JPH1182480A - 流体動圧軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ - Google Patents
流体動圧軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータInfo
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- JPH1182480A JPH1182480A JP9247543A JP24754397A JPH1182480A JP H1182480 A JPH1182480 A JP H1182480A JP 9247543 A JP9247543 A JP 9247543A JP 24754397 A JP24754397 A JP 24754397A JP H1182480 A JPH1182480 A JP H1182480A
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Classifications
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/028—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure, e.g. multi-lobe bearings
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/047—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with fixed wedges to generate hydrodynamic pressure
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】軸受損失の低減を行い、安定した軸受性能を有
する流体動圧軸受装置と、該軸受装置を備えたスピンド
ルモータを提供する。 【解決手段】スピンドルハブに嵌合した軸を軸受ハウジ
ングに内設した軸受で回転自在に支持し、前記軸受ハウ
ジングの外周に固設したステータと該ステータに小空隙
を介して対向してロータマグネットを前記スピンドルハ
ブの内面に固設してモータを形成し、該モータにより前
記スピンドルハブを回転駆動するスピンドルモータの軸
受において、二つ以上の円弧形状から形成され動圧発生
機構を備えるラジアル軸受と、該ラジアル軸受の端面と
微小な隙間を介し対向するスラスト受けから成るスラス
ト軸受とを備え、前記スラスト受けとの動圧による浮上
量１に対し、スラスト受けの面粗さを０．１ないし０．
０５にすると共に、前記ラジアル軸受と軸との微小隙間
量１に対し、該軸の表面粗さを０．１ないし０．０５に
する。
する流体動圧軸受装置と、該軸受装置を備えたスピンド
ルモータを提供する。 【解決手段】スピンドルハブに嵌合した軸を軸受ハウジ
ングに内設した軸受で回転自在に支持し、前記軸受ハウ
ジングの外周に固設したステータと該ステータに小空隙
を介して対向してロータマグネットを前記スピンドルハ
ブの内面に固設してモータを形成し、該モータにより前
記スピンドルハブを回転駆動するスピンドルモータの軸
受において、二つ以上の円弧形状から形成され動圧発生
機構を備えるラジアル軸受と、該ラジアル軸受の端面と
微小な隙間を介し対向するスラスト受けから成るスラス
ト軸受とを備え、前記スラスト受けとの動圧による浮上
量１に対し、スラスト受けの面粗さを０．１ないし０．
０５にすると共に、前記ラジアル軸受と軸との微小隙間
量１に対し、該軸の表面粗さを０．１ないし０．０５に
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型磁気記憶装置等の
用いられるスピンドルモータの軸受構造に関する。モー
タが小型化、且つ高速化、高回転精度が要求されてきて
いる中、従来使用されていた玉軸受では、回転精度及び
高速回転の要求を満足させることが困難になってきてい
る。そこでその要求を満足させるべく考え出されたの
が、流体動圧軸受け装置である。本発明の利用分野は、
小型磁気記憶装置等に用いられるスピンドルモータ以外
にもレーザビームプリンタ用ポリゴンミラーモータ、光
磁気記憶装置用スピンドルモータ、ＶＴＲ用シリンダモ
ータ等にも利用できる。
用いられるスピンドルモータの軸受構造に関する。モー
タが小型化、且つ高速化、高回転精度が要求されてきて
いる中、従来使用されていた玉軸受では、回転精度及び
高速回転の要求を満足させることが困難になってきてい
る。そこでその要求を満足させるべく考え出されたの
が、流体動圧軸受け装置である。本発明の利用分野は、
小型磁気記憶装置等に用いられるスピンドルモータ以外
にもレーザビームプリンタ用ポリゴンミラーモータ、光
磁気記憶装置用スピンドルモータ、ＶＴＲ用シリンダモ
ータ等にも利用できる。
【０００２】
【従来の技術】小型磁気記憶装置の高密度化・高速化に
伴い円板媒体を回転させるスピンドルモータの回転精度
及び高速回転の要求が高まっている。従来のスピンドル
モータでは、玉軸受が一般的に利用されてきたが、玉軸
受の構造から回転精度及び高速回転の限界域があり、そ
の要求を満足させることが困難になってきている。そこ
でその要求を満足させるべく考え出されたのが、流体動
圧軸受装置である。
伴い円板媒体を回転させるスピンドルモータの回転精度
及び高速回転の要求が高まっている。従来のスピンドル
モータでは、玉軸受が一般的に利用されてきたが、玉軸
受の構造から回転精度及び高速回転の限界域があり、そ
の要求を満足させることが困難になってきている。そこ
でその要求を満足させるべく考え出されたのが、流体動
圧軸受装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き流体動圧軸
受装置を用いたスピンドルモータは、回転精度・高速回
転の分野では、非常に優れている一方、すべり軸受であ
るため摩擦による軸受損失が大きい。小型磁気記憶装置
を搭載するデスクトップ型パーソナルコンピュータやノ
ートブック型パーソナルコンピュータでは省力化の要求
が強く軸受損失の改善は必至である。
受装置を用いたスピンドルモータは、回転精度・高速回
転の分野では、非常に優れている一方、すべり軸受であ
るため摩擦による軸受損失が大きい。小型磁気記憶装置
を搭載するデスクトップ型パーソナルコンピュータやノ
ートブック型パーソナルコンピュータでは省力化の要求
が強く軸受損失の改善は必至である。
【０００４】軸受損失の低減策として、軸受幅を狭くし
たり軸経を細くしたりすることが考えられる。つまり軸
受剛性を犠牲にし軸受損失を改善することが一般的であ
るが軸受剛性を損なうことなく、これらの問題点を改善
・改良する流体動圧軸受装置を備えたスピンドルモータ
を提供するのが課題である。
たり軸経を細くしたりすることが考えられる。つまり軸
受剛性を犠牲にし軸受損失を改善することが一般的であ
るが軸受剛性を損なうことなく、これらの問題点を改善
・改良する流体動圧軸受装置を備えたスピンドルモータ
を提供するのが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の動圧軸受機構
は、スピンドルハブに嵌合した軸を軸受ハウジングに内
設した軸受で回転自在に支持し、前記軸受ハウジングの
外周に固設したステータと該ステータに小空隙を介して
対向してロータマグネットを前記スピンドルハブの内面
に固設してモータを形成し、該モータにより前記スピン
ドルハブを回転駆動するスピンドルモータに設けられる
軸受において、二つ以上の円弧形状から形成され動圧発
生機構を備えるラジアル軸受と、前記ラジアル軸受の端
面にはスラスト動圧を発生させる機構を設けて、該ラジ
アル軸受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受
けから成るスラスト軸受と、に潤滑剤を封入した動圧軸
受装置において、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間
を介し対向するスラスト受けとの動圧による浮上量１に
対し、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を介し対向
するスラスト受けの面粗さを０．１以下で０．０５以上
にすると共に前記ラジアル軸受と動圧による微小な隙間
を介し対向する軸との微小隙間量１に対し、該軸の表面
粗さを０．１以下で０．０５以上にするように構成す
る。
は、スピンドルハブに嵌合した軸を軸受ハウジングに内
設した軸受で回転自在に支持し、前記軸受ハウジングの
外周に固設したステータと該ステータに小空隙を介して
対向してロータマグネットを前記スピンドルハブの内面
に固設してモータを形成し、該モータにより前記スピン
ドルハブを回転駆動するスピンドルモータに設けられる
軸受において、二つ以上の円弧形状から形成され動圧発
生機構を備えるラジアル軸受と、前記ラジアル軸受の端
面にはスラスト動圧を発生させる機構を設けて、該ラジ
アル軸受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受
けから成るスラスト軸受と、に潤滑剤を封入した動圧軸
受装置において、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間
を介し対向するスラスト受けとの動圧による浮上量１に
対し、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を介し対向
するスラスト受けの面粗さを０．１以下で０．０５以上
にすると共に前記ラジアル軸受と動圧による微小な隙間
を介し対向する軸との微小隙間量１に対し、該軸の表面
粗さを０．１以下で０．０５以上にするように構成す
る。
【０００６】
【作 用】本発明に成る流体動圧軸受装置の摩擦係数
は、軸受とある微小隙間を介して軸受に対向して滑動す
る部材の面粗さにより摩擦係数が決定されると考えられ
る。軸受に対向して滑動する部材の面粗さを一定と仮定
すると、軸受隙間が狭くなると境界潤滑又は混合潤滑に
移行し摩擦係数を増加させることは周知である。一方軸
受隙間が一定とすると軸受に対向し滑動する部材の面粗
さが小さい方が摩擦係数が低下すると思われる。つまり
軸受剛性を確保すべく軸受隙間が決定されると軸受に対
向して滑動する部材の面粗さを抑えることにより流体潤
滑領域に移行し軸受損失を低減させることができる。し
かし、むやみに面粗さを上げることは経済的に不利であ
り、軸受に対向する部材の面粗さを軸受隙間量比の０．
１以下で０．０５以上に確保することが最も効果的であ
る。
は、軸受とある微小隙間を介して軸受に対向して滑動す
る部材の面粗さにより摩擦係数が決定されると考えられ
る。軸受に対向して滑動する部材の面粗さを一定と仮定
すると、軸受隙間が狭くなると境界潤滑又は混合潤滑に
移行し摩擦係数を増加させることは周知である。一方軸
受隙間が一定とすると軸受に対向し滑動する部材の面粗
さが小さい方が摩擦係数が低下すると思われる。つまり
軸受剛性を確保すべく軸受隙間が決定されると軸受に対
向して滑動する部材の面粗さを抑えることにより流体潤
滑領域に移行し軸受損失を低減させることができる。し
かし、むやみに面粗さを上げることは経済的に不利であ
り、軸受に対向する部材の面粗さを軸受隙間量比の０．
１以下で０．０５以上に確保することが最も効果的であ
る。
【０００７】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の流体動圧軸受装置を備えた磁気記
憶装置用スピンドルモータに利用した一実施例の断面図
である。図１は、スピンドルハブ７に嵌合した軸２を軸
受ハウジング８に内設した軸受１で回転自在に支持し、
軸受ハウジング８の外周に固設したステータ９と該ステ
ータ９の外周に小空隙を介して対向してロータマグネッ
ト１０をスピンドルハブ７の内周面に固設してモータを
形成し、該モータによりスピンドルハブ７を回転駆動す
るスピンドルモータの一例を示している。
る。図１は、本発明の流体動圧軸受装置を備えた磁気記
憶装置用スピンドルモータに利用した一実施例の断面図
である。図１は、スピンドルハブ７に嵌合した軸２を軸
受ハウジング８に内設した軸受１で回転自在に支持し、
軸受ハウジング８の外周に固設したステータ９と該ステ
ータ９の外周に小空隙を介して対向してロータマグネッ
ト１０をスピンドルハブ７の内周面に固設してモータを
形成し、該モータによりスピンドルハブ７を回転駆動す
るスピンドルモータの一例を示している。
【０００８】図２は図１に示した軸受ハウジング８と軸
受１と軸２を含む軸受装置の関係を示す部分拡大図で、
軸受１は、焼結金属で形成され其の端面１ー１は図３及
び図４に示すように三つのテーパランドａ、ｂ、ｃを有
し、その内周面は、図５に示すようにサイジングにより
形成した３個の円弧形状の軸受面１ー２となっている。
つまりラジアル軸受及びスラスト軸受を一体に設けた
軸受である。軸受１の内周には、微小な隙間を介して回
転自在に支持される軸２が配置され、軸受１の端面１ー
１は、微小なる隙間を介し軸２と固設するスピンドルハ
ブ７の内周部７ー１の端面とが対向し、軸受１の他の端
面１ー３は微小なる隙間を介し軸２に固設するスラスト
プレート３が対向して配置されている。軸受１と、該軸
受１と滑動する部材、即ち軸２の外周面、スピンドルハ
ブ７の内周部７ー１の端面、スラストプレート３の端面
の夫々との間に潤滑油に磁性流体を混入した潤滑剤１３
が挿入され、この潤滑剤１３を封止するよう軸受けハウ
ジング８の一方の端面に軸方向に磁化されたシールマグ
ネット６をはさみ込むように薄い磁性体からなるポール
ピース15a、15bで構成するシールを固設する。また、軸
受ハウジング８のスピンドルハブ７と反対の側には、潤
滑剤１３を注入する注入孔を有するキャップ１２が軸受
ハウジング８と固設しており、その注入孔は、潤滑剤１
３を注入後にシール等により封止される。
受１と軸２を含む軸受装置の関係を示す部分拡大図で、
軸受１は、焼結金属で形成され其の端面１ー１は図３及
び図４に示すように三つのテーパランドａ、ｂ、ｃを有
し、その内周面は、図５に示すようにサイジングにより
形成した３個の円弧形状の軸受面１ー２となっている。
つまりラジアル軸受及びスラスト軸受を一体に設けた
軸受である。軸受１の内周には、微小な隙間を介して回
転自在に支持される軸２が配置され、軸受１の端面１ー
１は、微小なる隙間を介し軸２と固設するスピンドルハ
ブ７の内周部７ー１の端面とが対向し、軸受１の他の端
面１ー３は微小なる隙間を介し軸２に固設するスラスト
プレート３が対向して配置されている。軸受１と、該軸
受１と滑動する部材、即ち軸２の外周面、スピンドルハ
ブ７の内周部７ー１の端面、スラストプレート３の端面
の夫々との間に潤滑油に磁性流体を混入した潤滑剤１３
が挿入され、この潤滑剤１３を封止するよう軸受けハウ
ジング８の一方の端面に軸方向に磁化されたシールマグ
ネット６をはさみ込むように薄い磁性体からなるポール
ピース15a、15bで構成するシールを固設する。また、軸
受ハウジング８のスピンドルハブ７と反対の側には、潤
滑剤１３を注入する注入孔を有するキャップ１２が軸受
ハウジング８と固設しており、その注入孔は、潤滑剤１
３を注入後にシール等により封止される。
【０００９】以上の様な構成において、モータが回転す
ると軸２に固着されたスピンドルハブ７とスラストプレ
ート３が軸受１の内周面及び端面に設けられた動圧発生
機構により動圧が発生し、軸受１の内周面に対し軸２が
ラジアル方向に、又軸受１の端面１ー１及び１ー３に対
しスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面とスラストプ
レート３の端面とがスラスト方向に夫々浮上し、微小な
る隙間を介し回転するようになる。そこで軸２と固設す
るスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面と、軸受１の
他の一方の端面１ー３に微小なる隙間を介し対向するス
ラストプレート３の面粗さを変化させ試作した。試作し
た流体動圧軸受装置は、スピンドルハブ７が回転するこ
とにより発生するスラスト浮上量を指数1とし、スピン
ドルハブ７の内周部７ー１の端面の面粗さ比を０．２，
０．０６，０．０３と変化させ各々の軸受損失を測定し
た。軸受損失は、スピンドルハブ７の内周部７ー１の端
面の面粗さ比を０．２の時の軸受損失を指数１００とし
曲線Ａに、又その表面粗さを得るために要する工数の指
数を曲線Ｂに表現して図４にその結果を示した。図４に
示す通りスピンドルハブ７が回転することにより発生す
るスラスト浮上量に対し、面粗さの影響は大きく、Ａ曲
線のように面粗さ比で０．１以下にすることにより軸受
損失を低減することができることが分かるが、一方所望
の表面粗さを得るために要する工数の指数はＢ曲線に示
すように面粗さ比を０．２とするための工数指数を１と
すると、面粗さ比を０．１とするには工数指数は５程度
であるが０．１より更に小さくしようとすると工数指数
が急激に増加し０．０５とするには工数指数が１８以上
となるから、面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の範
囲となるようにするのが経済的である。上記の試作検討
はスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面について行っ
たものであるが、スラストプレート３の軸受１の端面１
ー３との対向面の面粗さ比及び、軸２と軸受１との浮上
による隙間量に対する軸２の面粗さ比でも同様のことが
いえる。
ると軸２に固着されたスピンドルハブ７とスラストプレ
ート３が軸受１の内周面及び端面に設けられた動圧発生
機構により動圧が発生し、軸受１の内周面に対し軸２が
ラジアル方向に、又軸受１の端面１ー１及び１ー３に対
しスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面とスラストプ
レート３の端面とがスラスト方向に夫々浮上し、微小な
る隙間を介し回転するようになる。そこで軸２と固設す
るスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面と、軸受１の
他の一方の端面１ー３に微小なる隙間を介し対向するス
ラストプレート３の面粗さを変化させ試作した。試作し
た流体動圧軸受装置は、スピンドルハブ７が回転するこ
とにより発生するスラスト浮上量を指数1とし、スピン
ドルハブ７の内周部７ー１の端面の面粗さ比を０．２，
０．０６，０．０３と変化させ各々の軸受損失を測定し
た。軸受損失は、スピンドルハブ７の内周部７ー１の端
面の面粗さ比を０．２の時の軸受損失を指数１００とし
曲線Ａに、又その表面粗さを得るために要する工数の指
数を曲線Ｂに表現して図４にその結果を示した。図４に
示す通りスピンドルハブ７が回転することにより発生す
るスラスト浮上量に対し、面粗さの影響は大きく、Ａ曲
線のように面粗さ比で０．１以下にすることにより軸受
損失を低減することができることが分かるが、一方所望
の表面粗さを得るために要する工数の指数はＢ曲線に示
すように面粗さ比を０．２とするための工数指数を１と
すると、面粗さ比を０．１とするには工数指数は５程度
であるが０．１より更に小さくしようとすると工数指数
が急激に増加し０．０５とするには工数指数が１８以上
となるから、面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の範
囲となるようにするのが経済的である。上記の試作検討
はスピンドルハブ７の内周部７ー１の端面について行っ
たものであるが、スラストプレート３の軸受１の端面１
ー３との対向面の面粗さ比及び、軸２と軸受１との浮上
による隙間量に対する軸２の面粗さ比でも同様のことが
いえる。
【００１０】本発明に成る流体動圧軸受装置の第１の実
施例としては、スピンドルハブ７の内周部７ー１の軸受
１の端面１ー１と対向する端面と、スラストプレート３
の軸受１と端面と対向する面とスラストプレート３の軸
受１と端面１ー３と対向する面と、の夫々の面粗さをス
ピンドルハブ７が回転することにより発生するスラスト
浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１以下で０．０５以
上の範囲となるようにする構成である。
施例としては、スピンドルハブ７の内周部７ー１の軸受
１の端面１ー１と対向する端面と、スラストプレート３
の軸受１と端面と対向する面とスラストプレート３の軸
受１と端面１ー３と対向する面と、の夫々の面粗さをス
ピンドルハブ７が回転することにより発生するスラスト
浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１以下で０．０５以
上の範囲となるようにする構成である。
【００１１】本発明に成る流体動圧軸受装置の第２の実
施例としては、軸１のラジアル軸受と対向する面の面粗
さをスピンドルハブ７が回転することにより発生するス
ラスト浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１以下で０．
０５以上の範囲となるようにする構成である。
施例としては、軸１のラジアル軸受と対向する面の面粗
さをスピンドルハブ７が回転することにより発生するス
ラスト浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１以下で０．
０５以上の範囲となるようにする構成である。
【００１２】本発明に成る流体動圧軸受装置の第３の実
施例としては、スピンドルハブ７の内周部の軸受１の端
面と対向する端面と、スラストプレート３の軸受１と対
向する端面と、軸１のラジアル軸受と対向する面と、の
夫々の面粗さをスピンドルハブ７が回転することにより
発生するスラスト浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１
以下で０．０５以上の範囲となるようにする構成であ
る。
施例としては、スピンドルハブ７の内周部の軸受１の端
面と対向する端面と、スラストプレート３の軸受１と対
向する端面と、軸１のラジアル軸受と対向する面と、の
夫々の面粗さをスピンドルハブ７が回転することにより
発生するスラスト浮上量を指数1とし面粗さ比を０．１
以下で０．０５以上の範囲となるようにする構成であ
る。
【００１３】本発明に成る流体動圧軸受装置の第４の実
施例としては、図７、図８に示すように軸２２と固定子
ブラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を
軸受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側
に設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモー
タで、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同
様な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成
してあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そし
て固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する
位置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側
端面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固
着され、スラストプレート３ａとスラストプレート３ｂ
の軸受１と対向する端面と、を夫々動圧による浮上量１
に対し面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の
範囲となるようにする構成である。
施例としては、図７、図８に示すように軸２２と固定子
ブラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を
軸受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側
に設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモー
タで、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同
様な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成
してあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そし
て固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する
位置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側
端面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固
着され、スラストプレート３ａとスラストプレート３ｂ
の軸受１と対向する端面と、を夫々動圧による浮上量１
に対し面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の
範囲となるようにする構成である。
【００１４】本発明に成る流体動圧軸受装置の第５の実
施例としては図７、図８に示すように軸２２と固定子ブ
ラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を軸
受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側に
設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモータ
で、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同様
な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成し
てあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そして
固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する位
置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側端
面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固着
され、軸２２の軸受１と対向する面の面粗さを動圧によ
る浮上量１に対し面粗さ比を０．１以下で０．０５以上
の範囲となるようにする構成である。
施例としては図７、図８に示すように軸２２と固定子ブ
ラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を軸
受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側に
設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモータ
で、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同様
な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成し
てあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そして
固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する位
置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側端
面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固着
され、軸２２の軸受１と対向する面の面粗さを動圧によ
る浮上量１に対し面粗さ比を０．１以下で０．０５以上
の範囲となるようにする構成である。
【００１５】本発明に成る流体動圧軸受装置の第６の実
施例としては、図７、図８に示すように軸２２と固定子
ブラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を
軸受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側
に設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモー
タで、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同
様な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成
してあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そし
て固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する
位置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側
端面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固
着され、スラストプレート３ａとスラストプレート３ｂ
の軸受１と対向する端面と、を夫々動圧による浮上量１
に対し面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の
範囲となるようにすると共に軸２２と対向する軸受１の
動圧による浮上量１に対し軸２２の軸受１と対向する面
の面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の範囲
となるようにする構成である。
施例としては、図７、図８に示すように軸２２と固定子
ブラケット２８をモータベース１１に固着し、軸受１を
軸受ハウジング２７ー１と共にスピンドルハブ２７の側
に設け、軸２２が固定され軸受１が回転する構造のモー
タで、該軸受１は図３及び図５に示す第１の実施例と同
様な構造でラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に形成
してあり、夫々に動圧発生機構が設けられている。そし
て固定子ブラケット２８の軸受１の下側端面と対向する
位置にスラストプレート３ａが固着され、軸受１の上側
端面と対向する位置にスラストプレート３ｂが軸１に固
着され、スラストプレート３ａとスラストプレート３ｂ
の軸受１と対向する端面と、を夫々動圧による浮上量１
に対し面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の
範囲となるようにすると共に軸２２と対向する軸受１の
動圧による浮上量１に対し軸２２の軸受１と対向する面
の面粗さを面粗さ比を０．１以下で０．０５以上の範囲
となるようにする構成である。
【００１６】本発明に成る流体動圧軸受装置の第１より
第３の実施例の夫々の一つを備えたスピンドルモータ
と、第４より第６の実施例の夫々の一つを備えたシピン
ドルモータと、を夫々実施することができると共に、小
型磁気記憶装置等に用いられるスピンドルモータ以外に
もレーザビームプリンタ用ポリゴンミラーモータ、光磁
気記憶装置用スピンドルモータ、ＶＴＲ用シリンダモー
タ等にも利用できる。
第３の実施例の夫々の一つを備えたスピンドルモータ
と、第４より第６の実施例の夫々の一つを備えたシピン
ドルモータと、を夫々実施することができると共に、小
型磁気記憶装置等に用いられるスピンドルモータ以外に
もレーザビームプリンタ用ポリゴンミラーモータ、光磁
気記憶装置用スピンドルモータ、ＶＴＲ用シリンダモー
タ等にも利用できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明による動圧軸受機構は、軸受剛性
を犠牲にすることなく経済的に軸受損失を低減でき安価
な安定した性能の動圧軸受スピンドルモータを提供でき
る。また低温時の潤滑剤の高粘度による軸受損失の増大
や高速回転による軸受損失の増大にも緩和させることが
できる。
を犠牲にすることなく経済的に軸受損失を低減でき安価
な安定した性能の動圧軸受スピンドルモータを提供でき
る。また低温時の潤滑剤の高粘度による軸受損失の増大
や高速回転による軸受損失の増大にも緩和させることが
できる。
【図１】本発明に成る流体動圧軸受装置を設けた磁気記
憶装置用スピンドルモータに利用した一実施例の断面図
である。
憶装置用スピンドルモータに利用した一実施例の断面図
である。
【図２】図１の本発明に成る流体動圧軸受装置の部分拡
大図である。
大図である。
【図３】本発明を実施する流体動圧軸受装置のスラスト
軸受正面図である。
軸受正面図である。
【図４】本発明を実施する流体動圧軸受装置のスラスト
軸受の断面図である。
軸受の断面図である。
【図５】本発明を実施する流体動圧軸受装置のラジアル
軸受の断面図である。
軸受の断面図である。
【図６】本発明に成る流体動圧軸受装置のスラスト受け
部の面粗さと軸受損失との関係を示す試験データであ
る。
部の面粗さと軸受損失との関係を示す試験データであ
る。
【図７】本発明になる流体動圧軸受装置を、軸を固定し
軸受を回転させる構造のモータに実施した例の断面図で
ある。
軸受を回転させる構造のモータに実施した例の断面図で
ある。
【図８】第７図の例の軸受部分を示す部分拡大図であ
る。
る。
１ 軸受 １ー１，１ー３ 軸受の端面 １ー２ 軸受の内周面 ２ 軸 ３，３ａ，３ｂ スラストプレート ４ スラスト隙間 ５ ラジアル隙間 ６ シールマグネット ７ スピンドルハブ ７ー１ スピンドルハブの内周部 ８ 軸受ハウジング ９ ステータ １０ ロータマグネット １１ モータベース １２ キャップ １３ 磁性流体を混入した潤滑剤 １４ ラジアル軸受 １５ａ、１５ｂ ポールピース １６ スラスト軸受 ２２ 固定軸 ２７ スピンドルハブ ２７ー１ 軸受ハウジング ２８ 固定子ブラケット
Claims (8)
- 【請求項１】 スピンドルハブに嵌合した軸をハウジン
グに内設した軸受で回転自在に支持し、前記ハウジング
に外設したステータと該ステータに小空隙を介して対向
してロータマグネットを前記スピンドルハブの内周に固
設してモータを形成し、該モータにより前記スピンドル
ハブを回転駆動するスピンドルモータに設けられる軸受
で、二つ以上の円弧形状から形成され動圧を発生させる
機構を備えたラジアル軸受と、該ラジアル軸受の端面に
はスラスト動圧を発生させる機構を設け、該ラジアル軸
受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受けから
成るスラスト軸受と、に潤滑剤を封入した流体動圧軸受
装置において、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を
介し対向するスラスト受けの動圧による浮上量１に対
し、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を介し対向す
るスラスト受けの面粗さを０．１以下で０．０５以上に
することを特徴とする流体動圧軸受装置。 - 【請求項２】 スピンドルハブに嵌合した軸をハウジン
グに内設した軸受で回転自在に支持し、前記ハウジング
に外設したステータと該ステータに小空隙を介して対向
してロータマグネットを前記スピンドルハブの内周に固
設してモータを形成し、該モータにより前記ハブを回転
駆動するスピンドルモータに設けられる軸受で、二つ以
上の円弧形状から形成され動圧を発生させる機構を備え
たラジアル軸受と、該ラジアル軸受の端面にはスラスト
動圧を発生させる機構を設け、該ラジアル軸受の端面と
微小な隙間を介し対向するスラスト受けから成るスラス
ト軸受と、に潤滑剤を封入した流体動圧軸受装置におい
て、前記ラジアル軸受と動圧による微小な隙間を介し対
向する軸との微小隙間量１に対し、該軸の表面粗さを
０．１以下で０．０５以上にすることを特徴とする流体
動圧軸受装置。 - 【請求項３】 スピンドルハブに嵌合した軸をハウジン
グに内設した軸受で回転自在に支持し、前記ハウジング
に外設したステータと該ステータに小空隙を介して対向
してロータマグネットを前記スピンドルハブの内周に固
設してモータを形成し、該モータにより前記スピンドル
ハブを回転駆動するスピンドルモータに設けられる軸受
で、二つ以上の円弧形状から形成され動圧を発生させる
機構を備えたラジアル軸受と、該ラジアル軸受の端面に
はスラスト動圧を発生させる機構を設け、該ラジアル軸
受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受けから
成るスラスト軸受と、に潤滑剤を封入した流体動圧軸受
装置において、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を
介し対向するスラスト受けとの動圧による浮上量１に対
し、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を介し対向す
るスラスト受けの面粗さを０．１以下で０．０５以上に
すると共に前記ラジアル軸受と動圧による微小な隙間を
介し対向する軸との微小隙間量１に対し、該軸の表面粗
さを０．１以下で０．０５以上にすることことを特徴と
する流体動圧軸受装置。 - 【請求項４】 モータベースに固着した固定子ブラケッ
トと軸とを有し、該軸の外周に、内装された軸受により
回転自在に支持されたスピンドルハブを装着し、前記固
定子ブラケットの外周にステータを固着し、該ステータ
の外周面に小空隙を介して対向したロータマグネットを
前記スピンドルハブの内周に固着してモータを形成し、
該モータにより前記スピンドルハブを回転駆動するスピ
ンドルモータに設けられる軸受で、二つ以上の円弧形状
から形成され動圧を発生させる機構を備えたラジアル軸
受と、該ラジアル軸受の端面にはスラスト動圧を発生さ
せる機構を設け、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間
を介し対向するスラスト受けから成るスラスト軸受と、
に潤滑剤を封入した流体動圧軸受装置において、前記ラ
ジアル軸受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト
受けの動圧による浮上量１に対し、前記ラジアル軸受の
端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受けの面粗さ
を０．１以下で０．０５以上にすることを特徴とする流
体動圧軸受装置。 - 【請求項５】モータベースに固着した固定子ブラケット
と軸とを有し、該軸の外周に、内装された軸受により回
転自在に支持されたスピンドルハブを装着し、前記固定
子ブラケットの外周にステータを固着し、該ステータの
外周面に小空隙を介して対向したロータマグネットを前
記スピンドルハブの内周に固着してモータを形成し、該
モータにより前記スピンドルハブを回転駆動するスピン
ドルモータに設けられる軸受で、二つ以上の円弧形状か
ら形成され動圧を発生させる機構を備えたラジアル軸受
と、該ラジアル軸受の端面にはスラスト動圧を発生させ
る機構を設け、前記ラジアル軸受の端面と微小な隙間を
介し対向するスラスト受けから成るスラスト軸受と、に
潤滑剤を封入した流体動圧軸受装置において、前記ラジ
アル軸受と動圧による微小な隙間を介し対向する軸との
微小隙間量１に対し、該軸の表面粗さを０．１以下で
０．０５以上にすることを特徴とする流体動圧軸受装
置。 - 【請求項６】モータベースに固着した固定子ブラケット
と軸とを有し、該軸の外周に、内装された軸受により回
転自在に支持されたスピンドルハブを装着し、前記固定
子ブラケットの外周にステータを固着し、該ステータの
外周面に小空隙を介して対向したロータマグネットを前
記スピンドルハブの内周に固着してモータを形成し、該
モータにより前記スピンドルハブを回転駆動するスピン
ドルモータに設けられる軸受で、二つ以上の円弧形状か
ら形成され動圧を発生させる機構を備えたラジアル軸受
と、該ラジアル軸受の端面にはスラスト動圧を発生させ
る機構を設け、該ラジアル軸受の端面と微小な隙間を介
し対向するスラスト受けから成るスラスト軸受と、に潤
滑剤を封入した流体動圧軸受装置において、前記ラジア
ル軸受の端面と微小な隙間を介し対向するスラスト受け
との動圧による浮上量１に対し、前記ラジアル軸受の端
面と微小な隙間を介し対向するスラスト受けの面粗さを
０．１以下で０．０５以上にすると共に前記ラジアル軸
受と動圧による微小な隙間を介し対向する軸との微小隙
間量１に対し、該軸の表面粗さを０．１以下で０．０５
以上にすることことを特徴とする流体動圧軸受装置。 - 【請求項７】 上記請求項１〜３のいずれか１項に記載
の流体動圧軸受装置を備えたこと、を特徴とするスピン
ドルモータ。 - 【請求項８】 上記請求項４〜６のいずれか１項に記載
の流体動圧軸受装置を備えたこと、を特徴とするスピン
ドルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247543A JPH1182480A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 流体動圧軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247543A JPH1182480A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 流体動圧軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182480A true JPH1182480A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17165067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9247543A Pending JPH1182480A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 流体動圧軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1182480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD854958S1 (en) | 2017-02-27 | 2019-07-30 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
| USD856838S1 (en) | 2014-07-18 | 2019-08-20 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
| USD866379S1 (en) | 2017-02-27 | 2019-11-12 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP9247543A patent/JPH1182480A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD856838S1 (en) | 2014-07-18 | 2019-08-20 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
| USD854958S1 (en) | 2017-02-27 | 2019-07-30 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
| USD866380S1 (en) | 2017-02-27 | 2019-11-12 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
| USD866379S1 (en) | 2017-02-27 | 2019-11-12 | Amazon Technologies, Inc. | Wireless entrance communication device |
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