JP2003172340A - 軸受及びそれを用いたスピンドルモータ - Google Patents
軸受及びそれを用いたスピンドルモータInfo
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- 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
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
- F16C19/166—Four-point-contact ball bearings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 剛性を維持しつつ小型化した軸受及びそれを
用いたスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 固定体に対して回転体を回転自在に支
持するための軸受であって、前記軸受は、３点接触又は
４点接触タイプの１個の玉軸受３により構成されている
とともに、玉の保持器を有しない総玉型とされているこ
とを特徴とする軸受。
用いたスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 固定体に対して回転体を回転自在に支
持するための軸受であって、前記軸受は、３点接触又は
４点接触タイプの１個の玉軸受３により構成されている
とともに、玉の保持器を有しない総玉型とされているこ
とを特徴とする軸受。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受及びそれを用
いたスピンドルモータに関するものである。
いたスピンドルモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の軸受を用いたスピンドル
モータを示す断面図である。従来のスピンドルモータ
は、モータベース５０に設けられた主軸５１に対し、２
個の玉軸受５２からなる軸受５３を介在して回転体とし
ての円筒状のモータハブ５４が回転自在に支持されてい
る。モータハブ５４の外周部には図示しない磁気ディス
クがモータハブ５４と一体回転可能に取り付けられる。
モータを示す断面図である。従来のスピンドルモータ
は、モータベース５０に設けられた主軸５１に対し、２
個の玉軸受５２からなる軸受５３を介在して回転体とし
ての円筒状のモータハブ５４が回転自在に支持されてい
る。モータハブ５４の外周部には図示しない磁気ディス
クがモータハブ５４と一体回転可能に取り付けられる。
【０００３】また、モータハブ５４には、図示しない環
状のロータマグネットが固定され、また、モータベース
５０にはロータマグネットと対向するように図示しない
ステータ巻線が固定され、当該ステータ巻線に通電する
ことにより、モータハブ５４と磁気ディスクが回転する
ように構成されている。
状のロータマグネットが固定され、また、モータベース
５０にはロータマグネットと対向するように図示しない
ステータ巻線が固定され、当該ステータ巻線に通電する
ことにより、モータハブ５４と磁気ディスクが回転する
ように構成されている。
【０００４】軸受５３の各玉軸受５２は、図６（ａ）
（ｂ）に示すように、モータハブ５４の内周面に固定さ
れた外輪５２、主軸５１の外周面に固定された内輪５２
ｂ、及びこれら外輪５２ａと内輪５２ｂとの間に配置さ
れた玉５２ｃを備えており、玉は保持器５２ｄによって
保持されている。
（ｂ）に示すように、モータハブ５４の内周面に固定さ
れた外輪５２、主軸５１の外周面に固定された内輪５２
ｂ、及びこれら外輪５２ａと内輪５２ｂとの間に配置さ
れた玉５２ｃを備えており、玉は保持器５２ｄによって
保持されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ハードディスク
ドライブ（以下、ＨＤＤという）は、軽薄短小化が進ん
でおり、ＨＤＤのスピンドルモータに使用される軸受も
これに伴い小さくなっている。
ドライブ（以下、ＨＤＤという）は、軽薄短小化が進ん
でおり、ＨＤＤのスピンドルモータに使用される軸受も
これに伴い小さくなっている。
【０００６】上記のようなスピンドルモータでは、磁気
ディスクを高精度で回転保持する必要があり、軸受部分
でのがたつきにより回転中のモータハブ５４及び磁気デ
ィスクに振れが生じるのを極力抑えることが要求され
る。それゆえ、従来の軸受５３では、２個の玉軸受５２
を用いてモータハブ５４を支持するとともに、予圧を各
玉軸受５２に付与することにより、軸受５３の剛性を高
め、モータハブ５４が主軸５１に対してがたつくのを防
止していた。
ディスクを高精度で回転保持する必要があり、軸受部分
でのがたつきにより回転中のモータハブ５４及び磁気デ
ィスクに振れが生じるのを極力抑えることが要求され
る。それゆえ、従来の軸受５３では、２個の玉軸受５２
を用いてモータハブ５４を支持するとともに、予圧を各
玉軸受５２に付与することにより、軸受５３の剛性を高
め、モータハブ５４が主軸５１に対してがたつくのを防
止していた。
【０００７】しかし、かかる構成では、軸受５３の剛性
を高めモータハブ５４のがたつきを防止するために、軸
受として２個の玉軸受を用いる必要があり、ＨＤＤの厚
さを小さくすることができない。したがって、従来の構
成では、今後期待されている携帯端末用ＨＤＤ等の薄型
化に対応するのが困難である。また、単に軸受を小さく
して薄型化に対応しようとすると、軸受の玉を小さくし
て、さらに保持器も極めて薄く小さいものを用いること
になり、保持器の強度が十分でなくなり、現実的な対応
策とはならない。
を高めモータハブ５４のがたつきを防止するために、軸
受として２個の玉軸受を用いる必要があり、ＨＤＤの厚
さを小さくすることができない。したがって、従来の構
成では、今後期待されている携帯端末用ＨＤＤ等の薄型
化に対応するのが困難である。また、単に軸受を小さく
して薄型化に対応しようとすると、軸受の玉を小さくし
て、さらに保持器も極めて薄く小さいものを用いること
になり、保持器の強度が十分でなくなり、現実的な対応
策とはならない。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、剛性を維持しつつ小型化・薄型化した軸受及
びそれを用いたスピンドルモータを提供することを目的
とする。また、本発明の他の目的は、スピンドルモータ
の回転精度を悪化させるＮＲＲＯ（Non-Repeatable Run
out）を低減することにある。
のであり、剛性を維持しつつ小型化・薄型化した軸受及
びそれを用いたスピンドルモータを提供することを目的
とする。また、本発明の他の目的は、スピンドルモータ
の回転精度を悪化させるＮＲＲＯ（Non-Repeatable Run
out）を低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次の技術的手段を採用した。すなわち、
本発明は、固定体に対して回転体を回転自在に支持する
ための軸受であって、前記軸受は、３点接触又は４点接
触タイプの１個の玉軸受により構成されているととも
に、玉の保持器を有しない総玉型とされていることを特
徴とする。
成するために、次の技術的手段を採用した。すなわち、
本発明は、固定体に対して回転体を回転自在に支持する
ための軸受であって、前記軸受は、３点接触又は４点接
触タイプの１個の玉軸受により構成されているととも
に、玉の保持器を有しない総玉型とされていることを特
徴とする。
【００１０】３点接触又は４点接触タイプの総玉型の玉
軸受とすると、１個の玉軸受によってがたつきを防止で
きるため、軸受を１個の玉軸受で構成でき小型化・薄型
化が可能となる。また、保持器がないため、保持器付き
の玉軸受と比較して、玉軸受単体としても薄型化が可能
となる。したがって、軸受全体としては、軸方向に薄肉
である総玉軸受を１個用いれば済むため、薄型化の効果
は非常に大きくなる。さらに、総玉型であるから、保持
器がなく、保持器の強度低下を考慮する必要がない。し
かも、総玉型であることから必然的に玉数が増加し、モ
ーメント剛性を通常の３点接触又は４点接触玉軸受より
も高くすることができる。
軸受とすると、１個の玉軸受によってがたつきを防止で
きるため、軸受を１個の玉軸受で構成でき小型化・薄型
化が可能となる。また、保持器がないため、保持器付き
の玉軸受と比較して、玉軸受単体としても薄型化が可能
となる。したがって、軸受全体としては、軸方向に薄肉
である総玉軸受を１個用いれば済むため、薄型化の効果
は非常に大きくなる。さらに、総玉型であるから、保持
器がなく、保持器の強度低下を考慮する必要がない。し
かも、総玉型であることから必然的に玉数が増加し、モ
ーメント剛性を通常の３点接触又は４点接触玉軸受より
も高くすることができる。
【００１１】また、総玉型とすることにより、玉数を増
やすことができるため、回転速度に非同期な振動である
ＮＲＲＯが低減する。玉軸受の場合、ＮＲＲＯ成分の発
生原因は、玉軸受、内・外輪軌道の製作誤差による「う
ねり（Waveness）」にあり、うねり成分は、山数が大き
くなるほど、対数的に小さくなることから、玉数を多く
することで改善できる。
やすことができるため、回転速度に非同期な振動である
ＮＲＲＯが低減する。玉軸受の場合、ＮＲＲＯ成分の発
生原因は、玉軸受、内・外輪軌道の製作誤差による「う
ねり（Waveness）」にあり、うねり成分は、山数が大き
くなるほど、対数的に小さくなることから、玉数を多く
することで改善できる。
【００１２】そして、本発明では、前記総玉型の玉軸受
の全ての玉を１カ所の間欠隙間を除いて隣り合う玉同士
がすべて接触した間欠円弧状配置にしたときの当該間欠
隙間の大きさδが、０．０１Ｂｄ≦δ≦０．０５Ｂｄ
（Ｂｄは玉の直径）であるのが好ましい。間欠円弧状配
置にしたときの当該間欠隙間の大きさδを０．０５Ｂｄ
以下とすることで、高速回転時における玉の進み遅れに
よる騒音や振動などを防止できる。
の全ての玉を１カ所の間欠隙間を除いて隣り合う玉同士
がすべて接触した間欠円弧状配置にしたときの当該間欠
隙間の大きさδが、０．０１Ｂｄ≦δ≦０．０５Ｂｄ
（Ｂｄは玉の直径）であるのが好ましい。間欠円弧状配
置にしたときの当該間欠隙間の大きさδを０．０５Ｂｄ
以下とすることで、高速回転時における玉の進み遅れに
よる騒音や振動などを防止できる。
【００１３】すなわち、総玉型では、１カ所の間欠隙間
を除いて隣り合う玉同士がすべて接触して間欠円弧状配
置となったときの当該間欠隙間δによって玉の進み遅れ
が発生する。一方、従来の保持器付の玉軸受では、図７
に示すように、１個の玉と、それを保持するポケット５
２ｅとの間に生じるポケット隙間δ１が存在し、このポ
ケット隙間δ１によって玉の進み遅れが生じる。そし
て、従来のＨＤＤ用の保持器付の玉軸受では、前記ポケ
ット隙間δ１を０．０５Ｂｄ以下とすることで、玉の進
み遅れを許容できる程度に小さくしている。
を除いて隣り合う玉同士がすべて接触して間欠円弧状配
置となったときの当該間欠隙間δによって玉の進み遅れ
が発生する。一方、従来の保持器付の玉軸受では、図７
に示すように、１個の玉と、それを保持するポケット５
２ｅとの間に生じるポケット隙間δ１が存在し、このポ
ケット隙間δ１によって玉の進み遅れが生じる。そし
て、従来のＨＤＤ用の保持器付の玉軸受では、前記ポケ
ット隙間δ１を０．０５Ｂｄ以下とすることで、玉の進
み遅れを許容できる程度に小さくしている。
【００１４】本発明者はかかる点に着目し、本発明で
は、総玉型の間欠隙間δを、保持器付の玉軸受における
ポケット隙間δ１と同程度以下（０．０５Ｂｄ以下）と
した。これにより総玉型における玉の進み遅れは、保持
器がある場合と同程度以下に抑えることができ、高速回
転するＨＤＤ用の玉軸受として採用が可能となる。ここ
で、δは小さい程好ましいが、油膜形成のための最小隙
間を確保するとともに玉が温度上昇により熱膨脹しても
最小隙間を確保するため、δは０．０１Ｂｄ以上とする
のが好ましい。
は、総玉型の間欠隙間δを、保持器付の玉軸受における
ポケット隙間δ１と同程度以下（０．０５Ｂｄ以下）と
した。これにより総玉型における玉の進み遅れは、保持
器がある場合と同程度以下に抑えることができ、高速回
転するＨＤＤ用の玉軸受として採用が可能となる。ここ
で、δは小さい程好ましいが、油膜形成のための最小隙
間を確保するとともに玉が温度上昇により熱膨脹しても
最小隙間を確保するため、δは０．０１Ｂｄ以上とする
のが好ましい。
【００１５】さらに、本発明では、１μｍ≦δ／ｚ≦７
μｍ（ｚは玉数）であるのが好ましい。玉数ｚが多くな
ると、０．０１Ｂｄ≦δ≦０．０５Ｂｄの範囲内であっ
ても、玉と玉同士の平均隙間であるδ／ｚが小さくなっ
てしまうので、δ／ｚとして１μｍ≦δ／ｚ≦７μｍが
確保されているのが好ましい。
μｍ（ｚは玉数）であるのが好ましい。玉数ｚが多くな
ると、０．０１Ｂｄ≦δ≦０．０５Ｂｄの範囲内であっ
ても、玉と玉同士の平均隙間であるδ／ｚが小さくなっ
てしまうので、δ／ｚとして１μｍ≦δ／ｚ≦７μｍが
確保されているのが好ましい。
【００１６】そして、本発明では、固定体に対して回転
体が回転自在に備えられたスピンドルモータであって、
前記軸受が、前記固定体と前記回転体の所定部に取り付
けられて回転体を回転自在に保持しているものとするこ
とができる。前記１個の玉軸受からなる軸受を用いるこ
とで、小型化・薄型化されたスピンドルモータを得るこ
とができる。
体が回転自在に備えられたスピンドルモータであって、
前記軸受が、前記固定体と前記回転体の所定部に取り付
けられて回転体を回転自在に保持しているものとするこ
とができる。前記１個の玉軸受からなる軸受を用いるこ
とで、小型化・薄型化されたスピンドルモータを得るこ
とができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の軸受及びスピンド
ルモータをＨＤＤ用に用いた場合を例示している。ただ
し、本発明の軸受は、ポリゴンミラーのモータその他情
報機器などにも適用可能である。
基づいて説明する。図１は、本発明の軸受及びスピンド
ルモータをＨＤＤ用に用いた場合を例示している。ただ
し、本発明の軸受は、ポリゴンミラーのモータその他情
報機器などにも適用可能である。
【００１８】このＨＤＤ用スピンドルモータ１は、ＨＤ
Ｄの外容器を構成する筐体（図示せず）に取り付けられ
る固定体としてのモータベース１と、モータベース１に
取り付けられた主軸（スピンドル）２と、本発明の１個
の玉軸受３からなる軸受を介在して回転自在に支持され
た回転体としての円筒状のモータハブ４とを備えてい
る。前記モータハブ４は、外周部に図示しない磁気ディ
スク（被回転物）を搭載可能に構成されている。
Ｄの外容器を構成する筐体（図示せず）に取り付けられ
る固定体としてのモータベース１と、モータベース１に
取り付けられた主軸（スピンドル）２と、本発明の１個
の玉軸受３からなる軸受を介在して回転自在に支持され
た回転体としての円筒状のモータハブ４とを備えてい
る。前記モータハブ４は、外周部に図示しない磁気ディ
スク（被回転物）を搭載可能に構成されている。
【００１９】また、モータハブ４には、図示しない環状
のロータマグネットが固定され、また、モータベース１
にはロータマグネットと対向するように図示しないステ
ータ巻線が固定され、当該ステータ巻線に通電すること
により、モータハブ４と磁気ディスクが一体回転する。
のロータマグネットが固定され、また、モータベース１
にはロータマグネットと対向するように図示しないステ
ータ巻線が固定され、当該ステータ巻線に通電すること
により、モータハブ４と磁気ディスクが一体回転する。
【００２０】図２（ａ）（ｂ）に示すように、玉軸受３
は、外輪５及び内輪６と、これら外輪５と内輪６との間
に配置された複数、例えば１３〜２０個の玉７を備えて
いる。この玉軸受３は、保持器を持たない総玉型であ
る。なお、図示のものでは、玉は１４個備わっている。
は、外輪５及び内輪６と、これら外輪５と内輪６との間
に配置された複数、例えば１３〜２０個の玉７を備えて
いる。この玉軸受３は、保持器を持たない総玉型であ
る。なお、図示のものでは、玉は１４個備わっている。
【００２１】外輪５及び内輪６は、断面アーチ状の外輪
軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａを有するものである。外
輪軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａは、それぞれ軸方向一
方側と他方側の曲率がそれぞれ異なった２重曲率軌道面
であり、これにより、玉軸受３は、図２の１点鎖線にて
示すように、玉７が外輪軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａ
の各々２箇所で接触する４点接触タイプとして構成され
ている。
軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａを有するものである。外
輪軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａは、それぞれ軸方向一
方側と他方側の曲率がそれぞれ異なった２重曲率軌道面
であり、これにより、玉軸受３は、図２の１点鎖線にて
示すように、玉７が外輪軌道面５ａ及び内輪軌道面６ａ
の各々２箇所で接触する４点接触タイプとして構成され
ている。
【００２２】玉軸受３を総玉型として、組立を可能とす
べく、内輪６を、軸方向に２つ割された内輪分割対８，
９の組み合わせによって構成している。なお、内輪６を
２つ割構成とする代わりに、外輪５を２つ割構成として
もよい。また、２つ割の内輪６がばらけるのを防止する
ため、内輪６の軸方向両端面６ｂは主軸２側と接触して
保持されている。また、２つ割の内輪６がばらけるのを
防止するには、内輪キャップを輸送時に挿入する等、復
列アンギュラ軸受の手法を採用できる。
べく、内輪６を、軸方向に２つ割された内輪分割対８，
９の組み合わせによって構成している。なお、内輪６を
２つ割構成とする代わりに、外輪５を２つ割構成として
もよい。また、２つ割の内輪６がばらけるのを防止する
ため、内輪６の軸方向両端面６ｂは主軸２側と接触して
保持されている。また、２つ割の内輪６がばらけるのを
防止するには、内輪キャップを輸送時に挿入する等、復
列アンギュラ軸受の手法を採用できる。
【００２３】上記のように、軸受を４点接触タイプの玉
軸受３とすることで、１個の玉軸受３だけでも軸受にお
けるがたつきを防止できる。この結果、スピンドルモー
タの薄型化と軸受数減少によるコスト低減が可能とな
る。また、総玉型とすることで、保持器付き玉軸受を２
個用いていた従来のものに比べて、保持器を２個廃止す
ることができ、コスト低減が可能となり、玉数増加によ
り寿命も長くなる。また、総玉型としても、ＨＤＤのス
ピンドルモータでは顕著なラジアル荷重がないため、軸
受の破損から免れることができる。しかも、総玉型とす
ることで、保持器付に比べて必然的に玉数が増加し、通
常の４点接触玉軸受より、軸受による支持剛性、モーメ
ント剛性が上がる。
軸受３とすることで、１個の玉軸受３だけでも軸受にお
けるがたつきを防止できる。この結果、スピンドルモー
タの薄型化と軸受数減少によるコスト低減が可能とな
る。また、総玉型とすることで、保持器付き玉軸受を２
個用いていた従来のものに比べて、保持器を２個廃止す
ることができ、コスト低減が可能となり、玉数増加によ
り寿命も長くなる。また、総玉型としても、ＨＤＤのス
ピンドルモータでは顕著なラジアル荷重がないため、軸
受の破損から免れることができる。しかも、総玉型とす
ることで、保持器付に比べて必然的に玉数が増加し、通
常の４点接触玉軸受より、軸受による支持剛性、モーメ
ント剛性が上がる。
【００２４】さらに、総玉型とすることで、玉数が増加
し、ＮＲＲＯが大幅に減少する。また、この総玉軸受３
の周方向すきま（１カ所の間欠隙間を除いて隣り合う玉
同士がすべて接触するように寄せて間欠円弧状配置にし
たときの当該間欠隙間：図３参照）δは、０．０１Ｂｄ
以上０．０５Ｂｄ以下（Ｂｄは玉の直径）とされてお
り、δを０．０５Ｂｄ以下とすることで、玉の進み遅れ
が従来の保持器付の玉軸受と同程度以下となり、高速回
転時における玉の進み遅れによる騒音や振動などを防止
でき、ＨＤＤ用としても問題なく使用できる。なお、δ
は、各玉の中心を通る円軌道上の値である。
し、ＮＲＲＯが大幅に減少する。また、この総玉軸受３
の周方向すきま（１カ所の間欠隙間を除いて隣り合う玉
同士がすべて接触するように寄せて間欠円弧状配置にし
たときの当該間欠隙間：図３参照）δは、０．０１Ｂｄ
以上０．０５Ｂｄ以下（Ｂｄは玉の直径）とされてお
り、δを０．０５Ｂｄ以下とすることで、玉の進み遅れ
が従来の保持器付の玉軸受と同程度以下となり、高速回
転時における玉の進み遅れによる騒音や振動などを防止
でき、ＨＤＤ用としても問題なく使用できる。なお、δ
は、各玉の中心を通る円軌道上の値である。
【００２５】また、周方向すきまδは小さい方が良い
が、玉間は点接触のすべり摩擦を起こすため、δを０．
０１Ｂｄ以上とすることで、油膜形成のための最小隙間
が確保される。ＨＤＤの場合は、顕著なラジアル荷重が
無いこと、一般に高速回転で使用され、かつ玉７の相対
回転速度が非常に高速であるため、頑強な油膜が形成さ
れ、玉間の傷発生はないと考えられる。
が、玉間は点接触のすべり摩擦を起こすため、δを０．
０１Ｂｄ以上とすることで、油膜形成のための最小隙間
が確保される。ＨＤＤの場合は、顕著なラジアル荷重が
無いこと、一般に高速回転で使用され、かつ玉７の相対
回転速度が非常に高速であるため、頑強な油膜が形成さ
れ、玉間の傷発生はないと考えられる。
【００２６】ここで、例えば、玉の直径Ｂｄを２ｍｍと
すると、δとしては２０μｍ以上１００μｍ以下とな
る。このように、δとしては１００μｍ以下が好まし
く、さらには５０μｍ以下が好ましい。
すると、δとしては２０μｍ以上１００μｍ以下とな
る。このように、δとしては１００μｍ以下が好まし
く、さらには５０μｍ以下が好ましい。
【００２７】また、玉数ｚが多くなると、玉と玉同士の
平均隙間が小さくなってしまうので、玉と玉同士の平均
隙間であるδ／ｚの値は１μｍ以上７μｍ以下とされて
いる。例えば、δが４０μｍであり、玉数ｚが１４個で
あるとすると、δ／ｚは約２．９μｍとなる。一方、例
えば、δが４０μｍのときに玉数ｚが５０個まで多くな
ると、δ／ｚの値が０．８μｍと小さくなるが、油膜形
成を確実にするには、δ／ｚは１μｍ以上あった方が良
い。
平均隙間が小さくなってしまうので、玉と玉同士の平均
隙間であるδ／ｚの値は１μｍ以上７μｍ以下とされて
いる。例えば、δが４０μｍであり、玉数ｚが１４個で
あるとすると、δ／ｚは約２．９μｍとなる。一方、例
えば、δが４０μｍのときに玉数ｚが５０個まで多くな
ると、δ／ｚの値が０．８μｍと小さくなるが、油膜形
成を確実にするには、δ／ｚは１μｍ以上あった方が良
い。
【００２８】また、例えば、δが１００μｍある場合
に、玉数がさほど多くなく１３個の場合には、δ／ｚが
約７．７μｍとなって各玉間の隙間がやや大きくなる。
各玉間の隙間が大きくなるのを防止するためδ／ｚは７
μｍ以下が好ましい。このように、玉数ｚは、１μｍ≦
δ／ｚ≦７μｍの条件を満足するように設定するのがよ
い。
に、玉数がさほど多くなく１３個の場合には、δ／ｚが
約７．７μｍとなって各玉間の隙間がやや大きくなる。
各玉間の隙間が大きくなるのを防止するためδ／ｚは７
μｍ以下が好ましい。このように、玉数ｚは、１μｍ≦
δ／ｚ≦７μｍの条件を満足するように設定するのがよ
い。
【００２９】図４は、第２実施形態に係る軸受３を示し
ている。この軸受３は、４点接触タイプの玉軸受ではな
く、３点接触タイプの玉軸受である。ここでは、外輪５
の軌道面５ａが１つの曲率により形成される一方、内輪
６は、第１実施形態と同様に、２つの曲率により形成さ
れた軌道面６ａとされて、図４の１点鎖線で示すよう
に、３点接触タイプとされている。この第２実施形態
は、他の点では、第１実施形態と同様である。
ている。この軸受３は、４点接触タイプの玉軸受ではな
く、３点接触タイプの玉軸受である。ここでは、外輪５
の軌道面５ａが１つの曲率により形成される一方、内輪
６は、第１実施形態と同様に、２つの曲率により形成さ
れた軌道面６ａとされて、図４の１点鎖線で示すよう
に、３点接触タイプとされている。この第２実施形態
は、他の点では、第１実施形態と同様である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、３点接触又は４点接触
タイプの総玉型の玉軸受としたことで、１個の玉軸受に
よってがたつきを防止できるため、軸受を１個の玉軸受
で構成でき小型化・薄型化が可能となる。また、保持器
がないため、保持器付きの玉軸受と比較して、玉軸受単
体としても薄型化が可能となる。したがって、軸受全体
としては、軸方向に薄肉である総玉軸受を１個用いれば
済むため、薄型化の効果は非常に大きくなる。さらに、
総玉型であるから、保持器がなく、保持器の強度低下を
考慮する必要がない。しかも、総玉型であることから必
然的に玉数が増加し、モーメント剛性を通常の３点接触
又は４点接触玉軸受よりも高くすることができる。
タイプの総玉型の玉軸受としたことで、１個の玉軸受に
よってがたつきを防止できるため、軸受を１個の玉軸受
で構成でき小型化・薄型化が可能となる。また、保持器
がないため、保持器付きの玉軸受と比較して、玉軸受単
体としても薄型化が可能となる。したがって、軸受全体
としては、軸方向に薄肉である総玉軸受を１個用いれば
済むため、薄型化の効果は非常に大きくなる。さらに、
総玉型であるから、保持器がなく、保持器の強度低下を
考慮する必要がない。しかも、総玉型であることから必
然的に玉数が増加し、モーメント剛性を通常の３点接触
又は４点接触玉軸受よりも高くすることができる。
【００３１】また、総玉型におけるδを０．０１Ｂｄ≦
δ≦０．０５Ｂｄとすることで、高速回転時における玉
の進み遅れによる騒音や振動などを防止でき、ＨＤＤ用
のスピンドルモータのように高速回転するものへの採用
が可能となる。
δ≦０．０５Ｂｄとすることで、高速回転時における玉
の進み遅れによる騒音や振動などを防止でき、ＨＤＤ用
のスピンドルモータのように高速回転するものへの採用
が可能となる。
【００３２】また、１μｍ≦δ／ｚ≦７μｍとすること
で、玉と玉同士の平均隙間を適切には確保できる。
で、玉と玉同士の平均隙間を適切には確保できる。
【００３３】また、１個の玉軸受からなる軸受を用いた
スピンドルモータとすることで、スピンドルモータを小
型化・薄型化できる。
スピンドルモータとすることで、スピンドルモータを小
型化・薄型化できる。
【図１】本発明に係るスピンドルモータの断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る軸受（第１実施形態）の断面図で
あり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は横断面図であ
る。
あり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は横断面図であ
る。
【図３】総玉軸受の周方向すきまδを説明する概念図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係る軸受（第２実施形態）の縦断面図
である。
である。
【図５】従来のスピンドルモータの断面図である。
【図６】従来の玉軸受の断面図であり、（ａ）は縦断面
図であり、（ｂ）は横断面図である。
図であり、（ｂ）は横断面図である。
【図７】図６のＰ部分の拡大図である。
１ モータベース（固定体）
２ 主軸（固定体）
３ 軸受（玉軸受）
４ モータハブ（回転体）
５ 外輪
６ 内輪
７ 玉
Claims (4)
- 【請求項１】固定体に対して回転体を回転自在に支持す
るための軸受であって、 前記軸受は、３点接触又は４点接触タイプの１個の玉軸
受により構成されているとともに、玉の保持器を有しな
い総玉型とされていることを特徴とする軸受。 - 【請求項２】前記総玉型の玉軸受の全ての玉を、１カ所
の間欠隙間を除いて隣り合う玉同士がすべて接触した間
欠円弧状配置にしたときの当該間欠隙間の大きさδが、
０．０１Ｂｄ≦δ≦０．０５Ｂｄ（Ｂｄは玉の直径）で
あることを特徴とする軸受。 - 【請求項３】さらに、１μｍ≦δ／ｚ≦７μｍ（ｚは玉
数）であることを特徴とする請求項１記載の軸受。 - 【請求項４】固定体に対して回転体が回転自在に備えら
れたスピンドルモータであって、請求項１〜３のいずれ
かに記載の軸受が、前記固定体と前記回転体の所定部に
取り付けられて回転体を回転自在に保持していることを
特徴とするスピンドルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373164A JP2003172340A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 軸受及びそれを用いたスピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373164A JP2003172340A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 軸受及びそれを用いたスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172340A true JP2003172340A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373164A Pending JP2003172340A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 軸受及びそれを用いたスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093707A1 (ko) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 삼성테크윈 주식회사 | 회전 장치 |
-
2001
- 2001-12-06 JP JP2001373164A patent/JP2003172340A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093707A1 (ko) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 삼성테크윈 주식회사 | 회전 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070814 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20071225 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |