JP2009171725A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク回転用ブラシレスモータの、モータベースに対する回転軸の垂直度の調整構造が有する剛性の低下と、ロータ高さの変化という課題を解決し、優れたブラシレスモータを提供すること。
【解決手段】回転軸３を支持する軸受１４を保持する軸受ハウジング２を、モータベース１に形成された複数箇所の凸部１ａを介してモータベース１に固定し、モータベース１の底面側に配設したバネ材からなるスラストカバー６のバネ力により、軸受ハウジング２をモータベース１に向かって付勢しながら軸受ハウジング２の鍔部２ｂの凸部１ａより径方向内側を変形させることにより、回転軸３の垂直度を調整可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は情報機器あるいは、映像・音響機器等に使用されるブラシレスモータに関するものである。

近年、ＤＶＤ等情報機器あるいは、映像・音響機器の薄型化に伴い、小型でなおかつ高効率で制御性の高いモータの要求が高まっている。特にメディアを駆動するスピンドルモータでは、軸のモータを搭載する機器への取り付け面に対する垂直度の高精度要望が高まってきている。モータの各部品の加工精度もしくは組立精度を向上させることで垂直度の精度向上は可能である。しかしながら、その精度の向上に限界があるだけでなく、高コスト化を招くことになる。そのため組立後に垂直度を再調整する構成が必要となっている。

これに対処する手法として、モータを搭載する機器への取り付け面に対する軸の垂直度を、取り付け面を変形させて調整する際に、変形を容易にするため取り付け面に複数の穴を形成したものが提案されている。（例えば特許文献１参照）
図５（ａ）、（ｂ）に上記特許文献１に開示された組立後の軸の垂直度の調整を容易にしたモータを示す。図５（ａ）において、モータを搭載する機器への取り付け面であるモータ用ベース基板５１１の中央に形成された軸受取付用開口部５１１ａには軸受ホルダー５１２が挿入固定されている。軸受ホルダー５１２の内周側には軸受スリーブ５１３が固定され、この軸受スリーブ５１３によりロータ組立５２０の中央に固定された回転軸５２１が支持されている。そして、図５（ｂ）に示すように、モータ用ベース基板５１１の軸受取付用開口部５１１ａの周囲を取り囲むようにして複数個の調整穴５１１ｃが設けられている。

そして、軸受取付用開口部５１１ａの近傍を上記調整穴５１１ｃを介して変形させることによって、回転軸５２１の中心軸ＣＬの垂直度を調整する。この際、調整穴５１１ｃを形成したことにより、軸受取付用開口部５１１ａの近傍の変形作業を容易にすることができる。これにより、各構成部品の製作精度及び組付け精度を大幅に向上させなくても、高精度な垂直度が容易に得られるものである。
特開２００２−２１８７００号公報（第３−５頁、図３、図４）

しかしながら、上記の従来構成では、モータ用ベース基板５１１の軸受取付用開口部５１１ａの周囲を囲むように調整穴５１１ｃを形成するので剛性が低下する。

剛性の低下により、衝撃に対して変形が生じやすく、また、軸受取付用開口部５１１ａ周辺のバネ定数が低下し、ディスクを回す際の荷重による上下振幅が大きくなり、音や振動の悪化を招くようになる。さらに、軸受ホルダー５１２ごと変形させるために、軸受ホルダー５１２に固定されたスラスト受け部材５１６および、スラスト板５１７のスラスト方向の位置も同時に動くことになる。

従って、ロータ組立５２０の高さが変化してロータ組立５２０に搭載されるディスクの高さ方向の位置が変わり、ディスクのデータ読取に支障をきたすという問題点があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、垂直度を修正し易い構成であるだけでなく、剛性が高く、また垂直度の修正に伴ったロータ高さ寸法の変化のない優れ
た小型ブラシレスモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のブラシレスモータは、回転軸とこの回転軸を支承する軸受と、この軸受を内部に保持する円筒部とこの円筒部の端部から直角方向に延設して一体に形成された鍔部とを有する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングを保持し、モータを搭載する機器への取り付け面であるモータベースとを備え、このモータベースと前記軸受ハウジングの鍔部が当接する面の間に、前記モータベースから複数の凸部を突出して形成し、前記モータベースの前記軸受ハウジングとの当接面とは反対側の面にバネ材を配設し、このバネ材により前記軸受ハウジングを前記モータベース方向に付勢しながら前記モータベースに固定する構成であって、前記鍔部の前記モータベースの凸部より径方向内側の部分を軸方向に変形させることによって前記回転軸の前記モータベースに対する垂直度を調整可能としたことを特徴とするブラシレスモータである。

また、本発明の請求項２に記載のブラシレスモータは、請求項１の構成に加えて、モータベースの軸受ハウジングと当接する面とは反対側の面には、回転軸の反出力側の端部に当接してスラスト方向に支承するスラスト板と、このスラスト板を保持するスラストカバーが配設され、前記軸受ハウジングの前記モータベースと当接する面から反出力方向に突出する突起部を形成し、前記スラストカバーはバネ材で形成され、前記モータベースおよび前記スラストカバーにはそれぞれ前記突起部に対応する位置に穴もしくは切り欠きを形成し、前記突起部を前記モータベースおよび前記スラストカバーの穴もしくは切り欠きを貫通して前記スラストカバーから突出させ、この突出部を前記スラストカバーに溶着により固定したものである。

そして、本発明の請求項３に記載のブラシレスモータは、上記の請求項１もしくは請求項２に記載の構成に加えて、軸受ハウジングが鉄、ＳＵＳ等の材料を絞り加工によって形成したものである。

請求項１に記載の発明によれば、軸垂を調整するために、上下方向の加圧力のみを鍔部に与えれば良いので、小さな加圧力で調整が可能である。従って、モータベースに穴を設けるなど、剛性を低下させる必要性はない。

また、軸垂の調整は加圧力により調整ができ、容易に軸垂直度の修正をすることが可能となる。そして、バネ材によって軸受ハウジングをモータベース側に付勢することによって、凸部をつぶしても軸受ハウジングは追随して下がるため、ガタの発生がなく信頼性を損なわない。

この結果、容易に軸垂直度の修正が可能で、かつ、剛性を維持できることにより静音化、低振動化に優れた構造のブラシレスモータを提供することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加えて、スラストカバーをバネ材で形成することにより、軸受ハウジングをモータベース側に付勢するバネ材と兼用できるので、部品点数を増やすことなく容易に軸受ハウジングをモータベースに向かって付勢する力を与えることができるという効果を奏する。

さらに、スラストカバーは常にモータベースに密着されており、またモータベースそのものは変形しないので平面度が失われることがないため、スラストカバーが保持するスラスト板の軸方向の位置が変化しない。従って、スラスト板が支持するロータの軸方向の高さも変わらない。従って、軸垂直度の修正作業によるロータの軸方向の高さの変化が生じ
ない高精度なブラシレスモータを提供することができる。

そして、請求項３に記載の発明によれば、請求項１ないし請求項２に記載の効果に加えて、軸受の剛性を維持できるだけでなく、生産性を向上し、コストを低減させる効果がある。

以下に、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータについて、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るブラシレスモータの縦断面正面図である。

図１において、１３はロータ部で、ディスク１１を搭載するターンテーブル部４と、ロータフレーム５と、ターンテーブル部４と共にディスク１１を支持するディスク調芯部材１２と、ロータフレーム５に取り付けられたロータマグネット９と、ロータフレーム５の中央に固定された回転軸３とにより構成されている。１５はステータ部で、回転軸３を支承する軸受１４と、この軸受１４を保持する軸受ハウジング２と、軸方向に回転軸３を支承するスラスト板１０と、ロータマグネット９と対向して配置され、巻線７が施されたコア８と、軸受ハウジング２を保持するモータベース１とにより構成されている。

モータベース１はモータを搭載する機器への取り付け面であり、アルミニウムもしくはその合金で形成されている。

軸受ハウジング２は鉄、ＳＵＳ等の材料を絞り加工によって円筒部２ａと鍔部２ｂを一体に成形され、円筒部２ａの内周側には軸受１４が嵌合固定されている。モータベース１の軸受ハウジング２の鍔部２ｂと当接する面には、凸部１ａが突出して形成され、この凸部１ａを介して軸受ハウジング２がモータベース１に取り付けられている。モータベース１の軸受ハウジング２との当接面と反対側の面にはバネ材からなるスラストカバー６がモータベース１の中央に形成されたモータベース穴部１ｂを塞ぐように配設され、このモータベース穴部１ｂ内には回転軸３の反出力側の端部に当接するスラスト板１０が配設されおり、このスラスト板１０はスラストカバー６上に保持されて回転軸３をスラスト方向に支承している。以上により、ディスク回転用ブラシレスモータが構成されている。

図２（ａ）、（ｂ）に本発明の実施の形態１に係るスラストカバー６の詳細を示す。

図２（ａ）において、スラストカバー６は、平面部６ａと翼部６ｂとにより構成され、翼部６ｂには後述する位置にスラストカバー穴部６ｃが形成されている。図２（ｂ）に示すように、翼部６ｂは平面部６ａよりも先端で高さａの傾きをもっており、この傾きでバネ力の調整を行うことができる。

図３は本発明の実施の形態１に係るステータ部１５のモータベース１と軸受ハウジング２およびスラストカバー６の分解斜視図である。

上記したように、軸受ハウジング２は円筒部２ａと鍔部２ｂが一体に成形されている。本実施の形態においては、鍔部２ｂは円筒部２ａの端部から直角方向に延設して形成されている。さらに、鍔部２ｂには突起部２ｃが円筒部の軸方向に延設して３箇所形成されている。

一方、モータベース１のモータベース穴部１ｂの内周には、軸受ハウジング２の突起部
２ｃに対応する位置に切り欠き１ｃが形成されている。

また、上記のスラストカバー穴部６ｃも同様に軸受ハウジング２の突起部２ｃに対応する位置に形成されている。

そして、軸受ハウジング２の突起部２ｃを、モータベース１の切り欠き１ｃと、スラストカバー穴部６ｃに貫通させながら組み込み、突起部２ｃをスラストカバー６から突出させ、軸受ハウジング２の鍔部２ｂをモータベース１の凸部１ａと当接させる。

続いて、治具により、スラストカバー６の翼部６ｂの先端がモータベース１の凸部１ａと反対側の面に接触するように加圧し、この状態で、軸受ハウジング２の突起部２ｃを溶接もしくはカシメにより、スラストカバー６に固定する。これにより、スラストカバー６の翼部６ｂは常にモータベース１を押圧した状態で固定されるので、軸受ハウジング２はモータベース１の方向に付勢された状態となる。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る軸垂調整の概要図である。軸受１４の傾きが図４（ａ）に示すようにモータベース１に対する垂直軸方向からθ傾斜していた場合、モータベース１の凸部１ａと当接する軸受ハウジング２の鍔部２ｂの凸部１ａより径方向内側の部分を、治具２２により加圧して変形させることによって、軸受ハウジング２の傾きを是正し、これにより軸受ハウジング２が保持する軸受１４の傾きの補正を行う。図４（ｂ）に軸受１４の傾きの補正を行った状態を示す。この時に、スラストカバー６の翼部６ｂのバネ力によって、軸受ハウジング２とモータベース１およびスラストカバー６との間に隙間が生じ難くするという効果がある。

以上により、容易に軸垂直度の修正が可能で、かつ、剛性を維持できることにより静音化、低振動化に優れた構造のブラシレスモータを提供することができる。

また、軸垂直度の修正作業によるロータ部の軸方向の高さの変化が生じない高精度なブラシレスモータを提供することができる。

本発明のブラシレスモータは、特に薄型のディスク駆動装置に適しているが、これに限るものではなく、各種の高い軸垂直度精度が必要なモータに適用可能である。

本発明の実施の形態１に係るブラシレスモータの縦断面正面図 （ａ）本発明の実施の形態１に係るスラストカバーの平面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係るスラストカバーの縦断面正面図 本発明の実施の形態１に係るステータ組立の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る調整の概略図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係る調整後の概略図 （ａ）従来のブラシレスモータの構造断面図、（ｂ）従来のブラシレスモータのモータベースの平面図

符号の説明

１、５１１ モータベース
１ａ 凸部
１ｂ、５１１ｃ モータベース穴部
１ｃ 切り欠き
２、５１２ 軸受ハウジング（軸受ホルダー）
２ａ 円筒部
２ｂ 鍔部
２ｃ 突起部
３、５２１ 回転軸
４ ターンテーブル部
５ ロータフレーム
６、５１６ スラストカバー（スラスト受け部材）
６ａ 平面部
６ｂ 翼部
６ｃ スラストカバー穴部
７ 巻線
８ コア
９ ロータマグネット
１０、５１７ スラスト板
１１ ディスク
１２ ディスク調芯部材
１３、５２０ ロータ部（ロータ組立）
１４、５１３ 軸受（軸受スリーブ）
１５ ステータ部
５１１ａ 開口部
ＣＬ 中心軸

Claims (3)

1. 回転軸と、この回転軸を支承する軸受と、この軸受を内部に保持する円筒部とこの円筒部の端部から直角方向に延設して一体に形成された鍔部とを有する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングを保持し、モータを搭載する機器への取り付け面であるモータベースとを備え、このモータベースと前記軸受ハウジングの鍔部が当接する面の間に、前記モータベースから複数の凸部を突出して形成し、前記モータベースの前記軸受ハウジングとの当接面とは反対側の面にバネ材を配設し、このバネ材により前記軸受ハウジングを前記モータベース方向に付勢しながら固定する構成であって、前記鍔部の前記モータベースの凸部より径方向内側の部分を軸方向に変形させることによって前記回転軸の前記モータベースに対する垂直度を調整可能としたことを特徴とするブラシレスモータ。
2. モータベースの軸受ハウジングと当接する面とは反対側の面には、回転軸の反出力側の端部に当接してスラスト方向に支承するスラスト板と、このスラスト板を保持するスラストカバーが配設され、前記軸受ハウジングの前記モータベースと当接する面から反出力方向に突出する突起部を形成し、前記スラストカバーはバネ材で形成され、前記モータベースおよび前記スラストカバーにはそれぞれ前記突起部に対応する位置に穴もしくは切り欠きを形成し、前記突起部を前記モータベースおよび前記スラストカバーの穴もしくは切り欠きを貫通して前記スラストカバーから突出させ、この突出部を前記スラストカバーに溶着により固定した構成である請求項１に記載のブラシレスモータ。
3. 軸受ハウジングが鉄、ＳＵＳ等の素材を絞り加工により形成したことを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載のブラシレスモータ。

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