JPH0323558A

JPH0323558A - スピンドルモータ

Info

Publication number: JPH0323558A
Application number: JP1157457A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ikeda; 純一池田; Koji Ogasawara; 恒治小笠原; Akiyuki Ogawa; 小川　明之
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-31
Also published as: GB9013320D0; GB2234864A; DE4019658A1

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」本発明は磁気ディスク装置に使用されるスピシドルモー
夕に関する。

「従来の技術］従来のスピンドルモータとして、例えば、へ一スに垂直
なスピンドル軸が軸受けを介して回転自在に支持される
とともに、その軸受けからＬ方に突出したスピンドル軸
の上端部に、軸受けの外側を囲む筒状のスピンドルハブ
の上端部が圧人状態に固定され、これらスピンドルハブ
の内周面と軸受けの外輪の外周面との間にロータとステ
ータとが配設された、いわゆるインサイドハブ形のもの
が知られている。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、このようなスピンドルモータであると、
軸受けから突出させたスピンドル軸の上端部にスピンド
ルハブのための圧八代を設ける必要があるため、その分
高さが大きくなる傾向にあった（例えば高さが１７．５
ｍｍ必要になり、磁気ディスク装置全体としても高さ２
５．４ｍｍと厚くなった）。この場合、スピンドルハブ
は軽量化のためアルミニウムによって製作されるのが一
般的であるか、圧入深さが５ｍｍ程度も必要となるため
に高さの増大を助長していた。また、スピンドルハブの
高さの範囲内にロータとステータとを設ける関係−し、
スピンドルハブ自体の高さも大きくする必要がある。特
に、ディスクの数が少ない磁気ディスク装置に適用する
場合無駄が生じる。

また、軸受けからのグリースの飛散を防止するため、そ
の両端を磁気流体シール、あるいはラビノンスシール等
の特殊なシール構造とする必要もある。

なお、スピンドルハブを冷間圧延ｍ板あるいはスデンレ
ス鋼等によって構成して、ステンレス製のスピンドル軸
に圧入すれば圧人代は２ｍｍ程度に縮小し得るが、重量
が大きくなることにより、軸受けの内輪と外輪とで上下
方向にずれが生じ易く、剛性が低下して嗣振動性能が悪
くなるという問題が生じる。

本発明は前記課題を有効に解決するもので、薄形化、嗣
振動性能の向上、グリース等の飛散防止の要求を効率的
に達成することを目的とする。

「課題を解決するための手段」３１項１紀載のスピンドルモータは、ベースに垂直に固
定したスピンドル軸の回りに、ディスクを支持するスピ
ンドルハブと、該スピンドルハブとベースとの間に配置
されるロータとを軸受けを介して一体回転自在に設け、
該ロータと対向するベースの表面にステータを設けたこ
とを特徴とする。

請求項２記載のスピンドルモータは、さらに、スピンド
ル軸と軸受けの内輪との間にベース上面からスピンドル
軸上方に通じるエアフロー流路を設け、スピンドルハブ
の上端に、スピンドル軸の上方でスピンドルハブの内部
空間を覆うフィルタを設けたことを特徴とする。

また請求項３記載のスピンドルモータは、軸受けの１１
端に、内輪と外輪との間のリング状空間を覆うシールド
板を配設するとともに、スピンドルハブのＥ端に、スピ
ンドル軸に接触するアース電極を設けたことを特徴とす
る。

「作用−１請求項１記載のスピンドルモータは、ベースに固定され
たスピンドル軸回りの軸受けの外側にスピンドルハブと
ロータとが上下位置関係に配置されているから、スピン
ドルハブのための圧人代を削戚することができるととも
に、スピンドル軸の全長を有効に使用してスピンドルハ
ブとロータとを固定することができる。また、ロータと
ステータとがスピンドルハブとベースとの間に配設され
ているから、これらの固定に要するスベースをスピンド
ルハブの高さ寸法とは無関係に設定し得て、スピンドル
ハブの薄肉化が可能である。

また、スピンドル軸の全長を利用してスピンドルハブと
ロータとを支持し得るから、その支持面を大きくするこ
とができ、剛性を高めることができる。

一方、請求項２記載のスピンドルモータは、軸受けから
グリースが漏れた場合には、ディスクの回転によって生
じるエアフローがベース表面からエアフロー２ａ　路ヲ
Ｉ！　由してスビントル軸の４二方に導かれることによ
り、該エアフローに乗ってグリースもスピンドル軸上方
に押し出され、フィルタによって捕果される。

また、請求項３記載のスピンドルモータは、ディスクを
支持するスピンドルハブとベースに固定されたスピンド
ル軸との間でアースをとって、ディスクとベース間の電
気抵抗を小さくすることができ、かつ、アース電極にわ
ずかな摩耗粉か生じたとしても、ンールド板により軸受
け内への侵入は阻止される。

「実施例」以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例のスピンドルモータは、ディスクＡがｌ枚で
ある例を示しており、ベースｌにスピンドル軸２が垂直
に固定されるとともに、該スピンドル軸２の回りに２個
の単列深ミゾ型軸受け３・４が並列状態に設けられ、こ
れら軸受け３・４の外輪５にはめあいリング６を介して
スピンドルノ１ブ７が固定されている。この場合、スピ
ンドル軸２と軸受け３・４の内輪８とは中間バメないし
スキマバメの緩いはめあいとされて接青され、一方、外
輪５とはめあいリング６とはシマリバメとされており、
スピンドルノ＼ブ７ははめあいリング６の高さのほぼ半
分とされて、該はめあいリング６の上部に設けられてい
る。

また、スピンドル軸２の外周部には長さ方向に沿う縦溝
９が形成されて、該縦溝９の中に内輪８を半径外方に向
けて押圧付勢する（いわゆるラジアル予圧を付与する）
第１の弾性部材１０が挿入状態に設けられ、かつ下側軸
受け４の内輪８はベースｌ表面から浮かせられて、該内
輪８とベースｌとの間に、内輪８を上方に向けて押圧付
勢する（いわゆるアキシャル予圧を付与する）第２の弾
性部材１１が設けられている。第１の，弾性部材１０は
例えばくの字状に屈曲させた板ばねにより形成されて、
縦溝９の中にすきまを形成した状態としており、一方、
第２の弾性部材１１はリング状の波付きワノシャにより
形成されて、その波の間に内側と外側とを連通させるす
きまが形成される。

また、縦溝９の下端部は第２の弾性部材（波付きワソン
ヤ）＋１の一部に重なる位置まで形成されており、これ
ら縦溝９および第２の弾性部材１ｌにより、後述のエア
フロー流路ｌ２が軸受け３・４の外側のベース１表面付
近からスピンドル軸２の上方へ抜けるように形成される
。なお、２個の軸受け３・４の外輪５間にはリング状の
スベーサｌ３が設けられて、軸受け３・４間のスパンを
大きくしている。

また、上側軸受け３における外輪５の上端および下側軸
受け４における外輪５の′Ｆ端には、内輪８と外輪５と
の間のリング状空間を覆うシールド板１５が配設され、
さらに、上側軸受け３の内輪８の上端と前記はめあいリ
ング６の下端とにもそれぞれシールド板１６が配設され
て、上側軸受け３の上端においては両ンールド板１５・
１６がラビリンス構造をなして配置されている。

そして、スピンドルノ＼ブ７の下方位置における前記は
めあいリング６の外周部にロータ２１が固定され、かつ
ベース１表面にステータ２２が固定されている。ロータ
２ｌは、コ字状横断面を有するリング状に形成されて、
はめあいリング６の外周而からスピンドルハブ７の下面
にかけて下向き状態に固定され、内部にステータ２２を
配置させている。そして、ステータ２２の外周部に駆動
用コイル２３が固定され、ロータ２１の外周壁２１ａ内
而に磁石２４が固定されて、これらコイル２３と磁石２
４とが半径方向に対峙している。

一方、スピンドル軸２の上端部には凹部２５が設けられ
て、該凹部２５の中に鋼球２６が緊密に収納され、該鋼
球２６に接触するカーボンブラシ等のアース電極２７が
はめあいリング６の上端に板ばね２８を介して支持され
ている。該板ばね２８は、はめあいリング６上端に固着
されるリング枠２９の内側に突出片３０を形成した形状
とされて、スピンドル軸２の上端からわずかに離間して
設けられ、その突出片３０にアース電極２７を固定して
いる。

そして、この板ばね２８の上面に、そのリング枠２９の
内側空間を覆うようにベーバ状のフィルタ３１が貼付さ
れ、該フィルタ３１の上面からはめあいリング６の上端
にかけて複数の穴３２の明いた保護フイルム３３が貼付
されている。

また、スピンドルハブ７に支持されるディスクＡは、一
対のリング状の挾持板３６の間に挟まれた状態でスピン
ドルハブ７外周部のフランジ部３７上に固定されるよう
になっており、スピンドルハブ７の上面には、挾持板３
６を上方から押える押えばね３８が複数のボルト３９に
よって固定されている。この場合、両扶持板３６は幅お
よび高さが同一に形戊されるとともに、内周部の外面に
傾斜面４０が設けられ、ディスク八を介して線対称とな
るように形成されている。そして、押えばね３８は、上
側扶持板３６の傾斜而４０と水平而との間の角部４ｌに
当接するようになっており、押えばね３８による荷重点
が周方向の各部で同じ位置となるように配慮されている
。したがって、ディスク八に対する接触圧力が上下対称
とされてディスク３５の変形を抑制している。また、ス
ピンドルハブ７におけるフランジ部３７の下面とロータ
２１の上面との間には若干のすきまが形成されている。

なお、前記スピンドル軸２、軸受け３・４、はめあいリ
ング６等は熱膨張による回転中心の移動を防１Ｆ．する
ため同一材質とされ、また、スピンドルハブ７、扶持仮
３６も同一材質とされる。

このように構成したスピンドルモータは、スピンドル軸
２の回りに軸受け３・４を設けて、該軸受け３・４の外
側にはめあいリング６を介してスピンドルハブ７とロー
タ２１とを固定しているから、従来軸受けの上方に必要
であったスピンドルハブのための圧入代を削減すること
ができ、スピンドル軸２の全長を利用して有効に固定す
ることができる。また、スピンドルハブ７の下面にロー
タ２ｌが固定され、ベースｌの上面にステータ２２が固
定されているから、これらの配設スベースをスピンドル
ハブ７とは無関係に設定することができ、スビント′ル
ハブ７をＥ肉化することができる。

また、従来のスピンドルモータであると、スピンドル軸
の上端部のみでスピンドルハプか支持されて、その支持
箇所の下方位置にロータとステータとが配設されるから
、駆動力のアンバランスが生じると軸受けにねじれ方向
のモーメントか作用し易いものであったが、本実施例に
おいては、並列状態の軸受け３・４により支持されてい
るはめあいリング６の外周面にスピンドルハブ７とロー
タ２１とを一体に固定して、そのロータ２１をベース１
上のステータ２２によって駆動する構成であるから、そ
の駆動力が周方向の一部で若干バランスを崩したとして
も、軸受け３・４にねじれ方向のモーメントを作用させ
ることは少なくすることができる。しかも、図示例では
、前記両弾性部材１０−１１によって軸受け３・４にラ
ジアル予圧とアキシャル予圧とを付与させているから、
剛性を高めて回転中の振れを有効に拘束することができ
る。この場合、特に半径方向の剛性の向上および摩擦抵
抗の減少のため、アキシャル予圧よりラジアル予圧を大
きく設定しておくことが好ましい。

また、軸受け３・４の中のグリースは、各シールド板ｌ
５・ｌ６によって内輪８と外輪５との間のリング状空間
からの飛散が防止されるとともに、万−７−ルド板ｌ５
・Ｌ６のすきまから漏れたとしても、前記エアフロー流
路ｌ２に生じる下方かラ上方へのエアフローによってデ
ィスクＡ表面への付養は規制される。すなわち、磁気デ
ィスク装置を稼働状態とすることにより生じるエアフロ
ーは、ロータ２１とステータ２２との間からベース１表
面を通ってスピンドル軸２と軸受け３・４との間のエア
フロー流路ｌ２に図面の破線矢印で示すように導かれ、
スピンドル軸２上方のキャビティＢに送り出される。し
たがって、軸受け３・４から漏れたグリースは、このエ
アフローに乗って前記キャビティＢに押し流され、該キ
ャビティＢを覆っているフィルタ３ｌに捕集されること
により、外部への飛散が防止されるものである。また、
二つの軸受け３・４の間から漏れたグリースも同様にエ
アフロー流路１２を通ってキャビティＢに集められフィ
ルタ３ｌに捕果される。

一方、上側軸受け３の上端には７−ルド板１５・ｌ６が
ラビリンス構造をなして設けられているから、アース電
極２７と綱球２６との間に摩耗扮が生じた場合でも、軸
受け３内への摩｛Ｌ粉の侵入は防止され、該摩耗粉は前
記エアフローによってフィルタ３ｌに付着させられる。

なお、このアース電極２７によってディスク八とベース
１との間の抵抗は数Ω以下に保たれ、ディスク八の帯電
によるノイズ発生および放電による記録面破損も防止さ
れる。

「発明の効果」以上の説明から明らかなように、本発明のスピンドルモ
ータによれば、次のような効果を奏することができる。

（ｉ）スピンドル軸の全長を有効に利用してスピンドル
ハブとロータとを固定することができ、従来軸受けの上
方に必要であったスピンドルハブのための圧人代を削減
し得るとともに、ロータの取り付けスベースをスピンド
ルハブの高さ寸法とは無関係に設定し得て、該スピンド
ルハブの薄肉化を可能にし、全体の厚さを小さくするこ
とができる。

（　ｉｉ　）スピンドルハブとロータとがスピンドル軸
の全長を利用して有効に支持されるから、その支持而を
大きくして剛性を高めることができ、耐振動性能を向」
二させることができる。

（　ｉｉｉ　）　Ｘｆ４求項２記載のスピンドルモータ
においては、軸受けのグリースが漏れた場合でも、エア
フロー流路を介してスピンドル軸の上方空間に押し流し
てフィルタによって捕集することができ、ディスク面等
への付着を確実に防止することができる。

（１ｖ）請求項３記載のスピンドルモータは、スピンド
ルハブとスピンドル軸との間のアース電極によってディ
スクとベース間のアースを有効にとることができ、これ
らの間の電気抵抗を小さくして、ノイズ発生、記録面破
損等を防止することができる。また、アース電極とスピ
ンドル軸との間で摩耗粉が生じたとしてもシールド板に
よって軸受け内への侵入を阻止して、軸受けの健全性を
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るスピンドルモータの一実施例を示す
縦断面図である。１・・・・・・ベース、２・・・・・・スピンドル軸、
３・４・・・軸受け、５・・・・・・外輪、６・・・・
・・はめあいリング、７・・・・・・スピンドルハブ、
８・・・・・・内輪、９・・・・・・縦膚、１０・・・
・・・第１の弾性部材、１ｌ・・・・・・第２の弾性部
材、！２・・・・・・エアフローａｍ、１　５・１６・
・・・・シールド板、２ｌ・・・・・・ロータ、２２・
・・・・ステータ、２７・・・・・・アース電極、２８
・・・・・板ばね、３ｌ・・・フィルタ、３６・・・・
・・挾持板、Ａ・・・・・・ディスク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベースに垂直に固定したスピンドル軸の回りに、
ディスクを支持するスピンドルハブと、該スピンドルハ
ブとベースとの間に配置されるロータとを軸受けを介し
て一体回転自在に設け、該ロータと対向するベースの表
面にステータを設けたことを特徴とするスピンドルモー
タ。
（２）スピンドル軸と軸受けの内輪との間にベース上面
からスピンドル軸上方に通じるエアフロー流路を設け、
スピンドルハブの上端に、スピンドル軸の上方でスピン
ドルハブの内部空間を覆うフィルタを設けてなる請求項
１記載のスピンドルモータ。
（３）軸受けの上端に、内輪と外輪との間のリング状空
間を覆うシールド板を配設するとともに、スピンドルハ
ブの上端に、スピンドル軸に接触するアース電極を設け
てなる請求項１記載のスピンドルモータ。