JP2000324753A

JP2000324753A - スピンドルモータ

Info

Publication number: JP2000324753A
Application number: JP12305699A
Authority: JP
Inventors: Masato Gomyo; 五明　　正人; Takayuki Narita; 隆行成田; Tokio Tago; 登喜雄多胡; Kazuji Miura; 和司三浦; Takehiko Yazawa; 岳彦矢沢
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP3655492B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モータの薄型化を図りつつ、部品間の接合強
度を高めて、耐衝撃性を向上させる。【解決手段】回転軸とスラストプレートとの接合境界
部、及び、軸受スリーブとカウンタープレートとの接合
境界部に逃げ部を設け、この逃げ部内において各々の部
材を溶接して一体化することにより、各部材どうしの接
合長さ接合長さが比較的短くても十分な接合強度を得る
ことができるので、モータ自信の耐衝撃性が向上する。
その結果、回転軸に対するスラストプレートの直角度が
安定的に保たれ、モータの信頼性が向上する。しかも、
接合することにより突出部が形成されても、モータ全体
の薄型化を阻害することはない。

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
の回転駆動装置として用いられるスピンドルモータに関
する。更に詳述すると、本発明は、動圧軸受を備えたス
ピンドルモータの信頼性を向上するための技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク等の記録媒体の回転駆動
装置として用いられるスピンドルモータとしては、例え
ば特開平８−４７６９号公報に記載のスピンドルモータ
が知られている。このスピンドルモータは、図７に示す
ように、フレーム１１に組み付けられたステータ組１０
と、このステータ組１０と適宜の間隔をおいて対向する
駆動マグネット２５を備えるロータ組２０とから主に構
成されている。

【０００３】ロータ組２０は、回転軸２１の上端部に圧
入や焼き嵌め等により固着された略中空円筒状のハブ２
２を有している。このハブ２２は、ディスクＤを搭載す
るためのもので、図示下端側にはバックヨーク３５を介
して上記駆動マグネット２５が取り付けられている。

【０００４】一方、ステータ組１０は各突極部にコイル
１７を巻装したステータコア１６を有している。このス
テータコア１６は、フレーム１１に立設された略円筒状
の軸受ホルダー部１５の外周部に嵌着されている。

【０００５】また、軸受ホルダー部１５の内周部には、
軸受スリーブ１３が取り付けられている。この軸受スリ
ーブ１３の内周面には、動圧発生用の軸受面としてのラ
ジアル軸受部ＲＢａ、ＲＢｂが軸方向に離間して形成さ
れている。そして、回転軸２１と軸受スリーブ１３との
対向面間に介在されたオイル等の潤滑流体５が、回転軸
２１が回転する際に動圧発生用溝（図示せず）のポンピ
ング作用で昇圧され、潤滑流体５の活性により発生する
動圧力によって、回転軸２１および回転軸２１に一体に
取り付けられたハブ２２が回転自在に支承されている。

【０００６】また、回転軸２１の先端部（図示下側部）
には、スラスト動圧軸受部を構成しているスラストプレ
ート２６が圧入固着されている。さらに、フレーム１１
の略円筒状の軸受ホルダー部１５の一方の開口端には、
カウンタープレート１４が固定ネジ６等の機械的結合手
段によって固定され、当該開口を閉塞している。また、
潤滑流体５の漏洩を防止するために、接合部にＯリング
７を介在させたり、接着剤で封止している。上記スラス
トプレート２６は、軸受スリーブ１３の下端面とカウン
タープレート１４の内底面とによって僅かな空間を介し
て挟み込まれ、さらにこの空間に潤滑流体５が介在する
ことで、潤滑流体５の活性により発生する動圧力に基づ
いて回転軸２１をスラスト方向に安定的に支持してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の薄型化が要求される近年にあっては、従来のスピンド
ルモータでは、回転軸２１とスラストプレート２６との
接合や回転軸２１とハブ２２との接合において、十分な
接合長さを確保することができず、所望の耐衝撃性能
（例えば，１０００Ｇ以上）や、組立時の外部応力に耐
えられる接合強度を得ることが難しいという問題があ
る。

【０００８】また、カウンタープレート１４とフレーム
１１との接合、若しくはカウンタープレート１４と軸受
スリーブ１３との接合を行うに当たっては、各種接合工
法が採用されているが、図７に示されているような固定
ネジ６を用いて締結する場合には、固定ネジ６の頭部が
薄型化の弊害となる。カシメ工法によりカウンタープレ
ート１４を固定する場合も、カシメ部をカウンタープレ
ート１４の底面から突出させなければならず、やはり薄
型化の弊害となる。また、圧入工法によりカウンタープ
レート１４を固定する場合は、十分な接合長さが得られ
ないので、接合強度が不足する。

【０００９】より具体的に説明すると、従来のスピンド
ルモータをハードディスク駆動用として搭載した薄型の
ノートパソコン等においては、求められる耐衝撃性をク
リアできないという問題点がある。すなわち、頻繁に持
ち運びされるノートパソコン等では、落下させてしまう
危険性も高いので、高度な耐衝撃性が要求されるが、従
来のスピンドルモータのままで薄型化を行った場合に
は、十分な接合長さが得られないため、上記各接合部の
接合強度が弱くなり、比較的大きな外部衝撃が加わった
ときに、回転軸２１に対するハブ２２及びスラストプレ
ート２６の直角度が劣化してしまうことがある。その結
果、ディスクが回転したときに振れが発生したり、さら
にはディスクの回転不能という事態が生じる虞がある。
また、カウンタープレート１４の接合強度が不十分とな
っていると、外部衝撃により潤滑剤５が漏出してしまう
虞もある。

【００１０】そこで、本発明は、モータの薄型化を図り
つつ、比較的接合長さが短い部品どうしの接合強度を高
めることにより、ノートパソコンなどで要求される耐衝
撃性、およびその信頼性を向上をさせることのできるス
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】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明にかかるスピンドルモータは、
筒状保持部を有する固定フレームと、内周側に動圧軸受
部を有して上記筒状保持部に取り付けられた略円筒状の
軸受スリーブと、該軸受スリーブ内に保持された潤滑流
体と、上記軸受スリーブに挿入され上記潤滑流体を介し
て回転自在に支承された回転軸と、該回転軸の一端側に
固着されたハブと、上記回転軸の他端側に接合固着され
スラスト動圧軸受部を構成する環状のスラストプレート
と、上記軸受スリーブの開口部を閉塞するように上記軸
受スリーブに接合固着されたカウンタープレートとを備
え、上記回転軸と上記スラストプレートとの接合境界部
の表面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ
部内において上記回転軸と上記スラストプレートとを溶
接して両者を一体化すると共に、上記軸受スリーブと上
記カウンタープレートとの接合境界部の表面部分に、軸
方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ部内において上記
軸受スリーブと上記カウンタープレートとを溶接して両
者を一体化してなることを特徴としている。

【００１２】このような構成により、回転軸とスラスト
プレートとの接合長さ、および軸受スリーブとカウンタ
ープレートとの接合長さが比較的短くても十分な接合強
度を得ることができるので、モータ自信の耐衝撃性が向
上する。その結果、回転軸に対するスラストプレートの
直角度が安定的に保たれ、モータの信頼性が向上する。
しかも、各接合境界部に軸方向に窪んだ逃げ部を設け、
この逃げ部内において溶接して両者を一体化しているの
で、接合することにより肉盛部が形成されても、その肉
盛部は逃げ部内に収容されるため、当該肉盛部がモータ
全体の薄型化を阻害することはない。さらに、軸受スリ
ーブとカウンタープレートとが溶接により接合されてい
るので、Ｏリングや接着剤を用いることなく潤滑流体の
漏洩を確実に防止することができる。

【００１３】また、請求項２記載の発明にかかるスピン
ドルモータは、請求項１記載のスピンドルモータとほぼ
共通の構成である固定フレームと、軸受スリーブと、潤
滑流体と、回転軸と、ハブと、スラストプレートとを備
え、カウンタープレートが上記固定フレームの筒状保持
部の開口部を閉塞するように上記筒状保持部に接合固着
され、上記回転軸と上記スラストプレートとの接合境界
部の表面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃
げ部内において上記回転軸と上記スラストプレートとを
溶接して両者を一体化すると共に、上記筒状保持部と上
記カウンタープレートとの接合境界部の表面部分に、軸
方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ部内において上記
筒状保持部と上記カウンタープレートとを溶接して両者
を一体化してなることを特徴としている。

【００１４】したがって、回転軸とスラストプレートと
の接合長さ、および固定フレームの筒状保持部とカウン
タープレートとの接合長さが比較的短くても十分な接合
強度を得ることができるので、モータの薄型化を図りつ
つ、モータ自信の耐衝撃性が向上する。その結果、回転
軸に対するスラストプレートの直角度が安定的に保た
れ、モータの信頼性が向上する。

【００１５】また、請求項３記載の発明では、請求項１
または２記載のスピンドルモータにおいて、上記各接合
境界部において少なくとも何れか一方の素材が溶融して
他方の素材と結合していることを特徴としている。

【００１６】したがって、各接合境界部における部材ど
うしの結合が、機械的結合手段によらず金属溶融結合に
より行われるので、極めて強固に両部材を結合すること
ができる。また、回転軸とスラストプレートとの結合部
分は潤滑流体の中に存在するが、接着剤等の有機溶剤を
用いていないので、潤滑流体に対する触媒作用を生じる
ことがなく、潤滑流体の特性を劣化させることがない。

【００１７】また、請求項４記載の発明では、請求項１
乃至３のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
上記ハブと上記回転軸とが溶接により固着されているこ
とを特徴としている。したがって、ハブと回転軸との結
合強度が高まり、モータ全体の耐衝撃性がより一層向上
する。

【００１８】また、請求項５記載の発明では、請求項１
乃至４のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
上記スラストプレートの上記スラスト動圧軸受部には動
圧発生用溝が形成されていて、上記回転軸と上記スラス
トプレートとの接合境界部に形成された逃げ部は、上記
動圧発生用溝の形成領域から外れた部位に形成されてい
ることを特徴とする。したがって、逃げ部によって動圧
発生用溝が制限を受けることなく、所望のスラスト動圧
力を発揮させることができる。

【００１９】また、請求項６記載の発明では、軸固定用
孔を有する固定フレームと、上記軸固定用孔に一端が嵌
め込まれて上記フレームに固定された固定軸と、内周側
に動圧軸受部を有して上記固定軸に挿嵌された軸受スリ
ーブと、該軸受スリーブ内に保持された潤滑流体と、上
記軸受スリーブと一体的に構成され上記潤滑流体を介し
て回転自在に支承されたハブと、上記固定軸の他端側に
接合固着されスラスト動圧軸受部を構成する環状のスラ
ストプレートとを備え、上記固定軸と上記スラストプレ
ートとの接合境界部の表面部分に、軸方向に窪んだ逃げ
部を設け、この逃げ部内において上記固定軸と上記スラ
ストプレートとを溶接して両者を一体化したことを特徴
とする。

【００２０】上記請求項１乃至請求項２記載の発明は軸
回転型モータに関するが、請求項６記載の発明は軸固定
型モータに関する。このような構成により、固定軸とス
ラストプレートとの接合長さが比較的短くても十分な接
合強度を得ることができるので、モータ自身の耐衝撃性
が向上する。その結果、固定軸に対するスラストプレー
トの直角度が安定的に保たれ、モータの信頼性が向上す
る。しかも、接合境界部に軸方向に窪んだ逃げ部を設
け、この逃げ部内において溶接により両者を一体化して
いるので、接合することにより肉盛部が形成されても、
その肉盛部は逃げ部内に収容されモータ全体の薄型化を
阻害することはない。

【００２１】また、請求項７記載の発明では、請求項６
記載のスピンドルモータにおいて、スラストプレートの
スラスト動圧軸受部には動圧発生用溝が形成されてい
て、固定軸とスラストプレートとの接合境界部に形成さ
れた逃げ部は、動圧発生用溝の形成領域から外れた部位
に形成されていることを特徴とする。したがって、逃げ
部によって動圧発生用溝が制限を受けることなく、所望
のスラスト動圧力を発揮させることができる。なお、上
記接合境界部において、少なくとも何れか一方の素材が
溶融して他方の素材と結合させることにより、固定軸と
スラストプレートとの固定強度が向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態に基づいて詳細に説明する。

【００２３】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１にかかるスピンドルモータＭ１を示す半断面図で
ある。図１において、当該スピンドルモータＭ１は、い
わゆる軸回転型のモータであって、ステータ組１０とこ
のステータ組１０に対して回転自在に支持された回転軸
２１を含むロータ組２０とから構成されている。このう
ちステータ組１０は、図示を省略したドライブシャーシ
にねじ止めされる固定フレーム１１を有している。この
固定フレーム１１の略中央部分に立設するように形成さ
れた筒状保持部１２の内周側には中空円筒状に形成され
た軸受スリーブ１３が、圧入や焼き嵌め等の工法によっ
て一体的に接合されている。この軸受スリーブ１３は、
加工を容易にするために銅系金属又はステンレス金属か
ら形成されており、その内周側には例えばへリングボー
ン形状のラジアル動圧発生用溝ＲＢａ，ＲＢｂが、軸方
向に２ブロックに分離して凹設されている。これらのラ
ジアル動圧発生用溝ＲＢａ，ＲＢｂは、動圧軸受部を構
成している。

【００２４】また、固定フレーム１１の筒状保持部１２
の外周側には、各突極にコイル１７を巻装したステータ
コア１６が取り付けられており、これらコイル１７とス
テータコア１６により電機子が構成されている。

【００２５】上記軸受スリーブ１３の中心孔内には、上
述したロータ組２０を構成するステンレス鋼等からなる
回転軸２１が回転自在に挿入されている。そして、軸受
スリーブ１３の内周面に形成された動圧面は、回転軸２
１の外周面に形成された動圧面に対して近接対向してい
る。より詳細には、上記一対のラジアル動圧発生用溝Ｒ
Ｂａ，ＲＢｂにおける軸受スリーブ１３側の動圧面と、
回転軸２１側の動圧面とが数μｍの微少間隔を介して周
状に対向配置されているとともに、その微少間隔からな
る軸受空間内に、オイルや磁性流体や空気等の潤滑流体
５が注入されている。このような軸受構造により、回転
軸２１を含むロータ組２０が回転すると、ラジアル動圧
発生用溝ＲＢａ，ＲＢｂのポンピング作用により潤滑流
体５が昇圧されてその活性により動圧力を生じ、この潤
滑流体５の動圧力によってロータ組２０がムラ無く回転
するように構成されている。

【００２６】回転軸２１の一端側には、磁気ディスク等
の記録媒体を搭載する略カップ状のハブ２２が、後述す
る接合手段により固着されている。ハブ２２は、外周側
にディスクが挿入される円筒部２３と、この円筒部２３
の下端側から外側に拡がりディスクを搭載するディスク
搭載面２４を有している。ハブ２２の円筒部２３の内周
面には、多極着磁された環状の駆動マグネット２５が装
着されていて、この駆動マグネット２５の内周面がステ
ータコア１６の外周面と適宜の間隔をおいて対向してい
る。ここで、ハブ２２は鉄等の磁性材により形成されて
いるため、ハブ２２自身を駆動マグネット２５のバック
ヨークとして機能させることができる。したがって、本
実施形態では、別部品のヨークを省略しているので、外
径寸法が同等のハブ２２と比較すると、当該スピンドル
モータＭ１ではハブ２２の内部空間、すなわち電機子を
配置する空間が広くなる。それ故、比較的大きなモータ
トルクを得ることができる。なお、上記ハブ２２をアル
ミ合金等の非磁性材料で形成する場合は、ハブ２２と駆
動マグネット２５との間に磁性材料からなるヨークを介
在させることになる。

【００２７】一方、回転軸２１の他端側、すなわち図示
下方側には、円盤状のスラストプレート２６が後述の接
合手段により固着されている。このスラストプレート２
６は、軸受スリーブ１３の下端側における中央部分に凹
設された窪み部１３ａ内に収容するように配置されてお
り、その軸受スリーブ１３の窪み部１３ａ内においてス
ラストプレート２６と軸受スリーブ１３の端面とが軸方
向に近接対向する動圧面によって、上側のスラスト動圧
軸受部ＳＢａが形成されている。

【００２８】さらに、スラストプレート２６の図示上側
の動圧面に近接するようにして、当該スラストプレート
２６よりも大型円盤状のカウンタープレート１４が軸受
スリーブ１３の下端側開口部に後述の接合手段により固
着されている。そして、カウンタープレート１４の上端
面に設けられた動圧面とスラストプレート１４側の動圧
面とによって、下側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが形成
されている。

【００２９】より詳細には、これら軸方向に隣接して配
設された一対のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂにお
けるスラストプレート１４側の動圧面と、これらに各対
向する軸受スリーブ１３及びカウンタープレート１４の
動圧面とが、数μｍの微少間隔を介して軸方向に対向配
置されるとともに、その微少間隔からなる軸受空間内
に、潤滑流体５がスラストプレート２６の外周側の通路
を介して軸方向に連続するように注入されている。

【００３０】さらに、上記スラストプレート２６の動圧
面と、軸受スリーブ１３及びカウンタープレート１４の
動圧面との少なくとも一方側には、図３に示すようなへ
リングボーン状またはスパイラル状等のスラスト動圧発
生用溝２６１が環状に凹設されている。そして、ロータ
組２０の回転に伴いスラストプレート２６が回転した際
に、スラスト動圧発生用溝２６１の動圧力によって、回
転軸２１、ハブ２２を含むロータ組２０がスラスト方向
に軸支される構成になされている。

【００３１】ここで、本実施形態にかかるスピンドルモ
ータＭ１の回転軸２１とスラストプレート２６との結合
構造について詳細に説明する。

【００３２】当該スピンドルモータＭ１を薄型化して、
例えば５ｍｍ程度の高さに設計した場合、回転軸２１と
スラストプレート２６との結合長さは１ｍｍ未満にな
る。したがって、両者の結合を圧入工法や焼き嵌め工法
のみで行っても十分な接合長さが得られないため、結合
強度が弱くなってしまう。仮に、圧入代を多くとって圧
入した場合、回転軸２１に対するスラストプレート２６
の直角度が劣化する虞があり、所定量以上の圧入代を設
けることができない。そこで、本実施形態では、回転軸
２１とスラストプレート２６とを、上記直角度の劣化が
生じない程度に圧入もしくは挿入した後、両者の接合境
界部を表面側から溶接している。この際、当該接合境界
部の表面部分には、予め軸方向に窪んだ逃げ部３０が環
状に形成されていて、この逃げ部内において回転軸２１
とスラストプレート２６とが溶接されている。

【００３３】回転軸２１とスラストプレート２６との接
合境界部における逃げ部３０の形状は図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に例示するような形状に構成されてい
る。すなわち、図２（ａ）は、回転軸２１の先端側の外
周縁にテーパー面２１ａが全周にわたって形成されてい
る一方、スラストプレート２６の中心孔の内周面２６ａ
が上記テーパー面２１ａに隣接している。したがって、
断面楔状の逃げ部３０が形成され、この逃げ部３０内に
て両者が溶接されている。なお、回転軸２１の先端側の
テーパー面２１ａはスラストプレート２６を回転軸２１
に圧入する際のガイド部としても機能している。

【００３４】図２（ｂ）は、回転軸２１の先端側の外周
縁にテーパー面２１ａが全周にわたって形成されている
一方、スラストプレート２６の中心孔の内周縁にもテー
パー面２６ｂが形成されている。この形態の場合、断面
三角形状の逃げ部３０が形成され、この逃げ部３０内に
て両者が溶接されている。

【００３５】図２（ｃ）は、回転軸２１の先端側の外周
縁にテーパー面２１ａが全周にわたって形成されている
一方、スラストプレート２６の底面部における中心孔の
周辺は平坦な窪み２６ｃが形成され、その外周にテーパ
ー面２６ｄが形成され、さらにその外側には動圧面ＳＢ
ｂが形成されている。この形態の場合、台形状の逃げ部
が３０が形成され、この逃げ部３０内にて両者が溶接さ
れている。

【００３６】なお、回転軸２１とスラストプレート２６
との接合境界部に形成された逃げ部３０は、図３に示す
ように、スラストプレート２６に形成した動圧発生用溝
２６１の形成領域から外れた部位に形成されている。し
たがって、逃げ部３０によって動圧発生用溝２６１が制
限を受けることなく、所望のスラスト動圧力を発揮させ
ることができる。

【００３７】また、溶接箇所は、逃げ部３０内であれ
ば、全周を溶接しても部分的に複数箇所を溶接してもよ
い。

【００３８】溶接工法としては、プラズマ溶接法、ＴＩ
Ｇ溶接法等のアーク溶接法や、レ−ザ溶接法に代表され
る電子ビーム溶接法等が採用されるが、本実施形態にお
いては、互いに接合する素材同士を溶融させて両者を接
合するレ−ザ溶接法を利用している。このレ−ザ溶接法
は、レーザ発信器より放射されるレーザビームを複数の
鏡面を用いて収束し、これを接合境界部に照射して両者
を接合するものである。このような電子ビーム溶接法に
よれば、アーク溶接法で用いる溶接棒を不要とするの
で、接合境界部における素材の盛り上がりを最小限に抑
えることができる。また、仮に僅かな盛り上がりが生じ
たとしても、接合境界部には軸方向に窪んだ逃げ部３０
が設けられているので、肉盛部が逃げ部３０内に収容さ
れ、動圧面よりもカウンタープレート１４側に突出する
ことを防止できる。したがって、肉盛部がカウンタープ
レート１４側に接近し過ぎることがなく、スラストプレ
ート２６を含むロータ組２０が回転した際に、肉盛部が
カウンタープレート１４の軸受面に衝突することを防止
できる。また、回転軸２１とスラストプレート２６との
結合部分は潤滑流体５の中に存在するが、接着剤等の有
機溶剤を用いずに溶接によって両者を接合しているの
で、潤滑流体５に対する触媒作用を生じることがなく、
潤滑流体５の特性を劣化させることがない。

【００３９】次に、本実施形態にかかるスピンドルモー
タＭ１の軸受スリーブ１３とカウンタープレート１４と
の結合構造について詳細に説明する。

【００４０】図１に戻って、円筒状に形成された軸受ス
リーブ１３の下端側の開口部には円盤状のカウンタープ
レート１４が固着されている。カウンタープレート１４
は、その外周面が軸受スリーブ１３に圧入されると共
に、上端面の外縁側が軸受スリーブ１３の段部１３ｂに
当接している。さらに、軸受スリーブ１３とカウンター
プレート１４との接合境界部の表面部分には、軸方向に
窪んだ逃げ部４０が形成されていて、この逃げ部４０内
において両者が溶接により一体化されている。溶接工法
としては、上述した回転軸２１とスラストプレート２６
との接合工法と同様に、レ−ザ溶接法に代表される電子
ビーム溶接法によって、溶接されている。したがって、
軸受スリーブ１３とカウンタープレート１４の少なくと
も何れか一方の素材が電子ビームの照射により溶融して
両者が接合されている。

【００４１】また、逃げ部４０の形状は、図２に示した
回転軸２１とスラストプレート２６との接合境界部に形
成する逃げ部３０の段面形状と同様に、楔形、三角形、
台形、あるいはその他の断面形状であっても良い。な
お、軸受スリーブ１３の開口部の内周縁には、カウンタ
ープレート１４の圧入もしくは挿入を容易にするために
テーパー状のガイド部１３ｃを形成しておくと良い。ま
た、溶接箇所は、上記開口部を密閉させるために全周に
わたって溶接することが好ましい。

【００４２】このように、軸受スリーブ１３とカウンタ
ープレート１４との結合構造において、接合境界部に逃
げ部４０を設け、この逃げ部４０内で溶接して両者を一
体化しているので、接合することにより肉盛部が形成さ
れても、モータ全体の薄型化を阻害することはない。さ
らに、軸受スリーブ１３とカウンタープレート１４とが
溶接により接合されているので、Ｏリングや接着剤を用
いることなく潤滑流体５の漏洩を確実に防止することが
できる。

【００４３】次に、本実施形態にかかるスピンドルモー
タＭ１の回転軸２１とハブ２２との結合構造について詳
細に説明する。図１に示すように、回転軸２１とハブ２
２との接合長さは、回転軸２１とスラストプレート２６
との接合長さに比べて長いが、モータ全体の高さが短縮
されると、回転軸２１とハブ２２との接合長さも必然的
に短くなる。これに伴って、回転軸２１とハブ２２との
接合強度が低下するので、本実施形態では、上述した回
転軸２１とスラストプレート２６との接合構造と同様
に、回転軸２１とハブ２２とを溶接により接合してい
る。

【００４４】ここで、仮に、回転軸２１に対するハブ２
２の圧入代を多くとって強引に圧入した場合、圧入応力
によってハブ２２に歪みが生じ、回転軸２１に対するハ
ブ２１の直角度、具体的には回転軸２１に対するハブ２
２のディスク搭載面２４の直角度が劣化して、ハブ２１
にディスクを搭載して回転駆動した際に、許容範囲を超
える振れが発生してしまう。

【００４５】そこで、本実施形態では、回転軸２１とハ
ブ２２との接合境界部には軸方向に窪んだ逃げ部５０が
形成されていて、この逃げ部５０内において両者がレー
ザ溶接により接合している。上記逃げ部５０は、回転軸
２１の先端側の角部に形成したテーパー面２１ｂと、ハ
ブ２２の軸取付孔２８の内周縁に形成したテーパー面２
２ｂとにより画成されている。このうち回転軸２１のテ
ーパー面２１ｂはハブ２２を回転軸２１に圧入する際の
ガイド部としても機能する。なお、本実施形態におい
て、ハブ２２の上端面にはディスクを保持するためのク
ランパー（図示せず）をガイドするためのクランパーガ
イド部２９が回転軸２１とハブ２２との接合境界部より
も軸方向に僅かに突出して設けられているので、逃げ部
５０を形成しなくてもモータの薄型化を阻害することは
ない。また、溶接箇所は、接合境界部の全周にわたって
溶接しても、複数箇所に分けて溶接しても良い。

【００４６】以上のような接合構造により、回転軸２１
とハブ２２とを強引に圧入することなく、両者の接合強
度を十分に高めることができるので、モータの耐衝撃性
が向上すると共に、回転軸２１に対するハブ２２のディ
スク搭載面２４の直角度を高精度に維持することができ
る。

【００４７】［実施の形態２］図４は、本発明の実施の
形態２にかかるスピンドルモータＭ２を示す半断面図で
ある。図４において、図１に示した実施の形態１にかか
るスピンドルモータＭ１と共通な機能の構成には同じ符
号を付け、その詳細な説明は省略する。

【００４８】固定フレーム１１の中央に立設された筒状
保持部１２’の外周側には、コイル１７を巻装したステ
ータコア１６が取り付けられている。この筒状保持部１
２’は、図１に示した筒状保持部１２よりも軸方向に長
く形成されていて、その内周側には軸受スリーブ１３と
カウンタープレート１４が固定されている。つまり、実
施の形態１においてカウンタープレート１４は軸受スリ
ーブ１３の開口部に接合されていたが、この実施の形態
２では、カウンタープレート１４は固定フレーム１１の
筒状保持部１２’の開口部に接合されている。

【００４９】カウンタープレート１４を筒状保持部１
２’に接合するにあたり、両者の接合境界部には、軸方
向に窪んだ逃げ部４０を設け、この逃げ部４０内におい
てカウンタープレート１４と筒状保持部１２’とを溶接
して両者を一体化している。溶接工法としては、上述の
ようにアーク溶接法や電子ビーム溶接法が採用される
が、好ましくはレーザ溶接に代表される電子ビーム溶接
法により、カウンタープレート１４と筒状保持部１２’
の少なくとも何れか一方を溶融させて両者を接合する。
このように、逃げ部４０内において両者を接合すること
により、固定フレーム１１やカウンタープレート１４の
底面よりも突出する部位を形成することがなくなるの
で、モータの薄型化を阻害しない。なおかつ、固定フレ
ーム１１とカウンタープレート１４とが溶接により強固
に接合されるので、耐衝撃性が向上する。また、回転軸
２１とスラストプレート２６とは、上述の実施の形態１
と同様に接合されている。すなわち、回転軸２１の一端
がスラストプレート２６の中央孔に圧入されるととも
に、回転軸２１とスラストプレート２６との接合境界部
に逃げ部３０が形成され、この逃げ部３０内において両
者が溶接により一体化されている。この溶接は、レーザ
溶接等の電子ビーム溶接法を用いることが望ましい。

【００５０】さらに、回転軸２１とハブ２２との接合
は、回転軸２１とスラストプレート２６との接合と同様
に、回転軸２１をハブ２２の中央孔に圧入するととも
に、回転軸２１とハブ２２との接合境界部に逃げ部５０
を形成し、この逃げ部５０内において両者を溶接により
一体化させている。なお、この逃げ部５０は、ハブ２２
の形状によっては省略しても良い。

【００５１】以上のように、実施の形態２のスピンドル
モータＭ２によれば、回転軸２１とスラストプレート２
６との接合長さ、及び固定フレーム１１の筒状保持部１
２’とカウンタープレート１４との接合長さが比較的短
くても十分な接合強度を得ることができるので、モータ
自信の耐衝撃性が向上する。その結果、回転軸２１に対
するスラストプレート２６の直角度が安定的に保たれ、
モータの信頼性が向上する。しかも、各接合境界部に軸
方向に窪んだ逃げ部３０，４０を設け、この逃げ部３
０，４０内において溶接して両者を一体化しているの
で、接合することにより突出部が形成されても、モータ
全体の薄型化を阻害することはない。また、回転軸２１
とスラストプレート２６とが溶接により接合されている
ので、潤滑流体５に対する触媒作用を生じることがな
く、潤滑流体５の特性を劣化させることがない。さら
に、筒状保持部１２’とカウンタープレート１４とが溶
接により接合されているので、Ｏリングや接着剤を用い
ることなく潤滑流体５の漏洩を確実に防止することがで
きる。

【００５２】［実施の形態３］図５は、本発明の実施の
形態３にかかるＨＤＤ用スピンドルモータＭ３を示す半
断面図である。上述した実施の形態１および実施の形態
２に示したスピンドルモータＭ１，Ｍ２はいわゆる軸回
転型モータであるが、実施の形態３にかかるスピンドル
モータＭ３は、軸固定型モータである。

【００５３】図５において、スピンドルモータＭ３はス
テータ組１０とロータ組２０とから概略構成されてい
る。このうち、ステータ組２０は、略中央部分に筒状保
持部１２が一体的に立設された固定フレーム１１を有
し、この筒状保持部１２の外周面にはコイル１７を巻装
したステータコア１６が嵌着されている。

【００５４】また、固定フレーム１１の軸固定孔１１ａ
には、固定軸１８が上方に向かって突出するように固定
されている。この固定軸１８の外周側には、ロータ組２
０を構成している軸受スリーブ１３が回転可能に挿入さ
れている。さらに、軸受スリーブ１３の外周側には磁気
ディスク等の記録媒体を搭載するためのハブ２２が接合
されている。すなわち、軸受スリーブ１３の上端部分に
は半径方向外方側に向かって鍔状に形成された大径部１
３１が設けられ、この大径部１３１の外周面に対して前
記ハブ２２の中心部に貫通形成された接合孔が、圧入ま
たは焼き嵌めによって一体的に接合されている。また、
ハブ２２は、円筒部２３とこの円筒部２３の外周面から
外側に張り出してディスクを搭載するためのディスク搭
載面２４を有している。円筒部２３の内周面にはバック
ヨーク３５を介して環状の駆動マグネット２５が装着さ
れていて、この駆動マグネット２５の内周面が上記ステ
ータコア１６の外周面に適宜の間隔をおいて対向してい
る。

【００５５】一方、軸受スリーブ１３はその加工を容易
化するために銅系金属もしくはステンレス金属から形成
されており、この軸受スリーブ１３に設けられた中心孔
の内周面には、一対のラジアル動圧軸受部ＲＢａ、ＲＢ
ｂが軸方向に所定間隔はなして形成されている。軸受ス
リーブ１３の内周面と固定軸１８の外周面との微少隙間
内には、オイルや磁性流体やエアー等の潤滑流体５が注
入されている。そして、軸受スリーブ１３および固定軸
１８の両動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略し
た例えばヘリングボーン状のラジアル動圧発生用溝が凹
設されている。したがって、ロータ組２０の回転に伴
い、軸受スリーブ１３が回転すると、ラジアル動圧発生
用溝のポンピング作用により潤滑流体５が昇圧されて動
圧力を生じ、その動圧力によって、ハブ２２がラジアル
方向に軸支される構成になされている。

【００５６】さらに、固定軸１８の先端側部分、すなわ
ち図示上端部分には、円盤状のスラストプレート２６が
後述する接合手段により固着されている。このスラスト
プレート２６は、軸受スリーブ１３の図示上端側におけ
る中心部分に凹設された窪み部内に収容するように配置
されており、その窪み部内においてスラストプレート２
６と軸受スリーブ１３の端面とが軸方向に近接対向する
動圧面によって、下側のスラスト動圧軸受部ＳＢａが形
成されている。

【００５７】さらにまた、スラストプレート２６の図示
上側の動圧面に近接するようにして、カウンタープレー
ト１４が上記軸受スリーブ１３の上端部分に固着されて
いる。そして、カウンタープレート１４の図示下端面側
の動圧面とスラストプレート２６の動圧面とによって上
側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが形成されている。この
上側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂおよび下側のスラスト
動圧軸受部ＳＢａにはスパイラル状またはヘリングボー
ン状のスラスト動圧発生用溝がそれぞれ形成されてい
る。したがって、ロータ組２０の回転に伴い、スラスト
プレート２６が回転すると、上記各スラスト動圧発生用
溝のポンピング作用により潤滑流体５が昇圧されて動圧
力を生じ、その動圧力によって、ハブ２２がスラスト方
向に軸支される構成になされている。

【００５８】ここで、本実施形態における固定軸１８と
スラストプレート２６との接合構造について説明する。
固定フレーム１１に立設された固定軸１８に対して、ハ
ブ２２と一体化された軸受スリーブ１３を挿入した後、
固定軸１８に環状のスラストプレート２６を適度な圧入
力で圧入する。しかる後、固定軸１８とスラストプレー
ト２６との接合境界部を溶接することにより両者が接合
される。図６に示すように、スラストプレート２６側の
接合境界部にあたる中心孔周縁には動圧面よりも窪んだ
逃げ部３０が環状に形成されている。この溶接はレーザ
溶接工法が好ましく、当該工法により銅系金属もしくは
ステンレス金属等からからなるスラストプレート２６が
溶融して固定軸１８と金属溶融結合している。固定軸１
８との溶接は上記逃げ部３０内にて行われ、溶接によっ
て局部的な突出部が生じたとしても動圧面より突出しな
いように構成されている。

【００５９】このような構成により、固定軸１８とスラ
ストプレート２６との接合長さが比較的短くても十分な
接合強度を得ることができるので、モータ自身の耐衝撃
性が向上する。その結果、固定軸１８に対するスラスト
プレート２６の直角度が安定的に保たれ、モータの信頼
性が向上する。しかも、接合境界部に軸方向に窪んだ逃
げ部３０を設け、この逃げ部３０内において溶接により
両者を一体化しているので、モータ全体の薄型化を阻害
することはない。また、動圧力を発生させるための潤滑
流体５に接するように位置する接合境界部が溶接されて
いるので、潤滑流体に対する触媒作用を生じることが無
く、潤滑流体５の特性を劣化させることがない。

【００６０】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのは言うまでもない。

【００６１】例えば、上記実施形態１又は２において、
カウンタープレート１４が軸受スリーブ１３又は固定フ
レーム１１の筒状保持部１２’の開口部を閉塞するよう
に溶接で接合された例を示したが、接合境界部の一部を
溶接することにより接合強度を確保するとともに、接合
境界部の全周を接着剤で封止しても良い。これにより、
潤滑流体の漏洩を確実に防止できる。

【００６２】又、本発明は、上述したハードディスク駆
動用以外のスピンドルモータ、例えばＣＤ−ＲＯＭ駆動
用モータやポリゴンミラー駆動用モータに対しても同様
に適用することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、回転軸とスラストプレートとの接合境界部、
及び、軸受スリーブとカウンタープレートとの接合境界
部または固定フレームとカウンタープレートとの接合境
界部に逃げ部を設け、この逃げ部内において各々の部材
を溶接して一体化しているので、各部材どうしの接合長
さ接合長さが比較的短くても十分な接合強度を得ること
ができ、モータ自信の耐衝撃性が向上する。その結果、
回転軸に対するスラストプレートの直角度が安定的に保
たれ、モータの信頼性が向上する。しかも、接合するこ
とにより突出部が形成されても、モータ全体の薄型化を
阻害することはない。さらに、軸受スリーブとカウンタ
ープレートとが溶接により接合されているので、Ｏリン
グや接着剤を用いることなく潤滑流体の漏洩を確実に防
止することができる。また、動圧力を発生させるための
潤滑流体に接するように位置する回転軸とスラストプレ
ートとの接合境界部が溶接されているので、潤滑流体に
対する触媒作用を生じることが無く、潤滑流体の特性を
劣化させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかるスピンドルモー
タを示す半断面図である。

【図２】本発明にかかる回転軸とスラストプレートとの
接合構造を示す断面図である。

【図３】本発明にかかる回転軸とスラストプレートとの
接合構造を示す平面図である

【図４】本発明の実施の形態２にかかるスピンドルモー
タを示す半断面図である。

【図５】本発明の実施の形態３にかかるスピンドルモー
タを示す半断面図である。

【図６】本発明の実施の形態３にかかる固定軸とスラス
トプレートとの接合構造を示す断面図である

【図７】従来のスピンドルモータを示す半断面図であ
る。

【符号の説明】

５潤滑流体１１固定フレーム１２、１２’筒状保持部１３軸受スリーブ１４カウンタープレート１８固定軸２１回転軸２２ハブ２６スラストプレート３０、４０、５０逃げ部ＲＢａ、ＲＢｂラジアル動圧軸受部ＳＢａ、ＳＢｂスラスト動圧軸受部

フロントページの続き (72)発明者多胡登喜雄長野県諏訪郡下諏訪町5329番地株式会社三協精機製作所内 (72)発明者三浦和司長野県諏訪郡下諏訪町5329番地株式会社三協精機製作所内 (72)発明者矢沢岳彦長野県諏訪郡下諏訪町5329番地株式会社三協精機製作所Ｆターム(参考） 3J011 AA04 AA20 BA02 BA08 CA01 CA02 DA02 5D109 BA01 BA02 BA14 BA16 BA17 BA20 BB12 BB18 BB21 BB22 5H019 AA08 CC04 CC07 CC08 CC09 DD01 FF03 5H607 AA00 BB01 BB14 BB17 BB25 CC01 CC03 CC05 DD01 DD02 DD03 DD05 DD08 DD15 FF01 GG01 GG03 GG12 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状保持部を有する固定フレームと、内
周側に動圧軸受部を有して上記筒状保持部に取り付けら
れた略円筒状の軸受スリーブと、該軸受スリーブ内に保
持された潤滑流体と、上記軸受スリーブに挿入され上記
潤滑流体を介して回転自在に支承された回転軸と、該回
転軸の一端側に固着されたハブと、上記回転軸の他端側
に接合固着されスラスト動圧軸受部を構成する環状のス
ラストプレートと、上記軸受スリーブの開口部を閉塞す
るように上記軸受スリーブに接合固着されたカウンター
プレートとを備え、上記回転軸と上記スラストプレートとの接合境界部の表
面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ部内
において上記回転軸と上記スラストプレートとを溶接し
て両者を一体化すると共に、上記軸受スリーブと上記カウンタープレートとの接合境
界部の表面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この
逃げ部内において上記軸受スリーブと上記カウンタープ
レートとを溶接して両者を一体化してなるスピンドルモ
ータ。
【請求項２】筒状保持部を有する固定フレームと、内
周側に動圧軸受部を有して上記筒状保持部に取り付けら
れた略円筒状の軸受スリーブと、該軸受スリーブ内に保
持された潤滑流体と、上記軸受スリーブに挿入され上記
潤滑流体を介して回転自在に支承された回転軸と、該回
転軸の一端側に固着されたハブと、上記回転軸の他端側
に接合固着されスラスト動圧軸受部を構成する環状のス
ラストプレートと、上記固定フレームの筒状保持部の開
口部を閉塞するように上記筒状保持部に接合固着された
カウンタープレートとを備え、上記回転軸と上記スラストプレートとの接合境界部の表
面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ部内
において上記回転軸と上記スラストプレートとを溶接し
て両者を一体化すると共に、上記筒状保持部と上記カウンタープレートとの接合境界
部の表面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃
げ部内において上記筒状保持部と上記カウンタープレー
トとを溶接して両者を一体化してなるスピンドルモー
タ。
【請求項３】上記各接合境界部において少なくとも何
れか一方の素材が溶融して他方の素材と結合しているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のスピンドルモ
ータ。
【請求項４】上記ハブと上記回転軸とが溶接により固
着されていることを特徴とする請求項３に記載のスピン
ドルモータ
【請求項５】上記スラストプレートの上記スラスト動
圧軸受部には動圧発生用溝が形成されていて、上記回転
軸と上記スラストプレートとの接合境界部に形成された
逃げ部は、上記動圧発生用溝の形成領域から外れた部位
に形成されていることことを特徴とする請求項１乃至４
のいずれかに記載のスピンドルモータ。
【請求項６】軸固定用孔を有する固定フレームと、上
記軸固定用孔に一端が嵌め込まれて上記固定フレームに
接合固定された固定軸と、内周側に動圧軸受部を有して
上記固定軸に挿嵌された軸受スリーブと、該軸受スリー
ブ内に保持された潤滑流体と、上記軸受スリーブと一体
的に構成され上記潤滑流体を介して回転自在に支承され
たハブと、上記固定軸の他端側に固着されスラスト動圧
軸受部を構成する環状のスラストプレートとを備え、上記固定軸と上記スラストプレートとの接合境界部の表
面部分に、軸方向に窪んだ逃げ部を設け、この逃げ部内
において上記固定軸と上記スラストプレートとを溶接し
て両者を一体化してなるスピンドルモータ。
【請求項７】上記スラストプレートの上記スラスト動
圧軸受部には動圧発生用溝が形成されていて、上記固定
軸と上記スラストプレートとの接合境界部に形成された
逃げ部は、上記動圧発生用溝の形成領域から外れた部位
に形成されていることを特徴とする請求項６記載のスピ
ンドルモータ。
【請求項８】上記合境界部において少なくとも何れか
一方の素材が溶融して他方の素材と結合していることを
特徴とする請求項７に記載のスピンドルモータ。