JP2574666B2 - 動圧型流体軸受 - Google Patents
動圧型流体軸受Info
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- JP2574666B2 JP2574666B2 JP13006795A JP13006795A JP2574666B2 JP 2574666 B2 JP2574666 B2 JP 2574666B2 JP 13006795 A JP13006795 A JP 13006795A JP 13006795 A JP13006795 A JP 13006795A JP 2574666 B2 JP2574666 B2 JP 2574666B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はハードディスク装置、ポ
リゴンスキャナーユニット等の高速回転する主軸部に用
いられる潤滑剤を用いたラジアル方向の動圧型流体軸受
に関するものである。
リゴンスキャナーユニット等の高速回転する主軸部に用
いられる潤滑剤を用いたラジアル方向の動圧型流体軸受
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、VTR用回転ヘッドアッセンブリ
ー、ハードディスク装置、ポリゴンスキャンーユニット
等の回転主軸部には、玉軸受に代わって回転精度の高い
動圧型流体軸受を用いる動きがあり、その中でも流体と
してエアーを用いたエアー動圧軸受よりも焼け付き等、
故障の少なさと、低速から高速までの幅広い回転数での
軸受剛性の高さの点で優れるオイル等の潤滑流体を用い
た動圧型流体軸受が用いられている。
ー、ハードディスク装置、ポリゴンスキャンーユニット
等の回転主軸部には、玉軸受に代わって回転精度の高い
動圧型流体軸受を用いる動きがあり、その中でも流体と
してエアーを用いたエアー動圧軸受よりも焼け付き等、
故障の少なさと、低速から高速までの幅広い回転数での
軸受剛性の高さの点で優れるオイル等の潤滑流体を用い
た動圧型流体軸受が用いられている。
【0003】以下、ポリゴンスキャナーに用いられた従
来のラジアル方向の動圧型流体軸受の一例について説明
する。
来のラジアル方向の動圧型流体軸受の一例について説明
する。
【0004】図8〜図9は従来の動圧型流体軸受を搭載
したポリゴンスキャーナーの断面図である。この構成に
ついて説明する。1はベース部材、1Aはベース部材1
と一体に設けられたスリーブであり、軸受穴1Dにはそ
の内周面に設けられた動圧発生用のヘリングボーン溝1
B,1Cが設けられている。1Eは軸受穴1Dの径大部
1Fに混入した空気をスリーブ1Aの外へ開放させる通
気穴、1Gはレーザービームの透光窓であり、1H,1
Iは軸受穴1Dと径大部1Fを結ぶテーパ部である。2
は軸受穴1Dに回転自在に挿入された軸でスリーブ1A
と共に軸受ユニットを構成しており、3は軸1に一体に
取り付けられたディスク、このディスク3にはレーザー
ビームを反射するためのポリゴンミラー6と、モータ・
ロータ7とが取り付けられている。4は軸2の下端面に
当接するよう設けられたスラスト部材であり、スパイラ
ル溝4Aを有している。5は軸2の抜けを防止するリン
グ、8は上部カバー、9はモータ・ステータ、10はヘ
リングボーン溝、1B,1Cとスパイラル溝4Aに注油
された潤滑剤である。
したポリゴンスキャーナーの断面図である。この構成に
ついて説明する。1はベース部材、1Aはベース部材1
と一体に設けられたスリーブであり、軸受穴1Dにはそ
の内周面に設けられた動圧発生用のヘリングボーン溝1
B,1Cが設けられている。1Eは軸受穴1Dの径大部
1Fに混入した空気をスリーブ1Aの外へ開放させる通
気穴、1Gはレーザービームの透光窓であり、1H,1
Iは軸受穴1Dと径大部1Fを結ぶテーパ部である。2
は軸受穴1Dに回転自在に挿入された軸でスリーブ1A
と共に軸受ユニットを構成しており、3は軸1に一体に
取り付けられたディスク、このディスク3にはレーザー
ビームを反射するためのポリゴンミラー6と、モータ・
ロータ7とが取り付けられている。4は軸2の下端面に
当接するよう設けられたスラスト部材であり、スパイラ
ル溝4Aを有している。5は軸2の抜けを防止するリン
グ、8は上部カバー、9はモータ・ステータ、10はヘ
リングボーン溝、1B,1Cとスパイラル溝4Aに注油
された潤滑剤である。
【0005】以上のように構成されたポリゴンスキャナ
ーに用いられた従来の動圧型流体軸受の動作について説
明する。まずモータ・ステータ9に通電されるとモータ
・ステータ9に回転磁界が生じ、これによりモータ・ロ
ータ7が軸2、ディスク3、リング5、ポリゴンミラー
6と共に回転する。これにより2個のヘリングボーン溝
1B,1Cはポンピング作用により潤滑剤10に圧力を
発生し無接触で回転する。またスパイラル溝4Aのポン
ピング作用により軸2は一定量(約10ミクロンメー
タ)浮上して無接触で回転する。そして、図示しないレ
ーザー発生装置から発生したレーザービームが透光窓1
Gを通して回転中のポリゴンミラー6に入射するとこれ
を反射してレーザービームの走査を行う。
ーに用いられた従来の動圧型流体軸受の動作について説
明する。まずモータ・ステータ9に通電されるとモータ
・ステータ9に回転磁界が生じ、これによりモータ・ロ
ータ7が軸2、ディスク3、リング5、ポリゴンミラー
6と共に回転する。これにより2個のヘリングボーン溝
1B,1Cはポンピング作用により潤滑剤10に圧力を
発生し無接触で回転する。またスパイラル溝4Aのポン
ピング作用により軸2は一定量(約10ミクロンメー
タ)浮上して無接触で回転する。そして、図示しないレ
ーザー発生装置から発生したレーザービームが透光窓1
Gを通して回転中のポリゴンミラー6に入射するとこれ
を反射してレーザービームの走査を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では次のような問題点があった。図9は従来の
ラジアル動圧型流体軸受の拡大図であるが同図におい
て、軸2が高速で回転するとテーパ部1H,1Iに最初
に保持されていた潤滑剤10は遠心力でヘリングボーン
溝1B,1Cの外側に流出し、このまま高速回転(例え
ば3000rpm以上)を続けると、同図A,A′に示
すようにやがて油切れが生じ軸受部の一部が潤滑剤で満
たされなくなり、とりわけ、スラスト部材4から遠いヘ
リングボーン溝1Cから流出した潤滑剤は遠心力でディ
スク3の下方まで流出し、潤滑剤が有する表面張力だけ
ではヘリングボーン溝1Cに戻ることができなくなるの
で上側軸受の軸受剛性の低下や、軸振れの増加を招いて
いた。この遠心力は回転数の2乗に比例して大きくなる
ので従来の動圧型流体軸受は、高速回転には不適格であ
った。本発明は上記問題点に鑑み、高速回転でも潤滑剤
の飛散や流出のない信頼性に優れた動圧型流体軸受を提
供するものである。
うな構成では次のような問題点があった。図9は従来の
ラジアル動圧型流体軸受の拡大図であるが同図におい
て、軸2が高速で回転するとテーパ部1H,1Iに最初
に保持されていた潤滑剤10は遠心力でヘリングボーン
溝1B,1Cの外側に流出し、このまま高速回転(例え
ば3000rpm以上)を続けると、同図A,A′に示
すようにやがて油切れが生じ軸受部の一部が潤滑剤で満
たされなくなり、とりわけ、スラスト部材4から遠いヘ
リングボーン溝1Cから流出した潤滑剤は遠心力でディ
スク3の下方まで流出し、潤滑剤が有する表面張力だけ
ではヘリングボーン溝1Cに戻ることができなくなるの
で上側軸受の軸受剛性の低下や、軸振れの増加を招いて
いた。この遠心力は回転数の2乗に比例して大きくなる
ので従来の動圧型流体軸受は、高速回転には不適格であ
った。本発明は上記問題点に鑑み、高速回転でも潤滑剤
の飛散や流出のない信頼性に優れた動圧型流体軸受を提
供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の動圧型流体軸受は軸とスリーブと、前記ス
リーブ端面に取り付けられ、前記軸端面に当接するスラ
スト部材からなり、前記軸表面または、前記スリーブの
軸受穴内周面の軸方向に沿った複数箇所にヘリングボー
ン溝を有し、前記軸表面に周溝を有し前記周溝は前記ス
ラスト部材から軸方向に最も遠い位置に設けた前記ヘリ
ングボーン溝の前記スラスト部材から遠い側でかつ、ヘ
リングボーン溝に略隣接する位置に前記ヘリングボーン
溝から遠ざかるにつれて次第に軸径が細くなる方向の略
テーパ部を有し、前記略テーパ部は、前記軸受穴の内周
面に対向する位置に設けられ、前記略テーパ部と前記軸
受穴の内周面の隙間に潤滑剤を注油し、油溜めとしたも
のである。
めに本発明の動圧型流体軸受は軸とスリーブと、前記ス
リーブ端面に取り付けられ、前記軸端面に当接するスラ
スト部材からなり、前記軸表面または、前記スリーブの
軸受穴内周面の軸方向に沿った複数箇所にヘリングボー
ン溝を有し、前記軸表面に周溝を有し前記周溝は前記ス
ラスト部材から軸方向に最も遠い位置に設けた前記ヘリ
ングボーン溝の前記スラスト部材から遠い側でかつ、ヘ
リングボーン溝に略隣接する位置に前記ヘリングボーン
溝から遠ざかるにつれて次第に軸径が細くなる方向の略
テーパ部を有し、前記略テーパ部は、前記軸受穴の内周
面に対向する位置に設けられ、前記略テーパ部と前記軸
受穴の内周面の隙間に潤滑剤を注油し、油溜めとしたも
のである。
【0008】また本発明は、上記構成においてスラスト
部材から軸方向に最も遠い位置に設けたヘリングボーン
溝は軸方向長さが非対象の形状を有し、その非対象形状
の軸方向長さが短い側の溝をスラスト部材から遠い位置
に配置せしめたものである。
部材から軸方向に最も遠い位置に設けたヘリングボーン
溝は軸方向長さが非対象の形状を有し、その非対象形状
の軸方向長さが短い側の溝をスラスト部材から遠い位置
に配置せしめたものである。
【0009】さらに本発明は軸受穴内周面に隣接するス
リーブの径大部と前記軸受穴内周面との境界部に、前記
軸受穴内周面の内径より大きな内径を有する段部を軸表
面に設けた周溝の略テーパ部に対向して設け、前記略テ
ーパ部と前記段部の内周面との隙間に潤滑剤を注油し、
油溜めとしたものである。
リーブの径大部と前記軸受穴内周面との境界部に、前記
軸受穴内周面の内径より大きな内径を有する段部を軸表
面に設けた周溝の略テーパ部に対向して設け、前記略テ
ーパ部と前記段部の内周面との隙間に潤滑剤を注油し、
油溜めとしたものである。
【0010】
【作用】本発明は上記した構成における周溝の略テーパ
部によってラジアル動圧型流体軸受のヘリングボーン溝
の端部に設けた油溜めに充満した潤滑剤が遠心力と表面
張力により軸受ユニットに向けて押し込まれ、決して流
出することがないようにするものである。また、軸受穴
内周面の内径より大きな内径を有する段部を設けて油溜
めとしているため潤滑油の保持量が増大する。
部によってラジアル動圧型流体軸受のヘリングボーン溝
の端部に設けた油溜めに充満した潤滑剤が遠心力と表面
張力により軸受ユニットに向けて押し込まれ、決して流
出することがないようにするものである。また、軸受穴
内周面の内径より大きな内径を有する段部を設けて油溜
めとしているため潤滑油の保持量が増大する。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例の動圧型流体軸受につ
いて図面を参照しながら説明する。図1,図2はポリゴ
ンスキャナーに搭載した第一の実施例の動圧型流体軸受
である。図1において、11はベース部材、11Aはベ
ース部材と一体に設けられたスリーブ、11B,11C
はスリーブ11Aの軸受穴11Dの内周面に設けられた
動圧型流体軸受のヘリングボーン溝、11Eは径大部1
1Fに混入した空気をスリーブ11Aの外へ開放させる
通気穴である。11Gは図示しないレーザービームが入
射する透光窓。図2の11H,11Iはスリーブ11A
の軸受穴11Dと、径大部11Fを連続するテーパ部で
ある。図1において12は軸でスリーブ11Aと共に軸
受ユニットを構成しており、12A,12Bはこの軸の
外周面に設けられた周溝形油溜めであり、この周溝形油
溜め12A,12Bは第1にヘリングボーン溝から遠ざ
かる方向に径が小さくなるテーパ形状を有すること(た
だしこのテーパは、必ずしも円すいの一部分でなく球の
一部分の形状でもよい)。第2に、この周溝形油溜め1
2A,12Bのテーパは図中B区間で示すように軸受穴
11Dと対向する部分を有していることが必要条件であ
る。図1において13はディスク、14はスラスト部材
でスパイラル溝14Aを有している。15は軸12の抜
けを防止するリング、16はポリゴンミラー、17はモ
ータ・ロータ、18は上部カバー、19はモータ・ステ
ータ、20はヘリングボーン溝11B,11Cとスパイ
ラル溝14Aに注油された潤滑剤である。
いて図面を参照しながら説明する。図1,図2はポリゴ
ンスキャナーに搭載した第一の実施例の動圧型流体軸受
である。図1において、11はベース部材、11Aはベ
ース部材と一体に設けられたスリーブ、11B,11C
はスリーブ11Aの軸受穴11Dの内周面に設けられた
動圧型流体軸受のヘリングボーン溝、11Eは径大部1
1Fに混入した空気をスリーブ11Aの外へ開放させる
通気穴である。11Gは図示しないレーザービームが入
射する透光窓。図2の11H,11Iはスリーブ11A
の軸受穴11Dと、径大部11Fを連続するテーパ部で
ある。図1において12は軸でスリーブ11Aと共に軸
受ユニットを構成しており、12A,12Bはこの軸の
外周面に設けられた周溝形油溜めであり、この周溝形油
溜め12A,12Bは第1にヘリングボーン溝から遠ざ
かる方向に径が小さくなるテーパ形状を有すること(た
だしこのテーパは、必ずしも円すいの一部分でなく球の
一部分の形状でもよい)。第2に、この周溝形油溜め1
2A,12Bのテーパは図中B区間で示すように軸受穴
11Dと対向する部分を有していることが必要条件であ
る。図1において13はディスク、14はスラスト部材
でスパイラル溝14Aを有している。15は軸12の抜
けを防止するリング、16はポリゴンミラー、17はモ
ータ・ロータ、18は上部カバー、19はモータ・ステ
ータ、20はヘリングボーン溝11B,11Cとスパイ
ラル溝14Aに注油された潤滑剤である。
【0012】尚本実施例における具体的寸法としては、
軸12の軸径は5ミリメートル、軸受穴11Dからなる
軸受長さはそれぞれ4ミリメートル、軸受半径隙間は7
ミクロンメータ、潤滑剤20としては、オレフィンおよ
びエステル系合成潤滑剤を使用した。軸12に設けた周
溝形油溜め12A,12Bについては、長さ0.5ミリ
メートルであり、スリーブ11Aのテーパ部11H,1
1Iは30〜60度の角度を有するテーパとした。軸の
回転数は約1万rpmである。
軸12の軸径は5ミリメートル、軸受穴11Dからなる
軸受長さはそれぞれ4ミリメートル、軸受半径隙間は7
ミクロンメータ、潤滑剤20としては、オレフィンおよ
びエステル系合成潤滑剤を使用した。軸12に設けた周
溝形油溜め12A,12Bについては、長さ0.5ミリ
メートルであり、スリーブ11Aのテーパ部11H,1
1Iは30〜60度の角度を有するテーパとした。軸の
回転数は約1万rpmである。
【0013】以上のように構成された第1の実施例の動
圧型流体軸受について以下その動作を図1,図2を用い
て説明する。図1においてモータ・ステータ19に通電
するとモータ・ロータ17は、軸12、ディスク13、
リング15、ポリゴンミラー16と共に回転を始める。
これによりヘリングボーン溝11B,11Cとスラスト
部材14のスパイラル溝14Aのポンピング作用により
潤滑剤20の圧力が高められ、軸12はスリーブ11A
とスラスト部材14に対して非接触で回転する。この
時、透光窓11Gを通して図示しないレーザービームが
入射すると回転するポリゴンミラー16はこれを反射し
てビームの走査を行う。本実施例においては図2中、矢
印Cに示すように周溝形油溜め12A,12Bと軸受穴
11Dの端部により形成されたテーパ状の空間には表面
張力等により保持された潤滑剤20が保持されている
が、この潤滑剤20は軸が高速回転しても遠心力で流出
することがなく遠心力と潤滑剤20自身の表面張力によ
りスリーブ11Aと軸12からなる軸受ユニットにむ
け、周溝形油溜め12Bのテーパ部に沿って押し戻され
る力が働くので流出が防止される。以上のようにヘリン
グボーン溝の両端に隣接する位置の軸外面に周溝を設け
ることにより高速回転においても油溜め部の潤滑剤の流
出が防止され軸受部分のオイル切れが生じなくなる。
圧型流体軸受について以下その動作を図1,図2を用い
て説明する。図1においてモータ・ステータ19に通電
するとモータ・ロータ17は、軸12、ディスク13、
リング15、ポリゴンミラー16と共に回転を始める。
これによりヘリングボーン溝11B,11Cとスラスト
部材14のスパイラル溝14Aのポンピング作用により
潤滑剤20の圧力が高められ、軸12はスリーブ11A
とスラスト部材14に対して非接触で回転する。この
時、透光窓11Gを通して図示しないレーザービームが
入射すると回転するポリゴンミラー16はこれを反射し
てビームの走査を行う。本実施例においては図2中、矢
印Cに示すように周溝形油溜め12A,12Bと軸受穴
11Dの端部により形成されたテーパ状の空間には表面
張力等により保持された潤滑剤20が保持されている
が、この潤滑剤20は軸が高速回転しても遠心力で流出
することがなく遠心力と潤滑剤20自身の表面張力によ
りスリーブ11Aと軸12からなる軸受ユニットにむ
け、周溝形油溜め12Bのテーパ部に沿って押し戻され
る力が働くので流出が防止される。以上のようにヘリン
グボーン溝の両端に隣接する位置の軸外面に周溝を設け
ることにより高速回転においても油溜め部の潤滑剤の流
出が防止され軸受部分のオイル切れが生じなくなる。
【0014】図3は本第1の実施例のヘリングボーン溝
12Cを軸12の表面にエッチング加工等により形成し
たものであり、この動作、作用は図2と同じである。
12Cを軸12の表面にエッチング加工等により形成し
たものであり、この動作、作用は図2と同じである。
【0015】図4は本発明の第2の実施例であるが、図
1〜図3の第1の実施例とおよその構成と動作は同じで
ある。ただ、図4の構成では図2〜図3に示す構成に比
べ軸受穴11D内面に形成されたヘリングボーン溝11
Mの両端に軸受穴11D内面の内径より大きな内径を有
する段部11N,110が設けられている。この段部は
ヘリングボーン溝11Mと同程度に切削加工等により浅
く加工されている。これにより、保持される潤滑剤の量
が増大するとともに、図2,図3に示す第1の実施例と
同様に、テーパ状の空間に保持された潤滑剤20は軸が
高速回転しても流出することがなく、遠心力と潤滑剤2
0自身の表面張力により、スリーブ11Aと軸12から
なる軸受ユニットに向けて押し戻され、流出が防止され
る。周溝形油溜め12A,12Bと軸12の外周面と軸
受穴11Dの内周面の3つの面が交わる部分に設けられ
たコーナー12E,12Fにはヘリングボーン溝11M
が形成されていない。このことにより周溝形油溜め12
A,12Bに溜められた潤滑剤の気液境界層が図中Fに
できるが、この液面がヘリングボーン溝11Mによって
高速でかくはんされないため徐々にオイルミストを発生
し長時間の運転によっては潤滑剤が不足する心配がな
い。
1〜図3の第1の実施例とおよその構成と動作は同じで
ある。ただ、図4の構成では図2〜図3に示す構成に比
べ軸受穴11D内面に形成されたヘリングボーン溝11
Mの両端に軸受穴11D内面の内径より大きな内径を有
する段部11N,110が設けられている。この段部は
ヘリングボーン溝11Mと同程度に切削加工等により浅
く加工されている。これにより、保持される潤滑剤の量
が増大するとともに、図2,図3に示す第1の実施例と
同様に、テーパ状の空間に保持された潤滑剤20は軸が
高速回転しても流出することがなく、遠心力と潤滑剤2
0自身の表面張力により、スリーブ11Aと軸12から
なる軸受ユニットに向けて押し戻され、流出が防止され
る。周溝形油溜め12A,12Bと軸12の外周面と軸
受穴11Dの内周面の3つの面が交わる部分に設けられ
たコーナー12E,12Fにはヘリングボーン溝11M
が形成されていない。このことにより周溝形油溜め12
A,12Bに溜められた潤滑剤の気液境界層が図中Fに
できるが、この液面がヘリングボーン溝11Mによって
高速でかくはんされないため徐々にオイルミストを発生
し長時間の運転によっては潤滑剤が不足する心配がな
い。
【0016】以下本発明の第3の実施例について図面を
参照しながら説明する。図5はハードディスクピンドル
モータに適用した動圧型流体軸受の断面図である。21
はベース部材、22はベース部材に焼ばめ等の方法によ
り固定された軸、22A,22Bはヘリングボーン溝で
あり本実施例においては、これらヘリングボーン溝は軸
方向に非対象形状をしており、特にヘリングボーン溝2
2Bではその非対象形状の短い側がスラスト部材24か
ら遠い位置に設けられ、かつ軸の外周にエッチング加工
等により形成されている。22C,22Dは周溝状油溜
めであるが本実施例においては図5に示すように非対象
なヘリングボーン溝の短い側にのみ、このヘリングボー
ン溝に隣接して設けられている。図5において23はデ
ィスクで、回転するスリーブ23Aと一体に形成されて
いる。23Bは通気穴、23Cは径大部、23Dは軸受
穴である。24はスパイラル溝24Aを有するスラスト
部材、25はディスク23の抜けを防止するリング、2
6は磁気ディスク、27はモータ・ロータ、29はモー
タ・ステータ、30は潤滑剤である。
参照しながら説明する。図5はハードディスクピンドル
モータに適用した動圧型流体軸受の断面図である。21
はベース部材、22はベース部材に焼ばめ等の方法によ
り固定された軸、22A,22Bはヘリングボーン溝で
あり本実施例においては、これらヘリングボーン溝は軸
方向に非対象形状をしており、特にヘリングボーン溝2
2Bではその非対象形状の短い側がスラスト部材24か
ら遠い位置に設けられ、かつ軸の外周にエッチング加工
等により形成されている。22C,22Dは周溝状油溜
めであるが本実施例においては図5に示すように非対象
なヘリングボーン溝の短い側にのみ、このヘリングボー
ン溝に隣接して設けられている。図5において23はデ
ィスクで、回転するスリーブ23Aと一体に形成されて
いる。23Bは通気穴、23Cは径大部、23Dは軸受
穴である。24はスパイラル溝24Aを有するスラスト
部材、25はディスク23の抜けを防止するリング、2
6は磁気ディスク、27はモータ・ロータ、29はモー
タ・ステータ、30は潤滑剤である。
【0017】第3の実施例においては軸22は直径が4
ミリメートル、ヘリングボーン溝22Aの長さBはB=
5ミリメートル、同22BはB=3ミリメートルであ
る。軸受半径隙間は5ミクロンで回転数は3600rp
mである。
ミリメートル、ヘリングボーン溝22Aの長さBはB=
5ミリメートル、同22BはB=3ミリメートルであ
る。軸受半径隙間は5ミクロンで回転数は3600rp
mである。
【0018】上記に構成された第3の実施例の動圧型流
体軸受について以下動作を説明する。図5においてモー
タ・ステータ29に通電するとモータ・ロータ27はデ
ィスク23、スラスト部材24、磁気ディスク26と共
に回転を始める。これによりヘリングボーン溝22A,
22Bとスラスト部材24のスパイラル溝24Aのポン
ピング作用により潤滑剤30の圧力が高められ軸22は
スリーブ23Aとスラスト部材24に対して無接触で回
転する。磁気ディスク26は回転が始まると図示しない
磁気ヘッドが当接し、信号の記録再生を行う。本実施例
においてはヘリングボーン溝22A,22Bは非対象形
状をしているため回転中は図6のEに示す気液境界層が
自動的に出来、軸受長さBは同図に示すB/2の約2倍
となって油面は安定する。このとき周溝形油溜め22D
に蓄えられた潤滑剤30は回転中は遠心力と表面張力で
スリーブ23Aと軸22からなる軸受ユニットに向けて
押し戻される方向に力が働くので油の流出がない。
体軸受について以下動作を説明する。図5においてモー
タ・ステータ29に通電するとモータ・ロータ27はデ
ィスク23、スラスト部材24、磁気ディスク26と共
に回転を始める。これによりヘリングボーン溝22A,
22Bとスラスト部材24のスパイラル溝24Aのポン
ピング作用により潤滑剤30の圧力が高められ軸22は
スリーブ23Aとスラスト部材24に対して無接触で回
転する。磁気ディスク26は回転が始まると図示しない
磁気ヘッドが当接し、信号の記録再生を行う。本実施例
においてはヘリングボーン溝22A,22Bは非対象形
状をしているため回転中は図6のEに示す気液境界層が
自動的に出来、軸受長さBは同図に示すB/2の約2倍
となって油面は安定する。このとき周溝形油溜め22D
に蓄えられた潤滑剤30は回転中は遠心力と表面張力で
スリーブ23Aと軸22からなる軸受ユニットに向けて
押し戻される方向に力が働くので油の流出がない。
【0019】以上のようにスラスト部材24が遠い位置
に設けられた非対象形ヘリングボーン溝のさらにスラス
ト部材24から遠い位置に設けられた短いほうのヘリン
グボーン溝に隣接する位置の軸の外周に略テーパ状の周
溝形油溜めを設けることにより高速回転でも油の流出や
油切れを無くすことができる。
に設けられた非対象形ヘリングボーン溝のさらにスラス
ト部材24から遠い位置に設けられた短いほうのヘリン
グボーン溝に隣接する位置の軸の外周に略テーパ状の周
溝形油溜めを設けることにより高速回転でも油の流出や
油切れを無くすことができる。
【0020】尚、第3の実施例において非対象形状のヘ
リングボーン溝は、図7に示すスリーブ23Aの軸受穴
23Dの内周面に加工されても同じである。
リングボーン溝は、図7に示すスリーブ23Aの軸受穴
23Dの内周面に加工されても同じである。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明は、スラスト部材か
ら最も遠い部分でヘリングボーン溝に略隣接する位置の
軸の外周に、略テーパ状の周溝形油溜めを設けることに
より高速回転時に油溜め部の潤滑剤の流出を防止し、油
切れのない信頼性の高い動圧型流体軸受の構成が得られ
る。また、軸受穴内面に段部を設けることにより潤滑剤
の保持量が増大するとともに、段部とこれに対向する軸
表面の略テーパ部とにより形成される空間に保持される
潤滑剤の気液境界層がヘリングボーン溝によりかくはん
されるため、オイルミスト発生によるオイル不足の問題
が起こらない。
ら最も遠い部分でヘリングボーン溝に略隣接する位置の
軸の外周に、略テーパ状の周溝形油溜めを設けることに
より高速回転時に油溜め部の潤滑剤の流出を防止し、油
切れのない信頼性の高い動圧型流体軸受の構成が得られ
る。また、軸受穴内面に段部を設けることにより潤滑剤
の保持量が増大するとともに、段部とこれに対向する軸
表面の略テーパ部とにより形成される空間に保持される
潤滑剤の気液境界層がヘリングボーン溝によりかくはん
されるため、オイルミスト発生によるオイル不足の問題
が起こらない。
【図1】本発明の第1の実施例における動圧型流体軸受
の断面図
の断面図
【図2】図1のラジアル軸受の詳細図
【図3】ラジアル軸受の変形例の詳細図
【図4】第2の実施例の動圧型流体軸受断面図
【図5】本発明の第3の実施例における動圧型流体軸受
の断面図
の断面図
【図6】図5のラジアル軸受の詳細図
【図7】図5のラジアル軸受の変形例の詳細図
【図8】従来例の動圧型流体軸受の断面図
【図9】図8のラジアル軸受の詳細図
11,21 ベース部材 11A,23A スリーブ 11B,11C,11M,22A,22B ヘリングボ
ーン・グループ 11D,23D 軸受穴 11N,110 段部 12,22 軸 12A,12B,22C,22D 第1の周溝形油溜め 13,23 ディスク 14,24 スラスト部材 20,30 潤滑剤
ーン・グループ 11D,23D 軸受穴 11N,110 段部 12,22 軸 12A,12B,22C,22D 第1の周溝形油溜め 13,23 ディスク 14,24 スラスト部材 20,30 潤滑剤
Claims (3)
- 【請求項1】 軸とスリーブと、前記スリーブ端面に取
り付けられ、前記軸端面に当接するスラスト部材からな
り、前記軸表面または、前記スリーブの軸受穴内周面の
軸方向に沿った複数箇所にヘリングボーン溝を有し、前
記軸表面に周溝を有し前記周溝は前記スラスト部材から
軸方向に最も遠い位置に設けた前記ヘリングボーン溝の
前記スラスト部材から遠い側でかつ、ヘリングボーン溝
に略隣接する位置に前記ヘリングボーン溝から遠ざかる
につれて次第に軸径が細くなる方向の略テーパ部を有
し、前記略テーパ部は、前記軸受穴の内周面に対向する
位置に設けられ、前記略テーパ部と前記軸受穴の内周面
の隙間に潤滑剤を注油し、油溜めとしたことを特徴とす
る動圧型流体軸受。 - 【請求項2】 スラスト部材から軸方向に最も遠い位置
に設けたヘリングボーン溝は軸方向長さが非対象の形状
を有し、その非対象形状の軸方向長さが短い側の溝とス
ラスト部材から遠い位置に配置せしめたことを特徴とす
る請求項1記載の動圧型流体軸受。 - 【請求項3】 軸受穴内周面に隣接するスリーブの径大
部と前記軸受穴内周面との境界部に、前記軸受穴内周面
の内径より大きな内径を有する段部を軸表面に設けた周
溝の略テーパ部に対向して設け、前記略テーパ部と前記
段部の内周面との隙間に潤滑剤を注油し、油溜めとした
請求項1記載の動圧型流体軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13006795A JP2574666B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 動圧型流体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13006795A JP2574666B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 動圧型流体軸受 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61312124A Division JPH07113370B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 動圧型流体軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08152024A JPH08152024A (ja) | 1996-06-11 |
JP2574666B2 true JP2574666B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=15025222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13006795A Expired - Fee Related JP2574666B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 動圧型流体軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2574666B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13006795A patent/JP2574666B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08152024A (ja) | 1996-06-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |