JPH0560135A - 密閉式流体軸受モータ - Google Patents

密閉式流体軸受モータ

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Publication number
JPH0560135A
JPH0560135A JP3222641A JP22264191A JPH0560135A JP H0560135 A JPH0560135 A JP H0560135A JP 3222641 A JP3222641 A JP 3222641A JP 22264191 A JP22264191 A JP 22264191A JP H0560135 A JPH0560135 A JP H0560135A
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JP
Japan
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fluid
rotor
sleeve
thrust
fixed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3222641A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Hichiya
利法 比知屋
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.)
Nidec Copal Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP3222641A priority Critical patent/JPH0560135A/ja
Publication of JPH0560135A publication Critical patent/JPH0560135A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/74Sealings of sliding-contact bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転のロータ軸支用の軸振動の発生を防
止でき、スラスト方向の有効面積を十分に確保でき、モ
ータ全体の外形寸法を小さくでき、かつ潤滑剤を蓄える
構造に適する密閉式流体軸受モータを提供する。 【構成】 帽子状体のロータ5に固定されるスリーブ2
のラジアル方向Rのラジアル軸受手段とスラスト方向T
のスラスト軸受手段を流体軸受けで構成するとともに液
体潤滑剤を内部に蓄えるために、基台3、4により両支
持され外周面上に流体溝部1aを有した主軸1とスリー
ブ2の貫通穴2aとで形成されるラジアル軸受手段と、
平面上に流体溝部を有するスリーブのフランジ部2dに
対向して固定される受け部材7とで形成されるスラスト
軸受手段と、回転磁界発生部8、9と磁石6とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は密閉式流体軸受モータに
係り、例えば原稿読み取り装置に用いられるレーザスキ
ャナーのミラー駆動部、ハード磁気ディスク装置のスピ
ンドルモータ、ビデオ装置のヘッド駆動用のモータのよ
うに特に小型、かつ高精度、高速回転が要求されるブラ
シレスモータに好適に適用される密閉式流体軸受モータ
に関する。
【0002】
【従来の技術】小型、かつ高精度、高速回転が要求され
るモータの回転軸受部に流体軸受を用いることで優れた
性能のブラシレスモータを実現できるが、本願出願人は
特開昭63−214518号公報の流体軸受において係
る提案をしている。図4は本提案の要部断面図であっ
て、本図に基づいて概略説明すると基台30には外周面
上に多数の流体溝部100aを形成した主軸100が片
支持状態で固定されている。また基台30には回転磁界
発生のために積層されたコア8とコイル9とからなる回
転磁界発生手段が円環状に設けられている。
【0003】一方、外周面に永久磁石60を固定してい
るロータ20は円筒状に形成されるともに多孔質体21
を天井部位に一体的に設けており、主軸100に対して
図示のような挿通状態にされてラジアル方向Rとスラス
ト方向T方向の支持がなされている。以上説明の構成に
おいて、回転磁界発生手段に回転磁場が発生すると、永
久磁石60の吸引にともなってロータ20の高速回転が
開始されるが、これに前後して図中の矢印H方向に空気
など流体が主軸100とロータ20の内径面の間のに導
入される結果、ラジアル方向Rの保持が流体を媒体とし
て行われる。この流体はさらに主軸100の端部と多孔
質体21の間に導入されて余分な流体を矢印K方向に排
気して適度な間隔を維持しながらスラスト方向Tの支持
を行うものである。この提案は特に組み立て性に優れて
おりレーザープリンタ装置のポリゴンミラー回転用など
に実用化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
提案によれば、主軸は基台に対して片持ち支持されてい
ることから軸剛性を大きくする必要があり、軸剛性を高
めるために軸直径を大きくすると、モータ全体の外形が
大きくなる問題点があった。また、ロータを高速回転す
る場合において、ロータのダイナミックバランス不良な
どがあると軸振動が発生する一方、スラスト方向Tの有
効面積は主軸直径により決定されるので十分に確保でき
なく、かつ潤滑剤を蓄える構造にあまり適さない問題点
があった。
【0005】したがって、本発明の密閉式流体軸受モー
タは上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ロータを高速回転する際にロータ軸支用の軸振動
の発生を防止でき、スラスト方向Tの有効面積を十分に
確保でき、かつモータ全体の外形寸法を小さくでき、か
つ潤滑剤を蓄える構造に適する密閉式流体軸受モータを
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために、
本発明の密閉式流体軸受モータは、帽子状体のロータに
固定されるスリーブのラジアル方向のラジアル軸受手段
とスラスト方向のスラスト軸受手段を流体軸受で構成す
るとともに液体潤滑剤を内部に蓄えてなる密閉式流体軸
受モータであって、基台により両支持されるとともに外
周面上に流体溝部を有した主軸と前記スリーブの貫通穴
の内径部位とで形成される前記ラジアル軸受手段と、平
面上に流体溝部を有する前記スリーブのフランジ部に対
向して前記基台に固定される受け部材とで形成される前
記スラスト軸受手段と、前記ロータの内部に位置するよ
うに基台に固設される回転磁界発生部と前記ロータの内
周面に設けられる磁石とにより前記ロータの静止時に磁
気吸引分力により受け部材とフランジ部を当接状態にす
る回転力発生手段とを具備する構成からなり、前記ロー
タの静止時には前記回転力発生手段の磁気吸引分力によ
り前記受け部材と前記スリーブのフランジ部を当接状態
にするとともに、ロータの回転時には前記ラジアル方向
軸受手段と、前記スラスト方向軸受手段に流体と液体潤
滑剤が適宜導入されて流体軸受を機能するように働く。
【0007】また、好ましくは、前記受け部材と前記回
転磁界発生部は前記基台から前記主軸と同心円状に延設
された取付部に固定される。また、好ましくは、前記受
け部材の平面上に前記流体溝部を形成し、前記フランジ
部を平滑面に構成する。また、好ましくは、前記受け部
材またはフランジ部の流体溝部を別部材で形成し、各部
品製造を容易にする。
【0008】また、好ましくは、前記スリーブの前記貫
通穴の端部と前記主軸に固定されるラビリンス体とで形
成される第1ラビリンス部と、前記基台と前記ロータの
円筒縁部の間に形成される第2ラビリンス部をさらに具
備して、液体潤滑剤を密閉するように働く。そして、好
ましくは、前記ラジアル軸受手段と前記スラスト軸受手
段は連通してなり、前記液体潤滑剤を相互に流入自在に
する。
【0009】
【実施例】以下に本発明の代表的な実施例について、添
付の図面を参照の上で詳細に説明する。図1は第1実施
例の密閉式流体軸受モータの中心断面であり、ポリゴン
ミラーや磁気ヘッド、スピンドル他の所定動作を行う部
品は省略して図示して、基本構成部分のみ示している。
【0010】本図において、中心線CLを有している主
軸1の下方端部は取付穴部3aを穿設した第1基台3に
圧入などされて一体的に垂設されており、後述のロータ
はこの中心線CLを回転中心にして回転する。この主軸
1の外周面上にはヘリボーン状の多数の流体溝1aが特
殊加工される一方、この主軸1の他方端にはネジ部1b
が加工形成されており、図示のように取付穴部4aを穿
設した第2基台4に対して主軸1の上方端部を挿通した
後に、ネジ12を用いて固定することで、主軸1を第1
基台3と第2基台4の両方に対して固定した両支持状態
にしている。このために第1、第2基台は不図示の連結
部材などを介して一体的に固定されている。
【0011】次に、図2は図1のX−X矢視断面図であ
って、主軸1に対して回転自在にされるスリーブ2のフ
ランジ部2dの平面上の様子を示している。図2に示す
ようにスリーブ2は円環状をなしており、主軸1に対し
て同心円状にヘリボーン形状の多数の流体溝部7gを形
成している。再度、図1において受け部材7は主軸1の
中心線CLと同心円状に第1基台3から延びて設けられ
ているコア取付部3hの内周面と端部に固定されてい
る。また、積層された磁性板からなるコア8にはコイル
9が巻かれており、回転磁界発生部を形成する一方、コ
ア取付部3hの外周面に挿通されて位置決め固定されて
いる。
【0012】次に、第1基台3には主軸1に対して同心
円状にされて、ラビリンス部を形成するラビリンス凹部
3bが同心円状2列分が加工形成されており、ロータ5
の縁部に形成されているラビリンス凸部5aが夫々ラビ
リンス凹部3bに潜入することでラビリンスを形成して
いる。さらに、上述の主軸1により回転自在に支持され
る帽子状のロータ5は上記の回転磁界発生部を内蔵する
形状を有するとともにロータ5の回転中心部位には、主
軸1の外形寸法より所定のクリアランス分大きな内径寸
法を有した貫通穴部2aとフランジ部2dを図示のよう
に一体形成したスリーブ2が固定されておりラジアル方
向Rの軸受部を形成するとともに、フランジ部2dが上
述の受け部材7の平滑面7aに対向するように一体形成
されており、スラスト方向Tの軸受部を形成している。
【0013】また、上述の回転磁界発生部の外周に位置
されて回転磁界により吸引される永久磁石6は所定極数
に多極着磁されるとともに、ロータ5の内周面に図示の
ように固定されている。ここで、永久磁石6はコア8よ
りも第2基台4側(図中、上方)ににややずれて位置さ
れており、永久磁石6とコア8間に発生する磁気吸引力
の分力Aによりロータ5を受け部材7側に移動させる結
果、ロータ5の静止状態ではスリーブ2のフランジ部2
dと受け部材7bとが当接状態にされる。
【0014】そして、スリーブ2の貫通穴2aの上部開
口部周辺にラビリンス凹部2cが図示のように形成され
る一方、主軸1に対してラビリンス蓋体11が固定され
ておりラビリンスを構成している。また、スリーブ2に
は不図示の機能部品固定用のネジ部2bが一体形成され
ている。以上説明の各ラビリンスにより、ロータ5の内
部に収容された流体潤滑剤他が外部に飛散することを防
止する一方、外部のゴミなど異物が侵入することを防止
している。また密閉式流体軸受モータを駆動するため
に、回転磁界発生部に回転磁界を作用するとロータ5が
回転されるが、この回転にともない上述のスラスト軸受
部の内圧が上述の流体溝部の作用により上昇する結果、
スリーブ2のフランジ部2dと受け部材7の当接状態か
ら離間状態にバランスしてスラスト方向Tの流体軸受を
形成する。
【0015】また、主軸1の外周面とスリーブ2の貫通
穴2aの間の内圧も流体溝部1aの作用により上昇する
結果、スリーブ2と主軸1は離間状態にバランスしてラ
ジアル方向Rの流体軸受を形成する。そして、ロータ5
の静止後には液体潤滑剤は図中の矢印D方向に移動して
スリーブ2の外周面とコア取付部3hの間で形成される
溝部分に溜る一方、ラジアル方向Rからの液体潤滑剤も
同様に溜ることになるので、潤滑剤の消耗が防止され
る。
【0016】以上のように構成した結果、ロータ5の高
速度回転に伴って発生する主軸1の振動発生を防止でき
た。また、主軸1の直径を小さくしても軸の剛性を確保
できるので設計上の自由度を大きくできるようになり、
モータ全体の外形を小さくできるとともに、スラスト方
法Tの面積をより大きくできるので、安定性、耐久性に
優れる流体軸受モータを実現できた。
【0017】次に、図3(a)は第2実施例の中心断面
図、(b)は第3実施例の中心断面図であり、上述の構
成と略同一の構成であるので、同一部分には図1と同様
の符号を付して説明を割愛して、相違部分に限定して説
明する。先ず、図3(a)において、流体溝部を形成し
た別部材15はスリーブ2に固定されており、受け部材
の平滑面7aと対向して設けられている。次に、図3
(b)において、流体溝部を形成した別部材16は受け
部材7側に固定されており、スリーブ2の平滑面2eに
対向して設けられている。以上の構成によれば、流体溝
部を形成した別部材を独立して加工製作できるので製作
における自由度が確保できる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータを高速回転する際にロータ軸支用の軸振動の発生を
防止でき、スラスト方向の有効面積を十分に確保でき、
かつモータ全体の外形寸法を小さくでき、かつ潤滑剤を
蓄える構造に適する密閉式流体軸受モータを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の密閉式流体軸受モータの中心断面
である。
【図2】図1のX−X矢視図である。
【図3】(a)は第2実施例の中心部分断面図、(b)
は第3実施例の中心部分断面図である。
【図4】本願出願人の特開昭63−214518号公報
の流体軸受である。
【符号の説明】
1 主軸、 2 スリーブ、 3 第1基台、 4 第2基台、 5 ロータ、 6 永久磁石、 7 受け部材、 8 コア、 9 コイル、 12 ネジである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16J 15/447 6826−3J

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帽子状体のロータに固定されるスリーブ
    のラジアル方向のラジアル軸受手段とスラスト方向のス
    ラスト軸受手段を流体軸受で構成するとともに液体潤滑
    剤を内部に蓄えてなる密閉式流体軸受モータであって、 基台により両支持されるとともに外周面上に流体溝部を
    有した主軸と前記スリーブの貫通穴の内径部位とで形成
    される前記ラジアル軸受手段と、 平面上に流体溝部を有する前記スリーブのフランジ部に
    対向して前記基台に固定される受け部材とで形成される
    前記スラスト軸受手段と、 前記ロータの内部に位置するように基台に固設される回
    転磁界発生部と前記ロータの内周面に設けられる磁石と
    により前記ロータの静止時に磁気吸引分力により受け部
    材とフランジ部を当接状態にする回転力発生手段と、 を具備することを特徴とする密閉式流体軸受モータ。
  2. 【請求項2】 前記受け部材と前記回転磁界発生部は前
    記基台から前記主軸と同心円状に延設された取付部に固
    定されることを特徴とする請求項1に記載の密閉式流体
    軸受モータ。
  3. 【請求項3】 前記受け部材の平面上に前記流体溝部を
    形成し、前記フランジ部を平滑面に構成したことを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の密閉式流体軸受
    モータ。
  4. 【請求項4】 前記受け部材またはフランジ部の流体溝
    部を別部材で形成したことを特徴とする請求項1乃至請
    求項3のいすれかに記載の密閉式流体軸受モータ。
  5. 【請求項5】 前記スリーブの前記貫通穴の端部と前記
    主軸に固定されるラビリンス体とで形成される第1ラビ
    リンス部と、 前記基台と前記ロータの円筒縁部の間に形成される第2
    ラビリンス部を、 さらに具備することを特徴とする請求項1乃至請求項4
    のいずれかに記載の密閉式流体軸受モータ。
  6. 【請求項6】 前記ラジアル軸受手段と前記スラスト軸
    受手段は連通してなり、前記液体潤滑剤を相互に流入自
    在に構成したことを特徴とする請求項1乃至請求項4の
    いずれかに記載の密閉式流体軸受モータ。
JP3222641A 1991-09-03 1991-09-03 密閉式流体軸受モータ Withdrawn JPH0560135A (ja)

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JP (1) JPH0560135A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034454A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Nidec Corporation Motor
US7265939B2 (en) * 2003-03-31 2007-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Spindle motor and disk drive unit
JP2008048590A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Taida Electronic Ind Co Ltd モーター

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6034454A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Nidec Corporation Motor
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JP2008048590A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Taida Electronic Ind Co Ltd モーター

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203