JP2002213436A - モータ用流体軸受け装置 - Google Patents
モータ用流体軸受け装置Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C35/08—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles
- F16C35/10—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles with sliding-contact bearings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K5/163—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低価格で耐摩耗性の良い回転軸及びスラスト
受けを備えたモータ用流体軸受け装置を提供すること。 【解決手段】 回転軸１とこの回転軸を回転自在に支持
するスリーブ２とを有し、この回転軸の外周またはスリ
ーブの内壁には軸方向へ続くヘリングボーン溝２ｂを形
成し、回転軸１の軸方向の移動を制限するためにはその
スリーブ２下方に固定配置されて潤滑油４を密閉するた
めのスラスト受け３を備える。そして更に、回転軸１の
先端には、スラスト受け３と接触する所定形状をもつ凸
部１ｄが形成されているような流体軸受け装置を構成実
施することで、この凸部１ｄとスラスト受け３との間の
潤滑油４の油膜切れを防ぎ、低コストの構造にて耐摩耗
性に優れた例えばスピンドルモータ用の流体軸受け装置
を実現する。
受けを備えたモータ用流体軸受け装置を提供すること。 【解決手段】 回転軸１とこの回転軸を回転自在に支持
するスリーブ２とを有し、この回転軸の外周またはスリ
ーブの内壁には軸方向へ続くヘリングボーン溝２ｂを形
成し、回転軸１の軸方向の移動を制限するためにはその
スリーブ２下方に固定配置されて潤滑油４を密閉するた
めのスラスト受け３を備える。そして更に、回転軸１の
先端には、スラスト受け３と接触する所定形状をもつ凸
部１ｄが形成されているような流体軸受け装置を構成実
施することで、この凸部１ｄとスラスト受け３との間の
潤滑油４の油膜切れを防ぎ、低コストの構造にて耐摩耗
性に優れた例えばスピンドルモータ用の流体軸受け装置
を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧発生用の溝を
設けた流体軸受けにおいて、軸受けの長寿命化を図った
モータ用流体軸受け装置に関する。
設けた流体軸受けにおいて、軸受けの長寿命化を図った
モータ用流体軸受け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディスク駆動装置やポリゴンミラ
ー駆動装置は高密度化と高速化および低価格化が求めら
れ、その駆動用モータの軸受けは高精度と高速運用時の
長寿命化および原価低減が必要となっている。従来から
軸受け装置の長寿命化について多くの試みはなされ、例
えば流体軸受け装置に関しては特公平７−１０９２１５
号公報にその一例が提案されている。この公報に記載の
流体軸受け装置は、回転軸の周面を支持するスリーブの
内周面に動圧発生溝が形成され、そのスリーブの中心に
回転軸を回転自在に有したもので、その回転軸の端面を
この回転軸の半径と同じ曲率Ｒをもった球面にして、ス
リーブの下部に取り付けられたスラスト受けに当接して
いる。その回転軸には焼き入れされたステンレス鋼が用
いられ、スラスト受けにはチタンカーバイトが用いられ
ている。また、潤滑油に用いられたパーフルオロポリエ
ーテルから成るフッ素系潤滑油がこの軸受け用潤滑剤と
して満たされている。
ー駆動装置は高密度化と高速化および低価格化が求めら
れ、その駆動用モータの軸受けは高精度と高速運用時の
長寿命化および原価低減が必要となっている。従来から
軸受け装置の長寿命化について多くの試みはなされ、例
えば流体軸受け装置に関しては特公平７−１０９２１５
号公報にその一例が提案されている。この公報に記載の
流体軸受け装置は、回転軸の周面を支持するスリーブの
内周面に動圧発生溝が形成され、そのスリーブの中心に
回転軸を回転自在に有したもので、その回転軸の端面を
この回転軸の半径と同じ曲率Ｒをもった球面にして、ス
リーブの下部に取り付けられたスラスト受けに当接して
いる。その回転軸には焼き入れされたステンレス鋼が用
いられ、スラスト受けにはチタンカーバイトが用いられ
ている。また、潤滑油に用いられたパーフルオロポリエ
ーテルから成るフッ素系潤滑油がこの軸受け用潤滑剤と
して満たされている。
【０００３】そして、回転軸が回転した際、その潤滑油
はスリーブ内壁の動圧発生溝で発生するポンピング作用
によって所定の圧力を生じ、回転軸側面とスリーブ内壁
は無接触状態で回転する。また、回転軸下面及びスラス
ト受けは、この回転軸の先端部がスラスト受けとほぼ点
接触しながら回転するが、スラスト受けに硬度が高い材
質のチタンカーバイトを使用していることと、フッ素系
潤滑油が介在することにより、その点接触しているスラ
スト受けの耐摩耗性が高められている。このように、点
接触部分をもつ部材の材質強化と潤滑油との組合せで耐
久性を改善することができる。
はスリーブ内壁の動圧発生溝で発生するポンピング作用
によって所定の圧力を生じ、回転軸側面とスリーブ内壁
は無接触状態で回転する。また、回転軸下面及びスラス
ト受けは、この回転軸の先端部がスラスト受けとほぼ点
接触しながら回転するが、スラスト受けに硬度が高い材
質のチタンカーバイトを使用していることと、フッ素系
潤滑油が介在することにより、その点接触しているスラ
スト受けの耐摩耗性が高められている。このように、点
接触部分をもつ部材の材質強化と潤滑油との組合せで耐
久性を改善することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術には次のような問題点がある。すなわち、回
転軸が回転した際、球面状の端面に接している潤滑油の
油膜は、遠心力によりその端面に沿って外側に吸い出さ
れることになり、回転軸先端の接触部分での油膜が相対
的に薄くなってしまう。この結果、固体接触や摩擦熱に
よる摩耗現象を引き起こし易くなるという問題がある。
また、回転軸先端を下から支持するスラスト受けに使用
されたチタンカーバイトは、材料費自体が高く加工性も
悪いので高コストになる。また硬度は、Ｈｖ４００〜２
５００と一般の金属材料よりも高いが、ＳＵＳなどとの
摩擦係数が大きいために、回転軸先端部の摩耗を引き起
し易いという問題もある。
た従来技術には次のような問題点がある。すなわち、回
転軸が回転した際、球面状の端面に接している潤滑油の
油膜は、遠心力によりその端面に沿って外側に吸い出さ
れることになり、回転軸先端の接触部分での油膜が相対
的に薄くなってしまう。この結果、固体接触や摩擦熱に
よる摩耗現象を引き起こし易くなるという問題がある。
また、回転軸先端を下から支持するスラスト受けに使用
されたチタンカーバイトは、材料費自体が高く加工性も
悪いので高コストになる。また硬度は、Ｈｖ４００〜２
５００と一般の金属材料よりも高いが、ＳＵＳなどとの
摩擦係数が大きいために、回転軸先端部の摩耗を引き起
し易いという問題もある。
【０００５】そこで本発明は上述の現状に鑑みて成され
たものであり、本発明の目的とするところは、低価格で
耐摩耗性の良い回転軸及びスラスト受けを備えたモータ
用の流体軸受け装置を提供することにある。
たものであり、本発明の目的とするところは、低価格で
耐摩耗性の良い回転軸及びスラスト受けを備えたモータ
用の流体軸受け装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するため、潤滑油自体かその潤滑油の流れを工夫し
て、油膜切れの生じ難いものを実現すべく、本発明では
次のような手段を講じている。例えば第１の発明によれ
ば、回転軸と、この回転軸を回転自在に支持するスリー
ブとを有し、上記回転軸の外周もしくは上記スリーブの
内壁には軸方向適所にヘリングボーン溝が形成され、上
記回転軸の軸方向の移動を制限するため上記スリーブ下
方に固定配置され、所定の潤滑油を密閉するスラスト受
けとを備えたモータ用流体軸受け装置において、上記回
転軸の先端には、上記スラスト受けと接触する凸部が形
成されているようなモータ用流体軸受け装置を提案す
る。そして、回転時、凸部球面付近の潤滑油はそれ自信
の粘性と回転軸との親和性によりスラスト受けとの隙間
を回転し、遠心力で外方向に吸い出される潤滑剤の移動
を小さくすることで、回転軸中心付近が負圧も小さくな
り、この遠心力と負圧との釣合いでその潤滑油の移動が
止まり、油膜切れを防げる。
達成するため、潤滑油自体かその潤滑油の流れを工夫し
て、油膜切れの生じ難いものを実現すべく、本発明では
次のような手段を講じている。例えば第１の発明によれ
ば、回転軸と、この回転軸を回転自在に支持するスリー
ブとを有し、上記回転軸の外周もしくは上記スリーブの
内壁には軸方向適所にヘリングボーン溝が形成され、上
記回転軸の軸方向の移動を制限するため上記スリーブ下
方に固定配置され、所定の潤滑油を密閉するスラスト受
けとを備えたモータ用流体軸受け装置において、上記回
転軸の先端には、上記スラスト受けと接触する凸部が形
成されているようなモータ用流体軸受け装置を提案す
る。そして、回転時、凸部球面付近の潤滑油はそれ自信
の粘性と回転軸との親和性によりスラスト受けとの隙間
を回転し、遠心力で外方向に吸い出される潤滑剤の移動
を小さくすることで、回転軸中心付近が負圧も小さくな
り、この遠心力と負圧との釣合いでその潤滑油の移動が
止まり、油膜切れを防げる。
【０００７】また、上記凸部が上記回転軸半径よりも小
さい径の円柱形状であるものを提案する。また、凸部の
スラスト受けと接触する面は球面で、この曲率Ｒがその
回転軸半径よりも充分に大きいものを提案する。そし
て、凸部に形成された球面の曲率Ｒを大きくすること
で、回転軸中心付近から凸部外径付近までの油膜厚に大
きな差ができないようにして、スラスト圧力が回転軸中
心付近に集中するのを防ぎ、油膜切れを発生しにくくす
る。
さい径の円柱形状であるものを提案する。また、凸部の
スラスト受けと接触する面は球面で、この曲率Ｒがその
回転軸半径よりも充分に大きいものを提案する。そし
て、凸部に形成された球面の曲率Ｒを大きくすること
で、回転軸中心付近から凸部外径付近までの油膜厚に大
きな差ができないようにして、スラスト圧力が回転軸中
心付近に集中するのを防ぎ、油膜切れを発生しにくくす
る。
【０００８】第２の発明によれば、回転軸とこの回転軸
を回転自在に支持するスリーブとを有し、回転軸の外周
もしくはスリーブの内壁には軸方向適所にヘリングボー
ン溝が形成され、その回転軸の軸方向を支持するため上
記スリーブの下部に固定されたスラスト受けを備えるモ
ータ用流体軸受け装置において、上記回転軸とスリーブ
の内壁とスラスト受けとで密閉された空間に所定の潤滑
油を充填した流体軸受けであって、上記回転軸とスラス
ト受けとが接触する接触部分の上記回転軸の先端部には
球面が設けられ、上記接触部分の回転軸とスラスト受け
の双方もしくはいずれかの表面にダイヤモンド状硬質炭
素(ＤＬＣ)膜が形成されたモータ用流体軸受け装置を提
案する。そして、このＤＬＣ膜のもつ高い表面硬度と小
摩擦係数および親和性の小さい特性を利用することで、
回転軸又はスラスト受けの寿命を長く、負荷も小さくす
る。
を回転自在に支持するスリーブとを有し、回転軸の外周
もしくはスリーブの内壁には軸方向適所にヘリングボー
ン溝が形成され、その回転軸の軸方向を支持するため上
記スリーブの下部に固定されたスラスト受けを備えるモ
ータ用流体軸受け装置において、上記回転軸とスリーブ
の内壁とスラスト受けとで密閉された空間に所定の潤滑
油を充填した流体軸受けであって、上記回転軸とスラス
ト受けとが接触する接触部分の上記回転軸の先端部には
球面が設けられ、上記接触部分の回転軸とスラスト受け
の双方もしくはいずれかの表面にダイヤモンド状硬質炭
素(ＤＬＣ)膜が形成されたモータ用流体軸受け装置を提
案する。そして、このＤＬＣ膜のもつ高い表面硬度と小
摩擦係数および親和性の小さい特性を利用することで、
回転軸又はスラスト受けの寿命を長く、負荷も小さくす
る。
【０００９】第３の発明によれば、回転軸とこの回転軸
を回転自在に支持するスリーブとを有し、その回転軸の
外周もしくは上記スリーブの内壁には軸方向適所にヘリ
ングボーン溝が形成され、回転軸の軸方向を支持するた
め上記スリーブの下部に固定されたスラスト受けを備
し、回転軸とスリーブの内壁とスラスト受けとで密閉さ
れた空間に所定の潤滑油が充填されたモータ用流体軸受
けにおいて、上記回転軸とスラスト受けが接触する部分
の回転軸の先端部には球面が設けられ、粒径１〜１０nm
のダイヤモンド超微粒子が潤滑油に添加されたモータ用
流体軸受け装置を提案する。そして、このようにダイヤ
モンドの超微粒子を添加して、回転軸１とスラスト受け
３との間に介在させることで、回転軸とスラスト受けの
直接的な接触を防ぐようにしている。
を回転自在に支持するスリーブとを有し、その回転軸の
外周もしくは上記スリーブの内壁には軸方向適所にヘリ
ングボーン溝が形成され、回転軸の軸方向を支持するた
め上記スリーブの下部に固定されたスラスト受けを備
し、回転軸とスリーブの内壁とスラスト受けとで密閉さ
れた空間に所定の潤滑油が充填されたモータ用流体軸受
けにおいて、上記回転軸とスラスト受けが接触する部分
の回転軸の先端部には球面が設けられ、粒径１〜１０nm
のダイヤモンド超微粒子が潤滑油に添加されたモータ用
流体軸受け装置を提案する。そして、このようにダイヤ
モンドの超微粒子を添加して、回転軸１とスラスト受け
３との間に介在させることで、回転軸とスラスト受けの
直接的な接触を防ぐようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態を挙げて本発明
について詳しく説明する。 （第１実施形態）具体例としてスピンドルモータ等に用
いられる流体軸受け装置の構成と各部の構造を図１〜図
３に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に
係わる流体軸受け装置の全体の断面構造を示し、図２は
回転軸とスラスト受けの当接部を部分的に拡大して示し
ている。
について詳しく説明する。 （第１実施形態）具体例としてスピンドルモータ等に用
いられる流体軸受け装置の構成と各部の構造を図１〜図
３に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に
係わる流体軸受け装置の全体の断面構造を示し、図２は
回転軸とスラスト受けの当接部を部分的に拡大して示し
ている。
【００１１】この流体軸受け装置は、モータの回転部材
に係わる回転軸１と、軸心Ｏを中心に回転自在に回転軸
１を支持するように略円筒状の開口部を設けたスリーブ
２とを有し、このスリーブ２は、スリーブ内壁２ａの軸
方向適所にヘリングボーン溝２ｂが形成され、これを動
圧発生溝としている。
に係わる回転軸１と、軸心Ｏを中心に回転自在に回転軸
１を支持するように略円筒状の開口部を設けたスリーブ
２とを有し、このスリーブ２は、スリーブ内壁２ａの軸
方向適所にヘリングボーン溝２ｂが形成され、これを動
圧発生溝としている。
【００１２】また、回転軸１の軸方向を下方から支持す
るためのスラスト受け３が、スリーブ２の底部近傍に形
成された底部開口部７を閉塞可能に設けられている。こ
のスラスト受け３には軸心Ｏに対応する位置に凹部が形
成され、この凹部にはスラストザ３ａが嵌め込まれ、そ
の後はスラスト受け３の外径部３ｂをスリーブ２の下端
面２ｃでカシメ固定されるようになっている。そして、
回転軸１とスリーブ内壁２ａとスラスト受け３とで密閉
された空間には、所定の潤滑油４が充填され、スリーブ
２の上部開口部６近傍までこの潤滑油４で満たされる。
るためのスラスト受け３が、スリーブ２の底部近傍に形
成された底部開口部７を閉塞可能に設けられている。こ
のスラスト受け３には軸心Ｏに対応する位置に凹部が形
成され、この凹部にはスラストザ３ａが嵌め込まれ、そ
の後はスラスト受け３の外径部３ｂをスリーブ２の下端
面２ｃでカシメ固定されるようになっている。そして、
回転軸１とスリーブ内壁２ａとスラスト受け３とで密閉
された空間には、所定の潤滑油４が充填され、スリーブ
２の上部開口部６近傍までこの潤滑油４で満たされる。
【００１３】スラストザ３ａに対して回転軸１が相互に
接触する部位の回転軸先端は、下方に一段だけ円柱状に
突出した凸部１ｄを中央に有している。詳しくは図２に
拡大して示す如く、上記凸部１ｄの形状は、スラストザ
３ａと対面する凸部根元面１ａと、スリーブ内壁２ａと
対向する回転軸１の外径より小さい径の凸部外径１ｂ
と、回転軸１の半径よりも充分大きな曲率Ｒの球面１ｃ
とによってこの特有な形状が構成されている。つまりこ
の実施形態の場合、その円柱状部分の径（外径）は、上
記回転軸半径よりも充分に小さい寸法に設定されてい
る。但し、上記球面１ｃは例えば２つの曲率をそれぞれ
複数の部分に有する複合的な球面でもよい。
接触する部位の回転軸先端は、下方に一段だけ円柱状に
突出した凸部１ｄを中央に有している。詳しくは図２に
拡大して示す如く、上記凸部１ｄの形状は、スラストザ
３ａと対面する凸部根元面１ａと、スリーブ内壁２ａと
対向する回転軸１の外径より小さい径の凸部外径１ｂ
と、回転軸１の半径よりも充分大きな曲率Ｒの球面１ｃ
とによってこの特有な形状が構成されている。つまりこ
の実施形態の場合、その円柱状部分の径（外径）は、上
記回転軸半径よりも充分に小さい寸法に設定されてい
る。但し、上記球面１ｃは例えば２つの曲率をそれぞれ
複数の部分に有する複合的な球面でもよい。
【００１４】また、回転軸１に使用する材質は、硬いマ
ルテンサイト系の焼き入れステンレス鋼がここでは採用
され、一方、スラストザ３ａの材質は、回転軸１の支持
回転摺動による摩擦熱で特性が変化しないような高温耐
熱性の材質ポリイミドアミド等のスーパーエンジニアリ
ングプラスチックを基材に二硫化モリブデン等の摺動材
が充填された材料を採用する。なお、これはプレス加工
で製作することもでき、同一材料でスラスト受け３とス
ラストザ３ａとを一体的に成形して用いることもでき
る。
ルテンサイト系の焼き入れステンレス鋼がここでは採用
され、一方、スラストザ３ａの材質は、回転軸１の支持
回転摺動による摩擦熱で特性が変化しないような高温耐
熱性の材質ポリイミドアミド等のスーパーエンジニアリ
ングプラスチックを基材に二硫化モリブデン等の摺動材
が充填された材料を採用する。なお、これはプレス加工
で製作することもでき、同一材料でスラスト受け３とス
ラストザ３ａとを一体的に成形して用いることもでき
る。
【００１５】上述のように構成された第１実施形態のモ
ータ用流体軸受け装置において、回転軸１が回転する
と、回転軸１の径方向ではヘリングボーン溝２ｂと潤滑
油４によって動圧が発生し、回転軸１とスリーブ内壁２
ａとが固体接触せずに滑らかに回転する。回転軸１の軸
方向では回転軸１の凸部１ｄをスラストザ３ａに支持さ
れて、凸部１ｄとスラストザ３ａとの間に潤滑油４の油
膜４ａを形成して回転する。この際、回転軸１が回転す
ると凸部１ｄの球面１ｃ付近（軸心からｒ）にある潤滑
油４ｂ（油粒子）は回転軸１に接している部分(質量ｍ
の油粒子)がその潤滑油４ｂ自身の粘性と回転軸１との
親和性によって、スラストザ３ａとの隙間を回転しなが
ら連れ回る（参照図３（ａ）、詳細後述）。その潤滑油
４ｂが回転することで発生する遠心力＝ｍｒ２で凸部１
ｄの外径方向に吸い出される。そして、潤滑油４ｂが吸
い出されることで、回転軸１の中心付近は負圧となり、
遠心力と負圧が釣り合った状態で潤滑油４ｂの外径方向
への移動は実質的に止まる。
ータ用流体軸受け装置において、回転軸１が回転する
と、回転軸１の径方向ではヘリングボーン溝２ｂと潤滑
油４によって動圧が発生し、回転軸１とスリーブ内壁２
ａとが固体接触せずに滑らかに回転する。回転軸１の軸
方向では回転軸１の凸部１ｄをスラストザ３ａに支持さ
れて、凸部１ｄとスラストザ３ａとの間に潤滑油４の油
膜４ａを形成して回転する。この際、回転軸１が回転す
ると凸部１ｄの球面１ｃ付近（軸心からｒ）にある潤滑
油４ｂ（油粒子）は回転軸１に接している部分(質量ｍ
の油粒子)がその潤滑油４ｂ自身の粘性と回転軸１との
親和性によって、スラストザ３ａとの隙間を回転しなが
ら連れ回る（参照図３（ａ）、詳細後述）。その潤滑油
４ｂが回転することで発生する遠心力＝ｍｒ２で凸部１
ｄの外径方向に吸い出される。そして、潤滑油４ｂが吸
い出されることで、回転軸１の中心付近は負圧となり、
遠心力と負圧が釣り合った状態で潤滑油４ｂの外径方向
への移動は実質的に止まる。
【００１６】また、前述の如く凸部外径部１ｂはスリー
ブ内壁２ａと対向する回転軸１の径より小径なので、ス
ラストザ３ａと球面１ｃとの隙間にある潤滑油４ｂに働
く力（遠心力＝ｍｒ２ ）は小さくなり、回転軸１の中
心付近の負圧が抑えられる。この結果、「油膜切れ」が
発生しにくいので、潤滑油４ｂは常に充分満たされた状
態を維持できる。よって、凸部１ｄとスラストザ３ａと
の摩耗を減らし、軸受けとしての寿命を向上させること
が可能となる。
ブ内壁２ａと対向する回転軸１の径より小径なので、ス
ラストザ３ａと球面１ｃとの隙間にある潤滑油４ｂに働
く力（遠心力＝ｍｒ２ ）は小さくなり、回転軸１の中
心付近の負圧が抑えられる。この結果、「油膜切れ」が
発生しにくいので、潤滑油４ｂは常に充分満たされた状
態を維持できる。よって、凸部１ｄとスラストザ３ａと
の摩耗を減らし、軸受けとしての寿命を向上させること
が可能となる。
【００１７】ここで図３（ａ），（ｂ）に、この第１実
施形態と従来技術との潤滑油４の流れの違いを比較して
示すと、従来の場合を示す図３（ｂ）のように、とどま
ること無く回転軸の先端面に沿って矢印で示す外方向に
油粒子が次々と流れる事で生じる油膜切れが、この第１
実施形態によって防げることがわかる。つまり、この第
１実施形態では、凸部１ｄとスラストザ３ａとの間にあ
る潤滑油４ｂは凸部１ｄとの近接部の親和性で「連れ回
り」回転する。一方、スラストザ３ａ近接部付近の潤滑
油４ｃが停止あるいは遅れて回転することで発生する潤
滑油の粘性負荷は通常、油膜厚に反比例し、潤滑油４と
回転軸１の接触部の径に比例して大きくなる。ここで
は、スラストザ３ａと凸部根元面１ａとは軸方向の隙間
が大きく、油膜厚が厚いので、粘性負荷が小さくなる。
施形態と従来技術との潤滑油４の流れの違いを比較して
示すと、従来の場合を示す図３（ｂ）のように、とどま
ること無く回転軸の先端面に沿って矢印で示す外方向に
油粒子が次々と流れる事で生じる油膜切れが、この第１
実施形態によって防げることがわかる。つまり、この第
１実施形態では、凸部１ｄとスラストザ３ａとの間にあ
る潤滑油４ｂは凸部１ｄとの近接部の親和性で「連れ回
り」回転する。一方、スラストザ３ａ近接部付近の潤滑
油４ｃが停止あるいは遅れて回転することで発生する潤
滑油の粘性負荷は通常、油膜厚に反比例し、潤滑油４と
回転軸１の接触部の径に比例して大きくなる。ここで
は、スラストザ３ａと凸部根元面１ａとは軸方向の隙間
が大きく、油膜厚が厚いので、粘性負荷が小さくなる。
【００１８】そして、油膜４ａの厚みは従来例に比べ、
球面１ｃが回転軸１の半径よりも充分大きな曲率Ｒの場
合、スラストザ３ａと凸部１ｄとの隙間は回転軸１の中
心付近と凸部外径１ｂ付近との差が小さいので、油膜厚
は全体に薄くなるが、凸部外径１ｂを小さくすること
で、油膜厚が薄くなる部分の面積が小さくなるので、粘
性負荷は小さくすることが可能となる。さらに、回転軸
１の中心付近と凸部外径１ｂ付近との差が小さいので、
点接触が緩和され、スラスト圧による油膜切れも発生し
難くなる。
球面１ｃが回転軸１の半径よりも充分大きな曲率Ｒの場
合、スラストザ３ａと凸部１ｄとの隙間は回転軸１の中
心付近と凸部外径１ｂ付近との差が小さいので、油膜厚
は全体に薄くなるが、凸部外径１ｂを小さくすること
で、油膜厚が薄くなる部分の面積が小さくなるので、粘
性負荷は小さくすることが可能となる。さらに、回転軸
１の中心付近と凸部外径１ｂ付近との差が小さいので、
点接触が緩和され、スラスト圧による油膜切れも発生し
難くなる。
【００１９】この第１実施形態のように、回転軸の下方
先端形状を中心部に球面を有する凸形状にすることによ
って、油切れの生じないような潤滑油の粒子の流れを生
み出し、スラストザ３ａと回転軸の先端の凸部１ｄとの
固体接触を確実に防いでくれるので、モータ等の高速回
転にも対応できる充分な耐磨耗性を発揮することが可能
になる。
先端形状を中心部に球面を有する凸形状にすることによ
って、油切れの生じないような潤滑油の粒子の流れを生
み出し、スラストザ３ａと回転軸の先端の凸部１ｄとの
固体接触を確実に防いでくれるので、モータ等の高速回
転にも対応できる充分な耐磨耗性を発揮することが可能
になる。
【００２０】（第２実施形態）次に、図４及び図５を基
に本発明の第２実施形態のモータ用流体軸受け装置につ
いて説明する。図４はこの軸受け装置全体の断面構造を
示し、図５はこの軸受け装置の回転軸とスラスト受けの
対面部分を拡大して示す。前述の第１実施形態で例示の
モータ用流体軸受け装置と同様に、回転軸１と、この回
転軸１を回転自在に支持するスリーブ２とを有し、スリ
ーブ内壁２ａの軸方向適所にヘリングボーン溝２ｂが形
成され、その回転軸１の軸方向を支持するスラスト受け
３がスリーブ下部に固定され、回転軸１とスリーブ内壁
２ａとスラスト受け３とで密閉された空間には潤滑油４
が充填されている。ただし、ここでのスラスト受け３
は、前記スラストザ３ａの部分を一体的に凸状に同一材
料で成形して一部材で構成するものである。
に本発明の第２実施形態のモータ用流体軸受け装置につ
いて説明する。図４はこの軸受け装置全体の断面構造を
示し、図５はこの軸受け装置の回転軸とスラスト受けの
対面部分を拡大して示す。前述の第１実施形態で例示の
モータ用流体軸受け装置と同様に、回転軸１と、この回
転軸１を回転自在に支持するスリーブ２とを有し、スリ
ーブ内壁２ａの軸方向適所にヘリングボーン溝２ｂが形
成され、その回転軸１の軸方向を支持するスラスト受け
３がスリーブ下部に固定され、回転軸１とスリーブ内壁
２ａとスラスト受け３とで密閉された空間には潤滑油４
が充填されている。ただし、ここでのスラスト受け３
は、前記スラストザ３ａの部分を一体的に凸状に同一材
料で成形して一部材で構成するものである。
【００２１】第２実施形態のモータ用流体軸受け装置の
主な特徴は、回転軸１とスラスト受け３が接触する部分
の回転軸１には一連の球面１ｃが設けてある。そして更
に、回転軸１とスラスト受け３の双方または、何れかの
部品の対面する表面には、一般的に“ＤＬＣ”と云われ
るダイヤモンド状硬質炭素膜（Diamond Like Carbon）
が形成されている。
主な特徴は、回転軸１とスラスト受け３が接触する部分
の回転軸１には一連の球面１ｃが設けてある。そして更
に、回転軸１とスラスト受け３の双方または、何れかの
部品の対面する表面には、一般的に“ＤＬＣ”と云われ
るダイヤモンド状硬質炭素膜（Diamond Like Carbon）
が形成されている。
【００２２】上記ＤＬＣの膜形成の主な手法は、物理的
方法のＰＶＤ(Physical Vapour Deposition)または化学
的方法のＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)の何れか
で行なう。また、回転軸１は、スリーブ内壁面２ａと対
面する径にはＤＬＣ膜を形成しない場合も有り、スラス
ト受け３は回転軸１と接する面のみにＤＬＣ膜を形成す
る場合もある。
方法のＰＶＤ(Physical Vapour Deposition)または化学
的方法のＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)の何れか
で行なう。また、回転軸１は、スリーブ内壁面２ａと対
面する径にはＤＬＣ膜を形成しない場合も有り、スラス
ト受け３は回転軸１と接する面のみにＤＬＣ膜を形成す
る場合もある。
【００２３】上述のように構成された第２実施形態のモ
ータ用流体軸受け装置においも、回転軸１が回転すると
回転軸１の径方向はヘリングボーン溝２ｂと潤滑油４に
よって動圧発生し、回転軸１とスリーブ内壁２ａは固体
接触せず回転する、回転軸１の軸方向は回転軸１の先端
球面１ｃをスラスト受け３に支持され、球面１ｃとスラ
スト受け３との間に潤滑油の油膜を形成して回転する。
ータ用流体軸受け装置においも、回転軸１が回転すると
回転軸１の径方向はヘリングボーン溝２ｂと潤滑油４に
よって動圧発生し、回転軸１とスリーブ内壁２ａは固体
接触せず回転する、回転軸１の軸方向は回転軸１の先端
球面１ｃをスラスト受け３に支持され、球面１ｃとスラ
スト受け３との間に潤滑油の油膜を形成して回転する。
【００２４】回転軸１とスラスト受け３の中心付近は点
接触となり、回転による負圧も大きくなるので、スラス
ト圧によって油膜切れが発生しやすくなるが、表面硬度
が高く、摩擦係数が小さく、親和性も小さい特性を有す
る、ダイヤモンド状硬質炭素（ＤＬＣ）膜を回転軸１と
スラスト受け３が当接する表面に形成することで、回転
軸１あるいはスラスト受け３の寿命を長く、負荷も小さ
くすることが可能となる。
接触となり、回転による負圧も大きくなるので、スラス
ト圧によって油膜切れが発生しやすくなるが、表面硬度
が高く、摩擦係数が小さく、親和性も小さい特性を有す
る、ダイヤモンド状硬質炭素（ＤＬＣ）膜を回転軸１と
スラスト受け３が当接する表面に形成することで、回転
軸１あるいはスラスト受け３の寿命を長く、負荷も小さ
くすることが可能となる。
【００２５】また、成膜方法は、例えば物理的な上記Ｐ
ＶＤと化学的な上記ＣＶＤとのいずれのＤＬＣ膜形成手
法であってもよい。そして、回転軸１とスラスト受け３
を大量に並べて一度にＤＬＣ膜を形成することができる
ので、高価な材料で部品全体を製作する場合より安いコ
ストとすることができる。
ＶＤと化学的な上記ＣＶＤとのいずれのＤＬＣ膜形成手
法であってもよい。そして、回転軸１とスラスト受け３
を大量に並べて一度にＤＬＣ膜を形成することができる
ので、高価な材料で部品全体を製作する場合より安いコ
ストとすることができる。
【００２６】この第２実施形態のように、表面硬度が高
く、鉄鋼等との摩擦係数が小さく、しかも親和性も小さ
いＤＬＣ膜を、回転軸１の下方先端の球面１ｃまたはス
ラスト受け３の表面に形成することで、これら回転軸１
又はスラスト受け３の耐磨耗性を高くすることが可能と
なる。
く、鉄鋼等との摩擦係数が小さく、しかも親和性も小さ
いＤＬＣ膜を、回転軸１の下方先端の球面１ｃまたはス
ラスト受け３の表面に形成することで、これら回転軸１
又はスラスト受け３の耐磨耗性を高くすることが可能と
なる。
【００２７】（第３実施形態）つづいて、図６に基づき
本発明の第３実施形態のモータ用流体軸受け装置につい
て説明する。図６は、この軸受け装置先端部に凸部を設
けた回転軸１と、スラストザ３ａを分離したスラスト受
け３の部分拡大した断面を示す。図６において、スラス
ト受け３の凹部にはスラストザ３ａが嵌め込まれ、回転
軸１とスラストザ受け３が接触する部分の回転軸１の先
端部は、スラスト受け３と対面する凸部根元面１ａとス
リーブ内壁２ａと対向する回転軸１の外径より小さい径
の凸部外径１ｂと回転軸１の半径よりも充分大きなの曲
率Ｒの球面１ｃによって凸部１ｄの形状を構成し、少な
くとも球面１ｃと外径１ｂとの表面には前述したＤＬＣ
膜が形成されコーティング面になっている。
本発明の第３実施形態のモータ用流体軸受け装置につい
て説明する。図６は、この軸受け装置先端部に凸部を設
けた回転軸１と、スラストザ３ａを分離したスラスト受
け３の部分拡大した断面を示す。図６において、スラス
ト受け３の凹部にはスラストザ３ａが嵌め込まれ、回転
軸１とスラストザ受け３が接触する部分の回転軸１の先
端部は、スラスト受け３と対面する凸部根元面１ａとス
リーブ内壁２ａと対向する回転軸１の外径より小さい径
の凸部外径１ｂと回転軸１の半径よりも充分大きなの曲
率Ｒの球面１ｃによって凸部１ｄの形状を構成し、少な
くとも球面１ｃと外径１ｂとの表面には前述したＤＬＣ
膜が形成されコーティング面になっている。
【００２８】上述のように構成された第３実施形態のモ
ータ用流体軸受け装置において、回転軸１が回転すると
回転軸１の径方向はヘリングボーン溝３と潤滑油４によ
って動圧が発生し、回転軸１とスリーブ内壁２ａは固体
接触せず回転する。このとき、回転軸１の軸方向は回転
軸１の先端球面１ｃをスラスト受け３に支持され、球面
１ｃとスラスト受け３との間に潤滑油４の油膜を形成し
て回転する回転軸１とスラスト受け３の中心付近は点接
触となり、回転による負圧も大きくなるので、スラスト
圧によって油膜切れが発生しやすくなるが、表面硬度が
Ｈｖ１２００〜５０００と高く、鉄鋼系材料との摩擦係
数は０．１〜０．１５と小さく、親和性も小さい特性を
有するＤＬＣ膜を回転軸１とスラスト受け３が当接する
表面に形成することで、回転軸１あるいはスラスト受け
３の寿命を長く、負荷を小さくすることが可能となる。
ータ用流体軸受け装置において、回転軸１が回転すると
回転軸１の径方向はヘリングボーン溝３と潤滑油４によ
って動圧が発生し、回転軸１とスリーブ内壁２ａは固体
接触せず回転する。このとき、回転軸１の軸方向は回転
軸１の先端球面１ｃをスラスト受け３に支持され、球面
１ｃとスラスト受け３との間に潤滑油４の油膜を形成し
て回転する回転軸１とスラスト受け３の中心付近は点接
触となり、回転による負圧も大きくなるので、スラスト
圧によって油膜切れが発生しやすくなるが、表面硬度が
Ｈｖ１２００〜５０００と高く、鉄鋼系材料との摩擦係
数は０．１〜０．１５と小さく、親和性も小さい特性を
有するＤＬＣ膜を回転軸１とスラスト受け３が当接する
表面に形成することで、回転軸１あるいはスラスト受け
３の寿命を長く、負荷を小さくすることが可能となる。
【００２９】ただし、回転軸１のスリーブ内壁面２ａと
対面する径においてＤＬＣ膜によって潤滑油４と回転軸
１の親和性が小さくなり、動圧を低下させるので、スリ
ーブ長さが短くヘリングボーン溝が充分に設けられない
軸受けの場合には適用しない。
対面する径においてＤＬＣ膜によって潤滑油４と回転軸
１の親和性が小さくなり、動圧を低下させるので、スリ
ーブ長さが短くヘリングボーン溝が充分に設けられない
軸受けの場合には適用しない。
【００３０】コーティング面を形成するＤＬＣ膜は他の
材料よりも極めて硬いので、スラスト受け３とスリーブ
２との固定をカシメによって固定する場合は、スラスト
受け外径部３ｂを除いてＤＬＣ膜を形成するほうがよ
い。
材料よりも極めて硬いので、スラスト受け３とスリーブ
２との固定をカシメによって固定する場合は、スラスト
受け外径部３ｂを除いてＤＬＣ膜を形成するほうがよ
い。
【００３１】ＤＬＣ膜の形成において、回転軸１に形成
する場合、治具に多数の孔を設け、回転軸１の外径を治
具の孔にセットし外径を覆い、凸部１ｄを表面に出し、
大量に並べ、一度にＤＬＣ膜を形成することができる、
スラスト受け３が一体で成形されている場合、回転軸１
と同様の方法で製作できるので、高価な材料で部品全体
を製作する場合よりも安いコストにすることができる。
また、スラストザ３ａに形成する場合は、シート状の材
料にＤＬＣ膜を形成した後、プレス加工で製作すること
で比較的安いコストで実現できる。
する場合、治具に多数の孔を設け、回転軸１の外径を治
具の孔にセットし外径を覆い、凸部１ｄを表面に出し、
大量に並べ、一度にＤＬＣ膜を形成することができる、
スラスト受け３が一体で成形されている場合、回転軸１
と同様の方法で製作できるので、高価な材料で部品全体
を製作する場合よりも安いコストにすることができる。
また、スラストザ３ａに形成する場合は、シート状の材
料にＤＬＣ膜を形成した後、プレス加工で製作すること
で比較的安いコストで実現できる。
【００３２】（第４実施形態）同じく図４〜図６及び、
図７を基に本発明の第４実施形態のモータ用流体軸受け
装置について説明する。図４〜図７に例示の軸受け装置
においては、回転軸１と、この回転軸１を回転自在に支
持するスリーブ２とを有し、スリーブ内壁２ａの軸方向
の適所に形成されたヘリングボーン溝２ｂ設け、回転軸
１の軸方向を支持するスラスト受け３をスリーブ下部に
固定し、回転軸１とスリーブ内壁２ａとスラスト受け３
とで密閉された空間には所定の潤滑油４を充填してあ
る。
図７を基に本発明の第４実施形態のモータ用流体軸受け
装置について説明する。図４〜図７に例示の軸受け装置
においては、回転軸１と、この回転軸１を回転自在に支
持するスリーブ２とを有し、スリーブ内壁２ａの軸方向
の適所に形成されたヘリングボーン溝２ｂ設け、回転軸
１の軸方向を支持するスラスト受け３をスリーブ下部に
固定し、回転軸１とスリーブ内壁２ａとスラスト受け３
とで密閉された空間には所定の潤滑油４を充填してあ
る。
【００３３】また同様に、スラスト受け３が接触する回
転軸１の凸部１ｄの中央には球面１ｃが設けてある。更
に、この第４実施形態のモータ用流体軸受け装置の主な
特徴として、図７に示すように、潤滑油４には粒径１〜
２０nmの超微粒子としてのダイヤモンド粒８を添加させ
てある。このように潤滑油中にダイヤモンドの超微粒子
を添加して回転軸１とスラスト受け３との間に流動的に
介在させることで、直接的接触を防ぐようにしている。
なお、ヘリングボーン溝２ｂは４〜９μｍの深さで複数
形成され、回転軸１とスリーブ内壁２ａとの隙間は片側
で１〜４μｍを設けてある。
転軸１の凸部１ｄの中央には球面１ｃが設けてある。更
に、この第４実施形態のモータ用流体軸受け装置の主な
特徴として、図７に示すように、潤滑油４には粒径１〜
２０nmの超微粒子としてのダイヤモンド粒８を添加させ
てある。このように潤滑油中にダイヤモンドの超微粒子
を添加して回転軸１とスラスト受け３との間に流動的に
介在させることで、直接的接触を防ぐようにしている。
なお、ヘリングボーン溝２ｂは４〜９μｍの深さで複数
形成され、回転軸１とスリーブ内壁２ａとの隙間は片側
で１〜４μｍを設けてある。
【００３４】上述のように構成された第４実施形態のモ
ータ用流体軸受け装置においては、回転軸１が回転する
と、回転軸１の径方向はヘリングボーン溝２ｂと潤滑油
４によって動圧が発生し、ダイヤモンドの粒子がヘリン
グボーン溝２ｂの深さや回転軸１とスリーブ内壁２ａと
の隙間より充分に小さいので、回転軸１とスリーブ内壁
２ａは固体接触せずに回転する。
ータ用流体軸受け装置においては、回転軸１が回転する
と、回転軸１の径方向はヘリングボーン溝２ｂと潤滑油
４によって動圧が発生し、ダイヤモンドの粒子がヘリン
グボーン溝２ｂの深さや回転軸１とスリーブ内壁２ａと
の隙間より充分に小さいので、回転軸１とスリーブ内壁
２ａは固体接触せずに回転する。
【００３５】回転軸１の軸方向は回転軸１の先端球面１
ｃをスラスト受け３に支持され、球面１ｃとスラスト受
け３との間に潤滑油４のダイヤモンド粒子を含んだ油膜
を形成して回転する。回転軸１とスラスト受け３の中心
付近は点接触となり、回転による負圧も大きくなるの
で、スラスト圧によって「油膜切れ」が発生しても、球
面１ｃとスラスト受け３間に潤滑油の中に添加されたダ
イヤモンドの超微粒子が入り込み、その超微粒子がボー
ルベアリングのボールの作用をするので、球面１ｃとス
ラスト受け３を摩耗させず、摩擦係数も小さくなる。よ
って、回転軸１あるいはスラスト受け３の寿命を長く、
負荷を小さくすることが可能となる。
ｃをスラスト受け３に支持され、球面１ｃとスラスト受
け３との間に潤滑油４のダイヤモンド粒子を含んだ油膜
を形成して回転する。回転軸１とスラスト受け３の中心
付近は点接触となり、回転による負圧も大きくなるの
で、スラスト圧によって「油膜切れ」が発生しても、球
面１ｃとスラスト受け３間に潤滑油の中に添加されたダ
イヤモンドの超微粒子が入り込み、その超微粒子がボー
ルベアリングのボールの作用をするので、球面１ｃとス
ラスト受け３を摩耗させず、摩擦係数も小さくなる。よ
って、回転軸１あるいはスラスト受け３の寿命を長く、
負荷を小さくすることが可能となる。
【００３６】（変形例）なお、上述の第１〜第４実施形
態は次のように変形実施してもよい。例えば、潤滑油中
に添加するものやコーティング面として塗布するもの
は、ダイヤモンド粒以外にも、同等な作用を示す低価格
な粉体物質を採用してよい。それにより、回転軸との摩
耗を減らし、軸受けの寿命を向上させる事ができる。ま
た、本発明としてここに例示したモータ用流体軸受け装
置は、高速回転に対応した耐磨耗性を追及したものであ
るが、モータに限らず高速回転を必要とされる回転軸の
支持装置として更に広く多くの用途に適用でき得る。こ
のほかにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。
態は次のように変形実施してもよい。例えば、潤滑油中
に添加するものやコーティング面として塗布するもの
は、ダイヤモンド粒以外にも、同等な作用を示す低価格
な粉体物質を採用してよい。それにより、回転軸との摩
耗を減らし、軸受けの寿命を向上させる事ができる。ま
た、本発明としてここに例示したモータ用流体軸受け装
置は、高速回転に対応した耐磨耗性を追及したものであ
るが、モータに限らず高速回転を必要とされる回転軸の
支持装置として更に広く多くの用途に適用でき得る。こ
のほかにも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。
【００３７】以上、実施形態に基づき説明したが、本明
細書中には次の発明が含まれる。 （１） 回転軸の周面またはスリーブの内壁面に所定の
動圧発生溝を有し、この回転軸の駆動時、この回転軸の
径方向は潤滑油による動圧発生にて、軸方向が回転軸に
突設された凸部球面がスラスト受けに支持され、この凸
部球面とスラスト受けとの間に形成する潤滑油の油膜で
回転軸とスリーブ内壁が固体接触せず回転する流体軸受
け装置であって、上記凸部球面近傍の潤滑油は、回転軸
に接する部分が潤滑油自身の粘性と回転軸との親和性を
発揮する特性を有し、上記スラスト受けとの隙間を回転
しながら動く油粒子にかかる遠心力に起因して上記凸部
の外径方向に上記凸部球面に沿って移動可能であるが、
これにより生じた軸中心付近の負圧と当該遠心力とが釣
り合う状態にて潤滑油の移動が実質的に止まるように構
成されたことを特徴とする流体軸受け装置を提供でき
る。
細書中には次の発明が含まれる。 （１） 回転軸の周面またはスリーブの内壁面に所定の
動圧発生溝を有し、この回転軸の駆動時、この回転軸の
径方向は潤滑油による動圧発生にて、軸方向が回転軸に
突設された凸部球面がスラスト受けに支持され、この凸
部球面とスラスト受けとの間に形成する潤滑油の油膜で
回転軸とスリーブ内壁が固体接触せず回転する流体軸受
け装置であって、上記凸部球面近傍の潤滑油は、回転軸
に接する部分が潤滑油自身の粘性と回転軸との親和性を
発揮する特性を有し、上記スラスト受けとの隙間を回転
しながら動く油粒子にかかる遠心力に起因して上記凸部
の外径方向に上記凸部球面に沿って移動可能であるが、
これにより生じた軸中心付近の負圧と当該遠心力とが釣
り合う状態にて潤滑油の移動が実質的に止まるように構
成されたことを特徴とする流体軸受け装置を提供でき
る。
【００３８】（２） 上記スラスト受けと上記凸部球面
との隙間に存在する潤滑油に働く遠心力が小さく、上記
回転軸の中心付近の負圧が抑えられるような程度に、上
記凸部が上記スリーブ内壁と対向する回転軸の径より小
さい径に設定されることを特徴とする（１）に記載の流
体軸受け装置である。 （３） 上記潤滑油は、ダイヤモンドあるいはこれに準
ずる硬度の超微粒子を均等に混在されて成ることを特徴
とする（１）に記載の流体軸受け装置である。
との隙間に存在する潤滑油に働く遠心力が小さく、上記
回転軸の中心付近の負圧が抑えられるような程度に、上
記凸部が上記スリーブ内壁と対向する回転軸の径より小
さい径に設定されることを特徴とする（１）に記載の流
体軸受け装置である。 （３） 上記潤滑油は、ダイヤモンドあるいはこれに準
ずる硬度の超微粒子を均等に混在されて成ることを特徴
とする（１）に記載の流体軸受け装置である。
【００３９】（４） 上記回転軸はマルテンサイト系の
焼き入れステンレス鋼であり、上記回転軸の先端と対面
する部材にはスーパーエンジニアリングプラスチックを
基材に二硫化モリブデンの摺動材が充填されていること
を特徴とする（１）に記載の流体軸受け装置である。
焼き入れステンレス鋼であり、上記回転軸の先端と対面
する部材にはスーパーエンジニアリングプラスチックを
基材に二硫化モリブデンの摺動材が充填されていること
を特徴とする（１）に記載の流体軸受け装置である。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、低価格で耐摩耗性の良
い回転軸及びスラスト受けを備えたモータ用流体軸受け
装置を提供することが可能となる。
い回転軸及びスラスト受けを備えたモータ用流体軸受け
装置を提供することが可能となる。
【図１】 本発明の第１実施形態のモータ用流体軸受け
装置の構造を示す断面図。
装置の構造を示す断面図。
【図２】 図１のモータ用流体軸受け装置の軸先端部の
潤滑油の流れを示す拡大断面図。
潤滑油の流れを示す拡大断面図。
【図３】 図３（ａ），（ｂ）は第１実施形態と従来技
術の場合の回転軸先端部近傍の油粒子の流れを比較して
示し、図３（ａ）はこの第１実施形態の場合を拡大して
示す説明図、図３（ｂ）は従来技術の場合を拡大して示
す説明図。
術の場合の回転軸先端部近傍の油粒子の流れを比較して
示し、図３（ａ）はこの第１実施形態の場合を拡大して
示す説明図、図３（ｂ）は従来技術の場合を拡大して示
す説明図。
【図４】 本発明の第２実施形態のモータ用流体軸受け
装置の構造を示す断面図。
装置の構造を示す断面図。
【図５】 この第２実施形態のモータ用流体軸受け装置
の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断面
図。
の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断面
図。
【図６】 本発明の第３実施形態のモータ用流体軸受け
装置の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断
面図。
装置の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断
面図。
【図７】 本発明の第４実施形態のモータ用流体軸受け
装置の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断
面図。
装置の回転軸とスラスト受けを部分的に拡大して示す断
面図。
１…回転軸（シャフト）、１ａ…凸部根元面、 １ｂ
…外径、１ｃ…球面、 １ｄ…凸部、２…スリ
ーブ、２ａ…スリーブ内壁、２ｂ…ヘリングボーン溝
（動圧発生溝）、２ｃ…下端面、３…スラスト受け、３
ａ…スラストザ、 ３ｂ…外径部、４…潤滑剤（潤滑
油：オイル）、４ａ…油膜、 ４ｂ，４ｃ…潤滑油
(油粒子)、６…上部開口部、７…底部開口部、８…ダイ
ヤモンド粒（超微粒子）。
…外径、１ｃ…球面、 １ｄ…凸部、２…スリ
ーブ、２ａ…スリーブ内壁、２ｂ…ヘリングボーン溝
（動圧発生溝）、２ｃ…下端面、３…スラスト受け、３
ａ…スラストザ、 ３ｂ…外径部、４…潤滑剤（潤滑
油：オイル）、４ａ…油膜、 ４ｂ，４ｃ…潤滑油
(油粒子)、６…上部開口部、７…底部開口部、８…ダイ
ヤモンド粒（超微粒子）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/08 Ｈ０２Ｋ 7/08 Ａ Ｆターム(参考） 3J011 AA06 BA02 BA08 CA02 JA02 KA02 KA03 KA05 MA02 MA22 5H605 BB05 BB14 CC04 EB03 EB06 5H607 AA00 BB01 BB25 CC01 DD16 GG01 GG02 GG03 GG09 GG12 GG15
Claims (5)
- 【請求項１】 回転軸と、この回転軸を回転自在に支持
するスリーブとを有し、上記回転軸の外周もしくは上記
スリーブの内壁には軸方向適所にヘリングボーン溝が形
成され、 上記回転軸の軸方向の移動を制限するため上記スリーブ
下方に固定配置され、所定の潤滑油を密閉するスラスト
受けを具備して成るモータ用流体軸受け装置において、 上記回転軸の先端には、上記スラスト受けと接触する凸
部が形成されていることを特徴とするモータ用流体軸受
け装置。 - 【請求項２】 上記凸部は、上記回転軸半径よりも小さ
い径の円柱形状であることを特徴とする、請求項１に記
載のモータ用流体軸受け装置。 - 【請求項３】 上記凸部の上記スラスト受けと接触する
面は球面であり、 上記球面の曲率は上記回転軸半径よりも充分に大きいこ
とを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のモータ
用流体軸受け装置。 - 【請求項４】 回転軸と、この回転軸を回転自在に支持
するスリーブとを有し、上記回転軸の外周もしくは上記
スリーブの内壁には軸方向適所にヘリングボーン溝が形
成され、 上記回転軸の軸方向を支持するため上記スリーブの下部
に固定されたスラスト受けを具備して成るモータ用流体
軸受け装置において、 上記回転軸と上記スリーブの内壁と上記スラスト受けと
で密閉された空間に所定の潤滑油を充填したモータ用流
体軸受けであって、 上記回転軸と上記スラスト受けとが接触する接触部分の
上記回転軸の先端部には球面が設けられ、上記接触部分
の上記回転軸と上記スラスト受けの双方もしくはいずれ
かの表面にはダイヤモンド状硬質炭素膜が形成されてい
ることを特徴とするモータ用流体軸受け装置。 - 【請求項５】 回転軸と、この回転軸を回転自在に支持
するスリーブとを有し、上記回転軸の外周もしくは上記
スリーブの内壁には軸方向適所にヘリングボーン溝が形
成され、 上記回転軸の軸方向を支持するため上記スリーブの下部
に固定されたスラスト受けを具備し、上記回転軸と上記
スリーブの内壁と上記スラスト受けとで密閉された空間
に所定の潤滑油が充填されたモータ用流体軸受けにおい
て、 上記回転軸と上記スラスト受けが接触する部分の上記回
転軸の先端部には球面が設けられ、粒径１〜１０nmのダ
イヤモンド超微粒子が上記潤滑油に添加されていること
を特徴とするモータ用流体軸受け装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012031A JP2002213436A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | モータ用流体軸受け装置 |
| US10/027,375 US6609829B2 (en) | 2001-01-19 | 2001-12-20 | Hydrodynamic bearing for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012031A JP2002213436A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | モータ用流体軸受け装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002213436A true JP2002213436A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18879094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012031A Withdrawn JP2002213436A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | モータ用流体軸受け装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6609829B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002213436A (ja) |
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| US7944645B2 (en) * | 2004-03-19 | 2011-05-17 | Seagate Technology Llc | Lubricated limiter for fluid dynamic bearing motor |
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| DE10335386B4 (de) * | 2003-07-25 | 2006-05-24 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zur Bestimmung des Schmiermittel-Befüllungsgrads eines fluiddynamischen Lagers |
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| WO2008133197A1 (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Ebara Corporation | 炭素系摺動部材を用いた軸受け又はシール |
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| US9188163B2 (en) * | 2010-04-19 | 2015-11-17 | Custom Fabricating & Repair, Inc. | Clean-in place shaft bushing |
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| CN109611630A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-12 | 北京远华天创科技有限责任公司 | 一种回转密封结构 |
| TWI778714B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-09-21 | 東培工業股份有限公司 | 流體動壓軸承結構 |
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| US6380651B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-04-30 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Brushless motor having resin bearing |
-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001012031A patent/JP2002213436A/ja not_active Withdrawn
- 2001-12-20 US US10/027,375 patent/US6609829B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020097931A1 (en) | 2002-07-25 |
| US6609829B2 (en) | 2003-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |