JPH1169715A - 空気動圧軸受、スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置 - Google Patents
空気動圧軸受、スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動時にスラスト動圧軸受面に接触摺動が生
じないようにする。 【解決手段】 ラジアル動圧軸受部を円柱状部材３と一
端が閉塞端の円筒状部材４とで構成し、且つスラスト動
圧軸受部をドーナツ盤状スラスト部材５とドーナツ盤状
スラスト押さえ部材６とで構成する。そして、前記円柱
状部材の外周面には、ラジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発
生用らせん溝Ｇ２を形成した。これによって、停止時に
は離隔している前記ドーナツ盤状スラスト部材５とドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材６は、定格回転時には充分
に接近して、これら部材間のすきまにスラスト動圧を発
生させるようにした。
じないようにする。 【解決手段】 ラジアル動圧軸受部を円柱状部材３と一
端が閉塞端の円筒状部材４とで構成し、且つスラスト動
圧軸受部をドーナツ盤状スラスト部材５とドーナツ盤状
スラスト押さえ部材６とで構成する。そして、前記円柱
状部材の外周面には、ラジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発
生用らせん溝Ｇ２を形成した。これによって、停止時に
は離隔している前記ドーナツ盤状スラスト部材５とドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材６は、定格回転時には充分
に接近して、これら部材間のすきまにスラスト動圧を発
生させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジアル動圧軸受
部とスラスト動圧軸受部とを有する空気動圧軸受を備え
たスピンドルモータ、及びこのスピンドルモータを磁気
ディスク、光ディスク又はポリゴンミラー等の回転体の
駆動源とした回転体装置に関し、特にその起動時のスラ
スト動圧軸受面の接触摺動による磨耗の防止に関する。
部とスラスト動圧軸受部とを有する空気動圧軸受を備え
たスピンドルモータ、及びこのスピンドルモータを磁気
ディスク、光ディスク又はポリゴンミラー等の回転体の
駆動源とした回転体装置に関し、特にその起動時のスラ
スト動圧軸受面の接触摺動による磨耗の防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置、光ディスク装置又は
ポリゴンミラーを含むスキャナー等の回転体装置におい
て、磁気ディスク、光ディスク又はポリゴンミラーを等
の回転体を駆動する駆動源に、空気動圧軸受を備えたス
ピンドルモータが広く採用されている。これは、空気動
圧軸受は構造が複雑でなく小型化が可能なこと、定格回
転中は非接触で回転するから、軸受に起因する振動や回
転むらがなく、しかも高速耐久性に優れていること、更
に油やグリースを用いないから潤滑剤の飛散による汚染
が全くないこと等の特長を有するからである。
ポリゴンミラーを含むスキャナー等の回転体装置におい
て、磁気ディスク、光ディスク又はポリゴンミラーを等
の回転体を駆動する駆動源に、空気動圧軸受を備えたス
ピンドルモータが広く採用されている。これは、空気動
圧軸受は構造が複雑でなく小型化が可能なこと、定格回
転中は非接触で回転するから、軸受に起因する振動や回
転むらがなく、しかも高速耐久性に優れていること、更
に油やグリースを用いないから潤滑剤の飛散による汚染
が全くないこと等の特長を有するからである。
【０００３】しかしながら、空気動圧軸受を備えたスピ
ンドルモータは、回転停止時にスラスト軸受の動圧発生
面が固体接触し、従って起動時には接触摺動して磨耗が
生じるという問題がある。これを、空気動圧軸受を備え
た従来のスピンドルモータである図５を参照してより具
体的に説明する。図５において、スラスト動圧軸受はロ
ータ側のハブ７の下端に設けられたドーナツ盤状スラス
ト部材５とステータ側のベースプレート１上に前記ドー
ナツ盤状スラスト部材５に対向して設けられたドーナツ
盤状スラスト押さえ部材６とで構成されている。スラス
ト動圧発生面はドーナツ盤状スラスト部材５の図４に示
す如きスラスト動圧発生溝が設けられた下面と、ドーナ
ツ盤状スラスト押さえ部材６の平滑な上面であり、この
間の間隙はミクロンオーダーという非常に狭いものであ
る。定格回転時には、この狭いすきまに動圧空気がポン
プ作用によって押し込まれるために非接触となるが、回
転停止時の磁気ディスク等の回転体を含むロータの荷重
により下降し、ドーナツ盤状スラスト部材５の下面がド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材６の上面に着座し、動圧
発生面が固体接触することになる。すると、起動時に
は、ドーナツ盤状スラスト部材５の下面がドーナツ盤状
スラスト押さえ部材６の上面と接触しながら回転するか
ら、接触摺動による磨耗が生じる。
ンドルモータは、回転停止時にスラスト軸受の動圧発生
面が固体接触し、従って起動時には接触摺動して磨耗が
生じるという問題がある。これを、空気動圧軸受を備え
た従来のスピンドルモータである図５を参照してより具
体的に説明する。図５において、スラスト動圧軸受はロ
ータ側のハブ７の下端に設けられたドーナツ盤状スラス
ト部材５とステータ側のベースプレート１上に前記ドー
ナツ盤状スラスト部材５に対向して設けられたドーナツ
盤状スラスト押さえ部材６とで構成されている。スラス
ト動圧発生面はドーナツ盤状スラスト部材５の図４に示
す如きスラスト動圧発生溝が設けられた下面と、ドーナ
ツ盤状スラスト押さえ部材６の平滑な上面であり、この
間の間隙はミクロンオーダーという非常に狭いものであ
る。定格回転時には、この狭いすきまに動圧空気がポン
プ作用によって押し込まれるために非接触となるが、回
転停止時の磁気ディスク等の回転体を含むロータの荷重
により下降し、ドーナツ盤状スラスト部材５の下面がド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材６の上面に着座し、動圧
発生面が固体接触することになる。すると、起動時に
は、ドーナツ盤状スラスト部材５の下面がドーナツ盤状
スラスト押さえ部材６の上面と接触しながら回転するか
ら、接触摺動による磨耗が生じる。
【０００４】スラスト動圧発生面に発生する接触摺動に
よる磨耗は、空気動圧軸受の寿命、従ってスピンドルモ
ータの寿命を短くすることになる。この問題への対応策
として、スラスト動圧軸受の構成部材にセラミック等の
耐磨耗性の高い材料を用いたものと、特開平７−２５９
８４９号公報に開示されている構造に工夫したものがあ
る。後者を図５を参照して説明すれば、ラジアル動圧軸
受面の間隙、即ち図３に示す如きラジアル動圧発生溝が
形成された円柱状部材３の外周面と平滑面である円筒状
部材４の内周面との間隙を、スラスト動圧発生溝が設け
られたドーナツ盤状スラスト部材５の下面と平滑面であ
るドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の上面との間隙よ
りも小さくしたもので、ラジアル動圧軸受面に接触摺動
が生じるのは止むを得ないとして、スラスト動圧軸受面
の接触摺動だけは防止したものである。この場合のラジ
アル動圧軸受の構成部材にはセラミックの如き耐磨耗性
の高い材料が用いられている。しかしながら、これらは
いずれも加工と組立が困難であるという問題がある。
よる磨耗は、空気動圧軸受の寿命、従ってスピンドルモ
ータの寿命を短くすることになる。この問題への対応策
として、スラスト動圧軸受の構成部材にセラミック等の
耐磨耗性の高い材料を用いたものと、特開平７−２５９
８４９号公報に開示されている構造に工夫したものがあ
る。後者を図５を参照して説明すれば、ラジアル動圧軸
受面の間隙、即ち図３に示す如きラジアル動圧発生溝が
形成された円柱状部材３の外周面と平滑面である円筒状
部材４の内周面との間隙を、スラスト動圧発生溝が設け
られたドーナツ盤状スラスト部材５の下面と平滑面であ
るドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の上面との間隙よ
りも小さくしたもので、ラジアル動圧軸受面に接触摺動
が生じるのは止むを得ないとして、スラスト動圧軸受面
の接触摺動だけは防止したものである。この場合のラジ
アル動圧軸受の構成部材にはセラミックの如き耐磨耗性
の高い材料が用いられている。しかしながら、これらは
いずれも加工と組立が困難であるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は空気動圧軸受を備えたスピンドルモータ、又はこのス
ピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置にお
いて、起動時にスラスト動圧軸受面に接触摺動が生じな
いようにすることである。
は空気動圧軸受を備えたスピンドルモータ、又はこのス
ピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置にお
いて、起動時にスラスト動圧軸受面に接触摺動が生じな
いようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】閉塞端を有する円筒状部
材とこの円筒状部材に軸受すきまを設けて挿入される円
柱状部材とを含むラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状
スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含
むスラスト動圧軸受部とからなる空気動圧軸受によって
ロータをステータに支承するスピンドルモータ又はスピ
ンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置におい
て、前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前記円柱状
部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を与える風
圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成することによ
って、停止時には第１の所定位置まで下降しているロー
タを定格回転時には第２の所定位置まで上昇させ、前記
スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ盤状スラ
スト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とのすきま
にスラスト動圧を発生させるようにした。
材とこの円筒状部材に軸受すきまを設けて挿入される円
柱状部材とを含むラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状
スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含
むスラスト動圧軸受部とからなる空気動圧軸受によって
ロータをステータに支承するスピンドルモータ又はスピ
ンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置におい
て、前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前記円柱状
部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を与える風
圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成することによ
って、停止時には第１の所定位置まで下降しているロー
タを定格回転時には第２の所定位置まで上昇させ、前記
スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ盤状スラ
スト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とのすきま
にスラスト動圧を発生させるようにした。
【０００７】換言すれば、従来は停止時にはドーナツ盤
状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材は接
触せざるを得ない配置構造であったが、本発明において
は逆に停止時にはこれらのスラスト動圧軸受部材を充分
に離隔するような配置構造とし、定格回転時にはこれら
のスラスト動圧軸受部材をスラスト動圧を発生させる間
隔にまで接近させるようにしたものである。そして、こ
れらのスラスト動圧軸受部材、即ちドーナツ盤状スラス
ト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材を定格回転時
に接近させるのを、ラジアル動圧軸受部に設けた風圧発
生溝によって発生させられる風圧を利用して行うもので
ある。
状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材は接
触せざるを得ない配置構造であったが、本発明において
は逆に停止時にはこれらのスラスト動圧軸受部材を充分
に離隔するような配置構造とし、定格回転時にはこれら
のスラスト動圧軸受部材をスラスト動圧を発生させる間
隔にまで接近させるようにしたものである。そして、こ
れらのスラスト動圧軸受部材、即ちドーナツ盤状スラス
ト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材を定格回転時
に接近させるのを、ラジアル動圧軸受部に設けた風圧発
生溝によって発生させられる風圧を利用して行うもので
ある。
【０００８】
【発明の実施の態様】図１はラジアル動圧軸受部とスラ
スト動圧軸受部とを有する空気動圧軸受でロータをステ
ータに支承したシャフト固定型スピンドルモータであ
る。図１において、１はステータのベースプレート、３
はベースプレート１に立設されたシャフト兼用の円柱状
部材で、４は閉塞端を有する円筒状部材である。閉塞端
を有する円筒状部材４は、その閉塞端を上向きにして、
円柱状部材３に回転可能にして嵌め込まれる。換言すれ
ば、円柱状部材３はミクロンオーダーの狭いすきまを設
けて、円筒状部材４の開放端から挿入される。５は円筒
状部材４の外周面に一体に形成されたドーナツ盤状スラ
スト部材、６はスラスト部材に対向して設けられたドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材、７は円筒状部材４と一体
に形成されたロータのハブ、９は円筒状部材４の下端近
くの外周面に配置され取り付けられたロータ磁石、８は
ロータ磁石９に対向してベースプレート１に配置され取
り付けられたステータコイル、１０はハブ７に支持され
たポリゴンミラーの如き回転体、そして１１はベースプ
レート１と共に軸受カバーを構成する略円筒状カバー部
材であり、その上端部にはドーナツ盤状スラスト押さえ
部材６が固着されている。
スト動圧軸受部とを有する空気動圧軸受でロータをステ
ータに支承したシャフト固定型スピンドルモータであ
る。図１において、１はステータのベースプレート、３
はベースプレート１に立設されたシャフト兼用の円柱状
部材で、４は閉塞端を有する円筒状部材である。閉塞端
を有する円筒状部材４は、その閉塞端を上向きにして、
円柱状部材３に回転可能にして嵌め込まれる。換言すれ
ば、円柱状部材３はミクロンオーダーの狭いすきまを設
けて、円筒状部材４の開放端から挿入される。５は円筒
状部材４の外周面に一体に形成されたドーナツ盤状スラ
スト部材、６はスラスト部材に対向して設けられたドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材、７は円筒状部材４と一体
に形成されたロータのハブ、９は円筒状部材４の下端近
くの外周面に配置され取り付けられたロータ磁石、８は
ロータ磁石９に対向してベースプレート１に配置され取
り付けられたステータコイル、１０はハブ７に支持され
たポリゴンミラーの如き回転体、そして１１はベースプ
レート１と共に軸受カバーを構成する略円筒状カバー部
材であり、その上端部にはドーナツ盤状スラスト押さえ
部材６が固着されている。
【０００９】円柱状部材３と円筒状部材４とで構成され
たラジアル動圧軸受部において、円柱状部材３の外周面
にはラジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発生溝Ｇ３とが形成
され、且つ円筒状部材４の内周面は平滑面とされてい
る。ドーナツ盤状スラスト部材５とドーナツ盤状スラス
ト押さえ部材６とで構成されたスラスト動圧軸受部にお
いて、スラスト部材５の上面にはスラスト動圧発生溝Ｇ
２が形成され、且つスラスト押さえ部材の下面は平滑面
とされている。ラジアル動圧発生溝Ｇ１は図３に示す如
きヘリングボーン溝であり、スラスト動圧発生溝Ｇ２は
図４に示す如きスパイラル溝である。また、風圧発生溝
Ｇ３はらせん溝、或いは多数の一定角度の斜め溝であ
る。
たラジアル動圧軸受部において、円柱状部材３の外周面
にはラジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発生溝Ｇ３とが形成
され、且つ円筒状部材４の内周面は平滑面とされてい
る。ドーナツ盤状スラスト部材５とドーナツ盤状スラス
ト押さえ部材６とで構成されたスラスト動圧軸受部にお
いて、スラスト部材５の上面にはスラスト動圧発生溝Ｇ
２が形成され、且つスラスト押さえ部材の下面は平滑面
とされている。ラジアル動圧発生溝Ｇ１は図３に示す如
きヘリングボーン溝であり、スラスト動圧発生溝Ｇ２は
図４に示す如きスパイラル溝である。また、風圧発生溝
Ｇ３はらせん溝、或いは多数の一定角度の斜め溝であ
る。
【００１０】上述の如く構成された図１のシャフト固定
型スピンドルモータにおいて、停止時にはロータは支持
している回転体１０を含めた荷重によって下降し、円筒
状部材４は円柱状部材３に着座している。本発明では、
この状態におけるロータの位置を第１の所定位置とい
う。この状態では、閉塞端を有する円筒状部材４の底面
と円柱上部材３の挿入端面の間の閉塞端すきまＳは最小
或いは殆ど零であり、従ってドーナツ盤状スラスト部材
５の上面はドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の下面と
の間隔は充分に離隔し、これら両部材は決して接触しな
い。
型スピンドルモータにおいて、停止時にはロータは支持
している回転体１０を含めた荷重によって下降し、円筒
状部材４は円柱状部材３に着座している。本発明では、
この状態におけるロータの位置を第１の所定位置とい
う。この状態では、閉塞端を有する円筒状部材４の底面
と円柱上部材３の挿入端面の間の閉塞端すきまＳは最小
或いは殆ど零であり、従ってドーナツ盤状スラスト部材
５の上面はドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の下面と
の間隔は充分に離隔し、これら両部材は決して接触しな
い。
【００１１】モータの起動スイッチが入ると、ステータ
コイル８に電流が流れ、この電流とロータ磁石との電磁
作用によってロータは一定方向に、図１の場合は時計方
向に高速回転する。すると円柱状部材３の外周面と円筒
状部材４の内周面との間のミクロンオーダーの狭いすき
まに、ラジアル動圧発生溝Ｇ１によるポンプ作用で動圧
空気が押し込まれ、円柱状部材３と円筒状部材４はラジ
アル動圧軸受として機能する。
コイル８に電流が流れ、この電流とロータ磁石との電磁
作用によってロータは一定方向に、図１の場合は時計方
向に高速回転する。すると円柱状部材３の外周面と円筒
状部材４の内周面との間のミクロンオーダーの狭いすき
まに、ラジアル動圧発生溝Ｇ１によるポンプ作用で動圧
空気が押し込まれ、円柱状部材３と円筒状部材４はラジ
アル動圧軸受として機能する。
【００１２】ところで、円柱状部材３の外周面にはラジ
アル動圧発生溝Ｇ１の他にらせん溝Ｇ３が形成されてい
るが、図１においてロータが時計方向に回転すると、ら
せん溝Ｇ３によって円柱状部材３の外周面と円筒状部材
４の内周面のすきまの空気が上方に強制的に押し込まれ
るから、閉塞端を有する円筒状部材４の底面と円柱状部
材３の挿入端面の間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられ
る。すると、閉塞端すきまＳが押し広げられ、閉塞端を
有する円筒状部材４、従ってロータは高速回転しながら
上昇する。すると、ドーナツ盤状スラスト部材５も高速
回転しながら上昇し、ドーナツ盤状スラスト押さえ部材
６に接近する。ロータの上昇によって、ドーナツ盤状ス
ラスト部材５の上面とドーナツ盤状スラスト押さえ部材
６の下面とのすきまがミクロンオーダーになると、この
すきまにはスラスト動圧が発生する。この状態における
ロータの位置を、本発明では第２の所定位置という。
アル動圧発生溝Ｇ１の他にらせん溝Ｇ３が形成されてい
るが、図１においてロータが時計方向に回転すると、ら
せん溝Ｇ３によって円柱状部材３の外周面と円筒状部材
４の内周面のすきまの空気が上方に強制的に押し込まれ
るから、閉塞端を有する円筒状部材４の底面と円柱状部
材３の挿入端面の間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられ
る。すると、閉塞端すきまＳが押し広げられ、閉塞端を
有する円筒状部材４、従ってロータは高速回転しながら
上昇する。すると、ドーナツ盤状スラスト部材５も高速
回転しながら上昇し、ドーナツ盤状スラスト押さえ部材
６に接近する。ロータの上昇によって、ドーナツ盤状ス
ラスト部材５の上面とドーナツ盤状スラスト押さえ部材
６の下面とのすきまがミクロンオーダーになると、この
すきまにはスラスト動圧が発生する。この状態における
ロータの位置を、本発明では第２の所定位置という。
【００１３】図２はラジアル動圧軸受部とスラスト動圧
軸受部とを有する空気動圧軸受でロータをステータに支
承したシャフト回転型スピンドルモータである。図２に
おいて、閉塞端を有する円筒状部材４は開放端を上向き
にしてベースプレート１に立設されている。円筒状部材
４にミクロンオーダーの狭いすきまを設けて挿入された
回転シャフト兼用の円柱状部材３には、その外周面にラ
ジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発生溝Ｇ３が形成されてい
る。ドーナツ盤状スラスト部材５は円柱状部材３に固着
されている。ドーナツ盤状スラスト押さえ部材６は、略
円筒状カバー部材１１の上端部に固着されている。ロー
タ磁石９はドーナツ盤状スラスト部材５の下面に配置し
て取り付けられており、且つステータコイル８はロータ
磁石に対向する位置に配置してベースプーレート１に取
り付けられている。
軸受部とを有する空気動圧軸受でロータをステータに支
承したシャフト回転型スピンドルモータである。図２に
おいて、閉塞端を有する円筒状部材４は開放端を上向き
にしてベースプレート１に立設されている。円筒状部材
４にミクロンオーダーの狭いすきまを設けて挿入された
回転シャフト兼用の円柱状部材３には、その外周面にラ
ジアル動圧発生溝Ｇ１と風圧発生溝Ｇ３が形成されてい
る。ドーナツ盤状スラスト部材５は円柱状部材３に固着
されている。ドーナツ盤状スラスト押さえ部材６は、略
円筒状カバー部材１１の上端部に固着されている。ロー
タ磁石９はドーナツ盤状スラスト部材５の下面に配置し
て取り付けられており、且つステータコイル８はロータ
磁石に対向する位置に配置してベースプーレート１に取
り付けられている。
【００１４】上述の如く構成された図２のシャフト回転
型スピンドルモータにおいて、停止時にはロータは支持
している回転体１０を含めた荷重によって下降し、円柱
状部材３は円筒状部材３に着座している。この状態で
は、円柱状部材３の挿入端面と円筒状部材４の底面との
間の閉塞端すきまＳは最小或いは殆ど零であり、従って
ドーナツ盤状スラスト部材５の上面はドーナツ盤状スラ
スト押さえ部材６の下面との間隔は充分に離隔し、これ
ら両部材は決して接触しない。
型スピンドルモータにおいて、停止時にはロータは支持
している回転体１０を含めた荷重によって下降し、円柱
状部材３は円筒状部材３に着座している。この状態で
は、円柱状部材３の挿入端面と円筒状部材４の底面との
間の閉塞端すきまＳは最小或いは殆ど零であり、従って
ドーナツ盤状スラスト部材５の上面はドーナツ盤状スラ
スト押さえ部材６の下面との間隔は充分に離隔し、これ
ら両部材は決して接触しない。
【００１５】モータの起動スイッチが入ると、ステータ
コイル８に電流が流れ、この電流とロータ磁石との電磁
作用によってロータは時計方向に高速回転する。すると
円柱状部材３の外周面と円筒状部材４の内周面との間の
ミクロンオーダーの狭いすきまに、ラジアル動圧発生溝
Ｇ１によるポンプ作用で動圧空気が押し込まれ、円柱状
部材３と円筒状部材４はラジアル動圧軸受として機能す
る。
コイル８に電流が流れ、この電流とロータ磁石との電磁
作用によってロータは時計方向に高速回転する。すると
円柱状部材３の外周面と円筒状部材４の内周面との間の
ミクロンオーダーの狭いすきまに、ラジアル動圧発生溝
Ｇ１によるポンプ作用で動圧空気が押し込まれ、円柱状
部材３と円筒状部材４はラジアル動圧軸受として機能す
る。
【００１６】円柱状部材３の外周面に形成されたらせん
溝Ｇ３によって、円柱状部材３の外周面と円筒状部材４
の内周面のすきまの空気が上方に強制的に押し込まれる
から、円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入端面の
間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられる。すると、閉塞
端すきまＳが押し広げられ、円柱状部材３、従ってロー
タは高速回転しながら上昇する。すると、ドーナツ盤状
スラスト部材５も高速回転しながら上昇し、ドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６に接近する。ロータの上昇によ
って、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミクロンオ
ーダーになると、このすきまにはスラスト動圧が発生す
る。
溝Ｇ３によって、円柱状部材３の外周面と円筒状部材４
の内周面のすきまの空気が上方に強制的に押し込まれる
から、円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入端面の
間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられる。すると、閉塞
端すきまＳが押し広げられ、円柱状部材３、従ってロー
タは高速回転しながら上昇する。すると、ドーナツ盤状
スラスト部材５も高速回転しながら上昇し、ドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６に接近する。ロータの上昇によ
って、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミクロンオ
ーダーになると、このすきまにはスラスト動圧が発生す
る。
【００１７】風圧発生溝Ｇ３は、停止時に回転体１０を
含むロータの荷重によって第１の所定位置に下降してい
るロータを、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミク
ロンオーダーになる位置、即ち第２の所定位置まで上昇
させるのに必要な風圧を発生させるように設計されて、
円柱状部材３の外周面の形成されたものである。この風
圧発生溝Ｇ３の設計は、回転体１０を含むロータの重
さ、円柱状部材の長さと外径、円筒状部材４の長さと内
径、ロータの回転数等の諸条件を定めて行われる。
含むロータの荷重によって第１の所定位置に下降してい
るロータを、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミク
ロンオーダーになる位置、即ち第２の所定位置まで上昇
させるのに必要な風圧を発生させるように設計されて、
円柱状部材３の外周面の形成されたものである。この風
圧発生溝Ｇ３の設計は、回転体１０を含むロータの重
さ、円柱状部材の長さと外径、円筒状部材４の長さと内
径、ロータの回転数等の諸条件を定めて行われる。
【００１８】なお、円柱状部材３はシャフトと一体に形
成されているが、シャフト穴を有する円柱状部材にシャ
フトを圧入固着して構成してもよい。また、閉塞端を有
する円筒状部材４は円筒部と底部が一体に形成されてい
るが、これらを別体に製作し、後で結合してもよい。更
に、平滑面とされている円柱状部材３の挿入端面を球面
とし、且つ閉塞端を有する円筒状部材４の底面を平滑面
とすれば、これらの部材間の起動時の接触による摩擦ト
ルクを小さくすることができる。
成されているが、シャフト穴を有する円柱状部材にシャ
フトを圧入固着して構成してもよい。また、閉塞端を有
する円筒状部材４は円筒部と底部が一体に形成されてい
るが、これらを別体に製作し、後で結合してもよい。更
に、平滑面とされている円柱状部材３の挿入端面を球面
とし、且つ閉塞端を有する円筒状部材４の底面を平滑面
とすれば、これらの部材間の起動時の接触による摩擦ト
ルクを小さくすることができる。
【００１９】図６に、本発明に係るスンドルモータＳＭ
を、回転体であるメディア１２を駆動源としたハードデ
ィスク装置を示す。
を、回転体であるメディア１２を駆動源としたハードデ
ィスク装置を示す。
【００２０】
【発明の効果】本発明はドーナツ盤状スラスト部材５が
ドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の下側に配置された
構造のスピンドルモータであるから、モータ停止時には
ロータの荷重によって第１の所定位置まで下降し、これ
ら両スラスト動圧軸受構成部材は充分に離隔するから、
これら両部材が接触摺動することが全くない。また本発
明においては、停止時に第１の所定位置にあるロータを
定格回転時に第２の所定位置まで上昇させる手段を、閉
塞端を有する円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入
端面との間の閉塞端すきまＳに、円柱状部材３の外周面
の風圧発生溝Ｇ３によっ発生させられた風圧を与えるこ
とによって行うものである。従って、ロータ上昇手段と
して特別な構成部品を追加していないので、小型という
空気動圧軸受の特長を損なうことがない。また風圧発生
手段は構造が簡単であり、その設計と製作も容易であ
る。
ドーナツ盤状スラスト押さえ部材６の下側に配置された
構造のスピンドルモータであるから、モータ停止時には
ロータの荷重によって第１の所定位置まで下降し、これ
ら両スラスト動圧軸受構成部材は充分に離隔するから、
これら両部材が接触摺動することが全くない。また本発
明においては、停止時に第１の所定位置にあるロータを
定格回転時に第２の所定位置まで上昇させる手段を、閉
塞端を有する円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入
端面との間の閉塞端すきまＳに、円柱状部材３の外周面
の風圧発生溝Ｇ３によっ発生させられた風圧を与えるこ
とによって行うものである。従って、ロータ上昇手段と
して特別な構成部品を追加していないので、小型という
空気動圧軸受の特長を損なうことがない。また風圧発生
手段は構造が簡単であり、その設計と製作も容易であ
る。
【図１】本発明に係る空気動圧軸受を備えたシャフト固
定型スピンドルモータの断面図である。
定型スピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明に係る空気動圧軸受を備えたシャフト回
転型スピンドルモータの断面図である。
転型スピンドルモータの断面図である。
【図３】ラジアル動圧発生溝の一例を示す図である。
【図４】スラスト動圧発生溝の一例を示す図である。
【図５】従来の空気動圧軸受を備えたシャフト固定型ス
ピンドルモータの一例の断面図である。
ピンドルモータの一例の断面図である。
【図６】スピンドルモータを駆動源としたハードディス
ク装置の斜視図である。
ク装置の斜視図である。
１ ベースプレート ２ シャフト ３ 円柱状部材 ４ 円筒状部材 ５ スラスト部材 ６ スラスト押さえ部材 ７ ハブ ８ ステータコイル ９ ロータ磁石 １０ 回転体 １１ 軸受カバー部材 １２ メディア Ｇ１ ラジアル動圧発生溝 Ｇ２ スラスト動圧発生溝 Ｇ３ 風圧発生溝 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】 空気動圧軸受、スピンドルモータ、
及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装
置
及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装
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】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】閉塞端を有する円筒状部
材とこの円筒状部材に軸受すきまを設けて挿入される円
柱状部材とを含むラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状
スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含
むスラスト動圧軸受部とからなる空気動圧軸受と、これ
によってロータをステータに支承するスピンドルモータ
又はスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装
置において、前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前
記円柱状部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を
与える風圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成する
ことによって、停止時には第１の所定位置まで下降して
いるロータを定格回転時には第２の所定位置まで上昇さ
せ、前記スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ
盤状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材と
のすきまにスラスト動圧を発生させるようにした。
材とこの円筒状部材に軸受すきまを設けて挿入される円
柱状部材とを含むラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状
スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含
むスラスト動圧軸受部とからなる空気動圧軸受と、これ
によってロータをステータに支承するスピンドルモータ
又はスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装
置において、前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前
記円柱状部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を
与える風圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成する
ことによって、停止時には第１の所定位置まで下降して
いるロータを定格回転時には第２の所定位置まで上昇さ
せ、前記スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ
盤状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材と
のすきまにスラスト動圧を発生させるようにした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】円柱状部材３の外周面に形成されたらせん
溝Ｇ３によって、円柱状部材３の外周面と円筒状部材４
の内周面のすきまの空気が下方に強制的に押し込まれる
から、円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入端面の
間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられる。すると、閉塞
端すきまＳが押し広げられ、円柱状部材３、従ってロー
タは高速回転しながら上昇する。すると、ドーナツ盤状
スラスト部材５も高速回転しながら上昇し、ドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６に接近する。ロータの上昇によ
って、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミクロンオ
ーダーになると、このすきまにはスラスト動圧が発生す
る。
溝Ｇ３によって、円柱状部材３の外周面と円筒状部材４
の内周面のすきまの空気が下方に強制的に押し込まれる
から、円筒状部材４の底面と円柱状部材３の挿入端面の
間の閉塞端すきまＳに風圧が与えられる。すると、閉塞
端すきまＳが押し広げられ、円柱状部材３、従ってロー
タは高速回転しながら上昇する。すると、ドーナツ盤状
スラスト部材５も高速回転しながら上昇し、ドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６に接近する。ロータの上昇によ
って、ドーナツ盤状スラスト部材５の上面とドーナツ盤
状スラスト押さえ部材６の下面とのすきまがミクロンオ
ーダーになると、このすきまにはスラスト動圧が発生す
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｍ
Claims (5)
- 【請求項１】閉塞端を有する円筒状部材とこの円筒状部
材に軸受すきまを設けて挿入される円柱状部材とを含む
ラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状スラスト部材とド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含むスラスト動圧軸
受部とからなる空気動圧軸受によってロータをステータ
に支承するスピンドルモータにおいて、前記閉塞端を有
する円筒状部材の底面と前記円柱状部材の挿入端面との
間の閉塞端すきまに風圧を与える風圧発生溝を前記ラジ
アル動圧軸受部に形成することによって、停止時には第
１の所定位置まで下降しているロータを定格回転時には
第２の所定位置まで上昇させ、前記スラスト動圧軸受部
の構成部材であるドーナツ盤状スラスト部材とドーナツ
盤状スラスト押さえ部材とのすきまにスラスト動圧を発
生させるようにしたことを特徴とするスピンドルモー
タ。 - 【請求項２】閉塞端を有する円筒状部材とこの円筒状部
材に軸受すきまを設けて挿入される円柱状部材とを含む
ラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状スラスト部材とド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含むスラスト動圧軸
受部とからなる空気動圧軸受によってロータをステータ
に支承するスピンドルモータにおいて、前記閉塞端を有
する円筒状部材と前記ドーナツ盤状スラスト部材をロー
タ側動圧軸受部材とし、且つ前記円柱状部材と前記ドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材をステータ側動圧軸受部材
とし、更に前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前記
円柱状部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を与
える風圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成するこ
とによって、停止時には第１の所定位置まで下降してい
るロータを定格回転時には第２の所定位置まで上昇さ
せ、前記スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ
盤状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材と
のすきまにスラスト動圧を発生させるようにしたことを
特徴とするシャフト固定型スピンドルモータ。 - 【請求項３】閉塞端を有する円筒状部材とこの円筒状部
材に軸受すきまを設けて挿入される円柱状部材とを含む
ラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状スラスト部材とド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含むスラスト動圧軸
受部とからなる空気動圧軸受によってロータをステータ
に支承するスピンドルモータにおいて、前記円柱状部材
と前記ドーナツ盤状スラスト部材をロータ側動圧軸受部
材とし、且つ前記閉塞端を有する円筒状部材と前記ドー
ナツ盤状スラスト押さえ部材をステータ側動圧軸受部材
とし、更に前記閉塞端を有する円筒状部材の底面と前記
円柱状部材の挿入端面との間の閉塞端すきまに風圧を与
える風圧発生溝を前記ラジアル動圧軸受部に形成するこ
とによって、停止時には第１の所定位置まで下降してい
るロータを定格回転時には第２の所定位置まで上昇さ
せ、前記スラスト動圧軸受部の構成部材であるドーナツ
盤状スラスト部材とドーナツ盤状スラスト押さえ部材と
のすきまにスラスト動圧を発生させるようにしたことを
特徴とするスピンドルモータ。 - 【請求項４】 前記円柱状部材にラジアル動圧発生溝と
風圧発生溝とを形成したことを特徴とする請求項１、２
又は３のスピンドルモータ。 - 【請求項５】閉塞端を有する円筒状部材とこの円筒状部
材に軸受すきまを設けて挿入される円柱状部材とを含む
ラジアル動圧軸受部と、ドーナツ盤状スラスト部材とド
ーナツ盤状スラスト押さえ部材とを含むスラスト動圧軸
受部とからなる空気動圧軸受によってロータをステータ
に支承するスピンドルモータにおいて、前記閉塞端を有
する円筒状部材の底面と前記円柱状部材の挿入端面との
間の閉塞端すきまに風圧を与える風圧発生溝を前記ラジ
アル動圧軸受部に形成することによって、停止時には第
１の所定位置まで下降しているロータを定格回転時には
第２の所定位置まで上昇させ、前記スラスト動圧軸受部
の構成部材であるドーナツ盤状スラスト部材とドーナツ
盤状スラスト押さえ部材とのすきまにスラスト動圧を発
生させるようにしたことを特徴とするスピンドルモータ
を、回転体の駆動源とした回転体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23047197A JP3184787B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 空気動圧軸受、スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23047197A JP3184787B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 空気動圧軸受、スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169715A true JPH1169715A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3184787B2 JP3184787B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16908350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23047197A Expired - Fee Related JP3184787B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 空気動圧軸受、スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とした回転体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184787B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000066902A1 (fr) | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Palier a pression dynamique et moteur a axe muni du palier |
| US6417590B1 (en) | 1999-07-14 | 2002-07-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Spindle motor |
| JP2004166482A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-06-10 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリット車両用モータ |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP23047197A patent/JP3184787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000066902A1 (fr) | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Palier a pression dynamique et moteur a axe muni du palier |
| US6870289B1 (en) | 1999-04-30 | 2005-03-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dynamic-pressure bearing and spindle motor comprising the same |
| US6417590B1 (en) | 1999-07-14 | 2002-07-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Spindle motor |
| US6608415B2 (en) | 1999-07-14 | 2003-08-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Spindle motor |
| JP2004166482A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-06-10 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリット車両用モータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3184787B2 (ja) | 2001-07-09 |
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Legal Events
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