JP3003906B2 - モータ及びモータに用いられるロータの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータに関するもので、
特にロータの抜け防止構造及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来例】例えば、フロッピーディスクを回転駆動する
磁気ディスク駆動装置として、軸受に焼結メタルを使用
した図１０に示すようなものが知られている。図１０に
おいて、ステータ基板６３のほぼ中央には孔が形成され
ており、この孔にはスラスト軸受６２が取り付けられて
いる。スラスト軸受６２は下方に突出しており、この突
出した部分がステータ基板６３の孔に嵌め込まれてい
る。ステータ基板６３上には、スラスト軸受６２の外周
を囲むようにして円筒状の軸受ホルダー５８が取り付け
られている。軸受ホルダー５８は下端部がフランジ５８
ａとなっており、フランジ５８ａの外周にはスペーサ６
５が取り付けられている。フランジ５８ａ及びスペーサ
６５の上面にはステータコア６０が載置されている。ス
テータコア６０は、コア素体を複数枚積層することによ
って構成されており、外周には複数の突極が形成されて
いる。また、ステータコア６０の各突極にはコイル５９
が巻回されている。

【０００３】軸受ホルダー５８の円筒部の内周面には、
上下２個の焼結メタルからなる軸受５５、５５が取り付
けられており、さらに軸受５５、５５の中心孔にはスピ
ンドル５２が挿入されている。スピンドル５２の下端は
スラスト軸受６２と当接し、スラスト方向に支持されて
いる。また、スピンドル５２は軸受５５、５５によって
ラジアル方向に支持され、回転自在となっている。

【０００４】スピンドル５２の上端部には、ディスクが
載置されるハブ台５７が取り付けられている。ハブ台５
７の下部にはカップ状のロータケース５１ａが固定され
ている。ロータケース５１ａはステータコア６０を上側
から覆っており、周壁の内面には駆動マグネット５６が
取り付けられている。駆動マグネット５６の内周面は、
ステータコア６０の突極と一定の間隙をおいて対向して
いる。

【０００５】以上のような、スピンドル５２、ロータケ
ース５１ａ、駆動マグネット５６からロータ５１が構成
されている。このため、突極に巻回されたコイル５９を
通電制御することにより、駆動マグネット５６は付勢さ
れ、ロータ５１が回転駆動される。

【０００６】一方、磁気ディスク駆動装置の別の例とし
て、軸受にボールベアリングを使用した図１１に示すよ
うなものも知られている。図１１において、ステータ基
板６３のほぼ中央には孔が形成されている。この孔の内
周面には、軸受ホルダー６６が嵌め合わされている。軸
受ホルダー６６は下端部がフランジ６６ａとなってお
り、フランジ６６ａの下端面はステータ基板６３の上面
と当接している。フランジ６６ａの上面にはステータコ
ア６０が載置されている。ステータコア６０は、コア素
体を複数枚積層することによって構成されており、外周
には複数の突極が形成されている。また、ステータコア
６０の複数の突極にはコイル５９が巻回されている。

【０００７】軸受ホルダー６６の円筒部の内周面には、
上側にボールベアリングからなる軸受６１が、下側に焼
結メタルからなる軸受６７が取り付けられている。さら
に軸受６１の内輪にはスピンドル５２が取り付けられ、
軸受６７の内周面にスピンドル５２の外周が摺接し、ス
ピンドル５２はステータコア６０に対して回転自在とな
っている。スピンドル５２の下端部には止め輪６４が取
り付けられており、止め輪６４の上面は、軸受６７の下
端面と当接して、スピンドル５２が上方に抜けるのを防
止している。

【０００８】スピンドル５２の上端部には、ディスクが
載置されるハブ台５７が取り付けられている。ハブ台５
７の下部にはカップ状のロータケース５１ａが固定され
ている。ロータケース５１ａはステータコア６０を上側
から覆っており、周壁の内面には駆動マグネット５６が
取り付けられている。駆動マグネット５６の内周面は、
ステータコア６０の突極と一定の間隙をおいて対向して
いる。

【０００９】以上のような、スピンドル５２、ロータケ
ース５１ａ、駆動マグネット５６は、ロータ５１を構成
している。このため、突極に巻回されたコイル５９を通
電制御することにより、駆動マグネット５６は付勢さ
れ、ロータ５１が回転駆動される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示す磁気ディ
スク駆動装置は、ロータ５１の抜け（スピンドルが軸受
から抜けること）を防止するための特別な構造は有して
おらず、駆動マグネット５６とステータコア６０の突極
との吸引力で抜けを防止するのにとどまっている。しか
し、この吸引力は比較的弱いため、ハブ台５７に搭載さ
れるフロッピーディスクの姿勢によっては、ロータ５１
が抜けることがあり、搭載したフロッピーディスクを取
り出しできないなどの不具合が生ずることがある。

【００１１】また、図１１に示す磁気ディスク駆動装置
は、スピンドル５２の下端部に止め輪６４が形成されて
おり、ロータ５１が引き抜かれようとすると、止め輪６
４が軸受６７の下端面に当接して、ロータ５１の抜けが
防止されている。しかし、スピンドル５２に止め輪６４
を取り付けるためには、スピンドル５２に対して予め凹
溝を形成しなければならず、製造コストが高騰してしま
う。また、別部品として止め輪６４が必要となるため、
部品費も高騰してしまう。

【００１２】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、簡単でしかも安価な構成で、抜け
防止を図ることができるモータ及びモータに用いられる
ロータの製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ロータの中心に設けられたスピンドルと、このスピンド
ルを回転自在に支承する軸受とステータとを備え、上記
スピンドルは、金属製の板材がプレス加工により、一端
側が球面状の底面で、他端側が開放した有底管状に塑性
変形されており、上記スピンドルの他端側開放部分に
は、外径方向に突出した凸部が一体に形成され、この凸
部の外径寸法が上記軸受の内径寸法よりも大きく形成さ
れたことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のモ
ータにおいて、ステータには、鍵状の切り起こし部が形
成され、この切り起こし部の先端が上記スピンドルの上
記凸部の少なくとも一部を覆っていることを特徴とす
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、金属製の板材を所
望の形状に外形抜きして平板を形成する工程、上記板材
を絞り加工により塑性変形させて、一端側が球面状の底
部で、他端側が開放した有底管状のスピンドルを形成す
る工程、上記板材の上記スピンドルが形成された部分の
外周を、上記スピンドルを支承する軸受の内径より大き
くなるような径寸法で切断し、上記スピンドルの他端側
の開放部分に外径方向に突出した凸部を形成する工程、
上記スピンドルをロータの中心に一体化する工程、を少
なくとも備えていることを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【作用】ロータに対して引き抜く方向に力が加わると、
ロータの中心に位置するスピンドルの基端部側に形成さ
れた凸部が、軸受の下端部と当接するため、スピンドル
の軸方向へのずれを制限し、ロータの抜けが防止され
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明にかかるモータ及びモータに用
いられるロータの製造方法について説明する。図１にお
いて、ステータ基板１３上には円筒状の軸受ホルダー８
が取り付けられている。軸受ホルダー８は外周側の鍔部
８ａ、上側の円筒部８ｂ、内周側の段部８ｃとからな
り、鍔部８ａの上面にはステータコア１０が載置されて
いる。ステータコア１０は、コア素体を複数枚積層する
ことによって構成されており、外周には複数の突極が形
成されている。また、ステータコア１０の複数の突極に
はコイル９が巻回されている。

【００２０】軸受ホルダー８の円筒部８ｂの内周面には
ボールベアリングからなる軸受５の外輪が取り付けられ
ており、この軸受５の外輪の下端面は段部８ｃの上面に
当接している。軸受５の内輪にはスピンドル２が圧入固
着されており、スピンドル２は軸受５によって回転自在
となるように支持されている。スピンドル２は有底管状
で、上部が球面状の底部となっている。また、スピンド
ル２の基端側には、外径方向に突出した凸部２ａが形成
されている。凸部２ａの部分の外径寸法は軸受５の内径
寸法よりも大きくなっている。このため、凸部２ａは軸
受５の内輪の下端面と当接している。凸部２ａが、軸受
５の内輪の下端面と当接することによって、ロータ１の
抜け防止構造を構成しており、ロータ１に対して軸受５
から引き抜く方向に力が加えられた際に、スピンドル２
がずれるのを制限し、ロータ１が抜けるのを防止してい
る。

【００２１】一方、スピンドル２の上端部にはカップ状
のロータケース１ａが取り付けられている。ロータケー
ス１ａの周壁内面には駆動マグネット６が取り付けられ
ている。これら、スピンドル２、ロータケース１ａ、駆
動マグネット６からロータ１が構成されている。駆動マ
グネット６の内周面はステータコア１０の突極と一定の
間隙をおいて対向している。このため、ステータコア１
０の突極に巻回されたコイル９を通電制御することによ
り、駆動マグネット６が付勢され、ロータ１が回転駆動
される。

【００２２】スピンドル２の、ロータケース１ａよりも
さらに上方には、例えばフロッピーディスク等が載置さ
れるハブ台７が取り付けられている。

【００２３】次に、以上のようなロータの抜け防止構造
に使用される有底管状のスピンドルの製造方法について
説明する。 （１） 図２（ａ）に示すような、金属製の板材を所望
の形状に外形抜きして平板３５を形成する。 （２） 図２（ｂ）に示すように平板３５に対してプレ
スや絞り加工等を施して塑性変形させ有底管状の突出部
３５ａを形成する。 （３） 平板３５に対してさらにプレスや絞り加工を施
し、有底管状の突出部３５ａを成長させる。 （４） 突出部３５ａが一定の寸法になったら、図２
（ｃ）に示すように、平板３５の突出部３５ａの基端側
外周を、スピンドルを支承する軸受の内径寸法より大き
くなるような径寸法で切断し、上記突出部３５ａを有し
てなるスピンドルを平板３５から分離する。 （５） 分離されたスピンドルに対して熱処理やバレル
処理を施す。このようにしてスピンドル２（図１、図２
（ｃ）参照）が完成する。このスピンドル２は図１の例
のようにロータケース１ａと一体化され、モータのロー
タを構成することになる。

【００２４】以上のような構成のモータ及びモータに用
いられるロータの製造方法によれば、スピンドルの製造
工程内で容易に抜け防止用の凸部２ａを形成することが
できるため、低コストなロータの抜け防止構造を得るこ
とができる。また、止め輪などの別部品が不要となるた
め部品費を抑え、コストの低減に寄与することができ
る。さらに、スピンドル２が基板１３の裏面側に突出し
ないため、装置の薄型化に寄与することもできる。さら
に、凸部２ａはスピンドル２と一体であるため強度的も
申し分なく、従ってこの凸部２ａが軸受５の内輪と当接
することにより、強度的にも十分なロータの抜け防止構
造を得ることができる。

【００２５】このような構成のロータの抜け防止構造
を、例えばフロッピーディスク等を駆動するディスク駆
動装置等に応用すれば、ロータの抜けが無くなり、フロ
ッピーディスクの着脱エラーを解消し、装置の信頼性を
向上させることができる。

【００２６】なお、図３に示すように、上端部から下端
部まで同一径（ストレート状）となった有底管状のスピ
ンドル２の下端部に、かしめ等を施すことによって凸部
２ａを形成するようにしてもよい。また、凸部２ａの形
状は一定の形状に限られるものではなく、例えば、図４
に示すように、外周が波状となるように形成してもよ
い。また、凸部２ａは全周に形成してもよいし、部分的
に複数箇所形成してもよい。

【００２７】また、スピンドルとして有底管状のものに
ついて説明したが、凸部は基端側に外径方向に突出し、
外径寸法が軸受の内径寸法よりも大きければどのような
ものでもよい。例えば、図５に示すように、有底管状で
はなく、焼結によって内部が充実した形に形成され、基
端側に外径方向に突出した凸部３７ａを有するスピンド
ル３７によってロータの抜け防止構造を構成してもよ
い。

【００２８】さらに、ロータの抜け防止構造は、軸受と
してボールベアリングを使用したものに限られたもので
はない。図６に示すように、焼結メタルからなる軸受１
２を使用したものにも適用可能である。このように、軸
受１２に焼結メタルを使用する場合、軸受１２は固定部
材であり回転しないため、軸受１２の摩耗を防ぐ点から
も、凸部２ａと軸受１２の下端面との間に若干の間隙を
形成しておくのがよい。

【００２９】さらに、ロータの抜け防止構造を図７に示
すように構成してもよい。図７において、ステータ基板
３３には固定軸３４が取り付けられている。また、ステ
ータ基板３３の固定軸３４の外周には断面が鍵状の切り
起こし部３３ａが形成されている。切り起こし部３３ａ
の外周にはコアホルダー３８が取り付けられている。コ
アホルダー３８の上端面には、ステータコア３０が取り
付けられている。ステータコア３０は複数枚のコア素体
からなり、外周には複数の突極を有している。ステータ
コア３０の外周の各突極には、コイル２４が巻回されて
いる。

【００３０】固定軸３４の外周には、上下２個の軸受２
５、２５が固定されている。このような軸受２５、２５
が固定された固定軸３４には有底管状のスピンドル２２
が被せられている。スピンドル２２は、内周面上部の球
面状の箇所にスラスト軸受３９が取り付けられおり、こ
のスラスト軸受３９に対して固定軸３４の上端部が当接
し、スピンドル２２は固定軸３４によってスラスト方向
に支持されている。スピンドル２２の周壁内面は軸受２
５、２５の外周面によってラジアル方向に支持されてお
り、スピンドル２２は固定軸３４に対して回転自在とな
っている。

【００３１】スピンドル２２の先端部には、カップ状の
ロータケース２１ａが取り付けられている。ロータケー
ス２１ａの周壁内面には駆動マグネット２６が取り付け
られている。これら、スピンドル２２、ロータケース２
１ａ、駆動マグネット２６からロータ２１が構成されて
いる。駆動マグネット２６の内周面はステータコア３０
の突極と一定の間隙をおいて対向している。このため、
各突極に巻回されたコイル２４を通電制御することによ
り、駆動マグネット２６は付勢され、ロータ２１が回転
駆動される。

【００３２】スピンドル２２の基端側には外径方向に突
出した凸部２２ａが形成されており、この凸部２２ａは
切り起こし部３３ａで覆われることにより、ロータ２１
の抜けが防止される構造となっている。

【００３３】また、ロータの抜け防止構造のさらに別の
実施例として、図８に示すように、スピンドル２の凸部
２ａが形成された基端側をステータ基板１３に貫通させ
ると共に、取付け対象の別装置のシャーシ４０も貫通さ
せ、凸部２ａと別の装置のシャーシ４０とでロータ１の
抜け防止を構造を構成してもよい。この場合、図９に示
すように予めシャーシ４０に、大径と小径の２つの円が
連通して鍵状の孔４０ａを形成し、孔４０ａの大径部に
スピンドル２の凸部２ａの部分を取り付けた後、小径部
にずらすようにすればスピンドル２をシャーシ４０へ容
易に取付けることができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ロータの
中心に設けられたスピンドルと、このスピンドルを回転
自在に支承する軸受とステータとを備え、上記スピンド
ルは、金属製の板材がプレス加工により、一端側が球面
状の底面で、他端側が開放した有底管状に塑性変形され
ており、上記スピンドルの他端側開放部分には、外径方
向に突出した凸部が一体に形成され、この凸部の外径寸
法が上記軸受の内径寸法よりも大きく形成されているた
め、軸受の端面と凸部が当接することにより、ロータの
抜けを防止することが可能となる。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のモータにおいて、ステータには、鍵状の切り起こし
部が形成され、この切り起こし部の先端が上記スピンド
ルの上記凸部の少なくとも一部を覆っているため、ロー
タの抜けを防止することが可能となる。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、金属製の板
材を所望の形状に外形抜きして平板を形成する工程、上
記板材を絞り加工により塑性変形させて、一端側が球面
状の底部で、他端側が開放した有底管状のスピンドルを
形成する工程、上記板材の上記スピンドルが形成された
部分の外周を、上記スピンドルを支承する軸受の内径よ
り大きくなるような径寸法で切断し、上記スピンドルの
他端側の開放部分に外径方向に突出した凸部を形成する
工程、上記スピンドルをロータの中心に一体化する工
程、を少なくとも備えているため、容易な構成でしかも
部品点数を抑え、低コストなロータの抜け防止構造を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるモータの実施例を示す断面図。

【図２】同上モータに使用されるスピンドルの製造方法
を示す断面図。

【図３】本発明にかかるモータに使用されるスピンドル
の別の製造方法を示す断面図。

【図４】本発明にかかるモータに使用されるスピンドル
の別の実施例を示す斜視図。

【図５】本発明にかかるモータに使用されるスピンドル
のさらに別の実施例を示す断面図。

【図６】本発明にかかるモータのさらに別の実施例を示
す断面図。

【図７】本発明にかかるモータのさらに別の実施例を示
す断面図。

【図８】本発明にかかるモータのさらに別の実施例を示
す断面図。

【図９】本発明にかかるモータに使用される別装置のシ
ャーシの例を示す平面図。

【図１０】従来のモータの例を示す面図参照

【図１１】従来のモータの別の例を示す断面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−36941（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−168942（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130764（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−182068（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/15 - 5/173 H02K 15/14 H02K 21/00 - 21/24 H02K 29/00 - 29/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの中心に設けられたスピンドル
   と、このスピンドルを回転自在に支承する軸受とステー
   タとを備え、 上記スピンドルは、金属製の板材がプレス加工により、
   一端側が球面状の底面で、他端側が開放した有底管状に
   塑性変形されており、上記スピンドルの他端側の開放部
   分には、外径方向に突出した凸部が一体に形成され、こ
   の凸部の外径寸法が上記軸受の内径寸法よりも大きく形
   成されていることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記ステータには、鍵状の切り起こし部
   が形成され、この切り起こし部の先端が上記スピンドル
   の上記凸部の少なくとも一部を覆っていることを特徴と
   する請求項１記載のモータ。
3. 【請求項３】 少なくとも次の工程を備えていることを
   特徴とするモータのロータの製造方法、 （１）金属製の板材を所望の形状に外形抜きして平板を
   形成する工程、 （２）上記板材を絞り加工により塑性変形させて、一端
   側が球面状の底部で、他端側が開放した有底管状のスピ
   ンドルを形成する工程、 （３）上記板材の上記スピンドルが形成された部分の外
   周を、上記スピンドルを支承する軸受の内径より大きく
   なるような径寸法で切断し、上記スピンドルの他端側の
   開放部分に外径方向に突出した凸部を形成する工程、 （４）上記スピンドルをロータの中心に一体化する工
   程。