JP2008064302A - Hydrodynamic bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受隙間に形成される流体膜の動圧作用で軸部を回転自在に支持する動圧軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a hydrodynamic bearing device that rotatably supports a shaft portion by a hydrodynamic action of a fluid film formed in a bearing gap.
動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、情報機器、例えばHDD等の磁気ディスク駆動装置、CD−ROM、CD−R/RW、DVD−ROM/RAM等の光ディスク駆動装置、MD、MO等の光磁気ディスク駆動装置等のスピンドルモータ用、レーザビームプリンタ(LBP)のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイール、あるいは電気機器の冷却ファン等に使用されるファンモータなどの小型モータ用として好適に使用可能である。 Due to its high rotational accuracy and quietness, the hydrodynamic bearing device is an information device, for example, a magnetic disk drive device such as HDD, an optical disk drive device such as CD-ROM, CD-R / RW, DVD-ROM / RAM, MD, Suitable for spindle motors such as magneto-optical disk drive devices such as MOs, small motors such as fan motors used for laser beam printer (LBP) polygon scanner motors, projector color wheels, cooling fans for electrical equipment, etc. Can be used.
例えば、特許文献1に示されている動圧軸受装置は、軸部と、軸部に固定されたディスクハブと、内周に軸部を挿入した軸受スリーブと、軸受スリーブを内周に保持する樹脂製のハウジングとを備える。軸部の外周面と軸受スリーブの内周面との間にラジアル軸受隙間が形成されると共に、ハウジングの端面とディスクハブの端面との間にスラスト軸受隙間が形成される。軸部の回転時には、スラスト軸受隙間及びラジアル軸受隙間の潤滑流体に動圧作用が発生する。
For example, a hydrodynamic bearing device disclosed in
このように、ハウジングを樹脂材料で形成すると、金属材料で形成する場合と比べ、材料コストを低減することができる。しかし、樹脂材料は金属材料と比べ耐摩耗性に劣るため、動圧作用が十分に発現されない軸受装置の起動、停止時等の低速回転時には、スラスト軸受隙間を介して対向するハウジングの端面とディスクハブの端面とが接触摺動し、樹脂製のハウジングの端面が摩耗する恐れがある。ハウジング端面が摩耗すると、スラスト軸受隙間の隙間幅の精度が低下し、スラスト方向の支持力が低下する。 Thus, when the housing is formed of a resin material, the material cost can be reduced as compared with the case where the housing is formed of a metal material. However, since the resin material is inferior to the metal material in terms of wear resistance, the housing end face and the disk facing each other through the thrust bearing gap at the time of low speed rotation such as starting and stopping of the bearing device in which the dynamic pressure action is not sufficiently exhibited. There is a risk that the end surface of the resin housing will wear due to contact sliding with the end surface of the hub. When the housing end face is worn, the accuracy of the gap width of the thrust bearing gap is lowered, and the supporting force in the thrust direction is lowered.
本発明の課題は、スラスト軸受隙間に面する部材の耐摩耗性を向上させることにより、動圧軸受装置のスラスト方向の支持力の低下を防止することにある。 The subject of this invention is preventing the fall of the supporting force of the thrust direction of a hydrodynamic bearing apparatus by improving the abrasion resistance of the member which faces a thrust bearing clearance gap.
前記課題を解決するため、本発明は、固定側の部材と、回転側の部材と、固定側の部材と回転側の部材との間に形成されたスラスト軸受隙間と、スラスト軸受隙間の潤滑流体に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部とを備えた動圧軸受装置において、固定側の部材及び回転側の部材のうち、何れか一方の部材がスラスト軸受隙間に面するスラスト部材を備えた樹脂成形品であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is directed to a fixed member, a rotating member, a thrust bearing gap formed between the fixed member and the rotating member, and a lubricating fluid in the thrust bearing gap. In the hydrodynamic bearing device including a thrust dynamic pressure generating unit that generates a dynamic pressure action on the shaft, either one of the fixed side member and the rotation side member includes a thrust member that faces the thrust bearing gap. It is a resin molded product.
このように本発明では、スラスト軸受隙間を介して対向する何れか一方の部材を、スラスト軸受隙間に面するスラスト部材を備えた樹脂成形品とした。これにより、例えばスラスト部材を多孔質材料で形成すると、多孔質材料に含浸された潤滑流体がスラスト軸受隙間に逐次供給されるため、スラスト軸受隙間を介して対向する部材同士の潤滑性が向上する。よって、スラスト軸受隙間に面する部材の摩耗を抑えることができるため、スラスト軸受隙間の隙間幅の精度が維持され、スラスト方向の支持力の低下を回避できる。あるいは、スラスト部材を硬質な金属材料で形成すると、スラスト軸受隙間に面する部分の硬度が高められ、この部分の耐摩耗性を向上させることができる。 As described above, in the present invention, any one of the members facing each other through the thrust bearing gap is a resin molded product provided with a thrust member facing the thrust bearing gap. Accordingly, for example, when the thrust member is formed of a porous material, the lubricating fluid impregnated in the porous material is sequentially supplied to the thrust bearing gap, so that the lubricity between the members facing each other through the thrust bearing gap is improved. . Therefore, since the wear of the member facing the thrust bearing gap can be suppressed, the accuracy of the gap width of the thrust bearing gap is maintained, and the reduction of the supporting force in the thrust direction can be avoided. Alternatively, when the thrust member is formed of a hard metal material, the hardness of the portion facing the thrust bearing gap is increased, and the wear resistance of this portion can be improved.
このスラスト軸受隙間が、回転側の部材の静止時に隙間幅が0となる場合、軸受装置を起動、停止する度に、スラスト軸受隙間を介して対向する部材同士が接触摺動する。このような軸受装置では、上記のスラスト軸受隙間に面する部分の耐摩耗性の向上効果が特に有効となる。 When the thrust bearing gap has a gap width of zero when the rotating side member is stationary, the opposing members are in contact with each other through the thrust bearing gap each time the bearing device is started and stopped. In such a bearing device, the effect of improving the wear resistance of the portion facing the thrust bearing gap is particularly effective.
また、スラスト部材にスラスト動圧発生部を形成した場合、この部分が摩耗するとスラスト方向の支持力が大きく低下する。従って、上記のような潤滑性あるいは硬度の向上効果により、スラスト動圧発生部の摩耗を抑えることが有効である。 Further, when the thrust dynamic pressure generating portion is formed on the thrust member, if this portion is worn, the supporting force in the thrust direction is greatly reduced. Therefore, it is effective to suppress wear of the thrust dynamic pressure generating portion by the effect of improving the lubricity or hardness as described above.
この樹脂成形品は、例えばスラスト部材をインサートして成形することができる。このとき、樹脂の固化時の成形収縮により樹脂成形部は縮径方向に収縮するため、樹脂成形部がスラスト部材に対してずれ、これらの固着部が剥離する恐れがある。そこで、樹脂でスラスト部材の外周面を保持すると、樹脂成形品が縮径方向に収縮してもスラスト部材とのずれを防止できる。 This resin molded product can be molded by inserting a thrust member, for example. At this time, since the resin molded portion contracts in the diameter-reducing direction due to molding shrinkage when the resin is solidified, the resin molded portion may be displaced with respect to the thrust member, and the fixed portions may be peeled off. Therefore, if the outer peripheral surface of the thrust member is held by the resin, even if the resin molded product contracts in the diameter reducing direction, it is possible to prevent deviation from the thrust member.
以上のように、本発明によれば、スラスト軸受隙間に面する部材の耐摩耗性を向上させることにより、動圧軸受装置のスラスト方向の支持力の低下を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a reduction in the supporting force in the thrust direction of the hydrodynamic bearing device by improving the wear resistance of the member facing the thrust bearing gap.
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る動圧軸受装置1を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。このスピンドルモータは、HDD等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部2およびディスクハブ10を回転可能に非接触支持する動圧軸受装置1と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル4およびロータマグネット5と、ブラケット6とを備えている。ステータコイル4はブラケット6に取付けられ、ロータマグネット5はディスクハブ10に固定されている。動圧軸受装置1は、ブラケット6の内周に固定される。また、ディスクハブ10には、図示は省略するが、情報記録媒体としてのディスクが一又は複数枚保持される。このように構成されたスピンドルモータにおいて、ステータコイル4に通電すると、ステータコイル4とロータマグネット5との間に発生する励磁力でロータマグネット5が回転し、これに伴って、ディスクハブ10およびディスクハブ10に保持されたディスクが軸部2と一体に回転する。
FIG. 1 conceptually shows a configuration example of a spindle motor for information equipment incorporating a fluid dynamic bearing
図2は、動圧軸受装置1を示している。この動圧軸受装置1は、軸部2と、軸部2の外周面に固定された回転側の部材としてのディスクハブ10と、内周に軸部2を挿入した軸受スリーブ8と、軸受スリーブ8を内周に保持し、軸方向一方に開口した固定側の部材としてのハウジング9とを備える。なお、説明の便宜上、ハウジング9が開口している側を上側、閉口している側を下側として以下説明する。
FIG. 2 shows the hydrodynamic bearing
軸受スリーブ8の内周面8aと軸部2の外周面2aとの間には、ラジアル軸受隙間が形成されると共に、ディスクハブ10の端面10a1とハウジング9の上側端面9aとの間には、スラスト軸受隙間TSが形成される。軸受内部の潤滑油で満たされた空間は、ラジアル軸受隙間の一端側で大気に開放すると共に、他端側で密閉される。スラスト軸受隙間TSはラジアル軸受隙間の大気開放側に設けられ、ラジアル軸受隙間の一端はスラスト軸受隙間TSの内径端と連通している。モータの停止時、すなわち軸部2及びディスクハブ10の静止時には、重力によりディスクハブ10とハウジング9とが接触し、スラスト軸受隙間TSの隙間幅は0となる。尚、例えば、動圧軸受装置1を図2と上下逆向きで使用する場合、モータが停止してもディスクハブ10はハウジング9と接触しない。この場合、磁力等を利用することで、強制的にディスクハブ10とハウジング9とを接触させ、モータ停止時におけるスラスト軸受隙間TSの隙間幅を0とすることもできる。
A radial bearing gap is formed between the inner
軸受スリーブ8は、例えば、銅を主成分とする焼結金属等の多孔質材料で円筒状に形成され、ハウジング9の内周面9cに、接着、圧入、接着剤介在の下での圧入(以下、圧入接着と称す)、あるいは溶着等、適宜の手段で固定される。尚、軸受スリーブ8を、他の金属材料、樹脂材料、あるいはセラミック等で形成することも可能である。
The
軸受スリーブ8の内周面8aの全面又は一部円筒領域には、ラジアル動圧発生部として複数の動圧溝を配列した領域が形成される。この実施形態では、例えば図3に示すように、複数の動圧溝8a1、8a2をヘリングボーン形状に配列した領域が軸方向に離隔して2箇所形成される。尚、動圧溝8a1、8a2は、必ずしも軸方向に離隔して設ける必要はなく、これらを軸方向で連続的に形成してもよい。あるいは、動圧溝8a1、8a2のうち、何れか一方のみを形成してもよい。
A region where a plurality of dynamic pressure grooves are arranged as a radial dynamic pressure generating portion is formed on the entire inner surface or a partial cylindrical region of the inner
ハウジング9は、スラスト部材13をインサート部品として射出成形した樹脂成形品で、この実施形態では、有底円筒のコップ状に形成される。スラスト部材13は、本実施形態では多孔質材料で形成され、例えば銅を主成分とした焼結金属で形成される。スラスト部材13の上端面13aは、ハウジング9の上端面9aに露出すると共に、動圧発生部として、例えば図4に示すような、軸部2の回転方向Aに対してポンプイン型のスパイラル形状に配列した複数の動圧溝13a1が形成される。軸部2の回転時には、該動圧溝13a1領域がディスクハブ10の端面10a1とスラスト軸受隙間TSを介して対向する(図2拡大図参照)。ハウジング9の外周面9bの上方部には、上方に向かって漸次拡径する環状のテーパ面9b1が形成されると共に、外周面9bの下方部には円筒面9b2が形成される。円筒面9b2は、ブラケット6の内周面に、接着、圧入、圧入接着等の手段により固定される。
The
ハウジング9の樹脂成形部14は、例えば液晶ポリマー(LCP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の結晶性樹脂や、ポリフェニルサルフォン(PPSU)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)等の非晶性樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物で形成される。また、上記樹脂に配合可能な充填剤として、例えば炭素繊維やガラス繊維等の繊維状充填剤、チタン酸カリウム等のウィスカ状充填剤、マイカ等の鱗片状充填剤、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の導電性充填剤を挙げることができる。これら充填剤は、樹脂成形部14の補強や導電性付与など、目的に応じて上記ベース樹脂に適量配合される。尚、この樹脂材料の線膨張係数は、充填剤を適宜配合することにより、できるだけスラスト部材13の線膨張係数に近づけておくことが望ましい。高温時における樹脂成形部14とスラスト部材13との熱膨張量の差を抑えるためである。
The
ところで、樹脂成形部14は固化時の成形収縮により縮径方向に収縮する。このため、スラスト部材13と樹脂成形部14とがずれ、これらの固着部が剥離する恐れがある。本発明では、図2に示すように、スラスト部材13の外周面13bを樹脂成形部14で保持しているため、成形収縮により樹脂成形部14の外周面が縮径した際に、スラスト部材13と樹脂成形部14とのずれを防止できる。また、本実施形態では、スラスト部材13の外周面13b及び内周面13cの上端部に形成されたチャンファ部13b1、13c1により、スラスト部材13の樹脂成形部14からの抜けが規制される。さらに、樹脂成形部14が多孔質材料からなるスラスト部材13の表面開孔部に入り込むことによりアンカー効果が発揮され、スラスト部材13と樹脂成形部14とが強固に固定される。
By the way, the
軸部2は、SUS鋼等の金属材料で円筒状に形成される。尚、軸部2の外周面2aのうち、ディスクハブ10が固定される部分に凹部を形成してもよい。この凹部は、例えば接着剤溜りとして機能させることができる。
The
ディスクハブ10は、例えば金属材料で形成され、接着、圧入、圧入接着等の適宜の手段により軸部2と固定される。ディスクハブ10は、ハウジング9の開口側(上側)を覆う円盤部10aと、円盤部10aの外周部から軸方向下方に延びる筒状部10bと、筒状部10bから外径側に突出する鍔部10cおよび鍔部10cの上端に形成されるディスク搭載面10dとを備える。図示されていないディスクは、円盤部10aの外周に外嵌され、ディスク搭載面10dに載置される。そして、図示しない適当な保持手段(クランパなど)によってディスクがディスクハブ10に保持される。なお、ディスクハブ10を形成する材料は金属に限らず、例えば樹脂を用いてもよい。また、ディスクハブ10と軸部2は上記のように別体に形成する他、軸部2をインサート部品とする樹脂の射出成形で、軸部2をディスクハブ10を一体に形成してもよい。あるいは、軸部2及びディスクハブ10を同種の樹脂で一体成形してもよい。
The
ディスクハブ10の内周には、金属製、例えば真ちゅう等の軟質金属からなる抜け止め部材12が配置される。本実施形態では、抜け止め部材12は、例えば金属板のプレス成形で断面略L字型のリング状に形成され、ディスクハブ10の内周に設けられた段部10eに、接着、溶接等の適宜の手段で固定される。この抜け止め部材12がハウジング9の外周面9b、詳しくはテーパ面9b1の上端から外径へ延びた肩面と係合することにより、ディスクハブ10及び軸部2の抜けを規制する。抜け止め部材12の内周面12aは、これと対向するハウジング9の外周面9bに設けられたテーパ面9dとの間に、上方に向けて半径方向寸法が漸次縮小した環状のシール空間Sを形成する。このシール空間Sは、図2の拡大図で示すように、軸部2およびディスクハブ10の回転時、スラスト軸受部T1のスラスト軸受隙間TSの外径側と連通している。
A retaining
動圧軸受装置1内部に充満される潤滑油としては、種々のものが使用可能であるが、HDD等のディスク駆動装置用の動圧軸受装置に提供される潤滑油には、その使用時あるいは輸送時における温度変化を考慮して、低蒸発率及び低粘度性に優れたエステル系潤滑油、例えばジオクチルセバケート(DOS)、ジオクチルアゼレート(DOZ)等を基油とした潤滑油が好適に使用可能である。
As the lubricating oil filled in the
上記構成の動圧軸受装置1において、軸部2の回転時、軸受スリーブ8の内周面8aと軸部2の外周面2aとの間に形成されるラジアル軸受隙間の潤滑油が、動圧溝8a1、8a2の軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このように、動圧溝8a1、8a2によって生じる潤滑油の動圧作用によって、軸部2をラジアル方向に非接触支持する第一ラジアル軸受部R1と第二ラジアル軸受部R2とがそれぞれ構成される。
In the dynamic
これと同時に、ハウジング9の上端面9aとディスクハブ10の下端面10a1との間のスラスト軸受隙間TSに形成される潤滑油膜の圧力が、動圧溝13a1の動圧作用により高められる。そして、これら油膜の圧力によって、軸部2及びディスクハブ10をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部Tが構成される。
At the same time, the lubricating oil film pressure of which is formed in the thrust bearing gap T S between the lower end surface 10a1 of the
また、ハウジング9の上端面9aから露出した多孔質のスラスト部材13から、スラスト軸受隙間TSに潤滑油が逐次供給されることにより、スラスト軸受隙間TSを介して対向するハウジング9とディスクハブ10との潤滑性が向上する。これにより、ハウジング9の上端面9a及びこの面に形成された動圧溝の摩耗を抑えることができるため、スラスト軸受隙間TSの隙間幅の精度の低下や、動圧溝の摩耗による動圧作用の低下を防止でき、スラスト方向の軸受剛性を維持することができる。本実施形態のように、軸部2の静止時にスラスト軸受隙間TSの隙間幅が0となる場合、モータを起動、停止する度にハウジング9の上端面9aとディスクハブ10の端面10a1とが接触摺動するため、上記のような潤滑性の向上効果が有効となる。従って、本発明の軸受装置は、個人用パソコンや携帯型音楽再生装置等のように、頻繁に起動、停止が繰り返される機器に組み込まれるモータに、特に好適に使用できる。
Further, a
ところで、スラスト部材13がスラスト軸受隙間TSに面すると、上記のように潤滑性が向上する利点が得られる一方で、動圧作用により圧力が高められた潤滑油が多孔質材料からなるスラスト部材13の表面開孔部から内部へ抜ける、いわゆる動圧抜けが生じ、動圧効果が十分に得られない恐れがある。本発明では、スラスト部材13の表面のうち、スラスト軸受隙間TSに面さない部分、すなわち外周面13b、内周面13c、及び下側端面を樹脂で覆い、この部分の表面開孔部を封孔することにより、スラスト軸受隙間TSに面さない部分の表面開孔部からの油の排出が抑えられるため、スラスト部材13の内部に油が侵入しにくくなり、動圧抜けを抑えることができる。
By the way, when the
また、本実施形態では、軸受スリーブ8の外周面に、1本又は複数本、例えば円周方向等間隔に配置された3本の軸方向溝8cが形成されると共に、ハウジング9の内底面9dに前記軸方向溝8c1と連通した径方向溝9d1が形成される。この軸方向溝8c及び径方向溝9d1により、軸受スリーブ8の上側端面8dとディスクハブ10の円盤部10aの下側端面10a1との間に形成される隙間(第1空間)と、ラジアル軸受隙間の下端が開口する空間(第2空間)とを連通させることが可能となる。これにより、軸受内部の潤滑油に局所的な負圧が発生したり、潤滑油が局所的に劣化したりすることを防ぐことができるため、これらに伴う軸受性能の低下を防止できる。また、本実施形態では、図3に示すように、動圧溝8a1が、その軸方向中心に対して軸方向で非対称な形状を呈している。これにより、軸部2の回転時には、ラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押し込まれ、軸受内部の潤滑油を、第2空間→径方向溝9d1→軸方向溝8c1→第1空間という経路を循環して、再びラジアル軸受隙間に引き込まれる。このように、潤滑油を強制的に循環させることにより、軸受内部における負圧の発生をより効果的に防止することができる。
Further, in the present embodiment, one or a plurality of, for example, three
本発明の実施形態は上記に限られない。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一の機能を有する箇所には、同一の符合を付し、説明を省略する。 The embodiment of the present invention is not limited to the above. In the following description, portions having the same functions as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5に、本発明の第2の実施形態にかかる動圧軸受装置21を示す。動圧軸受装置21は、軸部2の下端に、回転部材3の抜け止めとして機能するフランジ部2cを備えると共に、軸受スリーブ8の下側端面8bには、動圧発生部として、図示しないスパイラル形状の動圧溝が形成される。軸部2の回転時には、上記実施形態と同様に、ハウジング9の上端面9aとディスクハブ10の円盤部10aの下側端面10a1との間に、第1スラスト軸受部T1が形成されると共に、軸受スリーブ8の下側端面8bの動圧溝が、軸受スリーブ8の下側端面8bとフランジ部2cの上側端面2c1との間に形成されたスラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させることにより、軸部2及びディスクハブ10をスラスト方向に支持する第2スラスト軸受部T2が形成される。このように、スラスト軸受部を軸方向に離隔した2箇所に設けることにより、スラスト方向の軸受剛性、特にモーメント剛性が向上する。
FIG. 5 shows a fluid
図6に、本発明の第3の実施形態にかかる動圧軸受装置31を示す。この実施形態では、軸受スリーブ8及びスラスト部材13を密着させ、かつ両者を一体に形成している。これにより、これらを別体に形成する上記の実施形態と比べ、製造工程数を削減することができる。このとき、第1スラスト軸受部T1のスラスト軸受隙間に動圧作用を発生させる動圧発生部は、スラスト部材13の上側端面13a、又は軸受スリーブ8の上側端面8d、あるいはこれらの双方に跨って形成することができる。また、軸受スリーブ8とスラスト部材13との密着状態を保持したまま、両者を別体に形成することもできる。
FIG. 6 shows a fluid
この動圧軸受装置31では、軸受スリーブ8の下側端面8b及びスラスト部材13の下側端面13dにそれぞれ径方向溝が設けられると共に、軸受スリーブ8の外周面8c及びスラスト部材13の外周面13bにそれぞれ軸方向溝が設けられる。これらの径方向溝及び軸方向溝により、ラジアル軸受隙間の下端と、スラスト軸受隙間の外径端とを連通することができる。
In the
以上の実施形態では、スラスト部材13が焼結金属で形成されているが、これに限らず、例えば多孔質樹脂で形成することもできる。多孔質樹脂は、例えば、ベース樹脂に、気孔形成材として水溶性の化合物を混入して成形した後、成形品を水で洗浄し、気孔形成材を抽出することにより形成される。水溶性の化合物としては、例えば、安息香酸ナトリウム等の有機アルカリ金属塩等が使用できる。また、ベース樹脂としては、摺動性に優れ、且つ樹脂成形部14の射出成形温度よりも高いガラス転移点を有するものが使用できる。また、この多孔質樹脂に、強化剤等の適宜の充填剤を加えても良い。
In the above embodiment, the
あるいは、図7に示す本発明の第4実施形態に係る動圧軸受装置41のように、スラスト部材13を金属材料で形成することもできる。この場合、スラスト部材13は例えばステンレス鋼等の切削加工で形成され、その上側端面13aにスラスト動圧発生部がプレス成形される。このように、スラスト部材13を金属材料、特にステンレス鋼等の硬質金属で形成することにより、スラスト軸受隙間に面するスラスト部材13の上側端面13aの硬度を高めることができるため、スラスト部材13の耐摩耗性の向上が図られる。従って、上記の実施形態と同様に、スラスト軸受隙間TSの隙間幅の精度の低下や、動圧溝の摩耗による動圧作用の低下を防止でき、スラスト方向の支持力を維持することができる。また、金属材料からなるスラスト部材13にスラスト動圧発生部をプレス成形することにより、樹脂成形部に型成形する場合のようにヒケやダレによる成形不良が生じる恐れがないため、スラスト動圧発生部の成形精度を高めることができる。また、図7で示す構成によると、ハウジング9のうち、抜け止め部材12との係合部を金属材料からなるスラスト部材13で形成することができるため、この部分の耐久性を向上させることができる。
Or the
また、以上の実施形態では、スラスト軸受隙間TSを介して対向する部材のうち、ハウジング9がスラスト部材13をインサート部品とした樹脂成形品である場合を示したが、例えば、図8に示す本発明の第5実施形態に係る動圧軸受装置51のように、ハウジング9を単一材料で形成し、ディスクハブ10を、スラスト部材を備えた樹脂成形品とすることもできる。このとき、ディスクハブ10の円盤部10aの下側端面10a1をスラスト部材13で形成し、このスラスト部材13がスラスト軸受隙間に面することにより、ディスクハブ10の耐摩耗性を向上させることができる。
In the above embodiments, among the opposing member via a thrust bearing gap T S, it shows the
また、以上の実施形態では、スラスト部材13をインサートした樹脂の射出成形によりハウジング9が形成される場合を示しているが、これに限らず、スラスト部材13及び樹脂成形部14を別体に形成した後、接着、圧入、あるいは圧入接着等の適宜の方法で固定することによりハウジング9を形成してもよい。
Moreover, in the above embodiment, although the case where the
また、以上の実施形態では、別体に形成したハウジング9と軸受スリーブ8とを接着等により固定しているが、軸受スリーブ8をインサート部品として、ハウジング9を射出成形してもよい。これによると、ハウジング9と軸受スリーブ8の組立工程を削減できるため、工程が簡略化される。この場合、軸受スリーブ8とスラスト部材13は線膨張係数の差が小さい材料で形成することが好ましく、例えば同種の材料で形成すると良い。あるいは、ハウジング9及び軸受スリーブ8を同種の樹脂材料で一体成形してもよい。
In the above embodiment, the
また、以上では、ラジアル動圧発生部及びスラスト動圧発生部が、軸受スリーブ8の内周面8aやハウジング9の上端面9a、軸受スリーブ8の下側端面8bといった、多孔質材料からなる部材側に形成されているが、これに限らず、各軸受隙間を介して対向する面、すなわち、軸部2の外周面2aや、ディスクハブ10の円盤部10aの下側端面10a1、フランジ部2bの上側端面2b1に形成することもできる。
In the above, the radial dynamic pressure generating portion and the thrust dynamic pressure generating portion are members made of a porous material such as the inner
また、動圧発生部の形状は上記に限らず、例えばラジアル軸受部の動圧発生部として、スパイラル形状の動圧溝や、ステップ軸受、あるいは多円弧軸受等を形成することもできる。また、スラスト軸受部の動圧発生部として、ヘリングボーン形状の動圧溝や、ステップ軸受、波型軸受等を形成することもできる。 In addition, the shape of the dynamic pressure generating portion is not limited to the above, and for example, as a dynamic pressure generating portion of the radial bearing portion, a spiral dynamic pressure groove, a step bearing, a multi-arc bearing, or the like can be formed. Further, a herringbone-shaped dynamic pressure groove, a step bearing, a wave bearing, or the like can be formed as the dynamic pressure generating portion of the thrust bearing portion.
また、以上では、軸受内部に充満される潤滑流体として潤滑油が使用されているが、これに限らず、例えば潤滑グリースや磁性流体等、あるいは空気等の気体を使用することもできる。 In the above description, the lubricating oil is used as the lubricating fluid filled in the bearing. However, the present invention is not limited to this. For example, lubricating grease, magnetic fluid, or a gas such as air can be used.
また、本発明の動圧軸受装置は、上記のようにHDD等のディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータに限らず、光ディスクの光磁気ディスク駆動用のスピンドルモータ等、高速回転下で使用される情報機器用の小型モータ、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ等における回転軸支持用、あるいは電気機器の冷却ファン用のファンモータとしても好適に使用することができる。 Further, the hydrodynamic bearing device of the present invention is not limited to the spindle motor used in the disk drive device such as the HDD as described above, but is used for information used under high-speed rotation, such as a spindle motor for driving a magneto-optical disk of an optical disk. It can also be suitably used as a fan motor for rotating shaft support in a small motor for equipment, a polygon scanner motor of a laser beam printer, or a cooling fan for electrical equipment.
1 動圧軸受装置
2 軸部
8 軸受スリーブ
9 ハウジング(固定側の部材)
10 ディスクハブ(回転側の部材)
12 抜け止め部材
13 スラスト部材
14 樹脂成形部
R1、R2 ラジアル軸受部
T1、T2 スラスト軸受部
TS スラスト軸受隙間
S シール空間
DESCRIPTION OF
10 Disc hub (rotary member)
12 Stopping
Claims (7)
固定側の部材及び回転側の部材のうち、何れか一方の部材がスラスト軸受隙間に面するスラスト部材を備えた樹脂成形品であることを特徴とする動圧軸受装置。 Thrust dynamic pressure generation that generates a dynamic pressure action on the lubricating fluid in the thrust bearing gap, and a thrust bearing gap formed between the fixed side member, the rotation side member, the fixed side member, and the rotation side member In the hydrodynamic bearing device provided with a portion,
One of the fixed-side member and the rotating-side member is a resin molded product provided with a thrust member facing the thrust bearing gap.
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- 2007-02-14 JP JP2007033842A patent/JP2008064302A/en not_active Withdrawn
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