JP2001330026A - 動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータ - Google Patents
動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 102100027744 Semaphorin-4D Human genes 0.000 description 1
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で、常に安定した動圧効果を確保
出来る動圧軸受およびスピンドルモータを提供する。 【解決手段】回転軸（４）の外周または軸受部（９）の
内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなるの動圧軸受を備えたスピンドルモータに
おいて、動圧軸受は重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一
周８〜１２本とし、前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山
の部分の幅との比を１：２にし、前記Ｖ字状凹凸の開角
度を５０°〜５５°とし、軸受ハウジングの、軸受以外
の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアラン
ス（Ｃ１）の１０倍以上設けた。
出来る動圧軸受およびスピンドルモータを提供する。 【解決手段】回転軸（４）の外周または軸受部（９）の
内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなるの動圧軸受を備えたスピンドルモータに
おいて、動圧軸受は重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一
周８〜１２本とし、前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山
の部分の幅との比を１：２にし、前記Ｖ字状凹凸の開角
度を５０°〜５５°とし、軸受ハウジングの、軸受以外
の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアラン
ス（Ｃ１）の１０倍以上設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
に係り、特にスピンドルモータの動圧軸受構造におい
て、良好な動圧効果を提供する動圧軸受構造に関するも
のである。
に係り、特にスピンドルモータの動圧軸受構造におい
て、良好な動圧効果を提供する動圧軸受構造に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＣＤーＲＯＭ等の媒体を回転
駆動するスピンドルモータの軸受構造として動圧型流体
軸受構造を用いたものが種々提案されている。
駆動するスピンドルモータの軸受構造として動圧型流体
軸受構造を用いたものが種々提案されている。
【０００３】図５は、従来のスピンドルモータの軸受構
造を示すものである。同図において１はベース、２はこ
のベース１に植設された軸受ハウジング、３はこの軸受
ハウジング２に圧入された軸受部、４はこの軸受部３に
挿通されたシャフトで、外周に動圧を生成するための多
数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる一対の動圧発生部５
ａ，５ｂを備えている。６はこのシャフト４に固着され
た逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６
の側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は
前記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコ
ア、９はこのステータコア８に巻回されたステータコイ
ルである。
造を示すものである。同図において１はベース、２はこ
のベース１に植設された軸受ハウジング、３はこの軸受
ハウジング２に圧入された軸受部、４はこの軸受部３に
挿通されたシャフトで、外周に動圧を生成するための多
数のＶ字状凹凸を重畳形成してなる一対の動圧発生部５
ａ，５ｂを備えている。６はこのシャフト４に固着され
た逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６
の側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は
前記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコ
ア、９はこのステータコア８に巻回されたステータコイ
ルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成されて
いるスピンドルモータにおいて、軸受ハウジング２の内
部に動圧用オイルを入れて駆動するが、必ずしも安定し
た動圧効果が得られなかった。
いるスピンドルモータにおいて、軸受ハウジング２の内
部に動圧用オイルを入れて駆動するが、必ずしも安定し
た動圧効果が得られなかった。
【０００５】そこで、本発明は、上記の欠点を解決し
て、簡単な構造で、常に安定した動圧効果を確保出来る
動圧軸受およびスピンドルモータを提供しようというも
のである。
て、簡単な構造で、常に安定した動圧効果を確保出来る
動圧軸受およびスピンドルモータを提供しようというも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するに
は、請求項１に記載の発明のように、回転軸の外周また
は軸受部の内周のいずれか一方に動圧圧力を生成するた
めの多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるスピンドルモ
ータの動圧軸受において、重畳形成するＶ字状凹凸の本
数を一周８〜１２本としたことにより達成出来る。ま
た、請求項２に記載の発明のように、前記Ｖ字状凹凸は
回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形成するこ
とにより凹部を構成し凹凸としたことにより達成出来
る。さらに、請求項３に記載の発明のように、前記Ｖ字
状凹凸の溝の部分の幅と山の部分の幅との比を１：２に
したことにより達成出来る。さらに、請求項４に記載の
発明のように、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５
°としたことにより達成出来る。さらに、請求項５に記
載の発明のように、軸受ハウジングの、軸受以外の部分
と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ
１）の１０倍以上設けたことにより達成出来る。請求項
６に記載の発明のように、回転軸の外周または軸受部の
内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなる動圧軸受を備えたスピンドルモータにお
いて、前記動圧軸受は請求項１乃至請求項５のいずれか
１項に記載の動圧軸受を備えたことにより達成出来る。
出願人は繰り返し実験した結果、上記の通り構成するこ
とにより安定した動圧効果が得られることを確認した。
は、請求項１に記載の発明のように、回転軸の外周また
は軸受部の内周のいずれか一方に動圧圧力を生成するた
めの多数のＶ字状凹凸を重畳形成してなるスピンドルモ
ータの動圧軸受において、重畳形成するＶ字状凹凸の本
数を一周８〜１２本としたことにより達成出来る。ま
た、請求項２に記載の発明のように、前記Ｖ字状凹凸は
回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形成するこ
とにより凹部を構成し凹凸としたことにより達成出来
る。さらに、請求項３に記載の発明のように、前記Ｖ字
状凹凸の溝の部分の幅と山の部分の幅との比を１：２に
したことにより達成出来る。さらに、請求項４に記載の
発明のように、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５
°としたことにより達成出来る。さらに、請求項５に記
載の発明のように、軸受ハウジングの、軸受以外の部分
と軸との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ
１）の１０倍以上設けたことにより達成出来る。請求項
６に記載の発明のように、回転軸の外周または軸受部の
内周に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなる動圧軸受を備えたスピンドルモータにお
いて、前記動圧軸受は請求項１乃至請求項５のいずれか
１項に記載の動圧軸受を備えたことにより達成出来る。
出願人は繰り返し実験した結果、上記の通り構成するこ
とにより安定した動圧効果が得られることを確認した。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第一の実施の形
態を示すスピンドルモータの断面図である。図２は図１
の要部拡大断面端図である。図１，図２において、１は
ベース、２はこのベース１に植設された軸受ハウジン
グ、３はこの軸受ハウジング２に圧入された略円筒形の
軸受部材で内周に所定の間隔を設けて上下に２つの軸受
部３ａ、３ｂを有し、この２つの軸受部３ａ、３ｂの中
間部は凹部（溝）となり、軸受部よりも広径となってい
る。４はこの軸受部材３に挿通されたシャフトである。
中間部とシャフト４とのクリアランスＣ２は、前述の軸
受部３ａ、３ｂとシャフト４とのクリアランスＣ１の１
０倍以上となっている。５はこのシャフト４の外周に前
記軸受部３ａ、３ｂと対応して所定の間隔で上（５ａ）
下（５ｂ）２個設けられた動圧発生部で、動圧を生成す
るための多数のＶ字状凹部５Ｔを所定の間隔で重畳形成
してなる。Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜１２本ほぼ等間
隔に設けられ、Ｖ字の開角度αを５０°〜５５°に加工
してある。また、Ｖ字状凹部５Ｔの溝の深さは溝の幅の
略２分の１に設定してある。さらに、軸受部３ａ、３ｂ
とシャフト４とのクリアランスＣ１とＶ字状凹部５Ｔの
溝の深さ（Ｄ）との関係は、Ｃ１：Ｄが、１：１から
１：１０の間に設定することが望ましい。５Ｙは該、Ｖ
字状凹部５Ｔの間に残されたＶ字状凸（平面または山）
部で、このＶ字状凸部５Ｙの幅は、前記Ｖ字状凹部５Ｔ
の幅の約２倍前後（１．９〜２．３倍）に設定されてい
る。すなわち、Ｖ字状凸部５ＹとＶ字状凹部５Ｔとは交
互に繰り返して設けられ、Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜
１２本ほぼ等間隔に設けられ、Ｖ字状凸部５Ｙは一周で
９〜１３本ほぼ等間隔に設けられている。
態を示すスピンドルモータの断面図である。図２は図１
の要部拡大断面端図である。図１，図２において、１は
ベース、２はこのベース１に植設された軸受ハウジン
グ、３はこの軸受ハウジング２に圧入された略円筒形の
軸受部材で内周に所定の間隔を設けて上下に２つの軸受
部３ａ、３ｂを有し、この２つの軸受部３ａ、３ｂの中
間部は凹部（溝）となり、軸受部よりも広径となってい
る。４はこの軸受部材３に挿通されたシャフトである。
中間部とシャフト４とのクリアランスＣ２は、前述の軸
受部３ａ、３ｂとシャフト４とのクリアランスＣ１の１
０倍以上となっている。５はこのシャフト４の外周に前
記軸受部３ａ、３ｂと対応して所定の間隔で上（５ａ）
下（５ｂ）２個設けられた動圧発生部で、動圧を生成す
るための多数のＶ字状凹部５Ｔを所定の間隔で重畳形成
してなる。Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜１２本ほぼ等間
隔に設けられ、Ｖ字の開角度αを５０°〜５５°に加工
してある。また、Ｖ字状凹部５Ｔの溝の深さは溝の幅の
略２分の１に設定してある。さらに、軸受部３ａ、３ｂ
とシャフト４とのクリアランスＣ１とＶ字状凹部５Ｔの
溝の深さ（Ｄ）との関係は、Ｃ１：Ｄが、１：１から
１：１０の間に設定することが望ましい。５Ｙは該、Ｖ
字状凹部５Ｔの間に残されたＶ字状凸（平面または山）
部で、このＶ字状凸部５Ｙの幅は、前記Ｖ字状凹部５Ｔ
の幅の約２倍前後（１．９〜２．３倍）に設定されてい
る。すなわち、Ｖ字状凸部５ＹとＶ字状凹部５Ｔとは交
互に繰り返して設けられ、Ｖ字状凹部５Ｔは一周で８〜
１２本ほぼ等間隔に設けられ、Ｖ字状凸部５Ｙは一周で
９〜１３本ほぼ等間隔に設けられている。
【０００８】したがって、シャフト４の太さ（外周）が
特定されるとＶ字状凹部５ＴおよびＶ字状凸部５Ｙの幅
もほぼ特定されることになる。なお、ここでは、円柱状
のシャフト４の外周にＶ字状凹部５Ｔを形成するように
説明しているが、逆に凸部を形成しても同様の効果があ
ることは勿論である。６はこのシャフト４に固着された
逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６の
側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は前
記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、
９はこのステータコア８に巻回されたステータコイルで
ある。なお回転軸であるシャフト４と軸受部３ａ、３ｂ
（軸受ハウジング２の中）の間には動圧発生オイルが注
入されて回転をなめらかにしている。
特定されるとＶ字状凹部５ＴおよびＶ字状凸部５Ｙの幅
もほぼ特定されることになる。なお、ここでは、円柱状
のシャフト４の外周にＶ字状凹部５Ｔを形成するように
説明しているが、逆に凸部を形成しても同様の効果があ
ることは勿論である。６はこのシャフト４に固着された
逆カップ型のロータケース、７はこのロータケース６の
側壁内周に固着されたリングマグネットである。８は前
記軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、
９はこのステータコア８に巻回されたステータコイルで
ある。なお回転軸であるシャフト４と軸受部３ａ、３ｂ
（軸受ハウジング２の中）の間には動圧発生オイルが注
入されて回転をなめらかにしている。
【０００９】図３は、シャフト４の一周に設ける動圧発
生用Ｖ字状凹部の数と軸振れの度合いとを表すグラフで
ある。実験の結果、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部
の数が８本以下になると急激に軸振れが大きくなる。ま
た、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数が１２本を
越えてもやはり、溝幅の減少によるオイル圧力の低下に
より急激に軸振れが大きくなることが分かった。すなわ
ち、Ｖ字状凸部の数で言えば、一周に設ける動圧発生用
Ｖ字状凸部の数が９〜１３本の間で構成されるのが良
い。また、加工精度の面からも、一周に設ける動圧発生
用Ｖ字状凹部の数が１２本を越えると急激に加工が困難
になる。
生用Ｖ字状凹部の数と軸振れの度合いとを表すグラフで
ある。実験の結果、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部
の数が８本以下になると急激に軸振れが大きくなる。ま
た、一周に設ける動圧発生用Ｖ字状凹部の数が１２本を
越えてもやはり、溝幅の減少によるオイル圧力の低下に
より急激に軸振れが大きくなることが分かった。すなわ
ち、Ｖ字状凸部の数で言えば、一周に設ける動圧発生用
Ｖ字状凸部の数が９〜１３本の間で構成されるのが良
い。また、加工精度の面からも、一周に設ける動圧発生
用Ｖ字状凹部の数が１２本を越えると急激に加工が困難
になる。
【００１０】図４は動圧発生用Ｖ字状凹部の幅を基準と
し、該、Ｖ字状凹部の幅を１としたときの、Ｖ字状凸部
の幅と軸振れの度合との関係を表すグラフである。実験
の結果、Ｖ字状凸部の幅をＶ字状凹部の幅の略２倍前後
（１．９〜２．３倍）にしたときが、軸振れは最も小さ
くなり、略２倍より幅狭（１．９倍以下）にしても幅広
（２．３倍以上）にしても軸振れは大きくなることが確
認された。すなわち、動圧発生用Ｖ字状凹部の幅を１と
したとき、Ｖ字状凸部の幅を１．９〜２．３の間に設定
すると良い。
し、該、Ｖ字状凹部の幅を１としたときの、Ｖ字状凸部
の幅と軸振れの度合との関係を表すグラフである。実験
の結果、Ｖ字状凸部の幅をＶ字状凹部の幅の略２倍前後
（１．９〜２．３倍）にしたときが、軸振れは最も小さ
くなり、略２倍より幅狭（１．９倍以下）にしても幅広
（２．３倍以上）にしても軸振れは大きくなることが確
認された。すなわち、動圧発生用Ｖ字状凹部の幅を１と
したとき、Ｖ字状凸部の幅を１．９〜２．３の間に設定
すると良い。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に示す発明
によれば、回転軸の外周または軸受部の内周のいずれか
一方に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなるスピンドルモータの動圧軸受において、
重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本とした
ので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が
出来る。また、請求項２に示す発明によれば、前記Ｖ字
状凹凸は回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形
成することにより凹部を構成し凹凸としたので軸振れの
無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さら
に、請求項３に示す発明によれば、前記Ｖ字状凹凸の溝
の部分の幅と山（または平面）の部分の幅との比を１：
２にしたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供
する事が出来る。さらに、請求項４に示す発明によれ
ば、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°としたの
で軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出
来る。さらに、請求項５に示す発明によれば、軸受ハウ
ジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸
受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けたので
軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来
る。さらに、請求項６に示す発明によれば、回転軸の外
周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数
のＶ字状凹凸を重畳形成してなる動圧軸受を備えたスピ
ンドルモータにおいて、前記動圧軸受を前述のように構
成したので回転時に軸振れのないスピンドルモータを提
供する事が出来る。
によれば、回転軸の外周または軸受部の内周のいずれか
一方に動圧圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重
畳形成してなるスピンドルモータの動圧軸受において、
重畳形成するＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本とした
ので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が
出来る。また、請求項２に示す発明によれば、前記Ｖ字
状凹凸は回転軸の外周にＶ字状溝を所定の間隔で重畳形
成することにより凹部を構成し凹凸としたので軸振れの
無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来る。さら
に、請求項３に示す発明によれば、前記Ｖ字状凹凸の溝
の部分の幅と山（または平面）の部分の幅との比を１：
２にしたので軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供
する事が出来る。さらに、請求項４に示す発明によれ
ば、前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°としたの
で軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出
来る。さらに、請求項５に示す発明によれば、軸受ハウ
ジングの、軸受以外の部分と軸との間隙（Ｃ２）を、軸
受部分のクリアランス（Ｃ１）の１０倍以上設けたので
軸振れの無い回転精度の良い軸受けを提供する事が出来
る。さらに、請求項６に示す発明によれば、回転軸の外
周または軸受部の内周に動圧圧力を生成するための多数
のＶ字状凹凸を重畳形成してなる動圧軸受を備えたスピ
ンドルモータにおいて、前記動圧軸受を前述のように構
成したので回転時に軸振れのないスピンドルモータを提
供する事が出来る。
【図１】本発明の第一の実施の形態を示すスピンドルモ
ータの要部断面図である。
ータの要部断面図である。
【図２】図２は図１の要部拡大断面端図である。
【図３】溝の本数と軸振れの関係を示す図である。
【図４】Ｖ字状凹凸の幅と軸振れの関係を示す図であ
る。
る。
【図５】従来のスピンドルモータを示す要部断面図であ
る。
る。
１ ベース ２ 軸受ハウジング ３ 軸受部 ４ シャフト ５ 動圧発生部 ６ ロータケース ７ リングマグネット ８ ステータコア ９ コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 AA06 BA04 CA01 JA02 KA02 PA02 5D109 BB05 BB12 BB18 BB21 5H605 AA04 BB05 BB14 BB19 CC04 EB06 GG04 GG21 5H607 AA04 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD03 DD14 FF01 GG12 GG15 JJ06 KK10 5H621 BB07 GA01 GB08 JK19
Claims (7)
- 【請求項１】 回転軸の外周または軸受部の内周に動圧
圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成して
なるスピンドルモータの動圧軸受において、重畳形成す
るＶ字状凹凸の本数を一周８〜１２本とした動圧軸受。 - 【請求項２】 前記Ｖ字状凹凸は回転軸の外周にＶ字状
溝を所定の間隔で重畳形成することにより凹部を構成し
凹凸としたことを特徴とする請求項１記載の動圧軸受。 - 【請求項３】 前記Ｖ字状凹凸の溝の部分の幅と山の部
分の幅との比を１：２にしたことを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の動圧軸受。 - 【請求項４】前記Ｖ字状凹凸の開角度を５０°〜５５°
としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の動圧軸受。 - 【請求項５】 軸受ハウジングの、軸受以外の部分と軸
との間隙（Ｃ２）を、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）
の１０倍以上設けたことを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれか１項に記載の動圧軸受。 - 【請求項６】 前記、軸受部分のクリアランス（Ｃ１）
と前記、Ｖ字状凹凸の溝の部分の深さ（Ｄ）との関係
を、１：１〜１：１０の間に設定したことを特徴とする
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の動圧軸
受。 - 【請求項７】 回転軸の外周または軸受部の内周に動圧
圧力を生成するための多数のＶ字状凹凸を重畳形成して
なる動圧軸受を備えたスピンドルモータにおいて、前記
動圧軸受は請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載
の動圧軸受を備えたことを特徴とするスピンドルモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148120A JP2001330026A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148120A JP2001330026A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330026A true JP2001330026A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18654198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000148120A Pending JP2001330026A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 動圧軸受と動圧軸受を用いたスピンドルモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330026A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008146468A1 (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Nidec Copal Electronics Corporation | 気体動圧軸受機構を備えたモータ |
| JP2020051546A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | 焼結軸受、流体動圧軸受装置、及びモータ |
-
2000
- 2000-05-19 JP JP2000148120A patent/JP2001330026A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008146468A1 (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Nidec Copal Electronics Corporation | 気体動圧軸受機構を備えたモータ |
| US8449189B2 (en) | 2007-05-25 | 2013-05-28 | Nidec Copal Electronics Corporation | Motor with aerodynamic pressure bearing mechanism |
| JP2020051546A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | 焼結軸受、流体動圧軸受装置、及びモータ |
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