特開 2023-4378 モータ及びディスク駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004378

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】モータ及びディスク駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/22 20060101AFI20230110BHJP

   G11B 19/20 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

H02K1/22 A

H02K1/22 C

G11B19/20 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021106006

(22)【出願日】2021-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三好 諒

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 和博

(72)【発明者】

【氏名】秋山 俊博

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA08

5H601BB03

5H601CC01

5H601CC15

5H601CC20

5H601DD02

5H601DD09

5H601DD11

5H601DD41

5H601DD48

5H601EE18

5H601GA02

5H601GA37

5H601GA40

5H601JJ05

5H601KK13

5H601KK21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ハブの周期的な振れを抑制することができるモータを提供する。
【解決手段】ロータ２０は、シャフト１０が固定される貫通孔２１４を有するロータハブ２１を有し、シャフト１０の外周面と貫通孔２１４の内周面とが径方向に対向する対向領域の上端及び下端には、それぞれ、径方向に空間を介して対向する上側間隙部６１及び下側間隙部６２を有する。上側間隙部６１及び下側間隙部６２は、中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる底部と、底部の径方向外縁と接続し中心軸Ｃｘに沿って延びる周壁部と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に延びる中心軸に沿うとともに、前記中心軸の周りに回転するシャフトと、
前記シャフトに固定されるロータと、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、
前記ロータと径方向に対向するステータと、を有し、
前記ロータは、前記シャフトが固定される貫通孔を有するロータハブを有し、
前記シャフトの外周面と前記貫通孔の内周面とが径方向に対向する対向領域の上端及び下端には、それぞれ、径方向に空間を介して対向する上側間隙部及び下側間隙部を有し、
前記上側間隙部及び前記下側間隙部は、
前記中心軸と交差する方向に拡がる底部と、
前記底部の径方向外縁と接続し前記中心軸に沿って延びる周壁部と、を有するモータ。

【請求項2】

前記上側間隙部及び前記下側間隙部の少なくとも一方の前記周壁部及び前記底部は、前記ロータハブに形成される請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記上側間隙部及び前記下側間隙部の少なくとも一方の前記周壁部及び前記底部は、前記シャフトに形成される請求項１又は請求項２に記載のモータ。

【請求項4】

前記対向領域における前記上側間隙部よりも下方かつ前記下側間隙部よりも上方の前記シャフトの外周面及び前記貫通孔の内周面の少なくとも一方には、周方向に連続する周溝が少なくとも１つ形成され、
前記周溝には、接着剤が充填される請求項１から請求項３のいずれかに記載のモータ。

【請求項5】

前記上側間隙部の軸方向の長さと前記下側間隙部の軸方向の長さとの和は、
前記対向領域の前記上側間隙部の軸方向の長さ及び前記下側間隙部の軸方向の長さを引いた長さよりも小さい請求項１から請求項４のいずれかに記載のモータ。

【請求項6】

前記上側間隙部及び前記下側間隙部の少なくとも一方には、接着剤が充填される請求項１から請求項５のいずれかに記載のモータ。

【請求項7】

前記上側間隙部の上端の径方向の長さは、前記上側間隙部の軸方向の長さよりも短い請求項６に記載のモータ。

【請求項8】

前記下側間隙部の下端の径方向の長さは、前記下側間隙部の軸方向の長さよりも短い請求項６又は請求項７に記載のモータ。

【請求項9】

前記上側間隙部の周壁部は、軸方向上方に向かうにつれて前記シャフトと前記貫通孔との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である請求項１から請求項８のいずれかに記載のモータ。

【請求項10】

前記下側間隙部の周壁部は、軸方向下方に向かうにつれて前記シャフトと前記貫通孔との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である請求項１から請求項９のいずれかに記載のモータ。

【請求項11】

前記上側間隙部の底部は、軸方向上方に向かうにつれて前記シャフトと前記貫通孔との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である請求項１から請求項１０のいずれかに記載のモータ。

【請求項12】

前記下側間隙部の底部は、軸方向下方に向かうにつれて前記シャフトと前記貫通孔との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である請求項１から請求項１１のいずれかに記載のモータ。

【請求項13】

請求項１から請求項１２のいずれかに記載のモータと、
前記ロータハブに設けられてディスクを支持するディスク支持部と、を有するディスク駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ及びモータを用いたディスク駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転駆動体が知られている。この種の回転駆動体では、シャーシに固定された動圧軸受機構に回転可能に支持されたシャフトの端部にハブが圧入されている。そして、シャーシに取り付けられたステータコアに形成されたコイルと、ハブにヨークを介して取り付けられたマグネットとを有し、コイルとマグネットとの間で発生する磁力でハブを回転させる。

【0003】

また、シャフトはハブに形成された開口に圧入される。ハブと開口とが接触する部分をハブの厚み一杯まで確保してシャフトとハブとの締結強度を高めている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－２１７４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の回転駆動体では、ハブに衝撃、振動等による外力が作用したときに、ハブの上端及び下端にシャフトから離れる方向の力が作用する。この力によって、ハブの上端及び下端が塑性変形すると、ハブとシャフトとの締結が不安定になり、回転時に周期的にハブが振れる、いわゆる、ＲＲＯ（Repeatable Run-Out）が発生する虞がある。

【0006】

そこで、本発明は、ハブの周期的な振れを抑制することができるモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の例示的なモータは、上下に延びる中心軸に沿うとともに、前記中心軸周りに回転するシャフトと、前記シャフトに固定されるロータと、前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、前記ロータと径方向に対向するステータと、を有する。前記ロータは、前記シャフトが固定される貫通孔を有するロータハブを有し、前記シャフトの外周面と前記貫通孔の内周面とが径方向に対向する対向領域の上端及び下端には、それぞれ、径方向に空間を介して対向する上側間隙部及び下側間隙部を有する。前記上側間隙部及び前記下側間隙部は、前記中心軸と交差する方向に拡がる底部と、前記底部の径方向外縁と接続し前記中心軸に沿って延びる周壁部と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

例示的な本発明のモータによれば、ハブの周期的な振れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明にかかるモータの一例の分解斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すモータを中心軸を含む面で切断した断面図である。

【図3】図３は、シャフトの外周面とロータの内周面との対向領域の拡大断面図である。

【図4】図４は、第１変形例のモータの拡大断面図である。

【図5】図５は、第２変形例のモータの拡大断面図である。

【図6】図６は、第３変形例のモータの拡大断面図である。

【図7】図７は、第４変形例のモータの拡大断面図である。

【図8】図８は、第５変形例のモータの拡大断面図である。

【図9】図９は、第６変形例のモータの拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、モータの中心軸Ｃｘと平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｃｘと直交する方向を「径方向」、中心軸Ｃｘを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、本明細書では、図２に示すモータＡを基準として、中心軸Ｃｘに沿って「上」、「下」を定義し、各部の形状や位置関係を説明する。なお、上下方向は単に説明のために用いられる名称であって、モータの使用状態における位置関係及び方向を限定しない。

【0011】

＜１．モータＡの全体構成＞
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかるモータの一例の分解斜視図である。図２は、図１に示すモータを中心軸を含む面で切断した断面図である。図３は、シャフト１０の外周面とロータ２０の内周面との対向領域Ｆｓの拡大断面図である。

【0012】

モータＡは、ハードディスク等の円板状のデータ記録用のディスクＤｓを駆動するディスク駆動装置Ｄｄに用いられる。モータＡは、スピンドルモータである。図１及び図２に示すように、モータＡは、シャフト１０と、ロータ２０と、ステータ３０と、軸受部４０と、ベース部５０と、を有する。以下に、モータＡの各部にについて説明する。

【0013】

＜２ ベース部５０＞
図１、図２に示すように、ベース部５０は、モータＡの軸方向下端に配置される。ベース部５０は、ベースプレート５１と、内筒部５２と、外筒部５３と、を有する。ベースプレート５１は、軸方向から見て環状である。さらに詳しく説明すると、ベースプレート５１は、環状であり、軸方向から見たとき中央部に軸方向に貫通する貫通孔５１０を有する。なお、本実施形態のモータＡでは、ベースプレート５１は、円環状であるが、これに限定されない。

【0014】

内筒部５２は、ベースプレート５１の貫通孔５１０の辺縁部から中心軸Ｃｘに沿って上方に延びる。内筒部５２は、第１外周面５２１と第２外周面５２２と、連結面５２３とを有する。第１外周面５２１は、ベースプレート５１の上面から中心軸Ｃｘに沿って上方に突出する。第２外周面５２２は、第１外周面５２１の軸方向上端から中心軸Ｃｘに沿って上方に突出する。

【0015】

第２外周面５２２は、第１外周面５２１よりも外径が小さい。そして、連結面５２３は、中心軸Ｃｘと直交する平面である。連結面５２３は、第１外周面５２１の上端と第２外周面５２２の下端と、を接続する。内周面５２０の中心軸Ｃｘと直交する断面は、全長に渡って一様な円筒面である。第２外周面５２２には、ステータ３０の後述するステータコア３１が固定される。

【0016】

外筒部５３は、ベースプレート５１の径方向外縁から中心軸Ｃｘに沿って、上方に延びる。モータＡにおいて、外筒部５３は、円筒状であるがこれに限定されない。モータＡにおいて、ロータ２０の後述するロータハブ２１の下端部が、外筒部５３の内部で回転する。そのため、外筒部５３の外周面の形状は特に限定はないが、内周面は、円筒形であることが好ましい。

【0017】

＜３．軸受部４０＞
軸受部４０は、ベースプレート５１の内筒部５２の内周面５２０に固定される。軸受部４０は、シャフト１０を回転可能に支持する。軸受部４０は、スリーブ部４１と、シール部４２（図２参照）とを有する。スリーブ部４１は、中心軸Ｃｘを中心とする筒状である。なお、モータＡにおいて、スリーブ部４１は円筒状であり、中心が中心軸Ｃｘと重なる。スリーブ部４１は、内筒部５２の内部に配置される。スリーブ部４１は、例えば、圧入等の固定方法で、内筒部５２の内周面５２０に固定される。なお、スリーブ部４１の固定方法は、圧入に限定されず、接着、溶接等の固定方法を採用してもよい。

【0018】

スリーブ部４１の内部には、シャフト１０が配置される。より詳しくは、シャフト１０は、スリーブ部４１を貫通し、上端部がスリーブ部４１の上端より上方に突出して配置される。スリーブ部４１は、下端面に、上方に凹む凹部４１１を有する。凹部４１１は中心軸Ｃｘと重なる円柱状である。凹部４１１内には、シャフト１０の後述するフランジ部１１が収容される。

【0019】

シール部４２は、ベースプレート５１の内筒部５２のスリーブ部４１の下方に配置される。シール部４２は、例えば、圧入等の固定方法で、内筒部５２の内周面５２０に固定される。シール部４２は、後述する潤滑油の漏洩を抑制するために用いられる。そのため、シール部４２の外周面と、内筒部５２の内周面５２０とは、潤滑油が通過しない程度に密に接触している。なお、シール部４２の外周面と内筒部５２の内周面５２０とが、上述の密状態を維持できる固定方法を広く採用することが可能である。

【0020】

スリーブ部４１の内周面とシャフト１０の外周面との間、スリーブ部４１とフランジ部１１の上面及び外周面との間、及び、シール部４２の上面とフランジ部１１の下面との間には間隙が設けられる。この間隙に、流体として潤滑油が連続して充填される。モータＡにおいて、スリーブ部４１、シール部４２、シャフト１０及び潤滑油により軸受部４０が構成される。

【0021】

軸受部４０では、シャフト１０の外周面のスリーブ部４１と対向する部分にラジアル溝（不図示）が形成される。シャフト１０が回転するとき、このラジアル溝によって潤滑油に動圧が発生し、動圧によって潤滑油が流動する。そして、潤滑油の動圧によって、シャフト１０の外周面とスリーブ部４１の内周面とが所定の間隔で維持される。そして、潤滑油が循環することで、シャフト１０は、外周面がスリーブ部４１の内周面に対して一定の間隙を維持して回転する。つまり、周方向に回転支持される。

【0022】

さらに説明すると、シャフト１０の外周面とスリーブ部４１の内周面とその隙間を流動する潤滑油とがシャフト１０を周方向に支持する、いわゆる、ラジアル軸受を構成する。

【0023】

なお、ラジアル溝は、軸方向に離れて２か所に設けられている。これにより、シャフト１０は、軸方向に離れた２か所でスリーブ部４１に支持される。これにより、シャフト１０は、回転時に中心軸Ｃｘに対して傾いて、いわゆる、振れて回転することが抑制される。なお、ラジアル溝は、２か所に限定されず、３か所以上であってもよい。また、ラジアル溝は、シャフト１０の外周面に限定されず、スリーブ部４１の内周面に形成されてもよい。

【0024】

また、フランジ部１１の上面には、スラスト溝（不図示）が形成されている。シャフト１０が回転するときに、スラスト溝によって潤滑油に動圧が発生し、動圧によって潤滑油が流動する。そして、潤滑油の動圧によって、フランジ部１１の上面と凹部４１１の底面とが所定の間隔で維持される。

【0025】

また、シール部４２の上面、つまり、フランジ部１１の下面と対向する面に、上述と同様のスラスト溝（不図示）が形成されている。シャフト１０が回転するときに、スラスト溝によって潤滑油に動圧が発生する。そして、潤滑油の動圧によって、フランジ部１１の下面とシール部４２の上面とが所定の間隔で維持される。

【0026】

さらに説明すると、スリーブ部４１の凹部４１１とフランジ部１１とその隙間、フランジ部１１とシール部４２とその隙間、スリーブ部４１とハブ天板部２１１の軸方向下面とその隙間、及びその隙間を流動する潤滑油がシャフト１０を軸方向に支持する、いわゆる、スラスト軸受を構成する。なお、フランジ部１１と凹部４１１との間のスラスト軸受を構成するためのスラスト溝は、フランジ部１１の上面に限定されず、凹部４１１の下面に形成されてもよい。また、フランジ部１１とシール部４２との間のスラスト軸受を構成するためのスラスト溝は、シール部４２の上面に限定されず、フランジ部１１の下面に形成されてもよい。

【0027】

以上のように、スリーブ部４１とシャフト１０との間に介在する潤滑油によって、シャフト１０は、軸受部４０に回転可能に支持される。

【0028】

＜４．シャフト１０＞
図１、図２に示すように、シャフト１０は、円柱状である。シャフト１０は、金属製であり、中心が中心軸Ｃｘと一致する。シャフト１０は、中心軸Ｃｘ周りに回転する。すなわち、シャフト１０は、上下に延びる中心軸Ｃｘに沿うとともに、中心軸Ｃｘ周りに回転する。シャフト１０の下端部には、フランジ部１１が配置される。フランジ部１１は、径方向外側に拡がる。フランジ部１１は、円板状である。フランジ部１１は、シャフト１０と一体的に成型される。なお、フランジ部１１は、シャフト１０と別体で形成され、シャフト１０に固定されてもよい。

【0029】

上述したとおり、シャフト１０の外周面には、回転により潤滑油の動圧を発生させるラジアル溝、例えば、へリングボーン溝が形成される。また、フランジ部１１の上面には、回転により潤滑油の動圧を発生させるスラスト溝が形成される。

【0030】

＜５．ロータ２０＞
ロータ２０は、シャフト１０に固定される。つまり、シャフト１０と一体的に回転する。ロータ２０は、ロータハブ２１と、ロータマグネット２２とを有する。ロータハブ２１は、ハブ天板部２１１と、ハブ筒部２１２と、ディスクフランジ部２１３と、貫通孔２１４と、を有する。

【0031】

ハブ天板部２１１は、径方向に拡がる。ハブ天板部２１１は、軸方向から見て円形である。ハブ筒部２１２は、筒状である。ハブ筒部２１２は、ハブ天板部２１１の径方向外縁から軸方向下側に向かって延びる。ディスクフランジ部２１３は、ハブ筒部２１２の軸方向下端部から径方向外側に拡がる。ディスクフランジ部２１３は、軸方向に見て円形である。ハブ天板部２１１、ハブ筒部２１２及びディスクフランジ部２１３は、同一の部材で一体的に成形される。

【0032】

ディスクフランジ部２１３は、軸方向上面が、中心軸Ｃｘに対して直交する平面である。そして、ディスクフランジ部２１３の軸方向上面は、データ記録用のディスクＤｓの下面が接触して配置される。すなわち、ディスクフランジ部２１３は、ディスクＤｓを支持するディスク支持部である。このとき、データ記録用のディスクＤｓの上面には、不図示の固定部材で固定される。これにより、データ記録用のディスクＤｓは、中心軸Ｃｘに対して、垂直に固定される。そして、ロータ２０の回転によってデータ記録用のディスクＤｓも回転する。

【0033】

なお、本実施形態のモータＡでは、１枚のデータ記録用のディスクＤｓを固定する構成を示しているが、これに限定されず、複数枚のデータ記録用のディスクＤｓを中心軸Ｃｘ方向に間隔あけて固定する構成であってもよい。この構成であっても、全てのデータ記録用のディスクＤｓが、中心軸Ｃｘと直交した状態で、固定される。

【0034】

貫通孔２１４は、ハブ天板部２１１の軸方向に見て中央に形成される。貫通孔２１４は、軸方向に貫通する。貫通孔２１４には、シャフト１０が挿入される。貫通孔２１４の後述するシャフト固定部２１５にシャフト１０が固定される。すなわち、ロータ２０は、シャフト１０が固定される貫通孔２１４を有するロータハブ２１を有する。

【0035】

ロータ２０において、シャフト１０の外周面と貫通孔２１４の内周面とが径方向に対向する領域が、対向領域Ｆｓである。モータＡにおいて、対向領域Ｆｓの上端及び下端には、径方向に空間Ｓｐを介して対向する上側間隙部６１及び下側間隙部６２が形成される。すなわち、シャフト１０の外周面と貫通孔２１４の内周面とが径方向に対向する対向領域Ｆｓの上端及び下端には、それぞれ、径方向に空間Ｓｐを介して対向する上側間隙部６１及び下側間隙部６２を有する。

【0036】

貫通孔２１４は、シャフト固定部２１５と、上側凹部２１６と、下側凹部２１７とを有する。シャフト固定部２１５は、貫通孔２１４の軸方向中央部に配置される。

【0037】

シャフト固定部２１５は円筒状の貫通孔であり、中心が中心軸Ｃｘと一致する。シャフト固定部２１５にはシャフト１０が固定される。シャフト１０は、例えば、圧入によってシャフト固定部２１５に固定される。シャフト固定部２１５にシャフト１０が固定されることで、ロータ２０とシャフト１０とが固定される。シャフト固定部２１５へのシャフト１０の固定方法は、圧入に限定されず、接着、溶接等、シャフト１０をロータハブ２１に強固に固定できる固定方法を広く採用できる。なお、本実施形態において、シャフト固定部２１５の内径は、シャフト１０の外径と略同じである。

【0038】

図１等に示すように、上側凹部２１６は貫通孔２１４の上端部に配置され、下側凹部２１７は貫通孔２１４の下端部に配置される。上側凹部２１６はシャフト固定部２１５の上端に接続される。上側凹部２１６は中心が、中心軸Ｃｘと一致する円筒状である。上側凹部２１６の内径は、シャフト固定部２１５の内径よりも大きい。上側凹部２１６は、底部２１６１と、周壁部２１６２とを有する。周壁部２１６２は、中心軸Ｃｘを中心とする筒状である。

【0039】

底部２１６１は、中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる平面状である。そして、底部２１６１は円環状であり、径方向内縁は、シャフト固定部２１５と接続し、径方向外端は、周壁部２１６２と接続する。

【0040】

シャフト１０がシャフト固定部２１５に固定されるとき、シャフト１０の上端は、ロータハブ２１の上端に到達する。ここで、シャフト１０の上端がロータハブ２１の上端に到達するとは、シャフトの上端面がロータハブ２１の上端面とが単一の面内に配置される場合を含むとともに、多少上下にずれる場合も含む。

【0041】

図１等に示すように、下側凹部２１７は、シャフト固定部２１５の下端に接続される。下側凹部２１７は中心が、中心軸Ｃｘと一致する円筒状である。下側凹部２１７の内径は、シャフト固定部２１５の内径よりも大きい。下側凹部２１７は、底部２１７１と、周壁部２１７２とを有する。周壁部２１７２は、中心軸Ｃｘを中心とする筒状である。

【0042】

すなわち、上側間隙部６１及び下側間隙部６２は、中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる底部２１６１、２１７１と、底部２１６１、２１７１の径方向外縁と接続して中心軸Ｃｘに沿って延びる周壁部２１６２，２１７２と、を有する。

【0043】

すなわち、上側間隙部６１及び下側間隙部６２の少なくとも一方の底部２１６１、２１７１及び周壁部２１６２、２１７２は、ロータハブ２１に形成される。このように、底部２１６１、２１７１及び周壁部２１６２、２１７２をロータハブ２１に形成することで、容易に形成することができる。

【0044】

底部２１７１は、中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる平面状である。そして、底部２１７１は円環状であり、径方向内縁は、シャフト固定部２１５と接続し、径方向外端は、周壁部２１７２と接続する。

【0045】

ロータ２０のロータハブ２１にシャフト１０を固定する。このとき、上側凹部２１６の周壁部２１６２とシャフト１０の外周面との間には、空間Ｓｐが形成される。これにより、対向領域Ｆｓの上端には、上側間隙部６１が形成される。また、下側凹部２１７の周壁部２１７２とシャフト１０の外周面との間には、空間Ｓｐが形成される。これにより、対向領域Ｆｓの下端には、下側間隙部６２が形成される。

【0046】

そして、上側間隙部６１及び下側間隙部６２には、接着剤Ａｄが充填される。なお、接着剤は、上側間隙部６１及び下側間隙部６２のいずれか一方に充填されてよい。すなわち、上側間隙部６１及び下側間隙部６２の少なくとも一方には、接着剤が充填される。

【0047】

このように、接着剤Ａｄが充填されることで、シャフト１０とロータハブ２１とを強固に固定することができる。

【0048】

シャフト１０とロータハブ２１との対向領域Ｆｓの上端及び下端の少なくとも一方を接着剤で固定することで、シャフト１０とロータハブ２１とを強固に固定することができる。さらに、上側間隙部６１及び下側間隙部６２に接着剤Ａｄを充填可能とすることで、接着剤Ａｄが軸方向上端及び軸方向下端から外部に漏れることを抑制できる。

【0049】

例えば、接着剤Ａｄとして、シャフト１０及びロータハブ２１よりも弾性係数が小さい、つまり、変形しやすい材料としてもよい。このようにすることで、衝撃、振動等により中心軸Ｃｘと交差する方向の力Ｆｒが作用したときに、接着剤Ａｄがクッションとして作用し、ロータハブ２１のシャフト１０との締結部分の上端及び下端の塑性変形を抑制できる。

【0050】

図３に示すように、上側間隙部６１の軸方向長さを長さＭ、下側間隙部６２の軸方向長さを長さＮ、シャフト固定部２１５の軸方向の長さを長さＰとする。このとき、対向領域Ｆｓにおいて、式１が成り立つように形成される。
Ｐ＞Ｍ＋Ｎ ・・・（式１）

【0051】

すなわち、上側間隙部６１の軸方向の長さＭと下側間隙部６２の軸方向の長さＮとの和は、対向領域Ｆｓの上側間隙部６１の軸方向の長さＭ及び下側間隙部６２の軸方向の長さＮを引いた長さよりも小さい。

【0052】

対向領域Ｆｓの中央部分の締結部分を大きくすることで、シャフト１０とロータハブ２１とを強固に固定することができる。また、中心軸Ｃｘと交差する方向に衝撃、振動等による力Ｆｒが印加されたときに、対向領域Ｆｓの上端及び下端に応力が集中する。このとき、応力が集中する対向領域Ｆｓの上端及び下端に径方向の空間Ｓｐを有するため、ロータハブ２１上には力Ｆｒによる塑性変形が発生しにくい。このため、シャフト１０の回転に同期して発生する振れ（ＲＲＯ）の増大を抑制できる。

【0053】

また、図３に示すように、上側間隙部６１の底部２１６１の径方向の長さを長さαとし、下側間隙部６２の底部２１７１の径方向の長さを長さβとする。上側間隙部６１及び下側間隙部６２において、式２及び式３が成り立つように形成される。
Ｍ＞α ・・・（式２）
Ｎ＞β ・・・（式３）

【0054】

すなわち、上側間隙部６１の上端の径方向の長さαは、上側間隙部６１の軸方向の長さＭよりも短い。また、下側間隙部６２の上端の径方向の長さβは、下側間隙部６２の軸方向の長さＮよりも短い。

【0055】

このような構成とすることで、ロータハブ２１をシャフト１０に強固に固定することができる。このようにすることで、接着剤Ａｄの充填量を少なく抑えるとともに、ロータハブ２１とシャフト１０とを強固に固定できる。また、上側間隙部６１及び下側間隙部６２を深くすることで、接着剤のはみだしを抑制できる。

【0056】

さらに、上側間隙部６１の径方向の長さαと、下側間隙部６２の径方向の長さβとは、同じであってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。

【0057】

なお、上側間隙部６１又は下側間隙部６２の一方にだけ接着剤Ａｄを充填してもよい。さらに、シャフト固定部２１５のみでシャフト１０に強固に固定できる場合、接着剤Ａｄを充填しなくてもよい。

【0058】

図２に示すとおり、ハブ筒部２１２の内面には、ロータマグネット２２が配置される。ロータマグネット２２は、中心軸Ｃｘに沿う方向に延びる円筒状である。ロータマグネット２２の内面は、ステータ３０のステータコア３１の外周面、と径方向に隙間をあけて対向する。ロータマグネット２２は、複数個のマグネットを周方向に並べた構成であってもよいし、円筒形の磁性体に対して、周方向にＮ極とＳ極とを交互に着磁させた構成であってもよい。ロータマグネット２２は、例えば、圧入によって、ハブ筒部２１２の内部に固定される。なお、ロータマグネット２２の固定方法は、圧入に限定されず、接着、溶着及び機械的な固定方法等が採用されてもよい。

【0059】

＜６ ステータ３０＞
ステータ３０は、ベース部５０の内筒部５２の第２外周面５２２に固定される。ステータ３０は、ロータ２０と径方向に対向する。ステータ３０は、ステータコア３１と、コイル部３２とを有する。ステータコア３１は複数の珪素鋼板を積層して形成される。図１に示すように、ステータコア３１は、環状のコアバック３１１と、ティース３１２とを有する。

【0060】

コアバック３１１は、軸方向に延びる環状である。コアバック３１１の内面がベース部５０の内筒部５２の第２外周面５２２に固定される。なお、コアバック３１１の内筒部５２への固定は、圧入にて固定される。また、これ以外にも、接着、溶着、溶接等、内筒部５２とコアバック３１１とを強固に固定できる固定方法を広く採用できる。

【0061】

ティース３１２は、コアバック３１１の外周面から径方向外側に突出する。ティース３１２は、周方向に等間隔に配列される。ステータ３０の少なくともティース３１２には、絶縁性を有するインシュレータ（不図示）が取り付けられており、インシュレータの上から導線が巻き付けられる。ステータコア３１の各ティース３１２に導線を巻きつけてコイル部３２が形成される。

【0062】

本実施形態にかかるモータＡは以上示した構成を有する。次に本実施形態にかかるモータＡの動作時に作用する力について説明する。図３には、モータＡに作用する衝撃、振動等によってロータ２０に作用する力Ｆｒを矢印で示す。

【0063】

モータＡのロータ２０に中心軸Ｃｘと交差する方向の力が作用する場合がある。例えば、図３において、ロータ２０に左から右に向かう力Ｆｒが作用する場合を考える。このとき、シャフト１０とロータハブ２１との接続部分である対向領域Ｆｓには、図３に示すような力Ｆｒ１が作用する。詳しく説明すると、シャフト１０は、軸受部４０によって一端が支持されている。そのため、力Ｆｒが作用したとき、対向領域Ｆｓには、図３に示す状態において、時計回り方向のモーメントが作用する。

【0064】

図３に示すモータＡで対向領域Ｆｓに時計回り方向のモーメントが作用すると、対向領域Ｆｓの上端及び下端のロータハブ２１には力Ｆｒに平行な方向の一端にシャフト１０からはがれる方向の力Ｆｒ１が作用する。

【0065】

上述したように、上側間隙部６１及び下側間隙部６２には、接着剤Ａｄが充填されている。そのため、ロータハブ２１に作用するシャフト１０からはがす方向の力Ｆｒ１によって、シャフト１０及びロータハブ２１よりも弾性係数が小さい接着剤Ａｄが変形する。これにより、ロータハブ２１の塑性変形を抑制することができる。その結果、ロータハブ２１のロータ２０の回転と同期した周期的な振れ（ＲＲＯ：Repeatable Run-Out）を抑制できる。

【0066】

なお、上側間隙部６１及び下側間隙部６２に接着剤Ａｄが充填されていない場合、対向領域Ｆｓの上端及び下端でロータハブ２１が、シャフト１０から離れている。対向領域Ｆｓの上端及び下端でロータハブ２１には、シャフト１０に固定する力が付与されていない。そのため、ロータハブ２１に力Ｆｒ１が作用した場合でも、ロータハブ２１の塑性変形が抑制される。

【0067】

ロータハブ２１が塑性変形することで発生する、シャフト１０及びロータ２０と同期した周期的な回転の振れ（ＲＲＯ：Repeatable Run-Out）を抑制することが可能である。つまり、本実施形態にかかるモータＡでは、対向領域Ｆｓの上端及び下端に、それぞれ、上側間隙部６１及び下側間隙部６２を有することで、ロータハブ２１の塑性変形を抑制する。これにより、周期的な振れを抑制でき、モータＡの回転精度を高めることができる。この結果、ロータハブ２１に固定されたデータ記録用のディスクＤｓを精度よく回転させることができる。

【0068】

（第１変形例）
図４は、第１変形例のモータＢの拡大断面図である。図４に示すモータＢでは、シャフト１０ｂに接着剤Ａｄが充填される周溝１２を有する点が、図２等に示すモータＡと異なる。これ以外の点では、モータＢは、モータＡと実質上同じ構成を有する。そのため、モータＢのモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0069】

図４に示すように、シャフト１０ｂは、外周面のシャフト固定部２１５と径方向に対向する部分に径方向内方に凹む周溝１２を有する。すなわち、対向領域Ｆｓにおける上側間隙部６１よりも下方かつ下側間隙部６２よりも上方のシャフト１０の外周面には、周方向に連続する周溝１２が少なくとも１つ形成される。周溝１２は、シャフト１０ｂの外周面に周方向に連続する。そして、周溝１２には、接着剤Ａｄが充填される。

【0070】

本変形例では、シャフト１０ｂの外周面に周溝１２を１つ形成しているが、これに限定されない。軸方向に離れて複数の周溝１２を形成してもよい。また、周溝１２は、シャフト１０ｂの外周面に形成されているが、これに限定されず、ロータハブ２１の貫通孔２１４の内周面に径方向外側に凹む周溝を形成してもよい。

【0071】

接着剤Ａｄを充填する周溝１２を有することで、シャフト１０ｂとロータハブ２１とをより強固に固定することが可能である。また、対向領域Ｆｓにおけるシャフト１０ｂとロータハブ２１との接触面積を小さくすることができるので、シャフト１０ｂをロータハブ２１に圧入するときの圧入力を小さくできる。これにより、圧入時の荷重によるシャフト１０ｂの変形を抑制し、シャフト１０ｂの変形による周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0072】

（第２変形例）
図５は、第２変形例のモータＣの拡大断面図である。図５に示すモータＣでは、上側間隙部６１ｃの周壁部２１６３及び下側間隙部６２ｃの周壁部２１７３が、図３等に示すモータＡの上側間隙部６１の周壁部２１６２及び下側間隙部６２の周壁部２１７２と異なる。モータＣのこれ以外の点については、図３等に示すモータＡと同じ構成を有する。そのため、モータＣのモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0073】

図５に示すように、上側凹部２１６ｃの周壁部２１６３が、軸方向上方に向かうにつれて、径方向外側に拡がる。すなわち、上側間隙部６１ｃの周壁部２１６３は、軸方向上方に向かうにつれてシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、周壁部２１６３が軸方向上方に向かって拡がるテーパ状である。周壁部２１６３の上端がシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から遠くなるため、中心軸Ｃｘと交差する力Ｆｒが印加されたときにロータハブ２１ｃの締結部分における上端の塑性変形を抑制できる。これにより、ロータ２０ｃの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0074】

また、下側凹部２１７ｃの周壁部２１７３が、軸方向下方に向かうにつれて、径方向外側に拡がる。すなわち、下側間隙部６２ｃの周壁部２１７３は、軸方向下方に向かうにつれてシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、周壁部２１７３が軸方向下方に向かって拡がるテーパ状である。周壁部２１７３の下端がシャフト１０とロータハブ２１ｃとの接触面から遠くなるため、中心軸Ｃｘと交差する力Ｆｒが印加されたときにロータハブ２１ｃのシャフト１０との締結部分における下端の塑性変形を抑制できる。これにより、ロータ２０ｃの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0075】

第２変形例では、上側間隙部６１ｃの周壁部２１６３及び下側間隙部６２ｃの周壁部２１７３の両方がテーパ状であるが、少なくとも一方が、一定の内径の断面の円筒状であってもよい。

【0076】

（第３変形例）
図６は、第３変形例のモータＤの拡大断面図である。図６に示すモータＤでは、上側間隙部６１ｄの底部２１６４及び下側間隙部６２ｄの底部２１７４が、図３等に示すモータＡの上側間隙部６１の底部２１６１及び下側間隙部６２の底部２１７１と異なる。モータＤのこれ以外の点については、図３等に示すモータＡと同じ構成を有する。そのため、モータＤのモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0077】

図６に示すように、上側凹部２１６ｄの底部２１６４が、径方向外方に向かうにつれて、軸方向上方に傾斜する。すなわち、上側間隙部６１ｄの底部２１６４は、軸方向上方に向かうにつれてシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、底部２１６４が軸方向上方に向かって拡がるテーパ状である。底部２１６４をテーパ形状とすることで、中心軸Ｃｘと直交する方向に作用する力を緩和し、ロータハブ２１ｄのシャフト１０との締結部分の上端の塑性変形を抑制することができる。これにより、ロータ２０ｄの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0078】

また、下側凹部２１７ｄの底部２１７４が、軸方向下方に向かうにつれて、径方向外方に傾斜する。すなわち、下側間隙部６２ｄの底部２１７４は、軸方向下方に向かうにつれてシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、底部２１７４が軸方向下方に向かって拡がるテーパ状である。底部２１７４をテーパ形状とすることで、中心軸Ｃｘと直交する方向に作用する力を緩和し、ロータハブ２１ｄのシャフト１０との締結部分の下端の塑性変形を抑制することができる。これにより、ロータ２０ｄの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0079】

第３変形例では、上側間隙部６１ｃの周壁部２１６３及び下側間隙部６２ｃの周壁部２１７３の両方がテーパ状であるが、一方は、中心軸Ｃｘと直交する面であってもよい。また、周壁部２１６３及び２１７３がテーパ状であるが、これに限定されず、少なくとも一方が、一定の内径の断面の円筒状であってもよい。

【0080】

（第４変形例）
図７は、第４変形例のモータＥの拡大断面図である。図７に示すモータＥでは、上側間隙部６３及び下側間隙部６４が、図３等に示すモータＡの上側間隙部６１及び下側間隙部６２と異なる。また、モータＥのロータハブ２１ｅの貫通孔２１４ｅの形状が、モータＡの貫通孔２１４の形状と異なる。モータＥのこれ以外の点については、図３等に示すモータＡと同じ構成を有する。そのため、モータＥのモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0081】

図７に示すように、ロータハブ２１ｅは、ハブ天板部２１１の径方向の中央に軸方向に貫通する貫通孔２１４ｅを有する。貫通孔２１４ｅの中心軸Ｃｘで切断した断面は、軸方向の全長に渡って均一な内径を有する円形である。

【0082】

そして、シャフト１０ｅのロータハブ２１ｅの貫通孔２１４ｅと対向する対向領域Ｆｓの上端部には、周方向に連続する上側凹溝１３が形成される。上側凹溝１３は、軸方向下側に配置されて中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる底部１３１と、底部１３１の径方向外縁から中心軸Ｃｘに沿って上方に延びる円筒状の周壁部１３２とを有する。モータＥにおいて、対向領域Ｆｓの上端部に、上側間隙部６３が形成される。

【0083】

また、シャフト１０ｅのロータハブ２１ｅの貫通孔２１４ｅと対向する対向領域Ｆｓの下端部には、周方向に連続する下側凹溝１４が形成される。下側凹溝１４は、軸方向上側に配置されて中心軸Ｃｘと交差する方向に拡がる底部１４１と、底部１４１の径方向外縁から中心軸Ｃｘに沿って上方に延びる円筒状の周壁部１４２とを有する。モータＥにおいて、対向領域Ｆｓの下端部に、下側間隙部６４が形成される。

【0084】

すなわち、上側間隙部６３及び下側間隙部６４の少なくとも一方の周壁部１３２、１４２及び底部１３１、１４１は、シャフト１０ｅに形成される。このように構成することで、中心軸Ｃｘと交差する方向に衝撃、振動等による力Ｆｒが印加されたときに、ロータハブ２１ｅの対向領域の上端部及び下端部の塑性変形を抑制できる。ロータハブ２１ｅの塑性変形が抑制されることで、シャフト１０ｅの回転に同期して発生する振れ（ＲＲＯ）の増大を抑制できる。また、上側間隙部６３及び下側間隙部６４が底部１３１、１４１及び周壁部１３２、１４２を有する構成であることで、上側間隙部６３及び下側間隙部６４の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、締結部分を大きくすることができ、ロータハブ２１ｅをシャフト１０ｅに強固に固定することができる。

【0085】

（第５変形例）
図８は、第５変形例のモータＦの拡大断面図である。図８に示すモータＦでは、シャフト１０ｆの上側間隙部６３ｆの周壁部１３２ｆ及び下側間隙部６４ｆの周壁部１４２ｆが、図７等に示すモータＥの上側間隙部６３の周壁部１３２及び下側間隙部６４の周壁部１４２と異なる。モータＦのこれ以外の点については、図７等に示すモータＥと同じ構成を有する。そのため、モータＦのモータＥと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0086】

図８に示すように、上側凹溝１３ｆの周壁部１３２ｆが、軸方向上方に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する。すなわち、上側間隙部６３ｆの周壁部１３２ｆは、軸方向上方に向かうにつれてシャフト１０ｆと貫通孔２１４ｅとの接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、周壁部１３２ｆが軸方向上方に向かって狭くなるテーパ状である。周壁部１３２ｆの上端がシャフト１０ｆと貫通孔２１４ｅとの接触面から遠くなるため、中心軸Ｃｘと交差する力Ｆｒが印加されたときにロータハブ２１ｅの締結部分における上端の塑性変形を抑制できる。これにより、ロータ２０ｆの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0087】

また、下側凹溝１４ｆの周壁部１４２ｆが、軸方向下方に向かうにつれて、径方向内側に傾斜する。すなわち、下側間隙部６４ｆの周壁部１４２ｆは、軸方向下方に向かうにつれてシャフト１０ｆと貫通孔２１４ｅとの接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、周壁部１４２ｆが軸方向下方に向かって狭くなるテーパ状である。周壁部１４２ｆの下端がシャフト１０ｆとロータハブ２１ｅとの接触面から遠くなるため、中心軸Ｃｘと交差する力Ｆｒが印加されたときにロータハブ２１ｅのシャフト１０ｆとの締結部分における下端の塑性変形を抑制できる。これにより、ロータ２０ｆの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0088】

第５変形例では、上側間隙部６３ｆの周壁部１３２ｆ及び下側間隙部６４ｆの周壁部１４２ｆの両方がテーパ状であるが、少なくとも一方が、一定の内径の断面の円筒状であってもよい。

【0089】

（第６変形例）
図９は、第６変形例のモータＧの拡大断面図である。図９に示すモータＧでは、上側間隙部６３ｇの底部１３１ｇ及び下側間隙部６４ｇの底部１４１ｇが、図８等に示すモータＦの上側間隙部６３ｆの底部１３１及び下側間隙部６４ｆの底部１４１と異なる。モータＦのこれ以外の点については、図８等に示すモータＦと同じ構成を有する。そのため、モータＧのモータＦと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0090】

図９に示すように、上側凹溝１３ｇの底部１３１ｇが、径方向内方に向かうにつれて、軸方向上方に傾斜する。すなわち、上側間隙部６３ｇの底部１３１ｇは、軸方向上方に向かうにつれてシャフト１０ｇと貫通孔２１４ｅとの接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、底部１３１ｇが軸方向上方に向かって狭くなるテーパ状である。底部１３１ｇをテーパ形状とすることで、中心軸Ｃｘと直交する方向に作用する力を緩和し、ロータハブ２１ｅのシャフト１０ｇとの締結部分の上端の塑性変形を抑制することができる。これにより、ロータ２０ｄの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0091】

また、下側凹溝１４ｇの底部１４１ｇが、軸方向下方に向かうにつれて、径方向内方に傾斜する。すなわち、下側間隙部６４ｇの底部１４１ｇは、軸方向下方に向かうにつれてシャフト１０と貫通孔２１４との接触面から離れる方向に延びるテーパ形状である。つまり、底部２１７４が軸方向下方に向かって拡がるテーパ状である。底部１４１ｇをテーパ形状とすることで、中心軸Ｃｘと直交する方向に作用する力を緩和し、ロータハブ２１ｅのシャフト１０ｇとの締結部分の下端の塑性変形を抑制することができる。これにより、ロータ２０ｄの周期的な振れ（ＲＲＯ）を低減できる。

【0092】

第６変形例では、上側間隙部６３ｇの底部１３１ｇ及び下側間隙部６４ｇの底部１４１ｇの両方がテーパ状であるが、一方は、中心軸Ｃｘと直交する面であってもよい。また、周壁部１３２ｅ及び１４２ｅがテーパ状であるが、これに限定されず、少なくとも一方が、一定の内径の断面の円筒状であってもよい。

【0093】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明は、ハードディスク装置、光ディスク装置等の記憶装置を駆動するモータとして用いることができる。

【符号の説明】

【0095】

Ａ～Ｇ モータ
１０、１０ｂ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ シャフト
１１ フランジ部
１２ 周溝
１３、１３ｆ、１３ｇ 上側凹溝
１４、１４ｆ、１４ｇ 下側凹溝
２０、２０ｃ、２０ｄ、２０ｆ ロータ
２１、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ ロータハブ
２２ ロータマグネット
３０ ステータ
３１ ステータコア
３２ コイル部
４０ 軸受部
４１ スリーブ部
４２ シール部
５０ ベース部
５１ ベースプレート
５２ 内筒部
５３ 外筒部
６１、６１ｃ、６１ｄ 上側間隙部
６２、６２ｃ、６２ｄ 下側間隙部
６３、６３ｆ、６３ｇ 上側間隙部
６４、６４ｆ、６４ｇ 下側間隙部
１３１、１３１ｇ 底部
１３２、１３２ｆ 周壁部
１４１、１４１ｇ 底部
１４２、１４２ｆ 周壁部
２１１ ハブ天板部
２１２ ハブ筒部
２１３ ディスクフランジ部
２１４、２１４ｅ 貫通孔
２１５ シャフト固定部
２１６、２１６ｃ、２１６ｄ 上側凹部
２１７、２１７ｃ、２１７ｄ 下側凹部
３１１ コアバック
３１２ ティース
４１１ 凹部
５１０ 貫通孔
５２０ 内周面
５２１ 第１外周面
５２２ 第２外周面
５２３ 連結面
２１６１ 底部
２１６２ 周壁部
２１６３ 周壁部
２１６４ 底部
２１７１ 底部
２１７２ 周壁部
２１７３ 周壁部
２１７４ 底部
Ａｄ 接着剤
Ｄｄ ディスク駆動装置
Ｄｓ データ記録用のディスク＼

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】