JPH04168948A - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JPH04168948A
JPH04168948A JP2296443A JP29644390A JPH04168948A JP H04168948 A JPH04168948 A JP H04168948A JP 2296443 A JP2296443 A JP 2296443A JP 29644390 A JP29644390 A JP 29644390A JP H04168948 A JPH04168948 A JP H04168948A
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spherical
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Hideki Nishimura
秀樹 西村
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/56Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction in which the rolling bodies of one bearing differ in diameter from those of another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、磁気ディスク装置などに用いて好適なスピン
ドルモータに関する。
[従来技術] 一般に、スピンドルモータは、ブラケット本体と、この
ブラケット本体に対して相対的に回転されるハブ部材と
、ブラケット本体とハブ部材との間に介在された一対の
軸受部材とを備えている。
しかし、このようなスピンドルモータは組立作業が容易
でなく、またモータの小型化が困難である。
そこで、出願は、一対の軸受部材に代えて、次の構成を
備えた軸受手段を用いたスピンドルモータを提案した。
この軸受手段は、軸受スリーブと、この軸受スリーブ内
に配設された軸受シャフトと、軸受スリーブおよび軸受
シャフトの間に介在された複数列の球状部材とを備えて
いる。軸受シャフトはブラケット本体に固定され、軸受
スリーブはハブ部材に固定されている。逆に、軸受スリ
ーブはブラケット本体に固定され、軸受シャフトはハブ
部材に固定される形態のものもある。
[発明が解決しようとする課題] ところで、このようなスピンドルモータでは、軸受スリ
ーブ、軸受シャフトおよびこれらの間の球状部材の加工
公差などのため、ハブ部材が僅かに振れながら(振動し
ながら)回転する。
したがって、軸受手段の部品の加工公差が大きいと、ハ
ブ部材も1回転ごと1異なった軌跡を描く振れ方をしな
がら回転する傾向が強くなる。
このようなスピンドルモータを磁気ディスク装置に適用
する場合、データを書込みあるいは読取る記録部材であ
る磁気ディスクはハブ部材に固定される。そのため、ハ
ブ部材の振れ方によっては、磁気ディスク装置のヘッド
が磁気ディスクにデータを書込みあるいは読取るときに
おけるヘッドとディスクとの相対位置関係が精度よく再
現されず、データの書込みおよび読取りを正確に行うこ
とができないおそれがある。
一方、軸受手段の各部品の加工精度が優れていれば、あ
る程度、ハブ部材の振れのばらつきを抑えることができ
る。しかし、スピンドルモータに用いられるこのような
軸受手段は、複数列(多くは2列)の球状部材を有して
おり、この各列における各部品の固有振動数が互いに一
致するため、上下の列で共振し、より大きな振幅で振れ
ることがある。このような場合には、やはりデータの書
込みおよび読取りを正確に行うことができないおそれが
ある。
本発明は、上述の従来例における問題点に鑑み、ハブ部
材の振れのばらつきを抑え、例えばディスク装置などに
用いてデータの書込みと読取りを正確に行えるようなス
ピンドル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] 上記の目的を達成するため、本発明は、ブラケット本体
と、該ブラケット本体に対して相対的に回転されるハブ
部材と、該ブラケット本体と該ハブ部材との間に介在さ
れた軸受手段とを具備するスピンドルモータにおいて、
該軸受手段は、軸受スリーブと、該軸受スリーブ内に配
設された軸受シャフトと、該軸受スリーブおよび該軸受
シャフトの間に介在された少なくとも2列の球状部材と
を備えるとともに、該2列の球状部材の各列の寸法また
は構造は互いに異なっており、該軸受シャフトが該ブラ
ケット本体に固定され、該軸受スリーブが該ハブ部材に
固定されていることを特徴とする。
軸受スリーブがブラケット本体に固定され、軸受シャフ
トがハブ部材に固定されているようにしてもよい。
例えば、2列の球状部材は、互いに球状部材の直径、公
転軌道直径、数、または接触角が異なるようにするとよ
い。
[作 用] 上記構成のモータによれば、軸受手段の少なくとも2列
の球状部材の各列の寸法または構造が互いに異なってい
るので、各列で特性が異なり共振することが少なくなる
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図である。
この図に示すスピンドルモータは、はぼ円板状のブラケ
ット本体2とほぼ円筒状のハブ部材4とを備えている。
ブラケット本体2のほぼ中央部には円形状の孔が形成さ
れており、この孔を規定する周縁部、すなわち内周縁部
には、上方に突出する中空円筒状壁6が一体に設けられ
ている。この中空円筒状壁6の外周面には、ステータ8
が装着されている。
ステータ8は中空円筒状壁6に同定されたステータコア
10と、ステータコア10に巻かれたコイル12を有し
ている。また、ブラケット本体2の内面(第1図におい
て上面)には、回路基板14が配設されている。この回
路基板14には、ハブ部材4を回転制御するためのホー
ル素子を含む駆動回路(図示せず)が設けられている。
ブラケット本体2には、軸受手段16が装着されている
。軸受手段16は、中空円筒状の軸受スリーブ18(外
輪を構成する)と、この軸受スリーブ18内に配設され
た軸受シャフト20を備えている。軸受スリーブ18の
内周面には、上側に環状溝21が、下側に環状溝22が
、それぞれ形成されている。軸受シャフト20の外周面
には、上側に環状溝23が、下側に環状溝24が、それ
ぞれ形成されている。軸受スリーブ18の上側環状溝2
1と軸受シャフト20の上側環状溝23との間には、複
数個の球状部材25が回転自在にかつこれら環状溝21
および23に沿って移動自在に介在されている。同様に
、軸受スリーブ18の下側環状溝22と軸受シャフト2
0の下側環状溝24との間には、複数個の球状部材26
が回転自在にかつこれら環状溝22および24に沿って
移動自在に介在されている。したがって、軸受スリーブ
18と軸受シャフト20とは、軸受シャフト20の軸線
方向に間隔を置いて配設された2列の複数個の球状部材
25.26を介して相対的に回転自在である。
この実施例の軸受部材では、球状部材25と球状部材2
6の寸法および数を異にしている。ここでは、上側の球
状部材25の列は直径2mmの球状部材を8個用いてお
り、下側の球状部材26の列は直径2.778mm の
球状部材を7個用いている。球状部材の公転軌道径は、
上側の列では9.5mm、下側の列では10.5mmで
ある。上側の列と下側の列とで球状部材の公転軌道径が
異なるため、これに合せて、軸受スリーブ18の内径は
、上側が小さく、下側が大きくなっている。
ハブ部材4は、円筒状本体部30と、この本体部30の
一端(下端)に設けられたフランジ部32と、本体部3
0の他端(上端)に設けられた端壁部34とを有する。
この端壁部34は、軸受スリーブ18の他端部(上端部
)に圧入などにより固定されている。ハブ部材4の本体
部30は、ブラケット本体2の円筒状壁部6に装着され
たステータ8を覆っている。本体部30の内周面には、
ヨーク部材36を介してロータマグネット38が取り付
けられている。そして、磁気ディスクのような記録部材
(図示せず)は、ハブ部材4の本体部30に所要の通り
装着される。
40は軸受スリーブ18の一端部内周面に配設された環
状のシール部材である。シール部材40は例えば合成ゴ
ムなどからなり、その自由端は軸受シャフト20に近接
あるいは接触せしめられ、グリースなどの粒子の流出を
防止する。42はハブ部材4の端壁部34に取り付けら
れたキャップ部材である。
第2図は、本発明の第2の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図である。なお、第1図と共通または対応する
部材には同一の付番を付しその説明を省略する。
第1図のスピンドルモータが上下2列の球状部材25.
26でその球状部材の直径、数および公転軌道径を異な
らせているのに対し、第2図のスピンドルモータは球状
部材の数のみ異ならせている。上側の球状部材25の数
は8個、下側の球状部材26の数は7個である。球状部
材の直径および公転軌道径は、上側の列も下側の列も同
じである。
第3図は、本発明の第3の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図である。第4図は、第3図の軸受部分の拡大
図である。なお、第1図と共通または対応する部材には
同一の付番を付しその説明を省略する。
第3図および第4図に示すスピンドルモータは上下の球
状部材25.26で接触角(球状部材と軸受スリーブの
接点と、球状部材と軸受シャフトの接点とを結んだ直線
と、軸と直交する直線とがなす角)を異ならしめたもの
である。上側の球状部材25の接触角α(例えば、11
.1度)より、下側の球状部材26の接触角β(例えば
、16.5度)の方が大きくなっている。
上記の第1〜3図の実施例は軸受手段16の軸受スリー
ブ18をブラケット本体2に固定し、軸受シャフト20
をハブ部材4に固定した例である。
第5図に示すように、軸受手段16の軸受スリーブ18
をハブ部材4に固定し、軸受シャフト20をブラケット
本体2に固定してもよい。なお、第5図において、第1
図と共通または対応する部材には同一の付番を付しその
説明を省略する。
第5図において、ブラケット本体2′のほぼ中央部には
短円筒状壁部6′が一体に設けられ、この短円筒状壁部
6′の外周面にステータ8が装着されている。軸受手段
16は第1図に示したものと同一の構成のものを用いて
いる。軸受手段16の軸受スリーブ18が圧入などによ
り円筒状壁部6′に固定されている。
一方、ハブ部材4′はハブ本体52とハブブツシュ54
から構成されている。ハブ本体52の端壁部34はハブ
ブツシュ54を介して、軸受シャフト20における、軸
受スリーブ18から突出する突出端部に固定されている
以上のいずれのモータも、上側の球状部材と下側の球状
部材とで次に掲げる式に代入される数値が異なるから、
固有振動数が互いに異なり共振を防止することができる
ただし、D二球状部材の直径(mm) Z:球状部材の数(個) dP:球状部材の公転軌道直径(mm)F:モータの1
秒間の回転数(rps  )α:球状部材の接触角(d
eg  ) n:整数 とする。さらに、軸受シャフトが固定され、軸受スリー
ブが回転するものとする(逆の場合、式は若干具なる)
球状部材の公転振動数:Fa(Hz) (球状部材が公転するときに発生する振動数)Fa= 
[l+ (D−cos  α/dP)]  ・F  l
/2(Hz) 保持器(図示省略)の振動:Fb(Hz)Fb=Fa 球状部材の自動振動数:Fc(Hz) (球状部材の自転により発生する振動数)Fc= [(
dP/D)−(D/dP)  CO52(!]・Frl
/2 球状部材の通過振動数:Fd (Hz)(球状部材がラ
ジアル加重の方向の位置を通過するときに発生する振動
数) Fd=Z−Fa 軸受シャフトの球状部材に接触している部分のうねり振
動数:Fe (Hz) (軸受シャフトの球状部材に接触している部分がうねっ
ている(真円でない)形状のときに発生する球状部材の
振動数) Fe=n−Z−Fa 軸受スリーブの球状部材に接触している部分のうねり振
動数:Ff(Hz) (軸受スリーブの球状部材に接触している部分がうねっ
ている(真円でない)形状のときに発生する球状部材の
振動数) Ff=n −Z ・ (Fr−Fa) 球状部材のうねり振動数くスラスト方向):FgT(H
z) (球状部材に傷があるときまたは真珠でないときに発生
する振動数) FgT=2− n−Fc 球状部材のうねり振動数(ラジアル方向):FgR(H
z) (球状部材に傷があるときまたは真珠でないときに発生
する振動数) FgR=FgT±Fa [発明の効果] 以上説明したように、本発明に係るスピンドルモータに
よれば、軸受手段の軸受スリーブと軸受シャフトの間に
介在された少なくとも2列の球状部材について、寸法や
構造を異ならしめて特性を異ならせているので、これら
各列の球状部材が共振することを防止することができる
。したがって、ハブ部材の振れのばらつきを抑え、例え
ばディスク装置などに用いてデータの書込みと読取りを
正確に行えるようなスピンドルモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例に係るスピンルモータ
の断面図、 第2図は、本発明の第2の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図、 第3図は、本発明の第3の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図、 第4図は、第3図のスピンドルモータの軸受部分拡大図
、 第5図は、本発明の第4の実施例に係るスピンドルモー
タの断面図である。 2・・・ブラケット本体、4・・・ハブ部材、6・・−
円筒状壁、8・・・ステータ、16・・・軸受手段、1
8・・・軸受スリーブ、20・・・軸受シャフト、21
,22゜23.24・・・環状溝、225.26・・・
球状部材、30・・・円筒部、34−・・端壁部、38
・−・ロータマグネット。 特許出願人     日本電産株式会社代表者 永守重

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ブラケット本体と、該ブラケット本体に対して相
    対的に回転されるハブ部材と、該ブラケット本体と該ハ
    ブ部材との間に介在された軸受手段とを具備するスピン
    ドルモータにおいて、該軸受手段は、軸受スリーブと、
    該軸受スリーブ内に配設された軸受シャフトと、該軸受
    スリーブおよび該軸受シャフトの間に介在された少なく
    とも2列の球状部材とを備えるとともに、該2列の球状
    部材の各列の寸法または構造は互いに異なっており、 該軸受シャフトが該ブラケット本体に固定され、該軸受
    スリーブが該ハブ部材に固定されている、ことを特徴と
    するスピンドルモータ。
  2. (2)ブラケット本体と、該ブラケット本体に対して相
    対的に回転されるハブ部材と、該ブラケット本体と該ハ
    ブ部材との間に介在された軸受手段とを具備するスピン
    ドルモータにおいて、該軸受手段は、軸受スリーブと、
    該軸受スリーブ内に配設された軸受シャフトと、該軸受
    スリーブおよび該軸受シャフトの間に介在された少なく
    とも2列の球状部材とを備えるとともに、該2列の球状
    部材の各列の寸法または構造は互いに異なっており、 該軸受スリーブが該ブラケット本体に固定され、該軸受
    シャフトが該ハブ部材に固定されている、ことを特徴と
    するスピンドルモータ。
  3. (3)前記2列の球状部材は、互いに球状部材の直径が
    異なる請求項1または2に記載のスピンドルモータ。
  4. (4)前記2列の球状部材は、互いに球状部材の公転軌
    道直径が異なる請求項1または2に記載のスピンドルモ
    ータ。
  5. (5)前記2列の球状部材は、互いに球状部材の数が異
    なる請求項1または2に記載のスピンドルモータ。
  6. (6)前記2列の球状部材は、互いに球状部材の触角が
    異なる請求項1または2に記載のスピンドルモータ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606475A (en) * 1992-10-12 1997-02-25 Kabushiki Kaisha Sanyo Seiki Seisakusho Magnetic disc drive motor including a fixed shaft having mounted thereon a lower bearing member with a portion for mounting a rotor
US5698919A (en) * 1992-11-09 1997-12-16 Minebea Kabushiki-Kaisha Integral bearing type electric motor
US11215272B2 (en) * 2017-06-06 2022-01-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Transmission unit, in particular an axle drive or transfer case, having a transmission element mounted therein via at least one double-row angular contact ball bearing
JPWO2024224742A1 (ja) * 2023-04-28 2024-10-31

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