JP2007073164A - スピンドルモータおよびその製造方法 - Google Patents

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彰人 白井
Naoji Kaino
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Abstract

【課題】 スピンドルモータにおいて記録ディスクの平面度を確保する。
【解決手段】 スピンドルモータ1は、記録ディスク81を回転駆動するためのものであって、ベースプレート2と、ステータ5と、ロータハブ31と、ヨーク33と、ロータマグネット34と、流体軸受装置4とを備えている。ロータハブ31は、記録ディスク81を半径方向に支持するためのディスク支持円筒部35と、ディスク支持円筒部35の外周側に形成され記録ディスク81を載置するための環状のディスク載置部36と、ディスク載置部36の軸方向下側に形成され外周側にヨーク33が固定される環状突起部37とを有している。ディスク載置部36は、軸方向上側に形成された環状の非接触面36eと、非接触面36eの外周側であって非接触面36eよりも軸方向上側に形成され記録ディスク81と軸方向に当接する環状のディスク受面36bとを有している。環状突起部37の外径は、非接触面36eの外径よりも小さい。
【選択図】 図3

Description

本発明は、スピンドルモータおよびその製造方法、特に磁気ディスク、光ディスク等の記録ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータおよびその製造方法に関する。
ハードディスク装置において磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスクを回転駆動するためのモータとして、スピンドルモータが知られている。
従来のスピンドルモータは、主に、ベースプレートと、ベースプレートに設けられたステータと、記録ディスクが装着されるロータと、ベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するための軸受装置とから構成されている。ロータは、記録ディスクが装着されるロータハブと、ロータハブに設けられた環状のヨークと、ヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットとを有している(例えば、特許文献1、2、3を参照。)。
特開2004−263863号公報 特開平11−312359号公報 特開平6−178490号公報
記録ディスクは、記録密度の大幅な向上に伴い、記録波長およびトラックピッチが著しく小さくなってきている。そのため、記録ディスクの反りやたわみ等の変形やあるいは記録ディスクの回転時の振動により、記録再生時においてヘッドが所定のトラックに追随できなくなる。特に、磁気ディスクのように10nm程度の微小な浮上量でヘッドが浮上する場合は、記録ディスクの変形や振動によりヘッドと記録ディスクとが接触するおそれがあり好ましくない。したがってスピンドルモータにおいては、製造過程や記録ディスクをクランプしたときのロータハブの変形を抑制し、記録ディスクの平面度を確保することが非常に重要となる。また回転時のロータの振動を低減することが非常に重要となる。
しかし、ロータハブおよびヨークの組付工程において、ロータハブが変形する場合がある。ここでは、特許文献3に記載のロータハブを例に説明する。図10に従来のロータハブ531およびヨーク533の組み付け時における状態図を示す。ロータハブ531は、記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部535と、ディスク支持円筒部535の外周側に形成され記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部536と、ディスク載置部536の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨーク533が固定される環状突起部537とを有している。
ロータハブ531にヨーク533を組み付ける場合、例えば図10(a)に示すように、ディスク載置部536のディスク受面536bが治具590に当接するようにロータハブ531が治具590にセットされる。そして、ロータハブ531の環状突起部537の外周側にヨーク533が圧入される。ディスク受面536bの内周側にはディスク載置部536と記録ディスクとの接触を防止するために環状の凹部538が形成されており、ディスク載置部536の強度がこの部分で低下する。したがって、環状突起部537とディスク受面536bとの位置関係によってはヨーク533圧入時にディスク載置部536が変形するおそれがある。また、ヨーク533圧入時にディスク受面536bに荷重が作用し、ディスク受面536bに傷が入ったりディスク受面536bが変形するおそれがある。また図10(b)に示すように、ディスク受面536bを保護するためにディスク支持円筒部535の端部の外周側が治具595に支持される場合がある。この場合、ディスク受面536bを支持していないため、ヨーク533圧入時にディスク載置部536に曲げモーメントが作用しディスク載置部536が変形する。
以上のように、製造過程においてディスク載置部が変形するとディスク受面の平面度、すなわち記録ディスクの平面度を確保することができない。また記録ディスクの平面度を確保するためには、一般にヨーク圧入後にディスク受面に再度精密加工を施す必要があり、製造コストが高くなる。しかしながら再度精密加工を施しても、変形時の残留応力が残っていると、経時変化と共にロータハブ531が応力緩和して、微小な変形が生じて、ディスクの反りや変形が進行してしまう可能性がある。したがって、環状突起部にヨークを圧入する際にディスク載置部の変形を防止する必要がある。
一方、ヨークを圧入ではなく接着により固定した場合、環状突起部やディスク載置部に大きな荷重が作用しないため、ディスク載置部の変形を防止することができる。しかし、ヨークを接着剤により固定する場合、例えば接着剤の塗布装置が必要となる。それに加えて、接着剤からのアウトガスの発生を防止するために、接着剤硬化後にクリーンルーム内に設置したクリーンオーブン内で接着後の製品に対して長時間のベーキングを行う必要がある。すなわち、接着剤を使用する場合は塗布装置の他にクリーンルームおよびクリーンオーブンも必要となる。そしてスピンドルモータの生産台数が1日に数万台というレベルになると、それらの製造装置を稼働させるために莫大なエネルギーが必要となり、製造コストが高くなる。また地球環境保護の観点からも製造過程における消費電力の削減が必要とされている。したがって、スピンドルモータの製造過程においては接着剤の使用はできるだけ避けた方がよく、ロータハブに対してヨークは圧入する方が好ましい。
以上より、ヨーク圧入時のロータハブのディスク載置部の変形を防止することが、スピンドルモータの性能、製造コスト、そして地球環境保護の観点から非常に重要となる。
また、特許文献2および3に記載のスピンドルモータでは、ヨークが筒状のヨーク本体と、ヨーク本体の端部から内周側へ延びる固定部とを有している。この種のヨークでは、図11に示すように、固定部533bがロータマグネット534と軸方向に当接しているため、ロータマグネット534内周部の主磁極のフリンジ磁界95(図中破線)がヨーク533の固定部533b内周側のエッジに引き寄せられて、ステータコア505への鎖交磁束94(図中太線)が減少するとともに、ディスク81側へ磁束が漏洩しやすくなり、アクチュエータ91上に載置されたヘッド90に対して磁気ノイズがのってしまう。この結果、ハードディスク装置等の磁気記録再生装置において正常な記録再生を行うことが困難となる。
また、ヨーク上面とロータマグネットとの間が近接しているため、磁石からヨークへの漏れ磁束の量はヨークやロータマグネット端面の形状精度により変動しやすい。そのため、ステータコアとの鎖交磁束量が変化しやすくなり、モータ振動が発生する。
また、ロータマグネットの上端がヨークの固定部に当接している場合、ヨークの固定部の厚さがばらつき固定部の当接面の高さがばらつくと、ロータマグネットの軸方向位置が円周方向に一定とならない。この結果、ロータマグネットとステータコアとの相対高さがばらつき、軸方向の磁気的なアンバランスによりステータコアとロータマグネットとの間でアキシャル振動やコギング振動が発生する。
また、一般的に流体軸受装置をスピンドルモータに使用する際には、ロータの軸方向位置の変動を抑制するために、ロータマグネットと軸方向に対向するようにベースプレート側に磁性材料性の吸引リングが設けられる場合がある。しかし、ロータマグネットの軸方向位置が円周方向に一定とならない場合、吸引リングの吸引力がばらつくことになり、軸受特性がばらつく。またロータマグネットの軸方向位置が円周方向に一定とならない場合はロータに傾斜した力が働くことになり、この傾斜した力が回転位相で変化するとロータ振動を発生させる。
以上より、従来のスピンドルモータにおいては、ヨークからの漏れ磁束を減少させたりあるいはロータマグネットの軸方向位置を安定させて回転時の振動を低減させたりすることが非常に重要となる。
一方、特許文献1に記載のスピンドルモータにおいては、ヨークは円筒形状をしており、ロータマグネット上端は非磁性のハブ下端の突出部に当接している。この場合、図11に示すようなロータマグネット内周部の主磁極のフリンジ磁界がヨーク側に引き寄せられる割合は低減すると共に、ステータコアへの鎖交磁束が変動する割合も小さくなる。しかしながら、同文献に示す構成では以下の課題がある。
1)いわゆるインハブ型モータ構成をとるために、ヨーク外周側に位置するディスクへの漏れ磁束を抑制するため、ヨークを厚くする必要がある。その結果ロータマグネットの外径が小さくなるので、モータの電磁変換効率が極端に劣化し、モータ電流が増大する。
2)カップ形状の奥深くに断面コの字形状の凹部を設けて、ここにヨークの内周円筒面を固着する構成であるが、総形バイトを用いる必要がある。この場合図12(a)に示すように、総形バイト96のノーズRがハブ535の凹部535bの内周部に形状転写されるので、同図(b)に示すように、ヨーク533の上端面内周部には大きなC面取り533cを設けて確実にヨーク533上端が凹部535bに嵌合できるようにする必要がある。そのため、ヨーク533とハブ535の凹部535bとの間での固着長さが不十分となり、モータ運転中に強い衝撃がかかった場合、ヨーク533がはずれる危険性がある。また、総形バイト96は加工台数が多くなると頻繁に再研磨を行う必要があり、加工コストが増大する。
3)これを避けるには、図13(a),(b)に示すように、凹部535bの内周面側535cと外周面側535dとを別々に加工するバイト97a、97bを2種類用意して、しかもその先端部は細長くする必要がある。そのため、加工時にバイトにビビリ振動が生じて加工精度や表面粗さが劣化したり、バリが残ったりしやすい。その結果、バックヨークを接着するときに同軸度が劣化したり、バックヨーク接着高さが狂ったりすることが予想される。また残ったバリが運搬中や稼働中にとれて、ディスクとヘッドの間に入り込み、ディスクを傷つけたり、装置が破壊されたりすることがある。
さらに、バックヨークをハブに固定するときには接着ないしは圧入を行う必要があり、接着の場合はクリーンオーブンの用意や生産時の電力の大幅な増大などの課題がある。圧入の場合は上記加工精度及びバリの問題がつきまとい、正常な圧入を行えない。
以上より、従来のスピンドルモータにおいては、モータの電磁変換効率を向上させたり、ハブ上のヨーク取り付け部の加工を容易にさせたり、あるいは確実にヨークの位置決めを行い、かつ製造コストを低減したりすることが重要になる。
本発明の課題は、スピンドルモータにおいて記録ディスクの平面度を確保することにある。
本発明の別の課題は、スピンドルモータにおいて回転時の振動を低減することにある。
本発明の別の課題は、スピンドルモータの製造コストを低減することにある。
請求項1に記載のスピンドルモータは、記録ディスクを回転駆動するためのものであって、ベースプレートと、ステータと、ロータハブと、ヨークと、ロータマグネットと、流体軸受装置とを備えている。ステータは、ベースプレートに設けられている。ロータハブは、記録ディスクが装着される部材である。ヨークは、ロータハブに設けられた環状の部材である。ロータマグネットは、ヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状の部材である。流体軸受装置は、ベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するためのものである。ロータハブは、記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、ディスク支持円筒部の外周側に形成され記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、ディスク載置部の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨークが固定される環状突起部とを有している。ディスク載置部は、軸方向記録ディスク側に形成された環状の非接触面と、非接触面の外周側であって非接触面よりも軸方向記録ディスク側に形成され記録ディスクと軸方向に当接する環状のディスク受面とを有している。環状突起部の外径は、非接触面の外径よりも小さい。
このスピンドルモータでは、環状突起部の外径が非接触面の外径よりも小さいため、環状突起部がディスク受面の内周側に確実に形成される。この結果、ディスク載置部の内周部の軸方向寸法が大きくなり、ディスク載置部の内周部の強度を向上させることができる。また、ヨークを環状突起部に圧入する際にディスク載置部に軸方向の荷重が作用するが、ディスク受面の内周側に形成された非接触面をヨーク圧入時に支持することで、荷重の作用点が支持されている範囲内におさまり、ディスク載置部に作用する軸方向の荷重を治具により確実に受けることができる。さらに、環状突起部とディスク支持円筒部との間の距離が短くなるため、ヨーク圧入時にディスク載置部の内周部に作用する曲げモーメント自体も小さくなる。すなわち、ヨーク圧入時においてディスク載置部の内周部に曲げモーメントが作用するのを防止することができる。これにより、ヨーク圧入時や記録ディスクのクランプ時におけるディスク載置部の変形を防止することができ、記録ディスクの平面度を維持することができる。
また、ディスク載置部の変形を防止することができるため、ヨーク圧入後にディスク受面の平面度を確保するためにディスク受面を加工する必要がなくなる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。
請求項2に記載のスピンドルモータは、請求項1において、環状突起部の外径がディスク支持円筒部の外径よりも大きい。
このスピンドルモータでは、環状突起部の外径がディスク支持円筒部の外径よりも大きいため、環状突起部の外周部が非接触面の範囲内に確実に配置される。この結果、ヨーク圧入時に非接触面を治具により支持することで、ディスク載置部に作用する軸方向の荷重を治具により確実に受けることができる。これにより、製造過程においてディスク載置部の内周部に曲げモーメントが作用するのをより確実に防止することができ、ヨーク圧入時におけるディスク載置部の変形を確実に防止することができる。
またインハブ型モータ構成に比べて、ロータマグネットの直径を大きくすることができるため、電磁変換効率を向上でき消費電力を低減することができる。
さらにヨークを装着する部分は、ハブの下側開放端であるので、総形バイトを用いずとも単純形状のバイトを採用することが可能になり、加工コストの抑制を図ることができる。
請求項3に記載のスピンドルモータは、請求項1または2において、ディスク載置部の外周側に形成される環状の補強フランジ部をさらに備えている。
このスピンドルモータでは、補強フランジ部によりディスク載置部の強度をさらに向上させることができるため、記録ディスクのクランプ時やヨーク圧入時におけるディスク載置部の変形をより確実に防止することができる。
請求項4に記載のスピンドルモータは、記録ディスクを回転駆動するためのものであって、ベースプレートと、ステータと、ロータハブと、ヨークと、ロータマグネットと、流体軸受装置とを備えている。ステータは、ベースプレートに設けられている。ロータハブは、記録ディスクが装着される部材である。ヨークは、ロータハブに設けられた環状の部材である。ロータマグネットは、ヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状の部材である。流体軸受装置は、ベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するためのものである。ロータハブは、記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、ディスク支持円筒部の外周側に形成され記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、ディスク載置部の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨークが固定される環状突起部と、ディスク載置部の外周側に形成された環状の補強フランジ部とを有している。
このスピンドルモータでは、ディスク載置部の外周側に補強フランジ部が形成されているため、ディスク載置部の強度を向上させることができる。これにより、ヨーク圧入時や記録ディスクのクランプ時におけるディスク載置部の変形を防止することができ、記録ディスクの平面度を維持することができる。
請求項5に記載のスピンドルモータは、請求項3または4において、補強フランジ部がディスク載置部から軸方向に突出していない。
このスピンドルモータでは、補強フランジ部がディスク載置部から軸方向に突出していないため、環状突起部の外周面を加工する際に環状突起部の外周側から加工工具を配置することができる。すなわち、細長い加工工具を軸方向から当てる必要がない。この結果、加工工具を細長くすることにより発生する加工時の振動を抑制することができ、加工精度を確保することができる。これにより、ロータハブ、ヨークおよびロータマグネットの芯出しの精度を確保することができ、記録ディスクの平面度を確保することができる。
請求項6に記載のスピンドルモータは、請求項3または4において、補強フランジ部がディスク載置部から軸方向記録ディスク側へ突出しておらず、ディスク載置部から軸方向記録ディスクと反対側へ突出している。
このスピンドルモータでは、補強フランジ部がディスク載置部から軸方向記録ディスクと反対側へ突出しているため、補強フランジ部の厚みをディスク載置部よりも大きく設定することができる。これにより、ディスク載置部の強度をさらに向上させることができる。
請求項7に記載のスピンドルモータは、請求項3から6のいずれかにおいて、補強フランジ部とヨークとの半径方向間には第1隙間が形成されている。
このスピンドルモータでは、補強フランジ部およびヨークの半径方向間に第1隙間が形成されているため、ヨークを環状突起部に接着する場合に接着剤がヨークからはみ出てもヨークと補強フランジ部とが接着剤により固着されるおそれがない。これにより、ディスク載置部および補強フランジ部の接着剤による変形を抑制することができる。また、ヨークを装着する部分は、ハブの下側開放端であるので、総形バイトを用いずとも単純形状のバイトを採用することが可能になり、加工コストの抑制を図ることができる。
請求項8に記載のスピンドルモータは、請求項3から7のいずれかにおいて、ベースプレートが補強フランジ部を収容するための環状の凹部を有している。
このスピンドルモータでは、補強フランジ部がベースプレートの凹部に収容されているため、補強フランジ部および凹部周辺はラビリンス構造となっている。この結果、清浄度が要求される記録ディスク側の領域とロータマグネットやステータが収容されている側の領域とを補強フランジ部および凹部により仕切ることができる。これにより、固定用の接着剤から発生するアウトガス等が記録ディスク側の領域へ漏れ出すのを抑制することができ、記録ディスク側の領域の清浄度を保つことができる。
請求項9に記載のスピンドルモータは、記録ディスクを回転駆動するためのものであって、ベースプレートと、ステータと、ロータハブと、ヨークと、ロータマグネットと、流体軸受装置とを備えている。ステータは、ベースプレートに設けられている。ロータハブは、記録ディスクが装着される部材である。ヨークは、ロータハブに設けられた環状の部材である。ロータマグネットは、ヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状の部材である。流体軸受装置は、ベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するためのものである。ロータハブは、記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、ディスク支持円筒部の外周側に形成され記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、ディスク載置部の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨークが固定される環状突起部とを有している。ヨークは、ロータマグネットが内周側に固定される軸方向に延びる筒状のヨーク本体と、ヨーク本体の端部から内周側へ延び環状突起部の外周側に固定される環状の固定部とを有している。固定部およびロータマグネットの軸方向間には、第2隙間が形成されている。
このスピンドルモータでは、ヨークの固定部とロータマグネットとの軸方向間に第2隙間が形成されているため、ロータマグネットから記録ディスク側への漏れ磁束を低減することができ、ロータハブの回転時の振動を低減することができる。また、ロータマグネットの軸方向寸法のバラつきによる吸引力の変動を抑制することができ、ロータハブの回転時の振動を低減することができる。さらに、ヨーク本体および固定部のつなぎ目の内側が丸く成形されていても、ロータマグネットの外周側端部を面取加工する必要がなく、製造コストを低減することができる。
請求項10に記載のスピンドルモータは、請求項9において、固定部の軸方向の厚みが環状突起部の軸方向寸法よりも小さい。ロータマグネットは、環状突起部と軸方向に当接している。
このスピンドルモータでは、固定部の軸方向の厚みが環状突起部の軸方向寸法よりも小さいため、ロータマグネットが環状突起部と軸方向に当接している状態で第2隙間を確実に確保することができる。
請求項11に記載のスピンドルモータは、請求項9または10において、固定部の内周縁のみがディスク載置部と軸方向に当接している。
このスピンドルモータでは、固定部の内周縁のみがディスク載置部と軸方向に当接している。言い換えると、固定部の内周縁以外の部分はディスク載置部と当接していない。したがって、固定部の内周縁でヨークの軸方向の位置決めを行うことができ、内周縁以外の端面の平面度が不要となる。これにより、ヨークの端面の平面度を高めるための加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
請求項12に記載のスピンドルモータは、記録ディスクを回転駆動するためのものであって、ベースプレートと、ステータと、ロータハブと、ヨークと、ロータマグネットと、流体軸受装置とを備えている。ステータは、ベースプレートに設けられている。ロータハブは、記録ディスクが装着される部材である。ヨークは、ロータハブに設けられた環状の部材である。ロータマグネットは、ヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状の部材である。流体軸受装置は、ベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するためのものである。ロータハブは、記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、ディスク支持円筒部の外周側に形成され記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、ディスク載置部の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨークが固定される環状突起部とを有している。ヨークは、軸方向に延びる筒状のヨーク本体と、ヨーク本体の軸方向端部から内周側へ延びるように形成され環状突起部の外周側に固定される環状の固定部とを有している。固定部の内周縁のみがディスク載置部と軸方向に当接している。
このスピンドルモータでは、固定部の内周縁のみがディスク載置部と軸方向に当接している。言い換えると、固定部の内周縁以外の部分はディスク載置部と当接していない。したがって、固定部の内周縁でヨークの軸方向の位置決めを行うことができ、内周縁以外の端面の平面度が不要となる。これにより、ヨークの端面の平面度を高めるための加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
請求項13に記載のスピンドルモータは、請求項11または12において、ヨークが固定部の軸方向記録ディスク側の端部に外周側へいくにしたがって軸方向記録ディスクと反対側へ傾斜する傾斜面をさらに有している。
このスピンドルモータでは、ヨークが傾斜面を有しているため、固定部の内周縁のみを確実にディスク載置部に当接させることができる。
請求項14に記載のスピンドルモータは、請求項11から13のいずれかにおいて、ディスク載置部が軸方向記録ディスクと反対側に外周側へいくにしたがって軸方向記録ディスク側へ傾斜する傾斜面をさらに有している。
このスピンドルモータでは、ディスク載置部が傾斜面を有しているため、ヨークの内周縁のみを確実にディスク載置部に当接させることができる。
請求項15に記載の製造方法は、ベースプレートと、ステータと、ロータハブと、ヨークと、ロータマグネットと、流体軸受装置とを備えたスピンドルモータの製造方法である。ステータはベースプレートに設けられている。ロータハブは記録ディスクが装着される部材である。ヨークはロータハブに設けられた環状の部材である。ロータマグネットはヨークに設けられステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状の部材である。流体軸受装置はベースプレートに設けられベースプレートに対してロータハブを回転自在に支持するためのものである。この製造方法は、ベースプレート製造工程と、ステータ製造工程と、ロータハブ製造工程と、ロータマグネット製造工程と、流体軸受装置製造工程と、第1および第2のロータ組付工程と、組付工程とを含んでいる。
ベースプレート製造工程ではベースプレートが製造される。ステータ製造工程ではステータが製造される。ロータハブ製造工程ではロータハブが製造される。ヨーク製造工程ではヨークが製造される。ロータマグネット製造工程ではロータマグネットが製造される。流体軸受装置製造工程では流体軸受装置が製造される。第1のロータハブ組付工程ではロータハブにヨークが組み付けられる。また第2のロータハブ組付工程ではロータハブにロータマグネットが組み付けられる。組付工程ではベースプレートにステータ、ロータおよび流体軸受装置が組み付けられる。
ロータハブは、ディスク支持円筒部と、ディスク支持円筒部の外周側に形成され記録ディスクが載置されるための環状のディスク載置部と、ディスク載置部の軸方向記録ディスクと反対側に形成され外周側にヨークが固定される環状突起部とを有している。ディスク載置部は、軸方向記録ディスク側に形成された環状の非接触面と、非接触面の外周側であって非接触面よりも軸方向記録ディスク側に形成され記録ディスクと軸方向に当接する環状のディスク受面とを有している。
第1のロータ組付工程は、セット工程と、ヨーク組付工程とをさらに含んでいる。セット工程では、軸方向に突出する環状支持部を有する治具に対して非接触面が環状支持部と軸方向に当接するようにロータハブがセットされる。ヨーク組付工程ではヨークが環状突起部の外周側に圧入される。
この製造方法では、セット工程において非接触面を治具の環状支持部により支持するため、ヨーク組付工程においてディスク載置部に作用する軸方向の荷重を治具により確実に受けることができ、ディスク載置部の内周部に曲げモーメントが作用するのを防止することができる。この結果、ヨーク圧入時におけるディスク載置部の変形を防止することができ、ヨーク圧入後にディスク受面の平面度を確保するためにディスク受面を加工する必要がなくなる。これにより、この製造方法ではスピンドルモータの製造コストの低減を図ることができる。
請求項16に記載の製造方法は、請求項15において、環状突起部の外径が非接触面の外径よりも小さい。
この製造方法では、環状突起部の外径が非接触面の外径よりも小さいため、ヨーク圧入時の荷重の作用点が非接触面の範囲内におさまり、ディスク載置部に作用する軸方向の荷重を治具の環状支持部により確実に受けることができる。さらに、環状突起部とディスク支持円筒部との間の距離が短くなるため、ヨーク圧入時にディスク載置部の内周部に作用する曲げモーメント自体も小さくなる。すなわち、ヨーク圧入時においてディスク載置部の内周部に曲げモーメントが作用するのを防止することができる。これにより、ヨーク圧入時におけるディスク載置部の変形を防止することができ、記録ディスクの平面度を維持することができる。
また、ディスク載置部の変形を防止することができるため、ヨーク圧入後にディスク受面の平面度を確保するためにディスク受面を加工する必要がなくなる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。
請求項17に記載の製造方法は、請求項15または16において、治具がディスク支持円筒部を軸方向に装着可能な支持孔を有している。セット工程では、ディスク支持円筒部が支持孔に挿嵌されるようにロータハブが治具にセットされる。
この製造方法では、セット工程においてディスク支持円筒部が支持孔に挿嵌されるため、ロータハブと治具との芯出しを容易に行うことができる。これにより、ロータハブの非接触面と治具の環状支持部との芯出しを確実に行うことができ、環状支持部により非接触面を確実に支持することができる。
本発明に係るスピンドルモータでは、ロータハブの環状突起部の配置等を工夫することで、ディスク載置部の変形を防止することができ、記録ディスクの平面度を確保することができる。
また本発明に係るスピンドルモータでは、ヨーク周辺の形状等を工夫することで、ロータハブの回転時の振動を低減することができる。
さらに本発明に係るスピンドルモータの製造方法では、ロータハブおよびヨークの形状等を工夫することで、スピンドルモータの製造コストを低減させることができる。
本発明の各実施形態を図面を参照しながら説明する。
A.スピンドルモータ
(1)第1実施形態
図1に、本発明の第1実施形態としてのスピンドルモータ1の縦断面概略図を示す。図1に示すO−Oは、スピンドルモータ1の回転軸線である。なお、本実施形態の説明では、便宜上、図面の上下方向を「軸方向上側」、「軸方向下側」等と表現するが、スピンドルモータ1の実際の取り付け状態を限定するものではない。
スピンドルモータ1は主に、ベースプレート2と、ステータ5と、流体軸受装置4と、ロータ3とを備えている。以下に、各部の詳細について説明する。
ベースプレート2は、スピンドルモータ1の静止側の部分を構成しており、例えば記録ディスク装置のハウジング(図示せず)に固定されている。ベースプレート2は筒状部21を有しており、筒状部21の内周側には後述する流体軸受装置4のシャフト41の一端が固定されている。ステータ5は、後述するロータマグネット34およびヨーク33と磁気回路を構成しており、筒状部21の外周側に固定されている。
ロータ3は、スピンドルモータ1の回転側の部材を構成しており、磁気回路で発生する回転力により回転駆動される部分である。具体的には、ロータ3は、非磁性材料製のロータハブ31と、磁性材料製のヨーク33と、ロータマグネット34とを有している。ロータハブ31は、記録ディスク81が装着される部材であり、後述するスリーブ42の外周側に接着等により固定されている。ヨーク33は、ロータハブ31の軸方向下側に設けられた環状の部材であり、後述する環状突起部37の外周側に固定されている。ロータマグネット34は、ステータ5の外周側に半径方向に対向するように配置された環状の部材であり、ヨーク33の内周側に固定されている。ステータ5、ヨーク33およびロータマグネット34により、ロータ3を回転駆動させる磁気回路が構成されている。そしてこの磁気回路により発生した回転方向の駆動力により、ベースプレート2およびステータ5に対してロータ3が回転駆動される。ロータ3の詳細については後述する。
流体軸受装置4は、ベースプレート2に対してロータ3を回転自在に支持するためのもので、スリーブ42と、シャフト41とを有している。図2に流体軸受装置4の縦断面概略図を示す。
スリーブ42は、流体軸受装置4の回転側の部材であり、後述するシャフト41に対して相対回転可能に配置された筒状の部材である。具体的には、スリーブ42は、図2に示すようにスリーブ本体42aと、複数の第1動圧発生用溝71a、71bと、凹部42bと、第1筒状突出部42cと、第2筒状突出部42dと、第3筒状突出部42eと、複数の連通孔42fとを有している。
スリーブ本体42aは、スリーブ42の主要部を構成する筒状の部分である。第1動圧発生用溝71a、71bは、スリーブ本体42aの内周面に形成され円周方向に均等に配置された溝であり、例えばヘリングボーン形状を有している。凹部42bは、スリーブ本体42aの内周側に形成された環状の凹み部分であり、第1動圧発生用溝71a、71bの軸方向間に配置されている。
第1および第2筒状突出部42c、42dは、スリーブ本体42aの両端部の外周部から軸方向に突出する筒状の部分である。第1および第2筒状突出部42c、42dの内周側には、後述する第1および第2スラストフランジ41b、41cが配置されており、そのため第1および第2筒状突出部42c、42dの内径はスリーブ本体42aの内径よりも大きく設定されている。第3筒状突出部42eは、第2筒状突出部42dの端部から軸方向上側へさらに突出する筒状の部分である。第3筒状突出部42eの内径は第2筒状突出部42dの内径よりも大きく設定されており、第3筒状突出部42eの内周側にはカバー45が接着等により固定されている。また連通孔42fは、スリーブ本体42aを軸方向に貫通しており、例えば円周方向に均等に配置されている。
シャフト41は、流体軸受装置4の固定側の部材であり、軸方向下側の端部がベースプレート2の筒状部21に固定されている。シャフト41は、シャフト本体41aと、第1スラストフランジ41bと、第2スラストフランジ41cとを有している。シャフト本体41aは、シャフト41の主要部を構成する円柱状の部材であり、スリーブ本体42aの内周側に微小隙間を介して配置されている。第1スラストフランジ41bは、例えばシャフト本体41aと一体成形された環状の部分であり、スリーブ本体42aの軸方向下側端面と軸方向に微小隙間を介して対向するように第1筒状突出部42cの内周側に配置されている。第2スラストフランジ41cは、スリーブ本体42aに対して軸方向の第1スラストフランジ41bと反対側に配置された環状の部材であり、例えばシャフト本体41aに溶接等により固定されている。第2スラストフランジ41cは、スリーブ本体42aの軸方向上側端面と軸方向に微小隙間を介して対向するように第2筒状突出部42dの内周側に配置されている。また第1および第2スラストフランジ41b、41cは、スリーブ本体42aの端面と対向する側の面には、第2および第3動圧発生用溝72a、73aが形成されている。第2および第3動圧発生用溝72a、73aは、例えばスパイラル形状やヘリングボーン形状を有している。なお第2および第3動圧発生用溝72a、73aは、スリーブ本体42a側に設けてもよい。
第1および第2スラストフランジ41b、41cの外周部はテーパ形状を有している。具体的には、第1および第2スラストフランジ41b、41cの外周面は、軸方向下側および上側にいくにしたがって第1および第2筒状突出部42dの内周面と離れる方向に傾斜している。またスリーブ42およびシャフト41の間には、作動流体としての潤滑油46が充填されている。そして第1スラストフランジ41bと第1筒状突出部42cとの間および第2スラストフランジ41cと第2筒状突出部42dとの間にはテーパシール部48a、48bが形成されている。このように、図2に示す流体軸受装置4は、スリーブ42の両端が開放された両端開放型の流体軸受装置である。また、この流体軸受装置4はシャフト41が固定されたシャフト固定型の流体軸受装置である。
そしてこの流体軸受装置4では、第1動圧発生用溝71a、71bを有するスリーブ42、シャフト41およびその間に介在する潤滑油46により、ロータ3を半径方向に支持するラジアル軸受部71が構成されている。また、第2動圧発生用溝72aを有する第1スラストフランジ41b、スリーブ42およびその間に介在する潤滑油46により、ロータ3を軸方向に支持する第1スラスト軸受部72が構成されている。さらに、第3動圧発生用溝73aを有する第2スラストフランジ41c、スリーブ42およびその間に介在する潤滑油46により、ロータ3を軸方向に支持する第2スラスト軸受部73が構成されている。各部材が相対回転することで、各軸受部71、72、73においてシャフト41の半径方向および軸方向の支持力が発生する。
以上に述べたように、このスピンドルモータ1では、流体軸受装置4によりロータ3がベースプレート2およびステータ5に対して相対回転可能に支持されており、ステータ5に通電することで記録ディスク81がロータ3とともに回転駆動される。
ここで、ロータ3のロータハブ31の詳細について説明する。図3にロータハブ31の部分断面図を示す。図1に示すように、ロータハブ31は、ディスク支持円筒部35と、ディスク載置部36と、環状突起部37とを有している。ディスク支持円筒部35は、記録ディスク81を半径方向に支持する筒状の部分であり、スリーブ42の外周側に固定されている。図3に示すように、ディスク載置部36は、記録ディスクを載置するための環状の部分であり、ディスク支持円筒部35の軸方向下側の端部外周側に形成されている。環状突起部37は、ディスク載置部36の軸方向下側(記録ディスクと反対側)に形成された環状の部分であり、ディスク載置部36から軸方向下側に延びている。ディスク載置部36は、非接触面36eと、環状のディスク受面36bとを有している。図3においては、非接触面36eおよびディスク受面36bの範囲はE、Bで示されている。非接触面36eは、ディスク載置部36の軸方向上側に形成された環状の凹部であり、ディスク載置部36の内周部であってディスク支持円筒部35の外周側に形成されている。ここで非接触面36eはさらにコーナ平坦部36a、段差部36c、コーナR部36dとから構成され、それぞれ図3においてはA、C、Dで示されている。ディスク受面36bは、記録ディスク81に軸方向に当接する面であり、ディスク載置部36の軸方向上側に形成された環状の平面である。ディスク受面36bは、非接触面36eの外周側であって非接触面36eよりも軸方向上側に形成されている。すなわち、ディスク受面36bが形成されている部分は、非接触面36eが形成されている部分よりも軸方向上側に突出している。
図1に示すように、ディスク支持円筒部35の外周側には、例えば3枚の記録ディスク81が挿嵌されている。記録ディスク81としては、例えば情報アクセス手段(図示せず)によって情報を記録再生できる磁気ディスク等が挙げられる。記録ディスク81の軸方向間には、記録ディスク81間の距離を一定に保つためのスペーサ82が配置されている。記録ディスク81およびスペーサ82は、ロータハブ31に固定されたクランパ83とディスク載置部36との間に狭持固定されている。すなわち、記録ディスク81はディスク受面36bにより軸方向に位置決めされている。環状突起部37の外径は非接触面36eの外径よりも小さく設定されている。また、環状突起部37の外径がディスク支持円筒部35の外径よりも大きく設定されている。
このスピンドルモータ1では、環状突起部37の外径が非接触面36eの外径よりも、さらにいえばコーナ平坦部36aの外径よりも小さいため、環状突起部37がディスク受面36bの内周側に確実に形成される。この結果、ディスク載置部36の内周部の軸方向寸法が大きくなり、ディスク載置部36の内周部の強度を向上させることができる。また、ヨーク33を環状突起部37に圧入する際にディスク載置部36に軸方向の荷重が作用するが、ディスク受面36bの内周側に形成された非接触面36eをヨーク33圧入時に支持することで、荷重の作用点が支持されている範囲内におさまり、ディスク載置部36に作用する軸方向の荷重を治具により確実に受けることができる。なお、非接触面36eの中でも特にコーナ平坦部36aを支持するのがより望ましい。さらに、環状突起部37とディスク支持円筒部35との間の距離が短くなるため、ヨーク33圧入時にディスク載置部36の内周部に作用する曲げモーメント自体も小さくなる。すなわち、ヨーク33圧入時においてディスク載置部36の内周部に曲げモーメントが作用するのを防止することができる。これにより、ヨーク33圧入時におけるディスク載置部36の変形を防止することができ、記録ディスク81の平面度を維持することができる。
また、ディスク載置部36の変形を防止することができるため、ヨーク33圧入後にディスク受面36bの平面度を確保するためにディスク受面36bを加工する必要がなくなる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。
さらに、このスピンドルモータ1では、環状突起部37の外径がディスク支持円筒部35の外径よりも大きいため、環状突起部37の外周部が非接触面36eの範囲内に確実に配置される。この結果、ヨーク33圧入時に非接触面36eを治具により支持することで、ディスク載置部36に作用する軸方向の荷重を治具により確実に受けることができる。すなわち、ディスク載置部36には、軸方向の圧縮力しか作用せず、従来のように曲げモーメントが作用しない。これにより、ディスク載置部36の内周部に曲げモーメントが作用するのをより確実に防止することができ、ヨーク33圧入時におけるディスク載置部36の変形を確実に防止することができる。
また図3に示すように、ヨーク33は、ヨーク本体33aと、固定部33bとを有している。ヨーク本体33aは、軸方向に延びる筒状の部分であり、ヨーク33の主要部を構成している。ロータマグネット34は、例えば接着剤等によりヨーク本体33aの内周側に固定されている。固定部33bは、ヨーク本体33aの端部から内周側へ延びる環状の部分であり、環状突起部37の外周側に圧入により固定されている。ヨーク33は、例えば1枚のプレート状の部材からプレス加工により成形され、ヨーク33の円周方向の断面形状はヨーク本体33aおよび固定部33bによりL字型を有している。
また図3に示すように、固定部33bの軸方向の厚みは環状突起部37の軸方向寸法よりも小さく設定されている。そしてロータマグネット34は、環状突起部37と軸方向に当接している。すなわち、固定部33bおよびロータマグネット34の軸方向間には、隙間L2(第2隙間)が全周にわたり形成されている。
このスピンドルモータ1では、ヨーク33の固定部33bとロータマグネット34との軸方向間に隙間L2が形成されているため、ロータマグネット34から記録ディスク81側へ流出する漏れ磁束を低減することができ、ロータ3の回転時の振動を低減することができる。また、ロータマグネット34の軸方向寸法のバラつきにより、ロータマグネット34に作用するベースプレート2側への吸引力の変動を抑制することができ、ロータ3の回転振動を低減することができる。さらに、ヨーク本体33aおよび固定部33bのつなぎ目の内側部分33dが丸く成形されていても、ロータマグネット34の外周側端部を面取加工する必要がなく、製造コストを低減することができる。内側部分33dのRを考慮すると、隙間L2は例えば50〔μm〕以上、さらに磁気的なフリンジング影響を考慮すると100〔μm〕以上が好ましい。
またこのスピンドルモータ1では、固定部33bの軸方向の厚みが環状突起部37の軸方向寸法よりも小さいため、ロータマグネット34が環状突起部37と軸方向に当接している状態で隙間L2を確実に確保することができる。また、製造過程においてロータマグネット34の位置決めをするのが容易となり、製造時の作業効率が向上する。
(2)第2実施形態
前述の第1実施形態としてのスピンドルモータ1はディスク載置部36の非接触面36eと環状突起部37との位置関係に特徴を有しているが、以下のような場合も考えられる。
図4に本発明の第2実施形態としてのスピンドルモータ101のロータハブ131周辺の部分断面図を示す。図4では、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。
図4に示すように、第2実施形態のロータハブ131はディスク載置部136の外周側に形成された環状の補強フランジ部138をさらに有している。また本実施形態においては、補強フランジ部138およびディスク載置部136の軸方向下側には1つの環状の平面が形成されている。すなわち、補強フランジ部138およびディスク載置部136の軸方向下側の面は、軸方向の位置が一致している。また、補強フランジ部138の軸方向上側の面は、ディスク載置部136のディスク受面136bよりも軸方向下側に配置されている。以上より、本実施形態においては補強フランジ部138はディスク載置部136から軸方向に突出していないと言える。なお、補強フランジ部138の軸方向下側の面は、ディスク載置部136の軸方向下側の面よりも軸方向上側に配置されていてもよい。補強フランジ部138の厚みとしては、例えば1.0〔mm〕以上がよく、3.0〔mm〕程度が好ましい。
また補強フランジ部138は、ベースプレート102に形成された環状のフランジ収容部129に収容されている。補強フランジ部138とフランジ収容部129との半径方向間および軸方向間には隙間L3、L4が形成されている。隙間L3、L4は、補強フランジ部138とフランジ収容部129とが接触しない寸法に設定されている。
このスピンドルモータ101では、補強フランジ部138によりディスク載置部136の強度をさらに向上させることができるため、ヨーク33圧入時におけるディスク載置部136の変形をより確実に防止することができる。
またこのスピンドルモータ101では、補強フランジ部138がディスク載置部136から軸方向に突出していないため、環状突起部137の外周面を加工する際に環状突起部137の外周側から加工工具を配置することができる。すなわち、細長い加工工具を軸方向から当てる必要がない。この結果、加工工具を細長くすることにより発生する加工時の振動を抑制することができ、加工精度を確保することができる。これにより、ロータハブ131、ヨーク33およびロータマグネット34の芯出しの精度を確保することができ、記録ディスク81の平面度を確保することができる。
さらにこのスピンドルモータ101では、補強フランジ部138がベースプレート102のフランジ収容部129に収容されているため、補強フランジ部138およびフランジ収容部129周辺はラビリンス構造となっている。この結果、清浄度が要求される記録ディスク81側の領域とロータマグネット34やステータ5が収容されている側の領域とを補強フランジ部138およびフランジ収容部129により仕切ることができる。これにより、固定用の接着剤から発生するアウトガス等が記録ディスク81側の領域へ漏れ出すのを抑制することができ、記録ディスク81側の領域の清浄度を保つことができる。
また以上に述べた第2実施形態の変形例として、以下のような場合も考えられる。図5に本発明の第2実施形態の変形例としてのスピンドルモータ201のロータハブ231の部分断面図を示す。この場合、第2実施形態と同様に補強フランジ部238はディスク載置部236から軸方向上側へ突出していないが、ディスク載置部236から軸方向下側へ突出している。そして補強フランジ部238の突出している部分とヨーク33との半径方向間には隙間L1(第1隙間)が形成されている。また補強フランジ部238は、ベースプレート202に形成された環状のフランジ収容部229に収容されている。
この場合、補強フランジ部238がディスク載置部236から軸方向下側へ突出しているため、補強フランジ部238の厚みをディスク載置部236よりも大きく設定することができる。これにより、ディスク載置部236の強度をさらに向上させることができる。
またこのスピンドルモータ201では、補強フランジ部238およびヨーク33の半径方向間に隙間L1が形成されているため、ヨーク33を環状突起部237に接着する場合に接着剤がはみ出てもヨーク33と補強フランジ部238とが接着剤により固着されるおそれがない。これにより、ディスク載置部236および補強フランジ部238の接着剤による変形を抑制することができる。隙間L1は、例えば0.1〔mm〕以上、より好ましくは0.2〔mm〕以上に設定するのがよい。
(3)第3実施形態
また前述の第1および第2実施形態に加えて、以下のような実施形態も考えられる。図6に本発明の第3実施形態としてのスピンドルモータ301のロータハブ331の部分断面図を示す。このスピンドルモータ301では、固定部333bの内周縁のみがディスク載置部336と軸方向に当接している。より具体的には、ヨーク333が固定部333bの軸方向上側の端部に外周側へいくにしたがって軸方向下側へ傾斜する傾斜面333cをさらに有している。そして固定部333bの内周縁、より詳細には傾斜面333cの内周縁のみがディスク載置部336に当接している。言い換えると、固定部333bの内周縁以外の部分はディスク載置部336と当接しておらず、固定部333b外周側とディスク載置部336との軸方向間には隙間L5が形成されている。この結果、固定部333bの内周縁でヨーク333の軸方向の位置決めを行うことができ、内周縁以外の端面の平面度が不要となる。これにより、ヨーク333の端面の平面度を高めるための加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。またこのスピンドルモータ301では、ヨーク333が傾斜面333cを有しているため、固定部333bの内周縁のみを確実にディスク載置部336に当接させることができる。隙間L5としては例えば20〔μm〕以上に設定すれば、通常の金型品でも十分な精度を得ることができ加工が不要となる。
また第3実施形態の変形例として、以下のような場合も考えられる。図7に本発明の第3実施形態の変形例としてのスピンドルモータ401の縦断面概略図を示す。図7に示すように、この変形例では前述の傾斜面333cがヨーク333側ではなくディスク載置部336側に形成されている。より具体的には、ディスク載置部436の軸方向下側には外周側へいくにしたがって軸方向上側へ傾斜する傾斜面436dを有している。このスピンドルモータ401では、前述の傾斜面333cを有する場合と同様の作用効果を得ることができる。またヨーク側およびディスク載置部側の両方に傾斜面が形成されていてもよい。
B.スピンドルモータの製造方法
(1)第4実施形態
また本発明は製造方法にも特徴を有している。ここでは、第1実施形態のスピンドルモータ1をもとに製造方法について説明する。図8に本発明の第4実施形態としてのスピンドルモータ1の製造方法のフロー図を示す。
図8に示すように、この製造方法は、ベースプレート製造工程S1と、ステータ製造工程S2と、ロータハブ製造工程S3と、ヨーク製造工程S4と、ロータマグネット製造工程S5と、流体軸受装置製造工程S6と、ロータ組付工程S7と、組付工程S8とを含んでいる。
ベースプレート製造工程S1では、ベースプレート2が製造される。ステータ製造工程S2ではステータ5が製造される。ロータハブ製造工程S3ではロータハブ31が製造される。ヨーク製造工程S4ではヨーク33が製造される。ロータマグネット製造工程S5ではロータマグネット34が製造される。流体軸受装置製造工程S6では流体軸受装置4が製造される。以上に述べた各工程S1〜S6については、従来と何ら変わるところがないため詳細な説明は省略する。
ロータ組付工程S7ではロータハブ31にヨーク33およびロータマグネット34が組み付けられる。より具体的には、ロータ組付工程S7は、セット工程S71と、ヨーク組付工程S72と、ロータマグネット組付工程S73とをさらに含んでいる。
図9にロータ組付工程S7における組み付け状態図を示す。図9に示すように、セット工程S71ではロータハブ31が治具90にセットされる。治具90は、治具本体91と、環状支持部92と、支持孔93とを有している。治具本体91は筒状の部分である。環状支持部92は、治具本体91の端部から軸方向に延びる筒状の部分である。環状支持部92の軸方向の端部には環状の平面である支持端面92aが形成されている。また治具本体91および環状支持部92の内周面は内径が一致している。すなわち、治具本体91および環状支持部92の内周側には支持孔93が形成されている。セット工程S71では、ロータハブ31の非接触面36eと治具90の支持端面92aとが軸方向に当接するように、ロータハブ31が治具90にセットされる。このとき、ディスク支持円筒部35が支持孔93に挿嵌される。
次に、ヨーク組付工程S72ではヨーク33がロータハブ31に組み付けられる。具体的には図9に示すように、ヨーク33の固定部33bが環状突起部37の外周側に圧入される。そしてロータマグネット組付工程S73ではロータマグネット34がヨーク33のヨーク本体33aの内周側に固定される。
そして、最後に組付工程S8では、ステータ5、ロータ3および流体軸受装置4がベースプレート2に組み付けられ、スピンドルモータ1が完成する。
この製造方法では、セット工程S71において非接触面36eを治具90の環状支持部92により支持するため、ヨーク組付工程S72においてディスク載置部36に作用する軸方向の荷重を治具90により確実に受けることができ、ディスク載置部36の内周部に曲げモーメントが作用するのを防止することができる。この結果、ヨーク33圧入時におけるディスク載置部36の変形を防止することができ、ヨーク33圧入後にディスク受面36bの平面度を確保するためにディスク受面36bを加工する必要がなくなる。これにより、この製造方法ではスピンドルモータ1の製造コストの低減を図ることができる。
またこの製造方法では、セット工程S71においてディスク支持円筒部35が支持孔93に挿嵌されるため、ディスク支持円筒部35と治具90との芯出しを容易に行うことができる。これにより、ロータハブ31の非接触面36eと治具90の環状支持部92との芯出しを確実に行うことができ、環状支持部92により非接触面36eを確実に支持することができる。
C.その他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
(1)流体軸受装置の型式
前述の実施形態では、流体軸受装置を両端開放型かつシャフト固定型として記載しているがこれに限定されない。例えば、シャフト回転型であってもよいし、片側開放型のシャフト固定型であってもよい。
(2)作動流体
前述の実施形態では、作動流体を潤滑油として記載しているが、イオン性液体等であってもよい。
(3)ベースプレート構成
前述の各実施形態では、ベースプレート上にモータを構成する部品を配置しているが、ベースプレートをディスク装置のハウジングと共用したものであってもよい。
(4)モータ構成
前述の第2実施形態及び第4実施形態ではロータマグネットの内周側にステータコアを配置した、いわゆるアウターロータ型のモータ構成として記述しているが、ロータマグネットの内周とヨークの外周とを固着し、ロータマグネットの外周側にステータコアを配置した、いわゆるインナーロータ型のモータ構成であってもよい。
(5)ヨーク形状
前述の第1実施形態では、ヨークは断面L字形状をなした構成を記述しているが、円筒部のみからなる単純な環状体でもよい。
(6)各構成の組み合わせ
前述の各実施形態では、それぞれの実施形態の構成のみを説明しているが、各実施形態の構成をそれぞれ組み合わせた場合も考えられる。この場合、各構成の奏する作用効果をそれぞれ得ることができる。
(7)製造方法
前述の第4実施形態は、各工程の順序を限定するものではなく、本発明の効果を得ることができれば他の順序であってもよい。
本発明のスピンドルモータは、記録ディスクの平面度を確保することができるため、特にハードディスク装置に有用である。
本発明の第1実施形態としてのスピンドルモータ1の縦断面概略図。 流体軸受装置4の縦断面概略図。 ロータハブ31周辺の部分断面図。 本発明の第2実施形態としてのロータハブ131周辺の部分断面図。 本発明の第2実施形態の変形例としてのロータハブ231周辺の部分断面図。 本発明の第3実施形態としてのロータハブ331周辺の部分断面図。 本発明の第3実施形態の変形例としてのロータハブ431周辺の部分断面図。 本発明の第4実施形態としてのスピンドルモータ1の製造方法のフロー図。 ロータ組付工程S7における組み付け状態図。 従来のロータハブおよびヨークの組み付け時における状態図。 従来のヨーク構成における磁束線図。 従来のロータハブの加工方法とヨーク固着時を表す説明図。 従来のロータハブの加工方法説明図。
符号の説明
1 スピンドルモータ
2 ベースプレート
3 ロータ
4 流体軸受装置
5 ステータ
31 ロータハブ
33 ヨーク
34 ロータマグネット
35 ディスク支持円筒部
36 ディスク載置部
36a コーナ平坦部
36b ディスク受面
36c 段差部
36d コーナR部
36e 非接触面
37 環状突起部
38 記録ディスク
41 シャフト
42 スリーブ
46 潤滑油
71a、71b 第1動圧発生用溝
72a 第2動圧発生用溝
73a 第3動圧発生用溝
S1 ベースプレート製造工程
S2 ステータ製造工程
S3 ロータハブ製造工程
S4 ヨーク製造工程
S5 ロータマグネット製造工程
S6 流体軸受装置製造工程
S7 ロータ組付工程
S71 セット工程
S72 ヨーク組付工程
S73 ロータマグネット組付工程
S8 組付工程

Claims (17)

  1. 記録ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータであって、
    ベースプレートと、
    前記ベースプレートに設けられたステータと、
    前記記録ディスクが装着されるロータハブと、
    前記ロータハブに設けられた環状のヨークと、
    前記ヨークに設けられ、前記ステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットと、
    前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートに対して前記ロータハブを回転自在に支持するための流体軸受装置とを備え、
    前記ロータハブは、前記記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、前記ディスク支持円筒部の外周側に形成され前記記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、前記ディスク載置部の軸方向前記記録ディスクと反対側に形成され外周側に前記ヨークが固定される環状突起部とを有し、
    前記ディスク載置部は、軸方向前記記録ディスク側に形成された環状の非接触面と、前記非接触面の外周側であって前記非接触面よりも軸方向記録ディスク側に形成され前記記録ディスクと軸方向に当接する環状のディスク受面とを有し、
    前記環状突起部の外径は、前記非接触面の外径よりも小さい、スピンドルモータ。
  2. 前記環状突起部の外径は、前記ディスク支持円筒部の外径よりも大きい、
    請求項1に記載のスピンドルモータ。
  3. 前記ディスク載置部の外周側に形成される環状の補強フランジ部をさらに備えた、
    請求項1または2に記載のスピンドルモータ。
  4. 記録ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータであって、
    ベースプレートと、
    前記ベースプレートに設けられたステータと、
    前記記録ディスクが装着されるロータハブと、
    前記ロータハブに設けられた環状のヨークと、
    前記ヨークに設けられ、前記ステータの半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットと、
    前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートに対して前記ロータハブを回転自在に支持するための流体軸受装置とを備え、
    前記ロータハブは、前記記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、前記ディスク支持円筒部の外周側に形成され前記記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、前記ディスク載置部の軸方向前記記録ディスクと反対側に形成され外周側に前記ヨークが固定される環状突起部と、前記ディスク載置部の外周側に形成された環状の補強フランジ部とを有している、スピンドルモータ。
  5. 前記補強フランジ部は、前記ディスク載置部から軸方向に突出していない、
    請求項3または4に記載のスピンドルモータ。
  6. 前記補強フランジ部は、前記ディスク載置部から軸方向前記記録ディスク側へ突出しておらず、前記ディスク載置部から軸方向前記記録ディスクと反対側へ突出している、
    請求項3または4に記載のスピンドルモータ。
  7. 前記補強フランジ部とヨークとの半径方向間には、第1隙間が形成されている、
    請求項3から6のいずれかに記載のスピンドルモータ。
  8. 前記ベースプレートは、前記補強フランジ部を収容するための環状の凹部を有している、
    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. 記録ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータであって、
    ベースプレートと、
    前記ベースプレートに設けられたステータと、
    前記記録ディスクが装着されるロータハブと、
    前記ロータハブに設けられた環状のヨークと、
    前記ヨークに設けられ、前記ステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットと、
    前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートに対して前記ロータハブを回転自在に支持するための流体軸受装置とを備え、
    前記ロータハブは、前記記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、前記ディスク支持円筒部の外周側に形成され前記記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、前記ディスク載置部の軸方向前記記録ディスクと反対側に形成され外周側に前記ヨークが固定される環状突起部とを有し、
    前記ヨークは、前記ロータマグネットが内周側に固定される軸方向に延びる筒状のヨーク本体と、前記ヨーク本体の端部から内周側へ延び前記環状突起部の外周側に固定される環状の固定部とを有し、
    前記固定部およびロータマグネットの軸方向間には、第2隙間が形成されている、スピンドルモータ。
  10. 前記固定部の軸方向の厚みは、前記環状突起部の軸方向寸法よりも小さく、
    前記ロータマグネットは、前記環状突起部と軸方向に当接している、
    請求項9に記載のスピンドルモータ。
  11. 前記固定部の内周縁のみが前記ディスク載置部と軸方向に当接している、
    請求項9または10に記載のスピンドルモータ。
  12. 記録ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータであって、
    ベースプレートと、
    前記ベースプレートに設けられたステータと、
    前記記録ディスクが装着されるロータハブと、
    前記ロータハブに設けられた環状のヨークと、
    前記ヨークに設けられ、前記ステータの外周側に半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットと、
    前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートに対して前記ロータハブを回転自在に支持するための流体軸受装置とを備え、
    前記ロータハブは、前記記録ディスクを半径方向に支持するためのディスク支持円筒部と、前記ディスク支持円筒部の外周側に形成され前記記録ディスクを載置するための環状のディスク載置部と、前記ディスク載置部の軸方向前記記録ディスクと反対側に形成され外周側に前記ヨークが固定される環状突起部とを有し、
    前記ヨークは、軸方向に延びる筒状のヨーク本体と、前記ヨーク本体の軸方向端部から内周側へ延びるように形成され前記環状突起部の外周側に固定される環状の固定部とを有し、
    前記固定部の内周縁のみが前記ディスク載置部と軸方向に当接している、スピンドルモータ。
  13. 前記ヨークは、前記固定部の軸方向前記記録ディスク側の端部に外周側へいくにしたがって軸方向前記記録ディスクと反対側へ傾斜する傾斜面をさらに有している、
    請求項11または12に記載のスピンドルモータ。
  14. 前記ディスク載置部は、軸方向前記記録ディスクと反対側に外周側へいくにしたがって軸方向前記記録ディスク側へ傾斜する傾斜面をさらに有している、
    請求項11から13のいずれかに記載のスピンドルモータ。
  15. ベースプレートと、前記ベースプレートに設けられたステータと、記録ディスクが装着されるロータハブと、前記ロータハブに設けられた環状のヨークと、前記ヨークに設けられ、前記ステータに半径方向に対向して配置された環状のロータマグネットと、前記ベースプレートに設けられ、前記ベースプレートに対して前記ロータハブを回転自在に支持するための流体軸受装置とを備えたスピンドルモータの製造方法であって、
    前記ベースプレートを製造するベースプレート製造工程と、
    前記ステータを製造するステータ製造工程と、
    前記ロータハブを製造するロータハブ製造工程と、
    前記ヨークを製造するヨーク製造工程と、
    前記ロータマグネットを製造するロータマグネット製造工程と、
    前記流体軸受装置を製造する流体軸受装置製造工程と、
    前記ロータハブにヨークを組み付ける第1のロータ組付工程と、
    前記ロータハブにロータマグネットを組み付ける第2のロータ組付工程と、
    前記ベースプレートに前記ステータ、ロータおよび流体軸受装置を組み付ける組付工程とを含み、
    前記ロータハブは、ディスク支持円筒部と、前記ディスク支持円筒部の外周側に形成され前記記録ディスクが載置されるための環状のディスク載置部と、前記ディスク載置部の軸方向前記記録ディスクと反対側に形成され外周側に前記ヨークが固定される環状突起部とを有し、
    前記ディスク載置部は、軸方向前記記録ディスク側に形成された環状の非接触面と、前記非接触面の外周側であって前記非接触面よりも軸方向記録ディスク側に形成され前記記録ディスクと軸方向に当接する環状のディスク受面とを有し、
    前記第1のロータ組付工程は、軸方向に突出する環状支持部を有する治具に対して前記非接触面が前記環状支持部と軸方向に当接するように前記ロータハブをセットするセット工程と、前記ヨークを前記環状突起部の外周側に圧入するヨーク組付工程とをさらに含む、
    スピンドルモータの製造方法。
  16. 前記環状突起部の外径は、前記非接触面の外径よりも小さい、
    請求項15に記載のスピンドルモータの製造方法。
  17. 前記治具は、前記ディスク支持円筒部を軸方向に装着可能な支持孔を有し、
    前記セット工程では、前記ディスク支持円筒部が前記支持孔に挿嵌されるように前記ロータハブが治具にセットされる、
    請求項15または16に記載のスピンドルモータの製造方法。
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