JP2004263863A - 動圧軸受装置 - Google Patents

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Shingo Suginobu
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Nobutaka Nagao
宣孝 長尾
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浩一 正田
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Abstract

【課題】 動圧面に設けられた摺動層に多少の剥がれが生じた場合であっても、軸部材と軸受部材とを長期にわたって良好に支承することできる動圧軸受装置を提供する。
【解決手段】 軸部材21側の動圧面と、軸受部材13側の動圧面との少なくとも一方側に設けた耐摩耗性の摺動層26として、多数の粒状片からなる固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜を採用し、その摺動層に含まれる固体潤滑材料を構成している粒状片の最大粒径を、動圧軸受部の軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定したことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、潤滑流体の動圧によって軸部材と軸受部材とを支承させるようにした動圧軸受装置に関する。
近年、各種回転駆動装置において、回転体を高速かつ高精度に回転させるための軸受装置として、潤滑流体に動圧を発生させて回転軸を支持する動圧軸受装置の開発が進められている。このような動圧軸受装置では、軸部材側の動圧面と、軸受部材側の動圧面とが半径方向または軸方向に近接して対向するように配置されており、その対向隙間に形成されたラジアル動圧軸受空間またはスラスト動圧軸受部の軸受空間内に適宜の潤滑流体が介在されているとともに、ヘリングボーン形状の溝等からなる適宜の動圧発生手段によって上記潤滑流体に動圧を発生させ、その動圧によって、上記軸部材と軸受部材とを非接触で相対回転するように支承する構成になされている。
このような動圧軸受装置においては、特に、回転の開始時や停止時に、軸部材と軸受部材とが一時的に接触状態となることから、これら両部材における動圧面の耐摩耗性を向上させるための対策が施されている。例えば、上述した軸部材または軸受部材の各動圧面の少なくとも一方側に、耐摩耗性の摺動層が設けられることがある(例えば特許文献1参照)。そのような摺動層には、母材としての薄板状金属プレートの表面に鉛または錫を含有する材料を被覆した複合材料や、フッ素樹脂、黒鉛または二硫化モリブデン等を含有する固体潤滑材料を被覆した複合材料や、アルミナ等のセラミックや、アルミ青銅またはマンガン青銅等の銅系材料などが採用されている。なお、上述した薄板状金属プレートとしては、鋼や銅系材料が用いられている。
特開2001−289243号
ところが、このように軸部材または軸受部材の動圧面に対して耐摩耗性の摺動層を設けるようにした動圧軸受装置では、長期使用時等に摺動層が表面側から徐々に剥がれ落ちていくことがある。その剥がれ落ちた摺動層の粒子が、動圧軸受部の軸受空間内に浮遊して軸部材と軸受部材との間に噛み込まれた状態となってしまうと、動圧面に損傷を受けて動圧力が低下したり、回転がロックされた状態に至るおそれがある。
そこで本発明の課題は、摺動層に多少の剥がれが生じた場合であっても、軸部材と軸受部材とを長期にわたって良好に支承することができるようにした動圧軸受装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明にかかる動圧軸受装置では、軸部材側の動圧面と軸受部材側の動圧面との少なくとも一方側に設けられた耐摩耗性の摺動層が、多数の粒状片からなる固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜から形成され、その摺動層に含まれる前記固体潤滑材料を構成している粒状片の最大粒径が、動圧軸受部の軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定されている。
本発明にかかる動圧軸受装置によれば、摺動層の一部が動圧軸受空間内に剥がれ落ちても、その剥がれ落ちた摺動層の粒子が、軸受空間の最小隙間寸法より小さくなっているため、従来のような噛み込み現象を生じることがなくなる。ここで、本明細書における「軸受空間の最小隙間寸法」とは、回転時における軸部材と軸受部材との間の最小隙間寸法をいい、より具体的には、軸部材と軸受部材との軸中心が一致した状態で軸部材と軸受部材との間に生じる半径方向の隙間の最小寸法で定義される。
また、本発明にかかる動圧軸受装置では、前記固体潤滑材料が劈開性を有する材料からなることが好ましい。この場合、摺動層から剥がれ落ちた固体潤滑材料の各粒子は、薄厚の鱗片状をなして潤滑流体内を浮遊することとなるが、そのような潤滑流体が加圧された状態になると、上述した薄厚鱗片状の各摺動層粒子は、極めて小さな寸法になされている厚さの方向が径方向を向くようにして配列された状態となる。その結果、それらの各摺動層粒子が、軸部材と軸受部材との間に噛み込まれることが確実になくなり、円滑な浮遊状態が維持されることによって、装置の安全性がより一層高められる。
さらに、本発明にかかる動圧軸受装置では、前記動圧軸受部がラジアル動圧軸受部およびスラスト動圧軸受部の少なくとも一方からなる。すわわち、本発明は、ラジアル、スラストのいずれの動圧軸受部に対しても同様に適用される。
さらにまた、本発明にかかる動圧軸受装置では、ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とが、相互に連続する軸受空間を有するように形成されていることが好ましい。
この場合、組立時において、ラジアル動圧軸受部およびスラスト動圧軸受部への潤滑流体の注入を1回で行うことができるため組立が容易化される一方、例えば回転時における軸受空間の隙間寸法が比較的大きいスラスト動圧軸受部の摺動層から剥がれ落ちた粒子が、隙間寸法の小さいラジアル動圧軸受部の軸受空間内に侵入する場合も生じる。しかし、本発明においては、摺動層の粒子が軸受空間の隙間寸法より小さくなっているため、ラジアル動圧軸受部において摺動層粒子の噛み込み現象を生じることがない。
以上説明したように、本発明にかかる動圧軸受装置は、軸部材側の動圧面と軸受部材側の動圧面との少なくとも一方側に設けた耐摩耗性の摺動層として、多数の粒状片からなる固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜を採用し、その摺動層に含まれる固体潤滑材料を構成している粒状片の最大粒径を、動圧軸受部の軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定したことによって、摺動層の一部が動圧軸受空間内に剥がれ落ちても、従来のような噛み込み現象を生じなくするように構成したものであるから、摺動層に多少の剥がれが生じた場合であっても、軸部材と軸受部材とを長期にわたって良好に支承することができ、動圧軸受装置の信頼性を大幅に向上させることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明にかかる動圧軸受装置を採用した一例としてのハードディスク駆動装置(HDD)用スピンドルモータの概要を説明することとする。本実施形態におけるスピンドルモータは2.5インチ型HDD用のスピンドルモータである。
図1に示されている軸回転型のHDD用スピンドルモータの全体は、固定部材としてのステータ組10と、そのステータ組10に対して図示上側から組み付けられた回転部材としてのロータ組20とから構成されている。そのうちステータ組10は、図示を省略した固定基台側にネジ止めされる固定フレーム11を有している。この固定フレーム11は、軽量化を図るためにアルミ系金属材料から形成されている。固定フレーム11の略中央部分に立設するようにして形成された環状の軸受ホルダー12の内周面側には、中空円筒状に形成された動圧軸受部材としての軸受スリーブ13が、圧入又は焼嵌めによって上記軸受ホルダー12に接合されている。この軸受スリーブ13は、小径の孔加工等を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されている。
また、上記軸受ホルダー12の外周取付面には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア14が嵌着されている。ステータコア14に設けられた各突極部には、駆動コイル15がそれぞれ巻回されている。
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ13に設けられた中心孔内には、上述したロータ組20を構成する回転軸21が回転自在に挿入されている。すなわち、上記軸受スリーブ13の内周壁部に形成された動圧面は、上記回転軸21の外周面に形成された動圧面に対して半径方向に近接して対向するように配置されている。それら両動圧面どうしの微少な対向隙間を含む軸受空間には、軸方向に適宜の間隔をあけて2箇所のラジアル動圧軸受部RB,RBが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部RBにおける軸受スリーブ13側の動圧面と、回転軸21側の動圧面とは、数μmの微少対向隙間を介して周状に対向配置されており、その微少対向隙間を含む軸受空間内に、潤滑オイルや磁性流体等の潤滑流体が軸線方向に連続するように注入されている。
さらにまた、上記軸受スリーブ13及び回転軸21の両動圧面の少なくとも一方側には、例えばへリングボーン形状からなるラジアル動圧発生用溝が、軸線方向に2ブロックに分けられて環状に凹設されており、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により図示を省略した潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸21とともに後述する回転ハブ22が、上記軸受スリーブ13に対してラジアル方向に非接触状態で軸支持されるよう構成されている。
一方、上記回転軸21とともにロータ組20を構成している回転ハブ22は、フェライト系ステンレス等からなる略カップ状の部材から構成されており、当該回転ハブ22の中心部分に設けられた接合穴22aが、上記回転軸21の図示上端部分に対して圧入又は焼嵌めによって一体的に接合されている。この回転ハブ22は、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体ディスクを外周部に搭載する略円筒状の胴部22bを有しているとともに、その胴部22bから半径方向外方に張り出して記録媒体ディスクを軸線方向に支持するディスク載置部22cを備えており、図示上方側から被せるように螺子止めされたクランパ(図示省略)による図示上方側からの押圧力によって、上記記録媒体ディスクの固定が行われるようになっている。
また、上記回転ハブ22の胴部22bの内周壁面側には、環状の磁性部材からなるヨーク22dを介して環状駆動マグネット22eが取り付けられている。この環状駆動マグネット22eの内周面は、前述したステータコア14における各突極部の外周側の端面に対して環状に近接対向するように配置されているとともに、当該環状駆動マグネット22eの軸方向下端面は、上述した固定フレーム11側に取り付けられた磁気吸引板23と軸方向に対面する位置関係になされており、これら両部材22e,23どうしの間の磁気的吸引力によって、上述した回転ハブ22の全体が軸方向に磁気的に引き付けられ、安定的な回転状態が得られる構成になされている。尚、本実施形態においては、ロータ組20の重量と上記の磁気的吸引力との総和が100グラム以下になるように構成されている。
さらに、上記軸受スリーブ13の図示下端側に設けられた開口部は、カバー13aにより閉塞されており、上述した各ラジアル動圧軸受部RB内の潤滑流体が外部に漏出しないように構成されている。
さらにまた、上記軸受スリーブ13の図示上端面と、上述した回転ハブ22の中心側部分における図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら軸受スリーブ13の図示上端面と、回転ハブ22の図示下端面との間の軸受空間に、上述したラジアル軸受部RBから連続するスラスト動圧軸受部SBが設けられている。すなわち、軸受スリーブ13の図示上端面と、回転ハブ22の図示下端面との少なくとも一方側には、スパイラル形状、又はへリングボーン形状のスラスト動圧発生溝が形成されており、そのスラスト動圧発生溝を含む軸方向対向部分がスラスト動圧軸受部SBになされている。
このようなスラスト動圧軸受部SBを構成している軸受スリーブ13の図示上端面側の動圧面と、それに近接対向する回転ハブ22の図示下端面側の動圧面とは、回転時に、数μmの微少隙間を介して軸方向に対向配置されるようになっている。その回転時における微少隙間からなる軸受空間内に、オイルや磁性流体等の潤滑流体が、上述したラジアル動圧軸受部RBから連続的に充填されていて、上述したスラスト動圧発生溝のポンピング作用によって上記潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸21及び回転ハブ22が、スラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持される構成になされている。
なお、本実施形態における上記スラスト動圧軸受部SBは、前述した軸受スリーブ13の図示上端面と、回転ハブ22の図示下端面との間の対向隙間を含む軸受空間の最も外周側に相当する部分に配置されていて、その軸受空間の最外周側部分において、上記スラスト動圧軸受部SBを含む軸受空間内の全体に存在している潤滑流体を、半径方向内方側に向かって加圧するポンピング手段を兼用する構成になされている。
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ13の最外周壁面によって、毛細管シール部24からなる流体シール部が画成されている。すなわち、この流体シール部としての毛細管シール部24は、前述したスラスト動圧軸受部SBを含む軸受空間に対して半径方向外方側から連設されるように設けられており、上記軸受スリーブ13の外周壁面と、その軸受スリーブ13の外周壁面と半径方向に対向するように形成された抜け止め部材としてのリング25の内周壁面とにより、上記毛細管シール部24が画成されている。上記リング25は、上述した回転ハブ22に設けられたフランジ部22fに固定されたリング状部材からなり、当該リング25の内周壁面と、上述した軸受スリーブ13の外周壁面との間の隙間を、図示下方側の開口部に向かって連続的に拡大することによって、テーパ状のシール空間を画成している。そして、上述したスラスト動圧軸受部SB内の潤滑流体が、上記毛細管シール部24に至るまで連続的に充填されている。
またこのとき、上記軸受スリーブ13の図示上端部分には、半径方向外方側に張り出すようにして抜止め鍔部13bが設けられており、その抜止め鍔部13bの一部が、上述したリング25の一部に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これらの両部材13b,25によって、上記回転ハブ22が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。
ここで、上述したスラスト動圧軸受部SBを構成している回転ハブ22の図示下端面側の動圧面(図示斜め格子線部分参照)を含む平面上には、耐摩耗性の摺動層26がコーティング等によって膜状に設けられている。この摺動層26は、多数の粒状片からなる固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜から形成されたものであって、本実施形態における上記固体潤滑材料としては、グラファイトや二硫化モリブデンなどのような劈開性を有する材料、つまり、表面層が薄厚状をなすようにして剥がれる性質を有する材料が採用されている。
そして、このような摺動層26に含まれる上記固体潤滑材料の各粒状片は、当該粒状片の最大粒径が、前述したラジアル動圧軸受部RBの軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定されている。例えば、図2および図3に示されている実施例は、ラジアル動圧軸受部RBにおける対向隙間が片側で約3μmになされているのに対して、平均粒子径が1.132μmの二硫化モリブデン粒子片からなる固体潤滑材料を用いた場合であって、2.667μmの粒子径までに98%の粒子片が入っている。ここで、軸受空間の最小隙間寸法とは、回転軸21と軸受スリーブ13との軸中心が一致した状態で回転軸21と軸受スリーブ13との間のラジアル動圧軸受部RBに形成される半径方向の隙間の最小寸法をいう。尚、図1のように軸方向断面で見た場合、回転軸21の径方向の両側で回転軸21と軸受スリーブ13との間に隙間が生じるが、ここでいう半径方向の隙間とは径方向片側の隙間をいい、両側の総和をいうものではない。
ここで、スラスト動圧軸受部SBに設けられた摺動層26の一部が剥がれ落ちて、スラスト動圧軸受部SBの軸受空間内浮遊するだけの場合には、回転時におけるスラスト動圧軸受部SBの隙間寸法が大きいことからほとんど問題になることはないが、その剥がれ落ちた摺動層26の粒子片が、隙間寸法の大きいスラスト動圧軸受部SBから隙間寸法の小さいラジアル動圧軸受部RBの軸受空間内に侵入していった場合には、従来のようなの噛み込み現象が発生するおそれがある。しかしながら、上述した構成を有する実施形態によれば、その剥がれ落ちた摺動層26の各粒子は、ラジアル動圧軸受部RBの軸受空間の最小隙間寸法より小さくなされているため、それら摺動層26の各粒子は、従来のように軸受空間の隙間内に噛み込まれることなく浮遊することとなり、円滑な回転状態が維持されて軸受寿命が大幅に延長されるようになっている。
特に、本実施形態にかかる動圧軸受装置では、摺動層26を構成している固体潤滑材料が劈開性を有する材料からなることから、摺動層26から剥がれ落ちた固体潤滑材料の各粒子が、薄厚の鱗片状をなして潤滑流体内を浮遊することとなり、そのような薄厚鱗片状の摺動層粒子を含む潤滑流体が加圧された状態になったときに、それら薄厚鱗片状の各摺動層粒子は、極めて小さな寸法を有する厚さの方向が径方向を向くようにして配列された状態となる。その結果、それらの各摺動層粒子が、回転軸21と軸受スリーブ13との間に噛み込まれることが確実になくなり、円滑な浮遊状態が維持されることによって、装置の安全性がより一層高められるようになっている。
尚、スラスト動圧軸受部SBにおける耐摩耗性を考慮した場合には、摺動層26に含まれる固体潤滑材料の粒状片の粒径は大きい方が好ましい。しかしながら、本実施形態のように、環状駆動マグネット22eと磁気吸引板23との間に生じる磁気的吸引力と、ロータ組20の重量との総和が100グラム以下という回転部材の荷重が軽いスピンドルモータにおいては、スラスト動圧軸受部SBにおける摩耗の進行が回転部材の荷重が重いスピンドルモータと比較して大幅に遅くなる。従って、摺動層26に含まれる固体潤滑材料の粒状片の最大粒径をラジアル動圧軸受部RBの軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定することで、回転部材の荷重が軽いのスピンドルモータにおいては、特に、耐摩耗性における問題も生じることもなく、上述の効果を得ることができる。
これに対して、図4および図5に示されている参考例においては、平均粒子径が2.348μmの二硫化モリブデン粒子片からなる固体潤滑材料が用られているが、2.990μmの粒子径までの間に70%の粒子片が入っているのみであり、図6および図7に示されている参考例の場合には、平均粒子径が4.716μmのグラファイト粒子片からなる固体潤滑材料が、2.988μmの粒子径までの間に20%の粒子片しか入っていない。このような各参考例の場合には、上述した実施例の場合に比して、所望の軸受寿命は得られないことが実験的に確かめられた。
すなわち、図2および図3に示されている実施例にかかる固体潤滑材料を用いた摺動層26を備えるスラスト動圧軸受部SBを用いたHDD用スピンドルモータで寿命試験を行った結果、摺動層26から剥がれ落ちた固体潤滑材料の粒子によりHDD用スピンドルモータが停止してしまうことはなかった。一方、図4および図5に示されている参考例の固体潤滑材料を用いた摺動層26を備えるスラスト動圧軸受部を用いた場合には、剥がれ落ちた固体潤滑材料の粒子により、67.5時間でHDD用スピンドルモータが停止し、また図6および図7に示されている参考例の固体潤滑材料を用いた摺動層26を備えるスラスト動圧軸受部を用いた場合には、剥がれ落ちた固体潤滑材料の粒子により、67時間でHDD用スピンドルモータが停止してしまった。
一方、上述した実施形態に対応する構成物に対して同一の符号を付した図8にかかる実施形態においては、回転軸21の図示下端部分に抜け止め部材を兼用する円盤状のスラストプレート31が取り付けられていて、そのスラストプレート31の図示上面側にスラスト動圧軸受部SB1が形成されているとともに、上記スラストプレート31の図示下面側にスラスト動圧軸受部SB2が形成されている。すなわち、上記スラストプレート31の図示上面と、そのスラストプレート31の図示上面に近接対向する軸受スリーブ13の対向面との間の軸受空間に、上記スラスト動圧軸受部SB1が形成されている。また、上記スラストプレート31の図示下面に軸方向に近接対向するように配置されたカウンタープレート32が、上記軸受スリーブ13の図示下端側開口部分を閉塞するように固定されており、それらスラストプレート31とカウンタープレート32との対向隙間を含む軸受空間に上記スラスト動圧軸受部SB2が形成されている。
このような実施形態においても、上述した実施形態と同様に、スラスト動圧軸受部SB1,SB2を構成している各動圧面に摺動層を設けるようにすれば、上述した実施形態と同様な作用・効果が得られる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、上述した実施形態における摺動層26は、回転ハブ22側に設けられているが、軸受スリーブ13の図示上端面側の動圧面側に設けるようにしてもよいし、両部材の双方に設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態は、スラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸受部とが連続する軸受空間を有する動圧軸受装置に対して本発明を適用したものであるが、本発明は、スラスト動圧軸受部およびラジアル動圧軸受部がそれぞれ独立して設けられている動圧軸受装置に対しても同様に適用することができる。
さらに、上述した実施形態では、スラスト動圧軸受部SBに固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜を形成しているが、ラジアル動圧軸受部に固体潤滑膜を形成するようにしてもよい。
さらにまた本発明は、上述した各実施形態のような潤滑流体としてオイルや磁性流体を用いた動圧軸受装置のみならず、エアーを潤滑流体とする動圧軸受装置に対しても同様に用いられるものである。
加えて上述した各実施形態は、HDD用スピンドルモータに対して本発明を適用したものであるが、その他の多種多様な動圧軸受装置に対しても、本発明は同様に適用することができるものである。
本発明の一実施形態にかかる動圧軸受装置を備えた軸回転型のHDD用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。 図1に示されたHDD用スピンドルモータに用いられている動圧軸受装置における摺動層を構成している固体潤滑材料の粒子径分布を表した線図である。 図2における固体潤滑材料の粒子径分布を数値で表した表である。 摺動層を構成している固体潤滑材料の他の参考例における粒子径分布を表した線図である。 図4における固体潤滑材料の粒子径分布を数値で表した表である。 摺動層を構成している固体潤滑材料の更に他の参考例における粒子径分布を表した線図である。 図6における固体潤滑材料の粒子径分布を数値で表した表である。 本発明の他の実施形態にかかる動圧軸受装置を備えた軸回転型のHDD用スピンドルモータの概要を表した半縦断面説明図である。
符号の説明
13 軸受スリーブ(軸受部材)
21 回転軸(軸部材)
22 回転ハブ
RB ラジアル動圧軸受部
SB スラスト動圧軸受部
26 摺動層
SB1 スラスト動圧軸受部(上側)
SB2 スラスト動圧軸受部(下側)
31 スラストプレート
32 リング

Claims (4)

  1. 軸部材側の動圧面と軸受部材側の動圧面との対向隙間を含む動圧軸受部の軸受空間内に潤滑流体が介在され、動圧発生手段の加圧作用により前記潤滑流体に生成される動圧によって前記軸部材と軸受部材とが非接触で相対回転するように支承されるものであって、
    前記軸部材側の動圧面と軸受部材側の動圧面との少なくとも一方側に、耐摩耗性を有する摺動層が設けられた動圧軸受装置において、
    前記摺動層が、多数の粒状片からなる固体潤滑材料を分散させた樹脂潤滑膜から形成され、
    その摺動層に含まれる前記固体潤滑材料を構成している粒状片の最大粒径が、前記動圧軸受部の軸受空間の最小隙間寸法よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする動圧軸受装置。
  2. 前記固体潤滑材料が、劈開性を有する材料からなることを特徴とする請求項1記載の動圧軸受装置。
  3. 前記動圧軸受部が、ラジアル動圧軸受部およびスラスト動圧軸受部の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項1記載の動圧軸受装置。
  4. 前記ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とが、相互に連続する軸受空間を有するように形成されていることを特徴とする請求項3記載の動圧軸受装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009005561A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置
US8094410B2 (en) 2005-09-09 2012-01-10 Panasonic Corporation Spindle motor with flange land portion for ensuring flatness of recording disc
JP2013070609A (ja) * 2012-11-22 2013-04-18 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100340049C (zh) * 2003-11-14 2007-09-26 日本电产株式会社 马达及显示装置
JP2006118531A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Nippon Densan Corp 動圧軸受装置及びそれを用いたモータ並びにディスク駆動装置
KR20070035757A (ko) * 2005-09-28 2007-04-02 삼성전기주식회사 유체순환식 유체동압베어링
JP2007113705A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Minebea Co Ltd 流体動圧軸受装置、モータおよびディスク記憶装置
US7801573B2 (en) * 2006-12-22 2010-09-21 Vtech Telecommunications Limited Magnetic holder for rechargeable devices
US8033731B2 (en) 2007-10-17 2011-10-11 Seagate Technology Llc Fluid dynamic bearing motor having molded plastic
JP5109690B2 (ja) * 2008-01-31 2012-12-26 日本電産株式会社 流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、および軸受装置の製造方法
DE102008057551A1 (de) 2008-11-15 2010-05-20 Minebea Co., Ltd., Oaza Miyota Fluiddynamisches Lagersystem und Spindelmotor mit einem solchen Lagersystem
JP5343543B2 (ja) * 2008-12-08 2013-11-13 日本電産株式会社 スピンドルモータ及びそれを用いたディスク駆動装置
JP5233854B2 (ja) * 2009-06-12 2013-07-10 日本電産株式会社 軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置
JP2011033075A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Nippon Densan Corp 流体動圧軸受装置の製造方法、流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置
CN102042300B (zh) * 2009-10-12 2014-03-26 富准精密工业(深圳)有限公司 轴承***
KR20120136975A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 삼성전기주식회사 스핀들 모터
US8398307B2 (en) * 2011-07-14 2013-03-19 Asia Vital Components (Shen Zhen) Co., Ltd. Bearing device
US9016947B2 (en) * 2013-06-21 2015-04-28 Seagate Technology Llc Grooved limiter
JP7498555B2 (ja) * 2019-12-03 2024-06-12 大同メタル工業株式会社 摺動部材

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678929A (en) * 1996-05-20 1997-10-21 Seagate Technology, Inc. Grooved hydrodynamic bearing arrangement including a porous lubricant reservoir
JP3395524B2 (ja) * 1996-06-10 2003-04-14 松下電器産業株式会社 縦型流体軸受装置
JPH10330774A (ja) * 1997-06-04 1998-12-15 Fuji Dies Kk 固体潤滑材料およびその固体潤滑材料を用いた固体潤滑被膜の機械部品への形成方法
US6427330B1 (en) * 1997-10-07 2002-08-06 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Method for forming a lubricant coating on a hydrodynamic bearing apparatus by electrode positioning
JP4261730B2 (ja) * 1999-04-22 2009-04-30 キヤノン株式会社 動圧軸受構造および偏向走査装置
TW470824B (en) * 1999-06-25 2002-01-01 Tdk Corp Fluid dynamic bearing
JP2001200838A (ja) * 1999-11-09 2001-07-27 Seiko Instruments Inc 流体動圧軸受、流体動圧軸受装置、流体動圧軸受の製造方法、及び軸受表面加工方法
JP4129346B2 (ja) 2000-04-05 2008-08-06 日本電産株式会社 動圧軸受モータ
JP2003269459A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Minebea Co Ltd 焼結軸受の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8094410B2 (en) 2005-09-09 2012-01-10 Panasonic Corporation Spindle motor with flange land portion for ensuring flatness of recording disc
JP2009005561A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置
JP2013070609A (ja) * 2012-11-22 2013-04-18 Nippon Densan Corp モータおよびディスク駆動装置

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