JPH09154252A

JPH09154252A - スピンドルモータ

Info

Publication number: JPH09154252A
Application number: JP7310457A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Abe; 保志阿部; 昭一 ▲よし▼川; Shiyouichi Yoshikawa; Yoshiyuki Furuya; 美幸古屋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光磁気ディスクなどのスピンドルモータにお
いて、薄型化，低コスト化を進める際、特性および信頼
性を悪化させることのないスピンドルモータを提供す
る。【解決手段】スピンドルハブとフレームを一体に形成
し、スピンドルハブ天面部に非腐食材料を設け、また心
棒をシャーシに直接圧入し、また心棒の硬度をスライド
板よりも向上させて円筒状部材を省略し、またカートリ
ッジ検出スイッチリードの途中を凸状に成形することに
より、小型，高信頼性などの特徴を保ちながら業界の要
望に応えた薄型かつ優秀なスピンドルモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にＯＡ・ＡＶ分
野のディジタルディスクを媒体とする音響映像装置やコ
ンピュータメモリー装置のディスク駆動用スピンドルモ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナル・コンピュータの普及
にともない、大容量で小型な外部記憶装置が必要不可欠
のものとなっている。光ディスク装置は、大容量，低ビ
ットコスト，ランダムアクセスおよびディスク交換が可
能な外部記憶装置として期待されており、パーソナル・
ユースを照準に、より小型化，薄型化を目指して急速に
開発が進められている。それにともないディスク駆動用
スピンドルモータの小型・薄型化が要望されている。ま
た、これらの技術革新の中で装置自体を十分普及させる
ためには、装置自体の価格の低減が重要な課題であり、
装置部品コストの厳しい追求がなされている。また、デ
ィスク・スピンドルモータとして特に信頼性を維持・向
上させた上での低コスト化が求められている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来のスピンド
ルモータについて説明する。図３は、従来の光ディスク
スピンドルモータの従来における平面図、図４（ａ）は
従来の光ディスクスピンドルモータのＯＰＱＲＳＴ線に
よる構造断面図、また図４（ｄ）は従来の光ディスクス
ピンドルモータのカートリッジ検出スイッチのＢ矢視図
を示すものである。各図中において同一の構成要素は同
一の符号を付与している。１は光ディスクのメディア
（以下ディスクと称す）である。２は前記ディスク１に
備えられた強磁性体でできている装着板である。３は前
記ディスク１を受けるスピンドルハブであり、アルミニ
ウムなどの金属にて製作されている。

【０００４】スピンドルハブ３の中央には回転軸１１が
取り付けられ、前記スピンドルハブ３とディスク１と共
に回転してその回転中心をなしている。前記回転軸１１
はボールベアリング１２ａ，１２ｂに支承されている。
スピンドルモータの回転駆動力は、ステータコア８に巻
回されたステータコイル９に、給電励磁して発生する磁
界とその周囲をとりまく多極着磁された駆動マグネット
５とにより発生する。また、前記ステータコア８はハウ
ジング１０に固定されている。前記駆動マグネット５は
軟磁性体にてつくられたフレーム６の内周に接着固定さ
れ、前記フレーム６は前記スピンドルハブ３に接着また
は圧入により固定され、前記駆動マグネット５と共に回
転子を構成する。また、前記スピンドルハブ３内にはク
ランプマグネット４が取り付けられており、前記ディス
ク１を磁気吸引力により前記スピンドルハブ３に吸着す
る機能を持つ。４ａは前記クランプマグネット４の磁路
をなす磁性体でつくられたクランプヨークであり、前記
スピンドルハブ３に接着固定されている。７は電気的配
線のなされたシャーシであり、前記ハウジング１０に係
合して固定されている。１４は前記ディスク１を収容す
るカートリッジ（図示せず）を検出するカートリッジ検
出スイッチである。前記カートリッジを装置に挿入する
時、カートリッジがスピンドルモータの上部を通過でき
るように、スピンドルモータとカートリッジは所定の距
離を保って配置されている。前記ディスク１を回転させ
る時には、スピンドルモータ全体が前記ディスク１の方
向に移動し、前記ディスク１を吸着する。この後に、前
記カートリッジが所定位置にあるかどうかを１４ａのカ
ートリッジ有無検出ノブにて検出し、ディスク１に情報
を書き込み可能かどうかを１４ｂのライトプロテクト検
出ノブにて検出する。１４ｃは前記カートリッジ検出ス
イッチ１４のスイッチリードであり、前記シャーシ７上
の電気配線部に半田付けされている。１３は前記カート
リッジの検出ノブ１４ａ、ライトプロテクト検出ノブ１
４ｂに対して前記カートリッジの位置を適切な位置に位
置決めをするための樹脂などにて製作されている突起で
あり、ビス１９にて前記シャーシ７に固定されている。

【０００５】２６はステンレス材をプレス加工し、両端
を折り曲げスピンドルモータを挟み込むように形成され
ているスライド板である。

【０００６】１７は外形φ１程度のステンレスなどでつ
くられた心棒である。心棒１７は、外形φ２程度の円筒
状部材１８を回転自在に嵌合し、樹脂にてつくられた心
棒ホルダー１５に圧入されている。前記心棒ホルダー１
５はビス１６にて前記シャーシ７にネジ止め固定されて
いる。

【０００７】以上のように構成された薄型光ディスク装
置の光ディスク・スピンドルモータのディスク・クラン
プ機構部の動作について説明する。

【０００８】前記スライド板２６には前記円筒状部材１
８を挿通し、前記心棒１７を介してスピンドルモータを
保持する溝が、軸方向に対して傾斜を持って形成されて
いるため、前記スライド板２６を水平方向に移動する
と、前記円筒状部材１８は、前記溝の傾斜に沿って回転
しスピンドルモータ全体を昇降させる。前記スライド板
２６の水平移動方向と、前記溝の傾斜の方向を適切に組
み合わせて、光ディスク装置に前記カートリッジを挿入
した時、スピンドルモータを前記ディスク１の方向へ移
動して、前記ディスク１を吸着する。この時、前記カー
トリッジに設けられている位置決め穴に、スピンドルモ
ータ側に設けられた前記突起１３が嵌合して位置決めさ
れる。さらに、カートリッジ検出ノブ１４ａが前記カー
トリッジの有無を、またプロテクト検出ノブ１４ｂが前
記ディスク１へのデータの書き込み可否を検出した後、
ディスク回転へと動作を行う。また、前記カートリッジ
取り出し時は、前記スライド板２６が逆方向に移動する
ことにより、スピンドルモータは前記ディスク１から離
脱する（図３は前記ディスク１の吸着状態を示す。）。

【０００９】以上のような構造とすることにより、前記
カートリッジの挿入・取り出し時に前記カートリッジが
スピンドルモータに対して昇降する一般的な機構と比較
して、前記カートリッジが昇降するスペースを装置の制
御回路部として有効に利用できるため、装置の小型化・
薄型化が実現可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成の場合、従来光ディスク装置のシャーシ側に配設され
ていた前記突起１３が、スピンドルモータの機能部品の
一部として付加され、さらなるスピンドルモータ構成部
品の薄型化および部品構成方法の検討が必要である。ま
た、スピンドルモータの昇降に必要な機構部品の取付け
スペースを配慮した構造が必要であり、コストの増加お
よび信頼性の低下を招いている。

【００１１】例えば、スピンドルモータの薄型化のため
クランプヨークを削除し、アルミニウム製のスピンドル
ハブに直接クランプマグネットを接着固定する構成にし
た場合、クランプマグネットのヨークとしての機能がな
いため、ディスクの吸着力が減少しスピンドルモータの
起動・停止時にディスクがスリップするため、読み込み
・書き込み位置が定まりにくくなり、読み込み・書き込
み時間が増大するという課題が生じる。また、ディスク
の脱着を繰り返す内にクランプマグネットの接着が外れ
る恐れがあり、スピンドルモータとしての信頼性低下に
つながっている。さらに、鉄系材料にてスピンドルハブ
を製作すると、ディスクが載置される面に錆が発生し、
ディスクの脱着を繰り返す内に、錆がディスクや装置の
光学レンズなどに付着し、データの読み込み・書き込み
エラーの原因となるという課題がある。

【００１２】また、スピンドルモータを昇降させるため
の機構部として、スライド板の溝に挿通する円筒状部材
を支承する心棒を、スピンドルモータに取り付ける必要
がある。例えば、心棒を樹脂製の心棒ホルダーに取り付
け、その樹脂製心棒ホルダーをネジ締めまたは圧入にて
スピンドルモータのシャーシに取り付ける構成とした場
合、円筒状部材に心棒を挿入し円筒状部材と心棒を保持
しつつ心棒ホルダーに圧入した後、心棒ホルダーをスピ
ンドルモータのシャーシにネジ締めをするという作業
を、モータ１台に付き３〜４箇所しなければならず、組
立工数を増大させコスト増加要因となるという課題があ
った。

【００１３】さらに、心棒とスピンドルモータのシャー
シとの間に樹脂製の心棒ホルダーが介在しているため取
付け精度が悪化し、またディスク脱着中に心棒ホルダー
が破損してスピンドルモータがディスクを吸着しないと
いう信頼性上の課題があった。

【００１４】また、カートリッジ検出スイッチをスピン
ドルモータのシャーシ上に固定し、スイッチリードに半
田付けを行うと、溶融された半田がスイッチリードに盛
られ、半田が樹脂製のカートリッジ検出スイッチ本体を
溶かし、カートリッジ検出スイッチの接点部分まで到達
したり、半田が溶融したときに発生するフラックスがカ
ートリッジ検出スイッチの接点部分に付着して接点の機
能を失ってしまうという信頼性上の課題を有していた。

【００１５】本発明は、小型，薄型，低コスト，高信頼
性などの特徴を保ち、上記課題を解決する手段を提供
し、冒頭に述べた種々の業界要望を実現させるものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、フレームとス
ピンドルハブを磁性材で一体に形成し、ディスクと当接
するスピンドルハブ面に非腐食性材料を設けた構成とし
たこと、またディスクを脱着するためスピンドルモータ
を装置内にて上下させ、保持するための心棒と心棒に回
転自在に嵌合された円筒状部材を有し、スピンドルモー
タのシャーシに一体に設けた折り曲げ部に前記心棒を直
接圧入した構成としたこと、またモータをディスクに脱
着するため、モータを装置内にて上下させ保持するため
の心棒とからなり、前記心棒の表面硬度をスライド板よ
り高くしたこと、さらに光ディスク装置がディスクの有
無および書き込み可否を検出するための、カートリッジ
検出スイッチのリードがスピンドルモータのシャーシの
電気配線との接続部との間で、凸状に成形されているこ
と、以上により小型，薄型，低コスト，高信頼性などの
特徴を保ち、上記課題を解決し冒頭に述べた種々の業界
要望を実現させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、回転軸と、前記回転軸を支承するボールベアリング
と、前記ボールベアリングを固定するハウジングと、磁
気回路を構成するステータコアと、磁界を発生させるス
テータコイル線と、スピンドルモータを回転させるため
の駆動マグネットと、前記駆動マグネットを保持し前記
回転軸を中心に固定するフレームと、ディスクを載置す
るスピンドルハブと、ディスクを磁気吸着するクランプ
マグネットとからなり、前記フレームと前記スピンドル
ハブは磁性材で一体に形成され、前記スピンドルハブの
ディスクと当接する面に非腐食性材料を設けたことを特
徴とするスピンドルモータであり、この構成により、磁
性材で前記スピンドルハブとフレームを一体に形成する
ことにより、少ない部品で前記クランプマグネットのデ
ィスクを吸着する磁気回路が構成できるため、磁気吸着
力を強くできディスクとスピンドルハブのスリップが防
げる。

【００１８】また、ディスクを磁気吸着するためのクラ
ンプマグネットを直接フレーム天面に磁気吸着力を利用
して固定できるため、クランプマグネットがフレームか
ら外れることを防ぐことができる。また、前記ディスク
が載置される部分に非腐食性材料を設けることで、錆の
発生による信頼性の低下を防止できる。

【００１９】請求項２に記載の発明は、回転軸と、前記
回転軸を支承するボールベアリングと、前記ボールベア
リングを固定するハウジングと、磁気回路を構成するス
テータコアと、磁界を発生させるステータコイル線と、
スピンドルモータを回転させるための駆動マグネット
と、前記駆動マグネットを保持し前記回転軸を中心に固
定するフレームと、前記ハウジングを支承するシャーシ
と、軸方向と直角に前記シャーシに固定された複数の心
棒と、この心棒にそれぞれ回転自在に嵌合した円筒状部
材とを有し、ディスク装置に備えられ、両端を折り曲げ
てスピンドルモータを挟み込むように形成され、軸方向
に対して傾斜した溝が穿設された側板を有するスライド
板の、前記溝に前記円筒状部材を挿通して保持されたス
ピンドルモータにおいて、前記シャーシの外周部に複数
の軸方向に平行な折り曲げ部を前記シャーシと一体に設
け、各折り曲げ部に前記心棒を前記円筒状部材を回転自
在に嵌合して直接圧入したことを特徴とするスピンドル
モータであり、この構成により従来例で必要であった心
棒ホルダーが省略でき、前記心棒ホルダーを使用するこ
とにより課題となっていたディスクの脱着時における前
記心棒ホルダーの破損という問題が解決され、さらに前
記心棒ホルダーの削減，取付け工数削減、そして取付け
精度がアップが可能となる。

【００２０】請求項３に記載の発明は、心棒の表面硬度
をスライド板の硬度よりも高くし、円筒状部材を介さず
直接スライド板の溝に心棒を挿通したことを特徴とする
請求項２に記載のスピンドルモータであり、この構成に
より従来例で必要であった円筒状部材を省略でき、安価
なスピンドルモータの提供が可能となる。

【００２１】請求項４に記載の発明は、回転軸と、前記
回転軸を支承するボールベアリングと、前記ボールベア
リングを固定するハウジングと、磁気回路を構成するス
テータコアと、磁界を発生させるステータコイル線と、
モータ回転させるための駆動マグネットと、前記駆動マ
グネットを保持し前記回転軸を中心に固定するフレーム
と、フレーム天面側に形成されたディスクを載置するス
ピンドルハブと、前記ハウジングを支承し電気配線がな
されたシャーシと、シャーシ上に取り付けられ、ディス
クの有無または書き込み可否を検出するカートリッジ検
出スイッチとからなり、前記カートリッジ検出スイッチ
のリードが、カートリッジ検出スイッチと前記シャーシ
の電気配線との接続部との間で、凸状に成形されている
ことを特徴とするスピンドルモータであり、この構成に
より前記シャーシ上に前記カートリッジ検出スイッチの
リードを半田付けする時に、半田を盛りすぎても前記凸
状に成形されたスイッチリード凸部にて半田流れが防止
でき、カートリッジ検出スイッチの樹脂本体部の中に影
響を与えることが避けられるため、スイッチ本来の機能
に影響を与えることなく信頼性の高い半田付けが可能と
なる。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図
１，図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）を用いて説明
する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の請求項
１，請求項２，請求項４の実施の形態１のスピンドルモ
ータの平面図、図２（ａ）は図１のＵＶＷＸＹＺ線によ
る構造断面図、図２（ｂ）は図１のスピンドルモータの
カートリッジ検出スイッチのＡ矢視図、図２（ｃ）は本
発明の請求項３の実施の形態１のスピンドルモータの部
分平面図である。

【００２４】尚、各図中において本発明とは直接関係な
い部分については従来の構成で示し、同一構成部分には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。１は光ディス
クのメディア（以下ディスクと称す）である。２は前記
ディスク１に備えられた強磁性体でできている装着板で
ある。２０は一体に加工されたスピンドルハブ一体フレ
ームであり、前記ディスク１が載置されるスピンドルハ
ブ面に、非腐食性材料としてゴム２１を設け、スピンド
ルモータの起動・停止時の前記ディスク１のスリップを
防ぎ、同時に錆の発生を防止している。前記スピンドル
ハブ一体フレーム２０の中央には、回転軸１１が取り付
けられ内周部には多極着磁された駆動マグネット５が接
着により固定されている。また、前記スピンドルハブ一
体フレーム２０の天面には、前記装着板２を吸着するた
めのクランプマグネット４が磁気吸着により直接固定さ
れている。一般に、前記クランプマグネット４と、前記
装着板２との対向面の間には、必ず隙間があるように設
定されるため、前記装着板２と前記クランプマグネット
４間の吸着力より、前記スピンドルハブ一体フレーム２
０の天面と前記クランプマグネット４間の吸着力の方が
大きくなり、前記スピンドルハブ一体フレーム２０から
前記クランプマグネット４が外れることはありえない。
以上のように構成することにより、従来必要であったク
ランプヨークが省略でき、前記クランプマグネット４の
外れ、および前記ディスク１と前記スピンドルハブ一体
フレーム２０とのスリップ、さらに前記ディスク１が載
置される部分の錆の発生が防止できるため、信頼性を落
とすことなく部品点数・組立工数の削減された安価な薄
型モータを提供することが可能となる。

【００２５】尚、上記実施の形態では非腐食材料をゴム
としたが、他の樹脂材料もしくは、非腐食性金属材料で
も同様な効果が得られることはいうまでもない。

【００２６】図１，図２（ａ）において、１７は外形φ
１程度のステンレスなどでつくられた心棒である。心棒
１７には、外形φ２程度の円筒状部材１８が回転自在に
嵌合され、前記円筒状部材１８をスライド板２６の溝に
４箇所で挿通してスピンドルモータが保持される。前記
シャーシ７の外周部を一部軸方向に平行に折り曲げ、こ
の折り曲げ部２３に前記円筒状部材１８を嵌合した前記
心棒１７を軸方向と直角に圧入することにより、従来必
要であった心棒ホルダーを省略している。この構成によ
り、前記心棒ホルダーを使用することにより課題となっ
ていた、前記ディスク１の脱着時における前記心棒ホル
ダーの破損という問題が解決され、さらに前記心棒ホル
ダーの削減，取付け工数削減、そして取付け精度がアッ
プが可能となる。

【００２７】図２（ｃ）において、心棒２４の表面硬度
を前記スライド板２６より高くすることにより、前記円
筒状部材１８を省略でき安価なスピンドルモータの提供
が可能となる。前記シャーシ７の折り曲げ部２３に直接
前記心棒２４を圧入した例を示したが、前記心棒２４を
従来例の心棒ホルダーに圧入しても、前記円筒状部材１
８を省略できるという部品点数・工数削減の効果は得ら
れる。

【００２８】図２（ｂ）において、１４はカートリッジ
（図示せず）検出スイッチであり、１４ｄは前記カート
リッジ検出スイッチのリード中央部分に成形されたスイ
ッチリード凸部である。この構成により、前記シャーシ
７上に前記カートリッジ検出スイッチ１４のリードを半
田付けする時に、半田を盛りすぎても前記スイッチリー
ド凸部１４ｄで半田流れが防止でき、カートリッジ検出
スイッチ１４の樹脂本体部の中に影響を与えることが避
けられるため、スイッチ本来の機能に影響を与えること
なく、信頼性の高い半田付けが可能となる。また、前記
シャーシ７として金属基板を使用した場合には、前記ス
イッチリード凸部１４ｄの真下に金属基板端面を設定す
れば、金属基板端面からスイッチリードが逃げるため、
金属基板とスイッチリード間の絶縁確保という信頼性上
の課題も解決される。

【００２９】尚、本実施の形態１では電気的配線のなさ
れたシャーシは、シャーシに電気的配線のなされた基板
を張り付けても同様な効果が得られる。

【００３０】本実施の形態により、スピンドルモータの
性能，信頼性を低下させることなく、薄型化，低コスト
化が実現できる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
小型，高信頼性などの特徴を保ちながら、業界の要望に
応えた薄型かつ優秀なスピンドルモータを安価に提供す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のスピンドルモータの平
面図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態１のスピンドルモー
タのＵＶＷＸＹＺ線による構造断面図（ｂ）本発明の実施の形態１のスピンドルモータのカー
トリッジ検出スイッチのＡ矢視図（ｃ）本発明の実施の形態１のスピンドルモータの部分
平面図

【図３】従来のスピンドルモータの平面図

【図４】（ａ）従来のスピンドルモータのＯＰＱＲＳＴ
線による構造断面図（ｂ）従来のスピンドルモータのカートリッジ検出スイ
ッチのＢ矢視図

【符号の説明】

１ディスク２装着板３スピンドルハブ４クランプマグネット４ａクランプヨーク５駆動マグネット６フレーム７シャーシ８ステータコア９ステータコイル１０ハウジング１１回転軸１２ａ，１２ｂボールベアリング１３突起１４カートリッジ検出スイッチ１４ａカートリッジ検出ノブ１４ｂライトプロテクト検出ノブ１４ｃスイッチリード１４ｄスイッチリード凸部１５心棒ホルダー１６，１９ビス１７，２４心棒１８円筒状部材２０スピンドルハブ一体フレーム２１ゴム２２シャーシ一体突起２３折り曲げ部２５シャーシ一体ハウジング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸と、前記回転軸を支承するボールベ
アリングと、前記ボールベアリングを固定するハウジン
グと、磁気回路を構成するステータコアと、磁界を発生
させるステータコイル線と、スピンドルモータを回転さ
せるための駆動マグネットと、前記駆動マグネットを保
持し前記回転軸を中心に固定するフレームと、ディスク
を載置するスピンドルハブと、ディスクを磁気吸着する
クランプマグネットとからなり、前記フレームと前記ス
ピンドルハブは磁性材で一体に形成され、前記スピンド
ルハブのディスクと当接する面に非腐食性材料を設けた
ことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】回転軸と、前記回転軸を支承するボールベ
アリングと、前記ボールベアリングを固定するハウジン
グと、磁気回路を構成するステータコアと、磁界を発生
させるステータコイル線と、スピンドルモータを回転さ
せるための駆動マグネットと、前記駆動マグネットを保
持し前記回転軸を中心に固定するフレームと、前記ハウ
ジングを支承するシャーシと、軸方向と直角に前記シャ
ーシに固定された複数の心棒と、この心棒にそれぞれ回
転自在に嵌合した円筒状部材とを有し、ディスク装置に
備えられ両端を折り曲げてスピンドルモータを挟み込む
ように形成され、軸方向に対して傾斜した溝が穿設され
た側板を有するスライド板の、前記溝に前記円筒状部材
を挿通して保持されたスピンドルモータにおいて、前記
シャーシの外周部に、複数の軸方向に平行な折り曲げ部
を前記シャーシと一体に設け、各折り曲げ部に前記心棒
を前記円筒状部材を回転自在に嵌合して直接圧入したこ
とを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】心棒の表面硬度をスライド板の硬度よりも
高くし、円筒状部材を介さず直接スライド板の溝に心棒
を挿通したことを特徴とする請求項２記載のスピンドル
モータ。
【請求項４】回転軸と、前記回転軸を支承するボールベ
アリングと、前記ボールベアリングを固定するハウジン
グと、磁気回路を構成するステータコアと、磁界を発生
させるステータコイル線と、モータ回転させるための駆
動マグネットと、前記駆動マグネットを保持し前記回転
軸を中心に固定するフレームと、フレーム天面側に形成
されたディスクを載置するスピンドルハブと、前記ハウ
ジングを支承し電気配線がなされたシャーシとシャーシ
上に取り付けられ、ディスクの有無または書き込み可否
を検出するカートリッジ検出スイッチとからなり、前記
カートリッジ検出スイッチのリードが、カートリッジ検
出スイッチと前記シャーシの電気配線との接続部との間
で、凸状に成形されていることを特徴とするスピンドル
モータ。