(57)【要約】【課題】情報記録再生装置のベース部材に取り付けるステータコイルと、ステータコイルに対向して位置する環状の永久磁石を有するロータ部とを備えたモータにおいて、ロータハブの振動およびピュアトーンの発生を抑制できるようにする。【解決手段】ロータ部１３が、ロータハブ２１と該ロータハブ２１を回転自在に支持する流体動圧軸受部２３とを備え、前記ロータハブ２１が、ステータコイル１１に対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石４１を備え、前記流体動圧軸受部２３が、前記ロータハブ２１に固定される軸体２５と、前記ベース部材３に固定されるスリーブ２７とを備え、前記ベース部材３に、前記ステータコイル１１を軸方向に突き当てる第１の突き当て面７７と、前記スリーブ２７を軸方向に突き当てる第２の突き当て面６９ｂとが設けられていることを特徴とする情報記録再生装置用モータ５を提供する。【選択図】      図３
2006180566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録再生装置のベース部材にロータ部とステータコイルとを取り付けてなり、
前記ロータ部が、ロータハブと該ロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部とを備え、
前記ロータハブが、前記ステータコイルに対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石を備え、
前記流体動圧軸受部が、前記ロータハブに固定される軸体と、前記ベース部材に固定されるスリーブとを備え、
前記ベース部材に、前記ステータコイルを軸方向に突き当てる第１の突き当て面と、前記スリーブを軸方向に突き当てる第２の突き当て面とが設けられていることを特徴とする情報記録再生装置用モータ。
【請求項２】
前記ベース部材に、前記ステータコイルの周面を嵌合させる第１嵌合面と、前記スリーブの周面を嵌合させる第２嵌合面とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置用モータ。
【請求項３】
前記ベース部材が、鉄製であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報記録再生装置用モータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の情報記録再生用モータと、前記ロータハブに固定される薄板状の情報記録媒体と、該情報記録媒体に情報を記録すると共に該情報記録媒体に記録された情報を再生する情報変換素子、および該情報変換素子を所定の位置に位置決めする揺動手段とを有するＨＳＡ（ヘッドスタックアッセンブリー）とを備え、
該ＨＳＡが、前記ベース部材に取り付けられていることを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベース部材に取り付けるステータコイルと、ステータコイルに対向して位置する環状の永久磁石を有するロータ部とを備えた情報記録再生装置用モータとこれを用いた情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、据え置き型のパーソナルコンピュータや携行可能なノートパソコン等の端末装置に搭載されるハードディスク装置（以下、ＨＤＤと呼ぶ。）には、ディスク状に形成された情報記録媒体を所定の回転速度で駆動する情報記録再生装置用モータが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。近年では、このＨＤＤを携帯電話機やデジタルカメラ等の小型の情報家電にも搭載できるように、情報記録再生装置用モータに対する小型化、薄型化の要求が高まっている。
この情報記録再生装置用モータは、環状の永久磁石を固定したロータハブと、永久磁石の外周面に対向して配されたステータコイルと、ステータコイルに対してロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部とを備えている。
ステータコイルは、略板状に形成されたブラケットの表面に固定されており、このブラケットの中央部には厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔には流体動圧軸受部を構成する略円柱状の軸体（シャフト）の軸方向端部が嵌合している。
また、ロータハブは、軸体を挿入するための穴を備えており、ブラケットに固定した軸体をこの穴に挿入した状態において、ロータハブと軸体の外周面およびブラケットの表面との間に隙間が形成されている。そして、流体動圧軸受部は、これらの隙間に潤滑油を充填して構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５０４０８号公報（第５−６頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の情報記録再生装置用モータは、軸体をブラケットの貫通孔に嵌合する構成であるため、軸体をブラケットに取り付ける際に、ブラケットに対する軸体の軸方向位置の位置決めを精度よく行うことが困難であるという問題があった。そして、ブラケットに対する軸体の軸方向位置は、ロータハブに固定される永久磁石の軸方向位置にも影響を与えるため、軸方向に関するステータコイルの磁気回路の中心（磁気中心）と、永久磁石の磁気回路の中心（磁気中心）とが互いにずれる虞があった。
【０００５】
これら磁気中心が互いにずれている場合には、ロータハブを回転させた際に、この磁気中心のずれに基づいてピュアトーンと呼ばれる騒音が発生するという問題があった。特に、この磁気中心が周方向にわたって互いにばらつきがある場合には、ピュアトーンが大きくなるだけでなく、周方向にわたって永久磁石に作用する磁力のばらつきによってロータハブが振動するという問題があった。
また、軸体およびロータハブをブラケットに取り付ける際には、軸体の位置決めとともに流体動圧軸受部を構成する必要があったため、これら軸体およびロータハブの取り付け作業が面倒であるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ロータハブの振動およびピュアトーンの発生を抑制できる情報記録再生装置用モータを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の情報記録再生装置用モータは、情報記録再生装置のベース部材にロータ部とステータコイルとを取り付けてなり、前記ロータ部が、ロータハブと該ロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部とを備え、前記ロータハブが、前記ステータコイルに対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石を備え、前記流体動圧軸受部が、前記ロータハブに固定される軸体と、前記ベース部材に固定されるスリーブとを備え、前記ベース部材に、前記ステータコイルを軸方向に突き当てる第１の突き当て面と、前記スリーブを軸方向に突き当てる第２の突き当て面とが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、スリーブは軸体およびロータハブと共にロータ部を構成しているため、このスリーブを第１の突き当て面に当接させる前に、予めスリーブと永久磁石との相対的な位置決めを行うことができる。また、軸方向に面する第１、第２の突き当て面は、１つのベース部材に形成されているため、軸方向に関するこれら第１、第２の突き当て面の相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。
以上のことから、スリーブを第１の突き当て面に当接させると共にステータコイルを第２の突き当て面に当接させて、ロータ部およびステータコイルをベース部材に取り付ける際には、軸方向に関する永久磁石とステータコイルの相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。このため、軸方向に関するステータコイルの磁気回路の中心（磁気中心）と永久磁石の磁気回路の中心（磁気中心）とを周方向にわたって精度よく一致させることができる。
【０００９】
したがって、このように構成された情報記録再生装置用モータにおいて、ステータコイルの交番磁界を永久磁石に作用させ、ロータ部の軸体およびロータハブを回転させた際には、周方向にわたって永久磁石に作用する磁力のばらつきが抑制され、ロータハブの振動を抑制できる。また、この際には、ステータコイルと永久磁石との磁気中心のばらつきに基づくピュアトーンの発生を抑制できる。
【００１０】
また、情報記録再生装置用モータにおいて、前記ベース部材に、前記ステータコイルの周面を嵌合させる第１嵌合面と、前記スリーブの周面を嵌合させる第２嵌合面とが設けられていることを特徴とする。
この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、軸線回りに形成される第１嵌合面および第２嵌合面は、１つのベース部材に形成されているため、これら第１嵌合面と第２嵌合面との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、前述と同様にして、スリーブの周面を第２嵌合面に嵌合させる前に、予めスリーブと永久磁石との相対的な位置決めを行うことができる。
【００１１】
したがって、スリーブの周面を第１嵌合面に嵌合させ、ステータコイルの周面を第２嵌合面に嵌合させて、ロータ部およびステータコイルをベース部材に取り付ける際には、径方向に関する永久磁石とステータコイルの相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。このため、永久磁石の周面と、この周面に対向するステータコイルの対向面との隙間を周方向にわたって一定間隔に保持することができる。
【００１２】
このように構成において、前述と同様にロータ部の軸体およびロータハブを回転させた際には、周方向にわたって永久磁石に作用する磁力のばらつきが抑制されるため、ロータハブの振動を抑制することができる。また、ステータコイルと永久磁石との隙間のばらつきに基づくピュアトーンの発生を抑制できる。
【００１３】
また、本発明に係る情報記録再生装置用モータは、前記ベース部材が鉄製であることを特徴とする。
この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、ベース部材を鉄から形成することにより、スリーブおよびステータコイルを定位置に保持するための剛性を保持しながら、ベース部材の厚さ方向の肉厚を薄く形成することができる。また、鉄製のベース部材は高い剛性を有しているため、ロータハブを回転させる際にベース部材が振動することも抑制できる。
【００１４】
また、本発明に係る情報記録再生装置は、前記情報記録再生装置用モータと、前記ロータハブに固定される薄板状の情報記録媒体と、該情報記録媒体に情報を記録すると共に該情報記録媒体に記録された情報を再生する情報変換素子、および該情報変換素子を所定の位置に位置決めする揺動手段とを有するＨＳＡとを備え、該ＨＳＡが、前記ベース部材に取り付けられていることを特徴とする。
この発明に係る情報記録再生装置によれば、ＨＳＡをステータコイルおよびロータ部と共に、１つのベース部材に固定しているため、情報記録媒体と情報変換素子との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、ロータハブの振動を抑制できるため、情報記録再生装置用モータにより情報記録媒体を回転させた際にはロータハブが安定して回転することになる。
したがって、情報変換素子を用いて情報記録再生装置用モータに取り付けられた情報記録媒体に情報を書き込む際、もしくは、情報記録媒体から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図３はこの発明に係る一実施形態を示す図である。図１に示すように、この実施の形態に係るＨＤＤ（情報記録再生装置）１は、ＨＤＤ１の筐体を構成するベース部材３と、このベース部材３に取り付けられるモータ（情報記録再生装置用モータ）５、およびＨＳＡ７とを備えている。モータ５は、ベース部材３に取り付けられるステータコイル１１およびロータ部１３とを備えている。
ステータコイル１１は、環状に形成されたヨーク１４と、ヨーク１４の内周面側に突出して形成された複数のコア１５と、各コア１５に巻き付けられたコイル１７とから構成されており、コイル１７は、図示しない電源と電気的に接続されている。したがって、これらコア１５およびコイル１７により交番磁界を形成できるようになっている。
【００１６】
ロータ部１３は、有底略円筒状に形成されるロータハブ２１と、ロータハブ２１を回転自在に支持する流体動圧軸受部２３とを備えている。
流体動圧軸受部２３は、図２に示すように、軸体２５と、この軸体２５を挿入する軸体挿入穴２７ａを有し、有底略円筒状に形成されたスリーブ２７と、軸体２５と軸体挿入穴２７ａとの隙間に充填されたオイル等の液体２９とを備えている。
軸体２５の外面２５ａ〜２５ｃや軸体挿入穴２７ａの内面２７ｂ〜２７ｄには、液体２９を集めるための動圧発生溝２４が形成されており、この動圧発生溝２４は、軸体２５を中心軸線Ａ１回りに回転させた際に、液体２９を所定の隙間Ｒ１〜Ｒ３に集めて動圧を発生させる。そして、この動圧が軸受の役割を果たして、スリーブ２７により軸体２５を回転可能に支持するようになっている。
このスリーブ２７は、軸体挿入穴２７ａの閉塞端側を形成する小径円筒部３１と、小径円筒部３１よりも大きい外径寸法を有する大径円筒部３３とを備えており、小径円筒部３１の外周面３１ａと大径円筒部３３の外周面３３ａとの間には、中心軸線Ａ１に直交する環状の端面３５が形成されている。
【００１７】
ロータハブ２１は、図１に示すように、有底略円筒状に形成されており、その底壁部３７の中央部には、中心軸線Ａ１を中心とした貫通孔３７ａが形成されている。このロータハブ２１は、この貫通孔３７ａに軸体２５の上端部を嵌め込むことにより軸体２５に固定されることになる。この底壁部３７の周縁から突出する円筒壁部３９の外周面３９ａには、環状に形成された永久磁石４１が固定されている。
永久磁石４１は、環状に複数の磁極を配列し、これら各磁極の磁束方向が永久磁石４１の径方向と一致する所謂ラジアル異方性のネオジウム磁石となっている。この永久磁石４１は、ロータハブ２１に固定された状態において、その外周面４１ａとコア１５の先端面１５ａとの間に一定の隙間を有するように位置している。
【００１８】
また、ロータハブ２１の底壁部３７の周縁には、薄板の円盤状に形成された磁気ディスク（情報記録媒体）９１を支持するための段部（固定部）３７ｂが形成されている。この段部３７ｂに磁気ディスク９１の中央に形成された中央孔９１ａを嵌め込むことにより、磁気ディスク９１が、ロータハブ２１および軸体２５と共に中心軸線Ａ１回りに回転できるようになっている。
【００１９】
ＨＳＡ７は、磁気ヘッド（情報変換素子）４５、およびこの磁気ヘッド４５を所定の位置に位置決めする揺動手段４７とを備えている。磁気ヘッド４５は、磁気ディスク９１の情報を記録すると共に磁気ディスク９１に記録された情報を再生するものである。
揺動手段４７は、ベース部材３に固定される略円柱状の軸体４９と、スイングアーム５１と、スイングアーム５１を軸体４９に対して中心軸線Ａ２回りに揺動自在に支持する軸受部５３とを備えている。軸体４９は、ベース部材３に形成され、その中心軸線Ａ２方向に貫通する貫通孔３ａに嵌め込まれている。また、この軸体４９には、半径方向外方に突出する段部５５が形成されており、中心軸線Ａ２に直交するベース部材３の表面３ｂに突き当てるようになっている。
スイングアーム５１は、中心軸線Ａ２を中心に揺動するようになっており、その先端部５１ａが、磁気ディスク９１の表面９１ｂおよび裏面９１ｃに沿って中央孔９１ａの周縁部と外周側の周縁部との間で移動可能となっている。前述の磁気ヘッド４５は、磁気ディスク９１の表面９１ｂおよび裏面９１ｃに対向して位置するように、スイングアーム５１の先端部５１ａに固定されている。
【００２０】
ベース部材３は、鉄から形成されており、平板状に形成された主壁部６１と、主壁部６１の厚さ方向に突出して略有底円筒状に形成された円形突出部６３とを備えている。
図３に示すように、円形突出部６３を構成する底壁部６５の中央には、中心軸線Ａ１を中心とした円形の貫通孔６７が形成されており、この貫通孔６７の周縁には、底壁部６５の底面６５ａから突出する環状の内側円筒壁部６９が形成されている。
【００２１】
この内側円筒壁部６９の内周面（第２嵌合面）６９ａの内径寸法は、スリーブ２７の小径円筒部３１の外径寸法に略一致しており、スリーブ２７を嵌め込むことができるようになっている。また、内側円筒壁部６９の先端面（第２の突き当て面）６９ｂは、中心軸線Ａ１に直交して形成されており、スリーブ２７の小径円筒部３１および大径円筒部３３の外周面３１ａ，３３ａの間に形成された端面３５に当接するようになっている。
【００２２】
底壁部６５の外周縁から主壁部６１に向けて突出する外側円筒壁部７１には、底壁部６５側から主壁部６１側に向けて拡径する段部７３が形成されており、この段部７３は、主壁部６１側に位置する大径内周面（第１嵌合面）７５と中心軸線Ａ１に直交する端面（第１の突き当て面）７７とを備えている。
大径内周面７５は、中心軸線Ａ１を中心として形成されており、その内径寸法は、ステータコイル１１を構成するヨーク１４の外周面１４ａの外径寸法に略一致している。したがって、この大径内周面７５は、ステータコイル１１を嵌め込むことができるようになっている。また、段部７３の端面７７は、中心軸線Ａ１に直交して形成されており、ステータコイル１１を嵌め込んだ状態において、ステータコイル１１の軸方向端面１１ａに当接するようになっている。
以上のような形状を有するベース部材３は、鉄からなる板状部材にプレス成形を施すことにより形成される。
【００２３】
このベース部材３にロータ部１３を取り付ける際には、予めスリーブ２７の軸体挿入穴２７ａに軸体２５を挿入すると共に、軸体挿入穴２７ａと軸体２５との隙間に液体を充填して流体動圧軸受部２３を構成しておく。そして、永久磁石４１を固定したロータハブ２１を軸体２５に取り付けて、ロータ部１３を形成しておく。これにより、ロータ部１３をベース部材３に取り付ける前に、スリーブ２７と永久磁石４１との相対的な位置決めを行うことができる。
また、ベース部材３は、プレス成形により形成されているため、中心軸線Ａ１方向に関する内側円筒壁部６９の先端面６９ｂと外側円筒壁部７１の端面７７との相対的な位置決め、および内側円筒壁部６９の内周面６９ａと外側円筒壁部７１の大径内周面７５との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。
【００２４】
以上のことから、スリーブ２７の端面３５および外周面３１ａを内側円筒壁部６９の先端面６９ｂおよび内周面６９ａに当接させると共に、ステータコイル１１の端面１１ａおよび外周面１４ａを外側円筒壁部７１の端面７７および大径内周面７５に当接させて、ステータコイル１１およびロータ部１３をベース部材３に取り付ける際には、ステータコイル１１と永久磁石４１との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。
このため、中心軸線Ａ１方向に関するステータコイル１１の磁気中心と永久磁石４１の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させることができる。また、永久磁石４１の外周面４１ａとステータコイル１１の先端面１５ａとの隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できる。
【００２５】
以上のように構成されたＨＤＤ１において磁気ディスク９１を回転させる場合には、ステータコイル１１において交番磁界を発生させ、この交番磁界を永久磁石４１に作用させてロータハブ２１および軸体２５を回転させる。この際には、周方向にわたって永久磁石４１に作用する磁力のばらつきがなくなるため、ロータハブ２１が振動することなく、安定して回転することになる。
【００２６】
上記のように、このモータ５によれば、中心軸線Ａ１方向に関するステータコイル１１の磁気中心と永久磁石４１の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させると共に、ステータコイル１１と永久磁石４１との隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できるため、これらステータコイル１１と永久磁石４１との磁気中心のばらつきおよび隙間のばらつきに基づく、ロータハブ２１の振動およびピュアトーンの発生を抑制できる。
また、ベース部材３を鉄から形成した場合には、ステータコイル１１およびスリーブ２７を定位置に保持するための剛性を保持しながら、ベース部材３の肉厚を薄く形成することができるため、モータ５の薄型化を図ることができる。さらに、鉄製のベース部材３は高い剛性を有しているため、ロータハブ２１を回転させる際にベース部材３が振動することも抑制できる。
【００２７】
また、このモータ５をＨＤＤ１に設けた場合には、ＨＳＡ７とロータ部１３とが１つのベース部材３に固定されるため、磁気ディスク９１と磁気ヘッド４５との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、ロータハブ２１の振動を抑制できるため、モータ５により、磁気ディスク９１を回転させた際にはロータハブ２１が安定して回転することになる。
したがって、磁気ヘッド４５を用いてモータ５に取り付けられた、磁気ディスク９１に情報を書き込む際、もしくは、磁気ディスク９１から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。
【００２８】
なお、上記の実施形態においては、また、流体動圧軸受部２３は、軸体２５とスリーブ２７との隙間に液体２９を充填するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも流体によりスリーブ２７に対してロータハブ２１および軸体２５を回転自在とする構成であればよい。したがって、液体２９の代わりに空気等の気体を使用するとしてもよい。
また、磁気ディスク９１に限ることはなく、例えば、光ディスクであってもよい。この場合には、スイングアーム５１の先端部５１ａには、磁気ヘッド４５の代わりに、光ディスクに情報を記録すると共に光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップが設ければよい。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軸方向に関するステータコイルの磁気中心と永久磁石の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させると共に、永久磁石とステータコイルとの隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できるため、これらステータコイルと永久磁石との磁気中心および隙間のばらつきに基づく、ロータハブの振動およびピュアトーンの発生を抑制できる。
また、ベース部材を鉄から形成した場合には、ベース部材の軸方向の肉厚を薄く形成することができるため、情報記録再生装置用モータの薄型化を図ることができる。
【００３１】
また、この情報記録再生装置用モータを記録媒体駆動装置に設けた場合には、ＨＳＡをステータコイルおよびロータ部と共に、１つのベース部材に固定しているため、情報記録媒体と情報変換素子との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、ロータハブを安定して回転させることができるため、情報記録媒体に情報を書き込む際、もしくは、情報記録媒体から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態に係るモータを備えたＨＤＤを示す断面図である。
【図２】  図１のＨＤＤにおいて、流体動圧軸受部を示す拡大断面図である。
【図３】  図１のＨＤＤにおいて、モータを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ＨＤＤ（情報記録再生装置）
３  ベース部材
５  モータ（情報記録再生装置用モータ）
７  ＨＳＡ（ヘッドスタックアッセンブリー）
１１  ステータコイル
１３  ロータ部
１４ａ  外周面（周面）
２１  ロータハブ
２３  流体動圧軸受部
２５  軸体
２７  スリーブ
３１ａ  外周面（周面）
４１  永久磁石
４５  磁気ヘッド（情報変換素子）
４７  揺動手段
６９ａ  内周面（第２嵌合面）
６９ｂ  先端面（第２の突き当て面）
７５  大径内周面（第１嵌合面）
７７  端面（第１の突き当て面）
９１  磁気ディスク（情報記録媒体）
【図１】
2006180566.tif 000003
【図２】
2006180566.tif 000004
【図３】
2006180566.tif 000005