JP3013960B2

JP3013960B2 - ディスク駆動用モータ

Info

Publication number: JP3013960B2
Application number: JP5222097A
Authority: JP
Inventors: 広志坂下; 淳山下
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JPH0759326A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフロッピーディ
スク等を回転駆動するディスク駆動用モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばフロッピーディスク等のディスク
媒体を回転駆動するモータが知られている。図１１ない
し図１３は、このようなモータの従来例を示す。図１
１、図１３において、基板３７上には孔部が形成されて
おり、この孔部にはスラスト軸受３２が取り付けられて
いる。スラスト軸受３２の外周には円筒状の軸受ホルダ
ー４３が取り付けられている。軸受ホルダー４３の内周
面には円筒状のラジアル軸受３６が嵌合固定されてお
り、ラジアル軸受３６の中央には回転軸３１が挿入され
ている。回転軸３１の下端はスラスト軸受３２と当接し
ており、スラスト軸受３２によって回転軸３１はスラス
ト方向に支持されている。また、回転軸３１はラジアル
軸受３６によって回転自在に支持されている。

【０００３】軸受ホルダー４３の下部にはフランジ４３
ａが形成されており、このフランジ４３ａの上面にはス
テータコア４１が載置されている。ステータコア４１は
コア素体を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、各突極にはコイル４２が巻
回されている。一方、基板３７とステータコア４１の間
にはスペーサ４４が介装されている。ステータコア４１
は、ステータコア４１、スペーサ４４を貫通したねじ９
０が基板３７に螺合されることによって固定されてい
る。また、軸受ホルダー４３のフランジ４３ａがステー
タコア４１の内周縁部によって基板３７側に押えつけら
れることにより軸受ホルダー４３が基板３７に固定され
ている。

【０００４】回転軸３１の先端部には略円盤状のハブ台
３４が圧入等によって取り付けられており、さらにハブ
台３４外周面の下側にはかしめ等によってカップ状のロ
ータケース３５が取り付けられている。ロータケース３
５の周壁の内面にはリング状の駆動用マグネット３８が
取り付けられている。駆動用マグネット３８の内面はス
テータコア４１の突極と一定の間隙をおいて対向してい
る。このため、突極に巻回されたコイル４２を通電制御
することによって、駆動用マグネット３８、ロータケー
ス３５が回転駆動され、回転軸３１が回転駆動される。

【０００５】ロータケース３５には、ハブ台３４よりも
外側の特定箇所に孔部が形成されており、この孔部の内
部には板ばね等で支持された駆動ピン４５が配置されて
いる。

【０００６】ハブ台３４の上面にはフロッピーディスク
等のメディアハブ４６が搭載される。図１２に示すよう
に、メディアハブ４６には駆動ピン係合孔４７とスピン
ドル係合孔４８が形成されており、駆動ピン係合孔４７
とスピンドル係合孔４８にそれぞれ駆動ピン４５と回転
軸３１の先端部が係合することによってメディアハブ４
６はハブ台３４上に位置決めして係止され、回転駆動さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、ディスク駆動用
モータは薄型化や小型化が図られている。薄型化や小型
化に最も有効なのは図１３において、回転軸３１の径φ
ｄ１の小型化や、回転軸３１とラジアル軸受３６の摺動
部分の軸方向寸法Ｌ４の小型化、あるいは回転軸３１下
端部のスラスト軸受３２と当接する半球状部分の軸方向
寸法Ｌ５の小型化等である。しかし、以上のような方法
では充分な性能を維持したまま小型化するのは困難であ
る。

【０００８】例えば、回転軸３１の径φｄ１を小型化す
ると、メディアハブ４６を正確に位置決めすることが不
可能となってしまう。また、回転軸３１とラジアル軸受
３６の摺動部分の寸法Ｌ４を短くすると、回転軸３１の
軸振れ精度が悪化し、回転軸３１及びラジアル軸受３６
の摩耗によって、モータの寿命が短くなってしまう。さ
らに、回転軸３１下端部の半球状部の寸法Ｌ５を小型化
するため、半球状部の曲率半径を大きくすると、スラス
ト軸受３２との接触部分が増加するため、ノイズが増大
してしまう。なお、スラスト軸受３２と当接する回転軸
３１下端の一部のみに半球状部を形成すると充分な特性
を得られるが、加工するのが困難であるため、コストが
高騰してしまう。

【０００９】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、充分な性能を維持しながら小型化
あるいは薄型化することが可能なディスク駆動用モータ
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ステータに固定された固定軸によって軸方向に支持され
るスラスト受部が、ハブ台を有するロータに固定された
係合ピンの一端の凹部内に形成されるとともに、係合ピ
ンの外径がディスクの中心穴に正確に係合するのに適し
た外径寸法となっており、上記ステータに固定されたコ
アーを有し、コアーの一部が上記固定軸に圧接している
ことを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、固定軸に基板との当接面が形成されている
ことを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、係合ピンの一部が
ハブ台となっていることを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明は、固定軸が焼結材に
より形成されていることを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明は、固定軸一端に凸部
を形成し、この凸部を基板に嵌合したことを特徴とす
る。

【００１５】請求項６記載の発明は、係合ピン、ラジア
ル軸受、固定軸のうちの少なくとも一点に潤滑油を含浸
させたことを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【作用】係合ピンの一端の凹部内に形成されたスラスト
受部が固定軸に当接し、係合ピンがスラスト方向に支持
される。係合ピンはハブ台を有するロータと共に一体回
転する。係合ピンはディスクハブと係合するとともに、
係合ピンの外径はディスクハブの位置決めに適した充分
大きな寸法に設定されており、ディスクハブを精度よく
位置決めすることができる。しかも係合ピンに形成した
スラスト受部を、基板に取り付けられた固定軸に当接さ
せて係合ピンをスラスト方向に支持したため、性能を維
持しながら薄型化及び小型化が可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明にかかるディスク駆動用モータ
の実施例について図面を参照しながら説明する。図１に
おいて、先端部が半球状で図示しないディスクハブのス
ピンドル係合孔に係合される係合ピン３は、ステンレス
等の粉末を焼結成形することによって形成されている。
このような、係合ピン３の径寸法φｄ１はディスクハブ
のスピンドル係合孔へ正確に位置決めするのに最も適し
た寸法に設定されている。係合ピン３の下端部には凹部
３ｂが形成されており、凹部３ｂの外周は周壁３ａとな
っている。凹部３ｂ底部のほぼ中央には半球状で平滑に
仕上げられたスラスト受部２が形成されている。係合ピ
ン３の外周にはディスク等が載置されるハブ台４が取り
付けられている。ハブ台４の下面の外周縁部にはロータ
ケース５がかしめ等によって固定されている。ロータケ
ース５はカップ状に形成され、その周壁内面には駆動用
マグネットが取り付けられるが、ロータケース５の周壁
及び駆動マグネットは図示されていない。また、ロータ
ケース５には、従来例同様に駆動ピン４５が配置されて
いるが、これも図示されていない。なお、係合ピン３の
製法は粉末焼結法のみならず、鋳造、プレス等の塑性加
工、切削、射出成形焼結法等の他の製法であってもよ
い。また、係合ピン３の材質はステンレスのみならず、
鋼材、銅合金等他の材質であってもよい。

【００２１】ハブ台４の中心孔には、下側から円筒状の
ラジアル軸受６が圧入されている。ラジアル軸受６の上
端部において、中心孔６ｂの外周縁部が上方に突出して
突出部６ａとなっており、この突出部６ａがハブ台４の
中心孔に圧入されている。上記突出部６ａの上端面は係
合ピン３の下端面に当接している。このような係合ピン
３、ハブ台４、ロータケース５、ラジアル軸受６及び図
示されていない駆動用マグネット３８、駆動ピン４５よ
りロータ組が構成されている。

【００２２】一方、基板７の中央には孔が形成されてお
り、孔には固定軸１が圧入固定されている。固定軸１に
は上記ロータ組を構成するラジアル軸受６の中心孔６ｂ
が挿入されており、係合ピン３のスラスト受部２と固定
軸１の上端面とが当接することによってロータ組はスラ
スト方向に支持されている。また、固定軸１と固定軸１
の外周面を一定の間隙をおいて覆うラジアル軸受６によ
ってロータ組は固定軸１に回転自在に支持されている。

【００２３】以上のようなディスク駆動用モータによれ
ば、ロータ組の回転に関与する軸（この場合固定軸１）
とディスクハブの中心孔と係合する係合ピン３を一体化
せずに、それぞれ別々に構成したため、係合ピン３の外
径寸法φｄ１をディスクハブの中心孔へ正確に位置決め
するのに最も適した寸法としながら、ロータ組を支持す
る固定軸１の外径寸法φｄ２を小さくして、モータの体
格を小型化することが可能となる。また、ラジアル軸受
６の上端の一部がハブ台４の中心孔に挿入されているた
め、ラジアル軸受６の固定軸１との摺動部分の寸法Ｌ４
を短縮することなくディスク駆動用モータの高さ寸法Ｌ
２を、ハブ台４の中心孔に挿入された突出部６ａの分だ
け短くすることができ、薄型化が可能となる。

【００２４】さらに、スラスト受部２はハブ台あるいは
係合ピン３の内部に設置されているので、従来例におけ
る回転軸３１の下端部の半球状部の軸方向寸法Ｌ５の分
だけ薄型化が可能となる。ここで半球状のスラスト受部
２の曲率半径は、従来例における回転軸３１の下端部の
半球状部の曲率半径と同じに設定される。このため、ロ
ータ組が回転するときに生ずるノイズやスラスト受部２
の摩耗を、従来品と同じレベルに維持することができ
る。また、係合ピン３は、ステンレス等の粉末焼結法や
射出成形焼結法等によって形成すれば、様々な形状を容
易に、しかも、比較的安価に製造することができる。

【００２５】以上のような構成のディスク駆動用モータ
を従来例と同様なサイズで形成すると、ラジアル軸受６
の固定軸１との摺動部分の寸法Ｌ４を大きく確保するこ
とができるため、軸振れ精度をさらに向上させることが
できる。

【００２６】ロータ組を円滑に回転させるためには、図
２（ａ）に示すように、スラスト受部２と固定軸１上端
部が当接した部分に、グリス等の潤滑油１０を介在させ
てもよい。また、図２（ｂ）に示すように、スラスト受
部２と固定軸１との当接部において、係合ピン３側の部
分を平坦面とし、この平坦面と当接する固定軸１の上端
部を半球状としてもよい。また、図２（ｃ）に示すよう
に係合ピン３側に形成した凹部３ｂの平坦な底面に合成
樹脂等からなるスラスト軸受１１をとりつけ、このスラ
スト軸受１１に対して固定軸の半球状の上端部を当接さ
せるようにしてもよい。こうすればロータ組を更に円滑
に回転させることが可能となる。

【００２７】図１の例では、ハブ台４に対して係合ピン
３及びラジアル軸受６を固定していたが、係合ピン３に
対して直接ラジアル軸受６を固定するようにしてもよ
い。例えば、図３（ａ）に示すように係合ピン３の周壁
３ａの軸方向寸法を比較的長く設定し、このような周壁
３ａの内面にラジアル軸受６の突出部６ａを圧入して固
定するようにしてもよいし、図３（ｂ）に示すように、
周壁３ａの軸方向寸法をさらに長く設定しラジアル軸受
６の外周の大部分を周壁３ａで覆うように構成してもよ
い。また、図３（ｃ）に示すように、ラジアル軸受６の
中心孔６ｂの上側を大径部とし、この大径部に係合ピン
３の小径の周壁３ａを圧入し、周壁３ａの端面を上記中
心孔６ｂの段状の面に、ラジアル軸受６の上端面を係合
ピン３の周壁３ａより外側の端面に、それぞれ当接させ
てもよい。

【００２８】さらに別の実施例として、図４に示すよう
に、係合ピン３の小径の周壁３ａより外側の端面とラジ
アル軸受６の上端面との間に、ロータケース５にプレス
等を施して形成したハブ台となる突出部５ａの中心孔の
縁部を挟み込み、係合ピン３とラジアル軸受６とロータ
ケース５を固定するようにしてもよい。こうすれば、別
部材としてのハブ台４を省略することができるため、コ
ストを低減させることが可能となる。

【００２９】さらに別の実施例として、図５に示すよう
に、ラジアル軸受６の外周にスリーブ１３を嵌めてもよ
い。スリーブ１３は、特にラジアル軸受６が焼結含油軸
受等から形成されている場合に、軸受油等の漏洩を遮断
し、軸受油の他の部品への影響を最小限に抑えることが
可能なため有効である。

【００３０】さらに別の実施例として、図６に示すよう
に、係合ピン３の外周にフランジ３ｃを形成し、フラン
ジ３ｃの上端面をディスク等が載置されるハブ台として
もよい。別部材としてのハブ台が不要なためコストを低
減することができるし、フランジ３ｃの下面がロータケ
ース５の上端面と当接するため、係合ピン３に対するロ
ータケース５の垂直度を向上させることができる。

【００３１】次に、係合ピンとラジアル軸受が一体に形
成されたディスク駆動用モータの実施例について説明す
る。図７において、先端部が半円球状で図示しないディ
スクハブの中心孔に係合される係合ピン３は、有底円筒
状に形成されている。また、係合ピン３の外径φｄ１は
ディスクハブの中心孔へ正確に位置決めするのに最も適
した寸法に設定されている。このような係合ピン３には
凹部３ｂが形成されている。凹部３ｂを有する係合ピン
３の、周壁３ａはラジアル軸受も兼ねている。凹部３ｂ
の底部のほぼ中央には半球状で平滑に仕上げられたスラ
スト受部２が形成されている。上記周壁３ａの外周には
ロータケース５が固定されている。ロータケース５は、
係合ピン３より外側の部分が突出部５ａとなっており、
この突出部５ａの上面がディスク等が載置されるハブ台
となっている。

【００３２】一方、基板７の中央には孔が形成されてお
り、この孔には固定軸１が圧入固定されている。このよ
うな固定軸１に対して係合ピン３及びロータケース５等
からなるロータ組の上記係合ピン３の凹部３ｂが嵌めら
れ、ロータ組が回転自在に支持されている。固定軸１の
上端面は、係合ピン３のスラスト受部２と当接してロー
タ組をスラスト方向に支持している。また、係合ピン３
の周壁３ａは一定の微小な間隙をおいて固定軸１の大部
分を覆い、ロータ組をラジアル方向に支持している。

【００３３】以上のような実施例によれば、図１の例と
同様に従来品と同様な性能を維持しながら、薄型化する
ことができるという効果を奏するのに加え、係合ピン３
の周壁３ａをラジアル軸受としたため、部品点数を減少
させ、製造コストを低減させることができる。なお、周
壁３ａはステンレス等の粉末焼結法や射出成形焼結法等
によって形成すれば、図７のような有底円筒状で周壁３
ａの部分が軸方向に長い形状も、コストが上昇すること
なく容易に形成することができる。また、ロータケース
５を係合ピン３の外周側において上方に突出させて突出
部５ａを形成し、これをハブ台としたため、さらに部品
点数を減少させることができ、製造コストを低廉化する
ことができる。

【００３４】また、係合ピン３の周壁３ａには必要に応
じて潤滑油を含浸させるようにしてもよい。なお、周壁
３ａの外面から潤滑油が漏洩するのが心配な場合は、周
壁３ａの外面のポーラスを目潰ししたり、あるいは、ラ
ジアル軸受である周壁３ａの外周面に図５に示すような
スリーブ１３を取り付けたりするのが好ましい。

【００３５】さらには、図８（ａ）に示すように、固定
軸１の下端側にフランジ１ｃを形成し、基板７の上面と
フランジ１ｃの下面とを当接させてもよい。こうするこ
とによって固定軸１の垂直度を向上させることができ
る。また、固定軸１の上端部に取り付けられる係合ピン
３の外周面にフランジ３ｃを形成してこれをハブ台と
し、フランジ３ｃの下面をロータケース５の上面に当接
させるように構成してもよい。こうすれば、係合ピン３
に対するロータケース５の垂直度を向上させることがで
きる。

【００３６】また、以上のような構成に加えて、図８
（ｂ）に示すように、ステータコア１４に舌片１４ａを
形成し、舌片１４ａで固定軸１のフランジ１ｃの上面を
押える構成にしてもよい。この例によれば、図８（ａ）
の例に比べて固定軸１の固定強度をさらに向上させるこ
とができる。

【００３７】固定軸１の基板７に対する垂直度を出す
方法としては、図９（ａ）に示すように、固定軸１の基
端部に小径の突出部１ｆを形成し、この突出部１ｆを基
板７に対して圧入固定する方法もある。固定軸１本体と
突出部１ｆとの段部１ｅが基板７の上面と当接するた
め、固定軸１の垂直度を向上させることができる。これ
に加えて、図１０に示すように突出部１ｆの軸方向寸法
を基板７の板厚よりも大きくしてもよい。この例によれ
ば、上記突出部１ｆの一部が基板７の裏面から突出する
ので、この突出部分を、ディスク駆動用モータを別部材
に取り付ける場合の位置決め部材として利用することが
でき、モータの位置決めが容易になる。また、固定軸１
の固定強度を向上させるには、図９（ｂ）に示すよう
に、ステータコア１４の一部である突起１４ｂで固定軸
１の外周を圧接保持するようにしてもよい。あるいは、
図９（ｃ）に示すように、基板７にバーリング部７ｃを
形成し、このバーリング部７ｃに対して固定軸１を圧入
するようにしてもよい。図９（ｃ）の例によれば、固定
軸１と基板７の接触する部分が増加するため、固定強度
を著しく向上させることができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ステータ
に固定された固定軸に軸方向に支持されるスラスト受部
を、ハブ台を有するロータに固定された係合ピンの一端
の凹部内に形成したため、その分小型化あるいは薄型化
が可能となるし、同一体格のディスク駆動用モータであ
れば、軸振れ精度を向上させて、高いトルクを得ること
が可能となる。また、係合ピンの外径はディスクの中心
孔に正確に係合するのに適した外径とすることができる
ため、ディスクハブの位置決め精度も高い。さらに、ス
テータに固定されたコアーを有し、コアーの一部が固定
軸に圧接しているため、固定軸の固定強度を向上させる
ことができる。

【００３９】請求項２記載の発明によれば、固定軸に基
板との当接面が形成されているため、固定軸の基板に対
する垂直度を向上させることができる。

【００４０】請求項３記載の発明によれば、係合ピンの
一部がハブ台となっているため、この点からも部品点数
を減少させ、製造コストを低減させることができる。

【００４１】請求項４記載の発明によれば、固定軸は焼
結材により形成されているため、低コストで、様々な形
状の固定軸を形成することができる。

【００４２】請求項５記載の発明によれば、固定軸一端
に凸部を形成し、この凸部を基板に嵌合し、凸部の寸法
を、基板の厚さ寸法よりも大きくしたため、基板から突
出した上記凸部をディスク駆動用モータの位置決め部材
として使用することができ、モータの位置決めが容易に
なる。

【００４３】請求項６記載の発明によれば、係合ピン、
ラジアル軸受、固定軸のうちの少なくとも一点に潤滑油
を含浸させたたため、ロータの円滑な回転が可能とな
る。

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるディスク駆動用モータの実施例
を示す断面図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明にかかるディスク駆動
用モータの固定軸と係合ピンの当接部分の別の例を示す
断面図。

【図３】（ａ）〜（ｃ）本発明にかかるはディスク駆動
用モータのラジアル軸受固定の別の例を示す断面図。

【図４】本発明にかかるディスク駆動用モータの別の実
施例を示す要部拡大断面図。

【図５】本発明にかかるディスク駆動用モータのさらに
別の実施例を示す要部拡大断面図。

【図６】本発明にかかるディスク駆動用モータのさらに
別の実施例を示す要部拡大断面図。

【図７】本発明にかかるディスク駆動用モータのさらに
別の実施例を示す要部拡大断面図。

【図８】（ａ）〜（ｂ）は本発明にかかるディスク駆動
用モータに適用される係合ピン及び固定軸の別の例を示
す断面図。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明にかかるディスク駆動
用モータに適用される固定軸の別の例を示す断面図。

【図１０】本発明にかかるディスク駆動用モータに適用
される固定軸の別の例を示す断面図。

【図１１】従来のディスク駆動用モータの例を示す断面
図。

【図１２】ディスク駆動用モータがメディアハブを係止
した状態を示す平面図。

【図１３】同上要部拡大断面図。

【符号の説明】

１固定軸２スラスト受部３係合ピン３ａ周壁３ｂ凹部６ラジアル軸受７基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−347569（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−64539（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−103742（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−53982（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−476（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 29/00 H02K 5/16 H02K 5/167 H02K 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク駆動用モータであって、ステータに固定された固定軸によって軸方向に支持され
るスラスト受部が、ハブ台を有するロータに固定された
係合ピンの一端の凹部内に形成されるとともに、係合ピ
ンの外径が上記ディスクの中心穴に正確に係合するのに
適した外径寸法となっており、上記ステータに固定されたコアーを有し、コアーの一部
が上記固定軸に圧接していることを特徴とするディスク
駆動用モータ。
【請求項２】固定軸に基板との当接面が形成されてい
る請求項１記載のディスク駆動用モータ。
【請求項３】上記係合ピンの一部がハブ台となってい
る請求項１または請求項２記載のディスク駆動用モー
タ。
【請求項４】上記固定軸は焼結材により形成された請
求項１、２または３記載のディスク駆動用モータ。
【請求項５】固定軸一端に凸部が形成され、この凸部
が基板に嵌合された請求項１、２、３または４記載のデ
ィスク駆動用モータ。
【請求項６】係合ピン、ラジアル軸受、固定軸のうち
の少なくとも一点に潤滑油を含浸させた請求項１、２、
３、４または５記載のディスク駆動用モータ。