| 【発明の名称】 |
動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータ |
| 【発明者】 |
【氏名】岸 勇祐
【氏名】金井澄雄
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構造で、常に安定した動圧効果を確保出来る動圧軸受およびスピンドルモータを提供する。
【解決手段】回転軸（４）の外周または軸受部（９）の内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるの動圧軸受を備えたスピンドルモータにおいて、動圧軸受は重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本とし、前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山の部分の幅との比を１：２にし、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°とし、軸受ハウジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転軸の外周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるスピンドルモータの動圧軸受において、重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本とした動圧軸受。
【請求項２】 前記Ｖ字状凹凸は回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形成することにより凹部を構成し凹凸としたことを特徴とする請求項１記載の動圧軸受。
【請求項３】 前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山の部分の幅との比を１：２にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動圧軸受。
【請求項４】前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の動圧軸受。
【請求項５】 軸受ハウジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の動圧軸受。
【請求項６】 前記、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）と前記、Ｖ字状凹凸の溝の部分の深さ（Ｄ）との関係を、１：１〜１：１０の間に設定したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の動圧軸受。
【請求項７】 回転軸の外周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる動圧軸受を備えたスピンドルモータにおいて、前記動圧軸受は請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の動圧軸受を備えたことを特徴とするスピンドルモータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータに係り、特にスピンドルモータの動圧軸受構造において、良好な動圧効果を提供する動圧軸受構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＣＤーＲＯＭ等の媒体を回転駆動するスピンドルモータの軸受構造として動圧型流体軸受構造を用いたものが種々提案されている。
【０００３】図５は、従来のスピンドルモータの軸受構造を示すものである。同図において１はベース、２はこのベース１に植設された軸受ハウジング、３はこの軸受ハウジング２に圧入された軸受部、４はこの軸受部３に挿通されたシャフトで、外周に動圧を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる一対の動圧発生部５ａ，５ｂを備えている。６はこのシャフト４に固着された逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６の側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は前記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、９はこのステータコア８に巻回されたステータコイルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成されているスピンドルモータにおいて、軸受ハウジング２の内部に動圧用オイルを入れて駆動するが、必ずしも安定した動圧効果が得られなかった。
【０００５】そこで、本発明は、上記の欠点を解決して、簡単な構造で、常に安定した動圧効果を確保出来る動圧軸受およびスピンドルモータを提供しようというものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するには、請求項１に記載の発明のように、回転軸の外周または軸受部の内周のいずれか一方に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるスピンドルモータの動圧軸受において、重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本としたことにより達成出来る。また、請求項２に記載の発明のように、前記Ｖ字状凹凸は回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形成することにより凹部を構成し凹凸としたことにより達成出来る。さらに、請求項３に記載の発明のように、前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山の部分の幅との比を１：２にしたことにより達成出来る。さらに、請求項４に記載の発明のように、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°としたことにより達成出来る。さらに、請求項５に記載の発明のように、軸受ハウジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けたことにより達成出来る。請求項６に記載の発明のように、回転軸の外周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる動圧軸受を備えたスピンドルモータにおいて、前記動圧軸受は請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の動圧軸受を備えたことにより達成出来る。出願人は繰り返し実験した結果、上記の通り構成することにより安定した動圧効果が得られることを確認した。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第一の実施の形態を示すスピンドルモータの断面図である。図２は図１の要部拡大断面端図である。図１，図２において、１はベース、２はこのベース１に植設された軸受ハウジング、３はこの軸受ハウジング２に圧入された略円筒形の軸受部材で内周に所定の間隔を設けて上下に２つの軸受部３ａ、３ｂを有し、この２つの軸受部３ａ、３ｂの中間部は凹部（溝）となり、軸受部よりも広径となっている。４はこの軸受部材３に挿通されたシャフトである。中間部とシャフト４とのクリアランスＣ２は、前述の軸受部３ａ、３ｂとシャフト４とのクリアランスＣ１の１０倍以上となっている。５はこのシャフト４の外周に前記軸受部３ａ、３ｂと対応して所定の間隔で上（５ａ）下（５ｂ）２個設けられた動圧発生部で、動圧を生成するための多数のＶ字状凹部５Ｔを所定の間隔で重畳形成してなる。Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜１２本ほぼ等間隔に設けられ、Ｖ字の開角度αを５０°〜５５°に加工してある。また、Ｖ字状凹部５Ｔの溝の深さは溝の幅の略２分の１に設定してある。さらに、軸受部３ａ、３ｂとシャフト４とのクリアランスＣ１とＶ字状凹部５Ｔの溝の深さ（Ｄ）との関係は、Ｃ１：Ｄが、１：１から１：１０の間に設定することが望ましい。５Ｙは該、Ｖ字状凹部５Ｔの間に残されたＶ字状凸（平面または山）部で、このＶ字状凸部５Ｙの幅は、前記Ｖ字状凹部５Ｔの幅の約２倍前後（１．９〜２．３倍）に設定されている。すなわち、Ｖ字状凸部５ＹとＶ字状凹部５Ｔとは交互に繰り返して設けられ、Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜１２本ほぼ等間隔に設けられ、Ｖ字状凸部５Ｙは一周で９〜１３本ほぼ等間隔に設けられている。
【０００８】したがって、シャフト４の太さ（外周）が特定されるとＶ字状凹部５ＴおよびＶ字状凸部５Ｙの幅もほぼ特定されることになる。なお、ここでは、円柱状のシャフト４の外周にＶ字状凹部５Ｔを形成するように説明しているが、逆に凸部を形成しても同様の効果があることは勿論である。６はこのシャフト４に固着された逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６の側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は前記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、９はこのステータコア８に巻回されたステータコイルである。なお回転軸であるシャフト４と軸受部３ａ、３ｂ（軸受ハウジング２の中）の間には動圧発生オイルが注入されて回転をなめらかにしている。
【０００９】図３は、シャフト４の一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数と軸振れの度合いとを表すグラフである。実験の結果、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数が８本以下になると急激に軸振れが大きくなる。また、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数が１２本を越えてもやはり、溝幅の減少によるオイル圧力の低下により急激に軸振れが大きくなることが分かった。すなわち、Ｖ字状凸部の数で言えば、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凸部の数が９〜１３本の間で構成されるのが良い。また、加工精度の面からも、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数が１２本を越えると急激に加工が困難になる。
【００１０】図４は動圧発生用Ｖ字状凹部の幅を基準とし、該、Ｖ字状凹部の幅を１としたときの、Ｖ字状凸部の幅と軸振れの度合との関係を表すグラフである。実験の結果、Ｖ字状凸部の幅をＶ字状凹部の幅の略２倍前後（１．９〜２．３倍）にしたときが、軸振れは最も小さくなり、略２倍より幅狭（１．９倍以下）にしても幅広（２．３倍以上）にしても軸振れは大きくなることが確認された。すなわち、動圧発生用Ｖ字状凹部の幅を１としたとき、Ｖ字状凸部の幅を１．９〜２．３の間に設定すると良い。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に示す発明によれば、回転軸の外周または軸受部の内周のいずれか一方に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるスピンドルモータの動圧軸受において、重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本としたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。また、請求項２に示す発明によれば、前記Ｖ字状凹凸は回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形成することにより凹部を構成し凹凸としたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さらに、請求項３に示す発明によれば、前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山（または平面）の部分の幅との比を１：２にしたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さらに、請求項４に示す発明によれば、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°としたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さらに、請求項５に示す発明によれば、軸受ハウジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さらに、請求項６に示す発明によれば、回転軸の外周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる動圧軸受を備えたスピンドルモータにおいて、前記動圧軸受を前述のように構成したので回転時に軸振れのないスピンドルモータを提供する事が出来る。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０１２５
【氏名又は名称】東京パーツ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月１９日（２０００．５．１９） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３３００２６（Ｐ２００１−３３００２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１４８１２０（Ｐ２０００−１４８１２０） |
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