JPH08336251A - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JPH08336251A
JPH08336251A JP7139778A JP13977895A JPH08336251A JP H08336251 A JPH08336251 A JP H08336251A JP 7139778 A JP7139778 A JP 7139778A JP 13977895 A JP13977895 A JP 13977895A JP H08336251 A JPH08336251 A JP H08336251A
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shaft
rotor hub
spindle motor
hub portion
clamp
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクをクランプする際にアンバラン
ス量が少なく、組立時の作業効率の良いスピンドルモー
タを提供する。 【構成】 ハウジング１と、ハウジング１に対して回転
自在でかつ磁気ディスク９が装着されるロータハブ部２
と、ハウジング１に固定されたスリーブ部３と、ロータ
ハブ部２に固定されスリーブ部３に回転自在に嵌合され
たシャフト４と、ロータハブ部２に装着されたマグネッ
ト６と、マグネット６に対向してハウジング１に固定さ
れたステータコア７とを備え、シャフト４はスリーブ部
３に対して流動性物質を介して回転自在に支持されたス
ピンドルモータにおいて、シャフト４の端面にディスク
９をクランプするクランプ部材１１を締結するクランプ
ねじ１２のねじ穴１３を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光、磁気ディス
ク装置などに使用される動圧軸受を利用したスピンドル
モータに関し、主に１．８インチや３．５インチ以下の
小径のディスク駆動用に好適なスピンドルモータに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光、磁気ディスクは小型軽量化、
高容量化へ進む傾向にある。ノートサイズのパソコンの
普及に伴ってスピンドルモータも小型化、薄型化への対
応が避けられず、なおかつ耐衝撃性の向上、高精度化が
要望されるようになっている。
【０００３】従来のスピンドルモータに用いる軸受とし
ては小型ボール軸受が多く採用されてきた。
【０００４】以下、従来の磁気ディスクをクランプした
状態のボール軸受仕様のＨＤＤ（ハードディスクドライ
バ）用スピンドルモータについて図５を参照しながら説
明する。３１はハウジング、３２はロータハブ部、３３
はボール軸受、３４はシャフト、３５はマグネット、３
６はステータコア、３７はコイルである。さらに、３８
は磁気ディスク、３９はスペーサ、４０はクランプ部
材、４１はクランプねじである。
【０００５】モータのハウジング３１には内周に円筒部
３１ａが、外周部にフランジ部３１ｂが設けられ、円筒
部３１ａの内周に一対のボール軸受３３が固定され、こ
のボール軸受３３を介してシャフト３４が回転自在に支
持され、シャフト３４の一端にロータハブ部３２が固定
されている。円筒部３１ａの外周にはコイル３７が巻装
されたステータコア３６が固定されている。ロータハブ
部３２は、ディスク受け面３２ａとディスクの内径規制
円筒部３２ｂとが形成されたカップ形状に構成されてい
る。カップ形状のロータハブ部３２の筒状部内周のステ
ータコア３６に対向する位置に、周方向にＮ極、Ｓ極を
交互に着磁した円筒状のマグネット３５が固着されてい
る。ロータハブ部３２のディスク受け面３２ａ上に磁気
ディスク３８が装着され、磁気ディスク３８同士はスペ
ーサ３９で一定距離離れた状態で装着され、その上にク
ランプ部材４０が配置されている。クランプ部材４０は
クランプねじ４１にてロータハブ部３２に締結固定さ
れ、磁気ディスク３８はその締め付け力によってディス
ク受け面３２ａとクランプ部材４０間でクランプされて
いる。
【０００６】なお、上記のようなスピンドルモータにお
いては、その小外径化に伴って小型ボール軸受を使用す
ると十分な回転精度が得られないため高容量化の実現が
難しく、かつ耐衝撃性能が極端に低下してボール軸受を
劣化させ、騒音問題を発生させる等の問題があるため、
最近は潤滑油を充満した流体動圧軸受を利用したスピン
ドルモータも開発されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
たスピンドルモータのようにクランプ部材４０をロータ
ハブ部３２に対してねじ締めするクランプ方式では、再
調整を要する場合が多く、作業効率が悪く、組立の合理
化にとって大きな問題となっていた。
【０００８】再調整の必要な第一の理由は、クランプね
じ４１の本数が多く、磁気ディスク３８の締め付けによ
る各クランプねじ４１の締め付け力にばらつきがあると
磁気ディスク３８が反るために、全ねじを予め仮締めし
た上で、設定締め付けトルクで締め付ける必要があり、
調整不備の場合はねじの締め付けを再調整しなくてはな
らない。
【０００９】また、再調整の必要な第二の理由は、ロー
タハブ部３２の外周部近くにねじ部があり、クランプね
じ４１で締め付けてクランプすると、ねじ締めによりロ
ータハブ部３２の内径規制円筒部３２ｂが変形して径が
大きくなり、磁気ディスク３８の内周端面に不要な力が
作用し、ＨＤＤ検査のヒートランで環境温度を変化させ
る工程で不良になり易いという問題がある。これに対し
てロータハブ部３２と磁気ディスク３８の嵌合隙間を大
きくするとアンバランスが発生し易いために大きくする
ことはできず、工程での不良品は磁気ディスク３８を再
セットして再調整しなくてはならない。
【００１０】また、再調整の必要な第三の理由は、回転
中心と磁気ディスク３８の内径間の距離に近い位置にク
ランプねじ４１があるためアンバランスになり易く、バ
ランス調整の良くないものはクランプを外し、磁気ディ
スク３８の回転中心からの偏芯が少なくなるように調整
して再度クランプしなければならない。
【００１１】以上のように、全クランプねじ４１を予め
仮締めしたうえで設定締め付けトルクで締め付けるとい
うように締め付けに２工程が必要であるため作業効率が
悪く、組立の合理化が図れないという問題があり、さら
に磁気ディスクが反ったり、アンバランス量が多かった
り、ヒートラン工程不良になるとクランプの仕方が影響
する場合にはクランプのやり直しをする必要があり、さ
らにクランプねじが多いために一層作業効率が悪いとい
う問題があった。
【００１２】また、流体動圧軸受を用いたスピンドルモ
ータでは、軸受剛性がボール軸受に比べて小さいので、
アンバランス量を小さくするため、一層アンバランス量
を少なくする必要があり、作業効率がさらに悪くなる。
【００１３】さらに、小型ＨＤＤの場合、ロータハブ部
３２に設けたねじ部がスペース的に大きくなる結果、マ
グネットを大きくできなくなり、モータ特性が犠牲にな
るという問題があった。
【００１４】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、磁気
ディスクをクランプ部材でクランプする際にアンバラン
ス量が少なく、組立時の作業効率が良く、組立工程の合
理化を図れるスピンドルモータを提供することを目的と
している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のスピンドルモー
タは、ハウジングと、ハウジングに対して回転自在でか
つディスクが装着されるロータハブ部と、ハウジングに
固定されたスリーブ部と、ロータハブ部に固定されスリ
ーブ部に回転自在に嵌合されたシャフトと、ロータハブ
部に装着されたマグネットと、マグネットに対向してハ
ウジングに固定されたステータとを備え、シャフトはス
リーブ部に対して流動性物質を介して回転自在に支持さ
れたスピンドルモータにおいて、シャフトの端面にディ
スクをクランプするクランプ部材を締結するねじ穴を設
けたことを特徴とする。
【００１６】好適には、ロータハブ部とシャフトとは溶
接固定され、その際更に好適にはロータハブ部のシャフ
ト固定部に凹入段部が設けられ、シャフト外周と凹入段
部底面の角部が溶接される。
【００１７】又は、ロータハブ部のシャフト固定部にシ
ャフト端面が係合するシャフト径よりも小径の突起が設
けられる。その突起はロータハブ部とは別部材で構成し
てもよい。
【００１８】
【作用】本発明のスピンドルモータによれば、シャフト
端面に設けたねじ穴に１本のクランプねじを螺合させて
締め付けることによってクランプ部材を介して磁気ディ
スクをクランプするため、クランプ作業を効率良く行な
うことができ、かつクランプ時にクランプねじによるア
ンバランスを生じ難く、クランプ作業の合理化を図るこ
とができる。
【００１９】また、１本のクランプねじでクランプする
とともにそのクランプねじをシャフト端面のねじ穴に締
め付けると、シャフトとロータハブ部の固定強度を高め
ないとシャフトが抜ける恐れがあるが、ロータハブ部と
シャフトを溶接固定すると、ロータハブ部とシャフトの
嵌合幅を小さくしてもクランプねじの締め付けによって
シャフトが抜けることがなく、安定したシャフト固定が
できる。
【００２０】また、ロータハブ部に凹入段部を設けてシ
ャフト外周と凹入段部底面の角部を溶接すると、角部の
溶接となるので溶接が安定し、スパッタの飛びも少な
く、強度のばらつきを少なくできる。
【００２１】また、ロータハブ部にシャフト端面が係合
するシャフト径よりも小径の突起を設けると、溶接工程
無しでクランプねじの締め付けによるシャフトの抜けを
防止して安定したシャフト固定ができる。
【００２２】また、突起をロータハブ部とは別部材で構
成すると、簡単な加工によってクランプねじの締め付け
によるシャフトの抜けを防止して安定したシャフト固定
ができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明のスピンドルモータの実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００２４】（実施例１）本発明を流体動圧軸受を利用
したＨＤＤ用のスピンドルモータに適用した第１実施例
について、図１を参照して説明する。図１（ａ）におい
て、１はモータのハウジング、２はロータハブ部、３は
スリーブ部、４はシャフト、５はスラスト板である。６
はロータハブ部２に固定されたマグネット、７はステー
タコア、８はコイルである。９は磁気ディスク、１０は
スペーサ、１１はクランプ部材、１２はクランプねじで
ある。
【００２５】モータのハウジング１には内周部に円筒部
１ａが、外周部にフランジ部１ｂが設けられ、円筒部１
ａの内周にスリーブ部３が取付けられ、フランジ部１ｂ
の外周がＨＤＤのシャーシに取付けられる。円筒部１ａ
の外周にはコイル８が巻配されたステータコア７が固着
されている。ロータハブ部２はディスク受け面２ａとデ
ィスクの内径規制円筒部２ｂとを形成されたカップ形状
に構成され、その中央に固定されたシャフト４を中心に
して回転する。カップ形状のロータハブ部２の筒状部内
周には周方向にＮ極、Ｓ極を交互に着磁した円筒状のマ
グネット６が固着されている。
【００２６】コイル８に電流を通電すると、ステータコ
ア７の突極に磁界が発生し、ステータコア７に対向した
界磁用のマグネット６との間でトルクが発生し、ロータ
ハブ部２が回転する。よって、ロータハブ部２にクラン
プした磁気ディスク９が回転する。
【００２７】ハウジング１の内周部の円筒部１ａに固定
されたスリーブ部３の下端部にスラスト板５がかしめに
て固定されるとともにその内部に流動性物質として潤滑
油が充填されている。スラスト板５には、スパイラル状
の動圧軸受溝が形成されており、シャフト４の回転に伴
ってスラスト板５とシャフト４の端面で発生する動圧に
てスラスト方向に回転自在に支持され、ラジアル方向に
も潤滑油に発生した動圧によってスリーブ部３と非接触
でシャフト４が回転自在に支持される。
【００２８】図１（ａ）は２枚の磁気ディスク９を装着
した状態を示している。磁気ディスク９、９同士がスペ
ーサ１０で一定距離離れた状態でディスク受け面２ａに
装着され、上の磁気ディスク９上にはクランプ部材１１
が配置されている。このクランプ部材１１はシャフト４
の端面に設けたねじ穴１３に螺合させたクランプねじ１
２で締め付けられており、その締め付け力によってクラ
ンプ部材１１の中央部が撓み、その撓み反力にて磁気デ
ィスク９の内周部がクランプされている。
【００２９】このようにシャフト４の端面に設けたねじ
穴１３に１本のクランプねじ１２を螺合させて締め付け
ることにより、クランプ部材１１を介して磁気ディスク
１１をクランプできるので、クランプ作業を効率良く行
なうことができる。また、クランプ時に１本のクランプ
ねじ１２によりクランプするので、アンバランス量を少
なくできる。
【００３０】また、ロータハブ部２とシャフト４はレー
ザ溶接にて固定されている。図１（ｂ）において、ロー
タハブ部２の天面とシャフト４の端面は面一に配置さ
れ、かつシャフト４の端面の外周縁にアール部１４が形
成されるとともに、ロータハブ部２の内周縁に面取部１
５が形成されている。そして、アール部１４と面取部１
５にて形成された凹部にレーザ光を照射することによっ
てロータハブ部２とシャフト４がレーザ溶接されてい
る。１６が溶接部である。
【００３１】このようにロータハブ部２にシャフト４を
圧入嵌合するとともにレーザ溶接にて溶接固着し、圧入
とレーザ溶接を併用してロータハブ部２とシャフト４の
固定強度を高めているので、磁気ディスク９のクランプ
力がクランプねじ１２を介してシャフト４に作用して
も、シャフト４がロータハブ部２に対してスラスト方向
に相対移動する恐れがなく、ロータハブ部２とシャフト
４の嵌合幅を小さくてもクランプ力を十分に支承するこ
とができる。このようにロータハブ部２とシャフト４の
固定部の幅を短くできるので、その分流体軸受の軸受ス
パンを長くでき、小型で軸受性能を向上できる。
【００３２】（実施例２）次に、本発明の第２実施例に
ついて、図２を参照しながら説明する。尚、以下の実施
例の説明において、図１に示した第１実施例と同一の構
成要素については同一の参照番号を付して説明を省略
し、相違点のみ説明する。
【００３３】図２において、本実施例では図２（ｂ）に
詳細に示すように、ロータハブ部２天面の中央部にシャ
フト４の上端部が突出するように凹入段部１７が設けら
れ、シャフト４上端部外周と凹入段部１７の底面１７ａ
との角部１８がレーザ溶接されている。
【００３４】このようにロータハブ部２とシャフト４を
圧入嵌合するとともに、凹入段部１７からシャフト４の
上端部を突出させ、突出したシャフト４の外周と凹入段
部１７の底面との角部１８にレーザー光を照射してロー
タハブ部２とシャフト４をレーザ溶接しており、圧入嵌
合に加えてレーザ溶接を施しているので、ロータハブ部
２とシャフト４の固定強度を増すことができ、ロータハ
ブ部２とシャフト４の嵌合幅を小さくしてもクランプ部
材１１によるクランプ力を十分に支承することができ
る。また、ロータハブ部２に凹入段部１７を設けたこと
により、レーザ光を角部１８に当てて溶接することがで
きて溶接が安定し、スパッタの飛びも少なく、強度のば
らつきを少なくできる。
【００３５】（実施例３）次に、本発明の第３実施例に
ついて、図３を参照して説明する。図３において、本実
施例ではロータハブ部２のシャフト４固定部にシャフト
４端面が下方から係合するようにシャフト４の径よりも
小径の突起１９が設けられている。
【００３６】この突起１９にシャフト４の端面の外周部
が下方から係合することによりシャフト４のスラスト方
向の移動を規制することができるため、磁気ディスク９
をクランプする締め付け力によってシャフト４が移動す
ることがなく、締め付け力を大きくすることができる。
【００３７】かくして、ロータハブ部２とシャフト４の
嵌合幅を小さくしてもクランプ部材１１によるクランプ
力を十分に支承することができ、締め付けねじによるク
ランプ締め付けによってシャフト４が抜けることがな
く、安定した磁気ディスク９のクランプができる。
【００３８】（実施例４）次に、本発明の第４実施例に
ついて、図４を参照して説明する。図４において、本実
施例では上記第３実施例における突起１９を別部材にて
構成している。
【００３９】即ち、ロータハブ部２の中央部の天面に凹
入部２０を形成するとともにシャフト４の端面をその段
面と面一に配置して嵌合し、凹入部２０の深さと同じ厚
さを有するとともに中央にシャフト４の外径よりも小径
でかつクランプねじ１２は貫通する貫通穴２２が形成さ
れた板材２１をこの凹入部２０に配置して接着、ねじ固
定等で固定している。
【００４０】この実施例においても、ロータハブ部２と
シャフト４の嵌合幅を小さくしてもクランプ部材１１に
よるクランプ力を十分に支承することができ、クランプ
ねじ１２によるクランプ締め付けによってシャフト４が
抜けることがなく、安定した磁気ディスク９のクランプ
ができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明のスピンドルモータによれば、以
上の説明から明らかなように、シャフト端面に設けたね
じ穴に１本のクランプねじを螺合させて締め付けること
によってクランプ部材を介して磁気ディスクをクランプ
するため、クランプ作業の作業効率を良くでき、クラン
プ作業の合理化を図ることができ、またクランプねじに
よるアンバランスを生じ難く、アンバランス量を小さく
できるので、軸受剛性の比較的小さい流体動圧軸受でも
高い回転精度と寿命を確保することができる。
【００４２】また、ロータハブ部とシャフトを溶接固定
すると、ロータハブ部とシャフトの嵌合幅を小さくして
もクランプねじの締め付けによってシャフトが抜けるこ
とがなく、安定したシャフト固定ができる。このように
ロータハブ部とシャフトの固定部の幅を短くできること
により、その分流体軸受の軸受スパンを長くでき、小型
で軸受性能を向上できる。
【００４３】また、ロータハブ部に凹入段部を設けてシ
ャフト外周と凹入段部底面の角部を溶接すると、角部の
溶接となるので溶接が安定し、スパッタの飛びも少な
く、強度のばらつきを少なくできる。
【００４４】また、ロータハブ部にシャフト端面が係合
するシャフト径よりも小径の突起を設けると、溶接工程
無しでクランプねじの締め付けによるシャフトの抜けを
防止して安定したシャフト固定ができる。
【００４５】また、突起をロータハブ部とは別部材で構
成すると、簡単な加工によってクランプねじの締め付け
によるシャフトの抜けを防止して安定したシャフト固定
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピンドルモータの第１実施例を示
し、（ａ）は断面図、（ｂ）はロータハブ部とシャフト
の固定部の部分拡大断面図である。
【図２】本発明のスピンドルモータの第２実施例を示
し、（ａ）は断面図、（ｂ）はロータハブ部とシャフト
の固定部の部分拡大断面図である。
【図３】本発明のスピンドルモータの第３実施例を示
し、（ａ）は断面図、（ｂ）はロータハブ部とシャフト
の固定部の部分拡大断面図である。
【図４】本発明のスピンドルモータの第４実施例を示
し、（ａ）は断面図、（ｂ）はロータハブ部とシャフト
の固定部の部分拡大断面図である。
【図５】従来例のスピンドルモータの断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ ロータハブ部 ３ スリーブ部 ４ シャフト ６ マグネット ７ ステータコア ９ 磁気ディスク １１ クランプ部材 １２ クランプねじ １３ ねじ穴 １６ 溶接部 １７ 凹入段部 １７ａ 底面 １８ 角部 １９ 突起 ２１ 板材（別部材）

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングと、ハウジングに対して回転
    自在でかつディスクが装着されるロータハブ部と、ハウ
    ジングに固定されたスリーブ部と、ロータハブ部に固定
    されスリーブ部に回転自在に嵌合されたシャフトと、ロ
    ータハブ部に装着されたマグネットと、マグネットに対
    向してハウジングに固定されたステータとを備え、シャ
    フトはスリーブ部に対して流動性物質を介して回転自在
    に支持されたスピンドルモータにおいて、シャフトの端
    面にディスクをクランプするクランプ部材を締結するね
    じ穴を設けたことを特徴とするスピンドルモータ。
  2. 【請求項２】 ロータハブ部とシャフトとを溶接固定し
    たことを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
  3. 【請求項３】 ロータハブ部のシャフト固定部に凹入段
    部を設け、シャフト外周と凹入段部底面の角部を溶接し
    たことを特徴とする請求項２記載のスピンドルモータ。
  4. 【請求項４】 ロータハブ部のシャフト固定部にシャフ
    ト端面が係合するシャフト径よりも小径の突起を設けた
    ことを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
  5. 【請求項５】 突起をロータハブ部とは別部材で構成し
    たことを特徴とする請求項４記載のスピンドルモータ。
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