JP5704387B2 - スピンドルモータ、ディスク駆動装置およびスピンドルモータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク駆動装置用のスピンドルモータに関する。

近年、ハードディスク駆動装置等のディスク駆動装置では、ディスクの記録密度の増加に伴い、ディスクの回転やヘッドの移動等を高精度に制御することが求められる。特開２００６−４０４２３号公報に開示されるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）では、内部の気体をヘリウムや水素等の低密度ガスとすることにより、スピンドルモータの回転時において、ディスクやヘッドに対する気体の抵抗が低減される。これにより、ディスクやヘッドの振動が抑えられ、高精度にデータを記録することができる。
特開２００６−４０４２３号公報

ところで、ディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータ（以下、単に「モータ」という）には、ベース部が、ディスク駆動装置のハウジングの一部であるものがある。特許文献１に示されるように、ハウジング内部にヘリウムガス等の気体が充填される場合、このような気体は、空気に比べて拡散し易い。したがって、軸受機構がベース部に設けられた貫通孔に固定される場合、ベース部と軸受機構との間の固定領域の密閉性を十分に確保することが容易ではなくなる。

本発明は、ディスク駆動装置内から気体が流出することを防止することを主たる目的とし、モータの組立作業および調整作業を容易とすることも目的としている。

本発明の例示的な第１の側面に係るディスク駆動装置用のスピンドルモータは、密閉された内部空間を形成するハウジングを備え、前記内部空間に、ヘリウムガス、水素ガス、もしくは、ヘリウムガスと水素ガスとの混合気体、または、これらのいずれかと空気との混合気体が充填されたディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであって、静止部と、前記静止部に取り付けられた軸受機構と、前記軸受機構を介して、前記静止部に対して中心軸の周りを回転可能に支持される回転部と、を備え、前記静止部が、ベース部と、前記ベース部に固定されたステータと、前記ステータのコイルから延びる配線と、を備え、前記ベース部がディスク駆動装置における密閉された内部空間を形成するハウジングの一部であり、前記配線が、前記ベース部の前記内部空間側の面に沿って配置され、前記ベース部が、前記内部空間側に凹部を備え、前記軸受機構の下部が、前記凹部内に圧入および接着により固定され、前記中心軸方向において、前記軸受機構と前記凹部との間の接着領域の幅が圧入領域の幅よりも広く回転部が、ロータハブを含み、ロータハブが、ハブ本体と、ハブ本体の外縁部から下方へと突出する円筒部と、円筒部の下部から径方向外方に広がるディスク載置部と、を含み、ロータハブが、凹部を開口側から覆っている。

本発明の例示的な第２の側面に係るディスク駆動装置用のスピンドルモータは、密閉された内部空間を形成するハウジングを備え、前記内部空間に、ヘリウムガス、水素ガス、もしくは、ヘリウムガスと水素ガスとの混合気体、または、これらのいずれかと空気との混合気体が充填されたディスク駆動装置に用いられ、スピンドルモータの製造方法は、ａ）ベース部を有する静止部を組み立てる工程と、ｂ）軸受機構および回転部を含む組立体を組み立てる工程と、ｃ）前記ベース部の凹部の内側面、または、前記軸受機構の下部の外側面に、少なくとも熱硬化性を有する接着剤を塗布する工程と、ｄ）前記軸受機構の前記下部を前記凹部に圧入することにより、前記軸受機構を前記ベース部に仮固定する工程と、ｅ）前記ベース部に対する前記軸受機構のシャフト部の直角度を測定し、前記直角度が許容範囲内であるか否かを判定する工程と、ｆ）前記ｅ）工程における判定結果において前記直角度が前記許容範囲外である場合に、前記シャフト部の傾きを修正する工程と、ｇ）前記接着剤を硬化させることにより、前記軸受機構を前記ベース部に本固定する工程と、を備え、前記ベース部がディスク駆動装置における密閉された内部空間を形成するハウジングの一部であり、前記ｄ）工程において、前記軸受機構と前記凹部との間に、接着領域と圧入領域とが形成され、中心軸方向において、前記接着領域の幅が前記圧入領域の幅よりも広く、回転部が、ロータハブを含み、ロータハブが、ハブ本体と、ハブ本体の外縁部から下方へと突出する円筒部と、円筒部の下部から径方向外方に広がるディスク載置部と、を含み、ロータハブが、凹部を開口側から覆っている。

本発明によれば、ディスク駆動装置内から気体が流出することを防止することができる。また、モータの組立作業および調整作業を容易とすることができる。

図１は、第１の実施形態に係るディスク駆動装置を示す図である。 図２は、モータを示す図である。 図３は、軸受機構を示す図である。 図４は、モータのシャフトの下部近傍を拡大して示す図である。 図５は、モータの組み立ての流れを示す図である。 図６は、組立体取付装置を示す図である。 図７は、組立途上のモータの一部を示す図である。 図８は、第２の実施形態に係るモータのシャフト部の下部近傍を拡大して示す図である。 図９は、第３の実施形態に係るモータを示す図である。 図１０は、組立途上のモータを示す図である。 図１１は、他の例に係るモータを示す図である。

本明細書では、モータの中心軸方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行または略平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係るスピンドルモータ（以下、単に「モータ」という）を含むディスク駆動装置１の縦断面図である。ディスク駆動装置１は、いわゆるハードディスク駆動装置である。ディスク駆動装置１は、例えば、情報を記録する３枚の円板状のディスク１１と、モータ１２と、アクセス部１３と、クランパ１５１と、ハウジング１４と、を含む。モータ１２は、ディスク１１を保持しつつ回転する。アクセス部１３は、ディスク１１に対して、情報の読み出しおよび／または書き込みを行う。なお、ディスク１１の数は３以外でもよい。

ハウジング１４は、無蓋箱状の第１ハウジング部材１４１と、板状の第２ハウジング部材１４２と、を含む。ハウジング１４には、ディスク１１、モータ１２、アクセス部１３およびクランパ１５１が収容される。ディスク駆動装置１では、第１ハウジング部材１４１に第２ハウジング部材１４２が例えば溶接等の手段で接合されて、ハウジング１４が形成される。ハウジング１４の内部空間１４３は密閉され、塵や埃が極度に少ない。また、ハウジング１４内には、好ましくはヘリウムガスが充填される。

３枚のディスク１１は、スペーサ１５２により、軸方向に等間隔に並び、クランパ１５１によりモータ１２にクランプされる。アクセス部１３は、６つのヘッド１３１と、ヘッド１３１を支持する６つのアーム１３２と、ヘッド移動機構１３３とを含む。ヘッド１３１はディスク１１に近接して、情報の読み出しおよび／または書き込みを磁気的に行う。ヘッド移動機構１３３はアーム１３２を移動することにより、ヘッド１３１をディスク１１に対して相対的に移動させる。これらの構成により、ヘッド１３１は、回転するディスク１１に近接した状態にて、ディスク１１の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび／または書き込みを行う。

図２は、モータ１２の縦断面図である。モータ１２は、アウタロータ型のモータである。モータ１２は、固定組立体である静止部２と、回転組立体である回転部３と、流体動圧軸受機構４（以下、「軸受機構４」という）と、を含む。軸受機構４は静止部２に取り付けられる。回転部３は、軸受機構４を介してモータ１２の中心軸Ｊ１周りを静止部２に対して回転可能に支持される。モータ１２の中心軸Ｊ１は、静止部２、回転部３および軸受機構４の中心軸でもある。

静止部２は、ベース部の一例であるベースプレート２１と、環状のステータ２２と、配線２４と、を含む。ベースプレート２１は、図１の第１ハウジング部材１４１の一部に含まれる。ステータ２２は、ベースプレート２１の円筒状のホルダの周囲に固定される。ステータ２２は、ステータコア２２１と、ステータコア２２１に巻回されたコイル２２２と、を含む。配線２４は、ベースプレート２１の内底面２１１、すなわち、図１に示すハウジング１４の内部空間１４３側の面に沿って配置される。配線２４は、コイル２２２から破線にて示すコネクタ１６１に向かって延びる。配線２４の一方の端部は、コネクタ１６１に接続され、他方の端部は、図２に示すコイル２２２の引出線２２２ａに接続される。配線２４は一例としてＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）である。配線２４は、引出線２２２ａと連続する線であってもよい。

図１中に破線にて示すように、ベースプレート２１には、１つの貫通孔１６２のみが設けられる。貫通孔１６２にコネクタ１６１が配置される。貫通孔１６２は、コネクタ１６１、および接着剤等の手段により密閉される。コネクタ１６１は、ハウジング１４外部にて外部回路１６３に接続される。

図２に示すように、回転部３は、ロータハブ３１と、磁性部材３２とを含む。ロータハブ３１は、ハブ本体３１１と、円筒部３１２と、ディスク載置部３１３と、を含む。円筒部３１２は、ハブ本体３１１の外縁部から下方へと突出する。ディスク載置部３１３は、円筒部３１２の下部から径方向外方に広がる。磁性部材３２は、略円筒状のロータマグネット３２１と、バックアイアン３２２と、を含む。ロータマグネット３２１は、バックアイアン３２２を介在させつつ円筒部３１２の内側に固定される。ロータマグネット３２１は、ステータ２２と径方向に対向する。ステータ２２とロータマグネット３２１との間にてトルクが発生する。

ハブ本体３１１の中央には、軸方向に延びる孔部３１１ａが形成される。以下の説明では、孔部３１１ａを含む中心軸Ｊ１近傍の部位５を「スリーブ部５」という。孔部３１１ａの周囲では、軸方向に延びるとともにスリーブ部５を上下方向に連通する連通孔５１が設けられる。

軸受機構４は、シャフト４１と、第１コーン部４２１と、第２コーン部４２２と、第１カバー部材４３１と、第２カバー部材４３２と、潤滑油４９と、を含む。軸受機構４のシャフト部であるシャフト４１は、スリーブ部５の孔部３１１ａに挿入される。また、シャフト４１は、ベースプレート２１に固定されることにより、中心軸Ｊ１に沿って上下方向を向いて静止する。シャフト４１には、中心軸Ｊ１に沿って延びる貫通孔４１１が設けられる。第１コーン部４２１は、スリーブ部５の下側にてシャフト４１に固定される。第１コーン部４２１の外側面の上部は、下方に向かうに従って径方向外方に傾斜し、外側面の下部は、上方に向かうに従って径方向外方に傾斜する。第２コーン部４２２は、スリーブ部５の上側にてシャフト４１に固定される。第１コーン部４２１と同様に、第２コーン部４２２の外側面の上部は、下方に向かうに従って径方向外方に傾斜し、外側面の下部は、上方に向かうに従って径方向外方に傾斜する。

図３は、軸受機構４を拡大して示す図である。スリーブ部５の孔部３１１ａでは、内側面５２の下部が、下方に向かうに従って径方向外方に傾斜する。内側面５２の上部は、上方に向かうに従って径方向外方に傾斜する。

第１カバー部材４３１は、スリーブ部５の下部に取り付けられ、第１コーン部４２１の外側面に対向する。第２カバー部材４３２は、スリーブ部５の上部に取り付けられ、第２コーン部４２２の外側面および上端を覆う。軸受機構４では、第１カバー部材４３１と第１コーン部４２１との間の間隙６１、および、第２カバー部材４３２と第２コーン部４２２との間の間隙６２にて、潤滑油４９の界面が形成される。

スリーブ部５の内側面５２の下部と第１コーン部４２１の外側面の上部との間に、下方に向かうに従って径方向外方に傾斜する第１傾斜間隙６４が形成される。スリーブ部５の内側面５２の上部と第２コーン部４２２の外側面の下部との間に、上方に向かうに従って径方向外方に傾斜する第２傾斜間隙６５が形成される。

モータ１２の駆動時には、第１傾斜間隙６４および第２傾斜間隙６５にて潤滑油４９による流体動圧が発生する。これにより、スリーブ部５がシャフト４１に対して回転可能に支持される。潤滑油４９は、シャフト４１とスリーブ部５の中央部との間のラジアル間隙６３、第１傾斜間隙６４、連通孔５１および第２傾斜間隙６５に充填されている。

モータ１２では、スリーブ部５がシャフト４１に支持される部位として、軸受機構４の一部となっている。すなわち、スリーブ部５が、回転部３の一部と軸受機構４の一部とを兼ねている。

図４は、モータ１２のシャフト４１の下部４１２近傍を拡大して示す図である。ベースプレート２１には、図４における上側、すなわち、図１の内部空間１４３側に下方に向かって窪む凹部２３が配置される。シャフト４１の下部４１２は、凹部２３内に接着および圧入にて固定される。具体的には、凹部２３の内側面２３１の開口側の領域２３１ａと、シャフト４１の下部４１２の一部とが接着される。領域２３１ａは、好ましくは中心軸Ｊ１を中心とする円筒状の領域である。接着には熱硬化性の接着剤７が用いられる。以下、当該領域２３１ａを「接着領域２３１ａ」と呼ぶ。また、接着領域２３１ａの下側の領域２３１ｂは、接着領域２３１ａよりも僅かに径が小さく、シャフト４１の下部４１２の先端である下端部４１２ａが領域２３１ｂにて圧入される。以下、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状の領域２３１ｂを「圧入領域２３１ｂ」と呼ぶ。

なお、接着領域は、凹部２３の開口から連続する必要はなく、開口近傍にて接着剤７が存在しなくてもよい。圧入領域も、接着領域と連続しなくてもよい。

図４に示すように、シャフト４１の下端部４１２ａは、凹部２３の底面２３２から離間する。シャフト４１の下端部４１２ａ、凹部２３の内側面２３１および底面２３２に囲まれる空間１４４は、シャフト４１に形成された貫通孔４１１を介して図１のハウジング１４の内部空間１４３と連続する。

軸方向において、圧入領域２３１ｂの幅は、好ましくは接着領域２３１ａの幅の１０％以上５０％以下である。接着領域２３１ａとシャフト４１の下部４１２の外側面４１３との間の距離は、好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下であり、より好ましくは、２５μｍ以上３５μｍｍ以下である。また、シャフト４１の凹部２３への固定前における圧入領域２３１ｂの半径とシャフト４１の外側面４１３の半径との差である締め代は好ましくは２μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは、５μｍ以上１５μｍ以下である。

図５は、モータ１２の組み立ての流れを示す図である。まず、図２の静止部２が組み立てられ、回転部３および軸受機構４が一つの組立体１２１として組み立てられる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。静止部２の組み立ては、組立体１２１の組み立ての後または並行して行われてもよい。以下の他の実施形態においても同様である。図６は、組立体取付装置８の構成を簡略化して示す図である。図６では、二点鎖線にて、静止部２、並びに、回転部３および軸受機構４を含む組立体１２１の輪郭のみを示している。組立体取付装置８では、ステージ８１上に静止部２が載置される。ステージ８１の上方には、上下左右方向に移動可能な移動機構８２が設けられ、組立体１２１は移動機構８２のチャック８２１に把持される。移動機構８２には、静止部２のベースプレート２１の凹部２３と同じ径のピン８２２が固定される。

静止部２に組立体１２１が固定される際には、まず、ピン８２２が凹部２３のおよそ上方に位置するように、静止部２の位置が調整される。次に、移動機構８２が下降してピン８２２が凹部２３に挿入されることにより、ピン８２２の中心軸と凹部２３の中心軸Ｊ３とが精度よく合わされる。

ピン８２２と凹部２３との位置合わせが完了すると、移動機構８２は上方に移動する。組立体１２１およびピン８２２は、矢印８２０にて示すように水平移動可能であり、組立体１２１が移動前のピン８２２の位置に正確に配置される。これにより、組立体１２１のシャフト４１の中心軸Ｊ２が、凹部２３の中心軸Ｊ３とほぼ一致する。また、凹部２３の内側面２３１の開口近傍には、熱硬化性の接着剤が塗布される（ステップＳ１３）。そして、移動機構８２が下降し、軸受機構４の下部であるシャフト４１の下部４１２が凹部２３に挿入される。

このとき、図７に示すように、シャフト４１の移動に伴って、接着剤７が接着領域２３１ａ上を広がり、さらに、シャフト４１の下端部４１２ａが圧入領域２３１ｂに圧入される。換言すれば、シャフト４１が凹部２３に挿入されることにより、シャフト４１と凹部２３との間に接着剤７が存在する接着領域が構成され、シャフト４１が凹部２３の内側面２３１に当接する圧入領域が構成される。図７では、接着領域２３１ａと圧入領域２３１ｂとの間の段差を誇張して示している。以下の図１０においても同様である。

接着剤７は潤滑剤としての役割を果たし、シャフト４１の挿入を容易に行うことができる。なお、接着剤７の一部が、圧入領域２３１ｂに広がってもよい。以下の他の実施形態においても同様である。シャフト４１が凹部２３に圧入されることにより、軸受機構４がベースプレート２１に仮固定される（ステップＳ１４）。

次に、軸受機構４が静止部２に仮固定された状態にて、ベースプレート２１を基準として回転部３のディスク載置部３１３の傾きおよび高さが測定される。ディスク載置部３１３の傾きの測定は、ベースプレート２１に対するシャフト４１の直角度の測定に対応する。

そして、ディスク載置部３１３の傾きおよび高さが許容範囲内であるか否か、すなわち、シャフト４１の直角度、および、シャフト４１の下端部４１２ａの高さが許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。許容範囲内である場合は、静止部２および組立体１２１が加熱部に搬入されてベースプレート２１が加熱され、接着剤７が硬化される。接着剤７の硬化によりシャフト４１が凹部２３に本固定される（ステップＳ１７）。これにより、組立体１２１とベースプレート２１との締結強度を十分に確保することができる。

ディスク載置部３１３の傾きまたは高さが許容範囲外である、すなわち、シャフト４１の直角度または軸方向の位置が許容範囲外である場合、ディスク載置部３１３の傾きおよび高さがベースプレート２１に対して許容範囲内となるように修正される（ステップＳ１６）。これにより、シャフト４１の直角度や軸方向の位置が修正される。再度の測定により、ディスク載置部３１３の傾きおよび高さが許容範囲内であることが確認されると（ステップＳ１５）、加熱部にてベースプレート２１が加熱される。接着剤７が硬化することにより、軸受機構４が本固定される（ステップＳ１７）。以上の流れにより、モータ１２の組立作業が終了する。

以上、第１の実施形態に係るモータ１２の構造および組立作業について説明したが、ディスク駆動装置１内には、分子が極めて小さく、拡散係数が大きいヘリウムガスが充填されるのが好ましい。したがって、ベース部に設けられた貫通孔にシャフトが固定されるモータの場合、貫通孔とシャフトとの間の密閉性を十分に確保することが容易ではない。これに対し、モータ１２では、ベースプレート２１の凹部２３、すなわち、非貫通の穴部にシャフト４１が固定されることにより、ヘリウムガスの流出を防止することができる。ヘリウムガスが封止されることにより、ディスク駆動装置１の信頼性および耐久性を向上することができる。

モータ１２の組み立て時には、シャフト４１がベースプレート２１への圧入により仮固定されるため、シャフト４１とベースプレート２１とを接着剤のみにて固定する場合のように、加熱部において静止部２と組立体１２１との相対位置を大がかりな治具で固定する必要がない。その結果、モータ１２の組立作業を容易に行うことができる。

軸方向において、シャフト４１と凹部２３との間の接着領域２３１ａの幅が、圧入領域２３１ｂの幅よりも広いことにより、接着剤７を硬化させる前に、ディスク載置部３１３のベースプレート２１に対する高さや傾きの調整作業を容易に行うことができる。さらに、シャフト４１が凹部２３の底面２３２から離間することによりシャフト４１を上下にずらしたり、傾けても、下端部４１２ａが底面２３２に接触しないため、ディスク載置部３１３の調整作業を精度よく行うことができる。

凹部２３では、圧入領域２３１ｂが１つのみである、すなわち、内側面２３１に２以上の圧入領域が上下方向に分かれて設けられないことから、回転部３の調整作業をより容易に行うことができる。径が大きい接着領域２３１ａが、圧入領域２３１ｂよりも凹部２３の開口側に位置することにより、切削等により凹部２３を容易に形成することができる。

軸受機構４では、シャフト４１の凹部２３への挿入時に、シャフト４１の貫通孔４１１を介してシャフト４１および凹部２３により囲まれる空間１４４内の空気が排出されるため、空間１４４の気圧が過度に上昇することが防止される。また、ハウジング１４内にヘリウムガスを充填する際に、貫通孔４１１を介して空間１４４内の空気を除去することができる。

ハウジング１４内部に充填される気体として、ヘリウムガス以外に水素ガスが利用されてよい。また、ヘリウムガスと水素ガスとの混合気体が利用されてもよく、ヘリウムガス、水素ガス、または、上記混合気体のいずれかと空気との混合気体が利用されてもよい。以下の他の実施形態においても同様である。貫通孔４１１を介して空間１４４の空気を除去する手法は、特に、ハウジング１４の内部空間１４３にヘリウムガス、水素ガス、または、これらの混合気体が充填される場合により好ましい。

モータ１２の組み立て時において、接着剤７は、シャフト４１の外側面４１３に塗布されてもよく、シャフト４１の外側面４１３および凹部２３の内側面２３１の両方に塗布されてもよい。すなわち、接着剤７は、シャフト４１の外側面４１３または凹部２３の内側面２３１に塗布される。

接着剤７が熱硬化性接着剤である。とりわけ、接着剤７がエポキシ系の熱硬化性接着剤であることから、嫌気性のみを有するものや紫外線硬化性のみを有するものに比べて、シャフト４１とベースプレート２１とを高い締結強度にて固定することができる。モータ１２では、少なくとも熱硬化性を有するのであれば、嫌気性や紫外線硬化性を兼ね備えた種々の接着剤が利用されてよい。以下の他の実施形態においても同様である。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るモータの一部を拡大して示す図である。モータ１２ａでは、円筒状の環状部材４７がシャフト４１の下部４１２の外側面４１３に固定される。以下、シャフト４１と環状部材４７とをまとめて「シャフト部４１ａ」と呼ぶ。モータ１２ａの他の構造は、第１の実施形態とほぼ同様である。同様の構成には、同符号を付して説明する。

ベースプレート２１には、凹部２３が形成される。環状部材４７は、内側面２３１の開口側の接着領域２３１ａ、および、接着領域２３１ａの下側の圧入領域２３１ｂに接着および圧入にて固定される。シャフト４１の下端部４１２ａおよび環状部材４７の下端部４７２、すなわち、シャフト部４１ａの下端部は、凹部２３の底面２３２から離間している。

モータ１２ａの組み立ての流れは、第１の実施形態とほぼ同様である。すなわち、まず、静止部２が組み立てられ、回転部３および軸受機構４が一つの組立体１２１として組み立てられる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。組立体１２１の組み立て時には、環状部材４７が、シャフト４１に圧入にて固定される。

次に、図５と同様の組立体取付装置８において、ステージ８１上に載置されたベースプレート２１の凹部２３の内側面２３１に熱硬化性の接着剤が塗布される（ステップＳ１３）。接着剤７は、環状部材４７の外側面４７１に塗布されてもよく、外側面４７１および内側面２３１の両方に塗布されてもよい。

組立体１２１は、移動機構８２により静止部２に向かって移動され、軸受機構４の下部である環状部材４７およびシャフト４１の下部４１２が凹部２３に挿入される。このとき、環状部材４７の下端部４７２が圧入領域２３１ｂに圧入され、軸受機構４がベースプレート２１に仮固定される（ステップＳ１４）。

次に、回転部３のディスク載置部３１３の傾きおよび高さが許容範囲内であるか否かが判定され（ステップＳ１５）、許容範囲内である場合は、軸受機構４がベースプレート２１に本固定される（ステップＳ１７）。許容範囲外である場合は、ディスク載置部３１３の傾きおよび高さが修正され（ステップＳ１６）、その後、傾きおよび高さが再確認されて軸受機構４が本固定される（ステップＳ１５，Ｓ１７）。

第２の実施形態においても、凹部２３にシャフト部４１ａが固定されることにより、ディスク駆動装置１内に充填されたヘリウムガスの流出を防止することができる。モータ１２ａでは、環状部材４７が設けられることにより、ベースプレート２１の凹部２３の直径を大きくすることができる。これにより、接着領域２３１ａに多くの接着剤７を塗布することができ、軸受機構４とベースプレート２１との締結強度をより向上することができる。静止部２と組立体１２１とが仮固定されることにより、モータ１２の組立作業を容易に行うことができる。軸方向において、接着領域２３１ａを圧入領域２３１ｂよりも広くすることにより、ディスク載置部３１３の高さや傾きの調整作業を容易に行うことができる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係るモータを示す図である。モータ１２ｂは、静止部２ａと、回転部３ａと、軸受機構４ａとを含む。静止部２ａは、ベースプレート２１と、ステータ２２と、配線２４と、を含む。ベースプレート２１には、図１のハウジング１４の内部空間１４３側に大きな凹部２３ａが設けられる。静止部２ａの他の構造は、図２の静止部２と同様である。

凹部２３ａでは、内側面２３１の開口側の領域が接着領域２３１ａであり、接着領域２３１ａの下側の領域が圧入領域２３１ｂである。軸方向において、圧入領域２３１ｂの幅は、好ましくは接着領域２３１ａの幅の１０％以上５０％以下である。軸受機構４ａの凹部２３内に位置する部位（以下、軸受機構４ａの「下部４０」という）は、接着領域２３１ａおよび圧入領域２３１ｂにて接着および圧入によりベースプレート２１に固定される。凹部２３ａの内側面２３１には上下方向に延びる溝２３３が形成される。

回転部３ａは、ロータハブ３３と、磁性部材３４と、を含む。ロータハブ３３の外縁部には、二点鎖線にて示すディスク１１が載置されるディスク載置部３３１が設けられる。磁性部材３４は、図２の磁性部材３２とほぼ同様である。

軸受機構４ａは、シャフト部４４と、有底略円筒状のスリーブ部４５と、を含む。シャフト部４４は、シャフト４４１と、シャフト４４１の先端に固定されるスラストプレート４４２と、を含む。スリーブ部４５は、多孔質焼結金属であるスリーブ４５１と、有底円筒状のスリーブハウジング４５２と、シールキャップ４５３と、を含む。スリーブ４５１の内側にはシャフト４４１が挿入される。スリーブハウジング４５２には、スリーブ４５１が挿入され、スリーブ４５１に含浸された潤滑油４９が保持される。シールキャップ４５３は、スリーブ４５１の上方に配置される。なお、スリーブハウジング４５２とスリーブ４５１とが単一の部材から構成されてもよい。

モータ１２ｂでは、シャフト部４４とスリーブ部４５との間にて潤滑油４９による流体動圧が発生し、これにより、回転部３ａが、軸受機構４ａを介して静止部２ａに対して中心軸Ｊ１周りを回転可能に支持される。スリーブハウジング４５２と凹部２３ａとの間の空間１４４は、溝２３３を介してハウジング１４の内部空間と連続する。

モータ１２ｂが組み立てられる際には、まず、静止部２ａが組み立てられ、回転部３ａおよび軸受機構４ａが一つの組立体１２１ａとして組み立てられる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。次に、図１０に示すように、凹部２３ａの接着領域２３１ａの開口近傍に、熱硬化性の接着剤７が塗布される（ステップＳ１３）。ただし、接着剤７は、スリーブハウジング４５２の外側面４６２、すなわち、軸受機構４ａの下部４０の外側面に塗布されてもよく、外側面４６２および接着領域２３１ａの両方に塗布されてもよい。

そして、軸受機構４ａの下部４０が中心軸Ｊ３に沿って凹部２３ａに挿入される。このとき、スリーブハウジング４５２の外側面４６２の底部４６１側の部位が、圧入領域２３１ｂに圧入されることにより、軸受機構４ａがベースプレート２１に仮固定される（ステップＳ１４）。スリーブハウジング４５２の挿入時には、スリーブハウジング４５２の底部４６１と凹部２３ａとの間の空気が、凹部２３ａの内側面２３１にて上下方向に延びる溝２３３を介して排出される。

次に、ディスク載置部３３１の傾きおよび高さが測定され、ディスク載置部３３１の傾きおよび高さが許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。すなわち、シャフト４１の直角度および軸方向の位置が許容範囲内であるか否かが確認される。許容範囲内である場合は、加熱部にて接着剤７が硬化され、軸受機構４ａがベースプレート２１に本固定される（ステップＳ１７）。

ディスク載置部３３１の傾きまたは高さが許容範囲外である、すなわち、シャフト４１の直角度または軸方向の位置が許容範囲外である場合、ディスク載置部３３１の傾きおよび高さがベースプレート２１に対して許容範囲内となるように修正される（ステップＳ１６）。これにより、シャフト４１の直角度または軸方向の位置が修正される。その後、ステップＳ１５の確認工程を経て加熱部にて接着剤７が硬化されて軸受機構４ａが本固定される（ステップＳ１７）。

第３の実施形態では、ベースプレート２１の凹部２３ａにスリーブハウジング４５２が固定されることにより、ヘリウムガスの流出を防止することができる。第１および第２実施形態と同様に、静止部２ａと組立体１２１ａとが仮固定されることにより、モータ１２ｂの組立作業を容易とすることができる。軸方向において、接着領域２３１ａの幅が圧入領域２３１ｂの幅よりも広いことから、回転部３ａの調整作業を容易に行うことができる。圧入領域２３１ｂが１つのみであることから、回転部３ａの調整作業をより容易に行うことができる。

凹部２３ａに溝２３３が設けられることにより、第１の実施形態と同様に、軸受機構４ａの凹部２３ａへの挿入時に、空間１４４の気圧が過度に上昇することが防止される。また、ハウジング１４内にヘリウムガスを充填する際に、溝２３３を介して空間１４４内の空気を除去することができる。溝２３３に代えて、スリーブハウジング４５２の外側面４６２、すなわち、軸受機構４ａの外側面に上下方向に延びる溝が形成されてもよい。

溝２３３を設けずに、接着剤７を軸受機構４ａの外側面または凹部２３ａの内側面２３１に塗布する際に、周方向の一部に塗布しないようにしてもよい。すなわち、平面視した際にＣ字状に接着剤７を塗布することにより、軸受機構４ａを凹部２３ａに挿入する際に、空間１４４の空気が排出されてもよい。この場合であっても、接着剤７は硬化時に粘度が下がり、軸受機構４ａの外周にて環状に繋がる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、凹部２３，２３ａの内側面２３１の接着領域２３１ａは、圧入領域２３１ｂの下側に設けられてもよい。第１の実施形態では、シャフト４１が、ベースプレート２１の凹部２３に対して焼きばめによる圧入状態にて仮固定されてもよい。同様に、第２および第３の実施形態において、環状部材４７およびスリーブハウジング４５２が凹部２３，２３ａに焼きばめにて仮固定されてよい。また、第２の実施形態では、環状部材４７が、シャフト４１に接着されてもよい。

第１の実施形態では、図１１に示すように、ベース部として、ブラケットタイプのものが利用さてもよい。ベース部２１ａは、無蓋箱状の第１ハウジング部材１４１に設けられた孔部１４１ａに嵌め合わされ、ベース部２１ａと孔部１４１ａとの間が密閉される。この場合においても、ベース部２１ａは、密閉された内部空間１４３を形成するハウジング１４の一部である。図１１においても、ベース部２１ａの凹部２３に軸受機構４のシャフト４１が固定されるため、ベース部２１ａとシャフト４１との間からヘリウムガスが流出することが防止される。他の実施形態においても、ブラケットタイプのベース部が利用されてよい。

ベース部の凹部に軸受機構の下部を固定する手法は、密閉された内部空間を形成するハウジングを有する様々なディスク駆動装置に適用可能である。上記実施形態のモータでは、コイル２２２からの引出線２２２ａが、ベースプレート２１の内底面２１１上をコネクタに向かって延びる配線としてコネクタ１６１に直接接続されてもよい。

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。

本発明は、ディスク駆動装置用のスピンドルモータとして利用可能である。

１ ディスク駆動装置
２，２ａ 静止部
３，３ａ 回転部
４，４ａ 軸受機構
５，４５ スリーブ部
７ 接着剤
１１ ディスク
１２，１２ａ，１２ｂ モータ
１３ アクセス部
１４ ハウジング
２１ ベースプレート
２１ａ ベース部
２２ ステータ
２３，２３ａ 凹部
２４ 配線
４０ （軸受機構の）下部
４１ シャフト
４１ａ，４４ シャフト部
４７ 環状部材
１４３ 内部空間
１５１ クランパ
２２２ コイル
２３１ （凹部の）内側面
２３１ａ 接着領域
２３１ｂ 圧入領域
４１１ （シャフトの）貫通孔
４１２ （シャフトの）下部
４１２ａ （シャフトの）下端部
４１３ （シャフトの下部の）外側面
４７１ （環状部材の）外側面
４７２ （環状部材の）下端部
４６２ （スリーブハウジングの）外側面
Ｊ１〜Ｊ３ 中心軸

Claims (11)

1. 密閉された内部空間を形成するハウジングを備え、前記内部空間に、ヘリウムガス、水素ガス、もしくは、ヘリウムガスと水素ガスとの混合気体、または、これらのいずれかと空気との混合気体が充填されたディスク駆動装置に用いられるディスク駆動装置用のスピンドルモータであって、
   静止部と、
   軸受機構と、
   前記軸受機構を介して、前記静止部に対して中心軸の周りを回転可能に支持される回転部と、
   を備え、
   前記静止部が、
   ベース部と、
   前記ベース部に固定されたステータと、
   前記ステータのコイルから延びる配線と、
   を備え、
   前記ベース部が前記ハウジングの一部であり、
   前記配線が、前記ベース部の前記内部空間側の面に沿って配置され、
   前記ベース部が、前記内部空間側に凹部を備え、
   前記軸受機構の下部が、前記凹部内に圧入および接着により固定され、前記中心軸に平行な方向において、前記軸受機構と前記凹部との間の接着領域の幅が圧入領域の幅よりも広く、
   前記回転部が、ロータハブを含み、
   前記ロータハブが、ハブ本体と、前記ハブ本体の外縁部から下方へと突出する円筒部と、前記円筒部の下部から径方向外方に広がるディスク載置部と、を含み、
   前記ロータハブが、前記凹部を開口側から覆っている、
   ディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
2. 前記中心軸に平行な方向において、前記圧入領域の幅が、前記接着領域の幅の１０％以上５０％以下である、請求項１に記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
3. 前記圧入領域が１つのみである、請求項１または２に記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
4. 前記接着領域が、前記圧入領域よりも前記凹部の開口側に位置する、請求項３に記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
5. 前記接着領域に存在する接着剤が、熱硬化性接着剤である、請求項１ないし４のいずれかに記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
6. 前記軸受機構が、
   スリーブ部と、
   前記スリーブ部に挿入されるシャフト部と、
   を備え、
   前記シャフト部が、前記凹部内に圧入および接着により固定される、請求項１ないし５のいずれかに記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
7. 前記シャフト部が、
   前記スリーブ部に挿入されるシャフトと、
   前記シャフトの下部の外側面に固定される環状部材と、
   を備え、
   前記環状部材が、前記凹部内に圧入および接着により固定される、請求項６に記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
8. 前記シャフト部の下端部が、前記凹部の底面から離間している、請求項６または７に記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
9. 前記シャフト部が、前記中心軸に沿って延びる貫通孔を有する、請求項６ないし８のいずれかに記載のディスク駆動装置用のスピンドルモータ。
10. ディスクを回転させる請求項１ないし９のいずれかに記載のスピンドルモータと、
    前記ディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
    前記ディスクを前記スピンドルモータにクランプするクランパと、
    前記ディスク、前記スピンドルモータ、前記アクセス部および前記クランパを収容する前記ハウジングと、
    を備える、ディスク駆動装置。
11. 密閉された内部空間を形成するハウジングを備え、前記内部空間に、ヘリウムガス、水素ガス、もしくは、ヘリウムガスと水素ガスとの混合気体、または、これらのいずれかと空気との混合気体が充填されたディスク駆動装置に用いられるディスク駆動装置用のスピンドルモータの製造方法であって、
    ａ）ベース部を有する静止部を組み立てる工程と、
    ｂ）軸受機構および回転部を含む組立体を組み立てる工程と、
    ｃ）前記ベース部の凹部の内側面、または、前記軸受機構の下部の外側面に、少なくと
    も熱硬化性を有する接着剤を塗布する工程と、
    ｄ）前記軸受機構の前記下部を前記凹部に圧入することにより、前記軸受機構を前記ベース部に仮固定する工程と、
    ｅ）前記ベース部に対する前記軸受機構のシャフト部の直角度を測定し、前記直角度が許容範囲に収まっているか否かを判定する工程と、
    ｆ）前記ｅ）工程における判定結果において前記直角度が前記許容範囲に収まっていない場合に、前記シャフト部の傾きを修正する工程と、
    ｇ）前記接着剤を硬化させることにより、前記軸受機構を前記ベース部に本固定する工程と、
    を備え、
    前記ベース部がディスク駆動装置における密閉された内部空間を形成するハウジングの一部であり、
    前記ｄ）工程において、前記軸受機構と前記凹部との間に、接着領域と圧入領域とが形成され、中心軸方向において、前記接着領域の幅が前記圧入領域の幅よりも広く、
    前記回転部が、ロータハブを含み、
    前記ロータハブが、ハブ本体と、前記ハブ本体の外縁部から下方へと突出する円筒部と、前記円筒部の下部から径方向外方に広がるディスク載置部と、を含み、
    前記ロータハブが、前記凹部を開口側から覆っている、
    ディスク駆動装置用のスピンドルモータの製造方法。

Images