(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケット上にステータとシャフトとが配置され、該シャフトを中心軸として回転する回転部材を有し、該回転部材には記録ディスクが搭載されているトップベアリング型の記録ディスク駆動用モータにおいて、
前記回転部材における、前記ステータの反対側の面に、前記記録ディスクを固定するための押え部材をねじ止めするために複数のねじ孔及びけれ孔が、円周上に設けられており、
前記ねじ孔及び／又は前記けれ孔内を錘収納空間とし、その少なくとも２つ以上に、回転中の該回転部材のアンバランスを補正するための動バランス補正用錘が複数個、選択的に収納されると共に、該複数個の錘は、軸心線方向に直交する少なくとも２つの平面上に分散配置されていることを特徴とする記録ディスク駆動用モータ。
【請求項２】
前記ねじ孔の深さは前記ねじの螺進深さ寸法よりも大きく設定され、前記ねじ孔の前記大きく設定された部位に少なくとも１つの前記錘が存在する請求項１に記載の記録ディスク駆動用モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転バランス（動バランス）の調整が可能なトップベアリング型の記録ディスク駆動用モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスクにおける記録情報の高密度化に伴い、記録ディスク駆動用モータには、高速回転であっても高い回転精度が要求されるようになった。この高い回転精度を実現する手法の一つとして、回転体の回転バランスの特性向上を図らなければならない。回転体のアンバランスの主な原因は、回転体の同心度等の加工誤差や、組立時に発生する心ずれ、或いは、記録ディスクを積層状態にして組付ける際の回転中心に対する誤差（組付け誤差）等が回転体に無数に分布したものが合算されたことによる重心のずれにあると考えられる。
【０００３】
よって、記録ディスク駆動用モータの回転精度を高めるためには、上記原因を解消すること、即ち回転体の加工精度の向上や、組立時における位置決め精度の向上を図る必要があり、また、そのモータに搭載する記録ディスクの位置決め精度も向上させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近時は、記録ディスクにおける記録情報の高密度化がさらに顕著となり、より一層高い回転精度が要求されるようになった。これを上記の加工精度や位置決め精度等の改善により実現するには、コストの高騰を招き適策ではなかった。
【０００５】
一方で、回転体に錘を付けて回転体のアンバランスを補正する手法が、例えば、特開平７−１７０７０５、特開平１０−２０８３７５に提案されている。これらは、例えば回転体におけるある（仮に周方向に０度とする）位置にアンバランス量が100mg ある場合は、これに対向する（180 度）位置に100mg の錘を付けることで回転体のアンバランスを相殺させるというものである。
【０００６】
ところが、ハードディスクのような磁気ディスクでは、記憶容量の増大により一つのモータに搭載されるディスク枚数を複数枚にすることがある。必然的にモータの軸方向長が大きくなり、そのような手法でも十分なアンバランスの補正が図れなかった。
【０００７】
これは、モータの軸方向長が大きくなると回転体における無数にある誤差の分布範囲が大きくなり、特開平７−１７０７０５、特開平１０−２０８３７５のように回転体の１カ所に錘を設けたとしても、その錘が位置する面（軸方向に直交する面）から離れた面に位置する誤差は、離れれば離れる程相殺しきれていないことに原因があると考えられる。
【０００８】
一方で、このような軸方向長が大きい場合には、回転体の錘を異なる面に２カ所設けてアンバランスを補正する手法が、例えば特開平６−９６５５６に提案されている。
【０００９】
しかしながら、特開平７−１７０７０５、特開平１０−２０８３７５、特開平６−９６５５６に示されている手法は、全体の総和としてのアンバランスは解消されていても、部分的な、即ち個々の記録ディスクのアンバランスは十分に解消されていなかった。つまり、記録ディスク駆動用モータにそのような手法を組み込んだとしても、記録ディスクのデータの読み書きに支障をきたすという問題があった。これは、回転体における記録ディスクが位置する面上にその錘が位置するものではないことが原因と考えられる。
【００１０】
また、何れの例も、錘を配置するための収容部を形成しており、この手法を用いるためには、その収容部のスペースの確保と加工の手間を要し、形状の制約とコストの高騰を招くものであった。
【００１１】
そこで、本発明は、寸法を大きくする等の形状の制約を受けることなく、且つ加工の手間を要すことなく、高精度に回転バランスを向上させることができる記録ディスク駆動用モータを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決するために、本発明の記録ディスク駆動用モータは、ブラケット上にステータとシャフトとが配置され、シャフトを中心軸として回転する回転部材を有し、回転部材には記録ディスクが搭載されているトップベアリング型の記録ディスク駆動用モータにおいて、回転部材における、ステータの反対側の面に、記録ディスクを固定するための押え部材をねじ止めするために複数のねじ孔及びけれ孔が、円周上に設けられており、ねじ孔及び／又はけれ孔内を錘収納空間とし、その少なくとも２つ以上に、回転中の回転部材のアンバランスを補正するための動バランス補正用錘が複数個、選択的に収納されると共に、複数個の錘は、軸心線方向に直交する少なくとも２つの平面上に分散配置されている。
【００１４】
そして、記録ディスクを固定するめのねじ孔に螺着されるねじの先端よりも奥側に、錘収納空間を形成するために、上記ねじ孔の深さを、上記ねじの螺進深さ寸法よりも、十分大きく設定するのが良い。
【００１５】
また、動バランス補正用錘が、接着力のある粘土状体よりなるものであってもよい。
【００１６】
さらに、動バランス補正用錘が、錘収納空間と略同一形状に形成されていてもよい。
【００１７】
具体的な構成について説明すると、記録ディスクを積層状態に搭載するための回転部材とは、例えば、ロータハブであり、そのロータハブは、ブラケットに固定状態に立設された固定シャフトに対して、軸受部材を介して、回転自在に支持されている。その軸受部材の下方には、ステータが設けられ、そのステータの外周に、ロータハブに取り付けられたロータマグネットが、近接した状態に臨んでいる。トップベアリング型モータとは、一対の軸受部材に対して、下方にステータが位置する形式のものであり、いわゆる一対の軸受部材の間にステータが位置するセパレートベアリング型モータと対比される。
【００１８】
記録ディスクとは、データが記録されている磁気ディスクや光ディスク等の記録媒体であり、その複数枚のそれぞれに、間挿部材（座板）を介在させて積層状態とし、これを、ロータハブの下部に外周方向に突設させたフランジに上載させ、そのロータハブの上部にねじの締結によって固定される押え部材（クランプ板）によって、押圧状態に固定するように構成される。
【００１９】
このような構成にあって、上述の押え部材を固定するためのねじ用のねじ孔が、ロータハブの円周上に複数個形成されており、そのねじ孔の深さを、締結するねじの螺進深さよりも十分大に設定し、その余長部分に錘収納空間を形成し、例えば、パテもしくは接着剤等の接着力のある粘土状体をその空間に適当量挿し入れて固着して、これを動バランス補正用錘とする。なお、けれ孔とは、ハブにディスクを載置してクランプを介してねじ止めする際にハブが回転しないように治具を差込んで固定するための孔である。このけれ孔の場合は、けれ孔に挿入される治具の挿入深さよりも十分大に、けれ孔の深さを設定すればよい。
【００２０】
上述の錘収納空間の軸方向長さについては、例えば、回転部材のディスク搭載部の高さ範囲（積層するディスクの下面から上面までの範囲）に対応した軸心方向の範囲に設定されることが好ましい。このような設定によって、ディスク搭載時における回転中心に対する誤差の調整だけでなく、上下方向の重心位置の調整をも高精度におこなうことができ、より高い回転精度を得ることができる。
【００２１】
その錘収納空間は、トップベアリング型の記録ディスク駆動用モータに、通常設けられている記録ディスクを固定するためのねじ用のねじ孔を利用して、錘収納空間を形成するので、別途、孔加工を要することなく、また、突出物を設ける必要もない。つまり、モータの寸法を大きくする等の形状の制約を受けることなく、モータをコンパクトに形成することができる。
【００２２】
動バランス補正用錘としてのパテもしくは接着剤等の粘土状体は、無段階に任意の大きさに分割することができ、重量の微調整がきわめて容易であり、かつ、経時的に硬化して孔の内部に固定状態に定着する。従って、例えば、少なくとも、記録ディスクを搭載する前に、一度、このような粘土状体による動バランスの粗調整をおこなっておき、更に、記録ディスクを搭載した後に、再度、この粘土状体を用いて微調整をおこなうことにより、効果的に、動バランスの調整ができ、高い回転精度を確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に基づいて詳説する。
【００２４】
図１は、記録ディスク駆動用モータＭとして使用されるトップベアリング型のスピンドルモータの要部断面を示し、１は回転駆動される略円筒状のロータハブ（回転部材）であり、その下部外周には、記録ディスク２を上載させるためのフランジ３が、外突状に形成され、その上部にディスク搭載部31が形成される。記録ディスク２…は、リング状の間挿部材（座板）４…を介して（交互に）積層状態としてフランジ３に上載され、ロータハブ１の上部から円環状の押え部材（クランプ板）５をねじ６…を螺着して、固定される。
【００２５】
その押え部材５を固定するねじ６…を螺合させるねじ孔７…は、ロータハブ１の上端面から円周上に等中心角度をもって軸心線Ｎと平行に穿設され、そのねじ形成部71の直下に（ねじ６の先端よりも奥側に）錘収納空間72を形成する。その錘収納空間72は、例えば、複数枚の記録ディスクが搭載されるロータハブ１のディスク搭載部31の高さ範囲Ｋに対応した軸心線方向の範囲Ｌに形成する。
【００２６】
このようにねじ６の先端よりも奥側に、錘収納空間72を形成するため、ねじ孔７の深さを、ねじ６の螺進深さ寸法よりも十分大に設定され、動バランスを調整するためのパテもしくは接着剤等の接着力を有する自硬性の粘土状体８を、その錘収納空間72に所定量投入して定着させる。粘土状体８は動バランス測定器にて特定した所定位置にある錘収納空間72に、上記測定器にて特定した所定量を投入する。この粘土状体８は測定された動バランス不均合量を相殺するための動バランス調整用の錘として作用する。
【００２７】
このように、錘収納空間72の長さを十分に設定しておくことにより、各ねじ孔７…に於て、その軸心線方向の範囲Ｌ内で錘８の固着上下位置を適宜選択することができ、特に、ディスク搭載時に、各記録ディスク２の位置する面に対応した偏心を精度よく調整することができる。
【００２８】
図３は円筒面を平面に展開した図であるが、この図３に於て、各ねじ孔７の錘収納空間72毎に、それぞれ異なる高さレベルに錘８を配設した場合を例示する。つまり、ロータハブ１の軸心線Ｎに直交する複数（４つ）の平面Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 上に錘８…を配設して高精度の動バランスをとることができる。特に、ディスク搭載部31の高さ範囲Ｋに対応した軸心線方向の範囲Ｌに錘収納空間72を設定することで、実質的に各記録ディスク２と同一面上に錘８を配設したのと同じになり、上述した特開平７−１７０７０５、特開平１０−２０８３７５、特開平６−９６５５６のように記録ディスク面上から離れた位置に錘を配設する場合に比べて、記録ディスクの動バランスの補正効果が高く、高精度な回転が実現する。
【００２９】
勿論、錘８が配設された錘収納空間72の数の増減は、動バランスの状態に応じて行われるので、零から全空間72…の間で選択される。なお、動バランス補正用錘８として、互いに重心点が長手方向に相違し、かつ、その外形が錘収納空間72に対して外径及び高さとともに略同一形状のものを複数個作成して使用してもよい。これは、互いに同一形状で、重心点の位置が上側、中央、下側のように相違する錘でその空間72に配設すると錘が空間72を全て占有し、例えば、ロータハブ１の上側に錘を配設したい場合は、重心点が上側の錘を配設する。この錘を空間72に配設してねじ６を螺着すると、錘８は空間72の開口側がねじ６で移動を規制される。よって、空間72を全て占有する錘８は移動することが不可能となるので、位置ずれを防止できる。このような錘８としては、例えば、低比重の発泡プラスチックとその長手方向の適宜位置に配設した高比重の高密度体（例えば、鉄，鉛，タングステン等）とからなるもので、重心点を相違させるために高密度体の位置がそれぞれ異なる。
【００３０】
次に、図４に示した展開図に於て、錘８が２つの平面Ｐ5 ，Ｐ6 上に配設されている場合を例示する。さらに、（図３では錘収納空間72はねじ孔用下孔をもって主として形成したのに対して、）図４では錘収納空間72をやや小径のねじ孔をもって形成し、特に粘土状体から成る錘８が、ねじの谷部に入り込んで位置ずれしにくいという利点がある。
【００３１】
なお、ねじ６用のねじ形成部71を、そのままねじ孔７の奥部まで形成し（いわゆる全ねじ孔とし）、使用されるねじ６の長さを十分に短く設定しておけば、ねじ６の先端よりも奥側に残った、同一ねじ径寸法の部位が、粘土状体から成る錘８が、ねじの谷部に入り込んで不意に位置ずれしないと共に、ねじの加工が容易となる。なお、図４のように錘収納空間72をやや小径のねじ孔とすることで、螺着されるねじが万一間違った場合には気付き易く、ねじによって内部の錘８が奥方へ位置ずれすることを防止できる。
【００３２】
また、このような全ねじ孔とした場合、又は図４のようなやや小径のねじ孔とした場合、錘８としては、短寸ねじを使用でき、軸心方向の位置の調整が容易であると共に不意の軸心方向への移動（ずれ）を防止できる利点がある（図示省略）。
【００３３】
図１にもどって、ロータハブ１は、上下一対のベアリング９，10を介して、固定シャフト11に回転自在に支持され、そのロータハブ１の下部には、張出部41が形成され、その張出部41の内側には、ロータマグネット14が固着されており、固定シャフト11は、ブラケット12の嵌合孔121 に立設状態に嵌合固定されている。
【００３４】
その嵌合孔121 を有するブラケット12の立ち上がり部122 の周囲には、外方に向けて放射状に突出した複数の突極を有するステータコア123 が一体的に形成され、それら各突極には、コイル13が巻装されており、上述のロータハブ１に取り付けられたロータマグネット14の内周面が、ステータコア123 の突極の外周面と、所定の微小な間隔をおいて対向している。このように一対のベアリング９，10に対して下方にステータコア123 が位置する構成をトップベアリング型モータという。
【００３５】
上述の下側に配設されるベアリング10の下部には、円環状のシール板29が張設され、その内孔フランジ291 と、固定シャフト11との間に、微小間隙が設定され、内側ラビリンスシール16を形成している。なお、そのシール板29の外周縁が、上凸状に折曲され、その折曲部292 が、ベアリング10のアウターレース101 の下部外周とロータハブ１との間に形成された周溝42内に嵌合し、接着剤43によって固定されている。
【００３６】
この内側ラビリンスシール16により、内部の回転部分（両ベアリング９，10）でオイルミストやオイルマイグレーションが発生しても、ロータハブ１の回転による遠心力でオイルは、シール板29の内側に止まり、オイルの外部への排出が効果的に防止される。
【００３７】
一方、ブラケット12の底部124 は、ベースプレート15の嵌合孔151 に嵌合し、その周縁の立ち上がり部から径外方に張り出す鍔状部125 が一体的に形成されており、その底部124 には、コイル13を外部のコネクタ（図示省略）に接続するためのリード線44を挿通させる貫通孔126 が形成されている。
【００３８】
上述の鍔状部125 の内側には、内周壁127 が立ち上がり状に形成され、その内周壁127 と、ロータハブ１の張出部41の外周面との間に、微小間隙が設定され、外側ラビリンスシール17が形成されている。この外側ラビリンスシール17と内側ラビリンスシール16とによる二重のシール構成により、内部の回転部分（両ベアリング９，10）からオイルが外部へ排出するのが効果的に阻止され、ディスク室等の清浄度を高く維持することができる。また、ノイズの原因となる内部の回転音が外部に漏れ出るのが抑制され、静粛性を確保することもできる。
【００３９】
他方、固定シャフト11の上部と、ロータハブ１の上部との間には、磁性流体シール18が設けられ、外部からの異物の侵入を阻止すると共に、内部から、オイルや摩耗粉、磁粉、錆等が外部に排出するのが防止され、上述の二重のシール構成と相まって、装置の清浄度をより一層高いレベルに保つことができる。
【００４０】
その磁性流体シール18は、固定シャフト11の周りを囲むように、ロータハブ１の内周壁の上部に固定された上下一対の平板環状のポールピース20，21と、その両ポールピース20，21間に挾持された平板環状のマグネット22と、その両ポールピース20，21の先端部と固定シャフト11との間の微小間隙に保持される磁性流体とにより構成される。なお、符号25は、接着剤であり、26は磁性流体の飛散を防止すると共に異物の混入を防止するために、ロータハブ１に取り付けられた円環状のカバーである。
【００４１】
図２は、本発明の他の実施の形態を示し、この場合、ロータハブ１に設けられたけれ孔27内に錘８を固着してバランス補正用錘とする。このけれ孔27は、記録ディスク２…を、ねじ６…の締結によって、ロータハブ１に固定する時に、そのロータハブ１が回転しないように保持するために、治具28を差し込むために設けられる孔（例えば、１箇所又は２箇所）である。この場合には、その治具28の挿入長を、けれ孔27の深さから差し引いた長さの錘収納空間272 を形成する。その錘収納空間272 の長さは、ロータハブ１のディスク搭載部31の高さ範囲Ｋに対応した軸心方向の範囲Ｌに相当して形成される。
【００４２】
上述の錘８として粘土状体をけれ孔27内に固着させた後には、図示は省略するが、そのけれ孔27の開口を適当な蓋体で閉栓するのが好ましい。なお、図２には、押え部材５を固定するためのねじ６は現れていないが、図１の場合と同様に、ロータハブ１上の所定の円周上に形成された複数のねじ孔７…にねじ６…が締結されることにより、押え部材５が、ロータハブ１に固定されている。
【００４３】
図２のようなけれ孔27による動バランスの調整においても、その錘（粘土状体）８を定着させる位置は、固定シャフト11の軸心線Ｎに直交する２つ以上の異なる平面上に設定されていてもよい。このけれ孔27による動バランスの調整は、それ自体のみでも、動バランスの調整に効果的であるが、上述のねじ孔７に形成した錘収納空間72と併用することにより、より一層効果的な重心の微調整が可能となる。
【００４４】
このように、本発明では、トップベアリング型の記録ディスク駆動用モータＭに、通常、設けられるねじ孔７とけれ孔27とを利用して錘収納空間72，272 を形成し、任意の重量に分割が可能で、重量調整がきわめて容易な錘８を用いた動バランスの調整をおこなうので、別途、面倒な加工や付加物を一切必要とせず、また、装置を大型化することなく、組付け段階の最終段階で、きわめて作業性よく調整することができ、回転精度を顕著に向上させることができる。
【００４５】
なお、本発明は、トップベアリング型の構成を、上述の実施の形態のものに限定されるものではなく、要するに、ロータハブ１を支持するベアリング９，10より下方の位置にステータコア123 が設けられている形式のモータ───即ちトップベアリング型モータ───であれば、その細部の構成や構造の如何を問わず、本発明を適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により、以下のような著大な効果を奏する。
【００４７】
請求項１に記載の発明では、記録ディスク（２…）を固定するための押え部材（５）のねじ（６）用に、回転部材（１）に形成されたねじ孔（７）及び／又はけれ孔（27）内に、バランス補正用錘（８）を取り付けるので、別途、面倒な加工（孔加工）をおこなうことなく、組付け時の途中乃至最終段階で、きわめて作業性よく、かつ、効果的に、動バランスの調整をすることができ、高い回転精度を確保することができる。しかも、回転部材（１）の軸心線（N）に直交する２つ以上の平面（Ｐ１、Ｐ２…）上に動バランス補正用錘（８）を配設するので、周方向の動バランスの調整と、軸心線（Ｎ）の方向の動バランスの調整とを一括して作業性よく行うことができる。
【００４８】
請求項２に記載の発明では、ねじ孔７の深さをねじ６の螺進深さ寸法よりも十分大に設定するので、錘収納空間７２の長さを大に設定することができ、その上下方向（軸心線Ｎ方向）の重心位置のバランス状態を広い範囲で調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す記録ディスク駆動用モータの断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す記録ディスク駆動用モータの半截断面図である。
【図３】回転部材を円筒状に切断してねじ孔の形状と配置を示す展開断面図である。
【図４】別の実施の形態を示す展開断面図である。
【符号の説明】
１  回転部材（ロータハブ）
２  記録ディスク
31  ディスク搭載部
６  ねじ
７  ねじ孔
72  錘収納空間
８  動バランス補正用錘
27  けれ孔
272   錘収納空間
Ｍ  記録ディスク駆動用モータ
Ｋ  高さ範囲
Ｌ  軸心線方向の範囲
【図１】
0004251587.tif 000002
【図２】
0004251587.tif 000003
【図３】
0004251587.tif 000004
【図４】
0004251587.tif 000005