JPH0666286U - ブラシレスモータのロータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＤＤ等の駆動制御用ブラシレスモータにお
いて、モータの回転ムラ，漏洩磁束，トルク特性を維持
しつつ、モータの小型，薄型化を可能にするブラシレス
モータのロータ装置を提供することを目的とする。 【構成】 ロータを構成するロータフレーム７におい
て、駆動マグネットを取り付ける円筒部と周波数発電用
マグネット１１を取り付けるフランジ部と位置検出部を
設け、周波数発電用マグネットの外周を包むような最外
周部を構成してロータのイナーシャ効果をもたせると同
時に、周囲への漏洩磁束を低減して制御性能のよく、回
転速度精度の良い、モータの小型，薄型化を図ることが
できるブラシレスモータのロータ装置が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＶＴＲ，ＦＤＤ用スピンドルモータ等に使用されるブラシレスモータ のロータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、ＯＡ機器，音響，映像機器は小型化，薄型化，高信頼性の要求があり、 それに呼応して駆動制御機構の中枢部の構成部品であるブラシレスモータも小型 ，薄型化のものが使用され始めている。

【０００３】 以下、図面を参照しながら従来のブラシレスモータのロータ装置の一例につい て説明する。

【０００４】 図４は従来のブラシレスモータのロータ装置例としてフロッピーディスク用ス ピンドルモータの断面図を示すものである。図４において３１はシャフト、３２ は潤性シートの貼られたスピンドルハブ、３３はハブマグネット、３７はロータ フレーム、３８はロータの位置検出用マグネット（以下ＰＧマグネットと略記す る）、３９は位置検出用の感磁素子（一般的にはホールＩＣ，ホール素子，ＭＲ 素子）、４０は駆動マグネット、４１は周波数発電用マグネット（以下ＦＧマグ ネットと略記する）、４２はコイル、４３はステータコア、４４はプリント基板 、４５はハウジングである。

【０００５】 以上のように構成されたブラシレスモータのロータ装置について、以下その動 作について説明する。

【０００６】 まず、フロッピーディスク装置にディスクが挿入されるのに伴って、ディスク ハブはハブマグネット３３に磁気吸引されて、同時にディスクハブのモータシャ フト挿入孔にシャフト３１が挿入される。そして、駆動ピン挿入孔に駆動ピンが 挿入され、ロータが１回転する間にディスクと駆動ピンとの相対運動が０になる まで駆動ピン挿入孔の外側稜面に接しながら駆動ピンは転がり、駆動ピンは駆動 ピン挿入孔にチャッキングされ、ロータとディスクとが一体となって回転する。

【０００７】 一方、ロータが回転し始めるとロータフレーム３７の外周面にＦＧマグネット ４１が取り付けられ、ＦＧマグネット４１のフレーム開放端面側に周波数発電用 着磁が施され、着磁面に対向したプリント基板上に配置した発電線素によりモー タの回転速度信号（以下ＦＧ信号と略記する）が得られ、モータの定速制御がな される。

【０００８】 また、ＦＧマグネット４１の外周部に設けたＰＧマグネット３８の位置をそれ と対向した感磁素子３９により磁束で検出することで、ロータが回転する度に１ 回転に１回の位置検出信号（またはインデックスパルス信号ともいう、以下ＰＧ 信号と略記する）が得られ、ディスクへのディスク情報の読み出しあるいは書き 込み位置の検出に用いられる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記の従来の構成では、ＦＤＤの薄型に伴ってモータの薄型化を するために駆動マグネット，ＦＧマグネット，位置検出部をロータ上に配設して 、ロータフレームの外周面に取り付けられたＦＧマグネットのフレーム開放端面 側に周波数発電用着磁が施され、着磁面に対向したプリント基板上に配置した発 電線素によりＦＧ信号が得られる構造になっているが、周波数発電用着磁面の逆 面方向には磁性材の金属板がないので、周波数発電用着磁磁束が小さく発電電圧 が小さくなり、ＦＧ信号のＳ／Ｎ比が悪くなり、モータの制御性能を悪化されて いた。

【００１０】 また、モータが軽薄短小になればロータのイナーシャの効果は小さくなり、モ ータのジッタを悪化させていた。

【００１１】 また、ロータの位置検出部にマグネットを使用する場合は、マグネット露出に よる漏洩磁束の増大等の問題点を有していた。

【００１２】 本考案は上記従来の問題点を解決するもので、モータの制御性能，漏洩磁束特 性を維持しつつモータの薄型化を実現することのできるブラシレスモータのロー タ装置を安価に提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案のブラシレスモータのロータ装置は、カップ 状のロータフレームの開放端面を切断することなくロータフレームを連続的に外 周側に延ばして、ＦＧマグネットのバックヨークとなるフランジ部を形成し、フ ランジ部の最外周部を逆天面側にほぼ直角に折り曲げた円筒部を構成して、フラ ンジ部と最外周円筒部に位置検出部を設けた構成としている。

【００１４】 ロータフレームでスピンドルハブ部を構成し、ロータフレームにモータシャフ トを圧入するロータ装置とする。

【００１５】

【作用】

この構成によって、フランジ部によってＦＧマグネットの磁束を高め、比重３ ．０程度のＦＧマグネットに比べ鉄は比重が７．８もあり、その比重差によって もイナーシャ効果が増大し、最外周の円筒部や折り返し部により、さらにイナー シャ効果が得られる。

【００１６】 ロータのイナーシャの低下防止，モータの制御性能，漏洩磁束特性を維持しつ つモータの薄型が可能となる。

【００１７】 ロータフレームでスピンドルハブ部を構成し、ロータフレームにシャフトを圧 入するので、スピンドルハブの部品をなくすことができるので、安価なロータ装 置となる。

【００１８】

【実施例】

（実施例１） 以下本考案の第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００１９】 図１（ａ）は第１の実施例におけるブラシレスモータのロータ装置例としてＦ ＤＤ用スピンドルモータの断面図を示すものであり、図１（ｂ）は第１の実施例 におけるブラシレスモータのロータ装置の半断面図である。

【００２０】 図１において１はシャフト、２は潤性シート、３はハブマグネット、４は駆動 ピン、５はボール軸受、６は含油軸受、７はロータフレーム、８はＰＧマグネッ ト、９は位置検出素子、１０は駆動マグネット、１１はＦＧマグネット、１２は コイル、１３はステータコア、１４はプリント基板、１５はハウジングである。

【００２１】 以上のように構成されたブラシレスモータのロータ装置について、以下にその 動作について説明する。

【００２２】 まず、ＦＤＤ装置にディスクが挿入されるのに伴ってディスクハブはハブマグ ネット３に磁気吸引され、モータが回転しはじめロータが１回転する間に駆動ピ ン４が駆動ピン挿入孔にチャッキングされ、ロータとディスクとが一体となって 回転するという原理は従来例と同じである。

【００２３】 ロータフレーム７の外周側面の内面側に装着された円筒状の駆動マグネット１ ０を有し、ロータフレーム７の開放端面をほぼ直角に折り曲げたフランジ部７ｂ にＦＧマグネット１１を取り付け、さらにフランジ部７ｂの最外周部を逆天面側 にほぼ直角に折り曲げた円筒部７ｃを設けたロータフレーム７は、フランジ部７ ｂに取り付けられたＦＧマグネット１１とそれと対向して配置される発電線素と によりＦＧ信号が得られモータが制御される。

【００２４】 ロータが回転すると、フランジ部７ｂと最外周円筒部７ｃを切り欠いて取り付 けられた位置検出用のＰＧマグネット８が、位置検出素子９を通過する時にＰＧ 信号が発生する。ロータ１回転に１回のＰＧ信号を発生することにより、ディス クのトラック上への情報の読みだし，書き込みを行う。

【００２５】 以上のように本実施例によれば、ロータフレーム外周側にフランジ部７ｂと最 外周円筒部７ｃがＦＧマグネット材料に比べて比重の大きい鉄板で構成できるた め、ロータイナーシャの低下防止となりモータ制御性能の維持，フランジ部のＦ Ｇマグネット１１のバックヨーク効果によりＦＧの磁束密度が増大し、ＦＧ信号 のＳ／Ｎ比が改善され、ロータフレームの最外周円筒部７ｃによってＦＧマグネ ット，ＰＧマグネットの漏洩磁束を低減させることができ、モータの薄型化を実 現することができる。

【００２６】 （実施例２） 以下第２の実施例について図面を参照しながら説明する。

【００２７】 図２（ａ）は第２の実施例におけるブラシレスモータのロータ装置例としてＦ ＤＤ用スピンドルモータの断面図を示すものであり、図２（ｂ）は第２の実施例 におけるブラシレスモータのロータ装置の半断面図である。

【００２８】 図２において、図記号１から７、９から１５は図１と同じ構成部材を示す。１ ６は位置検出部である。

【００２９】 以上のように構成されたブラシレスモータのロータ装置について、以下にその 動作について説明する。

【００３０】 ロータフレーム７の外周側面の内面側に装着された円筒状の駆動マグネット１ ０を有し、ロータフレーム７の開放端面部７ａを切断することなく連続に、かつ ある曲率をもってロータフレーム７のフレーム外周面に沿って折り返し、開放端 面と段差を設けてフランジ部７ｂを構成し、そのフランジ部７ｂにＦＧマグネッ ト１１を取り付け、さらにフランジ部７ｂの最外周部を逆天面にほぼ直角に折り 曲げた円筒部７ｃを設けたロータフレーム７は、フランジ部７ｂに取り付けられ たＦＧマグネット１１とそれと対向して配置される発電線素とによりＦＧ信号が 得られ、モータが制御される。

【００３１】 ロータが回転すると、最外周円筒部７ｃの一部をフランジ部方向に延ばして位 置検出部１６を構成し、位置検出素子９を通過する時にＰＧ信号が発生する。

【００３２】 以上のような第２の実施例によれば、ロータフレーム開放端面部７ａを切断す ることなく連続的にロータフレーム外周面に沿って折り返しを設けるため、上記 第１の実施例に比べ、折り返し部のイナーシャ増加分が加算されるので、モータ のジッタを良化させることができる。さらに、折り返し部を設けることにより、 駆動マグネット１０の高さ方向全面にわたってフレームに接することができ、第 １の実施例に比べて完全な磁気回路構成にすることができる。位置検出部１６に マグネットを設けない場合では、磁気ヘッドへの漏洩磁束の量が減少する。

【００３３】 （実施例３） 以下、本考案の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。

【００３４】 図３は第３の実施例におけるブラシレスモータのロータ装置のシャフト締結部 断面図を示す。

【００３５】 図３において１はシャフト、２は潤性シート、３はハブマグネット、５はボー ル軸受、６は含油軸受、７はロータフレーム、７ｄはロータフレームのコイル部 近傍の天面部、７ｅはロータフレームのスピンドルハブ部、７ｆはシャフト固定 のロータフレームの円筒部である。

【００３６】 以上のように構成されたブラシレスモータのロータ装置について、以下にその 動作について説明するが、モータシャフト締結部は図１，図２と同じである。

【００３７】 カップ状のロータフレーム７のコイル部近傍の天面部７ｄの面より段差を設け て、ロータフレームでスピンドルハブ部７ｅを構成し、そのスピンドルハブ部７ ｅ面に潤性シートを貼り、ディスクハブをハブマグネット３の磁気吸引力でスピ ンドルハブ部の潤性シートに吸引され、ディスクはロータとともに回転する。

【００３８】 さらに、ロータフレームの最内径部に逆天面側にほぼ直角に折り曲げた円筒部 を構成して、モータシャフトを圧入で固定する。

【００３９】

【考案の効果】

以上のように本考案はロータフレーム開放端部を切断することなく、フランジ 部と最外周円筒部を設けることにより、従来のモータ制御性能，トルク特性，漏 洩磁束特性を維持しつつモータの薄型化を実現できるものである。

【００４０】 ロータフレームでスピンドルハブ部を構成し、ロータフレームにシャフトを圧 入するので、スピンドルハブの部品を廃止できるので、安価なロータ装置となる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の第１の実施例におけるＦＤＤ
用スピンドルモータの断面図 （ｂ）は第１の実施例におけるブラシレスモータの半断
面図

【図２】（ａ）は本考案の第２の実施例におけるＦＤＤ
用スピンドルモータの断面図 （ｂ）は第２の実施例におけるブラシレスモータの半断
面図

【図３】本考案の第３の実施例におけるＦＤＤ用スピン
ドルモータのシャフト締結断面図

【図４】従来のＦＤＤ用スピンドルモータの断面図

【符号の説明】

１ シャフト ２ 潤性シート ３ ハブマグネット ４ 駆動ピン ５ ボール軸受 ６ 含油軸受 ７ ロータフレーム ７ａ ロータフレーム開放端面部 ７ｂ ロータフレームフランジ部 ７ｃ ロータフレームの最外周円筒部 ７ｄ ロータフレームのコイル部近傍の天面部 ７ｅ ロータフレームのスピンドルハブ部 ７ｆ シャフト固定のロータフレームの円筒部 ８ ＰＧマグネット ９ 位置検出素子 １０ 駆動マグネット １１ ＦＧマグネット １２ コイル １３ ステータコア １６ 位置検出部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ状のロータフレームと、このロータ
   フレームの外周側面の内面側に装着された円筒状の駆動
   マグネットを有し、前記ロータフレームの開放端面の外
   周側に周波数発電用マグネットと位置検出部とを具備し
   てなるブラシレスモータのロータ装置において、前記ロ
   ータフレームの開放端面をほぼ直角に折り曲げたフラン
   ジ部の最外周部を逆天面側にほぼ直角に折り曲げた円筒
   部を構成し、フランジ部に最外周円筒部までに取り付け
   られた周波数発電用マグネットと最外周円筒部に位置検
   出部を配設したことを特徴とするブラシレスモータのロ
   ータ装置。
2. 【請求項２】カップ状のロータフレームと、このロータ
   フレームの外周側面の内面側に装着された円筒状の駆動
   マグネットを有し、前記ロータフレームの開放端面の外
   周側に周波数発電用マグネットと位置検出部とを具備し
   てなるブラシレスモータのロータ装置において、前記ロ
   ータフレームの開放端面を切断することなく連続にかつ
   ある曲率をもって、ロータフレームのフレーム外周面に
   沿って折り返し、開放端面と段差を設けてフランジ部を
   構成し、フランジ部の最外周部を逆天面側にほぼ直角に
   折り曲げた円筒部を構成し、フランジ部に最外周円筒部
   までに取り付けられた周波数発電用マグネットと位置検
   出用マグネットとを配設したことを特徴とするブラシレ
   スモータのロータ装置。
3. 【請求項３】カップ状のロータフレームのコイル部近傍
   の天面部の面より段差を設けて、ロータフレームでスピ
   ンドルハブ部を構成し、さらにロータフレームの最内径
   部に逆天面側にほぼ直角に折り曲げた円筒部を構成し
   て、モータシャフトを圧入で固定したことを特徴とする
   請求項１または２記載のブラシレスモータのロータ装
   置。