(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクと、前記磁気ディスクの内周部を嵌合固定する円筒部と前記磁気ディスクを支持するフランジ部とを有したロータハブと、前記ロータハブに固定されたマグネットと、を有するロータ部と、
ベースと、前記マグネットと円周で対向するように配設されたステータコアと、を有し、前記ロータ部を軸受を介して回転自在に支持するステータ部と、を備え、
前記ステータ部は、前記ベースに弾性部材を挟んで支持されるスリーブを有すると共に、前記ステータコアは前記スリーブに固定され、
前記ステータ部は、前記ベースに立設固定された軸を含み、
前記軸に挿入される前記スリーブの内周面と前記軸の外周面との間に形成された円筒状環状空間部の上下端に前記弾性部材をそれぞれ挟んで構成したことを特徴とする磁気ディスクドライブ装置。
【請求項２】
磁気ディスクと、前記磁気ディスクの内周部を嵌合固定する円筒部と前記磁気ディスクを支持するフランジ部とを有したロータハブと、前記ロータハブに固定されたマグネットと、を有するロータ部と、
ベースと、前記マグネットと円周で対向するように配設されたステータコアと、を有し、前記ロータ部を軸受を介して回転自在に支持するステータ部と、を備え、
前記ステータ部は、前記ベースに弾性部材を挟んで支持されるスリーブを有すると共に、前記ステータコアは前記スリーブに固定され、
前記ロータ部の回転軸方向に座標を定義した場合において、前記弾性部材は前記磁気ディスクが固定されるべき領域を避けて上側と下側とに配設されていることを特徴とする磁気ディスクドライブ装置。
【請求項３】
前記弾性部材はリング状であり、前記スリーブの下側の面と前記ベースとの間に挟まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスクドライブ装置。
【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（以下ＨＤＤ）用スピンドルモータの低振動、低騒音化構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型携帯パソコン等に多用されているＨＤＤは、近年益々小型高容量化と低騒音化が要求されている。
この要求に対応するために、ＨＤＤはトラック密度や線密度を向上させ、更に非繰り返し精度（NRRO:Non Repeatitive Run Out）を益々小さくし低騒音化しなければならない。
このためＨＤＤ用スピンドルモータは低振動、低騒音化を強く要求されている。
図５は従来のＨＤＤ用スピンドルモータの一例の側面断面図である。
図５において、ＨＤＤ用スピンドルモータは、ステータ部１００と、このステータ部１００のベース１に立設固定した軸９にボール軸受４Ａ，４Ｂを介し回転自在に取り付けたロータ部２００とから構成されている。
【０００３】
ステータ部１００は、ステータコア２と軸９を立設固定したベース１とから構成されている。
ステータコア２は複数の図示しない突極を有し、各突極には駆動コイル１１がそれぞれ巻回されている。
ロータ部２００はディスク１４を載置したロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７とを備えている。ロータハブ１２は、内周部１２ａ，１２ｂ及びディスク１４を支持固定する円筒部１２ｃとフランジ部１２ｄとを有している。
【０００４】
このフランジ部１２ｄの下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが固定されている。この円筒状のマグネット７の内周面は前記した複数のステータコア２の突極外周面と一定のギャップをもって円周対向している。
【０００５】
軸９の外周面とロータハブ１２の内周部１２ａ，１２ｂとの間に固定（固着）される一対のボール軸受４Ａ，４Ｂはステンレス製で、複数のボール４−１，４−２と樹脂製のリテーナ（保持器）１３Ａ，１３Ｂとを有している。
ボール軸受４Ａ，４Ｂの内輪内周は軸９に、外輪外周はロータハブ１２内径部にそれぞれ圧入や接着剤で固定し、ロータハブ１２を回転支持している。
【０００６】
ロータハブ１２はボール軸受４Ａ，４Ｂを介し固定軸９に対し回転自在に組み立てられ、ステータコア２に巻回された駆動コイル１１の通電切換えにより、回転することが出来る。符号８はステータコア２に巻回された駆動コイル１１を図示していない外部駆動回路に接続するプリント基板である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５の従来のＨＤＤ用スピンドルモータの振動騒音源は、駆動コイル１１に印加される駆動電力によるコイル１１とステータコア２の磁気振動によるものと、ボール軸受４Ａ，４Ｂの回転から発生する振動騒音とがある。
駆動コイル１１とステータコア２から発生する振動はベース１を介して軸９に、更にボール軸受４Ａ，４Ｂからロータハブ１２へ、そしてロータハブ１２に固定してあるハードディスク１４まで伝搬してしまう。ベース１やハードディスク１４に伝搬した振動は騒音として外部にも発散する。
図１０にその騒音発生の周波数成分とレベルを測定したデータを示す。
ロータハブの回転数は７２００ｒ／ｍｉｎである。コイルに印加する駆動電流の切替え周波数成分及びその２倍、３倍の周波数成分の振動が大きく発生していることを示している。
そこで本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、特にベースに立設した軸の外周面と前記軸に挿入される前記スリーブの小径部内周面との間に円筒状環状空間部を設け、前記円筒状環状空間部の上下端にリング状弾性部材を挟んで構成し、低振動低騒音化を可能にするＨＤＤ用スピンドルモータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、
請求項１に記載された発明は、
コイル１１を巻回したステータコア２と、複数のボール軸受４Ａ，４Ｂと、スリーブ１０と、ベース１と、前記ベース1に立設した軸９とを有するステータ１００Ａと、
回転駆動磁石７と、ロータヨーク６と、前記回転駆動磁石７と前記ロータヨーク６を固定したロータハブ１２とを有するロータ２００Ａとからなるハードディスクドライブ用スピンドルモータにおいて、
前記スリーブ１０の大径部１６外周面に前記ステータコア２の内周部を固定し、前記スリーブ１０の小径部１７外周面に前記ボール軸受４Ａ，４Ｂ内輪を固定すると共に前記ボール軸受４Ａ，４Ｂ外輪を前記ロータハブ１２内周に固定し、
前記軸９に挿入される前記スリーブ１０の小径部１７内周面と前記軸９の外周面との間に形成された円筒状環状空間部１８の上下端にリング状弾性部材１５ａ，１５ｂをそれぞれ挟んで構成し、前記複数のボール軸受及び前記ステータコアより発生する振動騒音を減衰させる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を提供し、
請求項２に記載された発明は、
コイル１１を巻回したステータコア２と、複数のボール軸受４Ａ，４Ｂと、ベース１と、前記ベース1に立設した軸９とを有するステータ１００Ｂと、
回転駆動磁石７と、ロータヨーク６と、前記回転駆動磁石７と前記ロータヨーク６を固定したロータハブ１２とを有するロータ２００Ｂとからなるハードディスクドライブ用スピンドルモータにおいて、
前記ロータハブ１２内周部と前記複数のボール軸受４Ａ，４Ｂ外輪外周部との間に、それぞれ嵌合するリング状弾性部材１５ａ，１５ｂを設け、前記複数のボール軸受より発生する振動騒音を減衰させる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を提供し、
請求項３に記載された発明は、
コイル１１を巻回したステータコア２と、複数のボール軸受４Ａ，４Ｂと、ベース１と、前記ベース1に立設した軸９とを有するステータ１００Ｃと、
回転駆動磁石７と、ロータヨーク６と、前記回転駆動磁石７と前記ロータヨーク６を固定したロータハブ１２とを有するロータ２００Ｃとからなるハードディスクドライブ用スピンドルモータにおいて、
前記ベース１に設けた環状凸部５外周部とステータコア２内周部との間に、嵌合するリング状弾性部材１５ｅを設け、前記ステータコアより発生する振動騒音を減衰させる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を提供し、
請求項４に記載された発明は、
コイル１１を巻回したステータコア２と、複数のボール軸受４Ａ，４Ｂと、ベース１と、前記ベース1に立設した軸９とを有するステータ１００Ｄと、
回転駆動磁石７と、ロータヨーク６と、前記回転駆動磁石７と前記ロータヨーク６を固定したロータハブ１２とを有するロータ２００Ｄとからなるハードディスクドライブ用スピンドルモータにおいて、
前記ロータハブ１２内周部と前記複数のボール軸受４Ａ，４Ｂ外輪外周部との間に、それぞれ嵌合するリング状弾性部材１５ａ，１５ｂを設けると共に前記ベース１に設けた環状凸部５外周部とステータコア２内周部との間に、嵌合するリング状弾性部材１５ｅを設け、前記複数のボール軸受及び前記ステータコアより発生する振動騒音を減衰させる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を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの実施の形態につき、好ましい実施例により、以下に図１乃至図４及び図６乃至図９と共に説明する。
図１は本発明の請求項１に記載した第１の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断面図である。
図２は本発明の請求項２に記載した第２の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断面図で、図３は本発明の請求項３に記載した第３の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断面図で、図４は本発明の請求項４に記載した第４の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータの側面断面図である。
図６乃至図９は本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの各構造の振動騒音測定データである。
【００１０】
図１に示す第１の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータは、ステータ部１００Ａと、ロータ部２００Ａとから構成されている。
ステータ部１００Ａは、スリーブ１０の大径部１６の外周部に固定したステータコア２と、小径部１７外周面に固着したボール軸受４Ａ，４Ｂと、ベース１と、ベース１に立設固定した軸９とから構成されている。ステータコア２は図示されていない複数の突極を有し、各突極には駆動コイル１１がそれぞれ巻回されている。
【００１１】
ロータ部２００Ａは、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット（回転駆動磁石）７とから構成されている。ロータハブ１２は磁気ディスク１４を支持固定する円筒部１２ｃとフランジ部１２ｄとを有している。
この円筒部１２ｃ外周には磁気ディスク１４の内周部が嵌合固定され、フランジ部１２ｄの下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが固定されている。
この円筒状のマグネット７は前記のステータコア２の複数の突極と一定のギャップを持って円周対向している。
【００１２】
ベース１とベース１に立設した軸９と、スリーブ１０内周部との間には、同心状で０．３ｍｍの円筒状環状空間部１８が設けてある。
軸９の上側は環状段部３を形成しスリーブ１０の上端部とも空隙部を構成している。この円筒状環状空間部１８の軸９に面する上下端には、リング状弾性部材１５ａ，１５ｂを挟んでいる。
本実施例のリング状弾性部材１５ａ，１５ｂはゴム製Ｏリングで内径３ｍｍ、断面直径は０．８ｍｍである。組立前のＯリングの断面形状は円形であるが、ゴム製であるのでスリーブ１０と軸９との間に挟むと円筒状環状空間部１８の形状に適合した形状に形成される。
【００１３】
本実施例では、このリング状弾性部材１５ａ，１５ｂにゴム製Ｏリングを使用しているが、モータの形状や仕様により発生する振動周波数成分が異なるので、樹脂材を成型したリング状弾性部材でも同様の効果が得られる。
スリーブ１０とステータコア２のステータ部は、軸９とベース１とリング状弾性部材１５ａ，１５ｂを介して結合しているため、ステータコア２やボール軸受４Ａ，４Ｂから発生する振動騒音はリング状弾性部材１５ａ，１５ｂで減衰するのでベース１には伝搬しない。
従って、図６に示されるデータの通り、振動騒音レベルが従来の構造の図１０に示されるデータに比べ大幅に低減されていることが判る。
【００１４】
つぎに本発明の請求項２に記載された第２の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータについて述べる。
図２は第２の実施例の側面断面図であり、ステータ部１００Ｂと、ロータ部２００Ｂとから構成されている。
そのステータ部１００Ｂは、ベース１と、ベース１に立設した軸９と、ステータコア２と、軸９に固着したボール軸受４Ａ，４Ｂとから構成されている。
ステータコア２は図示されていない複数の突極を有し、各突極には駆動コイル１１がそれぞれ巻回されている。
【００１５】
ロータ部２００Ｂは、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７とから構成されている。ロータハブ１２には磁気ディスク１４を支持固定するための円筒部１２ｃとフランジ部１２ｄとを有している。
この円筒部１２ｃ外周には磁気ディスク１４の内周部が嵌合固定され、フランジ部１２ｄの下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが固定されている。
この円筒状のマグネット７は前記のステータコア２の複数の突極と一定のギャップをもって円周対向している。
【００１６】
軸受４Ａ，４Ｂの外輪外周部とロータハブ内周部１２ａ，１２ｂの間にリング状弾性部材１５ａ，１５ｂを嵌合している。
このリング状弾性部材１５ａ，１５ｂによりボール軸受から発生する振動騒音はロータハブには減衰して伝搬し外部への振動騒音が従来構造のＨＤＤモータに比べ減少することが図７の測定データに示される。
【００１７】
図１０の従来例の測定データで全体から発生している低レベルのノイズ成分が図７の測定データにおいては減少しているのがわかる。
本実施例では、このリング状弾性部材１５ａ，１５ｂにゴム製部材を使用しているが、モータの形状や仕様により発生する振動周波数成分が異なるので、樹脂材を成型したリング状弾性部材でも同様の効果が得られる。
【００１８】
つぎに本発明の請求項３に記載された第３の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータについて述べる。
図３は第３の実施例の側面断面図を示したものであり、ステータコア２で発生する振動騒音を減衰させるものである。
図３に示されるように、ステータ部１００Ｃと、ロータ部２００Ｃとから構成されている。
ステータ部１００Ｃは、ベース１と、ベース１に立設固定した軸９と、ステータコア２と、軸９に固着したボール軸受４Ａ，４Ｂとから構成されている。ステータコア２は図示されていない複数の突極を有し、各突極には駆動コイル１１がそれぞれ巻回されている。
【００１９】
ロータ部２００Ｃは、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７とから構成されている。ロータハブ１２には磁気ディスク１４を支持固定するための円筒部１２ｃとフランジ部１２ｄとを有している。
この円筒部１２ｃ外周には磁気ディスク１４の内周部が嵌合固定され、フランジ部１２ｄの下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが固定されている。
この円筒状のマグネット７は前記のステータコア２の複数の突極と一定のギャップをもって円周対向している。
【００２０】
ベース１に設けた環状凸部５の外周とステータコア２の内周部との間にリング状弾性部材１５ｅを設けている。このリング状弾性部材１５ｅによりステータコア２で発生する振動騒音はベース１に減衰伝搬し、外部に伝搬する振動騒音が軽減される。
【００２１】
この時の振動騒音測定データは図８に示す。図８によりコイルの切換え成分が従来例の図１０のデータより減少していることが判る。
本実施例では、このリング状弾性部材１５ａ，１５ｂにゴム製を使用しているが、モータの形状や仕様により発生する振動周波数成分が異なる場合、樹脂材を成型したリング状弾性部材でも同様の効果が得られる。
【００２２】
つぎに本発明の請求項４に記載された第４の実施例のＨＤＤ用スピンドルモータについて述べる。
図４は第４の実施例の側面断面図であり、第２の実施例と第３の実施例とを組み合わせて構成され、ボール軸受４Ａ，４Ｂから発生する振動騒音とステータコア２で発生する振動騒音とを共に減衰させるものである。
【００２３】
第４の実施例はステータ部１００Ｄと、ロータ部２００Ｄとから構成されている。
そのステータ部１００Ｄは、ベース１と、ベース１に立設した軸９と、ステータコア２と、軸９に固着したボール軸受４Ａ，４Ｂとから構成されている。
ステータコア２は図示されていない複数の突極を有し、各突極には駆動コイル１１がそれぞれ巻回されている。
【００２４】
ロータ部２００Ｄは、ロータハブ１２とロータヨーク６とマグネット７とから構成されている。ロータハブ１２には磁気ディスク１４を支持固定するための円筒部１２ｃとフランジ部１２ｄとを有している。
この円筒部１２ｃ外周には磁気ディスク１４の内周部が嵌合固定され、フランジ部１２ｄの下部には円筒状のロータヨーク６とマグネット７とが固定されている。
この円筒状のマグネット７は前記のステータコア２の複数の突極と一定のギャップをもって円周対向している。
【００２５】
図４に示されるように、ボール軸受４Ａ，４Ｂの外輪外周部とロータハブ１２の内周部１２ａ，１２ｂの間にリング状弾性部材１５ａ，１５ｂを嵌合している。
さらに、ベース１に設けた環状凸部５の外周部とステータコア２の内周部との間にリング状弾性部材１５ｅを設けている。
【００２６】
これらのリング状弾性部材１５ａ，１５ｂ，１５ｅによりボール軸受４Ａ，４Ｂで発生する振動騒音とステータコア２で発生する振動騒音は減衰伝搬し、外部に伝搬する振動騒音が軽減される。
この時の振動騒音データは図９に示される。この図からもコイルの切換え成分が従来の図１０より減少していることが判る。
【００２７】
図９は図６に示されるデータと傾向が類似している。特に高域周波数帯（２５０Ｈｚ以上）での傾向はほぼ一致している。
本実施例では、このリング状弾性部材１５ａ，１５ｂにゴム製を使用しているが、モータの形状や仕様により発生する振動周波数成分が異なるので、樹脂材を成型したリング状弾性部材でも同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＨＤＤ用スピンドルモータによると、ボール軸受やステータコアより発生する振動騒音を減衰させることが出来る低振動低騒音のＨＤＤを提供することが出来る。
【００２９】
請求項１に記載された発明によると、ステータコアからの磁気振動とボール軸受で発生する回転による振動と騒音は、ベースと軸に対しモータのステータが、リング状弾性部材を介しフローティングした状態となつているので、軸外周部とスリーブ内周部との間に挟んだリング状弾性部材により、複数のボール軸受やステータコアより発生する振動騒音を減衰させることが出来る。
【００３０】
また、請求項２に記載された発明によると、複数のボール軸受の外周面とロータハブ内周部に設けたリング状弾性部材により、複数のボール軸受より発生する振動騒音を減少させることが出来る。
【００３１】
また、請求項３に記載された発明によると、ベースに設けた環状凸部外周部とステータコア内周部とに設けたリング状弾性部材により、ステータコアより発生する振動騒音を減少させることが出来る。
【００３２】
また、請求項４に記載された発明によると、ボール軸受の外周面とロータハブ内周部に設けたリング状弾性部材、及びベースに設けた環状凸部外周部とステータコア内周部とに設けたリング状弾性部材により、複数のボール軸受やステータコアより発生する振動騒音を減少させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項1に記載された本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第１の実施例の側面断面図である。
【図２】請求項２に記載された本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第２の実施例の側面断面図である。
【図３】請求項３に記載された本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第３の実施例の側面断面図である。
【図４】請求項４に記載された本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第４の実施例の側面断面図である。
【図５】従来のＨＤＤ用スピンドルモータの一例の側面断面図である。
【図６】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第１の実施例の周波数と振動騒音レベルを示すデータである。
【図７】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第２の実施例の周波数と振動騒音レベルを示すデータである。
【図８】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第３の実施例の周波数と振動騒音レベルを示すデータである。
【図９】本発明のＨＤＤ用スピンドルモータの第４の実施例の周波数と振動騒音レベルを示すデータである。
【図１０】従来のＨＤＤ用スピンドルモータの一例の周波数と振動騒音レベルを示すデータである。
【符号の説明】
１  ベース
２  ステータコア
３  環状段部
４−１，４−２  ボール
４Ａ，４Ｂ  ボール軸受
５  環状凸部
６  ロータヨーク
７  マグネット（回転駆動磁石）
８  プリント基板
９  軸
１０  スリーブ
１１  駆動コイル
１２  ロータハブ
１２ａ，１２ｂ  ロータハブ内周部
１２ｃ  円筒部
１２ｄ  フランジ部
１３Ａ，１３Ｂ  リテーナ（保持器）
１４  磁気ディスク
１５ａ，１５ｂ，１５ｅ  リング状弾性部材
１６  大径部
１７  小径部
１８  円筒状環状空間部
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  ステータ部
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ  ロータ部
【図１】
0004790935.tif 000002
【図２】
0004790935.tif 000003
【図３】
0004790935.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004790935.tif 000006
【図６】
0004790935.tif 000007
【図７】
0004790935.tif 000008
【図８】
0004790935.tif 000009
【図９】
0004790935.tif 000010
【図１０】
0004790935.tif 000011