JP2006077872A - 流体動圧軸受装置及びスピンドルモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スラスト動圧軸受を内周寄りの位置に形成し、その外側にやや間隙の広がった領域を設けて、潤滑液を保持させる。加えて、オイル循環路をこの間隙の広がった領域に開口させる。この領域の間隙は、スラスト動圧軸受部の間隙よりも、動圧溝深さ分以上大きくなるように設定される。この間隙の広がった領域には、潤滑液を中心に向って掻き込むための溝列を設けても良い。
【選択図】図1
Description
シャフトと、
シャフトの一端部から半径方向外方に広がるスラスト軸受面、及び、スラスト軸受面に対して更に半径方向外方に広がる環状面、及び、シャフトを囲み他端側に延長する周壁面を有し、シャフトの一端部に固定されてシャフトと一体に回転する、ハブ部と、
円筒型の内周面を有する穴部を有し、穴部にはシャフトが回転自在に挿通され、穴部の一端側における開口部を囲んで形成されたスラスト軸受面と、スラスト軸受面の外周側において環状面と対向するフランジ面を有する、固定部と、
ハブ部のスラスト軸受面及び固定部のスラスト軸受面の、何れか一方或は両方に形成されたスラスト動圧発生溝と、
シャフトの外周面及び穴部の内周面の何れか一方或は両方に形成されたラジアル動圧発生溝と、
ハブ部のスラスト軸受面とこれに対向する固定部のスラスト軸受面、との間に確保されたスラスト微小間隙と、
シャフトの外周面とこれに対向する穴部の内周面、との間に確保され、その一端においてスラスト微小間隙に接続する、ラジアル微小間隙と、
フランジ面と環状面との間に定格回転時において確保され、その内周縁においてスラスト微小間隙の外周縁に接続し、スラスト微小間隙の大きさにスラスト動圧発生溝の平均的な深さを加えて得られる間隙よりも大きな間隙を有する、環状間隙と、
固定部の外周面とこれに対向する周壁面との間に形成され、環状間隙の外周部に接続するシール間隙と、
スラスト微小間隙、及び、ラジアル微小間隙、及び、環状間隙を、実質的に途切れる箇所無く満たし、更に、シール間隙の少なくとも一部を満たす、潤滑液と、
スラスト微小間隙、及び、間隙に保持される潤滑液、及び、潤滑液に動圧を発生させるスラスト動圧発生溝、からなるスラスト動圧軸受と、
ラジアル微小間隙、及び、間隙に保持される潤滑液、及び、潤滑液に動圧を発生させるラジアル動圧発生溝、からなるラジアル動圧軸受と、
からなる流体動圧軸受装置を提供する。
スラスト軸受面に対して傾けた構造としても良い。この発明は、ハブの形状の設計の自由度を高め、より小型のスピンドルモータの実現を可能にする。
2、2b 流体動圧軸受装置
3 ハブ部
4 固定部
5 ベースプレート
6 ロータ
7 ステータ
8 ロータマグネット
9 シャフト
10、10b スリーブ
11 ハウジング
12、12b 連通路
13 ハブ部のスラスト軸受面
14、14b 環状面
15 固定部のスラスト軸受面
16、16b フランジ面
17、17b、18 ラジアル動圧軸受
19、20 スラスト動圧軸受
21 掻き込み溝
22 円筒周壁
23、23b 抜け留め部材
24 シール間隙
25、25b スラスト動圧発生溝
26 潤滑液
27 潤滑液/大気界面
30、30b ラジアル微小間隙
31、32 スラスト微小間隙
33 環状間隙
34 環状空隙部
35 スラストプレート
36 カバー部材
40 フランジ部
g1 スラスト微小間隙の大きさ
g2、g3 環状間隙の大きさ
r2、r3 環状間隙部までの軸受中心からの距離
d1 スラスト動圧発生溝の深さ
d2 掻き込み溝の深さ
w1 フランジ面外周縁と円筒周壁の間の間隔
w2 シール間隙基部の間隔
72 磁気ディスク
73 磁気ヘッド
74 アーム
75 アクチュエータ
76 筐体
Claims (15)
- シャフトと、
シャフトの一端部から半径方向外方に広がるスラスト軸受面、及び、該スラスト軸受面に対して更に半径方向外方に広がる環状面、及び、前記シャフトを囲み他端側に延長する周壁面を有し、シャフトの一端部に固定されてシャフトと一体に回転する、ハブ部と、
円筒型の内周面を有する穴部を有し、該穴部には前記シャフトが回転自在に挿通され、該穴部の一端側における開口部を囲んで形成されたスラスト軸受面と、該スラスト軸受面の外周側において前記環状面と対向するフランジ面を有する、固定部と、
前記ハブ部のスラスト軸受面及び前記固定部のスラスト軸受面の、何れか一方或は両方に形成されたスラスト動圧発生溝と、
前記シャフトの外周面及び前記穴部の内周面の何れか一方或は両方に形成されたラジアル動圧発生溝と、
前記ハブ部のスラスト軸受面とこれに対向する前記固定部のスラスト軸受面、との間に確保されたスラスト微小間隙と、
前記シャフトの外周面とこれに対向する前記穴部の内周面、との間に確保され、その一端において前記スラスト微小間隙に接続する、ラジアル微小間隙と、
前記フランジ面と前記環状面との間に定格回転時において確保され、その内周縁において前記スラスト微小間隙の外周縁に接続し、前記スラスト微小間隙の大きさに前記スラスト動圧発生溝の平均的な深さを加えて得られる間隙よりも大きな間隙を有する、環状間隙と、
前記固定部の外周面とこれに対向する前記周壁面との間に形成され、前記環状間隙の外周部に接続するシール間隙と、
前記スラスト微小間隙、及び、前記ラジアル微小間隙、及び、前記環状間隙を、実質的に途切れる箇所無く満たし、更に、前記シール間隙の少なくとも一部を満たす、潤滑液と、
前記スラスト微小間隙、及び、該間隙に保持される前記潤滑液、及び、該潤滑液に動圧を発生させる前記スラスト動圧発生溝、からなるスラスト動圧軸受と、
前記ラジアル微小間隙、及び、該間隙に保持される前記潤滑液、及び、該潤滑液に動圧を発生させる前記ラジアル動圧発生溝、からなるラジアル動圧軸受と、
からなる、流体動圧軸受装置。 - 前記フランジ面及び前記環状面の何れか一方或は両方に形成され、前記ハブと前記固定部が相対的に回転する際に、前記環状間隙に保持された前記オイルに対して、半径方向内方に向かう流れを生ずる、掻き込み溝を有する、
請求項1に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記固定部に形成されており、前記ラジアル微小間隙の他端側と前記スラスト微小間隙の外周部とを連通し、その内部は前記潤滑液によって実質的に連続して満たされている、連通路を有する、
請求項1又は2に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記固定部は、
他端側が閉塞された有底の孔部を有し、該孔部の一端側開口の周囲に前記フランジ面を有する、ハウジングと、
前記穴部を有し、該穴部の一端側開口の周囲に前記スラスト軸受面を有し、前記ハウジングの前記有底の孔部内周側に嵌合される、スリーブと、
から構成され、
前記連通路は、
前記スリーブの外周面、及び/又は、前記ハウジングの内周面に形成され、該スリーブが該ハウジング内周に嵌合される事で開放側が閉塞されて、該スリーブの一端側と他端側を連通する貫通孔となる、連絡溝と、
前記スリーブの他端面と前記ハウジングの内周側閉塞面との間に確保され、前記ラジアル微小間隙の他端側及び前記貫通孔の他端と連通した、他端部間隙と、
から構成されている、
請求項3に記載の流体動圧軸受装置。 - 軸受の一端側において前記固定部の外周面は、半径方向外方に拡大した、膨大部と、
その内周縁が前記膨大部の外周縁よりも内周側に位置し、該内周縁は前記膨大部の外周縁に対して軸方向他端側に位置し、前記ハブ部に固定された、前記膨大部に係合して抜け留めを構成する、環状の抜け留め部材と、
を有し、かつ、
該抜け留め部材の内周縁における一端側端面と前記膨大部外周縁の他端側端面との間には、流体動圧軸受装置の軸方向遊びに相当する間隙が確保されている、
請求項1乃至4に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記シール間隙を構成する周壁面の少なくとも一部は、円筒形若しくは円錐形の内周面を有する前記抜け留め部材の内周面によって構成され、
該内周面とこれに半径方向に対向する固定部外周面の間の間隙は、前記環状間隙から離間するに従って拡大し、前記潤滑液の界面が位置する、テーパシール部を構成する、
請求項5に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記環状間隙の少なくとも一部は、軸受の中心側から外周側に向かって離れるに従って間隔が拡大している、
事を特徴とする請求項1乃至6に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記環状間隙は、流体動圧軸受装置の実使用状態において、前記シール間隙よりも小さい、
事を特徴とする請求項1乃至7に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記ハブ部のスラスト軸受面と前記環状面は、軸方向に異なった位置に形成されている、
事を特徴とする請求項1乃至8に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記スラスト動圧軸受は、前記シャフトと前記固定部が相対的に回転する際に、該スラスト動圧軸受の半径方向外側に対して半径方向内側における前記潤滑液の圧力が高まるように構成されている、
事を特徴とする請求項1乃至9に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記スラスト動圧軸受は
前記シャフトと前記固定部が相対的に回転する際に、軸受中心に向けて前記潤滑液の圧力を高めるよう構成されたスラスト動圧発生溝が、軸受中心を取り囲んで配置された、第一の領域と、
前記シャフトと前記固定部が相対的に回転する際に、軸受中心から遠ざかる方向に前記潤滑液の圧力を高めるよう構成されたスラスト動圧発生溝が、前記第一の領域の内周側に、軸受中心を取り囲んで配置された、第二の領域と、
からなる、
事を特徴とする請求項1乃至10に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記流体動圧軸受装置は、
前記ラジアル動圧軸受を前記シャフトの延長方向に沿った2ヶ所に有し、
該二つのラジアル動圧軸受の内の少なくとも一方は、他方に向けて、該ラジアル動圧軸受を構成する前記潤滑液の圧力を高めるように構成されている、
事を特徴とする請求項1乃至11に記載の流体動圧軸受装置。 - 前記スリーブの少なくとも一部は、オイルを含浸した多孔質体から構成されている、
請求項1乃至12に記載の流体動圧軸受装置の製造方法。 - 請求項1乃至13に記載された流体動圧軸受装置を搭載する事を特徴とする、
スピンドルモータ。 - 請求項14に記載されたスピンドルモータを備え、
直径1.8インチ以下の大きさの磁気記録ディスクをただ1枚のみ搭載する、
事を特徴とする、ハードディスクドライブ装置。
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