JP3173560B2 - モータ - Google Patents
モータInfo
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- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
ルディスクドライブや、CD−ROMのスピンドルモー
タに好適なスリーブ軸受を備えたモータの改善に関わ
り、振動に強く高温での使用に耐えるスリーブ軸受を備
えたモータに関するものである。
タの例であり、金属板からなる平板状のモータベース1
には、プレス絞り加工などによりスラスト部材2を保持
するスラスト部材保持部1aが形成してある。電機子捲
線3を施した電機子鉄心4は、モータベース1上の軸受
ホルダ5を介してねじ6によってモータベース1に一体
的に固定されている。そして、軸受ホルダ5の内周には
スリーブ軸受7は圧入され固定されている。
カップ状のロータヨーク9は、内周に駆動マグネット1
0が固着されており、この駆動マグネット10の電機子
鉄心4の外周とわずかな隙間を介して対向する内周面に
は16極の駆動磁極が着磁され、モータベース1上のプ
リント基板11とわずかな隙間を介して対向する端面に
は、120極のFG磁極が着磁されている。上記電機子
鉄心4は12スロットで3相の電機子捲線3が施されて
おり、図示しないロータ位置検出手段とブラシレスモー
タ駆動回路とにより通電駆動され界磁磁界を発生し、駆
動マグネット10に回転駆動力を生じさせる。プリント
基板11の駆動マグネット10と対向する部分にはFG
発電用の繰り返しパターンコイルが形成されており、こ
のFGパターンコイルは周波数がロータの回転速度に比
例する信号を発電出力する。この発電出力信号の周波数
に応じて前記した電機子捲線の駆動電流を制御するよう
構成することによりモータの回転速度は一定に保たれ、
所期の機能を果たす。
来のスリーブ軸受を備えたモータには以下のような問題
点がある。
の振動とともにロータも主としてスラスト方向に上下動
する。ロータに上方向の振動加速度が加わるとロータと
シャフト8とともにスリーブ軸受7から抜ける方向に移
動する。この際スリーブ軸受7とシャフト8はシリンダ
ーとピストンのように作用し、シャフト8の上方向への
移動量が増すに従いスリーブ軸受7内には負圧を生じシ
ャフト8を下方向に吸引する力となる。
向の加速度が加わるとシャフト8には負圧による吸引力
との合成力が作用し急激に下方向に加速されスラスト部
材2に激突する。実験によるとモータを取りつけた機器
に通常使用の振動を与えた場合、スラスト部材2にはピ
ーク時200Gの衝撃が繰り返し加わることが判明し、
この現象がスラスト部材2の変形や破壊をまねき、モー
タの回転寿命をも短くする問題があった。
般にスリーブ軸受の回転寿命を長くするためにスリーブ
軸受に多孔性の焼結金属に潤滑油を含浸して用いる。焼
結金属を用いたスリーブ軸受とシャフトにはポンプ作用
があり、シャフト8の回転に伴い潤滑油が軸受7の内周
とシャフト8の外周の隙間にしみ出て潤滑作用を為す。
しかし、長時間回転していると、この潤滑油がスリーブ
軸受7とシャフト8の境界面からにじみ出てくる。にじ
み出た潤滑油は表面張力により保持され、軸受の表面に
接触している部分はポンプ作用により軸受内部に取り込
まれ循環するが、この例では図6の矢印で示す部分にお
ける保持できる量は少なく、多くの部分がシャフトの表
面を伝わり流出してしまう現象がある。
伴い使用時の機器内部の温度上昇は大きくなり容易に8
0℃以上にもなることが予測されるが、この潤滑油の流
出現象は80℃程度の高温になると潤滑油の粘度低下に
より顕著になり油切れを生じ易く、回転寿命が極端に短
くなる問題がある。また流出した潤滑油が機器を汚染し
たり動作障害の原因ともなる。
ので、振動に対してスラスト部材の変形破壊がなく寿命
の長い、潤滑油流出による寿命低下のないスリーブ軸受
を備えたモータを提供するものである。
ために、本発明は、下記(1)〜(3)の構成を有する
モータを提供する。 (1)ロータと、前記ロータに対向して配置されたスリ
ーブ軸受を保持したモータベースと、一端が前記ロータ
に固定され、かつ他端側が前記スリーブ軸受に回動自在
に挿入されたシャフトとを備え、前記モータベースに
は、前記スリーブ軸受を嵌合固定する軸受嵌合部が連設
した構成のモータであって、前記スリーブ軸受の底面を
閉蓋し、かつ前記ロータ側から前記スリーブ軸受内に挿
入された前記シャフトの他端が当接するスラスト軸受を
備え、前記スリーブ軸受は、潤滑油を含浸した多孔性焼
結金属で形成され、かつ軸線方向の全長に亘って直線状
の貫通溝を穿設した内周面を有しており、前記スリーブ
軸受と前記シャフトと前記スラスト軸受との組み合わせ
により生じる前記スリーブ軸受内の気密状態下におい
て、前記スリーブ軸受内の前記シャフトが前記ロータ側
へ移動すると、この移動に伴って生じる負圧により、前
記シャフトの他端と前記スラスト軸受とが成す空間内に
前記貫通溝内に保持されている前記潤滑油が漏出して充
填され、この後、前記ロータ側へ移動していた前記シャ
フトが再び前記スリーブ軸受内に戻る際には、前記空間
内に充填されている前記潤滑油を前記シャフトの他端が
押圧することによって、前記シャフトの他端の前記スラ
スト軸受への当接を緩衝することを特徴とするモータ。 (2)前記モータベースは、前記軸受嵌合部を中心とし
て、前記軸受嵌合部の外周側に電機子鉄心嵌合部が形成
され、前記電機子鉄心嵌合部の外周側に段部を介してプ
リント基板嵌合部が形成され、かつ前記軸受嵌合部と前
記電機子鉄心嵌合部と前記プリント基板嵌合部とが同心
円状に一体にプレス成形されてなり、前記電機子鉄心嵌
合部には、電機子捲線を施した電機子鉄心が嵌合固定さ
れ、前記プリント基板嵌合部には、FG発電用の繰り返
しパターンコイルが形成されたプリント基板が嵌合固定
されており、前記ロータは、前記モータベースの前記プ
リント基板嵌合部に嵌合固定されている前記プリント基
板のFG発電用の繰り返しパターンコイルに所定の間隙
をもって対向する駆動マグネットを配設したことを特徴
とする請求項1記載のモータ。 (3)ロータと、前記ロータに対向して配置された軸受
を保持したモータベースと、一端が前記ロータに固定さ
れ、かつ他端側が前記軸受に回動自在に挿入されたシャ
フトとを備えた構成のモータであって、前記モータベー
スは、前記軸受嵌合部を中心として、前記軸受嵌合部の
外周側に電機子鉄心嵌合部が形成され、前記電機子鉄心
嵌合部の外周側に段部を介してプリント基板嵌合部が形
成され、かつ前記軸受嵌合部と前記電機子鉄心嵌合部と
前記プリント基板嵌合部とが同心円状に一体にプレス成
形されてなり、前記軸受嵌合部には、前記軸受が嵌合固
定され、前記電機子鉄心嵌合部には、電機子捲線を施し
た電機子鉄心が嵌合固定され、前記プリント基板嵌合部
には、FG発電用の繰り返しパターンコイルが形成され
たプリント基板が嵌合固定されており、前記ロータは、
前記モータベースの前記プリント基板嵌合部に嵌合固定
されている前記プリント基板のFG発電用の繰り返しパ
ターンコイルに所定の間隙をもって対向する駆動マグネ
ットを配設したことを特徴とするモータ。
受を備えたモータの一実施例を図1乃至図4を参照して
詳細に説明する。
モータの一実施例の断面図である。
絞り加工などにより一体形成されており、電機子鉄心2
1を載置するようその内周に嵌合し位置決めする突出し
た円盤状の鉄心嵌合部20aと、この鉄心嵌合部20a
の一方と連設され、スリーブ軸受22の外周に嵌合して
軸受22を保持する円筒状の軸受嵌合部20bと、鉄心
嵌合部20aの他方と連設されて金属製のプリント基板
23の内周に嵌合してこのプリント基板23の位置決め
するプリント基板嵌合部20cとからなる。
合部20cの他側に嵌合してスラスト部材24を保持す
るスラストホルダ25と共にモータベース20の台座と
なる鉄心嵌合部20a部にねじ26で固定されている。
トで3相の電機子捲線27が施されているものである。
れるカップ状のロータヨーク29は、内周に駆動マグネ
ット30が固着されており、この駆動マグネット30の
電機子鉄心21の外周とわずかな隙間を介して対向する
内周面には16極の駆動磁極が着磁され、モータベース
20上に位置決めされたプリント基板23とわずかな隙
間を介して対向する端面には、120極のFG磁極が着
磁されている。また、スリーブ軸受22の底面の一部に
切欠を設けスラストホルダ25との間にゴム製のOリン
グ31を挟み気密性を高めている。
スモータ駆動回路とにより通電駆動され界磁磁界を発生
し、駆動マグネット30に回転駆動力を生じさせる。プ
リント基板23の駆動マグネット30と対向する部分に
はFG発電用の繰り返しパターンコイルが形成されてお
り、このFGパターンコイルは周波数がロータの回転速
度に比例する信号を発電出力する。この発電出力信号の
周波数に応じて前記した電機子捲線の駆動電流を制御す
るよう構成することによりモータの回転速度は一定に保
たれ、所期の機能を果たす。
鉄心21、スリーブ軸受22及びFGパターンコイルを
配置したプリント基板23などの主要部品が同心状に位
置決めされるため、各部品が高精度で組み立てられる。
従って、電機子鉄心21の外周のシャフト回転中心に対
する振れと、駆動マグネット30の内周の振れとが共に
向上し、これらの隙間も小さく設計できトルクが増す効
果がある。同様にしてプリント基板も直接モータベース
に嵌合するように組み立てられるから、FGパターンの
振れも小さく出力されるFG信号の周波数変動が少なく
回転ムラが小さくなる効果を有する。
充填したグリスの機能について説明する。図2に示すよ
うにスリーブ軸受22の内周にはスラスト方向(軸線方
向)に沿って6本の溝(グリス保持溝)22aが形成さ
れている。この溝22にグリスを満たしておくと、モー
タを取りつけた機器の振動とともにロータのシャフト2
8がスリーブ軸受22から抜ける方向に移動したとき、
スリーブ軸受22内に生じる負圧によって図3の(B)
に示すようにグリス32が溝22aから軸受内に吸い出
されシャフト28とスラスト部材24の間の空間に出て
くる。ここで振動の方向が交番しロータに下方向に加速
されても図3の(C)のようにグリス32が緩衝材とし
て作用するためにスラスト部材24に接触したときの衝
撃は緩和される。実験によるとモータを取りつけた機器
に通常使用の振動を与えた場合、スラスト部材24には
ピーク時でも30G程度の衝撃に緩和され、この程度の
衝撃ではスラスト部材24の変形を生じることはないこ
とが判明した。また、実験ではシャフト径3〜6mmの
場合、溝の幅は0.5〜1mm程度が、溝の深さは30
〜150μm程度が、数は4本〜12本程度が好ましい
効果を呈した。
スラスト受け部材に加わる衝撃を緩和しその変形を防止
し、モータの回転寿命をも長くする効果がある。
24のシャフト28の軸端との境界部分に潤滑油保持溝
22bを備えたスリーブ軸受22の機能について説明す
る。保持溝はスリーブ軸受22のシャフト28との境界
部分に幅0.3mm、深さ0.3mmで円周状に形成さ
れている。長時間回転しスリーブ軸受けとシャフトの境
界面から潤滑油がにじみ出ても図4(A)のごとく保持
溝に表面張力によって保持されその量は従来例で示した
図6の5倍程度にもなる。焼結金属を用いたスリーブ軸
受22の外周に付着している潤滑油はこのポンプ作用に
よって内部に取り込まれるから、保持溝に保持されてい
る潤滑油も内部に取り込まれ循環をなす。図7は軸受と
シャフトの境界部の構造と流出割合の比較実験の結果を
示したもので、本実施例の構造では80℃で100Hで
も従来例の1/10程度である。
溝22bに溝張出部22b1 を形成する形状にすればさ
らに保油効果は高くなる。
を備えたモータによると、高温での潤滑油の流出が低減
され、回転寿命が長くなる効果を奏するものである。ま
た潤滑油の流出が機器を汚染することも防止される。
心、スリーブ軸受及びプリント基板などの主要部品が位
置決めされるため、高精度で各部品が組み立てられ、電
機子鉄心の外周のシャフト回転中心に対する振れと、駆
動マグネットの内周の振れとが共に向上し、これらの隙
間も小さく設計できトルクが増す効果がある。
例を示す断面図である。
明図である。
フト端部との部分拡大図である。
ある。
部分拡大図である。
ブ軸受、22a…溝、23…プリント基板、30…駆動
マグネット、32…グリス。
Claims (3)
- 【請求項1】ロータと、 前記ロータに対向して配置されたスリーブ軸受を保持し
たモータベースと、 一端が前記ロータに固定され、かつ他端側が前記スリー
ブ軸受に回動自在に挿入されたシャフトとを備え、 前記モータベースには、前記スリーブ軸受を嵌合固定す
る軸受嵌合部が連設した構成のモータであって、 前記スリーブ軸受の底面を閉蓋し、かつ前記ロータ側か
ら前記スリーブ軸受内に挿入された前記シャフトの他端
が当接するスラスト軸受を備え、 前記スリーブ軸受は、潤滑油を含浸した多孔性焼結金属
で形成され、かつ軸線方向の全長に亘って直線状の貫通
溝を穿設した内周面を有しており、 前記スリーブ軸受と前記シャフトと前記スラスト軸受と
の組み合わせにより生じる前記スリーブ軸受内の気密状
態下において、前記スリーブ軸受内の前記シャフトが前
記ロータ側へ移動すると、この移動に伴って生じる負圧
により、前記シャフトの他端と前記スラスト軸受とが成
す空間内に前記貫通溝内に保持されている前記潤滑油が
漏出して充填され、この後、前記ロータ側へ移動してい
た前記シャフトが再び前記スリーブ軸受内に戻る際に
は、前記空間内に充填されている前記潤滑油を前記シャ
フトの他端が押圧することによって、前記シャフトの他
端の前記スラスト軸受への当接を緩衝することを特徴と
するモータ 。 - 【請求項2】前記モータベースは、 前記軸受嵌合部を中心として、前記軸受嵌合部の外周側
に電機子鉄心嵌合部が形成され、前記電機子鉄心嵌合部
の外周側に段部を介してプリント基板嵌合部が形成さ
れ、かつ前記軸受嵌合部と前記電機子鉄心嵌合部と前記
プリント基板嵌合部とが同心円状に一体にプレス成形さ
れてなり、 前記電機子鉄心嵌合部には、電機子捲線を施した電機子
鉄心が嵌合固定され、 前記プリント基板嵌合部には、FG発電用の繰り返しパ
ターンコイルが形成されたプリント基板が嵌合固定され
ており、 前記ロータは、 前記モータベースの前記プリント基板嵌合部に嵌合固定
されている前記プリント基板のFG発電用の繰り返しパ
ターンコイルに所定の間隙をもって対向する駆動マグネ
ットを配設したことを特徴とする請求項1記載のモー
タ 。 - 【請求項3】ロータと、 前記ロータに対向して配置された軸受を保持したモータ
ベースと、 一端が前記ロータに固定され、かつ他端側が前記軸受に
回動自在に挿入されたシャフトとを備えた構成のモータ
であって、 前記モータベースは、 前記軸受嵌合部を中心として、前記軸受嵌合部の外周側
に電機子鉄心嵌合部が形成され、前記電機子鉄心嵌合部
の外周側に段部を介してプリント基板嵌合部が形成さ
れ、かつ前記軸受嵌合部と前記電機子鉄心嵌合部と前記
プリント基板嵌合部とが同心円状に一体にプレス成形さ
れてなり、 前記軸受嵌合部には、前記軸受が嵌合固定され、 前記電機子鉄心嵌合部には、電機子捲線を施した電機子
鉄心が嵌合固定され、 前記プリント基板嵌合部には、FG発電用の繰り返しパ
ターンコイルが形成されたプリント基板が嵌合固定され
ており、 前記ロータは、 前記モータベースの前記プリント基板嵌合部に嵌合固定
されている前記プリント基板のFG発電用の繰り返しパ
ターンコイルに所定の間隙をもって対向する駆動マグネ
ットを配設したことを特徴とするモータ 。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28456295A JP3173560B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28456295A JP3173560B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09103043A JPH09103043A (ja) | 1997-04-15 |
JP3173560B2 true JP3173560B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=17680073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28456295A Expired - Fee Related JP3173560B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | モータ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3173560B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5181643B2 (ja) * | 2007-12-05 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | モータ |
JP4609555B2 (ja) | 2008-08-26 | 2011-01-12 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
JP2010129099A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 光ディスク装置のガイド軸支持装置 |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP28456295A patent/JP3173560B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH09103043A (ja) | 1997-04-15 |
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