JPH08256460A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャフトに径大部と径小部を設け、径小部に
規格されたボールベアリングを使うことにより、モータ
の外形を所定寸法範囲内にしながら、モータを薄型化す
る。 【構成】 シャフト２１は径大部１と径小部２から構成
され、径大部２の外周にハブ台１２が固設される。径小
部２にはホルダ１６の上下部に嵌挿されたボールベアリ
ング２５の外輪２５−２が固設され、ボールベアリング
２５の内輪２５−１に径小部２が嵌挿固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピンドルモータの構造
に関するものであり、更に詳述すると、スピンドルモー
タの小型化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報ディスクを光磁気ディスク（ＭＯ；
Ｍａｇｎｅｔ Ｏｐｔｉｃａｌ）やフレキシブルディス
ク（ＦＤ；Ｆｌｅｘｂｌｅ Ｄｉｓｋ）として構成され
たメディアがある。この種のメディアは規格が統一さ
れ、情報ディスクの外径に因んで５．２５インチＭＯや
３．５インチＭＯと称されて市場に流通している。上記
規格には情報ディスクを保持して、ディスクを回転させ
るメディアハブの寸法も規定され、メディアハブが対応
するスピンドルモータのハブ台に、正しく載置されると
き、情報ディスクのリード／ライトが正しく行われるも
のである。

【０００３】他方、スピンドルモータは小型化されたデ
ィスクの機能を活かすため径小で且つ薄型につくられ
る。すなわち、ディスクが可搬用機器に搭載されるに従
い可能な限り薄型、小型に形成することが所望されてい
る。しかも、その大きさは上記のメディアハブとハブ台
との関係および情報ディスクのリード／ライトを行うピ
ックアップが情報ディスクの最内周にきたとき、ピック
アップ自体およびピックアップの駆動機構がスピンドル
モータと接触しないように、その外径が制約される。例
えば、５．２５インチＭＯの場合、スピンドルモータの
外径は３２ｍｍ以下にするのが望ましく、また、３．５
インチＭＯの場合は２１ｍｍ以下にするのが望ましい。
そして、この外径内の容積に駆動モータとしての全ての
機能が包含される。

【０００４】このようなスピンドルモータの従来例とし
て図５に示す構造のものがある。図において、スピンド
ルモータはホルダ１６の内孔に保持された上下一対のボ
ールベアリング３、３によってシャフト１５が支承さ
れ、シャフト１５の図示上端にハブ台１２が固設され、
ハブ台１２に連接するヨーク１１の内壁に駆動マグネッ
ト１０が環状に設けられてロータＲを構成している。上
記ホルダ１６の円筒部分の外周には突極にコイル５が巻
回されたコア４が設けられ、ステ−タＳを構成してい
る。コア４の各突極の外周面は駆動マグネット１０と対
向配置されていて、コア４に巻回したコイル５に駆動電
流を印加することにより、上記突極とマグネット１０と
の間の電磁相互作用が起こりモータは回転する。

【０００５】ハブ台１２上面には磁性体からなるチャッ
キングマグネット１３が配設され、メディア１９をその
外周部で固定したメデイアハブ１７がハブ台１２に載置
されるとき、シャフト端部２０とメデイアハブ１７の中
央孔１８が係合すると共に、メデイアハブ１７がチャッ
キングマグネット１３に吸引されて情報ディスクＤはハ
ブ台１２に位置決めされる。この結果、モータの回転と
共に、情報ディスクＤの所望の位置にリード／ライトを
行うことができる。

【０００６】しかしながら、上記構成のスピンドルモー
タでは、シャフトは長さ方向に連続した径の棒状物とし
て構成されているため、この径寸法に基づいてボールベ
アリング３、３の形状が定まる。例えば、３．５インチ
や５．２５インチの光磁気ディスク用モ−タにおいて
は、シャフトの径が３．９９５±０．００５ｍｍに規格
され、また、３．５インチのＦＤモ−タにおいては、シ
ャフトの径が３．９９１±０．００２ｍｍに規格されて
いる。この結果、シャフトの太さが決まれば、それに追
従してボールベアリングの内径が決まり、規格されたボ
ールベアリングを使うとするとその大きさは一意的に決
まってしまう。規格外のボールベアリングを使うとする
と、新たにボールベアリングを構成する部材の全てを造
り直さなければならず高価なものとなる。

【０００７】上記のように、スピンドルモータはピック
アップ等の関係から所定の体格に形成する必要がある。
また、規格されたボールベアリング３、３を使うとする
と、このボールベアリング３、３の外径と上記モータの
外径とが形成する空間がなす限られたスペースにモータ
の磁気回路を構成しなければならない。このため、必然
的にコア４や駆動マグネット１０を小型に造る必要があ
るが、このようなコア４や駆動マグネット１０では出力
は弱く、モータのトルクも小さなものとなる虞れがあっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、スピ
ンドルモータを構成するシャフトに径大部と径小部を設
け、上記径小部に規格されたボールベアリングを挿嵌す
ると共に、このボールベアリングの外径寸法と関連して
磁気回路を構成することにより、モータの外形を所定寸
法範囲内にしながら、磁気回路スペ−スの増大と、モ−
タの小型化、薄型化を達成した情報メディア用スピンド
ルモータを提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る本発明は、コイルが巻回されたコア
と、このコアを保持するホルダと、ホルダの内周に嵌挿
されたボールベアリングとを有するステータと、上記コ
アの突極に対向配置されたマグネットと、情報ディスク
を載置してマグネットと一体的に回転するハブ台と、ハ
ブ台の中心に設けられたボールベアリングによって回転
自在に支承されたシャフトを有するロータとを備えたス
ピンドルモータにおいて、シャフトは径大部と径小部と
を有し、径大部は情報ディスクの中央孔に挿入され、径
小部にはボ−ルベアリング内輪が挿嵌されていることを
特徴とするものである。

【００１０】請求項２に係る本発明は、シャフトの径小
部は、第１の径小部と該第１の径小部よりも小径の第２
の径小部とを有し、第１および第２の径小部にそれぞれ
ボ−ルベアリング内輪が挿嵌されていることを特徴とす
るするものである。

【００１１】請求項３に係る本発明は、径大部と径小部
との境界に段差部が形成され、この段差部の端面が一方
のベアリングの内輪に当接していることを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項４係る本発明は、径大部と径小部と
の境界に段差部が形成され、この段差部の端面が一方の
ベアリングの内輪に当接すると共に、第１および第２の
径小部とがなす段差部の端面に他方のベアリング内輪が
当接していることを特徴とするものである。

【００１３】請求項５係る本発明は、シャフトの径大部
は、情報ディスクの中央孔に対応する規格寸法値に形成
されていることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】スピンドルモータを構成するシャフトに径大部
と径小部を設け、上記径小部に複数（通常２個）のボー
ルベアリングの内輪を嵌挿する。径小部のシャフトの径
は所定寸法に規格された径大部の径よりも細いので、ボ
ールベアリングは小型のものを使用することができる。
この結果、シャフトを安定した状態で支承しながらシャ
フト長を短くすることができるので、モータを薄くする
ことができる。しかも、磁気回路を構成する部材を収納
するスペースが広くなったのでモータの外形を所定寸法
範囲内にしながら、モータのトルクを増大することがで
きる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明に関わるスピンドルモータの半
断面図であり、図５の従来例と対照されるものである。
従来例と同じ動作をする部材には同じ符号をつけ、その
説明は省略する。

【００１６】図１においてシャフト２１は各種モ−タの
用途に合わせて所定寸法に規格された径大部１と、その
径大部よりも直径の小さい径小部２から構成され、径大
部２の外周にハブ台１２が固設されている。径小部２に
はホルダ１６の内孔の上下部に嵌挿されたボールベアリ
ング２５の外輪２５−２が固設され、ボールベアリング
２５の内輪２５−１に径小部２が嵌挿固定されている。
ホルダ１６は底面部１６ａが外径方向に延出して、この
底面部１６ａに接合した基板９上にはホール素子などの
感磁気素子７が付設され、駆動マグネット１０の端面に
設けた図示しない信号用着磁部と対向している。なお、
６は絶縁シート、１４はハブ台１２の外縁に固設されて
ヨ−ク１１と連結するリング部材である。

【００１７】また、シャフト２１の径大部１と径小部２
との境界部分には段差部２１ａが形成されている。段差
部２１ａは、その外径が径大部１よりも小さく径小部２
よりも大きく形成されると共に、径小部２側の端面が一
方のボ−ルベアリング２５の内輪２５−１に当接して、
ボ−ルベアリング２５に予圧を与えている。

【００１８】このような構成によれば、従来例に比べ
て、径小部２を支承するボールベアリング２５は小型の
規格品を使用することができる。例えば、従来例では内
径が４ｍｍ、外形が８ｍｍのものが使用されるのに対し
て、本構成によれば内径が２ｍｍ、外形が５ｍｍのもの
でよい。この結果、コイル５が巻回されたコア４と、コ
アの突極に対向する駆動マグネットなどの磁気回路を構
成する部材の大きさを大きくとることができ、特にコイ
ル巻回タ−ン数を多くできるので、スピンドルモータの
トルクを強くすることができる。また本構成によれば、
小径のボ−ルベアリングを用いるので必然的にボールベ
アリング２５の軸方向の高さも短くなり、スピンドルモ
ータを薄くすることができる。なお、径大部は、各種用
途モ−タの規格を満たす径に加工されている。

【００１９】図１に示す実施例において、シャフト２１
は一体とした金属棒を切削加工することにより、径大部
１と径小部２が構成されるが、図２に示すように、径大
部１と径小部２をそれぞれ別の部材をもって構成し、径
大部１の底面２３に開口した穴２４に径小部２の一端２
２を嵌合固定してもよい。なお、穴２４の形状と径小部
２の一端２２は、多角形状でもよい。このように径大部
１と径小部２とを別体に形成すれば、シャフト２１の加
工コストを低減することができる。

【００２０】図３は本発明のスピンドルモータの別な実
施例を示す要部断面図である。図１に示したシャフトの
説明および図５に示した従来例と重複する説明は省く。

【００２１】図３において、径小部２は第１の径小部２
−１と第２の径小部２−２から構成されていて、それぞ
れの径小部には第１のボールベアリング２６の内輪２６
−１と第２のボールベアリング２７の内輪２７−１が嵌
挿されている。その際、第１および第２の径小部とがな
す段差部２８に、第２のボ−ルベアリングの端面を当接
させて固定してもよい。また、各々のボ−ルベアリング
２６、２７の外輪２６−２および２７−２はそれぞれホ
ルダ１６に固設されている。なお、図３で示す実施例の
ように、第１のボ−ルベアリング２６の外輪２６−２の
端面をホルダ−１６の内孔の段部１６ｂに当接させると
共に、第２のボ−ルベアリング２７の外輪２７−２の端
面をホルダ−１６の段部１６ｃに当接させて固定しても
よい。

【００２２】この結果、径小部２−１と径小部２−２が
なす段差部２８において、第２のボールベアリング２７
の内輪２７−１の端面と径小部２−１の底面とが当接す
るため、ハブ台を介して径大部１にかかる負荷を第１の
ボールベアリング２６と第２のボールベアリング２７が
分担して受けることとなり、回転の信頼度を上げること
ができる。

【００２３】また、シャフトに形成された段差部２１ａ
にボ−ルベアリング２６、２７の外輪２６−２、２７−
２の端面がホルダ−１６の内孔の段部１６ｂ、１６ｃに
当接して固定されているので、図３中の一点鎖線で示す
ような予圧が各々ボ−ルベアリング２６、２７にかけら
れる。

【００２４】さらにまた、シャフト２１の段差部２１ａ
にボ−ルベアリング２６の内輪２６−１の端面が当接し
て固定されると共に、段差部２８にボ−ルベアリング２
７の内輪２７−１の端面が当接して固定されて、各々の
外輪２６−２、２７−２がホルダ−１６の内孔に固定さ
れることにより、図４中の一点鎖線で示すような予圧が
各々ボ−ルベアリング２６、２７にかけられる。このよ
うに、上下のボ−ルベアリング２６、２７に同方向の予
圧をかけることができるので、上下のボ−ルベアリング
間の間隔を短くできて、一層モ−タの薄型化を図ること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の構成により、ボールベアリング
は規格された小型のものを使用することができる。この
結果、磁気回路を構成する部材を収納するスペースが広
くなるのでモータの外形を所定寸法範囲内にしながら、
モータのトルクを増すことができる。

【００２６】ボールベアリングは規格された小型のもの
を使用することができるので、シャフトを安定した状態
で支承しながらシャフト長を短くすることができる。こ
の結果、モータを薄くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるスピンドルモータの半断面図で
ある。

【図２】本発明のシャフトの径大部と径小部の接合方法
を示す斜視図である。

【図３】本発明に関わるスピンドルモータの別な実施例
の要部断面図である。

【図４】本発明に関わるスピンドルモータのさらに別な
実施例の要部断面図である。

【図５】従来例のスピンドルモータの半断面図である。

【符号の説明】

１ 径大部 ２ 径小部 ４ コイル ５ コア １０ マグネット １２ ハブ台 １６ ホルダ− ２１ シャフト ２５ ボールベアリング ２６ 第一のボールベアリング ２７ 第二のボールベアリング ２８ 段差部 Ｄ 情報ディスク Ｓ ステ−タ Ｒ ロ−タ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻回されたコアと、このコアを
   保持するホルダと、ホルダの内周に嵌挿されたボールベ
   アリングとを有するステータと、 上記コアの突極に対向配置されたマグネットと、情報デ
   ィスクを載置してマグネットと一体的に回転するハブ台
   と、ハブ台の中心に設けられたボールベアリングによっ
   て回転自在に支承されたシャフトを有するロータとを備
   えたスピンドルモータにおいて、 シャフトは径大部と径小部とを有し、径大部は情報ディ
   スクの中央孔に挿入され、径小部にはボ−ルベアリング
   内輪が挿嵌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】 請求項１記載のスピンドルモ−タであっ
   て、 シャフトの径小部は、第１の径小部と該第１の径小部よ
   りも小径の第２の径小部とを有し、 第１および第２の径小部にそれぞれボ−ルベアリング内
   輪が挿嵌されていることを特徴とするスピンドルモ−
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のスピンドル
   モ−タであって、 径大部と径小部との境界に段差部が形成され、この段差
   部の端面が一方のベアリングの内輪に当接していること
   を特徴とするスピンドルモ−タ。
4. 【請求項４】 請求項２記載のスピンドルモ−タであっ
   て、 径大部と径小部との境界に段差部が形成され、この段差
   部の端面が一方のベアリングの内輪に当接すると共に、
   第１および第２の径小部とがなす段差部の端面に他方の
   ベアリング内輪が当接していることを特徴とするスピン
   ドルモ−タ。
5. 【請求項５】 請求項１又は２、３、４記載のスピンド
   ルモ−タであって、 シャフトの径大部は、情報ディスクの中央孔に対応する
   規格寸法値に形成されていることを特徴とするスピンド
   ルモ−タ。