JPH1118384A - スピンドルモータ - Google Patents
スピンドルモータInfo
- Publication number
- JPH1118384A JPH1118384A JP16174197A JP16174197A JPH1118384A JP H1118384 A JPH1118384 A JP H1118384A JP 16174197 A JP16174197 A JP 16174197A JP 16174197 A JP16174197 A JP 16174197A JP H1118384 A JPH1118384 A JP H1118384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed
- rotating member
- bearing
- spindle motor
- motor
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- Pending
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速回転で消費電力が少なくしかも使用姿勢
の制約がないスピンドルモータを得る。 【解決手段】 スピンドルモータにおいて、その構成を
回転部材が支持部材に軸受を介して支持され、前記回転
部材の磁性体の部分に固定された円筒型ロータ磁石の円
筒面が支持部材に固定されたステータと半径方向に隙間
を隔てて対向し、前記支持部材には回転部材の磁性体の
部分と軸方向に隙間を隔てて対向する磁性体の固定ヨー
クが固定されているものとした。
の制約がないスピンドルモータを得る。 【解決手段】 スピンドルモータにおいて、その構成を
回転部材が支持部材に軸受を介して支持され、前記回転
部材の磁性体の部分に固定された円筒型ロータ磁石の円
筒面が支持部材に固定されたステータと半径方向に隙間
を隔てて対向し、前記支持部材には回転部材の磁性体の
部分と軸方向に隙間を隔てて対向する磁性体の固定ヨー
クが固定されているものとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報機器、音響
・映像機器用スピンドルモータ、とくに磁気ディスク装
置に最適なスピンドルモータに関する。
・映像機器用スピンドルモータ、とくに磁気ディスク装
置に最適なスピンドルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、おもに磁気ディスク装置向けに用
いられていたスピンドルモータの概略縦断面図を図２に
示す。基台２５に固定され且つ軸心を上下に向けた軸２
６が、２つの玉軸受２２Ａ・２２Ｂを介してハブ２１を
支持している。上記ハブ２１にバックヨーク３２を介し
て固定されたモータのロータ磁石３０と基台２５に固定
されたモータのステータ３１とによって、ハブ２１が高
速で回転駆動する構造となっている。
いられていたスピンドルモータの概略縦断面図を図２に
示す。基台２５に固定され且つ軸心を上下に向けた軸２
６が、２つの玉軸受２２Ａ・２２Ｂを介してハブ２１を
支持している。上記ハブ２１にバックヨーク３２を介し
て固定されたモータのロータ磁石３０と基台２５に固定
されたモータのステータ３１とによって、ハブ２１が高
速で回転駆動する構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近の磁気ディスク装
置は高密度化とデータ転送速度の向上が求められ、かつ
ノートパソコン用では低消費電力への要求が高まってい
る。したがって、スピンドルモータには非回転同期成分
（ＮＲＲＯ）の振れが小さく、しかも高速回転で消費電
力の少ないスピンドルモータの開発が求められている。
しかしながら、高速回転時には、ディスク回転に伴う空
気の流れの乱れや風損が大きくなるため、高速回転時の
ディスクの振動や消費電力が大きくなることが避けられ
なっかった。
置は高密度化とデータ転送速度の向上が求められ、かつ
ノートパソコン用では低消費電力への要求が高まってい
る。したがって、スピンドルモータには非回転同期成分
（ＮＲＲＯ）の振れが小さく、しかも高速回転で消費電
力の少ないスピンドルモータの開発が求められている。
しかしながら、高速回転時には、ディスク回転に伴う空
気の流れの乱れや風損が大きくなるため、高速回転時の
ディスクの振動や消費電力が大きくなることが避けられ
なっかった。
【０００４】また、ノートパソコン用の磁気ディスク装
置では、高密度化の要求が顕著であり、低ＮＲＲＯ化を
図ってそれに対応するために流体軸受を用いることが検
討されている。しかし、流体軸受では回転にほぼ比例し
てトルクが増加するために高速回転時のスピンドルモー
タの消費電力を少なくすることが求められている。また
高速回転あるいは倒置姿勢での使用時に、軸受に用いら
れた潤滑流体の飛散あるいは回転するハブの基台からの
抜け落ちのおそれもあり、その対策を行い使用姿勢の制
約をなくすことが求められている。
置では、高密度化の要求が顕著であり、低ＮＲＲＯ化を
図ってそれに対応するために流体軸受を用いることが検
討されている。しかし、流体軸受では回転にほぼ比例し
てトルクが増加するために高速回転時のスピンドルモー
タの消費電力を少なくすることが求められている。また
高速回転あるいは倒置姿勢での使用時に、軸受に用いら
れた潤滑流体の飛散あるいは回転するハブの基台からの
抜け落ちのおそれもあり、その対策を行い使用姿勢の制
約をなくすことが求められている。
【０００５】本発明は、前記のような問題に着目し、高
速回転時に消費電力の少ないスピンドルモータを提供す
ることを目的とした。しかも低ＮＲＲＯ化を目的とした
流体軸受使用のスピンドルモータにおいては、低消費電
力化と同時に構造が簡単で使用姿勢の制約がないことを
実現したことを特徴とする。
速回転時に消費電力の少ないスピンドルモータを提供す
ることを目的とした。しかも低ＮＲＲＯ化を目的とした
流体軸受使用のスピンドルモータにおいては、低消費電
力化と同時に構造が簡単で使用姿勢の制約がないことを
実現したことを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によるスピンドルモータは、回転部材が支持部
材に軸受を介して支持され、前記回転部材の磁性体の部
分に固定された円筒型ロータ磁石の円筒面が支持部材に
固定されたステータと半径方向に隙間を隔てて対向し、
前記支持部材には回転部材の磁性体の部分と軸方向に隙
間を隔てて対向する磁性体の固定ヨークが固定されてい
ることを特徴としている。
に本発明によるスピンドルモータは、回転部材が支持部
材に軸受を介して支持され、前記回転部材の磁性体の部
分に固定された円筒型ロータ磁石の円筒面が支持部材に
固定されたステータと半径方向に隙間を隔てて対向し、
前記支持部材には回転部材の磁性体の部分と軸方向に隙
間を隔てて対向する磁性体の固定ヨークが固定されてい
ることを特徴としている。
【０００７】本発明によると、円筒型ロータ磁石とステ
ータとの間に働くモータのコギング等が改善されるの
で、モータの効率が向上する。したがって、高速回転時
のモータ消費電力を少なくできる。また、回転部材の磁
性体の部分（第１磁性体）と磁性体の固定ヨーク（第２
磁性体）とが回転部材とロータ磁石とを備えた回転体の
自重より大きい力で軸方向に吸引するため、支持部材か
らの回転体の抜け落ちのおそれがなくなり、動圧溝付き
流体軸受を用いたスピンドルモータにおいても使用姿勢
における制約がなくなるという効果がある。
ータとの間に働くモータのコギング等が改善されるの
で、モータの効率が向上する。したがって、高速回転時
のモータ消費電力を少なくできる。また、回転部材の磁
性体の部分（第１磁性体）と磁性体の固定ヨーク（第２
磁性体）とが回転部材とロータ磁石とを備えた回転体の
自重より大きい力で軸方向に吸引するため、支持部材か
らの回転体の抜け落ちのおそれがなくなり、動圧溝付き
流体軸受を用いたスピンドルモータにおいても使用姿勢
における制約がなくなるという効果がある。
【０００８】なお回転部材の磁性体の部分は、ロータ磁
石の外周面と接触し、且つ、支持部材の反対側のロータ
磁石の一方の端面と隙間を隔てて対向するように配置さ
れているとよい。また、磁性体の固定ヨークは、ロータ
磁石の他方の端面と軸方向に隙間を隔てて対向するよう
に配置されている。
石の外周面と接触し、且つ、支持部材の反対側のロータ
磁石の一方の端面と隙間を隔てて対向するように配置さ
れているとよい。また、磁性体の固定ヨークは、ロータ
磁石の他方の端面と軸方向に隙間を隔てて対向するよう
に配置されている。
【０００９】
【実施例】以下に流体軸受を用いた場合のスピンドルモ
ータにおける本発明の実施例について図を用いて説明す
る。図１に本発明によるスピンドルモータの概略縦断面
図を示しており、このスピンドルモータは回転部材が支
持部材に軸受を介して支持されている。回転部材は、ハ
ブ１（アルミ合金製）と、ハブ１に固定されてハブ１の
軸心に位置する軸６と、ハブ１の外周部の下面に固定し
たバックヨーク１２とを備えている。支持部材は、基台
５（アルミ合金製）と、基台５の軸心に設けた貫通孔に
嵌合して固定したスリーブ７と、スリーブ７の貫通孔を
塞いで基台５に固定したスラスト板３とを備えている。
ータにおける本発明の実施例について図を用いて説明す
る。図１に本発明によるスピンドルモータの概略縦断面
図を示しており、このスピンドルモータは回転部材が支
持部材に軸受を介して支持されている。回転部材は、ハ
ブ１（アルミ合金製）と、ハブ１に固定されてハブ１の
軸心に位置する軸６と、ハブ１の外周部の下面に固定し
たバックヨーク１２とを備えている。支持部材は、基台
５（アルミ合金製）と、基台５の軸心に設けた貫通孔に
嵌合して固定したスリーブ７と、スリーブ７の貫通孔を
塞いで基台５に固定したスラスト板３とを備えている。
【００１０】すなわち、ハブ１に固定され且つ軸心を上
下に向けた軸６が、基台５に取り付けられたスリーブ７
に設けられた挿通孔に挿通されることにより回転部材が
支持部材に支持されている。上記ハブ１にバックヨーク
１２を介して固定されたモータの円筒型ロータ磁石１０
の円筒面の内周面が基台５に固定されたモータのステー
タ１１と半径方向に隙間を隔てて対向することによって
モータを構成し、ハブ１が高速で回転駆動される構造と
なっている。
下に向けた軸６が、基台５に取り付けられたスリーブ７
に設けられた挿通孔に挿通されることにより回転部材が
支持部材に支持されている。上記ハブ１にバックヨーク
１２を介して固定されたモータの円筒型ロータ磁石１０
の円筒面の内周面が基台５に固定されたモータのステー
タ１１と半径方向に隙間を隔てて対向することによって
モータを構成し、ハブ１が高速で回転駆動される構造と
なっている。
【００１１】なお、回転部材を支持する軸受は、スラス
ト板３によるスラスト動圧溝付き流体軸受２Ａとスリー
ブ７によるラジアル動圧溝付き流体軸受２Ｂとにより構
成されており、動圧溝付き流体軸受２Ａ、２Ｂを用いる
ことによりＮＲＲＯは小さく抑えられている。
ト板３によるスラスト動圧溝付き流体軸受２Ａとスリー
ブ７によるラジアル動圧溝付き流体軸受２Ｂとにより構
成されており、動圧溝付き流体軸受２Ａ、２Ｂを用いる
ことによりＮＲＲＯは小さく抑えられている。
【００１２】また、円筒型ロータ磁石１０は、磁性体
（鉄系の合金等）のＬ字型バックヨーク１２に固定さ
れ、バックヨーク１２は回転部材の磁性体の部分であ
る。回転部材の磁性体の部分と軸方向に隙間を隔てて対
向する磁性体（珪素鋼板、鉄系の合金等）の固定ヨーク
１３が支持部材の基台５に固定され、この固定ヨーク１
３はロータ磁石１０の端面と軸方向に隙間を隔てて対向
している。
（鉄系の合金等）のＬ字型バックヨーク１２に固定さ
れ、バックヨーク１２は回転部材の磁性体の部分であ
る。回転部材の磁性体の部分と軸方向に隙間を隔てて対
向する磁性体（珪素鋼板、鉄系の合金等）の固定ヨーク
１３が支持部材の基台５に固定され、この固定ヨーク１
３はロータ磁石１０の端面と軸方向に隙間を隔てて対向
している。
【００１３】したがって、円筒型ロータ磁石１０とステ
ータ１１との間に働くモータのコギング等が改善される
ので、モータの効率が向上する。したがって負荷が同じ
であれば、モータの消費電力が少なくできる。なお、ハ
ブ１がアルミ合金でなくある種のステンレス鋼のような
磁性体とすれば、バックヨーク１２を省略することもで
きる。
ータ１１との間に働くモータのコギング等が改善される
ので、モータの効率が向上する。したがって負荷が同じ
であれば、モータの消費電力が少なくできる。なお、ハ
ブ１がアルミ合金でなくある種のステンレス鋼のような
磁性体とすれば、バックヨーク１２を省略することもで
きる。
【００１４】ここで、バックヨーク１２と固定ヨーク１
３との軸方向の磁気吸引力は、回転部材と円筒型ロータ
磁石１０とを備えた回転体の自重よりも大きく、そして
３０Ｎ以下にしているので、スピンドルモータが倒置姿
勢でも自重により回転体が支持部材より抜け落ちる心配
がなく、しかも起動停止時の接触によるスラスト動圧溝
付き流体軸受の損傷が抑制される。
３との軸方向の磁気吸引力は、回転部材と円筒型ロータ
磁石１０とを備えた回転体の自重よりも大きく、そして
３０Ｎ以下にしているので、スピンドルモータが倒置姿
勢でも自重により回転体が支持部材より抜け落ちる心配
がなく、しかも起動停止時の接触によるスラスト動圧溝
付き流体軸受の損傷が抑制される。
【００１５】さらに好ましくは、バックヨーク１２と固
定ヨーク１３との軸方向の磁気吸引力は外部衝撃を考慮
すると回転体の自重の２倍よりも大きく、そして起動ト
ルクを小さく抑えるために１０Ｎ以下が適している。ま
た、この実施例では、二ヶ所のラジアル動圧溝付き流体
軸受の間およびラジアル動圧溝付き流体軸受とスラスト
動圧溝付き流体軸受との間に軸受隙間と外部とを連通す
る空気抜け穴を設けてないので、構造が簡単で加工が容
易でしかも回転中の潤滑流体の飛散を抑制できる特徴を
有する。
定ヨーク１３との軸方向の磁気吸引力は外部衝撃を考慮
すると回転体の自重の２倍よりも大きく、そして起動ト
ルクを小さく抑えるために１０Ｎ以下が適している。ま
た、この実施例では、二ヶ所のラジアル動圧溝付き流体
軸受の間およびラジアル動圧溝付き流体軸受とスラスト
動圧溝付き流体軸受との間に軸受隙間と外部とを連通す
る空気抜け穴を設けてないので、構造が簡単で加工が容
易でしかも回転中の潤滑流体の飛散を抑制できる特徴を
有する。
【００１６】本発明はスラスト軸受が軸方向の一方向を
支持するスラスト動圧溝付き流体軸受に適応すると効果
が大きいが、スラスト軸受は軸のフランジの軸方向両面
を支持部材が挟み込むようにした軸方向の両方向を支持
する一対のスラスト動圧溝付き流体軸受でもよい。ま
た、スラスト軸受を流体軸受でなく、点接触のすべり軸
受としてもよい。
支持するスラスト動圧溝付き流体軸受に適応すると効果
が大きいが、スラスト軸受は軸のフランジの軸方向両面
を支持部材が挟み込むようにした軸方向の両方向を支持
する一対のスラスト動圧溝付き流体軸受でもよい。ま
た、スラスト軸受を流体軸受でなく、点接触のすべり軸
受としてもよい。
【００１７】また、回転部材に固定した円筒型ロータ磁
石１０の円筒面の外周面が支持部材に固定したステータ
１１の内周面と半径方向に隙間を隔てて対向するように
してもよい。また、軸６及びハブ１を支持部材として、
この支持部材にステータを固定し、支持部材が軸受を介
して支持する回転部材を基台５、スリーブ７及びスラス
ト板３として、この回転部材にステータと半径方向に隙
間を隔てて対向する円筒型ロータ磁石を固定してもよ
い。
石１０の円筒面の外周面が支持部材に固定したステータ
１１の内周面と半径方向に隙間を隔てて対向するように
してもよい。また、軸６及びハブ１を支持部材として、
この支持部材にステータを固定し、支持部材が軸受を介
して支持する回転部材を基台５、スリーブ７及びスラス
ト板３として、この回転部材にステータと半径方向に隙
間を隔てて対向する円筒型ロータ磁石を固定してもよ
い。
【００１８】なお、流体軸受でなく、従来の玉軸受を使
用したスピンドルモータに本発明を適用してもモータの
効率が向上するので、消費電力を小さくできる（例えば
表１は、図１に示すスピンドルモータの動圧溝付き流体
軸受２Ａ、２Ｂを図２に示すような二つの玉軸受に変更
し、回転部材が二つの玉軸受を介して支持部材に支持さ
れたスピンドルモータにおける測定結果の一例であ
る）。 表１ スピンドルモータの電流値の測定結果 回転数 電流値、ｍＡ ｒｐｍ 固定ヨーク無し 固定ヨーク有り ４、２００ ２００ １２５ ５、４００ ２１５ １４０ ７、２００ ２６０ １５５ １０、０００ ３３０ １６１ １０、８００ ３５０ １６８ さらに玉軸受と流体軸受を用いたいわゆるハイブリッド
軸受スピンドルモータにも適応できる。この場合、玉軸
受への予圧付与手段として回転部材の磁性体の部分と固
定ヨークとの間の軸方向の磁気吸引力を利用できる。
用したスピンドルモータに本発明を適用してもモータの
効率が向上するので、消費電力を小さくできる（例えば
表１は、図１に示すスピンドルモータの動圧溝付き流体
軸受２Ａ、２Ｂを図２に示すような二つの玉軸受に変更
し、回転部材が二つの玉軸受を介して支持部材に支持さ
れたスピンドルモータにおける測定結果の一例であ
る）。 表１ スピンドルモータの電流値の測定結果 回転数 電流値、ｍＡ ｒｐｍ 固定ヨーク無し 固定ヨーク有り ４、２００ ２００ １２５ ５、４００ ２１５ １４０ ７、２００ ２６０ １５５ １０、０００ ３３０ １６１ １０、８００ ３５０ １６８ さらに玉軸受と流体軸受を用いたいわゆるハイブリッド
軸受スピンドルモータにも適応できる。この場合、玉軸
受への予圧付与手段として回転部材の磁性体の部分と固
定ヨークとの間の軸方向の磁気吸引力を利用できる。
【００１９】
【本発明の効果】本発明によるスピンドルモータにおい
ては高速回転時の消費電力が小さく、また、流体軸受を
使用したスピンドルモータやハイブリッド軸受を使用し
たスピンドルモータ等に適応すると、使用姿勢の制約を
なくすことが出来るという利点を有する。
ては高速回転時の消費電力が小さく、また、流体軸受を
使用したスピンドルモータやハイブリッド軸受を使用し
たスピンドルモータ等に適応すると、使用姿勢の制約を
なくすことが出来るという利点を有する。
【図１】本発明によるスピンドルモータの概略縦断面図
【図２】従来磁気ディスク用に用いられていたスピンド
ルモータの概略縦断面図
ルモータの概略縦断面図
１ ハブ ２Ａ スラスト動圧溝付き流体軸受 ２Ｂ ラジアル動圧溝付き流体軸受 ３ スラスト板 ５ 基台（アルミ合金） ６ 軸 ７ スリーブ １０ ロータ磁石 １１ ステータ １２ バックヨーク １３ 固定ヨーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 勝海 長野県駒ケ根市赤穂2662−１ (72)発明者 関 睦明 長野県下伊那郡松川町大島2311−22 (72)発明者 宮下 広文 長野県駒ケ根市上穂南17−６
Claims (1)
- 【請求項１】 回転部材は支持部材に軸受を介して支持
され、前記回転部材の磁性体の部分に固定された円筒型
ロータ磁石の円筒面が支持部材に固定されたステータと
半径方向に隙間を隔てて対向し、前記支持部材には回転
部材の磁性体の部分と軸方向に隙間を隔てて対向する磁
性体の固定ヨークが固定されていることを特徴とするス
ピンドルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16174197A JPH1118384A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | スピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16174197A JPH1118384A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | スピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118384A true JPH1118384A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15741011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16174197A Pending JPH1118384A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | スピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1280147A2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Information recording and reproducing apparatus having a spindle motor and manufacturing method of spindle motor |
| US6876114B2 (en) * | 2000-12-13 | 2005-04-05 | Seagate Technology Llc | Apparatus for reducing spindle motor magnetic drag |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16174197A patent/JPH1118384A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876114B2 (en) * | 2000-12-13 | 2005-04-05 | Seagate Technology Llc | Apparatus for reducing spindle motor magnetic drag |
| EP1280147A2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Information recording and reproducing apparatus having a spindle motor and manufacturing method of spindle motor |
| EP1280147A3 (en) * | 2001-07-17 | 2004-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Information recording and reproducing apparatus having a spindle motor and manufacturing method of spindle motor |
| US7249363B2 (en) | 2001-07-17 | 2007-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Spindle motor, information recording and reproducing apparatus having a spindle motor, and manufacturing method of spindle motor |
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