JPH0898487A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱特性や振動・騒音特性の向上が図れ、コ
ギングが小さいブラシレスモータを提供する。 【構成】 外周部に駆動用マグネット２を固着したロー
タ３と、このロータ３の位置を検出するホール素子４
と、このホール素子４の出力に応じて電機子コイル５に
流す駆動電流を制御する駆動手段と、ヘッド構成体の移
動空間部分以外の空間に３個のティース１１，１２，１
３を形成した電機子コア６と電機子コイル５を備えたス
テータ７と、ロータ３を囲むように形成したシールドヨ
ーク８から成るブラシレスモータにおいて、電機子コア
６の中央のティース１１をロータ３の円周の接線に対し
て直角方向に配設すると共に他のティース１２，１３を
中央のティース１１と平行で且つ同一の幅で駆動用マグ
ネット２の外周面に延在させて略Ｅ型形状に形成し、電
機子コイル５は夫々ボビン１４に巻回して各ティース１
１，１２，１３に嵌挿した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用ス
ピンドルモータなどに適用するブラシレスモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスク駆動用スピンドルモータ
に用いられるブラシレスモータにおいては、図６及び図
７に示すように、ロータ１０１の外周部に駆動用マグネ
ット１０２を固着し、駆動用マグネット１０２に対向す
る３個のティース１０３が夫々ロータ１０１の円周の接
線に対して直角方向になるように電機子コア１０４を配
設し、各ティース１０３に巻回した電機子コイル１０５
の一面をベース基板１０６に固着することによってステ
ータ１０７をベース基板１０６に固定して構成している
（例えば、実開平５−８６１５１号公報参照）。なお、
１０８はヘッド構成体１０９の移動空間である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ディスク駆動用スピン
ドルモータにあっては、組込む装置の小型化、高容量化
の要求により小型化、高速化が進んでいる。しかし、高
容量化に対応するには回転数を高速化し、同時に振動騒
音を小さくしなければならない。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ
駆動用スピンドルモータでは、所謂音楽用ＣＤ用回転数
の約４倍の１０００〜２４００ｒｐｍ程度の高速回転が
要求される。また、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用スピンドルモー
タでは、ＣＤの線速度を一定に保つよう制御するために
データトラックの半径に反比例して回転角速度を変化さ
せる必要がある。そこで、ＣＬＶ（コンスタント リニ
ア ベロシティ）動作を行い、データのアクセス時間を
短くするため、回転数の変化を短時間で行わなければな
らず、頻繁に最大電流を電機子コイル１０５に供給する
ので電機子コイル１０５の発熱量が多くなる。

【０００４】しかし、従来のブラシレスモータにあって
は、電機子コイル１０５の一面がベース基板１０６に接
しているため放熱特性が悪いという問題点を有してい
た。また、ロータ１０１の円周の接線に対して直角方向
に形成した各ティース１０３に、電機子コイル１０５を
他の電機子コイル１０５に隣接するまで巻回することは
製造上困難で、電機子コイルのスペース効率を悪くして
いるという問題点を有していた。また、ティース１０３
の先端部１０３ａはＴ字状をなしているため、電機子コ
イル１０５を個々のティース毎に巻回しなければなら
ず、製造効率及びステータ１０７の材料の歩留りも悪い
ものであった。更に、ロータ１０１の回転位置を検出す
る位置検出手段を構成する磁気センサ（例えば、ホール
素子）が電機子コイル１０５の駆動電流の影響を受け振
動や騒音が大きくなったり、ロータ１０１に対する電機
子コア１０４の取付位置によりコギングが大きくなった
り、高速化に伴い振動や騒音が大きくなったりするとい
う問題点を有していた。

【０００５】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、放熱特性や振動・騒音特性の向上が図れ、コギ
ングが小さいブラシレスモータを提供しようとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、外周部に駆動用マグネットを固着したロータ
と、このロータの位置を検出する位置検出手段と、この
位置検出手段の出力に応じて電機子コイルに流す駆動電
流を制御する駆動手段と、ヘッド構成体の移動空間部分
以外の空間に３個のティースを形成した電機子コアと前
記電機子コイルを備えたステータと、前記電機子コアの
配置スペース以外で前記ロータを囲むように形成したシ
ールドヨークから成るブラシレスモータにおいて、前記
電機子コアの中央のティースを前記ロータの円周の接線
に対して直角方向に配設すると共に他のティースを前記
中央のティースと平行で且つ同一の幅で前記駆動用マグ
ネットの外周面に延在させて略Ｅ型形状に形成し、前記
電機子コイルは夫々ボビンに巻回して前記各ティースに
嵌挿したものである。

【０００７】前記位置検出手段は、前記電機子コアと電
気角で１２０度以上離して配置すると良い。

【０００８】前記電機子コイルを巻回した前記ボビンと
前記ティースに、前記ボビンの抜けを防止する抜け防止
機構を設けることも出来る。

【０００９】前記電機子コアを取付ける金属材料製の取
付台を設けると良い。

【００１０】前記電機子コアの取付位置が調整可能な取
付位置調整手段を設けることも出来る。

【００１１】

【作用】電機子コイルから発生する熱の放熱特性や振動
・騒音特性が向上し、コギングが小さくなる。また、電
機子コイルの製造が容易化されると共に、ティースに電
機子コイルが容易に組付けられる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係るブラシレスモー
タの概要平面図、図２は同じく概要側面図、図３は電機
子コイルと電機子コアと取付台の組付関係を示す分解斜
視図、図４はボビンの断面図、図５はティースと駆動用
マグネットとホール素子の位置関係を示す説明図であ
る。

【００１３】図１及び図２に示すように、ブラシレスモ
ータ１は、ＣＤ−ＲＯＭ用で４倍速用ブラシレスモータ
であり、外周部に１６極の磁極を着磁した駆動用マグネ
ット２を取付けたロータ３と、ロータ３の回転位置を検
出する位置検出手段たるホール素子４と、ホール素子４
の出力に応じて電機子コイル５に流す駆動電流を制御す
る駆動手段（不図示）と、電機子コア６と電機子コイル
５から成るステータ７と、電機子コア６の配置スペース
以外でロータ３を囲むように形成したシールドヨーク８
を備えて構成されている。

【００１４】ロータ３は、先端にＣＤ用ターンテーブル
（不図示）を取付けた回転自在なシャフト１０に一体的
に結合している。

【００１５】ステータ７は、３個のティース１１，１
２，１３を有する電機子コア６と、樹脂製のボビン１４
に巻回した電機子コイル５から成り、各ティース１１，
１２，１３にボビン１４を嵌挿して形成されている。電
機子コア６は、円盤状の記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭの
記録内容を読取るヘッドと一体に移動するヘッド構成体
（不図示）の移動空間部分Ｓ以外の空間に配設されてい
る。

【００１６】電機子コア６は、中央のティース１１をロ
ータ３の円周の接線に対して直角方向に配設すると共
に、他のティース１２，１３を中央のティース１１と平
行で且つ同一の幅Ｗにして駆動用マグネット２の外周面
に延在させることにより、全体として略Ｅ型形状に形成
されている。しかして、このように電機子コア６を形成
することにより、製造時に複数の電機子コア６同士を互
いに向い合せにした材料取りが出来るため歩留りが向上
する。

【００１７】電機子コイル５をボビン１４を介して各テ
ィース１１，１２，１３に巻回するため、ティース１
１，１２，１３に直接電機子コイル５を巻回するのでは
なく、ボビン１４に単独で電機子コイル５を巻回するこ
とが出来るので、隣接する電機子コイル５に接するまで
巻数を増やすことが可能になり、電機子コイルのスペー
ス効率が向上すると共に組立作業性が向上する。

【００１８】また、図３及び図４に示すように、筒状の
ボビン１４の一端面には内方に向かって凸部１４ａが、
ティース１１，１２，１３には凸部１４ａに対応して凹
部１１ａ，１２ａ，１３ａが形成されている。従って、
電機子コイル５を巻回したボビン１４がティース１１，
１２，１３に嵌挿されると、凸部１４ａが弾性変形して
凹部１１ａ，１２ａ，１３ａに係合し、凸部１４ａと凹
部１１ａ，１２ａ，１３ａで抜け防止機構が構成され
る。

【００１９】ステータ７は、金属材料で形成した取付台
１６を介してベース基板１７に電機子コア６を取付ける
ことで固定されている。電機子コア６と取付台１６は、
図３に示すように、夫々の対応する取付孔６ａ，１６ａ
を合せ、ねじ１８を取付孔６ａ，１６ａに差込んでねじ
１８をベース基板１７のねじ孔に螺合することによって
ベース基板１７に固定される。従って、電機子コイル５
はベース基板１７に接することなく浮いた状態で固定さ
れる。

【００２０】電機子コア６の取付孔６ａは、ねじ１８の
軸径に対して大きくしてあり、コギングが小さくなるよ
うな位置にロータ３との空隙調整をして電機子コア６を
ねじ１８で固定出来る。従って、取付孔６ａとねじ１８
で電機子コア６の取付位置が調整可能な取付位置調整手
段が構成される。

【００２１】３個のティース１１，１２，１３は、図５
に示すように、駆動用マグネット２と所定の空隙を介し
て対向する中央のティース１１を基準にロータ３の中心
から見て、左右６０度の位置に他のティース１２，１３
の先端が駆動用マグネット２と所定の空隙を介して対向
するように配置されている。

【００２２】また、３個のホール素子４は、図５に示す
ように、中央のティース１１を基準にロータ３の中心か
ら見て、ベース基板１７上の１０５度、１５７．５度、
２１０度の位置、又は−１０５度、−１５７．５度、−
２１０度の位置に配置されている。

【００２３】なお、本実施例では、ロータ３の回転位置
を検出する位置検出手段としてホール素子４を使用した
が、他の方法として、例えば電機子コイル５に発生する
誘導電圧に応じてロータ３の位置検出信号を生成するよ
うにしても本発明の特有の効果が得られる。

【００２４】シールドヨーク８は、駆動用マグネット２
の漏洩磁束がヘッドの動作に影響を与えないようにする
ために設けられ、前記したように電機子コア６の配置ス
ペース以外でロータ３を囲むように配置されている。

【００２５】以上のように構成されたブラシレスモータ
１においては、３個のホール素子４から発生するロータ
３の回転位置を検出する位置信号が駆動手段に入力さ
れ、駆動手段により駆動電流が電機子コイル５に供給さ
れて磁界が発生し、発生した磁界と駆動用マグネット２
の磁極との相互作用によって連続的な回転力がロータ３
に生じ、ロータ３が所望な角速度で回転する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
機子コイルは夫々ボビンに巻回した後に、略Ｅ型形状に
形成したティースにボビンを嵌挿するので、隣接する電
機子コイルに接するまで巻数を増やすことが可能にな
り、電機子コイルのスペース効率が向上する。また、単
独でボビンに電機子コイルを巻回するので、巻回作業の
作業性が向上する。

【００２７】位置検出手段を電機子コアと電気角で１２
０度以上離して配置したので、振動や騒音が低減され
る。

【００２８】ボビンの抜けを防止する抜け防止機構を設
けたので、ボビンが確実にティースに固定される。

【００２９】また、電機子コアを取付ける取付台を設
け、この取付台を金属材料で構成したので、電機子コイ
ルより発生する熱の放熱特性が向上する。

【００３０】電機子コアの取付位置調整手段を設けたの
で、ロータとの空隙調整によりコギングを小さくするこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブラシレスモータの概要平面図

【図２】本発明に係るブラシレスモータの概要側面図

【図３】電機子コイルと電機子コアと取付台の組付関係
を示す分解斜視図

【図４】ボビンの取付状態を示す部分拡大断面図

【図５】ティースと駆動用マグネットとホール素子の位
置関係を示す説明図

【図６】従来のブラシレスモータの概要平面図

【図７】従来のブラシレスモータの概要側面図

【符号の説明】

１…ブラシレスモータ、２…駆動用マグネット、３…ロ
ータ、４…ホール素子（位置検出手段）、５…電機子コ
イル、６…電機子コア、６ａ…取付孔、７…ステータ、
８…シールドヨーク、１０…シャフト、１１，１２，１
３…ティース、１１ａ，１２ａ，１３ａ…凹部、１４…
ボビン、１４ａ…凸部、１６…取付台、１６ａ…取付
孔、１７…ベース基板、１８…ねじ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に駆動用マグネットを固着したロ
   ータと、このロータの位置を検出する位置検出手段と、
   この位置検出手段の出力に応じて電機子コイルに流す駆
   動電流を制御する駆動手段と、ヘッド構成体の移動空間
   部分以外の空間に３個のティースを形成した電機子コア
   と前記電機子コイルを備えたステータと、前記電機子コ
   アの配置スペース以外で前記ロータを囲むように形成し
   たシールドヨークから成るブラシレスモータにおいて、
   前記電機子コアの中央のティースを前記ロータの円周の
   接線に対して直角方向に配設すると共に他のティースを
   前記中央のティースと平行で且つ同一の幅で前記駆動用
   マグネットの外周面に延在させて略Ｅ型形状に形成し、
   前記電機子コイルは夫々ボビンに巻回して前記各ティー
   スに嵌挿したことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、前記電機子コアと
   電気角で１２０度以上離して配置した請求項１記載のブ
   ラシレスモータ。
3. 【請求項３】 前記電機子コイルを巻回した前記ボビン
   と前記ティースに、前記ボビンの抜けを防止する抜け防
   止機構を設けた請求項１記載のブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 前記電機子コアを取付ける金属材料製の
   取付台を設けた請求項２記載のブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 前記電機子コアの取付位置が調整可能な
   取付位置調整手段を設けた請求項４記載のブラシレスモ
   ータ。