JP7218632B2

JP7218632B2 - モータ、ミラー回転装置、およびディスク駆動装置

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Publication number: JP7218632B2
Application number: JP2019049263A
Authority: JP
Inventors: 篤志八幡
Original assignee: Nidec America Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-02-07
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Description

本発明は、モータ、ミラー回転装置、およびディスク駆動装置に関する。

従来、車間測定装置や複合機において、外周面に複数の鏡面を有するポリゴンミラーを回転させるミラー回転装置が用いられる。ミラー回転装置は、ポリゴンミラーを回転させながら、ポリゴンミラーの鏡面にレーザビームを照射してその反射光を走査させる装置である。従来のミラー回転装置については、例えば、特開２００６－１６２７９５号公報に、記載されている。
特開２００６－１６２７９５号公報

特開２００６－１６２７９５号公報のレーザミラー照射装置は、回転軸の上端部にハブ台を介してロータケースが固着されると共に、ハブ台にポリゴンミラーが載置され、押さえバネによって押し付け固定された構成を有する。ロータケースの周壁の下部に形成されたフランジ部の下面には、ＦＧマグネットが取り付けられている。また、ＦＧマグネットは、基板上に形成されたＦＧパターンと所定間隔を空けて対向している。ロータケースが回転することにより、ＦＧパターンに、モータの回転数に比例した交流電圧が発生する。これにより、ポリゴンミラーの面数に同期してレーザビームの出射を制御するための同期信号を、検出することができる。

しかしながら、回転軸、ハブ台、およびモータ駆動マグネットが固定されたロータケースと、基板との間の隙間は微小である。このため、装置を組み立てる際、ＦＧマグネットおよびＦＧパターンを、当該微小隙間において高精度に位置決めしつつ装着し、形成しなければならないため、作業が難しく、製造効率が低下する虞がある。また、部品点数が増加し、製造コストが増大する虞がある。

本発明の目的は、ポリゴンミラー等の環状部材を回転させるモータにおいて、部品点数を抑制しつつ、高精度かつ容易に回転部の回転を検出できる構造を提供することである。

本発明の例示的な第１発明は、ステータを有する静止部と、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸を中心として軸受部を介して回転可能に支持される回転部と、を含むモータであって、前記回転部は、少なくとも一部が前記ステータの径方向外側に位置し、前記ステータと対向する第１マグネットが搭載され、前記中心軸の周囲において環状に拡がるロータハブと、前記ロータハブの外周部に支持される環状部材と、前記環状部材よりも径方向内側において前記ロータハブに直接的または間接的に固定され、かつ、前記環状部材を軸方向下側へ押圧するクランプと、を有し、前記ロータハブは、上端部を除く少なくとも一部から径方向外側へ拡がるフランジ部を有し、前記クランプの表面には、前記回転部の回転を検出するための、前記中心軸を中心として周方向に配列される被検出パターンが設けられ、前記環状部材は、前記フランジ部と前記クランプとの軸方向の間に挟み込まれている。

本願の例示的な第１発明によれば、回転部の回転を検出するための被検出パターンを、環状部材を軸方向下側へ押圧しつつロータハブの外周部に保持するためのクランプの表面に形成する。これにより、部品点数を抑制しつつ、高精度かつ容易に回転部の回転を検出することが可能となる。

図１は、第１実施形態に係るミラー回転装置の縦断面図である。図２は、第１実施形態に係るモータの部分縦断面図である。図３は、第１実施形態に係るクランプの上面図である。図４は、変形例に係るクランプの上面図である。図５は、変形例に係るクランプの上面図である。図６は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。図７は、変形例に係るミラー回転装置の部分縦断面図である。図８は、変形例に係るディスク駆動装置の縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、環状部材に対して、クランプ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータ、ミラー回転装置、およびディスク駆動装置の使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．ミラー回転装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るミラー回転装置１の縦断面図である。ミラー回転装置１は、軸方向に見たときに三角形または四角形等の多角形の外周面を有するポリゴンミラー（ミラー部１２）を回転させながら、ミラー部１２の反射面１２０にレーザビーム（入射光１５１）を照射してその反射光１５２を走査させる装置である。図１に示すとおり、ミラー回転装置１は、モータ１１、カバー１４、および主光源１５を有する。

モータ１１は、ミラー部１２を支持しながら、上下に延びる中心軸９を中心としてミラー部１２を回転させる。モータ１１の後述するベース部２１の一部は、ミラー部１２の下側において径方向に拡がる。また、ベース部２１の他の一部（後述する側壁部２１３参照）は、モータ１１の回転部３およびミラー部１２の径方向外側において軸方向に延びる。カバー１４は、モータ１１の上側において径方向に拡がる。これにより、モータ１１の回転部３およびミラー部１２は、ベース部２１とカバー１４とで構成される筐体の内部に、収容される。

ミラー部１２は、中央部に円孔を有する環状部材である。ミラー部１２は、円孔においてモータ１１の回転部３に支持される。また、ミラー部１２は、それぞれが径方向外側を向く複数の反射面１２０が外周部に設けられている。

主光源１５は、ミラー部１２の径方向外側において、上述の側壁部２１３の内周面に固定される。主光源１５より、ミラー部１２の反射面１２０に向けて径方向内方へ進む入射光１５１が出射される。反射面１２０に入射された入射光１５１は、反射面１２０によって向きが変えられて反射光１５２となり、側壁部２１３と周方向に隣接する開口（図示省略）を介してミラー回転装置１の外部へ照射される。

＜１－２．モータの構成＞
続いて、モータ１１のより詳細な構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るモータ１１の部分縦断面図である。図１および図２に示すとおり、モータ１１は、静止部２、回転部３、および軸受部２５を有する。静止部２は、ミラー回転装置１の筐体に対して、相対的に静止している。回転部３は、静止部２に対して、中心軸９を中心として、軸受部２５を介して回転可能に支持されている。

本実施形態の静止部２は、ベース部２１、ステータ２２、およびシャフト２３を有する。

ベース部２１は、ステータ２２を支持する。ベース部２１の材料には、例えばアルミニウム合金やステンレス等の金属が用いられる。ベース部２１は、ベース底板部２１１、ベース円筒部２１２、および側壁部２１３を有する。ベース底板部２１１、ベース円筒部２１２、および側壁部２１３は、一繋がりに形成されている。

ベース底板部２１１は、回転部３およびミラー部１２の下方において、中心軸９に対して垂直に拡がる。また、本実施形態のベース底板部２１１には、モータ１１に駆動電流を供給するための回路基板（図示省略）が配置されている。ベース円筒部２１２は、ベース底板部２１１の径方向内側の端部から上方へ向けて、略円筒状に延びる。また、ベース円筒部２１２は、中心軸９と略同軸に配置されている。ベース円筒部２１２の内周面には、後述するシャフト２３の下部が固定される。側壁部２１３は、回転部３およびミラー部１２の径方向外側において、軸方向に延びる。側壁部２１３は、ミラー部１２を含むモータ１１の外周面の周方向の一部を覆う。側壁部２１３の上端部は、カバー１４の下面に固定される。ただし、側壁部２１３は、カバー１４に固定されなくてもよい。

ステータ２２は、ステータコア４１と複数のコイル４２とを有する電機子である。ステータ２２は、ベース底板部２１１の上方かつベース円筒部２１２の径方向外側に位置する。ステータコア４１は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１は、ベース円筒部２１２の外周面に、例えば接着剤で固定されることによって、ベース部２１に直接的に支持される。なお、ステータコア４１は、別の部材を介してベース部２１に間接的に支持されてもよい。

複数のコイル４２は、ステータコア４１の複数のティースの周囲に巻かれた導線の集合体である。モータ１１の駆動電流は、外部電源（図示省略）から、上述の回路基板および当該導線を介して、コイル４２に供給される。複数のティースおよび複数のコイル４２は、好ましくは、中心軸９を中心とした周方向に、円環状に略等間隔に配列される。

シャフト２３は、中心軸９に沿って配置され、回転部３の径方向内側において軸方向に延びる部材である。シャフト２３の材料には、例えば、ステンレス鋼等の金属が使用される。シャフト２３の上端部には、ネジ孔２３０（図１参照）が形成される。また、上述のカバー１４は、軸方向に貫通する貫通孔１４０を有する。そして、カバー１４は、貫通孔１４０を貫通するネジ等の第１締結部材２４がネジ孔２３０にネジ止めされることによって、シャフト２３の上端部に固定される。また、シャフト２３の下端部を含む一部は、ベース底板部２１１を軸方向に貫通する貫通孔２１０内に挿入され、ベース底板部２１１に対して固定される。

本実施形態の回転部３は、上述のミラー部１２、ロータハブ３２、第１マグネット３３、およびクランプ３４を有する。

ロータハブ３２は、中心軸９の周囲において環状に拡がる部材である。ロータハブ３２は、ステータ２２の軸方向上側および径方向外側を覆う。すなわち、ロータハブ３２は、少なくとも一部がステータ２２の径方向外側に位置する。ロータハブ３２の材料には、例えば、ステンレス系金属またはアルミニウム合金等の金属が用いられる。図２に示すとおり、ロータハブ３２は、内側円筒部３２１、円板部３２２、外側円筒部３２３、およびフランジ部３２４を有する。内側円筒部３２１、円板部３２２、外側円筒部３２３、およびフランジ部３２４は、一繋がりに形成されている。

内側円筒部３２１は、ロータハブ３２の最も径方向内側に位置し、シャフト２３の周囲において、軸方向に円筒状に延びる。内側円筒部３２１の上端部は、円板部３２２、外側円筒部３２３、およびフランジ部３２４よりも軸方向上側へ突出している。内側円筒部３２１の径方向内側には、ロータハブ３２を軸方向に貫く貫通孔３２０が設けられている。シャフト２３は、貫通孔３２０を貫通する。内側円筒部３２１の内周面とシャフト２３の外周面とは、僅かな間隙を介して径方向に対向する。当該間隙には、軸受部２５が介在している。

外側円筒部３２３は、ステータ２２の径方向外側において軸方向に円筒状に延びる。円板部３２２は、中心軸９を中心として円環板状に拡がる。円板部３２２は、内側円筒部３２１と外側円筒部３２３の上部との間の少なくとも一部を閉塞する。また、円板部３２２の上面には、それぞれ下方へ凹む複数（本実施形態では、６つ）のネジ孔３２５が形成されている。複数のネジ孔３２５は、内側円筒部３２１の周囲において、互いに周方向に等間隔に設けられている。フランジ部３２４は、外側円筒部３２３の下端部から径方向外側へ拡がる。なお、フランジ部３２４は、ロータハブ３２における上端部を除く少なくとも一部から径方向外側へ拡がる構成であればよい。

外側円筒部３２３の外周面３２６は、ミラー部１２の円孔に嵌まる。そして、ミラー部１２の内周部の少なくとも一部分は、外側円筒部３２３の外周面３２６に接触する。これにより、ミラー部１２が径方向に位置決めされながら、ロータハブ３２の外周部に支持される。また、ミラー部１２は、フランジ部３２４の軸方向上側に配置される。そして、ミラー部１２の下面は、フランジ部３２４の上面の少なくとも一部分に接触する。これにより、ミラー部１２が、軸方向に位置決めされながら、ロータハブ３２の外周部に支持される。このように、ミラー部１２は、ロータハブ３２におけるフランジ部３２４の径方向内側の端部付近の段差部によって、軸方向および径方向に高精度に位置決めされながら、保持される。

第１マグネット３３は、外側円筒部３２３の内周面に、例えば接着剤で固定されることによって、ロータハブ３２に搭載される。本実施形態の第１マグネット３３には、円環状の永久磁石が用いられている。第１マグネット３３は、ステータ２２の径方向外側に位置する。第１マグネット３３の内周面は、ステータ２２の複数のティースの径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。このように、本実施形態のミラー回転装置１に用いられるモータ１１は、ロータがステータよりも径方向外側に位置する、いわゆるアウターロータタイプの構成を有する。しかしながら、モータ１１は、ロータがステータよりも径方向内側に位置する、いわゆるインナーロータタイプの構成を有していてもよい。

第１マグネット３３の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。ただし、円環状の第１マグネット３３に代えて、複数のマグネットが用いられてもよい。その場合には、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが周方向に交互に並ぶように、複数のマグネットを外側円筒部３２３の内周面に配置すればよい。なお、第１マグネット３３は、鉄などの強磁性体からなるヨークを介して、ロータハブ３２に間接的に固定されてもよい。これにより、第１マグネット３３から発生した磁束が外部に逃げてしまうことを抑制できる。

クランプ３４は、内側円筒部３２１よりも径方向外側、かつ、円板部３２２、外側円筒部３２３、およびフランジ部３２４よりも軸方向上側において、中心軸９を中心として円環板状に拡がる。図３は、第１実施形態に係るクランプ３４の上面図である。図３に示すとおり、クランプ３４は、中央貫通孔３４０および複数（本実施形態では、６つ）のネジ貫通孔３４１を有する。中央貫通孔３４０および複数のネジ貫通孔３４１はそれぞれ、クランプ３４を軸方向に貫通する。シャフト２３およびロータハブ３２の内側円筒部３２１は、中央貫通孔３４０を貫通する。

複数のネジ貫通孔３４１は、中央貫通孔３４０の周囲において、互いに周方向に等間隔に設けられている。クランプ３４は、複数のネジ貫通孔３４１のそれぞれを貫通するネジ等の第２締結部材３５がネジ孔３２５にネジ止めされることによって、円板部３２２の上面に固定される。すなわち、クランプ３４は、ミラー部１２よりも径方向内側において、ロータハブ３２に、第２締結部材３５を介して間接的に固定される。これにより、クランプ３４をロータハブ３２に強固に固定することができる。ただし、クランプ３４は、外側円筒部３２３の上面に、第２締結部材３５を介して間接的に固定されてもよい。また、クランプ３４は、ミラー部１２よりも径方向内側において、ロータハブ３２に接着剤を用いて直接的に固定されてもよい。上述のとおり、円板部３２２および外側円筒部３２３の上端部は、内側円筒部３２１の上端部よりも軸方向下側に位置する。本実施形態のように、円板部３２２または外側円筒部３２３の上端部にクランプ３４を固定することによって、モータ１１全体を軸方向に小型化することができる。

さらに、本実施形態のクランプ３４は、突出部３４２を有する。突出部３４２は、クランプ３４の下面の一部から、軸方向下側へ突出する。ミラー部１２は、クランプ３４とロータハブ３２のフランジ部３２４との軸方向の間に挟み込まれる。また、ミラー部１２は、突出部３４２に接触し、クランプ３４から軸方向下方へ押圧される。ミラー部１２と突出部３４２との接触箇所の径方向位置は、フランジ部３２４の外周面の径方向位置よりも内側に位置する。これにより、ロータハブ３２およびクランプ３４を含む回転部３において、ミラー部１２がより安定して支持される。

なお、クランプ３４の外周面の径方向位置は、ミラー部１２の外周面の径方向位置と同じか、またはミラー部１２の外周面の径方向位置よりも僅かに内側に位置することが望ましい。これにより、クランプ３４が径方向に過度に大きくなることを抑制し、クランプ３４およびミラー回転装置１の筐体等の製造コストを低減できる。

このようなモータ１１において、上述の回路基板を介してコイル４２に駆動電流を供給すると、複数のティースに磁束が生じる。そして、ティースと第１マグネット３３との間の磁束の作用により、静止部２と回転部３との間に周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。また、ロータハブ３２の外周部に支持されているミラー部１２は、回転部３とともに、中心軸９を中心として回転する。これにより、ミラー部１２は、主光源１５から入射した入射光１５１を、反射面１２０の向きを変えながら反射しつつ、反射光１５２をミラー回転装置１の外部へ照射する。

なお、軸受部２５には、例えば、流体動圧軸受が用いられる。その場合、静止部２と回転部３とが、潤滑オイルが存在する間隙を介して対向する。モータ１１の駆動時には、潤滑オイルに流体動圧が誘起される。ただし、軸受部２５には、転がり軸受等の他の構成の軸受が用いられてもよい。

＜１－３．検出部の構成＞
続いて、回転部３の回転を検出する検出部５０の構成について説明する。

図２および図３に示すとおり、本実施形態のクランプ３４の外周部の上面には、回転部３の回転を検出するための、複数のスリット３４３が設けられている。複数のスリット３４３は、中心軸９を中心として周方向に配列される。なお、本実施形態では、２４個のスリット３４３が、周方向に互いに等間隔に形成されている。ただし、スリット３４３の数は、これに限定されない。また、複数のスリット３４３は、周方向に互いに不等間隔に形成されていてもよい。さらに、複数のスリット３４３の代わりに、それぞれがクランプ３４の一部を軸方向に貫通する、複数の貫通孔が設けられてもよい。

カバー１４は、シャフト２３の上端部付近から径方向外側に延び、クランプ３４の上面と軸方向に対向する軸方向対向部（第１対向部）１４１を含む。軸方向対向部１４１の下面の周方向の一箇所には、副光源５１および検出センサ５２が設けられる。副光源５１および検出センサ５２の径方向位置は、それぞれ複数のスリット３４３の径方向位置と等しい。副光源５１より、複数のスリット３４３に向けて軸方向下方へ進む入射光５１１が出射される。検出センサ５２は、複数のスリット３４３で反射された反射光５１２を検出することによって、回転部３の回転を検出することができる。より具体的には、副光源５１および検出センサ５２は静止部２に形成されるカバー１４に固定される一方、複数のスリット３４３はクランプ３４とともに周方向に回転する。このため、複数のスリット３４３で反射され、検出センサ５２で受光される反射光５１２が周期的に変化する。この結果、反射光５１２を経時的に検出することによって、回転部３の回転（回転数および回転角度）を検出することができる。すなわち、本実施形態では、クランプ３４に形成された複数のスリット３４３である被検出パターン５３と、副光源５１および検出センサ５２とによって、回転部３の回転を検出する検出部５０が構成される。

これにより、クランプ３４とは別の部材を用意する必要がなく、被検出パターン５３を形成することができる。より具体的には、ミラー部１２を押さえる役割を有するクランプ３４に、回転部３の回転（回転数および回転角度）を検出するエンコーダ機能の一部を付加することで、部品点数を減らせる。このため、モータ１の製造コストの低減に繋がる。また、クランプ３４、および副光源５１と検出センサ５２とを取り付けるカバー１４は、ミラー回転装置１の製造工程において比較的後の段階で組み立てるものであるため、これらの位置関係を調整しやすい。この結果、高精度かつ容易に検出部５０を装着および形成することができる。さらに、本実施形態では、被検出パターン５３をクランプ３４の上面に設けるため、被検出パターン５３の設置範囲を比較的広く確保することができる。これにより、検出センサ５２による検出精度をさらに高めることができる。

また、クランプ３４の外周面の径方向位置は、ロータハブ３２のフランジ部３２４の外周面の径方向位置よりも外側に位置する。これにより、クランプ３４の突出部３４２とミラー部１２との接触箇所から径方向外側へ離れた箇所に、被検出パターン５３を形成することができる。この結果、クランプ３４とミラー部１２との接触に伴いクランプ３４に変形が生じたとしても、その変形は、被検出パターン５３へ及びにくい。したがって、回転部３の回転を精度よく検出できる。

なお、図４の変形例に示すとおり、被検出パターン５３Ｂは、中心軸９Ｂを中心として周方向に複数の色（本変形例では、黒色と白色）が交互に並んだテープ３４４Ｂであってもよい。すなわち、クランプ３４Ｂの外周部の上面に装着されたテープ３４４Ｂと、テープ３４４Ｂに向けて光を出射する上述の副光源５１と、テープ３４４Ｂで反射された反射光５１２を検出する上述の検出センサ５２とによって、回転部３の回転を検出する検出部５０が構成されていてもよい。被検出パターン５３Ｂとしてテープ３４４Ｂを用いることによって、クランプ３４Ｂに被検出パターン５３Ｂを容易に装着し、または被検出パターン５３Ｂの位置を容易に調整することができる。この結果、さらに高精度かつ容易に検出部５０を装着および形成することができる。

また、図５の変形例に示すとおり、被検出パターン５３Ｃは、中心軸９Ｃを中心として周方向にＮ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並んだ第２マグネット３４５Ｃであってもよい。そして、上述のカバー１４に形成された軸方向対向部１４１の下面の周方向の一箇所において、上述の副光源５１および検出センサ５２の代わりに、第２マグネット３４５Ｃの磁極面が形成する磁界を検出する磁気検出センサ（図示省略）が設けられてもよい。当該磁気検出センサは静止部２に形成されるカバー１４に固定される一方、第２マグネット３４５Ｃはクランプ３４Ｃとともに周方向に回転する。このため、磁気検出センサで検出される磁界が周期的に変化する。この結果、当該磁界を経時的に検出することによって、回転部３の回転（回転数および回転角度）を検出することができる。すなわち、本変形例では、クランプ３４Ｃに形成された第２マグネット３４５Ｃである被検出パターン５３Ｃと、上述の磁気検出センサとによって、回転部３の回転を検出する検出部５０が構成される。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

クランプ３４をロータハブ３２に固定するための第２締結部材３５は、ネジには限定されない。図６は、一変形例に係るモータ１１Ｄの部分縦断面図である。図６の変形例に示すとおり、第２締結部材３５Ｄは、ロータハブ３２Ｄに固定されるＣ型クリップであってもよい。本変形例では、第２締結部材３５Ｄは、ロータハブ３２Ｄの内側円筒部３２１Ｄの上端部付近の外周面を把持するとともに、クランプ３４Ｄの上面を軸方向下方へ押圧する。クランプ３４Ｄは、第２締結部材３５Ｄとロータハブ３２Ｄとの軸方向の間に挟まれることによって、ロータハブ３２Ｄに固定される。このような構成を有することにより、クランプ３４Ｄをロータハブ３２Ｄに容易に固定することができる。

図７は、他の変形例に係るミラー回転装置１Ｅの部分縦断面図である。図７の例では、側壁部２１３Ｅは、クランプ３４Ｅの外周面と径方向に対向する径方向対向部（第２対向部）２１４Ｅを含む。径方向対向部２１４Ｅの内周面の周方向の一箇所には、副光源５１Ｅおよび検出センサ５２Ｅが設けられる。また、複数のスリット等からなる被検出パターン５３Ｅが、クランプ３４Ｅの外周面において、中心軸を中心として周方向に配列される。副光源５１Ｅおよび検出センサ５２Ｅの軸方向位置は、それぞれ被検出パターン５３Ｅの軸方向位置と等しい。副光源５１Ｅより、被検出パターン５３Ｅに向けて径方向内方へ進む入射光５１１Ｅが出射される。検出センサ５２Ｅは、被検出パターン５３Ｅで反射された反射光５１２Ｅを検出することによって、モータ１１Ｅの回転部３Ｅの回転を検出することができる。すなわち、本変形例では、クランプ３４Ｅに形成された被検出パターン５３Ｅと、副光源５１Ｅおよび検出センサ５２Ｅとによって、回転部３Ｅの回転を検出する検出部５０Ｅが構成される。

これにより、上述の実施形態および変形例と同様に、クランプ３４Ｅとは別の部材を用意する必要がなく、被検出パターン５３Ｅを形成することができる。より具体的には、ミラー部１２Ｅを押さえる役割を有するクランプ３４Ｅに、回転部３Ｅの回転（回転数および回転角度）を検出するエンコーダ機能の一部をさらに付加することで、部品点数を減らせるため、製造コストの低減に繋がる。さらに、本変形例では、被検出パターン５３Ｅをクランプ３４Ｅの外周面に設けるため、クランプ３４Ｅを含むモータ１１Ｅ全体を軸方向に小型化することができる。なお、被検出パターン５３Ｅは、クランプ３４Ｅにおける上面の中央部付近または下面の周縁部等に設けられてもよい。すなわち、被検出パターンは、クランプの表面に形成されるものであればよい。

上述の実施形態および変形例に開示されたモータおよび回転部の回転を検出する検出部は、外周面に複数の鏡面を有するミラー部を回転させるミラー回転装置に用いられるものであった。しかしながら、本発明のモータおよび検出部は、ミラー回転装置を含めて、周方向に環状に拡がる環状部材をロータハブの外周部に支持しつつ回転させる装置に用いられるものであればよい。図８は、他の変形例に係る環状部材を有するディスク駆動装置１０１Ｆの縦断面図である。ディスク駆動装置１０１Ｆは、中央に円孔を有する環状部材である磁気ディスク１１６Ｆを回転させながら、磁気ディスク１１６Ｆに対して情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。図８に示すとおり、ディスク駆動装置１０１Ｆは、モータ１１１Ｆと、１または複数枚（本変形例では、３枚）の磁気ディスク１１６Ｆと、アクセス部１１７Ｆと、筐体の一部を構成するカバー１１４Ｆとを有する。

モータ１１１Ｆは、磁気ディスク１１６Ｆを支持しながら、中心軸１０９Ｆを中心として磁気ディスク１１６Ｆを回転させる。また、モータ１１１Ｆの静止部１０２Ｆは、ステータ１２２Ｆを直接的または間接的に支持するベース部１２１Ｆを有する。モータ１１１Ｆの回転部１０３Ｆ、磁気ディスク１１６Ｆ、およびアクセス部１１７Ｆは、ベース部１２１Ｆとカバー１１４Ｆとで構成される筐体の内部に、収容される。アクセス部１１７Ｆは、磁気ディスク１１６Ｆの記録面に沿ってヘッドを移動させて、モータ１１１Ｆの回転部１０３Ｆに支持された磁気ディスク１１６Ｆに対する情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行う。

また、上述の実施形態および変形例と同様に、磁気ディスク１１６Ｆを押さえつけるクランプ１３４Ｆは、ネジ等の第２締結部材１３５Ｆによって、ロータハブ１３２Ｆの上面にネジ止めにより固定される。クランプ１３４Ｆの外周部の上面または外周面に形成された被検出パターン５３Ｆと、筐体に固定された副光源５１Ｆおよび検出センサ５２Ｆとによって、回転部１０３Ｆの回転を検出する検出部５０Ｆが構成される。

なお、モータ、ミラー回転装置、およびディスク駆動装置の細部の形状は、本願の各図に示された構成および形状と、相違していてもよい。また、上述の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、モータ、ミラー回転装置、およびディスク駆動装置に利用できる。

１，１Ｅミラー回転装置
２静止部
３，３Ｅ回転部
９，９Ｂ，９Ｃ中心軸
１１，１１Ｄ，１１Ｅモータ
１２，１２Ｅミラー部
１４カバー
１５主光源
２１ベース部
２２ステータ
２３シャフト
２４第１締結部材
２５軸受部
３２，３２Ｄロータハブ
３３第１マグネット
３４，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅクランプ
３５，３５Ｄ第２締結部材
４１ステータコア
４２コイル
５０，５０Ｅ，５０Ｆ検出部
５１，５１Ｅ，５１Ｆ副光源
５２，５２Ｅ，５２Ｆ検出センサ
５３，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｅ，５３Ｆ被検出パターン
１０１Ｆディスク駆動装置
１０２Ｆ静止部
１０３Ｆ回転部
１０９Ｆ中心軸
１１１Ｆモータ
１１４Ｆカバー
１１６Ｆ磁気ディスク
１１７Ｆアクセス部
１２０反射面
１２１Ｆベース部
１２２Ｆステータ
１３２Ｆロータハブ
１３４Ｆクランプ
１３５Ｆ第２締結部材
１４０貫通孔
１４１軸方向対向部
１５１入射光
１５２反射光
２１０貫通孔
２１１ベース底板部
２１２ベース円筒部
２１３，２１３Ｅ側壁部
２１４Ｅ径方向対向部
２３０ネジ孔
３２０貫通孔
３２１，３２１Ｄ内側円筒部
３２２円板部
３２３外側円筒部
３２４フランジ部
３２５ネジ孔
３２６外周面
３４０中央貫通孔
３４１ネジ貫通孔
３４２突出部
３４３スリット
３４４Ｂテープ
３４５Ｃ第２マグネット
５１１，５１１Ｅ入射光
５１２，５１２Ｅ反射光

Claims

ステータを有する静止部と、
前記静止部に対して、上下に延びる中心軸を中心として軸受部を介して回転可能に支持される回転部と、
を含むモータであって、
前記回転部は、
少なくとも一部が前記ステータの径方向外側に位置し、前記ステータと対向する第１マグネットが搭載され、前記中心軸の周囲において環状に拡がるロータハブと、
前記ロータハブの外周部に支持される環状部材と、
前記環状部材よりも径方向内側において前記ロータハブに直接的または間接的に固定され、かつ、前記環状部材を軸方向下側へ押圧するクランプと、
を有し、
前記ロータハブは、
上端部を除く少なくとも一部から径方向外側へ拡がるフランジ部
を有し、
前記クランプの表面には、前記回転部の回転を検出するための、前記中心軸を中心として周方向に配列される被検出パターンが設けられ、
前記環状部材は、前記フランジ部と前記クランプとの軸方向の間に挟み込まれている、モータ。
請求項１に記載のモータであって、
前記被検出パターンは、前記クランプの外周部に設けられる、モータ。
請求項１または請求項２に記載のモータであって、
前記ロータハブは、
前記ステータの径方向外側において軸方向に円筒状に延びる円筒部と、
前記中心軸を中心として円板状に拡がり、前記円筒部の上部の少なくとも一部を閉塞する円板部と、
を含み、
前記クランプは、前記円筒部の上面または前記円板部の上面に、締結部材を介して間接的に固定される、モータ。
請求項３に記載のモータであって、
前記締結部材はネジであり、
前記ロータハブは、
上面に形成されたネジ孔
を有し、
前記クランプは、軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔を介して前記締結部材から前記ネジ孔にネジ止めされることによって、前記ロータハブに固定される、モータ。
請求項３に記載のモータであって、
前記締結部材は前記ロータハブに固定されるクリップであり、
前記クランプは、前記締結部材と前記ロータハブとの間に挟まれることによって、前記ロータハブに固定される、モータ。
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記環状部材の内周面は、前記円筒部の外周面に接触し、
前記環状部材の下面は、前記フランジ部の上面に接触する、モータ。
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記クランプは、
軸方向下側へ突出し、前記環状部材に接触する突出部
を有し、
前記突出部と前記環状部材との接触箇所の径方向位置は、前記フランジ部の外周面の径方向位置よりも内側に位置する、モータ。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記クランプの外周面の径方向位置は、前記環状部材の外周面の径方向位置と同じか、または前記環状部材の外周面の径方向位置よりも内側に位置する、モータ。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記クランプの外周面の径方向位置は、前記フランジ部の外周面の径方向位置よりも外側に位置する、モータ。
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記被検出パターンは、前記中心軸を中心として周方向に互いに間隔を空けて形成された複数のスリットであり、
前記モータは、
前記回転部の回転を検出する検出部
をさらに有し、
前記検出部は、
前記複数のスリットと、
前記スリットに向けて光を出射する副光源と、
前記スリットで反射された光を検出することによって、前記回転部の回転を検出する検出センサと、
を有する、モータ。
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記被検出パターンは、前記中心軸を中心として周方向に複数の色が交互に並んだテープであり、
前記モータは、
前記回転部の回転を検出する検出部
をさらに有し、
前記検出部は、
前記テープと、
前記テープに向けて光を出射する副光源と、
前記テープで反射された光を検出することによって、前記回転部の回転を検出する検出センサと、
を有する、モータ。
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記被検出パターンは、前記中心軸を中心として周方向にＮ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並んだ第２マグネットであり、
前記モータは、
前記回転部の回転を検出する検出部
をさらに有し、
前記検出部は、
前記第２マグネットと、
前記第２マグネットの前記磁極面が形成する磁界を検出することによって、前記回転部の回転を検出する検出センサと、
を有する、モータ。
請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記静止部は、
前記中心軸に沿って延びるシャフトと、
前記シャフトの上部から径方向外側に延び、かつ、前記クランプの上面と軸方向に対向する第１対向部と、
をさらに有し、
前記検出部は、前記第１対向部の下面に設けられ、かつ、前記被検出パターンは、前記クランプの上面に設けられる、モータ。
請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載のモータであって、
前記静止部は、
前記中心軸に沿って延びるシャフトと、
前記シャフトの下部が固定されるベース部から軸方向上側に延び、かつ、前記クランプの外周面と径方向に対向する第２対向部と、
をさらに有し、
前記検出部は、前記第２対向部の内周面に設けられ、かつ、前記被検出パターンは、前記クランプの外周面に設けられる、モータ。
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のモータと、
主光源と、
を有するミラー回転装置であって、
前記環状部材は、それぞれが径方向外側を向く複数の反射面が外周面に設けられたミラー部であり、
前記主光源から前記反射面に入射された入射光は、前記反射面によって向きが変えられつつ外部に反射される、ミラー回転装置。
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のモータと、
前記モータの前記回転部に支持された前記環状部材であるディスクに対し、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
カバーと、
を有し、
前記静止部は、
前記ステータを直接的または間接的に支持するベース部
を有し、
前記ベース部と前記カバーとで構成される筐体の内部に、前記回転部および前記アクセス部が収容されている、ディスク駆動装置。