JP3142970B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光・磁気ディスク等の
記録ディスクを回転駆動するために用いられると共に、
動圧軸受を具備したスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクや光ディスク等の記録ディ
スク駆動装置に用いられるスピンドルモータは、記録デ
ィスクが装着されるハブ部材と、このハブ部材を回転支
持するためのシャフトや、ハウジング（或はブラケット
等）を備えている。ハブ部材はハウジングに対して、相
対回転駆動される。ハブ部材の軸受手段としては、近年
の装置の小型化や高容量化等の傾向を反映して、回転精
度が高く、しかもスピンドルモータのコンパクト化に対
応した流体動圧軸受が用いられる。また記録装置とし
て、記録ディスクをアクセスするためのヘッド動作の関
係上、スピンドルモータの回転軸線方向の高さ位置規制
について厳しい精度が要求される。このため、スピンド
ルモータにあっては、回転軸線方向の位置規制を行う位
置規制部材がシャフト等に設けられ、回転軸線方向に係
合するように装着される。そして、この位置規制部材
は、カバー部材により被覆されてハウジング内に収容さ
れる。通常カバー部材は、ハウジングに対してネジ止め
等により固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成におけるスピンドルモータでは、軸受手段に流体動
圧軸受を用いているため、流体である潤滑剤がこのカバ
ー部材の取付部の隙間等から漏れ出るということがあっ
た。仮に、カバー部材をハウジングに対して嵌め合い公
差を高めて、圧入するという方法もあるが、加工に要す
る手間がかかり、生産コストを押し上げ、しかも、圧入
の仕方によっては、ハウジングに歪みをもたらし、流体
動圧軸受等への影響を与えかねない。このようにカバー
部材をハウジングに装着する上で、従前より解決すべき
何らかの対策が望まれていた。

【０００４】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その課題とすると
ころは、位置規制部材を被覆するカバー部材により、内
部に設けられた流体動圧軸受の潤滑剤に対しても、滲み
漏れ出させることなく、確実にシールすることができ、
しかも容易にハウジングへ取りつけて装着することがで
きる、信頼性と生産性の高いスピンドルモータを提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明のスピンドルモータは、次の手段により提供
される。まず第一の手段によるスピンドルモータでは、
記録ディスクが装着されるハブ部材と、静止部材とを備
え、前記ハブ部材は前記静止部材に対して相対回転駆動
されるスピンドルモータであって、前記ハブ部材には、
一端を開放端とする支柱が同軸的に設けられ、前記静止
部材には、前記支柱が挿通されて回転支持する、スリー
ブが設けられ、前記支柱と前記スリーブとにより、潤滑
流体を用いた動圧軸受が設けられ、前記支柱の開放端部
には、前記スリーブと係合し、該支柱を軸線方向に位置
規制するための、環状部材が固定され、前記静止部材に
おける、前記支柱の開放端側には、前記支柱及び前記環
状部材を被覆し、前記スリーブを閉塞するためのカバー
部材が装着され、該カバー部材は、接着剤により前記静
止部材に固定されてなるものである。

【０００６】前記第一の手段のスピンドルモータにあっ
ては、前記カバー部材が固定される、前記カバー部材及
び／又は前記静止部材の対応部には、接着剤が滞留する
接着剤溜り溝が設けられることが望ましい。

【０００７】次に第二の手段によるスピンドルモータで
は、記録ディスクが装着されるハブ部材と、静止部材と
を備え、前記ハブ部材は前記静止部材に対して相対回転
駆動されるスピンドルモータであって、記静止部材に
は、一端を開放端とする支柱が同軸的に設けられ、前記
ハブ部材には、前記支柱が挿通されて回転支持される、
スリーブが設けられ、前記支柱と前記スリーブとによ
り、潤滑流体を用いた動圧軸受が設けられ、前記支柱の
開放端部には、前記スリーブと係合し、前記スリーブを
軸線方向に位置規制するための、環状部材が固定され、
前記ハブ部材における、前記支柱の開放端側には、前記
支柱及び前記環状部材を被覆し、前記スリーブを閉塞す
るためのカバー部材が装着され、該カバー部材は、接着
剤により前記ハブ部材に固定されてなるものである。

【０００８】また、前記第二の手段によるスピンドルモ
ータでは、前記カバー部材が固定される、前記カバー部
材及び／又は前記ハブ部材の対応部位には、接着剤が滞
留する接着剤溜り溝が設けられることが望ましい。

【０００９】

【作用】前記第一の手段によるスピンドルモータによれ
ば、カバー部材は接着剤により静止部材へ固定される。
接着剤によってカバー部材と静止部材とが確実に固定さ
れると共に、カバー部材と静止部材との嵌め合い隙間を
確実に封止することができる。また、カバー部材と静止
部材との嵌め合いは、接着剤を用いるために、比較的緩
めに設定することができ、容易に嵌め込めて、しかも加
工に要する手間もかからない。そして、接着剤の溜まり
溝が設けられたことにより、カバー部材が静止部材から
離脱することを防止する楔（くさび）の作用を行い、よ
りカバー部材の固定を強化することができる。

【００１０】前記第二の手段によるスピンドルモータに
よれば、カバー部材は接着剤によりハブ部材へ固定され
る。接着剤によってカバー部材とハブ部材とが確実に固
定されると共に、カバー部材とハブ部材との嵌め合い隙
間を確実に封止することができる。また、カバー部材と
ハブ部材との嵌め合いは、接着剤を用いるために、比較
的緩めに設定することができ、容易に嵌め込めて、しか
も加工に要する手間もかからない。そして、接着剤の溜
まり溝が設けられたことにより、カバー部材がハブ部材
から離脱することを防止する楔の作用を行い、よりカバ
ー部材の固定を強化することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に従うスピンドルモータの実施例につ
いて、図１乃至図１０を参照しつつ説明する。先ず図１
乃至図７は、例えば磁気ディスクを回転駆動するスピン
ドルモータの第一の実施例であり、その断面図を示す。
（但し、図３は平面図を示す。また同様の部位には、同
じ番号が付してある。）図１において、１は逆椀型状を
なすハブ部材であり、図示省略の磁気ディスクを搭載し
て回転駆動されるものである。ハブ部材１は、アルミニ
ウム材から形成されている。ハブ部材１の外周面２０へ
（図示省略の）磁気ディスクが外嵌され、ハブ部材１の
下端部に形成された鍔部１３の上面１４から、順次、図
の上方へ所定の枚数が積層される。そして図示省略の取
付部材により、磁気ディスクが押圧されて、回転軸線４
８に同軸的に形成された孔部１１へ、ネジ等により螺着
されて固定される。なお、ハブ部材１の上面４１に形成
された孔部１２は、ハブ部材１へ磁気ディスクを装着す
る際の回り止め用の孔部である。２は、ハブ部材１に同
軸的に固定されたシャフト（支柱）であり、その上端部
２６がハブ部材１に対して、圧入等により一体的に固定
されている。

【００１２】ハブ部材１の鍔部１３の下部には、鉄材等
の強磁性材料から形成されたロータヨーク７が装着され
ている。ロータヨーク７はリング状を成し、鍔部１３の
下面１５と下側壁１６とに外嵌状に固定されている。こ
のため、ハブ部材１の材質が熱膨張係数の大きいアルミ
ニウム材であり、ロータヨーク７の材質がそれより熱膨
張の小さい鉄材より形成されているので、スピンドルモ
ータの温度上昇等によっても、より固定度合いが高めら
れる。ロータヨーク７の内周側には、ロータマグネット
６が環状に配設されて固定されている。なお、ロータヨ
ーク７の上端部が半径方向内方へ曲折されているのは、
鍔部１３への取付しろであると共に、ロータマグネット
６からの漏れ磁束が、磁気ディスク側へ透過することを
防止するためである。

【００１３】一方、静止部材であるハウジング２１は、
平坦状の支持部２９と円筒部２２とから構成され、例え
ばアルミニウム材等から一体に形成されている。円筒部
２２の内周面２３には、同じく円筒状で且つ銅合金等か
ら形成されたスリーブ３が嵌め込まれて固定されてい
る。図に示すようにスリーブ３の内周面３０には、シャ
フト２が挿通されている。シャフト３の開放端である下
端部の小径部２４には、シャフト２（ひいてはハブ部材
１）を軸線方向４８へ位置規制するための、環状部材４
が嵌め込まれており、さらにカバー部材８がこれら環状
部材４乃至シャフト２の下端部を被覆している。そし
て、カバー部材８はスリーブ３を閉塞するように、ハウ
ジング２１の孔部の周壁５４に嵌め込まれて固定されて
いる。

【００１４】円筒部２２の外周面２８には、電機子５が
装着されている。電機子５は、電磁鋼板を所定枚数積層
して形成されたステータコア１８と、このステータコア
１８に巻回された電機子コイル１９とから構成される。
電機子５の磁極部は、ハブ部材１のロータマグネット６
に対して、軸線４８の半径方向に対向して配置されてい
る。また電機子コイル１９から引き出されたコイル線１
７は、ハウジング２１の上面に貼着されたプリント回路
基板１０へ電気接続される。このプリント回路基板１０
によりスピンドルモータ外部へ導出される。

【００１５】第一の実施例のスピンドルモータでは、ハ
ブ部材１はハウジング２１に対して回転支持されるが、
この軸受手段として流体動圧軸受を用いている。図２に
おいて、シャフト２の外周面２５の上下二箇所に、動圧
溝である複数のヘリングボーン溝４５，４６が形成され
ており、これによりシャフト２はスリーブ３に対してラ
ジアル動圧軸受支持される。スリーブ３の内周面３０と
シャフト２の外周面２５との隙間には、潤滑流体として
の潤滑剤が充填されている。なお、動圧溝はシャフト２
側に限らず、スリーブ３の内周面３０側に設けてもよ
い。また図３は、環状部材４の上下面３１，３２を示す
平面図である。即ち図３（ａ）は環状部材４の上面３１
を、図３（ｂ）はその下面３２を示す。これらの表面に
は、動圧溝である複数のスパイラル溝４３，４４が形成
されている。環状部材４は、シャフト２の下端部に一体
に固定されている。従ってシャフト２の回転に伴い、環
状部材４も一体に回転する。環状部材４の上面３１はス
リーブ３の凹部５０と面対向し、一方下面３２はカバー
部材８の上端面４９と面対向する。そして、これら各々
の隙間においてスラスト動圧軸受支持される。これら対
向する隙間には、ラジアル動圧軸受部と同様に潤滑流体
として、同様の潤滑剤が充填されている。このスラスト
動圧軸受支持がなされると同時に、環状部材４により、
シャフト２の回転軸線４８方向の位置規制が成される。

【００１６】図１及び図２において、カバー部材８は、
ハウジング２１の円筒部２２の内部の周壁５４に嵌め込
まれ、カバー部材８を固定するために接着剤９が充填さ
れて固定されている。この部位を詳細に説明するために
図７を参照して説明する。図７は、既に説明したスピン
ドルモータのカバー部材８の周辺部を、拡大して示した
断面図である。これらの図において、カバー部材８の、
図における下側の溝部４１とテーパ部５８に接着剤９が
充填され、またハウジング２１の周壁５４に形成された
接着剤溜まり溝４２にも接着剤９が充填されている。こ
れらによりカバー部材８は、ハウジング２１に対して接
着力が高められ、確実に接着固定される。カバー部材８
と周壁５４との接合部４０に接着剤を塗布して介在させ
るようにしてもよいが、図のように接着剤９を充填する
ことにより、接着力が高められると共に、シール効果が
大きい。即ちカバー部材８における溝部４１に充分な接
着剤９が充填でき、カバー部材８と周壁５４との接着面
積を増大させる。そして周壁５４に形成された接着剤溜
まり溝４２は、カバー部材８がハウジング２１に対し
て、図の下方向へ離脱することを防止する楔（くさび）
の作用を行うため、より強固に接着力が高められる。ま
た、スピンドルモータ自体の温度上昇等により、ハウジ
ング２１とカバー部材８との熱膨張差による接合部４０
の歪み（図における上下方向へ、互いに逆方向に作用す
る）が発生しても、テーパ部５８が接合部４０の作用線
（図の上下方向）に対して、鈍角に設定されている。こ
のため、充填されている接着剤９の対応する部位、即
ち、カバー部材８や周壁５４の接触面において、接着剤
９が容易に剥離することがない。従って、シール性能が
高い信頼性で維持される。

【００１７】次に図４乃至図６を用いて、第一の実施例
に係るスピンドルモータの組立例を説明する。図４乃至
図６は、既に説明に使用した図１乃至図３、そして図７
と同様であり、同じ部位には同じ付番がしてある。先ず
図４に示すように、ハブ部材１には、予めシャフト２を
嵌め込んで一体に形成しておき、また鍔部１３には、ロ
ータヨーク７及びロータマグネット６をそれぞれ環状に
固定しておく。一方、ハウジング２１側には、プリント
回路基板１０を所定の部位に貼着し、円筒部２２の内周
面２３にスリーブ３を嵌め込んで固定させ、また円筒部
２２の外周面２８には電機子５を外嵌状に固定させてお
く。スリーブ３の内周面３０及びシャフト２の外周面２
５に、それぞれ所要の潤滑剤を塗布しておき、図におけ
る矢印の方向（図の下方向）へ、ハブ部材１の組立体
を、ハウジング２１の組立体へ挿通させる。すると図５
に示す状態となる。このとき、ハブ部材１の内部におけ
る段部３８と、スリーブ３の上部における段部３７と
が、互いに当接するが、その際に生成される隙間空間５
３を、一定の間隔を確保するように設定されている。即
ちこのことは、スリーブ３とシャフト２との挿通の際
に、部位６１から潤滑剤が僅かに滲み出すことがある
が、それが隙間空間５３へ毛細管現象をおこして、ハブ
内周部５１方向へ滲み出すことを防止するためである。
従って、この隙間空間５３は、潤滑剤の表面張力により
形成される濡れ寸法よりも大きく設定してある。

【００１８】更に図５において、環状部材４をシャフト
２の小径部２４へ嵌め込む。そして図６において、カバ
ー部材８を、周壁５４に沿って嵌め込む。（図７の拡大
断面図を合わせ参照して）その際、カバー部材８の閉塞
により、一部の空気も内部に取り残されてしまうため、
カバー部材８に設けられた連通孔３３により、この空気
を外部へ逃がす。またカバー部材８の閉塞により、内部
に充填された潤滑剤の一部が接合部４０へ溢れ出ること
があるため、カバー部材８の上端面４９に設けられた凹
部３４にて、余分な潤滑剤を保持させる。こうして、カ
バー部材８が装着された後、接着剤９を溝部４１へ充填
して、固定させる。このとき、接着剤９の一部が連通孔
３３へも流入し、連通孔３３は閉塞される。

【００１９】次に示す図８及び図９は、本発明に従うス
ピンドルモータの第二の実施例及び第三の実施例であ
り、いづれもカバー部材８の周辺を拡大して示した断面
図である。なお、同じ部位は既に用いた番号が付してあ
る。以下第一の実施例と異なる点のみを説明する。図８
の第二の実施例では、接着剤９の、周壁５４における溜
まり溝５６の形状が異なる。これは、カバー部材８側に
設けたテーパ部５８と同様のテーパ部を、溜まり溝５６
に形成している。このため、これらテーパ形状により、
接合部４０の作用線に対してより鈍角となり、既に説明
した接着剤９の剥離が防止されることとなる。また、も
うひとつの部位としては、カバー部材８が嵌め込まれる
際に、溢れ出る潤滑剤を保持する保持溝５７が、周壁５
７（円筒部２２）側に設けられている点が異なる。次
に、図９の第三の実施例では、接着剤９の溜まり溝６０
の形状が異なる。これにより、カバー部材８が図の下方
向へ離脱するように作用する力に対して、楔の作用を果
たすことがより大きくできる。また保持溝５９を周壁５
４とスリーブ３の一部に対応した隙間を設けるように形
成してある。これにより、より潤滑剤の収容容量を大き
くでき、この溝を形成するための加工の手間もそれほど
要しない。

【００２０】次に示す図１０は、第四の実施例を示すス
ピンドルモータである。既に述べた第一乃至第三の実施
例のスピンドルモータが、シャフト２とハブ部材１とが
一体的に回転する、いわゆるシャフト回転型であったの
に対し、本実施例のスピンドルモータは、シャフト７２
がハウジング７３と一体に固定され、スリーブ７４がハ
ブ部材７１と一体に固定された、いわゆるシャフト固定
型である。この場合も同様に環状部材７９を介して、ハ
ブ部材７１及びスリーブ７４が、回転軸線９０方向の位
置規制がなされ、カバー部材７５により、ハブ部材７１
に固定される。既に説明した内容から容易に理解される
ように、カバー部材７５に溝部７７及び溜まり溝７８が
設けられ、接着剤７６が充填され、これによりカバー部
材７５とハブ部材７１とが固定される。これら接着剤７
６による固定の作用及び効果は、スピンドルモータの構
成の違いを除き、既に説明した実施例と同様につき省略
する。なお、図１０において、８０は電機子、８１は電
機子８０に対向して環状に配設されたロータマグネット
である。電機子８０から引き出されたコイルリード線９
２は、ハウジング７３の孔部９３から、スピンドルモー
タの外部へ導出される。また部材９８は、ハウジング７
３に対して、電機子８０を保持固定するための保持部材
であり、絶縁性樹脂材料により形成されている。これに
より電機子８０の絶縁保護を行なうと共に、電機子８０
から発生する電磁振動等を効果的に吸収することができ
る。第四の実施例におけるスピンドルモータでは、図示
省略するが、シャフト７２の外周面９４、又はスリーブ
７４の内周面９５に、ラジアル動圧発生用のヘリングボ
ーン溝が形成されており、また環状部材７９の上下端面
９６、９７にスラスト動圧発生用のスパイラル溝が形成
されている。そしてこれらの部材間の隙間には、潤滑剤
が充填されている。

【００２１】以上、本発明に従うスピンドルモータの実
施例について詳述したが、これに限定されることなく、
本発明の主旨の範囲で変更など自由である。例えば、接
着剤の充填される溝乃至溜まり溝の形状や大きさ、また
流体動圧軸受として、その動圧溝の数や配設部位など自
由に選択できることは言うまでもない。その他材質等も
選択自由である。なお、図１０に示す第四の実施例を示
すスピンドルモータでは、シャフト７２が、カバー部材
７５の内部に位置する構成を示しているが、同じシャフ
ト固定型スピンドルモータの実施例の変形として、シャ
フト７２がカバー部材７５を貫通して突出し、その端部
でスピンドルモータが支持固定される構成としてもよ
い。この場合はスピンドルモータが軸線９０の両端にて
支持されるため、より回転精度が高められる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のスピンドルモータは、上述の構
成を有しているので、次のような効果を奏する。位置規
制部材を被覆するカバー部材が、内部に設けられた流体
動圧軸受の潤滑剤に対しても、滲み出させることなく、
確実にシールすることができ、しかも容易にハウジング
へ取りつけて装着することができる、信頼性と生産性の
高いスピンドルモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るスピンドルモータ
の全体を示す断面図である。

【図２】図１に表れる一部側面を示した断面図である。

【図３】図１に表れる部品の一部を示す平面図である。

【図４】図１のスピンドルモータの組立順序を説明する
ための断面図である。

【図５】図１のスピンドルモータの組立順序を説明する
ための断面図である。

【図６】図１のスピンドルモータの組立順序を説明する
ための断面図である。

【図７】図１のスピンドルモータの一部を拡大して示す
断面図である。

【図８】本発明の第二の実施例に係るスピンドルモータ
の一部を示す断面図である。

【図９】本発明の第三の実施例に係るスピンドルモータ
の一部を示す断面図である。

【図１０】本発明の第四の実施例に係るスピンドルモー
タの全体を示す断面図である。

【符号の説明】

１，７１ ハブ部材 ２，７２ シャフト ３，７４ スリーブ ４，７９ 環状部材 ８，７５ カバー部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−277317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167113（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159417（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178488（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−19172（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/16 H02K 5/15 H02K 5/167 F16C 17/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ディスクが装着されるハブ部材と、
   静止部材とを備え、 前記ハブ部材は前記静止部材に対して相対回転駆動され
   るスピンドルモータであって、 前記ハブ部材には、一端を開放端とする支柱が同軸的に
   設けられ、 前記静止部材には、前記支柱が挿通されて回転支持す
   る、スリーブが設けられ、 前記支柱と前記スリーブとにより、潤滑流体を用いた動
   圧軸受が設けられ、 前記支柱の開放端部には、前記スリーブと係合し、該支
   柱を軸線方向に位置規制するための、環状部材が固定さ
   れ、 前記静止部材における、前記支柱の開放端側には、前記
   支柱及び前記環状部材を被覆し、前記スリーブを閉塞す
   るためのカバー部材が装着され、 該カバー部材は、接着剤により前記静止部材に固定され
   てなる、ことを特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 前記カバー部材が固定される、前記カバ
   ー部材及び／又は前記静止部材の対応部には、接着剤が
   滞留する接着剤溜り溝が設けられた、ことを特徴とする
   請求項１記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 記録ディスクが装着されるハブ部材と、
   静止部材とを備え、 前記ハブ部材は前記静止部材に対して相対回転駆動され
   るスピンドルモータであって、 前記静止部材には、一端を開放端とする支柱が同軸的に
   設けられ、 前記ハブ部材には、前記支柱が挿通されて回転支持され
   る、スリーブが設けられ、 前記支柱と前記スリーブとにより、潤滑流体を用いた動
   圧軸受が設けられ、 前記支柱の開放端部には、前記スリーブと係合し、前記
   スリーブを軸線方向に位置規制するための、環状部材が
   固定され、 前記ハブ部材における、前記支柱の開放端側には、前記
   支柱及び前記環状部材を被覆し、前記スリーブを閉塞す
   るためのカバー部材が装着され、 該カバー部材は、接着剤により前記ハブ部材に固定され
   てなる、ことを特徴とするスピンドルモータ。
4. 【請求項４】 前記カバー部材が固定される、前記カバ
   ー部材及び／又は前記ハブ部材の対応部位には、接着剤
   が滞留する接着剤溜り溝が設けられた、ことを特徴とす
   る請求項３記載のスピンドルモータ。