JP2009041597A - 軸受ユニット、軸受ユニットを有するモータ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 スラスト軸受の回転、位置ズレ等を防止して回転性能を保持するとともに、スラスト軸受の材料の利用効率を高めコスト的に有利な軸受ユニットを提供する。
【解決手段】 軸３１と、軸３１の周回り方向の支持を行うラジアル軸受３３と、軸３１のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受３４と、ラジアル軸受３３とスラスト軸受とが３４内部に配設されるハウジング３５とを備え、スラスト軸受３４は、スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、回転軸を回転可能に支持し、あるいは軸に対し回転体を回転可能に支持する軸受ユニット、軸受ユニットを有するモータ及び電子機器に関する。

従来より、回転軸を回転可能に支持する軸受ユニットが知られている。この軸受ユニットは、軸と、軸の周回り方向の支持を行うラジアル軸受と、軸の軸方向の支持を行うスラスト軸受と、ラジアル軸受及びスラスト軸受を内部に配設されるハウジングとからなる。

かかる軸受ユニットは、ラジアル軸受と、スラスト軸受とにより回転軸を回転可能に支持する。

ところで、かかる軸受ユニットを構成するスラスト軸受は、一般的に、円弧状若しくは先端先細り状に形成された回転軸の先端部を点で支持するピボット軸受として形成されている。かかるスラスト軸受１３４は、図１４に示すようにポリマー等のシート状素材から円形状に打ち抜くことにより形成されていた。

このような構成とされた軸受ユニットにおいて、スラスト軸受が軸とともに回転してしまったり、ハウジング内で位置がずれたり、移動したりすることが発生すると、軸ブレ等により回転性能に悪影響を与えるという問題が発生するおそれがある。

また、ポリマー等のシート状素材からの切り出しの際に図１４に示すように余計な部分Ｓが発生してしまい、材料の利用効率が十分ではなく、高価なシート状素材を用いる場合には高コスト化の要因となっていた。

特開２００５−２２６７８０号公報

本発明の目的は、スラスト軸受の回転、位置ズレ等を防止して回転性能を保持するとともに、スラスト軸受の材料の利用効率を高めコスト的に有利な軸受ユニット、軸受ユニットを有するモータ及び電子機器を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る軸受ユニットは、軸と、上記軸の周回り方向の支持を行うラジアル軸受と、上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、上記ラジアル軸受と上記スラスト軸受とが内部に配設されるハウジングとを備え、上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされている。

上述したような目的を達成するために提案される本発明に係るモータは、ステータに対してロータを回転可能に支持する軸受ユニットを有するモータであり、このモータに用いる軸受ユニットとして、上述したようなものを用いたものである。

上述したような目的を達成するために提案される本発明に係る電子機器は、ステータに対してロータを回転可能に支持する軸受ユニットを有するモータを備える電子機器であり、この電子機器に用いる軸受ユニットとして、上述したようなものを用いたものである。

本発明は、軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受のスラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされていることから、スラスト軸受の回転、位置ズレ等を確実に防止して回転性能の劣化等を防止するとともに、スラスト軸受の材料の利用効率を高めることにより低コスト化を実現できる。

以下、本発明を適用した情報処理装置について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明を適用した情報処理装置は、ノート型のパーソナルコンピュータであり、情報処理の結果等を表示する表示部２と、各種の情報の演算処理を行う情報処理部を内蔵したコンピュータ本体３とを備えている。コンピュータ本体３の上面側には、コンピュータ１の動作指令を入力し、あるいは各種の情報の入力するためのキーボード５が設けられ、その内部には放熱装置４が設けられている。放熱装置４は、コンピュータ本体３の内部に配設されたＣＰＵ等の情報処理回路やディスク装置等から発生する熱をコンピュータ本体３の外部に放熱し、コンピュータ本体３の内部を冷却する冷却装置としても機能する。

コンピュータ本体３に内蔵される放熱装置４は、図２に示すように、コンピュータ本体を構成する筐体６内に収納されている。放熱装置４は、図３に示すように、金属製のベース７と、このベース７に取り付けられたモータ１０と、このモータ１０によって回転操作されるファン８と、ファン８を収納したファンケース９と、ヒートシンク１１を有している。

ベース７は、図３に示すように、略Ｌ字状に形成されている。略Ｌ字状に形成されたベース７の一端側の一方の面７ａには、ＣＰＵ（中央処理装置）の如く通電されて駆動することによって発熱する発熱素子１２が取り付けられている。発熱素子１２は、熱伝達シール１２ａを介してベース７の一方の面７ａ側に取り付けられている。

ベース７の一方の面７ａ側の略中央部には、モータ１０が取り付けられると共に、このモータ１０によって回転操作されるファン８を収納するファンケース９が取り付けられている。ファンケース９には、モータ１０によって回転されるファン８の中央部に対応する位置を開放する円形の吸気口１３が設けられている。筐体６の底面側のファンケース９に設けた吸気口１３に対向する位置には、この吸気口１３に連通するように開口１４が設けられている。更に、ファンケース９には、吸気口１３から吸引したエアーを外部に排気するするための排気口１５が設けられている。

ベース７の他端側の一方の面７ａには、ヒートシンク１１が固定されている。ヒートシンク１１は、コルゲート状若しくはフィン状のヒートシンクであり、放熱性に優れた金属、例えばアルミニウムにより作製されている。ベース７及びファンケース９も、放熱性に優れた金属であるアルミニウムや鉄により作製することが望ましい。

発熱素子１２が取り付けられ、この発熱素子１２から発生する熱を放熱する放熱装置４及びヒートシンク１１を取り付けたベース７には、筐体６内に取り付けられるときに用いられるねじが挿通される複数の取付孔７ｂが設けられている。ベース７は、取付孔７ｂに挿通される固定用のねじを、図２に示すように筐体６の内部に設けたボス１６に固定することによって、筐体６内に取り付けられる。

ヒートシンク１１は、ベース７が筐体６内に取り付けられたとき、図２及び図３に示すように、筐体６の側面に設けた貫通口１７に対向する位置に配置される。

上述したように構成された放熱装置４は、モータ１０が駆動され、ファン８がモータ１０により図３中矢印Ｒ１方向に回転されると、筐体６に設けた開口１４を介して装置外部のエアーを図２及び図３中矢印Ｄ１方向に吸引し、更に吸気口１３を介してファンケース９内に吸引する。ファン８の回転によってファンケース９内に吸引されたエアーは、図２及び図３中矢印Ｄ２方向に流通し、更にヒートシンク１１中を流通するように図３中矢印Ｄ３方向に流通し、貫通口１７を介して筐体６の外部に排気される。

ところで、ベース７に取り付けられた発熱素子１２が駆動されて発生する熱は、放熱性に優れた金属により形成されたベース７を介して、このベース７に取り付けられたヒートシンク１１に伝達される。このとき、放熱装置４のファン８がモータ１０により回転され筐体６の外部から吸引されたエアーが、ヒートシンク１１の複数のフィン中を流通することにより、ヒートシンク１１に伝達されている熱を、貫通口１７を介して筐体６の外部に放熱する。

この放熱装置に用いられる本発明を適用したモータ１０は、図４に示すように、ロータ１８とステータ１９とを備える。

ステータ１９は、モータ１０と共にこのモータ１０によって回転されるファン８を収納したファンケース９の上面板９ａ側に一体に設けられている。ステータ１９は、ステータヨーク２０と、本発明を適用した軸受ユニット３０と、コイル２１とこのコイル２１が巻回されるコア２２とを備える。ステータヨーク２０は、ファンケース９の上面部９ａと一体に形成されたもの、即ち、ファンケース９の一部によって構成したものでもよく、別体に形成したものであってもよい。ステータヨーク２０は、例えば鉄により形成されている。軸受ユニット３０は、ステータヨーク２０の中心部に筒状に形成されたホルダー２３中に圧入若しくは接着、更には圧入と共に接着により固定されている。

なお、軸受ユニット３０が圧入されるホルダー２３は、ステータヨーク２０と一体に円筒状に形成されている。

ステータヨーク２０に一体に形成されたホルダー２３の外周部には、図４に示すように、駆動電流が供給されるコイル２１が巻回されたコア２２が取り付けられている。

ステータ１９と共にモータ１０を構成するロータ１８は、軸受ユニット３０に回転可能に支持された回転軸３１に取り付けられ、回転軸３１と一体に回転する。ロータ１８は、ロータヨーク２４と、このロータヨーク２４と一体に回転する複数の羽根２５を有するファン８とを有する。ファン８の羽根２５は、ロータヨーク２４の外周面にアウトサート成型することにより、ロータヨーク２４と一体に形成される。

ロータヨーク２４の筒状部２４ａの内周面には、ステータ１９のコイル２１と対向するように、リング状のロータマグネット２６が設けられている。このマグネット２６は、周回り方向にＳ極とＮ極が交互に着磁されたプラスチックマグネットであり、接着剤によりロータヨーク２４の内周面に固定されている。

ロータヨーク２４は、軸受ユニット３０に支持された回転軸３１の先端側に設けた取付部３２に、平板部２４ｂの中心部に設けた貫通孔２７ａが設けられたボス部２７を圧入することによって回転軸３１と一体に回転可能に取り付けられる。

上述のような構成を備えたモータ１０は、ステータ１９側のコイル２１に、モータ１０の外部に設けた駆動回路部から所定の通電パターンにより駆動電流が供給されると、コイル２１に発生する磁界とロータ１８側のロータマグネット２６からの磁界との作用によって、ロータ１８が回転軸３１と一体に回転する。ロータ１８が回転することにより、このロータ１８に取り付けられた複数の羽根２５を有するファン８もロータ１８と一体に回転する。ファン８が回転されることにより、筐体６に設けた開口１４を介して装置外部のエアーが図２及び図３中矢印Ｄ１方向に吸引され、更に矢印Ｄ２方向に流通し、ヒートシンク１１中を流通しながら貫通口１７を介して筐体６の外部に排気されることにより、発熱素子１２から発生する熱をコンピュータ本体３の外部に放熱し、コンピュータ本体３内を冷却する。

上述したモータ１０の回転軸３１を回転自在に支持する軸受ユニット３０は、図４及び図５に示すように、回転軸３１の周回り方向の支持を行うラジアル軸受３３と、回転軸３１のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受３４と、このラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４を収納したハウジング３５とを備える。

ラジアル軸受３３は、焼結メタルにより円筒状に形成されている。ラジアル軸受３３は、ハウジング３５に充填される粘性流体である潤滑油３８と共に動圧流体軸受を構成するものであって、回転軸３１が挿通される内周面には、動圧発生溝３９が形成されている。

動圧発生溝３９は、図６に示すように、ラジアル軸受３３の内周面にＶ字状をなす一対の溝３９ａを周回り方向に複数形成して構成されている。動圧発生溝３９は、Ｖ字状をなす一対の溝３９ａの先端側が回転軸３１の回転方向Ｒ２に向くように形成されている。本例にあっては、動圧発生溝３９は、円筒状をなすラジアル軸受３３の軸方向に上下に並列して一対形成されている。ラジアル軸受３３に設けられる動圧発生溝の数や大きさは、ラジアル軸受３３の大きさや長さ等により適宜選択される。なお、このラジアル軸受３３は、真鍮、ステンレス又は高分子材料でもよい。また、ここでは、動圧発生溝をＶ字状に複数形成するように構成したが、これに限られるものではなく、内周面にＶ字状をなす複数の溝を周回り方向に連結溝により連続するように形成される、所謂ヘリングボーン形状に形成するように構成してもよい。

尚、ここでは、動圧発生溝を有する所謂動圧流体軸受としてラジアル軸受３３を形成するように構成したが、本発明を適用する軸受ユニットを構成するラジアル軸受は、これに限られるものではなく、回転軸３１の周回り方向の支持を行うものであればよく、例えば、滑り軸受、燒結含油軸受等であってもよい。

動圧流体軸受として形成されたラジアル軸受３３は、このラジアル軸受３３に挿通された回転軸３１が、中心軸を中心に図６中矢印Ｒ２方向に連続して回転すると、ハウジング３５内に充填された潤滑油３８が動圧発生溝３９内を流通し、回転軸３１の外周面とラジアル軸受３３の内周面との間に動圧を発生させて回転する回転軸３１を支持する。このとき発生する動圧は、回転軸３１とラジアル軸受３３との間の摩擦係数を極めて小さくするものであって、回転軸３１の円滑な回転を実現する。

スラスト軸受３４は、ハウジング３５の底面側に配置され、円弧状若しくは先細り状に形成された回転軸３１の軸受支持部３１ａを点で支持するピボット軸受として形成されている。

また、このスラスト軸受３４は、回転軸３１の軸受支持部３１ａを支持する側の面、すなわち、スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされている。ここで、多角形とは、三角形以上のものを意味し、三つ以上の線分により囲まれた平面図形をいう。具体的に、スラスト軸受３４は、例えば上述の形状が、三角形、四角形又は六角形とされている。

スラスト軸受３４は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ナイロン、６ナイロン、６Ｔナイロン、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）等のポリマー等の材料からなり、これらの帯状であってシート状の素材又は板状の材料から切り出すことにより形成され、上述の形状が三角形、四角形又は六角形等とされている場合には、材料の利用効率を高め低コスト化を可能とする。すなわち、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、三角形、四角形及び六角形とされている場合には、図１４を用いて上述した円形状の場合に比べて、素材のうちスラスト軸受とならない余計な部分Ｓを大幅に削減し、材料の利用効率を高めることを可能とし、特に四角形の場合には、余計な部分Ｓをほとんどなくすことができ、材料の利用効率を高めることを可能とする。さらに、三角形、四角形又は六角形の形状からならるスラスト軸受３４は、素材のうちスラスト軸受とならない余計な部分を大幅に削減できることにより、一枚のシート状の素材又は板状の材料から切り出すスラスト軸受３４の数を増加させることを可能とし、これにより製造工程の短縮化を可能とする。尚、スラスト軸受３４の材料としては、上述したポリマーに限られるものではなく、例えば、シリカ、ＣＦ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、グラファイト等を添加してシート状に加工した樹脂素材であってもよい。さらに、スラスト軸受３４の材料としては、例えば、各種フィラーを含有したポリマー、セラミック、石英ガラス、人造ルビー、人造サファイア等を用いるように構成してもよい。また、スラスト軸受３４は、刃物による打ち抜き、レーザー加工等によりシート状の素材又は板状の材料から切り出されて成型される。

また、スラスト軸受３４は、スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされていることから、ハウジング３５に設けられた後述する位置規制部３６により簡単且つ確実に位置規制を行うことを可能とし、スラスト軸受３４の回転、位置ズレ等を防止することを可能とする。

ラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４を収納したハウジング３５は、図５に示すように、筒状をなすハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の一端側を閉塞するようにハウジング本体４２と一体に形成された一端部側部分を構成する底部閉塞部４３と、このハウジング本体４２の開放された他端部側に設けられる上部閉塞部材４４とからなる。このハウジング３５は、ハウジング本体４２と、上部閉塞部材４４とを例えば接着、超音波融着、熱融着等により一体化して形成されている。ハウジング３５の内側には、潤滑油３８が回転軸３１の軸受支持部３１ａ及び軸部本体３１ｂの周囲に充填される。上部閉塞部材４４の中央部には、ハウジング３５に収納されたラジアル軸受３３に回転自在に支持された回転軸３１が挿通される軸挿通孔４５が設けられている。このとき、軸挿通孔４５は、その内周面と回転軸３１の外周面との間にハウジング３５内に充填された潤滑油３８がハウジング３５内から漏れを防止するに足る間隔の空隙を有するように形成されている。このように、ハウジング３５は、ラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４とが内部に配設されるとともに、回転軸３１が挿通される軸挿通孔４５を除いて密閉された構造とされている。

また、ハウジング３５の底部閉塞部４３には、図８、図９及び図１０に示すように、上述したスラスト軸受の位置を規制する位置規制部３６が設けられている。この位置規制部３６は、スラスト軸受３４が載置される基準面となる底面部３５ａから立ち上げてスラスト軸受３４の外側に位置するように壁状に形成され、四角形状とされたスラスト軸受３４の各頂部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの位置を規制する第１乃至第４の係合部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと、この第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄをスラスト軸受３４の周囲に壁状に連続的に形成するに際して、スラスト方向に略直交する面内において、この壁状の部分が回転軸３１の外周Ｃｏに対して逃げるように外側に位置するように形成された逃げ部となる第１乃至第４の凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄとを有して形成されている。尚、図８は、ハウジング３５のハウジング本体４２の図５に示すＡ１断面を示すものであり、図９は、ハウジング３５のハウジング本体４２の図８に示すＡ２断面を示すものであり、図１０は、ハウジング３５のハウジング本体４２の図８に示すＡ３断面を示すものである。また、図８、図９及び図１０中一点鎖線は、ハウジング３５と回転軸３１との配置関係を示すために回転軸３１を示すものである。さらに、図８、図９及び図１０中において、３５ａは、ハウジング３５のスラスト軸受３４を載置するための載置面としての底面部であり、３５ｂは、ワッシャ４６を載置するための第１の載置面であり、３５ｃは、ラジアル軸受３３を載置するための第２の載置面である。

換言すると、位置規制部３６は、第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄ及び第１乃至第４の凹部３７ａ〜３７ｄが連続的に形成された壁状部分の、回転軸３１の径方向における最も小さい寸法Ｘ２が、回転軸３１の外周Ｃｏの寸法Ｘ１より大きくなるように形成されている。さらに換言すると、位置規制部３６は、回転軸３１の外周の寸法Ｘ１より大きい寸法Ｘ２を内径とした立ち上がり壁の４箇所の部分を第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄとなるように形成することで、残りの部分が第１乃至第４の凹部３７ａ〜３７ｄとされる。尚、ここで、スラスト軸受３４の上述の面内における対角線の長さは、回転軸３１の外周の寸法Ｘ１よりも大きくされている。

ハウジング３５の底部に設けられた位置規制部３６は、第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄが多角形状に形成されたスラスト軸受３４の各頂部３４ａ〜３４ｄに係合することで、スラスト軸受３４のスラスト方向に略直交する面における位置を規制し、すなわち、回転軸３１が回転した場合や軸受ユニット３０全体に衝撃が加わった場合等にもスラスト軸受３４が軸回り方向に回転したり、位置ズレ等が発生してしまうことを防止して、スラスト軸受３４の回転してしまったり、位置ズレが発生してしまったりすることにより回転軸３１の軸ブレ等が発生して回転性能に悪影響を起こすといった問題を防止することができる。

また、この位置規制部３６は、第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄが設けられるとともに、回転軸３１の外周に対して逃げるように形成された第１乃至第４の凹部３７ａ〜７ｄを有して形成されていることにより、長年の使用によりスラスト軸受３４が摩耗する等の理由により回転軸３１がハウジング３５の底面側に移動した場合にも、回転軸３１とハウジング３５との接触、すなわち、回転軸３１とハウジング３５の第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄを構成する壁状の部分との接触を防止して、回転軸３１とハウジング３５との接触による回転性能の劣化や、ハウジング３５部分が削れることや、このハウジング３５の削れた部分が潤滑油中に混入することによりラジアル軸受３３又はスラスト軸受３４の摺動又は摺接部分に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

尚、上述では、第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄ、及び第１乃至第４の凹部３７ａ〜３７ｄを有する位置規制部３６をスラスト軸受３４の位置を規制するために設けるように構成したが、本発明を適用した軸受ユニット３０を構成する位置規制部はこれに限られるものではなく、例えば、係合部のみが立ち上がり形成されているように構成してもよく、さらに、スラスト軸受の多角形状の頂部の位置を規制する部分を有するとともに、スラスト方向に略直交する面内において、回転軸３１の外周より外側に位置して形成されている位置規制部として構成してもよい。また、上述の位置規制部３６は、四角形状のスラスト軸受３４の頂部の全てに係合して位置規制をする第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄを有するように構成したが、スラスト軸受の多角形状の頂部のうち少なくとも３箇所の位置を規制する部分を有することにより、スラスト方向に略直交する面内における位置を規制するように構成すればよい。

このように、スラスト軸受３４は、スラスト方向に略直交する面における形状が四角形等の多角形とされていることから、スラスト軸受３４の回転、位置ズレ等を確実に防止でき、さらに、ハウジング３５に設けられ上述したようなスラスト軸受３４の頂部３４ａ〜３４ｄのうち少なくとも３箇所の位置を規制するとともに、スラスト方向に略直交する面内において、回転軸３１の外周Ｃｏより外側に形成されている位置規制部３６に係合されることにより、回転軸３１及びハウジング３５との接触を防止して確実にスラスト軸受３４の回転、位置ズレ等を確実に防止することを可能とする。このようなスラスト軸受３４は、回転軸３１のスラスト方向の一端を支持するとともに回転軸３１の円滑な回転を実現する。

また、本発明を適用した軸受ユニット３０を構成するスラスト軸受は、回転軸３１を支持する側の第１の面（表面）の形状と、第１の面と反対側の第２の面（裏面）の形状とがそれぞれ第１及び第２の面であることを識別できる程度に非対称な形状となるように構成してもよい。第１及び第２の面を識別できる構成として、例えば、本発明を適用した軸受ユニット３０を構成するスラスト軸受は、スラスト方向に略直交する面における形状が、正多角形以外の多角形とされていてもよい。

ここで、本発明を適用した軸受ユニット３０を構成するスラスト軸受の他の例について図１１を用いて説明する。図１１（ａ）に示す他の例のスラスト軸受５４は、回転軸３１の軸受支持部３１ａを支持する側の面（第１の面）、すなわち、スラスト方向に略直交する面における形状が、長方形である四角形に識別部５４ｃとなる切り欠き部を設けたような、七角形（多角形）の形状とされている。

このスラスト軸受５４は、上述したスラスト軸受３４と同様に、その多角形とされている形状により、位置規制部３６により簡単且つ確実に位置規制を行うことを可能とし、回転、位置ズレ等を防止することを可能とする。

さらに、図１１に示すスラスト軸受５４は、正多角形以外の多角形とされ、さらには、表面及び裏面の形状がそれぞれ非対称な形状とされている。すなわち、スラスト軸受５４は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、その識別部５４ｃとなる切り欠き部が、長方形の一辺として例えば長辺の真ん中より一方向側にずれた位置に形成されており、その回転軸３１を支持する側の第１の面（表面）５４ａの形状と、第１の面５４ａと反対側の第２の面（裏面）５４ｂの形状とが非対称な形状となるようにされている。

よって、スラスト軸受５４は、軸受ユニットに取り付けられる際に表面（第１の面５４ａ）及び裏面（第２の面５４ｂ）を間違えることなく、確実且つ正確に取り付けることができる。すなわち、スラスト軸受５４は、例えば、表裏で面粗さが異なる場合に、スラスト軸受として所望の面粗さとされた面を確実に表面に配置でき、また、回転軸３１を支持する側の面に研磨が必要とされる場合に、従来では両面研磨が必要であったのに対し、片面研磨にて確実に研磨された面を表面になるように配置することができるので、スラスト軸受としての性能を確実に発揮させるとともに低コスト化を実現する。

尚、上述では、長方形の一辺の一方向側に識別部５４ｃを設けたスラスト軸受５４について説明したが、表裏を識別可能なスラスト軸受についてもこれに限られるものではなく、さらに他の例と例えば、図１２、図１３に示すようなスラスト軸受５５，５６を用いるように構成してもよい。尚、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すスラスト軸受５５は、正方形の隣接する二辺のそれぞれに頂角からの寸法Ｌ１，Ｌ２を変えた識別部５５ｃ，５５ｄを設けることにより、第１の面（表面）５５ａの形状と、第２の面（裏面）５５ｂの形状とを非対称な形状となるようにして、表面を識別できるようにされたものである。また、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すスラスト軸受５６は、長方形の位置の頂角を取り除いて識別部５６ｃを設けたような所謂台形状に形成されることにより、第１の面（表面）５６ａの形状と、第２の面（裏面）５６ｂの形状とを非対称な形状となるようにして、表面を識別できるようにされたものである。

上述したハウジング３５を構成する合成樹脂材料は、特に限定されるものではないが、ハウジング３５内に充填される潤滑油３８を弾く潤滑油３８に対する接触角を大きくするような材料を用いることが望ましい。更に、ハウジング３５には、潤滑性に優れた合成樹脂材料を用いることが好ましい。ハウジング３５は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）からなるが、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール等のフッ素系の合成樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））、ナイロン等の合成樹脂を用いて形成してもよい。更には、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）などの合成樹脂を用いてもよい。更にまた、極めて高精度の成形が可能な液晶ポリマーによって形成する。

尚、上述した軸受ユニット３０においては、ハウジング本体４２と上部閉塞部材４４とを融着等により一体化して形成するように構成したが、本発明を適用する軸受ユニットを構成するハウジングは、これに限られるものではなく、例えば、ハウジング３５を樹脂をアウトサート成型等により一体成形して形成するように構成してもよい。

ハウジング３５内に配設されたラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４によって回転自在に支持される回転軸３１は、軸部本体３１ｂのスラスト軸受３４によって支持される軸受支持部３１ａを円弧状若しくは先端先細り状に形成し、他端側に回転体である例えばモータ１０のロータ１８が取り付けられる取付部３２が設けられている。ここで、軸部本体３１ｂと取付部３２は、同径に形成されている。

回転軸３１は、図５に示すように、一端側の軸受支持部３１ａをスラスト軸受３４によって支持され、軸部本体３１ｂの外周面をラジアル軸受３３により支持され、他端側に設けた取付部３２側をハウジング本体４２の上部閉塞部材４４に設けた軸挿通孔４５から突出されてハウジング３５に支持されている。

また、回転軸３１には、軸受支持部３１ａと軸部本体３１ｂの間に、軸抜け止め用の溝部３１ｃが設けられている。この軸抜け止め用溝部３１ｃと対応するように、ハウジング３５には、軸抜け止め部材としてワッシャ４６が設けられている。軸抜け止め用溝部３１ｃとワッシャ４６とを係合させることにより、組み付け時のハンドリングが向上する。

上述した軸受ユニットは、ハウジングを合成樹脂により形成しているが、合成樹脂に限られず、金型装置を用いて成形可能な金属材料を混合した合成樹脂やその他の成形材料を用いて形成したものであってもよい。

以上のように構成された軸受ユニット３０は、回転軸３１と、ラジアル軸受３３と、スラスト軸受３４と、ハウジング３５とを備え、このスラスト軸受３４が、スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされていることにより、スラスト軸受３４の回転、移動等の位置ズレ等を確実に防止するとともに、スラスト軸受の材料の利用効率を高めることを可能とする。すなわち、本発明が適用された軸受ユニット３０は、スラスト軸受３４の回転、移動等の位置ズレ等を確実に防止して回転性能の劣化等を防止するとともに、スラスト軸受の材料の利用効率を高めることにより低コスト化を実現できる。

また、本発明が適用された軸受ユニット３０は、ハウジング３５のスラスト軸受３４を配置する底面側に、スラスト軸受３４の位置を規制する第１乃至第４の係合部３６ａ〜３６ｄからなる位置規制部３６が設けられているとともに、この位置規制部３６が、スラスト方向に略直交する面内において、回転軸３１の外周Ｃｏに対して逃げ部となる第１乃至第４の凹部３７ａ〜３７ｄを有して形成されていることにより、多角形状とされたスラスト軸受３４を確実に位置決めし、スラスト軸受３４の回転、移動等の位置ズレ等を確実に防止するとともに、回転軸３１とハウジング３５の位置規制部３６が形成された部分との接触を防止して、回転軸３１とハウジング３５との接触による回転性能の劣化や、ハウジング３５が削れてしまうことによる悪影響を防止することができる。

さらに、本発明が適用された軸受ユニット３０は、回転軸３１のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受として、上述した図１１〜図１３に示すような、回転軸３１を支持する側の第１の面５４ａ，５５ａ，５６ａの形状と、この第１の面と反対側の第２の面５４ｂ，５５ｂ，５６ｂの形状とがそれぞれ第１及び第２の面であることを識別できる程度に非対称な形状とされたスラスト軸受５４，５５，５６を用いた場合には、スラスト軸受の表裏面を確実且つ正確に取り付けることを可能とし、さらに、表面（第１の面）となる側の面のみの面粗さを管理するのみ、又は片面研磨をするのみで確実にスラスト軸受としての性能を発揮することができるので、低コスト化を可能とするとともにスラスト軸受としての性能を確実に発揮させることを実現する。

また、本発明が適用されたモータ及び電子機器は、上述のような軸受ユニット３０を備えるので、長期間にわたって軸受ユニット３０の回転性能の劣化を防止できるので、モータ及び電子機器としての性能を長期間にわたって維持できるとともに、低コスト化を実現できる。

本発明を適用した軸受ユニットは、放熱装置のモータやディスクドライブのスピンドルモータの軸受として用いられるのみならず、各種のモータの軸受として用いることができる。

更に、本発明を適用した軸受ユニットは、モータに限らず、回転軸を備える機構や軸に対し回転する部品を支持する機構に広く用いることができる。

本発明を適用した情報処理装置を示す斜視図である。 図１に示すＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。 本発明を適用したモータを用いた放熱装置を示す斜視図である。 本発明を適用したモータの構成を示す断面図である。 本発明を適用した軸受ユニットを示す断面図である。 ラジアル軸受の内周面に形成された動圧発生溝を示す斜視図である。 スラスト軸受を帯状の素材から切り出すことにより形成することについて説明する図であり、（ａ）は、三角形状に形成されるスラスト軸受を切り出す場合の素材の平面図であり、（ｂ）は、四角形状に形成されるスラスト軸受を切り出す場合の素材の平面図であり、（ｃ）は、六角形状に形成されるスラスト軸受を切り出す場合の素材の平面図である。 本発明を適用した軸受ユニットを構成するハウジングの平断面を示す図であり、図５に示すＡ１−Ａ１断面を示す断面図である。 ハウジングの図８に示すＡ２−Ａ２断面を示す断面図である。 ハウジングの図８に示すＡ３−Ａ３断面を示す断面図である。 本発明を適用した軸受ユニットを構成するスラスト軸受の他の例を示す図であり、（ａ）は、回転軸を支持する側の第１の面を示す平面図であり、（ｂ）は、第２の面を示す平面図である。 スラスト軸受のさらに他の例を示す図であり、（ａ）は、第１の面を示す平面図であり、（ｂ）は、第２の面を示す平面図である。 スラスト軸受のさらに他の例を示す図であり、（ａ）は、第１の面を示す平面図であり、（ｂ）は、第２の面を示す平面図である。 従来の軸受ユニットに用いられるスラスト軸受を帯状の素材から切り出すことにより形成することについて説明するための図であり、円形状に形成されるスラスト軸受を切り出す場合の素材の平面図である。

符号の説明

１０ モータ、 １８ ロータ、 １９ ステータ、 ２０ ステータヨーク、 ２４ ロータヨーク、 ３０ 軸受ユニット、 ３１ 回転軸、 ３３ ラジアル軸受、 ３４ スラスト軸受、 ３５ ハウジング、 ３６ 位置規制部、 ３８ 潤滑油、 ３９ 動圧発生溝、 ４２ ハウジング本体、 ４３ 底部閉塞部、 ４４ 上部閉塞部材、 ４５ 軸挿通孔、 ４６ ワッシャ

Claims (8)

1. 軸と、
   上記軸の周回り方向の支持を行うラジアル軸受と、
   上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、
   上記ラジアル軸受と上記スラスト軸受とが内部に配設されるハウジングとを備え、
   上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされている軸受ユニット。
2. 上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が正多角形以外の多角形とされている請求項１記載の軸受ユニット。
3. 上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が、三角形、四角形又は六角形とされている請求項１記載の軸受ユニット。
4. 上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が非対称な形状とされ、上記軸を支持する側の第１の面の形状と、上記第１の面と反対側の第２の面の形状とがそれぞれ上記第１及び第２の面であることを識別可能とされている請求項１記載の軸受ユニット。
5. 上記ハウジングには、上記スラスト軸受の多角形形状の頂部と係合し上記スラスト軸受の位置を規制する係合部が設けられている請求項１記載の軸受ユニット。
6. 上記係合部は、上記スラスト方向に略直交する面内において、上記軸の外周より外側に形成されている請求項５記載の軸受ユニット。
7. ステータに対してロータを回転可能に支持する軸受ユニットを有するモータにおいて、
   上記軸受ユニットは、軸と、
   上記軸の周回り方向の支持を行うラジアル軸受と、
   上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、
   上記ラジアル軸受と上記スラスト軸受とが内部に配設されるハウジングとを備え、
   上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされているモータ。
8. ステータに対してロータを回転可能に支持する軸受ユニットを有するモータを備える電子機器であり、
   上記軸受ユニットは、軸と、
   上記軸の周回り方向の支持を行うラジアル軸受と、
   上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、
   上記ラジアル軸受と上記スラスト軸受とが内部に配設されるハウジングとを備え、
   上記スラスト軸受は、上記スラスト方向に略直交する面における形状が多角形とされている電子機器。

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