JP2005063615A

JP2005063615A - スピンドルモータ

Info

Publication number: JP2005063615A
Application number: JP2003295765A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kishi; 勇祐岸; So Maeda; 創前田
Original assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】切削により完成したスピンドルモータは高精度にできるが、切削のための設備が高価なものとなり、工程も煩雑となるため結果としてスピンドルモータが高価なものとなる。
【解決手段】ロータ２０とターンテーブル３０にそれぞれ同数で複数の載置面調節手段を設ける。ロータ側載置面調節手段としてのロータ凸部２７は所定の角度で同心状に等間隔の角度で配置され、ターンテーブル側載置面調節手段としロータ側の所定の角度とは異なりかつ不等間隔の角度で調節用凸部３７と調節用凹部３８が一組となって同心状に配される。ターンテーブルの載置面が回転軸に対して傾いている場合、ターンテーブルとロータを相対的に回転させ、一箇所の載置面調整手段を作用させて傾きを改善する。ターンテーブル側の載置面調節手段が不等間隔で配置されているため、一箇所の載置面調整手段のみを作用させることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光メディア分野のディスク記録媒体を回転駆動するためのスピンドルモータに関するものである。

ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等の円形の記録媒体の駆動装置には、ディスクを回転駆動するスピンドルモータが用いられている。
スピンドルモータには、このようなディスクを載置して回転させるターンテーブルがモータの回転軸に取り付けられている。また、モータがいわゆるブラシレスのアウターロータ型にあってはロータの回転軸周囲に形成される平面部でターンテーブルを形成するものが用いられている。

近年、ディスクに対する記録密度が高くなり、またコンピュータ関連に使用されるため回転速度が高くなっているため、回転時のディスク面が回転軸に対して一定でかつ垂直な面を高精度に保つことが要求されている。
スピンドルモータとしてこのような高精度を維持するために、モータにターンテーブルを一体化させた後、モータの回転軸を基準としてターンテーブルのディスク載置面を切削する方法が用いられている。（たとえば特許文献１、特許文献２参照）

特開２００２−３２９３５５号公報特開平１１−２５５５５号公報

このような切削により完成したスピンドルモータは高精度にできるが、切削のための設備が高価なものとなり、工程も煩雑となるため結果としてスピンドルモータが高価なものとなる欠点がある。

本発明は、上記課題を解決するため、回転軸にロータが固定されたアウターロータ型ブラシレスモータの回転軸に、ディスクを載置する載置面を有するターンテーブルが取り付けられるスピンドルモータであって、上記ターンテーブルは上記回転軸に対し回転可能に取り付けられると共に押圧手段により常にロータ側へ押圧され、上記ロータおよびターンテーブルの対向する面にはそれぞれ同数で複数の載置面調節手段が設けられ、一方の調節手段は所定の角度で同心状に等間隔の角度で一方の面に配置され、他方の調節手段は上記所定の角度とは異なりかつ不等間隔の角度で同心状に他方の面に配され、上記ターンテーブルとロータを相対的に回転することにより、上記複数の載置面調節手段のうちそれぞれ一つの載置面調節手段を係合させることにより、上記ターンテーブルの載置面を、回転軸に対してその垂直度を調節可能とする。

回転軸に固定されているロータに対してターンテーブルの載置面の位置を調節する手段を複数設け、ターンテーブルとロータを相対的に回転させることで、複数の調節手段のうちの一組を作用させてターンテーブルに対する位置を調節し、よって回転軸に対する載置面の垂直度を改善するものである。

本願発明によると、モータ組立後にターンテーブルの載置面を加工することなく載置面と回転軸との垂直度が改善されるため、加工設備や加工作業が不要となり、結果的に安価で高精度なスピンドルモータが提供できることになる。

ターンテーブルとロータに、ディスク載置面の回転軸に対する垂直度を調節する複数の手段を設け、ターンテーブルとロータを相対的に回転させることで複数の調節手段のうち一つを作用させ、垂直度を改善する。

図１は、本発明の１実施例の断面図である。本発明のスピンドルモータＭはステータ１０とロータ２０およびターンテーブル３０で構成されている。
ステータ１０は、板状のステータベース１１、軸受け１２が内部に装着された筒状の軸受ハウジング１３、その軸受ハウジング１３に固定されたコア１４およびコア１４に取り付けられたコイル１５で構成されている。ステータベース１１にはコイル１５に電力を供給するパターンが印刷され、回転制御のためのホールセンサＨを載置する印刷配線基板１６が設けられている。
このステータ１０の構成は周知のもので、その説明は省略する。

ロータ２０はいわゆるアウターロータ型となっており、回転軸２１に磁性体であるロータヨーク２２が固定されている。ロータヨーク２２は円盤形平面部２３の周囲に中空円筒状の胴体部２４を設けたキャップ状に形成され、胴体部２４の内側には全周にマグネット２５が取り付けられている。
平面部２３の中心には図１下方向に突出させたバーリング部２６が設けられ、回転軸２１はこのバーリング部２６を利用して圧入、接着あるいは溶接等で固定される。
平面部２３には、後述のターンテーブル３０と作用してそのディスク載置面が回転軸２１に対して垂直な面を保つように調節する、ロータ側の載置面調節手段としての面調節用ロータ凸部２７が絞り加工により半球形状に複数形成されている。面を調整するためには３点で支持する必要があるので、本実施例では３個のロータ凸部２７ａ、２７ｂおよび２７ｃを、回転軸２１を中心として１２０度の角度を間隔でロータ平面部２３の外周部近傍に形成してある。

ターンテーブル３０は樹脂成形により形成され、ディスクが載置される円盤状の載置部３１とディスクを載置部へ案内する傾斜部３２ａを有する円錐台状のガイド部３２で構成されている。
載置部３１にはディスクのスリップを防止するスリップ防止シート３５が張り付けられている。
ターンテーブル３０はガイド部３２に設けられた軸挿通孔３２ｃにより回転軸２１に取り付けられるが、回転軸２１に固定されず回転可能に装着され、樹脂の弾性により回転軸２１に対し垂直度が若干変位可能にその孔径が設定されている。
回転軸２１のターンテーブル側端部には、中央にバーリング部３４ａが形成された押さえ板３４が圧入、接着あるいは溶接等で固定されている。
ガイド部３２の内側にはセンター凹部３２ｂが形成され、押圧用スプリング３３が回転軸２１と同心状に取り付けられている。この押圧用スプリング３３はターンテーブル３０をロータ２０側に押圧する。

押さえ板３４は、押圧用スプリング３３の基となると共に、クランパ（図示せず）の磁石を吸着するヨークとしても作用する。この押さえ板３４の代わりに環状のマグネットを回転軸２１へ固定し、クランパ側を磁性板によるヨークとしても同様の作用が得られる。
図５（ａ）にターンテーブルを回転軸に対して取り付ける他の構成を示す。
回転軸２１にはターンテーブル５０を取り付けようとする位置に、円柱状のブッシュ４１を固定する。ブッシュ４１の外周部は所定の曲率Ｒ１を有する太鼓状に形成されている。
一方ターンテーブル５０の軸挿通孔５２ｃはブッシュ４１の最大外形Ｄ１と同一内径に形成され、ガタなく回転可能とする。このような構成とすれば、ブッシュ４１によりターンテーブル５０の調節が容易になると共に、ターンテーブルの支持部が外径側となるのでより安定してターンテーブルを取り付けできる。
また、樹脂の強度が十分な場合、このようなブッシュを用いることなく図５（ｂ）に示すよう、ターンテーブル６０の軸挿通孔内面を所定の曲率Ｒ２を有す鼓状に形成しても良い。この場合、軸挿通孔６２ｃの最小内径Ｄ２は、回転軸２１とガタなく回転可能に取り付けられる程度がよい。

図２および図３によりこのターンテーブル３０のロータ側の構成を説明する。
ターンテーブル３０のロータ側は同一面で平面状の底面部３６が形成されている。初期には、複数のロータ凸部２７は全てこの底面部３６でターンテーブル３０を支持する。
底面部３６にはターンテーブル側の載置面調節手段として、ロータ凸部２７と同数の調節用凸部３７と調節用凹部３８が隣接しかつ連続して一組となり形成される。
調節用凸部３７は底面部３６から所定高さ（本実施例では約０．１５ｍｍ）の凸状部で、調節用凹部は底面部３６から所定深さ（本実施例では凸部と同じ約０．１５ｍｍ）となっておりそれぞれ所定幅平面部を有している。
そして、調節用凸部３７と調節用凹部３８はテーパ部４０で連続した傾斜により繋がれている。

調節用凸部３７および調節用凹部３８はロータ凸部２７と同数（本実施例では３個の調節用凸部３７ａ、３７ｂ、３７ｃおよび調節用凹部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ）設けられるが、その配置角度はロータ凸部とは異なる角度で配置される。
すなわち、ロータ凸部２７がロータ２０の平面部２３に回転軸２１を中心として等間隔の角度で配置されるのに対し、平面調節用凸部３７と平面調節用凹部３８はそれぞれ異なる間隔で配置される。
本実施例の場合、調節用凸部３７ａと調節用凹部３８ａに対し調節用凸部３７ｂと調節用凹部３８ｂは１３８度の間隔で配置され、調節用凸部３７ｃと調節用凹部３８ｃは８１度の間隔で配置される。このとき調節用凸部３７ｂと調節用凹部３８ｂに対して調節用凸部３７ｃと調節用凹部３８ｃは１４１度の間隔となる。

上述の構成によるスピンドルモータＭの、ディスク載置面の回転軸に対する垂直度調節方法を図３および図４により説明する。
スピンドルモータＭを組み立てた状態では、全てのロータ凸部２７は底面部３６に接しターンテーブル３０をロータ２０へ支持している。
ここで、所定の測定方法により、例えばミラーディスクをターンテーブルへ載置して回転させ光学的に平面度を測定し、回転軸２１に対する載置部３１の傾きを測定する。
ここで、例えば載置部３１の点Ｚで示される部分が回転軸２１に対しある角度αだけ図４（ａ）に示すよう傾いていたとする。
この場合、点Ｚに一番近い調節用凸部３７ｂをやはり点Ｚに一番近いロータ凸部２７ｂへ重なるようターンテーブル３０をロータ２０に対して回転させる。
それぞれの調節用凸部３７ａ、３７ｂ、３７ｃはロータ凸部２７と配置間隔が異なるため、ロータ凸部２７ｂ以外のロータ凸部２７ａ、２７ｃは底面部３６でターンテーブル３０を支持することになる。

図４（ｂ）に示すように、点Ｚに一番近い調節用凸部３７ｂおよびロータ凸部２７ｂはロータ２０に対しターンテーブル３０を持ち上げるようその位置を変位させるため、角度αの傾きが改善されることになる。
点Ｚの位置が、逆に−α度の傾きであったとすると、ロータ凸部２７ｂを調節用凹部３８ｂへ位置させる。そうすると、上述と同様載置部３１の回転軸２１に対する傾きを改善することが可能となる。
ターンテーブル３０を回転させて傾きを調節した後は、接着剤投入孔３９より接着剤をターンテーブル３０とロータ２０の間に充填し固定する。
また、調節用凸部３７と調節用凹部３８の間のテーパ部４０を利用し、このテーパ部４０にロータ凸部２７を接する位置にすると、より細かな調節が可能となる。

ターンテーブル側が樹脂製でロータが鉄板等の磁性板の場合、樹脂製のターンテーブル側の形状を複雑にする方が加工性がよい。そのため、以上説明した実施例は、ロータ側に半球状の凸部を設け、ターンテーブル側にその凸部に対応する凸状と凹状の段部を設けた。
しかし、ロータ側に半球状の凸部を設け、ロータ側に、例えばプレス加工等で凸状と凹状の段部を連続して設けても良いことは言うまでもない。

また、上述の実施例ではターンテーブルを押圧する押圧手段としてコイルばねを例示しているが、コイルばねの他に弾性部材としてスポンジや弾性の低いゴム、板ばね等でも同様の作用を有することは明らかである。
例えば、スポンジ等の発砲ゴムを用いる場合、センター凹部３２ｂに合った形の円柱状に形成したスポンジを用いることができる。
また、板ばね等でも浪板状のリング形状等適宜弾性でターンテーブルをロータ方向へ押圧することが可能である。

ディスク記録媒体を駆動するスピンドルモータで、ターンテーブルとロータに回転軸に対するディスク載置面調節手段を設けたので、容易に精度の高いスピンドルモータを提供可能となる。

スピンドルモータの側方断面構成を示した説明図である。ターンテーブルの構成を示した説明図である。スピンドルモータの軸方向から見た構成を示した説明図である。載置面調節手段の作用を示す説明図である。ターンテーブル取り付けの他の実施例を示す説明図である。

符号の説明

１ステータ
２０ロータ
２１回転軸
２７ａ、２７ｂ、２７ｃロータ凸部
３０ターンテーブル
３１ディスク載置部
３６底面部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ調節用凸部
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ調節用凹部
４０ａ、４０ｂ、４０ｃテーパ部

Claims

回転軸にロータが固定されたアウターロータ型ブラシレスモータにディスクを載置する載置面を有するターンテーブルが取り付けられるスピンドルモータであって、上記ターンテーブルは上記回転軸に対し回転可能に取り付けられると共に押圧手段により常にロータ側へ押圧され、上記ロータおよびターンテーブルの対向する面にはそれぞれ同数で複数の載置面調節手段が設けられ、一方の調節手段は所定の角度で同心状に等間隔の角度で一方の面に配置され、他方の調節手段は上記所定の角度とは異なりかつ不等間隔の角度で同心状に他方の面に配され、上記ターンテーブルとロータを相対的に回転することにより、上記複数の載置面調節手段のうちそれぞれ一つの載置面調節手段を係合させることにより、上記ターンテーブルの載置面を、回転軸に対してその垂直度を調節可能としたことを特徴とするスピンドルモータ。