JPH0271461A

JPH0271461A - スピンドルモーター

Info

Publication number: JPH0271461A
Application number: JP22186888A
Authority: JP
Inventors: Teruo Baba; 馬場　照夫
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-03-12

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］本発明はスピンドルモーターの軸受構造に関する。

［従来の技術］第４図は従来のスピンドルモーターの全体構造を示す断
面図である。

第４図において、５ａは磁気ディスク（図示省略）の金
属ハブをのせるハブ受け体、５ｂは前記金属ハブを吸引
するチャッキングマグネットである。ローター継鉄９は
、モーター主軸１を固着したハブ受け体５ａとチャッキ
ングマグネット５ｂを固着して、前記磁気ディスクをチ
ャッキングするチャッキングハブ５を構成すると共に、
主磁石１０を固着してローターを構成しである。８は主
磁石１０と吸引及び反発力を発生するコイルである。モ
ーター主軸１の軸受けボールベアリング３と含油メタル
軸受２によって構成され、軸受ハウジング４を介して磁
性体より成るモーターフレーム６に固定されている。７
はモーターの回転を制御する回路を実装したモーター基
板であり、ネジ締めによりモーターフレーム６に固定さ
れている。

モーターフレーム６とこれに固定されたコイル８及び軸
受部及びモーター基板７にてステーターを構成しである
。

軸受部について詳述すると、モーター主軸１の出力側に
は、機誠精度が高く、長寿命で高価なボールベアリング
３を用い、モーター主軸ｌの反出力軸側には、安価な含
油メタル軸受２を用いである。一般的にボールベアリン
グを使用する場合、ベアリング内部の複数個のボールが
内輪と外輪と点接触をしてころがり、回転精度の向上と
寿命の確保のために、ベアリング内輪及び外輪に軸方向
の力（与圧力をいう）を相反する方向に付与するよう軸
受部を構成する必要がある。該与圧力は、ローター継鉄
９に固着された主磁石１０と磁性体より成るモーターフ
レーム６の間に発生する吸引力により、ハブ受け体５ａ
から座金１１を介してボールベアリング３の内輪に付与
され、ボールベアリングの外輪は軸受ハウジング４に固
定されることにより反作用の力を受けるよう構成しであ
る。

さらにスピンドルモーターを磁気記録装置に紐み込む場
合においては、モーターフレーム６に対して所定の高さ
位置に磁気ヘッド（図示省略）が搭載され、さらに磁気
ディスク（図示省略）に信号を正常に読み出し・書き込
みを行うためには、前記磁気ディスクを保持１回転する
チャッキングハブ５の前記磁気ヘッドに対する相対的な
高さ関係を所定の範囲内に収める必要があり、モーター
フレーム６に対するチャッキングハブ５の高さは所定の
寸法公差内に収める必要がある。そして座金１１は座金
の枚数や厚みによりチャッキングハブ５の高さを？Ａ整
する役割を兼ねていた。

［発明が解決しようとする課ＩＩＩ］しかし、かかる従来のスピンドルモーターは、軸受に高
価なボールベアリング３を使っており、しかもボールベ
アリングに与圧力がかかるよう構成する必要があり、さ
らに構造的にモーターフレーム６に対するチャッキング
ハブ５の高さは、モーターフレーム６０寸法精度、軸受
ハウジング４の寸法精度ならびにかしめ精度、さらにボ
ールベアリングのハウジング４への圧入精度、さらにモ
ーター主軸１のハブ受け体５ａへの圧入精度９等容部品
精度が関わってくるため、高さバラツキが大きくなる構
造であり、そのためモーターフレーム６に対するチャッ
キングハブ５の高さは座金１１の枚数や厚みにより調整
する必要があり、組立工数がかかっていた。

そこで本発明は従来のこのような問題点を解決するもの
で、チャッキングハブ高さ調整の必要がなく、組立が容
易な、しかも安価なスピンドルモーターを提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本発明のスピンドルモーター
は、モーター主軸の出力軸例の一端に主磁石を備えたロ
ーター継鉄を固着したローターと、前記主磁石と関係し
て磁気吸引力及び反発力を発生させるコイルと、前記モ
ーター主軸に係合して径方向の力を受ける軸受と、前記
コイルと前記軸受とを固着し、前記主磁石を吸引して軸
方向の力を付与する磁性体にて構成したモーターフレー
ムと、モーターの回転制御を行う制御回路を実装したモ
ーター基板とから成るスピンドルモーターにおいて、前
記軸受を含油メタル軸受で構成し、前記ローターは該軸
受と前記モーター主軸が軸方向に移動自在に係合して受
け支えられると共に、前記モーター主軸の反出力軸側の
一端が耐摩耗性材料を介して前記モーターフレームと回
転自在に当接して支えられる構造に構成したことを特徴
とする。

［作用］上記のように構成されたスピンドルモーターは、モータ
ー主軸の反出力軸を耐摩耗性材料を介してモーターフレ
ームで受け支えるｔＲ成であり、軸受部の構成部品が少
ないことにより、軸方向の部品組込み精度を良くするこ
とができ、モーターの組立を容易にできる。そして組立
工数と、部品数及び部品価格の両面から安価なモーター
を供給できる。

［実施例］以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示しスピンドルモーターの
全体構造を示す断面図、第２図及び第３図はモーター軸
受構造の他の例を示す断面図である。

第１図において、２５ａは磁気ディスク（図示省略）の
全属性メディアハブをチャッキングするときに、メディ
アハブを受けるハブ受け体、２５ｂは前記メディアハブ
を磁気吸引するためのチャッキングマグネット、２５Ｃ
はメディアハブの駆動用に設けられたメディア孔に飲会
してメディアハブを回転駆動する駆動ローラーであり、
磁気ディスクをチャッキングするチャッキングハブ２５
を構成しており、ローター継鉄２９と一体で構成しであ
る。２１はモーター主軸、２２はモーター主軸２１の径
方向の力を受ける含油メタル軸受で本実施例では一個で
構成しているが、二個で構成しても良い、２３は軸受ハ
ウジングで、メタル軸受２２の固定をすると共に、ステ
ーター鉄心２４と同時に磁性体より成るモーターフレー
ム２６にネジ３２によりネジ止めされている＃２７はモ
ーターの回転制御を行う制御回路を実装したモーター基
板、３０はローター継鉄２９に固着された主磁石、２８
はステーター鉄心２４に巻かれたコイルで主磁石３０と
関係して吸引及び反発力を発生し、モーターは回転する
９次に、ローター継鉄２９とこれに固着された主磁石３
０及びハブ受け体２５ａ及びモーター主軸２１より成る
ローターは、主磁石３０と磁性体より成るモーターフレ
ーム２６との間の磁気吸引力によりメタル軸受２２を介
して、モーターフレーム２６とそれに固着されたステー
ター鉄心２４、コイル２８、メタル軸受２２、軸受ハウ
ジング２３から成るステーターに、回転自在に組み込ま
れている。そしてモーターフレーム２６と主磁石３０と
の間の吸引力による軸方向の力はモーター主軸２１から
耐摩耗性の良い例えばポリスライダー３１を介してモー
ターフレーム２６にて受ける構造である。

以上のような構造のモーターにおいて、その軸受構造に
ついて説明すると、第１図において、モーター主軸２１
は、径方向のａ重はメタル軸受２２で受け、軸方向の荷
重は耐摩耗性の良いポリスライダー３１を介してモータ
ーフレーム２６にて受ける。従って軸受摩擦負荷による
トルク損失は、モーター主軸２１とポリスライダー３１
とのｆｆｔａと、モーター主軸２１とメタル軸受内径と
の摩擦によって生じるが、ポリスライダー３１の接触面
と回転中心からの距離が短いことと、メタル合浸油によ
り潤滑されることで、いずれも摩ｖＡ貝荷としては小さ
く、軸受損失は実用上問題とならない程度に小さい、波
な、モーター主軸２１の軸ガタは、モーター主軸２１の
外径とメタル軸受２２の内径のクリアランスと、メタル
軸受長により決まってくるが、メタル軸受長をできるだ
け長くできるよう、モーター主軸２１ｂの先端の球面Ｒ
形状をできるだけ大きくとっである。実際にはモーター
主軸２１ａの先端の球面Ｒ形状に対して目視で違いがわ
かる程度の方が組立時に方向性を誤らずにでき有利であ
る。そして、軸受のクリアランスを小さくすることでモ
ーター主軸先端２１ａにおける軸ガタも十分小さくする
ことが可能となり、軸受部に高価なポールベアリングを
使わなくとも、性能的にはほぼ同等の軸受を提供できる
。

寿命についてはボールベアリングに対しては劣るものの
、メタルに含浸する油の粘度を適正なものにすることに
より、数千時間の使用においても、初期の性能を満足で
きるというデータが得られている。また、例えば本発明
の軸受構造を用いたモ−ターを磁気記録装置に搭載した
場合は、ＭＴＢＦ（平均故障間隔）で１万時間を十分満
足できる。

構造的にボールベアリングの場合の与圧構造といったも
のを必要とせず、構造が簡単で、さらにチャッキングハ
ブ２５のモーターフレーム２６に対する高さ１１１度は
、モーター主軸２１のハブ受け体２５ａへの圧入精度と
モーター主軸２１の全長、ポリスライダー３１の厚み寸
法によって決まってくるため、高さバラツキの小さい構
造となり、組立が簡単にできるという利点がある。

次に第２図について説明すると、モーター基板３７を鉄
系の材料にて構成して、モーター主軸２１の軸方向の荷
重を、す２リスライダー３１を介してモーター基板３７
で直接受けることにより、モーターフレームのような補
強部材を別に設ける必要がなくなり、部品数の削減がで
きる。

さらに、モーター主軸２１のスラスト（ｌを受ける別構
造の例を第３図に示す、モーター基板４７を鉄系の材料
にて構成し、軸受部分に絞りを入れ段差を設けることに
より、モーターフレーム２６の板厚が午−ター基板４７
の板厚よりも厚い場合、モーター主軸先端２１ｂのモー
ターフレーム底面に対する高さは、第１図の例と比較し
た場合、第３図の例の方が低い位置になり、その分だけ
メタル軸受２２の軸受長を長くすることが”ｒ　ｉｊｇ
となる。従ってモーター主軸先端２１ａにおける軸ガタ
は軸受長の比に比例しただけ小さくできる。

［発明の効果コ本発明のスピンドルモーターは、以上説明したように、
軸受にメタル軸受のみを用いて径方向の荷重を受け、軸
方向の荷重は、モーター主軸の反出力軸側の一端を耐摩
耗性材料を介してモーターフレームで受ける構造にした
ことにより、軸方向の部品の組込み精度が高く、組立が
安価なモーターを提供できるという効果がある。

さらにモーター主軸の反出力軸側の一端をａ・Ｈｑ秤性
材料を介してモーター基板で受ける構造にすることによ
り、モーターフレーム部材が不要となり部品数の削減が
できるという効果がある。

さらには、モーター主軸の両端に形成した球面形状の一
方の反出力軸側の先端球面Ｒ形状を他端の出力軸側の球
面Ｒ形状より大きくすることにより軸受長をさらに長く
して軸受部を構成できる。

３０・・・・主磁石３１・・・・ポリスライダー

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示しスピンドルモーターの
全体構造を示す断面図、第２図及び第３図はモーター軸
受構造の他側を示す断面図である。第４図は従来のスピンドルモーターの全体構造を示す断
面図である。以　　上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鉛木喜三部　他１名２１　・　・　・　・２２　・　・　・　・２３　・　・　・　・２４　・　・　・　・２５　・　・　・　・２６　・　・　・　・２７、　３７゜２８　・　・　・　・２９　・　・　・　・モーター主軸メタル軸受軸受ハウジングステーター鉄心チャフ　キングハブモーターフレーム４７・・・・モーター基板コイルローター継鉄

Claims

【特許請求の範囲】１）モーター主軸の出力軸側の一端に主磁石を備えたロ
ーター継鉄を固着したローターと、前記主磁石と関係し
て磁気吸引力及び反発力を発生させるコイルと、前記モ
ーター主軸に係合して径方向の力を受ける軸受と、前記
コイルと前記軸受とを固着し、前記主磁石を吸引して軸
方向の力を付与する磁性体にて構成したモーターフレー
ムと、モーターの回転制御を行う制御回路を実装したモ
ーター基板とから成るスピンドルモーターにおいて、前
記軸受を含油メタル軸受で構成し、前記ローターは該軸
受と前記モーター主軸が軸方向に移動自在に係合して受
け支えられると共に、前記モーター主軸の反出力軸側の
一端が耐摩耗性材料を介して前記モーターフレームと回
転自在に当接して支えられる構造に構成したことを特徴
とするスピンドルモーター。２）前記モーター主軸の反出力軸側の一端は、耐摩耗性
材料を介して金属性のモーター基板と当接して構成した
ことを特徴とする第１）項記載のスピンドルモーター。３）前記モーター主軸の両端を球面形状に構成し、反出
力軸側の球面Ｒ形状を出力軸側の球面Ｒ形状よりも大き
く構成したことを特徴とする第１）項記載のスピンドル
モーター。