曲げ部に対して前記励磁コ
   イルが軸方向に挿入もしくは捲回され、その後前記複数
   の曲げ部の先端部と前記第１または第２の固定ヨークの
   うちの他方に形成された複数の受け部が結合されて構成
   されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
   電磁回転機。
5. 【請求項５】 前記駆動マグネットの着磁方向を軸方向
   と平行にすると共に、前記第１および第２の固定ヨーク
   と軸方向に一定の空隙を介して対向する該駆動マグネッ
   ト面のうち少なくとも片側の面と該駆動マグネットの外
   周面を、金属部材より成るロータヨークにて覆うように
   構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載
   の電磁回転機。
6. 【請求項６】 前記ロータヨークを、円環部と、該円環
   部の外縁が円周方向にかつ交互に反対方向へ概略９０
   度、櫛歯状に折り曲げられた複数の第１、第２の櫛歯状
   曲げ部により構成し、前記第１及び第２の櫛歯状曲げ部
   と前記円環部によって軸方向に形成される第１及び第２
   の円環状空間それぞれに、前記駆動マグネットを固着す
   るようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電磁回
   転機。
7. 【請求項７】 前記駆動マグネット面のうち少なくとも
   片側の面を覆うロータヨーク部分に、前記駆動マグネッ
   トの一部が露出するようにその円周方向に複数の抜き部
   を形成し、該抜き部の中心部と着磁中心を略一致させる
   構成にしたことを特徴とする請求項５に記載の電磁回転
   機。
8. 【請求項８】 前記第１の固定ヨークの複数の延在部と
   該複数の延在部に対向する前記駆動マグネット面との間
   に形成される第１の空隙の幅と、前記第２の固定ヨーク
   のリング状板部と該リング状板部に対向する前記駆動マ
   グネット面との間で形成される第２の空隙の幅を、前記
   駆動マグネットが受ける合成された力のうち、トルクに
   寄与する円周方向以外の成分が略キャンセルされるよう
   に設定したことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記
   載の電磁回転機。
9. 【請求項９】 軸受けを構成する軸受けスリーブの外周
   面の、前記駆動マグネットの内周面と対向する位置に、
   軟磁性体からなる円環状のマグネット吸引部材を固着
   し、前記駆動マグネットを含む回転体のスラスト方向の
   位置を、前記マグネット吸引部材と前記駆動マグネット
   の相互作用により、一義的に決定するようにしたことを
   特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の電磁回転機。