JP2001082460A - 動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータ - Google Patents
動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータInfo
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Abstract
ドルモータにおいて、動圧軸受を改善し、回転体振れ安
定性と耐振性、耐衝撃性向上を実現することを目的とす
る。 【解決手段】 スラスト板4aがシャフト5aに圧入固
定されており、スラスト板4aの両面に形成された動圧
発生溝(図示せず)より半径方向に小さい部位に、環状
溝1を有している動圧軸受。
Description
スク駆動装置に用いられるブラシレスモータ(以下、モ
ータと略する)に関わるもので、詳しくは、その動圧軸
受構造に関するものである。
化、高速化、高精度化、低騒音化に伴い、磁気ディスク
を駆動するモータに高精度が強く要求されている。更に
最近では小型化、薄型化、軽量化が要求されており、携
帯性が特に求められている。携帯という行為があると、
不可避的に落下する場合があるので必然的にモータに耐
衝撃性という要求が付随する。これらの要求に応える技
術として、ロータとステータとの間に設けられる軸受構
造において、動圧軸受を採用することが検討されてい
る。
7(a)はシャフト方向の断面図、図7(b)はスラス
ト板の表面を示す説明図である。図7(a)に示すよう
に、モータのロータ(図示せず)に取り付けられている
シャフト5aはステータ(図示せず)に固定されている
スリーブ6aに挿入されており、スラスト板4cはシャ
フト5aに圧入されている。スリーブ6aにはスラスト
板4cに対向するようにスラストカバー7aが設置され
ており、スラスト板4cの両面には図7(b)に示すよ
うに動圧発生溝8aが設けられている。ただし、動圧発
生溝8aの形状は、スラスト板4cの上面と下面で略対
称となっている。また、シャフト5a側面もしくは対向
するスリーブ6a内周面には動圧発生溝8bが設けられ
ている。
り、ラジアル方向の負荷は、モータ駆動時にロータを回
転させて生じる動圧発生溝8bに生じる圧力を利用して
荷重を支持し、またスラスト方向の負荷は、モータ駆動
時にロータを回転させて生じる動圧発生溝8aに生じる
圧力を利用して荷重を支持している。
圧軸受では、スラスト板4cをシャフト5aに圧入する
際に、スラスト板4cの寸法精度が悪化するという不具
合を生じるおそれがあった。ここで、スラスト板4cの
寸法精度が悪化するということは、スラスト板4cをシ
ャフト5aに圧入することによる歪みが要因となり、ス
ラスト板4cの平面度の悪化、スラスト板4c両面の平
行度の悪化、スラスト板4cとシャフト5aの垂直度
(組立精度)の悪化、及びスラスト板4cの両面に形成
している動圧発生溝8aの形状を変形させるおそれがあ
ることを意味する。
セス化、高容量化、低騒音化が要求されており、装置に
搭載されるモータにも要求に応じて高速回転化、高精度
化、低騒音化に対応する必要がある。その要求に応える
ために、モータ駆動時に潤滑剤を介して非接触でロータ
が浮上する動圧軸受の検討が必須である。動圧軸受を搭
載したモータが駆動する時、スラスト板4cの動圧発生
溝8aで生じた動圧により、ロータはスラスト方向に数
μmほど浮上して非接触で回転することが可能となる。
この非接触で回転するための浮上量を確保するために、
スラスト板4cの部品精度、及びスラスト板4cとシャ
フト5aの組立精度には浮上量を上回る数μmという高
精度が要求される。そして、スラスト板4cをシャフト
5aに圧入する際に寸法精度が悪化すると浮上量を確保
することが困難となり、スラスト板4cとスラストカバ
ー7aの接触、またスラスト板4cとスリーブ6a対向
面の接触により摩耗の要因となる。このような摩耗を生
じると、スラスト方向の軸受剛性が不足してロータ負荷
を支持できなくなり、ロータの振れ回りが大きくなるな
ど不具合を生じていた。
ータにおいて、スラスト板4cのシャフト5aへの圧入
後、スラスト板4cのシャフト5aに対する垂直度及び
スラスト板4cの平面度を良好に保つ一つの方法が特開
平8−322193号公報に開示されている。その実施
例を図8に引用する。これは、シャフト5dあるいはス
ラスト板4dのいずれか一方の圧入面に、スラスト板4
dの板厚に応じた上下位置に環状凹部13を形成して、
圧入面に生じる応力を対称でかつ均一とすることによ
り、シャフト5dのスラスト板4dに対する垂直度及び
平面度を良好に保つものとしている。
スト板4dのいずれか一方の圧入面に環状凹部13を設
ける構成としている。圧入面に環状凹部13を設けるこ
とにより、スラスト方向のスラスト板4dの圧入長さ
は、スラスト板4dの板厚より短くなる。すなわち、ス
ラスト板4dの圧入によるシャフト5dに対する抜去力
は、スラスト板4dの圧入面の長さにも依存しており、
環状凹部13を設けることにより圧入長さが短くなった
分だけ抜去力が低下するおそれがある。また、スラスト
板4dとシャフト5dの圧入長さが短くなった分だけ、
シャフト5dがスラスト板4dに対して傾き易くなるの
で、スラスト板4dとシャフト5dの垂直度を良好にす
ることが困難になるおそれがある。近年の磁気ディスク
駆動装置の小型化、薄型化、軽量化に伴い動圧軸受部の
薄型化が避けられない一方、装置の携帯性から動圧軸受
部の耐衝撃性も求められている。つまり、動圧軸受部の
薄型化はスラスト板4dの板厚の薄肉化を意味してお
り、耐衝撃性向上はスラスト板4dの抜去力を上昇する
ことを意味している。スラスト板4dの板厚を薄肉化し
ていくと、スラスト板4dの板厚に占める環状凹部13
の厚みを無視することができなくなり、スラスト板4d
のシャフト5dに対する抜去力を低下させて動圧軸受部
の耐衝撃性を悪化させるおそれがあった。
ものであり、まず第1がシャフトに圧入されたスラスト
板の寸法精度を良好に保つことでスラスト軸受の摩耗を
抑えて軸受部の信頼性を向上させることである。第2が
スラスト板とシャフトの抜去力を上げることにより、軸
受部の耐衝撃性を向上させることである。第3がシャフ
トもしくはスラスト板を複合材にすることにより、耐振
性、耐衝撃性などの耐外力に優れた材料を軸受部に使用
することである。これらの課題解決により、磁気ディス
ク駆動装置の信頼性及び耐外力を向上させることができ
る動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータを実現
することを目的とする。
本発明の動圧軸受は、まず第1がシャフトに圧入される
スラスト板の動圧発生溝より半径方向に小さい部位に、
スラスト板の両面に環状溝を有するものである。第2
は、前記環状溝に埋込材料を有するものである。第3
は、スラスト板を圧入する方のシャフト端面にスラスト
板の圧入面より深い孔を有するものである。第4は、前
記孔に埋込材料を有するものである。
を参照しながら説明する。
関わる動圧軸受を図1(a)及び(b)に示す。
(b)はスラスト板の表面を示す説明図である。図1
(a)において、シャフト5aがスリーブ6aに挿入さ
れており、スリーブ6aにスラストカバー7aが固定さ
れており、シャフト5aには動圧発生溝8bが形成され
ている。シャフト5aには、スラストカバー7aに対向
するようにスラスト板4aが圧入されている。スラスト
板4aの両面には、図1(b)に示すような動圧発生溝
8aが形成されている。ただし、動圧発生溝8aの形状
は、スラスト板4aの上面と下面で略対称となってい
る。スラスト板4aに形成された動圧発生溝8aに対し
て半径方向に小さい部位に、環状溝1をスラスト板4a
の両面に設けるように構成する。
駆動時、シャフト5a上に形成した動圧発生溝8bによ
り生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト
5aに圧入固定しているスラスト板4aに形成した動圧
発生溝8aにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支
持する。
高容量化、低騒音化は、磁気ディスク駆動装置に高速回
転数化、高精度化、静音性を要求しており、磁気ディス
ク駆動装置に搭載されるモータに動圧軸受を組み込むこ
とが必須となっている。モータに動圧軸受を搭載するこ
とにより、ロータとステータが潤滑剤を介して数μm浮
上してロータが非接触で回転するので、玉軸受で生じる
機械接触に起因する振れ回り及び雑音等が無くなり、高
速回転域における高精度、低騒音を実現することが可能
となる。動圧軸受を搭載したモータが駆動する時、ロー
タがステータに対して数μm浮上するためには、スラス
ト板4aの部品精度及びスラスト板4aとシャフト5a
の組立精度に浮上量を上回る数μmという高精度が要求
される。仮に、スラスト板4aが傾いた状態でシャフト
5aに固定されたり、スラスト板4aの部品精度が悪か
ったりすると、スラスト板4aに形成される動圧発生溝
で生じる動圧が少なくなり、ロータが浮上できないとい
う不具合を招く。ロータが浮上できない状態でモータが
高速回転すると、スラスト板4aとスラストカバー7a
が焼き付いてしまい、磁気ディスク駆動装置が故障して
しまう。したがって、動圧軸受を構成するスラスト板4
aの部品精度、及びスラスト板4aとシャフト5aの組
立精度には数μmという高精度が要求される。
定方法について考えてみる。図1の動圧軸受を構成する
スラスト板4aはシャフト5aに圧入固定されている。
スラスト板4aとシャフト5aの固定には、圧入固定の
他に、接着固定、カシメ固定、溶接固定などが考えられ
る。しかし接着固定の場合、軸受内部に接着剤を浸積す
ることになり、潤滑剤に接着剤が溶け込んで潤滑剤を変
質させるおそれがある。また、カシメ固定の場合、スラ
スト板4aもしくはシャフト5aをカシメのために外力
を加えて変形させるため、スラスト板4aとシャフト5
aに寸法変化(外形変化)による精度悪化を生じるおそ
れがある。また、溶接固定の場合、スラスト板4aとシ
ャフト5aの材料が溶接可能な材料に限定されるという
不具合を生じる。したがって、スラスト板4aをシャフ
ト5aに圧入固定することが優位であると考えられる。
度、及びスラスト板4aとシャフト5aの圧入固定によ
る組立精度には高精度が求められることが分かる。
溝1を有すると、スラスト板4aがシャフト5aに圧入
された後でもスラスト板4aの寸法精度を維持すると共
に、スラスト板4aとシャフト5aの組立精度を良好に
することが可能となる。スラスト軸受は、モータが駆動
するときにスラスト板4aに形成した動圧発生溝8aが
生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成で
あり、このときロータがスラスト方向に数μmほど浮上
する。このロータの浮上という機能により、ロータが潤
滑剤を介して非接触で回転することが可能となるので、
モータが高速回転域において高精度、低騒音となる。反
面、浮上という機能を有するためには、スラスト板4a
の部品精度、及びスラスト板4aとシャフト5aの組立
精度に高精度が要求されることになる。このスラスト板
4aの部品精度を出すために、スラスト板4aの部材に
おいて両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施して
いる。そのような加工を施して高精度に仕上げたスラス
ト板4aをシャフト5aに圧入したとき、スラスト板4
aの内径部に生じる圧力がスラスト板4aに歪みを生じ
させる。しかし、スラスト板4aの表面に環状溝1を形
成したことにより、スラスト板4aの内径部に生じた圧
力は環状溝1で開放されるため、スラスト板4aの動圧
発生溝8aが形成される両面上において環状溝1より半
径方向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト5a
をスラスト板4aに圧入した後、スラスト板4aの両面
には歪みが生じないので、スラスト板4aの寸法精度を
圧入の影響なしに高精度に維持することができる。ま
た、スラスト板4a両面の動圧発生溝8aより大きい部
位には、シャフト5aへの圧入による歪みが生じないの
で、スラスト板4aとシャフト5aの圧入しめ代を大き
くすることが可能となり、スラスト板4aのシャフト5
aからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができ
る。
aへの圧入によるスラスト板4aの寸法精度悪化を防ぐ
ことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、
軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸
受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の
耐衝撃性を向上させることができる。
をスラスト板4a面上に形成しているが、スリーブ6a
端面とスラストカバー7aの対向する面に動圧発生溝8
aを形成する場合でも同様な効果が得られる。また、ス
ラスト板4aの両面に形成されている環状溝1は、上面
と下面にて溝幅、溝深さなどの溝形状が同じでない場合
でも同様な効果が得られる。
関わる動圧軸受を図2(a)及び(b)に示す。
(b)はスラスト板の表面を示す説明図である。図2
(a)において、シャフト5aがスリーブ6aに挿入さ
れており、スリーブ6aにスラストカバー7aが固定さ
れており、シャフト5aには動圧発生溝8bが形成され
ている。シャフト5aには、スラストカバー7aに対向
するようにスラスト板4bが圧入されている。スラスト
板4bの両面には、図2(b)に示すような動圧発生溝
8aが形成されている。ただし、動圧発生溝8aの形状
は、スラスト板4bの上面と下面で略対称となってい
る。スラスト板4bに形成された動圧発生溝8aに対し
て半径方向に小さい部位に、環状溝1をスラスト板4b
の両面に有し、環状溝1には埋込材料3を設けるように
構成する。
駆動時、シャフト5a上に形成した動圧発生溝8bによ
り生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト
5aに圧入固定しているスラスト板4bに形成した動圧
発生溝8aにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支
持する。
溝1を有すると、スラスト板4bがシャフト5aに圧入
された後でもスラスト板4bの寸法精度を維持できる。
スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板4
bに形成した動圧発生溝8aが生じる動圧によりスラス
ト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータが
スラスト方向に数μmほど浮上する。それゆえ、スラス
ト板4b単品には、両面において浮上量を上回る寸法精
度が要求されることになる。その寸法精度を出すため
に、スラスト板4bの部品段階において両面研磨を行っ
たり、ラッピング加工を実施している。そのような高精
度なスラスト板4bをシャフト5aに圧入したとき、ス
ラスト板4bの内径部に生じる内圧がスラスト板4bに
歪みを生じさせる。しかし、スラスト板4bの表面に環
状溝1を設けたことにより、スラスト板4bの内径部に
生じた内圧を環状溝1において開放するため、スラスト
板4bの動圧発生溝8aが形成される両面上において環
状溝1より半径方向に大きい部位では歪みが生じない。
そして、スラスト板4bをシャフト5aに圧入した後、
埋込材料3を環状溝1に埋設する。スラスト板4bの両
面には歪みが生じないので、スラスト板4bの寸法精度
を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラ
スト板4b両面の動圧発生溝8aより大きい部位には、
シャフト5aへの圧入による歪みが生じないので、スラ
スト板4bとシャフト5aの圧入しめ代を大きくするこ
とが可能となり、スラスト板4bのシャフト5aからの
抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。更
に、埋込材料3がスラスト板4bより硬質な材質である
場合(例えばスラスト板4bが銅合金であるときは埋込
材料3を鉄にする等)、スラスト板4b自体が強度を増
した複合材となるので、モータに衝撃などの外力が作用
したときにスラスト板4bが変形し難くなり、軸受部の
耐衝撃性を向上させることが可能となる。一方、埋込材
料3がスラスト板4bより軟質な材質である場合(例え
ば樹脂、接着剤、金属粉を接着材固着したもの等)、ス
ラスト板4b自体が減衰材料を有した複合材となるの
で、モータに振動、衝撃などの外力が作用したとき、ス
ラスト板4bに加わる負荷を埋込材料3が減衰吸収する
ため、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることが可
能となる。
aへの圧入によるスラスト板4bの寸法精度悪化を防ぐ
ことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、
軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸
受部の信頼性向上を図ることができる。また、環状溝1
に埋込材料3を有することにより、軸受部の耐振性、耐
衝撃性を向上させることができる。
をスラスト板4b面上に形成しているが、スリーブ6a
端面とスラストカバー7aの対向する面に動圧発生溝8
aを形成する場合でも同様な効果が得られる。また、ス
ラスト板4bの両面に形成されている環状溝1は、上面
と下面にて溝幅、溝深さなどの溝形状が同じでない場合
でも同様な効果が得られる。
関わる動圧軸受を図3(a)及び(b)に示す。
(b)はスラスト板の表面を示す説明図である。図3
(a)において、シャフト5bがスリーブ6aに挿入さ
れており、スリーブ6aにスラストカバー7aが固定さ
れており、シャフト5bには動圧発生溝8bが形成され
ている。シャフト5bには、スラストカバー7aに対向
するようにスラスト板4cが圧入されている。スラスト
板4cの両面には、図3(b)に示すような動圧発生溝
8aが形成されている。ただし、動圧発生溝8aの形状
は、スラスト板4cの上面と下面で略対称となってい
る。スラスト板4cを圧入する方のシャフト端面からス
ラスト板4cの板厚を含む圧入面までの寸法をL1と
し、スラスト板4cが圧入される方のシャフト5b端面
に深さL2の孔2を設け、L1≦L2となるように構成
する。
駆動時、シャフト5b上に形成した動圧発生溝8bによ
り生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト
5bに圧入固定しているスラスト板4cに形成した動圧
発生溝8aにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支
持する。
2を有すると、スラスト板4cがシャフト5bに圧入さ
れた後でもスラスト板4cの寸法精度を維持できる。ス
ラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板4c
に形成した動圧発生溝8aが生じる動圧によりスラスト
方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがス
ラスト方向に数μmほど浮上する。それゆえ、スラスト
板4c単品には、両面において浮上量を上回る寸法精度
が要求されることになる。その寸法精度を出すために、
スラスト板4cの部品段階において両面研磨を行った
り、ラッピング加工を実施している。そのような高精度
なスラスト板4cをシャフト5bに圧入したとき、スラ
スト板4cの内径部に生じる内圧はスラスト板4cに歪
みを生じさせる。しかし、シャフト5bの端面に孔2を
形成したことにより、スラスト板4cとシャフト5bの
圧入面で生じる圧力はシャフト5bの孔2で開放される
ため、スラスト板4cの動圧発生溝8aが形成される両
面上において歪みを生じない。シャフト5bをスラスト
板4cに圧入した後、スラスト板4cの両面には歪みが
生じないので、スラスト板4cの寸法精度を圧入の影響
なしに維持することができる。また、スラスト板4cに
はシャフト5bへの圧入による歪みが生じないので、ス
ラスト板4cとシャフト5bの圧入しめ代を大きくする
ことが可能となり、スラスト板4cのシャフト5bから
の抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
bへの圧入によるスラスト板4cの寸法精度悪化を防ぐ
ことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、
軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸
受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の
耐衝撃性を向上させることができる。
をスラスト板4c面上に形成しているが、スリーブ6a
端面とスラストカバー7aの対向する面に動圧発生溝8
aを形成する場合でも同様な効果が得られる。
関わる動圧軸受を図4(a)及び(b)に示す。
(b)はスラスト板の表面を示す説明図である。図4
(a)において、シャフト5bがスリーブ6aに挿入さ
れており、スリーブ6aにスラストカバー7aが固定さ
れており、シャフト5bには動圧発生溝8bが形成され
ている。シャフト5bには、スラストカバー7aに対向
するようにスラスト板4cが圧入されている。スラスト
板4cの両面には、図4(b)に示すような動圧発生溝
8aが形成されている。ただし、動圧発生溝8aの形状
は、スラスト板4cの上面と下面で略対称となってい
る。スラスト板4cを圧入する方のシャフト端面からス
ラスト板4cの板厚を含む圧入面までの寸法をL1と
し、スラスト板4cが圧入される方のシャフト5b端面
に深さL2の孔2を設け、L1≦L2となるようにす
る。そして、孔2には埋込材料3を設けるように構成す
る。
駆動時、シャフト5b上に形成した動圧発生溝8bによ
り生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト
5bに圧入固定しているスラスト板4cに形成した動圧
発生溝8aにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支
持する。
2を有すると、スラスト板4cがシャフト5bに圧入さ
れた後でもスラスト板4cの寸法精度を維持できる。ス
ラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板4c
に形成した動圧発生溝8aが生じる動圧によりスラスト
方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがス
ラスト方向に数μmほど浮上する。それゆえ、スラスト
板4c単品には、両面において浮上量を上回る寸法精度
が要求されることになる。その寸法精度を出すために、
スラスト板4cの部品段階において両面研磨を行った
り、ラッピング加工を実施している。そのような高精度
なスラスト板4cをシャフト5bに圧入したとき、スラ
スト板4cの内径部に生じる内圧はスラスト板4cに歪
みを生じさせる。しかし、シャフト5bの端面に孔2を
形成したことにより、スラスト板4cとシャフト5bの
圧入面で生じる圧力はシャフト5bの孔2で開放される
ため、スラスト板4cの動圧発生溝8aが形成される両
面上において歪みを生じない。そして、スラスト板4c
をシャフト5bに圧入した後、埋込材料3を孔2に埋設
する。スラスト板4cの両面には歪みが生じないので、
スラスト板4cの寸法精度を圧入の影響なしに維持する
ことができる。また、スラスト板4cをシャフト5bへ
圧入することによる歪みが生じないので、スラスト板4
cとシャフト5bの圧入しめ代を大きくすることが可能
となり、スラスト板4cのシャフト5bからの抜去力向
上より耐衝撃性向上を図ることができる。更に、埋込材
料3がシャフト5bより硬質な材質である場合(例えば
シャフト5bが鉄であるときは埋込材料3をセラミック
にする等)、シャフト5bにおけるスラスト板4cの圧
入部位が強度を増した複合材となるので、モータに衝撃
などの外力が作用したときに圧入部位が変形し難くな
り、軸受部の耐衝撃性を向上させることが可能となる。
一方、埋込材料3がシャフト5bより軟質な材質である
場合(例えば樹脂、接着剤、金属粉を接着材固着したも
の等)、シャフト5b自体が減衰材料を有した複合材と
なるので、モータに振動、衝撃などの外力が作用したと
き、シャフト5bに加わる負荷を埋込材料3が減衰吸収
するため、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させること
が可能となる。
bに圧入することによるスラスト板4cの寸法精度悪化
を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の
傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共
に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、孔
2に埋込材料3を有することにより、軸受部の耐振性、
耐衝撃性を向上させることができる。
をスラスト板4c面上に形成しているが、スリーブ6a
端面とスラストカバー7aの対向する面に動圧発生溝8
aを形成する場合でも同様な効果が得られる。
関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータを図5に示
す。図5はその断面図である。
ステータコイルを備えたステータコア9を有し、このス
テータコイルの磁界との電磁相互作用により回転力を得
るロータマグネット10を備えたロータを有し、ロータ
を支持するシャフト5aはハブ11に固定されており、
ブラケット12に固定されているスリーブ6aに挿入さ
れている。シャフト5a側面には動圧発生溝8bを形成
しており対向するスリーブ6aとラジアル軸受を構成し
ている。スラスト板4aはシャフト5aに圧入固定され
ており、スラストカバー7aはスリーブ6aに設置され
ている。スラスト板4aの両面には動圧発生溝(図示せ
ず)が形成されており、対向するスリーブ端面とスラス
トカバー7aによりスラスト軸受を構成している。そし
て、スラスト板4aに形成されている動圧発生溝より半
径方向に小さい部位に環状溝1を有する構成としてい
る。
すると、スラスト板4aがシャフト5aに圧入された後
でもスラスト板4aの寸法精度を維持できる。スラスト
軸受は、モータが駆動するときにスラスト板4aに形成
した動圧発生溝が生じる動圧によりスラスト方向の負荷
を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向
に数μmほど浮上する。それゆえ、スラスト板4a単品
には、その両面において浮上量を上回る寸法精度が要求
されることになる。その寸法精度を出すために、スラス
ト板4aの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッ
ピング加工を実施している。そのような高精度なスラス
ト板4aをシャフト5aに圧入したとき、スラスト板4
aの内径部に生じる内圧はスラスト板4aに歪みを生じ
させる。しかし、スラスト板4aの表面に環状溝1を形
成したことにより、スラスト板4aの内径部に生じた内
圧は環状溝1で開放されるため、スラスト板4aの動圧
発生溝が形成される両面上において環状溝1より半径方
向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト5aをス
ラスト板4aに圧入した後、スラスト板4aの両面には
歪みが生じないので、スラスト板4aの寸法精度を圧入
の影響なしに維持することができる。また、スラスト板
4a両面の動圧発生溝8aより大きい部位には、シャフ
ト5aへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板
4aとシャフト5aの圧入しめ代を大きくすることが可
能となり、スラスト板4aのシャフト5aからの抜去力
向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
aへの圧入によるスラスト板4aの寸法精度悪化を防ぐ
ことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、
軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸
受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の
耐衝撃性を向上させることができる。
関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータを図6に示
す。図6はその断面図である。
ステータコイルを備えたステータコア9を有し、このス
テータコイルの磁界との電磁相互作用により回転力を得
るロータマグネット10を備えたロータを有し、ロータ
を支持するシャフト5cはブラケット12に固定されて
おり、ハブ11に固定されているスリーブ6bに挿入さ
れている。シャフト5c側面には動圧発生溝8bを形成
しており対向するスリーブ6bとラジアル軸受を構成し
ている。スラスト板4aはシャフト5cに圧入固定され
ており、スラストカバー7bはスリーブ6bに設置され
ている。スラスト板4aの両面には動圧発生溝(図示せ
ず)が形成されており、対向するスリーブ端面とスラス
トカバー7bによりスラスト軸受を構成している。そし
て、スラスト板4aに形成されている動圧発生溝より半
径方向に小さい部位に環状溝1を有する構成としてい
る。
すると、スラスト板4aがシャフト5cに圧入された後
でもスラスト板4aの寸法精度を維持できる。スラスト
軸受は、モータが駆動するときにスラスト板4aに形成
した動圧発生溝が生じる動圧によりスラスト方向の負荷
を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向
に数μmほど浮上する。それゆえ、スラスト板4a単品
には、その両面において浮上量を上回る寸法精度が要求
されることになる。その寸法精度を出すために、スラス
ト板4aの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッ
ピング加工を実施している。そのような高精度なスラス
ト板4aをシャフト5cに圧入したとき、スラスト板4
aの内径部に生じる内圧はスラスト板4aに歪みを生じ
させる。しかし、スラスト板4aの表面に環状溝1を形
成したことにより、スラスト板4aの内径部に生じた内
圧は環状溝1で開放されるため、スラスト板4aの動圧
発生溝が形成される両面上において環状溝1より半径方
向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト5cをス
ラスト板4aに圧入した後、スラスト板4aの両面には
歪みが生じないので、スラスト板4aの寸法精度を圧入
の影響なしに維持することができる。また、スラスト板
4a両面の動圧発生溝より大きい部位には、シャフト5
cへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板4a
とシャフト5cの圧入しめ代を大きくすることが可能と
なり、スラスト板4aのシャフト5cからの抜去力向上
より耐衝撃性向上を図ることができる。
cへの圧入によるスラスト板4aの寸法精度悪化を防ぐ
ことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、
軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸
受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の
耐衝撃性を向上させることができる。
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。
軸受においては、スラスト板に環状溝を形成したこと、
あるいはシャフトに孔を形成したこと、あるいは環状溝
に埋込材料を埋設すること、あるいは孔に埋込材料を埋
設することにより、以下の効果がある。
に維持することにより、軸受部の信頼性を向上できるこ
とである。つまり、スラスト板は高精度を出すために部
品段階にて両面研磨、ラッピング加工などを行っている
が、スラスト板をシャフトに圧入した際に圧入面にて生
じる内圧を環状溝あるいは孔にて開放することによりス
ラスト板の表面が歪むことを防ぎ、スラスト板の高精度
を維持させる。それゆえ、軸受部の剛性不足による軸振
れなどの不具合を防ぐことが可能となり、軸受部の信頼
性向上を実現することができる。
実現することができる。つまり、環状溝あるいは孔に埋
設された埋込材料にて複合材を構成することにより、モ
ータに加えられた外力を緩和吸収したり、スラスト板あ
るいはシャフトの剛性を上げることで耐振性、耐衝撃性
向上を実現することができる。
することによるスラスト板の寸法精度悪化を防ぐことに
より軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れ
などの不具合を防止することができると共に、軸受部の
信頼性向上を図ることができる。また、環状溝あるいは
孔に埋込材料を有することにより、軸受部の耐振性、耐
衝撃性を向上させることができる。
ら、回転むら、浮上量不足、軸の傾き、軸振れなどの不
具合を未然に防ぎ、耐振性、耐衝撃性が強く、且つ長寿
命である優れたスピンドルモータを実現できる。
の断面図 (b)同スラスト板の表面を示す説明図
の断面図 (b)同スラスト板の表面を示す説明図
の断面図 (b)同スラスト板の表面を示す説明図
の断面図 (b)同スラスト板の表面を示す説明図
モータの断面図
モータの断面図
断面図
Claims (5)
- 【請求項1】 動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を
支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト
方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト
板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板も
しくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有
し、前記スラスト板上において前記動圧発生溝より半径
方向に小さい部位に、前記スラスト板の両面に環状溝を
有している動圧軸受。 - 【請求項2】 動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を
支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト
方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト
板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板も
しくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有
し、前記スラスト板上において前記動圧発生溝より半径
方向に小さい部位に、前記スラスト板の両面に環状溝を
有しており、前記環状溝に埋込材料を有している動圧軸
受。 - 【請求項3】 動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を
支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト
方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト
板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板も
しくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有
し、前記シャフトの前記スラスト板を圧入している方の
端面に、前記スラスト板の圧入面より深い孔を有してい
る動圧軸受。 - 【請求項4】 動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を
支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト
方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト
板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板も
しくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有
し、前記シャフトの前記スラスト板を圧入している方の
端面に、前記スラスト板の圧入面より深い孔を有してお
り、前記孔に埋込材料を有している動圧軸受。 - 【請求項5】 励磁状態で磁界を発生するステータコイ
ルを備えたステータコアを有し、このステータコイルの
磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネ
ットを備えたロータを有し、前記ロータを支持するシャ
フト及びスリーブ及びスラスト板を有し、請求項1から
4のいずれか1項に記載の動圧軸受を搭載したスピンド
ルモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26011499A JP3896732B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26011499A JP3896732B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001082460A true JP2001082460A (ja) | 2001-03-27 |
JP3896732B2 JP3896732B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=17343488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26011499A Expired - Fee Related JP3896732B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3896732B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100370897B1 (ko) * | 1999-02-16 | 2003-02-05 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 스핀들 모터와 그를 이용한 자기 디스크 장치 |
JP2007192369A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Jtekt Corp | 動圧軸受の性能判定方法および動圧軸受 |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26011499A patent/JP3896732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100370897B1 (ko) * | 1999-02-16 | 2003-02-05 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 스핀들 모터와 그를 이용한 자기 디스크 장치 |
JP2007192369A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Jtekt Corp | 動圧軸受の性能判定方法および動圧軸受 |
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JP3896732B2 (ja) | 2007-03-22 |
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