JPH10341553A - 動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ - Google Patents
動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータInfo
- Publication number
- JPH10341553A JPH10341553A JP16660397A JP16660397A JPH10341553A JP H10341553 A JPH10341553 A JP H10341553A JP 16660397 A JP16660397 A JP 16660397A JP 16660397 A JP16660397 A JP 16660397A JP H10341553 A JPH10341553 A JP H10341553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dynamic pressure
- thrust bearing
- ball
- rotor
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シャフトレス薄型モータにおいて、高速回転
使用時軸受となる転動体に掛かる荷重を軽減して、長寿
命で低騒音を提供するものである。 【解決手段】 ロータ（１）およびステータ（７）に軸
受面を互いに対向させ、転動体（６）を回転自在に保持
した転がりスラスト軸受を前記軸受間（８，９）に転動
可能に介設するとともに反スラスト方向に動圧が発生す
るように動圧スラスト軸受（ａ）を備えた。
使用時軸受となる転動体に掛かる荷重を軽減して、長寿
命で低騒音を提供するものである。 【解決手段】 ロータ（１）およびステータ（７）に軸
受面を互いに対向させ、転動体（６）を回転自在に保持
した転がりスラスト軸受を前記軸受間（８，９）に転動
可能に介設するとともに反スラスト方向に動圧が発生す
るように動圧スラスト軸受（ａ）を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータに関し、転動体
を軸受部に介設したシャフトレス薄型モータの改良に関
する。
を軸受部に介設したシャフトレス薄型モータの改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来公知されている軸受部に転動体を介
設しシャフトレスモータの構造を図４に示す。図４にお
いては、ロータ部はある程度の硬さをもつ転動体のボー
ル６を介し、回転自在にステータ部に保持されている。
この保持は、ボール６をステータ部中央部の軸受ハウジ
ング８に固設されたボールハウジング７のＶ溝部とロー
タ１の逆Ｖ溝部とで行うため、ロータ１の回転において
は、ラジアル方向及びアキシャル方向にに極めて振れの
少ない付勢を提供している。前記ロータケース１は、ボ
ールハウジング７より抜けないようわずかな隙間を持っ
てケース１に固着されたストッパーピン１０と止め輪１
１により保持されている。また、ボール６には、回転軸
のラジアル方向及びアキシャル方向の位置決めを正確に
するとともに、軸の振れを抑えるため、ロータマグネッ
ト２とステータ鉄心３の磁気的吸引力により予圧が掛け
られている。
設しシャフトレスモータの構造を図４に示す。図４にお
いては、ロータ部はある程度の硬さをもつ転動体のボー
ル６を介し、回転自在にステータ部に保持されている。
この保持は、ボール６をステータ部中央部の軸受ハウジ
ング８に固設されたボールハウジング７のＶ溝部とロー
タ１の逆Ｖ溝部とで行うため、ロータ１の回転において
は、ラジアル方向及びアキシャル方向にに極めて振れの
少ない付勢を提供している。前記ロータケース１は、ボ
ールハウジング７より抜けないようわずかな隙間を持っ
てケース１に固着されたストッパーピン１０と止め輪１
１により保持されている。また、ボール６には、回転軸
のラジアル方向及びアキシャル方向の位置決めを正確に
するとともに、軸の振れを抑えるため、ロータマグネッ
ト２とステータ鉄心３の磁気的吸引力により予圧が掛け
られている。
【０００３】なお、前記構造は、転動体のボール６を回
転軸線と同心円上に３個以上配置されている構造である
が、図５の如く転動体ボールを回転軸線上に１個配置さ
れた構造のものもある。但し、前記いずれの構造におい
てもボール単体を見ると４点で接触保持されている。ま
た、前記いずれの構造においても転動体の回転ロスを最
小限にするためには、各ボールを滑りが無く完全に自転
をしながら公転をさせるのが理想である。図５の構造の
回転軸線上に転動体を１個使用の場合は、転動体保持溝
は正三角形のＶ溝及び逆Ｖ溝形状で良い。図４の構造の
回転軸線上に転動体を３個以上使用する構造において
は、転動体保持溝は不等辺三角形のＶ溝及び逆Ｖ溝形状
でなければならない。この関係を説明したものが図６で
ある。図６においてボールの自転軌道線の内側線をｄ，
外側線をｅとする．また、ロータ１の回転軸線ｇとボー
ル６の中心点を通る線ｆが垂直に交わる点をｈとする
と、ボール自転軌道線ｄ及びｅはｈ点を頂点とする相似
形２等辺三角形の底辺となりｄ＜ｅの関係が成り立つ。
このような関係を持った場合、図６の如くボール６を保
持する溝部は不等辺三角形を示すが、各ボールは滑りが
無く完全に自転をしながら公転させることができる。
転軸線と同心円上に３個以上配置されている構造である
が、図５の如く転動体ボールを回転軸線上に１個配置さ
れた構造のものもある。但し、前記いずれの構造におい
てもボール単体を見ると４点で接触保持されている。ま
た、前記いずれの構造においても転動体の回転ロスを最
小限にするためには、各ボールを滑りが無く完全に自転
をしながら公転をさせるのが理想である。図５の構造の
回転軸線上に転動体を１個使用の場合は、転動体保持溝
は正三角形のＶ溝及び逆Ｖ溝形状で良い。図４の構造の
回転軸線上に転動体を３個以上使用する構造において
は、転動体保持溝は不等辺三角形のＶ溝及び逆Ｖ溝形状
でなければならない。この関係を説明したものが図６で
ある。図６においてボールの自転軌道線の内側線をｄ，
外側線をｅとする．また、ロータ１の回転軸線ｇとボー
ル６の中心点を通る線ｆが垂直に交わる点をｈとする
と、ボール自転軌道線ｄ及びｅはｈ点を頂点とする相似
形２等辺三角形の底辺となりｄ＜ｅの関係が成り立つ。
このような関係を持った場合、図６の如くボール６を保
持する溝部は不等辺三角形を示すが、各ボールは滑りが
無く完全に自転をしながら公転させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、ボール及びボールを保持する溝部は硬度の高い金属
で形成されているが厳密には一種の弾性体である。又、
ボール６には、ステータ鉄心３とロータマグネット２の
磁気的吸引力、及び、ロータ部と装着負荷の自重により
常に力が掛かっている。そのため、摺動接触面は弾性ヒ
ステリシス損失、及び、接触微小滑りから変形が生じ
る。この変形は、摺動接触部の摩耗となって現れる。こ
の現象は高速回転になる程その量は多くなり軸受の寿命
を低下させている。
は、ボール及びボールを保持する溝部は硬度の高い金属
で形成されているが厳密には一種の弾性体である。又、
ボール６には、ステータ鉄心３とロータマグネット２の
磁気的吸引力、及び、ロータ部と装着負荷の自重により
常に力が掛かっている。そのため、摺動接触面は弾性ヒ
ステリシス損失、及び、接触微小滑りから変形が生じ
る。この変形は、摺動接触部の摩耗となって現れる。こ
の現象は高速回転になる程その量は多くなり軸受の寿命
を低下させている。
【０００５】図７は、弾性体の接触の弾性ヒステリシス
損失を説明した図である。図７においてボールがＱ方向
から押され矢印方向に転動した場合、ＡＢ部に圧縮応力
が増加し、ＣＡ部でそれが減少するので弾性ヒステリシ
ス損失による摩擦が生じる。図８は、弾性体の接触の微
小滑りを説明した図である。図８においてボールがＱ方
向から押され矢印方向に転動した場合、ボールと平面と
の接触部分は変形を生じ、小さな面積を持った面で接触
し、この微少面内において微小滑りが生じ摩擦を生じ
る。また、ロータの回転数が上昇するに従いボール自体
の回転も増大し、その回転に伴う振動及び騒音も増大す
る。
損失を説明した図である。図７においてボールがＱ方向
から押され矢印方向に転動した場合、ＡＢ部に圧縮応力
が増加し、ＣＡ部でそれが減少するので弾性ヒステリシ
ス損失による摩擦が生じる。図８は、弾性体の接触の微
小滑りを説明した図である。図８においてボールがＱ方
向から押され矢印方向に転動した場合、ボールと平面と
の接触部分は変形を生じ、小さな面積を持った面で接触
し、この微少面内において微小滑りが生じ摩擦を生じ
る。また、ロータの回転数が上昇するに従いボール自体
の回転も増大し、その回転に伴う振動及び騒音も増大す
る。
【０００６】そこで、本発明は上記の摩耗及び騒音と振
動を、回転に伴うボールに作用する力の軽減により解決
するものである。
動を、回転に伴うボールに作用する力の軽減により解決
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の摩耗量増加及び騒
音と振動増大の問題を解決するためには、動圧軸受を併
設することにより達成できる。
音と振動増大の問題を解決するためには、動圧軸受を併
設することにより達成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は請求項１に示すように、
マグネットを備えたロータと電機子コイルを備えたステ
ータとを回転自在に組み付けて構成されるアウターロー
タ型小型ＤＣモータにおいて、前記ロータおよび前記ス
テータに軸受面を互いに対向させ、転動体を回転自在に
保持した転がりスラスト軸受を前記軸受部間に転動可能
に介設するとともに、反スラスト方向に動圧が発生する
よう併設された動圧スラスト軸受を備えることにより、
回転時に軸受損失を軽減させるようにしたものである。
また、請求項２に示すように、前記動圧スラスト軸受部
を前記転がりスラスト軸受部面に固設させるか、また
は、請求項３に示すように、前記動圧スラスト軸受部を
前記転がりスラスト軸受部面の反対面に固設させてもよ
い。
マグネットを備えたロータと電機子コイルを備えたステ
ータとを回転自在に組み付けて構成されるアウターロー
タ型小型ＤＣモータにおいて、前記ロータおよび前記ス
テータに軸受面を互いに対向させ、転動体を回転自在に
保持した転がりスラスト軸受を前記軸受部間に転動可能
に介設するとともに、反スラスト方向に動圧が発生する
よう併設された動圧スラスト軸受を備えることにより、
回転時に軸受損失を軽減させるようにしたものである。
また、請求項２に示すように、前記動圧スラスト軸受部
を前記転がりスラスト軸受部面に固設させるか、また
は、請求項３に示すように、前記動圧スラスト軸受部を
前記転がりスラスト軸受部面の反対面に固設させてもよ
い。
【０００９】このようにすると、回転速度に比例した動
圧が発生し、ロータを持ち上げようとするため、実質ボ
ールに掛かる力を軽減させることになる。
圧が発生し、ロータを持ち上げようとするため、実質ボ
ールに掛かる力を軽減させることになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説
明する。図１は、本発明の一実施例における動圧スラス
ト軸受を併設したモータの断面正面図である。また、図
２は、ボールハウジング７部を上から見た図である。図
１において、ａ部は本発明の特徴とされる動圧スラスト
軸受部であり、図２より動圧を発生させる溝ｃは、ボー
ルハウジング７のボール６を回転自在に保持するリテー
ナ９の外側面に複数個形成されている。該説明において
動圧を発生させる溝ｃは、ボールハウジング７に設けて
あるが、ロータ１側の対面する部分に設けてもよい。
明する。図１は、本発明の一実施例における動圧スラス
ト軸受を併設したモータの断面正面図である。また、図
２は、ボールハウジング７部を上から見た図である。図
１において、ａ部は本発明の特徴とされる動圧スラスト
軸受部であり、図２より動圧を発生させる溝ｃは、ボー
ルハウジング７のボール６を回転自在に保持するリテー
ナ９の外側面に複数個形成されている。該説明において
動圧を発生させる溝ｃは、ボールハウジング７に設けて
あるが、ロータ１側の対面する部分に設けてもよい。
【００１１】前記ａ部の動圧は、ロータの回転速度に比
例し発生する。即ち、ロータ１が速度を上昇するに従い
Ｆ方向のロータ１を押し上げる力が働き、転動するボー
ル６に掛かる力Ｇを軽減する。ボール６の力Ｇを軽減す
ることにより接触面の圧縮応力の低減と接触面積を小さ
くすることができ摩耗量を低減し、併せてそれに伴う回
転騒音及び振動を低減することができる。この作用は高
速回転使用にする程大きな効果を得ることができる。
例し発生する。即ち、ロータ１が速度を上昇するに従い
Ｆ方向のロータ１を押し上げる力が働き、転動するボー
ル６に掛かる力Ｇを軽減する。ボール６の力Ｇを軽減す
ることにより接触面の圧縮応力の低減と接触面積を小さ
くすることができ摩耗量を低減し、併せてそれに伴う回
転騒音及び振動を低減することができる。この作用は高
速回転使用にする程大きな効果を得ることができる。
【００１２】なお、動圧スラスト軸受の動圧は隙間の二
乗に比例して発生する。ここにおいてボールに掛かる力
をＧ、使用最大回転数での動圧力をＦとした場合、Ｆ＜
Ｇが保てるよう静止ギャップｂを設定しておけば、許容
高速回転時においてボールは接触保持溝から外れること
なくロータ部をステータ部に確実に付勢できる。
乗に比例して発生する。ここにおいてボールに掛かる力
をＧ、使用最大回転数での動圧力をＦとした場合、Ｆ＜
Ｇが保てるよう静止ギャップｂを設定しておけば、許容
高速回転時においてボールは接触保持溝から外れること
なくロータ部をステータ部に確実に付勢できる。
【００１３】なお、上記は該動圧スラスト軸受部をボー
ル面の外側に併設したが、これを内側にも併設できる。
また、反スラスト方向に動圧が発生できる場所であれば
モータのどこにでも併設可能である。図３はその他の実
施例で、動圧スラスト軸受部ａをストッパーピン１０の
頭面部と軸受ハウジング８の内側底面部で形成した構造
の切断正面図である。
ル面の外側に併設したが、これを内側にも併設できる。
また、反スラスト方向に動圧が発生できる場所であれば
モータのどこにでも併設可能である。図３はその他の実
施例で、動圧スラスト軸受部ａをストッパーピン１０の
頭面部と軸受ハウジング８の内側底面部で形成した構造
の切断正面図である。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、転が
りスラスト軸受に動圧スラスト軸受を併設することによ
り、回転において動圧力を反スラスト方向に発生させ、
転動体に掛かる圧力を軽減させ摩耗量と騒音及び振動を
低減する効果を得ることができる。なおこの効果は高速
使用ほど大きい効果を発揮させることができる。
りスラスト軸受に動圧スラスト軸受を併設することによ
り、回転において動圧力を反スラスト方向に発生させ、
転動体に掛かる圧力を軽減させ摩耗量と騒音及び振動を
低減する効果を得ることができる。なおこの効果は高速
使用ほど大きい効果を発揮させることができる。
【図１】本発明の一実施例におけるモータの切断正面
図。
図。
【図２】本発明の動圧発生部の説明図。
【図３】本発明品の他の実施例の切断正面図。
【図４】従来シャフトレスモータの転動体３個以上構造
の切断正面図。
の切断正面図。
【図５】従来シャフトレスモータの転動体１個構造の切
断正面図。
断正面図。
【図６】転動体の要部拡大図。
【図７】転動体の接触の弾性ヒステリシス損失説明図。
【図８】転動体の接触の微小滑り説明図。
１‥‥ロータ ２‥‥マグネット ３‥‥ステータ鉄心 ４‥‥コイル ５‥‥ステータベース ６‥‥ボール（転動体） ７‥‥ステータボールハウジング ８‥‥軸受ハウジング ９‥‥リテーナ １０‥ストッパーピン １１‥止め輪 １２‥ロータボールハウジング ａ‥動圧スラスト軸受部 ｂ‥静止ギャップ ｃ‥動圧発生溝 ｄ‥ボールの自転軌道線の内側線 ｅ‥ボールの自転軌道線の外側線 ｆ‥ボールの中心を通りロータ回転軸線に垂直な線 ｇ‥ロータの回転軸線 ｈ‥ボールの中心を通りロータ回転軸線と垂直に交わる
点
点
Claims (3)
- 【請求項１】 マグネットを備えたロータと電機子コイ
ルを備えたステータとを回転自在に組み付けて構成され
るアウターロータ型小型ＤＣモータにおいて、前記ロー
タおよび前記ステータに軸受面を互いに対向させ、転動
体を回転自在に保持した転がりスラスト軸受を前記軸受
部間に転動可能に介設するとともに、反スラスト方向に
動圧が発生するように動圧スラスト軸受を備えることに
より、回転時に軸受損失を軽減させるようにしたことを
特徴とする動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型
モータ。 - 【請求項２】 前記動圧スラスト軸受部を前記転がりス
ラスト軸受部面に固設させた前記請求項１の動圧スラス
ト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ。 - 【請求項３】 前記動圧スラスト軸受部を前記転がりス
ラスト軸受部面の反対面に固設させた前記請求項１の動
圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16660397A JPH10341553A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16660397A JPH10341553A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10341553A true JPH10341553A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15834364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16660397A Pending JPH10341553A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10341553A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644888B1 (ko) | 2004-12-10 | 2006-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 카메라의 전동 패닝 장치 |
| CN104505980A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 浙江胜华波电器股份有限公司 | 低磨损式电机电枢轴三支撑机构 |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP16660397A patent/JPH10341553A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100644888B1 (ko) | 2004-12-10 | 2006-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 카메라의 전동 패닝 장치 |
| CN104505980A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 浙江胜华波电器股份有限公司 | 低磨损式电机电枢轴三支撑机构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5783886A (en) | Spindle motor having magnetic bearing | |
| JP2001286116A (ja) | 非接触駆動モータ | |
| US6081057A (en) | Spindel motor for a disc drive | |
| JPH10341553A (ja) | 動圧スラスト軸受を備えたシャフトレス薄型モータ | |
| JP2002005157A (ja) | 複合軸受装置 | |
| JP2623873B2 (ja) | ポリゴンスキヤナモータ及びその製造方法 | |
| JPH0691717B2 (ja) | 電動機械 | |
| JP2505916B2 (ja) | 軸受け構造 | |
| US6064130A (en) | Motor having dynamic pressure bearing, and rotator device having the motor as driving source | |
| JPH0731094A (ja) | 電動機 | |
| JP2000161357A (ja) | 軸受装置 | |
| KR20020046895A (ko) | 자기 베어링 및 이러한 자기 베어링을 이용한 모터 | |
| JP2000184652A (ja) | スピンドルモータ | |
| JPH0416014Y2 (ja) | ||
| KR100459876B1 (ko) | Hdd용스핀들시스템 | |
| JPH09329138A (ja) | 複合軸受け及びスピンドルモータ | |
| JPS5916316A (ja) | 回転装置 | |
| JP2567917Y2 (ja) | 動圧型軸受を使用したモータ | |
| JPH04277315A (ja) | 複合型流体軸受装置 | |
| JPH0757079B2 (ja) | スピンドルモータ | |
| JPH06284631A (ja) | モータ | |
| KR20020045670A (ko) | 스핀들 모터 | |
| KR20020045669A (ko) | 스핀들 모터 | |
| KR20010039035A (ko) | 모터 | |
| JPH0821444A (ja) | モータの軸受装置 |