JP2000152582A - スピンドルモータ及びそれを用いたディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクチャック時の駆動ピンの傾きを低減
しながら駆動ピンの上下移動を妨げることなくチャック
ミスを防止することを目的としたスピンドルモータ。 【解決手段】 ロータケース２２中央に設けた第一の孔
４２に固定されたスピンドル２５と、ロータケース２２
に固着された板ばね３０に装着され第一の孔４２から偏
倚した位置でロータケース２２に設けた第二の孔５３に
挿通する駆動ピン２８と、異なる半径の同心円に囲まれ
た円弧形状を有する第二の孔５３の周部から連続して立
ち上がる側壁２９を形成したスピンドルモータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転する磁気
ディスク等の円盤型記録媒体のディスク駆動装置に使用
されるスピンドルモータに関し、詳しくはディスク位置
決め保持（以下ディスクチャッキングと呼ぶ）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータを始めとする情報機器が普
及して、文字情報だけでなく音声や映像も含めた情報記
録が必要になり、取り扱う情報量が急速に増大してい
る。それに伴い、情報記録ディスクには大容量化が求め
られ、フレキシブル磁気ディスク駆動装置には読み取り
・書き込み速度の高速化が求められそれに使用されるス
ピンドルモータの回転数の高速化が必要になってきた。

【０００３】従来のフレキシブル磁気ディスクの駆動装
置として例えば一般的なフロッピーディスク用回転駆動
装置の回転数は３００ｒｐｍと３６０ｒｐｍである。従
来と同等の強度のチャッキング機構では、高速回転する
ディスクをチャッキングした時、ディスクと駆動ピン側
面の衝突衝撃により、駆動ピンが支持固定されている板
ばねがたわみ、駆動ピンが一時的にディスクの回転方向
側に倒れ、倒れが大きい場合にはディスクが駆動ピンと
の接触面をすべり、駆動ピンを乗り越えてしまい、ディ
スクが正しくチャッキングされない状態（以下ミスチャ
ックという）になるという問題点があった。

【０００４】このような、高速回転型の、フレキシブル
磁気ディスクの駆動装置のチャッキング機構に関し、改
善を目指した例として特開平１０−１０６１３２号公報
に記載されたものが知られている。以下図面を参照しな
がらその概要を説明する。

【０００５】図７は、従来例を示すスピンドルモータの
縦断面図。図８はロータケースの第二の孔を説明するた
めの斜視図である。図においてスピンドル１に固着され
たロータケース２は焼結軸受３に回転自在に支承されて
いる。ロータケース２の天面内側に固定された板ばね６
に固着された駆動ピン８は、板ばねの弾性によりスピン
ドル軸方向に移動可能である。

【０００６】ディスク駆動時にはディスク（図示しな
い）の中央に設けられた孔と、そこから偏倚した位置に
設けられた孔に、スピンドル１と駆動ピン８が挿通する
ので、ロータケース２を回転駆動することにより、ディ
スクを回転駆動することができる。

【０００７】図８においてロータケース４５の第二の孔
４６の回転方向側に切り起こし部４８と回転方向と反対
側に切り起こし部４７を設けてある。チャッキングにお
いてディスクが駆動ピン４９に係合するとき、ディスク
は駆動ピン４９の回転方向側面と衝突する。駆動ピンは
反力を受け回転方向と反対側に倒れ込もうとするが、ロ
ータケースの切り起こし部４７で支えられ、駆動ピン４
９の倒れ角度は小さくて済む。

【０００８】従って回転数が大きくなって大きな衝撃を
受けても、倒れ角度が小さく駆動ピン４９が取り付けら
れている板ばね５０に加わる応力も小さくなり、板ばね
５０の変形を抑えることができる。

【０００９】ただし、板ばねが変形しないまでも、一時
的可逆的な駆動ピンの倒れに起因するチャックミス防止
のため、駆動ピン倒れを小さく抑えるために駆動ピンと
切り起こし間隔を狭める必要が生じてきた。しかしなが
ら上記従来の構成では、切り起こし部の加工精度上の問
題から駆動ピンをロータケースへ組み付ける際に、駆動
ピンを切り起こし部に押圧した状態で組み付けしてしま
う場合があり、駆動ピンの上下移動がスムーズでなくな
り、ディスクチャック時の駆動ピンの上方復帰時間が遅
れるなどチャックミスにつながる可能性があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、チャッキン
グ時の衝撃に対して、チャッキング部の変形を防止する
といった特長を保ちながら、チャッキング時の一時的で
可逆的な駆動ピンの倒れを小さく制限するとともに、駆
動ピンのスムーズな上下移動を妨げることのないチャッ
ク機構を構成しミスチャックを防止した、チャッキング
の信頼性の高いスピンドルモータと、そしてそれを用い
たディスク駆動装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】ロータケースと、スピン
ドルと、板ばねと、駆動ピンとを備え、ロータケースは
軸方向端部にディスク搭載部を有し、中央に第一の孔を
有し、第一の孔から偏倚した位置に第二の孔を有し、第
一の孔にはスピンドルが固定され、ディスク搭載部の裏
面には板ばねが固着され、板ばねには駆動ピンが装着さ
れ、駆動ピンは第二の孔に挿通し、第二の孔は、曲線部
と直線部とよりなる小判孔形状若しくは半径の異なる同
心円に囲まれた円弧形状を有し、且つ軸方向に立ち上が
る側壁を有し、側壁は直線部とそれに続く曲線部に連続
的に形成されているスピンドルモータとした。

【００１２】また、駆動ピンはその外径と同心の円形の
孔を有するスピンドルモータとした。

【００１３】また、板ばねは回転中心より偏倚した部分
に孔又は切り欠きを有し、ロータケースの板ばねの孔又
は切り欠きに対応する部分には開口部が形成されてい
て、開口部は孔又は切り欠きより小さくない周方向幅を
有するスピンドルモータとした。

【００１４】また、上記発明によるスピンドルモータを
備えたディスク駆動装置としたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ロータケースと、スピンドルと、板ばねと、駆動ピ
ンとを備え、ロータケースは軸方向端部にディスク搭載
部を有し、中央に第一の孔を有し、第一の孔から偏倚し
た位置に第二の孔を有し、第一の孔にはスピンドルが固
定され、ディスク搭載部の裏面には板ばねが固着され、
板ばねには駆動ピンが装着され、駆動ピンは第二の孔に
挿通し、第二の孔は、曲線部と直線部とよりなる小判孔
形状若しくは半径の異なる同心円に囲まれた円弧形状を
有し、且つ軸方向に立ち上がる側壁を有し、側壁は直線
部とそれに続く曲線部に連続的に形成されているスピン
ドルモータである。

【００１６】このように側壁を第二の孔の直線部とそれ
に続く曲線部に連続的に形成したので、従来のように切
り起こしで形成した側壁を持つ場合よりも、金型プレス
加工時のスプリングバック効果が低減されるので寸法加
工精度が向上し、側壁間隔寸法ばらつきが低減される。

【００１７】従って駆動ピンと側壁間距離寸法を小さく
設定でき第二の孔と駆動ピン衝突時の駆動ピン倒れ角度
を低減できる。その結果、駆動ピン側面と第二の孔の接
触面が滑ることがなく、第二の孔が駆動ピン上を通過し
てしまうようなチャックミスが防止される。

【００１８】また、側壁を第二の孔の直線部とそれに続
く曲線部と連続して構成したので、側壁強度が向上し、
チャッキングによる駆動ピンの側壁への衝突繰り返しに
対して側壁倒れを低減できるという作用を持つ。

【００１９】また、側壁をロータケースと一体に形成し
たのでチャッキング時の衝撃に対しても別体物で固着し
た場合に比べ側壁脱落のおそれのない強度的に優れたチ
ャック機構となる。

【００２０】請求項２記載の発明は、駆動ピンはその外
径と同心の円形の孔を有するスピンドルモータである。

【００２１】これにより、駆動ピンを固着した板ばねを
ロータケースに固着する際に、駆動ピンの孔を用いてロ
ータケースに対して駆動ピンを位置決めし、駆動ピンを
第二の孔の中央部に取り付け可能となる。

【００２２】これにより請求項１に記載した駆動ピンと
側壁間隔寸法を小さく実現でき第二の孔と駆動ピン衝突
時の駆動ピン倒れ角度を低減でき、駆動ピン側面と、第
二の孔の接触面が滑ることがなく、第二の孔が駆動ピン
上を通過してしまうようなチャックミスが防止される。

【００２３】また、駆動ピンと側壁は隙間を持つて組立
が可能になり駆動ピンを側壁に押圧したまま固着するこ
とが防止されディスクチャック時の駆動ピンの速やかな
上下移動が保証されチャックミスを防止でき信頼性の高
いチャック機構となる。

【００２４】請求項３記載の発明は、板ばねは回転中心
より偏倚した部分に孔又は切り欠きを有し、ロータケー
スの板ばねの孔又は切り欠きに対応する部分には開口部
が形成されていて、開口部は孔又は切り欠きと等しいか
又は大きい周方向幅を有するスピンドルモータである。

【００２５】このようにしたので、板ばねをロータケー
スに固着する際に、治具に設けた１本の位置決めピンで
板ばねを位置決めでき、駆動ピンを第二の孔の中央部に
位置するようロータケースに固着することができる。

【００２６】また、ロータケースの開口部の周方向幅
は、板ばねの孔または切り欠きの周方向幅と等しいか又
は大きいので、板ばねの位置決めピンと、ロータケース
の位置決めピンを別体物とし、開口部に挿通し、板ばね
の孔又は切り欠きと嵌合している位置決めピンと、開口
部の隙間分だけロータケースを周方向にずらすことがで
きるため、駆動ピンの位置の微調整が可能となり、駆動
ピンを第二の孔の中央部に位置するよう板ばねを固着す
ることができる。

【００２７】従って請求項２の発明に記載した作用効果
が得られることに加え、位置決めに使用する部分の形状
を請求項２の場合よりも大きくすることができ、組み立
て作業が容易になり、組み立て管理コストが低減され
る。

【００２８】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。

【００２９】（実施例１）図１（ａ）は本発明に係るス
ピンドルモータのロータをハブ台側から見た平面図、図
１（ｂ）はスピンドルモータの縦断面図、図２はロータ
をステータ側から見た平面図である。図３（ａ）はディ
スクチャック状態をディスク側から見た部分平面図、図
３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

【００３０】図において、ロータケース２２の外端内径
部には多極に着磁された駆動マグネット２１が固着さ
れ、ロータケース２２の中央には第一の孔４２が設けら
れロータケース２２をバーリングし下方向に突出させて
設けた固着部２４に、スピンドル２５が圧入固定されて
いる。スピンドル２５は軸受ハウジング４３と、スラス
ト板４１により回転自在に支承されている。

【００３１】駆動ピン２８はディスク５６とのすべり性
の良い材料を選び、りん青銅棒を切削加工してつくり、
板ばね３０にかしめ固定されている。

【００３２】板ばね３０は、ロータケース２２の天面内
側に２個所のバーリング加工で設けたバーリング部５１
に対応して設けられている２個所の板ばね孔６６に挿通
し、かしめ固定され、ロータケース２２天面内側に密着
してロータケース２２と一体に取り付けられている。駆
動ピン２８はロータケース２２の中心から偏倚した位置
に設けた第二の孔５３から突出しており、板ばね３０は
前記２個所のバーリング部５１を結ぶ線を支点として、
ロータケース２２内側にスピンドル軸方向に移動可能と
なっている。

【００３３】ロータケース２２中央部天面には凸部３６
が設けられ、ディスクを磁気吸着するハブマグネット３
５が両面接着テープで貼り付け固定されている。ハブマ
グネット３５外周には凸部３６より微少な段差を持って
高くなる円環状のディスク搭載部３７が設けられディス
ク５６の当接面となっている。

【００３４】一方複数の突極２７に巻回された巻線２３
を持つステータコア２６は、軸受ハウジング４３と共
に、ねじ３１でモータプレート７１に取り付けられてい
る。基板４４は、モータプレート７１にバーリングして
設けた基板止め７２によりかしめ固定され、基板４４上
には巻線２３への通電回路（図示しない）やモータ駆動
制御回路（図示しない）が実装されている。

【００３５】スピンドル２５は軸受ハウジング４３に回
転自在に支承されロータケース２２は回転駆動される。

【００３６】ディスクチャック時には、ディスクの中央
に設けられた中心孔５４にスピンドル２５が挿通され、
中心孔５４から偏倚した位置に設けられた駆動孔５５は
駆動ピン２８の回転軌跡上に、その周長の一部の長さだ
け開口して設けられており、駆動ピン２８と駆動孔５５
が一致すればその位置で駆動ピン２８が挿通し、一致し
ない場合は、板ばね３０で支持された駆動ピン２８の天
面がディスク５６に押されて下方向に移動する。第二の
孔５３は、駆動ピンの下方向への移動を妨げないよう
に、駆動ピン２８の半径方向位置に隙間が形成されるよ
うに小判孔形状若しくは半径の異なる同心円に囲まれた
円弧形状としている。ディスク５６は、回転停止してお
り、ロータケース２２が回転し駆動ピン２８天面がディ
スク５６下面を滑りながら回転方向７３の方向に回転し
駆動ピン２８は駆動孔５５と一致した位置で板ばね３０
の反力により上方に復帰し駆動孔５５に嵌合し、回転停
止しているディスク５６をチャックする。

【００３７】このような構成に加えて、第二の孔５３の
直線部とそれに続く曲線部に連続して、軸方向に立ち上
がる側壁２９を、バーリング加工により形成している。
これにより、従来のように切り起こしで形成したような
側壁の場合よりも、プレス加工時のスプリングバック効
果が低減されるため、寸法加工精度が向上し、側壁２９
の二面幅寸法ばらつきを低減できる。

【００３８】従って駆動ピン２８と側壁２９間寸法を小
さく設計できるという作用を生じ上記チャック時のディ
スクと駆動ピンの衝突衝撃に対しても駆動ピン２８の倒
れ角度を低減でき、駆動ピン２８側面を第二の孔５５部
の接触面が滑ることがなく、第二の孔５５が駆動ピンの
上を通過してしまうようなチャックミスが防止されると
いう作用を持つ。

【００３９】また、側壁２９を第二の孔５５の直線部と
それに続く曲線部とに連続して立ち上げて構成したの
で、側壁強度が向上し、チャッキングによる駆動ピン２
８の側壁２９への衝突繰り返しに対して側壁倒れが低減
できるという作用を持つ。

【００４０】また、ロータケース２２と一体に形成した
ので、安価で生産できる上、チャッキング時の衝撃に対
しても側壁を別体物を固着した場合に比べ側壁脱落のお
それがないという作用を生み、強度的に優れたチャック
機構となる。このようにチャッキングの信頼性の高いチ
ャッキング機構を持ったスピンドルモータができるとい
う効果を持つものである。

【００４１】（実施例２）図４、図５を参照して説明す
る。構成は実施例１とほぼ同じなので同じ所は説明を省
略する。

【００４２】図４はロータケースをステータ側から見た
平面図、図５は図４のＢ−Ｂ’の駆動ピン部の部分断面
図であり、上下に反転して示してある。ロータケースは
順送金型で加工されている。ロータ基準孔５９、６０と
第二の孔５３の下孔は金型の同一ステージで加工されそ
の後のステージでバーリング加工され側壁２９が形成さ
れる。従ってロータ基準孔５９，６０に対して側壁２９
は位置精度良く形成されている。

【００４３】駆動ピン６８は略円柱形状でありその中心
にφ０．８の孔５８を有しており、板ばね３０の一端に
かしめ固着されている。駆動ピン６８を固着した板ばね
３０をロータケース２２に固着する際に、組立治具上に
設けた位置決めピンはロータケース２２のロータ基準孔
５９、６０と嵌合し、さらにもう１ヶ所の位置決めピン
で駆動ピン６８の孔５８が第二の孔５３の中央に来るよ
うに位置合わせした後ロータケース２２のバーリング部
５１をかしめ、板ばねをロータケース２２に固着する。

【００４４】こうすることにより、請求項１に記載した
ように駆動ピンと側壁間隔寸法を小さく実現でき第二の
孔と駆動ピン衝突時の駆動ピン倒れ角度を低減でき、駆
動ピン側面と、第二の孔との接触面が滑ることがないの
で第二の孔が駆動ピン上を通過してしまうようなチャッ
クミスが防止される。さらに加えて、駆動ピンと側壁は
隙間を持って組立可能となり、駆動ピンを側壁に押圧し
たまま固着してしまうことが防止されるため、ディスク
チャック時の駆動ピンの速やかな上下動が妨げられるこ
となくチャックミスを防止でき信頼性の高いチャック機
構となる。

【００４５】（実施例３）図６を参照して説明する。構
成は実施例１とほぼ同じなので同じ所は説明を省略す
る。

【００４６】図６において、ロータケース６２にはφ２
の開口部６５を設けてある。また、板ばね６１にも開口
部６５よりもわずかに径小となる板ばね位置決め孔６７
を設けてある。板ばね６１をバーリング部５１でかしめ
てロータケースに固定する際に、組立治具上に設けた直
径の異なる段部を持つ位置決めピンの径大部分にロータ
ケース６２の開口部６５を嵌合し、径小部分に板ばね６
１の板ばね位置決め孔６７を嵌合させて位置決めし、バ
ーリング部５１をかしめ固定する。

【００４７】これにより、１本の位置決めピンで、駆動
ピン２８を第二の孔の中央部に位置するよう固着でき、
実施例１あるいは２で述べた作用効果を得ることができ
る。

【００４８】また、ロータケース６２の開口部６５の周
方向幅は、板ばね６１の位置決め孔６７の周方向幅より
も大きく設けてある。板ばね６１に嵌合する位置決めピ
ンと、ロータケース６２の開口部６５の間には隙間が存
在する。

【００４９】ロータケース６２のロータ基準孔５９，６
０に嵌合してロータを位置決めする位置決めピンと、板
ばね６１の位置決めピンを別体ものとして組立治具を構
成する。このようにすることにより、開口部６５に挿通
している位置決めピンと開口部６５との隙間分だけ、ロ
ータケース６５を周方向にずらせるので、駆動ピン２８
の側壁に対する位置の微調整が可能となり、駆動ピン２
８を第二の孔の中央部に位置するよう板ばね６１を固着
することができる。

【００５０】さらに実施例２に記載した作用に加えて、
位置決めに使用する部分の形状が実施例２の駆動ピン６
８に設けた孔５８の孔径よりも大きくすることができ、
組み立て作業が容易になり、組み立て管理コストが低減
できるという利点を有している。

【００５１】なお、板ばね６１の板ばね位置決め孔６７
のかわりに切り欠き形状としても上記の作用効果を得る
ことができる。

【００５２】以上本発明の種々の実施例を説明してきた
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように本発明に
よれば、チャッキング時の衝撃に対して、チャッキング
部の変形を防止するといった特長を保ちながら、チャッ
キング時の一時的で可逆的な駆動ピンの倒れを小さく制
限するとともに、駆動ピンのスムーズな上下移動を妨げ
ることのないチャック機構を安価に実現しミスチャック
を防止した、チャッキングの信頼性の高いスピンドルモ
ータと、そしてそれを用いたディスク駆動装置を提供す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１に係るスピンドルモー
タのロータをハブ台側から見た平面図 （ｂ）本発明の実施例１に係るスピンドルモータの縦断
面図

【図２】本発明の実施例１に係るロータをステータ側か
ら見た平面図

【図３】（ａ）は本発明の実施例１に係るディスクチャ
ック状態をディスク側から見た部分平面図（ｂ）は図３
（ａ）のＡ−Ａ’断面図

【図４】本発明の実施例２に係るロータをステータ側か
ら見た平面図

【図５】本発明の実施例２に係る図３のＢ−Ｂ’の駆動
ピン部の部分断面図で、上下に反転して示した図

【図６】本発明の実施例３に係るロータをステータ側か
ら見た平面図

【図７】従来例に係るスピンドルモータの縦断面図

【図８】従来例に係るロータケースの第二の孔を説明す
るための斜視図

【符号の説明】

１、２５ スピンドル ２、２２、４５、６２ ロータケース ３ 焼結軸受 ６、３０、５０、６１ 板ばね ８、２８、４９、６８ 駆動ピン ２１ 駆動マグネット ２３ 巻線 ２４ 固着部 ２６ ステータコア ２７ 突極 ２９ 側壁 ３１ ねじ ３５ ハブマグネット ３６ 凸部 ３７ ディスク搭載部 ４１ スラスト板 ４２ 第一の孔 ４３ 軸受ハウジング ４４ 基板 ４６、５３ 第二の孔 ４７、４８ 切り起こし部 ５１ バーリング部 ５４ 中心孔 ５５ 駆動孔 ５６ ディスク ５８ 孔 ５９、６０ ロータ基準孔 ６５ 開口部 ６６ 板ばね孔 ６７ 板ばね位置決め孔 ７１ モータプレート ７２ 基板止め ７３ 回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下垣 好文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D109 BA01 BA14 BA17 BA20 BA28 5H019 AA10 CC04 DD01 EE09 EE14 FF03 5H621 BB07 GA01 GA04 GB14 HH05 JK07 JK14 JK17 JK19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータケースと、スピンドルと、板ばね
   と、駆動ピンとを備え、前記ロータケースは軸方向端部
   にディスク搭載部を有し、中央に第一の孔を有し、前記
   第一の孔から偏倚した位置に第二の孔を有し、前記第一
   の孔には前記スピンドルが固定され、前記ディスク搭載
   部の裏面には前記板ばねが固着され、前記板ばねには前
   記駆動ピンが装着され、前記駆動ピンは前記第二の孔に
   挿通し、前記第二の孔は、曲線部と直線部とよりなる小
   判孔形状若しくは半径の異なる同心円に囲まれた円弧形
   状を有し、且つ軸方向に立ち上がる側壁を有し、前記側
   壁は前記直線部とそれに続く前記曲線部に連続的に形成
   されているスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 駆動ピンはその外径と同心の円形の孔を
   有する請求項１記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 板ばねは回転中心より偏倚した部分に孔
   又は切り欠きを有し、ロータケースの板ばねの前記孔又
   は前記切り欠きに対応する部分には開口部が形成されて
   いて、前記開口部は前記孔又は前記切り欠きと等しいか
   又は大きい周方向幅を有する請求項１記載のスピンドル
   モータ。
4. 【請求項４】 請求項１から４のいずれかに記載のスピ
   ンドルモータを備えたディスク駆動装置。