JPH01321840A

JPH01321840A - 回転機器のアース構造

Info

Publication number: JPH01321840A
Application number: JP63155024A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Nakajima; 智志中島
Original assignee: SHINANO TOTSUKI KK; Shinano Tokki Corp
Current assignee: SHINANO TOTSUKI KK; Shinano Tokki Corp
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1989-12-27
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JP2689258B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、回転機器の回転部に発生する高圧の静電気の
アース構造に関する。

従来の技術とその課題一般に、回転機器の回転部材が絶縁体、例えば空気や磁
気テープに接しながら回転するとそこに静電気が発生し
、高圧になると絶縁耐圧の低い部分を通じて放電される
ことがよ（知られている。

このことを回転機器の一例である磁気ディスク駆動用モ
ータについて説明すると、磁気ディスク駆動用モータ１
０（第９図）は、磁気ディスク装置りに設置されるモー
タフレーム１１と、モータフレーム１１に取付けられた
電機子１２と、モータフレーム１１の中心にポールヘア
リング１３゜１３により回転自在に具えられた回転軸１
４と、回転軸１４の下端１４ａ　（第９図の下方）に具
えられ内面１６ａに磁石１５が設けられたロータ１６と
、回転軸１４の上端１４ｂ（第９図の上方）に具えられ
たハブ１７と、モータフレーム１１と回転軸１４の間に
具えられた防塵用磁性流体シール１８とで構成されてい
る。

この磁気ディスク駆動用モータ１ｏは、電機子１２と磁
石１５との磁気作用によりロータ１６を回転し、回転軸
１４と一体のハブ１７を回転させ、ハブ１７に装着され
た磁気ディスク（図示省略）を回転させる。

そして、磁気ディスクや、回転部材であるハブ１７の回
転により発生した静電気は通常、ハブ１７、回転軸１４
、ボールヘアリング１３．１３モ−クフレーム１１を経
たアース構造によって逃がされている。

ところが、このようなアース構造であると、ボールベア
リング１３．１３の内輪１３ａ、１３ａと外輪１３ｂ、
１３ｂが、グリースを介在して鋼球１３ｃ、１３ｃに接
触しているため、絶縁性質を有するグリースによって内
輪１３ａ、１３ａと外輪１３ｂ、１３ｂ間の電気抵抗は
不安定であり、回転にともない低抵抗になったり高抵抗
になったりし、低抵抗時に前記静電気が鋼球１３ｃ、１
３Ｃを通じて高電圧状態で放電され、鋼球１３Ｃ１１３
ｃに電蝕を生じさせ、損傷を与える問題点がある。

そこで、このような回転機器では、別にアース構造を具
え、ポールヘアリング１３．１３以外の部分で通電を行
わせ、鋼球１３ｃ、１３ｃに電蝕が生じるのを防止して
いる。

このアース構造２０は、第９図において、回転軸１４の
下端１４ａに設けられた球２１にブラシ２２をばね２３
によって押し当て、ばね２３を接地（Ｅ）してなるもの
である。そして、磁気ディスクやハブ１７に発生した静
電気を、回転軸１４、球２１、ブラシ２２、ばね２３を
通じて逃がしている。従って、ボールベアリング１３．
１３を通じて放電されることが防止できる。

ところが、このようなアース構造２０であると、球２１
とブラシ２２との接触抵抗を少なくして回転軸１４が円
滑に回転するように、その両者２１゜２２の接触面積を
少なくしているため、球２１の球面の中心と、回転軸１
４との中心とが僅かでも偏心していると、ブラシ２２が
摩耗し、その時発生する摩耗粉が磁気ディスク装置に影
響を及ぼす問題点がある。

仮に、偏心していなくても、接触面積が少ないと、完全
にアースすることが出来ないため、ある程度の接触面積
が必要で、長期間の使用により接触部分が摩耗し、塵埃
が発生する問題点も有している。

さらに、球２１とブラシ２２との接触抵抗により、回転
軸１４の円滑な回転が損なわれるとともに、異常音が発
生する原因にもなっている。

なお、以上の磁気ディスク駆動用モータ１０は軸１４が
回転する回転機器の一例として述べたが、第１０図の磁
気ディスク駆動用モータ３０は軸３４が固定の回転機器
の一例である。

コノティスフ駆動用モータ３０はモータフレーム３１と
、モータフレーム３１に圧入された電機子３２と、モー
タフレーム３１の中心に圧入された中心軸３４と、中心
軸３４にボールベアリング３３．３３により回転自在に
取付けられたハブ３７と、ハブ３７と一体に形成され内
面３６ａに磁石３５が設けであるロータ３６とで構成さ
れている。

そして、このモータ３０においてもアース構造として、
ハブ３７と中心軸３４の間に設けた導電性の磁性流体シ
ール４１と、中心軸３４を接地（Ｅ）するアース導線４
２を具えており、ロータ３６に装着した磁気ディスクや
ハブ３７に発生した静電気を、磁性流体シール４１と、
中心軸３４と、アース導線４２とを通じて逃がし、鋼球
３３ｃ、３３ｃが電蝕されるのを防止している。

しかし磁性流体シール４Ｉの磁性流体は電気抵抗が数Ｍ
オームと比較的に高く、ボールベアリング３３．３３の
鋼球３３ｃ、３３ｃの十分な電蝕防止にならない問題点
を有している。

しかも、磁性流体は一般に高価であるという問題点も有
している。

以上のモータ１０，３０をＶＴＲ等の精密回転機器とし
て使用した場合にも同様な問題点を生じていた。

課題を解決するための手段及び作用もに、いずれか一方の部材に固定した導電性円盤と、他
方の部材とに、磁石の吸引力により鋼球を接触させたこ
とを特徴とする、回転機器のアース構造により前記の課
題を解決した。

軸と相手部材のいずれか一方に固定した円盤と他方の部
材とに、磁石の吸引力により鋼球が積掻的に接触させら
れているので、回転側部材と固定側部材とが鋼球を通じ
て導通状態になり、回転側部材に発生した静電気は、鋼
球と、固定側部材を通ってアースされ、ベアリングを通
じてアースされることが防止できる。

しかも、鋼球は、回転側部材が回転しても、接触しなが
ら転がるので、摺動部分のないアース構造になる。

実　　　　施　　　　例以下、本発明のアース構造の実施例を、回転機器の一例
である磁気ディスク駆動用モータに適用した図面に基づ
いて説明する。

磁気ディスク駆動用モータ５０（第１図）は、磁気ディ
スク（図示省略）を回転するもので、磁気ディスク装置
りに設置されるモータフレーム５１と、モータフレーム
５１に取付けられた電機子５２と、モータフレーム５１
の中心にポールベアリング５３．５３により回転自在に
具えられた軸５４と、軸５４の下端５４ａ（第１図の下
方）に具えられ内面５６ａに磁石５５が設けられたロー
タ５６と、軸５４の上端５４ｂ（第１図の上方）に具え
られ磁気ディスクが装着されるハブ５７と、モータフレ
ーム５１と軸５４の間に具えられた防塵用磁性流体シー
ル５８とで構成されている。

ベアリング５３．５３は夫々内輪５３ａ、外輪５３ｂ、
鋼球５３ｃから成るものである。

この磁気ディスク駆動用モータ５０では、軸５４が回転
側部材でありモータフレーム５１が固定側部材になる。

ディスク駆動用モータ５０は電機子５２と磁石５５の磁
気作用によりロータ５６を回転させ、ハブ５７を軸５４
と一体に回転させる。そして、ハブ５７に装着しである
磁気ディスク（図示省略）を回転させる。

第１実施例のアース構造６０（第１．２図）は、磁気デ
ィスクやハブ５７に発生した静電気を逃がすもので、前
記軸５４の中間に固定された導電性の円盤形状の導通板
６１と、モータフレーム５１の内面５１ａに設けられた
リング状の永久磁石６２と、永久磁石６２により導通板
６１と前記内面５１ａとに吸着される鋼球６３と、モー
タフレーム５１に設けられて接地（Ｅ）されるアース導
線（第１図の＃）６４とで構成されている。

このアース構造６０において、鋼球６３は、永久磁石６
２の吸引力Ｆにより吸引され水平分力Ｆ。

と垂直分力Ｆ２とによってモータフレーム５１の内面５
１ａと導通板６１とに常時接し、導通板６１とモータフ
レーム５１を導通状態にしている。

軸５４とともに導通板６１が回転しても、鋼球６３は前
記圧接を保持されながら転がるので、軸５４の回転数に
関係なく前記導通状態が保持されている。

従って、磁気ディスクの回転により発生した静電気は、
ハブ５７、軸５４、導通板６１、鋼球６３、モータフレ
ーム５１、アース導線６４を経てアースされる。

向、前記アース構造６０の導通板６１、永久磁石６２、
鋼球６３の配置関係を、第３図に示す第２実施例のアー
ス構造６０ａのように逆にしてもよい。このようにする
と、鋼球６３が重力によって落下することがない。

第４図の第３実施例のアース構造７０は、前記磁気ディ
スク駆動用モータ５０の軸５４の下端５４ａ付近に設け
たもので、モータフレーム５１の内面５１ａに軸５４を
貫通させた導電性の導通板（円盤）７１と、永久磁石７
２とを具え、鋼球７３を永久磁石７２の吸引力で、軸５
４と導通板７１に接触させ、その両者５４．７１を導電
状態にしたものである。この場合、磁束は導通板７１、
鋼球７３、軸５４、ベアリング５３を通る。アース導線
（図示省略）は、第１図と同様にモータフレーム５１に
設けて接地するものとする。尚、モータフレーム５１と
ロータ５６との隙間Ａは前記鋼球７３の直径より小さく
しである。

以上の磁気ディスク駆動用モータ５０はモータフレーム
５１がロータ５６とハブ５７の間に位置しているが、第
５図のように、モータフレームが下側に位置している磁
気ディスク駆動用モータ８０の場合のアース構造を次に
説明する。

磁気ディスク駆動用モータ８０は、磁気ディスク装置り
に設置されるモータフレーム８１と、モ−タフレーム８
１に取付けられた電機子８２と、モータフレーム８１の
中心にボールベアリング８３．８３により回転自在に具
えられた軸８４と、軸８４の上端８４ｂ（第５図の上方
）に具えられ、内面８６ａに磁石８５が設けられたロー
タ８６と、モータフレーム８１と軸８４の間に具えられ
た防塵用磁性流体シール８８とで構成されている。尚、
ロータ８６の外周はハブ８７になる。ベアリング８３．
８３は夫々内輪８３ａ１外輪８３ｂ鋼球８３ｃからなる
ものである。

この磁気ディスク駆動用モータ８０は、電機子８２と磁
石８５の磁気作用によりロータ８６を軸８４と一体に回
転させ、ハブ８７に装着しである磁気ディスク（図示省
略）を回転する。

アース構造１００（第４実施例）は、モータフレーム８
１の下端８１ａに設けられた導通板（円盤）１０１と、
軸８４の下端８４ａの真下で磁性及び導電性を有する導
通板１０１の内面１０１ａに設けられた永久磁石１０２
と、永久磁石１０２により軸８４の下端８４ａと導通板
１０１に接触している鋼球１０３と、導通板１０１に設
けられ接地（Ｅ）しているアース導線１０４とからなる
ものである。

このアース構造において、鋼球１０３は、永久磁石１０
２の吸引力により導通板１０１の内面１０１ａと、軸８
４の下端８４ａとに常時接触させられ、その両者８４，
１０１を導通状態にしている。軸８４が回転しても鋼球
７３は永久磁石１０２により前記接触を保持されながら
転がるので、軸８４の回転数に関係なく前記導通状態が
保持されている。

従って、磁気ディスクの回転により発生した静電気は、
ハブ８７、軸８４、鋼球１０３、導通板１０１、アース
導線１０４を通じてアースされる。

以上の実施例のアース構造６０．６０ａ、７０゜１００
は、軸５４．８４が回転機器の回転側部材となるディス
ク駆動用モータ５０．８０に適用した場合の実施例であ
るが、次に、軸が回転機器の固定側部材に該当する構造
の磁気ディスク駆動用モータに対応できるアース構造を
説明する。

第６図において、磁気ディスク駆動用モータ９０は、モ
ータフレーム９１と、モータフレーム９１に圧入された
電機子９２と、モータフレーム９１の中心に圧入された
（固定中心）軸９４と、軸９４にボールベアリング９３
．９３により回転自在に取付けられ内面９６ａに磁石９
５が設けであるロータ９６とで構成されている。尚、ロ
ータ９６の外周はハブ９７になる。ベアリング９３，９
３ば夫々内輪９３ａ、外輪９３ｂ、鋼球９３ｃからなる
ものである。

このディスク駆動用モータ９０は、電機子９２と磁石９
５の磁気作用によりロータ９６を軸９４を中心に回転さ
せ、ハブ９７に装着しである磁気ディスク（図示省略）
を回転する。

アース構造１１０（第５図実施例）は、軸９４の上端９
４ｂに取付けられた導電性の円盤形状の導通板１１１と
、ロータ９６の上端９６ｂに設けられたリング状の永久
磁石１１２と、永久磁石１１２に吸引されて導通板１１
１の内面１１１ａとロータ９６の上部内周９６ｃに接す
る鋼球１１３と、軸９４の下端９４ａに設けられたアー
ス通線１１４とで構成されている。

このアース構造１１０において、鋼球１１３は、永久磁
石１１２により導通板１１１とロータ９６に常時圧接さ
れ、導通板ｔｘｔとロータ９６を導通状態にしている。

ロータ９６とともに導通板１１１が回転しても、鋼球１
１３は前記圧接を保持されながら転がるので、ロータ９
６の回転数に関係なく前記導通状態が保持されている。

従って、磁気ディスクの回転により発生した静電気は、
ハブ９７、ロータ９６の上部内周９６ｃ１鋼球１１３、
導通板１１１、固定中心軸９４、アース導線１１４を通
じてアースされる。

第７図の第６実施例のアース構造１２０は、前記磁気デ
ィスク駆動用モータ９０に適用したもので、永久磁石１
２２と１．永久磁石１２２を挟んだリング状の一対の導
通板１２１，１２１とがロータ９６の上部内周９６ｃに
具えられている構造であり、永久磁石１２２の磁束Ｇを
軸９４と導通板（円盤）１２１，１２１との隙間Ｓ、Ｓ
に集中させ、その部分に鋼球１２３を吸着させ、軸９４
と導通板１２１を導通状態にしたものである。アース導
線（図示省略）は第５実施例（第６図）と同様に軸９４
に設けて接地するものとする。

この場合も、磁気ディスクの回転により発生した静電気
は、ハブ９７、ロータ９６、導通板１２１、鋼球１２３
、軸９４、アース導線を通じてアースされる。

第８図の第７実施例のアース構造１２０も、前記磁気デ
ィスク駆動用モータ９０に適用したもので、永久磁石１
３２を軸９４の上端９４ｂに形成した窪み１３５に具え
、前記上端９４ｂを覆うように導通板（円盤）１３１を
ロータ９６の上部内周９６ｃに設けた構造であり、永久
磁石１３２の磁束Ｇを軸９４と導通板１３１との隙間Ｓ
に集中させ、その部分に鋼球１３３を吸着させ、軸９４
と導通板１３１導通状態にしたものである。アース導線
（図示省略）は第５実施例（第６図）と同様に軸９４に
設けて接地するものとする。

この場合も、磁気ディスクの回転により発生した静電気
は、ハブ９７、ロータ９６、導通板１３１、、鋼球１３
３、軸９４、アース導線を通じてアースされる。

尚、以上のアース構造の内、第２図、第４図、第６図、
第８図の永久磁石６２，７２，１１２゜１３２は、磁気
ディスク装置の運搬時の振動や、その他の原因による振
動により、鋼球６３，７３゜１１３．１３３が落下しな
いだけの吸引力を有している。

さらに、第４図、第５図、第７図、第８図の永久磁石６
２，１０２，１２２，１３２は鋼球７３゜１０３．１２
３，１３３が遠心力により軸５４゜９４から離れないだ
けの吸引力を有している。但し、遠心力により鋼球の押
付力が増加する構成の方が安定した圧接力が得られる。

尚、以上のアース構造は磁気ディスク装置に適用した実
施例であるが、光デイスク装置、光磁気ディスク装置に
も適用できる。

発明の効果以上の本発明のアース構造によると、転がり自在の鋼球
を磁石の吸引力を利用して吸着させ、相対的回転がが生
じる軸と相手部材との間を常時導通状態にしたので、静
電気がベアリングを通ってアースされることがなくなり
ベアリングの鋼球の電蝕が防止され、確実にアースがで
きる。

さらに、アース構造に摺動部分がないので、塵埃の発生
がないこと、回転側部材の回転が損なわれないこと、異
常音が発生しないこと、構造が簡単になること、コスト
を安価にできること、等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の実施例で、このうち、第１図は第１実施例の縦断面図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図は第２実施例の縦断面図で第２図に相当する図、第４図は第３実施例の縦断面図で第１図に相当し一部分
省略した図、第５図は第４実施例の縦断面図で第１図に相当する図、第６図は第５実施例の縦断面図で第１図に相当する図、第７図は第６実施例の部分拡大図、第８図は第７実施例の部分拡大図である。第９図乃至第１０図は従来例で、このうち、第９図は縦
断面図で第１図に相当する図、第１０図は他の従来例の
縦断面図で第１図に相当する図である。３３、５３．８３．９３・・・ベアリング５１、８１．
９７・・・相手部材５０、８０．９０・・・ディスク駆動用モータ（回転機
器）５４、８４．９４・・・軸６１、７１．１０１．１１１．１２１．１３１・・・円
盤６２、７２．１０２．１１２．１２２．１３２・・・
磁石６３、１０３．１１３．１２３．１３３・・・鋼球
第１図第２図第３図第５図第６図第７図第８図／′１９４　　　　　Ｇ第９図手続補正書昭和６３年１０月１１日

Claims

【特許請求の範囲】その間に相対的回転が生ずる軸と相手部材のうち、固定
側となる部材を接地するとともに、いずれか一方の部材
に固定した導電性円盤と、他方の部材とに、磁石の吸引
力により鋼球を接触させたことを特徴とする、回転機器のアース構造。