JP5000375B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

本発明は、スピンドルモータに関する。

スピンドルモータは、多様な電子機器に適用され得るが、代表的に光ディスクにデータを記録したり光ディスクに記録されたデータを読むことができるように光ディスクを回転させる機能を果たす。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、スピンドルモータを提供する。

また、本発明の他の目的は、ターンテーブルの回転によって発生する振動を低減し得るスピンドルモータを提供する。

また、本発明のさらに他の目的は、ターンテーブルの回転によって発生する騷音を低減し得るスピンドルモータを提供する。

上記の目的を達成すべく、本発明に係るスピンドルモータは、ベースと、前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、前記ベアリングハウジングを中心に配置され、コイルを含む固定子と、前記回転軸に固定されるロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットとが含まれる回転子と、前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載されるターンテーブルと、前記ロータヨークと前記ターンテーブルによって形成される空間部に収納される複数のボールと、を含む。

上記の目的を達成すべく、本発明に係るスピンドルモータは、ベースと、前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、前記ベアリングハウジングを中心に配置され、コイルを含む固定子と、前記回転軸に固定され、上側方向に開放された溝の形成されたロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットと、が含まれる回転子と、前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載され、下側方向に開放された溝が形成されたターンテーブルと、前記ロータヨークに形成された溝と前記ターンテーブルに形成された溝との間に収納された複数のボールと、を含む。

上記の目的を達成すべく、本発明に係るスピンドルモータは、ベースと、前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、前記ベアリングハウジングを中心に配置されコイルを含む固定子と、前記回転軸に固定され、上側方向に開放された溝の形成されたロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットが含まれる回転子と、前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載されたターンテーブルと、前記ロータヨークに形成された溝に収納された複数のボールと、を含む。

本発明のスピンドルモータによれば、前記ターンテーブルとロータヨークが画定する空間に前記ボールを収納して、前記ターンテーブルの回転による振動を低減することができる。したがって、前記ボールを収納するための空間を用意するために、別途の器具物が必ず求められることではない。

また、本発明のスピンドルモータによれば、前記ボールを収納するための空間を用意するために、別途の器具物が設置される場合に、前記器具物が破損しても、前記ボールが離脱することを防止できる。

また、本発明のスピンドルモータによれば、前記ロータヨークの上側面に騒音防止部材として前記フェルトを形成して、前記ターンテーブルの回転による騷音を低減し得る。

以下、添付した図面を参照して、実施形態に係るスピンドルモータを詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るスピンドルモータを説明するためのスピンドルモータの断面図であり、図２は、図１の「Ａ」部拡大図である。

第１の実施形態に係るスピンドルモータは、上面が開放された円筒形からなるベース２００にベアリングハウジング１１０が支持される。前記ベアリングハウジング１１０は、前記ベース２００に形成されたホールに挿入されて設置される。

図面では、前記ベアリングハウジング１１０が前記ベース２００と結合されて設置されたことが示されているが、前記ベアリングハウジング１１０と前記ベース２００とは一体に形成されることができる。

すなわち、前記ベース２００の一部が円柱形態の突出部で形成されることができ、このとき、前記突出部が前記ベアリングハウジング１１０として機能できる。

前記ベース２００の上側には、制御電流を印加するためのプリント回路基板２１０が設置され得る。

前記ベアリングハウジング１１０の内部には、リング状のベアリング１２０が設置され、前記ベアリング１２０には、回転軸１３０が挿入されて回転可能に設置される。

前記ベアリングハウジング１１０の外面には固定子１４０が結合され、前記回転軸１３０の外周面には、回転子１５０が結合される。

前記固定子１４０は、前記ベアリングハウジング１１０の外周面に固定されたコア１４１と、前記コア１４１に巻線されたコイル１４５とが含まれる。

図示していないが、前記コア１４１は、前記ベース２００に固定されて形成されることができる。

そして、前記回転子１５０は、前記回転軸１３０の外周面に固定され、底面が開放された円筒形状に設けられて、前記固定子１４０を取り囲むロータヨーク１５５と、前記ロータヨーク１５５の内周面に固定されて前記固定子１４０と対向するマグネット１５１とが含まれる。

前記マグネット１５１は、Ｎ極及びＳ極が繰り返して着磁して形成されることができる。

前記コイル１４５に電流が供給されれば、前記コイル１４５から発生する電界と前記マグネット１５１に発生する磁界の相互作用によって、前記マグネット１５１が回転し、前記マグネット１５１と連結した前記ロータヨーク１５５及び回転軸１３０が回転する。

また、前記ロータヨーク１５５の上側の回転軸１３０には、ディスク５０が搭載されて支持されるターンテーブル１６０が結合される。

一方、前記回転軸１３０の回転によって前記ターンテーブル１６０が回転すると、前記ターンテーブル１６０とディスク５０の偏心によって振動が発生する。

前記偏心による振動を低減するために、ターンテーブル１６０の内部には複数のボール１７０が収納される。

前記ボール１７０は、前記ターンテーブル１６０の回転数が共振周波数を超えると、遠心力によって偏心質量の反対方向へ移動して偏心を相殺させることにより、振動を低減させる。

前記ターンテーブル１６０の回転が臨界速度に到達するまでは、前記ボール１７０間の衝撃及び摩擦によって騷音が発生するが、騷音を最小化するために、ボール１７０が接触するゴム製のフェルト（Ｆｅｌｔ）１８０が設けられる。

第１の実施形態に係るスピンドルモータでは、前記フェルト１８０がロータヨーク１５５の上面に固定される。

前記ターンテーブル１６０は、圧入部１６１、支持部１６３、テーブル１６５、内側壁１６７及び外側壁１６９を有する。

前記圧入部１６１は、管形態に設けられて、内周面が前記回転軸１３０に圧入されて結合される。

前記支持部１６３は、前記圧入部１６１の外面から所定距離離間して、前記圧入部１６１と一体に形成され、外周面に前記ディスク５０が挿入されて支持される。

前記テーブル１６５は、前記支持部１６３の外面から水平に延設され、前記ディスク５０が搭載される。

そして、前記内側壁１６７及び外側壁１６９は、前記テーブル１６５の底面から下側へ延設されるが、前記内側壁１６７と外側壁１６９は、互いに所定の間隔を有し、リング状に形成される。

前記ボール１７０は、前記内側壁１６７と外側壁１６９との間の空間に収納される。

前記ボール１７０が収納される空間は、円状トラック形状に形成されることができ、適正数のボール１７０が挿入され、前記ターンテーブル１６０の回転によって、前記ボール１７０は移動及び回転する。

すなわち、前記ボール１７０は、前記ターンテーブル１６０の内側壁１６７と外側壁１６９及び前記ロータヨーク１５５が画定する空間部に位置できる。

前記内側壁１６７と外側壁１６９のうちの少なくとも何れか一つは、前記ロータヨーク１５５と接触した状態に設置されることができる。

また、前記内側壁１６７と外側壁１６９は、前記ボール１７０が前記空間部から離脱せずに適切に動くことができるように、前記ボール１７０の半径より小さな間隔で前記ロータヨーク１５５と離間して設置され得る。

このとき、前記内側壁１６７と外側壁１６９との間の空間と対応する前記ロータヨーク１５５の上面に、前記ボール１７０が接触される前記フェルト１８０が結合される。

一方、図１に示すように、前記回転軸１３０の中心から前記ボール１７０が収納される空間部までの水平方向の最大距離は、前記回転軸１３０の中心から前記ロータヨーク１５５の外周面までの水平方向の最大距離より短く形成される。

また、前記回転軸１３０の中心から前記ボール１７０の中心までの水平方向の距離は、前記回転軸１３０の中心から前記ロータヨーク１５５の外周面までの水平方向の最大距離より短く形成される。

したがって、前記ボール１７０は、前記ターンテーブル１６０の内側壁１６７と外側壁１６９及び前記ロータヨーク１５５が画定する空間部に位置できる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るスピンドルモータを説明する図である。

図３に示すスピンドルモータは、第１の実施形態に係るスピンドルモータと類似の特徴を有しているが、ターンテーブル２６０及びロータヨーク２５５の形状に差がある。

回転子２５０は、前記回転軸１３０の外周面に固定され、底面が開放された円筒形状に設けられて前記固定子１４０を取り囲むロータヨーク２５５と、前記ロータヨーク２５５の内周面に固定されて前記固定子１４０と対向するマグネット２５１とが含まれる。

第２の実施形態において、前記ターンテーブル２６０は、下側方向に開放された半円形状の溝が形成され、前記ロータヨーク２５５は、上側方向に開放された半円形状の溝が形成される。

前記ターンテーブル２６０及びロータヨーク２５５の溝が形成する空間部に前記ボール１７０が配置される。また、前記ロータヨーク２５５に形成された溝の底部には、フェルト１８０が配置されることができる。

前記ボール１７０の一部分は、前記ロータヨーク２５５に形成された溝に位置し、残りの一部分は、前記ターンテーブル２６０に形成された溝に位置する。

前記ターンテーブル２６０及びロータヨーク２５５に形成された溝の形状は、多様に設計され得る。例えば、半円形状、長方形状、正四角形状、側面に傾斜が形成された四角形状などが例示され得る。

前記ロータヨーク２５５に形成された溝の底面は、曲面で形成されるか、平らに形成されることができる。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係るスピンドルモータを説明する図である。

図４に示すスピンドルモータは、第１の実施形態及び第２の実施形態に係るスピンドルモータと類似の特徴を有しているが、ターンテーブル３６０及びロータヨーク３５５の形状に差がある。

回転子３５０は、前記回転軸１３０の外周面に固定され、底面が開放された円筒形状に設けられて、前記固定子１４０を取り囲むロータヨーク３５５と、前記ロータヨーク３５５の内周面に固定されて前記固定子１４０と対向するマグネット３５１とが含まれる。

第３の実施形態において、前記ターンテーブル３６０は、下側方向に溝が形成されておらず、前記ロータヨーク３５５は、上側方向に開放された延びた半円形状の溝が形成される。

前記ターンテーブル３６０の底面及びロータヨーク３５５の溝が形成する空間部に前記ボール１７０が配置される。また、前記ロータヨーク３５５に形成された溝の底部には、フェルト１８０が配置され得る。

前記ボール１７０は、前記ロータヨーク３５５に形成された溝に位置し、前記ターンテーブル３６０の底面は、前記ボール１７０が離脱されずに適切に動くことができるように機能する。

第３の実施形態において、前記ターンテーブル３６０の底面は、平らに示されているが、前記ボール１７０が離脱されずに適切に動くことができるように、溝、突起が形成されるか、又は傾斜した面、曲面が存在し得る。

前記ロータヨーク３５５に形成された溝の形状は、多様に設計され得る。例えば、半円形状、長方形状、正四角形状、側面に傾斜が形成された四角形状などが例示され得る。

前記ロータヨーク３５５に形成された溝の底面は、曲面で形成されるか、又は平らに形成され得る。

実施形態に係るスピンドルモータは、前記ターンテーブルとロータヨークが画定する空間に前記ボールを収納して、前記ターンテーブルの回転による振動を低減することができる。したがって、前記ボールを収納するための空間を用意するために、別途の器具物が必ず求められることではない。

また、前記ボールを収納するための空間を用意するために、別途の器具物が設置される場合に、前記器具物が破損しても、前記ボールが離脱することを防止できる。

実施形態に係るスピンドルモータは、前記ロータヨークの上側面に騒音防止部材として前記フェルトを形成して、前記ターンテーブルの回転による騷音を低減し得る。

上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の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を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

第１の実施形態に係るスピンドルモータの断面図である。 第１の実施形態に係るスピンドルモータの部分拡大図である。 第２の実施形態に係るスピンドルモータの断面図である。 第３の実施形態に係るスピンドルモータの断面図である。

符号の説明

５０ ディスク、 １１０ ベアリングハウジング、 １２０ ベアリング、 １３０ 回転軸、 １４０ 固定子、 １４１ コア、 １４５ コイル、 １５０ 回転子、 １５１ マグネット、 １５５ ロータヨーク、 １６０ ターンテーブル、 １７０ ボール、 １８０ フェルト、 ２００ ベース、 ２１０ プリント回路基板。

Claims (19)

1. ベースと、
   前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、
   前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、
   前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、
   前記ベアリングハウジングを中心に配置され、コイルを含む固定子と、
   前記回転軸に固定されるロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットとが含まれる回転子と、
   前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載されるターンテーブルと、
   前記ロータヨークと前記ターンテーブルによって形成される空間部に収納される複数のボールと、
   を含み、
   前記ロータヨークの上面には、前記ボールの動きをガイドする溝が形成されていることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記ターンテーブルは、前記回転軸に圧入される圧入部と、前記圧入部の外面に一体に形成され、前記ディスクが挿入されて支持される支持部と、前記支持部の外面から延設され、前記ディスクが搭載されるテーブルと、前記テーブルの底面に所定の間隔で形成されたリング状の内側壁及びリング状の外側壁を有し、
   前記内側壁と前記外側壁との間の空間部に前記ボールが収納される請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. 前記ターンテーブルは、底面に内側壁及び外側壁が形成され、前記内側壁及び外側壁と前記ロータヨークの上面は、前記空間部を形成す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. 前記回転軸の中心から前記ボールが収納される空間部までの水平方向の最大距離は、前記回転軸の中心から前記ロータヨークの外周面までの水平方向の最大距離より短い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. 前記回転軸の中心から前記ボールの中心までの水平方向の距離は、前記回転軸の中心から前記ロータヨークの外周面までの水平方向の最大距離より短いことを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
6. 前記ロータヨークの上面に結合され、前記ボールと接触される騒音防止部材を含む請求項１に記載のスピンドルモータ。
7. 前記騒音防止部材は、フェルトであることを特徴とする請求項６に記載のスピンドルモータ。
8. ベースと、
   前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、
   前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、
   前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、
   前記ベアリングハウジングを中心に配置され、コイルを含む固定子と、
   前記回転軸に固定され、上側方向に開放された溝の形成されたロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットと、が含まれる回転子と、
   前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載され、下側方向に開放された溝が形成されたターンテーブルと、
   前記ロータヨークに形成された溝と前記ターンテーブルに形成された溝との間に収納された複数のボールと、を含むスピンドルモータ。
9. 前記ロータヨークに形成された溝に位置し、前記ボールと接触される騒音防止部材を含む請求項８に記載のスピンドルモータ。
10. 前記騒音防止部材は、フェルト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。
11. 前記ロータヨークに形成された溝の底面は、曲面であることを特徴とする請求項８に記載のスピンドルモータ。
12. 前記ロータヨークに形成された溝の底面は、平らなことを特徴とする請求項８に記載のスピンドルモータ。
13. ベースと、
    前記ベースに支持されるベアリングハウジングと、
    前記ベアリングハウジングに内蔵されるベアリングと、
    前記ベアリングにより支持されて回転可能に設置される回転軸と、
    前記ベアリングハウジングを中心に配置されコイルを含む固定子と、
    前記回転軸に固定され、上側方向に開放された溝の形成されたロータヨークと、前記ロータヨークに固定されたマグネットが含まれる回転子と、
    前記ロータヨークの上側に提供されて前記回転軸とともに回転し、ディスクが搭載されたターンテーブルと、
    前記ロータヨークに形成された溝に収納された複数のボールと、を含むスピンドルモータ。
14. 前記ターンテーブルの下面と前記ロータヨークの上面は、接触していることを特徴とする請求項１３に記載のスピンドルモータ。
15. 前記ターンテーブルの下面と前記ロータヨークの上面は、前記ボールの半径より小さな間隔で離間したことを特徴とする請求項１３に記載のスピンドルモータ。
16. 前記ロータヨークに形成された溝の底面は、曲面であることを特徴とする請求項１３に記載のスピンドルモータ。
17. 前記ロータヨークに形成された溝の底面は、平らなことを特徴とする請求項１３に記載のスピンドルモータ。
18. 前記ロータヨークに形成された溝に位置し、前記ボールと接触される騒音防止部材を含む請求項１３に記載のスピンドルモータ。
19. 前記騒音防止部材は、フェルトであることを特徴とする請求項１８に記載のスピンドルモータ。

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