JPH06261490A - Bearing unit for brushless motor - Google Patents

Bearing unit for brushless motor

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Publication number
JPH06261490A
JPH06261490A JP4892793A JP4892793A JPH06261490A JP H06261490 A JPH06261490 A JP H06261490A JP 4892793 A JP4892793 A JP 4892793A JP 4892793 A JP4892793 A JP 4892793A JP H06261490 A JPH06261490 A JP H06261490A
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JP
Japan
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fixed
ball
motor
bearing
thrust
Prior art date
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Pending
Application number
JP4892793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Toyoshima
弘祥 豊島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4892793A priority Critical patent/JPH06261490A/en
Publication of JPH06261490A publication Critical patent/JPH06261490A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work

Abstract

PURPOSE:To provide an inexpensive bearing unit for lightweight downsized brushless motor in which vibration and jitter of shaft are eliminated by bearing radial load and thrust load of motor by means of two bearings. CONSTITUTION:Radial load of a motor is born by a sintered oil retaining metal 2 fixed to a stator member and a motor shaft 1 is supported rotatably through the sintered oil retaining metal. A thrust bearing is provided between the stator member and a rotor disposed oppositely thereto through balls for bearing thrust load. This structure provides a brushless motor in which the balls 14 rotate stably and vibration or jitter of the shaft is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばオーディオ、ビ
デオ機器、事務機器、情報機器、産業用機器などに使用
されるモータの軸受装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device for a motor used in, for example, audio equipment, video equipment, office equipment, information equipment, and industrial equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、モータは家庭用および産業用の市
場拡大に伴い軽薄短小かつ長寿命で高信頼性のニーズが
高まり、ブラシ付きモータにかわって超小型高性能ブラ
シレスモータの開発が望まれてきた。特に情報記憶装置
のFDD装置では、ノートサイズのパソコンの普及に伴
って、駆動部品であるブラシレスモータも小型で、モー
タ高さが従来の10mmから3mmのモータの要望が出始
め、従来の軸受構成では不可能となりつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, motors have become lighter, thinner, shorter, smaller, and have a long life and high reliability as the market for households and industries has expanded, and it is desired to develop an ultra-compact high-performance brushless motor instead of a brushed motor. Came. In particular, in the FDD device of the information storage device, with the spread of notebook-sized personal computers, the brushless motor as a driving component is also small, and the demand for a motor with a motor height of 10 mm to 3 mm has begun to emerge. Is becoming impossible.

【0003】以下、図面を参照しながら従来のFDD用
スピンドルブラシレスモータの軸受装置例を説明する。
An example of a conventional bearing device for an FDD spindle brushless motor will be described below with reference to the drawings.

【0004】(従来例1)図12は従来のFDD用ブラ
シレスモータの軸受装置例の断面図であり、図13は図
12の軸受装置を使用したモータの断面図を示す。
(Conventional Example 1) FIG. 12 is a sectional view of an example of a bearing device of a conventional FDD brushless motor, and FIG. 13 is a sectional view of a motor using the bearing device of FIG.

【0005】図12,図13において21はモータシャ
フト、22は駆動マグネット、23はロータフレーム、
24は組軸受、24cは組軸受24のスピンドルハブ
部、25は潤性シート、26はプリント基板、27はス
テーハウジング、28はコイル、29は駆動ピンであ
る。
In FIGS. 12 and 13, 21 is a motor shaft, 22 is a drive magnet, 23 is a rotor frame,
Reference numeral 24 is a set bearing, 24c is a spindle hub portion of the set bearing 24, 25 is a wettable sheet, 26 is a printed circuit board, 27 is a stay housing, 28 is a coil, and 29 is a drive pin.

【0006】モータシャフト21には、周方向にN極,
S極を交互に着磁した円筒状の駆動マグネット22を固
着したロータフレーム23が組軸受24の一部品として
のスピンドルハブ部24cを介して固定され、回転部材
(以下ロータと記す)を構成している。磁気ディスクの
ハブ部と係合するための駆動ピン29をロータに設けて
いる。
The motor shaft 21 has N poles in the circumferential direction,
A rotor frame 23, to which a cylindrical drive magnet 22 having S poles alternately magnetized is fixed, is fixed via a spindle hub portion 24c, which is a component of the assembly bearing 24, and constitutes a rotating member (hereinafter referred to as a rotor). ing. A drive pin 29 for engaging the hub portion of the magnetic disk is provided on the rotor.

【0007】プリント基板26には放射状に配線された
コイル28が絶縁・接着され、さらにステーハウジング
27が固定されて、固定部材(以下ステータと記す)を
構成している。組軸受24は内径部分24aと、固定部
分24bと、スピンドルハブ部24cと、2組のボール
と、2組のリテーナとから構成されている。モータとし
ては、アキシャルタイプのブラシレスモータである。
The printed circuit board 26 is insulated and adhered with the coils 28 radially arranged, and the stay housing 27 is fixed to form a fixing member (hereinafter referred to as a stator). The assembled bearing 24 is composed of an inner diameter portion 24a, a fixed portion 24b, a spindle hub portion 24c, two sets of balls, and two sets of retainers. The motor is an axial type brushless motor.

【0008】以上のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作について説明する。
The operation of the motor bearing device having the above-described structure will be described below.

【0009】ロータを回転自在に支持できるようにロー
タシャフト21が組軸受24の内径部分24aに挿入さ
れ、スラスト方向荷重は組軸受24のスピンドルハブ部
24cと固定部分24bとにボールを介して受けてい
る。一方、ラジアル方向荷重は組軸受24の内径部分2
4aと固定部分24bとにボールを介して受けている。
The rotor shaft 21 is inserted into the inner diameter portion 24a of the assembly bearing 24 so as to rotatably support the rotor, and the load in the thrust direction is received by the spindle hub portion 24c and the fixed portion 24b of the assembly bearing 24 via balls. ing. On the other hand, the radial load is the inner diameter portion 2 of the assembled bearing 24.
4a and the fixed portion 24b are received via balls.

【0010】まず、コイル28に通電するとロータに固
定された駆動マグネット22との磁気的吸引、反発によ
りロータが回転する。ロータは駆動マグネット22とコ
イル28との磁気吸引力によってロータフレーム23を
組軸受24に押しつけ、組軸受24のスラスト荷重受部
でスラスト荷重を受け、スラスト方向の振動および移動
を防止している。
First, when the coil 28 is energized, the rotor rotates due to magnetic attraction and repulsion with the drive magnet 22 fixed to the rotor. The rotor presses the rotor frame 23 against the assembled bearing 24 by the magnetic attraction force of the drive magnet 22 and the coil 28, and the thrust load receiving portion of the assembled bearing 24 receives the thrust load to prevent vibration and movement in the thrust direction.

【0011】ロータは回転により生じるラジアル方向の
回転がたを組軸受24のラジアル荷重受部でラジアル荷
重を受けて防止するとともに、ロータを回転自在に支持
している。
The rotor prevents rotation in the radial direction caused by rotation by receiving a radial load at the radial load receiving portion of the assembly bearing 24, and supports the rotor rotatably.

【0012】(従来例2)図14は、別の従来例の軸受
装置を使用したFDD用ブラシレスモータの断面図であ
る。図15は別の従来例の軸受装置の使用断面図であ
る。
(Conventional Example 2) FIG. 14 is a cross-sectional view of an FDD brushless motor using another conventional bearing device. FIG. 15 is a sectional view of another conventional bearing device in use.

【0013】図14,図15において31はモータシャ
フト、32は駆動マグネット、33はロータフレーム、
34はスラスト軸受、35はストッパリング、36はプ
リント基板、37はステーハウジング、38はコイル、
39はステータコアである。
In FIGS. 14 and 15, 31 is a motor shaft, 32 is a drive magnet, 33 is a rotor frame,
34 is a thrust bearing, 35 is a stopper ring, 36 is a printed circuit board, 37 is a stay housing, 38 is a coil,
39 is a stator core.

【0014】図において、磁気ディスクのハブと係合す
るための駆動ピンを設けたロータフレーム33はロータ
フレーム33でスピンドルハブ部33aを構成し、その
中央に回転軸としてのモータシャフト31が固定されて
いて、ロータフレーム33のカップ状部分の外側には周
波数発電用マグネットが取付けられ、内側には駆動マグ
ネット32が固着されている。また、プリント基板36
上に駆動マグネット32と対向する位置にコイル38の
巻かれたステータコア39が配設されステータを構成し
ている。
In the figure, a rotor frame 33 provided with a drive pin for engaging with a hub of a magnetic disk constitutes a spindle hub portion 33a of the rotor frame 33, and a motor shaft 31 as a rotating shaft is fixed to the center thereof. A frequency power generation magnet is attached to the outside of the cup-shaped portion of the rotor frame 33, and a drive magnet 32 is fixed to the inside thereof. In addition, the printed circuit board 36
A stator core 39, around which a coil 38 is wound, is arranged at a position facing the drive magnet 32 and constitutes a stator.

【0015】スラスト軸受34は、可動輪34aとリテ
ーナ34bとボール34cと固定輪34dとで構成さ
れ、可動輪34aがモータシャフト31に圧入されてい
るので、ロータフレーム33が回転すると、可動輪34
aも一体となって回転する。可動輪34aとボール34
cとの接点は40aと40bの2箇所である。スラスト
軸受34の固定輪34dはプリント基板36にステーハ
ウジング37を介して取付けられ、固定輪34dとボー
ル34cとの接点は40cと40dの2箇所である。ロ
ータ部は軸方向に抜けるので、ストッパリング35をシ
ャフト31に設けた溝に取付けてロータのスラスト方向
の移動を押さえ、耐衝撃性を図っている。
The thrust bearing 34 is composed of a movable wheel 34a, a retainer 34b, a ball 34c and a fixed wheel 34d. Since the movable wheel 34a is press-fitted into the motor shaft 31, when the rotor frame 33 rotates, the movable wheel 34a.
a also rotates together. Movable wheel 34a and ball 34
There are two contact points with c, 40a and 40b. The fixed ring 34d of the thrust bearing 34 is attached to the printed circuit board 36 via the stay housing 37, and the fixed ring 34d and the ball 34c have two contact points 40c and 40d. Since the rotor portion comes off in the axial direction, the stopper ring 35 is attached to the groove provided in the shaft 31 to suppress the movement of the rotor in the thrust direction, thereby achieving impact resistance.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例1の構成での組軸受は高価であるうえに軸受のボ
ール受け面は高い硬度が必要であるので、スピンドルハ
ブ部材は焼きの入る鉄系の材料でなくてはならない。ま
た、ロータフレームはスピンドルハブ部にカシメで固定
され熱処理されているため、迅性がなくカシメ部にクラ
ックが入りやすい。さらにプリント基板面から潤性シー
ト面までの距離をある決められた公差内に組み立てるた
めの調整機構がない。
However, since the bearing assembly having the structure of the above-mentioned conventional example 1 is expensive and the ball receiving surface of the bearing needs to have high hardness, the spindle hub member is hardened with iron. It must be a material for the system. Further, since the rotor frame is fixed to the spindle hub portion by caulking and heat-treated, it is not quick and cracks easily occur in the caulking portion. Furthermore, there is no adjustment mechanism for assembling the distance from the printed circuit board surface to the wettable sheet surface within a certain tolerance.

【0017】また上記の従来例2の構成でのスラスト軸
受は、絞り加工の可動輪、固定輪で構成されていて、従
来例1の組軸受よりは安価である。しかしながら、ボー
ルが4点接触のころがり方式であるのでスベリ現象が発
生し、スラスト荷重の大きいアキシャルタイプのスピン
ドルブラシレスモータの場合では軸受での回転トルクが
大きくなるという問題点があった。他方、スラスト荷重
の小さいラジアルタイプのスピンドルブラシレスモータ
の場合では使用できるが、両タイプともロータが傾いた
場合、ロータをもとにかえそうとする力の作用が弱く、
傾きが助長されるのでロータ部が接触するようになる。
ストッパリングで大きな傾きを防止しているが、ストッ
パリングが接触すると回転中負荷変動が大きくなり、モ
ータのジッタを悪くする。
Further, the thrust bearing in the configuration of the above-mentioned conventional example 2 is composed of the movable ring and the fixed ring subjected to the drawing process, and is cheaper than the assembled bearing of the conventional example 1. However, since the balls are in a rolling system with four-point contact, a sliding phenomenon occurs, and there is a problem in that in the case of an axial type spindle brushless motor with a large thrust load, the rotational torque in the bearing becomes large. On the other hand, although it can be used in the case of radial type spindle brushless motors with a small thrust load, when both types of rotor are tilted, the action of the force trying to return the rotor is weak,
Since the inclination is promoted, the rotor portions come into contact with each other.
Although the stopper ring prevents a large inclination, if the stopper ring comes into contact, the load fluctuation during rotation becomes large and the jitter of the motor is deteriorated.

【0018】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、モータのラジアル方向の荷重とスラスト方向の荷重
を2個の軸受で受けて、ロータとステータ間に介在させ
るボールが安定して回転し、シャフト振れやジッタなど
の性能を満足できる軽薄短小のブラシレスモータの軸受
装置を安価に提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, in which the load in the radial direction of the motor and the load in the thrust direction are received by the two bearings, and the balls interposed between the rotor and the stator rotate stably. However, it is an object of the present invention to provide a bearing device for a brushless motor that is light, thin, short, and small, and that can satisfy performances such as shaft runout and jitter at low cost.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータの軸受装置は、モータのラ
ジアル方向の荷重をステータ部材に取付けた焼結含油メ
タルで受け、この焼結含油メタルを介してモータシャフ
トを回転自在に支持する。また、ステータ部材に対向配
置されたロータとの間に、スラスト方向の荷重を受ける
ボール軸受を設け、このスラスト荷重を受けるボール軸
受は従来例2のような4点接触でなく、接触点を減らし
た構成としたものである。
To achieve this object, a bearing device for a brushless motor according to the present invention receives a radial load of the motor by a sintered oil-impregnated metal attached to a stator member. The motor shaft is rotatably supported via. In addition, a ball bearing that receives a load in the thrust direction is provided between the rotor and the rotor that is disposed so as to face the stator member. The ball bearing that receives the thrust load does not have the four-point contact as in Conventional Example 2, but the contact points are reduced. It has a different structure.

【0020】[0020]

【作用】この構成によって、モータのラジアル方向の荷
重とスラスト方向の荷重を2個の軸受で受けることによ
り、ロータとステータ間に介在させるボール軸受はすべ
りが発生せず安定して回転し、シャフト振れやジッタな
どの性能を満足できることとなる。
With this structure, the load in the radial direction of the motor and the load in the thrust direction are received by the two bearings, so that the ball bearings interposed between the rotor and the stator rotate stably without slippage, and The performance such as runout and jitter can be satisfied.

【0021】[0021]

【実施例】(実施例1)以下本発明の第1の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明の軸受装置を用いたFDD用
ブラシレスモータの断面図であり、図2は本発明の軸受
装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an FDD brushless motor using the bearing device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the bearing device of the present invention.

【0023】図1,図2において1はモータシャフト、
2は焼結含油メタル、3は軸受ハウジング、4はロータ
フレーム、5はスピンドルハブ、6はステーハウジン
グ、7はプリント基板、8はステータコア、9はコイ
ル、10は駆動マグネット、11は駆動ピン、12はハ
ブマグネット、13は周波数発電用マグネット(以下F
Gマグネットと略記する)である。さらにスラスト軸受
は、14のボール、15の可動輪、16の固定輪、17
のリテーナで構成されている。
1 and 2, 1 is a motor shaft,
2 is a sintered oil-impregnated metal, 3 is a bearing housing, 4 is a rotor frame, 5 is a spindle hub, 6 is a stay housing, 7 is a printed circuit board, 8 is a stator core, 9 is a coil, 10 is a drive magnet, 11 is a drive pin, 12 is a hub magnet, 13 is a frequency power generation magnet (hereinafter referred to as F
(Abbreviated as G magnet). Further, the thrust bearing includes 14 balls, 15 movable wheels, 16 fixed wheels, 17
It consists of a retainer.

【0024】ディスクハブを磁気吸引するためのハブマ
グネット12がロータフレーム4に取付けられ、吸引さ
れたディスクハブが装着される潤性シートの貼られたス
ピンドルハブ5がロータフレーム4に取付けられ、ディ
スクがモータと一体に回転するための駆動ピン11が回
動レバーを介してロータフレーム4に取付けられてい
る。FDD用モータであるために、ロータフレーム4に
上記のような構成でディスクのチャッキングがなされて
いる。
A hub magnet 12 for magnetically attracting the disc hub is attached to the rotor frame 4, and a spindle hub 5 to which the attracted disc hub is attached and a wettable sheet is attached to the rotor frame 4. A drive pin 11 for rotating together with the motor is attached to the rotor frame 4 via a rotation lever. Since it is an FDD motor, the disk chucking is performed on the rotor frame 4 with the above configuration.

【0025】モータのロータは、カップ状のロータフレ
ーム4をカシメ固定したスピンドルハブ5の中央に固定
されたモータシャフト1を中心にして回転する。ロータ
フレーム4の垂下部分の内側には、周方向にN極,S極
を交互に着磁した円筒状の駆動マグネット10を固着
し、その外側にはFGマグネット13が取付けられ、周
波数発電用着磁(以下FG着磁と略記する)が施されて
いる。そのFG着磁面に対向するプリント基板7上の発
電線素によりモータの回転速度信号が得られ、300r
pm,360rpm、あるいは600rpmでモータの
定速回転制御がなされる。
The rotor of the motor rotates about a motor shaft 1 fixed at the center of a spindle hub 5 to which a cup-shaped rotor frame 4 is caulked and fixed. Inside the hanging portion of the rotor frame 4, a cylindrical drive magnet 10 having N-pole and S-pole magnetized alternately in the circumferential direction is fixed, and an FG magnet 13 is attached to the outside thereof, which is used for frequency power generation. Magnetization (hereinafter abbreviated as FG magnetization) is applied. The rotation speed signal of the motor is obtained by the generator line element on the printed circuit board 7 facing the FG magnetized surface,
The constant speed rotation control of the motor is performed at pm, 360 rpm, or 600 rpm.

【0026】モータのステータは、電着塗装で絶縁され
たステータコア8と、このステータコア8に巻配された
コイル9と、ステータコア8をステーハウジング6を介
して取付けるプリント基板7とを具備している。
The stator of the motor comprises a stator core 8 insulated by electrodeposition coating, a coil 9 wound around the stator core 8, and a printed circuit board 7 on which the stator core 8 is mounted via a stay housing 6. .

【0027】上記ロータと上記ステータを具備したモー
タは、ラジアルタイプのブラシレスモータであり、コイ
ル9に電流が通電されステータコア8の突極に磁界が発
生し、このステータコア8に対向した磁界用駆動マグネ
ット10との間でトルクを発生させ、ロータを回転させ
る。
The motor provided with the rotor and the stator is a radial type brushless motor, in which a current is passed through the coil 9 to generate a magnetic field in the salient poles of the stator core 8, and a magnetic field drive magnet facing the stator core 8. A torque is generated between 10 and 10 to rotate the rotor.

【0028】上記ラジアルタイプのブラシレスモータの
軸受装置は、焼結含油メタル2とスラスト軸受3で構成
されていて、以下その動作を説明する。
The bearing device of the radial type brushless motor is composed of the sintered oil-impregnated metal 2 and the thrust bearing 3, and its operation will be described below.

【0029】焼結含油メタル2はプリント基板7に取付
け固定された軸受ハウジング3に圧入され、モータのラ
ジアル方向の荷重を焼結含油メタル2で受けて、モータ
シャフトを回転自在に支持している。
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the bearing housing 3 fixed to the printed circuit board 7, and the load in the radial direction of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2 to rotatably support the motor shaft. .

【0030】モータのロータとステータとの間に、複数
個のボール14を介在させてスラスト荷重を受けるスラ
スト軸受を設け、このスラスト軸受のロータ側のボール
14との対向面にこのボール14と1点で転接する平坦
な可動輪15を設け、さらにスラスト軸受のステータの
ボール14との対向面に、このボール14と1点で転接
する平坦な固定輪16を設け、ボールどうしはリテーナ
17で等間隔に保持されている。
A thrust bearing for receiving a thrust load is provided with a plurality of balls 14 interposed between the rotor and the stator of the motor, and the balls 14 and 1 are provided on the surface of the thrust bearing facing the balls 14 on the rotor side. A flat movable wheel 15 rolling at a point is provided, and a flat fixed wheel 16 rolling at a single point with the ball 14 is provided on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 of the stator. Holds at intervals.

【0031】ボールと固定輪との間の接触部分における
接触圧力、接触面の大きさ、接触量について、点接触の
場合はHertsの弾性接触理論を使って計算すること
ができる。
The contact pressure, the size of the contact surface, and the contact amount at the contact portion between the ball and the fixed ring can be calculated using the Herts elastic contact theory in the case of point contact.

【0032】溝なしのスラスト軸受の接触圧力と接触面
の大きさは図3のようになる。最大接触圧力Pmは(数
1)で得られる。
The contact pressure and the size of the contact surface of the thrust bearing having no groove are as shown in FIG. The maximum contact pressure Pm is obtained by (Equation 1).

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】 ただし、Pm :最大接触圧力 a :補助変数より与えられる変数 R :接触点の曲率の和 Q :接触部分に加わる最大転動体荷重 (数1)は(数2)に変換できる。However, Pm: maximum contact pressure a: variable given from an auxiliary variable R: sum of curvatures of contact points Q: maximum rolling element load applied to the contact portion (Equation 1) can be converted into (Equation 2).

【0035】[0035]

【数2】 [Equation 2]

【0036】JISによるとスラスト軸受のPmは4.
2MPaであるので、Qを求めて基本動定格荷重を算出
するための形状係数とする。また、単列の溝付きスラス
ト軸受の基本動定格荷重Camは最近の材料等の向上に
よって、(数3)で得られる。
According to JIS, the Pm of the thrust bearing is 4.
Since it is 2 MPa, it is used as a shape factor for calculating Q and calculating the basic dynamic load rating. The basic dynamic load rating Cam of the single-row grooved thrust bearing can be obtained by (Equation 3) due to recent improvements in materials and the like.

【0037】[0037]

【数3】 [Equation 3]

【0038】 ただし、f :溝の曲率半径、材料等で決まる係数 Z :ボール数 D :ボール径 溝付きの形状によって形状係数が異なるので、一般の溝
付きの基本動定格荷重に形状係数比で補正している。求
める形状の軸受の基本動定格荷重Caは形状による補正
係数をkとすると、
However, f: coefficient of curvature of groove, coefficient determined by material, etc. Z: number of balls D: ball diameter Since the shape factor differs depending on the shape with grooves, the basic dynamic load rating with general grooves has a shape coefficient ratio Correcting. For the basic dynamic load rating Ca of the bearing of the desired shape, if the correction coefficient for the shape is k,

【0039】[0039]

【数4】 [Equation 4]

【0040】となる。(数4)で求められた基本動定格
荷重Caを(数5)に代入して寿命Ln(H)を求め
る。
It becomes The life Ln (H) is obtained by substituting the basic dynamic load rating Ca obtained in (Equation 4) into (Equation 5).

【0041】[0041]

【数5】 [Equation 5]

【0042】 ただし、n :回転数(rpm) Ca :基本動定格荷重Ca(kgf) P :スラスト負荷荷重(kgf) 12.5mmハイトFDD用スピンドルモータに使用する
実施例1の場合のスラスト軸受のスラスト負荷荷重Pと
寿命Lnの関係は図4のようになり、ラジアルタイプの
モータではスラスト負荷荷重が0.6kgf程度であ
り、十分な信頼性があることがわかる。
However, n: rotational speed (rpm) Ca: basic dynamic load rating Ca (kgf) P: thrust load load (kgf) 12.5 mm of the thrust bearing of the first embodiment used for the height FDD spindle motor The relationship between the thrust load P and the life Ln is as shown in FIG. 4, and it can be seen that the radial type motor has a thrust load of about 0.6 kgf, which is sufficient reliability.

【0043】なお、実施例における固定輪の外部に円筒
部を設け、回転に伴うグリースの飛散を防止する構造に
すれば、さらに寿命が延びる。
If a cylindrical portion is provided outside the fixed ring in the embodiment to prevent the grease from scattering due to rotation, the life is further extended.

【0044】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0045】図5において1はモータシャフト、2は焼
結含油メタル、4はロータフレーム、5はスピンドルハ
ブ、6はステーハウジング、7はプリント基板である。
以上は図2の構成と同様なものである。図2の構成と異
なるのはスラスト軸受の固定輪16に焼結含油メタル2
を固定し、この固定輪16をステータに固定した点であ
る。
In FIG. 5, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 4 is a rotor frame, 5 is a spindle hub, 6 is a stay housing, and 7 is a printed circuit board.
The above is the same as the configuration of FIG. 2 is different from the configuration of FIG.
Is fixed, and the fixed ring 16 is fixed to the stator.

【0046】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the bearing device for a motor constructed as described above will be described below.

【0047】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設
け、このスラスト軸受のロータ側のボール14との対向
面に、このボール14と1点で転接する可動輪15を設
ける。また、固定輪16を軸方向に曲げ加工して円筒部
16aを設け、その円筒部16aに焼結含油メタル2を
圧入取付けして、モータのラジアル方向の荷重を焼結含
油メタル2で受け、モータシャフト1を回転自在に支持
する。さらに、内周円筒部16aのある固定輪16の外
周部にも円筒部16bを設け、プリント基板7に取付け
固定されたステーハウジング6に固定輪の外周円筒部1
6bを固定する。固定輪16はボール14と1点で転接
する。
Between the rotor and the stator of the motor, a plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided with the rotor 14 interposed therebetween, and a movable wheel 15 that makes rolling contact with the ball 14 at one point is provided on the surface of the thrust bearing that faces the ball 14 on the rotor side. Further, the fixed ring 16 is bent in the axial direction to provide a cylindrical portion 16a, and the sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted to the cylindrical portion 16a so that the radial load of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2. The motor shaft 1 is rotatably supported. Further, a cylindrical portion 16b is also provided on the outer peripheral portion of the fixed ring 16 having the inner peripheral cylindrical portion 16a, and the outer peripheral cylindrical portion 1 of the fixed ring is attached to the stay housing 6 mounted and fixed to the printed circuit board 7.
Fix 6b. The fixed ring 16 makes rolling contact with the ball 14 at one point.

【0048】スラスト軸受の寿命はボール径を大きくす
ると延びるので、構成できる最大のボール径を用いる。
Since the life of the thrust bearing increases as the ball diameter increases, the maximum ball diameter that can be configured is used.

【0049】以上のように本実施例によれば、モータ高
さを律する軸受部はステータのプリント基板7と固定輪
16と2重構成でなく固定輪16だけであり、プリント
基板7の板厚減少分だけボール径を大きくすることがで
き、長寿命で軽薄短小化なラジアルタイプのブラシレス
モータの軸受装置が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the bearing portion that controls the motor height is not the double structure of the printed circuit board 7 and the fixed ring 16 of the stator but the fixed ring 16, and the plate thickness of the printed circuit board 7 is not limited. The diameter of the ball can be increased by the amount of reduction, and a bearing device for a radial type brushless motor that has a long life and is light, thin and short can be realized.

【0050】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0051】図6において1はモータシャフト、2は焼
結含油メタル、4はロータフレーム、5はスピンドルハ
ブ、6はステーハウジング、7はプリント基板である。
以上は図2および図5の構成と同様なものである。図2
の構成と異なるのはスラスト軸受の固定輪16に焼結含
油メタル2を固定し、固定輪をステータに固定している
点であり、また図5の構成と異なる点は固定輪にボール
が2点で転接する点である。
In FIG. 6, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 4 is a rotor frame, 5 is a spindle hub, 6 is a stay housing, and 7 is a printed circuit board.
The above is the same as the configuration of FIG. 2 and FIG. Figure 2
5 is different in that the sintered oil-impregnated metal 2 is fixed to the fixed ring 16 of the thrust bearing and the fixed ring is fixed to the stator, and the point different from the configuration in FIG. 5 is that the fixed ring has two balls. It is a point that is transposed at a point.

【0052】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the motor bearing device constructed as described above will be described below.

【0053】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設
け、このスラスト軸受のロータ側のボール14との対向
面に、このボール14と1点で転接する可動輪15を設
ける。
Between the rotor and the stator of the motor, a plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided with the rotor 14 interposed therebetween, and a movable wheel 15 that makes rolling contact with the ball 14 at one point is provided on the surface of the thrust bearing that faces the ball 14 on the rotor side.

【0054】また、固定輪16を軸方向に曲げ加工して
円筒部16aを設け、その円筒部16aに焼結含油メタ
ル2を圧入取付けして、モータのラジアル方向の荷重を
焼結含油メタル2で受け、モータシャフト1を回転自在
に支持する。内周円筒部のある固定輪の外周部にも円筒
部16bを設け、プリント基板7に取付け固定されたス
テーハウジング6に固定輪の外周円筒部16bを固定す
る。内周円筒部16aとボール14とは1点で転接し、
固定輪16の平坦部とボール14とは1点で転接するの
で、固定輪16はボールと2点で転接する。固定輪16
の内周円筒部16aに焼結含油メタル2が圧入されて、
内周円筒部16aにボール14が転接しているので、焼
結含油メタル2の内部に嵌挿されたモータシャフト1と
の同芯度を出しやすく、ボール14の軌道を高精度に安
定化させることができる。
Further, the fixed ring 16 is axially bent to form a cylindrical portion 16a, and the sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the cylindrical portion 16a to load the radial load of the motor on the sintered oil-impregnated metal 2. The motor shaft 1 is rotatably supported. The cylindrical portion 16b is also provided on the outer peripheral portion of the fixed ring having the inner peripheral cylindrical portion, and the outer peripheral cylindrical portion 16b of the fixed ring is fixed to the stay housing 6 mounted and fixed to the printed circuit board 7. The inner peripheral cylindrical portion 16a and the ball 14 roll at one point,
Since the flat portion of the fixed ring 16 and the ball 14 make rolling contact at one point, the fixed ring 16 makes rolling contact with the ball at two points. Fixed wheel 16
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the inner cylindrical portion 16a of
Since the ball 14 is rollingly contacted with the inner peripheral cylindrical portion 16a, it is easy to obtain concentricity with the motor shaft 1 fitted in the sintered oil-impregnated metal 2 and stabilize the trajectory of the ball 14 with high accuracy. be able to.

【0055】以上のように本実施例によれば、ロータと
ステータ間に介在させるボールの軌道が安定してモータ
シャフトとの同芯度も高く、面振れや回転ムラが防止で
きる薄型のアキシャルタイプのブラシレスモータの軸受
構造が実現できる。
As described above, according to this embodiment, the orbit of the balls interposed between the rotor and the stator is stable, the concentricity with the motor shaft is high, and the surface runout and the rotation unevenness can be prevented. The bearing structure of the brushless motor can be realized.

【0056】(実施例4)以下本発明の第4の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0057】図7において1はモータシャフト、2は焼
結含油メタル、4はロータフレーム、5はスピンドルハ
ブである。以上は図2の構成と同様なものである。図2
の構成と異なるのはスラスト軸受の可動輪をロータに取
付け、可動輪にボールが2点で転接する点である。
In FIG. 7, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 4 is a rotor frame, and 5 is a spindle hub. The above is the same as the configuration of FIG. Figure 2
The configuration is different from the above configuration in that the movable wheel of the thrust bearing is attached to the rotor, and the balls make rolling contact with the movable wheel at two points.

【0058】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the motor bearing device constructed as described above will be described below.

【0059】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設
け、このスラスト軸受のステータ側のボール14との対
向面に、このボールと1点で転接する固定輪16を設け
る。
A plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals between the rotor and the stator of the motor.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided with the fixed ring 16 rollingly contacting the ball at one point on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 on the stator side.

【0060】焼結含油メタル2はプリント基板7に取付
け固定された軸受ハウジング3に圧入され、モータのラ
ジアル方向の荷重を焼結含油メタル2で受けて、モータ
シャフト1を回転自在に支持している。
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the bearing housing 3 mounted and fixed to the printed circuit board 7, the radial load of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2, and the motor shaft 1 is rotatably supported. There is.

【0061】可動輪15の外周部を軸方向に曲げ加工し
て円筒部15aを設け、可動輪15の平坦部とボール1
4とを1点で転接させ、さらに外周円筒部15aとボー
ル14とを1点で転接させることにより、可動輪15は
ボール14と2点で転接する。また可動輪15の内周部
15bをロータのスピンドルハブ5に嵌合させて取付け
られ、内周部15bの芯だしを行っている。よって、焼
結含油メタル2の内部に嵌挿されたモータシャフト1と
可動輪15の外周円筒部15aとの同芯度が出しやす
く、ボールの軌道を高精度に安定化させることができ
る。
The outer peripheral portion of the movable wheel 15 is bent in the axial direction to provide a cylindrical portion 15a.
4 and the outer peripheral cylindrical portion 15a and the ball 14 are rolled at one point, so that the movable wheel 15 is rolled at the ball 14 at two points. Further, the inner peripheral portion 15b of the movable wheel 15 is fitted and attached to the spindle hub 5 of the rotor to center the inner peripheral portion 15b. Therefore, concentricity between the motor shaft 1 fitted inside the sintered oil-impregnated metal 2 and the outer peripheral cylindrical portion 15a of the movable wheel 15 can be easily obtained, and the trajectory of the ball can be stabilized with high accuracy.

【0062】以上のように本実施例によれば、ロータと
ステータ間に介在させるボールの軌道が安定してモータ
シャフトとの同芯度も高く、面振れや回転ムラが防止で
きる薄型のアキシャルタイプのブラシレスモータの軸受
構造が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the orbit of the balls interposed between the rotor and the stator is stable, the concentricity with the motor shaft is high, and the thin axial type capable of preventing surface runout and uneven rotation. The bearing structure of the brushless motor can be realized.

【0063】なお本実施例における可動輪の外周円筒部
は、固定輪平坦部に対して直角以下に曲げられ、平坦部
と円筒部との開き角度が90度以上にしてテーパな外周
円筒部と平坦部とにボールを転接させて、ラジアル方向
荷重も受けるようにしたスラスト軸受でもよい。
The outer peripheral cylindrical portion of the movable wheel in this embodiment is bent at a right angle or less to the flat portion of the fixed wheel so that the opening angle between the flat portion and the cylindrical portion is 90 degrees or more to form a tapered outer peripheral cylindrical portion. A thrust bearing in which a ball is brought into rolling contact with a flat portion so as to receive a load in the radial direction may also be used.

【0064】(実施例5)以下本発明の第5の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 5) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0065】図8において1はモータシャフト、2は焼
結含油メタル、4はロータフレーム、5はスピンドルハ
ブである。以上は図2の構成と同様なものである。図2
の構成と異なるのはスラスト軸受の固定輪に溝を設け、
軸受の負荷容量を向上させ、ラジアルタイプのブラシレ
スモータ以外のアキシャルタイプのブラシレスモータに
もこのスラスト軸受装置を用いる。
In FIG. 8, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 4 is a rotor frame, and 5 is a spindle hub. The above is the same as the configuration of FIG. Figure 2
The difference from the configuration of is that the fixed ring of the thrust bearing is provided with a groove,
This thrust bearing device is used for axial type brushless motors other than radial type brushless motors by improving the load capacity of the bearings.

【0066】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the motor bearing device constructed as described above will be described below.

【0067】焼結含油メタル2はプリント基板7に取付
け固定された軸受ハウジング3に圧入され、モータのラ
ジアル方向の荷重を焼結含油メタル2で受けて、モータ
シャフト1を回転自在に支持している。
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the bearing housing 3 mounted and fixed to the printed circuit board 7, and the load in the radial direction of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2 to rotatably support the motor shaft 1. There is.

【0068】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設
け、このスラスト軸受のロータ側のボール14との対向
面に、このボール14と1点で転接する可動輪15を設
ける。
Between the rotor and the stator of the motor, a plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided with the rotor 14 interposed therebetween, and a movable wheel 15 that makes rolling contact with the ball 14 at one point is provided on the surface of the thrust bearing that faces the ball 14 on the rotor side.

【0069】さらに、スラスト軸受のステータのボール
14との対向面に固定輪16を設け、固定輪16の内周
部16cは軸受ハウジング3に嵌合させて取付け、さら
にボール14の軌道位置の固定輪16にU溝またはV溝
を設ける。
Further, a fixed ring 16 is provided on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 of the stator, and the inner peripheral portion 16c of the fixed ring 16 is fitted into the bearing housing 3 to be attached, and the orbital position of the ball 14 is fixed. The wheel 16 is provided with a U groove or a V groove.

【0070】U溝の場合の接触圧力と接触面の大きさは
図9のようになり、(数2)で形状係数を計算すると平
坦面の場合に比較して、基本動定格荷重は約8.3倍で
あり、スラスト荷重の大きいモータの軸受装置に適す
る。また、V溝の場合も平坦面の場合よりも負荷容量が
大きく、モータの寿命を延ばすことができる。したがっ
て、ラジアルタイプよりもスラスト負荷荷重の大きいア
キシャルタイプのモータの軸受装置にも使用できる。
The contact pressure and the size of the contact surface in the case of the U groove are as shown in FIG. 9, and the basic dynamic load rating is about 8 as compared with the case of the flat surface when the shape factor is calculated by (Equation 2). It is suitable for a bearing device of a motor with a large thrust load. Further, the load capacity of the V groove is larger than that of the flat surface, and the life of the motor can be extended. Therefore, the bearing device of the axial type motor having a larger thrust load than the radial type can be used.

【0071】固定輪16の内周部16cが軸受ハウジン
グ3に嵌合されているため、固定輪16に設けた溝の軌
道径は、焼結含油メタル2の内部に嵌挿されたモータシ
ャフト1との同芯度が高精度に安定に得られる。
Since the inner peripheral portion 16c of the fixed ring 16 is fitted into the bearing housing 3, the raceway diameter of the groove formed in the fixed ring 16 is such that the motor shaft 1 fitted inside the sintered oil-impregnated metal 2 is inserted. Concentricity with and can be stably obtained with high accuracy.

【0072】また、溝を固定輪16に設けても、固定輪
16を芯出し可能な部分に嵌合しないと衝撃などで固定
輪が動き、面振れや回転ムラが悪化する。また、芯出し
してステータに固定輪16を接着しても、接着材の厚み
ムラによって傾いて接着されてしまい、面振れの向上が
望めない。
Even if the groove is provided in the fixed ring 16, if the fixed ring 16 is not fitted to the centerable portion, the fixed ring moves due to impact and the surface run-out and uneven rotation are worsened. Further, even if the fixed ring 16 is centered and bonded to the stator, it is inclined and bonded due to uneven thickness of the adhesive material, and improvement in surface runout cannot be expected.

【0073】以上のように本実施例によれば、ロータと
ステータ間に介在させるボールの軌道が安定してモータ
シャフトとの同芯度も高く、面振れや回転ムラが防止で
き、スラスト荷重の大きい薄型のブラシレスモータの軸
受構造が実現できる。
As described above, according to this embodiment, the trajectory of the balls interposed between the rotor and the stator is stable, the concentricity with the motor shaft is high, the surface runout and the rotation unevenness can be prevented, and the thrust load A large, thin brushless motor bearing structure can be realized.

【0074】(実施例6)以下本発明の第6の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 6) A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0075】図10において1はモータシャフト、2は
焼結含油メタル、3は軸受ハウジング、4はロータフレ
ーム、5はスピンドルハブである。以上は図8の構成と
同様なものである。図8の構成と異なるのはスラスト軸
受の可動輪15に溝を設けた点である。
In FIG. 10, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 3 is a bearing housing, 4 is a rotor frame, and 5 is a spindle hub. The above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration of FIG. 8 is that a groove is provided in the movable wheel 15 of the thrust bearing.

【0076】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the bearing device for a motor configured as described above will be described below.

【0077】焼結含油メタル2はプリント基板7に取付
け固定された軸受ハウジング3に圧入され、モータのラ
ジアル方向の荷重を焼結含油メタル2で受けて、モータ
シャフト1を回転自在に支持している。
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the bearing housing 3 fixed to the printed circuit board 7, and the load in the radial direction of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2 to rotatably support the motor shaft 1. There is.

【0078】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設
け、このスラスト軸受のステータ側のボール14との対
向面に、このボールと1点で転接する固定輪16を設け
る。
Between the rotor and the stator of the motor, a plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided with the fixed ring 16 rollingly contacting the ball at one point on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 on the stator side.

【0079】さらに、スラスト軸受のステータのボール
14との対向面に可動輪15を設け、可動輪15の内周
部15bはロータのスピンドルハブ5に嵌合させて取付
け可動輪の芯だしを行い、さらにボール14の軌道位置
の可動輪15にU溝を設ける。
Further, a movable wheel 15 is provided on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 of the stator, and the inner peripheral portion 15b of the movable wheel 15 is fitted to the spindle hub 5 of the rotor to center the movable wheel for mounting. Further, a U groove is provided in the movable wheel 15 at the orbital position of the ball 14.

【0080】実施例6のように溝を設けると軸受の負荷
容量が大きく、スラスト荷重の大きいモータの軸受装置
に使用できる。
When the groove is provided as in the sixth embodiment, the bearing has a large load capacity and can be used for a bearing device of a motor having a large thrust load.

【0081】以上のように本実施例によれば、ロータと
ステータ間に介在させるボールの軌道が安定してモータ
シャフトとの同芯度も高く、面振れや回転ムラが防止で
き、スラスト荷重の大きい薄型のブラシレスモータの軸
受構造が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the trajectory of the balls interposed between the rotor and the stator is stable, the concentricity with the motor shaft is high, the surface runout and the rotation unevenness can be prevented, and the thrust load A large, thin brushless motor bearing structure can be realized.

【0082】(実施例7)以下本発明の第7の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 7) Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0083】図11において1はモータシャフト、2は
焼結含油メタル、3は軸受ハウジング、4はロータフレ
ーム、5はスピンドルハブである。以上は図8の構成と
同様なものである。図8の構成と異なるのはスラスト軸
受の固定輪と可動輪に溝を設け、軸受の負荷容量を向上
させる。
In FIG. 11, 1 is a motor shaft, 2 is a sintered oil-impregnated metal, 3 is a bearing housing, 4 is a rotor frame, and 5 is a spindle hub. The above is the same as the configuration of FIG. The difference from the configuration of FIG. 8 is that grooves are provided in the fixed ring and the movable ring of the thrust bearing to improve the load capacity of the bearing.

【0084】上記のように構成されたモータの軸受装置
について、以下その動作を説明する。
The operation of the bearing device for a motor constructed as described above will be described below.

【0085】焼結含油メタル2はプリント基板7に取付
け固定された軸受ハウジング3に圧入され、モータのラ
ジアル方向の荷重を焼結含油メタル2で受けて、モータ
シャフト1を回転自在に支持している。
The sintered oil-impregnated metal 2 is press-fitted into the bearing housing 3 fixed to the printed circuit board 7, and the load in the radial direction of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal 2 to rotatably support the motor shaft 1. There is.

【0086】モータのロータとステータとの間に、リテ
ーナ17で等間隔に保持されている複数個のボール14
を介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設け
て、ロータの面振れを防止している。
Between the rotor and the stator of the motor, a plurality of balls 14 held by a retainer 17 at equal intervals.
A thrust bearing that receives a thrust load is provided to prevent surface runout of the rotor.

【0087】スラスト軸受のステータのボール14との
対向面には固定輪16を設け、固定輪16の内周部16
cは軸受ハウジング3に嵌合させて取付け、さらにボー
ル14の軌道位置の固定輪16にU溝またはV溝を設け
る。さらに、スラスト軸受のステータのボール14との
対向面に可動輪15を設け、可動輪15の内周部15b
はロータのスピンドルハブ5に嵌合させて取付け、さら
にボール14の軌道位置の可動輪15にU溝またはV溝
を設ける。
A fixed ring 16 is provided on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 of the stator, and the inner peripheral portion 16 of the fixed ring 16 is provided.
c is fitted and mounted in the bearing housing 3, and further, a U groove or V groove is provided in the fixed ring 16 at the track position of the ball 14. Further, a movable wheel 15 is provided on the surface of the thrust bearing facing the ball 14 of the stator, and the inner peripheral portion 15b of the movable wheel 15 is provided.
Is fitted and attached to the spindle hub 5 of the rotor, and further, a U groove or V groove is provided in the movable wheel 15 at the orbital position of the ball 14.

【0088】2つの軌道面に溝を設けると平坦面の場合
よりも負荷容量が大きく、また溝が1個の場合よりも負
荷容量が大きく、モータの寿命を延ばすことができる。
When the grooves are provided on the two raceway surfaces, the load capacity is larger than that in the case of the flat surface, and the load capacity is larger than that in the case of one groove, so that the life of the motor can be extended.

【0089】以上のように本実施例によれば、固定輪と
可動輪に溝を設けた軸受は各輪の内周部をモータシャフ
トに対して同軸に取付けているので、ボール軌道径と各
溝の軌道径の同芯度が安定して得られ、面振れや回転ム
ラのないスラスト荷重の大きい薄型のブラシレスモータ
の軸受構造が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, the bearing having grooves in the fixed wheel and the movable wheel has the inner peripheral portion of each wheel mounted coaxially with the motor shaft. The concentricity of the raceway diameter of the groove can be stably obtained, and a thin brushless motor bearing structure with a large thrust load without surface wobbling or uneven rotation can be realized.

【0090】[0090]

【発明の効果】実施例の場合、固定輪とプリント基板と
の間に、あるいは可動輪とスピンドルハブとの間に、ワ
ッシャを挿入してモータの高さを調整することができ
る。
In the case of the embodiment, the height of the motor can be adjusted by inserting a washer between the fixed wheel and the printed circuit board or between the movable wheel and the spindle hub.

【0091】以上のように本発明は、モータのラジアル
方向の荷重を焼結含油メタルで受けて、この焼結含油メ
タルを介してモータシャフトを回転自在に支持するとと
もに、ロータとステータとの間にスラスト方向の荷重を
受けるスラスト軸受を設けることにより、安定して回転
し、シャフト振れやジッタなどの性能を満足できて安価
なラジアルタイプやアキシャルタイプのブラシレスモー
タの優れた軸受装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the radial load of the motor is received by the sintered oil-impregnated metal, the motor shaft is rotatably supported via the sintered oil-impregnated metal, and the rotor-stator is interposed between the rotor and the stator. By providing a thrust bearing that receives a load in the thrust direction on the shaft, it is possible to provide an excellent bearing device for a radial type or axial type brushless motor that rotates stably and can satisfy performances such as shaft runout and jitter and is inexpensive. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例におけるFDD用ブラシ
レスモータの断面図
FIG. 1 is a sectional view of an FDD brushless motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例におけるモータの軸受装
置の断面図
FIG. 2 is a sectional view of a bearing device for a motor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】溝なしスラスト軸受の接触圧力と接触面の大き
さを示す説明図
FIG. 3 is an explanatory view showing the contact pressure and the size of the contact surface of the grooveless thrust bearing.

【図4】本発明の第1の実施例におけるスラスト軸受の
スラスト荷重と寿命の関係図
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between thrust load and life of the thrust bearing according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例におけるモータの軸受装
置の断面図
FIG. 5 is a sectional view of a bearing device for a motor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例におけるモータの軸受装
置の断面図
FIG. 6 is a sectional view of a bearing device for a motor according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例におけるモータの軸受装
置の断面図
FIG. 7 is a sectional view of a bearing device for a motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例におけるモータの軸受装
置の断面図
FIG. 8 is a sectional view of a bearing device for a motor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】溝付きスラスト軸受の接触圧力と接触面の大き
さを示す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the contact pressure and the size of the contact surface of the grooved thrust bearing.

【図10】本発明の第6の実施例におけるモータの軸受
装置の断面図
FIG. 10 is a sectional view of a motor bearing device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施例におけるモータの軸受
装置の断面図
FIG. 11 is a sectional view of a bearing device for a motor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】従来例1のモータの軸受装置を持つブラシレ
ス直流モータの断面図
FIG. 12 is a cross-sectional view of a brushless DC motor having a motor bearing device of Conventional Example 1.

【図13】従来例1のモータの軸受装置の断面図FIG. 13 is a sectional view of a bearing device for a motor of Conventional Example 1.

【図14】従来例2のモータの軸受装置を持つブラシレ
ス直流モータの断面図
FIG. 14 is a sectional view of a brushless DC motor having a motor bearing device of Conventional Example 2;

【図15】従来例2のモータの軸受装置の断面図FIG. 15 is a sectional view of a bearing device for a motor of Conventional Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータシャフト 2 焼結含油メタル 3 軸受ハウジング 4 ロータフレーム 5 スピンドルハブ 6 ステーハウジング 7 プリント基板 8 ステータコア 9 コイル 10 駆動マグネット 11 駆動ピン 12 ハブマグネット 13 FGマグネット 14 ボール 15 可動輪 15a 可動輪の外周円筒部 15b 可動輪の内周部 16 固定輪 16a 固定輪の内周円筒部 16b 固定輪の外周円筒部 16c 固定輪の内周部 17 リテーナ 1 Motor shaft 2 Sintered oil-impregnated metal 3 Bearing housing 4 Rotor frame 5 Spindle hub 6 Stay housing 7 Printed circuit board 8 Stator core 9 Coil 10 Drive magnet 11 Drive pin 12 Hub magnet 13 FG magnet 14 Ball 15 Movable wheel 15a Cylinder of movable ring Part 15b Inner peripheral part of movable wheel 16 Fixed ring 16a Inner cylindrical part of fixed ring 16b Outer cylindrical part of fixed ring 16c Inner peripheral part of fixed ring 17 Retainer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルを巻配されたステータコアとプリ
ント基板とを具備した固定部材と、この固定部材のプリ
ント基板に取付固定された軸受ハウジングに圧入された
焼結含油メタルと、円筒状の駆動マグネットをロータフ
レームの垂下部に固着させ、このロータフレームをスピ
ンドルハブを介してモータシャフトと一体に回転する回
転部材と、このモータの回転部材と前記固定部材との間
にボールを介在させてスラスト荷重を受けるスラスト軸
受とを設けたブラシレスモータにおいて、前記スラスト
軸受は前記回転部材側に可動輪を、前記固定部材側に固
定輪を有し、前記可動輪は前記ボールと1点で転接し、
前記固定輪は前記ボールと1点で転接することを特徴と
するラジアルタイプのブラシレスモータの軸受装置。
1. A fixing member having a stator core around which a coil is wound and a printed circuit board, a sintered oil-impregnated metal press-fitted into a bearing housing fixed to the printed circuit board of the fixing member, and a cylindrical drive. A magnet is fixed to the hanging portion of the rotor frame, and a thrust member is provided by interposing a ball between the rotating member of the motor and the fixed member, which rotates the rotor frame integrally with the motor shaft via the spindle hub. In a brushless motor provided with a thrust bearing for receiving a load, the thrust bearing has a movable ring on the rotating member side and a fixed ring on the fixed member side, and the movable wheel makes rolling contact with the ball at one point,
The bearing device for a radial type brushless motor, wherein the fixed ring makes rolling contact with the ball at one point.
【請求項2】 前記固定輪を凹状に加工し、その内周円
筒部に焼結含油メタルを圧入し、固定輪の外周円筒部を
前記固定部材に固定したことを特徴とする請求項1記載
のラジアルタイプのブラシレスモータの軸受装置。
2. The fixed ring is processed into a concave shape, and a sintered oil-impregnated metal is press-fitted into the inner peripheral cylindrical portion of the fixed ring, and the outer peripheral cylindrical portion of the fixed ring is fixed to the fixing member. Bearing device for radial type brushless motor.
【請求項3】 前記固定輪の内周部に軸方向に円筒部を
設け、その内周円筒部に焼結含油メタルを圧入し、内部
円筒部とボールとが1点で転接し、前記固定輪の平坦部
とボールと1点で転接して、固定輪の外周部を固定部材
に固定したスラスト軸受の固定輪がボールと2点で転接
したことを特徴とする請求項1記載のラジアルタイプの
ブラシレスモータの軸受装置。
3. A cylindrical portion is provided in the inner peripheral portion of the fixed ring in the axial direction, and a sintered oil-impregnated metal is press-fitted into the inner peripheral cylindrical portion, and the inner cylindrical portion and the ball are rollingly contacted at one point to fix the fixed portion. 2. The radial according to claim 1, wherein the flat portion of the ring is rollingly contacted with the ball at one point, and the fixed ring of the thrust bearing in which the outer peripheral portion of the fixed ring is fixed to the fixing member is rollingly contacted with the ball at two points. Type brushless motor bearing device.
【請求項4】 前記可動輪の外周部に軸方向に円筒部を
設け、その外周円筒部とボールとが1点で転接し、また
可動輪の平坦部とボールとが1点で転接して、可動輪の
内周部を前記スピンドルハブに嵌合して取付けたスラス
ト軸受の可動輪がボールと2点で転接したことを特徴と
する請求項1記載のラジアルタイプのブラシレスモータ
の軸受装置。
4. A cylindrical portion is provided on the outer peripheral portion of the movable wheel in the axial direction, and the outer peripheral cylindrical portion and the ball make rolling contact at one point, and the flat portion of the movable wheel and the ball make rolling contact at one point. 2. The bearing device for a radial type brushless motor according to claim 1, wherein the movable wheel of the thrust bearing, which is mounted by fitting the inner peripheral portion of the movable wheel to the spindle hub, is rollingly contacted with the ball at two points. .
【請求項5】 ラジアルタイプのブラシレスモータであ
って、コイルを巻配されたステータコアとプリント基板
とを具備した固定部材と、円筒状の駆動マグネットをロ
ータフレームの垂下部に固着させ、モータシャフトと一
体に回転する回転部材と、アキシャルタイプのブラシレ
スモータであって、複数のコイルとプリント基板とを具
備した固定部材と、駆動マグネットをロータフレームの
天面部側に固着させ、モータシャフトと一体に回転する
回転部材と、前記固定部材のプリント基板に取付固定さ
れた軸受ハウジングに圧入された焼結含油メタルと、モ
ータの回転部材に設けた可動輪と固定部材に設けた固定
輪との間に、ボールを介在させてスラスト荷重を受ける
スラスト軸受とを設けたブラシレスモータにおいて、前
記スラスト軸受の可動輪はボールと1点で転接し、前記
スラスト軸受の固定輪に溝を設けてボールと2点で転接
させ、固定輪の内周部を軸受ハウジングに嵌合させて取
付けたことを特徴とするブラシレスモータの軸受装置。
5. A radial type brushless motor, wherein a fixing member including a stator core around which a coil is wound and a printed circuit board, and a cylindrical drive magnet are fixed to a hanging portion of a rotor frame to form a motor shaft. A rotating member that rotates integrally, an axial type brushless motor, a fixed member that includes a plurality of coils and a printed circuit board, and a drive magnet fixed to the top surface side of the rotor frame to rotate integrally with the motor shaft. Between the rotary member, the sintered oil-impregnated metal press-fitted into the bearing housing fixed to the printed circuit board of the fixed member, the movable ring provided on the rotary member of the motor and the fixed ring provided on the fixed member, In a brushless motor provided with a thrust bearing that receives a thrust load with balls interposed, the thrust bearing The driving wheel makes rolling contact with the ball at one point, a groove is formed in the fixed ring of the thrust bearing to make rolling contact with the ball at two points, and the inner peripheral portion of the fixed ring is fitted into the bearing housing for mounting. Bearing device for brushless motors.
【請求項6】 モータの回転部材に設けた可動輪と固定
部材に設けた固定輪との間に、ボールを介在させてスラ
スト荷重を受けるスラスト軸受を設けたブラシレスモー
タにおいて、前記スラスト軸受の固定輪はボールと1点
で転接させ、前記スラスト軸受の可動輪には溝を設けて
ボールと2点で転接させ、さらにこの可動輪の内周部を
回転部材に嵌合させて取付けたことを特徴とする請求項
5記載のブラシレスモータの軸受装置。
6. A brushless motor having a thrust bearing for receiving a thrust load with a ball interposed between a movable wheel provided on a rotating member of a motor and a fixed ring provided on a fixed member, wherein the thrust bearing is fixed. The ring is brought into rolling contact with the ball at one point, the movable wheel of the thrust bearing is provided with a groove to be brought into rolling contact with the ball at two points, and further, the inner peripheral portion of the movable wheel is fitted and attached to the rotary member. The bearing device for a brushless motor according to claim 5, wherein
【請求項7】 モータの回転部材に設けた可動輪と固定
部材に設けた固定輪との間に、ボールを介在させてスラ
スト荷重を受けるスラスト軸受を設けたブラシレスモー
タにおいて、前記スラスト軸受の固定輪に溝を設けてボ
ールと2点で転接させ、また前記スラスト軸受の可動輪
にも溝を設けてボールと2点で転接させ、さらに固定輪
の内周部を軸受ハウジングに嵌合させ、また可動輪の内
周部を回転部材に嵌合させて取付けたことを特徴とする
請求項5記載のブラシレスモータの軸受装置。
7. A brushless motor having a thrust bearing receiving a thrust load with a ball interposed between a movable wheel provided on a rotating member of a motor and a fixed ring provided on a fixed member, wherein the thrust bearing is fixed. A groove is provided in the ring to make rolling contact with the ball at two points, and a groove is also provided in the movable ring of the thrust bearing to make rolling contact with the ball at two points, and the inner peripheral portion of the fixed ring is fitted to the bearing housing. The bearing device for a brushless motor according to claim 5, wherein the movable wheel has an inner peripheral portion fitted and attached to a rotating member.
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Cited By (4)

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US6002188A (en) * 1997-05-15 1999-12-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Motor bearing arrangement and electric motor using the same
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