JP2006136090A - ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】 ブラシレスモータにおいて、コア圧入工程や接着剤による接合工程を省略することが可能でありながら、コアの取付け、コアの取付け高さ調整、ホール素子に対するコアの平行度調整などを熟練を必要とせずに高精度に行うことができるようにする。
【解決手段】 筒状ハウジング6をベースプレート4の取付け孔部41に嵌合状に取り付ける。筒状ハウジング6に対するコア7の取付け箇所で、コア7の嵌合孔部73が非圧入状態で筒状ハウジング6に嵌合されている。周方向位置決め機構Aとコア挟持機構Bとを備える。コア挟持機構Bはベースフレート4側のコア受部43と筒状ハウジング6側のコア押え部61とを備える。周方向位置決め機構Aが、筒状ハウジング6側の突起61とコア7側の凹入部74とでなる。
【選択図】 図1
【解決手段】 筒状ハウジング6をベースプレート4の取付け孔部41に嵌合状に取り付ける。筒状ハウジング6に対するコア7の取付け箇所で、コア7の嵌合孔部73が非圧入状態で筒状ハウジング6に嵌合されている。周方向位置決め機構Aとコア挟持機構Bとを備える。コア挟持機構Bはベースフレート4側のコア受部43と筒状ハウジング6側のコア押え部61とを備える。周方向位置決め機構Aが、筒状ハウジング6側の突起61とコア7側の凹入部74とでなる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ブラシレスモータ、特に、DVDドライブやCDドライブなどに好適に用いることのできるブラシレスモータに関する。
図7にこの種のブラシレスモータの基本構成の一例を断面図で示してある。このブラシレスモータでは、回転軸1にマグネット21を備えたロータ2と情報記録媒体としてのディスクが載架されるターンテーブル3とが取り付けていて、回転軸1がステータ5に回転自在に取り付けられている。ステータ5は、軸受類を収容している筒状ハウジング6の軸方向中間部に取り付けられたコイル71を有するコア7によって構成されている。そして、上記軸受類には、焼結含油メタルでなるラジアル軸受としての筒状の軸受12と、筒状ハウジング6の底部に配備されて上記軸受12に貫挿された回転軸1の端部を支えるスラスト軸受としての軸受13と、回転軸1の軸方向変位を抑制するためのワッシャ14などが含まれる。また、筒状ハウジング6は、上記コア7の取付け箇所の下部が、ベースプレート4の取付け孔部41に圧入されてその圧入箇所を接着剤で接合することによってそのベースプレート4に固着されている。さらに、ベースプレート4とコア7との対向空間には、ベースプレート4上に配備された配線基板8が設置されていて、その配線基板8に、磁界の強さを電気信号として取り出すホール素子81が搭載されている。
以上の基本構成を備えるブラシレスモータにおいて、従来は、筒状ハウジング6がベースプレート4の取付け孔部41に圧入工程(ハウジング圧入工程)を経て取り付けられていることに加え、コア7が筒状ハウジング6に圧入工程(コア圧入工程)を経て取り付けられている。このことにより、ホール素子81を搭載した配線基板8が配備されているベースプレート4からのコア7の垂直離間距離によって規定されるコア7の取付け高さや、ホール素子81に対するコア7の平行度(角度)は、ハウジング圧入工程やコア圧入工程などを利用してそれらの圧入作業と併せて調整され、その調整後に、筒状ハウジング6の圧入箇所を接着剤で接合したり、コア7の圧入箇所を接着剤で接合するということが行われていた。
一方、従来よりブラシレスモータについては種々の技術が提案されている(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。このうち、特許文献1には、軸受ハウジングにステータコアを圧入して取り付けること、軸受ハウジングを基板(上記ベースプレートに相当する)に圧入して取り付けること、基板に設けたコア固定部によりステータコアを下から支えてステータコアの高さを規定すること、回転軸にロータケースを備えるハブ(上記ターンテーブルに相当する)を取り付けること、などが記載されている。また、特許文献2には、ドライブユニットベース(上記ベースプレートに相当する)に設けた軸受ホルダ部の内側に軸受(上記筒状ハウジングに相当する)を圧入して取り付けること、ドライブユニットベースの軸受ホルダ部の外側にモータコアを圧入して取り付けること、などが記載されている。特許文献3には、ペースに設けた筒状部分の凹所にコアが取り付けられているものが開示されている。さらに特許文献4には、コアベースと呼ばれる部品を用いてステータコイルの位置決め精度を高めることが記載されている。
特開2000−125505号公報
特開2001−54249号公報
特開2003−169439号公報
特開2004−222463号公報
しかしながら、図7を参照して説明したように、コア7を筒状ハウジング6に圧入工程を経て取り付けた後、接着剤でその圧入箇所を接合するという工程を行うと、圧入用の専用治具や接着剤による接合工程が必要になって作業が複雑になるほか、そのようなコア圧入工程でコア7の取付け高さやホール素子81に対するコア7の平行度を調整することに熟練を必要とするという問題があった。特許文献1に記載されているものにおいても、軸受ハウジングにステータコアを圧入して取り付けるというコア圧入工程を行っているので、これと同様の問題があると云える。また、特許文献2、特許文献3、特許文献4に記載されているものは、図7を参照して説明した基本構成を有していない。
本発明は以上の問題や状況に鑑みてなされたものであり、上記した基本構成を備えるブラシレスモータにおいて、コア圧入工程や接着剤による接合工程を省略することを可能にすることによって、コアの取付け、コアの取付け高さ調整、ホール素子に対するコアの平行度調整などを熟練を必要とせずに高精度に行うことのできる構成を備えたブラシレスモータを提供することを目的とする。
本発明に係るブラシレスモータは、回転軸の軸受を収容している筒状ハウジングの軸方向中間部に取り付けられたコアを備えたステータを有し、上記筒状ハウジングがベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けられているという基本構成を備え、これに加えて、上記筒状ハウジングに対する上記コアの取付け箇所で、コアに具備された嵌合孔部が非圧入状態で筒状ハウジングに嵌合されていると共に、その取付け箇所に筒状ハウジング及びコアの相対回転を阻止する周方向位置決め機構とコアを軸線方向で挟持して位置決めするコア挟持機構とが備わり、このコア挟持機構が、上記ベースプレートの取付け孔部に設けられたコア受部と上記筒状ハウジングに設けられて上記コアを上記コア受部に押し付けるコア押え部とを備えている。
この構成であれば、筒状ハウジングにコアの嵌合孔部を非圧入状態で嵌合した後、その筒状ハウジングをベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けることによって、ベースプレートののコア受部と筒状ハウジング側のコア押え部とでなるコア挟持機構によってコアを挟持させるという作業を行うだけで、コアが筒状ハウジングを介してベースプレートに取り付けられる。この工程では、特に、コアを筒状ハウジングに非圧入状態で嵌合させるので、従来の複雑で熟練を必要とするコア圧入工程を行うことが必要でなくなり、また、接着剤による接合工程も必要でなくなる。それにもかかわらず、周方向位置決め機構によってコアと筒状ハウジングとが周方向で相対回転しないように結合され、コア挟持機構によってコアが筒状ハウジングに軸方向に位置ずれしないように取り付けられる。したがって、筒状ハウジング、コア、ベースプレートの三者の位置関係を熟練を必要とせずに常に一定に保つことが可能になる。
本発明では、上記ベースプレートの取付け孔部が、そのベースプレートに設けられた円筒部によって形成され、上記コア挟持機構のコア受部がその円筒部の頂面によって形成されていることが望ましく、また、そのように形成された上記コア受部が、そのコア受部に押し付けられた上記コアの上記ベースプレートからの垂直離間距離を規定する基準高さ面として形成されていることが望ましい。これによれば、コアの嵌合孔部を非圧入状態で嵌合した筒状ハウジングをベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けることによって、ベースプレートのコア受部と筒状ハウジング側のコア押え部とでなるコア挟持機構によってコアを挟持させるという作業を行うだけで、熟練を必要とせずに、コアのベースプレートからの垂直離間距離、すなわちコアの取付け高さと、ホール素子に対するコアの平行度が正確に高精度に設定される。
本発明では、上記周方向位置決め機構が、上記筒状ハウジングに設けられた突起及び上記ベースプレートの円筒部の頂面に設けられた突出部の2つの要素のうちの少なくとも一方側要素と、上記コアの嵌合孔部の周方向の1箇所又は複数箇所に設けられて上記一方側要素が軸線方向に嵌脱可能な凹入部とでなることが望ましい。この発明において、コア側の凹入部に嵌脱可能な一方側要素として筒状ハウジングの突起を選定すると、コア挟持機構のコア押え部と周方向位置決め機構の一方側要素とを同一部位によって兼用させることが可能になるために、周方向位置決め機構の一方側要素を別途設ける必要がなくなってそれだけ構成が簡略化される。なお、周方向位置決め機構についてのコア側の凹入部の相手方要素は、上記した突起だけであっても、突出部だけであっても、あるいは、それらの両方であってもよい。
本発明では、上記周方向位置決め機構が上記筒状ハウジングの上記突起を有し、この突起は、筒状ハウジングの筒壁部分の一部を内側から外側に向けてプレス成形することによって形成されていることが望ましい。これによれば、突起をきわめて簡単に製作することが可能になる。
本発明に係るブラシレスモータは、次の構成を採用することによっていっそう具体化される。すなわち、回転軸の軸受を収容している筒状ハウジングの軸方向中間部に取り付けられたコアを備えたステータを有し、上記筒状ハウジングがベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けられているブラシレスモータにおいて、上記筒状ハウジングに対する上記コアの取付け箇所で、コアに具備された嵌合孔部が非圧入状態で筒状ハウジングに嵌合されていると共に、その取付け箇所に筒状ハウジング及びコアの相対回転を阻止する周方向位置決め機構とコアを軸線方向で挟持して位置決めするコア挟持機構とが備わり、このコア挟持機構が、上記ベースプレートの取付け孔部に設けられたコア受部と上記筒状ハウジングに設けられて上記コアを上記コア受部に押し付けるコア押え部とを備え、上記ベースプレートの取付け孔部がそのベースプレートに設けられた円筒部によって形成されて、その円筒部の頂面によって上記コア挟持機構のコア受部が形成され、上記周方向位置決め機構が、上記筒状ハウジングの筒壁部分の一部を内側から外側に向けてプレス成形することによって形成された突起と上記コアの嵌合孔部の周方向の1箇所又は複数箇所に設けられて上記突起が軸線方向に嵌脱可能な凹入部とでなると共に、上記コア挟持機構のコア押え部と上記周方向位置決め機構の突起とが、上記筒状ハウジングの同一部分によって兼用されており、上記コア受部が、そのコア受部に押し付けられた上記コアの上記ベースプレートからの垂直離間距離を規定する基準高さ面として形成され、上記回転軸に、上記ステータの相手方要素してのロータと、情報記録媒体としてのディスクが載架されるターンテーブルとが取り付けられていると共に、上記ベースプレートと上記コアとの対向空間に配備された配線基板に、磁界の強さを電気信号として取り出すホール素子が搭載されている、という構成を採用することによっていっそう具体化される。この発明の作用などについては後述する実施形態を参照して詳細に説明する。
以上のように、本発明によれば、図7を参照して冒頭で説明した基本構成を備えるブラシレスモータにおいて、コア圧入工程や接着剤による接合工程を省略することが可能になり、しかも、コアの取付け、コアの取付け高さ調整、ホール素子に対するコアの平行度調整などを熟練を必要とせずに高精度に行うことができるという効果が奏される。そのため、本発明に係るブラシレスモータは、たとえばDVDドライブなどのディスク装置において、安価でありながら動作性能に優れたターンテーブル駆動用モータとして採用することが可能である。
図1は本発明の実施形態に係るブラシレスモータの断面図、図2は図1のII部を拡大した部分断面図、図3はコア7の平面図、図4はステータ5の組付け工程の説明図、図5は筒状ハウジング6の製作工程を示した説明図、図6はベースプレート4の取付け孔部41の平面図である。
このブラシレスモータは、図7を参照して説明した基本構成を備えている。すなわち、図1のように、回転軸1にマグネット21を備えたロータ2とディスクが載架されるターンテーブル3とが取り付けている。ステータ5は、軸受類を収容している筒状ハウジング6の軸方向中間部に取り付けられたコイル71を有するコア7によって構成されている。なお、軸受類には、焼結含油メタルでなるラジアル軸受としての筒状の軸受12と、スラスト軸受としての軸受13と、回転軸1の軸方向変位を抑制するためのワッシャ14などが含まれる。また、筒状ハウジング6は、コア7の取付け箇所よりも下部が、ベースプレート4の取付け孔部41に圧入されてその圧入箇所を接着剤で接合することによってそのベースプレート4に固着されている。さらに、ベースプレート4とコア7との対向空間には、ベースプレート4上に配備された配線基板8が設置されていて、その配線基板8に、磁界の強さを電気信号として取り出すホール素子81が搭載されている。
この基本構成を備える図示のブラシレスモータにおいて、筒状ハウジング6に対するコア7の取付け箇所では、周方向位置決め機構Aによって筒状ハウジング6及びコア7の相対回転が阻止されており、また、コア挟持機構Bによってコア7が軸線方向で筒状ハウジング6に対して位置決めされている。
図2に拡大して示したように、図例の周方向位置決め機構Aは、筒状ハウジング6に設けられた突起61と、ベースプレート4の取付け孔部41を形成している円筒部の頂面の周方向の所定箇所に設けられた突出部42と、コア7の中心に設けられている嵌合孔部73の上側端部の周方向の所定箇所に設けられて上記突起61が軸線方向に嵌脱可能な凹入部74と、コア7の中心に設けられている嵌合孔部73の下側端部の周方向の所定箇所に設けられて上記突出部42が軸線方向に嵌脱可能な凹入部75とによって構成されている。この周方向位置決め機構Aによると、凹入部74に嵌合された突起61又は凹入部75に嵌合された突出部42が、コア7と周方向で係合することによって筒状ハウジング6及びコア7の相対回転が阻止される。
これに対し、図例のコア挟持機構Bは、ベースプレート4の取付け孔部41を形成している筒状部の頂面によって形成された円環状のコア受部43と、筒状ハウジング6に設けられたコア押え部62とによって形成されていて、この実施形態では、コア押え部62が、筒状ハウジング6に設けられている上記突起61の形成部位と同一部位によって形成されている。すなわち、この実施形態では、コア挟持機構Bのコア押え部62と周方向位置決め機構Aの突起61とが筒状ハウジング6の同一部位によって兼用されている。このコア挟持機構Bによると、ベースプレート4の取付け孔部41の頂面によって形成された円環状のコア受部43と筒状ハウジング6側のコア押え部62とによりコア7が軸線方向に位置ずれしないように挟持されてコア7が筒状ハウジング6及びベースプレート4に対して位置決めされ、しかも、円環状の上記コア受部43が、そのコア受部43に押し付けられたコア7のベースプレート4からの垂直離間距離を規定する基準高さ面としての機能を発揮してコア7の取付け高さが高精度に設定され、しかも、ベースプレート4上に設置された配線基板4に搭載されているホール素子81に対するコア7の平行度も高精度に設定された状態になる。したがって、ターンテーブル3の回転特性が向上し、併せて、そのターンテーブル3の回転に見合う制御特性も向上する。
以上のように構成されたブラシレスモータにおいて、コア7は、複数枚の薄鉄板を重ね合わせた鉄芯を備えているので、上記周方向位置決め機構Aの上下の凹入部74,75は、図2によって判るように、上層部及び下層部の数枚の鉄心に凹所を形成しておくだけで容易に形成することが可能である。
また、図3に示したように、コア7の上側の凹入部74は周方向等角度おきの3箇所に形成されていて、それら3箇所の凹入部74のそれぞれに、筒状ハウジング6の周方向3箇所に等角度おきに形成された上記突起61が各別に嵌合している。コア7の下側の凹入部75と嵌合孔部41の突出部42との関係においても同様であり、図6に示したように、嵌合孔部41の頂面には周方向等角度おきの3箇所に突出部42が形成されている。このように周方向の3箇所でコア7及び筒状ハウジング6の相対回転を阻止しておくことによって、コア7及び筒状ハウジング6の相対回転が確実に阻止されてステータ5の特性が向上し、ロータ2ひいてはターンテーブル3の回転特性が向上する。なお、コア7及び筒状ハウジング6の相対回転を阻止する箇所は周方向3箇所に限定されず、たとえば周方向の1箇所だけであっても、2箇所であっても、3箇所よりも多い箇所であってもよい。また、この実施形態では、コア7の上下の凹入部74,75と突起61と突出部42とによって周方向位置決め機構Aを構成しているけれども、この周方向位置決め機構Aは、コア7の上側の凹入部74と突起61とだけによって構成しても、コア7の下側の凹入部75と突出部42とだけによって構成してもよい。
次に、図4を参照してステータ5の組付け工程を説明する。コア7の嵌合孔部73を筒状ハウジング6にその下端側から嵌合する。この嵌合は非圧入状態で行われるので、その嵌合作業は必ずしも専用工具を用いなくても容易に行うことが可能である。こうして筒状ハウジング6にコア7の嵌合孔部73をがたつきなく嵌合させた後、その嵌合孔部73から下方に突出している筒状ハウジング6をベースプレート4の取付け孔部41に軽圧入し、その軽圧入作業に併せて、コア7を回転させるなどの操作を行いつつ嵌合孔部41の突出部42をコア7の下側の凹入部75に嵌合すること、及び、突起61(コア押え部62)をコア7の上側の凹入部74に嵌合することを行う。この組付け工程を行うことにより、ステータ5が組み立てられる。
この実施形態において、筒状ハウジング6の同一部位によって兼用されている周方向位置決め機構Aの突起61及びコア挟持機構Bのコア押え部62は、筒状ハウジング6をプレス成形するときに、その成形と共に容易に形成することができる。すなわち、図5に示したように、筒状ハウジング6を有底筒状に形作るためのプレス成形を行うのに先立って、円板状の出発素材6’の周方向等角度おきの3箇所をプレスしてその出発素材6’の片面側に突起61又はコア押え部62を形成しておく。この後、出発素材6’をプレス成形することによって有底筒状に形作る。このようすると、突起61又はコア押え部62を、筒状ハウジング6にきわめて容易に形成することが可能である。
A 周方向位置決め機構
B コア挟持機構
1 回転軸
2 ロータ
3 ターンテーブル
4 ベースプレート
5 ステータ
6 筒状ハウジング
7 コア
8 配線基板
12,13 軸受
41 取付け孔部
43 コア受部
61 突起
62 コア押え部
73 嵌合孔部
74,75 凹入部
81 ホール素子
B コア挟持機構
1 回転軸
2 ロータ
3 ターンテーブル
4 ベースプレート
5 ステータ
6 筒状ハウジング
7 コア
8 配線基板
12,13 軸受
41 取付け孔部
43 コア受部
61 突起
62 コア押え部
73 嵌合孔部
74,75 凹入部
81 ホール素子
Claims (6)
- 回転軸の軸受を収容している筒状ハウジングの軸方向中間部に取り付けられたコアを備えたステータを有し、上記筒状ハウジングがベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けられているブラシレスモータにおいて、
上記筒状ハウジングに対する上記コアの取付け箇所で、コアに具備された嵌合孔部が非圧入状態で筒状ハウジングに嵌合されていると共に、その取付け箇所に筒状ハウジング及びコアの相対回転を阻止する周方向位置決め機構とコアを軸線方向で挟持して位置決めするコア挟持機構とが備わり、このコア挟持機構が、上記ベースプレートの取付け孔部に設けられたコア受部と上記筒状ハウジングに設けられて上記コアを上記コア受部に押し付けるコア押え部とを備え、
上記ベースプレートの取付け孔部がそのベースプレートに設けられた円筒部によって形成されて、その円筒部の頂面によって上記コア挟持機構のコア受部が形成され、上記周方向位置決め機構が、上記筒状ハウジングの筒壁部分の一部を内側から外側に向けてプレス成形することによって形成された突起と上記コアの嵌合孔部の周方向の1箇所又は複数箇所に設けられて上記突起が軸線方向に嵌脱可能な凹入部とでなると共に、上記コア挟持機構のコア押え部と上記周方向位置決め機構の突起とが、上記筒状ハウジングの同一部分によって兼用されており、上記コア受部が、そのコア受部に押し付けられた上記コアの上記ベースプレートからの垂直離間距離を規定する基準高さ面として形成され、
上記回転軸に、上記ステータの相手方要素してのロータと、情報記録媒体としてのディスクが載架されるターンテーブルとが取り付けられていると共に、上記ベースプレートと上記コアとの対向空間に配備された配線基板に、磁界の強さを電気信号として取り出すホール素子が搭載されていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 回転軸の軸受を収容している筒状ハウジングの軸方向中間部に取り付けられたコアを備えたステータを有し、上記筒状ハウジングがベースプレートの取付け孔部に嵌合状に取り付けられているブラシレスモータにおいて、
上記筒状ハウジングに対する上記コアの取付け箇所で、コアに具備された嵌合孔部が非圧入状態で筒状ハウジングに嵌合されていると共に、その取付け箇所に筒状ハウジング及びコアの相対回転を阻止する周方向位置決め機構とコアを軸線方向で挟持して位置決めするコア挟持機構とが備わり、このコア挟持機構が、上記ベースプレートの取付け孔部に設けられたコア受部と上記筒状ハウジングに設けられて上記コアを上記コア受部に押し付けるコア押え部とを備えていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 上記ベースプレートの取付け孔部が、そのベースプレートに設けられた円筒部によって形成され、上記コア挟持機構のコア受部がその円筒部の頂面によって形成されている請求項2に記載したブラシレスモータ。
- 上記周方向位置決め機構が、上記筒状ハウジングに設けられた突起及び上記ベースプレートの円筒部の頂面に設けられた突出部の2つの要素のうちの少なくとも一方側要素と、上記コアの嵌合孔部の周方向の1箇所又は複数箇所に設けられて上記一方側要素が軸線方向に嵌脱可能な凹入部とでなる請求項2又は請求項3に記載したブラシレスモータ。
- 上記ベースプレートの円筒部の頂面によって形成された上記コア受部が、そのコア受部に押し付けられた上記コアの上記ベースプレートからの垂直離間距離を規定する基準高さ面として形成されている請求項3又は請求項4に記載したブラシレスモータ。
- 上記周方向位置決め機構が上記筒状ハウジングの上記突起を有し、この突起は、筒状ハウジングの筒壁部分の一部を内側から外側に向けてプレス成形することによって形成されている請求項4に記載したブラシレスモータ。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101083508B1 (ko) | 2009-10-12 | 2011-11-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 스핀들 모터 |
KR101196607B1 (ko) | 2010-06-16 | 2012-11-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 스핀들 모터 |
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