JPH11196548A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＡ分野のディスク装置に用いられるモータ
において、ベアリングから発生する振動周波数を高め
て、ディスクやベースを含む固有振動との励振を防ぎオ
フトラックの発生を回避する。 【解決手段】 ブラケット１１に固定され、駆動巻線が
施されたスタータコア２を持ち、ステータコア２に対向
する位置に駆動マグネット１０が取り付けられ、ブラケ
ット１１の中央部の穴には軸が固定され、ハブ８を回転
可能に支えるベアリング１５が軸に嵌挿された構成のブ
ラシレスモータで、モータの回転数Ｎ、ベアリングの玉
数Ｚとしたとき、ベアリング１５が回転して、ベアリン
グより発生するうねり振動周波数であるボールのうねり
振動、内輪うねり振動、外輪うねり振動がおのおの５０
０Hzもしくは６００Hz以上となる回転数Ｎとボールベア
リング１５の玉数Ｚとの組合せとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小型、薄型化が要求
されるＯＡ分野の特にディスク装置に使用される高速回
転型のブラシレスモータの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ分野の中で磁気ディスク装置等の回
転駆動に使われているブラシレスモータ（以下モータと
略す）の軸受はボールベアリングが多用されている。

【０００３】最近、装置のトラック密度が１００００Ｔ
ｐｉと高密度になってきており、この値は今後も年率数
十％の割合で高まっている。トラック密度１００００Ｔ
ｐｉは１トラックに換算すると２．５μｍ程度の非常に
極小なトラックピッチである。

【０００４】磁気ディスク装置は完成品の状態で組み込
まれた磁気ディスクにヘッド位置決め用の情報をトラッ
ク上に書き込む必要がある。そして、磁気ディスク装置
はヘッド位置決め情報が書き込まれた所定のトラックを
ヘッドが忠実にトレースする必要があるため、精度の高
い位置決めサーボが行われている。

【０００５】装置のトラック密度が１００００Ｔｐｉ程
度になると、その位置決め精度は一般的にトラックピッ
チの約１０％以下にする必要がある。故に、トラック密
度１００００Ｔｐｉの装置の場合、トラック方向の許容
変位量は０．２５μｍと言うサブミクロンレベルの位置
決め精度となる。つまり、０．２５μｍ以上の変位が有
るとヘッドは所定のトラックから外れ（オフトラックと
言う）、予めそのトラックに書き込まれたヘッド位置決
め情報を再生することが不可能になり装置の信頼性が大
きく損なわれる。特に、磁気ディスク装置は磁気ディス
クの共振や、ベースの共振、アクチュエータの共振周波
数等が５００Hz以下近辺に多く存在する。

【０００６】図４は磁気ディスク装置の共振周波数を測
定した特性図であり、この特性図を使って実際の装置の
共振点を説明する。図４において４１は磁気ディスクの
共振点であり約２４５Hzに存在している。また、４４に
も磁気ディスクの共振点がありこの値は約５００Hzであ
る。４４の磁気ディスクの共振点は４１の磁気ディスク
の共振点の２次共振で２倍の値となっている。４２はア
クチュエータの共振点で周波数は約３２０Hzである。そ
して、４３はベースの共振点であり約３５０Hzの周波数
である。このように５００Hz以下の帯域には多くの共振
周波数が存在するため、ベアリングから発生する振動周
波数と重なり合わないような設計上の配慮が必要であ
る。

【０００７】また、装置も従来の７２００r／minから１
００００r／minと年々高速になる傾向があり、そのた
め、負荷部材である磁気ディスクを高速で振れ回り精度
を維持しながら回転させるためには装置全体の剛性を高
めていく必要がある。そして、装置は小型・薄型化の流
れの中にあり、過去は磁気ディスク径が５インチサイズ
が主流であったが、現在は３．５インチサイズが市場の
８０から８５％を占めるなど小型化している。更に３．
５インチサイズより小型な２．５インチサイズも１０％
程度の市場を持ち、更に２．５インチ以下の小型のドラ
イブが出現している。

【０００８】以上のように装置の剛性が高まり、また、
小型化に伴って装置の重量が軽くなると、磁気ディスク
装置は磁気ディスクの共振や、ベースの共振、アクチュ
エータの共振周波数が更に高まり６００Hz以下の帯域と
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置を
回転駆動するモータの軸受にボールベアリングを使用す
る構成では、回転に伴って振動が発生する。

【００１０】ボールベアリング（以下ベアリングと略
す）はベアリングを構成する部品である外輪、内輪、そ
してボールの仕上がり面、すなわち、内輪、外輪の軌道
面及びボールの表面は正確に真円度や真球度が完全であ
るとは言えない。よって、モータが回転してベアリング
も回転し始めるとベアリングから振動が発生する事はよ
く知られている。特に、ベアリングを構成する部品表面
のうねりの山数から発生する振動周波数は周知のことで
あり、その中でも特定の山数をもったうねりが大きな振
動の発生原因となる。

【００１１】以上の振動は磁気ディスクやベースを含む
構成部品の固有振動を励振させたり、また、構成部品の
固有振動とベアリングから発生するうねり振動の周波数
が一致すると増幅されて、より大きな振動となり、装置
に許されるトラック方向の変位が規格をオーバしてオフ
トラックの発生に伴ない装置の信頼性が損なわれてい
た。

【００１２】ちなみに、軸固定型モータでベアリングの
外輪が回転したときのベアリングから発生する振動周波
数は、モータ回転数をＮ、ベアリングの玉数をＺ、ボー
ル公転周波数をＦｃ、ボール自転周波数をＦｂとした場
合（ただし、ｎは正の整数）、モータの回転周波数Ｆｒ
はＦｒ＝Ｎ／６０、ボールのうねり振動（アキシャル方
向）ＦｄａはＦｄａ＝２×ｎ×Ｆｂ、ボールのうねり振
動（ラジアル方向）ＦｄｒはＦｄｒ＝Ｆｄａ±Ｆｃ、内
輪うねり振動（アキシャル方向）ＦｅａはＦｅａ＝ｎ×
Ｚ×Ｆｃ、内輪うねり振動（ラジアル方向）ＦｅｒはＦ
ｅｒ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外輪うねり振動（アキシャル方
向）ＦｆａはＦｆａ＝ｎ×Ｚ×（Ｆｒ−Ｆｃ）、外輪う
ねり振動（ラジアル方向）ＦｆｒはＦｆｒ＝Ｆｆａ±Ｆ
ｒで表される。

【００１３】また、軸回転型モータでベアリングの内輪
が回転したときのベアリングから発生する振動周波数
は、モータ回転数をＮ、ベアリングの玉数をＺ、ボール
公転周波数をＦｃ、ボール自転周波数をＦｂとした場合
（ただし、ｎは正の整数）、モータの回転周波数Ｆｒは
Ｆｒ＝Ｎ／６０、ボールのうねり振動（アキシャル方
向）ＦｄａはＦｄａ＝２×ｎ×Ｆｂ、ボールのうねり振
動（ラジアル方向）ＦｄｒはＦｄｒ＝Ｆｄａ±Ｆｃ、内
輪うねり振動（アキシャル方向）ＦｅａはＦｅａ＝ｎ×
Ｚ×（Ｆｒ−Ｆｃ）、内輪うねり振動（ラジアル方向）
ＦｅｒはＦｅｒ＝Ｆｅａ±Ｆｒ、外輪うねり振動（アキ
シャル方向）ＦｆａはＦｆａ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外輪うね
り振動（ラジアル方向）ＦｆｒはＦｆｒ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ
で表される。

【００１４】従来のベアリングの玉数は、米国特許５３
９６１３５に記載されたものが知られており、この例か
らも分かるようにベアリングの玉数は８個の例である。
例えば、今、装置に使われているモータの回転数が７２
００r／minでベアリングに８個からなる玉数を使用する
と、その時にベアリングから発生する振動周波数は（表
１）のようになる。なお（表１）はｎを１とした時の値
である。

【００１５】

【表１】

【００１６】（表１）からわかるように外輪回転時は特
に外輪のうねり要因による振動周波数が約２５８Hz、３
７８Hz、４９８Hzに発生する。図４にて説明したように
磁気ディスク装置の磁気ディスクの共振点が２４５Hzと
５００Hzに存在するため、上述した外輪のうねり要因に
よる振動周波数である２５８Hzと、４９８Hzと数値的に
ほぼ一致するため、お互いに増幅し合って振動変位が大
きくなり、オフトラックが発生して磁気ディスク装置の
ヘッド位置決め制御が困難になる。

【００１７】また、装置に使われているモータの回転数
が７２００r／minでベアリングに８個からなる玉数を使
用すると、（表１）に示すようにベアリングの内輪回転
時でも、同じく外輪のうねり要因による振動周波数が３
７８Hzに存在する。図４にて説明したように磁気ディス
ク装置のベースの共振点が３５０Hzに存在するため、上
述した外輪のうねり要因による振動周波数が３７８Hzと
近くになるためベースの共振点バラツキによって影響を
受け、お互いに増幅し合って振動変位が大きくなり、オ
フトラックが発生して磁気ディスク装置のヘッド位置決
め制御が困難になる。

【００１８】特に、軸固定型や軸回転型のモータに関わ
らず、ベアリングのうねり要因による振動周波数は５０
０Hz以下のため、磁気ディスク、ベースやアクチュエー
タ等の固有振動周波数の帯域と重なり、お互いの周波数
が増幅し合うことにより振動変位が大きくなり、装置の
ヘッド位置決め制御が困難になる。

【００１９】一般的に、装置を構成する磁気ディスク、
ベース、アクチュエータ等の部品の固有振動は剛性の平
方根に比例し、重量の平方根に反比例してして大きく
（高く）なる。そして、磁気ディスク装置は高速化、小
型・薄型化のトレンドのため、負荷部材である磁気ディ
スクを高速で触れ回り精度を維持しながら回転させるた
め、装置全体の剛性は大きくなる傾向がある。

【００２０】その上、装置が小型・薄型化してくるとベ
ースの重量や装置全体の重量が小さくなる傾向がある。
以上のように装置全体の剛性が大きくなり、また、ベー
スや装置全体の重量が小さくなると、装置を構成する磁
気ディスク、ベース、アクチュエータ等の固有振動周波
数は高くなっていく。

【００２１】よって、高速回転や小型・薄型化の流れの
ある磁気ディスク装置は磁気ディスクの共振や、ベース
の共振、アクチュエータの共振周波数の帯域が高くなる
傾向があるため、モータのベアリングから発生するうね
り要因による振動周波数は６００Hz以上にする必要があ
る。

【００２２】このように、ベアリングから発生するうね
り要因による振動周波数を、磁気ディスクの共振や、ベ
ースの共振、アクチュエータの共振周波数の帯域と重な
らないようにしないとデータの読み出しや書き込の時、
ベアリングの振動に伴う変位によってオフトラックが発
生して、装置エラーが多発する不具合が生じていた。そ
のため、装置を高容量化するためのトラックピッチの向
上ができない課題を有していた。また、予め装置の磁気
ディスクにヘッド位置決め情報を書き込む際、ベアリン
グより発生する振動によって工程歩留まりが悪いと言う
不具合も有していた。なおかつ、うねり要因による振動
周波数は騒音の原因にもなっており、特に、ベアリング
から発生するうねり要因による振動周波数を、磁気ディ
スクの共振や、ベースの共振、アクチュエータの共振周
波数の帯域と重なると耳障りな騒音を発生していた。

【００２３】

【課題を解決するための手段】以上述べたように本発明
は上記の問題点を解決するため、ブラシレスモータの回
転数Ｎ、ベアリングの玉数Ｚとしたとき、ベアリングが
回転して、ベアリングより発生するボール公転周波数と
ボール自転周波数を除いたうねり振動周波数であるボー
ルのうねり振動（アキシャル方向）、ボールのうねり振
動（ラジアル方向）、内輪うねり振動（アキシャル方
向）、内輪うねり振動（ラジアル方向）、外輪うねり振
動（アキシャル方向）、外輪うねり振動（ラジアル方
向）がそれぞれ５００Hz或いは６００Hz以上となるブラ
シレスモータの回転数Ｎとベアリングの玉数Ｚとの組合
せで構成したものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ブラケットに固定されたスタータコアを持ち、スタ
ータコアには駆動巻線がなされ、回転子にはスタータコ
アに対向する位置に駆動マグネットが取り付けられ、更
にブラケットの中央部の穴には固定軸が取り付けられ、
回転子はハブを持ち、ハブを回転可能に支える２つ以上
のベアリングが固定軸に嵌挿された軸固定型構成におい
て、ブラシレスモータの回転数Ｎ、ベアリングの玉数Ｚ
としたとき、ベアリングが回転して、ベアリングより発
生するボール公転周波数とボール自転周波数を除いたう
ねり振動（アキシャル方向）はＦｄａ＝２×ｎ×Ｆｂ、
ボールのうねり振動（ラジアル方向）はＦｄｒ＝Ｆｄａ
±Ｆｃ、うねり振動（アキシャル方向）はＦｅａ＝ｎ×
Ｚ×Ｆｃ、内輪うねり振動（ラジアル方向）はＦｅｒ＝
ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外輪うねり振動（アキシャル方向）はＦ
ｆａ＝ｎ×Ｚ×（Ｆｒ−Ｆｃ）、外輪うねり振動（ラジ
アル方向）はＦｆｒ＝Ｆｆａ±Ｆｒがそれぞれ５００Hz
以上となるように回転数Ｎとベアリングの玉数Ｚとの組
合せにすることによって、ベアリングから発生するうね
り振動周波数を５００Hz以上にすることが可能となり、
磁気ディスクの共振、ベースの共振やアクチュエータの
共振周波数と帯域が重ならず、セット振動を少なくする
作用を有する。

【００２５】請求項２に記載の発明は、ブラケットに固
定されたスタータコアを持ち、スタータコアには駆動巻
線がなされ、回転子にはステータコアに対向する位置に
駆動マグネットが取り付けられ、更にブラケットの中央
部には円筒状の突出部が形成され、回転子はハブを持
ち、ハブに中央部の穴に固定された回転軸を持ち、回転
軸を回転可能に支える２つ以上のベアリングがブラケッ
トの中央部に位置する円筒状の突出部に嵌挿された軸回
転型構成において、ブラシレスモータの回転数Ｎ、ベア
リングの玉数Ｚとしたとき、ベアリングが回転して、ベ
アリングより発生するボール公転周波数とボール自転周
波数を除いたうねり振動（アキシャル方向）はＦｄａ＝
２×ｎ×Ｆｂ、ボールのうねり振動（ラジアル方向）は
Ｆｄｒ＝Ｆｄａ±Ｆｃ、内輪うねり振動（アキシャル方
向）はＦｅａ＝ｎ×Ｚ×（Ｆｒ−Ｆｃ）、内輪うねり振
動（ラジアル方向）はＦｅｒ＝Ｆｅａ±Ｆｒ、外輪うね
り振動（アキシャル方向）はＦｆａ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外
輪うねり振動（ラジアル方向）はＦｆｒ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ
がそれぞれが６００Hz以上となる回転数Ｎと前記ボール
ベアリングの玉数Ｚとの組合せにすることによって、ベ
アリングから発生するうねり振動周波数を６００Hz以上
にすることが可能となり、磁気ディスクの共振、ベース
の共振やアクチュエータの共振周波数と帯域が重なら
ず、セット振動を少なくする作用を有する。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００２７】（実施例１）図１，２は本発明の軸固定型
のモータの断面図を示すものである。図１，２において
１１はアルミニウム製の円形のブラケットであり、この
ブラケット１１の中央部の穴にはステンレス製の固定軸
１２が圧入固定されるとともに、印刷基板４がブラケッ
ト１１の内面側に接着により固定されている。２はステ
ータコアであり、その両端面、または外内径面にエポキ
シ系樹脂からなる絶縁部材２６が薄く塗布されている。

【００２８】そして、駆動巻線３がステーターコア２に
巻装されている。ステータコア２は駆動巻線３が巻かれ
た後、固定軸１２のブラケット１１側に固定され、駆動
巻線３の端末は印刷基板４の半田付けランド（図示せ
ず）に半田付けされている。

【００２９】ブラケット１１に取り付けられたステータ
コア２の反ブラケット側方向には予圧バネ６を位置決め
する固定部材７が軸方向の所定高さに取り付けられる。

【００３０】１は回転子であり、負荷部材である磁気デ
ィスク２８が装着可能な外径部５を有する筒状の鉄系材
料からなるハブ８に駆動マグネット１０がハブ８の開放
端側に挿入された後に接着される。そして、ハブ８には
スペーサ部１４を介して軸方向に離れた位置に上ベアリ
ング１５ａ、下ベアリング１５ｂが固定されて、回転子
１の部分組み立てが終了する。

【００３１】その後、回転子１は固定軸１２に固定され
た固定部材７の上に予圧バネ６が挿入された後、上ベア
リング１５ａ、下ベアリング１５ｂの内輪がブラケット
１１の中央部に位置する固定軸１２に挿入された後に予
圧をかけて接着される。そして、駆動マグネット１０、
ハブ８等を有する回転子１はブラケット１１に固定され
た固定軸１２を支点として回転自在に支持される。

【００３２】上ベアリング１５ａの上部には部材１６を
介して磁性流体シール１７が置かれ、磁性流体シール１
７と固定軸１２との間に磁性流体１８が注入される。

【００３３】以上のようにして完成されたモータは、ベ
ース３０に取り付けられた後に、磁気ディスク２８や、
ヘッド３２が所定の位置に装着される。そして、カバー
３１をベース３０に密封性を維持しながら取り付けるこ
とによって、磁気ディスク領域２９を外部から遮断し
て、磁気ディスク２８やヘッド３２を有する磁気ディス
ク領域２９の清浄度を長期にわたり維持できる構造にな
っている。

【００３４】（実施例２）図３は本発明の軸回転型のモ
ータの別の実施例の断面図を示すものである。図３にお
いて１１はアルミニウム製の円形のブラケットであり、
このブラケット１１の中央部には円柱状の突出部９が構
成されている。

【００３５】印刷基板４はブラケット１１の内面側に接
着により固定されている。２はステータコアであり、そ
の両端面、または外内径面にエポキシ系樹脂からなる絶
縁部材２６が薄く塗布されている。そして、駆動巻線３
がステーターコア２に巻装されている。ステータコア２
は駆動巻線３が巻かれた後、ブラケット１１の中央部に
は突出部９に固定され、駆動巻線３の端末は印刷基板４
の半田付けランド（図示せず）に半田付けされている。

【００３６】１は回転子であり、負荷部材である磁気デ
ィスク（図示せず）が装着可能な外径部５を有する筒状
のアルミニウム製からなるハブ８の中央部の穴に回転軸
１３が圧入されている。そして、ロータフレーム１９が
ハブ８の開放端側に固定され、駆動マグネット１０がロ
ータフレーム１９の内側に挿入された後に接着されて回
転子１が構成される。また、回転子１を構成する回転軸
１３にはブラケット１１の中央部の位置する突出部９の
内側に取り付けられたスペーサ２０の両端に位置するよ
うに軸方向に離れて上ベアリング１５ａ、下ベアリング
１５ｂが固定される。

【００３７】そのようにして、駆動マグネット１０、ロ
ータフレーム１９、ハブ８、回転軸１３を有する回転子
１は突出部９の内側に位置する上ベアリング１５ａ、下
ベアリング１５ｂによって回転軸１３を回転自在に支持
している。

【００３８】図３にてモータを含む磁気ディスク装置の
機能を説明する。ベース３０に取り付けられたモータ２
１のハブ８の外径部５には磁気ディスク２８がディスク
スペーサ３３を介して積み上げられクランプ板３４にて
しっかり固定される。一方、ベース３０にはアクチュエ
ータ軸３６が固定され、アクチュエータ軸３６には上ベ
アリング３８ａ、下ベアリング３８ｂが取り付けられ、
その外側のアーム支え４０によって旋回可能に支持され
る。アーム支え４０には磁気ディスク２８のそれぞれ裏
と表面に対応すべくアーム３７が、それぞれ固定され
る。その後、アーム３７の先端にはそれぞれデータを書
き込んだり読み込んだりするためのヘッド３２が取り付
けられる。このようにしてアーム３７、ヘッド３２を有
するアクチュエータ３９が構成される。そして、カバー
３１をベース３０に密封性を維持しながら取り付けるこ
とによって、磁気ディスク領域２９を外部から遮断し
て、磁気ディスク２８やヘッド３２を有する磁気ディス
ク領域２９の清浄度を長期にわたり維持できる構造にな
っている。

【００３９】そして、磁気ディスク装置は所定のデータ
が書き込まれたトラックをヘッド３２が忠実にトレース
する必要があるため、ヘッド３２は精度高い位置決め制
御を行う必要がある。その為、磁気ディスク２８はヘッ
ド位置決め情報が磁気ディスク２８上のトラックに書き
込まれている。

【００４０】図１，図２，図３に示すようにそれぞれ上
ベアリング１５ａ、下ベアリング１５ｂは軸方向に離れ
た位置に取り付けられており、それぞれ、複数以上から
なるボール２３、内輪２４、外輪２５等の部品によって
構成されている。モータ２１が回転するとベアリング１
５ａ，１５ｂも回転し始め、ベアリング１５ａ，１５ｂ
からベアリングのうねり要因による振動が発生する。そ
して、この振動はモータ２１のハブ８に伝わり、そして
ハブ８に取り付けられた磁気ディスク２８に伝わって磁
気ディスク２８を径方向、あるいは、軸方向に振動させ
る原因となる。

【００４１】一方、ベアリング１５ａ，１５ｂから発生
した振動はモータ２１のブラケット１１からベース３０
に伝わり、そして、ベース３０に固定されたアクチュエ
ータ軸３６を介して上ベアリング３８ａ、下ベアリング
３８ｂ、アーム３７に伝わる。その後、アーム３７の先
端に取り付けられたヘッド３２を径方向、あるいは、軸
方向に振動させる。そうすると、磁気ディスク２８のト
ラックとヘッド３２との間にて相対的な不用な振動が発
生して、データの読み出しや書き込みの時、オフトラッ
クが生じ、装置エラーの不具合が生じる。よって、ベア
リング１５ａ，１５ｂから発生する振動周波数を、装置
を構成する磁気ディスク２８、ベース３０、アクチュエ
ータ３９の部品の固有振動周波数帯域からずらさないと
信頼性のある装置ができなくなる。望ましくはベアリン
グのうねり要因による振動周波数を磁気ディスク装置の
共振点である磁気ディスクの共振点２４５Hz，５００H
z、アクチュエータの共振点３２０Hzとベースの共振点
３５０Hzの内の最大値である５００Hz以上の周波数にす
ると信頼性の高い装置ができる。

【００４２】

【表２】

【００４３】（表２）は装置に使用されているモータの
回転数が７２００r／minでベアリングに１２個からなる
玉数を使用した時のベアリングから発生する振動周波数
を表したものである。なお（表２）はｎを１とした時の
値である。

【００４４】（表２）で示すように、ベアリングの玉数
を１２個にすると外輪回転時のうねりによる振動周波数
であるボールのうねり振動（アキシャル方向）、ボール
のうねり振動（ラジアル方向）、内輪うねり振動（アキ
シャル方向）、内輪うねり振動（ラジアル方向）、外輪
うねり振動（アキシャル方向）、外輪うねり振動（ラジ
アル方向）はそれぞれ５００Hz以上となる。

【００４５】故に、図４に示すように装置の磁気ディス
クの共振や、ベースの共振、アクチュエータの共振周波
数の帯域は５００Hz以下で、なおかつ、１２個の玉数を
有するベアリングから発生するうねり振動周波数は（表
２）の如く全て５００Hz以上のため、お互いの周波数が
重ならないため励振が無く、低振動となり信頼性のある
装置ができる。

【００４６】また、外輪回転時のうねりによる振動周波
数は外輪うねり振動（ラジアル方向）を除く、ボールの
うねり振動（アキシャル方向）、ボールのうねり振動
（ラジアル方向）、内輪うねり振動（アキシャル方
向）、内輪うねり振動（ラジアル方向）、外輪うねり振
動（アキシャル方向）はそれぞれ６００Hz以上となる。

【００４７】よって、磁気ディスクの共振や、ベースの
共振、アクチュエータの共振周波数等が高い高速回転や
小型・薄型化の磁気ディスク装置等に適する。

【００４８】このように高速回転や小型・薄型化の装置
は磁気ディスク共振や、ベースの共振、アクチュエータ
の共振周波数の帯域は従来のものに比べて高くなるため
ベアリングから発生するうねり振動周波数と重ならない
ため励振が無く、低振動な磁気ディスク装置を提供でき
る。

【００４９】更に、内輪回転時のうねりによる振動周波
数であるボールのうねり振動（アキシャル方向）、ボー
ルのうねり振動（ラジアル方向）、内輪うねり振動（ア
キシャル方向）、内輪うねり振動（ラジアル方向）、外
輪うねり振動（アキシャル方向）、外輪うねり振動（ラ
ジアル方向）がそれぞれ６００Hz以上となるため、装置
の磁気ディスク共振や、ベースの共振、アクチュエータ
の共振周波数の帯域は５００Hz以下程度なのでベアリン
グから発生するうねり振動周波数と重ならないため励振
が無く、低振動となる。

【００５０】また、高速回転で、なおかつ、小型・薄型
の装置は磁気ディスク共振や、ベースの共振、アクチュ
エータの共振周波数の帯域は６００Hz以下程度なので、
ベアリングから発生するうねり振動周波数と重ならない
ため励振が無く、低振動となる。特に振動を抑制する必
要が有る高密度磁気ディスク装置の回転数は７２００r
／minが大半のため、その場合は玉数は１２個以上が望
ましい。

【００５１】回転数が一定の状態でうねりによる振動周
波数を高めるには玉数Ｚを増していくことになる。しか
し、ベアリングは玉数を増やすとボールの径を小さくし
ないと収容できないため、よって、ベアリングに一定の
予圧を掛けたとき、レース面に加わる面圧が大きくな
る。そのため衝撃等によるブリネル圧痕が発生しやすく
なり騒音寿命が短くなる。故に玉数は無限大に入れるこ
とは不可能となり自ずと玉数は２０以下が望ましい。

【００５２】特に、業界で一般的に使われている外径は
１５mm、１３mm、１０mm、９mm、８mmでありこれらのベ
アリングサイズで有れば１２個程度が振動周波数と面圧
からみてバランスが良い。

【００５３】また、モータの組立時ハブのベアリングが
挿入される内径精度が非真円で、ベアリングの外輪はハ
ブへの固定において、外輪がハブに圧入されたり、また
接着剤にて固定されたりすると、外輪は固定されるハブ
の内径真円度の影響を受けて歪み、それによって外輪の
精度が悪化しそれに伴ってうねり振動が発生する。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、上記の構成によって、ベアリ
ングから発生するうねり振動周波数を５００Hz以上もし
くは６００Hz以上に高めることができるため、装置に５
００Hz以下の、磁気ディスク、ベースやアクチュエータ
を含む固有振動が有ってもベアリングから発生するうね
り振動周波数が５００Hz以上のためお互いが重なり合わ
ない。

【００５５】従って、データの読み出しや書き込みの
時、ベアリングの振動に伴うお互いの励振が無いので、
オフトラックが生じることがなく、装置の信頼性を向上
できる。

【００５６】また、装置のトラック密度を高めることが
可能のため高容量な装置を実現できる。更に、磁気ディ
スクやベースを含む固有振動と重ならないため、低騒音
なモータを提供することができる。

【００５７】また、ハブのベアリングが挿入される内径
精度が非真円だと、更に振動周波数が発生しやすいが、
しかし、発生する振動周波数は玉数Ｚと回転数Ｎを組み
合わせることによって５００Hzもしくは６００Hz以上に
設定することが可能となり磁気ディスク装置にオフトラ
ックに与える影響を改善することが可能となる。

【００５８】磁気ディスク装置に限らず、光ディスク装
置やＦＤＤやポリゴンミラー駆動用モータ等に適用する
と工業的価値が大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるモータの断面図

【図２】本発明の実施例１によるモータを含む磁気ディ
スク装置の断面図

【図３】本発明の実施例２によるモータの断面図

【図４】磁気ディスク装置の共振周波数をあらわす特性
図

【符号の説明】

１ 回転子 ２ ステータコア ３ 駆動巻線 ４ 印刷基板 ５ 外径部 ６ 予圧バネ ７ 固定部材 ８ ハブ ９ 突出部 １０ 駆動マグネット １１ ブラケット １２ 固定軸 １３ 回転軸 １４ スペーサ部 １５ａ，３８ａ 上ベアリング １５ｂ，３８ｂ 下ベアリング １６ 部材 １７ 磁性流体シール １８ 磁性流体 １９ ロータフレーム ２０ スペーサ ２１ モータ ２３ ボール ２４ 内輪 ２５ 外輪 ２６ 絶縁部材 ２８ 磁気ディスク ２９ 磁気ディスク領域 ３０ ベース ３１ カバー ３２ ヘッド ３３ ディスクスペーサ ３４ クランプ板 ３５，３９ アクチュエータ ３６ アクチュエータ軸 ３７ アーム ４０ アーム支え ４１，４４ 磁気ディスクの共振点 ４２ アクチュエータの共振点 ４３ ベースの共振点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブラケットに固定されたスタータコアを持
   ち、前記スタータコアには駆動巻線がなされ、回転子に
   は前記ステータコアに対向する位置に駆動マグネットが
   取り付けられ、更に前記ブラケットの中央部の穴には固
   定軸が取り付けられ、回転子はハブを持ち、前記ハブを
   回転可能に支える２つ以上のボールベアリングが前記固
   定軸に嵌挿された軸固定型構成において、ブラシレスモ
   ータの回転数Ｎ、前記ボールベアリングの玉数Ｚとした
   とき、前記ボールベアリングが回転して、前記ボールベ
   アリングより発生するボール公転周波数とボール自転周
   波数を除いたうねり振動周波数であるボールのうねり振
   動（アキシャル方向）はＦｄａ＝２×ｎ×Ｆｂ、ボール
   のうねり振動（ラジアル方向）はＦｄｒ＝Ｆｄａ±Ｆ
   ｃ、内輪うねり振動（アキシャル方向）はＦｅａ＝ｎ×
   Ｚ×Ｆｃ、内輪うねり振動（ラジアル方向）はＦｅｒ＝
   ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外輪うねり振動（アキシャル方向）はＦ
   ｆａ＝ｎ×Ｚ×（Ｆｒ−Ｆｃ）、外輪うねり振動（ラジ
   アル方向）はＦｆｒ＝Ｆｆａ±Ｆｒのそれぞれが５００
   Hz以上となるブラシレスモータの回転数Ｎと前記ボール
   ベアリングの玉数Ｚとの組合せからなるブラシレスモー
   タ。
2. 【請求項２】ブラケットに固定されたスタータコアを持
   ち、前記スタータコアには駆動巻線がなされ、回転子に
   は前記ステータコアに対向する位置に駆動マグネットが
   取り付けられ、更に前記ブラケットの中央部には円筒状
   の突出部が形成され、前記回転子はハブを持ち、前記ハ
   ブに中央部の穴に固定された回転軸を持ち前記回転軸を
   回転可能に支える２つ以上のボールベアリングが前記ブ
   ラケットの中央部に位置する円筒状の突出部に嵌挿され
   た軸回転型構成において、ブラシレスモータの回転数
   Ｎ、前記ボールベアリングの玉数Ｚとしたとき、前記ボ
   ールベアリングが回転して、前記ボールベアリングより
   発生するボール公転周波数とボール自転周波数を除いた
   うねり振動周波数であるボールのうねり振動（アキシャ
   ル方向）はＦｄａ＝２×ｎ×Ｆｂ、ボールのうねり振動
   （ラジアル方向）はＦｄｒ＝Ｆｄａ±Ｆｃ、内輪うねり
   振動（アキシャル方向）はＦｅａ＝ｎ×Ｚ×（Ｆｒ−Ｆ
   ｃ）、内輪うねり振動（ラジアル方向）はＦｅｒ＝Ｆｅ
   ａ±Ｆｒ、外輪うねり振動（アキシャル方向）はＦｆａ
   ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃ、外輪うねり振動（ラジアル方向）はＦ
   ｆｒ＝ｎ×Ｚ×Ｆｃのそれぞれが６００Hz以上となるブ
   ラシレスモータの回転数Ｎと前記ボールベアリングの玉
   数Ｚとの組合せからなるブラシレスモータ。