JPH0779556A - ブラシレスリニアモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マグネットを対向させることによりブラシレ
スリニアモータのトルクを大きくしても、ガタつくこと
のないブラシレスリニアモータを提供すること。 【構成】 回転軸１１を回転自在に支持する軸受１３の
外側にロータマグネット３とロータヨーク５と、ロータ
マグネット４とロータヨーク５とを固着し、このマグネ
ット３，４間にスピンドル基板９上に貼着したコイル６
を配置する。また、回転軸１１を回転自在に垂直方向に
支持するスラスト軸受８が取付けられたスラスト受け板
７の周囲端縁を上方に曲げて、ロータマグネット３の漏
れ磁束により吸引させることにより、回転軸１１をスラ
スト軸受８に押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スラストガタを除去し
たブラシレスリニアモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平面対向型のブラシレスリニアモータは
その特性上、コキングなどがなく安定した回転が得られ
るため、ＣＤ−ＲＯＭと称される光学記録媒体における
再生装置のスピンドルモータ等に用いることが提案され
ており、例えば、本出願人から特願平４−１６９９５３
号として出願されている。この先願の発明に係るＣＤ−
ＲＯＭ再生装置を図３〜図５を用いて簡単に説明する。

【０００３】図３において、断面コ字状の金属製のケー
ス１０１に４つの緩衝装置１４１を介して、駆動ユニッ
ト１０２がフローティング状態で固着されている。この
駆動ユニット１０２は、光ディスクに記録されている情
報を光学的に検出し、電気信号に変換する光学ピックア
ップ１０４と、光ディスクを回転駆動する平面型のブラ
シレスリニアモータであるスピンドルモータ１０５と、
これらが取付けられているシャーシ１０３とにより構成
されている。

【０００４】この駆動ユニット１０２の一つの構成要素
である光学ピックアップ１０４は、図４に示すように、
ガイド軸１１１とレール１１２によって、光ディスクの
トラック方向に対して垂直な方向（光ディスクの径方
向）に移動可能にシャーシ１０３に支持されている。こ
のガイド軸１１１の一端にはギア１１３が固着されてお
り、このギア１１３は、ガイド軸１１１に隣接するよう
にシャーシ１０３に取りつけられたモータ１１４の回転
軸１１５とギア列１１６を介して咬合されている。従っ
て、モータ１１４の回転軸１１５が回転すると、その回
転力がギア列１１６を介してガイド軸１１１のギア１１
３に伝達され、そのギア１１３の回転に伴ってガイド軸
１１１が回転することになる。

【０００５】また、図６に示すようにガイド軸１１１に
は螺旋溝１２９が切られており、光学ピックアップ１０
４にはこの螺旋溝１２９と咬合する凸部１２７が形成さ
れた支持板１１７が設けられていると共に、光学ピック
アップ１０４にはガイド軸１１１が挿通される軸受１２
６が設けられている。従って、この光学ピックアップ１
０４は、モータ１１４の回転軸１１５の回転によってガ
イド軸１１１が回転すると、そのガイド軸１１１の螺旋
溝１２９に案内されて摺動し、光ディスクの最内周位置
から最外周位置まで移動可能な構成となっている。

【０００６】なお、図２に示すレール１１２はシャーシ
１０３にアウトサート成形されており、ガイド軸１１１
を軸支するための部材もシャーシ１０３にアウトサート
成形されている。また、シャーシ１０３にはその上面中
央部分に開口１０６が形成されており、光ディスクの径
方向に移動する光学ピックアップ１０４からのレーザ光
が対物レンズによって集束されながら、上記開口１０６
を通して光ディスクに照射されるようにされている。

【０００７】次に、駆動ユニット１０２の他の構成要素
であるスピンドルモータ１０５だけを抽出して図７に示
す。この図において、光ディスクが装着されるターンテ
ーブル１０７と、このターンテーブル１０７の回転軸１
２１を回転駆動する回転手段とから構成されている。こ
の回転手段はターンテーブル１０７の回転軸１２１に固
着されたロータヨーク１１９とロータマグネット１２０
および板金基板１２５上に貼着されたコイル１２４とか
ら構成されている。また、ターンテーブル１０７の回転
軸１２１は、その先端が丸められており、板金基板１２
５の中央部分に例えばポリアミド等の合成樹脂により形
成されたスラスト軸受１２３に支持されている。なお、
ロータマグネット１２０は板金基板１２５を吸引してお
り、この吸引力によって上記回転軸１２１はスラスト軸
受１２３に押圧されているため、駆動ユニット１０２が
垂直に設置されても上記回転手段はガタつくことなく、
垂直仕様とすることができるようにされている。

【０００８】上記回転軸１２１はシャーシ１０３にアウ
トサート成形された軸受取付部１１８に埋設された軸受
１２２に回転自在に取り付けられている。なお、図３に
示す緩衝装置１４１は、Ｘ軸方向に対するばね定数が最
も小とされており、Ｙ軸方向に対するばね定数がＸ軸方
向に対するばね定数に次いで小とされている。さらに、
Ｚ軸方向に対するばね定数が最も大きくされているた
め、ケース１０１に加えられた振動、衝撃等の伝達を有
効に遮断することができるようにされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記説明したＣＤ−Ｒ
ＯＭ再生装置において、倍速で再生するにはスピンドル
モータのトルクが不足しており、倍速再生を可能とする
にはトルクの大きいスピンドルモータを再生装置に装着
する必要がある。ところで、スピンドルモータとして用
いられている平面型のブラシレスリニアモータのトルク
を大きくする手段として、コイルを２つのマグネットに
挟むことにより、コイルへの磁束密度を高めてトルクを
大きくすることが通常考えられる。このような手段を採
用してトルクを大きくしたブラシレスリニアモータの断
面を図８に示す。

【００１０】この図において、図７と同符号の部分は同
一の部分であり、その説明は省略するが、非磁性の基板
１２６上に貼着されたコイル１２４は、回転軸１２１に
固着されているマグネット１２０とマグネット１２７と
により挟まれており、例えばマグネット１２０からの磁
束はコイル１２４と鎖交してマグネット１２７に到達し
ている。なお、ロータヨーク１１９とロータヨーク１２
８はマグネット１２０，１２７からなる磁気回路の磁気
抵抗を小さくしてマグネット１２０及びマグネット１２
７からの漏洩磁束を少なくするためのものであり、マグ
ネット１２０，１２７の裏側に貼着されている。

【００１１】しかしながら、図８に示すトルクを大きく
した平面対向型のブラシレスリニアモータにおいては、
トルクは大きいもののマグネット１２７の裏側にはロー
タヨーク１２８が貼着されているため、このマグネット
１２７は板金基板１２５を吸引することができない。す
なわち、回転軸１２１はスラスト軸受け１２３に対して
押圧されていない状態となる。すると、このブラシレス
リニアモータを水平仕様として使用する時はガタつくこ
となく回転するが、垂直仕様として使用すると、回転軸
１２１がスラスト軸受け１２３に対して押圧されていな
いため、ガタついてしまうことになる。

【００１２】従って、このブラシレスリニアモータを垂
直仕様のＣＤ−ＲＯＭ再生装置のスピンドルモータとし
て使用すると、スピンドルモータのガタつきのため、光
ディスクのデータを読むための光学ピックアップのフォ
ーカスサーボが追従できなくなり、データエラーを起こ
してしまうことになる。これを解決するために、別のマ
グネットを追加してガタを取ることが考えられるが、こ
のようにすると、ロータの慣性質量が増加し回転数を上
げたり下げたりするときのレスポンスが遅くなるという
問題点が生じてしまうことになる。そこで、本発明はマ
グネットを対向させることにより、ブラシレスリニアモ
ータのトルクを大きくしてもガタつくことのない平面対
向型のブラシレスリニアモータを提供することを目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はスラスト軸受けを支持する基板の端縁を上
に曲げて、ロータマグネットの漏れ磁束をこの端縁で受
けることにより、ロータマグネットによりスラスト軸受
けを支持する基板を吸引するようにしたものである。

【００１４】

【作用】本発明によれば、マグネットを対向させること
によりブラシレスリニアモータのトルクを大きくして
も、ロータマグネットによりスラスト軸受けを支持する
基板を吸引することができるため、ブラシレスリニアモ
ータの回転軸をスラスト軸受けに押圧することができる
ようになる。このため、別のマグネットを追加すること
なくガタを取ることができ、本発明の平面対向型ブラシ
レスリニアモータは水平及び垂直仕様のいずれにも使用
することが可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明の平面型のブラシレスリニアモータの
断面を図１に示す。この図において、１は光ディスクで
あり、ターンテーブル２上に載置されている。この光デ
ィスク１は、ターンテーブル２上に配置される図示しな
い保持体がマグネット１２により吸引されることによ
り、挟持されてターンテーブル２上に保持されている。

【００１６】このターンテーブル２は回転軸１１により
回転されるようにされており、この回転軸１１の下端は
丸められてスラスト軸受け８により回転自在に支持され
ている。さらに、回転軸１１は軸受１３によりシャーシ
１４に回転自在に固着されており、回転軸１１の外側に
はロータヨーク５とロータマグネット３との第１の磁気
回路と、ロータヨーク５とロータマグネット４との第２
の磁気回路とが、その上部と下部とに固着されている。
このロータマグネット３及びロータマグネット４は、そ
れぞれ８分割されてＮ極とＳ極とが交互にロータヨーク
５の円周上に配置されている。

【００１７】この第１の磁気回路と第２の磁気回路との
間にコイル６が配置されている。このコイル６は円周を
４分割するように４個スピンドル基板９上に貼着して配
置されており、図１にはその内の１個のコイル６が示さ
れている。また、このスピンドル基板９にはさらに回転
サーボ用光ピックアップ１０及び図示しない駆動回路等
がプリント回路として組まれている。

【００１８】上記回転軸１１を支持する、例えばポリア
ミド等の合成樹脂製のスラスト軸受８はメッキ処理され
た鋼鈑製のスラスト受け板７に固着されており、このス
ラスト受け板７の端縁周囲はロータヨーク５とロータマ
グネット４からなる第２の磁気回路を囲むように上方に
曲げられて立ち上がり部が形成されている。ところで、
スピンドル基板９に貼着された４個のコイル６に基板９
上に組込んだ回路から通電すると、コイルに磁界が発生
され、リニアモータの原理によりロータマグネット３，
４が固着された回転軸１１が回転するようになる。

【００１９】すると、回転軸１１の回転数が回転サーボ
用光ピックアップ１０により検出されて所定の回転数と
なるよう回転制御される。この場合、ターンテーブル２
の裏面の回転サーボ用光ピックアップ１０に対応する部
分１５には、回転情報の検出を容易にするため凹凸や縞
状の着色が施されている。図１に示す平面対向型ブラシ
レスリニアモータは前記説明したように、コイルを２つ
のロータマグネット３，４により挟むようにしているた
め、回転軸１１のトルクを大きくすることができる。さ
らに、垂直に配置してもガタつくことなく回転させるこ
とができるため、垂直仕様のＣＤ−ＲＯＭ再生装置のス
ピンドルモータとして最適なものとすることができる。

【００２０】次に、図２に図１の左半分だけを拡大して
示し、ガタのない理由を説明する。但し、この図におい
てはコイル６は省略して示している。図２において、ロ
ータマグネット３から出た磁束はそのほとんどがロータ
マグネット４に向かうが、その端部からは漏れ磁束が発
生し、この漏れ磁束がスラスト受け板７の立ち上がり部
１７の端縁で受けられる。これにより、この立ち上がり
部１７はロータマグネット３に吸引され、この結果回転
軸１１がスラスト軸受８に押圧されるようになされる。
従って、この平面対向型のブラシレスリニアモータを垂
直仕様として回転させても回転軸１１とスラスト軸受８
との間には間隙が発生しないため、ガタつくことなく回
転させることができるようになる。

【００２１】このように、本発明の平面対向型のブラシ
レスリニアモータによれば水平及び垂直仕様のいずれで
使用してもガタつくことなく回転するため、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ再生装置のスピンドルモータに適用すると、この再生
装置は水平・垂直仕様とすることができる。従って、再
生装置を垂直状態としても、光ピックアップはデータを
誤りなく再生することができるようになる。なお、ロー
タマグネットとしてはネオジウムが適しているが、これ
に限られるものではなく、磁束密度の高いマグネットで
あればいずれのマグネットでも使用することができる。
また、上記説明ではロータマグネットを８分割、コイル
を４分割したが、これに限らずブラシレスリニアモータ
として動作する種々の分割数とすることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、マ
グネットを対向させることによりブラシレスリニアモー
タのトルクを大きくしても、ロータマグネットによりス
ラスト軸受けを支持する基板を吸引することができるた
め、ブラシレスリニアモータの回転軸をスラスト軸受け
に押圧することができるようになる。このため、別のマ
グネットを追加することなくガタを取ることができ、本
発明の平面対向型ブラシレスリニアモータにおいては水
平及び垂直仕様のいずれでも使用することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラシレスリニアモータの断面図であ
る。

【図２】本発明のブラシレスリニアモータを説明するた
めの断面図である。

【図３】ＣＤ−ＲＯＭ再生装置の駆動ユニットを示す図
である。

【図４】駆動ユニットの上面図である。

【図５】駆動ユニットの断面図である。

【図６】ガイド軸近傍を示す図である。

【図７】スピンドルモータの断面図である。

【図８】トルクを大きくしたブラシレスリニアモータの
断面図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２，１０７ ターンテーブル ３，４ ロータマグネット ５，６ ロータヨーク ７ スラスト受け板 ８ スラスト軸受 ９ スピンドル基板 １０ 回転サーボ用光ピックアップ １１，１１５，１２１ 回転軸 １２ ロータマグネット １３，１２２，１２６ 軸受 １４，１０３ シャーシ １５ 回転検出用部分 １６ 漏れ磁束 １７ 立ち上がり部 １０１ ケース １０２ 駆動ユニット １０４ 光学ピックアップ １０５ スピンドルモータ １０６ 開口 １１１ ガイド軸 １１２ レール １１３ ギア １１４ モータ １１６ ギア列 １１７ 支持板 １１８ 軸受取付部 １１９ ロータヨーク １２０ ロータマグネット １２３ スラスト軸受 １２４ コイル １２５ 板金基板 １２７，１２８ 凸部 １２９ らせん溝 １４１ 緩衝装置 １４２ フレキシブルケーブル １４３ ねじ穴 １４４ ビス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円盤状の記録媒体を回転駆動するブラシレ
   スリニアモータにおいて、 一対のロータマグネットと、 該一対のロータマグネット間にはさまれて配置されたコ
   イルと、 上記一対のロータマグネットが固着されている回転軸を
   回転可能に支持するスラスト軸受と、 該スラスト軸受が固着されているスラスト受け板とを備
   え、 該スラスト受け板の外周縁が上記一対のロータマグネッ
   トの漏れ磁束を受けるように、上記一対のロータマグネ
   ットの近傍に配置されていることを特徴とするブラシレ
   スリニアモータ。