JP3772442B2

JP3772442B2 - ディスク回転装置及びこれを備えたディスク記録装置

Info

Publication number: JP3772442B2
Application number: JP05584597A
Authority: JP
Inventors: 孝司園田; 浩昭斎藤; 隆文浅田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH10255389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する光学ディスク等に対し信号の記録再生を行うディスク記録装置に用いられる、動圧型流体軸受を用いたディスク回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下図面を参照しながら、従来のディスク回転装置の一例について説明する。図３は従来のディスク回転装置の断面図である。４１はベース、４２はスリーブで前記ベース４１に固定されている。前記スリーブ４２の片端部にはスラスト軸受板４３が配置されている。また、前記スリーブ４２には回転軸４４が回転自在に挿入され、前記回転軸４４には回転支持体４５が結合され、前記回転軸４４の外周面またはスリーブ内周面の少なくともい
ずれか一方にラジアル側動圧発生溝５０Ａ、５０Ｂを有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝５０Ａ、５０Ｂ及びスラスト軸受板４３は潤滑剤４６で充満されている。前記ベース４１にはモータステータ４７が、また前記回転支持体４５にはモータロータ４８を有している。前記回転支持体４５はディスク４９が取付け可能な形状になっている。
【０００３】
以上のように構成された従来のディスク回転装置について、以下その動作について説明する。まず、モータステータ４７に通電がされ、回転磁界が発生させられるとモータロータ４８は回転支持体４５を回転駆動する。この時回転支持体４５は回転軸４４、ディスク４９と共に回転する。この時、回転軸４４の回転により、ラジアル側動圧発生溝５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ潤滑剤４６をポンピングして圧力を発生し、回転軸４４はスリーブ４２に対し浮上して非接触回転を行う。
【０００４】
また、回転軸４４はほぼストレート形状で、スリーブ４２の内周には潤滑剤溜まりのための周溝５１が形成され、表面張力で潤滑剤を溜めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、次の様な問題点がある。図３において、スリーブが高速回転すると、スリーブ開放端部の潤滑剤に遠心力が働き４６Ａに示すように潤滑剤は流出し、潤滑剤溜まりは空になってしまう。従ってヘリングボーン形状の動圧発生溝５０Ａ、５０Ｂには、油膜切れが生じ、時にはコスレや、焼く付きを生じる事もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のディスク回転装置は、次の構成を有している。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の発明は、少なくとも一端がベースに固定されたスリーブと、前記スリーブの片端部に結合されたスラスト軸受板と、前記スリーブに回転自在に挿入された回転軸を有し、前記回転軸には回転支持体が結合され、前記回転軸の外周面またはスリーブ内周面の少なくともいずれか一方には一対のラジアル側動圧発生溝を有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝及びスラスト軸受板には潤滑剤が保持され、前記ベースにはモータステータが、また前記回転支持体にはモータロータを有するディスク回転装置であって、前記回転軸外周面には前記一対のラジアル側動圧発生溝に向かってそれぞれ軸径が太くなるテーパが設けられ、前記スリーブ内周面の、前記一対のラジアル側動圧発生溝の存在領域の中間部には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して、前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられた構成を有するものである。
【０００８】
また、本発明の第２の発明は、上記第１の発明の構成において、回転軸外周面に設けられたテーパに潤滑剤が保持された構成を有するものである。
【０００９】
また、本発明の第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成において、潤滑剤をフッ素系オイル、あるいはフッ素系オイルにグリスを加えたものとし、潤滑剤の飛散を抑制したものである。
【００１０】
さらに、本発明の第４の発明は、上記第１又は第２又は第３の発明の構成において、スリーブの潤滑剤開放端部近傍にシリコンレジンあるいはグリスを塗布した構成を有する。
【００１１】
本発明は、上記した構成によって、テーパ部が潤滑剤の溜まりになると共に、テーパ部に付着した潤滑剤が回転力により回転軸の軸方向に沿って、ラジアル側動圧発生溝に供給され、油膜切れが生じないこととなる。
【００１２】
また、潤滑剤の飛散が抑制されるとともに、停止時や逆さ姿勢の状態でも潤滑剤が外ににじみ出ることがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第一の実施形態におけるディスク回転装置について、図１〜図２を参照しながら説明する。
【００１４】
図１において、２１はベース、２２はスリーブで前記ベース２１に固定されている。前記スリーブ２２の片端部にはスラスト軸受板２３が配置されている。また、前記スリーブ２２には回転軸２４が回転自在に挿入され、前記回転軸２４には回転支持体２５が結合され、前記回転軸２４の外周面またはスリーブ２２の内周面の少なくともいずれか一方にラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂを有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂ及びスラスト軸受板２３には潤滑剤２６が充満されている。前記ベース２１にはモータステータ２７を、また前記回転支持体２５にはモータロータ２８を有している。前記回転支持体２５はディスク２９が取付け可能な形状になっている。更に、前記回転軸２４には前記動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂに向かって軸径が太くなるテーパ部３１Ａ、３１Ｂを有している。また、前記テーパ部３１Ａ、３１Ｂは潤滑剤で充満されている。更に図４に示すように、前記テーパ部３１Ｂに対向してスリーブ２２に底部が凹状のテーパ状円周溝２２Ａを設けた構成を有している。
【００１５】
以上のように構成されたディスク回転装置について、その動作を説明する。
【００１６】
まず、モータステータ２７に通電がされ、回転磁界が発生させられるとモータロータ２８は回転支持体２５を回転駆動する。この時回転支持体２５は回転軸２４、ディスク２９と共に回転する。この時、回転軸２４の回転により、ラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ潤滑剤２６をポンピングして圧力を発生し、回転軸２４はスリーブ２２に対し浮上して非接触回転を行う。
【００１７】
この時、図４に示すように、テーパ部３１Ａ、３１Ｂに溜まっていた潤滑剤２６は、回転により生じる遠心力によってテーパ部３１Ａ、３１Ｂの径の大きい方向すなわちラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂ側へ供給される。更にスリーブ２２には、テーパ部３１Ｂに対向してテーパ状円周溝２２Ａを設けているので、潤滑剤はラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂに確実に供給される。また、停止中はテーパ角度がゆるいので軸受部にとどまる。
【００１８】
以上のように、本実施形態によれば、モータの回転時においても、遠心力等によって流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に供給保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【００１９】
また、ラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂはスリーブ２２の内周に形成した場合について説明したが、回転軸２４の外周面に形成してもよい。
【００２０】
なお、本実施形態においては、スリーブ２２とベース２１は別部材である場合について説明したが、ダイキャスト構成品、プレス構成品等からなる完全な一体物であっても同じである。
【００２１】
次に、本発明の第二の実施形態におけるディスク回転装置について、説明する。構成については、第一の実施形態の場合と同じであるため説明は省略する。
【００２２】
図１、図２に示す構成において、前記潤滑剤２６としては、フッ素系オイルあるいは、フッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いている。あるいはスリーブ２２のオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成としてもよい。
【００２３】
上記構成において、回転軸２４の回転により、ラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ潤滑剤２６をポンピングして圧力を発生し、回転軸２４はスリーブ２２に対して浮上して非接触回転を行う。
【００２４】
この時、図２に示すように、テーパ部３１Ａ、３１Ｂに溜まっていた潤滑剤２６は、回転により生じる遠心力によってテーパ部３１Ａ、３１Ｂの径の大きい方向すなわちラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂ側へ供給される。そしてフッ素系オイルあるいはフッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いているため、その飛散が抑制できる。
【００２５】
また、停止中では、スリーブ２２のオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成を持つため、例えば逆さ姿勢になった場合でもシリコンあるいはグリスが前記オイルの流出を防ぐため、潤滑剤２６は軸受部にとどまる。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、モータの回転時においても、更にモータの停止時や逆さ姿勢の状態においても、流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【００２７】
また、ラジアル側動圧発生溝３０Ａ、３０Ｂはスリーブ２２の内周に形成した場合について説明したが、回転軸２４の外周面に形成してもよい。
【００２８】
なお、本実施形態においては、スリーブ２２とベース２１は別部材である場合について説明したが、ダイキャスト構成品、プレス構成品等からなる完全な一体物であっても同じである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、回転軸外周面に一対のラジアル側動圧発生溝に向かって軸径が太くなるテーパが設けられ、スリーブ内周面には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられていることにより、その外周部に存在する潤滑剤が飛散、流出するのを防ぎ、遠心力により潤滑剤を動圧発生溝に確実に供給することができ、しかもテーパ状円周溝が、一方の動圧発生溝側から他方の動圧発生溝側への潤滑剤の移動を抑制し、片方の動圧発生溝に潤滑剤が偏在することを防止するため、これらの効果が相まって油膜切れ、あるいは焼き付きを生じる事もなく、回転装置の信頼性を大幅に向上させる事ができる。
【００３０】
また、潤滑剤としてフッ素系オイルあるいはフッ素系オイルにグリスを加えた潤滑剤を用いているため、その飛散が抑制できるとともに、スリーブのオイル開放端部近傍にシリコンレジンあるいは、グリスを塗布した構成を持つ事により、停止時や逆さ姿勢の状態においても、流体軸受の潤滑剤が外へにじみ出すことなく、動圧発生溝に確実に保持され、長期にわたり安定した回転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるディスク回転装置の断面図
【図２】図１に示すディスク回転装置のスリーブの詳細図
【図３】従来のディスク回転装置の断面図
【符号の説明】
２２スリーブ
２２Ａテーパ状円周溝
２３スラスト軸受板
２４回転軸
２５回転支持体
２６潤滑剤
２７モータステータ
２８モータロータ
３０Ａ、３０Ｂラジアル側動圧発生溝
３１Ａ、３１Ｂテーパ部

Claims

少なくとも一端がベースに固定されたスリーブと、前記スリーブの片端部に結合されたスラスト軸受板と、前記スリーブに回転自在に挿入された回転軸を有し、前記回転軸には回転支持体が結合され、前記回転軸の外周面またはスリーブ内周面の少なくともいずれか一方には一対のラジアル側動圧発生溝を有し、これら前記ラジアル側動圧発生溝及びスラスト軸受板には潤滑剤が保持され、前記ベースにはモータステータが、また前記回転支持体にはモータロータを有するディスク回転装置であって、前記回転軸外周面には前記一対のラジアル側動圧発生溝に向かってそれぞれ軸径が太くなるテーパが設けられ、前記スリーブ内周面の、前記一対のラジアル側動圧発生溝の存在領域の中間部には、前記回転軸外周面に設けられたテーパに対向して、前記回転軸外周面に設けられたテーパとそれぞれ同方向のテーパを有するテーパ状円周溝が設けられていることを特徴とするディスク回転装置。
回転軸外周面に設けられたテーパに潤滑剤が保持されている請求項１記載のディスク回転装置。
潤滑剤がフッ素系オイル、あるいはフッ素系オイルにグリスを加えたものである請求項１又は２記載のディスク回転装置。
スリーブの潤滑剤開放端部近傍にシリコンレジンあるいはグリスを塗布した請求項１又は２又は３記載のディスク回転装置。
請求項１又は２又は３又は４記載のディスク回転装置を備え、回転支持体にディスクが取り付けられたディスク記録装置。