JP2000078816A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック製転動体を有する軸受を用い、温
度変化時の軸受の予圧抜けを防止し、ロータハブの回転
を安定に維持する。 【解決手段】 固定シャフト４と、この固定シャフト４
に対してセラミック製ボール６ｃ，８ｃ使用の一対の軸
受６，８を用いて回転自在に支持されたロータハブ１０
と、ステータ１８と、このステータ１８に対向するよう
ロータハブ１０に設けられたロータマグネット１６とを
備える。ロータハブ１０のロータハブ本体１２には、一
対の軸受６，８のそれぞれの外輪端面の軸方向に当接す
る位置決め段部１２ｂが設けられ、一対の軸受６，８に
は互いの内輪６ａ，８ａを近接する方向に予圧が付与さ
れており、かつ、固定シャフト４は、ロータハブ本体１
２より線膨張係数の小さいセラミックにより構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク等
の記録ディスクを回転駆動するのに好適なスピンドルモ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク等の記録ディスクを回転
駆動するスピンドルモータは、軸固定タイプの場合、駆
動装置のベース部材に対して立設状態で固定された固定
シャフトに、玉軸受よりなる一対の軸受を介して、記録
ディスクを保持するロータハブが回転自在に支持され、
ベース部材側にシャフトと同心状に固定されたステータ
に対して、ロータハブに固定された環状のロータマグネ
ットが若干の隙間を介して対向し、ステータへの通電に
よりステータとロータマグネットとの磁気的相互作用に
よりロータハブが回転し、ロータハブに搭載された記録
ディスクをこれと一体に回転するようになっている。ま
た、軸回転タイプの場合、ベース部材に設けた円筒状軸
受ホルダの内側に一対の軸受を介して回転シャフトが回
転自在に支持され、この回転シャフトに結合されたロー
タハブに、ベース部材側に固定されたステータに対して
若干の隙間を介して対向するロータマグネットが装着さ
れ、ステータへの通電によりステータとロータマグネッ
トとの磁気的相互作用によりロータハブが回転シャフト
と共に回転するようになっている。

【０００３】この場合、一対の玉軸受は、内輪又は外輪
を軸線方向において互いに向かい合う方向に押圧するこ
とにより両軸受に予圧を付与し、極めて高精度に回転で
きるようにしており、ベース部材に対するロータハブの
回転を高精度に維持できるようになっている。

【０００４】このようなスピンドルモータにおいては、
通常、シャフトはステンレス鋼により形成され、また、
ロータハブは記録ディスクの材質に合わせてステンレス
鋼又はアルミニウム或いはアルミニウム合金により構成
されている。さらに、このようなロータハブを回転支持
するために使用される軸受は、内外輪及び転動体として
のボールがベアリング鋼で構成されている。

【０００５】ところで、近年では、記録ディスク駆動装
置の益々の小型化、高速化、高容量化が要求され、特に
高速化に伴い、従来の鋼球を用いた軸受では、鋼球の摩
擦、摩耗、焼き付き等によるガタ及び振動の問題や、こ
の摩耗に起因する発塵による記録ディスク駆動装置内の
清浄空間の汚染等新たな問題が生じてきている。

【０００６】この問題を解決する手段の一つとして、ロ
ータハブを回転自在に支持する軸受として、内外輪間に
介在されるボールをセラミックにより構成したセラミッ
クボール軸受を使用することが提唱されている。

【０００７】例えば特開平６−１７６４７３号公報に
は、ロータハブを回転自在に支持するための軸受の内
輪、外輪あるいはボールのうちの少なくとも一つをセラ
ミックによって形成することが記載されている。中でも
内外輪間に介在される転動体としてのボールをセラミッ
クで構成することにより、高硬度を有するセラミック製
ボールの使用によって、ボールの摩擦、摩耗、焼き付き
に起因するガタ及び振動の発生並びに発塵の問題も解決
することができ、高速回転に対応できる。

【０００８】なお、上記公報には、記録ディスク駆動装
置のベース部材とロータハブとを電気的に絶縁する手段
として、セラミック使用の軸受を用いることが示されて
いる。即ち、記録ディスクの単位面積当たりの記録容量
を増大させるために、磁気特性に優れた薄膜磁気ヘッド
や磁界の大きさによって内部抵抗が変化するＭＲ素子を
利用した磁気ヘッドが採用されるようになってきている
が、ＭＲ素子を利用した磁気ヘッド採用の記録ディスク
駆動装置の場合、ＭＲ素子の特性上、磁気ヘッドに対し
て一定の電圧が印加される。このため記録ディスクと磁
気ヘッドとの間に電位差が生じ、磁気ヘッドが記録ディ
スクから浮上したとき記録ディスクと磁気ヘッドとの間
に放電が発生し、記録ディスクに記録された情報が破壊
されたり、磁気ヘッドが電気的に腐食するという欠点を
有している。セラミック使用の軸受を使用することによ
り、ベース部材とロータハブとを電気的に絶縁すること
ができ、上述の欠点を解決している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
軸受を構成する部材のうちボールをセラミックによって
形成し内外輪を従来と同じくベアリング鋼によって形成
した場合、記録ディスク駆動装置内の温度上昇時、シャ
フト、ロータハブ及び軸受の熱膨張が生じると、セラミ
ックによって形成されたボールと他の部材との間の線膨
張係数が著しく異なるため、内外輪とボールとの間に隙
間が生じ、一対の軸受に予圧が付与されない、予圧が抜
けた状態となり、ロータハブに回転振れ等が生じ回転特
性が悪化するという新たな問題を生じる。

【００１０】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に留意してなされたものであり、その目的とする
ところは、セラミック製転動体を有する軸受を用いた場
合に温度変化時の軸受の予圧抜けを防止し、ロータハブ
の回転を安定に維持することができるスピンドルモータ
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の発明においては、静止部材と、この
静止部材に対して一対の軸受を用いて回転自在に支持さ
れた回転部材と、静止部材に固定されたステータと、こ
のステータに対向するよう回転部材に装着されたロータ
マグネットとを備えてなるスピンドルモータにおいて、
一対の軸受を、静止側或いは回転側のシャフトの外周面
に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内周面に固
着される外輪と、内輪及び外輪間に介在されたセラミッ
ク製の複数の転動体とを備えてなり、前記外輪が固着さ
れる回転側或いは静止側の内周面には一対の軸受のそれ
ぞれの外輪端面の軸方向の当接により両軸受を位置決め
する段部が設けられ、一対の軸受には互いの内輪を近接
する方向に予圧が付与されており、前記シャフトは、回
転側或いは静止側の内周面を構成する部材より線膨張係
数の小さいセラミックにより構成されていることを特徴
とし（請求項１）、回転側或いは静止側の内周面を構成
する部材が金属材料で構成されていることが望ましい
（請求項２）。

【００１２】セラミック製転動体を有する一対の軸受
は、互いの内輪を相互に近接する方向に予圧が付与され
ており、温度上昇時には、ベアリング鋼或いはステンレ
ス鋼で構成された内外輪の熱膨張変形に比べ、セラミッ
ク製転動体の熱膨張変形が小さいため、内外輪と転動体
との間に隙間が生じ、予圧抜けが生じる。

【００１３】静止側或いは回転側のシャフトが線膨張係
数の小さいセラミックで構成されていると、温度上昇時
においても、シャフトの熱膨張は非常に少なく、一対の
軸受はそれぞれの内輪がこのシャフトに固着されている
ことから、一対の軸受の内輪間寸法はあまり大きく変化
しない。一方、一対の軸受のそれぞれの外輪が固着され
ている回転側或いは静止側は、セラミック製シャフトよ
り線膨張係数が大きいため、温度上昇時、所要の通り熱
膨張し、この時、回転側或いは静止側の内周面が径方向
に拡大すると同時に、この内周面が段部と共に軸方向に
膨張する。この軸方向の膨張による変位は、シャフトの
軸方向の変位に比べ大きいため、一対の軸受にはそれぞ
れの外輪を軸方向外方に広げようとする予圧が加圧され
る。この結果、温度上昇時に軸受の内外輪と転動体との
間に生じる隙間が予圧の加圧により実質上無くなり、予
圧抜けが防止される。

【００１４】また、本発明の第２の発明は、静止部材
と、この静止部材に対して一対の軸受を用いて回転自在
に支持された回転部材と、静止部材に固定されたステー
タと、ステータに対向するよう回転部材に装着されたロ
ータマグネットとを備えてなるスピンドルモータにおい
て、一対の軸受は、静止側或いは回転側のシャフトの外
周面に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内周面
に固着される外輪と、内輪及び外輪間に介在されたセラ
ミック製の複数の転動体とを備えてなり、外輪が固着さ
れる回転側或いは静止側の内周面には一対の軸受のそれ
ぞれの外輪端面の軸方向の当接により両軸受を位置決め
する段部が設けられ、一対の軸受には互いの内輪を近接
する方向に予圧が付与されており、回転側或いは静止側
の内周面を構成する部材がセラミックにより構成されて
いることを特徴としている（請求項３）。

【００１５】この発明の場合、内輪がシャフトに固着さ
れた一対の軸受に対し、この外輪が固着される回転側或
いは静止側の内周面の構成部材が、相対的に線膨張係数
の小さいセラミックで構成されることにより、温度上昇
時、一対の軸受の外輪が軸方向及び径方向外方へ膨張し
ようとすることが抑制され、この外輪への抑制力により
温度上昇時に内外輪と転動体との間に発生しようとする
隙間が実質上無くなり、予圧抜けが防止される。

【００１６】さらに、本発明の第３の発明は、静止部材
と、この静止部材に対して一対の軸受を用いて回転自在
に支持された回転部材と、静止部材に固定されたステー
タと、このステータに対向するよう回転部材に装着され
たロータマグネットとを備えてなるスピンドルモータに
おいて、一対の軸受は、静止側或いは回転側のシャフト
の外周面に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内
周面側に固着される外輪と、内輪及び外輪間に介在され
たセラミック製の複数の転動体とを備えてなり、回転側
或いは静止側の内周面には一対の軸受のそれぞれの外輪
端面の軸方向の当接により両軸受を位置決めする段部が
設けられ、一対の軸受には互いの内輪を近接する方向に
予圧が付与されており、かつ、一対の軸受の外輪と回転
側或いは静止側の内周面との間に、回転側或いは静止側
の内周面を構成する部材より線膨張係数の大きい環状部
材が介在されていることを特徴としている（請求項
４）。そして、この環状部材をプラスチックにより構成
するのが好ましい（請求項５）。

【００１７】この発明の場合、内輪がシャフトに固着さ
れた一対の軸受の外輪と回転側或いは静止側の内周面と
の間に線膨張係数の大きい環状部材が介在されることに
より、温度上昇時、回転側或いは静止側の内周面を構成
する部材の膨張によるその径方向外方への広がりに比し
て、環状部材の膨張が大きくなるため、実質的に軸受に
対して径方向内方への力が作用し、一対の軸受の外輪が
軸方向及び径方向外方へ膨張しようとすることが抑制さ
れ、この外輪への抑制力により温度上昇時に内外輪と転
動体との間に発生しようとする隙間が実質上無くなり、
予圧抜けが防止される。

【００１８】回転側或いは静止側の内周面を構成する部
材が線膨張係数の比較的小さな材料で構成した場合に
は、この内周面で環状部材を径方向及び軸方向に保持す
ることで環状部材の変形を拘束することになり、逆に環
状部材がその内径を小さくするように変形し、一対の軸
受の外輪が径方向に膨張することを抑制することができ
る。環状部材が線膨張係数の非常に大きいプラスチック
で構成された場合にも同様に、一対の軸受の外輪が径方
向に膨張することが効果的に抑制される。

【００１９】上記において、軸固定タイプの場合、装置
のベース部材又はこれに固着されるモータブラケット及
びこれに固定されたシャフトが静止部材を構成し、この
シャフトに一対の軸受を介して回転自在に支持されたロ
ータが回転部材となる。ロータはハードディスク等の記
録ディスク駆動装置用スピンドルモータでは記録ディス
クを搭載する機能を有するロータハブが回転部材とな
る。また、軸回転タイプの場合、装置のベース部材又は
これに固着されるモータブラケット及びこれに一体的に
設けられた円筒状軸受支持筒が静止部材となり、軸受支
持筒の内側に一対の軸受を介して回転自在に支持された
シャフト及びこのシャフトに結合されたロータ（ロータ
ハブ）が回転部材を構成する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳述する。まず、図１は第１の発明の実施形
態を示したものであり、ハードディスク駆動装置に適用
した場合を示したものである。

【００２１】浅皿状に形成されたブラケット２には中央
部に円筒ボス部２ａが形設され、この円筒ボス部２ａの
内側の固定孔にセラミックにより構成された固定シャフ
ト４の下端部を圧入することにより、ブラケット２に固
定シャフト４が立設されている。ブラケット２は、駆動
装置のベース部材（図示せず）にねじ止め等により固定
され、これにより固定シャフト４がベース部材に対して
立設状態で固定されている。固定シャフト４の円筒ボス
部２ａより突出した部分には、軸方向に離間して配置さ
れた一対の軸受６，８を介して記録ディスクを保持する
ロータハブ１０が回転自在に支持されている。

【００２２】一対の軸受６，８は玉軸受からなり、それ
ぞれベアリング鋼により構成された内輪６ａ，８ａ及び
外輪６ｂ，８ｂと、この内外輪間に介在された転動体と
しての複数のボール６ｃ，８ｃと、各ボールを周方向等
間隔に保持するリテーナ及びシール部材等を備えてな
り、ボール６ｃ，８ｃはセラミック、例えば窒化ケイ素
（Ｓｉ₃Ｎ₄）により構成されている。このセラミックボ
ールを有する軸受６，８の使用は、ロータハブ１０とシ
ャフト４間の電気的絶縁を実現すると同時に、ボールの
摩耗に起因するガタ及び振動の発生並びに発塵の問題も
解決することが可能である。

【００２３】前記ロータハブ１０は、記録ディスクの中
心孔に嵌合してこれを保持する円筒外周面を有し記録デ
ィスクとほぼ同じ線膨張係数を有するアルミ又はアルミ
合金或いはステンレス鋼により構成されたロータハブ本
体１２と、上端がロータハブ本体１２に固定された円筒
状のロータヨーク１４と、このロータヨーク１４の内周
面に固着された円筒状のロータマグネット１６とを備え
てなる。一対の軸受６，８は、それぞれの内輪６ａ，８
ａの内周面が固定シャフト４の外周面に接着剤を用いて
固着され、それぞれの外輪６ｂ，８ｂの外周面がロータ
ハブ本体１２の内周面に接着剤を用いて固着されてい
る。

【００２４】ロータハブ本体１２の下部には、径方向外
方に張り出したディスク載置部１２ａが一体に設けら
れ、これに記録ディスクが載置されて装着される。ま
た、ロータハブ本体１２の内周面には、径方向内方に突
出した環状段部１２ｂが一体に形設されており、一対の
軸受６，８のそれぞれの外輪６ｂ，８ｂの向かい合う端
面が環状段部１２ｂに軸方向に当接し、両軸受６，８を
位置決めできるようになっている。一対の軸受６，８
は、それぞれの内輪６ａ，８ａが互いに近接する方向に
予圧が付与されている。ロータハブ本体１２のディスク
載置部１２ａより下方に垂下した外周壁部１２ｃはブラ
ケット２の外周壁内面と僅かな間隙を介して対向してお
り、ラビリンスシールを構成している。ヨーク１４はロ
ータハブ本体１２に設けられた垂下部１２ｄの外周に外
嵌され、垂下部１２ｄの一部をかしめることによりヨー
ク１４がその上面をロータハブ本体１２に当接させた状
態で固定される。

【００２５】円筒ボス部２ａの外周面には、ステータコ
ア及びこのステータコアに巻回されたコイルを備えてな
るステータ１８が外嵌固定され、ステータ１８の外周面
に対し、ロータマグネット１６が若干の隙間を介して対
向している。上側軸受６の上方及び下側軸受８の下方に
は、シャフト４の外周面との間でラビリンスギャップを
形成するラビリンスキャップ２０，２２がそれぞれロー
タハブ本体１２に固着されて配置されている。

【００２６】固定シャフト４を構成するセラミックは、
例えば窒化ケイ素であり、その線膨張係数は３．４／１
０⁶である。ロータハブ１０のロータハブ本体１２は、
記録ディスクがアルミニウムディスクの場合、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金（Ａ６０６１）で構成され、
その線膨張係数は２３．６／１０⁶であり、記録ディス
クがガラスディスクの場合、ステンレス鋼（例えばＳＵ
Ｓ４３０）で構成され、その線膨張係数は１０．４／１
０⁶である。

【００２７】上述したスピンドルモータにおいて、温度
が上昇すると、一対の軸受６，８においては、内外輪６
ａ，６ｂ，８ａ，８ｂを構成するベアリング鋼（ＳＵＪ
２）の線膨張係数（１２．５／１０⁶）とボール６ｃ，
８ｃを構成するセラミック（窒化ケイ素）の線膨張係数
（３．４／１０⁶）との差により、内外輪６ａ，６ｂ，
８ａ，８ｂとボール６ｃ，８ｃとの間に隙間を生じよう
とする。

【００２８】この時、一対の軸受６，８のそれぞれの内
輪６ａ，６ｂが固着された固定シャフト４は相対的に線
膨張係数が小さいため、その内輪６ａ，６ｂ間の軸方向
寸法はあまり変化しない。一方、ロータハブ１０のロー
タハブ本体１２においては、その材質の線膨張係数が固
定シャフト４のセラミックより大きいため、温度上昇時
に所要の通り熱膨張するが、特に軸方向の熱膨張が固定
シャフト４に比べて大きいことから、一対の軸受６，８
のそれぞれの外輪６ｂ，８ｂ間の軸方向寸法が内輪６
ａ，８ａ間より大きくなり、一対の軸受６，８に予圧力
が加圧されることになる。この場合、ロータハブ本体１
２の半径方向外方への膨張によって外輪６ｂ，８ｂが径
方向外方へ引っ張られるが、その変位は内外輪の軸方向
変位差に比べて小さく、結果として、この軸方向変位差
が一対の軸受６，８の内外輪とボール間の隙間をなくす
ように作用し、従来技術で説明したような予圧抜けが防
止されることになる。

【００２９】なお、以上の説明より明らかなように、ロ
ータハブ本体１２はアルミニウム又はアルミニウム合金
のように線膨張係数の大きい材質であれば予圧抜け防止
の効果が顕著であるが、ステンレス鋼や銅合金或いはエ
ンジニアリングプラスチック等であってもよく、ロータ
ハブ本体の線膨張係数が固定シャフトのセラミックより
大きければ本発明の予圧抜け防止の効果が得られるもの
である。また、図１は軸固定タイプのスピンドルモータ
の場合を説明したが、軸回転タイプのスピンドルモータ
にも同様に適用できる。この場合、ベース部材又はこれ
に固着されるモータブラケットの軸受保持筒をアルミニ
ウムやステンレス鋼等の材料で構成し、この軸受保持筒
に一対の軸受（セラミックボール使用）を介して支持さ
れるロータの回転シャフトを軸受保持筒より線膨張係数
の小さいセラミックで構成すればよい。セラミックとし
ては、アルミナＡｌ₂Ｏ₃（線膨張係数７．５〜７．８／
１０⁶）であってもよい。

【００３０】次に、第２の発明の実施形態を示した図２
について説明する。図２に示す実施の形態は、先の実施
形態と同様にハードディスク駆動装置用スピンドルモー
タを示したものであり、図１と同一もしくは対応するも
のには同一符号を付してその詳細を省略する。

【００３１】図２の実施の形態では、ブラケット２の円
筒ボス部２ａに圧入して立設状態で固定された固定シャ
フト２４がステンレス鋼，アルミニウム合金等の材料に
より構成されている。また、この固定シャフト２４に対
してセラミックボール使用の一対の軸受６，８を介して
回転自在に支持されたロータハブ２６が、記録ディスク
を保持するセラミックにより構成されたロータハブ本体
２８と、このロータハブ本体２８に上端部が固着された
ロータヨーク１４と、ロータヨーク１４の内周面に装着
されたロータマグネット１６とから構成されている。ロ
ータハブ本体２８の下部外周には、外方に鍔状に張り出
したディスク載置部２８ａが一体的に形設され、内周部
には、径方向内方に突出した環状段部２８ｂが一体的に
形設されている。

【００３２】一対の軸受６，８は、それぞれの内輪６
ａ，８ａが固定シャフト２４の外周面に接着固定され、
それぞれの外輪６ｂ，８ｂがロータハブ本体２８の内周
面にそれぞれの軸方向端面を環状段部２８ｂに軸方向に
当接させた状態で接着固定されており、一対の軸受６，
８は、それぞれの内輪６ａ，８ａが互いに近接する方向
に予圧が付与されている。

【００３３】このような構成のスピンドルモータにおい
ては、ロータハブ２６のロータハブ本体２８が線膨張係
数の小さいセラミックにより構成されているため、温度
変化に伴うロータハブ本体２８の熱変形が非常に小さ
く、従って、温度上昇時、一対の軸受６，８の内外輪に
熱膨張を生じようとしても、ロータハブ本体２８により
外輪６ｂ，８ｂの径方向の変形が抑制されることにな
り、一対の軸受６，８における内外輪とボールとの間に
隙間を生じることが実質上防がれ、予圧抜けが防止され
る。

【００３４】図２に示す実施の形態は、記録ディスクと
してガラスディスクを用いる場合に好適である。これ
は、ロータハブ本体２８としてガラスと線膨張係数が近
似しているセラミックを用いることから、温度変化によ
る記録ディスクの変形が極めて小さいことに起因してい
る。なお、第２の発明においても、図２の軸固定タイプ
のスピンドルモータに限らず、軸回転タイプのスピンド
ルモータにも同様に適用することが出来る。この場合、
静止部材としての軸受保持筒をセラミックで構成すれば
よい。

【００３５】次に、第３の発明の実施の形態を示した図
３について説明する。図３に示す実施の形態も、先の実
施形態と同様にハードディスク駆動装置用スピンドルモ
ータを示したものであり、図１及び図２と同一もしくは
対応するものには同一符号を付してその詳細を省略す
る。

【００３６】図３に示すスピンドルモータは、ブラケッ
ト２に固定された固定シャフト２４が例えばアルミニウ
ム合金により構成され、ロータハブ１０のロータハブ本
体１２が例えばステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）により構
成され、この構造は従来と同様であるが、異なるところ
は、セラミックボール使用の一対の軸受６，８の外輪６
ｂ，８ｂとロータハブ本体１２との接合部にプラスチッ
クよりなる環状部材３２，３４が介在されてことであ
る。この環状部材３２，３４は例えばエポキシ樹脂によ
り構成され、その線膨張係数は６３／１０⁶と非常に大
きい。環状部材３２，３４はそれぞれ内周面が外輪６
ｂ，８ｂの外周面全面に接着固定され、外周面がロータ
ハブ本体１２の内周面に接着固定されている。

【００３７】図３に示す実施形態にあっては、固定シャ
フト２４に装着された一対の軸受６，８の外側を線膨張
係数の非常に大きいプラスチック製環状部材３２，３４
で覆い、その外周を環状部材３２，３４より線膨張係数
の小さい部材（ロータハブ本体１２）で径方向及び軸方
向に対し保持しているため、温度上昇時、ロータハブ本
体１２の膨張変位に比し、環状部材３２，３４の膨張量
が大きく、この場合、環状部材３２，３４はロータハブ
本体１２によりその径方向及び軸方向が拘束されること
から、ロータハブ本体１２の熱膨張で吸収しきれない環
状部材３２，３４の変位は径方向内方に向かい、両軸受
６，８の外輪６ｂ，８ｂが径方向内方に押圧されること
になる。

【００３８】この結果、温度上昇時に一対の軸受６，８
の内外輪に熱膨張を生じようとしても、環状部材３２，
３４により外輪６ｂ，８ｂの径方向の変形が抑制される
ことになり、一対の軸受６，８における内外輪とボール
との間に隙間を生じることが実質上防がれ、予圧抜けが
防止される。

【００３９】特に、上記の実施形態のように、ロータハ
ブ本体１２を線膨張係数の比較的小さい材料（ＳＵＳ４
３０）で構成した場合には、温度上昇時に逆に外輪６
ｂ，８ｂの内径を小さくするように変形し、上述した外
輪６ｂ、８ｂの径方向の膨張変形を抑制する効果が顕著
になる。

【００４０】なお、上記環状部材３２，３４の材料とし
ては、線膨張係数が大きいという点でプラスチックが望
ましく、エポキシ樹脂以外に、ＰＥＳ（ポリエーテルサ
ルホン、線膨張係数５５／１０⁶）、ＰＢＴ（ポリブチ
レンテレファート、線膨張係数８０／１０⁶）、ＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフロロエチレン、線膨張係数９５／１０
⁶）、ＰＯＭ（ポリエーテル、線膨張係数９５／１０⁶）
等が挙げられる。勿論、プラスチックに限定されるもの
ではなく、ロータハブ本体１２より大きい線膨張係数を
有する金属材料で環状部材を構成してもよい。また、こ
の第３の発明も、固定シャフト２４やロータハブ本体１
２の材質は上記に限定されるものではなく、さらに、図
３の軸固定タイプに限らず、軸回転タイプのスピンドル
モータにも適用することが出来る。この場合、静止部材
としての軸受保持筒と軸受の外輪との間に、軸受保持筒
より線膨張係数の大きい材料で構成された環状部材を介
在させればよい。

【００４１】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、本
発明の主旨を逸脱することなく、種々変更又は修正が可
能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載する効果を奏する。第１の発明の
スピンドルモータにあっては、セラミック転動体を用い
た一対の軸受のそれぞれの内輪が固着される静止側或い
は回転側のシャフトを線膨張係数の小さいセラミックに
より構成したので、温度上昇時に一対の軸受の内輪間寸
法をほぼ一定に保持した上で、一対の軸受のそれぞれの
外輪をこれが固着される回転側或いは静止側の内周面を
構成する部材の熱膨張に応じて軸方向に変位させること
ができ、外輪間寸法を軸方向に広げ、両軸受に予圧を加
えることができるものであり、結果とを実質上無くして
予圧抜けを防止することができる。従って、セラミック
転動体軸受の使用により、温度変化時の軸受の予圧抜け
を確実に防止し、ロータハブの回転を安定に維持するこ
とができるものである。

【００４３】第２の発明のスピンドルモータにあって
は、内輪がシャフトに固着された一対の軸受に対し、こ
の外輪が固着される回転側或いは静止側の内周面の構成
部材を相対的に線膨張係数の小さいセラミックで構成し
ているため、温度上昇時の外輪の膨張を抑えることがで
き、軸受における内外輪と転動体との間に発生しようと
する隙間を実質上なくすことができ、予圧抜けを防止す
ることができる。

【００４４】第３の発明のスピンドルモータにあって
は、内輪がシャフトに固着された一対の軸受の外輪と回
転側或いは静止側の内周面との間に線膨張係数の大きい
環状部材を介在したので、温度上昇時の環状部材の径方
向内方への変位を利用して外輪の径方向の膨張を抑制す
ることができ、軸受における内外輪と転動体との間に発
生しようとする隙間を実質上なくすことができ、予圧抜
けを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施形態を示すスピンドルモータ
の軸断面図である。

【図２】第２の発明の実施形態を示すスピンドルモータ
の軸断面図である。

【図３】第３の発明の実施形態を示すスピンドルモータ
の軸断面図である。

【符号の説明】

４、２４ 固定シャフト ６、８ 軸受 ６ａ、８ａ 内輪 ６ｂ、８ｂ 外輪 ６ｃ、８ｃ ボール １０、 ２６ ロータハブ １２、２８ ロータハブ本体 １２ｂ、２８ｂ 環状段部 ３２、３４ 環状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H605 AA00 BB05 BB09 BB19 CC01 CC02 CC04 EB10 EB17 EB39 FF03 FF06 FF10 GG01 GG04 5H621 BB07 GA01 GA04 JK07 JK13 JK17 JK19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止部材と、該静止部材に対して一対の
   軸受を用いて回転自在に支持された回転部材と、前記静
   止部材に固定されたステータと、該ステータに対向する
   よう前記回転部材に装着されたロータマグネットとを備
   えてなるスピンドルモータにおいて、 前記一対の軸受は、静止側或いは回転側のシャフトの外
   周面に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内周面
   に固着される外輪と、内輪及び外輪間に介在されたセラ
   ミック製の複数の転動体とを備えてなり、前記外輪が固
   着される前記回転側或いは静止側の内周面には前記一対
   の軸受のそれぞれの外輪端面の軸方向の当接により該両
   軸受を位置決めする段部が設けられ、前記一対の軸受に
   は互いの内輪を近接する方向に予圧が付与されており、 前記シャフトは、前記回転側或いは静止側の内周面を構
   成する部材より線膨張係数の小さいセラミックにより構
   成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】 前記回転側或いは静止側の内周面を構成
   する部材は、金属材料により構成されている請求項１に
   記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 静止部材と、該静止部材に対して一対の
   軸受を用いて回転自在に支持された回転部材と、前記静
   止部材に固定されたステータと、該ステータに対向する
   よう前記回転部材に装着されたロータマグネットとを備
   えてなるスピンドルモータにおいて、 前記一対の軸受は、静止側或いは回転側のシャフトの外
   周面に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内周面
   に固着される外輪と、内輪及び外輪間に介在されたセラ
   ミック製の複数の転動体とを備えてなり、前記外輪が固
   着される前記回転側或いは静止側の内周面には前記一対
   の軸受のそれぞれの外輪端面の軸方向の当接により該両
   軸受を位置決めする段部が設けられ、前記一対の軸受に
   は互いの内輪を近接する方向に予圧が付与されており、 前記回転側或いは静止側の内周面を構成する部材は、セ
   ラミックにより構成されていることを特徴とするスピン
   ドルモータ。
4. 【請求項４】 静止部材と、該静止部材に対して一対の
   軸受を用いて回転自在に支持された回転部材と、前記静
   止部材に固定されたステータと、該ステータに対向する
   よう前記回転部材に装着されたロータマグネットとを備
   えてなるスピンドルモータにおいて、 前記一対の軸受は、静止側或いは回転側のシャフトの外
   周面に固着される内輪と、回転側或いは静止側の内周面
   側に固着される外輪と、内輪及び外輪間に介在されたセ
   ラミック製の複数の転動体とを備えてなり、前記回転側
   或いは静止側の内周面には前記一対の軸受のそれぞれの
   外輪端面の軸方向の当接により該両軸受を位置決めする
   段部が設けられ、前記一対の軸受には互いの内輪を近接
   する方向に予圧が付与されており、 かつ、前記一対の軸受の外輪と前記回転側或いは静止側
   の内周面との間には、該回転側或いは静止側の内周面を
   構成する部材より線膨張係数の大きい環状部材が介在さ
   れていることを特徴とするスピンドルモータ。
5. 【請求項５】 前記環状部材はプラスチックにより構成
   されている請求項３に記載のスピンドルモータ。