JP2001248645A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑油が飛散するのを確実、かつ容易に防止
するとともに、塗布した撥油剤が軸受部分にまで浸透す
ることを防止することができる軸受装置を得る。 【解決手段】 軸５１と軸受６との間に潤滑油７を介在
させて軸と軸受とを相対的に回転させるようにしてなる
軸受装置において、軸５１にこの軸と一体回転する回転
体５２を軸受６の軸方向端面と対向するように固着し、
回転体５２の軸受６の軸方向端面と対向する側の面に
は、撥油剤塗布用溝部５５を、軸５１を中心として全周
にわたり形成し、撥油剤塗布用溝部５５に撥油剤５６を
塗布した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸と軸受との間に
潤滑油を介在させて軸と軸受とを相対的に回転自在に支
承する軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軸と軸受との間に潤滑油を介在させて軸
と軸受とを相対的に回転自在に支承する軸受装置におい
ては、上記潤滑油が遠心力で飛散するのを防止する処理
が施されている。例えば、情報記録媒体としての各種デ
ィスクの駆動装置などにおいては、潤滑油が飛散する
と、ディスク面に潤滑油が付着して、情報の記録再生に
支障を来たすことになる。従来の上記潤滑油の飛散防止
方法として、例えば、軸の外周面や、ロータハブの軸受
と対向する面に撥油剤を塗布する方法や、軸の外周面
や、ロータハブの軸受と対向する面にエッジを有する溝
を形成し、このエッジで潤滑油を切って潤滑油が飛散す
るのを防止する方法が知られている。

【０００３】図８は従来の潤滑油飛散防止対策を施した
軸受部およびその近傍の構成例を示すもので、回転軸５
１の外周面と、回転軸５１を回転可能に支持する焼結含
油軸受６の内周面との間には微小な隙間があり、この隙
間には潤滑油７が介在している。潤滑油７は焼結含油軸
受６に含浸されたものがしみ出したものである。回転軸
５１の上部には適宜の回転体５２、例えばロータハブが
一体に嵌合されている。回転体５２の下面であって軸受
６の上端面と対向する位置には、撥油剤塗布部８があ
る。撥油剤塗布部８は回転軸５１を中心として全周にわ
たり形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
潤滑油飛散防止方法には以下のような問題がある。軸の
外周面に撥油剤を塗布する場合には、軸の外周面と軸受
の内周面との間に形成されている摺動部に上記撥油剤が
入り込み、潤滑異常が発生してしまうという問題があ
る。また、図８に示すようなロータハブ面に撥油剤を塗
布する場合においても、撥油剤は表面拡散性が高いた
め、撥油剤が塗布された場所が軸に近い場合には撥油剤
が軸にまで拡散しやすく、撥油剤が拡散した場合には、
上記摺動部に撥油剤が入り込み、潤滑異常が発生してし
まうという問題がある。

【０００５】また、軸の外周面や、ロータハブの軸受と
対向する面にエッジを設けて潤滑油の飛散を防止するよ
うにする場合もあるが、レース加工などにより溝を形成
する際にいわゆるバリや欠けなどが発生し、高精度にエ
ッジを形成することが困難である。上記バリや欠けなど
が発生すると、その部分から潤滑油が流出してしまうの
で、エッジのみで潤滑油が飛散するのを防止することは
難しい。

【０００６】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解消するためになされたもので、回転体の軸受と対向
する面あるいは軸の外周面に溝を形成し、この溝に撥油
剤を塗布することにより、潤滑油が飛散するのを確実、
かつ容易に防止するとともに、塗布した撥油剤が軸受部
分にまで浸透することを防止することができる軸受装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
軸と軸受との間に潤滑油を介在させて軸と軸受とを相対
的に回転させるようにしてなる軸受装置において、上記
軸にこの軸と一体回転する回転体を上記軸受の軸方向端
面と対向するように固着し、回転体の上記軸受の軸方向
端面と対向する側の面には、撥油剤塗布用溝部を、上記
軸を中心として全周にわたり形成し、この撥油剤塗布用
溝部に撥油剤を塗布したことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、撥油剤塗布用溝部の上記軸側の端部にエッ
ジが形成されていることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記エッジが形成されている位置が、上記
回転体の回転時における潤滑油にかかる遠心力に基づい
て設定されていることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、軸と軸受との間に
潤滑油を介在させて軸と軸受とを相対的に回転させるよ
うにしてなる軸受装置において、上記軸にこの軸と一体
回転する回転体を上記軸受の軸方向端面と対向するよう
に固着し、回転体の、上記軸受の軸方向端面と対向する
側の面と、軸受の軸方向端面との間に位置する上記軸の
外周面に、撥油剤塗布用溝部を全周にわたり形成し、こ
の撥油剤塗布用溝部に撥油剤を塗布したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、上記撥油剤塗布用溝部の上記軸受側の端部
にエッジが形成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１または４
記載の発明において、上記軸受は、含油軸受または上記
潤滑油に動圧作用を発生させる動圧軸受であり、上記回
転体は、ディスクを取り付けるためのハブ部材であるこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、軸と軸受との間に
潤滑油を介在させて軸と軸受とを相対的に回転させるよ
うにしてなる軸受装置において、上記軸にこの軸と一体
回転する回転体を、軸受の軸方向端面と対向するように
固着し、回転体の、軸受の軸方向端面と対向する側の面
であって、潤滑油の移動を阻止する位置には、撥油剤塗
布用溝部を上記軸を中心として全周にわたり形成し、撥
油剤塗布用溝部の上記軸側の端部にはエッジを形成する
と共に、撥油剤塗布用溝部に撥油剤を塗布したことを特
徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる軸受装置の実施の形態について説明する。図２
には、本発明を適用することができるモータの例を示し
ている。図２において、符号４はステータを、５はロー
タを示す。ステータ４は、モータ基板４１と、このモー
タ基板４１の取り付け孔に下部が嵌められ固定された円
筒状軸受ホルダー４２と、この軸受ホルダー４２の外周
に嵌められ、スペーサの介在のもとにモータ基板４１に
ネジで固定されたステータコア４３と、このステータコ
ア４３に放射状に形成された適宜数の突極に巻き回され
た駆動コイル４４とを有してなる。上記ロータ５は、回
転軸５１と、この回転軸５１の上部に嵌合されて固着さ
れた回転体としてのロータハブ５２と、このロータハブ
５２に一体に固着された偏平なカップ状のロータケース
５３と、このロータケース５３の周壁内周面に固着され
たリング状のロータマグネット５４とを有してなる。

【００１５】上記軸受ホルダー４２の内周側には円筒状
の軸受６が嵌められている。この例では、軸受６は焼結
含油軸受であって、無数のポーラスに潤滑油が含浸され
ている。軸受６の内周側に上記回転軸５１が嵌められて
いる。軸受６の内周面と回転軸５１の外周面との間には
微小な隙間があり、この隙間に、上記潤滑油が充満し、
軸受６と回転軸５１とが金属接触することなく、回転軸
５１が円滑に回転するようになっている。回転軸５１は
適宜のスラスト受け手段によってスラスト荷重が支持さ
れている。図２に示すモータは、ディスクドライブ用モ
ータであって、回転体としてのロータハブ５２は、ディ
スクを載置しまたは取り付けて回転駆動するためのハブ
部材を構成している。

【００１６】上記モータの軸受部およびその近傍の詳細
を図１に示す。図１において、軸受６の内周面と回転軸
５１の外周面との間の微小な隙間には、潤滑油７が介在
している。潤滑油７は、表面張力によって上記微小隙間
に保持され、流出が防止されている。回転軸５１と一体
回転する上記回転体としてのロータハブ５２は、軸受６
の軸方向端面（図１の例では上端面）と対向するように
配置されでいる。上記ロータハブ５２の、上記軸受６の
軸方向端面と対向する側の面、すなわち、図１の例では
ロータハブ５２の下面側に、撥油剤塗布用溝部５５が回
転軸５１を中心として全周にわたって形成されている。
撥油剤塗布用溝部５５の端部、特に回転軸５１側の端部
は、角張った形に形成されている。本明細書において
は、この角張った形の角のことをエッジといい、図１で
はこのエッジに符号５７を付している。

【００１７】上記撥油剤塗布用溝部５５には撥油剤５６
が塗布されている。図５は、撥油剤５６の塗布の様子を
示す。図５において、回転軸と一体化する前の単体のロ
ータハブ５２を上下反転させて撥油剤塗布用溝部５５を
上向きにし、ロータハブ５２を、中心軸線を中心として
回転させながら、撥油剤塗布ノズル９から撥油剤を滴下
させる。撥油剤は表面拡張性が高いため、撥油剤塗布用
溝部５５の表面に拡張していく。撥油剤塗布用溝部５５
の端部、特に回転軸側の端部はエッジ５７となっている
ため、図１に示すように、撥油剤の拡張がエッジ５７で
阻止される。

【００１８】図１に戻って、撥油剤塗布用溝部５５の回
転軸５１側の端部はエッジ５７となっているため、軸受
６の内周面と回転軸５１の外周面との間の微小な隙間に
浸出した前記潤滑油７も、上記エッジ５７の位置で阻止
され、それ以上外側に進出することが防止される。上記
エッジ５７が形成される位置は、回転体としてのロータ
ハブ５２の回転時に、上記潤滑油７にかかる遠心力の大
きさに基づいて設定される。例えば、回転体の回転速度
が高く、潤滑油７にかかる遠心力が大きい場合は、エッ
ジ５７を回転軸５１寄り、すなわち、より内径が小さい
位置に設定して、遠心力による潤滑油の飛散を早目に阻
止するようにするとよい。

【００１９】図４は、以上説明した本発明の実施形態に
かかるロータ組の組み立て手順を、従来のロータ組の組
み立て手順と比較して示す。（ａ）が本発明の実施形態
による場合、（ｂ）が図８について説明したような従来
例による場合である。（ａ）に示す本発明の実施形態に
よる場合、ロータハブ５２の上記撥油剤塗布用溝部５５
に撥油剤を塗布して撥油処理した後、このロータハブ５
２に回転軸５１を圧入などの手段によって組み立て、一
体化する。（ｂ）に示す従来例による場合、まず、ロー
タハブ５２に回転軸５１を圧入などの手段によって組み
立て一体化し、その後撥油処理をする。

【００２０】図４（ａ）、（ｂ）を比較するとわかるよ
うに、従来はロータ組を組み立てた後に撥油処理をする
ため、撥油剤が回転軸５１などに付着することのないよ
うに、撥油剤塗布工程を慎重に進めなければならない。
しかも、撥油剤は表面拡張性が高いため、平坦な面の定
められた位置に正確に塗布するのが難しい。定められた
位置に正確に塗布するためには、マスクを用いる方法な
どが考えられるが、工程が煩雑になる難点がある。

【００２１】その点、本発明の実施形態による場合は、
撥油剤塗布範囲が撥油剤塗布用溝部５５に区画されてお
り、この溝部５５内に撥油剤を塗布するだけでよく、あ
とは撥油剤を自然に上記溝部５５内に拡散させるだけで
あり、かつ、上記溝部５５のエッジ５７で撥油剤の拡散
が制限されるため、撥油剤塗布工程がきわめて簡単にな
る。また、撥油処理を行った後ロータ組を組み立てれば
よいので、撥油剤塗布工程で撥油剤が回転軸に付着する
こともない。

【００２２】もっとも、図４（ａ）のようにロータ組を
組み立てる前に撥油処理をするか、図４（ｂ）のように
ロータ組を組み立てた後に撥油処理をするかは、本発明
の本質的なものではなく、いずれを選択しても差し支え
ない。図４（ｂ）に示す工程をとっても、本発明の所期
の効果を得ることができる。

【００２３】撥油剤塗布用溝部の形成位置は、これまで
説明してきた実施の形態のように、ロータハブ５２の、
軸受６の端面と対向する側の面に限られるものではな
い。図６、図７に説明する実施形態のように、回転軸の
特定の範囲内に、撥油剤塗布用溝部を形成してもよい。
図６、図７において、符号５はロータを、５１は回転軸
を、５２は回転体としてのロータハブを、６は軸受を、
５３はロータケースを、５４はロータマグネットをそれ
ぞれ示す。回転軸５１の外周には撥油剤塗布用溝部７２
が回転軸５１の全周にわたり形成されている。

【００２４】撥油剤塗布用溝部７２の軸方向の位置は、
ロータハブ５２の下面すなわち軸受６の軸方向端面（図
示の例では上端面）と対向する側の面と、軸受６の上記
軸方向端面（上端面）との間に設定されている。軸５１
に形成された上記溝部７２の上側壁面５１ａと軸５１の
外周面との境界がエッジ７１となっており、軸５１に形
成された上記溝部７２の下側壁面５１ｂと軸５１の外周
面との境界がエッジ７３となっている。

【００２５】回転軸５１の上記撥油剤塗布用溝部７２に
は、この回転軸５１とロータハブ５２を圧入等によって
一体化した後に、撥油剤が塗布されている。撥油剤塗布
用溝部７２の両端部、特に軸受６の上端面に近い側の端
部はエッジ７３となっていて、回転軸５１の外周面と軸
受６の内周面との間に撥油剤が進入することを阻止し、
また、上記エッジ７３は回転軸５１の外周面と軸受６の
内周面との間の潤滑油が外方に流出することを阻止す
る。

【００２６】なお、図５、図６に示す実施の形態のよう
な構造のものにおいては、軸５１の外周面と、回転体と
してのロータハブ５２の下面中心孔寄りに形成された凹
部とによって、軸５１を囲む溝部７０が形成されている
ので、この溝部７０を撥油剤塗布用溝部としてもよい。
要するに、図１、図２に示す実施の形態において、ロー
タハブ５２に形成した撥油剤塗布用溝部５５の、内周側
のエッジ５７の位置を、軸５１に極限まで近づけた形で
ある。この場合、上記のように軸５１に上記周溝７２を
形成し、この周溝７２の上縁と下縁にそれぞれエッジ７
１，７３を形成することにより、撥油剤の軸受面への進
入と、潤滑油の流失とが上記エッジ７１，７３で阻止さ
れることになる。

【００２７】本発明は、以上説明した実施の形態のほか
に、次のような変形が可能である。図示の実施の形態は
いずれも軸が回転するタイプのものであるが、要は軸と
軸受とが潤滑材の介在のもとに相対回転するものであれ
ばよく、軸固定タイプのものであってもよい。

【００２８】撥油剤塗布用溝部の、軸側のエッジは、必
ずしも鋭角的に角張った形のものである必要はなく、例
えば図３に示すように、撥油剤塗布用溝部５５の内周側
の壁面が傾斜して形成され、この壁面と回転体５２の下
面とが互いに鈍角をなして交差し、この鈍角の交差部が
エッジ５７となっていてもよい。また、適宜の角度例え
ば４５°の斜面で面取りしたような形のものであっても
よい。例えば、図７に示す例では、エッジ７１の部分を
点線５１Ａで示すように面取りしてもよい。ただし、は
っきりした角が現れるように形成する。

【００２９】本発明は、軸受部に潤滑油その他の流体を
介在させる軸受、例えば潤滑油に動圧力を発生させる流
体動圧軸受けなどに適用可能であるとともに、かかる軸
受に適用することによって所期の効果を得ることができ
る。また、回転体が、ディスクを取り付けるためのハブ
部材であって、ディスク駆動装置の軸受装置の場合、撥
油剤塗布用溝部の形成によって、潤滑油によるディスク
の汚染をより効果的に防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１，４および７記載の発明によれ
ば、軸と軸受との間に介在する潤滑油の移動を阻止する
ための撥油剤を塗布するに当たり、回転体または軸の上
記潤滑油を阻止する位置に、撥油剤塗布用溝部を形成
し、この溝部に撥油剤を塗布したため、潤滑油の飛散
を、上記撥油剤で阻止することができるとともに、撥油
剤を上記溝部にとどめておくことができるため、軸と軸
受との間に撥油剤が侵入することを防止することがで
き、潤滑異常の発生を防止することができる。

【００３１】また、撥油剤塗布用溝部を形成することに
よって、撥油剤塗布位置が明確に定まるため、撥油剤
が、付着してはいけないような部位に付着することを防
止することができるとともに、上記溝部に撥油剤を滴下
するだけで、定まった範囲に撥油剤を塗布することがで
きるため、定まった範囲に容易に撥油剤を塗布すること
ができる。

【００３２】請求項２および請求項５記載の発明によれ
ば、撥油剤塗布用溝部の軸受側の端部にはエッジが形成
されているため、上記溝部に塗布された撥油剤の軸受部
への流入、および軸受部からの潤滑油の流出を上記エッ
ジでより効果的に阻止することができる。また、撥油剤
塗布と上記エッジ形成の相乗効果により、潤滑油の流出
をさらに効果的に阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる軸受装置の実施の形態を示す拡
大正面断面図である。

【図２】同上軸受装置を有するモータの例を示す正面断
面図である。

【図３】本発明にかかる軸受装置の別の実施形態を示す
拡大正面断面図である。

【図４】ロータ組の組立工程の例を示すもので、（ａ）
は本発明にかかる軸受装置の例を、（ｂ）は従来の例を
示す工程図である。

【図５】本発明に適用可能な撥油剤塗布法の例を示す斜
視図である。

【図６】本発明にかかる軸受装置の別の実施形態にかか
るロータの例を示す正面断面図である。

【図７】同上実施形態の要部を拡大して示す正面断面図
である。

【図８】従来の軸受装置の例の要部を拡大して示す正面
断面図である。

【符号の説明】

４ ステータ ５ ロータ ６ 軸受 ５１ 回転軸 ５２ 回転体としてのロータハブ ５５ 撥油剤塗布用溝部 ５６ 撥油剤 ５７ エッジ ７０ 撥油剤塗布用溝部 ７１ エッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 久弥 長野県諏訪郡原村10801番地の２ 株式会 社三協精機製作所諏訪南工場内 Ｆターム(参考） 3J011 AA06 BA02 CA02 DA01 JA02 LA01 LA05 3J101 AA01 CA04 EA67 FA32 GA53

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸と軸受との間に潤滑油を介在させて上
   記軸と上記軸受とを相対的に回転させるようにしてなる
   軸受装置において、 上記軸にこの軸と一体回転する回転体が上記軸受の軸方
   向端面と対向するように固着され、 上記回転体の上記軸受の軸方向端面と対向する側の面に
   は、撥油剤塗布用溝部が上記軸を中心として全周にわた
   り形成され、この撥油剤塗布用溝部に撥油剤が塗布され
   ていることを特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 上記撥油剤塗布用溝部の上記軸側の端部
   にはエッジが形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の軸受装置。
3. 【請求項３】 上記エッジが形成されている位置は、上
   記回転体の回転時における上記潤滑油にかかる遠心力に
   基づいて設定されていることを特徴とする請求項２記載
   の軸受装置。
4. 【請求項４】 軸と軸受との間に潤滑油を介在させて上
   記軸と上記軸受とを相対的に回転させるようにしてなる
   軸受装置において、 上記軸にこの軸と一体回転する回転体が上記軸受の軸方
   向端面と対向するように固着され、 上記回転体の上記軸受の軸方向端面と対向する側の面
   と、上記軸受の軸方向端面との間に位置する上記軸の外
   周面には、撥油剤塗布用溝部が全周にわたり形成され、
   この撥油剤塗布用溝部に撥油剤が塗布されていることを
   特徴とする軸受装置。
5. 【請求項５】 上記撥油剤塗布用溝部の上記軸受側の端
   部にはエッジが形成されていることを特徴とする請求項
   ４記載の軸受装置。
6. 【請求項６】 上記軸受は、含油軸受または上記潤滑油
   に動圧作用を発生させる動圧軸受であり、上記回転体
   は、ディスクを取り付けるためのハブ部材であることを
   特徴とする請求項１または４記載の軸受装置。
7. 【請求項７】 軸と軸受との間に潤滑油を介在させて上
   記軸と上記軸受とを相対的に回転させるようにしてなる
   軸受装置において、 上記軸にこの軸と一体回転する回転体が上記軸受の軸方
   向端面と対向するように固着され、 上記回転体の上記軸受の軸方向端面と対向する側の面で
   あって、上記潤滑油の移動を阻止する位置には撥油剤塗
   布用溝部が上記軸を中心として全周にわたり形成され、 上記撥油剤塗布用溝部の上記軸側の端部にはエッジが形
   成されていると共に、上記撥油剤塗布用溝部に撥油剤が
   塗布されていることを特徴とする軸受装置。