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JP2016050590A - Rotary equipment - Google Patents

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JP2016050590A
JP2016050590A JP2014174341A JP2014174341A JP2016050590A JP 2016050590 A JP2016050590 A JP 2016050590A JP 2014174341 A JP2014174341 A JP 2014174341A JP 2014174341 A JP2014174341 A JP 2014174341A JP 2016050590 A JP2016050590 A JP 2016050590A
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JP
Japan
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groove
dynamic pressure
pressure generating
radial dynamic
shallow
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014174341A
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Japanese (ja)
Inventor
タマス トロイ
Tamas Troy
タマス トロイ
重好 森
Shigeyoshi Mori
重好 森
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Samsung Electro Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2014174341A priority Critical patent/JP2016050590A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide rotary equipment in which a bearing characteristic is improved and its rotational stability is superior.SOLUTION: This invention relates to rotary equipment comprising a fixed body; a rotary body rotatably supported at the fixed body; the first radial dynamic pressure generating groove having a herringbone shape arranged in at least one of the fixed body and the rotary body so as to generate a fluid dynamic pressure in a radial direction. The first radial dynamic pressure generating groove has, at an intermediate part protruding from both ends of the rotary body of a rotating axial direction in a circumferential direction, the first bent groove having a shallow and narrow region that is narrower than groove widths at both ends in a rotating axial direction and it has a groove depth that is shallower than a groove depth at both ends in the rotating axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、回転機器に関する。   The present invention relates to a rotating device.

例えば固定シャフトと、固定シャフトを環囲して回転可能に支持されたラジアル軸受構成部材と、固定シャフト又はラジアル軸受構成部材に設けられ、隙間に充填されている潤滑流体に動圧を発生させるラジアル動圧発生溝とを有する流体動圧軸受が知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, a fixed shaft, a radial bearing component that is rotatably supported around the fixed shaft, and a radial that is provided on the fixed shaft or the radial bearing component and generates dynamic pressure in the lubricating fluid filled in the gap A fluid dynamic pressure bearing having a dynamic pressure generating groove is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−47439号公報JP 2011-47439 A

上記した流体動圧軸受では、潤滑流体に動圧を発生させるラジアル動圧発生溝の形状によって、剛性やロストルクといった軸受の特性が変化する。例えば軸受の剛性が低いと、ラジアル軸受構成部材の回転が不安定化する場合がある。したがって、流体動圧軸受の回転安定性を高めるためには、ラジアル動圧発生溝の形状を最適化し、剛性等の軸受特性を向上させる必要がある。   In the fluid dynamic pressure bearing described above, the characteristics of the bearing such as rigidity and loss torque vary depending on the shape of the radial dynamic pressure generating groove that generates dynamic pressure in the lubricating fluid. For example, if the rigidity of the bearing is low, the rotation of the radial bearing constituent member may become unstable. Therefore, in order to improve the rotational stability of the fluid dynamic pressure bearing, it is necessary to optimize the shape of the radial dynamic pressure generating groove and improve the bearing characteristics such as rigidity.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、軸受特性が向上して回転安定性に優れた回転機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a rotating device with improved bearing characteristics and excellent rotational stability.

本発明の一態様によれば、固定体と、前記固定体に回転自在に支持される回転体と、前記固定体及び前記回転体の少なくとも一方に設けられ、ラジアル方向の流体動圧を発生するヘリングボーン形状の第1ラジアル動圧発生溝と、を含む回転機器であって、前記第1ラジアル動圧発生溝は、前記回転体の回転軸方向の両端部から周方向に突出する中間部に、周方向の溝幅が前記回転軸方向の両端部の溝幅より狭く、溝深さが前記回転軸方向の両端部の溝深さより浅い浅狭領域を有する第1屈曲溝を含む。   According to one aspect of the present invention, a fixed body, a rotating body rotatably supported by the fixed body, and at least one of the fixed body and the rotating body are provided to generate a fluid dynamic pressure in a radial direction. A rotating device including a herringbone-shaped first radial dynamic pressure generating groove, wherein the first radial dynamic pressure generating groove is formed at an intermediate portion protruding in the circumferential direction from both ends of the rotating body in the rotation axis direction. And a first bent groove having a shallow region in which the groove width in the circumferential direction is narrower than the groove width at both ends in the rotation axis direction and the groove depth is shallower than the groove depth at both ends in the rotation axis direction.

本発明の実施形態によれば、軸受特性が向上して回転安定性に優れた回転機器が提供される。   According to the embodiment of the present invention, a rotating device having improved bearing characteristics and excellent rotational stability is provided.

実施形態に係るディスク駆動装置を例示する斜視図である。1 is a perspective view illustrating a disk drive device according to an embodiment. 実施形態に係るディスク駆動装置の軸受機構を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the bearing mechanism of the disk drive device which concerns on embodiment. 実施形態に係るラジアル動圧発生溝を例示する図である。It is a figure which illustrates the radial dynamic pressure generating groove | channel which concerns on embodiment. 切削加工装置において切削工具が微小溝を形成する様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a mode that a cutting tool forms a micro groove | channel in a cutting device. 実施形態における第1ラジアル動圧発生溝を例示する拡大図である。It is an enlarged view which illustrates the 1st radial dynamic pressure generating groove in an embodiment. ディスク駆動装置における軸受特性について説明する図である。It is a figure explaining the bearing characteristic in a disc drive. 第1ラジアル動圧発生溝の形状パラメータを例示する図である。It is a figure which illustrates the shape parameter of the 1st radial dynamic pressure generating groove. 第1ラジアル動圧発生溝の形状パラメータを例示する図である。It is a figure which illustrates the shape parameter of the 1st radial dynamic pressure generating groove. 実施形態における最適溝比率のシミュレーション結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the simulation result of the optimal groove ratio in an embodiment. 実施形態における最適溝深さのシミュレーション結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the simulation result of the optimal groove depth in embodiment. 実施形態における第1ラジアル動圧発生溝の最適傾斜角度のシミュレーション結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the simulation result of the optimal inclination angle of the 1st radial dynamic pressure generating groove in an embodiment. 実施形態における第2ラジアル動圧発生溝の最適傾斜角度のシミュレーション結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the simulation result of the optimal inclination angle of the 2nd radial dynamic pressure generating groove in an embodiment. 実施例1に係る第1ラジアル動圧発生溝の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the 1st radial dynamic pressure generating groove | channel which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る第2ラジアル動圧発生溝の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the 2nd radial dynamic pressure generating groove | channel which concerns on Example 1. FIG.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示されている。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示されている。   Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. The dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged and reduced for easy understanding. In addition, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.

以下で説明する回転機器としてのディスク駆動装置は、例えば磁気的にデータが記録される記録ディスクが搭載され、ハードディスクドライブ等として用いられる。   A disk drive device as a rotating device described below is equipped with a recording disk on which data is magnetically recorded, and is used as a hard disk drive or the like.

<ディスク駆動装置の構成>
図1は、実施形態に係るディスク駆動装置100を例示する斜視図である。図1では、理解を容易にするために、ディスク駆動装置100のトップカバー2が外された状態が示されている。また、例えば電子回路等の本発明を説明する上で重要ではない部分は省略して示されている。
<Configuration of disk drive>
FIG. 1 is a perspective view illustrating a disk drive device 100 according to the embodiment. FIG. 1 shows a state in which the top cover 2 of the disk drive device 100 is removed for easy understanding. Further, for example, parts that are not important in explaining the present invention such as an electronic circuit are omitted.

本実施形態に係るディスク駆動装置100は、固定体と、固定体に対して回転する回転体と、回転体に取り付けられる記録ディスク8と、データリード/ライト部10とを含む。固定体は、ベース4と、トップカバー2と、6つのねじ20とを含む。また、回転体は、シャフト26と、ハブ28と、クランパ36とを含み、回転軸Rを中心に回転自在に設けられている。   The disk drive device 100 according to the present embodiment includes a fixed body, a rotating body that rotates with respect to the fixed body, a recording disk 8 that is attached to the rotating body, and a data read / write unit 10. The fixed body includes a base 4, a top cover 2, and six screws 20. The rotating body includes a shaft 26, a hub 28, and a clamper 36, and is provided so as to be rotatable about a rotation axis R.

なお、以下の説明では、ベース4にトップカバー2が取り付けられた状態において、トップカバー2側を上、ベース4側を下として説明する。また、回転体の回転軸Rに平行な方向を軸方向、回転軸Rに垂直な平面上で回転軸Rを通る任意の方向を半径方向とし、半径方向において回転軸Rから遠い方を外周側、回転軸Rに近い方を内周側として説明する。これらの表記は、ディスク駆動装置100が使用される姿勢を制限するものではなく、ディスク駆動装置100は任意の姿勢で使用され得る。   In the following description, in the state where the top cover 2 is attached to the base 4, the top cover 2 side is described as the top and the base 4 side is described as the bottom. Further, the direction parallel to the rotation axis R of the rotating body is defined as the axial direction, the arbitrary direction passing through the rotation axis R on the plane perpendicular to the rotation axis R is defined as the radial direction, and the direction farther from the rotation axis R in the radial direction The direction closer to the rotation axis R will be described as the inner peripheral side. These notations do not limit the posture in which the disk drive device 100 is used, and the disk drive device 100 can be used in any posture.

(ベース)
ベース4は、ディスク駆動装置100の底部を形成する底板部4aと、記録ディスク8の載置領域を囲むように底板部4aの外周に沿って形成された外周壁部4bとを含む。外周壁部4bの上面4cには、6つのねじ孔22が設けられており、トップカバー2がねじ孔22に螺合するねじ20により固定される。
(base)
The base 4 includes a bottom plate portion 4 a that forms the bottom of the disk drive device 100, and an outer peripheral wall portion 4 b that is formed along the outer periphery of the bottom plate portion 4 a so as to surround the mounting area of the recording disk 8. Six screw holes 22 are provided on the upper surface 4 c of the outer peripheral wall 4 b, and the top cover 2 is fixed by screws 20 that are screwed into the screw holes 22.

ベース4は、例えばアルミニウム合金を用いたダイカストにより成型される。また、ベース4は、鋼板やアルミニウム板等からプレス加工により形成されてもよい。ベース4は、表面の剥離を防止するために、例えばエポキシ樹脂等による樹脂コーティングが表面に施される。また、ベース4の表面には、樹脂コーティングに代えてニッケルやクロム等の金属材料のめっきが施されてもよい。   The base 4 is molded by die casting using, for example, an aluminum alloy. The base 4 may be formed by pressing from a steel plate, an aluminum plate, or the like. The base 4 is coated on the surface with a resin coating such as an epoxy resin in order to prevent the surface from peeling off. The surface of the base 4 may be plated with a metal material such as nickel or chromium instead of the resin coating.

(データリード/ライト部)
データリード/ライト部10は、スイングアーム14と、ボイスコイルモータ16と、ピボットアセンブリ18と、スイングアーム14の先端部に取り付けられる記録再生ヘッド(不図示)とを含む。
(Data read / write part)
The data read / write unit 10 includes a swing arm 14, a voice coil motor 16, a pivot assembly 18, and a recording / reproducing head (not shown) attached to the tip of the swing arm 14.

ピボットアセンブリ18は、スイングアーム14をヘッド回転軸Sの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ16は、記録再生ヘッドを記録ディスク8の所望の位置に移動させる。記録再生ヘッドは、記録ディスク8にデータを記録し、記録ディスク8からデータを読み取る。データリード/ライト部10は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。   The pivot assembly 18 supports the swing arm 14 so as to be swingable around the head rotation axis S. The voice coil motor 16 moves the recording / reproducing head to a desired position on the recording disk 8. The recording / reproducing head records data on the recording disk 8 and reads data from the recording disk 8. The data read / write unit 10 is configured using a known technique for controlling the position of the head.

(トップカバー)
トップカバー2は、ねじ孔22に螺合する6つのねじ20によりベース4の外周壁部4bの上面4cに固定される。トップカバー2と、ベース4の底板部4aと、ベース4の外周壁部4bとで囲まれる清浄空間24には、パーティクルが除去された気体が充填される。充填される気体としては、例えば空気、窒素、ヘリウム又は水素等が用いられる。
(Top cover)
The top cover 2 is fixed to the upper surface 4 c of the outer peripheral wall portion 4 b of the base 4 by six screws 20 that are screwed into the screw holes 22. A clean space 24 surrounded by the top cover 2, the bottom plate portion 4 a of the base 4, and the outer peripheral wall portion 4 b of the base 4 is filled with a gas from which particles have been removed. As the gas to be filled, for example, air, nitrogen, helium or hydrogen is used.

(記録ディスク)
ディスク駆動装置100に搭載される記録ディスク8は、例えば直径が約95mmのガラス製の3.5インチ型記録ディスクであり、その中央の孔の直径は約25mm、厚みは約1.27mm又は約1.75mmである。ディスク駆動装置100には、4枚の記録ディスク8がハブ28に搭載されている。
(Recording disc)
The recording disk 8 mounted on the disk drive device 100 is, for example, a glass 3.5-inch recording disk having a diameter of about 95 mm, and the center hole has a diameter of about 25 mm and a thickness of about 1.27 mm. 1.75 mm. In the disk drive device 100, four recording disks 8 are mounted on the hub 28.

<軸受機構の構成>
図2は、図1のA−A断面図であり、実施形態におけるディスク駆動装置100の軸受機構を例示する断面図である。
<Configuration of bearing mechanism>
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and is a cross-sectional view illustrating a bearing mechanism of the disk drive device 100 according to the embodiment.

ディスク駆動装置100は、回転体として、シャフト26、上フランジ27、ハブ28、ヨーク34、マグネット35、クランパ36を有する。また、固定体として、ベース4、プレート29、ステータコア40、コイル42、内スリーブ31、外スリーブ32を有する。   The disk drive device 100 includes a shaft 26, an upper flange 27, a hub 28, a yoke 34, a magnet 35, and a clamper 36 as rotating bodies. Further, the base body 4, the plate 29, the stator core 40, the coil 42, the inner sleeve 31, and the outer sleeve 32 are provided as fixed bodies.

シャフト26と、内スリーブ31及び外スリーブ32との間には潤滑剤92が注入され、記録ディスク8が搭載されるハブ28を含む回転体は、ベース4を含む固定体に回転軸Rを中心に回転自在に支持されている。   Lubricant 92 is injected between the shaft 26, the inner sleeve 31 and the outer sleeve 32, and the rotating body including the hub 28 on which the recording disk 8 is mounted is centered on the rotation axis R on the fixed body including the base 4. Is supported rotatably.

(シャフト)
シャフト26は、下端から外周側に円環状に突出する下フランジ26aを有し、上端にハブ28が固定され、ハブ28の下側に円筒形状を有する上フランジ27が固定されている。シャフト26は、ハブ28及び上フランジ27と共に回転軸Rを中心に回転可能に設けられている。
(shaft)
The shaft 26 has a lower flange 26 a projecting annularly from the lower end to the outer peripheral side, a hub 28 is fixed to the upper end, and a cylindrical upper flange 27 is fixed to the lower side of the hub 28. The shaft 26 is provided so as to be rotatable about the rotation axis R together with the hub 28 and the upper flange 27.

シャフト26は、例えばステンレス鋼のSUS420J2等の鉄鋼材料から切削加工や研削加工などにより形成される。なお、シャフト26は、下フランジ26aと単一の部材で一体形成されてもよく、別体の部品で構成されてもよい。   The shaft 26 is formed from a steel material such as stainless steel SUS420J2 by cutting or grinding. The shaft 26 may be integrally formed with the lower flange 26a as a single member, or may be configured as a separate part.

(ハブ)
ハブ28は、上面視で環状の略カップ状に形成され、シャフト孔28aと、突出部28bと、載置部28cとを有する。ハブ28は、載置部28cの載置面28dにスペーサ9を介して重ねて載置される記録ディスク8を固定保持し、シャフト孔28aに圧入及び接着により固定されるシャフト26と共に回転軸Rを中心に回転する。
(Hub)
The hub 28 is formed in a substantially cup shape that is annular when viewed from above, and includes a shaft hole 28a, a protruding portion 28b, and a placement portion 28c. The hub 28 fixes and holds the recording disk 8 placed on the placement surface 28d of the placement portion 28c via the spacer 9, and rotates together with the shaft 26 fixed by press-fitting and bonding into the shaft hole 28a. Rotate around.

ハブ28は、例えば軟磁性を有するステンレス鋼のSUS430等の鉄鋼材料を切削加工又はプレス加工することにより形成される。また、ハブ28は、表面の剥離が抑制されるように、例えば無電解ニッケルめっき等の表面層形成処理が施されてもよい。   The hub 28 is formed by cutting or pressing a steel material such as stainless steel SUS430 having soft magnetism. In addition, the hub 28 may be subjected to a surface layer forming process such as electroless nickel plating so that surface peeling is suppressed.

なお、ハブ28は、単一の部材から形成されてもよく、例えば各部が別体の部品として構成されてもよい。   The hub 28 may be formed from a single member. For example, each part may be configured as a separate part.

(上フランジ)
上フランジ27は、シャフト26から外周側に円環状に突出する円環部27aと、円環部27aの外周側端部から下方に突出する円筒部27bとを有し、圧入及び接着により固定されるシャフト26と共に回転する。
(Upper flange)
The upper flange 27 has an annular portion 27a that protrudes in an annular shape from the shaft 26 to the outer peripheral side, and a cylindrical portion 27b that protrudes downward from the outer peripheral end of the annular portion 27a, and is fixed by press-fitting and adhesion. Rotate with the shaft 26.

(クランパ)
クランパ36は、円環状の部材であり、中心孔がハブ28の上端部に嵌合して固定され、スペーサ9を介して重ねて載置された記録ディスク8をハブ28の載置部28cとの間で挟んで固定する。
(Clamper)
The clamper 36 is an annular member, the center hole of which is fitted and fixed to the upper end portion of the hub 28, and the recording disk 8 that is stacked and placed via the spacer 9 is connected to the mounting portion 28 c of the hub 28. And fix between.

(ヨーク)
ヨーク34は、例えば軟磁性を有する鉄鋼材料等から、切削加工又はプレス加工等により円筒状に形成されている。ヨーク34は、ハブ28の突出部28bの内周面に、例えば接着により固定される。
(yoke)
The yoke 34 is formed in a cylindrical shape by, for example, cutting or pressing from a steel material or the like having soft magnetism. The yoke 34 is fixed to the inner peripheral surface of the protruding portion 28b of the hub 28 by, for example, adhesion.

(マグネット)
マグネット35は、円筒状に形成され、ヨーク34の内周面に、例えば接着により固定されている。マグネット35は、例えばフェライト系の磁石材料や希土類系の磁石材料等であり、バインダーとしてポリアミド等の樹脂を含んで形成される。また、マグネット35は、例えばフェライト系マグネット層と希土類系マグネット層とが積層されて形成されてもよい。
(magnet)
The magnet 35 is formed in a cylindrical shape, and is fixed to the inner peripheral surface of the yoke 34 by, for example, adhesion. The magnet 35 is, for example, a ferrite magnet material, a rare earth magnet material, or the like, and is formed including a resin such as polyamide as a binder. The magnet 35 may be formed by laminating, for example, a ferrite magnet layer and a rare earth magnet layer.

マグネット35は、例えば内周面の周方向に12極の磁極が設けられており、ステータコア40に設けられている突極の外周面と隙間を介して半径方向に対向して設けられている。   The magnet 35 is provided with, for example, 12 magnetic poles in the circumferential direction of the inner circumferential surface, and is opposed to the outer circumferential surface of the salient pole provided in the stator core 40 in the radial direction via a gap.

(ステータコア)
ステータコア40は、上面視で環状の円環部と、円環部から半径方向外周側に伸びる複数の突極とを有し、ベース4の突出部4dの外周側に、例えば圧入により固定されている。ステータコア40は、例えば積層した複数の薄型電磁鋼板をかしめにより一体化することで形成される。ステータコア40の表面には、例えば電着塗装や粉体塗装等による絶縁皮膜が設けられている。ステータコア40の各突極には、コイル42が巻回されている。なお、ステータコア40は、例えば焼結体等の磁性を有する粉体を固化して形成されたソリッドコアであってもよい。
(Stator core)
The stator core 40 has an annular ring portion in a top view and a plurality of salient poles extending from the annular portion to the radially outer peripheral side, and is fixed to the outer peripheral side of the protruding portion 4d of the base 4 by, for example, press-fitting. Yes. The stator core 40 is formed by, for example, integrating a plurality of laminated thin electromagnetic steel plates by caulking. The surface of the stator core 40 is provided with an insulating film by, for example, electrodeposition coating or powder coating. A coil 42 is wound around each salient pole of the stator core 40. The stator core 40 may be a solid core formed by solidifying magnetic powder such as a sintered body.

コイル42に3相の略正弦波状の駆動電流が流されると、ステータコア40の突極に沿って駆動磁束が発生し、マグネット35の磁極の磁束との電磁的作用によりトルクが生じてハブ28が回転駆動する。   When a three-phase substantially sinusoidal drive current is passed through the coil 42, a drive magnetic flux is generated along the salient poles of the stator core 40, and torque is generated by electromagnetic action with the magnetic flux of the magnetic poles of the magnet 35. Rotating drive.

(スリーブ)
内スリーブ31は、円筒状の部材であり、例えば圧入及び接着により外スリーブ32の内周面に固定され、シャフト26の上フランジ27と下フランジ26aとの間を環囲する。外スリーブ32は、内スリーブ31を環囲する円筒状の部材であり、例えば圧入及び接着によりベース4の底面から突出する突出部4dの内周面に固定されている。
(sleeve)
The inner sleeve 31 is a cylindrical member, and is fixed to the inner peripheral surface of the outer sleeve 32 by, for example, press-fitting and adhesion, and surrounds the upper flange 27 and the lower flange 26a of the shaft 26. The outer sleeve 32 is a cylindrical member surrounding the inner sleeve 31, and is fixed to the inner peripheral surface of the protruding portion 4d protruding from the bottom surface of the base 4 by press-fitting and bonding, for example.

内スリーブ31及び外スリーブ32は、例えばSUS430等の鉄鋼材料から、それぞれ切削加工により略円筒状に形成されている。また、内スリーブ31及び外スリーブ32は、例えばSUS430等の鉄鋼材料又は黄銅等の金属材料を切削加工した後に、無電解ニッケルめっき等の表面処理が施されたものであってもよい。なお、内スリーブ31と外スリーブ32とは、単一の部材で一体形成されてもよい。   The inner sleeve 31 and the outer sleeve 32 are each formed in a substantially cylindrical shape by cutting, for example, from a steel material such as SUS430. The inner sleeve 31 and the outer sleeve 32 may be subjected to surface treatment such as electroless nickel plating after cutting a steel material such as SUS430 or a metal material such as brass. The inner sleeve 31 and the outer sleeve 32 may be integrally formed with a single member.

(プレート)
プレート29は、円盤状の部材であり、例えば圧入及び接着により外スリーブ32の下端に固定されている。プレート29は、外スリーブ32の下端を塞ぎ、内スリーブ31の下端との間にシャフト26の下フランジ26aを収容する空間を形成する。
(plate)
The plate 29 is a disk-shaped member, and is fixed to the lower end of the outer sleeve 32 by press-fitting and bonding, for example. The plate 29 closes the lower end of the outer sleeve 32 and forms a space for accommodating the lower flange 26 a of the shaft 26 between the lower end of the inner sleeve 31.

(潤滑剤)
シャフト26及び上フランジ27と、プレート29、内スリーブ31及び外スリーブ32との所定の間隙には、潤滑剤92が注入されている。潤滑剤92は、基油に蛍光体が添加されており、所定波長の光を照射すると発光するため、部材間から漏出している場合には容易に検出される。
(lubricant)
A lubricant 92 is injected into a predetermined gap between the shaft 26 and the upper flange 27 and the plate 29, the inner sleeve 31 and the outer sleeve 32. Lubricant 92 has phosphor added to base oil and emits light when irradiated with light of a predetermined wavelength. Therefore, lubricant 92 is easily detected when leaking from between members.

(テーパ空間)
上フランジ27の円筒部27bの外周面と、外スリーブ32の上端部32aの内周面との間には、上方に向かって間隔が徐々に広がるテーパ空間118が設けられており、テーパ空間118には潤滑剤92の気液界面120が形成されている。テーパ空間118は、毛細管現象により潤滑剤92の漏れ出しを抑止するシール部として機能する。
(Taper space)
A tapered space 118 is provided between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27 b of the upper flange 27 and the inner peripheral surface of the upper end portion 32 a of the outer sleeve 32. A gas-liquid interface 120 of the lubricant 92 is formed at the end. The taper space 118 functions as a seal portion that suppresses leakage of the lubricant 92 due to a capillary phenomenon.

(ラジアル動圧発生溝)
内スリーブ31の内周面には、シャフト26及びハブ28が回転するときに潤滑剤92にラジアル方向(半径方向)の流体動圧を発生させる第1ラジアル動圧発生溝50と、第2ラジアル動圧発生溝55とが軸方向に離間して設けられている。第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、図3に示すようにそれぞれヘリングボーン形状の複数の屈曲溝51,56を含む。
(Radial dynamic pressure generating groove)
A first radial dynamic pressure generating groove 50 that generates a fluid dynamic pressure in the radial direction (radial direction) in the lubricant 92 when the shaft 26 and the hub 28 rotate, and a second radial dynamic groove 50 are formed on the inner peripheral surface of the inner sleeve 31. The dynamic pressure generating groove 55 is provided so as to be separated in the axial direction. The first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 include a plurality of bent grooves 51 and 56 each having a herringbone shape as shown in FIG.

なお、第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55の複数の屈曲溝51,56の一つ以上が、シャフト26の外周面に設けられてもよい。   One or more of the plurality of bent grooves 51 and 56 of the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 may be provided on the outer peripheral surface of the shaft 26.

第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、例えば圧電素子を用いて微細に位置制御される切削工具を有する切削加工装置により形成される。切削加工装置では、内スリーブ31が治具に保持された状態で回転され、切削工具が内スリーブ31の内周面に接触して軸方向に移動しながら切削することで、第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55が形成される。   The first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 are formed by a cutting apparatus having a cutting tool whose position is finely controlled using, for example, a piezoelectric element. In the cutting apparatus, the inner sleeve 31 is rotated while being held by a jig, and the cutting tool contacts the inner peripheral surface of the inner sleeve 31 and performs cutting while moving in the axial direction, whereby the first radial dynamic pressure is obtained. A generation groove 50 and a second radial dynamic pressure generation groove 55 are formed.

図4は、切削加工装置において切削工具130が微小溝131を形成する様子を模式的に示す図である。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating how the cutting tool 130 forms the minute groove 131 in the cutting apparatus.

内スリーブ31は治具に保持されて回転するため、図4に示す様に、切削工具130は、周方向Tに沿って内スリーブ31に対して相対的に矢印方向に移動する。また、切削工具130は、圧電素子に交番電界が印加されることで、図4において上下方向に変位し、回転する内スリーブ31の内周面の所望の位置を切削して微小溝131を形成する。   Since the inner sleeve 31 rotates while being held by the jig, the cutting tool 130 moves in the arrow direction relative to the inner sleeve 31 along the circumferential direction T as shown in FIG. Further, the cutting tool 130 is displaced in the vertical direction in FIG. 4 when an alternating electric field is applied to the piezoelectric element, and cuts a desired position on the inner peripheral surface of the rotating inner sleeve 31 to form the minute groove 131. To do.

微小溝131の周方向Tに直交する幅Wは、例えば0.02mmから0.2mmの範囲で形成される。また、微小溝131の周方向Tの長さLgは、例えば0.2mmから2mmの範囲で形成され、微小溝131の深さは、例えば3μmから50μmの範囲で形成される。   The width W perpendicular to the circumferential direction T of the minute groove 131 is formed in the range of 0.02 mm to 0.2 mm, for example. Further, the length Lg in the circumferential direction T of the minute groove 131 is formed in a range of 0.2 mm to 2 mm, for example, and the depth of the minute groove 131 is formed in a range of 3 μm to 50 μm, for example.

図5は、実施形態における第1ラジアル動圧発生溝50を例示する拡大図である。   FIG. 5 is an enlarged view illustrating the first radial dynamic pressure generating groove 50 in the embodiment.

図5に示す様に、切削工具130は、回転する内スリーブ31に対して周方向Tに対して直交するX方向に所定のピッチPで移動しながら、周方向Tに沿って所定の位置に微小溝131を切削して形成する。切削工具130が移動するピッチPは微小溝131の幅Wよりも小さく、微小溝131はX方向に重なる様に形成される。第1ラジアル動圧発生溝50は、この様に切削工具130が周方向Tに延伸する複数の微小溝131をX方向に重なる様に内スリーブ31の内周面を切削することで形成される。また、第2ラジアル動圧発生溝55は、第1ラジアル動圧発生溝50と同様に、周方向Tに延伸する複数の微小溝131がX方向に重なる様に切削されることで形成される。   As shown in FIG. 5, the cutting tool 130 moves at a predetermined position along the circumferential direction T while moving at a predetermined pitch P in the X direction orthogonal to the circumferential direction T with respect to the rotating inner sleeve 31. The minute groove 131 is formed by cutting. The pitch P at which the cutting tool 130 moves is smaller than the width W of the minute groove 131, and the minute groove 131 is formed so as to overlap in the X direction. The first radial dynamic pressure generating groove 50 is formed by cutting the inner peripheral surface of the inner sleeve 31 such that the cutting tool 130 overlaps the plurality of minute grooves 131 extending in the circumferential direction T in the X direction. . Similarly to the first radial dynamic pressure generating groove 50, the second radial dynamic pressure generating groove 55 is formed by cutting a plurality of minute grooves 131 extending in the circumferential direction T so as to overlap in the X direction. .

このような切削加工装置を用いた切削加工により、第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、所望の形状に寸法精度良く形成される。   By cutting using such a cutting device, the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 are formed in desired shapes with high dimensional accuracy.

(スラスト動圧発生溝)
図2に示すように、シャフト26の下フランジ26aの上面には、シャフト26がプレート29や内スリーブ31等に対して回転するときに潤滑剤92にスラスト方向(軸方向)の流体動圧を発生させる第1スラスト動圧発生溝60が設けられている。第1スラスト動圧発生溝60は、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の複数の溝で構成されている。なお、第1スラスト動圧発生溝60は、内スリーブ31の下面に設けられてもよい。
(Thrust dynamic pressure generating groove)
As shown in FIG. 2, on the upper surface of the lower flange 26a of the shaft 26, the fluid dynamic pressure in the thrust direction (axial direction) is applied to the lubricant 92 when the shaft 26 rotates relative to the plate 29, the inner sleeve 31 and the like. A first thrust dynamic pressure generating groove 60 to be generated is provided. The first thrust dynamic pressure generating groove 60 is composed of, for example, a plurality of grooves having a herringbone shape or a spiral shape. The first thrust dynamic pressure generating groove 60 may be provided on the lower surface of the inner sleeve 31.

また、シャフト26の下フランジ26aの下面には、シャフト26がプレート29や内スリーブ31等に対して回転するときに潤滑剤92にスラスト方向の流体動圧を発生させる第2スラスト動圧発生溝65が設けられている。第2スラスト動圧発生溝65は、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の複数の溝で構成されている。なお、第2スラスト動圧発生溝65は、プレート29の上面に設けられてもよい。   Further, a second thrust dynamic pressure generating groove for generating a fluid dynamic pressure in the thrust direction in the lubricant 92 when the shaft 26 rotates with respect to the plate 29, the inner sleeve 31, and the like is formed on the lower surface of the lower flange 26a of the shaft 26. 65 is provided. The second thrust dynamic pressure generating groove 65 is constituted by a plurality of grooves having a herringbone shape or a spiral shape, for example. The second thrust dynamic pressure generation groove 65 may be provided on the upper surface of the plate 29.

第1スラスト動圧発生溝60及び第2スラスト動圧発生溝65は、第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55と同様に、切削工具130により切削される微小溝で形成されてもよい。   Similar to the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55, the first thrust dynamic pressure generating groove 60 and the second thrust dynamic pressure generating groove 65 are minute grooves cut by the cutting tool 130. It may be formed.

シャフト26及びハブ28がプレート29や内スリーブ31等に対して回転すると、潤滑剤92に発生するラジアル方向及びスラスト方向の流体動圧によって、シャフト26及びハブ28が、プレート29、内スリーブ31及び外スリーブ32に対して非接触状態で支持される。   When the shaft 26 and the hub 28 are rotated with respect to the plate 29, the inner sleeve 31, and the like, the shaft 26 and the hub 28 are moved to the plate 29, the inner sleeve 31, and the fluid dynamic pressure in the radial direction and the thrust direction generated in the lubricant 92. The outer sleeve 32 is supported in a non-contact state.

<軸受特性>
図6は、ディスク駆動装置100における軸受特性について説明する図である。図6は、回転軸Rに対して直交するXY断面であり、シャフト26と、内スリーブ31とが模式的に描かれている。なお、図6では、シャフト26が円柱状に描かれている。
<Bearing characteristics>
FIG. 6 is a diagram for explaining the bearing characteristics in the disk drive device 100. FIG. 6 is an XY cross section orthogonal to the rotation axis R, and the shaft 26 and the inner sleeve 31 are schematically depicted. In FIG. 6, the shaft 26 is drawn in a cylindrical shape.

図6に示すように、シャフト26が破線で示される位置から実線で示される位置まで、X方向にδx変位すると、シャフト26には元の位置に戻ろうとするX方向の力Fxがはたらく。また、シャフト26には、内スリーブ31の内周面に形成されている第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55によって発生する潤滑剤92の動圧の影響を受け、X方向に直交するY方向の力Fyがはたらく。   As shown in FIG. 6, when the shaft 26 is displaced by δx in the X direction from the position indicated by the broken line to the position indicated by the solid line, a force Fx in the X direction is applied to the shaft 26 to return to the original position. Further, the shaft 26 is affected by the dynamic pressure of the lubricant 92 generated by the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 formed on the inner peripheral surface of the inner sleeve 31, A force Fy in the Y direction perpendicular to the X direction works.

このように、シャフト26がX方向にδx変位したときに、X方向の力Fxを発生させる軸受の剛性をKxx(=Fx/δx)とする。なお、以下の説明において単に軸受の剛性というときは、Kxxを指すものとする。また、Y方向の力Fyを発生させる軸受の特性をKxy(=Fy/δx)とする。また、シャフト26と内スリーブ31との間に潤滑剤92が介在することによるX方向の減衰をCxxとする。   Thus, the rigidity of the bearing that generates the force Fx in the X direction when the shaft 26 is displaced by δx in the X direction is defined as Kxx (= Fx / δx). In the following description, the term “bearing rigidity” refers to Kxx. The characteristic of the bearing that generates the force Fy in the Y direction is assumed to be Kxy (= Fy / δx). Further, the attenuation in the X direction due to the presence of the lubricant 92 between the shaft 26 and the inner sleeve 31 is defined as Cxx.

このとき、軸受の剛性Kxxが大きければ、シャフト26のX方向への変位が抑制されてハブ28の回転が安定に保たれる。軸受の特性Kxyが小さければ、シャフト26のY方向への変位が抑制されてハブ28の回転が安定に保たれる。また、軸受の減衰Cxxが小さければ、機械的な共振が抑制される。さらに軸受のトルクロスが小さくなると、回転機器の消費電流が低減される。   At this time, if the bearing stiffness Kxx is large, the displacement of the shaft 26 in the X direction is suppressed, and the rotation of the hub 28 is kept stable. If the bearing characteristic Kxy is small, the displacement of the shaft 26 in the Y direction is suppressed, and the rotation of the hub 28 is kept stable. Further, if the bearing damping Cxx is small, mechanical resonance is suppressed. Further, when the torque cross of the bearing is reduced, the current consumption of the rotating device is reduced.

(シミュレーション)
上記した剛性Kxx,特性Kxy、減衰Cxx及びトルクロスといった軸受特性は、内スリーブ31の内周面に形成されている第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55によって発生する潤滑剤92の動圧に応じて変化する。
(simulation)
The above-described bearing characteristics such as rigidity Kxx, characteristic Kxy, damping Cxx, and torque cross are lubricated by the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 formed on the inner peripheral surface of the inner sleeve 31. It changes according to the dynamic pressure of the agent 92.

そこで、軸受の剛性Kxx,特性Kxy、減衰Cxx及びトルクロスといった軸受特性が最適化されるラジアル動圧発生溝の形状を、以下で説明する第1〜第3シミュレーションにより求めた。   Therefore, the shape of the radial dynamic pressure generating groove in which the bearing characteristics such as the bearing stiffness Kxx, the characteristic Kxy, the damping Cxx, and the torque cross are optimized is obtained by first to third simulations described below.

図7及び図8は、シミュレーションに用いた第1ラジアル動圧発生溝50の形状パラメータを例示する図である。   7 and 8 are diagrams illustrating the shape parameters of the first radial dynamic pressure generating groove 50 used in the simulation.

ここで、図7に示すように、第1ラジアル動圧発生溝50の軸方向の長さをLとし、第1ラジアル動圧発生溝50の軸方向の両端部における屈曲溝51の周方向の溝幅をWeg、周方向の溝間隔をWelとする。また、第1ラジアル動圧発生溝50の軸方向において中央付近に設けられている屈曲部の周方向の溝幅をWcg、周方向の溝間隔をWclとする。   Here, as shown in FIG. 7, the axial length of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is L, and the circumferential direction of the bent groove 51 at both ends in the axial direction of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is set. The groove width is Weg, and the groove interval in the circumferential direction is Wel. The circumferential groove width of the bent portion provided near the center in the axial direction of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is Wcg, and the circumferential groove interval is Wcl.

さらに、屈曲溝51の両端部における溝深さをDe、中央部における溝深さをDcとし、屈曲溝51の屈曲部から端部までの周方向に突出する側の外形線と周方向とがなす角を傾斜角度A1とする。   Furthermore, the groove depth at both ends of the bent groove 51 is De, the groove depth at the center is Dc, and the outer line and the circumferential direction on the side protruding from the bent portion to the end of the bent groove 51 are in the circumferential direction. An angle formed is defined as an inclination angle A1.

また、図8に示すように、内スリーブ31の内周面と、シャフト26の外周面との間の半径方向隙間をGとする。   Further, as shown in FIG. 8, G is a clearance in the radial direction between the inner peripheral surface of the inner sleeve 31 and the outer peripheral surface of the shaft 26.

(第1シミュレーション)
第1シミュレーションでは、第1ラジアル動圧発生溝50の軸方向の長さLと、屈曲部を含む領域の回転軸Rからの距離rとの比を、軸受比L/rとしている。また、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲部における溝幅Wcgと溝間隔Wclとの比(Wcg/Wcl)を屈曲部溝比率GprC、第1ラジアル動圧発生溝50の両端部における溝幅Wegと溝間隔Welとの比(Weg/Wel)を端部溝比率GprEとしている。なお、これらの溝比率は、50%以上の場合は隣接する屈曲溝51の間で溝幅Wcg,Wegが占める割合が半分以上であり、50%未満の場合は半分未満であることを示している。第1シミュレーションでは、第1ラジアル動圧発生溝50において、トルクロスが一定となる条件下で、剛性Kxxが極大となるパラメータを求めた。
(First simulation)
In the first simulation, the ratio of the length L in the axial direction of the first radial dynamic pressure generating groove 50 to the distance r from the rotation axis R in the region including the bent portion is the bearing ratio L / r. Further, the ratio (Wcg / Wcl) of the groove width Wcg and the groove interval Wcl at the bent portion of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is the bent portion groove ratio GprC, and the groove width at both ends of the first radial dynamic pressure generating groove 50. The ratio (Weg / Wel) between Weg and groove interval Wel is the end groove ratio GprE. When the groove ratio is 50% or more, the ratio of the groove widths Wcg and Weg between the adjacent bent grooves 51 is more than half, and when it is less than 50%, it is less than half. Yes. In the first simulation, in the first radial dynamic pressure generating groove 50, a parameter that maximizes the rigidity Kxx was obtained under the condition that the torque cross is constant.

図9(a)は、隙間Gが2μmである場合において軸受比L/r(横軸)に対して剛性Kxxが極大となる最適溝比率(縦軸)を求めた第1シミュレーションの結果を表すグラフである。図9(a)のグラフにおいて、プロット群902は屈曲部溝比率GprC、プロット群904は端部溝比率GprEである。   FIG. 9A shows the result of the first simulation in which the optimum groove ratio (vertical axis) at which the rigidity Kxx is maximized with respect to the bearing ratio L / r (horizontal axis) when the gap G is 2 μm. It is a graph. In the graph of FIG. 9A, the plot group 902 is the bent groove ratio GprC, and the plot group 904 is the end groove ratio GprE.

図9(a)に示すグラフから、第1ラジアル動圧発生溝50は、軸受比L/rが小さい場合には屈曲部の溝比率GprCが大きく、且つ、両端部の溝比率GprEが小さくなるように形成されることで、軸受の剛性Kxxが極大となることが判明した。また、第1ラジアル動圧発生溝50は、軸受比L/rが大きい場合には屈曲部の溝比率GprCが小さく、且つ、両端部の溝比率GprEが大きくなるように形成されることで、軸受の剛性Kxxが極大となることが判明した。   From the graph shown in FIG. 9A, in the first radial dynamic pressure generating groove 50, when the bearing ratio L / r is small, the groove ratio GprC of the bent portion is large and the groove ratio GprE of both ends is small. Thus, it was found that the bearing stiffness Kxx is maximized. Further, the first radial dynamic pressure generating groove 50 is formed such that when the bearing ratio L / r is large, the groove ratio GprC of the bent portion is small and the groove ratio GprE of both ends is large. It has been found that the bearing stiffness Kxx is maximized.

図9(a)のグラフにおいて、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲部の溝比率GprCの近似式と、両端部の溝比率GprEの近似式とは、軸受比L/rが約1.05、溝比率Gprが約50%の点で交差している。   In the graph of FIG. 9A, the approximate expression of the groove ratio GprC of the bent portion of the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the approximate expression of the groove ratio GprE of both ends have a bearing ratio L / r of about 1. 05, at a point where the groove ratio Gpr is about 50%.

このように、第1ラジアル動圧発生溝50は、軸受比L/rが1.05未満の場合には、概ねプロット群902で示される屈曲部溝比率GprCが50%より大きく、プロット群904で示される端部溝比率GprEが50%より小さいときに、軸受の剛性Kxxが極大となる。すなわち、この場合において、第1ラジアル動圧発生溝50は、屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wcgよりも大きく広い場合に、軸受の剛性Kxxが極大となる。より具体的には、軸受比L/rが1.05未満の場合には、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲部溝比率GprCが50%〜90%、端部溝比率GprEが10%〜50%であることが好ましい。   Thus, in the first radial dynamic pressure generating groove 50, when the bearing ratio L / r is less than 1.05, the bent portion groove ratio GprC generally indicated by the plot group 902 is larger than 50%, and the plot group 904 When the end groove ratio GprE indicated by is smaller than 50%, the bearing stiffness Kxx is maximized. That is, in this case, when the groove width Wcg of the bent portion is larger than the groove width Wcg of the both ends, the first radial dynamic pressure generating groove 50 has the maximum bearing rigidity Kxx. More specifically, when the bearing ratio L / r is less than 1.05, the bent portion groove ratio GprC of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is 50% to 90%, and the end groove ratio GprE is 10%. It is preferably ˜50%.

また、第1ラジアル動圧発生溝50は、軸受比L/rが1.05以上の場合には、概ねプロット群902で示される屈曲部溝比率GprCが50%より小さく、プロット群904で示される端部溝比率GprEが50%以上の場合に、軸受の剛性Kxxが極大となる。すなわち、この場合において、第1ラジアル動圧発生溝50は、屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wcgよりも小さく狭い場合に、軸受の剛性Kxxが極大となる。より具体的には、軸受比L/rが1.05以上の場合には、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲部溝比率GprCが10%〜50%、端部溝比率GprEが50%〜80%であることが好ましい。   Further, the first radial dynamic pressure generating groove 50 has a bent portion groove ratio GprC generally indicated by the plot group 902 smaller than 50% when the bearing ratio L / r is 1.05 or more, and is indicated by the plot group 904. When the end groove ratio GprE is 50% or more, the bearing stiffness Kxx is maximized. That is, in this case, when the groove width Wcg of the bent portion is smaller than the groove width Wcg of both ends, the first radial dynamic pressure generating groove 50 has the maximum bearing rigidity Kxx. More specifically, when the bearing ratio L / r is 1.05 or more, the bending portion groove ratio GprC of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is 10% to 50%, and the end groove ratio GprE is 50%. It is preferable that it is -80%.

図9(b)は、隙間Gが4μmである場合において軸受比L/rに対して剛性Kxxが極大となる最適溝比率GprC,GprEを求めた第1シミュレーションの結果を表すグラフである。また、図9(c)は、隙間Gが6μmである場合において軸受比L/rに対して剛性Kxxが極大となる最適溝比率GprC,GprEを求めた第1シミュレーションの結果を表すグラフである。図9(b),(c)に示されるように、隙間Gが4μm、6μmの何れの場合であっても、軸受比L/rと溝比率GprC,GprEとの関係は、図9(a)に示される隙間Gが2μmの場合とほぼ同様であった。   FIG. 9B is a graph showing the result of the first simulation in which the optimum groove ratios GprC and GprE at which the rigidity Kxx is maximized with respect to the bearing ratio L / r when the gap G is 4 μm are obtained. FIG. 9C is a graph showing the results of the first simulation in which optimum groove ratios GprC and GprE at which the rigidity Kxx is maximized with respect to the bearing ratio L / r when the gap G is 6 μm are obtained. . As shown in FIGS. 9B and 9C, the relationship between the bearing ratio L / r and the groove ratios GprC and GprE is shown in FIG. 9A regardless of whether the gap G is 4 μm or 6 μm. ) Is almost the same as when the gap G is 2 μm.

(第2シミュレーション)
第2シミュレーションでは、第1ラジアル動圧発生溝50について、軸受比L/rに対して軸受の剛性Kxxが極大となる最適な屈曲部溝深さDc及び端部溝深さDeを、それぞれ隙間Gとの比Dc/G、De/Gとして求めた。図10のグラフには、隙間Gが2μm〜6μmの範囲において、軸受比L/rに対する最適な屈曲部溝深さ比Dc/Gを表すプロット群906と、最適な端部溝深さ比De/Gを表すプロット群908とが示されている。
(Second simulation)
In the second simulation, for the first radial dynamic pressure generating groove 50, the optimum bent groove depth Dc and end groove depth De at which the bearing stiffness Kxx is maximized with respect to the bearing ratio L / r are respectively determined as gaps. It calculated | required as ratio Dc / G, De / G with G. The graph of FIG. 10 shows a plot group 906 representing the optimum bent portion groove depth ratio Dc / G with respect to the bearing ratio L / r and the optimum end groove depth ratio De in the range where the gap G is 2 μm to 6 μm. A plot group 908 representing / G is shown.

以下に、プロット群906とプロット群908に対応する数値を示す。
L/r=0.25 Dc/G=1.08 De/G=1.86 Dc/De=58%
L/r=0.50 Dc/G=1.33 De/G=2.48 Dc/De=54%
L/r=0.75 Dc/G=0.85 De/G=2.23 Dc/De=38%
L/r=1.00 Dc/G=1.04 De/G=2.01 Dc/De=52%
L/r=1.25 Dc/G=1.05 De/G=1.91 Dc/De=55%
L/r=1.50 Dc/G=0.91 De/G=1.89 Dc/De=48%
L/r=1.75 Dc/G=0.89 De/G=2.02 Dc/De=44%
L/r=2.00 Dc/G=0.73 De/G=1.98 Dc/De=37%
L/r=2.25 Dc/G=0.77 De/G=2.14 Dc/De=36%
L/r=2.50 Dc/G=0.51 De/G=2.02 Dc/De=25%
L/r=2.75 Dc/G=0.50 De/G=2.11 Dc/De=24%
L/r=3.00 Dc/G=0.69 De/G=2.00 Dc/De=35%
上記したように、第2シミュレーションの結果では、軸受比L/rが0.25から3の範囲では、屈曲部溝深さ比Dc/Gは0.5から1.33に分布して中心値が約0.9であった。また、同様に軸受比L/rが0.25から3の範囲では、端部溝深さ比De/Gは1.86から2.48に分布して中心値が約2.1であった。このように、第2シミュレーションの結果から、軸受比L/rが0.25から3の範囲では、屈曲部の溝深さ比Dc/Gが両端部の溝深さ比De/Gよりも小さいときに、軸受の剛性Kxxが極大となることが判明した。すなわち、第1ラジアル動圧発生溝50は、屈曲部の溝深さDcが両端部の溝深さDeよりも小さく浅い場合に、軸受の剛性Kxxが極大となる。
The numerical values corresponding to the plot group 906 and the plot group 908 are shown below.
L / r = 0.25 Dc / G = 1.08 De / G = 1.86 Dc / De = 58%
L / r = 0.50 Dc / G = 1.33 De / G = 2.48 Dc / De = 54%
L / r = 0.75 Dc / G = 0.85 De / G = 2.23 Dc / De = 38%
L / r = 1.00 Dc / G = 1.04 De / G = 2.01 Dc / De = 52%
L / r = 1.25 Dc / G = 1.05 De / G = 1.91 Dc / De = 55%
L / r = 1.50 Dc / G = 0.91 De / G = 1.89 Dc / De = 48%
L / r = 1.75 Dc / G = 0.89 De / G = 2.02 Dc / De = 44%
L / r = 2.00 Dc / G = 0.73 De / G = 1.98 Dc / De = 37%
L / r = 2.25 Dc / G = 0.77 De / G = 2.14 Dc / De = 36%
L / r = 2.50 Dc / G = 0.51 De / G = 2.02 Dc / De = 25%
L / r = 2.75 Dc / G = 0.50 De / G = 2.11 Dc / De = 24%
L / r = 3.00 Dc / G = 0.69 De / G = 2.00 Dc / De = 35%
As described above, in the result of the second simulation, when the bearing ratio L / r is in the range of 0.25 to 3, the bending portion groove depth ratio Dc / G is distributed from 0.5 to 1.33, and the center value. Was about 0.9. Similarly, when the bearing ratio L / r is in the range of 0.25 to 3, the end groove depth ratio De / G is distributed from 1.86 to 2.48, and the center value is about 2.1. . As described above, from the result of the second simulation, when the bearing ratio L / r is in the range of 0.25 to 3, the groove depth ratio Dc / G at the bent portion is smaller than the groove depth ratio De / G at both ends. Occasionally, it has been found that the bearing stiffness Kxx is maximized. That is, in the first radial dynamic pressure generating groove 50, when the groove depth Dc of the bent portion is smaller than the groove depth De of both ends, the bearing rigidity Kxx is maximized.

なお、上記した第1シミュレーション及び第2シミュレーションでは、第1ラジアル動圧発生溝50の結果について説明したが、第2ラジアル動圧発生溝55についても同様である。   In the first simulation and the second simulation described above, the result of the first radial dynamic pressure generating groove 50 has been described, but the same applies to the second radial dynamic pressure generating groove 55.

(第3シミュレーション)
第3シミュレーションとして、まず、以下に示す条件で、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲溝51の屈曲部から端部までの周方向に突出する側の外形線と周方向とがなす角である傾斜角度A1と軸受の剛性Kxxとの関係を求めた。なお、第1ラジアル動圧発生溝50の屈曲溝51の屈曲部を含む領域の回転中心からの距離rは2mm、第1ラジアル動圧発生溝50の軸方向長さLは2.6mmとしてシミュレーションを行った。
(Third simulation)
As a third simulation, first, under the conditions shown below, the angle formed by the outer line on the side projecting in the circumferential direction from the bent portion to the end portion of the bent groove 51 of the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the circumferential direction. The relationship between a certain inclination angle A1 and the bearing stiffness Kxx was determined. In the simulation, the distance r from the rotation center of the region including the bent portion of the bent groove 51 of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is 2 mm, and the axial length L of the first radial dynamic pressure generating groove 50 is 2.6 mm. Went.

軸受比L/r:1.3(≧1.05)
屈曲部溝比率GprC=44[%]
端部溝比率GprE=62[%]
屈曲部溝深さDc=3.0[μm]
端部溝深さDe=6.1[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=49[%]
図11は、第3シミュレーションにより求められた傾斜角度A1と軸受の剛性Kxxとの関係をプロットしたグラフである。図11に示されるように、傾斜角度A1は、約23.8°で軸受の剛性Kxxが最大となり、例えば剛性Kxxが大きくなる13°以上40°以下が好ましい範囲であることが分かった。
Bearing ratio L / r: 1.3 (≧ 1.05)
Bending groove ratio GprC = 44 [%]
End groove ratio GprE = 62 [%]
Bending groove depth Dc = 3.0 [μm]
End groove depth De = 6.1 [μm]
Bent groove depth Dc / end groove depth De = 49 [%]
FIG. 11 is a graph plotting the relationship between the inclination angle A1 obtained by the third simulation and the bearing stiffness Kxx. As shown in FIG. 11, it was found that the inclination angle A1 is about 23.8 ° and the bearing stiffness Kxx is maximized. For example, the range of 13 ° or more and 40 ° or less where the stiffness Kxx increases is a preferable range.

また、以下に示す条件で、第2ラジアル動圧発生溝55の屈曲溝56の屈曲部から端部までの周方向に突出する側の外形線と周方向とがなす角である傾斜角度A2と軸受の剛性Kxxとの関係を求めた。なお、第2ラジアル動圧発生溝55の屈曲溝56の屈曲部を含む領域の回転中心からの距離rは2mm、第2ラジアル動圧発生溝55の軸方向長さLは1.6mmとしてシミュレーションを行った。   In addition, under the conditions shown below, an inclination angle A2 that is an angle formed by the outer circumferential line of the second radial dynamic pressure generating groove 55 that protrudes in the circumferential direction from the bent portion to the end of the bent groove 56 and the circumferential direction, The relationship with the bearing stiffness Kxx was determined. In the simulation, the distance r from the rotation center of the region including the bent portion of the bent groove 56 of the second radial dynamic pressure generating groove 55 is 2 mm, and the axial length L of the second radial dynamic pressure generating groove 55 is 1.6 mm. Went.

軸受比L/r:0.8(<1.05)
屈曲部溝比率GprC=57[%]
端部溝比率GprE=45[%]
屈曲部溝深さDc=3.3[μm]
端部溝深さDe=6.8[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=49[%]
図12は、第3シミュレーションにより求められた傾斜角度A2と軸受の剛性Kxxとの関係をプロットしたグラフである。図12に示されるように、傾斜角度A2は、約19.9°で軸受の剛性Kxxが最大となり、例えば剛性Kxxが大きくなる12°以上35°以下が好ましい範囲であることが分かった。
Bearing ratio L / r: 0.8 (<1.05)
Bent groove ratio GprC = 57 [%]
End groove ratio GprE = 45 [%]
Bending groove depth Dc = 3.3 [μm]
End groove depth De = 6.8 [μm]
Bent groove depth Dc / end groove depth De = 49 [%]
FIG. 12 is a graph plotting the relationship between the inclination angle A2 obtained by the third simulation and the bearing stiffness Kxx. As shown in FIG. 12, it was found that the inclination angle A2 is about 19.9 °, and the bearing stiffness Kxx is maximized. For example, the range of 12 ° to 35 ° at which the stiffness Kxx increases is a preferable range.

[実施例1]
次に、実施例1に係るディスク駆動装置100における第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55の形状について説明する。実施例1に係るディスク駆動装置100の第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、以下の形状パラメータを有する。
[Example 1]
Next, the shapes of the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 in the disk drive device 100 according to the first embodiment will be described. The first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 of the disk drive device 100 according to the first embodiment have the following shape parameters.

(第1ラジアル動圧発生溝)
回転中心からの距離r:2.0[mm]
軸方向長さL:2.6[mm]
軸受比L/r:1.3(≧1.05)
屈曲部溝比率GprC=44[%]
端部溝比率GprE=62[%]
屈曲部溝深さDc=3.0[μm]
端部溝深さDe=6.1[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=49[%]
傾斜角度A1=23.8[deg]
図13は、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50を例示する図である。図13に示すように、第1ラジアル動圧発生溝50は、各屈曲溝51の屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wegよりも小さく(狭く)、屈曲部の溝深さDcが両端部の溝深さDeよりも小さく(浅く)なるように形成されている。このように、第1ラジアル動圧発生溝50の各屈曲溝51は、屈曲部を含む部分に両端部よりも溝幅が狭く溝深さが浅い浅狭領域52を有する。
(1st radial dynamic pressure generating groove)
Distance r from center of rotation: 2.0 [mm]
Axial length L: 2.6 [mm]
Bearing ratio L / r: 1.3 (≧ 1.05)
Bending groove ratio GprC = 44 [%]
End groove ratio GprE = 62 [%]
Bending groove depth Dc = 3.0 [μm]
End groove depth De = 6.1 [μm]
Bent groove depth Dc / end groove depth De = 49 [%]
Inclination angle A1 = 23.8 [deg]
FIG. 13 is a diagram illustrating the first radial dynamic pressure generating groove 50 in the first embodiment. As shown in FIG. 13, in the first radial dynamic pressure generating groove 50, the groove width Wcg of the bent portion of each bent groove 51 is smaller (narrower) than the groove width Weg at both ends, and the groove depth Dc of the bent portion is set. It is formed to be smaller (shallow) than the groove depth De at both ends. As described above, each of the bent grooves 51 of the first radial dynamic pressure generating groove 50 has a shallow region 52 where the groove width is narrower than both ends and the groove depth is shallower at the portion including the bent portion.

(第2ラジアル動圧発生溝)
回転中心からの距離r:2.0[mm]
軸方向長さL:1.6[mm]
軸受比L/r:0.8(<1.05)
屈曲部溝比率GprC=57[%]
端部溝比率GprE=45[%]
屈曲部溝深さDc=3.3[μm]
端部溝深さDe=6.8[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=49[%]
傾斜角度A2=19.9[deg]
図14は、実施例1における第2ラジアル動圧発生溝55を例示する図である。図14に示すように、第2ラジアル動圧発生溝55は、各屈曲溝56の屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wegよりも大きく(広く)、屈曲部の溝深さDcが両端部の溝深さDeよりも小さく(浅く)なるように形成されている。このように、第2ラジアル動圧発生溝55の各屈曲溝56は、屈曲部を含む部分に両端部よりも溝幅が広く溝深さが浅い浅広領域57を有する。
(Second radial dynamic pressure generating groove)
Distance r from center of rotation: 2.0 [mm]
Axial length L: 1.6 [mm]
Bearing ratio L / r: 0.8 (<1.05)
Bent groove ratio GprC = 57 [%]
End groove ratio GprE = 45 [%]
Bending groove depth Dc = 3.3 [μm]
End groove depth De = 6.8 [μm]
Bent groove depth Dc / end groove depth De = 49 [%]
Inclination angle A2 = 19.9 [deg]
FIG. 14 is a diagram illustrating the second radial dynamic pressure generating groove 55 in the first embodiment. As shown in FIG. 14, in the second radial dynamic pressure generating groove 55, the groove width Wcg of the bent portion of each bent groove 56 is larger (wider) than the groove width Weg at both ends, and the groove depth Dc of the bent portion is set. It is formed to be smaller (shallow) than the groove depth De at both ends. As described above, each of the bent grooves 56 of the second radial dynamic pressure generating groove 55 has a shallow wide region 57 having a groove width wider than the both end portions and a shallow groove depth in a portion including the bent portion.

[比較例1]
比較例1に係るディスク駆動装置における第1ラジアル動圧発生溝及び第2ラジアル動圧発生溝の形状について説明する。比較例1に係るディスク駆動装置の第1ラジアル動圧発生溝及び第2ラジアル動圧発生溝は、以下の形状パラメータを有する。
[Comparative Example 1]
The shapes of the first radial dynamic pressure generating groove and the second radial dynamic pressure generating groove in the disk drive device according to Comparative Example 1 will be described. The first radial dynamic pressure generating groove and the second radial dynamic pressure generating groove of the disk drive device according to Comparative Example 1 have the following shape parameters.

(第1ラジアル動圧発生溝)
回転中心からの距離r:2.0[mm]
軸方向長さL:2.6[mm]
軸受比L/r:1.3(≧1.05)
屈曲部溝比率GprC=37[%]
端部溝比率GprE=37[%]
屈曲部溝深さDc=6.0[μm]
端部溝深さDe=6.0[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=100[%]
傾斜角度A=15.0[deg]
(第2ラジアル動圧発生溝)
回転中心からの距離r:2.0[mm]
軸方向長さL:1.6[mm]
軸受比L/r:0.8(<1.05)
屈曲部溝比率GprC=37[%]
端部溝比率GprE=37[%]
屈曲部溝深さDc=6.0[μm]
端部溝深さDe=6.0[μm]
屈曲部溝深さDc/端部溝深さDe=100[%]
傾斜角度A=15.0[deg]
上記したように、比較例1における第1ラジアル動圧発生溝及び第2ラジアル動圧発生溝は、各屈曲溝の溝幅及び溝深さが均一に形成されている。
(1st radial dynamic pressure generating groove)
Distance r from center of rotation: 2.0 [mm]
Axial length L: 2.6 [mm]
Bearing ratio L / r: 1.3 (≧ 1.05)
Bent groove ratio GprC = 37 [%]
End groove ratio GprE = 37 [%]
Bending portion groove depth Dc = 6.0 [μm]
End groove depth De = 6.0 [μm]
Bending portion groove depth Dc / end portion groove depth De = 100 [%]
Inclination angle A = 15.0 [deg]
(Second radial dynamic pressure generating groove)
Distance r from center of rotation: 2.0 [mm]
Axial length L: 1.6 [mm]
Bearing ratio L / r: 0.8 (<1.05)
Bent groove ratio GprC = 37 [%]
End groove ratio GprE = 37 [%]
Bending portion groove depth Dc = 6.0 [μm]
End groove depth De = 6.0 [μm]
Bending portion groove depth Dc / end portion groove depth De = 100 [%]
Inclination angle A = 15.0 [deg]
As described above, in the first radial dynamic pressure generating groove and the second radial dynamic pressure generating groove in Comparative Example 1, the groove width and the groove depth of each bent groove are formed uniformly.

上記した実施例1及び比較例1の構成において、シミュレーションにより軸受の特性を求めた結果を以下に示す。   In the configurations of the above-described Example 1 and Comparative Example 1, the results of obtaining the bearing characteristics by simulation are shown below.

[実施例1の軸受特性]
(第1ラジアル動圧発生溝)
剛性Kxx(N/μm) :72.6
特性Kxy(N/μm) :64.7
減衰Cxx(N・s/m) :226923
トルクロス(N・μm) :3811
(第2ラジアル動圧発生溝)
剛性Kxx(N/μm) :30.6
特性Kxy(N/μm) :20.0
減衰Cxx(N・s/m) :68235
トルクロス(N・μm) :2359
[比較例1の軸受特性]
(第1ラジアル動圧発生溝)
剛性Kxx(N/μm) :57.5
特性Kxy(N/μm) :92.6
減衰Cxx(N・s/m) :314129
トルクロス(N・μm) :4062
(第2ラジアル動圧発生溝)
剛性Kxx(N/μm) :27.2
特性Kxy(N/μm) :26.8
減衰Cxx(N・s/m) :90072
トルクロス(N・μm) :2500
上記したように、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50の剛性Kxxは、比較例1における第1ラジアル動圧発生溝の剛性Kxxよりも大きい。また、実施例1における第2ラジアル動圧発生溝55の剛性Kxxは、比較例1における第2ラジアル動圧発生溝の剛性Kxxよりも大きい。
[Bearing characteristics of Example 1]
(1st radial dynamic pressure generating groove)
Rigidity Kxx (N / μm): 72.6
Characteristic Kxy (N / μm): 64.7
Attenuation Cxx (N · s / m): 226923
Torcross (N · μm): 3811
(Second radial dynamic pressure generating groove)
Rigidity Kxx (N / μm): 30.6
Characteristic Kxy (N / μm): 20.0
Attenuation Cxx (N · s / m): 68235
Torcross (N · μm): 2359
[Bearing characteristics of Comparative Example 1]
(1st radial dynamic pressure generating groove)
Rigidity Kxx (N / μm): 57.5
Characteristic Kxy (N / μm): 92.6
Attenuation Cxx (N · s / m): 314129
Torcross (N · μm): 4062
(Second radial dynamic pressure generating groove)
Rigidity Kxx (N / μm): 27.2
Characteristic Kxy (N / μm): 26.8
Attenuation Cxx (N · s / m): 90072
Torcross (N · μm): 2500
As described above, the rigidity Kxx of the first radial dynamic pressure generating groove 50 in the first embodiment is greater than the rigidity Kxx of the first radial dynamic pressure generating groove in the first comparative example. Further, the rigidity Kxx of the second radial dynamic pressure generating groove 55 in the first embodiment is larger than the rigidity Kxx of the second radial dynamic pressure generating groove in the first comparative example.

また、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50の特性Kxyは、比較例1における第1ラジアル動圧発生溝の特性Kxyよりも小さい。同様に、実施例1における第2ラジアル動圧発生溝55の特性Kxyは、比較例1における第2ラジアル動圧発生溝の特性Kxyよりも小さい。   Further, the characteristic Kxy of the first radial dynamic pressure generating groove 50 in Example 1 is smaller than the characteristic Kxy of the first radial dynamic pressure generating groove in Comparative Example 1. Similarly, the characteristic Kxy of the second radial dynamic pressure generating groove 55 in Example 1 is smaller than the characteristic Kxy of the second radial dynamic pressure generating groove in Comparative Example 1.

さらに、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50の減衰Cxxは、比較例1における第1ラジアル動圧発生溝の減衰Cxxよりも小さい。同様に、実施例1における第2ラジアル動圧発生溝55の減衰Cxxは、比較例1における第2ラジアル動圧発生溝の減衰Cxxよりも小さい。   Further, the attenuation Cxx of the first radial dynamic pressure generating groove 50 in the first embodiment is smaller than the attenuation Cxx of the first radial dynamic pressure generating groove in the first comparative example. Similarly, the attenuation Cxx of the second radial dynamic pressure generating groove 55 in Example 1 is smaller than the attenuation Cxx of the second radial dynamic pressure generating groove in Comparative Example 1.

このように、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、軸受の剛性Kxxが比較例1よりも大きいため、シャフト26のX方向への変位が抑制され、ハブ28の回転がより安定に保たれる。さらに、実施例1における第1ラジアル動圧発生溝50及び第2ラジアル動圧発生溝55は、特性Kxy及び減衰Cxxが比較例1よりも小さく、トルクロスが減少して軸受の特性が向上していることが分かる。   As described above, since the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 in the first embodiment have the bearing stiffness Kxx larger than that of the first comparative example, the displacement of the shaft 26 in the X direction is suppressed. Thus, the rotation of the hub 28 is kept more stable. Further, in the first radial dynamic pressure generating groove 50 and the second radial dynamic pressure generating groove 55 in the first embodiment, the characteristics Kxy and the damping Cxx are smaller than those in the first comparative example, the torque loss is reduced, and the bearing characteristics are improved. I understand that.

以上で説明したように、軸受比(L/r)が1.05以上という条件では、ラジアル動圧発生溝が、屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wegよりも狭く、屈曲部の溝深さDcが両端部の溝深さDeよりも浅い浅狭領域を含む屈曲溝を有することで、軸受特性が向上して回転安定性が向上する。また、軸受比(L/r)が1.05未満という条件では、ラジアル動圧発生溝が、屈曲部の溝幅Wcgが両端部の溝幅Wegよりも広く、屈曲部の溝深さDcが両端部の溝深さDeよりも浅い浅広領域を含む屈曲溝を有することで、軸受特性が向上して回転安定性が向上する。   As described above, under the condition that the bearing ratio (L / r) is 1.05 or more, the radial dynamic pressure generating groove has a groove width Wcg of the bent portion that is narrower than the groove width Weg of both ends, and By having a bent groove including a shallow narrow region where the groove depth Dc is shallower than the groove depth De at both ends, the bearing characteristics are improved and the rotational stability is improved. On the condition that the bearing ratio (L / r) is less than 1.05, the radial dynamic pressure generating groove has a groove width Wcg at the bent portion wider than the groove width Weg at both ends, and the groove depth Dc at the bent portion is By having a bent groove including a shallow wide area shallower than the groove depth De at both ends, the bearing characteristics are improved and the rotational stability is improved.

以上、実施形態に係る回転機器について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。   Although the rotating device according to the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.

26 シャフト
28 ハブ
31 内スリーブ
32 外スリーブ
50 第1ラジアル動圧発生溝
51,56 屈曲溝
52 浅狭領域
55 第2ラジアル動圧発生溝
57 浅広領域
60 第1スラスト動圧発生溝
65 第2スラスト動圧発生溝
100 ディスク駆動装置(回転機器)
26 Shaft 28 Hub 31 Inner sleeve 32 Outer sleeve 50 First radial dynamic pressure generating grooves 51, 56 Bending groove 52 Shallow area 55 Second radial dynamic pressure generating groove 57 Shallow area 60 First thrust dynamic pressure generating groove 65 Second Thrust dynamic pressure generating groove 100 Disk drive device (rotary equipment)

Claims (13)

固定体と、
前記固定体に回転自在に支持される回転体と、
前記固定体及び前記回転体の少なくとも一方に設けられ、ラジアル方向の流体動圧を発生するヘリングボーン形状の第1ラジアル動圧発生溝と、を含む回転機器であって、
前記第1ラジアル動圧発生溝は、前記回転体の回転軸方向の両端部から周方向に突出する中間部に、周方向の溝幅が前記回転軸方向の両端部の溝幅より狭く、溝深さが前記回転軸方向の両端部の溝深さより浅い浅狭領域を有する第1屈曲溝を含む
ことを特徴とする回転機器。
A fixed body,
A rotating body rotatably supported by the fixed body;
A rotating device including a herringbone-shaped first radial dynamic pressure generating groove that is provided on at least one of the fixed body and the rotating body and generates a fluid dynamic pressure in a radial direction;
The first radial dynamic pressure generating groove has a groove width in the circumferential direction that is narrower than a groove width at both end parts in the rotation axis direction at an intermediate part protruding in the circumferential direction from both ends in the rotation axis direction of the rotating body. A rotating device comprising a first bent groove having a shallow narrow region whose depth is shallower than the groove depth at both ends in the rotation axis direction.
前記第1屈曲溝は、前記回転軸方向における長さL1と、前記浅狭領域の前記回転体の回転中心からの距離r1とが、L1/r1≧1.05の関係を満たす
ことを特徴とする請求項1に記載の回転機器。
The first bent groove is characterized in that a length L1 in the rotation axis direction and a distance r1 from the rotation center of the rotating body in the shallow narrow region satisfy a relationship of L1 / r1 ≧ 1.05. The rotating device according to claim 1.
前記第1屈曲溝は、両端部における周方向の溝幅Weg1と、両端部における周方向の溝間隔Wel1とが、0.5<Weg1/Wel1<0.8の関係を満たす
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の回転機器。
The first bent groove is characterized in that a circumferential groove width Weg1 at both ends and a circumferential groove interval Wel1 at both ends satisfy a relationship of 0.5 <Weg1 / Wel1 <0.8. The rotating device according to claim 1 or 2.
前記第1屈曲溝は、前記浅狭領域における周方向の溝幅Wcg1と、前記浅狭領域における周方向の溝間隔Wcl1とが、0.1<Wcg/Wcl<0.5の関係を満たす
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の回転機器。
In the first bent groove, the circumferential groove width Wcg1 in the shallow narrow region and the circumferential groove interval Wcl1 in the shallow narrow region satisfy a relationship of 0.1 <Wcg / Wcl <0.5. The rotating device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記第1屈曲溝は、前記浅狭領域から端部までの周方向に突出する側の外形線と周方向とのなす角A1が、13°≦A1≦40°である
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の回転機器。
The first bent groove is characterized in that an angle A1 formed by a circumferential line protruding in the circumferential direction from the shallow narrow region to the end portion and the circumferential direction is 13 ° ≦ A1 ≦ 40 °. Item 5. The rotating device according to any one of Items 1 to 4.
前記固定体及び前記回転体の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸方向において前記第1ラジアル動圧発生溝とは離間して設けられ、ラジアル方向の流体動圧を発生するヘリングボーン形状の第2ラジアル動圧発生溝を含み、
前記第2ラジアル動圧発生溝は、前記回転軸方向の両端部から周方向に突出する中間部に、周方向の溝幅が前記回転軸方向の両端部の溝幅より広く、溝深さが前記回転軸方向の両端部の溝深さより浅い浅広領域を有する第2屈曲溝を含む
ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の回転機器。
A herringbone-shaped second that is provided on at least one of the fixed body and the rotating body, is spaced apart from the first radial dynamic pressure generating groove in the rotation axis direction, and generates a fluid dynamic pressure in the radial direction. Including a radial dynamic pressure generating groove,
The second radial dynamic pressure generating groove has a groove width in a circumferential direction wider than a groove width at both ends in the rotation axis direction and a groove depth at an intermediate portion protruding in the circumferential direction from both ends in the rotation axis direction. 6. The rotating device according to claim 1, further comprising a second bent groove having a shallow wide area shallower than a groove depth at both ends in the rotation axis direction.
前記第2屈曲溝は、前記回転軸方向における長さL2と、前記浅広領域の前記回転体の回転中心からの距離r2とが、L1/r1<1.05の関係を満たす
ことを特徴とする請求項6に記載の回転機器。
The second bent groove is characterized in that a length L2 in the rotation axis direction and a distance r2 from the rotation center of the rotating body in the shallow region satisfy a relationship of L1 / r1 <1.05. The rotating device according to claim 6.
前記第2屈曲溝は、両端部における周方向の溝幅Weg2と、両端部における周方向の溝間隔Wel2とが、0.1<Weg1/Wel1<0.5の関係を満たす
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の回転機器。
The second bent groove is characterized in that the circumferential groove width Weg2 at both ends and the circumferential groove interval Wel2 at both ends satisfy the relationship of 0.1 <Weg1 / Wel1 <0.5. The rotating device according to claim 6 or 7.
前記第2屈曲溝は、前記浅広領域における周方向の溝幅Wcg2と、前記浅広領域における周方向の溝間隔Wcl2とが、0.5<Wcg/Wcl<0.9の関係を満たす
ことを特徴とする請求項6から8の何れか一項に記載の回転機器。
In the second bent groove, a circumferential groove width Wcg2 in the shallow wide region and a circumferential groove interval Wcl2 in the shallow wide region satisfy a relationship of 0.5 <Wcg / Wcl <0.9. The rotating device according to any one of claims 6 to 8, wherein
前記第2屈曲溝は、前記浅広領域から端部までの周方向に突出する側の外形線と周方向とのなす角A2が、12°≦A2≦35°である
ことを特徴とする請求項6から9の何れか一項に記載の回転機器。
The second bent groove is characterized in that an angle A2 formed by a circumferential line extending in a circumferential direction from the shallow wide region to an end portion and a circumferential direction satisfy 12 ° ≦ A2 ≦ 35 °. Item 10. The rotating device according to any one of Items 6 to 9.
前記浅狭領域及び前記浅広領域の少なくとも一方は、周方向に延伸する複数の微小溝で形成されている
ことを特徴とする6から10の何れか一項に記載の回転機器。
11. The rotating device according to claim 6, wherein at least one of the shallow narrow region and the shallow wide region is formed of a plurality of minute grooves extending in a circumferential direction.
前記固定体及び前記回転体の少なくとも一方に設けられ、スラスト方向の流体動圧を発生するスラスト動圧発生溝を含み、
前記浅狭領域及び前記浅広領域は、前記スラスト動圧発生溝よりも前記回転体の回転中心側に設けられている
ことを特徴とする請求項6から11の何れか一項に記載の回転機器。
A thrust dynamic pressure generating groove provided on at least one of the fixed body and the rotating body and generating a fluid dynamic pressure in a thrust direction;
The rotation according to any one of claims 6 to 11, wherein the shallow narrow region and the shallow wide region are provided closer to a rotation center of the rotating body than the thrust dynamic pressure generating groove. machine.
前記回転体は、記録ディスクが搭載されるハブを含み、
前記浅狭領域及び前記浅広領域は、前記回転軸方向における前記ハブの存在領域内に設けられている
ことを特徴とする請求項6から12の何れか一項に記載の回転機器。
The rotating body includes a hub on which a recording disk is mounted,
The rotating device according to any one of claims 6 to 12, wherein the shallow narrow region and the shallow wide region are provided in a region where the hub exists in the rotation axis direction.
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