JP3013982B2 - 回転体駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体駆動装置に関す
るもので、例えば、３．５インチのフロッピーディスク
を回転駆動するディスクドライブ装置や、複写機やレー
ザービームプリンタ等に適用されるポリゴンミラーの回
転駆動装置等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、３．５インチのフロッピーデ
ィスクドライブや光ディスク、ポリゴンミラー等の回転
体を回転駆動する回転体駆動装置が知られている。この
ような回転体駆動装置には、フロッピーディスクや光デ
ィスク、ポリゴンミラー等の回転体を回転駆動するため
にスピンドルモータが設けられる。

【０００３】このスピンドルモータを回転体駆動装置内
に組み付ける場合、例えば、３．５インチのフロッピー
ディスクを回転駆動するディスクドライブ装置を組み立
てる場合は、ディスクドライブ装置内に直接部品を組み
付けてスピンドルモータを構成するのではなく、通常、
図５に示すように完結したスピンドルモータ３５をディ
スクドライブ装置基台３７とは別のユニットとして構成
し、ディスクドライブ装置基台３７に対して完結したス
ピンドルモータを組み付けている。これは、通常、モー
タを製造するメーカーとドライブ装置を製造するメーカ
ーとが異なるためこのような組立方法となる。

【０００４】ディスクドライブ装置基台３７とは別に構
成されるスピンドルモータ３５は、ローターケース３３
を有し、このロータケース３３と一体に形成されたフロ
ッピーディスク（磁気ディスク）などが搭載されるハブ
台３６と、上記ロータケース３３内に収納された図示し
ないステータと、このステータと一体のモータ駆動用の
回路基板３１から略構成されている。回路基板３１に
は、スピンドルモータ３５をディスクドライブ装置側に
取り付けるための取付孔３１ａを有しており、ディスク
ドライブ装置側の装置基台３７に形成された図示しない
取付孔と、取付孔３１を重ね合わせ、ねじ３２で固定す
ることにより、ディスクドライブ装置へのスピンドルモ
ータ３５の組付が完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記スピンドルモータ
に使用される回路基板３１は、薄板状の板材が素材とし
て用いられるため、反りや曲がりが生じ易いという問題
点を有している。回路基板３１に反りや曲がりが生じた
まま、スピンドルモータ３５を装置基台３７に組み付け
ると、装置基台３７に対するハブ台３６の高さが変動し
たり、あるいは、装置基台３７のスピンドルモータ３５
の取付面とディスクが載置されるハブ台３６上面の平行
度が悪化するため、ディスクから情報を読みとる記録再
生ヘッドと、ハブ台３６に載置されるディスクの位置精
度も悪化し、リードやライト時のエラーが発生しやすい
という問題点があった。

【０００６】以上のような問題点は、上記回転体駆動装
置がポリゴンミラー駆動装置に用いられ、回転体がディ
スクではなくポリゴンミラーになっても同じである。回
路基板３１に反りや曲がりが生じたまま、スピンドルモ
ータ３５を装置基台３７に組み付けると、ポリゴンミラ
ーの高さが変動したり、あるいは、傾きが生じることに
なるので、ポリゴンミラーによる走査光が設定通り光路
を通らず、回転体駆動装置としては、高精度な装置が得
られないといった問題が生じる。

【０００７】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解消するためになされたもので、装置基台に対してス
ピンドルモータを取り付ける場合、スピンドルモータに
使用される回路基板を反りや曲がりが生ずることなく装
置基台に対して取り付けることができ、しかも、装置基
台平面に対する、回転体やスピンドルモータの取付面
（ハブ）の平行度および高さ精度を向上させた回転体駆
動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
モータ駆動用の回路基板、この回路基板上に固定された
ステータコア、該ステータコアの突極に巻回されたコイ
ル、ステータコアと対向する駆動マグネットと回転体が
取り付けられる取付部とシャフトとを有するロータ、シ
ャフトが挿入されてロータを回転自在に支承する軸受を
備えたスピンドルモータと、スピンドルモータを固定す
る装置基台とを具備した回転体駆動装置であって、装置
基台はモータ取付用基準平面を有する凸状のモータ取付
部を有し、ステータコアからモータ取付部にかけて連通
する取付孔に締結部材が嵌挿され、該締結部材によりモ
ータ取付部にステータコアを締結固定することにより、
回路基板をモータ取付用基準平面に密着させるようにし
てモータ取付部とステータコアとの間で回路基板を挟持
し、スピンドルモータが装置基台に対して固定されてい
ることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、回転体がディスク
であることを特徴とする

【００１０】請求項３記載の発明は、モータ取付用基準
平面が、装置基台平面に対して平行な平面であり、締結
部材によりモータ取付部にステータコアを締結固定する
ことにより、取付部が上記装置基台平面と平行となって
いることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、装置基台には、上
記回転体を制御する回路部品が搭載された装置制御基板
が取り付けられていることを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、装置制御基板と、
回路基板とが別体となっていることを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の発明は、装置制御基板と、
回路基板とが同一の基板から構成されていることを特徴
とする。

【００１４】請求項７記載の発明は、ステータコアと回
路基板の間にはスペーサが介在されており、締結部材に
よって、モータ取付部と回路基板とスペーサとステータ
コアとが締結固定されていることを特徴とする。

【００１５】請求項８記載の発明は、モータ取付部の平
面形状は円形状で、締結部材は３本のねじであることを
特徴とする。

【００１６】請求項９記載の発明は、軸受が、上記回路
基板上に配置され、しかも、上記ステータコアの中心孔
に保持されていることを特徴とする。

【００１７】請求項１０記載の発明は、回路基板が、金
属板の表面を絶縁層で覆うことによって構成されてお
り、しかも、絶縁層上には所定の回路パターンが形成さ
れていることを特徴とする。

【００１８】装置基台に形成された凸状のモータ取付部
の端面に回路基板が密着され、回路基板はモータ取付部
とステータコアで挟持された形で締結部材により締結さ
れる。回路基板はモータ取付部の端面に倣うため反りや
曲がりが矯正され、装置基台のスピンドルモータ取付面
と、回転体との平行度が向上し、装置基台の平面と回転
体の平行度も向上する。さらに、平行度が向上すること
により傾きが無くなり、高さ精度も向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる回転体駆動
装置の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。なお、図１は、本発明にかかる回転体駆動装置をデ
ィスクドライブ装置に適用した場合の実施の形態を示し
ている。図１において、長方形状のスピンドルモータ駆
動用の回路基板１は金属板の表面を絶縁層で覆うことに
より形成されており、絶縁層上には適宜の形状の回路パ
ターンが形成されている。回路パターンの端部は、結合
用端子部１５と接続されている。回路基板１上にはスラ
スト軸受１４が取り付けられており、スラスト軸受１４
の周りには３個の取付孔１ａと、別の３個の取付孔１ｂ
が形成されている。

【００２０】各取付孔１ａの中心を線で繋ぐと略正三角
形を描き、スラスト軸受１４はこの略正三角形の中心に
位置している。また、上記略正三角形の各辺を構成する
隣り合った２つの取付孔１ａの中間には取付孔１ｂが配
置されている。

【００２１】回路基板１上にはスペーサ２が取り付けら
れる。スペーサ２は円盤状で中央に中心孔２ｃを有して
いる。また、中心孔２ｃの周りには３個の取付孔２ａ
と、３個の取付孔２ｂが形成されており、各取付孔２ａ
は回路基板１上の取付孔１ａと、各取付孔２ｂは回路基
板１上の取付孔１ｂと対応している。スペーサ２を回路
基板１上に取り付けると、スラスト軸受１４はスペーサ
２の中心孔２ｃの内部に収納されるとともに、スペーサ
２の各取付孔２ａは取付孔１ａと、各取付孔２ｂは取付
孔１ｂと上下で重なり合うように配置される。

【００２２】回路基板１に取り付けられたスペーサ２の
上端面にはステータ２６が取り付けられる。ステータ２
６は、ステータコア３と駆動コイル４とから構成されて
いる。ステータコア３は円環状で複数枚の磁性板を積層
することにより構成されており、外周には複数の突極を
有している。また、外周の各突極には駆動コイル４が巻
回されている。ステータコア３は中央に、スペーサ２の
中心孔２ｃと対応する中心孔３ｃが形成されており、こ
の中心孔３ｃの内周面には焼結材からなる軸受９が圧入
固定される。中心孔３ｃの外周には３個の取付孔３ａ、
別の３個の取付孔３ｂが形成されている。各取付孔３ａ
はスペーサ２の各取付孔２ａと、各取付孔３ｂはスペー
サ２の各取付孔２ｂとそれぞれ対応している。

【００２３】回路基板１の各取付孔１ａ、スペーサ２の
各取付孔２ａ、ステータコア３の各取付孔３ａは、スピ
ンドルモータ２５をモータ取付部１３に対して固定する
ための孔であり、回路基板１にスペーサ２とステータ２
６を取り付けることにより、各取付孔１ａ、取付孔２
ａ、取付孔３ａは上下で重なり連通する。また、各取付
孔１ｂ、取付孔２ｂ、取付孔３ｂも上下で重なり連通す
る。このうち、連通した３つの取付孔１ｂ、取付孔２
ｂ、取付孔３ｂからなる孔にはステータ２６側から締結
部材であるねじ１８が挿入され、ねじ１８の先端が回路
基板１の取付孔１ｂにねじ込まれることにより、スペー
サ２及びステータ２６が回路基板１上に固定される。回
路基板１上に構成されるスピンドルモータ２５は、ロー
タ部を有しておらず製品としては半完成品であるが、こ
の状態でディスクドライブ装置に対して取り付けられ
る。

【００２４】ディスクドライブ装置は、筺体２７の内部
に装置基台１２を具備しており、この装置基台１２に
は、ディスクドライブ装置制御用の部品が搭載される装
置制御基板１１が取り付けられている。また、装置基台
１２のスピンドルモータ２５が取り付けられる部分には
凸状のモータ取付部１３が形成されている。モータ取付
部１３は、装置基台１２より所定の高さ突出しており、
上端面１３ｂは装置基台１２の平面と平行な平面となっ
ている。なお、上端面１３ｂは、モータ取付用基準平面
の役割を果たしており、平面形状は円形状となってい
る。さらに、上端面１３ｂは、この部分に取り付けられ
るスピンドルモータ２５の回路基板１の面積よりも極端
に小さく、スペーサ２の端面の面積と略同じ程度となっ
ている。さらに、上端面１３ｂには、３個の取付孔１３
ａが形成されており、各取付孔１３ａはスピンドルモー
タ２５の回路基板１に形成された各取付孔１ａの位置と
対応している。

【００２５】上記モータ取付部１３の上端面１３ｂに対
して、前記半完成品のスピンドルモータ２５の回路基板
１を搭載するとともに、回路基板１の取付孔１ａと、モ
ータ取付部１３の取付孔１３ａの位置を一致させること
により、ステータ２６の各取付孔３ａ、スペーサ２の各
取付孔２ａ、回路基板１の各取付孔１ａ、モータ取付部
１３の取付孔１３ａは、連通した３つの孔となり、この
連通した各孔には、ステータ２６側から締結部材である
ねじ１７が挿入される。ねじ１７の先端を取付孔１３ａ
内にねじ込むと、回路基板１は、モータ取付部１３とス
テータコア３との間にスペーサ２の介在のもとに挟持さ
れ、しかも、回路基板１はモータ取付部１３の上端面１
３ｂに密着して倣い、ロータを有さずに半完成品のスピ
ンドルモータ２５が装置基台１２に対して固定される。

【００２６】装置基台１２に対して固定された半完成状
態のスピンドルモータ２５には、ロータ８が取り付けら
れる。ロータ８は、シャフト７と、シャフト７の先端に
嵌合固定されたカップ状のロータケース６と、ロータケ
ース６の上面よりも高い面を有し、その面に回転体（デ
ィスク）が搭載される取付部であるハブ台６ａと、ロー
タケース６の周壁内面に取り付けられた図示しない駆動
マグネットから構成されている。ハブ台６ａは、ロータ
ケース６に別部品としてのハブ台６ａを取り付ける場合
の他、ロータケース６の中央部上面を突出させてケース
そのものを用いて形成してよいし、ケース上に配設した
ディスクチャッキング用マグネットの表面にシートを貼
り付けて構成したものでもよい。シャフト７は、軸受９
の中央孔に挿入され、下側先端部がスラスト軸受１４と
当接して、ステータ２６に対し回転自在となるように支
持されている。また、上側からステータコア３の外周を
覆うようにロータケース６の内周面に取り付けられた駆
動マグネットは、一定の間隙をおいてステータコア３の
突極と向かい合っている。従って、ステータコア３の突
極に巻回された駆動コイル４を通電制御することによ
り、駆動マグネットが付勢され、ロータケース６が回転
し、ディスクを載置するハブ台６ａが回転駆動される。

【００２７】以上のような構成のディスクドライブ装置
によれば、スピンドルモータ２５が取り付けられる装置
基台１２に凸状のモータ取付部１３を形成し、このモー
タ取付部１３の上端面１３ｂにスピンドルモータ２５の
回路基板１の下端面を当接させると共に、ステータ２
６、スペーサ２、回路基板１を貫通するねじ１７の先端
をモータ取付部１３の取付孔１３ａにねじ込んで、ステ
ータ２６とモータ取付部１３とにより回路基板１を挟持
しながらスピンドルモータ２５が装置基台１２に固定さ
れるような構成となっている。このようにして、スピン
ドルモータ２５が装置基台１２に対して固定されること
により、回路基板１が上記装置基台１２の凸状のモータ
取付部１３の上端面１３ｂと密着し、回路基板１のスペ
ーサ２等が取り付けられる部分がモータ取付部１３の端
面に倣うため、反りや曲がりなどが矯正される。さら
に、回路基板１に撓みが生じていても、回路基板１が取
り付けられる凸状のモータ取付部１３の高さを充分な高
さにして充分な強度を持たせることにより、上記モータ
取付部１３によって、回路基板１に生じた撓みを吸収す
ることもできる。

【００２８】なお、モータ取付部１３の上端面１３ｂ
は、モータ取付け用基準平面となっており、予め装置基
台１２の平面部と平行となるように形成されている。従
って、モータ取付部１３に対してスピンドルモータ２５
を取り付けることにより、ディスクが載置されるハブ台
６ａの高さが全周に渡って一定となり、モータ取付部１
３の端面や装置基台１２の平面部と、ハブ台６ａのディ
スクが搭載される面の平行度が向上し、ヘッドとディス
クの位置精度が向上する。このため、スピンドルモータ
２５によって回転駆動されるディスクに対し、読み書き
（リード／ライト）する際のエラーを大幅に解消するこ
とができる。さらに、スピンドルモータ２５を固定する
ための締結部材であるねじ１７の先端部は、凸状のモー
タ取付部１３の上端面１３ｂの取付孔１３ａに対してね
じ込まれることから、ねじ１７が筺体２７の外部に突出
することも解消することができる。

【００２９】上記モータ取付部１３は、スピンドルモー
タ２５を取り付けることができる大きさであればよい。
また、図示したように、平面形状を円形状とする他、例
えば、同じ高さの３つの凸部からなるように構成してよ
い。さらに、上端面１３ｂの面積をスペーサ２の端面の
面積よりも大きくてもかまわない。さらに、上端面１３
ｂと装置基台１２の平行度が確保されていれば、上端面
１３ｂの平面形状はどのような形状でもかまわない。な
お、必ずしも装置基台１２に対して上端面１３ｂを平行
とする必要はなく、スピンドルモータのディスク載置面
３６ａに対してモータ取付部１３の上端面１３ｂが平行
で有ればよい。

【００３０】なお、上記実施の形態では、ステータ２６
の回路基板１への固定と、スピンドルモータ２５のモー
タ取付部１３への固定には、それぞれ別のねじ１８とね
じ１７を使用していた。しかし、図２、図３に示すよう
に、直接ステータコア３に取付孔３ａが形成されている
タイプの場合は、ステータ２６の回路基板１への固定
と、スピンドルモータ２５のモータの取付部１３への固
定は、３本のねじ１７のみ使用してもよい。ねじ１７を
ステータコア３側から挿入し、ステータコア３の取付孔
３ａ、スペーサ２の取付孔２ａ、回路基板１の取付孔１
ａを貫通させて、モータ取付部１３の取付孔１３ａにね
じ込むことにより、ステータ２６の回路基板１への固定
と、ステータ２６と回路基板１からなるスピンドルモー
タ２５の装置基台１２への固定が同時に可能となるた
め、前述した効果に加えて、生産性の向上に寄与するこ
とができる。また、ステータ２６を回路基板１に固定す
るためのねじや、これに関連する取付孔等が不要となる
ため、コストを低く抑えることもできる。なお、ねじの
数は３本に限られないことはいうまでもない。その他の
構成は、図１に示す実施例と同じであるから、同じ構成
部分には同一の符号を付して説明は省略する。

【００３１】また、図１ないし図３のディスクドライブ
装置では、スピンドルモータ２５が構成される回路基板
１と、ディスクドライブ装置制御用の装置制御基板１１
は別体であった。しかし、図４に示すように、回路基板
と装置制御基板を一体化して制御回路基板２１とし、こ
の制御回路基板２１上にスピンドルモータ２５及び、制
御用の各種部品を構成するようにしてもよい。回路基板
と装置制御基板を一体化した分、さらに生産性を向上さ
せることができる。その他の構成は、図１に示す実施の
形態と同じであるから、同じ構成部分には同一の符号を
付して説明は省略する。

【００３２】回路基板と装置制御基板を一体化した制御
回路基板２１は、スピンドルモータ２５の取付の際にス
テータコア３の取付孔３ａ、スペーサ２の取付孔２ａ、
制御回路基板２１の取付孔２１ａを貫通し、モータ取付
部１３の取付孔１３ａにねじ込まれるねじ１７により、
モータ取付部１３と、ステータコア３及びスペーサ２等
で挟持され、モータ取付部１３の上端面１３ｂに密着さ
れる。従って、制御回路基板２１のモータが構成される
部分が、モータ取付部１３の端面に倣い、反りや曲がり
や撓み等を解消することができ、ハブ台６ａのディスク
搭載面と、モータ取付部１３の平行度を向上し、ヘッド
のディスクへのリード、ライト時のエラーを抑えること
ができる。さらに、回路基板１に撓みが生じていても、
回路基板１が取り付けられるモータ取付部１３が凸状で
一定の高さを有していることから、回路基板１に生じた
撓みを吸収することもできる。

【００３３】なお、上記実施の形態では、フロッピーデ
ィスク等の磁気ディスクが搭載されるディスク載置面を
有するハブ台を備えたスピンドルモータについて説明し
たが、磁気ディスクのかわりに光ディスク等の他の種類
のディスクが用いられるスピンドルモータで有ってもよ
い。また、ディスク搭載面を有するハブ台の代わりにポ
リゴンミラーを備えたスピンドルモータやその他の回転
体を備えたスピンドルモータであっても同様である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、装置基台は凸状のモー
タ取付部を有し、このモータ取付部の上端面に対してス
ピンドルモータが取り付けられ、ステータコアからモー
タ取付部にかけて連通する取付孔に締結部材を嵌挿し、
モータ取付部とステータコアとで回路基板を挟持すりよ
うにして、スピンドルモータが上記装置基台に固定され
ているため、モータ取付部に回路基板が密着して反りや
曲がりが矯正され、モータ取付部の上端面に対し、スピ
ンドルモータに取り付けられる回転体の高さ精度や、平
行度を向上させることができ、リードやライト時のアク
セスエラーを抑えることが可能となる。さらに、回路基
板に撓みが生じていても、回路基板が取り付けられるモ
ータ取付部が凸状で一定の高さを有していることから、
回路基板１に生じた撓みを吸収することも可能となる。
なお、スピンドルモータの回路基板とディスクドライブ
装置制御基板とを同一の基板から形成すればコストダウ
ンに寄与することが可能となる。さらに、スピンドルモ
ータを固定するための締結部材の先端部は、凸状のモー
タ取付部に対してねじ込まれることから、締結部材が筺
体の外部に突出することも解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるディスクドライブ装置の実施例
を示す分解斜視図。

【図２】本発明にかかるディスクドライブ装置の別の実
施例を示す要部拡大断面図。

【図３】同上分解斜視図。

【図４】本発明にかかるディスクドライブ装置のさらに
別の実施例を示す分解斜視図。

【図５】従来のディスクドライブ装置の例を示す分解斜
視図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ スペーサ ３ ステータコア ４ コイル ５ 駆動マグネット ６ ロータケース ６ａ ハブ台 ７ シャフト ８ ロータ ９ 軸受 １１ 装置制御基板 ２５ スピンドルモータ １２ 装置基台 １３ モータ取付部 １３ｂ 上端面

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動用の回路基板、この回路基板
   上に固定されたステータコア、該ステータコアの突極に
   巻回されたコイル、上記ステータコアと対向する駆動マ
   グネットと回転体が取り付けられる取付部とシャフトと
   を有するロータ、上記シャフトが挿入されてロータを回
   転自在に支承する軸受を備えたスピンドルモータと、 上記スピンドルモータを固定する装置基台とを具備した
   回転体駆動装置であって、 上記装置基台はモータ取付用基準平面を有する凸状のモ
   ータ取付部を有し、上記ステータコアから上記モータ取
   付部にかけて連通する取付孔に締結部材が嵌挿され、該
   締結部材により上記モータ取付部に上記ステータコアを
   締結固定することにより、上記回路基板を上記モータ取
   付用基準平面に密着させるようにして上記モータ取付部
   と上記ステータコアとの間で回路基板を挟持し、上記ス
   ピンドルモータが上記装置基台に対して固定されている
   ことを特徴とする回転体駆動装置。
2. 【請求項２】 上記回転体はディスクであることを特徴
   とする請求項１記載の回転体駆動装置。
3. 【請求項３】 上記モータ取付用基準平面は、上記装置
   基台平面に対して平行な平面であり、上記締結部材によ
   りモータ取付部に上記ステータコアを締結固定すること
   により、上記取付部が上記装置基台平面と平行となって
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の回転体駆動
   装置。
4. 【請求項４】 上記装置基台には、上記回転体を制御す
   る回路部品が搭載された装置制御基板が取り付けられて
   いることを特徴とする請求項３記載の回転体駆動装置。
5. 【請求項５】 上記装置制御基板と、上記回路基板とが
   別体となっていることを特徴とする請求項４記載の回転
   体駆動装置。
6. 【請求項６】 上記装置制御基板と、上記回路基板とが
   同一の基板から構成されていることを特徴とする請求項
   ４記載の回転体駆動装置。
7. 【請求項７】 上記ステータコアと上記回路基板の間に
   はスペーサが介在されており、上記締結部材によって、
   上記モータ取付部と上記回路基板と上記スペーサと上記
   ステータコアとが締結固定されていることを特徴とする
   請求項３記載の回転体駆動装置。
8. 【請求項８】 上記モータ取付部の平面形状は円形状
   で、上記締結部材は３本のねじであることを特徴とする
   請求項７記載の回転体駆動装置。
9. 【請求項９】 上記軸受は、上記回路基板上に配置さ
   れ、しかも、上記ステータコアの中心孔に保持されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の回転体駆動装置。
10. 【請求項１０】 上記回路基板は、金属板の表面を絶縁
    層で覆うことによって構成されており、しかも、絶縁層
    上には所定の回路パターンが形成されていることを特徴
    とする請求項３記載の回転体駆動装置。