JP2003184868A - モータ用動圧軸受及び動圧軸受用スラストフランジの成形方法 - Google Patents
モータ用動圧軸受及び動圧軸受用スラストフランジの成形方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動圧軸受及びこれを用いた小型モータのコス
トを低減する。 【解決手段】 少なくとも片面にヘリンボーンを備えて
おり、シャフト（１２）に設けられてスラスト方向の応
力を支えるスラストフランジ（１３）を、合成樹脂、例
えば液晶ポリマーの成形によって形成した。従って、製
作コストが安いという樹脂成形の特長を発揮してスラス
トフランジを大幅にコスト低減でき、その結果、動圧軸
受及びこれを用いた小型モータのコストを低減すること
が可能となる。
トを低減する。 【解決手段】 少なくとも片面にヘリンボーンを備えて
おり、シャフト（１２）に設けられてスラスト方向の応
力を支えるスラストフランジ（１３）を、合成樹脂、例
えば液晶ポリマーの成形によって形成した。従って、製
作コストが安いという樹脂成形の特長を発揮してスラス
トフランジを大幅にコスト低減でき、その結果、動圧軸
受及びこれを用いた小型モータのコストを低減すること
が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータ、特に小
型モータに用いられる動圧軸受と、この動圧軸受用のス
ラストフランジの成形方法に関するものである。
型モータに用いられる動圧軸受と、この動圧軸受用のス
ラストフランジの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動圧軸受は、運転音が小さくしかも高速
回転にも耐えられるという特長があるため、例えばハー
ドディスクドライブ（ＨＤＤ）用のモータの軸受として
使用されるなど、近年その用途が拡大しつつある。この
ような軸受の場合には、シャフトの端部などに設けられ
てスラスト方向の応力を支えるスラストフランジが必要
である。従来、このスラストフランジは機械加工によっ
て製作されているが、ハードディスクドライブのモータ
ではその構造上スラストフランジは直径が数mmと非常に
小さい。従って、動圧を発生するためのヘリンボーンを
摺動面に備えている小さなスラストフランジを１個ずつ
機械加工で製作することは多大の工数を必要とし、動圧
軸受がコスト高となる大きな要因となっている。
回転にも耐えられるという特長があるため、例えばハー
ドディスクドライブ（ＨＤＤ）用のモータの軸受として
使用されるなど、近年その用途が拡大しつつある。この
ような軸受の場合には、シャフトの端部などに設けられ
てスラスト方向の応力を支えるスラストフランジが必要
である。従来、このスラストフランジは機械加工によっ
て製作されているが、ハードディスクドライブのモータ
ではその構造上スラストフランジは直径が数mmと非常に
小さい。従って、動圧を発生するためのヘリンボーンを
摺動面に備えている小さなスラストフランジを１個ずつ
機械加工で製作することは多大の工数を必要とし、動圧
軸受がコスト高となる大きな要因となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の点に
着目し、スラストフランジの製作コストを大幅に低減す
ることにより、ハードディスクドライブ等に使用される
小型モータの動圧軸受のコストを低減し、安価な小型モ
ータを提供できるようにすることを課題としてなされた
ものである。
着目し、スラストフランジの製作コストを大幅に低減す
ることにより、ハードディスクドライブ等に使用される
小型モータの動圧軸受のコストを低減し、安価な小型モ
ータを提供できるようにすることを課題としてなされた
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明のモータ用動圧軸受は、少なくとも片面
にヘリンボーンを備えており、シャフトに設けられてス
ラスト方向の応力を支えるスラストフランジを、合成樹
脂の成形によって形成するようにしている。このような
構成により、製作コストが安いという樹脂成形の特長が
発揮されてスラストフランジの大幅なコスト低減が可能
となり、その結果、動圧軸受、更にはこれを用いた小型
モータのコスト低減が実現されるのである。
めに、この発明のモータ用動圧軸受は、少なくとも片面
にヘリンボーンを備えており、シャフトに設けられてス
ラスト方向の応力を支えるスラストフランジを、合成樹
脂の成形によって形成するようにしている。このような
構成により、製作コストが安いという樹脂成形の特長が
発揮されてスラストフランジの大幅なコスト低減が可能
となり、その結果、動圧軸受、更にはこれを用いた小型
モータのコスト低減が実現されるのである。
【０００５】上記のスラストフランジは、ある基準温度
以上において半径方向の線膨張係数が軸受を構成する他
の部材に用いられている金属と同等程度もしくはそれ以
下の値、あるいはゼロもしくはマイナスである合成樹脂
を用いて形成される。一般に合成樹脂はその線膨張係数
が金属の数倍以上であるため、単にスラストフランジを
樹脂化しただけでは、温度上昇に伴って軸受を構成する
他の部材、すなわちシャフトやこれを支持するスリーブ
等の金属部品との間のギャップがなくなり、正常な回転
ができなくなるという問題が生ずる。これに対して、線
膨張係数が金属と同等程度かそれ以下、あるいはゼロも
しくはマイナスであれば温度上昇時でもスリーブ等の金
属部品との間のギャップがなくなることがなく、正常な
運転を継続できるのである。
以上において半径方向の線膨張係数が軸受を構成する他
の部材に用いられている金属と同等程度もしくはそれ以
下の値、あるいはゼロもしくはマイナスである合成樹脂
を用いて形成される。一般に合成樹脂はその線膨張係数
が金属の数倍以上であるため、単にスラストフランジを
樹脂化しただけでは、温度上昇に伴って軸受を構成する
他の部材、すなわちシャフトやこれを支持するスリーブ
等の金属部品との間のギャップがなくなり、正常な回転
ができなくなるという問題が生ずる。これに対して、線
膨張係数が金属と同等程度かそれ以下、あるいはゼロも
しくはマイナスであれば温度上昇時でもスリーブ等の金
属部品との間のギャップがなくなることがなく、正常な
運転を継続できるのである。
【０００６】上記のような性質を有する合成樹脂であれ
ば、この発明のスラストフランジの材料として使用可能
であるが、具体的な例としては液晶ポリマーを挙げるこ
とができる。全芳香族系ポリエステルの一種である液晶
ポリマーは、その充填材によって性状が種々に変化する
ことが知られている。そして充填材によってはある基準
温度以上における流動方向の線膨張係数が金属と同等程
度の小さな値のものが得られ、また、無充填のものとフ
ッ素系充填材入りのある種のグレードのものでは流動方
向の線膨張係数がゼロもしくはマイナスとなり、特に後
者の線膨張係数はかなり大きなマイナス値を示す。従っ
て、このような液晶ポリマーを使用すれば、上述のよう
な温度上昇に伴う問題を生ずることがない。
ば、この発明のスラストフランジの材料として使用可能
であるが、具体的な例としては液晶ポリマーを挙げるこ
とができる。全芳香族系ポリエステルの一種である液晶
ポリマーは、その充填材によって性状が種々に変化する
ことが知られている。そして充填材によってはある基準
温度以上における流動方向の線膨張係数が金属と同等程
度の小さな値のものが得られ、また、無充填のものとフ
ッ素系充填材入りのある種のグレードのものでは流動方
向の線膨張係数がゼロもしくはマイナスとなり、特に後
者の線膨張係数はかなり大きなマイナス値を示す。従っ
て、このような液晶ポリマーを使用すれば、上述のよう
な温度上昇に伴う問題を生ずることがない。
【０００７】また、上記のスラストフランジはシャフト
と一体に形成してもよい。これにより、フランジをシャ
フトに固定するための構造やそのための工数が不要とな
る。
と一体に形成してもよい。これにより、フランジをシャ
フトに固定するための構造やそのための工数が不要とな
る。
【０００８】動圧軸受においては、動圧を発生する流体
として液体及び気体のいずれでも使用可能であり、例え
ば液体の場合には潤滑油が、気体の場合には空気がそれ
ぞれ使用される。流体が気体であると始動時に摩擦音が
発生すると共に、動圧が発生するまでの摩擦によって発
熱するが、合成樹脂製のスラストフランジの場合には摩
擦音の発生が少なく、液晶ポリマーのような耐熱性樹脂
であればこの時の発熱にも耐えることができる。
として液体及び気体のいずれでも使用可能であり、例え
ば液体の場合には潤滑油が、気体の場合には空気がそれ
ぞれ使用される。流体が気体であると始動時に摩擦音が
発生すると共に、動圧が発生するまでの摩擦によって発
熱するが、合成樹脂製のスラストフランジの場合には摩
擦音の発生が少なく、液晶ポリマーのような耐熱性樹脂
であればこの時の発熱にも耐えることができる。
【０００９】上記のスラストフランジの成形の際には、
キャビティの中心部から外周に向けて半径方向に樹脂材
料を供給する形状の金型を用い、中心部のゲートから樹
脂材料、例えば液晶ポリマーを供給する。これによっ
て、材料が半径方向に流動してその方向に配向された状
態で成形が行われることになり、半径方向の線膨張係数
を所望の値とすることができる。
キャビティの中心部から外周に向けて半径方向に樹脂材
料を供給する形状の金型を用い、中心部のゲートから樹
脂材料、例えば液晶ポリマーを供給する。これによっ
て、材料が半径方向に流動してその方向に配向された状
態で成形が行われることになり、半径方向の線膨張係数
を所望の値とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。図１はこの発明に係る動圧軸受を使用したＨＤ
Ｄ用の小型モータの断面図であり、１は動圧軸受、２は
ステータフレーム、３はロータフレーム、４はモータを
示している。ステータフレーム２は固定鉄心２ａなどが
設けられてモータ４のステータを構成し、またロータフ
レーム３は、固定鉄心２ａに対応する位置に磁石３ａが
設けられてモータ４のロータを構成すると共に、動圧軸
受１を介してステータフレーム２に支持されており、こ
れらによってモータ４が構成されている。この構成はモ
ータとして一般的なものであるので、これ以上の説明は
省略する。
明する。図１はこの発明に係る動圧軸受を使用したＨＤ
Ｄ用の小型モータの断面図であり、１は動圧軸受、２は
ステータフレーム、３はロータフレーム、４はモータを
示している。ステータフレーム２は固定鉄心２ａなどが
設けられてモータ４のステータを構成し、またロータフ
レーム３は、固定鉄心２ａに対応する位置に磁石３ａが
設けられてモータ４のロータを構成すると共に、動圧軸
受１を介してステータフレーム２に支持されており、こ
れらによってモータ４が構成されている。この構成はモ
ータとして一般的なものであるので、これ以上の説明は
省略する。
【００１１】動圧軸受１は、スリーブ１１、シャフト１
２、スラストフランジ１３、スラストプレート１４等で
構成されている。スリーブ１１はロータフレーム３に固
定されており、下端をステータフレーム２に固定された
シャフト１２がスリーブ１１に下から挿入され、シャフ
ト１２の上端にはスラストフランジ１３がねじ１５によ
るねじ止めによって固定され、更にその上面はロータフ
レーム３に固定されたスラストプレート１４で覆われて
いる。
２、スラストフランジ１３、スラストプレート１４等で
構成されている。スリーブ１１はロータフレーム３に固
定されており、下端をステータフレーム２に固定された
シャフト１２がスリーブ１１に下から挿入され、シャフ
ト１２の上端にはスラストフランジ１３がねじ１５によ
るねじ止めによって固定され、更にその上面はロータフ
レーム３に固定されたスラストプレート１４で覆われて
いる。
【００１２】このように、図示のモータ４は動圧軸受１
のシャフト１２が回転せず、スリーブ１１がロータと共
に回転する形式で使用されている。しかしこの発明は、
これとは逆にロータ側に取り付けられたシャフトがステ
ータ側のスリーブに上から挿入されてロータと共に回転
するものなど、図示とは異なる形式のモータにおいても
適用できることはもちろんである。
のシャフト１２が回転せず、スリーブ１１がロータと共
に回転する形式で使用されている。しかしこの発明は、
これとは逆にロータ側に取り付けられたシャフトがステ
ータ側のスリーブに上から挿入されてロータと共に回転
するものなど、図示とは異なる形式のモータにおいても
適用できることはもちろんである。
【００１３】スリーブ１１の内周面とシャフト１２の外
周面には、両部材が摺動する部分をほぼ４等分した下か
ら２番目の部分と４番目の部分に、半径方向の動圧を発
生するためのヘリンボーンがそれぞれ形成されている。
またスラストフランジ１３の上下両面と、これが接する
スリーブ１１の上面及びスラストプレート１４の下面に
は、スラスト方向の動圧を発生するためのヘリンボーン
がそれぞれ形成されている。図２はこのヘリンボーンの
形成位置を示す図であり、摺動面の破線で囲んだ部分１
６ａは半径方向の動圧を発生するヘリンボーンの形成部
分、１６ｂはスラスト方向の動圧を発生するヘリンボー
ンの形成部分をそれぞれ示している。なお、図示の例で
はスラストフランジ１３の上下両面にヘリンボーンを設
けてあるが、軸受の構造によっては片面にのみヘリンボ
ーンが設けられることもあり、またシャフト１２の外周
面にはヘリンボーンが形成されない場合もある。
周面には、両部材が摺動する部分をほぼ４等分した下か
ら２番目の部分と４番目の部分に、半径方向の動圧を発
生するためのヘリンボーンがそれぞれ形成されている。
またスラストフランジ１３の上下両面と、これが接する
スリーブ１１の上面及びスラストプレート１４の下面に
は、スラスト方向の動圧を発生するためのヘリンボーン
がそれぞれ形成されている。図２はこのヘリンボーンの
形成位置を示す図であり、摺動面の破線で囲んだ部分１
６ａは半径方向の動圧を発生するヘリンボーンの形成部
分、１６ｂはスラスト方向の動圧を発生するヘリンボー
ンの形成部分をそれぞれ示している。なお、図示の例で
はスラストフランジ１３の上下両面にヘリンボーンを設
けてあるが、軸受の構造によっては片面にのみヘリンボ
ーンが設けられることもあり、またシャフト１２の外周
面にはヘリンボーンが形成されない場合もある。
【００１４】一部にヘリンボーンが形成されている摺動
面には潤滑油が封入され、外部からは完全に遮蔽されて
いる。ヘリンボーンは周知のようにＶ字状の微細な溝を
所定のピッチで連続的に形成したものであり、回転時に
は潤滑油がＶ字の中央部に送り込まれて動圧が発生し、
この動圧により摺動面間が非接触の状態に維持されると
共に潤滑が行われる。またスリーブ１１の内周面の中間
部分と下部には、ヘリンボーンが形成されていない部分
に浅い溝を設けて潤滑油溜め１１ａを形成してある。
面には潤滑油が封入され、外部からは完全に遮蔽されて
いる。ヘリンボーンは周知のようにＶ字状の微細な溝を
所定のピッチで連続的に形成したものであり、回転時に
は潤滑油がＶ字の中央部に送り込まれて動圧が発生し、
この動圧により摺動面間が非接触の状態に維持されると
共に潤滑が行われる。またスリーブ１１の内周面の中間
部分と下部には、ヘリンボーンが形成されていない部分
に浅い溝を設けて潤滑油溜め１１ａを形成してある。
【００１５】この発明のスラストフランジ用としては、
上述のような性質、すなわちある基準温度以上において
半径方向の線膨張係数が軸受を構成している他の部材に
用いられている金属と同等程度もしくはそれ以下、ある
いはゼロもしくはマイナスであるという性質を持つ合成
樹脂であれば使用可能であるが、この例におけるスラス
トフランジ１３は、液晶ポリマーの射出成形によって製
作される。材料として用いられる液晶ポリマーとして
は、例えばポリプラスチックス株式会社製のベクトラ
（登録商標）が使用可能である。すなわち、この材料は
その充填材によって性状が種々に変化し、例えばマイナ
ス３０℃の基準温度以上における試験データによれば、
流動方向の線膨張係数が金属と同等程度に小さいもの
や、マイナスのものが得られる。従って、これらの中か
ら所望の線膨張係数を示すグレードのもの（例えば、線
膨張係数がマイナスであるＡ４３０）を使用すれば、上
述のような温度上昇に伴う問題を生ずることがなく、軸
受としての性能を支障なく発揮することができるのであ
る。また、射出成形によって製作できるので、機械加工
と比較して大幅にコストを低減することができる。
上述のような性質、すなわちある基準温度以上において
半径方向の線膨張係数が軸受を構成している他の部材に
用いられている金属と同等程度もしくはそれ以下、ある
いはゼロもしくはマイナスであるという性質を持つ合成
樹脂であれば使用可能であるが、この例におけるスラス
トフランジ１３は、液晶ポリマーの射出成形によって製
作される。材料として用いられる液晶ポリマーとして
は、例えばポリプラスチックス株式会社製のベクトラ
（登録商標）が使用可能である。すなわち、この材料は
その充填材によって性状が種々に変化し、例えばマイナ
ス３０℃の基準温度以上における試験データによれば、
流動方向の線膨張係数が金属と同等程度に小さいもの
や、マイナスのものが得られる。従って、これらの中か
ら所望の線膨張係数を示すグレードのもの（例えば、線
膨張係数がマイナスであるＡ４３０）を使用すれば、上
述のような温度上昇に伴う問題を生ずることがなく、軸
受としての性能を支障なく発揮することができるのであ
る。また、射出成形によって製作できるので、機械加工
と比較して大幅にコストを低減することができる。
【００１６】成形は、キャビティの中心部にゲートを設
け、中心部から外周に向けて半径方向に樹脂材料を供給
する形状の金型を用いて行われる。図３はこのような金
型のゲート部分の断面図を示したものであり、２１ａ及
び２１ｂは一対の金型、２２は金型２１ａ、２１ｂによ
って構成されるキャビティ、２３は中心部に形成されて
いるフィルムゲート、２４はランナである。フィルムゲ
ート２３は、例えば厚さ０．３mmの円板状に形成された
空洞でその全周をキャビティ２２に開口させ、またラン
ナ２４は、直径０．３mmの供給口２４ａをフィルムゲー
ト２３の中心部に開口させたものである。なお、これら
の形状や寸法は一例であって、キャビティの形状や大き
さ、成形条件などに応じて適宜選定される。
け、中心部から外周に向けて半径方向に樹脂材料を供給
する形状の金型を用いて行われる。図３はこのような金
型のゲート部分の断面図を示したものであり、２１ａ及
び２１ｂは一対の金型、２２は金型２１ａ、２１ｂによ
って構成されるキャビティ、２３は中心部に形成されて
いるフィルムゲート、２４はランナである。フィルムゲ
ート２３は、例えば厚さ０．３mmの円板状に形成された
空洞でその全周をキャビティ２２に開口させ、またラン
ナ２４は、直径０．３mmの供給口２４ａをフィルムゲー
ト２３の中心部に開口させたものである。なお、これら
の形状や寸法は一例であって、キャビティの形状や大き
さ、成形条件などに応じて適宜選定される。
【００１７】このように中心部にゲートを設けた金型に
よれば、ゲートから供給された材料の溶融液晶ポリマー
は中心部から半径方向に流動しながらキャビティ２２の
全体に広がり、半径方向に配向された成形品が得られ
る。従って、金型の形状や成形条件等を適切に選定する
ことによって、半径方向の線膨張係数を所望の値とする
ことができるのである。なお、スリーブ１１、シャフト
１２及びスラストプレート１４は、例えばステンレスや
黄銅等の金属で構成されている。
よれば、ゲートから供給された材料の溶融液晶ポリマー
は中心部から半径方向に流動しながらキャビティ２２の
全体に広がり、半径方向に配向された成形品が得られ
る。従って、金型の形状や成形条件等を適切に選定する
ことによって、半径方向の線膨張係数を所望の値とする
ことができるのである。なお、スリーブ１１、シャフト
１２及びスラストプレート１４は、例えばステンレスや
黄銅等の金属で構成されている。
【００１８】このような構成のモータ４が駆動されて温
度が上昇すると、スリーブ１１、シャフト１２及びスラ
ストプレート１４は使用されている金属の線膨張係数に
応じて膨張する。一方、スラストフランジ１３も半径方
向の線膨張係数に応じて膨張または収縮し、線膨張係数
が金属と同等程度かそれ以下の場合には、スラストフラ
ンジ１３の外周部におけるスリーブ１１との間のギャッ
プはほぼそのまま保たれるかやや広がり、線膨張係数が
ゼロあるいはマイナスの場合には上記のギャップは更に
広がる。従って、スラストフランジ１３の外周部におけ
るスリーブ１１との間のギャップがなくなって正常な回
転が妨げられるということはなく、ギャップが小さくな
ることに備えて潤滑油溜め１１ａの容積を大きめにして
おく必要がない。特に線膨張係数がマイナスの場合には
潤滑油溜めの総容積を小さくできるので、加工に要する
工数が低減される。
度が上昇すると、スリーブ１１、シャフト１２及びスラ
ストプレート１４は使用されている金属の線膨張係数に
応じて膨張する。一方、スラストフランジ１３も半径方
向の線膨張係数に応じて膨張または収縮し、線膨張係数
が金属と同等程度かそれ以下の場合には、スラストフラ
ンジ１３の外周部におけるスリーブ１１との間のギャッ
プはほぼそのまま保たれるかやや広がり、線膨張係数が
ゼロあるいはマイナスの場合には上記のギャップは更に
広がる。従って、スラストフランジ１３の外周部におけ
るスリーブ１１との間のギャップがなくなって正常な回
転が妨げられるということはなく、ギャップが小さくな
ることに備えて潤滑油溜め１１ａの容積を大きめにして
おく必要がない。特に線膨張係数がマイナスの場合には
潤滑油溜めの総容積を小さくできるので、加工に要する
工数が低減される。
【００１９】なお、上記のような射出成形によって製作
されたスラストフランジ１３は、その厚み方向の線膨張
係数はマイナスにならず、通常は金属のそれよりも大き
いプラスの数値を示すものとなる。しかし、その厚み自
体が直径と比較して約一桁小さい寸法であるから、スラ
ストフランジ１３が厚み方向に膨張してもその影響は小
さく、スラストフランジ１３の上下両面における動圧の
発生や潤滑作用に悪影響を与えることはない。また、シ
ャフト１２も樹脂化してスラストフランジ１３をシャフ
ト１２と一体に成形することも可能である。
されたスラストフランジ１３は、その厚み方向の線膨張
係数はマイナスにならず、通常は金属のそれよりも大き
いプラスの数値を示すものとなる。しかし、その厚み自
体が直径と比較して約一桁小さい寸法であるから、スラ
ストフランジ１３が厚み方向に膨張してもその影響は小
さく、スラストフランジ１３の上下両面における動圧の
発生や潤滑作用に悪影響を与えることはない。また、シ
ャフト１２も樹脂化してスラストフランジ１３をシャフ
ト１２と一体に成形することも可能である。
【００２０】また液晶ポリマーは線膨張係数が関係する
上述のような特長以外にも、軽量であり、機械的強度が
大きく、耐油性と耐熱性に優れ、流動性がよいため成型
寸法精度が高く、複雑な形状の成型が可能、等々、多く
の特長を備えており、これらの特長も動圧軸受の低コス
ト化と品質や信頼性の向上に大きく寄与することができ
る。
上述のような特長以外にも、軽量であり、機械的強度が
大きく、耐油性と耐熱性に優れ、流動性がよいため成型
寸法精度が高く、複雑な形状の成型が可能、等々、多く
の特長を備えており、これらの特長も動圧軸受の低コス
ト化と品質や信頼性の向上に大きく寄与することができ
る。
【００２１】なお上述の実施の形態は、動圧を発生する
流体として潤滑油を用いたものであるが、この発明は流
体として空気などの気体を用いた動圧軸受にも適用でき
ることはもちろんである。流体が気体の場合には、油膜
がないため静止時には摩擦面が直接接触しており、始動
時に摩擦音が発生しやすく、しかも動圧が発生するまで
に摩擦による発熱が生ずる。しかし、この発明ではスラ
ストフランジが合成樹脂製であるから音の発生が少な
く、また耐熱性の樹脂を用いることにより始動時の発熱
にも十分耐えられるのであり、特に液晶ポリマーは上述
したような特性を備えているので最適の材料の一つとい
うことができる。
流体として潤滑油を用いたものであるが、この発明は流
体として空気などの気体を用いた動圧軸受にも適用でき
ることはもちろんである。流体が気体の場合には、油膜
がないため静止時には摩擦面が直接接触しており、始動
時に摩擦音が発生しやすく、しかも動圧が発生するまで
に摩擦による発熱が生ずる。しかし、この発明ではスラ
ストフランジが合成樹脂製であるから音の発生が少な
く、また耐熱性の樹脂を用いることにより始動時の発熱
にも十分耐えられるのであり、特に液晶ポリマーは上述
したような特性を備えているので最適の材料の一つとい
うことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のモータ用動圧軸受は、シャフトに設けられてスラス
ト方向の応力を支えるスラストフランジを、合成樹脂の
成形品で構成したものである。従って、製作コストが安
いという樹脂成形の特長が発揮されてスラストフランジ
の大幅なコスト低減が可能となり、その結果、動圧軸受
及びこれを用いた小型モータのコストを低減することが
できる。
明のモータ用動圧軸受は、シャフトに設けられてスラス
ト方向の応力を支えるスラストフランジを、合成樹脂の
成形品で構成したものである。従って、製作コストが安
いという樹脂成形の特長が発揮されてスラストフランジ
の大幅なコスト低減が可能となり、その結果、動圧軸受
及びこれを用いた小型モータのコストを低減することが
できる。
【００２３】この発明におけるスラストフランジは、半
径方向の線膨張係数が金属と同等程度もしくはそれ以下
の値である合成樹脂、あるいは半径方向の線膨張係数が
ゼロもしくはマイナスである合成樹脂を用いて形成した
ものである。従って、モータの運転に伴って温度上昇し
ても、軸受を構成しているスリーブ等の金属部品との間
のギャップを確保することができ、動圧の発生と潤滑作
用が支障なく行われるので正常な運転を継続できるので
ある。
径方向の線膨張係数が金属と同等程度もしくはそれ以下
の値である合成樹脂、あるいは半径方向の線膨張係数が
ゼロもしくはマイナスである合成樹脂を用いて形成した
ものである。従って、モータの運転に伴って温度上昇し
ても、軸受を構成しているスリーブ等の金属部品との間
のギャップを確保することができ、動圧の発生と潤滑作
用が支障なく行われるので正常な運転を継続できるので
ある。
【００２４】また、スラストフランジ用の合成樹脂材料
として液晶ポリマーを使用したものでは、線膨張係数を
金属と同等程度かそれ以下あるいはゼロもしくはマイナ
スとすることができ、温度上昇に伴ってスラストフラン
ジと他の金属部品との間のギャップがなくなることによ
る問題を容易に解決することができる。
として液晶ポリマーを使用したものでは、線膨張係数を
金属と同等程度かそれ以下あるいはゼロもしくはマイナ
スとすることができ、温度上昇に伴ってスラストフラン
ジと他の金属部品との間のギャップがなくなることによ
る問題を容易に解決することができる。
【００２５】また、スラストフランジをシャフトと一体
に形成したものでは、フランジをシャフトに固定するた
めの構造やそのための工数が不要となる。
に形成したものでは、フランジをシャフトに固定するた
めの構造やそのための工数が不要となる。
【００２６】また、この発明の動圧軸受用スラストフラ
ンジの成形方法は、キャビティの中心にゲートを備えた
金型を用い、中心のゲートから樹脂材料、例えば液晶ポ
リマーを供給することにより、半径方向に配向された状
態で形成されたスラストフランジを得るようにしたもの
である。このような構成により、材料が中心部から半径
方向に流動してその方向に配向されたものとなり、半径
方向の線膨張係数を所望の値とすることが可能となる。
ンジの成形方法は、キャビティの中心にゲートを備えた
金型を用い、中心のゲートから樹脂材料、例えば液晶ポ
リマーを供給することにより、半径方向に配向された状
態で形成されたスラストフランジを得るようにしたもの
である。このような構成により、材料が中心部から半径
方向に流動してその方向に配向されたものとなり、半径
方向の線膨張係数を所望の値とすることが可能となる。
【図１】この発明の一実施形態の動圧軸受を使用した小
型モータの断面図である。
型モータの断面図である。
【図２】上記の動圧軸受の断面図である。
【図３】成形に使用される金型の一例のゲート部分の断
面図である。
面図である。
１ 動圧軸受
４ モータ
１１ スリーブ
１２ シャフト
１３ スラストフランジ
１４ スラストプレート
１６ａ、１６ｂ ヘリンボーン形成部分
２１ａ、２１ｂ 金型
２２ キャビティ
２３ ゲート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3J011 BA02 BA08 CA02 DA02 JA02
KA02 KA03 LA05 QA05 SC01
5H605 AA07 AA08 BB05 BB10 BB19
CC02 CC04 CC05 CC10 DD09
EB02 EB06 GG18
5H607 AA12 BB07 BB09 BB14 BB17
CC01 CC09 DD02 DD03 DD09
GG02 GG12 JJ01 KK07
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも片面にヘリンボーンを備えて
おり、シャフトに設けられてスラスト方向の応力を支え
るスラストフランジが、合成樹脂の成形によって形成さ
れていることを特徴とするモータ用動圧軸受。 - 【請求項２】 上記スラストフランジが、ある基準温度
以上において半径方向の線膨張係数が軸受を構成する他
の部材に用いられている金属と同等程度もしくはそれ以
下の値である合成樹脂を用いて形成されている請求項１
記載のモータ用動圧軸受。 - 【請求項３】 上記スラストフランジが、ある基準温度
以上において半径方向の線膨張係数がゼロもしくはマイ
ナスである合成樹脂を用いて形成されている請求項１記
載のモータ用動圧軸受。 - 【請求項４】 上記合成樹脂が液晶ポリマーである請求
項２または３に記載のモータ用動圧軸受。 - 【請求項５】 上記スラストフランジがシャフトと一体
に形成されている請求項２乃至４のいずれかに記載のモ
ータ用動圧軸受。 - 【請求項６】 動圧を発生する流体が潤滑油である請求
項１乃至５のいずれかに記載のモータ用動圧軸受。 - 【請求項７】 動圧を発生する流体が空気である請求項
１乃至５のいずれかに記載のモータ用動圧軸受。 - 【請求項８】 キャビティの中心部から外周に向けて半
径方向に樹脂材料を供給する形状の金型を用い、中心部
のゲートから樹脂材料を供給することによって、材料が
半径方向に配向された状態で成形されたスラストフラン
ジを得ることを特徴とする動圧軸受用スラストフランジ
の成形方法。 - 【請求項９】 上記樹脂材料が液晶ポリマーである請求
項８記載の動圧軸受用スラストフランジの成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384393A JP2003184868A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータ用動圧軸受及び動圧軸受用スラストフランジの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384393A JP2003184868A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータ用動圧軸受及び動圧軸受用スラストフランジの成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003184868A true JP2003184868A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=27594131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001384393A Pending JP2003184868A (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | モータ用動圧軸受及び動圧軸受用スラストフランジの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003184868A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005036001A1 (ja) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Ntn Corporation | 動圧軸受装置 |
| CN100392264C (zh) * | 2003-09-22 | 2008-06-04 | Ntn株式会社 | 动压轴承装置 |
| US8506167B2 (en) | 2004-03-30 | 2013-08-13 | Ntn Corporation | Dynamic bearing device having a thrust bearing portion |
| CN108006065A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-08 | 苏州艾柏特精密机械有限公司 | 水润滑轴承和具有水润滑轴承的压缩机 |
-
2001
- 2001-12-18 JP JP2001384393A patent/JP2003184868A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100392264C (zh) * | 2003-09-22 | 2008-06-04 | Ntn株式会社 | 动压轴承装置 |
| WO2005036001A1 (ja) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Ntn Corporation | 動圧軸受装置 |
| JP2005121052A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Ntn Corp | 動圧軸受装置 |
| CN100458197C (zh) * | 2003-10-14 | 2009-02-04 | Ntn株式会社 | 动力轴承装置 |
| US7591591B2 (en) | 2003-10-14 | 2009-09-22 | Ntn Corporation | Dynamic bearing device |
| US8506167B2 (en) | 2004-03-30 | 2013-08-13 | Ntn Corporation | Dynamic bearing device having a thrust bearing portion |
| CN108006065A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-08 | 苏州艾柏特精密机械有限公司 | 水润滑轴承和具有水润滑轴承的压缩机 |
| CN108006065B (zh) * | 2017-12-12 | 2024-05-10 | 苏州艾柏特精密机械有限公司 | 水润滑轴承和具有水润滑轴承的压缩机 |
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