JPH10331841A - 動圧流体軸受装置及び動圧流体軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を、安
価にかつ煩雑な管理を必要とせずに容易に得られる。 【解決手段】 軸４と、この軸４を回転可能に配置する
ための軸受穴８を有する軸受部材１４と、によりラジア
ル軸受２０を構成し、軸４の周囲面又は軸受穴の内周面
のいずれか少なくとも一方にラジアル動圧発生用の動圧
溝３０を設け、動圧溝３０を設けた軸４の周囲面又は軸
受穴の内周面がダイカスト用金属で作られている。動圧
溝３０の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至
１５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を
底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとし
て、この底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺台形
とで囲まれる範囲内であり、動圧溝を設けた軸の周囲面
又は軸受穴の内周面がダイカスト成形で形成されてい
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、例えばモータのよ
うな回転部を有する機器に対して設定される動圧流体軸
受装置及び動圧流体軸受装置の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】軸受を必要とする機器として、例えばモ
ータを例に挙げると、モータは、例えばハードディスク
や光ディスクのようなディスク型の情報記録媒体を保持
して連続回転するのに用いられる。この種のモータで
は、軸受に対して回転軸が常に正確に回転しないと、回
転している情報記録媒体に偏芯が生じて、情報記録媒体
に対して信号を記録したり、あるいは情報記録媒体に記
録されている信号を読み出すことが困難になってしま
う。このような観点から、この種のモータには動圧軸受
を設定して、軸と軸受間の摩擦を少なくして回転させる
必要がある。このように摩擦を少くして回転する目的の
ために、動圧軸受が用いられることがあるが、動圧軸受
にはラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のラジ
アル動圧軸受の溝を形成する例としては、特開平８−２
６７１２９号公報等に開示されているが、製造設備が高
価であり、加工時間が長く、複雑な加工工程や２次加工
を要する等の問題があり、安価に短時間でラジアル動圧
軸受を量産するのには問題がある。ラジアル動圧軸受の
溝を製造する場合に、加工によって得られる溝の形状精
度が充分満足する程度には得られず、軸受を樹脂で構成
する場合は、軸受の強度が弱く、摩耗及び変形が問題に
なる。スラスト動圧軸受の溝を製造する例としては、特
開平８−２７５４４６号公報等に開示されているが、従
来のいずれの方法によっても、ラジアル動圧軸受の溝と
同様な問題があり、充分満足が得られる溝が得られな
い。そこで本発明は上記課題を解消し、ラジアル動圧軸
受やスラスト動圧軸受のような動圧流体軸受装置を、安
価にかつ煩雑な管理を必要とせずに確実かつ容易に得ら
れる動圧流体軸受装置及び動圧流体軸受装置の製造方法
を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、軸と、この軸を回転可能に配置するための軸受
穴を有する軸受部材と、によりラジアル軸受を構成し、
軸の周囲面又は軸受穴の内周面のいずれか少なくとも一
方にラジアル動圧発生用の動圧溝を設け、動圧溝を設け
た軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカスト用金属で
作られており、動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、
かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとする二等辺三
角形と、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝
深さを高さとしてこの底辺と斜辺との成す角度が３０度
の二等辺台形とで囲まれる範囲内であり、動圧溝を設け
た軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカスト成形で形
成されていることを特徴とする動圧流体軸受装置によ
り、達成される。

【０００５】本発明では、動圧溝の断面形状が上述した
二等辺三角形と二等辺台形とで囲まれる範囲内に設定さ
れているので、ラジアル動圧溝を確実にダイカスト成形
することができる。溝深さが１μｍよりも小さいと、金
型の加工バラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲内
に入り、成形品形状が適正に得られないという問題が生
じ、現実的でないという点で好ましくなく、溝深さが１
５μｍよりも大きいか、又は底辺と斜辺との成す角度が
３０°を超えると、コアピンを強制抜きする際に、金型
のアンダーカット部により成形品が削られることが発生
する。この結果として、成形品の溝断面形状がくずれ、
１つの溝断面形状内で左右対称でなくなり、動圧溝の断
面形状として好ましくない形状になるということが、実
験的に確認されている点で好ましくない。

【０００６】上記目的は、本発明にあっては、対向する
第１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１面と第２
面の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用の動圧溝
を設け、動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一
方がダイカスト用金属で作られており、動圧溝の断面形
状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深
さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ
１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする長方形とで囲
まれる範囲内であり、動圧溝を設けた第１面と第２面の
少なくとも一方がダイカスト成形で形成されていること
を特徴とする動圧流体軸受装置により、達成される。

【０００７】本発明では、動圧溝の断面形状が、上記二
等辺三角形と上記長方形とで囲まれる範囲内にあるの
で、スラスト軸受の動圧溝を確実にダイカスト成形する
ことができる。溝深さが１μｍよりも小さいと、金型の
加工バラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲内に入
り、成形品形状が適正に得られないという問題が生じ、
現実的でないという点で好ましくなく、３０μｍを超え
ると、成形品がアンダーカット部により削られることが
発生するので好ましくない。

【０００８】上記目的は、本発明にあっては、軸と、こ
の軸を回転可能に配置するための軸受穴を有する軸受部
材と、によりラジアル軸受を構成し、軸の周囲面又は軸
受穴の内周面のいずれか少なくとも一方にラジアル動圧
発生用の動圧溝を設け、動圧溝を設けた軸の周囲面又は
軸受穴の内周面がダイカスト用金属で作られており、動
圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１
５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底
辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとして
この底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺台形とで
囲まれる範囲内であり、動圧溝を設けた軸の周囲面又は
軸受穴の内周面がダイカスト成形で形成され、対向する
第１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１面と第２
面の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用の動圧溝
を設け、このスラスト軸受はラジアル軸受と同芯状に配
置され、動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一
方がダイカスト用金属で作られており、動圧溝の断面形
状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深
さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ
１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする長方形とで囲
まれる範囲内であり、動圧溝を設けた第１面と第２面の
少なくとも一方がダイカスト成形で形成されていること
を特徴とする動圧流体軸受装置により、達成される。本
発明では、ラジアル軸受用の動圧溝と、スラスト軸受用
の動圧溝を確実にダイカスト成形することができる。

【０００９】上記目的は、本発明にあっては、軸、又は
この軸を回転可能に配置するための軸受穴に対してラジ
アル軸受用の動圧溝を成形するための金型の表面には、
溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高
さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ
乃至１５μｍの溝深さを高さとしてこの底辺と斜辺との
成す角度が３０度の二等辺台形とで囲まれる範囲内であ
る動圧溝成形用の突起を設け、動圧溝に相当する金型成
形上のアンダーカット部を、金型の強制抜きによって成
形することを特徴とする動圧流体軸受装置の製造方法に
より、達成される。

【００１０】本発明では、軸又はこの軸を回転可能に配
置するための軸受穴に対し動圧溝を成形するため金型部
材の表面には、上記二等辺三角形と上記二等辺台形とで
囲まれる範囲内である動圧溝成形用の突起を設けている
ので、この金型の強制抜きによって、動圧溝に相当する
金型成形上のアンダーカット部を確実に成形することが
できる。溝深さが１μｍよりも小さいと、金型の加工バ
ラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲内に入り、成
形品形状が適正に得られないという問題が生じ、現実的
でないという点で好ましくなく、溝深さが１５μｍより
も大きいか、又は底辺と斜辺との成す角度が３０°を超
えると、コアピンを強制抜きする際に、金型のアンダー
カット部により成形品が削られることが発生する。この
結果として、成形品の溝断面形状がくずれ、１つの溝断
面形状内で左右対称でなくなり、動圧溝の断面形状とし
て好ましくない形状になるということが、実験的に確認
されている点で好ましくない。

【００１１】上記目的は、本発明にあっては、対向する
第１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１面と第２
面の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用の動圧溝
を成形するための金型の表面には、動圧溝の断面形状
が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さ
を高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ１
μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする長方形とで囲ま
れる範囲内である成形用の突起を設け、動圧溝を金型に
よって形成することを特徴とする動圧流体軸受装置の製
造方法により、達成される。

【００１２】本発明では、スラスト軸受用の動圧溝が、
第１面と第２面の少なくとも一方に対して確実に成形す
ることができる。溝深さが１μｍよりも小さいと、金型
の加工バラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲内に
入り、成形品形状が適正に得られないという問題が生
じ、現実的でないという点で好ましくなく、溝深さが３
０μｍよりも大きいと、成形品がアンダーカット部によ
り削られることが発生するので好ましくない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１４】図１は、本発明の動圧流体軸受装置１００
の好ましい実施の形態が適用されているモータの一例を
示している。このモータは、スピンドルモータであり、
例えばＣＤ−ＲＯＭ（読出し専用のコンパクトディス
ク）ディスクや、ミニディスク（ＭＤ）等のディスク状
の情報記録媒体を回転駆動するための電動機である。こ
のディスク６は、ターンテーブル７に対して着脱可能に
取り付けることができる。

【００１５】モータ１０は、概略的に言えばロータ部１
０ａと、ステータ部１０ｂ及び動圧流体軸受装置１００
を有している。ロータ部１０ａは、回転子ともいい、永
久磁石２、ヨーク３、ボス５、軸４、ターンテーブル７
を有している。ターンテーブル７は、上述したようにデ
ィスク６を着脱可能に機械的にクランプするためのテー
ブルであり、ボス５に対して圧入により固定されてい
る。ヨーク３は、磁性を有する材料、例えば鉄等の金属
により作られており、ヨーク３はボス５に対して圧入又
はかしめ等により固定されている。ヨーク３の内周面に
は、永久磁石２が固定されている。この永久磁石２とし
ては、例えばプラスチックマグネット等を用いることが
でき、永久磁石２の内面には、Ｎ極とＳ極が交互に多極
着磁されている。

【００１６】次にステータ部１０ｂについて説明する
と、ステータ部１０ｂは固定子ともいい、基板１３、ハ
ウジング１４、コイル１２、鉄心１１等を有している。
基板１３にはコイル１２に対して外部から通電するため
の配線部分等が設けられている。コイル１２は、鉄心１
１に巻かれており、例えばコイル１２は軸４を中心とす
る円周方向に沿って等間隔において複数個配置されてい
る。コイル１２と鉄心１１はハウジング１４に対して固
定されている。各コイル１２は、永久磁石２に対向して
間隔をあけて配置されている。

【００１７】ロータ部１０ａの軸４は、ステータ部１０
ｂのハウジング１４に対して、動圧流体軸受装置１００
を介して連続回転可能に支持されている。この動圧流体
軸受装置１００は、ラジアル軸受２０とスラスト軸受２
２を有している。ラジアル軸受２０は、軸４の回転をラ
ジアル方向ＲＬに関して受ける部分であり、スラスト軸
受２２は、軸４をスラスト方向ＳＴに関して受ける部分
である。

【００１８】図１において、ディスク６がターンテーブ
ル７に取り付けられて、ターンテーブル７が回転する時
に、ディスク６がスラスト方向ＳＴに沿って遊動しない
ようにするために、すなわちロータ部１０ａがスラスト
方向ＳＴに関する位置を一定に保つようにするために、
永久磁石２と鉄心１１の間では、永久磁石２の磁力（吸
引力）により、ロータ部１０ａをステータ部１０ｂに対
して軸方向に軸４の端部とスラスト軸受面９とが接近す
るようにスラスト荷重を付加している。軸受穴８、軸受
穴８の底部のスラスト軸受面９を含むハウジング１４
は、ダイカスト用金属例えば亜鉛ダイカスト、詳しくは
ＺＤＣ−２合金を用いて、ダイカスト成形により形成さ
れている。

【００１９】図１におけるハウジング１４から軸４を抜
いた状態を、図２に示している。ハウジング１４の軸受
穴８の中には、ラジアル軸受２０とスラスト軸受２２が
形成されている。ラジアル軸受２０としては、軸受穴８
の内周面８ａに沿って、ラジアル動圧発生用の動圧溝３
０が形成されている。この動圧溝３０は、ハウジング１
４をダイカスト成形する時に同時に成形されるものであ
るが、図２の例では動圧発生用の動圧溝３０として、ヘ
リングボーン（Ｈｅｒｒｉｎｇ Ｂｏｎｅ：にしんのほ
ね）型のものであり、軸方向に沿って所定間隔をおいて
２組形成されている。図２において黒く示している所が
動圧溝３０であり、軸受穴８の内周面８ａに沿って各動
圧溝３０が形成されている。これに対して、スラスト軸
受２２としては、スラスト軸受面９において、図３に示
すように動圧溝４０が形成されている。この動圧溝４０
は、例えばスパイラル溝（スパイラルグルーブ）であ
る。

【００２０】図２に示す軸受穴８内の動圧溝３０を形成
する場合には、次のようにして行う必要がある。ラジア
ル動圧発生用の動圧溝３０が、軸受穴８の内周面（内径
面もしくは円筒面ともいう）８ａに形成するのには、図
４に示すコアピン２００が必要である。このコアピン２
００には突起２１０，２２０が形成されているが、この
突起２１０，２２０は、図２の動圧溝３０，４０の形状
に対応した凸部となっていなければならない。ところ
で、本発明の実施の形態においてもこのコアピンを使用
するが、ダイカスト成形では、金型のキャビティにダイ
カスト用の溶融金属湯を鋳込んだ後で、このコアピンを
ハウジングから抜いてハウジングを取り出すので、コア
ピンの凸部がコアピンを抜き出す方向に対してアンダー
カットになる。このために、コアピンを抜いてハウジン
グを取り出す際に、コアピンは強制抜き（無理抜き）せ
ざるを得ずに、この時にコアピンが製品から抜けない事
態が起こるか、抜けたとしても、このコアピンのアンダ
ーカット部がハウジングの内部を削ってしまい、所定の
形状の動圧溝が得られない結果が予測されるので、従来
ではダイカストによるラジアル動圧溝を形成することが
できなかった。

【００２１】しかし、本発明の実施の形態では、本発明
者は成形しようとする動圧溝の形状を鋭意工夫して、ダ
イカスト成形する際の上述のようなコアピンのアンダー
カット部がハウジングの内部を削ってしまって所定形状
の動圧溝が得られないという問題を解消している。すな
わち、図２に示すラジアル軸受２０の動圧溝３０の断面
形状は、図６に示すようにたとえば２ｍｍ以下の溝幅Ｗ
を底辺とし１μｍ乃至１５μｍの溝深さＤを高さとする
二等辺三角形と、図７に示すようにたとえば２ｍｍ以下
の溝幅Ｗを底辺とし１μｍ乃至１５μｍ以下の溝深さＤ
を高さとして底辺５０と斜辺５１とが成す角θが３０度
の二等辺台形とで囲まれる範囲内に収まる形状にするこ
とで、図４と図５に示すコアピンをダイカスト成形され
たハウジング１４から強制抜き（無理抜き）することで
成形が可能であり、かつ所定形状の動圧溝３０を得るこ
とができた。

【００２２】図８（Ａ）に示すのは上述した二等辺三角
形と二等辺台形とで囲まれる範囲内に収まる動圧溝３０
を形成するためのコアピン２００の形状の一例を示し、
図８（Ｂ）はこのコアピン２００により作られた軸受穴
８の動圧溝３０の形状例を示している。図８（Ａ）のコ
アピン２００は突起２１０を有し、この突起２１０に対
応して、図８（Ｂ）の動圧溝３０は軸受穴８に形成され
る。図８（Ｂ）の動圧溝３０の断面形状では、例えば溝
幅Ｗ１が０．５ｍｍであり、溝深さＤ１が７μｍである
ほぼ半円弧状の断面となっており、図８（Ａ）のコアピ
ン２００の突起２１０の幅Ｗ１０の幅はやはり０．５ｍ
ｍであり、突起２１０の高さＤ１０はやはり７μｍとな
っている。

【００２３】図４と図５に示す金型としてのコアピン２
００の表面２０５には、上述したように突起２１０，２
１０が形成されている。これらの突起２１０，２１０の
断面形状は、すでに述べたように、形成されるべき動圧
溝３０の断面形状と等しいかほとんど等しく、たとえば
２ｍｍ以下の溝幅を底辺とし、１μｍ乃至１５μｍ以下
の溝深さを高さとする二等辺三角形と、たとえば２ｍｍ
以下の溝幅を底辺とし１μｍ乃至１５μｍ以下の溝深さ
を高さとし底辺と斜辺との成す角θが３０度の二等辺台
形とで囲まれる範囲内である。これに対して図５に示す
ようにコアピン２００の先端部には、別の突起２２０が
形成されている。この突起２２０は、図３に示すスラス
ト軸受面９に形成された動圧溝４０を形成するための突
起である。

【００２４】図２と図３に示すスラスト軸受面９の動圧
溝４０は、例えばスパイラル溝であり、動圧溝４０の断
面形状が、たとえば２ｍｍ以下の溝幅を底辺とし１μｍ
乃至３０μｍ以下の溝深さを高さとする二等辺三角形
と、たとえば２ｍｍ以下の溝幅を底辺とし１μｍ乃至３
０μｍ以下の溝深さを高さとする長方形とで囲まれる範
囲内になるように形成されている。そしてスラスト軸受
面９の動圧溝４０は、ダイカスト成形により形成されて
いる。スラスト軸受２２用の動圧溝４０を形成するため
に、図４と図５に示すコアピン２００の突起２２０の断
面形状は、たとえば２ｍｍ以下の溝幅を底辺とし１μｍ
乃至３０μｍ以下の溝深さを高さとする二等辺三角形
と、たとえば２ｍｍ以下の溝幅を底辺とし１μｍ乃至３
０μｍ以下の溝深さを高さとする長方形とで囲まれる範
囲内である。この動圧溝４０を有するスラスト軸受面９
は、このコアピン２００により、ダイカスト成形によっ
て形成されている。

【００２５】図９は、本発明の動圧流体軸受装置の別の
実施の形態を備えるモータの例を示している。図９のモ
ータ１０が、図１のモータ１０と異なるのは、動圧流体
軸受装置３００の構造であり、図９のモータ１０の他の
部分は図１のモータ１０と同じであるのでその説明は省
略する。この動圧流体軸受装置３００は、ラジアル軸受
２０を有している点については、図１のモータ１０と同
じであるが、動圧流体軸受装置３００は、異なる構造の
スラスト軸受３２２を有している。このスラスト軸受３
２２は、ハウジング１４とは別体に作られており、スラ
スト軸受３２２はハウジング１４の下部に対してかしめ
により固定されている。このスラスト軸受３２２の上面
にはスラスト軸受面９が形成されており、このスラスト
軸受面９には、図１のモータのスラスト軸受面９と同様
な図３に示すような動圧溝４０が形成されている。

【００２６】上述した実施の形態では、図２に示すよう
にラジアル軸受２０用に、ヘリングボーン型の動圧溝３
０を形成しているが、これに代えて図１０に示すように
ハウジング１４の軸受面８の内周面８ａには、スパイラ
ル型のラジアル軸受４２０を設けることもできる。この
ラジアル軸受４２０は、スパイラル型の動圧溝４３０を
有している。又図１１に示すように、ハウジング１４の
内底面のスラスト軸受面９は、図１１に示すようにヘリ
ングボーン型の動圧溝４４０を設けることもできる。

【００２７】図１０と図１１の動圧溝４３０，４４０の
形状に対応して、図１２と図１３に示すコアピン５００
に対しては、スパイラル型の突起５１０と、ヘリングボ
ーン型の突起５２０を形成する。図１及び図９に示すモ
ータのハウジング１４と、図９に示すスラスト軸受３２
２は、ダイカスト用金属で作られており、例えば亜鉛ダ
イカスト、錫ダイカスト、アルミニウムダイカスト、又
はマグネシウムダイカストのような材質の中から選択し
て作ることができる。

【００２８】ところで、本発明は、以下のような実施の
形態をも含む。本発明の実施の形態としては、軸と、こ
の軸を回転可能に配置するための軸受穴を有する軸受部
材と、によりラジアル軸受を構成し、軸の周囲面又は軸
受穴の内周面のいずれか少なくとも一方にラジアル動圧
発生用の動圧溝を設け、動圧溝を設けた軸の周囲面又は
軸受穴の内周面がダイカスト用金属で作られており、動
圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１
５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底
辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとして
この底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺台形とで
囲まれる範囲内であり、動圧溝を設けた軸の周囲面又は
軸受穴の内周面がダイカスト成形で形成されている。

【００２９】この実施の形態においては、動圧溝の断面
形状が上述した二等辺三角形と二等辺台形とで囲まれる
範囲内に設定されているので、ダイカストでラジアル動
圧溝を確実に成形することができる。溝深さが１μｍよ
りも小さいと、金型の加工バラツキ及び、金型成形上の
バラツキの範囲内に入り、成形品形状が適正に得られな
いという問題が生じ、現実的でないという点で好ましく
なく、溝深さが１５μｍよりも大きいか、又は底辺と斜
辺との成す角度が３０°を超えると、コアピンを強制抜
きする際に、金型のアンダーカット部により成形品が削
られることが発生する。この結果として、成形品の溝断
面形状がくずれ、１つの溝断面形状内で左右対称でなく
なり、動圧溝の断面形状として好ましくない形状になる
ということが、実験的に確認されている点で好ましくな
い。

【００３０】本発明の実施の形態としては、対向する第
１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１面と第２面
の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用の動圧溝を
設け、動圧溝を設けた第１面と第２面がダイカスト用金
属で作られており、動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺と
し、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする二等
辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍ
の溝深さを高さとする長方形とで囲まれる範囲内であ
り、動圧溝を設けた第１面と第２面がダイカストがダイ
カスト成形で形成されている。

【００３１】この実施の形態においては、動圧溝の断面
形状が、上記二等辺三角形と上記長方形とで囲まれる範
囲内にあるので、スラスト軸受の動圧溝を確実にダイカ
スト成形することができる。溝深さが１μｍよりも小さ
いと、金型の加工バラツキ及び、金型成形上のバラツキ
の範囲内に入り、成形品形状が適正に得られないという
問題が生じ、現実的でないという点で好ましくなく、３
０μｍを超えると、成形品がアンダーカット部により削
られることが発生するので好ましくない。

【００３２】本発明のさらに別の実施の形態としては、
軸と、この軸を回転可能に配置するための軸受穴を有す
る軸受部材と、によりラジアル軸受を構成し、軸の周囲
面又は軸受穴の内周面のいずれか少なくとも一方にラジ
アル動圧発生用の動圧溝を設け、動圧溝を設けた軸の周
囲面又は軸受穴の内周面がダイカスト用金属で作られて
おり、動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μ
ｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、
溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高
さとしてこの底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺
台形とで囲まれる範囲内であり、動圧溝を設けた軸の周
囲面又は軸受穴の内周面がダイカスト成形で形成されて
いる。しかも対向する第１面と第２面でスラスト軸受と
構成し、第１面と第２面の内の少なくとも一方にスラス
ト動圧発生用の動圧溝を設け、このスラスト軸受はラジ
アル軸受と同芯状に配置され、動圧溝を設けた第１面と
第２面がダイカスト用金属で作られており、動圧溝の断
面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの
溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、
かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする長方形と
で囲まれる範囲内であり、動圧溝を設けた第１面と第２
面がダイカストがダイカスト成形で形成されている。こ
の実施の形態では、ラジアル軸受用の動圧溝と、スラス
ト軸受用の動圧溝を確実にダイカスト成形することがで
きる。

【００３３】本発明の動圧溝を形成する場合に、軸、又
はこの軸を回転可能に配置するための軸受穴に対してラ
ジアル軸受用の動圧溝を成形するための金型の表面に
は、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さ
を高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ１
μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとしてこの底辺と斜辺
との成す角度が３０度の二等辺台形とで囲まれる範囲内
である動圧溝成形用の突起を設け、動圧溝に相当する金
型成形上のアンダーカット部を、金型の強制抜きによっ
て成形する。

【００３４】この場合には、軸又はこの軸を回転可能に
配置するための軸受穴に対し動圧溝を成形するため金型
部材の表面には、上記二等辺三角形と上記二等辺台形と
で囲まれる範囲内である動圧溝成形用の突起を設けてい
るので、この金型の強制抜きによって、動圧溝に相当す
る金型成形上のアンダーカット部を確実に成形すること
ができる。溝深さが１μｍよりも小さいと、金型の加工
バラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲内に入り、
成形品形状が適正に得られないという問題が生じ、現実
的でないという点で好ましくなく、１５μｍよりも大き
いか、又は底辺と斜辺との成す角度が３０°を超える
と、コアピンを強制抜きする際に、金型のアンダーカッ
ト部により成形品が削られることが発生する。この結果
として、成形品の溝断面形状がくずれ、１つの溝断面形
状内で左右対称でなくなり、動圧溝の断面形状として好
ましくない形状になるということが、実験的に確認され
ている点で好ましくない。

【００３５】本発明の動圧溝を形成する場合に、対向す
る第１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１面と第
２面の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用の動圧
溝を設けるために、動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺と
し、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとする二等
辺三角形と、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍ
の溝深さを高さとする長方形とで囲まれる範囲内である
成形用の突起を設け、動圧溝を金型によって形成する。

【００３６】この場合には、スラスト軸受用の動圧溝
が、第１面と第２面の少なくとも一方に対して確実に成
形することができる。溝深さが１μｍよりも小さいと、
金型の加工バラツキ及び、金型成形上のバラツキの範囲
内に入り、成形品形状が適正に得られないという問題が
生じ、現実的でないという点で好ましくなく、溝深さが
３０μｍよりも大きいと、成形品がアンダーカット部に
より削られることが発生するので好ましくない。

【００３７】以上説明した本発明の動圧軸受装置である
ラジアル軸受とスラスト軸受についてまとめてみると次
の通りである。 １．ラジアル軸受を有する動圧流体軸受装置に関して： （１）軸と軸に回転自在に嵌挿された円筒状軸受穴とで
ラジアル軸受を構成する際に、軸又は軸受穴の少なくと
も一方は、亜鉛ダイカスト又は錫ダイカスト又はアルミ
ダイカスト又はマグネシウムダイカスト等のダイカスト
用金属で構成し、ダイカスト成形により形成する。 （２）前記の軸又は円筒状軸受穴の少なくとも一方の円
筒面には、ラジアル動圧発生用のスパイラルグルーブ溝
又はヘリングボーン溝を有し、前記動圧発生用の溝を形
成するのに前記ダイカスト成形時に同時に形成して設け
る。 （３）前記の動圧溝の断面形状は、溝幅を底辺とし１μ
ｍ乃至１５μｍ以下の溝深さを高さとする二等辺三角形
と、溝幅を底辺とし１μｍ乃至１５μｍ以下の溝深さを
高さとし底辺と斜辺との成す角が３０度の二等辺台形と
で囲まれる範囲内に収まる形状にする。 （４）前記の軸又は軸受穴を成形する金型の表面に、断
面形状が溝幅を底辺とし１μｍ乃至１５μｍ以下の溝深
さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を底辺とし１μｍ
乃至１５μｍ以下の溝深さを高さとし底辺と斜辺との成
す角が３０度の二等辺台形とで囲まれる範囲内である動
圧溝成形用の突起を受け、前記溝に相当する金型成形上
のアンダーカット部を前記金型の強制抜きによって成形
する。

【００３８】２．スラスト軸受を有する動圧流体軸受装
置に関して： （１）対向する２面でスラスト軸受を構成する際に、対
向する２面の内の少なくとも一方を亜鉛ダイカスト又は
錫ダイカスト又はアルミダイカスト又はマグネシウム等
のダイカスト用金属で構成しダイカスト成形により形成
する。 （２）対向する２面の内の少なくとも一方のスラスト面
にスラスト動圧発生用のスパイラルグルーブ溝又はヘリ
ングボーン溝を設けを形成するのに上記のダイカスト成
形により同時に形成して設ける。 （３）前記動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし１μｍ
乃至３０μｍ以下の溝深さを高さとする二等辺三角形
と、溝幅を底辺とし１μｍ乃至３０μｍ以下の溝深さを
高さとする長方形とで囲まれる範囲内に収まる形状にす
る。 （４）上記の構成を有する動圧流体軸受装置とその製法
である。

【００３９】３．ラジアル軸受とスラスト軸受の両方を
有する動圧流体軸受装置に関して：

【００４０】１．ラジアル動圧軸受又はスラスト動圧軸
受がダイカスト成形で形成することにより、以下の効果
があり、本発明はラジアル動圧軸受又はスラスト動圧軸
受又はその両方を製造する際に非常に、効果的である。 （１）特別な生産設備を用いないで生産できる。このた
め、軸受を安価に生産できる。 （２）溝を高精度かつ、高い生産性で生産できる。この
ため、軸受を安価に生産できる。 （３）溝を形成するのに、その他の方法で形成する際に
必要とする煩雑な管理を特に必要とせず、製造時の管理
が容易である。 （４）ラジアル軸受又は、及びスラスト軸受をハウジン
グと一体に成形できるので、これら軸受要素とハウジン
グの締結を必要とせず、装置をコンパクトかつ安価に構
成できる。 （５）ラジアル軸受とスラスト軸受を一体に形成できる
ので、ラジアル軸受とスラスト軸受を個別に設ける場合
に必要な両者間のシールを特別に設けないで良い。この
ため、装置をコンパクトかつ安価に構成できる。

【００４１】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れず、上述した実施の形態のモータは、ディスク状の情
報記録媒体を連続回転するためのモータであったが、本
発明の動圧流体軸受装置は、他の種類のモータあるいは
モータ以外の回転部分を有する機器に適用できることは
勿論である。

【００４２】次に、図１のモータの動作例について簡単
に説明しておく。ディスクＤが、ターンテーブル７に取
り付けられる。ステータ部１０ｂのコイル１２に対して
外部から所定の通電パターンで通電することにより、コ
イル１２に磁界が発生し、その磁力線が鉄心１１を通っ
て永久磁石２からヨーク３を通る磁力線と相互に作用す
る。これにより、ロータ部１０ａが軸４を中心としてス
テータ部１０ｂに対して回転することから、ディスク６
はこのロータ部１０ａとともに連続回転する。この時
に、軸４は、動圧流体軸受装置１００のラジアル軸受２
０とスラスト軸受２２において円滑に回転される。すな
わちラジアル軸受２０とスラスト軸受２２において軸４
は油のような流体を用いることで動圧を受けるので安定
して回転することができる。すなわち、ラジアル軸受２
０の図２に示す動圧溝２０と、軸４の外周囲面との間で
動圧が発生するので、軸４は、ハウジング１４に対して
軸倒れがなく安定して回転できる。また、スラスト軸受
２２の図３に示す動圧溝４０と、軸４の下端面の間に油
のような流体の動圧が発生するので、軸４の下端面はス
ラスト軸受面９から浮くようにしてかつ安定して支持す
ることができる。このようなことから、軸４は、中心軸
ＣＬを中心として、ディスク６を回転させる時に軸傾き
がなく、軸触れもなく安定して回転できる。しかも、図
２に示すようにラジアル軸受２０は２箇所に動圧溝３
０，３０が形成されているので、軸４は軸倒れがなく安
定して回転することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受のような動圧流体
軸受装置を、安価にかつ煩雑な管理を必要とせずに容易
に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動圧流体軸受装置の好ましい実施の形
態が適用されているモータの一例を示す図。

【図２】図１のモータのハウジングに設けられたラジア
ル軸受とスラスト軸受の例を示す図。

【図３】図２のスラスト軸受の動圧溝を示す図。

【図４】図２のラジアル軸受とスラスト軸受を形成する
ためのコアピン（金型）の例を示す図。

【図５】図４のコアピンの下端面を示す図。

【図６】ラジアル軸受の動圧溝の一例を示す図。

【図７】ラジアル軸受の動圧溝の一例を示す図。

【図８】コアピンと動圧溝の一例を示す断面図。

【図９】本発明の動圧流体軸受装置の好ましい他の実施
の形態を備えるモータの例を示す図。

【図１０】モータのハウジングに設けられたラジアル軸
受とスラスト軸受の他の実施の形態を示す図。

【図１１】図１０のスラスト軸受の動圧溝を示す図。

【図１２】図１０のラジアル軸受とスラスト軸受を作る
ためのコアピン（金型）の例を示す図。

【図１３】図１２のコアピンの下端面を示す図。

【符号の説明】

４・・・軸、６・・・ディスク（ディスク状の情報記録
媒体）、９・・・スラスト軸受面、１０・・・モータ、
１４・・・ハウジング（軸受部材）、２０・・・ラジア
ル軸受、２２・・・スラスト軸受、３０・・・ラジアル
軸受の動圧溝、４０・・・スラスト軸受の動圧溝、１０
０・・・動圧流体軸受装置、２００・・・コアピン、２
１０・・・コアピンの突起、２２０・・・コアピンの突
起

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸と、この軸を回転可能に配置するため
   の軸受穴を有する軸受部材と、によりラジアル軸受を構
   成し、軸の周囲面又は軸受穴の内周面のいずれか少なく
   とも一方にラジアル動圧発生用の動圧溝を設け、 動圧溝を設けた軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカ
   スト用金属で作られており、 動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至
   １５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を
   底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとし
   てこの底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺台形と
   で囲まれる範囲内であり、 動圧溝を設けた軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカ
   スト成形で形成されていることを特徴とする動圧流体軸
   受装置。
2. 【請求項２】 対向する第１面と第２面でスラスト軸受
   と構成し、第１面と第２面の内の少なくとも一方にスラ
   スト動圧発生用の動圧溝を設け、 動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一方がダイ
   カスト用金属で作られており、 動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至
   ３０μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を
   底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとす
   る長方形とで囲まれる範囲内であり、 動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一方がダイ
   カスト成形で形成されていることを特徴とする動圧流体
   軸受装置。
3. 【請求項３】 軸と、この軸を回転可能に配置するため
   の軸受穴を有する軸受部材と、によりラジアル軸受を構
   成し、軸の周囲面又は軸受穴の内周面のいずれか少なく
   とも一方にラジアル動圧発生用の動圧溝を設け、 動圧溝を設けた軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカ
   スト用金属で作られており、 動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至
   １５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を
   底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとし
   てこの底辺と斜辺との成す角度が３０度の二等辺台形と
   で囲まれる範囲内であり、 動圧溝を設けた軸の周囲面又は軸受穴の内周面がダイカ
   スト成形で形成され、 対向する第１面と第２面でスラスト軸受と構成し、第１
   面と第２面の内の少なくとも一方にスラスト動圧発生用
   の動圧溝を設け、 このスラスト軸受はラジアル軸受と同芯状に配置され、 動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一方がダイ
   カスト用金属で作られており、 動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至
   ３０μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝幅を
   底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さとす
   る長方形とで囲まれる範囲内であり、 動圧溝を設けた第１面と第２面の少なくとも一方がダイ
   カスト成形で形成されていることを特徴とする動圧流体
   軸受装置。
4. 【請求項４】 ダイカスト用金属は、亜鉛、錫、アルミ
   ニウム、又はマグネシウムから選択される請求項１に記
   載の動圧流体軸受装置。
5. 【請求項５】 ダイカスト用金属は、亜鉛、錫、アルミ
   ニウム、又はマグネシウムから選択される請求項２に記
   載の動圧流体軸受装置。
6. 【請求項６】 ダイカスト用金属は、亜鉛、錫、アルミ
   ニウム、又はマグネシウムから選択される請求項３に記
   載の動圧流体軸受装置。
7. 【請求項７】 軸の周囲面、又はこの軸を回転可能に配
   置するための軸受穴に対してラジアル軸受用の動圧溝を
   成形するための金型の表面には、溝幅を底辺とし、かつ
   １μｍ乃至１５μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形
   と、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至１５μｍの溝深さ
   を高さとしてこの底辺と斜辺との成す角度が３０度の二
   等辺台形とで囲まれる範囲内である動圧溝成形用の突起
   を設け、 動圧溝に相当する金型成形上のアンダーカット部を、金
   型の強制抜きによって成形することを特徴とする動圧流
   体軸受装置の製造方法。
8. 【請求項８】 対向する第１面と第２面でスラスト軸受
   と構成し、第１面と第２面の内の少なくとも一方にスラ
   スト動圧発生用の動圧溝を成形するための金型の表面に
   は、動圧溝の断面形状が、溝幅を底辺とし、かつ１μｍ
   乃至３０μｍの溝深さを高さとする二等辺三角形と、溝
   幅を底辺とし、かつ１μｍ乃至３０μｍの溝深さを高さ
   とする長方形とで囲まれる範囲内である成形用の突起を
   設け、 動圧溝を金型による成形により形成することを特徴とす
   る動圧流体軸受装置の製造方法。