JP3607511B2

JP3607511B2 - ロータとロータの組立方法及びそのロータを用いたモータ

Info

Publication number: JP3607511B2
Application number: JP28918998A
Authority: JP
Inventors: 昌幸片桐
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: CN1250968A; JP2000125494A; US6339275B1; CN1084542C

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置等に用いられ、情報記録ディスクを回転駆動するモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディスク駆動モータとしては、特開平９−１２３６３０号公報記載のブラシレスモータが知られている。かかるモータは、図４に示すようにブラケット５、ブラケット５に対して相対的に回転するハブ１、ハブ１の内周面で支承されているロータフレーム７、ハブ１を支承しているシャフト２、シャフト２を支承しているスリーブ３、シャフト端面に対向する位置に配置されたスラスト板４により構成されたモータであって、ハブ１の内周面に沿うようにロータフレーム７の接合部位が曲げられていることを特徴としている。
【０００３】
上記モータにおいては、ハブ１とロータフレーム７の結合は、シャフト２にハブ１が接合され、ハブ１に対してロータフレーム７は曲げ加工を加えることにより、接合部分を増やし、駆動時の振動と低騒音化が図られている。
【０００４】
しかし、上記モータの構成では、ハブ１、ロータフレーム７、マグネット８等の個々の回転体の部品精度にモータ全体のバランス精度が依存し、シャフト２に対するそれぞれの回転体のアンバランスにより、モータの回転の高速化に伴い振動が大きくなり、低騒音化を図ることができないといった問題があった。
【０００５】
また、シャフト２に対してハブ１は直接接合されているが、ロータフレーム７は、シャフト２に対してハブ１を介して接合させており、またロータフレーム７は、プレス加工にて製造しているため、ハブ１との接合においてアンバランスを生じやすい。さらに、マグネット８はＮｄ−Ｆｅマグネットが一般的に使用されるが、寸法公差上ロータフレーム７との間にクリアランスがあり、マグネット８の固定によってアンバランスを生じ、低騒音化を図ることは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、部品点数を増加させることなく、低騒音化、低振動化が可能なロータの組立方法及びそのロータを用いたモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、円筒部を有し、軸方向両端に鍔部が設けられて開口したロータケースの内周面に環状のマグネットを固着してロータケース組を形成した後、中心に回転軸を挿入可能な軸孔を有するセンタリング治具に上記ロータケース組を嵌入して、このロータケース組の中心と、上記軸孔の中心とを一致させる工程と、ハブの中心に立設した回転軸を上記センタリング治具の軸孔に挿入するとともに、上記ロータケースの一方の鍔部を上記ハブに当接させてロータケースとハブとを固着する工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のロータの組立て方法において、ロータケースの内周面に環状マグネットを固着した後、上記マグネットの内周面に着磁ヘッドを近接させて、このマグネットに多極着磁を施してロータケース組を形成する工程を備えていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるモータの実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、軸受ハウジング７は金属板をプレス加工により円筒部２１の一端側に底部２２を一体的に有するカップ状に形成され、この円筒部２１と底部２２とで中空部２３が形成されている。中空部２３内の底部２２上には、スラスト受板８がセンタリングされて配置されている。軸受ハウジング７の円筒部２１の内周面には、ラジアル軸受９が配置されている。ラジアル軸受９の内周面により回転軸１がその中心軸線の周りに回転可能に支持され、回転軸１は、スラスト受板８にその先端２４が当接している。
【００１２】
ディスクを載置するハブ２は回転軸１の上端部に固定されている。ロータケース３は、円筒部４１を有し、円筒部４１の上端から半径方向外側に延出する第１の鍔部４２と、円筒部４１の下端から半径方向内側に延出する第２の鍔部４３とを有している。第１の鍔部４２はハブ２に例えば電気的接合手段により固着されている。
【００１３】
また、ロータケース３の内壁に配置されたマグネット４は、ロータケース３の下端に設けられた第２の鍔部４３に当接して軸方向に位置決めされ、回転方向には接着剤等を利用して固着されている。これにより、マグネット４の脱落防止を図ることができる。
【００１４】
マグネット４の内側にはステータコア５が軸受ハウジング７の円筒部２１の外周面に嵌められて配置されている。ステータコア５は、複数の突極を周方向に等間隔で放射状に有していて、各突極には駆動コイル１５が巻回されている。ロータケース３、ハブ２及び回転軸１は、一体となって回転駆動される。
【００１５】
軸受ハウジング７には、その底部２２とラジアル軸受９の一端側の面２８との間に段部２６が設けられている。この段部２６を境に円筒部２１の内径は段部２６より下方は小さく、段部２６より上方は大きくなっている。また、回転軸１には、スラスト受板８側の先端２４とラジアル軸受９の一端側の面２８との間に小径部２７が設けられている。ラジアル軸受９に設けられた段部２６とラジアル軸受９の一端側の面２８との間には、環状の抜け防止具としてのワッシャ１０が配置され、このワッシャ１０は回転軸１に設けられた小径部２７に係合されている。このワッシャ１０がラジアル軸受９の一端側の面２８に当接することにより、回転軸１の抜け防止が図られる。
【００１６】
軸受ハウジング７の段部２６より上方には、ラジアル軸受９の外径よりも僅かに小さい径を有する軸受固定部３２が形成され、ラジアル軸受９は軸受固定部３２の内周面圧入され、固定されるようになっている。
【００１７】
また、軸受ハウジング７の円筒部２１の中央部付近に段部３４が設けられ、この段部３４より下方の軸受固定部３２でラジアル軸受９の軸方向長さの約１／２程度を保持するようにし、段部３４より上方においては、軸受ハウジング７の円筒部２１の内周面と、ラジアル軸受９の外周面との間に空隙３３を形成する。
【００１８】
この空隙３３は油溜まり部として利用され、回転軸１が回転すると、ラジアル軸受９より放出されるオイルは、ラジアル軸受９の上端面３５から沸き上がり、ラジアル軸受９の外周側へ流れていくが、オイルは空隙３３に溜まり、再びラジアル軸受９へ戻されて循環するようになっている。このようにオイルは軸受ハウジング７の外部へ流出することがないため、信頼性が高く、しかも寿命の長いモータを得ることができる。
なお、軸受ハウジング７、回転軸１の形状については、特に上記構成に限定するものではなく、必要に応じて適宜設計変更可能である。
【００１９】
以下において、本発明にかかるロータの組立方法について説明する。図２は本発明にかかるロータの組立方法を示し、図３は従来のロータの組立方法を示す。図２（ａ）に示すように、ロータケース３の内周において、第２の鍔部４３の上面４４に環状のマグネット４の下面４５が当接されて軸方向に位置決めされ、ロータケース３の円筒部４１の内周面とマグネット４の当接面とを固着した後、マグネット４の内周面に着磁ヘッド４６を近接させて、このマグネット４に多極着磁を施してロータケース組５５を形成する。
【００２０】
一方、従来型のロータケース組においては、図３（ａ）に示すように、疑似ケース４９にマグネット４を挿入した後、マグネット４の内周面に着磁ヘッド４６を近接させて、このマグネット４に多極着磁を施してマグネットを着磁していた。その後、図３（ｂ）に示すように、着磁されたマグネット４をロータケース３ａに固着させていた。
【００２１】
すなわち、従来型のカップ状のロータケース３ａでは、駆動マグネット４に着磁を行う場合、最初に疑似ケース４９にマグネット４を入れて着磁を行い、その後ロータケース３ａ内に接着剤等により固着していた。一方、本発明によれば、ロータケース３が上下に開放された構造となっているため、ロータケース３にマグネット４を予め固着させから着磁を行うことが可能となり、部品点数、作業工程の少ない着磁作業が可能となる。
【００２２】
しかも、従来型のロータケース３ａの円筒部４１の下端には鍔部が設けられていないため、マグネット４はロータケース３ａの下面５０に当接するまで挿入させており、コア５に対向しない位置までマグネット５が設けられていたため、マグネット材料の無駄が大きかった。また、ロータケース３ａの内径寸法とマグネット４の外径寸法との間に誤差があるため隙間が生じてしまい、このような隙間を有したままロータケース３ａにマグネット４が固着されると、バランスの悪いロータ組が形成されるといった問題があった。
【００２３】
これに対して、本発明の上記実施の形態にかかるロータの組立方法においては、図２（ｂ）に示すように、中心に回転軸１を挿入可能な軸孔４７を有するセンタリング治具４８内にロータケース組５５を嵌入して、このロータケース組５５の中心と、軸孔４７の中心とを一致させる。
その後、ハブ２の中心に立設した回転軸１をセンタリング治具４８の軸孔４７に挿入し、ロータケース３の第１の鍔部４２をハブ２の下面に当接させてロータケース３とハブ２とを例えば電気的接合手段により固着させる。このようにして、本発明にかかるモータに用いられるロータは組み立てられる。
【００２４】
一方、従来型のロータは、図３（ｃ）に示すように、中心に回転軸１が立設されたハブ２の凹部５１にロータケース組のバーリング部５２が嵌合されて、ロータは組立られていた。
【００２５】
このような従来型のロータにおいては、図３（ｃ）に示すように、ハブ２に回転軸１が固定された状態で、ハブ２とロータケース３は嵌合されるが、このとき回転軸１の外周寸法Ａを基準として、マグネット４の内周寸法をＢ、ハブ２の凹部５１の内周寸法をＣ、ロータケース３のバーリング部５２の外周寸法をＤとすると、ロータの機械的アンバランスＸは、
Ｘ＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
となり、各部品の精度誤差の和がロータの機械的アンバランスの原因となっていた。
【００２６】
しかし、本発明においては、回転軸１を基準としてマグネット４の内周をセンタリング治具４６に当接させてマグネット４の内周寸法Ｂを調整しているので、センタリング治具４６の精度のみがロータの機械的なアンバランスの原因となり、各部品の精度とは関係なく、ハブ２と回転軸１が高精度に形成されたロータを得ることができる。
【００２７】
なお、図３に示した組み立て工程により製造されたロータを用いたモータであっても、回転軸１に対するマグネット４の中心位置をオフセットすることにより、マグネット４とコア５との磁気的アンバランスを意識的に作り、回転軸１をラジアル軸受９内の一方の側に寄せ、またはラジアル軸受９内で傾けることができる。これによりラジアル軸受９と回転軸１と間に生じた隙間によって発生するガタを抑えることもできる。
【００２８】
以上、本発明者によってなされた発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のロータの組立方法と異なり、ロータケースに予めマグネットを固着してから着磁を行えるため、着磁工程数を減らすことができる。
さらに、ロータケース及びマグネットはセンタリング治具により回転軸を基準にして位置決めされるため、機械的、磁気的アンバランスが極めて少なく、モータの低騒音化、低振動化を図ることができる。
また、ロータケースの円筒部の上端から半径方向外側に延出する第１の鍔部を設けたため、鍔部が邪魔にならないので、マグネットをロータケースに固着したまま着磁を行うことができる。さらに、ロータケースの下端から半径方向内側に延出する第２の鍔部を設けたため、第２の鍔部によりマグネットが軸方向に位置決めされ、マグネットの脱落防止を図ることができ、しかも、コアとの位置関係において無駄のないマグネット長に設定でき、信頼性の高いモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるモータの実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に用いることができるロータ組の組立工程を示す側面図である。
【図３】従来のモータに用いることができるロータ組の組立工程を示す側面図である。
【図４】従来のモータの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１回転軸
２ハブ
３ロータケース
４マグネット
２１円筒部
４２鍔部
４３鍔部
４６着磁ヘッド
４７軸孔
４８センタリング治具

Claims

円筒部を有し、軸方向両端に鍔部が設けられて開口したロータケースの内周面に環状のマグネットを固着してロータケース組を形成した後、中心に回転軸を挿入可能な軸孔を有するセンタリング治具に上記ロータケース組を嵌入して、このロータケース組の中心と、上記軸孔の中心とを一致させる工程と、
ハブの中心に立設した回転軸を上記センタリング治具の軸孔に挿入するとともに、上記ロータケースの一方の鍔部を上記ハブに当接させてロータケースとハブとを固着する工程とを備えていることを特徴とするロータの組立方法。
ロータケースの内周面に環状マグネットを固着した後、上記マグネットの内周面に着磁ヘッドを近接させて、このマグネットに多極着磁を施してロータケース組を形成する工程を備えていることを特徴とする請求項１記載のロータの組立て方法。