JPH10234154A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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Publication number
JPH10234154A
JPH10234154A JP5225397A JP5225397A JPH10234154A JP H10234154 A JPH10234154 A JP H10234154A JP 5225397 A JP5225397 A JP 5225397A JP 5225397 A JP5225397 A JP 5225397A JP H10234154 A JPH10234154 A JP H10234154A
Authority
JP
Japan
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thrust
bearing
end surface
shaft
fixed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5225397A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Hirai
和年 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namiki Precision Jewel Co Ltd
Original Assignee
Namiki Precision Jewel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Namiki Precision Jewel Co Ltd filed Critical Namiki Precision Jewel Co Ltd
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Publication of JPH10234154A publication Critical patent/JPH10234154A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスクをターンテーブル面にのせ回転させ
るスピンドルモータに於て、ターンテーブル面の面振れ
・面倒れ・面高さ寸法が、温度変化や、広い回転数変化
に対して高精度に維持され、薄型ポータブルタイプでも
衝撃に対して強い、薄型高密度ディスク記憶装置用スピ
ンドルモータに適した、軸受装置を提供する。 【構成】 ディスクを回転させる薄型スピンドルモータ
において、回転子側に設けられ、ターンテーブル4が固
着されたスラスト受ブッシュ3に固定された回転シャフ
ト1と、固定子側に設けられ、回転シャフト1が挿入さ
れるシャフト挿入孔を有し、このシャフト挿入孔に回転
シャフト1が挿入されて回転可能に支持すると共にスラ
スト受ブッシュ3のスラスト受ブッシュ端面3aを摺動支
持するスラスト軸受端面2aを有する固定軸受2と、を備
えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型ディスクモータ
で、直角度とターンテーブル面振れの厳しいスペックを
満足させる軸受構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術および課題】従来より、レコードプレー
ヤ,CDプレーヤ,フロッピーディスクドライブ,ハー
ドディスクドライブ,光ディスクドライブ等ダイレクト
ドライブ方式のスピンドルモータには、シャフトの直角
度とターンテーブル面振れの厳しいスペックを満足させ
る必要があった。
【0003】モータの厚みが厚く、軸受スパンが長くと
れる場合は大きな問題はなかったが、小型,薄型,ポー
タブルタイプへとドライブユニットが移行していく段階
で、モータもターンテーブル込みで10mm以下と極端に薄
い要求がでてきた。
【0004】しかしながら、ベルトやギヤー等側圧を受
けるタイプのモータでは薄型モータも比較的容易に作れ
るが、ディスクモータではスラスト荷重を受けながらか
つターンテーブル面振れを防止し、さらに面倒れもない
ように維持しなければならないので、薄型で構成するの
は困難であった。
【0005】従来のスピンドルモータの例を図3に示
す。図3中11はロータシャフト,12は軸受,13はロータ
ブッシュ,4はターンテーブル,5はロータマグネッ
ト,6はステータコイル,7はモータ取付ベース,8は
スラスト軸受である。
【0006】スピンドルモータの軸受は、図3に示すよ
うに、軸受12として,例えばボールベアリング2個、ス
リーブメタル、ボールベアリングとスリーブメタルとの
組合せ等の構成で、スラスト荷重受けは、ボールベアリ
ングのボールの個数の多点受けか、シャフト端面を凸球
R面にして、平面、又は凹球R面で受ける点受け構成が
主流であった。
【0007】ターンテーブル面の振れ精度は、ラジアル
軸受スパンと、シャフトと軸受のクリアランスとの関
係,ロータ回転シャフトとターンテーブル面の直角度と
に関係していた。その為軸受スパンが短くなると高精度
な振れ精度を維持するのが困難であった。又、スラスト
の点受けは接触面積が小さい為、スラスト荷重が小さな
面積に集中し大きな圧力となる為、特に衝撃に対して問
題があった。
【0008】ディスク記憶装置の高密度化に伴い、ター
ンテーブル面の振れ・倒れ・高さ公差を小さくし、高精
度に維持することが課題となった。反面、薄型化に伴い
軸受長は必然的に短くなり、軸受長が関係する構成で
は、加工精度が限界を越えてきており、軸受スパンに頼
らないで高精度維持が出来る構成が望まれていた。又マ
ルチメディア対応になり、スピンドルモータも200rpm〜
6000rpm等広い範囲の回転数に対して振れ、倒れの精度
維持が要求されている。
【0009】従来の軸受構成は点受けであるために、特
に衝撃荷重に対して圧痕を生じやすく、ボールベアリン
グは多点受けではあるが、偏荷重などで一部に圧痕が生
じた場合、ボールが転がり移動をする為、振動・異音が
大きく現れ、トラッキングエラー等の市場クレームが発
生して、寿命に問題があった。シャフト端面受けの場合
も、部分的圧痕が摩耗を促進させ寿命を著しく悪化させ
るものが生れる原因となっていた。
【0010】本発明の目的は、上記のような欠点を解決
し、ターンテーブル面振れ・倒れ・高さ精度の高い薄型
のディスクモータ用軸受装置を提供するものである。
【0011】さらに詳しく述べると、本発明は、ディス
クをターンテーブル面にのせ回転させるスピンドルモー
タに於て、ターンテーブル面の面振れ・面倒れ・面高さ
寸法が、温度変化や、広い回転数変化に対して高精度に
維持され、薄型ポータブルタイプでも衝撃に対して強
い、薄型高密度ディスク記憶装置用スピンドルモータに
適した、軸受装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するためになされたもので、請求項1記載の発
明は、ディスクを回転させる薄型スピンドルモータにお
いて、回転子側に設けられ、ターンテーブル4が固着さ
れたスラスト受ブッシュ3に固定された回転シャフト1
と、固定子側に設けられ、回転シャフト1が挿入される
シャフト挿入孔を有し、このシャフト挿入孔に回転シャ
フト1が挿入されて回転可能に支持すると共にスラスト
受ブッシュ3のスラスト受ブッシュ端面3aを摺動支持す
るスラスト軸受端面2aを有する固定軸受2と、を備えて
構成したものである。
【0013】また、請求項2記載の発明は、ターンテー
ブル4のディスク取付面4aとスラスト受ブッシュ端面3a
とに平行度基準面を設け、固定軸受2のスラスト軸受端
面2aと固定軸受2に固定されている取付ベース7のモー
タ取付面7aとに平行度基準面を設け、ディスク取付面4a
の振れが、スラスト軸受端面2aの平坦度とスラスト受ブ
ッシュ端面3aの平坦度及び、スラスト軸受端面2aとディ
スク取付面4aとの平行度できまり、ディスク取付面4aの
倒れが、モータ取付面7aとスラスト軸受端面2aとの平行
度できまるように構成したものである。
【0014】また、請求項3記載の発明は、スラスト受
ブッシュ端面3aと、スラスト軸受端面2aとはグリス又は
オイルを介してリング面で接触し、ターンテーブル4に
固着されたマグネット5と固定子側の磁気吸引材との吸
引力により、ラジアル荷重より十分大きいスラスト荷重
をかけることにより前記回転子が前記スラスト方向のリ
ング面ならいで回転されるように構成したものである。
【0015】また、請求項4記載の発明は、スラスト受
ブッシュ端面3aと、スラスト軸受端面2aのいずれか一方
の摺動リング面に動圧発生溝を設けたものである。
【0016】また、請求項5記載の発明は、スラスト受
ブッシュ端面3aと、スラスト軸受端面2aの摺動リング面
を鏡面仕上げし、表面処理を施して表面のみの硬度を上
げたものである。
【0017】
【作用】請求項1記載の軸受装置によれば、スラスト荷
重受けを従来からの点受けではなく面受けにしたので、
薄型化が容易になり、接触面積が増加することにより、
点受けで問題であった衝撃荷重による圧痕が原因の振動
・異音が減少し、振れ精度が向上する。
【0018】請求項2記載の軸受装置によれば、ディス
ク面の振れ・倒れの精度が軸受長やクリアランスによら
ないで、面平行度できまる構成にすることにより、薄型
化が容易になり、振れ・倒れ・高さ寸法精度が向上す
る。
【0019】請求項3記載の軸受装置によれば、ラジア
ル荷重より十分大きいスラスト荷重をかけることにより
回転子がスラスト方向のリング面ならいで回転されるの
で、ディスク面の振れ・倒れの精度が軸受長やクリアラ
ンスによらないで、スラスト軸受面で管理できる。
【0020】請求項4記載の軸受装置によれば、スラス
ト受ブッシュ端面3aと、スラスト軸受端面2aのいずれか
一方の摺動リング面に動圧発生溝を設けたので、回転時
の摩擦抵抗が減り、磨耗しにくく長寿命化を実現でき
る。
【0021】請求項5記載の軸受装置によれば、スラス
ト受ブッシュ端面3aと、スラスト軸受端面2aの摺動リン
グ面を鏡面仕上げし、表面処理を施して表面のみの硬度
を上げたので、加工しやすい材料でも傷がつきにくく、
磨耗しにくく長寿命化を実現できる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図1は本発明の実施例の軸受装置を説明
する断面図、図2は本発明の他の実施例の動圧発生溝を
説明する図である。
【0023】図1に示すディスクを回転させる薄型スピ
ンドルモータにおいて、回転子側には、マグネット5が
固着されたターンテーブル4がスラスト受ブッシュ3に
固定され、このスラスト受ブッシュ3に回転シャフト1
が挿入固定されている。また、固定子側には、回転シャ
フト1が挿入されるシャフト挿入孔を有し、このシャフ
ト挿入孔に回転シャフト1が挿入されて回転可能に支持
すると共にスラスト受ブッシュ3のスラスト受ブッシュ
端面3aを摺動支持するスラスト軸受端面2aを有する固定
軸受2が回転駆動用コイル6を備えたモータ取付ベース
に固定されている。
【0024】図1に於て、ターンテーブル4のディスク
取付面4aとスラスト受けブッシュ端面3aとの平行度を1
分、高さ寸法公差0.05mmで管理されたロータを使用し、
スラスト受けブッシュ端面3aには、図2に示す様な凹み
を付け、回転数が増した場合、動圧力が働き、スラスト
圧を下げ、PV値を大きくしないように設定した。
【0025】スラスト受けブッシュ端面3aには、表面処
理を施し表面硬度はHv1000以上にした。モータ取付け
面7aとスラスト軸受端面2aとの平行度を1分、高さ寸法
公差を0.05mmで管理されたステータを使用した。
【0026】また、スラスト受け面、であるスラスト軸
受端面2aとスラスト受ブッシュ端面3aはグリスをはさん
で接触させ、グリス潤滑にし、マグネット5の吸引力の
うち700gがスラスト荷重としてスラスト受け面にかかる
よう設定し、シャフト1と軸受2とのクリアランスを8
μm,軸受長2mm,シャフト1とスラスト受ブッシュ端
面3aとの直角度5分に管理して組立てた結果、ターンテ
ーブルの面振れ2分以下、面倒れ2分以下、高さのバラ
ツキ0.1以下の性能が安定して得られた。寿命について
は、面粗さ、表面硬度が関係し、容易に設定できる。
【0027】このように、平面のリング面でスラスト荷
重を受け、平面ならいでロータが回転することにより、
軸受スパン,軸受クリアランス,直角度によらない軸受
装置を構成できる。この場合、以下条件が必要になる。
【0028】つまり、スラスト荷重>>ラジアル荷重。
また、軸受クリアランス,軸受長,シャフトとブッシュ
のスラスト受け面との直角度との関係は、シャフトと軸
受のクリアランスをδ,軸受長L,シャフトとターンテ
ーブル面の直角度θとすると δ/L≧θ。
【0029】シャフトと軸受のクリアランスが小さいと
従来の軸受構成のように、軸受スパンで振れ精度が決る
のでクリアランスは大きくするが、あまり大きいと軸振
れを悪くするので、限界はある。平面リング面でスラス
ト荷重を受けることにより荷重を受ける面積が大きくな
り良いのであるが、これは摩擦抵抗を増し(軸受ロスを
増やし)、回転が速くなるほど動作電流の増大、発熱、
摩耗の増大を招く。回転数が高い場合、動圧の併用によ
り、回転が速くなれば圧力Pを下げ、PV値を上げない
ようにすれば、耐摩耗に効果がある。また、表面処理で
表面硬度を上げ、面粗さをよくすれば、圧痕が生じにく
くなり、加工しやすい材料でも、耐摩耗に効果がある。
【0030】本実施例では、軸受長が振れに影響しなく
なった為に、これまで軸受長を確保する為に、圧入代を
短くしたり等していたが、圧入代が十分とれるようにな
り、機械的強度、耐衝撃性が向上した。
【0031】以上詳細に説明したように本発明の構成で
は、ロータ側・ステータ側のスラスト受け面のみで、タ
ーンテーブル面の振れ・倒れ精度がきまり、ラジアル軸
受はシャフトの位置を決めているだけで、振れ・倒れ精
度を維持する目的でのラジアル軸受は必要ないので、軸
受スパンは長いとかえって障害になり、薄型化に適した
構成といえる。
【0032】最終的に必要なのは、取付けベースの取付
け面とターンテーブル面との平行度であるが、従来はス
テータ側直角度と、ロータ側直角度をきびしく管理し、
シャフト外径と軸受内径もきびしく管理し、直角度と径
を介して平行度を維持する工夫をしていたが、ロータ側
もステータ側も、本構成は平行度のみのできまるので、
管理がやりやすい。またスラスト受けが面受けになった
ので、接触面積が大きくなり、衝撃等に対して、圧痕が
つきにくく、市場信頼性が増す。
【0033】
【発明の効果】本発明によると、実施例で詳細に説明し
たとおり、スラスト荷重受けを従来からの点受けではな
く面受けにし、更にディスク面の振れ・倒れの精度が軸
受長やクリアランスによらないで、面平行度できまる構
成にしたので、薄型化が容易になり、接触面積の増加に
より、点受けで問題であった衝撃荷重による圧痕が原因
の振動・異音が減少し、振れ・倒れ・高さ寸法精度が向
上した薄型高密度ディスク記憶装置用スピンドルモータ
に適した軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の薄型ディスクモータ用軸受装
置を説明する断面図。
【図2】本発明の他の実施例の軸受装置を説明する図。
【図3】従来の薄型ディスクモータ用軸受装置を説明す
る断面図。
【符号の説明】
1 シャフト 2 軸受 2a スラスト軸受端面 3 スラスト受ブッシュ 3a スラスト受ブッシュ端面 4 ターンテーブル 4a ディスク取付面 5 マグネット 6 コイル 7 取付ベース 7a モータ取付面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスクを回転させる薄型スピンドルモ
    ータにおいて、回転子側に設けられ、ターンテーブルが
    固着されたスラスト受ブッシュに固定されたシャフト
    と、固定子側に設けられ、前記シャフトが挿入されるシ
    ャフト挿入孔を有し、このシャフト挿入孔に前記シャフ
    トが挿入されて回転可能に支持すると共に前記スラスト
    受ブッシュのスラスト受ブッシュ端面を摺動支持するス
    ラスト軸受端面を有する固定軸受と、を備えて構成され
    たことを特徴とする軸受装置。
  2. 【請求項2】 前記ターンテーブルのディスク取付面と
    前記スラスト受ブッシュ端面とに平行度基準面が設けら
    れ、前記固定軸受のスラスト軸受端面と前記固定軸受に
    固定されている取付ベースのモータ取付面とに平行度基
    準面が設けられ、前記ディスク取付面の振れが、前記ス
    ラスト軸受端面の平坦度と前記スラスト受ブッシュ端面
    の平坦度及び、前記スラスト軸受端面と前記ディスク取
    付面との平行度できまり、前記ディスク取付面の倒れ
    が、前記モータ取付面と前記スラスト軸受端面との平行
    度できまることを特徴とする請求項1記載の軸受装置。
  3. 【請求項3】 前記スラスト受ブッシュ端面と、前記ス
    ラスト軸受端面とはグリス又はオイルを介してリング面
    で接触し、前記ターンテーブルに固着されたマグネット
    と固定子側の磁気吸引材との吸引力またはバネ材による
    スラスト方向の予圧手段により、ラジアル荷重より十分
    大きいスラスト荷重をかけることにより前記回転子が前
    記スラスト方向のリング面ならいで回転されるように構
    成したことを特徴とする請求項1または2記載の軸受装
    置。
  4. 【請求項4】 前記スラスト受ブッシュ端面と、前記ス
    ラスト軸受端面のいずれか一方の摺動リング面に動圧発
    生溝を設けたことを特徴とする請求項1または2または
    3記載の軸受装置。
  5. 【請求項5】 前記スラスト受ブッシュ端面と、前記ス
    ラスト軸受端面の摺動リング面は鏡面仕上げされ、表面
    処理を施して表面のみの硬度を上げたことを特徴とする
    請求項1または2または3または4記載の軸受装置。
JP5225397A 1997-02-20 1997-02-20 軸受装置 Withdrawn JPH10234154A (ja)

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JP5225397A JPH10234154A (ja) 1997-02-20 1997-02-20 軸受装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012022763A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd モーター及びこれを用いる光ディスクドライブ
US10245591B2 (en) * 2016-10-12 2019-04-02 Gebr. Pfeiffer Se Bearing element suitable for supporting a grinding table in a roller mill

Cited By (3)

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JP2012022763A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd モーター及びこれを用いる光ディスクドライブ
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040511