JPH11201142A - 動圧軸受 - Google Patents

動圧軸受

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JPH11201142A
JPH11201142A JP10004068A JP406898A JPH11201142A JP H11201142 A JPH11201142 A JP H11201142A JP 10004068 A JP10004068 A JP 10004068A JP 406898 A JP406898 A JP 406898A JP H11201142 A JPH11201142 A JP H11201142A
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JP
Japan
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lubricating fluid
bearing
seal portion
dynamic pressure
bearing surface
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JP10004068A
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Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Kazuhiro Kamimura
和宏 上村
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】放置中(静止中)や高速回転中に潤滑流体の漏
れや流出・飛散が少ない動圧軸受を提供することを課題
としている 【解決手段】スリーブ1の挿通孔2に軸部材3が遊挿さ
れる。挿通孔2の軸方向中央部に軸受面2aが形成さ
れ、その軸方向両端部にはテーパ面2bが設けられる。
上記テーパ面2bにおける軸方向端部側(図1中、A部
分)が、シール部本体を構成し、そのシール部本体Aの
表面粗さが軸受面2aの表面粗さよりも粗くなるように
加工されると共に、テーパ面2bのうち少なくともその
シール部本体Aには撥潤滑流体剤が被着している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器、音響・
映像機器用スピンドルモータ等に使用される軸受に係
り、特に磁気ディスク装置のスピンドルモータに最適な
動圧軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の動圧軸受は、例えば、図4に示す
ような構成となっている。すなわち、スリーブ(回転部
材)50の挿通孔51に軸部材52(固定部材)が遊挿
され、上記挿通孔51の軸方向中央部に軸受面51aが
形成されると共に、その軸受面51aに対向する軸部材
52の外周面に軸側の軸受面52aが形成されて、両軸
受面51a,52a間に形成された軸受隙間53に、油
やグリース等の潤滑流体54が介在している。なお、上
記軸受面51a,52aの少なくとも一方に動圧発生用
の溝が形成されている。
【0003】また、上記挿通孔51の軸方向両端部に
は、上記軸受面51aの端部に連続したテーパ面51b
が形成され、そのテーパ面51bは、当該テーパ面51
bに対向する軸部材52の外周面52bと共にシール部
を構成する。
【0004】上記シール部は、表面張力及び毛細管現象
によって上記潤滑流体54を上記軸受隙間53内に保持
するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軸受隙
間53にある潤滑流体54は、静止状態で長時間放置す
ると軸部材52外周面や挿通孔51の表面を伝わってわ
ずかずつ漏れることで、軸受隙間53内の潤滑流体54
が枯渇するおそれがある。
【0006】また、高速回転で使用される場合、特にス
リーブ回転の場合には、遠心力によって潤滑流体54が
テーパ面51bから端面を伝わり流出・飛散するという
問題がある。
【0007】このため、長時間使用すると潤滑流体54
が枯渇して、軸受が焼き付くおそれがあった。本発明
は、上記のような問題点に着目したもので、放置中(静
止中)や高速回転中に潤滑流体の漏れや流出・飛散が少
ない動圧軸受を提供することを課題としている
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の動圧軸受は、固定部材に設けられた軸受面
と回転部材に設けられた軸受面とが軸受隙間を介して対
向し、その軸受隙間に潤滑流体が介在すると共に、上記
軸受隙間にある潤滑流体の飛散を防止するためのシール
部を有する動圧軸受において、上記回転部材及び固定部
材の少なくとも一方に設けられた上記シール部の一部又
は全面の表面粗さを、上記軸受面の表面粗さと異ならせ
ると共に、その表面に、上記潤滑流体をはじく性質を有
する撥潤滑流体剤を被着したことを特徴とするものであ
る。
【0009】本発明によると、回転部材及びと固定部材
の少なくとも一方のシール部を構成する面の一部又は全
面の表面粗さが、軸受面の表面粗さと異なると共に、そ
の表面には撥潤滑流体剤を被着しているため、シール部
の濡れ性は、粗さの変化する境界部で濡れ性に差ができ
る。その結果、当該シール部の濡れ性が低くなり、潤滑
流体がシール部を通過し難くなって、軸受隙間からの潤
滑流体の飛散・流出をシール部で遮断することができ
る。
【0010】ここで、シール部に対し単に撥潤滑流体剤
を被着させるだけでも、当該シール部の濡れ性は低くな
ってシール性が発揮可能とはなるものの、シール部の表
面粗さを軸受面粗さと異ならせることで、たとえ軸受面
側に撥潤滑流体剤が被着しても、軸受面とシール部との
濡れ性が異なるようになって、単に撥潤滑流体剤を被着
させる場合に比べてより有効にシール性を発揮できるよ
うになる。
【0011】なお、一部にだけ撥潤滑流体剤を被着する
場合を想定すると、被着する場所が狭い領域に限定され
るために自動化が難しく、コスト高となったり品質にば
らつきが生じるおそれがあるので、上記撥潤滑流体剤の
被着は、どぶ漬け等で、シール部と一緒に軸受面にも被
着させる方が好ましい。
【0012】ここで、上記シール部の表面粗さとして
は、軸受面の表面粗さと異なる値であって、円周方向に
直角な粗さが0.3S〜50Sであると、潤滑流体の濡
れ性が軸受面に比べて低くなるので好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
を図面を参照しつつ説明する。図1は、その実施形態に
係る動圧軸受の断面図である。
【0014】まず、その構成を説明すると、スリーブ1
(回転部材)の内径面で構成される円筒状の挿通孔2に
軸部材3(固定部材)が遊挿され、その軸部材3が不図
示のベース部材に固定されている。また、スリーブ1に
は、ディスク等を搭載するハブ等が一体的に固定され
る。
【0015】上記挿通孔2の軸方向中央部には、軸受面
2aが形成され、その軸受面2aに動圧発生用の溝(不
図示)が設けられている。その軸受面2aに連続して、
上記挿通孔2の軸方向両端部には、テーパ面2bが設け
られている。そのテーパ面2bのテーパ角度θは、45
度未満となっている。
【0016】上記挿通孔2の軸受面2aに対向する軸部
材3の外周面が軸側の軸受面3aを構成し、両軸受面2
a,3aで形成される軸受隙間4に潤滑流体5が介在し
ている。
【0017】また、上記テーパ面2bは、当該テーパ面
2bに対向する軸部材3の外周面3bと共にシール部を
構成し、表面張力及び毛細管現象によって上記潤滑流体
5を上記軸受隙間4内に保持している。なお、上記テー
パ面2bは潤滑流体溜まりを兼ねる。
【0018】本実施形態では、上記テーパ面2bにおけ
る軸方向端面側(図1中、A部分)が、シール部本体を
構成し、そのシール部本体Aの表面粗さが軸受面2aの
表面粗さよりも粗くなるように加工されて、当該テーパ
面2bのうち少なくともそのシール部本体Aに対し撥潤
滑流体剤が被着されている。勿論、テーパ面2b全面に
撥潤滑流体剤を被着してもよい。
【0019】ここで、潤滑流体5としては、例えば、鉱
物油、合成油、フッ素油、グリース、磁性流体等が使用
される。また、撥潤滑流体剤としては、例えば、潤滑流
体5が鉱物油や合成油等の場合にはフッ素系表面改質剤
が、潤滑流体5がフッ素油の場合には、シリコン油やフ
ッ素系の撥水撥油剤(例えば日本メクトロン株式会社製
のノックスガードST−420など)等が使用できる。
【0020】なお、撥潤滑流体剤の被着処理は、その処
理を簡単にするために、スリーブ1全面を撥潤滑流体剤
中に入れ、その後に遠心力で吹き飛ばすことにより全面
に薄く撥潤滑流体剤を被着させるようにしてもよい。あ
るいは撥潤滑流体剤を溶剤で希釈して、その溶剤を塗布
・吹きつけ蒸発させて撥潤滑流体剤をうすく被着させる
ようにしてもよい。
【0021】このようにシール部本体Aの表面粗さを粗
くし、その表面に撥潤滑流体剤を塗布すると、シール部
本体Aでの潤滑流体5をはじく機能が高まり、特に、テ
ーパ面2bにおける粗さが異なる境界部での潤滑流体の
接触角が大きくなるので、放置時や回転時に、そのシー
ル部本体Aの表面で潤滑流体5の流出・飛散が防止でき
る。なお、軸3の外周面にも撥潤滑流体剤を塗布してお
くと、より効果的である。
【0022】また、テーパ面2bのテーパ角度θを45
゜未満としているので、毛管現象によるテーパ面2bで
の潤滑流体5の保持能力が高くなる。特に、本実施形態
のように潤滑流体5が飛散し易いスリーブ回転の場合に
より有効である。
【0023】なお、上記説明では、スリーブ回転で説明
したが、軸回転であっても効果的である。テーパ面2b
全面の粗さを軸受面と異ならせても良い。次に、第2の
実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、上記第
1の実施形態と同様な部品等については同一の符号を付
して説明する。
【0024】図2は、その第2の実施形態を示す断面図
である。挿通孔2の軸方向上端部にテーパ面2bが設け
られ、その外方に軸受隙間4よりわずかに径が大きい円
筒形状のシール部本体10が設けられ、そのシール部本
体10には、図3に示すように、複数の円環状の浅い溝
11が軸方向に並んで設けられて、当該シール部本体1
0の表面粗さが軸受面2a及びテーパ面2bの表面粗さ
よりも粗くなっている。そして、少なくともシール部本
体10に撥潤滑流体剤が被着している。
【0025】上記浅い溝11の深さやピッチは、潤滑流
体5や撥潤滑流体剤の種類、円筒部であるシール部本体
10のすきま12により適宜設定する。ここで、シール
部本体10のすきま12は、軸受隙間4以上で100倍
以下が好ましい。なお、すきま12が軸受隙間4の10
0倍より大きくなると、毛細管現象による潤滑流体の保
持能力が低くなる。
【0026】また、上記浅い溝11の深さは、軸受隙間
4の0.06〜40倍にすると潤滑流体の濡れ性が低く
なるので好ましい。なお、撥潤滑流体剤は、シール部本
体10を構成する相手側の軸部材3の外周面3cにも塗
布しておくと、より効果的である。
【0027】ここで、上記軸方向下端部Cにはスラスト
軸受部が形成されて、本実施形態は軸回転の場合の例と
なっている。本実施形態では、潤滑流体5がシール部本
体10表面と接触する際の接触角が大きくなり、その表
面で潤滑流体5がはじかれるので、すきまのせまい円筒
面状のシール部本体10を通過できず、潤滑流体5の流
出・飛散が防止できる。
【0028】なお、本実施形態では、上記テーパ面2b
は、軸受隙間4に連通する潤滑流体溜まりとして設けて
いるが、設けなくてもよい。また、上記全実施形態にお
いて、撥潤滑流体剤はシール部本体10だけでなく、テ
ーパ面2bや軸受面2aにも塗布してもよい。このよう
に全面に塗布する場合には、撥潤滑流体剤中にどぶ漬け
等するだけで塗布できるので塗布作業が簡単になる。
【0029】またこのように、塗布作業の簡略化のため
に、軸受面2aにも撥潤滑流体剤を塗布しても、表面粗
さを変えることで、軸受面2aやテーパ面2bとシール
部本体10表面との間の濡れ性に差ができるので、単に
撥潤滑流体剤を塗布する場合と比べても、潤滑流体5が
シール部本体10表面と接触する際の接触角が大きくな
って、より有効にシール性能を発揮できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を採用
すると、軸受隙間内の潤滑流体の流出・飛散を有効に防
止できるので、耐久性に優れた動圧軸受を提供可能にな
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る動圧軸受を示
す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る動圧軸受を示
す断面図である。
【図3】図2におけるB部拡大図である。
【図4】従来の動圧軸受を示す断面図である。
【符号の説明】 1 スリーブ 2 挿通孔 2a 軸受面 2b テーパ面 3 軸部材 3a 軸受面 4 軸受隙間 5 潤滑流体 A シール部本体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定部材に設けられた軸受面と回転部材
    に設けられた軸受面とが軸受隙間を介して対向し、その
    軸受隙間に潤滑流体が介在すると共に、上記軸受隙間に
    ある潤滑流体の飛散を防止するためのシール部を有する
    動圧軸受において、 上記回転部材及び固定部材の少なくとも一方に設けられ
    た上記シール部の一部又は全面の表面粗さを、上記軸受
    面の表面粗さと異ならせると共に、その表面に、上記潤
    滑流体をはじく性質を有する撥潤滑流体剤を被着したこ
    とを特徴とする動圧軸受。
JP10004068A 1998-01-12 1998-01-12 動圧軸受 Pending JPH11201142A (ja)

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Cited By (4)

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