JP2001263344A - 流体軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリューシール溝を形成するスリーブ開放
端側軸受穴の内径をラジアル側動圧発生溝部分のスリー
ブ内径よりが大きくするとボールバニッシュによる内径
仕上げが不十分となり、溝形状が不均一となってシール
性能がばらつき、同一径とすると、発生するポンピング
力が強すぎて信頼性を損なう。 【解決手段】 スクリューシール溝部の内径を、スリー
ブの内径と同径とし、スクリューシール溝１１をラジア
ル側動圧発生溝４ｃに連続して、ラジアル側動圧発生溝
と同一角度および同一本数の溝とし、かつ、固定軸のス
クリューシール溝１１に対向する部分をベースに向かっ
て径が小さくなるようなテーパー状とする。これによ
り、スクリューシール溝形状を均一化し、固定軸のテー
パー角を調整することにより、シール力をコントロール
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクを回
転させながら信号の記録再生を行なうディスク記録装置
や、高速回転するビデオテープレコーダ用回転ヘッド装
置等に用いられる動圧型の流体軸受装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスク等を用いた記録装置は、
そのメモリー容量が増大し、またデータの転送速度が高
速化しているため、この種の記録装置に用いられるディ
スク回転装置は高速、高精度回転が必要となり、その回
転主軸部には流体軸受装置が用いられている。

【０００３】以下、図３，図４を参照しながら、上述し
た従来の流体軸受装置の一例について説明する。図３，
図４において、ベース４１には固定軸４２がその一端に
おいて固定され、ハブ４４に設けられたスリーブ４４ａ
が回転自在に嵌合されている。固定軸４２の他端にはフ
ランジ４３が圧入、固定され、フランジ４３に対向して
スラスト板４７がスリーブ４４ａに固定されている。ス
リーブ４４ａの内周面には、通常は２組の魚骨状のラジ
アル側動圧発生溝４４ｂ，４４ｃが設けられ、フランジ
４３とスラスト板４７には、螺旋状または魚骨状のスラ
スト側動圧発生溝４３ａ，４７ａが設けられ、各動圧発
生溝４４ｂ，４４ｃ，４３ａ，４７ａには潤滑剤５０が
注油されて充満している。

【０００４】スリーブ４４ａはハブ４４と一体的に構成
され、ハブ４４にはモータロータ４６が、またベース４
１にはモータステータ４５が取り付けられている。そし
てスリーブ４４ａの内径より若干大きい内径を有し、ス
リーブ４４ａの開放端側軸受穴内にはラジアル側動圧発
生溝４４ｃと連続する螺旋状のスクリューシール溝５１
が設けられている。ハブ４４の外周にはディスク４８
ａ，４８ｂ，スペーサ４９が搭載されている。

【０００５】このように構成された従来の流体軸受装置
について、以下、その動作を説明する。図３において、
モータステータ４５が通電されると、回転磁界が発生
し、モータロータ４６は、ハブ４４，スリーブ４４ａ，
スラスト板４７と共に一体的に回転を始める。この時魚
骨状のラジアル側動圧発生溝４４ｂ，４４ｃは潤滑剤５
０をかき集め、ポンピング作用により圧力を発生せし
め、また魚骨状のスラスト側動圧発生溝４３ａ，４７ａ
もそれぞれ潤滑剤５０をかき集めてこれらの発生圧力に
より、スリーブ４４ａは固定軸４２に対して完全非接触
状態となり回転する。そしてスリーブ４４ａの回転によ
りスクリューシール溝５１が回転し、潤滑剤５０をその
ポンピング作用によりシールする。

【０００６】

【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、次のような問題がある。スクリューシー
ル溝５１をスリーブ４４ａの開放端側軸受穴に加工する
上で、ラジアル側動圧発生溝４４ｃと同時に加工する
が、ラジアル側動圧発生溝４４ｃを有するスリーブ４４
ａの内径よりスクリューシール溝５１を形成するスリー
ブ開放端側軸受穴の内径が大きいとボールバニッシュが
不十分となり、溝形状が不均一となってシール性能がば
らつく。また、同一径とした場合は、発生するポンピン
グ力が強すぎてスラスト浮上量が安定せず、信頼性を損
なう。

【０００７】

【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、本発明の流体軸受装置は、モータステータを有す
るベースに一端部が固定され、他端部にフランジが固定
された固定軸と、モータロータを有するハブに設けら
れ、前記固定軸に回転自在に嵌合されるとともに前記フ
ランジに近接して対向するスラスト板を有するスリーブ
とを備え、前記スリーブは、その内周面にラジアル側動
圧発生溝と、スリーブ開放端側軸受穴内にスクリューシ
ール溝を有するとともに、前記スラスト板または前記フ
ランジ、または前記スリーブの前記フランジと軸方向に
互いに対向する面の少なくともいずれかにスラスト側動
圧発生溝を有し、前記固定軸と前記スクリューシール溝
部の間の空間は油たまり部を構成し、前記ラジアル側動
圧発生溝およびスラスト側動圧発生溝および前記油たま
り部は潤滑剤が保持される流体軸受装置において、前記
スクリューシール溝を有する前記スリーブ開放端側軸受
穴の内径を、前記ラジアル側動圧発生溝を有する前記ス
リーブの内径と同径とし、かつ前記スクリューシール溝
は、前記ラジアル側動圧発生溝に連続する、前記ラジア
ル側動圧発生溝と同一角度および同一本数の溝とし、さ
らに前記固定軸における前記スクリューシール溝に対向
する部分は、前記ベースに向かって径が小さくなるよう
なテーパー状としたことを特徴とするものである。

【０００８】これにより、シール溝形状を均一化し、シ
ール力を固定軸のテーパー角でコントロールすることが
でき、潤滑剤の流出の無い流体軸受装置の構成を得るこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1および図２を参照しながら詳細に説明する。図
１は、本発明の一実施の形態における流体軸受装置の断
面を示したもので、１はベース、２は固定軸、３はフラ
ンジ、４はハブ、４ａはスリーブ、４ｂ,４ｃはラジア
ル側動圧発生溝、５はモータステータ、６はモータロー
タ、７はスラスト板、３ａ,７ａはスラスト側動圧発生
溝、８ａ,８ｂはディスク、９はスペーサ、１０は潤滑
剤、１１はスクリューシール溝である。

【００１０】固定軸２は、モータステータ５を有するベ
ース１に一端部が固定され、他端部にフランジ３が固定
されている。スリーブ４ａは、モータロータ６を有する
ハブに一体的に設けられ、固定軸２に回転自在に嵌合さ
れている。また、スリーブ４ａには、挿入された固定軸
２の他端部に固定されたフランジ３に対向するようにス
ラスト板７が設けられている。

【００１１】スリーブ４ａの内周面にはラジアル側動圧
発生溝４ｂ，４ｃが、スリーブ開放端側軸受穴内にはス
クリューシール溝１１がそれぞれ設けられている。また
フランジ３とスラスト板７には、螺旋状または魚骨状の
スラスト側動圧発生溝３ａ，７ａが設けられ、各動圧溝
発生溝４ｂ，４ｃ，３ａ，７ａには潤滑剤１０が注油さ
れて充満し、固定軸２とスクリューシール溝１１部との
間の空間は油たまり部となっている。

【００１２】ここで、本発明は、図２の要部拡大図に示
したように、スクリューシール溝１１を有するスリーブ
開放端側軸受穴の内径を、ラジアル側動圧発生溝４ｃを
有するスリーブ４ａの内径と同径とし、かつスクリュー
シール溝１１をラジアル側動圧発生溝４ｃに連続する、
ラジアル側動圧発生溝４ｃと同一角度および同一本数の
溝とし、さらに、固定軸２におけるスクリューシール溝
１１に対向する部分がベース１に向かって径が小さくな
るようなテーパー状としたことを特徴とするものであ
る。なお、２ａはテーパー部、１２は油たまり部であ
る。

【００１３】以上のように構成された本実施の形態にお
ける流体軸受装置について、以下、その動作を説明す
る。モータステータ５が通電されると、回転磁界が発生
し、モータロータ６は、ハブ４，スリーブ４ａ，スラス
ト板７と共に一体的に回転を始める。この時魚骨状のラ
ジアル側動圧発生溝４ｂ，４ｃは潤滑剤１０をかき集め
ポンピング作用により圧力を発生せしめ、また魚骨状の
スラスト側動圧発生溝３ａ，７ａもそれぞれ潤滑剤１０
をかき集めてこれらの発生圧力により、スリーブ４ａは
固定軸２に対して完全非接触状態となり回転する。そし
てスリーブ４ａの回転によりスクリューシール溝１１が
回転し、潤滑剤１０をそのポンピング作用によりシール
する。そのため潤滑剤１０は、安定に保持される。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スクリューシール溝を有するスリーブ開放端側軸受穴の
内径を、ラジアル側動圧発生溝を有するスリーブの内径
と同径とし、かつスクリューシール溝をラジアル側動圧
発生溝に連続する、ラジアル側動圧発生溝と同一角度お
よび同一本数の溝とし、さらに、固定軸におけるスクリ
ューシール溝に対向する部分がベースに向かって径が小
さくなるようなテーパー状としたことにより、スクリュ
ーシール溝形状を均一化し、固定軸のテーパー角を変え
ることでシール力をコントロールでき、潤滑剤の流出の
無い流体軸受装置の構成を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における流体軸受装置の
断面図

【図２】本発明の一実施の形態における流体軸受装置の
要部詳細図

【図３】従来例の流体軸受装置の断面図

【図４】従来例の流体軸受装置の要部詳細図

【符号の説明】

１ ベース ２ 固定軸 ２ａ テーパー部 ３ フランジ ３ａ スラスト側動圧発生溝 ４ ハブ ４ａ スリーブ ４ｂ，４ｃ ラジアル側動圧発生溝 ５ モータステータ ６ モータロータ ７ スラスト板 ７ａ スラスト側動圧発生溝 ８ａ，８ｂ ディスク ９ スペーサ １０ 潤滑剤 １１ スクリューシール溝 １２ 油たまり部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータステータを有するベースに一端部
   が固定され、他端部にフランジが固定された固定軸と、 モータロータを有するハブに設けられ、前記固定軸に回
   転自在に嵌合されるとともに前記フランジに近接して対
   向するスラスト板を有するスリーブとを備え、 前記スリーブは、その内周面にラジアル側動圧発生溝
   と、スリーブ開放端側軸受穴内にスクリューシール溝を
   有するとともに、前記スラスト板または前記フランジ、
   または前記スリーブの前記フランジと軸方向に互いに対
   向する面の少なくともいずれかにスラスト側動圧発生溝
   を有し、前記固定軸と前記スクリューシール溝部の間の
   空間は油たまり部を構成し、前記ラジアル側動圧発生溝
   およびスラスト側動圧発生溝および前記油たまり部は潤
   滑剤が保持される流体軸受装置において、 前記スクリューシール溝を有する前記スリーブ開放端側
   軸受穴の内径を、前記ラジアル側動圧発生溝を有する前
   記スリーブの内径と同径とし、かつ前記スクリューシー
   ル溝は、前記ラジアル側動圧発生溝に連続する、前記ラ
   ジアル側動圧発生溝と同一角度および同一本数の溝と
   し、さらに前記固定軸における前記スクリューシール溝
   に対向する部分は、前記ベースに向かって径が小さくな
   るようなテーパー状としたことを特徴とする流体軸受装
   置。