JP2005302205A - Spindle motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスク装置のターンテーブル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。 The present invention relates to a spindle motor for rotationally driving a turntable of an optical disc apparatus.
従来より、光ディスクを回転駆動し、その記録面にレーザ光を照射することにより、データを書き込んだり読み出したりする光ディスク装置が実用化されている。図4は、光ディスクを回転駆動するための従来の一般的なスピンドルモータの構造を示している。スピンドルモータ101は、基板117に固定されたステータ102と、ステータ102に対して回転するロータ103を有している。ステータ102は、シャフト106を支持するための軸受104と、ロータ103を回転駆動するためのコイル105等によって構成されている。ロータ103は、軸受104によって回転自在に支持されるシャフト106と、シャフト106と共に回転するロータケース107と、光ディスクをチャッキングしながらシャフト106と共に回転するターンテーブル108と、コイル105によって発生される磁界を受けて駆動されるマグネット109等によって構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical disc apparatus that writes and reads data by rotating an optical disc and irradiating the recording surface with laser light has been put into practical use. FIG. 4 shows the structure of a conventional general spindle motor for rotationally driving an optical disk. The
軸受104は、軸受ホルダ110によって保持されている。軸受ホルダ110は、取付板114を介して基板に装着されている。また、コイル105は、軸受ホルダ110に対して放射状に形成された鉄芯119に巻回されている。
The
ターンテーブル108は、樹脂によって形成され、回転中心にシャフト106の先端の嵌合部140が圧入又はインサート成形により結合されている。ロータケース107は、マグネット109をコイル105に対向配置させて保持するための円筒部124と、シャフト106が結合される端面部125等によって構成されている。シャフト106は、ロータケース107の軸結合凸部128に圧入されることにより、ロータケース107と結合されている。
The
なお、図4に示したスピンドルモータ101と比較的類似する構造を有するものとしては、シャフトに圧入されるターンテーブルと、光ディスクを位置決めするためのセンターリングと、ターンテーブル及びセンターリングを互いに離反する方向に付勢するためのコイルばね等を備えたスピンドルモータが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、シャフトに圧入されるターンテーブルと、ステータコアに直接挿入される軸受と、ターンテーブルに一体化されるロータケースを備えたスピンドルモータが知られている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)
しかしながら、図4に示される従来のスピンドルモータ101にあっては、シャフト106がその嵌合部140においてターンテーブル108に圧入又はインサート成形される構造であるため、両者を強固に結合するためには、シャフト106の先端の嵌合部140の長さを相当寸法以上確保しなければならない。そのため、シャフト106の全長が長くなり、光ディスク装置のコストダウンや小型化を図ることが困難となる。また、上記いずれの特許文献に示されたスピンドルモータにあっても、シャフトがターンテーブルに圧入される点において、図4に示したスピンドルモータ101と同等の構造を有しているため、上述した課題を解決することができない。
However, the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、シャフトの全長を短縮可能とすることにより、装置のコストダウンや小型化を実現するスピンドルモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a spindle motor that realizes cost reduction and downsizing of the apparatus by enabling the overall length of the shaft to be shortened.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、回転自在に支持されるシャフト、該シャフトと共に回転するロータケース、光ディスクをチャッキングしながら該シャフトと共に回転するターンテーブル、及びマグネットを有するロータと、シャフトを支持する軸受部材、及びマグネットを介してロータを回転駆動するためのコイルを有するステータとを備えたスピンドルモータにおいて、ターンテーブルは、ロータケースと結合されるための位置決め凹部及び固定凸部を有し、ロータケースは、マグネットが内周面に結合される円筒部と、ステータとターンテーブルとの間に位置され、シャフト及びターンテーブルが結合される端面部とを有し、該端面部は、ターンテーブルの位置決め凹部と係合する位置決め凸部と、ターンテーブルの固定凸部が貫通される固定孔と、シャフトが圧入される軸結合凸部とを有しており、位置決め凸部は、ターンテーブル側に突出するようにバーリング加工により形成され、軸結合凸部は、ステータ側に突出するようにバーリング加工により形成され、ロータケースの軸結合凸部にシャフトが圧入されることにより、該ロータケースとシャフトが結合され、ターンテーブルの位置決め凹部に該ロータケースの位置決め凸部が係合されることにより、該ターンテーブルが該ロータケース上に位置決めされ、かつ該ターンテーブルの固定凸部が該ロータケースの固定孔に貫通されると共に、その先端部が固定孔の周縁部に固着されることにより該ターンテーブルとロータケースが結合され、シャフトの先端部にターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、該シャフトとターンテーブルとを結合し、該シャフトの全長を短縮したものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a shaft that is rotatably supported, a rotor case that rotates together with the shaft, a turntable that rotates together with the shaft while chucking an optical disk, and a rotor having a magnet. , A bearing member that supports the shaft, and a spindle motor that includes a stator having a coil for rotationally driving the rotor via a magnet, wherein the turntable has a positioning recess and a fixed protrusion for coupling with the rotor case The rotor case has a cylindrical portion to which the magnet is coupled to the inner peripheral surface, and an end surface portion that is positioned between the stator and the turntable and to which the shaft and the turntable are coupled. The positioning convex part that engages the positioning concave part of the turntable and the fixing of the turntable It has a fixed hole through which the part penetrates and a shaft coupling convex part into which the shaft is press-fitted, and the positioning convex part is formed by burring so as to protrude to the turntable side, and the shaft coupling convex part is It is formed by burring so as to protrude to the stator side, and when the shaft is press-fitted into the shaft coupling convex portion of the rotor case, the rotor case and the shaft are coupled, and the positioning convex of the rotor case is inserted into the positioning concave portion of the turntable. The turn table is positioned on the rotor case, and the fixed convex portion of the turn table is penetrated through the fixing hole of the rotor case, and the tip portion thereof is the periphery of the fixing hole. The turntable and the rotor case are joined by being fixed to the part, and the fitting for directly press-fitting the turntable into the tip of the shaft Without providing a bind and the shaft and the turntable is obtained by shortening the overall length of the shaft.
請求項2の発明は、回転自在に支持されるシャフト、該シャフトと共に回転するロータケース、光ディスクをチャッキングしながら該シャフトと共に回転するターンテーブル、及びマグネットを有するロータと、シャフトを支持する軸受部材、及びマグネットを介してロータを回転駆動するためのコイルを有するステータとを備えたスピンドルモータにおいて、ロータケースは、マグネットが内周面に結合される円筒部と、シャフト及びターンテーブルが結合される端面部とを有し、該端面部は、ステータとターンテーブルとの間に位置され、シャフトが圧入される軸結合凸部を有しており、ロータケースの軸結合凸部にシャフトが圧入されることにより、該ロータケースとシャフトが結合され、さらにターンテーブルとロータケースが結合されることにより、シャフトの先端部にターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、該シャフトとターンテーブルとを結合し、該シャフトの全長を短縮したものである。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項2に記載のスピンドルモータにおいて、ターンテーブルは、ロータケースと結合されるための凹部を有し、ロータケースの側面部はターンテーブルの凹部と係合する凸部を有し、該ロータケースの凸部及び軸結合凸部は、ターンテーブル側に突出するようにバーリング加工により形成されているものである。 According to a third aspect of the present invention, in the spindle motor according to the second aspect, the turntable has a concave portion to be coupled to the rotor case, and the side surface portion of the rotor case is a convex portion that engages with the concave portion of the turntable. The convex portion and the shaft coupling convex portion of the rotor case are formed by burring so as to protrude to the turntable side.
請求項1の発明によれば、シャフトの先端部にターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、シャフトとターンテーブルとをロータケースを介して結合できるので、シャフトの全長を短縮することが可能となり、装置のコストダウンや薄型化を実現できる。また、ターンテーブルの位置決め凹部にロータケースの位置決め凸部を係合することにより、ターンテーブルがロータケース上に位置決めされるので、ターンテーブルとロータケースとを精度よく結合させることができる。また、ロータケースの固定孔にターンテーブルの固定凸部を貫通させ、その先端部を固定孔の周縁部に固着させることにより、ターンテーブルとロータケースが結合されるので、スピンドルモータの組み立てを容易に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the shaft and the turntable can be coupled via the rotor case without providing a fitting portion for directly press-fitting into the turntable at the tip of the shaft, so that the total length of the shaft is shortened. This makes it possible to reduce the cost and thickness of the apparatus. Further, by engaging the positioning convex portion of the rotor case with the positioning concave portion of the turn table, the turn table is positioned on the rotor case, so that the turn table and the rotor case can be coupled with high accuracy. In addition, the turntable and the rotor case are coupled by passing the fixing convex part of the turntable through the fixing hole of the rotor case and fixing the tip part to the peripheral part of the fixing hole, so that the spindle motor can be easily assembled. Can be done.
請求項2の発明によれば、シャフトの先端部にターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、シャフトとターンテーブルとをロータケースを介して結合できるので、シャフトの全長を短縮することが可能となり、装置のコストダウンや薄型化を実現できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、位置決め凸部と軸結合凸部とが同一の方向に突出しているので、両者を一度のプレス工程によって成形することができる。これにより、ロータケースの成形工程が簡素化され、スピンドルモータの生産性をより一層高めることができる。また、ロータケースの端面部と軸受との隙間を詰めることができるので、ターンテーブルを含めたスピンドルモータの高さ寸法を小さくすることができる。
According to invention of
(実施形態1)
本発明を実施するための最良の実施形態によるスピンドルモータについて図面を参照して説明する。図1はスピンドルモータの側断面を示している。スピンドルモータ1は、基板17に固定されたステータ2と、ステータ2に対して回転するロータ3を有している。ステータ2は、シャフト6を支持するための軸受(含油軸受)4と、ロータ3を回転駆動するためのコイル5等によって構成されている。ロータ3は、軸受4によって回転自在に支持されるシャフト6、シャフト6と共に回転するロータケース7、光ディスクをチャッキングしながらシャフト6と共に回転するターンテーブル8、及びコイル5によって駆動されるマグネット9等によって構成されている。
(Embodiment 1)
A spindle motor according to the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side section of the spindle motor. The spindle motor 1 has a
軸受4は、軸受ホルダ10によって保持されている。軸受4の両端には、シャフト6を軸方向に保持するためのワッシャ11、12が設けられている。軸受ホルダ10の内底部とシャフト6の端部との間にもワッシャ13が配設されている。軸受ホルダ10は、取付板14の円筒部15に圧入されている。取付板14は、ビス16によって基板17に装着されている。基板17のマグネット9の周上の1箇所に対向する位置には、ロータ3の回転を検出するためのホール素子18が実装されている。また、コイル5は、軸受ホルダ10から放射状に結合された鉄芯19に巻回されている。
The
ターンテーブル8は、樹脂によって形成されている。ターンテーブル8の一方の側面(図中上面)には、その周縁部に、光ディスクを記録面側から保持するためのリング状のゴムシート20が設けられ、回転中心の近傍には、光ディスクをラベル面側から保持するクランパ(図示せず)を吸引するためのマグネット21が設けられている。また、ターンテーブル8の他方の側面(図中下面)には、ロータケース7と結合されるための位置決め凹部22及び固定凸部23がそれぞれ一対ずつ設けられている。
The turntable 8 is made of resin. On one side surface (upper surface in the figure) of the turntable 8, a ring-
図2はロータケース7の外観を示している。ロータケース7は、金属板をプレス加工することにより形成され、マグネット9をコイル5に対向配置させて保持するための円筒部24と、コイル5とターンテーブル8との間に位置され、その中心部にシャフト6が結合される端面部25等によって構成されている。端面部25は、ターンテーブル8の位置決め凹部22と係合する一対の位置決め凸部26と、ターンテーブル8の固定凸部23が貫通される一対の固定孔27と、シャフト6が圧入される軸結合凸部28とを有している。軸結合凸部28は、端面部25の中心に配置され、各位置決め凸部26及び各固定孔27は、軸結合凸部28を挟んで同一直線上に並ぶように配置されている。位置決め凸部26は、ターンテーブル8の側に突出するようにバーリング加工により形成され、軸結合凸部28は、ステータ2の側に突出するようにバーリング加工により形成されている。また、軸結合凸部28の外周近傍には、必要に応じてクランパをさらに強力に吸引するためのマグネット29が設けられている。
FIG. 2 shows the appearance of the
次に、本スピンドルモータ1のロータ3の組み立て手順について、説明する。まず、ロータケース7の軸結合凸部28にシャフト6が圧入されることにより、ロータケース7とシャフト6が結合される。そして、ロータケース7の位置決め凸部26がターンテーブル8の位置決め凹部22に係合される。これにより、ターンテーブル8がロータケース7の上に正確に位置決めされる。また、このとき、ターンテーブル8の固定凸部23がロータケース7の固定孔27に貫通され、その先端部30がロータケース7の内面側に突出される。その後、ロータケース7の内面側に突出された先端部30が熱溶着等により固定孔27の周縁部に固着されることにより、ターンテーブル8とロータケース7が一体的に結合され、シャフト6とターンテーブル8とが一体的に結合されることになる。
Next, the procedure for assembling the
以上のように、本実施形態によれば、シャフト6をターンテーブル8に直接圧入するための図4に示したような嵌合部140をシャフト6の先端に設けることなく、シャフト6とターンテーブル8とをロータケース7を介して結合できるので、シャフト6の全長を短縮することが可能となる。具体的数値として、シャフト6を図4に示した従来のシャフト106より約4ミリ程度短くすることができる。シャフトはSUS(ステンレス)等の比較的高価な材料で形成されているため、コストダウンが可能である。このスピンドルモータ1を大量に供給することができれば、全体として相当な額のコストダウンが可能となる。また、シャフト6を短くすることにより、モータ全体を薄型化することも可能である。
As described above, according to this embodiment, the
また、ターンテーブル8の位置決め凹部22にロータケース7の位置決め凸部26を係合することにより、ターンテーブル8がロータケース7の上に位置決めされるので、ターンテーブル8とロータケース7とを精度よく結合させることができる。また、ロータケース7の固定孔27にターンテーブル8の固定凸部23を貫通させ、その先端部30を固定孔27の周縁部に固着させることにより、ターンテーブル8とロータケース7が結合されるので、スピンドルモータ1の組み立てを容易に行うことができる。
Further, by engaging the positioning
(実施形態2)
本発明の別の実施形態について、図3を参照して説明する。本実施形態のスピンドルモータ31は、ロータケース32の軸結合凸部33が、ターンテーブル8の側に突出するように形成されている点で、実施形態1のスピンドルモータ1と相違する。本実施形態によれば、位置決め凸部26と軸結合凸部33が同一の方向に突出しているので、両者を一度のプレス工程によって成形することができる。これにより、ロータケース32の成形工程が簡素化され、スピンドルモータ31の生産性をより一層高めることができる。また、ロータケース32の端面部25と軸受4(ワッシャ12)との距離を詰めることができるので、スピンドルモータ31の高さ寸法を小さくすることができる。
(Embodiment 2)
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、位置決め凸部26は、バーリング加工によるものに限られることなく、通常のプレス加工により、端面部25からターンテーブル8の側に突出するように形成されたものであってもよい。また、位置決め凸部26及び軸結合凸部28の点数・位置に関しては、図2に示したものに限れることなく、例えば、それぞれ3点以上形成されていてもよいし、それぞれが所定の角度だけずらして配置されていても構わない。さらに、位置決め凸部26が固定孔27より外周側に配置されていてもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the positioning
1 スピンドルモータ
2 ステータ
3 ロータ
4 軸受
5 コイル
6 シャフト
7 ロータケース
8 ターンテーブル
9 マグネット
22 位置決め凹部
23 固定凸部
25 端面部
26 位置決め凸部
27 固定孔
28 軸結合凸部
31 スピンドルモータ
32 軸結合凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記シャフトを支持する軸受部材、及び前記マグネットを介して前記ロータを回転駆動するためのコイルを有するステータとを備えたスピンドルモータにおいて、
前記ターンテーブルは、前記ロータケースと結合されるための位置決め凹部及び固定凸部を有し、
前記ロータケースは、前記マグネットが内周面に結合される円筒部と、前記ステータとターンテーブルとの間に位置され、前記シャフト及びターンテーブルが結合される端面部とを有し、該端面部は、前記ターンテーブルの位置決め凹部と係合する位置決め凸部と、前記ターンテーブルの固定凸部が貫通される固定孔と、前記シャフトが圧入される軸結合凸部とを有しており、
前記位置決め凸部は、前記ターンテーブル側に突出するようにバーリング加工により形成され、前記軸結合凸部は、前記ステータ側に突出するようにバーリング加工により形成され、
前記ロータケースの軸結合凸部に前記シャフトが圧入されることにより、該ロータケースとシャフトが結合され、前記ターンテーブルの位置決め凹部に該ロータケースの位置決め凸部が係合されることにより、該ターンテーブルが該ロータケース上に位置決めされ、かつ該ターンテーブルの固定凸部が該ロータケースの固定孔に貫通されると共に、その先端部が固定孔の周縁部に固着されることにより該ターンテーブルとロータケースが結合され、
前記シャフトの先端部に前記ターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、該シャフトとターンテーブルとを結合し、該シャフトの全長を短縮したことを特徴とするスピンドルモータ。 A shaft that is rotatably supported, a rotor case that rotates together with the shaft, a turntable that rotates together with the shaft while chucking an optical disk, and a rotor having a magnet;
In a spindle motor comprising a bearing member for supporting the shaft, and a stator having a coil for rotationally driving the rotor via the magnet,
The turntable has a positioning concave portion and a fixed convex portion to be coupled with the rotor case,
The rotor case includes a cylindrical portion where the magnet is coupled to an inner peripheral surface, and an end surface portion which is positioned between the stator and the turntable and to which the shaft and the turntable are coupled. Has a positioning convex part that engages with the positioning concave part of the turntable, a fixing hole through which the fixed convex part of the turntable passes, and a shaft coupling convex part into which the shaft is press-fitted,
The positioning convex portion is formed by burring so as to protrude toward the turntable side, and the shaft coupling convex portion is formed by burring so as to protrude toward the stator side,
When the shaft is press-fitted into the shaft coupling convex portion of the rotor case, the rotor case and the shaft are coupled, and the positioning convex portion of the rotor case is engaged with the positioning concave portion of the turntable, The turntable is positioned on the rotor case, and the fixed convex portion of the turntable is penetrated through the fixing hole of the rotor case, and the tip end thereof is fixed to the peripheral portion of the fixing hole. And rotor case are combined,
A spindle motor characterized in that the entire length of the shaft is shortened by connecting the shaft and the turntable without providing a fitting portion for directly press-fitting the turntable at the tip of the shaft.
前記シャフトを支持する軸受部材、及び前記マグネットを介して前記ロータを回転駆動するためのコイルを有するステータとを備えたスピンドルモータにおいて、
前記ロータケースは、前記マグネットが内周面に結合される円筒部と、前記シャフト及びターンテーブルが結合される端面部とを有し、該端面部は、前記ステータとターンテーブルとの間に位置され、前記シャフトが圧入される軸結合凸部を有しており、
前記ロータケースの軸結合凸部に前記シャフトが圧入されることにより、該ロータケースとシャフトが結合され、さらに前記ターンテーブルとロータケースが結合されることにより、前記シャフトの先端部に前記ターンテーブルに直接圧入するための嵌合部を設けることなく、該シャフトとターンテーブルとを結合し、該シャフトの全長を短縮したことを特徴とするスピンドルモータ。 A shaft that is rotatably supported, a rotor case that rotates with the shaft, a turntable that rotates with the shaft while chucking an optical disk, and a rotor having a magnet;
In a spindle motor comprising a bearing member for supporting the shaft, and a stator having a coil for rotationally driving the rotor via the magnet,
The rotor case has a cylindrical portion to which the magnet is coupled to an inner peripheral surface, and an end surface portion to which the shaft and the turntable are coupled, and the end surface portion is located between the stator and the turntable. And having a shaft coupling convex part into which the shaft is press-fitted,
When the shaft is press-fitted into the shaft coupling convex portion of the rotor case, the rotor case and the shaft are coupled, and further, when the turntable and the rotor case are coupled, the turntable is disposed at the tip of the shaft. A spindle motor characterized in that the shaft and the turntable are coupled and the overall length of the shaft is shortened without providing a fitting portion for directly press-fitting into the shaft.
前記ロータケースの側面部は前記ターンテーブルの凹部と係合する凸部を有し、
該ロータケースの凸部及び前記軸結合凸部は、前記ターンテーブル側に突出するようにバーリング加工により形成されていることを特徴とする請求項2に記載のスピンドルモータ。 The turntable has a recess for being coupled with the rotor case,
The side surface portion of the rotor case has a convex portion that engages with the concave portion of the turntable,
The spindle motor according to claim 2, wherein the convex portion of the rotor case and the shaft coupling convex portion are formed by burring so as to protrude toward the turntable.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2012222969A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Rotor of rotary electric machine |
JP2013025846A (en) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Minebea Motor Manufacturing Corp | Spindle motor |
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2004
- 2004-04-14 JP JP2004119298A patent/JP2005302205A/en active Pending
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JP2012222969A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Rotor of rotary electric machine |
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