JP3201862B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ころがり軸受を介して
ロータハブが固定軸体に対し回転自在に支持され、固定
軸体とロータハブ等の回転部との間が環状のシール部材
によってシールされてなるスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】玉軸受ａを介
してロータハブｂを固定軸体ｃに対し回転自在に支持さ
せ、固定軸体ｃとロータハブｂ等の回転部との間を環状
のシール部材によってシールするスピンドルモータにお
いては、複雑な形状の回転シール部材ｄと固定シール部
材ｅを組合せてなる、図３に示されるようなものを用い
ることがよく行われていた。

【０００３】しかしながら、このような複雑な形状の回
転シール部材ｄと固定シール部材ｅを組合せて使用する
場合、シール部材の作成及び組込みに煩雑な点が多いた
め、図４に示されるような環状の回転シール部材ｆのみ
をロータハブｂの内周面ｂ１に内嵌固定して用い、回転
シール部材ｆと固定軸体ｃとの間隙をより小さく設定す
るものとした。

【０００４】ところがこの場合、玉軸受ａのうち固定軸
体ｃに外嵌される内輪ａ１の内周面とロータハブｂの内
周面ｂ１が外嵌される外輪ａ２の外周面との同心度、回
転シール部材ｆのうちロータハブｂの内周面ｂ１に内嵌
される外周面ｆ１と固定軸体ｃの外周面に相対する内周
面ｆ２との同心度のほかに、ロータハブｂの内周面ｂ１
の真円度をも、十分に小さくなるように（特に、ロータ
ハブｂの内周面ｂ１と回転シール部材ｆの外周面ｆ１と
が著しいすきまばめ又はしまりばめとならないよう）何
れも精度高く加工しなければ、固定軸体ｃに対する回転
シール部材ｆの心合わせを精度良く行って回転シール部
材ｆと固定軸体ｃとの間隙を精度良く設定することはで
きず、製造効率を上げる上で障害となった。

【０００５】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、固定軸体に対するシール部材の心合せ、及びシ
ール部材の内周と固定軸体の外周面との間の径方向間隙
の設定を精度良く而も効率良く行うことが可能なスピン
ドルモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスピンドルモータは、固定軸体に内輪が外
嵌固定された一対のころがり軸受を介してロータハブが
前記固定軸体に対し回転自在に支持されてなるスピンド
ルモータであって、前記ころがり軸受の少なくとも一方
における外輪の外周面の一部をなす環状部分にロータハ
ブの内周面の一部の環状部分が外嵌固定されると共に、
前記外輪の外周面の他の環状部分に、小内径部と大径内
周面を備えた環状のシール部材の前記大径内周面が外嵌
固定され、ころがり軸受の内輪の内周面と外輪の外周面
との同心度、及び、前記シール部材のうち大径内周面と
小内径部の内周との同心度が、それぞれ十分に小さく、
前記シール部材の小内径部が、固定軸体の外周面に対し
僅かな径方向間隙を介して相対したものとしている。

【０００７】

【作用】ころがり軸受の内輪の内周面と外輪の外周面と
の同心度、及び、環状のシール部材のうち外輪の外周面
に外嵌される大径内周面と固定軸体の外周面に相対する
小内径部の内周との同心度が、それぞれ十分に小さい。
そのため、一対のころがり軸受を介してロータハブを固
定軸体に対し回転自在に支持し、そのころがり軸受の少
なくとも一方における外輪の外周面の一部をなす環状部
分にロータハブの内周面の一部の環状部分を外嵌固定す
ると共に、その外輪の外周面の他の環状部分に、小内径
部と大径内周面を備えた環状のシール部材の前記大径内
周面を外嵌固定することにより、固定軸体に対するシー
ル部材の心合わせを精度良く行うことができ、シール部
材の小内径部と固定軸体の外周面との間の径方向間隙を
精度良く設定することができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の１実施例としてのハードディスク
駆動用スピンドルモータの断面図である。なお、本発明
のスピンドルモータをハードディスク以外の各種記録媒
体の駆動等にも使用し得ることは云うまでもない。

【０００９】ブラケット１０は、上方開口の環状凹部１
０ａの内周側に、上下に突出する円筒状部１０ｂを有
し、環状凹部１０ａの外周側に、フランジ部１０ｃを有
する。なお、ブラケットは、例えばハードディスク駆動
装置の基盤内に一体的に形成することも勿論可能であ
る。

【００１０】ブラケット１０における円筒状部１０ｂの
上端外周部に、ステータコア１２の内周下部が外嵌固定
されている。ステータコア１２には、ステータコイル１
４が捲回されている。

【００１１】円筒状部１０ｂには、略円筒状の固定軸体
１６の下部が圧入固定されている。固定軸体１６の中空
部の上部には、ねじ孔１８が設けられ、下部には、密封
用のゴム球２０がはめ込まれている。固定軸体１６の上
部における２個所の外周面には、玉軸受固定用の接着剤
を保持するための接着剤保持溝２２が全周に亙って設け
られている。

【００１２】鉄系材料製のロータハブ２４は、有底二重
円筒状をなし、その内周壁２４ａの内周部において、固
定軸体１６の外周部に、上下玉軸受２６・２８を介して
回転自在に支持されている。内周壁２４ａの内周側に突
設されたスペーサ部２４ｂは、上下玉軸受２６・２８の
外輪２６ａ・２８ａ同士の間に挟まれている。この場
合、上玉軸受２６の外輪２６ａの外周面のうち下部側の
環状部分に、ロータハブ２４の内周壁２４ａのうちスペ
ーサ部２４ｂの上方に隣接する環状内周面が外嵌固定さ
れている。

【００１３】ロータハブ２４の上部に位置する底部２４
ｃには、ロータハブ２４の外周壁２４ｄに外嵌されるハ
ードディスク（図示を略す。）を鍔状部２４ｅの上面と
の間に挟圧固定するためのクランパ（図示を略す。）の
固定に用いる螺子孔３０が設けられている。螺子孔３０
の下端開口は、底部２４ｃの下面に貼着された密閉部材
３２によって密閉されている。底部２４ｃの内周面２４
ｃ１は、内周壁２４ａよりもやや拡径されている。また
底部２４ｃの内周上角部は、面取り状の傾斜面２４ｃ２
に形成されている。

【００１４】鍔状部２４ｅは、ロータハブ２４の外周壁
２４ｄの下端部外方に突設され、その軸線方向約半分が
環状凹部１０ａ内に挿入された状態となっている。

【００１５】ロータマグネット３４は円筒状をなし、ロ
ータハブ２４の外周壁２４ｄの内周部に固定保持され、
ステータコア１２とロータマグネット３４とは、径方向
ギャップを隔てて内外に相対している。密閉部材３２と
ロータマグネット３４の上端部との間には、スペーサ３
６が介装されている。

【００１６】環状のシール部材３８は、水平部３８ａ
と、その外周部下方に位置する垂下部３８ｂからなり、
水平部３８ａの外周上角部は、面取り状の傾斜面３８ａ
１に形成されている。

【００１７】上玉軸受２６の内輪２６ｂの内周面と外輪
２６ａの外周面との同心度、及び、シール部材の垂下部
３８ｂの内周面と水平部３８ａの内周面との同心度が、
それぞれ十分に小さく、また上玉軸受２６の外輪２６ａ
の外周面とシール部材３８の垂下部３８ｂの内周面との
隙間又はしめ代が十分に小さくなるように精度良く加工
されており、その外輪２６ａの外周面のうち上部側の環
状部分にシール部材３８の垂下部３８ｂの内周面（大径
内周面）が外嵌固定されている。そしてシール部材３８
の水平部３８ａの内周面は、固定軸体１６の外周面に対
し僅かな径方向間隙を介して相対している。また固定軸
体１６のうち少なくとも上玉軸受２６の内輪２６ｂが外
嵌される部分、およびシール部材３８の水平部３８ａの
内周面に相対する部分の外周面も、その真円度が十分に
小さいように精度良く加工されている。垂下部３８ｂの
外径は、ロータハブ２４の底部２４ｃにおける内周面２
４ｃ１の内径よりもやや小さい。

【００１８】シール部材３８の水平部３８ａの傾斜面３
８ａ１とロータハブの底部２４ｃの傾斜面２４ｃ２とに
亙って接着剤４０が配装され、もって、シール部材３８
とロータハブ２４との間の密封及び両者の固定が行われ
ている。両傾斜面３８ａ１・２４ｃ２のなす角度が鈍角
に設定されているのは、シール部材３８とロータハブ２
４の熱膨張率の差により両者にずれが生じた際に接着剤
４０が剥離することを可及的に防ぐことができるからで
ある。

【００１９】上玉軸受２６の内輪２６ｂの内周面と外輪
２６ａの外周面との同心度、及び、シール部材３８の垂
下部３８ｂの内周面と水平部３８ａの内周面との同心度
が、それぞれ十分に小さく、また上玉軸受２６の外輪２
６ａの外周面とシール部材３８の垂下部３８ｂの内周面
との隙間又はしめ代が十分に小さくなるように精度良く
加工されているので、外輪２６ａの外周面に垂下部３８
ｂの内周面を外嵌固定することにより、上下玉軸受２６
・２８の外輪２６ａ・２８ａの外周面に外嵌されるロー
タハブ２４の内周壁２４ａの内周面及び底部２４ｃの内
周面２４ｃ１を高精度に加工せずとも、固定軸体１６に
対するシール部材３８の心合わせを精度良く行うことが
でき、シール部材３８の水平部３８ａと固定軸体１６の
外周面との間の径方向間隙（例えば約２５μｍ）を全周
に亙って均等に精度良く設定することができる。従っ
て、容易にシール効果を高めて上玉軸受２６の潤滑剤等
が外方へ漏出することを効果的に防ぎ、ハードディスク
等の汚損を回避することができる。

【００２０】また、ロータハブ２４の内周壁２４ａの下
端部とブラケット１０の円筒状部１０ｂの外周上端部、
内周壁２４ａの外周面とステータコア１２の内周面、並
びにロータハブ２４の鍔状部２４ｅの下面及び外周面と
ブラケット１０の環状凹部１０ａの底面及び外壁内周面
等により、下玉軸受２８の潤滑剤等がスピンドルモータ
の外部へ飛散することを防ぐラビリンスシール状の効果
を発揮する。

【００２１】図２は、本発明の別の実施例としてのハー
ドディスク駆動用スピンドルモータの断面図である。

【００２２】略円柱形状の固定軸体５０の上下中間位置
にステータコア５２が外嵌固定され、そのステータコア
５２にステータコイル５３が捲回されている。固定軸体
５０の下部には、下玉軸受５４の内輪５４ａが外嵌固定
され、上部には、上玉軸受５６の内輪５６ａが外嵌固定
されている。

【００２３】基部５８ａの中央部が開口する略椀形状の
ロータハブ５８は、上下玉軸受５６・５４を介して固定
軸体５０に対し回転自在に支持されている。ロータハブ
５８の周壁５８ｂの下端内周部は、内嵌された環状部材
６０を介して下玉軸受５４の外輪５４ｂの外周側に支持
され、ロータハブ５８の基部５８ａの内周部は、上玉軸
受５６の外輪５６ｂの外周面のうち下部側の環状部分に
外嵌固定されて支持されている。ロータハブ５８の周壁
５８ｂの内周側には、ロータマグネット６２を内嵌保持
したロータヨーク６４が内嵌固定され、ロータマグネッ
ト６２は、径方向ギャップを隔ててステータコア５２と
相対している。ロータハブ５８の基部５８ａには、ロー
タハブ５８に外嵌したハードディスク６６を周壁５８ｂ
の下方の鍔部５８ｃとの間に挟圧保持するためのクラン
パ６７を固定する螺子孔６８が設けられている。ハード
ディスク６６の内周部同士の間には、スペーサ６９が介
装されている。ステータコイル５３からの引出し線５３
ａは、モータ内部と固定軸体５０の下端面とを連通する
引出し孔７０を介して固定軸体５０の下方へ引出されて
いる。

【００２４】ロータハブ５８の基部５８ａの内周部のう
ち上部は、やや拡径され、内周上角部は、断面略Ｊ字形
状の欠切部５８ａ１に形成されている。また環状部材６
０の内周部のうち下部は、やや拡径され、内周下角部
は、断面略Ｊ字形状の欠切部６０ａに形成されている。

【００２５】環状の上シール部材７２は、水平部７２ａ
と、その外周部下方に位置する垂下部７２ｂからなり、
水平部７２ａの外周上角部は、断面略Ｊ字形状の欠切部
７２ａ１に形成されている。

【００２６】上玉軸受５６の内輪５６ａの内周面と外輪
５６ｂの外周面との同心度、及び、上シール部材７２の
垂下部７２ｂの内周面と水平部７２ａの内周面との同心
度が、それぞれ十分に小さく、また上玉軸受５６の外輪
５６ｂの外周面と上シール部材７２の垂下部７２ｂの内
周面との隙間又はしめ代が十分に小さくなるように精度
良く加工されており、その外輪５６ｂの外周面のうち上
部側の環状部分に上シール部材７２の垂下部７２ｂの内
周面（大径内周面）が外嵌固定されている。そして上シ
ール部材７２の水平部７２ａの内周面は、固定軸体５０
の外周面に対し僅かな径方向間隙を介して相対してい
る。また固定軸体５０のうち少なくとも上玉軸受５６の
内輪５６ａが外嵌される部分、および上シール部材７２
の水平部７２ａの内周面に相対する部分の外周面も、そ
の真円度が十分に小さいように精度良く加工されてい
る。垂下部７２ｂの外径は、ロータハブ５８の基部５８
ａのうちやや拡径された内周上部の内径よりもやや小さ
い。

【００２７】上シール部材７２の欠切部７２ａ１とロー
タハブ５８の基部５８ａの欠切部５８ａ１とによって形
成された断面略Ｕ字状凹部内に接着剤７４が配装され、
もって、上シール部材７２とロータハブ５８の基部５８
ａとの間の密封及び両者の固定が行われている。両欠切
部７２ａ１・５８ａ１の交差角度は鈍角になるので、上
シール部材７２とロータハブ５８の熱膨張率の差により
両者にずれが生じた際に接着剤７４が剥離することが可
及的に防がれる。

【００２８】上玉軸受５６の内輪５６ａの内周面と外輪
５６ｂの外周面との同心度、及び、上シール部材７２の
垂下部７２ｂの内周面と水平部７２ａの内周面との同心
度が、それぞれ十分に小さく、また上玉軸受５６の外輪
５６ｂの外周面と上シール部材７２の垂下部７２ｂの内
周面との隙間又はしめ代が十分に小さくなるように精度
良く加工されているので、外輪５６ｂの外周面に垂下部
７２ｂの内周面を外嵌固定することにより、上玉軸受５
６の外輪５６ｂの外周面に外嵌され、垂下部７２ｂの外
周側に位置するロータハブ５８の基部５８ａの内周面
を、その真円度が十分に小さくなるように高精度に加工
せずとも、固定軸体５０に対する上シール部材７２の心
合わせを精度良く行うことができ、上シール部材７２の
水平部７２ａと固定軸体５０の外周面との間の径方向間
隙を全周に亙って均等に精度良く設定することができ
る。従って、容易にシール効果を高めて上玉軸受５６の
潤滑剤等が外方へ漏出することを効果的に防ぎ、ハード
ディスク等の汚損を回避することができる。

【００２９】なお、環状の下シール部材７６、環状部材
６０及び接着剤７８についても、上シール部材７２、ロ
ータハブ５８の基部５８ａ及び接着剤７４と同様の構成
を有し、同様の作用を営む。

【００３０】以上の各実施例についての記述における上
下位置関係は、単に図に基づいた説明の便宜のためのも
のであって、実際の使用状態等を限定するものではな
い。

【００３１】

【発明の効果】本発明のスピンドルモータでは、従来と
は異なり、ころがり軸受の外輪の外周面に外嵌されるロ
ータハブ等の内周面の加工精度の如何によらず、固定軸
体に対するシール部材の心合わせを精度良く行い得、シ
ール部材の小内径部と固定軸体の外周面との間の径方向
間隙を精度良く設定することができるので、シール効果
を高めつつ製造工程を簡略化して製造効率を上げる上
で、効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハードディスク駆動用スピンドルモータの断面
図である。

【図２】別のハードディスク駆動用スピンドルモータの
断面図である。

【図３】従来のスピンドルモータの要部断面図である。

【図４】従来のスピンドルモータの要部断面図である。

【符合の説明】

１６ 固定軸体 ２６ 上玉軸受 ２６ａ 外輪 ２６ｂ 内輪 ３８ シール部材 ３８ａ 水平部 ３８ｂ 垂下部 ５０ 固定軸体 ５６ 上玉軸受 ５６ａ 内輪 ５６ｂ 外輪 ７２ 上シール部材 ７２ａ 水平部 ７２ｂ 垂下部 ７６ 下シール部材

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/10 H02K 5/173

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定軸体に内輪が外嵌固定された一対のこ
   ろがり軸受を介してロータハブが前記固定軸体に対し回
   転自在に支持されてなるスピンドルモータであって、前記ころがり軸受の少なくとも一方における外輪の外周
   面の一部をなす環状部分にロータハブの内周面の一部の
   環状部分が外嵌固定されると共に、前記外輪の外周面の
   他の環状部分に、小内径部と大径内周面を備えた環状の
   シール部材の前記大径内周面が外嵌固定され、 ころがり軸受の内輪の内周面と外輪の外周面との同心
   度、及び、前記シール部材のうち大径内周面と小内径部
   の内周との同心度が、それぞれ十分に小さく、 前記シール部材の小内径部が、固定軸体の外周面に対し
   僅かな径方向間隙を介して相対していることを特徴とす
   るスピンドルモータ。