JP2001140865A - 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
ランジ付シャフトを備える流体動圧軸受において、負圧
や気泡を生じさせないようにすること。 【解決手段】 流体動圧軸受をスラスト動圧溝Ｇ２が上
面と下面に且つラジアル動圧溝Ｇ１が外周面にそれぞれ
形成されたリング部材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とで構成し
た。そして、スラスト動圧溝Ｇ２を逆スパイラル溝とし
てリング部材３の外径部の近傍に最大のスラスト動圧が
発生するように形成し、且つラジアル動圧溝Ｇ１を逆部
分溝又は上下２段のヘリングボーン溝としてリング部材
３の外周面の上下のエッジ近傍にそれぞれ最大のラジア
ル動圧が発生するように形成した。これにより、合成動
圧の最大値はリング部材３の外周面の上下のエッジ部分
に発生し、そのベクトルは上下にそれぞれ斜め方向に向
いている。
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
ランジ付シャフトを備える流体動圧軸受において、負圧
や気泡を生じさせないようにすること。 【解決手段】 流体動圧軸受をスラスト動圧溝Ｇ２が上
面と下面に且つラジアル動圧溝Ｇ１が外周面にそれぞれ
形成されたリング部材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とで構成し
た。そして、スラスト動圧溝Ｇ２を逆スパイラル溝とし
てリング部材３の外径部の近傍に最大のスラスト動圧が
発生するように形成し、且つラジアル動圧溝Ｇ１を逆部
分溝又は上下２段のヘリングボーン溝としてリング部材
３の外周面の上下のエッジ近傍にそれぞれ最大のラジア
ル動圧が発生するように形成した。これにより、合成動
圧の最大値はリング部材３の外周面の上下のエッジ部分
に発生し、そのベクトルは上下にそれぞれ斜め方向に向
いている。
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７に示す従来の流体動圧軸受は、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
された微小隙間Ｒ１、Ｒ２、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。
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
された微小隙間Ｒ１、Ｒ２、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。
【０００３】ラジアル軸受隙間Ｒ４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が形成されている。スラスト軸受隙間は、リ
ング部材３の上面と環状蓋部材５の下面とで形成する第
１スラスト軸受隙間Ｒ１と、リング部材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
スラスト軸受隙間Ｒ３の２つである。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。この従来
の流体動圧軸受においては、スラスト動圧軸受のシャフ
ト部材はリング部材３であって、ラジアル動圧軸受のシ
ャフト部材は円柱部材２である。従って、その動圧分布
は図５（ａ）の如くとなる。
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が形成されている。スラスト軸受隙間は、リ
ング部材３の上面と環状蓋部材５の下面とで形成する第
１スラスト軸受隙間Ｒ１と、リング部材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
スラスト軸受隙間Ｒ３の２つである。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。この従来
の流体動圧軸受においては、スラスト動圧軸受のシャフ
ト部材はリング部材３であって、ラジアル動圧軸受のシ
ャフト部材は円柱部材２である。従って、その動圧分布
は図５（ａ）の如くとなる。
【０００４】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６に
示す如く、リング部材３と円柱部材２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とからなる流体動圧軸受において、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をリング
部材３の上面と下面に且つヘリングボーン溝の如きラジ
アル動圧溝Ｇ１をリング部材３の外周面にそれぞれ形成
し、更にこれらの軸受構成部材間に形成された微小隙間
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５並びにリング部材３に設けら
れた循環孔Ｑに潤滑油Ｆを充填して構成された流体動圧
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６に
示す如く、リング部材３と円柱部材２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とからなる流体動圧軸受において、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をリング
部材３の上面と下面に且つヘリングボーン溝の如きラジ
アル動圧溝Ｇ１をリング部材３の外周面にそれぞれ形成
し、更にこれらの軸受構成部材間に形成された微小隙間
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５並びにリング部材３に設けら
れた循環孔Ｑに潤滑油Ｆを充填して構成された流体動圧
軸受が提案された。
【０００５】この流体動圧軸受においては、リング部材
３がスラスト動圧軸受用シャフト部材とラジアル動圧軸
受用シャフト部材を兼用しているので、円柱部材２が短
くなった分だけ小型化と軽量化が図られた。しかしなが
ら、この流体動圧軸受は作動中、図５（ｂ）に示す如く
動圧が発生するものであるから、微小隙間Ｒ１とＲ２の
境界と微小隙間Ｒ２とＲ３の境界付近、即ちリング部材
３の上下のエッジ付近でオイル切れ（潤滑油Ｆが存在し
なくなる状態）を起こし、負圧（大気圧以下の圧力）や
気泡を生じる恐れがあるという新たな問題が発生した。
このような状態になると、回転が不安定になったり、シ
ャフトがスリーブと接触して損傷したり、或いは焼き付
いて動作不能となってしまう。
３がスラスト動圧軸受用シャフト部材とラジアル動圧軸
受用シャフト部材を兼用しているので、円柱部材２が短
くなった分だけ小型化と軽量化が図られた。しかしなが
ら、この流体動圧軸受は作動中、図５（ｂ）に示す如く
動圧が発生するものであるから、微小隙間Ｒ１とＲ２の
境界と微小隙間Ｒ２とＲ３の境界付近、即ちリング部材
３の上下のエッジ付近でオイル切れ（潤滑油Ｆが存在し
なくなる状態）を起こし、負圧（大気圧以下の圧力）や
気泡を生じる恐れがあるという新たな問題が発生した。
このような状態になると、回転が不安定になったり、シ
ャフトがスリーブと接触して損傷したり、或いは焼き付
いて動作不能となってしまう。
【０００６】
【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
圧軸受において、負圧や気泡を生じさせないようにする
ことである。
する課題は、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
圧軸受において、負圧や気泡を生じさせないようにする
ことである。
【０００７】
【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する流体動圧軸受に
おいて、前記スラスト動圧溝を前記リング部材の外径部
の近傍に最大のスラスト動圧が発生するように形成し、
且つ前記ラジアル動圧溝を前記リング部材の外周面の上
下のエッジ近傍に最大のラジアル動圧が発生するように
形成し、これによってスラスト動圧とラジアル動圧との
合成動圧の発生力のベクトルが前記リング部材の外径部
の上下のエッジ部分からそれぞれ斜め外方に向くように
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する流体動圧軸受に
おいて、前記スラスト動圧溝を前記リング部材の外径部
の近傍に最大のスラスト動圧が発生するように形成し、
且つ前記ラジアル動圧溝を前記リング部材の外周面の上
下のエッジ近傍に最大のラジアル動圧が発生するように
形成し、これによってスラスト動圧とラジアル動圧との
合成動圧の発生力のベクトルが前記リング部材の外径部
の上下のエッジ部分からそれぞれ斜め外方に向くように
した。
【０００８】具体的には、前記スラスト動圧溝を逆スパ
イラル溝とし、前記ラジアル動圧溝を逆部分溝又は上下
２段のヘリングボーン溝とした。
イラル溝とし、前記ラジアル動圧溝を逆部分溝又は上下
２段のヘリングボーン溝とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示す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
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
成部材間には微小隙間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５が形成
されている。更に、潤滑油を循環させるために、リング
部材３には複数のスラスト方向循環孔Ｑ１と複数のラジ
アル方向循環孔Ｑ２が設けられている。これらの微小隙
間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５並びにスラスト方向循環孔
Ｑ１とラジアル方向循環孔Ｑ２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。
体動圧軸受は、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
成部材間には微小隙間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５が形成
されている。更に、潤滑油を循環させるために、リング
部材３には複数のスラスト方向循環孔Ｑ１と複数のラジ
アル方向循環孔Ｑ２が設けられている。これらの微小隙
間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５並びにスラスト方向循環孔
Ｑ１とラジアル方向循環孔Ｑ２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。
【００１０】リング部材３がスラスト動圧軸受用シャフ
ト部材とラジアル動圧軸受用シャフト部材を兼用してい
る本発明に係る流体動圧軸受において、微小隙間Ｒ１、
Ｒ２及びＲ３は、それぞれ第１スラスト軸受隙間、ラジ
アル軸受隙間及び第２スラスト軸受隙間である。
ト部材とラジアル動圧軸受用シャフト部材を兼用してい
る本発明に係る流体動圧軸受において、微小隙間Ｒ１、
Ｒ２及びＲ３は、それぞれ第１スラスト軸受隙間、ラジ
アル軸受隙間及び第２スラスト軸受隙間である。
【００１１】第１スラスト軸受隙間Ｒ１を形成するリン
グ部材３の上面には逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ
２が形成され、且つ環状蓋部材５の下面は平坦面とされ
ている。第２スラスト軸受隙間Ｒ３を形成するリング部
材３の下面にも逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ２が
形成され、且つこれに対応するスリーブ４の環状底面は
平坦面とされている。
グ部材３の上面には逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ
２が形成され、且つ環状蓋部材５の下面は平坦面とされ
ている。第２スラスト軸受隙間Ｒ３を形成するリング部
材３の下面にも逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ２が
形成され、且つこれに対応するスリーブ４の環状底面は
平坦面とされている。
【００１２】ここに逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ
２とは、図３に示す如く、回転方向とは逆方向に指数関
数曲線を描くスパイラル溝からなるものである。このた
め、逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ２では、スラス
ト動圧軸受用シャフト部材であるリング部材３を回転さ
せるとき、各溝の内側（リング部材３の中心近傍）から
外側（リング部材３の外周部）に向かって潤滑油が移動
するから、各溝の最外側に、従ってリング部材３の外径
部の近傍に最大のスラスト動圧が発生する。ちなみに、
通常のスラスト動圧溝は、回転方向とは順方向に指数関
数曲線を描くスパイラル溝で構成されている。
２とは、図３に示す如く、回転方向とは逆方向に指数関
数曲線を描くスパイラル溝からなるものである。このた
め、逆スパイラル溝のスラスト動圧溝Ｇ２では、スラス
ト動圧軸受用シャフト部材であるリング部材３を回転さ
せるとき、各溝の内側（リング部材３の中心近傍）から
外側（リング部材３の外周部）に向かって潤滑油が移動
するから、各溝の最外側に、従ってリング部材３の外径
部の近傍に最大のスラスト動圧が発生する。ちなみに、
通常のスラスト動圧溝は、回転方向とは順方向に指数関
数曲線を描くスパイラル溝で構成されている。
【００１３】ラジアル軸受隙間Ｒ２を形成するするリン
グ部材３の外周面には図４に示す如き逆部分溝のラジア
ル動圧溝Ｇ１が形成され、且つスリーブ４の内周面は平
坦面とされている。ここに逆部分溝のラジアル動圧溝Ｇ
１とは、各溝を形成する上下２本の短冊状の溝片が回転
方向とは逆方向に傾斜しているものである。このため、
逆部分溝のラジアル動圧溝Ｇ１においては、ラジアル動
圧軸受用シャフト部材であるリング部材３を回転させる
とき、矢印で示す如く潤滑油は各逆部分溝の内側（リン
グ部材３の外周面の中心部分）から外側（リング部材３
の外周面の上下のエッジ）に向かって移動するから、各
逆部分溝の各溝の最外側に、従ってリング部材３の外周
面の上下エッジ近傍に最大のラジアル動圧がそれぞれ発
生する。ちなみに、通常の部分溝のラジアル動圧溝は、
各溝を形成する上下２本の短冊状の溝片は回転方向とは
順方向に傾斜して設けられている。
グ部材３の外周面には図４に示す如き逆部分溝のラジア
ル動圧溝Ｇ１が形成され、且つスリーブ４の内周面は平
坦面とされている。ここに逆部分溝のラジアル動圧溝Ｇ
１とは、各溝を形成する上下２本の短冊状の溝片が回転
方向とは逆方向に傾斜しているものである。このため、
逆部分溝のラジアル動圧溝Ｇ１においては、ラジアル動
圧軸受用シャフト部材であるリング部材３を回転させる
とき、矢印で示す如く潤滑油は各逆部分溝の内側（リン
グ部材３の外周面の中心部分）から外側（リング部材３
の外周面の上下のエッジ）に向かって移動するから、各
逆部分溝の各溝の最外側に、従ってリング部材３の外周
面の上下エッジ近傍に最大のラジアル動圧がそれぞれ発
生する。ちなみに、通常の部分溝のラジアル動圧溝は、
各溝を形成する上下２本の短冊状の溝片は回転方向とは
順方向に傾斜して設けられている。
【００１４】ラジアル動圧溝Ｇ１には、図４（ａ）の逆
部分溝の代わりに、図４（ｂ）の如くリング部材３の外
周面に上下２段に形成された通常のヘリングボーン溝を
用いることもできる。この場合、ラジアル動圧軸受用シ
ャフト部材であるリング部材３を回転させるとき、各ヘ
リングボーン溝の２本の構成溝片が接する部分、従って
リング部材３の外周面の上下のエッジ近傍に最大のラジ
アル動圧がそれぞれ発生する。
部分溝の代わりに、図４（ｂ）の如くリング部材３の外
周面に上下２段に形成された通常のヘリングボーン溝を
用いることもできる。この場合、ラジアル動圧軸受用シ
ャフト部材であるリング部材３を回転させるとき、各ヘ
リングボーン溝の２本の構成溝片が接する部分、従って
リング部材３の外周面の上下のエッジ近傍に最大のラジ
アル動圧がそれぞれ発生する。
【００１５】上述の如く構成した本発明に係る流体動圧
軸受は、その動圧分布は図２に示す通りとなる。即ち、
スラスト動圧とラジアル動圧が合成され、その合成動圧
の最大値はリング部材３の外径部のエッジ部分に発生し
ている。従来の流体動圧軸受で負圧が発生し易かったリ
ング部材３の外径部のエッジ部分に、合成動圧の最大値
が生じているのである。ところで、合成動圧が最小とな
るリング部材３の中心部分、即ち内径部には複数のスラ
スト方向循環孔Ｑ１が形成されているから、この部分が
負圧になることはない。更に、ラジアル動圧が最小にな
る部分、即ちリング部材３の外周面の中央部分には、複
数のラジアル方向循環孔Ｑ２が形成されている。そし
て、これらの循環孔Ｑ１とＱ２は連通し、且つ循環孔Ｑ
１が大気に開口しているテーパー状微小隙間Ｓに連通し
ている。従って、本発明に係る流体動圧軸受では、微小
隙間のどの個所にも負圧や気泡は発生しないのである。
軸受は、その動圧分布は図２に示す通りとなる。即ち、
スラスト動圧とラジアル動圧が合成され、その合成動圧
の最大値はリング部材３の外径部のエッジ部分に発生し
ている。従来の流体動圧軸受で負圧が発生し易かったリ
ング部材３の外径部のエッジ部分に、合成動圧の最大値
が生じているのである。ところで、合成動圧が最小とな
るリング部材３の中心部分、即ち内径部には複数のスラ
スト方向循環孔Ｑ１が形成されているから、この部分が
負圧になることはない。更に、ラジアル動圧が最小にな
る部分、即ちリング部材３の外周面の中央部分には、複
数のラジアル方向循環孔Ｑ２が形成されている。そし
て、これらの循環孔Ｑ１とＱ２は連通し、且つ循環孔Ｑ
１が大気に開口しているテーパー状微小隙間Ｓに連通し
ている。従って、本発明に係る流体動圧軸受では、微小
隙間のどの個所にも負圧や気泡は発生しないのである。
【００１６】また、図２を参照すれば明らかな如く、本
発明においてはスラスト動圧とラジアル動圧の合成動圧
は、そのベクトルがリング部材３の外径部の上下のエッ
ジ部分からそれぞれ斜め方向に向いている。従って、軸
受スパンを大きくとれるようになった。しかも、この軸
受スパンはラジアル動圧溝を選ぶことによって変更する
ことも可能である。即ち、図４（ｂ）の上下２段のヘリ
ングボーン溝を用いる場合、図４（ｃ）を参照すれば明
らかな如く、各ヘリングボーン溝の２本の構成溝片のス
ラスト方向の長さａとｂの比を変更することによって、
上下のラジアル動圧の最大値が発生する位置を適切なも
のに選ぶことができ、スラスト動圧とラジアル動圧の合
成動圧の大きさとベクトル方向を所望のものとすること
ができる。従って、各ヘリングボーン溝の２本の構成溝
片のスラスト方向の長さａとｂの比を変更することによ
って軸受スパンを任意に変更することができる。
発明においてはスラスト動圧とラジアル動圧の合成動圧
は、そのベクトルがリング部材３の外径部の上下のエッ
ジ部分からそれぞれ斜め方向に向いている。従って、軸
受スパンを大きくとれるようになった。しかも、この軸
受スパンはラジアル動圧溝を選ぶことによって変更する
ことも可能である。即ち、図４（ｂ）の上下２段のヘリ
ングボーン溝を用いる場合、図４（ｃ）を参照すれば明
らかな如く、各ヘリングボーン溝の２本の構成溝片のス
ラスト方向の長さａとｂの比を変更することによって、
上下のラジアル動圧の最大値が発生する位置を適切なも
のに選ぶことができ、スラスト動圧とラジアル動圧の合
成動圧の大きさとベクトル方向を所望のものとすること
ができる。従って、各ヘリングボーン溝の２本の構成溝
片のスラスト方向の長さａとｂの比を変更することによ
って軸受スパンを任意に変更することができる。
【００１７】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薄形の小型スピンドルモータ
は、カップ状ハブ６をロータの一部とし、且つスリーブ
４をステータの一部として構成されている。即ちモータ
基板の所定の位置に固定されたスリーブ４の外周面には
ステータコイルが配置され、且つカップ状ハブ６の内周
面にはロータ磁石が配置されている。このように構成さ
れた小型スピンドルモータは、励磁電流が前記ステータ
コイルに供給されると、この励磁電流と前記ロータ磁石
の磁界との電磁相互作用によって前記流体動圧軸受に支
持されたロータが回転する。なお、磁気ディスク等の回
転体が載架されるカップ状ハブ６は、図１ではフランジ
付シャフト１の円柱部材２と一体に形成されているが、
これらは別体に製作してもかまわない。
ータに回転自在に支持した薄形の小型スピンドルモータ
は、カップ状ハブ６をロータの一部とし、且つスリーブ
４をステータの一部として構成されている。即ちモータ
基板の所定の位置に固定されたスリーブ４の外周面には
ステータコイルが配置され、且つカップ状ハブ６の内周
面にはロータ磁石が配置されている。このように構成さ
れた小型スピンドルモータは、励磁電流が前記ステータ
コイルに供給されると、この励磁電流と前記ロータ磁石
の磁界との電磁相互作用によって前記流体動圧軸受に支
持されたロータが回転する。なお、磁気ディスク等の回
転体が載架されるカップ状ハブ６は、図１ではフランジ
付シャフト１の円柱部材２と一体に形成されているが、
これらは別体に製作してもかまわない。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、上述の如き構造の動圧溝を採
用して構成した流体動圧軸受であるから、スラスト動圧
とラジアル動圧は合成され、その合成動圧の最大値はリ
ング部材の外周面の上下のエッジ部分に発生している。
即ち、スラスト動圧溝とラジアル動圧溝が共に形成され
たリング部材を有する従来の流体動圧軸受において負圧
となり易い個所が、最大動圧となっているのである。従
って、本発明に係る流体動圧軸受においては負圧が発生
しないし、気泡も発生しない。また、合成動圧の最大値
のベクトルは上下にそれぞれ斜め方向に向いているの
で、軸受スパンが従来よりも大きくとれるようになっ
た。
用して構成した流体動圧軸受であるから、スラスト動圧
とラジアル動圧は合成され、その合成動圧の最大値はリ
ング部材の外周面の上下のエッジ部分に発生している。
即ち、スラスト動圧溝とラジアル動圧溝が共に形成され
たリング部材を有する従来の流体動圧軸受において負圧
となり易い個所が、最大動圧となっているのである。従
って、本発明に係る流体動圧軸受においては負圧が発生
しないし、気泡も発生しない。また、合成動圧の最大値
のベクトルは上下にそれぞれ斜め方向に向いているの
で、軸受スパンが従来よりも大きくとれるようになっ
た。
【００１９】本発明は負圧も気泡も発生しないで且つ軸
受スパンを大きくとれる流体動圧軸受であるから、この
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
持した薄形の小型スピンドルモータは、才差運動を生じ
ない回転であって、円滑且つ安定な回転が保証されるよ
うになった。
受スパンを大きくとれる流体動圧軸受であるから、この
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
持した薄形の小型スピンドルモータは、才差運動を生じ
ない回転であって、円滑且つ安定な回転が保証されるよ
うになった。
【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】本発明に係る流体動圧軸受における動圧分布を
示す図である。
示す図である。
【図３】逆スパイラル溝のスラスト動圧溝が形成された
リング部材の平面図である。
リング部材の平面図である。
【図４】ラジアル動圧溝の一例を示す図で、（ａ）は逆
部分溝を、（ｂ）は上下２段のヘリングボーン溝のそれ
ぞれの平面図である。更に（ｃ）は前記（ｂ）に示すヘ
リングボーン溝の構成溝片の拡大図である。
部分溝を、（ｂ）は上下２段のヘリングボーン溝のそれ
ぞれの平面図である。更に（ｃ）は前記（ｂ）に示すヘ
リングボーン溝の構成溝片の拡大図である。
【図５】流体動圧軸受の動圧分布を示す図で、（ａ）は
スラスト動圧溝がリング部材に形成され且つラジアル動
圧溝が円柱部材に形成された流体動圧軸受の動圧分布
を、（ｂ）は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それぞ
れ示す。
スラスト動圧溝がリング部材に形成され且つラジアル動
圧溝が円柱部材に形成された流体動圧軸受の動圧分布
を、（ｂ）は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それぞ
れ示す。
【図６】スラスト動圧溝とラジアル動圧溝が共にリング
部材に形成された従来の流体動圧軸受の縦断面図であ
る。
部材に形成された従来の流体動圧軸受の縦断面図であ
る。
【図７】スラスト動圧溝がリング部材に形成され且つラ
ジアル動圧溝が円柱部材に形成された従来の流体動圧軸
受の縦断面図である。
ジアル動圧溝が円柱部材に形成された従来の流体動圧軸
受の縦断面図である。
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 Ｆ 潤滑油 Ｇ１ ラジアル動圧溝 Ｇ２ スラスト動圧溝 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 微小隙間 Ｑ１、Ｑ２ 潤滑油の循環孔 Ｓ テーパー状微小隙間
Claims (5)
- 【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する流体
動圧軸受において、前記スラスト動圧溝を前記リング部
材の外径部の近傍に最大のスラスト動圧が発生するよう
に形成し、且つ前記ラジアル動圧溝を前記リング部材の
外周面の上下のエッジ近傍に最大のラジアル動圧が発生
するように形成したことを特徴とする流体動圧軸受。 - 【請求項２】 前記スラスト動圧溝が逆スパイラル溝で
あることを特徴とする請求項１の流体動圧軸受。 - 【請求項３】 前記ラジアル動圧溝が逆部分溝であるこ
とを特徴とする請求項１の流体動圧軸受。 - 【請求項４】 前記ラジアル動圧溝が前記リング部材の
外周面に上下２段に形成されたヘリングボーン溝である
ことを特徴とする請求項１の流体動圧軸受。 - 【請求項５】 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 |
|---|---|---|---|
| JP32725499A JP2001140865A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP32725499A JP2001140865A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140865A true JP2001140865A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18197066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32725499A Pending JP2001140865A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 流体動圧軸受及びスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001140865A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7619339B2 (en) | 2006-01-10 | 2009-11-17 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Fluid dynamic bearing assembly for directing bubbles |
| CN103178678A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 三星电机株式会社 | 主轴电机 |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32725499A patent/JP2001140865A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7619339B2 (en) | 2006-01-10 | 2009-11-17 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Fluid dynamic bearing assembly for directing bubbles |
| CN103178678A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 三星电机株式会社 | 主轴电机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060222 |