JP2002119013A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸振れの少ないスピンドルモータを提供す
る。 【解決手段】 フロッピーディスク装置のスピンドルモ
ータは、ステータとなる基板１０と、基板１０に軸受手
段９を介して回転可能に支持されたスピンドルシャフト
２０と、スピンドルシャフト２０に固定されて基板１０
と対峙するロータ３０とを備えている。軸受手段９は、
ラジアル軸受部材５０とスラスト軸受機構６０とを有し
ている。ラジアル軸受部材５０の外周部が基板１０の取
付穴１９の周縁にかしめ固定されるかしめ固定部５３と
なり、ラジアル軸受部材５０の内周部がスピンドルシャ
フト２０を回転可能に支持するラジアル軸受部５１とな
っている。ラジアル軸受部材５０には、かしめ固定部５
３と前記ラジアル軸受部５１との間において、溝５５が
形成されており、この溝５５により、かしめ固定部５３
のかしめ工程で発生する応力がラジアル軸受部５１に伝
播するのを妨げている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
ク装置等に用いられるスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】スピンドルモータは、特開平７‐２１６
７６号公報などに記載されているように、ステータとな
る磁性金属製の基板と、前記基板に軸受手段を介して回
転可能に支持されたスピンドルシャフトと、前記スピン
ドルシャフトに固定されて前記ステータと対峙するロー
タとを備えている。前記軸受手段は、ラジアル軸受部材
を有している。前記ラジアル軸受部材の外周部が前記基
板の取付穴の周縁にかしめ固定されるかしめ固定部とな
り、前記ラジアル軸受部材の内周部が前記スピンドルシ
ャフトを回転可能に支持するラジアル軸受部となってい
る。このラジアル軸受部の内周面は、高精度に内径を管
理された円筒面となっており、ロータ回転時にスピンド
ルシャフトを軸ぶれを生じずに回転させるとともに、大
きな摩擦が働くことなく回転させることができるような
クリアランスを確保している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報のスピンドル
モータでは、前記ラジアル軸受部材のかしめ固定部を基
板の取付穴にかしめ固定する際、前記ラジアル軸受部に
向かって応力が発生し、ラジアル軸受部の内周面の内径
寸法が縮小したり、内周面が歪んで真円でなくなる等の
変化が生じてしまう欠点があった。そのため、かしめ後
に再び微細なサイジング加工を施して高精度に内径を管
理する必要があるが、このサイジング加工にコストがか
かるとともに、歩留まりが悪かった。

【０００４】本発明は、このような課題を解決したもの
で、ラジアル軸受部材の基板へのかしめ固定の際に、ラ
ジアル軸受部へ伝達される応力を低減し、ラジアル軸受
部の内周面の縮径やひずみを低減し、その結果、かしめ
固定後のサイジング加工を省くか軽減することができる
スピンドルモータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステータとな
る磁性金属製の基板と、前記基板に軸受手段を介して回
転可能に支持されたスピンドルシャフトと、前記スピン
ドルシャフトに固定されて前記基板と対峙するロータと
を備え、前記軸受手段がラジアル軸受部材を有し、前記
ラジアル軸受部材の外周部が前記基板の取付穴の周縁に
かしめ固定されるかしめ固定部となり、前記ラジアル軸
受部材の内周部が前記スピンドルシャフトを回転可能に
支持するラジアル軸受部となっているスピンドルモータ
において、前記ラジアル軸受部材には、前記かしめ固定
部と前記ラジアル軸受部との間において、溝が形成され
ている。この構成により、かしめ固定の際に発生する応
力の少なくとも一部を溝で遮ることができ、その結果、
ラジアル軸受部の内周面の変形を抑制でき、かしめ固定
後のラジアル軸受部のサイジングを省略したり軽減して
もスピンドルシャフトを安定して支持でき、スピンドル
シャフトの軸振れ等の不都合を防止できる。

【０００６】さらに本発明のスピンドルシャフトでは、
前記溝が、前記ラジアル軸受部を囲む閉曲線を描いてい
る。この構成により、全周にわたって上記応力伝達の遮
断を実行できる。

【０００７】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記溝が、前記ラジアル軸受部と同心をなす円を描いてい
る。この構成により、全周にわたってほぼ均等に応力伝
達の遮断効果を達成することができる。

【０００８】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記取付穴の内周面は、前記基板の第１面に連なる非テー
パ部と、前記基板の第２面に連なるテーパ部を有し、前
記ラジアル軸受部材の前記かしめ固定部は、前記取付穴
の周りの前記第１面に当たる当接部と、上記取付穴の非
テーパ部に嵌合される嵌合部と、前記テーパ部の逃げ空
間に入り込むかしめ変形部とを有している。この構成に
より、かしめ固定の際の応力を低減することができ、よ
り一層ラジアル軸受部の内周面の変形を抑制することが
できる。

【０００９】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記ラジアル軸受部材の前記溝は、前記非テーパ部から前
記ラジアル軸受部に向かって前記ラジアル軸受部の軸線
と直交する方向に延びる応力伝達経路を遮っている。こ
の構成により、上記溝による応力遮断効果を高めること
ができる。

【００１０】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記溝は、少なくとも前記応力伝達経路の前記軸線方向の
全厚さを占める深さを有している。この構成により、上
記溝による応力遮断効果をより一層高めることができ
る。

【００１１】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記基板の前記第１面が前記ロータに対峙し、前記基板の
前記第２面が前記ロータの反対側を向いており、前記ラ
ジアル軸受部材の前記ロータとは反対側の一方の面が、
前記基板の前記第２面と同一平面上にある。この構成に
より、基板から大きく突出される当接部がロータと基板
との間の空間に配置され、外部に突出しないので、スピ
ンドルモータを薄型にすることができる。

【００１２】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記ラジアル軸受部材のかしめ変形部の外面が、前記ラジ
アル軸受部材の前記一方の面および前記基板の前記第２
面と面一をなしている。この構成により、スピンドルモ
ータにおいて、基板の第２面側が完全に平坦になり、ス
ピンドルモータの薄型化をより一層促進することができ
る。

【００１３】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記ロータが円盤形状のロータヨークを有し、前記ラジア
ル軸受部が円筒形状に形成され、前記ラジアル軸受部と
前記かしめ固定部との間に前記ロータヨークと対峙する
板形状の受部が設けられ、前記ラジアル軸受部が前記受
部から前記ロータに向かって突出しており、前記受部と
前記ロータヨークとの間にスラスト軸受機構が配置さ
れ、前記スラスト軸受機構の転動体が、前記ラジアル軸
受部の径方向外側に配置されている。この構成により、
スラスト軸受部材の転動体とラジアル軸受部とが、ラジ
アル軸受部の軸線方向に重ならないので、スピンドルモ
ータの薄型化を図ることができる。

【００１４】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記溝が前記ラジアル軸受部において、前記ロータの反対
側の面に形成されている。この構成により、溝を十分に
深く形成することができる。

【００１５】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記溝が、前記ラジアル軸受部材において、前記ロータに
対峙する面に形成されている。この構成により、前記溝
を外部から隠すことができる。

【００１６】本発明は、ステータとなる磁性金属製の基
板と、前記基板に軸受手段を介して回転可能に支持され
たスピンドルシャフトと、前記スピンドルシャフトに固
定されて前記基板と対峙するロータとを備え、前記軸受
手段がラジアル軸受部材を有し、前記ラジアル軸受部材
の外周部が前記基板の取付穴の周縁にかしめ固定される
かしめ固定部となり、前記ラジアル軸受部材の内周部が
前記スピンドルシャフトを回転可能に支持するラジアル
軸受部となっているスピンドルモータにおいて、前記取
付穴の内周面は、前記基板の第１面に連なる非テーパ部
と、前記基板の第２面に連なるテーパ部を有し、前記ラ
ジアル軸受部材の前記かしめ固定部は、前記取付穴の周
りの前記第１面に当たる当接部と、前記取付穴の非テー
パ部に嵌合される嵌合部と、上記テーパ部の逃げ空間に
入り込むかしめ変形部とを有している。この構成によ
り、ラジアル軸受部材の基板へのかしめ固定の際に、か
しめ変形部がテーパ部の逃げ空間に入り込むので、発生
する応力を低減でき、その結果、ラジアル軸受部の内周
面の変形を抑制でき、かしめ固定後のラジアル軸受部の
サイジングの負担を軽くすることができるとともにスピ
ンドルシャフトを安定して支持でき、スピンドルシャフ
トの軸振れ等の不都合を防止できる。

【００１７】さらに本発明のスピンドルモータでは、前
記基板の前記第１面が前記ロータに対峙し、前記基板の
前記第２面が前記ロータの反対側を向いており、前記ラ
ジアル軸受部材の前記ロータとは反対側の一方の面が、
前記基板の前記第２面と同一平面上にあり、前記ラジア
ル軸受部材のかしめ変形部の外面が、前記ラジアル軸受
部材の前記一方の面および前記基板の前記第２面と面一
をなしている。この構成により、スピンドルモータにお
いて、基板の第２面側が完全に平坦になり、スピンドル
モータの薄型化を促進することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しながら説明する。まず、図９,図１０を参
照しながら３．５インチのフロッピーディスクカセット
１００について説明する。フロッピーディスクカセット
１００は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等か
らなる円盤形状のフィルムの両面に磁性体を塗布してな
るフロッピーディスク１０１と、このフロッピーディス
ク１０１を収容する四角形状のプラスチック製のシェル
１０２と、フロッピーディスク１０１の中央に取り付け
られた磁性ステンレス製のメタルセンタコア１０３とを
備えている。メタルセンタコア１０３は、シェル１０２
の中央に形成された穴を介して露出している。また、シ
ェル１０２には、ほぼ径方向に延びる細長い窓１０２ａ
が形成されており、シャッター１０４により開閉される
ようになっている。開き状態の窓１０２ａから、フロッ
ピーディスク１０１の一部が露出して、磁気記録と再生
が行われるようになっている。メタルセンタコア１０３
は、中央に形成されたほぼ正方形の位置決め穴１０３ａ
と、位置決め穴１０３ａから偏倚したほぼ長方形の駆動
穴１０３ｂとを有している。

【００１９】次に、フロッピーディスク装置の全体構成
を、図５を参照しながら説明する。フロッピーディスク
装置１は、フロッピーディスク１０１に対して磁気的記
録，再生を行うものであり、図４に示すように、ベース
２と、このベース２に装着されたホルダー３，エジェク
トレバー４，記録再生機構５，ステップモータ６，スピ
ンドルモータ７等を備えている。ベース２は、図６に示
すようにアルミダイカスト製の浅い箱型をなしている。

【００２０】フロッピーディスクカセット１００は、フ
ロッピーディスク装置１に図５の矢印Ｓ方向から挿入さ
れ、ホルダー３によって保持され、エジェクトレバー４
の操作により排出される。

【００２１】記録再生機構５は、キャリッジ５ａと、キ
ャリッジ５ａの基部に薄板ばねを介して図４の紙面と直
交する方向に回動可能に連結されたアーム５ｂと、キャ
リッジ５ａに剛性の高いプレートを介して取り付けられ
た磁気ヘッド５ｃと、アーム５ｂの先端部にばね材を介
して取り付けられた磁気ヘッド５ｄと、アーム５ｂをキ
ャリッジ５ａ側へ付勢する荷重ばね５ｅとを有してい
る。一対の磁気ヘッド５ｃ，５ｄは、図５の紙面と直交
する方向に対峙して配置されており、フロッピーディス
クカセット１００の窓１０２ａを介して、フロッピーデ
ィスク１０１を両側から挟み、磁気的な書き込みと読出
しを行うようになっている。

【００２２】ステップモータ６の出力軸であるリードス
クリュー６ａは、キャリッジ５ａに設けられたフォロワ
ー（図示せず）に螺合されている。ステップモータ６が
回動すると、記録再生機構５全体が直線的に微小量移動
し、これに伴い磁気ヘッド５ｃ，５ｄがフロッピーディ
スク１０１のほぼ径方向に微小量移動し、新たな磁気ト
ラックでの記録再生を行うことができる。

【００２３】スピンドルモータ７は、フロッピーディス
ク１０１を所定の回転数で回転駆動するためのものであ
り、平面対向型のブラシレス３相のモータである。図
１、図６，図７に示すように、スピンドルモータ７は、
基板１０をステータとして用いている。基板１０は、板
厚 ０．５ｍｍの無方向性の珪素鋼鈑に絶縁層を設け、
さらに、銅箔を設けて電気回路を形成したものである。
これは、いわゆる珪素ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒ
ｃｕｉｔ ｂｏａｄ）と呼ばれるものである。

【００２４】基板１０には、後述する軸受手段９（図１
参照）によってスピンドルシャフト２０が回転可能に支
持されている。スピンドルシャフト２０は、スピンドル
モータ７の出力軸となっており、ＳＵＳ−４２０Ｊ２で
直径４ｍｍのバー材を焼き入れ焼戻し研磨することによ
り形成されている。スピンドルシャフト２０にはロータ
３０が固定されている。図６に示すように、上記基板１
０は、ベース２の外面に固定されており、ロータ３０
が、ベース２の中央の穴２ａを介してベース２内に収容
されている。

【００２５】図１，図７に示すように、スピンドルモー
タ７のロータ３０は、円盤形状のロータヨーク３１と、
ハブマグネット３２と、メインマグネット３３と、ＦＧ
マグネット３４とを有している。

【００２６】ロータヨーク３１は０．６ｍｍの板厚の亜
鉛メッキ処理鋼板（ＳＥＣＣ）をプレス加工することに
より構成されており、後述するようにフロッピーディス
ク１０１が装着される側の第１面３１ｘと、基板１０に
対峙する第２面３１ｙとを有している。ロータヨーク３
１は、中央にバーリング穴３１ａを有し、このバーリン
グ穴３１ａにスピンドルシャフト２０を圧入することに
より、スピンドルシャフト２０に固定されている。スピ
ンドルシャフト２０は、ロータヨーク３１の第１面３１
ｘ，第２面３１ｙから突出している。

【００２７】ロータヨーク３１の中央部は、第１面３１
ｘ側に突出する凸部３１ｂを有している。ハブマグネッ
ト３２は、フロッピーディスク１０１のメタルセンター
コア１０３を吸着するための円板形状の磁石であり、ロ
ータヨーク３１の第１面３１ｘに一体成形され、凸部３
１ｂを囲むようにして配置されている。凸部３１ｂには
薄い樹脂シート３５が敷かれており、ハブマグネット３
２の面より少し高くなっていて、メタルセンタコア１０
３が搭載されるようになっている。

【００２８】メインマグネット３３は、エネルギー積の
高いネオジウム鉄ボロンの焼結磁石からなり、ハブマグ
ネット３２より径が大きい円板形状をなしており、ロー
タヨーク３１の第２面３１ｙに取り付けられている。メ
インマグネット３３は例えば１６極に磁化されている。

【００２９】ＦＧマグネット３４は、ロータ３０の回転
速度の検出を行うためものであり、メインマグネット３
３より径の大きな環状をなし、ロータヨーク３１の外周
縁に一体成形されて取り付けられている。ＦＧマグネッ
ト３４は、例えば１２０極に磁化されている。ハブマグ
ネット３２とＦＧマグネット３４は共に、ナイロンをバ
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】さらにロータ３０は、駆動ピン３６を有し
ている。駆動ピン３６は、フロッピーディスク１０１に
回転力を伝達するためのものであり、圧縮成形した後に
焼成・焼き入れ・焼戻しをし、潤滑油を含浸させてあ
る。硬度については、耐磨耗性とカシメ可能性を考慮し
てＨｖ２００〜４００としてある。

【００３１】駆動ピン３６は、図８に最も良く示すよう
に、ロータヨーク３１の第２面３１ｙ側において、ハブ
スプリング３７の先端部に、かしめ固定によって取り付
けられている。ハブスプリング３７は、板厚０．１５ｍ
ｍのリン青銅製の板ばねからなり、その基端部は、ロー
タヨーク３１の中心から偏倚した位置に、駆動軸３８に
より回動可能に連結されている。このハブスプリング３
７の回動可能な方向は、第２面３１ｙに沿う方向であ
る。上記駆動軸３８は、ステンレス（SUS ３０３）製の
段付きピンからなる。駆動ピン３６は、ロータヨーク３
１に形成された挿通穴３１ｃに遊びを有して通ってお
り、第１面３１ｘから突出するとともに、ハブマグネッ
ト３２からも突出している（図７参照）。

【００３２】ハブスプリング３７は、線ばね３９により
中心から離れる方向に付勢されている。この線ばね３９
は、ステンレス製のバネ材（SUS ３０４ CSPなど）を熱
処理したものであり、中間部が駆動ピン３８に巻かれ、
一端がロータヨーク３１から突出した係止部３１ｃに係
止され、他端がハブスプリング３７に引っ掛けられてい
る。

【００３３】図１，図２，図７に示すように、基板１０
には、ロータ３０のメインマグネット３３に対向して、
複数例えば１２個の空芯コイル１１が、スピンドルシャ
フト２０を中心に等しい角度間隔で環状に取り付けられ
ている。また、基板１０にはメインマグネット３３に対
向して例えば１個のホール素子１２が配置されている。
ホール素子１２は、メインマグネット３３の位置検出を
行うためのものである。空芯コイル１１は、占積率を高
くできるように断面が矩形のリボン線を巻くことにより
構成されており、異なる大きさのものが２種類用いられ
ている。小さな空芯コイル１１は、ホール素子１２を逃
げるためである。さらに、基板１０には、ロータ３０か
ら離れた位置に駆動ＩＣ１５（図７参照）が取り付けら
れている。

【００３４】メインマグネット３３から発生する磁束
と、空芯コイル１１に流れる電流とによって回転トルク
が発生し、ロータ３０がスピンドルシャフト２０を中心
として回転する。ホール素子１２によりロータ３０の回
転位置を検出され、この回転位置検出信号を受ける駆動
ＩＣ１５により、コイル１１に流す電流の切り換え制御
が行われる。

【００３５】さらに基板１０には、ＦＧマグネット３４
に対向するＦＧコイル（図示しない）がジグザグパター
ンをなして印刷されている。これらＦＧマグネット３４
とＦＧコイルは、ＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅ
ｒａｔｏｒ，速度検出手段）を構成している。

【００３６】次に、フロッピーディスク装置１の一般的
な作用を説明する。フロッピーディスク装置１にフロッ
ピーディスクカセット１００を挿入してセットする。図
１に示すように、フロッピーディスク１０１のメタルセ
ンターコア１０３は、ロータ３０のハブマグネット３２
に吸着され、メタルセンターコア１０３の位置決め穴１
０３ａにはスピンドルシャフト２０が入り込む。駆動ピ
ン３６は、メタルセンターコア１０３に押されて後退し
た位置にある。

【００３７】フロッピーディスク１０１が磁気ヘッド５
ｃ，５ｄに挟まれた状態で、ロータ３０が回転すると、
ロータ３０の駆動ピン３６がメタルセンターコア１０３
の駆動穴１０３ｂの位置に達し、ハブスプリング３７の
弾性力でロータヨーク３１の第１面３１ｘから突出し、
図１に示すように駆動穴１０３ｂと係合する。これによ
り、ロータ３０の回転に伴ってフロッピーディスク１０
１を回転させることができる。この回転に伴って、磁気
ヘッド５ｃ，５ｄにより磁気記録，再生が行われる。

【００３８】次に、本発明の特徴部である軸受手段９に
ついて、図１を参照しながら説明する。基板１０は、ロ
ータ３０側の第１面１０ｘとロータ３０の反対側の第２
面１０ｙとを有している。基板１０は、例えば０.５ｍ
ｍの厚さをなし、第１面１０ｘに、絶縁層と銅箔からな
る電気回路が設けられている。基板１０には、プレス加
工によって、軸受手段９のための取付穴１９が形成され
ている。取付穴１９のためのプレス加工は通常金属基材
側から絶縁層に向けて行われる。

【００３９】取付穴１９は、図１，図３，図４に示すよ
うに、第１面１０ｘに開口して連なる円筒面の非テーパ
部１９ａと、第２面１０ｙに向かって広がるように開口
して連なる円錐面のテーパ部１９ｂとを有している。図
３に示すように、テーパ部１９ｂのテーパ角Θは６０゜
である。また、テーパ部１９ｂの深さないしは厚さ（基
板１０の厚み方向の寸法）は、基板１０の厚さの半分以
上あり、約０．３ｍｍとなっている。その結果、非テー
パ部１９ａの深さないしは厚さＴ（基板１０の厚み方向
の寸法）は、基板１０の厚さの半分未満となり、約０．
２ｍｍとなっている。

【００４０】図１に示すように、軸受手段９は、ラジア
ル軸受部材５０とスラスト軸受機構６０とを備えてい
る。ラジアル軸受部材５０は、円筒形状のラジアル軸受
部５１と、ラジアル軸受部５１の外周に設けられた板形
状の受部５２と、受部５２の外周に設けられたかしめ固
定部５３とを有している。ラジアル軸受部材５０は、銅
系焼結含油メタルを用いている。含浸した潤滑油には、
寿命を考慮して、極圧剤を添加してある。銅系としてい
る理由は、ステンレス（ＳＵＳ−４２０Ｊ２）製のスピ
ンドルシャフト２０との良好な初期なじみを得るため
と、かしめ性に配慮したためである。

【００４１】図１，図４に示すように、ラジアル軸受部
材５０は、かしめ固定部５３を介して基板１０の取付穴
１９に取り付けられている。詳述すると、ラジアル軸受
部材５０のかしめ固定部５３は、取付穴１９の周りの第
１面１０ｘに当たる当接部５３ａと、取付穴１９の非テ
ーパ部１９ａに嵌合される嵌合部５３ｂと、テーパ部１
９ｂの逃げ空間に入り込むかしめ変形部５３ｃとを有し
ている。なお、当接部５３ａの基板１０に当たる面と嵌
合部５３ｂの外周面との境には、環状の逃げ凹部５３ｄ
が形成されており、安定したかしめが得られるようにな
っている。

【００４２】受部５２のロータ３０を向く面５２ｘは、
基板１０の第１面１０ｘよりロータ３０側に０．１ｍｍ
突出している。受部５２の面５２ｘには溝５５が形成さ
れている。この溝５５は、ラジアル軸受部材５０の成形
時に形成され、図２に示すように、ラジアル軸受部５１
と同心の円（閉曲線）を描いている。溝５５は、幅が
０．３ｍｍで、深さＤが０．４ｍｍとしてある。その結
果、図３に最も良く示すように、取付穴１９の非テーパ
部１９ａ（かしめ固定部５３の嵌合部５３ｂ）からラジ
アル軸受部５１に向かってラジアル軸受部５１の軸線と
直交する方向に延びる応力伝達経路Ａが、溝５５によっ
て遮断されている。なお、ここで言う応力伝達経路Ａの
厚さは、上記非テーパ部１９ａ（嵌合部５３ｂ）の厚さ
を意味しており、非テーパ部１９ａ（嵌合部５３ｂ）と
同じく０．２ｍｍであり、溝５５は、応力伝達経路Ａの
全厚さを占めて余りある深さを有している。すなわち、
溝５５は、ロータ３０側に０．１ｍｍ，ロータ３０の反
対側に０．１ｍｍだけ、応力伝達経路Ａから延びてい
る。

【００４３】スラスト軸受機構６０は、ラジアル軸受部
５１の径方向外側に配置されたボール６１（転動体）
と、このボール６１を保持するリテーナ６２と、固定側
すなわちラジアル軸受部材５０の受部５２側に設けられ
た受板６３と、回転側すなわちロータヨーク３１側に設
けられた受板６４とを備えている。メインマグネット３
３による吸着力によりスラスト力が発生し、その大きさ
は約２５Ｎ （２．６ｋｇｆ）である。ボール６１はク
ローム鋼のＳＵＪ−２であり、受板６３，６４は、ＳＫ
材を焼き入れ研磨してある。また、ボール６１は、直径
約１．６ｍｍ のものを１２個用いている。潤滑剤とし
てはマルテンプ ＳＲＬグリースを用いている。受板６
３が溝５５を塞いでいる。

【００４４】次に、ラジアル軸受部材５０の基板１０へ
のかしめ固定について説明する。ラジアル軸受部材５０
のラジアル軸受部５１の円筒面は、予め精度良くサイジ
ングされている。基板１０へのかしめ固定前において、
ラジアル軸受部材５０は、図３に示すように、当接部５
３ａの反対側に突出するかしめ予定部５３ｃ’を有して
いる。かしめ予定部５３ｃ’の外周面は嵌合部５３ｂの
外周面と面一をなしている（すなわち、かしめ予定部５
３ｃ’と嵌合部５３ｂの外径が等しい）。

【００４５】まず、図３に示すように、ラジアル軸受部
材５０を基板１０の第１面１０ｘ側から取付穴１９にセ
ットする。これにより、当接部５３ａが第１面１０ｘに
当たり、嵌合部１９ａが取付穴１９の非テーパ部１９ａ
に嵌合され、かしめ予定部５３ｃ’が基板１０の第２面
１０ｙから突出するとともに、取付穴１９のテーパ部１
９ｂに対して斜め方向に対峙する。

【００４６】次に、例えばスピンかしめ機によってかし
め予定部５３ｃ’を外側へと押し広げることにより、か
しめ予定部５３ｃ’がテーパ部１９ｂに向かって変形
し、このテーパ部１９ｂの逃げ空間１９ｃに入り込ん
で、図４に示すかしめ変形部５３ｃとなる。これによ
り、かしめ作業が完了し、当接部５３ａとかしめ変形部
５３ｃとで取付穴１９の周縁部を挟むことにより、ラジ
アル軸受部材５０が基板１０に固定される。このかしめ
完了状態で、ラジアル軸受部材５０の面５０ｙ（ロータ
３０の反対側を向く面）と、基板１０の第２面１０ｙと
が同一平面上にあり、かしめ変形部５３ｃの外面が、ラ
ジアル軸受部材５０の面５０ｙおよび基板１０の第２面
１０ｙと面一をなして連なっている。

【００４７】上記かしめの際に、嵌合部５３ｂ が僅か
に太って取付穴１９の非テーパ部１９ａの内周面に当た
る。さらにかしめが進むと、嵌合部５３ｂの肉の逃げ場
がなくなり、嵌合部５３ｂから応力伝達経路Ａを経てラ
ジアル軸受部５１へと応力が伝播する。しかし、この応
力伝播は、溝５５によって遮断され、ラジアル軸受部５
１に到達しない。すなわち、かしめ時の応力は、溝５５
の径方向外側に位置する周面の変形をもたらすが、ラジ
アル軸受部５１の内周面の変形（内径の減少や、真円度
の低下）をもたらすことはない。その結果、ラジアル軸
受部５１は精度良くサイジングされた状態のままで基板
１０にかしめ固定され、かしめ後のサイジングを不要と
することができる。

【００４８】図１１には、溝５５の幅が０．３ｍｍで深
さが異なる（０〜０．６ｍｍ）ラジアル軸受部材５０を
基板１０にカシメ固定した場合についての実験結果を示
す。横軸は、かしめ変形量としてかしめ予定部５３ｃ’
の面５０ｙからの高さをμｍで示し、縦軸は、ラジアル
軸受部５１における内径の減少量をμｍで示す。

【００４９】図１１は、溝５５の深さＤが０．３ｍｍ以
上となると、曲線の傾きがなだらかになり、内径減少を
抑制する効果が格段に高まることを示している。これ
は、深さＤが０．３ｍｍの場合に、応力伝達経路Ａがそ
の全厚さにわたって溝５５に遮断されるからである。し
たがって、溝５５の深さＤは応力伝達経路Ａの全厚さを
遮断する深さ以上の場合に、特に内径減少の抑制効果が
高まる。なお、溝５５の応力遮断効果は、深さ方向の寸
法Ｄの影響を受け、幅寸法には殆ど影響されず、例えば
溝の幅寸法が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍでも上記と同様の
結果が得られた。

【００５０】かしめ変形量は、ラジアル軸受部材５０と
基板１０との間のカシメ強度などの観点から、６０μｍ
以上とする必要がある。図１１によれば、溝５５の深さ
Ｄが０．３ｍｍ以上（応力伝達経路Ａの全厚さを遮断す
る深さ以上）であれば内径の減少は１μｍ程度以下にで
き、内径への影響が殆どないことが理解される。

【００５１】上述したかしめ工程の後に、スラスト軸受
機構６０をラジアル軸受部材５０の受部５２の上に搭載
し、さらにロータ３０を固定したスピンドルシャフト２
０を、ラジアル軸受部５１に挿入する。このスピンドル
シャフト２０のラジアル軸受部５１への挿入状態は、メ
インマグネット３３の吸着力により保持される。

【００５２】次にスピンドルシャフト２０の軸振れにつ
いて説明する。フロッピーディスク装置の互換性は、フ
ロッピーディスク１０１の中央に設けられたメタルセン
ターコア１０３の位置決め穴１０３ａとスピンドルシャ
フト２０との間の高い位置決め精度によって、確保され
る。スピンドルシャフト２０の軸振れは、フロッピーデ
ィスク１０１の磁気記録トラックを偏芯させる結果とな
り、フロッピーディスク装置の互換性を損なう。しか
し、上記のように溝５５を形成し、ラジアル軸受部５１
の変形を抑制したので、スピンドルシャフト２０を軸振
れすることなく安定して保持できる。

【００５３】また、スラスト軸受機構６０のボール６１
をラジアル軸受部５１の径方向外側に配置したので、ラ
ジアル軸受部５１の軸線方向に、ボール６１とラジアル
軸受部５１とが重ならず、スピンドルモータ７を薄型化
することができ、ひいてはフロッピーディスク装置１を
薄型化することができる。換言すれば、スピンドルモー
タ７を薄型にしても、ラジアル軸受部５１のスピンドル
シャフト２０に対する軸受スパンを十分に長くすること
ができ、スピンドルシャフト２０の軸振れを確実に防止
できる。

【００５４】さらに、基板１０およびラジアル軸受部材
５０のロータ３０とは反対側の面１０ｙ、５０ｙが同一
平面上にあり、面１０ｙ、５０ｙとかしめ変形部５３ｃ
が面一をなしていて、突出部がないので、スピンドルモ
ータ７のより一層の薄型化を図ることができる。

【００５５】次に、図１２を参照しながら、本発明の第
２の実施の形態を説明する。図１２には第１の実施の形
態と異なる点のみを示しており、図示しない構成部は第
１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。第２
の実施の形態では、ラジアル軸受部材５０において、溝
５５がロータ３０とは反対側の面５０ｙに形成されてい
る。しかも、溝５５は、ラジアル軸受部５１に形成され
ている。嵌合部５３ｂからラジアル軸受部５１に向かっ
て延びる応力伝達経路Ａは、その全厚さが溝５５によっ
て遮られている。溝５５は、円筒形状のラジアル軸受部
５１に形成されているので、スラスト荷重を受ける受部
５２の強度を損なうことなく、十分な深さを確保するこ
とができる。かしめ予定部５３ｃ’がテーパ部１９ａの
逃げ空間１９ｃに入り込んでかしめ変形部となり、かし
め変形部の外面が面１０ｙ、５０ｙと面一をなす点は第
１実施形態と同じである。

【００５６】本発明は、上述した第１，第２の実施の形
態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例え
ば、ラジアル軸受部材５０が第２実施形態と同様の溝５
５を有し、基板の取付穴の内周面がテーパ部を有してい
なくてもよい。すなわち、取付穴の内周面が円筒面をな
していてもよい。この場合、かしめ変形部は、基板１０
の面１０ｙ，ラジアル軸受部材５０の面５０ｙから突出
することになる。

【００５７】また、取付穴およびかしめ部の構造を第
１，第２実施形態と同様にし、溝を形成しなくてもよ
い。この場合、テーパ部の逃げ空間にカシメ変形部が逃
げるので、ラジアル軸受部に伝播される応力を低減させ
ることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明は、かしめ固定の際のラジアル軸
受部の内周面の変形を抑制でき、かしめ固定後のラジア
ル軸受部のサイジングを省略したり軽減してもスピンド
ルシャフトを安定して支持でき、スピンドルシャフトの
軸振れ等の不都合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係わるスピンド
ルモータの要部拡大断面図である。

【図２】 第１の実施の形態のスピンドルモータの基板
および軸受を示す平面図である。

【図３】 第１の実施の形態のスピンドルモータにおい
て、軸受部材を基板にカシメ固定する前の状態を示す要
部拡大断面図である。

【図４】 第１の実施の形態のスピンドルモータにおい
て、軸受部材を基板にカシメ固定した後の状態を示す要
部拡大断面図である。

【図５】 フロピーディスク装置の平面図である。

【図６】 フロピーディスク装置のベースとスピンドル
モータを示す分解斜視図である。

【図７】 スピンドルモータを一部切り欠いて示す斜視
図である。

【図８】 ロータを裏側から見た斜視図である。

【図９】 フロッピーディスクカセットを示す斜視図で
ある。

【図１０】 フロッピーディスクを示す斜視図である。

【図１１】 第１の実施の形態において、かしめ量とラ
ジアル軸受部の内径の変化量との関係を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す要部断面図
である。

【符号の説明】

１ フロッピーディスク装置 ７ スピンドルモータ ９ 軸受手段 １０ 基板（ステータ） １９ 取付穴 １９ａ 非テーパ部 １９ｂ テーパ部 １９ｃ 逃げ空間 ２０ スピンドルモータ ３０ ロータ ３１ ロータヨーク ５０ ラジアル軸受部材 ５１ ラジアル軸受部 ５２ 受部 ５３ かしめ固定部 ５３ａ 当接部 ５３ｂ 嵌合部 ５３ｃ かしめ変形部 ５５ 溝 ６０ スラスト軸受機構 ６１ ボール（転動体） Ａ 応力伝達経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D109 BA03 BA12 BB03 BB21 BB22 5H019 AA10 BB01 BB02 BB05 BB09 BB15 BB19 BB20 CC02 CC08 DD06 FF03 5H605 AA08 BB05 BB20 CC04 CC05 EA02 EB06 EB13 EB17 EB21 GG03

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータとなる磁性金属製の基板と、前
   記基板に軸受手段を介して回転可能に支持されたスピン
   ドルシャフトと、前記スピンドルシャフトに固定されて
   前記基板と対峙するロータとを備え、前記軸受手段がラ
   ジアル軸受部材を有し、前記ラジアル軸受部材の外周部
   が前記基板の取付穴の周縁にかしめ固定されるかしめ固
   定部となり、前記ラジアル軸受部材の内周部が前記スピ
   ンドルシャフトを回転可能に支持するラジアル軸受部と
   なっているスピンドルモータにおいて、 前記ラジアル軸受部材には、前記かしめ固定部と前記ラ
   ジアル軸受部との間において、溝が形成されていること
   を特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 前記溝が、前記ラジアル軸受部を囲む閉
   曲線を描いてい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】 前記溝が、前記ラジアル軸受部と同心を
   なす円を描いていることを特徴とする請求項２記載のス
   ピンドルモータ。
4. 【請求項４】 前記取付穴の内周面は、前記基板の第１
   面に連なる非テーパ部と、前記基板の第２面に連なるテ
   ーパ部を有し、前記ラジアル軸受部材の前記かしめ固定
   部は、前記取付穴の周りの前記第１面に当たる当接部
   と、上記取付穴の非テーパ部に嵌合される嵌合部と、前
   記テーパ部の逃げ空間に入り込むかしめ変形部とを有し
   ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の
   スピンドルモータ。
5. 【請求項５】 前記ラジアル軸受部材の前記溝は、前記
   非テーパ部から前記ラジアル軸受部に向かって前記ラジ
   アル軸受部の軸線と直交する方向に延びる応力伝達経路
   を遮っていることを特徴とする請求項４記載のスピンド
   ルモータ。
6. 【請求項６】 前記溝は、少なくとも前記応力伝達経路
   の前記軸線方向の全厚さを占める深さを有していること
   を特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
7. 【請求項７】 前記基板の前記第１面が前記ロータに対
   峙し、前記基板の前記第２面が前記ロータの反対側を向
   いており、前記ラジアル軸受部材の前記ロータとは反対
   側の一方の面が、前記基板の前記第２面と同一平面上に
   あることを特徴とする請求項４〜６のいずれか記載のス
   ピンドルモータ。
8. 【請求項８】 前記ラジアル軸受部材のかしめ変形部の
   外面が、前記ラジアル軸受部材の前記一方の面および前
   記基板の前記第２面と面一をなしていることを特徴とす
   る請求項７記載のスピンドルモータ。
9. 【請求項９】 前記ロータが円盤形状のロータヨークを
   有し、前記ラジアル軸受部が円筒形状に形成され、前記
   ラジアル軸受部と前記かしめ固定部との間に前記ロータ
   ヨークと対峙する板形状の受部が設けられ、前記ラジア
   ル軸受部が前記受部から前記ロータに向かって突出して
   おり、 前記受部と前記ロータヨークとの間にスラスト軸受機構
   が配置され、前記スラスト軸受機構の転動体が、前記ラ
   ジアル軸受部の径方向外側に配置されていることを特徴
   とする請求項１〜８のいずれか記載のスピンドルモー
   タ。
10. 【請求項１０】 前記溝が前記ラジアル軸受部におい
    て、前記ロータの反対側の面に形成されていることを特
    徴とする請求項８または９記載のスピンドルモータ。
11. 【請求項１１】 前記溝が、前記ラジアル軸受部材にお
    いて、前記ロータに対峙する面に形成されていることを
    特徴とする請求項１〜９のいずれか記載のスピンドルモ
    ータ。
12. 【請求項１２】 ステータとなる磁性金属製の基板と、
    前記基板に軸受手段を介して回転可能に支持されたスピ
    ンドルシャフトと、前記スピンドルシャフトに固定され
    て前記基板と対峙するロータとを備え、前記軸受手段が
    ラジアル軸受部材を有し、前記ラジアル軸受部材の外周
    部が前記基板の取付穴の周縁にかしめ固定されるかしめ
    固定部となり、前記ラジアル軸受部材の内周部が前記ス
    ピンドルシャフトを回転可能に支持するラジアル軸受部
    となっているスピンドルモータにおいて、 前記取付穴の内周面は、前記基板の第１面に連なる非テ
    ーパ部と、前記基板の第２面に連なるテーパ部を有し、
    前記ラジアル軸受部材の前記かしめ固定部は、前記取付
    穴の周りの前記第１面に当たる当接部と、前記取付穴の
    非テーパ部に嵌合される嵌合部と、上記テーパ部の逃げ
    空間に入り込むかしめ変形部とを有していることを特徴
    とするスピンドルモータ。
13. 【請求項１３】 前記基板の前記第１面が前記ロータに
    対峙し、前記基板の前記第２面が前記ロータの反対側を
    向いており、前記ラジアル軸受部材の前記ロータとは反
    対側の一方の面が、前記基板の前記第２面と同一平面上
    にあり、 前記ラジアル軸受部材のかしめ変形部の外面が、前記ラ
    ジアル軸受部材の前記一方の面および前記基板の前記第
    ２面と面一をなしていることを特徴とする請求項１２記
    載のスピンドルモータ。