(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク装置側に固定される固定軸と、磁気ディスクを取り付け回転させるハブと、前記ハブの回転力を発生させるロータマグネットと、前記ロータマグネットに対向して設けられ巻線を施されたステータコアと、前記ハブに固定され潤滑流体を介して前記固定軸に対して回転支持され、ラジアル動圧流体軸受を形成したスリーブと、前記固定軸に前記スリーブの片端面部とスラスト板の双方に対向して配置され、スラスト動圧流体軸受を形成したフランジを有し、前記スリーブは無電解ニッケルメッキが施され、上端内周部に前記スラスト板を挿入する導入部と圧入固定する圧入部とを設け、前記スラスト板の外周部と前記スリーブは、前記スリーブの無電解ニッケルメッキ層の厚み以下の圧入代にて圧入固定し、かつ、前記スリーブの導入部をかしめることにより固定したスピンドルモータ。
【請求項２】
スラスト板は、微小振動によりスリーブに圧入固定された請求項１に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として磁気ディスク装置等の情報関連機器に用いられるスピンドルモータに係るもので、詳しくは、その軸受構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置は、小型・軽量化、高容量化へ進む傾向にある。この磁気ディスク装置に使用されるスピンドルモータも小型化、薄型化への対応が避けられず、なおかつ耐衝撃性の向上、高精度化、長寿命化が要望されるようになっている。従来のスピンドルモータに用いる軸受としては、小型ボール軸受が多く採用されている。しかし、小型ボール軸受を使用すると、十分な回転精度が得られず、高容量化の実現が難しく、かつ、耐衝撃性能が極端に低下し、ボール軸受を劣化させて騒音問題を発生させていた。この対策として、最近は、潤滑流体を充満した動圧流体軸受を利用したスピンドルモータが開発されている。
【０００３】
従来、動圧流体軸受を採用したスピンドルモータとしては、特開平９−１７１１０号公報に記載されたものが知られている。図６に従来のスピンドルモータの構造を示す。図６において、固定軸１５の上端側近傍には略リング状のフランジ１６が固定され、このフランジ１６はスリーブ１７の凹部に収納されている。また、フランジ１６に当接してスラスト板１８がスリーブ１７に補強リング１９によりＯリング２０と共に固定されている。
【０００４】
この構造は、補強リング１９によりスラスト板１８がスリーブ１７に強く固定されているので、機械的な強度が十分に高い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、さらに小型化・高信頼性を進める観点から見ると、十分な機械強度を保つために、補強リングの厚みが増え、小型化に対する問題点が生じる。
【０００６】
また、従来から、小型化のために補強リングを廃止し、スラスト板を直接スリーブに圧入する方法が用いられているが、圧入のみによる固定方法は簡便であるが、大きな保持力を得ようとすると圧入代が大きくなり、スラスト動圧軸受を構成するフランジ近傍のスリーブに過大なひずみが生じ、スリーブ内径の真円度を悪化させ、軸受寿命を低下させるという信頼性上の問題が生じた。
【０００７】
上記従来例のほかに、複数のビスを用いてスラスト板をスリーブに締め付ける方法がある。これは、上記公報において従来例として挙げてあるが、複数のビスを構成するスペースを必要とするのでやはり小型化に不向きである。
【０００８】
さらに、長寿命を目的としスリーブに無電解ニッケルメッキを施す方法が知られている。この方法は、スリーブの表面硬度が高まり、軸受寿命を高める効果がある。しかし、上記従来の補強リングやスラスト板の圧入では、無電解ニッケルメッキ層が削られ、本来の機械強度が得られないと言う問題が生じた。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、小型で生産性が良く、かつ、スラスト動圧軸受部のスリーブの真円度を良好に保ちつつ、十分なスラスト板の保持強度を得ることができる。また、スリーブに無電解ニッケルメッキを施すことが可能となる。それによって長寿命のブラシレスモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のブラシレスモータは、スリーブのスラスト板圧入部にスラスト板の厚みより長い導入部を設け、スラスト板の外周部を圧入した後にスリーブ導入部端部をかしめるようにした。
【００１１】
また、前記スリーブに無電解ニッケルメッキを施し、この無電解ニッケルメッキ層の厚み以下の圧入代で、スラスト板をスリーブに圧入するようにした。
【００１２】
また、前記スリーブにハードコート処理を施し、ハードコート処理が施されていないハブにスラスト板の厚みより長い導入部を設け、スラスト板の外周部を圧入した後に、ハブ導入部端部をかしめるようにした。
【００１３】
さらに、スラスト板は、微小振動により圧入するようにした。
これにより、小型で生産性が良く、かつ、スラスト動圧軸受部のスリーブの真円度を良好に保ちつつ、十分なスラスト板の保持強度を得ることができる。また、スリーブに無電解ニッケルメッキを施すことが可能となる。それによって長寿命のブラシレスモータを実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、スリーブに無電解ニッケルメッキが施され、上端内周部にスラスト板を挿入する導入部と圧入固定する圧入部とを設け、前記スラスト板の外周部と前記スリーブは、前記スリーブの無電解ニッケルメッキ層の厚み以下の圧入代にて圧入し、かつ、前記スリーブの導入部をかしめることにより固定したのであり、第二の本発明を構成上の特徴により表現したものである。
このように、スラスト板の圧入をスリーブの無電解ニッケルメッキ層の厚み以下の圧入代にて圧入することにより、スリーブ表面の硬度が高いメッキ層内で圧入がおさまるので、メッキ層がはがれ軸受内部に混入することもなく、安定した圧入が可能である。
また、スラスト板はスリーブとかしめにより固定されているので、落下・衝撃による過大なスラスト方向の力にもスラスト板が外れること無く、小さなスペースで強固な固定ができるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、スラスト板を、微小振動により前記スリーブに圧入固定したものである。これは、スラスト板の圧入部の信頼性を維持するに適した圧入方法を述べたものである。
微小振動によりスラスト板を圧入固定するので、一度に過大な力がスリーブに加わることが無く、動圧流体軸受部にストレス等の影響を及ぼさない信頼性の高い作業が可能であるという作用を有する。
【００２０】
【実施例】
以下本発明のスピンドルモータの実施例について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１と図２は本発明の第１の実施例におけるスピンドルモータの断面図である。図１において、１は固定軸である。２は磁気ディスクを装着するためのハブであり、磁気ディスクを装着する外周面を有し、内周面には円筒状のロータフレーム３を介してロータマグネット４が取り付けられている。５は下ケースであり、中央に固定軸１が固定され、その外周部には巻線を有するステータコア６がロータマグネット４に対向する位置に取り付けられている。７はスリーブであり、スリーブ７の内部には動圧発生溝が設けられており、潤滑流体を介してラジアル動圧流体軸受として固定軸１に回転自在に支持され、ハブ２の内周面に固定される。固定軸１の上端近傍には両面に動圧発生溝をもつフランジ８が固定されている。９はスラスト板であり、スリーブ７上方の凹部に、フランジ８に対向して配置されている。７ａはスリーブ上段内周部の導入部で、スラスト板９の外径よりわずかに大きな内径をもっている。７ｂはスリーブ上段内周部の圧入部で、ここにスラスト板９が圧入固定される。
【００２２】
次に、本発明の主要部分である動圧流体軸受組立の構造を、組立手順とともに説明する。まず、スリーブ７に潤滑流体を注油後、固定軸１に挿入する。この後、フランジ８上面に潤滑流体を再度注油する。次に、スリーブ７の上端内周部の導入部７ａからスラスト板９を挿入し、圧入部７ｂで微小振動により圧入する。さらに、スリーブ７の導入部上端７ｃをかしめにて強固に固定し、軸受組立が完成する。
【００２３】
以上のように構成されたスピンドルモータについて、その動作を説明する。ステータ巻線に電流が通電されると、ステータコア６に磁界が発生し、ステータコア６に対向したロータマグネット４との間に回転トルクが発生し、ロータマグネット４とともにハブ２、スリーブ７、スラスト板９が回転を始める。この時、ラジアル動圧軸受は潤滑流体をかき集めポンピング作用により圧力を発生し、また、フランジ８の下側動圧発生溝と上側動圧発生溝も潤滑流体をかき集め、これらの発生圧力によりスリーブ７とスラスト板９の回転体は、固定軸１およびフランジ８と完全非接触状態となる。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、スラスト板９が外周部の圧入およびスリーブ７の導入部端面のかしめにより固定されるため、外周部の圧入代を小さくすることができ、スリーブ７のスラスト動圧流体軸受部に歪みを生じることが無く、長寿命のブラシレスモータを実現することができる。
【００２５】
また、スラスト板９はスリーブ７とかしめにより固定されているので、落下・衝撃による過大なスラスト方向の力にもスラスト板９が外れること無く、小さなスペースで強固な固定ができる。
【００２６】
さらに、微小振動によりスラスト板９を圧入固定するので、一度に過大な力がスリーブ７に加わることが無く、動圧流体軸受部にストレス等の影響を及ぼさない信頼性の高い作業が可能である。
【００２７】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について、図３と図４を参照しながら説明する。なお、以下の実施例の説明において、図１に示した第１実施例と同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００２８】
図３において、本実施例のスリーブ１０の表面には無電解ニッケルメッキが施されている。スリーブ１０に無電解ニッケルメッキを施すことにより、スリーブ１０の表面硬度が高まり、軸受寿命を高める効果がある。このスリーブ１０の上端内周部にスラスト板１１の外径よりわずかに大きな内径をもつ導入部１０ａとスラスト板１１を圧入固定する圧入部１０ｂとが設けられている。そして、スラスト板１１の外周部とスリーブ１０は、スリーブ１０の無電解ニッケルメッキ層の厚みｔ以下の圧入代にて圧入され、かつ、スリーブ１０の導入部上端１０ｃをかしめることにより固定したものである。
【００２９】
このように、スラスト板１１の圧入をスリーブ１０の無電解ニッケルメッキ層の厚みｔ以下の圧入代にて圧入することにより、スリーブ表面の硬度が高いメッキ層内で圧入がおさまるので、メッキ層がはがれ軸受内部に混入することもなく、安定した圧入が可能であり、信頼性の高い軸受が構成できる。
【００３０】
また、スラスト板１１はスリーブ１０とかしめにより固定されているので、落下・衝撃による過大なスラスト方向の力にもスラスト板１１が外れること無く、小さなスペースで強固な固定ができる。
【００３１】
本実施例では、具体的に、無電解ニッケルメッキ厚ｔを約６μｍとしている。従来の圧入のみによるスラスト板１１の固定では、約２０μｍの圧入代が必要であった。今回、圧入代をメッキ厚以下の５μｍとし、スラスト方向にかしめを併用することにより、従来以上に強固なスラスト板１１の固定が可能となった。
【００３２】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について、図５を参照して説明する。図５において、スリーブ１３の表面はハードコート処理が施されている。ハードコート処理としては、例えばフッソコーティング処理や無電解ニッケルメッキ処理が知られているが、スリーブ１３の表面硬度を高め、軸受寿命を高める効果がある。しかし、反面、圧入や接着等の固定が不安定となる。そこで、本実施例では、ハブ１２とスリーブ１３を焼きばめにより強固に固定し、ハブ１２の上端内周部の導入部１２ａからスラスト板１４を挿入し、圧入部１２ｂで微小振動により圧入する構成とした。
【００３３】
これにより、スラスト動圧流体軸受を構成するスリーブ１３に歪みを生じることが無く、スラスト板１４を固定することができ、長寿命のブラシレスモータを実現することができる。
【００３４】
なお、スラスト板１４を、ハブの導入部１２ａの上端部にてかしめ固定することにより、スラスト板１４とハブ１２の固定部の信頼性を更に高めることができる。
【００３５】
さらに、スラスト板１４を、微小振動によりハブ１２に圧入固定することにより、一度に過大な力がスリーブ７に加わることが無く、動圧流体軸受部にストレス等の影響を及ぼさない信頼性の高い作業が可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るブラシレスモータにおいては、小型で、生産性が良く、かつ、スラスト動圧流体軸受部の真円度を良好に保ちつつ、十分なフランジの保持強度を得ることができる。また、スリーブにハードコート処理を施すことが可能となる。そしてそれによって長寿命のブラシレスモータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるスピンドルモータを示す構造断面図
【図２】本発明の実施例１におけるスピンドルモータの詳細説明のための構造断面図
【図３】本発明の実施例２におけるスピンドルモータを示す構造断面図
【図４】本発明の実施例２におけるスピンドルモータの詳細説明のための構造断面図
【図５】本発明の実施例３におけるスピンドルモータを示す構造断面図
【図６】従来のスピンドルモータの構造断面図
【符号の説明】
１、１５  固定軸
２、１２  ハブ
３  ロータフレーム
４  ロータマグネット
５  下ケース
６  ステータコア
７、１０、１３、１７  スリーブ
８、１６  フランジ
９、１１、１４、１８  スラスト板
７ａ、１０ａ  スリーブ上端内周部の導入部
７ｂ、１０ｂ  スリーブ上端内周部の圧入部
７ｃ、１０ｃ  スリーブ上端のかしめ部
１２ａ  ハブ上端内周部の導入部
１２ｂ  ハブ上端内周部の圧入部
１９   補強リング
２０   Ｏリング
【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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