JPH1080119A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸を焼結含油軸受によって支持するタイ
プのスピンドルモータにおいて回転軸の軸心の振れを安
定化することのできる構成を提供すること。 【解決手段】 スピンドルモータにおいて、回転軸３０
を支持する軸受部材は焼結含油軸受であるため、クリア
ランスに起因して回転軸３０には振れが起こる。それで
も、回転軸３０に固着されているディスクテーブル９１
には偏心孔９１０が形成され、ロータはあえて偏心構造
となるように構成されているため、回転軸３０は、振れ
たとしても周期的なすりこぎ運動を起こすだけである。
このような規則的な軌跡を描く振れであれば、ディスク
の動きに光ヘッドを追従させることができるので、ディ
スクからの情報再生に支障がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピンドルモータに
関し、さらに詳しくは回転軸の振れを安定化するための
構造技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からあるスピンドルモータのうち、
ＣＤ−ＲＯＭなどのディスクを駆動するためのスピンド
ルモータには、コア巻線が巻回された突極を備えるステ
ータコアと、該ステータコアに対向配置された駆動マグ
ネットおよび該駆動マグネットと一体に回転する回転軸
を備えるロータと、前記回転軸を回転自在に支持するボ
ールベアリングとが構成されている。ロータは、回転軸
にディスクテーブルが固着され、ディスクテーブル上の
ディスクを回転させるようになっている。ここで、ボー
ルベアリングには回転軸が振れないように予圧がかけら
れ、ディスクテーブルを含めてロータは、ディスクに面
振れが発生しないように重心が回転軸の軸心上に位置す
るように構成されている。

【０００３】このように構成されるスピンドルモータで
は、高価なボールベアリングに代えて焼結含油軸受を用
いることによって低コスト化が図られつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
モータ構造のままでボールベアリングに代えて焼結含油
軸受を用いると、焼結含油軸受と回転軸との間のクリア
ランスが原因で回転軸に不規則な振れが起こりやすいと
いう問題点があり、このような不規則な振れに起因する
ディスクの動きには光ヘッドが追従できないため、ディ
スクからの情報再生を行えなくなる。たとえば、互いに
直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のうち、回転軸の
軸線方向をＺ方向とした場合に、従来のモータ構造のま
まで焼結含油軸受を用いたときの回転軸の振れの様子
を、回転軸先端部のＹ方向への変位、回転軸先端部のＸ
方向への変位、および回転軸先端部の軌跡として図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ示す。これらのグラ
フからわかるように、従来のモータ構造のままで焼結含
油軸受を用いたときの回転軸の振れは著しく不規則で軌
跡が定まらない。

【０００５】そこで、本発明の課題は、上記の問題点を
解消することにあり、回転軸を焼結含油軸受によって支
持するタイプのスピンドルモータにおいて回転軸の振れ
を安定化することのできる構成を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、コア巻線が巻回された突極を備えるス
テータコアと、該ステータコアに対向配置された駆動マ
グネットおよび該駆動マグネットと一体に回転する回転
軸を備えるロータと、前記回転軸を回転自在に支持する
焼結含油軸受とを有するスピンドルモータにおいて、前
記ロータは、該ロータの重心を前記回転軸の軸心から外
れた位置とすることによって前記回転軸が回転中に振れ
るときの軌跡を規定する偏心部を備えていることを特徴
とする。

【０００７】スピンドルモータにおける回転軸の振れに
ついて各種の検討を行ったところ、ロータの重心をその
回転軸の軸心上においた場合に回転軸が一端振れはじめ
ると、不規則な軌道を描いてしまうことを見いだした。
これに対して、本発明のように、ロータの重心を回転軸
の軸心上からずらすと、回転軸の振れはあるものの、回
転軸は周期的なすりこぎ運動を起こすことを見いだし
た。すなわち、ロータを偏心構造とすると、回転軸が振
れるときの軌跡を規定することができ、このような規則
的な回転軸の振れに起因するディスクの動きであれば、
光ヘッドを追従させることができるので、ディスクから
の情報再生が可能である。

【０００８】本発明において、前記ロータがディスクを
載置するためのディスクテーブルを備える場合には、該
ディスクテーブルに前記偏心部を構成することがある。

【０００９】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たスピンドルモータを説明する。

【００１０】［実施の形態１］ （全体構造）図１は、本発明のスピンドルモータの右半
分を示す縦断面図である。

【００１１】図１に示すように、本発明を適用したスピ
ンドルモータ１において、ステータ基板１０に対して回
転軸３０は軸受部材２０によって支持され、この軸受部
材２０は、ステータ基板１０上に接置されるつば広のフ
ランジ部２１と、このフランジ部２１の中央部分から垂
直方向に延びる筒部２２とを備えている。フランジ部２
１の下面部および上面部は、それぞれステータ基板１０
に対する接置面２１１、およびステータコア６０を載せ
るコア載置面２１２になっている。軸受部材２０の筒部
２２にはシャフト３０が差し込まれる円孔２２０が形成
され、フランジ部２１には外周縁から中心に向かうねじ
止め用溝２１３が形成されている。ねじ止め用溝２１３
は長孔などとして構成される場合もある。

【００１２】（ステータの構造）ステータコア６０は、
厚さ０．５ｍｍのコア板６１を複数枚積層してなるもの
で、各コア板６１の中央に形成されている各孔が固定孔
６１０を構成している。軸受部材２０はフランジ部２１
がステータ基板１０上に接置され、その筒部２２がステ
ータコア６０の固定孔６１０に対して嵌め込まれた状態
にある。この状態で、ステータコア６０はフランジ部２
１の上面部（コア載置面２１２）に置かれた状態とな
り、かつ、ステータコア６０の上面からはステータ固定
用ねじ７がステータコア６０および軸受部材２０のねじ
止め用溝２１３を貫通してステータ基板１０に止められ
る。従って、ステータコア６０は、フランジ部２１をス
テータ基板１０との間に挟むようにして固定され、フラ
ンジ部２１の下面部（ステータ基板１０に対する接置面
２１１）はステータ基板１０に密着した状態となる。

【００１３】（ロータの構造）ロータ７は、回転軸３
０、ロータケース５０、およびディスクが設置されるデ
ィスクテーブル９１などから構成され、一体に回転可能
である。回転軸３０は、軸受部材２０の筒部２２内に差
し込まれ、かつ、ステータ基板１０上のスラスト軸受４
０に支持された状態にあるので、軸線周りに回転可能で
ある。回転軸３０にはカップ状のロータケース５０が固
着され、その内周面に固着されている駆動マグネット５
１は、コア巻線６２の巻回されたステータコア６０の突
極に対向している。なお、ステータ基板１０上に搭載さ
れている電子部品１１は、モータ駆動回路を構成するた
めのチップ部品である。

【００１４】回転軸３０に対しては、ディスクを支持す
る円板状のディスクテーブル９１が固着され、このディ
スクテーブル９１は、その上面外周部分に張られたリン
グ状のディスク受けラバー９２を備えている。回転軸３
０に対しては、ディスクテーブル９１上にディスクをセ
ンター出ししながら保持するセンタリング９３、センタ
ーキャップ９４、およびチャッキングマグネット９５も
取り付けられている。センタリング９３とディスクテー
ブル９１との間にはセンタリングばね９６が配置されて
いる。

【００１５】（軸受部材の構造）本形態では、軸受部材
２０は、フランジ部２１と前記筒部２２とを一体に備え
る焼結部品に潤滑油を含浸した焼結含油軸受であり、従
来のモータで使用されているボールベアリングと比較し
て安価である。軸受部材２０は、筒部２２の内周面のう
ち、回転軸３０の軸線方向で離間した位置に回転軸３０
を支持するための２つの摺接部２２１、２２２を備えて
いる。従って、筒部２２の内周面のうち、摺接部２２
１、２２２で挟まれた領域は凹部となって回転軸３０と
接しておらず、それらの間にはわずかな隙間４が構成さ
れている。摺接部２２１、２２２は、フランジ部２１の
接置面２１１を基準にそれと垂直となるように構成され
ている。

【００１６】焼結部品からなる軸受部材２０は、摺接部
２２１、２２２、筒部２２の外周面、およびフランジ部
２１のコア載置面２１２のいずれもがサイジングにより
ポーラスが目潰し加工されている。このため、軸受部材
２０に含浸した潤滑油は不必要に流出しない。また、軸
受部材２０は、筒部２２の内周面自身に摺接部２２１、
２２２が構成されているため、別部材を組み立てて軸受
部材を構成する場合と違って、部品点数や組み立て工数
を削減できるとともに、金型の精度を管理するだけで摺
接部２２１、２２２（筒部２２）の内径寸法にばらつき
が発生するのを防止できるという利点がある。また、軸
受部材２０は一体焼結部品から構成されているので、こ
の接置面２１１に対して摺接部２２１、２２２の垂直度
を出すのは比較的容易であり、この垂直度さえ精度よく
出せば、ステータ基板１０に対する摺接部２２１、２２
２の垂直度を出すことができる。それ故、回転軸３０の
垂直度を精度よく出せる。さらに、軸受部材２０が筒部
２２の内周面全体で回転軸３０を支持する構成と違っ
て、軸受部材２０の２つの摺接部２２１、２２２は、互
いに離間した位置で回転軸３０を支持するため、摺接部
２２１、２２２さえ精度よく形成すれば他の部分に多少
の凹凸があっても、回転する回転軸３０を安定した状態
に支持できる。また、接触面積が小さい分、摩擦抵抗が
小さい。しかも、２つの摺接部２２１、２２２の間には
軸受部材２０から滲みだした潤滑油の油溜まり部（隙間
４）が構成される。

【００１７】（ロータ７の偏心構造）回転軸３０と軸受
部材２０（焼結含油軸受）との間には所定のクリアラン
スが確保されているため、回転軸３０は回転中に振れを
起こす。この振れが不規則であると、ディスクの動きに
光ヘッドが追従できず、ディスクからの情報再生が行え
ない。

【００１８】そこで、本形態では、図２にディスクテー
ブル９１の平面構造を示すように、ディスクテーブル９
１には、ディスク受けカバー９２よりも内側位置にロー
タ７の重心を回転軸３０の軸心から外れた位置とする偏
心孔９１０（偏心部）が形成されている。ここで、偏心
孔９１０が形成されていなければディスクテーブル９１
の重心は回転軸３０の軸心上にあったので、ディスクテ
ーブル９１は偏心孔９１０の形成によって重心が回転軸
３０の軸心上から矢印Ａで示す方向に外れた位置にあ
る。また、ロータ７全体としても、ディスクテーブル９
１に偏心孔９１０が形成されていなければ重心は回転軸
３０の軸心上にあったので、ロータ７は偏心孔９１０の
形成によって重心が回転軸３０の軸心上から矢印Ａで示
す方向に外れた位置にある。

【００１９】（本形態の効果）このように構成したスピ
ンドルモータ１において、ロータ７の重心をその回転軸
３０の軸心上においた場合には図５（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）を参照して説明したように回転軸３０が一端振れ
はじめると、不規則な軌道を描いてしまうのに対して、
本形態のように、ロータ７の重心を回転軸３０の軸心位
置からあえてずらすと、回転軸３０に振れはあってもそ
の振れは周期的なすりこぎ運動である。たとえば、互い
に直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のうち、回転軸
３０の軸線方向をＺ方向とした場合に、本形態に係るモ
ータ構造であれば軸受部材２０として焼結含油軸受を用
いたときでも、回転軸３０の振れの様子は、回転軸先端
部のＹ方向への変位、回転軸先端部のＸ方向への変位、
および回転軸先端部の軌跡として図３（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）にそれぞれ示すとおり、回転軸３０は周期的な振
れを起こすだけである。すなわち、ロータ７を偏心構造
とすると、回転軸３０が振れるときの軌跡を規定するこ
とができ、このように軌跡を定めることができれば回転
軸３０がいずれの方向にふらつくかが明らかとなる。そ
れ故、回転軸３０の振れに起因するディスクの動きに光
ヘッドを追従させることができるので、ディスクからの
情報の再生が可能である。

【００２０】［実施の形態２］上記形態では、ディスク
テーブル９１自身に偏心孔９１０を形成することによっ
てロータ７の重心を回転軸３０の軸心上から外れた位置
としたが、図４に示すように、ディスクテーブル９１の
上面部に張ってあるディスク受けラバー９２に偏心部９
２０を設けてもよい。すなわち、本形態において、ディ
スク受けラバー９２は完全なリング状ではなく、内側に
張り出すことによってその分だけ、ディスクテーブル９
１の重心を中心から矢印Ｂの方向に外れた位置とする偏
心部９２０が形成されている。ここでも、ディスクテー
ブル９１およびロータ７は偏心部９２０が形成されてい
なければ重心は回転軸３０の軸心上にあったので、ディ
スクテーブル９１およびロータは偏心部９２０の形成に
よって重心が回転軸３０の軸心上から外れた位置にあ
る。

【００２１】このように構成したスピンドルモータ１に
おいても、実施の形態１と同様、ロータ７の重心を回転
軸３０の軸心上からずらしてあるので、回転軸３０は周
期的なすりこぎ運動を起こす。すなわち、ロータ７を偏
心構造とすると、回転軸３０が振れるときの軌跡を規定
することができ、このように軌跡を定めることができれ
ば回転軸３０がいずれの方向にふらつくかが明らかとな
る。それ故、回転軸３０の振れに起因するディスクの動
きに光ヘッドを追従させることができるので、ディスク
からの情報の再生が可能である。

【００２２】［その他の実施の形態］なお、ロータ７の
重心を回転軸３０の軸心から外れた位置とするにあたっ
ては、ディスクテーブル９１またはそれに張られたディ
スク受けラバー９２に偏心孔９１０や偏心部９２０を形
成する方法の他にも、たとえば、ロータケース５０など
に対して偏心孔などを形成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスピ
ンドルモータでは、回転軸を支持するのにボールベアリ
ングよりも安価な焼結含油軸受を用いながらも、ロータ
の重心を回転軸の軸心から外れた位置としてあるため、
回転軸に振れはあるものの、その振れは周期的なすりこ
ぎ運動である。従って、本発明によれば、回転軸が規則
的な軌跡をもって振れるだけなので、ディスクの動きに
光ヘッドを追従させることができる。それ故、ディスク
からの情報再生に支障がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】スピンドルモータの右半分を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１に係るスピンドルモータ
において、ロータを偏心構造とするためのディスクテー
ブルの構造を示す平面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明を適用した
スピンドルモータにおける回転軸の振れの様子を示すた
めに、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のう
ち、回転軸の軸線方向をＺ方向としたときの回転軸先端
部のＹ方向への変位、回転軸先端部のＸ方向への変位、
および回転軸先端部の軌跡をそれぞれ示すグラフであ
る。

【図４】本発明の実施の形態２に係るスピンドルモータ
において、ロータを偏心構造とするためのディスクテー
ブル（ディスク受けラバー）の構造を示す平面図であ
る。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、従来のスピンドル
モータにおける回転軸の振れの様子を示すために、互い
に直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のうち、回転軸
の軸線方向をＺ方向としたときの回転軸先端部のＹ方向
への変位、回転軸先端部のＸ方向への変位、および回転
軸先端部の軌跡をそれぞれ示すグラフである。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ １０ ステータ基板 ２０ 軸受部材（焼結含油軸受） ２１ フランジ部 ２２ 筒部 ３０ 回転軸 ６０ ステータコア ９１ ディスクテーブル ９２ ディスク受けラバー ９１０ ロータを偏心構造とするための偏心孔 ９２０ ロータを偏心構造とするための偏心部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア巻線が巻回された突極を備えるステ
   ータコアと、該ステータコアに対向配置された駆動マグ
   ネットおよび該駆動マグネットと一体に回転する回転軸
   を備えるロータと、前記回転軸を回転自在に支持する焼
   結含油軸受とを有するスピンドルモータにおいて、 前記ロータは、該ロータの重心を前記回転軸の軸心上か
   ら外れた位置とすることによって前記回転軸が回転中に
   振れるときの軌跡を規定する偏心部を備えていることを
   特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ロータは、ディ
   スクを載置するためのディスクテーブルを備え、該ディ
   スクテーブルに前記偏心部が構成されていることを特徴
   とするスピンドルモータ。