JP2007057048A - Fluid dynamic pressure bearing and motor comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高速回転で耐久性に優れた低騒音の情報機器、画像機器、計測機器に用いられる光偏向器などに使用される動圧流体軸受および流体動圧軸受を備えるモータに関する。 The present invention relates to a hydrodynamic fluid bearing used for an optical deflector used in a low noise information device, an imaging device, a measuring device and the like having excellent durability with high speed rotation, and a motor including the hydrodynamic pressure bearing.
従来の流体動圧軸受は、動圧発生部が形成された軸の外周部で、該動圧発生部の外側端部が外側端部となるように軸受を配置していた。 In the conventional fluid dynamic pressure bearing, the bearing is disposed so that the outer end portion of the dynamic pressure generating portion is the outer end portion of the outer periphery of the shaft on which the dynamic pressure generating portion is formed.
このため、安定した高速回転が可能であるが、動圧発生部の外側より内側への流体の流れにより、軸受の隙間よりも大きく、該隙間に動圧発生部の溝の深さをプラスしたものよりも小さなゴミが動圧発生部に侵入し、目詰まりを起こし、カジッテしまうという欠点があった。
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、安定した高速回転が可能で、耐久性に優れ、低騒音で動圧発生部の目詰まりやカジリが生じるのを効率よく阻止することができる流体動圧軸受および流体動圧軸受を備えるモータを提供することを目的としている。 In view of the conventional drawbacks as described above, the present invention is capable of stable high-speed rotation, excellent durability, and low noise, and can efficiently prevent clogging and galling of the dynamic pressure generating portion. An object of the present invention is to provide a motor including a dynamic pressure bearing and a fluid dynamic pressure bearing.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
The above and other objects and novel features of the present invention will become more fully apparent when the following description is read in conjunction with the accompanying drawings.
However, the drawings are for explanation only and do not limit the technical scope of the present invention.
上記目的を達成するために、本発明は軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された、軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで流体動圧軸受を構成している。 In order to achieve the above object, the present invention provides a dynamic pressure generating portion formed on one of a shaft and a bearing, and either the shaft or the bearing positioned at an outer end portion on the open side of the dynamic pressure generating portion. A stability holding recess formed to be larger than the bearing clearance formed on one of the bearings, and a dust intrusion prevention portion formed in an outer portion of the stability holding recess and having substantially the same clearance as the bearing clearance. It constitutes a fluid dynamic pressure bearing.
本発明は流体動圧軸受を備えるモータにおいて、該モータの流体動圧軸受の軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで流体動圧軸受を備えるモータを構成している。 The present invention relates to a motor including a fluid dynamic pressure bearing, and includes a dynamic pressure generating portion formed on one of the shaft and the bearing of the fluid dynamic pressure bearing of the motor and an outer end portion on the open side of the dynamic pressure generating portion. The stability holding recess formed so as to be larger than the bearing clearance formed in either the shaft or the bearing, and the bearing clearance formed in the outer portion of the stability holding recess. A motor including a fluid dynamic pressure bearing is configured with the dust intrusion prevention portion in the gap.
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。 As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
(1)軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで構成されているので、ゴミ侵入防止部で軸受け隙間より大きなゴミの動圧発生部への侵入を阻止することができる。
したがって、従来のように軸受け隙間より大きなゴミの侵入によってカジリが生じる不具合を効率よく阻止することができる。
(1) A dynamic pressure generating portion formed on one of the shaft and the bearing, and a bearing gap formed on either the shaft or the bearing, which is located at the outer end portion on the open side of the dynamic pressure generating portion. Because it is composed of a stability holding recess formed to have a larger gap and a dust intrusion prevention portion that is almost the same gap as the bearing gap formed on the outer portion of the stability holding recess, it prevents dust entry. It is possible to prevent the entry of dust larger than the bearing gap into the dynamic pressure generating portion.
Therefore, it is possible to efficiently prevent the problem that galling occurs due to the intrusion of dust larger than the bearing gap as in the prior art.
(2)前記(1)の安定性保持凹部によって、ゴミ侵入防止部を形成しても従来のようにホワールが発生することなく、安定した高速回転ができる。
したがって、耐久性に優れ、低騒音である流体動圧軸受にできる。
(2) Even if the dust intrusion preventing portion is formed by the stability retaining recess of (1), stable high-speed rotation can be achieved without generating a whirl as in the prior art.
Therefore, a fluid dynamic pressure bearing having excellent durability and low noise can be obtained.
(3)前記(1)によって、安定性保持凹部とゴミ侵入防止部を形成すればよいので、構造が簡単で、容易に実施することができる。 (3) Since the stability holding recess and the dust intrusion prevention unit need only be formed according to (1), the structure is simple and can be implemented easily.
(4)請求項2も前記(1)〜(3)と同様な効果が得られる。
(4) In
(5)請求項3も前記(1)〜(3)と同様な効果が得られるとともに、最適状態で高速回転の安定性とゴミの侵入を阻止することができる。 (5) According to the third aspect, the same effects as the above (1) to (3) can be obtained, and stability of high speed rotation and entry of dust can be prevented in an optimum state.
(6)請求項4、5も前記(1)〜(3)と同様な効果が得られる。 (6) In the fourth and fifth aspects, the same effects as in the above (1) to (3) can be obtained.
以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態より、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail from the best mode for carrying out the present invention shown in the drawings.
図1ないし図7に示す本発明を実施するための最良の第1の形態において、1は本発明の流体動圧軸受を備えるモータで、このモータ1は外周部に複数個の取付け用のビス挿入孔2、2、2が形成されたベース板3と、このベース板3のほぼ中央部より上方へ突出するように固定されたシャフト4と、このシャフト4の両端部を除く両端部寄りの部位に形成されたへリングボーン型、ステップ型、スキュー型等のいずれかの多数個の動圧発生溝5、5を有する動圧発生部6、6と、前記シャフト4の外周部に動圧を発生させることができる軸受け隙間7を介して両端部が、該シャフト4の両端部に位置してゴミ進入防止部8、8となるように配置された回転可能なスリーブ9と、このスリーブ9の前記動圧発生部6、6の外側端部に内側端部が位置するように形成された、前記軸受け隙間7より大きいリング状の安定性保持凹部10、10と、前記スリーブ9の外周部に取付けられた永久磁石が配置されたロータ11と、このロータ11の外周部に位置するように前記ベース板3に固定状態で取付けられた、1巻、2重巻、3重巻等、本発明を実施する形態では3重巻の筒状のコアレス波形連続コイル12と、このコアレス波形連続コイル12の外周部に位置するように設けられたバックヨーク13と、このバックヨーク13および前記スリーブ9とロータ11とを固定状態で支持するハブ14と、このハブ14あるいは前記バックヨーク13、本発明を実施する形態ではバックヨーク13にカバー15とホルダー16とによって取付けられた、前記シャフト4の軸心方向と直角方向の外方へ突出するカラーホイール17と、前記ハブ14の上部の凹部18に固定されたリング状のスラストマグネット19と、このスラストマグネット19の内側部に吸着される上下方向のストッパーとしての機能をするように、前記シャフト4の上部に固定されたスラストマグネット20とで構成されている。
In the best mode for carrying out the present invention shown in FIGS. 1 to 7,
上記構成のモータ1の流体動圧軸受は、スリーブ9の両端部とシャフト4の両端部は図7に示すように軸受け隙間7と同じ隙間のゴミ侵入防止部8、8となっているため、従来のように軸受け隙間7より大きく、該軸受け隙間7に動圧発生溝5、5の深さをプラスした寸法のゴミが侵入することがなく、該ゴミの侵入によるカジリを効率よく阻止できる。
また、図4に示す並進モードの偏芯率と偏芯角の軌跡や、図5に示す最終1回転の並進軌跡、図6に示す最終2回転の並進軌跡で明らかなように、安定性保持凹部10、10によって軸受けの安定性も低下することがないとともに、スリーブ9の外周部に回転構造の永久磁石が配置されたロータ11とコアレス波形連続コイル12の配置によって、回転力を発生する磁気回路からシャフト4とスリーブ9に加えられる有害な力は全くなくなり、スムーズに高速回転が可能となる。
[発明を実施するための異なる形態]
In the fluid dynamic pressure bearing of the
In addition, as shown in the locus of eccentricity and eccentric angle in the translation mode shown in FIG. 4, the translation locus of the last one rotation shown in FIG. 5, and the translation locus of the last two rotations shown in FIG. The
[Different forms for carrying out the invention]
次に、図8ないし図19に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, different modes for carrying out the present invention shown in FIGS. 8 to 19 will be described. In the description of these different modes for carrying out the present invention, the same components as those in the best mode for carrying out the present invention are designated by the same reference numerals and redundant description is omitted. To do.
図8ないし図10に示す本発明を実施するための第2の形態において、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と主に異なる点は、動圧発生部6、6の外側端部にリング状の安定性保持凹部10、10を形成したシャフト4Aと軸受け孔21を形成しただけのスリーブ9Aとを用いた点で、このようなシャフト4Aとスリーブ9Aを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ1Aにしても、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
The second embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 8 to 10 is mainly different from the best first embodiment for carrying out the present invention in that the outer sides of the dynamic
図11ないし図13に示す本発明を実施するための第3の形態において、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と主に異なる点は、安定性保持凹部10、10の内側端部より内側に多数個の動圧発生溝5A、5Aを有する動圧発生部6A、6Aを形成したスリーブ9Bと、外周部になにも形成されていないシャフト4Bとを用いた点で、このようなスリーブ9Bとシャフト4Bを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ1Bにしても、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
The third embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 11 to 13 is mainly different from the best first embodiment for carrying out the present invention inside the stability holding
図14ないし図16に示す本発明を実施するための第4の形態において、前記本発明を実施するための第3の形態と主に異なる点は、リング状の安定性保持凹部10、10をシャフト4C側に形成し、動圧発生部6A、6Aだけ形成されたスリーブ9Cを用いた点で、このようなシャフト4Cとスリーブ9Cを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ1Cにしても、前記本発明を実施するための第3の形態と同様な作用効果が得られる。
The fourth embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 14 to 16 is mainly different from the third embodiment for carrying out the present invention in that the ring-shaped stability holding
図17ないし図19に示す本発明を実施するための第5の形態において、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と主に異なる点は、開口端側のシャフト4Dに動圧発生部6を形成、またスリーブ9Dの対応する部位にリング状の安定性保持凹部10を形成し、上部に開口のないハブ14Aを用いた点で、このように構成したシャフト4D、スリーブ9Dおよびハブ14Aを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ1Dにしても、前記本発明を実施するための最良の第1の形態と同様な作用効果が得られる。
この発明を実施する形態は前記本発明を実施するための第2の形態、第3の形態、第4の形態にも同様に実施することができる。
The fifth embodiment for carrying out the present invention shown in FIGS. 17 to 19 is mainly different from the best first embodiment for carrying out the present invention in that dynamic pressure is applied to the
The embodiment for carrying out the present invention can be similarly applied to the second, third and fourth embodiments for carrying out the present invention.
なお、前記本発明を実施するための各形態では、シャフト4、4A、4B、4C、4Dを固定するものについて説明したが、本発明はこれに限らず、スリーブ9、9A、9B、9C、9Dを固定し、シャフト4、4A、4B、4C、4Dを回転可能にしたものにも同様な作用効果が得られる。
また、前記本発明を実施する各形態ではコイルとしてコアレス波形連続コイルを用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外のコイルを用いてもよい。
In the embodiments for carrying out the present invention, the
Moreover, although each form which implements this invention demonstrated what uses a coreless waveform continuous coil as a coil, this invention is not restricted to this, You may use a coil other than this.
本発明は流体動圧軸受および流体動圧軸受を備えるモータを製造する産業で利用される。 The present invention is used in the industry of manufacturing a fluid dynamic pressure bearing and a motor including the fluid dynamic pressure bearing.
1、1A、1B、1C、1D:流体動圧軸受を備えるモータ、
2:ビス挿入孔、 3:ベース板、
4、4A、4B、4C、4D:シャフト、
5、5A:動圧発生溝、 6:動圧発生部、
7:軸受け隙間、 8:ゴミ侵入防止部、
9、9A、9B、9C、9D:スリーブ、
10:安定性保持凹部、 11:ロータ、
12:コアレス波形連続コイル、13:バックヨーク、
14、14A:ハブ、 15:カバー、
16:ホルダー、 17:カラーホイール、
18:凹部、 19:スラストマグネット、
20:スラストマグネット、 21:軸受け孔。
1, 1A, 1B, 1C, 1D: a motor provided with a fluid dynamic pressure bearing,
2: Screw insertion hole 3: Base plate
4, 4A, 4B, 4C, 4D: shaft,
5, 5A: dynamic pressure generating groove, 6: dynamic pressure generating portion,
7: Bearing clearance, 8: Dust entry prevention part,
9, 9A, 9B, 9C, 9D: Sleeve,
10: Stability retaining recess 11: Rotor
12: Coreless waveform continuous coil, 13: Back yoke,
14, 14A: Hub, 15: Cover,
16: Holder, 17: Color wheel,
18: recess, 19: thrust magnet,
20: Thrust magnet, 21: Bearing hole.
Claims (5)
侵入防止部とを備えることを特徴とする流体動圧軸受を備えるモータ。
In a motor provided with a fluid dynamic pressure bearing, the shaft is located at either one of the shaft of the fluid dynamic pressure bearing of the motor or the bearing, and at both outer ends of the dynamic pressure generation portion. Alternatively, a ring-shaped stability holding recess formed to be larger than the bearing clearance formed in one of the bearings, and the bearing clearance formed on both outer portions of the stability holding recess. A motor provided with a fluid dynamic pressure bearing, characterized by comprising a dust intrusion prevention unit in the same gap.
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JPH08322191A (en) * | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor |
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- 2005-08-25 JP JP2005244873A patent/JP2007057048A/en active Pending
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