JP3383060B2 - 流体軸受の擦れ検査装置及び擦れ検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピンドルモータにお
ける流体軸受を構成する固定軸体と回転スリーブとの間
の擦れを検出するための擦れ検査装置及び擦れ検査方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】スピンドルモ
ータにおける流体軸受を構成する固定軸体と回転スリー
ブとの間の擦れを検出する場合、従来は、図５に示すよ
うに、ロータハブａに導電性のダミーディスクｂを外嵌
して簡易クランプｃにより仮止めし、電源ｄの一方の極
と固定軸体ｅとを接続した状態で、電源ｄの他方の極に
接続した導電性のブラシｆによりダミーディスクｂを押
さえながらロータハブａを回転させ、通電の有無を検出
器ｇにより検出することにより行っていた。通電を検出
した場合は、ブラシｆ、ダミーディスクｂ、ロータハブ
ａ、回転スリーブｈ及び固定軸体ｅを電流が通じたもの
であって、固定軸体ｅと回転スリーブｈとの間に擦れが
生じているものと判定し、通電がない場合は、擦れが生
じていないものと判定していた。

【０００３】ところがこの場合、ダミーディスクｂをブ
ラシｆにより押さえながらロータハブａを回転させるの
で、ダミーディスクｂに対するブラシｆの接触不良によ
り擦れ検出に漏れが生じたり、スピンドルモータに対し
過度の負荷がかかったり、ダミーディスクｂとブラシｆ
との間の摩擦により削粉が発生し、スピンドルモータを
ハードディスク駆動装置等に用いた場合に読み書きエラ
ーが発生したり駆動装置が破損する等の問題が生じるお
それがあった。

【０００４】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、ブラシ等の接触不良による流体軸受を構成する
固定軸体と回転スリーブとの間における擦れ検出の漏
れ、スピンドモータに対する過度の負荷、摩擦による削
粉の発生等が防止される擦れ検査装置及び擦れ検査方法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の擦れ検査装置は、嵌着部においてスピンド
ルモータの回転部に着脱自在に嵌着され、スピンドルモ
ータにおける流体軸受を構成する固定軸体と回転スリー
ブ部との間の擦れを検査する装置であって、前記回転部
に接触しつつ共に回転する導電性部材或はその回転部自
体に対し、回転部に嵌着した状態において接触する外周
電極部と、回転部に嵌着した状態において固定軸体の端
面の中央部に弾性的に圧接する中央電極部と、通電表示
手段と、その通電表示手段が通電状態を表示するための
電流を供給し得る電流源とを有し、固定軸体と回転部と
が擦れている場合に通電表示手段が通電状態を表示し得
るよう外周電極部と中央電極部と電流源と通電表示手段
とが電気的に接続されたものとしている。

【０００６】また本発明の擦れ検査方法は、スピンドル
モータにおける流体軸受を構成する固定軸体と回転スリ
ーブ部との間の擦れを検査する方法であって、回転スリ
ーブ部の外周側に位置するステータコイルに励磁電流を
流して回転スリーブ部を含む回転部を回転させることに
より回転スリーブ部に渦電流を発生させると共に、前記
固定軸体のうち少なくとも外周側に回転スリーブ部を有
する部分に、所定の振動電流を基準信号として付与し、
固定軸体における振動電流を検出して基準信号と比較す
ることにより、固定軸体に伝わる渦電流の存否、及び、
それに対応する固定軸体と回転スリーブ部との間の擦れ
の有無を検知するものとしている。

【０００７】

【作用】請求項１の擦れ検査装置を、嵌着部においてス
ピンドルモータの回転部に嵌着させることにより、外周
電極部を、回転部に接触しつつ共に回転する導電性部材
或はその回転部自体に対し接触させると共に、中央電極
部を、スピンドルモータの固定軸体の端面の中央部に弾
性的に圧接させる。スピンドルモータを回転させた場合
に固定軸体と回転スリーブ部との間に擦れがあると、擦
れの際に固定軸体と回転スリーブ部との間が導通状態と
なるので、固定軸体、回転スリーブ部、外周電極部及び
中央電極部を介して電流源から通電表示手段に対し電流
が供給され、通電表示手段が通電状態、すなわち擦れが
生じていることを表示する。

【０００８】中央電極部は、スピンドルモータにおける
固定軸体の端面の中央部に弾性的に圧接し、その接触部
における中央電極部と固定軸体の端面との間の相対速度
は極めて小さい。この弾性的圧接及び相対速度が極めて
小さいことが相まって、中央電極部と固定軸体との接触
不良が防止される。また、相対速度が極めて小さいこと
により、スピンドルモータに対する過度の負荷、及び固
定軸体と中央電極部との間の摩擦による削粉の発生が、
何れも良く防止される。

【０００９】請求項２の擦れ検査方法において、回転ス
リーブ部の外周側に位置するステータコイルに励磁電流
を供給して回転スリーブ部を含む回転部を回転させる
と、ステータコイルの磁界により回転スリーブ部に渦電
流が誘導される。それと共に、スピンドルモータの固定
軸体のうち少なくとも外周側に回転スリーブ部を有する
部分に、所定の振動電流を基準信号として付与する。

【００１０】固定軸体と回転スリーブ部との間に擦れが
ある場合は、回転スリーブ部の渦電流が固定軸体に伝わ
るので、固定軸体における振動電流を検出すると、基準
信号と異なるものが検出される。一方固定軸体と回転ス
リーブ部との間に擦れがない場合は、回転スリーブ部の
渦電流が固定軸体に伝わらないので、固定軸体において
検出される振動電流は実質上基準信号と異ならない。

【００１１】それゆえ、検出した振動電流と基準信号と
を比較することにより、固定軸体に伝わる渦電流の存否
を検知し得、その固定軸体に伝わる渦電流の存否によ
り、固定軸体と回転スリーブ部との間の擦れの有無を検
知することができる。

【００１２】

【実施例】図１及び図２は、本発明の擦れ検査装置の１
実施例についてのものであって、図１はその使用状態断
面図、図２は擦れ検査装置の平面図である。スピンドル
モータＡは、ブラケット１０の中央部に固定軸体１２が
立設され、ロータハブ１４の内周部に位置する回転スリ
ーブ部１４ａが固定軸体１２に外嵌され、回転スリーブ
部１４ａの上端部とロータハブ１４の上端部に固定され
たスラストカバー１４ｂとの間に、固定軸体１２におけ
るスラスト用の環状張出部１２ａが挿まれている。また
ブラケット１０には、ステータコイル１６が捲回された
ステータコア１８が固定されて回転スリーブ部１４ａの
外周側に位置し、ロータハブ１４の外周壁に内嵌固定さ
れたロータマグネット２０と、その内周側において相対
している。ロータハブ１４、回転スリーブ部１４ａ及び
固定軸体１２は何れも金属製である。

【００１３】固定軸体１２の外周部と回転スリーブ部１
４ａの内周部との間には潤滑油が配され、これらがラジ
アル流体軸受を構成している。また固定軸体１２におけ
る環状張出部１２ａの上下面と、回転スリーブ部１４ａ
の上端面及びスラストカバー１４ｂの下面との間にも潤
滑油が配され、これらがスラスト流体軸受を構成してい
る。ロータハブ１４の外周部には、導電性部材としての
ダミーディスク２２の内周部が外嵌され、このダミーデ
ィスク２２の下面がロータハブ１４の外周側に突設され
た鍔状部１４ｃの上面上に支持されている。

【００１４】次に、擦れ検査装置Ｂは、絶縁性合成樹脂
製の簡易クランプ部材３０に、外周電極３２、中央電極
３４、通電表示用のＬＥＤ３６（発光ダイオード）、電
池３８、導電性材料（例えば金属）製の圧縮コイルバネ
４０及びリード線４２を組み込んで構成されている。そ
のうち簡易クランプ部材３０は、弧状断面の１対の柱状
部３０ａが、それらの凹部が相対する状態で対峙し、両
柱状部３０ａの下端部が比較的肉薄の連結板部３０ｂに
より連結され、両柱状部３０ａの下端部外下方にそれぞ
れ嵌着部３０ｃが設けられてなる。

【００１５】嵌着部３０ｃのうち外側部３０ｃ１の下端
部は、嵌着部３０ｃの内側部３０ｃ２よりも下方に突出
しており、外側部３０ｃ１における下端部の内周面は、
対象となるスピンドルモータＡにおけるロータハブ１４
の外周面に対応する円弧状面に形成されている。嵌着部
３０ｃの外側部３０ｃ１には円柱形状の外周電極３２が
埋設され、外周電極３２の下端面は外側部３０ｃ１の下
端面に露出し、外周電極３２の上端面は外側部３０ｃ１
の上端面に露出している。

【００１６】中央電極３４は、下端面が球面状をなすと
共に上端部に鍔状部３４ｃを有する円柱形状をなし、両
柱状部３０ａ間の下端部に位置する連結板部３０ｂの中
央部に設けられた挿通孔３０ｂ１に挿通されている。両
柱状部３０ａに囲まれた内部の上部には、電池３８が配
装されると共に、その電池３８の上側の極にＬＥＤ３６
の下面の端子部が接触した状態でＬＥＤ３６が配装さ
れ、ＬＥＤ３６の発光部は、両柱状部３０ａの上端にお
ける内方突出部３０ａ１の内端部にそれぞれ設けられた
弓形の切欠部３０ａ２に囲まれて露出している。また電
池３８の下側の極と中央電極３４との間には圧縮コイル
バネ４０が介装され、中央電極３４に下向きの弾性力を
加えると共に電池３８の下側の極と中央電極３４とを電
気的に接続している。なお、圧縮コイルバネ４０以外の
弾性部材により中央電極３４に弾性力を加えても差し支
えない。また中央電極３４と電池３８との間は、リード
線等により接続することもできる。

【００１７】ＬＥＤ３６の側周面の端子と外周電極３２
との間は、リード線４２により接続されている。この擦
れ検査装置Ｂを嵌着部３０ｃにおいてスピンドルモータ
Ａのロータハブ１４の上部に外嵌して嵌着させると、嵌
着部３０ｃの内端部がロータハブ１４の上面に当接し、
嵌着部３０ｃの外端部がダミーディスク２２の内周部上
面に当接した状態で、ダミーディスク２２がロータハブ
１４に仮止めされる。スピンドルモータＡのロータハブ
１４に対する嵌着及び脱離が自在であり、ロータハブ１
４と共に回転するものであるから、全てのスピンドルモ
ータＡについて必要な擦れ検査に極めて容易に使用する
ことができる。

【００１８】この状態で、外周電極３２の下端面がダミ
ーディスク２２の上面に接触すると共に、中央電極３４
がスピンドルモータＡにおける固定軸体１２の上端面の
中央部に弾性的に圧接する。なお、ダミーディスク２２
は、少なくともロータハブ１４と外周電極３２とを導通
し得る導電性を有すればよく、必ずしも、全体が金属製
であったり、全表面が金属メッキされていたりすること
を要しない。また、外周電極３２がダミーディスク２２
を介さずに直接ロータハブ１４に接触するものとするこ
ともできる。

【００１９】スピンドルモータＡを回転させた場合に固
定軸体１２と回転スリーブ部１４ａとの間に擦れがない
場合、固定軸体１２と回転スリーブ部１４ａとの間は電
気的に絶縁された状態であるため、ＬＥＤ３６には通電
されず、ＬＥＤ３６は点灯しない。他方、スピンドルモ
ータＡを回転させた場合に固定軸体１２と回転スリーブ
部１４ａとの間に擦れがある場合は、擦れの際に固定軸
体１２と回転スリーブ部１４ａとの間が導通状態となる
ので、圧縮コイルバネ４０、中央電極３４、固定軸体１
２、回転スリーブ部１４ａ、ロータハブ１４、ダミーデ
ィスク２２、外周電極３２部及びリード線４２を介して
電池３８からＬＥＤ３６に対し電流が供給され、ＬＥＤ
３６が通電により点灯状態となって擦れが生じているこ
とが表示される。

【００２０】外周電極３２はロータハブ１４及びダミー
ディスク２２と共に回転するものであり、中央電極３４
は、固定軸体１２の上端面の中央部に弾性的に圧接して
いてその接触部における中央電極３４と固定軸体１２の
端面との間の相対速度は極めて小さい。中央電極３４と
固定軸体１２の端面との間が弾性的に圧接していること
及びそれらの間の相対速度が極めて小さいことにより、
中央電極３４と固定軸体１２との電気的接触不良が有効
に防止される。また、中央電極３４と固定軸体１２の端
面との間の相対速度が極めて小さいことにより、スピン
ドルモータＡに対する過度の負荷、及び固定軸体１２と
中央電極３４との間の摩擦による削粉の発生が、何れも
有効に防止される。

【００２１】図３及び図４は、本発明の擦れ検査方法の
１実施例についてのものであって、図３はその回路図、
図４は、検査対象たるスピンドルモータの断面図であ
る。スピンドルモータＡの構成及び符合の意味は図１に
おけるものと同様である。但し図３においては、固定軸
体１２、回転スリーブ部１４ａ、スラストカバー１４
ｂ、ステータコイル１６を簡略化表示している。基準信
号源としての発振器５０の両出力端子と固定軸体１２の
両端面とが、基準周波数（例えば１ｋＨｚ）以上をカッ
トするフィルタＺ₁ とＺ₂ を介して接続され、固定軸体
１２に対し、所定の振動電流を基準信号として付与する
ものとしている。また固定軸体１２の両端面は、振動電
流の周波数を測定する測定器５２の両入力端子に接続さ
れている。なお、発振器５０の両出力端子及び測定器５
２の両入力端子のそれぞれが、スピンドルモータＡの固
定軸体１２と電気的に接続された状態にある固定部に対
し、固定軸体１２のうち少なくとも外周側に回転スリー
ブ部１４ａを有する部分をはさんで接続されていれば、
これらの両出力端子又は両入力端子の各一方は、例えば
ブラケット１０に接続されていてもよい。

【００２２】ステータコイル１６に励磁電流を供給して
回転スリーブ部１４ａを含む回転部を回転させると、回
転スリーブ部１４ａの外周側に位置するステータコイル
１６の磁界により回転スリーブ部１４ａに渦電流が誘導
される。固定軸体１２と回転スリーブ部１４ａとの間に
擦れがある場合は、回転スリーブ部１４ａの渦電流が固
定軸体１２に伝わるので、固定軸体１２における振動電
流を検出してその周波数を測定器５２により測定する
と、予めモータの回転数に従って設定した基準周波数を
上回る交流電流が検出され、固定軸体１２と回転スリー
ブ部１４ａとの間に擦れが生じていることを検知するこ
とができる。固定軸体１２と回転スリーブ部１４ａとの
間に擦れがない場合は、回転スリーブ部１４ａの渦電流
が固定軸体１２に伝わらないので、測定器５２により測
定される振動電流の周波数は実質上基準信号と異なら
ず、そのことによって、擦れが生じていないことがわか
る。

【００２３】この方法によればスピンドルモータＡのロ
ータハブ１４或は固定軸体１２等との間に相対速度を有
する状態で電極やブラシ等をスピンドルモータＡに接触
させることを要しないので、電極やブラシ等の接触不良
による擦れ検出ミス、スピンドルモータＡに対する過度
の負荷、摩擦による削粉の発生等の問題が完全に解決さ
れる。なお、以上の実施例についての記述における上下
位置関係、構成部品の個数、材質、形状、その相対配置
などは、特にそれらに限定される旨の記載がない限り
は、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のもの
ではなく、単なる説明例に過ぎない。

【００２４】

【発明の効果】本発明の擦れ検査装置は、スピンドルモ
ータの回転部に対する嵌着及び脱離が自在であり、スピ
ンドルモータの回転部と共に回転し、通電表示手段によ
り、擦れが生じていることを表示するものであるから、
全てのスピンドルモータについて必要な擦れ検査に極め
て容易に使用することができる。而も、この擦れ検査装
置の中央電極部は、スピンドルモータにおける固定軸体
の端面の中央部に弾性的に圧接し、その接触部における
中央電極部と固定軸体の端面との間の相対速度は極めて
小さいので、中央電極部と固定軸体との接触不良による
擦れ検出ミス、スピンドルモータに対する過度の負荷、
及び固定軸体と中央電極部との間の摩擦による削粉の発
生が、何れも効果的に防止される。

【００２５】本発明の擦れ検査方法によれば、スピンド
ルモータの固定軸体に基準信号を付与すると共に固定軸
体における振動電流を検出することによって、固定軸体
と回転スリーブ部との間の擦れの有無を検知することが
でき、スピンドルモータの回転部或は固定部との間に相
対速度を有する状態で電極やブラシ等をスピンドルモー
タに接触させることを要しないので、電極やブラシ等の
接触不良による擦れ検出ミス、スピンドルモータに対す
る過度の負荷、摩擦による削粉の発生等の問題が完全に
解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】擦れ検査装置の使用状態断面図である。

【図２】擦れ検査装置の平面図である。

【図３】擦れ検査方法についての回路図である。

【図４】検査対象たるスピンドルモータの断面図であ
る。

【図５】従来の擦れ検査装置の断面図である。

【符合の説明】

１２ 固定軸体 １２ａ 環状張出部 １４ａ 回転スリーブ部 １４ｂ スラストカバー １６ ステータコイル ３０ 簡易クランプ部材 ３０ａ 柱状部 ３０ｃ１ 外側部 ３２ 外周電極 ３４ 中央電極 ３６ ＬＥＤ ３８ 電池 ４０ 圧縮コイルバネ ４２ リード線 ５０ 発振器 ５２ 測定器

フロントページの続き (72)発明者 服部 忍 京都府京都市右京区西京極堤外町10番地 日本電産株式会社中央研究所内 (72)発明者 猪原 省三 京都府京都市右京区西京極堤外町10番地 日本電産株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−79020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−133053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−77682（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−217847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−153724（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−105068（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−89377（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−38468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 13/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】嵌着部においてスピンドルモータの回転部
   に着脱自在に嵌着され、スピンドルモータにおける流体
   軸受を構成する固定軸体と回転スリーブ部との間の擦れ
   を検査する装置であって、前記回転部に接触しつつ共に
   回転する導電性部材或はその回転部自体に対し、回転部
   に嵌着した状態において接触する外周電極部と、回転部
   に嵌着した状態において固定軸体の端面の中央部に弾性
   的に圧接する中央電極部と、通電表示手段と、その通電
   表示手段が通電状態を表示するための電流を供給し得る
   電流源とを有し、固定軸体と回転部とが擦れている場合
   に通電表示手段が通電状態を表示し得るよう外周電極部
   と中央電極部と電流源と通電表示手段とが電気的に接続
   されていることを特徴とする擦れ検査装置。
2. 【請求項２】スピンドルモータにおける流体軸受を構成
   する固定軸体と回転スリーブ部との間の擦れを検査する
   方法であって、回転スリーブ部の外周側に位置するステ
   ータコイルに励磁電流を流して回転スリーブ部を含む回
   転部を回転させることにより回転スリーブ部に渦電流を
   発生させると共に、前記固定軸体のうち少なくとも外周
   側に回転スリーブ部を有する部分に、所定の振動電流を
   基準信号として付与し、固定軸体における振動電流を検
   出して基準信号と比較することにより、固定軸体に伝わ
   る渦電流の存否、及び、それに対応する固定軸体と回転
   スリーブ部との間の擦れの有無を検知することを特徴と
   する擦れ検査方法。