JPH11117935A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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JPH11117935A
JPH11117935A JP10031281A JP3128198A JPH11117935A JP H11117935 A JPH11117935 A JP H11117935A JP 10031281 A JP10031281 A JP 10031281A JP 3128198 A JP3128198 A JP 3128198A JP H11117935 A JPH11117935 A JP H11117935A
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JP
Japan
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radial
bearing surface
bearing
housing
shaft body
Prior art date
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Pending
Application number
JP10031281A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
Hiromi Sugi
博美 杉
Takeyuki Yoshiba
岳雪 吉場
Takanobu Sato
高信 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 磁気ディスクスピンドルモータ用の動圧形軸
受装置における軸受外部の汚損防止と清浄化を図る。 【解決手段】 ハウジング10の円筒状穴14に軸体2
0を嵌合し、円筒状孔14はラジアル軸受面15とスラ
スト軸受面16を有し、軸体20はラジアル受面25と
スラスト受面26とを有し、ラジアル軸受面15とラジ
アル受面25との少なくとも一方に動圧発生用のみぞを
設けた軸受装置において、潤滑流体として気体を使用
し、軸体20の気体流通穴29に軸体20の起動停止時
に発生する摩耗粉除去用のフィルタ31を設ける。ハウ
ジング10のラジアル軸受面15とスラスト軸受面16
が合成樹脂であり、回転部材とハブ部はアルミニウム合
金または亜鉛合金で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、事務機,情報機器な
どに使用される軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の軸受装置を用いたものと
して、たとえば実開昭60−26676号公報に記載さ
れた磁気ディスク記憶装置が知られている。
【0003】この装置は、磁気ディスクを取り付けた回
転部材が動圧形流体軸受を介して静止部材に支持され、
回転部材に取り付けたロータマグネットと静止部材に取
り付けたステータコイルとが半径方向すきまを介して対
向して周面対向形の駆動モータを構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の軸受装置
においては、回転部材の軸方向の上部側に設けた取付部
に磁気ディスクを取り付け、回転部材の軸方向の下部側
に設けたハブ部にロータマグネットを取り付けているの
で、装置の軸方向寸法が長く、最近の小形化への要求に
適応しないものになっている。
【0005】また、この軸受装置の回転部材のハブ部は
回転部材の本体(軸部)と別体のものであるため、加工
精度の確保が困難であり、加工コストが高くなってい
る。また、この種の軸受装置にあっては、軸受外部の汚
損防止、清浄化のための技術改善が望まれている。
【0006】この発明は上記のような問題を解決するこ
とを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の軸受装置は、
ハウジングとハウジングの円筒状孔に嵌合された軸体と
の何れか一方が静止部材、他方が回転部材であって、ハ
ウジングの円筒状孔は円筒状のラジアル軸受面とスラス
ト軸受面とを有し、軸体は前記ラジアル軸受面に対向す
るラジアル受面とスラスト軸受面に対向するスラスト受
面とを有し、ラジアル軸受面とラジアル受面との少なく
とも一方に動圧発生用のみぞを設けている。
【0008】上記軸受装置は、潤滑流体として気体を使
用するとともに気体流通穴に摩耗粉除去用のフィルタを
設けてあり、磁気ディスクスピンドルモータ用として使
用される(請求項1)。
【0009】軸受の潤滑流体として、気体を使用してい
るため軸受の低トルク化がはかれる。さらに気体を使用
しているため、油などの潤滑流体を使用した場合に比べ
て軸受外部を汚損することがないとともに、気体流通穴
にフィルタを設けているため、軸受の起動・停止時に発
生する摩耗粉が流通穴を通って循環するのを防止するこ
とができるので軸受装置外部を清浄に保つことができ
る。
【0010】この発明における好ましい実施の態様は次
のとおりである。ハウジングのラジアル軸受面とスラス
ト軸受面が合成樹脂である(請求項2)。
【0011】また、回転部材とハブ部は一体で形成され
た一つの部材である(請求項3)。また、回転部材とハ
ブ部はアルミニウム合金または亜鉛合金により構成され
ている(請求項4)。
【0012】さらに、ハウジングの外筒部と軸体の材質
が同一の材質であり、アルミニウム合金または亜鉛合金
によって構成されている(請求項5)。
【0013】
【実施の態様】以下、この発明の実施の態様を図1の磁
気ディスクスピンドルモータに基づいて説明する。
【0014】ハウジング(静止部材)10は、金属から
なる基台11と基台11の外筒部12の内面に一体成形
された合成樹脂からなる内筒13とにより構成されてい
る。内筒13に形成されている円筒状孔14は、その周
面に円筒状のラジアル軸受面15を有し、その底面に平
面状のスラスト軸受面16を有している。ラジアル軸受
面15には図示しないスパイラル状の動圧発生用のみぞ
が形成され、スラスト軸受面16の中央部には凸球面状
の隆起部17が形成されている。上記の基台11の金属
素材としてはアルミニウム合金または亜鉛合金を用い、
内筒13の合成樹脂材料としては自己潤滑性にすぐれた
ものを用いるのが好ましい。
【0015】内筒13の円筒状孔14には、回転部材で
ある軸体20が嵌合されており、軸体20の外周側には
磁気ディスク取付用のハブ部22が一体成形されてい
る。この軸体20は、その外周面に前記ラジアル軸受面
15と対向する円筒状のラジアル受面25を有し、その
端面に前記スラスト軸受面16と対向する平面状のスラ
スト受面26を有している。このスラスト受面26の中
央部は、軸体20の静止時にスラスト軸受面16の隆起
部17と接触する環状の接触面27を有しており、スラ
スト受面26の外周部とスラスト軸受面16の外周部と
の間の空間に圧力室30が形成されている。
【0016】この軸体20には、スラスト受面26の環
状の接触面27の内方に開口する小径の絞り孔28と、
スラスト受面26とは反対側の端面に開口して絞り穴2
8に連通し、絞り穴28よりも大径の流通穴29とが中
心軸線上に設けられている。流通穴29の段部にはフィ
ルタ31を取り付け、軸体20の起動・停止時に発生す
る摩耗粉が流通穴29を通って循環するのを防止してい
る。
【0017】上記回転部材を構成する軸体20とハブ部
22との成形素材としては、軽量であって加工性にすぐ
れたアルミニウム合金または亜鉛合金を用いている。軸
体20のハブ部22の内周面にはロータマグネット40
が取り付けてあり、このロータマグネット40と半径方
向すきまを介して対向するステータコイル41は基台1
1の外筒部12の外周面に取り付けて、周面対向形の駆
動モータを構成している。
【0018】また、軸体20のハブ部22の外周面に
は、取付部材50を介して複数個の磁気ディスク51を
取り付けている。なお、ハウジング10の基台11には
図示しないケースが取り付けられており、このケースに
よって上記構成の軸受装置および附属部品が密閉され、
ケースの内部には空気等の気体が封入されている。
【0019】上記構成の磁気ディスクスピンドルモータ
において、軸体20の静止時は軸体20の接触面27が
スラスト軸受面16の隆起部17と接触しているが、軸
体20が回転すると、図示しない動圧発生用のみぞによ
るポンピング作用が発生して、ケース内の気体がラジア
ル軸受面15とラジアル受面25との間の半径方向すき
まに吸引されて圧力室30に流入し、この気体圧力によ
って軸体20が浮上する。軸体20が浮上すると、圧力
室30内の気体は軸体20の絞り穴28から流通穴29
を経てケース内に排出される。圧力室30の気体圧力
は、軸体20の浮上量の変化に応じてほぼ一定に調整さ
れるので、軸体20は微小の浮上量を維持しながら、ス
ラスト軸受面16と非接触で回転する。またラジアル軸
受面15とラジアル受面25との間の半径方向すきまに
おいても同様に一定の気体圧力が生じるので、軸体20
はラジアル軸受面15と非接触で回転する。
【0020】ハウジング10のラジアル軸受面15とス
ラスト軸受面16とは合成樹脂により成形されているか
ら、軸体20が起動・停止時に接触しても損傷を受ける
ことは少なく、またラジアル軸受面15とスラスト軸受
面16とは一体成形されているため、軸受の組み立てと
必要精度の確保とがきわめて容易になるだけでなく、使
用中に軸受部の温度が上昇しても、基台11の外筒部1
2によって合成樹脂の膨張が阻止されるので、ラジアル
軸受面15の内径寸法の変化が少なくなる。
【0021】また、ハウジング10の外筒部12は軸体
20の材質と同一のアルミニウム合金または亜鉛合金と
しているため、外筒部12と軸体20の熱膨張率は同一
であり、温度が上昇しても軸受すきまは変化せず、軸受
性能が変化することはない。
【0022】上記実施の態様において、ハウジング10
のラジアル軸受面15に設けた動圧発生用のみぞは、軸
体20のラジアル受面25に設けてもよく、ラジアル軸
受面15とラジアル受面との双方に設けてもよい。
【0023】また、前記実施の態様ではハウジングが静
止部材であって、軸体が回転部材である場合について説
明したが、これと反対に静止部材である軸体に回転部材
であるハウジングが嵌合された軸受についても同様にこ
の発明を適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、軸受の潤滑流体として、気体を使用しているため軸
受の低トルク化がはかれる。さらに気体を使用している
ため、油などの潤滑流体を使用した場合に比べて軸受外
部を汚損することがないとともに、気体流通穴にフィル
タを設けているため、軸受の起動・停止時に発生する摩
耗粉が流通穴を通って循環するのを防止することができ
るので軸受装置外部を清浄に保つことが可能となる。
【0025】また、この発明において、ハンジングのラ
ジアル軸受面とスラスト軸受面とを合成樹脂によって成
形すると、軸体の起動・停止時における接触による損傷
が少なくなる(請求項2)。
【0026】また、回転部材とハブ部とを一体で形成さ
れた一つの部材にすると、加工精度を確保することが容
易であって、加工コストが安くなるだけでなく、アルミ
ニウム合金または亜鉛合金を成形素材とした場合は軽量
であり、スラスト軸受に負荷される荷重が小さく、スラ
スト軸受面の摩耗が少なくなるほか、回転部材のイナー
シャが小さくなるので、装置の立ち上がり時間が短くな
る。
【0027】さらに、回転部材と一体のハブ部の内周面
にロータマグネットを取り付け、これと半径方向に対向
するステータコイルを静止部材の外周面に取り付けるこ
とにより磁気ディスク等をハブ部の外周面に取り付ける
ことができ、軸受装置の軸方向寸法を短くして小形化す
ることが可能となる(請求項3,4)。
【0028】また、ハウジングの外筒部の材質を軸体と
同一のアルミニウム合金または亜鉛合金によって構成す
ると、温度が上昇しても軸受すきまの変化がなく、一定
の安定した軸受性能が維持される(請求項5)。上記の
とおり、この発明によれば、動圧形軸受の低トルク化、
軸受外部の清浄化が達成されるとともに、高精度加工の
確保と一定の安定した軸受性能の長期間にわたる維持と
が可能となるから、磁気ディスクスピンドルモータ用と
して最も好適な信頼性の高い軸受装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の軸受装置の一例を示す縦断側面図で
ある。
【符号の説明】 10 ハウジング(静止部材) 14 円筒状孔 15 ラジアル軸受面 16 スラスト軸受面 20 軸体(回転部材) 25 ラジアル受面 26 スラスト受面 29 気体流通穴 31 フィルタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングとハウジングの円筒状孔に嵌
    合された軸体との何れか一方が静止部材、他方が回転部
    材であって、ハウジングの円筒状孔は円筒状のラジアル
    軸受面とスラスト軸受面とを有し、軸体は前記ラジアル
    軸受面に対向するラジアル受面とスラスト軸受面に対向
    するスラスト受面とを有し、ラジアル軸受面とラジアル
    受面との少なくとも一方に動圧発生用のみぞを設けた軸
    受装置において、潤滑流体として気体を使用するととも
    に気体流通穴に摩耗粉除去用のフィルタを設けたことを
    特徴とする磁気ディスクスピンドルモータ用の軸受装
    置。
  2. 【請求項2】 ハウジングのラジアル軸受面とスラスト
    軸受面が合成樹脂であることを特徴とする請求項1記載
    の軸受装置。
  3. 【請求項3】 回転部材とハブ部は一体で形成された一
    つの部材であることを特徴とする請求項1または2記載
    の軸受装置。
  4. 【請求項4】 回転部材とハブ部はアルミニウム合金ま
    たは亜鉛合金により構成されていることを特徴とする請
    求項1ないし3の何れかに記載の軸受装置。
  5. 【請求項5】 ハウジングの外筒部と軸体の材質が同一
    の材質であり、アルミニウム合金または亜鉛合金によっ
    て構成されていることを特徴とする請求項1ないし4の
    何れかに記載の軸受装置。
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JP2850342B2 (ja) 1999-01-27

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