JP2013134805A - スピンドルモーター - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ターンテーブル及び回転軸の結合力を補強してターンテーブルの傾き、ターンテーブルの回転不均衡を防止及びターンテーブルの回転トルクを向上させて、ターンテーブルの回転スリップを防止したスピンドルモーターを提供する。
【解決手段】本発明に係るスピンドルモーター(100)は、回転する回転軸(1)と、回転軸と結合して、回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブル(20)と、及び回転軸に結合され、ターンテーブルの収納溝内に配置されて、ターンテーブルを押して、ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材(40)を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモーターに関するものである。

一般に、ディスク回転装置の一つのスピンドルモーターは、光学ディスクドライブ（ＯＤＤ）の光ディスク及びハードディスクの金属ディスクを超高速回転させるために広く用いられている。

光学ディスクドライブ（ＯＤＤ）に用いられるスピンドルモーターは、回転軸、回転軸と共に回転するターンテーブル及び回転軸に挿入されてディスクをセンタリングするセンターコーンを含む。

このような構造を有するスピンドルモーターは、センターコーンによってターンテーブルの厚さが減少し、これによってターンテーブルと回転軸の結合力が減少する。ターンテーブル及び回転軸の結合力が減少する場合、ターンテーブルが傾いたり、回転不均衡（rotational run-out）が発生したり、ターンテーブルの回転トルクが大きく減少して、ターンテーブルの回転スリップが発生する等種々の問題を有する。

本発明の目的は、ターンテーブル及び回転軸の結合力を補強して、ターンテーブルの傾き、ターンテーブルの回転不均衡を防止及びターンテーブルの回転トルクを向上させて、ターンテーブルの回転スリップを防止したスピンドルモーターを提供することである。

一実施形態として、スピンドルモーターは、回転する回転軸と、回転軸と結合して回転軸と共に回転し上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、回転軸に結合され、ターンテーブルの収納溝内に配置されて、ターンテーブルを押してターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材と、を含む。

一実施形態として、スピンドルモーターは、回転する回転軸と、回転軸と結合し、回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、回転軸に結合され、ターンテーブルの収納溝内に配置されて、ターンテーブルを押して、ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材と、を含み、トルク向上部材と接触したターンテーブルの上面には、トルク向上部材をターンテーブルの上面から離隔させて、トルク向上部材の下面の枠を露出させる受台が形成される。

一実施形態として、スピンドルモーターは、回転する回転軸と、回転軸と結合して、回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、回転軸に結合して、ターンテーブルの収納溝内に配置されて、ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材と、収納溝内に配置された接着剤と、トルク向上部材及びターンテーブルの上面の間に介在した追加接着部材と、を含む。

本発明によると、回転軸と結合したターンテーブルの上面に回転軸及びターンテーブルの結合力、及びターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材を結合して、ターンテーブルの回転スリップ、振動等を防止できる効果を有する。

本発明の一実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。 図１の「Ａ」部分拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。 図３の「Ｂ」部分拡大図である。 本発明のまた他の実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。 図５の「Ｃ」部分の拡大図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。図２は、図１の「Ａ」部分拡大図である。
図１及び図２を参照すると、スピンドルモーター１００は、回転軸１０、ターンテーブル２０及びトルク向上部材４０を含む。さらに、スピンドルモーター１００は、センターコーン３０を含む。

回転軸１０は、軸受アセンブリー５０によって回転可能に固定され、軸受アセンブリー５０には固定子６０が結合し、回転軸１０には回転子７０が結合する。

軸受アセンブリー５０は、軸受ハウジング５２及び軸受５４を含む。
軸受ハウジング５２は、例えば、上面が開口された円筒状で形成され、軸受ハウジング５２は、金属板をプレス加工して形成してもよい。
上面が開口された円筒状で形成された軸受ハウジング５２は、側面板５２ａ、底板５２ｂを含む。

軸受ハウジング５２の側面板５２ａは、例えば、円筒状で形成され、底板５２ｂは、側面板５２ａの下端部に形成される。本発明の一実施形態において、側面板５２ａ及び底板５２ｂは、プレス工程を利用した深絞り工程によって一体で形成してもよい。
軸受ハウジング５２の側面板５２ａの上端は、側面板５２ａの外側に向かう方向に折曲され、折曲された部分は後述する固定子６０のコアを押して固定する役割を果たす。

軸受５４は、軸受ハウジング５２に形成された収納空間に収納され、軸受５４は、回転軸孔が形成されたパイプ状で形成され、軸受５４は、例えば、オイルを含むオイル含浸焼結軸受を含んでもよい。
軸受ハウジング５２は、ベースプレート８０と結合される。ベースプレート８０には埋没部８２が形成され、埋没部８２には軸受ハウジング５２の側面板５２ａが結合される。ベースプレート８０の上面には回路基板８６が結合される。

固定子６０は、コア６２及びコイル６４を含む。
コア６２は、厚さが薄い複数枚の鉄片を積層して形成され、コア６２の中心には軸受ハウジング５２の側面板５２ａと結合される貫通孔が形成される。コイル６４は、コア６２に巻線される。
コア６２の上面は、軸受ハウジング５２の側面板５２ａから折曲された鍔部と接触し、鍔部は、コア６２が軸受ハウジング５２の側板５２ａから離脱するのを防止する。

回転軸１０は、軸受ハウジング５２に収納された軸受５４の回転軸孔に回転できるように挿入される。
回転子７０は、ヨーク７５及びマグネット７６を含む。

ヨーク７５は、下面が開口された円筒状で形成される。具体的には、ヨーク７５は、ヨーク上板７２及びヨーク側面板７４を含む。
ヨーク上板７２は、厚さの薄い円板状で形成され、ヨーク上板７２の中央部にはヨーク埋没部７３が形成される。ヨーク埋没部７３は、回転軸１０に結合され、回転軸１０にヨーク埋没部７３が結合されることによって、ヨーク７５は回転軸１０と共に回転する。
ヨーク側面板７４は、ヨーク上板７２の外側枠からコア６２を覆う方向に延びる。

マグネット７６は、ヨーク側面板７４の内側面に配置され、コア６２の側面と向き合うように配置される。マグネット７６から発生した磁場、及びコイル６４から発生及び誘起した磁場によって生じた力によって、ヨーク７５及び回転軸１０は共に回転する。
吸込マグネット９０は、ヨーク７５のヨーク上板７２の下面上に配置される。吸込マグネット９０は、平面上から見ると、円形リング状に形成される。

前述の説明によると、回転軸１０は、固定子６０及び回転子７０の作用によって回転し、回転軸１０にはターンテーブル２０が結合される。

ターンテーブル２０は、円板状に形成され、光ディスクをサポートする役割を果たす。ターンテーブル２０は、回転軸１０に押し込まれ、ターンテーブル２０の下面は、回転子７０のヨーク７５のヨーク上板７２の上面上に配置される。

ヨーク７５のヨーク上板７２と向き合うターンテーブル２０の下面には、ヨーク７５及びターンテーブル２０の下面を接着してヨーク７５及びターンテーブル２０の結合力を向上させる接着剤を収納する接着剤収納溝が形成されてもよい。

ターンテーブル２０が回転軸１０に圧入された後、回転軸１０には光ディスクの回転中心を回転軸１０の回転中心に合わせるためのセンターコーン３０が挿入される。
センターコーン３０は、回転軸１０の軸方向に移動して、センターコーン３０とターンテーブル２０との間には、コイルスプリング３５が介在して、コイルスプリング３５によってセンターコーン３０は、ターンテーブル２０上に弾力的に支持される。

一方、ターンテーブル２０の上部にセンターコーン３０が配置される場合、センターコーン３０によってターンテーブル２０の厚さは、相対的に薄く形成され、このためターンテーブル２０及び回転軸１０の結合力は減少される。

特に、ターンテーブル２０を合成樹脂射出物で形成する場合、回転軸１０にターンテーブル２０が押し込まれた後、ターンテーブル２０が変形しながら回転軸１０及びターンテーブル２０の結合力が大きく減少し、このためターンテーブル２０が回転軸１０に対してスリップする。

ターンテーブル２０が回転軸１０に対してスリップする場合、致命的なデータ読み取りエラーまたはデータ書き込みエラーが生じ、不均一な回転のラン−アウト（ｒｕｎ−ｏｕｔ）が生じたりターンテーブル２０の振動量が大きく増加したりする。
ターンテーブル２０及び回転軸１０の結合力を向上して、ターンテーブルの回転トルクを向上するために、回転軸１０にはトルク向上部材４０を結合し、トルク向上部材４０は、ターンテーブル２０を押して、ターンテーブル２０がヨーク７５とトルク向上部材４０との間に固定されるようにする。

ターンテーブル２０の上面には後述するトルク向上部材４０を収容するための凹状の収容溝２５が形成され、収容溝２５に形成されたターンテーブル２０の内側面は、トルク向上部材４０の外側面と向き合って配置される。

図２を参照すると、トルク向上部材４０は、回転軸１０に挿入された後、ターンテーブル２０の収容溝２５内に配置されて、ターンテーブル２０及び回転軸１０の結合力及び回転トルクを増加させる。

本発明の一実施形態において、トルク向上部材４０は、例えば、円環状を有してもよい。具体的に、トルク向上部材４０は、例えば、回転軸１０の外周面に押し込まれた中空を有する金属リングを含んでもよい。

本発明の一実施形態において、金属リング状を有するトルク向上部材４０は、回転軸１０の外周面に押し込まれてもよく、トルク向上部材４０の下面は、ターンテーブル２０の上面を押す。

トルク向上部材４０は、回転軸１０の外周面に押し込まれ、トルク向上部材４０の下面は、ターンテーブル２０の収容溝２５によって形成されたターンテーブル２０の上面に密着する。
トルク向上部材４０がターンテーブル２０の上面に密着することによって、ターンテーブル２０は、トルク向上部材４０とヨーク７５との間に介在して、トルク向上部材４０及びヨーク７５の摩擦力によって、ターンテーブル２０と回転軸１０との間の回転トルクが大きく増加する。

一方、ターンテーブル２０の収納溝２５に形成されたターンテーブル２０の内側面とトルク向上部材４０の外側面との間のギャップ（Ｄ）は、約３ｍｍ以下であるのが好ましい。ターンテーブル２０が、内側面とトルク向上部材４０の外側面との間のギャップ（Ｄ）が３ｍｍ以上の場合、ターンテーブル２０の内側面とトルク向上部材４０の外側面との間の空間に収納する接着剤の量が増加する。

一方、トルク向上部材４０によるターンテーブル２０及び回転軸１０の結合力、及び回転トルクを極大化するためにトルク向上部材４０の外側面が、ターンテーブル２０の収納溝２５によって形成されたターンテーブル２０の内側面に押し込まれるのが好ましい。
トルク向上部材４０の外側面が、ターンテーブル２０の収納溝２５によって形成されたターンテーブル２０の内側面に押し込まれる場合、回転軸１０及びターンテーブル２０は、トルク向上部材４０によって非常に強い結合力で結合される。

一方、トルク向上部材４０の外側面とターンテーブル２０の収納溝２５に形成されたターンテーブル２０の内側面との間に約３ｍｍ以下のギャップ（Ｄ）が形成される場合、ギャップ（Ｄ）には接着剤２８が提供され、接着剤２８によってターンテーブル２０の内側面及びトルク向上部材の外側面が接着されて、ターンテーブル２０と回転軸１０との間の結合力及びターンテーブル２０の回転トルクを大きく向上できる。

図３は、本発明の他の実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。図４は、図３の「Ｂ」部分拡大図である。図３及び図４に示した本発明の他の実施形態に係るスピンドルモーターは、受け部（ｐｅｄｅｓｔａｌ ｐｏｒｔｉｏｎ）を除くと、図１及び図２に図示されたスピンドルモーターと実質的に同一である。従って、同一構成に関する重複説明は省略し、同一構成については同一名称及び同一参照符号を付ける。

図３及び図４を参照すると、スピンドルモーター１００は、回転軸１０、ターンテーブル２０及びトルク向上部材４０を含む。これに加えて、スピンドルモーター１００は、センターコーン３０をさらに含む。

ターンテーブル２０の上面のうちトルク向上部材４０と対応する部分には、トルク向上部材４０をターンテーブル２０から所定間隔離隔させる受台（ｐｅｄｅｓｔａｌ ｐｏｒｔｉｏｎ、２９）が突出する。

受台２９は、平面上から見た時、ドーナツ状に形成され、受台２９の外周面直径は、トルク向上部材４０の外周面直径より小さく形成される。
従って、受台２９によってトルク向上部材４０の下面には、ターンテーブル２０の上面から離隔された空間（Ｓ）が形成される。

受台２９によってターンテーブル２０の上面とトルク向上部材４０の下面との間に形成された空間（Ｓ）には、ターンテーブル２０及びトルク向上部材４０を相互接着する接着剤が充鎮され、トルク向上部材４０の外側面及び下面が、ターンテーブル２０に接着剤によって接着されて、ターンテーブル２０及び回転軸１０の結合強度及びターンテーブル２０の回転トルクをより向上できる。

本発明の一実施形態において、受台２９の外側面とターンテーブル２０の収納溝２５に形成された内側面との間の幅（Ｗ）は、約３ｍｍ以下であり、受台２９の高さによって形成された空間（Ｓ）の高さは、約０．４ｍｍ以下であるのが好ましい。

受台２９の外側面とターンテーブル２０の収納溝２５によって形成された内側面との間の幅（Ｗ）が、約３ｍｍを超える場合、受台２９の平面的が減少して受台２９とトルク向上部材４０の結合力が弱くなる。

一方、受台２９の高さによって形成された空間（Ｓ）の高さが、約０．４ｍｍを超える場合、ターンテーブル２０とトルク向上部材４０との間に接着剤が充鎮され過ぎて接着力が減少する。

図５は、本発明のまた他の実施形態に係るスピンドルモーターを示した断面図である。図６は、図５の「Ｃ」部分の拡大図である。図５及び図６に示した本発明の他の実施形態に係るスピンドルモーターは、追加接着剤を除くと図３及び図４に図示されたスピンドルモーターと実質的に同一である。従って、同一構成に関する重複した説明は省略し、同一構成に対しては同一名称及び同一参照符号を付ける。

図５及び図６を参照すると、スピンドルモーター１００は、回転軸１０、ターンテーブル２０及びトルク向上部材４０を含む。これに加えて、スピンドルモーター１００は、センターコーン３０をさらに含む。

図６を参照すると、スピンドルモーター１００のターンテーブル２０上に配置された受台２９の上面と、受台２９の上面と向き合うトルク向上部材４０の下面との間には追加接着剤９５が配置される。

追加接着剤９５は、トルク向上部材４０をターンテーブル２０の受台２９に接着させてターンテーブル２０及び回転軸１０の結合力及びターンテーブル２０の回転トルクをより向上させる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当分野において通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な範囲の実施形態が可能であることを理解するだろう。従って、本発明の本来の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらなければならない。

１００ スピンドルモーター
１０ 回転軸
２０ ターンテーブル
２５ 収納溝
２９ 受台
３０ センターコーン
４０ トルク向上部材
５０ 軸受アセンブリー
５２ 軸受ハウジング
５２ａ 側面板
５２ｂ 底板
５４ 軸受
６０ 固定子
６２ コア
６４ コイル
７０ 回転子
７２ ヨーク上板
７３ ヨーク埋没部
７４ ヨーク側面板
７５ ヨーク
７６ マグネット
８０ ベースプレート

Claims (20)

1. 回転する回転軸と、
   前記回転軸に結合して前記回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、
   前記回転軸と結合して、前記ターンテーブルの前記収納溝内に配置されて前記ターンテーブルを押して前記ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材を含むことを特徴とする、スピンドルモーター。
2. 前記トルク向上部材は、前記回転軸に押し込ま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ー。
3. 前記トルク向上部材は、円環状に形成さ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ー。
4. 前記トルク向上部材は、金属リングを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ー。
5. 前記回転軸を回転可能に支持する軸受及び前記軸受を収納する軸受ハウジングを含む軸受アセンブリーと、
   前記軸受ハウジングの外周面に結合したコア及びコアに巻線されたコイルを含む固定子と、
   前記回転軸に挿入され、前記ターンテーブルをサポートするヨーク及び前記ヨークに取り付けられてコアと向き合うマグネットを含む回転子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ー。
6. 前記収納溝に形成された前記ターンテーブルの内側面と前記トルク向上部材の外側面との間のギャップは、３ｍｍ以下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ー。
7. 前記収納溝に形成された前記ターンテーブルの内側面は、前記トルク向上部材の外側面に押し込まれたことを特徴とする、請求項１に記載のスピンドルモーター。
8. 前記収納溝と前記トルク向上部材との間に充鎮された接着剤を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ー。
9. 回転する回転軸と、
   前記回転軸に結合して前記回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、
   前記回転軸に結合され、前記ターンテーブルの前記収納溝内に配置されて、前記ターンテーブルを押して、前記ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材を含み、
   前記トルク向上部材と接触した前記ターンテーブルの上面には、前記トルク向上部材を前記ターンテーブルの上面から離隔させて、前記トルク向上部材の下面の枠を露出させる受台が形成されたことを特徴とする、スピンドルモーター。
10. 前記受台の高さは、０．４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項９に記載のスピンドルモーター。
11. 前記収納溝によって形成された内側面と前記受台の外側面との間の間隔は、３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項９に記載のスピンドルモーター。
12. 回転する回転軸と、
    前記回転軸に結合して、前記回転軸と共に回転し、上面中央に収納溝が形成されたターンテーブルと、
    前記回転軸に結合して、前記ターンテーブルの前記収納溝内に配置されて、前記ターンテーブルの回転トルクを向上させるトルク向上部材と、
    前記収納溝内に配置された接着剤と、
    前記トルク向上部材と前記ターンテーブルの上面との間に介在した追加接着部材を含むことを特徴とする、スピンドルモーター。
13. 前記トルク向上部材は、前記回転軸に押し込まれたことを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
14. 前記トルク向上部材は、円環状に形成されることを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
15. 前記トルク向上部材は、金属リングを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
16. 前記回転軸を回転可能に支持する軸受及び前記軸受を収納する軸受ハウジングを含む軸受アセンブリーと、
    前記軸受ハウジングの外周面に結合したコア及びコアに巻線されたコイルを含む固定子と、
    前記回転軸に押し込まれ、前記ターンテーブルをサポートするヨーク及び前記ヨークに取り付けられてコアと向き合うマグネットを含む回転子をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
17. 前記収納溝に形成された前記ターンテーブルの内側面と前記トルク向上部材の外側面との間のギャップは、３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
18. 前記トルク向上部材の外側面は、前記収納溝に形成された前記ターンテーブルの前記内側面に押し込まれたことを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
19. 前記トルク向上部材と接触した前記ターンテーブルの上面には、前記トルク向上部材を前記ターンテーブルの上面から離隔させて、前記トルク向上部材の下面の枠を露出させる受台が形成されたことを特徴とする、請求項１２に記載のスピンドルモーター。
20. 前記収納溝に形成された内側面と前記受台の外側面との間の間隔は、３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１９に記載のスピンドルモーター。

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