JPH07312841A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化時のロータの変形を防止し回転時の
振動と騒音の発生を防止し得るスピンドルモータを提供
する。 【構成】 ブラケット５の中心軸４に上方軸受７および
下方軸受８を介して枢支されるロータ６の肉厚部１６に
階段状の環状溝２を形成する。それにより温度変化時の
ロータ６の変形が防止され、上方軸受７及び下方軸受８
にガタが生じず、ロータ６の安定した回転が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク等の駆
動用のスピンドルモータに係り、特に温度変化時におい
てもガタつきや騒音が発生しないスピンドルモータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ハードディスクを回転駆動する
スピンドルモータとしては、図４に示すものが一般に使
用されている。不動側のブラケット５の中心には中心軸
４が突出して固定され、中心軸４と同心円上にステータ
９がブラケット５に圧入、接着剤等により固定保持され
る。ハードディスク（図略）をその外周に装着して回転
駆動される円筒体状のロータ６ａは中心軸４に嵌着され
る上方軸受７および下方軸受８を介して中心軸４に枢支
される。ロータ６ａの下部には内筒部６ｂが設けられ、
その内側に下方軸受８が内嵌保持され、内筒部６ｂの外
側にステータ９が配置されている。ロータ６ａのステー
タ９と相対向する位置にはロータヨーク１０とロータマ
グネット１１が固定される。

【０００３】一方、上方軸受７が挿着されるロータ６ａ
の軸受挿入孔１２内には磁性流体シール装置１３が嵌着
される。すなわち、磁性流体シール装置１３はその外縁
部のブッシュ部１３ａを軸受挿入孔１２に嵌着してロー
タ６ａ側に固定され、そのシール部１３ｂによりロータ
６ａと中心軸４との間をシールするものである。これに
より、上方軸受７等からの油の飛散や不浄の空気がディ
スク室内に飛散することが防止される。また、ブラケッ
ト５側とロータ６ａとの間には図示のように微小ギャッ
プ１４，１５が形成される。この微小ギャップ１４，１
５はラビリンスシールとして機能しモータ内部の不浄な
空気等がハードディスク側に侵入するのを防止するもの
である。ステータ９のコイルに電気を導入することによ
りステータ９とロータマグネット１１間で磁力作用が生
じ、ロータ６ａが中心軸４まわりに回転する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、例え
ば３．５″のハードディスクはロータ６ａの外周に装着
されロータ６ａの回転により回転駆動されるが、装置の
小形化の要請からスピンドルモータは極力高さを低く抑
える必要がありロータ６ａの高さも低くなる。そのため
ロータ６ａの下方側にはステータ９が収納される空間が
形成され、これに伴ってステータ９の高さも低くなる。

【０００５】しかしながら、ステータ９は所望の磁気特
性を満足すべくその表面積を確保する必要がある。その
ためステータ９の外径は大きくなる。なお、ステータ９
の外周径が大きくなるとコイルの巻線作業は容易にな
る。一方、ロータマグネット１１はステータ９の外周と
相対向する位置においてロータ６ａに固定されるため、
ステータ９の大径化に伴ってロータ６ａの外径（ハード
ディスクの装着される外径）が大となる。その結果、ロ
ータ６ａの肉厚部１６はかなり肉厚となる。また、ロー
タ６ａとそれに装着されるハードディスクとは両者の熱
変化時における膨張寸法の均一化を図り歪の発生を防止
するため同一の材質のアルミニウムから形成されてい
る。しかしながら、上方軸受７や下部軸受８および中心
軸４等はロータ６ａ等と異なる材質からなる。

【０００６】図３はロータ６ａと中心軸４間に嵌着され
る上方軸受７および下部軸受８のアウタレース１８およ
びインナレース１９とボール２０との係合状態を示すも
のである。図示のように、上方軸受７の場合、ボール２
０はインナレース１９の外周凹曲面の上方に接触すると
共にアウタレース１８の内周凹曲面の下部に接触し両者
により挟持される。一方、下方軸受８のボール２０はイ
ンナレース１９の外周凹曲面の下方に接触すると共にア
ウタレース１８の内周凹曲面の上方で接触し両者により
挟持される。これにより、ボール２０に適当な予圧が作
用しガタが生じることなくロータ６ａの円滑回転を確保
している。

【０００７】しかしながら、温度上昇によりロータ６ａ
が熱膨張すると特に肉圧部６は外側に広がりやすく、肉
厚部１６の内側に嵌着されている上方軸受７のアウタレ
ース１８が外周方向に強く引っ張られ、前記した予圧付
与の状態が崩れる。そのため、軸受にガタが生じ、スピ
ンドルモータが円滑に回転せず回転振れが生じると共に
騒音が発生する。

【０００８】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、ロータの軽量化と熱変化を低減し、モータの円滑回
転と騒音の発生を防止すると共に、ロータの歪の発生度
合を低下し得るスピンドルモータを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、中心軸を嵌着しステータを保持してな
るブラケットと、中心軸に一対の軸受を介して枢支され
ステータと相対向する位置にロータマグネットを固定し
てなる円筒体状のロータとを有し、ロータには一方の軸
受を内嵌した内筒部が形成され、この内筒部の外側にス
テータが配置されているスピンドルモータであって、ロ
ータには、内筒部の外周面側にに開口し他方の軸受の近
傍に達する環状溝が中心軸と同心に形成されていること
を特徴としている。

【００１０】また、ロータの他方の軸受側の軸受挿入孔
の近傍には、この軸受挿入孔を囲んで凹溝が形成されて
いることを特徴とし、前記環状溝が、階段状に形成され
ることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】ロータの肉厚部には適宜容積の環状溝が他方の
軸受の近傍に達するようにして形成され、ロータの他方
の軸受に対応する部分の肉厚が低減されている。このた
め、ロータの熱変化時、他方の軸受のアウターレースを
外方へ引っ張ろうとする度合が低減し、軸受のガタ発生
が防止される。また、環状溝が階段状に形成されると、
加工し易くコスト低減に寄与し得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例の全体構造を示す軸断面図、図２
はステータまわりの詳細構造を示す拡大一部断面図であ
る。

【００１３】図１に示すように、スピンドルモータ１は
中心軸４を中心に嵌着するブラケット５と、ロータ６
と、ロータ６の上部の軸受挿入孔１２に内嵌された上方
軸受７と、ロータ６の下部の内筒部６ｂに内嵌された下
方軸受８と、内筒部６ｂの外側ににおいてブラケット５
に固定されたステータ９と、ロータ６に固定されステー
タ９の外側に配置されたロータヨーク１０と、このロー
タヨーク１０に支持されステータ９の外周面に若干の隙
間を介して対向したロータマグネット１１と、軸受挿入
孔１２内に嵌着される磁性流体シール装置１３等からな
る。

【００１４】なお、磁性流体シール装置１３は外周側の
ブッシュ部１３ａとシール部１３ｂからなる。ブラケッ
ト５と下方軸受８の嵌着されるロータ６の内周との間と
ブラケット５の内周とロータヨーク１０の外周との間に
は微小ギャップ１４，１５が形成されラビリンスシール
を形成しモータ内部の不浄な空気がハードディスク内に
侵入することを防止している。

【００１５】ロータ６には、肉厚部１６に食い込んで形
成され内筒部６ｂの外周面側に開口した環状溝２と磁性
流体シール装置１３の外側に位置する環状の凹溝３が形
成される。環状溝２及び凹溝３は共にじょうほうじくう
け７の近傍に達する深さに形成され、ロータ６の肉厚部
１６の重量低減に寄与するものであるが、環状溝２は上
方軸受７のガタ防止に大きく寄与し、凹溝３は磁性流体
シール装置１３の歪を防止し、シール性を向上すると共
にその装着の容易化に主に寄与する。

【００１６】環状溝２は内筒部６ｂの外周側つまりステ
ータ９側に開口する適宜容積の円筒状の溝からなり、中
心軸４と同心円上に形成され、環状溝２の底部（上面）
は上方軸受７の近傍に達している。なお、環状溝２は階
段状の段部１７が形成され、それぞれは内径の相違する
円筒溝からなる。なお、段部１７の代りにテーパ面を形
成することも勿論可能であるが、テーパ面は加工がやり
難く、加工コストが高くなる問題点がある。環状溝２の
形成によりロータ６の重量は大巾に減少する。

【００１７】一方、凹溝３は軸受挿入孔１２の近傍でこ
れを囲むように形成され、この凹溝３を適宜深さ（上方
軸受７の近傍）に形成することにより軸受挿入孔１２の
まわりに円周鍔部２１が形成される。

【００１８】次に、本実施例の作用を説明する。環状溝
２を形成することによりロータ６の総重量が大巾に低減
する。そのため、ロータ６の温度変化に伴う熱変形が極
力抑えられる。その結果、温度変化に伴う上方軸受７の
熱変形が低減しそのアウタレース１８とインナレース１
９間のボール２０の挟持力（予圧）の変化が低く抑えら
れガタが発生しない。そのため、ロータ６の回転時にお
ける振動や騒音の発生が防止される。

【００１９】一方、凹溝３は軸受挿入孔１２の近傍にそ
れを囲んで形成されているためロータ６に温度変化が生
じてもこの部分の変形が小さく抑えられ、前述と同様に
上方軸受７に対する熱変形が抑えられると同時に、磁性
流体シール装置１３の歪みが低減され、この結果、安定
したシール性を保持することが出来る。また、円周鍔部
２１は比較的薄肉のリング体からなり、弾性変形可能な
形状のものになる。そのため、磁性流体シール装置１３
をロータ６の軸受挿入孔１２内に嵌入する際に円周鍔部
２１が弾性変形し、かつ歪が吸収される。

【００２０】図２はステータ９とブラケット５との保持
部の詳細を示すものである。前記したように、ステータ
９はブラケット５の鍔部２２に接着剤等により固定され
るのが一般的である。そのため、接着剤が漏洩したり接
着力が不十分となる問題点があった。本実施例は鍔部２
２の先端側に突起部２３を作り、突起部２３を屈曲して
ステータ９をかしめ固定する。以上により前記問題点を
解消することが出来る。

【００２１】図１において、第１の環状溝２の段部１７
は一段のものが示されているが勿論これに限定するもの
ではない。また、第２の環状溝３の形状も図示のものに
限定するものではない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）ロータに環状溝を形成したためロータの熱変形が低
減し、軸受の変形や歪みが抑えられ、モータ回転時にお
ける振動、騒音を低減することが出来る。 ２）ロータの重量が低減し、軽量化が出来ると共に、軸
受等の寿命の向上が図れる。 ３）環状溝を階段状に形成することにより、加工し易
く、加工コストの低減が図れる。 ４）軸受挿入孔まわりに凹溝を形成することにより、ロ
ータの熱変形を前述に増して低減することが出来る。軸
受挿入孔の内側に磁性流体シール装置を装着する場合
は、その歪が減少し、シール性が向上するだけでなく、
軸受および磁性流体シール装置の嵌入作業の容易化が図
れ、嵌入時におけるそれ等の歪防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピンドルモータの一実施例の軸断面
図。

【図２】図１におけるステータとブラケットへの保持構
造の一実施例を示す拡大一部断面図。

【図３】従来のスピンドルモータにおける軸受まわりの
拡大一部断面図。

【図４】従来のスピンドルモータの軸断面図。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ２ 環状溝 ３ 凹溝 ４ 中心軸 ５ ブラケット ６ ロータ ７ 上方軸受 ８ 下方軸受 ９ ステータ １０ ロータヨーク １１ ロータマグネット １２ 軸受挿入孔 １６ 肉厚部 １７ 段部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸を嵌着しステータを保持してなる
   ブラケットと、前記中心軸に一対の軸受を介して枢支さ
   れ前記ステータと相対向する位置にロータマグネットを
   固定してなる円筒体状のロータとを有し、前記ロータに
   は一方の前記軸受を内嵌した内筒部が形成され、該内筒
   部の外側に前記ステータが配置されているスピンドルモ
   ータであって、 前記ロータには、前記内筒部の外周面側にに開口し他方
   の前記軸受の近傍に達する環状溝が前記中心軸と同心に
   形成されていることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 前記ロータの前記他方の軸受側の軸受挿
   入孔の近傍には、該軸受挿入孔を囲んで凹溝が形成され
   ている請求項１記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 前記環状溝が、断面階段状に形成されて
   なる請求項１記載のスピンドルモータ。