JP2003032948A - ハードディスクドライブ用スピンドルモータ - Google Patents
ハードディスクドライブ用スピンドルモータInfo
- Publication number
- JP2003032948A JP2003032948A JP2001216496A JP2001216496A JP2003032948A JP 2003032948 A JP2003032948 A JP 2003032948A JP 2001216496 A JP2001216496 A JP 2001216496A JP 2001216496 A JP2001216496 A JP 2001216496A JP 2003032948 A JP2003032948 A JP 2003032948A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- spindle motor
- rotor hub
- fixed
- retainer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非繰り返し精度（ＮＲＲＯ）が大幅に向上し
たＨＤＤ用スピンドルモータを提供する。 【解決手段】 軸９の外周面９ａとロータハブ１２の内
径部１２ａａとの間に固着してロータハブ１２を回転支
持する、一対のボール軸受４Ａ，４Ｂは、内輪４Ａａ，４
Ｂａと外輪４Ｂｂ，４Ｂｂとボール４−１，４−２と、
樹脂製であるリテーナ１３Ａ，１３Ｂとを有し、このリ
テーナ１３Ａ，１３Ｂは、外形が冠形であり、複数のボー
ル４−１，４−２がそれぞれ転動可能なように収容され
る複数のポケット部１７Ａ，１７Ｂを有する環状鍔部１
４ａ，１４ｂを備えた樹脂成形品であり、一対のリテー
ナ１３Ａ，１３Ｂは、各環状鍔部１４ａ，１４ｂ同士が
対向するようにボール軸受４Ａ，４Ｂを配置する。
たＨＤＤ用スピンドルモータを提供する。 【解決手段】 軸９の外周面９ａとロータハブ１２の内
径部１２ａａとの間に固着してロータハブ１２を回転支
持する、一対のボール軸受４Ａ，４Ｂは、内輪４Ａａ，４
Ｂａと外輪４Ｂｂ，４Ｂｂとボール４−１，４−２と、
樹脂製であるリテーナ１３Ａ，１３Ｂとを有し、このリ
テーナ１３Ａ，１３Ｂは、外形が冠形であり、複数のボー
ル４−１，４−２がそれぞれ転動可能なように収容され
る複数のポケット部１７Ａ，１７Ｂを有する環状鍔部１
４ａ，１４ｂを備えた樹脂成形品であり、一対のリテー
ナ１３Ａ，１３Ｂは、各環状鍔部１４ａ，１４ｂ同士が
対向するようにボール軸受４Ａ，４Ｂを配置する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボール軸受でロー
タハブを回転保持する軸受組立構造のハードディスクド
ライブ用スピンドルモータ（以下「ＨＤＤ用スピンドル
モータ」と記す）に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＨＤＤが多用されている小型携帯パソコ
ン等は、近年益々小型高容量化が要求され、これに伴い
ＨＤＤのトラック密度や線密度が向上している。この要
求に対応するために、ＨＤＤ用スピンドルモータは非繰
り返し精度（Ｎｏｎ Ｒｅｐｅａｔｉｔｉｖｅ Ｒｕｎ
Ｏｕｔ、以下「ＮＲＲＯ」と記す）を益々小さくしなけ
ればならない。 【０００３】図１０は従来のＨＤＤ用スピンドルモータ
の側面断面図である。従来のＨＤＤ用スピンドルモータ
は、図１０に示すように、ステータ部１００と、このス
テータ部１００のベース１に立設固定した軸９に回転自
在に取付けたロータ部２００とから構成されている。 【０００４】ステータ部１００は、ステータコア２と軸
９を立設固定したベース１とを備えている。ステータコ
ア２は複数の突極（図示せず）を有し、各突極には駆動
コイル１１がそれぞれ巻回されている。ロータ部２００
は、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７と
を備えている。 【０００５】ロータハブ１２は内径部１２ａａ及び外径
部１２ａｂを有している。また、ロータハブ１２には磁
気ディスク１０を支持固定するための円筒部１２ａとフ
ランジ部１２ｂとを有している。このフランジ部１２ｂ
の下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが
固定されている。この円筒状のマグネット７は前記した
ステータコア２の複数の突極と一定のギャップをもって
円周対向している。 【０００６】軸９の外周面９ａとロータハブ１２の内径
部１２ａａとの間に固着される一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂは、ステンレス製でその内輪部４Ａａ、４Ｂａと外
輪部４Ａｂ、４Ｂｂ間には多数のボール４−１、４−２
と樹脂製のリテーナ（保持器）１３Ａ、１３Ｂとが設け
られている。内輪部４Ａａ、４Ｂａは軸９の外周面９ａ
に固定され、外輪部４Ａｂ、４Ｂｂはロータハブ１２の
内径部１２ａａに固定されて、一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂはロータハブ１２を回転支持する。ボール軸受４
Ａ，４Ｂから発生する油やダストのディスク面への流出
を防止するためリテーナ１３Ａ、１３Ｂの環状鍔部が反
対向する側になるように組立てられている。 【０００７】ロータハブ１２は一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂにより、軸９に対し回転自在に固着されるように組
み立てられており、ステータコア２に巻回された駆動コ
イル１１の通電切換えにより、ロータハブ１２の回転を
切換制御することができる。符号８はステータコア２に
巻回された駆動コイル１１を外部駆動回路（図示せず）
に接続するプリント基板である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】図６、図７はそれぞれ、
従来のＨＤＤ用スピンドルモータ(図１０)のラジアル方
向、アキシャル方向の各ＮＲＲＯの実測データである。図
６、図７に示すラジアル方向、アキシャル方向の各ＮＲＲ
Ｏは、前記したリテーナ１３Ａ、１３Ｂの影響により、
各方向のＮＲＲＯの値が大きいという問題があった。具
体的には、従来のＨＤＤ用スピンドルモータ(図１０)が
回転数７２００ｒ／ｍｉｎの時のラジアル方向のＮＲＲ
Ｏは、図６に示すように、リテーナ１３Ａ、１３Ｂの影
響で、７０Ｈｚで３．７ｎｍ（ナノメータ）の振れが生
じ、またアキシャル方向のＮＲＲＯは、図７に示すよう
に、５．９ｎｍの振れが生じていた。この結果、リテーナ
１３Ａ、１３Ｂにより発生するこの振れを低減して、ラ
ジアル方向及びアキシャル方向における各ＮＲＲＯを向
上しなければならないという問題があった。 【０００９】そこで、本発明は前記した問題に鑑みて創
案されたものであり、特に、一対のボール軸受を構成する
リテーナを、外形が冠形であり、かつ複数の前記ボールが
それぞれ転動可能なように収容される複数のポケット部
を有する環状鍔部を備えた樹脂成形品とし、前記一対の
ボール軸受を構成する一対の前記リテーナは一対の前記
リテーナを構成する各前記環状鍔部同士が対向するよう
に配置した組み立て構成としたから、前記環状鍔部面を
備えたリテーナを互いに対向配置したボール軸受の組立
構成により、リテーナによる回転時の不要な振れを低減
でき、この結果、この振れの影響が大きく出る例えば７０
Ｈｚ付近で発生するラジアル方向及びアキシャル方向の
振れを大幅に低減できるから、ＮＲＲＯを向上すること
ができ、これによって、高速回転時でも滑らかで安定した
回転を得ることができ、しかも高密度記録用でしかもブ
ッシュに溝を設けることによりダストの少ないＨＤＤ用
スピンドルモータを提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は下記する構成のハードディスクドライ
ブ用スピンドルモータを提供する。即ち、図１、図２、図
４に示すように、駆動コイル１１を夫々巻回した複数の
突極を有するステータコア２と、ベース１とを備えたス
テータ部１００と、前記ベース１に一端側を立設固定し
た軸９と、磁気ディスク(ＨＤ)１０を支持固定する（円
筒部１２ａ，フランジ部１２ｂからなる）支持固定部と
前記複数の突極に所定ギャップをもって円周対向するマ
グネット７を取付けたロータヨーク６とを有するロータ
ハブ１２を備え前記軸９に対して回転自在に取付けたロ
ータ部２００とを具備したハードディスクドライブ用ス
ピンドルモータであり、前記軸９の外周面９ａと前記ロ
ータハブ１２の内径部１２ａａとの間に固着して前記ロ
ータハブ１２を回転支持する、一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂは夫々、金属製である内輪４Ａａ，４Ｂａと外輪４
Ｂｂ，４Ｂｂとボール４−１，４−２と、樹脂製である
リテーナ１３Ａ，１３Ｂとを有しており、前記内輪４Ａ
ａ，４Ｂａは前記軸９の外周面９ａに固定し、前記外輪
４Ｂｂ，４Ｂｂは前記ロータハブ１２の内周部１２ａａ
に固定し、前記軸９の他端側に固着している前記ボール
軸受４Ａ，４Ｂの外輪４Ｂｂ，４Ｂｂ上側端部に当接し
たリング状ブッシュ１５を配するハードディスク用スピ
ンドルモータにおいて、前記リテーナ１３Ａ，１３Ｂ
は、外形が冠形であり、かつ複数の前記ボール４−１，４
−２がそれぞれ転動可能なように収容される複数のポケ
ット部１７Ａ，１７Ｂを有する環状鍔部１４ａ，１４ｂ
を備えた樹脂成形品であり、前記一対のボール軸受４
Ａ，４Ｂの前記リテーナ１３Ａ，１３Ｂを構成する各前
記環状鍔部１４ａ，１４ｂ同士が対向するように前記一
対のボール軸受４Ａ，４Ｂを配置したことを特徴とする
ハードディスクドライブ用スピンドルモータ。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様につき
その好ましい実施例について、図１〜図５、図８、図９
を用いて説明する。図１は本発明の一実施例であるＨＤ
Ｄ用スピンドルモータの側面断面図、図２はボール軸受
と軸周辺の断面拡大図、図３はボール軸受の他の例を説
明するための図、図４は本発明の一実施例であるリテー
ナの拡大斜視図、図５は各種のリテーナの斜視図、図８、
図９はそれぞれ本発明の一実施例であるＨＤＤ用スピン
ドルモータのラジアル方向、アキシャル方向の各ＮＲＲ
Ｏの実測データである。前述したものと同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。 【００１２】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータは、後
述するように、ボール軸受はステンレス系材の内輪と外
輪とボールと、樹脂製リテーナとからなり、前記ボール
軸受の内輪は軸に固定し、前記外輪はロータハブに固定
し、前記軸は前記ボール軸受を介し前記ロータハブを回
転支持し、前記ボール軸受の外輪上側端部に当接したリ
ング状ブッシュを配するハードディスク用スピンドルモ
ータにおいて、前記ボール軸受の前記リテーナは冠形で
片側に環状鍔部を備えた樹脂成形品であり、前記環状鍔
部面を互いに対向し配置した一対の軸受構造を備えた事
を特徴とするハードディスクドライブ用スピンドルモー
タの軸受構造である。 【００１３】本発明の一実施例であるＨＤＤ用スピンド
ルモータは、図１に示すように、ステータ部１００と、
このステータ部１００のベース１に立設固定した軸９に
回転自在に取付けたロータ部２００とから構成されてい
る。 【００１４】ステータ部１００は、ステータコア２と軸
９を立設固定したベース１とを備えている。ステータコ
ア２は複数の突極（図示せず）を有し、各突極には駆動
コイル１１がそれぞれ巻回されている。前記したロータ
部２００は、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネ
ット７とを備えている。 【００１５】ロータハブ１２は内径部１２ａａ及び外径
部１２ａｂを有している。ロータハブ１２には磁気ディ
スク１０を支持固定するための円筒部１２ａとフランジ
部１２ｂとを有している。この円筒部１２ａの外周には
磁気ディスク(ＨＤ)１０の内周部が嵌合固定されてお
り、フランジ部１２ｂの下部には円筒状のロータヨーク
６とマグネット７とが固定されている。この円筒状のマ
グネット７は前記したステータコア２の複数の突極と一
定のギャップをもって円周対向している。 【００１６】次に、ロータハブ１２を回転支持する一対
のボール軸受４Ａ，４Ｂについて説明する。一般にボー
ル軸受４Ａ，４Ｂはステンレス製の内輪部４Ａａ、４Ｂ
ａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂと多数のボール４−１、４−
２と、リテーナ１３Ａ、１３Ｂとから構成されている。
ボール４−１、４−２は本発明実施例ではステンレス材
の金属製であるが、セラミック製のボールでも良い。リ
テーナ１３Ａ、１３Ｂは金属製であると高速回転には向
かないので、ＨＤＤ用スピンドルモータには樹脂製が使
用される。 【００１７】このリテーナ１３Ａ、１３Ｂはボール４−
１、４−２が所定の間隔で一定の位置で常時回転するよ
うに、潤滑油の保持や飛散防止等のために設けられてい
る。こうしたリテーナの形状は、図５（ａ）〜（ｄ）に
示すように、数々の種類があり、用途により選択する。
即ち、図５（ａ）に示すリテーナ１３１は冠形のステン
レス材をプレス加工で形成したものである。図５（ｂ）
に示すリテーナ１３２は波形のステンレス材をプレスに
より加工形成したものである。図５（ｃ）に示すリテー
ナ１３３は冠形の樹脂成形品であり、高速回転に向いて
いる。図５（ｄ）に示すリテーナ１３４はアンギュラコ
ンタクトで樹脂成形品である。 【００１８】ＨＤＤ用スピンドルモータ(図１)に用いら
れるリテーナ１３（１３Ａ、１３Ｂ）は、特に、図４に
示す環状鍔部１４を備えた樹脂製リテーナである。リテ
ーナ１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ、環状鍔部１４（１４
Ａ、１４Ｂ）、ポケット部１７（１７Ａ、１７Ｂ）、潤
滑油保持部１８（１８Ａ、１８Ｂ）、爪部２１（２１
Ａ、２１Ｂ）、かきとり部２２（２２Ａ、２２Ｂ）を備
えている。ポケット部１７は前記した多数のボール４−
１、４−２を転動しつつこれを保持する。潤滑油保持部
１８には所定の潤滑油が保持されて、多数のボール４−
１、４−２の回転寿命の信頼性が保たれる。 【００１９】図１、図２において、前記した軸９の外周
面９ａとロータハブ１２の内径部１２ａａとの間に固定
される一対のボール軸受４Ａ，４Ｂは、その内輪部４Ａ
ａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂ間に、多数のボール
４−１、４−２が介在している。一対のボール軸受４
Ａ、４Ｂは、軸９に固定されつつ、軸９とロータハブ１
２の内周部１２ａａとの間で回転自在に組立られてられ
る。 【００２０】この時、それぞれのボール軸受４Ａ，４Ｂ
の４Ａａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂｓは予圧がそ
れぞれ負荷された状態で組み立てられる。図１、図２中
上側のボール軸受４Ａの内輪４Ａａは下側方向に予圧１
９Ａが加えられると共に、外輪４Ａｂには上側方向に予
圧１９Ｃが加えられる、一方、図１中下側のボール軸受
４Ｂの内輪４Ｂａには上側方向に予圧１９Ｂが加えられ
ると共に、外輪４Ｂｂには下側方向に予圧１９Ｄが加え
られる。 【００２１】従って、図２に示すように、上側のボール軸
受４Ａのボール回転軸２０Ａと下側のボール軸受４Ｂの
ボール回転軸２０Ｂとは、軸９対称でひし形を形成す
る。一対のボール軸受４Ａ、４Ｂのリテーナ１３は片側
に環状鍔部面１４Ａ、１４Ｂ(図４)を備えている。上側
のボール軸受４Ａのリテーナ１３ａの環状鍔部１４Ａは
下側に、上側のボール軸受４Ｂのリテーナ１３ｂの環状
鍔部１４Ｂを上側に対向し配置して組立られる。換言す
れば、一対のボール軸受４Ａ，４Ｂを構成する一対のリ
テーナ１３Ａ，１３Ｂは、環状鍔部１４Ａ，１４Ｂ同士
が対向するように組み立てられる。 【００２２】更にロータハブ１２の上側内周部に(外輪
４Ａｂの上側端部に当接した)リング状のブッシュ１５
を固着し、このブッシュ１５の内周部と軸９の外周部９
ａとの間に狭空間を形成し、モータ内部から発生するダ
ストの流出を防止している。このブッシュ１５のボール
軸受４Ａと対向する面にはリング状溝１６を設け更にダ
ストの流出を少なくしている。 【００２３】この結果、ＨＤＤ用スピンドルモータ(図
１)のＮＲＲＯの値は、図８、図９に示すように、７２００
ｒ／Ｍｉｎの回転で、前述したように組み立てられたリ
テーナ１３による回転振れは、７０Ｈｚ付近に発生する
ラジアル方向の振れの値が１．７ｎｍ（３．７ｎｍ(図
６)）となり、アキシャル方向の振れの値が３．１ｎｍ
（５．９ｎｍ(図７)）となって、ラジアル方向及びアキ
シャル方向の各振れの値が大幅に低減することができる
から、この結果、従来のＮＲＲＯと比較して、ＮＲＲＯを
大幅に向上することができる。 【００２４】前述したように、回転しているリテーナ１
３Ａ，１３Ｂによって発生するＮＲＲＯのリテーナ成分
は、７０Ｈｚの振れであったが、図８、図９に示すよう
に、回転している外輪部４Ａｂ、４Ｂｂによって発生す
るＮＲＲＯの外輪成分は、３８０、５００、６２０及び
８８０Ｈｚで生じる各振れである。また同様に、回転して
いるボール軸受４Ａ，４Ｂによって発生するＮＲＲＯの
ボール成分は５８４及び７２４Ｈｚの振れであり、さら
に、回転している前記した内輪部４Ａａ、４Ｂａによっ
て発生するＮＲＲＯの内輪成分は７００Ｈｚの振れであ
る。このため、リテーナ１３Ａ、１３Ｂのポケット部１
７Ａ，１７Ｂの直径は一般にボール４−１、４−２の直
径より若干大きく構成され、リテーナ１３Ａ、１３Ｂの
ポケット部１７Ａ，１７Ｂの内径面側でボール４−１、
４−２を保持している。 【００２５】多数のボール４−１、４−２の回転によ
り、ボール４−１、４−２及び軌道面の潤滑油がかき取
られトルクは時間経過で低下する。本発明はリテーナ１
３Ａ、１３Ｂが互いに対向配置され(図２)、ボール自転
軸２０Ａ，２０Ｂは菱形形状をなしている。内輪部４Ａ
ａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂの予圧方向が本発明
と異なると、リテーナ１３のポケット部１７の潤滑油か
きとり部２２分が異なりトルクやＮＲＲＯ成分に相違が
生じる。 【００２６】一方、潤滑油とかきとり部２２の幅が狭く
爪部２１先形状にだれがあると、かきとり量が少ないの
で回転初期のトルクは大きくなり挙動が少ないのでリテ
ーナ１３による振れ成分は低くなる。 【００２７】図３はボール軸受の他の実施例であり、一
対のボール軸受４Ａ、４Ｂ(図１)と同等の効果の得られ
るボール軸受である。前述したものと同一構成部分には
同一符号を付しその説明を省略する。ボール軸受４Ａ，
４Ｂの外輪４Ａｂは共通の部品で有り、一方のボール４
−１、４−２は直接軸表面に設けたレース面を転動す
る。他方の内輪４Ａａは独立して設けてあり、内輪４Ａ
ａに予圧を印加し圧入又は内周面を接着固定する。この
時予圧によるボールの軸線２０は軸を中心とした菱形形
状となる。リテーナ１３は樹脂製で片側に環状鍔部１４
を設けてある。このボール軸受の場合も上側ボール４−
１と下側ボール４−２の環状鍔部を備えたリテーナ１３
を対向して配置している。 【００２８】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、環
状鍔部面を備えたリテーナを互いに対向配置したボール
軸受の組立により、このリテーナによる回転時の不要な
振れを低減でき、この結果、この振れの影響が大きく出る
例えば７０Ｈｚ付近で発生するラジアル方向及びアキシ
ャル方向の振れを大幅に低減できるから、ＮＲＲＯを向
上することができ、これによって、高速回転時でも滑らか
で安定した回転を得ることができ、しかも高密度記録用
でしかもダストの少ないＨＤＤ用スピンドルモータを提
供することができる。
タハブを回転保持する軸受組立構造のハードディスクド
ライブ用スピンドルモータ（以下「ＨＤＤ用スピンドル
モータ」と記す）に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＨＤＤが多用されている小型携帯パソコ
ン等は、近年益々小型高容量化が要求され、これに伴い
ＨＤＤのトラック密度や線密度が向上している。この要
求に対応するために、ＨＤＤ用スピンドルモータは非繰
り返し精度（Ｎｏｎ Ｒｅｐｅａｔｉｔｉｖｅ Ｒｕｎ
Ｏｕｔ、以下「ＮＲＲＯ」と記す）を益々小さくしなけ
ればならない。 【０００３】図１０は従来のＨＤＤ用スピンドルモータ
の側面断面図である。従来のＨＤＤ用スピンドルモータ
は、図１０に示すように、ステータ部１００と、このス
テータ部１００のベース１に立設固定した軸９に回転自
在に取付けたロータ部２００とから構成されている。 【０００４】ステータ部１００は、ステータコア２と軸
９を立設固定したベース１とを備えている。ステータコ
ア２は複数の突極（図示せず）を有し、各突極には駆動
コイル１１がそれぞれ巻回されている。ロータ部２００
は、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７と
を備えている。 【０００５】ロータハブ１２は内径部１２ａａ及び外径
部１２ａｂを有している。また、ロータハブ１２には磁
気ディスク１０を支持固定するための円筒部１２ａとフ
ランジ部１２ｂとを有している。このフランジ部１２ｂ
の下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが
固定されている。この円筒状のマグネット７は前記した
ステータコア２の複数の突極と一定のギャップをもって
円周対向している。 【０００６】軸９の外周面９ａとロータハブ１２の内径
部１２ａａとの間に固着される一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂは、ステンレス製でその内輪部４Ａａ、４Ｂａと外
輪部４Ａｂ、４Ｂｂ間には多数のボール４−１、４−２
と樹脂製のリテーナ（保持器）１３Ａ、１３Ｂとが設け
られている。内輪部４Ａａ、４Ｂａは軸９の外周面９ａ
に固定され、外輪部４Ａｂ、４Ｂｂはロータハブ１２の
内径部１２ａａに固定されて、一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂはロータハブ１２を回転支持する。ボール軸受４
Ａ，４Ｂから発生する油やダストのディスク面への流出
を防止するためリテーナ１３Ａ、１３Ｂの環状鍔部が反
対向する側になるように組立てられている。 【０００７】ロータハブ１２は一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂにより、軸９に対し回転自在に固着されるように組
み立てられており、ステータコア２に巻回された駆動コ
イル１１の通電切換えにより、ロータハブ１２の回転を
切換制御することができる。符号８はステータコア２に
巻回された駆動コイル１１を外部駆動回路（図示せず）
に接続するプリント基板である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】図６、図７はそれぞれ、
従来のＨＤＤ用スピンドルモータ(図１０)のラジアル方
向、アキシャル方向の各ＮＲＲＯの実測データである。図
６、図７に示すラジアル方向、アキシャル方向の各ＮＲＲ
Ｏは、前記したリテーナ１３Ａ、１３Ｂの影響により、
各方向のＮＲＲＯの値が大きいという問題があった。具
体的には、従来のＨＤＤ用スピンドルモータ(図１０)が
回転数７２００ｒ／ｍｉｎの時のラジアル方向のＮＲＲ
Ｏは、図６に示すように、リテーナ１３Ａ、１３Ｂの影
響で、７０Ｈｚで３．７ｎｍ（ナノメータ）の振れが生
じ、またアキシャル方向のＮＲＲＯは、図７に示すよう
に、５．９ｎｍの振れが生じていた。この結果、リテーナ
１３Ａ、１３Ｂにより発生するこの振れを低減して、ラ
ジアル方向及びアキシャル方向における各ＮＲＲＯを向
上しなければならないという問題があった。 【０００９】そこで、本発明は前記した問題に鑑みて創
案されたものであり、特に、一対のボール軸受を構成する
リテーナを、外形が冠形であり、かつ複数の前記ボールが
それぞれ転動可能なように収容される複数のポケット部
を有する環状鍔部を備えた樹脂成形品とし、前記一対の
ボール軸受を構成する一対の前記リテーナは一対の前記
リテーナを構成する各前記環状鍔部同士が対向するよう
に配置した組み立て構成としたから、前記環状鍔部面を
備えたリテーナを互いに対向配置したボール軸受の組立
構成により、リテーナによる回転時の不要な振れを低減
でき、この結果、この振れの影響が大きく出る例えば７０
Ｈｚ付近で発生するラジアル方向及びアキシャル方向の
振れを大幅に低減できるから、ＮＲＲＯを向上すること
ができ、これによって、高速回転時でも滑らかで安定した
回転を得ることができ、しかも高密度記録用でしかもブ
ッシュに溝を設けることによりダストの少ないＨＤＤ用
スピンドルモータを提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は下記する構成のハードディスクドライ
ブ用スピンドルモータを提供する。即ち、図１、図２、図
４に示すように、駆動コイル１１を夫々巻回した複数の
突極を有するステータコア２と、ベース１とを備えたス
テータ部１００と、前記ベース１に一端側を立設固定し
た軸９と、磁気ディスク(ＨＤ)１０を支持固定する（円
筒部１２ａ，フランジ部１２ｂからなる）支持固定部と
前記複数の突極に所定ギャップをもって円周対向するマ
グネット７を取付けたロータヨーク６とを有するロータ
ハブ１２を備え前記軸９に対して回転自在に取付けたロ
ータ部２００とを具備したハードディスクドライブ用ス
ピンドルモータであり、前記軸９の外周面９ａと前記ロ
ータハブ１２の内径部１２ａａとの間に固着して前記ロ
ータハブ１２を回転支持する、一対のボール軸受４Ａ，
４Ｂは夫々、金属製である内輪４Ａａ，４Ｂａと外輪４
Ｂｂ，４Ｂｂとボール４−１，４−２と、樹脂製である
リテーナ１３Ａ，１３Ｂとを有しており、前記内輪４Ａ
ａ，４Ｂａは前記軸９の外周面９ａに固定し、前記外輪
４Ｂｂ，４Ｂｂは前記ロータハブ１２の内周部１２ａａ
に固定し、前記軸９の他端側に固着している前記ボール
軸受４Ａ，４Ｂの外輪４Ｂｂ，４Ｂｂ上側端部に当接し
たリング状ブッシュ１５を配するハードディスク用スピ
ンドルモータにおいて、前記リテーナ１３Ａ，１３Ｂ
は、外形が冠形であり、かつ複数の前記ボール４−１，４
−２がそれぞれ転動可能なように収容される複数のポケ
ット部１７Ａ，１７Ｂを有する環状鍔部１４ａ，１４ｂ
を備えた樹脂成形品であり、前記一対のボール軸受４
Ａ，４Ｂの前記リテーナ１３Ａ，１３Ｂを構成する各前
記環状鍔部１４ａ，１４ｂ同士が対向するように前記一
対のボール軸受４Ａ，４Ｂを配置したことを特徴とする
ハードディスクドライブ用スピンドルモータ。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様につき
その好ましい実施例について、図１〜図５、図８、図９
を用いて説明する。図１は本発明の一実施例であるＨＤ
Ｄ用スピンドルモータの側面断面図、図２はボール軸受
と軸周辺の断面拡大図、図３はボール軸受の他の例を説
明するための図、図４は本発明の一実施例であるリテー
ナの拡大斜視図、図５は各種のリテーナの斜視図、図８、
図９はそれぞれ本発明の一実施例であるＨＤＤ用スピン
ドルモータのラジアル方向、アキシャル方向の各ＮＲＲ
Ｏの実測データである。前述したものと同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。 【００１２】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータは、後
述するように、ボール軸受はステンレス系材の内輪と外
輪とボールと、樹脂製リテーナとからなり、前記ボール
軸受の内輪は軸に固定し、前記外輪はロータハブに固定
し、前記軸は前記ボール軸受を介し前記ロータハブを回
転支持し、前記ボール軸受の外輪上側端部に当接したリ
ング状ブッシュを配するハードディスク用スピンドルモ
ータにおいて、前記ボール軸受の前記リテーナは冠形で
片側に環状鍔部を備えた樹脂成形品であり、前記環状鍔
部面を互いに対向し配置した一対の軸受構造を備えた事
を特徴とするハードディスクドライブ用スピンドルモー
タの軸受構造である。 【００１３】本発明の一実施例であるＨＤＤ用スピンド
ルモータは、図１に示すように、ステータ部１００と、
このステータ部１００のベース１に立設固定した軸９に
回転自在に取付けたロータ部２００とから構成されてい
る。 【００１４】ステータ部１００は、ステータコア２と軸
９を立設固定したベース１とを備えている。ステータコ
ア２は複数の突極（図示せず）を有し、各突極には駆動
コイル１１がそれぞれ巻回されている。前記したロータ
部２００は、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネ
ット７とを備えている。 【００１５】ロータハブ１２は内径部１２ａａ及び外径
部１２ａｂを有している。ロータハブ１２には磁気ディ
スク１０を支持固定するための円筒部１２ａとフランジ
部１２ｂとを有している。この円筒部１２ａの外周には
磁気ディスク(ＨＤ)１０の内周部が嵌合固定されてお
り、フランジ部１２ｂの下部には円筒状のロータヨーク
６とマグネット７とが固定されている。この円筒状のマ
グネット７は前記したステータコア２の複数の突極と一
定のギャップをもって円周対向している。 【００１６】次に、ロータハブ１２を回転支持する一対
のボール軸受４Ａ，４Ｂについて説明する。一般にボー
ル軸受４Ａ，４Ｂはステンレス製の内輪部４Ａａ、４Ｂ
ａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂと多数のボール４−１、４−
２と、リテーナ１３Ａ、１３Ｂとから構成されている。
ボール４−１、４−２は本発明実施例ではステンレス材
の金属製であるが、セラミック製のボールでも良い。リ
テーナ１３Ａ、１３Ｂは金属製であると高速回転には向
かないので、ＨＤＤ用スピンドルモータには樹脂製が使
用される。 【００１７】このリテーナ１３Ａ、１３Ｂはボール４−
１、４−２が所定の間隔で一定の位置で常時回転するよ
うに、潤滑油の保持や飛散防止等のために設けられてい
る。こうしたリテーナの形状は、図５（ａ）〜（ｄ）に
示すように、数々の種類があり、用途により選択する。
即ち、図５（ａ）に示すリテーナ１３１は冠形のステン
レス材をプレス加工で形成したものである。図５（ｂ）
に示すリテーナ１３２は波形のステンレス材をプレスに
より加工形成したものである。図５（ｃ）に示すリテー
ナ１３３は冠形の樹脂成形品であり、高速回転に向いて
いる。図５（ｄ）に示すリテーナ１３４はアンギュラコ
ンタクトで樹脂成形品である。 【００１８】ＨＤＤ用スピンドルモータ(図１)に用いら
れるリテーナ１３（１３Ａ、１３Ｂ）は、特に、図４に
示す環状鍔部１４を備えた樹脂製リテーナである。リテ
ーナ１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ、環状鍔部１４（１４
Ａ、１４Ｂ）、ポケット部１７（１７Ａ、１７Ｂ）、潤
滑油保持部１８（１８Ａ、１８Ｂ）、爪部２１（２１
Ａ、２１Ｂ）、かきとり部２２（２２Ａ、２２Ｂ）を備
えている。ポケット部１７は前記した多数のボール４−
１、４−２を転動しつつこれを保持する。潤滑油保持部
１８には所定の潤滑油が保持されて、多数のボール４−
１、４−２の回転寿命の信頼性が保たれる。 【００１９】図１、図２において、前記した軸９の外周
面９ａとロータハブ１２の内径部１２ａａとの間に固定
される一対のボール軸受４Ａ，４Ｂは、その内輪部４Ａ
ａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂ間に、多数のボール
４−１、４−２が介在している。一対のボール軸受４
Ａ、４Ｂは、軸９に固定されつつ、軸９とロータハブ１
２の内周部１２ａａとの間で回転自在に組立られてられ
る。 【００２０】この時、それぞれのボール軸受４Ａ，４Ｂ
の４Ａａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂｓは予圧がそ
れぞれ負荷された状態で組み立てられる。図１、図２中
上側のボール軸受４Ａの内輪４Ａａは下側方向に予圧１
９Ａが加えられると共に、外輪４Ａｂには上側方向に予
圧１９Ｃが加えられる、一方、図１中下側のボール軸受
４Ｂの内輪４Ｂａには上側方向に予圧１９Ｂが加えられ
ると共に、外輪４Ｂｂには下側方向に予圧１９Ｄが加え
られる。 【００２１】従って、図２に示すように、上側のボール軸
受４Ａのボール回転軸２０Ａと下側のボール軸受４Ｂの
ボール回転軸２０Ｂとは、軸９対称でひし形を形成す
る。一対のボール軸受４Ａ、４Ｂのリテーナ１３は片側
に環状鍔部面１４Ａ、１４Ｂ(図４)を備えている。上側
のボール軸受４Ａのリテーナ１３ａの環状鍔部１４Ａは
下側に、上側のボール軸受４Ｂのリテーナ１３ｂの環状
鍔部１４Ｂを上側に対向し配置して組立られる。換言す
れば、一対のボール軸受４Ａ，４Ｂを構成する一対のリ
テーナ１３Ａ，１３Ｂは、環状鍔部１４Ａ，１４Ｂ同士
が対向するように組み立てられる。 【００２２】更にロータハブ１２の上側内周部に(外輪
４Ａｂの上側端部に当接した)リング状のブッシュ１５
を固着し、このブッシュ１５の内周部と軸９の外周部９
ａとの間に狭空間を形成し、モータ内部から発生するダ
ストの流出を防止している。このブッシュ１５のボール
軸受４Ａと対向する面にはリング状溝１６を設け更にダ
ストの流出を少なくしている。 【００２３】この結果、ＨＤＤ用スピンドルモータ(図
１)のＮＲＲＯの値は、図８、図９に示すように、７２００
ｒ／Ｍｉｎの回転で、前述したように組み立てられたリ
テーナ１３による回転振れは、７０Ｈｚ付近に発生する
ラジアル方向の振れの値が１．７ｎｍ（３．７ｎｍ(図
６)）となり、アキシャル方向の振れの値が３．１ｎｍ
（５．９ｎｍ(図７)）となって、ラジアル方向及びアキ
シャル方向の各振れの値が大幅に低減することができる
から、この結果、従来のＮＲＲＯと比較して、ＮＲＲＯを
大幅に向上することができる。 【００２４】前述したように、回転しているリテーナ１
３Ａ，１３Ｂによって発生するＮＲＲＯのリテーナ成分
は、７０Ｈｚの振れであったが、図８、図９に示すよう
に、回転している外輪部４Ａｂ、４Ｂｂによって発生す
るＮＲＲＯの外輪成分は、３８０、５００、６２０及び
８８０Ｈｚで生じる各振れである。また同様に、回転して
いるボール軸受４Ａ，４Ｂによって発生するＮＲＲＯの
ボール成分は５８４及び７２４Ｈｚの振れであり、さら
に、回転している前記した内輪部４Ａａ、４Ｂａによっ
て発生するＮＲＲＯの内輪成分は７００Ｈｚの振れであ
る。このため、リテーナ１３Ａ、１３Ｂのポケット部１
７Ａ，１７Ｂの直径は一般にボール４−１、４−２の直
径より若干大きく構成され、リテーナ１３Ａ、１３Ｂの
ポケット部１７Ａ，１７Ｂの内径面側でボール４−１、
４−２を保持している。 【００２５】多数のボール４−１、４−２の回転によ
り、ボール４−１、４−２及び軌道面の潤滑油がかき取
られトルクは時間経過で低下する。本発明はリテーナ１
３Ａ、１３Ｂが互いに対向配置され(図２)、ボール自転
軸２０Ａ，２０Ｂは菱形形状をなしている。内輪部４Ａ
ａ、４Ｂａと外輪部４Ａｂ、４Ｂｂの予圧方向が本発明
と異なると、リテーナ１３のポケット部１７の潤滑油か
きとり部２２分が異なりトルクやＮＲＲＯ成分に相違が
生じる。 【００２６】一方、潤滑油とかきとり部２２の幅が狭く
爪部２１先形状にだれがあると、かきとり量が少ないの
で回転初期のトルクは大きくなり挙動が少ないのでリテ
ーナ１３による振れ成分は低くなる。 【００２７】図３はボール軸受の他の実施例であり、一
対のボール軸受４Ａ、４Ｂ(図１)と同等の効果の得られ
るボール軸受である。前述したものと同一構成部分には
同一符号を付しその説明を省略する。ボール軸受４Ａ，
４Ｂの外輪４Ａｂは共通の部品で有り、一方のボール４
−１、４−２は直接軸表面に設けたレース面を転動す
る。他方の内輪４Ａａは独立して設けてあり、内輪４Ａ
ａに予圧を印加し圧入又は内周面を接着固定する。この
時予圧によるボールの軸線２０は軸を中心とした菱形形
状となる。リテーナ１３は樹脂製で片側に環状鍔部１４
を設けてある。このボール軸受の場合も上側ボール４−
１と下側ボール４−２の環状鍔部を備えたリテーナ１３
を対向して配置している。 【００２８】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、環
状鍔部面を備えたリテーナを互いに対向配置したボール
軸受の組立により、このリテーナによる回転時の不要な
振れを低減でき、この結果、この振れの影響が大きく出る
例えば７０Ｈｚ付近で発生するラジアル方向及びアキシ
ャル方向の振れを大幅に低減できるから、ＮＲＲＯを向
上することができ、これによって、高速回転時でも滑らか
で安定した回転を得ることができ、しかも高密度記録用
でしかもダストの少ないＨＤＤ用スピンドルモータを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるＨＤＤ用スピンドル
モータの側面断面図 【図２】 ボール軸受と軸周辺の断面拡大図 【図３】 本発明の第２の実施例である一体ボール軸受
の半断面図 【図４】 本発明のリテーナの拡大斜視図 【図５】各種のリテーナの斜視図 【図６】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータのラジアル
方向のＮＲＲＯの実測データ 【図７】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータのアキシャ
ル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図８】 本発明のＨＤＤ用スピンドルモータのラジア
ル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図９】 本発明のＨＤＤ用スピンドルモータのアキシ
ャル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図１０】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断
面図 【符号の説明】 １ ベース ２ ステータコア ４−１，４−２ ボール ４Ａ，４Ｂ ボール軸受 ４Ａａ，４Ｂａ 内輪 ４Ｂｂ，４Ｂｂ 外輪 ６ ロータヨーク ７ マグネット ９ 軸 ９ａ 外周面 １０ 磁気ディスク、ＨＤ １１ 駆動コイル １２ ロータハブ １２ａ 円筒部 １２ａａ 内径部 １２ｂ フランジ部 １３，１３Ａ，１３Ｂ，１３１〜１３４ リテーナ １４ａ，１４ｂ 環状鍔部 １５ リング状ブッシュ １７Ａ，１７Ｂ ポケット部 １００ ステータ部 ２００ ロータ部
モータの側面断面図 【図２】 ボール軸受と軸周辺の断面拡大図 【図３】 本発明の第２の実施例である一体ボール軸受
の半断面図 【図４】 本発明のリテーナの拡大斜視図 【図５】各種のリテーナの斜視図 【図６】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータのラジアル
方向のＮＲＲＯの実測データ 【図７】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータのアキシャ
ル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図８】 本発明のＨＤＤ用スピンドルモータのラジア
ル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図９】 本発明のＨＤＤ用スピンドルモータのアキシ
ャル方向のＮＲＲＯの実測データ 【図１０】 従来のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断
面図 【符号の説明】 １ ベース ２ ステータコア ４−１，４−２ ボール ４Ａ，４Ｂ ボール軸受 ４Ａａ，４Ｂａ 内輪 ４Ｂｂ，４Ｂｂ 外輪 ６ ロータヨーク ７ マグネット ９ 軸 ９ａ 外周面 １０ 磁気ディスク、ＨＤ １１ 駆動コイル １２ ロータハブ １２ａ 円筒部 １２ａａ 内径部 １２ｂ フランジ部 １３，１３Ａ，１３Ｂ，１３１〜１３４ リテーナ １４ａ，１４ｂ 環状鍔部 １５ リング状ブッシュ １７Ａ，１７Ｂ ポケット部 １００ ステータ部 ２００ ロータ部
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ１１Ｂ 19/20 Ｇ１１Ｂ 19/20 Ｅ
Ｈ０２Ｋ 21/22 Ｈ０２Ｋ 21/22 Ｍ
Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA42 AA62 AA81 BA25
BA44 BA50 CA14 DA14 EA06
EA41 FA01 FA31 GA53
5D109 BA14 BA18 BA20 BB05 BB13
BB16 BB21
5H605 BB05 BB14 BB19 CC03 CC04
DD09 EB10 EB17 EB37 GG18
5H621 GA01 GA04 HH02 JK08 JK15
JK18 JK19
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 駆動コイルを夫々巻回した複数の突極を
有するステータコアと、ベースとを備えたステータ部
と、前記ベースに一端側を立設固定した軸と、磁気ディ
スクを支持固定する支持固定部と前記複数の突極に所定
ギャップをもって円周対向するマグネットを取付けたロ
ータヨークとを有するロータハブを備え前記軸に対して
回転自在に取付けたロータ部とを具備したハードディス
クドライブ用スピンドルモータであり、 前記軸の外周面と前記ロータハブの内径部との間に固着
して前記ロータハブを回転支持する、一対のボール軸受
は夫々、金属製である内輪と外輪とボールと、樹脂製であ
るリテーナとを有しており、前記内輪は前記軸の外周面
に固定し、前記外輪は前記ロータハブの内周部に固定
し、前記軸の他端側に固着している前記ボール軸受の外
輪上側端部に当接したリング状ブッシュを配するハード
ディスク用スピンドルモータにおいて、 前記リテーナは、外形が冠形であり、かつ複数の前記ボー
ルがそれぞれ転動可能なように収容される複数のポケッ
ト部を有する環状鍔部を備えた樹脂成形品であり、前記
一対のボール軸受の前記リテーナを構成する各前記環状
鍔部同士が対向するように前記一対のボール軸受を配置
したことを特徴とするハードディスクドライブ用スピン
ドルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001216496A JP2003032948A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | ハードディスクドライブ用スピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001216496A JP2003032948A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | ハードディスクドライブ用スピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003032948A true JP2003032948A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19050966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001216496A Pending JP2003032948A (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | ハードディスクドライブ用スピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003032948A (ja) |
-
2001
- 2001-07-17 JP JP2001216496A patent/JP2003032948A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5610463A (en) | Passive magnetic bearings for a spindle motor | |
| JPH10238535A (ja) | ディスク用スピンドルモータ | |
| JP2000055038A (ja) | 軸受装置及びこれを適用したスピンドルモ―タ組立体 | |
| JP2003209950A (ja) | スピンドルモータ | |
| JPS60241518A (ja) | 動圧スピンドルユニツト | |
| JP2003009462A (ja) | スピンドルモータ | |
| JP2002122147A (ja) | 玉軸受とその製造方法 | |
| JP2004092715A (ja) | 回転支持装置及び回転機械装置 | |
| JP2003032948A (ja) | ハードディスクドライブ用スピンドルモータ | |
| JP2002171718A (ja) | モータ | |
| JP2003018787A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH04281351A (ja) | 軸受構造体及びその構造体を備えたスピンドルモータ | |
| JP3614602B2 (ja) | 転がり軸受用保持器 | |
| JP4118993B2 (ja) | 回転機械 | |
| JP2003227514A (ja) | スイングアーム装置 | |
| JP2000078813A (ja) | 記録ディスク駆動用スピンドルモータ | |
| JPH10246239A (ja) | ころがり軸受及びそれを使用した関連製品 | |
| JP2550623Y2 (ja) | スピンドルモータ | |
| JPH03157513A (ja) | 軸受け構造 | |
| JP2622906B2 (ja) | フレキシブルディスク装置 | |
| JPS60121509A (ja) | 回転ドラム装置 | |
| JPS6069320A (ja) | ベアリング付きシヤフト・ユニット | |
| JP2000175400A (ja) | スピンドルモータ | |
| JP2006002875A (ja) | スイングアーム用転がり軸受および転がり軸受装置 | |
| KR20020045669A (ko) | 스핀들 모터 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060512 |