(57)【要約】【課題】より高い温度上昇時であっても内外輪と転動体との間に確実に予圧が付与される軸受け機構を備えるモータを提供することにある。【解決手段】ベース１に固定された軸２と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸２に固定された第一、第二の軸受け３，４と、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブ８とを備えたモータ１０において、前記ハブ８は、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体８ａと、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブ５とを備え、例えばそのスリーブ５はそれらの外輪の間に介在するスペーサ部５ｃと、スペーサ部５ｃより自由端側に延びて第二の軸受けの外輪の外側に嵌合される嵌合部５ｂと、嵌合部５ｂの外側に嵌合されるリング９とからなり、嵌合部５ｂの熱膨張係数αが軸２の熱膨張係数β及びリング９の熱膨張係数γよりも大きいことを特徴とする。【選択図】図１
2004254431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えたモータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の軸受けの外輪の外側に嵌合される嵌合部と、嵌合部の外側に嵌合されるリングとからなり、
嵌合部の熱膨張係数αが軸の熱膨張係数β及びリングの熱膨張係数γよりも大きいことを特徴とするモータ。
【請求項２】
ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えたモータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の軸受けの外輪の外側に嵌合される嵌合部とからなり、
スリーブの熱膨張係数αが軸の熱膨張係数βよりも大きく、
嵌合部の内周面の一部が外輪の外周面と間隙をあけて対向し、残部が外輪の外周面と接触していることを特徴とするモータ。
【請求項３】
ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えたモータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の外輪の外側に嵌合される嵌合部とからなり、
スリーブの軸方向の熱膨張係数αａが、径方向の熱膨張係数αｒ及び軸の熱膨張係数βよりも大きいことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかのモータが記録ディスク駆動用に搭載されたことを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明の主たる技術分野は、ハードディスクなどの記録ディスクを駆動するためのモータ及びこれを備えた記録ディスク装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第３３５５６０３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６８５４号公報
従来のモータをハードディスク装置の記録ディスク駆動用モータを例に説明する。ハードディスク装置のモータにおいて、回転部材を静止部材に対して回転自在とするための軸受けとして、一対の内外輪とそれらに挟まれた転動体とを有するいわゆる転がり軸受けが使用される場合がある。この種の軸受けの場合、温度変化にかかわらず転動体と内外輪との間に常時適正な予圧をかけて転動体ががたつかないように組み込まれ回転を安定化させている。
ハードディスク装置では、モータの回転トルクを生じさせるためのコイルへの通電によってステータが発熱する。また使用環境温度の上昇によって、このモータを構成する各要素は、回転中に高温状態になることから、軸受けおよびその周辺の各要素の熱膨張差を補償する手段を採る必要がある。かかる手段として、特許第３３５５６０３号公報に記載の軸受け機構および特開２００２−２６６８５４号公報に記載のモータが知られている。
【０００３】
図７は、特許第３３５５６０３号公報（特許文献１）に記載されたハードディスク装置で用いられるスピンドルモータの断面図である。図７に示すスピンドルモータ７０は、ベース５１、ベース５１の中心から上方に固定された軸５２、軸の上部に取り付けられた第一の軸受け５３、軸の中程に取り付けられた第二の軸受け５４、ベース５１と相対的に回転自在であるハブ５８、ロータマグネット５６及びステータ５７を備えている。
【０００４】
ベース５１は、円板状で、スピンドルモータ７０の底部を構成していて、平面視でその円板の中心にして軸方向に肉厚のボス部５１ａが形成されている。ボス５１ａには、軸５２の下端が嵌合され固定されている。軸５２には、その上方に第一の軸受け５３とその中ほどに第二の軸受け５４とが締まり嵌合されていて、これら軸受け５３、５４を介してハブ５８は回転自在に支持されている。軸受け５３、５４は互いに同一の形状であり、径方向に間隔を置いて配設された内輪５３ａ、５４ａ及び外輪５３ｂ、５４ｂと、内輪と外輪の間に介在された複数のボール状の転動体５３ｃ、５４ｃとを備えた前述と同じ転がり軸受けである。内輪３ａ，４ａ及び外輪３ｂ，４ｂは軸受綱で形成され、転動体３ｃ，４ｃは耐久性向上のためにセラミックで形成されている。
【０００５】
ハブ５８は、大きい円筒状のハブ本体５８ａとこのハブ本体５８ａの径方向内側に配設された小さい円筒状の軸受けスリーブ５８ｂとから構成されている。ハブ本体５８ａの下端部には環状のヨーク部５８ｃが一体に形成されていて、その内周面にロータマグネット５６が装着されている。ステータ５７は、ステータコア５７ａとコイル５７ｂから構成され、ロータマグネット５６と対向して径方向内側に配設されるように、ステータコア５７ａがボス５１ａに取り付けられている。
【０００６】
ハブ本体５８ａの内周面には径方向内側に突出する環状支持部５８ｄが設けられ、その環状支持部５８ｄの内周面に軸受け５４が嵌合されている。スリーブ５８ｂは、その上半部が薄肉で下半部がそれに対して径方向外側および内側に突出する肉厚となっており、その下半部の下面が環状支持部５８ｄの上面に当たることで軸方向の位置が決められるとともに、下半部がハブ本体５８ａの内周面に嵌合して固定されている。この上半部及び下半部の一部の外周面は、ハブ本体５８ａの内周面に環状の空間が形成されている。軸受け５３は、外輪５３ｂがこのスリーブ５８ｂの上半部の内周面に嵌合しつつ下半部の厚肉の上端に当たり、内輪５３ａが軸５２に対して軸方向下方に付勢されながら装着されている。これにより矢印Ａに示す方向に予圧が付与されている。軸受け５４は、外輪５４ｂが環状支持部５８ｄに嵌合しつつスリーブ５８ｂの厚肉の下端に当たり、内輪５４ａが軸５２に装着されている。軸受け５４の予圧は、軸受け５３からの予圧がスリーブ５８ｂを介して外輪５４ｂを軸方向下方に付勢し転動体５４ｃを介して内輪５４ａに付与される（矢印Ｂ）。そして、スリーブ５８ｂは、軸５２よりも熱膨張係数の大きい材料から形成されている。
【０００７】
上述した構成のスピンドルモータ７０において、モータ自体の温度が高くなると、転動体５３ｃ、５４ｃの熱膨張量が小さいため内外輪５３ａと５３ｂの間及び内外輪５４ａと５４ｂの間に隙間が生じる傾向にある。つまり、内外輪５３ａ，５３ｂと転動体５３ｃとで熱膨張量が異なるため、互いに転動しながら作用する予圧が低下し、転動体５３ｃががたつきやすくなる（軸受け５４についても同じ）。しかし、この特許文献１のスピンドルモータ７０はスリーブ５８ｂの熱膨張係数が軸５２の熱膨張係数より大きいので軸方向の変位の差によりこの隙間を相殺し、予圧を維持しようとするものである。このとき、スリーブ５８ｂは、下半部が軸方向に拡がることで両軸受け５３，５４を付勢するとともに上半部が外輪５３ｂを軸方向上方に付勢して予圧調整機能がはたらく。
【０００８】
次に図８は、特開２００２−２６６８５４号公報（特許文献２）で記載されたモータの軸部の一部断面図である。このモータ８０は、軸６２、軸６２の上部に嵌合された第一の軸受け６３、軸６２の下部に嵌合された第二の軸受け６４、軸受け６３，６４の外輪の間に装着されたリング状のスペーサ６５及び両軸受けの外輪に嵌合されたロータ６６を備えている。軸６２は図７のボス５１ａに相当するステータヨークホルダー（図示せず）に固定され、この軸６２の上下に取り付けられた軸受け６３、６４の外周に、ロータ６６の円筒部が嵌合されることにより、ロータ６６がベース（図示せず）に対して回転可能に支持されている。軸受け６３は、図８に示すように、内輪６３ａと外輪６３ｂとの間に転動体６３を備えている。また、軸受け６４も同様である。上下の外輪６３ｂ、６４ｂの間には、スペーサ６５が密着して介在し、特許文献１と同様に上下の内輪６３ａ、６３ｂに適正な予圧（矢印Ａ，Ｂの方向）が付加された状態で上下の軸受け６３、６４およびスペーサ６５が組み立てられている。スペーサ６５は、外輪６３ｂ，６４ｂよりも熱膨張係数の大きい材料で形成されている。
【０００９】
この特許文献２のモータ８０においては、モータ自体の温度が高くなると、スペーサ６５が軸方向に膨張し、この膨張によって上下の外輪６３ｂ、６４ｂの間隔が拡がる。したがって、特許文献１と同様にスペーサ６５が軸受け６３，６４を付勢し予圧を維持することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載の構成では、温度上昇時にスリーブ５８ｂが径方向においても軸５２よりも大きく熱膨張する。また、特許文献２に記載の構成では、上下の外輪６３ｂ、６４ｂ間に介在するスペーサ６５によってのみ予圧をかけるため、熱膨張量が外輪同士の間隔に依存する。
近年のハードディスク装置は高性能化に伴いモータが高速化する傾向にありモータ自体にかかる負荷は増大している。また、同装置の用途の拡大に伴いこれまでにない環境の温度下において使用される場合がある。このことから、モータ自体の一層の高温化は避けられず熱膨張量は増加傾向にあり、前述の予圧調整機能の一層の向上が求められている。
以上の要求は、記録ディスク駆動用モータに限定されるものではなく、他の用途で同様の予圧調整機能をもつモータにおいてもいえる。
それ故、この発明の課題は、より高い温度上昇時であっても内外輪と転動体との間に確実に予圧が付与される軸受け機構を備えるモータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この出願の第一発明の記録ディスク駆動用モータは、ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えた記録ディスク駆動用モータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の軸受けの外輪の外側に嵌合される嵌合部と、嵌合部の外側に嵌合されるリングとからなり、
嵌合部の熱膨張係数αが軸の熱膨張係数β及びリングの熱膨張係数γよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
以下、第一の軸受けの内輪、外輪及び転動体を第一内輪、第一外輪及び第一転動体といい、第二の軸受けの各要素に対しても同様に称する。
この第一発明によれば、温度上昇時にスリーブが膨張し、それに伴って第二外輪が第一外輪に対して変位する。但し、リングの熱膨張係数が嵌合部のそれよりも小さいことから、嵌合部の径方向の膨張量はリングの膨張量によって規制される。その結果、第二外輪が内輪から遠ざかることなく、スリーブの両端に配置された外輪同士の間隔が、軸の膨張に伴う内輪同士の間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、十分な予圧が付与される。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、この出願の第二発明の記録ディスク駆動用モータは、ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えた記録ディスク駆動用モータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の外輪の外側に嵌合される嵌合部とからなり、
スリーブの熱膨張係数αが軸の熱膨張係数βよりも大きく、
嵌合部の内周面の一部が外輪の外周面と間隙をあけて対向し、残部が外輪の外周面と接触していることを特徴とする。
【００１４】
この第二発明においても、温度上昇時にスリーブが膨張し、それに伴って第二外輪が第一外輪に対して変位する。しかもスリーブの嵌合部と第二外輪とは部分的にしか接触していないから、スリーブの軸方向の膨張が、第二外輪によってあまり規制されることがない。その結果、スリーブの両端に配置された外輪同士の間隔が、軸の膨張に伴う内輪同士の間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、十分な予圧が付与される。
【００１５】
更にまた、上記課題を解決するために、この出願の第三発明の記録ディスク駆動用モータは、ベースに固定された軸と、各々内輪、転動体及び外輪を有し、互いの内輪が軸方向に間隔をおいて軸に固定された第一、第二の軸受けと、記録ディスクが装填されるとともに軸受けの外輪を保持するハブとを備えた記録ディスク駆動用モータにおいて、
前記ハブは、第一の軸受けの外輪を保持するハブ本体と、一端がハブ本体に固定されて他端が第二の軸受けの外輪を保持するスリーブとを備え、
そのスリーブはそれらの外輪の間に介在するスペーサ部と、スペーサ部より自由端側に延びて第二の外輪の外側に嵌合される嵌合部とからなり、
スリーブの軸方向の熱膨張係数αａが、径方向の熱膨張係数αｒ及び軸の熱膨張係数βよりも大きいことを特徴とする。
【００１６】
この第三発明においても、温度上昇時にスリーブが膨張し、それに伴って第二外輪が第一外輪に対して変位する。但し、軸方向の熱膨張係数αａが、径方向の熱膨張係数αｒよりも大きいことから、スリーブの径方向の膨張量は、軸方向の膨張量に比べて小さい。即ち、スリーブは、軸方向に大きく径方向に小さく膨張する。更に、αａが軸の熱膨張係数βよりも大きいことから、スリーブの軸方向の膨張量は、軸の膨張量よりも大きい。その結果、第二外輪が内輪から遠ざかることなく、スリーブの両端に配置された外輪同士の間隔が、軸の膨張に伴う内輪同士の間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、十分な予圧が付与される。
【００１７】
尚、第一〜第三の各発明において、組立時にハブ本体に対するスリーブの位置決めを容易にするために、スリーブはハブ本体の内側に締まり嵌合されているのが望ましい。但し、スリーブがハブ本体の干渉を受けることなく膨張することができるように、スリーブの自由端とハブ本体の内周面との間には間隙を設けておくのが望ましい。間隙を設ける手段としては、（１）ハブ本体の内周面を径違い管状に形成する、即ちハブ本体の内径をスリーブの固定端側ではスリーブの外径と同一とし自由端側では大きくするか又は、（２）スリーブの外径を自由端側で小さくする等が挙げられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
−実施形態１−
この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。図１は実施形態１のモータ１０を示す軸方向断面図である。このモータ１０は、ハードディスク装置の記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ１０は、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸２の上部に取り付けられた軸受け３及び軸２の中程に取り付けられた軸受け４を備えている。
【００１９】
ベース１は円盤状のベース本体１ａを備え、ベース本体１ａの外周部には上方に延びる側壁１ｃが形成され、側壁１ｃの上端には径方向外側に延びるフランジ１ｄが形成されている。このフランジ１ｄによって、記録ディスクモータ１０が装置本体の所定位置に取り付けられる。ベース本体１ａには、その中心を同じにして、肉厚のボス１ｂが上方に突出するよう形成されている。ボス１ｂには軸２の一端（下端部）が圧入により固定され、軸２の他端部は上方に延びている。
【００２０】
軸２には、モータの軸線方向、即ち、図１において上下方向に間隔を置いて一対の軸受け３，４が装着され、これら軸受け３，４を介してハブ８が回転自在に保持されている。軸受け３、４は、互いに同形同質であり、内輪３ａ、４ａ及び外輪３ｂ、４ｂとそれらの間に介在されたボール状の転動体３ｃ、４ｃとを備えている。内輪３ａ，４ａは軸２に接着又は圧入によって装着され、外輪３ｂ，４ｂはハブ８側に接着又は圧入によって装着されている。軸受け３，４は充分な耐摩耗性を備えるために、転動体３ｃ、４ｃが窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック材料にて、内輪３ａ，４ａ及び外輪３ｂ，４ｂが軸受鋼（ＳＵＪ２）にて形成されている。なお、外輪３ｂ，４ｂの上下端には、内輪３ａ，４ａ及び外輪３ｂ，４ｂの上下の開口を覆うシールド３ｄ，４ｄが取り付けられている。
【００２１】
ハブ８は大きい円筒状のハブ本体８ａとこのハブ本体８ａの径方向内側に配設された小さい円筒状のスリーブ５とから構成されている。ハブ本体８ａの内周面は、下方に向かうにつれて段階的に直径が大きくなっており、最も内径の小さい上から一段目を軸受け支持部８ｄと称する。ハブ本体８ａの内周面のうち、この軸受け支持部８ｄに外輪３ｂが装着されている。ハブ本体８ａの下端付近には径方向外側に突出する環状のフランジ８ｂが、さらに下にはヨーク部８ｃが一体的に形成されている。フランジ８ｂの上面には、１枚または複数枚の記録ディスク（図示せず）が搭載されている。ヨーク部８ｃの内周面には環状のロータマグネット６が装着されていて、このロータマグネット６に対向するようにステータ７がボス１ｂの外周に取りつけられている。ステータ７は、コアプレートを積層することにより形成されたステータコア７ａとステ−タコア７ａに巻かれたコイル７ｂとからなる。
【００２２】
スリーブ５は、そのほぼ上半部をなして径方向外側および内側に突出する肉厚のスペーサ部５ｃと、ほぼ下半部をなしてスペーサ部５ｃと一体で薄肉の嵌合部５ｂと、それら２つと別体のリング９とからなり、スペーサ部５ｃがハブ本体８ａの内周面の上から２段目に圧入することにより固定されている。スリーブ５はまた、スペーサ部５ｃの上面がハブ本体８ａの内周面の１段目と２段目の段差に当たることで軸方向の位置が決められている。また、軸受け支持部８ｄより内側に突き出たスペーサ部５ｃの上面にて外輪３ｂの軸方向の位置が決められている。スリーブ５の嵌合部５ｂは、スペーサ部５ｃよりも内径が大きく、この嵌合部５ｂに外輪４ｂが嵌合されている。そして、この嵌合部５ｂとスペーサ部５ｃとの段差５ｄにて外輪４ｂの軸方向の位置が決められている。又、嵌合部５ｂの外周面には外径がスペーサ部５ｃの外径よりも若干小さいリング９が圧入または接着にて嵌合されている。リング９は、ハブ本体８ａの３段目の内周面に間隔をあけて対向することから、リング９の外周面とハブ本体８ａとの間には環状の空間が形成されている。この空間の径方向の幅は、温度が変化してもスリーブ５がハブ本体８ａの内面と接触しないように設定され、スリーブ５の下端側は自由な熱変形を行うことができる。
軸受け３は、図１のように組み立てられて、内輪３ａが軸方向下方に付勢されながら軸２の所定位置に固定される。これにより、軸受け３，４は、その付勢力が内輪３ａから転動体３ｃを介して外輪３ｂに伝わり、さらにスリーブ５とともに外輪４ｂ、転動体４ｃそして内輪４ａへと伝わる。このようにして、矢印Ａ，Ｂに示す方向に予圧が付与される。
【００２３】
この実施形態１では、リング９を除くスリーブ５は、軸２よりも熱膨張係数の大きい材料から形成される。例えば、軸２をステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４２０Ｆ）から形成した場合、スリーブ５をステンレス鋼より熱膨張係数の大きい材料（例えばアルミニウム）から形成する。そして、リング９を嵌合部５ｂの熱膨張係数より小さい材料（例えばステンレス鋼のＳＵＳ４２０Ｆ）から形成する。こうすることにより、ハードディスク駆動装置の温度上昇によって記録ディスク駆動用モータの温度が高くなると、転動体３ｃ、４ｃはセラミック材料から形成されているので、内輪３ａと外輪３ｂとの間及び内輪４ａと外輪４ｂとの間に隙間が生じる傾向にある。この傾向は、後者（軸受け４）においてハブ本体８ａの内周面との間の空間があるため特に顕著である。一方、嵌合部５ｂ及びスペーサ部５ｃは、軸２の熱膨張係数より大きいので、温度が上昇すると軸２より嵌合部５ｂ及びスペーサ部５ｃのほうが膨張量が大きくなる。それ故に、軸受け３を基準にすると、外輪４ｂの方が内輪４ａよりも軸方向下方に変位する。外輪４ｂのこのような変位は、内輪４ａと外輪４ｂとの隙間を解消する方向に働く。それに加えて、リング９の熱膨張係数が小さいことから嵌合部５ｂの径方向の熱膨張を押さえているため、スリーブ５は、全体として軸方向に大きく、径方向に小さく膨張する（或いはほとんど膨張しない）。その結果、外輪３ｂが内輪３ａから及び外輪４ｂが内輪４ａから遠ざかることなく、スリーブ５の両端に配置された外輪３ｂと外輪４ｂの間隔が、軸２の膨張に伴う内輪３ａと内輪４ａの間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、軸受け３，４に十分な予圧が付与される。
【００２４】
−実施形態２−
この発明の実施形態２を図面に基づいて説明する。図２は実施形態２のモータ２０を示す軸方向断面図で、図１と同様に記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ２０も、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ１８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸の上部に取り付けられた軸受け４及び軸の中程に取り付けられた軸受け３を備えている。
【００２５】
この実施形態２では、図２に示されるように、実施形態１と比べてハブ１８に対するスリーブ５の取り付け位置が上下逆になっている点で異なっている。また、それに伴いハブ本体１８ａの内周面の形状が関連部分でのみ異なっている。他の部分は実施形態１と同様である。ここでは、以下にその相違点を重点的に説明することにする。
【００２６】
ハブ１８は大きい円筒状のハブ本体１８ａとこのハブ本体１８ａの径方向内側に配設された小さい円筒状のスリーブ５とから構成されている。ハブ本体１８ａの内周面は、軸方向の中間部において径方向内側に突出する軸受け支持部１８ｄを有し、その軸受け支持部１８ｄに外輪３ｂが嵌合されている。ハブ本体１８ａの下端付近には径方向外側に突出する環状フランジ１８ｂが、さらに下にはヨーク部１８ｃが各々実施形態１と同じく記録ディスクを搭載するためとロータマグネット６を装着するために一体的に設けられている。
【００２７】
スリーブ５は、実施形態１と同形同質であり、スペーサ部５ｃがハブ本体１８ａにおける軸受け支持部１８ｄより上の内周面に圧入されるとともに軸受け支持部１８ｄの上面で軸方向の位置が決められることにより、固定されている。嵌合部５ｂの外周面には外径がスペーサ部５ｃの外径よりも若干小さいリング９が嵌合されている（つまり、リング９が圧入されている）。リング９はハブ本体１８ａの１段目の内周面に間隔をあけて対向することから、リング９の外周面とハブ本体８ａとの間には環状の空間が形成されている。この空間の径方向の幅は、温度が変化してもスリーブ５がハブ本体８ａの内面と接触しないように設定され、スリーブ５の上端側は自由な熱変形を行うことができる。
軸受け４は、図２に示すように組み立てられて、内輪４ａが軸方向下方に付勢されながら軸２０に固定される。これにより、軸受け３，４は、その付勢力が内輪４ａから転動体４ｃを介して外輪４ｂに伝わり、さらにスリーブ５とともに外輪３ｂ、転動体３ｃ、そして内輪３ａへと伝わる。このようにして矢印Ａ，Ｂに示すように軸受け３，４に予圧が付与される。
【００２８】
この実施形態２でも、実施形態１と同じ関係の材料であってリング９を除くスリーブ５は、軸２よりも熱膨張係数の大きい材料から形成される。そして、リング９は嵌合部の熱膨張係数より小さい材料から形成される。ハードディスク駆動装置の温度上昇によって、記録ディスク駆動用モータの温度が高くなると、転動体３ｃ、４ｃはセラミック材料から形成されているので、内輪３ａと外輪３ｂ及び内輪４ａと外輪４ｂに隙間が生じる傾向にある。この傾向は、後者（軸受け４）において特に顕著である。一方、リング９を除くスリーブ５の熱膨張係数は、軸２の熱膨張係数より大きいので、温度が上昇すると軸２よりスリーブ５のほうが膨張量が大きくなる。それ故に、軸受け３を基準にすると、軸受け４の外輪４ｂの方が内輪４ａよりも軸方向上方に変位する。外輪４ａのこのような変位は、内輪３ａと外輪３ｂ、及び内輪４ａと外輪４ｂとの隙間を解消する方向に働く。それに加えて、リング９は嵌合部５ｂの熱膨張係数より小さく嵌合部５ｂの径方向の熱膨張を押さえているため、スリーブ５は、全体として軸方向に大きく、径方向に小さく膨張する（或いはほとんど膨張しない）。その結果、外輪３ｂが内輪３ａから及び外輪４ｂが内輪４ａから遠ざかることなく、スリーブ５の両端に配置された外輪３ｂと外輪４ｂの間隔が、軸２の膨張に伴う内輪３ａと内輪４ａの間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、軸受け３，４に十分な予圧が付与される。
【００２９】
−実施形態３−
この発明の実施形態３を図面に基づいて説明する。図３は実施形態３のモータ３０を示す軸方向断面図であり、図１，２と同様の記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ３０も、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸の上部に取り付けられた軸受け４及び軸の中程に取り付けられた軸受け３を備えている。
【００３０】
この実施形態３は、実施形態１がスリーブ５の嵌合部５ｂの外周にリング９を締まり嵌合することによって径方向の熱膨張を押さえているのに対し、スリーブ１５の嵌合部１５ｃの内周面のうち軸方向の下端付近を除く所定長さ（Ｌ２）にわたって外輪の外周面と間隔をあけて対向し、残部（Ｌ１）が外輪４ｂの外周面と接触している点で実施形態１と異なっている。以下に、その相違点を重点的に説明する。
【００３１】
スリーブ１５は、そのほぼ上半部をなして径方向外側および内側に突出する肉厚のスペーサ部１５ｃと、ほぼ下半部をなしてスペーサ部５ｃと一体で薄肉の嵌合部１５ｂとからなり、スペーサ部１５ｃがハブ本体８ａの内周面の上から２段目に圧入することにより固定されている。スリーブ１５はまた、スペーサ部１５ｃの上面がハブ本体８ａの内周面の１段目と２段目の段差に当たることで軸方向の位置が決められている。また、軸受け支持部８ｄより内側に突き出たスペーサ部１５ｃの上面にて外輪３ｂの軸方向の位置が決められている。スリーブ１５の嵌合部１５ｂは、スペーサ部１５ｃよりも内径が大きく、この嵌合部１５ｂに外輪４ｂが嵌合されている。そして、この嵌合部１５ｂとスペーサ部１５ｃとの段差１５ｄにて外輪４ｂの軸方向の位置が決められている。嵌合部１５ｂの内径は、段差１５ｄより所定長さ（Ｌ２）に亘って外輪４ｂの外径よりも大きく、そのため嵌合部１５ｂの内周面は長さ（Ｌ２）に亘って外輪４ｂの外周面と間隔をあけて対向している。そして嵌合部１５ｂの下端に至る残りの長さ（Ｌ１）の部分の内径は、外輪４ｂの外径より小さく外輪４ｂを締まり嵌合している。一方、嵌合部１５ｂの外径は実施形態１と同じく一様であるが、実施形態１のリング９に相当する要素は存在しない。従って、嵌合部１５ｂの外周面とハブ本体８ａとの間には環状の空間が形成されている。この空間の径方向の幅は、温度が変化してもスリーブ１５がハブ本体８ａの内面と接触しないように設定され、スリーブ１５の下端側は自由な熱変形を行うことができる。
【００３２】
この実施形態３においても、温度上昇時にスリーブ１５が膨張し、それに伴って外輪４ｂが外輪３ｂに対して変位する。しかもスリーブ１５の嵌合部１５ｃと外輪４ｂとは長さ（Ｌ１）にわたる部分しか接触していないから、嵌合部１５ｂは、外輪４ｂによってあまり規制されることがなく軸方向に膨張する。その膨張量は、スペーサ部１５ｃの軸方向長さと長さ（Ｌ２）との和（Ｌ）を基準とし、それにスリーブ１５の膨張係数を乗じた値で長さ（Ｌ２）が接触している場合に比べて十分に大きくなる。その結果、スリーブ１５の両端に配置された外輪３ｂと外輪４ｂとの間隔が、軸２の膨張に伴う内輪３ａと内輪４ａと間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、軸受け３，４に十分な予圧が付与される。なお、長さ（Ｌ２）は大きくなればなる程、膨張量が増し予圧調整機能が向上するが、反対に長さ（Ｌ１）が小さくなりスリーブ４による外輪４ｂの支持が不安定となる懸念が生じることから、長さ（Ｌ１）と長さ（Ｌ２）の割合は、Ｌ１：Ｌ２＝１：２もしくは１：３程度が望ましい。
【００３３】
−実施形態４−
この発明の実施形態４を図面に基づいて説明する。図４は実施形態４のモータ４０を示す軸方向断面図であり、図１〜３と同様の記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ４０も、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ１８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸の上部に取り付けられた軸受け４及び軸の中程に取り付けられた軸受け３を備えている。
【００３４】
この実施形態４は、図４に示されるように、実施形態３と比べて、ハブ１８に対するスリーブ１５の取り付け方向が上下逆になっている点で異なる。又、それに伴いハブ本体１８の内周面の形状が実施形態３と比べて異なっているが、その異なる部分は実施形態２と同じものであるため、その説明は省く。他の部分の構成は実施形態３と同様である。
この実施形態４においても、実施形態３と同様の作用効果が生じ、軸受けに十分な予圧が付与される。
【００３５】
−実施形態５−
この発明の実施形態５を図面に基づいて説明する。図５は実施形態５のモータ５０を示す軸方向断面図であり、図１〜４と同様の記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ５０も、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸２の上部に取り付けられた軸受け３及び軸の中程に取り付けられた軸受け４を備えている。
【００３６】
この実施形態５は、実施形態１がそのスリーブ５の嵌合部５ｂの外周にリング９を締まり嵌合することによって径方向の熱膨張を押さえているのに対し、スリーブ２５の軸方向の熱膨張係数αａが、径方向の熱膨張係数αｒ及び軸の熱膨張係数βよりも大きい点で実施形態１と異なっている。その他の構成は、実施形態１とほぼ同様である。以下に、その相違点を重点的に説明する。
【００３７】
スリーブ２５は、一様な外径を有する円筒状で、そのほぼ上半部をなして径方向内側に突出する肉厚のスペーサ部２５ｃと、ほぼ下半部をなしてスペーサ部２５ｃと一体でスペーサ部２５ｃよりも若干薄肉の嵌合部２５ｂとからなり、スペーサ部２５ｃがハブ本体８ａの内周面の上から２段目に圧入することにより固定されている。スリーブ２５はまた、スペーサ部２５ｃの上面がハブ本体８ａの内周面の１段目と２段目の段差に当たることで軸方向の位置が決められている。また、軸受け支持部８ｄより内側に突き出たスペーサ部２５ｃの上面にて外輪３ｂの軸方向の位置が決められている。スリーブ２５の嵌合部２５ｂは、スペーサ部２５ｃよりも内径が大きく、この嵌合部２５ｂに外輪４ｂが嵌合されている。そして、この嵌合部２５ｂとスペーサ部２５ｃとの段差２５ｄにて外輪４ｂの軸方向の位置が決められている。実施形態１のリング９に相当する要素は存在しない。従って、嵌合部２５ｂの外周面とハブ本体８ａとの間には環状の空間が形成されている。この空間の径方向の幅は、温度が変化してもスリーブ２５がハブ本体８ａの内面と接触しないように設定され、スリーブ２５の下端側は自由な熱変形を行うことができる。
【００３８】
スリーブ２５は、軸方向において径方向におけるよりも熱膨張係数が大きくなるように熱膨張係数に異方性を持つ樹脂で形成されている。このような熱膨張係数に異方性を持つ材料としては、例えば、ガラス繊維入りのポリブチレンテレフタートがある。ガラス繊維入りのポリブチレンテレフタートは、成型時の流れ方向とそれの垂直方向とで成形体の熱膨張係数が異なり、流れ方向の熱膨張係数２０×１０−６／℃よりも垂直方向のそれ８０×１０−６／℃が著しく大きい。同じ異方性材料として他に、焼結金属、ＦＲＭ、Ｓｒフェライト磁石などがある。Ｓｒフェライト磁石の場合、磁場をかけて結晶を配向させることにより異方性をもたせることができる。
【００３９】
この実施形態５においても、温度上昇時にスリーブ２５が膨張し、それに伴って外輪４ｂが外輪３ｂに対して変位する。但し、軸方向の熱膨張係数αａが、径方向の熱膨張係数αｒよりも大きいことから、スリーブ２５の径方向の膨張量は、軸方向の膨張量に比べて小さい。即ち、スリーブ２５は、軸方向に大きく径方向に小さく膨張する（或いはほとんど膨張しない）。更に、熱膨張係数αａが軸の熱膨張係数βよりも大きいことから、スリーブ２５の軸方向の膨張量は、軸２の膨張量よりも大きい。その結果、外輪４ｂが内輪４ａから遠ざかることなく、スリーブ２５の両端に配置された外輪３ｂと外輪４ｂとの間隔が、軸２の膨張に伴う内輪３ａと外輪４ｂとの間隔の拡がりに追従して又はそれ以上に拡がり、軸受け３，４に十分な予圧が付与される。
【００４０】
−実施形態６−
この発明の実施形態６を図面に基づいて説明する。図６は実施形態６のモータ６０を示す軸方向断面図であり、図１〜５と同様の記録ディスク駆動用モータである。記録ディスク駆動用モータ６０も、ベース１、このベース１と相対的に回転自在であるハブ１８、ベース１の中心から上方に立設された軸２、軸の上部に取り付けられた軸受け４及び軸の中程に取り付けられた軸受け３を備えている。
【００４１】
この実施形態６は、図６に示されるように、実施形態５と比べてハブ１８に取り付けられたスリーブ２５の取り付け方向が上下逆になっている点で異なる。又、それに伴いハブ本体１８の内周面の形状が実施形態５と比べて異なっているが、その異なる部分は実施形態２と同じものであるため、その説明は省く。又、スリーブ２５の外径寸法がスペーサ部２５ｃにおいてはハブ本体１８ａの内周面と当接するように設定されているが、嵌合部２５ｂにおいては実施形態５のそれと比べ、若干小さくなっていて、ハブ本体１８の内周面とは隙間が形成されている。他の部分の構成は実施形態５と同様である。
この実施形態６においても、実施形態５と同様の作用効果が生じ、軸受けに十分な予圧が付与される
【００４２】
―実施形態７―
この発明の記録ディスク駆動装置にかかる実施形態７を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態７に係る記録ディスク駆動装置であるハードディスク装置を模式的に示す軸方向断面図である。ハードディスク装置１００は、内部が清浄に保たれたハウジング７０と、ハウジング７０内に設置された記録ディスク駆動用モータ１０と、アクチュエータ７４とを備えている。記録ディスク駆動用モータ１０には複数枚（図示では４枚）の磁気ディスク７１が軸方向に搭載されている。磁気ディスク７１は記録ディスク駆動用モータ１０の駆動によって所定方向に回転する。他方、アクチュエータ７４には、磁気ディスク７１に対して磁気ヘッド７２を有するアーム７３が径方向に延びるように取り付けられている。磁気ヘッド７２は、この装置の非使用時はアーム７３とともに磁気ディスク７１から離れた位置に退避しており、記録ディスク駆動用モータ１０の駆動とともにアクチュエータ７４の作動によって旋回し、磁気ディスク７１に接近して情報を読み書きする。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態１，２のリング９を実施形態５，６に追加したり、実施形態３，４のスリーブ１５を実施形態５，６のスリーブ２５のような特性を有する材料に変更することにより、それぞれの相乗効果を得ることができる。また、各実施形態では、何れもハードディスク装置の記録ディスク駆動用モータを例示したが、高温下におかれて熱膨張の問題を伴うものであれば、ハードディスク以外の記録ディスクであってもよいし、記録ディスク装置以外の駆動装置に搭載されるモータに適用することもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、この発明のモータによれば、モータにおける軸受けの予圧調整機能が一層向上し、モータが従来以上の高温下におかれても軸受けの予圧の低下を防止することができ、このモータの用途が大幅に拡大する。
また、この発明の記録ディスク駆動装置によれば、記録ディスク駆動用モータにおける軸受けの予圧調整機能が一層向上し、この装置が従来以上の高温下におかれても軸受けの予圧の低下を防止することができ、この装置の用途が大幅に拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図２】実施形態２の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図３】実施形態３の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図４】実施形態４の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図５】実施形態５の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図６】実施形態６の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図７】従来の記録ディスク駆動用モータを示す軸方向断面図である。
【図８】もう一つの従来の記録ディスク駆動用モータの要部を示す軸方向断面図である。
【図９】実施形態７に係る記録ディスク駆動装置であるハードディスク装置を模式的に示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１，５１  ベース
２，５２，６２  軸
３，４，５３，５４，６３，６４  軸受け
５，１５、２５  スリーブ
５ｃ，１５ｃ，２５ｃ  スペーサ部
５ｂ，１５ｂ，２５ｂ  嵌合部
８，１８，５８  ハブ
９  リング
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０  記録ディスク駆動用モータ
８０  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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