JPH07312856A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成でもって十分な回転精度を得るこ
とができ、特にモータの小型化に有効である構造を提供
する。 【構成】 取付部材２に固定された軸部材４の外周面に
一対の内側環状溝８ａ，８ｂを設け、軸部材４の外側に
配設された回動部材６の内周面に一対の外側環状溝１２
ａ，１２ｂを設ける。一対の内側環状溝８ａ，８ｂ及び
一対の外側環状溝１２ａ，１２ｂは、軸部材４の軸線方
向に間隔を置いて位置する一対の球収容空間を規定し、
この一対の球収容空間に、複数個の球状部材１４が回転
自在に且つ対応する球収容空間に沿って移動自在に配設
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ディスクを回転駆
動するためのスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スピンドルモータは、装置フレ
ームに取付けられる取付部材と、この取付部材に軸受部
材を介して回転自在に支持された回動部材と、回動部材
の内周面に装着されたロータマグネットと、ロータマグ
ネットに対向して取付部材に装着されたステータとを具
備しており、磁気ディスクの如き記録ディスクは回動部
材に取付けられる。軸固定型のモータでは、軸部材が取
付部材に固定され、この軸部材に軸受部材を介して回動
部材が回転自在に装着される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のスピンドルモータでは、次の通りの解決すべき問題が
存在する。即ち、軸受部材は内輪部材、外輪部材及びこ
れら両者間に介在された球状部材から構成されており、
かかる軸受部材の構成に関連して、モータの小型化が困
難であり、また十分な回転精度を得るのが困難である。

【０００４】また、この種のスピンドルモータでは、軸
受部材から飛散するグリース等が記録ディスクの表面に
付着するのを防止するために、磁気シール機構又はラビ
リンスシール機構が採用されている。しかしながら、磁
気シール機構又はラビリンスシール機構に関連してモー
タ自体の構成が複雑になり、また製作コストも高くな
る。

【０００５】本発明の目的は、簡単な構成でもって十分
な回転精度を得ることができ、特にモータの小型化に有
効であるスピンドルモータを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、取付部材と、該取付部材に固定された軸部
材と、該軸部材の外側に配設され、該軸受部材に対して
相対的に回転自在である回動部材と、該回動部材に取付
けられたロータマグネットと、該ロータマグネットに対
向して配設されたステータと、を具備し、該軸部材の外
周面には一対の内側環状溝が設けられ、該回動部材の内
周面には、該一対の内側環状溝に対応して一対の外側環
状溝が設けられ、該一対の内側環状溝及び該一対の外側
環状溝は、夫々、相互に協働して、該軸部材の軸線方向
に間隔を置いて位置する一対の球収容空間を規定し、該
一対の球収容空間に、夫々、複数個の球状部材が回転自
在に且つ対応する球収容空間に沿って移動自在に配設さ
れている、ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、取付部材に固定された軸部材
の外周面に直接内側環状溝が設けられ、軸部材に対して
相対的に回転自在である回動部材の内周面に直接外側環
状溝が設けられ、この内側環状溝と外側環状溝との間に
複数個の球状部が介在されて回動部材が軸部材に対して
回転支持される。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に従うス
ピンドルモータの実施例について説明する。

【０００９】図１及び図２は本発明に従うスピンドルモ
ータの第１の実施例を示している。図１及び図２におい
て、図示のスピンドルモータは、取付部材２、軸部材４
及び回動部材６を備えている。取付部材２はアルミニウ
ム等から形成することができ、図示していないが駆動装
置の装置フレームに取付けられる。軸部材４は細長い円
筒状ロッドから構成され、その一端部（下端部）が取付
部材２に圧入等により固定されている。この軸部材４
は、取付部材２から実質上垂直上方に延びており、その
他端部に回動部材６が回転自在に支持される。

【００１０】第１の実施例では、上記軸部材４の他端部
外周面に軸線方向に間隔を置いて一対の内側環状溝８ａ
及び８ｂが形成されている。内側環状溝８ａ及び８ｂは
断面形状が略半円形であり、相互に平行に軸部材４の全
周に延びている。回動部材６は略円筒状であり、その一
端部には半径方向外方に突出するフランジ部１０が設け
られている。回動部材６の一端部（下端部）の内径はそ
の他端部（上端部）の内径よりも大きくなっている。こ
の回動部材６の他端部内周面には、軸部材４の一対の内
側環状溝８ａ及び８ｂに対応して、その軸線方向に間隔
を置いて一対の外側環状溝１２ａ及び１２ｂが形成され
ている。外側環状溝１２ａ及び１２ｂも断面形状が略半
円形であり、相互に平行に回動部材６の内周面の全周に
延びている。かかる一対の外側環状溝１２ａ及び１２ｂ
は、軸部材４の内側環状溝８ａ及び８ｂと協働して断面
略円形の一対の球収容空間を規定し、かかる一対の球収
容空間内に夫々複数個の球状部材１４が回転自在に且つ
対応する球収容空間に沿って移動自在に配設されてい
る。従って、回動部材６はこれら球状部材１４を介して
回転自在に支持されている。具体例では、回動部材６は
銅等の磁性材料から形成され、その外周面に磁気ディス
クの如き記録ディスクが装着されるハブ部材として機能
する。

【００１１】第１の実施例では、回動部材６の一端部に
規定された比較的大きい空間にステータ１６及びロータ
マグネット１８が配置されている。ステータ１６は、プ
レート状部材を積層することによって形成されるステー
タコア２０を備え、このステータコア２０が軸部材４の
一端部外周面に圧入等の手段により固定されている。ス
テータコア２０にはアマチュアコイル２１が所要の通り
巻かれている。ロータマグネット１８は環状の永久磁石
から構成され、ステータ１６に対向して回動部材６の一
端部内周面に接着剤等により固定される。かく構成され
ているので、アマチュアコイル２１に電流を所要の通り
供給することによって、回動部材６が所定方向に回動さ
れる。

【００１２】第１の実施例では、一対の球収容空間の外
側に、即ち内側環状溝８ａ及び外側環状溝１２ａにより
規定された片方の球収容空間の外側（図１及び図２にお
いて下側）と内側環状溝８ｂ及び外側環状溝１２ｂによ
り規定された他方の球収容空間の外側（図１及び図２に
おいて上側）にシール部材２２が配設されている。シー
ル部材２２は環状であり、例えば合成ゴムから形成する
ことができる。シール部材２２の外周縁部は幾分厚くな
っており、この外周縁部が回動部材６の内周部に形成さ
れた環状溝内に装着される。シール部材２２の内周縁部
は軸部材４の外周面に近接し、球収容空間に充填される
グリース等の外部への飛散を防止する。このシール部材
２２の内周縁部を軸部材４の外周面に比較的弱く接触せ
しめるようにしてもよい。尚、グリース等の飛散が問題
とならない場合には、このシール部材２２を省略するこ
とができる。

【００１３】軸部材４と回動部材６は、例えば次の通り
にして組付けることができる。即ち、回動部材６を高周
波加熱器（図示せず）等で加熱してその内径を膨張さ
せ、かかる状態にて複数個の球状部材１４を介して回動
部材６を軸部４に所要の通り組付ける。そして、内側環
状溝８ａ及び８ｂの間隔と外側環状溝１２ａ及び１２ｂ
の間隔とを若干ずらすことによって、上述した如く組み
合わせたときに、軸部材４と回動部材６の間に所定の予
圧を働かすことができる。また、各球収容空間に収容さ
れる複数個の球状部材１４を球保持部材２４により実質
上等間隔を置いて保持することにより、球状部材１４の
組付けが容易になると共に、回動部材６の回転もスムー
ズとなる。

【００１４】この第１の実施例において、軸部材４、複
数個の球状部材１４及び回動部材６を同一材料（例えば
銅）で形成したときには、膨張係数が一定である故に、
温度変化によっても各部材相互間の間隙が実質状変化せ
ず、温度変化に対しても安定した回転が得られる。

【００１５】この第１の実施例では、例えば、軸部材
４、複数個の球状部材１４及び回動部材６を一つの部品
として製作することができる。かく製作したときには、
回動部材６の内周面にロータマグネット１８を固定し、
また軸部材４にステータ１６を固定し、しかる後、軸部
材４の一端部を取付部材２に圧入等により固定すること
によって、図１に示す通りのモータが完成する。

【００１６】第１の実施例のモータは、図１から容易に
理解される如く、構成部品の数が従来に比して少なく、
組立作業が容易で、モータの小型化も容易に達成され
る。また、構成部品の数が少ないことに関連して、部品
の寸法誤差の累積も少なく、高い回転精度が得られる。

【００１７】図３及び図４は、本発明に従うスピンドル
モータの第２の実施例を示している。尚、第２の実施例
においては、記録ディスクが装着されるハブ部材として
機能する回動部材に改良が施されている。尚、第２の実
施例において、第１の実施例と同一の部材は同一の参照
番号を付して説明する。

【００１８】図３及び図４において、図示の回動部材
６′は略中空円筒状の回動本体４０とこの回動本体４０
に装着される環状部材４２から構成されている。回動本
体４０の一端部内径はその他端部内径より大きくなって
おり、この一端部の空間に、第１の実施例と同様に、ス
テータ１６及びロータマグネット１８が配置される。回
動本体４０の他端部内周面には段部４４（図４）が形成
され、その他端内径は拡大されている。回動本体４０に
おける、上記段部４４の内側部位には、軸部材４に形成
された内側環状溝８ａに対応して、片方の外側環状溝１
２ａが形成されており、内側環状溝８ａ及び外側環状溝
１２ａは相互に協働して断面略円形状の球収容空間を規
定する。環状部材４２は回動本体４０の他端面に規定さ
れた開口を通してその拡大径部４６に後述する如くして
装着される。この環状部材４２の内周面には、上部が弧
状に半径方向外方に拡がり且つ下部が下方に直線状に延
びる凹部が設けられている。この凹部は他方の外側環状
溝１２ｂ′として機能し、軸部材４の内側環状溝８ｂと
協働して他方の球収容空間を規定する。尚、上述とは反
対に、軸部材４の内側環状溝８ａと環状部材４２の外側
環状溝１２ａにより片方の球収容空間を規定するように
してもよい。

【００１９】内側環状溝８ａ及び８ｂ並びに外側環状溝
１２ａ及び１２ｂ′によって規定される一対の球収容空
間には、第１の実施例と同様に、複数個の球状部材１４
が収容され、回動部材６′はこれら球状部材１４を介し
て回転自在に支持される。球状部材１４は上述と同様
に、球保持部材２４により保持するのが望ましい。

【００２０】回動部材６′の組付けは、例えば、次の通
りにして行うことができる。まず、回動本体４０を高周
波加熱器（図示せず）等で加熱してその内径を膨張さ
せ、この状態にて複数個の球状部材１４を介して回動本
体４０を軸部材４に所要の通り組付ける。次いで、残り
の内側環状溝８ｂ内に複数個の球状部材１４を位置付
け、しかる後、環状部材４２を回動本体４０の他端面の
開口を通して矢印４８で示す方向に挿入して回動本体４
０の大径部４６内周面に固定する。この環状部材４２の
固定は、例えば、所定荷重を加えた状態にて接着剤等に
より固定することができる。接着剤に代えて、焼ばめ等
の手段を用いてもよい。

【００２１】第２の実施例のその他の構成は、図１及び
図２に示す第１の実施例と実質上同様である。この第２
の実施例では、環状部材４２が存在する故に幾分構成が
複雑になるが、モータ全体の小型化の面から見れば、第
１の実施例と同様の効果が達成される。

【００２２】図５は、上記第２の実施例の変形例を示し
ており、この変形例では、球状部材に予圧を付加する予
圧付与機構に変形が施されている。図５において、環状
部材４２は回動本体４０の拡大径部４６内周面に軸線方
向（図５において上下方向）に移動自在に装着される。
この環状部材４２の内周面には軸部材４の内側環状溝８
ｂと協働して球収容空間を規定する外側環状溝１２ｂ″
が形成され、この外側環状溝１２ｂ″と内側環状溝８ｂ
の間に複数個の球状部材１４が介在される。

【００２３】変形例の予圧付与機構は、環状部材４２に
作用する付勢手段５２を備えている。図示の付勢手段５
２は一対の皿ばね５４から構成され、片方の皿ばね５４
の外周縁部が環状部材４２に当接し、他方の皿ばね５４
の外周縁部が回動本体４０に係止された係止部材５６に
当接している。従って、この付勢手段５２は、環状部材
４２を図５において下方に弾性的に偏倚し、回動部材
６′と軸部材４間に所定の予圧を付与する。変形例にお
けるその他の構成は、図３及び図４に示す第２の実施例
と実質上同一である。

【００２４】図６は、本発明に従うスピンドルモータの
第３の実施例を示している。この第３の実施例において
は、主としてステータ及びロータの配設個所が第１の実
施例及び第２の実施例と異なっている。

【００２５】図６において、第３の実施例のスピンドル
モータも、取付部材１０２、軸部材１０４及び回動部材
１０６を備えている。取付部材１０２の外周縁部は上方
に突出し、この突出端には半径方向外方に突出するフラ
ンジ１０８が設けられている。取付部材１０２は、第１
の具体例と同様に、駆動装置の装置フレーム（図示せ
ず）に取付けられる。軸部材１０４の一端部（下端部）
は取付部材１０２に圧入等の手段により固定され、この
軸部材１０４に上述したと同様にして回動部材１０６が
回転自在に支持される。第３の実施例では、軸部材１０
４の両端部外周面に一対の内側環状溝１０８ａ及び１０
８ｂが形成され、また回動部材１０６の両端部内周面
に、一対の内側環状溝１０８ａ及び１０８ｂに対応し
て、一対の外側環状溝１１０ａ及び１１０ｂが形成さ
れ、これら内側環状溝１０８ａ及び１０８ｂ並びに外側
環状溝１１０ａ及び１１０ｂは相互に協働して断面略円
形の球収容空間を規定する。これら球収容空間には、夫
々、複数個の球状部材１１２が収容され、回動部材１０
６はこれら球状部材１１２を介して回転自在に支持され
る。

【００２６】第３の実施例では、取付部材１０２にステ
ータ１１４が装着され、回動部材１０６にロータマグネ
ット１１６が取付けられている。回動部材１０６の一端
には半径方向外方に突出する環状フランジ１１８（この
フランジ１１８上に記録ディスクが載置固定される）が
一体に設けられ、このフランジ１１８の下面（図６にお
いて下面）にプレート状のロータマグネット１１６が接
着剤等により固定されている。ステータ１１４は全体的
にプレート状で周方向に間隔を置いて配設された空心コ
イルを有している。このステータ１１４は、ロータマグ
ネット１１６に対向して、取付部材１０２の本体部１２
０の内面に配設されている。尚、第１の実施例と同様
に、一対の球収容空間の外側にシール部材１２２を配設
するのが望ましい。この第３の実施例でも、第１の実施
例と同様の効果が達成できる。加えて、内側環状溝１０
８ａ及び１０８ｂが軸部材１０４の両端部に、また外側
環状溝１１０ａ及び１１０ｂが回動部材１０６の両端部
に配設される構成である故に、回動部材１０６を一層安
定して支持することができる。

【００２７】図７は、本発明に従うスピンドルモータの
第４の実施例を示している。この第４の実施例では、軸
部材の固定様式及びステータの配設個所が第３の実施例
と相違している。尚、第３の実施例と同一の部材は同一
の番号を付して説明する。図７において、軸部材１０２
は取付部材として機能する駆動装置のベースプレート１
２４と駆動装置のトッププレート１２６の間に配設さ
れ、その一端（下端）が取付ねじ１２８によりベースプ
レート１２４に固定され、その他端（上端）が取付ねじ
１３０によりトッププレート１２６に固定される。この
軸部材１０２には、第３の実施例と同様に、複数個の球
状部材１１２を介して回動部材１０６が回転自在に支持
される。

【００２８】ベースプレート１２４の外側（図７におい
て下側）には、モータのための回路基板１３２が配設さ
れている。回路基板１３２には空心コイルを有するステ
ータ１１４が設けられ、またベースプレート１２４の所
定部位には空心コイルに対応して複数個の貫通孔１３４
が形成され、ステータ１１４の空心コイルが対応する貫
通孔１３４内に位置付けられている。ステータ１１４の
一部、即ち空心コイルをかく位置付けることによって、
ステータ１１４と回動部材１０６のフランジ１１８の下
面に取付けられたロータマグネット１１６との間隔を小
さくすることができ、その結果、モータの効率を高める
ことができる。

【００２９】第４の実施例におけるその他の構成は、第
３の実施例と実質上同一である。この第４の実施例で
は、第３の実施例と同様の効果が達成される。軸部材１
０２、球状部材１１２及び回動部材１０６の組付けを容
易にするには、図８に示す如く構成するのがよい。即
ち、回動部材１０６′を中空円筒状の回動本体１４０と
リング部材１４２から構成し、回動本体１４０の一端に
リング部材１４２を圧入等の手段で固定する。かくの如
く構成すると、軸部材１０２、球状部材１１２及び回動
部材１０６を軸受ユニットとして比較的容易に製造する
ことができ、かかるユニットにフランジとして機能する
リング部材１４２を固定することによってスピンドルモ
ータとして利用することができる。

【００３０】以上、本発明に従うスピンドルモータの種
々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱する
ことなく種々の変更乃至修正が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載する効果を奏する。取付部材に固
定された軸部材の外周面の内側環状溝と回動部材の内周
面の外側環状溝との間に複数個の球状部材を回転自在か
つ移動自在に配設し、軸部材に対して回動部材を回転自
在に支持するようにしたので、従来のような軸受部材に
おける内輪部材及び外輪部材が不要となり、構成が簡単
となり、モータの小型化に大きく寄与できるものであ
り、しかも従来の内輪部材及び外輪部材を介在させない
ので、十分な寸法精度、回転精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うスピンドルモータの第１の実施例
を示す簡略断面図。

【図２】図１のスピンドルモータにおける要部断面図。

【図３】本発明に従うスピンドルモータの第２の実施例
を示す簡略断面図。

【図４】図３のスピンドルモータにおける要部断面図。

【図５】第２の実施例のスピンドルモータの一部に改良
を施した要部断面図。

【図６】本発明に従うスピンドルモータの第３の実施例
を示す簡略断面図。

【図７】本発明に従うスピンドルモータの第４の実施例
を示す簡略断面図。

【図８】図４の実施例のスピンドルモータの一部に改良
を施した要部断面図。

【符号の説明】

２及び１０２ 取付部材 ４及び１０４ 軸部材 ６，６′及び１０６ 回動部材 １６及び１１４ ステータ １８及び１１６ ロータマグネット ８ａ，８ｂ，１０８ａ及び１０８ｂ 内側環状溝 １２ａ，１２ｂ，１２ｂ′，１２ｂ″，１１０ａ及び１
１０ｂ 外側環状溝 １４及び１１２ 球状部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付部材と、該取付部材に固定された軸
   部材と、該軸部材の外側に配設され、該軸部材に対して
   相対的に回転自在である回動部材と、該回動部材に取付
   けられたロータマグネットと、該ロータマグネットに対
   向して配設されたステータと、を具備し、 該軸部材の外周面には、一対の内側環状溝が設けられ、 該回動部材の内周面には、該一対の内側環状溝に対応し
   て一対の外側環状溝が設けられ、 該一対の内側環状溝及び該一対の外側環状溝は、夫々、
   相互に協働して、該軸部材の軸線方向に間隔を置いて位
   置する一対の球収容空間を規定し、 該一対の球収容空間に、夫々、複数個の球状部材が回転
   自在に且つ対応する球収容空間に沿って移動自在に配設
   されている、ことを特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 該軸部材の一端部に該ステータが装着さ
   れ、その他端部に該一対の内側環状溝が設けられてお
   り、また該回動部材の一端部の内径はその他端部の内径
   よりも大きく、該回動部材の該一端部に該ステータに対
   向して該ロータマグネットが取付けられ、その他端部に
   該一対の内側環状溝に対応して該一対の外側環状溝が設
   けられている請求項１記載のスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 該回動部材の一端には半径方向外方に突
   出しているフランジが設けられ、該フランジの一端面に
   該ロータマグネットが取付けられ、該ロータマグネット
   に対向して該ステータが配設されている請求項１記載の
   スピンドルモータ。