JP2013064489A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スピンドルモータに関する。
【解決手段】本発明によるスピンドルモータは、回転軸と、前記回転軸を収容して回転可能に支持する軸受と、軸受が内部に取付けられる軸受ホルダと、前記軸受ホルダの外径に積層されて取付けられたコア及び前記コアに巻線されたコイルからなる電機子と、前記電機子との電磁気力により回転するように、内部に磁石が取付けられ、前記回転軸の外径に取付けられるロータケースと、前記ロータケースに対向するように前記電機子または前記軸受ホルダに選択的に取付けられ、吸引力により前記ロータケースの浮上及び離脱を防止する電磁石と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモータに関する。

最近、電子機器はそのサイズが小型化するとともに、格納メモリの大容量化の傾向が加速している。これにより、光ディスク（Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）、ＯＤＤ ｓｌｉｍまたはハーフハイトドライブセット（Ｈａｌｆ ｈｅｉｇｈｔ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｅｔ）のような大容量メモリ格納装置の駆動装置に用いられるスピンドルモータは、そのサイズの小型化及び高速回転の要求に直面している状況である。

スピンドルモータが高速回転する場合、それによって駆動されるディスクの安定した回転が求められ、そのためには、まずロータの安定した回転がなされなければならない。このような技術的問題を解決するために、多様な方法が試されている。

一方、最近は、スピンドルモータの希土類磁石の急激な価格上昇により、モータの原価が急激に上昇している。スピンドルモータの駆動のためにはボンド（Ｂｏｎｄｅｄ）永久磁石）が必要であり、ロータを保持するためには焼結（Ｓｉｎｔｅｒｅｄ）永久磁石が必要である。特に焼結磁石の価格が急激に上昇しているため、焼結磁石を代替設計して、より価格競争力を有するモータが必要な状況である。

従来技術によるスピンドルモータは、モータが回転する際にロータが分離されることを防止するために、または記録装置での安定した回転のために、吸引磁石が取付けられている。しかし、このような従来技術によるスピンドルモータは、希土類磁石を使用するため原価が急激に上昇するという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するために創出されたものであり、本発明の目的は価格競争力の高いスピンドルモータを提供することにある。

本発明の好ましい一実施例によるスピンドルモータは、回転軸と、前記回転軸を収容して回転可能に支持する軸受と、軸受が内部に取付けられる軸受ホルダと、前記軸受ホルダの外径に積層されて取付けられたコア及び前記コアに巻線されたコイルからなる電機子と、前記電機子との電磁気力により回転するように、内部に磁石が取付けられ、前記回転軸の外径に取付けられるロータケースと、前記ロータケースに対向するように前記電機子または前記軸受ホルダに選択的に取付けられ、吸引力により前記ロータケースの浮上及び離脱を防止する電磁石と、を含むことを特徴とする。

ここで、前記電磁石は、コアにコイルが巻線された形状であることを特徴とする。
また、前記電磁石の前記コアは、リング型または直線型であることを特徴とする。
また、前記電磁石は、前記磁石に対向するように取付けられた前記コアの一面に取付けられることを特徴とする。
また、前記電磁石に印加される電流または電圧を制御する制御部をさらに含むことを特徴とする。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。

本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に従って本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。

本発明のスピンドルモータは、モータが回転する際にロータケースの離脱を防止するために、または記録装置での安定した回転のために、ロータケースの下部と対面するようにコアの上部に電磁石を取付ける。

電磁石は、軸受ホルダの外周面とコアの上部に取付けられ、電流を流すことができる（＋）極と（−）極を有して回路基板と連結されるようにする。この際、電流の強さを調節することができるため、所望の吸引力に制御することができ、機械的仕様は固定して電気的仕様を指定することにより、今後共通仕様になることができる。

従って、電磁石が取付けられたスピンドルモータを提供することにより、従来に用いていた高価の永久磁石に代えて、コアにコイルを密に巻線した電磁石を備えることにより、モータの価格単価を大きく低めることができる。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の一部断面図であり、図２は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の一部分解図であり、図３は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の一部拡大図である。また、図４は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の電磁石の動作順序を示すフローチャートである。

図１に図示されたように、本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００は、プレート１１０と、軸受ホルダ１２０と、軸受１３０と、電機子１４０と、回転軸１５０と、スラスト板１６０と、ロータケース１７０と、電磁石１８０と、を含む。
プレート１１０は、スピンドルモータ１００を全体的に固定支持するためのものであり、スピンドルモータ１００が設けられる光ディスクドライブなどの装置に固設される。ここで、プレート１１０はアルミニウム板またはアルミニウム合金板などの軽量材質で製作されることができるが、これと異なって、鋼鉄板で製作されることもできる。

また、プレート１１０には軸受ホルダ１２０が結合される結合部（不図示）が突出形成されており、結合部（不図示）に軸受ホルダ１２０が結合される。
結合部（不図示）は、プレート１１０の上面に軸受ホルダ１２０が結合固定されるように、締結部と固定部とからなる。
軸受ホルダ１２０は、その内部に軸受１３０を収容するためのものであり、プレート１１０の結合部（不図示）に固定結合される。

軸受ホルダ１２０は、軸受１３０の外周面に密着して軸受１３０を支持する円筒状の本体部（不図示）と、本体部（不図示）に対して段差状に形成され、プレート１１０の上部を支持する板支持部（不図示）と、からなる。
軸受１３０は、回転軸１５０を回転可能に支持するためのものであり、全体的に中空の円筒状を有しており、回転軸１５０と対向する内径部（不図示）及びスラスト板１６０と対向する下部面（不図示）が形成される。

電機子１４０は、光ディスクまたは磁気ディスクが搭載されるロータケース１７０を回転させるために、外部電源の印加を受けて電場を形成するためのものであり、多数枚の薄型金属板を積層させたコア１４１と、前記コア１４１に多数回巻線されるコイル１４２と、からなる。

コア１４１は軸受ホルダ１２０の外周面に固設され、コイル１４２はコア１４１に巻線される。ここで、コイル１４２は、外部から印加される電流で電場を形成することにより、ロータケース１７０の磁石１７１との間に形成される電磁気力でロータケース１７０を回転させる。

回転軸１５０は、ロータケース１７０を軸支持するためのものであり、軸受１３０に挿入され、軸受１３０によって回転可能に支持される。
一方、回転軸１５０の下部にはスラスト板１６０が配置され、この際、スラスト板１６０は軸受１３０の下部位置のプレート１１０に固定される。スラスト板１６０をプレート１１０に固定するためには、別のレーザー熔接などが行われることができるが、これと異なって、スラスト板１６０に所定の圧力を印加し、スラスト板１６０とプレート１１０とを圧入結合することもできる。

ロータケース１７０は不図示の光ディスクまたは磁気ディスクを搭載して回転させるためのものであり、回転軸１５０が固設される円板部（不図示）と、円板部の末端から延長される環状の縁部（不図示）とを有する。

円板部（不図示）の中央部には回転軸１５０が固定されるように挿入結合され、縁部（不図示）はその内周面が電機子１４０と対向するように回転軸１５０の軸方向に延長されており、コイル１４２で形成される電場との間に電磁気力を発生させるために磁場を形成する磁石１７１が、縁部（不図示）の内周面に固設される。

電磁石１８０は、ロータケース１７０の下部と対向するようにコア１４１の上部に取付けられるものであり、モータが回転する際にロータケース１７０の離脱を防止するために、または記録装置での安定した回転のために取付けられる。

図２は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の一部分解図を示したものであり、電機子１４０の上部位置であるＰ空間に電磁石１８０が取付けられる。
電磁石１８０は、高価の焼結磁石（永久磁石）に代替するためのものであり、リング型または直線型のコアにコイルが密に巻線されて形成される。

電磁石１８０は、軸受ホルダ１２０の外周面及びコア１４１の上部に取付けられ、電流を流すことができる（＋）極と（−）極を有して回路基板と連結されるようにする。この際、電流の強さを調節することができるため、所望の吸引力に制御することができ、機械的仕様は固定して電気的仕様を指定することにより、今後共通仕様になることができる。

これにより、モータが回転する際の吸引力を維持するための高価の永久磁石に代えて、コアにコイルを密に巻線した電磁石１８０を備えることにより、モータの価格単価を大きく低めることができる。

図３は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００に電磁石１８０が取付けられたことを示す。
電磁石１８０を取付ける位置は限定されず、モータが回転する際にロータケース１７０の離脱を防止するために、ロータケース１７０の下部と対面する全ての位置が可能である。

図４は本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００の制御部のフローチャートである。
図４に図示されたように、本発明によるスピンドルモータは、前記電磁石に印加される電流または電圧を制御する制御部をさらに含む。制御部は、電流または電圧が印加され（Ｓ１１０）、コイルを介して電流または電圧が電磁石に印加されると電磁石が動作し（Ｓ１２０）、電磁石が動作すると、前記電磁石はロータケースを吸引して（Ｓ１３０）、ロータケースを吸引する力が所望のスラスト力であるかをチェックして（Ｓ１４０）、ロータケースを吸引する力が所望のスラスト力である場合はロータケースを吸引する力を維持し（Ｓ１５０）、電流供給が遮断される（Ｓ１６０）。一方、ロータケースを吸引する力が所望のスラスト力でない場合は、追加の電流が電磁石に印加される（Ｓ１７０）。

上記のように本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータ１００は、モータが回転する際にロータケース１７０の離脱を防止するために、または記録装置での安定した回転のために、ロータケース１７０の下部と対面するようにコア１４１の上部に電磁石１８０を取付ける。

従って、従来に用いていた高価の永久磁石に代えて、コアにコイルを密に巻線した電磁石１８０を備えることにより、モータのコストを大きく低めることができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明によるスピンドルモータはこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータの一部断面図である。 本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータの一部分解図である。 本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータの一部拡大図である。 本発明の好ましい実施例によるスピンドルモータの電磁石の動作順序を示すフローチャートである。

１００ スピンドルモータ
１１０ プレート
１２０ 軸受ホルダ
１３０ 軸受
１４０ 電機子
１５０ 回転軸
１６０ スラスト板
１７０ ロータケース
１８０ 電磁石

Claims (5)

1. 回転軸と、
   前記回転軸を収容して回転可能に支持する軸受と、
   軸受が内部に取付けられる軸受ホルダと、
   前記軸受ホルダの外径に積層されて取付けられたコア及び前記コアに巻線されたコイルからなる電機子と、
   前記電機子との電磁気力により回転するように、内部に磁石が取付けられ、前記回転軸の外径に取付けられるロータケースと、
   前記ロータケースに対向するように前記電機子または前記軸受ホルダに選択的に取付けられ、吸引力により前記ロータケースの浮上及び離脱を防止する電磁石と、を含むことを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記電磁石は、コアにコイルが巻線された形状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. 前記電磁石の前記コアは、リング型または直線型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。
4. 前記電磁石は、前記磁石に対向するように取付けられた前記コアの一面に取付けられ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。
5. 前記電磁石に印加される電流または電圧を制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。

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