JP2000213532A - Air dynamic pressure bearing device - Google Patents

Air dynamic pressure bearing device

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JP2000213532A
JP2000213532A JP11015973A JP1597399A JP2000213532A JP 2000213532 A JP2000213532 A JP 2000213532A JP 11015973 A JP11015973 A JP 11015973A JP 1597399 A JP1597399 A JP 1597399A JP 2000213532 A JP2000213532 A JP 2000213532A
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JP
Japan
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dynamic pressure
bearing
air
oil
lubricating oil
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Withdrawn
Application number
JP11015973A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamichi Hayakawa
正通 早川
Hisaya Nakagawa
久弥 中川
Michiaki Takizawa
道明 滝沢
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Application filed by Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity for an air dynamic pressure bearing device. SOLUTION: Inexpensive and proper moldability can be obtained, and also a dynamic pressure bearing function in use can be properly maintained, by forming at least one side of a shaft member 3 and a bearing member 12 by an oil-impregnation sintered material, and providing oil discharge grooves 7 for discharging lubricating oil, infiltrating into a dynamic pressure bearing part from the oil-impregnation material, to the outside of a dynamic pressure contact part.

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、軸受流体としての
エアーに動圧を発生させ、その動圧によって軸部材と軸
受部材とを相対的に回転自在に支持するように構成した
エアー動圧軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air dynamic pressure bearing in which a dynamic pressure is generated in air as a bearing fluid, and a shaft member and a bearing member are rotatably supported by the dynamic pressure. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリゴンミラー,磁気ディスク,
光ディスクなどの各種回転板を回転駆動させるための動
圧軸受装置に関する提案が種々行なわれている。この動
圧軸受装置においては、軸部材の動圧面と、軸受部材の
動圧面とが所定の隙間を介して半径方向に対向するよう
に設けられており、その対向隙間に動庄軸受部が形成さ
れている。また、上記両動圧面のうちのいずれか一方側
には、動圧発生手段が形成されており、動庄軸受部内に
注入された空気やオイルなどの軸受流体が、軸部材と軸
受部材との相対回転時におけるポンピンク作用によって
加圧され、当該軸受流体の動圧によって軸部材及び軸受
部材の両部材が相対的に回転可能に支持されるようにな
っている。
2. Description of the Related Art In recent years, polygon mirrors, magnetic disks,
Various proposals have been made regarding hydrodynamic bearing devices for rotationally driving various types of rotating plates such as optical disks. In this dynamic pressure bearing device, the dynamic pressure surface of the shaft member and the dynamic pressure surface of the bearing member are provided so as to oppose each other in the radial direction via a predetermined gap, and a dynamic bearing portion is formed in the opposing gap. Have been. Further, a dynamic pressure generating means is formed on one of the two dynamic pressure surfaces, and a bearing fluid such as air or oil injected into the dynamic bearing portion is provided between the shaft member and the bearing member. Pressure is applied by the pumping action during relative rotation, and both the shaft member and the bearing member are rotatably supported by the dynamic pressure of the bearing fluid.

【0003】一般に、このような動圧軸受装置には、動
圧軸受装置の起動・停止時や、振動などの外力等によっ
て軸部材と軸受部材とが接触した際の損傷、或いは焼き
付きを防ぐことを目的として、例えば、セラミック材を
用いて成形したり、PTFE(ポリテトラフルオロエチ
レン)を代表とした固体潤滑剤を含む樹脂塗装膜を動圧
面に形成することが行われている。そのうち、固体潤滑
剤を含む樹脂塗装膜を形成した軸受装置では、軸部材又
は軸受部材における両動圧面の一方側の表面に潤滑性塗
料が塗布されるとともに、他方側の動圧面の表面にはメ
ッキが施されて両者が組み合わされて用いられている。
[0003] In general, such a dynamic pressure bearing device is intended to prevent damage or seizure when the shaft member and the bearing member come into contact with each other when the dynamic pressure bearing device is started or stopped, or when an external force such as vibration contacts the shaft member. For this purpose, for example, molding using a ceramic material or forming a resin coating film containing a solid lubricant represented by PTFE (polytetrafluoroethylene) on a dynamic pressure surface has been performed. Among them, in a bearing device in which a resin coating film containing a solid lubricant is formed, a lubricating paint is applied to one surface of both dynamic pressure surfaces of the shaft member or the bearing member, and a surface of the other dynamic pressure surface is applied to the surface of the other dynamic pressure surface. They are plated and used in combination.

【0004】例えば、軸受部材に対して潤滑性塗料を塗
布するに当たっては、まずアルミ又はアルミ合金材料を
用いて鋳造又はダイキャストにより軸受部材のブランク
を形成し、それに、耐食性・塗装密着性を向上させるた
めのクロメート処埋又は陽極酸化処理などの下地処理を
施し、さらにその外表面の一部にマスキングを施した上
で、上記ブランクの内周表面に対して、例えばPTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)含有の潤滑性塗料をス
プレーなどによって塗布する。次いで、乾燥させた後
に、再び同様なスプレー塗装を3回から5回線り返して
厚付け塗装を行なう。このような厚付け塗装を行なうの
は、塗装の層に発泡や塗料のタレによるムラが生じ易い
からである。
For example, when applying a lubricating paint to a bearing member, first, a blank of the bearing member is formed by casting or die casting using an aluminum or aluminum alloy material, and the corrosion resistance and coating adhesion are improved. After performing a base treatment such as chromate treatment or anodic oxidation treatment, and masking a part of the outer surface, the inner peripheral surface of the blank is subjected to, for example, PTFE.
A (polytetrafluoroethylene) -containing lubricating paint is applied by spraying or the like. Next, after drying, the same spray coating is repeated three to five times again to perform thick coating. The reason why such thick coating is performed is that unevenness due to foaming or dripping of the coating is likely to occur in the coating layer.

【0005】一方、軸部材の動圧面にメッキを施すにあ
たっては、まず、動圧発生溝が必要な場合にはメッキ処
理を行なう前に動圧発生溝を形成しておく。具体的に
は、ブランクに対して、動圧発生溝形成部分以外の部分
にマスキング印刷を施し、端面にキャップをしてエッチ
ング処理などを行なうことにより、動圧発生溝を加工す
る。次いで、メッキ処理に入り、脱脂、活性化などの前
処理を行なった後、再び端面にキャップをして表面の亜
鉛置換を行ない、無電解ニッケルメッキなどのメッキ処
理を施す。
On the other hand, when plating the dynamic pressure surface of the shaft member, if a dynamic pressure generating groove is required, the dynamic pressure generating groove is formed before plating. More specifically, the blank is subjected to masking printing on a portion other than the portion where the dynamic pressure generating groove is formed, capping the end face, and performing etching or the like, thereby processing the dynamic pressure generating groove. Next, the plating process is started, and after performing pretreatments such as degreasing and activation, the end face is again capped and replaced with zinc, and a plating process such as electroless nickel plating is performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に潤滑性塗料を膜形成する場合には、固定潤滑剤を程よ
く分散させるための塗料管理が難しいほか、下地加工か
ら塗装、仕上げ加工までの複雑な工程が必要となる。ま
た、セラミック材を用いる場合には、材料自体が硬質で
難加工材であるため、精密な軸受面を得るには多大な労
力を要する。このように、従来における動圧軸受装置を
製造するにあたっては、面倒な加工を施さねばならず、
製品が高価にならざるを得ないという問題がある。
However, when a lubricating paint is formed as a film as described above, it is difficult to control the paint to disperse the fixed lubricant moderately, and it is also necessary to carry out the process from base processing to painting and finishing. A complicated process is required. Further, when a ceramic material is used, a great deal of labor is required to obtain a precise bearing surface because the material itself is hard and difficult to machine. As described above, in manufacturing the conventional hydrodynamic bearing device, it is necessary to perform troublesome processing,
There is a problem that the product must be expensive.

【0007】そこで、本発明は、安価で良好な軸受特性
を維持することができるようにしたエアー動圧軸受装置
を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an air dynamic pressure bearing device capable of maintaining good bearing characteristics at low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明では、軸部材に形成した動圧面と
軸受部材に形成した動圧面とを周状に対向配置するとと
もに、上記両動圧面間に軸受流体としての空気を介在さ
せ、上記両動圧面の少なくとも一方側に設けた動圧発生
手段によって前記空気を加圧して得た動圧力により、前
記軸部材と軸受部材とを相対的に回転可能に支承するよ
うにしたエアー動圧軸受装置において、前記軸部材及び
軸受部材の少なくとも一方は、多孔質気孔内に潤滑油が
含浸された焼結含油材で形成されているとともに、上記
焼結含油材から浸出する潤滑油を軸受外に排出させるオ
イル排出溝が、前記軸部材及び軸受部材の少なくとも一
方側に設けられている。
According to the first aspect of the present invention, a dynamic pressure surface formed on a shaft member and a dynamic pressure surface formed on a bearing member are circumferentially opposed to each other. Air as a bearing fluid is interposed between the two dynamic pressure surfaces, and the shaft member and the bearing member are separated by a dynamic pressure obtained by pressurizing the air by dynamic pressure generating means provided on at least one of the two dynamic pressure surfaces. In the air dynamic pressure bearing device which is relatively rotatably supported, at least one of the shaft member and the bearing member is formed of a sintered oil-impregnated material in which porous pores are impregnated with lubricating oil. An oil discharge groove for discharging the lubricating oil leached from the sintered oil-impregnated material to the outside of the bearing is provided on at least one of the shaft member and the bearing member.

【0009】また、請求項2記載の発明では、上記請求
項1記載の動圧発生手段として動圧発生溝が形成され、
当該動圧発生溝が、オイル排出溝を兼用するように設け
られている。
According to the second aspect of the present invention, a dynamic pressure generating groove is formed as the dynamic pressure generating means according to the first aspect,
The dynamic pressure generating groove is provided so as to double as the oil discharge groove.

【0010】さらに、請求項3記載の発明では、上記請
求項1又は請求項2記載の潤滑油には、固体潤滑剤が含
まれている。
Further, in the invention according to claim 3, the lubricating oil according to claim 1 or 2 contains a solid lubricant.

【0011】さらにまた、請求項4記載の発明では、上
記請求項1又は請求項2又は請求項3記載の潤滑油は、
半固体潤滑剤である。
Further, in the invention according to claim 4, the lubricating oil according to claim 1 or 2 or 3 is
It is a semi-solid lubricant.

【0012】このような構成を有する請求項1に記載の
発明によれば、軸部材又は軸受部材が焼結含油材で形成
されているために、安価で良好な成形性が得られるとと
もに、使用時に焼結含油材から滲み出すようにして軸受
部内に浸出する潤滑剤は、オイル排出溝を通して軸受部
内から軸受外に排出され、これにより動圧軸受機能が良
好に維持されるようになっている。
[0012] According to the first aspect of the present invention having such a structure, the shaft member or the bearing member is formed of a sintered oil-impregnated material. The lubricant that sometimes oozes out of the sintered oil-impregnated material into the bearing portion is discharged from the bearing portion to the outside of the bearing through the oil discharge groove, so that the dynamic pressure bearing function is favorably maintained. .

【0013】このとき、請求項2に記載の発明のよう
に、動圧発生溝がオイル排出溝を兼用するようにしてお
けば、これらの両溝を同時加工することが可能となると
ともに、動圧発生溝のポンピング作用によって、オイル
排出溝の外部排出機能が極めて良好に得られることとな
る。
At this time, if the dynamic pressure generating groove also serves as the oil discharge groove, it is possible to simultaneously process both of these grooves, Due to the pumping action of the pressure generating groove, the external discharge function of the oil discharge groove can be obtained extremely well.

【0014】また、請求項3記載の発明のように、焼結
含油材に含浸される潤滑油に固体潤滑剤を含ませて、動
圧面が受けるダメージが軽減させることにより、上述し
た作用がさらに確実に実現される。
According to the third aspect of the present invention, the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material contains a solid lubricant to reduce the damage to the dynamic pressure surface. Realized reliably.

【0015】さらにまた、請求項4に記載の発明のよう
に、焼結含油材に含浸される潤滑油に半固体潤滑剤を用
いることとすれば、潤滑油の滲み出し量が減少されるこ
ととなり、動圧特性が一層良好に維持されるとともに、
特に、潤滑油の外部排出による負荷変動などの不安定性
が解消される。
Further, when a semi-solid lubricant is used for the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material, the amount of oozing of the lubricating oil is reduced. , And the dynamic pressure characteristics are maintained better,
In particular, instability such as load fluctuation due to external discharge of lubricating oil is eliminated.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるエアー動圧
軸受装置を、軸固定型のポリゴンミラー駆動用モータに
適用した場合の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which an air dynamic bearing device according to the present invention is applied to a fixed-shaft type polygon mirror driving motor will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明によるエアー動圧軸受装置
の一実施形態を示す横断面図であって、ポリゴンミラー
を回転するための軸固定型のエアー動圧軸受装置を備え
たアウターロータ型モータの一例を示す図である。この
エアー動圧軸受装置を備えたモータは、フレーム1側に
組み付けられた固定部材としてのステータ組2と、この
ステータ組2に対して、図示上方から嵌め込まれるよう
にして組み付けられた回転部材としてのロータ組11と
から構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an air dynamic pressure bearing device according to the present invention, and is an outer rotor type having a fixed shaft type air dynamic pressure bearing device for rotating a polygon mirror. It is a figure showing an example of a motor. The motor provided with the air dynamic pressure bearing device includes a stator set 2 as a fixed member mounted on the frame 1 side, and a rotating member mounted on the stator set 2 so as to be fitted from above in the figure. And a rotor set 11 of FIG.

【0018】上記ステータ組2は、前記フレーム1の略
中央に立設された固定軸3と、その固定軸3の外周面か
ら半径方向に一定の距離を隔てて固定軸3を円筒状に取
り囲む軸受ホルダー4と、その軸受ホルダー4の円筒外
周面に装着されたステータコア5と、このステータコア
5の突極部に巻回された駆動コイル6と、を含んでい
る。
The stator set 2 cylindrically surrounds the fixed shaft 3 erected substantially at the center of the frame 1 and at a fixed radial distance from the outer peripheral surface of the fixed shaft 3. It includes a bearing holder 4, a stator core 5 mounted on a cylindrical outer peripheral surface of the bearing holder 4, and a drive coil 6 wound around salient pole portions of the stator core 5.

【0019】上記固定軸3の基端部(図示下端部)に
は、半径方向外方に延出する円盤状のフランジ部3aが
一体的に設けられており、そのフランジ部3aの外周部
に形成された環状の取付部3bに対して、中空円筒状の
軸受ホルダー4が取り付けられている。この軸受ホルダ
ー4は、上記固定軸3の外周円筒面に回転可能に装着さ
れたロータ組11の軸受部材としての軸受スリーブ12
の外周面から一定の半径方向隙間を隔てて同心状に配置
されている。
A disk-shaped flange portion 3a extending outward in the radial direction is integrally provided at a base end portion (lower end portion in the figure) of the fixed shaft 3, and is provided on an outer peripheral portion of the flange portion 3a. A hollow cylindrical bearing holder 4 is attached to the formed annular attachment portion 3b. The bearing holder 4 includes a bearing sleeve 12 as a bearing member of a rotor set 11 rotatably mounted on the outer peripheral cylindrical surface of the fixed shaft 3.
Are arranged concentrically with a constant radial gap from the outer peripheral surface of the.

【0020】このステータ組2における固定軸3の外周
円筒面には、上記ロータ組11における軸受スリーブ1
2の内周円筒面とともに動圧面が形成されており、これ
ら両動圧面どうしが半径方向の狭小隙間を介して環状に
対向配置されることによってラジアル動圧軸受部が構成
されている。
The outer peripheral cylindrical surface of the fixed shaft 3 in the stator set 2 is provided with the bearing sleeve 1 in the rotor set 11.
A dynamic pressure surface is formed together with the inner peripheral cylindrical surface of No. 2 and these two dynamic pressure surfaces are annularly opposed to each other via a narrow gap in the radial direction to form a radial dynamic pressure bearing portion.

【0021】上記固定軸3の外周円筒面の軸方向のほぼ
中央部分には、当該外周面を一周する環状凹溝からなる
空気溜り7aが形成されており、さらに、その空気溜り
7aから、上記固定軸3の両軸端方向(図示上下方向)
に向かって延びるスラント型の動圧発生溝7が上下2ブ
ロックに分けられて凹設されている。
At a substantially central portion of the outer peripheral cylindrical surface of the fixed shaft 3 in the axial direction, an air reservoir 7a formed of an annular concave groove surrounding the outer peripheral surface is formed. Both shaft end directions of fixed shaft 3 (vertical direction in the figure)
A slant type dynamic pressure generating groove 7 extending toward the upper surface is concavely provided in two upper and lower blocks.

【0022】上記動圧発生溝7,7は、軸方向に対して
一定の角度を有して斜めに延びる単溝が環状に多数配列
されたものであって、その軸方向(図示上下方向)両端
部分が閉塞されており、当該閉塞端部分は、ポンピング
作用による最下流位置に相当する最大加圧点になされ
る。そして、図示下側の動圧発生溝7の先端側部分は、
上述した軸受スリーブ12の外周面と、軸受ホルダー4
の内周面との間の隙半径方向隙間を介して、動圧軸受部
の外部側空間に連通されている。
Each of the dynamic pressure generating grooves 7, 7 is formed by annularly arranging a large number of single grooves extending obliquely at a predetermined angle with respect to the axial direction. Both end portions are closed, and the closed end portion is set at a maximum pressure point corresponding to the most downstream position by the pumping action. The front end portion of the lower dynamic pressure generating groove 7 in the figure is
The outer peripheral surface of the bearing sleeve 12 described above and the bearing holder 4
The fluid pressure bearing portion communicates with the space on the outside of the dynamic pressure bearing portion via a radial gap between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface.

【0023】なお、上記固定軸3は、アルミ材のブラン
クに対して上述のような形状の動圧発生溝7,7が加工
された後に、硬質アルマイト処理が施されたものであっ
て、本実施形態における固定軸3としては、φ12mm
の外径のものが採用されている。
The fixed shaft 3 is formed by subjecting an aluminum blank to the dynamic pressure generating grooves 7, 7 having the above-described shape, and then performing a hard anodizing process. As the fixed shaft 3 in the embodiment, φ12 mm
The outer diameter is adopted.

【0024】また、上記固定軸3の内部側には、その図
示上方側の軸端部から軸方向下方に向かって空気供給孔
8が延在しており、その空気供給孔8は、前記空気溜り
7aに向かって開口している。さらに、上記固定軸3の
上方軸端部の外周部分には、軸方向に突出する環状部3
cが設けられており、その環状部3cの内周壁には、上
記ロータ組11のスラスト浮上用の固定側マグネット9
が環状に装着されている。
An air supply hole 8 extends axially downward from the shaft end on the upper side in the figure on the inner side of the fixed shaft 3. It opens toward the reservoir 7a. Further, an annular portion 3 protruding in the axial direction is provided on the outer peripheral portion of the upper shaft end of the fixed shaft 3.
The fixed side magnet 9 for thrust floating of the rotor set 11 is provided on the inner peripheral wall of the annular portion 3c.
Are mounted in an annular shape.

【0025】一方、ロータ組11は、上記固定軸3の上
方から、その固定軸3に被せるように嵌装された軸受部
材としての略中空円筒状の軸受スリーブ12を有してお
り、その軸受スリーブ12の外周円筒部には、半径方向
に突出するように設けられた保持部16に当接させるよ
うにして六角平板状のポリゴンミラー15が装着されて
おり、当該ポリゴンミラー15が、押えバネ20によっ
て固定されている。
On the other hand, the rotor set 11 has a substantially hollow cylindrical bearing sleeve 12 as a bearing member fitted so as to cover the fixed shaft 3 from above the fixed shaft 3. A hexagonal flat-plate-shaped polygon mirror 15 is mounted on the outer peripheral cylindrical portion of the sleeve 12 so as to be in contact with a holding portion 16 provided so as to protrude in the radial direction. 20 fixed.

【0026】上記軸受部材としての軸受スリーブ12
は、上述したようにステータ組11の固定軸3に対して
回転可能に装着されることにより動圧軸受部を構成して
いるが、その図示上方側の閉塞面部12aは、固定軸3
の図示上端面に対向するように配置されている。
Bearing sleeve 12 as bearing member
Constitutes a dynamic pressure bearing portion by being rotatably mounted on the fixed shaft 3 of the stator set 11 as described above, and the closing surface portion 12a on the upper side in the drawing is
Are arranged so as to face the upper end face in the drawing.

【0027】本実施形態における軸受スリーブ12は、
鉄−銅系の金属粉末を金型成形して所定の潤滑油を含浸
させた焼結含油材から形成されており、当該焼結含油材
の多孔質気孔の日潰しレベルは、開孔率が10%以下に
さなれている。また、上記含浸された潤滑油としては、
VG20クラスのエステル油をベースにして液状グリー
ス化した半固体潤滑剤が用いられており、この半固体潤
滑剤の中に固体潤滑剤を混在させるにあたっては、PT
FE(ポリテトラフルオロエチレン)等のように分解温
度が軸受スリーブの焼結温度よりも低いものでは半固体
潤滑剤へ直接的に混在させる場合と、グラファイト等の
ように軸受スリーブの焼結温度に耐え得るものでは、上
記焼結材としての金属粉末に対して予め混ぜ込んでおく
ことによって半固体潤滑剤の中に間接的に混在させる場
合とがある。
The bearing sleeve 12 in this embodiment is
It is formed from a sintered oil-impregnated material in which a predetermined lubricating oil is impregnated by molding a metal powder of iron-copper based metal, and the crushing level of the porous pores of the sintered oil-impregnated material is determined by an open ratio. Less than 10%. Further, as the impregnated lubricating oil,
A liquid greased semi-solid lubricant based on VG20 class ester oil is used. When a solid lubricant is mixed in the semi-solid lubricant, PT
When the decomposition temperature is lower than the sintering temperature of the bearing sleeve, such as FE (polytetrafluoroethylene), the case where the decomposition temperature is directly mixed with the semi-solid lubricant, and the case where the sintering temperature of the bearing sleeve, such as graphite, is lower. If it can withstand, it may be indirectly mixed in the semi-solid lubricant by mixing it in advance with the metal powder as the sintering material.

【0028】このとき、前述した動圧発生溝7,7は、
上記軸受スリーブ12を構成している焼結含油材から滲
み出して動圧軸受部内に浸出する潤滑油を軸受部の外方
に向かって排出させるオイル排出溝を兼用するように設
けられている。すなわち、上記軸受スリーブ12の焼結
含油材から動圧軸受部内に滲み出した潤滑油は、動圧発
生溝7,7内のエアーの流れに沿って軸端側に案内され
るように構成されており、一方、上記動圧発生溝7の図
示下側の先端部分は、上述したように軸受スリーブ12
の外周面と軸受ホルダー4の内周面との間の隙間を介し
て動圧軸受部の外部側空間に連通されていることから、
動圧発生溝7,7のポンピング作用によって図示下側の
軸端部分に導かれた潤滑油は、エアーとともに軸受外部
に排出されるようになっている。
At this time, the above-mentioned dynamic pressure generating grooves 7, 7
The bearing sleeve 12 is also provided so as to serve also as an oil discharge groove for discharging lubricating oil that oozes out of the sintered oil-impregnated material constituting the bearing sleeve 12 and leaches into the dynamic pressure bearing portion toward the outside of the bearing portion. That is, the lubricating oil oozing into the dynamic pressure bearing portion from the sintered oil-impregnated material of the bearing sleeve 12 is guided to the shaft end side along the flow of air in the dynamic pressure generating grooves 7, 7. On the other hand, the front end portion of the dynamic pressure generating groove 7 on the lower side in the figure is connected to the bearing sleeve 12 as described above.
Is connected to the external space of the dynamic pressure bearing through a gap between the outer peripheral surface of the bearing and the inner peripheral surface of the bearing holder 4.
The lubricating oil guided to the lower shaft end portion by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves 7, 7 is discharged to the outside of the bearing together with the air.

【0029】また、上記軸受スリーブ12の外側円周面
に設けられた円盤状の保持部16には、その保持部16
から半径方向外方に向かって延出する略カップ状のロー
タフランジ部17が、前述したステータコア5を覆うよ
うにして設けられており、そのロータフランジ部17の
外周部から図示下方に向かって突出する取付板18の内
周壁面に、磁性材からなるバックヨークを介して駆動マ
グネット19が環状に装着されており、その環状マグネ
ット19は、前述のステータコア5の外周面に対して半
径方向に対向するように配置されている。
The disk-shaped holding portion 16 provided on the outer circumferential surface of the bearing sleeve 12 has the holding portion 16.
A substantially cup-shaped rotor flange 17 extending radially outward from the rotor core 17 is provided so as to cover the stator core 5 described above, and projects downward from the outer peripheral portion of the rotor flange 17 in the figure. A drive magnet 19 is annularly mounted on the inner peripheral wall surface of the mounting plate 18 via a back yoke made of a magnetic material, and the annular magnet 19 faces the outer peripheral surface of the stator core 5 in the radial direction. It is arranged to be.

【0030】また、上記軸受スリーブ12の図示上方部
分には、その中央部に、所定の空気流流動抵抗を有する
細孔状のエアオリフイス13が軸方向に貫通形成されて
いる。そのエアオリフイス13の下方外周面には、スラ
スト浮上用の回転側マグネット14が環状に装着されて
おり、前述した固定軸3側の固定マグネット9に対向す
るように設けられている.その回転側マグネット14と
固定側マグネット9には、相互に、軸方向(図示上下方
向)に逆の極性が着磁されており、軸方向の上下に、相
互に磁気的吸引力が生じるように構成されている。そし
て、この吸引作用によって、ロータ組11がスラスト方
向に所定量浮上した状態に保持される構成になされてい
る。
A fine air orifice 13 having a predetermined airflow resistance is formed in the upper portion of the bearing sleeve 12 in the figure at the center thereof in the axial direction. On the lower outer peripheral surface of the air orifice 13, a rotating magnet 14 for thrust floating is annularly mounted, and is provided so as to face the fixed magnet 9 on the fixed shaft 3 described above. The rotating side magnet 14 and the fixed side magnet 9 are magnetized to have opposite polarities in the axial direction (vertical direction in the drawing), so that magnetic attraction is generated vertically in the axial direction. It is configured. Then, by the suction action, the rotor set 11 is held in a state of floating by a predetermined amount in the thrust direction.

【0031】このように構成されたエアー動圧軸受装置
を有するモータの駆動コイル6に所定の駆動電圧が印加
されると、軸受スリーブ12とともにポリゴンミラー1
5が回転し、このポリゴンミラー15の回転によってそ
のポリゴンミラー15に収束されたレーザー光が、図示
されていない画像記録媒体上を走査するようになってい
る。
When a predetermined drive voltage is applied to the drive coil 6 of the motor having the air dynamic pressure bearing device thus configured, the polygon mirror 1 and the bearing sleeve 12 are applied.
5 rotates, and the laser light converged on the polygon mirror 15 by the rotation of the polygon mirror 15 scans an image recording medium (not shown).

【0032】このとき、ロータ組11の内部(軸受スリ
ーブ12と固定軸3との間)における空気は、空気供給
孔8を介して動圧軸受部内の空気溜り7aに送給され、
動圧発生溝7,7のポンビング作用によって加圧されて
所定のラジアル動圧軸受作用が得られる。またこのと
き、ステータ組2とロータ組11において、エアオリフ
イス13の通気抵抗によるダンバー作用によって、スラ
スト方向の支持が行われる。
At this time, the air inside the rotor set 11 (between the bearing sleeve 12 and the fixed shaft 3) is supplied to the air reservoir 7a in the dynamic pressure bearing through the air supply hole 8,
Pressurization is performed by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves 7, 7 to obtain a predetermined radial dynamic pressure bearing action. At this time, the stator set 2 and the rotor set 11 are supported in the thrust direction by the damper effect due to the ventilation resistance of the air orifice 13.

【0033】一方、前記軸受スリーブ12を構成してい
る焼結含油材から動圧軸受部内に滲み出した潤滑油も、
動圧発生溝7,7内のエアーの流れに沿って軸端側に案
内され、動圧発生溝7,7のポンピング作用によって図
示下側の軸端部分に導かれた潤滑油が、エアーととも
に、前記軸受スリーブ12の外周面と軸受ホルダー4の
内周面との間の隙間を通って軸受外部に排出される。
On the other hand, the lubricating oil that oozes out of the sintered oil-containing material constituting the bearing sleeve 12 into the dynamic pressure bearing portion also
The lubricating oil guided to the shaft end side along the flow of the air in the dynamic pressure generating grooves 7, 7 and guided to the lower shaft end portion by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves 7, 7 together with the air. The gas is discharged to the outside of the bearing through a gap between the outer peripheral surface of the bearing sleeve 12 and the inner peripheral surface of the bearing holder 4.

【0034】このように本実施形態にかかるエアー動圧
軸受装置においては、軸受部材としての軸受スリーブ1
2が焼結含油材で形成されているために、安価で良好な
成形性が得られ、生産性が向上されるようになってい
る。また、動圧軸受装置の使用時には、軸受スリーブ1
2の焼結含油材から滲み出して軸受部内に浸出した潤滑
剤が、オイル排出溝を兼用する動圧発生溝7を通して軸
受外部に排出されることとなり、動圧軸受機能が良好に
維持されるようになっている。
As described above, in the air dynamic pressure bearing device according to the present embodiment, the bearing sleeve 1 as a bearing member is used.
Since No. 2 is formed of a sintered oil-impregnated material, good moldability at low cost is obtained, and productivity is improved. When the dynamic pressure bearing device is used, the bearing sleeve 1
The lubricant oozing out of the sintered oil-impregnated material 2 and leaching into the bearing portion is discharged to the outside of the bearing through the dynamic pressure generating groove 7 which also serves as an oil discharge groove, and the dynamic pressure bearing function is favorably maintained. It has become.

【0035】実際に、上述のような構成を有する動圧軸
受装置を用いたLBP用途のエアーモータを回転数25
000rpmで回転させてみたところ、安価な構成なが
ら、軸受ロスやジッター特性は従来品と同じレベルを維
持することが判明し、衝撃力印加時の軸受部の焼き付き
耐性も優れた性能を示した。
Actually, an air motor for LBP using the hydrodynamic bearing device having the above-described configuration is rotated at 25 rpm.
When it was rotated at 000 rpm, it was found that the bearing loss and the jitter characteristics were maintained at the same level as the conventional product, even though the structure was inexpensive, and the bearing had excellent performance in seizure resistance when an impact force was applied.

【0036】また、本実施形態では、動圧発生溝7がオ
イル排出溝を兼用するように設けられているので、これ
ら両溝を同時加工することが可能となり、一層安価な構
成が得られるとともに、動圧発生溝のポンピング作用に
よってオイル排出溝の外部排出機能が極めて良好に得ら
れることとなる。
Further, in this embodiment, since the dynamic pressure generating groove 7 is provided so as to also serve as the oil discharge groove, it is possible to simultaneously process both of these grooves, and a more inexpensive structure can be obtained. In addition, the function of discharging the oil discharge groove to the outside can be obtained very well by the pumping action of the dynamic pressure generation groove.

【0037】さらに、本実施形態では、軸受スリーブ1
2の焼結含油材に含浸される潤滑油に固体潤滑剤を含ま
せているので、動圧面が受けるダメージが軽減させら
れ、耐焼付信頼性が一層向上されようになっている。
Further, in this embodiment, the bearing sleeve 1
Since the solid lubricant is contained in the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material of No. 2, the damage to the dynamic pressure surface is reduced, and the seizure resistance is further improved.

【0038】さらにまた、本実施形態では、軸受スリー
ブ12の焼結含油材に含浸される潤滑油に半固体潤滑剤
を用いているので、潤滑油の滲み出し量が減少されるこ
ととなり、動圧特性が一層良好に維持されるとともに、
特に、潤滑油を外部排出させる際の負荷変動などの不安
定性への懸念が解消される。
Furthermore, in this embodiment, since the semi-solid lubricant is used for the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material of the bearing sleeve 12, the amount of the seeping out of the lubricating oil is reduced, and While the pressure characteristics are maintained better,
In particular, concerns about instability such as load fluctuation when the lubricating oil is discharged outside are eliminated.

【0039】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。
Although the embodiments of the present invention made by the inventor have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.

【0040】例えば、上述した実施形態では、軸受部材
としての軸受スリーブ12側を焼結含油材により形成し
ているが、軸部材側を同様に焼結含油材により形成する
ことも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the bearing sleeve 12 side as the bearing member is formed of a sintered oil-impregnated material, but the shaft member side may be formed of a sintered oil-impregnated material.

【0041】また、オイル排出溝は、動圧発生溝とは別
個に形成するようにしてもよく、上記実施形態のように
軸部材ではなく軸受部材側、又はそれらの双方に設ける
ようにすることも可能である。
The oil discharge groove may be formed separately from the dynamic pressure generating groove, and may be provided not on the shaft member but on the bearing member side or on both of them as in the above embodiment. Is also possible.

【0042】さらに、上記実施形態では、焼結含油材内
に含浸させられる潤滑油を、グリース状に半固体化して
いるとともに固体潤滑剤を含有させているが、液状の潤
滑剤のみでも採用することは可能である。
Further, in the above embodiment, the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material is semi-solidified in a grease state and contains a solid lubricant. However, only a liquid lubricant is employed. It is possible.

【0043】さらにまた、上述の実施形態のように、軸
受部材側が回転部材として設けられる場合のみならず、
軸部材側がロータとして設けられる場合であっても本発
明は同様に適用することができる。
Furthermore, not only when the bearing member side is provided as a rotating member as in the above-described embodiment,
The present invention can be similarly applied even when the shaft member side is provided as a rotor.

【0044】また、動圧発生溝が軸部材側に設けられる
場合にのみならす、軸受部材側又はそれらの双方の部材
側に動圧発生溝を形成する場合であっても本発明は同様
に適用することができる。
The present invention can be applied to the case where the dynamic pressure generating grooves are formed on the bearing member side or both of them, only when the dynamic pressure generating grooves are provided on the shaft member side. can do.

【0045】一方、本発明は、上述した実施形態のよう
なポリゴンミラー駆動用のモータ以外のモータ、或い
は、他の多種多様な回転駆動装置に対しても同様に適用
することができる。例えば本発明は、図2に示すハード
ディスク発動用(HDD)モータに設けられた動圧軸受
装置に対しても同様に適用することができる。
On the other hand, the present invention can be similarly applied to a motor other than the polygon mirror driving motor as in the above-described embodiment, or to various other various rotary driving devices. For example, the present invention can be similarly applied to a dynamic pressure bearing device provided in a hard disk drive (HDD) motor shown in FIG.

【0046】図2に示す実施形態においては、図1にか
かる実施形態に対応する部材には、同一の符号で示して
いるが、図2に示す実施形態の特徴点は、固定軸3に対
して、ロータを構成しているハブ21の中心側円筒部
が、空気動圧軸受装置を介して回転自在に支承されてい
る点であって、上記ハブ21の外周面に、図示を省略し
た磁気ディスクなどの記録媒体が、略水平に保持される
ようになっている。
In the embodiment shown in FIG. 2, members corresponding to those in the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, but the feature of the embodiment shown in FIG. The center cylindrical portion of the hub 21 that constitutes the rotor is rotatably supported via an air dynamic bearing device. A recording medium such as a disk is held substantially horizontally.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1に記載の発
明は、軸部材及び軸受部材の少なくとも一方を焼結含油
材で形成し、かつ、その焼結含油材から動圧軸受部内に
浸出する潤滑油を動圧軸受部の外部に排出するためのオ
イル排出溝を設けることによって、安価で良好な成形性
を得るとともに、使用時における動圧軸受機能を良好に
維持させるように構成したものであるから、エアー動圧
軸受装置の信頼性を保持しつつ生産性を向上させること
ができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, at least one of the shaft member and the bearing member is formed of a sintered oil-impregnated material, and the sintered oil-impregnated material is inserted into the hydrodynamic bearing portion. By providing an oil discharge groove for discharging the leaching lubricating oil to the outside of the dynamic pressure bearing part, it was configured to obtain good moldability at low cost and to maintain good dynamic pressure bearing function during use. Therefore, the productivity can be improved while maintaining the reliability of the air dynamic pressure bearing device.

【0048】また、請求項2に記載の発明は、動圧発生
溝をオイル排出溝を兼用するように設けて両溝を同時加
工することを可能とするとともに、動圧発生溝のポンピ
ング作用によってオイル排出溝の外部排出機能を極めて
良好に得られるようにしたものであるから、上述した効
果をさらに向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the dynamic pressure generating groove is provided so as to also serve as the oil discharge groove, so that both grooves can be processed at the same time, and the dynamic pressure generating groove has a pumping action. Since the external discharge function of the oil discharge groove can be obtained extremely well, the above-described effects can be further improved.

【0049】さらに、請求項3記載の発明は、焼結含油
材に含浸される潤滑油に固体潤滑剤を含ませて動圧面が
受けるダメージを軽減させるように構成したものである
から、上述した効果をさらに向上させることができる。
The third aspect of the present invention is configured such that a solid lubricant is contained in the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material so as to reduce the damage to the dynamic pressure surface. The effect can be further improved.

【0050】さらにまた、請求項4に記載の発明は、焼
結含油材に含浸される潤滑油に半固体潤滑剤を用いるこ
とによって潤滑油の滲み出し量を減少させ、動圧特性を
一層良好に維持させるとともに、特に潤滑油の外部排出
による負荷変動などの不安定性への対応性を向上させる
ように構成したものであるから、上述した効果をさらに
向上させることができる。
Further, according to the present invention, a semi-solid lubricant is used for the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated material, thereby reducing the amount of the lubricating oil seeping out and further improving the dynamic pressure characteristics. In addition to the above, the above-described effect can be further improved because the configuration is made to improve the responsiveness to instability such as load fluctuation due to the external discharge of the lubricating oil.

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

【図1】本発明を適用する動圧軸受を備えた軸固定型の
ポリゴンミラー駆動用モータの一例を表した横断面説明
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing an example of a fixed-shaft type polygon mirror driving motor provided with a dynamic pressure bearing to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用する動圧軸受を備えた軸固定型の
ハードディスク駆動用モータの一例を表した横断面説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an example of a fixed shaft type hard disk drive motor provided with a dynamic pressure bearing to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ステータ組 3 固定軸(軸部材) 4 軸受ホルダー 7 動圧発生溝(オイル排出溝) 11 ロータ組 12 軸受スリーブ(軸受部材) 2 Stator set 3 Fixed shaft (shaft member) 4 Bearing holder 7 Dynamic pressure generating groove (oil discharge groove) 11 Rotor set 12 Bearing sleeve (bearing member)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 道明 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 Fターム(参考) 3J011 AA04 BA02 CA01 CA02 JA02 LA01 MA04 MA23 SE04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Michiaki Takizawa 5329 Shimosuwa-cho, Suwa-gun, Nagano F-term in Sankyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. (reference) 3J011 AA04 BA02 CA01 CA02 JA02 LA01 MA04 MA23 SE04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸部材に形成した動圧面と軸受部材に形
成した動圧面とを周状に対向配置するとともに、上記両
動圧面間に軸受流体としての空気を介在させ、上記両動
圧面の少なくとも一方側に設けた動圧発生手段によって
前記空気を加圧して得た動圧力により、前記軸部材と軸
受部材とを相対的に回転可能に支承するようにしたエア
ー動圧軸受装置において、 前記軸部材及び軸受部材の少なくとも一方は、多孔質気
孔内に潤滑油が含浸された焼結含油材で形成されている
とともに、 上記焼結含油材から浸出する潤滑油を軸受外に排出させ
るオイル排出溝が、前記軸部材及び軸受部材の少なくと
も一方側に設けられていることを特徴とするエアー動圧
軸受装置。
A dynamic pressure surface formed on a shaft member and a dynamic pressure surface formed on a bearing member are circumferentially opposed to each other, and air as a bearing fluid is interposed between the two dynamic pressure surfaces. An air dynamic pressure bearing device configured to support the shaft member and the bearing member in a relatively rotatable manner by a dynamic pressure obtained by pressurizing the air by a dynamic pressure generating means provided on at least one side, At least one of the shaft member and the bearing member is formed of a sintered oil-impregnated material in which porous pores are impregnated with a lubricating oil, and an oil discharge for discharging the lubricating oil leached from the sintered oil-impregnated material to outside the bearing. An air dynamic pressure bearing device, wherein a groove is provided on at least one of the shaft member and the bearing member.
【請求項2】 請求項1記載の動圧発生手段として動圧
発生溝が形成されているとともに、 当該動圧発生溝が、オイル排出溝を兼用するように設け
られていることを特徴とするエアー動圧軸受装置。
2. A dynamic pressure generating means according to claim 1, wherein a dynamic pressure generating groove is formed, and said dynamic pressure generating groove is provided so as to also serve as an oil discharge groove. Air dynamic pressure bearing device.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の潤滑油に
は、固体潤滑剤が含まれていることを特徴とするエアー
動圧軸受装置。
3. The air dynamic bearing device according to claim 1, wherein the lubricating oil according to claim 1 contains a solid lubricant.
【請求項4】 請求項1又は請求項2又は請求項3記載
の潤滑油は、半固体潤滑剤であることを特徴とするエア
ー動圧軸受装置。
4. The air dynamic pressure bearing device according to claim 1, wherein the lubricating oil is a semi-solid lubricant.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004144135A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Nippon Pillar Packing Co Ltd Slide member and its manufacturing method

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