JP3796081B2 - motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータマグネットを有するロータ組の回転体載置部に所定の回転体を装着して回転駆動させるようにしたモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
CD−ROMなどの各種記録媒体(メディア)ディスクを回転駆動させるモータにおいては、例えば図5に示されているように、ステータ組1の軸受部2に対して回転自在に支承された回転軸3に、ロータ組4を構成する略薄皿形状のロータケース5が固定されている。上記ロータケース5の外周縁部に立設された環状立壁部の内周面側には、環状マグネット6が固着されているとともに、薄皿形状の底面部に相当する円盤状部材5a上には、弾性部材からなるリング状の載置部材5bを介して、CD−ROMなどの各種記録媒体ディスク7が、上記ロータケース5に対して直接的に載置される構成になされている。
【0003】
上記記録媒体ディスク7を装着するにあたっては、上記回転軸3の先端部分に取り付けられたディスクボス部8に対して、上記記録媒体ディスク7の中心穴部を嵌合させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のモータでは、ロータケース5の円盤状部材5aに対して記録媒体ディスク7を単に載置するだけの構造になされていて、ロータケース5に対して記録媒体ディスク7が直接的な接触関係を有している。その結果、モータの回転電磁力によりロータケース5に生じた振動が、記録媒体ディスク7側に直接的に伝搬していくこととなり、記録媒体ディスク7が大きく振動してしまうことによって記録・再生機能に支障を与えることがある。
【0005】
そこで本発明は、簡易な構成で、ロータ組から回転体への振動伝搬を良好に抑制して安定した回転駆動を行わせることができるようにしたモータを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明では、ステータ組に対して回転可能に支承されたロータ組が、N極とS極とを交互に複数極にわたって着磁したロータマグネットを備え、そのロータ組の回転体載置部に装着された回転体を、上記ロータマグネットとステータとの磁気作用によって回転駆動させるモータにおいて、上記回転体載置部における前記ロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に対応する部位には、前記回転体を受けて支持する回転体受部が円周方向の複数箇所にわたって設けられ、該回転体受部により前記回転体を支持して回転駆動を行わせるようにしている。
【0007】
また、請求項2記載の発明では、前記請求項1記載のロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に対応する部位は、上記N極とS極との磁極境界を中心として着磁電気角で±30°の範囲内であるようにしている。
【0008】
さらに、請求項3記載の発明では、前記請求項1記載のロータマグネットは、略薄皿形状のロータケースの外周部分に沿って取り付けられた環状マグネットからなるとともに、前記回転体載置部は、前記略薄皿形状のロータケースの底面部に相当する円盤状部材からなるようにしている。
【0009】
さらにまた、請求項4記載の発明では、前記請求項3記載の回転体が、ロータケースとともに回転するように装着される記録媒体ディスクからなるとともに、前記回転体受部が、上記ロータケースの回転体載置部における略同一円周上に三箇所以上にわたって設けられていることを特徴としている。
【0010】
また、請求項5記載の発明では、前記請求項3記載の回転体受部は、ロータケースにおけるロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に相当する部位に形成された凸部、又はロータマグネットのN極又はS極の磁極中心部に相当する部位に形成された凹部からなるものである。
【0011】
このような構成を有する本発明においては、回転体を受ける回転体受部が、スラスト方向の電磁力の絶対値又は変動値が最も小さいロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に相当する部位に配置されていることから、ロータ組から回転体への振動の伝搬が最小になされる。
【0012】
このとき本発明のように、上記回転体受部を略同一円周上の三箇所以上にわたって設けるようにしておけば、回転体の支持が安定的に行われる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図1に示されている実施形態は、CD−ROMディスクを回転駆動させる扁平スピンドルモータに本発明を適用したものであるが、ステータ組11を構成している平板状のフレーム基板11aの略中心部分には、段付き円筒形状をなす軸受ホルダー11bが固定されている。その軸受ホルダー11bの外周壁面には、積層鋼板からなるステータコア11cが取り付けられているとともに、当該ステータコア11cの各突極部に対して、ステータコイル11dが巻回されている。
【0014】
一方、上記軸受ホルダー11bの内周壁面には、動圧軸受を構成する略円筒状のラジアル軸受部11eが一体的に設けられており、そのラジアル軸受部11eを介して、ロータ組12を構成する回転軸12aが回転自在に支承されている。上記回転軸12aの軸方向下端側部分には、抜け止め用の止めリング12bが装着されているとともに、上記回転軸12aの下端側湾曲面12cが、上述した軸受ホルダー11bの下端側開口部を覆うように装着されたスラスト軸受部11fに対して軸方向に当接するように配置されている。
【0015】
一方、上記回転軸12aの図示上端側の先端部分には、ロータボス12dが圧入されていて、当該ロータボス12dが上記回転軸12aと一体的に回転されるように固定されている。また、そのロータボス12dから半径方向外方に一体的に延在する円盤状のロータハブ12eの外周側部分には、略薄皿形状に形成されたロータケース12fの底面部に相当する円盤状部分12f1が、カシメ等によって一体回転するように連結されている。そのロータケース12fの円盤状部分12f1の外周側には、軸方向に折り曲げるようにして立設形成された円筒部12f2が設けられており、その円筒部12f2の内周壁面に、リング状の駆動マグネット12gが環状に取り付けられている。
【0016】
上記環状駆動マグネット12gには、互いに異なる磁極であるN極とS極とが円周方向に沿って交互に複数極にわたって着磁されており、当該環状駆動マグネット12gの内周側表面が、上述したステータコア11dの各突極部に対して、半径方向外方側から近接するようにして対面する配置関係になされている。そして、これら環状駆動マグネット12gと上記ステータコア11dの各突極部との相互磁気作用によって、ロータ組12全体に対して回転駆動力が付与されるようになっている。
【0017】
また、上記ロータボス12dには、図示を省略したCD−ROMディスクの中心穴に嵌合するディスクハブ12hがネジ止めされており、そのディスクハブ12hを中心として装着されたCD−ROMディスクの下面部分が、上記ロータケース12fの円盤状部分12f1上に、ディスク受部12iを介して支持されるように構成されている。
【0018】
すなわち、図2にも示されているように、上記略薄皿形状のロータケース12fの底面に相当する円盤状部分12f1は、ディスク載置部として構成されており、そのディスク載置部としての円盤状部分12f1の表面上に、金属材あるいはゴム材により形成された凸部からなるディスク受部12iが、略同一円周上に沿って複数個取り付けられている。
【0019】
これらの各ディスク受部12iは、特に図3に示されているように、上述した環状駆動マグネット12gの直上位置、より具体的には、前記環状駆動マグネット12gのN極とS極との磁極境界部に対応する部位にそれぞれ配置されており、それらの各ディスク受部12iによってCD−ROMディスクが略水平に支持されつつ回転駆動が行われるように構成されている。
【0020】
上記各ディスク受部12iが配置された前記環状駆動マグネット12gの磁極境界部対応部位は、N極とS極との磁極境界を中心としたときに、着磁電気角で±30°の範囲内となるように設定されている。このような±30°の範囲内では、0°の場合に比してスラスト方向の電磁力及びその変動は生じるが、その値は、実際の使用上問題ない程度に小さくなっているからである。
【0021】
すなわち、一組のN極とS極との周方向の全長を着磁電気角で360°としたとき、着磁電気角が0°(磁極境界)の位置、90°(磁極中心)の位置、及び45°の位置(磁極境界と磁極中心との間)のそれぞれにおけるスラスト電磁力を計算で求めた結果が、図4(無励磁時の場合)及び図5(電流値0.5A時の場合)に各々示されている。これらの図から明らかなように、無励磁時及び励磁時のいずれの場合においても、スラスト電磁力の変動値は、着磁電気角が45°の位置で最も大きくなっている一方、着磁電気角が0°である磁極境界において最も小さくなっていることが解る。
【0022】
従って、上記ロータケース12fの円周方向においては、環状駆動マグネット12gの磁極境界に対応する部位で、軸方向の振動が最も小さくなっていることとなり、上述した実施形態のように、CD−ROMディスクを直接受けている各ディスク受部12iの位置を、軸振動が最も小さくなっている環状駆動マグネット12gの磁極境界部に相当する部位に配置しておくことによって、ロータ組12のロータケース12fからCD−ROMディスクへの振動の伝搬を最小にすることが可能となり、極めて安定した回転状態が得られる。
【0023】
また、このとき、上記実施形態のように、CD−ROMディスクのディスク受部12iを、略同一円周上の三箇所以上にわたって設けるようにしておけば、CD−ROMディスクの支持が極めて安定的に行われる。
【0024】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施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形可能であるというのはいうまでもない。
【0025】
例えば、上述した実施形態では、CD−ROMディスクの駆動用モータに対して本発明を適用したものであるが、本発明は、ディスクに限らず、その他の多種多様な回転体を駆動するモータに対しても同様に適用することができるものである。
【0026】
また、上述した実施形態では、回転体受部(ディスク受部12i)を凸部から形成しているが、ロータマグネットのN極又はS極の磁極中心部に相当する部位に対して凹部を形成しておくことによって、軸振動の大きい磁極中心部を回転体に接触させないように構成し、結果的に、磁極境界部で支持するようにした構成としても、上述した実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、回転体を直接的に受ける回転体受部を、スラスト方向の電磁力の絶対値及び変動値の双方が最も小さいロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に相当する部位に配置することによって、ロータ組から回転体への振動の伝搬を最小にしたものであるから、簡易な構成で、回転体の回転状態を非常に安定化することができ、記録・再生等の動作特性を大幅に向上させることができる。
【0028】
また、本発明は、上記構成に加えて、回転体受部を略同一円周上の三箇所以上にわたって設けるようにしたものであるから、回転体の支持を一層安定的に行わせることができ、上述した効果を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるモータの全体構造を表した縦断面説明図である。
【図2】図1に示されたモータに用いられているロータケースを表した外観斜視説明図である。
【図3】図1に示されたモータに用いられているロータケースとロータマグネットとの位置関係を表した部分拡大断面説明図である。
【図4】無励磁状態にあるモータのロータマグネットの各部位におけるスラスト電磁力の算出結果を表した線図である。
【図5】励磁状態にあるモータのロータマグネットの各部位におけるスラスト電磁力の算出結果を表した線図である。
【図6】一般のモータの全体構造を表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
11 ステータ組
11b 軸受ホルダー
11c ステータコア
11e ラジアル軸受部
12 ロータ組
12a 回転軸
12f ロータケース
12f1 底面円盤状部分
12g 駆動マグネット
12h ディスクハブ
12i ディスク受部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor in which a predetermined rotating body is mounted on a rotating body mounting portion of a rotor set having a rotor magnet and is driven to rotate.
[0002]
[Prior art]
In a motor that rotationally drives various recording media such as a CD-ROM, for example, as shown in FIG. 5, a
[0003]
When the recording medium disk 7 is mounted, the central hole of the recording medium disk 7 is fitted to the disk boss portion 8 attached to the tip portion of the rotating
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional motor described above has a structure in which the recording medium disk 7 is simply placed on the disk-
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor capable of performing stable rotational driving with a simple configuration and satisfactorily suppressing vibration propagation from a rotor set to a rotating body.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the rotor set supported rotatably with respect to the stator set includes a rotor magnet in which N poles and S poles are alternately magnetized over a plurality of poles. In the motor for rotating the rotor mounted on the rotor mounting portion of the rotor set by the magnetic action of the rotor magnet and the stator, the N pole and S pole of the rotor magnet in the rotor mounting portion A rotating body receiving portion that receives and supports the rotating body is provided at a plurality of locations in the circumferential direction at a portion corresponding to the magnetic pole boundary, and the rotating body is supported by the rotating body receiving portion for rotational driving. I try to do it.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the portion corresponding to the magnetic pole boundary between the N pole and the S pole of the rotor magnet according to the first aspect is magnetized around the magnetic pole boundary between the N pole and the S pole. The electrical angle is within a range of ± 30 °.
[0008]
Furthermore, in the invention according to
[0009]
Furthermore, in the invention according to
[0010]
In the invention according to
[0011]
In the present invention having such a configuration, the rotating body receiving portion that receives the rotating body corresponds to the magnetic pole boundary between the N pole and the S pole of the rotor magnet that has the smallest absolute value or fluctuation value of the electromagnetic force in the thrust direction. Therefore, the propagation of vibration from the rotor set to the rotating body is minimized.
[0012]
At this time, as in the present invention, if the rotating body receiving portion is provided at three or more locations on substantially the same circumference, the rotating body is stably supported.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, in the embodiment shown in FIG. 1, the present invention is applied to a flat spindle motor that rotationally drives a CD-ROM disk. A
[0014]
On the other hand, a substantially cylindrical radial bearing portion 11e constituting a dynamic pressure bearing is integrally provided on the inner peripheral wall surface of the
[0015]
On the other hand, a
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
That is, as shown in FIG. 2, the disk-shaped portion 12f1 corresponding to the bottom surface of the substantially thin dish-
[0019]
As shown in FIG. 3, each of the
[0020]
The portion corresponding to the magnetic pole boundary portion of the
[0021]
That is, when the total circumferential length of a pair of N pole and S pole is 360 ° in terms of magnetization electrical angle, the magnetization electrical angle is 0 ° (magnetic pole boundary), 90 ° (magnetic pole center). , And 45 ° (between the magnetic pole boundary and the magnetic pole center), the results of calculation of the thrust electromagnetic force are shown in FIG. 4 (in the case of no excitation) and FIG. Case) respectively. As is clear from these figures, the fluctuation value of the thrust electromagnetic force is greatest at the position where the magnetization electric angle is 45 ° in both cases of non-excitation and excitation. It can be seen that it is the smallest at the pole boundary where the angle is 0 °.
[0022]
Accordingly, in the circumferential direction of the
[0023]
At this time, if the CD-ROM
[0024]
Although the embodiments of the invention made by the present inventor have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.
[0025]
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a drive motor for a CD-ROM disk. However, the present invention is not limited to a disk, and is applicable to motors for driving various other rotating bodies. The same applies to the present invention.
[0026]
In the above-described embodiment, the rotating body receiving portion (
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the rotating body receiving portion that directly receives the rotating body has a magnetic pole boundary between the N pole and the S pole of the rotor magnet that has the smallest absolute value and fluctuation value of the electromagnetic force in the thrust direction. Since it is the one that minimizes the propagation of vibration from the rotor set to the rotating body by arranging it in the part corresponding to the part, with a simple configuration, the rotating state of the rotating body can be very stabilized, Operation characteristics such as recording / reproduction can be greatly improved.
[0028]
In addition to the above configuration, the present invention is such that the rotor receiver is provided at three or more locations on substantially the same circumference, so that the rotor can be supported more stably. The effects described above can be further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional explanatory diagram showing the overall structure of a motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective explanatory view showing a rotor case used in the motor shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view showing a positional relationship between a rotor case and a rotor magnet used in the motor shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a calculation result of a thrust electromagnetic force in each part of a rotor magnet of a motor in a non-excited state.
FIG. 5 is a diagram showing a calculation result of a thrust electromagnetic force at each part of a rotor magnet of a motor in an excited state.
FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional explanatory view showing the overall structure of a general motor.
[Explanation of symbols]
11
Claims (5)
上記回転体載置部における前記ロータマグネットのN極とS極との磁極境界部に対応する部位には、前記回転体を受けて支持する回転体受部が円周方向の複数箇所にわたって設けられ、該回転体受部により前記回転体を支持して回転駆動を行わせるようにしたことを特徴とするモータ。A rotor assembly rotatably supported with respect to the stator assembly includes a rotor magnet in which N poles and S poles are alternately magnetized over a plurality of poles, and the rotor is mounted on a rotor mounting portion of the rotor assembly. In a motor that is driven to rotate by the magnetic action of the rotor magnet and the stator,
A rotating body receiving portion for receiving and supporting the rotating body is provided at a plurality of locations in the circumferential direction at a portion corresponding to the magnetic pole boundary between the N pole and the S pole of the rotor magnet in the rotating body mounting portion. A motor characterized in that the rotating body is supported by the rotating body receiving portion and is driven to rotate.
前記回転体載置部は、前記略薄皿形状のロータケースの底面部に相当する円盤状部材からなることを特徴とする請求項1記載のモータ。The rotor magnet is composed of an annular magnet attached along the outer peripheral portion of a substantially thin dish-shaped rotor case,
The motor according to claim 1, wherein the rotating body mounting portion is formed of a disk-shaped member corresponding to a bottom surface portion of the substantially thin dish-shaped rotor case.
前記回転体受部が、上記ロータケースの回転体載置部における略同一円周上に三箇所以上にわたって設けられていることを特徴とする請求項3記載のモータ。The rotating body is composed of a recording medium disk mounted so as to rotate with the rotor case,
The motor according to claim 3, wherein the rotating body receiving portion is provided at three or more locations on substantially the same circumference in the rotating body mounting portion of the rotor case.
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