JP2004088817A - Dynamic-pressure bearing motor and device using it - Google Patents

Dynamic-pressure bearing motor and device using it Download PDF

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Takekatsu Yamamoto
山本 武克
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the outflow of wear powder to outside of a motor produced by the friction of a dynamic pressure bearing when large vibration is added to it at the start or stop of the dynamic-pressure bearing motor or due to disturbance. <P>SOLUTION: The dynamic-pressure bearing has a relatively rotatable shaft and a sleeve supported by a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing. A drive motor, a stator and a magnet for a rotor constituting the drive motor are arranged in a communication path between the sleeve opening and the outer opening of the dynamic pressure bearing motor. Moreover, a labyrinth seal is arranged in the communication path. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理分野で使われるディスクドライブ装置やレーザービーム型プリンター装置等に用いられる動圧軸受モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ディスクドライブ装置やレーザービーム型プリンター装置のモータ部の軸受けとしては玉軸受が用いられていた。近年データ転送の高速化やプリントの高速化の要求によるモータの高速回転にともない、これらの軸受はモータの高速回転に対応できるように従来の玉軸受ではなく動圧軸受が使用されるようになってきた。
【0003】
図7は、特開2000−352417号公報に示されている第1の先行技術の動圧軸受モータの断面図である。図において、いずれも鉄などの磁性材料で作られた、スラストフランジ107とシャフト103が対向する隙間102でスラスト動圧軸受が形成され、スリーブ104とシャフト103の隙間101でラジアル動圧軸受が形成される。スリーブ104内には、駆動モータMのロータ用の磁石109が設けられている。ベース111の上には、磁石109に対向して駆動モータMのステータ110が設けられている。ステータ110に通電してスリーブ104を所定の回転速度で回転させるとスリーブ104はシャフト103との間に隙間101及び102を保って非接触で回転する。
【0004】
図8は、他の先行例である特開平11−275807号公報に示されている第2の先行技術の動圧軸受モータの断面図である。図において、スリーブ124の軸128の下端部に取り付けられたスラストフランジ127とスラストメインプレート125が対向する隙間122、およびスラストフランジ127とスラストサブプレート126が対向する隙間129でスラスト動圧軸受が形成される。またスリーブ124とシャフト123との間の隙間121でラジアル動圧軸受が形成される。軸128の外周部には、駆動モータMのロータ用の磁石136が設けられている。円筒状のシャフト123の内周部には、磁石136に対向して駆動モータMのステータ130が設けられている。ステータ130に通電してスリーブ124を所定の回転速度で回転させると、スリーブ124はシャフト123との間に隙間121、122及び129を保って非接触で回転する。
【0005】
動圧軸受モータは非接触で回転するため振動や騒音が少なく、高速回転が可能となるという優れた性能を持つ。しかし動圧軸受特有の問題の一つに、例えば図7における隙間101と隙間102の対向面の接触による摩耗粉の発生がある。動圧軸受は、所定の回転速度で回転しているとき(定常回転時)は動圧の発生により対向面は非接触であるが、停止状態から所定の回転速度に達するまでのスタート時や、所定の回転速度から停止状態に至るまでのストップ時には動圧が発生しないため対向面が接触する。すなわち回転のスタート時とストップ時にはシャフト103とスリーブ104が接触してすれ合い、表面が摩耗して摩耗粉が発生する。また、シャフト103とスラストフランジ107とが接触して摩耗粉が発生する。さらに、外乱が加わると定常回転時でもシャフト103とスリーブ104が接触して摩耗粉が発生するおそれがある。この摩耗粉が動圧軸受モータの回転によって発生する気流に乗って点線112で示す経路(以下、連通路112という)で動圧軸受モータの外部開口120から外部へ流出すると、ハードディスクドライブ装置に用いられている場合はヘッド及び動圧軸受モータに取り付けたディスクを傷つけることがある。またプリンター用の場合はポリゴンミラーを汚すためプリントの品質に悪影響を及ぼす。
【0006】
この問題に対処するため、図7の第1の先行技術では、ラジアル動圧軸受部の開放端118と動圧軸受モータの外部開口120とを繋ぐ連通路112に環状のトラップ用の磁石114を配置する。磁石114とスリーブ104との対向面の隙間113を小さくして、この隙間を通る磁性体の摩耗粉を磁石114で吸着する。
また、図8の第2の先行技術では、点線132で示す連通路(以下、連通路132という)中に環状のラビリンスシール133を配置している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
第1の先行技術の磁石によって摩耗粉を吸着する方法は、連通路112を長くし、大きな面積の強力な磁石114を設けないと動圧軸受モータの回転中に流出する摩耗粉の吸着が完全には出来ない。吸着を完全にするために大きな面積の強力な磁石114を使用すると、その磁力によってモータの回転が影響をうけ消費電流の増大や回転数変動が起こるなどモータの特性が悪化する。隙間113を極めて小さくすると、摩耗粉の吸着は完全になされるが、摩耗粉によって隙間113が詰まり、動圧軸受がロックされ回転できなくなるおそれがある。また高い加工・組立精度が必要になりコストも上昇する。
【0008】
一方、図8の第2の先行技術では、ラビリンスシールを設けているので動圧軸受モータの回転中は空気の流動によるラビリンスシールの遮蔽機能によって摩耗粉の流出を防止できる。しかし停止時にはその機能を失うため摩耗粉が動圧軸受モータの外部へ流出する。
本発明は、前記各先行技術の問題を解決し動圧軸受モータのスタート時及びストップ時や回転中に外乱が加わったときに発生する摩耗粉をモータの回転中及び停止中に外部へ流出させることのない、高い信頼性を有する動圧軸受モータ及びそれを用いた装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の動圧軸受モータは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受により支持されて相対的に回転可能になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、前記駆動部を構成するステータとロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする。
【0010】
本発明の動圧軸受モータによれば、駆動部を構成するステータとロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記連通路にラビリンスシールを設けている。動圧軸受モータの回転中はラビリンスシールによって摩耗粉の外部への流出が防止され、動圧軸受モータの停止時にはロータ用磁石によって摩耗粉を吸着して外部への流出を防止することができる。従って図7に示す従来技術のように、摩耗粉の吸着用に別の磁石を設ける必要がない。別の磁石を設けることにより生じるスリーブの制動作用がないので、従来技術の問題点であった駆動部の電流増加や回転精度の低下は生じない。
【0011】
本発明の他の観点の動圧軸受モータは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受に支持されて相対的に回転可能になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、前記駆動部を構成するステータとロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記スリーブの開口部と前記駆動部との間の連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする。
本発明の他の観点の動圧軸受モータによれば、上記の効果に加えて、ラビリンスシールと外部開口との間の連通路にロータ用磁石を配置するので、ラビリンスシールを通過した摩耗粉もロータ用磁石で吸着され、摩耗粉の外部への流出の防止効果が更に向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明の動圧軸受モータは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受によって支持され、相対的に回転自在になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、駆動部を構成するステータとロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との連通路に配置すると共に、前記連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする。これにより動圧軸受モータの回転時及び停止時とも動圧軸受モータの外部への摩耗粉の流出を防ぐことができる。
請求項2に記載の発明の動圧軸受モータは、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受によって支持され、相対的に回転可能になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、前記駆動部を構成するステータとロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記スリーブの開口部と前記駆動部との間の連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする。ラビリンスシールの外側にロータ用磁石があるため、ラビリンスシールを通り抜けた摩耗粉がロータ用磁石により吸着され、摩耗粉の流出をより効果的に防ぐことができる。
【0013】
請求項3に記載の発明の動圧軸受モータは、前記ラジアル動圧軸受の対向面の少なくとも一方の表面、及び前記スラスト動圧軸受の対向面の少なくとも一方の表面が磁性材料で構成されていることを特徴とする。摩耗粉が磁性体となるのでロータ用磁石で吸着できる。
請求項4に記載の発明の動圧軸受モータは、前記ラジアル動圧軸受の対向面の一方の表面が磁性材料で構成され、対向する他方の表面が前記磁性材料よりも高い硬度を有する材料によって構成され、前記スラスト動圧軸受の対向面の一方の表面が磁性材料で構成され、対向する他方の表面が前記磁性材料よりも高い硬度を有する材料によって構成されていることを特徴とする。摩耗粉が磁性体のみになるので、ロータ用磁石ですべて吸着される。
【0014】
請求項5に記載の発明の動圧軸受モータは、前記高い硬度を有する材料がセラミックスであることを特徴とする。これにより軸受面の耐摩耗性が向上する。
請求項6に記載の発明の動圧軸受モータは、前記セラミックスがTiN、TiAlN、TiC、TiCN、CrN、SiC、Si、Al、cBN(キュービック ボロン ナイトライド)の群から選択した1つであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明の動圧軸受モータは、前記高い硬度の材料がDLC(Diamond Like Carbon)であることを特徴とする。これにより耐摩耗性と共に潤滑性も向上する。
請求項8に記載の発明の動圧軸受モータは、前記DLCがアモルファスカーボン、水素化アモルファスカーボン、ダイヤモンド状炭素膜、硬質炭素膜の群から選択した1つであることを特徴とする。
【0015】
請求項9に記載の発明の動圧軸受モータは、前記ステータと前記ロータ用磁石の対向面が、前記ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受部から発生する摩耗粉を動圧軸受モータの停止時に吸着できる所定の間隔になされていることを特徴とする。これによりモータ停止時において確実に摩耗粉を吸着できる。
請求項10に記載の発明の回転装置は、請求項1から9のいずれかに記載の動圧軸受モータにポリゴンミラー又は記録ディスクを取り付けたことを特徴とする。
請求項11に記載の発明の記録ディスク装置は、請求項10記載の回転装置を搭載した記録ディスク装置である。
請求項12に記載の発明のプリンター装置は、請求項10記載の回転装置を搭載したプリンター装置である。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の動圧軸受モータの好適な実施例について図1から図6を参照して説明する。
《第1実施例》
以下に、本発明の第1実施例の動圧軸受モータを、図1から図5を参照して説明する。
【0017】
図1は本発明の第1実施例の動圧軸受モータの断面図である。この動圧軸受モータはハードディスクドライブに適用するためのものである。動圧軸受モータの基台となるベース10にシャフト3と駆動部である駆動モータMの環状のステータ9が取り付けられている。シャフト3の上端にはスラストサブプレート5が取り付けられている。シャフト3には回転可能にスリーブ4が取り付けられている。スリーブ4は上部にピン7を有し、ピン7の下端にはスラストフランジ6が取り付けられている。スリーブ4の下部には駆動モータMのロータ用の短筒状又は環状の磁石8がステータ9に対向して取り付けられている。ステータ9の巻線9Aに通電すると、磁石8とステータ9との間の磁気的相互作用によってスリーブ4は回転する。シャフト3、スリーブ4、スラストサブプレート5及びスラストフランジ6はフェライトなどの磁性材料で作られている。
シャフト3とスリーブ4との間の隙間1(例えば、3〜5ミクロン)にはラジアル動圧軸受が形成される。またスラストフランジ6とシャフト3との間の隙間2A(例えば、8〜15ミクロン)及びスラストフランジ6とスラストサブプレート5との間の隙間2B(例えば、8〜15ミクロン)においてスラスト動圧軸受が形成される。この技術分野では既知であるので図示を省略したが、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受を形成する隙間の対向面の少なくとも一方の面に、ヘリングボーンやスパイラル形状などの動圧発生溝が形成されている。
【0018】
このように構成された動圧軸受モータでは、スリーブ4の回転中に隙間1及び隙間2A、2Bに動圧が発生し、スリーブ4はシャフト3に非接触で支持される。しかし、動圧軸受モータの停止状態から所定の回転速度に達するまでのスタート時及び所定の回転速度から停止状態に至るまでのストップ時には動圧が十分に発生していないため、隙間1及び隙間2A、2Bで対向面が接触し摩擦が生じる。この摩擦によって摩耗粉が発生する。また、動圧軸受モータの回転中でも外乱により大きな力が加わった場合、対向面の接触が生じ、摩耗粉が発生する。本実施例では、以下に説明する構成によって摩耗粉が動圧軸受モータの外部へ流出するのを防止している。
【0019】
図1において、隙間1の下部のスリーブ4の開口部20と動圧軸受モータの外部への開口である外部開口22との間の点線11で示す連通路(以下、連通路11という)内の気流の通路をはさんで駆動モータMのステータ9とロータ用磁石8を向かい合うようにして配置する。また連通路11の外部開口22の近くに環状のラビリンスシール12を配置する。これら両者により、動圧軸受モータの回転中はラビリンスシール12の既知の遮蔽機能によって摩耗粉が外部開口22から流出するのを防ぐことができる。ラビリンスシール12が遮蔽機能を有しない動圧軸受モータの停止中は、ロータ用磁石8によって摩耗粉を吸着し、摩耗粉の流出を防ぐことができる。
【0020】
本実施例によれば、ロータ用磁石8が摩耗粉を吸着するので別個の摩耗粉トラップ用磁石を設ける必要がなく、その分ステータ9とロータ用磁石8を含む駆動モータMのスペースを大きくとることができる。その結果効率が良く高精度な駆動モータMを構成することが出来る。なお、ステータ9、ロータ用磁石8及びラビリンスシール12はスリーブの開口部20と外部開口22との間の連通路11内に配置されていればよく、ステータ9、ロータ用磁石8及びラビリンスシール11の配置場所は図1に示すものに限定されるものではない。図1に示す動圧軸受モータでは、ベース10にラビリンスシール12を設け、ラビリンスシール12が挿入される凹部12Aをスリーブ4に形成している。しかし、ラビリンスシール12をスリーブ4に設け、凹部をベース10に形成してもよい。さらにラビリンスシール12を2ヶ所形成してもよい。ラビリンスシール12を例えばL字形(図示省略)に形成することも可能である。
【0021】
ラジアル動圧軸受を構成するシャフト3とスリーブ4の少なくとも一方の表面を磁性材料で構成すると、摩耗粉の大半が磁性材料となるため、ロータ用磁石8で吸着可能となり有効である。同様の理由で、スラスト動圧軸受を構成する、スラストフランジ6とシャフト3の少なくとも一方の表面、及びスラストフランジ6とスラストサブプレート5の少なくとも一方の表面を磁性体で構成するとよい。
隙間1をもって対向するシャフト3とスリーブ4の何れか一方の面を磁性材料で構成し、他方の面を磁性材料よりも高い硬度を有する材料のコーティング膜によって構成してもよい。こうすると、磁性材料面のみが摩耗するので、摩耗粉が全て磁性材料になる。図1では、シャフト3の外周面に高い硬度を有する材料のコーティング膜13Aを形成し、スラストフランジ6の両面に高い硬度を有する材料のコーティング膜13Bを形成している。高硬度の材料としては、Tin、TiAlN、TiC、TiCN、CrN、SiC、Si、Al、cBN(キュービック ボロン ナイトライド)等のセラミックスが適している。これにより動圧軸受モータの耐摩耗性が向上し、長寿命になる。高い硬度を有する材料として、アモルファスカーボン、水素化アモルファスカーボン、ダイヤモンド状炭素、硬質炭素等のDLC(Diamond Like Carbon)を使用すると、耐摩耗性と共に潤滑性も向上する。コーティングするのではなく部材自体を高い硬度を有する材料で製作してもよい。高い硬度の材料は磁性・非磁性材料を問わない。
【0022】
図1の左下部の連通路11の近傍を拡大した断面図を図2に示す。図において、ステータ9とロータ用磁石8の対向する面の間隔である対向面間隙14を0.1mmとし、ロータ用磁石8の表面磁束密度を1.0T(テスラ)から0.05Tまで変化させ、起動停止を繰り返しながら動圧軸受モータの外部開口22への摩耗粉の流出とモータの電流値を調べた結果を図3の(a)の表に示す。図3の(a)の第3及び第4欄において、「○」は摩耗粉の外部への流出がないことを表し、「×」は外部へ流出したことを表す。図3の(a)において、ラビリンスシール12を設けない場合、第1欄の表面磁束密度が1.0Tのときは、第3欄に「○」で示すように、動圧軸受モータの外部開口22からの摩耗粉の流出はなかった。表面磁石密度が0.5T以下では、第3欄に「×」で示すように、外部開口22から摩耗粉が流出した。ラビリンスシール12を設けた図1に示すものでは、表面磁束密度が0.05T以上であれば、第4欄に「○」で示すように、外部開口22からの摩耗粉の流出はなかった。第5欄に示すステータ9の巻線の電流値は表面磁束密度が小さくなるほど小さくなった。
図3の(b)は、ロータ用磁石8の表面磁束密度を0.2Tとし、図2に示す対向面間隙14を1.0mmから0.02mmまで変えたときの、外部開口22からの摩耗粉の流出と、ステータ9の巻線の電流値を調べた結果の表である。ラビリンスシールを設けていないときの結果を第3欄に示す。この場合「×」で示すように、第1欄に示す対向面間隙14の変化範囲では、動圧軸受モータの外部開口22からの摩耗粉の流出は防げなかった。ラビリンスシール12を設けたものにおいては、対向面間隙が1.0mmから0.02mmの範囲において第4欄に「○」で示すように、摩耗粉の流出を防ぐことができた。なおステータ9の電流値はほぼ一定だった。
【0023】
図3の(a)では表面磁束密度が1.0Tの時の第5欄に示す電流値は800mAであり、表面磁束密度が0.05Tの時のモータ電流値は600mAである。本実施例ではラビリンスシール12を設けることによりロータ用磁石8の表面磁束密度を0.05T程度まで小さくしても摩耗粉の流出はないので電流値を600mmA程度に小さくできモータ特性の悪化が防げる。なお、通常のHDD用モータにおけるロータ用磁石8の表面磁束密度は0.1〜0.5Tであり、対向面間隙14は0.05〜0.5mmであるので、上記の範囲に入っている。
【0024】
本実施例の効果を確認するため図7に示す従来技術の摩耗粉トラップ用磁石114を使用した動圧軸受モータの実験結果を図4の(a)及び図4の(b)に示す。図4の(a)は、トラップ用磁石114の表面磁束密度が0.2T、トラップ用磁石114とスリーブ104との間の隙間のトラップ用磁石対向面間隙が0.05mm、ロータ用磁石109とステータ110との隙間が0.1mmのとき、ロータ用磁石109の表面磁石密度を第1欄に示すように1.0Tから0.05Tまで変えて、摩耗粉の外部への流出とモータ電流値を調べた結果の表である。図4の(b)はロータ用磁石109の表面磁束密度が0.2T、磁石114とスリーブ104との間の隙間のトラップ用磁石対向面間隙が0.05mmのとき、ロータ用磁石109とステータ110との隙間を1.0mmから0.02mmまで変えて、摩耗粉の外部への流出とモータの電流値とを調べた結果の表である。図4の(a)及び(b)において、第3欄に「○」で示すように外部への摩耗粉の流出はなかった。しかし第4欄の電流値は、通常値600〜650mAに対して1000ないし1200mAを示した。これは、トラップ用磁石114の磁気により、スリーブ104に大きな制動力がかかり、磁石109とステータ110により構成されたモータに大きなトルクが必要となっていることを示している。このように電流値が大幅に増えるとステータ110の発熱も多くなりモータ特性の悪化をまねくおそれがある。本実施例では図3の(a)及び(b)に示すように電流値が前記従来技術のものより大幅に少ないので、モータの特性が悪化するおそれはない。
【0025】
図5は図2に示す対向面間隙14とロータ用磁石8の表面磁束密度を変えた場合の、摩耗粉の流出を防止できる条件の実験結果を示すグラフである。図5において、曲線の下側の領域において流出を防ぐことができる。この結果は、モータ停止時に摩耗粉を吸着できる対向面間隙14とロータ用磁石8の表面磁束密度の値であり、この結果を動圧軸受モータの設計に利用すると有効である。
第1実施例は固定されたシャフト3の上部にスラスト軸受2A、2Bを形成した片持ち形式の動圧軸受構成を示している。しかし本実施例は、シャフト回転タイプの動圧軸受モータにも適用できる。またラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受の形状や構成位置が変わったもの、ラジアル・スラスト動圧軸受が一体となった球形状やそろばん玉形状に対しても本発明を適用することができる。
本実施例の動圧軸受モータはポリゴンミラーや記録ディスク等の非回転体を取り付けた回転装置として使用可能で、記録ディスク装置やプリンタ装置にこの回転装置を用いると有効である。
【0026】
《第2実施例》
以下に、本発明の第2実施例の動圧軸受モータについて図6を用いて説明する。
図1に示す前記第1実施例では、連通路11のスリーブ開口部20側にステータ9とロータ用磁石8を設け、外部開口22の近くにラビリンスシール12を配置している。これに対して、図6に示す第2実施例では、連通路11の軸受開口部20側にラビリンスシール13を設け、外部開口22側にステータ9とロータ用磁石8を配置している。その他の構成は第1実施例と同様である。この構成により、ラビリンスシール13を通り抜けた摩耗粉も動圧軸受モータの回転停止時に摩耗粉トラップ用のロータ用磁石8で吸着可能であり、摩耗粉の流出を防ぐ効果を更に高めることができる。
【0027】
【発明の効果】
各実施例で詳細に説明したように、本発明の動圧軸受装置によれば、軸受開口部と動圧軸受モータの外部への開口との間の連通路にステータとロータ用磁石及びラビリンスシールを配置している。従って、動圧軸受モータのスタート時、ストップ時及び外乱によって振動が加わったときなど、動圧軸受の摩擦によって発生する摩耗粉が、動圧軸受モータの回転中は主としてラビリンスシールによって阻止され、停止中はロータ用磁石によって吸着されて外部へ流出しない。従って本発明の動圧軸受モータが適用される装置の信頼性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における動圧軸受モータの断面図
【図2】本発明の第1実施例における連通路部分の拡大図
【図3】(a)は本発明の第1実施例におけるロータ用磁石の表面磁束密度の変化と摩耗粉の流出との関係の実験結果を示す表
(b)は対向面間隙と摩耗粉の流出との関係の実験結果を示す表
【図4】(a)は図3の(a)の実験結果と比較するための第1の従来例のロータ用磁石表面磁束密度の変化と摩耗粉の流出との関係の実験結果を示す表
(b)は第1の従来例の対向面間隙変化と摩耗粉の流出との関係の実験結果を示す表
【図5】本発明の第1実施例において摩耗粉の流出を防止できる条件を示す実験結果のグラフ
【図6】本発明の第2実施例における動圧軸受モータの断面図
【図7】第1の従来例の動圧軸受モータの断面図
【図8】第2の従来例の動圧軸受モータの断面図
【符号の説明】
1     隙間
2A、2B 隙間
3     シャフト
4     スリーブ
5     スラストサブプレート
6     スラストフランジ
7     ピン
8     ロータ用マグネット
9     ステータ
10    ベース
11    連通路
12    ラビリンスシール
12A   凹部
13A、13B コーティング膜
14    対向面間隙
20    スリーブの開口部
22    外部開口
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dynamic pressure bearing motor used in a disk drive device, a laser beam printer device, and the like used in the field of information processing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, ball bearings have been used as bearings for motor units of disk drive devices and laser beam printer devices. In recent years, with the demand for faster data transfer and higher printing speeds, motors have been rotating at higher speeds. Have been.
[0003]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a first prior art hydrodynamic bearing motor disclosed in JP-A-2000-352417. In the figure, a thrust dynamic pressure bearing is formed by a gap 102 where a thrust flange 107 and a shaft 103 are opposed to each other, and a radial dynamic pressure bearing is formed by a gap 101 between a sleeve 104 and a shaft 103, both made of a magnetic material such as iron. Is done. A magnet 109 for the rotor of the drive motor M is provided in the sleeve 104. A stator 110 of the drive motor M is provided on the base 111 so as to face the magnet 109. When the stator 104 is energized to rotate the sleeve 104 at a predetermined rotation speed, the sleeve 104 rotates in a non-contact manner while maintaining the gaps 101 and 102 between the sleeve 104 and the shaft 103.
[0004]
FIG. 8 is a cross-sectional view of a second prior art hydrodynamic bearing motor disclosed in JP-A-11-275807, which is another prior art. In the drawing, a thrust dynamic pressure bearing is formed by a gap 122 between the thrust flange 127 attached to the lower end of the shaft 128 of the sleeve 124 and the thrust main plate 125 and a gap 129 between the thrust flange 127 and the thrust sub-plate 126. Is done. A radial dynamic pressure bearing is formed by a gap 121 between the sleeve 124 and the shaft 123. A magnet 136 for the rotor of the drive motor M is provided on the outer periphery of the shaft 128. A stator 130 of the drive motor M is provided on an inner peripheral portion of the cylindrical shaft 123 so as to face the magnet 136. When the stator 130 is energized to rotate the sleeve 124 at a predetermined rotation speed, the sleeve 124 rotates in a non-contact manner while maintaining the gaps 121, 122, and 129 between the sleeve 124 and the shaft 123.
[0005]
Since the hydrodynamic bearing motor rotates in a non-contact manner, it has low vibration and noise, and has an excellent performance of enabling high-speed rotation. However, one of the problems peculiar to the dynamic pressure bearing is, for example, generation of abrasion powder due to contact between the opposing surfaces of the gap 101 and the gap 102 in FIG. When the dynamic pressure bearing is rotating at a predetermined rotation speed (at the time of steady rotation), the opposing surfaces are not in contact with each other due to the generation of dynamic pressure, but at the time of starting from a stopped state until reaching a predetermined rotation speed, At the time of a stop from a predetermined rotation speed to a stop state, no dynamic pressure is generated, so that the opposing surfaces come into contact with each other. That is, at the start and stop of the rotation, the shaft 103 and the sleeve 104 come into contact with each other, and the surfaces thereof are worn to generate wear powder. Further, the shaft 103 and the thrust flange 107 come into contact with each other to generate wear powder. Further, if a disturbance is applied, the shaft 103 and the sleeve 104 may come into contact with each other even during a steady rotation, and abrasion powder may be generated. When this abrasion powder flows out of the external opening 120 of the hydrodynamic bearing motor to the outside through a path indicated by a dotted line 112 (hereinafter referred to as a communication path 112) on the airflow generated by the rotation of the hydrodynamic bearing motor, it is used in a hard disk drive. Otherwise, the disk attached to the head and the hydrodynamic bearing motor may be damaged. In the case of a printer, the polygon mirror is stained, which adversely affects print quality.
[0006]
In order to address this problem, in the first prior art of FIG. 7, an annular trap magnet 114 is provided in a communication passage 112 connecting an open end 118 of a radial dynamic pressure bearing portion and an external opening 120 of the dynamic pressure bearing motor. Deploy. The gap 113 between the opposing surfaces of the magnet 114 and the sleeve 104 is reduced, and the magnet 114 attracts magnetic powder that passes through the gap.
Further, in the second prior art in FIG. 8, an annular labyrinth seal 133 is arranged in a communication path (hereinafter, referred to as a communication path 132) indicated by a dotted line 132.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The first prior art method of adsorbing wear powder by using a magnet is that, if the communication path 112 is made long and a strong magnet 114 having a large area is not provided, the adsorption of wear powder flowing out during rotation of the hydrodynamic bearing motor is completely achieved. Can not do. If a strong magnet 114 having a large area is used to complete the attraction, the magnetic force will affect the rotation of the motor, thereby deteriorating the characteristics of the motor, such as an increase in current consumption and fluctuations in the number of rotations. If the gap 113 is extremely small, the wear powder is completely absorbed, but the gap 113 is clogged by the wear powder, and the dynamic pressure bearing may be locked and cannot be rotated. In addition, high processing / assembly accuracy is required, and the cost increases.
[0008]
On the other hand, in the second prior art shown in FIG. 8, since the labyrinth seal is provided, the outflow of abrasion powder can be prevented by the function of shielding the labyrinth seal by the flow of air during rotation of the hydrodynamic bearing motor. However, when the motor is stopped, its function is lost, so that abrasion powder flows out of the hydrodynamic bearing motor.
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior arts, and causes abrasion powder generated when a disturbance is applied during start and stop of the hydrodynamic bearing motor or during rotation to flow outside during rotation and stop of the motor. It is an object of the present invention to provide a highly reliable hydrodynamic bearing motor and a device using the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The dynamic pressure bearing motor of the present invention constitutes the drive unit in a dynamic pressure bearing motor having a shaft, a sleeve, and a drive unit which are supported by a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing and are relatively rotatable. A stator and a rotor magnet are arranged in a communication passage between an opening of the sleeve and an external opening of the hydrodynamic bearing motor, and a labyrinth seal is provided in the communication passage.
[0010]
According to the dynamic pressure bearing motor of the present invention, the stator and the rotor magnet constituting the drive section are arranged in the communication path between the opening of the sleeve and the external opening of the dynamic pressure bearing motor, and the communication path Is provided with a labyrinth seal. During the rotation of the hydrodynamic bearing motor, the wear powder is prevented from flowing out to the outside by the labyrinth seal, and when the hydrodynamic bearing motor is stopped, the wear powder is attracted by the rotor magnet to prevent the wear powder from flowing out. Therefore, unlike the prior art shown in FIG. 7, it is not necessary to provide another magnet for absorbing the abrasion powder. Since there is no sleeve braking effect caused by the provision of another magnet, an increase in current of the drive unit and a decrease in rotational accuracy, which are problems of the prior art, do not occur.
[0011]
A hydrodynamic bearing motor according to another aspect of the present invention is a hydrodynamic bearing motor having a shaft, a sleeve, and a driving unit rotatably supported by a radial hydrodynamic bearing and a thrust hydrodynamic bearing. A stator and a rotor magnet that constitute a portion are disposed in a communication path between the opening of the sleeve and the external opening of the hydrodynamic bearing motor, and a communication path between the opening of the sleeve and the driving section; A labyrinth seal.
According to the hydrodynamic bearing motor of another aspect of the present invention, in addition to the above-described effects, since the rotor magnet is arranged in the communication path between the labyrinth seal and the external opening, wear powder that has passed through the labyrinth seal is also reduced. It is attracted by the rotor magnet, and the effect of preventing wear powder from flowing out is further improved.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The hydrodynamic bearing motor according to the first aspect of the present invention is a hydrodynamic bearing motor having a shaft, a sleeve, and a driving unit which are supported by a radial hydrodynamic bearing and a thrust hydrodynamic bearing, and are relatively rotatable. The stator and the rotor magnet forming the part are arranged in a communication path between the opening of the sleeve and the external opening of the hydrodynamic bearing motor, and a labyrinth seal is provided in the communication path. This makes it possible to prevent wear powder from flowing out of the dynamic pressure bearing motor both when the dynamic pressure bearing motor rotates and when the dynamic pressure bearing motor stops.
The dynamic pressure bearing motor according to claim 2 is a dynamic pressure bearing motor which is supported by a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing and has a relatively rotatable shaft, a sleeve, and a drive unit. A stator and a rotor magnet forming a driving unit are arranged in a communication path between the opening of the sleeve and the external opening of the hydrodynamic bearing motor, and a communication between the opening of the sleeve and the driving unit is arranged. A labyrinth seal is provided in the passage. Since the rotor magnet is outside the labyrinth seal, the wear powder that has passed through the labyrinth seal is adsorbed by the rotor magnet, and the outflow of the wear powder can be more effectively prevented.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, at least one of the opposing surfaces of the radial dynamic pressure bearing and at least one of the opposing surfaces of the thrust dynamic pressure bearing are made of a magnetic material. It is characterized by the following. Since the wear powder becomes a magnetic material, it can be attracted by the rotor magnet.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a hydrodynamic bearing motor, wherein one of the opposing surfaces of the radial dynamic pressure bearing is made of a magnetic material, and the other opposing surface is made of a material having a higher hardness than the magnetic material. The thrust dynamic pressure bearing is characterized in that one of the opposing surfaces is made of a magnetic material, and the other opposing surface is made of a material having a higher hardness than the magnetic material. Since the abrasion powder becomes only the magnetic material, it is all absorbed by the rotor magnet.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, the material having high hardness is ceramics. Thereby, the wear resistance of the bearing surface is improved.
Selection dynamic pressure bearing motor of the invention described in claim 6, wherein the ceramic TiN, TiAlN, TiC, TiCN, CrN, from the group of SiC, Si 3 N 4, Al 2 O 3, cBN ( cubic boron nitride) It is characterized in that it is one.
The dynamic pressure bearing motor according to the invention of claim 7 is characterized in that the material having high hardness is DLC (Diamond Like Carbon). Thereby, the lubricating property is improved as well as the wear resistance.
The dynamic pressure bearing motor according to claim 8 is characterized in that the DLC is one selected from the group consisting of amorphous carbon, hydrogenated amorphous carbon, diamond-like carbon film, and hard carbon film.
[0015]
In the dynamic pressure bearing motor according to the ninth aspect of the present invention, the opposing surfaces of the stator and the rotor magnet generate wear powder generated from the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing portion when the dynamic pressure bearing motor is stopped. It is characterized in that it is set at a predetermined interval at which it can be adsorbed. This makes it possible to surely adsorb the abrasion powder when the motor is stopped.
A rotating device according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that a polygon mirror or a recording disk is attached to the hydrodynamic bearing motor according to any one of the first to ninth aspects.
An eleventh aspect of the present invention is a recording disk device equipped with the rotating device of the tenth aspect.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a printer equipped with the rotating device according to the tenth aspect.
[0016]
【Example】
Hereinafter, a preferred embodiment of a hydrodynamic bearing motor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
<< 1st Example >>
Hereinafter, a hydrodynamic bearing motor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a sectional view of a hydrodynamic bearing motor according to a first embodiment of the present invention. This hydrodynamic bearing motor is for application to a hard disk drive. A shaft 3 and an annular stator 9 of a drive motor M as a drive unit are mounted on a base 10 serving as a base of a hydrodynamic bearing motor. A thrust sub-plate 5 is attached to the upper end of the shaft 3. A sleeve 4 is rotatably attached to the shaft 3. The sleeve 4 has a pin 7 at an upper part, and a thrust flange 6 is attached to a lower end of the pin 7. A short cylindrical or annular magnet 8 for the rotor of the drive motor M is attached to the lower part of the sleeve 4 so as to face the stator 9. When the winding 9A of the stator 9 is energized, the sleeve 4 rotates due to the magnetic interaction between the magnet 8 and the stator 9. The shaft 3, the sleeve 4, the thrust sub-plate 5, and the thrust flange 6 are made of a magnetic material such as ferrite.
A radial dynamic pressure bearing is formed in a gap 1 (for example, 3 to 5 microns) between the shaft 3 and the sleeve 4. In the gap 2A (for example, 8 to 15 microns) between the thrust flange 6 and the shaft 3, and in the gap 2B (for example, 8 to 15 microns) between the thrust flange 6 and the thrust sub-plate 5, the thrust dynamic pressure bearing is used. It is formed. Although not shown in the art because it is known in the art, a dynamic pressure generating groove such as a herringbone or spiral shape is formed on at least one of the opposing surfaces of the gap forming the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing. Have been.
[0018]
In the thus configured dynamic pressure bearing motor, dynamic pressure is generated in the gap 1 and the gaps 2A and 2B while the sleeve 4 is rotating, and the sleeve 4 is supported by the shaft 3 in a non-contact manner. However, the dynamic pressure is not sufficiently generated at the time of the start of the dynamic pressure bearing motor from the stop state to the predetermined rotational speed and at the time of the stop from the predetermined rotational speed to the stop state, so that the gap 1 and the gap 2A are not generated. At 2B, the opposing surfaces come into contact with each other, causing friction. Abrasion powder is generated by this friction. Further, when a large force is applied due to disturbance even during the rotation of the hydrodynamic bearing motor, contact between the opposing surfaces occurs, and wear powder is generated. In this embodiment, the wear powder is prevented from flowing out of the dynamic pressure bearing motor by the configuration described below.
[0019]
In FIG. 1, a communication path (hereinafter, referred to as communication path 11) indicated by a dotted line 11 between an opening 20 of the sleeve 4 below the gap 1 and an external opening 22 which is an opening to the outside of the hydrodynamic bearing motor. The stator 9 of the drive motor M and the rotor magnet 8 are arranged so as to face each other with the airflow passage therebetween. An annular labyrinth seal 12 is arranged near the external opening 22 of the communication passage 11. With both of these, it is possible to prevent the wear powder from flowing out of the external opening 22 by the known shielding function of the labyrinth seal 12 during the rotation of the hydrodynamic bearing motor. While the labyrinth seal 12 has stopped the dynamic pressure bearing motor having no shielding function, the abrasion powder is adsorbed by the rotor magnet 8 and the outflow of the abrasion powder can be prevented.
[0020]
According to this embodiment, since the rotor magnet 8 adsorbs the wear powder, it is not necessary to provide a separate wear powder trap magnet, and the space for the drive motor M including the stator 9 and the rotor magnet 8 is increased accordingly. be able to. As a result, it is possible to configure the driving motor M with high efficiency and high accuracy. The stator 9, the magnet 8 for the rotor, and the labyrinth seal 12 only need to be disposed in the communication path 11 between the opening 20 of the sleeve and the external opening 22, and the stator 9, the magnet 8 for the rotor, and the labyrinth seal 11 Are not limited to those shown in FIG. In the hydrodynamic bearing motor shown in FIG. 1, a labyrinth seal 12 is provided on a base 10, and a recess 12 </ b> A into which the labyrinth seal 12 is inserted is formed in the sleeve 4. However, the labyrinth seal 12 may be provided on the sleeve 4 and the recess may be formed on the base 10. Further, two labyrinth seals 12 may be formed. The labyrinth seal 12 can be formed in, for example, an L shape (not shown).
[0021]
If at least one surface of the shaft 3 and the sleeve 4 constituting the radial dynamic pressure bearing is made of a magnetic material, most of the abrasion powder is made of a magnetic material. For the same reason, it is preferable that at least one surface of the thrust flange 6 and the shaft 3 and at least one surface of the thrust flange 6 and the thrust sub-plate 5 that constitute the thrust dynamic pressure bearing are made of a magnetic material.
One of the surfaces of the shaft 3 and the sleeve 4 facing each other with the gap 1 may be made of a magnetic material, and the other surface may be made of a coating film of a material having a higher hardness than the magnetic material. In this case, since only the magnetic material surface is worn, all the wear powder becomes the magnetic material. In FIG. 1, a coating film 13A of a material having high hardness is formed on the outer peripheral surface of the shaft 3, and a coating film 13B of a material having high hardness is formed on both surfaces of the thrust flange 6. Ceramics such as Tin, TiAlN, TiC, TiCN, CrN, SiC, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , and cBN (cubic boron nitride) are suitable as the high hardness material. Thereby, the wear resistance of the hydrodynamic bearing motor is improved, and the life is extended. When DLC (Diamond Like Carbon) such as amorphous carbon, hydrogenated amorphous carbon, diamond-like carbon, and hard carbon is used as the material having high hardness, the lubrication is improved as well as the wear resistance. Instead of coating, the member itself may be made of a material having high hardness. Materials having high hardness are not limited to magnetic and non-magnetic materials.
[0022]
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the communication path 11 at the lower left of FIG. In the drawing, the facing surface gap 14, which is the distance between the facing surfaces of the stator 9 and the rotor magnet 8, is set to 0.1 mm, and the surface magnetic flux density of the rotor magnet 8 is changed from 1.0T (tesla) to 0.05T. The result of examining the flow of abrasion powder into the external opening 22 of the hydrodynamic bearing motor and the current value of the motor while repeatedly starting and stopping the motor is shown in the table of FIG. In the third and fourth columns of FIG. 3A, “○” indicates that the abrasion powder has not flown out, and “x” indicates that the abrasion powder has flowed out. In FIG. 3A, when the labyrinth seal 12 is not provided, and when the surface magnetic flux density in the first column is 1.0 T, as shown by “動” in the third column, the external opening of the hydrodynamic bearing motor is reduced. There was no outflow of wear powder from 22. When the surface magnet density was 0.5 T or less, abrasion powder flowed out of the external opening 22 as indicated by “x” in the third column. As shown in FIG. 1 provided with the labyrinth seal 12, if the surface magnetic flux density was 0.05 T or more, as shown by “○” in the fourth column, no abrasion powder flowed out from the external opening 22. The current value of the winding of the stator 9 shown in the fifth column became smaller as the surface magnetic flux density became smaller.
FIG. 3B shows the wear from the external opening 22 when the surface magnetic flux density of the rotor magnet 8 is 0.2 T and the facing surface gap 14 shown in FIG. 2 is changed from 1.0 mm to 0.02 mm. It is a table of the result of having checked outflow of powder and the current value of the winding of the stator 9. The results when the labyrinth seal was not provided are shown in the third column. In this case, as indicated by "x", the outflow of abrasion powder from the external opening 22 of the hydrodynamic bearing motor could not be prevented in the change range of the facing surface gap 14 shown in the first column. In the case where the labyrinth seal 12 was provided, the outflow of the abrasion powder could be prevented as shown by “○” in the fourth column when the facing surface gap was in the range of 1.0 mm to 0.02 mm. The current value of the stator 9 was almost constant.
[0023]
In FIG. 3A, the current value shown in the fifth column when the surface magnetic flux density is 1.0 T is 800 mA, and the motor current value when the surface magnetic flux density is 0.05 T is 600 mA. In the present embodiment, by providing the labyrinth seal 12, even if the surface magnetic flux density of the rotor magnet 8 is reduced to about 0.05T, there is no outflow of abrasion powder, so that the current value can be reduced to about 600mmA and motor characteristics can be prevented from deteriorating. . Incidentally, the surface magnetic flux density of the rotor magnet 8 in the ordinary HDD motor is 0.1 to 0.5 T, and the facing surface gap 14 is 0.05 to 0.5 mm. .
[0024]
FIGS. 4A and 4B show experimental results of a hydrodynamic bearing motor using the conventional wear powder trap magnet 114 shown in FIG. 7 to confirm the effect of this embodiment. FIG. 4A shows that the surface magnetic flux density of the trapping magnet 114 is 0.2 T, the gap between the trapping magnet 114 and the sleeve 104 is 0.05 mm, and the gap between the trapping magnet 114 and the sleeve 104 is 0.05 mm. When the gap between the stator 110 and the stator 110 is 0.1 mm, the surface magnet density of the rotor magnet 109 is changed from 1.0 T to 0.05 T as shown in the first column, so that the abrasion powder flows out and the motor current value. 9 is a table showing the results of the examination. FIG. 4B shows that when the surface magnetic flux density of the rotor magnet 109 is 0.2 T and the gap between the magnet 114 and the sleeve 104 is 0.05 mm, the gap between the magnet 114 and the sleeve 104 is 0.05 mm. 10 is a table showing the results of examining the outflow of abrasion powder to the outside and the motor current value while changing the gap with 110 from 1.0 mm to 0.02 mm. In FIGS. 4A and 4B, there was no outflow of abrasion powder to the outside as indicated by “「 ”in the third column. However, the current value in the fourth column showed 1000 to 1200 mA against the normal value of 600 to 650 mA. This indicates that a large braking force is applied to the sleeve 104 by the magnetism of the trap magnet 114, and a large torque is required for the motor constituted by the magnet 109 and the stator 110. As described above, when the current value is greatly increased, the heat generation of the stator 110 is also increased, and the motor characteristics may be deteriorated. In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, since the current value is much smaller than that of the conventional art, there is no possibility that the characteristics of the motor deteriorate.
[0025]
FIG. 5 is a graph showing experimental results under conditions where the outflow of abrasion powder can be prevented when the facing surface gap 14 and the surface magnetic flux density of the rotor magnet 8 shown in FIG. 2 are changed. In FIG. 5, outflow can be prevented in the area below the curve. This result is the value of the surface magnetic flux density of the opposing surface gap 14 and the magnet 8 for the rotor, which can adsorb the abrasion powder when the motor is stopped. It is effective to use this result in the design of the hydrodynamic bearing motor.
The first embodiment shows a cantilever type dynamic pressure bearing configuration in which thrust bearings 2A and 2B are formed on the fixed shaft 3 above. However, this embodiment can also be applied to a shaft rotating type hydrodynamic bearing motor. In addition, the present invention can be applied to a configuration in which the shape and the position of the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing are changed, and a spherical shape and an abacus ball shape in which the radial and thrust dynamic pressure bearings are integrated.
The hydrodynamic bearing motor of this embodiment can be used as a rotating device having a non-rotating body such as a polygon mirror or a recording disk, and it is effective to use this rotating device in a recording disk device or a printer device.
[0026]
<< 2nd Example >>
Hereinafter, a hydrodynamic bearing motor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment shown in FIG. 1, the stator 9 and the magnet for rotor 8 are provided on the sleeve opening 20 side of the communication path 11, and the labyrinth seal 12 is arranged near the external opening 22. On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 6, the labyrinth seal 13 is provided on the bearing opening 20 side of the communication passage 11, and the stator 9 and the rotor magnet 8 are arranged on the external opening 22 side. Other configurations are the same as in the first embodiment. With this configuration, the wear powder that has passed through the labyrinth seal 13 can also be attracted by the rotor magnet 8 for the wear powder trap when the rotation of the hydrodynamic bearing motor is stopped, and the effect of preventing the wear powder from flowing out can be further enhanced.
[0027]
【The invention's effect】
As described in detail in each embodiment, according to the hydrodynamic bearing device of the present invention, the stator, the rotor magnet, and the labyrinth seal are provided in the communication passage between the bearing opening and the opening to the outside of the hydrodynamic bearing motor. Is placed. Therefore, when the dynamic pressure bearing motor starts, stops and when vibration is applied due to disturbance, abrasion powder generated by friction of the dynamic pressure bearing motor is mainly blocked by the labyrinth seal during rotation of the dynamic pressure bearing motor, and stopped. The inside is attracted by the rotor magnet and does not flow out. Therefore, the reliability of the device to which the hydrodynamic bearing motor of the present invention is applied is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hydrodynamic bearing motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a communication passage portion according to the first embodiment of the present invention. FIG. Table (b) showing the experimental results of the relationship between the change in the surface magnetic flux density of the rotor magnet and the outflow of wear powder in the example is a table showing the experimental results of the relationship between the gap between the facing surfaces and the outflow of wear powder. (A) is a table (b) showing the experimental results of the relationship between the change of the magnetic flux density on the surface of the rotor magnet and the outflow of abrasion powder of the first conventional example for comparison with the experimental results of (a) of FIG. FIG. 5 is a table showing the experimental results of the relationship between the change in the facing surface gap and the outflow of wear powder in the first conventional example. FIG. 5 is a table showing the conditions under which the outflow of wear powder can be prevented in the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of a hydrodynamic bearing motor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a hydrodynamic bearing module of a first conventional example. Sectional view of motor 8 is a cross-sectional view of a dynamic pressure bearing motor of the second conventional example EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gap 2A, 2B Gap 3 Shaft 4 Sleeve 5 Thrust sub-plate 6 Thrust flange 7 Pin 8 Rotor magnet 9 Stator 10 Base 11 Communication passage 12 Labyrinth seal 12A Depressions 13A, 13B Coating film 14 Opposing surface gap 20 Sleeve opening 22 External opening

Claims (12)

ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受によって支持され、相対的に回転可能になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、
前記シャフトに固定された前記駆動部のステータに対向するロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする動圧軸受モータ。
In a hydrodynamic bearing motor having a shaft, a sleeve, and a drive unit that are supported by a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing, and are relatively rotatable,
A rotor magnet facing the stator of the drive unit fixed to the shaft is arranged in a communication passage between the opening of the sleeve and the external opening of the hydrodynamic bearing motor, and a labyrinth seal is provided in the communication passage. A hydrodynamic bearing motor characterized by being provided.
ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受によって支持され、相対的に回転可能になされたシャフト、スリーブ及び駆動部を有する動圧軸受モータにおいて、
前記シャフトに固定された前記駆動部のステータに対向するロータ用磁石を前記スリーブの開口部と前記動圧軸受モータの外部開口との間の連通路に配置すると共に、前記スリーブの開口部と前記駆動部との間の連通路にラビリンスシールを設けたことを特徴とする動圧軸受モータ。
In a hydrodynamic bearing motor having a shaft, a sleeve, and a drive unit that are supported by a radial dynamic pressure bearing and a thrust dynamic pressure bearing, and are relatively rotatable,
A rotor magnet opposed to a stator of the drive unit fixed to the shaft is arranged in a communication path between an opening of the sleeve and an external opening of the hydrodynamic bearing motor. A hydrodynamic bearing motor characterized in that a labyrinth seal is provided in a communication passage between the drive unit and the drive unit.
前記ラジアル動圧軸受の対向面の少なくとも一方の表面、及び前記スラスト動圧軸受の対向面の少なくとも一方の表面が磁性材料で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の動圧軸受モータ。The dynamic bearing according to claim 1, wherein at least one surface of the opposed surface of the radial dynamic pressure bearing and at least one surface of the opposed surface of the thrust dynamic pressure bearing are made of a magnetic material. Pressure bearing motor. 前記ラジアル動圧軸受の対向面の一方の表面が磁性材料で構成され、対向する他方の表面が前記磁性材料よりも高い硬度を有する材料によって構成され、前記スラスト動圧軸受の対向面の一方の表面が磁性材料で構成され、対向する他方の表面が前記磁性材料よりも高い硬度を有する材料によって構成されていることを特徴とする請求項3記載の動圧軸受モータ。One of the opposing surfaces of the radial dynamic pressure bearing is made of a magnetic material, and the other opposing surface is made of a material having a higher hardness than the magnetic material. 4. The hydrodynamic bearing motor according to claim 3, wherein the surface is made of a magnetic material, and the other opposing surface is made of a material having a higher hardness than the magnetic material. 前記高い硬度を有する材料がセラミックスであることを特徴とする請求項4記載の動圧軸受モータ。The dynamic pressure bearing motor according to claim 4, wherein the material having high hardness is ceramics. 前記セラミックスがTiN、TiAlN、TiC、TiCN、CrN、SiC、Si、Al、cBNの群から選択した1つであることを特徴とする請求項5記載の動圧軸受モータ。The ceramic TiN, TiAlN, TiC, TiCN, CrN, SiC, Si 3 N 4, Al 2 O 3, cBN hydrodynamic bearing motor according to claim 5, wherein a is one selected from the group of. 前記高い硬度を有する材料がDLC(Diamond Like Carbon)であることを特徴とする請求項4記載の動圧軸受モータ。The dynamic pressure bearing motor according to claim 4, wherein the material having the high hardness is DLC (Diamond Like Carbon). 前記DLCがアモルファスカーボン、水素化アモルファスカーボン、ダイヤモンド状炭素膜、硬質炭素膜の群から選択した1つであることを特徴とする請求項7記載の動圧軸受モータ。The dynamic pressure bearing motor according to claim 7, wherein the DLC is one selected from the group consisting of amorphous carbon, hydrogenated amorphous carbon, diamond-like carbon film, and hard carbon film. 前記ステータと前記ロータ用磁石の対向面が、前記ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受から発生する摩耗粉を動圧軸受モータの停止時に吸着できる所定の間隔になされていることを特徴とする請求項3から8のいずれかに記載の動圧軸受モータ。The opposing surfaces of the stator and the rotor magnet are formed at a predetermined interval so that abrasion powder generated from the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing can be attracted when the dynamic pressure bearing motor is stopped. Item 9. The dynamic bearing motor according to any one of Items 3 to 8. 請求項1から9のいずれかに記載の動圧軸受モータにポリゴンミラー又は記録ディスクを取り付けたことを特徴とする回転装置。A rotating device, wherein a polygon mirror or a recording disk is attached to the hydrodynamic bearing motor according to any one of claims 1 to 9. 請求項10記載の回転装置を搭載した記録ディスク装置。A recording disk device equipped with the rotating device according to claim 10. 請求項10記載の回転装置を搭載したプリンター装置。A printer device equipped with the rotating device according to claim 10.
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JP2011030307A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Toyota Motor Corp Rotary electric machine
CN114094407A (en) * 2021-11-22 2022-02-25 江苏科技大学 Conductive slip ring capable of automatically keeping contact force

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011030307A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Toyota Motor Corp Rotary electric machine
CN114094407A (en) * 2021-11-22 2022-02-25 江苏科技大学 Conductive slip ring capable of automatically keeping contact force
CN114094407B (en) * 2021-11-22 2024-05-28 江苏科技大学 Conductive slip ring capable of automatically maintaining contact force

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