JP2001231214A - スピンドルモータ及びこれを用いたディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベアリングホルダとこれに１対の玉軸受を介
して相対回転自在に支持された軸部との間の導通を、特
殊な加工を施すことなく得られ、磁気ディスクに発生し
た静電気を固定部材側に迅速に逃がすことを可能にす
る。 【構成】 1対の玉軸受３０，３２の外輪３０ｂ、３２
ｂのそれぞれの向かい合う端面間に導電性スペーサ３４
が介在されており、スペーサ３４の外周面がベアリング
ホルダ６の内周面に密に金属接触し、スペーサ３４の軸
方向両面が1対の玉軸受３０，３２のそれぞれの外輪３
０ｂ、３２ｂの端面に密に金属接触している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてディスク
（磁気ディスク、光ディスク）を回転させるために使用
されるスピンドルモータ及びこれを用いたディスク駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハードディスク駆動装置などのデ
ィスク駆動装置としては、例えば特開平１１―１２２８
６３号公報及び特開平１１−４５５０１号公報に記載の
ものがある。すなわち、特開平１１―１２２８６３号公
報に記載のものは、図３に示すように、駆動装置のベー
スに一体的なハウジングａに円筒状のベアリングホルダ
ｂが設けられ、このベアリングホルダｂの内側に一対の
玉軸受ｃ，ｄを介してほぼカップ状のロータｅの軸部ｆ
が支持されている。ベアリングホルダｂの外側にはステ
ータｇが外嵌固定され、これに対向するように円筒状の
ロータマグネットｈがロータｅに装着されている。

【０００３】ベアリングホルダｂの内側中央部には内方
に突出する環状段部ｉが一体に設けられ、両玉軸受ｃ，
ｄのそれぞれの外輪が端面を環状段部ｉに当接させた状
態でベアリングホルダｂの内周面に接着固定される一
方、ロータｅの天面に設けた環状段状の位置規制部ｊに
上方の玉軸受ｃの内輪上端面を当接させかつ下方の玉軸
受ｄの内輪を上方へ予圧を付与した状態で両内輪が軸部
ｆの外周面に接着固定されている。ロータｅの外周壁に
は磁気ディスク（図示せず）を載置するための鍔部ｋが
形成され、１枚もしくは複数枚の磁気ディスクが鍔部ｋ
に搭載されてロータｅに装着される。ベアリングホルダ
ｂの下面開口はシール部材ｌにて閉塞されている。

【０００４】また、特開平１１−４５５０１号公報に記
載のものは、図４に示すように構成され、図３のものと
同様に、ハウジングａの円筒状ベアリングホルダｂの内
側に一対の玉軸受ｃ，ｄを介してロータｅの軸部ｆが支
持され、ベアリングホルダｂの外側にステータｇが外嵌
固定されると共に、これに対向するロータマグネットｈ
がロータｅに装着されている。ベアリングホルダｂの内
側面には環状段部は存在せず、両玉軸受ｃ，ｄのそれぞ
れの外輪間に円環状のスペーサ部材ｍが介在されてこの
外輪がベアリングホルダｂの内周面に接着固定されてお
り、上側の玉軸受ｃの内輪上端面をロータｅの天面の位
置規制部ｊに当接させかつ下方の玉軸受ｄの内輪を軸部
ｆの端面にねじ止めしたワッシャｎにより上方へ予圧を
付与した状態で両内輪が軸部ｆの外周面に接着固定され
ている。

【０００５】ロータｅの外周壁の鍔部ｋ上には複数枚
（図では３枚）の磁気ディスクｏがそれぞれの間にスペ
ーサｐを介在させて積層され、上層の磁気ディスクｏを
ねじｑでロータｅに固定されたクランプｒで押圧するこ
とにより、複数枚の磁気ディスクｏが鍔部ｋとの間で挟
持されてロータｅに一体に装着されている。

【０００６】ところで、近年では、上述したディスク駆
動装置において、装置本体の小型化と高密度記録化のた
めに磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下ＭＲヘッドと呼
ぶ）を採用する一方、磁気ディスクをより高速回転する
ようにしている。しかし、高速で回転する磁気ディスク
には空気との摩擦により静電気が帯電し、磁気ディスク
と磁気ヘッドとの間に大きな電位差が生じるようになっ
ている。この電位差は磁気ディスクとＭＲヘッドとの間
の放電を招き、ＭＲヘッドを構成する磁気抵抗効果薄膜
などが破損する問題が生じる。

【０００７】このため、磁気ディスクの高電圧帯電によ
る不具合を防ぐために、磁気ディスクに帯電した静電気
を迅速にディスク装置側に逃がしてＭＲヘッドとの間の
電位差を小さくしてやる必要がある。

【０００８】上述した従来のディスク駆動装置にあって
は、磁気ディスクを搭載したロータｅの軸部ｆの外周面
と玉軸受ｃ，ｄの内輪内周面との間、及び、ベースａの
ベアリングホルダｂの内周面と玉軸受ｃ，ｄの外輪外周
面との間にはそれぞれ接着剤が存在するため、この接着
剤層が周方向均一に形成されている場合にはこの間が高
抵抗となり、磁気ディスクに帯電した静電気を迅速にデ
ィスク装置側に逃がしてやることが困難になる。磁気デ
ィスクの更なる高容量化に際しては、磁気ディスクと磁
気ヘッド間がより小間隙になることから、磁気ディスク
を搭載するモータ本体側の低抵抗化が要求され、ロータ
ｅとベースａ間に安定した導通状態が要求されることと
なる。

【０００９】前記図３に示したディスク駆動装置にあっ
ては、上側の玉軸受ｃの内輪上端面がロータｅの位置規
制部ｊに当接して金属接触し、この玉軸受ｃの外輪下端
面が環状段部ｉに当接して金属接触するため、ロータｅ
とベースａ間に低抵抗の安定した導通状態が得られるこ
ととなる。

【００１０】しかしながら、この図３のものでは、ベア
リングホルダｂに環状段部ｉを一体に設ける必要がある
ため、加工工数が大となり、コストアップを招く結果と
なる。

【００１１】一方、図４に示したディスク駆動装置の場
合、図３の場合のような環状段部を要しないため、加工
が簡単になるが、玉軸受ｃ，ｄの外輪端面が当接する環
状スペーサｍに導電性材料を用いたとしてもスペーサｍ
とベアリングホルダｂ間の導通を常時確保することは非
常に難しく、検査結果によれば、ベアリングホルダｂの
内周面とスペーサｍの外周面との導通がないものが数パ
ーセント程度存在し、ロータｅとベースａ間が高抵抗に
なり得ると言った問題が生じる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】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、この目的とするところは、ベアリングホルダとこれ
に一対の玉軸受を介して相対回転自在に支持された軸部
との間の導通を、従来のようなベアリングホルダに特殊
な加工を一切施すことなく得ることができ、回転部材に
磁気ディスクを搭載した場合においても、磁気ディスク
に発生した静電気を固定部材側に迅速に逃がすことが可
能なスピンドルモータ及びこれを用いたディスク駆動装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のスピンドルモータにおいては、ステータを
保持した固定部材と、ステータに対向するようロータマ
グネットを取り付けた回転部材と、固定部材と回転部材
との一方に設けた円筒状ベアリングホルダと、固定部材
と回転部材との他方に設けられベアリングホルダの内側
に挿入される軸部と、ベアリングホルダの内周面と軸部
の外周面との間に介在された１対の玉軸受とを備え、固
定部材に対して回転部材を回転自在に支持するスピンド
ルモータにおいて、一対の玉軸受の外輪のそれぞれの向
かい合う端面間には導電性スペーサが介在されており、
該スペーサの外周面がベアリングホルダの内周面に密に
金属接触し、スペーサの軸方向両面が一対の玉軸受のそ
れぞれの外輪の端面に密に金属接触していることを特徴
としている。

【００１４】上記のようなスピンドルモータにあって
は、固定部材と回転部材との一方に設けた円筒状ベアリ
ングホルダの内周面にスペーサが密に金属接触すると共
に、このスペーサの軸方向両面が一対の玉軸受の外輪の
それぞれの端面に密に金属接触しているため、固定部材
と回転部材との他方に設けた軸部，ベアリングホルダ間
がスペーサ及び玉軸受を介して電気的に導通状態とな
り、低抵抗となる。

【００１５】上述したスピンドルモータにおいて、導電
性スペーサを径方向にばね性を有するＣリングから構成
し、このスペーサの非装着時の外径をベアリングホルダ
の内径より大きく設定し、スペーサを収縮状態でベアリ
ングホルダの内周面に装着して一対の玉軸受のそれぞれ
の外輪の端面とベアリングホルダの内周面とに接触させ
ることができる。

【００１６】また、上記スピンドルモータにおいて、ベ
アリングホルダを固定部材に設けると共に、軸部を回転
部材に設け、この回転部材に一方の玉軸受の内輪におけ
る他方の玉軸受との反対側の端面に当接する位置規制部
を設け、他方の玉軸受の内輪に一方の玉軸受との反対側
から予圧を付与する構成とすることができる。

【００１７】他方の玉軸受の内輪に予圧を付与すること
により、一対の玉軸受のそれぞれの外輪端面がスペーサ
に所定の圧力を持って当接されると同時に、一方の玉軸
受の内輪端面が回転部材の位置規制部に所定の圧力を持
って当接することとなり、回転部材がその位置規制部か
ら一方の玉軸受の内輪、一方の玉軸受のボール及び外
輪、スペーサを介して固定部材のベアリングホルダと導
通し、回転部材と固定部材間が低抵抗となる。

【００１８】さらに、上記スピンドルモータにおいて、
ベアリングホルダを回転部材に設けると共に、軸部を固
定部材に設け、この固定部材に一方の玉軸受の内輪にお
ける他方の玉軸受との反対側の端面に当接する位置規制
部を設け、他方の玉軸受の内輪に一方の玉軸受との反対
側から予圧を付与する構成とすることもできる。

【００１９】この構成の場合も上述と同様に、他方の玉
軸受の内輪に予圧を付与することにより、一対の玉軸受
のそれぞれの外輪端面がスペーサに所定の圧力を持って
当接されると同時に、一方の玉軸受の内輪端面が固定部
材の位置規制部に所定の圧力を持って当接することとな
り、回転部材がそのベアリングホルダからスペーサ、一
方の玉軸受の外輪及びボール、一方の玉軸受の内輪、位
置規制部と導通し、回転部材と固定部材間が低抵抗とな
る。

【００２０】上述したスピンドルモータはディスク駆動
装置に用いることができ、回転部材に記録ディスクを搭
載し、この記録ディスクの両面または片面をトレースす
る磁気ヘッドを設ける構成とすることができ、記録ディ
スクが２．５インチ〜３．５インチのディスクである場
合に、スペーサを、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、望ま
しくは０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚みを有するものと
するのがよい。

【００２１】回転部材にディスクを搭載してなるディス
ク駆動装置にあっては、ディスクの回転によって、空気
との摩擦によりその表面に静電気が発生し、ヘッドとの
間で放電した場合には、磁気ヘッドの破壊を招き、実用
に供しないこととなる。上述したスピンドルモータを用
いることにより、回転部材と固定部材間が1対の玉軸受
及びスペーサを介して導通するので、ディスクに帯電し
た電荷は速やかに回転部材から固定部材に放出され、デ
ィスクとベッド間の放電を事前に防止することが可能と
なる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図１及び図２を用いて説明する。図１は、磁気ディ
スク駆動装置に適用した場合のスピンドルモータを示す
断面図であり、スピンドルモータ１の円形状ブラケット
２は固定部材を構成し、環状で浅皿状の底壁部４と、こ
の底壁部４の中央部に軸方向に突出して一体に設けられ
た円筒状ベアリングホルダ６と、底壁部４の外周部を径
方向外方へ鍔状に突出してなるフランジ部８とを有して
なり、フランジ部８をディスク駆動装置のベースにねじ
などを用いて固定することによりベースに一体化され
る。

【００２３】このベアリングホルダ６の外周面にはステ
ータ１０が外嵌固定されている。このステータ１０は、
径方向外周に突出する複数のティースを有する環状のス
テータコア１２とこのステータコア１２の各ティースに
巻回された例えば３相のコイルとからなる。

【００２４】回転部材を構成するロータ１６は、カップ
状ロータ本体１８の中央部に軸部２０を一体に有してな
り、ロータ本体１８の内天井面における軸部２０の基部
外周には、後述する玉軸受の内輪当たり面を形成する位
置規制部２２が突出形成されると共に、ロータ本体１８
の外周壁における開口端部には、径方向外方へ膨出した
鍔部２４が一体に形成されている。ロータ本体１８の外
周壁内面には、ステータ１０に対向するよう円環状のロ
ータマグネット２６が装着されている。２．５インチ若
しくは３．５インチの磁気ディスク２８は、その中心孔
をロータ本体１８の外周壁外周面に嵌合させて鍔部２４
上に載置され、図外のクランプ部材によりロータ本体１
８に結合されることにより、ロータ１６と一体的に回転
するようになっている。

【００２５】ロータ１６は、その軸部２０をベアリング
ホルダ６の内側において上下２段の玉軸受３０，３２を
介して支持することにより、ブラケット２に対して回転
自在とされている。一対の玉軸受３０，３２は、周知の
如く、内輪３０ａ，３２ａと外輪３０ｂ，３２ｂと内外
輪間に介在された複数のボール３０ｃ，３２ｃとからな
り、これらは全て導電材料により構成されている。

【００２６】ベアリングホルダ６の内周面には、一対の
玉軸受３０，３２の外輪３０ｂ，３２ｂのそれぞれの向
かい合う端面間に介在される導電性スペーサ３４が介在
されている。このスペーサ３４は、図２に示すように、
Ｃリングからなり、同図２点鎖線に示すように、スペー
サ３４の非装着時の外径がベアリングホルダ６の内径よ
り大きく設定され、スペーサ３４を径方向に収縮させた
状態でベアリングホルダ６の内周面に装着されると共
に、収縮状態を解除することにより、このスペーサ３４
の外周面がベアリングホルダ６の内周面に密に金属接触
する。スペーサ３４は、その両端部が径方向内方に膨出
形成されており、この両端部にそれぞれ操作用孔３４ａ
が透設されており、スペーサ３４を収縮状態に操作する
場合に、両操作用孔３４ａに工具等を係止してその操作
を容易にする。スペーサ３４の厚みは、２．５インチ〜
３．５インチディスク用のスピンドルモータにおいては
０．２以上１０ｍｍ以下とされ、望ましくは、約０．２
ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

【００２７】ブラケット４の下面には、ベアリングホル
ダ６の下端開口を閉塞するキャップ３６が装着されてお
り、外部からごみ等がベアリングホルダ６を通してモー
タ内部へ侵入するのを防止している。

【００２８】ロータ１６をブラケット２に対して回転支
持する一対の玉軸受３０，３２には、内外輪間において
ボールががたつかないよう予圧が付与されており、この
予圧により、スペーサ３４の軸方向両面が両玉軸受３
０，３２のそれぞれの外輪３０ｂ，３２ｂの端面に密に
金属接触するようになり、同時に、上段の玉軸受３０の
内輪３０ａの上端面が位置規制部２２に密に金属接触す
るようになる。

【００２９】より具体的に説明すると、玉軸受３０，３
２の内外輪を軸部２０の外周面及びベアリングホルダ６
の内周面にそれぞれ接着固定する際、ロータ１６を保持
した状態で下段の玉軸受３２の内輪３２ａに対し上方へ
の予圧が付与される。この予圧の付与は、内輪３２ａの
下端面を保持した状態でロータ１６に上方から重りなど
による一定圧力をかけることによっても実現する。

【００３０】このような予圧が与えられることにより、
両玉軸受３０，３２のそれぞれの内輪３０ａ，３２ａが
互いに向かい合う方向に付勢されると共に、これに伴っ
てそれぞれの外輪３０ｂ，３２ｂも互いに向かい合う方
向に付勢されてその端面がスペーサ３４の軸方向両端面
に圧接し、これにより金属接触され、さらに、上段の玉
軸受３０の内輪３０ａの上端面がロータ本体１８の位置
規制部２２に圧接し、これにより金属接触する。そし
て、この状態で両玉軸受３０，３２の内外輪が軸部２０
及びベアリングホルダ６に接着固定される。この両玉軸
受３０，３２の内外輪の接着に際しては、導電性接着剤
を使用することが望ましい。スペーサ３４は、上述した
ように、自身の弾性によりベアリングホルダ６の内周面
に弾接して金属接触しており、従って、ロータ１６とブ
ラケット２とは、ロータ本体１８の位置規制部２２、上
段玉軸受３０の内輪３０ａ、スペーサ３４、及びベアリ
ングホルダ６を介して電気的に導通しており、この間が
低抵抗となる。

【００３１】磁気ディスク駆動装置内部には、ＭＲ型磁
気ヘッドが磁気ディスク２８に対向して配置されてい
る。この磁気ヘッドはアームを介してボイスコイルモー
タで駆動されている。

【００３２】ロータ１６に搭載された磁気ディスク２８
がロータ１６と共に高速回転した際に、磁気ディスク２
８は空気層から抵抗を受け、その抵抗による摩擦によっ
て空気に発生した電荷が磁気ディスク２８表面に帯電し
ていく。磁気ディスク２８に帯電した静電気は、ロータ
１６から玉軸受３０及びスペーサ３４を通してブラケッ
ト２に流れ、磁気ディスク駆動装置のベースに放出され
る。磁気ディスク２８においては、上述したようにモー
タ側がかなり低抵抗になっているため、磁気ヘッドとの
間隙がさらに小さくなっても、磁気ディスク２８の静電
荷は磁気ヘッド側に流れることはなく、磁気ディスク２
８と磁気ヘッド間の放電が未然に防止されることにな
る。

【００３３】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であり、例えば、ブラケット２に相当するもの
がベースに一体に形成されたいわゆるベース一体型スピ
ンドルモータに本発明を適用することもできる。また、
上述では、本発明をシャフト回転タイプのスピンドルモ
ータに適用した場合を説明しているが、シャフト固定タ
イプのスピンドルモータにおいても同様に実施すること
ができる。すなわち、ブラケット側に軸部を一体に設け
ると共に、ロータ側にベアリングホルダを一体に設ける
構成であり、例えば図１を上下反転させてブラケット２
をロータ、ロータ１６をブラケットとして構成するタイ
プである。さらに、上述では、スペーサ３４の両端部を
径方向内方に膨出形成してこれにそれぞれ操作用孔３４
ａを透設したが、これに限らず、両端部に膨出部を形成
せず、操作用孔も設けないものとしてもよい。

【００３４】

【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、つぎに記載の効果を奏する。請求項１記載
のスピンドルモータによれば、固定部材と回転部材との
一方に設けた円筒状ベアリングホルダの内周面にスペー
サが密に金属接触すると共に、このスペーサの軸方向両
面が1対の玉軸受の外輪のそれぞれの端面に密に金属接
触しているため、固定部材と回転部材との他方に設けた
軸部、ベアリングホルダ間がスペーサ及び玉軸受を介し
て電気的に導通状態となり、固定部材と回転部材間を低
抵抗にすることができる。しかも、従来のようにベアリ
ングホルダに環状段部を一体に設ける必要がないため、
加工が容易になり、コストを低くすることができる。請
求項２記載のスピンドルモータによれば、導電性スペー
サを径方向にばね性を有するCリングから構成し、スペ
ーサの非装着時の外径をベアリングホルダより大きく設
定しているため、スペーサを収縮状態でベアリングホル
ダの内周面に装着して1対の玉軸受のそれぞれの外輪の
端面とベアリングホルダの内周面とに密に接触させるこ
とができ、スペーサの取り付けを容易にし、組立性を向
上することができ、スペーサとベアリングホルダ間の導
通を常時確保することができる。請求項５記載のディス
ク駆動装置によれば、請求項１〜４記載のスピンドルモ
ータの回転部材と固定部材間が1対の玉軸受及びスペー
サを介して導通しているので、ディスクに帯電した電荷
は速やかに回転部材から固定部材に放出され、ディスク
とベッド間の放電を事前に防止し、ディスクに記録され
た情報が破壊することを確実に防ぐことができる。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す磁気ディスク駆動装
置用スピンドルモータの断面図である。

【図２】図１スペーサを示す平面図である。

【図３】従来のスピンドルモータを示す断面図である。

【図４】従来の他のスピンドルモータを示す断面図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１ スピンドルモータ ６ 円筒状ベアリングホルダ １０ ステータ ２０ 軸部 ２２ 位置規制部 ２６ ロータマグネット ２８ 磁気ディスク ３０,３２ 玉軸受 ３０a,３２a 内輪 ３０b,３２b 外輪 ３４ スペーサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータを保持した固定部材と、前記ス
   テータに対向するようロータマグネットを取り付けた回
   転部材と、前記固定部材と前記回転部材との一方に設け
   た円筒状ベアリングホルダと、前記固定部材と前記回転
   部材との他方に設けられ前記ベアリングホルダの内側に
   挿入される軸部と、前記ベアリングホルダの内周面と前
   記軸部の外周面との間に介在された１対の玉軸受とを備
   え、前記固定部材に対して前記回転部材を回転自在に支
   持するスピンドルモータにおいて、 前記一対の玉軸受の外輪のそれぞれの向かい合う端面間
   には導電性スペーサが介在されており、該スペーサの外
   周面が前記ベアリングホルダの内周面に密に金属接触
   し、前記スペーサの軸方向両面が前記一対の玉軸受のそ
   れぞれの外輪の端面に密に金属接触していることを特徴
   とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 前記導電性スペーサは径方向にばね性を
   有するＣリングからなり、該スペーサの非装着時の外径
   は前記ベアリングホルダの内径より大きく設定され、前
   記スペーサは収縮状態で前記ベアリングホルダの内周面
   に装着されて前記一対の玉軸受のそれぞれの外輪の端面
   と前記ベアリングホルダの内周面とに接触している請求
   項１記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 前記ベアリングホルダは前記固定部材に
   設けられると共に、前記軸部は前記回転部材に設けられ
   ており、前記回転部材には一方の玉軸受の内輪における
   他方の玉軸受との反対側の端面に当接する位置規制部が
   設けられ、他方の玉軸受の内輪に前記一方の玉軸受との
   反対側から予圧が付与されている請求項１又は２記載の
   スピンドルモータ。
4. 【請求項４】 前記ベアリングホルダは前記回転部材に
   設けられると共に、前記軸部は前記固定部材に設けられ
   ており、前記固定部材には一方の玉軸受の内輪における
   他方の玉軸受との反対側の端面に当接する位置規制部が
   設けられ、他方の玉軸受の内輪に前記一方の玉軸受との
   反対側から予圧が付与されている請求項１又は２記載の
   スピンドルモータ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４に記載のスピンドルモ
   ータを備え、前記回転部材に記録ディスクが搭載され、
   該記録ディスクの両面または片面をトレースする磁気ヘ
   ッドが設けられていることを特徴とするディスク駆動装
   置。
6. 【請求項６】 前記記録ディスクは２．５インチ〜３．
   ５インチのディスクであり、前記スペーサは、０．２ｍ
   ｍ以上１０ｍｍ以下、望ましくは０．２ｍｍ以上３ｍｍ
   以下の厚みを有する請求項５記載のディスク駆動装置。