JP2002345202A - Spindle motor - Google Patents
Spindle motorInfo
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- toroidal coil
- thrust
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- bearing
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
に関し、例えば情報機器用、音響・映像機器用その他の
機器用のスピンドルモータ、特に磁気ディスク装置、光
ディスク装置等のディスク装置に好適なスピンドルモー
タに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle motor, for example, a spindle motor for information equipment, audio / video equipment and other equipment, and more particularly to a spindle motor suitable for a disk drive such as a magnetic disk drive and an optical disk drive. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、情報機器用、音響・映像機器用そ
の他の機器用のスピンドルモータとしては、鉄芯を利用
したスロット付きのブラシレスモータが多く用いられて
おり、かかるスピンドルモータにおいて回転軸方向(ス
ラスト方向)に作用するスラスト吸引力を発生させる方
法として、径方向(ラジアル方向)マグネット31の端
面とスラスト吸引板32との間で吸引力を発生させる方
法(図5参照)、駆動用マグネットとは別にスラスト吸
引マグネット41、42を設ける方法(図6参照)など
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a slotless brushless motor using an iron core has been widely used as a spindle motor for information equipment, audio / video equipment and other equipment. As a method of generating a thrust suction force acting in the (thrust direction), a method of generating a suction force between an end surface of a radial (radial) magnet 31 and a thrust suction plate 32 (see FIG. 5), a driving magnet In addition, a method of providing the thrust suction magnets 41 and 42 separately (see FIG. 6) is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、スラスト吸引板、スラスト吸引マグネット等の
スラスト吸引力を発生させるための専用部品が必要とな
るため、部品点数が増え、組み立てが煩雑となり、製品
コストの低減や装置の小型・軽量化を促進することが難
しいといった実情がある。However, in the above-mentioned conventional method, dedicated parts for generating a thrust suction force, such as a thrust suction plate and a thrust suction magnet, are required, so that the number of parts is increased and assembly is complicated. Therefore, it is difficult to reduce the product cost and to reduce the size and weight of the apparatus.
【0004】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、部品点数の増加や組立作業の煩雑化を抑制し
て製品コストの低減や装置の小型・軽量化等を促進しつ
つ、スラスト吸引力を良好に発生させることができるス
ピンドルモータを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and suppresses an increase in the number of parts and a complicated assembling operation to promote a reduction in product cost and a reduction in size and weight of an apparatus. An object of the present invention is to provide a spindle motor that can generate a suction force satisfactorily.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明に係るスピンドルモータは、回転軸と、該回転
軸の周方向に配設されるトロイダルコイル型ステータ
と、前記回転軸の軸方向から投影したときに前記トロイ
ダルコイル型ステータと少なくとも一部が重畳するよう
に配設される駆動マグネットと、を含んで構成され、前
記トロイダルコイル型ステータと駆動マグネットとの間
の磁気吸引力を介して、前記回転軸に対して回転力を発
生させると共に、前記回転軸を軸方向から支持するスラ
スト軸受に対してスラスト力を発生させるように構成し
た。According to a first aspect of the present invention, there is provided a spindle motor comprising: a rotating shaft; a toroidal coil type stator disposed in a circumferential direction of the rotating shaft; And a drive magnet disposed so as to at least partially overlap the toroidal coil type stator when projected from the axial direction, wherein a magnetic attraction force between the toroidal coil type stator and the drive magnet is provided. , A rotating force is generated on the rotating shaft, and a thrust force is generated on a thrust bearing that supports the rotating shaft in the axial direction.
【0006】かかる構成によれば、トロイダルコイル型
ステータのマグネットに対向する部分のコイルと駆動マ
グネットとにより、回転トルクを発生させることができ
ると共に、駆動マグネットとトロイダルコイル型ステー
タとの間にスラスト吸引力を発生させることができ、以
ってスラスト軸受に対して安定した推力を掛けることが
可能となる。即ち、回転トルクを良好に発生させること
ができるのは勿論、従来のように回転トルクを発生させ
るための部品とは別個にスラスト吸引力を発生させるた
めの専用部品を設ける必要がないため、部品点数の増加
や組み立て作業の煩雑化の抑制を図りつつ、延いては製
品コストの低減や装置の小型・軽量化等を促進しつつ、
スラスト軸受に対して安定した推力を掛けることが可能
となる。[0006] According to this configuration, a rotational torque can be generated by the drive magnet and the coil of the portion of the toroidal coil type stator facing the magnet, and the thrust is attracted between the drive magnet and the toroidal coil type stator. A force can be generated, and a stable thrust can be applied to the thrust bearing. That is, it is not necessary to provide a dedicated component for generating a thrust suction force separately from a conventional component for generating a rotational torque as well as a conventional component for generating a rotary torque. While reducing the number of points and reducing the complexity of assembly work, while promoting reduction of product cost and reduction in size and weight of equipment,
A stable thrust can be applied to the thrust bearing.
【0007】また、本発明では、トロイダルコイル型ス
テータを用いているので、磁気的に空隙が均一となるた
め、コギングトルクやスロット空間高調波によるトルク
損失の発生も効果的に抑制することができる。In the present invention, since the toroidal coil type stator is used, the air gap is magnetically uniform, so that the occurrence of torque loss due to cogging torque and slot spatial harmonics can be effectively suppressed. .
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
添付の図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実
施の形態に係るトロイダルコイル型ステータを用いたス
ピンドルモータ1の断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Description will be made based on the attached drawings. FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor 1 using a toroidal coil type stator according to one embodiment of the present invention.
【0009】図1に示すように、スピンドルモータ1の
シャーシ2には、絶縁部材11を介してトロイダルコイ
ル型ステータ3の内径部分が取り付けられている。駆動
マグネット5は、トロイダルコイル型ステータ4の上面
(回転軸方向端面4A)と対向するようにハブ7に取り
付けられている。As shown in FIG. 1, an inner diameter portion of a toroidal coil type stator 3 is attached to a chassis 2 of a spindle motor 1 via an insulating member 11. The drive magnet 5 is located on the upper surface of the toroidal coil type stator 4.
(The end surface 4A in the direction of the rotation axis) is attached to the hub 7.
【0010】ハブ7には、回転中心軸として機能する回
転軸8が取り付けられており、該回転軸8は、流体軸受
等で構成可能なラジアル軸受9により回転自在に軸支さ
れている。なお、このラジアル軸受9は、前記シャーシ
2に一体的に配設され閉塞端を有する円筒状のホルダ1
2に挿入保持されている。また、前記回転軸8の端部8
Aは、前記ラジアル軸受9の下側に配設されるスラスト
軸受10により支持されている。A rotating shaft 8 functioning as a rotation center shaft is attached to the hub 7, and the rotating shaft 8 is rotatably supported by a radial bearing 9 which can be constituted by a fluid bearing or the like. The radial bearing 9 is provided integrally with the chassis 2 and has a cylindrical end having a closed end.
2 is held. Further, the end 8 of the rotating shaft 8
A is supported by a thrust bearing 10 disposed below the radial bearing 9.
【0011】ところで、前記トロイダルコイル型ステー
タ4は、図2及び図3に示すように、絶縁塗装等により
形成される絶縁層(膜)3Bを外周部に有する円環状の
スロットのないステータコア部3Aからなるステータコ
ア3と、該ステータコア3の外周に巻回されるコイル6
と、を含んで構成されている。As shown in FIGS. 2 and 3, the toroidal coil type stator 4 has an annular slotless stator core 3A having an insulating layer (film) 3B formed by insulating coating or the like on its outer periphery. And a coil 6 wound around the outer periphery of the stator core 3
And is configured.
【0012】かかる構成を有する本実施の形態に係るス
ピンドルモータ1によれば、トロイダルコイル型ステー
タ4に対してスラスト方向に駆動マグネット5を配設す
るようにしたので、コイル上面部の導体6Aと駆動マグ
ネット5とにより、回転トルクを発生させることができ
ると共に、駆動マグネット5とトロイダルコイル型ステ
ータ4との間にスラスト吸引力を発生させることがで
き、スラスト軸受10に対して安定した推力を掛けるこ
とが可能となる。According to the spindle motor 1 according to the present embodiment having such a configuration, since the drive magnet 5 is disposed in the thrust direction with respect to the toroidal coil type stator 4, the conductor 6A on the upper surface of the coil is connected to the drive magnet 5. The driving magnet 5 can generate a rotational torque, and can generate a thrust attraction between the driving magnet 5 and the toroidal coil type stator 4, and apply a stable thrust to the thrust bearing 10. It becomes possible.
【0013】なお、本実施の形態に係るスピンドルモー
タ1によれば、従来のように、回転トルクを発生させる
ための部品とは別個に、スラスト吸引力を発生させるた
めの専用部品を設ける必要がないため、部品点数の増加
を抑制でき、組み立て作業の煩雑化を防止でき、延いて
は製品コストの低減や装置の小型・軽量化等を促進する
ことが可能となる。According to the spindle motor 1 according to the present embodiment, it is necessary to provide a dedicated component for generating a thrust suction force separately from a component for generating a rotational torque as in the prior art. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed, the complexity of the assembling work can be prevented, and further, a reduction in product cost, a reduction in the size and weight of the device, and the like can be promoted.
【0014】即ち、本実施形態によれば、構成の簡略化
や製品コストの低減等を促進しつつ、スラスト軸受10
に対して安定した推力を掛けることが可能となる。That is, according to the present embodiment, the thrust bearing 10 can be manufactured while facilitating simplification of the structure and reduction of the product cost.
Can be applied with a stable thrust.
【0015】また、本実施形態によれば、トロイダルコ
イル型ステータ4としたことで、磁気的に空隙が均一と
なるため、コギングトルク(固定子と回転子の間に発生
する「磁気吸引力」に基づくトルクの回転角に対する変
化。いわゆる、トルクむら)やスロット空間高調波によ
るトルク損失の発生も効果的に抑制することができる。According to this embodiment, since the toroidal coil type stator 4 is used, the air gap is magnetically uniform, so that the cogging torque (the “magnetic attraction force generated between the stator and the rotor” The change of the torque with respect to the rotation angle based on the torque fluctuations (so-called torque unevenness) and the occurrence of torque loss due to slot space harmonics can be effectively suppressed.
【0016】ところで、図4は、低速回転域におけるモ
ータ特性の向上を図ったスピンドルモータの一例を示し
ており、このもののハブ7には、前記駆動マグネット5
に加え、更にトロイダルコイル型ステータ4の外周側
(ラジアル方向)にも磁石50が取り付けられる。かか
る構成とすれば、駆動マグネット5とコイルの6A部、
磁石50とコイルの6B部により、2ヵ所で回転トルク
を発生させることができると共に、駆動マグネット5に
より当該駆動マグネット5とステータコア3Aとの間に
スラスト吸引力を発生させることができる。従って、安
定した低回転駆動を可能としつつスラスト軸受10に対
して安定した推力を掛けることが可能となる。FIG. 4 shows an example of a spindle motor in which motor characteristics are improved in a low-speed rotation range.
In addition, the outer peripheral side of the toroidal coil type stator 4
The magnet 50 is also attached (in the radial direction). With such a configuration, the drive magnet 5 and the 6A portion of the coil,
The rotating torque can be generated at two places by the magnet 50 and the 6B portion of the coil, and the driving magnet 5 can generate a thrust attraction between the driving magnet 5 and the stator core 3A. Therefore, it is possible to apply a stable thrust to the thrust bearing 10 while enabling a stable low rotation drive.
【0017】本実施形態では、ステータコア3延いては
トロイダルコイル型ステータ4の図2(A)に示すA−
O断面形状を四辺形としたが、これに限定されるもので
はなく、他の多角形或いは円形状などとすることができ
るものである。In the present embodiment, the stator core 3 and the toroidal coil type stator 4 are shown in FIG.
Although the O-shaped cross section is a quadrangle, it is not limited to this, and may be another polygon or a circle.
【0018】また、本実施の形態にかかるラジアル軸受
9は、ボールベアリングなどの転がり軸受とすることも
できるが、図1に示したように、回転軸8とラジアル軸
受9との間に、動圧流体として潤滑剤(潤滑油或いはグ
リースなど)を介在させると共に、回転軸8の外周面に
動圧発生用の溝(例えばへリングボーン状溝)を刻設
し、これにより回転時に回転軸8とラジアル軸受9との
間隙に所定の動圧を発生させ、良好な潤滑特性を達成し
つつ、振れ回りの少ない軸受特性を実現できるようにす
ることもできる。なお、ラジアル軸受9の内周面(ラジ
アル軸受面)側に、例えば図1に示したような動圧発生
用の溝(例えばへリングボーン状溝)を刻設するように
することもできる。The radial bearing 9 according to the present embodiment may be a rolling bearing such as a ball bearing. However, as shown in FIG. 1, a dynamic bearing is provided between the rotating shaft 8 and the radial bearing 9. A lubricant (lubricating oil, grease, or the like) is interposed as a pressurized fluid, and a groove (for example, a herringbone-shaped groove) for generating a dynamic pressure is formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 8. A predetermined dynamic pressure can be generated in the gap between the bearing and the radial bearing 9 so as to achieve good lubrication characteristics while realizing bearing characteristics with less whirling. In addition, a groove (for example, a herringbone-shaped groove) for generating dynamic pressure as shown in FIG. 1 may be formed on the inner peripheral surface (radial bearing surface) side of the radial bearing 9.
【0019】[0019]
【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、トロイダルコイル型ステータに
対して回転軸方向に駆動マグネットを配設するようにし
たので、回転トルクを発生させることができると共に、
駆動マグネットとトロイダルコイル型ステータとの間に
スラスト吸引力を発生させることができ、以ってスラス
ト軸受に対して安定した推力を掛けることが可能とな
る。即ち、本発明によれば、回転トルクを良好に発生さ
せることができるのは勿論、従来のように回転トルクを
発生させるための部品とは別個にスラスト吸引力を発生
させるための専用部品を設ける必要がないため、部品点
数の増加や組み立て作業の煩雑化の抑制を図りつつ、延
いては製品コストの低減や装置の小型・軽量化等を促進
しつつ、スラスト軸受に対して安定した推力を掛けるこ
とが可能となる。As described above, according to the spindle motor of the present invention, since the drive magnet is disposed in the direction of the rotation axis with respect to the toroidal coil type stator, it is possible to generate a rotational torque. While you can
A thrust attraction force can be generated between the drive magnet and the toroidal coil type stator, so that a stable thrust can be applied to the thrust bearing. That is, according to the present invention, it is possible not only to generate the rotational torque satisfactorily, but also to provide a dedicated component for generating the thrust suction force separately from the conventional component for generating the rotational torque. Since there is no need to increase the number of parts and to reduce the complexity of assembly work, the reduction in product cost and the reduction in size and weight of the equipment are also promoted, while providing a stable thrust for the thrust bearing. It becomes possible to hang.
【0020】また、本発明では、トロイダルコイル型ス
テータを用いているので、磁気的に空隙が均一となるた
め、コギングトルクやスロット空間高調波によるトルク
損失の発生も効果的に抑制することができる。In the present invention, since the toroidal coil type stator is used, the air gap is magnetically uniform, so that the occurrence of torque loss due to cogging torque and slot space harmonics can be effectively suppressed. .
【図1】本発明の一実施の形態に係るスピンドルモータ
の構成例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】(A)は、同上実施の形態に係るトロイダルコ
イル型ステータの構成例を示す断面図である。(B)
は、同コイルの回路図である。FIG. 2A is a sectional view showing a configuration example of a toroidal coil type stator according to the embodiment. (B)
Fig. 2 is a circuit diagram of the coil.
【図3】同上実施の形態に係るステータコアの構成例を
示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a configuration example of a stator core according to the embodiment.
【図4】本発明の一実施の形態に係るスピンドルモータ
の他の構成例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another configuration example of the spindle motor according to one embodiment of the present invention.
【図5】従来のスピンドルモータの構成例を示す断面図
である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a conventional spindle motor.
【図6】従来のスピンドルモータの他の構成例を示す断
面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration example of a conventional spindle motor.
1 スピンドルモータ 2 シャーシ 3 ステータコア 4 トロイダルコイル型ステータ 5 駆動マグネット 6 コイル 7 ハブ 8 回転軸 9 ラジアル軸受 10 スラスト軸受 11 絶縁部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle motor 2 Chassis 3 Stator core 4 Toroidal coil type stator 5 Drive magnet 6 Coil 7 Hub 8 Rotary shaft 9 Radial bearing 10 Thrust bearing 11 Insulation member
Claims (1)
ータと、 前記回転軸の軸方向から投影したときに前記トロイダル
コイル型ステータと少なくとも一部が重畳するように配
設される駆動マグネットと、 を含んで構成され、 前記トロイダルコイル型ステータと駆動マグネットとの
間の磁気吸引力を介して、前記回転軸に対して回転力を
発生させると共に、前記回転軸を軸方向から支持するス
ラスト軸受に対してスラスト力を発生させるように構成
したことを特徴とするスピンドルモータ。1. A rotating shaft, a toroidal coil type stator disposed in a circumferential direction of the rotating shaft, and at least a part of the toroidal coil type stator overlaps when projected from the axial direction of the rotating shaft. And a driving magnet disposed on the rotating shaft, wherein a rotating force is generated on the rotating shaft via a magnetic attraction force between the toroidal coil type stator and the driving magnet, and the rotating shaft is A thrust force for generating a thrust force on a thrust bearing that axially supports the spindle motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142537A JP2002345202A (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Spindle motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142537A JP2002345202A (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Spindle motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002345202A true JP2002345202A (en) | 2002-11-29 |
Family
ID=18988821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001142537A Pending JP2002345202A (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Spindle motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002345202A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102332767A (en) * | 2011-06-24 | 2012-01-25 | 东方电气(乐山)新能源设备有限公司 | Bearing insulation structure for 1.5 MW aerogenerator |
-
2001
- 2001-05-14 JP JP2001142537A patent/JP2002345202A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102332767A (en) * | 2011-06-24 | 2012-01-25 | 东方电气(乐山)新能源设备有限公司 | Bearing insulation structure for 1.5 MW aerogenerator |
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