JP2004266891A - 動圧気体軸受モータ - Google Patents

動圧気体軸受モータ Download PDF

Info

Publication number
JP2004266891A
JP2004266891A JP2003046642A JP2003046642A JP2004266891A JP 2004266891 A JP2004266891 A JP 2004266891A JP 2003046642 A JP2003046642 A JP 2003046642A JP 2003046642 A JP2003046642 A JP 2003046642A JP 2004266891 A JP2004266891 A JP 2004266891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dynamic pressure
pressure gas
gas bearing
support shaft
rotating body
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
Application number
JP2003046642A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kino
政博 城野
Yasunori Tokuno
保典 得能
Takekatsu Yamamoto
武克 山本
Taizo Ikegawa
泰造 池川
Satoko Miki
佐土子 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2003046642A priority Critical patent/JP2004266891A/ja
Priority to US10/543,907 priority patent/US7294946B2/en
Priority to CNA2004800048306A priority patent/CN1754297A/zh
Priority to PCT/JP2004/002149 priority patent/WO2004077643A1/ja
Publication of JP2004266891A publication Critical patent/JP2004266891A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1005Construction relative to lubrication with gas, e.g. air, as lubricant
    • F16C33/101Details of the bearing surface, e.g. means to generate pressure such as lobes or wedges
    • F16C33/1015Pressure generating grooves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/085Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12Hard disk drives or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Abstract

【課題】ディスクを良好に保持できるねじを挿通させるクランプねじ穴をモータ回転体の上面部に形成しても、ラジアル動圧気体軸受やスラスト動圧気体軸受を十分な長さや直径で確保することができる動圧気体軸受モータを提供する。
【解決手段】支持軸2の上面部を下方に窪む凹形状に形成し、モータ回転体3における支持軸2の凹形状部2aに臨む箇所に、この凹形状部2aに隙間を有して嵌まり込む凸形状部3aを形成し、モータ回転体3の内周面と支持軸2の外周面とによりラジアル動圧気体軸受6を構成し、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとによりスラスト動圧気体軸受7Aを構成し、スラスト動圧気体軸受7Aをラジアル動圧気体軸受6の上端より下側に配置し、ディスク保持用ねじのクランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部における支持軸2の凹形状部2a上方位置に形成した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小形モータの軸受に係り、特にハードディスクドライブ装置(以下、HDD装置と略す)などのようにラジアル及びスラスト方向の位置決め精度を必要とする精密回転用モータに好適な軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
HDD装置などに用いられる小形モータ、いわゆるスピンドルモータは、情報の読み書きや呼び出しを行うため、高精度の回転が要求される。特に最近では、記録の高密度化の要求から、ラジアル方向とスラスト方向との位置決めに対して厳しい精度が必要とされており、さらに、HDD装置の小型化に伴う省エネルギー化の要求から、モータの消費電流の低減化が重視されている。
【0003】
ところで、この種のモータの軸受としては、従来からボールベアリングが多用されていたが、上記した高精度の回転要求により、ボールベアリングから潤滑油を用いた動圧オイル型のすべり軸受に置き換えられ始められつつある。しかし、オイルを用いた動圧オイル軸受モータはオイルの特性に影響されることが多く、特に低温時の消費電流の増加や高速回転時のオイル漏れやオイル劣化の影響が危惧されており、それに対応するために同じ動圧軸受を使用した場合に、潤滑剤としてオイルに代わって気体を利用することが考えられている。しかしながら、気体、例えば空気を使用した場合、低温時の消費電流の増加や潤滑剤の漏れおよび劣化に関しては問題にならないが、その粘度がオイルの約1/1000であるため、同等の負荷に耐えるための軸受剛性を得るためには、径の大きな場所で、動圧を発生させる構成が必要となってくる。
【0004】
そこで、モータ回転体内部の限られた空間で最大限に大きな動圧気体軸受を構成するため、モータ回転体を、このモータ回転体の内周面と段付円柱形状の支持軸の外周面とからなるラジアル動圧気体軸受と、支持軸上面とモータ回転体の貫挿部底面とからなるスラスト動圧気体軸受とにより、支承する構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0005】
また、ラジアル動圧気体軸受の長さを長くとるため、支持軸と同芯の放射状のステータコイル群に対して所定の空隙を有し、モータ回転体におけるディスク受部下方側外周に設けられるロータマグネットによりモータ駆動部を構成するインナーロータ構成が提案されている(例えば特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−50568号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2001−352726号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の動圧気体軸受モータをHDD装置に用いる場合、上記特許文献1に示す従来の動圧気体軸受モータでは磁気記録媒体であるディスクを保持するために必要不可欠なクランプねじ穴について考慮されていない。すなわち、例えば、図13に示すように、モータ回転体51の上面部51aにおけるスラスト動圧気体軸受52の上方位置にクランプねじ穴53を穿孔して形成する場合、クランプねじ穴53を良好に穿孔するために、モータ回転体51の上面部を厚めにしなければならず、モータ回転体51の上面部51aを厚めに形成しただけ、ラジアル動圧気体軸受54の長さが短くなってしまい、軸受剛性が低下する問題があった。なお、図13における55は取り付け基台56に立設された支持軸で、この支持軸55の上部に形成された太径部55aの上面と、モータ回転体51の上面部51aの下面とによりスラスト動圧気体軸受52が構成されている。また、図13における57は、支持軸55と同芯に取り付けられたステータコイル群、58は、モータ回転体51の下端部外周に取り付けられたロータマグネットである。
【0009】
図13に示すように、モータ回転体51の上面部51aにクランプねじ穴53を穿孔する場合、このクランプねじ穴53をモータ回転体51の上面部51aから下方に貫通しないように袋穴状に形成する場合には、ねじ面53aを形成する前に予め、丸孔53bをドリルで穿孔しなければならならない。したがって、前記丸孔53bを穿孔するために、ねじ面53aからなる有効ねじ深さよりも長い寸法が必要となって、モータ回転体51の上面部51aを厚めに形成しなければならず、ラジアル動圧気体軸受54の長さが短くなってしまっていた。
【0010】
一方、このクランプねじ穴53をモータ回転体51の上面部51aを下方まで貫通させて形成すると、クランプねじ穴53の全ての長さにおいてねじ面53aを形成できるものの、このクランプねじ穴53を穿孔した際に、モータ回転体51の上面部51aにおける下面に、穿孔時の力を受けて変形し、盛り上がったり出っ張ったりする部分を生じたり、また、クランプねじ穴53の封止のために封止シール(図示せず)を貼り付ける必要があるため、図14に示すように、モータ回転体51の上面部51aにおける下面と、支持軸55の太径部56の上面との間に、スラスト動圧気体軸受を構成することができなくなる。
【0011】
また、上記特許文献2に示すように、モータ回転体の側壁上部にクランプねじ穴を設けた場合、ディスクが振動や衝撃でずれないようにするためには高い締め付け力を得るためのねじ径が必要で、そのねじ穴をモータ回転体側壁に設けるためにモータ回転体側壁部が厚くなり、その結果、ラジアル動圧気体軸受の径が小さくなって軸受剛性が低下する問題があった。
【0012】
本発明は上記課題を解決するもので、ディスクを良好に保持できるねじを挿通させるためのクランプねじ穴をモータ回転体の上面部に形成しても、ラジアル動圧気体軸受やスラスト動圧気体軸受を十分な長さや直径で確保することができて、十分な軸受剛性が得られる動圧気体軸受モータを提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の動圧気体軸受モータは、円柱形状の支持軸を取り付け基台に立設させ、前記支持軸の外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状のモータ回転体を嵌合させ、前記モータ回転体またはモータ回転体に固定した部材にロータマグネットを設け、前記支持軸と同芯に前記ロータマグネットに対向してステータコイル群を設け、前記モータ回転体を前記隙間に臨ませて形成したラジアル動圧気体軸受およびスラスト動圧気体軸受により支承する動圧気体軸受モータにおいて、前記支持軸の上面部を下方に窪む凹形状に形成し、前記モータ回転体における前記支持軸の凹形状部に臨む箇所に、前記凹形状部に隙間を有して嵌まり込む凸形状部を形成し、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラスト動圧気体軸受を前記ラジアル動圧気体軸受の上端より下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を、前記モータ回転体の上面部における前記支持軸の凹形状部上方位置に形成したことを特徴とする。
【0014】
この構成によれば、ディスクを良好に保持できるねじを挿通させるためのクランプねじ穴をモータ回転体の上面部に形成しても、ラジアル動圧気体軸受やスラスト動圧気体軸受を十分な長さや直径で確保することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
請求項1記載の発明は、円柱形状の支持軸を取り付け基台に立設させ、前記支持軸の外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状のモータ回転体を嵌合させ、前記モータ回転体またはモータ回転体に固定した部材にロータマグネットを設け、前記支持軸と同芯に前記ロータマグネットに対向してステータコイル群を設け、前記モータ回転体を前記隙間に臨ませて形成したラジアル動圧気体軸受およびスラスト動圧気体軸受により支承する動圧気体軸受モータにおいて、前記支持軸の上面部を下方に窪む凹形状に形成し、前記モータ回転体における前記支持軸の凹形状部に臨む箇所に、前記凹形状部に隙間を有して嵌まり込む凸形状部を形成し、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラスト動圧気体軸受を前記ラジアル動圧気体軸受の上端より下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を、前記モータ回転体の上面部における前記支持軸の凹形状部上方位置に形成したことを特徴とする。
【0016】
この構成により、ディスクを良好に保持できるねじを挿通させるためのクランプねじ穴をモータ回転体の上面部に形成することができながら、モータ回転体の凸形状部と支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を構成することができ、しかも、ラジアル動圧気体軸受の長さを長く取ることができる。
【0017】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の動圧気体軸受モータにおいて、クランプねじ穴を、モータ回転体の上面部における凸形状部よりも外周側箇所において、支持軸の凹形状部に上方から臨むように貫通させて形成したことを特徴とする。
【0018】
この構成により、クランプねじ穴をモータ回転体の上面部に貫通させて形成したので、モータ回転体の上面部の厚さ自体が有効ねじ深さとなるとともにモータ回転体の上面部の厚さを薄くすることができ、また、クランプねじ穴を、モータ回転体の上面部における凸形状部よりも外周側箇所に設けたので、この箇所から下方に穿孔時での盛り上がり部などを生じていた場合や、クランプねじ穴に封止シールを取り付けた場合でも、モータ回転体の凸形状部と支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を支障なく構成することができる。
【0019】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の動圧気体軸受モータにおいて、クランプねじ穴を、モータ回転体の上面部における凸形状部に対応する位置において、凸形状部の下面まで貫通しないように袋穴状に形成したことを特徴とする。
【0020】
この構成により、モータ回転体の凸形状部と支持軸の凹形状部とにより構成するスラスト動圧気体軸受の面積を大きくとることができる。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸が、取り付け基台との接合部よりも径が大きい太径部を有する段付円柱形状であり、支持軸の太径部を下方から挟み込むように隙間を有した状態でモータ回転体にスラストカラーを設け、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする。
【0021】
この構成により、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成することができる。
請求項5記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸を、取り付け基台に立設された円筒形状部と、この円筒形状部の上端部内周に凹形状に固定され、中央孔部を有する円板形状のスラストプレート部とから構成し、モータ回転体の軸心位置に、前記支持軸のスラストプレートの中央孔部を貫通し、外周にロータマグネットを有する円柱状部材を設け、前記支持軸の円筒形状部内側に前記ロータマグネットに対向させてステータコイル群を設け、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の円筒形状部の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部としてのスラストプレート部の上面とによりスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする。
【0022】
この構成により、ロータマグネットとステータコイル群とからなるモータ駆動部を支持軸内部に配置させることができて、ラジアル動圧気体軸受の長さを長く取ることができ、十分な軸受剛性を発生させることができる。
【0023】
請求項6記載の発明は、請求項5に記載の動圧気体軸受モータにおいて、円柱状部材におけるロータマグネットの上方位置に、スラストプレート部の下面部に臨む鍔状のスラストカラー部を設け、前記スラストプレート部の下面部と前記スラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする。
【0024】
この構成により、スラストプレート部の下面部とスラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成することができる。
請求項7記載の発明は、円柱形状の支持軸を取り付け基台に立設させ、前記支持軸の外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状のモータ回転体を嵌合させ、前記モータ回転体またはモータ回転体に固定した部材にロータマグネットを設け、前記支持軸と同芯に前記ロータマグネットに対向してステータコイル群を設け、前記モータ回転体を前記隙間に臨ませて形成したラジアル動圧気体軸受およびスラスト動圧気体軸受により支承する動圧気体軸受モータにおいて、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記支持軸の上面部と前記モータ回転体における前記支持軸の上面部に臨む底面部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を有するねじ穴プレートを、前記モータ回転体の上面部に固定したことを特徴とする。
【0025】
この構成により、クランプねじ穴をモータ回転体の上面部に直接形成せずに、ねじ穴プレートに形成することにより、貫通したクランプねじ穴をねじプレートに形成することができ、ねじ加工における下穴の不完全ねじ部、すなわち、ねじ面が形成されずに丸孔だけが形成されている箇所を無くすことができ、規定ねじ穴深さを形成しても、モータ回転体上面部の板厚を薄くすることができる。この結果、ラジアル動圧気体軸受の径および長さをモータ回転体内で最大限確保することができ、十分な軸受剛性が得られ、また、動圧気体軸受部を構成するモータ回転体に直接ねじ穴を設けていないので、洗浄過程においてはモータ回転体とねじ穴プレートを別工程で洗浄することができ、クランプねじ穴に残る切削油や加工残留物などの物質がモータ回転体の軸受部や表面を汚染することがなくなり、信頼性が高くなり、さらにHDD装置として機能障害となる物質を低減できる。
【0026】
請求項8記載の発明は、請求項7に記載の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸が、取り付け基台との接合部よりも径が大きい太径部を有する段付円柱形状であり、この太径部の上面部と前記モータ回転体における前記支持軸の上面部に臨む底面部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、支持軸の太径部を下方から挟み込むように隙間を有した状態でモータ回転体にスラストカラーを設け、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする。
【0027】
この構成により、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成することができる。
請求項9記載の発明は、請求項7に記載の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸を、取り付け基台に立設された円筒形状部と、この円筒形状部の上端部内周に固定され、中央孔部を有する円板形状のスラストプレート部とから構成し、モータ回転体の軸心位置に、前記支持軸のスラストプレートの中央孔部を貫通し、外周にロータマグネットを有する円柱状部材を設け、前記支持軸の円筒形状部内側に前記ロータマグネットに対向させてステータコイル群を設け、円柱状部材におけるロータマグネットの上方位置に、スラストプレート部の下面部に臨む鍔状のスラストカラー部を設け、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の円筒形状部の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部としてのスラストプレート部の上面とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラストプレート部の下面部と前記スラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする。
【0028】
この構成により、スラストプレート部の下面部とスラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成することができる。
請求項10記載の発明は、請求項7〜9の何れかに記載の動圧気体軸受モータにおいて、ねじ穴プレートは、リング形状であり、複数個のクランプねじ穴が互いに間隔をあけて貫通して形成されていることを特徴とする。
【0029】
この構成により、ねじ穴プレートをモータ回転体に固定するときの位置決めを精度良く行うことができる。
請求項11記載の発明は、請求項7〜9の何れかに記載の動圧気体軸受モータにおいて、ねじ穴プレートは、1つのクランプねじ穴が貫通して形成されており、複数のねじ穴プレートが、前記モータ回転体の上面部において互いに間隔をあけて固定されていることを特徴とする。
【0030】
この構成により、ねじ穴プレートをモータ回転体に固定するときの位置決めを精度良く行うことができ、更にねじ穴プレートを標準化することにより、ねじ穴のピッチ径の違うクランプにも使うことができ、コスト軽減が可能である。
【0031】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
以下に、本発明の実施の形態1に係る動圧気体軸受モータについて、図1から図6を用いて説明する。
【0032】
図1に示すように、この実施の形態1に係る動圧気体軸受モータでは、モータ回転体3を、このモータ回転体3の内周面と支持軸2の太径部2bの外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6と、支持軸2の凹形状部2aの上面とこの凹形状部2aに隙間を有して嵌まり込むモータ回転体3の凸形状部3aの底面とからなるスラスト動圧気体軸受7Aとにより支承し、スラスト動圧気体軸受7Aをラジアル動圧気体軸受6の上端より下側に配置した点で、上記従来例の動圧気体軸受モータとは異なる。
【0033】
以下、各部についてさらに説明する。
図1に示すように、支持軸2は、上部に太径部2bを有し、下部に細径部2cを有する段付円柱形状とされており、支持軸2の細径部2cで、取り付け基台1の支持筒部1aに圧入または接着により立設されている。そして、支持軸2の太径部2b外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状(上面部だけが蓋状に閉鎖され、下面部が開放されている形状)のモータ回転体3を嵌合させている。また、モータ回転体3の下端部に設けられた鍔部内周にロータマグネット5が設けられ、取り付け基台1の支持筒部1aの外周に、ロータマグネット5に対向させてステータコイル群4が設けられ、これらのロータマグネット5とステータコイル群4とによりモータ駆動部が構成されている。
【0034】
この動圧気体軸受モータでは、支持軸2における太径部2bの上面部を下方に窪む凹形状に形成し、モータ回転体3における前記支持軸2の凹形状部2aに臨む箇所に、前記凹形状部2bに隙間を有して嵌まり込む凸形状部3aを形成し、モータ回転体3の内周面と支持軸2の太径部2bの外周面とによりラジアル動圧気体軸受6を構成し、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとによりスラスト動圧気体軸受7Aを構成している。そして、前記スラスト動圧気体軸受7Aを前記ラジアル動圧気体軸受6の上端よりも下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける支持軸2の凹形状部2a上方位置に形成している。
【0035】
また、図1に示す動圧気体軸受モータでは、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aよりも外周側箇所において、支持軸2の凹形状部2aに上方から臨むように貫通させて形成している。
【0036】
モータ回転体3には、支持軸2の太径部2bを下方から挟み込むように隙間を有した状態でスラストカラー8が設けられており、支持軸2の太径部2b下面とスラストカラー8の上面とによってもスラスト動圧気体軸受7Bが構成されている。したがって、モータ回転体3は、モータ回転体3の内周面と支持軸2の外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6により支承されているとともに、支持軸2の凹形状部2aとモータ回転体3の凸形状部3a、および支持軸2の太径部2b下面とスラストカラー8の上面からなるスラスト動圧気体軸受7(7A,7B)により支承されている。
【0037】
ここで、ラジアル動圧気体軸受6においては、モータ回転体3の内周面または支持軸2の外周面の何れかに、図4、図5に示す動圧発生溝6cを有し、スラスト動圧気体軸受7(7A,7B)においては、モータ回転体3の凸形状部3aまたは支持軸2の凹形状部2aとの何れかと、支持軸2の太径部2b下面またはスラストカラー8の上面の何れかとに、図3、図6に示す動圧発生溝7cを有している。
【0038】
具体的には、3.5インチ型HDD装置におけるディスク標準内径約25mm用の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸2のラジアル動圧気体軸受部6の直径は17mmから23mm、望ましくは21mm程度とすることにより、モータ回転体3の強度を確保した状態で大きなラジアル軸受剛性を発生させることができ、さらに、支持軸2の凹形状部2aの上面端からの深さは0.5mmから3mm、望ましくは1mm程度にすることにより、モータ回転体3の凸形状部3aおよび支持軸2の凹形状部2aを高い精度で加工することができ、さらに、クランプねじ穴3cの有効ネジ深さは1mmから5mm、望ましくは2mm程度にすることによりモータ回転体3の強度を確保した状態で大きなラジアル軸受剛性を発生させることができ、さらに、クランプねじ穴3cのピッチ円直径は12mmから20mm、望ましくは18mm程度にすることにより、クランプ力を確保した状態でスラスト動圧気体軸受7の面積を大きく取ることができる。
【0039】
また、2.5インチ型HDD装置でディスク標準内径約20mm用の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸2のラジアル動圧気体軸受部6の直径は14mmから18mm、望ましくは17mm程度に、さらに、クランプねじ穴3cのピッチ円直径は10mmから16mm、望ましくは14mm程度とすることにより、ディスク内径25mm用と同様に良好な効果が得られる。
【0040】
ここで、図3は支持軸2の平面図、図4は支持軸2の正面図、図5はモータ回転体の正面断面図、図6はモータ回転体の底面図であり、これらの図においては、動圧発生溝6c、7cの形状がヘリングボーン溝形状である場合を示しているが、動圧発生溝6c、7cの形状はヘリングボーン溝形状だけに限定するものではない。また、ラジアル動圧気体軸受6およびスラスト動圧気体軸受7の表面の片面または両面にはメッキ、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、イオン窒化等の表面処理を施すことにより、耐摩耗性と摩擦係数低減を図ることができる。
【0041】
上記構成において、整流された電流がステータコイル群4に供給されると、ロータマグネット5とステータコイル群4との間に電磁力が発生してモータ回転体3が回転し、ラジアル動圧気体軸受6およびスラスト動圧気体軸受7に刻まれた動圧発生溝6c、7cにより内部流体である気体、例えば空気が圧送されて内部圧力が高くなり、モータ回転体3は支持軸2に非接触で高精度に支持された状態で回転する。
【0042】
このように、モータ回転体3を、その内周面と支持軸2の太径部2b外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6、および支持軸2の凹形状部2aとモータ回転体3の凸形状部3aとからなるスラスト動圧気体軸受7Aにより支承し、スラスト動圧気体軸受7Aをラジアル動圧気体軸受6の上端より下側にすることにより、モータ回転体3の上面部3bにクランプねじ穴3cを設けても、モータ回転体3の上面部3bの厚さを薄くすることができ、ラジアル動圧気体軸受6の長さを長く取ることができ、十分な軸受剛性を発生させることができて、回転精度の高い動圧気体軸受モータを提供できる。また、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aよりも外周側箇所に設けたので、この箇所から下方に穿孔時での盛り上がり部などを生じていた場合やクランプねじ穴3cに封止シールを貼り付けた場合でも、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとによりスラスト動圧気体軸受7を支障なく構成することができる。
【0043】
また、図2は他の実施の形態に係る動圧気体軸受モータを示す正面断面図である。この動圧気体軸受モータにおいては、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aに対応する位置に、前記凸形状部3aの下面まで貫通しないように袋穴状に形成している。
【0044】
この構成によれば、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとにより構成するスラスト動圧気体軸受7Aの面積をさらに大きくとることができ、モータ姿勢に関係なく十分な軸受剛性を確保することができて、低温時の消費電流を低減し、更に高速回転時にも十分使用可能な動圧気体軸受モータを提供できる。
【0045】
ここで、具体的には、3.5インチ型HDD装置でディスク標準内径約25mm用の動圧気体軸受モータにおいて、支持軸2の凹形状部2aの上面端からの深さは0.5mmから3mm、望ましくは2mm程度にすることにより、モータ回転体3の凸形状部3aおよび支持軸2の凹形状部2aを高い精度で加工することができ、さらに、クランプねじ穴3cの有効ネジ深さは1mmから5mm、望ましくは2mm程度にすることにより有効なクランプ力を発生させることができ、さらに、クランプねじ穴3cのピッチ円直径は10mmから20mm、望ましくは15mm程度にすることにより、クランプ力を確保した状態でスラスト動圧気体軸受7の面積を大きく取ることができる。
【0046】
また、2.5インチ型HDD装置でディスク標準内径約20mm用の動圧気体軸受モータにおいて、クランプねじ穴3cのピッチ円直径は10mmから16mm、望ましくは12mm程度とすることにより、ディスク内径25mm用と同様に良好な効果が得られる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る動圧気体軸受モータについて、図7および図8を用いて説明する。
【0047】
この実施の形態2に係る動圧気体軸受モータでは、支持軸2が、取り付け基台1に立設された円筒形状部2dと、この円筒形状部2dの上端部内周に凹形状に固定され、中央孔部2eを有する円板形状のスラストプレート部2fとからなる。そして、スラストプレート部2fの上面により凹形状部2aが構成され、この凹形状部2aに隙間を有してモータ回転体3の凸形状部3aが嵌まり込んで配置されている。また、モータ回転体3の軸心位置に、前記スラストプレート部2fの中央孔部2eを貫通し、外周にロータマグネット5を有する円柱状部材9を設けているとともに、円柱状部材9におけるロータマグネット5の上方位置に、スラストプレート部2fの下面部に臨む鍔状のスラストカラー部9aを設けている。そして、スラストプレート部2fの下面部とスラストカラー部9aの上面とによってもスラスト動圧気体軸受7Cを構成している。概略的には、これらの点が、上記実施の形態1の動圧気体軸受モータと異なっているが、それ以外の基本的構成は同様である。
【0048】
具体的には、図7に示すように、取り付け基台1に、支持軸2の円筒形状部2dが圧入または接着により立設され、この円筒形状部2dの上端部内周にスラストプレート部2fが凹形状に固定されている。そして、これらの円筒形状部2dとスラストプレート部2fとを隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状(上面部だけが蓋状に閉鎖され、下面部が開放されている形状)のモータ回転体3を嵌合させている。また、モータ回転体3の軸心位置に固定された円柱状部材9の下部外周にロータマグネット5が取り付けられ、支持軸2の円筒形状部2d内側にロータマグネット5に対向してステータコイル群4が設けられ、これらのロータマグネット5とステータコイル群4とによりモータ駆動部が構成されている。
【0049】
また、円柱状部材9におけるロータマグネット5の上方位置に、スラストプレート部2fを挟むような姿勢で鍔状のスラストカラー部9aが設けられている。モータ回転体3は、モータ回転体3の内周面と支持軸2の円筒形状部2dの外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6により支承され、また、スラストプレート部2fの上面からなる凹形状部2aとモータ回転体3の凸形状部3a、およびスラストプレート部2fの下面部とスラストカラー部9aの上面とからなるスラスト動圧気体軸受7(7A、7C)により支承されている。ここで、ラジアル動圧気体軸受6においては、モータ回転体3の内周面または支持軸2の円筒形状部2dの外周面との何れかに動圧発生溝を有し、スラスト動圧気体軸受7においては、スラストプレート部2fの上面からなる凹形状部2aまたはモータ回転体3の凸形状部3aとの何れかと、スラストプレート部2fの下面部またはスラストカラー部9aの上面との何れかに動圧発生溝を有している。
【0050】
また、図7に示す動圧気体軸受モータにおいても、スラスト動圧気体軸受7Aを前記ラジアル動圧気体軸受6の上端よりも下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける支持軸2の凹形状部2a上方位置に形成している。また、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aよりも外周側箇所に、支持軸2の凹形状部2aに上方から臨むように貫通させて形成している。
【0051】
上記構成において、整流された電流がステータコイル群4に供給されると、ロータマグネット5とステータコイル群4との間に電磁力が発生してモータ回転体3が回転し、ラジアル動圧気体軸受6およびスラスト動圧気体軸受7に刻まれた動圧発生溝により内部流体である気体、例えば空気が圧送されて内部圧力が高くなり、モータ回転体3は支持軸2に非接触で高精度に支持された状態で回転する。
【0052】
この構成によっても、モータ回転体3の上面部3bにクランプねじ穴3cを設けても、モータ回転体3の上面部3bの厚さを薄くすることができ、ラジアル動圧気体軸受6の長さを長く取ることができ、十分な軸受剛性を発生させることができて、回転精度の高い動圧気体軸受モータを提供できる。また、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aよりも外周側箇所に設けたので、この箇所から下方に穿孔時での盛り上がり部などを生じていた場合やクランプねじ穴3cに封止シールを貼り付けた場合でも、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとによりスラスト動圧気体軸受7を支障なく構成することができる。
【0053】
さらに、ロータマグネット5とステータコイル群4とからなるモータ駆動部を支持軸2内部に配置していることにより、ラジアル動圧気体軸受6の長さを長く取ることができ、十分な軸受剛性を発生させることができ、回転精度の高い動圧気体軸受モータを提供できる。
【0054】
また、図8に示すように、図2に示す動圧気体軸受モータと同様に、クランプねじ穴3cを、モータ回転体3の上面部3bにおける凸形状部3aに対応する位置に、前記凸形状部の下面まで貫通しないように袋穴状に形成してもよく、この構成により、モータ回転体3の凸形状部3aと支持軸2の凹形状部2aとにより構成するスラスト動圧気体軸受7Aの面積をさらに大きくとることができ、モータ姿勢に関係なく十分な軸受剛性を確保することができて、低温時の消費電流を低減し、更に高速回転時にも十分使用可能な動圧気体軸受モータを提供できる。(実施の形態3)
以下に、本発明の実施の形態3に係る動圧気体軸受モータについて、図9、図11および図12を用いて説明する。
【0055】
この実施の形態3に係る動圧気体軸受モータでは、図9に示すように、モータ回転体3の上面部3bに、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴3cを有するねじ穴プレート11を固定した構成としている点で、上記従来例の動圧気体軸受モータとは異なる。
【0056】
具体的には、図9に示すように、支持軸2は、上部に太径部2bを有し、下部に細径部2cを有する段付円柱形状とされており、支持軸2の細径部2cで、取り付け基台1に圧入または接着により立設されている。そして、支持軸2の太径部2b外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状(上面部だけが蓋状に閉鎖され、下面部が開放されている形状)のモータ回転体3を嵌合させており、支持軸2の太径部2bの上面部と、モータ回転体3における前記支持軸太径部2bの上面部に臨む底面部(すなわち、モータ回転体3の上面部3bの底面)とによりスラスト動圧気体軸受7Aを構成している。また、モータ回転体3の下端部に設けられた鍔部内周にロータマグネット5が設けられ、支持軸2の細径部2cを嵌め込んでいる取り付け基台1の支持筒部1aの外周に、ロータマグネット5に対向させてステータコイル群4が設けられ、これらのロータマグネット5とステータコイル群4によりモータ駆動部が構成されている。
【0057】
モータ回転体3の上面部3bには、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴3cを有するねじ穴プレート11が固定され、このねじ穴プレート11の厚さは1mmから5mm、望ましくは2mm程度である。ねじ穴プレート11は、例えば、図11に示すようにリング形状であり、複数個のクランプねじ穴3cが互いに間隔をあけて貫通して形成されている。
【0058】
さらに、モータ回転体3には、支持軸2の太径部2bを下方から挟み込むように隙間を有した状態でスラストカラー8が設けられており、支持軸2の太径部2b下面とスラストカラー8の上面とによってもスラスト動圧気体軸受7Bが構成されている。したがって、モータ回転体3は、モータ回転体3の内周面と支持軸2の外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6により支承され、支持軸2の太径部2bの上面部とモータ回転体3における上面部3bの底面、および支持軸2の太径部2b下面とスラストカラー8の上面からなるスラスト動圧気体軸受7(7A,7B)により支承されている。ここで、ラジアル動圧気体軸受6においては、モータ回転体3の内周面または支持軸2の外周面の何れかに動圧発生溝を有し、スラスト動圧気体軸受7(7A,7B)においては、支持軸2の太径部2bの上面部とモータ回転体3における上面部3bの底面との何れかと、支持軸2の太径部2b下面またはスラストカラー8の上面の何れかとに、動圧発生溝を有している。
【0059】
上記構成において、整流された電流がステータコイル群4に供給されると、ロータマグネット5とステータコイル群4との間に電磁力が発生してモータ回転体3が回転し、ラジアル動圧気体軸受6およびスラスト動圧気体軸受7に刻まれた動圧発生溝により内部流体である気体、例えば空気が圧送されて内部圧力が高くなり、モータ回転体3は支持軸2に非接触で高精度に支持された状態で回転する。
【0060】
また、上記構成によれば、クランプねじ穴3cをモータ回転体3の上面部3bに直接形成せずに、ねじ穴プレート11に形成することにより、貫通したクランプねじ穴3cをねじ穴プレート11に形成することができ、ねじ加工における下穴の不完全ねじ部、すなわち、ねじ面が形成されずに丸孔だけが形成されている箇所を無くすことができ、規定ねじ穴深さを形成しても、モータ回転体3における上面部3bの板厚を薄くすることができる。この結果、ラジアル動圧気体軸受6の径および長さをモータ回転体3内で最大限確保することができ、十分な軸受剛性が得られ、また、動圧気体軸受部を構成するモータ回転体3に直接ねじ穴を設けていないので、洗浄過程においてはモータ回転体3とねじ穴プレート11とを別工程で洗浄することができ、クランプねじ穴3cに残る切削油や加工残留物などの物質がモータ回転体3の軸受部や表面を汚染することがなくなり、信頼性が高くなり、さらにHDD装置として機能障害となる物質を低減できる。また、クランプねじ穴3cを形成したねじ穴プレート11がモータ回転体3における上面部3bから下方に露出しないので、万一、ねじ穴プレート11におけるクランプねじ穴3cの箇所から下方に穿孔時での盛り上がり部などを生じていた場合でも、ねじ穴プレート11をモータ回転体3における上面部3bに固定することで、支持軸2の太径部2bの上面部とモータ回転体3における上面部3bの底面とによりスラスト動圧気体軸受7Aを良好に構成することができる。
【0061】
また、ねじ穴プレート11として、リング形状であり、複数個のクランプねじ穴3cが互いに間隔をあけて貫通して形成されているものを用いることにより、ねじ穴プレート11をモータ回転体3に固定するときの位置決めを精度良く行うことができ、各クランプねじ穴3c同士の位置決めも精度良く行うことができる。
【0062】
また、これに代えて、図12に示すように、ねじ穴プレート11として、1つのクランプねじ穴3cが貫通して形成されているものを採用し、複数のねじ穴プレート11を、モータ回転体3の上面部3bにおいて互いに間隔をあけて固定させてもよい。
【0063】
この構成によれば、ねじ穴プレート11をモータ回転体3に固定するときの位置決めを精度良く行うことができるだけでなく、さらにねじ穴プレート11を標準化することにより、モータ回転体3の上面部3bにおけるクランプねじ穴3cの取り付けピッチ径の違うクランプにも使うことができ、コスト軽減が可能である。
(実施の形態4)
以下に、本発明の実施の形態4に係る動圧気体軸受モータについて、図10を用いて説明する。
【0064】
この実施の形態4に係る動圧気体軸受モータでは、図10に示すように、支持軸2が、取り付け基台1に立設された円筒形状部2dと、この円筒形状部2dの上端部内周に固定され、中央孔部2eを有する円板形状のスラストプレート部2fとからなる。そして、スラストプレート部2fの上面に隙間を有してモータ回転体3の上面部3bの底面が臨んで配置されている。また、モータ回転体3の軸心位置に、前記スラストプレート部2fの中央孔部2eを貫通し、外周にロータマグネット5を有する円柱状部材9を設けているとともに、円柱状部材9におけるロータマグネット5の上方位置に、スラストプレート部2fの下面部に臨む鍔状のスラストカラー部9aを設けている。そして、スラストプレート部2fの下面部とスラストカラー部9aの上面とによってもスラスト動圧気体軸受7Cを構成している。概略的には、これらの点が、上記実施の形態3の動圧気体軸受モータと異なっているが、それ以外の基本的構成は同様である。
【0065】
具体的には、図10に示すように、取り付け基台1に、支持軸2の円筒形状部2dが圧入または接着により立設され、この円筒形状部2dの上端部内周にスラストプレート部2fが固定されている。そして、これらの円筒形状部2dとスラストプレート部2fとを隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状(上面部だけが蓋状に閉鎖され、下面部が開放されている形状)のモータ回転体3を嵌合させている。また、モータ回転体3の軸心位置に固定された円柱状部材9の下部外周にロータマグネット5が取り付けられ、支持軸2の円筒形状部2d内側にロータマグネット5に対向してステータコイル群4が設けられ、これらのロータマグネット5とステータコイル群4によりモータ駆動部が構成されている。
【0066】
また、円柱状部材9におけるロータマグネット5の上方位置に、スラストプレート部2fを挟むような姿勢で鍔状のスラストカラー部9aが設けられている。モータ回転体3は、モータ回転体3の内周面と支持軸2の円筒形状部2dの外周面とからなるラジアル動圧気体軸受6により支承され、また、スラストプレート部2fの上面とモータ回転体3の上面部3b下面(底面)、およびスラストプレート部2fの下面部とスラストカラー部9aの上面とからなるスラスト動圧気体軸受7(7A、7C)により支承されている。ここで、ラジアル動圧気体軸受6においては、モータ回転体3の内周面または支持軸2の円筒形状部2dの外周面との何れかに動圧発生溝を有し、スラスト動圧気体軸受7においては、スラストプレート部2fの上面またはモータ回転体3の上面部3b下面との何れかと、スラストプレート部2fの下面部またはスラストカラー部9aの上面との何れかに動圧発生溝を有している。
【0067】
また、この動圧気体軸受モータでも、モータ回転体3の上面部3bには、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴3cを有するねじ穴プレート11が固定されており、ねじ穴プレート11は、例えば、図11に示すようにリング形状であり、複数個のクランプねじ穴3cが互いに間隔をあけて貫通して形成されている。
【0068】
上記構成において、整流された電流がステータコイル群4に供給されると、ロータマグネット5とステータコイル群4との間に電磁力が発生してモータ回転体3が回転し、ラジアル動圧気体軸受6およびスラスト動圧気体軸受7に刻まれた動圧発生溝により内部流体である気体、例えば空気が圧送されて内部圧力が高くなり、モータ回転体3は支持軸2に非接触で高精度に支持された状態で回転する。
【0069】
また、上記構成によっても、クランプねじ穴3cをモータ回転体3の上面部3bに直接形成せずに、ねじ穴プレート11に形成することにより、貫通したクランプねじ穴3cをねじ穴プレート11に形成することができ、ねじ加工における下穴の不完全ねじ部、すなわち、ねじ面が形成されずに丸孔だけが形成されている箇所を無くすことができ、規定ねじ穴深さを形成しても、モータ回転体3における上面部3bの板厚を薄くすることができる。この結果、ラジアル動圧気体軸受6の径および長さをモータ回転体3内で最大限確保することができ、十分な軸受剛性が得られ、また、動圧気体軸受部を構成するモータ回転体3に直接ねじ穴を設けていないので、洗浄過程においてはモータ回転体3とねじ穴プレート11とを別工程で洗浄することができ、クランプねじ穴3cに残る切削油や加工残留物などの物質がモータ回転体3の軸受部や表面を汚染することがなくなり、信頼性が高くなり、さらにHDD装置として機能障害となる物質を低減できる。
【0070】
また、ねじ穴プレート11として、リング形状であり、複数個のクランプねじ穴3cが互いに間隔をあけて貫通して形成されているものを用いることにより、ねじ穴プレート11をモータ回転体3に固定するときの位置決めを精度良く行うことができ、各クランプねじ穴3c同士の位置決めも精度良く行うことができる。
【0071】
また、これに代えて、図12に示すように、ねじ穴プレート11として、1つのクランプねじ穴3cが貫通して形成されているものを採用し、複数のねじ穴プレート11を、モータ回転体3の上面部3bにおいて互いに間隔をあけて固定させてもよく、この構成によれば、ねじ穴プレート11をモータ回転体3に固定するときの位置決めを精度良く行うことができるだけでなく、さらにねじ穴プレート11を標準化することができるので、これにより、モータ回転体3の上面部3bにおけるクランプねじ穴3cの取り付けピッチ径の違うクランプにも使うことができ、コスト軽減が可能である。
【0072】
また、上記構成によれば、モータ駆動部を支持軸2内部に配置していることにより、ラジアル動圧気体軸受6の長さを長く取ることができ、十分な軸受剛性を発生させることができ、回転精度の高い動圧気体軸受モータを提供できる。
【0073】
なお、上記実施の形態1〜4では、何れの場合においても、取り付け基台1から支持軸2が上方に立設されている構成を述べたが、支持軸2やモータ回転体3は、取り付け基台1などに対する相対位置関係を述べているに過ぎず、上述した上下方向が、重力に沿う上下方向に限定されるものではない。
【0074】
【発明の効果】
以上のように、本発明の動圧気体軸受モータによれば、支持軸の上面部を下方に窪む凹形状に形成し、モータ回転体における前記支持軸の凹形状部に臨む箇所に、前記凹形状部に隙間を有して嵌まり込む凸形状部を形成し、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラスト動圧気体軸受を前記ラジアル動圧気体軸受の上端より下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を、前記モータ回転体の上面部における前記支持軸の凹形状部上方位置に形成したことにより、ディスクを良好に保持できるねじを挿通させるためのクランプねじ穴をモータ回転体の上面部に形成することができながら、ラジアル動圧気体軸受の径および長さをモータ回転体内で大きく取ることができ、この結果、十分な軸受剛性を確保することができて、低温時の消費電流を低減し、更に高速回転時にも十分使用可能な動圧気体軸受モータを提供できる。
【0075】
また、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を有するねじ穴プレートを、モータ回転体の上面部に固定したことにより、貫通したクランプねじ穴をねじプレートに形成することができて、モータ回転体上面部の板厚を薄くすることができる。この結果、ラジアル動圧気体軸受の径および長さをモータ回転体内で最大限確保することができ、十分な軸受剛性が得られ、また、動圧気体軸受部を構成するモータ回転体に直接ねじ穴を設けていないので、洗浄過程においてはモータ回転体とねじ穴プレートを別工程で洗浄することができ、クランプねじ穴に残る切削油や加工残留物などの物質がモータ回転体の軸受部や表面を汚染することがなくなり、信頼性が高くなり、さらにHDD装置として機能障害となる物質を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る動圧気体軸受モータの正面断面図
【図2】同実施の形態1に係る他の動圧気体軸受モータの正面断面図
【図3】図1に示す実施の形態1に係る動圧気体軸受モータの支持軸の平面図
【図4】同動圧気体軸受モータの支持軸の正面図
【図5】同動圧気体軸受モータの他の実施の形態に係るモータ回転体の正面断面図
【図6】同動圧気体軸受モータの他の実施の形態に係るモータ回転体の底面図
【図7】本発明の実施の形態2に係る動圧気体軸受モータの正面断面図
【図8】同実施の形態2に係る他の動圧気体軸受モータの正面断面図
【図9】本発明の実施の形態3に係る動圧気体軸受モータの正面断面図
【図10】本発明の実施の形態4に係る動圧気体軸受モータの正面断面図
【図11】本発明の実施の形態3、4に係る動圧気体軸受モータのモータ回転体の平面図
【図12】本発明の実施の形態3、4に係る他の動圧気体軸受モータのモータ回転体の平面図
【図13】従来の動圧気体軸受モータの正面断面図
【図14】従来の他の動圧気体軸受モータの正面断面図
【符号の説明】
1 取り付け基台
2 支持軸
2a 凹形状部
2b 太径部
2c 細径部
2d 円筒形状部
2e 中央孔部
2f スラストプレート部
3 モータ回転体
3a 凸形状部
3b 上面部
3c クランプねじ穴
4 ステータコイル群
5 ロータマグネット
6 ラジアル動圧気体軸受
6c 動圧発生溝
7、7A、7B、7C スラスト動圧気体軸受
7c 動圧発生溝
8 スラストカラー
9 円柱状部材
9a スラストカラー部
11 ねじ穴プレート

Claims (11)

  1. 円柱形状の支持軸を取り付け基台に立設させ、前記支持軸の外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状のモータ回転体を嵌合させ、前記モータ回転体またはモータ回転体に固定した部材にロータマグネットを設け、前記支持軸と同芯に前記ロータマグネットに対向してステータコイル群を設け、前記モータ回転体を前記隙間に臨ませて形成したラジアル動圧気体軸受およびスラスト動圧気体軸受により支承する動圧気体軸受モータにおいて、前記支持軸の上面部を下方に窪む凹形状に形成し、前記モータ回転体における前記支持軸の凹形状部に臨む箇所に、前記凹形状部に隙間を有して嵌まり込む凸形状部を形成し、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラスト動圧気体軸受を前記ラジアル動圧気体軸受の上端より下側に配置し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を、前記モータ回転体の上面部における前記支持軸の凹形状部上方位置に形成したことを特徴とする動圧気体軸受モータ。
  2. クランプねじ穴を、モータ回転体の上面部における凸形状部よりも外周側箇所において、支持軸の凹形状部に上方から臨むように貫通させて形成したことを特徴とする請求項1記載の動圧気体軸受モータ。
  3. クランプねじ穴を、モータ回転体の上面部における凸形状部に対応する位置において、凸形状部の下面まで貫通しないように袋穴状に形成したことを特徴とする請求項1記載の動圧気体軸受モータ。
  4. 支持軸が、取り付け基台との接合部よりも径が大きい太径部を有する段付円柱形状であり、支持軸の太径部を下方から挟み込むように隙間を有した状態でモータ回転体にスラストカラーを設け、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の動圧気体軸受モータ。
  5. 支持軸を、取り付け基台に立設された円筒形状部と、この円筒形状部の上端部内周に凹形状に固定され、中央孔部を有する円板形状のスラストプレート部とから構成し、モータ回転体の軸心位置に、前記支持軸のスラストプレートの中央孔部を貫通し、外周にロータマグネットを有する円柱状部材を設け、前記支持軸の円筒形状部内側に前記ロータマグネットに対向させてステータコイル群を設け、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の円筒形状部の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部としてのスラストプレート部の上面とによりスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の動圧気体軸受モータ。
  6. 円柱状部材におけるロータマグネットの上方位置に、スラストプレート部の下面部に臨む鍔状のスラストカラー部を設け、前記スラストプレート部の下面部と前記スラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする請求項5に記載の動圧気体軸受モータ。
  7. 円柱形状の支持軸を取り付け基台に立設させ、前記支持軸の外周を隙間を有して上方ならびに側方から覆うように有底円筒形状のモータ回転体を嵌合させ、前記モータ回転体またはモータ回転体に固定した部材にロータマグネットを設け、前記支持軸と同芯に前記ロータマグネットに対向してステータコイル群を設け、前記モータ回転体を前記隙間に臨ませて形成したラジアル動圧気体軸受およびスラスト動圧気体軸受により支承する動圧気体軸受モータにおいて、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記支持軸の上面部と前記モータ回転体における前記支持軸の上面部に臨む底面部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、磁気記録媒体であるディスクを保持するためのクランプねじ穴を有するねじ穴プレートを、前記モータ回転体の上面部に固定したことを特徴とする動圧気体軸受モータ。
  8. 支持軸が、取り付け基台との接合部よりも径が大きい太径部を有する段付円柱形状であり、この太径部の上面部と前記モータ回転体における前記支持軸の上面部に臨む底面部とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、支持軸の太径部を下方から挟み込むように隙間を有した状態でモータ回転体にスラストカラーを設け、支持軸の太径部下面と前記スラストカラーの上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする請求項7に記載の動圧気体軸受モータ。
  9. 支持軸を、取り付け基台に立設された円筒形状部と、この円筒形状部の上端部内周に固定され、中央孔部を有する円板形状のスラストプレート部とから構成し、モータ回転体の軸心位置に、前記支持軸のスラストプレートの中央孔部を貫通し、外周にロータマグネットを有する円柱状部材を設け、前記支持軸の円筒形状部内側に前記ロータマグネットに対向させてステータコイル群を設け、円柱状部材におけるロータマグネットの上方位置に、スラストプレート部の下面部に臨む鍔状のスラストカラー部を設け、前記モータ回転体の内周面と前記支持軸の円筒形状部の外周面とによりラジアル動圧気体軸受を構成し、前記モータ回転体の凸形状部と前記支持軸の凹形状部としてのスラストプレート部の上面とによりスラスト動圧気体軸受を構成し、前記スラストプレート部の下面部と前記スラストカラー部の上面とによってもスラスト動圧気体軸受を構成したことを特徴とする請求項7に記載の動圧気体軸受モータ。
  10. ねじ穴プレートは、リング形状であり、複数個のクランプねじ穴が互いに間隔をあけて貫通して形成されていることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の動圧気体軸受モータ。
  11. ねじ穴プレートは、1つのクランプねじ穴が貫通して形成されており、複数のねじ穴プレートが、前記モータ回転体の上面部において互いに間隔をあけて固定されていることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の動圧気体軸受モータ。
JP2003046642A 2003-02-25 2003-02-25 動圧気体軸受モータ Pending JP2004266891A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003046642A JP2004266891A (ja) 2003-02-25 2003-02-25 動圧気体軸受モータ
US10/543,907 US7294946B2 (en) 2003-02-25 2004-02-24 Motor using dynamic gas bearings
CNA2004800048306A CN1754297A (zh) 2003-02-25 2004-02-24 动压气体轴承电动机
PCT/JP2004/002149 WO2004077643A1 (ja) 2003-02-25 2004-02-24 動圧気体軸受モータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003046642A JP2004266891A (ja) 2003-02-25 2003-02-25 動圧気体軸受モータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004266891A true JP2004266891A (ja) 2004-09-24

Family

ID=32923241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003046642A Pending JP2004266891A (ja) 2003-02-25 2003-02-25 動圧気体軸受モータ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7294946B2 (ja)
JP (1) JP2004266891A (ja)
CN (1) CN1754297A (ja)
WO (1) WO2004077643A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4661211B2 (ja) * 2004-12-27 2011-03-30 日本電産株式会社 スピンドルモータ
JP4347395B2 (ja) * 2008-03-13 2009-10-21 ファナック株式会社 ロータ側から駆動用流体を噴射することにより駆動するスピンドル
CN102158003B (zh) * 2011-02-27 2013-06-26 江西中船航海仪器有限公司 一种空气磁力轴承电动机
US9181978B2 (en) * 2013-04-10 2015-11-10 Seagate Technology Llc Grooved thrust bearing
JP6435132B2 (ja) * 2014-08-07 2018-12-05 川崎重工業株式会社 超電導回転機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994017A (en) * 1974-07-01 1976-11-23 International Business Machines Corporation Random access disk file with axial translation of disks and end plate
EP0206029B1 (de) * 1985-06-10 1989-10-11 INTERATOM Gesellschaft mit beschränkter Haftung Gasstatische Lagerung
JPS6368187U (ja) * 1986-10-22 1988-05-09
CA2027225A1 (en) * 1989-10-27 1991-04-28 Donald James Macleod Spindle motor assembly for disc drives
JPH0668439A (ja) * 1992-08-20 1994-03-11 Ebara Corp Vtr用ドラムモーター
US5559382A (en) * 1992-10-01 1996-09-24 Nidec Corporation Spindle motor
US5427456A (en) * 1994-04-12 1995-06-27 Synektron Corporation Fluid bearing with asymmetrical groove pattern
US5658080A (en) * 1994-12-16 1997-08-19 Nidec Corporation Motor with a hydro-dynamic bearing
US5847479A (en) * 1997-04-15 1998-12-08 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Self-pressure-balanced hydrodynamic bearing spindle motor
JP3424797B2 (ja) * 1997-08-12 2003-07-07 セイコーインスツルメンツ株式会社 スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置
SG92616A1 (en) * 1997-09-12 2002-11-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spindle device having a dynamic-pressure-fluid bearing
JPH11218128A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Seiko Instruments Inc スピンドルモータ及び回転体装置
JP2000050568A (ja) * 1998-07-28 2000-02-18 Nippon Densan Corp ディスク駆動装置
JP2001352726A (ja) * 2000-06-02 2001-12-21 Victor Co Of Japan Ltd インナーロータ型スピンドルモータ

Also Published As

Publication number Publication date
US7294946B2 (en) 2007-11-13
CN1754297A (zh) 2006-03-29
WO2004077643A1 (ja) 2004-09-10
US20060170297A1 (en) 2006-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100370897B1 (ko) 스핀들 모터와 그를 이용한 자기 디스크 장치
KR100691607B1 (ko) 유체동압베어링모터
JPH11285195A (ja) モータ
US7647690B2 (en) Manufacturing method of bearing member and manufacturing method of sleeve unit
JP2014023205A (ja) モータおよびディスク駆動装置
JP2009008200A (ja) 流体軸受装置およびスピンドルモータ
US20080063332A1 (en) Hydrodynamic bearing device and motor and recording and reproducing apparatus using the same
JP2007155093A (ja) 軸受機構、モータ、記録ディスク駆動装置およびスリーブ部材の製造方法
JP4387114B2 (ja) 軸受機構、モータおよびディスク駆動装置
JP2010187440A (ja) モータおよび記録ディスク駆動装置
US8737019B2 (en) Spindle motor having a low overall height
JP2004266891A (ja) 動圧気体軸受モータ
KR101412886B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
JP2006353058A (ja) スピンドルモータおよび該スピンドルモータを搭載した記録ディスク駆動装置
JP2005257073A5 (ja)
US9047910B2 (en) Spindle motor and hard disk drive including the same
US20130216166A1 (en) Rotating device
KR100970077B1 (ko) 축받이 유닛 및 축받이 유닛을 탑재한 모터 및 디스크 구동장치
JP2012165627A (ja) 回転機器
US20060254043A1 (en) Method of Manufacturing Shaft Unit
US8995083B2 (en) Spindle motor and hard disk drive including the same
JP2007185073A (ja) 軸受機構、モータおよび記録ディスク駆動装置
JP2008281104A (ja) スリーブ、モータ、記録ディスク駆動装置およびスリーブの製造方法
JP2004248344A (ja) モータおよびディスク駆動装置
JP4005825B2 (ja) 動圧軸受、スピンドルモータ及び記録ディスク駆動装置