JP2651925B2 - ディスク装置の片側から組込まれるディスク駆動用モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば、磁気ディスクにデータを記録し
再生するために用いられる磁気ディスク装置の片側から
組込むことができるようにしたディスク駆動用モータに
関する。

従来の技術とその課題 従来、磁気ディスク駆動用モータ（以下、単に「モー
タ」と称す。）を磁気ディスク装置に組込む場合に普通
に行われていることは、予め組立てたモータを磁気ディ
スク装置のベースに取付けることである。しかし、これ
はでは装置全体の厚みが厚くなることと、部品点数が多
くなる等の問題点がある。

そこで、第11図に示すように、モータ10を磁気ディス
ク装置Ａのベース11に直接組込みことも行われている。

この構造と組立順序を説明すると、磁気ディスク装置
Ａとモータ10の供用のベースの内外面11a,11bに突出し
て一体に形成した中空軸12に予め圧入された中空固定軸
13に、鉄心14と電機子コイル15とからなるステータアッ
センブリ16の鉄心15が中空固定軸13に最初に圧入あるい
は接着により取付けられ、止め輪17が組み込まれる。

次に、前記止め輪17の下側にスプリング18とベアリン
グ19とを順に挿入する。

そして、シャフト20と、シャフト20の下端（第11図の
下端側）にフランジ21を介して一体に取り付けられたロ
ータ22と、ロータ22の内面にマグネット23とで構成され
たロータアッセンブリ24の前記シャフト20を中空固定軸
13内に下方より前記スプリング18に抗して挿入する。

次に、シャフト20の上端から、ベアリング25を挿入
し、シャフト20に止め輪26を係合する。従って、ベアリ
グ19とフランジ21を介してスプリング18により下方に付
勢されているシャフト20の位置は止め輪26がベアリング
25を止め輪17に押圧して決められる。

最後に、シャフト20と、中空固定軸13との上端に磁性
流体シール27を取り付けた後、シャフト20の先端にディ
スクハブ28を圧入する。

モータ10に磁気ディスクＢを取り付けるには、スペー
サＳを交互に介在させて、ディスクハブ28に嵌挿した
後、ディスクハブ28に対し取り外し自在のクランパー29
の締め付けにより行われる。

ところが、このような構造であると、ベース11の外面
11bを上向にし、前記ステータアッセンブリ16とロータ
アッセンブリ14を組み込んだ後、大きなベース11を裏返
して、内面11aを上向にしてベアリング25、磁性流体シ
ール27、ディスクハブ18等を組み込まなければならず、
組立てのために、裏返し工程が必要であり、これが組立
作業に障害となり生産性が悪いとともに、部品点数が多
いという問題点がある。

課題を解決するための手段 本発明は、ディスク装置のベースの内面に内方向に突
設された中心軸と、この中心軸に対し同心状に配置され
た電機子と、前記中心軸の自由端部に一対のころがり軸
受により回転自在に片持状に支持され、前記電機子の外
周を囲む円筒状側壁及びディスク受部を有するカップ形
ロータフレームと、前記円筒状側壁内面に固定され前記
電機子の外周面と空隙を介して対面する永久磁石とを具
え、ディスク装置の片側から組込むようにしたディスク
駆動用モータにより前記課題を解決した。

作用 本発明のモータは、先ず、ベースの内面を表向きにし
て上向きにし、その後中心軸の周りに順次各部品を組込
んで組立てられる。

ディスクは前記ロータフレームの円筒状側壁の外周に
嵌挿して、ディスク受部で受け止められてモータに取り
付けられる。

尚、中心軸が圧入であるときは、中心軸は圧入により
ベースに突設される。

従って、モータの各部品は中心軸を上に向けたまま順
次組み込まれるから、ベースを裏返しにする必要がな
く、部品点数も少なくなる。また、前記電機子のベース
線は中心軸の根元の部分付近から、ベースの外部に引き
出される。

実施例 第１図、第２図は本発明の第１実施例で、第１図は磁
気ディスク駆動用モータ40の縦断面図である。

磁気ディスク装置Ａとモータ40の共用のベース41の内
面41aには中心軸42が内方向に突出するように一体成形
されている。中心軸42は、下部が太径部42aに、中間部
が中径部42bに、先端が細径部42cになっている。

電機子43は中心軸42に同心状に配置され、積層鉄心44
とコイル45で構成されている。中心軸42の中径部42bに
は積層鉄心44が太径部42aに当接して圧入あるいは接着
により取付けられている。コイル45にプリント基板46を
介して接続されるリード線47はベース41に形成した孔48
から外部に引き出されている。

中心軸42の細径部42cには、一対のベアリング（ころ
がり軸受）49,50がその内輪49b,50bを接着剤を併用した
圧入により取り付けられている。ベアリング49の内輪49
bは細径部42cと中径部42bの段部に当接している。ベア
リング49とベアリング50は互いに離れている。

ロータ60は前記電機子43に対して回転するもので、ロ
ータフレーム61と永久磁石68で構成されている。

鋼製又は鋼とアルミニウムの複合体からなるロータフ
レーム61は全体がカップ状のものを伏せた形状をしてお
り、その底に相当する肉厚部分62の太径中心孔63内には
ベアリング49の外輪49aが接着剤を併用して圧入されて
いる。細径中心孔64内にはベアリング50の外輪50aが隙
間ばめにされている。ベアリング49,50の外輪49a,50a間
には直列に組み合わせた皿ばね65が適当な予圧をもって
圧縮介装されている。従って、皿ばね65はベアリング4
9,50の外輪49a,50a間の距離を軸方向に押し拡げること
によりベアリング49,50の軸方向および半径方向のがた
を無くし予圧を付与している。

肉厚部分62には、鉄心44の外周面を覆う均一外径の円
筒状側壁66が延長するように形成してある。その先端は
ベース41に形成した環状突部67と対向している。側壁66
の内面66aには鉄心44と空隙Ｃをもって対面する環状永
久磁石68が圧入されている。側壁66の外面66bには外方
に突出する磁気ディスク受部69が鍔状に形成されてい
る。この受部69は、受面69aが中心軸42に対し直角な平
面になっている。

磁気ディスクＢは、中心孔をロータフレーム61の外面
66b嵌挿され、ディスク受部69上にスペーサＳを介して
所定の間隔で積み重ねられて、押さえ金具72とねじ73と
により固定される。

電機子43は第２図に示すように鉄心44に設けたスロッ
ト70内にコイル45が巻かれて永久磁石68の磁極数と同極
数の回転磁界を生ずるように通電制御されており、この
回転磁界と同方向にロータ60を回転させる。この回転に
際し、ロータフレーム61はベアリグ49,50により中心軸4
2の自由端部42dに高剛性をもって軸承され、且つ肉厚部
分62がこれから延長する側壁66、永久磁石68、ディスク
受部69及びこの受部69上に固定される磁気ディスクＢ等
の回転部分を強固に支持するので、回転ぶれがなく正確
に回転することができる。

次に以上の構成のモータ40の組立順序を説明する。

先ず、ベース41の内面41aを表向きにして中心軸42を
上向きにする。次に中心軸42に電機子43の積層鉄心44を
圧入あるいは接着により取付ける。その際、孔48からリ
ード線47をベース41の外方に引き出す。

次に、予め太径中心孔63にベアリング49を圧入してあ
るロータフレーム61を中心軸42に挿入し、ベアリング49
をその内輪49bが中径部42bの段部に当接するように細径
部42cに圧入する。その後、中心軸42に皿ばね65を挿入
し、細径部42cにベアリング50の内輪50bを圧入し、外輪
50aをロータフレーム61の細径中心孔64に隙間ばめにす
る。最後に、この隙間を接着剤で固定し、ベアリグ50の
側面を覆うようにカバー74を前記細径中心孔64に組み込
む。

このようにして組立てられたモータ40に磁気ディスク
Ｂを取り付けるには、スペースＳを交互に介在させてロ
ータフレーム61に挿入し、ねじ73の締め付けにより押さ
え金具72でロータフレーム61と一体化する。

第３図と、第３図の部分拡大図である第４図は第２実
施例の縦断面図で、第１図の構造部分と別構造の構造部
分のみを第１図と異なる符号を付して説明する。

この実施例は、第１図の場合と比較すると、中心軸の
形状と、ベアリングの予圧付与のための構造が異なって
いる。

磁気ディスク駆動用モータ100の中心軸102は、磁気デ
ィスク装置Ａのベース101の内面101aに一体に突設成形
したもので、外径が均一になっている。ベース101と電
機子43の間と、電機子43とベアリング49の間との中心軸
102上には夫々リング103,104が嵌挿されている。

次に、この構造における、磁気ディスク駆動用モータ
100の組立順序を説明する。

先ず、中心軸102にリング103を嵌挿し、電機子43を圧
入し、リング104を挿入する。

そして、予め環状永久磁石68を取り付けてあるロータ
フレーム61の中心穴106に、一方のベアリング49又は50
の外輪49a又は50aを圧入あるいは接着剤で取り付けた
後、円筒状のスペーサ105を挿入し、さらに、スペーサ1
05が介在するように、他方のベアリング49又は50の外輪
49a又は50aを圧入あるいは接着剤で取り付ける。その
後、ベアリング49,50を中心軸102に挿入して、第４図に
示すように、内輪50bに外力Ｆを加えた状態で内輪40b,5
0bを中心軸102に対して接着固定する。

前記外力Ｆを加えたとき、第４図に示すように、外力
49a,50aは互いに離間する方向に移動させられ予圧が付
与される。

なお、スペーサ105はロータフレーム61の中心穴106内
周に一体に形成したものでもよい。

この第３図の実施例は、第１図の皿ばね65の替わりに
スペーサ105を用いたので、構造が簡単になり、且つベ
アリング49,50間の空間を少なくできる。

次に、第５図の実施例は、第４図におけるスペーサ10
5を省略し、ベアリングに予圧を付与する構造をさらに
簡素化したものである。

この構造における組立順序は、第２実施例と略々同一
である。

即ち、先ず、中心軸102にリング103を挿入し、電機子
43を圧入し、リング104を挿入しておく。そして、予め
環状永久磁石68を取り付けてあるロータフレーム61の中
心穴106に、２つのベアリング49,50の外輪49a,50aを適
宜の間隔だけ離間して、圧入あるいは接着剤で取り付け
る。その後、ベアリング49,50を中心軸102に挿入して、
第５図に示すように、内輪50bに外力Ｆを加えた状態で
内輪40b,50bを中心軸102に対して接着固定する。

前記外力Ｆを加えたとき、第５図に示すように、外輪
49a,50aは互いに離間する方向に移動させられ予圧が付
与される。

尚、この第５図の構造は第１図の駆動用モータ40にも
適用できる。

第６図は第３実施例の縦断面図であり、第１図と同一
符号のものは同一構造部分を示し、第１図の構造部分と
別構造の構造部分のみを第１図と異なる符号を付して説
明する。

第３実施例は第１実施例と比較して中心軸の構造が異
なっている。

磁気ディスク駆動用モータ80の中心軸82は、磁気ディ
スク装置Ａのベース81の内面81aに一体に突設した中空
状の圧入部83の圧入孔83aに圧入されている。

この構造において、磁気ディスク駆動用モータ80を組
み立てるには、先ず、磁気ディスク装置Ａのベース81の
内面81aを表向きにし、圧入部83を上向きにする。この
圧入部83の圧入孔83aに中心軸82を圧入し圧入部83と一
体にする。

その後、圧入部83の外周83bに積層鉄心44を圧入ある
いは接着により取付け、さらに中心軸82にベアリング4
9,50を介してロータフレーム61を組み込む。

第７図は第４実施例の縦断面図であり、第６図の実施
例と異なる部分は、磁気ディスク駆動用モータ90の中心
軸92を細軸部92aと太軸部92bの段付軸にしたことであ
り、ベース91の内面91aに突設した中空状の圧入部93の
圧入孔93aに前記中心軸92の細軸部92aが圧入されてい
る。

この構造においても第６図の実施例と同様に、圧入部
93の外周93bに積層鉄心44が、中心軸92にベアリング49,
50を介してロータフレーム61が取り付けられる。

第6,7図の実施例においても、ベアリング49,50間に皿
ばねの替わりに、第３図、第４図のようにスペーサを介
在させてもよい。また、第５図のように、皿ばね、スペ
ーサを省略した構造であってもよい。

第８図と第８図の部分拡大図である第９図は、第５実
施例で、磁気ディスク駆動用モータ110の中心軸112を細
軸部112aと、太軸部112bにし、ベース111の内面111aに
突設した中空状の圧入部113の圧入孔113aに細軸部112a
を圧入し、圧入部113の外周113bの外径と、太軸部112b
の外径を同一にしたものである。さらに、内輪の無いベ
アリング119,120を使用し、ベアリング119,120間にスペ
ーサ125を介在させてある。

この構造における組立順序は、予め中心軸112の自由
端部112dにベアリング119,120が組込まれてスペーサ125
がベアリング119,120間に割り込まれている組立体の細
軸部112aを、電機子43を予め圧入してある圧入部113の
中心孔113aに圧入する。その後、ベアリングの外輪119
a,120aにロータフレーム61を接着剤または圧入により固
定する。

この構造においては、以上の組立順序の他に、次の組
立順序もある。

先ず、中心軸112に組み込んだベアリング119,120間に
スペーサ125を割り込ませる。その後、ロータフレーム6
1に、ベアリング119,120を圧入あるいは接着剤により取
り付け、中心軸112、ベアリング119,120、ロータフレー
ム61を一体化する。そして最後に、中心軸112を電機子4
3が予め取り付けられている圧入部113の中心孔113aに圧
入して一体化する。

なお、この場合のスペーサ125は平面形状がＣ字状で
あり、その長さ誤差は１μｍ以下に管理されている。

この構造においても、第３図と同様に、ベアリングに
予圧を付与することができる。

最後に、第10図の磁気ディスク駆動用モータ130は、
第６実施例で、磁気ディスクの装置Ａ全体の厚みを薄く
するために、下側のベアリング49を取り囲むように、ベ
ース131に形成した環状の突壁135に電機子43を圧入した
ものである。

ロータ140は、ロータフレーム141と、永久磁石68とで
構成され、ロータフレーム141は、肉厚部分142と、ベア
リング49,50が入る中心孔143と、電機子43を囲む円筒状
側壁146と、磁気ディスク受部149とを有している。

この場合、モータ130は、先ず、電機子43を突壁135に
圧入した後、予め、自由端部132dにベアリグ49,50を介
してロータ140を設けた中心軸132をベース131の圧入孔1
33に圧入して組立てる。ベアリング49,50間にはスペー
サ105が介在している。

なお、各シャフトの上端は自由端になっているが、上
端をディスク上部フレーム（図示省略）にねじで固定
し、シャフトの傾きを防止する、周知の技術を適用する
ことも可能である。この場合、ディスク上部フレームの
下面側でシャフトの先端に磁性流体シールを取付け、ベ
アリングのグリースの飛散を防止することができる。

又、以上の実施例は、磁気ディスク装置に駆動用モー
タを組込む説明をしたが、光ディスク装置あるいは光磁
気ディスク装置についても同様の構造で組込める。

以上の実施例によると、何れも、中心軸42,82,92,10
2,112,132をベース41,81,91,101,111,131の内面41a,81
a,91a,101a,110a,131aに内方向に突出するように具えた
ので、モータ40,80,90,100,110,130の組み立て工程にお
いて、ベースを裏返すことなく各部品の組み込みができ
るので、組立作業能率が向上する。又、磁気ディスクの
ベースと駆動用モータのベスが同一であるので、部品点
数が少なくなり、構造が簡単で小型化が可能になるとと
もに、組立精度も向上する。

さらに、中心軸を第６図，第７図，第８図，第10図の
ように圧入して取付けると、ベース81,91,101,131の成
型が容易になる。

また、一対のベアリング49,50を中心軸42,82,92,102,
112,132の自由端部42d,82d,92d,102d,112d,132dに具
え、ロータフレーム61,141を片持状態にしたので電機子
43のリード線47を容易に外部に引き出すことができる。

なお、以上に説明したようにして一対のベアリングに
予圧を付与すると、ベアリングの剛性が高まり、振れ精
度が向上するとともに、回転音が低減できる効果があ
る。

発明の効果 以上のように、本発明は、ディスク駆動用モータの中
心軸をディスク装置のベースの内面に内方向に突設し、
一対のころがり軸受を中心軸の自由端部に具えロータフ
レームを片持状態で支持するようにしたので、各部品を
ベースの片側から順次組み込むことができ、組立作業能
率が向上し、部品点数も少なくなり、組立精度が向上す
るとともに、構造が簡単で小型化が可能になる。

なお、請求項（３）の、中心軸を圧入により取付ける
構成ではかなりの長さの圧入長を必要とするが、ベース
の成型が容易であり、コストが低減できる効果がある。

さらに、本発明の構成によれば電機子のリード線を容
易に外部に引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第10図は本発明の実施例であって、そのう
ち、 第１図，第２図は第１実施例で、 第１図は縦断面図、 第２図は第１図の２−２矢視断面図、 第３図，第４図は第２実施例で、 第３図は一部分を省略した断面図、 第４図は第３図の部分拡大図、 第５図は第４図においてスペーサを省略した構造の図、 第６図は第３実施例で一部分を省略した縦断面図、 第７図は第４実施例の部分拡大図、 第８図、第９図は第５実施例で、 第８図は縦断面図で一部分省略した図、 第９図は第８図の部分拡大図、 第10図は第６実施例の縦断面図で一部省略した図であ
る。 第11図は従来例の断面図である。 Ａ……磁気ディスク装置（ディスク装置） Ｂ……磁気ディスク（ディスク） Ｃ……空隙 40,80,90,100,110,130……ディスク駆動用モータ 41,81,91,101,111,131……ベース 41a,81a,91a,101a,111a,131a……ベースの内面 42,82,92,102,112,132……中心軸 42d,82d,92d,102d,112d,132d……中心軸の自由端部 43……電機子 49,50,119,120……ころがり軸受 60,140……ロータ 61,141……カップ形ロータフレーム 66,146……円筒状側壁 66a,146a……円筒状側壁の内面 68……環状永久磁石（永久磁石） 69,149……磁気ディスク受部（ディスク受部） 83,93,113……圧入部 83a,93a,113a,133……圧入孔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク装置のベースの内面に内方向に突
   設された中心軸と、 該中心軸に対し同心状に配置された電機子と、 前記中心軸の自由端部に一対のころがり軸受により回転
   自在に片持状に支持され、前記電機子の外周を囲む円筒
   状側壁及びディスク受部を有するカップ形ロータフレー
   ムと、 前記円筒状側壁内面に固定され前記電機子の外周面と空
   隙を介して対面する永久磁石とを具え、 ディスク装置の片側から組込まれることを特徴とする、 ディスク駆動用モータ。
2. 【請求項２】前記中心軸が前記ベースと一体成形されて
   いることを特徴とする、請求項（１）のディスク駆動用
   モータ。
3. 【請求項３】前記中心軸が前記ベースに圧入されている
   ことを特徴とする、請求項（１）のディスク駆動用モー
   タ。