JPH02190610A

JPH02190610A - 軸受構造体

Info

Publication number: JPH02190610A
Application number: JP1015389A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Morikawa; 森川　文博; Mineyo Endo; 遠藤　峰世
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1990-07-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は軸受構造体に係り、特にスピンドルモータ等の
精密回転を要する装置に好適な軸受構造体に関する。

〔従来の技術と考案が解決しようとする課題〕従来のス
ピンドルモータ等の精密回転装置に於いては、回転軸は
複数のベアリングを介して軸受筒に回転可能に支持され
ており、回転時、回転軸を介してベアリングにスラスト
荷重が働くと、ベアリングの内輪と玉と外輪の機械的接
触にて支持するため、騒音・振動等を生じるという問題
を生じていた。また、ロータがベアリングを介して固定
枢支軸に回転可能に支持された回転装置に於いて、ロー
タを介してベアリングにスラスト力が働いた場合も、上
記と同様な問題を生じていた。

本発明は上記問題点を解決した軸受構造体を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項１の軸受構造体に於
いては、回転軸の一端部がシール部を介して回転自在に
挿入されると共に液体が密封状に封入されたスラスト力
支承用密封空部を備えたものである。

また、請求項２の軸受構造体に於いては、枢支軸に段差
部を設けて大径軸部と小径軸部を形成すると共に、該大
径軸部と該小径軸部に大径シール部と小径シール部を夫
々対応して設け、且つ、上記段差部を内部に有すると共
に液体が密封状に封入されたスラスト力支承用密封空部
を、形成したものである。

〔作用〕

請求項１の軸受構造体に於いて、回転軸に軸方向の振れ
が生じたとき、回転軸が密封室部の容積を減少させる方
向へ移動するので、密封室部に挿入されている回転軸の
一端部の端面には、振れと反対方向の反力が液体を介し
て働き、又は、回転軸が密封室部の容積を増加させる方
向へ移動するので、密封室部内に生じる負圧によって回
転軸の一端部には、液体を介して、振れと反対方向の抵
抗力が働く。

同様に、請求項２の軸受構造体に於いて、枢支軸に回転
可能に支持されたロータ等の他部材に、軸方向の振れが
生じたとき、密封室部の容積が増加又は減少するため、
振れと反対方向の抵抗力が働く。

〔実施例〕

第１図に於いて、１３は本発明に係る軸受構造体が応用
された回転装置を示し、回倒ではスピンドルモータであ
って、円筒部１４を有するモータプラケッ１−１５と、
該円筒部１４に流体動圧ベアリング１６を介して回転可
能に枢支される回転軸ｌと、該回転軸ｌに固着されたロ
ータ１７と、モータブラケット１５の円筒部１４に嵌着
されたステータ１８と、を備えている。１９はステータ
１８に近接対峙するロータマグネットであり、２０はモ
ータブラケット１５の円筒部１４外周面から外鍔状に突
設されたフランジ部であって、該フランジ部２０を図示
省略するビス等を用いて他の部材（図示せず）に取付け
る。上記流体動圧ベアリング１６は、モータブラケット
１５の軸心孔２１の内周面に固着された円筒状の受圧部
材２２と、回転軸１の外周面に設けられた溝形成部２３
゜２３と、からなる、該溝形成部２３．２３は、受圧部
材２２の両開口端側に形成された周状受圧面２４，２４
に夫々対応する位置に形成され、且つ、周状受圧面２４
　、２４とは微小間隙を介して対向状に設けられている
。また、溝形成部２３．２３は、その軸方間中の中心に
位置する中心線Ｃに対し対称形となるように、相互に平
行な多数の傾斜溝を回転軸１の外周面に沿りて設けたも
のである０回転軸１を矢印Ａ方向へ回転することにより
、周状受圧面２４と溝形成部２３との間に介在する流体
によって、回転軸ｌ及びロータ１７のラジアル荷重が支
持される。なお、流体として空気以外にオイル等を用い
てもよい。

しかして、モータブラケット１５の円筒部１４の軸心孔
２１内部であって、且つ、反ロータ側部分には、回転軸
１の一端部２がシール部３を介して回転自在に挿入され
たスラスト力支承用密封空部５が形成されている。該密
封室部５は、具体的には、磁性流体シール３４等からな
る上記シール部３と、軸心孔２１の開口端に施蓋状に螺
着された調整ブツシュ２５と、によって形成されており
、また、密封室部５内には、グリースやオイルや磁性流
体等の液体４が密封状に封入されている。液体４として
磁性流体を用いた場合、上記磁性流体シール３４は、円
筒部１４内周面に固着される磁性流体保持部材２７と、
該保持部材２７と回転軸１外周面との間の間隙部に注入
保持されると共に該間隙部を密封している磁性流体２日
と、を備えている。上記調整ブツシュ２５は、軸心孔２
１の端部に設けられた雌ねじ部２６に螺着されており、
該雌ねじ部２６との間の微小間隙部は接着材等によって
密封している。なお、液体４とは、グリース状のもの等
の粘性体を含む半固体、及び、磁性流体シール３４に用
いる磁性流体そのものや、オイル等の液状体をいう。

回転軸ｌがロータ１７と共に矢印入方向に回転する時、
回転軸ｌに働くラジアル方向の荷重は流体動圧ベアリン
グ１６によって支持される。また、回転軸１に軸心方向
の振れが生じた時、これによるスラスト力は次のように
支持される。つまり、回転軸ｌが矢印り方向へ移動した
とき、回転軸１の一端部２の端面が液体４を押圧し、密
封室部５の容積が減少して液圧が高まることによって弾
性的に支持される。このとき、磁性流体シール３４の磁
性流体２８は、密封室部５の外部方向へ押されている、
一方、回転軸１が矢印Ｅ方向へ移動したときには、密封
室部５の容積が増加して密封室部５内に負圧が生じ、回
転軸ｌを矢印Ｅと反対方向へ引き戻す力が働く、このと
き、磁性流体２８は密封室部５の内部方向へ引かれてい
る。このように、回転軸１が軸心方向、つまり、矢印り
、Ｅ方向に振れると、密封室部５による復元力が同時に
回転軸１に働く。

第２図に於いて他の実施例を示し、固定の枢支軸６に段
差部７を設けることによって、大径軸部８と小径軸部９
を形成している０図例では、スラスト力支承用密封空部
１２は、ロータ１７のロータ本体部２９内であって且つ
大径シール部１０と小径シール部１１との間に形成され
ている。該大径シール部１０は上記大径軸部８に対応し
て、該小径シール部１１は上記小径軸部９に対応して、
夫々形成されており、枢支軸６の段差部７は密封室部１
２に内有されている０図例では、両シール部１０．１１
は何れも磁性流体シール３４の場合を示している０段差
部７については複数設けても差し支えない。

ロータ１７の矢印Ｂ方向の回転中に、ロータ１７に軸心
方向、つまり、矢印り、Ｅ方向の振れが生じようとする
と、密封室部１２の容積が増減するため、夫々に対して
反力が作用し、従って、ロータ１７の軸心方向の振れに
基づくスラスト力は、何れも密封室部１２内の液体４を
介して弾性的に支持される。

第３図に於いてさらに他の実施例を示し、第２図の実施
例とは、密封室部１２に流体動圧ベアリング１６が内有
されている点で異なる０図例では、密封室部１２内に於
いて、液体４は受圧部材２２と枢支軸６外周面との間の
半径方向間隙部内にも充満している。この場合も、段差
部７が密封室部１２内に在るため、ロータ１７の矢印り
、Ｅ方向の振動は密封室部１２の容積の増減を生ずるこ
ととなり、逆方向の力をロータ１７が受けて、振動が吸
収される。

第４図に於いて他の実施例を示し、スラスト力支承用密
封空部１２は、モータブラケット５の円筒部１４の軸心
孔２１内に形成されており、また、回倒では、枢支軸６
はロータ１７と共に回転可能に、モータブラケット１５
に支持されている。

第５図に於いて別の実施例を示し、上記第４図の実施例
の場合と異なり、密封室部１２には流体動圧ベアリング
１６が内有されている。

第６図に於いてさらに別の実施例を示し、スラスト力支
承用密封空部５は、モータブラケット１５の円筒部１４
に形成した凹所３０内設けられており、該密封室部５に
は液体４がシール部３によって密封状に封入されている
０図例では、回転軸１は、ロータ本体部３１に一体状に
突設されていると共に、ロータ本体部３１の凹部３２に
内有されており、且つ、回転軸１は矢印Ａ方向にロータ
１７と共に回転する。

回転軸１の一端部２は、密封室部５内にシール部３を介
して回転自在に挿入されている。なお、流体動圧ベアリ
ング１６は、（受圧部材２２に代えて、）ロータ本体部
３１の凹部３２内周面に周状突部３３を突設しており、
また、溝形成部２３は、モータブラケット１５の円筒部
１４外周面に形成されている。

上記実施例に於いて、シール部３・大径シール部１０・
小径シール部１１については、メカニカルシール等の他
のシール材を用いるも好ましい。

上記のように、第１図乃至第６図に示す実施例に於いて
は、モータ回転時における回転軸１の振れによるスラス
ト力は、回転軸ｌの一端部２又は枢支軸６の段差部７を
介して、密封室部５．１２の液体４によって弾性的に受
止められる。つまり、回転部分が非接触状態でそのスラ
スト力を支持されており、これによって軸心方向（矢印
り、　Ｅ方向）の振れが減衰し、従って、極めて小さな
振動成分（回転軸１及び枢支軸６の外径寸法が、例えば
、数謹の場合で２〜３ＫＨｚである）を防止することが
可能となる。このように、スラスト力はダンピング効果
により減衰するので、モータ回転時の騒音が激減する。

なお、図示の実施例はスピンドルモータについて示した
が、本発明は精密回転を要する装置であれば、これに限
定されないことは勿論である。

（発明の効果〕本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

■　回転時に働くスラスト力を、密封室部５，１２によ
って弾性的に支持することが出来、これによって微小な
振動成分を防止することが出来る。

■　微小な振動成分を減少させることにより、回転体の
回転時の騒音を激減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面正面図、第２
図は他の実施例を示す要部断面正面図、第３図と第４図
と第５図と第６図はさらに他の実施例を夫々示す要部断
面正面図である。ｌ・・・回転軸、２・・・一端部、３・・・シール部、
４・・・液体、５・・・スラストカ支承用密封室部、６
・・・枢支軸、７・・・段差部、８・・・大径軸部、９
・・・小径軸部、１０・・・大径シール部、１１・・・
小径シール部、１２・・・スラストカ支承用密封室部。

Claims

【特許請求の範囲】１、回転軸１の一端部２がシール部３を介して回転自在
に挿入されると共に液体４が密封状に封入されたスラス
ト力支承用密封空部５を備えたことを特徴とする軸受構
造体。２、枢支軸６に段差部７を設けて大径軸部８と小径軸部
９を形成すると共に、該大径軸部８と該小径軸部９に大
径シール部１０と小径シール部１１を夫々対応して設け
、且つ、上記段差部７を内部に有すると共に液体４が密
封状に封入されたスラスト力支承用密封空部１２を、形
成したことを特徴とする軸受構造体。