JPH0775312A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの小型・軽量化に際しても、ハブの高
さ位置精度や回転精度等を精度良く組み立てができると
共に、無理なく記録ディスクが装着でき、しかも作業性
と生産効率の高いスピンドルモータを提供すること。 【構成】 軸部材が立設された静止部材と、記録ディス
クが装着される回転部材と、前記静止部材と前記回転部
材との間に介在して設けられた軸受手段と、前記静止部
材に装着された電機子と、前記回転部材に装着されたロ
ータマグネットと、を具備したスピンドルモータであ
る。前記回転部材に相対した、前記静止部材の対応部位
には、実質上軸線方向に穿設された複数の貫通孔を有し
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、光・磁気ディスク等の
記録ディスクを回転駆動するために用いられるスピンド
ルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクや光磁気ディスク等の記録
ディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータについ
て、例えば図８に示した軸固定型スピンドルモータと呼
ばれるモータがある。この軸固定型スピンドルモータ
は、記録ディスク（図示省略）が装着されるハブａと、
固定支柱ｂと、ハウジングｃと、一対の軸受部材ｆ，ｇ
と、ステータｄと、ロータマグネットｅとを具備してい
る。静止部材をなすハウジングｃは、ディスク駆動装置
の固定フレーム（図示省略）へ、所定の取付位置を基準
として取り付け固定される。ハウジングｃに固定され立
設された固定支柱ｂには、一対の軸受ｆ，ｇが嵌め込ま
れ、この軸受ｆ，ｇを介してハブａが回転支持される。
ハブａには、ディスクが所要の枚数が装着されて固定さ
れるものである。またハブａの内部にはロータマグネッ
トｅが装着され、固定支柱ｂには、このロータマグネッ
トｅに対向してステータｄが固定されている。なお、ハ
ウジングｃには、比較的加工が容易であり、しかも精度
が出しやすいアルミニウム材等が用いられる。また固定
支柱ｂには、通常、鉄鋼材が用いられる。ハウジングｃ
と固定支柱ｂとは、接着または圧入等により固定され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような構造によ
るスピンドルモータでは、その組立精度が要求される点
として、ハブａのハウジングｃに対する高さ位置精度
や、ハブａの固定支柱ｂに対する回転振れ精度が挙げら
れる。これらに影響を与える、固定支柱ｂとハウジング
ｃとの固定は、治具等を使用して丁寧に接着、或いは圧
入により固定されている。ところが、近年の記録ディス
ク駆動装置の小型・軽量化に対応して、スピンドルモー
タを精度良く組み立てるには、増々その取扱が困難とな
っている。特に記録ディスクの直径が１．８インチ以下
の超小型ディスクを搭載するスピンドルモータの場合、
その形状の小型化に加えて部品の厚みも薄くなり、上述
の固定支柱ｂとハウジングｃとの圧入や接着による固定
では限界がある。たとえ固定支柱ｂとハウジングｃとを
一体に形成したものを用いても、その剛性の小さい所以
から精度良く組み立てるには更に慎重に行う必要を生
じ、また装着される軸受ｆ，ｇにダメージを受けやすく
高精度な回転支持を得ることが困難であり、回転精度の
低下を招くことがあった。この結果生産効率を低下せし
めると共に生産コストを押上げる要因となり、これらを
解決する何らかの対策が望まれていた。さらに、記録デ
ィスクをハブａに装着する場合も同様に慎重に行なわな
いと、装着時に作用するアンバランスな力により、特に
軸受ｆ，ｇにダメージを与えることになる。

【０００４】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、その課題とすると
ころは、スピンドルモータの小型・軽量化に際しても、
ハブの高さ位置精度や回転精度等を精度良く維持して組
み立てることができ、また負荷を装着する際にもモータ
内部にダメージを与えることがない、作業性と生産効率
の高いスピンドルモータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明のスピンドルモータは、軸部材が立設された
静止部材と、記録ディスクが装着される回転部材と、前
記静止部材と前記回転部材との間に介在して設けられた
軸受手段と、前記静止部材に装着された電機子と、前記
回転部材に装着されたロータマグネットと、を具備して
なるスピンドルモータにおいて；前記回転部材に相対す
る、前記静止部材の対応部位には、実質上軸線方向に穿
設された複数の貫通孔を有し、前記貫通孔は、支持部材
を前記静止部材側から挿通し、前記回転部材に当接させ
て前記回転部材に作用する応力を受け止める、挿通孔と
したものである。

【０００６】

【作用】本発明のスピンドルモータによれば、回転部材
を軸部材の開放端部側から装着する場合、静止部材に設
けられた貫通孔に、予め支持部材を用いて静止部材側か
ら挿通しておくことができる。そして支持部材を回転部
材の対応部に当接させて回転部位の装着姿勢を規定さ
せ、この状態を維持しつつ回転部材を静止部材に固定す
ることができる。このため、この支持部材により、回転
部材の静止部材に対する高さ位置精度や回転振れ精度を
高精度に維持しつつ組み立てが実現できる。そして、回
転部材装着に伴い作用する応力は支持部材により受け止
められ、必要以上の応力がそれぞれの構成部品に作用す
ることがない。また、同様の作用により、回転部材と静
止部材との間に介在された軸受手段に対してもダメージ
を与えることが防止されるので高精度の回転支持を行う
ことができる。さらに、スピンドルモータにディスク負
荷を装着する場合においても、アンバランスな応力が回
転部材に作用しない。このように、スピンドルモータを
組み立てる上で、また負荷を装着する上で、モータの小
型・軽量化に際しても、精度良い組立ができ、しかも作
業性と生産効率の高いスピンドルモータが得られる。

【０００７】

【実施例】本発明に従うスピンドルモータの実施例につ
いて、添付の図面を参照しつつ説明する。図１は、例え
ば磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータの一実
施例であり、搭載される磁気ディスクは図示を省略して
ある。なお、以下に用いる図例について、同様の部材及
び部位には同じ番号が付してある。図１において、部材
１は静止部材としてのハウジングであり、本スピンドル
モータが駆動装置のベース部材（図示省略）に取り付け
られる。ハウジング１は、例えばアルミニウム材が用い
られて、略浅皿状に形成されており、最大外径を有し前
記ベース部材に取付られる鍔部１３と、基部１１と、中
心部に厚肉で形成されたボス部３５とが一体且つ同軸的
に形成されている。そしてこのボス部３５の中心部に
は、軸部材としてのシャフト２が立設されている。シャ
フト２はハウジング１に対して垂直に一体形成され、そ
の中心部に回転の軸芯が規定され、図の上下方向に回転
軸線が規定される。またハウジング１の鍔部１３がベー
ス部材に取りつけられるため、鍔部１３の下側端面３６
が、スピンドルモータの取りつけ高さ位置の基準面とな
る。

【０００８】シャフト２には、一対の玉軸受５，６が装
着され、この玉軸受５，６を介してロータハブ４が回転
支持される。シャフト２及びロータハブ４に介在される
玉軸受５，６は、各々の内輪３０，３２及び外輪３１，
３３に対応する、シャフト２の外周面１９及びロータハ
ブ４の内周面１８へ、接着剤により固定される。回転部
材としてのロータハブ４は、軸受支持されるハブ１５と
回転駆動されるロータヨーク１７とから形成されてい
る。ハブ１５は、例えばステンレス綱が用いられ、略円
筒形状を成す。内周面１８には、玉軸受５，６の高さ方
向（図の上下方向である回転軸線方向）における位置を
規定すると共に、両玉軸受５，６のスペーサ部材となる
段部２４が設けられている。また、ハブ１５の外周部２
７には、複数の磁気ディスクが装着される。そのため、
外周部２７には、これを固定するクランプ部材の係合溝
が、複数条設けられており、所要の形状を成している。
また外周部２７の下方には、同軸に形成された段部２３
が設けられており、この段部２３の上端面に（最も下部
に位置する）磁気ディスクが載置される。従ってこの上
端面がロータハブ４側の高さ位置の基準面と成す。

【０００９】ロータヨーク１７は、例えば鉄鋼材が用い
られ、逆椀状に塑性変形加工されてハブ１５の下部３７
に取りつけられている。なお、ロータヨーク１７とハブ
１５との取りつけは、接着剤による固定のほか、溶接や
塑性加工等により種々選択することができる。ロータヨ
ーク１７は、外周方向へ延びた張出部２０と、この外周
縁部から図の下方に垂下した垂下部２１とから形成され
ている。垂下部２１の内周面３８には、周方向に多極着
磁されたロータマグネット８が環状に配設されている。

【００１０】ロータマグネット８の半径方向内方には、
このロータマグネット８に対向してステータ７が配置さ
れている。ステータ７は、ハウジング１のボス部３５に
おいて環状に形成された突状部に取りつけられている。
ステータ７と突状部２６との固定は、接着剤による固定
のほか、塑性加工による加締め固定も可能である。ステ
ータ７は、電磁鋼板が積層されたステータコアに、電機
子コイルが所要回数巻回されてなる。ステータから引き
出されたコイルリード線１４は、ハウジング１を経て外
部へ導出される。具体的には、ハウジング１の基部１１
に設けられた凹部２２に貫通孔３８が穿設され、この貫
通孔３８に絶縁ブッシュ１６が嵌め込まれている。この
絶縁ブッシュ１６に連設して、凹部２２にはモータ外方
へ延びて設けられたフレキシブル回路基板３９が貼着さ
れている。従ってコイルリード線１４は絶縁ブッシュ１
６に挿通されて、フレキシブル回路基板３９に電気接続
される。なお、絶縁ブッシュ１６の外側（図の下部）に
は、フレキシブル回路基板方向へ延びた鍔部４３が形成
されている。これによりコイルリード線１４のハウジン
グ１に対する絶縁保護をより高めている。

【００１１】シャフト２とハブ１５との間における、玉
軸受５の外方（図の上方向）には、環状に形成されたラ
ビリンススリーブ９が設けられている。ラビリンススリ
ーブ９は、その外周縁２９がハブ１５の内周面１８に固
定されており、またその内周面がシャフト２の外周面１
９と僅かな隙間をもって対向配置されている。ハブ１５
とラビリンススリーブ９とは、それぞれ外側（図の上方
向）端部に形成されたテーパ部に接着剤３４が滞留する
よう塗布され、これにより両者は固定される。一方、玉
軸受６の外方（図の下方向）には、玉軸受６のシール部
材４０とハウジング１のボス部３５との微小間隙、外輪
３３と突状部２６との間隙、及びロータヨーク２１の垂
下部２１とハウジング１の環状壁１２との間隙等によ
り、ラビリンスシール構造が構成されている。これらに
より、軸受内部に存する不浄な空気や潤滑剤等がスピン
ドルモータ外部へ漏出することが防止される。なお、モ
ータ内外部のシール性能の確保のため、コイルリード線
１４の導出部４２には、接着剤４１が充填されて封止さ
れている。また同様の理由により、以下に説明する貫通
孔３についても、シール部材２５が貼着され、貫通孔３
を封止している。

【００１２】ハウジング１の基部１１に設けられた貫通
孔３は、ハウジング１を回転軸線（図の上下方向）と実
質上平行に穿設されている。そして貫通孔３は、ロータ
ヨーク１７における垂下部２１が、軸方向へ投影された
部位、即ちロータヨーク１７に対応した基部１１上の部
位に設けられている。貫通孔３は、図示しないが基部１
１上を実質上周方向へ等間隔に３箇所（１２０°等配）
設けられている。これらの貫通孔３は、図７に示す支持
部材１０の支持柱４４が、挿通される為に設けてある。
即ち、貫通孔３は、スピンドルモータ組み立ての際、支
持部材１０を用いてハウジング１側からロータヨーク１
７を受け止める為に設けられている。

【００１３】支持部材１０は、図７に示すように、環状
基部４５に、三本の支持柱４４が実質上垂直に立設され
て形成されている。そしてこれら三本の支持柱４４は、
挿通する貫通孔３に対応して形成されており、実質上等
間隔に（１２０°等配）設けられている。そして支持柱
４４の外径寸法は貫通孔３の内径寸法よりも僅かに小さ
く設定してある。なお、貫通孔３の内径寸法及び支持柱
４４の外径寸法は、支持柱４４が当接される（ロータヨ
ーク１７の）垂下部２１の厚み（径方向）寸法に対応し
て設定されている。また、支持柱４４が三本設けてある
理由は、ロータヨーク１７を受けて支持するため、平面
を規定する最少の支持点数によるものであり、従って支
持柱４４は４本以上であってもよい。。以下、図２乃至
図６を参照しつつ、支持部材１０を用いたスピンドルモ
ータの組立順序を説明する。図２乃至図６は図１のスピ
ンドルモータの一部又は全体を示す断面図であり、何れ
も図１と同様の部位には同じ番号が付してある。

【００１４】図２において、予めロータヨーク１７とハ
ブ１５とを、接着や塑性加工或いは溶接等により固定し
ておく。そしてロータヨーク１７にはロータマグネット
８が装着され、所要の磁極数の着磁が成される。次にハ
ブ１５の内周面１８に接着剤を塗布しておき、玉軸受５
を図の上から下方向へ挿入して段部２４に当接させ、外
輪３１をハブ１５へ接着固定させる。また、玉軸受６を
図の下から上方向へ挿入して段部２４に当接させて、同
様に外輪３３を接着固定させる。これにより図２に示す
ロータハブ４のアッセンブリとなる。

【００１５】図３において、予めハウジング１にステー
タ７を接着等により固定しておく。またその際、ステー
タ７からのコイルリード線１４はモータ外部へ導出さ
れ、加えて接着剤４１によるシール処理が成される。そ
して、支持部材１１をハウジング１の外側（図の下側）
から内方（図の上方向）に向けて、支持柱４４を貫通孔
３へ挿通する。シャフト２の外周面１９には、玉軸受
５，６の固定のために接着剤を塗布しておく。このよう
な状態において、図２のロータハブ４のアッセンブリを
図の上から下方向へ下ろし、両玉軸受５，６をシャフト
２へ嵌め込むのであるが、その際、先ず玉軸受６の下端
部４９がシャフト２の先端部４８に当接する程度になる
ように仮保持される。この仮保持は、支持部材１０の先
端部４６が、ロータヨーク１７（の垂下部２１）の下端
部４７に当接して支持される。即ち、支持柱４４の長さ
寸法はこれに対応した長さに設定してある。従って、こ
の支持部材１０によりロータヨーク１７（ロータハブ
４）を仮保持する状態は、シャフト２に対するロータハ
ブ４の直角度を規定し、これにより、玉軸受５，６のシ
ャフト２への嵌め込みを、傾きの無い、シャフト２にそ
った嵌め込みが可能となる。

【００１６】図３のロータハブ４の仮保持状態に続き、
図４においては、ロータハブ４が下方へ装着される状態
を示す。この仮保持の状態において、ロータハブ４をシ
ャフト２へ少し押し込むと、ロータマグネット８とステ
ータ７との吸引力により、ロータハブ４はシャフト２へ
嵌め込まれる。この際、ロータヨーク１７の下端部４７
を３点で支持して、ロータハブ４を受け止めている支持
部材１０は、この吸引力により、これに抗しながら徐々
に下方へ移動する。これにより、ロータハブ４は、シャ
フト２に対して直角度を保ちながら、玉軸受５，６がシ
ャフト２へ嵌め込まれる。従って、両玉軸受５，６は、
傾いた状態で嵌め込まれることが回避され、スムーズに
シャフト２へ装着されるから、装着による無理な力が作
用せず、軸受にダメージを受けることが防止される。ま
た支持部材１０がロータマグネット８とステータ７との
吸引力に対して、抗するように作用するため、装着に伴
うロータハブ４の各部、即ちロータヨーク１７やハブ１
５に対して偏った無理な力やアンバランスな力が作用せ
ず、形状歪みや変形等を生じない。このことは特にこれ
らが小型・薄型化が図られる程、有効的である。また、
本実施例のように、シャフト２がハウジング１に一体形
成されており、ロータハブ４の組み込みが一方側からし
か出来ない場合（言い換えると、一方側から組み立てる
自動化ラインで行なう場合）には、本構成は好適であ
る。

【００１７】図５において、下側に位置する玉軸受６
（の内輪３２）がハウジング１のボス部３５に当接する
ことにより、ロータハブ４はハウジング１に対して所定
の高さ位置決めされる。なお、この場合、支持部材１０
の支持位置により、ロータハウジング４の高さ位置決め
を行うことができることは言うまでもない。こうして、
支持部材１０により、ロータハブ４はハウジング１に対
してスムーズで無理な力を受けることなく、ハウジング
１に固定されると共にシャフト２に回転支持される。ま
た所定の高さ位置決めも行うことができる。従って小型
化や薄型化に対応して、精度良いスピンドルモータの組
み立てが実現できる。こうしてハウジング１に装着され
たロータハブ４は、図６に示すように、ラビリンススリ
ーブ９が装着され、また貫通孔３にはシール部材２５が
貼着される。

【００１８】次に示す図７は、このようにして組み立て
られたスピンドルモータに、負荷となる磁気ディスク６
１，６１を２枚装着する状態を示している。この場合
も、支持部材１０をあらかじめロータヨーク１７に支持
させておき、そしてハブ１５へ磁気ディスク６１を装着
する。一枚目（下側）の磁気ディスク６１を装着後、ス
ペーサ６２を介して二枚目（上側）の磁気ディスク６１
を装着し、最後にリング状のクランプ部材６３をハブ１
５へ外嵌させて固定する。これにより、磁気ディスク６
１，６１はハブ１５に対して強固に固定される。クラン
プ部材６３をハブ１５に外嵌させる際、ハブ１５に作用
する応力は、支持部材１０により受け止められ、従って
ハブ１５へ無理な力が作用しない。またアンバランスな
状態で応力が作用しても軸受５，６へダメージを与える
ことがない。そして、ハブ１５への磁気ディスク６１，
６１の取り付け、装着作業が容易となり、生産性の向上
が図れる。

【００１９】以上、本発明の主旨を逸脱しない範囲で設
計変更乃至修正等自由である。即ち本実施例のスピンド
ルモータでは、ハウジング１を（図示省略の）ベース部
材へ取り付けて固定するものとしていたが、ハウジング
１自体が装置のベース部材を兼用する部材としたベース
一体の構成に適用することができる。またシャフト２は
ハウジング１に対して、別体に構成しても良い。そして
支持部材１０が挿通される貫通孔３は、孔の断面形状を
円形としたがこれに限定されることがなく、また支持柱
４４の数量も自由に選択できる。更に軸受３，４は、通
常の玉軸受を図例として示したが、これに限定されず、
流体を介在した動圧軸受など選定が自由である。また、
ロータハブ４は、ハブ１５とロータヨーク１７とを別体
で示したが、これらが一体であっても良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明のスピンドルモータは、上述の構
成を有しているので、次の効果を奏する。回転部材（ロ
ータハブ４）を軸部材（シャフト２）の開放端部側から
（図１の上から下方向へ）装着する場合、静止部材（ハ
ウジング１）に設けられた貫通孔（３）に、予め支持部
材（１０）を用いて静止部材（ハウジング１）側から挿
通しておくことができる。そして支持部材（１０）を回
転部材（ロータハブ４）の対応部に当接させて回転部材
（ロータハブ４）の装着姿勢を規定させ、この状態を維
持しつつ回転部材（ロータハブ４）を静止部材（ハウジ
ング１）に固定することができる。このため、この支持
部材（１０）により、回転部材（ロータハブ４）の静止
部材（ハウジング１）に対する高さ位置精度や回転振れ
精度を高精度に維持しつつ容易に組み立てを行うことが
できる。そして、回転部材（ロータハブ４）装着に伴い
作用する応力は支持部材（１０）により受け止められ、
実質上応力がそれぞれの構成部品に作用することがない
ので、部品の形状を大きくしたり肉厚を多くする必要が
なく、従って小型・薄型化への対応が容易である。また
回転部材（ロータハブ４）と静止部材（ハウジング１）
との間に介在された軸受手段（５，６）に対してもダメ
ージを与えることが防止されるので高精度の回転支持を
行うことができる。また負荷となる記録ディスク（６
１）を回転部材（ロータハブ４）に装着する場合におい
ても、支持部材（１０）を用いることにより、装着に伴
ない作用する応力が受け止められる。このように、スピ
ンドルモータを組み立てる上で、または記録ディスク
（６１）を装着する上で、モータの小型・軽量化に際し
ても、精度良い組み立てができ、しかも作業性と生産効
率の高いスピンドルモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスピンドルモータの全
体を示す断面図である。

【図２】図１に係るスピンドルモータの一部を示す部分
断面図である。

【図３】図１に係るスピンドルモータの組立順序の一部
を示す断面図である。

【図４】図１に係るスピンドルモータの組立順序の一部
を示す断面図である。

【図５】図１に係るスピンドルモータの組立順序の一部
を示す断面図である。

【図６】図１に係るスピンドルモータの組立順序の一部
を示す断面図である。

【図７】図１に係るスピンドルモータに記録ディスクを
装着した状態を示す断面図である。

【図８】支持部材の斜視図である。

【図９】従来のスピンドルモータの全体を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ シャフト ３ 貫通孔 ４ ロータハブ ５，６ 玉軸受 ７ ステータ ８ ロータマグネット ９ ラビリンススリーブ １０ 支持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部材が立設された静止部材と、記録デ
   ィスクが装着される回転部材と、前記静止部材と前記回
   転部材との間に介在して設けられた軸受手段と、前記静
   止部材に装着された電機子と、前記回転部材に装着され
   たロータマグネットと、を具備してなるスピンドルモー
   タにおいて、 前記回転部材に相対する、前記静止部材の対応部位に
   は、実質上軸線方向に穿設された複数の貫通孔を有し、 前記貫通孔は、支持部材を前記静止部材側から挿通し、
   前記回転部材に当接させて前記回転部材に作用する応力
   を受け止める、挿通孔とした、ことを特徴とするスピン
   ドルモータ。