JP2844379B2 - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JP2844379B2 JP8680190A JP8680190A JP2844379B2 JP 2844379 B2 JP2844379 B2 JP 2844379B2 JP 8680190 A JP8680190 A JP 8680190A JP 8680190 A JP8680190 A JP 8680190A JP 2844379 B2 JP2844379 B2 JP 2844379B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、磁気ディスクの如き記録部材を回転駆動す
るためのスピンドルモータに関する。
〔従来技術及びその欠点〕
一般に、スピンドルモータは、駆動装置のフレームに
取付けられるハウジングと、このハウジングに対して相
対的に回転自在であるハブ部材とを有している。複数列
の球状部材を備えた軸受手段を用いたときには、この軸
受手段はハウジングとハブ部材の間に介在される。ハブ
部材は軸受手段の外側部材に固定され、かく固定された
ハブ部材に記録部材が所要の通り装着される。また、単
列の球状部材を備えた軸受手段を用いたときには、一対
の軸受手段がハウジングとハブ部材の間に間隔を置いて
介在され、ハブ部材と一対の軸受手段の外側部材に固定
される。
しかしながら、ハブ部材を軸受手段又は一対の軸受手
段の外側部材に圧入又は焼ばめにより固定したときに
は、次の通りの不都合が発生する。即ち、上記外側部材
には球状部材を収容するための外側球収容溝が形成され
ており、従って外側部材における、球収容溝が形成され
ている部位は肉厚が薄くなっている。一方、ハブ部材の
装着部位の内周面の真円に形成するのが著しく困難であ
り、この内周面の真円度が悪いと圧入又は焼ばめの際
に、或いは組立後の周囲の温度変化によって上記外側部
材の薄肉部(球収容溝が形成されている部位)が変形す
る。かく外側部材が変形すると、軸受手段の球状部材の
移動・回転がスムーズに行われず、モータの騒音、振
動、NRRO等の原因となり、軸受手段の寿命が短くなる。
〔発明の目的〕
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その
主目的、ハブ部材の固定の際に、或いは組立後の温度変
化によって生じる軸受手段の外側部材の変形を著しく少
なくすることができるスピンドルモータを提供すること
である。
〔発明の概要〕
本発明によれば、ハウジングと、該ハウジングに対し
て相対的に回転自在であるハブ部材と、該ハウジングと
該ハブ部材の間に介在された軸受手段と、を具備するス
ピンドルモータにおいて、 該軸受手段は複数列の球状部材を介して回転自在に支
持された外側部材を有し、 該ハブ部材は該軸受手段の外側部材に圧入又は焼ばめ
により固定され、 該ハブ部材の内周面には、該外側部材の球収容溝に対
応して環状凹部が形成されている、ことを特徴とするス
ピンドルモータが提供される。
また、本発明によれば、ハウジングと該ハウジングに
対して相対的に回転自在であるハブ部材と、該ハウジン
グと該ハブ部材との間に介在された一対の軸受手段と、
を具備するスピンドルモータにおいて、 該一対の軸受手段は、夫々、単列の球状部材を介して
回転自在に支持された外側部材を有し、 該ハブ部材は該一対の軸受手段の外側部材に圧入又は
焼きばめにより固定され、 該ハブ部材の内周面には、該一対の軸受手段の該外側
部材の特定部位に対応して環状凹部が形成されている、
ことを特徴とするスピンドルモータが提供される。
〔具体例〕
以下、添付図面を参照して、本発明に従うスピンドル
モータの具体例を説明する。
第1の具体例 第1図において、第1の具体例のスピンドルモータは
略円板状のハウジング2とハブ部材4を備えている。ハ
ウジング2の略中央部には円形状の孔が形成されてお
り、この孔を想定する周縁部には、上方に突出する中空
円筒状壁6が一体に設けられている。この中空円筒状壁
6の外周面には、ステータ8が装着されている。ステー
タ8は中空円筒状壁6に固定されたステータコア10と、
ステータコア10に巻かれたコイル12を有している。ま
た、ハウジング2の内面(第1図において上面)には、
回路基板14が配設されている。この回路基板14には、ハ
ブ部材4を回転制御するためのホール素子を含む駆動回
路(図示せず)が設けられる。ハウジング2には、更
に、軸受手段16が装着されている。図示の軸受手段16
は、中空円筒状の軸受スリーブ18(外側部材を構成す
る)と、この軸受スリーブ18内に配設された軸受シャフ
ト20を備えている。軸受スリーブ18の内周面及び軸受シ
ャフト20の外周面には、夫々、2個の環状球収容溝22及
び24が形成されており、軸受スリーブ18の球収容溝22と
軸受シャフト20の球収容溝24は相互に協働して環状の球
収容空間を規定し、かかる球収容空間に複数個の球状部
材26が回転自在に且つこれら球収容空間に沿って移動自
在に介在されている。従って、軸受スリーブ18と軸受シ
ャフト20は、軸受シャフト20の軸線方向に間隔を置いて
配設された2列の複数個の球状部材26を介して相対的に
回転自在である。
具体例では、ハウジング2の中空円筒状壁6の基部に
は、半径方向内方に突出する環状突部が固定され、かか
る環状突部28に、軸受シャフト20における、軸受スリー
ブ18の一端(下端)から突出する突出端部が、圧入等の
手段により固定されている。ハブ部材4は円筒状本体部
30と、この本体部30の一端(下端)に設けられたフラン
ジ部32と、上記本体部30の他端(上端)に設けられた端
壁部34を有しており、上記端壁部34が軸受スリーブ18の
他端部(上端部)に固定されている。ハブ部材4の本体
部30は、ブラケット本体2の円筒状壁部6に装着された
ステータ8を覆っており、その内周面には、ヨーク部材
36を介してロータマグネット38が取付けられている。そ
して、磁気ディスクの如き記録部材(図示せず)は、ハ
ブ部材4のフランジ部32及び本体部30に所要の通り装着
される。
図示のモータでは、軸受手段16にて使用されるグリー
ス等が記録部材(図示せず)に付着することがないよう
に、更に次の通り構成されている。即ち、軸受スリーブ
18の外周面と円筒状壁部6の内周面との半径方向の間隔
を小さく設定して、グリース等の比較的大きい粒子の通
過を阻止している。また、軸受スリーブ18と円筒状壁部
6の半径方向の重なり合う距離Lを十分に確保して、上
述した粒子の通過を一層効果的に阻止している。
具体例では、また、軸受スリーブ18の一端部内周面
に、環状のシール部材40が配設されている。シール部材
40は例えば合成ゴム等から形成することができ、その自
由端は軸受シャフト20に近接乃至接触せしめられ、グリ
ース等の粒子の上記空間部への流出を防止する。更に、
ハブ部材4の端壁部34には、キャップ部材42が取付けら
れる。従って、軸受手段16の他端(シール部材40が設け
られている側とは反対の端面)からのグリース等の粒子
は、このキャップ部材42により密封されている故に、記
録部材(図示せず)に付着することはない。
具体例では、ハブ部材4は軸受手段16の軸受スリーブ
18に圧入により固定され、圧入固定の際に発生する変
形、或いは組付後の温度変化による熱変形を防止するた
めに、更に次の通り構成されている。
第1図と共に第2図を参照して、ハブ部材4の端壁部
34の内周面に環状凹部48が形成されている。この環状凹
部48は、第2図に拡大して示す通り、軸受スリーブ18に
形成された球収容溝24に対応して設けられ、その幅wは
上記球収容溝24の幅と実質上同一又はそれよりも幾分大
きく設定するのが好ましい。環状凹部48は、後に詳述す
る如く、ハブ部材4の内周面が軸受スリーブ18の外周面
に直接作用するのを防止するために設けるものであり、
従ってその凹部48の深さHは30乃至100μm程度でよ
い。また、凹部48の断面形状も具体例の如く矩形状であ
ってもよいし、弧状等の任意の形状でもよい。
第1の具体例のスピンドルモータは、次の通りの特徴
を有する。即ち、環状凹部が存在しないものでは、圧入
するとハブ部材の内周面の実質上全域が軸受スリーブに
作用し、従ってハブ部材の真円度が悪いと特に薄い部位
(球収容溝24が形成されている部位)にて変形が生じ易
く、変形が生じると回転時の騒音、振動、NRRO等の原因
となる。これに対し、上述のスピンドルモータでは、ハ
ブ部材4を圧入してもその内周面が肉圧の薄い部位(球
収容溝24が形成されている部位)に実質上接触すること
はなく、従ってハブ部材4の真円度が幾分悪くても軸受
スリーブ18の上記肉厚の薄い部が変形することはなく、
軸受スリーブ18の変形に起因する騒音、振動等を効果的
に抑えることができる。
第2の具体例 第3図及び第4図において、第2の具体例のスピンド
ルモータも略円板状のハウジング102とハブ部材104を備
えている。ハウジング102の略中央部には実質上垂直上
方に突出する円筒状壁106が一体に設けられており、こ
の円筒状壁106の外周面にステータ107が装着されてい
る。
ハウジング102の円筒状壁106には、また、軸部材108
が圧入の如き手段により固定されている。そして、この
軸部材108に一対の軸受手段110及び112を介してハブ部
材104が回転自在に装着されている。軸受手段110及び11
2は実質上同一の構成であり、軸部材108に接着剤等の手
段により固定される内側部材114及び116と、内側部材11
4及び116の外側に配設される外側部材118及び120と、内
側部材114及び116の球収容溝と外側部材118及び120の球
収容溝により規定された球収容空間に収容された複数個
の球状部材122及び124とを備えている。ハブ部材104は
円筒状の本体部126を備え、この本体部126の下端部には
半径方向外方に突出するフランジ部128が一体に設けら
れている。第2の具体例では、ハブ部材104の本体部126
の上部が一対の軸受手段110及び112の外側部材118及び1
20に圧入の如き手段により固定され、ハブ部材104は軸
受手段110及び112の球状部材122及び124(各軸受手段11
0及び112にて単列に配設されている)を介して回転自在
に支持されている。ハブ部材104の本体部126の下部は上
部よりも内径が大きくなっており、かかる下部の内周面
にロータマグネット130が配設されている。ロータマグ
ネット130は、第3図に示す通り、ステータ107に対向し
てその外側に配置される。
また、片方の軸受手段110の外側には磁性流体シール
機構132が配設され、他方の軸受手段112の外側にはシー
ル用キャップ部材133が配設されている。図示の磁性流
体シール機構132は、環状永久磁石134と、この永久磁石
134の両側に配設された一対のポールピース136とを有
し、これら永久磁石134及び一対のポールピース136がブ
ッシュ部材138に装着され、かかるブッシュ部材138がハ
ブ部材104の上端部内周面に接着剤等により固定され
る。
第2の具体例では、ハブ部材104の圧入時に発生する
変形、或いは温度変化による熱変形を防止するために、
更に、次の通り構成されている。主として第4図を参照
して、一対の軸受手段110及び112は、軸受手段110の内
側部材114を内方に偏倚せしめるように予圧を付与した
状態で固定され、従って容易に理解される如く、片方の
軸受手段110においては、外側部材118、複数個の球状部
材122及び内側部材114は、中心軸線から半径方向外方に
向けて下方に傾斜する軸線140の方向に接触し、また他
方の軸受手段112においては、外側部材120、複数個の球
状部材124及び内側部材116は、中心軸線から半径方向外
方に向けて上方に傾斜する軸線142の方向に接触する。
そして、このことに関連して、軸受手段110側にあって
は、ハブ部材104の内周面における、外側部材118の下部
(軸線140の傾斜方向の片部)に対応する部位に、環状
凹部144が形成され、また軸受手段112側にあっては、ハ
ブ部材104の内周面における、外側部材120の上部(軸線
142の傾斜方向の片部)に対応する部位に、環状凹部146
が形成されている。かかる環状凹部144及び146の深さ
は、第1の具体例と同様に、30乃至100μm程度でよ
く、またその断面形状も図示の如き矩形状又は弧状等で
よい。また、環状凹部144及び146の幅は、外側部材118
及び120の一端から球状部材122及び124と外側部材118及
び120の接触部位近傍まで延びているのが好ましく、か
かる環状凹部144及び146に接着剤を充填するようにして
もよい。
第2の具体例のスピンドルモータにおいても、ハブ部
材104が軸受手段110及び112の外側部材118及び120の特
定部位(即ち、軸線140及び142の方向の片部)に実質上
接触することはなく、従って圧入によって生じる変形又
は温度変化によって生じる変形が環状凹部144及び146に
より吸収され、第1の具体例と同様に騒音、振動等を効
果的に防止することができる。また、軸線140及び142の
方向の片部を非接触としたため、その他部を非接触とす
る場合に比して、軸受手段110及び112の支持スパンを大
きくすることができ、また軸受手段110及び112に作用す
る力も大きい面積で受けることができる。
以上、本発明に従うスピンドルモータの具体例につい
て説明したが、本発明にかかる具体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形
乃至修正が可能である。
例えば、具体例では、ハブ部材4(104)を圧入によ
り固定しているが、圧入に代えて、焼きばめにより固定
することもでき、焼きばめによる固定のときにもハブ部
材4(104)の内周面に上述の如く環状凹部48(144,14
6)を設けることにより同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従うスピンドルモータの第1の具体
例を示す断面図。 第2図は、第1図のスピンドルモータの一部を拡大して
示す断面図。 第3図は、本発明に従うスピンドルモータの第2の具体
例を示す断面図。 第4図は、第3図のスピンドルモータの一部を拡大して
示す断面図。 2及び102……ハウジング 4及び104……ハブ部材 16,110及び112……軸受手段 18……軸受スリーブ 20……軸受シャフト 26,122及び124……球状部材 48,144及び146……環状凹部 118及び120……外側部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 21/00,29/00,5/173 G11B 19/20 F16C 35/06,25/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジングと、該ハウジングに対して相対
    的に回転自在であるハブ部材と、該ハウジングと該ハブ
    部材の間に介在された軸受手段と、を具備するスピンド
    ルモータにおいて、 該軸受手段は複数列の球状部材を介して回転自在に支持
    された外側部材を有し、 該ハブ部材は該外側部材に圧入又は焼ばめにより固定さ
    れ、 該ハブ部材の内周面には、該外側部材の球収容溝に対応
    して環状凹部が形成されている、ことを特徴するスピン
    ドルモータ。
  2. 【請求項2】ハウジングと、該ハウジングに対して相対
    的に回転自在であるハブ部材と、該ハウジングと該ハブ
    部材との間に介在された一対の軸受手段と、 を具備するスピンドルモータにおいて、 該一対の軸受手段は、夫々、単列の球状部材を介して回
    転自在に支持された外側部材を有し、 該ハブ部材は該一対の軸受手段の外側部材に圧入又は焼
    きばめにより固定され、 該ハブ部材の内周面には、該一対の軸受手段の該外側部
    材の特定部位に対応して環状凹部が形成されている、こ
    とを特徴とするスピンドルモータ。
  3. 【請求項3】該一対の軸受手段には予圧が付与されるよ
    うに構成され、該一対の軸受手段の該外側部材におけ
    る、該球状部材の接触方向部位に対応して、該ハブ部材
    の内周面に該環状凹部が形成されている請求項2記載の
    スピンドルモータ。
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