JP2018068005A - モータおよびディスク駆動装置 - Google Patents

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昌寛 白石
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Abstract

【課題】ヨークとハブとの固定に起因するハブの変形を抑制可能なモータを提供する。【解決手段】ステータ22Aを有する静止部2Aと、上下に延びる中心軸9A周りに回転可能な回転部3Aとを有する。回転部は、中心軸の周囲において環状に拡がるハブ33Aと、ステータと径方向に対向する磁極面を有するマグネット34Aと、マグネットが固定されるヨーク35Aとを有する。ハブは、ステータの上方に位置する円環状のハブ環状部332Aと、環状部材が配置されるフランジ面333Aとを有する。ヨークは、マグネットの径方向外側に位置するヨーク幅広部351と、ヨーク幅広部よりも径方向の幅が狭く、ヨーク幅広部よりも軸方向上側に位置するヨーク幅狭部352Aとを有する。ヨーク幅狭部が、ハブ環状部に圧入により固定される。【選択図】図1

Description

本発明は、モータおよびディスク駆動装置に関する。
ハードディスク装置や光ディスク装置には、ディスクを回転させるモータが搭載される。従来のモータについては、例えば、特開2009−189157号公報に、記載されている。当該公報のモータにおいては、シャフトの上端部に固定され、シャフトと共に回転するロータハブに、記録ディスクが保持される。ロータハブの下部の外周縁には略円筒状のヨークが固定され、このヨークの内周面に界磁用磁石が固定される。
特開2009−189157号公報
特開2009−189157号公報の構造では、ヨークがロータハブの下部の外周縁に固定される際、径方向に肉薄の箇所に固定される。この場合、固定によりロータハブ全体が変形する虞がある。そして、ロータハブが変形すると、記録ディスク等をロータハブ上で精度よく位置決めすることが困難となり、記録ディスク等を安定して回転させることができなくなる虞がある。
本発明の目的は、ヨークとハブとの固定に起因するハブの変形を抑制し、ディスク等の環状部材を安定して回転させることができる構造を提供することである。
本願の例示的な第1発明は、環状部材を回転させるモータであって、ステータを有する、静止部と、上下に延びる中心軸周りに回転可能な回転部と、を有し、前記回転部は、前記中心軸の周囲において環状に拡がるハブと、前記ステータと径方向に対向する磁極面を有する、マグネットと、前記マグネットが固定される、ヨークと、を有し、前記ハブは、前記ステータの上方に位置する円環状のハブ環状部と、前記環状部材が配置されるフランジ面と、を有し、前記ヨークは、前記マグネットの径方向外側に位置するヨーク幅広部と、前記ヨーク幅広部よりも径方向の幅が狭く、前記ヨーク幅広部よりも軸方向上側に位置するヨーク幅狭部と、を有し、前記ヨーク幅狭部が、前記ハブ環状部に圧入により固定される。
本願の例示的な第1発明によれば、ヨークの径方向の幅が狭いヨーク幅狭部が、ハブの外周面に圧入により固定される。これにより、ヨークをハブに固定する際に加わる応力がヨークに集中し、ハブのフランジ面に影響しにくい。したがって、フランジ面の変形を抑制し、フランジ面に支持されるディスクを含む環状部材を安定して回転させることができる。
図1は、第1実施形態に係るモータの縦断面図である。 図2は、第2実施形態に係るディスク駆動装置の縦断面図である。 図3は、第2実施形態に係るモータの縦断面図である。 図4は、第2実施形態に係るモータの部分縦断面図である。 図5は、第2実施形態に係るモータの部分縦断面図である。 図6は、第2実施形態に係るヨークの径方向の幅と、ハブに固定した際の変位量との関係を解析した結果を示す図である。 図7は、第2実施形態に係るヨークの径方向の幅と、ハブに固定した際のフランジ面の傾き量との関係を解析した結果を示す図である。 図8は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。 図9は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。 図10は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対して、ディスクを含む環状部材が配置されるハブ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータおよびディスク駆動装置の使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交な方向も含む。
<1.第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るモータ11Aの縦断面図である。このモータ11Aは、ディスク駆動装置1Aに用いられ、環状部材12Aであるディスク121Aを回転させる。図1に示すとおり、モータ11Aは、ステータ22Aを有する静止部2Aと、回転部3Aとを有する。回転部3Aは、静止部2Aに対して、上下に延びる中心軸9A周りに、回転可能に支持される。
静止部2Aは、軸受24Aとベース部21Aとを有する。軸受24Aは、シャフト31Aを回転可能に支持する。ベース部21Aは、ステータ22Aを保持する。
回転部3Aは、ハブ33Aと、マグネット34Aと、ヨーク35Aとを有する。ハブ33Aは、ベース部21Aの軸方向上方に配置され、中心軸9Aの周囲において環状に拡がる。マグネット34Aは、略円筒状に形成され、ステータ22Aと径方向に対向する磁極面を有する。マグネット34Aは、ヨーク35Aに固定される。
ハブ33Aは、円環状のハブ環状部332Aと、フランジ面333Aとを有する。ハブ環状部332Aは、ステータ22Aの上方に位置する。フランジ面333Aは、ハブ環状部332Aの下部における径方向に拡がる箇所の上面である。ディスク121Aは、フランジ面333Aに配置される。
また、ヨーク35Aは、ヨーク幅広部351Aと、ヨーク幅広部351Aよりも径方向の幅が狭いヨーク幅狭部352Aとを有する。ヨーク幅広部351Aは、マグネット34Aの径方向外側に位置する。ヨーク幅狭部352Aは、ヨーク幅広部351Aよりも軸方向上側に位置する。
図1に示すとおり、ヨーク幅狭部352Aは、ハブ環状部332Aに圧入により固定される。ヨーク35Aにおける径方向の幅が狭いヨーク幅狭部352Aがハブ環状部332Aに固定されることにより、固定の際に加わる応力による変形がヨーク35Aに集中し、ハブ33Aのフランジ面333Aに影響しにくい。これにより、フランジ面333Aが変形することを抑制できる。したがって、ディスク121Aを安定して回転させることができる。また、ハブ33Aの変形に起因するディスク121Aの読み取りエラーの発生を抑制できる。
<2.第2実施形態>
<2−1.ディスク駆動装置の構成>
図2は、第2実施形態に係るディスク駆動装置1の縦断面図である。ディスク駆動装置1は、中央に円孔を有する環状部材12である磁気ディスク121を回転させながら、磁気ディスク121に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。図2に示すように、ディスク駆動装置1は、モータ11、2枚の磁気ディスク121、アクセス部13、およびハウジング10の一部を構成するカバー14を有する。
モータ11は、磁気ディスク121を支持しながら、中心軸9を中心として磁気ディスク121を回転させる。モータ11は、磁気ディスク121の下側において径方向に広がるベース部21を有する。モータ11の少なくとも一部、磁気ディスク121、およびアクセス部13は、ベース部21とカバー14とで構成されるハウジング10の内部に、収容される。アクセス部13は、磁気ディスク121の記録面に沿ってヘッド131を移動させて、磁気ディスク121に対する情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行う。なお、ディスク駆動装置1は、1枚または3枚以上の磁気ディスク121を有していてもよい。
ハウジング10の内部空間は、塵または埃が極度に少ない清浄な空間であることが好ましい。本実施形態では、ハウジング10の内部に、清浄な空気が充填される。ただし、空気に代えて、ヘリウムガス、水素ガス、または窒素ガスが充填されてもよい。また、これらの気体と空気との混合気体が充填されてもよい。
<2−2.モータの構成>
続いて、上記のモータ11の構成について説明する。図3は、第2実施形態に係るモータ11の縦断面図である。図3に示すように、モータ11は、静止部2と回転部3とを有する。静止部2は、ディスク駆動装置1のハウジング10に対して、相対的に静止している。回転部3は、静止部2に対して、回転可能に支持されている。
本実施形態の静止部2は、ベース部21、ステータ22、および後述するシャフト31を回転可能に支持する軸受23を有する。ベース部21は、ステータホルダ211と、取付板212とを有する。
取付板212は、ステータホルダ211を支持する板状の部材である。取付板212の材料には、例えばステンレス等の金属が用いられる。取付板212は、ステータホルダ211の周囲から径方向外側へ向けて拡がる。また、取付板212は、ステータホルダ211の下端部が嵌る円形の貫通孔210を有する。モータ11の使用時には、機器の枠体に取付板212がねじ止め等で固定される。なお、後述するステータ22のコイル42に駆動電流を供給するための回路基板が、取付板212の表面に配置されていてもよい。
ステータホルダ211は、軸方向に延びる円筒状の部材である。ステータホルダ211の下端部は、取付板212の貫通孔210内に挿入され、取付板212に対してかしめにより固定される。ただし、取付板212に対するステータホルダ211の固定方法は、溶接等の他の方法であってもよい。また、取付板212とステータホルダ211とが、一繋がりの部材となっていてもよい。
ステータ22は、ステータコア41と複数のコイル42とを有する電機子である。ステータコア41は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ステータコア41は、ステータホルダ211の外周面に、例えば接着剤で固定される。また、ステータコア41は、円環状のコアバック411と、コアバック411から径方向外側へ向けて突出した複数のティース412とを有する。複数のコイル42は、複数のティース412の周囲に巻かれた導線の集合体である。複数のティース412および複数のコイル42は、中心軸9を中心として円環状に配列される。
軸受23は、シャフト31の周囲において、軸方向に略円筒状に延びるスリーブ24と、スリーブ24の下端部の開口を塞ぐ円盤状のキャップ25とを有する。スリーブ24の下部は、ステータホルダ211の径方向内側に挿入され、例えば接着剤で、ステータホルダ211に固定される。スリーブ24の上端部は、ステータホルダ211の上端部およびステータ22の上端部よりも、軸方向上側に位置する。スリーブ24の内周面は、シャフト31の外周面と、径方向に対向している。
本実施形態の回転部3は、ハブ33、マグネット34、およびヨーク35を有する。なお、回転部3は、中心軸9に沿って配置され、軸方向に延びる円柱状のシャフト31を含む。シャフト31は、ハブ33と一体であっても、別の部材であってもよい。
シャフト31の材料には、例えば、ステンレス等の金属が使用される。シャフト31の外周面と、スリーブ24の内周面とは、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、シャフト31の下部には、シャフト31の下端から径方向外側へ拡がる円盤状のシャフト環状部310が固定されている。シャフト環状部310の上面と、スリーブ24の下面とは、僅かな間隙を介して軸方向に対向する。また、シャフト環状部310の下面とキャップ25の上面とは、僅かな間隙を介して軸方向に対向する。なお、シャフト31とシャフト環状部310とは、単一の部材であってもよい。これらの間隙は、互いに連続して設けられており、当該間隙に潤滑流体が連続して配置されている。シャフト31は、スリーブ24およびキャップ25に対して、潤滑流体を有する当該間隙を介して、回転可能に支持されつつ、モータ11の駆動時には、中心軸9を中心として回転する。すなわち、本実施形態では、静止部2側の部品であるスリーブ24およびキャップ25と、回転部3側の部品であるシャフト31と、これらの間に介在する潤滑流体とで、流体動圧軸受である軸受23が構成されている。潤滑流体には、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系の潤滑液が使用される。シャフト31の上端部は、スリーブ24の上面より上方へ突出している。ただし、モータ11は、流体動圧軸受に代えて、すべり軸受、ボールベアリング等の他の構成の軸受を有していてもよい。
ハブ33は、中心軸9の周囲において環状に拡がる部材である。ハブ33は、円環状のハブ環状部332と、フランジ面333とを有する。ハブ環状部332は、ステータ22の上方に位置する。フランジ面333は、ハブ環状部332の下部において径方向に厚く拡がるフランジ部334の上面である。磁気ディスク121は、フランジ面333に配置される。ハブ環状部332は、シャフト31の外周面に固定され、シャフト31の上部から環状に拡がる。ハブ環状部332の径方向内側には、ハブ33を軸方向に貫く貫通孔330が設けられている。シャフト31の上端部は、当該貫通孔330に圧入される。
さらに、シャフト31の上端部の外周面と、ハブ環状部332の内周面との間には、接着剤(図示省略)が介在する。このように、このモータ1では、シャフト31とハブ33とが、圧入および接着剤によって、互いに固定される。ただし、シャフト31とハブ33とは、圧入のみまたは接着剤のみで固定されていてもよい。また、シャフト31とハブ33とが、焼き嵌め等の他の方法で固定されていてもよい。
また、ハブ環状部332は、フランジ部334の上部に径方向の厚さがフランジ部334よりも薄いハブ中間部335を有する。ハブ中間部335の外周面631は、磁気ディスク121の円孔に嵌まる。磁気ディスク121の内周部の少なくとも一部分は、ハブ中間部335の外周面631に接触する。これにより、磁気ディスク121が径方向に位置決めされながら、支持される。また、下段の磁気ディスク121の下面は、円環状のフランジ面333の少なくとも一部分に接触する。これにより、磁気ディスク121が、軸方向に位置決めされながら、支持される。
マグネット34は、後述するヨーク35の内周面に、例えば接着剤で固定される。本実施形態のマグネット34には、円環状の永久磁石が用いられている。マグネット34は、略円筒形状であり、ステータ22の径方向外側に位置する。マグネット34の内周面には、N極とS極とが周方向に交互に着磁される。また、マグネット34の内周面は、複数のティース412の径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわちマグネット34は、ステータ22と径方向に対向する磁極面を有する。ただし、円環状のマグネット34に代えて、複数のマグネットが用いられてもよい。複数のマグネットを用いる場合には、N極の磁極面とS極の磁極面とが周方向に交互に並ぶように、ヨーク35の内周面に配置すればよい。
ヨーク35の構造については、詳細を後述する。なお、ハブ33の材料には、例えば、アルミニウム系金属等の強磁性体でない金属が使用される。ヨーク35の材料には、例えば、鉄系金属等の強磁性体の金属が使用される。強磁性体のヨーク35を用いることにより、マグネット34から発生した磁束が外部に逃げてしまうことを抑制できる。
このようなモータ11において、コイル42に駆動電流を供給すると、複数のティース412に磁束が生じる。また、ステータ22、複数のマグネット34、およびヨーク35を通る磁気回路が形成される。そして、ティース412とマグネット34との間の磁束の作用により、静止部2と回転部3との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部2に対して回転部3が、中心軸9の周りを回転する。ハブ33に支持された磁気ディスク121は、回転部3とともに、中心軸9の周りを回転する。
<2−3.ヨークの構成、およびヨークとハブとの固定について>
続いて、ヨーク35の構造、およびヨーク35とハブ33との固定について説明する。
図4および図5は、モータ11の部分縦断面図である。図4および図5に示すように、本実施形態のヨーク35は、ヨーク幅広部351と、ヨーク幅広部351よりも径方向の幅が狭いヨーク幅狭部352とを有する。ヨーク幅広部351は、径方向内側にマグネット34を保持する。ヨーク幅広部351の内周面とマグネット34の外周面とが、例えば接着剤で固定される。ヨーク幅狭部352は、ヨーク幅広部351よりも軸方向上側に位置する。
ハブ環状部332は、下部においてフランジ面333の径方向の長さよりも径方向の長さが長いハブ底板部336を有する。ハブ底板部336の外周面には、径方向外側に向かって突出するハブ突起部337が設けられている。ヨーク幅狭部352は、軸方向における一部が、ハブ底板部336の外周面に設けられたハブ突起部337に対して、圧入により固定される。すなわち、当該固定箇所においては、ハブ突起部337がヨーク幅狭部352に向かって突出し押圧することにより、ヨーク幅狭部352が固定される。このように、ハブ33側に突起を設けて圧入により固定することによって、ヨーク35側に突起を設けて圧入により固定する場合よりも、製造過程でヨーク35をハブ33に嵌め込む際の損傷を抑制できる。なお、ヨーク35とハブ環状部332との固定箇所は、ハブ底板部336と径方向に重なり、かつ、ヨーク幅広部351の上端から、軸方向に離間している。
なお、ハブ突起部337は、ハブ底板部336の外周面において周方向の全周に亘って設けられることが望ましい。これにより、ヨーク35をハブ環状部332にしっかりと固定することができ、ヨーク35の外れを防止できる。ただし、ハブ突起部337は、ハブ底板部336の外周面において周方向の数カ所のみに設けられてもよい。
さらに、図5に示すとおり、本実施形態では、ハブ底板部336の外周面における、ハブ底板部336とヨーク幅狭部352とが径方向に対向する位置に、径方向内側に凹む凹部338が設けられている。そして、モータ11は、凹部338の内部、およびハブ底板部336とヨーク幅狭部352との間の間隙の少なくとも一部に、さらに接着剤340を有する。これにより、ヨーク35をハブ底板部336に、よりしっかりと固定することができ、ヨーク35の外れを防止できる。
なお、ヨーク35をハブ底板部336にさらにしっかりと固定するため、接着剤340の上側の界面は、ハブ突起部337によってヨーク幅狭部352がハブ環状部332に固定されている箇所よりも上側に位置することが望ましい。
また、接着剤340の下側の界面は、凹部338と径方向に重なることが望ましい。これにより、凹部338の内部、およびハブ底板部336とヨーク幅狭部352との間の間隙の少なくとも一部において、接着剤340をしっかりと保持することができる。なお、接着剤340の下側の界面は、凹部338と径方向に重なる位置よりもさらに下側に位置してもよい。また、接着剤340の下側の下面は、後述するハブ突出部339の下側に位置してもよい。
このように、ヨーク35における径方向の幅が狭いヨーク幅狭部352が、ハブ環状部332における径方向に厚い箇所に固定されることによって、固定の際に加わる応力による変形はヨーク35に集中し、ハブ33のフランジ面333に影響しにくい。これにより、フランジ面333の変形を抑制できる。したがって、ディスク121を安定して回転させることができる。また、ハブ33の変形に起因するディスク121の読み取りエラーの発生を抑制できる。
なお、図5に示すとおり、ヨーク35とハブ環状部332との固定箇所は、ヨーク幅狭部352の上端から軸方向の長さの3分の2の位置よりも上側にあることが望ましい。ヨーク幅狭部352の上端から軸方向の長さの3分の2の位置よりも上側で圧入することで、ヨーク幅狭部352が変形しやすくなる。これにより、ヨーク35をハブ環状部332に固定する際に加わる応力がフランジ面333にさらに影響しにくくなり、フランジ面333の変形を抑制できる。なお、後述する図6に示すとおり、ヨーク幅狭部352の幅が同一の場合において、ハブ突起部337によってヨーク幅狭部352がハブ環状部332に圧入固定される位置が、ヨーク幅広部351の上端から軸方向に離間している距離が長いほど、固定の際に加わる応力による変形はヨーク35に集中し、ハブ33のフランジ面333に影響しにくい解析結果が得られている(図6において当該距離がCよりも長いDの解析結果参照)。
また、各部材の位置や大きさは、ヨーク35をハブ環状部332に固定することにより、ヨーク幅広部351の上面が、ハブ環状部332の下面に接触するように、予め設定することが望ましい。これにより、製造過程でヨーク35をハブ33に嵌め込む際、ハブ環状部332の下面を用いてヨーク35を軸方向に容易に位置決めすることができる。
さらに、本実施形態のハブ33は、ハブ環状部332の下面から下方に向かって突出するハブ突出部339を有する。ハブ突出部339の位置や大きさは、ヨーク35をハブ環状部332に固定することによりマグネット34の上面がハブ突出部339の下面に接触するように設定される。これにより、製造過程でヨーク35をハブ33に嵌め込む際、ヨーク35の内周面に固定されたマグネット34を、ハブ突出部339の下面を用いて軸方向に容易に位置決めすることができる。ただし、ヨーク35をハブ33に固定する際にかかる応力をヨーク35に集中させるため、ハブ突出部339を設ける場合においても、ヨーク35とハブ環状部332との固定箇所は、ハブ環状部332の下面、すなわちハブ突出部339の上端よりも上側に位置することが望ましい。
なお、ヨーク幅狭部352の径方向の幅は、ヨーク幅広部351の径方向の幅の2分の1以下であることが望ましい。図6は、ヨーク幅広部351とヨーク幅狭部352との径方向の幅の比率と、ハブ突起部337の位置と、ヨーク幅狭部352をハブ環状部332に固定する際のハブ環状部332の変位量との関係を解析した結果を示す図である。図7は、ヨーク幅広部351とヨーク幅狭部352との径方向の幅の比率と、ハブ突起部337の位置と、ヨーク幅狭部352をハブ環状部332に固定する際のフランジ面333の傾き量との関係を解析した結果を示す図である。図6および図7において、ヨーク幅広部351に対するヨーク幅狭部352の径方向の幅の比率は、AとBが等しく、また、CとDが等しい。さらに、CとDのヨーク幅広部351に対するヨーク幅狭部352の径方向の幅の比率は、2分の1以下であり、AとBの半分である。また、ハブ突起部337によってヨーク幅狭部352がハブ環状部332に圧入固定される位置と、ヨーク幅広部351の上端との軸方向の距離は、AとCが等しく、また、BとDが等しい。さらに、BとDは、AとCよりも当該距離が長い。なお、Eはヨーク幅狭部352を設けず、ヨーク幅広部351の上面をハブ環状部332に固定した場合の解析結果である。なお、図6中において、変位量の大小に伴って、異なった色の表示がなされている。ただし、変形の様子をより分かりやすく表示するため、図6では、各部材の形状を、解析結果よりも大きく変形させている。
図6および図7に示すように、ヨーク幅広部351に対するヨーク幅狭部352の径方向の幅の比率を2分の1以下にしたCとDの場合、当該比率が大きいAとBと比較して、ヨーク幅狭部352をハブ環状部332に固定した際の、ハブ環状部332の変位量およびフランジ面333の傾き量が小さくなることが分かる。つまり、この場合、応力がフランジ面333にさらに影響しにくくなり、フランジ面333の変形を抑制できる。
さらに、ハブ突起部337によってヨーク幅狭部352がハブ環状部332に圧入固定される位置とヨーク幅広部351の上端との軸方向の距離が長いBとDの場合、当該距離が短いAとCと比較して、固定の際のハブ環状部332の変位量およびフランジ面333の傾き量が、さらに小さくなることが分かる。そして、応力がフランジ面333にさらに影響しにくくなり、フランジ面333の変形を、さらに抑制できる。
したがって、ヨーク幅広部351に対するヨーク幅狭部352の径方向の幅の比率が2分の1以下であり、かつ、ハブ突起部337によってヨーク幅狭部352がハブ環状部332に圧入固定される位置とヨーク幅広部351の上端との軸方向の距離が長いDの場合、固定の際のハブ環状部332の変位量およびフランジ面333の傾き量が、最も小さくなることが分かる。そして、応力がフランジ面333にさらに影響しにくくなり、フランジ面333の変形を、最も抑制できる。
なお、ヨーク幅狭部352を設けず、ヨーク幅広部351の上面をハブ環状部332に固定したEの場合、A〜Dよりも、固定の際に加わる応力による変形がハブ33に及びやすく、ハブ33のフランジ面333に影響しやすいことが分かる。
<3.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
図8は、一変形例に係るモータ11Bの部分縦断面図である。図8の例では、ハブ底板部336Bは、下面の少なくとも一部から上側に凹む溝部341Bを有する。モータ11Bは、溝部341B内の少なくとも一部に、十分な質量を有して回転部3Bのバランスを修正する役割を果たすバランス修正部材342Bをさらに有してもよい。これにより、製造過程でヨーク35Bをハブ33Bに嵌め込んだ後に、モータ11Bのバランスを修正することが出来るため、モータ11Bの回転がさらに安定する。なお、溝部341Bは複数設けられてもよい。
なお、溝部341Bの径方向の長さの合計は、ハブ底板部336Bの径方向の長さの2分の1以下であることが望ましい。これにより、溝部341Bを設けた場合においても、ヨーク35Bをハブ33Bに固定の際に加わる応力がハブ33Bに影響しにくく、フランジ面333Bの変形を抑制できる。
さらに、溝部341Bの代わりに、または溝部341Bに加えて、ハブ底板部336Bの下面から上側に向かってハブ環状部332Bを貫通する貫通孔(図示省略)を設けてもよい。当該貫通孔は、フランジ面333Bに支持されたディスク121Bを押さえつけるクランプ350Bを固定するネジの止め穴として、用いることができる。
図9は、他の変形例に係るモータ11Cの部分縦断面図である。図9の例では、ヨーク幅狭部352Cの内周面に、径方向内側に向かって突出するヨーク突起部353Cが設けられている。ヨーク幅狭部352Cは、ヨーク突起部353Cによってハブ底板部336Cの外周面に圧入により固定されてもよい。
さらに、図9の例では、ハブ底板部336Cの外周面における、ハブ底板部336Cとヨーク幅狭部352Cとが径方向に対向する位置に、径方向内側に凹む凹部338Cが設けられている。そして、モータ11Cは、凹部338Cの内部、およびハブ底板部336Cとヨーク幅狭部352Cとの間の間隙の少なくとも一部に、さらに接着剤340Cを有する。これにより、ヨーク35Cをハブ環状部332Cに、よりしっかりと固定することができ、ヨーク35Cの外れを防止できる。また、凹部338Cを有することによって、凹部338Cの内部において接着剤340Cをしっかりと保持することができる。
なお、接着剤340Cの下側の界面は、ハブ突出部339Cの下側に位置し、ハブ突出部339C、ヨーク幅広部351C、およびマグネット34Cの間の間隙の少なくとも一部にまで接着剤340Cが及んでいてもよい。これにより、ヨーク35Cをハブ底板部336Cによりしっかりと固定することができ、ヨーク35Cの外れを防止できる。
図10は、他の変形例に係るモータ11Dの部分縦断面図である。図10に示すように、ヨーク35Dは、ヨーク幅広部351Dの上部から径方向内側に向かって突出するヨーク突出部354Dを有してもよい。ヨーク突出部354Dの上面は、ハブ環状部332Dの下面と接触する。これにより、ハブ環状部332Dの下面を用いてヨーク幅狭部352Dの軸方向の位置決めをすることができる。また、ヨーク突出部354Dの下面は、マグネット34Dの上面と接触する。これにより、ヨーク35Dの内周面にマグネット34Dを固定する際、ヨーク突出部354Dの下面を用いてマグネット34Dの軸方向の位置決めをすることができる。
また、本発明の環状部材には、ディスクに替えて、インペラまたはフライホイールが含まれてもよく、本発明のモータを、空気流を供給するファンモータとして使用してもよい。
なお、モータの細部の形状は、本願の各図に示された構成および形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
本発明は、モータおよびディスク駆動装置に利用できる。
1,1A ディスク駆動装置
2,2A 静止部
3,3A,3B 回転部
9,9A 中心軸
10 ハウジング
11,11A,11B,11C,11D モータ
12,12A 環状部材
13 アクセス部
14 カバー
21,21A ベース部
22,22A ステータ
23,23A 軸受
24 スリーブ
25 キャップ
31,31A シャフト
33,33A,33B ハブ
34,34A,34C,34D マグネット
35,35A,35B,35C,35D ヨーク
41 ステータコア
42 コイル
121,121A,121B (磁気)ディスク
131 ヘッド
210 貫通孔
211 ステータホルダ
212 取付板
310 シャフト環状部
330 貫通孔
332,332A,332B,332C,332D ハブ環状部
333,333A,333B フランジ面
334 フランジ部
335 ハブ中間部
336,336B,336C ハブ底板部
337 ハブ突起部
338,338C 凹部
339,339C ハブ突出部
340,340C 接着剤
341B 溝部
342B バランス修正部材
350B クランプ
351,351A,351C,351D ヨーク幅広部
352,352A,352C,352D ヨーク幅狭部
353C ヨーク突起部
354D ヨーク突出部
411 コアバック
412 ティース
631 外周面

Claims (17)

  1. 環状部材を回転させるモータであって、
    ステータを有する、静止部と、
    上下に延びる中心軸周りに回転可能な回転部と、
    を有し、
    前記回転部は、
    前記中心軸の周囲において環状に拡がるハブと、
    前記ステータと径方向に対向する磁極面を有する、マグネットと、
    前記マグネットが固定される、ヨークと、
    を有し、
    前記ハブは、
    前記ステータの上方に位置する円環状のハブ環状部と、
    前記環状部材が配置されるフランジ面と、
    を有し、
    前記ヨークは、
    前記マグネットの径方向外側に位置するヨーク幅広部と、
    前記ヨーク幅広部よりも径方向の幅が狭く、前記ヨーク幅広部よりも軸方向上側に位置するヨーク幅狭部と、
    を有し、
    前記ヨーク幅狭部が、前記ハブ環状部に圧入により固定される、モータ。
  2. 請求項1に記載のモータであって、
    前記ヨークと前記ハブ環状部との固定箇所と、前記ヨーク幅広部の上端とは、軸方向に離間している、モータ。
  3. 請求項1または請求項2に記載のモータであって、
    前記ヨーク幅狭部の軸方向の一部が、前記ハブ環状部に圧入により固定される、モータ。
  4. 請求項1または請求項3に記載のモータであって、
    前記ヨークと前記ハブ環状部との固定箇所は、前記ヨーク幅狭部の上端から軸方向の長さの3分の2の位置よりも上側に位置する、モータ。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ヨーク幅広部の上面は、前記ハブ環状部の下面と接触する、モータ。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ヨーク幅狭部の径方向の幅は、前記ヨーク幅広部の径方向の幅の2分の1以下である、モータ。
  7. 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ハブ環状部は、
    前記フランジ面の径方向の長さよりも径方向の幅が広いハブ底板部
    を有し、
    前記ヨークと前記ハブ環状部との固定箇所は、前記ハブ底板部と径方向に重なる、モータ。
  8. 請求項7に記載のモータであって、
    前記ハブ底板部は、さらに
    前記ハブ底板部の下面から上側に凹む溝部
    を有し、
    前記溝部の径方向の長さの合計は、前記ハブ底板部の径方向の長さの2分の1以下である、モータ。
  9. 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ハブ環状部は、
    前記ハブ環状部の下面から下方に向かって突出するハブ突出部
    を有し、
    前記ヨークと前記ハブ環状部との固定箇所は、前記ハブ環状部の下面よりも上側に位置し、
    前記マグネットの上面は、前記ハブ突出部の下面と接触する、モータ。
  10. 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ヨークは、
    前記ヨーク幅広部の上部から径方向内側に向かって突出するヨーク突出部
    を有し、
    前記ヨーク突出部の上面は、前記ハブ環状部の下面と接触し、
    前記ヨーク突出部の下面は、前記マグネットの上面と接触する、モータ。
  11. 請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ハブ環状部は、
    前記ヨークと前記ハブ環状部との固定箇所において、前記ヨークに向かって突出するハブ突起部
    を有する、モータ。
  12. 請求項11に記載のモータであって、
    前記ハブ突起部は、前記ハブ環状部の周方向の全周に亘って設けられている、モータ。
  13. 請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ハブ環状部は、前記ハブ環状部と前記ヨーク幅狭部とが径方向に対向する位置において、
    径方向内側に凹む凹部
    を有し、
    前記凹部を含む、前記ハブ環状部と前記ヨーク幅狭部との間の間隙の少なくとも一部において、さらに接着剤を有する、モータ。
  14. 請求項13に記載のモータであって、
    前記接着剤の上側の界面は、前記固定箇所よりも上側に位置する、モータ。
  15. 請求項13または請求項14に記載のモータであって、
    前記接着剤の下側の界面は、前記凹部と径方向に重なる、モータ。
  16. 請求項1から請求項15までのいずれか1項に記載のモータであって、
    前記ハブはアルミニウム系金属製であり、前記ヨークは鉄系金属製である、モータ。
  17. 請求項1から請求項16までのいずれか1項に記載のモータと、
    前記モータの前記フランジ面に支持された前記環状部材であるディスクに対し、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
    前記モータの少なくとも一部と、前記アクセス部とを収容するハウジングと、
    を含む、ディスク駆動装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017108595A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 日本電産株式会社 振動モータ
US10826343B2 (en) * 2016-11-17 2020-11-03 General Electric Company High speed electric machine with radially supported rotor magnets
US12009724B2 (en) * 2019-01-08 2024-06-11 Nidec Corporation Motor and rotor blade apparatus
DE102020215183A1 (de) * 2020-12-02 2022-06-02 BSH Hausgeräte GmbH Rotor mit integriertem Lüfter, Elektromotor, Pumpenvorrichtung, Haushaltsgerät und Herstellungsverfahren
JP2023150186A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 ミネベアミツミ株式会社 モータ

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216557A (en) * 1981-09-07 1993-06-01 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a brushless dc drive motor
US6271988B1 (en) * 1997-01-04 2001-08-07 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device with improved spindle torque and acceleration
JP2004328926A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置
JP2007073164A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピンドルモータおよびその製造方法
JP2007282374A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Nippon Densan Corp ロータ部品、モータおよび記録ディスク駆動装置
WO2008032555A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Ntn Corporation Hydrodynamic bearing device
JP5218816B2 (ja) 2008-02-06 2013-06-26 日本電産株式会社 モータおよび記録ディスク駆動装置
US8743505B2 (en) * 2008-05-26 2014-06-03 Nidec Corporation Fluid dynamic bearing apparatus with specific minute gap structure with spindle motor and disk drive apparatus including same
JP5513070B2 (ja) * 2009-10-22 2014-06-04 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 ディスク駆動装置
US8345379B2 (en) * 2009-11-18 2013-01-01 Alphana Technology Co., Ltd. Disk drive device equipped with a bearing unit relatively rotatably supporting a hub against base member
JP5660704B2 (ja) * 2010-05-11 2015-01-28 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 回転機器および回転機器の製造方法
JP2013066356A (ja) * 2011-08-31 2013-04-11 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置
JP2013080542A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Alphana Technology Co Ltd ディスク駆動装置
JP2013133865A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd 流体動圧軸受ユニットおよび回転機器
JP2013162554A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Samsung Electromechanics Japan Advanced Technology Co Ltd 回転機器
US9082448B2 (en) * 2013-01-29 2015-07-14 Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co., Ltd. Disk drive device with structure that can suppress vaporization and diffusion of lubricant
JP2014219065A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 回転機器
JP2015144030A (ja) * 2013-12-26 2015-08-06 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 回転機器の製造方法
US10291089B2 (en) * 2016-06-07 2019-05-14 Nidec Corporation Motor and disk drive apparatus

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