JP2000041368A - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JP2000041368A
JP2000041368A JP10203870A JP20387098A JP2000041368A JP 2000041368 A JP2000041368 A JP 2000041368A JP 10203870 A JP10203870 A JP 10203870A JP 20387098 A JP20387098 A JP 20387098A JP 2000041368 A JP2000041368 A JP 2000041368A
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JP
Japan
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rotor hub
spindle motor
sleeve
rolling
peripheral surface
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JP10203870A
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English (en)
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Rikuro Obara
陸郎 小原
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Minebea Co Ltd
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Minebea Co Ltd
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1737Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/525Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12Hard disk drives or the like

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Abstract

(57)【要約】 【課題】回転精度が高く、しかも温度変化によっても回
転精度が低下することは殆どなく、ハードディスクドラ
イブ装置のハードディスク回転駆動用に好適なスピンド
ルモータを提供する。 【解決手段】ベース1に立設、固定された軸2のまわり
に、内外輪間に転動体を備える複数の転がり軸受3、4
を介してモータの回転部材たるロータハブ8が回転可能
に支承されたスピンドルモータにおいて、前記転がり軸
受の外周面と前記ロータハブ8の中央縦孔9の内周面と
の間に上下が開口する筒状のスリーブ5を設け、同スリ
ーブ5の素材と転がり軸受の外輪3b、4bの素材とを
互いに膨張係数のほぼ等しい鉄系の金属で構成し、ま
た、前記転がり軸受の内輪3a、4aの素材と軸2の素
材も互いに膨張係数のほぼ等しい鉄系の金属で構成し
た。

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
関し、より詳しくはハードディスクドライブ装置のハー
ドディスク駆動用モータとして好適なスピンドルモータ
に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】ハードディスクドライブ装
置のハードディスク回転駆動用のモータには、例えば図
3に示すように、ベース21上に立設固定された軸22
まわりに上下2列の玉軸受23、24を介してロータハ
ブ25を回転可能に支承した構造のものがあり、同ロー
タハブ25の中央縦孔25a内に前記玉軸受23、24
の外周面を取り付けてある。なお、同図において符号2
6は玉軸受間のスペーサ、27はシールリングで、とも
にロータハブの縦孔内周面に固定してあり、また、28
はロータマグネット、29はステータ、30はステータ
コイルを示す。
【0003】スピンドルモータにおいては、使用による
モータ自体の発熱、あるいは周囲温度によって温度変化
が生じるが、上下の玉軸受23、24の温度変化は異な
る。したがって、上下の玉軸受は素材、寸法が同じであ
ったとしても、温度差が生じると温度が高い一方の玉軸
受の外輪寸法が他方の玉軸受の外輪寸法よりも大となっ
て寸法差が生じ、この寸法差による応力がロータハブ2
5に掛かってロータハブを変形せしめ、ロータハブの回
転精度が低下することがある。
【0004】また、前記ロータハブ25の中央縦孔25
aには玉軸受の外輪が圧入、接着により固定されている
が、転がり軸受の内外輪の素材には一般的に鉄系の金属
製のものが用いられているのに対し、ロータハブの素材
には鉄系金属よりも膨張係数の大なるアルミニウムが一
般的に用いられている。
【0005】このため、スピンドルモータの温度が、ロ
ータハブに玉軸受を組み付けた際の温度よりも低下する
と、アルミニウム製のロータハブの収縮率が鉄系金属よ
りなる玉軸受の外輪の収縮率よりも大であるので、玉軸
受の外輪がロータハブからの収縮による応力を受けて変
形し、ロータハブの回転精度が低下したり、あるいは回
転音が大となって静粛性が損なわれることがある。
【0006】また、アルミニウムは鉄系金属よりも硬度
が小であるので、鉄系金属よりなる玉軸受をアルミニウ
ム製ロータハブに組み付ける際に、玉軸受の外輪がロー
タハブの中央縦孔の内面に引っ掛かって傷を付けたり変
形させたりすることがあり、ロータハブの玉軸受に対す
る組み付け精度が低下し、したがってロータハブの回転
精度が低下することがある。
【0007】ハードディスクドライブ装置のスピンドル
モータにおいては、上述のようにロータハブの回転精度
が低下すると、磁気媒体たるハードディスクが傾いた
り、あるいは偏心回転してディスククラッシュを生じる
おそれがあり、ハードディスクドライブ装置の信頼性を
損なうという問題がある。
【0008】
【目的】本発明は回転精度が高く、しかも温度変化によ
っても回転精度が低下することは殆どなく、ハードディ
スクドライブ装置のハードディスク回転駆動用に好適な
スピンドルモータを提供することを目的としている。
【0009】
【本発明の構成】上記目的を達成するために、本発明に
係るスピンドルモータは、ベースに立設、固定された軸
のまわりに、内外輪間に転動体を備える複数の転がり軸
受を介してモータの回転部材たるロータハブが回転可能
に支承されたスピンドルモータにおいて、前記転がり軸
受の外周面と前記ロータハブの中央縦孔の内周面との間
に上下が開口する筒状のスリーブを設け、同スリーブの
素材と転がり軸受の外輪の素材とを互いに膨張係数のほ
ぼ等しい鉄系の金属で構成し、また、前記転がり軸受の
内輪の素材と軸の素材も互いに膨張係数のほぼ等しい鉄
系の金属で構成したものとしてある。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係るスピンドルモータの実施
例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
外周にフランジ1aを有するベース1の中央にあけた孔
1bには軸2が立設、固定されていて、軸2には転がり
軸受たる玉軸受3、4の各内輪3a、4aを取り付けて
あり、上下の玉軸受3、4の各外輪3b、4bはともに
ストレートな筒状のスリーブ5内に固定してある。
【0011】本発明に係るスピンドルモータは前記スリ
ーブ5と玉軸受3、4の外輪3b、4bを同じ材質の膨
張係数が等しいものとしてあり、また玉軸受3、4の内
輪3a、4aと軸も同じ材質の膨張係数が同じものとし
てあって、前記材質としては鉄系のもの、例えばクロム
軸受鋼やステンレス軸受鋼を使用する。
【0012】上下の玉軸受3、4の各外輪3b、4b間
のロータハブ縦孔9内面にはスペーサ6を固定してあっ
て、上下の玉軸受3、4間を所定の間隔に保つようにし
てあり、またこのスペーサの内径は軸2の外径よりも若
干大径にして軸2の外周面との間にわずかな隙間aを形
成してあり、上側の玉軸受3の下面および下側の玉軸受
4の上面から潤滑油が漏れにくいようにしてある。
【0013】また、上側の玉軸受3の上方におけるロー
タハブ縦孔9内面には、内径が軸よりもわずかに大径
で、同内周辺部と軸の外周との間に数ミクロンの隙間b
を有するラビリンスシールリング7を固定してあって、
玉軸受3の上面から潤滑油が漏れ出しにくいようにして
ある。
【0014】スリーブ5まわりにはスピンドルモータの
回転部材たるロータハブ8の中央に形成された縦孔9を
取り付けてある。ロータハブ8はハードディスクドライ
ブ装置用のディスク搭載部8aを外周に有していて、同
ディスク装着部の下方には下向きフランジ8bが形成さ
れており、同下向きフランジの内周面には永久磁石より
なるロータマグネット10を設けてある。
【0015】ロータマグネット10の内側には、ベース
上面に突設したボス11まわりに固定され、通電用のコ
イル12が捲装されたステータ13を設けてあり、同ス
テータ13はその外周部がロータマグネット10の内周
面との間にわずかな隙間があくようにして臨ませてあ
り、前記コイル12に通電することによりロータハブ8
が回転駆動されるようになっている。
【0016】本発明のスピンドルモータは次ぎのように
して組み立てる。まず、軸2のまわりに下側の玉軸受
4、スペーサ6、上側の玉軸受3、ラビリンスシールリ
ング7をこの順に圧嵌、接着したものをスリーブ5の内
側に圧入、接着し、次いでロータハブ8の縦孔9内に前
記スリーブ5を圧入、接着し、軸2の下端部をベースの
孔1bに圧入、接着する。
【0017】本発明のスピンドルモータをハードディス
クドライブ装置の磁気媒体たるハードディスク駆動用に
使用する場合には、図中仮想線で示すようにロータハブ
8のディスク搭載部8aに複数枚(図1では2枚)のハ
ードディスク14、14を間にスペーサ15を介して搭
載し、上方からディスク押えプレート16により固定す
る。
【0018】上述した実施例においては前記スリーブ5
と玉軸受3、4の外輪3b、4bを同じ材質のものとし
てあるが、膨張係数がほぼ同じであれば必ずしも同じ材
質でなくてもよい。また、玉軸受3、4の内輪3a、4
aと軸2も膨張係数がほぼ同じ材質のものであれば同じ
材質でなくてもよい。
【0019】さらに、転がり軸受に玉軸受3、4を用い
ているが、玉軸受の代わりにころ軸受等の他の転がり軸
受を用いることもできる。
【0020】また、上述した実施例においてはスリーブ
5をストレートな筒状のものとしてあるが、同スリーブ
は一体物であればストレートな形状のものでなくてもよ
く、例えば図2に示すように中央に厚肉の小内径段部1
7aを有する形状のスリーブ17としてもよく、この場
合には、小内径段部17aの上下の端面に外輪3b、4
bの端面を当接せしめ、外輪3b、4b間を所定の間隔
に保つことができ、したがってスペーサは不要となる。
【0021】
【発明の作用、効果】本発明に係るスピンドルモータは
複数の転がり軸受の外輪とロータハブの中央縦孔間に筒
状のスリーブを設けてあり、しかも外輪とスリーブの素
材を膨張係数のほぼ等しい鉄系の金属で構成してあるの
で、スリーブと転がり軸受の外輪とは温度変化に対して
ほぼ同じ割合で膨張、収縮し、また、同スリーブの外周
面がロータハブの中央縦孔の内面に大なる面積で接触し
ているので、温度変化により転がり軸受の外輪の寸法お
よびスリーブの外径寸法が変化しても、この寸法変化に
よる応力はスリーブとロータハブの接触面全体に分散さ
れ、したがってロータハブが変形するようなおそれが殆
どない。
【0022】また、ロータハブが温度変化により収縮し
てもロータハブの収縮による応力はスリーブが受けて転
がり軸受の外輪に直接掛からないので、外輪の変形を防
止することができる。
【0023】さらに、外輪とスリーブはともに鉄系の金
属で構成してあって硬度が大であるので、玉軸受をスリ
ーブ内に圧入、接着する際に、玉軸受の外輪、スリーブ
ともに傷がつくおそれは殆どなく、また内部に玉軸受を
圧入、接着したスリーブをロータハブの縦孔内に圧入、
接着すればよいので、従来のもののように短尺の玉軸受
をロータハブの縦孔内に直接圧入、接着する場合に比
べ、組み付けが容易であり、しかも高精度の組み付けを
行うことができる。
【0024】したがって、スピンドルモータの温度が変
化してもロータハブの回転精度が低下するようなことは
殆どなく、ハードディスクドライブ装置用に使用した場
合には磁気ディスクの回転を高精度に維持できて信頼性
の高いハードディスクドライブ装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスピンドルモータの実施例を示す
縦断面図。
【図2】本発明に係るスピンドルモータの他の実施例を
示す縦断面図。
【図3】従来のスピンドルモータの一例を示す縦断面
図。
【符号の説明】
1 ベース 2 軸 3、4 玉軸受 5 スリーブ 6 スペーサ 7 ラビリンスシール
リング 8 ロータハブ 9 ロータハブの中央
縦孔 10 ロータマグネット 11 ステータ取付用
のボス 12 通電用のコイル 13 ステータ 14 ハードディスク 15 スペーサ 16 ディスク押えプレート 17 スリーブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベースに立設、固定された軸のまわりに、
    内外輪間に転動体を備える複数の転がり軸受を介してモ
    ータの回転部材たるロータハブが回転可能に支承された
    スピンドルモータにおいて、前記転がり軸受の外周面と
    前記ロータハブの中央縦孔の内周面との間に上下が開口
    する筒状のスリーブを設け、同スリーブの素材と転がり
    軸受の外輪の素材とを互いに膨張係数のほぼ等しい鉄系
    の金属で構成してなるスピンドルモータ。
  2. 【請求項2】ベースに立設、固定された軸のまわりに、
    内外輪間に転動体を備える複数の転がり軸受を介してモ
    ータの回転部材たるロータハブが回転可能に支承された
    スピンドルモータにおいて、前記転がり軸受の外周面と
    前記ロータハブの中央縦孔の内周面との間に上下が開口
    する筒状のスリーブを設け、同スリーブの素材と転がり
    軸受の外輪の素材とを互いに膨張係数のほぼ等しい鉄系
    の金属で構成するとともに、前記転がり軸受の内輪の素
    材と軸の素材も互いに膨張係数のほぼ等しい鉄系の金属
    で構成してなるスピンドルモータ。
JP10203870A 1998-07-17 1998-07-17 スピンドルモータ Pending JP2000041368A (ja)

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