JP2023141733A - Spindle motor, hard disk drive device, and manufacturing method of spindle motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピンドルモータ、ハードディスク駆動装置及びスピンドルモータの製造方法に関する。 The present invention relates to a spindle motor, a hard disk drive, and a method for manufacturing a spindle motor.
ベースプレートに支持部材を固定するスピンドルモータは、支持部材が支持できる軸方向荷重を増加させることが要望されている。方策の1つとして、ベースプレートと支持部材の接合力を向上させることが考えられる。 A spindle motor that fixes a support member to a base plate is required to increase the axial load that the support member can support. One possible measure is to improve the bonding force between the base plate and the support member.
例えば、特許文献1には、ベースプレートの貫通穴の接合面に接合溝を形成することで、接合力を向上させる技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for improving bonding force by forming a bonding groove on a bonding surface of a through hole of a base plate.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ベースプレートと支持部材の接合力が高いスピンドルモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a spindle motor that has a high bonding force between a base plate and a support member.
以上の課題を解決するために、貫通穴を有するベースプレートと、前記貫通穴に挿入される支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に支持される回転部と、前記支持部材の外周面と対向する前記貫通穴の内周面に設けられる環状の溝と、前記溝に形成される樹脂系電着塗装膜と、を備えるスピンドルモータが提供される。 In order to solve the above problems, we have provided a base plate having a through hole, a support member inserted into the through hole, a rotating part rotatably supported with respect to the support member, and an outer peripheral surface of the support member. A spindle motor is provided that includes an annular groove provided on the inner circumferential surface of the opposing through hole, and a resin-based electrodeposition coating film formed in the groove.
本発明によれば、スピンドルモータのベースプレートと支持部材の接合力が高い。 According to the present invention, the bonding force between the base plate of the spindle motor and the support member is high.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various limitations that are technically preferable for carrying out the present invention are attached to the embodiments described below, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
<ハードディスク駆動装置>
図1は、ハードディスク駆動装置1の構成を示す斜視図である。ハードディスク駆動装置1は、ケース2と、スピンドルモータ3と、記録ディスク4と、軸受装置5と、カバー6と、を備える。
<Hard disk drive>
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a hard disk drive device 1. As shown in FIG. The hard disk drive device 1 includes a
ケース2は、略直方体の一方の面が開放された有底の箱状の形状を有する。ケース2の内部には、スピンドルモータ3と、記録ディスク4と、軸受装置5とが配置される。スピンドルモータ3は、複数の記録ディスク4を回転可能に支持する。複数の記録ディスク4は、それぞれのディスク面が対向するようにスピンドルモータ3に支持される。それぞれの記録ディスク4の間には、隙間が形成される。軸受装置5は、それぞれの記録ディスク4の間の隙間に配置される複数のスイングアーム7を揺動可能に支持する。スイングアーム7の先端部には、磁気ヘッド8が設けられている。磁気ヘッド8は、記録ディスク4に磁気を与える、又は、記録ディスク4から磁気を読み取る部材である。カバー6は、ケース2の開放された面を塞ぐ板状の部材である。カバー6は、ケース2と共にシール手段によって密閉され、筐体9を形成する。筐体9の内部には、内部空間Sが形成される。内部空間Sには、空気あるいは空気よりも密度の低いヘリウムガスが充填されている。なお、内部空間Sには、空気やヘリウムガスの他に、例えば、窒素ガス、もしくはヘリウムと窒素との混合ガスが充填されてもよい。
The
スピンドルモータ3が回転すると、記録ディスク4も回転する。その状態で、スイングアーム7が揺動すると、磁気ヘッド8は、回転する記録ディスク4の上を移動する。そして、磁気ヘッド8は、記録ディスク4に磁気を与える、又は、記録ディスク4から磁気を読み取る。このようにして、ハードディスク駆動装置1は、記録ディスク4に情報を記録し、また、記録ディスク4に記録されている情報を読み出すことができる。
When the
<スピンドルモータ>
続いて、スピンドルモータ3の詳細な構成について説明する。
<Spindle motor>
Next, the detailed configuration of the
(第1の実施形態)
図2は、スピンドルモータ3の構成を示す断面図である。スピンドルモータ3は、ベースプレート10と、シャフト20と、ロータ30と、ステータコア40と、を有する。このスピンドルモータ3の支持部材は、シャフト20である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the
ここで、図2等に示すように、後述するシャフト20の中心軸に平行な方向を軸方向、シャフト20の中心軸周りの方向を周方向、軸方向に垂直な方向を径方向とする。また、説明のために軸方向を上下方向とし、シャフト20に対してロータ30側を上、ベースプレート10側を下とする。
Here, as shown in FIG. 2 and the like, the direction parallel to the central axis of the
ベースプレート10は、金属製の部材であり、ケース2の底面部である。図3に示すようにベースプレート10には、貫通穴11と、円周壁部12と、が形成される。貫通穴11は、シャフト20の端部を挿通して固定するための穴であり、ベースプレート10を軸方向に貫通するように設けられる。貫通穴11の内周面11Aには、環状溝13(溝の一例)が設けられている。環状溝13は、内周面11Aに周方向に形成され、且つ軸方向に間隔を隔てて2列形成されている。なお、環状溝13は、内周面11Aに1列だけ形成されてもよいし、軸方向に間隔を隔てて3列以上形成されてもよい。図5に示すように、2つの環状溝13には、エポキシ系電着塗装膜14(樹脂系電着塗装膜の一例)が形成される。円周壁部12は、軸方向視で貫通穴11と同心となるように環状に形成される。円周壁部12の径は、貫通穴11の径よりも大きい。
The
シャフト20は、円柱棒状に形成された金属製の部材である。図4は、シャフト20の側面図である。シャフト20には、端部(図4の下側)から順に貫通穴挿入部201、第1取り付け部202、第2取り付け部203が形成されている。それぞれの部位は、軸方向に離間している。貫通穴挿入部201の外径は、貫通穴11の内径よりも小さい。
The
貫通穴挿入部201は、貫通穴挿入部201の外周面201Bと貫通穴11の内周面11A(図3参照)とが対向するように挿入され、接着剤により接合される(図2参照)。なお、貫通穴挿入部201の外径を貫通穴11の内径よりも大きくして、貫通穴挿入部201は、圧入によって貫通穴11に嵌合されるとともに接着剤によって接合されてもよい。
The through-
第1取り付け部202には、下側円錐軸受部材21が固定され、第2取り付け部203には、上側円錐軸受部材22が固定される(図2参照)。下側円錐軸受部材21及び上側円錐軸受部材22は、円錐外面を有し、円錐外面が径方向外側を向いている。
The lower
ロータ30(回転部の一例)は、シャフト20に取り付けられる部材である。ロータ30は、スリーブ31と、ハブ32とを有する。スリーブ31は、軸挿通穴310を有し、シャフト20が軸挿通穴310に挿通される。軸挿通穴310は、下側及び上側の端部に下側円錐内面311と上側円錐内面312とを有する。下側円錐内面311は、微小隙間を介して下側円錐軸受部材21と対向する。上側円錐内面312は、微小隙間を介して上側円錐軸受部材22と対向する。スリーブ31の径方向外側には、ハブ32が固定される。
The rotor 30 (an example of a rotating part) is a member attached to the
下側円錐軸受部材21と下側円錐内面311の間の微小隙間、及び、上側円錐軸受部材22と上側円錐内面312の間の微小隙間には、それぞれ潤滑油が充填される。さらに、下側円錐内面311と下側円錐軸受部材21の円錐外面の少なくとも何れか一方、及び、上側円錐内面312と上側円錐軸受部材22の円錐外面の少なくとも何れか一方には、動圧発生溝(不図示)が形成される。これにより、流体動圧軸受50が形成される。
The minute gap between the lower
ハブ32は、円板部33と、円筒部34と、外縁部35とを有する。円板部33は、円盤状の部材で、径方向の中心にハブ貫通穴36が設けられる。ハブ貫通穴36の内径は、スリーブ31の外径と略等しい。ハブ貫通穴36の内周面とスリーブ31の外周面が対向するようにスリーブ31がハブ貫通穴36に対して挿入され、ハブ32がスリーブ31に固定される。円筒部34は、径方向に一定の厚さを有する円筒状の部材で、円板部33の外縁から、上下方向に延在する。下側の円筒部34の下端部には、外縁部35が設けられる。外縁部35は、軸方向視で円筒部34の下端部から径方向外側に突出し、且つ周方向に全周にわたってフランジ状に延びる部材である。外縁部35の上方且つ円筒部34の外周面に沿って複数の記録ディスク4が設置される(図1参照)。
The
下側の円筒部34の内周面には、ヨーク37とリングマグネット38が取り付けられる。ヨーク37は、筒状の部材で、リングマグネット38からの磁束の漏洩を抑制する。ヨーク37は、円筒部34の内周面に周方向に全周にわたって取り付けられる。リングマグネット38は、筒状の部材で、軸方向視で周方向に極性がN,S,N,S…と反転する状態で着磁された永久磁石である。リングマグネット38は、ヨーク37の内周面に周方向に全周にわたって取り付けられる。リングマグネット38は、後述するコイル41が巻き回されたステータコア40と径方向に隙間を空けて対向している。
A
ステータコア40は、軸方向視で環状の電磁鋼板を軸方向に複数積層した部材である。ステータコア40は、円周壁部12の外周面に沿って延在し、円周壁部12の外周面に接着等の方法によって固定される。また、ステータコア40は、径方向外側に延び、周方向に沿って複数配置される極歯(突極)を有する。極歯には、コイル41が巻き回されている。コイル41に電流が流れることによって、ステータコア40は、磁束を発生させる。
The
<スピンドルモータの動作>
コイル41に電流を流し、その極性を切り替えることで、リングマグネット38とステータコア40の極歯との間で生じる磁気吸引力と磁気反発力とが切り替わる。その結果、ロータ30は、シャフト20を中心にして回転する。
<Spindle motor operation>
By passing current through the
ロータ30が高速で回転することにより、下側円錐軸受部材21と下側円錐内面311の間の微小隙間、及び、上側円錐軸受部材22と上側円錐内面312の間の微小隙間に充填された潤滑油は、動圧発生溝によって加圧される。その結果、流体動圧軸受50には、動圧が発生する。発生した動圧によって、スリーブ31は、シャフト20と下側円錐軸受部材21と上側円錐軸受部材22とに対して非接触状態で支持されながら回転する。つまり、ロータ30は、シャフト20に対して非接触状態で支持されながら回転する。
As the
<スピンドルモータの製造方法>
次に、本実施形態に係るスピンドルモータ3の製造方法、及び、ベースプレート10とシャフト20の接着について図2~図7を参照して説明する。
<Manufacturing method of spindle motor>
Next, a method for manufacturing the
図6は、第1の実施形態に係るスピンドルモータ3の製造方法について示したフローチャートである。製造方法は、S11からS13までの3つの工程で構成される。製造方法は、例えば、作業ロボットにより実施される。
FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing the
(S11)
S11は、貫通穴11の内周面11Aに環状溝13を形成する工程である。
(S11)
S11 is a step of forming an
作業ロボットは、図7(a)に示すように、貫通穴11の内周面11Aを周方向に切削し、環状溝13を形成する。環状溝13は、内周面11Aに軸方向に間隔を隔てて2列形成される。なお、図2及び図5には、環状溝13が内周面11Aに軸方向に2列形成される例を示しているが、1列でもよいし、3列以上形成されてもよい。
The working robot cuts the inner
(S12)
S12は、環状溝13にエポキシ系電着塗装膜14を形成する工程である。
(S12)
S12 is a step of forming an epoxy
作業ロボットは、図7(b)に示すように、内周面11A及び環状溝13に対して電着塗装(Electrodeposition coating)を行い、内周面11Aと環状溝13の表面にエポキシ系電着塗装膜14を形成する。ここで、電着塗装とは、塗料を物体の表面に付着させる塗装方式の1つである。具体的には、金属製物体を正または負のイオンを帯びた水溶性塗料が溶けた水溶液に入れ、電気を流すことによって塗料を金属表面に付着させ、その後水洗や乾燥、加熱などを行うことにより塗料が金属製物体の表面に定着する。ここで、本実施形態において使用する塗料は、エポキシ系樹脂の塗料である。なお、電着塗装の塗料としてアクリル系樹脂の塗料を使用し、エポキシ系電着塗装膜14の代わりにアクリル系電着塗装膜(樹脂系電着塗装膜の一例)を形成してもよい。
As shown in FIG. 7(b), the working robot performs electrodeposition coating on the inner
内周面11A及び環状溝13の表面のエポキシ系電着塗装膜14が定着した後、作業ロボットは、図7(c)に示すように、環状溝13にのみエポキシ系電着塗装膜14が残るように内周面11Aに対して切削加工を行い、内周面11Aの表面からエポキシ系電着塗装膜14を除去する。
After the epoxy
(S13)
S13は、貫通穴11にシャフト20を挿入し、ベースプレート10にシャフト20を接着剤によって接合する工程である。
(S13)
S13 is a step of inserting the
作業ロボットは、シャフト20の貫通穴挿入部201の外周面201Bと、貫通穴11の内周面11Aの少なくとも一方に接着剤を塗布する。ここで、塗布される接着剤は、エポキシ系接着剤又はアクリル系接着剤である。そして、作業ロボットは、外周面201Bと内周面11Aとが対向するようにシャフト20を貫通穴11の上側から貫通穴11へと挿入する。作業ロボットがシャフト20を挿入するのに伴い、外周面201Bと内周面11Aに塗布された接着剤が環状溝13に押し出される。環状溝13の表面にはエポキシ系電着塗装膜14が形成されているので、環状溝13に押し出された接着剤は、図7(d)に示すように、エポキシ系電着塗装膜14と接触する。作業ロボットは、シャフト20の下端が内周面11Aの下端まで到達したところで、シャフト20の挿入を停止する。
The work robot applies adhesive to at least one of the outer
S13の工程が終了した後、室温放置、加熱などの方法により、接着剤を硬化させる。接着剤が硬化することによって、ベースプレート10とシャフト20とが、固定される。つまり、ベースプレート10とシャフト20とが、接着剤によって接合される。
After the step S13 is completed, the adhesive is cured by leaving at room temperature, heating, or the like. As the adhesive hardens, the
なお、本実施形態において、ベースプレート10とシャフト20とが接着剤によって接合されたが、シャフト20の貫通穴挿入部201の外径を貫通穴11の内径よりも大きくして、貫通穴挿入部201は、圧入によって貫通穴11に嵌合されるとともに、接着剤によって接合されてもよい。
Note that in this embodiment, the
<効果>
上記実施形態においてスピンドルモータ3は、貫通穴11を有するベースプレート10と、貫通穴11に挿入される支持部材と、支持部材に対して回転可能に支持されるロータ30と、支持部材の外周面と対向する貫通穴11の内周面11Aに設けられる環状溝13と、環状溝13に形成されるエポキシ系電着塗装膜14と、を備える。
<Effect>
In the above embodiment, the
また、本実施形態に係るスピンドルモータ3の支持部材は、外周面201Bを持つ柱状のシャフト20であり、外周面201Bが内周面11Aに固定されるとともに、ロータ30がシャフト20の周りに回転可能に支持される。
Further, the support member of the
エポキシ系電着塗装膜14は、金属材料の加工表面よりも接着剤との間に分子間力が強く作用することが知られている。上記のような構成によれば、内周面11Aに設けられる環状溝13にエポキシ系電着塗装膜14が形成されているため、シャフト20を貫通穴11に挿入して、シャフト20とベースプレート10を接着剤によって接合する際に、エポキシ系電着塗装膜14と接着剤との間に分子間力が強く作用する。その結果、ベースプレート10とシャフト20とが、より強固に接合される。つまり、ベースプレート10とシャフト20の接合力が高い。
It is known that intermolecular forces act more strongly between the epoxy
また、ベースプレート10とシャフト20とが強固に接合されることによって、ベースプレート10とシャフト20との間のシール性が高まる。その結果、貫通穴11を通じて気体が漏れにくい。
Further, by firmly joining the
さらに、ベースプレート10とシャフト20とが強固に接合されることによって、シャフト20は、より大きな軸方向荷重を支持できる。
Furthermore, by firmly joining the
また、本実施形態に係るハードディスク駆動装置1は、上記のスピンドルモータ3を備える。
Further, the hard disk drive device 1 according to this embodiment includes the
このような構成によれば、ハードディスク駆動装置1は、より大きな軸方向荷重を支持することができるスピンドルモータ3を備えるため、スピンドルモータ3が支持する記録ディスク4の枚数を増やすことができる。つまり、ハードディスク駆動装置1の記録容量を増やすことができる。そして、より大きな軸方向荷重を支持することができるため、筐体9の高さを増やしてシャフト20の軸方向の長さを長くすることができる。その結果、筐体9の高さを3.81センチメートル(1.5インチ)以上5.08センチメートル(2.0インチ)以下とするハードディスク駆動装置1では、より多くの記録ディスク4を搭載することができる。
According to this configuration, the hard disk drive device 1 includes the
また、本実施形態に係るハードディスク駆動装置1は、筐体9を更に備え、スピンドルモータ3が筐体9内に配置され、筐体9の内部が密閉されている。
Further, the hard disk drive device 1 according to the present embodiment further includes a
このような構成によれば、筐体9の内部が密閉され、その内部空間Sにスピンドルモータ3が配置されるため、筐体9の外部から埃等の異物が侵入しにくい。その結果、スピンドルモータ3は、故障しにくい。
According to such a configuration, the inside of the
また、内部空間Sに空気よりも密度の低いヘリウムガス等を充填すると、内部空間Sにおいて気体抵抗が減少するため、記録ディスク4の回転ムラや振動が低減される。その結果、記録ディスク4をより高精度に動作させることができるため、ハードディスク駆動装置1に搭載する記録ディスク4を増やすことができる。つまり、ハードディスク駆動装置1の記録容量を増やすことができる。
Further, when the internal space S is filled with helium gas or the like having a lower density than air, the gas resistance in the internal space S is reduced, so that uneven rotation and vibration of the
また、上記実施形態における貫通穴11を有するベースプレート10に、シャフト20を取り付けて構成されるスピンドルモータ3の製造方法は、貫通穴11の内周面11Aに環状溝13を設ける工程と、環状溝13にエポキシ系電着塗装膜14を形成する工程と、貫通穴11にシャフト20を挿入し、ベースプレート10にシャフト20を接着剤によって接合する工程と、を含む。
Further, the manufacturing method of the
このような方法によれば、貫通穴11にエポキシ系電着塗装膜14が形成された環状溝13が設けられる。そのような貫通穴11にシャフト20を挿入して接着剤によって接合することにより、ベースプレート10とシャフト20を強固に接合することができる。
According to this method, the
(第2の実施形態)
続いて、支持部材が軸受スリーブであるスピンドルモータ3について説明する。
(Second embodiment)
Next, a
図8は、スピンドルモータ3の構成を示す断面図である。スピンドルモータ3は、静止部402と、静止部402に対して回転する回転部403と、を備える。
FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of the
<静止部>
静止部402は、ベースプレート410と、軸受スリーブ420と、ステータコア440と、を有する。
<Stationary part>
ベースプレート410は、金属製の部材であり、ケース2の底面部である。図8及び図9に示すように、ベースプレート410には、貫通穴411と、円周溝部412と、円周壁部413とが形成される。貫通穴411は、軸受スリーブ420を固定するための穴であり、ベースプレート410を軸方向に貫通するように設けられる。貫通穴411の内径は、軸受スリーブ420の外径と略同じかそれよりも大きい。貫通穴411の内周面411Aには、環状溝414が設けられている。環状溝414は、内周面411Aに周方向に形成され、且つ軸方向に間隔を隔てて2列形成されている。なお、環状溝414は、内周面411Aに1列だけ形成されてもよいし、軸方向に間隔を隔てて3列以上形成されてもよい。図10に示すように、2つの環状溝414には、エポキシ系電着塗装膜415が形成される。円周溝部412は、貫通穴411の径方向外側に形成される。円周溝部412は、貫通穴411の中心軸と同軸となるように設けられる環状の溝である。また、円周壁部413は、円周溝部412の底面から貫通穴411に沿って軸方向上向きに突出する環状の壁面部として形成される。円周壁部413は、貫通穴411と円周溝部412を仕切る。
The
軸受スリーブ420は、後述するシャフト430を回転可能に支持する円筒状の部材である。軸受スリーブ420は、貫通穴411に挿入される(図8参照)。図8及び図10に示した状態において、軸受スリーブ420の外周面420Bは、貫通穴411の内周面411Aと対向する。軸受スリーブ420は、外周面420Bと内周面411Aの間に塗布される接着剤によって、貫通穴411に固定される。
The
軸受スリーブ420の内部には、シャフト430が配置される。軸受スリーブ420の内周面420Aは、シャフト430の外周面430Bを包囲し、内周面420Aと外周面430Bとが、微小隙間を隔てて対向する。この微小隙間には、潤滑油(不図示)が充填される。内周面420Aまたは外周面430Bの少なくとも一方には、ラジアル動圧発生溝431が設けられている。図8に示した実施例において、ラジアル動圧発生溝431は、内周面420Aに周方向に連続した列状に形成され、且つ軸方向に間隔を隔てて2列形成されている。
A
また、軸受スリーブ420の下端側には、下方に向けて開口する大径凹部423、及び大径凹部423の頂面から上方に向かって開口する小径凹部424が形成される。
Furthermore, a large-
大径凹部423には、カウンタープレート422が取り付けられる。カウンタープレート422は、軸受スリーブ420の下端側から小径凹部424及び大径凹部423を塞ぐ円盤状の蓋である。カウンタープレート422は円形であり、その外径は大径凹部423の内径と略等しい。また、カウンタープレート422の軸方向の厚さは、大径凹部423の深さと略等しい。カウンタープレート422は、圧入あるいは接着や溶接などの方法によって軸受スリーブ420に対して隙間なく固定され、大径凹部423及び小径凹部424を塞ぐ。
A
ステータコア440は、軸方向視で環状の電磁鋼板を軸方向に複数積層した部材である。ステータコア440は、円周溝部412の内部に配置され、円周壁部413の外周面に接着等の方法によって固定される。また、ステータコア440は、径方向外側に延び、周方向に沿って複数配置される極歯(突極)を有する。極歯にはコイル441が巻き回されている。コイル441に電流が流れることによって、ステータコア440は磁束を発生させる。
The
<回転部>
回転部403は、シャフト430と、ロータハブ450と、ロータマグネット460と、を有する。
<Rotating part>
The
シャフト430は、スピンドルモータ3の回転軸となる柱状の部材であり、軸受スリーブ420の内部に配置される。また、シャフト430の上端は、軸受スリーブ420から突出している。なお、ラジアル動圧発生溝431が、軸受スリーブ420の内周面420Aではなく、シャフト430の外周面430Bの内周面420Aと対向する部位に設けられてもよい。シャフト430の下端部にはスラストプレート421が取り付けられている。
The
スラストプレート421は、軸方向視で径方向に拡がる円環状のフランジ部材である。スラストプレート421は、シャフト430に圧入される、又は接着剤によって接着されることによって、シャフト430に固定される。スラストプレート421は、小径凹部424に配置される。スラストプレート421が小径凹部424に形成される軸受スリーブ420の下側面424Cとカウンタープレート422の間に配置されることによって、スラストプレート421及びシャフト430の軸方向の移動が防止される。スラストプレート421の外径は、小径凹部424の内径よりも小さい。また、スラストプレート421の軸方向の厚さは、小径凹部424の軸方向深さよりも薄い。
The
図8及び図10に示した状態において、スラストプレート421の上側面と、下側面424Cとが、微小隙間を隔てて対向する。また、スラストプレート421の下側面と、カウンタープレート422の上側面とが、微小隙間を隔てて対向する。これらの微小隙間には、潤滑油(不図示)が充填される。
In the state shown in FIGS. 8 and 10, the upper surface of the
スラストプレート421の上側面または軸受スリーブ420の下側面424Cの少なくとも一方(本実施形態においてはスラストプレート421の上側面)には、スラスト動圧発生溝が設けられている。また、スラストプレート421の下側面またはカウンタープレート422の上側面の少なくとも一方(本実施形態においてはスラストプレート421の下側面)にも、スラスト動圧発生溝が設けられている。
A thrust dynamic pressure generating groove is provided on at least one of the upper surface of the
ロータハブ450は、シャフト430の上端に取り付けられ、シャフト430と共に回転する。ロータハブ450は、円板部451と、円筒部452と、外縁部453とを有する。円板部451は、軸受スリーブ420の上方に配置され、軸方向視でシャフト430の中心軸と同軸となるような円盤状の部材である。円板部451には、その中心に貫通穴454が設けられる。貫通穴454に対してシャフト430の上端を圧入や接着等の方法で固定することにより、円板部451は、シャフト430に対して固定される。なお、円板部451の下側面と軸受スリーブ420の上側面は、間隔を空けた状態で対向する。円筒部452は、径方向に一定の厚さを有する円筒状の部材で、円板部451の下側面の外縁から下方に延在する。円筒部452の内径は、軸受スリーブ420の外径よりも大きく、円筒部452の内周面と外周面420Bが間隔を空けた状態で対向する。円筒部452の外径は、円板部451の外径と同じである。外縁部453は、軸方向視で円筒部452の下端において径方向外側に突出し、且つ周方向に全周にわたってフランジ状に延びる部材である。
ロータマグネット460は、軸方向視で周方向に沿って極性がN,S,N,S…と反転する状態で着磁された磁極構造を有する環状の部材である。本実施例においては、ロータマグネット460は、外縁部453の下端に取り付けられている環状のヨーク461の内周面に取り付けられている。ロータマグネット460は、軸方向においてステータコア440と略同一の位置にあり、且つ径方向においてステータコア440と円周溝部412の内周面の間の位置にある。ヨーク461は、ロータマグネット460からの磁束の漏洩を抑制する。なお、円筒部452または外縁部453がステータコア440と円周溝部412の内周面との間に配置され、環状のヨーク461が、円筒部452の内周面または外縁部453の内周面に取り付けられてもよい。その場合、ロータマグネット460は、ステータコア440と対向するようにヨーク461の内周面に取り付けられる。
The rotor magnet 460 is an annular member having a magnetic pole structure in which the polarity is reversed as N, S, N, S, . . . along the circumferential direction when viewed in the axial direction. In this embodiment, the rotor magnet 460 is attached to the inner peripheral surface of an
<スピンドルモータの動作>
コイル441に通電した場合、ロータマグネット460の磁極とステータコア440の極歯との間で生じる磁気吸引力と磁気反発力とが切り替わる。その結果、回転部403は、シャフト430を回転軸として静止部402に対して回転する。
<Spindle motor operation>
When the
シャフト430は、軸受スリーブ420に対して回転する。この際、ラジアル動圧発生溝431によって潤滑油が加圧されることにより、潤滑油に動圧が発生する。発生した動圧によって、シャフト430は、軸受スリーブ420に対して径方向に非接触状態で支持される。
シャフト430が回転すると、スラストプレート421は、軸受スリーブ420とカウンタープレート422に対して回転する。この際、スラストプレート421の上側面または下側面424Cの少なくとも一方に設けられたスラスト動圧発生溝と、スラストプレート421の下側面またはカウンタープレート422の上側面の少なくとも一方に設けられたスラスト動圧発生溝とによって潤滑油が加圧されることにより、動圧が発生する。発生した動圧によって、スラストプレート421は、軸受スリーブ420及びカウンタープレート422に対して軸方向に非接触状態で支持される。
As
<スピンドルモータの製造方法>
次に、本実施形態に係るスピンドルモータ3の製造方法、及び、ベースプレート410と軸受スリーブ420の接着について図8~図12を参照して説明する。
<Manufacturing method of spindle motor>
Next, a method of manufacturing the
図11は、第2の実施形態に係るスピンドルモータ3の製造方法について示したフローチャートである。製造方法は、S111からS113までの3つの工程で構成される。製造方法は、例えば、作業ロボットにより実施される。
FIG. 11 is a flowchart showing a method for manufacturing the
(S111)
S111は、貫通穴411の内周面411Aに環状溝414を形成する工程である。
(S111)
S111 is a step of forming an
作業ロボットは、図12(a)に示すように、貫通穴411の内周面411Aを周方向に切削し、環状溝414を形成する。環状溝414は、内周面411Aに軸方向に間隔を隔てて2列形成される。なお、図8及び図10には、環状溝414が内周面411Aに軸方向に2列形成される例を示しているが、1列でもよいし、3列以上形成されてもよい。
The work robot cuts the inner
(S112)
S112は、環状溝414にエポキシ系電着塗装膜415を形成する工程である。
(S112)
S112 is a step of forming an epoxy
作業ロボットは、図12(b)に示すように、内周面411A及び環状溝414に対して電着塗装を行い、内周面411Aと環状溝414の表面にエポキシ系電着塗装膜415を形成する。ここで、本実施形態においてエポキシ系電着塗装膜415として使用する塗料は、エポキシ系樹脂の塗料である。なお、電着塗装の塗料としてアクリル系樹脂の塗料を使用し、エポキシ系電着塗装膜415の代わりにアクリル系電着塗装膜を形成してもよい。
As shown in FIG. 12(b), the working robot performs electrodeposition coating on the inner
内周面411A及び環状溝414の表面のエポキシ系電着塗装膜415が定着した後、作業ロボットは、図12(c)に示すように、環状溝414にのみエポキシ系電着塗装膜415が残るように内周面411Aに対して切削加工を行い、内周面411Aの表面からエポキシ系電着塗装膜415を除去する。
After the epoxy
(S113)
S113は、貫通穴411に軸受スリーブ420を挿入し、ベースプレート410に軸受スリーブ420を接着剤によって接合する工程である。
(S113)
S113 is a step of inserting the
作業ロボットは、軸受スリーブ420の外周面420Bと、貫通穴411の内周面411Aの少なくとも一方に接着剤を塗布する。ここで、塗布される接着剤は、エポキシ系接着剤又はアクリル系接着剤である。そして、作業ロボットは、外周面420Bと内周面411Aとが対向するように軸受スリーブ420を貫通穴411の上側から貫通穴411へと挿入する。作業ロボットが軸受スリーブ420を挿入するのに伴い、外周面420Bと内周面411Aに塗布された接着剤が環状溝414に押し出される。環状溝414の表面にはエポキシ系電着塗装膜415が形成されているので、環状溝414に押し出された接着剤は、図12(d)に示すように、エポキシ系電着塗装膜415と接触する。作業ロボットは、軸受スリーブ420の下端が内周面411Aの下端まで到達したところで、軸受スリーブ420の挿入を停止する。
The work robot applies adhesive to at least one of the outer
S113の工程が終了した後、室温放置、加熱などの方法により、接着剤を硬化させる。接着剤が硬化することによって、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが、固定される。つまり、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが、接着剤によって接合される。
After the step S113 is completed, the adhesive is cured by leaving at room temperature, heating, or the like. As the adhesive hardens,
なお、本実施形態において、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが接着剤によって接合されたが、軸受スリーブ420の外径を貫通穴411の内径よりも大きくして、軸受スリーブ420は、圧入によって貫通穴411に嵌合されるとともに、接着剤によって接合されてもよい。
Note that in this embodiment, the
<効果>
本実施形態に係るスピンドルモータ3の支持部材は、筒状の軸受スリーブ420であり、回転部403は軸方向に延びる柱状のシャフト430を有し、軸受スリーブ420がシャフト430を回転可能に支持する。
<Effect>
The support member of the
上記のような構成によれば、内周面411Aに設けられる環状溝414にエポキシ系電着塗装膜415が形成されているため、軸受スリーブ420を貫通穴411に挿入して、軸受スリーブ420とベースプレート410を接着剤によって接合する際に、エポキシ系電着塗装膜415と接着剤との間に分子間力が強く作用する。その結果、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが、より強固に接合される。つまり、ベースプレート410と軸受スリーブ420の接合力が高い。
According to the above configuration, since the epoxy
また、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが強固に接合されることによって、ベースプレート410と軸受スリーブ420との間のシール性が高まる。その結果、貫通穴411を通じて気体が漏れにくい。
Moreover, since the
さらに、ベースプレート410と軸受スリーブ420とが強固に接合されることによって、シャフト430は、より大きな軸方向荷重を支持できる。
Furthermore, by firmly joining the
また、上記実施形態における貫通穴411を有するベースプレート410に、軸受スリーブ420を取り付けて構成されるスピンドルモータ3の製造方法は、貫通穴411の内周面411Aに環状溝414を設ける工程と、環状溝414にエポキシ系電着塗装膜415を形成する工程と、貫通穴411に軸受スリーブ420を挿入し、ベースプレート410に軸受スリーブ420を接着剤によって接合する工程と、を含む。
In addition, the manufacturing method of the
このような方法によれば、貫通穴411にエポキシ系電着塗装膜415が形成された環状溝414が設けられる。そのような貫通穴411に軸受スリーブ420を挿入して接着剤によって接合することにより、ベースプレート410と軸受スリーブ420を強固に接合することができる。
According to such a method, an
1…ハードディスク駆動装置,3…スピンドルモータ,9…筐体,10,410…ベースプレート,11,411…貫通穴,11A,411A…内周面,13,414…環状溝(溝),14,415…エポキシ系電着塗装膜(樹脂系電着塗装膜),20…シャフト,30…ロータ(回転部),201B,420B…外周面,403…回転部,420…軸受スリーブ,430…シャフト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Hard disk drive device, 3... Spindle motor, 9... Housing, 10, 410... Base plate, 11, 411... Through hole, 11A, 411A... Inner peripheral surface, 13, 414... Annular groove (groove), 14, 415 ...Epoxy electrodeposition coating film (resin electrodeposition coating film), 20...Shaft, 30...Rotor (rotating part), 201B, 420B...Outer peripheral surface, 403...Rotating part, 420...Bearing sleeve, 430...Shaft
Claims (6)
前記貫通穴に挿入される支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に支持される回転部と、
前記支持部材の外周面と対向する前記貫通穴の内周面に設けられる環状の溝と、
前記溝に形成される樹脂系電着塗装膜と、
を備えるスピンドルモータ。 a base plate having a through hole;
a support member inserted into the through hole;
a rotating part rotatably supported with respect to the support member;
an annular groove provided in an inner circumferential surface of the through hole facing an outer circumferential surface of the support member;
a resin-based electrodeposition coating film formed in the groove;
A spindle motor equipped with.
前記外周面が前記内周面に固定されるとともに、前記回転部が前記シャフトの周りに回転可能に支持される、請求項1に記載のスピンドルモータ。 The support member is a columnar shaft having the outer peripheral surface,
The spindle motor according to claim 1, wherein the outer circumferential surface is fixed to the inner circumferential surface, and the rotating section is rotatably supported around the shaft.
前記回転部は軸方向に延びる柱状のシャフトを有し、前記軸受スリーブが前記シャフトを回転可能に支持する、請求項1に記載のスピンドルモータ。 The support member is a cylindrical bearing sleeve,
The spindle motor according to claim 1, wherein the rotating part has a columnar shaft extending in the axial direction, and the bearing sleeve rotatably supports the shaft.
前記スピンドルモータが前記筐体内に配置され、前記筐体の内部が密閉されており、前記筐体の高さが3.81センチメートル以上5.08センチメートル以下である、請求項4に記載のハードディスク駆動装置。 The hard disk drive further includes a housing,
5. The spindle motor according to claim 4, wherein the spindle motor is disposed within the casing, the inside of the casing is sealed, and the height of the casing is 3.81 cm or more and 5.08 cm or less. hard disk drive.
前記貫通穴の内周面に環状の溝を設ける工程と、
前記溝に樹脂系電着塗装膜を形成する工程と、
前記貫通穴に前記支持部材を挿入し、前記ベースプレートに前記支持部材を接着剤によって接合する工程と、
を含むスピンドルモータの製造方法。 A method for manufacturing a spindle motor comprising a support member attached to a base plate having a through hole, the method comprising:
providing an annular groove on the inner peripheral surface of the through hole;
forming a resin-based electrodeposition coating film in the groove;
inserting the support member into the through hole and bonding the support member to the base plate with an adhesive;
A method of manufacturing a spindle motor, including:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022048212A JP2023141733A (en) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | Spindle motor, hard disk drive device, and manufacturing method of spindle motor |
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