(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と、この静止部材に対して回転自在であるロータと、前記静止部材と前記ロータとの間に介在された軸受手段と、前記ロータに装着されたロータマグネットと、前記ロータマグネットに対向して前記静止部材に装着されたステータとを具備するモータにおいて、
前記ロータは、周側壁及びこの周側壁の一端部に設けられた端壁を有する磁性材製のカップ状ロータ本体を備えており、
前記ロータマグネットは、前記ロータ本体の前記周側壁の内周面にリング状に取り付けられ、
前記静止部材は、ベースハウジングと、このベースハウジングに一方の端部が装着され、内周部に軸受手段が配設される円筒状支持スリーブ壁とを備え、
前記ロータは、前記端壁の略中心部に取り付けられた回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受手段を介して前記支持スリーブ壁に回転自在に支持されており、
前記ロータ本体の前記端壁と対向し、前記ロータに対して軸線方向に磁気付勢するための磁気付勢マグネットが、磁性材製の環状のホルダに固着され、該ホルダが小径取付部及び大径部とそれらを接続する接続支持部とを有し、前記小径取付部が前記支持スリーブ壁の他方の端部に装着されてなる、磁気付勢手段が装着されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ロータマグネットは、フェライト系シート状ゴムマグネットから形成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記磁気付勢マグネットは、フェライト系焼結マグネットから形成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項４】
前記ロータは、前記端壁の略中心部に取り付けられた回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受手段を介して前記支持スリーブ壁に回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記フェライト系焼結マグネットは、軸線方向に単極着磁されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネットの磁気作用によってロータ本体に軸線方向の磁気付勢力を付与するモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）を回転駆動するためのモータは、静止部材と、この静止部材に軸受手段を介して回転自在に支持されたロータとを備え、ロータにロータマグネットが装着され、このロータに対向して静止部材にステータが装着されている。ロータには、これと一体に回転するようにセンタリング部材が取り付けられ、記録媒体はこのセンタリング部材によってセンタリングされてロータに取り付けられる。
【０００３】
このようなモータでは、低コスト化を図るために多孔質金属から形成され内部に潤滑油を保持してなる含油スリーブ軸受が、軸受手段として一般に使用されるが、含油スリーブ軸受はロータとの接触面を摺接面として使用するため、結果的にロータは静止部材に固定されることなく軸支持されることとなる。そのためロータは回転時に浮上力等の作用で軸線方向に振動が発生するが、このような振動は記録媒体への読み書きエラーの原因となる。それ故に、ロータマグネットの磁気的中心とステータの磁気的中心とを軸線方向に幾分ずらし、ロータマグネットとステータとの間に作用する磁気吸引力によってロータを磁気付勢し、この磁気付勢力を利用してロータ及び記録媒体の振動の発生を抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、記録媒体の回転数の高速化に伴い、回転中に発生するロータ及び記録媒体の軸線方向の振動も大きくなっている。このように振動が大きくなると、この振動を抑えるためのバイアス力も大きくする必要があり、その手段の一つとして磁気特性の優れた材料、現在では希土類系マグネット（例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系マグネット）を用いることが考えられる。
【０００５】
しかし、希土類マグネットを用いる場合、マグネット材料自体が高価であるので、マグネットの価格が高く、このようなマグネットを用いることはモータの高コスト化につながり、近年の低価格化の流れに充分対応することができない。尚、このような問題は、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータ以外の他の記録媒体（ＣＤ、ＭＯ、ＤＶＤ等）駆動用モータにも存在し、更には一般的なＤＣモータ等にも存在する。本発明の目的は、ロータに所望の磁気付勢力を付与することができるモータを提供することである。さらに本発明の目的は、製造コストが安価なモータを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、静止部材と、この静止部材に対して回転自在であるロータと、前記静止部材と前記ロータとの間に介在された軸受手段と、前記ロータに装着されたロータマグネットと、前記ロータマグネットに対向して前記静止部材に装着されたステータとを具備するモータにおいて、前記ロータは、周側壁及びこの周側壁の一端部に設けられた端壁を有する磁性材製のカップ状ロータ本体を備えており、前記ロータマグネットは、前記ロータ本体の前記周側壁の内周面にリング状に取り付けられ、前記静止部材は、ベースハウジングと、このベースハウジングに一方の端部が装着され、内周部に軸受手段が配設される円筒状支持スリーブ壁とを備え、前記ロータは、前記端壁の略中心部に取り付けられた回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受手段を介して前記支持スリーブ壁に回転自在に支持されており、前記ロータ本体の前記端壁と対向し、前記ロータに対して軸線方向に磁気付勢するための磁気付勢マグネットが、磁性材製の環状のホルダに固着され、該ホルダが小径取付部及び大径部とそれらを接続する接続支持部とを有し、前記小径取付部が前記支持スリーブ壁の他方の端部に装着されてなる、磁気付勢手段が装着されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に従えば、磁気付勢手段は、磁気付勢マグネットが、磁性材製の環状のホルダに固着され、該ホルダが前記支持スリーブ壁の他方の端部に装着されてなる。したがって、マグネットをロータ本体に近接して配置することができ、比較的小さいマグネットでもっても、また磁気特性が非常に優れてなくても、大きい軸線方向の磁気付勢力を得ることができる。
また、本発明では、前記ロータマグネットはフェライト系シート状ゴムマグネットから形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に従えば、ロータマグネットがフェライト系マグネットから形成されているので、このマグネットに関連して、所望の磁気特性を確保しながらその製造コストを一層低減することができる。
また、本発明では、前記磁気付勢手段がフェライト系焼結マグネットを備えていることを特徴とする。したがって、磁気付勢力を付与するマグネットに関連しても製造コストを低減することができる。また、焼結マグネットは寸法精度、特に面精度等が高いものを容易に製造することができ、ロータ本体に対向するフェライト系焼結マグネットの吸引面の面精度を高くすることによって、磁気付勢手段とロータ本体との間に磁気的なうねりが生じ、これによってロータの振動をより効果的に抑えることができる。このような構成は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等の駆動用モータ、更には一般用のＤＣモータ等のモータにも適用することができる。
【０００９】
また、本発明では、前記ロータは、前記端壁の略中心部に取り付けられた回転軸を備え、前記回転軸は前記軸受手段を介して前記支持スリーブ壁に回転自在に支持されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明では、前記フェライト系焼結マグネットは軸線方向に単極着磁されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、フェライト系焼結マグネットは軸線方向に単極着磁されているので、この焼結マグネットの周方向の磁力が実質上均一となり、周方向の磁気付勢力を一定にすることができる。また、単極着磁であるので、回転時のうず電流の発生がなく、従って鉄損が少なく、モータの駆動電流を小さくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うモータの一実施形態について説明する。図１は、本発明に従うモータの一実施形態を示す断面図である。尚、以下の実施形態では、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭを回転駆動するためのモータに適用して示すが、その他の各種のモータにも適用することができる。
【００１３】
図１を参照して、図示のモータは、静止部材２と、この静止部材２に対して回転自在であるロータ４とを備え、静止部材２とロータ４との間に軸受手段６が配設されている。静止部材２は円形プレート状のベースハウジング８を備えている。ベースハウジング８の略中央部には円形の開口が形成され、この開口に、支持スリーブ壁として機能する支持スリーブ部材１０の一端部（基部側端部）が、例えばかしめの如き手段によって固定され、支持スリーブ壁１０の他端側はベースハウジング８から実質上垂直上方に延びている。尚、この支持スリーブ部材１０はベースハウジング８と一体的に形成することもできる。
【００１４】
ロータ４はロータ本体１４を備え、このロータ本体１４の回転軸１６が軸受手段６を介して支持スリーブ壁１０に回転自在に支持されている。この実施形態では、軸受手段６は、ラジアルスリーブ軸受１８とスラスト軸受片２０との組み合わせから構成されている。ラジアルスリーブ軸受１８は、多孔質で内部に潤滑油を含む含油スリーブ軸受から構成されている。このラジアルスリーブ軸受１８は支持スリーブ部材１０の内周面に装着され、回転軸１６の外周面に接触してこの回転軸１６に作用するラジアル方向の負荷を支持する。また、スラスト軸受片２０は、耐摩耗性が大きくて滑り易い合成樹脂製（又はセラミック製）軸受片から構成されている。支持スリーブ部材１０の一端部には閉塞キャップ２２が、例えばかしめの如き手段によって固定され、この閉塞キャップ２２の内面側にスラスト軸受片２０が装着されている。このスラスト軸受片２０は、回転軸１６の一端面（円弧状に突出している先端面）に接触して回転軸１６に作用するスラスト方向の負荷を支持する。この実施形態では、軸受手段６としてラジアルスリーブ軸受１８とスラスト軸受片２０との組み合わせを用いているが、このような構成に代えて、ロータを非接触で支持する、ラジアル流体動圧軸受とスラスト流体動圧軸受との組み合わせ等を採用することもできる。
【００１５】
ロータ本体１４は鉄等の磁性材から形成され、円筒状の周側壁２４と、この周側壁２４の一端部（図１において上端部）に設けられた端壁２６とを有し、その他端面（図１において下端面）が開放されたカップ状である。端壁２６の中央部には軸線方向（図１において上下方向）内方に突出する内環状突部２８が設けられ、この内環状突部２８が回転軸１６の他端部（図１において上端部）に、例えば圧入の如き手段によって固定され、回転軸１６はロータ本体１４と一体的に回転駆動される。
【００１６】
ロータ本体１４の周側壁２４の内周面には環状のロータマグネット３０が装着され、このロータマグネット３０に対向してその半径方内側にはステータ３２が配設されている。ステータ３２は、複数枚のコアプレートを積層することによって構成されるステータコア３４と、このステータコア３４に所要の通りに巻かれたコイル３６から構成され、ステータコア３４が支持スリーブ部材１０の外周面に装着されている。ロータマグネット３０及びそれに関連する構成については、後に詳述する。
【００１７】
この実施形態では、図１に示す通り、ロータマグネット３０及びステータ３２はロータ本体１４内の下部空間に配置され、ロータ本体１４内の上部空間にはバランス手段３７及び磁気付勢手段３５が配置され、磁気付勢手段３５はフェライト系焼結マグネット３８を備えている。バランス手段３７は、下方が開放されたリング状のケース本体４０を備え、このケース本体４０がロータ本体１４の周側壁２４と端壁２６との角部に装着され、上記上部空間の外周部に配置されている。ケース本体４０の開口には、これを覆うようにカバー４２が装着され、ケース本体４０及びカバー４２によって規定される環状移動空間内に、バランス体としての複数個の鋼球４４が移動自在に配設されている。このようなバランス手段３７では、ロータ４が回転して危険速度を超える、即ちバランス体の回転振れによって生じる振動とモータの一次振動周波数とが共振する所定速度を超えると、バランス体は移動空間内における、重量アンバランスが生じている部位と対向する部位に移動し、このように移動することによってロータ４の高速回転中の重量アンバランスを解消する。
【００１８】
このバランス手段３７に関連して、カバー４２の下面とロータマグネット３０の上端面とが当接するように構成され、このように構成することによって、ロータマグネット３０のステータ３２に対する軸線方向の位置決めを正確に且つ容易に行うことができるとともに、ケース本体４０とカバー４２とを接合するにあたり、接着剤の使用を省略することができる。また、バランス手段３７のケース本体４０とこれに装着されるカバー４２は、実質上閉塞した環状移動空間を規定するので、ラジアルスリーブ軸受１８から潤滑油等が飛散しても、飛散した潤滑油等の環状移動空間内への流入を防止することができ、重量アンバランスの補正精度を高精度に維持することができる。
【００１９】
一方、磁気付与手段３５のフェライト系焼結マグネット３８は、上記上部空間の内周部に配置されている。この実施形態では、磁気付与手段３５は更に環状のホルダ４６を含み、このホルダ４６が支持スリーブ部材１０の他端部（先端部）に装着されている。このホルダ４６は鉄等の磁性材から形成され、下端側に設けられた小径取付部４８と、上端側に設けられた大径部５０と、小径取付部４８及び大径部５０を接続する接続支持部５２とを有し、小径取付部４８が支持スリーブ部材１０の外周面に装着されている。この実施形態では、上記焼結マグネット３８はリング状マグネットから形成され、上記大径部５０の内側にて接続支持部５２の上面に（即ち、ロータ本体１４の端壁２６に対向する面）に取り付けられている。このように構成することによって、ロータ本体１４の端壁２６の内側に近接してこの上記焼結マグネット３８を配置することができ、このマグネット３８による軸線方向（図１において上下方向）の磁気付勢力を大きくすることができる。
【００２０】
磁気付勢手段３５のマグネットをフェライト系焼結マグネット３８から構成することによって、次の通りの効果が得られる。フェライト系マグネットは一般的に製造コストが安価であり、従ってこのような材料から形成することによって、磁気付勢手段３５のマグネットを安価に製造することができ、モータの製造コストの低減を図ることができる。また、焼結マグネットは一般的に比較的容易に高精度に形成することができ、高い面精度を得ることができる。磁気付勢手段３５のマグネットの、ロータ本体１４の端壁２６と対向する端面の面精度が悪いと、マグネットのこの端面と上記端壁２６との間隔が不均一となり、ロータ４の回転時に磁気的うねりが生じ、ロータ４の回転振れの原因となる。これに対し、焼結マグネット３８から形成すると、このマグネット３８の上記端面とロータ本体１４の端壁２６との間隔が実質上均一となり、これによって上述したような磁気的うねりの発生もほとんどなく、ロータ４を安定して回転することができる。
【００２１】
フェライト系焼結マグネット３８は、また、軸線方向（図１において上下方向）に単極着磁することが望ましい。即ち、この焼結マグネット３８の一端部（図１において上端部）が例えばＮ極（又はＳ極）に、またその他端部（図１において下端部）がＳ極（又はＮ極）になるように着磁するのが望ましい。このように着磁することによって、フェライト系焼結マグネット３８の周方向の磁力が実質上均一となり、ロータ本体１４に周方向に均一な磁気付勢力を付与することができる。また、単極着磁することによって、ロータ本体１４を所定方向に回転駆動してもうず電流が発生せず、従って鉄損が少なく、モータの駆動電流、即ちコイル３６に送給する電流が小さくても大きい駆動トルクが得られ、これによってモータの消費電力を少なくすることができる。
【００２２】
尚、この形態では、フェライト系焼結マグネット３８をリング状の単一のものから形成しているが、必ずしもこのように形成する必要はなく、弧状のセグメントに形成し、これらセグメントを複数設けてリング状となるようにしてもよく、この場合も、フェライト系焼結マグネットの各セグメントを上記軸線方向に単極着磁するのが望ましい。
【００２３】
回転軸１６の他端部（上端部）は、ロータ本体１４の端壁２６を貫通して外側に突出しており、この突出端部にセンタリング手段５６が装着されている。センタリング手段５６は、先端部がテーパ状に形成されたセンタリング部材５８を備えている。このセンタリング部材５８の先端面には環状凹部が設けられ、この環状凹部内にリング状吸着マグネット６０が装着されている。また、センタリング部材５８の外周部には、ロータ本体１４の端壁２６に向けて延びる弾性保持部６２が設けられている。更に、ロータ本体１４の端壁２６の外周部には、例えば弾性ゴムから形成されるリング状支持部材６４が装着されている。
【００２４】
このモータには、図示していないが、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭが着脱自在に装着される。ＣＤ−ＲＯＭの中央部には円形開口が形成されており、この円形開口内にセンタリング手段５６が位置付けられることによって、装着するＣＤ−ＲＯＭのセンタリングが行われる。センタリングされたＣＤ−ＲＯＭは支持部材６４上に載置され、その内周部は弾性保持部６２によって弾性的に保持され、更に、クランプ部材（図示せず）が吸着マグネット６０に磁気的に吸着されることによって、クランプ部材とロータ本体１４の端壁２６との間にクランプされ、ロータ本体１４と一体的に回転駆動する。
【００２５】
このようなモータでは、コイル３６に駆動電流を供給すると、ステータコア３４が磁化され、ステータコア３４とロータマグネット３０との相互磁気作用によってロータ４及びこれに装着されたＣＤ−ＲＯＭ（図示せず）が所定方向に回転駆動される。このとき、ロータ本体１４の端壁２６に対向してフェライト系焼結マグネット３８が位置するので、この焼結マグネット３８は上記端壁２６を磁気的に吸引し、この吸引力によってロータ本体１４には軸線方向下方への磁気付勢力が付与され、かかる磁気付勢力によってロータ４の上下方向の振動、びびり等の発生が抑えられる。
【００２６】
次いで、ロータマグネット３０及びそれに関連する構成について説明する。このロータマグネット３０はシート状ゴムマグネットから形成することが重要である。シート状ゴムマグネットは一般的に製造コストが安価であり、従ってこのようなマグネットから形成することによって、ロータマグネット３０を安価に製造することができ、モータの製造コストの低減を図ることができる。このロータマグネット３０は、フェライト系ゴムマグネットから形成するのが望ましく、このように構成することによって、更にその製造コストを安価にすることができ、モータの更なるコストダウンを図ることができる。
【００２７】
シート状ゴムマグネットは、ロータ本体１４の周側壁２４の内周面にリング状となるように例えば接着剤を用いて取り付けられ、このように取り付けた後、Ｎ極及びＳ極が周方向に交互に配置されるように着磁され、このようにしてロータマグネット３０が形成される。
【００２８】
このようなモータでは、磁気付勢力を付与するための焼結マグネット３８が設けられているので、ロータマグネット３０の軸線方向の磁気中心とステータ３２の軸線方向の磁気中心とを上記軸線方向にずらして磁気付勢力を付与する必要はないが、より大きな軸線方向の磁気付勢力を得るために上述した軸中心を軸線方向に相互に幾分ずらすようにしてもよい。
【００２９】
以上、本発明に従うモータの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態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乃至修正が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の請求項１のモータによれば、磁気付勢手段をロータ本体に近接して配置することができ、比較的小さいマグネットでもっても、また磁気特性が非常に優れてなくても大きい磁気付勢力を得ることができる。
【００３１】
また、本発明の請求項２のモータによれば、ロータマグネットに関連して、所望の磁気特性を確保しながらその製造コストを一層低減することができる。
【００３２】
また、本発明の請求項３のモータによれば、磁気付勢手段のマグネットに関連しても製造コストを低減することができる。更に、磁気付勢手段のマグネットを焼結マグネットから形成することによって、その面精度を高めてロータの振動をより効果的に抑えることができる。
【００３３】
更に、本発明の請求項４のモータによれば、周方向の磁気付勢力を実質上均一にしてロータを安定して回転駆動することができる。また、回転時のうず電流の発生がなく、モータの駆動電流を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従うモータの一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
２  静止部材
４  ロータ
６  軸受手段
８  ベースハウジング
１０  支持スリーブ部材
１４  ロータ本体
１６  回転軸
２４  周側壁
２６  端壁
３０  ロータマグネット
３２  ステータ
３５  磁気付勢手段
３７  バランス手段
３８  フェライト系焼結マグネット
４６  ホルダ
５６  センタリング手段
【図１】
0004413303.tif 000002