JP5490868B2 - モータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びその製造方法に係り、特に、樹脂を使用して軸受ハウジングを形成し、また、樹脂を使用して軸受ハウジングを形成すると同時に、ベースプレートを、インサート射出、熱融着、またはボンディングなどの方法で、軸受ハウジングと一体化することにより、これに組み立てられる軸受及び回転軸の垂直度を確保することができ、製造コストの節減及び製造工程の効率化を図ることができ、特に、高速回転用スピンドルモータに適用可能な、モータ及びその製造方法に関するものである。

一般に、ＬＤＰ、ＣＤＰ、ＣＤ-ＲＯＭ、及びＤＶＤ-ＲＯＭプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＢＤ、３Ｄプレーヤなどの光ディスクプレーヤは、ローディングメカニズムによってディスクをターンテーブル上にローディングさせながら、前記ディスクの中央に貫通形成された装着孔をクランピングユニットであるチャックでクランピングして固定し、前記チャックにクランピングされたディスクを駆動手段であるスピンドルモータの駆動源によって一方向回転させながら、その半径方向に移動する光ピックアップユニットによって、前記ディスクに記録された情報を再生する装置である。

一般に、スピンドルモータは、軸受と回転軸との間に一定の接触区間を維持して回転軸を回転可能に支持することによって、高精度の回転特性を維持することができ、これによって、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）、及びその他、高速回転が要望される記録媒体の駆動手段として広く採用されている。

このような、高速回転が要望されるスピンドルモータは、ますます小型化されていく電子機器の発展に応えるために薄型化及び軽量化が要求されており、このようなスピンドルモータの一例が、図１に概略的に示されている（特許文献１参照)。

図１は、従来のスピンドルモータの断面図であって、図示のように、従来のスピンドルモータは、ベースプレート１１に形成された結合孔に軸受ハウジング１３の下端部側の外周面が挿入されて、外側突起１３ａをスピニング（Ｓｐｉｎｎｉｎｇ）またはコーキング（Ｃａｕｌｋｉｎｇ）することによって結合される。軸受ハウジング１３の下端部側の内周面には、回転軸１９の離脱を防止するためのストッパー１４及びキャップ１５が結合され、該キャップ１５は軸受ハウジング１３の下端部側の内側突起１３ｂをスピニングまたはコーキングすることによって結合される。

軸受ハウジング１３の内部には軸受１７が固定され、軸受１７には回転軸１９が支持され回転可能に設置され、回転軸１９の下端には回転軸の回転抵抗を減少させるためのサポートワッシャ１６がキャップ１５の内部に配置されている。

また、軸受ハウジング１３の外周面にはコア２１ａ及びコイル２１ｂを有する固定子２１が固定され、回転軸１９の先端部にはロータヨーク２３ａ及びマグネット２３ｂを有する回転子２３が固定される。

前記回転子２３のロータヨーク２３ａの上部面は、データが保存されているディスクＤを固定させて安着するためのターンテーブルの役割をする。このために、ロータヨーク２３ａの上部面外側には、ディスクＤのスリットを防止するためのゴムリング１２が配置されており、ロータヨーク２３ａの上部面内側には、ローディングされるディスクＤを固定させるために、ディスクチャック１８ｂ及びチャックケース１８ａからなるチャッキング装置１８が具備されている。

上記従来のスピンドルモータは、コイル２１ｂに電流が供給されると回転磁界が発生して、コイル２１ｂとマグネット２３ｂとの間に形成される電磁気力によって、マグネット２３ｂ、すなわち回転子２３が回転しながらロータヨーク２３ａに搭載されたディスクＤの回転がなされる。

上記のような従来のスピンドルモータは、軸受ハウジング１３とベースプレート１１の結合、及び軸受ハウジング１３とキャップ１５の結合が、外側及び内側突起１３ａ、１３ｂをスピニングまたはコーキングする工程によりなされるので、組立工程が複雑であるという短所がある。

また、従来には、軸受ハウジング１３と、ベースプレート１１及びキャップ１５とを互いに結合固定するために、スピニングまたはコーキング工程を行う場合、ベースプレート１１に対する軸受ハウジング１３の垂直度がずれることが発生した。その結果、軸受ハウジング１３に軸受１７を圧入すると、軸受１７の垂直度とランアウト（ｒｕｎ-ｏｕｔ）問題が発生してリペアーが要求される。この場合、リペアーなしに軸受１７に回転軸１９を組み立てると、ベースプレート１１に対して回転軸１９が傾いて、振動及び騷音が発生するという短所がある。

さらに、軸受ハウジング１３に軸受１７を圧入すると、軸受１７の内径部に圧入による変化が発生し、これを修正するためのサイジング（ｓｉｚｉｎｇ）工程によって、軸受の内径部の加工が要求される。

また、キャップ１５を結合するためのスピニングまたはコーキング作業の不良時に、軸受ハウジング１３とキャップ１５との接触部位を通じて、軸受１７のオイルが漏れるという短所がある。

さらに、従来のスピンドルモータでは、軸受ハウジング１３を、黄銅またはアルミニウム材料を使用し、ＣＮＣマシンで加工したり又は押出加工して製作するため、製造コストが高いという短所がある。

現在、ＤＶＤ記録のためのハーフハイトドライブ（ｈａｌｆ ｈｅｉｇｈｔ ｄｒｉｖｅ）のＤＶＤディスクの場合、１６乃至２０倍速、又は、それ以上の記録倍速を有するようにディスクの記録倍速を高めていく趨勢であり、このような記録倍速の向上においてスピンドルモータの最大回転速度は、１０，５００ＲＰＭ以上で確保しなければならない。このように、スピンドルモータの回転速度が向上する場合、振動及び騷音を防止するために、回転軸の垂直度がさらに重要になる。

また、特許文献２（スピンドルモータ）には、ロータケースと回転軸の回転時に軸受ホルダに印可される回転力、または外部から印可される外力によって、軸受ホルダがプレートに対して回転されたり、揺れるという問題点を考慮して、プレートの上部にバーリング部を突出形成し、軸受ホルダに該バーリング部に対応する結合溝を形成して、軸受ホルダを周方向に対して支持することによって、軸受ホルダの回転を防止することのできる、スピンドルモータが提案されている。

一方、特許文献３（光ディスクドライブ用スピンドルモータ）には、光ディスクドライブ用スピンドルモータの重さを、軸ホルダとベースプレートをダイカスト、又はメタルインモールドインジェクション（ｍｅｔａｌ-ｉｎ ｍｏｌｄ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）によって一体に成形すると同時に、これを相対的に比重が低いアルミニウム合金、又は亜鉛合金材質で形成するようにすることで、モバイル移動通信機器の全体重さを減少させた構造が提案されている。

しかし、前記スピンドルモータは、軽量化のために比重が相対的に低い金属材料で成形したものであって、スラスト軸受を支持するためのキャップは、別個に製作して組み立てられ、キャップとベースプレートを固定結合させるためにスピニング工程が要求されている。

特許文献４（スピンドルモータ）には、ベースプレートを２段で折り曲げることにより、軸受ハウジングとベースプレートを一体に形成した技術が提案されているが、ミクロンオーダーで精密な成形をしにくいので、軸受ハウジングに対する所望の垂直度を確保しにくく、ステータと軸受の組立時に、軸垂直度に影響を及ぼすことになる要素を有している。

韓国公開特許１０−２０１０−００４３５２５号公報 韓国公開特許１０−２０１０−２６８０７号公報 韓国公開特許１０−２００７−３６３５０号公報 韓国公開特許１０−２００７−７５１７号公報

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、樹脂を使用して軸受ハウジングを形成し、また、樹脂を使用して軸受ハウジングを形成すると同時に、ベースプレートを、インサート射出、熱融着、またはボンディングなどの方法で、軸受ハウジングと一体化することにより、これに組み立てられる軸受及び回転軸の垂直度を確保することができ、製造コストの節減及び製造工程の効率化を図ることのできる、モータ及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、軸受ハウジングを形成するとき、サポートワッシャと同一の材料を使用して、サポートワッシャとキャップを一体に形成することによって、組立部品の節減を期することができ、回転軸の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することができ、軸受のオイルが漏れることを防止することのできる、モータ及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、軸受ハウジングに軸受を圧入して組み立てる際に、軸受の強度が軸受ハウジングの強度よりも大きいので、軸受の内径部に変化が発生せず、サイジング工程が不要になる、スピンドルモータを提供することにある。

本発明の他の目的は、軸受ハウジングにステータを固定する際に、軸受ハウジングの外周に組立ガイドを具備することにより、位置を一定にして組み立てることができ、同時に、固定突起の先端部を熱融着またはボンディングさせることによって、ステータの組立及び固定作業を容易に処理することのできる、モータを提供することにある。

本発明の他の目的は、ベースプレートと軸受ハウジングを同一の材料で一体にして固定体ハウジングを成形することによって、部品の組立性向上と製造コストの節減、及び回転軸の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することのできる、モータ及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ベースプレートと軸受ハウジングを一体にして固定体ハウジングを形成することによって、回転軸または軸受のスキューを防止して、より安定した駆動特性を保障することができ、軽量化及び薄型化を図ることのできる、モータを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一様態によれば、本発明は、ロータと、一端が前記ロータと結合される回転軸と、前記回転軸の外周面を回転可能に支持する軸受と、樹脂からなり、前記軸受を収容する第１凹溝、及び前記回転軸の他端を支持する第２凹溝を具備する軸受ハウジングと、を含むことを特徴とする、モータを提供する。

本発明の他の様態によれば、本発明は、ロータと、一端が前記ロータと結合される回転軸と、前記回転軸の外周面を回転可能に支持する軸受と、前記軸受を収容する第１凹溝、及び前記回転軸の他端を支持する第２凹溝を具備する軸受ハウジングと、前記ロータに対向するように前記軸受ハウジングの外径部に結合され、駆動信号が印可されるときに電磁界を発生して、前記ロータを回転駆動させるステータと、を含み、前記軸受ハウジングは、前記ステータと結合された外径部が延長形成されて、先端部がステータの上側面を圧着固定することを特徴とする、モータを提供する。

本発明のまた他の様態によれば、本発明は、樹脂を射出成形して、軸受を収容する第１凹溝、及び前記第１凹溝の中央部に第２凹溝を具備する軸受ハウジングを形成する段階と、前記軸受ハウジングの第１凹溝に、スリットワッシャ（ｓｌｉｔ ｗａｓｈｅｒ）と軸受を順次に組み立てる段階と、ステータを軸受ハウジングの外周に結合する段階と、前記軸受ハウジングの外径部から延長形成された先端部をステータの上側面に圧着固定する段階と、ロータの回転軸を前記軸受に組み立てる段階と、を含むことを特徴とする、モータの製造方法を提供する。

上記のように、本発明によるモータは、樹脂を使用して軸受ハウジングを形成すると同時に、ベースプレートをインサートモールディングまたはインサート射出方法で一体化することにより、これに組み立てられる軸受及び回転軸の垂直度を確保することができ、製造コストの節減及び組立工程の効率化を図ることができる。

また、本発明では、軸受ハウジングを形成するとき、サポートワッシャと同一の材料を使用して、サポートワッシャとキャップを一体に形成することにより、組立部品の節減を期することができ、回転軸の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することができ、軸受のオイルが漏れることを防止することができる。

さらに、本発明では、軸受ハウジングに軸受を圧入して組み立てる際に、軸受の強度が軸受ハウジングの強度よりも大きいので、軸受の内径部に変化が発生せず、サイジング工程が不要になる。

また、本発明では、軸受ハウジングにステータを固定する際に、軸受ハウジングの外周に組立ガイドを用いて位置を一定にして組み立てることができ、同時に、固定突起の先端部を熱融着またはボンディングさせることによって、従来のような二液型接着剤を使用せずに、ステータの組立及び固定作業を容易に処理することができる。

一方、本発明では、ベースプレートと軸受ハウジングを同一の材料で一体にして固定体ハウジングを成形することによって部品数を一つで縮小し、また、サポートワッシャとキャップを除去して部品数をさらに縮小して、部品の組立性向上と製造コストの削減、及び回転軸の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することができる。

また、本発明のモータは、ベースプレートと軸受ハウジングを一体にして固定体ハウジングを形成することによって、回転軸または軸受のスキューを防止して、より安定した駆動特性を保障することができ、軽量化及び薄型化を図ることができ、超薄型で且つハーフハイト型のチャッキング装置を具備して、ディスクドライブ装置を具現することができる。

従来のスピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータを示す斜視図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータを示す底面図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータに対する分解斜視図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータにおいて、ステータ及びロータを除去した状態を示す部分組立体の斜視図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータに使用されるベースプレートの平面図である。 本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータに使用されるベースプレートの断面図である。 本発明の第２実施例による超薄型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第３実施例による超薄型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第３実施例による超薄型スピンドルモータに使用されるベースプレートの平面図である。 本発明の第３実施例による超薄型スピンドルモータに使用されるベースプレートの断面図である。 本発明の第４実施例によるハーフハイト型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第５実施例によるハーフハイト型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。 本発明の第６実施例による超薄型スピンドルモータに対する変形例を示す軸方向断面図である。 本発明の第７実施例による超薄型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例によるスピンドルモータについて詳細に説明する。

まず、本発明は、高速回転が要求されるスピンドルモータだけでなく、低速回転用モータにも適用可能で、ブラシレス（ｂｒｕｓｈ ｌｅｓｓ）ＤＣモータまたはＤＣモータのいずれにも適用可能である。

下記の図面に基づいた実施例の説明では、本発明の好ましい実施例として、ＢＬＤＣタイプのスピンドルモータに適用したケースを挙げて説明する。

図２乃至図６は、各々本発明の第１実施例による超薄型スピンドルモータを示す斜視図、底面図、軸方向断面図、分解斜視図、及び部分組立体の斜視図である。

図２乃至図６に基づくと、本発明の好ましい第１実施例による超薄型スピンドルモータ１００は、大きくステータ（ｓｔａｔｏｒ）(または電機子)１４０とアウターロータ方式のロータ（ｒｏｔｏｒ）１８０を含む。

まず、前記ステータ１４０は、リング状のボディーから多数のティース（ｔｅｅｔｈ）１４４が放射方向に突出されたコア１４１に、各ティース毎に絶縁体からなるボビン１４２が形成され、ボビン１４２の外部にコイル１４３が巻線された構造を有している。

前記ロータ１８０は、反転されたカップ状からなるロータケース１８１と、多数のＮ極及びＳ極磁石が交互に配置されたり、またはＮ極及びＳ極が分割着磁されたリング状の磁石１８２とを含んでなる。この場合、前記ロータケース１８１は、磁石１８２に対するバックヨークの役割をするとともに、後述するスラスト磁石１７１及びヨーク１７２からなるロータ離脱防止機構１７０と磁気力による相互吸引作用がなされる。したがって、前記ロータケース１８１は、ロータ１８０の回転時にロータ１８０が軸方向に浮上及び流動することを防止することのできる磁路形成材料からなることが好ましい。

しかし、前記ロータケース１８１は、磁路形成材料の以外に軽量化などを目的で非磁性材料であるアルミニウムなどで形成され、ロータ離脱防止のためにロータ離脱防止機構１７０と対向するロータケース１８１の下部面に磁路形成材料からなる環状リングを具備することも可能である。

前記ロータケース１８１は、データが保存されているディスクＤ、すなわち、記録媒体を固定させて安着するためのターンテーブルの役割をする円形カバー板１８１ｂと、ステータ１４０の外周部と対向するようにカバー板の先端部から下方向に折れ曲がって、内周面に磁石１８２が付着される下向き折曲部１８１ｃと、カバー板の中央部に、後述する回転軸１５０が安定に結合されるように上方向に突出された上向き折曲部１８１ａとを具備している。

円形カバー板１８１ｂの外側には、ディスクＤのスリットを防止するために、ゴムリングからなるディスク支持部１９５が配置されており、円形カバー板１８１ｂの内側には、ローディングされるディスクＤを固定させるために、スプリング１９３によって先端部が弾性的に支持される３個のディスクチャック（ｃｈｕｃｋ）１９２と、チャックを支持する円形のチャックケース１９１とからなるチャッキング装置（ｃｈｕｃｋｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）１９０とが具備されている。前記チャックケース１９１は、中央部がロータケース１８１の上向き折曲部１８１ａに結合されて支持される。

上記のように構成されたスピンドルモータ１００は、コイル１４３に電流が供給されると回転磁界が発生して、コイル１４３と磁石１８２との間に形成される電磁気力によって、磁石１８２、すなわち、ロータ１８０が回転しながらロータケース１８１に搭載されたディスクＤの回転がなされる。

一方、本発明のスピンドルモータ１００は、前記ロータ１８０及びチャッキング装置１９０を含み、中央部に回転軸１５０が結合された回転体（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｂｏｄｙ）１０１と、前記回転体１０１の中心に結合された回転軸１５０を回転可能に支持する固定体（ｆｉｘｅｄ ｂｏｄｙ）１０３とで区別されることができる。

前記固定体１０３は、外周部の上側に前記ステータ１４０が結合され、外周部の下端にベースプレート（またはブラケット）１１０が一体に結合形成され、内周部に形成された第１凹溝１２１に軸受１６０が結合される軸受ハウジング１２０を含み、前記回転体１０１は、その中心に結合された回転軸１５０が軸受１６０によって回転可能に支持される。

前記ベースプレート１１０は、固定体１０３を全体的に固定支持し、例えば、スピンドルモータ１００が設置される様々なディスクドライブ装置に固定設置することができるように、様々な形状で製作することができ、多数のスクリューまたはボルト締結孔１１５を具備している。

また、ベースプレート１１０は、ステータ１４０の下側に配置され、ステータ１４０に対する駆動信号を印可する印刷回路基板（ＰＣＢ）１３７をコーキングなどの方法で固定させるための、少なくとも一つ以上の固定孔１１９をさらに含んでおり、前記印刷回路基板１３７には、ディスクドライブ装置の本体から、スピンドルモータ１００を制御するための駆動信号が、例えば、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）１３８を通じて印可されている。

さらに、ベースプレート１１０は、主にアルミニウム又はアルミニウム合金などの軽量材質、または鉄系合金からなることが好ましいが、他の金属材質または合成樹脂で製作されることもできる。

この場合、ベースプレート１１０は、例えば、図７及び図８に示されたように、熱可塑性または熱硬化性樹脂を使用して射出成形される軸受ハウジング１２０の製作時に、インサート射出（ｉｎｓｅｒｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）方法によって前記軸受ハウジング１２０と一体化される。

このために、ベースプレート１１０は、例えば、図７及び図８に示されたように、平板部１１１と、前記平板部１１１から上方向に折れ曲がった後、平板部１１１と平行に延長成形されて、軸受ハウジング１２０との結合力を高めるための延長部１１２とを含み、前記延長部１１２は、中央に形成された貫通孔１１３へ突出された多数、例えば、６個の突起部１１４を含む。

前記軸受ハウジング１２０は、図４乃至図６のように、外周部下端の第１外径部１２５に、ベースプレート１１０の内側部分の一部が、軸受ハウジング１２０の射出成形時にインサート射出方法によって埋め込まれて、前記軸受ハウジング１２０と一体化される。

また、前記軸受ハウジング１２０は、第１外径部１２５から順次に段階的に直径が減ることにより、第２乃至第４外径部１２６〜１２８が形成されている。前記第３外径部１２７の外周にはステータ１４０の内周部が結合されて、第２外径部１２６及び第３外径部１２７間の段差部に安着され、前記第４外径部１２８の外周には、後述するロータ１８０が高速回転時に軸方向に浮上することを抑制するためのリング状のスラスト磁石（吸引用磁石）１７１と、スラスト磁石１７１の固定及び磁力損失を防止するためのヨーク１７２とが順次に結合されて、第３外径部１２７及び第４外径部１２８間の段差部に安着されている。

前記ヨーク１７２は、スラスト磁石１７１の磁束がステータのコア１４１に流れることを遮断する。したがって、スラスト磁石１７１の磁束が、ステータ１４０とロータ磁石１８２によって形成される磁気回路に影響を与えることを防止すると共に、ロータ１８０が高速回転時に浮上することを抑制する抑制力を向上させることになる。

さらに、前記軸受ハウジング１２０は、内周部に形成された円筒状の第１凹溝１２１に軸受１６０が結合され、軸受１６０は中央部に円形の貫通孔を具備して回転軸１５０が回転可能に結合される。この場合、回転軸１５０の下端は、第１凹溝１２１の中央部に形成された第２直径の第２凹溝１２２に挿入されて、第２凹溝１２２の底面１２４によって支持される。また、第１凹溝１２１の底面１２３には、前記回転軸１５０の下側凹溝部１５１に挿入されて、ロータ１８０の回転軸１５０が軸受１６０から離脱することを阻止するためのスリットワッシャ１５２が配置されている。

前記軸受１６０は、例えば、オイル含有焼結金属（ｏｉｌ-ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｍｅｔａｌ）からなるオイルレス軸受（ｏｉｌｌｅｓｓ ｂｅａｒｉｎｇ）を使用することができ、シリンダ形状からなる。すなわち、多孔性の銅合金（Ｂｒａｓｓ系統)にオイルを浸透させたメタル軸受（Ｍｅｔａｌ Ｂｅａｒｉｎｇ）を使用することができる。

前記軸受１６０の上側の軸受ハウジング１２０の第１凹溝１２１の入口には、軸受内のオイルが飛散されることを防止するためのオイル飛散防止ワッシャ１６１が結合されている。

前記軸受ハウジング１２０は、ナイロン６６またはポリカーボネート（ＰＣ）のようなエンジニアリングプラスチック材料などの熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂を使用して射出成形方法によって製作され得る。

この場合、前記軸受ハウジング１２０は、図３及び図４のように、少なくとも一つの肉取り空間１２９を形成して、材料費を節減すると同時に、重さを減らすことが好ましい。前記肉取り空間１２９は、図３のように、多数、例えば、５個の弧形状で形成することができ、この場合、前記軸受ハウジング１２０において、実質的に軸受１６０を囲む円筒形状の軸受ハウジングの部分と、ステータ１４０及びベースプレート１１０間の部分は、肉取り空間１２９を形成しても、軸受１６０、ステータ１４０及びベースプレート１１０を支持するのに十分な強度を得ることができる。

また、前記軸受ハウジング１２０は、サポートワッシャ又はスラストプレートの材料として利用されるナイロン６６、またはポリカーボネートのようなエンジニアリングプラスチックなどの材料で成形する場合、従来のような回転軸１５０の摩擦抵抗を減少するためにサポートワッシャ又はスラストプレートを省略することが可能である。この場合、射出成形に使用される材料は、従来にサポートワッシャ又はスラストプレートに利用された材料の硬度と同一の、またはこれより高い硬度を有するプラスチック材料であって、射出成形性を有する材料であれば、いずれも使用可能である。

さらに、本発明では、前記軸受ハウジング１２０が、サポートワッシャ又はスラストプレートを支持するキャップを一体化して形成することにより、部品数をさらに縮小することが可能である。

上記のように構成された本発明のスピンドルモータ１００の組立方法について説明する。

まず、インサート射出方法によって軸受ハウジング１２０を成形すると同時に、ベースプレート１１０の内側部分の一部が埋め込まれるように成形して、前記軸受ハウジング１２０とベースプレート１１０を一体化させる。

次に、ステータ１４０の下側に配置されたベースプレート１１０に、ステータ１４０に対する駆動信号を印可する印刷回路基板１３７をコーキングなどの方法で固定させる。

その後、軸受ハウジング１２０の第１凹溝１２１に、スリットワッシャ１５２と軸受１６０を順次に挿入する。前記軸受１６０は、軸受ハウジング１２０に挿入して固定させるとき、圧入や、接着剤を用いた固定または融着などの方法で固定されることができる。

次に、あらかじめ組み立てられているステータ１４０を、軸受ハウジング１２０の第２外径部１２６及び第３外径部１２７間の段差部に安着されるように、第３外径部１２７の外周に圧入結合した後、接着剤で固定させる。

また、リング状のヨーク１７２を、第３外径部１２７と第４外径部１２８との間の段差部に安着されるように、前記第４外径部１２８の外周に結合した後、接着剤で固定し、続けて、スラスト磁石１７１をヨーク１７２の上部面に積層させて接着剤で固定させる。

この場合、スラスト磁石１７１とヨーク１７２からなるロータ離脱防止機構１７０を、第３外径部１２７と第４外径部１２８との間の段差部に安着させることの代わりに、バックヨークの役割をするロータケース１８１のカバー板１８１ｂに対向してステータ１４０の上側に配置したり、ステータ１４０のコア１４１と対向するロータケース１８１のカバー板１８１ｂの下部面にスラスト磁石１７１を配置することによって、固定体１０３の高さをスリム化させることも勿論可能である。

その後、あらかじめ組み立てられているロータ１８０の円形カバー板１８１ｂの上部に、チャッキング装置１９０及びディスク支持部１９５を結合させ、ロータケース１８１の上向き折曲部１８１ａに回転軸１５０の一端を圧入結合することで、回転体１０１が完成される。

次に、回転軸１５０の他端を軸受１６０の中空部に挿入し、下端部がスリットワッシャ１５２を通過して、軸受ハウジング１２０の第２凹溝１２２の底面１２４に接触されるまでに結合させることで、組立が完了される。

上記の本発明の第１実施例によるスピンドルモータ１００は、樹脂を使用して軸受ハウジング１２０を形成すると同時に、ベースプレート１１０の一部をインサートモールディング又はインサート射出方法で一体化することによって、これに組み立てられる軸受１６０及び回転軸１５０の垂直度を十分に確保することができる。したがって、本発明では、従来のような、軸受ハウジング１２０とベースプレート１１０の結合のためのスピニング又はコーキング工程を除去することができて、製造コストの節減及び組立工程の効率化を図ることができる。

また、本発明では、軸受ハウジング１２０を形成するとき、サポートワッシャと同一の材料を使用して、サポートワッシャとキャップを一体に形成することによって、組立部品の節減を期することができ、回転軸１５０の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することができ、組立不良に起因して軸受１６０のオイルが漏れることを根本的に防止することができる。

さらに、本発明では、軸受ハウジング１２０に軸受１６０を圧入して組み立てる際に、金属材からなる軸受１６０の強度が、樹脂からなる軸受ハウジング１２０の強度よりも大きいので、軸受の内径部に変化が発生せず、サイジング工程が不要になる。

以下、図９に基づいて、本発明の第２実施例によるスピンドルモータ１００ａについて説明する。

まず、上記の本発明の第１実施例によるスピンドルモータ１００においては、ステータ１４０を軸受ハウジング１２０に組み立てるとき、第３外径部１２７の外周に圧入結合した後、接着剤で固定し、また、リング状のヨーク１７２も第４外径部１２８の外周に結合した後、接着剤で固定させる方法を採用している。

第２実施例によるスピンドルモータ１００ａにおいては、軸受ハウジング１２０の第３外径部１２７と第４外径部１２８との間の段差部１２８ａから上側に多数の固定突起１２７ａを間隔を置いて形成すると共に、リング状のヨーク１７２にも多数の固定突起１２７ａに対応する多数の貫通孔１７２ｂを形成し、貫通孔１７２ｂの上側にはそれぞれ凹溝１７２ａを形成した。

その結果、第２実施例によるスピンドルモータ１００ａにおいては、ステータ１４０を軸受ハウジング１２０に組み立てるとき、第３外径部１２７の外周に結合した後、多数の固定突起１２７ａにヨーク１７２の多数の貫通孔１７２ｂを合せて組み立てる。続けて、貫通孔１７２ｂの上部へ突出された固定突起１２７ａの先端部を熱融着または超音波ボンディングによって圧着させると、軸受ハウジング１２０とヨーク１７２との固定と同時に、ステータ１４０に対する固定がなされる。

その後、スラスト磁石１７１をヨーク１７２の上部面に積層して接着剤で固定させる。

図９に示された第２実施例において残りの部分の構造及び作用は、上記第１実施例と同一なので、これに対する説明は省略し、同一の構成要素については同一の部材番号を付する。

一方、第２実施例によるスピンドルモータ１００ａにおいて、ステータ１４０の組立構造を、図１５に示された第６実施例のように変形することも可能である。

図１５に示された第６実施例のスピンドルモータ１００ｅは、軸受ハウジング１２０の第３外径部１２７の外周に少なくとも１個、好ましくは、４個の組立ガイド１２７ｂを一体に間隔を置いて形成し、これに結合されるステータ１４０の内周部には、前記組立ガイド１２７ｂに対応する多数の組立凹溝１４１ａを有するように形成する。

上記の第６実施例によるスピンドルモータ１００ｅにおいては、軸受ハウジング１２０にステータ１４０を固定するとき、軸受ハウジング１２０の外周に具備した多数の組立ガイド１２７ｂを用いて位置を一定にして組み立てることができ、組み立てられたステータ１４０の回転を防止することができる。

また、上記と逆にステータ１４０の内周に少なくとも一つ、好ましくは、多数の組立ガイドを具備し、軸受ハウジング１２０の外周に、多数の組立ガイドに対応する多数の組立凹溝を有するように形成することによって、組み立てられたステータ１４０の回転を防止することも可能である。

上記のように、本発明の第２及び第６実施例によるスピンドルモータ１００a、１００ｅにおけるステータ組立構造を組み合わせると、軸受ハウジング１２０にステータ１４０を固定するとき、軸受ハウジング１２０の外周に具備した組立ガイド１２７ｂを用いてステータの組立位置を一定に設定することができ、同時に、固定突起１２７ａの先端部を熱融着させることによって、従来のような二液型接着剤を使用せずに、ステータ１４０の組立及び固定作業を容易に処理することができる。

以下、図１０乃至図１２に基づいて、本発明の第３実施例によるスピンドルモータ１００ｂについて説明する。

まず、上記の本発明の第１実施例によるスピンドルモータ１００においては、軸受ハウジング１２０を形成するとき、ベースプレート１１０とともにインサートモールディング又はインサート射出方法で一体化しながら、軽量化のために肉取り空間１２９を形成しているが、第３実施例のように変形することも可能である。

すなわち、本発明の第３実施例によるスピンドルモータ１００ｂにおいては、図１１及び図１２に示されたように、ベースプレート１１０ａが貫通孔１１７から直角に折れ曲がって上方向へ延長された強度補強延長部１１６を形成したものを使用する。

この場合、軸受ハウジング１２０を形成するとき、ベースプレート１１０ａとともにインサート射出しながら肉取り空間を削除し、肉取り空間に強度補強延長部１１６が配置されるようにすると、軸受ハウジング１２０の軸受１６０を囲むボス部分の強度が補強されて熱変形を防止することができて、軸受１６０及び回転軸１５０の垂直度をより精密に確保することができる。

また、軸受ハウジング１２０との一体化を補強するために、貫通孔１１７の周りに同心円状に多数の貫通孔１１８を形成して、樹脂を使用したインサート射出時に、貫通孔１１７、１１８の両方ともに樹脂が満たされて軸受ハウジング１２０とベースプレート１１０ａとの結合力を補強することができる。

図１０に示された第３実施例において残りの部分の構造及び作用は、前記第１実施例と同一なので、これに対する説明は省略し、同一の構成要素については同一の部材番号を付する。

上記の第１乃至第３実施例、及び第６実施例では、本発明が超薄型（ｕｌｔｒａ ｔｈｉｎ ｔｙｐｅ）スピンドルモータに適用されたケースを例示したが、本発明はハーフハイト型スピンドルモータにも適用可能である。

図１３及び図１４は、各々本発明の第４及び第５実施例によるハーフハイト型スピンドルモータに対する軸方向断面図である。

図１３に示された第４実施例のスピンドルモータ１００ｃは、ロータ１８０の上部面にハーフハイト型チャッキング装置１９０ａが装着された点を除外し、第１実施例と類似の構造を有している。

図１４に示された第５実施例のスピンドルモータ１００ｄは、ロータ１８０の上部面にハーフハイト型チャッキング装置１９０ａが装着されており、第３実施例に提示された強度補強延長部１１６を具備したベースプレート１１０を使用する点で、第４実施例と相違する。

前記ハーフハイト型チャッキング装置１９０ａは、周知の構造を適用することができ、これについての詳細な説明は省略する。

一方、上記の第４及び第５実施例のスピンドルモータ１００ｃ、１００ｄは、軸受ハウジング１２０の第３外径部１２７と第４外径部１２８との間の段差部１２８ａから上側へ多数の固定突起１２７ｃを間隔を置いて形成する。

軸受ハウジング１２０にステータ１４０を固定するとき、軸受ハウジング１２０の第３外径部１２７にステータ１４０を結合した後、垂直に突出された固定突起１２７ｃを熱融着させて、ステータ１４０の内周面上部を囲むように折り曲げると、従来のような接着剤を使用せずにステータ１４０の組立及び固定作業を容易に処理することができる。

一方、上記の第１乃至第６実施例では、軸受ハウジング１２０を形成するとき、ベースプレート１１０とともにインサートモールディング又はインサート射出しながら、ベースプレート１１０に金属材を使用したものを提案したが、図１６に示されたように、ベースプレートを軸受ハウジングと同一の樹脂材料で一体に成形することも可能である。

図１６は、本発明の第７実施例による超薄型スピンドルモータに対する軸方向断面図であって、第７実施例による超薄型スピンドルモータ１００ｆは、ベースプレートを軸受ハウジングと同一の樹脂材料で一体に成形した点で、上記の第１乃至第６実施例と相違する。

したがって、本発明の第７実施例では、ベースプレートと軸受ハウジングが、単一材料によって一体化された固定体ハウジング１２０ａを使用して、第１乃至第６実施例と同一の方式で固定体１０３を構成することになる。

このように、軸受ハウジングとベースプレートを同一の材料を使用して一体にして固定体ハウジング１２０ａを形成する場合、固定体ハウジング１２０ａの下端部へ突出された部分を除去して、よりスリムな厚さで製作可能であるという利点を有し、製造工程の単純化及び材料費の節減を図ることができるようになる。

また、上記の第７実施例のように、ベースプレートを軸受ハウジングと同一の材料で一体にして固定体ハウジング１２０ａを製作することによって、部品数を一つで縮小して、また、サポートワッシャ及びキャップを除去して部品数をさらに縮小して、部品の組立性向上と製造コストの節減、及び回転軸の垂直度を向上させて振動及び騷音を低減することができる。

さらに、本発明のスピンドルモータは、ベースプレートと軸受ハウジングを一体にして固定体ハウジング１２０ａを形成することによって、回転軸又は軸受のスキューを防止して、より安定した駆動特性を保障することができ、軽量化及び薄型化を図ることができる。

上記の第７実施例によるスピンドルモータは、超薄型構造のチャッキング装置を適用したケースを例示したが、超薄型だけでなくハーフハイト型チャッキング装置を具備してディスクドライブ装置を具現することもできる。

上記の実施例の説明では、本発明が、高速回転が要求されるスピンドルモータに適用されたケースを図面に例示して説明したが、本発明は、高速回転が要求されるスピンドルモータだけでなく低速回転用モータにも適用可能である。

また、実施例に示されたように、本発明のモータは、ブラシレスＤＣモータを例に挙げて説明したが、本発明はブラシタイプのＤＣモータにも適用可能である。

以上では本発明を特定の好ましい実施例を例に挙げて図示し説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲内で、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって様々な変更及び修正が可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ロータと、一端が前記ロータと結合される回転軸と、前記回転軸の外周面を回転可能に支持する軸受と、樹脂からなり、前記軸受を収容する第１凹溝、及び前記回転軸の他端を支持する第２凹溝を具備する軸受ハウジングと、を含むことを特徴とする、モータ。
［２］樹脂で前記軸受ハウジングを射出成形しながら、インサート射出によって前記軸受ハウジングの外周部に内側端が結合されて一体化されるベースプレートをさらに含むことを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［３］前記軸受ハウジングと同一の樹脂からなり、前記軸受ハウジングの下端の外周部から延長形成されるベースプレートをさらに含むことを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［４］前記軸受ハウジングは、少なくとも一つの肉取り空間を含むことを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［５］前記ベースプレートは、上部面にステータに対する駆動信号を印可する駆動回路用印刷回路基板が装着される平板部、及び前記軸受ハウジングに埋込成形され、前記軸受ハウジングとの結合力を高めるように、平板部から延長形成されて中央に貫通孔を具備する延長部、を含むことを特徴とする、［２］に記載のモータ。
［６］前記延長部の貫通孔に中心方向に突出された多数の突起部をさらに含むことを特徴とする、［５］に記載のモータ。
［７］前記ベースプレートは、上部面にステータに対する駆動信号を印可する駆動回路用印刷回路基板が装着され、貫通孔を具備する平板部、及び前記平板部の貫通孔から前記軸受を収容する第１凹溝を囲むように上方向に延長形成されて、軸受ハウジングとの結合力を高め、軸受を囲むボス部分の強度を補強するための強度補強延長部、を含むことを特徴とする、［２］に記載のモータ。
［８］前記軸受ハウジングの第１凹溝に設置され、前記ロータの回転軸が軸受から離脱することを阻止するためのスリットワッシャをさらに含むことを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［９］前記軸受ハウジングの最上端の外径部に、ロータの高速回転時に軸方向に浮上することを抑制するためのスラスト磁石、または、スラスト磁石とヨークが結合されており、前記軸受ハウジングにステータの内周部が結合されて安着されることを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［１０］前記ヨークは、外周部が前記軸受ハウジングの外径部に装着されたステータの上側面を圧着固定するように延長形成され、多数の貫通孔を具備し、前記軸受ハウジングは、前記ヨークの多数の貫通孔と対応した位置に延長されて、前記ヨークを固定させるための多数の固定突起を具備することを特徴とする、［９］に記載のモータ。
［１１］前記軸受ハウジングは、前記ステータと結合された外径部が延長形成されて、先端部がステータの上側面を圧着固定する多数の固定突起をさらに含むことを特徴とする、［９］に記載のモータ。
［１２］前記軸受ハウジングは、ステータと結合された外径部に、少なくとも一つの組立ガイドを一体に形成し、これに結合されるステータは、前記組立ガイドに対応する少なくとも一つの組立凹溝が内周部に形成されることを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［１３］前記ロータは、アウターロータ方式でステータと結合がなされ、前記ロータは、ロータケースの上部面に設置されてディスクを固定させるためのチャッキング装置をさらに含むことを特徴とする、［１］に記載のモータ。
［１４］ロータと、一端が前記ロータと結合される回転軸と、前記回転軸の外周面を回転可能に支持する軸受と、前記軸受を収容する第１凹溝、及び前記回転軸の他端を支持する第２凹溝を具備する軸受ハウジングと、前記ロータに対向するように前記軸受ハウジングの外径部に結合され、駆動信号が印可されるときに電磁界を発生して、前記ロータを回転駆動させるステータと、を含み、前記軸受ハウジングは、前記ステータと結合された外径部が延長形成されて、先端部がステータの上側面を圧着固定することを特徴とする、モータ。
［１５］前記軸受ハウジングは、前記ステータと結合された外径部に、少なくとも一つの組立ガイドを一体に形成し、これに結合されるステータは、前記組立ガイドに対応する少なくとも一つの組立凹溝が内周部に形成されることを特徴とする、［１４］に記載のモータ。
［１６］樹脂を射出成形して、軸受を収容する第１凹溝、及び前記第１凹溝の中央部に第２凹溝を具備する軸受ハウジングを形成する段階と、前記軸受ハウジングの第１凹溝に、スリットワッシャと軸受を順次に組み立てる段階と、ステータを軸受ハウジングの外周に結合する段階と、前記軸受ハウジングの外径部から延長形成された先端部をステータの上側面に圧着固定する段階と、ロータの回転軸を前記軸受に組み立てる段階と、を含むことを特徴とする、モータの製造方法。
［１７］前記ステータを軸受ハウジングの外周に結合する段階の以後に、外周部が前記ステータの上側面を圧着固定するように、前記軸受ハウジングの外径部から突出された固定突起に、リング状のヨークに具備された貫通孔を結合させた後、固定突起を圧着させる段階と、前記ロータの高速回転時に軸方向に浮上することを抑制するためのスラスト磁石を、前記ヨークの上部に組み立てる段階と、をさらに含むことを特徴とする、［１６］に記載のモータの製造方法。
［１８］前記軸受ハウジングから延長形成されて、モータをディスクドライブ装置に固定させるためのベースプレートをさらに含み、前記ベースプレートは、軸受ハウジングと同一の樹脂からなったり、金属材からなることを特徴とする、［１６］に記載のモータの製造方法。

本発明は、ロータ及びチャッキング装置を具備し、中央部に回転軸が結合された回転体と、回転体の回転軸を回転可能に支持する固定体とを含み、固定体の軸受ハウジングを形成するとき、ベースプレートとともにインサートモールディング又はインサート射出方法で一体化することによって、軸受及び回転軸の垂直度を確保することができ、製造コストの節減及び組立工程の効率化を図ることのできるモータ、特に、スピンドルモータに関するものであって、ディスク駆動装置に適用が可能である。

１００〜１００ｆ…スピンドルモータ、１０１…回転体、１０３…固定体、１１０…ベースプレート、１１１…平板部、１１２…延長部、１１３、１１７…貫通孔、１１４…突起部、１１５…締結孔、１１６…強度補強延長部、１１８…貫通孔、１１９…固定孔、１２０…軸受ハウジング、１２１…第１凹溝、１２２…第２凹溝、１２３、１２４…底面、１２５〜１２８…外径部、１２９…肉取り空間、１３７…ＰＣＢ、１３８…ＦＦＣ、１４０…ステータ、１４１…コア、１４１ａ…組立凹溝、１４２…ボビン、１４３…コイル、１４４…ティース、１５０…回転軸、１５１…凹溝部、１５２…スリットワッシャ、１６０…軸受、１６１…オイル飛散防止ワッシャ、１７０…ロータ離脱防止機構、１７１…スラスト磁石、１７２…ヨーク、１７２ａ…凹溝、１７２ｂ…貫通孔、１８０…ロータ、１８１…ロータケース、１８１ａ…上向き折曲部、１８１ｂ…カバー板、１８１ｃ…下向き折曲部、１８２…磁石、１９０…チャッキング装置、１９１…チャックケース、１９２…ディスクチャック、１９３…スプリング、１９５…ディスク支持部。

Claims (7)

1. ロータと、
   一端が前記ロータと結合される回転軸と、
   前記回転軸の外周面を回転可能に支持する軸受と、
   樹脂からなり、前記軸受を収容する第１凹溝と前記回転軸の他端を支持する第２凹溝を具備し、外径部に少なくとも一つの段差部を具備して上端部に複数の固定突起を具備する軸受ハウジングと、
   前記ロータに対向するように前記軸受ハウジングの外径部に結合されて駆動信号が印加される時に電子界を発生して前記ロータを回転駆動させるステータと、
   前記軸受ハウジングの最上端の段差部に設置されてロータの高速回転時に軸方向からの浮上を阻止するためのスラスト磁石と、
   前記スラスト磁石と軸受ハウジングの最上端の段差部の間に設置されて外週部が前記軸受ハウジングの外径部に装着されたステータの上側面を圧着固定するように延長され、前記複数の固定突起に対応する複数の貫通孔を具備するリング形状のヨークと、を包含し、
   前記軸受ハウジングの複数の固定突起は前記ヨークの複数の貫通孔と結合された後、ヨークを固定させて前記軸受ハウジングとヨークを固定すると同時にステータに対する固定が行われることを特徴とするモータ。
2. 前記ヨークに形成された複数の貫通孔の上側にはそれぞれ凹溝を形成し、
   前記貫通孔の上部に突出された固定突起の先端部を熱融着または超音波ボンディングによって前記凹溝の内部に圧着固定させることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記軸受ハウジングは前記ステータと結合された外径部に少なくとも一つの組立ガイドを一体に形成し、これに結合されるステータは前記組立ガイドに対応する少なくとも一つの組立凹溝が内周部に形成されることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 前記軸受ハウジングの第１凹溝に設置されて前記ロータの回転軸が軸受から離脱することを阻止するためのスリットワッシャをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
5. 前記軸受ハウジングは少なくとも一つの肉取り空間を含むことを特徴とする請求項４に記載のモータ。
6. 内周部に軸受を収容する第１凹溝と前記第１凹溝の中央部に第２凹溝を具備し、外径部にステータ組立凹溝と結合される組立ガイドを具備し、外径部に少なくとも一つの段差部を具備して最上端の段差部に複数の固定突起が延長形成された受軸ハウジングを樹脂で射出成形される段階と、
   前記軸受ハウジングの第１凹溝にスリットワッシャと軸受を順次的に組み立てる段階と、
   前記軸受ハウジングの組立ガイドにステータの組立凹溝を合わせてステータを組み立てる段階と、
   外周部が前記スタータの上側面を圧着固定するように前記軸受ハウジングの固定突起にリング形状のヨークに具備された貫通孔を結合させた後に固定突起を圧着させる段階と、
   前記ロータの高速回転時に軸方法に浮上することを阻止するためのスラスト磁石を前記ヨークの上部に組み立てる段階と、
   ロータの回転軸を前記軸受に組み立てる段階を含むことを特徴とするモータの製造方法。
7. 前記軸受ハウジングは少なくとも一つの肉取り空間を含むことを特徴とする請求項６に記載のモータの製造方法。

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