JP3673019B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポリゴンミラーやＨＤＤ(ハードディスクドライブ)等で用いられ、高精度で回転するスピンドルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスピンドルモータとしては、図４に示すものがある。このスピンドルモータは、軸体１０１と、軸体１０１に回転支持されるスリーブ体１０２を有している。軸体１０１の外周面にはラジアル支持用動圧溝１０３が形成されており、軸体１０１の端面１０１Ａにはアキシャル支持用動圧溝１０５が形成されている。一方、上記スリーブ体１０２は上記端面１０１Ａに対向する蓋１０６を有している。そして、このスリーブ体１０２の外周面１０７には円盤形状の回転体１０８が嵌合されて固定されている。この回転体１０８の内周面にはロータ１１０が固定されている。一方、上記軸体１０１の底部にはカップ形状の底板１１１が嵌合されて固定されている。この底板１１１の内周面には上記ロータ１１０に対向するようにステータ１１２が固定されている。
【０００３】
このスピンドルモータは、上記ステータ１１２が回転磁界を発生することで、ロータ１１０，回転体１０８，スリーブ体１０２を軸体１０１に対して回転させる。すると、上記動圧溝１０３と１０５とが動圧を発生して、軸体１０１に対してスリーブ体１０２および回転体１０８を径方向と軸方向に支持する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来のスピンドルモータでは、スリーブ体１０２への回転体１０８の固定は、(1)焼き嵌めまたは冷やし嵌めまたは圧入による締まり嵌めで実現するか、あるいは、(2)接合面に充填した接着剤で実現するか、もしくは、上記(1)締まり嵌めと(2)接合面への接着剤の充填との組み合わせで実現していた。
【０００５】
しかし、上記(1)の締まり嵌めによる固定の場合には、温度変化に伴う締め代の変動によってスリーブ体１０２に歪みが生じたり、回転体１０８の抜けが生じるという問題がある。また、上記(2)の接着剤による固定の場合には、接合面での接着剤の硬化時の歪みによってスリーブ体１０２と回転体１０８との組み立て精度および位置精度が低下するという問題がある。また、上記(1)と(2)との組み合わせても、それぞれの問題点が残存する。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、スリーブ体の歪みや、回転体の抜けや、組み立て精度の低下を招くことなく、スリーブ体に回転体を嵌合して固定できるスピンドルモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のスピンドルモータは、軸体と、軸受を介して上記軸体に回転支持される略円筒状スリーブ体と、このスリーブ体の外周面に嵌合されて固定される貫通穴を有する回転体とを有するスピンドルモータにおいて、
上記スリーブ体の線膨張係数よりも上記回転体の線膨張係数が大きく、
上記スリーブ体と上記回転体とが、零以上かつ零近傍値の締め代を持つ嵌合によって固定される嵌合固定部と、
上記嵌合固定部に隣接して上記スリーブ体と上記回転体とを接着剤により固定している接着固定部とを備え、
上記接着固定部は、
上記回転体またはスリーブ体に形成されると共に上記嵌合固定部の軸方向内方に隣接する第１のテーパ面と、
上記回転体またはスリーブ体に形成されると共に上記嵌合固定部の軸方向外方に隣接する第２のテーパ面と、
上記スリーブ体または上記回転体に形成されると共に上記第１のテーパ面に対向する第１の対向面と、
上記スリーブ体または上記回転体に形成されると共に上記第２のテーパ面に対向する第２の対向面とを有し、
上記接着剤を、上記第１のテーパ面と上記第１の対向面とが対向している非嵌合の第１の箇所と上記第２のテーパ面と上記第２の対向面とが対向している非嵌合の第２の箇所とに付け、上記接着剤は熱硬化性樹脂であり、
上記接着剤を熱することで、上記接着剤が上記第１の箇所および上記第２の箇所にくさび状に食い込んだ状態にしたことを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の発明によれば、上記接着固定部は、上記嵌合固定部に隣接して上記スリーブ体と回転体とを接着剤で固定している。この接着剤の硬化時の歪みがスリーブ体と回転体との組み立て精度や位置精度を低下させることがない。
【０００９】
また、上記スリーブ体と回転体との嵌合固定部が零以上かつ零近傍値の締め代を持っているから、スリーブ体から回転体を抜けさせることなく、かつ、スリーブ体を歪ませることもない。
【００１０】
したがって、この発明によれば、スリーブ体の歪みや、回転体の抜けや、組み立て精度の低下を招くことなく、スリーブ体に回転体を嵌合して固定させることができる。
【００１１】
この発明によれば、上記接着剤を硬化させるときに接着剤を熱するから、このとき同時に、スリーブ体と回転体の温度を上昇させることになる。したがって、スリーブ体の線膨張係数よりも回転体の線膨張係数が大きい場合には、上記接着時にスリーブ体と回転体との締め代が小さくなって、スリーブ体と回転体との位置合わせを容易にできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１３】
図１に、この発明のスピンドルモータの実施の形態の略円筒形状のスリーブ体１の外周面１Ａに筒形状の回転体２が嵌合されて固定されている状態を示す。上記スリーブ体１の内周面１Ｂには、軸体３が挿入されている。この軸体３の外周面にはラジアル支持用動圧発生溝５が形成されており、軸体３の端面にはアキシャル支持用動圧発生溝６が形成されている。また、軸体３の底部には、カップ形状の底板７が嵌合されて固定されている。この底板７の外周面にはステータ８が固定されている。また、上記回転体２の内周面２Ａには、上記ステータ８に対向するようにロータ１０が固定されている。上記動圧発生溝５,６およびスリーブ体１の内周面１Ｂとが動圧軸受を構成している。
【００１４】
上記回転体２は上記スリーブ体１の外周面１Ａに締まり嵌めされている。この締まり嵌めの締め代は、零以上かつ零近傍値に設定されている。上記締まり嵌めは、焼き嵌め,冷やし嵌め,圧入等によって実現されている。上記締まり嵌め部分が嵌合固定部１１を構成している。
【００１５】
また、上記回転体２の嵌合面２Ｂの軸方向内方に隣接したテーパ面１２とこのテーパ面１２に対向しているスリーブ体１の外周面１Ａ‐１とが挟んでいるテーパ状の空間に接着剤１３が充填されている。この接着剤１３は加熱によりくさび状に食い込んだ状態で上記テーパ面１２と上記外周面１Ａ-１とを接着している。この接着剤１３とテーパ面１２と外周面１Ａ‐１とが接着固定部を構成している。このテーパ面１２は周方向に所定寸法だけ連続させていてもよく、周方向の複数箇所に設けられていてもよい。さらに、テーパ面１２を環状に設けてもよい。また、上記回転体２の嵌合面１１の軸方向外方に隣接した非接合面としてのテーパ面１５とこのテーパ面１５に対向しているスリーブ体１の外周面１Ａ‐２とが挟んでいるテーパ状の空間に接着剤１６が充填されている。このテーパ面１５は周方向に所定寸法だけ連続させていてもよく、周方向の複数箇所に設けられていてもよい。さらには、テーパ面１５を環状に設けてもよい。また、上記接着剤１３,１６としては、例えば熱硬化性樹脂が用いられる。
【００１６】
上記構成のスピンドルモータは、ステータ８が発生する回転磁界によってロータ１０が回転させられ、回転体２が回転させられる。すると、上記軸体３に形成された動圧発生溝５と６が径方向と軸方向の動圧を発生させて、軸体３に対してスリーブ体１が回転自在に支持される。
【００１７】
このスピンドルモータによれば、この接着剤１３,１６の硬化時の歪みがスリーブ体１と回転体２との組み立て精度や位置精度を低下させることがない。また、上記スリーブ体１と回転体２との嵌合の締め代を、零以上かつ零近傍値に設定しているから、スリーブ体１からの回転体２の抜けを生じさせることなく、かつ、スリーブ体１を歪ませることもない。したがって、この実施の形態によれば、スリーブ体１の歪みや、回転体２の抜けや、組み立て精度の低下を招くことなく、スリーブ体１に回転体２を確実に嵌合して固定させることができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、上記スリーブ体１が軸方向に一様な外周面１Ａを有していたが、このスリーブ体１に替えて図２に示すような段付きのスリーブ体２１を備えてもよい。このスリーブ体２１は、軸方向端部２２が小径になっている。この小径の端部２２に回転体２が嵌合されている。この嵌合の締め代は零以上かつ零近傍値である。そして、上記回転体２の嵌合面２５の軸方向外方に隣接したテーパ面２６とこのテーパ面２６に対向しているスリーブ体２１の外周面２１Ａとが挟んでいるテーパ状の空間に接着剤２７が充填されている。この接着剤２７は加熱によりくさび状に食い込んだ状態でテーパ面２６と外周面２１Ａとを接着している。この接着剤２７は熱硬化性の接着剤とした。接着剤２７とテーパ面２６と外周面２１Ａとが接着固定部を構成している。また、上記嵌合面２５の径方向外方に隣接するスリーブ体２１のテーパ面２８とこのテーパ面２８に対向する回転体２の内周面２Ａとが挟むテーパ状の空間に熱硬化性の接着剤３０が充填されている。接着剤３０は加熱によりくさび状に食い込んだ状態でテーパ面２８と内周面２Ａとを接着している。この接着剤３０とテーパ面２８と内周面２Ａとが接着固定部を構成している。
【００１９】
この場合、上記接着剤２７と３０を熱して硬化させるから、このとき同時に、スリーブ体２１と回転体２の温度を上昇させることになる。したがって、たとえば、スリーブ体２１が銅合金で作製されていて回転体２がアルミ合金で作製されていて、スリーブ体２１の線膨張係数よりも回転体２の線膨張係数が大きい場合には、上記接着時にスリーブ体２１と回転体２との締め代が小さくなって零に近づく。したがって、このとき、回転体２をスリーブ体２１の大径部３１の端面３１Ａに密着させて位置決めし易くなる。
【００２０】
また、図３に示すように、軸端にフランジ４１を有するスリーブ体４２を備えてもよい。このスリーブ体４２への回転体２の締まり嵌めは、締め代が零以上かつ零近傍値に設定されている。この場合にも、上記スリーブ体４２と回転体２とはスリーブ体４２の嵌合面４３(回転体２の嵌合面４５)に隣接する非接合面に付けた加熱によりくさび状に食い込んだ状態の接着剤４６と４７とでもって接着されている。この接着剤４６と４７とを熱硬化性の接着剤とすれば、熱して硬化させるときに、スリーブ体４２と回転体２との嵌合を緩めることになるから、フランジ４１に回転体２を当接させて位置決めがし易くなる。
【００２１】
また、上記形態では、回転体やスリーブ体に形成されたテーパ面を接着した。上記テーパ面が形成されていると、接着剤が充填し易くなる上に、仕上がり時に接着剤が接着箇所にくさび状に食い込んだ状態になるから、接着強度の向上を図れ、かつ、接着剤の不必要な盛り上がりを抑制できる。
【００２２】
また、上記実施の形態では、動圧軸受でスリーブ体を軸体に回転支持したが、転がり軸受でスリーブ体を軸体に回転支持してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のスピンドルモータは、軸体と、軸受を介して上記軸体に回転支持される略円筒状スリーブ体と、このスリーブ体の外周面に嵌合されて固定される回転体とを有するスピンドルモータにおいて、上記スリーブ体と上記回転体とが、零以上かつ零近傍値の締め代を持つ嵌合によって固定される嵌合固定部と、上記嵌合固定部に隣接して上記スリーブ体と上記回転体とを熱硬化性樹脂である接着剤を加熱によりくさび状に食い込んだ状態に固定している接着固定部とを備えている。
【００２４】
この請求項１の発明によれば、上記接着固定部は、上記嵌合固定部に隣接した非接合面で上記スリーブ体と回転体とを加熱によりくさび状に食い込んだ状態の接着剤で固定しているから、この接着剤の硬化時の歪みがスリーブ体と回転体との組み立て精度や位置精度を低下させることがない。また、上記スリーブ体と回転体との嵌合固定部が零以上かつ零近傍値の締め代を持っているから、スリーブ体から回転体を抜けさせることなく、かつ、スリーブ体を歪ませることもない。
【００２５】
したがって、この発明によれば、スリーブ体の歪みや、回転体の抜けや、組み立て精度の低下を招くことなく、スリーブ体に回転体を嵌合して固定させることができる。
【００２６】
この発明によれば、上記接着剤を硬化させるときに接着剤を熱するから、このとき同時に、スリーブ体と回転体の温度を上昇させることになる。したがって、スリーブ体の線膨張係数よりも回転体の線膨張係数が大きい場合には、上記接着時にスリーブ体と回転体との締め代が小さくなって、スリーブ体と回転体との位置合わせを容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のスピンドルモータの実施の形態を示す部分断面図である。
【図２】 上記実施の形態の変形例を示す部分断面図である。
【図３】 上記実施の形態の今一つの変形例を示す部分断面図である。
【図４】 従来のスピンドルモータの断面図である。
【符号の説明】
１，２１，４２…スリーブ体、１Ａ…外周面、１Ｂ…内周面、２…回転体、
２Ａ…内周面、３…軸体、５…ラジアル支持用動圧発生溝、
６…アキシャル支持用動圧発生溝、７…底板、８…ステータ、
１０…ロータ、１１…嵌合固定部、２５，４３，４５…嵌合面、
１２，２６…テーパ面、１３，２７，３０，４６，４７…接着剤、
１５，２８…テーパ面、４１…フランジ。

Claims (1)

1. 軸体と、軸受を介して上記軸体に回転支持される略円筒状スリーブ体と、このスリーブ体の外周面に嵌合されて固定される貫通穴を有する回転体とを有するスピンドルモータにおいて、
   上記スリーブ体の線膨張係数よりも上記回転体の線膨張係数が大きく、
   上記スリーブ体と上記回転体とが、零以上かつ零近傍値の締め代を持つ嵌合によって固定される嵌合固定部と、
   上記嵌合固定部に隣接して上記スリーブ体と上記回転体とを接着剤により固定している接着固定部とを備え、
   上記接着固定部は、
   上記回転体またはスリーブ体に形成されると共に上記嵌合固定部の軸方向内方に隣接する第１のテーパ面と、
   上記回転体またはスリーブ体に形成されると共に上記嵌合固定部の軸方向外方に隣接する第２のテーパ面と、
   上記スリーブ体または上記回転体に形成されると共に上記第１のテーパ面に対向する第１の対向面と、
   上記スリーブ体または上記回転体に形成されると共に上記第２のテーパ面に対向する第２の対向面とを有し、
   上記接着剤を、上記第１のテーパ面と上記第１の対向面とが対向している非嵌合の第１の箇所と上記第２のテーパ面と上記第２の対向面とが対向している非嵌合の第２の箇所とに付け、上記接着剤は熱硬化性樹脂であり、
   上記接着剤を熱することで、上記接着剤が上記第１の箇所および上記第２の箇所にくさび状に食い込んだ状態にしたことを特徴とするスピンドルモータ。

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