(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一方の端に形成された小径部とこの小径部に隣接する大径部とこの大径部に隣接するフランジ部とを有する軸と、この軸を囲み、上記軸の小径部が嵌入する貫通孔を有するスリーブとを備え、上記フランジ部の軸方向面もしくは上記軸方向面に対向するスリーブの軸受面に動圧溝が形成されている動圧軸受であって、
上記軸の大径部の周面とこの周面に対向するスリーブの大径内周面とが形成する第１環状細路と、
上記小径部の周面とこの周面に対向するスリーブの貫通孔の小径内周面とが形成する第２環状細路と、
上記第１環状細路と第２環状細路とに連なっていて、上記第１環状細路と上記第２環状細路の間で径方向外方に向かって延びている導入路と、
上記導入路に連通している潤滑剤溜まりとを備えていることを特徴とする動圧軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の動圧軸受において、
上記第１環状細路は、上記フランジ部に向かって先細になっていることを特徴とする動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、潤滑剤の洩れを防止する構造を有する動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動圧軸受としては、図３に示すように、光・磁気ディスク駆動装置等の記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータに組み込まれたものがある。たとえば、ステンレス鋼製軸１０１と例えば銅基合金製スリーブ１０２とが上記動圧軸受を構成している。そして、スリーブ１０２にはマグネット１０３が固定されており、軸１０１の根元部１０５は例えばアルミ合金製円板部材１０６に嵌合されて固定されている。この円板部材１０６にはマグネット１０３に対向するように磁気コイル１０７が固定されている。
【０００３】
上記軸１０１は、軸方向の一端に形成された小径部１１０とこの小径部１１０に隣接するフランジ部１１１とこのフランジ部１１１に隣接する大径部１１２とを有している。この大径部１１２の外周面には周方向に並ぶようにＶ字形状,ヘリンボーン形状あるいはダブルヘリカル形状の動圧溝１１３が形成されている。上記軸１０１の小径部１１０には、スリーブ１０２の蓋部(スラストカバー)１１５が対向しており、軸１０１の大径部１１２には、スリーブ１０２の内筒部１１６が対向している。上記スリーブ１０２の蓋部１１５と内筒部１１６とは、軸１０１のフランジ部１１１を挟んで対向している。そして、フランジ部１１１の軸方向面１１１Ａにはアキシャル支持用の動圧溝１１７が形成されている。
【０００４】
上記スピンドルモータは、上記磁気コイル１０７が発生する回転磁界によってマグネット１０３とスリーブ１０２とが一体に回転する。すると、軸１０１の大径部１１２に形成された動圧溝１１３が潤滑剤としての油に径方向の動圧を発生させて、軸１０１に対してスリーブ１０２を径方向に支持する。一方、軸１０１のフランジ部１１１に形成された動圧溝１１７は潤滑剤に軸方向の動圧を発生させて、軸１０１に対してスリーブ１０２を軸方向に支持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記動圧軸受は、蓋部１１５の貫通孔１２０に小径部１１１を嵌入させて、上部に蓋を設けていない構造にしているから、軸方向寸法が小さくて済む。
【０００６】
ところが、この貫通孔１２０が外部に開放しているために、この貫通孔１２０から潤滑剤としての油が外部に漏れ出す恐れがある。例えば、動圧軸受の組み立て時やモータ回転時に動圧軸受の油に空気が混入することがある。こうした場合、動圧軸受部位の温度上昇や、動圧軸受部位に対してモータ外部等が低圧になると、大幅に上記空気が膨張して、動圧軸受から外部へ油が押し出されて、油漏れが発生する。また、一方で、何らかの理由により、モータ外部から衝撃荷重や遠心力がモータに加わることがある。この場合も、動圧軸受部で保持しきれなくなった油が飛散して油漏れを起こす原因となる。
【０００７】
油漏れが発生すると、流体動圧軸受に保持される油量が減少して、精度良くかつ安定した軸受支持が困難となり、しかも軸受寿命を著しく低下させる。加えて、モータ外部へ漏出した油がディスク収容室を汚染してディスクの読み書き障害を引き起こす要因となる。本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって、その課題とするところは、モータ内外部の気圧差やモータ外部から加わる荷重等に起因した潤滑流体の漏出を、簡単な構成により解消できる動圧軸受を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の動圧軸受は、軸方向の一方の端に形成された小径部とこの小径部に隣接する大径部とこの大径部に隣接するフランジ部とを有する軸と、この軸を囲み、上記軸の小径部が嵌入する貫通孔を有するスリーブとを備え、上記フランジ部の軸方向面もしくは上記軸方向面に対向するスリーブの軸受面に動圧溝が形成されている動圧軸受であって、
上記軸の大径部の周面とこの周面に対向するスリーブの大径内周面とが形成する第１環状細路と、
上記小径部の周面とこの周面に対向するスリーブの貫通孔の小径内周面とが形成する第２環状細路と、
上記第１環状細路と第２環状細路とに連なっていて、上記第１環状細路と上記第２環状細路の間で径方向外方に向かって延びている導入路と、
上記導入路に連通している潤滑剤溜まりとを備えていることを特徴としている。
【０００９】
この請求項１の発明によれば、軸のフランジ部とスリーブとの間から軸方向外方に進む潤滑剤は、まず、軸の大径部とスリーブとの間の第１環状細路によって、進行が阻まれる。そして、万一、上記第１環状細路を通過した潤滑剤は、遠心力にしたがって、径方向外方に延びている導入路を通って潤滑剤溜まりに溜められるから、それ以上の外方への進行が抑えられる。また、さらに、万一、上記潤滑剤溜まりや導入路から軸の小径部に進行する潤滑剤は、小径部とスリーブとの間の第２環状細路でもって進行を阻止される。したがって、この請求項１の発明によれば、潤滑剤の漏れをほぼ完全に防止できる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の動圧軸受において、上記第１環状細路は、上記フランジ部に向かって先細になっていることを特徴としている。
【００１１】
したがって、請求項２の発明によれば、上記第１環状細路に存する潤滑剤の表面張力を利用して外部への漏れを防止するいわゆるキャピラリーシール効果を発揮でき、シール性能を一層向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
図１に、この発明の動圧軸受の第１の実施の形態の要部の構造を示す。この実施の形態は、軸１とこの軸１を囲むスリーブ２を備えている。軸１は、軸方向の一方の端に形成された小径部３とこの小径部３に隣接する大径部５とこの大径部５に隣接するフランジ部６とを有する。上記フランジ部６の軸方向面６Ａにはアキシャル支持用の動圧溝７が形成されている。
【００１４】
一方、上記スリーブ２は、スリーブ本体８と蓋部１０を有している。スリーブ本体８は上記フランジ部６を収容する径方向の窪み１４を有しており、この窪み１４の軸受面１４Ａはフランジ部６の軸方向面６Ａに対向している。両面の対向すきまは５〜２０μｍに設定されている。
【００１５】
また、上記蓋部１０は、スリーブ本体８の軸方向の一端に形成された環状凹部１１に嵌合されて固定されている。そして、この蓋部１０の中心に形成された貫通孔１２に軸１の小径部３が嵌入されている。上記小径部３の周面３Ａとこの周面３Ａに対向する貫通孔１２の小径内周面１２Ａとが第２環状細路１６を構成している。細路１６のすきま寸法は３０〜７０μｍに設定されている。
【００１６】
上記環状凹部１１は、外周側の深部１１Ａと内周側の浅部１１Ｂとを有している。そして、この深部１１Ａと上記蓋部１０の内面１０Ａとが潤滑剤溜まり１７を形成している。また、上記浅部１１Ｂと蓋部１０の内面１０Ａとが導入路１８を形成している。この導入路１８は、蓋部１０の内面１０Ａと大径部５の段面５Ｂが形成する径方向細路２０に真っすぐに連通している。したがって、上記導入路１８は、上記細路２０を経由して上記第２環状細路１６に連通している。
【００１７】
また、上記スリーブ本体８は上記軸１の大径部５の周面５Ａに対向する大径内周面１３を有している。この内周面１３と上記周面５Ａとが第１環状細路１５を構成している。この第１環状細路１５は、上記導入路１８と細路２０とに連通している。なお、図１において、上記フランジ部６の軸方向の中心を通っている面２２よりも下の部分は、上記面２２よりも上の図に示されている部分と対称な構造であってもよいし、従来の図３に示したフランジの下の部分と同様の構造になっていてもよい。
【００１８】
上記動圧軸受は、フランジ部６に軸方向に対向している窪み１４の軸受面１４Ａのレベルまで潤滑剤２３が充填されている。
【００１９】
上記構成の動圧軸受は、軸１の中心軸を中心にしてスリーブ２が回転すると、フランジ部６に形成された動圧溝７が窪み１４の軸受面１４Ａとの間の潤滑剤２３に軸方向の動圧を発生させて、軸１に対してスリーブ２を軸方向に支持する。この第１の実施の形態によれば、軸１のフランジ部６とスリーブ２との間から軸方向外方に進む潤滑剤２３は、まず、軸１の大径部５とスリーブ２との間の第１環状細路１５によって、進行が阻まれる。そして、万一、上記第１環状細路１５を通過した潤滑剤２３は、遠心力にしたがって、径方向外方に延びている導入路１８を通って潤滑剤溜まり１７に溜められるから、それ以上の外方への進行が抑えられる。また、さらに、万一、上記潤滑剤溜まり１７や導入路１８から軸１の小径部３に進行する潤滑剤２３は、上記径方向細路２０および上記第２環状細路１６でもって進行を阻止される。したがって、この実施の形態によれば、潤滑剤の漏れをほぼ完全に防止できる。なお、軸小径部周面３Ａあるいはそれに対向する貫通孔１２の小径内周面１２Ａのいずれかに撥油剤を塗布すれば油漏出防止の点でより望ましい。
【００２０】
〔第２の実施の形態〕
次に、図２にこの発明の動圧軸受の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、軸１の大径部３５がフランジ部６に向かって末広がりの円錐台形状(軸心に対する勾配は１０〜３０度に設定されている。)になっている点だけが第１の実施の形態と異なっている。したがって、第１の形態と異なっている点を重点的に説明する。
【００２１】
この実施の形態は、円錐台形状の大径部３５の周面３５Ａとこの周面３５Ａに対向するスリーブ本体８の大径内周面１３とがフランジ部６に向かって先細の第１環状細路３７を形成している。したがって、この実施の形態によれば、このテーパー状の環状細路３７に至った潤滑剤２３の表面張力を利用してキャピラリーシール効果を発揮させて、外部への漏れを防止できる。したがって、シール性能を一層向上させることができる。
【００２２】
尚、上記第１,第２の実施の形態では、動圧溝７をフランジ部６に形成したが、スリーブ２の軸受面１４Ａに動圧溝が形成されていてもよい。また、上記第１,第２の実施の形態では、固定された軸１に対してスリーブ２が回転するものであってもよいし、スリーブ２が固定されていて軸１が回転するものであってもよい。また、スリーブ２をスリーブ本体８と蓋部１０とで構成したが、スリーブ２が一体成形品であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の動圧軸受は、軸方向の一方の端に形成された小径部とこの小径部に隣接する大径部とこの大径部に隣接するフランジ部とを有する軸と、この軸を囲み、上記軸の小径部が嵌入する貫通孔を有するスリーブとを備え、上記フランジ部の軸方向面もしくは上記軸方向面に対向するスリーブの軸受面に動圧溝が形成されている動圧軸受であって、上記軸の大径部の周面とこの周面に対向するスリーブの大径内周面とが形成する第１環状細路と、上記小径部の周面とこの周面に対向するスリーブの貫通孔の小径内周面とが形成する第２環状細路と、上記第１環状細路と第２環状細路とに連なっていて、上記第１環状細路と上記第２環状細路の間で径方向外方に向かって延びている導入路と、上記導入路に連通している潤滑剤溜まりとを備えている。
【００２４】
この請求項１の発明によれば、軸のフランジ部とスリーブとの間から軸方向外方に進む潤滑剤は、まず、軸の大径部とスリーブとの間の第１環状細路によって、進行が阻まれる。そして、万一、上記第１環状細路を通過した潤滑剤は、遠心力にしたがって、径方向外方に延びている導入路を通って潤滑剤溜まりに溜められるから、それ以上の外方への進行が抑えられる。また、さらに、万一、上記潤滑剤溜まりや導入路から軸の小径部に進行する潤滑剤は、小径部とスリーブとの間の第２環状細路でもって進行を阻止される。したがって、この請求項１の発明によれば、潤滑剤の漏れをほぼ完全に防止できる。
【００２５】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の動圧軸受において、第１環状細路は、上記フランジ部に向かって先細になっている。
【００２６】
したがって、請求項２の発明によれば、上記第１環状細路に存する潤滑剤の表面張力を利用して外部への漏れを防止するいわゆるキャピラリーシール効果を発揮させれ、シール性能を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の動圧軸受の第１の実施の形態の要部断面図である。
【図２】  この発明の動圧軸受の第２の実施の形態の要部断面図である。
【図３】  従来の動圧軸受を含んだスピンドルモータの断面図である。
【符号の説明】
１…軸、２…スリーブ、３…小径部、３Ａ…周面、５…大径部、
５Ａ…周面、５Ｂ…段面、６…フランジ部、６Ａ…軸方向面、７…動圧溝、
８…スリーブ本体、１０…蓋部、１０Ａ…内面、１１…環状凹部、
１１Ａ…深部、１１Ｂ…浅部、１２…貫通孔、１２Ａ…小径内周面、
１３…大径内周面、１４…窪み、１４Ａ…軸受面、１５…第１環状細路、
１６…第２環状細路、１７…潤滑剤溜まり、１８…導入路、
２０…径方向細路、２２…面。
【図１】
0003681018.tif 000002
【図２】
0003681018.tif 000003
【図３】
0003681018.tif 000004