JPH0547100A - フレキシブルデイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型化しても、高精度に回転を支持可能な軸
受部を備えたフレキシブルディスク装置を提供する。 【構成】 基板１に軸２を垂直に固着させ、その軸頂部
との間にスラスト部材４を介在させて、閉じた底部を形
成した筒状の媒体回転軸３を被冠させることにより軸２
によりスラスト荷重を支持させ、軸２の外周面と媒体回
転軸３の内周面によってラジアル荷重を支持させ、ハブ
５を媒体回転軸３の外周面に固着し、ロータ６とロータ
部を構成し、基板１には巻線コイル８を配置し、通電に
よりロータ部を回転させる。媒体回転軸３の一部をスラ
スト部材にした構成でもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等におい
て外部記憶装置として利用する、フレキシブルディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフレキシブルディスク装置(以
下、単に装置という)は記録媒体を回転させる媒体回転
軸を、ボールベアリング、または含油メタル軸受等の軸
受ボスに圧入させ、あるいは接着固定して支持回転させ
ることにより、媒体回転軸に固定したロータ上のフレキ
シブルディスク(以下、ディスクという)を回転させる構
造であった。

【０００３】上記の構造におけるボールベアリング、ま
たは含油メタル軸受等においては、ラジアル方向(軸に
直角な方向)はボールベアリングでは内輪が、また含油
メタル軸受では、その内周面が媒体回転軸を支持し、ス
ラスト方向(軸方向)の荷重は軸と、ベアリング内輪面と
により支持される。また、複数枚のワッシャを、軸に固
定したハブとボールベアリング、あるいは含油メタルの
端面との間に挿着させて媒体回転軸を支持する構造のも
のもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、装置を薄型化しようとした場合、媒体回
転軸を支持する軸受け部の長さは、装置の厚さに比例し
て短くなり、それにより媒体回転軸とベアリングの内輪
とのすきまや、ベアリングのラジアル方向のすきまのた
め、媒体回転軸の振れが増加して記録媒体のセンタリン
グ精度が低下し、装置として機能を満たさなくなるため
装置を薄型化することが不可能な問題があった。

【０００５】また、ベアリングによる含油メタル軸受で
は薄型化する場合、軸受けの長さが短くなるとともに、
軸受すきまによって軸の偏あたり現象によって側圧が増
加し、そのため軸受け損失が大きくなる問題、および耐
久性が低下する問題があった。

【０００６】本発明は上述に鑑み、装置の薄型化によっ
ても軸受け長さが確保され、したがって媒体回転軸の回
転を高精度に支持できる、構造が簡単な耐久性を有する
フレキシブルディスク装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板に垂直に
固着した軸の軸頂部と媒体回転軸を形成する筒状体に設
けた底部との間にスラスト部材を配置し、または上記筒
状体の前記軸頂部に対面する部分をスラスト部材によっ
て形成することにより、スラスト荷重を支持させ、ま
た、媒体回転軸のほぼ全長(ただし、媒体回転軸の底部
の厚さを除く)にわたってラジアル荷重が支持されるよ
うに構成して軸受け長さを確保し、媒体回転軸を高精度
に回転させる構造とする。

【０００８】なお、媒体回転軸へのハブ固定位置は軸受
け長さの範囲にして偏った当りを防止し面振れを抑圧す
ることにより側圧を低減させ、また、軸頂部は球面また
は平面に構成され、セラミックスまたはプラスチックス
のスラスト部材が前記、軸頂部の形状に組合わされる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、軸の軸頂部と媒体回転軸を形
成する筒状体の底部の間に配置したスラスト部材によっ
て、構成容易なスラスト支持が可能になる。

【００１０】また、媒体回転軸の底部と軸の軸頂部との
間にスラスト部材が配置されるか、または媒体回転軸の
軸の軸頂部に対応する部位がスラスト部材によって形成
されているので、上記媒体回転軸のスラスト支持の摩擦
が小さく軸受け損失が少なくなる。

【００１１】また、媒体回転軸のほぼ全長で(底部の厚
さを除く)ラジアル支持することが可能であるので媒体
回転軸は高精度で回転することが出来る。

【００１２】さらに軸受部は媒体回転軸の筒状の内周面
により構成されているので、全体の構成が簡単になる。

【００１３】また、媒体回転軸とハブの固着部は媒体回
転軸の外周面に精度を十分確保できる長さを設けること
が可能であるので、ロータの振れを小さくしてモータの
回転精度を向上することができる。

【００１４】また、軸頂部を球面または平面として、ス
ラスト部材はそれぞれセラミックス、またはプラスチッ
クスを組合せることによりスラスト支持の摩擦が小さく
軸受け損失が少ない耐久性のあるフレキシブルディスク
装置が実現される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって図面を用いて
説明する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施例のフレキシブ
ルディスク装置のモータ部の構成断面図を示しており、
基板１に軸２の基端部が垂直に固着され、媒体回転軸３
は開口部と、他端を閉じてなる底部を有する筒状に形成
され、前記軸２を包み込んで、軸２の軸頂部と上記底部
との間にスラスト部材４が配置され、スラスト部材４を
介して軸２によりスラスト荷重が支持されている。

【００１７】一方、媒体回転軸３の球状の底部外周面
は、ディスクを装着する時にディスクのセンター孔(図
略)を案内する。媒体回転軸３の底部外周面にハブ５が
圧入等により固着され、そのハブ５の外周段差部でロー
タ６の内周孔を絞めて固着しており、媒体回転軸３とロ
ータ６は一体となり回転可能である。７は磁石でロータ
６の上面に接着等により取付けられており、駆動するデ
ィスクのセンターコアを吸引して回転させる。また、ロ
ータ６の内面に磁石９が同じく接着等により取付られて
おり、モータ部のロータを構成している。

【００１８】一方、基板１はそれ自身が回路基板を構成
するか、あるいは薄い回路基板(図示せず)を設けてあ
り、ロータ６の磁石９と対向するように複数の巻線コイ
ル８が配置され、モータ部のステータを構成している。
そのため巻線コイル８に通電されると磁石９が回転力を
受けてロータ６が回転する。この時、軸２の外周面と媒
体回転軸３の内周面とは、軸２と直角方向からの力を支
持するラジアル軸受を構成する。

【００１９】なお、基板１の材質はモータ部の磁気的効
率を向上させるため、鉄板や珪素鋼板等で造られるた
め、磁石９との間に吸引力が発生し、媒体回転軸３の底
部は軸２の方向の荷重を承けるためのスラスト部材４側
に押圧されている。

【００２０】図２は、上述した本発明の第１の実施例の
軸受部を示す詳細断面図である。軸２の基端部21は基板
１に固着するため、軸２の外周面22より一段細くして座
部が形成されており、絞め等によりつぶして広げられ、
基板１に設けた孔に固着されている。同時に前記座部が
基板１に対し軸２を垂直に固着している。軸２の軸頂部
は球面23に形成されており、スラスト部材４と当接して
いる。媒体回転軸３は、内周面31と底部32及び内周面31
を仕上げ加工するための逃げ部33を形成した外周面34を
有する筒状である。

【００２１】軸２の外周面22と媒体回転軸３の内周面31
には僅かなすきまが設けられており、図上、横方向から
の荷重に対するラジアル軸受部を構成し、軸２の球面23
は媒体回転軸３の底部32をスラスト部材４を介してスラ
スト方向の荷重を支持するので、媒体回転軸３の筒状の
内周面31で軸受部が構成される。なお、前記構成の軸受
部には潤滑剤が注入されている。

【００２２】ハブ５は内周孔51とロータ固着部52と駆動
するフロッピーディスクのセンタコア受け面53を設けて
構成され、内周孔51が媒体回転軸３の外周面34に圧入等
により圧入固着されている。ハブ５の内周孔51は、ロー
タ６の面振れを小さくするために十分に長く設定される
が、軸２のラジアル荷重を支持する外周面22の長さの範
囲の内にある。

【００２３】上記の実施例は、巻線コイル８(図１)に通
電されると、磁石９に回転力が発生し、ロータ６とハブ
５と媒体回転軸３が一体となって回転する。

【００２４】一方、媒体回転軸３の内周面31と軸２の外
周面22に形成された軸受部は装置の薄型化にかかわらず
長いので、媒体回転軸３の振れをなくし高精度にラジア
ル方向の荷重を支持する。

【００２５】さらにラジアル荷重支持とハブ５の位置関
係は、ラジアル支持する軸２の長さの範囲内としてある
ため、軸２と媒体回転軸３とラジアルすきまに片当りが
生ぜず、振れが押えられると同時に側圧が小さくなり、
低摩擦の回転を行なうことができる。

【００２６】また、ステンレス鋼や軸受鋼から成る軸２
の滑らかな球面23と、セラミックスのスラスト部材４は
スラスト方向の荷重を低摩擦に抑え、スムースな媒体回
転軸３の回転を維持させる。

【００２７】以上のように上記の第１の実施例によれ
ば、軸受部を媒体回転軸３の内周面に形成して、ラジア
ル方向、およびスラスト方向の荷重を支持するため、装
置の薄型化によって軸受長さが短くなりすぎることがな
く、軸受長さが確保されるので媒体回転軸３の回転が高
精度に支持できる。

【００２８】また、スラスト部材４を軸２の球面23と媒
体回転軸３の底部32に配置した構成としているため、構
造が簡単になり、組立性が良くなる効果がある。

【００２９】また、ハブ５の固着部が媒体回転軸３の外
周面34に長く形成されるので、ハブ５と媒体回転軸３の
同芯度や振れの抑制度が高められ、そのためロータ６の
面振れや偏心がなくなりモータの特性が向上するととも
に、ハブ５を軸２の外周面22の長さ内に位置させるとが
でき、ラジアル方向の荷重を片当りをなくして低摩擦に
支持して、耐久性を高めるという効果がある。

【００３０】また、軸２の球面23とセラミックスのスラ
スト部材４は低摩擦でスラスト方向の荷重を支持するな
どの耐久性にすぐれる効果がある。

【００３１】図３は第２の実施例を示す要部断面図であ
る。図３において、軸２aは基板１に垂直に固着され、
媒体回転軸３のラジアル方向およびスラスト方向を支持
している。軸２aのスラスト荷重を受ける軸頂の端面は
平面23aに形成され、媒体回転軸３の内底部との間に介
在させたプラスチックスで形成されたスラスト部材４b
と当接する。スラスト部材４bを摺動特性の良い例え
ば、カーボン粒子等を含有するポリアミド等のプラスチ
ックスにより形成することにより、摩擦係数を低下さ
せ、かつ、無潤滑剤でスラスト荷重が支持できる。

【００３２】以上のように第２の実施例によれば、軸２
aの軸頂端面を平面23aとし、スラスト部材４bの面圧を
下げて、スラスト部材４bのクリープをなくしてプラス
チックスが使用できると同時に、低摩擦係数のプラスチ
ックスでスラストを支持することにより潤滑剤がなくて
も耐久性にすぐれた媒体回転軸３のスラスト軸受部が構
成できる。

【００３３】図４は第３の実施例を示す要部断面図であ
る。図４において基板１に軸２が垂直に固着され、媒体
回転軸３aの回転を支持している。媒体回転軸３aは両端
が開口して閉じた底部を有していない。媒体回転軸３a
の内周面はラジアル軸受部を構成する内周面31aとスラ
スト部材４aを固着する短い内周面31bと、その間に溝部
33aを有して内周面を構成している。

【００３４】スラスト部材４aは、平面部41と球面部4
2、および通気孔43から成り、金属またはセラミックス
により形成され媒体回転軸３aの内周面31bの部分に平面
部41を内周面側に向けて圧入等で固着されており、軸２
の球面23と当接してスラスト荷重を支持している。

【００３５】一方スラスト部材４aの球面部42は媒体回
転軸３aの外周面に連続する曲率により外周面を形成
し、ディスクのセンター孔を案内する。また、通気孔43
は媒体回転軸３aを軸２に組立てる時に内部の圧力を逃
がして組立てを容易にするもので、これは媒体回転軸３
aに設けてあっても同じ効果が得られる。

【００３６】図４の実施例の動作は第１の実施例同様
に、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を媒体回転軸３
aの内周面で構成した軸受部で回転支持する。一方、ス
ラスト部材４aが媒体回転軸３aに固着されているため一
体となって回転し、軸２の球面23と当接しているので、
一層低摩擦で支持できる。

【００３７】また、媒体回転軸３aの内周面は両端が開
口しているので、内周面の仕上げ加工が容易なため、加
工精度や表面粗さの仕上が向上して、軸２と媒体回転軸
３aで構成されるラジアル軸受部の摩擦を低下し軸受損
失の小さいスムースな回転が保持される。

【００３８】なお、媒体回転軸３aの溝部33aは、スラス
ト部材４aの圧入等を行なう場合の圧力による、内周面
の変形を吸収し内周面31aの精度を保つに役立ってい
る。

【００３９】以上のように上記第３の実施例によれば、
前記第１の実施例の効果を有する他に、媒体回転軸３a
の両端を開口としたので加工性が良くなり、内周面の精
度や表面粗さを向上させ、より低摩擦で高耐久性を実現
できる。

【００４０】また、スラスト部材４aを媒体回転軸３aに
固着して一体に回転させるため、スラスト荷重支持部も
低摩擦となり、軸受損失が小さい耐久性のすぐれた軸受
部が形成される。さらにスラスト部材４aを媒体回転軸
３aに固着するので、構成が簡単で組立性が良くなり、
スラスト部材を焼成等で形成する場合には、通気孔が容
易に形成できるなど多くの効果がある。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のフレキシ
ブルディスク装置は、基板に垂直に固着した軸に、筒状
に形成した媒体回転軸の内周面により包込ませて軸受部
を構成するので、装置を薄型化してもほぼ、媒体回転軸
の全長に近い長さの軸受部が形成され、そのためロータ
の高精度の回転を支持することが可能である。

【００４２】さらに、スラスト部材を軸の軸頂部との間
に配置し、または媒体回転軸の一部として形成してスラ
スト荷重を支持するので構造が簡単になり組立性も良好
になる効果が得られる。

【００４３】また、ハブは媒体回転軸の外周部に圧入に
より固着するようにしたので外周部には軸受けを有せ
ず、そのため前記、圧入部の長さが十分確保されロータ
の面振れや、偏心がなくなる効果を有し、コンピュータ
の外部記憶装置等に用いて大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるフレキシブルデ
ィスク装置のモータ部の断面図である。

【図２】図１のモータ部の軸受部の詳細を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施例におけるモータ部の軸受
部の詳細を示す断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例におけるモータ部の軸受
部の詳細を示す断面図である。

【符号の説明】 １…基板、 ２，２a…軸、 ３，３a…媒体回転軸、
４，４a，４b…スラスト部材、 ５…ハブ、 ６…ロー
タ、 ７，９…磁石、 ８…巻線コイル、 21…基端
部、 22，34…外周面、 23…球面、 23a…平面、 3
1，31a，31b…内周面、 32…底部、 33…逃げ部、 3
3a…溝部、 41…平面部、 42…球面部、43…通気孔、
51…内周孔、 52…ロータ固着部、 53…センタコア
受け面。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルディスク装置のモータ部
   を、基板に垂直に固着した軸と、閉塞された底部を有す
   る筒状体を前記の軸に被冠させてなる媒体回転軸と、前
   記の軸の軸頂部および媒体回転軸を形成する筒状体の底
   部の間に配置したスラスト部材と、上記、筒状部の外周
   に固着した外周段差部を設けたハブと、及び、前記外周
   段差部に固着したロータとを備え、上記、軸頂部が前
   記、スラスト部材を介し上記、媒体回転軸へのスラスト
   荷重を支持し、上記、軸の外周面と上記、媒体回転軸の
   筒状体内周面とにより、上記、媒体回転軸へのラジアル
   荷重を支持するように構成したことを特徴とするフレキ
   シブルディスク装置。
2. 【請求項２】 軸頂部が球面に形成され、スラスト部材
   がセラミックスにより形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のフレキシブルディスク装置。
3. 【請求項３】 軸頂部が平面に形成され、スラスト部材
   がプラスチックスにより形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のフレキシブルディスク装置。
4. 【請求項４】 ハブは、軸の外周面と媒体回転軸の筒状
   体内周面とにより形成されるラジアル荷重支持部の、軸
   方向の長さ以内に媒体回転軸に固着されていることを特
   徴とする請求項１記載のフレキシブルディスク装置。
5. 【請求項５】 媒体回転軸とハブは一体に加工されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルディス
   ク装置。
6. 【請求項６】 フレキシブルディスク装置のモータ部
   を、基板に垂直に固着した軸と、両端が開口した筒状体
   の一方の開口部をスラスト部材を用いて補完、接着する
   ことにより底部を形成した筒状体を前記の軸に被冠させ
   てなる媒体回転軸と、前記媒体回転軸の外周に固着した
   外周段差部を設けたハブと、及び、前記外周段差部に固
   着したロータとを備え、上記、軸の軸頂部が前記、開口
   部のスラスト部材を介して上記、媒体回転軸のスラスト
   荷重を支持し、上記、軸の外周面と上記、媒体回転軸の
   筒状体内周面とにより、媒体回転軸のラジアル荷重を支
   持するように構成したことを特徴とするフレキシブルデ
   ィスク装置。
7. 【請求項７】 軸頂部が球面に形成され、スラスト部材
   がセラミックスにより形成されていることを特徴とする
   請求項６記載のフレキシブルディスク装置。
8. 【請求項８】 軸頂部が平面に形成され、スラスト部材
   がプラスチックスにより形成されていることを特徴とす
   る請求項６記載のフレキシブルディスク装置。
9. 【請求項９】 ハブは、軸の外周面と媒体回転軸の筒状
   体内周面とにより形成されるラジアル荷重支持部の、軸
   方向の長さ以内に媒体回転軸に固着されていることを特
   徴とする請求項６記載のフレキシブルディスク装置。
10. 【請求項１０】 媒体回転軸とハブは一体に加工されて
    いることを特徴とする請求項６記載のフレキシブルディ
    スク装置。