(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と、前記静止部材に設けられた軸受手段と、前記軸受手段により回転支持されるロータハブと、前記ロータハブに設けられたロータマグネットと、前記ロータマグネットと半径方向に対向し、前記静止部材に設けられたステータとを備え、
前記ロータハブは、回転軸線方向の一方に開口部を有したカップ形状をなす、スピンドルモータにおいて、
前記静止部材には、前記ロータハブの回転軸心と同心で、前記ステータの内径にほぼ等しい内径の円形の固定用孔が形成されたハウジングを有し、
前記固定用孔の内径にほぼ等しい外径の外周面を有する円筒状部材が設けられ、
前記ステータは円筒状内周部を有し、前記ステータの内周部が前記円筒状部材の円筒状外周部に外嵌され、
前記ハウジングにおける前記固定用孔の周縁には、前記ステータから引き出されたコイル線端部を外部に引き出すための引き出し孔が形成されており、
前記固定用孔の周縁に該引き出し孔と前記固定用孔とを連通するためのスリットが形成され、
前記円筒状部材の円筒状外周部のうち、前記ロータハブの開口部側が、前記ステータを外嵌させるための装着端部として規定される、ことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記引き出し孔には、絶縁性材料からなる筒状のリードブッシュが装着されており、該リードブッシュには、前記スリットに対応する位置に開口部が形成され、前記固定用孔に通された前記コイル線端部が、前記スリット及び前記開口部を通して前記リードブッシュ内に案内されている、請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記円筒状部材の前記円筒状外周部には、前記装着端部よりも前記ロータハブの反開口部側において、半径方向外方に張り出す大径部が形成された、請求項１または請求項２記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記軸受手段は、スリーブ部材と、前記スリーブ部材と相対的に回転すると共に前記スリーブ部材に内嵌された軸部材とを備え、前記スリーブ部材の円筒状内周部と前記軸部材の円筒状外周部とのいずれかに動圧発生用溝が形成され、前記スリーブ部材と前記軸部材との間には介装された流体潤滑剤により、動圧軸受支持がなされる、請求項１乃至請求項３記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記軸部材の内部には、前記動圧発生用溝に連通し、余分な流体潤滑剤を貯溜すると共に必要に応じて前記動圧発生用溝に流体潤滑剤を供給するための流体潤滑剤貯溜部が形成された、請求項４記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記流体潤滑剤貯溜部は、前記軸部材の内部と、前記軸部材の内部に介装された介装部材との間隙部により形成される、請求項５記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記間隙部は、前記介装部材において、回転軸線方向に切り欠かれた切り欠き部により形成される、請求項６記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記間隙部は、前記軸部材の内周部において、回転軸線方向に切り欠かれた切り欠き部により形成される、請求項６記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記切り欠き部は、回転軸線に対して回転対称状に配設された、請求項７または請求項８記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記流体潤滑剤貯溜部は、外気に連通した、請求項５乃至請求項９のいずれか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、磁気ディスク等を駆動する小形のスピンドルモータに係り、特に、組立性がよく、高精度に形成されるスピンドルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に従来一般に使用される磁気ディスク駆動用のスピンドルモータ１ａを示す。中心軸６ａを有し内部にロータマグネット７ａを固持するロータハブ２ａには図略の磁気ディスクが装着され回転駆動される。不動側のハウジング５ａには上部軸受３７および下部軸受３８がスペーサ３９を介して嵌着され、中心軸６ａを枢支する。また、ハウジング２ａにはステータ４ａが固持される。なお、ステータ４ａはロータマグネット７ａと相対向して配置される。ハウジング５ａにはリードブッシュ４０が嵌着され、ステータ４ａのコイル線２７ａはリードブッシュ４０の貫通孔を通りフレキシブル回路基板８ａに半田部３４ａにより連結される。なお、フレキシブル回路基板８ａはハウジング５ａに貼着される。以上の構造により、ステータ４ａに通電することによりステータ４ａとロータマグネット７ａ間に磁力作用が生じ、ロータハブは中心軸６ａを中心として回転駆動される。
【０００３】
前記した従来のスピンドルモータ１ａは次の手順により組み立てられる。図１３に示すように、まず、ハウジング５ａにリードブッシュ４０を打ち込むと共にフレキシブル回路基板８ａを貼着する。ステータ４ａをハウジング５ａの円筒部４１に嵌め込み、ステータ４ａのコイル線２７ａをリードブッシュ４０の貫通孔を通しフレキシブル回路基板８ａ側に引き出し半田部３４ａによりフレキシブル回路基板８ａに固定する。
【０００４】
次に、図１４に示すようにロータハブ２ａにロータマグネット７ａおよび上部軸受３７を固定および嵌め込み、図示のように図１３に示した状態にあるハウジング５ａ側に挿入する。挿入位置決め後、図１５に示すように、スペーサ３９および下部軸受３８を挿入し、更に、下部軸受３８の内輪を上方に押して予圧を加えて固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の手順により組み立てられる従来のスピンドルモータの場合には、組み立て上において次のような問題点がある。まず、ステータ４ａのコイル線２７ａをリードブッシュ４０に通す作業は面倒である。特に小形のスピンドルモータの場合には困難であり多くの作業時間を必要とする。一方、図１４に示したように、ハウジング５ａ側にロータハブ２ａを挿入する場合、ロータマグネット７ａとステータ４ａとの間に磁気吸引力が作用し、ロータハブ２ａが真直に挿入されず、ロータマグネット７ａがステータ４ａに干渉する問題点がある。ロータハブ２ａが傾斜して挿入されるとロータハブ２ａのフレが大きくなり、ロータハブ２ａが均一に枢支されず円滑の回転ができない。更に、ステータ４ａとロータマグネット７ａとの間の間隙がバラツキ、軸受に予圧ムラが発生して安定した回転が行われない問題点がある。以上により、従来のスピンドルモータ１ａの場合には高精度の組み立てができず、モータを安定回転させることが困難となる問題点があった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するもので、組立性がよく、高精度組み立てしか行われ、モータ回転の安定化が図られると共に、生産が容易で小形化が図れるスピンドルモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、静止部材と、前記静止部材に設けられた軸受手段と、前記軸受手段により回転支持されるロータハブと、前記ロータハブに設けられたロータマグネットと、前記ロータマグネットと半径方向に対向し、前記静止部材に設けられたステータとを備え、前記ロータハブは、回転軸線方向の一方に開口部を有したカップ形状をなす、スピンドルモータにおいて、前記静止部材には、前記ロータハブの回転軸心と同心で、前記ステータの内径にほぼ等しい内径の円形の固定用孔が形成されたハウジングを有し、前記固定用孔の内径にほぼ等しい外径の外周面を有する円筒状部材が設けられ、前記ステータは円筒状内周部を有し、前記ステータの内周部が前記円筒状部材の円筒状外周部に外嵌され、前記ハウジングにおける前記固定用孔の周縁には、前記ステータから引き出されたコイル線端部を外部に引き出すための引き出し孔が形成されており、前記固定用孔の周縁に該引き出し孔と前記固定用孔とを連通するためのスリットが形成され、前記円筒状部材の円筒状外周部のうち、前記ロータハブの開口部側が、前記ステータを外嵌させるための装着端部として規定される。
【００１０】
上記スピンドルモータによれば、ステータを、静止部材に取りつける際、ロータハブの開口部から回転軸線方向の内側に向けて、所定の位置決めにより取り付けるため、ロータハブ及びロータハブに設けられたロータマグネットに対して、ステータはこれらに磁気的に干渉することが可及的に低減され、静止部材へ精度良く組み立てられる。また上記別のスピンドルモータでは、ステータが取り付けられる静止部材には、円筒状外周部を有しており、その円筒状外周部において、ロータハブの開口部側をステータ装着のための装着端部としている。この場合も、ロータハブやロータマグネットに対して、ステータはこれらに磁気的に干渉されることが低減され、静止部材へ精度良く組み立てられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるスピンドルモータを図面を参照して詳述する。まず、図１によりスピンドルモータ１の全体構造を説明する。スピンドルモータ１は大別して、中空の中心軸（軸部材）６を有しロータマグネット７を固持するロータハブ２と、軸受スリーブ３と、ステータ４と、リードブッシュ２９を嵌着しフレキシブル回路基板８を貼着するハウジング５と、スラストプレート９およびスラストカバ１０等からなる。
【００１３】
ロータハブ２の中心には中空の中心軸６が嵌着され、ロータハブ２の内面にはロータマグネット７が接着などにより固定される。なお、ロータハブ２には図示省略の磁気ディスクが装着され、カップ形状をなす。中心軸６には、回転軸線方向へ同軸的に貫通して形成された内孔が設けられ、この内孔には図５に示したシャフトスリーブ１１と、図６に示すシャフトスリーブ（介装部材）１２が嵌着される。シャフトスリーブ１１にはその中心に貫通孔１３が穿孔され、シャフトスリーブ１２にはその外周側に切り欠き１４が貫通して形成される。切り欠き１４と中心軸６の内孔（内周部）とで形成される間隙は、下記に説明する動圧軸受用の流体潤滑剤を保持する流体潤滑剤貯溜部をなし、動圧軸受部にて余分な流体潤滑剤を保持すると共に、必要に応じて流体潤滑剤を供給する。
【００１４】
シャフトスリーブ１１の貫通孔１３は、この切り欠き１４に対し、同一大気圧を維持するよう設けられているもので、これにより、流体潤滑剤を円滑に動圧発生部へ供給または貯溜する。なお、貫通孔１３に代えて、図示省略するが、中心軸６の上端部を固定するためのネジ或いは固定部材に同様な通気孔を設けるもよい。その場合、少なくとも切り欠き状の隙間が形成されていればよい。またシャフトスリーブ１２は外周側に切り欠き１４のような溝部があればよく、図示の形状に限定するものではない。さらに、中心軸６の内孔に上記間隙（流体潤滑剤貯溜部）を形成するスリット溝を設けてよい。そして、これらスリット溝は、その数や形状に限定されるものではない。そして図６に示すように、複数設けられる場合には、図示省略するが、回転軸線に対して、回転対称状に設けることが回転動バランスを図る上で望ましい。
【００１５】
軸受スリーブ３は外内周を高精度に仕上げたリング状部材からなり、図示のように上方側には鍔部（突状部）１５が形成され、下方側にはスラスト孔１６とこれに段付状に連結されスラスト孔１６より大径のスラストカバ嵌入孔１７が形成される。軸受スリーブ３の内周と中心軸６の外周との間には微小隙間１８が形成され、この微小隙間に流体潤滑剤が充填保持されている。そしてスリーブ３の内周部または中心軸６の外周部のいずれかに、図示省略するヘリングボーン状の動圧発生溝が設けられている。これにより中心軸６は半径方向へ所定に（ラジアル）軸受支持される。
【００１６】
また、中心軸６の下方に嵌着されるスラストプレート９の外周とスラスト孔１６の内周間には微小隙間１９が形成され、且つスラスト孔１６のスラスト面とスラストプレート９のスラスト面との間には微小隙間２０が形成される。また、スラストカバ嵌入孔１７に嵌着されたスラストカバ１０のスラスト面とスラストプレート９のスラスト面との間にも微小隙間２１が形成される。これら微小隙間２０，２１には、流体潤滑剤が充填保持されており、更にこれら微小間隙２０，２１を形成するそれぞれのスラスト面には、いずれか一方にそれぞれヘリングボーン状あるいはスパイラル状の動圧発生溝が設けられており、これらにより中心軸６は、即ちロータハブ２は、回転軸線方向への位置規制がなされつつ（スラスト）軸受支持される。そして、切り欠き１４により形成される流体潤滑剤貯溜部と、これら動圧軸受支持部とが連通しているため、高精度で長寿命の軸受支持が実現される。
【００１７】
また、スラストカバ嵌入孔１７のスラストカバ１０と当接するスラスト面にはＯリング２２が嵌着されるリング溝２３が凹設される。一方、ロータハブ２の軸受スリーブ３側の下面と軸受スリーブ３の鍔部１５の上面との間には間隙２４が形成される。
【００１８】
ステータ４は図４に示すように、軸受スリーブ３の外周に嵌着されるコア２５と、コア２５に巻回されるコイル２６等からなり、コイル２６は図１に示すように上下に膨出して形成される。また、コイル２６からはコイル線２７が引き出される。なお、ステータ４はロータマグネット７と適宜間隙を介し半径方向へ相対向して配置される。
【００１９】
ハウジング５はその内孔２８を軸受スリーブ３の外周に嵌着し、装置の不動（静止）側に固定される。図２，図３に示すように、ハウジング５の内孔２８側にはリードブッシュ２９が嵌着されるブッシュ孔３０がステータ４のコイル２６の膨出部のピッチに合わせて穿孔される。また、図２，図３に示すようにブッシュ孔３０にはハウジング５の内孔２８側に向かって開口するスリット溝３１がそれぞれ開口形成される。一方、リードブッシュ２９はブッシュ孔３０に挿着される筒部３２と、コイル２６の膨出部の嵌まり込む半円弧部３３を有するものからなり、図１に示すようにブッシュ孔３０に挿着され、且つステータ４を保持する。リードブッシュ２９にはコイル線２７の通過する貫通孔３５が形成され、貫通孔３５には開口部３６が連通する。また、ハウジング５の下面側にはフレキシブル回路基板８が貼着され、リードブッシュ２９から引き出されたコイル線２７は半田部３４によりフレキシブル回路基板８に連結される。
【００２０】
次に、図１等に示したスピンドルモータ１の組み立て手順を図７乃至図１１により説明する。図７に示すように中空の中心軸６の内孔内にシャフトスリーブ１１，１２を嵌入し、中空軸６とロータハブ２を嵌着する。また、ロータハブ２の内面にロータマグネット７を固定する。以上の組み立て済のロータハブ２の中心軸６を軸受スリーブ３の内周に挿入する。軸受スリーブ３は内外周を高精度に仕上げられた適宜軸長を有するリング状部材からなるため、ロータハブ２は真直に、且つ円滑に挿入される。
【００２１】
次に、図８に示すようにスラストプレート９を中心軸６に嵌入し、軸受スリーブ３を所定位置に保持する。また、軸受スリーブ３のリング溝２３にＯリング２２を嵌着する。次に、図９に示すように、スラストカバ１０を軸受スリーブ３のスラストカバ嵌入孔１７に所定位置まで嵌入する。これにより、ロータハブ２ａは動圧軸受による回転支持がなされる。次に、図１０に示すように組み立て済のステータ４を軸受スリーブ３の外周に嵌入する。その際、ステータ４の上端部が、軸受スリーブ３の鍔部（突状部）１５の下面に当接（奥当たり）して、ステータ４は回転軸線方向に位置決めされる。これにより、ロータハブ２ａ及びこれに装着されたロータマグネット７と、ステータ４とは磁気的に相互に干渉を与えようとし、この結果、ロータハブ２ａに対してフレなどの悪影響与えようとするが、既にロータハブ２ａは精度良く回転支持されているため、こうしたデメリットは可及的に低減される。
【００２２】
こうしてロータハブ２が軸受スリーブ３に正しく挿着されているため、ステータ４とロータマグネット７との間隙は所定の寸法に、且つ均一に保持される。そして、ハウジング５に予めリードブッシュ２９を嵌着すると共に、フレキシブル回路基板８を貼着する。次に、図１１に示すようにハウジング５を軸受スリーブ３の外周に嵌着する。この場合、リードブッシュ２９およびハウジング５側には開口部３６とスリット溝３１が開口形成されているためコイル線２７は簡単にリードブッシュ２９の貫通孔３５内に入り、容易に引き出される。以上のように、本発明のスピンドルモータ１は従来のスピンドルモータ１ａに較べて高精度に組み立てられ、コイル線２７の引き出しもきわめて容易に行われる。
【００２３】
また本発明によれば、軸受に動圧軸受を採用しているため、従来のようなベアリングの予圧不具合や、ベアリングダメージによる回転精度の低下を防止することができる。
【００２４】
本発明では、上記説明したように、中心軸６がロータハブ２ａと一体に固定された、いわゆる軸回転型スピンドルモータを用いた。この他、ハウジング５に軸受が設けられ、この軸受にロータハブが回転支持される、いわゆる軸固定型スピンドルモータについても採用できる。こうしたスピンドルモータは、例えば、特開平５−１５１３１号公報や、特開平６−１７８４９１号公報などに記載のスピンドルモータに対しても適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係わるスピンドルモータによれば、次のような顕著な効果を奏する。
１）ステータを、静止部材に取りつける際、ロータハブの開口部から回転軸線方向の内側に向けて、所定の位置決めにより取り付けるため、ロータハブ及びロータハブに設けられたロータマグネットに対して、ステータはこれらに磁気的に干渉することが可及的に低減され、静止部材へ精度良く組み立てられる。またステータが取り付けられる静止部材には、円筒状外周部を有しており、その円筒状外周部において、ロータハブの開口部側をステータ装着のための装着端部としている。この場合も、ロータハブやロータマグネットに対して、ステータはこれらに磁気的に干渉されることが低減され、静止部材へ精度良く組み立てられる。
２）さらに、本発明のスピンドルモータによれば、予め、静止部材へロータハブを回転支持させておき、その上で、ステータを静止部材へ取り付ける。このため、ロータハブやロータハブに設けられたロータマグネットに対して、ステータはこれらの磁気的干渉を受けても、既にロータハブは静止部材で精度良く回転支持されているため、何等影響を受けることなく、高精度回転支持が維持される。
３）リードブッシュおよびこれが嵌着されるハウジング側に開口部やスリット溝を形成することによりステータのコイル線の引き出しが容易に行われ、組立性を向上し、作業効率を向上することができる。
４）軸受手段として動圧軸受を用い、また流体潤滑剤を貯溜する貯溜部を有しているため、精度良くかつ長寿命な軸受支持が実現され、これにより、円滑の回転駆動が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるスピンドルモータの全体構造を示す軸断面図。
【図２】本発明のリードブッシュの構造とリードブッシュの嵌着されるハウジングのブッシュ孔の構造を示す部分斜視図。
【図３】本発明のハウジング構造と、これに穿孔するブッシュ孔の構造やフレキシブル回路基板の取り付け状態を示す部分斜視図。
【図４】本発明に係わるステータ構造を示す部分斜視図。
【図５】本発明に係わるシャフトスリーブを示す斜視図
【図６】本発明に係わる別のシャフトスリーブを示す斜視図。
【図７】本発明に係わるスピンドルモータの組み立て手順を示す部分断面図。
【図８】本発明に係わるスピンドルモータの組み立て手順を示す部分断面図。
【図９】本発明に係わるスピンドルモータの組み立て手順を示す部分断面図。
【図１０】本発明に係わるスピンドルモータの組み立て手順を示す部分断面図。
【図１１】本発明に係わるスピンドルモータの組み立て手順を示す部分断面図。
【図１２】従来のスピンドルモータの構造を示す軸断面図。
【図１３】従来のスピンドルモータの組み付け手順を示す部分断面図。
【図１４】従来のスピンドルモータの組み付け手順を示す部分断面図。
【図１５】従来のスピンドルモータの組み付け手順を示す部分断面図。
【符号の説明】
１  スピンドルモータ
２  ロータハブ
３  軸受スリーブ
４  ステータ
５  ハウジング
６  中心軸
７  ロータマグネット
８  フレキシブル回路基板
９  スラストプレート
１０  スラストカバ
１１  シャフトスリーブ
１２  シャフトスリーブ
１３  貫通孔
１４  切り欠き
１５  鍔部
１６  スラスト孔
１７  スラストカバ嵌入孔
１８  微小隙間
１９  微小隙間
２０  微小隙間
２１  微小隙間
２２  Ｏリング
２３  リング溝
２４  間隙
２５  コア
２６  コイル
２７  コイル線
２８  内孔
２９  リードブッシュ
３０  ブッシュ孔
３１  スリット溝
３２  筒部
３３  半円弧部
３４  半田部
３５  貫通孔
３６  開口部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003768571.tif 000013
【図１３】
0003768571.tif 000014
【図１４】
0003768571.tif 000015
【図１５】
0003768571.tif 000016