JPH0736251B2

JPH0736251B2 - デイスク用スピンドルモ−タ

Info

Publication number: JPH0736251B2
Application number: JP9483887A
Authority: JP
Inventors: 文博森川; 峰世遠藤
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPS63259867A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁気ディスクを回転させるためのディスク用
スピンドルモータに関する。

〔従来の技術とその問題点〕

従来のこの種のモータに於ては、軸受支承ボス部とフラ
ンジ部を有するブラケットに取付けるべき部品、及び、
該ブラケットの近傍に対応する他部材との位置関係によ
り、上記フランジ部に切欠部や厚肉部が設けられる場合
がある。この場合に、ブラケットの熱膨脹時には、ブラ
ケットの所定部位に部分的歪み、つまり軸部中心に対し
不均等な歪みを生じ、これが回転軸の倒れの原因とな
り、磁気ディスク上のトラックに対する磁気ヘッドによ
る情報の書込み・読出しに誤動作（位置の狂いやオフト
ラック等）が発生していた。この対策として、回転軸を
上記倒れと反対方向に押圧すべく、板バネでもって回転
軸の一方の軸受外周面を押圧する「板バネ側圧方式」が
採用され、或いは偏芯溝を形成してこれにＯリングを嵌
込んだ「Ｏリング側圧方式」などが採用されていた。し
かしながら、これらの方法ではブラケットの上記理由に
よる歪みから生ずる回転軸倒れを、補正するには、十分
ではなかった。

本発明は上記問題点を解決し、温度変化に対して、安定
した書き込み／読み出しのできるディスク用スピンドル
モータを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、軸受支承ボス部とフランジ部とからなるブラ
ケットと、前記軸受支承ボス部にて回転支持される回転
軸と、前記回転軸の端部に固定され、ディスクを取り付
けるためのハブと、を具備し、前記ブラケットには、こ
のブラケットに実装される部品のためのまたは他部材へ
固定されるための切欠部、凹部及び厚肉部のいずれかが
設けられ、前記切欠部、凹部及び厚肉部のいずれかは、
前記ブラケットの熱膨脹時に各々該当する部位が部分的
歪みを発生する歪み発生部をなし、かかる部分的歪みに
より前記ハブが所定方向に傾倒される、ディスク用スピ
ンドルモータにおいて；前記ブラケットには、前記歪み
発生部の部分的歪みを実質上相殺し且つ前記ハブの傾倒
を解消する歪み補償部が設けられてなるものである。こ
の歪み補償部は、リブ、溝、切欠部、偏肉部のうちの一
つまたはそれ等の組み合せから構成されることが望まし
い。また歪み補償部として、ブラケットの材質とは異な
る熱膨脹係数の異種金属部材を、フランジ部の所定位置
に固着することもできる。

〔作用〕

ブラケットの熱膨脹時には、歪み発生部の存在により、
ブラケットに部分的歪みが生ずる。この部分的歪みは、
ブラケット内に応力を発生させ、これにより軸受支承部
に回転支持された回転軸、ひいてはハブ、を傾倒させよ
うとする。しかしながら、ブラケットに設けた歪み補償
部は、歪み発生部の応力を生じないよう、すなわち歪み
発生部の部分的歪みを実質上相殺するよう、設けられて
いる。このためハブは傾倒せず、従って温度変化に対し
て、安定した書き込み／読み出しのできるディスク用ス
ピンドルモータが得られる。そして歪み補償部には、歪
み発生部に対応させて、リブ、溝、切欠部、偏肉部のう
ちの一つまたはそれ等の組み合せを採用することがで
き、これにより、容易に構成することができる。また、
ブラケットの材質とは異なる熱膨脹係数の異種金属部材
を、フランジ部に固着することにより、容易に歪み補償
部を構成することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。

第１図と第２図と第３図に於て、１は本発明に係るディ
スク用スピンドルモータであって、軸受支承ボス部２と
フランジ部３とを一体に有し、かつアルミニウム等の非
磁性体からなるブラケット４と、該ブラケット４の上記
ボス部２に軸受5,6を介して回転自在に枢支される回転
軸７と、該回転軸７の一端に固着されるロータホルダ８
と、ブラケット４の上記軸受支承ボス部２に固着される
と共に、コイル９が巻設されたステータ10と、を備え、
磁気ディスク11…を取付けるための磁気ディスク取付用
ハブ12が上記回転軸７の上端に固着されている。13…は
アクセスアーム、14はアクセスアーム13…の先端に取付
けられた磁気ヘッドであり、磁気ディスク11…の情報の
書込み・読出しを行なうためのものである。なお、アク
セスアーム13…は矢印A,B方向に進退可能とされる。上
記ロータホルダ８には、ステータ10の外周側に対応して
ロータマグネット15が固着されており、該ロータマグネ
ット15の回転位置は、ホール素子、ホールIC等からなる
ロータ位置検出器16にて検出され、該検出器16からの回
転位置検出信号に基づいて、上記ステータ10のコイル９
への通電が切換制御され、このスピンドルモータは回転
する。17は軸受支承ボス部２の上端に付設された磁性流
体シールであり、回転軸７の回転時等に空気中の微細な
ゴミや埃が磁気ディスク11実装側に侵入したり、軸受5,
6のグリース等が霧状に磁気ディスク実装側に侵入する
のを防止する。ブラケット４のフランジ部３の表面3aに
は磁気シールド薄板19が付着され、磁気ヘッド14の近傍
への磁界の影響を有効に遮断する。フランジ部３の裏面
3bには各種電子部品を有するプリント基板23が付設さ
れ、24…はこの基板23からの引出線である。なお、仮想
線で示す20は機器本体であり、ブラケット４のフランジ
部３を介してスピンドルモータ１全体が取付けられる。

なお、34はフランジ部３の裏面3bに付設された円環状突
設部であり、35は検出器取付用の突設小片部である。

しかして第２図に示す部位21は、フランジ部３における
歪み発生部の一つである。

この歪み発生部21は、この場合、フランジ部３に設けら
れた切欠部22に対応している。

歪み発生部21は、この切欠部22のように、ブラケット４
において次のような理由により設けられているものであ
る。すなわち、ブラケット４に取り付けられるプリント
基板23や引出線24…等の部品25が、このブラケット４上
に実装される。その再、部品25の実装の都合上、ブラケ
ット４には上記切欠部22などが設けられるものである。
そしてまたブラケット４が機器本体20等の他部材26に取
り付けられるために、その取り付けの都合上、ブラケッ
ト４において上記切欠部22などが設けられるものであ
る。

該切欠部22は、他部材26である上記機器本体20の関連部
分の形状の制約を受けて、仮想線で示すようにフランジ
部３の平面形状を構成する円形の一部を所定長の弦で切
った略三日月形の場合を示す。

しかして、27はリブ・溝部・切欠部・偏肉部等の歪み補
償部であり、フランジ部３の上記歪み発生部21の軸部中
心Ｃ略対称位置に付設される。図例では、該歪み補償部
27として溝部28の場合を示す。

上記歪み発生部21の存在により、運転時にモータ１が昇
温した場合、ブラケット４のフランジ部３における軸部
中心Ｃに対する一方向には、フランジ部３の熱膨脹によ
る内部応力の変化が生じ、フランジ部３に部分的歪みを
発生させる。これが原因となって、第７図に示すよう
に、軸受支承ボス部２及び回転軸７は一定方向に倒れ
る。このときの回転軸７の倒れにより、磁気ディスク取
付用ハブ12に取付けられた磁気ディスク11…は所定の微
小角度傾斜し、磁気ヘッド14…から軸部中心Ｃ迄の距離
が変化するので、位置の狂いやオフトラック等の誤動作
が発生する。上記歪み補償部27として溝部28を形成した
ことにより、上記歪み発生部21の影響によに部分的歪み
が実質上相殺される。すなわち、歪み発生部21の存在に
より、フランジ部３における軸部中心Ｃに対する一定方
向の内部応力の変化、及びこれに伴なう部分的歪みを生
じるが、歪み補償部27を設けたことにより、熱膨脹時に
フランジ部３には、軸部中心Ｃに対し上記とは反対方向
であってしかもほぼ同量の内部応力の変化、及び部分的
歪みを同時に生じる結果、軸部中心Ｃに於て両者の合成
歪み量が零となる。歪み補償部27については、第１図と
第２図の実施例の場合であれば、上記切欠部22からなる
歪み発生部21と同形状かつ軸部中心Ｃに対し全く対称位
置に配設した切欠部33（第４図参照）、とするのが理想
的であるが、設計上等の種々の制約があり、全くの対称
位置及び同一形状とすることが難しいことがよくある。
また、溝部28の面積については、その配置を上記のよう
に設定したうえ、同一形状のブラケット４を適数試作
し、これらに夫々面積の異なる溝部28を形成して、夫々
につき歪み実験を行なう。このような実験結果に基づき
上記軸部中心Ｃにおける合成歪み量がほぼ零若しくは最
も少い場合を最適の面積として採用する。なお、この場
合、溝部28を矩形としたが他の形状であってもよい。さ
らに、実験で最適形状を求めることもできるが、上記実
験回数がかなり増えることとなる。

歪み発生部21の影響による磁気ディスク11…の傾斜が、
第８図に示すように、上記磁気ヘッド14…の進退方向A,
Bに対し直角方向に於て発生する場合には、磁気ヘッド1
4…の読み取り動作にはほとんど支承がない。従って、
第２図と第５図に示すように、歪み発生部21が、上記引
出線24…を外部へ取出すために、つまりプリント基板23
等の部品25をブラケット４に取付けるために形成した切
欠部である場合には、上記進退方向A,Bに対し直角方向
となるため歪み補償部27を省略することもできるが、勿
論仮想線で示すように軸部中心Ｃに対して対称位置かつ
同形状の切欠部30を形成し、歪み補償部27とするも好ま
しい。なお、36は基板23に取付けられた押え金具であ
る。

第６図はフランジ部３に厚肉部31からなる歪み発生部21
が存在し、該歪み発生部21の軸部中心Ｃ略対称位置に歪
み補償部27としてリブ32a又は偏肉部32bを設けた場合を
示す。しかして、第９図又は第10図に於て、ブラケット
４のフランジ部３に凹部からなる歪み発生部21を有し、
これを実質上相殺する歪み補償部27は、該ブラケット４
の材質とは熱膨脹係数の異なる異種金属部材45をフラン
ジ部３の所定位置に固着して構成される。望ましくは、
この異種金属部材45を、リード線クランプ用金具や他の
部品固定金具と兼用する。

そして、異種金属部材45とフランジ部３の熱膨脹係数の
内のどちら側を大に設定するかは、この凹部からなる歪
み発生部21の形状・寸法等によって決定するものとし、
第９図に於て、昇温時に凹部からなる歪み発生部21が縮
小したり、又は、フランジ部３の他の部分よりも膨脹が
小さい場合には、異種金属部材45の熱膨脹係数を大に設
定し、逆の場合には、小に設定する。そして、第10図で
は、第９図とは全く逆に設定すればよい。

また、図示の実施例では、歪み発生部21は、切欠部・凹
部・厚肉部等の幾何学的形状・寸法によって生ずる場合
を示したが、本発明としては、これ以外に、局部的な加
熱による内部応力や、機械的な原因による内部応力の各
影響によって、発生する場合をも包含し、上述と同様の
構成による歪み補償部27によって、歪みを実質上相殺す
る。

なお、図示省略したが、ボス部２に歪み発生部21が存在
する場合も同様に対称出来る。さらに、歪み補償部27…
を複数個設けるも自由である。

なお、本発明に於て、歪みを相殺するとは、歪みを吸収
すること、及び、発生相殺することの両意味を含むもの
とする。

従って、本発明では、回転軸７及び磁気ディスク11の倒
れを防止する手段として、（ｉ）歪みを吸収するような
構造としたもの、（ii）歪みを意図的に反対側に発生さ
せた相殺させる構造としたものの２つの大きな実施態様
を包含している。

〔発明の効果〕

このように本発明に於ては、歪み補償部27を、ブラケッ
ト４のフランジ部３の歪み発生部21の軸部中心Ｃ略対称
位置に付設したことにより、熱膨脹時に両者の影響によ
る内部応力の変化、即ち、部分的歪みを、軸部中心Ｃに
対し反対方向に、同量となるようにすることができ、軸
部中心Ｃにおいて上記歪み補償部27及び歪み発生部21の
合成歪み量をほぼ零とすることが可能である。従って、
磁気ディスク11…が傾斜するような不具合が生じること
なく、磁気ディスク11…上のトラックに対する磁気ヘッ
ド14…による情報の書込み・読出しにオフトラック等の
誤動作が発生するのを有効に防止することができる。

従来、ブラケット４の熱膨脹に伴なう回転軸７の倒れ、
ひいては磁気ディスク11…の傾斜を阻止するために、採
用していた板バネ側圧方式やＯリング側圧方式では、倒
れを補正するには不十分であったが、本発明によりこれ
が十分に補償される。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気ディスクが取付けられた状態の本発明の一
実施例を示す拡大断面図、第２図は第１図のII−II拡大
断面図、第３図は第２図のIII−III断面図、第４図は歪
み補償部の別の具体例を示す平面図、第５図は第２図の
Ｖ−Ｖ断面図、第６図は歪み補償部のさらに別の具体例
を示す断面側面図、第７図は歪み発生部を有するブラケ
ットが熱膨脹時に不均等な歪みを発生し、これが原因と
なって磁気ヘッドの誤動作を生ずる現象の説明図、第８
図は磁気ディスクが傾斜した場合であっても磁気ヘッド
の進退方向と直交する方向で発生すれば読取りの誤動作
が生じていないことを示す説明図、第９図と第10図は他
の実施例を示す簡略平面図である。２……軸受支承ボス部、３……フランジ部、４……ブラ
ケット、７……回転軸、21……必須的歪み発生部、25…
…部品、26……他部材、27……歪み補償部、45……異種
金属部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受支承ボス部２とフランジ部３とからな
るブラケット４と、前記軸受支承ボス部２にて回転支持される回転軸７と、前記回転軸７の端部に固定され、ディスク11を取り付け
るためのハブ12と、を具備し、前記ブラケット４には、このブラケット４に実装される
部品25のためのまたは他部材26へ固定されるための切欠
部、凹部及び厚肉部のいずれかが設けられ、前記切欠部、凹部及び厚肉部のいずれかは、前記ブラケ
ット４の熱膨張時に各々該当する部位が部分的歪みを発
生する歪み発生部21をなし、かかる部分的歪みにより前記ハブ12が所定方向に傾倒さ
れる、ディスク用スピンドルモータにおいて、前記ブラケット４には、前記歪み発生部21の部分的歪み
を実質上相殺し且つ前記ハブ12の傾倒を解消する歪み補
償部27が設けられた、ことを特徴とするディスク用スピ
ンドルモータ。
【請求項２】歪み補償部27は、リブ、溝、切欠部、偏肉
部のうちの一つまたはそれ等の組み合わせからなる、特
許請求の範囲第１項記載のディスク用スピンドルモー
タ。
【請求項３】歪み補償部27は、フランジ部３の所定位置
へ固着された、ブラケット４の材質とは異なる熱膨張係
数の異種金属部材45から構成された、特許請求の範囲第
１項記載のディスク用スピンドルモータ。
【請求項４】軸受支承ボス部２とフラジ部３とからなる
ブラケット４と、前記軸受支承ボス部２にて回転支持される回転軸７と、前記回転軸７の端部に固定され、ディスク11を取り付け
るためのハブ12と、を具備し、前記ブラケット４には、熱膨張時に内部応力を生ぜしめ
る歪み発生部21を有し、かかる歪み発生部21による内部応力で、前記ハブ12が所
定方向に傾倒される、ディスク用スピンドルモータにお
いて、前記ブラケット４には、前記歪み発生部21の内部応力を
実質上相殺し且つ前記ハブ12の傾倒を解消する歪み補償
部27が設けられた、ことを特徴とするディスク用スピン
ドルモータ。
【請求項５】歪み補償部27は、リブ、溝、切欠部、偏肉
部のうちの一つまたはそれ等の組み合わせからなる、特
許請求の範囲第４項記載のディスク用スピンドルモー
タ。
【請求項６】歪み補償部27は、フランジ部３の所定位置
へ固着された、ブラケット４の材質とは異なる熱膨張係
数の異種金属部材45から構成された、特許請求の範囲第
４項記載のディスク用スピンドルモータ。