JPH1155918A - スピンドルモータ、及びスピンドルモータを採用した回転体装置 - Google Patents

スピンドルモータ、及びスピンドルモータを採用した回転体装置

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JPH1155918A
JPH1155918A JP21102497A JP21102497A JPH1155918A JP H1155918 A JPH1155918 A JP H1155918A JP 21102497 A JP21102497 A JP 21102497A JP 21102497 A JP21102497 A JP 21102497A JP H1155918 A JPH1155918 A JP H1155918A
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JP
Japan
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spindle
spindle motor
stator
dynamic pressure
fixed shaft
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Pending
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JP21102497A
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English (en)
Inventor
Shinichi Hayashizaki
伸一 林崎
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定軸に対してスピンドル(ロータ)を微小
寸法偏心させて軸の振れ回り(ホワール)を防止でき安
定した回転を確保できるスピンドルモータ、及びスピン
ドルモータを採用した回転体装置。 【解決手段】 このスピンドルモータは、スピンドル3
が気体動圧軸受A,Bを介して固定軸2に支持されてい
る。ステータ5の一の歯部5aの先端の磁極部5bが他
の歯部の先端の磁極部に比して異形状とされ磁力が小さ
くなるように、ステータに局所的な磁気アンバランスが
形成されている。モータが回転すると、スピンドル3が
固定軸2に対して微小寸法偏心する。スピンドル3が固
定軸2に近寄った側に最小ギャップが生じかつそこの箇
所で動圧が有効に発生し、もって偏芯の確保と動圧の発
生によってスピンドル3が固定軸2に対して振れ回り
(ホワール)を回避でき非繰り返し回転振れ(NRR
O)が減小する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体動圧軸受を採
用したスピンドルモータに関し、特に固定軸に対してス
ピンドル(ロータ)を微小寸法偏心させて軸の振れ回り
(ホワール)を防止でき安定した回転を確保できるスピ
ンドルモータ、及び該スピンドルモータを採用した回転
体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、気体動圧軸受式スピンドルモータ
を採用したレーザースキャナーやハードディスク駆動装
置のテスト装置等において、スピンドルモータのスピン
ドル(ロータ)が固定軸に対して振れ回り(ホワール)
を生じることにより非繰り返し回転振れ(NRRO)が
生ずることが知られている。
【0003】そしてまた、固定軸に対してスピンドル
(ロータ)を微小寸法偏心させると、気体ラジアル軸受
のラジアル軸受固定部材とラジアル軸受可動部材との間
の偏芯側に最小ギャップが生じかつそこに動圧が有効に
発生し、偏芯の確保と動圧の発生によってスピンドル
(ロータ)が固定軸に対して振れ回り(ホワール)を回
避でき非繰り返し回転振れ(NRRO)が減小すること
が研究レベルにおいて知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、気体ラ
ジアル軸受は、ラジアル軸受固定部材とラジアル軸受可
動部材のいずれか一方に動圧発生溝を形成して空気の粘
性を利用して空気を動圧発生溝内に誘導し昇圧すること
によりラジアル軸受固定部材でラジアル軸受可動部材を
非接触で支持するものであり、このため、ラジアル軸受
可動部材をラジアル軸受固定部材に対して微小寸法偏心
させる方法・手段は未だ提案されていない。
【0005】本願発明は、固定軸に対してスピンドル
(ロータ)を微小寸法偏心させて軸の振れ回り(ホワー
ル)を防止でき安定した回転を確保できる気体動圧軸受
式のスピンドルモータ、及び該スピンドルモータを採用
した回転体装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願第一の発明は、スピ
ンドルが気体動圧軸受を介して固定軸に支持されている
スピンドルモータにおいて、ステータに局所的な磁気ア
ンバランスが形成されていることを特徴とするスピンド
ルモータを提供するものである。本願第二の発明は、ス
テータに局所的な磁気アンバランスが形成されている気
体動圧軸受のスピンドルモータのスピンドルにポリゴン
ミラーあるいは磁気ディスクまたは光ディスク等の被回
転体が被着されていることを特徴とするスピンドルモー
タを採用した回転体装置を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本願第一の発明の第一の実
施の形態にかかるスピンドルモータの縦断面図を示す。
スピンドルモータSMは、モータ全体を取り付けるため
の円板状の固定部1の中央に固定軸2が一体に立設さ
れ、モータ部を内部に収容するキャップ形状のスピンド
ル(ロータ)3が被さっていて、スピンドル3の下端に
フランジ4を備えている。
【0008】固定軸2の上部にステータ5が被嵌固定さ
れかつスロットに電磁コイル6が巻挿され、固定軸2に
穿設した孔2aに通された給電線7を解して電磁コイル
6に給電されるようになっているとともに、スピンドル
3の内面に嵌挿固定されている円筒状の永久磁石8がス
テータ5の外周を取り巻いている。
【0009】気体ラジアル軸受Aと気体スラスト軸受B
がモータ部の下側に位置して設けられている。詳述する
と、ラジアル軸受固定部材9が固定軸2に被嵌固定され
ているとともに、ラジアル軸受可動部材10がスピンド
ル3の内面に嵌挿固定されラジアル軸受固定部材9を取
り巻いており、また、スラスト軸受固定部材11が固定
部1に固着されているとともに、スラスト軸受可動部材
12がフランジ4に固定されスラスト軸受固定部材11
に重なっている。
【0010】そして、ラジアル軸受固定部材9とラジア
ル軸受可動部材10のいずれか一方に図2(a)に示す
動圧発生溝P1が形成されており、またスラスト軸受固
定部材11とスラスト軸受可動部材12のいずれか一方
に図2(b)に示す動圧発生溝P2が形成されている。
動圧発生溝P1,P2はスピンドル3が右回転または左
回転のいずれかの回転時にそれぞれ空気の粘性を利用し
て空気を取り込んで内圧を高めて可動部材を固定部材に
対して浮かせる役目を果たす。
【0011】なお、前記の部材9,10,11,12は
セラミック等の高耐摩耗材料から形成されている。
【0012】コントローラ13は、オン信号の入力があ
るとドライバー14に制御信号を出力するようになって
おり、ドライバー14はコントローラ13から出力する
制御信号に基づいて電磁コイル6に三相交流を給電する
ようになっている。
【0013】特に、この実施の形態のスピンドルモータ
は、図3に示すようにステータ5が永久磁石8に対して
偏心していない状態において、ステータ5の一の歯部5
aの長さh、または該一の歯部5aの先端の偏平な磁極
部5bの厚みtが、他の歯部の長さ、または他の磁極部
の厚みよりも小さいことにより、該一の磁極部5bと永
久磁石8とのギャップgが他の磁極部とマグネットとの
ギャップよりも大きくなっていて、ステータ5の一の歯
部5aの先端の磁極部5bが他の歯部の先端の磁極部に
比して磁力が小さくなるように、ステータ5に局所的な
磁気アンバランスが形成されている。
【0014】このため、モータが回転すると、図におい
てギャップgが大きくなるようにスピンドル(ロータ)
3が固定軸2に対してスピンドル3が微小寸法偏心す
る。従って、反対側に最小ギャップが生じかつそこの箇
所で動圧が有効に発生し、もって偏芯が確保されること
と動圧の発生によってスピンドル3が固定軸2に対して
振れ回り(ホワール)を回避でき非繰り返し回転振れ
(NRRO)が減小する。
【0015】図4は本願第一の発明の第二の実施の形態
にかかるスピンドルモータの要部水平断面図を示す。こ
の実施の形態のスピンドルモータは、ステータ5が永久
磁石8に対して偏心していない状態において、ステータ
5の一の歯部5aの先端の偏平な磁極部5bの幅wが、
他の磁極部の幅よりも小さいことにより、ステータ5の
一の歯部5aの先端の磁極部5bが他の歯部の先端の磁
極部に比して磁力が小さくなるように、ステータ5に局
所的な磁気アンバランスが形成されていて、モータが回
転すると、幅が小さい磁極部5bの側に最大寸法のギャ
ップが生じて、反対側に最小ギャップが生じかつそこの
箇所で動圧が有効に発生し、もって偏芯の確保と動圧の
発生によってスピンドル3が固定軸2に対して振れ回り
(ホワール)を回避でき非繰り返し回転振れ(NRR
O)が減小する。
【0016】図5は本願第一の発明の第三の実施の形態
にかかるスピンドルモータの要部斜視図を示す。この実
施の形態のスピンドルモータは、ステータの一の歯部5
aの先端の偏平な磁極部5bの周方向側の両端縁の中程
が切り欠き5cが形成されていることにより、ステータ
5の一の歯部5aの先端の磁極部5bが他の歯部の先端
の磁極部に比して磁力が小さくなるように、ステータ5
に局所的な磁気アンバランスが形成されていて、モータ
が回転すると、反対側に最小ギャップが生じかつそこの
箇所で動圧が有効に発生し、もって偏芯の確保と動圧の
発生によってスピンドルが固定軸に対して振れ回り(ホ
ワール)を回避でき非繰り返し回転振れ(NRRO)が
減小する。
【0017】図6は本願第一の発明の第四の実施の形態
にかかるスピンドルモータの要部斜視図を示す。この実
施の形態のスピンドルモータは、ステータの一の歯部5
aの先端の偏平な磁極部5bの軸方向中程に切り欠き5
dが形成されていることにより、ステータの一の歯部5
aの先端の磁極部5bが他の歯部の先端の磁極部に比し
て磁力が小さくなるように、ステータ5に局所的な磁気
アンバランスが形成されていて、モータが回転すると、
反対側に最小ギャップが生じかつそこの箇所で動圧が有
効に発生し、もって偏芯の確保と動圧の発生によってス
ピンドルが固定軸に対して振れ回り(ホワール)を回避
でき非繰り返し回転振れ(NRRO)が減小する。
【0018】なお、複数の歯部を異形にしても良い。
【0019】図7は本願第一の発明の第五の実施の形態
にかかるスピンドルモータの縦断面図を示す。このスピ
ンドルモータの特徴は、固定軸2の下部にステータ5が
被嵌固定されかつスロットに電磁コイル6が巻挿され、
固定軸2に穿設した孔2aに通された給電線7を解して
電磁コイル6に給電されるようになっているとともに、
スピンドル3の内面に嵌挿固定されている円筒状の永久
磁石8がステータ5の外周面を取り巻いており、気体ラ
ジアル軸受Aがモータ部の上側に位置して設けられ、気
体スラスト軸受B,Bが気体ラジアル軸受Aを挟んで設
けられている点にある。
【0020】このスピンドルモータのステータ5には、
図3、図4、図5、及び図6に示す実施の態様が適用さ
れる。
【0021】図8は、本願第二の発明の第一の実施の態
様にかかるスピンドルモータを採用した回転体装置を示
す。この回転体装置は、図1のスピンドルモータSMの
スピンドル3にポリゴンミラー15が被着され、ミラー
ケース16が固定部1に支持されている構成である。符
号17は締付具である。その他、図1と同一の構成要素
の符号を付けて示す。
【0022】図9は、本願第二の発明の第二の実施の態
様にかかるスピンドルモータを採用した回転体装置を示
す。この回転体装置は、ディスク装置であり、本願第一
の発明のスピンドルモータSMのスピンドルに、磁気デ
ィスクまたは光ディスク等の被回転円盤18を被着して
なる。
【0023】
【発明の効果】以上説明してきたように、本願第一の発
明のスピンドルモータ、及び本願第二の発明のスピンド
ルモータを採用した回転体装置によれば、ステータに局
所的な磁気アンバランスが形成されているので、固定軸
に対してスピンドル(ロータ)を微小寸法偏心させて軸
の振れ回り(ホワール)を防止でき安定した回転を確保
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願第一の発明の第一の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの縦断面図。
【図2】(a)はスピンドルモータの気体ラジアル軸受
に設けられる動圧発生溝、(b)はスピンドルモータの
気体スラスト軸受に設けられる動圧発生溝。
【図3】本願第一の発明の第一の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの要部であるステータの形状と永久磁石と
スピンドルの関係を示す水平断面図。
【図4】本願第一の発明の第二の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの要部であるステータと永久磁石とスピン
ドルの関係を示す水平断面図。
【図5】本願第一の発明の第三の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの要部であるステータの形状を示す斜視
図。
【図6】本願第一の発明の第四の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの要部であるステータの形状を示す斜視
図。
【図7】本願第一の発明の第五の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの断面図。
【図8】本願第二の発明の第一の実施の態様に係るスピ
ンドルモータを採用した回転体装置の断面図。
【図9】本願第二の発明の第二の実施の態様に係るスピ
ンドルモータを採用した回転体装置の断面図。
【符号の説明】
A 気体ラジアル軸受 B 気体スラスト軸受 2 固定軸 3 スピンドル 5 ステータ 5a 一の歯部 5b 一の歯部の磁極部 SM スピンドルモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルが気体動圧軸受を介して固定
    軸に支持されているスピンドルモータにおいて、 ステータに局所的な磁気アンバランスが形成されている
    ことを特徴とするスピンドルモータ。
  2. 【請求項2】 ステータに局所的な磁気アンバランスが
    形成されている気体動圧軸受式のスピンドルモータのス
    ピンドルにポリゴンミラーあるいは磁気ディスクまたは
    光ディスク等の被回転体が被着されていることを特徴と
    するスピンドルモータを採用した回転体装置。
JP21102497A 1997-08-05 1997-08-05 スピンドルモータ、及びスピンドルモータを採用した回転体装置 Pending JPH1155918A (ja)

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Effective date: 20040302