JP3054946B1 - 油動圧軸受モータの製造方泡遠心加速機 - Google Patents

油動圧軸受モータの製造方泡遠心加速機

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直樹 川和田
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敦司 太田
幸司 似鳥
利春 小槫
廣光 後藤
勇 竹原
幸博 中山
良治 米山
隆文 鈴木
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セイコーインスツルメンツ株式会社
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Abstract

【要約】 【課題】 気泡を残すことなく効率的に動圧軸受の注油
を行なう。 【解決手段】 まず、動圧溝104,105が形成され
た空隙106を有すると共に開放端及び閉鎖端を有する
動圧軸受100を組み立てる。次に、動圧軸受100の
開放端側に潤滑油111を予め適量滴下しておく。この
後、遠心加速機を用いて、動圧軸受100の開放端側か
ら閉鎖端側に向って遠心力を加えて、潤滑油111を空
隙106に強制導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動圧軸受の注油方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高速度及び高精度で回転する軸受
には、図4の部分断面図に示す様な動圧軸受100が使
用されている。シャフト(回転軸)101はスリーブ1
02に回転自在に嵌合され、スリーブ102の下端部に
はスラストプレート103が固定されている。スラスト
プレート103の上面には動圧溝104が刻設され、ス
ラスト動圧軸受が形成されている。シャフト101の外
周面にも動圧溝105が刻設され、ラジアル動圧軸受が
形成される。係る構成を有する動圧軸受100は相対的
に回転可能に配置されたシャフト101とスリーブ10
2との間の空隙106に所定の軸受流体(潤滑油)が注
入されるとともに、空隙106内に設けた動圧溝10
4,105のポンピング作用によって潤滑油に動圧を発
生させ、その動圧力によってシャフト101とスリーブ
102とを相対回転可能となる様に支承する構成になさ
れている。
【0003】図4に示した動圧軸受100を実際に使用
する為には、シャフト101とスリーブ102の間の空
隙106に予め潤滑油を供給する必要がある。第1の注
油方法では、空隙106内の空気を吸引して真空乃至ほ
ぼ真空に近い状態におき、大気圧の作用によって空隙1
06内に潤滑油を充填する。第2の注油方法は、ディス
ペンサを用いて空隙106に潤滑油を滴下し、毛細管現
象を利用して充填を図る。第3の方法では、予めスリー
ブ102の内周などに潤滑油を塗布してからそれ以外の
軸受部材を順次組み立てる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】真空引きを利用した第
1の方法では、真空ポンプや真空チャンバなどの装置が
必要となる。又、真空注油を終了した後注油口の拭き取
り作業が必要となる。又、ディスペンサを用いた第2の
方法では、空隙106内に気泡が残ってしまうことがあ
る。気泡が入ると温度が上昇した場合空気が膨張して潤
滑油が押し出されてしまう恐れがある。又、空隙に気泡
が入ると焼付け等が生じる恐れがある。特に、一方が閉
鎖端で他方が開放端となっている動圧軸受100の様な
片袋構造では、空隙内に気泡が残る場合が多い。加え
て、ディスペンサを用いると潤滑油の充填に時間が掛か
り、作業性が悪い。予め潤滑油を供給してから部品を順
次組み立てる第3の方法では、組立過程で内部に空気が
入ってしまう恐れがある。又、組立過程で本来潤滑油が
不必要な部分に潤滑油が漏れ出してしまう恐れがある。
【0005】
【課題を解決する為の手段】上述した従来の技術の課題
を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に従
って、動圧軸受に以下の注油方法が適用される。まず、
動圧溝が形成された空隙を有するとともに開放端及び閉
鎖端を有する動圧軸受を組立てる。次に、該動圧軸受の
開放端側に潤滑油を予め適量滴下しておく。最後に、該
動圧軸受の開放端側から閉鎖端側に向って遠心力を加え
て該潤滑油を該空隙に強制導入する。
【0006】本発明によれば、従来の真空引きやディス
ペンサを用いた注油方法と異なり、遠心力を用いて潤滑
油を動圧軸受の空隙に導入している。遠心力を用いるこ
とで特に片袋構造の動圧軸受に気泡が入ることなく注油
を行なうことが可能になる。又、注油時間も従来に比し
短縮化できる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1の(A)は、本発明に係
る動圧軸受の注油方法に用いる、遠心加速装置の一例を
示す模式的な斜視図である。本遠心加速機はロータボデ
ィ1を用いて組み立てられている。ロータボディ1は2
箇所のバケット収納部14を有している。バケット収納
部14にはバケット2がロータボディ1との間にピン1
5を介して揺動可能に取り付けられている。バケット2
内には、処理対象となる軸受部品を保持する為のアダプ
タ3が上方から挿入されている。更に、これらロータボ
ディ1とバケット2の組立体を取り囲む様にシェル16
が取付けられている。係る構成において、モータ(図示
せず)によりロータボディ1に回転力が付与され、この
回転力に起因する遠心力によりバケット2が外方向にス
イングする。この結果、アダプタ3を介してバケット2
に保持される軸受部品に注油の為の遠心力が加わる。
【0008】(B)は、(A)に示した遠心加速機を用
いた注油法の処理対象となる軸受部品として、動圧軸受
100を模式的に表わしている。この動圧軸受100は
図示の姿勢でアダプタ3に取り付けられ、遠心加速機の
バケット2に装着される。図示する様に、動圧軸受10
0はシャフト101とスリーブ102を用いて組み立て
られている。シャフト101の開放端側には固定用のね
じ穴110が形成されている。シャフト101の閉鎖端
側にはスラストプレート103が取り付けられている。
係る構成を有するシャフト101は空隙106を残して
スリーブ102内に組み込まれている。シャフト101
の外周部には動圧溝105が形成されている。又、スラ
ストプレート103の上下面にも動圧溝104が形成さ
れている。この動圧軸受100を組み立てた後、開放端
側に潤滑油111を予め適量滴下しておく。そして、
(A)に示す遠心加速機を用いて、動圧軸受100の開
放端側から閉鎖端側に向って遠心力を加え、潤滑油11
1を空隙106に強制導入する。
【0009】図2は、図1の(A)に示した遠心加速機
の使用方法を示す模式図である。図示しないが、一対の
バケット2には既にアダプタ3を用いて図1の(B)に
示した動圧軸受100が取り付けられている。図2の左
側に示したバケット2は回転前の姿勢を表わし、右側に
示したバケット2は回転中の姿勢を表わしている。回転
前は、動圧軸受100は開放端側を上に向け、閉鎖端側
を下に向けた状態でバケット2に取り付けられている。
この状態でロータボディー1を回転させると、バケット
2はピン15を中心にして揺動し外側に振られる。この
結果、アダプタ3を介してバケット2に組み込まれた動
圧軸受100は、その開放端側が回転中心に向かい、閉
鎖端側が回転中心から外側に向かうことになる。従っ
て、動圧軸受100の開放端側から閉鎖端側に向って強
力な遠心力が作用し、予め開放端側に適量滴下されてい
た潤滑油111が空隙106に強制導入される。従来の
真空引きやディスペンサを利用した方法と異なり、遠心
力を用いると比較的短時間で注油作業が終わる。又、潤
滑油111より質量の軽い空気は遠心力により生じる圧
力を受けて外部に放出される為、空隙106内に気泡が
残存することがない。
【0010】本発明に従って遠心力を利用した注油方法
は、特に図3に示す様に複雑な動圧軸受構造を有するス
ピンドルモータの注油に好適である。図示する様に、こ
のスピンドルモータはホルダー121を用いて組み立て
られている。ホルダー121の円板状基礎部130には
シャフト101が植設されている。ホルダー121の基
礎部130から立ち上がった円筒部はシャフト101を
囲む様になっている。シャフト101の両端には固定用
ねじ穴110が形成されている。この一対のねじ穴11
0によりこのスピンドルモータは両端で固定可能であ
る。シャフト101の上側が開放端となり、下側がホル
ダー121の基礎部130で閉鎖端となっている。ホル
ダー121の円筒部内周面にはラジアル動圧溝105が
形成されている。ホルダー121の円筒部の外周面には
コア124及びコイル125が取り付けられている。以
上に説明したシャフト101、ホルダー121、コア1
24、コイル125は全て固定されておりステータ側と
なる。尚、シャフト101の上端にはプレート123が
取り付けられている。
【0011】シャフト101とホルダー121の円筒部
との間にスリーブ102が挿入されている。スリーブ1
02の先端にはスラストプレート103が取り付けられ
ている。スラストプレート103の上下面にはスラスト
動圧溝104が形成されている。このスリーブ102と
一体的にハブ122が形成されている。ハブ122の内
周面にはマグネット126が取り付けられている。シャ
フト101の外周面と対向するスリーブ102の内周面
にはラジアル動圧溝105が形成されている。以上に説
明したスリーブ102、ハブ122、マグネット126
は前述したステータに対して回転可能でありロータを構
成している。この様なステータとロータの組み合わせに
よりスピンドルモータが構成されている。ステータとロ
ータの間に空隙が配されており、この部分に潤滑油11
1が導入される。図3に示した構造では、シャフト10
1とスリーブ102の間に内側の空隙が形成され、スリ
ーブ102とホルダー121の間に外側の空隙が形成さ
れている。内側及び外側二重になった空隙は動圧軸受の
閉鎖端側で連通している。係る構成を有する空隙に潤滑
油111を導入する為に本発明の遠心力を利用した注油
方法は極めて好適である。この注油を行なう為、スピン
ドルモータには油溜150が形成されている。図示する
様に、この油溜150はスピンドルモータの開放端側に
形成されており、特に内側の空隙の開口部に形成されて
いる。この油溜150に潤滑油を適量滴下した後、図1
の(A)に示した遠心加速機に装着し、スピンドルモー
タの開放端側から閉鎖端側に向って遠心力を加える。こ
の遠心力により、油溜150に滴下しておいた潤滑油は
内側の空隙に強制導入され、更に閉鎖端側の連通路を介
して外側の空隙にも強制導入される。この過程で、空隙
に残存していた気泡は全て外部に放出される。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遠心力を用いて動圧軸受の空隙に潤滑油を強制導入して
いる。遠心力を利用すると動圧軸受の空隙内に気泡が入
らない。この結果、従来の様に温度が上がって空気が膨
張しても潤滑油が空隙から押し出されることがない。
又、空隙内に気泡が入らないので焼付け等を起こさな
い。更に、空隙内から気泡を除去することで回転精度を
向上させることができる。又、遠心力の作用で狭い空隙
に潤滑油を強制導入するので、注油に要する作業時間を
従来に比し短縮可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る動圧軸受の注油方法に使う遠心加
速機の斜視図及び動圧軸受の断面図である。
【図2】図1の(A)に示した遠心加速装置の使用方法
を示す説明図である。
【図3】本発明に係る動圧軸受の注油方法の適用対象と
なるスピンドルモータを示す模式的な断面図である。
【図4】従来の動圧軸受の一例を示す模式的な断面図で
ある。
【符号の説明】
1・・・ロータボディ 2・・・バケット 3・・・アダプタ 14・・・バケット収納部 15・・・ピン 16・・・シェル 100・・・動圧軸受 101・・・シャフト 102・・・スリーブ 103・・・スラストプレート 104・・・動圧溝 105・・・動圧溝 106・・・空隙 111・・・潤滑油
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 似鳥 幸司 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 小槫 利春 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 後藤 廣光 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 竹原 勇 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 中山 幸博 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 米山 良治 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆文 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セイコーインスツルメンツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−192527(JP,A) 特開 昭59−202814(JP,A) 特開 昭56−154027(JP,A) 特開 昭55−135618(JP,A) 特開 昭52−105969(JP,A) 特開 平11−50042(JP,A) 特開 平10−314504(JP,A) 特開 昭62−210009(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 7/00 - 7/20 F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動圧溝、開放端及び閉鎖端を有する動圧
    軸受ユニットを備えた油動圧軸受モータの製造方法にお
    いて、 前記油動圧軸受ユニットを組み立てる工程と、 該動圧軸受ユニットの開放端側に潤滑油を予め適量滴下
    しておく工程と、前記動圧軸受ユニットが収納されるバスケットと、前記
    バスケットを回転径方向へ揺動自在で且つ揺動により動
    圧軸受ユニットが破損しない程度に前記動圧軸受ユニッ
    トを搭載したバスケットの重心と揺動の中心軸との距離
    を設定して連結したロータボディと、前記ロータボディ
    を回転させる駆動用モータと、上部が開口し且つ前記ロ
    ータボディを上部を開口して立設されたシェルとからな
    る遠心加速機を用いることにより、前記 動圧軸受ユニッ
    の開放端側から閉鎖端側に向かって遠心力を加えて該
    潤滑油を動圧軸受ユニットの空隙に強制導入する工程
    と、前記油動圧軸受モータを組み立てる工程とからなること
    を特徴とする油動圧軸受モータの製造 方法。
  2. 【請求項2】 前記動圧軸受ユニットの開放端側に潤滑
    油を予め適量滴下しておく工程は、前記動圧軸受ユニッ
    トの開放端にテーパー形成された油溜り部に滴下するこ
    とを特徴とする請求項1記載の油動圧軸受モータの製造
    方法。
  3. 【請求項3】 該油動圧軸受モータを構成する動圧軸受
    ユニットの空隙へ潤滑油を強制導入する遠心加速機にお
    いて、 動圧軸受ユニットが収納されるバスケットと、 前記バスケットを回転径方向へ揺動自在で且つ揺動によ
    り動圧軸受ユニットが破損しない程度に前記動圧軸受ユ
    ニットを搭載したバスケットの重心と揺動の中心軸との
    距離を設定して連結したロータボディと、 前記ロータボディを回転させる駆動用モータと、 前記ロータボディを上部を開口して立設されたシェルと
    からなる遠心加速機。
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