JP2003032959A - スピンドルモータ - Google Patents
スピンドルモータInfo
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- JP2003032959A JP2003032959A JP2001207170A JP2001207170A JP2003032959A JP 2003032959 A JP2003032959 A JP 2003032959A JP 2001207170 A JP2001207170 A JP 2001207170A JP 2001207170 A JP2001207170 A JP 2001207170A JP 2003032959 A JP2003032959 A JP 2003032959A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動/停止時等の低速回転時におけるスラス
ト軸受部の接触を最小限に抑制し、耐久性並びに信頼性
に優れたスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 スリーブの上端面とロータハブの天板の
底面とによって、オイルを半径方向内方にポンピングす
る動圧発生用溝を有するスラスト軸受部が形成され、ス
リーブの内周面とシャフトの外周面とによって、オイル
を軸線方向外方にポンピングする動圧発生用溝を有する
ラジアル軸受部が形成される。スリーブの上端面とロー
タハブの天板の底面のいずれか一方には、スラスト軸受
部よりも微小間隙の軸線方向の間隙寸法が小となるよ
う、環状突部が設けられる。
ト軸受部の接触を最小限に抑制し、耐久性並びに信頼性
に優れたスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 スリーブの上端面とロータハブの天板の
底面とによって、オイルを半径方向内方にポンピングす
る動圧発生用溝を有するスラスト軸受部が形成され、ス
リーブの内周面とシャフトの外周面とによって、オイル
を軸線方向外方にポンピングする動圧発生用溝を有する
ラジアル軸受部が形成される。スリーブの上端面とロー
タハブの天板の底面のいずれか一方には、スラスト軸受
部よりも微小間隙の軸線方向の間隙寸法が小となるよ
う、環状突部が設けられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受を備えた
スピンドルモータに関する。
スピンドルモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、スピンドルモータの軸受とし
て、シャフトとスリーブ部材とを相対回転自在に支持す
るために、両者の間に介在させたオイル等の潤滑流体の
流体圧力を利用する動圧軸受が種々提案されている。
て、シャフトとスリーブ部材とを相対回転自在に支持す
るために、両者の間に介在させたオイル等の潤滑流体の
流体圧力を利用する動圧軸受が種々提案されている。
【0003】このような動圧軸受を使用するスピンドル
モータに関し、本願の出願人は特願平10−29615
6号(特開2000−113582号)等において、カ
ップ状のロータハブの底面とスリーブの上端面との間に
スラスト軸受部を構成し、またシャフトの外周面とスリ
ーブの内周面との間に、スリーブの内周面に一対の軸線
方向内方に向かう傾斜面から形成される環状凹部によっ
て構成され且つ外気に連通状態の気体介在部を介して一
対のラジアル軸受部を構成するとともに、スラスト軸受
部と気体介在部のスラスト軸受部側に構成される上部ラ
ジアル軸受部とが協働して回転時の負荷を支持し得るよ
う、スラスト軸受部の動圧発生用溝を半径方向内方(モ
ータの回転軸心に向かう方向)に作用するポンプイン型
のスパイラル溝とし上部ラジアル軸受部の動圧発生用溝
を軸線方向外方(シャフトの高さ方向における中央部か
らシャフトの端部に向かう方向)、即ちスラスト軸受部
側に作用するよう軸線方向にアンバランスなポンプアッ
プ型のヘリングボーン溝としたスピンドルモータを提案
した。
モータに関し、本願の出願人は特願平10−29615
6号(特開2000−113582号)等において、カ
ップ状のロータハブの底面とスリーブの上端面との間に
スラスト軸受部を構成し、またシャフトの外周面とスリ
ーブの内周面との間に、スリーブの内周面に一対の軸線
方向内方に向かう傾斜面から形成される環状凹部によっ
て構成され且つ外気に連通状態の気体介在部を介して一
対のラジアル軸受部を構成するとともに、スラスト軸受
部と気体介在部のスラスト軸受部側に構成される上部ラ
ジアル軸受部とが協働して回転時の負荷を支持し得るよ
う、スラスト軸受部の動圧発生用溝を半径方向内方(モ
ータの回転軸心に向かう方向)に作用するポンプイン型
のスパイラル溝とし上部ラジアル軸受部の動圧発生用溝
を軸線方向外方(シャフトの高さ方向における中央部か
らシャフトの端部に向かう方向)、即ちスラスト軸受部
側に作用するよう軸線方向にアンバランスなポンプアッ
プ型のヘリングボーン溝としたスピンドルモータを提案
した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のスピンドルモー
タは、モータの薄型化、低コスト化等を目的とし、これ
を実現するものであるが、モータの加速/低速時等、低
速回転時においては、十分な動圧を発生することができ
ず、ロータハブの浮上圧力が不足し、スラスト軸受部を
構成するロータハブの底面とスリーブの上端面との接触
が発生する懸念がある。
タは、モータの薄型化、低コスト化等を目的とし、これ
を実現するものであるが、モータの加速/低速時等、低
速回転時においては、十分な動圧を発生することができ
ず、ロータハブの浮上圧力が不足し、スラスト軸受部を
構成するロータハブの底面とスリーブの上端面との接触
が発生する懸念がある。
【0005】ロータハブの浮上圧力の不足は、モータが
加速し、定常回転状態になることによって各軸受部が所
定の動圧を発生し得るようになると解消される。しかし
ながら、モータが頻繁に起動/停止を繰り返すことによ
って、大きな問題となる場合がある。
加速し、定常回転状態になることによって各軸受部が所
定の動圧を発生し得るようになると解消される。しかし
ながら、モータが頻繁に起動/停止を繰り返すことによ
って、大きな問題となる場合がある。
【0006】通常、オイルが保持される微小間隙は、所
望の動圧を得ると同時にオイルの粘性抵抗に起因する損
失を低減するために、動圧発生用溝が形成される軸受部
の方が、動圧発生用溝が形成されない、換言すると軸受
部ではない区間よりも、幾分微小間隙の間隙寸法が小と
なるよう設定されている。従って、ロータハブの浮上圧
力が不足すると、ロータハブの底面とスリーブの上端面
のうち、スラスト軸受部が接触し、動圧発生用溝が摩耗
する。
望の動圧を得ると同時にオイルの粘性抵抗に起因する損
失を低減するために、動圧発生用溝が形成される軸受部
の方が、動圧発生用溝が形成されない、換言すると軸受
部ではない区間よりも、幾分微小間隙の間隙寸法が小と
なるよう設定されている。従って、ロータハブの浮上圧
力が不足すると、ロータハブの底面とスリーブの上端面
のうち、スラスト軸受部が接触し、動圧発生用溝が摩耗
する。
【0007】スラスト軸受部では、ロータハブ等の回転
部材の自重による低動圧時の接触を予測し、スラスト軸
受部を構成するロータハブやスリーブの材質として、耐
摩耗性に優れたものを選定するあるいは部材表面に耐摩
耗性処理を行うようにしている。しかしながら、頻繁に
モータの起動/停止が繰り返されることによって、スラ
スト軸受部において異常摩耗が進行し、動圧発生用溝が
摩滅する場合がある。この場合、スラスト軸受部は、予
め設定された期間軸受としての機能を発生することがで
きず、スピンドルモータとしての信頼性を損なう原因と
なる。
部材の自重による低動圧時の接触を予測し、スラスト軸
受部を構成するロータハブやスリーブの材質として、耐
摩耗性に優れたものを選定するあるいは部材表面に耐摩
耗性処理を行うようにしている。しかしながら、頻繁に
モータの起動/停止が繰り返されることによって、スラ
スト軸受部において異常摩耗が進行し、動圧発生用溝が
摩滅する場合がある。この場合、スラスト軸受部は、予
め設定された期間軸受としての機能を発生することがで
きず、スピンドルモータとしての信頼性を損なう原因と
なる。
【0008】また、前記従来のスピンドルモータにおい
ては、スラスト軸受部に形成される動圧発生用溝をポン
プインタイプのスパイラル溝とし、ラジアル軸受部に形
成される動圧発生用溝をスラスト軸受部側に作用するよ
う軸線方向にアンバランスなポンプアップ型のヘリング
ボーン溝とすると共に、スラスト軸受部が構成されるス
リーブの上端面とロータハブの天板の底面との間に形成
される微小間隙とスリーブの内周面とシャフトの外周面
との間に形成される微小間隙との間に、オイルが途切れ
ることなく連続して保持されるよう構成されている。
ては、スラスト軸受部に形成される動圧発生用溝をポン
プインタイプのスパイラル溝とし、ラジアル軸受部に形
成される動圧発生用溝をスラスト軸受部側に作用するよ
う軸線方向にアンバランスなポンプアップ型のヘリング
ボーン溝とすると共に、スラスト軸受部が構成されるス
リーブの上端面とロータハブの天板の底面との間に形成
される微小間隙とスリーブの内周面とシャフトの外周面
との間に形成される微小間隙との間に、オイルが途切れ
ることなく連続して保持されるよう構成されている。
【0009】これにより、スラスト軸受部で発生する動
圧とラジアル軸受部で発生する動圧との協働により、ロ
ータハブにかかるラジアル方向の荷重を支持すると同時
に、軸線方向上下側から作用するアキシャル方向の荷重
のうち軸線方向下側に作用する、すなわちロータハブを
押し下げる側に作用する荷重を支持することが可能とな
り、軸受構成が簡略化されるので、モータの低コスト化
を実現することが可能となる。
圧とラジアル軸受部で発生する動圧との協働により、ロ
ータハブにかかるラジアル方向の荷重を支持すると同時
に、軸線方向上下側から作用するアキシャル方向の荷重
のうち軸線方向下側に作用する、すなわちロータハブを
押し下げる側に作用する荷重を支持することが可能とな
り、軸受構成が簡略化されるので、モータの低コスト化
を実現することが可能となる。
【0010】しかしながら、低速回転時にはロータハブ
の浮上量が不十分な状態にあることから、スラスト軸受
部に規定される微小間隙の軸線方向寸法が設定寸法より
も小となる。上記のとおり、ラジアル軸受部には、動圧
発生用溝としてポンピング圧力の大なヘリングボーン溝
が形成されていることから、通常状態でのラジアル軸受
部とスラスト軸受部との間の圧力バランスは、ラジアル
軸受部>スラスト軸受部となるよう設定されているが、
スラスト軸受部における微小間隙の間隙寸法が小になる
ことで、スラスト軸受部でのスパイラル溝によるポンピ
ング圧力が設定された圧力よりも大となる。
の浮上量が不十分な状態にあることから、スラスト軸受
部に規定される微小間隙の軸線方向寸法が設定寸法より
も小となる。上記のとおり、ラジアル軸受部には、動圧
発生用溝としてポンピング圧力の大なヘリングボーン溝
が形成されていることから、通常状態でのラジアル軸受
部とスラスト軸受部との間の圧力バランスは、ラジアル
軸受部>スラスト軸受部となるよう設定されているが、
スラスト軸受部における微小間隙の間隙寸法が小になる
ことで、スラスト軸受部でのスパイラル溝によるポンピ
ング圧力が設定された圧力よりも大となる。
【0011】このため、スラスト軸受部に保持されてい
たオイルがラジアル軸受部側へと移動し、スラスト軸受
部のオイル保持量が不足するあるいはオイルが枯渇する
こととなる。このようなオイル保持量の不足あるいはオ
イルの枯渇が発生すると、ロータハブの浮上圧力が急激
に低下し、スラスト軸受部における接触が発生する。こ
れにより、スラスト軸受部の異常摩耗が進行することと
なる。
たオイルがラジアル軸受部側へと移動し、スラスト軸受
部のオイル保持量が不足するあるいはオイルが枯渇する
こととなる。このようなオイル保持量の不足あるいはオ
イルの枯渇が発生すると、ロータハブの浮上圧力が急激
に低下し、スラスト軸受部における接触が発生する。こ
れにより、スラスト軸受部の異常摩耗が進行することと
なる。
【0012】本発明は、起動/停止時等の低速回転時に
おけるスラスト軸受部の接触を最小限に抑制し、耐久性
並びに信頼性に優れたスピンドルモータを提供すること
を目的とする。
おけるスラスト軸受部の接触を最小限に抑制し、耐久性
並びに信頼性に優れたスピンドルモータを提供すること
を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のスピンドルモー
タは、ベース部材と、該ベース部材に立設される中空状
のスリーブと、該スリーブ内に回転自在に遊挿されるシ
ャフトと、該シャフトと一体的に構成された天板と該天
板の外周縁から垂下される円筒壁とからなるカップ状の
ロータハブと、を備えてなるスピンドルモータにおい
て、前記スリーブの上端面と前記ロータハブの天板の底
面とは、毛細管現象によってオイルが保持される微小間
隙を介して対向するとともに、前記スリーブの上端面及
びロータハブの天板の底面の少なくともいずれか一方に
は、ロータハブの回転時に該オイルを半径方向内方にポ
ンピングする動圧発生用溝が設けられてスラスト軸受部
が形成され、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外
周面とは、毛細管現象によってオイルが保持される微小
間隙を介して対向するとともに、前記スリーブの内周面
及びシャフトの外周面の少なくともいずれか一方には、
ロータハブの回転時に該オイルを軸線方向外方にポンピ
ングする動圧発生用溝が軸線方向に離間して設けられて
ラジアル軸受部が形成され、前記スリーブの上端面と前
記ロータハブの天板の底面のいずれか一方には、前記ス
ラスト軸受部よりも前記微小間隙の軸線方向の間隙寸法
が小となるよう、環状突部が設けられていることを特徴
とする(請求項1)。
タは、ベース部材と、該ベース部材に立設される中空状
のスリーブと、該スリーブ内に回転自在に遊挿されるシ
ャフトと、該シャフトと一体的に構成された天板と該天
板の外周縁から垂下される円筒壁とからなるカップ状の
ロータハブと、を備えてなるスピンドルモータにおい
て、前記スリーブの上端面と前記ロータハブの天板の底
面とは、毛細管現象によってオイルが保持される微小間
隙を介して対向するとともに、前記スリーブの上端面及
びロータハブの天板の底面の少なくともいずれか一方に
は、ロータハブの回転時に該オイルを半径方向内方にポ
ンピングする動圧発生用溝が設けられてスラスト軸受部
が形成され、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外
周面とは、毛細管現象によってオイルが保持される微小
間隙を介して対向するとともに、前記スリーブの内周面
及びシャフトの外周面の少なくともいずれか一方には、
ロータハブの回転時に該オイルを軸線方向外方にポンピ
ングする動圧発生用溝が軸線方向に離間して設けられて
ラジアル軸受部が形成され、前記スリーブの上端面と前
記ロータハブの天板の底面のいずれか一方には、前記ス
ラスト軸受部よりも前記微小間隙の軸線方向の間隙寸法
が小となるよう、環状突部が設けられていることを特徴
とする(請求項1)。
【0014】この構成において、起動/停止時における
ロータハブとスリーブとの接触が、環状突部が形成され
る部分に限定される。すなわち、ロータハブの浮上圧力
が不足する場合もスラスト軸受部での接触が防止される
こととなる。つまり、ロータハブの浮上圧力が十分に得
られない状況下にあっても、ロータハブの天板の底面と
スリーブの上端面のうち、スラスト軸受部を規定する部
分については常に離間した状態にあることから、スラス
ト軸受部が保護されることとなる。
ロータハブとスリーブとの接触が、環状突部が形成され
る部分に限定される。すなわち、ロータハブの浮上圧力
が不足する場合もスラスト軸受部での接触が防止される
こととなる。つまり、ロータハブの浮上圧力が十分に得
られない状況下にあっても、ロータハブの天板の底面と
スリーブの上端面のうち、スラスト軸受部を規定する部
分については常に離間した状態にあることから、スラス
ト軸受部が保護されることとなる。
【0015】また、本発明のスピンドルモータは、前記
スリーブの上端面とロータハブの天板の底面との間に形
成される微小間隙と前記スリーブの内周面とシャフトの
外周面との間に形成される微小間隙との間には、前記オ
イルが途切れることなく連続して保持されており、前記
前記環状突部は、前記スラスト軸受部よりも内径側に位
置するよう設けられていることを特徴とする(請求項
2)。
スリーブの上端面とロータハブの天板の底面との間に形
成される微小間隙と前記スリーブの内周面とシャフトの
外周面との間に形成される微小間隙との間には、前記オ
イルが途切れることなく連続して保持されており、前記
前記環状突部は、前記スラスト軸受部よりも内径側に位
置するよう設けられていることを特徴とする(請求項
2)。
【0016】この構成によれば、低動圧によりロータハ
ブの浮上圧力が不足し、ロータハブの天板の底面とスリ
ーブの上端面との間に形成される微小間隙の間隙寸法が
小となり、スラスト軸受部で発生する動圧が設定圧力よ
りも大となった場合も、環状突部が、スラスト軸受部よ
りも内径側、すなわち、スラスト軸受部とラジアル軸受
部との間に位置することとなり、また低動圧時には、環
状突部はその対向部材と接触することとなるので、スラ
スト軸受部からラジアル軸受部に向かうオイルの移動
は、この環状突部が障壁となり阻止される。
ブの浮上圧力が不足し、ロータハブの天板の底面とスリ
ーブの上端面との間に形成される微小間隙の間隙寸法が
小となり、スラスト軸受部で発生する動圧が設定圧力よ
りも大となった場合も、環状突部が、スラスト軸受部よ
りも内径側、すなわち、スラスト軸受部とラジアル軸受
部との間に位置することとなり、また低動圧時には、環
状突部はその対向部材と接触することとなるので、スラ
スト軸受部からラジアル軸受部に向かうオイルの移動
は、この環状突部が障壁となり阻止される。
【0017】尚、この環状突起は、ロータハブの天板の
底面及びスリーブの上端面のいずれに設けることも可能
である。
底面及びスリーブの上端面のいずれに設けることも可能
である。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスピンドルモ
ータの実施形態について図面を参照して説明するが、本
発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
ータの実施形態について図面を参照して説明するが、本
発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【0019】図1(a)に図示されるスピンドルモータ
は、略円盤状の上壁部2a(天板)と、この上壁部2a
の外周縁部から下方に垂下する円筒状周壁部2bとから
構成されるロータハブ2と、このロータハブ2の上壁部
2aの中央部に一方の端部が外嵌固定されるシャフト4
とから構成されるロータ6と、このシャフト4を回転自
在に支持する中空円筒状のスリーブ8と、このスリーブ
8の下部を閉塞するカバー部材10と、スリーブ8を保
持する円筒部12が一体的に形成されたブラケット14
とを具備する。
は、略円盤状の上壁部2a(天板)と、この上壁部2a
の外周縁部から下方に垂下する円筒状周壁部2bとから
構成されるロータハブ2と、このロータハブ2の上壁部
2aの中央部に一方の端部が外嵌固定されるシャフト4
とから構成されるロータ6と、このシャフト4を回転自
在に支持する中空円筒状のスリーブ8と、このスリーブ
8の下部を閉塞するカバー部材10と、スリーブ8を保
持する円筒部12が一体的に形成されたブラケット14
とを具備する。
【0020】ブラケット14の円筒部12の外周側に
は、ステータ16が配設され、ロータハブ2の周壁部2
bの内周面には、このステータ16と半径方向に間隙を
介して対向して、ロータマグネット18が固着される。
は、ステータ16が配設され、ロータハブ2の周壁部2
bの内周面には、このステータ16と半径方向に間隙を
介して対向して、ロータマグネット18が固着される。
【0021】スリーブ8の上端面は、ロータハブ2の上
壁部2aの下面と軸線方向に微小間隙を介して対向し、
この微小間隙中にはオイルが毛細管現象によって保持さ
れている。この微小間隙に臨むスリーブ8の上端面に
は、図1(b)において矢印Aで示すように、ロータ6
の回転時にオイルに半径方向内方側(シャフト4側)へ
の移動圧力を誘起するポンプイン型のスパイラル溝20
aが形成され、スラスト軸受部20が構成される。
壁部2aの下面と軸線方向に微小間隙を介して対向し、
この微小間隙中にはオイルが毛細管現象によって保持さ
れている。この微小間隙に臨むスリーブ8の上端面に
は、図1(b)において矢印Aで示すように、ロータ6
の回転時にオイルに半径方向内方側(シャフト4側)へ
の移動圧力を誘起するポンプイン型のスパイラル溝20
aが形成され、スラスト軸受部20が構成される。
【0022】尚、スリーブ8の上端面のうち、スパイラ
ル溝20aが形成される部分は、ロータハブ2の上壁部
2aの下面と対向する他の部位よりも軸線方向に突出す
るよう形成されている。これにより、スリーブ8の上端
面とロータハブ2の上壁部2aの下面のうち、動圧発生
部分以外の部分のオイル内圧が幾分低下するため、オイ
ルの粘性抵抗による損失が低減される。
ル溝20aが形成される部分は、ロータハブ2の上壁部
2aの下面と対向する他の部位よりも軸線方向に突出す
るよう形成されている。これにより、スリーブ8の上端
面とロータハブ2の上壁部2aの下面のうち、動圧発生
部分以外の部分のオイル内圧が幾分低下するため、オイ
ルの粘性抵抗による損失が低減される。
【0023】また、スリーブ8の上端面には、スパイラ
ル溝20aの半径方向内方側にロータハブ2の上壁部2
aの下面側に突設される環状突部21が形成されてい
る。この環状突部21は、スリーブ8の上端面におい
て、スパイラル溝20aが形成される部位よりも上壁部
2a側に突出する、すなわちスリーブ8の上端面とロー
タハブ2の上壁部2aの下面との間に形成される微小間
隙の軸線方向寸法が最小となるよう設定されている。
ル溝20aの半径方向内方側にロータハブ2の上壁部2
aの下面側に突設される環状突部21が形成されてい
る。この環状突部21は、スリーブ8の上端面におい
て、スパイラル溝20aが形成される部位よりも上壁部
2a側に突出する、すなわちスリーブ8の上端面とロー
タハブ2の上壁部2aの下面との間に形成される微小間
隙の軸線方向寸法が最小となるよう設定されている。
【0024】シャフト4の外周面は、スリーブ8の内周
面と半径方向に微小間隙を介して対向し、この微小間隙
中にはオイルが毛細管現象によって保持されている。
面と半径方向に微小間隙を介して対向し、この微小間隙
中にはオイルが毛細管現象によって保持されている。
【0025】スリーブ8には、シャフト4の外周面とス
リーブ8の内周面との間に形成される微小間隙の軸線方
向略中央部において開口するよう、このスリーブ8を半
径方向に貫通する第1の連通孔22が形成され、シャフ
ト4とスリーブ8との間の微小間隙の半径方向の間隙寸
法は、連通孔22を通じて侵入した空気が介在する気体
介在部23が形成される。
リーブ8の内周面との間に形成される微小間隙の軸線方
向略中央部において開口するよう、このスリーブ8を半
径方向に貫通する第1の連通孔22が形成され、シャフ
ト4とスリーブ8との間の微小間隙の半径方向の間隙寸
法は、連通孔22を通じて侵入した空気が介在する気体
介在部23が形成される。
【0026】シャフト4の外周面とスリーブ8の内周面
との間に規定される微小間隙に保持されるオイルは、こ
の気体介在部23によって軸線方向に分離される。
との間に規定される微小間隙に保持されるオイルは、こ
の気体介在部23によって軸線方向に分離される。
【0027】気体介在部23の軸線方向上側(スラスト
軸受部20側)において、微小間隙に臨むスリーブ8の
内周面には、図1(b)において矢印Bで示すように、
ロータ6の回転時に、オイルに軸線方向上側(シャフト
4の上端部方向)に向かう移動圧力を誘起するよう、軸
線方向にアンバランスな形状を有するポンプアップ型の
ヘリングボーン溝24aが形成されており、上部ラジア
ル軸受部24が構成される。また、気体介在部23の軸
線方向下側(ブラケット14側)において、微小間隙に
臨むスリーブ8の内周面には、ロータ6の回転時に、オ
イルにその軸線方向両端側から中央部側に向かう移動圧
力を誘起するよう、軸線方向にバランスした形状を有す
るヘリングボーン溝26aが形成されており、下部ラジ
アル軸受部26が構成される。
軸受部20側)において、微小間隙に臨むスリーブ8の
内周面には、図1(b)において矢印Bで示すように、
ロータ6の回転時に、オイルに軸線方向上側(シャフト
4の上端部方向)に向かう移動圧力を誘起するよう、軸
線方向にアンバランスな形状を有するポンプアップ型の
ヘリングボーン溝24aが形成されており、上部ラジア
ル軸受部24が構成される。また、気体介在部23の軸
線方向下側(ブラケット14側)において、微小間隙に
臨むスリーブ8の内周面には、ロータ6の回転時に、オ
イルにその軸線方向両端側から中央部側に向かう移動圧
力を誘起するよう、軸線方向にバランスした形状を有す
るヘリングボーン溝26aが形成されており、下部ラジ
アル軸受部26が構成される。
【0028】一対のラジアル軸受部24,26のうち、
気体介在部23の上部側に構成される上部ラジアル軸受
部28とこれに隣接するスラスト軸受部20との間には
連続してオイルが保持されている。上述のとおり、スラ
スト軸受部20と上部ラジアル軸受部24とは、それぞ
れ隣接する相手方軸受部方向に作用する移動圧力をオイ
ルに対して誘起するため、両軸受部の境界部、即ち、ス
リーブ8の内周面の上端部付近において圧力ピークを発
生する。
気体介在部23の上部側に構成される上部ラジアル軸受
部28とこれに隣接するスラスト軸受部20との間には
連続してオイルが保持されている。上述のとおり、スラ
スト軸受部20と上部ラジアル軸受部24とは、それぞ
れ隣接する相手方軸受部方向に作用する移動圧力をオイ
ルに対して誘起するため、両軸受部の境界部、即ち、ス
リーブ8の内周面の上端部付近において圧力ピークを発
生する。
【0029】つまり、スラスト軸受部20と上部ラジア
ル軸受部24とが協働することにより、ロータ6に対す
る半径方向に作用する軸支持力が得られると同時に、軸
線方向上側(ブラケット14に対して浮上する方向)に
作用する軸線方向の軸支持力が得られる。
ル軸受部24とが協働することにより、ロータ6に対す
る半径方向に作用する軸支持力が得られると同時に、軸
線方向上側(ブラケット14に対して浮上する方向)に
作用する軸線方向の軸支持力が得られる。
【0030】ブラケット14には、ロータマグネット1
8の下面と軸線方向に対向する位置に、強磁性材料から
形成された円環状のスラストヨーク28が配置されてお
り、ロータ6は、このスラストヨーク28とロータマグ
ネット18との間に生じる磁気吸引力によって、軸線方
向下側(ブラケット14側)に磁気的にバイアスされる
こととなる。このロータ6に作用する磁気力と、スラス
ト軸受部20及び上部ラジアル軸受部24とが協働する
ことで発生するロータ6の浮上力とがバランスし、ロー
タ6に対して軸線方向両側への荷重が支持され、ロータ
6の回転中の姿勢が安定して維持されることになる。
尚、ブラケット14にスラストヨーク28を配置する構
成に代えて、例えば、ロータマグネット18とステータ
16の磁気的な中心を軸線方向に相互に変位するよう配
置することで、ロータ6に対する磁気吸引力を発生する
ことも可能である。
8の下面と軸線方向に対向する位置に、強磁性材料から
形成された円環状のスラストヨーク28が配置されてお
り、ロータ6は、このスラストヨーク28とロータマグ
ネット18との間に生じる磁気吸引力によって、軸線方
向下側(ブラケット14側)に磁気的にバイアスされる
こととなる。このロータ6に作用する磁気力と、スラス
ト軸受部20及び上部ラジアル軸受部24とが協働する
ことで発生するロータ6の浮上力とがバランスし、ロー
タ6に対して軸線方向両側への荷重が支持され、ロータ
6の回転中の姿勢が安定して維持されることになる。
尚、ブラケット14にスラストヨーク28を配置する構
成に代えて、例えば、ロータマグネット18とステータ
16の磁気的な中心を軸線方向に相互に変位するよう配
置することで、ロータ6に対する磁気吸引力を発生する
ことも可能である。
【0031】モータの起動/停止時等の低速回転状態に
おいては、スラスト軸受部20及び上部ラジアル軸受部
28では、スパイラル溝20a並びにアンバランスなヘ
リングボーン溝24aによるオイルに対するポンピング
圧力が低く、ロータ6に対して十分な浮上圧力を付与す
ることができない。加えて、スラストヨーク28とロー
タマグネット18との間に生じる磁気吸引力によって、
ロータ6は、軸線方向下側に磁気的にバイアスされてい
る。これにより、スラスト軸受部20が構成されるスリ
ーブ8の上端面とロータハブ2の上壁部2aの下面と
は、モータの低速回転時においては、接触することとな
る。
おいては、スラスト軸受部20及び上部ラジアル軸受部
28では、スパイラル溝20a並びにアンバランスなヘ
リングボーン溝24aによるオイルに対するポンピング
圧力が低く、ロータ6に対して十分な浮上圧力を付与す
ることができない。加えて、スラストヨーク28とロー
タマグネット18との間に生じる磁気吸引力によって、
ロータ6は、軸線方向下側に磁気的にバイアスされてい
る。これにより、スラスト軸受部20が構成されるスリ
ーブ8の上端面とロータハブ2の上壁部2aの下面と
は、モータの低速回転時においては、接触することとな
る。
【0032】しかしながら、スリーブ8の上端面には、
スラスト軸受部20よりも上壁部2a側に突出する環状
突部21が設けられており、スラスト軸受部20及び上
部ラジアル軸受部24における動圧が低圧で、ロータ6
に対して十分な浮上圧力を付与することができない場合
も、ロータハブ2とスリーブ8との接触が、環状突部2
1が形成される部分に限定される。すなわち、ロータ6
の浮上圧力が不足する場合も、常にスリーブ8の上端面
とロータハブ2の上壁部2aの下面のうち、スパイラル
溝20aが形成されてスラスト軸受部20が構成される
部分は離間した状態に保たれ、接触が防止される。
スラスト軸受部20よりも上壁部2a側に突出する環状
突部21が設けられており、スラスト軸受部20及び上
部ラジアル軸受部24における動圧が低圧で、ロータ6
に対して十分な浮上圧力を付与することができない場合
も、ロータハブ2とスリーブ8との接触が、環状突部2
1が形成される部分に限定される。すなわち、ロータ6
の浮上圧力が不足する場合も、常にスリーブ8の上端面
とロータハブ2の上壁部2aの下面のうち、スパイラル
溝20aが形成されてスラスト軸受部20が構成される
部分は離間した状態に保たれ、接触が防止される。
【0033】また、ロータ6の浮上量が不足し、スラス
ト軸受部20における微小間隙の軸線方向の間隙寸法が
所定寸法以下になると、スパイラル溝20aによる図1
(b)において矢印Aで示す方向へのオイルに対するポ
ンピング圧力が設定よりも大となる。しかしながら、上
部ラジアル軸受部24では、低速回転の影響でアンバラ
ンスなヘリングボーン溝24aは、図1(b)において
矢印Bで示す方向へのオイルに対するポンピング圧力が
十分ではないので、スラスト軸受部20側から上部ラジ
アル軸受部24側、換言するとスラスト軸受部20が構
成されるスリーブ8の上端面とロータハブ2の上壁部2
aの下面との間に形成される微小間隙側から上部ラジア
ル軸受部24が構成されるシャフト4の外周面とスリー
ブ8の内周面との間に形成される微小間隙内側へオイル
が移動することとなる。
ト軸受部20における微小間隙の軸線方向の間隙寸法が
所定寸法以下になると、スパイラル溝20aによる図1
(b)において矢印Aで示す方向へのオイルに対するポ
ンピング圧力が設定よりも大となる。しかしながら、上
部ラジアル軸受部24では、低速回転の影響でアンバラ
ンスなヘリングボーン溝24aは、図1(b)において
矢印Bで示す方向へのオイルに対するポンピング圧力が
十分ではないので、スラスト軸受部20側から上部ラジ
アル軸受部24側、換言するとスラスト軸受部20が構
成されるスリーブ8の上端面とロータハブ2の上壁部2
aの下面との間に形成される微小間隙側から上部ラジア
ル軸受部24が構成されるシャフト4の外周面とスリー
ブ8の内周面との間に形成される微小間隙内側へオイル
が移動することとなる。
【0034】この場合も、環状突部21が、スリーブ8
の上端面においてスラスト軸受部20よりも内径側、す
なわち、スラスト軸受部20と上部ラジアル軸受部24
との間に位置することで、スラスト軸受部20から上部
ラジアル軸受部28に向かうオイルの移動は、この環状
突部21が障壁となり阻止される。
の上端面においてスラスト軸受部20よりも内径側、す
なわち、スラスト軸受部20と上部ラジアル軸受部24
との間に位置することで、スラスト軸受部20から上部
ラジアル軸受部28に向かうオイルの移動は、この環状
突部21が障壁となり阻止される。
【0035】尚、環状突部21がスリーブ8の上端面に
形成される場合を例にあげて説明したが、ロータハブ2
の上壁部2aの下面に設けることによっても、上記と同
様の作用効果を奏することができる。
形成される場合を例にあげて説明したが、ロータハブ2
の上壁部2aの下面に設けることによっても、上記と同
様の作用効果を奏することができる。
【0036】以上、本発明に従う動圧軸受装置の一実施
形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することな
く種々の変形乃至修正が可能である。
形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することな
く種々の変形乃至修正が可能である。
【0037】
【発明の効果】本発明の請求項1のスピンドルモータで
は、起動/停止時におけるロータハブとスリーブとの接
触が、環状突部が形成される部分に限定され、スラスト
軸受部での接触が防止されるので、スラスト軸受部が保
護されることとなる。従って、スラスト軸受部の摩耗が
抑制され、モータの耐久性並びに信頼性を改善すること
ができる。
は、起動/停止時におけるロータハブとスリーブとの接
触が、環状突部が形成される部分に限定され、スラスト
軸受部での接触が防止されるので、スラスト軸受部が保
護されることとなる。従って、スラスト軸受部の摩耗が
抑制され、モータの耐久性並びに信頼性を改善すること
ができる。
【0038】本発明の請求項2のスピンドルモータで
は、低速回転時のスラスト軸受部側からラジアル軸受部
側へのオイルの移動が阻止されるので、スラスト軸受部
におけるオイル保持量の不足あるいは枯渇を防止するこ
とができる。
は、低速回転時のスラスト軸受部側からラジアル軸受部
側へのオイルの移動が阻止されるので、スラスト軸受部
におけるオイル保持量の不足あるいは枯渇を防止するこ
とができる。
【図1】(a)は、本発明のスピンドルモータの一実施
形態を示す概略断面図であり、(b)は、そのスラスト
軸受部並びに上部ラジアル軸受部付近の構成を拡大して
示す部分拡大断面図である。
形態を示す概略断面図であり、(b)は、そのスラスト
軸受部並びに上部ラジアル軸受部付近の構成を拡大して
示す部分拡大断面図である。
2 ロータハブ
2a 上壁部(天板)
4 シャフト
8 スリーブ
20 スラスト軸受部
20a スパイラル溝
21 環状突部
24、26 ラジアル軸受部
24a,26a ヘリングボーン溝
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 3J011 AA04 BA06 CA02
5D109 BA14 BA16 BA17 BB01 BB12
BB18 BB19 BB21 BB22
5H605 AA04 AA05 BB05 BB14 BB19
CC04 DD05 EB03 EB06 EB39
5H607 AA04 BB01 BB07 BB14 BB17
BB25 CC01 DD03 GG03 GG09
GG12
Claims (2)
- 【請求項1】 ベース部材と、該ベース部材に立設され
る中空状のスリーブと、該スリーブ内に回転自在に遊挿
されるシャフトと、該シャフトと一体的に構成された天
板と該天板の外周縁から垂下される円筒壁とからなるカ
ップ状のロータハブと、を備えてなるスピンドルモータ
において、 前記スリーブの上端面と前記ロータハブの天板の底面と
は、毛細管現象によってオイルが保持される微小間隙を
介して対向するとともに、前記スリーブの上端面及びロ
ータハブの天板の底面の少なくともいずれか一方には、
ロータハブの回転時に該オイルを半径方向内方にポンピ
ングする動圧発生用溝が設けられてスラスト軸受部が形
成され、 前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面とは、毛
細管現象によってオイルが保持される微小間隙を介して
対向するとともに、前記スリーブの内周面及びシャフト
の外周面の少なくともいずれか一方には、ロータハブの
回転時に該オイルを軸線方向外方にポンピングする動圧
発生用溝が軸線方向に離間して設けられてラジアル軸受
部が形成され、 前記スリーブの上端面と前記ロータハブの天板の底面の
いずれか一方には、前記スラスト軸受部よりも前記微小
間隙の軸線方向の間隙寸法が小となるよう、環状突部が
設けられていることを特徴とするスピンドルモータ。 - 【請求項2】 前記スリーブの上端面とロータハブの天
板の底面との間に形成される微小間隙と前記スリーブの
内周面とシャフトの外周面との間に形成される微小間隙
との間には、前記オイルが途切れることなく連続して保
持されており、前記前記環状突部は、前記スラスト軸受
部よりも内径側に位置するよう設けられていることを特
徴とする請求項1記載のスピンドルモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001207170A JP2003032959A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | スピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001207170A JP2003032959A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | スピンドルモータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003032959A true JP2003032959A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19043191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001207170A Withdrawn JP2003032959A (ja) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | スピンドルモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003032959A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100719830B1 (ko) | 2005-05-30 | 2007-05-18 | 닛뽕빅터 가부시키가이샤 | 스핀들 모터 |
JP2012055151A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ |
-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001207170A patent/JP2003032959A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100719830B1 (ko) | 2005-05-30 | 2007-05-18 | 닛뽕빅터 가부시키가이샤 | 스핀들 모터 |
JP2012055151A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ |
CN102386713A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 三星电机株式会社 | 电机 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |