JPS63249444A

JPS63249444A - モ−タ

Info

Publication number: JPS63249444A
Application number: JP7980587A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Seo; 雄三瀬尾; Manabu Shiraki; 学白木
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Shicoh Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Shicoh Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1988-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、モータの軸承構造に関し、より詳しくは、特
にファンモータのように、安価で、しかも長寿命且つ信
頼性を要求されるディスク型惧相ブラシレスファンモー
タに好適な軸承構造に関する。

［従来技術とその問題点］ブラシレスファンモータ等、１万時間以上に渡って信頼
性の要求されるは、玉軸承を２個用いた第３図に示すよ
うな軸承構造が一般的に用いられている。

この第３図の軸承構造について説明すると１回転軸１の
上部には１円板状のロータ（例えば、ディスク形ブラシ
レスモータでは、マグネットロータ等となる）２が取り
付けられている。

回転軸１は、この上下両端部では、２個のボールベアリ
ング等の玉軸承３，４によって回動自在に支持されてい
る。玉軸承３，４は、固定部５に植立された円筒状の軸
承ハウス６の上下両開口端部に装着している。ロータ２
と玉軸承３，４間には、スプリング７を介在させて玉軸
承３に与圧をかけている。またスプリング７の与圧によ
り２回転軸１が下方に抜は出るのを防ぐために玉軸受４
の下端部において止め輪８を当該回転軸１に係合させて
いる。

また別の例としての軸承構造では、与圧を与えるための
スプリング７を玉軸承３と４間に介在させた第４図に示
すものが公知になっている。

然しなから、第３図および第４図の軸承構造のいずれも
、高価な玉軸受３，４を２個必要とするほか、玉軸受３
または／および４に与圧を行うためのスプリング７及び
止め￥Ａ８等の部品が必要であり、これらを組み立てる
ための工数も多く。

モータのコストを高いものにしていた。

尚、安価な軸承としては、含油焼結金属（オイルレスメ
タル）軸承等の滑り軸承が知られているが、ファンモー
タ等の場合でも、９；ｉ心等によるラジアル荷重が軸承
に加わるため、摩耗が生じ、短寿命、低信頼性となって
いた。

また軸承構造を安価にするために、２個の玉軸承のうち
の１個を含油焼結金属軸承に置き換えたものが見られる
が、これは、コストを安くするために、単に１個を含油
焼結金属軸承としているに過ぎず１回転子の偏心等によ
り、玉軸承を２個用いた場合に比較して大きな摩耗が生
じ、長寿命につながらず、短寿命、低信頼性のものとな
っていた。

例えば、１個の玉軸承と１個の含油焼結金属軸承を用い
たものとしては、特開昭６２−２３３４２号に開示の軸
承構造が公知になっているので。

これについて第５図を参照して説明すると、第５図のも
のは、偏平モータ用スピンドルを示すもので、９はハウ
ジングであり、このハウジング９には貫通孔１０が形成
され、この貫通孔１０の下部が大径部１１に上部が小径
部１２に形成され、大径部１１には玉軸承４が、小径部
１２には含油焼結金属軸承１３がそれぞれ内装され、軸
承を構成している。上記軸承４と含油焼結金属軸承１３
とで１回転軸を回動自在に軸支している。

回転軸１の下端部には、玉軸承４と当接するフランジ１
４がはめ着けられ、上部にはフロッピーディスク１５を
支承するハブ１６がはめ着けられている。

かかる第５図に示す軸承構造によると、確かに玉軸受が
１個減るためコストが安くなる。

然しながら、この軸承構造のものは、同図から明らかな
ように、ロータとなるハブ等の重心が。

含油焼結金属軸承１３にかかるため、ロータの偏心等に
より１回転軸１の首振りを一時的に押さえることができ
るとしても、それは短い期間にすぎず、含油焼結金属軸
承１３が摩耗し、この結果。

下端部に設けた玉軸承４のみが有効に作用したとしても
、その玉軸承４も１個であるため、負担がかかり１本来
的な玉軸承の役割が果たせず、性能の良い軸承として機
能しないばがりが、その位置の玉軸承４は回転軸１の首
振りを押さえることができず、また玉軸承４の寿命が短
くなるため、長期間に渡って維持できず、高性能並びに
長寿命化が期待できなかった。

このように、単に２個の玉軸承のうちの１個を安価にす
るために含油焼結金属軸承に置換しただけでは、２個の
玉軸承を設けたと同様の寿命と信頼性を維持することが
できない。

［本発明の課題］本発明は、安価にするために２個の玉軸承を用いる代わ
りに、そのうちの１個の軸承を安価な焼結含油軸承等の
滑り軸承を用いても、２個の玉軸承を用いたと同様の寿
命並びに信頼性を確保することで、この軸承構造のモー
タの品質を一定に保持できるようにすることを課題にな
されたものである。

［本発明の課題を達成する為の手段］本発明は、上記課題を達成するためになされたもので、
ロータの重心部を玉軸承で支承し、他の一点は滑り軸承
で支承することにより、信頼性を損なわず、高価な玉軸
承の使用箇所を２つから１つに減じることを可能にする
手段を提供する。

特に、このようにした場合、ロータとステータ間の磁気
吸引力により玉軸承の与圧を行うことが可能であり、こ
れを利用すれば与圧に必要な部品点数を減じることがで
き１本発明の作用効果を更に助長でき、コストの低下を
図ることも可能である。

［本発明の作用］玉軸承の使用個数を、２個から１個に減じても１本発明
によれば、信頼性の低下が生じない理由について説明す
る。

ファンモータ、レーザースキャナーモータ、磁気記録用
スピンドルモータ等の、所謂、ダイレクトドライブ方式
を採用したモータの軸承に加わる力は１本発明者が研究
・実験したデータによると、大分部がロータ重心が回転
軸からずれていることに起因するラジアル荷重である。

尚、それにも係わらず、従来では、第５図に示すように
、この点を無視しているために、長寿命化と信頼性が得
られないでいた。

本発明の場合では、モータの軸承に加わる力の作用点は
、ロータ重心であり、従って、ロータ重心部に玉軸承を
設けることにより、ラジアル荷重の大半をこれで承ける
ことができる。この点が本発明の最大の特徴点である。

しかし、これだけだと、玉軸承は１回転軸の首振りを完
全に押さえることが難しいので１本発明では、更に、玉
軸承から離れた位置に、滑り軸承を設けている。

滑り軸承には７回転軸の方向が変化した場合には、ラジ
アル荷重が加わるが、このようなことはまれにしか起こ
らないため、＊耗は殆ど起こらず、信頼性の低下を招く
ことは殆どない。

また本発明では、マグネットロータとステータヨーク（
本発明の後記する実施例では磁性体基板が、この役割を
成している）とが磁気的に吸引して互いに保持し合うの
で、与圧を行うためのスプリング等を必要としない。

このように１本発明では、玉軸承と滑り軸承とを合理的
な位置に採用することで、従来のように、単にコストの
低下のみを図るのみならず、寿命及び信頼性の点でより
一層の効果を得ることができる。

［本発明の実施例コ第１図は本発明の軸承構造を採用したコアレス構造のデ
ィスク型軸流ブラシレスファンモータ１７の部分縦断面
図で、このブラシレスファンモータ１７の本体１８の斜
視図は第２図に示すようになっている。

ファンモータ本体１８は、第２図に示すように平面角型
で且つ縦断面において凹部となっている外側ケーシング
１９を有している。

上記ブラシレスファンモータ本体１８には、内側径方向
に伸びるステー２０を介してその内周部にプラスチック
によって一体してカップ型モータケーシング２１を形成
している。

このことにより１本体１８とケーシング２１間の下部に
透孔２９を形成している。

ケーシング２１には、支柱２２が一体して形成され、支
柱２２の上部には、磁性体基板２３が螺子２５によって
固定されている。

磁性体基板２３の下面には、駆動回路を構成する電気部
品２４を配設しており、上面部には、複数個の空心型電
機子コイル２６群及び図示しない位置検知素子を配設し
て軸方向の空隙を介して後記するマグネットロータ２７
と相対的に回動するように面対向している。

マグネットロータ２７は、Ｎ、Ｓの磁極が交互に形成さ
れた２Ｐ（Ｐは１以上の整数）極の円環状のフラットな
ものに形成され、その上部のロータヨーク２８を介して
回転ファン３０のカップ型本体部３１にプラスチックに
よって一体してモールド形成されている。カップ型本体
部３１の側面部には１回転することで下方の透孔２９に
風を送風することができるフィン３２を一体形成してい
る。

カップ型本体部３１の下面略々中央部にボス部３３を形
成し、この部分に回転軸３４の上端部を固定し１回転フ
ァン３０と一体して回転するようにしている。

回転軸３４は、ケーシング２１の中央部に植立された軸
承ハウス３５に装着された軸承３６゜３８によって回動
自在に支持されている。

ここで、玉軸承３６は、１１ｉ心等によって発生する荷
重の大部分を承けるようにするため、ロータ（主にマグ
ネットロータ２７．ロータヨーク２８及び回転ファン３
０によって構成されている。）の重心部に位置するよう
に軸承ハウス３５の上部開口端部に装着している。符号
３７は１ロータ重心を示す。

また玉軸承３６のみでは２回転軸３４の首振りを完全に
押さえることが難しいめで、含油焼結金属軸承等の滑り
軸承３８を玉軸承３６から離れた軸承ハウス３５の下端
開口部に設け１回転軸３４の首振り運動によって生ずる
荷重のみをこれで承けるようにしている。

また滑り軸承３８の下部には、少し離して１回転軸３４
に止め輪３９を係合している。

尚、マグネットロータ２７と磁性体基板２３間の磁気吸
引力のため１ラジモこれは、特に、この実施例のディスク型モータの場合、
大きいものとなっている０本発明における軸承構造にあ
っては、このラジアル荷重は、玉軸承に対する与圧力と
して有効に作用するため。

与圧を行うためのスプリング等は必要としない。

また、ロータの抜けることを防ぐために、止め輪３９を
設けているが、従来の軸承構造と異なり１通常時は止め
輪３つに力がかからないため。

プラスチック製のリング等の簡単なものが使用でき、コ
スト的にも１組み立てにおいても有利となっている。

［発明の効果コ以上詳細に説明したように１本発明によれば。

信頼性を損なうことなく、高価な玉軸承の使用個数を２
つから１つに減じる他、与圧に必要な部品点数を減じ５
組み立て工数を減じることが可能であり、信頼性の高い
モータを安価に製造することが可能となる。これは、フ
ァンモータ、レーザースキャナーモータ、磁気記録装置
用スピンドルモータ等１幅広い分野に応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸承構造を適用したディスク型軸流ブ
ラシレスファンモータの部分縦断面図。第２図は同ブラシレスファンモータの本体の斜視図、第
３図乃至第５図はそれぞれ従来の軸承構造の説明図であ
る。１・・・回転軸、２・・・ロータ。３．４・・・玉軸承、５・・・固定部、６・・・軸承ハ
ウス、７・・・スプリング、８・・・止め輪、９・・・
ハウジング、１０・・・貫通孔。１１・・・大径部、１２・・・小径部。１３・・・含油焼結金属軸承、１４・・・フランジ、１
５・・・フロッピーディスク、１６・・・ハブ、１７・
・・ディスク型軸流ブラシレスファンモータ、１８・・
・ブラシレスファンモータ本体、１つ・・・外側ケーシ
ング、２０・・・ステー、２１・・・カップ型モータケ
ーシング。２２・・・支柱、２３・・・磁性体基板。２４・・・電気部品、２５・１．螺子。２６・・・電機子コイル、２７・・・マグネットロータ
、２８・・・ロータヨーク、２９・・・透孔、３０・・
・回転ファン、３１・・・カップ型本体部、３２・・・
フィン、３３・・・ボス部。３４・・・回転軸、３５・・・軸承ハウス。３６・・・玉軸承、３７・・・ロータ重心。３８・・・滑り軸承、３９・・・止め輪。

Claims

【特許請求の範囲】

ロータの重心部を玉軸承で支承し、他の一端を滑り軸承
で支承したことを特徴とするモータ。