JPH0937530A

JPH0937530A - モータ

Info

Publication number: JPH0937530A
Application number: JP20147695A
Authority: JP
Inventors: Hideo Niikura; 英生新倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で高効率のモータを提供すること。【解決手段】第１の凹凸部が形成されている第１の磁
性材３１１及びマグネット３１３を有する回転子３１
と、第２の凹凸部が形成されている第２の磁性材３２
１、３２２、３２３、３３１、３３２、３３３及び前記
第２の磁性材に巻回されているコイル３２４、３３４を
有する固定子３２、３３とを備え、前記第１の凹凸部と
第２の凹凸部が対向するように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの構造に
関するもので、例えばコンパクト・ディスク・ロム（Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ）、ミニ・ディスク（ＭＤ）、フロッピー・
ディスク（ＦＤ）等が使用されるディスク装置のディス
ク回転用のモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスク装置の一例である光ディスク装
置は、例えば図８に示すように構成されている。尚、同
図（Ａ）は、光ディスク装置の内部構成を示す平面図、
同図（Ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。この光ディス
ク装置１は、ターン・テーブル２を回転駆動するスピン
ドル・モータ３と、ターン・テーブル２上に載置される
光ディスク４に対して、例えば半導体レーザ光を照射す
る光学ピック・アップ５とを備えている。スピンドル・
モータ３は、光ディスク装置１の構成部品の支持部であ
るメカ・デッキ６に固定されている。そして、スピンド
ル・モータ３は、例えばブラシレス・モータが用いら
れ、図示しない駆動制御回路の制御により、ターン・テ
ーブル２を所定回転数にて回転駆動するようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した光ディスク装
置１の光学ピック・アップ５は、光ディスク４に対する
信号の記録再生もしくは再生のみを行うが、光学ピック
・アップ５を光ディスク４の中心部へ可能な限り移動で
きるように構成すれば、光ディスク４の面を有効利用す
ることができ、光ディスク４上に多くの信号を記録する
ことができる。ところが、光ディスク４の中心部には、
スピンドル・モータ３が配置されているので、光学ピッ
ク・アップ５を光ディスク４の中心部へ移動させ過ぎる
と、光学ピック・アップ５とスピンドル・モータ３が干
渉してしまうことになる。

【０００４】このような光学ピック・アップ５とスピン
ドル・モータ３の干渉を回避して、光学ピック・アップ
５の移動距離を増大させるには、スピンドル・モータ３
の径を小さくすれば良い。しかしながら、スピンドル・
モータ３の径とスピンドル・モータ３の効率は比例関係
にあるため、スピンドル・モータ３の径を小さくする
と、スピンドル・モータ３の効率も低下してしまうとい
う問題があった。特に、ＣＤ−ＲＯＭを用いる光ディス
ク装置では、線速度一定の記録方式が採用されているた
め、シークを行った際にスピンドル・モータの回転速度
を短時間で変える必要があり、また、２倍速、４倍速と
いう再生の高速化に対応するため、スピンドル・モータ
のトルク密度を高める必要があるが、径を小さくした低
効率のスピンドル・モータでは対応できない。

【０００５】このような問題点に対処したモータとし
て、例えば特開平５−１８９９３２号公報記載のモータ
がある。図９は、このモータの構造を示す図であり、同
図（Ａ）は、モータの平面図、同図（Ｂ）は、そのＢ−
Ｂ断面図である。このモータ１０は、回転子１１の中心
から固定子１２の外径までの距離が角度に対して異なる
ような形状、即ち固定子１２の外径を略半円形状とし、
回転子１１の中心から固定子１２の外径までの距離が角
度に対して異なるところを直線としている。

【０００６】回転子１１は、Ｎ極、Ｓ極がほぼ等ピッチ
で周方向に配置された永久磁石１３と、回転子１１側の
磁気回路を構成する回転子ヨーク１４とから成る。固定
子１２は、ケース１５と、固定子鉄心（磁極鉄心１６
Ａ、固定子ヨーク１６Ｂ、短絡ヨーク１６Ｃ）１６と、
磁極鉄心１６Ａに巻かれたコイル１７とから成り、ベア
リング２０を介して回転子１１を回転可能なように支承
している。固定子鉄心１６は、回転子１１の中心から固
定子１２の外径までの距離が大きい部分にコイル１７を
持った磁極鉄心１６Ａを回転子１１とギャップを介して
対峙させ、磁極鉄心１６Ａの背部は固定子ヨーク１６Ｂ
で磁気的に結合されている。回転子１１の中心から固定
子１２の外径までの距離が小さい部分は、コイル１７及
び磁極鉄心１６Ａを有さず、ギャップを介して回転子１
１の周囲を覆うように短絡ヨーク１６Ｃを配置し、短絡
ヨーク１６Ｃの両端は固定子ヨーク１６Ｂと磁気的に結
合されている。このような構成とすることにより、小型
であってもトルク密度の高いモータとすることができる
が、モータの効率面からは十分でないという欠点があっ
た。

【０００７】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたものであり、小型で高効率のモータを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
あっては、第１の凹凸部が形成されている第１の磁性材
及びマグネットを有する回転子と、第２の凹凸部が形成
されている第２の磁性材及び前記第２の磁性材に巻回さ
れているコイルを有する固定子とを備え、前記第１の凹
凸部と第２の凹凸部が対向するように配置することによ
り達成される。

【０００９】上記構成によれば、コイルを外部に配置で
きるので、極歯を従来より多くすることができ、小型で
高効率のモータとすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【００１１】図１は、この発明のモータの一形態を示す
斜視図であり、図２は、その分解斜視図である。このモ
ータ３０は、回転子３１と、２つの固定子３２及び３３
と、これらの固定子３２及び３３を結合するための結合
板３４とを備えている。回転子３１は、円形状の鉄板、
硅素鋼板等の磁性材が複数枚積層された２つの磁性体３
１１、３１２と、円形状のマグネット３１３とを有して
いる。磁性体３１１、３１２の外周面には、同一角度ピ
ッチで凹凸が極歯として形成されている。これらの磁性
体３１１、３１２の間にマグネット３１３が挟み込まれ
て固定されている。

【００１２】固定子３２及び３３は、半円形の切り欠き
と略矩形状の切り欠きを有する鉄板、硅素鋼板等の磁性
材が複数枚積層された２つの磁性体３２１、３２２及び
３３１、３３２と、あれい状の鉄板、硅素鋼板等の磁性
材が複数枚積層された磁性体３２３及び３３３と、磁性
体３２３及び３３３のくびれ部に巻回されたコイル３２
４及び３３４とを有している。磁性体３２１、３２２及
び３３１、３３２の半円形の切り欠きの内周面には、磁
性体３１１、３１２の凹凸と同一角度ピッチの凹凸が極
歯として形成されている。これらの磁性体３２１、３２
２及び３３１、３３２の略矩形状の切り欠き部にコイル
３２４及び３３４が配置されるように、磁性体３２１、
３２２及び３３１、３３２の間に磁性体３２３及び３３
３のあれい部が挟み込まれ、半円形の切り欠き部分から
略矩形状の結合板３４を挿入可能なギャップを開けて固
定されている。２つの固定子３２及び３３の半円形の切
り欠きは、これらの切り欠きを合わせて円形としたとき
に、２つの固定子３２及び３３がＬ字形となるように形
成され、かつ、回転子３１の外周を、一定のギャップを
持って囲むように形成されている。

【００１３】このモータ３０を組み立てるときは、先
ず、磁性体３１１、３１２の間にマグネット３１３を挟
み込み、磁性体３１１、３１２の各凹凸の周期が同一と
なるようにして固定し、回転子３１を構成する。磁性体
３２１、３２２及び３３１、３３２の略矩形状の切り欠
き部にコイル３２４及び３３４を配置して、磁性体３２
１、３２２及び３３１、３３２の間に磁性体３２３及び
３３３のアレイ部を挟み込み、磁性体３２１及び３３１
から入った磁束が磁性体３２３及び３３３を通り、磁性
体３２２及び３３２へ抜けるように固定し、固定子３２
及び３３を構成する。次に、固定子３２及び３３を、略
矩形状の結合板３４に差し込み、凹凸の一周期を３６０
°としたとき、各固定子３２及び３３間の凹凸が９０°
の位相差を持つように固定する。そして、回転子３１
を、略矩形状の結合板３４に設けられている円形穴３４
１に挿入し、回転子３１の凹凸面が固定子３２及び３３
の凹凸面と向き合った状態で回転するように保持する。

【００１４】このような構成において、その動作例を図
３〜図６に示す動作概念図を参照して説明する。尚、図
３〜図６において図１と同一構成箇所は同符号を付して
ある。先ず、図３に示すように、固定子３２の磁性体３
２１、３２２の凸部と回転子３１の磁性体３１１、３１
２の凸部が完全に一致して対向している状態では、固定
子３３の磁性体３３１、３３２の凸部と回転子３１の磁
性体３１１、３１２の凸部はずれているため、固定子３
３の磁性体３３１、３３２の凸部と回転子３１の磁性体
３１１、３１２の凸部の間の空気層が多く、磁束が流れ
にくい。

【００１５】従って、回転子３１のマグネット３１３か
ら出た磁束は、回転子３１の磁性体３１１〜固定子３２
の磁性体３２１〜固定子３２の磁性体３２３〜固定子３
２の磁性体３２２〜回転子３１の磁性体３１２と通過し
て、回転子３１のマグネット３１３に戻ってくる。この
とき固定子３３の磁性体３３１の凸部にＳ極、固定子３
３の磁性体３３２の凸部にＮ極が生じるように固定子３
３の磁性体３３３のコイル３３４に電流を流すと、固定
子３３の磁性体３３１、３３２の凸部と回転子３１の磁
性体３１１、３１２の凸部の間で吸引力が発生し、図４
に示すように回転子３１が移動して、固定子３３の磁性
体３３１、３３２の凸部と回転子３１の磁性体３１１、
３１２の凸部が完全に一致して対向する。

【００１６】図４の状態では、固定子３３の磁性体３３
１、３３２の凸部と回転子３１の磁性体３１１、３１２
の凸部が完全に一致して対向しており、固定子３２の磁
性体３２１、３２２の凸部と回転子３１の磁性体３１
１、３１２の凸部はずれているため、固定子３２の磁性
体３２１、３２２の凸部と回転子３１の磁性体３１１、
３１２の凸部の間の空気層が多く、磁束が流れにくい。
従って、回転子３１のマグネット３１３から出た磁束
は、回転子３１の磁性体３１１〜固定子３３の磁性体３
３１〜固定子３３の磁性体３３３〜固定子３３の磁性体
３３２〜回転子３１の磁性体３１２と通過して、回転子
３１のマグネット３１３に戻ってくる。このとき固定子
３２の磁性体３２１の凸部にＮ極、固定子３２の磁性体
３２２の凸部にＳ極が生じるように固定子３２の磁性体
３２３のコイル３２４に電流を流すと、固定子３２の磁
性体３２１、３２２の凸部と回転子３１の磁性体３１
１、３１２の凸部の間で反発力が発生し、図５に示すよ
うに回転子３１が移動する。

【００１７】図５の状態では、固定子３３の磁性体３３
１の凸部にＮ極、固定子３３の磁性体３３２の凸部にＳ
極が生じるように固定子３３の磁性体３３３のコイル３
３４に電流を流すと、固定子３３の磁性体３３１、３３
２の凸部と回転子３１の磁性体３１１、３１２の凸部の
間で反発力が発生し、図６に示すように回転子３１が移
動する。図６の状態では、固定子３２の磁性体３２１の
凸部にＳ極、固定子３２の磁性体３３２の凸部にＮ極が
生じるように固定子３２の磁性体３２３のコイル３２４
に電流を流すと、固定子３２の磁性体３２１、３２２の
凸部と回転子３１の磁性体３１１、３１２の凸部の間で
吸引力が発生し、図６に示すように回転子３１が移動し
て、図３の状態へ戻る。

【００１８】このように、固定子３２の磁性体３２３の
コイル３２４及び固定子３３の磁性体３３３のコイル３
３４への電流を交互に流すことにより、回転子３１を同
一方向へ移動、即ち回転させることができる。この電流
の切り換えは、例えばコイルの発生する逆起電圧を用い
て行うようにする。また、コイル３２４を固定子３２、
３３及び回転子３１の外部に配置しているので、固定子
３２、３３及び回転子３１に設ける凹凸の極歯を例えば
２４極とすることができ、従来の６極や１２極のモータ
と同一サイズでも高トルクを得ることができる。尚、上
述した実施の形態では、２つのコイル３２４、３３４に
対して電流を一方向へ交互に流しているが、一方のコイ
ルが例えば吸引力を発生しているときに、他方のコイル
に対して電流を逆方向へ流して反発力を発生させるよう
にすれば、さらにトルクの高いモータとすることができ
る。さらに、上述した実施の形態では、固定子３２、３
３をＬ字形となるように、即ち回転子３１の回転中心に
対し９０°となるようにしているが、回転子３１の回転
中心に対し１８０°内となるようにしても同様の効果を
奏する。

【００１９】図７は、このような構成のモータをディス
ク装置の一例である光ディスク装置に用いた場合を示
す。尚、同図（Ａ）は、光ディスク装置の内部構成を示
す平面図、同図（Ｂ）は、そのＣ−Ｃ断面図である。こ
の光ディスク装置２０は、ターン・テーブル２を回転駆
動するモータ３０と、ターン・テーブル２上に載置され
る光ディスク４に対して、例えば半導体レーザ光を照射
する光学ピック・アップ５とを備えている。モータ３０
は、光ディスク装置２０の構成部品の支持部であるメカ
・デッキ６に固定されている。そして、モータ３０は、
図示しない駆動制御回路の制御により、ターン・テーブ
ル２を所定回転数にて回転駆動するようになっている。

【００２０】ターン・テーブル２は、メカ・デッキ６上
にて回転可能に支持されている。そして、ターン・テー
ブル２は、その表面に光ディスク４を載置するようにな
っている。光学ピック・アップ５は、メカ・デッキ６に
対して、光ディスク４の径方向に移動可能に支持されて
いる。そして、光学ピック・アップ５は、図示しない送
りモータにより、径方向の適宜の位置まで移動され、光
ディスク４の下面の信号記録面の所定トラックに対して
半導体レーザ光を照射することにより、この光ディスク
４に情報信号を記録し、あるいは信号記録面からの戻り
光を検出することにより、この光ディスク４に記録され
た情報信号を再生するようになっている。

【００２１】このように構成された光ディスク装置２０
によれば、ターン・テーブル２上に光ディスク４を載置
して固定保持した後、モータ３０を動作させてターン・
テーブル２を回転することにより、光ディスク４を回転
駆動する。この状態にて、図示しない送りモータを適宜
に作動させることにより、光学ピック・アップ５を、光
ディスク４の径方向の適宜のトラック位置に移動する。
ここで、モータ３０は、従来のスピンドル・モータと同
一の効率とした場合は、従来のスピンドル・モータより
も小型になるため、光学ピック・アップ５の移動距離を
従来よりも増大させること、即ち光ディスク４の中心部
へより近づけることが可能となる。そして、この光ディ
スク４の下面に対して半導体レーザ光を照射することに
より、この光ディスク４に情報信号を記録し、またはこ
の光ディスク４の信号記録面からの戻り光により情報信
号を再生する。かくして、従来と同一の光ディスク４に
て、大容量の情報の記録再生を行うことができ、ディス
ク装置の高性能化やディスクの有効利用が可能とな
る。。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、小型で高効率のモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のモータの実施の形態を示す斜視図。

【図２】図１に示すこの発明のモータの実施の形態の分
解斜視図。

【図３】図１に示すこの発明のモータの実施の形態の第
１の動作概略図。

【図４】図１に示すこの発明のモータの実施の形態の第
２の動作概略図。

【図５】図１に示すこの発明のモータの実施の形態の第
３の動作概略図。

【図６】図１に示すこの発明のモータの実施の形態の第
４の動作概略図。

【図７】図１に示すこの発明のモータの実施の形態を用
いた光ディスク装置の一例を示す平面図及びＣ−Ｃ断面
図。

【図８】従来のモータの一例を用いた光ディスク装置の
一例を示す平面図及びＡ−Ａ断面図。

【図９】従来のモータの別の一例を示す平面図及びＢ−
Ｂ断面図。

【符号の説明】１、２０光ディスク装置２ターン・テーブル３スピンドル・モータ４光ディスク５光学ピック・アップ６メカ・デッキ１０、３０モータ１１、３１回転子１２、３２、３３固定子１３永久磁石１４回転子ヨーク１５ケース１６固定子鉄心１７、３２４、３３４コイル３４結合板３１１、３１２、３２１、３２２、３２３、３３１、３
３２、３３３磁性体３１３マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の凹凸部が形成されている第１の磁
性材及びマグネットを有する回転子と、第２の凹凸部が形成されている第２の磁性材及び前記第
２の磁性材に巻回されているコイルを有する固定子とを
備え、前記第１の凹凸部と第２の凹凸部が対向するように配置
されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】前記第１の凹凸部の凹凸と第２の凹凸部
の凹凸は、同一ピッチで形成されており、かつ、位相関
係が異なるように配置されている請求項１に記載のモー
タ。