JPH03169250A - ブラシレスｄｃスピンドルモータの軸受装置 - Google Patents

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、ＯＡ機器などの外部記憶装置であるハーＩ・
ディスク装置を対象として、該装置Ｏこ組み込まれたデ
ィスク駆動用ゾ冫ンレスＤＣスピントル七一夕の軸受装
置に関する。 （従来の技術） 抑、己したハートディスク装渡のデ，ｆスクｉＳＩＫ動
用フランレスＤ　Ｃスピン１・ノレモータとし゜Ｃ．．
１−′ｒζ．ニフラソ１・な外形が要求される七一夕に
圃−／キソヤルギ千ノブ形ｔ一夕が｛〆川されている５
ここで、第２図に従来におけるデ４スク駆動用のフラノ
１・型ブラシレスＤＣスピンドル七ータの横造を示す。 図２こおいて、ＩＬ、１その内ｐｌ３にスラータユニソ
トを内）歳したホ１・ｌ・形ステータのハウシング、２
番よハ１′）ンング１の上部に絹合セたロー夕のハフで
あり、ハウシングｊ内の底部Ｃこはステータ三−１−ク
３を介して例えばプリント配綿ＪＫの電機イ」イルｌ１
が設置され、独電機子コイル４６こ夕・１向Ｌ７−（ハ
ゾ２の下ｊＮ　｛ｉｔ，ｌに目軸方山１の徽小ギ，ト，
ブを隔て−Ｃ周方向にＮ極とＳ極が交万Ｃこ着にされた
界磁永久磁石５が装名されていく，。 −一ｊｙ、ローク例の八ソ２をハ・ノソンクｌに軸支ず
るための軸受装置として、ハブ２の中心に枯合したｔｉ
ｎ転軸６と謹軸（ｊをυＦ１毅づるハウソング１の内筒
部１ａとの間ζこ介装して、同軸上に直列に並べ−Ｃ２
｛固のラソアノレ喀山受ｉと８か設置さ？し゛こいる。 なお、ラジアル軸受７．８として通常ば単列アンー｝−
ユラ玉軸受を用い、かつ軸受の一亡一ノンｉ−荷重に対
する友）［化をレ｛るために第４図のように２個のアン
キコラ玉軸受を１−ｌｒ面組合せにし（配列し２ている
。また、９は軸尖′ｌと８との間に介在さセて軸受に定
位置ｆ圧を与えるリンク状めスベーサ、１０は軸受７の
端部に設リて軸隻油０１’　′：Ｉ　／’＝　１’　，
七一夕内部に元生ずるタスト，オフガスなとに対ずるノ
ールの役目を果たす位ｔｉｔ　ｌＡｉ体ソールーＣある
。 かかるブソシレスＤＣスピントルモー夕の動作は周知で
ちり、図ホされてないロータ位置検出用ホール素子の検
出信号を基に制御部に゛ζ電機子コイル４を通電制御す
ることにより、ロータ２が所定方向に目転ずる。なお、
被駆動体である磁気ディスクｌ１はハブ２の頂部に嵌め
逗み装荷され、図示されてない磁気へノドを介して情報
の書込み読出しが行゛われる。 ［発明が解決しようとする課題〕 こころで、前記ハートディスク装故に用いるフノ，　ｌ
−　八ｊ＋　：：／フンレソ、１ノ〔，スビン１・ル士
一夕（

【マ、モータ軸方向の寸法が短く小型，軽量であ
ることに力ｉ］え（、駆動系の性能面で磁気ディスクに
対する拐（ｊ一・，ノト０】オフ１・ラノクを防くため
番、二軸振れが極小で２）ること、さら（，こは似駐音
．　｛＋（振！ｉＪ＋　．　　並び６二ｍｌ衝撃１１よ
３よび共｛辰振動１．’，Ｉ波ｈ　’ｉ：　ｉ：’ｉｔ
　ク−ｓるために機械的剛性が犬であることなとが要ユ
ノ（されろ。 がかる要求事項に対し７て前記し２た従来のブラシレス
Ｄ　Ｃスピントノレーヒータの横１告では次δ己０）よ
うな問題点がある。ずなわら、 （１）回転軸上６こ２個の軸受７，８、お，上ひスペリ
゛９　．　倍性流体シール１０が直列に並んでいるので
、これあの軸方向寸法の総和以トにモータ全体の軸力向
−・１法を縮戚ずる、ことかでき４゛い。 （２）同軸上に詑ふ２個Φ軸受７と８との間の軸受間襖
離が小さいと士一メント荷重↓こ対１る女定度が低くな
っでモータの軸振れが生し易くなる。ずなわｊ３、第４
図において、アンギュシエ軸受７８のホール７ａ，　８
ａは、ぞれぞれ外輪７ｂ，　８ｂと内輪７ｃ，　８ｃと
の間で接点Ａ．ＢおよびＣ．Ｄで接触し、これら接点Ａ
とＢ　，およひＣと１）を通り回転中心０と交わる点Ｅ
，Ｆを仮想の回転軸支点として回転ずる。この場合に回
転軸支点ＥとＦとの間の距’ｆｈ’４　Ｅ　ｌか長い程
モーメント荷重に対する安定度が増して軸振れが少たく
なるわけであるが、第２図の構造における軸受の配置で
は、軸受７，８の直径が小さく、かつモータの軸方向寸
法の制約から軸間距離も僅少に抑えされるので、結果と
して前記距＾１｛ｌ１が小となり、モーメント荷重に対
して軸振れが生し易くなる。 （３）軸方向寸法の制約からハブ２と回転軸６との嵌め
合い長さが十分に確保できず、モータの組立時にハブ２
と回転軸６との間で正確な直角度が得られず、このこと
が所謂もみすり運動の発生原因になる。 （４）軸受７．８に対し゛Ｃはスペーサ１０を介在して
所定位置に固定した定位置予圧力式を採用しているので
、経時的な軸受の摩耗，周囲温度の変化により軸受内部
にガタが生して軸振れが増大し、こ一一５ れがモータの振動．騒音を増す原因となる。 （５）軸受７と８との間の軸間距離か短く　かっロータ
がオーハーハンク式に支持されているのご、駆動系とし
ての機賦的冫よ剛性が低くなる。 木発明５よ上配の点にかんがノネ′されたものであり、
モークにおりる軸受の配置を改良することにより、従来
の問題点を解消して先記したモータでの要永事項を十分
に満足できるようにしたフランレスＤＣスピントル七一
夕の礼受装置を提イ』（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に、本発明の軸受装置は、ステ
ータ例のハウジングの中心に殖設した固定軸と該固定軸
を囲繞するロータ例のハブ内筒との間に第１の軸受を介
装するとともに、第１の軸受と略同し平面内に並べてハ
ブの外周面とこれに対向するハウシングの内周１７Ｉ１
との間に第２の軸受を同軸的に介装して構威ずるものど
ずる。 〔作用］ 上記の構成のようにロータ側のハブに対し、略６ 同一″＋開上ζこ並へてハフの中心部，および外周部に
そわモれ第１，第２０軸シを同軸的Ｃこ配が１１シたこ
とにより、まづ＼一し一夕庁体としての・Ｊ−法而で軸
方向の・］７夫を縮イ１ｋできるととも（、こ、特に）
）２の軸受の径・］／去か大となるので、第１と第２の
軸受を背曲ｔＪ１６−１！に配列１もごとにより、軸受
相互間の仮思回転軸支点間の距ｉｉｉｔｔが増大して軸
振れが少なくなウ、さらに・＼ブの外周側に配しノ゛こ
第２の軸受がモータの回転卒の機熾的剛性を高めるのに
自効に働く。 なｊ３、第１，第２のアンギュラ玉軸受の軸受を１ヶ曲
耕合せに配列して各軸受内部でのガタつきを抑えるため
には、ハブの中心部に配した第１の軸受に対してはばね
材を介して軸力向Ｃこ定圧予圧をり．え、外ｌ．′］部
６Ｊ配した第２の軸受に対しては界磁永久碩石のるコソ
気吸引力を利用し，てｉ１Ｉ記と逆向きな定圧予圧を与
えるように組立てるのがよい。 ［実施例コ 第１図に本発明天施イク１１によるブラシレスＤＣスピ
ンドル−〔一夕の構造断面図であり、第２図に対応ずる
同一部材には同し符号が付してある。 すなわち、ステータ側のハウンング１にはその中心部に
固定軸１２か＋１１４設されこおり、この固定軸１２を
囲撓してロータ例のハブ２に形威した内筒部２ａとの間
には第】の軸受１３か、また第１の軸受｛３と略同し平
面上に並べ′てハブ２の外周面とその外方を取り囲んで
対面するハウシング１の内周曲との間には第２の軸受１
４が同軸的に介装設置されている。 なお、各軸受１３，　１．４は第３図に示ずようにボル
１３ａ，　１４ａを外輸１３ａ，　１４ｂと内輸１３ｃ
，　１４ｃの間に組み込んだ単列アンキプ．ラ玉軸受で
ろり、ここで第１の軸受１３は外輪１３ｂをハブ２の内
筒部２ａへ隙間嵌めし、内輪１３ｃを固定軸１２に締め
代を与えて締り嵌め５−るとともに、外輪］．　３　ｂ
に対しＣはその上端側にばね部材■５を介在して予圧ｆ
ｌ　（第３凶参照）をリえて軸受内部でのカタか生しな
いようにＳ且立゜（られている。 これにヌ・Ｊし′（、第２の軸受１４（ま第１の軸受１
３に対し゜ζ背面組合せの関係に配備し、かつその外輪
１４ｂをハウ，．；ンクｌの内周面に封し隙間嵌めし、
内輪１４ｃをハフ２の夕｛周而に郡め代を与えて締り嵌
め−４るに組立てられこおり、したかっでごの糾＼′ノ
状嶋ご（，１、軸受１　４　６こ女・１こその内輪１４
（にしｌハフ｛！］１口こ設Ｌノた昇峨永久磁石５の佑
気吸引力による予１４ｆ２（第３レｉ参ｊｊｊ｛　）が
作廁づるのご軸受内部でガタが生しる二とはない６また
、第２の軸受１４に対しでしよそのハブ側の端部にｉ′
ｌ；　１４流体シー・ル】０を設け、軸受？＋Ｌの・貴
ス１，よよび１・一夕内部からのダスト，アウトカスか
う−，ｒス．，｛！１．１１　ｃ：二飛籠ｋずるｌ））
をシールし−（いる。 前記した軸受の配列により、第１，第２の軸受ｌ３、１
４による仮想の回転軸支点を模式図として表すと第３図
のごとくなる。すなわち、第１の軸受ｌ３につい゛ζ番
よ外輪１３ｂにばね部材ｌ５による予圧ｆ１が作用して
いるので、ボール１３ａは外輪１　３　ｂ　，内輪１３
ｃに対し接点Ｇ，Ｈで接する。また第２の軸受１４につ
い゛こ６Ｊ内輪１４ｃへ界侑永久磁石５の磁気吸引力に
よる予圧Ｉ２が作用するので、ホール１４ａ　は外輪］
　４　ｂ　，内輪１４ｃに対し接点Ｉ、、Ｊで接ずる。 し一９ たかって接点Ｇ，ＨおよびＩ，Ｊを通って回転中心Ｏに
交わる点Ｋ，Ｌが仮想の回転軸支点となる。 ここで、第２の軸受１４は直径が大てあり、したがって
同転軸支点ＩＬの間の距離ｐ．２は第４レＢこ；Ｉ′．
；’ｖｊる２１と比べ−こ梠１′込に増大ずる。したが
っー（モーメント｛苛重に幻づーる七一夕の安疋１−ｔ
が犬Ｉ園に高まり、Ｕ一夕の軸振れを低く抑えことがＣ
きる。 しかも、第１と第２の軸受１３，　１４を略同し平面上
に並べ゜（ハフ２の内外周側に配したので、モータ全体
の軸方向寸法を従来構造と比べて縮滅ごきる他、前記の
ように軸受１．３．　１４を定圧予圧方弐として組立て
ることにより、従来例のような定位置予圧方式と比べて
経時，周囲温度変化に対する軸振れを僅少に抑えて軸受
のレ寿命化を図ることができる。 〔発明の効果〕 本発明による軸受装置番よ、以上説明したよ・）に構威
されているので、次記の効果を．！Ａ」一る。 （１）第１．第２の軸受をハブの内外周部に振り分（ノ
（略同し平面上に配したことにより、七一夕全１０− 体の軸方向弓法を縮減してより一層の偏平に構成できる
とともに、駆動系の機械的剛性を高めることができる。 （２）第１．第２の軸受を背面組合せＧこ配列すること
により、仮想の回転軸支点間の距離を増大化してモーメ
ント殉重に対する安定度を増すことかでき、これにより
磁気ディスクに対する磁気ヘッドのオフトランクを防止
し′Ｃハードディスク装置の性能向Ｌ化が図れる。 （３）第１．第２の軸受に対して、ばね材１および界磁
永久磁石の磁気吸引力により、軸受内部でのガタつきを
防止するように予圧を与えた定圧予圧方式が容易に採用
でき、これにより軸振れの低減化，並びに軸受の長寿命
化をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構或断面図、第２図は従来のブ
ラシレスＤＣスピンドルモータの構成断而図、第３図，
第４図はそれぞれ第１図，第２図の軸受装置に対応する
仮想の回転軸支点を表した模式図である。図において、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ステータのハウジング内に設けた電機子コイルと、
   ロータのハブの下面に設けた界磁永久磁石とが軸方向の
   ギャップを隔てて対向し合うアキシャルギャップ形ブラ
   シレスＤＣスピンドルモータの軸受装置であって、前記
   ハウジングの中心に植設した固定軸と該固定軸を囲繞す
   るハブ内筒との間に第１の軸受を介装するとともに、第
   １の軸受と略同じ平面内に並べてハブの外周面とこれに
   対向するハウジングの内周面との間に第２の軸受を同軸
   的に介装したことを特徴とするブラシレスＤＣスピンド
   ルモータの軸受装置。