JP2001020944A - 流体動圧軸受及びスピンドルモータ - Google Patents
流体動圧軸受及びスピンドルモータInfo
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- JP2001020944A JP2001020944A JP11193692A JP19369299A JP2001020944A JP 2001020944 A JP2001020944 A JP 2001020944A JP 11193692 A JP11193692 A JP 11193692A JP 19369299 A JP19369299 A JP 19369299A JP 2001020944 A JP2001020944 A JP 2001020944A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の折り返し形スパイラル溝からなるスラ
スト動圧溝が形成されたスラスト軸受を少なくとも備え
た流体動圧軸受において、より大きな負荷容量と軸剛性
を実現すること。 【解決手段】 スラスト動圧溝Ｇ２のパターンを、１２
本の折り返し形スパイラル溝Ｇ２０を円周上に規則的に
配置して構成した。そして、内半径ｒ０の起点Ａから半
径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側に伸びた溝角βの内側ス
パイラル溝Ｇ２１を、起点から外側に向かう指数関数曲
線を描く略三角形の溝とした。また、折り返し点Ｂから
終点Ｃまで更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝
Ｇ２２を、折り返し点から外側に向かう指数関数曲線を
描く略矩形の溝とした。
スト動圧溝が形成されたスラスト軸受を少なくとも備え
た流体動圧軸受において、より大きな負荷容量と軸剛性
を実現すること。 【解決手段】 スラスト動圧溝Ｇ２のパターンを、１２
本の折り返し形スパイラル溝Ｇ２０を円周上に規則的に
配置して構成した。そして、内半径ｒ０の起点Ａから半
径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側に伸びた溝角βの内側ス
パイラル溝Ｇ２１を、起点から外側に向かう指数関数曲
線を描く略三角形の溝とした。また、折り返し点Ｂから
終点Ｃまで更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝
Ｇ２２を、折り返し点から外側に向かう指数関数曲線を
描く略矩形の溝とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体動圧軸受及び
これを用いたスピンドルモータに関し、特にスラスト流
体動圧軸受の構成部材に形成されるスパイラルのスラス
ト動圧溝の構造に関する。
これを用いたスピンドルモータに関し、特にスラスト流
体動圧軸受の構成部材に形成されるスパイラルのスラス
ト動圧溝の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体動圧軸受はシャフトとスリーブとの
間の数μｍ〜数１０μｍ程度の軸受隙間を含む微小隙間
に潤滑媒体（空気、潤滑油、水、液体Ｈeなど）が充填
され、軸受隙間を形成する２つの面の一方に深さ数μｍ
の規則的な動圧溝が形成されて構成されたもので、シャ
フトを回転させることによって潤滑媒体に動圧を発生さ
せ、シャフトに固着された回転体を浮上させながら回転
自在に支持するものである。
間の数μｍ〜数１０μｍ程度の軸受隙間を含む微小隙間
に潤滑媒体（空気、潤滑油、水、液体Ｈeなど）が充填
され、軸受隙間を形成する２つの面の一方に深さ数μｍ
の規則的な動圧溝が形成されて構成されたもので、シャ
フトを回転させることによって潤滑媒体に動圧を発生さ
せ、シャフトに固着された回転体を浮上させながら回転
自在に支持するものである。
【０００３】回転軸方向の負荷容量と軸剛性を確保する
ために用いられるスラスト動圧を発生させる深さ数μｍ
程度のスラスト動圧溝Ｇ２のパターンは、スラスト軸受
隙間を形成する２つの面の一方に形成されている。スラ
スト動圧溝Ｇ２のパターンは、例えば図４に示すヘリン
グボーン溝パターンであって、複数（ここでは１２本）
の折り返し形スパイラル溝Ｇ２０が円周方向に規則的に
配置されたものである。
ために用いられるスラスト動圧を発生させる深さ数μｍ
程度のスラスト動圧溝Ｇ２のパターンは、スラスト軸受
隙間を形成する２つの面の一方に形成されている。スラ
スト動圧溝Ｇ２のパターンは、例えば図４に示すヘリン
グボーン溝パターンであって、複数（ここでは１２本）
の折り返し形スパイラル溝Ｇ２０が円周方向に規則的に
配置されたものである。
【０００４】この折り返し形スパイラル溝Ｇ２０は、内
半径ｒ０の起点Ａから半径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝Ｇ２１と折り返し点
Ｂから更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝Ｇ２
２の２本の溝で形成されている。
半径ｒ０の起点Ａから半径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝Ｇ２１と折り返し点
Ｂから更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝Ｇ２
２の２本の溝で形成されている。
【０００５】図５を参照してより詳細に説明すると、内
側スパイラル溝Ｇ２１は起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ
１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ起点から内側に向
かう指数関数曲線を描く略三角形の溝であって、外側ス
パイラル溝Ｇ２２は折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１と
Ｃ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ折り返し点から外側に
向かう指数関数曲線を描く略矩形の溝である。即ち、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、内側スパイラ
ル溝Ｇ２１はｒ=ｒ０ exp (−tanβ) で表されるカー
ブを描く溝であり、外側スパイラル溝Ｇ２２はｒ=ｒ
０ exp (tanβ)で表されるカーブを描く溝である。
側スパイラル溝Ｇ２１は起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ
１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ起点から内側に向
かう指数関数曲線を描く略三角形の溝であって、外側ス
パイラル溝Ｇ２２は折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１と
Ｃ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ折り返し点から外側に
向かう指数関数曲線を描く略矩形の溝である。即ち、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、内側スパイラ
ル溝Ｇ２１はｒ=ｒ０ exp (−tanβ) で表されるカー
ブを描く溝であり、外側スパイラル溝Ｇ２２はｒ=ｒ
０ exp (tanβ)で表されるカーブを描く溝である。
【０００６】上述の形状の折り返し形スパイラル溝Ｇ２
０を複数個円周方向に規則的に配置してなるスラスト動
圧溝Ｇ２のパターンをスラスト部材上に形成して構成さ
れたスラスト流体動圧軸受は、広く採用されている実績
のあるものである。
０を複数個円周方向に規則的に配置してなるスラスト動
圧溝Ｇ２のパターンをスラスト部材上に形成して構成さ
れたスラスト流体動圧軸受は、広く採用されている実績
のあるものである。
【０００７】ところで、携帯型電子機器の普及に伴い、
これに搭載されて回転体の駆動源となるスピンドルモー
タは、更に小型化と薄形化が要求されるようになった。
これは、スピンドルモータの軸受である流体動圧軸受に
対する要求でもある。しかしながら、負荷容量と軸剛性
を減少させないで流体動圧軸受を小型化、薄形化するこ
とは、上述の従来のスラスト流体動圧軸受では殆ど不可
能である。
これに搭載されて回転体の駆動源となるスピンドルモー
タは、更に小型化と薄形化が要求されるようになった。
これは、スピンドルモータの軸受である流体動圧軸受に
対する要求でもある。しかしながら、負荷容量と軸剛性
を減少させないで流体動圧軸受を小型化、薄形化するこ
とは、上述の従来のスラスト流体動圧軸受では殆ど不可
能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、スラスト部材とスラスト押さえ部材を含み
且つこれら２つの部材のいずれか一方に複数の折り返し
形スパイラル溝からなるスラスト動圧溝が形成されたス
ラスト軸受を少なくとも備えた流体動圧軸受において、
軸受の寸法、回転数及び潤滑油の粘度を従来装置と同程
度にして比較した場合、より大きな負荷容量と軸剛性を
実現することである。
する課題は、スラスト部材とスラスト押さえ部材を含み
且つこれら２つの部材のいずれか一方に複数の折り返し
形スパイラル溝からなるスラスト動圧溝が形成されたス
ラスト軸受を少なくとも備えた流体動圧軸受において、
軸受の寸法、回転数及び潤滑油の粘度を従来装置と同程
度にして比較した場合、より大きな負荷容量と軸剛性を
実現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、内半径ｒ０の起点から半径ｒ１の折り返し点まで外
側に伸びた溝角βの内側スパイラル溝と前記折り返し点
から更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝とから
なる折り返し形スパイラル溝を円周方向に複数個規則的
に配置してスラスト動圧溝のパターンが形成されたスラ
スト軸受を少なくとも備えた流体動圧軸受において、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、前記内側スパ
イラル溝をｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ)で表される
カーブを描く形状の溝とし、且つ前記外側スパイラル溝
はｒ=ｒ０ exp (tanβ)で表されるカーブを描く形状の
溝とした。
に、内半径ｒ０の起点から半径ｒ１の折り返し点まで外
側に伸びた溝角βの内側スパイラル溝と前記折り返し点
から更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝とから
なる折り返し形スパイラル溝を円周方向に複数個規則的
に配置してスラスト動圧溝のパターンが形成されたスラ
スト軸受を少なくとも備えた流体動圧軸受において、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、前記内側スパ
イラル溝をｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ)で表される
カーブを描く形状の溝とし、且つ前記外側スパイラル溝
はｒ=ｒ０ exp (tanβ)で表されるカーブを描く形状の
溝とした。
【００１０】また、円柱部材にリング状スラスト部材が
圧入されて形成されたシャフトと、このシャフトを回転
自在に受けるスリーブと、環状スラスト押さえ部材とし
ても機能する環状蓋部材と、これらの軸受構成部材間に
形成された軸受隙間を含む微小隙間に充填された潤滑油
とを具備し、前記リング状スラスト部材の上面と下面に
は内半径ｒ０の起点から半径ｒ１の折り返し点まで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝と前記折り返し点か
ら更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝とからな
る折り返し形スパイラル溝を複数個規則的に配置したス
ラスト動圧溝がそれぞれ形成されて構成された流体動圧
軸受において、これらスパイラル溝の半径をｒとすると
き、前記内側スパイラル溝をｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−
tanβ)で表されるカーブを描く形状の溝とし、且つ前記
外側スパイラル溝はｒ=ｒ０ exp(tanβ) で表されるカ
ーブを描く形状の溝とした。
圧入されて形成されたシャフトと、このシャフトを回転
自在に受けるスリーブと、環状スラスト押さえ部材とし
ても機能する環状蓋部材と、これらの軸受構成部材間に
形成された軸受隙間を含む微小隙間に充填された潤滑油
とを具備し、前記リング状スラスト部材の上面と下面に
は内半径ｒ０の起点から半径ｒ１の折り返し点まで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝と前記折り返し点か
ら更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝とからな
る折り返し形スパイラル溝を複数個規則的に配置したス
ラスト動圧溝がそれぞれ形成されて構成された流体動圧
軸受において、これらスパイラル溝の半径をｒとすると
き、前記内側スパイラル溝をｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−
tanβ)で表されるカーブを描く形状の溝とし、且つ前記
外側スパイラル溝はｒ=ｒ０ exp(tanβ) で表されるカ
ーブを描く形状の溝とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１の本発明の一実施例の流体動
圧軸受は、円柱部材２にスラスト部材であるリング状ス
ラスト部材３が圧入されて形成されたフランジ付シャフ
ト１と、このフランジ付シャフト１が回転自在にして嵌
合する段付円筒状スリーブ４と、スラスト押さえ部材と
しても機能する環状蓋部材５とから構成されている。こ
れらの軸受構成部材間に形成された微小隙間Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５には潤滑油Ｆが充填されてい
る。円柱部材２の上側の外周面と環状蓋部材５の内周面
との間に形成されたテーパー状微小隙間Ｓは、毛細管現
象と表面張力を利用して潤滑油Ｆが外部に漏出しないよ
うに機能するキャピラリーシールである。
圧軸受は、円柱部材２にスラスト部材であるリング状ス
ラスト部材３が圧入されて形成されたフランジ付シャフ
ト１と、このフランジ付シャフト１が回転自在にして嵌
合する段付円筒状スリーブ４と、スラスト押さえ部材と
しても機能する環状蓋部材５とから構成されている。こ
れらの軸受構成部材間に形成された微小隙間Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５には潤滑油Ｆが充填されてい
る。円柱部材２の上側の外周面と環状蓋部材５の内周面
との間に形成されたテーパー状微小隙間Ｓは、毛細管現
象と表面張力を利用して潤滑油Ｆが外部に漏出しないよ
うに機能するキャピラリーシールである。
【００１２】ラジアル軸受隙間を形成する円柱部材２の
下側の外周面にはヘリングボーン溝の如きラジアル動圧
溝Ｇ１のパターンが形成され、また段付スリーブ４の小
径円筒部の内周面は平坦面とされている。
下側の外周面にはヘリングボーン溝の如きラジアル動圧
溝Ｇ１のパターンが形成され、また段付スリーブ４の小
径円筒部の内周面は平坦面とされている。
【００１３】スラスト軸受隙間は、リング状フランジ部
３の上面と環状蓋部材５の下面とで形成する第１のスラ
スト軸受隙間と、リング状フランジ部３の下面と段付円
筒状スリーブ４の大径円筒部の底面とで形成する第２の
スラスト軸受隙間の２つである。リング状フランジ部３
の上面と下面には、図２及び図３に示すスラスト動圧溝
Ｇ２のパターンがそれぞれ形成され、また環状蓋部材５
の下面と段付円筒状スリーブ４の大径円筒部の底面はい
ずれも平坦面とされている。
３の上面と環状蓋部材５の下面とで形成する第１のスラ
スト軸受隙間と、リング状フランジ部３の下面と段付円
筒状スリーブ４の大径円筒部の底面とで形成する第２の
スラスト軸受隙間の２つである。リング状フランジ部３
の上面と下面には、図２及び図３に示すスラスト動圧溝
Ｇ２のパターンがそれぞれ形成され、また環状蓋部材５
の下面と段付円筒状スリーブ４の大径円筒部の底面はい
ずれも平坦面とされている。
【００１４】本発明において採用されているスラスト動
圧溝Ｇ２は、図２に示す如き溝パターンであって、複数
（ここでは１２本）の深さ数μｍ程度の折り返し形スパ
イラル溝Ｇ２０が円周方向に規則的に配置されたもので
ある。
圧溝Ｇ２は、図２に示す如き溝パターンであって、複数
（ここでは１２本）の深さ数μｍ程度の折り返し形スパ
イラル溝Ｇ２０が円周方向に規則的に配置されたもので
ある。
【００１５】この折り返し形スパイラル溝Ｇ２０は、内
半径ｒ０の起点Ａから半径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝Ｇ２１と、折り返し
点Ｂから更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝Ｇ
２２の２本の溝で形成されている。
半径ｒ０の起点Ａから半径ｒ１の折り返し点Ｂまで外側
に伸びた溝角βの内側スパイラル溝Ｇ２１と、折り返し
点Ｂから更に外側に伸びた溝角βの外側スパイラル溝Ｇ
２２の２本の溝で形成されている。
【００１６】図３を参照してより詳細に説明すると、内
側スパイラル溝Ｇ２１は起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ
１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ起点から外側に向
かう指数関数曲線を描く略三角形の溝であって、外側ス
パイラル溝Ｇ２２は折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１、
Ｃ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ折り返し点から外側に
向かう指数関数曲線を描く略矩形の溝である。即ち、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、内側スパイラ
ル溝Ｇ２１はｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ)で表され
るカーブを描く溝であり、外側スパイラル溝Ｇ２２はｒ
=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞれ表されるカーブを描く溝
である。
側スパイラル溝Ｇ２１は起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ
１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ起点から外側に向
かう指数関数曲線を描く略三角形の溝であって、外側ス
パイラル溝Ｇ２２は折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１、
Ｃ２の４点を結ぶ線で囲まれ且つ折り返し点から外側に
向かう指数関数曲線を描く略矩形の溝である。即ち、こ
れらスパイラル溝の半径をｒとするとき、内側スパイラ
ル溝Ｇ２１はｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ)で表され
るカーブを描く溝であり、外側スパイラル溝Ｇ２２はｒ
=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞれ表されるカーブを描く溝
である。
【００１７】図２及び図３に示す本発明に採用されてい
る折り返し形スパイラル溝Ｇ２０と、図４及び図５に示
す従来の装置に採用されている折り返し形スパイラル溝
Ｇ２０とを比較すると、外側スパイラル溝Ｇ２２は共に
折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１、Ｃ２の４点を結ぶ線
で囲まれ且つ折り返し点から外側に向かう指数関数曲線
を描く略矩形の溝、即ちｒ=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞ
れ表されるカーブを描く溝である。しかしながら、内側
スパイラル溝Ｇ２１は相違している。
る折り返し形スパイラル溝Ｇ２０と、図４及び図５に示
す従来の装置に採用されている折り返し形スパイラル溝
Ｇ２０とを比較すると、外側スパイラル溝Ｇ２２は共に
折り返し点Ｂ１、Ｂ２と終点Ｃ１、Ｃ２の４点を結ぶ線
で囲まれ且つ折り返し点から外側に向かう指数関数曲線
を描く略矩形の溝、即ちｒ=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞ
れ表されるカーブを描く溝である。しかしながら、内側
スパイラル溝Ｇ２１は相違している。
【００１８】即ち、本発明における内側スパイラル溝Ｇ
２１は、起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ１、Ｂ２の４点
を結ぶ線で囲まれ且つ起点から外側に向かう指数関数曲
線を描く略三角形の溝、即ちｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−
tanβ)で表されるカーブを描く溝である。これに対し、
従来の装置における内側スパイラル溝Ｇ２１は、起点Ａ
１、Ａ２と折り返し点Ｂ１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲ま
れ且つ起点から内側に向かう指数関数曲線を描く略三角
形の溝、即ちｒ=ｒ０ exp (−tanβ)で表されるカーブ
を描く溝である。
２１は、起点Ａ１、Ａ２と折り返し点Ｂ１、Ｂ２の４点
を結ぶ線で囲まれ且つ起点から外側に向かう指数関数曲
線を描く略三角形の溝、即ちｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−
tanβ)で表されるカーブを描く溝である。これに対し、
従来の装置における内側スパイラル溝Ｇ２１は、起点Ａ
１、Ａ２と折り返し点Ｂ１、Ｂ２の４点を結ぶ線で囲ま
れ且つ起点から内側に向かう指数関数曲線を描く略三角
形の溝、即ちｒ=ｒ０ exp (−tanβ)で表されるカーブ
を描く溝である。
【００１９】ここで、本発明の性能について説明する。
外形７mm、内径２．５mm、軸受隙間６μm、溝角２０de
g、溝深さ６μm、溝本数１２本という設計条件で、且つ
同一の潤滑油を用いて、図２に示す溝パターンのスラス
ト動圧溝を用いた本発明に係るスラスト流体動圧軸受
と、図４に示す溝パターンのスラスト動圧溝を用いた従
来型のスラスト流体動圧軸受を作製し、４５００rpmで
回転させた。その結果、従来型のスラスト流体動圧軸受
における負荷容量は７０gであったのに対し、本発明に
係るスラスト流体動圧軸受における負荷容量は１００g
と、およそ１．５倍と大幅に増加した。
外形７mm、内径２．５mm、軸受隙間６μm、溝角２０de
g、溝深さ６μm、溝本数１２本という設計条件で、且つ
同一の潤滑油を用いて、図２に示す溝パターンのスラス
ト動圧溝を用いた本発明に係るスラスト流体動圧軸受
と、図４に示す溝パターンのスラスト動圧溝を用いた従
来型のスラスト流体動圧軸受を作製し、４５００rpmで
回転させた。その結果、従来型のスラスト流体動圧軸受
における負荷容量は７０gであったのに対し、本発明に
係るスラスト流体動圧軸受における負荷容量は１００g
と、およそ１．５倍と大幅に増加した。
【００２０】使用する潤滑油の粘度や回転数や軸受の寸
法によって動圧溝パラメータは異なってくるし、作製し
た動圧溝の特性は作製精度や評価方法で異なってくる
が、各々の条件に対して最適化して作製した本発明に係
るパターン溝を用いたスラスト流体動圧軸受の負荷容量
および軸剛性は、従来のヘリングボーン溝を用いて作製
した従来型のスラスト流体動圧軸受のおよそ１．５倍と
大幅に増加した。なお、この場合、折り返し半径の内側
では溝と丘の幅の比は一定にならない。
法によって動圧溝パラメータは異なってくるし、作製し
た動圧溝の特性は作製精度や評価方法で異なってくる
が、各々の条件に対して最適化して作製した本発明に係
るパターン溝を用いたスラスト流体動圧軸受の負荷容量
および軸剛性は、従来のヘリングボーン溝を用いて作製
した従来型のスラスト流体動圧軸受のおよそ１．５倍と
大幅に増加した。なお、この場合、折り返し半径の内側
では溝と丘の幅の比は一定にならない。
【００２１】本発明に係るスピンドルモータは図１の流
体動圧軸受によってロータがステータに回転自在に支持
されたものであり、例えば、前記流体動圧軸受と、前記
流体動圧軸受のシャフトに同心にして固着されたカップ
状ハブと、このカップ状ハブのスカート部の内周面に取
り付けられたロータ磁石と、前記流体動圧軸受のスリー
ブの外周面に取り付けられ且つ前記ロータ磁石と協動し
て回転力を発生させるステータコイルと、モータ基板と
から構成されている。
体動圧軸受によってロータがステータに回転自在に支持
されたものであり、例えば、前記流体動圧軸受と、前記
流体動圧軸受のシャフトに同心にして固着されたカップ
状ハブと、このカップ状ハブのスカート部の内周面に取
り付けられたロータ磁石と、前記流体動圧軸受のスリー
ブの外周面に取り付けられ且つ前記ロータ磁石と協動し
て回転力を発生させるステータコイルと、モータ基板と
から構成されている。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、複数の折り返し形スパイ
ラル溝からなるスラスト動圧溝が形成されたスラスト軸
受を少なくとも備えた流体動圧軸受の軸剛性と負荷容量
が大幅に増加した。従って、軸受のサイズ、回転数及び
潤滑油の粘性係数を従来装置と同程度にして比較した場
合、従来よりも大きな負荷容量と軸剛性を実現すること
ができるので、スピンドルモータの小型化、薄形化が可
能となった。
ラル溝からなるスラスト動圧溝が形成されたスラスト軸
受を少なくとも備えた流体動圧軸受の軸剛性と負荷容量
が大幅に増加した。従って、軸受のサイズ、回転数及び
潤滑油の粘性係数を従来装置と同程度にして比較した場
合、従来よりも大きな負荷容量と軸剛性を実現すること
ができるので、スピンドルモータの小型化、薄形化が可
能となった。
【図１】本発明に係る流体動圧軸受の一実施例の縦断面
図である。
図である。
【図２】図１の流体動圧軸受に採用されているスラスト
動圧溝パターンが形成されたスラスト部材の平面図であ
る。
動圧溝パターンが形成されたスラスト部材の平面図であ
る。
【図３】本発明に係る折り返し形スパイラル溝の説明図
である。
である。
【図４】従来の流体動圧軸受に採用されているスラスト
動圧溝パターンが形成されたスラスト部材の平面図であ
る。
動圧溝パターンが形成されたスラスト部材の平面図であ
る。
【図５】従来型の折り返し形スパイラル溝の説明図であ
る。
る。
１ フランジ付シャフト ２ 円柱部材 ３ リング状スラスト部材 ４ 円筒状スリーブ ５ 環状蓋部材 Ａ１、Ａ２ 起点 Ｂ１、Ｂ２ 折り返し点 Ｃ１、Ｃ２ 終点 Ｄ 中心点 ｒ スパイラル溝の半径 ｒ０ 起点円の半径 ｒ１ 折り返し点円の半径 Ｇ１ ラジアル動圧溝 Ｇ２ スラスト動圧溝 Ｇ２０ 折り返し形スパイラル溝 Ｇ２１ 内側スパイラル溝 Ｇ２２ 外側スパイラル溝 Ｓ キャピラリーシール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 敦司 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番 セイ コーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 似鳥 幸司 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番 セイ コーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA04 BA08 BA09 CA03 5H607 BB01 BB14 BB25 CC01 DD03 EE10 GG03 GG07 GG12 GG15
Claims (3)
- 【請求項１】スラスト部材とスラスト押さえ部材を含み
且つこれら２つの部材のいずれか一方に複数の折り返し
形スパイラル溝からなるスラスト動圧溝のパターンが形
成されたスラスト軸受を少なくとも備えた流体動圧軸受
において、前記折り返し形スパイラル溝は内半径ｒ０の
起点から半径ｒ１の折り返し点まで外側に伸びた溝角β
の内側スパイラル溝と前記折り返し点から更に外側に伸
びた溝角βの外側スパイラル溝とからなり、これらスパ
イラル溝の半径をｒとするとき、前記内側スパイラル溝
はｒ=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ) で且つ前記外側ス
パイラル溝はｒ=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞれ表される
形状の溝であることを特徴とする流体動圧軸受。 - 【請求項２】円柱部材にリング状スラスト部材が圧入さ
れて形成されたシャフトと、このシャフトを回転自在に
受けるスリーブと、スラスト押さえ部材としても機能す
る環状蓋部材と、これらの軸受構成部材間に形成された
軸受隙間を含む微小隙間に充填された潤滑油とを具備
し、前記リング状スラスト部材の上面と下面には複数の
折り返し形スパイラル溝からなるスラスト動圧溝のパタ
ーンがそれぞれ形成されて構成された流体動圧軸受にお
いて、前記折り返し形スパイラル溝は内半径ｒ０の起点
から半径ｒ１の折り返し点まで外側に伸びた溝角βの内
側スパイラル溝と前記折り返し点から更に外側に伸びた
溝角βの外側スパイラル溝とからなり、これらスパイラ
ル溝の半径をｒとするとき、前記内側スパイラル溝はｒ
=２ｒ１−ｒ０ exp (−tanβ) で且つ前記外側スパイ
ラル溝はｒ=ｒ０ exp (tanβ)でそれぞれ表される形状
の溝であることを特徴とする流体動圧軸受。 - 【請求項３】請求項１又は２の流体動圧軸受によってロ
ータがステータに回転自在に支持されたスピンドルモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11193692A JP2001020944A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11193692A JP2001020944A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020944A true JP2001020944A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16312202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11193692A Pending JP2001020944A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001020944A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295457A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Nippon Densan Corp | 動圧軸受装置、回転駆動装置および記録装置ならびに動圧軸受装置の製造方法 |
| WO2005046027A1 (en) * | 2003-11-05 | 2005-05-19 | G & W Technologies, Inc. | Fluid dynamic bearing motor |
| KR100570056B1 (ko) * | 1999-08-17 | 2006-04-10 | 삼성전자주식회사 | 곡면 그루브를 갖는 스핀들 모터의 동압베어링 |
-
1999
- 1999-07-07 JP JP11193692A patent/JP2001020944A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100570056B1 (ko) * | 1999-08-17 | 2006-04-10 | 삼성전자주식회사 | 곡면 그루브를 갖는 스핀들 모터의 동압베어링 |
| JP2002295457A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Nippon Densan Corp | 動圧軸受装置、回転駆動装置および記録装置ならびに動圧軸受装置の製造方法 |
| JP4581283B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2010-11-17 | 日本電産株式会社 | 動圧軸受装置、回転駆動装置および記録装置 |
| WO2005046027A1 (en) * | 2003-11-05 | 2005-05-19 | G & W Technologies, Inc. | Fluid dynamic bearing motor |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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