JPH0731096A - 流体軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転部材を潤滑流体側の部材内に組み込む際
に潤滑流体が流出しないようにする。 【構成】回転部材４の外周に弾性体からなる環状の流体
防止弁５を形成された流体漏れ防止部材１が配置され
る。回転部材４を潤滑流体３を収容した流体漏れ防止部
材１の中に挿入する際、流体防止弁５が回転部材４の外
周に密着して流体漏れ防止部材１の中の潤滑流体を密封
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定部材とこの固定部
材の周面に摺動する回転部材との間に潤滑流体を介在さ
せてなる流体軸受装置およびこの流体軸受装置を用いた
スピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】潤滑流体を封入した流体軸受装置の組立
に際しては、従来図５の（Ｂ）に示すような手順によっ
て潤滑流体が封入されている。即ち、ハウジング１０１
等の固定部材に予め潤滑流体例えば潤滑油１０２を収容
し、その潤滑油１０２の中に回転軸１０３等の回転部材
を挿入して、ハウジング１０１の内周面と回転部材１０
３の外周面との間に潤滑油１０２を介在させるようにさ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この組
立方法によると、図５の（Ａ），（Ｂ）に示すように、
潤滑油１０２を収容したハウジング１０１の中に回転軸
１０３を挿入するときに、回転軸１０３とハウジング１
０１とによって囲まれた閉鎖空間に空気が押し込められ
るので、この空気によってハウジング１０１と回転軸１
０３の間隙から潤滑油が流出するおそれがある。潤滑油
が流出すると、軸受装置に潤滑油が不足したり、潤滑油
が軸受装置の外側に付着して払拭するのに手間がかかる
等の問題を生じる。

【０００４】特に、流体軸受装置をスピンドルモータに
適用した場合、流出した潤滑油がハウジング１０１の外
側に配置したステータコイル１０４に付着して、ステー
タコイル１０４の表面に大気中の塵埃を付着させて放熱
を阻害し異常高熱発生の原因となったり、また潤滑油が
蒸発して周囲の機器類に悪影響を及ぼしたりする問題が
ある。

【０００５】本発明は、潤滑流体の中に回転部材を挿入
する際に、潤滑流体が流出することのない流体軸受装置
およびこれを用いたスピンドルモータを提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、固定部材と該固定部材の周面に摺動する
回転部材との間に潤滑流体を介在させてなる流体軸受装
置において、回転部材の外周に弾性体からなる環状の流
体防止弁を形成された流体漏れ防止部材が配置されてい
る。

【０００７】また、本発明の流体軸受装置は、流体漏れ
防止部材が円筒状に形成され、回転部材が回転部材をス
ラスト方向に支持するスラスト受け部の近傍で流体防止
弁の内径よりも大きな径に形成されている。

【０００８】また、本発明のスピンドルモータは、固定
部材と固定部材の周面に摺動する回転部材との間に潤滑
流体を介在させてなる流体軸受装置において、回転部材
の外周に弾性体からなる環状の流体防止弁を形成された
流体漏れ防止部材が配置されている。また、本発明のス
ピンドルモータは、流体漏れ防止部材が円筒状に形成さ
れ、回転部材が回転部材をスラスト方向に支持するスラ
スト受け部の近傍で流体防止弁の内径よりも大きな径に
形成されている。

【０００９】

【作用】したがって、回転部材を組込む際、流体漏れ防
止部材の流体漏れ防止弁が回転部材の外周に密着して、
潤滑流体を密封する。

【００１０】また、流体漏れ防止部材が円筒状に形成さ
れ、回転部材がスラスト受け部の近傍で流体防止弁の内
径よりも大きな径に形成されている場合には、回転部材
の大径部が流体漏れ防止部材の円筒状の部分との間の間
隙が狭く且つ流体防止弁が大径部を覆っており、潤滑流
体が漏れにくい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００１２】図１から図３に本発明の流体軸受装置の一
実施例を示す。この流体軸受装置は、ゴムや柔軟性樹脂
等の弾性体から形成された環状の流体漏れ防止部材１
と、この液体漏れ防止部材１の底部を閉塞するスラスト
受け板２と、スラスト受け板２によって閉塞された液体
漏れ防止部材１の中に収容された潤滑油３等の潤滑流体
と、液体漏れ防止部材１の中に組み込まれる回転軸４と
を備えている。

【００１３】ここで、液体漏れ防止部材１は、図１およ
び図２に示すように、環状の流体防止弁５と、この流体
防止弁５と一体的に設けられた筒部６とから構成されて
いる。流体防止弁５と筒部６との間に切込み７が形成さ
れ、流体防止弁５は筒部６より内方にリップ状に突出し
て形成されている。したがって、回転軸４の挿入によっ
て流体防止弁５は回転軸４の外周に密着して筒部６側に
撓む（図３参照）。流体防止弁５の基端は自由端に比較
して肉厚が薄く形成され、流体防止弁５が撓み易いよう
に形成されている。流体防止弁５の内径８は、図１に示
す回転軸４の組込み終了状態において回転軸４の流体防
止弁５より外に出る部分（本明細書では基準径部９とい
う）の径１０よりわずかに大きく形成されている。した
がって、回転軸４の組付け完了状態で流体防止弁５が回
転軸４に非接触状態になる。

【００１４】また、回転軸４は、スラスト受け板２の近
傍の部分、つまり回転軸組込み完了状態において全体が
流体防止弁５の内部に入る部分（本明細書では大径部１
１という）の径１２が流体防止弁５の内径８に比較して
大きく形成され、回転軸４を流体漏れ防止部材１に挿入
する際に流体防止弁５を撓ませるように形成されている
（図３参照）。

【００１５】スラスト受け板２は、回転部材としての回
転軸４をスラスト方向に支持するスラスト受け部として
設けられている。このスラスト受け板２には図３に示す
ように抜き穴１３が形成され、回転軸４を挿入する際
に、流体防止弁５の中に密封された空気を潤滑油の一部
と共に外部に逃がして回転軸４を完全に挿入できるよう
に形成されている。抜き穴１３は、１個または２個以上
適宜数形成される。

【００１６】上記のように構成された流体軸受装置は次
のように組み付けられる。

【００１７】図３（Ａ）に示すように、流体漏れ防止部
材１およびスラスト受け板２を上下逆さにして、下向き
の流体防止弁５に回転軸４の先を押し込んで閉塞する。
この押し込まれた回転軸４の大径部１１に流体防止弁５
の自由端が接触し、流体防止弁５が筒部６の内周面側に
撓んで大径部１１に密着する。

【００１８】この状態で、上向の抜き穴１３から流体漏
れ防止部材１とスラスト受け板２と回転軸４とによって
囲まれた閉鎖空間に潤滑油３を適量注入する。前述のよ
うに流体防止弁５が回転軸４の大径部１１の外周に密着
しているので、潤滑油３は流体防止弁５の内側に密封さ
れ、潤滑油３が回転軸４と流体防止弁５の間隙から流出
することがない。

【００１９】続いて、図３（Ｂ）に示すように、回転軸
４を押し上げるか、あるいは流体漏れ防止部材１を押し
下げるかして、回転軸４を流体漏れ防止部材１の奥に挿
入していく。回転軸４を挿入することによって、流体漏
れ防止部材１の中の空気が潤滑油３の一部と共に抜き穴
１３から押し出れて外部に逃げる。空気抜きが終了した
ら、抜き穴１３を栓部材１４（図１参照）によって閉塞
する。

【００２０】続いて、回転軸４を挿入した流体漏れ防止
部材１を上下元に戻し、その後、図１に示すように回転
軸４の先端をスラスト受け板２に当たるまで押し込む。
回転軸４の組込み終了時点で、流体防止弁５は、回転軸
４の大径部１１から外れ、回転軸４の基準径部９と非接
触状態に弾性復帰する。このように回転軸４は流体防止
弁５と非接触状態となるので、回転する回転軸４に流体
防止弁５は全く負荷とならない。また、回転軸４の大径
部１１と流体漏れ防止部材１の筒部６の内周面との間の
間隙が小さく且つ流体防止弁５が大径部１１を覆ってい
るので、磁性流体が外に漏洩しにくい。

【００２１】図４に本発明の流体軸受装置をハードディ
スクドライブ（ＨＤＤ）用のスピンドルモータに適用し
た実施例を示す。このスピンドルモータは、固定軸２１
の周りを回転体が回転する磁性流体軸受装置を備えてい
る。即ち、このスピンドルモータは、固定軸２１と、こ
の固定軸２１に圧入固定された環状の磁石２２と、この
磁石２２の両端面に接して固定軸２１に圧入固定された
１対の環状の軸受２３，２３と、この１対の軸受２３，
２３の外周面に摺動可能に配置されたスリーブ２４と、
軸受２３，２３とスリーブ２４との間に潤滑流体として
介在する磁性流体２５と、このスリーブ２４の外周に圧
入固定されたハブ２６と、回転軸１とスリーブ２４側と
の間に設けられた第１の磁気シール２７および第２の磁
気シール２８と、この第２の磁気シール２８の上面に対
向して固定軸２１に固定されハブ２６およびスリーブ２
４の抜け止めをする抜け止め部材２９と、モータ取付け
用のフレーム３０と、このフレーム３０に固定されてス
リーブ２４の外周に配置された流体漏れ防止部材１と、
フレーム３０上に設けられた環状の磁石３１と、この磁
石３１とスリーブ２４の両方の端面に接してフレーム３
０に設けられた環状の磁性体３２と、フレーム３０に固
定されたステータコイル３３と、ハブ２６の内周に設け
られたロータマグネット３４とを備えている。

【００２２】ここで、スリーブ２４が回転部材に相当
し、そのスリーブ２４の外周に流体漏れ防止部材１が配
置されている。流体漏れ防止部材１は、図１のものと同
様に流体防止弁５および筒部６から構成されている。磁
性体３２は、スリーブ２４をスラスト方向に支持するス
ラスト受け部として設けられている。

【００２３】スリーブ２４は、その組込み完了状態にお
いて流体防止弁５の内部に入る部分を大径部１１として
形成され、固定軸２１と流体漏れ防止部材１とフレーム
３０とにより囲まれた閉鎖空間内にスリーブ２４を挿入
する際に流体防止弁５を撓ませるように形成されてい
る。

【００２４】フレーム３０に抜き穴１３が形成されてい
る。一方、スリーブ２４の内周面下端には環状の栓部材
１４が設けられ、スリーブ２４を完全に組込んだ状態で
栓部材１４によって抜き穴１３を閉塞するように構成さ
れている。

【００２５】磁性流体２５は、基油に強磁性微粒子が分
散されてなる。磁石２２は軸方向に着磁され、軸受２
３，２３およびスリーブ２４は透磁性材料からなり、固
定軸２１は非磁性材料からなる。したがって、磁石２２
→開放端側の軸受２３→スリーブ２４→閉鎖端側の軸受
２３→磁石２２と磁束が流れて閉磁路が形成され、軸受
２３，２３の外周面とスリーブ２４の内周面との間に磁
性流体が吸着保持される。

【００２６】第１の磁気シール２７は、開放端側の軸受
２３の端面に接して固定軸２１に圧入固定され軸方向に
着磁された環状の磁石３７と、この磁石３７の端面に接
して固定軸２１に圧入固定された環状の磁極片３８と、
この磁極片３８に近接してスリーブ２４に設けられた環
状の磁極片３９とを備えている。本実施例では、磁石３
７の両磁極端面にそれぞれ設けられる１対の磁極片の一
方を開放端側の軸受２３が兼用している。したがって、
磁極片３８と磁極片３９との間に磁性流体が吸着保持さ
れて磁性流体を密封する。

【００２７】第２の磁気シール２８は、ハブ２６の内周
面に圧入固定され軸方向に着磁された環状の磁石４０
と、この磁石４０の両磁極端面に接してハブ２６の内周
面に圧入固定された１対の環状の磁極片４１，４１とを
備えている。したがって、１対の磁極片４１，４１が固
定軸２１の外周部に磁性流体を吸着保持して磁性流体を
密封する。

【００２８】磁石３１は、磁性体３２を介してスリーブ
２４をフレーム３０に対して吸着保持させるように設け
られている。

【００２９】上記のように構成されたスピンドルモータ
は次のように組み付けられる。まず、フレーム３０にス
テータコイル３３および流体漏れ防止部材１等を固定
し、固定軸２１に磁石２２や軸受２３，２３等を固定し
たものを上下逆さにして、流体防止弁５にスリーブ２４
の先を押し込み閉塞する。その後、流体漏れ防止部材１
とフレーム３０と固定軸２１とにより囲まれた空間に磁
性流体を適量注入する。

【００３０】続いて、スリーブ２４を液体漏れ防止部材
１の奥に挿入していき、流体漏れ防止部材１の中の空気
を磁性流体の一部と共に抜き穴１３から外部に逃がす。

【００３１】続いて、軸受装置を上下元に戻して、スリ
ーブ２４の先端がフレーム３０に当たるまで押し込む。

【００３２】なお、上述の実施例は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述した実施例では流体漏れ防止部材１の
全体がゴム等の弾性体から形成されているが、少なくと
も流体漏れ防止弁５の部分だけが弾性体から形成されて
いればよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の流体軸受装置およびこれを用いたスピンドルモータ
は、回転部材の外周に弾性体からなる環状の流体防止弁
を形成された流体漏れ防止部材が配置され、回転部材を
流体漏れ防止部材の中に組込む際、流体防止弁が回転部
材の外周に密着して流体漏れ防止部材の中の潤滑流体を
密封するので、回転部材を組込む際に潤滑流体が流出す
ることがなく、軸受装置の潤滑流体が不足することがな
くなる。特に、スピンドルモータでは、潤滑流体がステ
ータコイルに付着することがないので、塵埃付着による
放熱障害や潤滑流体の蒸発による機器類への悪影響を免
れることができる。

【００３４】また、流体漏れ防止部材が円筒状に形成さ
れ、回転部材が回転部材を支持するスラスト受け部の近
傍で流体防止弁の内径よりも大きな径に形成されている
場合には、回転部材の大径部と液体漏れ防止部材の筒部
の内周面との間の間隙が狭く且つ流体防止弁が大径部を
覆うので、潤滑流体が漏洩しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体軸受装置の一実施例の縦断面図で
ある。

【図２】図１の流体軸受装置に使用した流体漏れ防止部
材の縦断面図である。

【図３】図１の流体軸受装置の組付け方法を示す工程図
であり、（Ａ）は回転軸により流体漏れ防止部材を閉塞
した工程図、（Ｂ）は回転軸を押し込んでいく工程図で
ある。

【図４】本発明を適用したハードディスクドライブ（Ｈ
ＤＤ）用スピンドルモータの実施例の縦断面図である。

【図５】従来の流体軸受装置を備えたスピンドルモータ
の組付け方法を示す工程図であり、（Ａ）は回転軸を挿
入する前の工程図、（Ｂ）は回転軸を挿入する時の工程
図である。

【符号の説明】

１ 流体漏れ防止部材 ２ スラスト受け板（スラスト受け部） ３ 潤滑油（潤滑流体） ４ 回転軸（回転部材） ５ 流体防止弁 ６ 筒部 １１ 大径部 ２４ スリーブ（回転部材） ２５ 磁性流体（潤滑流体） ３３ ステータコイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材と該固定部材の周面に摺動する
   回転部材との間に潤滑流体を介在させてなる流体軸受装
   置において、前記回転部材の外周に弾性体からなる環状
   の流体防止弁を形成された流体漏れ防止部材が配置され
   ていることを特徴とする流体軸受装置。
2. 【請求項２】 前記流体漏れ防止部材は円筒状に形成さ
   れ、前記回転部材は回転部材をスラスト方向に支持する
   スラスト受け部の近傍で前記流体防止弁の内径よりも大
   きな径に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の流体軸受装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の流体軸受装置を
   備えたことを特徴とするスピンドルモータ。