(57)【要約】【課題】ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒ／ＲＷ）やＤＶＤ±（Ｒ／ＲＷ）等の情報を記録及び再生する装置にディスク駆動用として使用されるモータにおいて、クランプマグネットと吸引マグネットにより発生するコギングトルクを低減し、振動および騒音を低減したモータの供給を目的とする。【解決手段】Ｎ、Ｓ極一対を分割数２とした時、吸引マグネット１８またはクランプマグネット４のいずれか一方には分割数が２の着磁を施し、他方には分割数が２の整数倍の放射状の着磁を施すことで、コギングトルク、吸引力の変動を低減し、低振動、低騒音、滑らかな回転が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトとこのシャフトを中央に固定したロータフレームとこのロータフレームの内周に固定され多極着磁を施されたロータマグネットとを有し、ロータフレームの天面にはディスクを搭載するターンテーブルが一体に形成され、さらにディスクをシャフトに対して芯だししながら保持する調芯リングが固定されており、この調芯リングには磁性材からなるバックヨークとこのバックヨークに固定され平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施されたリング状のクランプマグネットが固定されてロータ組立を構成する一方、上記シャフトを支持する軸受とこの軸受を保持する軸受ハウジングとこの軸受ハウジングを中央に固定するブラケットと前記ロータマグネットと対向する複数の突極を備え前記軸受ハウジングの外側に固定されるステ−タコアとこのステータコアの各突極に絶縁体を介して巻装されたステータコイルとこのステータコイルの端末が電気的に接続される回路基板とによりステータ組立を構成し、平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施されたリング状の吸引マグネットが前記クランプマグネットと前記ロータフレームの天面を間に介して対向して前記ステータコアに固定されており、このステータ組立と前記ロータ組立とにより構成されるディスク駆動用モータにおいて、Ｎ、Ｓ極一対を分割数２とした時、前記吸引マグネットまたはクランプマグネットのいずれか一方には分割数が２の着磁を施し、他方には分割数が２の整数倍の放射状の着磁を施したことを特徴とするディスク駆動用モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
主としてＣＤ−ＲＯＭ（Ｒ／ＲＷ）やＤＶＤ±（Ｒ／ＲＷ）等の情報を記録及び再生する装置にディスク駆動用として使用されるモータに関するものであり、特にクランプマグネットと吸引マグネットを有するディスク駆動用モータのコギングトルク、振動および騒音の低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや光磁気ディスク等の情報を記録及び再生するディスクを回転駆動するディスク駆動用モータでは、モータの高速回転中において、ロータ側に軸方向移動や軸方向振動が発生すると、ディスクの情報を記録及び再生媒体への読み書きのエラーが発生する原因となるため、ロータを構成する磁性材からなるロータフレームとステータ上に配設された吸引マグネットとの間に働く磁気的な吸引力によって、記録及び再生媒体の軸方向振動を低減せしめて、媒体の読み書き時のエラー発生を防止している。（例えば特許文献１参照）
図３（ａ）、図３（ｂ）に上記特許文献１に記載された従来のディスク駆動用モータの断面図を示す。図３（ａ）において、３０１は回転伝達を行うシャフトである。３０２はロータフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３０３がロータフレーム３０２の内壁に固定されている。そして、ロータフレーム３０２天面中央部にはバーリング加工が施されシャフト３０１が直接圧入される。このようにして、シャフト３０１、ロータフレーム３０２、そして、ロータマグネット３０３によりロータ３０４が構成されている。
【０００３】
ブラケット３０５には含油メタル３０６を収容する軸受ハウジング３０７が取り付けられ、軸受ハウジング３０７の外側には、ステータコア３０８に樹脂の絶縁体を介してコイル３０９が巻装されたステータコイル組立３１０が圧入固定される。さらに、ブラケット３０５にはプリント基板３１１が固定され、ステータコイル組立３１０のコイルの巻端はプリント基板３１１の上に配線されている。以上によりステータ３１２を構成している。
【０００４】
そして、ステータ３１２のステータコア３０８の上面にはＮｄ―Ｆｅ―Ｂ材の焼結マグネットによる吸引マグネット３１３が取り付けられる。この吸引マグネット３１３とロータフレーム３０２の天面との間に磁気的吸引力が作用するため、ステータ３１２に対してロータ３０４には磁気的な付勢力が軸方向に働いている。
【０００５】
ここで、吸引マグネット３１３の着磁は図３（ｂ）のように平面に２極の分割着磁が施されている。着磁された吸引マグネット３１３からの磁束は対向するロータフレーム３０２を磁路として通り、吸引マグネット３１３に帰っていく。さらに、着磁された吸引マグネット３１３からの磁束は取り付けられたステータコア３０８を磁路とすることができる。
【０００６】
従って、着磁された吸引マグネット３１３の主たる磁束は、ステータコイル組立３１０のコイル３０９やロータマグネット３０３の磁束などと鎖交することがない。そのため、ステータコイル組立３１０やロータマグネット３０３の磁気回路に影響を与えることがないので吸引マグネット３１３による磁気的な干渉を受けることがない。
【０００７】
一般に、ディスク駆動用モータではディスクを搭載するターンテーブルを備えている。上記特許文献１に開示されたディスク駆動用モータにおいては、ロータ３０４のロータフレーム３０２がターンテーブルを兼ねている。ロータフレーム３０２にはディスクの内径
部を保持する略円筒状のディスク保持リング３１４が固定されている。このディスク保持リング３１４はディスクを径方向に位置決めする機能を有し、その内部に弾性バネ３１５によって径方向に付勢されるディスククランプ爪３１６を収容しており、このディスククランプ爪３１６によって、ディスクはロータフレーム３０２の上面に押し付けられてクランプされる。
【０００８】
これにより、ディスクは高速で回転してもロータフレーム３０２から浮き上がることなく、ディスクに情報の記録と再生を可能にしている。
【０００９】
このディスクをクランプする構造として、磁気吸引によるものがある。
ターンテーブルに磁気吸引用のクランプマグネットを取り付けて、ディスク駆動装置側に備えられた、ディスク押えに内蔵されている磁性材製の円盤との間に働く磁気吸引力によりディスクをターンテーブルにクランプするものであり、上記の構造より構成が簡素となる特徴がある。（例えば特許文献２参照）
図４（ａ）、図４（ｂ）に上記特許文献２に記載された従来の磁気吸引によるディスククランプ構造の断面図を示す。図４（ａ）において、４０１はディスク駆動装置側に備えられたディスク押えで鉄製円盤（磁性材）４０２を内蔵している。シャフト４０３、ロータマグネット４０４、ロータフレーム４０５、真鍮製スペーサ４０６と、そのシャフト４０３に固定され、ディスク４０７を搭載するターンテーブル４０８と、そのターンテーブル４０８に固定された環状鉄製のバックヨーク４０９と、このバックヨーク４０９の上に固定されたクランプマグネット４１０により、ディスク駆動モータのロータ４１１が構成されている。
【００１０】
クランプマグネット４１０は図４（ｂ）に示すように環の片側半分（１８０°）がＮ極とＳ極で着磁された２極の分割着磁が施されている。そして、鉄製円盤（磁性材）４０２とクランプマグネット４１０との磁気吸引力によりディスク４０７を押さえ込んでクランプするものである。
【００１１】
上記の従来技術においては、クランプマグネットと吸引マグネットともにＮ、Ｓ極一対を分割数２とした時、分割数が２の２極着磁を施している。これは、分割数が４以上のより多極な着磁に比べ２極の着磁を行ったクランプマグネット、および吸引マグネットは遠くまで磁束が飛ぶため、吸引マグネットとロータフレーム、またはクランプマグネットとクランパ間の距離が長くても、吸引力を確保しやすいためである。
【００１２】
図６にロータフレームと吸引マグネットをエアギャップは０．５５ｍｍで対向させ、ともにＮ、Ｓ極一対を分割数２の２極着磁を施した時と、分割数が４の４極着磁を施した時の吸引力の最大値の比較を示す。４極着磁を施した場合は２極着磁を施した場合に比べて吸引力が７５％に減少している。
【特許文献１】特開２００２−２６２５４０号公報（第７頁、図５（ａ）、図５（ｂ））
【特許文献２】特開平９−５５０２０号公報（第３頁−第４頁、図１、図３（ａ）、図３（ｂ））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来のディスク駆動用モータのディスククランプ構造を、上記特許文献２に記載された従来の磁気吸引によるディスククランプ構造に置き換えてディスク駆動用モータを構成し、薄型化を図ろうとする場合に、図５に示すバックヨーク５０１の十分な厚さ確保が困難であったり、吸引マグネット５０６とロータフレーム５０４の間の距離が接近するなどの理由より、上記従来の構成ではバックヨーク
５０１を通るはずのクランプマグネット５０２から発生する磁束５０３の一部がバックヨーク５０１を貫通し、ロータフレーム５０４に漏れ磁束５０５が流れてしまう。このとき、ロータフレーム５０４を吸引している吸引マグネット５０６の磁路５０７と鎖交し、コギングトルクが発生する。
【００１４】
図７に示すように平面に２極の分割着磁が施された２つのリング状マグネットを同軸上に対向して配置しながら回転させると、１回転に１周期のトルク、および吸引力変動が発生する。これと同様な作用により、平面に２極の分割着磁が施されたクランプマグネットと吸引マグネットが同軸上に対向して配置される構成のディスク駆動用モータにおいては、滑らかな回転が損なわれたり、ロータが振動したり、ディスクの読み込みや駆動音に悪影響を与える。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものでありコギングトルク、振動および騒音を低減したディスク駆動用モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために本発明は、シャフトとこのシャフトを中央に固定したロータフレームとこのロータフレームの内周に固定され多極着磁を施されたロータマグネットとを有し、ロータフレームの天面にはディスクを搭載するターンテーブルが一体に形成され、さらにディスクをシャフトに対して芯だししながら保持する調芯リングが固定されており、この調芯リングには磁性材からなるバックヨークとこのバックヨークに固定され平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施されたリング状のクランプマグネットが固定されてロータ組立を構成する一方、上記シャフトを支持する軸受とこの軸受を保持する軸受ハウジングとこの軸受ハウジングを中央に固定するブラケットと前記ロータマグネットと対向する複数の突極を備え前記軸受ハウジングの外側に固定されるステ−タコアとこのステータコアの各突極に絶縁体を介して巻装されたステータコイルとこのステータコイルの端末が電気的に接続される回路基板とによりステータ組立を構成し、平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施されたリング状の吸引マグネットが前記クランプマグネットと前記ロータフレームの天面を間に介して対向して前記ステータコアに固定されており、このステータ組立と前記ロータ組立とにより構成されるディスク駆動用モータにおいて、Ｎ、Ｓ極一対を分割数２とした時、前記吸引マグネットまたはクランプマグネットのいずれか一方には分割数が２の着磁を施し、他方には分割数が２の整数倍の放射状の着磁を施したことを特徴とするディスク駆動用モータである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、発生トルクの振幅、吸引力の変化が小さくなる。これにより、コギングトルクを低減したスムーズかつ低振動な駆動、および騒音を低減したディスク駆動用モータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態によるクランプマグネットと吸引マグネットを有するディスク駆動用モータの構造を示す。図１において、１はロータフレームで、その天面上のディスク５を搭載する面にはディスク５がすべるのを防止するためのゴムシート２が貼られている。ロータフレーム１の中央に形成されたバーリング加工部の内周にはシャフト８が圧入等により固定され、外周側にはディスク５を調芯するための樹脂製調芯リング６が圧入接着されている。調芯リング６の中央には凹部が形成され、この凹部には裏面にバックヨーク７が接着により固定されたクランプマグネット４が収容、固定されている。３はディ
スク駆動装置側に装着されたクランパで、これを平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施されたクランプマグネット４が吸引することでディスク５をロータフレーム１のゴムシート２との間に挟み込んで固定する。この時バックヨーク７はクランプマグネット４の磁路を形成してディスク５のクランプ力を向上させている。
【００２０】
ロータフレーム１の内周側には周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット９が固定される。モータの取付けベースであるブラケット１０には内側に軸受１１を保持し、外側に複数の段部が形成されたハウジング１２がカシメにより固定されている。シャフト８は軸受１１により回転自在に支持されている。ハウジング１２の外側の第一の段部には複数の突極を備えるステータコア１３に絶縁体１４を介してステータコイル１５が巻装されたステータ巻線組立が固定される。ハウジング１２の内側に形成された軸受１１を保持する孔の下側開口部には、樹脂製スラスト板１６およびスラストカバー１７が固定されてスラスト受部を構成している。ステータコア１３の上面側のクランプマグネット４とロータフレーム１の天面を間に介して対向する位置には、平面にＮ、Ｓ極の分割着磁が施された吸引マグネット１８が固定されており、ロータフレーム１をスラスト受部側に吸引している。ロータフレーム１の天面内側にはバネ材を加工した抜け止め１９があらかじめ固定されており、シャフト８を軸受１１に挿入する時はハウジング１２の上部に形成されたつば部分を弾性変形して通り抜け、抜こうとした場合にはハウジング１２のつば部分に係号してロータフレーム１の抜けを防止する構造となっている。
【００２１】
ここで、クランプマグネット４および吸引マグネット１８には、図２に示すようにＮ、Ｓ極一対を分割数２とした時、クランプマグネット４に分割数が２の着磁を施し、吸引マグネット１８には分割数が２の整数倍の４極または６極の放射状の着磁を施すことにより、それぞれのマグネットの中心を同軸として回した際に発生する１回転に１周期だったコギングトルクおよび吸引力の変化が１回転に２周期、３周期と変化し、１極の面積が小さくなった分発生力変化分が小さくなるため、トルクの振幅、吸引力の変化が小さくなる。
【００２２】
以上の構成により、ディスククランプマグネット４と吸引マグネット１８との間に発生するコギングトルクを低減することが可能となり、スムーズかつ低振動な駆動で、静音化されたモータを供給することができる。
【００２３】
なお、以上の説明では、クランプマグネット４に分割数が２の着磁を施し、吸引マグネット１８には分割数が２の偶数倍の４極または６極の放射状の着磁を施して構成した例で説明したが、これとは逆にクランプマグネット４に分割数が２の偶数倍の４極または６極の放射状の着磁を施し、吸引マグネット１８に分割数が２の着磁を施した場合についても同様な効果を奏することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係るディスク駆動用モータは、コギングトルクを低減したスムーズかつ低振動な駆動、および騒音を低減したディスク駆動用モータの実現という理想的なモータの供給という効果を有し、クランプマグネットおよび吸引マグネットを必要とするＣＤ−ＲＯＭ（Ｒ／ＲＷ）やＤＶＤ±（Ｒ／ＲＷ）等の情報を記録及び再生する装置に使用されるディスク駆動用のモータに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１によるモータの構造を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１によるモータのクランプマグネットと吸引マグネットにより発生するコギングトルクおよび吸引力の変動を示す図
【図３】（ａ）従来のディスク駆動用モータの断面図、（ｂ）吸引マグネットの着磁状態を示す図
【図４】（ａ）従来の磁気吸引によるディスククランプ構造の断面図、（ｂ）クランプマグネットの着磁状態を示す図
【図５】漏れ磁束の説明用断面斜視図
【図６】着磁極数ごとのロータフレームと吸引マグネット間の吸引力の関係を示すグラフ
【図７】平面に２極の分割着磁が施された２つのリング状マグネットを同軸上に対向して配置しながら回転させた場合に生じるトルク、および吸引力の変動を示す図
【符号の説明】
【００２６】
１、３０２、４０５、５０４  ロータフレーム
２  ゴムシート
３  クランパ
４、４１０、５０２  クランプマグネット
５、４０７  ディスク
６  調芯リング
７、４０９、５０１  バックヨーク
８、３０１、４０３  シャフト
９、３０３、４０４  ロータマグネット
１０、３０５  ブラケット
１１  軸受
１２  ハウジング
１３、３０８  ステータコア
１４  絶縁体
１５、３０９  ステータコイル
１６  スラスト板
１７  スラストカバー
１８、３１３、５０６  吸引マグネット
１９  抜け止め
３０４、４１１  ロータ
３０６  含油メタル
３０７  軸受ハウジング
３１０  ステータコイル組立
３１１  プリント基板
３１２  ステータ
３１４  ディスク保持リング
３１５  弾性バネ
３１６  ディスククランプ爪
４０１  ディスク押さえ
４０２  鉄製円盤
４０６  真鍮製スペーサ
４０８  ターンテーブル
５０３  クランプマグネットから発生する磁束
５０５  漏れ磁束
５０７  吸引マグネットの磁路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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