(57)【要約】【課題】モータ軸の外周面に多数の刻み溝を形成して潤滑油のハウジング外への飛散を著しく減少させる。【解決手段】円筒状のハウジングと、該ハウジング内に嵌装された軸受と、該軸受に支承されるモータ軸とからなり、該モータ軸における軸受支承部とハウジング開口部との間に対応する外周面には、該モータ軸の回転方向に向けて次第にハウジング端面寄りに斜行する一定長さの多数の刻み溝が、周方向均等間隔毎に刻設されている。これにより在来品のようにモータ軸に深い環状の溝を切削加工して設ける必要がなく、加工が簡単で低コストで、しかもモータ軸の耐久強度を十分に維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハウジングと、該ハウジング内に嵌装された軸受と、該軸受に支承されるモータ軸とからなり、該モータ軸における軸受摺動部とハウジング開口部との間に対応する外周面には、該モータ軸の回転方向に向けて次第にハウジング端面寄りに斜行する一定長さの多数の刻み溝が、周方向均等間隔毎に刻設されていることを特徴とするモータの軸受構造。
【請求項２】
各刻み溝の大きさが、溝幅：１０〜５００μｍ、溝深さ：４〜１００μｍの範囲内において、断面積：２０〜２０００μｍ２となるようにした請求項１に記載のモータの軸受構造。
【請求項３】
モータ軸の外周面に施した刻み溝の斜行角度が、モータ軸線に対して２５度〜８０度の範囲内にあるようにしたものであるところの請求項１又は請求項２に記載のモータの軸受構造。
【請求項４】
モータ軸の外周面に施した多数の刻み溝における各刻み溝が、モータ軸の軸線方向において隣接する刻み溝の少なくとも一部と相互に重なる位置に刻設されているところの請求項１〜３のいずれか１に記載のモータの軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータの軸受構造に関し、モータの回転に伴う軸端からの油漏れを無くすとともに、モータの耐久性を向上させることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
スピンドルモータにおいて、モータ軸はハウジングに囲まれた軸受材により支承されるが、モータの回転に伴って軸受材に含浸させた潤滑油が浸出してモータ軸に沿ってハウジング開口から外部に飛散しやすく、これを防ぐために図４にあらわしたように、ハウジング１内に嵌装された軸受２に支承されるモータ軸３において、該モータ軸３における軸受２の支承部端縁からハウジング１の開口寄りの箇所に対応する外周面に、切削による環状の溝４を形成し、この環状の溝４内に浸出した潤滑油を毛細管現象により溜め、モータ軸３の回転により上記溝４の角部による遠心力によってハウジング１内面に向けて振り飛ばすことにより外部飛散を防ぐようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ軸３に環状の溝４を形成する場合においては、潤滑油の溜め込みを十分にするために、切削加工などにより環状の溝４の深さや幅をある程度大きくする必要があるが、あまり大きくすると、特に軸径の小さい小型のモータ軸３に対する切削加工ではモータ軸の耐久強度確保に問題があるばかりでなく、加工コストが上昇する等の問題がある。
【０００４】
さらに上記した溝４における軸受２の摺動部エリア内に入り込んでいる部分は軸受２の内面との間に略Ｖ字状の溝が形成されることになり、この部分にも油が蓄積されるが、この場合に、上記Ｖ字状の溝の底部に相当するモータ軸３の角部（軸受２との接線部）に僅かでも突出部が存在すると焼き付きの不具合を生ずるため、該部分にＲ加工を施す必要があり工数とコストの上昇が避けられない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明にあっては、低コストでしかも油漏れのない理想的なモータの軸受構造を開発するに至ったものであり、具体的には請求項１の発明は、円筒状のハウジングと、該ハウジング内に嵌装された軸受と、該軸受に支承されるモータ軸とからなり、該モータ軸における軸受摺動部とハウジング開口部との間に対応する外周面には、該モータ軸の回転方向に向けて次第にハウジング端面寄りに斜行する一定長さの多数の刻み溝が、周方向均等間隔毎に刻設されていることを特徴とするモータの軸受構造に関する。
【０００６】
また請求項２の発明は、各刻み溝の大きさが、溝幅：１０〜５００μｍ、溝深さ：４〜１００μｍの範囲内において、断面積：２０〜２０００μｍ２となるようにした請求項１に記載のモータの軸受構造に関する。  さえあに請求項３の発明は、モータ軸の外周面に施した刻み溝の斜行角度が、モータ軸線に対して２５度〜８０度の範囲内にあるようにしたものであるところの請求項１に記載のモータの軸受構造に関する。
【０００７】
さらに請求項４の発明は、モータ軸の外周面に施した多数の刻み溝における各刻み溝が、モータ軸の軸線方向において隣接する刻み溝の少なくとも一部と相互に重なる位置に刻設されているところの請求項１〜３のいずれか１に記載のモータの軸受構造に関する。
【０００８】
上記の構成において、モータ軸が高速回転した場合に、軸受から潤滑油が浸み出してモータ軸に沿ってハウジング外方に向けて移動しても、モータ軸に施した刻み溝に達した際に、モータ軸の回転方向に向けて次第にハウジング端面寄りに斜行する一定長さの多数の刻み溝によって、潤滑油が外方に移動するのを妨げられるのみならず、逆に軸受方向に向けて圧し戻される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の具体的な内容を図１〜２に示したスピンドルモータに関する第１実施例をもとに説明すると、１１は円筒状のハウジング、１２は該ハウジング１１内に嵌装された軸受、１３は該軸受１２に支承されるモータ軸をあらわす。  ハウジング１１は左右両端面を開口させた金属円筒体からなり、内部には軸受１２が嵌装される。  また軸受１２は一般的な金属軸受でもよいが、好ましくは圧粉焼結金属体を用いるとともに、内部に潤滑油を含浸させたものがよい。
【００１０】
さらにモータ軸１３は上記した軸受１２に支承されるが、該モータ軸１３における軸受１２に支承されるところの、軸受１２の内摺面摺動部１２ｂの端縁からハウジング１１の開口部寄りに対応する外周面に、該モータ軸１３の回転方向Ｒに向けて次第にハウジング開口方向に向けて斜行する一定長さの多数の刻み溝１４（１４ａ〜１４ｅ・・・）が、周方向に向け均等間隔毎に刻設されている。  またこの場合の刻み溝１４の刻設には金属の可塑性を利用した転造をおこなうことにより容易に刻設することができる。
【００１１】
さらにこの場合における各刻み溝１４の大きさについては種々実験の結果、つぎのような結果を得ることができた。  なお実験に用いたモータ軸の軸径はφ３、また回転数は１５，０００ｒｐｍ  とした。
【００１２】
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【００１３】
以上の各実験例は、結果が良好であったケースを取り上げたものであり、このほかにも各種の実験をおこなってみたところ、モータ軸に対して転造加工により刻み溝を施す場合、溝幅を大きくしようとすると溝深さが小さくなり、反対に溝深さを大きくしようとすると溝幅が狭くなるという転造加工上の制約があることが解った。
【００１４】
また溝幅については１０μｍを下回ると潤滑油の流出阻止力が殆どなく、また反対に上記した加工上の問題により  ５００μｍを超えることはできなかった。  また溝深さについては、４μｍを下回ると潤滑油の流出阻止力が殆どなく、また反対に加工上の問題により  １００μｍを超えることはできなかった。  したがって本発明において提案することの可能な好ましい刻み溝の大きさについては、溝幅：１０〜５００μｍ、溝深さ：４〜１００μｍの範囲内において、断面積：２０〜２０００μｍ２であると結論づけられる。
【００１５】
また、この場合における刻み溝１４の斜行角度については、モータ軸線Ｐに対して２４度以下だと、潤滑油を圧し戻す力が弱くなり、溝に沿って外方に移動してしまう。  また８０度を超えても潤滑油を圧し戻す力が弱くなり、溝を超えて外方に移動するので好ましくない。  したがって２５度〜８０度の範囲内にあるように刻設するのが好ましい。
【００１６】
さらにモータ軸１３の外周面に施す多数の刻み溝１４は、各刻み溝１４ａ、１４ｂ、・・・が、モータ軸１３の軸線方向Ｐにおいて，隣接する刻み溝１４ｂ、１４ｃ、・・・の少なくとも一部と相互に重なる位置に刻設するようにしないと、高速回転に伴って潤滑油が各刻み溝１４ａ、１４ｂ・・・の間を通過してモータ軸１３に沿ってハウジング１１の外方に飛散してしまうために好ましくはない。
【００１７】
また各刻み溝１４は、図１にあらわしたようにその一部が軸受１２の面取り部１２ａ付近にかかる程度に、面取り部１２ａに寄せて形成するのがよく、またそれよりも軸受１２の内周面における摺動部１２ｂ内に入ると回転時に各刻み溝１４を介して軸受内周面にエアを巻き込み易くなり、かえってオイル漏れの原因となるので好ましくない。
【００１８】
上記した第１実施例の構成において、モータ軸１３が高速回転した場合に、図２に示したように軸受１２から潤滑油Ｏが浸み出してモータ軸１３に沿ってハウジング１１の外方に向けて移動（上昇）しても、モータ軸１３に施した刻み溝１４ａ・・・に達した際に、モータ軸１３の回転方向Ｒに向けて次第にハウジング１１の開口寄りに向けて斜行する一定長さの多数の刻み溝１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・によって進行が妨げられ、潤滑油Ｏが外方に移動するのを妨げられるのみならず、逆に内方Ｑ方向に、すなわち軸受１２方向に向けて圧し戻されることになる。
【００１９】
また図３には本発明の第２実施例があらわされている。  これはモータ軸に施される刻み溝１４が、軸受１２の面取り部１２ａから離れたハウジング１１の開口部寄りに施されているもので、このようにすると軸受から浸出した油がモータ軸に沿って上昇し、刻み溝１４に達した際に該刻み溝１４によりそれ以上の上昇を阻止することができるが、軸受１２方向への押し戻し力が幾分弱まることが確認されている。  しかしその分だけ油を軸受１２の近傍に多く溜め込むことが可能となり、軸受に対するモータ軸の摺動が一層良好となる結果、モータの耐久性を著しく向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記した通り、円筒状のハウジングと、該ハウジング内に嵌装された軸受と、該軸受に支承されるモータ軸とからなり、該モータ軸における軸受支承部とハウジング開口部との間に対応する外周面には、該モータ軸の回転方向に向けて次第にハウジング端面寄りに斜行する一定長さの多数の刻み溝が、周方向均等間隔毎に刻設されているために、在来品のようにモータ軸に深い環状の溝を切削加工して設ける必要がなく、加工が簡単で低コストで、しかもモータ軸の耐久強度を十分に維持することができる。
【００２１】
また潤滑油がモータ軸の高速回転に伴ってハウジングの外方に向けて飛散することがなく、そのために例えばＣＤなどに対する油付着によって読み取り不能の問題や、あるいはポリゴンスキャナモータなどのレンズに対する潤滑油付着などの不都合、又は油の付着による電気的ショートをはじめとした他の周辺機器類に対する悪影響をおよぼすおそれがなくなり、さらに衛生の向上をはかることができ、しかも油切れによるモータの焼き付きがないから耐久性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるモータの軸受構造をあらわした要部拡大断面図。
【図２】モータの高速回転時において、モータ軸に施した刻み溝に対する潤滑油の流れをあらわす説明図。
【図３】本発明の第２実施例であるモータの軸受構造をあらわした要部拡大断面図。
【図４】従来のモータの軸受構造をあらわした要部拡大断面図。
【符号の説明】
１１        ハウジング
１２        軸受
１２ａ      面取り部
１２ｂ      軸受摺動部
１３        モータ軸
１４        刻み溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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