JPH1037947A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な手段によりトルクの増加を抑えつつ軸受
からの潤滑油の流出を防止して、低摩擦で耐久性に優
れ，しかも低コストな軸受装置を提供することを課題と
している。 【解決手段】軸受部材１は、ラジアル軸受部材２、スラ
スト軸受部材３、及びシール部材４を備える。円筒状の
ラジアル軸受部材２の下端開口部をスラスト軸受部材３
により閉塞し、ラジアル軸受部材２の上端部に円筒状の
シール部材４を設けることで、軸受孔５が形成される。
ラジアル軸受部材２の内周面にはラジアル軸受面２ａが
形成され、このラジアル軸受面２ａに動圧発生用の溝８
が形成される。シール部材４の内周面に設けたシール面
には、潤滑油の流出防止用のねじ状のシール溝９が形成
される。スラスト軸受部材３の上面はスラスト軸受面３
ａを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
磁気ディスク装置などの情報機器に用いられる軸受装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、情報機器であるレーザプ
リンタのポリゴンミラー用スキャナモータのスピンドル
部分には、図７に示すような軸受装置が用いられてい
る。

【０００３】すなわち、円筒形状のスリーブ５０の一端
開口部（図では上端開口部）がスラスト板５１によって
閉塞されて有底円筒状の軸受孔を形成し、その軸受孔に
下側から軸５２が挿入される。

【０００４】そして、スリーブ５０内周面に形成された
ラジアル軸受面と対向する軸５２の外周面に動圧発生用
の溝５３が形成され、スリーブ５０及び軸５２の相対回
転の際に上記動圧発生用の溝５３によって発生する空気
圧を利用することで、スリーブ５０を軸５２に対しラジ
アル方向に支持するラジアル動圧軸受部が構成される。

【０００５】また、軸５２の上端面に対向するスラスト
板５１の内面（下面）はスラスト軸受面を形成してお
り、そのスラスト軸受面と軸５２の端面（図では上端
面）との間に反発力が発生するように一対の永久磁石５
４，５５が設けられて、スリーブ５０を軸５２に対し軸
方向で支持するスラスト磁気軸受部が構成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の軸受装置では、潤滑流体として粘度が低く
且つ潤滑性の乏しい空気を使用しているため、スリーブ
５０内周面や軸５２外周面等に形成される軸受面を極め
て高精度に仕上げる必要があり、しかも、その軸受面に
所定の摺動性を確保する必要もある。

【０００７】このため、一般に構造用鋼製のスリーブ５
０の内周面を研削又はホーニング加工した後に、耐蝕性
を上げ且つ摺動性を確保するためにその内周面に対して
ニッケルにポリフッ化エチレン系樹脂を含浸させた複合
メッキを施し、さらに、所定の寸法精度を確保するため
に再び研削又はホーニング加工を行っている。このよう
に、スリーブ５０については、メッキ処理が必要である
し、そのメッキ処理の前後それぞれに研削又はホーニン
グ加工が必要であるため、加工コストが嵩むという問題
がある。

【０００８】また、潤滑流体として、グリースや油のよ
うな潤滑性があり空気よりも粘度の高い潤滑剤を用いれ
ば、潤滑性を確保しつつ必要な寸法精度の許容範囲を拡
げることができるため、加工精度を落とすことができる
が、次のような問題がある。

【０００９】即ち、潤滑流体として高粘度のグリースを
使用した場合、軸受からの潤滑剤の漏れを防止するとい
う点では有効であるが、粘度が高いために摩擦特性の改
良に限界があり、低粘度の潤滑油を用いたほどに摩擦係
数は低下せず、トルク低下に限界がある。また、粘度が
高いということは、軸５２の組み付けの際に狭い軸受隙
間へ完全に充填することが困難であるため、トルク変
動、ホワールなどの現象を抑えるのに限界がある。さら
に、摺動部への引き込み性が悪く、トルクが不安定とな
るおそれもある。

【００１０】一方、液状潤滑剤である潤滑油を用いた場
合、低摩擦係数で優れた耐摩耗性を得ることはできる
が、単に軸受隙間に潤滑油を充填しただけでは密封され
難いため、そのままでは軸受の作動によって潤滑油が飛
散して当該潤滑油が早期に減少し、よって、軸受の性能
や寿命の低下に繋がるという問題がある。また、軸受孔
から飛散した潤滑油によって周りを汚染するという問題
もある。

【００１１】また、オイルシールで密閉することも考え
られるが、ゴム等からなるシール部材の取付けのための
スペースを確保したり所定の取付け作業が必要となるば
かりでなく、軸受の摩擦抵抗の増加が大きく、潤滑流体
として潤滑油を用いた意味がなくなる。

【００１２】さらに、磁性流体シールで密閉した場合に
は、軸受作動時の摩擦抵抗の増加は抑えられるものの、
高速回転で作動したときに、遠心力により磁性流体自体
が軸受孔から飛散しシール機能がなくなるばかりか、飛
散した磁性流体によって周りを汚染する。

【００１３】また、上述の軸受装置では、永久磁石５
４，５５の反発力を利用してスラスト軸受部を構成して
いるため、それだけ構造が複雑で部品点数も多く、これ
もコスト高の一要因となる。さらに、永久磁石５４，５
５の反発力が作用する結果、このままではスリーブ５０
が軸５２から脱落し易いため、輸送時等にはその脱落を
防止するための押さえが必要となり、その組立に手間を
要する。さらにまた、取付誤差等によって永久磁石５
４，５５が僅かでも回転軸中心から偏心してしまうと、
回転時にラジアル軸受面に偏荷重が加わり、ラジアル軸
受面の耐久性劣化の原因となる。

【００１４】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡単な手段によりトルクの増加を抑え
つつ軸受からの潤滑油の流出を防止して、低摩擦で耐久
性に優れ，しかも低コストな軸受装置を提供することを
課題としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る軸受装置は、軸受部材に設けた軸受孔
には内周面にラジアル軸受面が形成されると共に底面に
スラスト軸受面が形成され、上記軸受孔に挿入された軸
と軸受孔との間の軸受隙間に潤滑流体が配設される軸受
装置において、上記軸受孔の開口側端部近傍に位置する
当該軸受孔内周面に設けたシール面及び軸外周面のシー
ル面に対向する部分の少なくとも一方に、軸受孔の底面
側に向かう動圧を発生可能なシール溝を設けたことを特
徴としている。

【００１６】この発明においては、軸受装置が作動する
と軸受隙間にある潤滑流体の一部が軸受孔の開口側に移
動しても、シール溝によって発生する動圧によって軸受
孔の底面側、つまり軸受隙間に戻される。

【００１７】このとき、軸受の回転速度が高くなるほ
ど、シール溝による動圧も大きくなり、軸受の回転速度
が高くても確実に潤滑流体を軸受隙間に戻す。このた
め、潤滑流体として潤滑性に優れた鉱物油、合成油（エ
ステル油，ジエステル油，フッ素油等）、植物油，液状
グリース等の液状潤滑剤などを使用しても、また、軸受
の回転速度が高くても、軸受部材からの潤滑油の漏れが
防止される。

【００１８】なお、潤滑流体として上記液状の潤滑剤を
用いると、低摩擦係数で優れた耐摩耗性が得られる また、ラジアル軸受面を構成する部材、スラスト軸受面
を構成する部材、及びシール溝を構成する部材を、別体
としても良いが、一体の軸受部材にすると、軸受部材
を、樹脂を材料とした射出成形等によって一体成形可能
となる。この結果、軸受部材の加工が容易になると共
に、軸受装置の部品点数が減少してコスト低減を図るこ
とが可能になる。

【００１９】このとき、軸受孔のラジアル軸受面に動圧
発生用の溝を形成すると、軸の外周面に動圧発生用の溝
を設ける加工が不要となる。なお、上記のように軸受孔
を有する軸受部材を樹脂で構成する場合には、樹脂材料
としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂
（ＰＰＳ）に炭素繊維（ＣＦ）、フッ素樹脂、グラファ
イト等を充填したものを用いるのが好ましい。このよう
な樹脂材料を用いて軸受部材を射出成形等で形成するこ
とにより、該軸受部材の成形を容易にすることができる
と共に、耐摩耗性、耐久性及び強度の向上を図ることが
可能になる。

【００２０】また、上記ポリフェニレンサルファイド樹
脂（ＰＰＳ）に充填する充填材は、前記炭素繊維などを
単体で用いてもよいし、ポリテトラフロロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）等のその他の充填材を混入してもよい。

【００２１】ここで、上記ポリフェニレンサルファイド
樹脂（ＰＰＳ）に対して炭素繊維の他に別の充填材を充
填する場合には、充填材の合計を２０〜５０重量％の範
囲に限定することが好ましい。充填材の合計が２０重量
％より少ないと、成形時の成形収縮が大きくなって所定
の成形精度や強度を確保できない場合があり、一方、５
０重量％より多くなると、樹脂の流動性が悪くなって成
形精度を確保できない場合がある。

【００２２】そして、上記充填材にポリテトラフロロエ
チレン（ＰＴＦＥ）を用いる場合は、軸受部材の５〜２
０重量％のＰＴＦＥを充填するのが好ましい。ポリテト
ラフロロエチレンを充填することで、ラジアル軸受面の
摺動性の向上を図ることが可能になる。ここで、上記５
重量％より少ないと摺動性が悪くなり、一方、上記２０
重量％より多くなると、ＰＴＦＥは線膨張係数が大きく
又射出成形時に偏析し易いために成形精度を確保できな
い場合がある。

【００２３】さらに、スラスト軸受部材の樹脂材料とし
ては、ポリアミド６樹脂（ＰＡ６）とポリエチレン樹脂
（ＰＥ）とを有する樹脂組成物を用いるのが好ましい。
このような樹脂組成物を用いてスラスト軸受部材を成形
することにより、摺動性に優れると共に、特に高面圧の
耐磨耗性に優れたものとすることが可能になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一例
を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形
態の一例である軸受装置を説明するための断面図であ
る。

【００２５】先ず、構成を説明すると、本実施の形態に
おける軸受部材１は、ラジアル軸受部材２、スラスト軸
受部材３、及びシール部材４を備え、各軸受部材２，
３，４はいずれも射出成形により形成された樹脂製の部
材である。

【００２６】ラジアル軸受部材２は、軸心を上下にした
円筒状の部材であり、そのラジアル軸受部材２の下端開
口部は圧入されたスラスト軸受部材３によって閉塞さ
れ、さらに、ラジアル軸受部材２の上端部（開口側端
部）に同軸に環状のシール部材４が取り付けられること
で、ラジアル軸受部材２、スラスト軸受部材３、及びシ
ール部材４によって軸受孔５が形成される。

【００２７】なお、上記ラジアル軸受部材２の下端部に
は放射状に外側へ延びるフランジ部６が設けられ、その
フランジ部６には、ステータ等を固定する際に利用され
るボルト挿通孔６ａが形成されている。

【００２８】また、軸受孔５の内周面を構成するラジア
ル軸受部材２の内周面には、挿入される軸７の外周面と
対向してラジアル動圧軸受部を構成するラジアル軸受面
２ａが形成されていて、このラジアル軸受面２ａには動
圧発生用の溝８が形成されている。なお、この実施の形
態では、動圧発生用の溝８を軸方向に離れた二つのヘリ
ングボーン溝としているが、これに限定されるものでは
なく、一つのヘリングボーン溝であってもよいし、その
他の形式の動圧発生用の溝であってもよい。

【００２９】また、上記ラジアル軸受部材２の上端開口
部内周面は、ラジアル軸受部よりも大径に成形されてシ
ール部材取付け部を構成し、そのシール部材取付け部に
対し、円筒状のシール部材４が同軸に圧入して嵌合され
ている。

【００３０】このシール部材４の内周面に設けたシール
面は、上記ラジアル軸受面２ａと略同径の円筒面に形成
されると共に、ねじ状のシール溝９を有している。この
ねじ状のシール溝９の螺旋方向や角度などは、軸受作動
に伴い、軸受孔５の底面側、つまりスラスト軸受部材３
側に向けて動圧が発生するように設定されている。

【００３１】また、上記シール部材４の内周部とラジア
ル軸受部材２の内周部との間には軸方向に所定の間隙が
設けられ、その間隙が油溜まり１０を形成している。ま
た、スラスト軸受部材３は、上記ラジアル軸受面２ａの
内径より大径の円板状の部材からなり、ラジアル軸受部
材２の下端開口部の取付孔に圧入によって嵌合固定され
ることで、ラジアル軸受部材２の下端開口部を閉塞して
いる。なお、この実施の形態では、スラスト軸受部材３
を圧入により固定しているが、必ずしもこれに限定する
必要はなく、例えば圧入に代えて接着あるいはねじ止め
でもよく、要はラジアル軸受部材２に固定できればよ
い。

【００３２】軸受孔５の底面であるスラスト軸受部材３
の上面はスラスト軸受面３ａであって中央部が凸球面状
に盛り上がっている。そして、軸受孔５に挿入されて該
スラスト軸受面３ａと対向する軸７の平面状の下端面
（先端面）が当該スラスト軸受面３ａの凸球面に点接触
することにより、回転時の摩擦トルクを小さく抑えるこ
とが可能なスラスト滑り軸受部を構成する。

【００３３】なお、アキシアル荷重が大きい場合には、
スラスト軸受面３ａあるいはこれに対向する軸７の下端
面に動圧発生用の溝８（図示せず）を設け、スラスト軸
受部材３に対する軸７の回転に伴う動圧効果で浮力を発
生させることにより、スラスト軸受面３ａの磨耗を軽減
するようにしてもよい。また、スラスト軸受面３ａの形
状は、凸球面状の代わりに凸平面の出っ張りで構成して
もよく、又はスラスト軸受面３ａの上面を平面状とし対
向する軸７の下端面を凸球面状若しくは凸平面状として
もよい。要は、回転時の摩擦が小さくでき、軸７との片
あたりが防げる形状であればよい。

【００３４】また、スラスト軸受部材３には、凸球面か
ら径方向外側に離れた位置に、つまり、軸７の下端面と
接触しない位置に、軸受孔５と軸受の外面を連通する貫
通孔を形成してもよい。この貫通孔は、軸７を軸受孔５
に挿入する際に空気抜き用の孔として利用されるもので
あって、これにより組立作業の容易化が図れる。なお、
貫通孔の位置は、必ずしもスラスト軸受部材３に形成す
る必要はなく、例えば、ラジアル軸受部材２の下端部に
形成してもよい。要は、軸７を挿入する際に、軸受孔５
内の空気を外部に押し出せる位置にあればよい。また、
組立後、上記貫通孔は封止する。もっとも、軸７の軸受
孔５への挿入時に軸受孔５内の空気が外部へ容易に押し
出される場合は、上記貫通孔は必要とするものではな
い。

【００３５】また、上記軸受孔５と軸７との間の軸受隙
間には、低摩擦係数で優れた耐摩耗性が得られる潤滑流
体である潤滑油が充填されている。ここで、本実施の形
態では、ラジアル軸受部材２及びシール部材４を形成す
る樹脂材料として、強度があり、成形が容易で、しかも
良好な潤滑性を確保するために、例えば、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）に、充填材として炭
素繊維（ＣＦ）、フッ素樹脂、グラファイトなどを単独
或いは複合して充填し、充填量の合計を２０〜５０重量
％としたものを用いる。

【００３６】一方、スラスト軸受部材３を形成する樹脂
材料として、摺動性、特に高面圧の耐磨耗性とを十分に
確保するために、ポリアミド６樹脂（ＰＡ６）とポリエ
チレン樹脂（ＰＥ）とを有する樹脂組成物を用いる。

【００３７】ラジアル軸受部材２などを形成する樹脂材
料については、上記充填材の充填量が多過ぎると成形が
困難になり、逆に少な過ぎると強度が確保できないこと
から、両方の要求を満足するために充填材の充填量は上
記のような範囲が好ましい。また、ポリテトラフロロエ
チレンは充填量が２０重量％よりも多過ぎると、成形時
に偏析し易くなり、逆に、５重量％よりも少な過ぎる
と、摺動性が悪くなるため、両方の要求を満足するため
にポリテトラフロロエチレンの充填量は上記のような範
囲が好ましい。

【００３８】ここで、上記のような充填材の他に、強
度、寸法安定性、摺動性などを向上するために、ガラス
繊維や二硫化モリブデン等の充填材を別途充填してもよ
い。また、上記充填材の充填量は、合計で２０〜５０重
量％の範囲になることが好ましい。充填材の合計が２０
重量％より少ないと、射出成形の際の成形収縮が大きく
なり所望の成形精度が確保できず、また、５０重量％よ
りも多くなると、射出成形の際の樹脂の流動性が悪くな
り所望の成形精度が確保できないおそれがある。

【００３９】なお、ラジアル軸受部材２を形成する樹脂
材料としては、上記の他に、強度や寸法安定性を良好に
するためのガラス繊維や炭素繊維などの繊維状の充填
材、さらには、摺動性を良好にするためにフッ素樹脂や
二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を充填したポリアセタ
ール樹脂やナイロン樹脂等であってもよい。

【００４０】また、ラジアル軸受部材２などの樹脂部材
の時効変形を防ぐためには、高温で加熱保持する所謂，
アニーリング処理を必要に応じて行うことが好ましい。
このアニーリング処理方法としては、例えば、フリーで
加熱保持する方法、又は内径の寸法変化や形状変化を抑
えるために、軸受孔５にロッドを挿入して加熱保持する
強制アニールなどがある。

【００４１】次に、作用等について説明する。軸受が作
動し、軸受部材１と軸７との間に相対回転が生じれば、
動圧発生用の溝８によってラジアル軸受面２ａと軸７の
外周面との間の軸受隙間に高圧が発生して軸７が半径方
向に支持されるともに、スラスト軸受面３ａの凸球面と
軸７の下端面とが点接触であるため両者間の摩擦トルク
は十分に小さくなっているから、軸受部材１及び軸７間
のスムーズな相対回転が確保される。

【００４２】また、潤滑流体として、粘度が低く且つ潤
滑性がある潤滑油を用いているため、これによっても軸
受孔５表面を極端に高精度に仕上げる必要がなくなり、
低コスト化が図られる。

【００４３】さらに、軸７と軸受部材１との相対回転に
伴って、シール溝９によって発生したスラスト軸受部材
３側に向かう動圧によって、シール面と軸７外周面のシ
ール面に対向する部分との間の隙間の流体は、軸受隙間
の方向へ移動する。

【００４４】これによって、軸受の作動に伴う軸受孔５
からの潤滑油の飛散が防止される。しかも、軸受の回転
速度が増加すれば、シール溝９による動圧も回転速度の
増加に伴い大きくなるため、軸受が高速で作動するよう
な機械に採用されても、潤滑油は確実に軸受隙間内に密
閉され飛散することが防止される。

【００４５】また、軸受部材１と軸７とは非接触で潤滑
油をシールするので、作動時の軸受の摩擦抵抗を増加さ
せることもない。さらに、本実施の形態の軸受装置で
は、油溜まり１０を設けることにより、耐久性の向上に
必要十分な潤滑油の確保が図られる。

【００４６】このように、低摩擦係数で優れた耐摩耗性
が得られる潤滑油を使用し、軸受が高速で作動しても、
簡単な構造によって確実に潤滑油がシールできる。つま
り、本軸受装置は、低コストでしかも耐久性に優れたも
のとなる。

【００４７】また、動圧発生用の溝８を備え且つラジア
ル軸受面２ａを有するラジアル軸受部材２、スラスト軸
受面３ａを有するスラスト軸受部材３、シール部材４
を、いずれも樹脂を材料とした射出成形により形成して
いるから、その製造コストを安価に抑えることができ
る。もっとも、ラジアル軸受部材２、スラスト軸受部材
３、及びシール部材４を、従来と同様に、構造用鋼等で
製造してもよい。

【００４８】また、軸７の外周面には特に動圧発生用の
溝８を形成しなくてもよいから、軸７の製造コストも低
減できる。また、スラスト軸受部を上述のような滑り軸
受部から構成しているため、これによっても構造が簡単
となって部品点数が少なくなり低コスト化が図られる。

【００４９】さらに、上記のようにラジアル軸受部材２
及びシール部材４とスラスト軸受部材３とを互いに異な
る材質の樹脂を用いて射出成形しているため、各軸受部
材２，３，４に要求される性能に合わせ、ラジアル軸受
部材２及びシール部材４については流動性が良く、成形
収縮が小さく、かつ、強度があって耐磨耗性に優れた樹
脂を、また、スラスト軸受部材３については摺動性と耐
磨耗性に特に優れた樹脂を別々に選定することができ
る。従って、各軸受部材２，３，４を高精度で且つ耐久
性に優れたものとすることができる。

【００５０】なお、この実施の形態では、図１に示すよ
うに、動圧発生用の溝８の一例としてヘリングボーン溝
を軸方向に離れた二か所に形成しており、しかも各ヘリ
ングボーン溝はいずれも屈曲点を境にして軸方向端部側
部分の幅Ａ，Ｂを、軸方向内側部分の幅ａ，ｂよりも広
い所謂非対称溝としている。これは、ラジアル軸受面２
ａの寸法精度や形状が多少悪くても、ポンプ作用による
潤滑油の流れのうち、軸方向中央部に向かって押し込む
ように働く流れの方が軸方向外側に向かう流れよりも強
くなり、これによっても、潤滑油がラジアル軸受隙間か
ら外部に漏れるのを防止することができ、耐久性の確保
上好ましいからである。

【００５１】また、上記実施の形態では、軸受孔５のラ
ジアル軸受面２ａに動圧発生用の溝８を設けた例で説明
しているが、当該動圧発生用の溝は軸７の外周面のラジ
アル軸受面２ａに対向する隙間部分とラジアル軸受面２
ａとの少なくとも一方に形成されていればよい。

【００５２】また、本実施の形態の形態では、シール部
材４にシール溝９を設けた例で説明しているが、軸７の
外周面のシール面に対向する部分にシール溝を設けても
よいし、両方４，７にシール溝を設けるようにしてもよ
い。

【００５３】また、上記実施の形態では、潤滑流体とし
て潤滑油を例に説明しているが、グリース等の他の液状
の潤滑剤を使用してもよい。次に、第２の実施の形態を
図面を参照しつつ説明する。上記実施の形態と同様な部
材には同一の符号を付して説明する。

【００５４】本実施の形態の動圧軸受の基本構成は、図
２に示すように、上記第１の実施の形態の軸受と同様で
ある。但し、本実施の形態では、ラジアル軸受部材２、
スラスト軸受部材３、及びシール部材４が一体になった
軸受部材１が、樹脂により一体成形されている点が異な
る。

【００５５】また、軸受孔５には各動圧発生用の溝８及
びシール溝９の軸方向両側に、流体溜まり１１Ａ，１１
Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄがそれぞれ設けられている。なお流
体溜まり１１Ｂは、図１における流体溜まり１０に対応
するものである。

【００５６】上記各流体溜まり１１Ａ〜１１Ｄは、周方
向に円環状となっており、上端側の流体溜まり１１Ａは
シール溝９の上端と通じ、流体溜まり１１Ｂは、シール
溝９の下端と通じると共に上側の動圧発生用の溝８の上
端と通じ、流体溜まり１１Ｃは上下の動圧発生用の溝８
に通じ、下端側の流体溜まり１１Ｄはスラスト軸受部材
３の上方に位置して下側の動圧発生用の溝８の下端と通
じている。

【００５７】上記各流体溜まり１１Ａ〜１１Ｄの深さＨ
は、動圧発生用の溝８及びシール溝９の深さと略等しく
設定してある。その理由は、潤滑油の補給という点から
は流体溜まり１１Ａ〜１１Ｄは容量が大きい即ち深いほ
ど好ましいが、プラスチックを射出成形する際に、成形
された軸受部材１の軸受孔５から金型のコアピンを無理
に抜く必要があるために、中央部及び下端側の流体溜ま
り１１Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの深さＨを動圧発生用の溝８
の深さよりも深くすると金型を抜く際にラジアル軸受面
２ａが損傷する可能性があるからである。

【００５８】もっとも、上端側の流体溜まり１１Ａは金
型を抜く方向側にあるので必要により溝８の深さよりも
深くしても構わない。また、上端側の流体溜まり１１Ａ
は上方に向けて拡径する大径の円錐面でもよい。

【００５９】ここで、流体溜まり１１Ａ，１１Ｄを各ラ
ジアル軸受面２ａやシール溝９の端部に接続して形成し
ているのは、軸受部材１をプラスチックで射出成形する
場合、配向性や固化速度の影響を受けやすい軸受孔５の
上端開口部近傍及びフランジの影響を受けやすい軸受孔
５の下端部内周面は、樹脂の温度低下による収縮の際に
熱収縮速度の位置による差の影響を受けるため、成形精
度を確保することが難しいからである。つまり、成形精
度を確保するのが難しい位置に、成形精度があまり重要
でない流体溜まり１１Ａ〜１１Ｄを形成することで、加
工精度上の問題点を解決しつつ、潤滑油の補給経路を確
保することができる。

【００６０】本実施の形態の軸受装置では、動圧発生用
の溝８を有するラジアル軸受面２ａを設けるラジアル軸
受部材２と、スラスト軸受面３ａを設けるスラスト軸受
部材３と、シール部材４とが、樹脂により一体成形され
るため、加工が容易で、しかも構造が簡単で部品点数が
少なく低コストとなる。

【００６１】もっとも、ラジアル軸受部材２とスラスト
軸受部材３のみを一体成形で作成してもよいし、ラジア
ル軸受部材２とシール部材４のみを一体成形で作成して
もよい。なお、シール部材４のみを別部材とした場合に
は、所定の成形精度を確保しつつ流体溜り１１Ｂも深く
することが可能となる。

【００６２】また、ラジアル軸受面２ａの軸方向上下両
端部は油溜まりとなる流体溜まり１１Ｂ，１１Ｃ，１１
Ｄに接続し、これにより潤滑油を軸受隙間に補給できる
ようにしたため、特にラジアル軸受面２ａの耐久性が向
上すると共に、樹脂としたことにより、起動時及び停止
時に軸受部材１が軸７に接触したときの衝撃や損傷を抑
えることができる。しかも、特に摩耗し易いスラスト軸
受部の耐摩耗性に優れる。

【００６３】その他の作用・効果等は、上記第１の実施
の形態と同様である。次に、第３の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。上記実施の形態と同様な部材には
同一の符号を付して説明する。

【００６４】本実施の形態の軸受装置の基本構成は、図
３に示すように、上記第２の実施の形態の軸受装置と同
様である。但し、軸７にはシール溝９よりも上側に軸受
部材１に対向する周溝１５が形成されると共に、軸７の
周溝１５よりも上側部分には、溌油剤の塗布などにより
溌油処理が施されて溌油処理部Ｄが構成されている点
が、第２の実施の形態と異なる。

【００６５】本実施の形態では、軸受作動時に周溝１５
より上方に潤滑油が上方の移動しても、溌油処理されて
いる部分で潤滑油の上方への移動が阻止されることで、
軸７を伝って潤滑油が軸受部材１の外部へ飛散すること
が防止される。

【００６６】つまり、本実施の形態では、シール溝９に
よって潤滑油が外部に飛散することを防止できるばかり
でなく、軸７のシール溝９より上方の部分によっても潤
滑油が外部に飛散することが防止され、さらに、シール
性が向上する。

【００６７】さらに、周溝１５を設けることによって、
溌油処理部Ｄの位置決めが行われると共に、溌油処理時
に溌油剤を塗布しなくても良い部分（軸受面等）に付着
することが防止される。さらに、周溝１５の上面と軸７
の外周面との間の角Ｘで潤滑油が振り切られ、周溝１５
より上方への潤滑油の飛散を防止するようなっている。

【００６８】その他の作用・効果等は、上記第２の実施
の形態と同様である。次に、第４の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。上記実施の形態と同様な部材には
同一の符号を付して説明する。

【００６９】本実施の形態の軸受装置の基本構成は、図
４に示すように、上記第１及び第２の実施の形態の軸受
装置と同様である。但し、シール部材４の内径を動圧軸
受部の内径よりも大径に加工した点が異なっている。

【００７０】このように、シール部材４の内径、つまり
シール溝９を有するシール面の内径を変えることで、潤
滑油をスラスト軸受部材３側に引き込むシール溝９によ
る動圧が調整される。即ち、シール溝９によるスラスト
方向の動圧がスラスト荷重よりも大きくなり過ぎると、
軸７が必要以上に浮き上がってしまうが、本実施の形態
では、シール部材４のシール面の内径を変えることでシ
ール溝９による動圧が調整されて、これが回避される。

【００７１】また、シール部材４のシール面の内径を大
きくすることで、その下部に形成される流体溜まり１０
を大きくすることも可能となる。他の作用・効果などは
上記第１及び第２の実施の形態と同様である。

【００７２】なお、シール溝９のねじの螺旋角等を調整
して、シール溝９による動圧の大きさを調整してもよ
い。次に、第５の実施の形態を図面を参照しつつ説明す
る。上記実施の形態と同様な部材には同一の符号を付し
て説明する。

【００７３】本実施の形態の軸受装置の基本構成は、図
５に示すように、上記第４の実施の形態の軸受装置と同
様である。但し、シール部材４に設けるシール溝９の形
状が異なっている。即ち、本実施の形態のシール溝９
は、一本のねじ状の溝ではなく、スパイラル状の複数の
溝である。

【００７４】上記各溝９の幅や傾き等は、シール溝に要
求される動圧の大きさによって設定すればよい。他の作
用・効果などは上記第４の実施の形態と同様である。

【００７５】なお、シール溝９の形状は、上記各実施の
形態に限定されず、軸受作動時にスラスト軸受側に向か
う動圧が発生可能な形状であれば、他の形状を採用して
もよい。

【００７６】

【実施例】上記のような軸受装置を、ポリゴンスキャナ
用のスピンドルモータに展開した例を説明する。図６
は、そのポリゴンスキャナ用のスピンドルモータの縦断
面図である。

【００７７】なお、軸受装置としては、上記第２の実施
の形態で説明した軸受装置を一例として図示してある。
但し、軸受部材１の外形は、機械への組み付け等に合わ
せて若干，変更してある。

【００７８】構成を説明すると、円筒状の軸受部材１
が、その軸心を上下に向けた状態に設定され、軸受部材
１の下部に設けたフランジ部６よりも下方に突出する円
柱状の突起部２０が、べース２１に開口された位置決め
用の穴２１ａに嵌合されている。そのべース２１の上面
には、上記フランジ部６を囲うようにして同軸に強磁性
体のバックヨーク２２が固定されている。

【００７９】また、バックヨーク２２よりも上方の軸受
部材１の外周には、当該バックヨーク２２と所定距離を
隔てて基板２３が配設され、これら基板２３とバックヨ
ーク２２との間にはコイル２４が配設されている。そし
て、基板２３，バックヨーク２２及びコイル２４によっ
て平面対向形モータのステータ２５が構成される。

【００８０】また、軸受部材１の軸受孔５内には軸７が
挿入されていて、かかる軸７の上部には、取付けフラン
ジ２６が固定されている。取付けフランジ２６の下部に
は強磁性体のヨーク２７が固定され、このヨーク２７の
下面に永久磁石のロータ磁石２８が固定される。また、
当該取付フランジ２６の上側には、ポリゴンミラー３０
が同軸に固定されている。そして、ヨーク２７及びロー
タ磁石２８によって、ステータ２５に軸方向で対向する
平面対向形モータのロータ２９が構成されている。

【００８１】このような構成のスピンドルモータであれ
ば、上述したような軸受装置の作用・効果が得られると
同時に、モータの非駆動時等にあっても、ロータ磁石２
８の磁力はステータ２５を軸方向に吸引し、輸送時等に
軸７が軸受孔５から抜け難くなっている。このため、従
来のように軸７の抜け落ちを防止するために押さえ等を
別途設ける必要がなく、組立時の手間等が簡略化される
という利点がある。

【００８２】ここで、ロータ磁石２８の磁力だけでは吸
引力が不足する場合には、ヨーク２７と基板２３とに互
いに吸引するように永久磁石をそれぞれ固定するように
してもよいし、或いは基板２３にヨーク２７と対向する
ように永久磁石を固定し、その永久磁石が強磁性体のヨ
ーク２７を吸引する力を利用して軸７の抜け落ちを防止
するようにしてもよい。

【００８３】このようにすると、ロータ２９やポリゴン
ミラー３０を取り付けた軸７を軸受孔５に差し込むだけ
で、輸送時に軸７が抜けることが回避されると共に、モ
ータの組立が容易となる。

【００８４】また、基板２３の穴２３ａを軸受部材１の
フランジ部６よりも大径に設定するここで、ロータ２９
やポリゴンミラー３０を取り付けた軸７を軸受孔５に差
し込んだ後に、べース２１に取付けたモータステータ２
５を組付けることができるため、余分な潤滑油がはみ出
した場合、潤滑油を拭いてからべース２１を軸受部材１
と組み付けられる。また、べース２１に軸受部材１との
位置決め穴２１ａを設けることで、さらに組立が容易と
なる。

【００８５】また、軸受孔５からはみ出した余分な潤滑
剤は回転初期の際に飛散すると、ヨーク２７とロータ磁
石２８との間に設けた空隙Ｅのテーパ状微小隙間の毛細
管現象で上記余分な潤滑油を捕捉し、これによって、他
の部材に潤滑油による汚染が生ずることを防止する。

【００８６】もっとも、必要な潤滑油の量を正確に計量
・充填し、軸７の挿入後に潤滑油がはみ出さないように
すれば、ヨーク２７とロータ磁石２８との間に空隙Ｅを
設けなくてもよい。

【００８７】また、上記実施例では、本発明に係る軸受
装置をポリゴンスキャナモータに適用した場合について
説明しているが、本発明の適用対象はこれに限定される
ものではなく、磁気ディスク装置や光ディスク装置等の
スピンドルモータとしても当然に適用可能である。

【００８８】また、平面対向型モータで説明したが、軸
７が軸受部材１から抜けないように、ロータ磁石２８を
ステータ２５に対して軸方向に偏位した円筒面対向型モ
ータでもよい。

【００８９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
軸受孔の開口側端部近傍に潤滑流体の飛散防止用のシー
ル溝を設けるという簡単な構造及び簡単な手段によっ
て、低摩擦係数で優れた耐摩耗性が得られる液状潤滑剤
などを軸受隙間に配しても、高速回転時であっても確実
に且つ簡単に軸受隙間を密封できるため、低摩擦で耐久
性に優れた軸受装置を低コストで得ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の軸受装置を説明す
るための断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の軸受装置を説明す
るための断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の軸受装置を説明す
るための断面図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態の軸受装置を説明す
るための断面図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態の軸受装置を説明す
るための断面図である。

【図６】本発明の軸受装置をポリゴンスキャナ用のスピ
ンドルモータに組み込んだ状態を示す縦断面図である。

【図７】従来の軸受装置を説明するための断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸受部材 ２ ラジアル軸受部材 ２ａ ラジアル軸受面 ３ スラスト軸受部材 ３ａ スラスト軸受面 ４ シール部材 ５ 軸受孔 ７ 軸 ８ 動圧発生用の溝 ９ シール溝 １０ 油溜まり １１Ａ〜１１Ｄ 流体溜まり

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受部材に設けた軸受孔には内周面にラ
   ジアル軸受面が形成されると共に底面にスラスト軸受面
   が形成され、上記軸受孔に挿入された軸と軸受孔との間
   の軸受隙間に潤滑流体が配設される軸受装置において、 上記軸受孔の開口側端部近傍に位置する当該軸受孔内周
   面に設けたシール面及び軸外周面のシール面に対向する
   部分の少なくとも一方に、軸受孔の底面側に向かう動圧
   を発生可能なシール溝を設けたことを特徴とする軸受装
   置。