JPH0814286B2 - スピンドル軸の軸受構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピンドル軸の軸受構造に係り、特に薄型化
が望まれている機器に用いて好適なスピンドル軸の軸受
構造に関する。

〔従来の技術〕

フレキシブルディスク（以下、ディスクという）を記
録媒体するディスク装置には、ディスクを所定位置にク
ランプし、また回転させるためスピンドル軸が設けられ
ている。このスピンドル軸はディスク装置のフレームに
回転自在に軸承されるが、その軸受構造としては従来第
３図に示される構造や第４図に示される構造のものがあ
った。

第３図に示される軸受構造10は、スピンドル軸11をモ
ータの回転軸と一体化した、所謂ダイレクトドライブタ
イプのスピンドル軸と軸受構造である。この軸受構造10
では、２個のラジアル軸受（ボールベアリング）12,13
を軸方向に対向離間させて配置し、その外輪12a,13aを
フレーム４に固定すると共に内輪12b,13aをスピンドル
軸11に固定した構造となっていた。また、15は与圧バネ
であり、スピンドル軸11をスラスト方向に支持するとと
もに、スピンドル軸11にスラスト方向の与圧を与えるも
のである。この与圧により、スピンドル軸11の軸方向の
ガタツキ発生を防止することができる。尚、図中16はス
ピンドル軸11と一体されディスクが載置されるテーブル
であり、また17はディスクを位置決めすると共に回転駆
動させる駆動ピンである。

上記の軸受構造10では、ラジアル方向荷重を各ラジア
ル軸受12,13で受けるとともに、スラスト方向荷重を与
圧バネ15で受ける構成となっていた。また、第３図中矢
印ａで示すスピンドル軸11のガタツキは、一対のラジア
ル軸受12,13を離間させて配設することにより防止して
いた。

一方、第４図に示される軸受構造20に軸承されるスピ
ンドル軸22は、テーブル21の外周部に形成されたプーリ
部21aにベルト23を巻架し、このベルト23を駆動するこ
とによりスピンドル軸22を回転する構成となっている。

図中、24はメタル軸受（梨地で示す）であり、スピン
ドル軸22のラジアル方向荷重を受けるものである。この
メタル軸受24はフレーム26に固定されている。また、メ
タル軸受24とテーブル21の間にはワッシャ25が介装され
ており、スラスト方向荷重を受ける構成となっている。
尚、27はスピンドル軸22の上方向への抜けを防止するた
めのストッパであり、このストッパ27とメタル軸受24間
にもワッシャ28が介装されている。

上記の軸受構造20では、ベルト23によりスピンドル軸
22に横荷重が印加され、またメタル軸受24と各ワッシャ
25,28間にも間隙があるため図中矢印ｂ方向にスピンド
ル軸22がガタツクおそれがある。このため、従来ではメ
タル軸受24を軸方向に長くし、メタル軸受24のスパンを
大きく取ることにより上記ガタツキが発生することを防
止していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに上記の各図に示される従来の軸受構造10,20
では、スピンドル軸11,22の各図中矢印a,bで示すガタツ
キを防止するためには、一対のラジアル軸受12,13を大
きく離間させるか、メタル軸受24のスパンを大きく取る
必要があった。このため、軸受構造10,20の高さを低く
しようとするとスピンドル軸11,22にガタツキが生じ、
またスピンドル軸11,22のガタツキを無くそうとすると
軸受構造10,20の高さが高くなってしまい、小型薄型化
が望まれている装置機器に対応することができないとい
う課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高さ
寸法を小さくし得るスピンドル軸の軸受構造を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明では、 ディスクを記録媒体とするディスク装置に設けられ、上
記ディスクを回転するために設けられたスピンドル軸を
フレームに回転自在に軸承するスピンドル軸の軸受構造
であって、 上記スピンドル軸に設けられた鍔状部と、 上記スピンドル軸のラジアル方向の保持を行うラジアル
軸受と、 上記ラジアル軸受の外側位置で、且つ上記鍔状部とフレ
ームとの間位置に配設され、上記鍔状部を上記フレーム
上に回転自在の構成で支持することによりスピンドル軸
のスラスト方向の保持を行う支持部材とを具備すると共
に、 上記ラジアル軸受と支持部材とが、側面からみて上記ス
ピンドル軸の軸方向に対して少なくとも一部が重なるよ
う構成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記構成とされたスピンドル軸の軸受構造によれば、
ラジアル軸受によりスピンドル軸のラジアル方向荷重を
受け、また支持部材によりスピンドル軸のスラスト方向
の荷重を受けると共にスピンドル軸のガタツキの発生を
防止することができるため、スピンドル軸を確実に軸承
することができる。また、支持部材はラジアル軸受の外
側位置で、かつ上記鍔状部とフレームとの間位置に配設
されているため、支持部材とラジアル軸受は側方から見
て、両者は一部重畳した（重なり合った）状態となる。
よって、軸受構造の高さ方向の寸法を小さくすることが
できる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第
１図は本発明の一実施例であるスピンドル軸の軸受構造
30を示している。同図は、スピンドル軸31をスピンドル
モータ32の回転軸と一体化した、ダイレクトドライブタ
イプの駆動方式に本発明になる軸受構造30を適用した例
を示している。

同図において、33はフレームであり磁性体である鉄板
により形成されている。このフレーム33はスピンドルモ
ータ32のステータとしても機能する。また、フレーム33
の上面所定位置にはスピンドルモータ32を構成するコイ
ル34が配設されている。

また、35はメタル軸受であり、フレーム33に例えば圧
入固定されている。スピンドル軸31はこのメタル軸受35
に挿通され軸承される。このメタル軸受35は主としてス
ピンドル軸31のラジアル方向荷重を受けるものであり、
その高さ寸法は後述する理由により小さく設定されてい
る。

スピンドル軸31の上部位置には、鍔状に側方に延出し
たテーブル36が設けられている。このテーブル36はスピ
ンドル軸31と一体的に回転する。また、テーブル36はそ
の上部にディスクを載置すると共に、スピンドルモータ
32のロータとしても機能する。このため、テーブル36の
コイル34と対向する位置には環状のマグネット37（梨地
で示す）が配設されている。また、このスピンドルモー
タ32を構成するマグネット37とは別個に、テーブル36の
最外周位置にもマグネット42（梨地で示す）が配設され
ている。そして、このマグネット42に対向してフレーム
33上に検出コイル44が配設されスピンドルモータ32のロ
ータの回転数を検出し、この検出出力をサーボ回路（図
示せず）に供給して所定の回転数が得られるようになっ
ている。

また、テーブル36のディスクが載置される位置には駆
動ピン38が設けられており、この駆動ピン38はテーブル
下面に配設されたチャックバネ39により上方向に付勢さ
れている。

一方、40は本発明の要部となる支持部材であり、上記
したフレーム33とテーブル36の間に配設されている。こ
の支持部材40は、ころがり軸受の転動体を一定間隔に保
つために用いられるリテーナ（保持器）と同様な構成を
有しており、複数個の鋼球41が回転自在に取り付けられ
ている。この支持部材40は、前記したメタル軸受35の外
周位置に配設されている。従って、第２図（第１図にお
けるＡ−Ａ断面を示す）に示されるように、メタル軸受
35は支持部材40の内側に配設された構造となる。

鋼球41の上端は、テーブル36の下面に配設されたチャ
ックバネ39に当接しており、また鋼球41の下端はフレー
ム33上に配設された環状プレート43に当接している。こ
れにより、フレーム33及びテーブル36が直接鋼球41と当
接して摩耗することを防止している。また、鋼球41の上
部はチャックバネ39を利用してテーブル36の摩耗を防止
しているため、特に摩耗防止のための部材を設ける必要
はなく、部品点数の削減及び薄型化を図っている。この
鋼球41によりテーブル36は支持され、よってこの支持部
材40によりスピンドル軸31のスラスト方向の保持が行わ
れる。

続いて上記の軸受構造30の作用について説明する。

上記構成の軸受構造30によれば、スピンドル軸31はメ
タル軸受35と支持部材40によりフレーム33上に回転自在
に軸承される。即ち、スピンドル軸31のラジアル方向の
保持をメタル軸受35により行い、スラスト方向の支持を
支持部材40により行っている。

この際、メタル軸受35はラジアル方向荷重を受けるこ
とができる範囲において、その高さ寸法を小さく設定さ
れている。これにより、スピンドル軸31に図中矢印ｃで
示す方向のガタツキが発生し易くなるが、この矢印ｃで
示すガタツキは支持部材40により防止される。また支持
部材40の鋼球41は、スピンドル軸31の軸心より離間（図
中、矢印Ｈだけ離間）した位置に配設されているため、
テーブル36は確実に保持されガタツキが発生するような
ことはない。

更に、テーブル36に配設されたマグネット37は、同図
に示されているようにコイル34を介して鉄製のフレーム
33に近接している。このため、マグネット37がフレーム
33を磁力により引き付ける力により、スピンドル軸31に
スラスト方向の与圧が付勢される。これによっても、ス
ピンドル軸31のガタツキの発生を防止することができ
る。ここで、マグネット42もフレーム33を引き付ける力
が発生すると考えられるが、このマグネット42は通常回
転検出用であるため、吸引力は小さいものである。勿
論、このマグネット42の吸引力を大きくすれば、スピン
ドル軸31のガタツキの発生防止の効果をもたらすことが
できる。

一方、支持部材40はメタル軸受35の外側位置に配設し
てあるため、支持部材40とメタル軸受35とは側方から見
て一部重畳した（重なり合った）状態となる。具体的に
は、上記メタル軸受35と支持部材40は、側面からみてス
ピンドル軸31の軸方向（高さ方向。即ち、第１図におけ
る上下方向）に対して少なくともその一部が重なるよう
構成されており、本実施例の場合には図中矢印Ｘで示す
分だけ重なり合う。よって、メタル軸受35の高さが低い
上に、更に支持部材40とメタル軸受35は寸法Ｘだけ軸方
向（高さ方向）に対して重なり合うため、軸受構造30の
高寸法を小さくすることができる。これにより、軸受構
造30を適用したスピンドルモータ32の薄型化を行うこと
ができ、延いてはディスク装置の薄型化を実現できる。

尚、上記した実施例では軸受構造30をスピンドルモー
タ32に適用した例を示したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、他の軸受を必要とする装置機器に広く適
用し得るものである。

また、本実施例ではスピンドル軸31のラジアル方向を
支持するラジアル軸受としてメタル軸受35を用いたが、
これに代えてころがり軸受等の他の構成の軸受を用いる
ことも可能である、 更に上記実施例では、鋼球41の上端をチャックバネ39
に、また下端を環状プレート43に当接させることにより
フレーム33及びテーブル36の摩耗を防止したが、この摩
耗発生を防止する構成部材は必ずしも設けなければなら
ないものではない。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、スピンドル軸をスラス
ト方向及びラジアル方向に確実に保持する事ができると
共に、ガタツキの発生を防止でき、かつ薄型化を行いう
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるスピンドル軸の軸受構
造を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線に沿
う断面図、第３図及び第４図は従来における軸受構造の
一例を説明するための図である。 30……軸受構造、31……スピンドル軸、32……スピンド
ルモータ、33……フレーム、35……メタル軸受、36……
テーブル、39……チャックバネ、40……支持部材、41…
…鋼球、42……マグネット、43……環状プレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクを記録媒体とするディスク装置に
   設けられ、該ディスクを回転するために設けられたスピ
   ンドル軸をフレームに回転自在に軸承するスピンドル軸
   の軸受構造であって、 該スピンドル軸に設けられた鍔状部と、 該スピンドル軸のラジアル方向の保持を行うラジアル軸
   受と、 該ラジアル軸受の外側位置で、且つ該鍔状部と該フレー
   ムとの間位置に配設され、該鍔状部を該フレーム上に回
   転自在の構成で支持することにより該スピンドル軸のス
   ラスト方向の保持を行う支持部材とを具備すると共に、 該ラジアル軸受と該支持部材とが、側面からみて該スピ
   ンドル軸の軸方向に対して少なくとも一部が重なるよう
   構成したことを特徴とするスピンドル軸の軸受構造。