JPH11299172A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スラスト方向の隙間を精度良く設定し、消費電
流の少ない動圧軸受装置とするとともに、組立性に優れ
たスピンドルモータを提供することにある。 【解決手段】軸受け保持手段の外周面の一部に、外周面
より突出した部分を形成し、ステータコアの内径側に位
置するベースの内径面に接着剤を塗布するとともに、前
記軸受け保持手段を圧入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピンドルモータに
係り、特に動圧軸受を用いたディスク駆動用モータに好
適なスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報機器等に用いられるスピンドルモー
タでは、例えば特公平6−30554号公報にあるようにシャ
フトの支持に玉軸受け装置を用いたものや、特開平3−2
72318号公報にあるように動圧軸受け装置を用いたもの
が広く知られている。

【０００３】特に後者の動圧軸受け装置に関しては非接
触型の流体軸受け装置であるため、非常に高精度な回転
が可能であり、ロータの高速回転化に適しているととも
に、静音化の点で有効である。

【０００４】この種動圧軸受スピンドルモータにおいて
は、軸固定型と軸回転型の２つに分類することができる
が、軸固定型の場合、軸をベースに固定するためベース
を厚くする必要があり、また、その構造が複雑になるた
めスピンドルモータの薄型化，低コスト化に問題があ
る。

【０００５】軸回転型の場合、軸固定型と比べて軸固定
部が必要なく、その構造が簡単なためスピンドルモータ
の薄型化，低コスト化に適している。しかし、軸回転型
の場合には軸の抜け防止策を施す必要があり、特開平5
−321928 号公報には、軸の端部に軸の直径より大きい
円板状のスラスト板を形成し、スラスト板の上下端面部
にスラスト軸受を設けて軸の抜けを防止する構造が開示
されている。

【０００６】また、動圧軸受の場合、潤滑剤の漏洩が軸
受の潤滑不良を引き起こし、軸受寿命を低下させる。さ
らに例えば、磁気ディスク装置に用いた場合には、漏洩
した潤滑剤が磁気ディスク及び磁気ヘッドを汚染し、ヘ
ッドクラッシュを発生させる可能性がある。したがっ
て、潤滑剤の漏洩を防止する手段が必要となる。潤滑剤
の漏洩を防止するため、特開平3−272318 号公報では、
軸受装置内を潤滑剤である磁性流体で満たし、ラジアル
軸受の両端側に磁性流体シールを設けた構造としてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記後者の従来の動圧
軸受スピンドルモータにあっては、スラスト板の下側に
スラスト軸受を形成する場合、スラスト板に対向するプ
レートを厚くする必要があり、スピンドルモータの薄型
化の妨げ要因となる。また、機械的衝撃により軸のスラ
スト方向の動きが大きいと、磁気ディスクと記録読み取
り用ヘッドとの接触により、ヘッドが破壊する恐れがあ
り、その隙間を厳密に設定する必要がある。このため、
各部品の加工精度が厳しくなり、製造コストの上昇を招
く。さらに前記構造では、スラスト方向の荷重をプレー
トと軸受端面との接触で受けるため摩擦抵抗が大きく、
ひいてはモータの消費電流増加を招く問題もある。

【０００８】本発明の目的は、スラスト方向の動きを精
度良く規制でき、消費電流の少ない動圧軸受装置とする
とともに、組立性に優れたスピンドルモータを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステータコア
の内周にハブのシャフトを同心的に重合配置し、該シャ
フトを軸受けメタルを介して軸受け保持手段に支承し、
前記シャフトの下端部は曲面形状で、前記軸受け保持手
段に固着された椀状のスラスト受けのピボット軸受け部
により支承され、該腕状のスラスト受け外周は前記軸受
保持手段の内周に遊嵌された後、該軸受保持手段を塑性
変形することにより固着されたスピンドルモータにおい
て、前記軸受け保持手段の外周面の一部に、外周面より
突出した部分を形成し、前記ステータコアの内径側に位
置するベースの内径面に接着剤を塗布するとともに、前
記軸受け保持手段を圧入することにより達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】（実施例）本発明の実施例を図１
を参照しながら説明する。図１は動圧軸受を用いた磁気
ディスク装置用スピンドルモータの縦断面図である。図
において腕状のハブ１は、その外周部に磁気ディスク載
置用フランジ部１ａを一体に形成し、シャフト２はその
中心部に前記磁気ディスクを図示していないクランプ装
置と共同して固定するための中心ねじ部２ａを設けてい
る。前記シャフト２は前記ハブ１とは別部品で構成さ
れ、嵌合部１ｂに組み付け後一般に知られている塑性変
形結合等により同心的に固着されて、軸受（軸受メタ
ル）４を介して円筒状の軸受ハウジング（軸受け保持手
段）３に回転自在に支承されている。

【００１１】前記シャフト２の下端部は球面或いは曲面
形状で、軸受ハウジング３に緊迫結合された腕状のスラ
スト受５のピボット軸受部５ａによって支承されてい
る。また、シャフト２の下端部付近にはスラスト方向規
制用環状のストッパプレート６が溝２ｂに非接触で対向
配置され、その外周部は前記した軸受４に配置され、ス
ラスト受５の結合時に同時に押し付け固定されている。
前記軸受ハウジング３には、上部にシール部材７，前記
した２個の軸受（軸受メタル）４の間に軸方向に着磁さ
れたシールマグネット８が気密的に装着されている。ス
ラスト受５によって形成された流体封入室９には潤滑剤
として磁性流体が注入されている。シール部材７の内径
には螺旋溝が形成され、回転時に遠心力で内部の磁性流
体が外部に出ないよう、シャフト２の回転により下げる
方向に設けてある。

【００１２】積層された珪素鋼板からなるステータコア
１０には、コイル１０ａが巻回され、ベース１１の円筒
部１１ａに接着固定されている。１１ｂは接着剤の溜り
溝である。

【００１３】ステータコア１０の外周部はハブ１の内周
部に配置固定されたロータマグネット１２の内径に所定
の空隙をもって対向配置されている。前記ロータマグネ
ット１２はハブ１の内周段付部１ｃに挿入配置された後
に、ハブ開口側の内周に設けられた溝１ｂに配設された
アルミ，銅等の比較的柔らかい金属製リング１３により
固定されている。

【００１４】前記金属製リング１３は溝１ｂに配置され
た後、溝に押し込むように潰されることにより塑性変形
され両者間を強固に固定する。一般には両者を接着固定
している。

【００１５】図２はストッパプレート６の形状を示す図
である。ストッパプレート６は同一回転方向に突出し、
外周部にスリット状の逃部６ａを有する３片の舌片６ｂ
からなり、逃部６ａにより板厚方向および平面方向に変
形し得る。このストッパプレート６は、例えばステンレ
ス鋼板製で、弾性を有するように適当な熱処理を施す。
または熱処理したものをプレス加工等で製作するのが一
般的である。但しプレス加工の場合には、打ち抜き時の
カエリ，ソリ等が発生するため、金属エッチング加工が
好ましい。更にはエッジ部に丸みを付加する処理を行う
ことも効果的である。

【００１６】舌片６ｂの最小内径部ｄはシャフト２の外
径より若干小さく、かつシャフト２に設けた溝２ｂの底
径より大きい寸法となっている。本実施例では、シャフ
ト２の外径３mmのとき、ストッパプレート６の材質をSU
S304，硬さＨＲＣ４０，板厚０.２mm，外径５mm，ｄ寸
法２.８mmで構成した。

【００１７】シャフト２の溝部２ｂは、前記ストッパプ
レート６が接触しないような幅に設定してあり、スラス
ト方向に隙間δ以上には動き得ない。すなわちスラスト
方向の規制ができる。通常使用中は、シャフト２はロー
タマグネット１２の磁気による下方向のスラスト荷重が
作用するように、図１のステータコア１５の位置が設定
されており、シャフト２は舌片６ｂに対し非接触で回転
する。

【００１８】図３は駆動ユニット２００を示す。

【００１９】前記ストッパプレート６が設置されている
ため、シャフト２とハブ１とが一体となった回転部分
は、軸受ハウジング３を含む固定部分とが一体化され、
一つの部品として扱うことができる。これより、図１の
スピンドルモータを構成する際、組立性が非常に優れた
ものとなる。更には、組立前に駆動ユニットとしての性
能，寸法精度等を検査でき、組立後の歩留まりが良くな
る利点を有する。

【００２０】軸受ハウジング３の上部外周面の一部には
凹部３ｂが形成され、その工程で凸部３ｃが形成されて
いる。凸部３ｃの高さＨは０.０１mm 程度に設定する。
凹み部３ｂは図５で示すように、円周上に複数個設け
る。

【００２１】ベース１１の円筒部１１ａに嵌合する際、
軽い圧入（好ましくは軸方向荷重２kgｆ程度)となるよ
う凸部３ｃの高さＨと、設ける個数を最適な値に設定す
る。前記ハブ１のフランジ部１ａには磁気記録用のディ
スクが載置されるため、その高さ方向位置は、ベース１
のある部分を基準面とし、公差±０.０５mm 程度が要求
される。そのため、一般にはベース１１の円筒部１１ａ
の内面に接着剤を塗布した後、軸受ハウジング３を挿入
し、治具とともに硬化するまで恒温槽に投入している。

【００２２】本発明によれば、室温でハブ１の高さ方向
位置を設定した後、凸部３ｃの存在により軽い圧入力で
保持でき、治具から外した後に恒温槽に投入しても、高
さ方向位置は維持できることとなる。したがって、恒温
槽には治具とともに投入する必要がなく、そのスペース
を有効に使うことができる。

【００２３】軽い圧入とするために、例えば軸受ハウジ
ングの外周面に溝を設け、その部分に弾性部材を設置す
る等が考えられるが、本発明によればその部品が不要で
ある。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、シャフトのスラスト受けを腕
状にして軸受け取付部に潤滑剤を封入できる構造とし、
スラスト方向規制部材挿入溝をシャフトに設け、かつシ
ャフト先端を曲面にしてスラスト受けとしたため、軸方
向の摩擦抵抗を小さくして、回転精度が高く、消費電流
の少ないスピンドルモータとすることができるととも
に、組立性が非常に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるスピンドルモータの断
面図。

【図２】同実施例におけるストッパプレートの平面図。

【図３】回転部分と固定部分とを一体化した駆動ユニッ
ト。

【図４】同実施例における軸受ハウジングの要部を示す
拡大図。

【図５】同実施例における軸受ハウジングの要部を示す
側面図。

【符号の説明】

１…ハブ、２…シャフト、３…軸受ハウジング（軸受け
保持手段）、３ｃ…凸部、４…軸受、５…スラスト受、
６…ストッパプレート、８…シールマグネット、９…流
体封入室、１０…ステータコア、１１…ベース。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコアの内周にハブのシャフトを同
   心的に重合配置し、該シャフトを軸受を介して軸受け保
   持手段に支承してなるスピンドルモータにおいて、前記
   軸受け保持手段の外周面の一部に、外周面より突出した
   部分を形成し、前記ステータコアの内径側に位置するベ
   ースの内径面に接着剤を塗布するとともに、前記軸受け
   保持手段を圧入することを特徴としたスピンドルモー
   タ。
2. 【請求項２】ステータコアの内周にハブのシャフトを同
   心的に重合配置し、該シャフトを軸受けメタルを介して
   軸受け保持手段に支承し、前記シャフトの下端部は曲面
   形状で、前記軸受け保持手段に固着された椀状のスラス
   ト受けのピボット軸受け部により支承され、該腕状のス
   ラスト受け外周は前記軸受保持手段の内周に遊嵌された
   後、該軸受保持手段を塑性変形することにより固着され
   たスピンドルモータにおいて、前記軸受け保持手段の外
   周面の一部に、外周面より突出した部分を形成し、前記
   ステータコアの内径側に位置するベースの内径面に接着
   剤を塗布するとともに、前記軸受け保持手段を圧入する
   ことを特徴としたスピンドルモータ。