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JP2001065569A - Hydrodynamic bearing - Google Patents

Hydrodynamic bearing

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Publication number
JP2001065569A
JP2001065569A JP24075199A JP24075199A JP2001065569A JP 2001065569 A JP2001065569 A JP 2001065569A JP 24075199 A JP24075199 A JP 24075199A JP 24075199 A JP24075199 A JP 24075199A JP 2001065569 A JP2001065569 A JP 2001065569A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
bearing sleeve
bearing
hydrodynamic bearing
hydrodynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24075199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeto Shimizu
成人 清水
Jun Yatazawa
純 谷田沢
Makio Kato
万規男 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP24075199A priority Critical patent/JP2001065569A/en
Publication of JP2001065569A publication Critical patent/JP2001065569A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】軸と軸受スリーブとの接触時における焼き付き
を防止すると共に負荷容量を増大できる動圧流体軸受を
提供する。 【解決手段】母材から部品加工した軸の外表面及び/又
は軸受スリーブの内表面に硬質固体潤滑皮膜及びマイク
ロディンプルを形成した。
(57) [Object] To provide a hydrodynamic bearing capable of preventing seizure at the time of contact between a shaft and a bearing sleeve and increasing load capacity. A hard solid lubricating film and micro dimples are formed on an outer surface of a shaft and / or an inner surface of a bearing sleeve which are processed from a base material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は動圧流体軸受に関す
る。軸と軸受スリーブとこれらの少なくとも一方に形成
した動圧発生溝とを備え、軸と軸受スリーブとの間で動
圧発生溝に流体が流れることにより発生する動圧を利用
して、軸に対する軸受スリーブの円滑な回転或は軸受ス
リーブに対する軸の円滑な回転を図るようにした動圧流
体軸受が、ディスク装置や偏向走査装置等に使用されて
いる。本発明はかかる動圧流体軸受の改良に関する。
The present invention relates to a hydrodynamic bearing. A shaft, a bearing sleeve, and a dynamic pressure generating groove formed in at least one of the shaft and a bearing for the shaft utilizing a dynamic pressure generated by a fluid flowing through the dynamic pressure generating groove between the shaft and the bearing sleeve; 2. Description of the Related Art A hydrodynamic fluid bearing for smooth rotation of a sleeve or smooth rotation of a shaft with respect to a bearing sleeve is used in a disk device, a deflection scanning device, and the like. The present invention relates to an improvement of such a hydrodynamic bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、動圧流体軸受としての各種が提案
されている(特開平9−291932、特開平10−2
88221、特開平11−82486)。しかし、これ
らの従来提案には、接触時の焼き付き及び負荷容量の不
足という動圧流体軸受に本来的な問題がある。高速回転
時には軸と軸受スリーブとの間に相応の動圧が発生する
ため、この場合に負荷が小さければ、双方が接触して焼
き付くことはないが、低速回転時には双方の間に発生す
る動圧が小さいため、この場合に負荷が大きいと、双方
が接触して焼き付くのである。
2. Description of the Related Art Various types of hydrodynamic bearings have been conventionally proposed (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-291932 and 10-2).
88221, JP-A-11-82486). However, these conventional proposals have inherent problems in hydrodynamic bearings, such as burn-in upon contact and insufficient load capacity. During high-speed rotation, a corresponding dynamic pressure is generated between the shaft and the bearing sleeve.In this case, if the load is small, the two will not contact and seize. In this case, if the load is large, both will come into contact with each other and burn.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の動圧流体軸受では、軸と軸受スリー
ブとの接触時における焼き付き及び負荷容量の不足とい
う動圧流体軸受に本来的な問題がある点である。
SUMMARY OF THE INVENTION The problem to be solved by the present invention is that the conventional hydrodynamic bearing is inherent in the hydrodynamic bearing in which seizure and insufficient load capacity occur when the shaft and the bearing sleeve come into contact with each other. There is a problem.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記の課題を解決するべく研究した結果、接触時の焼き
付きを防止するためには軸の外表面及び/又は軸受スリ
ーブの内表面に硬質固体潤滑皮膜を形成するのが有効で
あり、また負荷容量を増大するためには軸の外表面及び
/又は軸受スリーブの内表面にマイクロディンプルを形
成するのが有効であって、接触時の焼き付き防止及び負
荷容量の増大を同時に図るためにはかかる硬質固体潤滑
皮膜の形成及びマイクロディンプルの形成を両立させる
ことが肝要であることを見出した。
Means for Solving the Problems Thus, the present inventors have
As a result of research to solve the above problems, it is effective to form a hard solid lubricating film on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve in order to prevent seizure at the time of contact. It is effective to form micro dimples on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve in order to increase the frictional force. It has been found that it is important to achieve both the formation of a lubricating film and the formation of micro dimples.

【0005】すなわち本発明は、軸と軸受スリーブとの
間で流体に動圧を発生させる動圧流体軸受において、母
材から部品加工した軸の外表面及び/又は軸受スリーブ
の内表面に硬質固体潤滑皮膜及びマイクロディンプルを
形成して成ることを特徴とする動圧流体軸受に係る。
That is, the present invention relates to a hydrodynamic bearing for generating a dynamic pressure in a fluid between a shaft and a bearing sleeve. The present invention relates to a hydrodynamic bearing formed by forming a lubricating film and micro dimples.

【0006】本発明において、軸の母材としては、各種
の金属材料、通常はオーステナイト系、フェライ系或は
マルテンサイト系の鋼材を用いることができる。かかる
母材から部品加工して軸及び軸受スリーブを得るが、こ
れらの軸の外表面及び/又は軸受スリーブの内表面に所
望通りの硬質固体潤滑皮膜及びマイクロディンプルを形
成するためには、母材として比較的硬さの低いものを用
いるのが好ましく、HRB85以下の鋼材、なかでもH
RB85以下のフェライト系の鋼材を用いるのがより好
ましい。
In the present invention, as the base material of the shaft, various metallic materials, usually, austenitic, ferriic or martensitic steel materials can be used. Shafts and bearing sleeves are obtained by machining parts from such a base material. In order to form a desired hard solid lubricating film and micro dimples on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve, the base material is required. It is preferable to use a material having a relatively low hardness as a steel material,
It is more preferable to use a ferritic steel material of RB85 or less.

【0007】本発明に係る動圧流体軸受は上記のような
母材から部品加工した軸の外表面及び/又は軸受スリー
ブの内表面に硬質固体潤滑皮膜及びマイクロディンプル
を形成したものである。硬質固体潤滑皮膜としては、D
LC(ダイヤモンドライクカーボン)皮膜、TiC皮
膜、TiN皮膜等が挙げられるが、軸の外表面及び/又
は軸受スリーブの内表面に所望通りの硬質固体潤滑皮膜
及びマイクロディンプルを形成するためには、TiN皮
膜が好ましい。かかる硬質固体潤滑皮膜の形成それ自体
には公知の気相めっき法を適用できるが、TiN皮膜を
形成する場合には真空蒸着やスパッタリング等の物理的
気相めっき法を適用するのが好ましい。マイクロディン
プルの形成それ自体にも公知の機械的表面処理法、例え
ばショットピーニングを適用できる。
The hydrodynamic bearing according to the present invention has a hard solid lubricating film and micro dimples formed on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve, which are processed from the above-described base material. As a hard solid lubricating film, D
An LC (diamond-like carbon) film, a TiC film, a TiN film, and the like can be mentioned. In order to form a hard solid lubricating film and a micro dimple as desired on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve, TiN is used. Coatings are preferred. Although a known vapor phase plating method can be applied to the formation of such a hard solid lubricating film itself, it is preferable to apply a physical vapor phase plating method such as vacuum evaporation or sputtering when forming a TiN film. A well-known mechanical surface treatment method such as shot peening can be applied to the formation of the micro dimples.

【0008】硬質固体潤滑皮膜及びマイクロディンプル
は、軸の外表面及び軸受スリーブの内表面のいずれか一
方に形成することもできるが、双方に形成するのが好ま
しい。また軸の外表面及び/又は軸受スリーブの内表面
に、先にマイクロディンプルを形成し、その後で硬質固
体潤滑皮膜を形成することもできるが、先に硬質固体潤
滑皮膜を形成し、その後でマイクロディンプルを形成す
るのが好ましい。いずれも、接触時の焼き付き防止及び
負荷容量の増大をより良く図るためである。
The hard solid lubricating film and the micro dimples can be formed on either the outer surface of the shaft or the inner surface of the bearing sleeve, but are preferably formed on both. It is also possible to first form a micro dimple on the outer surface of the shaft and / or the inner surface of the bearing sleeve, and then form a hard solid lubricating film. Preferably, dimples are formed. In any case, this is for better prevention of burn-in at the time of contact and an increase in load capacity.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る動圧流体軸受
を備えたスピンドルモータを略示する縦断面図である。
基台11に軸21が取付けられており、軸21の上部及
び下部にフランジ31,32が取付けられている。フラ
ンジ31とフランジ32との間で軸21を囲み軸受スリ
ーブ41が装備されており、軸受スリーブ41にハブ5
1が取付けられている。基台11にはヨーク61,62
が取付けられており、ハブ51のヨーク61,62を臨
む内側面にはマグネット52,53が取付けられてい
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a spindle motor provided with a hydrodynamic bearing according to the present invention.
The shaft 21 is attached to the base 11, and flanges 31 and 32 are attached to upper and lower portions of the shaft 21. A bearing sleeve 41 is provided between the flange 31 and the flange 32 and surrounds the shaft 21.
1 is attached. The base 11 has yokes 61 and 62
Are mounted, and magnets 52 and 53 are mounted on inner surfaces of the hub 51 facing the yokes 61 and 62.

【0010】図2は図1の動圧流体軸受を示す部分拡大
図である。動圧流体軸受は、軸21と、軸21を囲む軸
受スリーブ41とを備えている。軸21の外周面には複
数の動圧発生溝22が形成されており、軸21と軸受ス
リーブ41との間には隙間71が設けられている。軸2
1を固定軸として軸21の回りで軸受スリーブ41が回
転する際に、隙間71へ供給した空気が動圧発生溝22
を流れることにより動圧が発生し、この動圧により軸2
1に対する軸受スリーブ41の円滑な回転を図るように
なっている。
FIG. 2 is a partially enlarged view showing the hydrodynamic bearing of FIG. The hydrodynamic bearing includes a shaft 21 and a bearing sleeve 41 surrounding the shaft 21. A plurality of dynamic pressure generating grooves 22 are formed on the outer peripheral surface of the shaft 21, and a gap 71 is provided between the shaft 21 and the bearing sleeve 41. Axis 2
When the bearing sleeve 41 rotates around the shaft 21 with the shaft 1 as a fixed shaft, the air supplied to the gap 71
, A dynamic pressure is generated.
1, so that the bearing sleeve 41 can rotate smoothly.

【0011】図1及び図2に示した動圧流体軸受では、
軸21の外周面に硬質固体潤滑皮膜23及び多数のマイ
クロディンプル24が形成されており、また軸受スリー
ブ41の内周面にも硬質固体潤滑皮膜42及び多数のマ
イクロディンプル43が形成されている。図1及び図2
に示した動圧流体軸受は、軸21及び軸受スリーブ41
がHRB78のフェライト系の鋼材から部品加工された
ものであり、また硬質固体潤滑皮膜23,42がTiN
皮膜であって、軸21の外周面及び軸受スリーブ41の
内周面に、真空蒸着で硬質固体潤滑皮膜23,42を形
成した後、ショットピーニングでマイクロディンプル2
4,43を形成したものである。
In the hydrodynamic bearing shown in FIGS. 1 and 2,
A hard solid lubricating film 23 and many micro dimples 24 are formed on the outer peripheral surface of the shaft 21, and a hard solid lubricating film 42 and many micro dimples 43 are also formed on the inner peripheral surface of the bearing sleeve 41. 1 and 2
The hydrodynamic bearing shown in FIG.
Are hardened lubricating films 23 and 42 made of TiN.
After forming hard solid lubricating films 23 and 42 by vacuum evaporation on the outer peripheral surface of the shaft 21 and the inner peripheral surface of the bearing sleeve 41, the micro dimples 2 are formed by shot peening.
4, 43 are formed.

【0012】表1に記載した4種の動圧流体軸受を作製
した。いずれも、説明を省略する他の条件は同じとし、
母材から部品加工した軸の外表面及び軸受スリーブの内
表面に、硬質固体潤滑皮膜として真空蒸着によりTiN
皮膜を形成し、またショットピーニングによりマイクロ
ディンプルを形成したものである。これら4種の動圧流
体軸受について、流体として空気を用いたときの、Ti
N皮膜形成による摩擦力減少効果及びマイクロディンプ
ル形成による動圧増加効果を表1に示した。表1中の実
施例2は図1及び図2について前述した動圧流体軸受に
相当するが、摩擦力の減少は接触時の焼き付きをそれだ
け防止することを意味し、また動圧の増加は負荷容量を
それだけ増大することを意味する。
Four types of hydrodynamic bearings shown in Table 1 were produced. In each case, the other conditions are the same, and the description is omitted.
A hard solid lubricating film is formed on the outer surface of the shaft and the inner surface of the bearing sleeve by vacuum evaporation to form TiN
A film is formed, and micro dimples are formed by shot peening. For these four types of hydrodynamic bearings, when air was used as the fluid, Ti
Table 1 shows the effect of reducing the frictional force by forming the N film and the effect of increasing the dynamic pressure by forming the micro dimples. Example 2 in Table 1 corresponds to the hydrodynamic fluid bearing described above with reference to FIGS. 1 and 2, but a decrease in frictional force means that seizure during contact is correspondingly prevented, and an increase in dynamic pressure means a load. This means increasing the capacity accordingly.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】表1において、 A:HRC58のマルテンサイト系の鋼材 B:HRB78のフェライト系の鋼材 TiN→WPC:先にTiN皮膜を形成し、その後でマ
イクロディンプルを形成した場合 WPC→TiN:先にマイクロディンプルを形成し、そ
の後でTiN皮膜を形成した場合 摩擦力減少効果:TiN皮膜がないものを基準として、
○;摩擦力が50%以上70%未満になった場合、△;
摩擦力が70%以上90%未満になった場合 動圧増加効果:マイクロディンプルがないものを基準と
して、◎;動圧が100%以上増加した場合、○;動圧
が50%以上100%未満増加した場合、△;動圧が3
0%以上50%未満増加した場合
In Table 1, A: martensitic steel material of HRC58 B: ferritic steel material of HRB78 TiN → WPC: When a TiN film is formed first and then micro dimples are formed WPC → TiN: First When a micro dimple is formed and then a TiN film is formed. Friction force reduction effect:
;: When the frictional force becomes 50% or more and less than 70%, Δ;
When the friction force is 70% or more and less than 90% Dynamic pressure increasing effect: Based on the absence of micro dimples, ◎: When the dynamic pressure is increased by 100% or more, ○: Dynamic pressure is 50% or more and less than 100% If increased, Δ; dynamic pressure is 3
0% or more and less than 50%

【0015】[0015]

【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、軸と軸受スリーブとの接触時における焼き付き
を防止すると共に負荷容量を増大できるという効果があ
る。
As is apparent from the above description, the present invention as described above has the effects of preventing seizure at the time of contact between the shaft and the bearing sleeve and increasing the load capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る動圧流体軸受を備えたスピンドル
モータを略示する縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a spindle motor provided with a hydrodynamic bearing according to the present invention.

【図2】図1の動圧流体軸受を示す部分拡大図。FIG. 2 is a partially enlarged view showing the hydrodynamic bearing of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21・・軸、22・・動圧発生溝、23,42・・硬質
固体潤滑皮膜、24,43・・マイクロディンプル、4
1・・軸受スリーブ、51・・ハブ、52,53・・マ
グネット、61,62・・ヨーク
21 ··· shaft, 22 ··· dynamic pressure generating groove, 23, 42 ··· hard solid lubricating film, 24, 43 ··· micro dimple, 4
1. Bearing sleeve, 51. Hub, 52, 53. Magnet, 61, 62 .. Yoke

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J011 AA07 AA10 AA11 BA02 CA02 CA05 DA01 DA02 JA02 KA02 LA05 MA03 QA03 RA01 SB01 SB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J011 AA07 AA10 AA11 BA02 CA02 CA05 DA01 DA02 JA02 KA02 LA05 MA03 QA03 RA01 SB01 SB02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸と軸受スリーブとの間で流体に動圧を
発生させる動圧流体軸受において、母材から部品加工し
た軸の外表面及び/又は軸受スリーブの内表面に硬質固
体潤滑皮膜及びマイクロディンプルを形成して成ること
を特徴とする動圧流体軸受。
In a hydrodynamic bearing for generating a dynamic pressure in a fluid between a shaft and a bearing sleeve, a hard solid lubricating film is formed on an outer surface of the shaft processed from a base material and / or an inner surface of the bearing sleeve. A hydrodynamic bearing comprising micro dimples.
【請求項2】 母材がHRB85以下の鋼材である請求
項1記載の動圧流体軸受。
2. The hydrodynamic bearing according to claim 1, wherein the base material is a steel material having an HRB of 85 or less.
【請求項3】 硬質固体潤滑皮膜がTiN皮膜である請
求項1又は2記載の動圧流体軸受。
3. The hydrodynamic bearing according to claim 1, wherein the hard solid lubricating film is a TiN film.
【請求項4】 硬質固体潤滑皮膜を形成した後にマイク
ロディンプルを形成した請求項1、2又は3記載の動圧
流体軸受。
4. The hydrodynamic bearing according to claim 1, wherein the micro dimples are formed after forming the hard solid lubricating film.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210081A (en) * 2009-02-13 2010-09-24 Seiko Instruments Inc Bearing device and information recording and reproducing device
WO2010131617A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 株式会社小松製作所 Gear device
JP2017075658A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 株式会社三共製作所 Fluid dynamic pressure bearing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210081A (en) * 2009-02-13 2010-09-24 Seiko Instruments Inc Bearing device and information recording and reproducing device
WO2010131617A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 株式会社小松製作所 Gear device
JP2010265965A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Komatsu Ltd Gear device
US8904896B2 (en) 2009-05-13 2014-12-09 Komatsu Ltd. Gear device
JP2017075658A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 株式会社三共製作所 Fluid dynamic pressure bearing
TWI708018B (en) * 2015-10-15 2020-10-21 日商三共製作所股份有限公司 A fluid hydrodynamic bearing and cam mechanism having the same

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