JP2002171718A - モータ - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 転がり軸受どうしのばね剛性による相互作用
を生じさせず、低振動かつ低騒音のモータを提供する。 【解決手段】 複数の転がり軸受を備えたモータであっ
て、転がり軸受（１）における第一の玉（１２）の直径
が、転がり軸受（２）における第二の玉（２２）の直径
よりも小さく構成されていることにより、転がり軸受
（１、２）の有する固有振動の周波数がそれぞれ異な
る。
を生じさせず、低振動かつ低騒音のモータを提供する。 【解決手段】 複数の転がり軸受を備えたモータであっ
て、転がり軸受（１）における第一の玉（１２）の直径
が、転がり軸受（２）における第二の玉（２２）の直径
よりも小さく構成されていることにより、転がり軸受
（１、２）の有する固有振動の周波数がそれぞれ異な
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の転がり軸受
を備えたモータに関し、特に、前記複数の転がり軸受ど
うしが共振することを防止したモータに関する。
を備えたモータに関し、特に、前記複数の転がり軸受ど
うしが共振することを防止したモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブ装置（ＨＤ
Ｄ）、フレキシブルディスクドライブ装置（ＦＤＤ）等
の磁気ディスクドライブ装置に用いられるスピンドルモ
ータや、エアコンや掃除機等の各種装置に用いられるフ
ァンモータは、通常、転がり軸受を介してシャフトを回
転支持している。最近では、これらの装置に使用される
転がり軸受は小型化が進み、また高速回転化によって回
転速度が10,000rpmを超えるものも出てきている。
Ｄ）、フレキシブルディスクドライブ装置（ＦＤＤ）等
の磁気ディスクドライブ装置に用いられるスピンドルモ
ータや、エアコンや掃除機等の各種装置に用いられるフ
ァンモータは、通常、転がり軸受を介してシャフトを回
転支持している。最近では、これらの装置に使用される
転がり軸受は小型化が進み、また高速回転化によって回
転速度が10,000rpmを超えるものも出てきている。
【０００３】しかし、モータの小型化や高速回転化が進
むにつれて回転による振動や騒音が大きくなるという問
題があり、より低振動かつ低騒音であるモータが望まれ
ている。転がり軸受を備えるモータが回転することによ
り生じる振動や騒音には、ロータを質量とした共振によ
るものの他に、転がり軸受の外輪を質量とした、転がり
軸受のばね剛性の影響により発生する共振によるものが
ある。ロータを質量とした共振は、ロータの固有振動の
共振点がモータの実用回転速度と一致することにより生
じる。転がり軸受の外輪を質量とした共振は、転がり軸
受の固有振動の共振点がロータの実用回転速度と一致す
ることにより生じる。そして、転がり軸受の固有振動が
ロータの回転による振動の高調波と共振すると、振動は
大きくなる。
むにつれて回転による振動や騒音が大きくなるという問
題があり、より低振動かつ低騒音であるモータが望まれ
ている。転がり軸受を備えるモータが回転することによ
り生じる振動や騒音には、ロータを質量とした共振によ
るものの他に、転がり軸受の外輪を質量とした、転がり
軸受のばね剛性の影響により発生する共振によるものが
ある。ロータを質量とした共振は、ロータの固有振動の
共振点がモータの実用回転速度と一致することにより生
じる。転がり軸受の外輪を質量とした共振は、転がり軸
受の固有振動の共振点がロータの実用回転速度と一致す
ることにより生じる。そして、転がり軸受の固有振動が
ロータの回転による振動の高調波と共振すると、振動は
大きくなる。
【０００４】転がり軸受の固有振動の共振点は、転がり
軸受の内部すきま、軌道溝寸法、転動体の数、転動体の
大きさ、転動体のピッチ径といった転がり軸受の内部設
計により決まる。したがって、内部設計が同じ複数の転
がり軸受を備える場合には、それらの転がり軸受の有す
る共振点も同じ（共振振動周波数も同じ）なので、各転
がり軸受の有する固有振動どうしが相互に作用してより
大きな振動や騒音を引き起こす原因となる。すなわち、
転がり軸受の固有振動は転がり軸受を使用するモータに
おいては宿命的に存在し、特に内部設計が同じ複数の転
がり軸受を備える場合には、それぞれのばね剛性が相互
に作用してより大きな振動や騒音を引き起こす原因とな
っている。
軸受の内部すきま、軌道溝寸法、転動体の数、転動体の
大きさ、転動体のピッチ径といった転がり軸受の内部設
計により決まる。したがって、内部設計が同じ複数の転
がり軸受を備える場合には、それらの転がり軸受の有す
る共振点も同じ（共振振動周波数も同じ）なので、各転
がり軸受の有する固有振動どうしが相互に作用してより
大きな振動や騒音を引き起こす原因となる。すなわち、
転がり軸受の固有振動は転がり軸受を使用するモータに
おいては宿命的に存在し、特に内部設計が同じ複数の転
がり軸受を備える場合には、それぞれのばね剛性が相互
に作用してより大きな振動や騒音を引き起こす原因とな
っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】モータが回転すること
により生じる振動や騒音を防止する技術としては、例え
ば、特開平８−４７２０５号公報に開示されたスピンド
ルモータがある。このスピンドルモータの断面図を図１
０に示す。図１０に示すスピンドルモータにおいては、
内輪１１５の内径面が軸３５に接着固定されており、外
輪１３５の外径面がベアリングホルダ１５５に接着固定
されている。二つの転がり軸受２５は、内部すきま、軌
道溝寸法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体の
ピッチ径がすべて互いに同一である。このモータは、モ
ータが回転することにより生じる振動や騒音を低減すべ
く、軸３５の中央部の径を太くしモータ自身の固有振動
の共振点を変えこれがモータの実用回転速度と一致しな
いように構成されるとともに、内輪１１５をロータハブ
９５と軸３５の太径部とにより挟持するように構成され
ている。
により生じる振動や騒音を防止する技術としては、例え
ば、特開平８−４７２０５号公報に開示されたスピンド
ルモータがある。このスピンドルモータの断面図を図１
０に示す。図１０に示すスピンドルモータにおいては、
内輪１１５の内径面が軸３５に接着固定されており、外
輪１３５の外径面がベアリングホルダ１５５に接着固定
されている。二つの転がり軸受２５は、内部すきま、軌
道溝寸法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体の
ピッチ径がすべて互いに同一である。このモータは、モ
ータが回転することにより生じる振動や騒音を低減すべ
く、軸３５の中央部の径を太くしモータ自身の固有振動
の共振点を変えこれがモータの実用回転速度と一致しな
いように構成されるとともに、内輪１１５をロータハブ
９５と軸３５の太径部とにより挟持するように構成され
ている。
【０００６】しかし、このようにモータの設計を変更し
てモータ自身の固有振動数を変える方法では、ロータを
質量とした共振は防止できても、転がり軸受のばね剛性
どうしの相互作用による共振までは防止することができ
ず、また、モータの設計を変更しなければならないので
コストがかさむという問題がある。
てモータ自身の固有振動数を変える方法では、ロータを
質量とした共振は防止できても、転がり軸受のばね剛性
どうしの相互作用による共振までは防止することができ
ず、また、モータの設計を変更しなければならないので
コストがかさむという問題がある。
【０００７】また、転がり軸受に予圧をかけて転がり軸
受の固有振動数を変化させて使用し、振動や騒音を防止
する試みもなされているが、この方法でも、転がり軸受
のばね剛性どうしの相互作用による共振までは防止する
ことができず、また、転がり軸受の寿命が低下してしま
うという問題がある。
受の固有振動数を変化させて使用し、振動や騒音を防止
する試みもなされているが、この方法でも、転がり軸受
のばね剛性どうしの相互作用による共振までは防止する
ことができず、また、転がり軸受の寿命が低下してしま
うという問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、上記の問題点を解決す
ることを目的とし、転がり軸受どうしのばね剛性による
相互作用を生じさせず、低振動かつ低騒音のモータを提
供することを目的とするものである。
ることを目的とし、転がり軸受どうしのばね剛性による
相互作用を生じさせず、低振動かつ低騒音のモータを提
供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるモータは、
複数の転がり軸受を備えたモータであって、前記転がり
軸受は、固有振動の周波数がそれぞれ異なることを特徴
とする。
複数の転がり軸受を備えたモータであって、前記転がり
軸受は、固有振動の周波数がそれぞれ異なることを特徴
とする。
【００１０】前記固有振動とは、転がり軸受のアキシャ
ル方向（回転軸方向）及び／又はラジアル方向（半径方
向）における固有振動である。すなわち、転がり軸受の
ばね剛性にはアキシャル方向とラジアル方向とがある。
アキシャル方向におけるばね剛性どうしが相互に作用し
て共振する場合に、特に大きな振動や騒音が生じ易いこ
とから、本発明によるモータにおいては、複数の転がり
軸受はアキシャル方向における固有振動の周波数がそれ
ぞれ異なることが好ましい。また、アキシャル方向及び
ラジアル方向の両方向において固有振動の周波数がそれ
ぞれ異なることが好ましい。
ル方向（回転軸方向）及び／又はラジアル方向（半径方
向）における固有振動である。すなわち、転がり軸受の
ばね剛性にはアキシャル方向とラジアル方向とがある。
アキシャル方向におけるばね剛性どうしが相互に作用し
て共振する場合に、特に大きな振動や騒音が生じ易いこ
とから、本発明によるモータにおいては、複数の転がり
軸受はアキシャル方向における固有振動の周波数がそれ
ぞれ異なることが好ましい。また、アキシャル方向及び
ラジアル方向の両方向において固有振動の周波数がそれ
ぞれ異なることが好ましい。
【００１１】前記モータとしては、例えば、ＨＤＤやＦ
ＤＤ等の磁気ディスクドライブ装置、ＣＤやＤＶＤ等の
光ディスクドライブ装置、ＭＯ等の光磁気ディスクドラ
イブ装置に用いられるスピンドルモータや、エアコンや
掃除機等の各種装置に用いられるファンモータ等が該当
する。
ＤＤ等の磁気ディスクドライブ装置、ＣＤやＤＶＤ等の
光ディスクドライブ装置、ＭＯ等の光磁気ディスクドラ
イブ装置に用いられるスピンドルモータや、エアコンや
掃除機等の各種装置に用いられるファンモータ等が該当
する。
【００１２】前記転がり軸受としては、深溝玉軸受やア
ンギュラ玉軸受や自動調心玉軸受等のラジアル玉軸受、
円筒ころ軸受や針状ころ軸受や円すいころ軸受や自動調
心ころ軸受等のラジアルころ軸受、スラスト玉軸受、ス
ラストころ軸受等が挙げられる。特に、本発明では、転
がり軸受がラジアル玉軸受である場合に共振を防止でき
る効果が大きい。
ンギュラ玉軸受や自動調心玉軸受等のラジアル玉軸受、
円筒ころ軸受や針状ころ軸受や円すいころ軸受や自動調
心ころ軸受等のラジアルころ軸受、スラスト玉軸受、ス
ラストころ軸受等が挙げられる。特に、本発明では、転
がり軸受がラジアル玉軸受である場合に共振を防止でき
る効果が大きい。
【００１３】本発明においては、互いに固有振動の周波
数が異なった複数の転がり軸受を備えたことにより、そ
れぞれの転がり軸受が有するばね剛性の相互作用によっ
て生ずる共振を防止することができる。
数が異なった複数の転がり軸受を備えたことにより、そ
れぞれの転がり軸受が有するばね剛性の相互作用によっ
て生ずる共振を防止することができる。
【００１４】転がり軸受の固有振動の周波数を異なるも
のとするためには、転がり軸受の内部設計を互いに異な
るものとすることにより好適に達成される。転がり軸受
の内部設計を変えることにより、転がり軸受全体のノミ
ナル寸法（内径及び外径）は変わらないので、モータ側
の設計を変えずしてばね剛性の相互作用による共振を防
止することができる。
のとするためには、転がり軸受の内部設計を互いに異な
るものとすることにより好適に達成される。転がり軸受
の内部設計を変えることにより、転がり軸受全体のノミ
ナル寸法（内径及び外径）は変わらないので、モータ側
の設計を変えずしてばね剛性の相互作用による共振を防
止することができる。
【００１５】前記転がり軸受の内部設計を互いに異なる
ものとした例としては、転がり軸受の内部すきま、軌道
溝寸法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体のピ
ッチ径のうち、少なくとも一つを互いに異なるものとし
た場合が挙げられる。
ものとした例としては、転がり軸受の内部すきま、軌道
溝寸法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体のピ
ッチ径のうち、少なくとも一つを互いに異なるものとし
た場合が挙げられる。
【００１６】軌道溝寸法とは、断面が略半円弧状をなす
軌道溝において、軌道溝の最大深さが転動体の曲率半径
Ｒと同一である場合をＲ１００％とし、軌道溝の最大深
さが曲率半径ＲのＸ％である場合にＲＸ％と表してなる
ものである。
軌道溝において、軌道溝の最大深さが転動体の曲率半径
Ｒと同一である場合をＲ１００％とし、軌道溝の最大深
さが曲率半径ＲのＸ％である場合にＲＸ％と表してなる
ものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ詳細に説明する。
面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る、スピンドルモータを示す断面図である。図２は、本
発明の第２の実施の形態に係る、スピンドルモータを示
す断面図である。図３は、本発明の第３の実施の形態に
係る、ファンモータを示す断面図である。図４は、本発
明の第４の実施の形態に係る、ファンモータを示す断面
図である。
る、スピンドルモータを示す断面図である。図２は、本
発明の第２の実施の形態に係る、スピンドルモータを示
す断面図である。図３は、本発明の第３の実施の形態に
係る、ファンモータを示す断面図である。図４は、本発
明の第４の実施の形態に係る、ファンモータを示す断面
図である。
【００１９】（第１の実施の形態）図１に示すように、
本実施の形態に係るスピンドルモータ１００は、軸３
と、軸３を回転可能に支持する第一の転がり軸受１及び
第二の転がり軸受２と、第一の転がり軸受１及び第二の
転がり軸受２を保持するベアリングホルダ１５と、ベア
リングホルダ１５を固定支持する支持筒部８と、支持筒
部８に固定されたステータ５と、軸３に装着されたロー
タハブ９と、ロータハブ９に固定されたヨーク７及びロ
ータマグネット６と、ベアリングホルダ１５及び支持筒
部８と固定されたハウジング４と、を備えている。
本実施の形態に係るスピンドルモータ１００は、軸３
と、軸３を回転可能に支持する第一の転がり軸受１及び
第二の転がり軸受２と、第一の転がり軸受１及び第二の
転がり軸受２を保持するベアリングホルダ１５と、ベア
リングホルダ１５を固定支持する支持筒部８と、支持筒
部８に固定されたステータ５と、軸３に装着されたロー
タハブ９と、ロータハブ９に固定されたヨーク７及びロ
ータマグネット６と、ベアリングホルダ１５及び支持筒
部８と固定されたハウジング４と、を備えている。
【００２０】第一の転がり軸受１及び第二の転がり軸受
２は、互いに離れて、かつ同一方向に配置され、軸３を
回転可能に支持している。
２は、互いに離れて、かつ同一方向に配置され、軸３を
回転可能に支持している。
【００２１】第一の転がり軸受１は、第一の内輪１１
と、第一の玉１２と、第一の外輪１３と、第一の保持器
１４と、を備えている。第二の転がり軸受２は、第二の
内輪２１と、第二の玉２２と、第二の外輪２３と、第二
の保持器２４と、を備えている。
と、第一の玉１２と、第一の外輪１３と、第一の保持器
１４と、を備えている。第二の転がり軸受２は、第二の
内輪２１と、第二の玉２２と、第二の外輪２３と、第二
の保持器２４と、を備えている。
【００２２】第一の内輪１１は軸３に接着固定されてお
り、第一の外輪１３はベアリングホルダ１５に接着固定
されている。第二の内輪２１は軸３に接着固定されてお
り、第二の外輪２３はベアリングホルダ１５に接着固定
されている。
り、第一の外輪１３はベアリングホルダ１５に接着固定
されている。第二の内輪２１は軸３に接着固定されてお
り、第二の外輪２３はベアリングホルダ１５に接着固定
されている。
【００２３】前記第一の内輪１１はその外周側に軌道溝
を有しており、一方、前記第一の外輪１３はその内周側
に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の
第一の玉１２を保持器１４を介して転動可能に収容して
いる。前記第二の内輪２１はその外周側に軌道溝を有し
ており、一方、前記第二の外輪２３はその内周側に軌道
溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の第二の
玉２２を保持器２４を介して転動可能に収容している。
を有しており、一方、前記第一の外輪１３はその内周側
に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の
第一の玉１２を保持器１４を介して転動可能に収容して
いる。前記第二の内輪２１はその外周側に軌道溝を有し
ており、一方、前記第二の外輪２３はその内周側に軌道
溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の第二の
玉２２を保持器２４を介して転動可能に収容している。
【００２４】本実施の形態においては、第一の玉１２の
直径が第二の玉２２の直径よりも小さく構成されてい
る。第一の内輪１１及び第一の外輪１３にそれぞれ設け
られた軌道溝は、第一の玉１２の半径よりわずかに大き
い曲率半径を有する断面略半円弧状の溝である。一方、
第二の内輪２１及び第二の外輪２３にそれぞれ設けられ
た軌道溝は、第二の玉２２の半径よりわずかに大きい曲
率半径を有する断面略半円弧状の溝である。
直径が第二の玉２２の直径よりも小さく構成されてい
る。第一の内輪１１及び第一の外輪１３にそれぞれ設け
られた軌道溝は、第一の玉１２の半径よりわずかに大き
い曲率半径を有する断面略半円弧状の溝である。一方、
第二の内輪２１及び第二の外輪２３にそれぞれ設けられ
た軌道溝は、第二の玉２２の半径よりわずかに大きい曲
率半径を有する断面略半円弧状の溝である。
【００２５】ロータハブ９に磁気ディスクを装着した
後、ステータ５に通電すると、ステータ５とロータマグ
ネット６との間に電磁力が生じ、これによりロータマグ
ネット６、ヨーク７、ロータハブ９、第一の内輪１１、
第二の内輪２１、軸３、及び磁気ディスクが一体となっ
て回転する。そして、図示しない磁気ヘッドが磁気ディ
スクから情報を読み出したり読み込んだりする。
後、ステータ５に通電すると、ステータ５とロータマグ
ネット６との間に電磁力が生じ、これによりロータマグ
ネット６、ヨーク７、ロータハブ９、第一の内輪１１、
第二の内輪２１、軸３、及び磁気ディスクが一体となっ
て回転する。そして、図示しない磁気ヘッドが磁気ディ
スクから情報を読み出したり読み込んだりする。
【００２６】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとし
たことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数
と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なる
ものとすることができる。これにより、第一の転がり軸
受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作
用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピ
ンドルモータを提供することができる。
受において、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとし
たことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数
と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なる
ものとすることができる。これにより、第一の転がり軸
受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作
用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピ
ンドルモータを提供することができる。
【００２７】次に、実施例について説明する。
【００２８】図８は、本実施の形態に係るスピンドルモ
ータについて、加速度センサを用いて、ＦＦＴ（Fast
Fourier Transform）のスペクトルを測定した結果を示
した図である。
ータについて、加速度センサを用いて、ＦＦＴ（Fast
Fourier Transform）のスペクトルを測定した結果を示
した図である。
【００２９】一方、図９は、比較例に係るスピンドルモ
ータ（図１０に示したスピンドルモータ）について、加
速度センサを用いて、ＦＦＴのスペクトルを測定した結
果を示した図である。
ータ（図１０に示したスピンドルモータ）について、加
速度センサを用いて、ＦＦＴのスペクトルを測定した結
果を示した図である。
【００３０】図９においては、二つの転がり軸受のばね
剛性によって共振が生じ、約５４２０Ｈzのところに強
いピークが認められた。これに対して、図８において
は、約５４２０Ｈzの強いピークは消え、低振動・低騒
音状態となっていることが認められた。
剛性によって共振が生じ、約５４２０Ｈzのところに強
いピークが認められた。これに対して、図８において
は、約５４２０Ｈzの強いピークは消え、低振動・低騒
音状態となっていることが認められた。
【００３１】このことから、二つの転がり軸受におい
て、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとしたことに
より、二つの転がり軸受のばね剛性による共振が防止さ
れたことが判る。
て、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとしたことに
より、二つの転がり軸受のばね剛性による共振が防止さ
れたことが判る。
【００３２】（第２の実施の形態）次に、図２を参照し
ながら、本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモ
ータ１０１について説明する。図１と同様の部材につい
ては同一の符号を付してある。
ながら、本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモ
ータ１０１について説明する。図１と同様の部材につい
ては同一の符号を付してある。
【００３３】図２に示すように、本実施の形態に係るス
ピンドルモータ１０１は、前記第一の転がり軸受１の代
わりに第一の転がり軸受１’を備えた点が、上記第１の
実施の形態と異なっている。第一の転がり軸受１’は、
第一の内輪１１’、第一の玉１２’、第一の外輪１
３’、第一の保持器１４’を備えている。第一の玉１
２’の直径は第二の玉２２の直径と同一であり、かつ、
第一の転がり軸受１’のＰＣＤ（ピッチサークルダイア
ミータ（ピッチ径と同義である）：図中に記号Ａで示
す）は第二の転がり軸受２のＰＣＤ（図中の記号Ｂ）よ
りも小さくなるように構成されている。
ピンドルモータ１０１は、前記第一の転がり軸受１の代
わりに第一の転がり軸受１’を備えた点が、上記第１の
実施の形態と異なっている。第一の転がり軸受１’は、
第一の内輪１１’、第一の玉１２’、第一の外輪１
３’、第一の保持器１４’を備えている。第一の玉１
２’の直径は第二の玉２２の直径と同一であり、かつ、
第一の転がり軸受１’のＰＣＤ（ピッチサークルダイア
ミータ（ピッチ径と同義である）：図中に記号Ａで示
す）は第二の転がり軸受２のＰＣＤ（図中の記号Ｂ）よ
りも小さくなるように構成されている。
【００３４】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、転動体のピッチ径をそれぞれ異なるものと
したことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波
数と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のス
ピンドルモータを提供することができる。
受において、転動体のピッチ径をそれぞれ異なるものと
したことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波
数と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のス
ピンドルモータを提供することができる。
【００３５】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態に係るファンモータについて、図３を参照
しながら説明する。
の実施の形態に係るファンモータについて、図３を参照
しながら説明する。
【００３６】図３に示すように、本実施の形態に係るフ
ァンモータ１０２は、軸３１と、軸３１を回転可能に保
持する第一の転がり軸受１０及び第二の転がり軸受２０
と、軸３１に装着されたロータハブ９１と、ロータハブ
９１に固定されたロータマグネット６１と、第一の転が
り軸受１０及び第二の転がり軸受２０を保持する銅板製
のハウジング４１と、ハウジング４１に固定されたステ
ータ５１と、を備えている。
ァンモータ１０２は、軸３１と、軸３１を回転可能に保
持する第一の転がり軸受１０及び第二の転がり軸受２０
と、軸３１に装着されたロータハブ９１と、ロータハブ
９１に固定されたロータマグネット６１と、第一の転が
り軸受１０及び第二の転がり軸受２０を保持する銅板製
のハウジング４１と、ハウジング４１に固定されたステ
ータ５１と、を備えている。
【００３７】第一の転がり軸受１０は、軸３１の太径部
及びハウジング４１に挟持されており、第二の転がり軸
受２０は、軸３１の太径部及びハウジング４１に挟持さ
れており、互いに離れて、かつ同一方向に配置されてい
る。
及びハウジング４１に挟持されており、第二の転がり軸
受２０は、軸３１の太径部及びハウジング４１に挟持さ
れており、互いに離れて、かつ同一方向に配置されてい
る。
【００３８】第一の転がり軸受１０は、第一の内輪１１
０と、第一の玉１２０と、第一の外輪１３０と、図示し
ない第一の保持器と、を備えている。第二の転がり軸受
２０は、第二の内輪２１０と、第二の玉２２０と、第二
の外輪２３０と、図示しない第二の保持器と、を備えて
いる。
０と、第一の玉１２０と、第一の外輪１３０と、図示し
ない第一の保持器と、を備えている。第二の転がり軸受
２０は、第二の内輪２１０と、第二の玉２２０と、第二
の外輪２３０と、図示しない第二の保持器と、を備えて
いる。
【００３９】前記第一の内輪１１０及び第二の内輪２１
０は、それぞれ前記軸３１に接着固定されている。前記
第一の外輪１３０及び第二の外輪２３０は、前記ハウジ
ング４１に接着固定されている。
０は、それぞれ前記軸３１に接着固定されている。前記
第一の外輪１３０及び第二の外輪２３０は、前記ハウジ
ング４１に接着固定されている。
【００４０】前記第一の内輪１１０はその外周側に軌道
溝を有しており、一方、前記第一の外輪１３０はその内
輪側に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数
個の第一の玉１２０を保持器を介して転動可能に収容し
ている。前記第二の内輪２１０はその外周側に軌道溝を
有しており、一方、前記第二の外輪２３０はその内輪側
に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の
第二の玉２２０を保持器を介して転動可能に収容してい
る。
溝を有しており、一方、前記第一の外輪１３０はその内
輪側に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数
個の第一の玉１２０を保持器を介して転動可能に収容し
ている。前記第二の内輪２１０はその外周側に軌道溝を
有しており、一方、前記第二の外輪２３０はその内輪側
に軌道溝を有しており、これら軌道溝により、複数個の
第二の玉２２０を保持器を介して転動可能に収容してい
る。
【００４１】本実施の形態においては、第一の玉１２０
の直径が第二の玉２２０の直径よりも大きく構成されて
いる。第一の内輪１１０及び第一の外輪１３０にそれぞ
れ設けられた軌道溝は、第一の玉１２０の半径よりわず
かに大きい半径を有する断面着半円弧状の溝である。一
方、第二の内輪２１０及び第二の外輪２３０にそれぞれ
設けられた軌道溝は、第二の玉２２０の半径よりわずか
に大きい半径を有する断面着半円弧状の溝である。
の直径が第二の玉２２０の直径よりも大きく構成されて
いる。第一の内輪１１０及び第一の外輪１３０にそれぞ
れ設けられた軌道溝は、第一の玉１２０の半径よりわず
かに大きい半径を有する断面着半円弧状の溝である。一
方、第二の内輪２１０及び第二の外輪２３０にそれぞれ
設けられた軌道溝は、第二の玉２２０の半径よりわずか
に大きい半径を有する断面着半円弧状の溝である。
【００４２】軸３１に羽根を装着した後、ステータ５１
に通電すると、ロータマグネット６１、ロータハブ９
１、軸３１、第一の内輪１１０、第二の内輪２１０、及
び羽根が一体となって回転する。そして、羽根が回転す
ることにより空気流れを発生させ送風する。
に通電すると、ロータマグネット６１、ロータハブ９
１、軸３１、第一の内輪１１０、第二の内輪２１０、及
び羽根が一体となって回転する。そして、羽根が回転す
ることにより空気流れを発生させ送風する。
【００４３】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとし
たことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数
と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なる
ものとすることができる。これにより、第一の転がり軸
受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作
用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のファ
ンモータを提供することができる。
受において、転動体の大きさをそれぞれ異なるものとし
たことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数
と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なる
ものとすることができる。これにより、第一の転がり軸
受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作
用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のファ
ンモータを提供することができる。
【００４４】（第４の実施の形態）次に、図４を参照し
ながら、本発明の第４の実施の形態に係るファンモータ
１０３について説明する。図３と同様の部材については
同一の符号を付してある。
ながら、本発明の第４の実施の形態に係るファンモータ
１０３について説明する。図３と同様の部材については
同一の符号を付してある。
【００４５】図４に示すように、本実施の形態に係るフ
ァンモータ１０３は、前記第一の転がり軸受１０の代わ
りに第一の転がり軸受１０’を備えた点が、上記第３の
実施の形態と異なっている。第一の転がり軸受１０’
は、第一の内輪１１０’、第一の玉１２０’、第一の外
輪１３０’を備えている。第一の玉１２０’の直径は第
二の玉２２０の直径と同一であり、かつ、第一の転がり
軸受１０’のＰＣＤ（図中の記号Ｃ）は第二の転がり軸
受２０’のＰＣＤ（図中の記号Ｄ）よりも大きくなるよ
うに構成されている。
ァンモータ１０３は、前記第一の転がり軸受１０の代わ
りに第一の転がり軸受１０’を備えた点が、上記第３の
実施の形態と異なっている。第一の転がり軸受１０’
は、第一の内輪１１０’、第一の玉１２０’、第一の外
輪１３０’を備えている。第一の玉１２０’の直径は第
二の玉２２０の直径と同一であり、かつ、第一の転がり
軸受１０’のＰＣＤ（図中の記号Ｃ）は第二の転がり軸
受２０’のＰＣＤ（図中の記号Ｄ）よりも大きくなるよ
うに構成されている。
【００４６】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、転動体のピッチ径をそれぞれ異なるものと
したことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波
数と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のフ
ァンモータを提供することができる。
受において、転動体のピッチ径をそれぞれ異なるものと
したことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波
数と、第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のフ
ァンモータを提供することができる。
【００４７】（第５の実施の形態）本実施の形態におい
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の転
がり軸受のラジアル内部すきまが第二の転がり軸受のラ
ジアル内部すきまより小さい点のみが、上記第１の実施
の形態と異なっている（図示は省略する）。
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の転
がり軸受のラジアル内部すきまが第二の転がり軸受のラ
ジアル内部すきまより小さい点のみが、上記第１の実施
の形態と異なっている（図示は省略する）。
【００４８】図５は、異なるラジアル内部すきまを有す
る転がり軸受それぞれについてのアキシャル方向におけ
るばね剛性を示したものである。具体的には、転がり軸
受にアキシャル荷重（回転軸方向の荷重）をかけた場合
に、内輪と外輪とがアキシャル方向にどれだけ変位する
か（変位量：δａ[ｍｍ]）を表したものである。
る転がり軸受それぞれについてのアキシャル方向におけ
るばね剛性を示したものである。具体的には、転がり軸
受にアキシャル荷重（回転軸方向の荷重）をかけた場合
に、内輪と外輪とがアキシャル方向にどれだけ変位する
か（変位量：δａ[ｍｍ]）を表したものである。
【００４９】本実施の形態においては、第一の転がり軸
受のラジアル内部すきまを所定の標準軸受より小さく
し、第二の転がり軸受のラジアル内部すきまを当該標準
軸受より大きくしてある。図５に示すように、ラジアル
内部すきまが小さいとアキシャル荷重の変化に対するア
キシャル方向の変位量が大きく剛性が低くなっており、
一方、ラジアル内部すきまが大きいとアキシャル荷重の
変化に対するアキシャル方向の変位量が小さく剛性が高
くなっていることがわかる。
受のラジアル内部すきまを所定の標準軸受より小さく
し、第二の転がり軸受のラジアル内部すきまを当該標準
軸受より大きくしてある。図５に示すように、ラジアル
内部すきまが小さいとアキシャル荷重の変化に対するア
キシャル方向の変位量が大きく剛性が低くなっており、
一方、ラジアル内部すきまが大きいとアキシャル荷重の
変化に対するアキシャル方向の変位量が小さく剛性が高
くなっていることがわかる。
【００５０】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、ラジアル内部すきまをそれぞれ異なるもの
としたことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周
波数と第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のス
ピンドルモータを提供することができる。
受において、ラジアル内部すきまをそれぞれ異なるもの
としたことにより、第一の転がり軸受が有する振動の周
波数と第二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異な
るものとすることができる。これにより、第一の転がり
軸受のばね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互
作用によって生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のス
ピンドルモータを提供することができる。
【００５１】（第６の実施の形態）本実施の形態におい
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の玉
の数が第二の玉の数よりも多い点のみが、上記第１の実
施の形態と異なっている（図示は省略する）。
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の玉
の数が第二の玉の数よりも多い点のみが、上記第１の実
施の形態と異なっている（図示は省略する）。
【００５２】図６は、異なる玉数を有する転がり軸受そ
れぞれについてのアキシャル方向におけるばね剛性を示
したものである。本実施の形態においては、第一の玉数
を所定の標準玉数より多くし、第二の玉数を当該標準玉
数より少なくしてある。図６に示すように、玉数が多い
と剛性が高くなっており、一方玉数が少ないと剛性が低
くなっていることがわかる。
れぞれについてのアキシャル方向におけるばね剛性を示
したものである。本実施の形態においては、第一の玉数
を所定の標準玉数より多くし、第二の玉数を当該標準玉
数より少なくしてある。図６に示すように、玉数が多い
と剛性が高くなっており、一方玉数が少ないと剛性が低
くなっていることがわかる。
【００５３】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、玉数をそれぞれ異なるものとしたことによ
り、第一の転がり軸受が有する振動の周波数と第二の転
がり軸受が有する振動の周波数とを異なるものとするこ
とができる。これにより、第一の転がり軸受のばね剛性
と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作用によって生
ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピンドルモータ
を提供することができる。
受において、玉数をそれぞれ異なるものとしたことによ
り、第一の転がり軸受が有する振動の周波数と第二の転
がり軸受が有する振動の周波数とを異なるものとするこ
とができる。これにより、第一の転がり軸受のばね剛性
と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作用によって生
ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピンドルモータ
を提供することができる。
【００５４】（第７の実施の形態）本実施の形態におい
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の内
輪及び第一の外輪に設けられた軌道溝寸法が、第二の内
輪及び第二の外輪に設けられた軌道溝寸法よりも小さい
点のみが、上記第１の実施の形態と異なっている（図示
は省略する）。
ては、第一の玉と第二の玉の直径を同一とし、第一の内
輪及び第一の外輪に設けられた軌道溝寸法が、第二の内
輪及び第二の外輪に設けられた軌道溝寸法よりも小さい
点のみが、上記第１の実施の形態と異なっている（図示
は省略する）。
【００５５】図７は、異なる軌道溝寸法を有する転がり
軸受それぞれについてのアキシャル方向におけるばね剛
性を示したものである。本実施の形態においては、第一
の内輪及び第一の外輪に設けられた軌道溝寸法をＲ５２
％とし、第二の内輪及び第二の外輪に設けられた軌道溝
寸法をＲ５５％とした。この他、内輪及び外輪の軌道溝
寸法をＲ５３％とした場合、あるいはＲ６０％とした場
合についても剛性を示した。図７に示すように、軌道溝
寸法が大きくなると剛性が低くなっていることがわか
る。
軸受それぞれについてのアキシャル方向におけるばね剛
性を示したものである。本実施の形態においては、第一
の内輪及び第一の外輪に設けられた軌道溝寸法をＲ５２
％とし、第二の内輪及び第二の外輪に設けられた軌道溝
寸法をＲ５５％とした。この他、内輪及び外輪の軌道溝
寸法をＲ５３％とした場合、あるいはＲ６０％とした場
合についても剛性を示した。図７に示すように、軌道溝
寸法が大きくなると剛性が低くなっていることがわか
る。
【００５６】本実施の形態においては、二つの転がり軸
受において、軌道溝寸法をそれぞれ異なるものとしたこ
とにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数と第
二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なるものと
することができる。これにより、第一の転がり軸受のば
ね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作用によ
って生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピンドル
モータを提供することができる。
受において、軌道溝寸法をそれぞれ異なるものとしたこ
とにより、第一の転がり軸受が有する振動の周波数と第
二の転がり軸受が有する振動の周波数とを異なるものと
することができる。これにより、第一の転がり軸受のば
ね剛性と第二の転がり軸受のばね剛性との相互作用によ
って生ずる共振を防止し、低振動・低騒音のスピンドル
モータを提供することができる。
【００５７】上記においては、内部すきま、軌道溝寸
法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体のピッチ
径のうちいずれかのみが異なる転がり軸受について説明
したが、これらのうち二つ以上が異なる転がり軸受どう
しを組み合せて用いてもよい。
法、転動体の数、転動体の大きさ、及び転動体のピッチ
径のうちいずれかのみが異なる転がり軸受について説明
したが、これらのうち二つ以上が異なる転がり軸受どう
しを組み合せて用いてもよい。
【００５８】また、上記においては、転動体として玉を
用いた転がり軸受を二つ用いた場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、転動体と
してころを用いた場合や、転がり軸受を三つ以上用いた
場合についても、同様に適用され得る。
用いた転がり軸受を二つ用いた場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、転動体と
してころを用いた場合や、転がり軸受を三つ以上用いた
場合についても、同様に適用され得る。
【００５９】また、上記においては、スピンドルモータ
及びファンモータについて説明したが、本発明は複数の
転がり軸受を備えたモータに広く適用され得る。
及びファンモータについて説明したが、本発明は複数の
転がり軸受を備えたモータに広く適用され得る。
【００６０】
【発明の効果】本発明のモータは、上記構成としたこと
により、各転がり軸受のばね剛性どうしの相互作用によ
る共振が防止され、低振動かつ低騒音である。
により、各転がり軸受のばね剛性どうしの相互作用によ
る共振が防止され、低振動かつ低騒音である。
【００６１】本発明によれば、モータ自体の設計変更を
したり予圧を上げることなく、共振を防止することがで
きる。
したり予圧を上げることなく、共振を防止することがで
きる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る、スピンド
ルモータを示す断面図である。
ルモータを示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係る、スピンド
ルモータを示す断面図である。
ルモータを示す断面図である。
【図３】 本発明の第３の実施の形態に係る、ファンモ
ータを示す断面図である。
ータを示す断面図である。
【図４】 本発明の第４の実施の形態に係る、ファンモ
ータを示す断面図である。
ータを示す断面図である。
【図５】 本発明の第５の実施の形態に係り、転がり軸
受のばね剛性を示す図である。
受のばね剛性を示す図である。
【図６】 本発明の第６の実施の形態に係り、転がり軸
受のばね剛性を示す図である。
受のばね剛性を示す図である。
【図７】 本発明の第７の実施の形態に係り、転がり軸
受のばね剛性を示す図である。
受のばね剛性を示す図である。
【図８】 本発明に係るモータのＦＦＴスペクトル図で
ある。
ある。
【図９】 比較例に係るモータのＦＦＴスペクトル図で
ある。
ある。
【図１０】 従来のスピンドルモータを示す断面図であ
る。
る。
１００ スピンドルモータ １０１ ファンモータ １、１０ 第一の転がり軸受 １１、１１０ 第一の内輪 １２、１２０ 第一の玉 １３、１３０ 第一の外輪 ２、２０ 第二の転がり軸受 ２１、２１０ 内輪 ２２、２２０ 第二の玉 ２３、２３０ 第二の外輪 ３ 軸 ４、４１ ハウジング ５、５１ ステータ ６、６１ ロータマグネット ７ ヨーク ８ 支持筒部 ９、９１ ロータハブ １５ ベアリングホルダ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の転がり軸受を備えたモータであっ
て、 前記転がり軸受は、固有振動の周波数がそれぞれ異なる
ものである、モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000368695A JP2002171718A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000368695A JP2002171718A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002171718A true JP2002171718A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18838864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000368695A Pending JP2002171718A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | モータ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002171718A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135296A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nsk Ltd | 回転電機 |
| JP2009185917A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Sii Micro Precision Kk | 軸受ユニットおよびピボット装置 |
| KR101331128B1 (ko) * | 2007-06-04 | 2013-11-19 | 한라비스테온공조 주식회사 | 사판식 압축기의 베어링 구조 |
| WO2018016867A1 (ko) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 엘지이노텍 주식회사 | 팬 모터 및 이를 포함하는 차량 |
| CN111255803A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 美蓓亚三美株式会社 | 枢轴组件轴承装置及枢轴组件轴承装置的制造方法 |
| US10782151B2 (en) | 2016-07-19 | 2020-09-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Sensor device |
| JP7349299B2 (ja) | 2018-11-30 | 2023-09-22 | ミネベアミツミ株式会社 | ピボットアッシー軸受装置 |
-
2000
- 2000-12-04 JP JP2000368695A patent/JP2002171718A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109478819A (zh) * | 2016-07-19 | 2019-03-15 | Lg伊诺特有限公司 | 风扇电机及包括该风扇电机的车辆 |
| US10781821B2 (en) | 2016-07-19 | 2020-09-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Fan motor and vehicle comprising same |
| US10782151B2 (en) | 2016-07-19 | 2020-09-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Sensor device |
| CN109478819B (zh) * | 2016-07-19 | 2021-02-19 | Lg伊诺特有限公司 | 风扇电机及包括该风扇电机的车辆 |
| CN111255803A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 美蓓亚三美株式会社 | 枢轴组件轴承装置及枢轴组件轴承装置的制造方法 |
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