JPH0276164A - スピンドル組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピンドル組立体に関し、特に磁気ディスク装
置の如き、高精度が要求される回転機構に好適なスピン
ドル組立体に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置は、スピンドルを保持する玉軸受の
外輪と軸受ハウジングの間の間隙を除去するために、軸
受外輪に円筒形の部品を固着して軸受外輪と一体化し、
その円筒形の部品の外面の一部を平面状に切削して２個
の突起部を形成し、この突起部と上述の軸受ハウジング
の接着部の反対方向から押圧力を加えることにより、前
述の玉軸受の外輪と軸受ハウジングの間の間隙を除去す
るように構成されていた。

しかし、この装置においては、上述の２個の突起部と軸
受ハウジングの接着部での応力集中が大きく、突起部の
変形または摩耗が発生し易く、長寿命が得られないとい
う問題があった。

これに対しては、例えば、特公昭６２−１１２０４号公
報に開示されている装置が提案されている。この装置は
、前述の２個の突起部を１円筒形の部品の外面を曲面状
に切削して形成するようにして、上記突起部と軸受ハウ
ジングの接着部での応力集中の分散を図ったものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の概略を第６図に示す。この技術では、軸
受１２の外輪１２ａの突起１２ｂ、１２ｃを機械加工に
よって形成する際、軸受外輪１２の一部１２ｄを削り込
んで形成するため、上記突起１２ｂ、ＩＣｃがどうして
もシャープなエツジとなってしまい、長時間の使用の間
に摩耗が発生してスピンドル精度が悪化するという問題
があった。

これを防止するために、従来、機械加工後のシャープな
エツジを紙やすり等によりわずかに削って、丸味を持た
せることも行われていたが、これは手作業の工程を加え
ることになり、問題の根本的な解決には至らなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、軸受外輪と軸受ハウジングの間の接触応力を極め
て小さくし、両者間の摩耗の生じない、高精度なスピン
ドル組立体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上述の如き目的は１回転軸と、該回転軸を回転
自在に支持する複数の軸受と、該軸受を支持するハウジ
ングを有するスピンドル組立体において、少なくとも、
前記ハウジングの一方に２個所の平面部を形成し、前記
軸受外輪を押圧手段により前記平面部に押圧する如く構
成したことを特徴とするスピンドル組立体によって達成
される。

〔作用〕

本発明に係るスピンドル組立体においては、軸受外輪に
は突起のない真円形状のものを用い、軸受ハウジングに
２個所の平面部を形成して、その平面部と軸受外輪とを
接触させ、更に、接触部の反対側から押圧力を加えて、
軸受外輪と軸受ハウジング間の間隙を除去するようにし
ている。

軸受外輪は真円形状であり、軸受ハウジングとは平面部
で接触するため、いわゆる、ヘルツの接触応力を極めて
小さくすることができ、長期間のスピンドル回転による
軸受外輪とハウジング間の摩耗（微動摩耗）を低減させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図は、本発明の一実施例であるスピンドル組立体を
含む、磁気ディスク装置のスピンドル部の縦断面図であ
る。本実施例に示すスピンドル機構は、磁気ディスク１
を保持する回転軸２と、該回転軸２を上下２個の玉軸受
３，４を介して回転可能に支持する上ベース５および下
ベース６と、下方の玉軸受４を軸方向に押圧しスラスト
予圧を与えるスラストバネ１１と、上下の玉軸受３，４
を各々上ベース５．下ベース６に設けられているハウジ
ング部５ａおよび６ａに押圧するＵ字形バネ７．８を備
えている。

より詳細に述べると、上述の回転軸２の外周部にはハブ
２ａが固定されており、該ハブ２ａの周囲に軸方向に適
度の間隔をもって複数枚の磁気ディスク１を保持し、回
転体を形成している。上記回転軸２の上下には、２個の
玉軸受３，４が取付けられており、上記回転軸２を回転
自在に支持している。玉軸受３，４は、各々上ベース５
と下べ−ス６に設けられている軸受ハウジング部５ａ′
および６ａに納められている。

前記回転軸２の下端には、モータマグネット９が固定さ
れており、これとモータ巻線１０とにより構成される駆
動モータにより、回転軸２が回転駆動される。スピンド
ルの回転精度を向上させるためには、上述の玉軸受（以
下、単にｒ軸受」という）３および４の内輪と外輪との
間のラジアル間隙を除去する必要がある。このために、
下方の軸受４の外輪を下方に押下げるスラストバネ１１
が備えられていることは、前述の通りである。また、軸
受４の外輪とハウジング部６ａの間の嵌合は、いわゆる
「すきま嵌め」となっているため、スラストバネ１１の
力により軸受４の外輪は下方にすべり、軸受４にスラス
ト力が作用して軸受４のラジアル間隙が除去される。

更に、スラストバネ１１の力は、軸受４の内輪が回転軸
２に固定されているため、該回転軸２を下方に押下げる
方向に作用する。このため、上部軸受３にもスラスト力
が作用し、上部軸受３のラジアル間隙も除去される。上
方の軸受３の外輪とハウジング部５ａの嵌合は、組立て
が容易なように前記「すきま嵌め」となっている、上方
の軸受３の内輪は、回転軸２にネジ止めされている。上
下の軸受３，４の外輪とハウジング部５ａ、６ａの間隙
によるスピンドルの回転精度の低下を防止するために、
軸受３，４の外輪を各々Ｕ字形バネ７゜８によってハウ
ジング部５ａ、６ａに押圧し、外輪とハウジング間の間
隙を除去している。

前述の如く、軸受外輪とハウジングとの嵌合は「すきま
嵌め」であり、軸受外輪はバネのみによりハウジングに
押圧されているため、軸受外輪がハウジングに対して回
転する（クリープ現象）可能性があり、通常は、軸受外
輪に小径の穴３ｂ、４ｂを設け、ここに回り止めピン１
６．１７を挿入して。

軸受外輪の回転を防止している。

第１図に、上記軸受３とハウジング部５ａの構成の詳細
を示す、同図（ａ）は軸受３とハウジング部５ａの横方
向の断１図、同（ｂ）はそのＡＯＢ断面図である。図中
の記号は、先に示したと同じ意味に使用されている。

軸受３の外輪３ａは、ハウジング部５ａの一部に設けら
れた２個所の平面部５ｂ、５ｃに、Ｕ字形バネ７によっ
て押圧されている。Ｕ字形バネ７は、軸受３の中央付近
を押すように設定されており、軸受外輪３ａは、ハウジ
ング部５ａの平面部５ｂ、５ｃに確実に接触するように
なっている。

これにより、長期間にわたり高精度の回転が可能なスピ
ンドルを得ることができる。なお、上記ハウジング部５
ａの平面部５ｂ、５ｃは、例えば。

ＮＣフライス盤等の工作機械により精度良く加工するこ
とができる。

また、第１図（ａ）において、ハウジング部５ａと軸受
外輪３ａとの間の間隙については、Ｕ字形バネ７の動き
代とバネ損傷時の回転軸２の安定性を考慮すると、必然
的に好ましい寸法が算出される。−例としては、軸受外
輪直径の３％以内、より好ましくは、軸受外輪直径の０
．０５〜２％程度とすることが望ましい。

第３図に、本発明の他の実施例を示す０本実施例は、先
に示した実施例のハウジング部５ａが。

円弧と平面部とで構成されているのに対し、一対の平面
部５ｄ、５ｅのみで構成されている。軸受３はバネ１５
により平面部５ｄ、５ｅに押圧されている。本実施例は
、機能的には、先に示した実施例と殆んど同じで、長期
間にわたり高精度の回転が可能なスピンドルを得ること
ができる。また、ハウジング部を平面部のみで構成して
いるため。

製作が容易で、安価になる利点がある。

第４図は、２個のＵ字形バネ１８．１９を用いた実施例
である０本実施例によっても、先に示した実施例と同様
に、長期間にわたり高精度の回転が可能なスピンドルを
得ることができる。また、軸受外輪３ａにかかる力は、
バネによる２方向およびハウジング部平面部５ｂ、５ｃ
からの反力による２方向の計４方向からとなり、軸受外
輪３ａの変形が先のバネ１個の場合に比べて低下すると
いう利点がある。

第５図は、軸受外輪３ａを、ハウジング部平面部５ｄ、
５ｅに押圧する手段の他の実施例を示すものである。本
実施例においては、ネジ２０を軸受外輪３ａに設けたネ
ジ穴にコイルバネ２１を介して取付けている。コイルバ
ネ２１の伸長力により、軸受外輪３ａは、図の左方向に
引張られ、ハウジング部平面部５ｄ、５ｅに押圧される
。本実施例によっても、先に示した実施例と同様に、長
期間にわたり高精度の回転が可能なスピンドルを得るこ
とができる。

上記各実施例は、いずれも１本発明の一実施例として示
したものであり、ここに示した外にも。

種々の変形が可能である。また、これらの実施例を適宜
組合せることも可能である。

（発明の効果〕 以上述べた如く、本発明によれば、いわゆる、ヘルツの
接触応力を極めて小さくすることができるので、長期間
のスピンドル回転による軸受外輪とハウジング間の摩耗
（微動摩耗）を低減させることができ、軸受外輪と軸受
ハウジングの間の接触応力を極めて小さくした、両者間
の摩耗の生じない、高精度なスピンドル組立体を実現で
きるという顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスピンドル組立体の要
部である軸受部の詳細を示す図、第２図は実施例のスピ
ンドル組立体を含む磁気ディスク装置のスピンドル部の
縦断面図、第３図〜第５図は本発明の他の実施例を示す
平面図、第６図は従来技術を示す平面図である。 １：磁気ディスク、２：回転軸、３，４：玉軸受、５，
６：ベース、５ａ、６ａ：ハウジング部、５ｂ〜５ａ：
平面部、？　、　８．１８．１９　：　Ｕ字形バネ。 １１ニスラストバネ、　１４，１５，２１　：バネ。 特許出願人　株式会社　日立製作所 ＼（。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸と、該回転軸を回転自在に支持する複数の軸
   受と、該軸受を支持するハウジングを有するスピンドル
   組立体において、少なくとも、前記ハウジングの一方に
   ２個所の平面部を形成し、前記軸受外輪を押圧手段によ
   り前記平面部に押圧する如く構成したことを特徴とする
   スピンドル組立体。 ２、前記ハウジングの両方に各２個所の平面部を形成し
   、前記軸受外輪を押圧手段により前記平面部に押圧する
   如く構成したことを特徴とする請求項第１項記載のスピ
   ンドル組立体。 ３、前記軸受外輪と前記ハウジングの間の間隙寸法を、
   軸受外輪直径の０．０５〜２％とすることを特徴とする
   請求項第１項または第２項記載のスピンドル組立体。 ４、前記押圧手段として圧縮バネを用いることを特徴と
   する請求項第１項〜第３項のいずれかに記載のスピンド
   ル組立体。 ５、前記押圧手段として複数の圧縮バネを用いることを
   特徴とする請求項第４項記載のスピンドル組立体。 ６、前記押圧手段としてＵ字形バネを用いることを特徴
   とする請求項第４項または第５項記載のスピンドル組立
   体。 ７、前記押圧手段として引張バネを用いることを特徴と
   する請求項第１項〜第３項のいずれかに記載のスピンド
   ル組立体。 ８、前記押圧手段として複数の引張バネを用いることを
   特徴とする請求項第７項記載のスピンドル組立体。