JPH06178486A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ回転時の振動を全体としてより低レベ
ルに抑えることができる。 【構成】 筒状突部１０ａの内部及び環状突部１０ｂの
内部を通じて、アルミニウムダイカスト製のハウジング
１０を貫通孔１２により貫通させる。下端外周部に鍔部
３０ａが張り出した鉄径材料製の固定支柱３０を、貫通
孔１２内に下方から圧入する。固定支柱３０の下部にお
いて貫通孔１２内にしまりばめにより嵌合固定させる。
固定支柱３０の鍔部３０ａの環状上面は、筒状突部１０
ａの環状下端面に密接させる。軸線方向において、筒状
突部１０ａが固定支柱３０の鍔部３０ａに連なった状態
となり、ハウジング１０と固定支柱３０との固定の強度
及び剛性が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録用ディスク等の回
転駆動に用いられるスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】従来、ハウジ
ング或はブラケット等の基盤部材に突設された固定支柱
部材に対し、軸受手段を介してロータが回転自在に支持
されてなるスピンドルモータとして、図５に示すような
タイプのものがあった。このスピンドルモータでは、筒
状突部ａ１の内部を通って基盤部材ａを貫通する貫通孔
ｃ内に、固定支柱部材ｄの基部ｄ１が、圧入等によるし
まりばめにより嵌合固定されている。

【０００３】ところが、ハードディスクを始めとする記
録用ディスク等の回転駆動に用いられるスピンドルモー
タについては、記録密度が益々高くなるにつれて、より
一層の振動抑制対策が要請されつつある。

【０００４】また、図５に示されるようにロータハブｅ
の周壁部ｅ１の内周部に円筒状のロータヨークｆ等の内
嵌部材が圧入により固定されてなるロータｇにおいて
は、例えばロータハブｅがアルミニウム製でロータヨー
クｆが鉄系材料製である場合のように両者の熱膨張率が
比較的大きく相違する場合、温度変化時の変形率の差に
よりロータハブｅの形状が歪み、固定支柱部材ｄの振れ
が発生して、ロータハブｅに固定される記録用ディスク
等の被駆動体の回転精度に悪影響を及ぼすことが生じ得
る。

【０００５】これを防止する手段として、ロータハブｅ
とロータヨークｆとのしまりばめを、ロータハブｅの鍔
状部ｅ２においてのみ行うことにより、両者の変形拘束
を少なくすることが考えられる。

【０００６】ところがその場合、ロータハブｅの鍔状部
ｅ１に作用するはめ合い圧力によってロータハブｅの周
壁部ｅ１と鍔状部ｅ２との境界部に大きな応力集中が生
じて変形や亀裂が発生するおそれがある。

【０００７】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、モータ回転時の振動を全体としてより低レベル
に抑えることができるスピンドルモータ、及び、ロータ
ハブの周壁部と鍔状部との境界部に大きな応力集中が生
じて変形や亀裂が発生することを回避しつつロータハブ
と内嵌部材との間における温度変化時の変形率の差によ
りロータハブの形状が歪むことを効果的に防止すること
ができるスピンドルモータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスピンドルモータは、基盤部材に突設され
た筒状突部の内部を通ってその基盤部材を貫通する貫通
孔内に、比較的剛性の高い材料により形成された固定支
柱部材の基部がしまりばめにより嵌合固定され、固定支
柱部材の先端側が前記筒状突部とは逆向きに基盤部材か
ら突出しており、その固定支柱部材に対し、軸受手段を
介してロータが回転自在に支持されてなるスピンドルモ
ータであって、前記固定支柱部材の基端部が、貫通孔の
外部に位置し、前記基端部に一体的に設けられた鍔部が
前記筒状突部の環状端面に密接したものとしている。

【０００９】また本発明の別のスピンドルモータは、周
壁部とその周壁部の端部に位置する鍔状部とを有する第
１の円筒状部を備えたロータハブと、第２の円筒状部を
有する内嵌部材とを有してなり、第１の円筒状部に第２
の円筒状部が内嵌されしまりばめにより固定されたロー
タを備えたスピンドルモータであって、ロータハブと内
嵌部材との熱膨張係数が異なり、第１の円筒状部と第２
の円筒状部とのしまりばめが、第１の円筒状部の鍔状部
の内側においてのみなされており、第１の円筒状部のう
ち周壁部と鍔状部との境界をなす環状部分に、周方向溝
が設けられたものとしてる。

【００１０】また本発明の更に別のスピンドルモータ
は、周壁部とその周壁部の端部に位置する第１の鍔状部
とを有する第１の円筒状部を備えたロータハブと、第２
の円筒状部を有する内嵌部材とを有してなり、第１の円
筒状部に第２の円筒状部が内嵌されしまりばめにより固
定されたロータを備えたスピンドルモータであって、ロ
ータハブと内嵌部材との熱膨張係数が異なり、第２の円
筒状部の端部に、第２の鍔状部を有し、第１の鍔状部の
端部内周側に、環状切欠部を有し、第１の円筒状部と第
２の円筒状部とのしまりばめが、環状切欠部とその環状
切欠部に嵌合した第２の鍔状部との間においてのみなさ
れたものとしている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明において、固定支柱部材の基部
は、基端部が貫通孔の外部に位置し、その基端部に一体
的に設けられた鍔部が筒状突部の環状端面に密接した状
態で、貫通孔内にしまりばめにより嵌合固定されてい
る。軸線方向において、基盤部材の筒状突部が、比較的
剛性の高い材料により形成された固定支柱部材の鍔部に
連なった状態であるため、基盤部材と固定支柱部材との
固定の強度及び剛性が高まり、全体としての固有振動数
が上昇する。

【００１２】請求項２の発明において、第１の円筒状部
と第２の円筒状部とのしまりばめが、第１の円筒状部の
端部に位置する鍔状部の内側においてのみなされている
ので、ロータハブと内嵌部材とが相互に変形を拘束し合
う部分が少ない。そのため、両者の温度変化時の変形率
の差によりロータハブの形状が歪むことが効果的に防止
される。

【００１３】第１の円筒状部のうち周壁部と鍔状部との
境界をなす環状部分に、周方向溝が設けられているの
で、円筒状部のうち鍔状部にのみ作用するしまりばめの
はめ合い圧力による応力が周壁部へ伝わることが抑えら
れ、周壁部と鍔状部との境界をなす環状部分における応
力集中が防がれる。

【００１４】請求項３の発明において、第１の円筒状部
と第２の円筒状部とのしまりばめが、環状切欠部とその
環状切欠部に嵌合した第２の鍔状部との間においてのみ
なされているので、ロータハブと内嵌部材とが相互に変
形を拘束し合う部分が少ない。そのため、両者の温度変
化時の変形率の差によりロータハブの形状が歪むことが
効果的に防止される。

【００１５】第２の鍔状部との間においてしまりばめが
行われる環状切欠部は、第１の鍔状部の端部内周側に位
置するから、第１の鍔状部は、しまりばめによるはめ合
い圧力に十分に耐える強度及び剛性を有している。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を、図１乃至図４を参照しつ
つ説明する。図１は、本発明の１実施例としてのハード
ディスク駆動用スピンドルモータの断面図、図２は、そ
の要部拡大図である。勿論、本発明のスピンドルモータ
は、ハードディスク以外の種々の記録媒体等の回転駆動
に用いることができる。

【００１７】アルミニウムダイカスト製のハウジング１
０（基盤部材の一例）は、中央部下側に筒状突部１０ａ
を有し、中央部上側に環状突部１０ｂを有する。上下方
向の貫通孔１２は、その筒状突部１０ａの内部及び環状
突部１０ｂの内部を通ってハウジング１０を貫通してい
る。ハウジング１０における環状突部１０ｂの外周側に
上方開口の環状凹部１０ｃを有し、環状凹部１０ｃの外
周側に、フランジ部１０ｄを有する。なお、基盤部材
は、例えばハードディスク駆動装置の基盤等であっても
差し支えない。

【００１８】ハウジング１０における環状突部１０ｂの
外周上部に、ステータコイル１６が捲回されたステータ
コア１８が、その内周下部において外嵌固定されてい
る。ハウジング１０の下面には、筒状突部１０ａの上端
外周部との間に若干の径方向距離を隔てて環状平板状の
回路基板２０が固定されている。筒状突部１０ａの上端
外周部には押さえリング２２が外嵌され、その押さえリ
ング２２によって回路基板２０の内周縁部がハウジング
１０の下面に押し付けられている。筒状突部１０ａの上
端外周部とハウジング１０の下面との角部２４は、肉盛
りされて湾曲形状に形成されている。

【００１９】ステータコイル１６の引出し線２６は、ハ
ウジング１０に設けられた引出し孔２８を通じてハウジ
ング１０の下方へ引出され、回路基板２０の回路に電気
的に接続されている。

【００２０】下端外周部に鍔部３０ａが張り出した略中
空円柱状の鉄径材料製の固定支柱３０が、貫通孔１２内
に下方から圧入され、固定支柱３０の下部において貫通
孔１２内にしまりばめにより嵌合固定されている。固定
支柱３０のうち嵌合固定された部分よりも上方部の外径
は、貫通孔１２よりも縮径され、圧入過程において固定
支柱３０の外周面が損傷を受けて上下玉軸受３２・３４
の取り付け精度に悪影響を与えることを防止している。
固定支柱３０の上半部は、環状突部１０ｂの上方へ突出
している。固定支柱３０の鍔部３０ａの環状上面は、筒
状突部１０ａの環状下端面に密接している。固定支柱３
０の中空部の上部には、ねじ孔３６が設けられ、下部に
は、密封用のゴム球３８がはめ込まれている。固定支柱
３０の上部の外周面には、玉軸受固定用の接着剤を保持
するための接着剤保持溝４０が全周に亙って設けられて
いる。

【００２１】ロータハブ４２は、有底二重円筒状をな
し、その内周壁４２ａの内周部において、固定支柱３０
の上半部の外周部に、上下玉軸受３２・３４を介して回
転自在に支持されている。

【００２２】上玉軸受３２の上方において、ロータハブ
４２の内周壁４２ａの内周面と固定支柱３０の外周面と
の間が磁性流体シール４４により密封されている。内周
壁４２ａの下端部はハウジング１０の環状突部１０ｂの
外周上端部と軸線方向の若干の空隙を隔てて相対してお
り、内周壁４２ａの外周面は、ステータコア１８の内周
面の内側に、わずかな径方向空隙を隔てて位置してい
る。

【００２３】ロータハブ４２の上部に位置する底部４２
ｂには、ロータハブ４２の外周壁４２ｃに外嵌されるハ
ードディスクを鍔状部４２ｄの上面との間に挟圧固定す
るためのクランパの固定に用いる螺子孔４６が設けられ
ている。

【００２４】鍔状部４２ｄは、ロータハブ４２の外周壁
４２ｃの下方に連設され、その軸線方向７割方が環状凹
部１０ｃ内に挿入された状態となっている。鍔状部４２
ｄは外周壁４２ｃよりも外方へ張り出しており、鍔状部
４２ｄの内径は外周壁４２ｃのそれと等しい。鍔状部４
２ｄと外周壁４２ｃにより、第１の円筒状部が構成され
ている。外周壁４２ｃと鍔状部４２ｄとの境界をなす環
状部分の内周側には、周方向溝４８が設けられている。

【００２５】ロータマグネット５０は円筒状をなし、鉄
系材料製のロータヨーク５２（内嵌部材の一例）の内周
部に固定保持されている。ロータヨーク５２は、下端部
に全周に亙る外方突部５２ａを有する略円筒状をなす。
この実施例では、ロータヨーク５２全体が第２の円筒状
部を構成している。このロータヨーク５２は、ロータハ
ブ４２内に圧入され、外方突部５２ａにおいて、鍔状部
４２ｄの内周側にしまりばめにより固定されている。ロ
ータヨーク５２のうち外方突部５２ａの上方の部分は、
ロータハブ４２の外周壁４２ｃ及び底部４２ｂとの間
に、それぞれ径方向及び軸線方向の空隙を隔てている。
ステータコア１８とロータマグネット５０とは、径方向
ギャップを隔てて内外に相対している。

【００２６】以上のようなスピンドルモータにおいて、
固定支柱３０における鍔部３０ａの環状上面が筒状突部
１０ａの環状下端面に密接した状態で、固定支柱３０の
下部が貫通孔１２内にしまりばめにより嵌合固定されて
いるので、軸線方向において、アルミニウム製のハウジ
ング１０の筒状突部１０ａが、鉄系材料、すなわち比較
的剛性の高い材料により形成された固定支柱３０の鍔部
３０ａに連なった状態となる。そのため、ハウジング１
０と固定支柱３０との固定の強度及び剛性が高まり、全
体としての固有振動数が上昇する。

【００２７】また、ロータハブ４２内に圧入されること
によるロータヨーク５２のしまりばめが、ロータハブ４
２の下端部に位置する鍔状部４２ｄの内周側とロータヨ
ーク５２の下端部に位置する外方突部５２ａの外周側と
の間においてのみなされており、ロータヨーク５２のう
ち外方突部５２ａの上方の部分は、径方向間隙を隔てて
ロータハブ４２の外周壁４２ｃの内側に位置している。
このようにロータハブ４２とロータヨーク５２とが相互
に変形を拘束し合う部分が少ないので、両者の温度変化
時の変形率の差によりロータハブ４２の形状が歪むこと
が効果的に防止される。

【００２８】そして、ロータハブ４２の外周壁４２ｃと
鍔状部４２ｄとの境界をなす環状部分の内周側に周方向
溝４８が設けられているので、鍔状部４２ｄにのみ作用
するしまりばめのはめ合い圧力による応力が外周壁４２
ｃへ伝わることが抑えられ、外周壁４２ｃと鍔状部４２
ｄとの境界をなす環状部分に応力集中が生じてこの部分
に変形や亀裂等が発生することが効果的に防がれる。そ
れゆえ、外周壁４２ｃの肉厚を、例えば０．８ｍｍと、
きわめて薄く形成することにより小型・軽量化を図るこ
とが可能である。

【００２９】更に、ロータハブ４２の内周壁４２ａの下
端部とハウジング１０の環状突部１０ｂの外周上端部、
内周壁４２ａの外周面とステータコア１８の内周面、並
びにロータハブ４２の鍔状部４２ｄの下面及び外周面と
ハウジング１０の環状凹部１０ｃの上面及び内周面等に
より、下玉軸受３４の潤滑剤等がスピンドルモータの外
部へ飛散することを防ぐラビリンスシール状の効果を発
揮する。

【００３０】図３は、本発明の別の実施例としてのハー
ドディスク駆動用スピンドルモータの要部拡大断面図で
ある。

【００３１】アルミニウム製のロータハブ６０の外周壁
６０ｃの下方に連設された第１鍔状部６０ｄは、外周壁
６０ｃよりも外方へ張り出している。鍔状部６０ｄと外
周壁６０ｃにより、第１の円筒状部が構成されている。
第１鍔状部６０ｄの下端部内周側に、軸線方向厚み及び
径方向幅が何れもその第１鍔状部６０ｄの２分の１程度
である環状切欠部６２を有する。

【００３２】ロータマグネット６４を内周部に固定保持
した略円筒状の鉄系材料製のロータヨーク６６（内嵌部
材の一例）は、その下端部に、環状切欠部６２の径方向
幅よりやや大きく張り出した第２鍔状部６６ａを有す
る。この実施例では、ロータヨーク６６全体が第２の円
筒状部を構成している。

【００３３】このロータヨーク６６は、ロータハブ６０
内に圧入され、環状切欠部６２の内周面とその環状切欠
部６２に嵌合した第２鍔状部６６ａの外周面との間にお
いてのみしまりばめにより固定されている。ロータヨー
ク６６のうち第２鍔状部６６ａの上方の部分は、ロータ
ハブ６０の外周壁６０ｃとの間に径方向の空隙を隔てて
いる。従って、ロータハブ６０とロータヨーク６６とが
相互に変形を拘束し合う部分が少ないので、両者の温度
変化時の変形率の差によりロータハブ６０の形状が歪む
ことが効果的に防止される。

【００３４】また、第２鍔状部６６ａとの間においてし
まりばめが行われる環状切欠部６２は、第１鍔状部６０
ｄの下端部内周側に位置し、その軸線方向厚み及び径方
向幅が何れも第１鍔状部６０ｄの２分の１程度であるか
ら、第１鍔状部６０ｄは、しまりばめによるはめ合い圧
力に十分に耐える強度及び剛性を有している。そのた
め、ロータハブ６０の外周壁６０ｃと第１鍔状部６０ｄ
との境界部に大きな応力集中が生じて変形や亀裂が発生
することが効果的に防がれる。

【００３５】図４は、本発明の更に別の実施例としての
ハードディスク駆動用スピンドルモータの要部拡大断面
図である。

【００３６】この実施例は、図３に示した実施例とほぼ
同様の構成であるが、次のような点が相違する。すなわ
ち、図３に示した実施例においては、ロータハブ６０の
第１鍔状部６０ｄにおける環状切欠部６２とロータヨー
ク６６の第２鍔状部６６ａとの嵌合固定に、実際には接
着剤を併用しており、環状切欠部６２の内周面又は第２
鍔状部６６ａの外周面に接着剤保持溝が形成されている
が、図４の実施例では、嵌め合い部と接着部とを完全に
分離している。また、環状切欠部７０の軸線方向厚み及
び径方向幅は何れも第１鍔状部７２ｄの５分の２程度で
ある。また、ロータヨーク７４における第２鍔状部７４
ｄの上方は、第１鍔状部７２ｄのやや上方に至るまで、
外方へ盛り上がった外方盛り上り部７４ｅに形成されて
おり、その外方盛り上り部７４ｅとロータハブ７２の外
周壁７２ｃ及び第１鍔状部７２ｄとの間が、ゴム系接着
剤等の弾性を有する接着材料７６により接着されてい
る。このような構成により、上部が自由端となっている
ロータヨーク７２の振動を防止するものである。

【００３７】なお、以上の実施例についての記述におけ
る上下位置関係は、単に図に基づいた説明の便宜のため
のものであって、実際の使用状態等を限定するものでは
ない。

【００３８】

【発明の効果】請求項１のスピンドルモータでは、基盤
部材と固定支柱部材との固定の強度及び剛性を高めて、
全体としての固有振動数を上昇させることができるの
で、それによってモータ回転時の共振による振動を防止
し、全体として振動を低レベルに抑えることができる。

【００３９】請求項２のスピンドルモータでは、円筒状
部のうち鍔状部にのみ作用するはめ合い圧力により、周
壁部と鍔状部との境界をなす環状部分に応力集中が生
じ、この部分に変形や亀裂等が発生することが効果的に
防がれ、而も、ロータハブと内嵌部材との間における温
度変化時の変形率の差によりロータハブの形状が歪むこ
とが効果的に防止され、ロータハブに固定される記録用
ディスク等の被駆動体の回転精度を向上させることがで
きる。

【００４０】請求項３のスピンドルモータでは、第２の
鍔状部が嵌合してしまりばめが行われる環状切欠部を有
する第１の鍔状部は、しまりばめによるはめ合い圧力に
十分に耐える強度及び剛性を有するので、第１の円筒状
部の周壁部と第１の鍔状部との境界部に大きな応力集中
が生じて変形や亀裂が発生することが効果的に防がれ、
而も、ロータハブと内嵌部材との間における温度変化時
の変形率の差によりロータハブの形状が歪むことが効果
的に防止され、ロータハブに固定される記録用ディスク
等の被駆動体の回転精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハードディスク駆動用スピンドルモータの断面
図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】別のハードディスク駆動用スピンドルモータの
要部拡大断面図である。

【図４】更に別のハードディスク駆動用スピンドルモー
タの要部拡大断面図である。

【図５】従来のスピンドルモータの断面図である。

【符合の説明】

１０ ハウジング １０ａ 筒状突部 １０ｃ 環状突部 １２ 貫通孔 ３０ 固定支柱 ３０ａ 鍔部 ３２ 上玉軸受 ３４ 下玉軸受 ４２ ロータハブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基盤部材に突設された筒状突部の内部を通
   ってその基盤部材を貫通する貫通孔内に、比較的剛性の
   高い材料により形成された固定支柱部材の基部がしまり
   ばめにより嵌合固定され、固定支柱部材の先端側が前記
   筒状突部とは逆向きに基盤部材から突出しており、その
   固定支柱部材に対し、軸受手段を介してロータが回転自
   在に支持されてなるスピンドルモータであって、 前記固定支柱部材の基端部が、貫通孔の外部に位置し、
   前記基端部に一体的に設けられた鍔部が前記筒状突部の
   環状端面に密接していることを特徴とするスピンドルモ
   ータ。
2. 【請求項２】周壁部とその周壁部の端部に位置する鍔状
   部とを有する第１の円筒状部を備えたロータハブと、第
   ２の円筒状部を有する内嵌部材とを有してなり、第１の
   円筒状部に第２の円筒状部が内嵌されしまりばめにより
   固定されたロータを備えたスピンドルモータであって、 ロータハブと内嵌部材との熱膨張係数が異なり、 第１の円筒状部と第２の円筒状部とのしまりばめが、第
   １の円筒状部の鍔状部の内側においてのみなされてお
   り、 第１の円筒状部のうち周壁部と鍔状部との境界をなす環
   状部分に、周方向溝が設けられていることを特徴とする
   スピンドルモータ。
3. 【請求項３】周壁部とその周壁部の端部に位置する第１
   の鍔状部とを有する第１の円筒状部を備えたロータハブ
   と、第２の円筒状部を有する内嵌部材とを有してなり、
   第１の円筒状部に第２の円筒状部が内嵌されしまりばめ
   により固定されたロータを備えたスピンドルモータであ
   って、 ロータハブと内嵌部材との熱膨張係数が異なり、 第２の円筒状部の端部に、第２の鍔状部を有し、 第１の鍔状部の端部内周側に、環状切欠部を有し、 第１の円筒状部と第２の円筒状部とのしまりばめが、環
   状切欠部とその環状切欠部に嵌合した第２の鍔状部との
   間においてのみなされていることを特徴とするスピンド
   ルモータ。