JPH10299763A - 動圧ベアリング用スピンドルモータ - Google Patents
動圧ベアリング用スピンドルモータInfo
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- JPH10299763A JPH10299763A JP9359516A JP35951697A JPH10299763A JP H10299763 A JPH10299763 A JP H10299763A JP 9359516 A JP9359516 A JP 9359516A JP 35951697 A JP35951697 A JP 35951697A JP H10299763 A JPH10299763 A JP H10299763A
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- bearing
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
- G11B19/2018—Incorporating means for passive damping of vibration, either in the turntable, motor or mounting
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動圧ベアリング用スピンドルモータで軸が回
転する間、中心が自動に調整されるように軸受けの構造
を改善して回転方向の揺れを減少させる。 【解決手段】 コイルが巻かれたコア１３と、コア１３
を上部に固定させるハウジングと、下端が一定曲率を有
する固定球面部２６に形成されたモータ回転軸１２と、
コア１３と同軸上に位置しコア１３を覆うシリンダ状壁
とシリンダ状壁内部に付着されてコア１３と空隙をおい
ている磁性体と該磁性体が回転可能となるように軸１２
に支持される支持部とを有するロータと、軸１２が内部
で回転可能となるように支持する内部壁と該内部壁を囲
みつつベアリングシステムを固定させることができる外
部壁と内部壁及び外部壁を連結する上下端壁と軸受け２
１とからなるベアリングシステムと、を備え、軸１２の
下端と軸受け２１の上面に形成された固定，回転球面部
２６，２７によって軸１３が回転する間、最小油膜が形
成され、軸１３の瞬間的な衝撃荷重が緩和される。
転する間、中心が自動に調整されるように軸受けの構造
を改善して回転方向の揺れを減少させる。 【解決手段】 コイルが巻かれたコア１３と、コア１３
を上部に固定させるハウジングと、下端が一定曲率を有
する固定球面部２６に形成されたモータ回転軸１２と、
コア１３と同軸上に位置しコア１３を覆うシリンダ状壁
とシリンダ状壁内部に付着されてコア１３と空隙をおい
ている磁性体と該磁性体が回転可能となるように軸１２
に支持される支持部とを有するロータと、軸１２が内部
で回転可能となるように支持する内部壁と該内部壁を囲
みつつベアリングシステムを固定させることができる外
部壁と内部壁及び外部壁を連結する上下端壁と軸受け２
１とからなるベアリングシステムと、を備え、軸１２の
下端と軸受け２１の上面に形成された固定，回転球面部
２６，２７によって軸１３が回転する間、最小油膜が形
成され、軸１３の瞬間的な衝撃荷重が緩和される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧ベアリング用
スピンドルモータに関するものであって、更に詳しく
は、軸とスリーブの間のオイルに動圧が発生して、回転
の半径方向の荷重が支持されるにおいて、軸の下端に設
置された軸受けで軸方向の荷重が支えられると共に、中
心が自動に調整されるようにして半径方向の揺れが発生
しない動圧ベアリング用スピンドルモータに関するもの
である。
スピンドルモータに関するものであって、更に詳しく
は、軸とスリーブの間のオイルに動圧が発生して、回転
の半径方向の荷重が支持されるにおいて、軸の下端に設
置された軸受けで軸方向の荷重が支えられると共に、中
心が自動に調整されるようにして半径方向の揺れが発生
しない動圧ベアリング用スピンドルモータに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、デジタルビデオディスク（DV
D）用のスピンドルモータは、基盤の中央に形成された
スリーブに回転可能な軸がはめ込まれ、軸の上端にはデ
ィスクを載せるターンテーブルが結合される。こうした
状態で、スリーブに結合されたコアとターンテーブルの
底面の磁性体の間の相互作用によって、ターンテーブル
が回転されるとディスクの情報が再生される。そして、
ターンテーブルの回転を円滑にするため、軸とスリーブ
の間の摩擦を減少させなければならない。このため、主
にベアリングが使用されるか、最近では、材料費を減ら
すため、高価なベアリングの代わりにオイルの圧力に伴
って回転の半径方向に軸を支持する動圧ベアリングが使
用される。
D）用のスピンドルモータは、基盤の中央に形成された
スリーブに回転可能な軸がはめ込まれ、軸の上端にはデ
ィスクを載せるターンテーブルが結合される。こうした
状態で、スリーブに結合されたコアとターンテーブルの
底面の磁性体の間の相互作用によって、ターンテーブル
が回転されるとディスクの情報が再生される。そして、
ターンテーブルの回転を円滑にするため、軸とスリーブ
の間の摩擦を減少させなければならない。このため、主
にベアリングが使用されるか、最近では、材料費を減ら
すため、高価なベアリングの代わりにオイルの圧力に伴
って回転の半径方向に軸を支持する動圧ベアリングが使
用される。
【０００３】こうした動圧ベアリングを使用する技術
は、日本国の特許公開公報、特開昭５８−１８２１２７
号公報に開示されたものがある。図１は、これを示すの
もで、これはビデオヘッドを構成する軸１の上部及び下
部に互いに反対方向に形成された螺旋形溝２がそれぞれ
設けられ、これら螺旋形溝２にオイルが充填される。こ
うした従来の技術は軸１が回転するとき、各螺旋形溝２
の境界部側に動圧が発生し、回転の半径方向に軸が回転
支持される。また、軸方向の荷重を支えるために軸の下
端に半球形状の軸受け３が設けられる。
は、日本国の特許公開公報、特開昭５８−１８２１２７
号公報に開示されたものがある。図１は、これを示すの
もで、これはビデオヘッドを構成する軸１の上部及び下
部に互いに反対方向に形成された螺旋形溝２がそれぞれ
設けられ、これら螺旋形溝２にオイルが充填される。こ
うした従来の技術は軸１が回転するとき、各螺旋形溝２
の境界部側に動圧が発生し、回転の半径方向に軸が回転
支持される。また、軸方向の荷重を支えるために軸の下
端に半球形状の軸受け３が設けられる。
【０００４】また、軸を支持する技術は、日本国の特許
公開公報、特開昭５５−２７５５１号公報に開示される
ものがある。図２に示すように、軸４の下端に円板形の
スラスト軸受５が形成され、スラスト軸受５の底面にス
パイラルグルーブが形成され、空気圧力で軸が支えられ
る。
公開公報、特開昭５５−２７５５１号公報に開示される
ものがある。図２に示すように、軸４の下端に円板形の
スラスト軸受５が形成され、スラスト軸受５の底面にス
パイラルグルーブが形成され、空気圧力で軸が支えられ
る。
【０００５】更に、図３は、従来技術の軸支持装置を示
す断面図であって、軸１の下端が半球形の球面部１ａと
して構成され、軸受け３が射出物として製作される。こ
のように構成される場合、軸１が回転する間、これらの
摩擦によって軸受け３が軸１の下端と対応するように半
球形の溝３ａに摩耗する。従って、摩耗した溝３ａの深
さだけ下がった状態で軸１が回転する。
す断面図であって、軸１の下端が半球形の球面部１ａと
して構成され、軸受け３が射出物として製作される。こ
のように構成される場合、軸１が回転する間、これらの
摩擦によって軸受け３が軸１の下端と対応するように半
球形の溝３ａに摩耗する。従って、摩耗した溝３ａの深
さだけ下がった状態で軸１が回転する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術には次のような問題点が内包されている。
術には次のような問題点が内包されている。
【０００７】まず、図１に示す動圧ベアリングの場合、
軸受け３は摩擦を減らすため、上面が半球形状である反
面、軸１の下端は、単純平面の形状に構成される。従っ
て、組立過程で組立誤差等により軸の中心がずれた場
合、軸の回転時に揺れが発生する。また、軸受け３は単
純に軸を支える機能しかなく、回転精密度が低下する等
の問題がある。
軸受け３は摩擦を減らすため、上面が半球形状である反
面、軸１の下端は、単純平面の形状に構成される。従っ
て、組立過程で組立誤差等により軸の中心がずれた場
合、軸の回転時に揺れが発生する。また、軸受け３は単
純に軸を支える機能しかなく、回転精密度が低下する等
の問題がある。
【０００８】また、図２に示す軸を支持する従来技術の
場合、軸４の下端にスラスト軸受５を形成する過程で、
軸との直角度を維持しなければならないため、製作性が
低下する等の問題がある。
場合、軸４の下端にスラスト軸受５を形成する過程で、
軸との直角度を維持しなければならないため、製作性が
低下する等の問題がある。
【０００９】更に、図３に示す従来の軸支持装置の場
合、軸受け３に形成された溝３ａが製品ごと不規則的に
形成されるため、製品の信頼性が低下する。そして、軸
受け３に形成された溝３ａが球面部１ａの一部を覆った
状態で摩耗によって形成されるため、圧力集中現象が発
生し、軸１の回転負荷が大きくかかる等の問題がある。
合、軸受け３に形成された溝３ａが製品ごと不規則的に
形成されるため、製品の信頼性が低下する。そして、軸
受け３に形成された溝３ａが球面部１ａの一部を覆った
状態で摩耗によって形成されるため、圧力集中現象が発
生し、軸１の回転負荷が大きくかかる等の問題がある。
【００１０】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたものであって、その目的は、軸と
スリーブとの間のオイルに動圧が発生され、回転の半径
方向に軸が支持されるにおいて、軸が回転する間、中心
が自動に調整されるように軸受けの構造を改善すること
で、回転方向の揺れが減少する動圧ベアリング用スピン
ドルモータを提供することにある。
決するためになされたものであって、その目的は、軸と
スリーブとの間のオイルに動圧が発生され、回転の半径
方向に軸が支持されるにおいて、軸が回転する間、中心
が自動に調整されるように軸受けの構造を改善すること
で、回転方向の揺れが減少する動圧ベアリング用スピン
ドルモータを提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、軸の下端と軸
受けの上面との間に一定曲率を有する球面部をそれぞれ
形成し、これらの間に最小油膜が形成されて軸の瞬間的
な衝撃荷重が減少すると共に、軸の圧力集中現象が発生
しない動圧ベアリング用スピンドルモータを提供するこ
とにある。
受けの上面との間に一定曲率を有する球面部をそれぞれ
形成し、これらの間に最小油膜が形成されて軸の瞬間的
な衝撃荷重が減少すると共に、軸の圧力集中現象が発生
しない動圧ベアリング用スピンドルモータを提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に伴う動圧ベアリング用スピンドルモータは
次のように構成される。即ち、コイルが巻かれたコア
と、前記コアを上部に固定させるハウジングと、モータ
の回転軸として定義され、下端が一定曲率を有する固定
球面部に形成された軸と、前記コアと同軸上に位置し前
記コアを覆うシリンダ状の壁と前記シリンダ状の壁内部
に付着されて前記コアと空隙をおいている磁性体と前記
磁性体が回転可能となるように前記軸に支持される支持
部とを有するロータと、前記軸が内部で回転可能となる
ように流体流れの空間を維持しつつ前記軸を囲んで支持
する内部壁と前記内部壁を囲みつつベアリングシステム
を固定させることができる外部壁と前記内部壁及び外部
壁を連結する上下端壁と軸の下端に形成された前記固定
球面部を囲んだ状態で支えられるように一定曲率を有す
る回転球面部として形成された軸受けとからなる前記軸
が前記コアと同軸上で回転するように前記ハウジングの
上部に前記コアを貫通して設置されたベアリングシステ
ムとを備え、前記軸の下端と前記軸受けの上面に形成さ
れた固定，回転球面部によって前記軸が回転する間、最
小油膜が形成され、前記軸の瞬間的な衝撃荷重が緩和さ
れる点にその特徴がある。
に、本発明に伴う動圧ベアリング用スピンドルモータは
次のように構成される。即ち、コイルが巻かれたコア
と、前記コアを上部に固定させるハウジングと、モータ
の回転軸として定義され、下端が一定曲率を有する固定
球面部に形成された軸と、前記コアと同軸上に位置し前
記コアを覆うシリンダ状の壁と前記シリンダ状の壁内部
に付着されて前記コアと空隙をおいている磁性体と前記
磁性体が回転可能となるように前記軸に支持される支持
部とを有するロータと、前記軸が内部で回転可能となる
ように流体流れの空間を維持しつつ前記軸を囲んで支持
する内部壁と前記内部壁を囲みつつベアリングシステム
を固定させることができる外部壁と前記内部壁及び外部
壁を連結する上下端壁と軸の下端に形成された前記固定
球面部を囲んだ状態で支えられるように一定曲率を有す
る回転球面部として形成された軸受けとからなる前記軸
が前記コアと同軸上で回転するように前記ハウジングの
上部に前記コアを貫通して設置されたベアリングシステ
ムとを備え、前記軸の下端と前記軸受けの上面に形成さ
れた固定，回転球面部によって前記軸が回転する間、最
小油膜が形成され、前記軸の瞬間的な衝撃荷重が緩和さ
れる点にその特徴がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の動圧ベアリング用スピンドルモータのシーリング装
置の好適な実施形態を詳細に説明する。
明の動圧ベアリング用スピンドルモータのシーリング装
置の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１４】図４は、本発明のスピンドルモータの断面
図であり、図５は、本発明の軸受けの要部断面図であ
る。基板１０の上部中央には中空のスリーブ１１が立設
され、スリーブ１１の外周面にはステータを構成するコ
ア１３が形成される。このとき、コア１３には電源が印
加されるコイル１４が巻線され、スリーブ１１の内部に
は回転可能な軸１２がはめ込まれる。また、軸１２の上
側端にはディスクが載せられるターンテーブル１５が嵌
入結合され、ターンテーブル１５の底面にはロータを構
成するケース１６が設けられている。
図であり、図５は、本発明の軸受けの要部断面図であ
る。基板１０の上部中央には中空のスリーブ１１が立設
され、スリーブ１１の外周面にはステータを構成するコ
ア１３が形成される。このとき、コア１３には電源が印
加されるコイル１４が巻線され、スリーブ１１の内部に
は回転可能な軸１２がはめ込まれる。また、軸１２の上
側端にはディスクが載せられるターンテーブル１５が嵌
入結合され、ターンテーブル１５の底面にはロータを構
成するケース１６が設けられている。
【００１５】ケース１６は下部が開放された円筒状に構
成され、コア１３の外周面を覆っている。また、ケース
１６の内周面には磁性体１７が設けられ、コイル１４に
電源が印加されると、磁気力が発生し、ターンテーブル
１５を回転させる。また、軸１２とスリーブ１１との間
には、摩擦を減少させるため、スパイラルグルーブ形態
の流体動圧ベアリング（Spiral-Groove Hydrodynamic B
earing）が使用される。こうした動圧ベアリングは、軸
１２の外周面の下側及び上側に互いに対向するように一
対の第１スパイラル部１８と第２スパイラル部１９とが
設けられる。そして、これら第１及び第２スパイラル部
１８，１９とスリーブ１１との間に充填され、軸１２が
回転されるとき、これら第１及び第２スパイラル部１
８，１９の境界部側にポンピングされ、その境界部から
回転の半径方向に軸１２を回転支持するオイル２０が備
えられる。
成され、コア１３の外周面を覆っている。また、ケース
１６の内周面には磁性体１７が設けられ、コイル１４に
電源が印加されると、磁気力が発生し、ターンテーブル
１５を回転させる。また、軸１２とスリーブ１１との間
には、摩擦を減少させるため、スパイラルグルーブ形態
の流体動圧ベアリング（Spiral-Groove Hydrodynamic B
earing）が使用される。こうした動圧ベアリングは、軸
１２の外周面の下側及び上側に互いに対向するように一
対の第１スパイラル部１８と第２スパイラル部１９とが
設けられる。そして、これら第１及び第２スパイラル部
１８，１９とスリーブ１１との間に充填され、軸１２が
回転されるとき、これら第１及び第２スパイラル部１
８，１９の境界部側にポンピングされ、その境界部から
回転の半径方向に軸１２を回転支持するオイル２０が備
えられる。
【００１６】第１及び第２スパイラル部１８，１９は好
適なスパイラル形状の螺旋形溝を構成する。このとき、
第１及び第２スパイラル部１８，１９を構成する各螺旋
形溝は、軸１２の回転方向によって、その螺旋方向が決
定される。例えば、軸１２が左側に回転するとき、上部
側は右方向に螺旋形溝が形成され、下部側は、左方向に
螺旋形溝が形成されて、オイル２０がこれらの境界部側
に集まり、動圧を発生させる。また、軸１２が回転する
間、オイル２０の漏油を防止するため、シーリング手段
２２が設けられる。シーリング手段２２は、ターンテー
ブル１５の底面に形成され飛び散るオイルを遮断するキ
ャップ２４を備える。このとき、キャップ２４はスリー
ブ１１の上端外周縁を覆う形態に構成される。更に、第
２スパイラル部１９の上部に螺旋形溝として形成され、
オイル２０の上昇を抑える第３スパイラル部２３が設け
られる。第３スパイラル部２３は、第２スパイラル部１
９と同一の方向のスパイラル形状の螺旋形溝を有し、軸
１２の下部側に負圧を発生させる。このとき、発生する
負圧によって上昇するオイル２０が遮断される。
適なスパイラル形状の螺旋形溝を構成する。このとき、
第１及び第２スパイラル部１８，１９を構成する各螺旋
形溝は、軸１２の回転方向によって、その螺旋方向が決
定される。例えば、軸１２が左側に回転するとき、上部
側は右方向に螺旋形溝が形成され、下部側は、左方向に
螺旋形溝が形成されて、オイル２０がこれらの境界部側
に集まり、動圧を発生させる。また、軸１２が回転する
間、オイル２０の漏油を防止するため、シーリング手段
２２が設けられる。シーリング手段２２は、ターンテー
ブル１５の底面に形成され飛び散るオイルを遮断するキ
ャップ２４を備える。このとき、キャップ２４はスリー
ブ１１の上端外周縁を覆う形態に構成される。更に、第
２スパイラル部１９の上部に螺旋形溝として形成され、
オイル２０の上昇を抑える第３スパイラル部２３が設け
られる。第３スパイラル部２３は、第２スパイラル部１
９と同一の方向のスパイラル形状の螺旋形溝を有し、軸
１２の下部側に負圧を発生させる。このとき、発生する
負圧によって上昇するオイル２０が遮断される。
【００１７】また、スリーブ１１の下端に軸１２の下端
を支える軸受け２１が設けられる。軸受け２１は、軸方
向に適用される荷重を支えるものであり、摩擦を減少さ
せるため、主にセラミック等の材質が採用される。ま
た、軸１２が回転する間、軸１２の下端と軸受け１２と
の間に油膜が形成され、軸方向の衝撃を緩和させる油膜
形成手段２５が備えられる。油膜形成手段２５は、スク
ィーズフィルム効果（Squeaze film efect）を利用した
もので、流体が流出するための時間遅延現象をいう。即
ち、軸１２が回転するとき、瞬間的に下降する衝撃荷重
によって軸１２と軸受け２１とが直接接触する。このと
き、直接接触しないように、軸１２と軸受け２１の間に
油膜が形成され、軸１２の揺れが減少する。
を支える軸受け２１が設けられる。軸受け２１は、軸方
向に適用される荷重を支えるものであり、摩擦を減少さ
せるため、主にセラミック等の材質が採用される。ま
た、軸１２が回転する間、軸１２の下端と軸受け１２と
の間に油膜が形成され、軸方向の衝撃を緩和させる油膜
形成手段２５が備えられる。油膜形成手段２５は、スク
ィーズフィルム効果（Squeaze film efect）を利用した
もので、流体が流出するための時間遅延現象をいう。即
ち、軸１２が回転するとき、瞬間的に下降する衝撃荷重
によって軸１２と軸受け２１とが直接接触する。このと
き、直接接触しないように、軸１２と軸受け２１の間に
油膜が形成され、軸１２の揺れが減少する。
【００１８】こうした、油膜形成手段２５は、軸１２の
下端に回転球面部２７が備えられ、軸受け２１の上面に
回転球面部２７と接する固定球面部２６が備えられる。
このとき、回転球面部２７の半径を固定球面部２６より
小さくし、固定球面部２６が回転球面部２７を覆うよう
に構成する。このように構成すると、各球面部２６，２
７が接する場合、軸１２の下端が軸受け２１の表面から
一定間隔、離れた状態で油膜が形成される。そして、軸
１２が回転する間、各球面部２６，２７の曲率中心が一
致されることで軸１２の自動調整効果が発生する。
下端に回転球面部２７が備えられ、軸受け２１の上面に
回転球面部２７と接する固定球面部２６が備えられる。
このとき、回転球面部２７の半径を固定球面部２６より
小さくし、固定球面部２６が回転球面部２７を覆うよう
に構成する。このように構成すると、各球面部２６，２
７が接する場合、軸１２の下端が軸受け２１の表面から
一定間隔、離れた状態で油膜が形成される。そして、軸
１２が回転する間、各球面部２６，２７の曲率中心が一
致されることで軸１２の自動調整効果が発生する。
【００１９】本発明は、流体動圧［Hydrodynamic press
ure(Squeeze film damping force)］と流体弾性圧（cla
stohydrodynamic pressure）によって軸方向の衝撃荷重
が支持されることで、上記の双方の条件を満たす式は次
に示す通りである（図６参照）。
ure(Squeeze film damping force)］と流体弾性圧（cla
stohydrodynamic pressure）によって軸方向の衝撃荷重
が支持されることで、上記の双方の条件を満たす式は次
に示す通りである（図６参照）。
【００２０】流体力学の問題 まず、動角面（conformal surface）であり、シリンダ
の長さは半径に比べ相対的に大きく（側面漏油 side le
akage 無視）、粘度と密度が一定で固体面と構造物が固
いと仮定する。そして、無限大の長い円周に仮定（ｙ方
向に実際は球形状を有するが、ここでは、線の式を簡単
にするため省略）する。
の長さは半径に比べ相対的に大きく（側面漏油 side le
akage 無視）、粘度と密度が一定で固体面と構造物が固
いと仮定する。そして、無限大の長い円周に仮定（ｙ方
向に実際は球形状を有するが、ここでは、線の式を簡単
にするため省略）する。
【００２１】上の条件を満たす簡単な方程式は、
【数１】 である。数式１を積分すると、
【数２】 初期条件からｄｐ／ｄｘ＝０ ａｔ ｘ＝０からＡ＝０ 再び積分すると、
【数３】 図６から
【数４】 これを続けて展開すると、
【数５】 ここでｈが大きくなると、ｐ＝０になる。→Ｂ＝０（ｐ
＝０ ａｔ ｈ→∞）
＝０ ａｔ ｈ→∞）
【数６】 標準荷重は
【数７】 流体弾性力学の問題
【数８】 Ｄx：ｘ方向の楕円と接触する直径、Ｄy：ｙ方向の楕円
と接触する直径、ｒa：回転球面部の曲率半径、ｒb：固
定球面部の曲率半径、α：ｒaとｒbの比率。
と接触する直径、ｒa：回転球面部の曲率半径、ｒb：固
定球面部の曲率半径、α：ｒaとｒbの比率。
【数９】 ここでξ，Κ，Ｅ´は常数。
【００２２】接触が発生したとき、発生される圧力は、
【数１０】 Ｐの上昇は、ベアリング反力の上昇を意味する。
【００２３】上記の数式からα＞１の条件を導き出すこ
とができ、製作条件からα＜２を得ることができる。最
終的にα値は次のようになる。
とができ、製作条件からα＜２を得ることができる。最
終的にα値は次のようになる。
【００２４】１．２≦α≦１．８ このように構成された本発明は、ターンテーブル１５の
上部にディスクが載せられた後、コイル１４に電源が印
加されると、磁性体１７の磁気力によってケース１６が
一方向に回転する。このとき、ターンテーブル１５が軸
１２を中心に回転し、ディスクの情報が再生される。ま
た、軸１２が回転する間、第１及び第２スパイラル部１
８，１９によってオイル２０に動圧が発生する。即ち、
軸１２が回転すると、第１及び第２スパイラル部１８，
１９によってオイル２０がこれらの境界部側に集まるよ
うになり、この過程で軸１２とスリーブ１１との間に動
圧が発生する。こうした動圧によって回転の半径方向に
軸１２が回転支持される。
上部にディスクが載せられた後、コイル１４に電源が印
加されると、磁性体１７の磁気力によってケース１６が
一方向に回転する。このとき、ターンテーブル１５が軸
１２を中心に回転し、ディスクの情報が再生される。ま
た、軸１２が回転する間、第１及び第２スパイラル部１
８，１９によってオイル２０に動圧が発生する。即ち、
軸１２が回転すると、第１及び第２スパイラル部１８，
１９によってオイル２０がこれらの境界部側に集まるよ
うになり、この過程で軸１２とスリーブ１１との間に動
圧が発生する。こうした動圧によって回転の半径方向に
軸１２が回転支持される。
【００２５】また、軸１２が回転する間、オイル２０が
軸方向に沿って上昇し、外部に漏油する。このとき、第
３スパイラル部２３で発生する負圧によって上昇するオ
イル２０が抑制される。また、ターンテーブル１５の底
面に形成され、スリーブ１１の上端を覆うキャップ２４
によって外部へ漏油され、飛び散るオイル２０が最終的
に阻止されることで、オイル２０はコア１３又はディス
クに影響を及ぼさない。
軸方向に沿って上昇し、外部に漏油する。このとき、第
３スパイラル部２３で発生する負圧によって上昇するオ
イル２０が抑制される。また、ターンテーブル１５の底
面に形成され、スリーブ１１の上端を覆うキャップ２４
によって外部へ漏油され、飛び散るオイル２０が最終的
に阻止されることで、オイル２０はコア１３又はディス
クに影響を及ぼさない。
【００２６】更に、軸１２が回転する間、下端が軸受け
２１によって支えられる。このとき、軸受け２１は、表
面が固定球面部２６から構成され一定の曲率を有し、こ
れと対応する軸１２の下端は、回転球面部２７から構成
され、一定の曲率を有する。そして、これら球面部２
６，２７の間にオイル２０が充填された状態で構成され
ることで、軸１２が回転する間、油膜が形成され、軸１
２の瞬間的な下降による衝撃が緩和される。即ち、軸１
２が回転すると、固定球面部２６と回転球面部２７との
間の僅かな隙間に充填されたオイル２０によって油膜が
形成され、回転支持される。従って、軸方向に発生する
瞬間的な衝撃荷重が油膜で支えられて緩和されるため、
ターンテーブル１５に載せられたディスクの情報再生時
の誤動作は発生しない。また、軸１２が回転する間、各
球面部２６，２７の中心がいつも一致するので、軸１２
の自動調整効果がある。
２１によって支えられる。このとき、軸受け２１は、表
面が固定球面部２６から構成され一定の曲率を有し、こ
れと対応する軸１２の下端は、回転球面部２７から構成
され、一定の曲率を有する。そして、これら球面部２
６，２７の間にオイル２０が充填された状態で構成され
ることで、軸１２が回転する間、油膜が形成され、軸１
２の瞬間的な下降による衝撃が緩和される。即ち、軸１
２が回転すると、固定球面部２６と回転球面部２７との
間の僅かな隙間に充填されたオイル２０によって油膜が
形成され、回転支持される。従って、軸方向に発生する
瞬間的な衝撃荷重が油膜で支えられて緩和されるため、
ターンテーブル１５に載せられたディスクの情報再生時
の誤動作は発生しない。また、軸１２が回転する間、各
球面部２６，２７の中心がいつも一致するので、軸１２
の自動調整効果がある。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、軸の外
周面に形成されたスパイラル部によって軸とスリーブと
の間のオイルに動圧が発生し、回転の半径方向に軸が回
転支持される。また、軸の下端と軸受けに形成した各球
面部によって軸が回転する間、油膜が形成されるため、
軸方向の瞬間的な衝撃荷重が緩和され、特に軸が回転す
る間、各球面部の曲率中心が自動に一致するため、軸の
中心が自動に調整されて軸の揺れが防止される等の効果
を奏する。
周面に形成されたスパイラル部によって軸とスリーブと
の間のオイルに動圧が発生し、回転の半径方向に軸が回
転支持される。また、軸の下端と軸受けに形成した各球
面部によって軸が回転する間、油膜が形成されるため、
軸方向の瞬間的な衝撃荷重が緩和され、特に軸が回転す
る間、各球面部の曲率中心が自動に一致するため、軸の
中心が自動に調整されて軸の揺れが防止される等の効果
を奏する。
【図１】従来の軸支持装置を示す断面図。
【図２】従来の軸支持装置を示す断面図。
【図３】従来の軸支持装置を示す断面図。
【図４】本発明のスピンドルモータの断面図。
【図５】本発明の軸受けの要部断面図。
【図６】流体力学を説明するための断面図。
１２…軸、１３…コア、２１…軸受け、２５…油膜形成
手段、２６…固定球面部、２７…回転球面部。
手段、２６…固定球面部、２７…回転球面部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 7/08 Ｈ０２Ｋ 7/08 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 コイルが巻かれたコアと、 前記コアを上部に固定させるハウジングと、 モータの回転軸として定義され、下端が一定曲率を有す
る固定球面部に形成された軸と、 前記コアと同軸上に位置し、前記コアを覆うシリンダ状
の壁と、前記シリンダ状の壁内部に付着されて前記コア
と空隙をおいている磁性体と、前記磁性体が回転可能と
なるように前記軸に支持される支持部とを有するロータ
と、 前記軸が内部で回転可能となるように流体流れの空間を
維持しつつ、前記軸を囲んで支持する内部壁と、前記内
部壁を囲みつつ、ベアリングシステムを固定させること
ができる外部壁と、前記内部壁と外部壁とを連結する上
下端壁と、軸の下端に形成された前記固定球面部を囲ん
だ状態で支えられるように一定曲率を有する回転球面部
として形成された軸受けとからなる、前記軸が前記コア
と同軸上で回転するように前記ハウジングの上部に前記
コアを貫通して設置されたベアリングシステムと、を備
え、 前記軸の下端と前記軸受けの上面に形成された固定，回
転球面部によって前記軸が回転する間、最小油膜が形成
され、前記軸の瞬間的な衝撃荷重が緩和されることを特
徴とする動圧ベアリング用スピンドルモータ。 - 【請求項２】 前記軸受けの材質は、セラミックである
ことを特徴とする請求項１記載の動圧ベアリング用スピ
ンドルモータ。 - 【請求項３】 前記回転球面部の曲率が前記固定球面部
より小さくなるようにし、これらの間にスクィーズフィ
ルム効果によって油膜が形成されることを特徴とする請
求項１記載の動圧ベアリング用スピンドルモータ。 - 【請求項４】 前記固定球面部と回転球面部の比率は、
１．２より大きいか等しく、１．８より小さいか等しく
することを特徴とする請求項１記載の動圧ベアリング用
スピンドルモータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970006717A KR100276120B1 (ko) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치 |
| KR1997-6717 | 1997-02-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299763A true JPH10299763A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=19498455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9359516A Pending JPH10299763A (ja) | 1997-02-28 | 1997-12-26 | 動圧ベアリング用スピンドルモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299763A (ja) |
| KR (1) | KR100276120B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380651B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-04-30 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Brushless motor having resin bearing |
| JP2009079658A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nippon Densan Corp | 軸受装置、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、および軸受装置の製造方法 |
| US8148862B2 (en) | 2008-12-11 | 2012-04-03 | Nidec Corporation | Bearing device, spindle motor and disk drive apparatus |
| US8164850B2 (en) | 2007-07-30 | 2012-04-24 | Nidec Corporation | Fluid dynamic bearing device, spindle motor, and disk drive apparatus including nickel coated bearing housing |
| WO2013168604A1 (ja) * | 2012-05-07 | 2013-11-14 | 株式会社エンプラス | 動圧流体軸受 |
-
1997
- 1997-02-28 KR KR1019970006717A patent/KR100276120B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-12-26 JP JP9359516A patent/JPH10299763A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380651B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-04-30 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Brushless motor having resin bearing |
| US8164850B2 (en) | 2007-07-30 | 2012-04-24 | Nidec Corporation | Fluid dynamic bearing device, spindle motor, and disk drive apparatus including nickel coated bearing housing |
| JP2009079658A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nippon Densan Corp | 軸受装置、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、および軸受装置の製造方法 |
| US8148862B2 (en) | 2008-12-11 | 2012-04-03 | Nidec Corporation | Bearing device, spindle motor and disk drive apparatus |
| WO2013168604A1 (ja) * | 2012-05-07 | 2013-11-14 | 株式会社エンプラス | 動圧流体軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100276120B1 (ko) | 2000-12-15 |
| KR19980069593A (ko) | 1998-10-26 |
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