JP2010252439A - Motor for disc drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主としてパーソナルコンピュータおよびAV機器に用いられるディスク駆動装置用モータに関するものである。 The present invention relates to a disk drive motor used mainly in personal computers and AV equipment.
パーソナルコンピュータおよびAV機器に用いられるディスク駆動装置には、小型化、薄型化、高密度化、高精度化が求められ、それに内蔵されるモータも小型化、薄型化、高精度化が求められてきた。
この要求の内、薄型化を図るために、径方向においてステータ巻線が巻装されたコアのステータ巻線より内径側と軸受を保持するハウジングとの間のスペースに、ロータの抜け止めを配設して高さ方向の増大を抑制する技術が提案されている。(例えば特許文献1参照)。
Disk drive devices used in personal computers and AV equipment are required to be smaller, thinner, higher density, and higher accuracy, and motors built into them are also required to be smaller, thinner, and higher accuracy. It was.
Among these requirements, in order to reduce the thickness, a rotor retaining stopper is arranged in the space between the inner diameter side of the stator winding of the core in which the stator winding is wound in the radial direction and the housing holding the bearing. A technology has been proposed that suppresses the increase in the height direction. (For example, refer to Patent Document 1).
図3に上記特許文献1に記載されたディスク駆動装置に用いられるモータの構造を示す。図3において、ロータ部はターンテーブル部とヨーク部がプレス加工等によって一体成形されたロータフレーム32、ディスク保持機構35、ロータマグネット33、シャフト31、ディスクの滑り止め用TTクッション34、バネ性を有した金属材料の成形部品である抜け止め部材43からなり、またディスク保持機構35はバネ力によってターンテーブル部と共にディスクを押圧支持する機能を有している。ステータ部は、焼結金属等の成形部品であり油を含浸している軸受39、その軸受39を内包するハウジング40、コア36に絶縁材であるインシュレータ37を介してステータ巻線38を巻装して構成された巻線組立、ステータ巻線38の端末を電気的に接続する基板41、金属製のプレート42とからなる。ロータ部のシャフト31は、ステータ部の軸受39に挿入され、ロータマグネット33の内周面とコア36を対向させた状態でロータ部は回転自在に支承されている。ハウジング40および基板41はプレート42に固定されている。ハウジング40のロータフレーム32と対向する側の端部には径方向外側に向かって被係合部44が形成され、抜け止め部材43と係合してロータ部がステータ部から抜け出しを防止する抜け止めを構成している。以上のロータ部、ステータ部によりディスク駆動装置用モータが構成されている。ステータ巻線38が巻装されたコア36のステータ巻線38より内径側と軸受39を保持するハウジング40との間のスペースに、被係合部44と抜け止め部材43からなるロータの抜け止めを配設するので、軸受39と抜け止めが高さ方向に積み重ねた構成とならないので、薄型化が図れるものである。
FIG. 3 shows the structure of a motor used in the disk drive device described in
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来の構成では、アンバランスが大きいディスクを使用する時や、ディスクのレーベル面にレーザーにより文字や絵をプリントするために低速回転にする時には、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れが大きくなり、ディスクの書き込み・読み出し精度に影響がでるという課題があった。
However, in the conventional configuration described in
この軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れという課題を解決するために、コアの突極角度を不均一に形成し、対向配置されたロータマグネットとラジアル方向に不均等な吸引力を発生させてラジアル方向の付勢力を発生させることにより、軸受とシャフトのクリアランスを吸収する技術が提案されている。(例えば特許文献2参照)。 In order to solve the problem of shaft runout caused by the bearing-shaft clearance, the core salient pole angles are formed unevenly and non-uniform attractive forces are generated in the radial direction with the opposed rotor magnets. A technique for absorbing the clearance between the bearing and the shaft by generating a radial biasing force has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
図4に上記特許文献2に記載されたディスク駆動装置に用いられるモータのコアの形状を示す。
FIG. 4 shows the shape of the core of the motor used in the disk drive device described in
図4において、コア46の左側半分はコア突極の角度がα°のコアの半分と、右側半分
はコア突極の角度がβ°のコアの半分とを合わせた形状をしている。コアとロータマグネットの間に働く吸引力は左右で不均衡となり、ロータマグネットの取り付けられたロータ部は常にラジアル方向の一方向に付勢する力が加わった状態となる。これによりシャフトは軸受の一方向に付勢された形となり、シャフトの振れ回りが抑制できるものである。
In FIG. 4, the left half of the
さらに、コアの突極数を6n極とし、ロータマグネットの着磁極数を8nとして、
角度α−β=15°/nと設定することにより、180°位相が異なるコギングトルク2分の1ずつの合成となり、両者のコギングトルクが互いに打ち消し合いコギングトルクが低減されるものである。
Furthermore, the number of salient poles of the core is 6n, the number of magnetic poles of the rotor magnet is 8n,
By setting the angle α−β = 15 ° / n, the two cogging torques having different phases by 180 ° are combined, and the cogging torques cancel each other and the cogging torque is reduced.
かかる構成によれば、アンバランスが大きいディスクを使用する時や、ディスクを低速回転する時において、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れを抑え、書き込み・読み出しの精度を向上することができる。加えて、コギングトルクも低減できるものである。 According to such a configuration, when a disk with a large unbalance is used or when the disk is rotated at a low speed, shaft shake due to the clearance between the bearing and the shaft can be suppressed, and writing / reading accuracy can be improved. In addition, the cogging torque can be reduced.
しかしながら、上記特許文献2に記載された従来の構成を基に上記引用文献1に記載された従来の技術を組み合わせて薄型化を図る場合、あるいはより一層の薄型化を図る場合には、必然的にコアの積厚が小さくなり、コアとロータマグネットの対向面積が小さくなるため、コアとロータマグネットの間に働く吸引力が左右で不均衡となることにより生じるロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力が小さくなり、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れを抑えることができないという課題が生じる。特に、コギングトルクも同時に低減するためには、左右のコアの突極の角度差をあまり大きくできないので、よりロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力が小さくなり易い。
However, in the case of reducing the thickness by combining the conventional technique described in the above cited
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れとコギングトルクの低減を図ると共に、薄型化を図ることができるディスク駆動装置用モータを提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and provides a disk drive motor that can reduce the shaft runout and cogging torque caused by the clearance between the bearing and the shaft, and can be reduced in thickness. The purpose is to do.
上記課題を解決するために本発明は、コアの突極角度を不均一に形成し、プレートを磁性材で形成し、ロータマグネットの端面と対向しているプレートの一部であって、コアの突極角度の小さい側に切り欠き部を形成する構成としたディスク駆動装置用モータである。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a part of a plate that is formed with a non-uniform salient pole angle of the core, the plate is made of a magnetic material, and is opposed to the end face of the rotor magnet. This is a disk drive motor having a structure in which a notch is formed on the side having a smaller salient pole angle.
本発明の請求項1に記載の発明は、コアとロータマグネットの間に働く吸引力が左右で不均衡となることにより生じるロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力と、プレートの一部を切り欠くことによりプレートとロータマグネットの端面との間に働く吸引力が左右で不均衡となって生じるロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力とを併せてロータ部をラジアル方向に押圧する力を大きくすることができる。この構成により、コアの積厚を小さくして薄型化を図る際に不足するロータ部をラジアル方向に押圧する力を補うことができるので、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れの低減を図ると共に、薄型化を図ることができる。即ち、アンバランスが大きいディスクを使用する時
や、ディスクを低速回転する時において、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れを抑え、書き込み・読み出しの精度を向上することができる。加えて、薄型化を図ることができるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a force for biasing the rotor portion in one direction in the radial direction, which is generated when the attraction force acting between the core and the rotor magnet is imbalanced on the left and right sides, and one plate. The rotor part in the radial direction is combined with the force that urges the rotor part in one direction in the radial direction due to the attraction force acting between the plate and the end surface of the rotor magnet becoming unbalanced by cutting out the part. It is possible to increase the pressing force. With this configuration, it is possible to compensate for the force that presses the rotor portion, which is insufficient when reducing the thickness of the core by reducing the thickness of the core in the radial direction, thereby reducing shaft runout caused by the clearance between the bearing and the shaft. In addition, the thickness can be reduced. That is, when using a disk with a large unbalance or when rotating the disk at a low speed, the shaft shake caused by the clearance between the bearing and the shaft can be suppressed, and the accuracy of writing and reading can be improved. In addition, there is an effect that the thickness can be reduced.
請求項2に記載の発明は、上記請求項1の効果に加えて、コギングトルクが低減されるという効果を有する。これにより、振動・騒音が少なく、高い回転精度を有するディスク駆動装置用モータを提供することができる。
The invention according to
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に本発明の実施の形態1によるディスク駆動装置用モータの断面図を示す
図1において、ロータ部はターンテーブル部とヨーク部がプレス加工等によって一体成形されたロータフレーム2、ディスク保持機構5、ロータマグネット3、シャフト1、ディスクの滑り止め用TTクッション4、バネ性を有した金属材料の成形部品である抜け止め部材13からなり、またディスク保持機構5は、バネ力によってターンテーブル部と共にディスクを押圧支持する機能を有している。ステータ部は、焼結金属等の成形部品であり油を含浸している軸受9、その軸受9を内包するハウジング10、コア6に絶縁材であるインシュレータ7を介してステータ巻線8を巻装して構成された巻線組立、ステータ巻線8の端末を電気的に接続する基板11、金属製のプレート12とからなる。ロータ部のシャフト1は、ステータ部の軸受9に挿入され、ロータマグネット3の内周面とコア6を対向させた状態でロータ部は回転自在に支承されている。ハウジング10および基板11はプレート12に固定されている。ハウジング10のロータフレーム2と対向する側の端部には径方向外側に向かって被係合部14が形成され、抜け止め部材13と係合してロータ部がステータ部から抜け出しを防止する抜け止めを構成している。以上のロータ部、ステータ部によりディスク駆動装置用モータが構成されている。ステータ巻線8が巻装されたコア6のステータ巻線8より内径側と軸受9を保持するハウジング10との間のスペースに、被係合部14と抜け止め部材13からなるロータの抜け止めを配設するので、軸受9と抜け止めが高さ方向に積み重ねた構成とならないので、薄型化が図れる。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a disk drive motor according to
以上は、図3に示す上記特許文献1に記載された従来のディスク駆動装置用モータと同様な構成である。以下に図3と異なる本発明の特徴となる構成を述べる。先ず、コア6は図4に示すようなコア突極の幅(突極角度)がコアの右半分と左半分とで不均等に形成されたコアを使用し、より薄型化を図るために積厚を小さくして高さを低く構成している。従って、コアの積厚が小さく、コア6とロータマグネット3の対向面積が小さくなるため、コア6とロータマグネット3との間に働く吸引力の左右不均衡により生じるラジアル方向の付勢力が小さくなる。そこで、プレート12を磁性材で形成し、このプレート12のロータマグネット3の端面と対向している一部に切り欠き部12aを形成する。この切り欠き部12aは、ロータマグネット3の端面と対向する位置であって、さらに図2に示すように、コア6の突極角度が小さい側(図2の角度β側)に形成されている。以上のように構成することにより、ロータマグネット3の端面とプレート12との間に生じる磁気吸
引力が、切り欠き部12aの位置で無くなるため不均衡となり、ロータ部を切り欠き部12aとは反対側のラジアル方向に押圧する力が発生する。そしてこのラジアル方向の押圧力は、コア6とロータマグネット3との間に働く吸引力の左右不均衡により生じるラジアル方向のコア突極の幅(突極角度)の大きい方向(図2の角度α側)に付勢する力と同じ方向となる。従って、コア6とロータマグネット3との間に働く吸引力の左右不均衡により生じる付勢力の不足を、ロータマグネット3の端面とプレート12との間に生じる磁気吸引力の不均衡により生じる押圧力で補うことができる。
The above is the same configuration as the conventional disk drive device motor described in
かかる構成によれば、ロータ部とステータ部との間に発生したラジアル方向の押圧力により、アンバランスが大きいディスクを使用する時や、ディスクを低速回転する時において、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れを抑え、書き込み・読み出し精度の向上を図りながら、同時にモータの薄型化を実現することができる。 According to such a configuration, due to the radial pressing force generated between the rotor part and the stator part, when using a disk with a large unbalance or when rotating the disk at a low speed, it is caused by the clearance between the bearing and the shaft. It is possible to reduce the thickness of the motor at the same time while suppressing the shaft run-out and improving the writing / reading accuracy.
本発明の実施の形態2によるディスク駆動装置用は、上記実施の形態1の構成に加えて、コア6の突極数を6n極とし、ロータマグネット3の着磁極数を8nとして、(nは正の整数)
角度α−β=15°/nと設定することにより、180°位相が異なるコギングトルク2分の1ずつの合成となり、両者のコギングトルクが互いに打ち消し合いコギングトルクが低減されるものである。
For the disk drive device according to the second embodiment of the present invention, in addition to the configuration of the first embodiment, the number of salient poles of the core 6 is 6n, the number of magnetic poles of the
By setting the angle α−β = 15 ° / n, the two cogging torques having different phases by 180 ° are combined, and the cogging torques cancel each other and the cogging torque is reduced.
かかる構成によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、コギングトルクも低減できるという効果を奏する。これにより、振動・騒音が少なく、高い回転精度を有するディスク駆動装置用モータを提供することができる。 According to such a configuration, in addition to the effect of the first embodiment, the cogging torque can be reduced. As a result, it is possible to provide a disk drive motor with low vibration and noise and high rotational accuracy.
なお、上記実施の形態においては、コア6のステータ巻線8より内径側と軸受9を保持するハウジング10との間のスペースに、被係合部14と抜け止め部材13からなるロータの抜け止めを配設する構成を示したが、ディスク駆動装置用モータの薄型化を阻害しない構成であれば、他の抜け止めの構成でも同様に本願発明の効果を奏することができる。
In the above-described embodiment, the rotor comprising the engaged
本発明に係るモータは、コアとロータマグネットの間に働く吸引力が左右で不均衡となることにより生じるロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力と、プレートの一部を切り欠くことによりプレートとロータマグネットの端面との間に働く吸引力が左右で不均衡となって生じるロータ部をラジアル方向の一方向に付勢する力とを併せてロータ部をラジアル方向に押圧する力を大きくすることができる。この構成により、コアの積厚を小さくして薄型化を図る際に不足するロータ部をラジアル方向に押圧する力を補うことができるので、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れとコギングトルクの低減を図ると共に、薄型化を図ることができる。
アンバランスが大きいディスクを使用する時や、ディスクを低速回転する時において、軸受とシャフトのクリアランスに起因するシャフト振れを抑え、書き込み・読み出しの精度を向上と、同時に、薄型化を図ることができるという効果を奏するもので、パーソナルコンピュータおよびAV機器に用いられるディスク駆動装置用モータとして有用である。
The motor according to the present invention cuts out a part of the plate and the force that biases the rotor portion generated in one direction of the radial direction due to the attraction force acting between the core and the rotor magnet being imbalanced on the left and right. The force that presses the rotor part in the radial direction in combination with the force that biases the rotor part generated in an imbalance on the left and right in one direction in the radial direction due to the attraction force acting between the plate and the end surface of the rotor magnet Can be bigger. With this configuration, it is possible to compensate for the force that presses the rotor portion in the radial direction, which is insufficient when reducing the thickness of the core by reducing the thickness of the core. Therefore, the shaft runout and cogging torque caused by the clearance between the bearing and the shaft can be compensated. A reduction in thickness and a reduction in thickness can be achieved.
When using a disk with a large unbalance or when rotating the disk at a low speed, the shaft runout caused by the clearance between the bearing and the shaft can be suppressed, the writing / reading accuracy can be improved, and the thickness can be reduced at the same time. It is effective as a disk drive motor used in personal computers and AV equipment.
1、31 シャフト
2、32 ロータフレーム
3、33 ロータマグネット
4、34 TTクッション
5、35 ディスク保持機構
6、36、46 コア
7、37 インシュレータ
8、38 ステータ巻線
9、39 軸受
10、40 ハウジング
11、41 基板
12、42 プレート
12a 切り欠き部
13、43 抜け止め部材
14、44 被係合部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The core has salient poles with 6n poles, the rotor magnet is magnetized with 8n poles at an equiangular pitch, and (n is a positive integer) the width of the core salient poles is 15 in the right half and the left half of the core. The disk drive motor according to claim 1, wherein the motor is changed in a range of 5% before and after / n °.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009096844A JP2010252439A (en) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Motor for disc drive |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH06165432A (en) * | 1992-05-19 | 1994-06-10 | Nec Gumma Ltd | Motor assembly |
JPH06165427A (en) * | 1992-11-20 | 1994-06-10 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Spindle motor for disc |
JPH09285047A (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor |
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2009
- 2009-04-13 JP JP2009096844A patent/JP2010252439A/en active Pending
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