JPH03261359A

JPH03261359A - ディスク駆動装置用モータ

Info

Publication number: JPH03261359A
Application number: JP5762190A
Authority: JP
Inventors: Minoru Otsuka; 大塚　稔; Mitsuyoshi Tsukada; 塚田　光芳
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1991-11-21

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、例えば磁気記憶装置としてのフロッピーディ
スク駆動装置やハードディスク駆動装置などで、磁気デ
ィスクを回転させるために搭載されるディスク駆動装置
用モータに関する。

〈従来の技術〉近年では、ワードプロセッサやパーソナル・コンピュー
タの外部記憶装置として、フロッピィ−ディスク駆動装
置やハードディスク駆動装置などの磁気ディスク駆動装
置が使用されている。この磁気ディスク駆動装置は、磁
気ディスクをスピンドル系で回転させるとともに、この
磁気ディスク上に磁気ヘッドで情報を書き込み・読み込
みするものである。

また、そのスピンドル系には、ベースフレームに取り付
けられたディスク駆動装置用モータ、すなわちスピンド
ルモータが設けられている。

第３図は、従来のディスク駆動装置用モータの−例を示
したものである。

このモータ４１は、ハブ４２が一体回転可能に取り付け
られたシャフト４３と、このシャフト４３が挿入配置さ
れる貫通穴４４が設けられた筒部４５を略中心に有する
とともに下面にディスク駆動装置（不図示）への取付基
準面５３が設けられたブラケット４６と、問に鋼球４７
ａを挟んで互いに回転可能に連結された内輪４７ｂと外
輪４７Ｃとをそれぞれ有して内輪４７ｂがシャフト４３
に固定されるとともに外輪が筒部４５の内面に固定され
た上下一対のベアリング４７Ａ、４７Ｂと、ロータフレ
ーム４８を介゛してハブ４２の内面に固定されたロータ
マグネット４９と、筒部４５の外面にロータマグネット
４９と対向して固定されたステータコア５０、およびこ
のステータコア５０に巻回された巻線５１などで構成さ
れている。加えて、ハブ４２の外周には鍔部４２ａを有
し、この鍔部４２ａ上にメディア取付基準面５２が形成
されている。また、ベアリング４７Ａとベアリング４７
Ｂとの間には予圧バネ５４で予圧が与えられている。さ
らに、筒部４５内で、ベアリング４７Ａの上方には、２
つの強磁性材からなるシールヨーク５６と、この２つの
シールヨーク５６間に配設されたシールマグネット５７
と、シャフト４３と各シールヨーク５６との間のギャッ
プに注入された磁性流体５８とでなる磁性流体シール５
５が設けられている。そして、この磁性流体シール５５
によって、上ベアリング４７Ａを通しての塵埃の侵入や
、上下ベアリング４７Ａ、４７Ｂからのグリスの飛散を
防止している。

このように構成されたモータ４１は、ブラケット４６に
設けられた取付基準面５３を不図示の装置側の取付基準
面に当接位置決めした状態にされて、同じくブラケット
４６に設けられた取付用穴５９に差し込まれるビス（不
図示）を介してディスク駆動装置に取り付けられる。そ
して、ブラケット４６の上面に配設された実装回路基板
６０上の制御回路を介して巻線５１に駆動電流が流され
るとシャフト４３と一体にハブ２が回転し、このときメ
ディア取付基準面５２上に配設されている不図示の磁気
ディスクがあると、この磁気ディスクと一体に回転する
ことになる。

また、この種の磁気ディスク駆動装！用におけるモータ
４１に求められる主要事項は、信頼性が高いこと、機械
精度が良く安定していること、騒音が小さいことなどで
ある。

そこで、これらの要求を満たすために、ハブ４２とブラ
ケット４６との材質をアルミニウムにして温度変化によ
るトラック位置ずれをなくしたり、あるいは軸受構造に
色々な改良を施したりしている。

その軸受構造を改良する方法の一つには、第３図中で示
したように予圧バネ５４を装着して上下ベアリング４７
Ａ、４７Ｂ間に予圧を与えて、シャフト４３のラジアル
方向およびアキシアル方向の位置決めを正確にするとと
もにシャフト４３の振れを抑えたりする方法の他に、ベ
アリング４７Ａ　　４７Ｂの剛性を高めたり、あるいは
鋼球４７ａなど転動体の旋回滑り、公転滑りおよび自転
滑りを抑制するようにした方法などがある。

く考案が解決しようとする課題〉しかしながら、予圧バネ５４を利用しての位置決め方法
は、温度変化でベアリング４７Ａ、４７Ｂが変化しても
予圧量はほぼ一定に保たれるが、予圧が与えられたこと
によって各ベアリング４７Ａ、４７Ｂには、内輪４７ｂ
と外輪４７ｃとの間に差幅δ、が発生する。また、この
差幅δ、はベアリング４７Ａ、４７Ｂによって一定とは
ならずにバラツキ、このバラツキがモータ４１の取付基
準面５３とメディア取付基準面５２との間の寸法に影響
を及ぼす、そこで、このモータ４１の取付基準面５３と
メディア取付基準面５２との間の寸法精度を確保するの
に、第３図で示すように組立時にシャフト４３の大径部
４３ａと上部ベアリング４７Ａの内輪４７ｂとの間にシ
ム６１を介装して調整したりしている。さらに、これ以
外の調整方法として、組立後にメディア取付基準面５２
を研削加工する方法なども採られている。

しかしながら、組立時にシム６１を介装して調整する方
法では、シム６１にも公差があり十分に満足できるよう
な寸法精度が確保できないという問題点があった。

一方、組立後にメディア取付基準面５２を研削加工する
方法は、塵埃を特に嫌う磁気ディスク駆動装置のディス
クエンクロージャー内部に研削された粉塵などが侵入し
易く、この粉塵を洗浄するのに手間がかかるなどの問題
点があった。

また、今日ではより小型・薄型化されたワードプロセッ
サやパーソナル・コンピュータが要求されているが、こ
れに伴って磁気ディスク駆動装置などの小型・薄型化も
要求されて来ている。したがって、これらの要求を満足
するためには、従来のような調整方法では十分に対応で
きないということが予想される。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的はディスク駆動装置用モータの機械的精度と清浄度
を安定化させるとともに、薄型化を図り信頼性を向上さ
せることのできるディスク駆動装置用モータを提供する
ことにある。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するため本発明に係るディスク駆動装置
用モータは、回転するシャフト側に取り付けられたハブ
に設けたメディア取付基準面と装置に固定される固定側
のブラケットに設けた取付基準面との間の寸法精度を確
保した状態でベアリングの外輪を前記筒部内に固定する
スペーサカラーを備えるとともに、前記シャフトと前記
スペーサカラーの材質を前記ベアリングのｉ張係数に合
わせて構成したものである。

く作用〉この構成によれば、メディア取付基準面と装置への取付
基準面との間の寸法精度を確保した状態のままベアリン
グの外輪をスペーサカラーを介して筒部に固定するので
、従来構造のようなシム調整などが不要になる。また、
従来構造のように組立後研削加工する必要もなくなる。

さらに、シャフトとスペーサカラーの材質を各ベアリン
グの膨張係数に合わせているので、温度変化が生じても
予圧量をほぼ一定に保つことができる。

また、シャフトの回転を保持するスペーサカラーを設け
ているので、モータのブラケットをディスク駆動装置の
ベースフレームと共用させることも可能になる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は、本発明に係るディスク駆動装置用モータの一
実施例を示すものである。

図において、このモータ１は、大きくは固定子要素２が
配設されたブラケット３と、回転子要素４が配設された
ハブ５と、このハブ５が一体回転可能に取り付けられた
シャフト６などで構成されている。

さらに詳述すると、ブラケット３には、そのほぼ中心に
、シャフト６が挿入配置される貫通穴７が設けられた筒
部８が上面３ａから上方に向かって延設されている。こ
の筒部８の外周は、その長さ方向の途中から上側の外径
寸法を小さく形成し、この途中の部分に段差８ａを設け
ている。そして、この段差８ａに位置決めさせた状態に
して固定子要素２を取り付けている。なお、この固定子
要素２は、板状に形成されたコアを複数積層して筒部８
の小径部分の外周に回転不能に取り付けてなるステータ
コアつと、このステータコア９に巻回された巻線１０と
で構成されている。また、ブラケット３の上面３ａには
筒部８の外側を囲った状態で凹部１１が形成されており
、この凹部１１内に筒部８と中心を同じにした環状の溝
１２が設けられている。

これに対してブラケット３の下面３ｂ側の外周部分には
、装置（ディスク駆動装置）への取付基準面１３が設け
られ、さらにこの取付基準面１３の部分に対応位置して
上下面３ａ、３ｂに貫通した取付用穴１４が点在して複
数設けられている。

次に、シャフト６には、長さ方向の途中における外周部
分に大径部６ａが形成されている。そして、この大径部
６ａの下側が筒部８の内部に挿入され、この筒部８内で
上下一対のベアリング１５Ａ、１５Ｂとスペーサカラー
１６とを介して回転可能に保持されている。なお、上下
一対のベアリング１５Ａ、１５Ｂは、転動体としての鋼
球１５ａと、この鋼球１５ａを間に挟んで互いに回転可
能に連結された内輪１５ｂと外輪１５ｃをそれぞれ有し
、このうち内輪１５ｂがシャフト６に固定されるととも
に、外輪１５ｃが筒部８内に固定されるスペーサカラー
１６を介して筒部８側に取り付は固定される。また、こ
の実施例では、温度変化しても上下ベアリング１５Ａ、
１５Ｂ間の予圧量をほぼ一定に保つことができるように
、シャフト６とスペーサカラー１６の材質をベアリング
１５Ａ、１５Ｂの膨張係数に合わ゛せている。

一方、シャフト６の大径部６ａの上側には略ドラッグカ
ップ形に形成された上記ハブ５が、そのカップ形を逆さ
にした状態で取り付けられている。このハブ５は、シャ
フト６と一体にブラケット３側に取り付けられるもので
、固定子要素２を取り付けた筒部８の外側を非接触状態
で完全に覆って取り付けられる。また、ハブ５には下端
外周部分に鍔部１７が一体に設けられており、この鍔部
１７の上面に不図示の磁気ディスクを位置決めするため
のメディア取付基準面１８が一体に形成されている。加
えて、鍔部１７の下面側にはハブ５に設けた渭１２に対
応して、この渭１２内に非接触状態で差し込み配置され
て溝１２と共にラビリンス構造を形成する環状壁１９が
下方に向かって一体に設けられている。

これに対して、ハブ５の内側には、固定子要素２と対応
するようにして回転子要素４が取り付けられている。こ
の回転子要素４は、ハブ５の内面に固定した筒状のロー
タフレーム２０と、このロータフレーム２０の内面に固
定した筒状のロータマグネット２１とで構成されている
。このように構成されたハブ５は、上下ベアリング１５
Ａ。

１５Ｂとスペーサカラー１６を介して筒部８に回転可能
に取り付けられているシャフト６の一端に固定されると
、固定子要素２が取り付けられた筒部８の外側を非接触
状態で完全に覆って配設され、これにより固定子要素２
と回転子要素４とが対向されてモータとして機能可能に
なる。また、この組付状態では？’１ｌ１２内に環状壁
１９が差し込まれて配置された状態にある。

そして、このモータ１において、巻線１０に駆動電流が
流されると、シャフト６と共にハブ５が回転する。また
、この回転時には講１２と環状壁１９との噛み合わせに
よるラビリンス構造によってハブ５内への塵埃の侵入を
防止することができるとともに、上下ベアリング１５Ａ
、１５Ｂからのグリスの飛散を防止することができる。

次に、第２図は、モータ１においてシャフト６をブラケ
ット５に対して位置決め固定する組立治具を、固定途中
の状態でモータ１゛と共に示したものである。そこで、
この第２図を用いてシャフト６をブラケット５に対して
位置決め固定する方法を次に説明する６第２図に示す組立治具３０は、下治具３１と下治具３２
および第１のスプリング３３と第２のスプリング３４な
どで構成されている。このうち、下治具３１には基準面
３５と第１のスプリング取量の寸法をモータ１側におけ
る装置への取付基準面１３とメディア取付基準面１８と
の間の寸法値で形成している。一方、上治具３２には、
上治具側の基準面３８と第２のスプリング取付面３９と
を設けている。

そして、シャフト６をブラケット３に位置決め固定する
場合は、ベアリング１５Ａ、１５Ｂの各外輪１５ｃが未
だスペーサカラー１６に固定されていない状態で、第２
図に示すようにモータ１を上治具３２と下治具３１との
間に配置する。すなわち、上治具３２側の基準面３８に
ブラケット３の取付基準面１３を第１のスプリング３３
の反力で当接させるとともに、第２のスプリング３４の
反力でシャフト６を長さ方向へ押す、すると、上下ベア
リング１５Ａ、１５Ｂの各内輪１５ｂと外輪１５ｃとの
間に予圧がかけられた状態でメディア取付基準面１８が
第１のスプリング取付面３６に当接される。これにより
上下ベアリング１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ予圧が掛けら
れた状態で装付面３６とを設け、基準面３５と取付面３
６との置への取付基準面１３とメディア取付基準面１８
との寸法精度が確保される８次いで、この状態のまま上
下ベアリング１５Ａ、１５Ｂの外輪１５ｃをスペーサカ
ラー１６を介して筒部８に接着固定する。すると、この
寸法精度が保たれたままブラケット３にシャフト６が取
り付けられる。

したがって、この構造によれば、従来のディスク駆動装
置用モータのように、ブラケットとシャフト間の位置出
しにシムを用いて調整したり、あるいは組立後に研削加
工したりする必要がなくなる。

なお、本発明は上記実施例により説明したが、勿論この
実施例の構造に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で色々と設計の変更を施しても差し支
えないものである０例えば、上言己実施例ではブラシレ
スタイプのモータに適用した構造を開示したが、ブラシ
付きのモータに適用しても良いものである。また、磁気
ディスクを用いた駆動装置に限ることなく、広く一般的
なディスク駆動装置用に適用できるものである。

〈発明の効果〉以上説明したとおり、本発明に係るディスク駆動装置用
モータによれば、メチイア取付基準面と装置への取付基
準面との間の寸法精度を確保した状態のままベアリング
の外輪をスペーサカラーを介して筒部に固定するので、
従来構造のようなシム調整などが不要になりメディア取
付基準面と装置への取付基準面との間の位置決め精度を
向上させることができる。これにより各モータ間の性能
を均一化することができる。また、従来構造のように組
立後晒削加工する必要もなくなるので、単体部品におい
ての洗浄のみでモータの清浄度を所望の水準に保つこと
ができる。

さらに、シャフトとスペーサカラーの材質を各ベアリン
グの膨張係数に合わせているので、温度変化が生じても
予圧量をほぼ一定に保つことができ、薄型化および信頼
性などの向上が図れる。

また、シャフトの回転を保持するスペーサカラーを設け
ているので、モータのブラケットをディスク駆動装置の
ベースフレームと共用させることも可能になり、メディ
ア取付基準面の位置精度を一層向上させることができる
とともに、ティスフ駆動装夏側の部品点数を減らしコス
トを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディスク駆動装置用モータの一実
施例を示す縦断側面図、第２図は同上モータにおいてシャフトをブラケットに対
して位置決め固定する組立治具を同上モータと共に示し
た概略縦断側面図、第３図は従来のディスク駆動装置用モータの一例を示し
た縦断側面図である。１・・・モータ、２・・・固定子要素、３゛・・・ブラ
ケット、４・・・回転子要素、５・・・ハブ、６・・・
シャフト、７・・・貫通穴、８・・・筒部、１３・・・装置への取付基準面、１５Ａ・・上部ベアリング、１５Ｂ・・・下部ベアリング、１５ａ・・・鋼球、１５ｂ・・・内輪、１５ｃ・・・外
輪、１６・・・スペーサカラー１８・・・メディア取付基準面。１５Δ 本発明の一実施例を示す縦断側面図第１図１・・・モータ２・・・固定子要素３・・・ブラケット４・・・回転子要素５・・・ハブ６・・・シャフト７・・・貫通穴８・・・筒部】３・・・取付基準面１５Ａ、１５Ｂ・・・ベアリング１６・・・スペーサカラー１８・・・メディア取付基準面

Claims

【特許請求の範囲】メディア取付基準面を有するハブを一体回転可能に取り
付けたシャフトと、前記シャフトが突き抜かれる貫通穴
を有する筒部と装置への取付基準面とを設けたブラケッ
トと、互いに回転可能に連結された内輪と外輪をそれぞ
れ有し前記内輪が前記シャフトに固定されるとともに前
記外輪が前記筒部内に固定された上下一対のベアリング
と、前記ハブ上に配設された回転子要素と、前記ブラケ
ット上に配設された固定子要素とを備えたディスク駆動
装置用モータにおいて、前記メディア取付基準面と前記装置への取付基準面との
間の寸法精度を確保した状態で前記各ベアリングの前記
各外輪を前記筒部内に固定するスペーサカラーを備える
とともに、前記シャフトと前記スペーサカラーの材質を前記ベアリ
ングの膨張係数に合わせて構成したことを特徴とするデ
ィスク駆動装置用モータ。