JP2010166632A - Disk drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は主として、CD、DVDといった光ディスクなどのディスクを回転駆動させるディスク駆動装置に用いられるディスク回転用モータに関するものであり、詳しくは軸受保持構造、および軸受保持部材の締結に関するものである。 The present invention mainly relates to a disk rotation motor used in a disk drive device that rotates a disk such as an optical disk such as a CD and a DVD, and more particularly to a bearing holding structure and fastening of a bearing holding member.
従来、薄型化、小型化を要求されるディスク駆動装置に用いられるディスク回転用モータに構成される軸受保持構造には、軸受と同材質の焼結部材を用いたものや、真鍮の切削加工部材を用いたものなど、さまざまなものが提案されてきたが、近年の急速な低価格化に対応するためには、軸受保持構造もできるだけ安価な部材の組合わせで構成していくことが必要となっている。また、同時に信頼性への要求も高まっており、特に車載用については耐衝撃性、耐振動性は重要な要求項目となっていることに加え、ブルーレイ等に代表される大容量メディアへの対応のため、組立精度への要求も厳しくなっている。 Conventionally, a bearing holding structure configured for a disk rotating motor used in a disk drive device that is required to be thin and small is made of a sintered member made of the same material as the bearing, or a brass cutting member. Various types of devices have been proposed, such as those that use bearings, but in order to respond to the rapid price reduction in recent years, it is necessary to construct the bearing holding structure with a combination of as inexpensive members as possible. It has become. At the same time, the demand for reliability is increasing, especially for in-vehicle use, impact resistance and vibration resistance are important requirements, and support for large-capacity media such as Blu-ray. Therefore, the requirements for assembly accuracy are becoming stricter.
安価な部材を組合わせ、かつ高信頼性を確保する構成の代表的なものは、軸受保持機構を金属プレス加工品のみで構成する構造であり、そのような構造についても、これまでいくつかのものが提案されてきた。(例えば、特許文献1参照)
図4に上記特許文献1に記載された従来の軸受保持構造を示す。図4において、ディスク回転用モータはロータ部101とステータ部102によって構成され、前記ステータ部102のブラケット103は、そのほぼ中央部にバーリング加工を施され、そのバーリング部104は、内径にシャフト105を回転自在に支承する軸受106を備え、軸受ハウジングとして機能している。
A typical structure that combines inexpensive members and ensures high reliability is a structure in which the bearing holding mechanism is composed only of a metal stamped product. Things have been proposed. (For example, see Patent Document 1)
FIG. 4 shows a conventional bearing holding structure described in Patent Document 1. In FIG. 4, the disk rotating motor is composed of a
また、前記バーリング部104の入口にはロータ部101のスラスト方向の荷重を支持するスラストキャップ107が、耐摩耗特性を有するスラスト板108を伴い、圧入固定されている。
A
また、上記ブラケットの中央に凹部を形成し、この凹部の底面でスラスト方向にシャフトを支持する軸受保持構造が提案されている。(例えば、特許文献2参照)
図5(a)に上記特許文献2に記載された従来の軸受保持構造を示す。図5(a)において、ディスク回転用モータは、ロータ部117とステータ部118によって構成され、ステータ部118のブラケット119は、軸受124を収容保持した軸受ハウジング120の外周がそのほぼ中央部に嵌合する嵌合凹部121が形成され、その底面がスラスト板122を介してシャフト123をスラスト方向に支持している。図5(b)に示すように、嵌合凹部121内には軸受ハウジング120の基端が係合する溝部125が形成され、その溝部125内に溶接用の溶接用凸部126を形成することによって、ブラケット119と軸受ハウジング120は溶接により締結されている。
FIG. 5A shows a conventional bearing holding structure described in
近年、ディスク駆動装置に用いられるディスク回転用モータは、さらなる小型化、薄型化に加え、低コスト化、高信頼性、高精度を要求されている。 In recent years, disk rotation motors used in disk drive devices have been required to have lower costs, higher reliability, and higher accuracy in addition to further miniaturization and thickness reduction.
しかしながら、図4に示す軸受保持機構では、モータが小型化、薄型化するのに伴い、スラストキャップ108の圧入軸方向長さは短くなり、締結強度が低下することから、ロ
ータ部101のスラスト方向荷重の支持に対し、保持強度の不足に陥る。仮に接着による固定を併用するにしても、接着面積が小さくなるために十分な強度が期待できないことに加え、接着剤が軸受部に流出し、信頼性面等に悪影響を及ぼす可能性がある。また、溶接による固定は、その構成上、実施が困難である。
However, in the bearing holding mechanism shown in FIG. 4, as the motor becomes smaller and thinner, the length of the
これに対し図5(a)に示す軸受保持機構は、ブラケット119に形成された嵌合凹部121へ軸受124を収容保持した軸受ハウジング120を嵌合させて取り付け、ブラケット119でシャフト123のスラスト方向荷重を支持するように構成されている。この構成により、ロータ部117のスラスト方向荷重に対する支持剛性を大きくできるので高い信頼性を得ることが可能となる。また、ブラケット119に形成された軸受ハウジング120の嵌合凹部121の底面に、さらに軸受ハウジング120の嵌合溝を設けることによって、溶接による固定の際に発生するスパッタの軸受部への侵入、あるいは接着による固定の際に流出する接着剤の侵入を防いで溶接、あるいは接着による締結の信頼性を高めることができる。しかしながら、軸受ハウジング120の基端のみしか締結されていないため、振動が加わった際に軸受ハウジング120の出力側の端面が弾性変形する可能性があり、車載用等の過大な振動が発生する機器では信頼性が高いとは言い難い。
On the other hand, in the bearing holding mechanism shown in FIG. 5A, the bearing
また、モータが小型化、薄型化するのに伴い軸受124の軸方向寸法が短くなるため、シャフト123の振れ回りの増加、あるいは軸受124に加わる負荷荷重の増大により、軸受寿命の低下が生じ易くなるという課題がある。
Further, since the axial dimension of the
上記課題を解決するために本発明は、ディスクを搭載するターンテーブル部が一体に形成されたロータフレームとディスクを芯出し支持する調芯部材と前記ロータフレームに取り付けられたロータマグネットと前記ロータフレームの中央に固定されたシャフトとを有するロータ部と、前記シャフトを支承する軸受とこの軸受を保持する円筒形状の軸受ハウジングと前記ロータマグネットと対向して配置され巻線が施されたコアと前記軸受ハウジングを保持するブラケットとを備えるステータ部とからなるディスク回転用モ−タにおいて、前記軸受ハウジングの軸方向上側端面には、径方向外側に向かって被係合部が一体に形成され、前記ロータフレームには、前記被係合部と係合する係合部が形成された抜け止め部材が固定され、前記ロータフレームの内側開口部の中央に前記軸受の一部を収納する凹部が開口方向と逆側に突き出して形成され、この凹部内に前記軸受ハウジングの被係合部および前記抜け止め部材の係合部が収容され、前記調芯部材が径方向内側に前記凹部を内包しながら前記ロータフレームに取り付けられ、前記ブラケットには、前記軸受ハウジングの円筒状部を収容保持する有底円筒形状の軸受ハウジング保持部が一体に形成され、この軸受ハウジング保持部の底部に挿入されたスラスト板を介して前記シャフトをスラスト方向に支持しており、前記ブラケットの軸受ハウジング保持部は、前記軸受ハウジングの円筒状部の軸方向寸法の少なくとも2分の1を収容するように形成され、前記軸受ハウジング保持部と前記軸受ハウジングの円筒状部との間には、光硬化型の接着剤が充填されており、前記軸受ハウジング保持部の軸方向上側の端部には、軸方向上側に向けて拡径する拡径部が形成されており、回転中心に対する前記拡径部の軸方向下側端と上側端を結ぶ第1の傾斜角は、回転中心に対する前記拡径部の軸方向下側端と前記軸受ハウジングの被係合部の外周とを結ぶ第2の傾斜角より大きく形成したものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a rotor frame integrally formed with a turntable portion on which a disk is mounted, an alignment member for centering and supporting the disk, a rotor magnet attached to the rotor frame, and the rotor frame. A rotor portion having a shaft fixed at the center of the shaft, a bearing for supporting the shaft, a cylindrical bearing housing for holding the bearing, a core disposed opposite to the rotor magnet and provided with windings; In a disk rotation motor comprising a stator portion having a bracket for holding a bearing housing, an engaged portion is integrally formed on the axially upper end surface of the bearing housing toward the radially outer side, A retaining member having an engaging portion that engages with the engaged portion is fixed to the rotor frame, and the rotor is A recess for housing a part of the bearing is formed in the center of the inner opening of the ram so as to protrude in the direction opposite to the opening direction, and the engaged portion of the bearing housing and the engaging portion of the retaining member are formed in the recess. The centering member is attached to the rotor frame while containing the concave portion radially inward, and the bracket has a bottomed cylindrical bearing housing holding the cylindrical portion of the bearing housing. The shaft is supported in the thrust direction via a thrust plate inserted in the bottom of the bearing housing holding portion, and the bearing housing holding portion of the bracket is a cylindrical portion of the bearing housing. Is formed so as to accommodate at least one half of the axial dimension of the bearing housing, and between the bearing housing holding portion and the cylindrical portion of the bearing housing, A curable adhesive is filled, and an end portion on the upper side in the axial direction of the bearing housing holding portion is formed with an enlarged diameter portion that expands toward the upper side in the axial direction. The first inclination angle connecting the lower end and the upper end in the axial direction of the portion is the second inclination connecting the lower end in the axial direction of the enlarged diameter portion and the outer periphery of the engaged portion of the bearing housing with respect to the rotation center. It is formed larger than the corner.
本発明によれば、ブラケットに軸受ハウジングの円筒状部の軸方向寸法の少なくとも2分の1を収容する有底円筒形状の軸受ハウジング保持部を一体に形成して、この軸受ハウジング保持部に軸受ハウジングを接着固定することにより、部品を増やすことなく軸受の保持剛性を高めることができるので、車載用に代表される過振動に対して耐性を高めることができる。 According to the present invention, the bottomed cylindrical bearing housing holding portion that accommodates at least one-half of the axial dimension of the cylindrical portion of the bearing housing is integrally formed in the bracket, and the bearing housing holding portion is provided with a bearing. By adhering and fixing the housing, it is possible to increase the holding rigidity of the bearing without increasing the number of components, and thus it is possible to increase the resistance against excessive vibration typified by in-vehicle use.
また、軸受ハウジングの軸方向上側の端部に拡径部を形成して、この拡径部を接着剤の溜部とするとともに、回転中心に対する拡径部の軸方向下側端と上側端を結ぶ第1の傾斜角を、回転軸に対する拡径部の軸方向下側端と軸受ハウジングの被係合部の外周とを結ぶ第2の傾斜角より大きく形成することにより、接着剤として作業性が良好かつ高い接着強度が得られる紫外線硬化型の接着剤を使用した場合、照射される紫外線が拡径部の軸方向上側に位置する軸受ハウジングの被係合部に遮られないので、紫外線を接着剤塗布部の奥迄浸透させることができる。これにより、接着剤を確実に硬化させることができるので、締結強度の増大が期待できる。 In addition, an enlarged diameter portion is formed at the axially upper end of the bearing housing, and this enlarged diameter portion serves as a reservoir for the adhesive, and the axially lower end and upper end of the enlarged diameter portion with respect to the rotation center are provided. By forming the first inclination angle to be connected larger than the second inclination angle connecting the lower end in the axial direction of the enlarged diameter portion with respect to the rotation shaft and the outer periphery of the engaged portion of the bearing housing, workability as an adhesive is achieved. When UV curable adhesive that provides good and high adhesive strength is used, the irradiated UV light is not blocked by the engaged part of the bearing housing located on the upper side in the axial direction of the enlarged diameter part. It can be penetrated deep into the adhesive application part. Thereby, since an adhesive agent can be hardened reliably, the increase in fastening strength can be expected.
さらに、ロータフレームの内側開口部の中央に開口方向と逆側に突き出して形成された凹部内に、軸受の一部と軸受ハウジングの被係合部および抜け止め部材の係合部を収容し、調芯部材の径方向内側に凹部を内包しながらロータフレームに取り付ける構成にすることにより、軸受の軸方向寸法を確保しながら、薄型化することができる。 Furthermore, in a recess formed by projecting in the opposite direction to the opening direction in the center of the inner opening of the rotor frame, a part of the bearing, the engaged part of the bearing housing, and the engaging part of the retaining member are accommodated, By adopting a configuration in which the concave member is included inside the alignment member in the radial direction and attached to the rotor frame, it is possible to reduce the thickness while securing the axial dimension of the bearing.
加えて、ブラケットはプレス加工で一体的に形成可能であるため、部材も比較的安価であることに加え、部品点数も削減でき、組立性も改善される。 In addition, since the bracket can be integrally formed by pressing, the members are relatively inexpensive, the number of parts can be reduced, and the assemblability is improved.
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るディスク回転用モータの構造断面図である。図1においてディスク回転用モータは、ディスクを搭載するターンテーブル部1が一体に形成されたロータフレーム2とターンテーブル部1と共にディスクを支持する調芯部材3とロータフレーム2に固定された係合部4aを有する抜け止め部材4とロータフレーム2の内周面に取り付けられたロータマグネット5とロータフレーム2の中央に固定されたシャフト6とを有するロータ部7と、シャフト6を支承する軸受8とこの軸受8を保持する円筒形状の軸受ハウジング9とロータマグネット5と対向して配置され巻線11が施されたコア12と軸受ハウジング9とコア12を保持するブラケット13とブラケット13の中央底部に配置され軸方向にシャフト6を支承するスラスト板10とを備えるステータ部14とにより構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a structural sectional view of a disk rotation motor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a disk rotation motor includes a
軸受ハウジング9はメッキ鋼板をプレス一体成型により円筒形状に成形され、その円筒部の内側に軸受8を挿入して保持している。そして、軸受ハウジング9の軸方向上側端面には、径方向外側に向かって被係合部21が一体的に形成されている。この被係合部21が抜け止め部材4の係合部4aと係合することにより、ロータ部7がステータ部14から抜け出すことを防止する抜け止めを構成している。
The bearing
ロータフレーム2の内側開口部の中央に、軸受8を収納する凹部15が開口方向と逆側に突き出して形成され、この凹部15内に軸受ハウジング9の被係合部21および抜け止め部材4の係合部4aが収容されている。そして、調芯部材3は径方向内側に凹部15を内包するようにロータフレーム2に取り付けられている。この様に構成することにより、軸受8と調芯部材3の軸方向高さを一部重ねることができるので、薄型化を図りながら軸受8の軸方向寸法を大きく確保することができる。
A
また、ブラケット13は磁性材料からなり、その中央部をプレス成型により軸方向上側に突き出して、コア12の高さ方向を定める段部17と、コア12の径方向の位置を定める円筒部18と、平坦部19とが形成され、さらに、軸方向下側に折り返して有底袋状に突き出して軸受ハウジング保持部16が形成されている。軸受ハウジング保持部16の底
部にはスラスト板10が挿入され、このスラスト板10を介してシャフト6をスラスト方向に支持している。この構成により、上記図5(a)、(b)に示した従来のディスク回転用モータと同様に、ロータ部7のスラスト方向荷重に対する支持剛性を大きくできる。
Further, the
ここで、軸受ハウジング保持部16は、軸受ハウジング9の円筒部の軸方向寸法の少なくとも2分の1を収容するように形成され、軸受ハウジング保持部16と軸受ハウジング9の円筒部との間には、光硬化型の接着剤(例えば紫外線硬化型接着剤)が充填され、紫外線照射により硬化して締結され、径方向の外力に対して剛性を高める構成となっている。平坦部19には、ロータフレーム2をスラスト方向に吸引する吸引マグネット22が取り付けられ、ブラケット13はその磁路を形成している。また、軸受ハウジング保持部16の軸方向上側の端部には、軸方向上側に向けて拡径する拡径部20が形成されており、接着剤の溜部を形成している。
Here, the bearing
図2に拡径部20および軸受ハウジング保持部16と軸受ハウジング9の円筒部との間に充填された紫外線硬化型接着剤を紫外線Vを照射して硬化させる工程を示す。図1に示すディスク回転用モータのロータ部7をステータ部14に挿入する前段階で紫外線Vを回転軸に対して傾斜した方向から照射する。そして図2に示すように、拡径部20は照射される紫外線Vが拡径部20の軸方向上側に位置する軸受ハウジング9の被係合部21に遮られないように構成することにより、紫外線Vを接着剤塗布部の奥迄浸透させることができる。このため、回転中心に対する拡径部20の軸方向下側端と上側端を結ぶ第1の傾斜角θ1は、回転軸に対する拡径部20の軸方向下側端と軸受ハウジング9の被係合部21の外周とを結ぶ第2の傾斜角θ2より大きく形成されている。これにより、接着剤を確実に硬化させることができるので、締結強度の増大が期待できる。
FIG. 2 shows a step of irradiating the ultraviolet curable adhesive filled between the
また、軸受ハウジング9の軸方向下側の基端部を径方向内側に折り曲げてL字形状部9aを形成し、このL字形状部9aをブラケット13の軸受ハウジング保持部16の底部と密着させることにより、接着剤塗布部の気密性が高まり、接着剤が軸受8の内部に流出することを防止できる。さらに、光硬化型の接着剤が嫌気性を兼ね備える場合には、軸受ハウジング9の円筒部と軸受ハウジング保持部16の間の空隙に充填された接着剤を、確実に硬化させることが可能となる。
Further, the base end portion on the lower side in the axial direction of the bearing
(実施の形態2)
図3(a)、(b)に本発明の実施の形態2に係るディスク回転用モータを示す。
図3(a)はその要部断面図、図3(b)は要部平面図である。
(Embodiment 2)
3A and 3B show a disk rotation motor according to
3A is a cross-sectional view of the main part, and FIG. 3B is a plan view of the main part.
図3(a)、(b)に示すように、図1に示した上記実施の形態1のディスク回転用モータと異なるのは、ブラケット13に形成された軸受ハウジング保持部16の底面部の軸受ハウジング9のL字形状部9aが接触する面の付近に、複数の貫通穴23を形成した点である。この構成により、軸受ハウジング保持部16の拡径部20から軸受ハウジング保持部16と軸受ハウジング9との空隙部に充填した紫外線硬化型接着剤が、毛細管現象により軸受ハウジング保持部16の底面部の軸受ハウジング9のL字形状部9aが接触する面迄浸透した場合に、ブラケット13の下側から貫通穴23を介して紫外線Vを照射することによって確実に硬化させることが可能となり、紫外線硬化による締結強度のより一層の増大が期待できる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the difference from the disk rotating motor of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the bearing on the bottom surface of the bearing
光メディア用スピンドルモータ等、小型化、薄型化に加え、高信頼性、高精度、低価格が求められるモバイル機器用および車載用ブラシレスモータに有用である。 It is useful for brushless motors for mobile devices and in-cars that require high reliability, high accuracy, and low price in addition to miniaturization and thinning, such as spindle motors for optical media.
1 ターンテーブル部
2 ロータフレーム
3 調芯部材
4 抜け止め部材
4a 係合部
5 ロータマグネット
6、105、123 シャフト
7、101、117 ロータ部
8、106、124 軸受
9、120 軸受ハウジング
9a L字形状部
10、108、122 スラスト板
11 巻線
12 コア
13、103、119 ブラケット
14、102、118 ステータ部
15 凹部
16 軸受ハウジング保持部
17 段部
18 円筒部
19 平坦部
20 拡径部
21 被係合部
22 吸引マグネット
23 貫通穴
104 バーリング部
107 スラストキャップ
121 嵌合凹部
125 溝部
126 溶接用凸部
V 紫外線
θ1、θ2 傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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