JP5226499B2 - Disc rotation motor - Google Patents
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Description
本発明は主として、CD、DVDといった光メディアに楽曲や映像の情報を記録したり、その記録情報を再生したりするディスク駆動装置に関するものであり、詳しくはディスク回転用ブラシレスモータの構造に関するものである。 The present invention mainly relates to a disk drive device for recording music and video information on an optical medium such as a CD and a DVD, and reproducing the recorded information, and more particularly to the structure of a brushless motor for rotating a disk. is there.
CDやDVDといった光メディアに楽曲や映像の情報を記録したり、その記録情報を再生したりするディスク駆動装置は、近年、小型、薄型化への要求が厳しくなっている。これに伴い、軸受長さを確保するため、ロータ部中央に凹部を設け、その中に軸受部を収納するとともに、ロータ部の抜け防止機構を構成させる構造が提案されてきた。(例えば特許文献1参照)
図7に上記特許文献1に開示された従来の技術によるディスク回転用モータの断面図を示す。
In recent years, disk drive devices that record music and video information on optical media such as CDs and DVDs and reproduce the recorded information have been demanded to be small and thin. Accordingly, in order to secure the bearing length, a structure has been proposed in which a concave portion is provided in the center of the rotor portion, the bearing portion is accommodated therein, and a mechanism for preventing the rotor portion from coming off is configured. (For example, see Patent Document 1)
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional disk rotation motor disclosed in Patent Document 1 described above.
図7において、ディスク回転用モータはロータ部101とステータ部102によって構成され、ロータ部101のターンテーブル部103の内側開口部には切削加工等によって係合部104が形成され、軸受ホルダ105に固定された抜け止め部材106に形成された被係合部107と軸方向に係合することによってロータ抜け防止機構が構成されている。
In FIG. 7, the disk rotation motor is composed of a
また、上記従来技術とは別に、ロータ部を吸引するマグネットのヨ−クを利用してロータ抜け防止機構を構成する構造も提案されている。(例えば特許文献2参照)
図8に上記特許文献2に開示された従来の技術によるディスク回転用モータの断面図を示す。
In addition to the above prior art, a structure that constitutes a rotor removal prevention mechanism using a yoke of a magnet that attracts the rotor portion has also been proposed. (For example, see Patent Document 2)
FIG. 8 shows a cross-sectional view of a conventional disk rotating motor disclosed in
図8において、ディスク回転用モータはロータ部108とステータ部109によって構成されている。ロータ部108のターンテーブル部110には抜け止め部材111が溶接により固定され、この抜け止め部材111が軸受ホルダ112に固定されたロータ部吸引マグネット113のヨ−ク114外周部と軸方向に係合することによってロータ抜け防止機構が構成されている。
In FIG. 8, the disk rotation motor is composed of a
また、ディスク駆動装置は低コスト化への要求も非常に厳しくなっているが、プレス加工によって係合部をロータ部のターンテーブル部に一体に形成された構造も提案されている。(例えば、特許文献3参照)
図9に上記特許文献3に開示された従来技術によるディスク回転用モータの断面図を示す。
Further, the demand for cost reduction of the disk drive device has become very strict. However, a structure in which the engaging portion is integrally formed with the turntable portion of the rotor portion by press working has been proposed. (For example, see Patent Document 3)
FIG. 9 shows a cross-sectional view of a conventional disk rotating motor disclosed in
図9においてディスク回転用モータは、ロータ部115とステータ部116によって構成されている。ロータ部115のターンテーブル部117にはロータ抜け防止の係合部118が一体に形成されている。ステータ部116の軸受ホルダ−であるメタルハウジング119には螺旋構造120が形成されている。ロータ部115をステータ部116に組み付ける時には、ターンテーブル部117を回転させて係合部118を螺旋構造120に螺号しながら挿入する。係合部118が螺旋構造120から通過した後は、係合部118と螺旋構造120が軸方向に係合するロータ抜け防止機構が構成される。そして、係合部118を螺旋構造120に螺号しながら挿入時とは逆方向にターンテーブル部117を回転させることにより、螺旋構造120から係合部118を通過させてロータ部115をステータ部116から取り外すことができる。これにより、ステータ部116からロータ部の
115挿抜が容易なロータ抜け防止機構が構成できるものである。
In FIG. 9, the disk rotation motor includes a
そして、ディスク駆動用モータの構造をさらに簡素化するため、ターンテーブル部117の係合部118を塑性変形によって折り曲げ、メタルハウジング119の被係合部と係合する構造も提案されている。(例えば、特許文献4参照)
近年、ディスク駆動装置に用いられるディスク回転用モータは、小型化、薄型化、低コスト化が厳しく要求され、さらに数千時間におよぶ長寿命性能、および数万回といったディスクの繰り返し脱着に対する信頼性も要求されている。 In recent years, disk rotation motors used in disk drive devices have been required to be small, thin, and low in cost, and have a long life performance of several thousand hours, and reliability against repeated insertion and removal of disks of several tens of thousands of times. Is also required.
図7に示す抜け防止機構は、ロータ部中央の凹部内に軸受、および抜け止め構造を構成することによって、小型、薄型化しやすいという利点を持つ。しかしながら、被係合部107が形成された弾性部材からなる抜け止め部材106は、軸受ホルダ105に圧入または接着等により固定されているため、数万回というディスク繰り返し脱着に対しての耐久性を考えると好ましくない。また、弾性変形可能な材質および形状を設定する必要があり、材料費も一般の鋼板に比べると高価になる。
The drop prevention mechanism shown in FIG. 7 has an advantage that it is easy to reduce the size and thickness by forming a bearing and a drop prevention structure in the recess in the center of the rotor portion. However, since the retaining
そして、図8に示す抜け防止機構では、抜け止め部材111はターンテーブル部110に溶接により固定されている。防止機構の係合部を弾性変形させて係合させる際、抜け止め部材111をターンテーブル部110から剥離する方向にモ−メントが発生するため、図7に示す抜け防止機構と同様に、数万回というディスク繰り返し脱着に対しての耐久性を考えると好ましくない。
In the drop prevention mechanism shown in FIG. 8, the
また、図7に示す抜け止め構造同様、弾性変形可能な材質および形状を設定する必要があり、材料費も一般の鋼板に比べると高価になる。 Further, like the retaining structure shown in FIG. 7, it is necessary to set a material and a shape that can be elastically deformed, and the material cost is higher than that of a general steel plate.
これに対し、図9に示す抜け止め機構は、抜け止めの係合部118はターンテーブル部117に、被係合部はメタルハウジング119にそれぞれプレス加工によって一体に成形されているため、コスト面で有利になることに加え、一体であるため剛性も高く、耐久性にも優れている。しかしながら、抜け止め構造がターンテーブル部117よりも軸方向下側で構成されることや、係合部はターンテーブル部と同板厚で構成せざるをえないことなどから、薄型化の際のコア締結や軸受長さ確保といった構成の面では不利となる。
On the other hand, the retaining mechanism shown in FIG. 9 is formed integrally with the
上記課題を解決するために本発明は、ディスクを搭載するターンテーブル部が一体に形成されたロータフレームとディスクを芯出し支持するディスク調芯部材と前記ロータフレームに取り付けられたロータマグネットと前記ロータフレームの中央に固定されたシャフトとを有するロータ部と、前記シャフトを支承する軸受とこの軸受を保持するメタルハウジングと前記ロータマグネットと対向して配置され巻線が施されたコアと前記メタルハウジングを保持するブラケットとを備えるステータ部とからなるディスク回転用モータにおいて、前記ロータフレームの天面には少なくとも1ヶ所貫通穴が形成され、少なくとも1ヶ所係合部を形成した抜け止め部材が前記貫通穴に前記係合部を挿入して取り付けられ、前記メタルハウジングの軸方向上側端面には、径方向外側に向かって被係合部が一体的に形成され、前記抜け止め部材の係合部に内接する円の直径寸法は前記メタルハウジングの
被係合部の外形寸法より小さく設定され、さらに、前記メタルハウジングの被係合部には、前記係合部が挿通可能な幅を有する切欠部が、前記メタルハウジングの中心線に対して中心が偏倚した状態で形成され、前記ロータ部を前記ステータ部に挿入する際には、前記抜け止め部材の係合部を前記メタルハウジングの切欠部の位置に合わせて通過させ、挿入完了の後、前記メタルハウジングの被係合部と前記抜け止め部材の係合部の少なくとも一部が軸方向から見て重なる位置まで移動して前記ロータ部の前記ステータ部からの抜け防止機構を構成する構造とした。
In order to solve the above problems, the present invention provides a rotor frame integrally formed with a turntable portion on which a disk is mounted, a disk alignment member for centering and supporting the disk, a rotor magnet attached to the rotor frame, and the rotor A rotor portion having a shaft fixed at the center of the frame; a bearing for supporting the shaft; a metal housing for holding the bearing; a core disposed opposite to the rotor magnet and provided with winding; and the metal housing In a disk rotation motor comprising a stator portion having a bracket for holding a bracket, at least one through-hole is formed in the top surface of the rotor frame, and a retaining member having at least one engagement portion is formed in the through-hole. Attached to the hole by inserting the engaging portion, and the axial direction of the metal housing An engaged portion is integrally formed on the side end surface toward the radially outer side, and a diameter dimension of a circle inscribed in the engaging portion of the retaining member is larger than an outer dimension of the engaged portion of the metal housing. Set to be small, and further, a notch portion having a width through which the engaging portion can be inserted is formed in the engaged portion of the metal housing in a state in which the center is deviated from the center line of the metal housing, When the rotor part is inserted into the stator part, the engaging part of the retaining member is passed in accordance with the position of the notch part of the metal housing, and after the insertion is completed, the engaged part of the metal housing And at least a part of the engaging portion of the retaining member moves to a position where they overlap each other when viewed in the axial direction to constitute a mechanism for preventing the rotor portion from being detached from the stator portion.
本発明によれば、抜け止め部材、および被係合部を有したメタルハウジングはプレス加工によって成形可能であるため、コスト面で有利になることに加え、剛性も高く、耐久性にも優れている。また、ロータフレーム中央の凹形状内に抜け止め構造を構成可能であるため薄型化に有利であることに加え、被係合部の切欠部を中心線に対して偏倚させて形成し、係合部を偏倚方向もしくはその逆方向に移動させて組み立てる抜け止め構造であるため、組立て時に部材に加わるストレスはなく、信頼性の高いモータを構成できる。 According to the present invention, since the metal housing having the retaining member and the engaged portion can be formed by press working, it is advantageous in terms of cost, and also has high rigidity and excellent durability. Yes. In addition to the fact that a retaining structure can be configured in the concave shape in the center of the rotor frame, it is advantageous for thinning, and the notched portion of the engaged portion is formed with a bias with respect to the center line. Since it is a retaining structure that is assembled by moving the portion in the biasing direction or the opposite direction, there is no stress applied to the member during assembly, and a highly reliable motor can be configured.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るディスク回転用モータの構造断面図、図2(a)は本発明の実施の形態1に係るディスク回転用モータのロータ部の上側斜視図、図2(b)は下側斜視図、図3(a)は本発明の実施の形態1に係るディスク調芯部材の上側斜視図、図3(b)は下側斜視図、図4は本発明の実施の形態1に係る抜け止め部材の斜視図、図5は本発明の実施の形態1に係るディスク回転用モータのステータ部上側斜視図である。図6(a)〜(g)は本発明の実施の形態1に係る抜け止め係合過程の概略図である。
(Embodiment 1)
1 is a structural sectional view of a disk rotation motor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2A is an upper perspective view of a rotor portion of the disk rotation motor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. (B) is a lower perspective view, FIG. 3 (a) is an upper perspective view of the disk alignment member according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 3 (b) is a lower perspective view, and FIG. 5 is a perspective view of a retaining member according to Embodiment 1, and FIG. 5 is an upper perspective view of a stator portion of a disk rotation motor according to Embodiment 1 of the present invention. 6 (a) to 6 (g) are schematic views of a retaining engagement process according to Embodiment 1 of the present invention.
図1においてディスク回転用モータは、ディスクを搭載するターンテーブル部1が一体に形成されたロータフレーム2と、ディスクを芯だし支持するディスク調芯部材3と、ロータフレーム2に取り付けられたロータマグネット4と、ロータフレーム2の中央に固定されたシャフト5と係合部6を形成された抜け止め部材7とを有するロータ部8と、シャフト5を支承する軸受9と、この軸受9を保持するメタルハウジング10と、ロータマグネット4と対向して配置され巻線11が施されたコア12と、メタルハウジング10を保持するブラケット13とを備えるステータ部14とにより構成される。
In FIG. 1, the disk rotation motor includes a
ロータ部8は図1に示すように、ロータフレーム2の内側開口部の中央部に凹部15が形成されている。そして、凹部15には、図1に示すように軸受9および軸受9を保持するメタルハウジング10を収納している。また、凹部15内には図2(b)に示すように、抜け止め部材7の係合部6がロータフレーム2の天面に形成された貫通穴16を介して挿入されている。抜け止め部材7は図4に示すように、略円環形状の円環部7aと、この円環部7aの周上に対向して2ヶ所軸方向に突き出して形成された係合部6とにより形成されている。係合部6の先端6aは径方向内側に鍵状に折り返され、全体としてJ字形状に形成されている。そして、図1、図2(a)に示すように、抜け止め部材7を間に挟持してディスク調芯部材3がロータフレーム2に固定されている。ディスク調芯部材3は樹脂成型によって形成されており、図1および図3(b)に示すように、その天面から内側に向かって突出する固定用支柱部17を備えている。この固定用支柱部17によって抜け止め部材7は径方向の位置が定められる。さらにディスク調芯部材3には図3(a)、(b)に示すように、その天面部に軸方向に弾性を有する押圧ばね部18が形成され、この押圧ばね部18によって抜け止め部材7はロータフレーム2に軸方向に圧接固定されている。
As shown in FIG. 1, the rotor portion 8 has a
また、図5、図6(a)に示すように、ステータ部14のメタルハウジング10の軸方向上側端面には、抜け止め部材7の係合部6と同数の切欠部19を形成した被係合部20が径方向外側に向かって一体的に形成されてい-る。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6A, the engaged portion is formed with
そして抜け止め部材7の係合部6に内接する円の直径寸法は、メタルハウジング10の被係合部20の外形寸法より小さく設定されている。
The diameter dimension of the circle inscribed in the
また、図6(b)に符号wで示すメタルハウジング10の切欠部19の幅は、抜け止め部材7の係合部6が挿通可能な大きさで形成されている。さらに、図6(b)に示すように、切欠部19はメタルハウジング10の中心線C1に対して、その中心C2が偏倚して形成されている。
Further, the width of the
図6(c)、(d)に示すように、ロータ部8をステータ部14に挿入する際には、抜け止め部材7の係合部6をロータフレーム2の貫通穴16に挿入した状態で、メタルハウジング10の切欠部19の偏倚方向に移動させて、切欠部19に係合部6が収まる位置に合わせる。
As shown in FIGS. 6C and 6D, when the rotor portion 8 is inserted into the
その後、図6(e)に示すように、抜け止め部材7の係合部6をメタルハウジング10の切欠部19を通過させながら軸方向下側(矢印方向)へ降下させてロータ部8をステータ部14に組み込む。この状態から、図6(f)、(g)に示すように、抜け止め部材7の係合部6をロータフレーム2の貫通穴16に挿入した状態で、メタルハウジング10の切欠部19の偏倚方向と逆方向に、係合部6の少なくとも一部が切欠部19の範囲から外れてメタルハウジング10の被係合部20に軸方向から見て少なくとも一部が重なる位置まで移動させて組み込みを完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 6 (e), the engaging
ここで、ロータフレーム2の貫通穴16は、抜け止め部材7の係合部6をメタルハウジング10の切欠部19の位置に合わせて通過させ、通過完了の後、メタルハウジング10の被係合部20に抜け止め部材7の係合部6が軸方向から見て少なくとも一部が重なる位置まで移動可能な大きさに形成されている。
Here, the through
その後、ロータフレーム2にディスク調芯部材3を挿入固定する。この際にディスク調芯部材3に形成された固定用支柱部17を抜け止め部材7の側面に当接させることによって、再び抜け止め部材7の係合部6が移動することを防止し、さらに振動等による抜け止め部材7のガタつきを防止するため、押圧ばね部18によってロータフレーム2に軸方向に圧接固定する。
Thereafter, the
以上の状態で、ロータ部8を軸方向上側に移動させた場合、抜け止め部材7の係合部6とメタルハウジング10の被係合部20が係合してロータ部8の移動を規制するので、抜け防止機構として機能する。本実施の形態においては、係合部6を抜け止め部材7の円環部7aの周上に、円環部7aの中心に対して対称に2ヶ所形成し、切欠部19の中心をメタルハウジング10の中心線に対して、偏倚して形成したので、仮に一方の係合部6が切欠部19の範囲内に収まる状態となっても、もう片方の係合部6は必ず切欠部19の範囲から外れて、軸方向から見て少なくとも一部が被係合部20に重なる構成となるため、ロータ部8が容易には抜けない構造となる。
In the above state, when the rotor part 8 is moved upward in the axial direction, the
本実施の形態においては、抜け止め部材7の係合部6は2ヶ所形成され、ロータフレーム2の貫通穴16も同数形成されているが、係合部6は1ヶ所、または2ヶ所以上の複数であっても同様の機能を満たすことは可能であるし、抜け止め部材7の係合部6よりロータフレーム2の貫通穴16の数が多くても問題はない。
In the present embodiment, two engaging
また、本実施の形態においては、メタルハウジング10の中心線に対して被係合部20の切欠部19の中心を平行に偏倚させて形成し、その偏倚方向に抜け止め部材7の係合部6を移動させた状態で切欠部19の軸方向下方に係合部6を通過させ、係合部6が通過完了の後、偏倚方向とは逆方向に係合部6を移動させることにより抜け止め機構を構成しているが、メタルハウジング10の中心線に対して切欠部19の中心を必ずしも平行に偏倚させて形成する必要は無く、偏倚の方向は任意の方向が設定可能である。さらに、メタルハウジング10の被係合部20の切欠部19および抜け止め部材7の係合部6は、それぞれ2ヶ所づつ対向させて形成しているが、必ずしも、対向させる必要は無く、それぞれの切欠部19と係合部6が対応する位置関係に設定されていれば任意の位置に形成しても良い。
Further, in the present embodiment, the center of the notched
また、本実施の形態においては、ロータフレーム2の内側開口部の中央部に形成された凹部15内に抜け止めが構成されているが、ターンテーブル部1の下側など、メタルハウジング10の中心線に対して被係合部20の切欠部19を偏倚させて形成し、抜け止め部材7の係合部6を偏倚方向もしくはその逆方向に移動させて組み立てる抜け止め構造が配置できれば任意に構成可能である。
Further, in the present embodiment, the stopper is configured in the
抜け止め部材7の係合部6の先端6aの形状は、抜け止め部材7に加わる負荷方向等を考慮すると、径方向内側に鍵状に折り返してJ字形状に形成されていることが望ましい。これにより、抜け止め部材7は曲げ応力ではなく、引張り応力を支配的に受けることになり、過度のストレスによる変形への耐性が強化される。
The shape of the tip 6a of the engaging
なお、本発明は抜け止め部材7の材質については任意の選択が可能であり、金属製薄肉板のプレス加工だけでなく、金属ばね材の成形でも可能であるし、樹脂成形部材等であっても代用は可能である。
In the present invention, the material of the retaining
光メディア用スピンドルモータ等、小型化、薄型化に加え、高信頼性や、低コストが求められるモバイル機器用ブラシレスモータに有用である。 It is useful for brushless motors for mobile devices that require high reliability and low cost in addition to miniaturization and thinning, such as optical media spindle motors.
1、103、110、117 ターンテーブル部
2 ロータフレーム
3 ディスク調芯部材
4 ロータマグネット
5 シャフト
6、104、118 係合部
6a 先端
7、106、111 抜け止め部材
7a 円環部
8、101、108、115 ロータ部
9 軸受
10、119 メタルハウジング
11 巻線
12 コア
13 ブラケット
14、102、109、116 ステータ部
15 凹部
16 貫通穴
17 固定用支柱部
18 押圧ばね部
19 切欠部
20、107 被係合部
105、112 軸受ホルダ
113 吸引マグネット
114 ヨ−ク
120 螺旋構造
C1、C2 中心
w 切欠部幅
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