JPH09219058A - ディスク状交換媒体回転駆動用モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク状交換媒体と共に回転する調芯ピン
を安定にしかも高い回転精度で回転し得る構造を提供す
る。 【解決手段】 交換媒体となるディスク５２を所定位置
に案内保持する調芯ピン２６を有蓋円筒状に構成し、調
芯ピン２６のディスク嵌合高さに設定された内部天面２
８まで固定のシャフト２０を挿入し、シャフト２０の上
端を前記内部天面２８に当接させてスラスト支持すると
共に、調芯ピン２６の内部周面とシャフト２０の外周面
との間に潤滑流体を介在させてラジアル動圧軸受部を構
成し、調芯ピン２６を回転支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクやフロ
ッピーディスク等のディスク状交換媒体を回転駆動する
ためのモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種ディスク状交換媒体回
転駆動用モータにあっては、その小型化、薄型化の要請
に応えて、一対の玉軸受でスピンドルを支持する構成か
ら１個の玉軸受と１個のスリーブ軸受（すべり軸受）と
を併用する構造のものが採用され、特開平７−３１２０
１５号公報等に示されている。

【０００３】すなわち、図５は、交換媒体として光磁気
ディスクを回転駆動する従来の光ディスク用スピンドル
モータの断面を示している。ディスク駆動装置に支持さ
れるベースプレートａには中央開口ｂが設けられ、この
中央開口ｂに筒状の軸受支持部材ｃがかしめ等により固
着されると共に、軸受支持部材ｃの外周にステータｄが
外嵌されている。軸受支持部材ｃの内周には、上側に玉
軸受ｅ，下側に含油スリーブ軸受ｆがそれぞれ固定さ
れ、これら軸受ｅ，ｆを介して上面が扁平半球状に形成
された調芯ピンｇが回転自在に支持されている。スリー
ブ軸受ｆの軸方向寸法は玉軸受ｅの軸方向寸法より小さ
いものが用いられ、これにより調芯ピンｇの軸方向長さ
を小さくでき、モータ高さを低く抑えることができるよ
うにしている。この調芯ピンｇにはねじ孔が下面に開口
して形成されており、これにねじｈが螺合され、ねじｈ
の大径の鍔部ｉにより調芯ピンｇの抜け止めとスリーブ
軸受ｆからの油分の流出を防止している。

【０００４】調芯ピンｇのほぼ中央部つまり玉軸受ｅの
直上には、磁性材料により構成された円盤状のロータホ
ルダｊが圧入により固着され、この外周にアルミ等から
なるターンテーブル兼用のロータハブｋが嵌着されると
共に、さらにその外周に円筒状ヨークｌが固着され、ヨ
ークｌの内周面にロータマグネットｍが固定されてい
る。このロータマグネットｍはステータｄの外周面に若
干の隙間を介して対向している。ロータホルダｊの上面
には円盤状のクランプマグネットｎが装着されている。

【０００５】交換媒体となる光磁気ディスク（以下、単
にディスクという）ｏは、調芯ピンｇが嵌合する中央開
口ｐを有し、ディスクｏの内周部下面に磁性円盤ｑが設
けられている。

【０００６】そして、ディスクｏの回転駆動に際して
は、ディスクｏの中央開口ｐを調芯ピンｇに嵌合させて
ディスクｏをロータハブｋの上面の載置面ｒに載置し、
クランプマグネットｎによりディスクｏの磁性円盤ｑを
磁気吸引させ、ディスクｏをロータハブｋ上に保持す
る。この場合、調芯ピンｇはその上面が曲面に形成され
ているため、ディスクｏはその中央開口ｐに調芯ピンｇ
が速やかに嵌合するように案内される。その後、ステー
タｄを磁気駆動することにより、ステータｄとロータマ
グネットｍとの間に相対的な回転力が発生し、ロータマ
グネットｍ，ヨークｌ，ロータハブｋ，ロータホルダｊ
及び調芯ピンｇが一体となって回転し、ロータハブｋに
保持されたディスクｏが回転駆動される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
モータにおいては、調芯ピンｇを回転支持する際に、２
個の玉軸受に代えて、１個の玉軸受ｅとこれより軸寸法
の小さい１個のスリーブ軸受ｆとを用いるため、モータ
全体の軸方向寸法を小さくでき、モータの薄型化、小型
化に大きく寄与できる反面、以下の問題点があった。

【０００８】即ち、玉軸受ｅとスリーブ軸受ｆとによる
軸支持位置は、調芯ピンｇに対してその下部のみに片寄
り、つまりロータの回転力やディスクｏによる負荷力が
作用する位置から大きく離れてしまう不都合がある。こ
の結果、ロータの回転力やディスクｏによる負荷力等に
より調芯ピンｇに径方向の負荷が加わると、スリーブ軸
受ｆは玉軸受ｅに比べ比較的剛性が小さいことから、調
芯ピンｇは玉軸受ｅを支点にして変位し、スリーブ軸受
ｆに荷重が加わり、スリーブ軸受ｆに摩耗、へたりが生
じ、調芯ピンｇの軸芯が回転中心からずれ、結果として
交換媒体に対する読み書きに支障を来すことになる。

【０００９】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に留意してなされたものであり、その目的とする
ところは、交換媒体と共に回転する調芯ピンを安定にし
かも高い回転精度で回転し得るディスク状交換媒体回転
駆動用モータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディスク状交換媒体回転駆動用モータにお
いては、ベースプレートと、このベースプレートに対し
て回転自在に設けられ上部がディスク状交換媒体の中央
開口に着脱自在に嵌合する調芯ピンと、この調芯ピンを
回転させるために調芯ピンに取り付けられたロータと、
交換媒体を回転させるために調芯ピンに取り付けられた
ターンテーブルとを備え、前記調芯ピンを下端が開口さ
れた有蓋円筒状に構成し、調芯ピンの内部天面をほぼ交
換媒体の嵌合高さに設定し、ベースプレートに、調芯ピ
ンの内部に挿入されるシャフトを立設し、このシャフト
の上端を調芯ピンの内部天面に接触してスラスト支持す
るようにし、調芯ピンの内部周面とシャフトの外周面と
の間に潤滑流体を介在させてラジアル動圧軸受部を構成
することを特徴とするものである。

【００１１】この場合、シャフトの外周面を円周面に形
成し、調芯ピンの内部周面に動圧発生用の複数条の軸方
向の凹溝を等間隔に形成するのがよい。特に、調芯ピン
の内部周面を平面正多角形とした場合，焼結合金その他
型により簡易に生産可能で好ましい。また、調芯ピンの
下部における各凹溝を、調芯ピンの回転方向上流側に傾
斜させるのがよい。さらに、調芯ピンを、外周面にコー
ティングが施された焼結含油合金製の円筒体と、この円
筒体の上面を施蓋する耐摩耗性材料製のスラスト受とか
ら構成するのもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下実施の形態を示す図面に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に従う光
磁気ディスク回転駆動用モータの実施例の断面図であ
る。

【００１３】図１に示すように、駆動装置（図示せず）
に固定される例えば鉄板製のベースプレート２には孔部
４が設けられ、この孔部４に軸受支持部６が嵌合され、
加締めにより固定されている。この軸受支持部材６は、
中心孔８を有する底板部１０と、この底板部１０の外周
部上面に上方へ突出して形成されたほぼ円筒状のステー
タ保持部１２とからなり、ステータ保持部１２の外周に
環状段部１４が突出形成されている。ステータ１６は、
ステータ保持部１２の外周面に嵌合され、ステータ１６
の内周部下面を環状段部１４に当接させて位置決めした
状態で、ステータ保持部１２の上部をかしめることによ
り固定される。ベースプレート２の上面に装着されたフ
レキシブル回路基板１８にはステータ１６のコイル線端
部がはんだ付けにより接続されている。

【００１４】前記軸受支持部６の底板部１０の中心部に
は、シャフト２０がその下端基部を中心孔８に圧入する
等して立設されている。このシャフト２０はステンレス
等の丸棒からなり、外周面は円周面に形成され、中腹部
に環状溝２２が設けられると共に、その上端に扁平半球
状の球面部２４が形成されている。

【００１５】ベースプレート２に対して回転自在に設け
られた調芯ピン２６は、下端が開口された有蓋円筒状に
構成され、この内部に前記シャフト２０が遊挿され、調
芯ピン２６の内部の天面２８にシャフト２０の球面部２
４が点接触して調芯ピン２６がスラスト支持される。調
芯ピン２６の天面２８は、後述するディスクの装着位置
とほぼ同じ高さに設定されている。

【００１６】調芯ピン２６は、焼結含油合金製の円筒体
３０と、この円筒体３０の上面を施蓋するように円筒体
３０に固着されたセラミック、ポリイミド等の耐摩耗性
材料製のスラスト受３２とからなり、スラスト受３２の
上面には、扁平半球状の調芯用ディスク案内面３３が形
成されている。円筒体３０の内周面は、シャフト２０の
外周面が回転自在に外接する平面正多角形（実施例では
図３に示すように正８角形）に形成され、円筒体３０の
内面に、前記正多角形の各角部の位置に軸方向の凹溝３
４が形成されることになり、これら凹溝３４、つまり複
数条の軸方向の凹溝３４が周方向に等間隔に配置され、
簡易動圧発生用溝となる。

【００１７】シャフト２０の外周面と調芯ピン２６の内
面との間には、オイル等の潤滑流体３６が注入されてお
り、シャフト２０の環状溝２２より上側の外周面と円筒
体３０の内周面と潤滑流体３６とにより、上部ラジアル
動圧軸受部３８が構成されると共に、シャフト２０の環
状溝２２より下側の外周面と円筒体３０の内周面と潤滑
流体３６とにより、下部ラジアル動圧軸受部４０が構成
され、調芯ピン２６がシャフト２０に対してラジアル支
持される。

【００１８】前記円筒体３０の各凹溝３４は、図４に示
すように、円筒体３０の下端部に対応する位置に、調芯
ピン２６の回転方向の上流側に少し傾斜した傾斜部３
４’を有している。これは前記潤滑流体３６が調芯ピン
２６の回転による遠心力でその下端開口から飛散するの
を防止するためのものである。すなわち、図４に示すよ
うに、調芯ピン２６が実線矢印のように回転すると、各
凹溝３４の傾斜部３４’に対応する潤滑流体３６及び下
端開口に隣接する潤滑流体３６は、同図破線矢印のよう
に流れ、遠心力による潤滑流体３６の飛散が防止され
る。

【００１９】ここで、前記円筒体３０は、前述したよう
に焼結含油合金により構成され、潤滑流体３６を含浸し
て軸受部の枯渇を防ぐように配慮されているが、加え
て、遠心力により円筒体３０の外周面から潤滑流体３６
が飛散するのを防止するため、円筒体３０の外周面が樹
脂等で覆われている。また、上部ラジアル動圧軸受部３
８はその軸方向寸法が下部ラジアル動圧軸受部４０より
大きく形成されている。これは、調芯ピン２６に対して
ロータ部やディスク等の回転負荷がその上部側に加わる
ためであり、より安定した回転支持を実現している。ま
た、円筒体３０の外周面を樹脂等で覆う代わりに調芯ピ
ン２６を含めて薄肉の金属筒の内部に円筒体３０を収容
する事も有効である。

【００２０】調芯ピン２６のほぼ中央部外周面には、鉄
等の磁性板を皿状にプレス加工して成形されたロータホ
ルダ４２が圧入等により固着され、このロータホルダ４
２上に、円盤状のクランプマグネット４４が接着固定さ
れている。ロータホルダ４２の外周部には、アルミ等か
らなるターンテーブル兼用のロータハブ４６が嵌着され
ると共に、さらにその外周に円筒状ヨーク４８が固着さ
れ、ヨーク４８の内周面にロータマグネット５０が固定
されている。このロータマグネット５０はステータ１６
の外周面に若干の隙間を介して対向している。

【００２１】交換媒体となる光磁気ディスク５２は、調
芯ピン２６が嵌合する中央開口５４を有し、ディスク５
２の内周部下面に磁性円盤５６が設けられている。そし
て、ディスク５２の回転駆動に際しては、ディスク５２
の中央開口５４を調芯ピン２６に嵌合させてディスク５
２をロータハブ４６の上面の載置面４７に載置し、クラ
ンプマグネット４４によりディスク５２の磁性円盤５６
を磁気吸引させ、ディスク５２をロータハブ４６上に保
持する。この場合、調芯ピン２６はその上面が曲面に形
成されているため、ディスク５２はその中央開口５４に
調芯ピン２６が速やかに嵌合するように案内される。そ
の後、ステータ１６を磁気駆動することにより、ステー
タ１６とロータマグネット５０との間に相対的な回転力
が発生し、ロータマグネット５０，ヨーク４８，ロータ
ハブ４６，ロータホルダ４２及び調芯ピン２６が一体と
なって回転し、ロータハブ４６に保持されたディスク５
２が回転駆動される。

【００２２】この回転駆動時、調芯ピン２６は、その天
面２８にシャフト２０の球面部２４が当接することによ
りスラスト方向に支持され、上部ラジアル軸受部３８及
び下部ラジアル軸受部４０によりラジアル方向に回転支
持される。このラジアル軸受部３８、４０においては、
図３に示すように、シャフト２０の外周面と調芯ピン２
６の円筒部３０の正多角形内周面との間に毛細管現象に
よって保持された潤滑流体３６が、調芯ピン２６の回転
によりその凹溝３４が回転移動することに伴って回転方
向に移送され、シャフト２０の外周面と調芯ピン２６の
内周面との間に潤滑に必要な油膜が形成され、シャフト
２０に対して調芯ピン２６が安定に支持される。この場
合、シャフト２０の外周面と調芯ピン２６の内周面との
接触面積が非常に小さいため、回転駆動時に生じる騒音
または摩擦損失を有効に小さくすることができ、円滑な
回転を維持できる。

【００２３】このような構成のディスク回転駆動用モー
タにあっては、交換媒体たるディスク５２が着脱される
調芯ピン２６の内部を軸受部として利用し、しかもこの
調芯ピン２６におけるディスク支持位置近くまでシャフ
ト２０を延ばして、軸受スパンを最大限確保する構成に
しているため、調芯ピン２６を介してディスク５２を安
定に回転支持することができるものである。

【００２４】以上本発明に従うモータの実施例について
説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形が
可能である。

【００２５】例えば、実施例では、調芯ピン２６を材質
の異なる円筒部３０とスラスト受３２とで構成している
が、これに限らず単一の部材で構成するようにしてもよ
い。また、調芯ピン２６の内部の形状は、前記以外の正
多角形であってもよい。さらに、実施例は光磁気ディス
ク用モータの場合であるが、フロッピーディスク等の他
の交換媒体を回転駆動するモータにも同様に適用できる
ことは明かである。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次に記載する効果を奏する。請求項１記載
のディスク状交換媒体回転駆動用モータにあっては、交
換媒体を所定位置に案内保持する調芯ピンを有蓋円筒状
に構成し、調芯ピンの交換媒体の嵌合高さに設定された
内部天面まで固定のシャフトを挿入して調芯ピンを回転
支持するようにしたので、調芯ピンの内部を有効に利用
して軸受スパンを長く形成することができ、モータ高さ
が低く抑えられても所要の軸受スパンを確保でき、交換
媒体を安定に回転支持することができるものである。

【００２７】請求項２記載のディスク状交換媒体回転駆
動用モータにあっては、調芯ピンの内部周面に複数条の
軸方向の凹溝を等間隔に形成してシャフトの円周面とで
動圧軸受を構成するようにしたので、調芯ピンの回転駆
動を円滑にかつ高精度に実現でき、特に、請求項３記載
のように、調芯ピンの内部周面を平面正多角形にしてそ
の各角部で軸方向凹溝を形成することにより、構造が簡
単になる効果が得られる。

【００２８】請求項４記載のディスク状交換媒体回転駆
動用モータにあっては、調芯ピンの内部周面に形成した
複数条の凹溝において、その下部を調芯ピンの回転方向
上流側に傾斜させているので、調芯ピンの回転時その下
部及びその近傍の潤滑流体を調芯ピン内部へ強制的に移
動させることができ、調芯ピンの回転による遠心力によ
り潤滑流体が外部へ飛散することを確実に防止できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスク状交換媒体回転駆動用モ
ータの実施例を示す切断正面図である。

【図２】図１の調芯ピン及びシャフトの切断平面図であ
る。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】図１の調芯ピンの切断正面図である。

【図５】従来のディスク駆動用モータの切断正面図であ
る。

【符号の説明】

２ ベ−スプレ−ト ２０ シャフト ２６ 調芯ピン ２８ 天面 ３０ 円筒部 ３２ スラスト受 ３４ 凹溝 ３４’傾斜部 ３６ 潤滑流体 ３８ 上部ラジアル動圧軸受部 ４０ 下部ラジアル動圧軸受部 ４２ ロータホルダ ４６ ロータハブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースプレートと、該ベースプレートに
   対して回転自在に設けられ上部がディスク状交換媒体の
   中央開口に着脱自在に嵌合する調芯ピンと、該調芯ピン
   を回転させるために該調芯ピンに取り付けられたロータ
   と、前記交換媒体を回転させるために前記調芯ピンに取
   り付けられたターンテーブルとを備えたディスク状交換
   媒体回転駆動用モータであって、 前記調芯ピンは、下端が開口された有蓋円筒状に構成さ
   れ、前記調芯ピンの内部天面はほぼ前記交換媒体の嵌合
   高さに設定され、前記ベースプレートには、前記調芯ピ
   ンの内部に挿入されるシャフトが立設され、該シャフト
   の上端が前記調芯ピンの内部天面に接触してスラスト支
   持しており、前記調芯ピンの内部周面と前記シャフトの
   外周面との間に潤滑流体が介在されてラジアル動圧軸受
   部が構成されていることを特徴とするディスク状交換媒
   体回転駆動用モータ。
2. 【請求項２】 前記シャフトの外周面は円周面に形成さ
   れ、前記調芯ピンの内部周面には動圧発生用の複数条の
   軸方向の凹溝が等間隔に形成されている請求項１記載の
   ディスク状交換媒体回転駆動用モータ。
3. 【請求項３】 前記調芯ピンの内部周面は平面正多角形
   を構成している請求項２記載のディスク状交換媒体回転
   駆動用モータ。
4. 【請求項４】 前記調芯ピンの下部における前記各凹溝
   は、該調芯ピンの回転方向上流側に傾斜している請求項
   ２または３記載のディスク状交換媒体回転駆動用モー
   タ。
5. 【請求項５】 前記調芯ピンは、焼結含油合金製の円筒
   体と、該円筒体の上面を施蓋する耐摩耗性材料製のスラ
   スト受とからなる請求項１記載のディスク状交換媒体回
   転駆動用モータ。