(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸と、前記支軸が圧入される支軸挿入穴の形成された固定ドラムとを有する回転機構において、
前記支軸を点対称として前記固定ドラムの薄肉部側と他方側とに倒れ防止穴を設ける
ことを特徴とする回転機械。
【請求項２】
前記倒れ防止穴は、前記固定ドラムの固定用ネジ穴もしくは、前記固定ドラムの位置決め穴より内周に設けることを特徴とする請求項１記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業の属する技術分野】
本発明は、固定軸部の支軸を有するスピンドルモーター等の回転機械に関し、特に回転ドラムを、固定ドラムに固着されている支軸によって回転可能に指示するようにした回転機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸固定タイプのモータにおいては、回転ドラムの下方に位置する固定ドラムに圧入された支軸にベアリングを介して回転ドラムを回転可能に支持するように構成されている。
【０００３】
このようなモータの組立て時の軸の固定ドラムに対する倒れ精度を得るために、固定ドラムを１５０℃以上に熱しておき、この状態で支軸を固定ドラムの穴に挿入する焼きバメの方法が採用されている。これは常温で支軸を穴に圧入すると固定ドラムの穴の内面に傷が入り、その削り粉を支軸と穴の内面に挟んで、支軸の所定の倒れ精度が得られなくなったり、その残留した削り粉が誘因でモータの故障の原因になったりすることを防ぐためである。加熱により、穴の内径が大きくなり、圧力が零に近い圧入力で挿入できることで、保持力が小さくても良い場合は比較的安定した倒れ精度が得られるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、固定ドラムを加熱することで支軸の穴への挿入がなされ、冷却によって穴が小さくなることで支軸の保持力が発生するが、支軸の保持力の反力が固定ドラムの内部に分散されることで、固定ドラムの変形が生じる。固定ドラムが完全な回転対称形状であれば反力は各方向に均一に分散されるため変形も均等であり、冷却による支軸の倒れは発生しない。しかし、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）で回転ヘッド装置のモータ等に使用する固定ドラムは、ロータリートランスを用いて出力信号を得るためロータリトランスからの出力線を出すための穴が底面や外周に空けられ、また固定ドラムを回転ヘッド装置のシャーシ基板に取付けるための複数の穴が底面に不均一な位置に空けられていることもあり、反力の分布が不均一となり不均等な変形が生じている。そのため、大きい保持力を得ようとすると固定ドラムの不均等な変形が増加し、支軸の倒れ精度が悪くなるという問題があった。ここで、支軸の倒れ精度とは、固定ドラムの底面に設けられた基準面から測定される垂直度からずれ、即ち、支軸の傾きをいう。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、固定ドラムの形状が複雑であっても充分な支軸の保持力を有しながら所定の倒れ精度を得るようにした回転機械を提供することを目的とするものである。
【０００６】
なお、回転機械とは、記録媒体駆動用のスピンドルモータ等や、その他の回転部を備えた回転ヘッド装置のような機械をいう。記録媒体の例としては、ハードディスク等の非着脱式記録媒体や、着脱可能な光ディスク（ＣＤ、ＣＤＲ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク、リムーバブルハードディスク等がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の回転機械は、支軸と、前記支軸が圧入される支軸挿入穴の形成された固定ドラムとを有する回転機構において、
前記支軸を点対称として前記固定ドラムの薄肉部側と他方側とに倒れ防止穴を設ける
ことを特徴としたものである。
【０００８】
本発明によれば、固定ドラムに穴群を設けることにより、支軸を回転機械の中心の挿入穴に挿入することにより発生する反力を、固定ドラム上に設けた穴群が吸収し軽減することで固定ドラムの変形が少なくなるため、充分な支軸の保持力を有しながらも所定の倒れ精度を得られるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
本発明の回転機械の回転磁気ヘッド装置としてビデオテープレコーダ（以後ＶＴＲという）を例に上げて説明する。
【００１１】
図１において、モータ１３の軸２の下端部は、固定ドラム１の中心に形成されている穴1aに、いわゆる焼きバメ方法により固定ドラム１に固定される。そして、回転ドラム４は、固定ドラム１に対向して配置され、支軸２に上下一対の軸受け１０、１１を介して回転自在に取り付けられる。回転磁気ヘッド５はネジ６によって回転ドラム４の下面に固定され、リード線７を介して回転ドラム４に固定されたロータリトランスのロータ８との接続を行い、ロータ８と微小なギャップを介して対向するように固定ドラム１に固定されたステータトランス９との間で回転磁気ヘッド５でピックアップされる信号の授受を行う。
【００１２】
また固定ドラム１の側面の切欠き穴1dからステータトランス９に植接されたプリント基板１２が固定ドラム１の外周部に突き出すようになっており、固定ドラム１の下面にはメカシャーシ(図示せず)に取付け固定するためのネジ穴１ｂと、固定位置を決めるための位置決め穴１ｃが複数個、ドラムの基準面１ｆ上に設けられている。この基準面１ｆは、支軸２の倒れ精度を測定する際の基準面となる。
【００１３】
以上のような構成において、上下に支軸２に対して同軸状に配されている回転ドラム４と固定ドラム１の外周面には磁気テープ（図示せず）がヘリカルに巻きつけられるようになっており、この状態においてモータ１３によって回転ドラム４が回転駆動され、回転ドラム４に取付けられた磁気ヘッド５が磁気テープの表面を斜めに走査する。この斜め走査、即ち、ヘリカルスキャンが行われ、磁気テープからの磁気信号をピックアップしたり、磁気テープに信号を記録したりする。
【００１４】
即ち、ステータトランス９からロータトランス８を介して供給された信号が磁気ヘッド５に印加され磁気ヘッド５によって磁気テープ上に信号の記録が行われる。あるいは磁気テープ上に記録されている磁気的信号を磁気ヘッド５が読み出すとともに、この信号をロータリトランスのロータ８からステータトランス９に供給することにより所定の記録動作および再生動作が行われることになる。
【００１５】
つぎに、本発明の特徴部分である固定ドラム２の構造を従来構造の固定ドラムと対比して説明する。図３は、従来構造の要部上面図で、固定ドラム１に支軸２を固定するには、固定ドラム１を１５０℃以上に熱しておき、この状態で前記支軸２を固定ドラム１の係合穴1aに挿入した後、冷却するという焼きバメにより固定する。焼きバメを行った場合、冷却によって係合穴1aが小さくなることで支軸２の保持力が発生する。支軸２の保持力の反力が固定ドラム１の内部に矢印Aに示すように分散されることで、固定ドラム１の変形が生じる。仮に固定ドラム１が完全な回転対称形状であれば反力Aは各方向に均一に分散されるため固定ドラム１の変形も均等であり、冷却による支軸２の倒れは発生しない。
【００１６】
即ち、固定ドラム１の形状が均一で、支軸２も係合穴１ａも真円ならば均一な反力が支軸２の中心から固定ドラム１の外周へとラジアル方向に伝わっていくので、外周部底面の全周に位置する固定ドラム１の取り付け面も均一な変形を受ける。この取り付け面を基準面１ｆとして支軸２の倒れが測定されるため、中心の軸である支軸２は見かけ上倒れがないことになる。
【００１７】
実使用される固定ドラム１はステータトランス９とプリント基板１２を植接するための空間を造るために1e部が薄肉になることで固定ドラム１が不均一な肉厚を呈しており、またプリント基板１２を固定ドラム１の外周部に出すための切欠き穴１ｄが側壁に空けられ、また固定ドラム１をシャーシ基盤（図示せず）に取付けるための複数の穴１ｂと位置決めの穴１ｃが固定ドラム１の底面に不均一な位置に空けられていることもあり、矢印Aの大きさが方向によって異なるように反力の分布が不均一となる。そのため、固定ドラム１に挿入された支軸２は図４に破線で示すように倒れを生じることとなる。
【００１８】
図２は、本発明の固定ドラム２の要部上面図であり、図３は前記固定ドラムの従来構造の要部上面図であり、図４は本発明及び従来の構造の下ドラム１と支軸２との倒れを説明するための要部側面図である。
【００１９】
本実施の形態１では、図２に示すように、支軸２との係合穴1aの外周からネジ穴１ｂ、位置決め穴１ｃの内周の間に、係合穴1aに点対象に偶数個の穴群３を形成することで、支軸２の反力Aにより穴群３を容易に変形せしめ反力Aを反力Bのように吸収することによりネジ穴１ｂ、位置決め穴１ｃへの反力Aの影響を軽減するものである。
【００２０】
即ち、中心軸である支軸２から基準面１ｆまでに穴群を設けることは、支軸２が入ったことにより外方向に押し出されて拡大した穴の反力(応力）が外方向に伝わっていく際に、設けられた穴群が変形して反力を吸収するため、穴群より外には中心で発生した反力より小さい反力が伝達される。したがって最外周に位置する基準面１ｆ（ドラムの取り付け穴や位置決め穴が存在する面）には小さな力しか到達せず、例え外周壁に切り欠きがあったり薄肉部があっても十分に変形に耐えうるものである。基準面１ｆと支軸２の倒れの関係は、前述したように、基準面１ｆを零度として支軸２の角度を測るため、基準面１ｆが変形することで零度が狂ってしまい、支軸２の姿勢は変わらずとも見かけ上、基準面１ｆに対して支軸２が傾くこととなる。これが実際のドラムでは問題となる。
【００２１】
固定ドラム１の変形は、反力による固定ドラム１の底面のうねりや曲がりを意味し、この固定ドラム１の底面の一部である基準面１ｆも同様に変形していると考えられる。
【００２２】
実際の固定ドラム１は、形状が複雑なため単純には決定できず、実験的に或いはシミュレーションで穴群３の位置を決定」する。一般には、薄肉部がドラムに設けられると、支軸２は、薄肉部側に倒れ、それを防止するため、薄肉部と逆側に、倒れ防止のための穴を１個あるいは複数個形成し、更には、薄肉部側にも形成する。
【００２３】
好適には、支軸２に対してほぼ点対照に偶数個の穴群３を設けること、より好適には、薄肉部と支軸２を挟んでその反対側と、それと直角方向にも設けて計４個が、よい。基準面１ｆ自体の変形が問題となるので、ネジ穴１ｂや位置決め穴１ｃの近くに設けても、ネジ穴の変形は関係が無いので、穴群３を設ける判断にはあまり影響はない。
【００２４】
以上のように、穴群３を設けることにより、ネジ穴１ｂ、位置決め穴１ｃが設けられた固定ドラム１の基準面１ｆの変形が小さくなる。なお支軸２の倒れ精度は、基準面１ｆを基準として測定するため、穴群３を設けることで基準面１ｆの変形を軽減せしめることは倒れ精度向上に有効である。
【００２５】
実施の形態１では、回転ヘッド装置をしてＶＴＲについて説明したが、ＶＴＲに限らず、ＤＡＴや８ｍｍビデオや記録媒体駆動用の固定ドラム方式のモータ一般に使用できる。更に、支軸を固定するのがドラム形状のハブでなくて任意形状のハブでも、基準面の変形を小さくするので同様の効果が得られることは当然である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の回転機械は、支軸を固定ドラムに焼きバメにて挿入した後、発生する反力による固定ドラムの変形を吸収する穴群を設けることで、固定ドラムの基準面への変形の影響を軽減することが可能であり、高い精度で支軸を挿入穴に焼きバメ固定することができる。特に充分な支軸の固定力を要求される場合には大きい勘合代を採用することで大きい反力が発生し、それによって生じる固定ドラムの変形も大きいものとなるため、本発明を用いることにより支軸の倒れ精度確保に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における回転機械の全体構造を示す横断面図
【図２】本発明の実施の形態１で回転機械に使用する固定ドラムの要部上面図
【図３】従来の実施の形態で回転機械に使用する固定ドラムの要部上面図
【図４】従来及び本発明の実施の形態で回転機械に使用する固定ドラムの倒れ精度を説明するための要部側面図
【符号の説明】
１  固定ドラム
１ａ  支軸挿入穴
１ｂ  ネジ穴
１ｃ  位置決め穴
１ｄ  切欠き穴
１ｅ  薄肉部
１ｆ  基準面
２  支軸
３  複数個の穴群
４  回転ドラム
５  磁気ヘッド
６  ネジ
７  リード線
８  ロータリートランスのロータ
９  ロータリートランスのステータ
１０、１１  ベアリング
１２  プリント基板
１３  モータ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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