JPH087805Y2

JPH087805Y2 - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JPH087805Y2
Application number: JP1986092254U
Authority: JP
Inventors: 峰世遠藤
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2001-06-16
Also published as: JPS63666U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案はブラシレスモータに関する。

［従来技術とその問題点］一般に、円筒部を有するハウジングと、該ハウジング
の円筒部に２個の軸受を介して回転自在に枢支される回
転軸と、該回転軸を介して上記ハウジングに回転自在と
して取付られると共に多極着磁されたロータマグネット
と、該ハウジング自在として取付られると共に多極着磁
されたロータマグネットと、該ハウジングに固着される
ステータと、を備えたブラシレスモータにおいては、そ
の構成部材に次のような材質のものが用いられて形成さ
れている。

例えば、ハウジング円筒部はアルミニウムから、軸受
は炭素鋼（詳細には炭素鋼の一種であるベアリング鋼）
から、更に回転軸はステンレス鋼から形成されている。
アルミニウムの熱膨張係数は21×10^-6/degであり、炭素
鋼の熱膨張係数は12×10^-6/degであり、またステンレス
鋼の熱膨張係数は炭素鋼とほぼ同じである。

モータが回転して円筒部及び軸受の温度が上昇する
と、ハウジング円筒部とこの円筒部に装着された軸受と
は、アルミニウムの熱膨張係数が炭素鋼のそれより大き
いため、ハウジング円筒部（の内周部）と軸受（の外周
部）との間に、僅かな間隙が生じる。モータ回転中にこ
のような間隙が生じると、軸受とハウジング円筒部との
結合状態がルーズとなり、がたつきを生じるため、軸受
は振動すると共に回転軸の回転に伴って回動する、いわ
ゆるクリープ現象を引き起こす。

従って、このようなブラシレスモータの回転軸に磁気
ディスク等が取付られている場合、磁気ディスク上のト
ラックに対する磁気ヘッドの位置関係が狂い、オフトラ
ック等の誤動作が発生し、この結果、磁気ディスクに対
する情報の書込み・読出しができなくなるという問題が
あった。

この対策として、従来では、一方向のみに回転軸を傾
倒させるべく、コイルバネや板バネでもって回転軸の一
方の軸受外周面を押圧して、ハウジングの円筒部の内周
面のある一定点に軸受が常に当接するように設定し、回
転軸のがたつきを生じないようにしていた。

しかしながら、一点のみの押圧構造であるため回転軸
の傾倒方向が定まりにくく、不安定さがあり、回転軸の
がたつきが解消されるに至っていない。

本考案は、上記従来技術の問題点を解決して、回転軸
のがたつきが生じないブラシレスモータを提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段〕本考案のブラシレスモータは、円筒部を有するハウジ
ングと、該ハウジングの円筒部であってその前方側及び
後方側の２箇所に夫々配設される２個の軸受と、該軸受
を介して回転自在に枢支される回転軸と、該回転軸を介
して上記ハウジングに回転自在として取付られると共
に、多極着磁されたロータマグネットを有するロータホ
ルダと、上記ハウジングに固着されると共に、コイルが
巻設されるステータとを備えたブラシレスモータにおい
て；上記回転軸の軸心を含みかつ磁気ヘッドを横切る平
面に直交すると共に該回転軸の軸心を通る中心線上に配
設される切欠き部を、上記軸受のうち何れか一方又は両
方の外周側の近傍部であって上記円筒部の内周面に、形
成して、該切欠き部側への回転軸の傾倒を許容するよう
に構成されているものである。

［作用］モータが回転してハウジングの円筒部及び軸受の温度
が上昇すると、両者の材質の相違に基づく熱膨張差によ
り、軸受とハウジングの円筒部との間に僅かな隙間が生
じる。モータ回転中にこのような間隙が生じると、軸受
とハウジングの円筒部との結合状態がルーズとなり、が
たつきを生じ、クリープ現象により、軸受は振動すると
共に回転軸の回転に伴って回動するようになる。

ハウジングにおける円筒部の内周面には、切欠き部が
設けられており、軸受は回動によってその一部が切欠き
部に入り込む。これにより、軸受に枢支される回転軸は
切欠き部の方向へ傾倒するようになる。軸受が切欠き部
に入り込んだ状態では、回転軸（これに装着されたロー
タホルダ、ロータマグネット等）の自重が軸受を切欠き
部内に保持するように作用する。従って、回転軸を枢支
する軸受は、切欠き部を規定する両角部に支持され、切
欠き部内にその一部が入り込んだ状態で保持される。そ
して、軸受がひとたび切欠き部に入り込んだ後は、切欠
き部からの離脱が防止される。こうして、切欠き部の位
置、組み合わせにより、回転軸は切欠き部側へ傾倒した
姿勢が維持される。

上記切欠き部は磁気ヘッドを横切る平面に直交すると
共に回転軸の軸心を通る中心線上に配設されているた
め、回転軸に磁気ディスクが設けられた場合、磁気ディ
スクと磁気ヘッドとは、位置の狂いが最も少なくなる。

［実施例］本考案の実施例を図面に基づいて詳説する。第１図に
おいて、１は本考案に係るブラシレスモータであって、
円筒部２を有するアルミニウム等の非磁性体からなるハ
ウジング３と、該ハウジング３の円筒部２に２個の軸受
4a,4bを介して回転自在に枢支される回転軸５と、該回
転軸５を介して上記ハウジング３に回転自在として取付
けられるロータホルダ６と、上記ハウジング３に固着さ
れると共にコイル７が巻設されたステータ８と、を備
え、磁気ディスク９を有する磁気ディスク取付盤10が該
回転軸５の上端に取付けられている。11はアクセスアー
ム、12はアクセスアーム11の先端に取付けられた磁気ヘ
ッドであり、磁気ディスク９・・の情報の書込み・読出
しを行なうものである。

上記ハウジング３は、円筒部２と、該円筒部２の外周
面から外鍔状に大きく突設されたハウジングフランジ13
と、からなり、また、ロータホルダ６は、外周に立上り
部14を有する円盤体からなり、その略中央部に、上記回
転軸５の下端が固着されて回転自在とされる。そして上
記立上がり部14には周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が順次着
磁されたロータマグネット15が固着されている。上記ス
テータ８は、上記ロータマグネット15の内側に近接対峙
する複数本のティースを具備する薄板状のステータラミ
ネーション16が、複数枚重合積層されて形成され、その
全体がハウジング３の上記円筒部２に外嵌状として固定
される。そして図示省略のホール素子、ホールIC等から
なるロータ位置検出器にて、ロータマグネット15の回転
位置を検出し、さらに該検出器からの回転位置検出信号
に基づいて上記ステータ８のコイル７への通電が切換制
御され、このブラシレスモータは回転する。17はハウジ
ング３の円筒部２の上端内周面に付設された磁性液体シ
ールであり、回転軸５の回転時に、軸受4a,4bのグリー
ス等が霧状に磁気ディスク実装側へ侵入したり、空気中
の微細なゴミや埃が磁気ディスク実装側に侵入するのを
夫々防止する。18はハウジングフランジ13の裏面に付着
された磁気シールド薄板であって、上記磁気ヘッド12近
傍への磁界の影響を遮断する。

上記軸受4a,4bのうち前方側（回転軸５の磁気ディス
ク９側を前方、ロータホルダ６側を後方と定義する。）
の軸受4aは、内輪19外輪20共に回転軸５とハウジング３
の円筒部２の内周面21に接着又は圧入等にて夫々固定さ
れ、他方後方側の軸受4bは、外輪22が円筒部２の内周面
21に接着又は圧入等にて固定されるが、内輪23と回転軸
５とは微小隙間を設けた遊嵌乃至緩嵌の関係とされてい
る。即ち、回転軸５の材質としては一般的にステンレス
鋼が用いられるので、ハウジング３の熱膨張係数と回転
軸５の熱膨張係数の差による軸心方向の熱膨張差に対応
させたものである。後方側の軸受4bの内輪23は皿バネ等
の弾発部材24により常時軸心方向に弾発付勢され、振動
及び騒音を防ぎ、回転軸５を円滑に回転するようなされ
ている。上記弾発部材24は、第６図に示すように、両軸
受4a,4bの間に介装したコイルスプリングであってもよ
い。なお、28は係止リングである。

上記ハウジング３の円筒部２の内周面21の一部であっ
て、図示実施例では、後方側の軸受4bの外周側の近傍部
に相当する部分に、切欠き部25が形成されている。該切
欠き部25は、具体的には第２図と第３図に示すように、
回転軸５の軸心を含みかつ磁気ヘッド12を横切る平面Ａ
に直交すると共に該回転軸５の軸心を通る中心線Ｂ上に
配置される。また、該切欠き部25の中心角度θの大きさ
としては、180度以下に設定する。図例ではこのθを約9
0度とした場合を示す。切欠き部25の深さつまり半径方
向寸法については、ベアリング外周とハウジングの切欠
き部25とが相互に接触しない範囲で適当な寸法の深さに
設定される。

モータが回転駆動されてモータ各部の温度が上昇する
と、ステンレス鋼または炭素鋼（熱膨張係数は12×10^-6
/deg）からなる軸受4bとアルミニウム製（熱膨張係数は
21×10^-6/deg）のハウジング３との間には熱膨張差が生
ずる。このため、（ハウジング３の）円筒部２の内周面
21と、軸受4bの外輪22の外周面との間に僅かな隙間が生
ずる。モータ回転中にこのような間隙が生じると、円筒
部２の内周面21と軸受4bの外輪22との結合状態がルーズ
となり、がたつきを生じ、クリープ現象により、軸受4b
は振動すると共に回転軸５の回転に伴って回転するよう
になる。

円筒部２の内周面21には、第４図に示すように、切欠
き部25が設けられており、軸受4bは上記回動によってそ
の一部が切欠き部25に入り込む。これにより軸受4bに枢
支される回転軸５は切欠き部25の方向へ傾倒するように
なる。軸受4bが切欠き部25に入り込んだ状態では、回転
軸５（これに装着されたロータホルダ６、ロータマグネ
ット15等）の自重が軸受4bを切欠き部25内に保持するよ
うに作用する。従って、回転軸５を枢支する軸受４は、
切欠き部25を規定する両角部（エッジ）26、26に支持さ
れ、切欠き部25内にその一部が入り込んだ状態で保持さ
れる。そして、軸受4bがひとたび切欠き部25に入り込ん
だ後は、切欠き部25からの離脱が防止される。こうし
て、回転軸５は切欠き部25側へ、傾倒した状態で姿勢が
維持される。この回転軸５の傾倒は常に切欠き部25側の
一方向に限られ、しかもこの方向は、第２図に示すよう
に、回転軸５の軸心を含みかつ磁気ヘッド12を横切る平
面Ａに直交すると共に回転軸５の軸心を通る中心線Ｂ上
に配置されている。この配置は、磁気ディスク９と磁気
ヘッド12との位置の狂いが最も少ないところである。こ
のため、磁気ディスク９に傾きが生じても磁気ヘッド12
と磁気ディスク９との距離関係は大きく変化せず、従っ
て磁気ヘッド12は磁気ディスク９上のトラックに対する
書込みミスや読取りミス等の動作ミスを起こすことがな
い。なお、この切欠き部25は、ハウジング３を製作する
ときに、ダイキャスト等の鋳込み又は鍛造等にて形成す
る。

別の実施例として第５図に示すように、上記切欠き部
25,25を前方側及び後方側双方の軸受4a,4bの外周側に夫
々形成してもよく、この場合その平面配置を異にし、上
記中心線Ｂ上であって180度の角度反対方向に設けたも
のである。

上記第５図の実施例においては、切欠き部25,25が回
転軸５を中心として互いに反対方向に配置されている
為、第１図乃至第４図に示す実施例の場合と同様の作用
により、回転軸５は一方向にのみ傾倒した状態に保持さ
れる。

本考案は第７図に示す構造のブラシレスモータ１にも
適用でき、同図においては、磁気ディスク９はロータホ
ルダ６の外周部6aに取付られた状態で回転する。上記切
欠き部25は、後方側の軸受4b外周側であって上記中心線
Ｂ上に配設されている。なお、27はハウジング３の固定
用部材である。

［考案の効果］本考案は上述の如く構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

モータ回転中等において軸受4a,4bとハウジング３と
で熱膨張差が生じた場合、回転軸５は切欠き部25側へ僅
かに傾倒した状態に保持される。従って、ハウジング３
と、軸受4a,4bが熱膨張した場合も、磁気ディスク９
と、磁気ヘッド12との位置関係に大きな変化が生ずるこ
とがなく、磁気ディスク９上のトラックに対する磁気ヘ
ッド12による情報の書き込み・読み出しの誤動作を防止
することができる。また、切欠き部25を円筒部２の内周
面21に形成するのみでよく、複雑化せず、簡単かつ確実
に製造することができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気ディスクが取付られた状態の本考案の一実
施例を示す断面図、第２図は第１図のII−II断面平面
図、第３図は第１図のIII−III断面側面図、第４図は作
用説明図、第５図は他の実施例の要部を示す断面側面
図、第６図は要部構造の他の具体例を示す断面側面図、
第７図は磁気ディスクの別の取付構造を示す断面側面図
である。２……円筒部、３……ハウジング、4a……軸受、4b……
軸受、５……回転軸、６……ロータホルダ、７……コイ
ル、８……ステータ、21……内周面、25……切欠き部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円筒部２を有するハウジング３と、該ハウ
ジング３の円筒部２であってその前方側及び後方側の２
箇所に夫々配設される２個の軸受4a,4bと、該軸受4a,4b
を介して回転自在に枢支される回転軸５と、該回転軸５
を介して上記ハウジング３に回転自在として取付られる
と共に、多極着磁されたロータマグネット15を有するロ
ータホルダ６と、上記ハウジング３に固着されると共
に、コイル７が巻設されるステータ８とを備えたブラシ
レスモータにおいて、上記回転軸５の軸心を含みかつ磁気ヘッド12を横切る平
面Ａに直交すると共に該回転軸５の軸心を通る中心線Ｂ
上に配設される切欠き部25を、上記軸受4a,4bのうち何
れか一方又は両方の外周側の近傍部であって上記円筒部
２の内周面21に、形成して、該切欠き部25側への回転軸
５の傾倒を許容するように構成したことを特徴とするブ
ラシレスモータ。
【請求項２】上記切欠き部25が後方側の軸受4bのみの外
周側に形成されている実用新案登録請求の範囲第１項記
載のブラシレスモータ。
【請求項３】上記切欠き部25が前方側及び後方側双方の
軸受4a,4bの外周側に夫々形成され、かつ、該切欠き部2
5,25が平面的に見た場合回転軸５を中心として180度の
角度をもって反対方向に夫々配置されている実用新案登
録請求の範囲第１項記載のブラシレスモータ。