JP2002058197A - スピンドルモータおよびフロッピー(登録商標)ディスク装置 - Google Patents

スピンドルモータおよびフロッピー(登録商標)ディスク装置

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JP2002058197A
JP2002058197A JP2000237541A JP2000237541A JP2002058197A JP 2002058197 A JP2002058197 A JP 2002058197A JP 2000237541 A JP2000237541 A JP 2000237541A JP 2000237541 A JP2000237541 A JP 2000237541A JP 2002058197 A JP2002058197 A JP 2002058197A
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JP
Japan
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radial bearing
spindle motor
bearing member
spindle
shaft
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Pending
Application number
JP2000237541A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nishizawa
宏 西澤
Hisashi Sakokawa
寿志 迫川
Masahiko Kadokura
雅彦 門倉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B17/00Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/02Details
    • G11B17/022Positioning or locking of single discs
    • G11B17/028Positioning or locking of single discs of discs rotating during transducing operation
    • G11B17/0282Positioning or locking of single discs of discs rotating during transducing operation by means provided on the turntable
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof

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  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンドルシャフトの軸振れの増加、歩留ま
りの低下、及び、スピンドルシャフトにかかる負荷の増
加を防止することができるとともに、薄型化が可能なス
ピンドルモータ、及び、これを用いたフロッピーディス
ク装置を得ること。 【解決手段】 スピンドルシャフト120と、軸受けを
取り付けて固定するための取付穴110aを設けた珪素
PCB110と、取付穴110aに嵌合固定されるとと
もに、スピンドルシャフト120に垂直な荷重を受ける
ラジアル軸受部材130とを備えたスピンドルモータ1
00において、ラジアル軸受部材130が、取付穴11
0aに嵌合固定される嵌合部130bと、スピンドルシ
ャフト120に垂直な荷重を受けるラジアル軸受部13
0aと、嵌合部130bとラジアル軸受部130aとの
間に帯状の凹部130fとを設けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータなどの外部記憶装置等に用いられるスピンドルモ
ータ、及び、これを用いたフロッピーディスク装置に関
し、より詳しくは、軸振れの少ないスピンドルモータ、
及び、これを用いたフロッピーディスク装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、フロッピーディスク装置の薄型化
を実現するためのスピンドルモータとして、特開平7‐
21676号公報などに記載されているようなスピンド
ルモータが知られている。
【0003】以下、図9を用いて従来のスピンドルモー
タ900について説明する。
【0004】図9において、スピンドルモータ900
は、スピンドルシャフト910を支持するラジアル軸受
部材920を、磁性金属基板930の一面930a側か
ら、磁性金属基板930に形成された取付穴930bに
嵌合させた後、ラジアル軸受部材920に形成されたか
しめ部920aを、磁性金属基板930の他面930c
側から磁性金属基板930の他面930cと略同一面に
なるように、かしめることによって製造されていた。
【0005】ここで、ラジアル軸受部材920には、磁
性金属基板930の厚さ931と略同一な深さ921を
有する逃げ部920bが形成されており、かしめ部92
0aがかしめられる際の内径922の減少を防止してい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスピンドルモータ900においては、ラジアル軸受
部材920に逃げ部920bが形成されているので、ラ
ジアル軸受部材920に逃げ部920bが形成されてい
ない場合と比較して、ラジアル軸受部材920の軸受ス
パン923が減少してしまい、スピンドルシャフト91
0の軸振れが増加するという問題があった。スピンドル
シャフト910の軸振れは、スピンドルシャフト910
に磁気記録媒体を固定した際に、磁気記録媒体のトラッ
クを偏芯運動させる原因となり、スピンドルモータ90
0を使用するフロッピーディスク装置の互換性の維持を
困難にする原因となる。
【0007】また、上記従来のスピンドルモータ900
においては、軸受スパン923を増加させることによっ
て、ラジアル軸受部材920に逃げ部920bが形成さ
れていない場合と比較して、スピンドルシャフト910
の軸振れを増加させないようにすることは可能である
が、軸受スパン923を増加させる場合、軸受スパン9
23を増加させない場合と比較して、スピンドルモータ
900の軸スキマを小さくする必要があり、これによる
消費電流の増加という問題があった。
【0008】また、上記従来のスピンドルモータ900
においては、ラジアル軸受部材920の軸受部920c
の外周面とスピンドルシャフト910の内周面との間の
隙間を減少させることによって、ラジアル軸受部材92
0に逃げ部920bが形成されていない場合と比較し
て、スピンドルシャフト910の軸振れを増加させない
ようにすることは可能である。しかしながら、上記従来
のスピンドルモータ900においては、ラジアル軸受部
材920の軸受部920cの外周面とスピンドルシャフ
ト910の内周面との間の隙間を減少させる場合、ラジ
アル軸受部材920の軸受部920cの外周面とスピン
ドルシャフト910の内周面との間の隙間を減少させな
い場合と比較して、スピンドルシャフト910にかかる
負荷が大きくなるという問題があった。
【0009】また、上記従来のスピンドルモータ900
においては、ラジアル軸受部材920の軸受部920c
の外周面とスピンドルシャフト910の内周面との間の
隙間を減少させると、ラジアル軸受部材920の軸受部
920cの外周面とスピンドルシャフト910の内周面
との間の隙間を減少させない場合と比較して、かしめな
どの取り付け作業により発生する応力によって、ラジア
ル軸受部材920の内径922の寸法が変化したり、ラ
ジアル軸受部材920の軸受部920cの、軸に垂直な
断面の形状が真円でなくなったりした際にスピンドルシ
ャフト910にかかる負荷が大きくなる。したがって、
上記従来のスピンドルモータ900においては、ラジア
ル軸受部材920の軸受部920cの外周面とスピンド
ルシャフト910の内周面との間の隙間を減少させる場
合、ラジアル軸受部材920の軸受部920cの外周面
とスピンドルシャフト910の内周面との間の隙間を減
少させない場合と比較して、サイジング作業などの煩雑
なラジアル軸受部材920の内径922の管理を行わな
ければならず、歩留まりが低いという問題があった。
【0010】また、スピンドルモータ900を用いたフ
ロッピーディスク装置は、スピンドルシャフト910の
軸振れが増加すれば、磁気記録媒体の読み書きにエラー
を生じるために複数のフロッピーディスク装置間で互換
性が取れないという問題があり、スピンドルモータ90
0の歩留まりが低ければ、歩留まりが低くなり、スピン
ドルモータ900の薄型化が図れなければ、薄型化が図
れないという問題があり、スピンドルシャフト910に
かかる負荷が大きくなれば、消費電流が増加するという
問題があった。
【0011】そこで、本発明は、スピンドルシャフトの
軸振れの増加、歩留まりの低下、及び、スピンドルシャ
フトにかかる負荷の増加を防止することができるととも
に、薄型化が可能なスピンドルモータ、及び、これを用
いたフロッピーディスク装置を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のスピンドルモータは、スピンドルシャフト
と、磁性金属基板に電気回路を形成するとともに、軸受
けを取り付けて固定するための取付穴を設けたステータ
と、前記取付穴に嵌合固定されるとともに、前記スピン
ドルシャフトをラジアル方向に軸支するラジアル軸受部
材とを備えたスピンドルモータにおいて、前記ラジアル
軸受部材が、前記取付穴に嵌合固定される嵌合部と、ラ
ジアル軸受部と、前記嵌合部と前記ラジアル軸受部との
間に帯状の凹部とを設けたことを特徴とするものであ
る。この構成により、本発明のスピンドルモータは、ラ
ジアル軸受部材のステータへの固定に伴う応力の伝達
が、帯状の凹部によって遮断されるので、ラジアル軸受
部材のステータへの固定に伴う応力のラジアル軸受部の
内径への影響を防止することができる。
【0013】また、本発明のスピンドルモータは、前記
磁性金属基板は、無方向性珪素鋼板であることを特徴と
するものである。この構成により、本発明のスピンドル
モータは、磁性金属基板に鉄板を用いる場合と比べ、ヒ
ステリシス損失を低減することができるので、消費電力
の低減を図ることができる。
【0014】また、本発明のスピンドルモータは、前記
磁性金属基板は、プレス加工によるダレ部を有し、前記
ダレ部に前記ラジアル軸受部材の前記嵌合部がカシメに
より固定されることを特徴とするものである。この構成
により、本発明のスピンドルモータは、ラジアル軸受部
材がステータから飛び出すことを防止することができる
ので、容易に薄型化することが可能になる。
【0015】また、本発明のスピンドルモータは、前記
凹部の深さは、前記磁性金属基板の板厚以上であること
を特徴とするものである。この構成により、本発明のス
ピンドルモータは、ラジアル軸受部材のステータへの固
定に伴う応力のラジアル軸受部の内径への影響を確実に
防止することができる。
【0016】また、本発明のスピンドルモータは、前記
ラジアル軸受部材は、銅系の焼結含油メタルであり、カ
シメ固定後にサイジングをしないことを特徴とするもの
である。この構成により、本発明のスピンドルモータ
は、ラジアル軸受部材を、銅系のメタルより硬い鉄系の
メタルにした場合と比較して、カシメ作業の作業性を向
上することができるとともに、凹部によってラジアル軸
受部材のステータへの固定に伴う応力のラジアル軸受部
の内径への影響について確実に防止できる。したがっ
て、本発明のスピンドルモータは、サイジング作業を省
けるので、製造コストを低減することができる。
【0017】また、本発明のスピンドルモータは、回転
するロータを備え、前記スピンドルシャフトが、前記ロ
ータに直接圧入されることを特徴とするものである。こ
の構成により、本発明のスピンドルモータは、スピンド
ルシャフトがロータに直接圧入されるので、薄型化した
としても軸受けスパンを充分取ることができ、スピンド
ルシャフトの軸振れを低減することができる。
【0018】また、本発明のスピンドルモータは、前記
ラジアル軸受部の外側に前記ロータのスラスト荷重を支
持するボールスラスト軸受けを備え、前記ボールスラス
ト軸受けの転動体の中心線と前記ラジアル軸受部が、高
さ方向に重なる位置に配置してなることを特徴とするも
のである。この構成により、本発明のスピンドルモータ
は、スラスト力の大きなモータにおいても小さな軸損失
にすることができる。また、本発明のスピンドルモータ
は、スラスト軸受けの転動体の中心線とラジアル軸受け
が高さ方向に重なるように配置したので、薄型化するこ
とができる。
【0019】また、本発明のフロッピーディスク装置
は、請求項1〜7の何れかに記載のスピンドルモータを
備えたことを特徴とするものである。この構成により、
本発明のフロッピーディスク装置は、軸振れが少ないス
ピンドルシャフトを使用するので、エラーが少なく互換
性が高いフロッピーディスク装置とすることができる。
また、本発明のフロッピーディスク装置は、薄型化され
たスピンドルシャフトを使用するので、薄型化すること
ができる。
【0020】また、本発明のフロッピーディスク装置
は、回転するロータと、このロータ上部に設けられたチ
ャッキング部と、前記ロータに直接圧入されるスピンド
ルシャフトと、このスピンドルシャフトをラジアル方向
に軸支するラジアル軸受部材と、磁性金属基板に電気回
路を形成するとともに、軸受けを取り付けて固定するた
めの取付穴を設けたステータとを備えたスピンドルモー
タを備えたフロッピーディスク装置において、前記ラジ
アル軸受部材が、前記取付穴に嵌合固定される嵌合部
と、ラジアル軸受部と、前記嵌合部と前記ラジアル軸受
部との間に帯状の凹部とを設けたことを特徴とするもの
である。この構成により、本発明のフロッピーディスク
装置は、ロータ上部にチャッキング部を設けるととも
に、ロータにスピンドルシャフトを直接圧入するので、
薄型化することができる。更に、本発明のフロッピーデ
ィスク装置は、磁性金属基板に電気回路を形成するとと
もに、軸受けを取り付けて固定するための取付穴を設け
たステータと、ラジアル軸受部材とを備え、ラジアル軸
受部材に、取付穴に嵌合固定される嵌合部と、ラジアル
軸受部と、嵌合部とラジアル軸受部との間に帯状の凹部
とを設けるので、軸受けスパンが充分取れシャフト振れ
の低減が可能となりエラーのない互換性の高い薄型のフ
ロッピーディスク装置とすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施形
態を、図1〜8を用いて説明する。
【0022】まず、本実施形態に係るスピンドルモータ
100、及び、これを用いたフロッピーディスク装置3
00の構成について説明する。
【0023】図1〜3において、スピンドルモータ10
0は、板厚0.5mmの無方向性の珪素鋼板111と、
珪素鋼板111上に重ねられた絶縁層112と、絶縁層
112上に重ねられた銅箔113とを接着剤などにより
互いに張り合わせて電気回路を形成した珪素PCB(Pr
int Circuit Board)110を備えている。珪素PCB
110は、珪素鋼板111側から、銅箔113側に向け
てプレス加工によって打ち抜かれることにより、後述す
るラジアル軸受部材130を取り付けるための取付穴1
10aを形成しているとともに、珪素鋼板111側にダ
レ部110bを形成している。また、スピンドルモータ
100は、平面対向型のスピンドルモータであり、磁性
金属基板としての珪素PCB110は、電気回路を形成
するだけではなく、ステータ、即ち、磁気回路としての
バックヨークとしても働くようになっている。
【0024】また、スピンドルモータ100は、出力軸
としてのスピンドルシャフト120と、スピンドルシャ
フト120を支持するラジアル軸受部130aを形成す
るラジアル軸受部材130とを備えている。ここで、ス
ピンドルシャフト120は、ステンレス(SUS−42
0J2)によって形成された直径4mmのバー材が焼き
入れ、焼戻し、及び、研磨されて所要の形状に加工され
たものである。また、ラジアル軸受部材130は、スピ
ンドルシャフト120との硬度差及び初期なじみの良さ
と、かしめ易さとを配慮して、銅系焼結含油メタル、よ
り具体的に説明すると、日本化学冶金製の低温焼結メタ
ルを用いてある。なお、ラジアル軸受部材130に含浸
させている潤滑油には、寿命を考慮して、極圧剤が添加
されている。
【0025】また、ラジアル軸受部材130は、珪素P
CB110の取付穴110aに嵌合される嵌合部130
bと、かしめることにより、珪素PCB110の取付穴
110aに嵌合されたラジアル軸受部材130を珪素P
CB110に固定することができるカシメ部130c
と、珪素PCB110のダレ部110bの反対側に形成
される破断面によって平面度が悪くなった部分を逃がす
ことにより、カシメ部130cを安定してかしめること
ができるようにする逃がし部130dと、後述するスラ
ストベアリング150を配置するための配置部130e
と、ラジアル軸受部130aとカシメ部130cとの間
に設けられた帯状の凹部130fとを形成している。な
お、ラジアル軸受部材130の凹部130fは、メタル
の成形金型によって、0.3mmの幅と、珪素PCB1
10の板厚以上である0.6mmの深さとを有する形状
にされている。
【0026】また、スピンドルモータ100は、中心部
分にスピンドルシャフト120を圧入するためのバーリ
ング穴140aと、中心部分から所定距離離れた部分に
後述する駆動ピン191が自在に飛び出せるようにする
飛出穴140bとを形成するロータヨーク140を備え
ており、ロータヨーク140は、スピンドルシャフト1
20を、バーリング穴140aに直接圧入させることに
よって固定している。ここで、ロータヨーク140は、
板厚0.6mmの亜鉛めっき処理鋼板(SECC)をプ
レスにより所要の形状に仕上げている。
【0027】また、スピンドルモータ100は、ラジア
ル軸受部材130の配置部130eに配置される固定板
151と、ロータヨーク140と共にラジアル軸受部材
130に対して回転する回転板152と、固定板151
及び回転板152の間に挟まれた12個のボール153
と、ボール153のリテイナー154とから構成された
ボールスラスト軸受けとしてのスラストベアリング15
0を備えており、スラストベアリング150は、ロータ
ヨーク140をラジアル軸受部材130に対してスラス
ト方向に支持している。ここで、ボール153は、直径
約1.6mm(1/16”)のクローム鋼(SUJ−
2)によって形成されており、固定板151及び回転板
152は、SK材を焼き入れ研磨して所要の形状に仕上
げられている。また、スラストベアリング150の潤滑
剤としてはLi石けん系グリースであるSRLグリース
が用いられている。
【0028】また、スピンドルモータ100は、ロータ
ヨーク140に固定されるとともに、ネオジウム鉄ボロ
ンの焼結磁石を面16極に着磁したメインマグネット1
61と、珪素PCB110に固定されるとともに、占積
率を高くすることができるように断面が矩形のリボン線
を用いて形成されたコイル162及び163とを備えて
おり、メインマグネット161、コイル162及びコイ
ル163は、トルクを発生させて珪素PCB110に対
してロータヨーク140を回転させるようになってい
る。ここで、メインマグネット161は、ロータヨーク
140によって片面側から磁気的に短絡されている。ま
た、スラストベアリング150には、メインマグネット
161による吸着力によって、約25N(2.6kg
f)のスラスト力が発生している。
【0029】また、スピンドルモータ100は、ロータ
ヨーク140の外周に固定されるとともに、120極に
着磁されたFG(Frequency Generator)マグネット1
71と、珪素PCB110に固定されるとともに、メイ
ンマグネット161の回転位置検出を行うホール素子1
72とを備えている。ここで、FGマグネット171
は、ポリアミドをバインダーとした、フェライトのプラ
スチック磁石である。
【0030】また、スピンドルモータ100は、ロータ
ヨーク140に固定されるとともに、後述する磁気記録
媒体に形成されたメタルセンターコアを吸着するための
ハブマグネット180を備えている。ここで、ハブマグ
ネット180は、ナイロン12をバインダーとした、フ
ェライトのプラスチック磁石である。
【0031】また、スピンドルモータ100は、後述す
る磁気記録媒体に回転力を伝達する駆動ピン191を備
えており、駆動ピン191は、ロータヨーク140に固
定された駆動軸192に一端を回動可能に支持されたハ
ブスプリング193の他端にかしめ固定されている。ま
た、ハブスプリング193は、ハブマグネット180の
一部を棒状に飛び出させた係止部180aに一端を係止
される線バネとしてのP−スプリング194によって、
駆動ピン191がスピンドルシャフト120から離隔す
る方向(矢印196の方向)、及び、駆動ピン191が
珪素PCB110から離隔する方向(矢印197の方
向)に付勢されている。ここで、駆動ピン191は、日
本化学冶金製のNT−910を圧縮成形した後に、焼
成、焼き入れ、及び、焼戻しをし、潤滑油を含浸させる
ことによって形成されており、駆動ピン191の硬度
は、磨耗性と、かしめ易さとを考慮してHv200〜4
00に設定されている。また、駆動軸192は、ステン
レス(SUS303)によって形成されており、ハブス
プリング193は、板厚0.15mmのリン青銅によっ
て形成されている。P−スプリング194は、ステンレ
スのバネ材(SUS304CSPなど)を所要の熱処理
を施すことによって形成されている。チャッキング部1
95とは、フロッピーディスク装置において、磁気記録
媒体を位置決めし、回転駆動する部分をいう。更に具体
的には、ロータヨーク140に一体に組み立てられた、
ハブマグネット180、駆動ピン191、ハブスプリン
グ193、駆動軸192及び、P−スプリング194よ
り構成されている。
【0032】図4及び5において、フロッピーディスク
装置300は、スピンドルモータ100と、ベースプレ
ート310と、ホルダー320及びエジェクトレバー3
30などの必要なメカ部品と、先端に磁気ヘッドが取り
付けられたヘッドキャッリッジ組み立て体340と、ヘ
ッドキャッリッジ組み立て体340を移動させることが
可能なステップモータ350とを備えており、図4に示
す矢印301の方向から磁気記録媒体を挿入して装着す
るようになっている。フロッピーディスク装置300
は、磁気記録媒体を装着した際、ヘッドキャッリッジ組
み立て体340の先端に取り付けられた磁気ヘッドを磁
気記録媒体の所要トラックに移動させてデータの記録、
又は、再生を行えるようになっている。なお、スピンド
ルモータ100は、図5に示すように、ネジ360によ
ってベースプレート310に取り付けられている。
【0033】図6において、磁気記録媒体組み立て体4
00は、JIS.X−6223などで規定されている、
いわゆる3.5”FDと呼ばれているものである。磁気
記録媒体組み立て体400は、PETなどのフィルムの
両面に磁性体を塗布された本体(以下、クッキーとい
う。)410と、クッキー410を収納するプラスチッ
ク製のケース420と、ケース420に取り付けられた
スライド可能なシャッター430とを備えており、ケー
ス420及びシャッター430には、クッキー410を
クッキー410の両面より挟持してデータの記録、又
は、再生を行うために開放された窓440が形成されて
いる。
【0034】図7において、クッキー410の中央に
は、磁性ステンレス(SUS430など)によって形成
されたメタルセンターコア450が取り付けられてい
て、メタルセンターコア450には、スピンドルシャフ
ト120が嵌合される正方形の位置決め用の位置決め穴
450aと、駆動ピン191が嵌合されるとともに、ク
ッキー410を回転させるための矩形の駆動穴450b
とが形成されている。
【0035】次に、本実施形態に係るスピンドルモータ
100、及び、これを用いたフロッピーディスク装置3
00の作用について説明する。
【0036】まず、ラジアル軸受部材130を珪素PC
B110に固定する作用について説明する。
【0037】図3において、ラジアル軸受部材130
は、嵌合部130bを珪素PCB110の取付穴110
aに嵌合させられた後、スピンカシメ機によってカシメ
部130cを外側へと押し広げられることによって、珪
素PCB110に固定される。スピンカシメ機によって
カシメ部130cを外側へと押し広げると、嵌合部13
0bは、徐々に太りながら、取付穴110aに食い付い
ていき、最終的には、カシメ部130cが、ラジアル軸
受部材130の一面130gと珪素PCB110の一面
110cとが同一面、即ち、いわゆるツライチになるよ
うに、嵌合部130bと珪素PCB110のダレ部11
0bとの間に形成されている空所に充填される。
【0038】ここで、ラジアル軸受部材130は、ラジ
アル軸受部130aとカシメ部130cとの間に帯状の
凹部130fを形成しているので、スピンカシメ機によ
ってカシメ部130cを外側へと押し広げる際、この塑
性変形の応力の伝播がラジアル軸受部130aに及ぶこ
とがない。したがって、スピンドルモータ100は、ラ
ジアル軸受部130aを単体の状態で精度良くサイジン
グすると、ラジアル軸受部130aが精度良くサイジン
グされた状態のままで、ラジアル軸受部材130を珪素
PCB110にかしめ固定することが可能となり、かし
め後のラジアル軸受部130aのサイジングが不要であ
る。
【0039】以下、図8を用いて、スピンカシメ機とし
て吉川鉄工社製のUS−1を使用し、シリンダーへの空
気圧を約3000Pa(3kg/cm2)に設定して実
際に行ったかしめについて説明する。なお、詳細は説明
しないが、ラジアル軸受部材130を珪素PCB110
にかしめ固定する際に、凹部130fの幅寸法が、ラジ
アル軸受部材130のラジアル軸受部130aの内径へ
影響を与えることは殆ど無いことが確かめられた。
【0040】図8には、凹部130fが無い場合、及
び、幅が0.3mmであるとともに、深さが0.1mm
〜0.6mmである凹部130fが有る場合での、ラジ
アル軸受部材130を珪素PCB110にかしめ固定し
た際に測定されたラジアル軸受部130aの内径131
の減少量が表されている。なお、図8において、縦軸
は、ラジアル軸受部130aの内径131の減少量を表
しており、横軸は、ラジアル軸受部材130のカシメ部
130cの塑性変形させる高さ(以下、カシメ高さと呼
ぶ。)を表している。
【0041】なお、カシメ高さは、ラジアル軸受部材1
30と珪素PCB110との間のカシメ強度などから6
0μm以上が必要であった。図8によれば、凹部130
fの深さが珪素PCB110の板厚の0.5mm以上で
あれば、ラジアル軸受部130aの内径131の減少量
を1μm程度以下にするできるので、ラジアル軸受部材
130の珪素PCB110へのかしめ固定が、ラジアル
軸受部130aの内径131へ影響を与えることは殆ど
無いことが理解される。
【0042】また、凹部130fの深さが深いほどグラ
フの傾きは小さくなっているが、凹部130fの深さが
珪素PCB110の板厚の0.5mm以上であれば、グ
ラフの傾きは極端に小さくなっているので、ラジアル軸
受部材130の珪素PCB110へのかしめ固定の作業
に多少バラツキがあったとしても問題にならないことが
理解できる。したがって、本実施形態に係るスピンドル
モータ100は、製造工程における管理が容易になるた
めに管理費用を低減することができる。
【0043】また、図8によれば、凹部130fの深さ
が深いほどラジアル軸受部130aの内径131が減少
し始めるカシメ高さが大きくなるので、カシメ機のスト
ローク調整や、管理が更に容易となることが理解され
る。
【0044】次に、本実施形態に係るスピンドルモータ
100のスピンドルシャフト120の軸振れに関する作
用について説明する。
【0045】図3に示すように、本実施形態に係るスピ
ンドルモータ100においては、スピンドルシャフト1
20を、ハブ等の別部品を使用するのではなく、ロータ
ヨーク140の中央に形成されたバーリング穴140a
に直接圧入することによって、ロータヨーク140に固
定しているため、ラジアル軸受部130aの周辺に十分
な空間を確保できる。したがって、本実施形態に係るス
ピンドルモータ100においては、ラジアル軸受部13
0aの軸受スパン132を十分に確保することができる
ので、スピンドルシャフト120の軸振れを低減するこ
とができる。
【0046】また、本実施形態に係るスピンドルモータ
100においては、スピンドルモータ100内に発生す
るスラスト荷重を支持するスラストベアリング150
を、ラジアル軸受部130aの外側であり、スラストベ
アリング150のボール153の中心線とラジアル軸受
部130aとが高さ方向に重なる位置に配置しているの
で、ラジアル軸受部130aの軸受スパン132を十分
に確保することができ、スピンドルシャフト120の軸
振れを低減することができる。
【0047】また、本実施形態に係るスピンドルモータ
100は、内部で大きなスラスト力を発生する平面対向
型のモータであるために、スラストベアリング150を
用いている。スラストベアリング150は、内部で生じ
る摩擦が転がり摩擦であるので、転動体、即ち、ボール
153のピッチ円直径を大きくしたとしても、軸損失
(軸換算のトルクロス)を非常に小さくすることができ
る。したがって、本実施形態に係るスピンドルモータ1
00においては、仮に軸受スパン132が十分に確保で
きない場合であっても、スピンドルシャフト120の外
周面とラジアル軸受部130aの内周面との間の隙間を
適宜変更することによって、スピンドルシャフト120
の軸振れを所要の値に設定することができる。
【0048】また、本実施形態に係るスピンドルモータ
100においては、スピンドルシャフト120のコニカ
ル的な軸振れの振れ回りの回転中心は、スラストベアリ
ング150の転動体、即ち、ボール153の中心線にて
発生すると考えられる。ここで、本実施形態に係るスピ
ンドルモータ100においては、スピンドルモータ10
0内に発生するスラスト荷重を支持するスラストベアリ
ング150を、ラジアル軸受部130aの外側であり、
スラストベアリング150のボール153の中心線とラ
ジアル軸受部130aとが高さ方向に重なる位置に配置
している。したがって、本実施形態に係るスピンドルモ
ータ100においては、スピンドルモータ100内に発
生する荷重をラジアル軸受部130aの軸受スパン13
2の両端部において分担することができ、スピンドルモ
ータ100の寿命を延ばすことができる。また、本実施
形態に係るスピンドルモータ100においては、ラジア
ル軸受部130aをスピンドルモータ100の組み立て
る際のガイドとしても利用することができ、スピンドル
モータ100の組立作業の効率を向上することができ
る。
【0049】なお、本実施形態に係るスピンドルモータ
100においては、ステータ110を鉄ではなく、珪素
鋼板としているので、スピンドルモータ100のヒステ
リシス損失を低減して、消費電流を下げることができ
る。なお、本実施形態においては、無負荷状態での消費
電流について、鉄と比較したところ、珪素鋼板とした場
合の方が約50mA低くすることができた。また、本実
施形態に係るスピンドルモータ100においては、鉄と
した場合と比較して、珪素鋼板の方が密度が低いので、
スピンドルモータ100を軽量化することができる。
【0050】なお、本発明に係るスピンドルモータ及び
フロッピーディスク装置によれば、本実施形態において
説明したスピンドルモータ100及びフロッピーディス
ク装置300に限らず、形状、及び、サイズ等を適宜変
更することができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スピンドルシャフトの軸振れの増加、歩留まりの低下、
及び、スピンドルシャフトにかかる負荷の増加を防止す
ることができるとともに、薄型化が可能なスピンドルモ
ータ、及び、これを用いたフロッピーディスク装置を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るスピンドルモータの
外観斜視図であり、一部を断面で表している。
【図2】図1に示したスピンドルモータのロータヨーク
周辺の外観斜視図である。
【図3】図1に示したスピンドルモータの断面図であ
る。
【図4】図1に示したスピンドルモータを使用したフロ
ッピーディスク装置の要部平面図である。
【図5】図4に示したフロッピーディスク装置の、図1
に示したスピンドルモータの取り付け状態を表す斜視図
である。
【図6】図4に示したフロッピーディスク装置に使用さ
れる磁気記録媒体の組み立て体を示す斜視図である。
【図7】図6に示した磁気記録媒体の組み立て体の磁気
記録媒体の本体を示す斜視図である。
【図8】図4に示したフロッピーディスク装置の、ラジ
アル軸受部材のカシメ高さに対するラジアル軸受部の内
径の減少量を示す特性図である。
【図9】従来のスピンドルモータの断面図である。
【符号の説明】
120 スピンドルシャフト 111 珪素鋼板(磁性金属基板) 110a 取付穴 110 珪素PCB(ステータ) 130 ラジアル軸受部材 130b 嵌合部 130a ラジアル軸受部 130f 凹部 100 スピンドルモータ 110b ダレ部 140 ロータヨーク(ロータ) 150 スラストベアリング(ボールスラスト軸受
け) 153 ボール(転動体) 195 チャッキング部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 1/12 H02K 1/12 A 5H607 5/173 5/173 B 5H621 7/08 7/08 B 21/24 21/24 M 29/08 29/08 (72)発明者 門倉 雅彦 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 3J011 AA01 BA02 DA02 KA02 LA01 MA01 MA12 PA03 SB03 SB19 5D109 BA02 BA12 BA17 BA20 BA25 BA31 BA37 BB12 BB16 BB17 BB21 BB22 5H002 AA03 AA07 AA08 AB05 AB06 AB07 AC06 AE08 5H019 AA06 BB01 BB05 BB10 BB15 BB19 CC02 CC09 DD06 EE08 EE14 FF01 FF03 5H605 AA05 BB05 BB14 BB20 CC01 CC02 CC03 CC04 CC05 CC10 DD05 DD09 EA06 EA07 EB02 EB10 EB17 EB18 FF00 GG04 5H607 AA04 BB01 BB07 BB13 BB25 CC01 DD01 DD02 DD05 DD14 GG02 GG08 HH01 JJ08 5H621 BB07 GA01 GB03 HH05 JK05 JK13 JK18 JK19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルシャフトと、 磁性金属基板に電気回路を形成するとともに、軸受けを
    取り付けて固定するための取付穴を設けたステータと、 前記取付穴に嵌合固定されるとともに、前記スピンドル
    シャフトをラジアル方向に軸支するラジアル軸受部材と
    を備えたスピンドルモータにおいて、 前記ラジアル軸受部材が、前記取付穴に嵌合固定される
    嵌合部と、ラジアル軸受部と、前記嵌合部と前記ラジア
    ル軸受部との間に帯状の凹部とを設けたことを特徴とす
    るスピンドルモータ。
  2. 【請求項2】 前記磁性金属基板は、無方向性珪素鋼板
    であることを特徴とする請求項1に記載のスピンドルモ
    ータ。
  3. 【請求項3】 前記磁性金属基板は、プレス加工による
    ダレ部を有し、前記ダレ部に前記ラジアル軸受部材の前
    記嵌合部がカシメにより固定されることを特徴とする請
    求項1又は2に記載のスピンドルモータ。
  4. 【請求項4】 前記凹部の深さは、前記磁性金属基板の
    板厚以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れか
    に記載のスピンドルモータ。
  5. 【請求項5】 前記ラジアル軸受部材は、銅系の焼結含
    油メタルであり、カシメ固定後にサイジングをしないこ
    とを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のスピンド
    ルモータ。
  6. 【請求項6】 回転するロータを備え、 前記スピンドルシャフトが、前記ロータに直接圧入され
    ることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のスピ
    ンドルモータ。
  7. 【請求項7】 前記ラジアル軸受部の外側に前記ロータ
    のスラスト荷重を支持するボールスラスト軸受けを備
    え、 前記ボールスラスト軸受けの転動体の中心線と前記ラジ
    アル軸受部が、高さ方向に重なる位置に配置してなるこ
    とを特徴とする請求項6に記載のスピンドルモータ。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7の何れかに記載のスピンド
    ルモータを備えたことを特徴とするフロッピーディスク
    装置。
  9. 【請求項9】 回転するロータと、 このロータ上部に設けられたチャッキング部と、 前記ロータに直接圧入されるスピンドルシャフトと、 このスピンドルシャフトをラジアル方向に軸支するラジ
    アル軸受部材と、 磁性金属基板に電気回路を形成するとともに、軸受けを
    取り付けて固定するための取付穴を設けたステータとを
    備えたスピンドルモータを備えたフロッピーディスク装
    置において、 前記ラジアル軸受部材が、前記取付穴に嵌合固定される
    嵌合部と、ラジアル軸受部と、前記嵌合部と前記ラジア
    ル軸受部との間に帯状の凹部とを設けたことを特徴とす
    るフロッピーディスク装置。
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