JP3171197B2 - モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軸に対し相対回転自在に支持された筒状部
の内周面に、軸受の外輪の外周面が接着されてなるモー
タに関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ モータの継続運転などによりそのモータの各部材の温
度が上昇すると、各部材は固有の線膨張率に従って膨張
しようとする。

軸ａに対し相対回転自在に支持された鋼製の筒状部ｂ
の内周面に、鋼製の軸受ｃにおける外輪c1の外周面が接
着されると共にその近接位置にてアルミニウム製の環状
部材ｄの外周面が接着又は圧入により圧着されてなるモ
ータ（第８図）のように、筒状部ｂと環状部材ｄとは線
膨張率の相違が比較的大きく、筒状部ｂと軸受ｃの外輪
c1とは線膨張率が比較的近いか又は実質上等しい場合、
温度が上昇すると、筒状部ｂと環状部材ｄとの境界面に
比較的大きな剪断応力が発生し、その部分を中心にして
筒状部ｂ及び環状部材ｄが湾曲することとなる。

このような場合、筒状部ｂと外輪c1との接着面には、
それら自身の間の線膨張率の異同による剪断応力はそれ
ほど生じないが、筒状部ｂの内周面に外輪c1の外周面が
接着されている位置は環状部材ｄの外周面が固定されて
いる位置に近接しているので、筒状部ｂのうち軸受ｃの
外輪c1の外周面が接着されている部分にも湾曲が生ず
る。そのため特に、長期に亙る使用により温度変化が繰
り返されると、例えば第８図に示されるように軸受ｃの
外輪c1の外周面と筒状部ｂの内周面との接着の破壊が惹
き起こされ、モータの回転のがたつき等の不都合が発生
することとなる。

本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑
み行われたものであって、その目的とするところは、温
度変化により軸受の外輪の外周面と筒状部の内周面との
接着が破壊することが防止され、その接着破壊によるが
たつきの発生などの不都合が防止され得るモータを提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明モータは、軸に対
し筒状部を相対回転自在に支持する玉軸受からなる軸受
の軸方向外側に磁性流体シールを配置し、前記筒状部の
内周面に、前記軸受の外輪の外周面及び前記磁性流体シ
ールを保持する環状部材の外周面が、該外輪の端面に前
記環状部材が当接するように、それぞれ接着及び固定さ
れてなるモータであって、前記筒状部と前記環状部材と
は線膨張率の相違が比較的大きく、前記筒状部と前記軸
受の外輪とは線膨張率が比較的近いか又は実質上等し
く、而も前記環状部材の半径方向の肉厚が全周に亙って
間欠的に薄肉化されているものとしている。なお、間欠
的に薄肉化されているというのは、薄肉部分と厚肉部分
が交互に繰り返すことをいう。

［作用］ 環状部材の半径方向の肉厚が全周に亙って間欠的に薄
肉化されているため、筒状部と環状部材の全膨張率の相
違に起因して温度変化により筒状部と環状部材との境界
面に発生する剪断応力は比較的小さくなり、筒状部と環
状部材との固定部分を中心とする筒状部の湾曲の度合い
が縮小される。その結果、軸受の外輪の端面と環状部材
とが当接して固着されているにもかかわらず、軸受の外
輪の外周面と筒状部の内周面との接着の破壊が防止され
る。

［実施例］ 第１図乃至第４図は本発明の１実施例に関するもので
あって、そのうち第１図は、本発明モータの１実施例と
してのハードディスクドライブ用ブラシレススピンドル
モータの半断面図、第２図は、その要部拡大断面図であ
る。

10はアルミニウム製のモータフレームである。モータ
フレーム10の外周部はブラケット12となっており、ブラ
ケット12の内側には円形凹部14が設けられている。その
円形凹部14には、中央部にアルミニウム製の固定軸16が
突設されており、その外側に環状突部18が設けられてい
る。

20はロータフレームである。ロータフレーム20の中央
部は鋼製の筒状部22に構成されており、その筒状部22の
外周側にハブ23が設けられている。

ロータフレーム20の筒状部22には前記固定軸16が挿通
されている。固定軸16と筒状部22の内周面との間に上玉
軸受24及び下玉軸受26が介装されており、ロータフレー
ム20は、これらの上玉軸受24及び下玉軸受26を介して固
定軸16に対し回転自在に支持されている。両玉軸受24及
び26の内外輪24a・24b及び26a・26bは鋼製であり、各外
輪24b及び26bの外周面は鋼製の筒状部22の内側に接着剤
により接着されており、各内輪24a及び26aの内周面はア
ルミニウム製の固定軸16の外側に接着剤により接着され
ている。24c及び26cは、それぞれ転動球体である。

ハブ23の外周部にはロータヨーク28を介してロータマ
グネット30が配装されており、前記環状突部18の外周部
に配装されたステータコア32及びステータコイル34に相
対している。

ロータフレーム20における筒状部22の上端部には、上
玉軸受24の上側に隣接してアルミニウム製の環状部材36
の外周面が筒状部22の内周面に接着剤にて接着されるこ
とにより固定されている。その環状部材36の内側に磁性
流体シール38が配装され、環状部材36の上方には環状の
キャップ部材40が配設されている。なお、環状部材36の
外周面と筒状部22の内周面との固定は、例えば筒状部22
内に環状部材36を圧入して環状部材36の外周面と筒状部
22の内周面を圧着させることによっても可能である。

磁性流体シール38は、環状永久磁石体42と、その環状
永久磁石体42の上下に設けられた環状のポールピース44
及び46と、アルミニウム製固定軸16の上端部外周に設け
られた強磁性材料製スリーブ48と上下ポールピースとの
間に配装された磁性流体50とから構成されている。

第３図は環状部材36の平面図、第４図は、第３図にお
けるＶ−Ｖ線断面図である。環状部材36は、環状底板部
52の外周部に周壁部54が立設されてなり、周壁部54の肉
厚が全周に亙って間欠的に大部分が薄肉化されている。
薄肉化は、一定中心角で且つ一定半径方向幅の切欠部55
を周壁部54の内側に一定間隔毎に設けることにより行な
われている。56は薄肉部、58は、切欠部同士の間に残さ
れた厚肉突部である。この厚肉突部58により磁性流体シ
ール38が位置決めされ、５個所の厚肉突部58の内側に構
成される円形空間に磁性流体シール38が納められてい
る。なお、薄肉部56と厚肉突部58との境界は、明瞭であ
っても良く、よりなだらかであっても差し支えない。ま
た薄肉部56と厚肉突部58との比率は、環状部材36や筒状
部22の物性等の諸条件を勘案して適切に決めることがで
きる。

アルミニウム製の環状部材36の線膨張率は鋼製の筒状
部22の線膨張率の約２倍であり、それに比べると筒状部
22と上玉軸受24の外輪の線膨張率はほぼ等しいものと言
い得る。そのため、スピンドルモータの継続運転等によ
り温度が上昇した場合、筒状部22と環状部材36との接着
面に剪断応力が発生し、その部分を中心にして筒状部22
及び環状部材36が内側に凸の状態で湾曲する。一方、筒
状部22と上玉軸受24の外輪24bとの接着面には、それら
自身の間の線膨張率の異同による剪断応力はそれほど生
じないが、筒状部22の内周面に外輪24bの外周面が接着
されいる位置は環状部材36の外周面が筒状部22の内周面
に接着されている位置の下側に隣接しているので、筒状
部22のうち上玉軸受24の外輪24bの外周面が接着されて
いる部分にも湾曲が及ぼうとする。

ところが、環状部材36の半径方向の肉厚は全周に亙っ
て間欠的に大部分が薄肉化されているため、環状部材36
の線膨張率が筒状部22の約２倍であることに起因して温
度上昇により筒状部22と環状部材36との接着面に発生す
る剪断応力は比較的小さくなる。そのため筒状部22と環
状部材36との接着部分を中心とする湾曲の度合いが縮小
され、その結果、上玉軸受24の外輪24bの外周面と筒状
部22の内周面との接着の破壊は防止される。

第５図は、本発明モータの別の実施例としてのハード
ディスクドライブ用ブラシレススピンドルモータの要部
拡大断面図である。この実施例では、玉軸受60の外輪60
bの外周面及び環状部材62の外周面が接着剤により接着
されている鋼製の筒状部64の外側に、アルミニウム製の
筒状体66が焼きばめされている。但し、焼ばめによる筒
状部64とアルミニウム製の筒状体66の間の半径方向圧接
力は、第５図における玉軸受60の外輪60bの接着面より
も下方において作用しており、筒状部64における外輪60
bや環状部材62が固定されている部分と筒状体66との間
には、若干の隙間67が存在している。68は固定軸、70は
磁性流体シールである。

この場合も、第１図乃至第４図に示した実施例の場合
と同様に、温度上昇により筒状部64と環状部材62との接
着面を中心にして筒状部64及び環状部材62が内側に凸の
状態で湾曲し、筒状部64のうち玉軸受60の外輪60bの外
周面が接着されている部分にも湾曲が及ぼうとするが、
環状部材62の半径方向の肉厚は全周に亙って間欠的に大
部分が薄肉化されているため、筒状部64と環状部材62と
の接着部分を中心とする湾曲の度合いが縮小され、玉軸
受60の外輪60bの外周面と筒状部64の内周面との接着の
破壊は防止される。なお、このような変形に対する筒状
体66の影響は、隙間67の存在により、実質上無視するこ
とができる。

第６図は、更に別の実施例における環状部材80の平面
図、第７図は、第６図におけるVI−VI線断面図を示す。

この環状部材80は、環状底板部82の外周部に周壁部84
が立設されてなり、一定中心角で且つ一定半径方向幅の
切欠部86を周壁部84の外側に一定間隔毎に設けることに
より周壁部84の肉厚を全周に亙って間欠的に薄肉化して
いる。88は薄肉部、90は、切欠部同士の間に残された厚
肉突部であり、この厚肉突部90によって、環状部材80を
筒状部の内側に位置決めするものである。

なお、環状部材の態様としては、上に例示したものに
限らず様々な態様が可能であることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明のモータでは、環状部材の半径方向の肉厚が部
分的に薄肉化されているため、温度変化により筒状部と
環状部材との境界面に発生する剪断応力は比較的小さく
なり、筒状部と環状部材との固定部分を中心とする湾曲
の度合いが縮小される。そのため、温度変化により軸受
の外輪の外周面と筒状部の内周面との接着が破壊するこ
とが防止され、その接着破壊によるがたつきの発生など
の不都合も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の１実施例に関するものであ
って、そのうち第１図はハードディスクドライブ用ブラ
シレススピンドルモータの半断面図、第２図はその要部
拡大断面図、第３図は環状部材の平面図、第４図は、第
３図におけるＶ−Ｖ線断面図である。 第５図は、別の実施例によるハードディスクドライブ用
ブラシレススピンドルモータの要部拡大断面図である。 第６図は、更に別の実施例における環状部材の平面図、
第７図は、第６図におけるVI−VI線断面図である。 第８図は、従来のハードディスクドライブ用ブラシレス
スピンドルモータの要部拡大断面図である。 図面中、16は固定軸、22は筒状部、24は上玉軸受、24b
は外輪、36は環状部材、60は玉軸受、62は環状部材、64
は筒状部、68は固定軸である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸に対し筒状部を相対回転自在に支持する
   玉軸受からなる軸受の軸方向外側に磁性流体シールを配
   置し、前記筒状部の内周面に、前記軸受の外輪の外周面
   及び前記磁性流体シールを保持する環状部材の外周面
   が、該外輪の端面に前記環状部材が当接するように、そ
   れぞれ接着及び固定されてなるモータであって、前記筒
   状部と前記環状部材とは線膨張率の相違が比較的大き
   く、前記筒状部と前記軸受の外輪とは線膨張率が比較的
   近いか又は実質上等しく、而も前記環状部材の半径方向
   の肉厚が全周に亙って間欠的に薄肉化されていることを
   特徴とするモータ。