JP2007174754A - スピンドルモータ及びその製造方法並びにディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルモータの回転軸と軸受との間のクリアランスに起因する回転子の振動を抑制するために回転軸に側圧を付加するための専用部品を用いると部品コストが上昇するとともに、これらの専用部品を組み込む作業工数が増加するという課題があった。
【解決手段】スピンドルモータのベースのロータマグネットが対面する領域の一部に、そのベースとロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部を絞り成型加工により形成してスピンドルモータを構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スピンドルモータ及びその製造方法並びにスピンドルモータを備えたディスクドライブ装置に関する。

従来、例えばコンパクトディスク、デジタル多目的ディスク或いはハードディスク等のディスク状情報記録媒体のドライブ装置に用いることができるスピンドルモータとして、ベースとなる基体に軸受とコイルを配置した固定子に、周方向に多極着磁された環状のマグネットと回転軸をロータケースで支持した回転子を、固定子側のコイルと回転子側のマグネットが空隙を介して対向するように軸受に回転軸を回転可能に支承させて構成したものが知られている。このように構成されたモータは、マグネットの磁極の位置に対して適切なコイルに順次切り替え通電することにより、マグネットとコイルの間に電磁気的な駆動力が作用して回転子が回転する。

このようなスピンドルモータにおいては、軸受内で回転軸を回転可能に支承するために軸受と回転軸との間に僅少な空間（クリアランス）が設けられており、このクリアランスに起因する回転子の振動を抑制するための技術として、特開平８−１４０３２３号公報には、補助板とピアノ線、或いは多孔質含油樹脂等の弾性体からなる側圧付加手段によって軸（回転軸）を軸受の一方向に押圧するようにしたディスク駆動用スピンドルモータの発明が開示されている。また、特開２００４−６４９６７号公報には、軸受を支持するケースの内周面から片持ち梁状に延出して自由端が出力軸（回転軸）の外周面に当接される押圧弾性部材を備え、この押圧弾性部材によって出力軸を軸受の一方向に押圧するようにしたモータの発明が開示されている。

また、特開２００２−２８１７１２号公報には、ロータヨーク（ロータケース）に近接しかつ軸受ホルダ端部に固着され円周方向に着磁した各磁極幅を不均等としてロータヨークを特定のスラスト方向に磁気吸引するバイアスマグネットを有し、このバイアスマグネットの磁気吸引によってスピンドル（回転軸）に側圧を印加するディスク駆動用モータの発明が開示されている。特開２００２−３３０５６９号公報には、一対の軸受の中間位置に相当する軸受ホルダの外周に取り付け固定子した半円乃至円弧状の吸引磁石を有し、この吸引磁石が軸受ホルダを介して軸受ホルダ内の軸（回転軸）をラジアル方向に磁気吸引して一対の軸受にそれぞれ側圧を印加するスピンドルモータの発明が開示されている。

また、特許第３４３９３１８号公報には、基体（ベース）が磁性板と樹脂との一体成形品から構成され、磁性板には駆動コイルの端部が配線接続される端子部、この端子部から延設された配線パターン、およびロータマグネットに対峙する領域のうち、ロータの回転中心位置に対して一方側の領域に偏在してこの一方側にロータを引き寄せる磁気吸引力をロータマグネットとの間で発生させるロータ吸引部が形成されているブラシレスモータの発明が開示されている。

また、図１に示すように、ベース１０４に軸受１０５を固定しこの軸受１０５の外周に駆動コイル１０６を配置して構成した固定子１０２と、環状のロータマグネット１１１と回転軸１１３とこれらをロータケース１１２で支持して構成した回転子１０３を備え、ロータマグネット１１１と駆動コイル１０６が空隙を介して対向するように回転軸１１３を軸受１０５に回転可能に軸支させたスピンドルモータ１００において、ベース１０４のロータマグネット１１１に対面する領域の一部に磁性板１０８を貼着して、この磁性板１０８とロータマグネット１１１との磁気的吸引力によって回転軸１１３に側圧を付与する構成のスピンドルモータ１００も提案されている。

特開平８−１４０３２３号公報 特開２００４−６４９６７号公報 特開２００２−２８１７１２号公報 特開２００２−３３０５６９号公報 特許第３４３９３１８号公報

しかしながら、上記特許文献１または特許文献２に開示されている発明では、モータの回転軸に側圧を付加するための専用部品を必要とするため部品コストが上昇するとともに、これらの専用部品を組み込む作業工数が増加するという課題がある。また、回転軸を軸受の一方向に側圧負荷部材で機械的に押圧する構成のため、回転軸と側圧付加部材との摺動部の磨耗による信頼性の低下が懸念されるという課題がある。

特許文献３または特許文献４に開示されている発明では、ロータヨークや回転軸等の回転子側の磁性体製部品を磁気的に吸引するために、側圧付加の目的のみに高価なマグネット部品を必要とするので部品コストが上昇するとともに、これらの部品を組み込む作業工数が増加するという課題がある。

特許文献５に開示されている発明では、基体（ベース）にモータの回路を構成する配線パターンとともにロータ吸引部を形成しているので、ロータマグネットの回転による電磁ノイズが回路系に影響を及ぼす懸念がある。また、構造上、ロータマグネットとの距離を近接させるのには限界があるため、十分な側圧が得られないという課題がある。

図１に示す従来技術においては、磁性板１０８およびこれをベース１０４に固着するための接着剤等の部品、補材を必要とするためコストが上昇するとともに、磁性板１０８を接着する作業工数が増加するという課題がある。また、磁性板１０８の部品形状、接着位置精度、接着強度等のバラツキによる側圧効果のバラツキが懸念されるという課題がある。

請求項１に記載の発明は、磁性体製のベースと、該ベースに固定された軸受と、該軸受の外周に配置された駆動コイルと、を含む固定子と、周方向に複数の磁極が形成されたロータマグネットと、該ロータマグネットを支持するロータケースと、該ロータケースの中心部に固定された回転軸と、を含む回転子と、を備え、前記駆動コイルと前記ロータマグネットが空隙を介して対向するように前記回転軸を前記軸受に回転可能に軸支させたスピンドルモータにおいて、前記ベースの前記ロータマグネットが対面する領域の一部に、前記ベースと前記ロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部が絞り成型加工により形成されてなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のスピンドルモータの製造方法であって、前記ベースの原材料となる磁性体製の板材に絞り成型加工を施して、前記距離変位部を形成するプレス工程と、絞り成型加工により前記距離変位部が形成された前記ベースに、前記軸受、前記駆動コイル及び前記回転子を組み込む組立工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、磁性体製のベースと、該ベースに固定された軸受と、該軸受の外周に配置された駆動コイルと、を含む固定子と、周方向に複数の磁極が形成されたロータマグネットと、該ロータマグネットを支持するロータケースと、該ロータケースの中心部に固定された回転軸と、を含む回転子と、を備え、前記駆動コイルと前記ロータマグネットが空隙を介して対向するように前記回転軸を前記軸受に回転可能に軸支させ、前記ベースの前記ロータマグネットが対面する領域の一部に、前記ベースと前記ロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部が絞り成型加工により形成されてなるスピンドルモータと、該スピンドルモータによって回転駆動されるディスク状情報記録媒体との間で情報信号の記録再生を行う情報信号変換素子と、前記スピンドルモータによって回転駆動されている前記ディスク状情報記録媒体の内周部と外周部の間を前記情報信号変換素子が移動可能に支持する素子移動手段と、を備えたディスクドライブ装置であって、前記情報信号変換素子の移動方向が、前記スピンドルモータの回転中心に対して前記距離変位部が形成された方向と略直角方向に設定されてなることを特徴とする。

本発明に係るスピンドルモータの一つの実施形態として、磁性金属板等の磁性体から形成されるベースに、回転子の回転軸を回転可能に軸支する軸受を固定し、この軸受の外周に駆動コイルを配置して固定子を構成し、一方、周方向にＮ極とＳ極の複数の磁極が形成されたロータマグネットと、このロータマグネットを支持する有底円筒状のロータケースと、このロータケースの中心部に固着された回転軸とを少なくとも含んで回転子を構成し、固定子側に配置された駆動コイルと回転子側に支持されたロータマグネットが空隙を介して対向するように回転軸を軸受に回転可能に軸支させて構成したスピンドルモータにおいて、この磁性体製ベースの、ロータマグネットの端面部と空隙を介して対面する領域の一部に、これらベースとロータマグネットとの対面距離が接近または離間するようにベース上のその他の部分と対面距離を異ならせた距離変位部を、プレス金型等を用いた絞り成型加工によって形成してスピンドルモータが構成される。ここでロータマグネットは、周方向にＮ極とＳ極が交互に現出するように着磁された環状のマグネットで構成しても良いし、回転径方向に単極着磁された複数の分割マグネットを略円筒状に組合わせて構成しても良い。

このように構成された本実施形態に係るスピンドルモータは、ベースの距離変位部が形成された部位には、ベース上のロータマグネットと対面するその他の部位とは異なる大きさの磁気的吸引力が作用する。即ち、距離変位部をロータマグネット側に突出する突部で形成した場合は、この突部とロータマグネットとの対面距離が、その他のベース上のロータマグネットと対面する部位とロータマグネットとの対面距離よりも接近するため、この突部によるベースの距離変位部には、単位面積当たり、その他のベース上のロータマグネットと対面する部位よりも大きな磁気的吸引力が作用する。また、距離変位部をロータマグネット側から陥没する凹部で形成した場合は、この凹部とロータマグネットとの対面距離が、その他のベース上のロータマグネットと対面する部位とロータマグネットとの対面距離よりも離間するため、この凹部によるベースの距離変位部には、単位面積当たり、その他のベース上のロータマグネットと対面する部位よりも小さな磁気的吸引力が作用する。なお、ベースの距離変位部に作用する磁気的吸引力を、その他の部位よりも小さくする場合は、上述の凹部を貫通孔で形成しても良い。

ベースに形成された距離変位部により、回転子の周方向の所定位置に磁気的吸引力の偏倚が生じ、これにより回転軸が軸受内の所定位置に安定して保持されるので回転軸の外周面と軸受の内周面との間に設定されている微小空隙（クリアランス）に起因する回転子の振動を効果的に抑制することができる。

ベースの距離変位部の絞り成型加工は、ベースの外形やベースに軸受を取付けるための貫通孔等を磁性金属板等から打ち抜き成型加工する工程と同一工程にて行うことができる。従って、距離変位部を形成するための専用の付加工程を必要としない。また、距離変位部の形成位置精度は、成型金型の仕上がり精度に準拠するので、ベースに他の磁性板等の部材を貼着する等の作業により製作するものと比較して極めて高い精度で距離変位部を形成することができ、距離変位部の形状寸法のバラツキを極めて小さくすることができる。

本実施形態によれば、スピンドルモータにおいて、磁性体製ベースのロータマグネットに対面する領域の一部に、絞り成型加工により距離変位部を形成したので、簡単な構成で専用の部材や付加工程を必要とせず、安定した側圧付加効果が得られるスピンドルモータを提供することができる。

本実施形態に係るスピンドルモータの製造方法にあっては、スピンドルモータのベースの原材料となる鉄板等の磁性体製の板材に絞り成型加工を施して、距離変位部を形成するプレス工程と、絞り成型加工により距離変位部が形成されたベースに、軸受、駆動コイルおよび回転子を組み込む組立工程と、を備えている。また、必要に応じて絞り成型加工のプレス工程を、距離変位部を形成する位置を規定する第１の絞り工程と、距離変位部の外形寸法を規定する第２の絞り工程と、距離変位部の高さを規定する第３の絞り工程とに分割しても良い。

以下、本実施形態に係るスピンドルモータの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るスピンドルモータ１の一実施例を示す上面図および断面図である。

図２において、鉄板等の磁性体製の板材をプレス加工して形成したベース４には、筒状の軸受５が固着されている。ベース４には、後述するロータマグネット１１の端面部と対面する領域の一部に、例えば符号８ａ、８ｂおよび８ｃで示すように３箇所の突部８が距離変位部７として機能するように絞り成型加工によって形成されている。これらの突部８は、ベース４の外形および軸受５を取付けるための貫通孔を板材から打ち抜き成型加工する工程と同一工程にて成型金型を用いて形成されている。軸受５は、例えば銅系の微細な粉末状の合金元素を圧縮成形した後、高温で加熱することにより結合させた多孔質の焼結合金に潤滑油を含浸させた焼結含油軸受を用いている。

軸受５の外周には駆動コイル６が巻装された磁性コア９が固定されている。磁性コア９は径方向に放射状に延設された複数の突極歯を有し、珪素鋼板等の電磁鋼板の薄板を打ち抜き成型して所定枚数を積層して形成されている。この磁性コア９の複数の突極歯には、例えば３相の駆動コイル６がそれぞれ分割して巻装されている。駆動コイル６の巻き始めおよび巻き終わりの各端部は、図示しないモータ駆動制御回路に接続されており、モータ駆動制御回路から各駆動コイル６に選択的に印加される駆動電流により、磁性コア９の各突極歯を励磁する。

このようにして、ベース４、軸受５、磁性コア９および駆動コイル６によって、スピンドルモータ１の固定子２が構成されている。なお、必要に応じて、樹脂またはアルミニウムや亜鉛合金のダイカストにて軸受ホルダ（図示せず）を作成し、その軸受ホルダに軸受５を保持させ、その軸受ホルダをベース４に固着する構造としても良い。さらに、ベースに固着された軸受ホルダの外周に、駆動コイル６が巻装された磁性コア９を固定する構造としても良い。

一方、軟磁性鋼板等を有底円筒状に抜き絞り成型加工して形成されたロータケース１２の側壁内周部には、環状に形成されたロータマグネット１１が例えば接着剤等を用いて貼着されて支持されている。ロータマグネット１１はフェライト焼結合金磁石、希土類合金磁石、プラスチック磁石、ゴム磁石その他多様な組成、素材のマグネットが、スピンドルモータ１に要求される特性、仕様に応じて適宜選択されて用いられている。

図３はロータマグネット１１の実施例を示す斜視図である。ロータマグネット１１は、その内周面側から見て周方向に磁極のＮ極とＳ極が交互に現出するように複数極に着磁されて形成されている。ロータマグネット１１は、図３（ａ）に示すように、環状に一体的に構成しても良いし、図３（ｂ−１）に示すような回転径方向に単極着磁された複数の分割マグネット１１ｎ、１１ｓを、図３（ｂ−２）に示すように略円筒状に組合わせて構成しても良い。

ロータケース１２の中心部には、ステンレス鋼等の鋼製の回転軸１３が圧入等の手段によって堅固に固定されている。

このように、ロータケース１２、ロータマグネット１１および回転軸１３によって、スピンドルモータの回転子３が構成されている。なお、ロータケース１２と回転軸１３との固定部には、必要に応じてロータケース１２の中心部にバーリング加工部を形成して固定強度を高めるように構成しても良いし、黄銅等の金属にてリング状のブッシュ（図示せず）を作成して、このブッシュを回転軸１３に圧入等の手段で固定し、このブッシュにロータマグネット１１を支持したロータケース１２を取付ける構造としても良い。

上述のように構成した固定子２の軸受５に回転子３の回転軸１３を回転可能に軸支させてスピンドルモータ１が構成されている。このとき、駆動コイル６が巻装された磁性コア９の突極歯の径方向端面とロータマグネット１１の内周面とが径方向の空隙を介して対向する。そして図示しないモータ駆動制御回路から、ロータマグネットの磁極位置に対して最適な位相の駆動コイル６へ駆動電流が印加され、ロータマグネット１１と通電された駆動コイル６との間に作用する電磁気的駆動力によって、回転子３が所定の回転方向に所定の回転数で回転する。

本実施例に示すスピンドルモータ１では、図２中符号８ａ、８ｂおよび８ｃで示す位置に、ベース４とロータマグネット１１との対面距離をベース４上の他の対面領域の部位よりも接近させた距離変位部７としての突部８が絞り成型加工によって形成されている。従って、この距離変位部７に作用するロータマグネット１１との磁気的吸引力がベース４上のその他のロータマグネット１１との部位に作用する磁気的吸引力よりも十分に大きくなり、スピンドルモータ１の固定子２に対して回転子３に安定した側圧効果を付与することができる。なお、本実施例では距離変位部７を３個の突部８ａ、８ｂおよび８ｃで形成する例を示したが、本発明においてはこれに限定されることなく、突部８の個数、形状等は例えば図２中の距離変位部７を示す破線のように一連の蒲鉾状に形成する等、必要に応じて任意に選択することができる。

このように構成された本実施例のスピンドルモータ１は、回転子３に側圧を付加するための専用部品および付加工程を必要としないので、安価で量産性に優れるという顕著な効果を奏する。

本実施例に示すスピンドルモータ１では、ベース４に形成した距離変位部７をロータマグネット１１側へ突出形成された突部８によって形成している。２つの物体の間に作用している磁束密度が一定であれば、これら２つの物体の単位面積当たりに作用する磁気的吸引力の大きさは２つの物体間の距離の２乗に反比例するから、距離変位部７を突部８で形成することにより同一部位に凹部や貫通孔を設けるよりも効果的に、十分な側圧効果が得られる磁気的吸引力の偏倚を生じさせることができる。

本実施例に示すスピンドルモータ１は、固定子２側に配置された磁性コア９に駆動コイル６巻装し、磁性コア９の突極歯の先端面とロータマグネット１１の内周面とを周方向に空隙を介して対向させる構造としており、磁性体製のベース４はスピンドルモータ１の磁気回路を構成するものではないので、ベース４に距離変位部７を絞り成型加工することにより磁気回路に影響を及ぼしてスピンドルモータ１の特性を不安定にする等の懸念が一切ない。

図４は本実施形態のスピンドルモータ１の製造方法に係る、絞り成型加工により距離変位部７（図２参照）としての突部８を形成するプレス工程を説明するための図である。

まず、図４（ａ）に示すように、ベース４の原材料となる鉄板を上金型２２と下金型２１で挟持するように押圧するとともに、ピン２０にて突部８の形成位置を規定する。次に別の上金型３２、底型３３、下金型３１及びピン３０を用いて、上金型３２に形成された孔部の内周面と底型３３にて突部８の外形寸法Ｄを規定する。最後に上金型４２、底型４３、下金型４１とピン４０を用いて、突部８のベース４からの高さＨを規定する。

このような方法で絞り成型加工を施せば、比較的小型のプレス機を用いても精度の高い突部８を形成することができる。なお、これらの工程では図４に示した絞り成型加工が単独で行われる必要はなく、他の部位で必要な貫通孔等の打ち抜き加工や曲げ加工等と同一の工程で行うことができるので、この絞り成型加工のために専用の工程を付加する必要はない。

次に、本発明に係るディスクドライブ装置の一つの実施形態について説明する。本発明に係るディスクドライブ装置の一実施形態として、スピンドルモータと、このスピンドルモータに回転駆動される、例えばコンパクトディスク、デジタル多目的ディスク或いはハードディスク等のディスク状情報記録媒体との間で情報信号の記録再生を行う、例えば光ピックアップ或いは磁気抵抗ヘッド等の情報信号変換素子と、この情報信号変換素子が、前記スピンドルモータによって回転駆動されているディスク状情報記録媒体の内周部と外周部の間を移動可能に支持する素子移動手段と、を備え、この情報信号変換素子の移動方向をスピンドルモータの回転中心に対して前記距離変位部が形成されている方向と略直角方向に設定したディスクドライブ装置が構成される。

本実施形態においては、スピンドルモータとして上記「実施例1」に詳述したスピンドルモータ、即ち磁性体製のベース、このベースに固定された軸受およびこの軸受の外周に配置された駆動コイルを含む固定子と、周方向に複数の磁極が形成されたロータマグネット、このロータマグネットを支持するロータケースおよびこのロータケースの中心部に固定された回転軸を含む回転子と、を備え、駆動コイルとロータマグネットが空隙を介して対向するように回転軸を軸受に回転可能に軸支させ、前記ベースの前記ロータマグネットが対面する領域の一部に、前記ベースと前記ロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部が絞り成型加工により形成されたスピンドルモータを用いることができる。

このように構成されたディスクドライブ装置によれば、ベースに形成された距離変位部によってスピンドルモータの回転子に側圧が付与され振動等が抑制されたスピンドルモータの円滑な回転が得られるが、スピンドルモータの回転子は、ベースに対して距離変位部に対面する位置が低くその１８０度反対側が高くなるように微小角度分傾斜する。この回転子にターンテーブル等を介して載置され回転駆動されるディスク状情報記録媒体も、スピンドルモータのベースに対して傾斜した面内で回転する。このとき、スピンドルモータの回転中心に対して距離変位部が形成されている方向と直角の方向では、ディスク状情報記録媒体の内周部と外周部で設計上ベースとの距離の差異は無い。

従って、この方向に情報信号変換素子を素子移動手段によって移動させることによりディスク状情報記録媒体と情報信号変換素子との距離がディスク状情報記録媒体の内周部から外周まで一定値に保持されるので、スピンドルモータの回転子の傾斜に伴うディスク状情報記録媒体の傾斜に影響されることなく、このディスク状情報記録媒体との間で情報信号変換素子が安定した情報信号の記録再生動作を行うことができる。

以下、本実施形態に係るディスクドライブ装置の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本実施形態に係るディスクドライブ装置５０の一実施例を示す上面図である。

図５において、ディスクドライブ装置５０は、スピンドルモータ１を備えている。このスピンドルモータ１は、上記「実施例１」で図２を参照して詳述した構成のものであり、本実施例ではスピンドルモータ１のベース４（図２参照）は、ディスクドライブ装置５０の筐体の一部で構成している。

符号６０はコンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、固定式磁気ディスク（ＨＤ）等のディスク状情報記録媒体を示し、以下単に「ディスク」と呼称する。このようなディスク６０は、中央部にスピンドルモータ１に設けられたターンテーブルに係合する貫通孔６２を備え、この貫通孔６２からディスク６０の外周部へと延設された部位に情報記録層６１を備えている。情報記録層６１はディスク６０の片面に形成されているもの、ディスク６０の上下両面に形成されているもの、またはディスクの表面及び内部に多層に形成されているもの等が提供されている。

符号５１は光ピックアップ、磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）等の情報信号変換素子を示し、以下「ピックアップ」と呼称する。このピックアップ５１は、ディスクドライブ装置５０に設けられた図示しない指令手段の指令に従って、ディスク６０の情報記録層６１に記録されている情報信号を読み取ったり、指令手段から指令された情報信号をディスク６０の情報記録層６１に書き込んだり、或いはディスク６０の情報記録層６１に記録された情報を消去したりする機能を有する。

符号５２は、ピックアップ５１を固定支持し、スピンドルモータ１によって回転駆動されるディスク６０の内周部から外周部に亙って形成されている情報記録層６１上をピックアップ５１を移動させるための素子移動手段を示す。この素子移動手段５２は、板金または硬質プラスチック等で形成したピックアップ５１の保持部材を、周知のリニアステッピングモータ、或いは回転型ステッピングモータとタイミングベルト等を用いた駆動装置に結合して構成し、ピックアップ５１を移動可能に支持する。

本実施例においては、図５中矢符Ａに示すように、スピンドルモータ１の回転中心に対して距離変位部７が形成されている方向と直角方向に直線的にピックアップ５１が移動するように素子移動手段５２が配設されている。

なお、図５中矢符Ｂで示す方向は、スピンドルモータ１の回転中心に対して距離変位部７が形成されている位置と１８０度反対の位置での、スピンドルモータ１の回転中心と距離変化部７の中心を結ぶ方向を示しており、ディスクドライブ装置５０の筐体に対してディスク６０の傾斜が最も大きくなる方向である。

図６は図５のディスクドライブ装置５０の要部断面図であり、図６（ａ）は本実施例における図５の矢符Ａ方向の断面を示した図であり、図６（ｂ）は図５の矢符Ｂ方向にピックアップ５１が移動するように素子移動手段５２を配設した場合を仮定した断面を示す図である。なお、図６中、図２ないし図５で使用した符号はそれらの図を参照して説明したものと同一の部材ないし部位を示している。

図６（ａ）において、磁性体製のベース４に固定された軸受５とこの軸受５に固定された磁性コア９に巻装された駆動コイル６からなる固定子２に、ロータマグネット１１とこのロータマグネット１１を支持するロータケース１２とこのロータケース１２の中心部に固定された回転軸１３からなる回転子３を軸支させて構成したスピンドルモータ１の回転子３には、ディスク６０を載置してこのディスク６０を回転駆動するためのターンテーブル１５が固着されている。

このターンテーブル１５のボスにディスク６０の中心の貫通孔６２を係合させるようにしてターンテーブル１５上にディスク６０が載置され、スピンドルモータ１によって回転駆動される。そして素子移動手段５２に支持されたピックアップ５１は、ディスク６０の情報記録層６１上を微小空隙を介して矢符Ａに示すディスク６０の径方向に移動しながら、ディスク６０の情報記録層６１との間で情報信号の記録再生動作を行う。

このときディスク６０は回転子３と共にこの図面の表面から裏面へ直交する方向で傾斜しているが、図面に示す矢符Ａ方向に移動するピックアップ５１とディスク６０の情報記録層６１との距離は、ディスクの外周部における距離ｄ１とディスクの内周部における距離ｄ２は等しく、外周部から内周部に亙るピックアップ５１の移動範囲内で全て等しくなる。

従って、ディスク６０の全情報記録領域に亙って情報記録層６１とピックアップ５１との間で安定した情報信号の記録再生動作が確保され、性能の安定したディスクドライブ装置５０を提供することができる。

ちなみに、図６（ｂ）に示すように、図５の矢符Ｂ方向にピックアップ５１が移動するように素子移動手段５２を配設した場合、距離変位部７の突部８とロータマグネット１１との磁気的吸引力により、スピンドルモータ１の回転子３はベース４に対して距離変位部７に対面する位置が低くその１８０度反対側が高くなるように傾斜する。このときの鉛直線に対する回転軸１３の傾斜角度をθ、軸受５の内径の半径をｒ１、回転軸１３の外径の半径をｒ２とし、軸受５内で回転軸１３が軸受５と摺動している２点間の鉛直方向の距離をＬとすると、傾斜角度θの正接（ｔａｎθ）は２×（ｒ１−ｒ２）／Ｌとなる。ピックアップ５１がディスク６０の外周部の回転中心から半径Ｒ１の情報記録層６１に対向しているときのピックアップ５１とディスク６０の情報記録層６１との距離をｄ３、ピックアップ５１がディスク６０の内周部の回転中心から半径Ｒ２の情報記録層６１に対向しているときのピックアップ５１とディスク６０の情報記録層６１との距離をｄ４とすると、ｄ３＜ｄ４となる。ｄ３とｄ４の差を△ｄとすると、△ｄ＝ｄ４−ｄ３＝（Ｒ１−Ｒ２）×ｔａｎθとなる。

上述した数値のうち、ｒ１、ｒ２及びＬがスピンドルモータ１を設計する際の重要なパラメータとなるが、実際の数値は使用されるディスク６０やピックアップ５１の仕様によって制限される。いずれにしても設計段階で△ｄを０にすることができない構造となり、このことはピックアップ５１とディスク６０の情報記録層６１との間における情報信号の記録再生動作の不安定要素となる懸念があり好ましくない。

本実施例のディスクドライブ装置５０においては、図６（ａ）に示すように、設計上、△ｄ（＝ｄ１−ｄ２）を０にすることができるので、ピックアップ５１とディスク６０の情報記録層６１との間における情報信号の記録再生動作が安定したディスクドライブ装置５０を提供することができる。

図７は本発明に係るディスクドライブ装置５０の他の実施例を示す上面図であり、図５に示したものと同一の機能を果たす部材、部位には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

本実施例のディスクドライブ装置５０は、素子移動手段５６の構造が図５を参照して上述した実施例と異なる。本実施例のディスクドライブ装置５０では、素子移動手段５６が、ピックアップ５１の保持部材を回転型の駆動装置（図示せず）に結合し、この回転型駆動装置の回転中心５７を支点として、ディスク６０の情報記録層６１上をピックアップ５５が矢符Ｃで示すような円弧状の軌跡を移動するように構成したものである。この構成によれば、素子移動手段５６の駆動装置として安価な回転型ステッピングモータ等を採用することができるディスクドライブ装置５０を提供することができる。

以上、詳述したように本発明の一実施例に係るスピンドルモータ１は、磁性金属板等の磁性体から形成されるベース４に、回転子３の回転軸１３を回転可能に軸支する軸受５を固定し、この軸受５の外周に駆動コイル６を配置して固定子２を構成し、一方、周方向にＮ極とＳ極の複数の磁極が交互に現出するように着磁された環状または複数の分割マグネットから構成されるロータマグネット１１と、このロータマグネット１１を支持する有底円筒状のロータケース１２と、このロータケース１２の中心部に固着された回転軸１３とを少なくとも含んで回転子３を構成し、固定子２側に配置された駆動コイル６と回転子３側に支持されたロータマグネット１１が空隙を介して対向するように回転軸１３を軸受５に回転可能に軸支させて構成したスピンドルモータ１において、この磁性体製ベース４の、ロータマグネット１１の端面部と空隙を介して対面する領域の一部に、これらベース４とロータマグネット１１との対面距離が接近または離間するようにベース４上のその他の部分と対面距離を異ならせた距離変位部７を、プレス金型等を用いた絞り成型加工によって形成したので、ベース４に形成された距離変位部７により、回転子３の周方向の所定位置に磁気的吸引力の偏倚が生じ、これにより回転軸１３が軸受５内の所定位置に安定して保持されるので回転軸１３の外周面と軸受５の内周面との間に設定されている微小空隙（クリアランス）に起因する回転子３の振動を効果的に抑制することができる。また、磁性体製のベース４に、絞り成型加工により距離変位部７を形成したので、簡単な構成で専用の部材や付加工程を必要とせず、安価で安定した側圧付加効果が得られるスピンドルモータ１を提供することができる。

本発明の一実施例に係るスピンドルモータの製造方法は、ベース４の原材料となる磁性体製の板材に絞り成型加工を施して、距離変位部７を形成するプレス工程と、絞り成型加工により距離変位部７が形成されたベース４に、軸受５、駆動コイル６及び回転子３を組み込む組立工程と、を備えているので、絞り成型加工により容易に、かつ安価に寸法精度の高い距離変位部７を形成することができる。

本発明の一実施例に係るディスクドライブ装置５０は、スピンドルモータ１と、このスピンドルモータ１に回転駆動される、例えばコンパクトディスク、デジタル多目的ディスク或いはハードディスク等のディスク状情報記録媒体６０との間で情報信号の記録再生を行う、例えば光ピックアップ或いは磁気抵抗ヘッド等の情報信号変換素子５１と、この情報信号変換素子５１が、前記スピンドルモータ１によって回転駆動されているディスク状情報記録媒体６０の内周部と外周部の間を移動可能に支持する素子移動手段５２と、を備え、この情報信号変換素子５１の移動方向をスピンドルモータ１の回転中心に対して前記距離変位部７が形成されている方向と略直角方向に設定しているので、この方向に情報信号変換素子５１を素子移動手段５２によって移動させることによりディスク状情報記録媒体６０と情報信号変換素子５１との距離がディスク状情報記録媒体６０の内周部から外周まで一定値に保持されるので、スピンドルモータ１の回転子３の傾斜に伴うディスク状情報記録媒体６０の傾斜に影響されることなく、このディスク状情報記録媒体６０との間で情報信号変換素子５１が安定した情報信号の記録再生動作を行うことができる。

従来のスピンドルモータを示す上面図および断面図である。 本発明の一実施例に係るスピンドルモータを示す上面図および断面図である。 本発明の一実施例に係るロータマグネットを示す斜視図である。 本発明の一実施例に係る絞り成型加工のプレス工程を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るディスクドライブ装置の平面図である。 本発明の一実施例に係るディスクドライブ装置の断面図および比較説明のための断面図である。 本発明の他の実施例に係るディスクドライブ装置の平面図である。

符号の説明

１ スピンドルモータ
２ 固定子
３ 回転子
４ ベース
５ 軸受
６ 駆動コイル
７ 距離変位部
８ 突部
９ 磁性コア
１１ ロータマグネット
１２ ロータケース
１３ 回転軸
５０ ディスクドライブ装置
５１、５５ 情報信号変換素子（ピックアップ）
５２、５６ 素子移動手段
６０ ディスク状情報記録媒体（ディスク）

Claims (7)

1. 磁性体製のベースと、該ベースに固定された軸受と、該軸受の外周に配置された駆動コイルと、を含む固定子と、
   周方向に複数の磁極が形成されたロータマグネットと、該ロータマグネットを支持するロータケースと、該ロータケースの中心部に固定された回転軸と、を含む回転子と、を備え、
   前記駆動コイルと前記ロータマグネットが空隙を介して対向するように前記回転軸を前記軸受に回転可能に軸支させたスピンドルモータにおいて、
   前記ベースの前記ロータマグネットが対面する領域の一部に、前記ベースと前記ロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部が絞り成型加工により形成されてなることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記距離変位部は、前記ロータマグネット側へ突出形成された突部であることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. 前記固定子は、径方向に放射状に延設された複数の突極歯を有する磁性コアを備え、
   前記駆動コイルが前記突極歯に巻装され、
   前記ロータマグネットと前記突極歯が径方向に空隙を介して対向するように構成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピンドルモータ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載のスピンドルモータの製造方法であって、
   前記ベースの原材料となる磁性体製の板材に絞り成型加工を施して、前記距離変位部を形成するプレス工程と、
   絞り成型加工により前記距離変位部が形成された前記ベースに、前記軸受、前記駆動コイル及び前記回転子を組み込む組立工程と、
   を備えたことを特徴とするスピンドルモータの製造方法。
5. 磁性体製のベースと、該ベースに固定された軸受と、該軸受の外周に配置された駆動コイルと、を含む固定子と、周方向に複数の磁極が形成されたロータマグネットと、該ロータマグネットを支持するロータケースと、該ロータケースの中心部に固定された回転軸と、を含む回転子と、を備え、前記駆動コイルと前記ロータマグネットが空隙を介して対向するように前記回転軸を前記軸受に回転可能に軸支させ、前記ベースの前記ロータマグネットが対面する領域の一部に、前記ベースと前記ロータマグネットとの対面距離を異ならせた距離変位部が絞り成型加工により形成されてなるスピンドルモータと、
   該スピンドルモータによって回転駆動されるディスク状情報記録媒体との間で情報信号の記録再生を行う情報信号変換素子と、
   前記スピンドルモータによって回転駆動されている前記ディスク状情報記録媒体の内周部と外周部の間を前記情報信号変換素子が移動可能に支持する素子移動手段と、
   を備えたディスクドライブ装置であって、
   前記情報信号変換素子の移動方向が、前記スピンドルモータの回転中心に対して前記距離変位部が形成された方向と略直角方向に設定されてなることを特徴とするディスクドライブ装置。
6. 前記距離変位部は、前記ロータマグネット側へ突出形成された突部であることを特徴とする請求項５に記載のディスクドライブ装置。
7. 前記固定子は、径方向に放射状に延設された複数の突極歯を有する磁性コアを備え、
   前記駆動コイルが前記突極歯に巻装され、
   前記ロータマグネットと前記突極歯が径方向に空隙を介して対向するように構成されてなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のディスクドライブ装置。

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