(57)【要約】【課題】  軸受スリーブの変形を簡易な構成で防止することを可能とする。【解決手段】  多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブ１３を圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めする軸受ホルダー１２の軸受保持部１２ａに、軸受スリーブ１３を軸方向に補助的に係止して該軸受スリーブ１３の抜け出しを防止する抜止補助手段２０を設けたことにより、圧入代などの締り嵌め代を小さくすることを可能として軸受スリーブ１３の変形を抑制するように構成したもの。【選択図】        図２
2005201369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブが、環状の軸受ホルダーの内周側壁面に設けられた軸受保持部に対して締り嵌め状態で軸方向に挿通されることにより固定されたものであって、
その軸受スリーブの中心孔内に軸部材が回転自在に挿通された軸受装置において、
前記軸受ホルダーの軸受保持部には、前記軸受スリーブを軸方向に補助的に係止して該軸受スリーブの抜け出しを防止する抜止補助手段が設けられていることを特徴とする含油軸受装置。
【請求項２】
前記抜止補助手段は、
前記軸受スリーブの軸方向一端面に当接して該軸受スリーブの軸方向における一方側への抜け出しを防止する第１の抜止部材と、
前記軸受スリーブの外周面を軸方向に係止して該軸受スリーブの軸方向における他方側への抜け出しを防止する第２の抜止部材と、
からなることを特徴とする請求項１記載の含油軸受装置。
【請求項３】
前記第１の抜止部材が、前記軸受ホルダーの中心孔内に挿通されて固定されたスラスト軸受部材からなるとともに、
前記第２の抜止部材が、前記軸受スリーブの外周面または前記軸受ホルダーの内周面のいずれか一方側に形成された係合凹部と、前記軸受スリーブの外周面および前記軸受ホルダーの内周面のいずれか他方側に形成された係合凸部と、からなることを特徴とする請求項２記載の含油軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブを軸受ホルダーの内周側壁面に対して締り嵌め状態で固定した含油軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、含油軸受装置は、モータなどの各種回転駆動装置において広く採用されているが、例えば図６に示されているように、環状の軸受ホルダー１の内周側に形成された軸受保持部１ａに、焼結材などの含油軸受部材からなる軸受スリーブ２が圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めにより挿通されている。そして、上記軸受スリーブ２の中心孔内に相対回転可能に挿通された軸部材（図示省略）が、潤滑油を介してラジアル方向に支承されるようになっている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
また、上述した軸受スリーブ２の図示下端側の開口部近傍には、略円盤状に形成されたスラスト受板３が固定されており、そのスラスト受板３の中心部分に形成された軸受凹部３ａ内には軸受板４が取り付けられている。この軸受板４に対して、軸部材の先端部分が軸方向に当接させられることによって、当該軸部材がスラスト方向に支承されるようになっている。
【０００４】
上述したように軸受スリーブ２は、軸受ホルダー１に対して圧入や焼き嵌めなどの締り嵌め状態で挿通されているが、そのときの締り嵌め代、例えば圧入代は、軸受スリーブ２が軸受ホルダー１から抜け出すことのないように設定されている。ここで、軸受ホルダー１からの軸受スリーブ２の抜け強度と圧入代との間には例えば、図４に示されるような関係があり、十分な抜け強度を確保するため、圧入代は、例えば直径方向で５〜２０μｍとなるように設定されている。
【０００５】
ところが、その締り嵌め代が必要以上に過大に設定されていると、例えば図７に示されているように、軸受ホルダー１に対して軸受スリーブ２を挿通した際に、当該軸受スリーブ２の内径側の軸受有効部が、軸中心側に向かって盛り上がるように変形してしまう場合がある。すなわち、軸受スリーブ２の軸方向両端部の内径と軸方向中央部の内径との差である内径寸法偏差と圧入代との間には、例えば、図５に示すような関係があり、圧入代が直径で１０ｍｍを越えると内径寸法偏差が急激に大きくなってしまう。その場合には、軸受スリーブ２の軸方向両端側から軸受有効部の中央側に向かって、内径寸法が連続的に小さくなるテーパ状の変形を生じることとなって、次のような問題を招来することとなる。
【０００６】
すなわち、軸受スリーブ２の軸受有効部に上述したようなテーパ状の変形を生じると、その軸受スリーブ２と軸部材との相対回転時に発生する油圧力が、軸受スリーブ２の小径部分、つまり軸方向中央部分において最も高くなり、軸方向両端側に向かって連続的に低下するような油圧分布となってしまい、高圧となった中央部分から低圧の両端側に向かって潤滑油の移動が行われることとなる。その結果、軸受両端部分に潤滑油が滞留して徐々に蓄積されていき、その軸受両端部分に溜まった潤滑油が、回転時に半径方向外方に飛散して軸受周辺を汚染してしまったり、軸振れの増大を招来することによって軸受特性の低下や軸受寿命の低下を招来することがある。また、軸受スリーブ２やスラスト受板３などを接着剤で固定した場合には、接着剤が潤滑油に混入する原因にもなる。
【０００７】
このような問題は、当然ながら高回転の軸受装置において発生しやすいものであるが、特に、潤滑油の動圧力を利用した動圧型の軸受装置においては、潤滑油の移動を生じやすいことから、上述したような軸受スリーブ２の変形が軸受特性に重大な影響を与える可能性が高い。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２４３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、簡易な構成で、軸受スリーブの変形を防止し、良好な軸受機能を長期にわたって安定的に維持することができるようにした含油軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の請求項１にかかる含油軸受装置では、多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブが圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによって挿通された軸受ホルダーの軸受保持部に、上記軸受スリーブを軸方向に補助的に係止して該軸受スリーブの抜け出しを防止する抜止補助手段が設けられた構成になされている。
このような構成を有する請求項１にかかる含油軸受装置によれば、軸受スリーブの圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによる軸方向の係止力に加えて、抜止補助手段の軸方向係止力によって軸受スリーブの抜け出しが防止されることから、その分、圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによる係止力、つまり圧入代などの締り嵌め代が小さくてよくなり、軸受ホルダーによる軸受スリーブの変形が小さく抑えられるようになっている。
【００１１】
また、請求項２にかかる含油軸受装置では、上記請求項１における抜止補助手段が、軸受スリーブの軸方向一端面に当接して該軸受スリーブの軸方向における一方側への抜け出しを防止する第１の抜止部材と、軸受スリーブの外周面を軸方向に係止して該軸受スリーブの軸方向における他方側への抜け出しを防止する第２の抜止部材とからなる。
このような構成を有する請求項２にかかる含油軸受装置によれば、軸受スリーブの軸方向両側から、抜止補助手段の第１の抜止部材および第２の抜止部材による係止力が作用することとなるため、当該抜止補助手段による軸受スリーブの抜け出し防止作用が極めて良好に行われるようになっている。
【００１２】
さらに、請求項３にかかる含油軸受装置では、上記請求項２における第１の抜止部材が、軸受ホルダーの中心孔内に挿通されて固定されたスラスト軸受部材からなるとともに、第２の抜止部材が、前記軸受スリーブの外周面または前記軸受ホルダーの内周面のいずれか一方側に形成された係合凹部と、軸受スリーブの外周面および前記軸受ホルダーの内周面のいずれか他方側に形成された係合凸部とからなる。
このような構成を有する請求項３にかかる含油軸受装置によれば、抜止補助手段を構成する第１の抜止部材が、スラスト軸受部材を利用して構成されるとともに、第２の抜止部材も、簡易な構成の凹凸嵌合構造により形成されることとなるため、簡易な構成の抜止補助手段によって良好な抜止作用が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明にかかる含油軸受装置は、多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブを圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めする軸受ホルダーの軸受保持部に、軸受スリーブを軸方向に補助的に係止して該軸受スリーブの抜け出しを防止する抜止補助手段を設けたことにより、圧入代などの締り嵌め代を小さくすることを可能として軸受スリーブの変形を抑制したものであるから、軸受スリーブの変形を簡易な構成で防止することができ、良好な軸受機能を長期にわたって安定的に維持することができることから、低廉な構成によって含油軸受装置の信頼性を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、本発明を適用した光偏向装置に用いられるポリゴンミラー駆動装置の構造例を説明しておく。
【００１５】
まず、図１に示されているように、プリント基板を兼用するモータ基板１１の略中央部分には、略中空円筒状に形成された軸受ホルダー１２が、略垂直に立設されるようにして取り付けられている。そして、その軸受ホルダー１２の内周側壁面に設けられた軸受保持部１２ａ内には、焼結金属部材等の多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブ１３が、圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによって軸方向に挿通されるようにして固定されている。さらに、その軸受スリーブ１３の中心孔内には、ステンレス材などにより形成された軸部材としてのシャフト１４が回転自在に挿通されており、当該シャフト１４が、潤滑油を介在してラジアル方向に回転自在に支持されている。
【００１６】
また、上記軸受ホルダー１２の図示下端側の開口部には、スラスト受板１５が上記軸受ホルダー１２の開口部を閉塞するように取り付けられている。このスラスト受板１５の内側（図示上側）表面上には軸受板１５ａが取り付けられており、その軸受板１５ａに対して、上述したシャフト１４の軸端面（図示下端面）がピボット状に当接していることによって、当該シャフト１４がスラスト方向に回転可能に支持されている。このような含油軸受装置の詳細構造については後述することとする。
【００１７】
一方、上記軸受ホルダー１２の外周側壁面には、電磁鋼板などの積層体から構成されたステータコア１６が嵌着されており、そのステータコア１６の各突極部に対して、ステータコイル１６ａがそれぞれ巻回されている。また、上記シャフト１４が前記軸受スリーブ１３側から図示上方側に向かって突出した出力部分１４ａには、アルミニウム合金から形成された回転ハブ１７が、圧入または焼き嵌めなどの締り嵌めによって固定されており、その回転ハブ１７の中心ボス部１７ａの外周部に、略皿形状のロータケース１８が取り付けられている。
【００１８】
上記ロータケース１８の外周側立壁１８ａの内周面側には、リング状のロータマグネット１９が装着されている。このロータマグネット１９の内周面は、前記ステータコア１６の各突極部の外端面に対して、半径方向に近接対向するように配置されている。
【００１９】
さらに、上記回転ハブ１７の中心部分に厚肉状に設けられた中心ボス部１７ａの外周面には、光情報の偏向走査を行うための偏向ポリゴンミラーＭが装着されている。このポリゴンミラーＭの図示下端面は、上記回転ハブ１７の中心ボス部１７ａから半径方向外方側に向かって突出するように形成されたミラー載置部１７ｂ上に当接されており、上記中心ボス部１７ａの図示上方側から押えバネ１７ｃによって軸方向に押え込まれて固定されている。
【００２０】
ここで、特に図２に示されているように、上述した軸受ホルダー１２は、図２の上端側に開口部を有する有底袋形状の中空状の円筒体から形成されており、上述したように、当該軸受ホルダー１２の図２下端側開口部は、略円盤状のスラスト受板１５により閉塞部になされていて、その軸受ホルダー１２の内周壁面に形成された軸受保持部１２ａに沿って、含油軸受部材としての軸受スリーブ１３が圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めにより挿通されている。本実施形態においては、圧入により挿通されている。そして、上記軸受ホルダー１２の内径寸法に対する軸受スリーブ１３の外径寸法の圧入代は、一般的な圧入代、例えば５μｍ〜２０μｍよりも小さくなるよう設定されており、直径において０μｍ〜１０μｍ程度の小さな値になるように設定されている。
【００２１】
また、軸受スリーブ１３を装着している軸受ホルダー１２の軸受保持部１２ａには、上記軸受スリーブ１３を軸方向に補助的に係止して該軸受スリーブ１３の抜け出しを防止する抜止補助手段２０が設けられている。この抜止補助手段２０は、前記軸受スリーブ１３が軸方向の一方側（図２の下方側）および他方側（図２の上方側）に抜け出すことを防止する第１の抜止部材２１および第２の抜止部材２２を有している。
【００２２】
そのうちの第１の抜止部材２１は、本実施形態では上述したスラスト受板１５により形成されており、当該第１の抜止部材２１としてのスラスト受板１５は、前記軸受スリーブ１３の軸方向一端面（図２の下端面）に対して軸方向に当接することによって、上記軸受スリーブ１３が軸方向の一方側（図２の下方側）へ抜け出すことを防止する配置関係になされている。
【００２３】
また、上述した抜止補助手段２０を構成している第２の抜止部材２２は、特に図３に示されているように、上記軸受スリーブ１３の外周面を軸方向に係止する凹凸部材から形成されている。すなわち、本実施形態にかかる第２の抜止部材２２として、前記軸受スリーブ１３の外周面に係合凹部２２ａが設けられているとともに、軸受ホルダー１２の内周面に係合凸部２２ｂが設けられている。
【００２４】
これらのうちの係合凹部２２ａは、上記軸受スリーブ１３の図示上方側部分を、中央部分に対して僅かに小径に形成してなる段差状部分からなるとともに、係合凸部２２ｂは、軸受ホルダー１２の内周面の一部を軸中心側に向かって僅かに突出させて形成してなる小突起部分から構成されている。そして、軸受ホルダー１２の内部側に軸受スリーブ１３が図２の下方側から軸方向に挿通された際に、軸受スリーブ１３側の係合凹部２２ａを構成している段差状部分が、軸受ホルダー１２側の係合凸部２２ｂを構成している小突起部分に対して、軸方向下方側から軸方向に突き当てられるようにして装着され、それによって軸受スリーブ１３が軸方向の他方側（図２の上方側）へ抜け出すことが防止されるようになっている。
【００２５】
さらに上述したように、軸受スリーブ１３における図示上方側の外周面は、中央部分に対して僅かに小径の外径となるように形成されているが、当該軸受スリーブ１３における図示下方側の外周面も、中央部分に対して僅かに小径の外径となるように形成されていて、それによって圧入による応力を直接受けることのないように構成されているが、それに加えて本実施形態では、前記軸受スリーブ１３の外周面または軸受ホルダー１２の内周面の少なくとも一方側に、図示を省略した応力逃げ溝が、軸方向に複数本にわたって凹溝状に延在するように形成されている。
【００２６】
さらに、本実施形態では、上述した軸受スリーブ１３の肉厚が、片側において１．５ｍｍ以上を有するように形成されているとともに、焼結金属部材等の多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブ１３の軸受密度が、真密度に対して８５％以上となるように形成されている。
【００２７】
さらにまた、本実施形態における軸受ホルダー１２は、軸受スリーブ１３の圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによって当該軸受スリーブ１３の内周面に生じる変形を抑制すべく、例えばアルミ、真鍮、亜鉛等のような比較的大きなヤング率を有する材料により形成されている。
【００２８】
ここで、例えば図４に示されているように、上述した軸受ホルダー１２と軸受スリーブ１３との圧入代（横軸）に対する、これら両部材の抜け強度（縦軸）は、当然のことながら圧入代の大きさに対応しているものであり、上述のように圧入代を直径で０μｍ〜１０μｍ程度とした場合には、圧入力による抜け強度を十分に確保できない場合がある。しかし、上述した実施形態においては、軸受ホルダー１２と軸受スリーブ１３との圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによる軸方向の係止力に加えて、抜止補助手段２０によって軸受スリーブ１３の抜け出しが防止されるように構成されていることから、圧入による係止力を小さくすることができ、そのため圧入代を例えば、０μｍ〜１０μｍ程度と小さくすることができる。
【００２９】
一方、圧入代を例えば、０μｍ〜１０μｍ程度とした場合には、図５に示すように、軸受スリーブ１３の軸方向両端部の内径と軸方向中央部の内径との差である内径寸法偏差を２μｍ程度と小さく抑えることできる。すなわち、軸受ホルダー１２による軸受スリーブ１３の変形が小さく抑えられるようになっている。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態においては、多孔質含油軸受部材からなる軸受スリーブ１３が圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによって挿通された軸受ホルダー１２の軸受保持部１２ａに、軸受スリーブ１３を軸方向に補助的に係止してその抜け出しを防止する抜止補助手段２０が設けられているため、軸受スリーブ１３の圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによる軸方向の係止力に加えて、抜止補助手段２０の軸方向係止力によって軸受スリーブ１３の抜け出しが防止されることから、その分、圧入や焼き嵌めなどの締り嵌めによる係止力、つまり圧入代などの締り嵌め代が小さくてよくなり、軸受ホルダー１２による軸受スリーブ１３の変形が小さく抑えられるようになっている。
【００３１】
特に本実施形態では、軸受スリーブ１３の軸方向両側から第１の抜止部材２１および第２の抜止部材２２からなる抜止補助手段２０による係止力が作用するように構成されていることから、抜止補助手段２０による軸受スリーブの抜け出しが極めて良好に防止されるとともに、その抜止補助手段２０を構成する第１の抜止部材２１が、スラスト受板１５を利用して構成され、かつ第２の抜止部材２２も、簡易な構成の凹凸嵌合構造により形成されているため、簡易な構成の抜止補助手段２０によって良好な抜止作用が得られるようになっている。
【００３２】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００３３】
例えば、上述した実施形態では、抜止補助手段２０を構成している第２の抜止部材２２が軸受スリーブ１３の外周面側に設けられているとともに、軸受ホルダー１２の内周面に係合凸部２２ｂが設けられているが、それぞれを反対側の部材に設けることも可能である。
【００３４】
また、上述した実施形態は、ポリゴンミラー駆動装置に対して本発明を適用したものであるが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の多種多様な装置に用いられるディスク装置、その他の各種モータに対しても同様に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した含油軸受装置を備えたポリゴン駆動用モータの一例を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に表したモータに用いられている本発明の一実施形態にかかる含油軸受装置の構造を表した縦断面説明図である。
【図３】図２に示された含油軸受装置の要部を拡大して表した部分拡大縦断面説明図である。
【図４】軸受ホルダー内に軸受スリーブを圧入した場合における直径圧入代と抜け強度との関係を表した線図である。
【図５】軸受ホルダー内に軸受スリーブを圧入した場合における直径圧入代と内径寸法偏差との関係を表した線図である。
【図６】従来における含油軸受装置の構造例を表した縦断面説明図である。
【図７】従来における含油軸受装置の変形状態を表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  モータ基板
１２  軸受ホルダー
１２ａ  軸受保持部
１３  軸受スリーブ
１４  シャフト（軸部材）
１５  スラスト受板
１６  ステータコア
１７  回転ハブ
１８  ロータケース
１９  ロータマグネット
Ｍ  偏向ポリゴンミラー
２０  抜止補助手段
２１  第１の抜止部材
２２  第２の抜止部材
２２ａ  係合凹部
２２ｂ  係合凸部
【図１】
2005201369.tif 000003
【図２】
2005201369.tif 000004
【図３】
2005201369.tif 000005
【図４】
2005201369.tif 000006
【図５】
2005201369.tif 000007
【図６】
2005201369.tif 000008
【図７】
2005201369.tif 000009