JP3772442B2 - ディスク回転装置及びこれを備えたディスク記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する光学ディスク等に対し信号の記録再生を行うディスク記録装置に用いられる、動圧型流体軸受を用いたディスク回転装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
以下図面を参照しながら、従来のディスク回転装置の一例について説明する。図は従来のディスク回転装置の断面図である。41はベース、42はスリーブで前記ベース41に固定されている。前記スリーブ42の片端部にはスラスト軸受板43が配置されている。また、前記スリーブ42には回転軸44が回転自在に挿入され、前記回転軸44には回転支持体45が結合され、前記回転軸44の外周面またはスリーブ内周面の少なくともい
ずれか一方にラジアル側動圧発生溝50A、50Bを有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝50A、50B及びスラスト軸受板43は潤滑剤46で充満されている。前記ベース41にはモータステータ47が、また前記回転支持体45にはモータロータ48を有している。前記回転支持体45はディスク49が取付け可能な形状になっている。
【0003】
以上のように構成された従来のディスク回転装置について、以下その動作について説明する。まず、モータステータ47に通電がされ、回転磁界が発生させられるとモータロータ48は回転支持体45を回転駆動する。この時回転支持体45は回転軸44、ディスク49と共に回転する。この時、回転軸44の回転により、ラジアル側動圧発生溝50A、50Bは、それぞれ潤滑剤46をポンピングして圧力を発生し、回転軸44はスリーブ42に対し浮上して非接触回転を行う。
【0004】
また、回転軸44はほぼストレート形状で、スリーブ42の内周には潤滑剤溜まりのための周溝51が形成され、表面張力で潤滑剤を溜めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、次の様な問題点がある。図において、スリーブが高速回転すると、スリーブ開放端部の潤滑剤に遠心力が働き46Aに示すように潤滑剤は流出し、潤滑剤溜まりは空になってしまう。従ってヘリングボーン形状の動圧発生溝50A、50Bには、油膜切れが生じ、時にはコスレや、焼く付きを生じる事もあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のディスク回転装置は、次の構成を有している。
【0007】
すなわち、本発明の第1の発明は、少なくとも一端がベースに固定されたスリーブと、前記スリーブの片端部に結合されたスラスト軸受板と、前記スリーブに回転自在に挿入された回転軸を有し、前記回転軸には回転支持体が結合され、前記回転軸の外周面またはスリーブ内周面の少なくともいずれか一方には一対のラジアル側動圧発生溝を有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝及びスラスト軸受板には潤滑剤が保持され、前記ベースにはモータステータが、また前記回転支持体にはモータロータを有するディスク回転装置であって、前記回転軸外周面には前記一対のラジアル側動圧発生溝に向かってそれぞれ軸径が太くなるテーパが設けられ、前記スリーブ内周面の、前記一対のラジアル側動圧発生溝の存在領域の中間部には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して、前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられた構成を有するものである。
【0008】
また、本発明の第2発明は、上記第1の発明の構成において、回転軸外周面に設けられたテーパに潤滑剤が保持された構成を有するものである。
【0009】
また、本発明の第3の発明は、上記第1又は第2の発明の構成において、潤滑剤フッ素系オイル、あるいはフッ素系オイルにグリスを加えたものとし、潤滑剤の飛散を抑制したものである。
【0010】
さらに、本発明の第4の発明は、上記第1又は第2又は第3の発明の構成において、スリーブの潤滑剤開放端部近傍にシリコンレジンあるいはグリスを塗布した構成を有する。
【0011】
本発明は、上記した構成によって、テーパ部が潤滑剤の溜まりになると共に、テーパ部に付着した潤滑剤が回転力により回転軸の軸方向に沿って、ラジアル側動圧発生溝に供給され、油膜切れが生じないこととなる。
【0012】
また、潤滑剤の飛散が抑制されるとともに、停止時や逆さ姿勢の状態でも潤滑剤が外ににじみ出ることがない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第一の実施形態におけるディスク回転装置について、図1〜図2を参照しながら説明する。
【0014】
において、21はベース、22はスリーブで前記ベース21に固定されている。前記スリーブ22の片端部にはスラスト軸受板23が配置されている。また、前記スリーブ22には回転軸24が回転自在に挿入され、前記回転軸24には回転支持体25が結合され、前記回転軸24の外周面またはスリーブ22の内周面の少なくともいずれか一方にラジアル側動圧発生溝30A、30Bを有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝30A、30B及びスラスト軸受板23には潤滑剤26が充満されている。前記ベース21にはモータステータ27、また前記回転支持体25にはモータロータ28を有している。前記回転支持体25はディスク29が取付け可能な形状になっている。更に、前記回転軸24には前記動圧発生溝30A、30Bに向かって軸径が太くなるテーパ部31A、31Bを有している。また、前記テーパ部31A、31Bは潤滑剤で充満されている。更に図4に示すように、前記テーパ部31Bに対向してスリーブ22に底部が凹状のテーパ状円周溝22Aを設けた構成を有している。
【0015】
以上のように構成されたディスク回転装置について、その動作を説明する。
【0016】
まず、モータステータ27に通電がされ、回転磁界が発生させられるとモータロータ28は回転支持体25を回転駆動する。この時回転支持体25は回転軸24、ディスク29と共に回転する。この時、回転軸24の回転により、ラジアル側動圧発生溝30A、30Bは、それぞれ潤滑剤26をポンピングして圧力を発生し、回転軸24はスリーブ22に対し浮上して非接触回転を行う。
【0017】
この時、図4に示すように、テーパ部31A、31Bに溜まっていた潤滑剤26は、回転により生じる遠心力によってテーパ部31A、31Bの径の大きい方向すなわちラジアル側動圧発生溝30A、30B側へ供給される。更にスリーブ22には、テーパ部31Bに対向してテーパ状円周溝22Aを設けているので、潤滑剤はラジアル側動圧発生溝30A、30Bに確実に供給される。また、停止中はテーパ角度がゆるいので軸受部にとどまる。
【0018】
以上のように、本実施形態によれば、モータの回転時においても、遠心力等によって流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に供給保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【0019】
また、ラジアル側動圧発生溝30A、30Bはスリーブ22の内周に形成した場合について説明したが、回転軸24の外周面に形成してもよい。
【0020】
なお、本実施形態においては、スリーブ22とベース21は別部材である場合について説明したが、ダイキャスト構成品、プレス構成品等からなる完全な一体物であっても同じである。
【0021】
次に、本発明の第の実施形態におけるディスク回転装置について、説明する。構成については、第一の実施形態の場合と同じであるため説明は省略する。
【0022】
1、図2に示す構成において、前記潤滑剤26としては、フッ素系オイルあるいは、フッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いている。あるいはスリーブ22のオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成としてもよい。
【0023】
上記構成において、回転軸24の回転により、ラジアル側動圧発生溝30A、30Bは、それぞれ潤滑剤26をポンピングして圧力を発生し、回転軸24はスリーブ22に対して浮上して非接触回転を行う。
【0024】
この時、図2に示すように、テーパ部31A、31Bに溜まっていた潤滑剤26は、回転により生じる遠心力によってテーパ部31A、31Bの径の大きい方向すなわちラジアル側動圧発生溝30A、30B側へ供給される。そしてフッ素系オイルあるいはフッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いているため、その飛散が抑制できる。
【0025】
また、停止中では、スリーブ22のオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成を持つため、例えば逆さ姿勢になった場合でもシリコンあるいはグリスが前記オイルの流出を防ぐため、潤滑剤26は軸受部にとどまる。
【0026】
以上のように、本実施形態によれば、モータの回転時においても、更にモータの停止時や逆さ姿勢の状態においても、流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【0027】
また、ラジアル側動圧発生溝30A、30Bはスリーブ22の内周に形成した場合について説明したが、回転軸24の外周面に形成してもよい。
【0028】
なお、本実施形態においては、スリーブ22とベース21は別部材である場合について説明したが、ダイキャスト構成品、プレス構成品等からなる完全な一体物であっても同じである。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明は、回転軸外周面に一対のラジアル側動圧発生溝に向かって軸径が太くなるテーパが設けられ、スリーブ内周面には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられていることにより、その外周部に存在する潤滑剤が飛散、流出するのを防ぎ、遠心力により潤滑剤を動圧発生溝に確実に供給することができ、しかもテーパ状円周溝が、一方の動圧発生溝側から他方の動圧発生溝側への潤滑剤の移動を抑制し、片方の動圧発生溝に潤滑剤が偏在することを防止するため、これらの効果が相まって油膜切れ、あるいは焼き付きを生じる事もなく、回転装置の信頼性を大幅に向上させる事ができる。
【0030】
また、潤滑剤としてフッ素系オイルあるいはフッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いているため、その飛散が抑制できるとともに、スリーブのオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成を持つ事により、停止時や逆さ姿勢の状態においても、流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態におけるディスク回転装置の断面図
【図2】 図1に示すディスク回転装置のスリーブの詳細図
【図3】 従来のディスク回転装置の断面図
【符号の説明】
22 スリーブ
22A テーパ状円周溝
23 スラスト軸受板
24 回転軸
25 回転支持体
26 潤滑剤
27 モータステータ
28 モータロータ
30A、30B ラジアル側動圧発生溝
31A、31B テーパ部

Claims (5)

  1. 少なくとも一端がベースに固定されたスリーブと、前記スリーブの片端部に結合されたスラスト軸受板と、前記スリーブに回転自在に挿入された回転軸を有し、前記回転軸には回転支持体が結合され、前記回転軸の外周面またはスリーブ内周面の少なくともいずれか一方には一対のラジアル側動圧発生溝を有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝及びスラスト軸受板には潤滑剤が保持され、前記ベースにはモータステータが、また前記回転支持体にはモータロータを有するディスク回転装置であって、前記回転軸外周面には前記一対のラジアル側動圧発生溝に向かってそれぞれ軸径が太くなるテーパが設けられ、前記スリーブ内周面の、前記一対のラジアル側動圧発生溝の存在領域の中間部には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して、前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられていることを特徴とするディスク回転装置。
  2. 回転軸外周面に設けられたテーパに潤滑剤が保持されている請求項1記載のディスク回転装置。
  3. 潤滑剤がフッ素系オイル、あるいはフッ素系オイルにグリスを加えたものである請求項1又は2記載のディスク回転装置。
  4. スリーブの潤滑剤開放端部近傍にシリコンレジンあるいはグリスを塗布した請求項1又は2又は3記載のディスク回転装置。
  5. 請求項1又は2又は3又は4記載のディスク回転装置を備え、回転支持体にディスクが取り付けられたディスク記録装置。
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