JPH11136917A - ハードディスクドライブ用スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ハブ２３の外周にシャフト１６に平行な
円筒部２７を形成し、この円筒部２７の内面にコイル１
２と対向するマグネット２５を取付け、円筒部２７の外
面をモータベース１１側の起立壁１７で囲った構造のハ
ードディスクドライブ用スピンドルモータ１であって、
起立壁１７に階段１７ａを形成し、この階段１７ａに対
応する階段２７ａを円筒部２７の外面に形成した。 【効果】 モータベースの起立壁とハブの円筒部との間
に階段状の隙間を形成し、隙間を一種の迷路構造にした
ので、ハードディスクドライブ用スピンドルモータ内か
ら発生した粉塵や油がスピンドルモータの外へ飛び散る
ことを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクドラ
イブ用スピンドルモータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のハードディスクドライブ用
スピンドルモータの側面図である。従来のハードディス
クドライブ用スピンドルモータ１００は、ステータ１１
０と、このステータ１１０に回転自在に取付けたロータ
１２０とからなり、更にステータ１１０は、モータベー
ス１１１と、このモータベース１１１に取付けたステー
タコイル１１２…（…は複数を示す。以下同じ。）と、
これらのステータコイル１１２…を接続したプリント基
板１１３と、モータベース１１１側に取付けたカバー１
１４とからなる。

【０００３】詳細にはモータベース１１１は、ベース部
１１１ａと、このベース部１１１ａの中央に設けた根元
部１１１ｂと、この根元部１１１ｂから図面上方に立上
げたシャフト部１１１ｃと、ベース部１１１ａの外周に
設けたコイル取付け部１１１ｄと、ベース部１１１ａか
ら立上げた内周部１１１ｅと、この内周部１１１ｅに外
方に伸ばしたフランジ部１１１ｆと、このフランジ部１
１１ｆに設けた取付け孔１１１ｇとからなる。ステータ
コイル１１２は、コア１１２ａと、このコア１１２ａに
巻いたコイル１１２ｂとからなる。

【０００４】ロータ１２０は、一対のベアリング１２
１，１２２を介してシャフト部１１１ｃに回転自在に取
付けたハブ１２３と、このハブ１２３に取付けたロータ
ヨーク１２４と、このロータヨーク１２４に取付けたマ
グネット１２５とからなる。

【０００５】詳細には、ハブ１２３は、フランジ面１２
３ａと、このフランジ面１２３ａから延ばした円筒部１
２３ｂと、この円筒部１２３ｂの内周下部に設けたベア
リング１２１の取付け部１２３ｃと、この取付け部１２
３ｃの上部に設けたベアリング１２２の取付け部１２３
ｄと、この取付け部１２３ｄの上部に設けた段差部１２
３ｅと、フランジ面１２３ａの下面に設けたロータヨー
ク１２４の取付け部１２３ｆと、ディスク取付け具（図
示せず）のねじ止め用のタップ孔１２３ｇとからなる。

【０００６】ロータヨーク１２４は、磁気回路を形成す
る必要から鉄系材料を使用したもので、取付け部１２３
ｆに嵌合させた嵌合部１２４ａと、モータベース１１１
の内周部１１１ｅに面する外周部１２４ｂと、マグネッ
ト１２５の取付け面１２４ｃとからなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年ハード
ディスクドライブは、高容量化に伴いトラック密度や線
密度が過密化している。このようなハードディスクドラ
イブの高容量化に伴いハードディスクドライブ用スピン
ドルモータ１００は、ディスクの書込みや読取りに悪影
響を与えることのないクリーンなものが要求され、スピ
ンドルモータ１００から発生するガスや磁性粉や油の飛
び散りを完全に防止する必要がある。

【０００８】しかし、上記構造では、モータベース１１
１の内周部１１１ｅとロータヨーク１２４の外周部１２
４ｂとで構成する隙間からハードディスクドライブ用ス
ピンドルモータ１００内から発生したガス、粉塵、油な
どがスピンドルモータ１００の外へ飛び散る虞れがあ
る。また、ベアリング１２１，１２２が嵌合するシャフ
ト部１１１ｃの直径と、カバー１１４が嵌合するシャフ
ト部１１１ｃの直径が同一寸法であるため、シャフト部
１１１ｃにベアリング１２１，１２２を取付けるときに
ベアリング１２１，１２２の防錆油がシャフト部１１１
ｃ先端に付着し、防錆油の拭き取りが不十分だとハブ１
２３に付着して飛び散るという問題もある。更に、スピ
ンドルモータ１００外部への電気的接続方法はモータベ
ース１１１底部１ヵ所なので、図示せぬ接続ピンの長さ
だけハードディスクドライブ厚くなり薄型化への妨げと
なっていた。

【０００９】そこで、本発明の目的は、磁性粉や油をよ
り十分にシールすることができるハードディスクドライ
ブ用スピンドルモータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１は、モータベースにシャフトを立て、このシ
ャフトを囲う位置にてモータベースにコイルを取付け、
シャフトにベアリングを介してハブを回転自在に取付
け、ハブの外周にシャフトに平行な円筒部を形成し、こ
の円筒部の内面にコイルと対向するマグネットを取付
け、円筒部の外面をモータベース側の起立壁で囲った構
造のハードディスクドライブ用スピンドルモータであっ
て、起立壁に階段を形成し、この階段に対応する階段を
円筒部の外面に形成したことを特徴とする。

【００１１】起立壁の階段にハブ側の階段を合せるよう
にしてハブの円筒部外面を起立壁で覆う。これでハブの
円筒部と起立壁との間は階段状の隙間となり、隙間が一
種の迷路構造となるため、ハードディスクドライブ用ス
ピンドルモータ内から発生した粉塵や油がスピンドルモ
ータの外へ飛び散る心配がなくなる。

【００１２】請求項２は、ハブを、鉄系材料で構成した
ことを特徴とする。ハブを鉄系材料で構成し、ハブの円
筒部の内面にマグネットを取付けて磁気回路を形成す
る。

【００１３】請求項３は、シャフトの先端部を、ベアリ
ングの内径より小さくし、シャフトにベアリングを取付
け易くしたことを特徴とする。

【００１４】請求項４は、モータベースにシャフトを立
て、このシャフトを囲う位置にてモータベースにコイル
を取付け、モータベースにコイルを接続するプリント基
板を取付け、シャフトにベアリングを介してハブを回転
自在に取付け、ハブの外周にシャフトに平行な円筒部を
形成し、この円筒部の内面にコイルと対向するマグネッ
トを取付け、円筒部の外面をモータベース側の起立壁で
囲った構造のハードディスクドライブ用スピンドルモー
タであって、プリント基板に、フレキシブルプリント基
板を用い、このフレキシブルプリント基板の同一回路パ
ターン上に少なくとも２以上の外部接続部を設けたこと
を特徴とする。

【００１５】フレキシブルプリント基板の同一回路パタ
ーン上に少なくとも２以上の外部接続部を設け、多種多
様のハードディスクドライブに対応可能にする。更に、
ハードディスクドライブの薄型化を可能にする。

【００１６】請求項５は、フレキシブルプリント基板に
ハードディスクドライブのシャーシ側にフレキシブルプ
リント基板の末端部を位置決めする孔を備えたことを特
徴とする。フレキシブルプリント基板の末端部に孔を設
け末端部を位置決めするようにした。

【００１７】請求項６は、外部接続部の形状は、略円形
又は略矩形であることを特徴とする。外部接続部の形状
を略円形又は略矩形にして、ピン接続又はコネクタ接続
を可能にする。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る第１実施例のハードデ
ィスクドライブ用スピンドルモータの斜視図である。ハ
ードディスクドライブ用スピンドルモータ１は、ステー
タ１０と、このステータ１０に回転自在に取付けたロー
タ２０とからなる。

【００１９】図２は図１の２−２線断面図であり、本発
明に係る第１実施例のハードディスクドライブ用スピン
ドルモータ１の断面を示す。ステータ１０は、モータベ
ース１１と、このモータベース１１に取付けたコイルと
してのステータコイル１２…と、これらのステータコイ
ル１２…を接続したフレキシブルプリント基板３１と、
モータベース１１側に取付けたステンレス鋼（ＳＵＳ３
０３）のカバー１４とからなる。

【００２０】詳細にはモータベース１１は、ベース部１
１ａと、このベース部１１ａの中央に設けた根元部１１
ｂと、この根元部１１ｂから図面上方に立上げたシャフ
ト１６と、ベース部１１ａの外周に設けたコイル取付け
部１１ｃと、ベース部１１ａから立上げた起立壁１７
と、この起立壁１７の外方に伸ばしたフランジ部１１ｄ
と、このフランジ部１１ｄに設けた取付け孔１１ｅとか
らなる。ステータコイル１２は、コア１２ａと、このコ
ア１２ａに巻いたコイル１２ｂとからなる。シャフト１
６の先端部１６ａをボールベアリング２２の内輪内径よ
り小さく形成してあり、この先端部１６ａはカバー１４
を取付けるものである。起立壁１７は、階段１７ａを形
成したものである。円筒部２７と起立壁１７とがなす狭
空間は２０〜３０μｍでハブ２３内周からのガスや粉塵
の流出を防止している。

【００２１】ロータ２０は、ベアリングとしての一対の
ボールベアリング２１，２２を介してシャフト１６に回
転自在に取付けたハブ２３と、このハブ２３に取付けた
マグネット２５とからなる。

【００２２】詳細には、ハブ２３は、天面２３ａと、こ
の天面２３ａから外周に延ばしたフランジ面２３ｂと、
このフランジ面２３ｂから図面下方に延ばした円筒部２
７と、天面２３ａの内周下部に設けたボールベアリング
２１の取付け部２３ｃと、この取付け部２３ｃの上部に
設けたボールベアリング２２の取付け部２３ｄと、この
取付け部２３ｄの上部に設けた段差部２３ｅと、ディス
ク取付け具（図示せず）のねじ止め用の２３ｆと、マグ
ネット２５を取付けるための取付け面２３ｇとからな
る。

【００２３】ハブ２３は、磁気回路を構成するために鉄
系材料、即ち快削鋼（ＳＵＭ２４）を使用しニッケルメ
ッキを施した。円筒部２７は、起立壁１７の階段１７ａ
に対応させた階段２７ａを外面に形成し、また、円筒部
２７の内周のエッジに０．１〜０．５ｍｍの丸み又は面
取りをしてハブ２３の欠けを防止し、欠けによる粉塵の
発生を防ぐ。同様に、マグネット２５のエッジ又はコー
ナに０．１〜０．５ｍｍの丸み又は面取りをしてマグネ
ット２５の欠けを防止し、欠けによる粉塵の発生を防
ぐ。

【００２４】マグネット２５には電着塗装を施してい
る。電着治具跡は更に塗装を行ない分塵の飛散防止を図
っている。モータベース１１とコイル１２ｂ面との間に
絶縁シート３９ａを貼り、ハブ２３とコイル１２ｂ面と
の間に絶縁シート３９ｂを貼り、コイル１２ｂがモータ
ベース１１やハブ２３下側に接触し回路が短絡すること
を防止している。ハブ２３側の絶縁シート３９ａは、デ
ィスク取付け具（図示せず）のねじ止め用のタップ孔２
３ｆを封止することも兼ねている。ボールベアリング２
２のシールは、段差部２３ｅで行なっている。モータベ
ース１１から一体に突出したシャフト１６の外周面にス
テンレス鋼のＳＵＳ３０３を使用したカバー１４を接着
し、このカバー１４の外周部とハブ内輪表面とで狭空間
を構成しシールをしている。

【００２５】カバー１４は、内周部より外周部を薄く加
工し、内周部はボールベアリング２２の内輪に接触し外
輪に接触しない様にして、ボールベアリング２２に予圧
を印加している。また、カバー１４は、上下（裏表）で
対称になっているので組立時に裏表を注意する必要がな
いので作業ミスがない。カバー１４内周径は、ボールベ
アリング２２内輪内周径より小さくしてある。接着剤溜
まり３４をシャフト１６外周部に形成してあるので、カ
バー１４を接着剤で固定する時に接着剤が外部に流出し
ない。一方、カバー１４外周径は、ボールベアリング２
２外輪外周より大きくしてあるのでボールベアリング２
２組立時カバー１４がハブ内周部を傷付けることなく、
確実なシール効果が得られる。ハブ２３を構成するロー
タ２０は、アルミニュムダイカストで形成され、加工さ
れたモータベース１１の一部に直径約２ｍｍの吸塵孔３
５を設けモータ組立後に、マグネット粉塵等を吸引して
から、モータベース１１の吸塵孔３５のハブ２３反対側
にシート３６を貼り、塵等が凹部に入らない様にシール
する。

【００２６】図３は図１の３矢視図であり、本発明に係
る第１実施例のハードディスクドライブ用スピンドルモ
ータ１の底面を示す。フレキシブルプリント基板３１
は、フィルムベース３１ａに複数の回路パターン３２…
を形成し、フィルムベース３１ａの末端部に孔３１ｂを
形成したものある。孔３１ｂは、図示せぬハードディス
クドライブのシャーシＳに設けた位置決めボスＳ１に嵌
合させフレキシブルプリント基板３１の末端部を位置決
めするためのものである。回路パターン３２には、外部
接続部としての外部接続端子３２ａ，３２ｂ及びコイル
接続部３２ｃを設けたものである。外部接続端子３２ａ
は略円形であり、図示せぬピン端子と接続するものであ
る。また、外部接続端子３２ｂは略矩形であり、２点鎖
線で示すコネクタ３３と接続するものである。

【００２７】実施例では、シール３６は、製造番号３７
やモータ型名３８等を記入するプレートと兼用してい
る。コア１２ａに巻かれたコイル１２ｂの引出し線（不
図示）は、モータベース１１上に貼られたフレキシブル
プリント基板３１のコイル接続部３２ｃに半田接続さ
れ、フレキシブルプリント基板３１上の回路パターン３
２を通して外部に引出される。外部接続端子３２ａには
回路パターン３２上面に金メッキを施し、導電面（不図
示）と外部接続端子３２ａとの接触抵抗を小さくし同時
に錆びの防止を行なっている。更に同一回路パターン３
２上に外部接続端子３２ｂを設け、回路パターン３２上
面に金メッキを施している。

【００２８】以上述べたのハードディスク用スピンドル
モータ１の作用を図３及び図４で説明する。図４（ａ）
〜（ｃ）は本発明に係る第１実施例のハードディスク用
スピンドルモータの組立説明図（前半）であり、（ａ）
は本発明のハブ２３、（ｂ），（ｃ）は従来例のハブ１
２３及びロータヨーク１２４を示す。（ａ）に示すよう
に、本発明のハブ２３は鉄系材料で構成したので、ハブ
２３の円筒部２７の内面にマグネット２５（図２参照）
を取付ければハブ２３で磁気回路を形成することができ
る。モータベース１１の起立壁１７に階段１７ａを形成
し、この階段１７ａに対応する階段２７ａをハブ２３の
円筒部２７の外面に形成したので、ハードディスクドラ
イブ用スピンドルモータ１内から発生した粉塵や油がス
ピンドルモータ１（図２参照）の外へ飛び散ることを防
止することができる。

【００２９】（ｂ）に示すように、従来例のハブ１２３
はアルミニウムで形成したので、磁気回路を構成するた
めに鋼板で形成したロータヨーク１２４をハブ１２３に
取付ける必要がある。すなわち、ハブ１２３の取付け部
１２３ｆに矢印，の如くロータヨーク１２４の嵌合
部１２４ａを取付ける。（ｃ）に示すように、ロータヨ
ーク１２４はプレス加工のため外周部１２４ｂの精度が
得られないのでモータベース１１１の内周部１１１ｅと
の間隔が必要である。このため、モータベース１１１の
内周部１１１ｅとロータヨーク１２４の外周部１２４ｂ
とで構成する隙間からハードディスクドライブ用スピン
ドルモータ１００（図７参照）内から発生した粉塵や油
が外へ飛び散る虞れがある。

【００３０】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る第１実
施例のハードディスク用スピンドルモータの組立説明図
（後半）であり、ハードディスク用スピンドルモータ１
の組立手順の一例を示す。（ａ）において、ハブ２３の
取付け面２３ｇにマグネット２５を取付け、ボールベア
リング２１を取付け部２３ｄに取付け、ボールベアリン
グ２２を取付け部２３ｃに取付けたものを用意し、一
方、モータベース１１にステータコイル１２…を取付
け、モータベース１１にフレキシブルプリント基板３１
を取付けたものを用意する。そして、ハブ２３側を矢印
，の如くモータベース１１側に取付ける。（ｂ）に
おいて、シャフト１６の先端部１６ａにカバー１４を
，に如く取付ける。先端部１６ａをボールベアリン
グ２１，２２の内径より小さくしたので、シャフト１６
にボールベアリング２１，２２が取付けやすい。従っ
て、ボールベアリング２１，２２に付着した油を先端部
１６ａに付着させることがないので、カバー１４に油が
付着することを回避できる。（ｃ）は、ハードディスク
用スピンドルモータ１の組立姿を示す。

【００３１】図６は本発明に係る第２実施例のハードデ
ィスクドライブ用スピンドルモータの断面図である。ハ
ードディスクドライブ用スピンドルモータ４０は、ハー
ドディスクドライブ用スピンドルモータ１と略同一構成
であり、すなわち、１０はステータ、１１はモータベー
ス、１２はコイル、１４はカバー、１６はシャフト、１
６ａは先端部、１７は起立壁、１７ａは階段、２０はロ
ータ、２１，２２はボールベアリング、２３はハブ、２
５はマグネット、２７は円筒部、２７ａは階段、３１は
フレキシブルプリント基板である。そして、起立壁１７
に複数の階段１７ａ…を形成し、この階段１７ａに対応
する複数の階段２７ａ…を円筒部２７の外面に形成した
ものである。

【００３２】尚、第１実施例及び第２実施例では、ハブ
は快削鋼を使用しニッケルメッキを施したが、フェライ
ト系のステンレス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼
を使用しパシベーション（Passivation；化成処理又は
不動態化）を行なってもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、モータベースの起立壁とハブの円筒
部との間に階段状の隙間を形成し、隙間を一種の迷路構
造にしたので、ハードディスクドライブ用スピンドルモ
ータ内から発生した粉塵や油がスピンドルモータの外へ
飛び散ることを防止することができる。

【００３４】請求項２は、ハブを鉄系材料で構成したの
で、ハブの円筒部の内面にマグネットを取付けてハブ単
品で磁気回路を形成することができる。

【００３５】請求項３は、シャフトの先端部をベアリン
グの内径より十分に小さくしたので、シャフトにベアリ
ングを取付けやすい。

【００３６】請求項４は、フレキシブルプリント基板の
同一回路パターン上に少なくとも２以上の外部接続部を
設けたので、多種多様のハードディスクドライブに対応
することができる。

【００３７】請求項５は、フレキシブルプリント基板の
末端部に孔を設けたので、末端部を位置決めするように
できる。

【００３８】請求項６は、外部接続部の形状を略円形又
は略矩形にしたので、ピン接続又はコネクタ接続が可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のハードディスクドラ
イブ用スピンドルモータの斜視図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】図１の３矢視図

【図４】本発明に係る第１実施例のハードディスク用ス
ピンドルモータの組立説明図（前半）

【図５】本発明に係る第１実施例のハードディスク用ス
ピンドルモータの組立説明図（後半）

【図６】本発明に係る第２実施例のハードディスクドラ
イブ用スピンドルモータの断面図

【図７】従来のハードディスクドライブ用スピンドルモ
ータの側面図

【符号の説明】

１，４０…スピンドルモータ、１１…モータベース、１
２…コイル（ステータコイル）、１６…シャフト、１６
ａ…先端部、１７…起立壁、１７ａ…階段、２１，２２
…ベアリング（ボールベアリング）、２３…ハブ、２５
…マグネット、２７…円筒部、２７ａ…階段、３１…フ
レキシブルプリント基板、３１ｂ…孔、３２…回路パタ
ーン、３２ａ，３２ｂ…外部接続部（外部接続端子）、
Ｓ…シャーシ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータベースにシャフトを立て、このシ
   ャフトを囲う位置にてモータベースにコイルを取付け、
   前記シャフトにベアリングを介してハブを回転自在に取
   付け、ハブの外周にシャフトに平行な円筒部を形成し、
   この円筒部の内面に前記コイルと対向するマグネットを
   取付け、円筒部の外面をモータベース側の起立壁で囲っ
   た構造のハードディスクドライブ用スピンドルモータで
   あって、 前記起立壁に階段を形成し、この階段に対応する階段を
   前記円筒部の外面に形成したことを特徴とするハードデ
   ィスクドライブ用スピンドルモータ。
2. 【請求項２】 前記ハブは、鉄系材料で構成したことを
   特徴とする請求項１記載のハードディスクドライブ用ス
   ピンドルモータ。
3. 【請求項３】 前記シャフトの先端部を、ベアリングの
   内径より小さくしたことを特徴とする請求項１記載のハ
   ードディスクドライブ用スピンドルモータ。
4. 【請求項４】 モータベースにシャフトを立て、このシ
   ャフトを囲う位置にてモータベースにコイルを取付け、
   前記モータベースにコイルを接続するプリント基板を取
   付け、前記シャフトにベアリングを介してハブを回転自
   在に取付け、ハブの外周にシャフトに平行な円筒部を形
   成し、この円筒部の内面に前記コイルと対向するマグネ
   ットを取付け、円筒部の外面をモータベース側の起立壁
   で囲った構造のハードディスクドライブ用スピンドルモ
   ータであって、 前記プリント基板は、フレキシブルプリント基板を用
   い、このフレキシブルプリント基板の同一回路パターン
   上に少なくとも２以上の外部接続部を設けたことを特徴
   とするハードディスクドライブ用スピンドルモータ。
5. 【請求項５】 前記フレキシブルプリント基板は、ハー
   ドディスクドライブのシャーシ側に前記フレキシブルプ
   リント基板の末端部を位置決めする孔を備えたことを特
   徴とする請求項４記載のハードディスクドライブ用スピ
   ンドルモータ。
6. 【請求項６】 前記外部接続部の形状は、略円形又は略
   矩形であることを特徴とする請求項４記載のハードディ
   スクドライブ用スピンドルモータ。