JP2009092435A - Floating amount measuring method and floating amount measuring device of rotor part of motor - Google Patents

Floating amount measuring method and floating amount measuring device of rotor part of motor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably acquire a floating amount of a rotor part of a motor. <P>SOLUTION: This floating amount measuring device 5 is equipped with: a motor driving part 51 for rotating the rotor part 3; and a measuring mechanism 52 which is a capacitance type displacement gage. When measuring the floating amount of the rotor part 3, the rotor part 3 is rotated at a low speed by the motor driving part 51, and during rotation, a measured value corresponding to a distance between a disk placing part 3112a of the rotor part 3 and a measuring part 521 is acquired through the measuring part 521 of the measuring mechanism 52 facing to the rotor part 3. Then, the rotor part 3 is rotated at a rated speed by the motor driving part 51, and a measured value during rated rotation is acquired. The measured value during low-speed rotation is regarded as a measured value when the motor 1 is stopped, and a difference of each measured value during the low-speed rotation and during the rated rotation is regarded as the floating amount, to thereby determine stably the floating amount of the rotor part 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体動圧軸受機構を有するモータにおけるロータ部の浮上量を測定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for measuring the flying height of a rotor portion in a motor having a fluid dynamic pressure bearing mechanism.

従来より、ハードディスク駆動装置等におけるモータの軸受機構の１つとして流体動圧軸受機構が採用されており、このような軸受機構では多くの場合、スラスト方向およびラジアル方向の動圧が発生するスラスト間隙およびラジアル間隙が設けられている。モータの起動時には、スラスト方向に発生する動圧によりモータのロータ部がステータ部に対して浮上し、品質管理のためにモータの停止時から定格回転に至るまでのロータ部の浮上量、すなわち、モータの停止時におけるロータ部の高さと定格回転時におけるロータ部の高さとの差の測定（いわゆる、Ｆ−Ｈ（フライングハイト）測定）が従来より行われている。   Conventionally, a fluid dynamic pressure bearing mechanism has been adopted as one of motor bearing mechanisms in hard disk drive devices and the like, and in such a bearing mechanism, a thrust gap in which dynamic pressure in the thrust direction and radial direction is generated in many cases. And a radial gap is provided. At the time of starting the motor, the rotor part of the motor floats with respect to the stator part due to the dynamic pressure generated in the thrust direction, and for the quality control, the floating amount of the rotor part from the stop of the motor to the rated rotation, that is, The measurement of the difference between the height of the rotor portion when the motor is stopped and the height of the rotor portion during rated rotation (so-called FH (flying height) measurement) has been conventionally performed.

例えば、特許文献１では、上面および下面に動圧溝が形成されたフランジ部を有するシャフト、および、シャフトが内側に配置されるとともにフランジ部との間に動圧隙間を形成する凹部を有するスリーブにより構成される動圧軸受に対して浮上量の測定が行われる。浮上量を測定する際には、動圧軸受のフランジ部が上側に向けられた状態でスリーブの周囲にタービン羽根が取り付けられ、スリーブの上部近傍に変位センサが設けられる。タービン羽根にはエアが吹きつけられ、これにより、タービン羽根およびスリーブが回転してスリーブがシャフトに対して浮上し、変位センサによりスリーブの変位量を測定してフランジ部の軸方向の浮上量が求められる。
特許第３９１２６７５号公報 For example, in Patent Document 1, a shaft having a flange portion in which dynamic pressure grooves are formed on the upper surface and the lower surface, and a sleeve having a concave portion in which the shaft is disposed inside and a dynamic pressure gap is formed between the shaft and the flange portion. The flying height is measured for the hydrodynamic bearing constituted by When measuring the flying height, turbine blades are attached around the sleeve with the flange portion of the hydrodynamic bearing facing upward, and a displacement sensor is provided near the upper portion of the sleeve. Air is blown to the turbine blades, whereby the turbine blades and the sleeve rotate, and the sleeve floats with respect to the shaft. The displacement amount of the sleeve is measured by the displacement sensor, and the axial lift amount of the flange portion is determined. Desired.
Japanese Patent No. 3912675

ところで、スリーブやロータ部には僅かな歪みが存在するため、モータの停止時のロータ部の高さは一定ではなく、実際には上下に僅かにばらつく。したがって、モータの停止時および定格回転時のロータ部の高さの差を浮上量として求める場合、一定の値として浮上量を取得することが困難となる。   By the way, since there is a slight distortion in the sleeve and the rotor portion, the height of the rotor portion when the motor is stopped is not constant and actually varies slightly in the vertical direction. Therefore, when obtaining the difference in height of the rotor portion when the motor is stopped and at the rated rotation as the flying height, it is difficult to obtain the flying height as a constant value.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、モータにおけるロータ部の浮上量を安定して取得することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to stably acquire the flying height of a rotor portion in a motor.

請求項１に記載の発明は、スラスト動圧軸受機構を備えるモータにおけるロータ部の回転時の浮上量を測定する浮上量測定方法であって、ａ）モータのロータ部上の測定面に測定機構の測定部を対向させる工程と、ｂ）前記ロータ部の定格回転時に形成されるスラスト間隙の一方側の部材に対して他方側の部材が接触しつつ回転する低速回転にて前記ロータ部を回転させる工程と、ｃ）前記ｂ）工程が行われる間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定する工程と、ｄ）前記ロータ部を前記低速回転の回転数より高い回転数で定格回転させる工程と、ｅ）前記ｄ）工程が行われる間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定する工程と、ｆ）前記ｃ）工程および前記ｅ）工程における測定結果に基づいて前記ロータ部の浮上量を求める工程とを備える。   The invention according to claim 1 is a flying height measuring method for measuring a flying height during rotation of a rotor portion in a motor having a thrust dynamic pressure bearing mechanism, and a) a measuring mechanism on a measurement surface on the rotor portion of the motor. B) rotating the rotor part at a low speed rotation in which the member on the other side rotates while contacting the member on one side of the thrust gap formed at the rated rotation of the rotor part. And c) a step of measuring a distance between the measurement surface and the measurement unit while the step b) is performed, and d) a rotational speed higher than the rotational speed of the low-speed rotation. And a step of measuring the distance between the measurement surface and the measuring part while the d) step is performed, and f) a measurement in the c) step and the e) step. Based on the results, the flying height of the rotor And a step of obtaining.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の浮上量測定方法であって、前記ｂ）工程から前記ｄ）工程へと前記ロータ部の回転数が連続的に上昇する。   A second aspect of the present invention is the flying height measuring method according to the first aspect, wherein the rotational speed of the rotor portion continuously increases from the step b) to the step d).

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の浮上量測定方法であって、前記ｅ）工程の後に、前記ロータ部の回転を強制的に減速させて停止する工程をさらに備える。   Invention of Claim 3 is a flying height measuring method of Claim 2, Comprising: The process of forcibly decelerating and stopping the rotation of the said rotor part is further provided after the said e) process.

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、前記測定機構が、前記測定部を含む複数の測定部を備え、前記ａ）工程において、前記複数の測定部が前記モータの中心軸を中心とする環状の前記測定面に対向し、前記ｃ）工程および前記ｅ）工程において、前記複数の測定部からの出力に基づいて前記測定面と前記複数の測定部との間の距離を代表する値が前記測定結果として取得される。   Invention of Claim 4 is the flying height measuring method in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said measurement mechanism is provided with the some measurement part containing the said measurement part, In said a) process The plurality of measurement units are opposed to the annular measurement surface with the central axis of the motor as a center, and the measurement surface is determined based on outputs from the plurality of measurement units in the step c) and the step e). And a value representative of the distance between the plurality of measurement units is acquired as the measurement result.

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、前記モータが記録ディスクの回転に用いられ、前記ロータ部の前記測定面がディスク載置面である。   A fifth aspect of the present invention is the flying height measuring method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the motor is used for rotating a recording disk, and the measurement surface of the rotor portion is mounted on the disk. Surface.

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、前記低速回転の回転数が１００ｒｐｍ以下である。   A sixth aspect of the present invention is the flying height measuring method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the rotational speed of the low speed rotation is 100 rpm or less.

請求項７に記載の発明は、スラスト動圧軸受機構を備えるモータにおけるロータ部の浮上量を測定する浮上量測定装置であって、モータの電機子に電流を供給してロータ部を回転させるモータ駆動部と、前記モータ駆動部による前記ロータ部の回転数を制御する制御部と、前記モータの前記ロータ部上の測定面に対向して配置される測定部とを備え、前記制御部が、前記ロータ部の定格回転時に形成されるスラスト間隙の一方側の部材に対して他方側の部材が接触しつつ回転する低速回転にて前記ロータ部を回転する間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定し、前記ロータ部が前記低速回転の回転数より高い回転数で定格回転する間に前記測定面と前記測定部との間の距離をさらに測定する。   The invention according to claim 7 is a flying height measuring device for measuring a flying height of a rotor portion in a motor having a thrust dynamic pressure bearing mechanism, wherein the motor rotates the rotor portion by supplying current to an armature of the motor. A drive unit, a control unit that controls the number of rotations of the rotor unit by the motor drive unit, and a measurement unit that is arranged to face a measurement surface on the rotor unit of the motor, the control unit, While rotating the rotor part at a low speed rotation in which the member on the other side rotates while contacting the member on one side of the thrust gap formed at the rated rotation of the rotor part, the measurement surface and the measurement part The distance between the measurement surface and the measurement unit is further measured while the rotor unit is rated rotating at a higher rotational speed than the low-speed rotational speed.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の浮上量測定装置であって、前記モータ駆動部が、前記ロータ部を低速回転する低速回転駆動部と、前記ロータ部を定格回転する定格回転駆動部と、前記低速回転駆動部からの前記電機子への電流供給と前記定格回転駆動部からの電流供給とを切り替える切替部とを備える。   The invention according to claim 8 is the flying height measuring device according to claim 7, wherein the motor drive unit is a low-speed rotation drive unit that rotates the rotor unit at a low speed, and a rating that rotates the rotor unit at a rated speed. A rotation drive unit; and a switching unit that switches between a current supply from the low-speed rotation drive unit to the armature and a current supply from the rated rotation drive unit.

本発明によれば、低速回転時のロータ部の中心軸方向の位置を停止時の位置とみなすことにより、ロータ部の浮上量を安定して取得することができる。請求項２および請求項３の発明では、浮上量の測定時間を短くすることができる。請求項４の発明では、複数の測定部により測定精度を向上することができる。   According to the present invention, the floating amount of the rotor portion can be stably acquired by regarding the position in the central axis direction of the rotor portion at the time of low speed rotation as the position at the time of stop. In the invention of claim 2 and claim 3, the measurement time of the flying height can be shortened. In the invention of claim 4, the measurement accuracy can be improved by the plurality of measurement units.

図１は、本発明に係る浮上量測定方法にてロータ部の回転時の浮上量が測定される電動式のモータの一例を示す図である。モータ１はハードディスク駆動装置において記録ディスク９の回転に用いられるものであり、図１では、記録ディスク９を二点鎖線にて示している。モータ１はアウタロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備え、ロータ部３は、作動流体である潤滑油による流体動圧を利用する軸受機構４によりモータ１の中心軸Ｊ１を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。   FIG. 1 is a diagram showing an example of an electric motor in which the flying height during rotation of the rotor portion is measured by the flying height measurement method according to the present invention. The motor 1 is used to rotate the recording disk 9 in the hard disk drive. In FIG. 1, the recording disk 9 is indicated by a two-dot chain line. The motor 1 is an outer rotor type motor, and includes a stator portion 2 that is a fixed assembly and a rotor portion 3 that is a rotary assembly. The rotor portion 3 uses fluid dynamic pressure caused by lubricating oil that is a working fluid. The bearing mechanism 4 is supported so as to be rotatable with respect to the stator portion 2 around the central axis J1 of the motor 1. In the following description, for convenience, the rotor part 3 side is described as the upper side and the stator part 2 side is the lower side along the central axis J1, but the central axis J1 does not necessarily coincide with the direction of gravity.

ステータ部２は、ベース部であるベースブラケット２１、有底円筒状のスリーブユニット２２、および、スリーブユニット２２の周囲にてベースブラケット２１に取り付けられた電機子２３を備え、スリーブユニット２２は、ベースブラケット２１の中央の穴部２１２に挿入されて接着剤にて固定される。ベースブラケット２１の電機子２３とは反対側（すなわち、ベースブラケット２１の底部側）には回路基板２４が取り付けられており、回路基板２４を介して電機子２３に電流が供給される。   The stator portion 2 includes a base bracket 21 as a base portion, a bottomed cylindrical sleeve unit 22, and an armature 23 attached to the base bracket 21 around the sleeve unit 22. It is inserted into the hole 212 at the center of the bracket 21 and fixed with an adhesive. A circuit board 24 is attached to the side of the base bracket 21 opposite to the armature 23 (that is, the bottom side of the base bracket 21), and current is supplied to the armature 23 via the circuit board 24.

スリーブユニット２２は、シャフト３２が挿入される円筒状のスリーブ２２１、スリーブ２２１の外周および下端部を覆う樹脂製かつ有底円筒状のスリーブハウジング２２２、および、スリーブハウジング２２２の内側においてスリーブ２２１の上方に配置される環状のシールキャップ２２３を備える。スリーブ２２１は焼結金属により形成された多孔質部材であり、スリーブハウジング２２２はスリーブ２２１に含浸された潤滑油を保持する役割を果たす。シールキャップ２２３の内側面はシャフト３２の外側面に対して傾斜しており、シールキャップ２２３とシャフト３２との間の間隙に形成されたテーパシールにより、潤滑油の流出が防止される。   The sleeve unit 22 includes a cylindrical sleeve 221 into which the shaft 32 is inserted, a resin and bottomed cylindrical sleeve housing 222 that covers an outer periphery and a lower end of the sleeve 221, and an upper side of the sleeve 221 inside the sleeve housing 222. An annular seal cap 223 is provided. The sleeve 221 is a porous member made of sintered metal, and the sleeve housing 222 plays a role of holding the lubricating oil impregnated in the sleeve 221. The inner surface of the seal cap 223 is inclined with respect to the outer surface of the shaft 32, and the taper seal formed in the gap between the seal cap 223 and the shaft 32 prevents the lubricating oil from flowing out.

ロータ部３は、記録ディスク９が固定されるロータハブ３１、ロータハブ３１の中央から下側（すなわち、ステータ部２側）に突出するシャフト３２、および、ロータハブ３１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石３３を備え、シャフト３２の下端部は略円板状のスラストプレート３２１となっている。界磁用磁石３３は、電機子２３との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する。   The rotor unit 3 includes a rotor hub 31 to which the recording disk 9 is fixed, a shaft 32 that protrudes downward from the center of the rotor hub 31 (that is, the stator unit 2 side), and a rotor hub 31 that is attached to the rotor hub 31 around the central axis J1. The field magnet 33 is provided, and the lower end of the shaft 32 is a substantially disc-shaped thrust plate 321. The field magnet 33 generates a rotational force (torque) centered on the central axis J <b> 1 with the armature 23.

ロータハブ３１は、シャフト３２の上端部から中心軸Ｊ１に対して外側に広がる略円板状のハブ本体３１１、および、ハブ本体３１１の外周から下側に突出する略円筒状であって内側面に界磁用磁石３３が取り付けられるヨーク３１２を備える。ハブ本体３１１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金等により形成されており、記録ディスク９の中央の円形開口が嵌合する凸部３１１１、および、凸部３１１１の周囲に位置する載置部３１１２を備える。載置部３１１２の上面は、記録ディスク９が載置される中心軸Ｊ１を中心とする環状のディスク載置面３１１２ａとなっている。   The rotor hub 31 is a substantially disc-shaped hub body 311 that extends outward from the upper end of the shaft 32 with respect to the central axis J1, and a substantially cylindrical shape that projects downward from the outer periphery of the hub body 311 to the inner surface. A yoke 312 is provided to which the field magnet 33 is attached. The hub body 311 is formed of aluminum (Al), an aluminum alloy, or the like, and includes a convex portion 3111 into which the central circular opening of the recording disk 9 is fitted, and a mounting portion 3112 positioned around the convex portion 3111. Prepare. The upper surface of the mounting portion 3112 is an annular disk mounting surface 3112a centering on the central axis J1 on which the recording disk 9 is mounted.

モータ１では、シールキャップ２２３の内側面とシャフト３２の外側面との間の間隙、スリーブ２２１の内側面とシャフト３２の外側面との間の間隙、スリーブ２２１の下側の端面とスラストプレート３２１の上面との間の間隙（以下、「第１スラスト間隙４１１」という。）、および、スラストプレート３２１の下面とスリーブハウジング２２２の内底面との間の間隙（以下、「第２スラスト間隙４１２」という。）に潤滑油が連続して充填される。   In the motor 1, the gap between the inner surface of the seal cap 223 and the outer surface of the shaft 32, the gap between the inner surface of the sleeve 221 and the outer surface of the shaft 32, the lower end surface of the sleeve 221 and the thrust plate 321. And a gap between the lower surface of the thrust plate 321 and the inner bottom surface of the sleeve housing 222 (hereinafter referred to as “second thrust gap 412”). Is filled continuously with lubricating oil.

スリーブ２２１の内側面の上下には、潤滑油による流体動圧を発生するための溝（例えば、ヘリングボーン溝等）が形成されており、スリーブ２２１の内側面とシャフト３２の外側面との間の間隙にてラジアル動圧軸受機構４２が構成され、ロータ部３の回転時にシャフト３２が径方向に対して支持される。また、スリーブ２２１の下端面およびスラストプレート３２１の下面にも、潤滑油による流体動圧を発生するための溝（例えば、スパイラル状の溝）が形成されており、第１スラスト間隙４１１および第２スラスト間隙４１２にスラスト動圧軸受機構４１が構成され、ロータ部３の回転時には、第１および第２スラスト間隙４１１，４１２にて発生する流体動圧によりロータ部３がステータ部２に対して一定の距離だけ浮上して中心軸Ｊ１方向に支持される。   Grooves (for example, herringbone grooves) for generating fluid dynamic pressure due to lubricating oil are formed above and below the inner surface of the sleeve 221, and between the inner surface of the sleeve 221 and the outer surface of the shaft 32. A radial dynamic pressure bearing mechanism 42 is constituted by the gap of the shaft 32, and the shaft 32 is supported in the radial direction when the rotor portion 3 rotates. Also, a groove (for example, a spiral groove) for generating fluid dynamic pressure by the lubricating oil is formed on the lower end surface of the sleeve 221 and the lower surface of the thrust plate 321, and the first thrust gap 411 and the second thrust gap 411 are formed. A thrust dynamic pressure bearing mechanism 41 is formed in the thrust gap 412. When the rotor part 3 rotates, the rotor part 3 is fixed with respect to the stator part 2 by the fluid dynamic pressure generated in the first and second thrust gaps 411 and 412. And is supported in the direction of the central axis J1.

以上のように、軸受機構４では、シャフト３２、スラストプレート３２１、および、スリーブユニット２２（並びに潤滑油）により軸受機構４のスラスト動圧軸受機構４１およびラジアル動圧軸受機構４２が構成される。モータ１では、軸受機構４によりロータ部３を潤滑油を介して非接触にて支持することにより、ロータ部３およびロータ部３に取り付けられている記録ディスク９が高精度かつ低騒音にて回転する。   As described above, in the bearing mechanism 4, the thrust dynamic pressure bearing mechanism 41 and the radial dynamic pressure bearing mechanism 42 of the bearing mechanism 4 are configured by the shaft 32, the thrust plate 321, and the sleeve unit 22 (and lubricating oil). In the motor 1, the rotor unit 3 and the recording disk 9 attached to the rotor unit 3 are rotated with high accuracy and low noise by supporting the rotor unit 3 in a non-contact manner through lubricating oil by the bearing mechanism 4. To do.

次に、モータ１におけるロータ部３の浮上量を測定する装置および浮上量の測定の流れについて説明する。図２は、モータ１および浮上量測定装置５（以下、「測定装置５」という。）を示す図であり、測定装置５は、ロータ部３を回転させるモータ駆動部５１、ロータ部３の上方に位置する静電容量型変位計である測定機構５２、並びに、モータ駆動部５１および測定機構５２が接続されてモータ駆動部５１によるロータ部３の回転数を制御する制御部５３を備える。   Next, an apparatus for measuring the flying height of the rotor unit 3 in the motor 1 and the flow of measuring the flying height will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the motor 1 and the flying height measuring device 5 (hereinafter referred to as “measuring device 5”). The measuring device 5 includes a motor driving unit 51 that rotates the rotor unit 3 and an upper portion of the rotor unit 3. The measurement mechanism 52 which is an electrostatic capacitance type displacement meter located in the center, and the motor drive unit 51 and the measurement mechanism 52 are connected, and a control unit 53 for controlling the rotation speed of the rotor unit 3 by the motor drive unit 51 is provided.

モータ駆動部５１は、モータ１のステータ部２の回路基板２４に接続されており、回路基板２４を介して電機子２３に電流を供給する。測定機構５２は２つの変位計を備え、各変位計のプローブの先端が測定部５２１となっている。測定部５２１はモータ１のロータ部３上のディスク載置面３１１２ａに対向し、かつ、中心軸Ｊ１を挟んで反対側に位置するように配置される。そして、ディスク載置面３１１２ａと測定部５２１との間の静電容量の変化に基づいて、測定機構５２および制御部５３によりディスク載置面３１１２ａと測定部５２１との間の距離が取得される。   The motor drive unit 51 is connected to the circuit board 24 of the stator unit 2 of the motor 1, and supplies current to the armature 23 via the circuit board 24. The measurement mechanism 52 includes two displacement meters, and the tip of the probe of each displacement meter is a measurement unit 521. The measuring unit 521 is disposed so as to face the disk mounting surface 3112a on the rotor unit 3 of the motor 1 and to be positioned on the opposite side with the central axis J1 interposed therebetween. Based on the change in capacitance between the disk placement surface 3112a and the measurement unit 521, the distance between the disk placement surface 3112a and the measurement unit 521 is acquired by the measurement mechanism 52 and the control unit 53. .

図３は、測定装置５の構成を示すブロック図であり、破線にて示すモータ駆動部５１の内部構成を示すとともにモータ１も図示している。モータ駆動部５１は、ロータ部３（図２参照）を３０ｒｐｍにて低速回転する低速回転駆動部５１１およびロータ部３を３０００ｒｐｍ〜１５０００ｒｐｍの範囲内の一定の回転数（例えば、４２００、５４００、７２００、１００００ｒｐｍ）にて定格回転する定格回転駆動部５１２を備える。定格回転駆動部５１２からモータ１への出力は低速回転駆動部５１１を介して行われ、低速回転駆動部５１１内には、低速回転駆動部５１１からモータ１の電機子２３（図２参照）への電流供給と定格回転駆動部５１２から電機子２３への電流供給とを切り替える切替部５１１１が設けられる。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the measuring apparatus 5, showing the internal configuration of the motor drive unit 51 indicated by a broken line and also showing the motor 1. The motor drive unit 51 includes a low-speed rotation drive unit 511 that rotates the rotor unit 3 (see FIG. 2) at a low speed of 30 rpm and a constant rotation number within the range of 3000 rpm to 15000 rpm (for example, 4200, 5400, 7200). A rated rotation drive unit 512 that rotates at a rated speed of 10,000 rpm). The output from the rated rotation drive unit 512 to the motor 1 is performed via the low-speed rotation drive unit 511, and the low-speed rotation drive unit 511 has an output from the low-speed rotation drive unit 511 to the armature 23 of the motor 1 (see FIG. 2). A switching unit 5111 is provided for switching between current supply and current supply from the rated rotation drive unit 512 to the armature 23.

なお、図３は、定格回転駆動部５１２からモータ１に至る経路の途中に低速回転駆動部５１１が追加された場合の構成を示しており、モータ１の回転の開始を指示する回転開始スイッチが定格回転駆動部５１２に設けられる。そして、定格回転駆動部５１２からの回転開始信号が制御部５３に入力されると制御部５３の指示により切替部５１１１が低速回転駆動部５１１と定格回転駆動部５１２とを適宜切り替えつつモータ１の回転が行われる。このように、測定装置５は、モータ駆動部５１の既存の定格回転駆動部５１２に低速回転駆動部５１１を追加した簡易な構造となっている。   FIG. 3 shows a configuration when a low-speed rotation drive unit 511 is added in the middle of the path from the rated rotation drive unit 512 to the motor 1, and a rotation start switch for instructing the start of rotation of the motor 1. Provided in the rated rotation drive unit 512. When a rotation start signal from the rated rotation drive unit 512 is input to the control unit 53, the switching unit 5111 switches between the low-speed rotation drive unit 511 and the rated rotation drive unit 512 according to an instruction from the control unit 53, and the motor 1 Rotation takes place. As described above, the measuring device 5 has a simple structure in which the low-speed rotation driving unit 511 is added to the existing rated rotation driving unit 512 of the motor driving unit 51.

もちろん、切替部５１１１は低速回転駆動部５１１とは別に設けられてもよく、この場合、例えば、制御部５３に回転開始を指示するスイッチが設けられ、制御部５３がモータ１の回転の開始および定格回転駆動部５１２と低速回転駆動部５１１との切替を制御する。   Of course, the switching unit 5111 may be provided separately from the low-speed rotation driving unit 511. In this case, for example, a switch that instructs the control unit 53 to start rotation is provided, and the control unit 53 starts and stops rotation of the motor 1. The switching between the rated rotation drive unit 512 and the low-speed rotation drive unit 511 is controlled.

図４は、ロータ部３の浮上量の測定の流れを示す図である。まず、図２に示すように、ロータ部３が重力方向に対して上方に向けられた状態で、モータ１のベースブラケット２１が支持台８に支持され（ステップＳ１１）、測定部５２１がロータ部３のディスク載置面３１１２ａに対向するように配置される（ステップＳ１２）。   FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of measurement of the flying height of the rotor unit 3. First, as shown in FIG. 2, the base bracket 21 of the motor 1 is supported by the support base 8 in a state where the rotor portion 3 is directed upward with respect to the direction of gravity (step S <b> 11), and the measurement portion 521 is the rotor portion. 3 is placed so as to face the disc mounting surface 3112a (step S12).

次に、図３に示す定格回転駆動部５１２の回転開始スイッチがＯＮとされ、この信号が制御部５３に入力される。制御部５３は切替部５１１１により低速回転駆動部５１１とモータ１とを接続して低速回転駆動部５１１を起動し、これにより、ロータ部３が低速回転する（ステップＳ１３）。低速回転では、第１および第２スラスト間隙４１１，４１２（図１参照）にてスラスト動圧がほとんど発生しないため、図１に示す軸受機構４において、スラストプレート３２１の下面とスリーブハウジング２２２の内底面とが互いに接触しつつ、すなわち、ロータ部３の定格回転時に形成される第２スラスト間隙４１２の両側の部材が互いに接触しつつロータ部３が回転する。その結果、ロータハブ３１やスリーブ２２１（図１参照）が有する歪みにより、スリーブハウジング２２２に対してスラストプレート３２１が回転に同期して周期的に僅かに上下動する。この上下動では、回転に対して周期的な成分が支配的であり、定格回転時に生じる回転に同期しない成分（例えば、非繰り返し振れ（ＮＲＲＯ）に起因する上下動）は僅かしか含まれない。   Next, the rotation start switch of the rated rotation drive unit 512 shown in FIG. The control unit 53 connects the low-speed rotation drive unit 511 and the motor 1 by the switching unit 5111 and activates the low-speed rotation drive unit 511, whereby the rotor unit 3 rotates at a low speed (step S13). In the low-speed rotation, almost no thrust dynamic pressure is generated in the first and second thrust gaps 411 and 412 (see FIG. 1). Therefore, in the bearing mechanism 4 shown in FIG. The rotor portion 3 rotates while the bottom surfaces are in contact with each other, that is, the members on both sides of the second thrust gap 412 formed during the rated rotation of the rotor portion 3 are in contact with each other. As a result, due to the distortion of the rotor hub 31 and the sleeve 221 (see FIG. 1), the thrust plate 321 moves up and down slightly relative to the sleeve housing 222 in synchronization with the rotation. In this vertical movement, a periodic component is dominant with respect to the rotation, and a component that is not synchronized with the rotation that occurs during the rated rotation (for example, a vertical movement due to non-repetitive vibration (NRRO)) is included only slightly.

なお、低速回転時にスラストプレート３２１の下面とスリーブハウジング２２２とが接触しているか否かを判断する手法の１つとして、モータ１の電流値に基づく手法を挙げることができる。すなわち、回転数を制御しつつ徐々に低下させるとスラストプレート３２１とスリーブユニット２２とが互いに接触しない状態から互いに接触する状態へと移行する際に電流値が大幅に上昇するため、この時点の回転数以下の回転数を上記低速回転時の回転数として採用することができる。   One method for determining whether or not the lower surface of the thrust plate 321 is in contact with the sleeve housing 222 during low-speed rotation is a method based on the current value of the motor 1. That is, when the rotational speed is gradually decreased while controlling the rotational speed, the current value increases significantly when the thrust plate 321 and the sleeve unit 22 shift from a state where they do not contact each other to a state where they contact each other. A number of rotations less than or equal to the number can be employed as the number of rotations at the low speed rotation.

ロータ部３が低速回転する間、制御部５３が測定部５２１からの出力に基づいてディスク載置面３１１２ａと測定部５２１との間の距離を取得し、２つの測定部５２１から同時に取得された２つの値の平均値（すなわち、ディスク載置面３１１２ａと２つの測定部５２１との間の距離の平均値であり、以下、「第１平均値」という。）が求められる。測定部５２１からの出力に基づく第１平均値の算出は高速に繰り返し行われ、これにより、ロータ部３の周期的な上下動が取得される。さらに、各時刻においてその時刻に至るまでの一定の時間に取得された複数の第１平均値が平均されて第２平均値が求められ、ディスク載置面３１１２ａと測定部５２１との間の距離を代表する第２平均値が最終な測定結果、すなわち、ロータ部３の高さに対応する値（以下、「測定値」とも呼ぶ。）として繰り返し求められる（ステップＳ１４）。   While the rotor unit 3 rotates at a low speed, the control unit 53 obtains the distance between the disk mounting surface 3112a and the measurement unit 521 based on the output from the measurement unit 521, and is obtained from the two measurement units 521 at the same time. The average value of the two values (that is, the average value of the distance between the disk mounting surface 3112a and the two measurement units 521, hereinafter referred to as “first average value”) is obtained. The calculation of the first average value based on the output from the measurement unit 521 is repeatedly performed at high speed, and thereby the periodic vertical movement of the rotor unit 3 is acquired. In addition, a plurality of first average values acquired at a certain time until that time at each time are averaged to obtain a second average value, and the distance between the disc mounting surface 3112a and the measurement unit 521 Is repeatedly obtained as a final measurement result, that is, a value corresponding to the height of the rotor portion 3 (hereinafter also referred to as “measurement value”) (step S14).

ロータ部３の低速回転が一定時間行われると、制御部５３からの信号に従って切替部５１１１により定格回転駆動部５１２からの電機子２３（図２参照）への電流供給に切り替えられる。これにより、ロータ部３の回転数が連続的に上昇し、ロータ部３の回転は低速回転から定格回転へと移行する（ステップＳ１５）。ロータ部３が一定の回転数の定格回転に達すると、ロータ部３が浮上して図１に示す第１および第２スラスト間隙４１１，４１２が形成され、スラストプレート３２１とスリーブユニット２２とが非接触となる。   When the low-speed rotation of the rotor unit 3 is performed for a certain time, the switching unit 5111 switches the current supply from the rated rotation driving unit 512 to the armature 23 (see FIG. 2) according to the signal from the control unit 53. Thereby, the rotation speed of the rotor part 3 rises continuously, and the rotation of the rotor part 3 shifts from the low speed rotation to the rated rotation (step S15). When the rotor unit 3 reaches the rated rotation at a constant rotational speed, the rotor unit 3 floats to form the first and second thrust gaps 411 and 412 shown in FIG. 1, and the thrust plate 321 and the sleeve unit 22 are not connected to each other. Contact.

ロータ部３が定格回転する間においても制御部５３が測定部５２１を介してディスク載置面３１１２ａと測定部５２１との間の距離を高速に繰り返し取得し、ディスク載置面３１１２ａと２つの測定部５２１との間の距離の第１平均値が求めらるとともに、複数の第１平均値を移動平均した第２平均値であるディスク載置面３１１２ａと２つの測定部５２１との間の距離を代表する値が、最終的な測定結果として繰り返し求められる（ステップＳ１６）。   During the rated rotation of the rotor unit 3, the control unit 53 repeatedly obtains the distance between the disk placement surface 3112a and the measurement unit 521 via the measurement unit 521 at high speed, and the disk placement surface 3112a and the two measurements are obtained. The first average value of the distance between the unit 521 is obtained, and the distance between the disk mounting surface 3112a that is a second average value obtained by moving and averaging the plurality of first average values and the two measurement units 521 Is repeatedly obtained as a final measurement result (step S16).

図５は、第２平均値の変化を示す図である。また、ロータ部３の低速回転時および定格回転時における第１平均値の変化の一部も符合９１，９２を付して示している。既述のように、ロータ部３の低速回転時では第１平均値が回転に正確に同期して周期的に変動し、第２平均値は一定の値Ｒ１として取得される。一方、ロータ部３の定格回転時においても、第１平均値は（回転に同期しない成分を含むがおよそ周期的に）一定の範囲内で変動するため、回転速度が安定した後において第２平均値が一定の値Ｒ２として取得される。なお、第１平均値の変動幅（図５に示す波形の振幅）はロータ部３の低速回転時および定格回転時においてほぼ等しい。   FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the second average value. A part of the change in the first average value at the time when the rotor section 3 rotates at a low speed and at the rated speed is also indicated by reference numerals 91 and 92. As described above, when the rotor unit 3 rotates at a low speed, the first average value periodically varies in synchronization with the rotation, and the second average value is acquired as a constant value R1. On the other hand, since the first average value fluctuates within a certain range (including a component that is not synchronized with the rotation, but approximately periodically) even at the rated rotation of the rotor unit 3, the second average after the rotation speed is stabilized. The value is acquired as a constant value R2. Note that the fluctuation range of the first average value (the amplitude of the waveform shown in FIG. 5) is substantially equal when the rotor unit 3 rotates at a low speed and at a rated speed.

そして、低速回転時の第２平均値を停止時の測定値（すなわち、ロータ部３の停止時の中心軸Ｊ１方向の位置）とみなし、ロータ部３の低速回転時および定格回転時での第２平均値Ｒ１，Ｒ２の差がロータ部３の浮上量として取得される（ステップＳ１７）。その後、定格回転駆動部５１２によりモータ１においてロータ部３の回転方向とは逆方向のトルクが発生し、ロータ部３の回転を強制的に減速させてモータ１が停止する（ステップＳ１８）。   Then, the second average value at the time of low-speed rotation is regarded as a measured value at the time of stop (that is, the position in the direction of the central axis J1 when the rotor unit 3 is stopped), and the second average value at the time of low-speed rotation and rated rotation of the rotor unit 3 The difference between the two average values R1 and R2 is acquired as the flying height of the rotor unit 3 (step S17). Thereafter, torque in the direction opposite to the rotation direction of the rotor unit 3 is generated in the motor 1 by the rated rotation drive unit 512, and the rotation of the rotor unit 3 is forcibly decelerated to stop the motor 1 (step S18).

以上に説明したように、測定装置５では、低速回転時の第２平均値を停止時の測定値とみなしてロータ部３の浮上量が求められるため、従来のように回転停止時の測定値のばらつきに影響されることなくロータ部３の浮上量を安定して取得することができる。その結果、浮上量の測定の繰り返し精度も向上される。また、ロータ部３の回転は、モータ駆動部５１により低速回転から定格回転へと連続的に移行され、浮上量測定後には強制的に停止されるため、ロータ部３の浮上量の測定時間が短縮される。さらに、測定装置５では、２つの変位計の測定部５２１により測定が行われるため、測定精度が向上される。   As described above, in the measuring apparatus 5, the second average value at the time of low speed rotation is regarded as the measurement value at the time of stop and the flying height of the rotor unit 3 is obtained. The flying height of the rotor unit 3 can be stably acquired without being affected by the variation of the. As a result, the repetition accuracy of the flying height measurement is also improved. In addition, the rotation of the rotor unit 3 is continuously shifted from the low speed rotation to the rated rotation by the motor driving unit 51 and is forcibly stopped after the flying height measurement. Shortened. Furthermore, in the measuring apparatus 5, since the measurement is performed by the measuring unit 521 of the two displacement meters, the measurement accuracy is improved.

低速回転時のより好ましい測定方法として、ロータ部３の回転の開始から２回転目の１回転（すなわち、２回転目の開始から３回転目の開始に至るまでのロータ部３の１回転）において求められる複数の第１平均値を平均した値を停止時の測定値とみなしてロータ部３の浮上量を求める方法を挙げることができる。ロータ部３の回転の２回転目の１回転において測定を行うことにより、モータ１の回転開始時の不安定な動作が消滅して回転が安定した状態で測定値を取得することができる。なお、ロータ部３が２回転以上回転した後の１回転にて測定を行うことも可能であるが、測定時間（３０ｒｐｍの場合、１回転あたり２秒）を短縮する観点から２回転目の１回転にて測定を行うことがより好ましい。   As a more preferable measurement method at the time of low speed rotation, in the first rotation of the second rotation from the start of the rotation of the rotor unit 3 (that is, one rotation of the rotor unit 3 from the start of the second rotation to the start of the third rotation). A method in which the value obtained by averaging the obtained first average values is regarded as a measurement value at the time of stop and the flying height of the rotor unit 3 can be obtained. By performing the measurement in the second rotation of the rotation of the rotor unit 3, the unstable operation at the start of the rotation of the motor 1 disappears, and the measurement value can be acquired in a state where the rotation is stable. Although it is possible to perform measurement in one rotation after the rotor unit 3 has rotated two or more times, the first rotation of the second rotation is performed from the viewpoint of shortening the measurement time (in the case of 30 rpm, 2 seconds per rotation). More preferably, the measurement is performed by rotation.

以上、本発明の一の実施の形態に係る浮上量測定方法および浮上量測定装置について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変更が可能である。   As described above, the flying height measuring method and the flying height measuring apparatus according to the embodiment of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

例えば、ロータ部３の浮上量を測定する際に、モータ１がステータ部２を上側に向けて配置され、変位計の測定部５２１と測定面であるディスク載置面３１１２ａとの配置が図２に示す配置から上下が反転されてもよい。この場合、低速回転時に第１スラスト間隙４１１においてスラストプレート３２１がスリーブ２２１に接触しつつ回転に同期して上下動する。上記低速回転を一般的に表現すれば、定格回転時にスラスト間隙を形成する両側の部材が接触しつつ相対回転し、一方側の部材に対して他方側の部材が回転に同期して周期的に上下動する状態と表現することができる。   For example, when measuring the flying height of the rotor unit 3, the motor 1 is arranged with the stator unit 2 facing upward, and the arrangement of the displacement meter measuring unit 521 and the disk mounting surface 3112a which is the measurement surface is shown in FIG. From the arrangement shown in FIG. In this case, the thrust plate 321 moves up and down in synchronization with the rotation while contacting the sleeve 221 in the first thrust gap 411 during low-speed rotation. If the low-speed rotation is generally expressed, the members on both sides forming the thrust gap at the rated rotation rotate relative to each other while being in contact with each other, and the member on the other side is periodically synchronized with the rotation on the other side. It can be expressed as a state of moving up and down.

上記実施の形態では、ロータ部３の低速回転における回転数は３０ｒｐｍとされるが、一般的なモータの場合、回転数が１００ｒｐｍ程度であってもロータ部とステータ部とが接触しつつ回転するため、低速回転時の回転数は１００ｒｐｍ以下、より好ましくは、回転数は５０ｒｐｍ以下の他の回転数とされてよい。   In the above embodiment, the rotational speed at low speed rotation of the rotor unit 3 is 30 rpm. However, in the case of a general motor, even if the rotational speed is about 100 rpm, the rotor unit and the stator unit rotate while being in contact with each other. Therefore, the rotation speed at the time of low-speed rotation may be 100 rpm or less, more preferably, the rotation speed may be another rotation speed of 50 rpm or less.

測定機構５２の変位計の測定部５２１の数は、２に限定されず３以上であってもよく、好ましくは、これらの測定部５２１はディスク載置面３１１２ａに対して周方向に等間隔に配置される。また、１つの測定部５２１のみで浮上量が求められてもよく、この場合、測定部５２１はモータ１の中心軸Ｊ１上に配置されてロータハブ３１の中心位置と測定部５２１との間の距離が測定されることが好ましい。   The number of measuring units 521 of the displacement meter of the measuring mechanism 52 is not limited to 2, but may be 3 or more. Preferably, these measuring units 521 are equally spaced in the circumferential direction with respect to the disk mounting surface 3112a. Be placed. Further, the flying height may be obtained by only one measuring unit 521. In this case, the measuring unit 521 is disposed on the central axis J1 of the motor 1 and the distance between the center position of the rotor hub 31 and the measuring unit 521 is measured. Is preferably measured.

複数の測定部５２１と測定面（ディスク載置面３１１２ａ）との間の距離の測定は、上記第１平均値および第２平均値を求める手法に限定されず、少なくとも１つの測定部からの出力に基づいてこれらの測定部と測定面との間の距離を代表する値が測定結果として取得されるのであれば様々な手法にて測定が行われてよい。例えば、各測定部５２１において、繰り返し得られる値から移動平均値が求められ、複数の測定部５２１にて得られた移動平均値を平均した値が測定部と測定面との間の距離とされてもよい。応答速度が遅い変位計が利用される場合は、得られる値自体が時間にて平均化した値とみなすことができ、この場合、複数の測定部にて得られた値の平均値が測定部と測定面との間の距離を代表する値（すなわち、測定値）として扱うことができる。なお、代表値は平均値に限定されず、重み付け平均や中間値等であってもよい。そして、少なくとも１つの測定部と測定面との間の代表値が取得されることにより、低速回転時および定格回転時において測定結果に基づいてロータ部３の浮上量を求めることが実現される。   The measurement of the distance between the plurality of measurement units 521 and the measurement surface (disk mounting surface 3112a) is not limited to the method for obtaining the first average value and the second average value, and the output from at least one measurement unit. As long as a value representative of the distance between the measurement unit and the measurement surface is acquired as a measurement result based on the above, measurement may be performed by various methods. For example, in each measurement unit 521, a moving average value is obtained from a repeatedly obtained value, and a value obtained by averaging the moving average values obtained by the plurality of measurement units 521 is set as a distance between the measurement unit and the measurement surface. May be. When a displacement meter with a slow response speed is used, the obtained value itself can be regarded as an averaged value over time. In this case, the average value obtained by a plurality of measuring units is the measuring unit. Can be treated as a value representative of the distance between the measurement surface and the measurement surface (that is, a measurement value). The representative value is not limited to the average value, and may be a weighted average or an intermediate value. Then, by obtaining a representative value between at least one measurement unit and the measurement surface, it is possible to obtain the flying height of the rotor unit 3 based on the measurement results during low-speed rotation and rated rotation.

上記実施の形態では、低速回転時の測定の後に定格回転時の測定が行われるが、これらの測定の順序は逆とされてもよく、この場合、ロータ部３が定格回転された後に、回転数を漸次減少させて低速回転へと至る。なお、制御上の理由により高速回転から低速回転への移行よりも低速回転から高速回転への移行の方が速やかに行うことができ、かつ、先に低速回転を行うと最後の停止を急峻に行うことができるため、先に低速回転が行われることが好ましい。また、ロータ部３の浮上量の算出は、ロータ部３の回転を停止する前に行われても停止した後に行われてもよい。なお、ロータ部３の回転の停止は、外部からブレーキ部材を接触させて強制的に行われてもよい。   In the above embodiment, the measurement at the rated rotation is performed after the measurement at the low-speed rotation. However, the order of these measurements may be reversed. In this case, the rotation is performed after the rotor unit 3 is rotated at the rated rotation. The number is gradually decreased to reach low speed rotation. For control reasons, the transition from low-speed rotation to high-speed rotation can be performed more quickly than the transition from high-speed rotation to low-speed rotation. Since it can be performed, it is preferable that low-speed rotation is performed first. The calculation of the flying height of the rotor unit 3 may be performed before or after the rotation of the rotor unit 3 is stopped. The rotation of the rotor unit 3 may be forcibly stopped by bringing a brake member into contact with the outside.

モータ１に記録ディスク９が載置された状態にてロータ部３の浮上量が測定される場合、記録ディスク９の表面が測定面とされてもよく、また、測定機構としてレーザ変位計等の他の変位計が採用されてよい。   When the flying height of the rotor unit 3 is measured with the recording disk 9 mounted on the motor 1, the surface of the recording disk 9 may be a measurement surface, and a laser displacement meter or the like may be used as a measurement mechanism. Other displacement meters may be employed.

なお、測定装置５ではロータ部３の回転数が制御部で制御されるため、記録ディスク９に印を設けて光電センサ等により回転数を別途測定する必要がない。したがって、記録ディスク９がロータ部３に載置されず、回転計測用の印を設けることができない場合であっても、測定装置５ではディスク載置面３１１２ａに対して測定を行うのみで浮上量を適切に取得することができる。また、仮に、制御部５３から低速回転駆動部５１１を省き、記録ディスク９に印を設けてロータ部３の停止直前を検出して停止直前の測定機構５２からの出力に基づいて停止時のロータ部３の高さを求めようとした場合、定格回転から停止直前に至るまで長い時間が必要となり、さらに、得られる値もある程度ばらつくため、迅速に安定した測定値を取得することができない。   In the measuring apparatus 5, since the rotational speed of the rotor section 3 is controlled by the control section, it is not necessary to provide a mark on the recording disk 9 and separately measure the rotational speed using a photoelectric sensor or the like. Therefore, even when the recording disk 9 is not placed on the rotor unit 3 and a mark for rotation measurement cannot be provided, the measuring apparatus 5 only needs to measure the disk placement surface 3112a to increase the flying height. Can be acquired properly. Further, if the low-speed rotation driving unit 511 is omitted from the control unit 53, a mark is provided on the recording disk 9 to detect immediately before the rotor unit 3 is stopped, and the rotor at the time of stopping based on the output from the measurement mechanism 52 immediately before stopping. When the height of the section 3 is to be obtained, a long time is required from the rated rotation to just before the stop, and the obtained value varies to some extent, so that a stable measured value cannot be obtained quickly.

モータ１のスラスト動圧軸受機構として第１および第２スラスト間隙のいずれか一方のみが形成されるスラスト動圧軸受機構が採用されてもよく、さらに、ロータハブとスリーブの上面との間にスラスト間隙が形成されるスラスト動圧軸受機構が採用されてもよい。また、軸受機構として空気を作動流体として利用する、いわゆるエア動圧軸軸受が利用されてもよい。このように、上記実施の形態の浮上量を測定する手法は、様々な軸受機構を有するモータの測定に利用することができる。   A thrust dynamic pressure bearing mechanism in which only one of the first and second thrust gaps is formed as the thrust dynamic pressure bearing mechanism of the motor 1 may be employed, and further, a thrust gap is provided between the rotor hub and the upper surface of the sleeve. A thrust dynamic pressure bearing mechanism in which is formed may be employed. Also, a so-called air dynamic pressure shaft bearing that uses air as a working fluid may be used as the bearing mechanism. Thus, the method of measuring the flying height of the above embodiment can be used for measuring motors having various bearing mechanisms.

測定対象となるモータは、界磁用磁石が電機子の内側に配置されたインナーロータ型のモータや複数の記録ディスクが搭載されるモータであってもよく、さらに、ハードディスク駆動装置以外の他の装置（例えば、リムーバルディスク駆動装置等）の駆動源として利用されるモータであってもよい。   The motor to be measured may be an inner rotor type motor in which field magnets are arranged inside the armature or a motor on which a plurality of recording disks are mounted, and other than the hard disk drive device. It may be a motor used as a drive source of a device (for example, a removable disk drive device or the like).

モータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a motor. 浮上量測定装置およびモータを示す図である。It is a figure which shows a flying height measuring apparatus and a motor. 浮上量測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a flying height measuring apparatus. 浮上量測定の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of flying height measurement. ロータ部の高さに対応する第２平均値の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the 2nd average value corresponding to the height of a rotor part.

符号の説明Explanation of symbols

１ モータ
３ ロータ部
９ 記録ディスク
２３ 電機子
４１ スラスト動圧軸受機構
５１ モータ駆動部
５２ 測定機構
５３ 制御部
２２１ スリーブ
２２２ スリーブハウジング
３２１ スラストプレート
４１１ 第１スラスト間隙
４１２ 第２スラスト間隙
５１１ 低速回転駆動部
５１２ 定格回転駆動部
５２１ 測定部
３１１２ａ ディスク載置面
５１１１ 切替部
Ｊ１ 中心軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 3 Rotor part 9 Recording disk 23 Armature 41 Thrust dynamic pressure bearing mechanism 51 Motor drive part 52 Measuring mechanism 53 Control part 221 Sleeve 222 Sleeve housing 321 Thrust plate 411 1st thrust gap 412 2nd thrust gap 511 Low-speed rotation drive part 512 Rated Rotation Drive Unit 521 Measurement Unit 3112a Disk Placement Surface 5111 Switching Unit J1 Central Axis

Claims (8)

スラスト動圧軸受機構を備えるモータにおけるロータ部の回転時の浮上量を測定する浮上量測定方法であって、
ａ）モータのロータ部上の測定面に測定機構の測定部を対向させる工程と、
ｂ）前記ロータ部の定格回転時に形成されるスラスト間隙の一方側の部材に対して他方側の部材が接触しつつ回転する低速回転にて前記ロータ部を回転させる工程と、
ｃ）前記ｂ）工程が行われる間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定する工程と、
ｄ）前記ロータ部を前記低速回転の回転数より高い回転数で定格回転させる工程と、
ｅ）前記ｄ）工程が行われる間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定する工程と、
ｆ）前記ｃ）工程および前記ｅ）工程における測定結果に基づいて前記ロータ部の浮上量を求める工程と、
を備えることを特徴とする浮上量測定方法。 A flying height measuring method for measuring a flying height during rotation of a rotor portion in a motor having a thrust dynamic pressure bearing mechanism,
a) the step of making the measurement part of the measurement mechanism face the measurement surface on the rotor part of the motor;
b) rotating the rotor part at a low-speed rotation in which the member on the other side rotates while contacting the member on one side of the thrust gap formed at the rated rotation of the rotor part;
c) a step of measuring a distance between the measurement surface and the measurement unit while the step b) is performed;
d) a step of rotating the rotor portion at a rated speed higher than the rotational speed of the low-speed rotation;
e) a step of measuring a distance between the measurement surface and the measurement unit while the step d) is performed;
f) a step of determining the flying height of the rotor portion based on the measurement results in the step c) and the step e);
A flying height measurement method comprising: 請求項１に記載の浮上量測定方法であって、
前記ｂ）工程から前記ｄ）工程へと前記ロータ部の回転数が連続的に上昇することを特徴とする浮上量測定方法。 The flying height measuring method according to claim 1,
The method of measuring a flying height, wherein the rotational speed of the rotor portion continuously increases from step b) to step d). 請求項２に記載の浮上量測定方法であって、
前記ｅ）工程の後に、前記ロータ部の回転を強制的に減速させて停止する工程をさらに備えることを特徴とする浮上量測定方法。 The flying height measuring method according to claim 2,
After the step e), the flying height measuring method further comprises a step of forcibly decelerating and stopping the rotation of the rotor portion. 請求項１ないし３のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、
前記測定機構が、前記測定部を含む複数の測定部を備え、
前記ａ）工程において、前記複数の測定部が前記モータの中心軸を中心とする環状の前記測定面に対向し、
前記ｃ）工程および前記ｅ）工程において、前記複数の測定部からの出力に基づいて前記測定面と前記複数の測定部との間の距離を代表する値が前記測定結果として取得されることを特徴とする浮上量測定方法。 A flying height measuring method according to any one of claims 1 to 3,
The measurement mechanism includes a plurality of measurement units including the measurement unit,
In the step a), the plurality of measurement units are opposed to the annular measurement surface centered on the central axis of the motor,
In the step c) and the step e), a value representative of the distance between the measurement surface and the plurality of measurement units is acquired as the measurement result based on outputs from the plurality of measurement units. A characteristic method for measuring flying height. 請求項１ないし４のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、
前記モータが記録ディスクの回転に用いられ、
前記ロータ部の前記測定面がディスク載置面であることを特徴とする浮上量測定方法。 A flying height measuring method according to any one of claims 1 to 4,
The motor is used to rotate the recording disk;
The flying height measuring method, wherein the measurement surface of the rotor portion is a disk mounting surface. 請求項１ないし５のいずれかに記載の浮上量測定方法であって、
前記低速回転の回転数が１００ｒｐｍ以下であることを特徴とする浮上量測定方法。 A flying height measuring method according to any one of claims 1 to 5,
The flying height measuring method, wherein the number of rotations of the low-speed rotation is 100 rpm or less. スラスト動圧軸受機構を備えるモータにおけるロータ部の浮上量を測定する浮上量測定装置であって、
モータの電機子に電流を供給してロータ部を回転させるモータ駆動部と、
前記モータ駆動部による前記ロータ部の回転数を制御する制御部と、
前記モータの前記ロータ部上の測定面に対向して配置される測定部と、
を備え、
前記制御部が、前記ロータ部の定格回転時に形成されるスラスト間隙の一方側の部材に対して他方側の部材が接触しつつ回転する低速回転にて前記ロータ部を回転する間に、前記測定面と前記測定部との間の距離を測定し、前記ロータ部が前記低速回転の回転数より高い回転数で定格回転する間に前記測定面と前記測定部との間の距離をさらに測定することを特徴とする浮上量測定装置。 A flying height measuring device for measuring a flying height of a rotor portion in a motor including a thrust dynamic pressure bearing mechanism,
A motor drive unit for supplying current to the armature of the motor to rotate the rotor unit;
A control unit for controlling the number of rotations of the rotor unit by the motor driving unit;
A measurement unit disposed opposite to a measurement surface on the rotor unit of the motor;
With
While the control unit rotates the rotor unit at a low-speed rotation in which the other side member rotates while contacting the one side member of the thrust gap formed at the rated rotation of the rotor unit, the measurement is performed. The distance between the measurement surface and the measurement unit is measured, and the distance between the measurement surface and the measurement unit is further measured while the rotor unit rotates at a rated speed higher than the rotation speed of the low-speed rotation. A flying height measuring apparatus. 請求項７に記載の浮上量測定装置であって、
前記モータ駆動部が、
前記ロータ部を低速回転する低速回転駆動部と、
前記ロータ部を定格回転する定格回転駆動部と、
前記低速回転駆動部からの前記電機子への電流供給と前記定格回転駆動部からの電流供給とを切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする浮上量測定装置。 The flying height measuring device according to claim 7,
The motor drive unit is
A low-speed rotation drive unit that rotates the rotor unit at a low speed;
A rated rotation drive unit that rotates the rotor unit at a rated rate;
A switching unit that switches between current supply from the low-speed rotation drive unit to the armature and current supply from the rated rotation drive unit;
A flying height measuring apparatus comprising:
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