JPS63209455A

JPS63209455A - モ−タ

Info

Publication number: JPS63209455A
Application number: JP4056787A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Kobayashi; 小林　一利
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1988-08-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、大型化することなく、出力を増大させること
が可能で、光学式情報記録／再生装置のディスク回転用
等に適したモータに関する。

し従来の挾術と発明が解決しようとする問題点］近年、
光ビームを照射して記録媒体（ディスク）に高密度で情
報を記録したり、記録媒体に高密度に記録された情報を
ｎ速度で再生したりすることのできる光学式情報記録／
再生装置が注目される状況にある。

ところで、前記記録媒体の記録密度を上げるために、角
速度−室料ｔＩＩ（ＣΔＶ）から、線速度一定！、１ｌ
ｔｉｌ（ＣＬＶ）にすることが考えられる。ところが、
このＣＬＶ制御にした場合、畠速アクヒス時に最内周か
ら最外周へ移動した場合、ディスクによっては、ごく短
時間のうちに回転数を倍近く変化させなければならない
。イのため、ディスクを回転駆動するスピンドルモータ
の出ノｊトルクを増大さける必要がある。

前記光学式情報記録／再生装置では、小型化。

薄型化が望まれており、前記スピンドルモータには、例
えば、第５図に示づような偏平ブラシレスモータが用い
られている。

このスピンドルモータ１は、］−りを兼ねたシャーシ２
上にスラスト軸受３が設けられ、このスラスト軸受３と
同軸に円筒状の軸受４が立設されている。前記シャーシ
２上には、前記軸受４を囲んで固定子巻線（コイル）５
が周回状に配設されている。一方、前記スラスト軸受３
及び円筒状の軸受４によって支持された回転軸６には、
円盤状の回転子（ロータ）７が取付けられ、このヨーク
７の前記コイル５と対向する面には、前記コイル５と所
定の間隔を開けて対向するように永久磁石８が固設され
ている。そして、この永久磁石８による磁界と前記コイ
ル５の電流とにより生じるトルクによって、前記ロータ
７及び回転軸６が回転するようになっている。

このような従来のスピンドルモータ１において、出力ト
ルクを増大させるためには、コイル５の電流を増大させ
るか、コイル有効長さを長くするか、あるいは、ギャッ
プ磁束密度を増加させれば良い。

一般的には、コイル電流を増大させることは、装置の消
費電力が増大し、駆動部の発熱や、コストアップを招き
、また、コイル有効長さを長くすることは、インピーダ
ンスの増加及びモータ形状の大型化を１１４　＜ため好
ましくはなく、ロータ７に固設された永久磁石８を強化
して、ギャップ磁束密度を増加させることが最も有効で
ある。

しかしながら、従来のモータ１で永久磁石８を強化して
行くと、永久磁石８とシャーシ（ヨーク）２との間の吸
引力が増大する。そのため、回転軸６とスラスト軸受３
との摩擦が増加して、ロスが大きくなり、出力トルクが
あまり増大しなくなってしまうという問題点がある。ま
た、ボールベアリング軸受においても、強力なスラスト
荷重のため、軸ロス及びベアリングの０命に問題があり
、スラスト荷重を受ける専用のスラストボールベアリン
グ軸受を使用しなければならないが、軸受。

シャフトのコストアップを招き、また、軸受構造が大き
くなり、薄型に適さない。

し発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大型
化することなく、出力を増大させることが可能なモータ
を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による
モータは、回転子に永久磁石が設けられ、この回転子の
永久磁石による磁界と固定子巻線の電流とによって生じ
るトルクを利用して前記回転子を回転させるものにおい
て、前記回転子に、所定の間隔を開けて対向する二つの
同軸円盤状の回転部を設け、この二つの回転部の対向す
る面に、それぞれ互いに異なる磁極が対向するように永
久磁石を設けると共に、この対向する永久磁石間に、両
永久磁石と所定の間隔を開けて前記固定子巻線を配設し
たものである。

本発明によれば、回転子の永久磁石による吸引力は、主
に、対向して回転子と共に回転する永久磁石間で働き、
回転子の永久磁石と固定子側との吸引力は微弱となり、
永久磁石を強化して出力を増大させることが可能になる
。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係り、第１図
はスピンドルモータの断面図、第２図（ａ）は光学式情
報記録／再生装置のディスク駆動部及び光ピツクアップ
を示す平面図、第２図（ｂ）はスピンドルモータの永久
磁石のｆ！ｉ極の配置を示す説明図、第３図は第２図（
ａ）のＡ−Ａ　＝線断面図、第４図は対物レンズのアク
チュエータを示す説明図である。

本実施例は、本発明を光学式情報記録／再生装置のスピ
ンドルモータに適用した例である。

第２図（ａ）に示すように、光学式情報記録／再生装冒
１０では、シャーシ１１上に、円盤状記録媒体（以下、
ディスクと記す。）１２を回転駆動するスピンドルモー
タ１３が設けられている。

また、前記光学式情報記録／再生装置１ｏには、光ピツ
クアップ１５が設けられている。゛この光ピツクアップ
１５は、固定部１６と、移動部１７とからなり、固定部
１６は、前記シャ−シ２上に固定されている。一方、前
記移動部１７は、対物レンズ１８を有し、この対物レン
ズ１８が前記ディスク１２に対向し、ディスク１２の半
径方向に移動可能に配設されている。前記固定部１６に
は、図示しないレーザダイオードを含む光学系等が収納
され、このレーザダイオードの光ビームは、前記移動部
１７内の図示しないプリズムを経て、前記対物レンズ１
８で集光されて、ディスク１２に照射されるようになっ
ている。

前記光ピツクアップ１５の移動部１７は、アクチュエー
タ２１によって前記対物レンズ１８の光軸方向に移動可
能に支持されている。また、このアクチユエータ２１は
、リニアモータ２２によって、ディスク１２の半径方向
に移動されるようになっている。このリニアモータ２２
の出力板２３は、移動方向の側方に延出部２３ａが延出
形成され、この延出部２３ａ上に前記アクチユエータ２
１が取イ１けられている。

本実施例のスピンドルモータ１３は、第１図に示すよう
に構成されている。すなわち、前記シャーシ１１上にス
ラスト軸受３１が設けられ、このスラスト軸受３１と同
軸に円筒状の軸受３２が立設す゛れている。スピンドル
モータ１３の回転子３３は、回転軸３４に取付けられ、
この回転軸３４は、前記スラスト軸受３１及び円筒状の
軸受３２ににつて支持されている。ｎｔ記回転子３３は
、］−りを兼ね、所定の間隔を聞けて対向する同軸円盤
状の上ロータ３５と下ロータ３６をイ１している。

前記１０−タ３５は、中心部が前記回転軸３４に固定さ
れている。前記下目−タ３６は、中心部に前記軸受３２
を遊挿する円孔を有し、この円孔のＬ部側に前記軸受３
２を遊挿する円筒部３６ａが立設されている。そして、
この円筒部３６ａによって、前記上ロータ３５と下ロー
タ３６とが所定の間隔に隔てられている。前記十ロータ
３５と、下ロータ３６の対向する面には、それぞれＵい
に異４Ｔる磁極が対向するように同極数に着磁された永
久磁石３７．３８が固着されでいる。尚、この永久磁石
３７．３８は、例えば、第２図（ｂ）に承りよう、６極
着磁になっている。前記上ロータ３５と下ロータ３６と
は、前記永久磁石３７，３８間に°作用覆る吸引力によ
つで吸着固定されている。尚、またはねじ及び接着剤を
併用しても良い。

尚また、前記下ロータ３６の円筒部３６ａの上端面と、
この上端面に当接する上ロータ３５の面には、図示しな
いセレーション等の係合部が設けられ、この係合部によ
って上ロータ３５と下ロータ３６とが位置決めされ、ま
た、ずれが防止されるようになっている。

一方、固定子側は、前記下ロータ３６の円筒部３６ａを
遊挿する円孔を有する円盤状のコイル基板４０に、第２
図に示すように、例えば４つに分巻きされた固定子巻線
（以下、コイルと記す。）４１が、周回状に配設されて
いる。前記コイル基板４０は、前記コイル４１が永久磁
石３７．３８の略中間位置に配置されるように、ビス４
２等によって前記シャーシ１１に固定されている。また
、前記コイル基板４０及びコイル４１と、前記永久磁石
３７．３８との間には、所定の間隙が形成されている。

前記コイル４１は、回転軸３４を挟んで対粂な位置に配
置された二つが直列に接続され、この直列接続された二
組の巻線には、位相が９０度ずれた２相電流が供給され
るようになっている。

そして、このコイル４１の電流と、前記永久磁石３７．
３８による上下方向の磁界とにより生じるトルクによっ
て、前記回転子３３が回転−１６ようになっている。

尚、このスピンドルモータ１３の組立ては、次のように
して行なう。まず、下【］−夕３６の円筒部３６ａを軸
受け３２に遊嵌し、次に、コイル基板４０をビス４２等
によってシャーシ１２に固定Ｊる。そして、上ロータ３
，５が固定された回転軸３４を前記軸受３２に挿入する
。すると、この上Ｏ−夕３５に固設された永久磁石３７
と、前記下ロータ３６に固設された永久磁？″ｉ３８と
の吸引力によって、上ロータ３５と下［］−夕３６とが
吸着固定される。

また、前記コイル基板４０には、各コイルに位相を９０
痕ずらした電流を流すために磁束密度を検出するホール
素子４３．４３が設けられている。

また、下ロータ３６ａには、多＋ｂ着磁されたＦＧ（ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ　　Ｑｅｎｅｒａｔｅの略、回゛転数
検出を示す。）マグネツ１〜４５が固定されており、所
定の間隙をおき、シャーシ１１に「Ｇ基板４６が固設さ
れロータ回転数を検出するＦＧセンサを形成している。

ところで、前記リニアモータ２２は、第３図に示すよう
に構成されている。すなわち、シャーシ１１上に、箱型
枠状のヨーク５１が固設され、このヨーク５１の内側の
上下端面に、互いに異なる磁極が対向するように板状の
永久磁石５２．５３が固設されている。尚、この永久磁
石５２．５３は、前記出力板２３の移動方向の前後に分
割され、移動方向の前後で１１極が逆になっている。前
記永久磁石５２．５３問には、出力板２３が配設され、
この出力板２３上に、第２図（ａ）に示すように略四角
形状に平面的に巻回されたコイル５５が取付けられてい
る。そして、前記コイル５５の電流と、前記永久磁石５
２．５３による磁界とにより生じる力によって、前記コ
イル５５が取付けられた出力板２３が移動するようにな
っている。尚、前記コイル５５において、移動方向に力
を生じる部分は、移動方向前後の辺の部分である。この
それぞれの辺部分では、電流の方向が逆になるが、前記
永久磁石５２．５３の磁極も移動方向の前後で逆になっ
ているので、前記コイル５５の両辺部分には、同一方向
の推力が生じる。このように、本実施例では、リニアモ
ータ２２が薄型に形成されており、装置の薄型化が可能
になっている。

前記出力板２３の移動方向と交差する方向の両端部は、
ガイドレール５６．５７によって移動自在に支持されて
いる。前）ホのように、前記出力板２３の延出部２３ａ
上には、対物レンズ１８を保持したアクチュエータ２１
が取付けられている。

また、この延出部２３ａの前記ガイドレール５７によっ
て支持された部分の外側には、スケール６０を挟んで、
位置センサ６１が設けられている。

前記スケール６０は、例えば、帯状の遮光部と帯状の透
過窓（スリット）が、前記出力板２３の移動方向に交互
に周期的に形成されたものであり、一方、前記位置セン
サ６１は、例えば、前記スケール６０を挟んで対向配置
された発光素子と受光素子とで構成されている。前記発
光素子から出射され、前記スケール６０のスリットを透
過した光は、前記受光素子で受光される。そして、前記
スリットを透過した光パルスを計数することによって、
前記アクチュエータ２１の移動ωを検出できるようにな
っている。

尚、本実施例において、前記コイル５５が取付けられた
前記出力板２３は、内側の部分が切欠かれており、ｍｍ
を減らして、移動に必要な力を軽減している。

前記アクチュエータ２１は、第４図に示すように構成さ
れている。第４図（ａ＞はアクチュエータの側面図、第
４図（ｂ）はアクチュエータの平面図である。

対物レンズ１８が設けられた移動部１７は、上下２枚の
板ばね７１．７１によって上下方向（対物レンズ１８の
光軸方向）Ｆに移動可能に支持されている。前記板ばね
７１．７１の基端部は、圧電素子７２を介して、アクチ
ュエータ２１側に固定されている。また、前記対物レン
ズ１８の周囲には、フォーカスコイル７３が巻回され、
このフォーカスコイル７３を挟んで対向する位置に、ヨ
一り７４．７４に固設された永久磁石７５．７５が配設
されている。前記フォーカスコイル７３には、フォーカ
スエラー信号に基づくフォーカス制御信号が入力され、
このフォーカス制御信号に基づいて、前記対物レンズ１
８が移動されるようになっている。また、本実施例では
、前記対物レンズ１８のディスク１２の半径方向Ｒの移
動の制御（トラッキング制御）は、粗動、微動共に、前
記リニアモータ２２によって前記アクチュエータ２１を
移動させることによって行なわれるが、より微小な制御
は、前記圧電素子７２を用いて前記移動部１７をディス
ク１２の半径方向Ｒに移動させることによって行なうよ
うになっている。

以上のように構成された本実施例では、スピンドルモー
タ１３の回転子３３は、所定の間隔を聞けて対向する同
軸円盤状の上ロータ３５と下ロータ３６を右し、上ロー
タ３５と、下ロータ３６の対向する面に、それぞれ互い
に異なる磁極が対向するように永久磁石３７．３８が固
着されている。

また、固定子側のコイル４１は、コイル基板４０に取付
けられ、前記永久１６３７．３８の略中間位置に配置さ
れている。イして、前記コイル４１の電流と、前記永久
磁石３７．３８による磁界とにより生じるトルクによっ
て、前記回転子３３が回転する。

このような構成において、前記回転子３３の永久磁石３
７．３８による吸引力は、主に、対向して回転子３３と
共に回転する永久磁石３７．３８間で鋤さ、回転子３３
の永久磁石３７．３８と固定子側（シャーシ１１）との
吸引力はほとんど作用しない。従って、永久磁石３７．
３８を強化しても、回転軸３４を支持するスラスト軸受
３１には、略回転子３３の０千が加わるだけであり、ス
ラスト軸受３１と回転＠３４との摩擦によるロスが少な
いので、永久磁石３７．３８を強化してスピンドルモー
タ１３の出力を増大さけることが可能になる。

また、コイル４１の両側に永久磁石３７．３８が配設さ
れているので、コイルの一側に永久磁石を配設されたも
のに比べて磁束密度が増大し、スピンドル［−夕１３の
出力が増大１−る。

このように、永久磁石３７．３８を強化して出力を増大
することができるので、コイル電流を増大さけることに
よって、装置の澗費電力が増大したり、駆動部の発熱や
、ロス１−アップを招いたり、また、コイルイア効長ざ
を艮くすることによって、インピーダンスの増加及びモ
ータ形状の大へ１！化を招いたりすることがない。

尚、本発明は、上記実施例に示す２相ブラシ１ノス［−
夕に限らず、回転子に永久磁石が設けられる種々の永久
磁石回転子型のモータに適用覆ることができる。また、
本発明は、光学式情報記１１１／再生装置のスピンドル
モータに限らず、種々の装置に用いることができる。

［発明の効果］以十説明したように本発明によれば、永久ｌａ石を強化
しても、この永久磁石による吸引力は、主に、対向して
回転子と共に回転する永久磁石間で一°き、回転子の永
久磁石と固定子側どの吸引力は微弱どなり、永久磁石を
強化して、モータを大型化−ケることなく出力を増大さ
せることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係り、第１図
はスピンドルモータの断面図、第２図（ａ＞は光学式情
報記録／再生装置のディスク駆動部及び光ピツクアップ
を示す平面図、第２図（ｂ）はスピンドルモータの永久
磁石の磁極の配置を示す説明図、第３図は第２図（ａ）
のＡ−Ａ＝線断面図、第４図は対物レンズのアクチコエ
ータを示す説明図、第５図は従来のスピンドルを一夕の
断面図である。１３・・・スピンドルモータ３３・・・回転子　　　　　３４・・・回転軸３５・・
・上ロータ　　　　３６・・・下ロータ３７．３８・・
・永久磁石　４０・・・コイル基板４１・・・コイル第１図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

回転子に永久磁石が設けられ、この回転子の永久磁石に
よる磁界と固定子巻線の電流とによって生じるトルクを
利用して前記回転子を回転させるモータにおいて、前記
回転子は、所定の間隔を開けて対向する二つの同軸円盤
状の回転部を有し、この二つの回転部の対向する面に、
それぞれ互いに異なる磁極が対向するように永久磁石が
設けられると共に、この対向する永久磁石間に、両永久
磁石と所定の間隔を開けて前記固定子巻線が配設されて
いることを特徴とするモータ。