JP2599707B2 - 磁気デイスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ディスク装置に係り、特に小型で記憶容
量の拡大化を図るのに好適な磁気ディスク装置の構造の
改良に関する。

［従来の技術］ 第２図は従来の磁気ディスク装置の一構成例を示して
いる。

この磁気ディスク装置は、ベース１に一体に形成され
たブッシュ２に玉軸受3,3を介してスピンドル４が支持
されている。また、スピンドル４には磁気ディスク（図
示せず）を装着すべきハブ５が固定され、このハブ５の
内周部に固着されたマグネット６と、ブッシュ２の外周
部に設けられたロータリコイル７とでブラシレスDCモー
タが構成されている。

そして、ブラシレスDCモータを駆動すると、マグネッ
ト６及びロータリコイル７間に磁気回路が形成されるこ
とにより、マグネット６及びハブ５と一体にスピンドル
４が軸周りに回転され、これによってハブ５に装着され
る磁気ディスクを回転するように構成されている。

また、ベース１のブッシュ２と下部玉軸受３のアウタ
ーレース3bとの間にはスラスト予圧を与える為のばね８
が介設されている。

なお、この種の公知技術としては、実開昭60-20063号
公報等が挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、最近の磁気ディスク装置では、装置自体の
小型化を図るのに加え、磁気ディスクの枚数を増加して
記憶容量の拡大化を図ることが要請されている。

上記に示す従来の磁気ディスク装置では、小型化を図
るため、ブラシレスDCモータを小形にしようとしても、
必要なトルクを得る為にはマグネット６及びロータリコ
イル７間の厚み（Ｄ−Ｃ）を薄くことに限度があり、ベ
ース１のブッシュ２の厚み（Ｃ−Ｂ）やハブ５の厚み
（Ｅ−Ｄ）を薄くしようとしても強度上の関係で制限さ
れてしまう。

そのため、ブラシレスDCモータ及びブッシュ２並びに
ハブ５の肉厚の薄さが制限されると、玉軸受3,3のピッ
チ円径Ｂが小さくならざるを得ず、小径のものを使用す
ることが余儀なくされている。

しかし乍ら、玉軸受３の径Ｂが小さいと、インナーレ
ース3a及びアウターレース3b間に配設される玉3cの数が
必然的に少なく、しかも玉3c自体が小径になるので、そ
れだけ剛性が低下し、加えて、記憶容量の拡大化を図る
ため、磁気ディスクの枚数を増加した場合には、玉軸受
３にそれだけ負荷がかかるので、耐久性の著しい低下を
招くおそれがある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、玉軸
受の耐久性を向上させて装置の信頼性を高め得、しかも
磁気ディスクの増設による記憶容量の拡大化を図り得る
磁気ディスク装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明では、固定部材に固定されるシャフトと、シャ
フトの外周方向に配置され、かつ磁気ディスクが装着さ
れるハブと、シャフトの外周部に取付けられるステータ
及びハブの内周部における前記ステータと対向する位置
に取付けられるロータを有するインハブ型のDCモータ
と、シャフト及びハブ間に軸方向に沿って配置される複
数個の玉軸受部とを備えている。

そして、前記複数個の玉軸受部の少なくとも何れか一
方は、シャフトの途中位置の外周に該シャフトの求心方
向に凹んで形成され、かつインナーレース部として機能
する第１の凹部と、ハブの内周における前記第１の凹部
と対応する位置にハブの径方向に凹んで形成され、かつ
アウターレース部として機能する第２の凹部と、該第２
の凹部及び第１の凹部間に配設された複数の玉とを有し
て構成し、前記DCモータのロータを有するハブの一部が
アウターレースとして機能するようにしている。

［作用］ インハブ型のDCモータを駆動すると、固定部材にシャ
フトが固定され、またシャフト及びハブ間に玉軸受部が
配設されているので、ステータとロータとの間に磁気回
路が形成されることにより、ハブがシャフトの軸周りに
回転される。

本発明では、前述の如く、少なくとも一方の玉軸受部
がシャフト及びハブ間に配置されるので、該玉軸受部の
ピッチ円径を大きくすることができ、それだけ玉径を大
きくすることもできる。しかも、該一方の玉軸受がシャ
フトの外周面に形成され、インナーレース部として機能
する第１の凹部と、ハブの外周面に形成され、アウター
レース部として機能する第２の凹部と、これらの間に配
設された複数個の玉とを有して構成されるので、一般の
玉軸受部のインナーレース及びアウターレースの肉厚に
相当する分だけ玉の径を確実に大きくすることができ
る。

また、上述の如く一般的な玉軸受を用いることがな
く、第２の凹部がロータリコイルを有するハブに、即ち
DCモータの回転部を有するハブ自体に形成されるので、
軸心振れを防止することができる。

従って、玉軸受部のピッチ円径及び玉径を大きくでき
るので、それだけ剛性が上がり、耐久性を向上させるこ
とができる結果、装置の信頼性を高め得、しかも磁気デ
ィスクの増設による記憶容量の拡大化を図り得る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

実施例の磁気ディスク装置は、シャフト11と、ハブ12
と、ブラシレスDCモータ13と、２個の玉軸受部14,15と
を備えて構成されている。

前記シャフト11はベース16に対し垂直方向に固定さ
れ、例えばマルテンサイト系ステンレス合金等の磁性材
で構成されている。

前記ハブ12はシャフト11の外周方向に配置されてい
る。このハブ12の外周には、スペーサ17及びクランプ18
により複数枚の磁気ディスク19が所定間隔をもって装着
されている。

前記ブラシレスDCモータ13は、シャフト11の途中位置
の外周に設けられた膨出部11aに取付けられ、ステータ
としてのコイル13aと、ハブ12の内周においてコイル13a
と対向する位置に取付けられ、ロータとしてのマグネッ
ト13bとを有し、従って、インハブ型のDCモータを構成
している。

前記２個の玉軸受部14,15はシャフト11及びハブ12間
においてブラシレスDCモータ13と異なる位置に軸方向に
沿って配置されて、ハブ12をシャフト11の軸周りに回転
可能にしている。そして、２個の玉軸受部14,15のう
ち、上方の玉軸受部14は、シャフト11の途中位置外周に
形成された第１の凹部14aと、ハブ12の内周において第
１の凹部14aと対向する位置に形成された第２の凹部14b
と、その第２の凹部14b及び第１の凹部14a間に複数配設
された玉14cとを有して構成されている。

前記第１の凹部14aは、シャフト11の上端部側にその
上端部の径と略同じ大きさをなして一体に形成され、イ
ンナーレース部として機能できるよう、シャフト11の外
周面を求心方向に凹ませた形状をなしている。前記第２
の凹部14bは、ハブ12の内周の上端部に内方に向かって
突設されており、その突出した部分の先端下部が、アウ
ターレース部として機能できるようハブ12の内周面を径
方向に凹ませた形状をなしている。玉14cは第１の凹部1
4a及び第２の凹部14b間に保持器により挟持されて、同
一円周上に複数配設されている。

一方、下方の玉軸受部15は一般てきなもので構成さ
れ、シャフト11のコイル13aより下方の外周に固定され
たインナーレース15aと、ハブ12の内周のインナーレー
ス15aと対応する位置にブッシュ20を介して固定された
アウターレース15bと、両者間に複数配設された玉15cと
を有している。

なお、シャフト11、ハブ12、ブッシュ20、玉軸受部1
4,15は、温度上昇等によって熱膨張したとき、熱膨張係
数が等しい材質のものが望ましい。

また、シャフト11及びハブ12間における上方の玉軸受
部14より上方位置と、ハブ12の底部及びベース16の上部
との間には、玉軸受部14,15の潤滑油が外部に漏れるの
を防ぐために磁性シール21,22が夫々設けられている。

さらに、シャフト11の膨出部11aと下方の玉軸受部15
のインナーレース15aとの間には圧縮ばね23が縮設さ
れ、該圧縮ばね23の弾性力によって玉軸受部14,15にス
ラスト予圧を与えるようにしている。

実施例の磁気ディスク装置は、インハブ型のブラシレ
スDCモータ13を駆動すると、コイル13a及びマグネット1
3b間に磁気回路が形成されるが、ベース16にシャフト11
が固定され、かつシャフト11及びハブ12間に玉軸受部1
4,15が配置されているので、シャフト11の軸周りにハブ
12が回転し、かくして磁気ディスク19が回転される。

前記磁気ディスク装置では、玉軸受部14,15がシャフ
ト11及びハブ12間のブラシレスDCモータと異なる位置に
配置されているので、従来技術のようにDCモータの対向
部位に玉軸受が配置されるものと比較すると、玉軸受部
14,15のピッチ円径を大きくすることができ、それだけ
玉径を大きくすることもできる。しかも玉軸受部14がシ
ャフト11に形成されたインナーレース部として機能する
第１の凹部14aと、ハブ12に形成されたアウターレース
部として機能する第２の凹部14bと、これらの間に複数
配設された玉14cとを有して構成されるので、一般の玉
軸受のインナーレース及びアウターレースの肉厚に相当
する分だけ玉14cの径を確実に大ききすることができ
る。

従って、玉軸受部14のピッチ円径及び玉径を大きくで
きるので、従来例に比較すると、DCモータ及びハブの厚
みが制限されても、これに拘わることなく確実に剛性を
上げることができる。

また、玉軸受部14の玉14cがシャフト11の第１の凹部1
4aとハブ12の第２の凹部14b間に配設されると、一般の
玉軸受と比較した場合、インナーレース及びアウターレ
ースが存在せず、これらを用いることによって軸心振れ
が生じ易いと云うことを防げるばかりでなく、第２の凹
部が、ロータリコイル13aを有するハブ12に、即ちDCモ
ータのロータを有するハブ12自体に形成されるので、ハ
ブ12ひいては磁気ディスク19の芯振れを可及的に抑える
ことができる。

さらに、玉軸受部15のアウターレース15bがブッシュ2
0を介してハブ12に固定されているので、ブッシュ20は
アウターレース15bの剛性をさらに上げることができ、
アウターレース15bにおける玉15cの軌道面が変位したと
きに振動が発生するのを防ぎ得る。

なお図実施例では、玉軸受部14,15のうち、上方の玉
軸受部14が組立てを考慮して上述の如き構成したが、本
発明においては、これに限定されるものではなく、何れ
か一方の玉軸受部が上述の構成であれば同様の効果を得
ることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、固定部材に固定
されるシャフト、シャフトの外周方向に配置され、かつ
磁気ディスクが装着されるハブと、シャフトの外周部に
取付けられるステータ及びハブ内周のステータ対向する
位置に取付けられるロータを有するインハブ型のDCモー
タと、シャフト及びハブ間に軸方向に沿って配置される
複数個の玉軸受部とを備え、該玉軸受部の少なくとも何
れか一方は、シャフトの途中位置の外周に形成され、か
つインナーレース部としての機能する第１の凹部と、ハ
ブ内周の前記第１の凹部と対応する位置に形成され、か
つアウターレース部として機能する第２の凹部と、その
第２の凹部及び第１の凹部間に配設された複数の玉とを
有し、玉軸受部のピッチ円径及び玉径を大きくし得るよ
うに構成したので、それだけ玉軸受部の剛性が上がりか
つ耐久性を向上させることができ、また上述の如く一般
的な玉軸受を用いることがないばかりでなく、第２の凹
部がDCモータの回転部を有するハブ自体に形成されるの
で、軸心振れを防げる結果、装置の信頼性を高め得、し
かも磁気ディスクの増設による記憶容量の拡大化を図り
得ると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ディスク装置の一実施例を示す要
部の半断面図、第２図は従来の磁気ディスク装置の一構
成例を示す半断面図である。 11……シャフト、12……ハブ、13……DCモータ、13a…
…ステータとしてのコイル、13b……ロータとしてのマ
グネット、14,15……玉軸受部、14a……第１の凹部、14
b……第２の凹部、14c……玉。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山浦 悟 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 阿保 高昭 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭59−207069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−80171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−107364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−257732（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部材に固定されるシャフトと、シャフ
   トの外周方向に配置され、かつ磁気ディスクが装着され
   るハブと、シャフトの外周部に取付けられるステータ及
   びハブの内周部における前記ステータと対向する位置に
   取付けられるロータを有するインハブ型のDCモータと、
   シャフト及びハブ間に軸方向に沿って配置される複数個
   の玉軸受部とを備え、前記複数個の玉軸受部の少なくと
   も何れか一方は、シャフトの途中位置の外周に該シャフ
   トの求心方向に凹んで形成され、かつインナーレース部
   として機能する第１の凹部と、ハブの内周における前記
   第１の凹部と対応する位置にハブの径方向に凹んで形成
   され、かつアウターレース部として機能する第２の凹部
   と、該第２の凹部及び第１の凹部間に配設された複数の
   玉とを有して構成し、前記DCモータのロータを有するハ
   ブの一部がアウターレースとして機能することを特徴と
   する磁気ディスク装置。