JP2892080B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はスピンドルモータ、更に詳しくはハブ部材と
ヨーク部材が熱膨張係数の異なる材料から形成されてい
るスピンドルモータに関する。

〔従来技術及びその欠点〕

一般に、磁気ディスクの如き記録部材を回転駆動する
スピンドルモータは、取付ブラケットと、この取付ブラ
ケットに対して相対的に回転自在であるハブ部材と、ハ
ブ部材に装着されたロータマグネットと、ハブ部材とロ
ータマグネットの間に介在されたヨーク部材と、ロータ
マグネットの内側に配設されたステータとを備えてお
り、記録部材はハブ部材の外周面に装着される。この種
のスピンドルモータでは、ハブ部材はアルミニウム又は
アルミ合金から形成され、またヨーク部材は鉄から形成
され、ハブ部材とヨーク部材の熱膨張係数が異なってい
る。

このハブ部材とヨーク部材を実質上全長に渡って焼ば
め等の手段により固定すると、次の通りの問題が生じ
る。即ち、ハブ部材とヨーク部材の熱膨張係数が異なる
故に、雰囲気温度が上昇又は下降すると、ハブ部材とヨ
ーク部材の膨張又は収縮の程度に差が生じ、かかる差が
大きくなると記録部材に変形が生じ、回転時のうねり、
騒音等の原因になる。

そこで、かかる問題を解決するために、例えば、米国
特許第4,717,977号明細書に開示されている如く、ハブ
部材及びヨーク部材の長手方向中央部にて両者を焼ばめ
等の手段により固定し、それらの両端においては両者間
に間隙を設けたスピンドルモータも提案されている。か
かるスピンドルモータにおいては、ハブ部材及びヨーク
部材の両端部に間隙が存在する故に、両者の熱膨張係数
の違いにより生ずる熱変形を上記間隙により吸収するこ
とができ、これにより記録部材の変形を著しく抑えるこ
とができる。

しかし、このスピンドルモータでは、ハブ部材とヨー
ク部材の両端部の間が開放されているので、組付時等に
ハブ部材の内周面及び／又はヨーク部材の外周面に付着
したダスト等が上記間隙を通して収容室（記録部材が収
容されている室）に流入し、コンタミネーションの原因
となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その
主目的は、ハブ部材とヨーク部材の熱膨張係数の差に起
因する熱変形を吸収することができ、またコンタミネー
ションの発生も抑えることができる、改良されたスピン
ドルモータを提供することである。

〔発明の要約〕

本発明によれば、取付ブラケットと、該取付ブラケッ
トに対して相対的に回転自在であるハブ部材と、該ハブ
部材の内側に配設されたロータマグネットと、該ハブ部
材と該ロータマグネットの間に介在されたヨーク部材
と、該ロータマグネットの内側に配設されたステータ
と、を具備し、該ハブ部材と該ヨーク部材が熱膨張係数
の異なる材料から形成されているスピンドルモータにお
いて、 該ハブ部材及び該ヨーク部材の一端部が実質上全周に
渡って相互に固定され、それらの該一端部を除く他の部
分には両者間に実質上全周に渡って間隙が設けられ、更
にそれらの他端部間には実質上全周に渡って弾性密封手
段が介在されている、ことを特徴とするスピンドルモー
タが提供される。

〔具体例〕

以下、添付図面を参照して、本発明に従うスピンドル
モータの一具体例について説明する。

第１図において、図示のスピンドルモータは取付ブラ
ケット２、軸部材４及びハブ部材６を備えている。取付
ブラケット２は略円板形状であり、その中央ブラケット
にはボス部2aが設けられている。この取付ブラケット２
は駆動装置のフレーム（図示せず）に装着される。

軸部材４は取付ブラケット２に固定され、この軸部材
４にハブ部材６が回転自在に装着されている。具体例で
は、軸部材４の下端部が圧入等の手段により取付ブラケ
ット２のボス部2aに固定されている。ハブ部材６は略円
筒形であり、その一端部（上端部）の内径は他の部分の
内径よりも小さくなっている。このハブ部材６の内周面
には実質上全長に渡ってヨーク部材８が配設され、この
ヨーク部材８の長手方向略中央部内周面の環状のロータ
マグネット10が取り付けられている。ハブ部材６とヨー
ク部材８の固定様式については、後に詳述する。

このハブ部材６は一対の軸受部材12及び14を介して軸
部材４に回転自在に支持されている。具体例では、図示
する通り、ハブ部材６は、一端部（かかる一端部は肉厚
部16となっている）においてヨーク部材８を介して軸受
部材12に回転自在に支持され、他端部においてヨーク部
材８及びこのヨーク部材８の内周面に装着されたブッシ
ュ部材18を介して他方の軸受部材14に回転自在に支持さ
れている。軸受部材12及び14の外側には磁性流体シール
機構20及び22が配設されている。片方の磁性流体シール
機構20は軸受部材12の外側にて軸部材４の一端部に固定
された環状のブッシュ部材24を有し、このブッシュ部材
24に環状磁石26及び一対のポールピース28が装着され、
ポールピース28とヨーク部材８の間に磁性流体が充填さ
れている。また、他方の磁性流体シール機構22は軸受部
材14の外側にて軸部材４に固定された環状のブッシュ部
材30を有し、このブッシュ部材30に環状磁石32及び一対
のポールピース34が装着され、ポールピース34とブッシ
ュ部材18との間に磁性流体が充填されている。磁性流体
シール機構20のブッシュ部材24と軸受部材12の内輪36と
の間にはプレート状ばね部材38が介在され、ばね部材38
は軸受部材12及び14に予圧を付与する。

ロータマグネット10の内側にはステータ40が配設さ
れ、このステータ40は軸部材４の中間部（一対の軸受部
材12及び14間の部位）に固定されている。ステータ40と
軸部材４の環状突部42の間には、ハブ部材６の回転を制
御するための回路基板44が配設されている。

かくの通りのスピンドルモータにおいては、第１図に
一点鎖線で示す如く、ハブ部材６の外周面に複数枚の磁
気ディスクの如き記録ディスク46がスペーサ部材48を介
して積層部材に装着され、最下位の記録ディスク46はハ
ブ部材６のフランジ部50に載置される。そして、取付ブ
ラケット２、軸部材４及びステータ40に対して、ハブ部
材６（これと一体にヨーク部材８及びロータマグネット
10）及び記録ディスク46が所定方向に回転駆動される。

次に、第１図と共に第２図を参照して、ハブ部材６と
ヨーク部材８の固定様式について説明する。具体例で
は、ハブ部材６はアルミニウム又はアルミ合金から形成
され、ヨーク部材８は鉄から形成され、ハブ部材６の熱
膨張係数がヨーク部材８の熱膨張係数よりも大きい。一
般に、雰囲気温度が上昇又は下降すると両者の熱膨張又
は熱収縮の差に起因して熱変形が発生するが、具体例で
は、上記熱変形が所要の通り吸収される構成となってい
る。即ち、ハブ部材６とヨーク部材８は、それらの一端
部が焼ばめの如き手段によって固定され、かかる一端部
を除く他の部分は、両者間に実質上全周に渡って間隙が
設けられている。焼ばめに代えて、両者の一端部を圧入
又は接着剤等の手段により固定することもできる。従っ
て、ハブ部材６の肉厚部16内周面とこれに対応するヨー
ク部材８の一端部（他の部分よりも小径になっている）
外周面が直接接触して固定され、上記固定部以外は両者
が相互に実質上接触することはない。具体例ては、更
に、ハブ部材６の他端部内周面に断面矩形状の環状溝52
が形成されている。この環状溝52には例えば合成ゴムか
ら形成することができる弾性変形可能なＯ−リング54
（弾性密封手段を構成する）が収容され、かかるＯ−リ
ング54がヨーク部材８の外周面に圧接されている。具体
例では、ヨーク部材８の他端部外周面に環状突部8a（第
２図参照）が設けられており、この環状突部8aがＯ−リ
ング54に作用するようになっている。従って、第１図か
ら容易に理解される如く、ハブ部材６をヨーク部材８に
対して第１図において相対的に下方に移動させて両者を
固定する際に、第１図に示す位置関係になるまではＯ−
リング54かヨーク部材８の外周面に比較的強く作用する
ことがなく、両者の相対的移動がスムーズに達成され、
一方第１図に示す位置関係になると環状突部8aの存在に
よりＯ−リング54がヨーク部材８の外周面に強く作用
し、かかるＯ−リング54によってヨーク部材８とハブ部
材６間が確実に密封される。また、このＯ−リング54を
介してハブ部材６の他端部がヨーク部材８に確実に支持
され、ハブ部材６、従って記録ディスク46の回転が安定
する。

上述のスピンドルモータは、次の通りの特徴を有す
る。

第１に、ハブ部材６とヨーク部材８はそれらの一端部
においてのみ固定され、それらの中間部及び他端部にお
いては両者間に間隙が存在する故に、雰囲気温度が変化
して膨張又は収縮しても両者の膨張又は収縮差に起因す
る熱変形は両者間の上記間隙により吸収され、従ってハ
ブ部材６の変形に起因する記録ディスク46のうねり等が
防止される。特に、具体例の如く、ハブ部材６の一端部
に肉厚部16を設け、この肉厚部16をヨーク部材８に固定
するようにしたときには、熱変形の生じ易い部位、即ち
一端部における変形が周方向に均一になり、これにより
記録ディスク46のうねり等の発生を一層抑えることがで
きる。

第２に、ハブ部材６は、一端部にあっては直接ヨーク
部材８に、また他端部にあってはＯ−リング54を介して
ヨーク部材８に支持される故に、ハブ部材６がヨーク部
材８を介して軸部材４に確実に支持され、ハブ部材６、
従って記録ディスク46が安定して回転される。

第３に、ハブ部材６の一端部にあってはハブ部材６と
ヨーク部材８が直接固定されることによって両者間が密
封され、またその他端部にあってはＯ−リング54によっ
て両者間が密封され、組付作業時等にヨーク部材８の外
周面及び／又はハブ部材６の内周面に付着したダスト等
のディスク室（記録ディスク46が収容されている室）へ
の侵入を確実に防止でき、コンタミネーションの発生を
も抑えることができる。

第１図及び第２図に示す具体例では、ハブ部材６とヨ
ーク部材８の間に１個のＯ−リング54を介在させている
が、ハブ部材６を一層確実に支持すると共により確実に
密封するために、ハブ部材６の内周面に複数個の溝を形
成し、各溝にＯ−リングを収容するようにしてもよい。

第１図及び第２図に示す具体例では、Ｏ−リング54を
介在させているが、Ｏ−リング54に代えて、接着剤層を
介在させるようにしてもよい。尚、以下の説明におい
て、第１図及び第２図に示す部材と同一の部材は同一の
番号を付して説明する。

第１の変形例を示す第３図において、ハブ部材６′の
第３図にて下端部内周縁部には、環状の凹部60が形成さ
れ、一方ヨーク部材８′の第３図にて下端部には半径方
向外方に突出する環状突部62が形成されている。環状突
部62の先端部はハブ部材６′の凹部60内に幾分突出し、
ハブ部材６′とヨーク部材８′の環状突部62によって下
方に開放された断面矩形状の収容空間を規定する。

かかる収容空間には、ハブ部材６′とヨーク部材８を
上記具体例と同様にて固定した後に、例えばゴム系の接
着剤がその全周に渡って充填される。

かかる変形例においても、ハブ部材６′の下端部が接
着剤層64（弾性密封手段を構成する）を介して確実に支
持されると共に、この接着剤層64によってハブ部材６′
とヨーク部材８′間が確実に密封され、従って第１図及
び第２図に示す具体例と同様の効果が達成される。

第４図は第２の変形例を示し、この第２の変形例では
Ｏ−リングがヨーク部材に装着されている。

第４図において、ヨーク部材８″の第４図にて下端部
外周面には断面矩形状の環状溝66が形成され、この溝66
内に弾性密封手段を構成するＯ−リング68が収容されて
いる。Ｏ−リング68は溝66から突出してハブ部材６″の
内周面に弾性的に作用し、ハブ部材６″を支持すると共
にハブ部材６″とヨーク部材８″の間を密封する。この
第２の変形例においても、第１図及び第２図に示す具体
例と同様の効果が達成されることは容易に理解されるで
あろう。

以下、本発明に従うスピンドルモータの具体例につい
て説明したが、本発明はかかる具体例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形
乃至修正が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成されているので、次に記載
の効果を奏する。

ハブ部材とヨーク部材とはそれらの一端部においての
み実質上全周に渡って固定され、それらの中間部及び他
端部においては両者間に実質上全周に渡って間隙が存在
する構成になっているため、雰囲気温度が変化して膨張
又は収縮しても両者の膨張又は収縮差に起因する熱変形
は両者間の上記隙間により吸収され、ハブ部材の変形が
防止される。

また、ハブ部材は、一端部にあっては直接ヨーク部材
に、また他端部にあっては弾性密封手段を介して支持さ
れるため、ハブ部材がヨーク部材を介して軸部材に確実
に支持され、ハブ部材の安定した回転が得られる。

さらに、ハブ部材の一端部にあってはハブ部材とヨー
ク部材が直接固定されることによって両者間が密封さ
れ、またその他端部にあっては弾性密封手段によって密
封されるため、組付作業時等にヨーク部材の外周面及び
／又はハブ部材の内周面に付着したダスト等のモータ外
部への流出を確実に防止でき、コンタミネーションの発
生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うスピンドルモータの一具体例を
示す断面図。 第２図は、第１図のスピンドルモータの一部を拡大して
示す断面図。 第３図は、スピンドルモータの第１の変形例の一部を拡
大して示す断面図。 第４図は、スピンドルモータの第２の変形例の一部を拡
大して示す断面図。 ２……取付ブラケット ４……軸部材 6,6′及び６″……ハブ部材 8,8′及び８″……ヨーク部材 10……ロータマグネット 40……ステータ 46……記録ディスク 54及び68……Ｏ−リング 64……接着剤層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取付ブラケットと、該取付ブラケットに対
   して相対的に回転自在であるハブ部材と、該ハブ部材の
   内側に配設されたロータマグネットと、該ハブ部材と該
   ロータマグネットの間に介在されたヨーク部材と、該ロ
   ータマグネットの内側に配設されたステータと、を具備
   し、該ハブ部材と該ヨーク部材が熱膨張係数の異なる材
   料から形成されているスピンドルモータにおいて、 該ハブ部材及び該ヨーク部材の一端部が実質上全周に渡
   って相互に固定され、それらの該一端部を除く他の部分
   には両者間に実質上全周に渡って間隙が設けられ、更に
   それらの他端部間には実質上全周に渡って弾性密封手段
   が介在されている、ことを特徴とするスピンドルモー
   タ。