JP2002070843A - Bearing mechanism, driving motor with bearing mechanism and hard disc drive mechanism with driving motor and polygon miller driving mechanism - Google Patents

Bearing mechanism, driving motor with bearing mechanism and hard disc drive mechanism with driving motor and polygon miller driving mechanism

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JP2002070843A
JP2002070843A JP2000259749A JP2000259749A JP2002070843A JP 2002070843 A JP2002070843 A JP 2002070843A JP 2000259749 A JP2000259749 A JP 2000259749A JP 2000259749 A JP2000259749 A JP 2000259749A JP 2002070843 A JP2002070843 A JP 2002070843A
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JP
Japan
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bearing
contact body
thrust
rotating
dynamic pressure
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Application number
JP2000259749A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Yatazawa
純 谷田沢
Makio Kato
万規男 加藤
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing mechanism in which reduction of manufacturing cost is attained by simplification of a bearing construction, stable bearing capacity for rotatable body is obtained even under low speed rotational state, and contact.wear between a shaft body and a bearing body in dynamic pressure bearing part is hard to occur. SOLUTION: The bearing mechanism 1 comprises: a radial dynamic pressure bearing part 20 which generates a radial dynamic pressure in a bearing clearance G by relatively rotating a first member 2 (stationary shaft) and a second member 3 (sleeve) faced each other across the bearing clearance G; a thrust base part 15 integrated with the second member 3 and facing with one end face of the first member 2; and a frictional thrust bearing part 30 which supports a thrust force generated with the relative rotation between the first member 2 and the second member 3. The contact.wear between the first member and the second member of the radial dynamic pressure bearing part becomes hard to occur between the frictional thrust bearing part securely takes up and supports the thrust force generated with the relative rotation between the first member and the second member, even under the low speed rotational state when the bearing capacity for rotatable body is easy to become unstable due to insufficiency of the radial dynamic pressure.

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】本発明は軸受機構、軸受機構
を用いた駆動モータ並びに駆動モータを用いたハードデ
ィスク駆動機構及びポリゴンミラー駆動機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing mechanism, a drive motor using the bearing mechanism, a hard disk drive mechanism using the drive motor, and a polygon mirror drive mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、記憶装置のハードディスク駆
動機構や、コピー機あるいはレーザープリンタ装置等の
ポリゴンミラー駆動機構等に用いられる軸受機構におい
て、振れ回りの少ない回転を実現するために、動圧軸受
が採用されることがある。このような動圧軸受として
は、例えば特開平5−215128号公報に開示されて
いるように、円筒状の軸受体の内側に回転軸が挿通され
るとともに、その回転軸の外周面に、例えばヘリングボ
ーン状の動圧発生溝を周方向に形成したものが知られて
いる。該構造においては、回転軸を軸受体内部で高速回
転させると、動圧発生溝への作動流体のポンピング作用
によって、回転軸と軸受体との隙間にラジアル動圧が発
生し、例えば振動その他の外乱により回転軸線にラジア
ル方向の力が作用した場合は、該動圧が復元力として作
用するので、振れ回りの少ない安定した回転を実現する
ことができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a bearing mechanism used for a hard disk drive mechanism of a storage device or a polygon mirror drive mechanism of a copier or a laser printer, etc., a dynamic pressure bearing has been used in order to realize rotation with less whirling. May be adopted. As such a dynamic pressure bearing, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-215128, a rotating shaft is inserted inside a cylindrical bearing body and, for example, an outer peripheral surface of the rotating shaft is There is known a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove formed in a circumferential direction. In this structure, when the rotating shaft is rotated at a high speed inside the bearing body, a radial dynamic pressure is generated in a gap between the rotating shaft and the bearing body due to a pumping action of the working fluid into the dynamic pressure generating groove, for example, vibration and other When a radial force acts on the rotation axis due to a disturbance, the dynamic pressure acts as a restoring force, so that stable rotation with little whirling can be realized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報等に示される軸受機構では、既述のラジアル方向の動
圧発生溝とは別に、回転軸線とほぼ直交するスラスト受
け面を有する平板状の軸受体に、例えばスパイラル状の
動圧発生溝が形成されている。これによって、回転軸の
端面とスラスト受け面との隙間にスラスト動圧が発生
し、回転軸線方向に作用するスラスト力を受け止めるよ
うに機能するものの、軸受構造が複雑になり、各構成部
品に高い精度が要求されることから、製造コストが高く
なる問題がある。さらに、ラジアル方向、スラスト方向
ともに回転軸の回転に伴い発生する動圧によって回転軸
を支持するので、通常毎分1万〜2万回転もの高速回転
を行わないと十分なラジアル及びスラスト動圧が発生せ
ず、回転機構の起動あるいは停止時のような低速回転状
態では動圧不足により回転軸の支持力が不安定になりや
すく、各動圧軸受部における回転軸と軸受体とが接触
し、損耗を起こしやすくなる。なお、作動流体として潤
滑油を使用せず空気圧の形でラジアル及びスラスト動圧
を発生させるようにした動圧軸受も提案されているが、
空気圧利用の場合、本発明者らの検討によれば、十分な
ラジアル及びスラスト動圧を発生させるにはさらに高速
の毎分4〜5万回転以上が必要となり、上記の問題がさ
らに助長される形となる。
However, in the bearing mechanism disclosed in the above-mentioned publications and the like, apart from the above-mentioned radial dynamic pressure generating grooves, a flat bearing having a thrust receiving surface substantially orthogonal to the rotation axis is provided. For example, a spiral dynamic pressure generating groove is formed in the body. As a result, thrust dynamic pressure is generated in the gap between the end face of the rotating shaft and the thrust receiving surface, and functions to receive the thrust force acting in the direction of the rotating axis, but the bearing structure is complicated, and the cost of each component is high. Since precision is required, there is a problem that manufacturing cost is increased. Furthermore, since the rotating shaft is supported by the dynamic pressure generated by the rotation of the rotating shaft in both the radial direction and the thrust direction, sufficient radial and thrust dynamic pressure is required unless the high-speed rotation of 10,000 to 20,000 rotations per minute is normally performed. In a low-speed rotation state such as when the rotation mechanism starts or stops, the support force of the rotating shaft tends to become unstable due to insufficient dynamic pressure, and the rotating shaft and the bearing body in each dynamic pressure bearing part come into contact, Wear is more likely to occur. A dynamic pressure bearing that generates radial and thrust dynamic pressure in the form of air pressure without using lubricating oil as a working fluid has also been proposed.
In the case of using air pressure, according to the study of the present inventors, it is necessary to generate a sufficient radial and thrust dynamic pressure at a higher speed of 40,000 to 50,000 revolutions per minute or more, which further promotes the above problem. It takes shape.

【0004】本発明の課題は、軸受構造を簡素化して製
造コストの低減を図るとともに、回転機構の低速回転状
態でも回転体の安定した支持力が得られ、動圧軸受部に
おける軸体と軸受体との接触・損耗等が発生しにくい軸
受機構と、その軸受機構を用いた駆動モータと、その駆
動モータを用いたハードディスク駆動機構及びポリゴン
ミラー駆動機構とを提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to simplify the bearing structure to reduce the manufacturing cost, to obtain a stable supporting force of the rotating body even when the rotating mechanism is rotating at a low speed, and to realize the shaft and the bearing in the dynamic pressure bearing portion. An object of the present invention is to provide a bearing mechanism that is less likely to cause contact, wear, and the like with a body, a drive motor using the bearing mechanism, and a hard disk drive mechanism and a polygon mirror drive mechanism using the drive motor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の軸受機構は、軸状の第一
部材と、その第一部材が挿通される挿通孔を有し、該挿
通孔における前記第一部材の軸線周りの相対回転を許容
した状態にて、前記挿通孔内面と前記第一部材の外周面
との間に、作動流体にて満たされた所定量の軸受隙間を
形成する第二部材とを備え、前記第一部材と前記第二部
材とを相対回転させることにより、前記軸受隙間におい
てラジアル動圧を発生させるラジアル動圧軸受部と、前
記第二部材と一体化され、前記第一部材の一方の端面と
対向するスラストベース部と、該スラストベース部と前
記第一部材との間に設けられ、前記第一部材と前記第二
部材との相対回転に伴い発生するスラスト力を支持する
摩擦スラスト軸受部とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a bearing mechanism according to the present invention has a shaft-shaped first member and an insertion hole through which the first member is inserted. A predetermined amount of bearing filled with working fluid between an inner surface of the insertion hole and an outer peripheral surface of the first member in a state where relative rotation of the first member around the axis in the insertion hole is allowed; A second member forming a gap, by radially rotating the first member and the second member, to generate a radial dynamic pressure in the bearing gap, a radial dynamic pressure bearing portion, the second member and An integrated thrust base portion facing one end surface of the first member, provided between the thrust base portion and the first member, for relative rotation between the first member and the second member. Friction thrust bearing that supports the accompanying thrust force Characterized by comprising and.

【0006】本発明の軸受機構は、軸受隙間を挟んで対
向する第一部材と第二部材とを相対回転させることによ
り、第一部材の周囲にラジアル動圧を発生させるラジア
ル動圧軸受部と、第二部材と一体化され、第一部材の一
方の端面と対向するスラストベース部と、スラストベー
ス部と第一部材との間に設けられ、第一部材と第二部材
との相対回転に伴い発生するスラスト力を支持する摩擦
スラスト軸受部とを備えている。このように、摩擦スラ
スト軸受部を第一部材の端面と接触可能な、例えばメタ
ル軸受で構成することにより、軸受構造を簡素化して製
造コストの低減が図れる。そして、ラジアル動圧不足に
より回転体(第一部材又は/及び第二部材)の支持力が
不安定になりやすい低速回転状態でも、上記摩擦スラス
ト軸受部が第一部材と第二部材との相対回転に伴って発
生するスラスト力を確実に受け止め支持するので、ラジ
アル動圧軸受部における第一部材と第二部材との接触・
損耗も起こりにくくなる。
A bearing mechanism according to the present invention includes a radial dynamic pressure bearing portion for generating a radial dynamic pressure around the first member by relatively rotating a first member and a second member opposed to each other with a bearing gap therebetween. A thrust base portion integrated with the second member and facing one end surface of the first member, provided between the thrust base portion and the first member, for relative rotation between the first member and the second member. And a friction thrust bearing portion for supporting the thrust force generated accordingly. As described above, by forming the friction thrust bearing portion with, for example, a metal bearing that can contact the end surface of the first member, the bearing structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Further, even in a low-speed rotation state in which the supporting force of the rotating body (the first member and / or the second member) is likely to be unstable due to insufficient radial dynamic pressure, the friction thrust bearing portion can move relative to the first member and the second member. Since the thrust force generated by the rotation is reliably received and supported, the contact between the first member and the second member in the radial dynamic pressure bearing portion
Wear is less likely to occur.

【0007】このような摩擦スラスト軸受部は、例えば
第一部材の一方の端面に配置される第一部材側接触体
と、スラストベース部の軸中心部に配置され、第一部材
側接触体と接触可能なスラストベース部側接触体とを含
んで形成される。この場合、第一部材側接触体を、その
外面が第一部材の一方の端面よりも内側に位置するよう
に、第一部材の一方の端面に形成される凹部の内側に固
定し、一方、スラストベース部側接触体を、その軸中心
部が第一部材側接触体に向けて突出する形態でスラスト
ベース部に固定することができる。このように、第一部
材側接触体を第一部材の一方の端面よりも内側に位置さ
せ、スラストベース部側接触体の軸中心部を第一部材側
接触体に向けて突出形成することで、軸線方向の寸法
(高さ)を短くして軸受機構の小型コンパクト化を図る
ことができる。なお、このようにして第一部材の一方の
端面に形成される凹部空間は、例えばメタル軸受等で構
成される摩擦スラスト軸受部への潤滑油溜めとして利用
することもできる。
[0007] Such a friction thrust bearing portion is provided, for example, on a first member side contact member disposed on one end surface of the first member and on a shaft center portion of the thrust base portion, and is provided with a first member side contact member. And a thrust base portion side contact body that can be contacted. In this case, the first member-side contact body is fixed inside a concave portion formed on one end surface of the first member so that the outer surface is located inside the one end surface of the first member. The thrust base portion side contact body can be fixed to the thrust base portion in a form in which the axial center portion protrudes toward the first member side contact body. In this way, the first member-side contact body is positioned inside one end face of the first member, and the axial center of the thrust base portion-side contact body is formed so as to protrude toward the first member-side contact body. In addition, the size (height) in the axial direction can be reduced, and the bearing mechanism can be reduced in size and size. In addition, the recessed space formed on one end surface of the first member in this manner can be used as a lubricating oil reservoir for a friction thrust bearing portion formed of, for example, a metal bearing.

【0008】また、これらの第一部材側接触体及びスラ
ストベース部側接触体のうち一方を固定側接触体、他方
を回転側接触体とし、回転側接触体の接触面を固定側接
触体に向けて突出する曲面状に形成することにより、回
転側接触体の回転に伴う固定側接触体の接触面の摩耗等
を減少させることができる。しかも、例えば回転体(第
一部材又は第二部材)にアンバランスが存在していた
り、ラジアル方向に外力や振動等の外乱が発生して、こ
の回転体に振れ回りが生じることがあっても、固定側接
触体に向けて突出する回転側接触体の曲面状接触面が中
立状態への復元力を発生させ、振れ回りの少ない安定し
た回転を実現することができる。したがって、ラジアル
動圧軸受部における第一部材と第二部材との接触・損耗
が一層起こりにくくなる。なお、固定側接触体の接触面
も軸中心ほど内側に入り込む(内側に凹の)形態の曲面
状に形成する場合には、この回転体の中立状態への復元
が一層迅速・確実になる。
Further, one of the first member side contact body and the thrust base portion side contact body is a fixed side contact body and the other is a rotation side contact body, and the contact surface of the rotation side contact body is a fixed side contact body. By forming a curved surface protruding toward the surface, it is possible to reduce wear and the like of the contact surface of the fixed contact body due to rotation of the rotating contact body. Moreover, for example, even if there is an imbalance in the rotating body (the first member or the second member) or disturbance such as external force or vibration occurs in the radial direction, whirling may occur in the rotating body. In addition, the curved contact surface of the rotating contact body protruding toward the fixed contact body generates a restoring force to a neutral state, and stable rotation with little whirling can be realized. Therefore, contact and wear between the first member and the second member in the radial dynamic pressure bearing portion are more unlikely to occur. If the contact surface of the fixed contact body is also formed into a curved surface that is inwardly (inwardly concave) toward the center of the axis, the restoration of the rotating body to the neutral state becomes quicker and more reliable.

【0009】ここで、回転側接触体の接触部の硬度を固
定側接触体の接触部の硬度よりも大とすることにより、
回転機構の起動あるいは停止時等に衝撃力を受けやすい
回転側接触体の接触部に十分な強度を保有させることが
できる。しかも、硬度の大きい回転側接触体の接触面を
固定側接触体に向けて突出する曲面状に形成することに
より、回転側接触体の接触面が固定側接触体の接触面に
食い込んだり、削り取ったりしてその表面を損傷するこ
とを防止できる。硬度差を設けるには、回転側部材と固
定側部材とを硬度差を有する金属・プラスチック等の材
料で各々一体成形する方法、両者をほぼ同じ硬度の材料
で各々成形した後、メッキ・焼入れ・浸炭・窒化等の手
段により、両接触部に硬度差を設ける方法等、種々の方
法が採用できる。
Here, by setting the hardness of the contact portion of the rotating contact body to be larger than the hardness of the contact portion of the fixed contact body,
A sufficient strength can be imparted to the contact portion of the rotating contact body that is easily affected by an impact when the rotating mechanism is started or stopped. In addition, by forming the contact surface of the rotating contact body having high hardness into a curved shape protruding toward the fixed contact body, the contact surface of the rotating contact body cuts into the contact surface of the fixed contact body or is cut off. Damage to the surface can be prevented. In order to provide a hardness difference, a method of integrally molding the rotating side member and the fixed side member with a material such as metal or plastic having a difference in hardness, after molding both with materials having substantially the same hardness, plating, quenching, Various methods such as a method of providing a hardness difference between both contact portions by means such as carburizing and nitriding can be adopted.

【0010】そして、両接触部ともに金属材料を用いて
構成した場合、回転側接触体の接触部の硬度をロックウ
ェル硬さで50〜60HRC、固定側接触体のそれを5
0〜80HRBに調整するのが望ましい。これらの下限
値を下回るときは硬度不足のため割れや切損のおそれが
あり、一方、上限値を上回るときは摩擦軸受部材として
コスト高になるおそれがある。なお、ロックウェル硬さ
HRC,HRBは、JIS Z2245−1998に規定さ
れた方法により測定されたものを意味する。
When both contact portions are made of a metal material, the hardness of the contact portion of the rotating contact member is 50-60 HRC in Rockwell hardness, and that of the fixed contact member is 5 to 60 HRC.
It is desirable to adjust to 0 to 80 HRB. When the value is below these lower limits, there is a risk of cracking or cutting due to insufficient hardness. On the other hand, when the value exceeds the upper limit, the cost as a friction bearing member may increase. In addition, Rockwell hardness HRC, HRB means what was measured by the method prescribed | regulated to JISZ224-1998.

【0011】具体的には、回転側接触体の接触部にはダ
イカスト用金型用鋼材(接触部硬度50〜60HR
C)、固定側接触体の接触部には青銅(接触部硬度70
〜80HRB)又は燒結含油金属(接触部硬度50〜7
0HRB)が推奨される。
Specifically, a steel material for a die casting die (contact portion hardness of 50 to 60 HR)
C) Bronze (contact part hardness 70)
80HRB) or sintered oil-impregnated metal (contact part hardness 50-7)
0HRB) is recommended.

【0012】なお、ダイカスト用金型用鋼材として、例
えば次のようなものが使用できる(組成は重量%を表わ
す)。 ・合金工具鋼D4種(SKD4:C0.25〜0.35
%,Si0.40%以下,Mn0.6%以下,Cr2.
00〜3.00%,V0.30〜0.50%,W5.0
0〜6.00%,残Fe) ・クロムモリブデン鋼3種(SCM3:C0.33〜
0.38%,Si0.15〜0.35%,Mn0.60
〜0.85%,Cr0.90〜1.20%,Mo0.1
5〜0.35%,残Fe) ・炭素工具鋼2種(SK2:C1.10〜1.30%,
Si0.35%以下,Mn0.50%以下,残Fe)
As the steel material for a die-casting die, for example, the following can be used (the composition is expressed by weight%).・ Alloy tool steel D4 class (SKD4: C0.25-0.35
%, Si 0.40% or less, Mn 0.6% or less, Cr2.
00 to 3.00%, V 0.30 to 0.50%, W 5.0
0 to 6.00%, residual Fe) ・ Chromium molybdenum steel class 3 (SCM3: C0.33 ~)
0.38%, Si 0.15 to 0.35%, Mn 0.60
0.85%, Cr 0.90 to 1.20%, Mo0.1
5 to 0.35%, residual Fe) ・ Carbon tool steel type 2 (SK2: C 1.10 to 1.30%,
Si 0.35% or less, Mn 0.50% or less, residual Fe)

【0013】また、青銅として、例えば次のようなもの
が使用できる(組成は重量%を表わす)。 ・リン青銅3種(C5212:Sn7・0〜9.0%,
P0.03〜0,35%,Cu+Sn+P99.5%) ・アルミ青銅1種(C6161:Cu83.0〜90.
0%,Fe2.0〜4.0%,Al7.0〜10.0
%,Mn0.50〜2.0%,Ni0.50〜2.0
%,Cu+Al+Fe+Ni+Mn99.5%以上)
As the bronze, for example, the following can be used (the composition is expressed by weight%).・ Three kinds of phosphor bronze (C5212: Sn 7.0 to 9.0%,
P0.03 to 0.35%, Cu + Sn + P99.5%)-Class 1 aluminum bronze (C6161: 83.0 to 90. Cu).
0%, Fe 2.0 to 4.0%, Al 7.0 to 10.0
%, Mn 0.50 to 2.0%, Ni 0.50 to 2.0
%, Cu + Al + Fe + Ni + Mn 99.5% or more)

【0014】さらに、燒結含油金属として、例えば次の
ようなものが使用できる(組成は重量%を表わす)。 ・SBF3種1号(SBF3118:C0.2〜0.5
%,その他3%以下,残Fe) ・SBK2種1号(SBK2118:Fe1%以下,C
2%以下,Sn6〜10%,Pb5%以下,Zn1%以
下,その他0.5%以下,残Cu)
Further, as the sintered oil-containing metal, for example, the following can be used (the composition is represented by% by weight).・ SBF3 type 1 (SBF3118: C0.2-0.5
%, Other 3% or less, residual Fe) SBK2 type 1 (SBK2118: Fe1% or less, C
2% or less, Sn 6 to 10%, Pb 5% or less, Zn 1% or less, other 0.5% or less, residual Cu)

【0015】さて、前述の課題を解決するために、本発
明の駆動モータは、上記の軸受機構を備え、該軸受機構
の前記第一部材及び前記第二部材のうち一方の固定側部
材にステータ部を、他方の回転側部材にロータ部をそれ
ぞれ配置したことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a drive motor including the above-described bearing mechanism, wherein one of the first member and the second member of the bearing mechanism is provided with a stator. The rotor is disposed on the other rotating side member.

【0016】このような駆動モータによれば、低速回転
から高速回転に至るまで振れ回りの少ない安定した回転
を実現でき、広範囲の回転負荷に適応することができ
る。
According to such a drive motor, stable rotation with little whirling can be realized from low-speed rotation to high-speed rotation, and it can be adapted to a wide range of rotational load.

【0017】また、このような軸受機構を用いた駆動モ
ータにおいて、動圧軸受部の負荷容量を増加させるに
は、その動圧軸受部の軸受内径(軸受体の内径)又は軸
受長(軸受体の長さ)を大きくとることにより軸受面積
を増大させるのが最も効果的である。しかし、一方にお
いてモータの小型化の要請が強いことから、動圧軸受部
の軸受面積を広くすることは容易ではない。そこで、例
えばステータ部及びロータ部を、それぞれラジアル動圧
軸受部を挟んで摩擦スラスト軸受部とは軸線方向反対側
に配置することによって、ラジアル動圧軸受部の径方向
外側に空間部が形成される。このようにすることで軸受
内径(第二部材の挿通孔の径)を大きくでき、ラジアル
動圧軸受部の軸受面積を広くとれるので、結果的にラジ
アル動圧軸受部の負荷容量を増加させることができる。
In a drive motor using such a bearing mechanism, in order to increase the load capacity of the dynamic pressure bearing portion, the bearing inner diameter (inner diameter of the bearing member) or the bearing length (bearing member) of the dynamic pressure bearing portion is increased. It is most effective to increase the bearing area by increasing the length of the bearing. However, on the other hand, it is not easy to increase the bearing area of the dynamic pressure bearing portion because the demand for downsizing of the motor is strong. Therefore, for example, by arranging the stator portion and the rotor portion on the opposite side of the radial thrust bearing portion in the axial direction with respect to the radial thrust bearing portion, a space portion is formed radially outside the radial dynamic pressure bearing portion. You. By doing so, the bearing inner diameter (diameter of the insertion hole of the second member) can be increased, and the bearing area of the radial dynamic pressure bearing portion can be increased. As a result, the load capacity of the radial dynamic pressure bearing portion can be increased. Can be.

【0018】そして、ステータ部及びロータ部を、いず
れもラジアル動圧軸受部の軸受隙間と軸線方向において
重合しないように配置する場合には、ラジアル動圧軸受
部の径方向外側の空間部が広くかつ確実に形成される。
この径方向外側の空間部を利用して、後述するハードデ
ィスク、ポリゴンミラー等を取り付けることができ、空
間部を無駄なく利用できる。
When the stator portion and the rotor portion are arranged so as not to overlap in the axial direction with the bearing gap of the radial dynamic pressure bearing portion, the radially outer space of the radial dynamic pressure bearing portion is widened. And it is formed reliably.
A hard disk, a polygon mirror, and the like, which will be described later, can be attached using the radially outer space, and the space can be used without waste.

【0019】固定側部材を水平状のモータベース部に立
設し、ステータ部及びロータ部を、いずれもラジアル動
圧軸受部の軸受隙間よりも下方に位置させると、駆動モ
ータの重心が下方に位置し、駆動モータの安定性が増
す。また、スラストベース部を介して回転側部材とロー
タ部とが一体化され、モータベース部を介して固定側部
材とステータ部とが一体化される場合には、駆動モータ
をより一層コンパクトにまとめることができる。
When the stationary member is erected on a horizontal motor base and the stator and the rotor are both positioned below the bearing gap of the radial dynamic pressure bearing, the center of gravity of the drive motor moves downward. Position and the stability of the drive motor is increased. When the rotating member and the rotor are integrated via the thrust base and the fixed member and the stator are integrated via the motor base, the drive motors are further compacted. be able to.

【0020】なお、作動流体が液体であっても本発明の
効果は十分発揮されるが、気体、とりわけ圧縮性流体で
ある空気において、ラジアル動圧軸受部の負荷容量を増
加させる効果が顕著であり、液体の場合に必要な密封シ
ールが不要であることとあいまって、用途の拡大に寄与
するところが大きい。
Although the effect of the present invention is sufficiently exhibited even when the working fluid is liquid, the effect of increasing the load capacity of the radial dynamic pressure bearing portion is remarkable in gas, particularly air which is a compressive fluid. In addition, the fact that a hermetic seal required for a liquid is not required, which greatly contributes to the expansion of applications.

【0021】次に、本発明のハードディスク駆動機構
は、上記の駆動モータと、前記回転側部材に取り付けら
れてこれと一体的に回転する記録用ハードディスクとを
備えたことを特徴とする。
Next, a hard disk drive mechanism according to the present invention includes the drive motor described above, and a recording hard disk which is attached to the rotating member and rotates integrally therewith.

【0022】さらに、本発明のポリゴンミラー駆動機構
は、上記の駆動モータと、前記回転側部材に一体化され
るとともに、その回転軸線の周囲を取り囲む形態で複数
の反射面が多面体状に形成されたポリゴンミラーとを備
えたことを特徴とする。
Further, in the polygon mirror driving mechanism of the present invention, a plurality of reflection surfaces are formed in a polyhedral shape so as to be integrated with the driving motor and the rotation side member and surround the periphery of the rotation axis. And a polygon mirror.

【0023】このようなハードディスク駆動機構又はポ
リゴンミラー駆動機構によれば、低速回転から高速回転
に至るまで振れ回りの少ない安定した回転を実現でき、
広範囲の回転負荷に適応することができる。
According to such a hard disk drive mechanism or polygon mirror drive mechanism, stable rotation with little whirling can be realized from low-speed rotation to high-speed rotation.
It can adapt to a wide range of rotating loads.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に示す実施例を参照して説明する。 (実施例1)図1は、本発明の軸受機構を使用したハー
ドディスク駆動機構の一例を示すものである。該ハード
ディスク駆動機構100は、モータベース部8に対し、
その片面から立ち上がる形態でボルト9により取り付け
られた第一部材としての固定軸2(固定側部材)と、そ
の外側に回転可能に配置された第二部材としてのスリー
ブ3(回転側部材)とを備え、それら固定軸2とスリー
ブ3とは軸受機構1のラジアル動圧軸受部20を構成し
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows an example of a hard disk drive mechanism using the bearing mechanism of the present invention. The hard disk drive mechanism 100 is configured to
A fixed shaft 2 (fixed side member) as a first member attached by bolts 9 in a form standing up from one side thereof, and a sleeve 3 (rotary side member) as a second member rotatably disposed outside thereof. The fixed shaft 2 and the sleeve 3 constitute a radial dynamic pressure bearing portion 20 of the bearing mechanism 1.

【0025】固定軸2の外周面2aは円筒状面とされ、
固定軸2の上方の端面には断面円形状の凹部2cが軸線
方向に所定深さで形成されている。また、前記したスリ
ーブ3は、軸線方向の挿通孔3aを有する筒状に形成さ
れ、該挿通孔3aに対し固定軸2が挿通されるととも
に、スリーブ3の外周面は後述するスラストベース部1
5の内周面に固定されている。そして、挿通孔3aの内
周面と、固定軸2の外周面2aとの間には、ラジアル動
圧軸受部20の軸受隙間Gが形成され、この軸受隙間G
は、空気(すなわち気体)で満たされた状態となってい
る。
The outer peripheral surface 2a of the fixed shaft 2 is a cylindrical surface,
A recess 2c having a circular cross section is formed at a predetermined depth in the axial direction on the upper end surface of the fixed shaft 2. The sleeve 3 is formed in a cylindrical shape having an axial insertion hole 3a, the fixed shaft 2 is inserted through the insertion hole 3a, and the outer peripheral surface of the sleeve 3 is formed by a thrust base 1 described later.
5 is fixed to the inner peripheral surface. A bearing gap G of the radial dynamic pressure bearing portion 20 is formed between the inner peripheral surface of the insertion hole 3a and the outer peripheral surface 2a of the fixed shaft 2.
Are filled with air (ie, gas).

【0026】内周面にスリーブ3の外周面が固定される
スカート部15aと、固定軸2の一方の端面(上端面)
と対向する平坦な天頂部15bを有し、全体としてキャ
ップ状に形成されたスラストベース部15が、固定軸2
と軸線をほぼ一致させて、ラジアル動圧軸受部20の外
側を覆っている。そして、スカート部15aの先端が水
平状のモータベース部8に対して上方側から内側に入り
込み、スラストベース部15はモータベース部8に対し
て蓋を伏せたように被せられている。
A skirt portion 15a to which the outer peripheral surface of the sleeve 3 is fixed on the inner peripheral surface, and one end surface (upper end surface) of the fixed shaft 2
A thrust base portion 15 having a flat zenith portion 15b opposed to the thrust base portion 15 and having a cap shape as a whole
And the axis lines are made substantially coincident with each other to cover the outside of the radial dynamic pressure bearing portion 20. The tip of the skirt portion 15a enters the upper side of the horizontal motor base portion 8 from above, and the thrust base portion 15 is covered with the motor base portion 8 as if the lid was turned down.

【0027】スラストベース部15はハブとしての機能
も有しており、これと固定軸2との間に、メタル軸受で
構成された摩擦スラスト軸受部30を設けてある。この
摩擦スラスト軸受部30は、第一部材側接触体としての
固定側接触体31と、スラストベース部側接触体として
の回転側接触体32とを有し、固定軸2とスリーブ3と
の相対回転に伴い発生するスラスト力を両接触体31,
32間で支持している。円盤状の固定側接触体31は、
固定軸2の端面に形成した凹部2cの内側に挿入され、
その全体が固定軸2の端面よりも内側(下方)に位置す
るように、接着剤等により固定されている。また、スラ
ストベース部15の天頂部15bの軸中心部には断面円
形状の貫通孔15cが設けられ、この貫通孔15cの内
側にその軸中心部が固定側接触体31に向けて円柱状に
突出する、回転側接触体32の円盤状本体部が挿入され
て、接着剤等により固定されている。このように、固定
側接触体31を固定軸2の端面よりも内側に位置させ、
回転側接触体32の軸中心部を固定側接触体31に向け
て突出させると、軸線方向の寸法(高さ)が短くなり、
全体としてコンパクトになる。
The thrust base portion 15 also has a function as a hub, and a friction thrust bearing portion 30 composed of a metal bearing is provided between the thrust base portion 15 and the fixed shaft 2. The friction thrust bearing 30 has a fixed contact 31 as a first member contact and a rotating contact 32 as a thrust base contact. The thrust force generated by the rotation is applied to both contact bodies 31,
It supports between 32. The disc-shaped fixed contact body 31 is
Inserted into a recess 2c formed in the end face of the fixed shaft 2,
It is fixed with an adhesive or the like so that the whole is located inside (below) the end face of the fixed shaft 2. Further, a through hole 15 c having a circular cross section is provided in the axial center of the zenith portion 15 b of the thrust base 15, and the axial center is formed in a cylindrical shape inside the through hole 15 c toward the fixed contact body 31. The protruding disk-shaped main body of the rotating contact body 32 is inserted and fixed with an adhesive or the like. In this way, the fixed contact body 31 is located inside the end face of the fixed shaft 2,
When the center of the shaft of the rotating contact body 32 is protruded toward the fixed contact body 31, the dimension (height) in the axial direction is reduced,
It becomes compact as a whole.

【0028】回転側接触体32は、全体が硬度58HR
Cのダイカスト用金型用鋼材で構成され、その軸中心部
が固定側接触体31に向けて円柱状に突出し、その先端
の固定側接触体31との接触面32aが外向きに凸の曲
面状(ここでは球面状)に形成されている。回転側接触
体32の曲面状接触面32aにより、中立状態への復元
力が発生し、振れ回りが少なくなる。また、固定側接触
体31は、全体が硬度78HRBの青銅で構成され、そ
の接触面31aは平面状に形成されている。このよう
に、硬度の大きい回転側接触体32の接触面32aを固
定側接触体31に向けて突出する曲面状に形成すると、
回転側接触体32の接触面32aによる固定側接触体3
1の接触面31aの損傷を防止できる。ところで、回転
側接触体32の円柱状突出部の軸径Dが2〜10mm
(例えば3mm)の場合、球面状接触面32aの半径R
1は1〜20mmに調整される。
The rotation-side contact body 32 has a hardness of 58 HR as a whole.
C is formed of a steel material for a die-casting die, and its axial center portion protrudes in a cylindrical shape toward the fixed-side contact body 31, and a contact surface 32 a of the tip with the fixed-side contact body 31 is a curved surface convex outward. (Here, spherical shape). Due to the curved contact surface 32a of the rotating contact body 32, a restoring force to a neutral state is generated, and whirling is reduced. The fixed-side contact body 31 is entirely made of bronze having a hardness of 78 HRB, and the contact surface 31 a is formed in a planar shape. As described above, when the contact surface 32a of the rotating-side contact body 32 having a high hardness is formed in a curved shape protruding toward the fixed-side contact body 31,
Fixed side contact body 3 by contact surface 32a of rotating side contact body 32
The first contact surface 31a can be prevented from being damaged. By the way, the shaft diameter D of the cylindrical projection of the rotating side contact body 32 is 2 to 10 mm.
(For example, 3 mm), the radius R of the spherical contact surface 32a
1 is adjusted to 1 to 20 mm.

【0029】なお、15dは、スラストベース部15の
天頂部15bに傾斜して貫通形成された孔径0.5〜3
mm(例えば1mm)の注油孔である。注油孔15d
は、周方向の複数箇所(実施例では2箇所)に設けら
れ、接触面31a,32aの摩擦を軽減するための潤滑
油等を外部から補給するために用いられる。そして、固
定軸2の端面に形成される凹部2cの空間は、このとき
の潤滑油溜めとして利用される。
Reference numeral 15d denotes a hole diameter of 0.5 to 3 which is formed to penetrate the zenith portion 15b of the thrust base portion 15 at an angle.
mm (for example, 1 mm). Lubrication hole 15d
Are provided at a plurality of locations (two locations in the embodiment) in the circumferential direction, and are used to externally supply lubricating oil or the like for reducing friction between the contact surfaces 31a and 32a. The space of the concave portion 2c formed on the end surface of the fixed shaft 2 is used as a lubricating oil reservoir at this time.

【0030】次に、リング状のステータコア11aと、
そのコア11aに対し周方向に所定間隔で巻き付けられ
た複数のコイル11bとからなるコイルユニット11
(ステータ部)が、モータベース部8に固定的に嵌め込
まれている。このコイルユニット11は、モータベース
部8の上面側に形成された円環状の空間部8aに突き出
して位置しており、ラジアル動圧軸受部20を挟んで摩
擦スラスト軸受部30とは軸線方向反対側において、軸
受隙間Gよりも下方位置で配置されている。
Next, a ring-shaped stator core 11a,
A coil unit 11 comprising a plurality of coils 11b wound around the core 11a at predetermined intervals in the circumferential direction.
(Stator portion) is fixedly fitted into the motor base portion 8. The coil unit 11 protrudes into an annular space 8 a formed on the upper surface side of the motor base 8, and is axially opposite to the friction thrust bearing 30 with the radial dynamic pressure bearing 20 interposed therebetween. On the side, it is arranged below the bearing gap G.

【0031】また、スラストベース部15のスカート部
15aは、固定軸2の軸線方向においてコイルユニット
11を覆い、その先端が空間部8a内に達する位置まで
スカート状に延びている。スカート部15aの外周面に
はスペーサ6aを介して複数のデータ記録用ハードディ
スク6が取り付けられる。また、その内周面側にはコイ
ルユニット11に対向する位置で空間部8a内に、複数
の永久磁石12(ロータ部)が周方向に所定の間隔で取
り付けられている。そして、これら永久磁石12はコイ
ルユニット11とともに駆動モータ40(駆動部)を構
成し、永久磁石12は、スラストベース部15とこれに
取り付けられたスリーブ3、ハードディスク6及び回転
側接触体32とを固定軸2の周りに一体的に回転駆動す
る役割を果たす。
The skirt portion 15a of the thrust base portion 15 covers the coil unit 11 in the axial direction of the fixed shaft 2, and extends in a skirt shape to a position where the tip reaches the space 8a. A plurality of data recording hard disks 6 are attached to the outer peripheral surface of the skirt 15a via spacers 6a. Further, a plurality of permanent magnets 12 (rotor portions) are mounted at predetermined intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface side in the space 8a at a position facing the coil unit 11. These permanent magnets 12 together with the coil unit 11 constitute a drive motor 40 (drive unit), and the permanent magnets 12 connect the thrust base 15 to the sleeve 3, the hard disk 6, and the rotating contact body 32 attached thereto. It plays a role of integrally rotating and driving around the fixed shaft 2.

【0032】一方、モータベース部8を介して固定軸2
(及び固定側接触体31)とコイルユニット11とが一
体化されている。このとき、コイルユニット11と永久
磁石12とをラジアル動圧軸受部20(軸受隙間G)よ
りも下方位置に配置して、スリーブ3の内径2r2を大
きくし、ラジアル動圧軸受部20の負荷容量を増加させ
ている。また、ラジアル動圧軸受部20の径方向外側に
形成される空間に、ハードディスク6が取り付けられて
いる。
On the other hand, the fixed shaft 2
(And the fixed-side contact body 31) and the coil unit 11 are integrated. At this time, the coil unit 11 and the permanent magnet 12 are disposed below the radial dynamic pressure bearing portion 20 (bearing gap G), the inner diameter 2r2 of the sleeve 3 is increased, and the load capacity of the radial dynamic pressure bearing portion 20 is increased. Is increasing. The hard disk 6 is mounted in a space formed outside the radial dynamic pressure bearing portion 20 in the radial direction.

【0033】次に、挿通孔3aの内径を2r2、固定軸
2の挿通孔3a内に挿通される部分の外径を2r1とし
て、軸受隙間Gの大きさに相当するr2−r1は、0.2
〜20μm(望ましくは1〜10μm)に調整されてい
る。また、挿通孔3aの内周面及び固定軸2の外周面2
aの各円筒度をCとしたときに、C≦(r2−r1)/2
となるように調整されている。ただし、円筒度はJIS
B0621の5.4に定義されたものを採用する。軸
受内径すなわち2r2の寸法は6〜25mm(例えば1
7mm)であり、かつ軸受隙間Gすなわちr2−r1は
0.2〜20μm(例えば8μm)である。また、軸受
長すなわち挿通孔3aの軸方向長さMは5〜15mm
(例えば11.8mm)である。そして、挿通孔3aの
内周面及び固定軸2の外周面2aの表面粗さは、それぞ
れ最大高さRyで1.4μm程度に調整されている。た
だし、このときの基準長さと評価長さとは、JIS B
0601−1994における標準値を採用する。
Next, assuming that the inner diameter of the insertion hole 3a is 2r2 and the outer diameter of a portion of the fixed shaft 2 inserted into the insertion hole 3a is 2r1, r2-r1 corresponding to the size of the bearing gap G is 0.1. 2
It is adjusted to 20 μm (preferably 1 to 10 μm). The inner peripheral surface of the insertion hole 3a and the outer peripheral surface 2 of the fixed shaft 2
When each cylindricity of a is C, C ≦ (r2−r1) / 2
It has been adjusted to be. However, cylindricity is JIS
The one defined in 5.4 of B0621 is adopted. The size of the bearing inner diameter, that is, 2r2, is 6 to 25 mm (for example, 1
7 mm), and the bearing gap G, that is, r2-r1 is 0.2 to 20 m (for example, 8 m). The bearing length, that is, the axial length M of the insertion hole 3a is 5 to 15 mm.
(For example, 11.8 mm). The surface roughness of the inner peripheral surface of the insertion hole 3a and the outer peripheral surface 2a of the fixed shaft 2 are each adjusted to a maximum height Ry of about 1.4 μm. However, the reference length and the evaluation length at this time are based on JIS B
The standard value in 0601-1994 is adopted.

【0034】上記のように構成されたハードディスク駆
動機構100において、コイルユニット11のコイル1
1bに電流を流して駆動モータ40を作動させることに
より、例えばスリーブ3を4000〜20000rpm
の回転速度で回転させる。軸受隙間Gを挟んで対向する
固定軸2の外周面2aとスリーブ3の挿通孔3aの内周
面とにはそれぞれ微小な凹凸を分散形成して、その最大
高さRyを前記範囲に調整してあることから、軸受隙間
Gには固定軸2の半径方向すなわちラジアル方向の動圧
が生じる。そして、スリーブ3に対し振動等により半径
方向の振れ力が作用しても、上記のラジアル動圧が復元
力となって振れ回りが生じにくくなる。本実施例の構成
では、十分なラジアル動圧を発生するための回転速度が
上記のように比較的小さいので、固定軸2やスリーブ3
に損耗が生じにくい。
In the hard disk drive mechanism 100 configured as described above, the coil 1 of the coil unit 11
1b to drive the drive motor 40, for example, to set the sleeve 3 at 4000 to 20000 rpm.
Rotate at the rotation speed of. Fine irregularities are dispersedly formed on the outer peripheral surface 2a of the fixed shaft 2 and the inner peripheral surface of the insertion hole 3a of the sleeve 3 facing each other with the bearing gap G interposed therebetween, and the maximum height Ry is adjusted to the above range. Therefore, a dynamic pressure is generated in the bearing gap G in the radial direction of the fixed shaft 2, that is, in the radial direction. Then, even if a radial deflection force acts on the sleeve 3 due to vibration or the like, the radial dynamic pressure serves as a restoring force, and whirling hardly occurs. In the configuration of the present embodiment, since the rotation speed for generating a sufficient radial dynamic pressure is relatively low as described above, the fixed shaft 2 and the sleeve 3
Wear is less likely to occur.

【0035】(実施例2)図2は、本発明の軸受機構を
使用したポリゴンミラー駆動機構の一例を示すものであ
る。このポリゴンミラー駆動機構200の軸受機構1
は、実施例1(図1)と同様の構造、すなわちラジアル
動圧軸受部20,スラストベース部15及び摩擦スラス
ト軸受部30を有している。さらにポリゴンミラー駆動
機構200に使用される駆動モータ40(駆動部)も実
施例1と同様の構造を有している。したがって、実施例
1との共通部分には同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows an example of a polygon mirror driving mechanism using the bearing mechanism of the present invention. Bearing mechanism 1 of this polygon mirror drive mechanism 200
Has a structure similar to that of the first embodiment (FIG. 1), that is, a radial dynamic pressure bearing portion 20, a thrust base portion 15, and a friction thrust bearing portion 30. Further, the drive motor 40 (drive unit) used in the polygon mirror drive mechanism 200 has the same structure as in the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the common parts with the first embodiment, and the description will be omitted.

【0036】ポリゴンミラー53は、回転軸線の周囲を
取り囲む形態で複数の反射面53cが多面体状に形成さ
れており、ハブとしての機能を有するスラストベース部
15のスカート部15aの外周面に取り付けられてい
る。また、スカート部15aの外周面にはドーナツ状の
マグネットプレート59も取り付けられている。マグネ
ットプレート59の、ポリゴンミラー53の反対側の端
面に対向する板面には、固定軸2を取り囲む形態で複数
の永久磁石57が取り付けられている。この磁石57
は、その磁力吸引による浮力をポリゴンミラー53に与
え、ポリゴンミラー53が自重で撓むのを防止してい
る。
The polygon mirror 53 has a plurality of reflection surfaces 53c formed in a polyhedral shape so as to surround the rotation axis, and is attached to the outer peripheral surface of the skirt portion 15a of the thrust base portion 15 having a function as a hub. ing. A donut-shaped magnet plate 59 is also attached to the outer peripheral surface of the skirt 15a. A plurality of permanent magnets 57 are attached to a surface of the magnet plate 59 facing the end surface on the opposite side of the polygon mirror 53 so as to surround the fixed shaft 2. This magnet 57
Gives the buoyancy by the magnetic attraction to the polygon mirror 53 to prevent the polygon mirror 53 from being bent by its own weight.

【0037】上記のように構成されたポリゴンミラー駆
動機構200において、コイルユニット11のコイル1
1bに電流を流して駆動モータ40を作動させることに
より、例えばスリーブ3を10000〜40000rp
mの回転速度で回転させる。軸受隙間Gを挟んで対向す
る固定軸2の外周面2aとスリーブ3の挿通孔3aの内
周面とにはそれぞれ微小な凹凸を分散形成し、その最大
高さRyを前記範囲に調整してあることから、軸受隙間
Gには固定軸2の半径方向すなわちラジアル方向の動圧
が生じる。このラジアル動圧がポリゴンミラー53の振
れ回り防止に寄与する。
In the polygon mirror driving mechanism 200 configured as described above, the coil 1 of the coil unit 11
1b to operate the drive motor 40, for example, to move the sleeve 3 from 10,000 to 40,000 rpm.
Rotate at a rotation speed of m. Fine irregularities are dispersedly formed on the outer peripheral surface 2a of the fixed shaft 2 and the inner peripheral surface of the insertion hole 3a of the sleeve 3 opposed to each other with the bearing gap G interposed therebetween, and the maximum height Ry is adjusted to the above range. Therefore, a dynamic pressure is generated in the bearing gap G in the radial direction of the fixed shaft 2, that is, in the radial direction. This radial dynamic pressure contributes to preventing the polygon mirror 53 from whirling.

【0038】(実施例3)本発明の軸受機構において
は、第一部材の外周面とこれに対向する前記第二部材の
内周面との少なくとも一方に、前記散点状の微小な凹凸
とともに、ラジアル動圧発生に寄与する溝部を形成する
ことができる。図3にその一例を示している。この軸受
機構71においては、第一部材としての固定軸72(固
定側部材)の外周面72aと、その外側に配置される第
二部材としてのスリーブ73(回転側部材)の挿通孔7
3aの内周面との間に軸受隙間Gが形成されている。こ
の固定軸72の外周面72aには、軸線方向の複数箇所
(この実施例では2ケ所)に動圧発生用の溝部72cの
列が形成されている。各溝部列は、固定軸72の周方向
の基準線BL上に、各溝部72cの山型(あるいはブー
メラン型)のパターンの先端が位置するように、所定の
間隔で全周にわたって形成したものである(いわゆるヘ
リングボーン形態)。なお、各列毎に、溝部72cの一
方の端部側をつなぐ周方向の補助溝部72dが形成され
ていてもよい。また、このような溝パターンの形成工程
は、微小凹凸の形成工程の前後いずれでも実施できる。
(Embodiment 3) In the bearing mechanism of the present invention, at least one of the outer peripheral surface of the first member and the inner peripheral surface of the second member opposed to the first member together with the scattered minute irregularities. Thus, a groove portion contributing to the generation of radial dynamic pressure can be formed. FIG. 3 shows an example. In this bearing mechanism 71, an outer peripheral surface 72a of a fixed shaft 72 (fixed member) as a first member and an insertion hole 7 of a sleeve 73 (rotary member) as a second member disposed outside the fixed shaft 72 (fixed member).
A bearing gap G is formed between the inner peripheral surface of the bearing 3a and the inner peripheral surface 3a. On the outer peripheral surface 72a of the fixed shaft 72, rows of grooves 72c for generating dynamic pressure are formed at a plurality of locations (two locations in this embodiment) in the axial direction. Each groove row is formed over the entire circumference at a predetermined interval so that the tip of the mountain-shaped (or boomerang-shaped) pattern of each groove 72c is positioned on a reference line BL in the circumferential direction of the fixed shaft 72. Yes (so-called herringbone form). A circumferential auxiliary groove 72d connecting one end of the groove 72c may be formed for each row. Further, the step of forming such a groove pattern can be performed before or after the step of forming minute unevenness.

【0039】(実施例4)本発明の軸受機構の摩擦スラ
スト軸受部において、回転体の振れ回りに対する回復力
を高めるために、固定側接触体(第一部材側接触体)と
回転側接触体(スラストベース部側接触体)との接触状
態を種々変更することができる。図4(a)は、実施例1
や実施例2と同様に、回転側接触体32の接触面32a
が曲面状(例えば、半径R1の球面状)で、固定側接触体
31の接触面31aが水平面状に形成された場合を示し
ている。回転体(スラストベース部15,回転側接触体
32,スリーブ3,永久磁石12等)にアンバランスが
存在していたり、ラジアル方向に外力や振動等の外乱が
発生して、この回転体に振れ回りが生じることがある。
このとき、回転側接触体32の接触面32aが曲面状に
形成してあると、中立状態への復元力が発生し、回転体
の振れ回りを終息させる。
(Embodiment 4) In the friction thrust bearing portion of the bearing mechanism of the present invention, in order to increase the recovery force against the whirling of the rotating body, the fixed side contact body (first member side contact body) and the rotating side contact body. The state of contact with the (thrust base portion side contact body) can be variously changed. FIG. 4A shows the first embodiment.
And the contact surface 32a of the rotating contact body 32 as in the second embodiment.
Indicates a curved surface (for example, a spherical shape having a radius R1), and the contact surface 31a of the fixed contact body 31 is formed in a horizontal plane. An imbalance exists in the rotating body (the thrust base 15, the rotating side contact body 32, the sleeve 3, the permanent magnet 12, etc.), or a disturbance such as an external force or vibration occurs in the radial direction, and the rotating body shakes. Around may occur.
At this time, if the contact surface 32a of the rotating contact body 32 is formed in a curved surface, a restoring force to a neutral state is generated, and the whirling of the rotating body is terminated.

【0040】次に、図4(b)及び同(c)は、固定側接
触体31の接触面31aも曲面状とした場合の例を示し
ている。このうち図4(b)は接触面31aを半径R2の
球面状(ただしR1<R2)に形成した場合、図4(c)は
接触面31aを軸中心ほど低くなる倒立円錐状とした場
合を示している。これらの場合には、回転側接触体32
の軸線が固定側接触体31の軸線からずれて回転体に振
れ回りを生じたときに、回転体の中立状態への復元が一
層迅速・確実になる。その理由として、固定側接触体3
1の曲面状接触面31aが回転側接触体32の軸線ずれ
量(回転体の振れ回り量)を規制するように作用するこ
と、及び曲面状接触面31aが回転側接触体32の中立
位置への復帰の際の行き過ぎ量(戻り過ぎ量)を抑制する
よう作用することが考えられる。
FIGS. 4B and 4C show an example in which the contact surface 31a of the fixed contact body 31 is also curved. 4 (b) shows the case where the contact surface 31a is formed into a spherical shape with a radius R2 (where R1 <R2), and FIG. 4 (c) shows the case where the contact surface 31a is formed as an inverted conical shape which becomes lower toward the center of the axis. Is shown. In these cases, the rotating contact body 32
When the rotational axis of the rotating body deviates from the axis of the fixed contact body 31 and whirling occurs, the restoration of the rotating body to the neutral state becomes more prompt and reliable. The reason is that the fixed contact body 3
The first curved contact surface 31a acts to regulate the amount of axial deviation of the rotating contact body 32 (the amount of whirling of the rotating body), and the curved contact surface 31a moves to the neutral position of the rotating contact body 32. It is conceivable to act to suppress the excessive amount (return amount) at the time of return.

【0041】以上で説明した実施例では、軸受隙間Gを
満たす作動流体として空気を用いたが、本発明はその他
の気体やオイル等の液体にも適用される。なお、回転側
接触体32が高速回転すると、その接触面32aは固定
側接触体31の接触面31aから浮上してこれと接触し
ない場合もありうるが、本発明の本質には何ら影響を与
えるものではない。
In the embodiment described above, air is used as the working fluid that fills the bearing gap G, but the present invention can be applied to other liquids such as gas and oil. Note that when the rotating contact body 32 rotates at a high speed, the contact surface 32a may float from the contact surface 31a of the fixed contact body 31 and may not come into contact therewith, but this has no effect on the essence of the present invention. Not something.

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

【図1】本発明の軸受機構を採用したハードディスク駆
動機構の一例を示す縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a hard disk drive mechanism employing a bearing mechanism of the present invention.

【図2】本発明の軸受機構を採用したポリゴンミラー駆
動機構の一例を示す縦断面図。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a polygon mirror driving mechanism employing the bearing mechanism of the present invention.

【図3】ラジアル動圧軸受部の荒らし面に微小な凹凸と
ともに溝部を形成する一例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example in which grooves are formed along with minute irregularities on a roughened surface of a radial dynamic pressure bearing.

【図4】固定側接触体と回転側接触体との接触状態を示
す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a contact state between a fixed contact body and a rotating contact body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸受機構 2 固定軸(第一部材;固定側部材) 2a 外周面 2c 凹部 3 スリーブ(第二部材;回転側部材) 3a 挿通孔 6 ハードディスク 8 モータベース部 11 コイルユニット(ステータ部) 12 永久磁石(ロータ部) 15 スラストベース部 20 ラジアル動圧軸受部 30 摩擦スラスト軸受部 31 固定側接触体(第一部材側接触体) 31a 接触面 32 回転側接触体(スラストベース部側接触体) 32a 接触面 40 駆動モータ(駆動部) 53 ポリゴンミラー 71 軸受機構 72 固定軸(第一部材;固定側部材) 72a 外周面 73 スリーブ(第二部材;回転側部材) 73a 挿通孔 100 ハードディスク駆動機構 200 ポリゴンミラー駆動機構 G 軸受隙間 Reference Signs List 1 bearing mechanism 2 fixed shaft (first member; fixed side member) 2a outer peripheral surface 2c concave portion 3 sleeve (second member; rotating side member) 3a insertion hole 6 hard disk 8 motor base portion 11 coil unit (stator portion) 12 permanent magnet (Rotor part) 15 Thrust base part 20 Radial dynamic pressure bearing part 30 Friction thrust bearing part 31 Fixed side contact body (First member side contact body) 31a Contact surface 32 Rotation side contact body (Thrust base part side contact body) 32a Contact Surface 40 Drive motor (drive unit) 53 Polygon mirror 71 Bearing mechanism 72 Fixed shaft (first member; fixed side member) 72a Outer peripheral surface 73 Sleeve (second member; rotating side member) 73a Insertion hole 100 Hard disk drive mechanism 200 Polygon mirror Drive mechanism G Bearing clearance

フロントページの続き Fターム(参考) 3J011 AA04 AA06 AA20 BA02 CA01 DA02 JA02 KA04 LA04 MA02 5H605 AA00 BB05 BB19 CC04 EB03 EB06 5H607 BB01 BB14 BB17 CC01 DD01 DD02 DD05 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG14 Continued on the front page F term (reference) 3J011 AA04 AA06 AA20 BA02 CA01 DA02 JA02 KA04 LA04 MA02 5H605 AA00 BB05 BB19 CC04 EB03 EB06 5H607 BB01 BB14 BB17 CC01 DD01 DD02 DD05 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸状の第一部材と、その第一部材が挿通
される挿通孔を有し、該挿通孔における前記第一部材の
軸線周りの相対回転を許容した状態にて、前記挿通孔内
面と前記第一部材の外周面との間に、作動流体にて満た
された所定量の軸受隙間を形成する第二部材とを備え、
前記第一部材と前記第二部材とを相対回転させることに
より、前記軸受隙間においてラジアル動圧を発生させる
ラジアル動圧軸受部と、 前記第二部材と一体化され、前記第一部材の一方の端面
と対向するスラストベース部と、 該スラストベース部と前記第一部材との間に設けられ、
前記第一部材と前記第二部材との相対回転に伴い発生す
るスラスト力を支持する摩擦スラスト軸受部とを備えた
ことを特徴とする軸受機構。
A first member having a shaft shape, and an insertion hole through which the first member is inserted, wherein the insertion is performed in a state in which relative rotation of the first member around the axis of the first member is allowed. A second member that forms a predetermined amount of bearing clearance filled with a working fluid between the inner surface of the hole and the outer peripheral surface of the first member,
A radial dynamic pressure bearing portion that generates radial dynamic pressure in the bearing gap by relatively rotating the first member and the second member, and one of the first member is integrated with the second member. A thrust base portion facing the end face, provided between the thrust base portion and the first member,
A bearing mechanism, comprising: a friction thrust bearing portion for supporting a thrust force generated by the relative rotation of the first member and the second member.
【請求項2】 前記摩擦スラスト軸受部は、前記第一部
材の一方の端面に配置される第一部材側接触体と、前記
スラストベース部の軸中心部に配置され、前記第一部材
側接触体と接触可能なスラストベース部側接触体とを含
んで構成されるとともに、 前記第一部材側接触体及び前記スラストベース部側接触
体のうち一方を固定側接触体、他方を回転側接触体とし
たとき、 前記回転側接触体の接触面が、前記固定側接触体に向け
て突出する曲面状に形成されている請求項1記載の軸受
機構。
2. The friction thrust bearing portion is disposed at a first member side contact body disposed on one end face of the first member, and is disposed at an axial center portion of the thrust base portion, wherein the first member side contact member is disposed. A thrust base portion-side contact body capable of contacting the body, one of the first member-side contact body and the thrust base portion-side contact body being a fixed contact body, and the other being a rotating contact body. 2. The bearing mechanism according to claim 1, wherein a contact surface of the rotating contact body is formed into a curved surface protruding toward the fixed contact body. 3.
【請求項3】 前記回転側接触体の接触部の硬度が、前
記固定側接触体の接触部の硬度よりも大である請求項2
記載の軸受機構。
3. The hardness of the contact portion of the rotating contact body is greater than the hardness of the contact portion of the fixed contact body.
The described bearing mechanism.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の軸
受機構を備え、 該軸受機構の前記第一部材及び前記第二部材のうち一方
の固定側部材にステータ部を、他方の回転側部材にロー
タ部をそれぞれ配置したことを特徴とする駆動モータ。
4. The bearing mechanism according to claim 1, wherein one of the first member and the second member of the bearing mechanism has a stator portion and the other has a rotating side. A drive motor, wherein a rotor portion is arranged on each member.
【請求項5】 請求項4記載の駆動モータと、 前記回転側部材に取り付けられてこれと一体的に回転す
るハードディスクとを備えたことを特徴とするハードデ
ィスク駆動機構。
5. A hard disk drive mechanism comprising: the drive motor according to claim 4; and a hard disk attached to the rotating member and rotating integrally therewith.
【請求項6】 請求項4記載の駆動モータと、 前記回転側部材に一体化されるとともに、その回転軸線
の周囲を取り囲む形態で複数の反射面が多面体状に形成
されたポリゴンミラーとを備えたことを特徴とするポリ
ゴンミラー駆動機構。
6. A drive motor according to claim 4, further comprising: a polygon mirror integrated with the rotation-side member and having a plurality of reflection surfaces formed in a polyhedral shape so as to surround a rotation axis thereof. A polygon mirror driving mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051242A (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Canon Inc Shaft processing method for fluid dynamic pressure bearing, and fluid dynamic pressure bearing device and rotary polyhedral mirror driving device using the shaft processing method

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