JPH1155919A - 気体動圧軸受並びにこれを用いたスピンドルモータ及び回転体装置 - Google Patents
気体動圧軸受並びにこれを用いたスピンドルモータ及び回転体装置Info
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- JPH1155919A JPH1155919A JP9211025A JP21102597A JPH1155919A JP H1155919 A JPH1155919 A JP H1155919A JP 9211025 A JP9211025 A JP 9211025A JP 21102597 A JP21102597 A JP 21102597A JP H1155919 A JPH1155919 A JP H1155919A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C39/00—Relieving load on bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
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- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
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- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転開始時及び運転停止時に気体スラスト軸
受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止
できるとともに負荷トルクを軽減できる気体動圧軸受、
及びこれを用いたスピンドルモータ、回転体装置を実現
する。 【解決手段】 スピンドルモータの気体スラスト軸受１
０のスラスト軸受固定部材１０ａの背面に圧電素子１１
を固着した。圧電素子１１は、モータが回転停止から定
常回転になるまでの間、及び定常回転から回転停止にな
るまでの間、給電されて、定在波、進行波、または超音
波による浮上が生じるように分極して、スラスト軸受固
定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂの接触面積
および接触時間を減じて摩耗を防止し、負荷トルクを軽
減する。
受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止
できるとともに負荷トルクを軽減できる気体動圧軸受、
及びこれを用いたスピンドルモータ、回転体装置を実現
する。 【解決手段】 スピンドルモータの気体スラスト軸受１
０のスラスト軸受固定部材１０ａの背面に圧電素子１１
を固着した。圧電素子１１は、モータが回転停止から定
常回転になるまでの間、及び定常回転から回転停止にな
るまでの間、給電されて、定在波、進行波、または超音
波による浮上が生じるように分極して、スラスト軸受固
定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂの接触面積
および接触時間を減じて摩耗を防止し、負荷トルクを軽
減する。
Description
【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、特に動圧の発生が不十
分な運転開始時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動
圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できる
とともに負荷トルクを軽減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に関する。
用したスピンドルモータに関し、特に動圧の発生が不十
分な運転開始時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動
圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できる
とともに負荷トルクを軽減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に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平３−１５９５５１号の気
体動圧軸受を採用したスピンドルモータは、モータが回
転停止から定常回転になるまでの間、及び定常回転から
回転停止になるまでの間は、スラスト軸受に加わる荷重
によってスピンドルを回転させる負荷トルクが大きくな
るとともに軸受の摩耗が発生する問題点がある。
体動圧軸受を採用したスピンドルモータは、モータが回
転停止から定常回転になるまでの間、及び定常回転から
回転停止になるまでの間は、スラスト軸受に加わる荷重
によってスピンドルを回転させる負荷トルクが大きくな
るとともに軸受の摩耗が発生する問題点がある。
【０００３】特開平３−２５６５４６号の気体動圧軸受
を採用したスピンドルモータは、電磁石と永久磁石から
なる荷重調節装置を備えて、モータが回転停止から定常
回転になるまでの間、及び定常回転から回転停止になる
までの間は、電磁石と永久磁石の間の反発力または吸引
力によってスピンドル（ロータ）を浮かせるようにして
スラスト軸受に加わる荷重を調節して気体スラスト軸受
の軸と軸受の摩耗を防止しているとともにスピンドルを
回転させる負荷トルクを軽減し、従って、特開平３−１
５９５５１号のスピンドルモータの前記問題点を解決し
ている。
を採用したスピンドルモータは、電磁石と永久磁石から
なる荷重調節装置を備えて、モータが回転停止から定常
回転になるまでの間、及び定常回転から回転停止になる
までの間は、電磁石と永久磁石の間の反発力または吸引
力によってスピンドル（ロータ）を浮かせるようにして
スラスト軸受に加わる荷重を調節して気体スラスト軸受
の軸と軸受の摩耗を防止しているとともにスピンドルを
回転させる負荷トルクを軽減し、従って、特開平３−１
５９５５１号のスピンドルモータの前記問題点を解決し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−２５６５４６号のスピンドルモータは、構成上、
ロータとステータに形成される磁気回路の近くに設置す
るしかないので、荷重調節装置の電磁石と永久磁石はモ
ータの磁気回路に悪影響を及ぼす。スピンドル（ロー
タ）と該スピンドルに固定された部品の全荷重が大きい
のでスピンドルを浮かせる力を大きく確保する必要があ
り荷重調節装置の電磁石と永久磁石を大きくせざるを得
ず、このため小形化が困難である。スピンドル（ロー
タ）にディスク等の被回転体が被嵌載置されたときとそ
うでないときとでは、付加荷重の有無だけスラスト荷重
が変動するので、電磁石と永久磁石の間の反発力または
吸引力を付加荷重の有無に対応した変動タイプに設計す
るか、または付加荷重の有無に対応してその都度調節す
る必要があった。
３−２５６５４６号のスピンドルモータは、構成上、
ロータとステータに形成される磁気回路の近くに設置す
るしかないので、荷重調節装置の電磁石と永久磁石はモ
ータの磁気回路に悪影響を及ぼす。スピンドル（ロー
タ）と該スピンドルに固定された部品の全荷重が大きい
のでスピンドルを浮かせる力を大きく確保する必要があ
り荷重調節装置の電磁石と永久磁石を大きくせざるを得
ず、このため小形化が困難である。スピンドル（ロー
タ）にディスク等の被回転体が被嵌載置されたときとそ
うでないときとでは、付加荷重の有無だけスラスト荷重
が変動するので、電磁石と永久磁石の間の反発力または
吸引力を付加荷重の有無に対応した変動タイプに設計す
るか、または付加荷重の有無に対応してその都度調節す
る必要があった。
【０００５】本発明は、動圧の発生が不十分な運転開始
時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動圧発生箇所の
密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できるとともに負荷
トルクを軽減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に関する。
時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動圧発生箇所の
密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できるとともに負荷
トルクを軽減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に関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願第一の発明は、気体
スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上
の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電
素子が固着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、気体スラ
スト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正
極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子
が固着され、圧電素子は、定在波モード、または進行波
モード、または超音波浮上モードのいずれかの振動を行
うように構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。
スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上
の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電
素子が固着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、気体スラ
スト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正
極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子
が固着され、圧電素子は、定在波モード、または進行波
モード、または超音波浮上モードのいずれかの振動を行
うように構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。
【０００７】本願第三の発明は、スピンドルモータの気
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子が固着されているとともに、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。
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子が固着されているとともに、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。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本願第一及び第二の発明に
共通の第一の実施の形態にかかるスピンドルモータの断
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、固定軸２の下部に鍔状支持部３が一体に
設けられ、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）４が被さっていて、スピンドル４の
下端にフランジ４ａを備えている。
共通の第一の実施の形態にかかるスピンドルモータの断
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、固定軸２の下部に鍔状支持部３が一体に
設けられ、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）４が被さっていて、スピンドル４の
下端にフランジ４ａを備えている。
【０００９】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を介して電磁コイル
６に給電されるようになっているとともに、スピンドル
４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。
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を介して電磁コイル
６に給電されるようになっているとともに、スピンドル
４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。
【００１０】気体ラジアル軸受９と気体スラスト軸受１
０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、気体ラジアル軸受９のラジアル軸受固定部材９ａ
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９ｂがスピンドル４の内面に嵌挿固定されラ
ジアル軸受固定部材９ａを取り巻いており、また、気体
スラスト軸受１０のスラスト軸受固定部材１０ａの下面
に圧電素子１１が固着され円板状支持部３に固定されて
いるとともに、スラスト軸受可動部材１０ｂがフランジ
４ａに固定されスラスト軸受固定部材１０ａに重なって
いる。
０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、気体ラジアル軸受９のラジアル軸受固定部材９ａ
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９ｂがスピンドル４の内面に嵌挿固定されラ
ジアル軸受固定部材９ａを取り巻いており、また、気体
スラスト軸受１０のスラスト軸受固定部材１０ａの下面
に圧電素子１１が固着され円板状支持部３に固定されて
いるとともに、スラスト軸受可動部材１０ｂがフランジ
４ａに固定されスラスト軸受固定部材１０ａに重なって
いる。
【００１１】そして、ラジアル軸受固定部材９ａとラジ
アル軸受可動部材９ｂのいずれか一方に図２（ａ）に示
す動圧発生溝９ｃが形成されており、またスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂのいずれ
か一方に図２（ｂ）に示す動圧発生溝１０ｃが形成され
ている。動圧発生溝９ｃと動圧発生溝１０ｃはスピンド
ル４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。
アル軸受可動部材９ｂのいずれか一方に図２（ａ）に示
す動圧発生溝９ｃが形成されており、またスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂのいずれ
か一方に図２（ｂ）に示す動圧発生溝１０ｃが形成され
ている。動圧発生溝９ｃと動圧発生溝１０ｃはスピンド
ル４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。
【００１２】なお、前記の部材９ａ，９ｂ，１０ａ，１
０ｂはセラミック等の高耐摩耗材料から形成されてい
る。
０ｂはセラミック等の高耐摩耗材料から形成されてい
る。
【００１３】圧電素子１１は、スラスト軸受固定部材１
０ａと同芯円の円環状に形成され、図３に示すように二
つの正極エリアと二つの負極エリアに分極され、正極エ
リアと負極エリアが交互に環状に接続配線されていて交
流電源１２ａによって給電されるようになっている。
０ａと同芯円の円環状に形成され、図３に示すように二
つの正極エリアと二つの負極エリアに分極され、正極エ
リアと負極エリアが交互に環状に接続配線されていて交
流電源１２ａによって給電されるようになっている。
【００１４】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。さらに、コントローラ１３は、スピ
ンドル（ロータ）４が回転開始すると、ラジアル軸受固
定部材９ａの上端面に付設した磁気センサ１５の信号を
入力してスピンドル（ロータ）４の実回転数を演算し定
常回転数以下で有るときは交流電源１２ａ，１２ｂが圧
電素子１１に給電を行うように給電指令信号を圧電素子
駆動回路１２に出力するようになっている。
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。さらに、コントローラ１３は、スピ
ンドル（ロータ）４が回転開始すると、ラジアル軸受固
定部材９ａの上端面に付設した磁気センサ１５の信号を
入力してスピンドル（ロータ）４の実回転数を演算し定
常回転数以下で有るときは交流電源１２ａ，１２ｂが圧
電素子１１に給電を行うように給電指令信号を圧電素子
駆動回路１２に出力するようになっている。
【００１５】また、磁気センサ１５としては、モータの
磁石位置を検出してコイルの通電タイミングを制御する
ためのホール素子の出力を使用することもできる。な
お、磁気センサ１５を設けないでコントローラ１３にオ
ン信号の入力があってからモータが定常回転数になるま
での時間、またはオフ信号の入力があってからモータが
回転停止するまでの時間をコントローラ１３に時定数を
設定して処理することもできる。
磁石位置を検出してコイルの通電タイミングを制御する
ためのホール素子の出力を使用することもできる。な
お、磁気センサ１５を設けないでコントローラ１３にオ
ン信号の入力があってからモータが定常回転数になるま
での時間、またはオフ信号の入力があってからモータが
回転停止するまでの時間をコントローラ１３に時定数を
設定して処理することもできる。
【００１６】従って、圧電素子１１は、モータが回転停
止から定常回転になるまでの間、及び定常回転から回転
停止になるまでの間、交流電源１２ａまたは１２ｂによ
り給電されて、定在波が生じるように分極されている。
詳述すると、圧電素子１１は、図４（ａ）に示すよう
に、スラスト軸受固定部材１０ａに正極エリアに凸の撓
みが生じるときは負極エリアに凹の撓みが生じ、また図
４（ｂ）に示すように、正極エリアに凹の撓みが生じる
ときは負極エリアに凸の撓みが生じるように、交流電源
１２ａ，１２ｂの周波数に応じて圧電素子１１の凸の撓
みと凹の撓みが定位置に交番して生ずる。
止から定常回転になるまでの間、及び定常回転から回転
停止になるまでの間、交流電源１２ａまたは１２ｂによ
り給電されて、定在波が生じるように分極されている。
詳述すると、圧電素子１１は、図４（ａ）に示すよう
に、スラスト軸受固定部材１０ａに正極エリアに凸の撓
みが生じるときは負極エリアに凹の撓みが生じ、また図
４（ｂ）に示すように、正極エリアに凹の撓みが生じる
ときは負極エリアに凸の撓みが生じるように、交流電源
１２ａ，１２ｂの周波数に応じて圧電素子１１の凸の撓
みと凹の撓みが定位置に交番して生ずる。
【００１７】従って、モータが回転停止から定常回転に
なるまでの間、及び定常回転から回転停止になるまでの
間は、圧電素子１１がスラスト軸受固定部材１０ａを一
体に凸の撓みと凹の撓みを交番して生じさせるから、動
圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気体ス
ラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いてスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂの摩耗を
防止できるとともに起動時の負荷トルク（摩擦トルク）
を著しく軽減できる。
なるまでの間、及び定常回転から回転停止になるまでの
間は、圧電素子１１がスラスト軸受固定部材１０ａを一
体に凸の撓みと凹の撓みを交番して生じさせるから、動
圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気体ス
ラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いてスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂの摩耗を
防止できるとともに起動時の負荷トルク（摩擦トルク）
を著しく軽減できる。
【００１８】図５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である圧電素子と圧電
素子駆動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素
子と圧電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成
である。この圧電素子１１は、隣り合わせに位置する二
つの正極エリアが軸の両側に四つ有るとともに、隣り合
わせに位置する二つの負極エリアが軸の両側に四つ有し
て進行波が生じるように八等分に分極されていて、モー
タが回転停止から定常回転になるまでの間、及び定常回
転から回転停止になるまでの間、電気角が９０°異なる
二つの交流電源１２ａ，１２ｂにより給電されてモータ
回転方向に一致する進行波が生じるように構成されてい
る。すなわち、圧電素子１１は、交流電源１２ａ，１２
ｂにより給電されると、一つ置きの正極エリアと負極エ
リアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミング
に対して他の一つ置きの正極エリアと負極エリアの四つ
の極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミングがずれて凸
の撓みが円周一方向に進行するようになっている。
にかかるスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電
素子駆動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素
子と圧電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成
である。この圧電素子１１は、隣り合わせに位置する二
つの正極エリアが軸の両側に四つ有るとともに、隣り合
わせに位置する二つの負極エリアが軸の両側に四つ有し
て進行波が生じるように八等分に分極されていて、モー
タが回転停止から定常回転になるまでの間、及び定常回
転から回転停止になるまでの間、電気角が９０°異なる
二つの交流電源１２ａ，１２ｂにより給電されてモータ
回転方向に一致する進行波が生じるように構成されてい
る。すなわち、圧電素子１１は、交流電源１２ａ，１２
ｂにより給電されると、一つ置きの正極エリアと負極エ
リアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミング
に対して他の一つ置きの正極エリアと負極エリアの四つ
の極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミングがずれて凸
の撓みが円周一方向に進行するようになっている。
【００１９】従って、動圧の発生が不十分な運転開始時
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの密着を解いて摩耗を防止できる
とともに起動時の負荷トルク（摩擦トルク）を著しく軽
減できる。特に、この実施の態様では、圧電素子１１が
凹凸の撓みを円周方向に移行させる進行波を発生するの
で、起動力の向上に寄与する。
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの密着を解いて摩耗を防止できる
とともに起動時の負荷トルク（摩擦トルク）を著しく軽
減できる。特に、この実施の態様では、圧電素子１１が
凹凸の撓みを円周方向に移行させる進行波を発生するの
で、起動力の向上に寄与する。
【００２０】図６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である圧電素子と圧電
素子駆動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素
子と圧電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成
であり、図示しない。この圧電素子１１は、円周方向に
屈曲進行波が生じるように分極されている。図のような
回路では圧電素子１１の超音波がスラスト軸受固定部材
１０ａに伝わり、スラスト軸受固定部材１０ａからスラ
スト軸受可動部材１０ｂに向かって音の放射圧が作用し
スラスト軸受可動部材１０ｂを浮かせて起動トルクを生
起する。
にかかるスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電
素子駆動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素
子と圧電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成
であり、図示しない。この圧電素子１１は、円周方向に
屈曲進行波が生じるように分極されている。図のような
回路では圧電素子１１の超音波がスラスト軸受固定部材
１０ａに伝わり、スラスト軸受固定部材１０ａからスラ
スト軸受可動部材１０ｂに向かって音の放射圧が作用し
スラスト軸受可動部材１０ｂを浮かせて起動トルクを生
起する。
【００２１】従って、動圧の発生が不十分な運転開始時
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材とスラスト軸受
可動部材の密着を解いて摩耗を解いて防止できるととも
に起動時の負荷トルク（摩擦トルク）を著しく軽減でき
る。この実施の態様では、圧電素子１１が円周方向に屈
曲進行波を発生させて超音波の圧力作用でスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂを全く非
接触とするので、スラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの摩耗が全く発生しなくなる。
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材とスラスト軸受
可動部材の密着を解いて摩耗を解いて防止できるととも
に起動時の負荷トルク（摩擦トルク）を著しく軽減でき
る。この実施の態様では、圧電素子１１が円周方向に屈
曲進行波を発生させて超音波の圧力作用でスラスト軸受
固定部材１０ａとスラスト軸受可動部材１０ｂを全く非
接触とするので、スラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの摩耗が全く発生しなくなる。
【００２２】図７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４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９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１０Ａ，１０Ｂが気体ラジアル軸受９を挟
んで設けられ、スラスト軸受固定部材１０ａの上下両端
面に分極された圧電素子１１，１１が固着され、さらに
気体スラスト軸受１０Ａ，１０Ｂのスラスト軸受固定部
材１０ａ，１０ａが固着されていて、動圧の発生が不十
分な運転開始時及び運転停止時に圧電素子１１，１１に
交流が給電されてスラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの密着を解いて摩耗を防止できる
とともに負荷トルクを軽減できる点にある。なお、符号
１５は図と同じ磁気センサである。
にかかるスピンドルモータの断面図を示す。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４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９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１０Ａ，１０Ｂが気体ラジアル軸受９を挟
んで設けられ、スラスト軸受固定部材１０ａの上下両端
面に分極された圧電素子１１，１１が固着され、さらに
気体スラスト軸受１０Ａ，１０Ｂのスラスト軸受固定部
材１０ａ，１０ａが固着されていて、動圧の発生が不十
分な運転開始時及び運転停止時に圧電素子１１，１１に
交流が給電されてスラスト軸受固定部材１０ａとスラス
ト軸受可動部材１０ｂの密着を解いて摩耗を防止できる
とともに負荷トルクを軽減できる点にある。なお、符号
１５は図と同じ磁気センサである。
【００２３】このスピンドルモータの圧電素子と圧電素
子駆動回路には、図３、図５、及び図６に示す実施の態
様が適用される。
子駆動回路には、図３、図５、及び図６に示す実施の態
様が適用される。
【００２４】図８は、本願第三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４にポリゴンミラー１６が被着され、ミラー
ケース１７が固定部１に支持されている構成である。符
号１８は締付具である。図９は、本願第三の発明の第二
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１
９を被着してなる。
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４にポリゴンミラー１６が被着され、ミラー
ケース１７が固定部１に支持されている構成である。符
号１８は締付具である。図９は、本願第三の発明の第二
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１
９を被着してなる。
【００２５】従って、スピンドルモータは、気体スラス
ト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極
エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子が
固着されている構成であるので、第一及び第二の実施の
態様の回転体装置は、動圧の発生が不十分な運転開始時
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材とスラスト軸受
可動部材の密着を解いて摩耗を解いて防止できるととも
に負荷トルクを軽減でき、回転体装置全体としての品質
・信頼性が向上する。
ト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極
エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子が
固着されている構成であるので、第一及び第二の実施の
態様の回転体装置は、動圧の発生が不十分な運転開始時
及び運転停止時にスラスト軸受固定部材とスラスト軸受
可動部材の密着を解いて摩耗を解いて防止できるととも
に負荷トルクを軽減でき、回転体装置全体としての品質
・信頼性が向上する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本願第一及び
第二の発明のスピンドルモータによれば、電磁石と永久
磁石からなる荷重調節装置に替えて、気体スラスト軸受
のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極エリア
と二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子を備える
ことにより、 動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気
体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受
の摩耗を防止できるとともに、起動時の負荷トルク（摩
擦トルク）を著しく軽減できる。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子を備えるものであり、圧電素子の厚みが小さいの
でモータの軸方向寸法を増大させる必要が殆どなく、電
磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えていない従
来のスピンドルモータと殆ど同じ大きさに小形化でき
る。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えたスピ
ンドルモータに比べて製作コストを低減できる。という
優れた効果がある。
第二の発明のスピンドルモータによれば、電磁石と永久
磁石からなる荷重調節装置に替えて、気体スラスト軸受
のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極エリア
と二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子を備える
ことにより、 動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気
体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受
の摩耗を防止できるとともに、起動時の負荷トルク（摩
擦トルク）を著しく軽減できる。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子を備えるものであり、圧電素子の厚みが小さいの
でモータの軸方向寸法を増大させる必要が殆どなく、電
磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えていない従
来のスピンドルモータと殆ど同じ大きさに小形化でき
る。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えたスピ
ンドルモータに比べて製作コストを低減できる。という
優れた効果がある。
【００２７】本願第三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、上記のスピンドルモータの効
果を有するとともに、回転体装置全体としての品質・信
頼性が向上する。
した回転体装置によれば、上記のスピンドルモータの効
果を有するとともに、回転体装置全体としての品質・信
頼性が向上する。
【図１】本願第一の発明の第一の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの断面図。
ンドルモータの断面図。
【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。
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】（ａ）は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圧電素子と圧電素子
駆動回路を示す図、（ｂ）は回路の概略側面図。
係るスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子
駆動回路を示す図、（ｂ）は回路の概略側面図。
【図４】（ａ）は圧電素子のプラス電極のエリアが上に
凸に撓みかつマイナス電極のエリアが下に凸に撓んだ状
態を誇張した図、（ｂ）は圧電素子のプラス電極のエリ
アが下に凸に撓みかつマイナス電極のエリアが上に凸に
撓んだ状態を誇張した図。
凸に撓みかつマイナス電極のエリアが下に凸に撓んだ状
態を誇張した図、（ｂ）は圧電素子のプラス電極のエリ
アが下に凸に撓みかつマイナス電極のエリアが上に凸に
撓んだ状態を誇張した図。
【図５】（ａ）は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圧電素子と圧電素子
駆動回路を示す図、（ｂ）は回路の概略側面図。
係るスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子
駆動回路を示す図、（ｂ）は回路の概略側面図。
【図６】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圧電素子と圧電素子駆動回路
を示す図。
ンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子駆動回路
を示す図。
【図７】本願第一の発明の第四の実施の態様に係るスピ
ンドルモータの断面図。
ンドルモータの断面図。
【図８】本願第三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。
ンドルモータを採用した回転体装置。
【図９】本願第三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。
ンドルモータを採用した回転体装置。
１０，１０Ａ，１０Ｂ 気体スラスト軸受 １０ａ スラスト軸受固定部材 １０ｂ スラスト軸受可動部材 １１ 圧電素子 ＳＭ スピンドルモータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年４月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 気体動圧軸受並びにこれを用いたス
ピンドルモータ及び回転体装置
ピンドルモータ及び回転体装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体動圧軸受と、
これを採用したスピンドルモータ、回転体装置に関し、
特に動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に
気体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸
受の摩耗を防止できるとともに負荷トルクを軽減できる
気体動圧軸受、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に関する。
これを採用したスピンドルモータ、回転体装置に関し、
特に動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に
気体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸
受の摩耗を防止できるとともに負荷トルクを軽減できる
気体動圧軸受、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に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】本発明は、動圧の発生が不十分な運転開始
時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動圧発生箇所の
密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できるとともに負荷
トルクを軽減できる気体動圧軸受、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に関する。
時及び運転停止時に気体スラスト軸受の動圧発生箇所の
密着を解いて軸と軸受の摩耗を防止できるとともに負荷
トルクを軽減できる気体動圧軸受、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に関する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明では、スラスト軸受固定部材と、このスラ
スト軸受固定部材の背面に固着され、二つ以上の正極エ
リアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子とを
設け、気体動圧軸受を構成した。この構成において、圧
電素子は、定在波モード、進行波モード、または超音波
浮上モードのいずれかの振動モードで振動させることが
望ましい。また、環状のスラスト軸受固定部材の一方の
面でスラスト軸受可動部材を支持したとき、圧電素子
は、その支持する面とは異なる他の面に固定すればよ
い。また、本願発明では、上記各構成による気体動圧軸
受と、この気体動圧軸受によって支持されるスピンドル
を設けてスピンドルモータを構成した。
に、本願発明では、スラスト軸受固定部材と、このスラ
スト軸受固定部材の背面に固着され、二つ以上の正極エ
リアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子とを
設け、気体動圧軸受を構成した。この構成において、圧
電素子は、定在波モード、進行波モード、または超音波
浮上モードのいずれかの振動モードで振動させることが
望ましい。また、環状のスラスト軸受固定部材の一方の
面でスラスト軸受可動部材を支持したとき、圧電素子
は、その支持する面とは異なる他の面に固定すればよ
い。また、本願発明では、上記各構成による気体動圧軸
受と、この気体動圧軸受によって支持されるスピンドル
を設けてスピンドルモータを構成した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】さらに本願発明では、上記各構成による気
体動圧軸受を設けてスピンドルモータを構成し、さらに
このスピンドルモータのスピンドルに被回転体を固定し
て回転体装置を構成した。被回転体としては、ポリゴン
ミラー、磁気ディスクまたは光ディスク等を採用して、
各種の回転体装置を構成することができる。
体動圧軸受を設けてスピンドルモータを構成し、さらに
このスピンドルモータのスピンドルに被回転体を固定し
て回転体装置を構成した。被回転体としては、ポリゴン
ミラー、磁気ディスクまたは光ディスク等を採用して、
各種の回転体装置を構成することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本願発明の第一の実施の形
態にかかるスピンドルモータの断面図を示す。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、固定軸
２の下部に鍔状支持部３が一体に設けられ、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）４
が被さっていて、スピンドル４の下端にフランジ４ａを
備えている。
態にかかるスピンドルモータの断面図を示す。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、固定軸
２の下部に鍔状支持部３が一体に設けられ、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）４
が被さっていて、スピンドル４の下端にフランジ４ａを
備えている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】気体ラジアル軸受９と気体スラスト軸受１
０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、気体ラジアル軸受９のラジアル軸受固定部材９ａ
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９ｂがスピンドル４の内面に嵌挿固定されラ
ジアル軸受固定部材９ａを取り巻いており、また、気体
スラスト軸受１０のスラスト軸受固定部材１０ａの下面
に圧電素子１１が固着され鍔状支持部３に固定されてい
るとともに、スラスト軸受可動部材１０ｂがフランジ４
ａに固定されスラスト軸受固定部材１０ａに重なってい
る。
０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、気体ラジアル軸受９のラジアル軸受固定部材９ａ
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９ｂがスピンドル４の内面に嵌挿固定されラ
ジアル軸受固定部材９ａを取り巻いており、また、気体
スラスト軸受１０のスラスト軸受固定部材１０ａの下面
に圧電素子１１が固着され鍔状支持部３に固定されてい
るとともに、スラスト軸受可動部材１０ｂがフランジ４
ａに固定されスラスト軸受固定部材１０ａに重なってい
る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】図５は本願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である圧電素子と圧電素子駆
動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素子と圧
電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成であ
る。この圧電素子１１は、進行波が生じるように八等分
に分極されたものである。この圧電素子１１では、隣り
合わせに二つの正極エリアが並び、この対が軸の両側に
設けられている。また同様に、隣り合わせに二つの負極
エリアが並び、この対が正極エリアの対の間に設けられ
ている。モータが回転停止から定常回転になるまでの
間、及び定常回転から回転停止になるまでの間、位相が
９０°異なる二つの交流電源１２ａ，１２ｂにより給電
されてモータ回転方向に一致する進行波が生じるように
構成されている。すなわち、圧電素子１１は、交流電源
１２ａ，１２ｂにより給電されると、一つ置きの正極エ
リアと負極エリアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番
のタイミングに対して他の一つ置きの正極エリアと負極
エリアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミン
グがずれて凸の撓みが円周一方向に進行するようになっ
ている。
るスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子駆
動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素子と圧
電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成であ
る。この圧電素子１１は、進行波が生じるように八等分
に分極されたものである。この圧電素子１１では、隣り
合わせに二つの正極エリアが並び、この対が軸の両側に
設けられている。また同様に、隣り合わせに二つの負極
エリアが並び、この対が正極エリアの対の間に設けられ
ている。モータが回転停止から定常回転になるまでの
間、及び定常回転から回転停止になるまでの間、位相が
９０°異なる二つの交流電源１２ａ，１２ｂにより給電
されてモータ回転方向に一致する進行波が生じるように
構成されている。すなわち、圧電素子１１は、交流電源
１２ａ，１２ｂにより給電されると、一つ置きの正極エ
リアと負極エリアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番
のタイミングに対して他の一つ置きの正極エリアと負極
エリアの四つの極エリアの凹凸の撓みの交番のタイミン
グがずれて凸の撓みが円周一方向に進行するようになっ
ている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】図６は本願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である圧電素子と圧電素子駆
動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素子と圧
電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成であ
り、図示しない。この圧電素子１１は、円周方向に屈曲
進行波が生じるように分極されている。図のような回路
では圧電素子１１の超音波がスラスト軸受固定部材１０
ａに伝わり、スラスト軸受固定部材１０ａからスラスト
軸受可動部材１０ｂに向かって音の放射圧が作用しスラ
スト軸受可動部材１０ｂを浮上させる。
るスピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子駆
動回路を示す。このスピンドルモータは、圧電素子と圧
電素子駆動回路を除いては図１と全く同一の構成であ
り、図示しない。この圧電素子１１は、円周方向に屈曲
進行波が生じるように分極されている。図のような回路
では圧電素子１１の超音波がスラスト軸受固定部材１０
ａに伝わり、スラスト軸受固定部材１０ａからスラスト
軸受可動部材１０ｂに向かって音の放射圧が作用しスラ
スト軸受可動部材１０ｂを浮上させる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】図７は本願発明の第四の実施の形態にかか
るスピンドルモータの断面図を示す。このスピンドルモ
ータでは、固定軸２の下部にステータ５が固定されてい
る。ステータ５のスロットには電磁コイル６が巻かれて
いる。固定軸２には孔２ａが設けられており、この孔２
ａには給電線７が通されている。電磁コイル６は、この
給電線７によって給電されるようになっている。スピン
ドル４の内面には、円筒状の永久磁石８が、ステータ５
の外周面を取り巻くように固定されている。モータ部の
上側には、気体ラジアル軸受９が設けられ、気体スラス
ト軸受１０Ａ，１０Ｂが気体ラジアル軸受９を挟むよう
に設けられている。気体スラスト軸受１０Ａを構成する
上側のスラスト軸受固定部材１０ａの下面、及び気体ス
ラスト軸受を構成する下側のスラスト軸受固定部材１０
ａの上面には、圧電素子１１が固着されている。動圧の
発生が不十分な運転開始時及び運転停止時には、圧電素
子１１に交流信号が給電されて、圧電素子１１は振動す
る。このため、スラスト軸受固定部材１０ａとスラスト
軸受可動部材１０ｂの密着状態は解放され、両者の摩耗
を防止できるとともに、負荷トルクを軽減することがで
きる。なお、符号１５は図と同じ磁気センサである。
るスピンドルモータの断面図を示す。このスピンドルモ
ータでは、固定軸２の下部にステータ５が固定されてい
る。ステータ５のスロットには電磁コイル６が巻かれて
いる。固定軸２には孔２ａが設けられており、この孔２
ａには給電線７が通されている。電磁コイル６は、この
給電線７によって給電されるようになっている。スピン
ドル４の内面には、円筒状の永久磁石８が、ステータ５
の外周面を取り巻くように固定されている。モータ部の
上側には、気体ラジアル軸受９が設けられ、気体スラス
ト軸受１０Ａ，１０Ｂが気体ラジアル軸受９を挟むよう
に設けられている。気体スラスト軸受１０Ａを構成する
上側のスラスト軸受固定部材１０ａの下面、及び気体ス
ラスト軸受を構成する下側のスラスト軸受固定部材１０
ａの上面には、圧電素子１１が固着されている。動圧の
発生が不十分な運転開始時及び運転停止時には、圧電素
子１１に交流信号が給電されて、圧電素子１１は振動す
る。このため、スラスト軸受固定部材１０ａとスラスト
軸受可動部材１０ｂの密着状態は解放され、両者の摩耗
を防止できるとともに、負荷トルクを軽減することがで
きる。なお、符号１５は図と同じ磁気センサである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】図８は、本願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４にポリゴンミラー１６が被着され、ミラーケース
１７が固定部１に支持されている構成である。符号１８
は締付具である。図９は、本願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１９を被着して
なる。
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４にポリゴンミラー１６が被着され、ミラーケース
１７が固定部１に支持されている構成である。符号１８
は締付具である。図９は、本願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１９を被着して
なる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本願発明の気
体動圧軸受、及びスピンドルモータによれば、電磁石と
永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気体スラスト
軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極エ
リアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子を備
えることにより、 動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気
体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受
の摩耗を防止できるとともに、起動時の負荷トルク（摩
擦トルク）を著しく軽減できる。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子を備えるものであり、圧電素子の厚みが小さいの
でモータの軸方向寸法を増大させる必要が殆どなく、電
磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えていない従
来のスピンドルモータと殆ど同じ大きさに小形化でき
る。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えたスピ
ンドルモータに比べて製作コストを低減できる。という
優れた効果がある。
体動圧軸受、及びスピンドルモータによれば、電磁石と
永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気体スラスト
軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極エ
リアと二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子を備
えることにより、 動圧の発生が不十分な運転開始時及び運転停止時に気
体スラスト軸受の動圧発生箇所の密着を解いて軸と軸受
の摩耗を防止できるとともに、起動時の負荷トルク（摩
擦トルク）を著しく軽減できる。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置に替えて、気
体スラスト軸受のスラスト軸受固定部材の背面に二つ以
上の正極エリアと二つ以上の負極エリアに分極された圧
電素子を備えるものであり、圧電素子の厚みが小さいの
でモータの軸方向寸法を増大させる必要が殆どなく、電
磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えていない従
来のスピンドルモータと殆ど同じ大きさに小形化でき
る。 電磁石と永久磁石からなる荷重調節装置を備えたスピ
ンドルモータに比べて製作コストを低減できる。という
優れた効果がある。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】本願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、上記のスピンドルモータの効果を有
するとともに、回転体装置全体としての品質・信頼性が
向上する。
転体装置によれば、上記のスピンドルモータの効果を有
するとともに、回転体装置全体としての品質・信頼性が
向上する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第一の実施の態様に係るスピンドル
モータの断面図である。
モータの断面図である。
【図２】（ａ）は、本願発明の第一の実施の態様に係る
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
発生溝の説明図であり、（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の説明図であ
る。
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
発生溝の説明図であり、（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の説明図であ
る。
【図３】（ａ）は、本願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圧電素子と圧電素子駆動
回路を示す説明図であり、（ｂ）は、圧電素子の概略側
面図である。
スピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子駆動
回路を示す説明図であり、（ｂ）は、圧電素子の概略側
面図である。
【図４】（ａ）は、本願発明の第一の実施の態様に係る
スピンドルモータにおいて、圧電素子のプラス電極のエ
リアが上に凸に撓みかつマイナス電極のエリアが下に凸
に撓んだ状態を誇張して示した説明図であり、（ｂ）は
圧電素子のプラス電極のエリアが下に凸に撓みかつマイ
ナス電極のエリアが上に凸に撓んだ状態を誇張して示し
た説明図である。
スピンドルモータにおいて、圧電素子のプラス電極のエ
リアが上に凸に撓みかつマイナス電極のエリアが下に凸
に撓んだ状態を誇張して示した説明図であり、（ｂ）は
圧電素子のプラス電極のエリアが下に凸に撓みかつマイ
ナス電極のエリアが上に凸に撓んだ状態を誇張して示し
た説明図である。
【図５】（ａ）は本願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圧電素子と圧電素子駆動回
路を示す説明図であり、（ｂ）は圧電素子の概略側面図
である。
ピンドルモータの要部である圧電素子と圧電素子駆動回
路を示す説明図であり、（ｂ）は圧電素子の概略側面図
である。
【図６】本願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圧電素子と圧電素子駆動回路を示す
説明図である。
モータの要部である圧電素子と圧電素子駆動回路を示す
説明図である。
【図７】本願発明の第四の実施の態様に係るスピンドル
モータの断面図である。
モータの断面図である。
【図８】本願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である。
モータを採用した回転体装置の断面図である。
【図９】本願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外観斜視図である。
モータを採用した回転体装置の外観斜視図である。
【符号の説明】１ 固定部 ２ 固定軸 ２ａ 孔 ３ 鍔状支持部 ４ スピンドル ４ａ フランジ ５ ステータ ６ 電磁コイル ７ 給電線 ８ 永久磁石 ９ 気体ラジアル軸受 ９ａ ラジアル軸受固定部材 ９ｂ ラジアル軸受可動部材 ９ｃ 動圧発生溝 １０，１０Ａ，１０Ｂ 気体スラスト軸受 １０ａ スラスト軸受固定部材 １０ｂ スラスト軸受可動部材１０ｃ 動圧発生溝 １１ 圧電素子１２ 圧電素子駆動回路 １２ａ、１２ｂ 交流電源 １３ コントローラ １４ ドライバー １５ 磁気センサ ＳＭ スピンドルモータ
Claims (3)
- 【請求項１】 気体スラスト軸受のスラスト軸受固定部
材の背面に二つ以上の正極エリアと二つ以上の負極エリ
アに分極された圧電素子が固着されていることを特徴と
するスピンドルモータ。 - 【請求項２】 気体スラスト軸受のスラスト軸受固定部
材の背面に二つ以上の正極エリアと二つ以上の負極エリ
アに分極された圧電素子が固着され、圧電素子は、定在
波モード、または進行波モード、または超音波浮上モー
ドのいずれかの振動を行うように構成されていることを
特徴とするスピンドルモータ。 - 【請求項３】 スピンドルモータの気体スラスト軸受の
スラスト軸受固定部材の背面に二つ以上の正極エリアと
二つ以上の負極エリアに分極された圧電素子が固着され
ているとともに、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9211025A JPH1155919A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 気体動圧軸受並びにこれを用いたスピンドルモータ及び回転体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9211025A JPH1155919A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 気体動圧軸受並びにこれを用いたスピンドルモータ及び回転体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155919A true JPH1155919A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16599121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9211025A Pending JPH1155919A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 気体動圧軸受並びにこれを用いたスピンドルモータ及び回転体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155919A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059821A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Iai Corporation | 駆動装置 |
| KR100864317B1 (ko) | 2007-07-03 | 2008-10-20 | (주)켐스 | 표면 내구성, 환경 안정성, 및 경시 안정성이 우수한 전자사진 감광체 드럼 및 그 제조방법 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP9211025A patent/JPH1155919A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059821A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Iai Corporation | 駆動装置 |
| KR100864317B1 (ko) | 2007-07-03 | 2008-10-20 | (주)켐스 | 표면 내구성, 환경 안정성, 및 경시 안정성이 우수한 전자사진 감광체 드럼 및 그 제조방법 |
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