JP2001140862A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラスト動圧溝が上面と下面に且つラジアル
動圧溝が外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこの
リング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ付
シャフトを有する流体動圧軸受において、潤滑油の適正
な分配と円滑な流動を行わせること。 【解決手段】 流体動圧軸受を、スラスト動圧溝Ｇ２が
その上面と下面に且つラジアル動圧溝Ｇ１がその外周面
にそれぞれ形成されたリング部材３とこのリング部材３
に圧入された円柱部材２とからなるフランジ付シャフト
１と、このフランジ付シャフト１が回転自在に嵌合する
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とで構成した。そして、リング部材３には、
その外周面の上下エッジ部分から半径方向内側に斜めに
伸びた複数の一対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１、Ｑ２２を
周方向に複数対等間隔に形成した。また、シャフト１の
底面の回転中心の近傍に潤滑油溜穴Ｑ２３を縦方向に少
なくとも１ケ所形成した。これらの潤滑油溜穴Ｑ２１、
Ｑ２２の奥部Ｂおよび潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄには撥
油処理を施して、気泡を滞留させ易くした。
動圧溝が外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこの
リング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ付
シャフトを有する流体動圧軸受において、潤滑油の適正
な分配と円滑な流動を行わせること。 【解決手段】 流体動圧軸受を、スラスト動圧溝Ｇ２が
その上面と下面に且つラジアル動圧溝Ｇ１がその外周面
にそれぞれ形成されたリング部材３とこのリング部材３
に圧入された円柱部材２とからなるフランジ付シャフト
１と、このフランジ付シャフト１が回転自在に嵌合する
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とで構成した。そして、リング部材３には、
その外周面の上下エッジ部分から半径方向内側に斜めに
伸びた複数の一対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１、Ｑ２２を
周方向に複数対等間隔に形成した。また、シャフト１の
底面の回転中心の近傍に潤滑油溜穴Ｑ２３を縦方向に少
なくとも１ケ所形成した。これらの潤滑油溜穴Ｑ２１、
Ｑ２２の奥部Ｂおよび潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄには撥
油処理を施して、気泡を滞留させ易くした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラスト動圧溝が
その上面と下面に且つラジアル動圧溝がその外周面にそ
れぞれ形成されたリング部材とこのリング部材に圧入さ
れた円柱部材とからなるフランジ付シャフトと、このフ
ランジ付シャフトが回転自在に嵌合するスリーブとを基
本構成部材とする流体動圧軸受、換言すれば１個のリン
グ部材をスラスト動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材
に兼用した流体動圧軸受であって、薄形の小型スピンド
ルモータに適した流体動圧軸受に関する。
その上面と下面に且つラジアル動圧溝がその外周面にそ
れぞれ形成されたリング部材とこのリング部材に圧入さ
れた円柱部材とからなるフランジ付シャフトと、このフ
ランジ付シャフトが回転自在に嵌合するスリーブとを基
本構成部材とする流体動圧軸受、換言すれば１個のリン
グ部材をスラスト動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材
に兼用した流体動圧軸受であって、薄形の小型スピンド
ルモータに適した流体動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に示す従来の流体動圧軸受は、フラ
ンジ付シャフトを有する流体動圧軸受であって、円柱部
材２にスラスト部材であるリング部材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
た円盤状微小隙間ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＶ２、及び環状隙
間ＲＲ、ＲＶ１には潤滑油が充填されている。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。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が形成さ
れ、リング部材３の上面と下面にはヘリングボーン溝の
如きスパイラルのスラスト動圧溝Ｇ２がそれぞれ形成さ
れている。
ンジ付シャフトを有する流体動圧軸受であって、円柱部
材２にスラスト部材であるリング部材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
た円盤状微小隙間ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＶ２、及び環状隙
間ＲＲ、ＲＶ１には潤滑油が充填されている。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。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が形成さ
れ、リング部材３の上面と下面にはヘリングボーン溝の
如きスパイラルのスラスト動圧溝Ｇ２がそれぞれ形成さ
れている。
【０００３】円盤状微小隙間ＲＳ１とＲＳ２は第１スラ
スト軸受隙間と第２スラスト軸受隙間としてそれぞれ機
能し、且つ環状微小隙間ＲＲはラジアル軸受隙間として
機能する。これらの軸受隙間の間隔は、流体動圧軸受の
サイズ、回転数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数μ
ｍから数１００μｍである。また、潤滑油溜として機能
する環状微小隙間ＲＶ１と円盤状微小隙間ＲＶ２の間隔
は、軸受隙間の数倍程度である。
スト軸受隙間と第２スラスト軸受隙間としてそれぞれ機
能し、且つ環状微小隙間ＲＲはラジアル軸受隙間として
機能する。これらの軸受隙間の間隔は、流体動圧軸受の
サイズ、回転数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数μ
ｍから数１００μｍである。また、潤滑油溜として機能
する環状微小隙間ＲＶ１と円盤状微小隙間ＲＶ２の間隔
は、軸受隙間の数倍程度である。
【０００４】図６に示す従来の流体動圧軸受は、スラス
ト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部は隣接しているが、
回転軸方向に上下に分かれている。このため、スラスト
動圧軸受部の潤滑油溜は環状微小隙間ＲＶ１が、ラジア
ル動圧軸受部の潤滑油溜は円盤状微小隙間ＲＶ２がそれ
ぞれ担うことになる。従って、軸受の回転中は潤滑油は
矢印の方向に流れ、潤滑油の分配と流動は理論的には適
正に行われている。しかしながら、実際の装置では必ず
しも適正ではない。
ト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部は隣接しているが、
回転軸方向に上下に分かれている。このため、スラスト
動圧軸受部の潤滑油溜は環状微小隙間ＲＶ１が、ラジア
ル動圧軸受部の潤滑油溜は円盤状微小隙間ＲＶ２がそれ
ぞれ担うことになる。従って、軸受の回転中は潤滑油は
矢印の方向に流れ、潤滑油の分配と流動は理論的には適
正に行われている。しかしながら、実際の装置では必ず
しも適正ではない。
【０００５】携帯型電子機器の急速な普及に伴って、そ
の回転駆動源であるスピンドルモータに小型化と軽量化
の要求がなされてきた。その結果、スピンドルモータの
軸受に広く採用されている流体動圧軸受には更なる小型
化と軽量化が要求されるようになった。そこで、図５に
示す如く、リング部材３の外周面と対応するスリーブ４
の内周面との間の微小隙間ＲＲをラジアル軸受隙間と
し、円柱部材２の下側を大幅に短くした流体動圧軸受、
換言すればリング部材３にスラスト動圧軸受部とラジア
ル動圧軸受部の両方の軸受部材として機能させる流体動
圧軸受が提案された。
の回転駆動源であるスピンドルモータに小型化と軽量化
の要求がなされてきた。その結果、スピンドルモータの
軸受に広く採用されている流体動圧軸受には更なる小型
化と軽量化が要求されるようになった。そこで、図５に
示す如く、リング部材３の外周面と対応するスリーブ４
の内周面との間の微小隙間ＲＲをラジアル軸受隙間と
し、円柱部材２の下側を大幅に短くした流体動圧軸受、
換言すればリング部材３にスラスト動圧軸受部とラジア
ル動圧軸受部の両方の軸受部材として機能させる流体動
圧軸受が提案された。
【０００６】ところが、図５に示す流体動圧軸受におい
ては、円柱部材２の下端面とスリーブ４の底面との間に
形成された円盤状微小隙間ＲＲが潤滑油溜となる。従っ
て、唯一の共用の潤滑油溜である円盤状微小隙間ＲＲか
ら、スラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部に潤滑油
を適正に分配して供給しなければならないが、潤滑油溜
の容量が十分でないために、動圧発生に必要な潤滑油を
供給することが極めて困難であるという問題がある。
ては、円柱部材２の下端面とスリーブ４の底面との間に
形成された円盤状微小隙間ＲＲが潤滑油溜となる。従っ
て、唯一の共用の潤滑油溜である円盤状微小隙間ＲＲか
ら、スラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部に潤滑油
を適正に分配して供給しなければならないが、潤滑油溜
の容量が十分でないために、動圧発生に必要な潤滑油を
供給することが極めて困難であるという問題がある。
【０００７】また、図５に示す流体動圧軸受において
は、その動圧分布は図４の如くリング部材３の上面と下
面にスラスト動圧がそれぞれ発生すると共に、リング部
材３の外周面にラジアル動圧が発生する。このため、第
１スラスト軸受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間ＲＲとの
境界部Ｃ１と、第１スラスト軸受隙間ＲＳ２とラジアル
軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ２、及び円盤状微小隙間ＲＶ
において、負圧（大気圧以下）を生じ、気泡が発生し易
い。この気泡が潤滑油の円滑な流動を阻害するという問
題もある。即ち、小さな気泡が集まれば大きな気泡とな
る。微小隙間の間隔を超えるような、そうでなくてもそ
れに近い大きさに気泡が育ってしまえば、潤滑油の流動
が妨げられ、動圧軸受として機能しなくなってしまい、
場合によっては焼き付き等の事故となってしまう。
は、その動圧分布は図４の如くリング部材３の上面と下
面にスラスト動圧がそれぞれ発生すると共に、リング部
材３の外周面にラジアル動圧が発生する。このため、第
１スラスト軸受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間ＲＲとの
境界部Ｃ１と、第１スラスト軸受隙間ＲＳ２とラジアル
軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ２、及び円盤状微小隙間ＲＶ
において、負圧（大気圧以下）を生じ、気泡が発生し易
い。この気泡が潤滑油の円滑な流動を阻害するという問
題もある。即ち、小さな気泡が集まれば大きな気泡とな
る。微小隙間の間隔を超えるような、そうでなくてもそ
れに近い大きさに気泡が育ってしまえば、潤滑油の流動
が妨げられ、動圧軸受として機能しなくなってしまい、
場合によっては焼き付き等の事故となってしまう。
【０００８】そこで、従来の流体動圧軸受では、この気
泡に関わる問題を解決する様々な方法が開発ないし提案
されている。例えば特開平１０−３３９３２０号公報に
開示されている方法は、これを図６の従来の流体動圧軸
受に適用すれば、潤滑油溜である環状微小隙間ＲＶ１を
その軸方向中央部を大きな空間（第１の潤滑油溜）とし
且つ隣接する上下の部分を相対的に小さな空間（第２の
潤滑油溜）として形成し、これによって気泡を第１の潤
滑油溜に滞留させるようにしたものである。しかしなが
ら、この方法は環状微小隙間ＲＲがラジアル軸受隙間と
なる図５の流体動圧軸受には適用できない。
泡に関わる問題を解決する様々な方法が開発ないし提案
されている。例えば特開平１０−３３９３２０号公報に
開示されている方法は、これを図６の従来の流体動圧軸
受に適用すれば、潤滑油溜である環状微小隙間ＲＶ１を
その軸方向中央部を大きな空間（第１の潤滑油溜）とし
且つ隣接する上下の部分を相対的に小さな空間（第２の
潤滑油溜）として形成し、これによって気泡を第１の潤
滑油溜に滞留させるようにしたものである。しかしなが
ら、この方法は環状微小隙間ＲＲがラジアル軸受隙間と
なる図５の流体動圧軸受には適用できない。
【０００９】
【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、スラスト動圧溝が上面と下面に且つラジア
ル動圧溝が外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこ
のリング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ
付シャフトと、このフランジ付シャフトが回転自在に嵌
合するスリーブとを基本構成部材とする流体動圧軸受、
換言すれば１個のリング部材をスラスト動圧軸受部材と
ラジアル動圧軸受部材に兼用した流体動圧軸受におい
て、潤滑油の適正な分配と円滑な流動を行わせ、焼き付
き等の事故を防止することである。
する課題は、スラスト動圧溝が上面と下面に且つラジア
ル動圧溝が外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこ
のリング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ
付シャフトと、このフランジ付シャフトが回転自在に嵌
合するスリーブとを基本構成部材とする流体動圧軸受、
換言すれば１個のリング部材をスラスト動圧軸受部材と
ラジアル動圧軸受部材に兼用した流体動圧軸受におい
て、潤滑油の適正な分配と円滑な流動を行わせ、焼き付
き等の事故を防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、スラスト動圧溝がその上面と下面に且つラジアル動
圧溝がその外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこ
のリング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ
付シャフトと、このフランジ付シャフトが回転自在に嵌
合するスリーブとを基本構成部材として構成された流体
動圧軸受において、前記リング部材にはその外周面の上
下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一
対の細長い潤滑油溜穴を周方向に等間隔に形成し、かつ
前記シャフト底面の回転中心の近傍に潤滑油溜穴を縦方
向に少なくとも１ケ所形成した。
に、スラスト動圧溝がその上面と下面に且つラジアル動
圧溝がその外周面にそれぞれ形成されたリング部材とこ
のリング部材に圧入された円柱部材とからなるフランジ
付シャフトと、このフランジ付シャフトが回転自在に嵌
合するスリーブとを基本構成部材として構成された流体
動圧軸受において、前記リング部材にはその外周面の上
下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一
対の細長い潤滑油溜穴を周方向に等間隔に形成し、かつ
前記シャフト底面の回転中心の近傍に潤滑油溜穴を縦方
向に少なくとも１ケ所形成した。
【００１１】また、前記一対の細長い潤滑油溜穴をその
奥の部分を相互に連通して形成した。
奥の部分を相互に連通して形成した。
【００１２】更にまた、前記細長い潤滑油溜穴および前
記シャフト底面の潤滑油溜穴にはその奥部に撥油処理を
施した。
記シャフト底面の潤滑油溜穴にはその奥部に撥油処理を
施した。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例の流体動圧軸
受は、微小隙間を誇張して示した図１の縦断面図に示す
通り、リング部材３と円柱部材２とからなるフランジ付
シャフト１と、このフランジ付シャフト１を受けるスリ
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。リング部材３の上面と下
面には図８に示すヘリングボーン溝の如きスパイラルの
スラスト動圧溝Ｇ２がプレスやエッチング等により形成
され、且つ円柱部材２の外周面には図７に示すヘリング
ボーン溝の如きラジアル動圧溝Ｇ１が転造等により形成
されている。更にこれらの軸受構成部材間に形成された
円盤状微小隙間ＲＳ１、ＲＳ２、略円盤状微小隙間Ｒ
Ｖ、環状隙間ＲＲ、及び複数対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２
１とＱ２２およびシャフト底面の潤滑油溜穴Ｑ２３には
潤滑油が真空注入法により注入され、充填されている。
受は、微小隙間を誇張して示した図１の縦断面図に示す
通り、リング部材３と円柱部材２とからなるフランジ付
シャフト１と、このフランジ付シャフト１を受けるスリ
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。リング部材３の上面と下
面には図８に示すヘリングボーン溝の如きスパイラルの
スラスト動圧溝Ｇ２がプレスやエッチング等により形成
され、且つ円柱部材２の外周面には図７に示すヘリング
ボーン溝の如きラジアル動圧溝Ｇ１が転造等により形成
されている。更にこれらの軸受構成部材間に形成された
円盤状微小隙間ＲＳ１、ＲＳ２、略円盤状微小隙間Ｒ
Ｖ、環状隙間ＲＲ、及び複数対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２
１とＱ２２およびシャフト底面の潤滑油溜穴Ｑ２３には
潤滑油が真空注入法により注入され、充填されている。
【００１４】細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２は、リン
グ部材３にその外周面の上下エッジ部分から半径方向内
側に斜めに伸びた一対の細長い潤滑油溜穴であって、周
方向に複数対が等間隔にドリル等により形成されたもの
である。細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２のそれぞれの
奥部Ｂには、潤滑油を撥じく撥油剤が塗布されている。
グ部材３にその外周面の上下エッジ部分から半径方向内
側に斜めに伸びた一対の細長い潤滑油溜穴であって、周
方向に複数対が等間隔にドリル等により形成されたもの
である。細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２のそれぞれの
奥部Ｂには、潤滑油を撥じく撥油剤が塗布されている。
【００１５】円盤状微小隙間ＲＳ１とＲＳ２は第１スラ
スト軸受隙間と第２スラスト軸受としてそれぞれ機能
し、且つ環状微小隙間ＲＲはラジアル軸受隙間として機
能する。これらの軸受隙間の間隔は、流体動圧軸受のサ
イズ、回転数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数μｍ
から数１００μｍである。また、潤滑油溜として機能す
る略円盤状微小隙間ＲＶの間隔は、軸受隙間の数倍程度
である。
スト軸受隙間と第２スラスト軸受としてそれぞれ機能
し、且つ環状微小隙間ＲＲはラジアル軸受隙間として機
能する。これらの軸受隙間の間隔は、流体動圧軸受のサ
イズ、回転数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数μｍ
から数１００μｍである。また、潤滑油溜として機能す
る略円盤状微小隙間ＲＶの間隔は、軸受隙間の数倍程度
である。
【００１６】略円盤状微小隙間ＲＶと複数対の細長い潤
滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２およびシャフト底面の潤滑油溜
穴Ｑ２３は、スラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部
の両方に潤滑油を供給する潤滑油溜として機能する。こ
れらの潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２およびシャフト底面の
潤滑油溜穴Ｑ２３の内径は流体動圧軸受のサイズ、回転
数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数１００μｍから
数ｍｍである。また、これらの潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２
２の長さは、リング部材３の半径の３分の１程度あれば
十分である。
滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２およびシャフト底面の潤滑油溜
穴Ｑ２３は、スラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部
の両方に潤滑油を供給する潤滑油溜として機能する。こ
れらの潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２およびシャフト底面の
潤滑油溜穴Ｑ２３の内径は流体動圧軸受のサイズ、回転
数及び潤滑油の粘性係数にもよるが、数１００μｍから
数ｍｍである。また、これらの潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２
２の長さは、リング部材３の半径の３分の１程度あれば
十分である。
【００１７】このように構成された図１の流体動圧軸受
において、潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２に充填された潤滑
油は回転による遠心力により外側に押し出されるから、
スラスト軸受隙間とラジアル軸受隙間に必要量の潤滑油
を供給する。この場合、もし境界部Ｃ１とＣ２に気泡が
発生していると、この気泡は遠心力により潤滑油溜穴Ｑ
２１とＱ２２の奥部Ｂの方に移動させられ、ここに捕捉
され、そのまま滞留することになる。この潤滑油溜穴Ｑ
２１とＱ２２の奥部Ｂは撥油処理が施されているから、
停止時に潤滑油が軸受隙間から戻ってきても既に滞留し
ている気泡を押し出すことはない。また、略円盤状微小
隙間ＲＶ近傍に気泡が発生していると、上記と同様に遠
心力により前記気泡は潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄに補足
される。なお、潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄも撥油処理が
施されている。
において、潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２に充填された潤滑
油は回転による遠心力により外側に押し出されるから、
スラスト軸受隙間とラジアル軸受隙間に必要量の潤滑油
を供給する。この場合、もし境界部Ｃ１とＣ２に気泡が
発生していると、この気泡は遠心力により潤滑油溜穴Ｑ
２１とＱ２２の奥部Ｂの方に移動させられ、ここに捕捉
され、そのまま滞留することになる。この潤滑油溜穴Ｑ
２１とＱ２２の奥部Ｂは撥油処理が施されているから、
停止時に潤滑油が軸受隙間から戻ってきても既に滞留し
ている気泡を押し出すことはない。また、略円盤状微小
隙間ＲＶ近傍に気泡が発生していると、上記と同様に遠
心力により前記気泡は潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄに補足
される。なお、潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄも撥油処理が
施されている。
【００１８】本発明の第２実施例の流体動圧軸受は、微
小隙間を誇張して示した図２の縦断面図に示す通り、第
１実施例の流体動圧軸受と基本的構成は同一である。相
違点は、潤滑油溜の構成にある。即ち、第１実施例の流
体動圧軸受においては潤滑油溜はリング部材３にその外
周面の上下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた
一対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２で構成されてい
たのに対し、第２実施例の流体動圧軸受においてはその
奥部Ｂが連通された複数対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１と
Ｑ２２で構成されている。この連通部分Ｂの壁面には、
撥油剤が塗布されている。このため、第１実施例の流体
動圧軸受よりも、より多くの潤滑油を蓄積できると共
に、潤滑油の分配と流動を更に適切に行えるようになっ
た。また、気泡は、連通部分Ｂに捕捉され、ここに確実
に滞留させられる。
小隙間を誇張して示した図２の縦断面図に示す通り、第
１実施例の流体動圧軸受と基本的構成は同一である。相
違点は、潤滑油溜の構成にある。即ち、第１実施例の流
体動圧軸受においては潤滑油溜はリング部材３にその外
周面の上下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた
一対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２で構成されてい
たのに対し、第２実施例の流体動圧軸受においてはその
奥部Ｂが連通された複数対の細長い潤滑油溜穴Ｑ２１と
Ｑ２２で構成されている。この連通部分Ｂの壁面には、
撥油剤が塗布されている。このため、第１実施例の流体
動圧軸受よりも、より多くの潤滑油を蓄積できると共
に、潤滑油の分配と流動を更に適切に行えるようになっ
た。また、気泡は、連通部分Ｂに捕捉され、ここに確実
に滞留させられる。
【００１９】なお、撥油剤を塗布する撥油処理は、気泡
が生じ易い微小隙間の特定の個所、即ち第１スラスト軸
受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ１
と、第２スラスト軸受隙間ＲＳ２とラジアル軸受隙間Ｒ
Ｒとの境界部Ｃ２の壁面、特にそのコーナーを形成する
壁面にも施されている。これによって、軸受隙間への潤
滑油の円滑な移動を促進するようにした。
が生じ易い微小隙間の特定の個所、即ち第１スラスト軸
受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ１
と、第２スラスト軸受隙間ＲＳ２とラジアル軸受隙間Ｒ
Ｒとの境界部Ｃ２の壁面、特にそのコーナーを形成する
壁面にも施されている。これによって、軸受隙間への潤
滑油の円滑な移動を促進するようにした。
【００２０】ところで、細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２
２の奥部Ｂおよび潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄに滞留して
いる気泡は、その圧力は少なくとも大気圧である。この
気泡の圧力は、細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２を通
じ、第１スラスト軸受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間Ｒ
Ｒとの境界部Ｃ１と、第２スラスト軸受隙間ＲＳ２とラ
ジアル軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ２、さらに略円盤状微
小隙間ＲＶの周縁部Ｃ３に伝えられる。従って、この境
界部Ｃ１とＣ２および周縁部Ｃ３の圧力が負圧になるの
を防止するように作用する。
２の奥部Ｂおよび潤滑油溜穴Ｑ２３の奥部Ｄに滞留して
いる気泡は、その圧力は少なくとも大気圧である。この
気泡の圧力は、細長い潤滑油溜穴Ｑ２１とＱ２２を通
じ、第１スラスト軸受隙間ＲＳ１とラジアル軸受隙間Ｒ
Ｒとの境界部Ｃ１と、第２スラスト軸受隙間ＲＳ２とラ
ジアル軸受隙間ＲＲとの境界部Ｃ２、さらに略円盤状微
小隙間ＲＶの周縁部Ｃ３に伝えられる。従って、この境
界部Ｃ１とＣ２および周縁部Ｃ３の圧力が負圧になるの
を防止するように作用する。
【００２１】次に、本発明に係るスピンドルモータは、
上述の流体動圧軸受によってロータをステータに回転自
在に支持したものである。即ち、図３の一実施例の断面
図を参照して説明すると、本発明に係るスピンドルモー
タは、モータ基板９に立設されている流体動圧軸受であ
って、スラスト動圧溝Ｇ２がその上面と下面に且つラジ
アル動圧溝Ｇ１がその外周面にそれぞれ形成されたリン
グ部材３とこのリング部材３に圧入された円柱部材２と
からなるフランジ付シャフト１と、このフランジ付シャ
フト１が回転自在に嵌合するスリーブ４と、環状蓋部材
５とで構成され、且つリング部材３にはその外周面の上
下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一
対の細長い潤滑油溜穴が周方向に等間隔に形成されてい
ることを特徴とする流体動圧軸受によって、カップ状ハ
ブ６が回転自在に支持されているものである。
上述の流体動圧軸受によってロータをステータに回転自
在に支持したものである。即ち、図３の一実施例の断面
図を参照して説明すると、本発明に係るスピンドルモー
タは、モータ基板９に立設されている流体動圧軸受であ
って、スラスト動圧溝Ｇ２がその上面と下面に且つラジ
アル動圧溝Ｇ１がその外周面にそれぞれ形成されたリン
グ部材３とこのリング部材３に圧入された円柱部材２と
からなるフランジ付シャフト１と、このフランジ付シャ
フト１が回転自在に嵌合するスリーブ４と、環状蓋部材
５とで構成され、且つリング部材３にはその外周面の上
下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一
対の細長い潤滑油溜穴が周方向に等間隔に形成されてい
ることを特徴とする流体動圧軸受によって、カップ状ハ
ブ６が回転自在に支持されているものである。
【００２２】より具体的には、ロータ構成部材であるカ
ップ状ハブ６は円柱部材２の端部に同軸にして固着され
ている。同じくロータ構成部材であるロータ磁石７は、
カップ状ハブ６の内周面に取り付けられている。ロータ
磁石７は、多極着磁された環状の永久磁石からなるもの
である。ステータ構成部材であるステータコイル８は、
流体動圧軸受のスリーブ４の外周面に、ロータ磁石７と
対向し且つ近接して環状に取り付けられている。モータ
基板９もステータ構成部材の一部をなしている。
ップ状ハブ６は円柱部材２の端部に同軸にして固着され
ている。同じくロータ構成部材であるロータ磁石７は、
カップ状ハブ６の内周面に取り付けられている。ロータ
磁石７は、多極着磁された環状の永久磁石からなるもの
である。ステータ構成部材であるステータコイル８は、
流体動圧軸受のスリーブ４の外周面に、ロータ磁石７と
対向し且つ近接して環状に取り付けられている。モータ
基板９もステータ構成部材の一部をなしている。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、１個のリング部材をスラスト
動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材に兼用した流体動
圧軸受において、前記リング部材にその外周面の上下エ
ッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一対の
細長い潤滑油溜穴を周方向に等間隔に形成したので、潤
滑油溜の要量を増やすと共に、スラスト動圧軸受部とラ
ジアル動圧軸受部に必要な潤滑油を適切に供給できるよ
うになった。また、その奥部には撥油剤が塗布されてい
るので、前記細長い潤滑油溜穴は気泡を確実に捕捉し、
その奥部に滞留させる。従って、気泡が潤滑油の流動を
阻止することがなくなったので、焼き付き等の事故を防
止し、円滑な回転を維持でき、長寿命化を図ることがで
きた。
動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材に兼用した流体動
圧軸受において、前記リング部材にその外周面の上下エ
ッジ部分から半径方向内側に斜めに伸びた複数の一対の
細長い潤滑油溜穴を周方向に等間隔に形成したので、潤
滑油溜の要量を増やすと共に、スラスト動圧軸受部とラ
ジアル動圧軸受部に必要な潤滑油を適切に供給できるよ
うになった。また、その奥部には撥油剤が塗布されてい
るので、前記細長い潤滑油溜穴は気泡を確実に捕捉し、
その奥部に滞留させる。従って、気泡が潤滑油の流動を
阻止することがなくなったので、焼き付き等の事故を防
止し、円滑な回転を維持でき、長寿命化を図ることがで
きた。
【００２４】要するに、本発明によって、１個のリング
部材をスラスト動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材の
両方に用いた流体動圧軸受、及びこの流体動圧軸受を軸
受に採用して構成したスピンドルモータの小型化と薄型
化を実現できた。
部材をスラスト動圧軸受部材とラジアル動圧軸受部材の
両方に用いた流体動圧軸受、及びこの流体動圧軸受を軸
受に採用して構成したスピンドルモータの小型化と薄型
化を実現できた。
【図１】微小隙間を誇張して示した本発明に係る流体動
圧軸受の第１実施例の縦断面図である。
圧軸受の第１実施例の縦断面図である。
【図２】微小隙間を誇張して示した本発明に係る流体動
圧軸受の第２実施例の縦断面図である。
圧軸受の第２実施例の縦断面図である。
【図３】本発明に係るスピンドルモータの一実施例の縦
断面図である。
断面図である。
【図４】スラスト動圧溝とラジアル動圧溝が共にリング
部材に形成された流体動圧軸受の動圧分布を示す圧力分
布図である。
部材に形成された流体動圧軸受の動圧分布を示す圧力分
布図である。
【図５】微小隙間を誇張して示した従来の流体動圧軸受
の一例の縦断面図である。
の一例の縦断面図である。
【図６】微小隙間を誇張して示した従来の流体動圧軸受
の他の一例の縦断面図である。
の他の一例の縦断面図である。
【図７】ラジアル動圧溝の一例を示した斜視図である。
【図８】スラスト動圧溝の一例を示した平面図である。
１ フランジ付シャフト ２ 円柱部材 ３ リング部材 ４ スリーブ ５ 環状蓋部材 ６ カップ状ハブ ７ ロータ磁石 ８ ステータコイル ９ モータ基板 Ｂ 潤滑油溜穴Ｑ２１、Ｑ２２の底部 Ｃ１、Ｃ２ 境界部 Ｃ３ 周縁部 Ｄ 潤滑油溜穴Ｑ２３の底部 Ｇ１ ラジアル動圧溝 Ｇ２ スラスト動圧溝 Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ２３ 潤滑油溜穴 ＲＳ１、ＲＳ２ スラスト軸受隙間として機能する微小
隙間 ＲＲ ラジアル軸受隙間として機能する微小隙間 ＲＶ、ＲＶ１、ＲＶ２ 潤滑油溜として機能する微小隙
間 Ｓ テーパー状微小隙間
隙間 ＲＲ ラジアル軸受隙間として機能する微小隙間 ＲＶ、ＲＶ１、ＲＶ２ 潤滑油溜として機能する微小隙
間 Ｓ テーパー状微小隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川和田 直樹 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 小口 和明 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 大木 茂 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 太田 敦司 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆文 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番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA07 BA02 BA09 CA02 JA02 KA04 MA03 MA23 5H607 AA00 BB01 DD03 GG01 GG03 GG12 GG15 GG25
Claims (4)
- 【請求項１】 スラスト動圧溝がその上面と下面に且つ
ラジアル動圧溝がその外周面にそれぞれ形成されたリン
グ部材とこのリング部材に圧入された円柱部材とからな
るフランジ付シャフトと、このフランジ付シャフトが回
転自在に嵌合するスリーブとを基本構成部材として構成
された流体動圧軸受において、前記リング部材にはその
外周面の上下エッジ部分から半径方向内側に斜めに伸び
た複数の一対の細長い潤滑油溜穴が周方向に等間隔に形
成されており、前記シャフト底面の回転中心の近傍に潤
滑油溜穴が縦方向に少なくとも１ケ所形成されているこ
とを特徴とする流体動圧軸受。 - 【請求項２】 前記一対の細長い潤滑油溜穴はその奥の
部分が連通していることを特徴とする請求項１の流体動
圧軸受。 - 【請求項３】 前記細長い潤滑油溜穴は奥部に撥油処理
が施されていることを特徴とする請求項１の流体動圧軸
受。 - 【請求項４】請求項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スピンドルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32617999A JP2001140862A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP32617999A JP2001140862A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140862A true JP2001140862A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18184932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32617999A Withdrawn JP2001140862A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001140862A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081399A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-23 | Seiko Instruments Inc. | 流体動圧軸受、モータ、および記録媒体駆動装置 |
| JP2006226388A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Nippon Densan Corp | 軸受機構、軸受機構を用いたスピンドルモータおよびスピンドルモータを搭載した記録ディスク駆動装置 |
| KR100733231B1 (ko) | 2005-12-19 | 2007-06-27 | 삼성전기주식회사 | 유체동압베어링 |
| CN100351534C (zh) * | 2003-11-20 | 2007-11-28 | 松下电器产业株式会社 | 轴向动压轴承、主轴电机及信息记录再生装置 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32617999A patent/JP2001140862A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081399A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-23 | Seiko Instruments Inc. | 流体動圧軸受、モータ、および記録媒体駆動装置 |
| CN100351534C (zh) * | 2003-11-20 | 2007-11-28 | 松下电器产业株式会社 | 轴向动压轴承、主轴电机及信息记录再生装置 |
| JP2006226388A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Nippon Densan Corp | 軸受機構、軸受機構を用いたスピンドルモータおよびスピンドルモータを搭載した記録ディスク駆動装置 |
| KR100733231B1 (ko) | 2005-12-19 | 2007-06-27 | 삼성전기주식회사 | 유체동압베어링 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060704 |