JP2005044487A - スピンドルモータのセンタリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型のスピンドルモータに適用される場合においても、ディスクを正確にセンタリングすることができ、ディスクを押入れる際に、それに施す作用力を減らすことのできる、スピンドルモータのセンタリング装置を提供する。
【解決手段】 本発明のスピンドルモータのセンタリング装置は、本体部109b及び複数のセンタリング弾性部群を含み、本体部109bはスピンドルモータの回転子106の表面に設けられ、中央にスピンドルモータの回転軸101を収容する中央孔を有し、センタリング弾性部群は、本体部109bの円周方向に沿って設けられたことによって十分な弾性が与えられた2以上の弾性部109aを有する。又、弾性部109aの自由端に光ディスクと実質上点接触する弧状の接触面を設けることによって、光ディスクを押し入れる時の摩擦力を減少させ、光ディスク載置時の操作性を向上させた。
【選択図】 図４Ｂ

Description

本発明は、スピンドルモータのセンタリング装置に関し、特に、薄型のスピンドルモータに備えられ、スピンドルモータの回転軸に対するディスクのセンタリングに用いられるセンタリング装置に関する。

情報の発達に伴い、情報の記録媒体の進歩が重視されるようになり、中でも、スピンドルモータは重要な役割を担っている。スピンドルモータは、小型のモータであり、光ディスクドライブや磁気ディスクドライブ等の情報記録媒体を回動させる駆動装置として現在最も一般的に使用されている装置である。スピンドルモータには多くの種類があるが、いずれにしても、その構造は主に、載置部と、回転軸と、回転子と、固定子とを含み、そのうち、磁気ディスクまたは光ディスクを載置して回動させる載置部は、別個に設けられた載置台の表面からなり、またはモータ回転子の表面からなる。

スピンドルモータが光ディスクを回転させる時、特にDVD-ROMに適用した場合に、その回転速度は、1分間に数千回転(数千rpm)以上にも達するため、通常、光ディスクの径方向の振れ精度には高い精度が要求される。一般に、光ディスクのセンタ穴の内径は、少なくとも0.15mmの許容誤差があり、この内径の誤差は、径方向の振れ精度に大きく影響する。通常、スピンドルモータに設けられ、光ディスクを保持するためのセンタリング装置によって、光ディスク内径の誤差に起因する径方向の振れを低減、又は防止することによって、情報の読み出し、再生及び記録の精度向上を図っている。

図１Ａ及び図１Ｂは、従来のスピンドルモータのセンタリング装置の平面図及び断面図である。図１Ａ及び１Ｂに示すように、スピンドルモータ1の回転軸2は、ベアリング3及びワッシャ4によって支持されることによって、固定子5に取り付けられている。固定子5にはコイル6が巻き付けられている。回転子7には、永久磁石8と、光ディスクの滑りを防止するための滑り止め片9と、光ディスクのセンタリング装置10とが設けられている。樹脂材料からなるセンタリング装置10は、本体部10bと、本体部10bから外側に向けて延びるセンタリング弾性部10aとを含む。図2に示すように、各部品が組み立てられた状態において、センタリング弾性部10aの自由端は下向き延び、光ディスク13が軸方向における所定位置まで押し入れられると、センタリング弾性部10aがその弾性復元力によって光ディスク13のセンタ穴の内面に圧接して光ディスク13をセンタリングさせる。

なお、図３Ａ及び図３Ｂに示す別の従来のスピンドルモータのセンタリング装置は、本体部16と本体部16から外側に向けて延びるセンタリング弾性部15とを有し、光ディスク（図示せず）は、モータ回転子の表面に設けられた別体の載置台14の上に載置されて回動され、且つセンタリング弾性部15及び本体部16によって、光ディスクのセンタリングが行なわれる。

しかしながら、モータの薄型化に伴って、上記従来のセンタリング装置における樹脂製のセンタリング弾性部の自由端の軸方向における長さが制限されて大幅に短くなるため弾性が損なわれ、光ディスクを軸方向の所定位置まで押入れて取り付けることが難しくなるといった問題が生ずる。さらに、センタリング弾性部が弾性変形された状態で何度も光ディスクとの接触を繰り返すことで、弾性部自身の樹脂疲労、及び高温下で発生しやすいクリープの問題も生じ得るので、従来のセンタリング装置のセンタリング弾性部は、その機能を十分に発揮することができない。従って、薄型のスピンドルモータの場合においても機能を十分に発揮でき、上記問題を解決できるセンタリング装置が強く求められている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、薄型のスピンドルモータの場合において、ディスクを正確にセンタリングすることができるスピンドルモータのセンタリング装置を提供することを一つの目的とする。また、本発明は、ディスクを押入れる際にスピンドルモータのセンタリング装置に作用する力が低減されるセンタリング装置を提供することをもう一つの目的とする。

本発明のスピンドルモータのセンタリング装置は、スピンドルモータの回転子の表面に設けられ、中央にスピンドルモータの回転軸を収容する中央孔が設けられた本体部と、本体部の周縁に円周方向に沿って設けられた少なくとも2つの弾性部を有する複数のセンタリング弾性部群とを有し、
前記各センタリング弾性部群の弾性部の一端は自由端とされ、その自由端は、光ディスクが軸方向の所定位置まで押し入れられた際に光ディスクのセンタ穴の内周面に圧接して光ディスクを回転軸に対してセンタリングさせることを特徴とする。

なお、他の実施例によれば、本発明のスピンドルモータのセンタリング装置における本体部及びセンタリング弾性部群は、モータ回転子に別個に設けられた載置台上に設けられる。

本発明のスピンドルモータのセンタリング装置における本体部及びセンタリング弾性部群の材料は、高分子材料、金属材料又は複合材料のうちから選択される。

本発明のスピンドルモータのセンタリング装置によれば、以下の効果が得られる。第一に、薄型のスピンドルモータに適用される場合にも、本発明のスピンドルモータのセンタリング装置によって、正確にディスクのセンタリングを行うことができる。第二に、センタリング弾性部群の弾性部を回転子の円周方向に沿って延ばすことによって、弾性部の弾性を確保し、且つ、弾性部の自由端に弧状の接触面を設けて光ディスクと実質上点接触させることによって、光ディスクを押し入れる時の摩擦力を減少させて、光ディスクを押し入れる際にセンタリング弾性部に作用する力を効果的に減らし、センタリング弾性部の長寿命化を図ることもできる。

（実施例１）

スピンドルモータの高さを低くするために、モータ上に載置台を別個に設けることなく、モータの回転子の表面をそのままスピンドルモータのセンタリング装置の載置部材とするのが一般的である。このため、実施例1においては、上記構成のスピンドルモータのセンタリング装置を例として、本発明のスピンドルモータのセンタリング装置を説明する。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明の実施例1におけるスピンドルモータ10は、回転軸101と、ベアリング102と、ワッシャ103と、固定子104と、コイル105と、回転子106と、永久磁石107と、滑り止め片108と、センタリング装置109とを含む。本実施例において、回転軸101は、ベアリング102及びワッシャ103によって支持されることによって、固定子104に取り付けられている。この実施例1では、センタリング装置109と回転子106は、それぞれ独立したものであるが、両者を一体にしてもよい。このセンタリング装置109は、本体部109bと、本体部109bの周縁に沿って均等間隔で配置された複数（この実施例では、三つ）のセンタリング弾性部群を含む。本体部109bは、スピンドルモータの回転子106の表面に設けられ、中央にスピンドルモータの回転軸101を収容する中央孔を備えている。各センタリング弾性部群は、停止部109cと、停止部109cの両側に配置された2つの弾性部109aとを含む。各弾性部109aは、回転子106の円周方向に沿って形成され、一端は本体部109bに固定され、他端は自由端とされている。各弾性部109aの自由端は、光ディスク（図示せず）が回転軸101の軸方向の所定位置まで押し入れられた際に、光ディスクのセンタ穴の内周面に圧接して光ディスクを回転軸101に対してセンタリングさせる。弾性部109aと停止部109cは、何れも本体部109bから延びて形成され、図５に示すように、弾性部109aと停止部109cと本体部109bの三者は一体成形されている。

光ディスク13を押し入れる際、光ディスク13が軸方向における所定位置まで押し入れられた状態において、その光ディスク13がある方向に偏っている場合は、図６に示すように、光ディスク13のセンタ穴の内周面がセンタリング弾性部群の停止部109cに接触するまで、一部のセンタリング弾性部群の弾性部109aの自由端を撓ませながら半径方向の内側（矢印Fの方向）へ弾性変形させ、次に、撓んだ弾性部109aの自由端はその撓みに比例する反力で、偏った光ディスク13を矢印Fとは反対方向へ押し戻す。このようにして本体部109bの周縁に沿って均等間隔で配置された複数のセンタリング弾性部群の弾性部109aの共働作用によって、光ディスク13をセンタリングさせる。この際、各弾性部109a対の中間に配置された停止部109cは、光ディスク13の半径方向における位置決めを行なう働きをする。なお、弾性部109aと光ディスク13のセンタ穴との間の摩擦力を減少させるため、図６に示すように、各弾性部109aの自由端を弧状を呈した面によって構成し、光ディスク13のセンタ穴と実質上点接触させることによって、光ディスク13を押し入れる時の摩擦力を減少させ、ディスクを入れる時の操作性の向上を図ってある。
（実施例２）

次に、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、実施例２に示す本発明のスピンドルモータ20は、回転軸201と、ベアリング202と、ワッシャ203と、固定子204と、コイル205と、回転子206と、永久磁石207と、滑り止め片208と、載置台209と、センタリング装置210とを含む。本実施例において、回転軸201は、ベアリング202及びワッシャ203によって支持されることによって、固定子204に固定されている。センタリング装置210の中央には、回転軸201を収容する中央孔が設けられている。センタリング装置210と載置台209は、それぞれ独立したものであるが、両者を一体にしてもよい。載置台209及び滑り止め片208は、載置部材として光ディスクを支持する。さらに、センタリング装置210は、本体部210bと、本体部210bの周縁に沿って均等間隔で配置された複数（この実施例では、三つ）のセンタリング弾性部群を含む。本体部210bは、載置台209の表面に設けられ、中央にスピンドルモータの回転軸201を収容する中央孔を備えている。各センタリング弾性部群は、本体部210bの周縁に設けられた2つの弾性部210aによって構成されている。各弾性部210aは、本体部210bの円周方向に沿って形成され、一端は本体部210bに固定され、他端は自由端とされている。弾性部210aと本体部210bは一体成形されたものである。

実施例1において、本体部109bは、スピンドルモータの回転子106の表面に設けられている。これに対して、実施例2では、本体部210bは、載置台209の表面に設けられている。その他の部分、例えば、センタリング装置の構成部材や、光ディスクのセンタリングを行うメカニズムや、弾性部と光ディスクのセンタ穴との間の摩擦力を減少させるための両者間の点接触の設計などは、実施例1とほぼ同様なので、ここでは詳しい説明を省略する。

上記2つの実施例では、三つのセンタリング弾性部群が設置され、又、各センタリング弾性部群の弾性部は、反対方向に延びる2つの弾性部が1組とされている例を挙げて本発明のスピンドルモータのセンタリング装置の内容を説明したが、センタリング弾性部群の数は3つに限定されず、又、各センタリング弾性部群も2つの弾性部が1組を構成するとは限らない。

なお、上述した2つの実施例における本体部及びセンタリング弾性部群の構成材料は、高分子材料、金属材料又は複合材料のうちから選択される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上記各装置の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

従来のスピンドルモータのセンタリング装置の平面図である。 図１Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の断面図である。 図１Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の部分拡大断面図である。 他の従来のスピンドルモータのセンタリング装置の平面図である。 図３Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の断面図である。 本発明の実施例1におけるスピンドルモータのセンタリング装置の平面図である。 図４Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の断面図である。 図４Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の部分拡大斜視図である。 図４Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の部分拡大平面図である。 本発明の実施例2におけるスピンドルモータのセンタリング装置の平面図である。 図７Ａのスピンドルモータのセンタリング装置の断面図である。

符号の説明

1、1a、10、20 スピンドルモータ
2、101、201 回転軸
3、102、202 ベアリング
4、103、203 ワッシャ
5、104、204 固定子
6、105、205 ワインディング
7、106、206 回転子
8、107、207 永久磁石
9、108、208 滑り止め片
10、109、210 センタリング装置
10a、15、109a、210a センタリング弾性部
10b、16、109b、210b 本体部
109c 停止部
13 光ディスク
14、209 載置台

Claims (5)

1. スピンドルモータの回転子の表面に設けられ、中央に前記スピンドルモータの回転軸を収容する中央孔が設けられた本体部と、
   前記本体部の周縁に円周方向に沿って設けられた弾性部を少なくとも2つ有する複数のセンタリング弾性部群とを有し、
   前記各センタリング弾性部群の弾性部の自由端は、光ディスクが軸方向の所定位置まで押し入れられると、その光ディスクのセンタ穴の内周面に圧接して、その光ディスクを前記回転軸に対してセンタリングさせるスピンドルモータのセンタリング装置。
2. 前記弾性部の自由端は、光ディスクのセンタ穴の内周面と接触する弧状の面を有する請求項１に記載のスピンドルモータのセンタリング装置。
3. 前記本体部及び前記センタリング弾性部群の構成材料は、高分子材料、金属材料又は複合材料のうちから選択される請求項１又は請求項２に記載のスピンドルモータのセンタリング装置。
4. 前記スピンドルモータのセンタリング装置と前記スピンドルモータの回転子の表面とが分離可能である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスピンドルモータのセンタリング装置。
5. 前記スピンドルモータのセンタリング装置と前記スピンドルモータの回転子とが一体成形されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスピンドルモータのセンタリング装置。
   

Images