JPH08240225A - 焼結含油軸受及びそれを備えた電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低速回転の場合でも摩擦ロスなどが無く円滑
に回転体を回転駆動することが可能な焼結含油軸受及び
それを備えた電動機を得る。 【構成】 回転体１の軸２が挿入される孔３ａと、一端
に回転体１のスラスト荷重を受けるスラスト受部３ｂを
有する焼結含油軸受及びそれを備えた電動機。スラスト
受部３ｂの端面には、凹部３ｃと、凹部３ｃを除いて目
潰しが施された摺動面３ｄを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフロッピーディ
スクドライブ装置等に適用可能な焼結含油軸受及びそれ
を備えた電動機の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばフロッピーディスクドライブ装置
に使用される電動機では、軸受として一般にボールベア
リングが使用され、ロータや軸などからなる回転体の、
スラスト方向の荷重をボールベアリングで受けていた。
ボールベアリングは、性能的に何ら問題点はないが、高
価であるため、軸受の部分のコスト高騰の原因となって
いた。

【０００３】コスト高騰を解消する手段として、軸受に
ボールベアリングではなく焼結含油軸受を使用した電動
機が提案されている。このような電動機の例について図
面を参照しながら説明する。図６において、基板２８は
中央に孔２８ａを有しており、この孔２８ａには焼結含
油軸受２３が取り付けられている。焼結含油軸受２３は
中央に孔２３ａを、外周面には鍔部２３ｆを有してお
り、鍔部２３ｆよりも下側の部分が孔２８ａに挿入さ
れ、鍔部２３ｆの下端面が孔２８ａの縁部と当接してい
る。

【０００４】基板２８上で、上記鍔部２３ｆの外周側に
はスペーサ２９が取り付けられている。スペーサ２９の
上面にはステータコア３１が載置されている。ステータ
コア３１は、複数枚の磁性板を積層することによって構
成されており、外周には複数の突極を有し、各突極には
コイル３２が巻回されている。また、ステータコア３１
を構成する磁性板のうち、最も下側の磁性板３１ａの内
周縁部が他の磁性板に比べて焼結含油軸受２３側に延設
されており、鍔部２３ｆの上端面と当接されている。従
って、ねじ３０を基板２８の下側から挿入して、先端部
を磁性板３１ａの焼結含油軸受２３側に延設された部分
にねじ込むことにより、焼結含油軸受２３、コイル３
２、及びスペーサ２９が基板２８上に固定されている。

【０００５】焼結含油軸受２３によって回転体２１が回
転自在に支持されている。回転体２１は、軸２２、ハブ
台２４、ロータケース２５、駆動マグネット２６から構
成されており、軸２２が焼結含油軸受２３の孔２３ａに
対して挿通されている。軸２２の上端部には、例えばフ
ロッピーディスク等の各種媒体が載置されるハブ台２４
が嵌合固定されている。ハブ台２４の外周面にはかしめ
等によってロータケース２５が取り付けられている。ロ
ータケース２５はカップ状で、ステータコア３１を上側
から覆っている。また、ロータケース２５の周壁内面に
は駆動マグネット２６が取り付けられており、この駆動
マグネット２６の内周面は、一定の間隙をおいてステー
タコア３１の外周面と向かい合っている。

【０００６】回転体２１の一部である軸２２は、焼結含
油軸受２３の孔２３ａの内周面によってラジアル方向に
支持されると共に、軸２２の上端部に取り付けられたハ
ブ台２４が焼結含油軸受２３の上端面でスラスト方向に
支持され、回転体は回転自在となっている。従って、ス
テータコア３１の突極に巻回されたコイルを通電制御
し、駆動マグネット２６を付勢することにより、回転体
２１は回転駆動される。

【０００７】焼結含油軸受２３の回転体２１のスラスト
荷重を受ける上端面には、図７に示すように、孔２３ａ
側から外周側にかけて複数のスパイラル状の溝２３ｂが
形成されている。溝２３ｂは、孔２３ａ側が幅寸法が小
さく、外周側に近づくほど幅寸法が大きくなるような設
定となっている。従って、回転体２１が回転すると、溝
２３ｂによって、焼結含油軸受２３に含油された潤滑油
による動圧が生じ、回転体２１が上方に持ち上げられ、
ハブ台２４の下端面が焼結含油軸受２３と摩擦すること
なく回転体２１が回転駆動される。

【０００８】また、軸受２３の上端面にはスパイラル状
の溝２３ｂの代わりに、図８（ａ）に示すように、孔２
３ａを中心として放射状のテーパランド２３ｃが形成さ
れている場合もある。テーパーランド２３ｃは、図８
（ｂ）に示すように、一側部にテーパー状の面２３ｄを
有しており、このテーパー状の面２３ｄと隣接するテー
パランド２３ｃとで、断面形状が鋭角状の溝２３ｅが生
じている。この溝２３ｅも、孔２３ａ側が幅寸法が小さ
く、外周側に近づくほど幅寸法が大きくなるような設定
となっている。従って、回転体２１の回転により溝２３
ｅによって動圧が生じ、回転体２１が上方に持ち上げら
れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記電動機は、焼結含
油軸受２３にスパイラル状の溝２３ｂやテーパランド２
３ｃを形成して動圧を得、この動圧によって回転体２１
を持ち上げる構成となっている。しかし、上記電動機
は、回転速度が低い場合には動圧が働かず、ハブ台２４
とポーラスを有する焼結含油軸受２３が摺動し、摩擦ロ
スが増大してしまう。特に、焼結含油軸受２３は無数の
ポーラスを有するため、摩擦ロスは極めて大きい。従っ
て、上記電動機を回転速度の低いフロッピーディスクド
ライブ装置等に用いるのは難しかった。

【００１０】焼結含油軸受２３の上端面にスパロール加
工により目潰しを施してポーラスを無くし、焼結含油軸
受２３に対するハブ台２４の摺動性を良好にする手もあ
るが、焼結含油軸受２３の上端面をにスパロール加工を
施すと、この部分に対する潤滑油の供給がストップする
ため、最終的には摩擦力が上昇してしまう欠点があっ
た。

【００１１】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、低速回転の場合でも摩
擦ロスなどが無く円滑に回転体を回転駆動することが可
能な焼結含油軸受及びそれを備えた電動機を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転体の軸が挿入される孔と、一端で回転体のスラスト
荷重を受けるスラスト受部とを有する焼結含油軸受であ
って、スラスト受部の端面には、凹部と、凹部を除いて
目潰しが施された摺動面を有していることを特徴とす
る。請求項２記載の発明は、スラスト受部が、孔の開口
側の縁部に形成された突出状の部分となっており、その
端面に凹部と、凹部を除いて目潰しが施された摺動面を
有していることを特徴とする。請求項３記載の発明は、
回転体の軸が挿入される孔と、一端で回転体のスラスト
荷重を受けるスラスト受部とを有する焼結含油軸受を備
えた電動機であって、スラスト受部の端面には、凹部
と、凹部を除いて目潰しが施された摺動面を有している
ことを特徴とする。請求項４記載の発明は、回転体の軸
が挿入される孔と、一端で回転体のスラスト荷重を受け
るスラスト受部とを有する焼結含油軸受を備えた電動機
であって、スラスト受部が、孔の開口側の縁部に形成さ
れた突出状の部分となっており、その端面に凹部と、凹
部を除いて目潰しが施された摺動面を有していることを
特徴とする。

【００１３】

【作用】焼結含油軸受の一端のスラスト受部に凹部を形
成すると共に、スラスト受部の凹部を除いた箇所に目潰
しを施した。焼結含油軸受に対する回転体の摺動性がよ
く円滑に回転駆動されると共に、凹部によって潤滑油が
焼結含油軸受内部と摺動面との間を循環し、摺動面には
常に一定の量の潤滑油が供給されるため、回転体は、低
速回転時であっても摩擦ロス等が生じることなく長期に
渡って円滑に回転駆動される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明にかかる焼結含油軸受及びそれ
を備えた電動機の実施例について図面を参照しながら説
明する。図１ないし図３において、基板８は中央に孔８
ａを有しており、この孔８ａには焼結含油軸受３が取り
付けられている。焼結含油軸受３は中央に軸線方向の孔
３ａを、外周面３ｅには鍔部３ｆを有している。焼結含
油軸受３の上端部で、孔３ａの縁部には突出状のスラス
ト受部３ｂが形成されている。スラスト受部３ｂの外周
面は円錐状となっており、また、スラスト受部３ｂの上
端面には複数の凹部３ｃが周方向に一定の間隔で形成さ
れている。なお、凹部３ｃの平面形状は円状で深さ寸法
が０．０２〜０．１ｍｍとなるように設定されている。
さらに、スラスト受部３ｂの上端面には凹部３ｃを除き
スパロール加工等によって目潰しが施されて摺動面３ｄ
となっている。

【００１５】焼結含油軸受３の鍔部３ｆよりも下側の部
分は、基板８の孔８ａに挿入され、鍔部３ｆの下端面が
孔８ａの縁部と当接している。基板８上で、鍔部３ｆの
外周側にはスペーサ９が取り付けられている。スペーサ
９の上面にはステータコア１１が載置されている。ステ
ータコア１１は、複数枚の磁性板を積層することによっ
て構成されており、外周には複数の突極を有し、各突極
にはコイル１２が巻回されている。また、ステータコア
１１を構成する磁性板のうち、最も下側の磁性板１１ａ
は他の磁性板に比べて内周側の縁部が焼結含油軸受３側
に延設されており、この延設された部分の先端部は折り
曲げられて、鍔部３ｆの上端面と当接されている。従っ
て、ねじ１０を基板２８の下側から挿入して、先端部を
磁性板１１ａにねじ込むことにより、焼結含油軸受３、
コイル１１及びスペーサ９は、基板８上に固定されてい
る。

【００１６】焼結含油軸受３によって回転体１が回転自
在に支持されている。回転体１は、軸２と、ハブ台４、
ロータケース５、駆動マグネット６から構成されてお
り、軸２２が焼結含油軸受３の孔３ａに対して挿通され
ている。軸２の上端部には、例えばフロッピーディスク
等の各種媒体が載置されるハブ台４が嵌合固定されてい
る。ハブ台４の下側で軸２の外周には座金７が取り付け
られており、座金７の下端面が焼結含油軸受３の摺動面
３ｄと当接され、ハブ台４が焼結含油軸受３上に載置さ
れた形態となっている。ハブ台４の外周面にはかしめ等
によりロータケース５が取り付けられている。ロータケ
ース５はカップ状で、ステータコア１１を上側から覆っ
ている。また、ロータケース５の周壁内面には駆動マグ
ネット６が取り付けられており、この駆動マグネット６
の内周面が、一定の間隙をおいてステータコア１１の外
周面と向かい合っている。

【００１７】回転体１は、その一部を構成する軸２が焼
結含油軸受３の孔３ａの内周面によってラジアル方向に
支持されるとともに、軸２の上端部に取り付けられたハ
ブ台４の座金７が、スラスト受部３ｂの上端面、即ち、
凹部３ｃを除いて目潰しが施された摺動面３ｄと当接し
てスラスト方向に支持され、回転自在となっている。従
って、ステータコア１１の突極に巻回されたコイルを通
電制御し、駆動マグネット６を付勢することにより、摺
動面３ｄ上をハブ台７が摺動し、回転体１は回転駆動さ
れる。

【００１８】上記焼結含油軸受３は、孔３ａの一端側の
縁部に突出状のスラスト受部３ｂを有し、しかもスラス
ト受部３ｂの端面には複数の凹部３ｃと、凹部３ｃを除
いて目潰しが施された摺動面３ｄを有している。従っ
て、ハブ台４（座金７）と目潰しが施された摺動面３ｄ
の摺動性は良好であり、低速回転時であっても円滑に回
転体１を回転駆動することができる。また、摺動面３ｄ
上に形成された複数の凹部３ｃの内部は、スパロール加
工が施されず、無数のポーラスが露出している。従っ
て、焼結含油軸受３内に含まれる潤滑油を、凹部３ｃか
ら摺動面３ｄに対して供給することができ、ハブ台４と
摺動面３ｄの摩擦力を低下させ、さらに円滑な回転を得
ることができる。

【００１９】なお、図２に符号Ｂで示すように、凹部３
ｃから染み出た潤滑油は、スラスト受部３ｂ外周面の円
錐状の部分から焼結含油軸受３の内部に戻った後、再び
凹部３ｃから摺動面３ｄに対して供給される経路を何回
も繰り返して循環するため、摺動面３ｄは油切れを起こ
すことがなく、ハブ台４を長期に渡って円滑にしかも安
定的に摺動させることができる。また、上記焼結含油軸
受３を電動機に用いることにより、部品コストの低減に
寄与することができる。

【００２０】また、複数形成された凹部３ｃの平面形状
は、図４に示すように円弧状の長穴であってもよい。ま
た、スラスト受部３ｂの上端面に形成される凹部３ｃの
個数は１つでもよい。なお、このような場合、スラスト
受部３ｂの上端面全体に潤滑油を満たすために、図５に
示すように、凹部３ｃの形状は、孔３ａの外周に形成さ
れた星形で環状に連通した形状とするのが好ましい。

【００２１】なお、本発明にかかる焼結含油軸受は、電
動機に限らず、各種回転体を回転自在に支持する軸受と
して適用可能である。また、本発明にかかる焼結含油軸
受を備えた電動機は、ディスクドライブ用に限られるも
のではなく、各種用途の電動機として適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、焼結含油軸受は、一端
に回転体のスラスト荷重を受けるスラスト受部とを有
し、しかも、スラスト受部の端面には凹部と、凹部を除
いて目潰しが施された摺動面を有しているため、この摺
動面により回転体を低速回転時であっても円滑に回転駆
動させることが可能となる。また、摺動面には凹部を有
し、凹部の内部から潤滑油が摺動面に対して供給される
ため、回転体に油切れが生ずることなく、長期に渡って
安定した回転が可能となる。さらに、請求項２および請
求項４記載の発明は、スラスト受部が軸受の孔の開口側
縁部に形成された突出状の部分であるので、潤滑油が凹
部→摺動面→外周面→凹部の経路で循環して、摺動面の
油切れの防止をさらに確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電動機の実施例を示す断面図。

【図２】同上電動機に適用される焼結含油軸受の実施例
を示す断面図。

【図３】同上平面図。

【図４】本発明にかかる電動機に適用される焼結含油軸
受の別の実施例を示す平面図。

【図５】本発明にかかる電動機に適用される焼結含油軸
受のさらに別の実施例を示す平面図。

【図６】従来の電動機の例を示す断面図。

【図７】同上電動機に適用される焼結含油軸受の例を示
す平面図。

【図８】従来の電動機に適用される焼結含油軸受の別の
例を示す平面図。

【符号の説明】

１ 回転体 ２ 軸 ３ 焼結含油軸受 ３ａ 孔 ３ｂ スラスト受部 ３ｃ 凹部 ３ｄ 摺動面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の軸が挿入される孔と、一端で回
   転体のスラスト荷重を受けるスラスト受部とを有する焼
   結含油軸受であって、 上記スラスト受部の端面には、凹部と、該凹部を除いて
   目潰しが施された摺動面を有していることを特徴とする
   焼結含油軸受。
2. 【請求項２】 上記スラスト受部は、上記孔の開口側の
   縁部に形成された突出状の部分であり、その端面に凹部
   と、該凹部を除いて目潰しが施された摺動面を有してい
   ることを特徴とする請求項１記載の焼結含油軸受。
3. 【請求項３】 回転体の軸が挿入される孔と、一端で回
   転体のスラスト荷重を受けるスラスト受部とを有する焼
   結含油軸受を備えた電動機であって、 上記スラスト受部の端面は、凹部と、該凹部を除いて目
   潰しが施された摺動面を有していることを特徴とする電
   動機。
4. 【請求項４】 上記スラスト受部は、上記孔の開口側の
   縁部に形成された突出状の部分であり、その端面に凹部
   と、該凹部を除いて目潰しが施された摺動面を有してい
   ることを特徴とする請求項３記載の電動機。