ロータ部品、モータおよび記録ディスク駆動装置
【課題】記録ディスク駆動装置のモータにおいて、ロータハブのシャフトに対する垂直度を向上するとともに、ロータハブに対するシャフトの圧入に要する力を適正な大きさとする。
【解決手段】ロータ部品３０では、シャフト３２の圧入部３２２がブッシュ３１２の穴部３１２５に圧入されてシャフト３２がロータハブに対して固定される。このとき、圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦するため、上当接部３２２１および下当接部３２２３の合計長を適切な長さとすることにより、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとすることができる。また、穴部３１２５の内側面３１２６と接触しない中間部３２２２を設けることにより、圧入時にシャフト３２に過剰な荷重を加えることなく、シャフト３２とロータハブとの締結長を大きくして、ロータハブのシャフト３２に対する垂直度を向上することができる。
【解決手段】ロータ部品３０では、シャフト３２の圧入部３２２がブッシュ３１２の穴部３１２５に圧入されてシャフト３２がロータハブに対して固定される。このとき、圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦するため、上当接部３２２１および下当接部３２２３の合計長を適切な長さとすることにより、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとすることができる。また、穴部３１２５の内側面３１２６と接触しない中間部３２２２を設けることにより、圧入時にシャフト３２に過剰な荷重を加えることなく、シャフト３２とロータハブとの締結長を大きくして、ロータハブのシャフト３２に対する垂直度を向上することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ディスクが取り付けられるロータ部品、当該ロータ部品を備えるモータ、および、当該モータを備える記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置は、記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備えており、当該記録ディスクはモータのロータハブに取り付けられる。そして、モータの軸受機構の１つとして、ロータハブに固定されたシャフトと、ベースプレートに固定されるとともにシャフトが挿入されるスリーブ部との間における潤滑油の動圧を利用した軸受機構（いわゆる、流体動圧軸受）が利用されている。
【０００３】
このようなモータでは、ロータハブに形成された取付穴にシャフトを取り付ける際に、隙間嵌めした上での接着剤による固定や圧入による固定が行われている。しかしながら、接着固定では、ロータハブとシャフトとを垂直な状態で固定するために、接着剤が硬化するまでロータハブおよびシャフトを治具等により固定しておく必要がある。また、圧入による固定では、圧入長が短いとシャフトとロータハブとの間の締結力が小さくなり、シャフトに対するロータハブの垂直度が低下してしまう恐れがある。しかしながら、圧入長を長くすると、圧入の際にシャフトに大きな荷重が加わってシャフトが変形してしまう可能性がある。
【０００４】
そこで、ロータハブにシャフトを固定するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１のモータでは、記録ディスク載置用のターンテーブルに形成された回転軸（シャフト）が挿入される貫通穴において、軸方向の一方の端部側の径をシャフトの外径よりも小さくすることにより、シャフトを貫通穴に圧入して仮固定し、他の部分の径をシャフトの外径よりも大きくすることによりシャフトとの間に隙間を設け、当該隙間に接着剤を充填してシャフトを接着固定する技術が開示されている。
【０００５】
これにより、ターンテーブルとシャフトとの間の締結力が確保されるとともにシャフトを圧入する際の圧入力が過剰に大きくなることが防止される。また、接着剤が硬化するまでのターンテーブルの保持を省略して作業性の向上が図られている。特許文献１のモータでは、ターンテーブルにシャフトを仮固定した後に、シャフトの位置を再度調整することもできる。
【０００６】
特許文献２でも、特許文献１と同様に、ロータフレームの貫通穴の一方の端部側においてシャフトがロータフレームに対して軽圧入され、他の部分においてシャフトとロータフレームとの隙間に充填された接着剤によりシャフトがロータフレームに対して接着固定される。
【０００７】
一方、特許文献３では、ベースプレートにシャフトが固定されるタイプのモータにおいて、シャフトの端部近傍の外側面を周状に切削し、当該シャフトをベースプレートの穿孔に圧入した際に、切削部の上下においてのみシャフトと穿孔の内壁とを接触させることにより、シャフトとベースプレートとの締結力を確保するとともにシャフトを僅かな押圧力にてベースプレートに圧入する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７８０７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６０３１号公報
【特許文献３】特開２００３−２０４６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１および特許文献２のモータでは、シャフトの取り付けに際して、シャフトの軽圧入による仮固定が不十分である場合には、接着剤の硬化までの間にロータフレーム等がシャフトに対して傾いてしまう恐れがある。また、ロータフレームとシャフトとの間の圧入長が短いため、ロータフレームのシャフトに対する垂直度を機械的に決定することが難しい。
【０００９】
このように、ロータフレームがシャフトに対して傾くと、ロータフレームに取り付けられている記録ディスクがシャフトに垂直な面からずれた状態で回転し（いわゆる、面振れが生じ）、記録ディスクに対する情報の読み書きに影響を与えることがある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、記録ディスク駆動装置のモータにおいて、記録ディスクが取り付けられるロータハブのシャフトに対する垂直度を向上するとともに、ロータハブに対するシャフトの圧入に要する力を適正な大きさとすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータにおいて、前記記録ディスクが取り付けられるロータ部品であって、記録ディスクが取り付けられるロータハブと、前記ロータハブの中央に形成された穴部に所定の中心軸に沿って圧入されたシャフトとを備え、前記シャフトの前記穴部に圧入される圧入部が、前記中心軸方向に並ぶとともに前記穴部の内側面に当接する２つの当接部と、前記２つの当接部の間において前記穴部の前記内側面と非接触とされる非当接部とを備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータ部品であって、前記非当接部と前記穴部の前記内側面との間の隙間において前記圧入部と前記穴部の前記内側面とを接着する接着剤層をさらに備える。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のロータ部品であって、前記穴部の径が一定であり、前記圧入部の前記非当接部の径が、前記２つの当接部の径よりも小さい。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のロータ部品であって、前記２つの当接部のうち、前記シャフトの自由端側の当接部の前記中心軸方向の長さが、他方の当接部の前記中心軸方向の長さよりも長い。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータであって、請求項１ないし４のいずれかに記載のロータ部品、および、前記ロータ部品に取り付けられて前記中心軸の周囲に配置される界磁用磁石を有するロータ部と、前記ロータ部品の前記シャフトが挿入されるスリーブ部、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子、並びに、前記スリーブ部および前記電機子が取り付けられるベース部を有し、前記中心軸を中心に前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを備える。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、ロータハブのシャフトに対する垂直度を向上することができるとともに、ロータハブに対するシャフトの圧入に要する力を適正な大きさとすることができる。請求項２の発明では、シャフトをより強固にロータハブに固定することができる。請求項３の発明では、シャフトの圧入部とロータハブとの間の隙間を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ１（以下、「モータ１」という。）を備える記録ディスク駆動装置６０の内部構成を示す図である。記録ディスク駆動装置６０はいわゆるハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の２枚の記録ディスク４、記録ディスク４に対する情報の書き込みおよび（または）読み出しを行うアクセス部６３、記録ディスク４を保持して回転する電動式のモータ１、並びに、記録ディスク４、アクセス部６３およびモータ１を内部空間１１０に収容するハウジング６１を備える。
【００１９】
図１に示すように、ハウジング６１は、上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部６３が内側の底面に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材６１１、並びに、第１ハウジング部材６１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する板状の第２ハウジング部材６１２を備える。記録ディスク駆動装置６０では、第１ハウジング部材６１１に第２ハウジング部材６１２が接合されてハウジング６１が形成され、内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００２０】
２枚の記録ディスク４は、スペーサ６２２を介して上下に配置されるとともに、モータ１上に載置されてクランパ６２１によりモータ１に固定される。アクセス部６３は、記録ディスク４に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド６３１、ヘッド６３１を支持するアーム６３２、並びに、アーム６３２を移動することによりヘッド６３１を記録ディスク４およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド移動機構６３３を有する。これらの構成により、ヘッド６３１は回転する記録ディスク４に近接した状態で記録ディスク４の所要の位置にアクセスし、情報の書き込みおよび読み出しを行う。
【００２１】
図２は、記録ディスク駆動装置６０にて記録ディスク４の回転に使用されるモータ１の構成を示す縦断面図である。図２に示すように、モータ１はアウターロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備える。ロータ部３は、作動流体である潤滑油による流体動圧を利用した軸受機構を介して、モータ１の中心軸Ｊ１（後述するロータハブ３１およびシャフト３２の中心軸でもある。）を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２２】
ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持するベース部であるベースプレート２１、ロータ部３を回転可能に支持する軸受機構の一部である略有底円筒状のスリーブ部２２、および、スリーブ部２２の周囲にてベースプレート２１に取り付けられる電機子２４を備える。
【００２３】
ベースプレート２１は、第１ハウジング部材６１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、または、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材６１１の他の部位と一体的に形成される。スリーブ部２２は、ロータ部３のシャフト３２が挿入される略円筒状のスリーブ２２１、スリーブ２２１の下側の開口を封止する略円板状のシールキャップ２２２を備える。スリーブ部２２は、その下部がベースプレート２１の開口に圧入されることにより、ベースプレート２１に取り付けられている。電機子２４は、複数の珪素鋼板を積層してなるコア２４１、および、コア２４１の複数のティースに巻装されるコイル２４２を備える。
【００２４】
ロータ部３は、記録ディスク４（図１参照）が取り付けられるとともにロータ部３の各部を保持するロータハブ３１、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状であってロータハブ３１から下側（すなわち、ステータ部２側）に突出するシャフト３２、および、円環状のヨーク３３１を介してロータハブ３１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石３３を備える。界磁用磁石３３は、多極着磁された円環状の磁石であり、電機子２４との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する。
【００２５】
ロータハブ３１は、略有蓋円筒状のハブ本体３１１、および、ハブ本体３１１の天蓋部３１１１の略中央に形成された開口（すなわち、後述する内筒部３１１３の内側）に固定される略有蓋円筒状のブッシュ３１２を備える。ハブ本体３１１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金等により形成されており、略円環板状の天蓋部３１１１、天蓋部３１１１の外周から下側に突出する略円筒状の外筒部３１１２、および、天蓋部３１１１の内周から下側に突出する略円筒状の内筒部３１１３を備える。外筒部３１１２の内側面には、ステンレス鋼等の強磁性体により形成されたヨーク３３１が取り付けられる。
【００２６】
ブッシュ３１２はステンレス鋼により形成されており、略円筒状のブッシュ天蓋部３１２１、および、ブッシュ天蓋部３１２１の外周から下側に突出する略円筒状のブッシュ側壁部３１２２を備える。ブッシュ天蓋部３１２１の中央には、円形の開口を有するとともにブッシュ天蓋部３１２１を貫通する穴部３１２５が形成されている。
【００２７】
シャフト３２も、ブッシュ３１２と同様にステンレス鋼により形成されており、下端部に略円環板状のスラストプレート３２１を備える。モータ１では、シャフト３２の上端部が、ブッシュ３１２の中央（すなわち、ロータハブ３１の中央）に形成された穴部３１２５に中心軸Ｊ１に沿って圧入されることにより、シャフト３２がロータハブ３１に対して固定される。以下の説明では、シャフト３２の穴部３１２５に圧入される部位を、「圧入部３２２」という。また、ロータハブ３１とシャフト３２とをまとめて「ロータ部品３０」と呼ぶ。
【００２８】
図３は、ロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。図３に示すように、ロータ部品３０では、中心軸Ｊ１方向において、ブッシュ３１２の穴部３１２５の最も上側の上部３１２５１および最も下側の下部３１２５３の径は、上部３１２５１および下部３１２５３の間の中間部３１２５２の径よりも小さくされる。また、シャフト３２の圧入部３２２の外径は一定とされる。以下の説明では、圧入部３２２において、穴部３１２５の上部３１２５１、中間部３１２５２および下部３１２５３に対向する部位をそれぞれ、圧入部３２２の上部３２２１、中間部３２２２および下部３２２３という。
【００２９】
ロータ部品３０では、圧入部３２２が穴部３１２５に圧入される前の状態において、圧入部３２２の外径は穴部３１２５の上部３１２５１および下部３１２５３の径よりも僅かに大きく、穴部３１２５の中間部３１２５２の径よりも小さい。したがって、穴部３１２５に圧入部３２２が圧入された状態では、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３の外側面は穴部３１２５の内側面３１２６に当接し、中間部３２２２の外側面は穴部３１２５の内側面３１２６には接触しない。
【００３０】
換言すれば、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３は、中心軸Ｊ１方向に並ぶとともに穴部３１２５の内側面３１２６に当接する２つの当接部であり、以下の説明では、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３をそれぞれ、「上当接部３２２１」および「下当接部３２２３」という。圧入部３２２では、上当接部３２２１および下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向の長さが等しくされる。また、圧入部３２２の中間部３２２２は、当該２つの当接部の間において穴部３１２５の内側面３１２６と非接触とされる非当接部であり、ロータ部品３０では、中間部３２２２の外側面と穴部３１２５の内側面３１２６との間に隙間３００が形成される。
【００３１】
図２に示すモータ１では、ブッシュ側壁部３１２２の内側面とスリーブ２２１の外側面との間、ブッシュ天蓋部３１２１の下面とスリーブ２２１の上側の端面との間、スリーブ２２１の内側面とシャフト３２の外側面との間、スラストプレート３２１の上面とスリーブ２２１の下側の端面との間、および、スラストプレート３２１の下面とシールキャップ２２２の上面との間に微小な間隙が設けられ、ブッシュ３１２およびシャフト３２とスリーブ部２２との間（すなわち、ロータ部品３０とスリーブ部２２との間）に設けられたこれらの間隙に潤滑油が連続して充填されて軸受機構が構成される。
【００３２】
スリーブ２２１の外側面およびブッシュ側壁部３１２２の内側面は、上側に向かうに従って中心軸Ｊ１から離れる方向に傾斜している。スリーブ２２１の外側面の中心軸Ｊ１に対する傾斜角（すなわち、中心軸Ｊ１を含む縦断面における傾斜角）は、約２°〜３０°（好ましくは、５°〜２０°）とされ、ブッシュ側壁部３１２２の内側面の中心軸Ｊ１に対する傾斜角は、約０°〜２０°（本実施の形態では、５°〜１０°）とされる。モータ１では、下側に向かうに従ってブッシュ側壁部３１２２の内側面がスリーブ２２１の外側面から離れ、ブッシュ側壁部３１２２とスリーブ２２１との間の間隙に形成されたテーパーシールにより、潤滑油の流出が防止される。
【００３３】
スリーブ２２１の下側の端面には、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して中心軸Ｊ１側に向かう圧力を発生させるための溝（例えば、スパイラル状の溝）が形成されており、当該端面および当該端面に対向するスラストプレート３２１の上面によりスラスト動圧軸受部が構成される。また、シャフト３２およびスリーブ２２１の互いに対向する面には、潤滑油に流体動圧を発生させるための溝（例えば、中心軸Ｊ１の向く方向に関して、スリーブ２２１の内側面の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成されており、これらの面によりラジアル動圧軸受部が構成される。
【００３４】
モータ１では、流体動圧を利用する軸受機構によりロータ部３を潤滑油を介して非接触にて支持することにより、ロータ部３およびロータ部３のロータ部品３０に取り付けられる記録ディスク４を高精度、かつ、低騒音にて回転することができる。
【００３５】
次に、モータ１のロータ部品３０の組み立てについて説明する。図４は、ロータ部品３０の組み立ての流れを示す図であり、図５．Ａないし図５．Ｃは、組み立て途上のロータ部品３０（および、その周辺部品）を示す断面図である。ロータ部品３０を組み立てる際には、まず、図５．Ａに示すように、シャフト３２がスリーブ２２１の下側の開口から挿入される（ステップＳ１１）。
【００３６】
続いて、図５．Ｂに示すように、シャフト３２の圧入部３２２が、ブッシュ３１２の穴部３１２５に下側から圧入されることにより、シャフト３２がブッシュ３１２に対して固定される（ステップＳ１２）。シャフト３２の圧入時には、圧入部３２２のうち、図３に示す上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが、穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦する。図５．Ｂに示すように、ブッシュ３１２では、ブッシュ側壁部３１２２の内径がスリーブ２２１の上端部の外径よりも大きくされているため、シャフト３２のブッシュ３１２への圧入時に、スリーブ２２１がブッシュ側壁部３１２２の内側面と接触することなく、ブッシュ側壁部３１２２の内側に挿入される。
【００３７】
次に、図５．Ｃに示すように、シールキャップ２２２がスリーブ２２１にレーザ溶接により固定されることにより、スリーブ２２１の下側の開口が封止される（ステップＳ１３）。そして、ハブ本体３１１が別途加熱された後、ハブ本体３１１の下側から内筒部３１１３の内側にブッシュ３１２が挿入され、内筒部３１１３の内側面とブッシュ３１２の外側面とが対向する。このとき、ハブ本体３１１は熱膨張しているため、内筒部３１１３の内径はブッシュ３１２の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００３８】
その後、ハブ本体３１１を冷却して収縮させることにより、ブッシュ３１２の外側面に対してハブ本体３１１の内筒部３１１３の内側面が当接し、さらに、中心軸Ｊ１に向けてブッシュ３１２を締め付ける。このとき、ブッシュ側壁部３１２２は、ハブ本体３１１の内筒部３１１３の収縮により中心軸Ｊ１に向けて押圧され、下端部が中心軸Ｊ１側へと変形する。これにより、ブッシュ側壁部３１２２の内側面が中心軸Ｊ１に対して（さらに）傾斜し、上記の傾斜角度となってスリーブ２２１の外側面との間にテーパーシールとなる間隙を形成する。このように、ブッシュ３１２がハブ本体３１１に焼き嵌めにより固定されることにより、ロータ部品３０の組立が終了する（ステップＳ１４）。
【００３９】
以上に説明したように、モータ１では、シャフト３２の圧入時に、圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦する。このため、上当接部３２２１および下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向における合計長（すなわち、圧入部３２２の当接部の合計長）を適切な長さとすることにより、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとすることができ、圧入時の過剰な荷重によるシャフト３２の変形等を防止することができる。
【００４０】
また、シャフト３２の圧入部３２２において、上当接部３２２１と下当接部３２２３との間に、穴部３１２５の内側面３１２６と接触しない非接触部である中間部３２２２を設けることにより、当接部の合計長をあまり大きくすることなく（すなわち、圧入時にシャフト３２に過剰な荷重を加えることなく）、圧入部３２２の長さ（すなわち、圧入部３２２の上当接部３２２１の最上部から下当接部３２２３の最下部までの距離であり、シャフト３２とロータハブ３１との締結長である。）を大きくすることができる。これにより、シャフト３２をロータハブ３１に対して取り付ける際に、ロータハブ３１のシャフト３２に対する垂直度を向上することができる。また、ロータ部品３０においてロータハブ３１に荷重が加えられた際に、シャフト３２に対してロータハブ３１が傾くことを抑制することができる。
【００４１】
このように、モータ１のロータ部品３０では、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１の垂直度を向上することができる。その結果、ロータ部品３０に取り付けられた記録ディスク４が中心軸Ｊ１に垂直な面からずれることを抑制し、記録ディスク駆動装置６０における記録ディスク４に対する情報の読み書きを適切に行うことができる。
【００４２】
ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ側壁部３１２２の内側へのスリーブ２２１の挿入後に、ブッシュ３１２が焼き嵌めにてハブ本体３１１に固定され、このとき、ブッシュ側壁部３１２２が中心軸Ｊ１側に変形することによりテーパーシールが形成される。このように、ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ３１２の固定と並行して、かつ、ロータハブ３１とは別体の部材を使用することなく、テーパーシールを容易に形成することができる。また、ブッシュ側壁部３１２２にスリーブ２２１を挿入した後にブッシュ側壁部３１２２を変形させてテーパーシールを形成することにより、ブッシュ側壁部３１２２を変形させない場合に比べて、テーパーシールの角度（すなわち、ブッシュ側壁部３１２２の内側面とスリーブ２２１の外側面との為す角度）の調整の自由度を向上することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るモータについて説明する。図６は、第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。第２の実施の形態に係るモータでは、中心軸Ｊ１方向において、ブッシュ３１２の穴部３１２５の径は一定とされ、シャフト３２の圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３の外径が、中間部３２２２の外径よりも大きくされる。そして、圧入部３２２における非当接部である中間部３２２２の外側面と穴部３１２５の内側面３１２６との間に形成された隙間３００ａに、圧入部３２２と穴部３１２５の内側面３１２６とを接着する接着剤層３０１を備える。その他の構成は図２および図３と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００４４】
第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の組み立ての流れは、第１の実施の形態（図４参照）とほぼ同様であるが、シャフト３２のブッシュ３１２の穴部３１２５への挿入（ステップＳ１２）よりも前であって、好ましくは、シャフト３２のスリーブへの挿入（ステップＳ１１）よりも後に、圧入部３２２の中間部３２２２に対して接着剤の塗布が行われる点が異なる。
【００４５】
第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０でも、第１の実施の形態と同様に、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１（図２参照）の垂直度を向上することができる。
【００４６】
第２の実施の形態に係るロータ部品３０では、特に、微小な隙間３００ａに充填された接着剤層３０１による強い接着力（いわゆる、アンカー効果）により、シャフト３２をより強固にロータハブ３１に固定することができる。また、シャフト３２とロータハブ３１との接合部をより確実に封止することができ、流体動圧軸受機構の作動流体（すなわち、潤滑油）の流出をより確実に防止することができる。なお、第１の実施の形態に係るモータ１のロータ部品３０においても、シャフト３２とブッシュ３１２との間の隙間３００に接着剤層３０１が設けられることにより、シャフト３２がより強固にロータハブ３１に固定されてもよい。
【００４７】
また、第２の実施の形態に係るロータ部品３０では、ブッシュ３１２の穴部３１２５の内径が一定であり、シャフト３２の圧入部３２２の非当接部である中間部３２２２の外径が、２つの当接部である上当接部３２２１および下当接部３２２３の外径よりも小さくされる。このように、穴部３１２５の内側面３１２６に比べて加工の自由度が高い（すなわち、加工がより容易な）シャフト３２の外側面に凹凸を形成することにより、シャフト３２の圧入部３２２とロータハブ３１との間に隙間３００ａを容易に形成することができる。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るモータについて説明する。図７は、第３の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。第３の実施の形態に係るモータでは、圧入部３２２の下当接部３２２３（すなわち、シャフト３２の自由端側の部位）の中心軸Ｊ１方向の長さが、上当接部３２２１の中心軸Ｊ１方向の長さよりも長くされる。その他の構成は図２および図３と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００４９】
第３の実施の形態に係るモータのロータ部品３０でも、第１の実施の形態と同様に、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１（図２参照）の垂直度を向上することができる。
【００５０】
第３の実施の形態に係るロータ部品３０では、特に、シャフト３２の圧入部３２２において、２つの当接部である上当接部３２２１および下当接部３２２３のうち、下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向の長さが上当接部３２２１の中心軸Ｊ１方向の長さよりも長くされる。このように、シャフト３２のロータハブ３１に対する圧入時に、長い当接部（すなわち、下当接部３２２３）の方が短い当接部（すなわち、上当接部３２２１）よりも穴部３１２５の内側面３１２６に摩擦される時間を短くすることにより、シャフト３２を容易に圧入することができる。また、ロータ部３（図２参照）の中心軸Ｊ１方向の重心に近い側の当接部を長くすることにより、ロータ部３の回転時におけるシャフト３２とロータハブ３１との締結をより強固なものとすることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５２】
圧入部３２２では、穴部３１２５の内側面３１２６に当接する複数の当接部と内側面３１２６に非接触とされる複数の非接触部とが、中心軸Ｊ１方向において交互に設けられてもよい。あるいは、圧入部３２２の外側面を螺旋状に回る非接触部が設けられてもよい。
【００５３】
シャフト３２が圧入される穴部３１２５は、必ずしもブッシュ天蓋部３１２１を貫通する貫通穴である必要はなく、ブッシュ天蓋部３１２１の下面側から形成された凹部であってもよい。
【００５４】
上記実施の形態に係るロータ部品３０では、ハブ本体３１１およびブッシュ３１２は、必ずしも上述の材料により形成される必要はなく、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金、磁性体もしくは非磁性体のステンレス、または銅合金等の様々な材料により形成されてよい。
【００５５】
ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ３１２のハブ本体３１１に対する固定方法は、必ずしも焼き嵌めには限定されず、例えば、隙間嵌め後の接着固定や圧入であってもよい。また、ハブ本体３１１とブッシュ３１２とは一体物として形成されてもよい。
【００５６】
上記実施の形態に係るモータでは、スリーブ部２２は、例えば、略円筒状のスリーブと、当該スリーブの外側に取り付けられてスリーブの外側面および下端部を覆う略有底円筒状のスリーブハウジングにより構成されてもよい。
【００５７】
上記実施の形態に係るモータは、必ずしも界磁用磁石３２が電機子２４の外側に配置された、いわゆるアウターロータ型である必要はなく、界磁用磁石３２が電機子２４の内側に配置されたインナーロータ型であってもよい。軸受機構は、例えば、空気を作動流体とした、いわゆるエア動圧軸受が用いられてもよい。また、軸受機構は、必ずしも流体動圧を利用するものである必要はなく、例えば、ボールベアリングであってもよい。
【００５８】
上述のモータを備える記録ディスク駆動装置６０は、磁気ディスクのみならず、光ディスク、光磁気ディスク等の他のディスク状の記録媒体を駆動する装置として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態に係る記録ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。
【図２】モータの構成を示す縦断面図である。
【図３】ロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【図４】ロータ部品の組み立ての流れを示す図である。
【図５．Ａ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図５．Ｂ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図５．Ｃ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係るロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ モータ
２ ステータ部
３ ロータ部
４ 記録ディスク
２１ ベースプレート
２２ スリーブ部
２４ 電機子
３０ ロータ部品
３１ ロータハブ
３２ シャフト
３３ 界磁用磁石
６０ 記録ディスク駆動装置
３００，３００ａ 隙間
３０１ 接着剤層
３２２ 圧入部
６３１ ヘッド
６３３ ヘッド移動機構
３１２５ 穴部
３１２６ 内側面
３２２１ 上当接部
３２２２ 中間部
３２２３ 下当接部
Ｊ１ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ディスクが取り付けられるロータ部品、当該ロータ部品を備えるモータ、および、当該モータを備える記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置は、記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備えており、当該記録ディスクはモータのロータハブに取り付けられる。そして、モータの軸受機構の１つとして、ロータハブに固定されたシャフトと、ベースプレートに固定されるとともにシャフトが挿入されるスリーブ部との間における潤滑油の動圧を利用した軸受機構（いわゆる、流体動圧軸受）が利用されている。
【０００３】
このようなモータでは、ロータハブに形成された取付穴にシャフトを取り付ける際に、隙間嵌めした上での接着剤による固定や圧入による固定が行われている。しかしながら、接着固定では、ロータハブとシャフトとを垂直な状態で固定するために、接着剤が硬化するまでロータハブおよびシャフトを治具等により固定しておく必要がある。また、圧入による固定では、圧入長が短いとシャフトとロータハブとの間の締結力が小さくなり、シャフトに対するロータハブの垂直度が低下してしまう恐れがある。しかしながら、圧入長を長くすると、圧入の際にシャフトに大きな荷重が加わってシャフトが変形してしまう可能性がある。
【０００４】
そこで、ロータハブにシャフトを固定するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１のモータでは、記録ディスク載置用のターンテーブルに形成された回転軸（シャフト）が挿入される貫通穴において、軸方向の一方の端部側の径をシャフトの外径よりも小さくすることにより、シャフトを貫通穴に圧入して仮固定し、他の部分の径をシャフトの外径よりも大きくすることによりシャフトとの間に隙間を設け、当該隙間に接着剤を充填してシャフトを接着固定する技術が開示されている。
【０００５】
これにより、ターンテーブルとシャフトとの間の締結力が確保されるとともにシャフトを圧入する際の圧入力が過剰に大きくなることが防止される。また、接着剤が硬化するまでのターンテーブルの保持を省略して作業性の向上が図られている。特許文献１のモータでは、ターンテーブルにシャフトを仮固定した後に、シャフトの位置を再度調整することもできる。
【０００６】
特許文献２でも、特許文献１と同様に、ロータフレームの貫通穴の一方の端部側においてシャフトがロータフレームに対して軽圧入され、他の部分においてシャフトとロータフレームとの隙間に充填された接着剤によりシャフトがロータフレームに対して接着固定される。
【０００７】
一方、特許文献３では、ベースプレートにシャフトが固定されるタイプのモータにおいて、シャフトの端部近傍の外側面を周状に切削し、当該シャフトをベースプレートの穿孔に圧入した際に、切削部の上下においてのみシャフトと穿孔の内壁とを接触させることにより、シャフトとベースプレートとの締結力を確保するとともにシャフトを僅かな押圧力にてベースプレートに圧入する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７８０７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６０３１号公報
【特許文献３】特開２００３−２０４６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１および特許文献２のモータでは、シャフトの取り付けに際して、シャフトの軽圧入による仮固定が不十分である場合には、接着剤の硬化までの間にロータフレーム等がシャフトに対して傾いてしまう恐れがある。また、ロータフレームとシャフトとの間の圧入長が短いため、ロータフレームのシャフトに対する垂直度を機械的に決定することが難しい。
【０００９】
このように、ロータフレームがシャフトに対して傾くと、ロータフレームに取り付けられている記録ディスクがシャフトに垂直な面からずれた状態で回転し（いわゆる、面振れが生じ）、記録ディスクに対する情報の読み書きに影響を与えることがある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、記録ディスク駆動装置のモータにおいて、記録ディスクが取り付けられるロータハブのシャフトに対する垂直度を向上するとともに、ロータハブに対するシャフトの圧入に要する力を適正な大きさとすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータにおいて、前記記録ディスクが取り付けられるロータ部品であって、記録ディスクが取り付けられるロータハブと、前記ロータハブの中央に形成された穴部に所定の中心軸に沿って圧入されたシャフトとを備え、前記シャフトの前記穴部に圧入される圧入部が、前記中心軸方向に並ぶとともに前記穴部の内側面に当接する２つの当接部と、前記２つの当接部の間において前記穴部の前記内側面と非接触とされる非当接部とを備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータ部品であって、前記非当接部と前記穴部の前記内側面との間の隙間において前記圧入部と前記穴部の前記内側面とを接着する接着剤層をさらに備える。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のロータ部品であって、前記穴部の径が一定であり、前記圧入部の前記非当接部の径が、前記２つの当接部の径よりも小さい。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のロータ部品であって、前記２つの当接部のうち、前記シャフトの自由端側の当接部の前記中心軸方向の長さが、他方の当接部の前記中心軸方向の長さよりも長い。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータであって、請求項１ないし４のいずれかに記載のロータ部品、および、前記ロータ部品に取り付けられて前記中心軸の周囲に配置される界磁用磁石を有するロータ部と、前記ロータ部品の前記シャフトが挿入されるスリーブ部、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子、並びに、前記スリーブ部および前記電機子が取り付けられるベース部を有し、前記中心軸を中心に前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを備える。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、ロータハブのシャフトに対する垂直度を向上することができるとともに、ロータハブに対するシャフトの圧入に要する力を適正な大きさとすることができる。請求項２の発明では、シャフトをより強固にロータハブに固定することができる。請求項３の発明では、シャフトの圧入部とロータハブとの間の隙間を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ１（以下、「モータ１」という。）を備える記録ディスク駆動装置６０の内部構成を示す図である。記録ディスク駆動装置６０はいわゆるハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の２枚の記録ディスク４、記録ディスク４に対する情報の書き込みおよび（または）読み出しを行うアクセス部６３、記録ディスク４を保持して回転する電動式のモータ１、並びに、記録ディスク４、アクセス部６３およびモータ１を内部空間１１０に収容するハウジング６１を備える。
【００１９】
図１に示すように、ハウジング６１は、上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部６３が内側の底面に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材６１１、並びに、第１ハウジング部材６１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する板状の第２ハウジング部材６１２を備える。記録ディスク駆動装置６０では、第１ハウジング部材６１１に第２ハウジング部材６１２が接合されてハウジング６１が形成され、内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００２０】
２枚の記録ディスク４は、スペーサ６２２を介して上下に配置されるとともに、モータ１上に載置されてクランパ６２１によりモータ１に固定される。アクセス部６３は、記録ディスク４に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド６３１、ヘッド６３１を支持するアーム６３２、並びに、アーム６３２を移動することによりヘッド６３１を記録ディスク４およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド移動機構６３３を有する。これらの構成により、ヘッド６３１は回転する記録ディスク４に近接した状態で記録ディスク４の所要の位置にアクセスし、情報の書き込みおよび読み出しを行う。
【００２１】
図２は、記録ディスク駆動装置６０にて記録ディスク４の回転に使用されるモータ１の構成を示す縦断面図である。図２に示すように、モータ１はアウターロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備える。ロータ部３は、作動流体である潤滑油による流体動圧を利用した軸受機構を介して、モータ１の中心軸Ｊ１（後述するロータハブ３１およびシャフト３２の中心軸でもある。）を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２２】
ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持するベース部であるベースプレート２１、ロータ部３を回転可能に支持する軸受機構の一部である略有底円筒状のスリーブ部２２、および、スリーブ部２２の周囲にてベースプレート２１に取り付けられる電機子２４を備える。
【００２３】
ベースプレート２１は、第１ハウジング部材６１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、または、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材６１１の他の部位と一体的に形成される。スリーブ部２２は、ロータ部３のシャフト３２が挿入される略円筒状のスリーブ２２１、スリーブ２２１の下側の開口を封止する略円板状のシールキャップ２２２を備える。スリーブ部２２は、その下部がベースプレート２１の開口に圧入されることにより、ベースプレート２１に取り付けられている。電機子２４は、複数の珪素鋼板を積層してなるコア２４１、および、コア２４１の複数のティースに巻装されるコイル２４２を備える。
【００２４】
ロータ部３は、記録ディスク４（図１参照）が取り付けられるとともにロータ部３の各部を保持するロータハブ３１、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状であってロータハブ３１から下側（すなわち、ステータ部２側）に突出するシャフト３２、および、円環状のヨーク３３１を介してロータハブ３１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石３３を備える。界磁用磁石３３は、多極着磁された円環状の磁石であり、電機子２４との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する。
【００２５】
ロータハブ３１は、略有蓋円筒状のハブ本体３１１、および、ハブ本体３１１の天蓋部３１１１の略中央に形成された開口（すなわち、後述する内筒部３１１３の内側）に固定される略有蓋円筒状のブッシュ３１２を備える。ハブ本体３１１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金等により形成されており、略円環板状の天蓋部３１１１、天蓋部３１１１の外周から下側に突出する略円筒状の外筒部３１１２、および、天蓋部３１１１の内周から下側に突出する略円筒状の内筒部３１１３を備える。外筒部３１１２の内側面には、ステンレス鋼等の強磁性体により形成されたヨーク３３１が取り付けられる。
【００２６】
ブッシュ３１２はステンレス鋼により形成されており、略円筒状のブッシュ天蓋部３１２１、および、ブッシュ天蓋部３１２１の外周から下側に突出する略円筒状のブッシュ側壁部３１２２を備える。ブッシュ天蓋部３１２１の中央には、円形の開口を有するとともにブッシュ天蓋部３１２１を貫通する穴部３１２５が形成されている。
【００２７】
シャフト３２も、ブッシュ３１２と同様にステンレス鋼により形成されており、下端部に略円環板状のスラストプレート３２１を備える。モータ１では、シャフト３２の上端部が、ブッシュ３１２の中央（すなわち、ロータハブ３１の中央）に形成された穴部３１２５に中心軸Ｊ１に沿って圧入されることにより、シャフト３２がロータハブ３１に対して固定される。以下の説明では、シャフト３２の穴部３１２５に圧入される部位を、「圧入部３２２」という。また、ロータハブ３１とシャフト３２とをまとめて「ロータ部品３０」と呼ぶ。
【００２８】
図３は、ロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。図３に示すように、ロータ部品３０では、中心軸Ｊ１方向において、ブッシュ３１２の穴部３１２５の最も上側の上部３１２５１および最も下側の下部３１２５３の径は、上部３１２５１および下部３１２５３の間の中間部３１２５２の径よりも小さくされる。また、シャフト３２の圧入部３２２の外径は一定とされる。以下の説明では、圧入部３２２において、穴部３１２５の上部３１２５１、中間部３１２５２および下部３１２５３に対向する部位をそれぞれ、圧入部３２２の上部３２２１、中間部３２２２および下部３２２３という。
【００２９】
ロータ部品３０では、圧入部３２２が穴部３１２５に圧入される前の状態において、圧入部３２２の外径は穴部３１２５の上部３１２５１および下部３１２５３の径よりも僅かに大きく、穴部３１２５の中間部３１２５２の径よりも小さい。したがって、穴部３１２５に圧入部３２２が圧入された状態では、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３の外側面は穴部３１２５の内側面３１２６に当接し、中間部３２２２の外側面は穴部３１２５の内側面３１２６には接触しない。
【００３０】
換言すれば、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３は、中心軸Ｊ１方向に並ぶとともに穴部３１２５の内側面３１２６に当接する２つの当接部であり、以下の説明では、圧入部３２２の上部３２２１および下部３２２３をそれぞれ、「上当接部３２２１」および「下当接部３２２３」という。圧入部３２２では、上当接部３２２１および下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向の長さが等しくされる。また、圧入部３２２の中間部３２２２は、当該２つの当接部の間において穴部３１２５の内側面３１２６と非接触とされる非当接部であり、ロータ部品３０では、中間部３２２２の外側面と穴部３１２５の内側面３１２６との間に隙間３００が形成される。
【００３１】
図２に示すモータ１では、ブッシュ側壁部３１２２の内側面とスリーブ２２１の外側面との間、ブッシュ天蓋部３１２１の下面とスリーブ２２１の上側の端面との間、スリーブ２２１の内側面とシャフト３２の外側面との間、スラストプレート３２１の上面とスリーブ２２１の下側の端面との間、および、スラストプレート３２１の下面とシールキャップ２２２の上面との間に微小な間隙が設けられ、ブッシュ３１２およびシャフト３２とスリーブ部２２との間（すなわち、ロータ部品３０とスリーブ部２２との間）に設けられたこれらの間隙に潤滑油が連続して充填されて軸受機構が構成される。
【００３２】
スリーブ２２１の外側面およびブッシュ側壁部３１２２の内側面は、上側に向かうに従って中心軸Ｊ１から離れる方向に傾斜している。スリーブ２２１の外側面の中心軸Ｊ１に対する傾斜角（すなわち、中心軸Ｊ１を含む縦断面における傾斜角）は、約２°〜３０°（好ましくは、５°〜２０°）とされ、ブッシュ側壁部３１２２の内側面の中心軸Ｊ１に対する傾斜角は、約０°〜２０°（本実施の形態では、５°〜１０°）とされる。モータ１では、下側に向かうに従ってブッシュ側壁部３１２２の内側面がスリーブ２２１の外側面から離れ、ブッシュ側壁部３１２２とスリーブ２２１との間の間隙に形成されたテーパーシールにより、潤滑油の流出が防止される。
【００３３】
スリーブ２２１の下側の端面には、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して中心軸Ｊ１側に向かう圧力を発生させるための溝（例えば、スパイラル状の溝）が形成されており、当該端面および当該端面に対向するスラストプレート３２１の上面によりスラスト動圧軸受部が構成される。また、シャフト３２およびスリーブ２２１の互いに対向する面には、潤滑油に流体動圧を発生させるための溝（例えば、中心軸Ｊ１の向く方向に関して、スリーブ２２１の内側面の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成されており、これらの面によりラジアル動圧軸受部が構成される。
【００３４】
モータ１では、流体動圧を利用する軸受機構によりロータ部３を潤滑油を介して非接触にて支持することにより、ロータ部３およびロータ部３のロータ部品３０に取り付けられる記録ディスク４を高精度、かつ、低騒音にて回転することができる。
【００３５】
次に、モータ１のロータ部品３０の組み立てについて説明する。図４は、ロータ部品３０の組み立ての流れを示す図であり、図５．Ａないし図５．Ｃは、組み立て途上のロータ部品３０（および、その周辺部品）を示す断面図である。ロータ部品３０を組み立てる際には、まず、図５．Ａに示すように、シャフト３２がスリーブ２２１の下側の開口から挿入される（ステップＳ１１）。
【００３６】
続いて、図５．Ｂに示すように、シャフト３２の圧入部３２２が、ブッシュ３１２の穴部３１２５に下側から圧入されることにより、シャフト３２がブッシュ３１２に対して固定される（ステップＳ１２）。シャフト３２の圧入時には、圧入部３２２のうち、図３に示す上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが、穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦する。図５．Ｂに示すように、ブッシュ３１２では、ブッシュ側壁部３１２２の内径がスリーブ２２１の上端部の外径よりも大きくされているため、シャフト３２のブッシュ３１２への圧入時に、スリーブ２２１がブッシュ側壁部３１２２の内側面と接触することなく、ブッシュ側壁部３１２２の内側に挿入される。
【００３７】
次に、図５．Ｃに示すように、シールキャップ２２２がスリーブ２２１にレーザ溶接により固定されることにより、スリーブ２２１の下側の開口が封止される（ステップＳ１３）。そして、ハブ本体３１１が別途加熱された後、ハブ本体３１１の下側から内筒部３１１３の内側にブッシュ３１２が挿入され、内筒部３１１３の内側面とブッシュ３１２の外側面とが対向する。このとき、ハブ本体３１１は熱膨張しているため、内筒部３１１３の内径はブッシュ３１２の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００３８】
その後、ハブ本体３１１を冷却して収縮させることにより、ブッシュ３１２の外側面に対してハブ本体３１１の内筒部３１１３の内側面が当接し、さらに、中心軸Ｊ１に向けてブッシュ３１２を締め付ける。このとき、ブッシュ側壁部３１２２は、ハブ本体３１１の内筒部３１１３の収縮により中心軸Ｊ１に向けて押圧され、下端部が中心軸Ｊ１側へと変形する。これにより、ブッシュ側壁部３１２２の内側面が中心軸Ｊ１に対して（さらに）傾斜し、上記の傾斜角度となってスリーブ２２１の外側面との間にテーパーシールとなる間隙を形成する。このように、ブッシュ３１２がハブ本体３１１に焼き嵌めにより固定されることにより、ロータ部品３０の組立が終了する（ステップＳ１４）。
【００３９】
以上に説明したように、モータ１では、シャフト３２の圧入時に、圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３のみが穴部３１２５の内側面３１２６と摩擦する。このため、上当接部３２２１および下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向における合計長（すなわち、圧入部３２２の当接部の合計長）を適切な長さとすることにより、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとすることができ、圧入時の過剰な荷重によるシャフト３２の変形等を防止することができる。
【００４０】
また、シャフト３２の圧入部３２２において、上当接部３２２１と下当接部３２２３との間に、穴部３１２５の内側面３１２６と接触しない非接触部である中間部３２２２を設けることにより、当接部の合計長をあまり大きくすることなく（すなわち、圧入時にシャフト３２に過剰な荷重を加えることなく）、圧入部３２２の長さ（すなわち、圧入部３２２の上当接部３２２１の最上部から下当接部３２２３の最下部までの距離であり、シャフト３２とロータハブ３１との締結長である。）を大きくすることができる。これにより、シャフト３２をロータハブ３１に対して取り付ける際に、ロータハブ３１のシャフト３２に対する垂直度を向上することができる。また、ロータ部品３０においてロータハブ３１に荷重が加えられた際に、シャフト３２に対してロータハブ３１が傾くことを抑制することができる。
【００４１】
このように、モータ１のロータ部品３０では、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１の垂直度を向上することができる。その結果、ロータ部品３０に取り付けられた記録ディスク４が中心軸Ｊ１に垂直な面からずれることを抑制し、記録ディスク駆動装置６０における記録ディスク４に対する情報の読み書きを適切に行うことができる。
【００４２】
ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ側壁部３１２２の内側へのスリーブ２２１の挿入後に、ブッシュ３１２が焼き嵌めにてハブ本体３１１に固定され、このとき、ブッシュ側壁部３１２２が中心軸Ｊ１側に変形することによりテーパーシールが形成される。このように、ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ３１２の固定と並行して、かつ、ロータハブ３１とは別体の部材を使用することなく、テーパーシールを容易に形成することができる。また、ブッシュ側壁部３１２２にスリーブ２２１を挿入した後にブッシュ側壁部３１２２を変形させてテーパーシールを形成することにより、ブッシュ側壁部３１２２を変形させない場合に比べて、テーパーシールの角度（すなわち、ブッシュ側壁部３１２２の内側面とスリーブ２２１の外側面との為す角度）の調整の自由度を向上することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るモータについて説明する。図６は、第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。第２の実施の形態に係るモータでは、中心軸Ｊ１方向において、ブッシュ３１２の穴部３１２５の径は一定とされ、シャフト３２の圧入部３２２の上当接部３２２１および下当接部３２２３の外径が、中間部３２２２の外径よりも大きくされる。そして、圧入部３２２における非当接部である中間部３２２２の外側面と穴部３１２５の内側面３１２６との間に形成された隙間３００ａに、圧入部３２２と穴部３１２５の内側面３１２６とを接着する接着剤層３０１を備える。その他の構成は図２および図３と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００４４】
第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の組み立ての流れは、第１の実施の形態（図４参照）とほぼ同様であるが、シャフト３２のブッシュ３１２の穴部３１２５への挿入（ステップＳ１２）よりも前であって、好ましくは、シャフト３２のスリーブへの挿入（ステップＳ１１）よりも後に、圧入部３２２の中間部３２２２に対して接着剤の塗布が行われる点が異なる。
【００４５】
第２の実施の形態に係るモータのロータ部品３０でも、第１の実施の形態と同様に、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１（図２参照）の垂直度を向上することができる。
【００４６】
第２の実施の形態に係るロータ部品３０では、特に、微小な隙間３００ａに充填された接着剤層３０１による強い接着力（いわゆる、アンカー効果）により、シャフト３２をより強固にロータハブ３１に固定することができる。また、シャフト３２とロータハブ３１との接合部をより確実に封止することができ、流体動圧軸受機構の作動流体（すなわち、潤滑油）の流出をより確実に防止することができる。なお、第１の実施の形態に係るモータ１のロータ部品３０においても、シャフト３２とブッシュ３１２との間の隙間３００に接着剤層３０１が設けられることにより、シャフト３２がより強固にロータハブ３１に固定されてもよい。
【００４７】
また、第２の実施の形態に係るロータ部品３０では、ブッシュ３１２の穴部３１２５の内径が一定であり、シャフト３２の圧入部３２２の非当接部である中間部３２２２の外径が、２つの当接部である上当接部３２２１および下当接部３２２３の外径よりも小さくされる。このように、穴部３１２５の内側面３１２６に比べて加工の自由度が高い（すなわち、加工がより容易な）シャフト３２の外側面に凹凸を形成することにより、シャフト３２の圧入部３２２とロータハブ３１との間に隙間３００ａを容易に形成することができる。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るモータについて説明する。図７は、第３の実施の形態に係るモータのロータ部品３０の穴部３１２５および圧入部３２２近傍を拡大して示す図である。第３の実施の形態に係るモータでは、圧入部３２２の下当接部３２２３（すなわち、シャフト３２の自由端側の部位）の中心軸Ｊ１方向の長さが、上当接部３２２１の中心軸Ｊ１方向の長さよりも長くされる。その他の構成は図２および図３と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００４９】
第３の実施の形態に係るモータのロータ部品３０でも、第１の実施の形態と同様に、シャフト３２の圧入に要する力を適正な大きさとしつつ、シャフト３２に対するロータハブ３１（図２参照）の垂直度を向上することができる。
【００５０】
第３の実施の形態に係るロータ部品３０では、特に、シャフト３２の圧入部３２２において、２つの当接部である上当接部３２２１および下当接部３２２３のうち、下当接部３２２３の中心軸Ｊ１方向の長さが上当接部３２２１の中心軸Ｊ１方向の長さよりも長くされる。このように、シャフト３２のロータハブ３１に対する圧入時に、長い当接部（すなわち、下当接部３２２３）の方が短い当接部（すなわち、上当接部３２２１）よりも穴部３１２５の内側面３１２６に摩擦される時間を短くすることにより、シャフト３２を容易に圧入することができる。また、ロータ部３（図２参照）の中心軸Ｊ１方向の重心に近い側の当接部を長くすることにより、ロータ部３の回転時におけるシャフト３２とロータハブ３１との締結をより強固なものとすることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５２】
圧入部３２２では、穴部３１２５の内側面３１２６に当接する複数の当接部と内側面３１２６に非接触とされる複数の非接触部とが、中心軸Ｊ１方向において交互に設けられてもよい。あるいは、圧入部３２２の外側面を螺旋状に回る非接触部が設けられてもよい。
【００５３】
シャフト３２が圧入される穴部３１２５は、必ずしもブッシュ天蓋部３１２１を貫通する貫通穴である必要はなく、ブッシュ天蓋部３１２１の下面側から形成された凹部であってもよい。
【００５４】
上記実施の形態に係るロータ部品３０では、ハブ本体３１１およびブッシュ３１２は、必ずしも上述の材料により形成される必要はなく、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金、磁性体もしくは非磁性体のステンレス、または銅合金等の様々な材料により形成されてよい。
【００５５】
ロータ部品３０の組み立てでは、ブッシュ３１２のハブ本体３１１に対する固定方法は、必ずしも焼き嵌めには限定されず、例えば、隙間嵌め後の接着固定や圧入であってもよい。また、ハブ本体３１１とブッシュ３１２とは一体物として形成されてもよい。
【００５６】
上記実施の形態に係るモータでは、スリーブ部２２は、例えば、略円筒状のスリーブと、当該スリーブの外側に取り付けられてスリーブの外側面および下端部を覆う略有底円筒状のスリーブハウジングにより構成されてもよい。
【００５７】
上記実施の形態に係るモータは、必ずしも界磁用磁石３２が電機子２４の外側に配置された、いわゆるアウターロータ型である必要はなく、界磁用磁石３２が電機子２４の内側に配置されたインナーロータ型であってもよい。軸受機構は、例えば、空気を作動流体とした、いわゆるエア動圧軸受が用いられてもよい。また、軸受機構は、必ずしも流体動圧を利用するものである必要はなく、例えば、ボールベアリングであってもよい。
【００５８】
上述のモータを備える記録ディスク駆動装置６０は、磁気ディスクのみならず、光ディスク、光磁気ディスク等の他のディスク状の記録媒体を駆動する装置として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態に係る記録ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。
【図２】モータの構成を示す縦断面図である。
【図３】ロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【図４】ロータ部品の組み立ての流れを示す図である。
【図５．Ａ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図５．Ｂ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図５．Ｃ】組み立て途上のロータ部品を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係るロータ部品の一部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ モータ
２ ステータ部
３ ロータ部
４ 記録ディスク
２１ ベースプレート
２２ スリーブ部
２４ 電機子
３０ ロータ部品
３１ ロータハブ
３２ シャフト
３３ 界磁用磁石
６０ 記録ディスク駆動装置
３００，３００ａ 隙間
３０１ 接着剤層
３２２ 圧入部
６３１ ヘッド
６３３ ヘッド移動機構
３１２５ 穴部
３１２６ 内側面
３２２１ 上当接部
３２２２ 中間部
３２２３ 下当接部
Ｊ１ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータにおいて、前記記録ディスクが取り付けられるロータ部品であって、
記録ディスクが取り付けられるロータハブと、
前記ロータハブの中央に形成された穴部に所定の中心軸に沿って圧入されたシャフトと、
を備え、
前記シャフトの前記穴部に圧入される圧入部が、
前記中心軸方向に並ぶとともに前記穴部の内側面に当接する２つの当接部と、
前記２つの当接部の間において前記穴部の前記内側面と非接触とされる非当接部と、
を備えることを特徴とするロータ部品。
【請求項２】
請求項１に記載のロータ部品であって、
前記非当接部と前記穴部の前記内側面との間の隙間において前記圧入部と前記穴部の前記内側面とを接着する接着剤層をさらに備えることを特徴とするロータ部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロータ部品であって、
前記穴部の径が一定であり、前記圧入部の前記非当接部の径が、前記２つの当接部の径よりも小さいことを特徴とするロータ部品。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のロータ部品であって、
前記２つの当接部のうち、前記シャフトの自由端側の当接部の前記中心軸方向の長さが、他方の当接部の前記中心軸方向の長さよりも長いことを特徴とするロータ部品。
【請求項５】
記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータであって、
請求項１ないし４のいずれかに記載のロータ部品、および、前記ロータ部品に取り付けられて前記中心軸の周囲に配置される界磁用磁石を有するロータ部と、
前記ロータ部品の前記シャフトが挿入されるスリーブ部、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子、並びに、前記スリーブ部および前記電機子が取り付けられるベース部を有し、前記中心軸を中心に前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項６】
記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、
前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構と、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【請求項１】
記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータにおいて、前記記録ディスクが取り付けられるロータ部品であって、
記録ディスクが取り付けられるロータハブと、
前記ロータハブの中央に形成された穴部に所定の中心軸に沿って圧入されたシャフトと、
を備え、
前記シャフトの前記穴部に圧入される圧入部が、
前記中心軸方向に並ぶとともに前記穴部の内側面に当接する２つの当接部と、
前記２つの当接部の間において前記穴部の前記内側面と非接触とされる非当接部と、
を備えることを特徴とするロータ部品。
【請求項２】
請求項１に記載のロータ部品であって、
前記非当接部と前記穴部の前記内側面との間の隙間において前記圧入部と前記穴部の前記内側面とを接着する接着剤層をさらに備えることを特徴とするロータ部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロータ部品であって、
前記穴部の径が一定であり、前記圧入部の前記非当接部の径が、前記２つの当接部の径よりも小さいことを特徴とするロータ部品。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のロータ部品であって、
前記２つの当接部のうち、前記シャフトの自由端側の当接部の前記中心軸方向の長さが、他方の当接部の前記中心軸方向の長さよりも長いことを特徴とするロータ部品。
【請求項５】
記録ディスク駆動装置にて記録ディスクの回転に使用される電動式のモータであって、
請求項１ないし４のいずれかに記載のロータ部品、および、前記ロータ部品に取り付けられて前記中心軸の周囲に配置される界磁用磁石を有するロータ部と、
前記ロータ部品の前記シャフトが挿入されるスリーブ部、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子、並びに、前記スリーブ部および前記電機子が取り付けられるベース部を有し、前記中心軸を中心に前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項６】
記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、
前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構と、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５．Ａ】
【図５．Ｂ】
【図５．Ｃ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５．Ａ】
【図５．Ｂ】
【図５．Ｃ】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２８２３７４（Ｐ２００７−２８２３７４Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０５１６５（Ｐ２００６−１０５１６５）
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]