JP2000081029A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スピンドルモータにおいて、スラスト方向の動
きを精度良く規制でき、組立性が良く、低騒音，消費電
流の節約を図る。 【解決手段】スピンドルモータの軸受ハウジング３内に
シャフト２に対するスラスト方向位置規制用の弾性片６
ｂを有するストッパプレート６が固定配置される。シャ
フト２には弾性片６ｂが嵌まり込むための周溝２ｂが設
けられ、このシャフト２の周溝２ｂ位置における直径が
弾性片６ｂの復元状態にある時の内径より小さくしてあ
る。周溝２ｂの溝幅は弾性片６ｂとの非接触を保てる程
度に該弾性片の板厚より大きくしてある。シャフト２下
端がスラスト軸受５に支持された状態の時に周溝２ｂが
弾性片６ｂを非接触状態で受け入れる位置に在る。

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等に
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
昭５９−１８８３５１号公報，特開昭６１−１１２５４
７号公報，特開平３−２７２３１８号公報等にあるよう
に動圧軸受け装置を用いたものが広く知られている。

【０００３】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，低コスト化の実現に難点
があった。

【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
の場合には軸のスラスト方向の位置規制や抜け防止策を
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。その他、軸
側に抜け止め用の鍔体を設け、軸受のハウジング側に軸
が抜けようとする前記鍔体を受け止めるスラスト位置規
制体を設けたものとして、例えば特開昭５８−１３７６
１３号公報に開示されたものがある。

【０００６】一方、回転軸側に周溝を設け、この周溝に
スラスト受けを係合させてスラスト方向の位置規制を行
なう技術も知られている。例えば、実開昭５７−１８６
７１７号公報には、軸受ハウジングとなるボスに拡開可
能な，すり割り状のスラスト受けを配置し、このスラス
ト受けを拡開及び弾性復元を利用して回転軸の周溝に係
合させてスラスト方向の位置規制を行なう技術が開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のスラス
ト方向の位置規制技術のうち、回転軸側にスラスト板や
鍔体を設ける方式は、組立て工程において、まず、スラ
スト板や鍔体付きの回転軸を軸受ハウジングにセットし
た後に、このスラスト板や鍔体に対向する位置規制体を
設ける必要がある。その理由は、位置規制体を予め軸受
ハウジングにセットした状態で回転軸を軸受ハウジング
に内挿しようとすると、スラスト板や鍔体が位置規制体
に当たって回転軸の挿入が阻まれるためである。したが
って、軸受ハウジングにラジアル軸受，スラスト軸受，
抜け止め用のスラスト位置規制手段を予めセットして軸
受ユニットを構成し、この軸受ユニットに後から回転軸
を挿入セットするような組立て工程を採用できず、組立
て作業の合理化を図る上で支障となっていた。

【０００８】これに対して、軸受ハウジング側に拡開可
能及び弾性復元可能なスラスト受けを配置し、これを回
転軸に設けた周溝に係合させる方式は、回転軸先端をテ
ーパ形状にする等の配慮を施すことで、回転軸の軸受ハ
ウジングへの内挿時に回転軸の挿入力でスラスト受けを
押し広げて回転軸を軸受ハウジングにセットすることが
可能であり（スラスト受けは最終的には回転軸側の溝に
弾性復元力で嵌まり込む）、組立ての合理化を実現でき
る。しかしながら、上記スラスト受けの板厚とこれに係
合する溝の幅とは略等しいこと、加えて回転軸の自重に
より溝壁がスラスト受け面に接触するため、その接触に
より軸の回転時に摺動音が発生したり、摩擦抵抗が働い
て負荷トルクが大きくなる要因になる。

【０００９】ところでディスク駆動用モータに利用され
る動圧軸受スピンドルモータにあっては、スラスト軸
受，ラジアル軸受が潤滑油膜を介在させて回転軸を支持
するので、回転時の静粛性を保ち、また、非常に高精度
な回転が可能である。このようなスピンドルモータで
は、上記のような装置の組立て性の合理化の阻害要因や
回転軸・スラスト位置規制体（ストッパプレート）間の
接触防止対策を講じることが望まれる。なお、スピンド
ルモータでは、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。

【００１０】本発明の目的は、スラスト方向の動きを精
度良く規制できるとともに、組立性が良く、しかも従来
以上に低騒音，消費電流の節約を図ることのできるスピ
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】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のように構成される。な
お、構成要素に付した符号は、図１の実施例のものを引
用した。

【００１２】（１）ステータコア１０の内側に内側から
順にハブ１のシャフト（回転軸）２，該シャフト２のラ
ジアル用の軸受メタル４，筒状の軸受ハウジング３が同
心状に配置され、前記軸受ハウジング３の下端に前記シ
ャフトのスラスト軸受５が配置されるスピンドルモータ
において、前記軸受ハウジング３内に前記シャフト２に
対するスラスト方向位置規制用の弾性片６ｂを有するス
トッパプレート６が固定配置され、この弾性片６ｂはシ
ャフト挿入力により押し広げ可能な形状を呈し、前記シ
ャフト２には前記弾性片６ｂが嵌まり込むための周溝２
ｂが設けられ、このシャフト２の前記周溝２ｂ位置にお
ける直径が前記弾性片６ｂの復元状態にある時の内径よ
り小さくしてあり、前記周溝２ｂの溝幅は前記弾性片６
ｂとの非接触を保てる程度に該弾性片６ｂの板厚より大
きくしてあり、前記シャフト２下端が前記スラスト軸受
５に支持された状態の時に前記周溝２ｂが前記弾性片６
ｂを非接触状態で受け入れる位置に在るよう設定されて
いることを特徴とする。

【００１３】上記構成によれば、シャフト２を軸受ハウ
ジング３に内挿する時に、シャフト２の挿入力でストッ
パプレート６の弾性片６ｂが押し広げられ、このように
してシャフト２を軸受ハウジング３に挿入セットするこ
とが可能となる。弾性片６ｂは周溝２ｂがストッパプレ
ートの径方向対向位置にきたときにこの溝２ｂに弾性復
元力で嵌まり込むので、この溝２ｂと弾性片６ｂの協働
により、シャフト２が機械衝撃力等を受けてスラスト方
向に移動しようとすると、溝２ｂが弾性片６ｂに当接す
ることでスラスト位置規制がなされる。

【００１４】また、軸受ハウジング３にラジアル軸受
４，スラスト軸受５，ストッパプレート６を予めセット
して軸受ユニットを構成しておき、この軸受ユニットに
後からハブ付きシャフト２を挿入セットすることができ
るので、組立て性を向上させる。

【００１５】さらに、シャフト２がスラスト軸受５に支
持されることを利用して、この支持状態にある時に周溝
２ｂが弾性片６ｂを非接触状態で受け入れる位置に在る
よう設定でき（いわゆる弾性片６ｂが周溝２ｂ内で非接
触の浮き状態にある）、これによりシャフト２とストッ
パプレート６間の摩擦抵抗の発生や摺動音発生をなくす
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１〜図９を用
いて説明する。

【００１７】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。

【００１８】図１においてロータ側となる腕状のハブ
（スピンドルハブ）１は、その外周部に磁気ディスク載
置用フランジ部１ａを一体に形成してある。

【００１９】シャフト２は、元々はハブ１とは別部品で
構成され、ハブ１の中心に設けたシャフト取付穴（シャ
フト嵌合部）１ｂにシャフト２の一端を嵌合して、ハブ
１のシャフト取付穴１ｂの縁（ハブ１の裏面における
縁）３２を加圧して生じさせた塑性流動（塑性変形結
合）結合によりハブ１にシャフト２が固着されている。
この塑性流動により符号３２に示すように環状の加圧成
形跡（凹部；潰し跡）が残る。

【００２０】図４にこの塑性流動結合によるハブ１とシ
ャフト２の固着状態を拡大して示す。シャフト２の一端
外周には塑性流動を受け入れる凹部２ｃが形成されてい
る。図４では凹部２ｃをシャフト２の周方向に形成した
２条の周溝（断面がＷ形の溝）により構成する。上記塑
性流動は、Ｗ溝２ｃの近傍にあるハブ１の材料の一部
（内縁周り）３２を垂直に加圧して、Ｗ溝２ｃに塑性流
動を充填させたものであり、Ｗ溝によって生じる突起を
断続的或いはピラミット状にすることによって回転方向
の結合力が一段と向上することは周知の通りである。な
お、凹部２ｃの形状は溝のほかに小さな凹みを散在させ
る等、種々の態様が考えられる。

【００２１】図５にハブ１とシャフト２の塑性流動結合
の方法を示す。

【００２２】図５に示すように、ハブ１を平面台上に反
転して配置し、シャフト２を嵌合部１ｂに嵌めた状態
で、内周先端に押圧部（環状小突起）３０ａを形成した
加圧治具３０をハブ１の裏側からシャフト２をガイドと
して挿入し、この治具３０を介して軸方向に荷重を加え
ることによりハブ１の材料の一部をＷ溝に塑性流動させ
るものである。

【００２３】例えばシャフト２の材質がステンレス鋼SU
S420J2，熱処理硬度ＨＲＣ５４，軸径３mmで、溝２ｃの
深さ０.０７mm、また、ハブ１の材質がSUS430，硬度Ｈ
ＲＣ２０，厚さ１mm，嵌合の隙間が０.００８mmの場
合、塑性流動による加圧の凹み３２の深さが約０.１m
m、凹み幅が約０.２mmとすると、２００kgｆ程度の押圧
荷重で、ハブ１とシャフト２とを塑性流動により強固に
一体化できる。

【００２４】シャフト２の外径精度は、例えば、公差幅
１μｍ，真円度誤差０.１μｍ程度の高精度を必要とす
るが、ハブ１とシャフト２とを切削一体物とする製法
は、量産レベルでは不可能に近い。本発明のようにシャ
フト２とハブ１とを別々に製作すれば、夫々の加工精度
を高めることは容易である。

【００２５】ハブ１とシャフト２は上記の塑性流動結合
により同心的に固着されて、動圧型軸受の軸受メタル４
を介して円筒状の軸受ハウジング（軸受け保持手段）３
に回転自在に支持される。

【００２６】シャフト２はその中心部に磁気ディスクを
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。

【００２７】ハブ１の側壁（周壁）内周部には、ロータ
マグネット１２が固定配置されている。ロータマグネッ
ト１２は、ハブ１の内周段付部１ｃ，１ｃ´により形成
された周方向の帯状凹部に挿入配置された後に、ハブ開
口側の内周段付部１ｃ´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をあてがって、ロータマ
グネット１２一端・内周段付部１ｃ´間に金属製リング
１３を押し潰すように塑性変形により充填させること
で、ロータマグネット１２とハブ１とを強固に固定して
いる。

【００２８】本実施例のスピンドルモータは、固定側の
ベース１１にステータコア１０が固定配置され、ステー
タコア１０の内側に内側から順にハブのシャフト２，該
シャフト２の動圧型ラジアル軸受の軸受メタル４，筒状
の軸受ハウジング３が同心状に配置されている。

【００２９】軸受ハウジング３の下端内周には、軸受ハ
ウジング３を封じるようにキャップ形のスラスト軸受５
が固着され、この固着は該スラスト軸受５を軸受ハウジ
ング３の一端内周に嵌合して該軸受ハウジング３の一端
内縁の周り３１を加圧して生じさせた塑性流動結合（い
わゆる堅締或いは緊迫等と称せられる）よりなる。この
スラスト軸受５の固着法の詳細については、図６及び図
７を用いて後述する。

【００３０】スラスト軸受５は、軸受面となるピボット
軸受５ａを底部５−１に有してなり、この底部５−１と
シャフト２の下端外周を包囲する環状の側部５−２とを
一体成形することでキャップ形を呈し、この側部５−２
の環状端面と軸受メタル４の下端とによって環状のスト
ッパプレート６が挾持されている。このストッパプレー
ト６の在る位置に対応してシャフト下端外周に周方向に
溝（周溝）２ｂが形成され、この溝２ｂにストッパプレ
ート６の内側に設けた図２の弾性片（爪片，舌片とも称
せられ、ここでは、以下、舌片と称する）６ｂが非接触
で嵌まりこんでシャフト２の抜け止めとスラスト方向の
位置規制を行なっている。舌片６ｂはシャフト挿入力に
より押し広げ可能な形状を呈し、シャフト２の周溝位置
における直径が舌片６ｂの復元状態にある時の内径ｄよ
り小さくしてある。周溝２ｂの溝幅は舌片６ｂとの非接
触を保てる程度に該舌片の板厚より大きくしてあり、シ
ャフト２下端がスラスト軸受５に支持された状態の時に
周溝２ｂが舌片６ｂを非接触状態で受け入れる位置に在
るよう設定されている。ストッパプレート６の詳細につ
いては、後述する。

【００３１】シャフト２の下端面は曲面（球面形状を含
む）形状でピボット軸受（スラスト軸受）５ａに受けら
れている。スラスト軸受５によって形成された流体封入
室９には動圧軸受の動圧発生要素（潤滑剤）として磁性
流体が注入されている。

【００３２】軸受メタル４は２個用いられ、この軸受メ
タル４，４間に筒状のシールマグネット８が介在し、こ
れらの軸受メタル４及びシールマグネット８は軸受ハウ
ジング３内周に圧入により固定配置されている。シール
マグネット８は軸方向に着磁されている。

【００３３】また、軸受ハウジング３には、上部内周に
シール部材７が圧入により固着されている。シール部材
７の内周には螺旋溝７ａ（図８参照）が形成され、この
螺旋溝７ａは、シャフト２の回転時に磁性流体を押し下
げる方向にスクリューポンプ作用が生じるよう溝をきっ
てあり、この螺旋溝７ａによって、遠心力で内部の磁性
流体が外部に出ないようにしてある。

【００３４】このシール部材７とスラスト軸受５とによ
って軸受ハウジング３内部はシールされる。

【００３５】固定側となるベース１１には、ボス（円筒
部）１１ａが一体成形され、このボス１１ａ内周に軸受
ハウジング３が固着されている。この固着は、ボス１１
ａ内周に設けた溝１１ｂに接着剤を充填して接着により
行なっている。ボス１１ａと軸受ハウジング３は一体成
形してもよく、この場合は当然ながら接着剤は不要とな
る。

【００３６】ステータコア１０は、積層された珪素鋼板
からなり、コイル１０ａが巻回されて、ベース１１のボ
ス１１ａに接着固定されている。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。

【００３７】ここで、スラスト軸受５の固着法を図６，
７を用いて説明する。

【００３８】図６は、加圧治具４０を用いて、軸受ハウ
ジング３にスラスト軸受５を塑性流動結合する説明図で
ある。

【００３９】２個の軸受メタル（ラジアル軸受）４とシ
ールマグネット８とを軸受ハウジング３に圧入したサブ
アッセンブリに、ストッパプレート６を載置した後、ス
ラスト軸受５を軸受ハウジング３の一端内周に遊嵌状態
でセットする。

【００４０】その後、加圧治具４０により軸受ハウジン
グ３の下端内縁に軸方向の荷重Ｐを上部から印加する。
加圧治具４０には、環状の小突起４０ａが設けてあり、
荷重Ｐが加わると、小突起４０ａによって軸受ハウジン
グ３の内径エッジ部（内縁）を潰し、材料の塑性流動に
よってスラスト軸受５を緊迫結合するものである。その
詳細を図７に示す。

【００４１】スラスト軸受５の外周と軸受ハウジング３
の内周とは、塑性流動結合前は遊嵌されているが、加圧
治具４０の荷重により、軸受ハウジング３の内縁周りが
潰され、遊嵌による隙間を埋める如く突起４０ａの先端
近傍の逃げ場を失った材料（軸受ハウジング３）が塑性
流動する。加圧治具４０は、その一端が軸受ハウジング
３の端面に当たって止まる。このとき、スラスト受け５
の外周方向に緊迫力（塑性流動による密着結合力）が働
くものの、軸方向には僅かの力しか働かない。本構造で
は、この点が非常に重要である。

【００４２】すなわち、ストッパプレート６は、薄い板
でかつ内側に図２に示すように舌片６ｂ，逃げ部（スリ
ット）６ａを有しており、その外周付近に軸方向の大き
な荷重が加わると（軸受メタル４とスラスト軸受５との
間ではさみ込まれる形）、軸受メタル４が比較的柔らか
いため（素材がポーラス状）、印加荷重の不均一によっ
てストッパプレート６が変形してしまう。

【００４３】この変形によって舌片６ｂがシャフト２の
溝２ｂに接触し、回転中に異音が発生したり、振動が大
きくなる等の不具合が生じる。本実施例の塑性流動結合
は、ストッパプレート６の軸方向には大きな荷重が加わ
らないので、ストッパレート６の変形を防ぎ非常に有効
な手段である。更には、塑性流動は密着結合力が高いの
で、磁性流体の漏れ防止に対しても効果が大きい。

【００４４】すなわち、本発明者らは、スラスト軸受５
の固着について、圧入，接着等種々検討した結果、塑性
流動結合がストッパプレートの変形防止や、軸受ユニッ
トの組立て性、磁性流体に対するシール性等で最も優れ
ていることを見出し、その知見に基づいてスピンドルモ
ータのスラスト軸受５の固着に採用したものである。

【００４５】ここでスラスト軸受５の塑性流動結合が圧
入等の固着より優れている点について、上記のストッパ
プレートの変形防止の他に、スラスト軸受の加工精度の
面でも有利である点を説明する。

【００４６】スラスト軸受５は軸受ハウジング３の内径
に圧入する方式を採用した場合には、圧入部分の面粗さ
を非常に厳しくする必要があるが（例えば粗さ０．４ａ
程度）、塑性流動結合の場合には材料が塑性変形するた
め、面の凹凸が埋まるようになり、粗さ１２ａ程度で十
分である。

【００４７】本実施例では、スラスト軸受５の材質ＳＵ
Ｓ４３０、表面硬化処理硬さＨＲＣ６５、外周の面粗さ
１２ａ、軸受ハウジング３の材質を黄銅Ｃ３６０４、そ
の内径の面粗さ６ａ、スラスト軸受５の外径との嵌合隙
間０．０３ｍｍのとき、下記の条件で好結果を得た。

【００４８】条件（図７参照） 治具の突起部４０ａの幅：０．１５ｍｍ 押し荷重Ｐ：２００ｋｇｆ 潰し部の凹み：０．１ｍｍ 塑性流動結合部のシール性：温度５５℃、運転３０００
時間で漏れなし 上記のようにして軸受ハウジング３にスラスト軸受５、
軸受メタル４、シールマグネット８、スラスト軸受５及
びシール部材７を装着することで、図８に示すように動
圧型のラジアル軸受・スラスト軸受一体型の軸受ユニッ
ト１０１を構成でき、この軸受ユニット１０１に磁性流
体３３を注入した後、先に述べたシャフト２・ハブ１の
一体結合部品１００を挿入することで、図９に示すよう
なスピンドルモータの駆動ユニット２００が製作され
る。

【００４９】シャフト２を軸受４に挿入するとき、図３
に示すようにストッパプレート６の舌片６ｂは破線に示
すように外側に弾性変形（後退）した後、シャフト２先
端がスラスト軸受の軸受面５ａに当たり、この状態で円
周溝２ｂとストッパプレート６の高さ位置が一致するの
で、舌片６ａが元に戻り溝２ｂ内に非接触で入り込む。
この組立体が駆動ユニット２００となる。

【００５０】図９に示すように、駆動ユニット２００は
一つの部品として扱うことができ、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。

【００５１】軸受メタル４は磁性流体の循環をよくする
ため、金属の焼結材料で構成され、いわゆるポーラス状
であり、磁性流体が十分浸透するには長時間かかるが、
本実施例の構造によれば、シャフト２を挿入する前に規
定量の磁性流体３３を注入しておくことができる利点が
ある。挿入の際に内部の空気を逃がすために、シールマ
グネット８と軸受（軸受メタル）４の外周および端面に
適当な溝を設けておく。

【００５２】磁性流体を注入した後に蓋をするために
は、例えば図１の構造では図を反転した状態にし、スラ
スト軸受５の下端面に小孔を設け、そこから磁性流体を
注入し、接着剤あるいは接着剤付きテープ等で封鎖する
構成となる。

【００５３】ここで、ストッパプレート６の形状及び取
付け状態の詳細を図２，図３を用いて説明する。図２は
ストッパプレート６の平面図である。

【００５４】ストッパプレート６は平板の環状を呈して
おり、その内周部にスリット状の逃部６ａを確保して複
数（例えば３片）の舌片６ｂが配設されており、舌片６
ｂは、逃部６ａにより板厚方向および平面方向に弾性変
形し得るようにしてある。すなわち、ストッパプレート
６は、舌片６ｂがスリット状の空隙６ａを介して押し広
げ可能に複数配設されている。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、打ち抜き時のかえり、そり等が発生するため、金属
エッチング加工が好ましい。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の部分のシャフト径より大きい寸法となって
いる。

【００５５】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ＳＵＳ３０４、硬さ
ＨＲＣ４０、板厚０．２ｍｍ、外径５ｍｍ、ｄ寸法２．
８ｍｍで構成した。

【００５６】図３において、舌片６ｂの下端面はシャフ
ト２の溝２ｂの壁面との間に微小隙間δをもって対向し
ている。破線２１は、シャフト２を上部から挿入した途
中の状態で、破線２１ａはシャフト２をさらに挿入して
シャフト２下端のテーパ状の一部２Ｒが舌片６ｂのエッ
ジ部に接して舌片６ｂを外側に押し広げている状態を示
す。最終的に実線状態まで挿入すると、図２で示したよ
うに舌片６ｂは逃部６ａの存在により、弾性で溝２ｂに
入り込み隙間δを形成することになる。

【００５７】スラスト軸受５には、段付き部（段差）５
ｂが形成してあり、これによりスラスト軸受５の側部５
−２の上端面には、径方向の内周寄りの約半分の環状面
５ｂ´が外周寄りの残り半分の環状面５ｂ″より低くな
るようにしてある。低い方の段差面５ｂ´が存在するこ
とで、舌片６ｂの破線のような斜め下がりのスムーズな
後退動作を保証し、また、この段差は、舌片６ｂが外側
に押し広げられる際、破線のように下側に押されようと
するとき、規定以上は動かないように僅かな段差、好ま
しくは０．０１ｍｍ程度としている。

【００５８】さもないと、舌片６ｂが永久変形し、ひい
ては溝２ｂの壁面に接触してシャフト２の回転時に異音
が発生する恐れがある。

【００５９】上記のストッパプレート６が存在すること
で、シャフト２は、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
り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。

【００６０】前記した組立体のハブ１の外周、フランジ
部１ａの静的回転振れ測定結果の一例は下記に示す如
く、高い精度であった。

【００６１】実施例 振れの規格値：１５μｍ以下 Ｎ＝３０個 外周の振れ 最小値：１μｍ 最大値：１１μｍ 平均値：７．５μｍ フランジ部面振れ 最小値：３μｍ 最大値：１２μｍ 平均値：９μｍ 本実施例の主な効果としては、次のようなものが上げら
れる。

【００６２】（イ）シャフト２がスラスト軸受５に支持
されることを利用して、この支持状態にある時に周溝２
ｂがストッパプレート６の舌片６ｂを非接触状態で受け
入れる位置に在るよう設定でき、これによりシャフト２
とストッパプレート６間の摩擦抵抗の発生や摺動音発生
をなくすことができ、モータの消費電流の低減及び低騒
音化を図ることができる。

【００６３】（ロ）ストッパプレート６によって回転軸
型のシャフト２の抜け止めやスラスト移動規制を図るこ
とで磁気ディスクの円滑な駆動を保証する。

【００６４】（ハ）ストッパプレート６の舌片（弾性
片）６ｂとシャフト２の下端に設けたテーパ２Ｒ及び溝
２ｂとの協働により、軸受ユニット１０１の軸受ハウジ
ング３にシャフト２をストッパプレート６に邪魔される
ことなく挿入でき、しかも、挿入後にストッパプレート
６の舌片６ｂが溝２ｂ内に自ずと入り込むので、部品を
ユニット単位で組立てることができ、組立性の簡便化を
図り得る。

【００６５】（ニ）ラジアル及びスラストの動圧軸受部
品４，５や、シール部材７，８及びストッパプレート６
等は一つの軸受ユニット１０１としてハブ付きシャフト
２との組立て工程に付することができ、また、このよう
にして得られた駆動ユニット２００も一つの部品として
扱って、ステータ側のベース１１に一括して取り付ける
ことができ、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。

【００６６】（ホ）さらに、加圧治具を用いて軸受ハウ
ジング３の内縁を軸方向に加圧して塑性流動を生じさせ
た場合、スラスト軸受５の外周方向に固着力（緊迫力）
が働くものの、軸方向には僅かな力しか働かない。した
がって、スラスト軸受の固着時に軸受ハウジング３内の
軸受メタル４やストッパプレート６に無理な荷重が加わ
らず、これらの軸受内挿部品の変形防止を図ることがで
きる。加えて、シャフト２の組立て時の挿入時に微小段
差５ｂの存在でストッパプレート６の舌片６ｂのスムー
ズな後退動作を保証し、また、舌片６ｂの変形を防止す
ることができる。したがって、舌片６ｂの変形による周
溝２ｂへの接触防止を図ることで、上記の（イ）の効果
を助長する。

【００６７】さらに、上記実施例では次のような利点が
ある。

【００６８】（ヘ）スラスト軸受５がキャップ形を呈し
ていることで、これを軸受ハウジング３に固着すればス
ラスト軸受が軸受ハウジングの封止蓋としても機能し、
特に、軸受ハウジング３の内縁周りを塑性流動させるこ
とで塑性流動箇所がキャップ（スラスト軸受）５外周面
に強固に密着結合するので、軸受ハウジングを確実にシ
ールし動圧軸受の潤滑剤の漏れ防止を確実に図り得る。

【００６９】（ト）また、塑性流動結合によれば、塑性
流動の加圧成形前はキャップ（スラスト軸受）５を遊嵌
状態で軸受ハウジング一端内周にセットしてもよく（遊
嵌状態であっても、塑性流動が生じると軸受ハウジング
の塑性流動部分が遊嵌の隙間をなくし、さらに塑性流動
がスラスト軸受５外周の表面粗さの凹凸に食い込むので
密着効果が高まる）、したがって、スラスト軸受の軸受
ハウジングに対する面粗さ精度に厳しさが要求されな
い。

【００７０】（チ）ハブ１とシャフト２との固着を塑性
流動結合することで、接着剤等に比べてはるかに機械的
強度に優れた固着性を確保でき、圧入，溶接等に比べて
加工時の機械的変形，熱変形がなく高精度のスピンドル
モータが得られる。

【００７１】（リ）シャフト２先端を曲面にしてピボッ
トによるスラスト軸受としたため、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。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スラスト
位置規制機構に改良を施すことで、スラスト方向の動き
を精度良く規制できるとともに、組立性が良く、しかも
従来以上に低騒音，消費電流の節約を図ることのできる
スピンドルモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるスピンドルモータの
断面図。

【図２】同実施例に用いるストッパプレートの平面図。

【図３】図１の一部を拡大して示す断面図。

【図４】同実施例におけるハブとシャフトとの結合部分
を示す要部拡大図。

【図５】同実施例におけるハブとシャフトとの塑性結合
工程図。

【図６】同実施例におけるスラスト軸受を軸受ハウジン
グに塑性流動結合する方法を示す図。

【図７】図６の詳細を示す要部拡大図。

【図８】軸受ユニットに磁性流体を注入しシャフト，ハ
ブ一体部分を挿入する工程図。

【図９】回転部分と固定部分とを一体化した駆動ユニッ
ト。

【符号の説明】

１…ハブ、２…シャフト、２ｂ…周溝、３…軸受ハウジ
ング（軸受け保持手段）、４…軸受メタル、５…スラス
ト軸受、６…ストッパプレート、６ａ…スリット（逃げ
部）、６ｂ…弾性片、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。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 AA03 AA04 BA03 BA04 BA10 CA02 DA02 JA03 KA02 KA03 MA12 3J023 DA10 FA02 GA02 5H607 AA04 BB01 BB14 BB17 CC01 DD03 GG01 GG02 GG07 GG12 JJ08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコアの内側に内側から順にハブ
   のシャフト，該シャフトのラジアル用の軸受メタル，筒
   状の軸受ハウジングが同心状に配置され、前記軸受ハウ
   ジングの下端に前記シャフトのスラスト軸受が配置され
   るスピンドルモータにおいて、 前記軸受ハウジング内に前記シャフトに対するスラスト
   方向位置規制用の弾性片を有するストッパプレートが固
   定配置され、前記弾性片はシャフト挿入力により押し広
   げ可能な形状を呈し、前記シャフトには前記弾性片が嵌
   まり込むための周溝が設けられ、このシャフトの前記周
   溝位置における直径が前記弾性片の復元状態にある時の
   内径より小さくしてあり、前記周溝の溝幅は前記弾性片
   との非接触を保てる程度に該弾性片の板厚より大きくし
   てあり、前記シャフト下端が前記スラスト軸受に支持さ
   れた状態の時に前記周溝が前記弾性片を非接触状態で受
   け入れる位置に在るよう設定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】 前記スラスト軸受はキャップ形を呈して
   前記軸受ハウジングの下端内周に嵌合固着され、このス
   ラスト軸受の側部上端と前記軸受メタルの下端とによっ
   て前記ストッパプレートが挾持されている請求項１記載
   のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 前記ストッパプレートは、平板の環状で
   その内側に前記弾性片がスリット状の空隙を介して押し
   広げ可能に複数配設され、前記シャフト下端には該シャ
   フトを前記軸受ハウジングの挿入した時に前記弾性片を
   押し広げるテーパ或いはアールが形成され、このテーパ
   或いはアールの上方隣接位置に前記周溝が形成されてい
   る請求項１又は２記載のスピンドルモータ。
4. 【請求項４】 前記ストッパプレートの下面の受ける部
   材に、前記弾性片が押し広がられる時の下方向の変位を
   該弾性片の変形を規制しつつ受け入れる微小な段差が形
   成されている請求項１ないし３のいずれか１項記載のス
   ピンドルモータ。