JPH05196032A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】動圧発生用溝を有する軸受装置において、潤滑
剤の微粒子が軸受すきま内から飛散しても、ハブ外側は
清浄に保ちうる軸受装置を提供する。 【構成】軸１とこれを挿通するスリーブ２とを備え、ス
リーブ２には軸方向に離れた二箇所に円筒状のラジアル
軸受面５が設けられると共に、これら二箇所の軸受面５
の間の箇所にスリーブの内外を連通する空気抜き穴６が
設けられ、軸には少なくとも一方の軸受面５に対向する
面に動圧発生用の溝８が設けられ、スリーブ２の外周側
にロータ１５とステータ１６とを半径方向に対向して配
設し、空気抜き穴６はスリーブ２の外径面とステータ１
６の内径面との間に設けた流通路１８、ステータ１６の
上面と軸１の上端に固定されたハブ３の底面との間のす
きま１９、ロータ１５とステータ１６との間のすきま１
７及びロータ１５の下端面と基台４の上面との間のすき
ま２０を経て外気に通ずるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸とスリーブとの両部
材の間に動圧発生用のグルーブ（溝）を有する軸受装置
に関し、特にＨＤＤ（磁気ディスク駆動装置），ＬＢＰ
（レーザビームプリンタ）等、高度の清浄さを要求され
る回転装置向けの用途に好適な軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の軸受装置としては、例え
ば特公昭６３−５０５６４号公報に提示されたものがあ
る。このものは、スリーブの軸方向に離れた二箇所に円
筒状の軸受面が設けられると共に、その二箇所の軸受面
の間の箇所に、スリーブの内外を連通する空気抜き穴が
設けられている。一方、軸には前記スリーブの軸受面に
対向する対向面が設けられており、その対向面と前記軸
受面との少なくとも一方に、動圧発生用の溝が設けら
れ、油，グリース等の潤滑剤で潤滑されるものである。

【０００３】上記空気抜き穴を設けることにより、軸受
内の空気を逃がすことができる。そのため、運転時の軸
受の温度変化で空気が膨張，収縮を繰り返し、軸受内部
圧が変化して運転中に軸受部の潤滑剤が少しづつ外部に
流出し、軸受部が早期に損傷するという現象が防止でき
る。又、空気が容易に逃げるから、動圧形軸受装置の組
付けが容易になる等の利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、始動時に比較的多く排出される空気に
伴って、空気抜き穴から飛散する潤滑剤による汚損の影
響に関して何等考慮されていない。始動時に、空気抜き
穴から流出する空気流に同伴して微量の潤滑剤がスリー
ブの外に飛散し、スリーブに取付けた高度の清浄度が要
求されている部材を汚損するという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、その目的とするところは、潤
滑剤の微粒子が軸受すきま内から飛散しても、ハブ外側
は清浄に保ちうる軸受装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、軸とこれに嵌合するスリーブとを備え、
スリーブには軸方向に離れた二箇所に円筒状の軸受面が
設けられると共に、該二箇所の軸受面の間の箇所にスリ
ーブの内外を連通する空気抜き穴が設けられ、軸には軸
受面に対向する対向面が設けられ、該対向面と前記軸受
面との少なくとも一方に動圧発生用の溝が設けられた軸
受装置において、前記スリーブの外周側にロータとステ
ータとを半径方向に対向して配設し、前記空気抜き穴
は、スリーブの外径面とロータ又はステータの内径面と
の間に設けた流通路と、ロータとステータとの間のすき
まとを介して外気に通ずるように構成した。

【０００７】

【作用】スリーブの外径面とロータ又はステータの内径
面との間に設けた流通路及びロータとステータとの間の
すきまは狭く、また流通路からロータとステータとの間
のすきまへの通路は屈曲している。そのため、空気抜き
穴から飛散する潤滑剤の微粒子は、それらの流通路やす
きまを通過する途中で壁面に衝突したり、微粒子同士で
衝突して捕捉され、内部に閉じ込められる。したがっ
て、潤滑剤が外部に流出して被駆動体を汚損させる現象
は防止される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図とともに説明す
る。図１ないし図３は、本発明の一実施例を示すもので
ある。図は本発明の軸受装置を磁気ディスク駆動装置に
適用したものである。図中１は軸、２はこれに嵌合する
スリーブである。軸１の上端部は伏せたカップ状のハブ
３の底部の軸心に固定され、したがって軸１はハブ３の
中心に下向きに突出している。円筒状のスリーブ２は、
その下端部のフランジ２Ａを基台４にねじ止し、基台４
に立てて固定されている。このスリーブ２の内周面に
は、その軸方向に離れた二箇所に、円筒状のラジアル軸
受面５，５が設けられている。そして、この二箇所の軸
受面５，５の間の箇所に、スリーブ２の内外を連通する
空気抜き穴６が設けられている。

【０００９】一方、軸１の外径面には、上記ラジアル軸
受面５，５に対向する対向面即ちラジアル受面７，７が
設けられている。これにヘリングボーン状の動圧発生用
溝８が形成されて、動圧形ラジアル軸受を構成してい
る。又、スリーブ２の下端部の内周面に、円柱状のスラ
スト受１０が圧入等の手段で固着されている。このスラ
スト受１０の平らな上端面はスラスト軸受面１１とさ
れ、ここには図２に示すようなスパイラル状の動圧発生
用溝１２を形成してある。軸１の下端面は、上記スラス
ト軸受面１１に対向したスラスト受面１３とされ、動圧
形スラスト軸受を構成している。スラスト受１０の側面
には、空気抜き穴１４が軸方向の浅い縦溝として形成さ
れている。

【００１０】これらの動圧形ラジアル軸受と動圧形スラ
スト軸受との軸受すきまに潤滑油やグリース等の潤滑剤
が充填される。カップ状のハブ３の内部には、回転駆動
用のモータを構成するロータ１５とステータ１６が設置
されている。ロータ１５はハブ３の内周面に固定され、
一方、ステータ１６はスリーブ２の外径面に固定されて
いる。かくして、ロータ１５はステータ１６との間の僅
かなすきま１７を隔てて、半径方向に対向して配置され
ている。

【００１１】又、スリーブ２の外径面と、これに固定さ
れたステータ１６の内径面との間には、空気の流通路と
しての幅１mm以下の僅かのすきま１８が設けてある。こ
の流通路１８は、スリーブ２の外径を、軸方向長さの上
半分だけ、僅かに小径とすることにより形成してある。
上記流通路１８に、スリーブ２の側面を貫通させた前記
の空気抜き穴６が連通している。そして、流通路１８
は、ステータ１６の上端面とハブ３の底面との間のすき
ま１９、ロータ１５とステータ１６との間のすきま１７
及びロータ１５の下端面と基台４の上面との間のすきま
２０を経て外気に通ずるように構成されている。

【００１２】すきま２０と外部との間、すなわちハブ３
の周縁部の下端面と基台４との間には更に非接触シール
であるラビリンスシール２１が設けてある。上記のよう
に構成した軸受装置のハブ３の外径面には、取付部材２
２を介して、１ないし複数枚（図では２枚）の磁気ディ
スク２３が装着されている。次に作用を説明する。

【００１３】いま、駆動用モータのステータ１６のコイ
ルに通電すると、ロータ１５に回転力が発生する。これ
により、ハブ３，磁気ディスク２３が軸１と一体に回転
する。この回転で、軸１のラジアル受面７に形成された
ヘリングボーン状の動圧発生用溝８により動圧が発生
し、ラジアル軸受すきま内の潤滑剤の圧力によって、軸
１はスリーブ２に対し非接触を保って半径方向に支持さ
れる。同時に、軸１の下面において、スラスト受１０の
スラスト軸受面１１に形成されたスパイラル状の動圧発
生用溝１２により動圧が発生し、スラスト軸受すきま内
の潤滑剤の圧力によって、軸１はスラスト受１０に対し
非接触を保ち、軸方向に浮上して支持される。

【００１４】しかも空気流ではなく、潤滑剤を用いたた
め、小径の軸であっても十分な負荷容量を得ることがで
きる。なお、微量の潤滑剤が基台４の下方の外部へ流出
しても、基台４の上方にあるハブ３の外周に位置する磁
気ディスク２３を汚損するおそれはない。一方、空気抜
き穴６から飛散したオイルミストはステータ１６の内周
面に衝突して捕捉される。たとえ全部のオイルミストが
捕捉しきれなかったとしても、軸１とステータ１６との
間の幅１mm以下の狭いすきま１８を通過する間に大部分
が捕捉される。更に、このすきま１８を通過した後も、
他のすきま１９、すきま１７、すきま２０及びラビリン
スシール２１と、狭く屈曲した通路を通過するから、そ
の途中で捕捉されてしまう。よって、ハブ３の外部の空
間にまでオイルミストが飛散し、磁気ディスク２３を汚
損することは防止できる。

【００１５】図４には、本発明の第２の実施例を示す。
この実施例は、軸１を固定し、スリーブ２の方を回転す
るように構成したものである。すなわち、軸１が基台４
に固定して立設されており、この固定軸１に、スリーブ
２が被せて嵌合されている。そのスリーブ２に、ハブ３
とロータ１５とが一体回転可能に固着されている。ロー
タ１５に対し半径方向に対向して配置されるステータ１
６は、基台４に形成された立上げ部３０に固定されてい
る。

【００１６】軸１の外径面の上下に設けられている動圧
発生用溝のうち下方の溝８は、第１の実施例と同じくヘ
リングボーン状の溝であるのに対して、上方の溝３１は
スパイラル状の溝になっている。そして、上記軸１の上
端面がスラスト受面１３とされ、スリーブ２の上端部の
内周面には、スラスト軸受面１１を有する円柱状のスラ
スト受１０が固着されている。

【００１７】この場合のスラスト軸受は、潤滑油が内部
循環するタイプであり、空気抜き穴は必要ない。すなわ
ち、軸１のスパイラル状の溝３１の下端付近には、軸１
を横断する貫通孔３２が設けられ、かつこの貫通孔３２
から軸上端のスラスト受面１３に抜ける循環孔３３が軸
心部に形成されている。軸１の廻りを、スリーブ２，ハ
ブ３，ロータ１５が一体に回転すると、上方のラジアル
軸受すきま内の潤滑剤はスラスト軸受面１１とスラスト
受面１３との間に押し出される。これにより、スラスト
軸受面１１が加圧されてスリーブ２が浮上支持される。
その後、潤滑剤は循環孔３３内に押し込まれる循環を繰
り返す。空気抜き穴６の出口は、スリーブ２の外径面に
形成された軸方向の流通路としてのスリット３４に接続
されている。飛散した潤滑剤は、このスリット３４を経
た後、屈曲したすきまを通って外部に排出される。

【００１８】飛散するオイルミストの捕捉作用に関して
は、上記第１の実施例の場合と略同様である。この第２
の実施例によれば、スラスト軸受の近傍に空気抜き穴１
４を設ける必要がないから、その分、外部へのオイルミ
ストの飛散が減少するという利点がある。

【００１９】なお、上記各実施例において、動圧発生用
溝８はくの字形ヘリングボーン状の溝とした場合を述べ
たが、これに限らず、ハの字形ヘリングボーン状の溝で
も良い。又、スラスト軸受は、動圧グルーブ軸受のよう
な浮上させる形式のもの以外に、点接触形のような浮上
させない形式のものでも良い。

【００２０】又、軸受ユニットとして、上下に２箇所と
も動圧グルーブ軸受を用いた場合を説明したが、そのう
ち１箇所のみが動圧グルーブ軸受で、他は転がり軸受か
らなる軸受ユニットも使用可能である。又、ロータ１５
またはステータ１６に空気抜き用の通路を設けるように
しても良い。

【００２１】又、ハブ３の周縁と基台４の上面との間に
ラビリンスシールを設けたものを説明したが、その他公
知の非接触形のシール構造を用いることもできる。又、
動圧発生用溝８，３１は、スリーブ２の内径面に設けて
もよく、又軸１の外径面とスリーブの内径面との双方に
設けてもよい。又、動圧形スラスト軸受の動圧発生用溝
１２は、軸１の端面に設けてもよく、軸とスラスト受と
の双方に設けてもよい。

【００２２】又、図１に示すスリーブ２と基台４とは一
体で一つの部材でも良く、又図４に示すスリーブ２とハ
ブ３とは一体で一つの部材でも良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スリーブの軸受面と軸との少なくとも一方に動圧発生用
の溝が設けられた軸受装置において、スリーブの外周側
にロータとステータとを半径方向に対向して配設し、ス
リーブの内外を連通する空気抜き穴は、スリーブの外径
面とロータ又はステータの内径面との間に設けた流通路
と、ロータとステータとの間の狭いすきまとを介して外
気に通ずるように構成した。そのため、潤滑剤の微粒子
が空気抜き穴から飛散しても、流通路とすきまを通過す
る途中で捕捉してしまい、潤滑剤が外部に流出して被駆
動体を汚損させることのない軸受装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。

【図２】スラスト軸受端面に形成された動圧発生用溝の
平面図である。

【図３】図１のIII部拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 軸 ２ スリーブ ３ ハブ ４ 基台 ５ ラジアル軸受面 ６ 空気抜き穴 ８，３１ 動圧発生用溝 １５ ロータ １６ ステータ １７ ロータとステータとの間のすきま １８，３４は流通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸とこれに嵌合するスリーブとを備え、
   スリーブには軸方向に離れた二箇所に円筒状の軸受面が
   設けられると共に、該二箇所の軸受面の間の箇所にスリ
   ーブの内外を連通する空気抜き穴が設けられ、軸には軸
   受面に対向する対向面が設けられ、該対向面と前記軸受
   面との少なくとも一方に動圧発生用の溝が設けられた軸
   受装置において、 前記スリーブの外周側にロータとステータとを半径方向
   に対向して配設し、前記空気抜き穴は、スリーブの外径
   面とロータ又はステータの内径面との間に設けた流通路
   と、ロータとステータとの間のすきまとを介して外気に
   通ずるように構成したことを特徴とする軸受装置。