JP2002369438A - スピンドルモータ及びその組立方法 - Google Patents

スピンドルモータ及びその組立方法

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JP2002369438A JP2001173672A JP2001173672A JP2002369438A JP 2002369438 A JP2002369438 A JP 2002369438A JP 2001173672 A JP2001173672 A JP 2001173672A JP 2001173672 A JP2001173672 A JP 2001173672A JP 2002369438 A JP2002369438 A JP 2002369438A
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spindle motor
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昭一 ▲吉▼川
Shoichi Yoshikawa
孝雄 ▲吉▼嗣
Takao Yoshitsugu
Norimasa Takada
則正 高田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受寿命、耐衝撃性に優れ、小型化が奏され
るスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 シャフト８の一端に、このシャフト８の
軸線方向の荷重を支持するフランジ１１を固定する。こ
れら両者が固定され当接する面にレーザ溶接部１４を設
ける。また、シャフト８の端部に固定されるロータハブ
５０とをレーザ溶接部５４で固着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＨＤＤ装
置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、磁気ディス
ク装置、ポリゴンミラーなどに装着されるスピンドルモ
ータに関し、詳しくはその動圧流体軸受構造及び組立方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、スピンドルモータが装着されたた
とえば、ＨＤＤ装置などは携帯に便利なように軽薄短小
化が図られている。しかし、携帯化・小型化・薄型化に
よって、ＨＤＤ装置などを不用意に落としてしまった
り、また、他の装置に接触させてしまうという事故が多
発する。
【０００３】スピンドルモータ及びその中枢部となる流
体軸受装置にはいろいろなタイプが知られている。スピ
ンドルモータや流体軸受装置の多くはシャフト（軸体）
のラジアル方向（半径方向）の荷重を支持する手段とし
て、シャフトとこのシャフトの外周面に軸受間隙で配設
された円筒状のスリーブとを備える。この軸受間隙にオ
イルなどの潤滑流体が充填・保持され、シャフトの外周
面及びスリーブの内周面に形成されたたとえば、ヘリン
グボーン溝からなる動圧発生溝によって、シャフトの一
端部に固定されたロータハブの回転中、潤滑流体に動圧
を生じさせてラジアル軸受部を構成する。
【０００４】また、アキシャル方向（軸線方向）の荷重
を支持する手段としては、シャフトの端部に円盤状のス
ラストプレートを固定し、このスラストプレートの上下
面の少なくとも一方の面側に形成したたとえばヘリング
ボーン溝に潤滑流体を充填・保持してスラスト軸受部を
構成する。
【０００５】従来の技術の中でたとえば特開２０００−
５０５６７公報（以下先行文献１）は耐衝撃性にすぐれ
た流体軸受ブラシレスモータを提案している。
【０００６】また、特開平１１−２８０７５５号公報
（以下先行文献２）は耐摩耗性、耐衝撃性を図ったスピ
ンドルモータを提案している。
【０００７】さらに、特開２０００−２７４４２８公報
（以下先行文献３）は、円柱部材に動圧用リング部材が
圧入されて形成されたフランジ付き軸部材を有する液体
動圧軸受を備えたスピンドルモータ及びその組立方法を
提案している。
【０００８】加えて、特開平５−１６１３２８号公報
（以下先行文献４）は、ディスクを位置決め保持するた
めのロータヨークまたはプーリの面振精度を低下させな
いためのディスク駆動装置を提案している。このため
に、ロータヨークの裏面の内径周辺に回転軸支持用ベア
リングの端面と当接する凸部を形成し、このロータヨー
クの表面の内径周辺を回転軸に対してレーザ溶接または
スポット溶接などで溶着することを提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行文献１はスリーブのロータハブ側にフランジを設け、
ロータハブに固定した抜け止め板で、ロータハブがシャ
フト方向に移動した場合抜け止め板がフランジ部に当接
するよう構成するものであるから、構造が複雑になると
いう問題点がある。
【００１０】先行文献２は、耐衝撃性を高めるために、
スリーブの一端にスラスト板をカシメ固定してスラスト
板で有底のあるスリーブを構成し、そのカシメ部を接着
剤で封止するというものであって、シャフトとフランジ
との固定については何らの技術的思想も示していない。
【００１１】先行文献３は、円柱部材すなわちスピンド
ルモータのシャフトと、動圧発生用リング部材をそれぞ
れ別体に切削加工し、その後にこれらの部材を圧入して
一体のシャフト構造体とすることを示している。しか
し、圧入による方法は圧入時に動圧発生用リング部材の
変形やシャフトの擦過傷が避けられないこと、また、機
械的強度にも限界があることを是認しなければならな
い。なお、シャフトとフランジを別体に切削加工するの
ではなく、これらの２つの部材を一体に形成して成る、
いわゆる十字型断面のフランジ付きシャフト構造体を採
用すれば上記の問題点は克服できる。しかし、このシャ
フトを採用すると特にシャフト径精度を得にくく製造コ
スト高という問題が生じるし、また、十字型断面構造を
有するシャフト側及びフランジ側に動圧溝を形成すると
なると極めて施しにくいものとなり、これまた生産性低
下と製造コスト高を是認しなければならない。
【００１２】先行文献４はプーリの表面の内径周辺を回
転軸（シャフト）に対してレーザ溶接またはスポット溶
接するものを示している。しかし、スピンドルモータの
構造及びシャフトとこれに固定される円盤状体のフラン
ジとの機械的強度を向上させることについては何らの技
術的思想も示していないから、スピンドルモータの軸受
寿命、耐衝撃性を向上させることは期待できない。
【００１３】本発明は、上記従来技術の問題点及び課題
に鑑み、構造及び組立方法が簡易で、かつ、耐衝撃性や
軸受寿命に優れた動圧流体軸受を有するスピンドルモー
タ及びその組立方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の請求項１に記載のスピンドルモータは、シ
ャフトと、同シャフトの一部に固定され同シャフトの軸
線方向の荷重を支持しスラスト軸受部を構成する円盤状
体とを備え、シャフトと円盤状体とが固定される当接面
をレーザ溶接したことを特徴とする。
【００１５】このようにシャフト構造体をシャフトと円
盤状体とに分け別体の組み合わせとしている。これによ
ってシャフト構造体を円筒形のシャフトと円盤状体とい
う単純形状の部品で構成することができる。したがっ
て、一体構造に比べて特に円筒部の精度が向上するな
ど、部品の形状精度・表面粗度が向上し、軸受寿命に優
れたものとなる。
【００１６】またこのようにレーザ溶接している。これ
によれば、一体に組み立てるに際し圧入組立などのよう
に部品に大きな力を加えることがない。したがってシャ
フト表面の擦過傷や円盤状体の変形による精度低下がな
く、軸受寿命に優れたものとなる。またこれによれば、
当接面が溶融固着される。したがってその結合強度は高
く、耐衝撃性に優れたものとなる。
【００１７】なおここでシャフト構造体とはシャフトと
円盤状体もしくは円盤状フランジとが固着された構造体
をいっている。
【００１８】本発明の請求項２に記載のスピンドルモー
タは、円盤状体をシャフト軸線方向の一方の端部側に固
定したことを特徴とする。これによって、シャフトの端
部側に配置された円盤状体に他の金属体を近接対向させ
てスラスト軸受部を簡単に構成することができるから、
構造及び組立方法が簡易なものとなる。
【００１９】本発明の請求項３に記載のスピンドルモー
タは、シャフトと、同シャフトの一部に固定され同シャ
フトより径大な円盤状フランジと、シャフトが嵌合され
る円筒状のスリーブと、シャフトとスリーブとが嵌合さ
れた近接対向面に形成されるラジアル軸受間隙部と、ス
リーブの上端部に対向して配置されシャフト軸線方向の
端部に固定されるロータハブと、フランジに近接対向さ
れるスラスト板と、フランジの一方の面と前記スラスト
板の一方の面とが近接対向する近接対向面に形成される
スラスト軸受間隙部と、スラスト軸受間隙部に保持され
る潤滑流体とを備え、シャフトと前記フランジとの当接
面をレーザ溶接したことを特徴とする。
【００２０】これによって、シャフトより径大な円盤状
フランジとそれに近接対向されるスラスト板とで、高い
負荷能力をもつスラスト軸受部を構成できる。したがっ
てモータは軸受寿命に優れたものとなる。
【００２１】またこのようにシャフト構造体をシャフト
と円盤状フランジとに分け別体で構成している。これに
よって、シャフト構造体を、円柱部分と円盤部分との単
純形状の部品で構成することができる。したがって一体
構造に比べて特に円柱部分の径精度及び各面の面粗度が
向上し、ラジアル軸受間隙部ではその間隙精度が向上し
て負荷能力が増し、全軸受間隙部で金属接触を最小限に
できるから、モータは軸受寿命に優れたものとなる。
【００２２】またこのようにシャフト構造体をレーザ溶
接している。これによって、前述の如く、圧入に比べ、
シャフト表面の擦過傷や円盤状体の変形による精度低下
がない。またこれによって、アーク溶接などよりも小さ
い領域で溶融固着できる。したがってシャフトや円盤状
フランジの荷重負荷面積の損失が小さく、軸受寿命に優
れたものとなる。またこれによって、アーク溶接などよ
りも制御されたエネルギーで溶融固着できる。したがっ
て径大な円盤状フランジを、シャフトとの組立位置や垂
直度を保持しながら、その精度を狂わせることなく溶融
固着でき、モータは軸受寿命に優れたものとなる。
【００２３】本発明の請求項４に記載のスピンドルモー
タは、シャフトと、同シャフト軸線方向の一方の端部に
当接して固定される円盤状フランジとを備え、前記当接
する部位をレーザ溶接したことを特徴とする。このよう
にシャフトの端部に動圧発生用のフランジを固定するの
で、フランジと共働してスラスト軸受部を構成するため
の他の円盤状体、たとえばスラスト板の取り付けが容易
となるなど、構造及び組立方法が簡易なものとなる。
【００２４】本発明の請求項５に記載のスピンドルモー
タは、中心部周辺にシャフトと嵌合可能な中空部を有す
る円盤状フランジを備え、シャフト軸線方向の一方の端
部が中空部の内部でとどまるように嵌入、当接して中空
部に凹部を残し、前記当接した面をレーザ溶接したこと
を特徴とする。
【００２５】このように、フランジ中空部に残した凹部
でレーザ溶接している。これによれば、中空部の内周面
にレーザ照射できるから、フランジの溶融部をフランジ
の厚さの範囲に収めることができる。したがって、溶融
固化に伴う収縮応力に起因する曲げモーメントは小さく
なってフランジを皿状に変形させることがなく、フラン
ジの平面度及び垂直度は良好に保たれる。故にモータは
軸受寿命に優れたものとなる。またこれによって、中空
部には凹部が形成されて潤滑流体の溜まり部となる。し
たがってスラスト軸受間隙部の直近に十分な体積の溜り
部が形成されるから、軸受寿命に優れたものとなる。ま
たこれによれば溜まり部の壁はレーザ溶接によってシー
ムレスに形成できるから、溜り部は密閉性がよい。した
がって中央の溜り部を最高圧力部とするスパイラル溝を
形成すれば、スラスト軸受隙間部の厚さが均一な場合に
は高い負荷能力を発揮し、軸受寿命に優れたものとな
る。
【００２６】本発明の請求項６に記載のスピンドルモー
タは、シャフト軸線方向の一方の端部及び円盤状フラン
ジに各別に非平坦部を備え、前記両者の非平坦部同士を
当接させ、前記当接した部位をレーザ溶接したことを特
徴とする。こうした非平坦部同士のレーザ溶接は、さら
に固着強度を高めることができる。このときシャフトの
非平坦部は凸部でもよく、凹部でもよい。また、フラン
ジの非平坦部は凹部でもよく凸部でもよく、また、その
中心部周辺に中空部を有する構造でもよい。シャフト及
びフランジに設けたこれらの非平坦部同士を噛み合わせ
て当接させるので、強固に固定できる。また、凹部また
は凸部はレーザ溶接する領域を容易に画定することがで
きる。
【００２７】本発明の請求項７に記載のスピンドルモー
タは、シャフトは軸線方向の一方の端部にその径の径大
部と径小部とを有する凸部を備え、円盤状フランジはそ
の中心部周辺に中空部を備え、凸部の径小部を中空部へ
嵌入して当接させ、当接した面をレーザ溶接したことを
特徴とする。このように、円盤状フランジの中空部を径
小にしている。これによれば、フランジの端面に形成す
る荷重負荷領域を広く大きくできる。したがってスラス
ト軸受は高い負荷能力をもつことができて、軸受寿命に
優れたものとなる。またこれによれば、中空円盤の厚さ
に対し、半径方向長さをより大きくできる。したがって
中空部の当接部をレーザ溶接するとき、その収縮応力に
対する耐変形能力が高く、形状変化を小さくできる。よ
ってモータは軸受寿命に優れたものとなる。
【００２８】本発明の請求項８に記載のスピンドルモー
タは、シャフトと円盤状フランジの中空部との当接面を
しまりばめとして嵌入させたことを特徴とする。これに
よれば、シャフトに対するフランジの位置及び垂直度は
精密な圧入によって確保され、その精度を保持したまま
レーザ溶接される。したがってシャフト構造体は極めて
精度の高いものとすることができ、モータは軸受寿命に
優れたものとなる。さらにこれによれば、そのしまりば
め部分をレーザにより溶融するから、しまりばめに伴う
応力が緩和される。したがってフランジに生じた歪みが
解消され、フランジは円盤として加工されたときと同等
の良好な形状精度でもってシャフトに取り付けられる。
よってモータは軸受寿命に優れたものとなる。
【００２９】なおこのときの締め代は、シャフトに対す
るフランジの組立位置精度が安定し、かつレーザ溶接中
に位置・傾きが変化せず、フランジの歪みが上記作用に
よっても解消できないほどに過大にならないようにする
には、フランジの厚さにもよるが、おおむね２０μｍ以
下、望ましくは１０μｍ以下とするのがよい。
【００３０】本発明の請求項９に記載のスピンドルモー
タは、シャフトと円盤状フランジの中空部との当接面
を、前記シャフトの中心軸に対し回転対称位置にある２
点以上の多点で回転方向に順次移動しながらレーザ溶接
したことを特徴とする。
【００３１】このように複数の加熱溶融位置は回転対称
に配置されている。これによって加熱冷却における応力
は周方向に均一に作用することとなる。したがってフラ
ンジはシャフトに対し傾くことなく溶接され、軸受寿命
に優れたものとなる。またこのように回転方向に順次移
動しながらレーザ溶接している。これによって、スポッ
ト溶接と異なり、直前点のレーザ照射によって溶接点が
常にプリヒートされることとなる。したがって部材は、
多数回の加熱冷却を繰り返すことなく、かつなだらかな
加熱冷却曲線でもって溶接される。ゆえに加熱冷却にお
ける応力は小さく抑えられ、フランジの面振や反りが抑
制されて、軸受寿命に優れたものとなる。
【００３２】本発明の請求項１０に記載のスピンドルモ
ータは、シャフト凸部の側部をフランジの中心部周辺に
設けた中空部の側壁部に当接させ、凸部の肩部をフラン
ジの他方の面と近接対向させ、凸部の側部及び凸部の肩
部とフランジとをレーザ溶接で固定したことを特徴とす
る。これによれば、シャフト凸部とフランジとが当接ま
たは近接対向する面全体をレーザ溶接することになるの
で、耐衝撃性をさらに向上させることができる。
【００３３】本発明の請求項１１に記載のスピンドルモ
ータは、シャフトと同シャフト軸線方向の端部に固定さ
れるロータハブとの当接部位をレーザ溶接したことを特
徴とする。これによれば、ロータハブを、シャフトとの
組立位置や垂直度を保持しながら、その精度を狂わせる
ことなく溶融固着できる。中でも垂直度精度が良好とな
るからディスクの面振れが小さく、ひいてはシャフト構
造体のすりこぎ運動が小さくなって、軸受寿命に優れた
ものとなる。またこれによれば、小さい領域で溶融固着
できる。したがって小さい領域で高い結合強度を得るこ
とができ、モータは耐衝撃性に優れたものとなる。
【００３４】本発明の請求項１２に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、シャフトを準備する工程と、同シャ
フトの一部に同シャフトの軸線方向の荷重を支持するス
ラスト軸受部を構成する第１円盤状体を当接し固定する
工程と、シャフトと第１円盤状体との当接する面をレー
ザ溶接する工程と、シャフトを円筒状のスリーブに嵌合
する工程と、第１円盤状体にスラスト軸受部を構成する
第２円盤状体を近接対向する工程とを備えることを特徴
とする。
【００３５】このように、シャフトと第１円盤状体とを
レーザ溶接している。このため、従来の圧入組立などの
ように部品に大きな力を加えることがない。したがって
表面の擦過傷や部品の変形による精度低下がなく、修正
研磨工程を必要としないから、組立方法が簡易なものと
なる。またこのため、溶融固着によって高い結合強度が
得られる。そしてモータは耐衝撃性に優れたものとな
る。
【００３６】本発明の請求項１３に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、第１円盤状体はフランジを成し、シ
ャフト軸線方向の一方の端部側の側部をフランジの中心
部周辺に形成した中空部の途中まで嵌入して中空部の一
部を残して凹部を形成する工程と、残った中空部側から
シャフトの側部と中空部の側壁部とが当接する部位をレ
ーザ溶接する工程とを備えていることを特徴とする。
【００３７】このようにフランジ中空部の側壁部でレー
ザ溶接している。このためフランジに生じる溶融収縮応
力をフランジの厚さの範囲に収めることができる。した
がって溶融固化に伴う収縮応力に起因する曲げモーメン
トは小さく、フランジを皿状に変形させることがないか
ら、フランジの平面度及び垂直度は良好に保たれる。ゆ
えに修正研磨工程を必要とせず、組立方法が簡易なもの
となる。
【００３８】またこのように、中空部は凹部として残さ
れる。この凹部は、スピンドルモータの高さ方向の調節
や、シャフトの長さのばらつきを吸収するのに有用であ
る。また、中空部にレーザ溶接部を設けるので、いわゆ
る溶接のための溶接代を確保しなくても済む。またさら
に、中空部は溶接する領域を画定することになるので、
組立精度の迅速化と組立の精度を高めることができる。
【００３９】本発明の請求項１４に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、第１円盤状体はフランジを成し、シ
ャフト軸線方向の一方の端部側に設けたシャフトの凸部
の側部を前記フランジの中心部周辺に形成した中空部の
側壁部に当接する工程と、前記凸部の肩部を前記フラン
ジの他方の面に当接する工程と、これらの当接した箇所
をレーザ溶接する工程とを備えていることを特徴とす
る。これによれば、シャフトの凸部とフランジとの当接
する面の大部分をレーザ溶接することになる。したがっ
てシャフトとフランジとの固定強度をさらに高めること
ができ、耐衝撃性に優れたものとなる。
【００４０】本発明の請求項１５に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、第１円盤状体、第２円盤状体はそれ
ぞれフランジ、スラスト板を成し、シャフトとフランジ
とをレーザ溶接で固定した後、フランジの一方の面にス
ラスト板の一方の面を近接対向する工程と、スラスト板
の他方の面とスリーブの端部の一部とを固定する工程と
を備えていることを特徴とする。
【００４１】これによれば、フランジとスラスト板との
近接対向面をスラスト軸受部として構成することができ
るから、シャフトの軸線方向の荷重を支持する動圧を大
きくとることができる。またこれによれば、スラスト板
とスリーブとを固定するので、スピンドルモータの機械
的強度を向上することができる。
【００４２】本発明の請求項１６に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、レーザ溶接中またはレーザ溶接後に
レーザ溶接部及び第１円盤状体（フランジ）の少なくと
も一方を研磨することを特徴とする。これによれば、レ
ーザ溶接によって損傷部が生じた場合にそれを修復する
ことができるとともにフランジのシャフトに対する面振
れを矯正することができる。ゆえに軸受寿命に優れたも
のとなる。
【００４３】本発明の請求項１７に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、シャフトの一部に同シャフトより径
大な円盤状フランジを固定する工程と、シャフトをその
軸線方向の端部側から両端開放型スリーブの一方の端部
側から嵌入する工程と、フランジの一方の面にスラスト
板の一方の面を近接対向する工程と、スラスト板の他方
の面とスリーブの一方の端部とをシーリングして両端開
放型スリーブの一方の端部を密封する工程とを備えたこ
とを特徴とする。
【００４４】これによれば、フランジとスラスト板との
近接対向面をスラスト軸受部として構成することができ
るから、シャフトの軸線方向の荷重を支持する動圧を大
きくすることができる。またこれによれば、スラスト板
とスリーブとを固定するので、スピンドルモータの機械
的強度を向上することができる。さらにこれによれば、
スリーブは両端開放型を用いているから、円盤状フラン
ジをシャフトに取り付けた後であってもフランジ付きシ
ャフトの嵌入、嵌合を容易に成らしめる。
【００４５】本発明の請求項１８に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、シャフトの軸線方向の一方の端部に
同シャフトより径大なフランジを固定する工程と、フラ
ンジが固定されたシャフトをその軸線方向の他方の端部
側を先頭にして円筒状でかつ両端開放型スリーブの一方
端から嵌入しスリーブの他方端側にシャフト軸線方向の
他方端部側を突出させる工程と、フランジの一方の面に
スラスト板の一方の面を近接対向する工程と、スリーブ
の一方端の一部とスラスト板を固定して、両端開放型ス
リーブの一方端側を密封する工程とによってスピンドル
モータのユニット部品を組み立てることを特徴とする。
【００４６】これによれば、シャフト、フランジ、スラ
スト板及びスリーブが一体化されたスピンドルモータの
ユニット部品を提供するので、スピンドルモータの組立
の煩雑さを解消し、簡便化を奏することができる。また
これによれば、フランジをシャフトの端部に固定したの
で、フランジと協働してスラスト軸受部を構成するスラ
スト板の取り付け、固定を容易にする。さらにこれによ
れば、スリーブも両端開放型のものを用いたから、フラ
ンジ付きシャフトのスリーブへの嵌合、嵌入を容易にす
ることができる。
【００４７】本発明の請求項１９に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、ユニット部品の円筒状スリーブの外
周面をベース部材に取り付ける工程と、シャフトの他方
の端部側にロータハブを取り付ける工程とを備えている
ことを特徴とする。ユニット部品はスピンドルモータの
中枢部としての流体軸受装置であるからこのユニット部
品をあらかじめ準備し、その後、流体軸受装置をベース
部材に取り付け、また流体軸受装置にロータハブを取り
付けることができる。このようにしてスピンドルモータ
の組立の煩雑さを解消し、組立の簡便化、省力化を提供
することができる。
【００４８】本発明の請求項２０に記載のスピンドルモ
ータの組立方法は、シャフトとフランジとの固定部位及
び、シャフトとロータハブとの固定部位の少なくとも一
方をレーザ溶接によって固定することを特徴とする。こ
のように、シャフトに固定されシャフトとともに回転す
る部材の少なくとも１つをレーザ溶接によって固定する
ので、固着強度及び組立精度が向上する。したがって軸
受寿命、耐衝撃性に優れたスピンドルモータを提供する
ことができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照して説明する。
【００５０】（実施の形態１）図１、図２はスピンドル
モータの要部断面図を示す。スピンドルモータ１はベー
ス部材２の内周部に内部円筒部３を、外周部に外部円筒
部４をそれぞれ備える。ベース部材２の材質には、たと
えばアルミダイカストを用いる。内部円筒部３の内周に
スリーブ５を取り付ける。スリーブ５の形状はほぼ円筒
状を成し、材質は真鍮にニッケルメッキしたものを用い
る。スリーブ５の上端部にはテーパ部６を設ける。スリ
ーブ５の上端部とは後述のシャフト８に取り付けられる
ロータハブ５０の上壁部５１の下面に対向するスリーブ
５の開口部をいう。スリーブ５の下端部、すなわち開口
部とは反対側も元々は開放されているもので組立完成後
はシーリングされ密封される。すなわち円筒状スリーブ
５の元々の形状はその両端が開放されたいわゆる両端開
放型スリーブである。スリーブ５の外周面に接着剤を塗
布してベース部材２の内部円筒部３に嵌入し固定する。
【００５１】シャフト８またはスリーブ内周面９の少な
くとも一方の面には、たとえばヘリングボーン溝１０を
設ける。本実施例はシャフト８側にヘリングボーン溝１
０を設けたものを示している。ヘリングボーン溝１０が
形成されるシャフト８とスリーブ内周面９との近接対向
面はいわゆるラジアル軸受部を構成するためのラジアル
軸受間隙部２４を構成する。このヘリングボーン溝１０
にはオイルなどの潤滑流体が充填、保持されシャフト８
が回転するとこれらは動圧流体軸受を構成し、シャフト
８のラジアル方向すなわち半径方向に動圧を発生する。
【００５２】シャフト８の外周面の一部にフランジ１１
をレーザ溶接により固定する。固定する箇所はスピンド
ルモータの設計によって適宜設定されるが、たとえば先
の先行文献３（特開２０００−２７４４２８公報）に示
されているように軸部材（いわゆるシャフト）のほぼ中
央部でもよい。本発明の実施の形態においては、後述の
スラスト板１２との構成の兼ね合いでシャフト８の一方
の端部側に凸部２８を設け、その凸部２８にフランジ１
１を固定した。フランジ１１は円盤状の金属体であり、
たとえばその中心部周辺に中空部を有するリング状を成
し材質はステンレス鋼ＳＵＳ４２０Ｊ２を用いる。シャ
フト８とフランジ１１は互いに別体であるから、これら
は異種材料で構成することができる。両者を別体で構成
するフランジ付きシャフトはこれらの大きさの組み合わ
せ及びこれらの形状の組み合わせを多様に成らしめ、ま
た、各種の多種多様な異種材料の組み合わせを提供す
る。すなわち、シャフト８及びフランジ１１を金属、非
金属のいずれかの材料によって構成してもよく、互いに
異なる材料で構成してもよい。
【００５３】本発明においてフランジ１１は、シャフト
８の径よりも径大な円盤状の金属体であり、その中心部
周辺が中空部のいわゆるリング部材を採用している。フ
ランジ１１の一方の面１７はスラスト板１２の一方の面
１６に近接対向するように構成する。互いに近接対向さ
れたこれらの少なくとも一方の面には図示しない、たと
えばヘリングボーン溝を設け、シャフト軸線方向の荷重
を支えるいわゆる、スラスト軸受部を構成しスラスト動
圧を発生する。
【００５４】なお本書において「ラジアル軸受間隙部」
と「スラスト軸受間隙部」を区別しないで用いる場合は
端に「軸受間隙部」として表記する。
【００５５】シャフト８の形状はその長手（軸線）方向
にほぼ一様な円柱状でもよいがその直径が大きな径大部
とそれよりも小さな径小部とを備えた凸状または凹状に
切削加工した非平坦部を有するものがさらに好適であ
る。フランジ１１の形状もシャフト８の非平坦面に嵌合
できるようにシャフト８に合った非平坦面とする。すな
わち、フランジ１１にも凹凸部または中空部１３を設け
てシャフト８の一方の端部と嵌合しやすいような形状に
加工する。こうした非平坦面を２つの部材にもたせると
これらの非平坦面同士を噛み合わせて当接できるので堅
固に固定することができる。図１、図２の本実施例にお
いてはシャフト８の軸線方向の一方の端部を凸部２８と
し、フランジ１１の非平坦面を中空部１３で構成したも
のを示す。
【００５６】また、図１、図２は本発明のスピンドルモ
ータの要部断面図を示すが、これらの図を正視してシャ
フト８の左側部分が省略されていることを理解された
い。すなわち、本発明のスピンドルモータ１の実体はシ
ャフト８を中心としてほぼ左右対称な構造を有する。
【００５７】本発明のスピンドルモータ１の１つの特徴
は、前述のとおりシャフト８に径大部と径小部の２つの
径を有した凸部２８を備えることにある。この凸部２８
の径小部をフランジ１１に設けた中空部１３に嵌入し、
嵌入して当接された部位をレーザ溶接で溶着しレーザ溶
接部１４を設ける。凸部２８と中空部１３とを嵌入させ
ると、凸部２８の側部２８Ｂ（すなわち径小部の側周
面）と中空部１３の側壁部とが当接する。また、凸部２
８の肩部２８Ａすなわち径大部の径小部を除いた端面と
フランジ１１の他方の面２３とが近接対向する。
【００５８】凸部２８の肩部２８Ａは径小部と径大部の
境界部の径大部の端面を示す箇所として定義される。ま
た、肩部２８Ａはシャフト８の径大部の円の面積からそ
の径小部の円の面積を引いた大きさの面積をもってフラ
ンジ１１の他方の面２３と近接対向することになる。凸
部２８の側部２８Ｂは、凸部２８の径小部の側周面とし
て定義される。凸部２８の肩部２８Ａと側部２８Ｂとを
結ぶ形状はＬ字状を成す。このＬ字状全体に亘ってフラ
ンジとの当接面をレーザ溶接で固着するならばこれらの
接合強度は極めて高いものになる。
【００５９】シャフト８とフランジ１１とは極めて高い
精度をもって互いに直交して固定しなければならない。
なぜならば、フランジ１１が仮に傾いた状態でシャフト
８に固定されてしまうと、スラスト対向面の荷重支持面
積が小さくなり、スラスト負荷能力が低下するからであ
る。また同時に極めて高い精度をもってその軸方向相対
位置を固定しなければならない。ＨＤＤ装置では、記録
再生の信頼性を維持するために、磁気ヘッドに対するメ
ディアの軸方向高さを高精度に位置決めする必要があ
る。そのためスラスト軸受を構成するフランジ１１に対
して、シャフト８をはじめとする各部品は高い位置精度
をもって組み立てなければならないのである。
【００６０】このように、シャフト８に対するフランジ
１１が固定される垂直度や傾き（これらを面振と称す
る）はスピンドルモータの性能と寿命を左右する。した
がって、レーザ溶接の前後はもちろんのこと、レーザ溶
接中もシャフト８とフランジ１１との所定の位置状態を
監視しながらレーザ溶接を施すことが効果的である。ま
た、レーザ溶接を中断したり、また、条件を調節、変更
しながら施せばシャフト８に対してのフランジ１１の面
振を高い精度をもって抑えることができる。また、レー
ザ溶接後はシャフトとフランジを回転させながらシャフ
ト８の径を基準としてレーザ溶接部１４及びフランジ１
１の少なくとも一方を研磨して所定の面振の範囲に抑え
るとよい。面振の大きさ、範囲は数μｍ以下、特に２μ
ｍ以下になるようにレーザ溶接及び研磨工程が要求され
る。なお、レーザ溶接を施す前にレーザ溶接する部位及
びその周辺を研磨しておいてもよい。
【００６１】スリーブ５の肩部３０とフランジ１１の他
方の面２３との間には間隙部２５が形成される。この間
隙部２５を介してオイルなどの潤滑流体がフランジ１１
の一方の面１７とスラスト板１２の一方の面１６との近
接対向面、すなわちスラスト軸受間隙部４０に導かれ
る。
【００６２】凸部２８の先端面１５をスラスト板１２の
一方の面１６に近接対向しないように、すなわち、中空
部１３の途中まで嵌入して止めるならば、フランジ１１
の中空部１３は塞がれることなく中空部１３として残
る。フランジ１１の中心部周辺に設けた中空部１３はシ
ャフト８が嵌入されると凹部が形成される。この凹部は
レーザ溶接部１４を画定するための認識部として有用で
ある。また、この中空部１３は溶接すべき部位、すなわ
ち溶接代を提供する。また、中空部１３は潤滑流体を溜
めるための空所を提供するから、スピンドルモータの小
型化が奏される。
【００６３】ところで先にフランジ研磨工程を説明した
が、その研磨工程なしでも良好な面振を確保できること
が望ましい。本実施形態においてはそれを目指し、いく
つかの発明技術を実施している。まず、シャフト８はフ
ランジ１１の中空部１３途中まで嵌入して止め、その凹
部にレーザ溶接部１４を設ける。換言すれば、フランジ
１１の厚さの範囲に、望ましくは厚さの中央付近にレー
ザ溶接部１４を設ける。このようにしてフランジ１１の
収縮応力を厚さ方向に均一にすることによって、フラン
ジ１１の反りなどの変形を未然に防ぐことができる。次
に、シャフト８とフランジ１１とは、望ましくは締め代
２０μｍ以下の、さらに望ましくは１０μｍ以下の軽い
しまりばめ公差とする。このようにすると、両者を仮圧
入保持させたときの応力によるフランジ１１の変形が最
小限ですみ、同時に、極めて良好な精度の面振で仮保持
したままレーザ溶接を完了させることができる。そして
レーザ溶接工程では、レーザ光を、シャフト８の中心軸
をはさんで対角線上の２点で、もしくは円周を多等分し
た多点で均一に照射する。これによって収縮応力は周方
向で均一に作用し、フランジ１１の傾きの発生を防止す
ることができる。
【００６４】さて本発明のスピンドルモータ１における
スラスト板１２はフランジ１１と共働して、シャフト８
の軸線方向の荷重を支持するスラスト軸受部を構成する
ために用いられている。しかし図１、図２に示したよう
な、いわゆる片側密封タイプのスピンドルモータ１のシ
ーリング部材及び外体部材として兼用することができ
る。これによって、スピンドルモータ１の構造が簡単に
なる。
【００６５】本発明における円盤状フランジ１１はシャ
フト８よりも径大な部材であり、また、シャフト８と一
体化されてシャフト構造体を構成する。また、フランジ
１１はシャフト８の軸線方向の荷重を支え、負荷された
軸線方向の動きを防止する、いわゆるスラスト軸受部を
構成する部材でもあるから、スラスト板としての作用、
機能も備えている。また、本発明でのスラスト板１２
は、本来スラスト軸受部を構成する部材であるが、前に
も述べたようにスラスト軸受部としての主な機能をフラ
ンジ１１側にもたせることもできるから、スラスト板１
２にシーリング部材及び外体部材としての役割をもたせ
ることもできる。すなわち、本書に用いた「フラン
ジ」、「スラスト板」なる名称そのものがスピンドルモ
ータ１における作用、機能を特定し、制限するものでは
ないことを理解されたい。すなわち、この種の技術分野
においては、「フランジ」と「スラスト板」が互換され
て使用されたり、また、別の名称で呼ばれることもあ
る。本書においてフランジ及びスラスト板は共に円盤状
でかつスラスト軸受部を構成するものであるから、それ
ぞれ第１円盤状体、第２円盤状体と称することもでき
る。
【００６６】さて本発明においては、円盤状のスラスト
板１２の外周に、フランジ１１とスラスト板１２とが近
接対向されない周辺部１８を設けたことにも特徴を有す
る。これはスラスト板１２の径をフランジ１１のそれよ
りも径大に選ぶことによって実現できる。この周辺部１
８はスリーブ５の袂部１９をフランジ１１の側壁部２０
及びスラスト板１２の一方の面１６に当接させるのに有
用である。これによって、スリーブ５はフランジ１１を
堅固に包囲し、かつ、スリーブ５とスラスト板１２との
間も堅固に固定される。また、スリーブ５の袂部１９か
ら延設した尖端部２１を設け、尖端部２１をスラスト板
１２の他方の面２２、すなわち裏側に回してカシメて、
カシメた箇所を接着剤２７で固着してやると耐衝撃性な
どの機械的強度をさらに向上させることができる。
【００６７】シャフト８の軸線方向の他方の端部側、す
なわちシャフト８の径大部にはロータハブ５０を固定す
る。ロータハブ５０は円盤状の上壁部５１とその上壁部
５１の外周端部から垂下する周壁部５２を有する。ま
た、上壁部５１の一部にはオイルなどの潤滑流体がスリ
ーブ５の外部に飛散しないようにオイルフェンス６０を
設ける。上壁部５１のシャフト８が取り付けられる周辺
には深さがたとえば０．１ｍｍ程度の窪み５３を設け、
窪み５３とシャフト８とが当接する部位にレーザ溶接部
５４を設ける。
【００６８】周壁部５２にはカップ形状部５９を設け
る。カップ形状部５９によって図示しないディスク等が
固定される。周壁部５２の内周には周方向にＮ極、Ｓ極
を交互に着磁した円筒状のマグネット５７を固定する。
【００６９】さらにベース部材２の一部にはマグネット
５７に近接させてコイル５５が巻配されたステータコア
５６を取り付ける。また、マグネット５７と対向するベ
ース部材２の一部には、鉄損が少ないたとえば、鉄−ニ
ッケル合金を用いた吸引板５８を設ける。マグネット５
７と吸引板５８とは互いに磁気的に吸引されるので、ス
ピンドルモータ１がどのような角度で使用されようと
も、それらを構成する各部品は常に所定の位置に保持さ
れる。こうして、スリーブ５、スラスト板１２及びステ
ータコア５６、シャフト８及びロータハブ５０等は所定
の位置関係をもって堅固に保持される。
【００７０】コイル５５に電流を通電すると、ステータ
コア５６の突極に磁界が発生し、ステータコア５６に対
向した界磁用のマグネット５７との間でトルクが発生
し、ロータハブ５０が回転する。よって、ロータハブ５
０にクランプされたメディア（図示せず）が回転する。
ロータハブ５０が回転するとロータハブ５０に固定され
るシャフト８及びこのシャフト８に固定されるフランジ
１１が回転する。これによって、軸受間隙部に形成され
ているヘリングボーン溝及びオイルなどの潤滑流体によ
って動圧を発生させてスピンドルモータ１を提供する。
【００７１】（実施の形態２）図２は図１の部分拡大図
であり特にシャフト８とスリーブ５との嵌合状態及びシ
ャフト８の一方の端部を拡大した図である。なお図面の
煩雑さをなくするために図１のヘリングボーン溝１０は
割愛した。また、図１と同じ箇所は同一番号を用いた。
【００７２】シャフト８の径はその軸線方向にほぼ一様
な円柱状でもよいが、本実施の形態においては、その直
径が大きな径大部とそれよりも小さな径小部の２つの径
を有した凸部２８を備えたシャフト８を用いた。また、
フランジ１１は中空部１３を有する円盤状金属体を用
い、シャフト８の凸部２８を中空部１３に嵌合したとき
に、スラスト板１２との間には中空部１３が残り、フラ
ンジ１１との間には溜まり部２９が形成されるように、
凸部２８の径小部（側部２８Ｂ）の高さｈとフランジ１
１の厚みｔとの関係を、ｈ≦ｔになるように選んだ。こ
うした関係をもたせることが極めて有用であることは、
上記の条件を満足しない、すなわち、ｈ＞ｔの状態を想
定してみると明らかである。すなわち、ｈ＞ｔの関係に
設定すると、凸部２８の径小部の先端面１５はスラスト
板１２の一方の面１６に当接してしまう。当接しないよ
うに調節してフランジ１１の中空部１３に嵌入すると、
肩部２８Ａとフランジ１１の他方の面２３との間隙、す
なわち、溜まり部２９は必要以上に大きくなり、気泡が
入りやすくなって潤滑流体の溜まり部としての機能は低
下し、また、間隙が大きくなるために、耐衝撃性も低下
してしまう。
【００７３】本発明の一実施例として、凸部２８の側部
２８Ｂの高さｈ＝０．３５ｍｍ、フランジ１１の厚みｔ
＝０．５０ｍｍとし、凸部２８の径小部の中空部１３へ
の嵌入深さをｈ１とし、ｈ１＝０．２５ｍｍに設定する
ことができる。このように設定すると、溜まり部２９の
高さｈ２はｈ２＝ｈ−（ｔ−ｈ１）となり、中空部１３
の高さｈ３＝（ｔ−ｈ１）となる。また溜まり部２９の
高さｈ２は、ｈ２＝０．１０ｍｍ、すなわち、１００μ
ｍに設定され、中空部１３の高さｈ３はｈ３＝０．２５
ｍｍ、すなわち、２５０μｍに形成される。
【００７４】本発明のスピンドルモータ１はシャフト８
の凸部２８の径小部、すなわち、側部２８Ｂの高さｈ、
フランジ１１の厚みｔ及び凸部２８の径小部がフランジ
１１に嵌入される深さｈ１の大きさを設定することによ
って、溜まり部２９の高さ及び中空部１３の高さｈ３を
所定の大きさに設定することができる。
【００７５】また、溜まり部２９はシャフト８、スリー
ブ５及びフランジ１１に所定の形状をもたせ、かつ、こ
れらが互い近接対向（対向）するように配置して３つの
間隙部を形成し、その１つの間隙部をレーザ溶接で塞ぐ
ことによって形成することができる。すなわち、シャフ
ト８とスリーブ５との近接対向面に形成されるラジアル
軸受間隙部２４を介して供給されてきた潤滑流体はフラ
ンジ１１の他方の面２３に当たり間隙部２５及び溜まり
部２９の２つに分流するが、その一方はレーザ溶接部１
４で塞がれて溜まり部２９を形成する。レーザ溶接部１
４でせき止められ塞がれた溜まり部２９は密封度が高い
ものであるから耐漏出性及び機械的強度に優れる。
【００７６】間隙部２５は、フランジ１１の一方の面１
７とスラスト板１２の一方の面１６との間に形成される
スラスト軸受間隙部４０に潤滑流体を導くための間隙部
であり、また、ラジアル軸受間隙部、スラスト軸受間隙
部としても機能する。間隙部２５はスリーブ５の肩部３
０の高さと形状によって所望の大きさに設定できる。図
２に示したスリーブ５の肩部３０は凸部２８の肩部２８
Ａとほぼ同じ段（高さ）に成るように設定したものであ
るがこれらに段差を設けて、間隙部２５、溜まり部２９
の大きさをそれぞれ単独に設定してもよい。また、凸部
２８の肩部２８Ａとフランジ１１の他方の面２３との近
接対向面に溜まり部２９を設けずこれらの近接対向面全
体或いはそれらの一部にレーザ溶接で固着してもかまわ
ない。これによって、軸受間隙部の有効長、有効面積は
減少するが、シャフト８とフランジ１１との固着強度を
高めることができる。
【００７７】上記の構成は換言すると、フランジ１１の
他方の面２３側にＴ字路の間隙部を設けることにある。
Ｔ字路の垂直な線に相当する間隙部がラジアル軸受間隙
部２４である。また、Ｔ字路の水平な線に相当する間隙
部が間隙部２５と溜まり部２９とが連通した間隙路であ
る。こうしたＴ字路からなる間隙部の構成はスラスト軸
受間隙部４０に潤滑流体を供給、充填するためへの中継
間隙部としてまた、潤滑流体溜まり部を形成するのに好
適である。
【００７８】また、シャフト８の凸部２８の径小部の先
端面１５、フランジ１１、スラスト板１２の一方の面１
６とで囲まれた中空部１３は、潤滑流体の溜まり部とし
ての機能を有する。シャフト８の凸部２８の径小部の先
端面１５とフランジ１１の中空部１３の側壁部とが当接
する面にはレーザ溶接部１４を設けている。このレーザ
溶接部１４は、シャフト８とフランジ１１とを強固に固
定するとともに、中空部１３の溜まり部の壁となる。ま
た、レーザ溶接部１４は溜まり部２９の壁にもなる。す
なわち、レーザ溶接部１４は潤滑流体の溜まり部２９と
中空部１３の２つの壁を同時に兼ねている。
【００７９】また、中空部１３を残して置くことはスピ
ンドルモータ１全体の高さを調節するために有用であ
り、また、シャフト８の大きさの製造上のばらつきを吸
収するためにも効果的である。
【００８０】（実施の形態３）図３は本発明のスピンド
ルモータの組立手順を示す。図１、図２も参照して以下
図３について説明する。スピンドルモータ１の組立方法
１００はステップ１０２で示すように、まずシャフト８
の一方の端部側にその径よりも径大な円盤状体のフラン
ジ１１をレーザ溶接で固着しシャフト８とフランジ１１
とを一体化構成とする。レーザ溶接の対象となる箇所は
両者が当接する部位、すなわち、シャフト８の凸部２８
の肩部２８Ａ及び側部２８Ｂである。実際のレーザ溶接
はこれらの両方或いはいずれか一方またはこれらの一部
分を選択することができる。
【００８１】ステップ１０４は、シャフト８をスリーブ
５に嵌合する工程を示す。フランジ１１が固定されたも
のとは反対側、すなわちシャフト８の軸線方向の他方の
端部側を先頭にしてシャフト８をスリーブ５に嵌入し、
シャフト８とスリーブ５とを嵌合させる。シャフト８の
軸線方向の他方の端部はスリーブ５から突出し、この突
出した箇所の一部に後述のロータハブ５０が固定され
る。スリーブ５は円筒状でかつその両端が開放されたい
わゆる両端開放型スリーブである。フランジ１１が固定
されるシャフト８は両端開放型スリーブの一方の端部
側、すなわち、図１、図２を正視して下端部側から嵌入
する。シャフト８の外周面とスリーブ内周面９は微少な
間隙部をもって互いに対向する。シャフト８の外周面と
はシャフト８の凸部２８の径大部外周面を指す。この微
少な間隙部は数μｍの大きさでシャフト８のラジアル方
向の荷重を支持するためのラジアル軸受間隙部２４を構
成する。
【００８２】ステップ１０６は円盤状体のスラスト板１
２をフランジ１１に近接対向させる工程を示す。スラス
ト板１２の一方の面１６とフランジ１１の一方の面１７
とを近接対向させる。この近接対向した面にはシャフト
８の軸線方向の荷重を支持する動圧を発生するいわゆる
スラスト軸受部を構成する。また、スラスト板１２の径
をフランジ１１の径よりも径大に選んであるので、スラ
スト板１２の外周辺にはフランジ１１が近接対向されな
い周辺部１８が形成される。
【００８３】ステップ１０８はスリーブ５とスラスト板
１２を固定してスリーブ５の下端側をシーリングする工
程を示す。フランジ１１とスラスト板１２とが近接対向
されない周辺部１８にスリーブの袂部１９の側壁をあて
がうと、円盤状のフランジ１１の外周は円筒状のスリー
ブ５に取り囲まれた構成を成し、スリーブ５とフランジ
１１、シャフト８との位置が安定に固定される。また、
スリーブ５の袂部１９から延設させた尖端部２１によっ
てスラスト板１２の他方の面（裏面）２２をカシメた後
これらの箇所に接着剤２７を塗布してシーリングを行
う。ステップ１０８の処理が終わると、両端開放型のス
リーブ５の一方の端部はシーリングされ密封される。こ
のときに、スリーブ５の他方の端部すなわち、ロータハ
ブ５０が取り付けられる側が開口された状態になるの
で、こうした構造が片側密封タイプのスピンドルモータ
といわれる所以である。
【００８４】ステップ１１０は外観検査及びシーリング
検査工程を示す。外観検査は特にスピンドルモータ１の
シーリング部材としても用いられるスラスト板１２及び
スリーブ５の形や変位（ガタ）を検査する。また、シー
リング検査はこれらの気密状態を検査するもので、エア
ーリークテスタを用いるとよい。
【００８５】ステップ１１２はシャフト８とスリーブ５
の上端部とが近接対向する部分に潤滑流体７を塗布する
工程を示す。塗布する潤滑流体はたとえば特開２０００
−１７９５５２公報に紹介されているような単体組成の
油を用いることができる。また、特開平８−２５９９８
２号公報に紹介されているような磁性流体組成物を含む
ものでもよい。
【００８６】図４はステップ１１２に相当する状態を示
す。すなわち、スピンドルモータ１の中枢部である流体
軸受装置７０ができあがった状態を示す。なお、図４の
詳細については実施の形態４で説明する。
【００８７】ステップ１１４は真空雰囲気中に放置する
工程を示す。真空雰囲気中に放置するのは、後述の図４
に示す流体軸受装置７０である。すなわち、シャフト
８、スリーブ５、フランジ１１、スラスト板１２及びス
リーブ５の尖端部２１とスラスト板１２とを固着する接
着剤２７である。流体軸受装置７０はスピンドルモータ
１としては中間体であるがその中枢部を成す。こうした
流体軸受装置７０を、真空度が１００Ｔｏｒｒ以下のた
とえば真空チャンバー内に数分間放置する。
【００８８】ステップ１１６は前処理で真空雰囲気中に
放置した流体軸受装置７０を真空雰囲気中から常圧の雰
囲気中に戻す工程を示す。このときに、大気圧と軸受間
隙部の真空との圧力の差が生じ、これによって、潤滑流
体が軸受間隙部に充填される。
【００８９】最後にステップ１１８に示すようにシャフ
ト８の端部にロータハブ５０をレーザ溶接で溶着する。
ロータハブ５０は上壁部５１と周壁部５２とを有してほ
ぼ円盤状の形状を成し、その中心部周辺には図示しない
穴が穿設され、この穴にシャフト８を嵌入する。
【００９０】シャフト８が嵌入されるロータハブ５０の
上壁部５１の中心部周辺には窪み５３を設け、この窪み
５３とシャフト８とが当接する部位をレーザ溶着しレー
ザ溶接部５４を設ける。窪み５３の形成は、レーザ溶接
するためのいわゆる溶接代を確保する必要がなくなるの
でスピンドルモータ１の小型化を奏することができる。
また、窪み５３はレーザ溶接する部位を画定するための
認識部として用いることができるので所定の位置に的確
にレーザ溶接部５４を設けることができる。
【００９１】ロータハブ５０はスピンドルモータ１を構
成する中でも最も大きな部材の１つであり、また、シャ
フト８と一体化されて回転するものであるが、レーザ溶
接によって固定されているから、軸受寿命、耐衝撃性及
び耐漏出性に優れる。
【００９２】図３は本発明のスピンドルモータを完成さ
せるための要部の工程を示すがすべての工程を示すもの
ではない。たとえば、本発明のスピンドルモータ１を完
成させるためには、ベース部材２にスリーブ５を嵌入す
る工程や、ステータコア５６及び吸引板５８をベース部
材２に固定する工程が省略されていることを理解された
い。また、図３に示した組立手順の一部を変更すること
や、他の工程を追加することも設計的事項の１つである
ことを理解されたい。
【００９３】なお、レーザ溶接をシャフト８とフランジ
１１との当接面及び、シャフト８とロータハブ５０との
当接面の、いわゆるシャフト８に固定する部材との当接
面のすべてに施す必要はない。これらの少なくとも一方
だけにレーザ溶接を施しても軸受寿命、耐衝撃性に優れ
たスピンドルモータ１を提供することができる。
【００９４】（実施の形態４）図４は本発明のスピンド
ルモータの中枢部を成す流体軸受装置を示す。図３に示
した組立方法においてステップ１１２が終了すると図４
の流体軸受装置７０ができあがる。この流体軸受装置７
０はベース部材２にスリーブ５を嵌入した状態でもな
く、またシャフト８の他方の端部にロータハブ５０を固
定した状態でもないからスピンドルモータ１とは区別さ
れる。
【００９５】すなわち流体軸受装置７０は、シャフト８
の一方の端部にフランジ１１の一方の面が固定され、さ
らにフランジ１１の他方の面にスラスト板１２の一方の
面が近接対向された構造を有する。また、スラスト板１
２の他方の面はスリーブ５の尖端部２１によってカシメ
られ、スラスト板１２の他方の面２２と、尖端部２１と
が当接する部位を接着剤２７で固着しシーリングされ、
さらに、スリーブ５とシャフト８とが近接対向するスリ
ーブ５のテーパ部６の周辺に潤滑流体７が塗布された状
態を保持している。こうした流体軸受装置７０は前に述
べたように、スピンドルモータ１の中枢部を成す。流体
軸受装置７０はスピンドルモータ１を構成する部品とし
ては中間体ではあるが本発明においてはユニット化され
た１つの部品として取り扱うことができる。
【００９６】こうしたユニット化された部品は多くの特
長を提供する。第１に複数の部材が組み込まれた１つの
部品はスピンドルモータ１全体の組立の煩雑さを解消し
組立の簡便化を提供する。第２にこの段階では潤滑流体
を取り扱っていないから組立工程に用いる設備、機器や
その周辺の機器等を汚染させることがない。第３にユニ
ット化された部品は取り扱いが簡便であるから、スリー
ブ５及びスラスト板１２の形状や変位（ガタ）等の外観
検査、目視検査または気密検査を容易に成らしめる。
【００９７】なお流体軸受装置７０は必ずしも、スリー
ブ５にテーパ部６を設けることを必須の構成要件としな
い。なぜならば、実施の形態４に示した流体軸受装置７
０は、潤滑流体７をあらかじめスリーブ５の内周面９に
塗布してからシャフト８を嵌入するのではなく、シャフ
ト８をスリーブ５の内周面９に嵌入した後に潤滑流体７
を塗布する方法を採用でき、シャフト８の嵌入時に発生
する漏出分は排除できるからである。特にシャフト８の
径方向にたとえば、くの字状のテーパ３１を設けると、
テーパ３１は潤滑流体７の溜まり部としての機能を有す
るから軸受間隙部に円滑に潤滑流体７を供給、充填する
ことができる。
【００９８】
【発明の効果】本発明のスピンドルモータによれば、シ
ャフトとこれに固定されるフランジとの当接部分をレー
ザ溶着したので、軸受寿命及び耐衝撃性に優れたスピン
ドルモータを提供することができる。
【００９９】また、シャフトとフランジとの当接部位に
は所定の大きさ、厚みをもった凹凸部または中空部から
なる非平坦部を設け、これらの非平坦部同士を噛み合わ
せて当接するようにしたので、潤滑流体の溜まり部の大
きさ及び、これらのレーザ溶接部位の大きさを所定の大
きさに設定することができる。これによって、さらに軸
受寿命、耐衝撃性が向上したスピンドルモータを提供す
ることができる。
【０１００】さらに、これらの凹凸部または中空部はス
ピンドルモータの高さ方向の調節や、シャフト、フラン
ジ及びスラスト板の製造上のばらつきを吸収するのに有
用であるので、組立の簡便化、省力化が奏されるととも
に組立歩留りを高めることができるスピンドルモータの
組立方法を提供することができる。
【０１０１】加えて、スピンドルモータの中でも比較的
大きな部材のロータハブとシャフトとの固定箇所にもレ
ーザ溶接を施したのでスピンドルモータ全体の機械的強
度をさらに高めることができる。また、ロータハブのレ
ーザ溶接が施される部位に窪みを設け、この窪みをレー
ザ溶着するようにしたので、溶接するためのいわゆる溶
接代を確保しなくてすむ。これによって、スピンドルモ
ータ及びこれを用いた装置の小型化を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピンドルモータの要部断面図
【図２】図１の一部の拡大図
【図３】本発明のスピンドルモータを組み立てるステッ
プを示す図
【図４】本発明のスピンドルモータの流体軸受装置を示
す図
【符号の説明】
１ スピンドルモータ ２ ベース部材 ３ 内部円筒部 ４ 外部円筒部 ５ スリーブ ６ テーパ部 ７ 潤滑流体 ８ シャフト ９ スリーブ内周面 １０ ヘリングボーン溝 １１ フランジ １２ スラスト板 １３ 中空部 １４ レーザ溶接部 １５ シャフト凸部の先端面 １６ スラスト板の一方の面 １７ フランジの一方の面 １８ 周辺部 １９ スリーブの袂部 ２０ 側壁部 ２１ 尖端部 ２２ スラスト板の他方の面 ２３ フランジの他方の面 ２４ ラジアル軸受間隙部 ２５ 間隙部 ２６ スリーブの溜まり部 ２７ 接着剤 ２８ シャフト凸部 ２８Ａ シャフト凸部の肩部 ２８Ｂ シャフト凸部の側部 ２９ 溜まり部 ３０ スリーブの肩部 ３１ シャフトのテーパ ４０ スラスト軸受間隙部 ５０ ロータハブ ５１ 上壁部 ５２ 周壁部 ５３ 窪み ５４ レーザ溶接部 ５５ コイル ５６ ステータコア ５７ マグネット ５８ 吸引板 ５９ カップ形状部 ６０ オイルフェンス ７０ 流体軸受装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/08 Ｈ０２Ｋ 7/08 Ａ ５Ｈ６１５ 15/14 15/14 Ａ 29/00 29/00 Ｚ (72)発明者 高田 則正 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） 3J011 AA01 BA04 CA02 DA02 JA02 KA02 KA03 LA05 MA12 5H002 AA00 AA07 AA08 AC02 5H019 AA00 AA07 AA10 CC04 DD01 FF03 5H605 AA00 AA08 BB05 BB19 CC01 CC02 CC04 CC05 CC10 DD03 DD05 EA02 EA19 EB03 EB06 EB21 GG02 GG04 5H607 AA00 BB09 BB14 BB17 CC01 DD01 DD02 DD03 DD08 DD09 DD16 GG01 GG03 GG12 GG15 GG25 JJ04 JJ06 5H615 AA01 BB01 BB14 PP02 PP24 PP25 PP28 SS17 SS19

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャフトと、同シャフトの一部に固定さ
    れ同シャフトの軸線方向の荷重を支持しスラスト軸受部
    を構成する円盤状体とを備え、前記シャフトと前記円盤
    状体とが固定される当接面をレーザ溶接したことを特徴
    とするスピンドルモータ。
  2. 【請求項２】 円盤状体をシャフト軸線方向の一方の端
    部側に固定したことを特徴とする請求項１記載のスピン
    ドルモータ。
  3. 【請求項３】 シャフトと、同シャフトの一部に固定さ
    れ同シャフトより径大な円盤状フランジと、前記シャフ
    トが嵌合される円筒状のスリーブと、前記シャフトと前
    記スリーブとが嵌合された近接対向面に形成されるラジ
    アル軸受間隙部と、前記スリーブの上端部に対向して配
    置され前記シャフト軸線方向の端部に固定されるロータ
    ハブと、前記フランジに近接対向されるスラスト板と、
    前記フランジの一方の面と前記スラスト板の一方の面と
    が近接対向する近接対向面に形成されるスラスト軸受間
    隙部と、前記スラスト軸受間隙部に保持される潤滑流体
    とを備え、前記シャフトと前記フランジとの当接面をレ
    ーザ溶接したことを特徴とするスピンドルモータ。
  4. 【請求項４】 シャフトと、同シャフト軸線方向の一方
    の端部に当接して固定される円盤状フランジとを備え、
    前記当接する部位をレーザ溶接したことを特徴とする請
    求項３記載のスピンドルモータ。
  5. 【請求項５】 中心部周辺にシャフトと嵌合可能な中空
    部を有する円盤状フランジを備え、シャフト軸線方向の
    一方の端部が前記中空部の内部でとどまるように嵌入、
    当接して前記中空部に凹部を残し、前記当接した面をレ
    ーザ溶接したことを特徴とする請求項３または４記載の
    スピンドルモータ。
  6. 【請求項６】 シャフト軸線方向の一方の端部及び円盤
    状フランジに各別に非平坦部を備え、前記両者の非平坦
    部同士を当接させ、前記当接した部位をレーザ溶接した
    ことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のス
    ピンドルモータ。
  7. 【請求項７】 シャフトは軸線方向の一方の端部にその
    径の径大部と径小部とを有する凸部を備え、円盤状フラ
    ンジはその中心部周辺に中空部を備え、前記凸部の径小
    部を前記中空部へ嵌入して当接させ、前記当接した面を
    レーザ溶接したことを特徴とする請求項３から５のいず
    れかに記載のスピンドルモータ。
  8. 【請求項８】 シャフトと円盤状フランジの中空部との
    当接面をしまりばめとして嵌入させたことを特徴とする
    請求項３から７のいずれかに記載のスピンドルモータ。
  9. 【請求項９】 シャフトと円盤状フランジの中空部との
    当接面を、前記シャフトの中心軸に対し回転対称位置に
    ある２点以上の多点で回転方向に順次移動しながらレー
    ザ溶接したことを特徴とする請求項３から８のいずれか
    に記載のスピンドルモータ。
  10. 【請求項１０】 シャフト凸部の側部をフランジの中心
    部周辺に設けた中空部の側壁部に当接させ、前記凸部の
    肩部を前記フランジの他方の面と近接対向させ、前記凸
    部の側部及び前記凸部の肩部と前記フランジとをレーザ
    溶接で固定したことを特徴とする請求項３から９のいず
    れかに記載のスピンドルモータ。
  11. 【請求項１１】 シャフトと同シャフト軸線方向の端部
    に固定されるロータハブとの当接部位をレーザ溶接した
    ことを特徴とする請求項１または３記載のスピンドルモ
    ータ。
  12. 【請求項１２】 シャフトを準備する工程と、同シャフ
    トの一部に同シャフトの軸線方向の荷重を支持するスラ
    スト軸受部を構成する第１円盤状体を当接し固定する工
    程と、前記シャフトと前記第１円盤状体との当接する面
    をレーザ溶接する工程と、前記シャフトを円筒状のスリ
    ーブに嵌合する工程と、第１円盤状体に前記スラスト軸
    受部を構成する第２円盤状体を近接対向する工程とを備
    えることを特徴とするスピンドルモータの組立方法。
  13. 【請求項１３】 第１円盤状体はフランジを成し、シャ
    フト軸線方向の一方の端部側の側部を前記フランジの中
    心部周辺に形成した中空部の途中まで嵌入して中空部の
    一部を残して凹部を形成する工程と、前記残った中空部
    側から前記シャフトの側部と前記中空部の側壁部とが当
    接する部位をレーザ溶接する工程とを備えていることを
    特徴とする請求項１２記載のスピンドルモータの組立方
    法。
  14. 【請求項１４】 第１円盤状体はフランジを成し、シャ
    フト軸線方向の一方の端部側に設けた同シャフトの凸部
    の側部を前記フランジの中心部周辺に形成した中空部の
    側壁部に当接する工程と、前記凸部の肩部を前記フラン
    ジの他方の面に当接する工程と、これらの当接した箇所
    をレーザ溶接する工程とを備え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の組立方法。
  15. 【請求項１５】 第１円盤状体、第２円盤状体はそれぞ
    れフランジ、スラスト板を成し、前記シャフトと前記フ
    ランジとをレーザ溶接で固定した後、前記フランジの一
    方の面に前記スラスト板の一方の面を近接対向する工程
    と、前記スラスト板の他方の面とスリーブの端部の一部
    とを固定する工程とを備えていることを特徴とする請求
    項１２から１４のいずれかに記載のスピンドルモータの
    組立方法。
  16. 【請求項１６】 レーザ溶接中またはレーザ溶接後にレ
    ーザ溶接部及び第１円盤状体（フランジ）の少なくとも
    一方を研磨することを特徴とする請求項１２から１５の
    いずれかに記載のスピンドルモータの組立方法。
  17. 【請求項１７】 シャフトの一部に同シャフトより径大
    な円盤状フランジを固定する工程と、前記シャフトをそ
    の軸線方向の端部側から両端開放型スリーブの一方の端
    部側から嵌入する工程と、前記フランジの一方の面にス
    ラスト板の一方の面を近接対向する工程と、前記スラス
    ト板の他方の面と前記スリーブの一方の端部とをシーリ
    ングして前記両端開放型スリーブの一方の端部を密封す
    る工程とを備えていることを特徴とする請求項１２から
    １５のいずれかに記載のスピンドルモータの組立方法。
  18. 【請求項１８】 シャフトの軸線方向の一方の端部に同
    シャフトより径大なフランジを固定する工程と、前記フ
    ランジが固定されたシャフトをその軸線方向の他方の端
    部側を先頭にして円筒状でかつ両端開放型スリーブの一
    方端から嵌入し前記スリーブの他方端側に前記シャフト
    軸線方向の他方端部側を突出させる工程と、前記フラン
    ジの一方の面にスラスト板の一方の面を近接対向する工
    程と、前記スリーブの一方端の一部とスラスト板を固定
    して、前記両端開放型スリーブの一方端側を密封する工
    程とによってスピンドルモータのユニット部品を組み立
    てることを特徴とするスピンドルモータの組立方法。
  19. 【請求項１９】 ユニット部品の円筒状スリーブの外周
    面をベース部材に取り付ける工程と、シャフトの他方の
    端部側にロータハブを取り付ける工程とを備えているこ
    とを特徴とする請求項１８記載のスピンドルモータの組
    立方法。
  20. 【請求項２０】 シャフトとフランジとの固定部位及
    び、シャフトとロータハブとの固定部位の少なくとも一
    方をレーザ溶接によって固定することを特徴とする請求
    項１８または１９記載のスピンドルモータの組立方法。
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