(57)【要約】【課題】  本発明は安定した高速回転が可能で、耐久性に優れ、低騒音で動圧発生部の目詰まりやカジリが生じるのを効率よく阻止することができる流体動圧軸受および流体動圧軸受を備えるモータを得るにある。【解決手段】  軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された、軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで流体動圧軸受を構成している。【選択図】  図３
2007057048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とを備えることを特徴とする流体動圧軸受。
【請求項２】
軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の両外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間よりも大きな隙間となるように形成されたリング状の安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の両外側部位に形成された、軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とを備えることを特徴とする流体動圧軸受。
【請求項３】
安定性保持凹部の内側端部は動圧発生部の外側端部と同一面に形成されていることを特徴とする請求項１、2いずれかに記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
流体動圧軸受を備えるモータにおいて、該モータの流体動圧軸受の軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とを備えることを特徴とする流体動圧軸受を備えるモータ。
【請求項５】
流体動圧軸受を備えるモータにおいて、該モータの流体動圧軸受の軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の両外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間よりも大きな隙間となるように形成されたリング状の安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の両外側部位に形成された、軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ
侵入防止部とを備えることを特徴とする流体動圧軸受を備えるモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速回転で耐久性に優れた低騒音の情報機器、画像機器、計測機器に用いられる光偏向器などに使用される動圧流体軸受および流体動圧軸受を備えるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流体動圧軸受は、動圧発生部が形成された軸の外周部で、該動圧発生部の外側端部が外側端部となるように軸受を配置していた。
【０００３】
このため、安定した高速回転が可能であるが、動圧発生部の外側より内側への流体の流れにより、軸受の隙間よりも大きく、該隙間に動圧発生部の溝の深さをプラスしたものよりも小さなゴミが動圧発生部に侵入し、目詰まりを起こし、カジッテしまうという欠点があった。
【特許文献１】特開２０００−３４７１２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、安定した高速回転が可能で、耐久性に優れ、低騒音で動圧発生部の目詰まりやカジリが生じるのを効率よく阻止することができる流体動圧軸受および流体動圧軸受を備えるモータを提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された、軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで流体動圧軸受を構成している。
【０００７】
本発明は流体動圧軸受を備えるモータにおいて、該モータの流体動圧軸受の軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで流体動圧軸受を備えるモータを構成している。
【発明の効果】
【０００８】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【０００９】
（１）軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された動圧発生部と、この動圧発生部の開放側の外側端部に位置する、前記軸あるいは軸受のいずれか一方に形成された軸受け隙間より大きな隙間となるように形成された安定性保持凹部と、この安定性保持凹部の外側部位に形成された軸受け隙間とほぼ同じ隙間のゴミ侵入防止部とで構成されているので、ゴミ侵入防止部で軸受け隙間より大きなゴミの動圧発生部への侵入を阻止することができる。
したがって、従来のように軸受け隙間より大きなゴミの侵入によってカジリが生じる不具合を効率よく阻止することができる。
【００１０】
（２）前記（１）の安定性保持凹部によって、ゴミ侵入防止部を形成しても従来のようにホワールが発生することなく、安定した高速回転ができる。
したがって、耐久性に優れ、低騒音である流体動圧軸受にできる。
【００１１】
（３）前記（１）によって、安定性保持凹部とゴミ侵入防止部を形成すればよいので、構造が簡単で、容易に実施することができる。
【００１２】
（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【００１３】
（５）請求項３も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、最適状態で高速回転の安定性とゴミの侵入を阻止することができる。
【００１４】
（６）請求項４、５も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態より、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１ないし図７に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は本発明の流体動圧軸受を備えるモータで、このモータ１は外周部に複数個の取付け用のビス挿入孔２、２、２が形成されたベース板３と、このベース板３のほぼ中央部より上方へ突出するように固定されたシャフト４と、このシャフト４の両端部を除く両端部寄りの部位に形成されたへリングボーン型、ステップ型、スキュー型等のいずれかの多数個の動圧発生溝５、５を有する動圧発生部６、６と、前記シャフト４の外周部に動圧を発生させることができる軸受け隙間７を介して両端部が、該シャフト４の両端部に位置してゴミ進入防止部８、８となるように配置された回転可能なスリーブ９と、このスリーブ９の前記動圧発生部６、６の外側端部に内側端部が位置するように形成された、前記軸受け隙間７より大きいリング状の安定性保持凹部１０、１０と、前記スリーブ９の外周部に取付けられた永久磁石が配置されたロータ１１と、このロータ１１の外周部に位置するように前記ベース板３に固定状態で取付けられた、１巻、２重巻、３重巻等、本発明を実施する形態では３重巻の筒状のコアレス波形連続コイル１２と、このコアレス波形連続コイル１２の外周部に位置するように設けられたバックヨーク１３と、このバックヨーク１３および前記スリーブ９とロータ１１とを固定状態で支持するハブ１４と、このハブ１４あるいは前記バックヨーク１３、本発明を実施する形態ではバックヨーク１３にカバー１５とホルダー１６とによって取付けられた、前記シャフト４の軸心方向と直角方向の外方へ突出するカラーホイール１７と、前記ハブ１４の上部の凹部１８に固定されたリング状のスラストマグネット１９と、このスラストマグネット１９の内側部に吸着される上下方向のストッパーとしての機能をするように、前記シャフト４の上部に固定されたスラストマグネット２０とで構成されている。
【００１７】
上記構成のモータ１の流体動圧軸受は、スリーブ９の両端部とシャフト４の両端部は図７に示すように軸受け隙間７と同じ隙間のゴミ侵入防止部８、８となっているため、従来のように軸受け隙間７より大きく、該軸受け隙間７に動圧発生溝５、５の深さをプラスした寸法のゴミが侵入することがなく、該ゴミの侵入によるカジリを効率よく阻止できる。
また、図４に示す並進モードの偏芯率と偏芯角の軌跡や、図５に示す最終１回転の並進軌跡、図６に示す最終２回転の並進軌跡で明らかなように、安定性保持凹部１０、１０によって軸受けの安定性も低下することがないとともに、スリーブ９の外周部に回転構造の永久磁石が配置されたロータ１１とコアレス波形連続コイル１２の配置によって、回転力を発生する磁気回路からシャフト４とスリーブ９に加えられる有害な力は全くなくなり、スムーズに高速回転が可能となる。
[発明を実施するための異なる形態]
【００１８】
次に、図８ないし図１９に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
図８ないし図１０に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、動圧発生部６、６の外側端部にリング状の安定性保持凹部１０、１０を形成したシャフト４Ａと軸受け孔２１を形成しただけのスリーブ９Ａとを用いた点で、このようなシャフト４Ａとスリーブ９Ａを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２０】
図１１ないし図１３に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、安定性保持凹部１０、１０の内側端部より内側に多数個の動圧発生溝５Ａ、５Ａを有する動圧発生部６Ａ、６Ａを形成したスリーブ９Ｂと、外周部になにも形成されていないシャフト４Ｂとを用いた点で、このようなスリーブ９Ｂとシャフト４Ｂを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ１Ｂにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２１】
図１４ないし図１６に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第３の形態と主に異なる点は、リング状の安定性保持凹部１０、１０をシャフト４Ｃ側に形成し、動圧発生部６Ａ、６Ａだけ形成されたスリーブ９Ｃを用いた点で、このようなシャフト４Ｃとスリーブ９Ｃを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ１Ｃにしても、前記本発明を実施するための第３の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２２】
図１７ないし図１９に示す本発明を実施するための第５の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、開口端側のシャフト４Ｄに動圧発生部６を形成、またスリーブ９Ｄの対応する部位にリング状の安定性保持凹部１０を形成し、上部に開口のないハブ１４Aを用いた点で、このように構成したシャフト４Ｄ、スリーブ９Ｄおよびハブ１４Aを用いて構成した流体動圧軸受を備えるモータ１Ｄにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。
この発明を実施する形態は前記本発明を実施するための第２の形態、第３の形態、第４の形態にも同様に実施することができる。
【００２３】
なお、前記本発明を実施するための各形態では、シャフト４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄを固定するものについて説明したが、本発明はこれに限らず、スリーブ９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄを固定し、シャフト４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄを回転可能にしたものにも同様な作用効果が得られる。
また、前記本発明を実施する各形態ではコイルとしてコアレス波形連続コイルを用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外のコイルを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は流体動圧軸受および流体動圧軸受を備えるモータを製造する産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施するための最良の第１の形態の平面図。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図。
【図３】本発明を実施するための最良の第１の形態の要部説明図。
【図４】並進モードの偏芯率と偏芯角の軌跡を示す図。
【図５】最終１回転の並進軌跡の説明図。
【図６】最終２回転の並進軌跡の説明図。
【図７】ゴミの侵入を阻止する状態の説明図。
【図８】本発明を実施するための第２の形態の平面図。
【図９】図８の９−９線に沿う断面図。
【図１０】本発明を実施するための第２の形態の要部説明図。
【図１１】本発明を実施するための第３の形態の平面図。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿う断面図。
【図１３】本発明を実施するための第３の形態の要部説明図。
【図１４】本発明を実施するための第４の形態の平面図。
【図１５】図１４の１５−１５線に沿う断面図。
【図１６】本発明を実施するための第４の形態の要部説明図。
【図１７】本発明を実施するための第５の形態の平面図。
【図１８】図１７の１８−１８線に沿う断面図。
【図１９】本発明を実施するための第５の形態の要部説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：流体動圧軸受を備えるモータ、        
２：ビス挿入孔、              ３：ベース板、
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ：シャフト、
５、５Ａ：動圧発生溝、        ６：動圧発生部、
７：軸受け隙間、              ８：ゴミ侵入防止部、
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ：スリーブ、
１０：安定性保持凹部、        １１：ロータ、
１２：コアレス波形連続コイル、１３：バックヨーク、
１４、１４Ａ：ハブ、          １５：カバー、
１６：ホルダー、              １７：カラーホイール、
１８：凹部、                  １９：スラストマグネット、
２０：スラストマグネット、    ２１：軸受け孔。
【図１】
2007057048.tif 000003
【図２】
2007057048.tif 000004
【図３】
2007057048.tif 000005
【図４】
2007057048.tif 000006
【図５】
2007057048.tif 000007
【図６】
2007057048.tif 000008
【図７】
2007057048.tif 000009
【図８】
2007057048.tif 000010
【図９】
2007057048.tif 000011
【図１０】
2007057048.tif 000012
【図１１】
2007057048.tif 000013
【図１２】
2007057048.tif 000014
【図１３】
2007057048.tif 000015
【図１４】
2007057048.tif 000016
【図１５】
2007057048.tif 000017
【図１６】
2007057048.tif 000018
【図１７】
2007057048.tif 000019
【図１８】
2007057048.tif 000020
【図１９】
2007057048.tif 000021