JP4422738B2 - 超薄型スピンドルモーター - Google Patents

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Description

本発明はスピンドルモーターに係り、より詳しくは製造公差及び/又は組立公差を減らして全厚を減らすことができる超薄型スピンドルモーターに関するものである。
スピンドルモーターは、その内部に、動圧を発生させる(流体)動圧ベアリングが取り付けられたもので、ハードディスクドライブなどに設置されて使用されている。近来は、このようなスピンドルモーターがMP3プレーヤーまたは携帯電話などの携帯性に優れた製品に適用されるにしたがい、スピンドルモーターを小型化及び/又は薄型化しようとする動きが大きく現われている。このような従来のスピンドルモーターの1例を図8及び図9に示す。
図8及び図9に示すように、従来のスピンドルモーター800は、固定組立体810、及びこの固定組立体810に回転可能に支持される回転組立体850から構成されている。
固定組立体810は、ベース811、ベアリングホルダー813、ベアリング815、シーリングキャップ817、電気子819、推力ワッシャ821、及び推力ワッシャ支持板823から構成されている。
ベース811は、スピンドルモーター800が設置されるハードディスクドライブなどの装置(図示せず)に固定設置され、中央に開放孔812が形成されている。
ベアリングホルダー813は開放孔812に挿入され、端部がコーキング(caulking)処理されてベース811に固定設置され、ベアリング815は、中心軸が回転軸851の中心軸と一致するようにベアリングホルダー813の内周面に固定設置されている。
シーリングキャップ817は、ベアリング815の下端に近くに、つまりベアリング815の下端側をほぼ閉鎖するように、ベアリングホルダー813の内周面に固定設置され、電気子819はベアリングホルダー813の外周面に固定設置されている。
推力ワッシャ821は、回転軸851の端部と接触するように、ベアリングホルダー813の内周面に固定設置され、推力ワッシャ支持板823は、推力ワッシャ821の底面と接触するように、ベアリングホルダー813の内周面に固定設置されている。この際、ベアリングホルダー813のコーキング処理により、推力ワッシャ支持板823がベアリングホルダー813に固定設置される。
ここで、推力ワッシャ821は、図10に示すように、組立用ジグ80の溝81にベアリング815とベアリングホルダー813が挿入されるように、ベース811を搭載し、矢印のように、推力ワッシャ821に力を加えることにより、ベアリングホルダー813の内周に押し込むことになる。
一方、回転組立体850は、回転軸851、回転子カバー853、磁石855及びゴムターンテーブル857から構成されている。
回転軸851は端部が推力ワッシャ821により推力方向に支持され、外周面がベアリング815によって非接触方式で回転可能に支持され、回転子カバー853は回転軸851の上端部に固定設置されている。
磁石855は、電気子819と向い合うように、回転子カバー853の内周壁に固定設置され、ゴムターンテーブル857が回転子カバー853の上面の外周縁に沿って付着されている。
前記のような構成において、スピンドルモーター800の全高は、ゴムターンテーブル857の上端からベース811の上端までの高さHによって主に左右される。言い替えれば、高さHのサイズを減らすことで、スピンドルモーター800の全高を減らすことができる。高さHは、ゴムターンテーブル857の上端から推力ワッシャ821の上端までの高さhとベース811の上端から推力ワッシャ821の上端までの高さhの差によって決定される。すなわち、H=h−hになる。また、ベース811の上端から推力ワッシャ821の上端までの高さhは、図9に具体的に示すように、ベース811の厚さhと推力ワッシャ821の厚さhの差によって決定される。すなわち、h=h−hになる。
ここで、hとhは、それぞれベース811と推力ワッシャ821の製造の際、公差を伴い、このような公差はhの製造公差に反映される。また、hも、ゴムターンテーブル857の製造の際、公差を伴うことになり、このような公差は、各部品の組立の際、Hの公差として反映される。よって、全体部品を組立てたとき、累積公差が大きく発生するおそれがあり、これにより製品の大きさの信頼度が落ちるだけでなく、製品の薄型化が難しかった。
また、推力ワッシャ821を押し込むときに使用される組立用ジグ80の接触端の高さが互いに異なり、つまり中央の接触端82の高さと外周の接触端83の高さが互いに異なるから、各接触端82、83に平削りまたは研削などの作業を別に行わなければならなかったので、組立用ジグ80の製作が容易でなかった。
本発明は前述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、推力ワッシャとベースの上端を同一線上に位置させることで、累積公差、つまり推力ワッシャとベースの製造公差と組立公差を減らして製品のサイズを減らすとともに組立用ジグの製作を容易にする超薄型スピンドルモーターを提供することにある。
前述した本発明の目的を達成するために、本発明は、回転軸を推力方向に支持するための支持部材;及び上端が前記支持部材の上端と同一線上に位置するように取り付けられるベース部材を含むことを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記支持部材は前記回転軸と接触する接触部を有し、前記接触部は前記ベース部材の上端と同一線上に位置することを特徴とする。
本発明の一様態によるスピンドルモーターは、回転軸を回転可能に支持するためのベアリング;前記ベアリングを固定状態で収容するためのベアリングホルダー;前記ベアリングホルダーが固定設置されるベース;上端が前記ベースの上端と同一線上に位置し、前記回転軸を推力方向に支持するための推力ワッシャ;前記推力ワッシャを収容して覆うための推力ワッシャカバー;及び前記推力ワッシャカバーと前記ベースとの間に固定結合され、前記ベアリングホルダーを支持するためのベアリングホルダー支持部を含むことを特徴とする。
この様態の一実施例は、前記ベアリングと前記ベアリングホルダーは、端部が同一線上に位置し、前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように前記ベアリングホルダーに固定結合されることを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される突起を有することを特徴とし、かつ前記ベアリングホルダー支持部は、コーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
また、この様態の他の実施例は、前記ベアリングと前記ベアリングホルダーは、端部が同一線上に位置し、前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように半径方向に伸び、前記ベアリングホルダーに固定結合されることを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される外周端を有することを特徴とし、かつ前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーに形成された前記溝に挿合される突起、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
また、この様態のさらに他の実施例は、前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びる端部と、前記推力ワッシャカバーと密着する内周面と、前記ベアリングホルダー支持部と密着する外周面とを有することを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される突起、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
本発明の他の様態によるスピンドルモーターは、回転軸を回転可能に支持するためのベアリング;前記ベアリングを固定状態で収容するためのベアリングホルダー;前記ベアリングホルダーが固定設置されるベース;上端が前記ベースの上端と同一線上に位置し、前記回転軸を推力方向に支持するための推力ワッシャ;及び前記ベアリングホルダーと密着するように結合され、前記推力ワッシャを収容して覆うための推力ワッシャカバーを含むことを特徴とする。
この様態の一実施例は、前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように半径方向に伸び、前記ベアリングホルダーに固定結合されることを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される外周端を有することを特徴とし、かつ前記ベアリングホルダーは、コーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
この様態の他の実施例は、前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びて前記ベアリングの端部を取り囲む下端部を有することを特徴とする。
前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーの外周面と密着するように結合される内周面、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
また、この様態のさらに他の実施例は、前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングを支持するように半径方向に伸びることを特徴とするスピンドルモーターを提供する。
前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びて前記推力ワッシャの外周面と密着するように結合される内周面、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする。
本発明のスピンドルモーターによれば、回転軸を推力方向に支持する推力ワッシャの上端とベースの上端が同一線上に位置するので、ゴムターンテーブルの上端からベースの上端までの高さとゴムターンテーブルの上端から推力ワッシャの上端までの高さが同じになり、製造公差及び組立公差を含む累積公差を大きく減らすことができ、これにより、ゴムターンテーブルの上端からベースの上端までの高さに左右されるスピンドルモーターの全高を大きく減らすことができ、スピンドルモーターの薄型化が容易になる。
また、推力ワッシャの上端とベースの上端が同一線上に位置するので、従来と異なり、推力ワッシャ及び/又は推力ワッシャカバーを押し込むときに使用される組立用ジグの接触端の高さがすべて同一に形成される。よって、1回の平削りまたは研削で高さの同じな中央の接触端と外周の接触端を加工することができるので、組立用ジグの製作がずっと容易になる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例によるスピンドルモーターについて詳細に説明する。ここで、図1〜図4を参照して説明する実施例1〜実施例3によるスピンドルモーターは、ベアリングホルダー支持部を構成要素として含み、これをコーキング処理してベースに固定設置し、一方、図5〜図7を参照して説明する実施例4〜実施例6によるスピンドルモーターは、ベアリングホルダーを直接コーキング処理してベースに固定設置する。
図1に示すように、本発明の実施例1によるスピンドルモーター100は、固定組立体110、及びこの固定組立体110に回転可能に支持される回転組立体150を含む。
固定組立体110は、ベース111、ベアリングホルダー113、ベアリング115、電気子117、推力ワッシャ119、推力ワッシャカバー121及びベアリングホルダー支持部123を備える。
ベース111は、固定組立体110を全体的に固定支持するためのもので、スピンドルモーター100が取り付けられるハードディスクドライブなどの装置(図示せず)に固定設置される。ベース111は、主にアルミニウム合金などの非磁性体から形成され、中央に開放孔112が形成される。
ベアリングホルダー113はベアリング115を固定支持するためのもので、中空円筒状に形成され、端部がコーキング処理され、ベース111に固定設置される。
ベアリング115は、回転組立体150、具体的に回転軸151を回転可能に支持するためのもので、金属などの材質から実質的に円筒状に形成され、中心軸が回転軸151の中心軸と一致するように配設される。ここで、ベアリング115はベアリングホルダー113の下端まで、つまり回転軸151の端部までつながるように形成されるから、従来と異なり、シーリングキャップがなくもベアリング部の流体が流出することを防ぐことができる。
電気子117は外部電源を受けて電場を形成するためのもので、ベアリングホルダー113の外周面に固定設置される。
推力ワッシャ119は回転軸151を推力方向に支持するためのもので、ベアリングホルダー支持部123の内周面に押し込まれる推力ワッシャカバー121により、回転軸151の端部と接触するように固定設置される。この際、推力ワッシャ119の上端は、従来と異なり、ベース111の上端と同一線上に位置する。
ここで、図2に示すように、推力ワッシャ119は推力ワッシャカバー121にまったく挿入され、推力ワッシャカバー121は、組立用ジグ10の溝11にベアリング115とベアリングホルダー113が挿入されるようにベース111を搭載した状態で、推力ワッシャカバー121に矢印のように力を加えることにより、ベアリングホルダー支持部123の内周に押し込まれて固定される。
ベアリングホルダー支持部123は、環状突起124がベアリングホルダー113の環状溝114に押し込まれ、端部がコーキング処理されることにより、ベース111に固定設置される。この際、ベアリングホルダー支持部123の上面はベアリング115とベアリングホルダー113の端部と接触することになる。
一方、回転組立体150は、回転軸151、回転子カバー153、磁石155及びゴムターンテーブル157を備える。
回転軸151は、固定組立体110に対して回転組立体150を回転可能に支持するためのもので、中心軸がベアリング115の中心軸と一致するように配設される。回転軸151は、端部が推力ワッシャ119によって推力方向に支持され、外周面がベアリング115によって非接触方式で回転可能に支持される。
回転子カバー153はディスクを搭載するためのもので、回転軸151に固定設置され、中央にはディスクを固定するためのクランパー(図示せず)が備えられる。
磁石155は電気子117と向い合って回転力を発生するためのもので、回転子カバー153の内周壁に固定設置される。ここで、電気子117に電流が印加され、電気子117と磁石155との間に発生する力によって回転組立体150が回転することになる。
ゴムターンテーブル157はディスク(図示せず)をすべりなしに支持するためのもので、回転子カバー153の上面外周縁に沿って固定されるように付着される。
前記のような構成において、スピンドルモーター100の全高はゴムターンテーブル157の上端からベース111の上端までの高さHに左右される。高さHは、ゴムターンテーブル157の上端から推力ワッシャ119の上端までの高さH、すなわちH=hになる。よって、高さHが高さhのみによって決定されるので、高さHの公差も高さHの公差の分だけ生ずる。言い替えれば、従来と異なり、多数部品の製造公差とこれらの組立公差による大きな累積公差が発生しなくなる。
また、推力ワッシャ119の上端とベース111の上端が同一線上に位置するので、従来と異なり、推力ワッシャ119が挿入された推力ワッシャカバー121を押し込むときに使用される組立用ジグ10は、図2に示すように、接触端12、13の高さがすべて同一に形成される。よって、中央の接触端12と外周の接触端13の高さが同一で、1回の平削りまたは研削で各接触端12、13を加工することができるので、組立用ジグ10の製作が一層容易になる。
図3に示すように、本発明の実施例2によるスピンドルモーター200は、推力ワッシャカバー221とベアリングホルダー支持部223の構成を除く他の構成要素は実施例1スピンドルモーター100と同様であるので、それについての具体的な説明は省略する。
推力ワッシャカバー221は、中央に推力ワッシャ219が挿入され、ベアリングホルダー213とベアリング215の端部を支持するように半径方向に長く伸びる。なお、推力ワッシャカバー221の環状外周端222は、ベアリングホルダー213に形成された環状溝214に挿入される。この際、環状外周端222の厚さは、環状溝214の幅の約半分となるように形成され、環状外周端222の内周面が環状溝214の内周面と密着する。この際、推力ワッシャ219は回転軸251の端部と接触し、上端がベース211の上端と同一線上に位置する。
ベアリングホルダー支持部223は、環状突起224がベアリングホルダー213の環状溝214に押し込まれ、端部がコーキング処理されてベース211に固定設置される。この際、環状突起224の厚さは環状溝214の幅の約半分となるように形成され、環状突起224の外周面が環状溝214の外周面と密着する。よって、環状溝214には推力ワッシャカバー221の環状外周端222とベアリングホルダー支持部223の環状突起224が密着して押し込まれる。また、ベアリングホルダー支持部223は、端部がコーキング処理されてベース211に固定設置される。
図4に示すように、本発明の実施例3によるスピンドルモーター300は、ベアリングホルダー313、推力ワッシャカバー321及びベアリングホルダー支持部323の構成を除く他の構成要素は実施例1スピンドルモーター100と同様であるので、これについての具体的な説明は省略する。
ベアリングホルダー313は、先の実施例とは異なり、端部が推力ワッシャカバー321の端部まで伸びるように形成される。すなわち、ベアリングホルダー313の内周面にベアリング315と推力ワッシャカバー321がすべて支持される。
推力ワッシャカバー321は、中央に推力ワッシャ319が挿入され、ベアリング315の端部と接触するように半径方向に伸びてベアリングホルダー313の内周面に押し込まれる。この際、推力ワッシャ319は回転軸351の端部と接触し、上端がベース311の上端と同一線上に位置する。
ベアリングホルダー支持部323は実施例2のベアリングホルダー支持部223と同一の構成を有し、環状突起324がベアリングホルダー313の環状溝314に押し込まれ、端部がコーキング処理されてベース311に固定設置される。
図5に示すように、本発明の実施例4によるスピンドルモーター400は、先の第1〜実施例3のベアリングホルダー支持部を使用せず、ベアリングホルダー413と推力ワッシャカバー421の構成を除く他の構成要素は実施例1スピンドルモーター100と同様であるので、これについての具体的な説明は省略する。
ベアリングホルダー413はベアリング415と同一の長さを有し、下端の中央近傍に円周に沿って環状溝414が形成される。ベアリングホルダー413はベース411に挿入され、端部がコーキング処理されてベース411に固定設置される。
推力ワッシャカバー421は、中央に推力ワッシャ419が挿入され、ベアリング215とベアリングホルダー413の端部の一部を支持するように半径方向に長く伸びる。また、推力ワッシャカバー421の環状外周端422は、ベアリングホルダー413に形成された環状溝414に挿入される。この際、推力ワッシャ419は回転軸451の端部と接触し、上端がベース411の上端と同一線上に位置する。
図6に示すように、本発明の実施例5によるスピンドルモーター500は、先の第1〜実施例3のベアリングホルダー支持部を使用せず、ベアリングホルダー513を除く他の構成要素は実施例1スピンドルモーター100と同様であるので、これについての具体的な説明は省略する。
ベアリングホルダー513は、端部が推力ワッシャカバー521の端部まで伸び、ベアリング515の端部を取り囲むように中心方向に伸びる。この際、ベアリングホルダー513の中心方向に伸びた端部が推力ワッシャカバー521の外周面と密着することになる。また、ベアリングホルダー513はベース511に挿入され、端部がコーキング処理されてベース511に固定設置される。
図7に示すように、本発明の実施例6によるスピンドルモーター600は、先の第1〜実施例3のベアリングホルダー支持部を使用せず、ベアリングホルダー613を除く他の構成要素は実施例3のスピンドルモーター300と同様であるので、これについての具体的な説明は省略する。
ベアリングホルダー613は、端部が推力ワッシャカバー621の端部まで伸び、ベアリングホルダー613の内周面が推力ワッシャカバー621の外周面と密着することになる。また、ベアリングホルダー613はベース611に挿入され、端部がコーキング処理されてベース611に固定設置される。
以上、本発明の好ましい実施例を参照して、本発明のスピンドルモーターについて説明したが、当業者であれば、本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な修正、変更及び変形実施例が可能であろう。
本発明は、製造公差及び/又は組立公差を減らして全厚を減らすことができる超薄型スピンドルモーターに適用可能である。
本発明の好ましい実施例1による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 組立用ジグを用いて図1のモーターに推力ワッシャ及び/又は推力ワッシャカバーを押し込む状態を示す概略断面図である。 本発明の好ましい実施例2による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 本発明の好ましい実施例3による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 本発明の好ましい実施例4による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 本発明の好ましい実施例5による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 本発明の好ましい実施例6による超薄型スピンドルモーターの概略断面図である。 従来技術のスピンドルモーターの概略断面図である。 図8の要部の概略拡大断面図である。 組立用ジグを用いて図8のモーターに推力ワッシャを押し込む状態を示す概略断面図である。
符号の説明
100、200、300、400、500、600 スピンドルモーター
110 固定組立体
111、211、311、411、511、611 ベース
113、213、313、413、513、613 ベアリングホルダー
115、215、315、415、515 ベアリング
117 電気子
119、219、319、419 推力ワッシャ
121、221、321、421、521、621 推力ワッシャカバー
123、223、323 ベアリングホルダー支持部
150 回転組立体
151、251、351、451 回転軸
153 回転子カバー
155 磁石
157 ゴムターンテーブル

Claims (15)

  1. 回転軸を回転可能に支持するためのベアリング;
    端部が前記ベアリングの端部と同一線上に位置し、前記ベアリングを固定状態で収容するためのベアリングホルダー;
    前記ベアリングホルダーが固定設置されるベース;
    上端が前記ベースの上端と同一線上に位置し、前記回転軸を推力方向に支持するための推力ワッシャ;
    前記推力ワッシャを収容して覆うための推力ワッシャカバー;及び
    前記推力ワッシャカバーと前記ベースとの間に固定結合され、前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように前記ベアリングホルダーに固定結合されるベアリングホルダー支持部を含むことを特徴とする、スピンドルモーター。
  2. 前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される突起を有することを特徴とする、請求項1に記載のスピンドルモーター。
  3. 前記ベアリングホルダー支持部は、コーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のスピンドルモーター。
  4. 前記ベアリングと前記ベアリングホルダーは、端部が同一線上に位置し、前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように半径方向に伸び、前記ベアリングホルダーに固定結合されることを特徴とする、請求項1に記載のスピンドルモーター。
  5. 前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される外周端を有することを特徴とする、請求項4に記載のスピンドルモーター。
  6. 前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーに形成された前記溝に挿合される突起、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項5に記載のスピンドルモーター。
  7. 前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びる端部と、前記推力ワッシャカバーと密着する内周面と、前記ベアリングホルダー支持部と密着する外周面とを有することを特徴とする、請求項1に記載のスピンドルモーター。
  8. 前記ベアリングホルダー支持部は、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される突起、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項7に記載のスピンドルモーター。
  9. 回転軸を回転可能に支持するためのベアリング;
    前記ベアリングを固定状態で収容するためのベアリングホルダー;
    前記ベアリングホルダーが固定設置されるベース;
    上端が前記ベースの上端と同一線上に位置し、前記回転軸を推力方向に支持するための推力ワッシャ;及び
    前記ベアリングの下端部と前記ベアリングホルダーの下端部の一部を支持するように半径方向に伸び、前記ベアリングホルダーと密着するように結合され、前記推力ワッシャを収容して覆うための推力ワッシャカバーを含むことを特徴とする、スピンドルモーター。
  10. 前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングホルダーの下端に形成された溝に挿合される外周端を有することを特徴とする、請求項9に記載のスピンドルモーター。
  11. 前記ベアリングホルダーは、コーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項9または10に記載のスピンドルモーター。
  12. 前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びて前記ベアリングの端部を取り囲む下端部を有することを特徴とする、請求項9に記載のスピンドルモーター。
  13. 前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーの外周面と密着するように結合される内周面、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項9または12に記載のスピンドルモーター。
  14. 前記推力ワッシャカバーは、前記ベアリングを支持するように半径方向に伸びることを特徴とする、請求項9に記載のスピンドルモーター。
  15. 前記ベアリングホルダーは、前記推力ワッシャカバーまで伸びて前記推力ワッシャの外周面と密着するように結合される内周面、及びコーキング処理されて前記ベースに固定される端部を有することを特徴とする、請求項14に記載のスピンドルモーター。
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