JP2013109814A - スピンドルモータ用プリングプレート（ｐｕｌｌｉｎｇｐｌａｔｅ）及びこれを備えるスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】プリングプレートの締結強度を向上させ、締結時の変形量を減少させると共に、プリングプレート設置時の汚染発生を低減することのできる、スピンドルモータ用プリングプレート及びこれを備えるスピンドルモータを提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートは、円環形状を有する本体と、前記本体から上方に突設されて装着時に塑性変形する塑性変形部とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモータ用プリングプレート及びこれを備えるスピンドルモータに関する。

近年、パーソナルコンピュータや周辺機器に搭載される記録ディスク駆動装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ，ＨＤＤ）用スピンドルモータのデータ読み書き速度の高速化の要求が高まっており、高記録密度化によりスピンドルモータの低振動、低騒音、及び低消費電力の要求も高まっている。

また、スピンドルモータ動作時の振動、騒音、及び消費電流の増加の原因であるコギングトルクの影響を低減し、過電流を抑制し、さらにモータの消費電流を低減しようとする要求が増大している。

それと共に、回転体のスラスト方向に発生する不要な振動の抑制も強く求められている。

このために、ベース部材にプリングプレートが設置される。すなわち、駆動マグネットの下部にプリングプレートが配置されるように、ベース部材にプリングプレートが設置される。

一方、従来、プリングプレートは、接着剤によりベース部材に固定設置される。ところが、このようにプリングプレートが接着剤によりベース部材に設置された場合は、温度変化が生じると、それぞれの材料の線膨張係数の差により、プリングプレートの接合強度が低下するという問題がある。

また、プリングプレートが圧入されてベース部材に設置された場合は、プリングプレートが薄いため、圧入時にプリングプレートに変形が生じたり、圧入設置時にプリングプレートがベース部材を削り出してパーティクルが発生し、パーティクルによる汚染が発生するという問題がある。

本発明の目的は、プリングプレートの締結強度を向上させることのできる、スピンドルモータ用プリングプレート及びこれを備えるスピンドルモータを提供することにある。

本発明の他の目的は、締結時の変形量を減少させることのできる、スピンドルモータ用プリングプレート及びこれを備えるスピンドルモータを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、プリングプレート設置時の汚染発生を低減することのできる、スピンドルモータ用プリングプレート及びこれを備えるスピンドルモータを提供することにある。

本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートは、円環形状を有する本体と、前記本体から上方に突設されて装着時に塑性変形する塑性変形部とを含む。

前記塑性変形部は、上方に突設される突起で構成されてもよい。

前記塑性変形部は、設置前の横断面が半円形状を有してもよい。

前記塑性変形部は、円周方向に沿って複数個が離隔配置されてもよい。

前記塑性変形部は、中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置されてもよい。

前記塑性変形部が形成される部分の前記本体には、半径方向外側に延びる延長部が備えられてもよい。

本発明の一実施形態によるスピンドルモータは、スリーブが固定設置されるベース部材と、前記スリーブが回転可能に支持するシャフトに固定設置されて回転するロータハブと、前記ロータハブに固定設置される駆動マグネットと、前記駆動マグネットの下部に配置されるように前記ベース部材に設置されるプリングプレートとを含み、前記プリングプレートは、円環形状を有する本体と、前記本体から上方に突設されて装着時に塑性変形する塑性変形部とを備えてもよい。

塑性変形部を変形させてプリングプレートをベース部材に設置することができるので、プリングプレートとベース部材の結合強度を向上させることができるという効果がある。

また、塑性変形部のみが変形してプリングプレートがベース部材に設置されるので、締結時の変形量を減少させることができるという効果がある。

さらに、プリングプレートがベース部材に圧入装着される場合と比較して、プリングプレートがベース部材を削り出して発生する汚染を低減することができるという効果がある。

本発明の一実施形態によるスピンドルモータを示す概略断面図である。 本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートを示す平面図である。 図２のＡ−Ａ'線に沿う拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートとベース部材を準備する工程を示す説明図である。 本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートをベース部材に取り付ける工程を示す説明図である。 本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートを設置治具により加圧する工程を示す説明図である。 本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートがベース部材に設置された状態を説明するための説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明の思想は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想を理解する当業者であれば、同一の思想の範囲内で構成要素の追加、変更、削除などにより、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これらも本発明の思想の範囲内に含まれるといえるであろう。

なお、本発明を説明するにあたって、関連する公知機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態によるスピンドルモータを示す概略断面図であり、図２は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートを示す平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ'線に沿う拡大断面図である。

図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態によるスピンドルモータ１００は、ベース部材１１０、スリーブ１２０、シャフト１３０、ロータハブ１４０、プリングプレート１５０を含んでもよい。

一方、本発明の一実施形態によるスピンドルモータ１００は、記録ディスクを回転させる記録ディスク駆動装置に適用されるモータであってもよい。

まず、方向に関する用語を定義すると、軸方向とは、図１における上下方向、すなわちシャフト１３０の上部から下部に向かう方向、又はシャフト１３０の下部から上部に向かう方向を意味し、半径方向とは、図１における左右方向、すなわちロータハブ１４０の外周面からシャフト１３０に向かう方向、又はシャフト１３０からロータハブ１４０の外周面に向かう方向を意味する。

また、円周方向とは、ロータハブ１４０及びシャフト１３０の外周面に沿って回転する方向を意味する。

一方、本発明の一実施形態によるスピンドルモータ１００は、大きくステータ２０とロータ４０とから構成される。ステータ２０は、ロータ４０を回転可能に支持するあらゆる固定部材を示し、ロータ４０は、ステータ２０に支持されて回転する回転部材を示す。

ベース部材１１０は、ロータ４０を回転可能に支持する固定部材であって、ステータ２０を構成する。また、ベース部材１１０は、スリーブ１２０が固定設置される設置部１１２を備えてもよい。

設置部１１２は、軸方向上方に突設され、スリーブ１２０を挿入設置できるように、設置ホール１１２ａが形成されてもよい。

すなわち、スリーブ１２０は、設置部１１２に固定設置されるようにしてもよい。

一方、設置部１１２の外周面には、ステータコア１０１を挿入固定できるように、段差部１１２ｂが備えられてもよい。すなわち、ステータコア１０１は、設置部１１２の外周面に形成された段差部１１２ｂに係合された状態で設置部１１２に固定設置されるようにしてもよい。

また、ベース部材１１０には、挿入溝１１４が形成されてもよい。挿入溝１１４は、ベース部材１１０の上面から凹むように形成されてもよい。

スリーブ１２０は、ベース部材１１０と共にステータ２０を構成し、ロータ４０を回転可能に支持する固定部材である。

前述したように、スリーブ１２０は設置部１１２に固定設置されてもよい。すなわち、スリーブ１２０の中央には貫通孔１２２が形成され、シャフト１３０は貫通孔１２２に挿入されてスリーブ１２０により回転可能に支持されるようにしてもよい。

一方、スリーブ１２０の底面には、潤滑流体の漏れを防止するために、カバー部材１０２が設置されてもよい。

シャフト１３０は、ステータ２０により回転可能に支持されて回転するロータ４０を構成する回転部材である。

前述したように、シャフト１３０は、スリーブ１２０により回転可能に支持される。すなわち、シャフト１３０はスリーブ１２０の貫通孔１２２に挿入設置され、このとき、シャフト１３０の外周面とスリーブ１２０の内周面とは所定間隔離隔配置されてベアリング間隙を形成する。

また、前記ベアリング間隙には、シャフト１３０の回転時に流体動圧を発生させるように、潤滑流体が充填されてもよい。

一方、シャフト１３０の外周面及びスリーブ１２０の内周面の少なくとも一方には、シャフト１３０の回転時に潤滑流体をポンピングして流体動圧を発生させる動圧グルーブ（図示せず）が形成されてもよい。

すなわち、シャフト１３０の回転時に動圧グルーブによりシャフト１３０を支持する流体動圧が発生し、結局、シャフト１３０がより安定して回転することができる。

一方、ベアリング間隙はスリーブ１２０とカバー部材１０２とによっても形成され、スリーブ１２０とカバー部材１０２とにより形成されるベアリング間隙にも潤滑流体が充填される。

また、シャフト１３０がスリーブ１２０に設置される場合、シャフト１３０の底面はカバー部材１０２の上面に接触する。そして、シャフト１３０が回転する場合、潤滑流体がスリーブ１２０とカバー部材１０２との間に流入し、シャフト１３０が所定の高さに浮上する。

また、シャフト１３０の上端部には、スラストプレート１０３が設置されてもよい。また、スラストプレート１０３は、スリーブ１２０の上面に対向配置されるように、シャフト１３０に固定設置されてもよい。

これにより、シャフト１３０の回転時、スラストプレート１０３は、シャフト１３０と連動して回転することができる。つまり、スラストプレート１０３は、シャフト１３０と共にロータ４０を構成する回転部材である。

一方、スラストプレート１０３の上部には、キャップ部材１０４が対向配置される。また、キャップ部材１０４は、スリーブ１２０に設置されてもよい。つまり、キャップ部材１０４は、スリーブ１２０に設置されるステータ２０を構成する固定部材である。

また、キャップ部材１０４の底面とスラストプレート１０３の上面とにより潤滑流体と空気との界面が形成されるようにしてもよい。このために、キャップ部材１０４の底面端部には、傾斜面が形成されてもよい。

すなわち、前述したベアリング間隙に充填された潤滑流体は、毛細管現象により、キャップ部材１０４の底面とスラストプレート１０３の上面とにより形成される空間で空気との界面を形成する。

ロータハブ１４０は、スリーブ１２０が回転可能に支持するシャフト１３０に固定設置されて回転する。すなわち、ロータハブ１４０は、シャフト１３０と連動して回転する回転部材であって、ロータ４０を構成し、スラストプレート１０３の上部に配置されるようにシャフト１３０に固定設置される。

一方、ロータハブ１４０は、シャフト１３０が貫通する装着ホール１４２ａが形成された円盤状のロータハブ本体１４２と、ロータハブ本体１４２の縁部から軸方向下方に延設されるマグネット設置部１４４と、マグネット設置部１４４の端部から半径方向外側に延設されるディスク載置部１４６とを備えてもよい。

すなわち、ロータハブ１４０は、コップ形状を有してもよく、ベース部材１１０と共に内部空間を形成する。また、ステータコア１０１は、ロータハブ１４０とベース部材１１０とにより形成される内部空間に配置される。

また、マグネット設置部１４４には、駆動マグネット１４４ａが固定設置されてもよい。すなわち、駆動マグネット１４４ａは、ステータコア１０１の先端に対向配置されるように、マグネット設置部１４４の内周面に固定設置される。

そして、駆動マグネット１４４ａは、環形状を有してもよく、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されて所定の強さの磁気力を発生する永久磁石であってもよい。すなわち、駆動マグネット１４４ａは、ロータハブ１４０を回転駆動するための駆動力を発生する役割を果たす。

言い換えれば、ステータコア１０１に巻回されたコイル１０１ａに電源が供給されると、コイル１０１ａが巻回されたステータコア１０１と駆動マグネット１４４ａの電磁気的相互作用により、ロータハブ１４０を回転駆動する力が発生する。これにより、ロータハブ１４０が回転駆動される。

つまり、ロータハブ１４０の回転により、ロータハブ１４０と共に、シャフト１３０、シャフト１３０に固定設置されるスラストプレート１０３も回転する。

このようにロータハブ１４０が回転すると、ベアリング間隙に充填された潤滑流体が動圧グルーブ（図示せず）によりポンピングされる。これにより、流体動圧が発生してシャフト１３０が回転支持されると、ロータ４０が所定の高さに浮上する。

プリングプレート１５０は、駆動マグネット１４４ａの下部に配置されるように、ベース部材１１０に設置される。すなわち、プリングプレート１５０は、ベース部材１１０の挿入溝１１４に挿入装着され、駆動マグネット１４４ａの下部に配置される。

また、図２及び図３に示すように、プリングプレート１５０は、円環形状を有する本体１５２と、本体１５２から上方に突設されて装着時に塑性変形する塑性変形部１５４と、塑性変形部１５４が形成される部分の本体１５２から半径方向外側に延びる延長部１５６とを備えてもよい。

本体１５２は、駆動マグネット１４４ａの形状に対応するように、円環形状を有する。

また、塑性変形部１５４は、上方に突設される突起で構成されてもよい。すなわち、突起で構成される塑性変形部１５４が変形することによって、プリングプレート１５０がベース部材１１０の挿入溝１１４に固定設置される。これについての詳細は後述する。

さらに、塑性変形部１５４は、プリングプレート１５０がベース部材１１０に設置される前の横断面が半円形状を有する突起で構成されてもよい。ただし、これに限定されるものではなく、加圧により変形できればいかなる形状に形成されてもよい。例えば、塑性変形部１５４は楕円形状に形成されてもよい。

一方、塑性変形部１５４は、円周方向に沿って複数個が離隔配置されてもよい。

また、塑性変形部１５４は、中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置されてもよい。

すなわち、プリングプレート１５０の中心がベース部材１１０の設置ホール１１２ａの中心から偏心しないように、プリングプレート１５０がベース部材１１０に設置されなければならない。

ところが、塑性変形部１５４をベース部材１１０の挿入溝１１４に取り付けた状態で、塑性変形部１５４を変形させてプリングプレート１５０をベース部材１１０に設置する場合、プリングプレート１５０の中心がベース部材１１０の設置ホール１１２ａの中心から偏心することがある。

しかし、塑性変形部１５４は中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置されるため、プリングプレート１５０の変形量を減少させると共に偏心を抑制することができる。

本実施形態においては、塑性変形部１５４が３つの突起で構成され、突起の中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置される場合を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。

すなわち、塑性変形部１５４の数及び複数の塑性変形部１５４の中心角は変更可能である。

一方、延長部１５６は、塑性変形部１５４が形成される部分の本体１５２から半径方向外側に延設される。すなわち、延長部１５６は、本体１５２の外周面から突設され、外周面が円弧形状を有するようにしてもよい。

つまり、延長部１５６も、中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置されてもよい。

また、延長部１５６は、塑性変形部１５４の変形によりベース部材１１０の挿入溝１１４を形成する側壁１１４ａに接触する。

すなわち、塑性変形部１５４の変形時、延長部１５６は、半径方向外側に移動してベース部材１１０の挿入溝１１４を形成する側壁１１４ａに圧入される。

これにより、プリングプレート１５０がベース部材１１０に固定設置される。

前述したように、塑性変形部１５４の変形により延長部１５６がベース部材１１０の挿入溝１１４を形成する側壁１１４ａに圧入されるようにして、プリングプレート１５０をベース部材１１０に設置することができるので、プリングプレート１１０とベース部材１１０の結合強度を向上させることができる。

すなわち、温度変化に応じた素材の熱膨張差により塗布される接着剤に亀裂が生じることにより発生する接着強度の低下を防止することができる。

また、塑性変形部１５４のみが変形してプリングプレート１５０がベース部材１１０に設置されるので、プリングプレート１５０全体がベース部材１１０に圧入されて設置される場合と比較して、設置時の変形量を減少させることができる。

さらに、プリングプレート１５０全体がベース部材１１０に圧入されて設置される場合と比較して、プリングプレート１５０がベース部材１１０を削り出して発生する汚染を低減することができる。

言い換えれば、プリングプレート１５０の設置時にパーティクルの発生を低減することができるので、パーティクルによる汚染を低減することができる。

以下、図４〜図７を参照して本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートの設置工程を説明する。

図４〜図７は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートの設置工程を説明するための説明図である。

より詳細には、図４は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートとベース部材を準備する工程を示す説明図であり、図５は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートをベース部材に取り付ける工程を示す説明図であり、図６は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートを設置治具により加圧する工程を示す説明図であり、図７は本発明の一実施形態によるスピンドルモータ用プリングプレートがベース部材に設置された状態を説明するための説明図である。

まず、図４に示すように、ベース部材１１０とプリングプレート１５０を準備する。

次に、図５に示すように、プリングプレート１５０をベース部材１１０の挿入溝１１４に取り付ける。一方、プリングプレート１５０をベース部材１１０の挿入溝１１４に取り付ける前に、ベース部材１１０の挿入溝１１４にプリングプレート１５０を設置するための設置補助部材１０を装着してもよい。

次に、プリングプレート１５０の本体１５２の内周面が設置補助部材１０の外周面に接触するように挿入溝１１４に取り付ける。

ここで、プリングプレート１５０の延長部１５６は、図５に示すように挿入溝１１４の側壁１１４ａから離隔配置されてもよい。

次に、図６に示すように、治具２０を下降させてプリングプレート１５０の塑性変形部１５４を変形させる。

これにより、図７に示すように、塑性変形部１５４が変形し、延長部１５６が半径方向外側に移動して挿入溝１１４の側壁１１４ａに接触する。このとき、延長部１５６が側壁１１４ａに圧入されるように塑性変形部１５４が変形する。

つまり、塑性変形部１５４の変形により、プリングプレート１５０がベース部材１１０の挿入溝１１４に固定設置される。

次に、設置補助部材１０をベース部材１１０から除去する。

前述したように、塑性変形部１５４の変形により延長部１５６がベース部材１１０の挿入溝１１４を形成する側壁１１４ａに圧入されるようにして、プリングプレート１５０をベース部材１１０に設置することができるので、プリングプレート１１０とベース部材１１０の結合強度を向上させることができる。

すなわち、温度変化に応じた素材の熱膨張差により塗布される接着剤に亀裂が生じることにより発生する接着強度の低下を防止することができる。

また、塑性変形部１５４のみが変形してプリングプレート１５０がベース部材１１０に設置されるので、プリングプレート１５０全体がベース部材１１０に圧入されて設置される場合と比較して、設置時の変形量を減少させることができる。

さらに、プリングプレート１５０全体がベース部材１１０に圧入されて設置される場合と比較して、プリングプレート１５０がベース部材１１０を削り出して発生する汚染を低減することができる。

言い換えれば、プリングプレート１５０の設置時にパーティクルの発生を低減することができるので、パーティクルによる汚染を低減することができる。

１００ スピンドルモータ
１１０ ベース部材
１２０ スリーブ
１３０ シャフト
１４０ ロータハブ
１５０ プリングプレート

Claims (7)

1. 円環形状を有する本体と、
   前記本体から本体面に対して垂直方向に突設され、スピンドルモータへの設置時に塑性変形する塑性変形部と
   を含む、スピンドルモータ用プリングプレート（ｐｕｌｌｉｎ ｐｌａｔｅ）。
2. 前記塑性変形部は、前記本体面に対して垂直方向に突設される突起で構成される、請求項１に記載のスピンドルモータ用プリングプレート。
3. 前記塑性変形部は、前記スピンドルモータへの設置前の横断面が半円形状を有する、請求項２に記載のスピンドルモータ用プリングプレート。
4. 前記塑性変形部は、円周方向に沿って複数個が離隔配置される、請求項１から３の何れか１項に記載のスピンドルモータ用プリングプレート。
5. 前記塑性変形部は、中心角が１２０°の角度を有するように離隔配置される、請求項４に記載のスピンドルモータ用プリングプレート。
6. 前記塑性変形部が形成される部分の前記本体には、半径方向外側に延びる延長部が備えられる、請求項１から５の何れか１項に記載のスピンドルモータ用プリングプレート。
7. スリーブが固定設置されるベース部材と、
   前記スリーブが回転可能に支持するシャフトに固定設置されて回転するロータハブと、
   前記ロータハブに固定設置される駆動マグネットと、
   前記駆動マグネットと対向して配置されるように前記ベース部材に設置される請求項１から６の何れか１項に記載のプリングプレートと
   を含むスピンドルモータ。

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