JPH0412647A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば磁気ディスク装置や光デイスク装置等
に使用され、ディスク媒体を回転駆動するスピンドルモ
ータに関する。

〔従来技術とその欠点〕

磁気ディスク装置や光デイスク装置等のディスク媒体を
駆動するスピンドルモータは、高い回転精度と信頼性が
要求される。そして振動、騒音の低減のために、ベアリ
ングのポールに軸方向の予圧をかけ、内輪と外輪の差に
よるガタを無くすことにより、この問題を解決している
。

ところで、ブラケットにシャフトが固定され、このシャ
フトにベアリングを介してハブが回転駆動されるいわゆ
るシャフト固定タイプと呼ばれるスピンドルモータにお
いては、一般にブラケットのフランジ部と、シャフトの
開放端との両方、すなわちスピンドルモータの両端部が
装置に組み付けられる。

従って、シャフト固定タイプのスピンドルモータでは、
シャフトの開放端がハブを貫通するから、ハブ形状は中
空のカップ状を成す。このことはシャフトとハブとがベ
アリングの介在により軸径方向のみでの連結状態となる
。従来、このようなハブをスピンドルモータとして組み
立てる際に、特にベアリングを組み込む際に、予めハブ
の内周面（又はシャフト外周面）に、ベアリングの外輪
外周面、（又は内輪内周面）を固着させ、次にベアリン
グの内輪内周面（又は外輪外周面）にシャフト（又はハ
ブ）を圧入、固定させている。ところが、この圧入の際
、既にベアリングの外輪（又は内輪）が、ハブ（又はシ
ャフト）に固着されているため、圧入の際に生じる軸方
向の応力は全てベアリングの外輪と内輪とで負担するこ
とになる。

この力は、ハブやシャフトのベアリングに対する嵌め合
い寸法の部品精度のバラツキ、或は組み立てによるバラ
ツキにより影響を受ける。そして嵌め合い寸法が良好で
ない場合、即ち、しまり嵌め傾向の時は、この応力によ
りベアリングの外輪と内輪とに無理な力が作用し、その
結果、ベアリングはダメージを受け、ベアリングの形状
に歪を生じさせる。これによりベアリング取付精度の低
下を招き、また後工程で予圧を付与しても、高い回転精
度が得られず、あるいは振動や騒音の発生原因となる。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、ベ
アリングに嵌合される部品精度にバラツキや、組み立て
によるバラツキが生じても、ベアングにダメージを与え
ることなく組立ることができるスピンドルモータを提供
することを目的とする。

〔発明の要約〕

上記の目的を達成するために、本発明のスピンドルモー
タは、ブラケットと、一端が該ブラケットに固定された
シャフトと、該シャフトに外嵌されたベアリングと、該
ベアリングを介して回転自在に支承されたハブと、該ハ
ブに内包して配設されたロータマグネットと、該ロータ
マグネットに対向配置されたステータと、により構成さ
れるスピンドルモータにおいて、 前記ハブは、前記シャフトの開放端側の部位にて軸心方
向に延びる該シャフトを挿入する際には、該ベアリング
の内輪及び外輪が該鍔部の軸方向内側に当接保持し、 該ベアリングに軸方向に予圧を付与すると、前記ベアリ
ングの前記内輪と前記鍔部との間に微小間隙が生じ、こ
の微小間隙がラビリンスシールとして作用する。

かかるスピンドルモータでは、シャフトを圧入する際に
はベアリングの内輪および外輪がハブの鍔部に当接保持
されるので、シャフトの圧入の際にベアリングに作用す
る軸方向の応力は、鍔部を介してハブに伝達され、ベア
リングの内輪及び外鉢間に異常な力が作用することはな
い。従って、ベアリングの外輪と内輪にはダメージを受
けず、また形状に歪を生じることがない。

こうして組み付けられたベアリングは、外輪を前記鍔部
の軸方向内側に当接した状態を保つ一方、内輪は該鍔部
から離間させるべく軸方向に予圧を与え、微小間隙を形
成する。すなわち、予圧による外輪と内輪の軸方向の変
位により鍔部と内輪との間に微小間隙分が生じ、この微
小間隙がラビリンスシールとして作用し、特別のシール
構造を採用する必要がない。

〔実施例〕

本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明のスピンドルモータの一実施例である
磁気ディスク用スピンドルモータの縦断面図である。ｌ
はシャフト、２はベアリング、３はハブ、４はベアリン
グ、５はブラケット、６はステータ、７はロータマグネ
ット、９はリング状スペーサである。

第１図において、シャフト１の一端がブラケット５に固
着されて、このシャフトの中央部付近にステータ６が外
嵌されており、このステータ６に対向してロータマグネ
ット７が配置され、ハブ３の内周部にヨーク３５を介し
て装着されている。

そして、ベアリング２．４により、ハブ３はシャフト１
に対して回転自在に支承されロータマグネット７とステ
ータ６との相対回転により、ハブ３が回転駆動される。

このようなシャフト固定タイプのスピンドルモータにあ
って、ハブ３にディスク媒体（図示省略）を装着した後
、スピンドルモータの上下両端部、すなわち、シャフト
開放端の取付ネジ部１２とブラケットフランジ部５３と
が、各々螺合、接合等により装置に固定される。

なお、ブラケット５にリング状の突部５１が設けてあり
、これと対向してハブ３の下部に凹部３４が設けである
。これら突部５１及び凹部３４はいわゆるラビリンス構
造を構成し、これはスピンドルモータ内部からの不浄な
ガスや、ベアリングのグリースなどが外部に飛散してデ
ィスク媒体を汚染することを防ぐものである。

通常、シャフト固定タイプのスピンドルモータでは、本
体の両端部にシール装置が施されるが、上記は下側端部
（ブラケット側）を指し、上側端部（シャフト開放端側
）については、後述する。

ハブ３とシャフト１の間に介在するベアリング２．４に
は、軸方向に予圧を加えており、ベアリングガタが実質
上皆無の状態で、各々の内外輪に接合したシャフト外周
面とハブ内周面とに固着されている。

予圧の与え方としては、ベアリング２では内輪２６が軸
方向内側（図では下方向）、またベアリング４では内輪
４２が同様に軸方向内側（図では上方向）へと与えられ
ている。なお、弾発部材により所定の弾発力を付勢する
定圧予圧方式と、ベアリングに予圧を付与した状態にて
ベアリングの内外輪位置を規定する定位置予圧方式の２
方式が知られているが、どちらを採用するかは任意であ
る。

具体例のスピンドルモータは、ブラケット５のフランジ
面５３とシャフト開放端（図で上方端）が装置に取付け
られるため、ハブ形状は中空の釣鐘状のカップを成す。

そして、ハブ内に収容され種々の要素部品（ステータ６
等）は、ブラケット５のシャフト固定端から内部方向（
図では上方向）へ組み入れる。従ってハブ３内で収容さ
れるベアリング２．４の二個のうちシャフト開放に位置
するベアリング、すなわち、ベアリング２は、先に組み
込まれるため前記の定圧、定位置予圧方式を問わず、内
輪２６、外輪２５ともに各々シャフト１及びハブ３に固
着されることとなる。

第２図は、第１図のスピンドルモータにおいて、ベアリ
ング２を中心とした要部拡大断面図である。

第２図において、ベアリング２をハブ３とシャフト１の
間に位置付け、その後、ベアリングの内輪２６に、図の
下方向に予圧を与えた状態を示している。そして、図の
想像線で示したベアリングの内輪２４はこの予圧を与え
る前の状態を示している。

ベアリング外輪２５を先に固着し、その後シャフトｌを
圧入固着する工程を順に追って説明する。

ハブ３は例えばアルミニウム等の材料から形成されてお
り、そのシャフト開放端側の内部には、軸心方向に延び
てシャフトに近接した円環状の鍔部３６が、ハブ３と一
体的に設けられている。

まず、ハブ３にベアリング２を圧入、固着する。

この鍔部３６の軸方向内側（図では下側）の側面３２に
、ベアリング２の外輪側面２２と同じ（内輪側面２８と
が当接し保持され、またハブの内周面３１にベアリング
２の外輪外周面２１が接合・固着される。

鍔部３６の突部３３は、シャフト外周面ＩＩに近接し、
この間隙８１を例えば２０μｍ程度としているため、鍔
部３６の側面３２により、実質的にベアリング２の内外
両輪２４及び２５の側面全体を当接し保持している。次
に、シャフト１を軸方向に挿入してベアリング２の内輪
２６の内周面２３に圧入、固着させる。このとき、シャ
フトとの間の摩擦に伴う力がベアリング２の内輪２６と
外輪２５にも軸方向にさようする。そして、具体例では
、この内輪２６と外輪２５の側面２８，２２とが前記鍔
部３６の側面３２に当接しているからシャフトＩの圧入
により作用する軸方向の力を介してハブ３に伝達され、
ベアリング２は部品精度のバラツキや組み立て上のバラ
ツキが生じてもダメージを受けず形状に歪みも受けるこ
となく、シャフト１に圧入、固着される。

次にシャフト１を軸方向内側（図では下側）に移動して
予圧を与える。この予圧により、内輪２６は、図中の実
線の位置へとなる。そして予圧による外輪２５と内輪２
６の軸方向の変位分が、鍔部３６の側面３２と内輪側面
２４との微小間隙８２と成す。これにより、ガタ・振動
が無く高い回転精度でハブ３が支承される。さらに、前
記の微小間隙８１と、鍔部３６の突部３３とシャフト外
周面１１とにより生成される微小間隙８と、でラビリン
ス構造における通路が形成され、ベアリンググリースや
不浄なガスがスピンドルモータ外部へ飛散、流出するこ
とを防ぐことができる。

従って、磁性流体シール等のシール装置を特別に設ける
必要もなく、シャフト１の材質も磁性体等に限定される
こともない。

第３図は、本発明に従うスピンドルモータの他の実施例
であり、縦断面図を示す。なお、第１図乃び第２図と同
様に同じ部材のものは同じ付番が付されている。

第３図において、図示のスピンドルモータは、第１図に
おけるのと同様シャフト固定タイプであるが、異なる点
は、ハブ３を支承するベアリング２．４が、シャフト開
放端側（図では上側）に２個集中して設けられている点
にある。そしてこのためモータ駆動要素であるステータ
６とロータマグネット７とがベアリングの搭載位置より
も下部、すなわちブラケット５側にまとめられている。

更に、ステータ６は、ブラケット５の円筒部５２に外嵌
されており、直接シャフト１に取付けられていない点が
異なる。

本実施例も、先の実施例と同様ハブ３のシャフト開放端
側に、軸心方向に延びてシャフト１に近接した円環状の
鍔部３６が設けられており、この鍔部３６の内側にベア
リング２を当接、保持させるものである。これにより、
シャフト１の軸方向外向（図では上向き）への嵌挿によ
りベアリング２に作用する力は鍔部３６を介してハブ３
に伝達され、内輪２６及び外輪２５間に異常な力が作用
せず、ベアリング２はダメージを受けず、ハブ３とシャ
フト１とに固着される。そして軸方向にシャフト１を内
側（図で下向き）に予圧を与えることにより、ハブ３が
支承される。また、予圧を付与することにより生じるベ
アリング２と鍔部３６との間の微小間隙と、さらに鍔部
３６とシャフトｌとの微小間隙とによりラビリンス構造
の通路を構成し、スピンドルモータの外部へ不浄なガス
やグリース等の飛散を防止することができる。

尚、第３図では、この実施例に伴うベアリング２．４の
予圧の付与状態が既述した第１図及び第２図と同様のた
め省略しである。

以上、本発明に従う実施例について説明したが、旨を逸
脱しない範囲で変更、修正等自由である。

例えば、ハブ３の鍔部３６の厚みや形状、或いはベアリ
ング予圧の方式等である。

〔発明の効果〕

本発明は上述の構成によるので次の効果を奏する。シャ
フトの挿入時には、ベアリングの内輪及び外輪がハブの
鍔部に当接し、ベアリングに作用力は鍔部を介してハブ
に伝達される故に、ベアリングにダメージを与えること
なく、挿入する二とができ、振動や騒音の低いスピンド
ルモー　タが得られる。

また、ベアリングの内輪とハブの鍔部がラビリンスシー
ルとして作用し、磁性流体等のシール装置を特別に設け
なくとも同等のシール効果を有し、安価で信頼性の信頼
性の高いスピンドルモータが得られる。

【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一実施例の
縦断面図。 第２図は、第１図における要部拡大断面図。 第３図は、本発明に従うスピンドルモータの別の実施例
の縦断面図。 ｌ・・・シャフト ２・・・ベアリング ３・・・ハブ ３６・・・鍔部 ４・・・ベアリング ５・・・ブラケット ６・・・ステータ ７・・・ロータマグネット ８１・・・微小間隙 ９・・・リング状スペーサ 特許出願人　　　日本電産株式会社 第３図 代表者　永守重信 第 図 第 ２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブラケットと、 一端が該ブラケットに固定されたシャフトと、該シャフ
   トに外嵌されたベアリングと、 該ベアリングを介して回転自在に支承されたハブと、 該ハブに内包して配設されたロータマグネットと、 該ロータマグネットに対向して配置されたステータと、
   により構成されるスピンドルモータにおいて、 前記ハブは、前記シャフトの開放端側の部位にて軸心方
   向に延びる鍔部を有し、 該シャフトを挿入する際には、該ベアリングの内輪及び
   外輪が該鍔部に当接し、 該ベアリングに軸方向の予圧を付与すると、前記ベアリ
   ングの前記内輪と前記鍔部との間に微小間隙が生じ、該
   微小間隙がラビリンスシールとして作用する、ことを特
   徴とするスピンドルモータ。