JP2002310144A - Bearing mechanism, driving motor using the same, hard disk driving mechanism and polygon mirror drive mechanism using the driving motor - Google Patents

Bearing mechanism, driving motor using the same, hard disk driving mechanism and polygon mirror drive mechanism using the driving motor

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JP2002310144A
JP2002310144A JP2001112685A JP2001112685A JP2002310144A JP 2002310144 A JP2002310144 A JP 2002310144A JP 2001112685 A JP2001112685 A JP 2001112685A JP 2001112685 A JP2001112685 A JP 2001112685A JP 2002310144 A JP2002310144 A JP 2002310144A
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thrust
dynamic pressure
pressure generating
groove
radial
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Shigeru Otsuka
茂 大塚
Shigeto Shimizu
成人 清水
Makio Kato
万規男 加藤
Jun Yatazawa
純 谷田沢
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing mechanism for raising radial dynamic pressure and for realizing the rotation with less whirling using the high radial dynamic pressure, by rationally arranging shapes of a thrust and a thrust dynamic pressure generating groove. SOLUTION: Any one of thrust surfaces of two first member side thrust surfaces 22a, 23a, and two second member side thrust surfaces 31c, 31d is provided with the spiral thrust dynamic pressure generating groove for generating the thrust dynamic pressure to form thrust bearing clearances GS1 and GS2. Any one of the outer peripheral surface 21a of a shaft part 21 and the inner peripheral surface 31a of a cylindrical part 31 is provided with a formation radial bearing clearance part GR along the circumferential direction of a herring bone-shape radial dynamic pressure generating groove for generating the radial dynamic pressure. A hydraulic fluid is led through the thrust bearing clearances GS1 and GS2, and flows into the radial bearing clearance GR to generate 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、振れ回りの少ない高速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。例えば特開平10−24
9464号公報の図8には、軸が、その軸線回りに相対
回転可能にスリーブ(軸受体)に挿通保持される動圧軸
受機構の一例として、次のように開示されている。
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 is required to realize high-speed rotation with little whirling. Bearings may be employed. For example, JP-A-10-24
FIG. 8 of Japanese Patent No. 9464 discloses the following as an example of a dynamic pressure bearing mechanism in which a shaft is inserted and held in a sleeve (bearing body) so as to be relatively rotatable around its axis.

【0003】すなわち、上記軸において軸線方向に所定
距離を隔てて軸線とほぼ直交する向きに形成される2つ
のフランジ(軸側スラスト面)と、これらフランジに各
々対向配置する形でスリーブに形成される2つの端面
(スリーブ側スラスト面)との間に、それぞれスラスト
軸受隙間が形成される。また、軸の外周面とこれに対向
配置するスリーブの内周面との間に、ラジアル軸受隙間
が形成される。そして、軸とスリーブとの相対回転に伴
って、潤滑剤(作動流体)を導入してスラスト動圧を発
生させるヘリングボーン形状のスラスト動圧発生溝が、
上記スリーブの両端面に各々周方向に沿って形成され
る。さらに、潤滑剤を導入してラジアル動圧を発生させ
るヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝が、軸の外
周面に周方向に沿って形成される。
[0003] That is, two flanges (axial thrust surfaces) formed on the shaft in a direction substantially perpendicular to the axis at a predetermined distance in the axial direction, and formed on the sleeve so as to be opposed to the flanges. A thrust bearing gap is formed between each of the two end surfaces (sleeve-side thrust surface). Further, a radial bearing gap is formed between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the sleeve disposed opposite to the shaft. A herringbone-shaped thrust dynamic pressure generating groove that generates a thrust dynamic pressure by introducing a lubricant (working fluid) with the relative rotation of the shaft and the sleeve,
The sleeve is formed on both end faces along the circumferential direction. Further, a herringbone-shaped radial dynamic pressure generating groove for generating a radial dynamic pressure by introducing a lubricant is formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the shaft.

【0004】このような構造において、軸をスリーブ内
部で例えば毎分1〜2万回転で高速相対回転させると、
ラジアル動圧発生溝への潤滑剤のポンピング作用によっ
て、ラジアル軸受隙間にラジアル動圧が発生する。そこ
で、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、摩擦によるすべり軸受に比して、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ようにな
る。つまり、ラジアル動圧が高圧になれば、それだけ動
圧軸受の負荷容量が増加し、振れ回りが減少する。
In such a structure, when the shaft is relatively rotated at a high speed of, for example, 10,000 to 20,000 revolutions per minute inside the sleeve,
The radial dynamic pressure is generated in the radial bearing gap by the pumping action of the lubricant on the radial dynamic pressure generating groove. Therefore, for example, when a radial force acts on the rotation axis due to vibration or other disturbance, the dynamic pressure acts as a restoring force, realizing stable rotation with less whirling compared to a sliding bearing due to friction. Will be able to That is, as the radial dynamic pressure becomes higher, the load capacity of the dynamic pressure bearing increases and the whirling decreases.

【0005】[0005]

【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、スラスト動圧発生溝とラ
ジアル動圧発生溝の形状及び両者の配置関係に配慮がな
されていないため、ラジアル動圧に十分な高圧が得られ
ず、振れ回りの少ない安定した回転が未だ十分に実現さ
れているとは言い難かった。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、ますます振れ回り
が発生しやすくなる傾向がある。
However, in the bearing mechanism disclosed in the above-mentioned publications, since the shape of the thrust dynamic pressure generating groove and the radial dynamic pressure generating groove and the positional relationship between them are not considered, the radial dynamic pressure is not considered. However, it was difficult to say that a sufficiently high pressure was not obtained and that stable rotation with little whirling was still sufficiently realized. In addition, 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, but in the case of using air pressure, according to the study of the present inventors, In order to generate sufficient radial and thrust dynamic pressure, a high speed of 40,000 to 50,000 revolutions per minute or more is required, and whirling tends to occur more and more.

【0006】本発明の課題は、スラスト動圧発生溝とラ
ジアル動圧発生溝の形状を工夫し、両者を合理的かつ効
果的に配置することにより、特にラジアル動圧の高圧化
と、それに基づく振れ回りの少ない安定した回転を実現
することのできる軸受機構と、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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the radial dynamic pressure, and particularly to increase the radial dynamic pressure, by devising the shapes of the thrust dynamic pressure generating groove and the radial dynamic pressure generating groove and arranging them both rationally and effectively. An object of the present invention is to provide a bearing mechanism capable of achieving stable rotation with little whirling, a drive motor using the bearing mechanism, and a hard disk drive mechanism and a polygon mirror drive mechanism using the drive motor.

【0007】[0007]

【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、第一部材の
軸状部が、その軸線回りに相対回転可能に第二部材の筒
状部に挿通保持される軸受機構であって、前記第一部材
において前記軸線とほぼ直交する向きに形成される第一
部材側スラスト面と、該第一部材側スラスト面に対向配
置する形で前記第二部材に形成される第二部材側スラス
ト面との間に、単一又は一連の流通径路を形成するスラ
スト軸受隙間が前記軸線方向に所定距離を隔てて配置さ
れる一方、前記第一部材の前記軸状部の外周面と、これ
に対向配置する前記第二部材の前記筒状部の内周面との
間に、両端側が前記スラスト軸受隙間に各別に連通され
る形態で、ラジアル軸受隙間が配置され、前記第一部材
と前記第二部材との相対回転に伴って、前記スラスト軸
受隙間の入口側から各別に作動流体を導入してスラスト
動圧を発生させる渦巻き状のスラスト動圧発生溝が、互
いに対向配置された前記第一部材側スラスト面と前記第
二部材側スラスト面とのいずれか一方に、周方向に沿っ
て形成されるとともに、前記スラスト軸受隙間の出口側
から各別に流出した前記作動流体を前記ラジアル軸受隙
間の両端側へ各々導入してラジアル動圧を発生させるヘ
リングボーン形状のラジアル動圧発生溝が、前記軸状部
の外周面と前記筒状部の内周面とのいずれか一方に、周
方向に沿って形成されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a bearing mechanism of the present invention comprises a shaft member of a first member which is rotatable relative to an axis of a second member. A bearing mechanism inserted and held in a cylindrical portion, wherein a first member-side thrust surface formed in the first member in a direction substantially orthogonal to the axis, and disposed opposite to the first member-side thrust surface. A thrust bearing gap forming a single or a series of flow paths is disposed at a predetermined distance in the axial direction between the second member-side thrust surface formed in the second member and the second member-side thrust surface. Between the outer peripheral surface of the shaft portion of one member and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the second member disposed opposite thereto, both ends are individually communicated with the thrust bearing gap, A radial bearing gap is arranged, and the first member and the second member The first member-side thrust surface in which spiral thrust dynamic pressure generating grooves for introducing a working fluid separately from the inlet side of the thrust bearing gap to generate a thrust dynamic pressure with the relative rotation are disposed opposite to each other. And either one of the second member-side thrust surface and the working fluid formed along the circumferential direction, and each of the working fluids flowing out separately from the outlet side of the thrust bearing gap to both ends of the radial bearing gap. A herringbone-shaped radial dynamic pressure generating groove for introducing and generating a radial dynamic pressure is formed along one of the outer peripheral surface of the shaft portion and the inner peripheral surface of the cylindrical portion along the circumferential direction. It is characterized by that.

【0008】本発明においては、第一部材側スラスト面
と第二部材側スラスト面との間に、単一又は一連の流通
径路を形成するスラスト軸受隙間が軸線方向に所定距離
を隔てて配置される一方、軸状部の外周面と筒状部の内
周面との間に、両端側がスラスト軸受隙間に各別に連通
される形態で、ラジアル軸受隙間が配置されている。そ
の結果、軸線を含む断面で見たとき、スラスト軸受隙間
とラジアル軸受隙間とは全体がコの字状又はクランク状
を呈し、作動流体がスムーズに流通する軸受隙間が形成
される。
In the present invention, a thrust bearing gap forming a single or a series of flow paths is disposed at a predetermined distance in the axial direction between the first member-side thrust surface and the second member-side thrust surface. On the other hand, a radial bearing gap is arranged between the outer peripheral surface of the shaft portion and the inner peripheral surface of the cylindrical portion in such a manner that both ends are individually communicated with the thrust bearing clearance. As a result, when viewed in a cross section including the axis, the thrust bearing gap and the radial bearing gap have a U-shape or a crank shape as a whole, and a bearing gap through which the working fluid smoothly flows is formed.

【0009】そして、第一部材と第二部材との相対回転
に伴って、これら2つのスラスト軸受隙間の入口側から
各別に作動流体を導入してスラスト動圧を発生させる渦
巻き状のスラスト動圧発生溝が、第一部材側スラスト面
と第二部材側スラスト面とのいずれか一方に、周方向に
沿って形成されている。さらに、スラスト軸受隙間の出
口側から各別に流出した作動流体をラジアル軸受隙間の
両端側へ各々導入してラジアル動圧を発生させるヘリン
グボーン形状のラジアル動圧発生溝が、軸状部の外周面
と筒状部の内周面とのいずれか一方に、周方向に沿って
形成されている。つまり、各々のスラスト軸受隙間の出
口側とラジアル軸受隙間の両端入口側とは各別に最短距
離で連通され、渦巻き状のスラスト動圧発生溝の終端部
(出口)で十分にスラスト動圧を高められた作動流体
が、そのままヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝
の両側始端部(入口)へと流入するので、圧力損失や流
体洩れ等をほとんど発生することがない。しかも、ヘリ
ングボーン形状のラジアル動圧発生溝の両側から各別に
流入した作動流体は、ヘリングボーン形状の山型を構成
する両側の稜線部でさらに各別にラジアル動圧を高めら
れ、両側の稜線部が合流する交点に至り最高のラジアル
動圧を発生するので、この間のエネルギーロスも少な
い。
A spiral thrust dynamic pressure, which generates a thrust dynamic pressure by introducing a working fluid separately from the inlet side of the two thrust bearing gaps with the relative rotation of the first member and the second member. The generation groove is formed in one of the first member-side thrust surface and the second member-side thrust surface along the circumferential direction. Further, a herringbone-shaped radial dynamic pressure generating groove for introducing the working fluid flowing out from the outlet side of the thrust bearing gap to both ends of the radial bearing gap to generate radial dynamic pressure is provided on the outer peripheral surface of the shaft portion. And the inner peripheral surface of the cylindrical portion is formed along the circumferential direction. That is, the outlet side of each thrust bearing gap and the inlet side of both ends of the radial bearing gap are separately communicated at the shortest distance, and the thrust dynamic pressure is sufficiently increased at the terminal end (outlet) of the spiral thrust dynamic pressure generating groove. Since the working fluid flows directly into both ends (entrances) of the herringbone-shaped radial dynamic pressure generating grooves, pressure loss and fluid leakage hardly occur. In addition, the working fluid that has flowed in separately from both sides of the herringbone-shaped radial dynamic pressure generating grooves is further increased in radial dynamic pressure by the ridges on both sides constituting the herringbone-shaped mountain shape, and the ridges on both sides are further increased. Since the highest radial dynamic pressure is generated at the intersection where the two meet, the energy loss during this period is also small.

【0010】このように、スラスト動圧発生溝に渦巻き
状溝を、ラジアル動圧発生溝にヘリングボーン形状溝を
それぞれ用いるとともに、両者を合理的かつ効果的に配
置することにより、一層高圧のラジアル動圧を得ること
ができ、その結果、動圧軸受の負荷容量が増加し、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。な
お、ヘリングボーン形状において、ラジアル動圧発生溝
自体が、両側の稜線部が合流する交点を有しないとき
は、両側の稜線部を延長したときに得られる交点を意味
する。
As described above, the spiral groove is used as the thrust dynamic pressure generating groove, the herringbone-shaped groove is used as the radial dynamic pressure generating groove, and both are rationally and effectively arranged, so that a higher-pressure radial is formed. Dynamic pressure can be obtained, and as a result, the load capacity of the dynamic pressure bearing increases, and stable rotation with little whirling can be realized. In the herringbone shape, when the radial dynamic pressure generating groove itself does not have an intersection where the ridges on both sides merge, it means an intersection obtained when the ridges on both sides are extended.

【0011】本発明において、軸線方向におけるスラス
ト動圧発生溝の深さが、スラスト軸受隙間における作動
流体の入口側から出口側に向かうにつれ連続的又は段階
的に小さくなるように形成すれば、入口側において十分
に取り込まれた作動流体(例えば空気)が出口側に向か
うにつれて圧縮されスラスト動圧が高められるので、ス
ラスト負荷容量の一層の増大を図ることができる。
In the present invention, if the depth of the thrust dynamic pressure generating groove in the axial direction is formed so as to decrease continuously or stepwise from the inlet side to the outlet side of the working fluid in the thrust bearing gap, the inlet is formed. Since the working fluid (for example, air) sufficiently taken in on the side is compressed toward the outlet side and the thrust dynamic pressure is increased, the thrust load capacity can be further increased.

【0012】なお、スラスト動圧発生溝の最大深さD1
を最小深さD2の2.5倍以内となるように設定する
と、スラスト動圧発生溝内で作動流体(例えば空気)が
十分に圧縮されスラスト動圧が高められるとともに、軸
受剛性の低下を抑制することができる。
The maximum depth D1 of the thrust dynamic pressure generating groove
Is set to be less than 2.5 times the minimum depth D2, the working fluid (for example, air) is sufficiently compressed in the thrust dynamic pressure generating groove to increase the thrust dynamic pressure and also suppress the decrease in bearing rigidity. can do.

【0013】また、スラスト動圧発生溝の幅が、スラス
ト軸受隙間における作動流体の入口側から出口側に向か
うにつれ、スラスト動圧発生溝の長手方向に沿って連続
的又は段階的に小さくなるように形成すれば、スラスト
負荷容量のさらなる増大を図ることができる。なお、ス
ラスト動圧発生溝の最大幅W1を最小幅W2の2.5倍以
内となるように設定すると、溝深さの場合と同様に、ス
ラスト動圧が高められるとともに、軸受剛性の低下を抑
制することができる。
Further, the width of the thrust dynamic pressure generating groove is reduced continuously or stepwise along the longitudinal direction of the thrust dynamic pressure generating groove as it goes from the inlet side to the outlet side of the working fluid in the thrust bearing gap. In this case, the thrust load capacity can be further increased. If the maximum width W1 of the thrust dynamic pressure generating groove is set to be within 2.5 times the minimum width W2, the thrust dynamic pressure is increased and the reduction in bearing stiffness is reduced as in the case of the groove depth. Can be suppressed.

【0014】ところで、スラスト動圧発生溝の長手方向
に沿う断面において、スラスト動圧発生溝における作動
流体の出口側終端部に、入口側に向けて所定の厚さを有
する壁部を形成するときは、スラスト動圧の高くなる作
動流体の出口側での軸受剛性を増大させることになる。
したがって、スラスト動圧発生溝の深さを十分深くして
作動流体の流入量を増すことによりスラスト負荷容量を
増大させることができる。この場合、壁部の先端面(内
壁面)をラジアル軸受隙間よりも流体入口側に突出させ
ると流体出口側での軸受剛性は一層増大する。
By the way, in a section along the longitudinal direction of the thrust dynamic pressure generating groove, when a wall having a predetermined thickness toward the inlet side is formed at the end of the thrust dynamic pressure generating groove on the outlet side of the working fluid. Therefore, the bearing rigidity at the outlet side of the working fluid having a high thrust dynamic pressure is increased.
Therefore, the thrust load capacity can be increased by increasing the depth of the thrust dynamic pressure generating groove sufficiently to increase the inflow amount of the working fluid. In this case, if the front end surface (inner wall surface) of the wall is made to protrude beyond the radial bearing gap toward the fluid inlet, the bearing rigidity on the fluid outlet side is further increased.

【0015】次に、山型を構成する両側の稜線部の交点
を通り、これら稜線部のなす角を分割する基準線が軸線
とほぼ直交する方向に向けられたヘリングボーン形状を
呈する複数のラジアル動圧発生溝が、基準線が軸線方向
に所定間隔離間する2つの溝列に並べる形で配置されて
いる。2本の基準線に沿ってラジアル動圧発生溝が整列
して配置され、回転体の振れ回りは、軸線方向に所定間
隔離れた2個の交点(又はその交点を連ねた2本の基準
線)で支持される形になるので、振れ回りの少ない安定
した回転が可能となる。
Next, a plurality of radials exhibiting a herringbone shape passing through the intersection of the ridges on both sides constituting the chevron shape and having a reference line dividing an angle formed by the ridges directed in a direction substantially orthogonal to the axis. The dynamic pressure generating grooves are arranged in such a manner that the reference lines are arranged in two groove rows that are separated by a predetermined distance in the axial direction. The radial dynamic pressure generating grooves are arranged along the two reference lines, and the whirling of the rotating body is determined at two intersections separated by a predetermined distance in the axial direction (or two reference lines connecting the intersections). ), So that stable rotation with little whirling is possible.

【0016】そして、この基準線間距離が大きいほど振
れ回り防止効果が高いので、より安定した回転が可能と
なる。具体的には、山型の稜線部の拡開両端部の軸線方
向における離間距離(溝拡開幅)を、2つの溝列で異な
らせる方法や、基準線から山型の稜線部の拡開各端部ま
での軸線方向における離間距離を、基準線を挟む両側で
異ならせる方法等を採用することができる。後者の場
合、基準線と他方の溝列に対向する側の稜線部(内側稜
線部)の拡開端部との軸線方向における離間距離(内側
拡開幅)が、基準線と他方の溝列に対向しない側の稜線
部(外側稜線部)の拡開端部との軸線方向における離間
距離(外側拡開幅)よりも大に設定するとよい。なお、
振れ回りを十分小さくするために、例えば、軸線方向で
見て、基準線間距離をラジアル軸受長の1/2以上に設
定するとよい。
The greater the distance between the reference lines, the higher the effect of preventing whirling, so that more stable rotation is possible. Specifically, a method of making the axial separation distance (groove widening width) of both end portions of the mountain-shaped ridge portion different between the two groove rows, and a method of expanding the mountain-shaped ridge portion from the reference line A method may be adopted in which the separation distance in the axial direction to each end is different on both sides of the reference line. In the latter case, the axial separation distance (inner spread width) between the reference line and the expanded end of the ridge (inner ridge) on the side opposite to the other groove row is equal to the reference line and the other groove row. It may be set to be larger than the separation distance (outside expansion width) in the axial direction between the ridge portion (outside ridge portion) on the side that does not face and the expansion end. In addition,
In order to reduce the whirling sufficiently, for example, the distance between the reference lines may be set to 1 / or more of the radial bearing length when viewed in the axial direction.

【0017】ところで、作動流体として圧縮性流体であ
る空気を用いる場合には、液体(例えば潤滑油)を用い
る際の高速回転に伴う油切れや油洩れ等の懸念がないた
め、毎分数万回転もの高速回転が可能となり、動圧軸受
部の負荷容量を増加させることができる。
When air, which is a compressive fluid, is used as the working fluid, there is no fear of running out of oil or oil leakage due to high-speed rotation when using a liquid (eg, lubricating oil). High-speed rotation becomes possible, and the load capacity of the dynamic pressure bearing portion can be increased.

【0018】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-mentioned 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.

【0019】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.

【0020】この駆動モータには、固定側部材の前記軸
線方向の一端側にモータベース部への固定部が形成さ
れ、ラジアル軸受隙間には、山型を構成する両側の稜線
部の交点を通り、これら稜線部のなす角を分割する基準
線が軸線とほぼ直交する方向に向けられたヘリングボー
ン形状を呈する複数のラジアル動圧発生溝を、基準線が
軸線方向に所定間隔離間する2つの溝列に並べる形で配
置してなり、これら2列のうち固定部から離間する側に
位置する溝列の溝拡開幅が、他方の溝列の溝拡開幅より
も大に形成されている。これによって、ラジアル動圧発
生溝の溝拡開幅が大なる側には大なるラジアル動圧が発
生する。つまり、固定部から離間する側すなわち固定部
から遠く、振れ回りが大きくなる傾向のある側に大きな
ラジアル動圧が作用することになって、振れ回りの少な
い安定した回転が可能となる。
In this drive motor, a fixed portion to the motor base portion is formed at one end side of the fixed side member in the axial direction, and the radial bearing gap passes through the intersection of the ridges on both sides constituting the mountain shape. A plurality of radial dynamic pressure generating grooves exhibiting a herringbone shape in which a reference line dividing an angle formed by these ridge portions is oriented in a direction substantially orthogonal to the axis, and two grooves whose reference lines are separated by a predetermined distance in the axial direction. The groove width of the groove row located on the side away from the fixed portion of the two rows is formed to be larger than the groove width of the other groove row. . As a result, a large radial dynamic pressure is generated on the side of the radial dynamic pressure generating groove where the groove expansion width is large. In other words, a large radial dynamic pressure acts on the side remote from the fixed portion, that is, on the side far from the fixed portion and in which whirling tends to increase, and stable rotation with little whirling can be performed.

【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 hard disk attached to the rotating member and rotating 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
ク駆動機構の第一実施例を示すものである。このハード
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3(回転側部材)とを備え、そ
れら第一部材2と第二部材3とは、軸受機構1のラジア
ル動圧軸受部20とスラスト動圧軸受部30とを構成し
ている。なお、以下の記載において、ボルト9の軸線方
向に対し、モータベース部8に近い側(すなわち軸受機
構1とモータベース部8との固定部F側)を下側(下
方)、遠い側を上側(上方)と呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of a hard disk drive mechanism using the bearing mechanism of the present invention. The hard disk drive mechanism 100 is configured to
A first member 2 (fixed side member) attached by bolts 9 so as to stand up from one side thereof, and a second member 3 (rotary side member) rotatably disposed outside the first member 2. The second member 3 constitutes the radial dynamic pressure bearing 20 and the thrust dynamic pressure bearing 30 of the bearing mechanism 1. In the following description, the side closer to the motor base 8 (that is, the fixed portion F side of the bearing mechanism 1 and the motor base 8) is lower (lower) and the far side is upper with respect to the axial direction of the bolt 9. (Upper).

【0025】第一部材2は、ボルト9の軸線とほぼ一致
した軸線を有する円柱状の固定軸21(軸状部)と、固
定軸21の上端部及び下端部の外周面に接着剤等により
それぞれ固着された円環状の上部スラスト板22及び下
部スラスト板23とを有する。一方、第二部材3は、軸
線方向の挿通孔31hを有し円筒状に形成されたスリー
ブ31(筒状部)と、スリーブ31に外側から固着され
た段付円筒状のハブ32とを有する。スリーブ31の挿
通孔31hに対し、固定軸21が軸線O方向に沿って挿
通され、第二部材3の筒状部の内周面すなわち挿通孔3
1h(スリーブ31)の内周面31aと、第一部材2の
軸状部の外周面すなわち固定軸21の外周面21aとの
間には、ラジアル動圧軸受部20のラジアル軸受隙間G
Rが形成される。このラジアル軸受隙間GRは空気(す
なわち気体)で満たされるとともに、第二部材3は軸線
O回りに回転可能に保持されている。
The first member 2 has a cylindrical fixed shaft 21 (shaft portion) having an axis substantially coincident with the axis of the bolt 9, and an outer peripheral surface of an upper end portion and a lower end portion of the fixed shaft 21 attached to the outer peripheral surface with an adhesive or the like. It has an annular upper thrust plate 22 and a lower thrust plate 23 which are respectively fixed. On the other hand, the second member 3 has a cylindrical sleeve 31 (cylindrical portion) having an axial insertion hole 31h, and a stepped cylindrical hub 32 fixed to the sleeve 31 from the outside. . The fixed shaft 21 is inserted into the insertion hole 31h of the sleeve 31 along the direction of the axis O, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the second member 3, that is, the insertion hole 3h.
1 h (sleeve 31) and the outer peripheral surface of the shaft portion of the first member 2, that is, the outer peripheral surface 21 a of the fixed shaft 21, the radial bearing gap G of the radial dynamic pressure bearing portion 20.
R is formed. The radial bearing gap GR is filled with air (that is, gas), and the second member 3 is held rotatably around the axis O.

【0026】第二部材3において、ハブ32の円筒部3
2aの内周面32bとスリーブ31の外周面31bと
は、全周にわたり直接接触する形で一体結合(具体的に
は、テーパ面による嵌合又は/及びしまりばめ嵌合)さ
れている。そして、ハブ32の円筒部32aに連なって
下方へ延びるスカート部32c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、ハブ3
2はモータベース部8に対して底なしの椀を伏せたよう
に被せられている。
In the second member 3, the cylindrical portion 3 of the hub 32
The inner peripheral surface 32b of 2a and the outer peripheral surface 31b of the sleeve 31 are integrally connected (specifically, fitted by a tapered surface and / or tightly fitted) in direct contact over the entire circumference. Then, the tip of the skirt portion 32c extending downward in connection with the cylindrical portion 32a of the hub 32 enters the horizontal motor base portion 8 from the upper side to the inside, and the hub 3
Reference numeral 2 denotes a motor-less base 8 which is covered with a bowl without a bottom.

【0027】このようにしてハブ32に固着されたスリ
ーブ31の上端面31c(第二部材側スラスト面)は、
固定軸21の上端部に固着された上部スラスト板22の
下端面22a(第一部材側スラスト面)と対向して配置さ
れ、両面31c,22a間には空気で満たされた上部ス
ラスト軸受隙間GS1(スラスト軸受隙間)が形成され
ている。同様にして、スリーブ31の下端面31d(第
二部材側スラスト面)が、下部スラスト板23の上端面
23a(第一部材側スラスト面)と対向して配置され、両
面31d,23a間には空気で満たされた下部スラスト
軸受隙間GS2(スラスト軸受隙間)が形成されてい
る。そして、ラジアル軸受隙間GRは、その両端側にお
いて、上部スラスト軸受隙間GS1の出口側と下部スラ
スト軸受隙間GS2の出口側とにそれぞれ連通されてい
る。
The upper end surface 31c (the second member side thrust surface) of the sleeve 31 fixed to the hub 32 in this manner is
An upper thrust bearing gap GS1 that is arranged opposite to a lower end surface 22a (first member side thrust surface) of an upper thrust plate 22 fixed to an upper end portion of the fixed shaft 21, and is filled with air between both surfaces 31c and 22a. (Thrust bearing gap) is formed. Similarly, the lower end surface 31d (the second member-side thrust surface) of the sleeve 31 is disposed so as to face the upper end surface 23a (the first member-side thrust surface) of the lower thrust plate 23, and between the two surfaces 31d, 23a. A lower thrust bearing gap GS2 (thrust bearing gap) filled with air is formed. The radial bearing gap GR is connected at both ends to an outlet of the upper thrust bearing gap GS1 and an outlet of the lower thrust bearing gap GS2.

【0028】このように、ラジアル動圧軸受部20のラ
ジアル軸受隙間GRと、スラスト動圧軸受部30の上部
スラスト軸受隙間GS1及び下部スラスト軸受隙間GS2
とは、軸線を含む半断面で見ると、ラジアル軸受隙間G
Rが両スラスト軸受隙間GS1,GS2に対して半径方向
内側に位置する形で、直角状に屈曲したクランク状ある
いはコの字状を呈して連通形成されている。なお、4
は、ハブ32の上端部内周面と上部スラスト板22の外
周面との間に円環状に形成され、外部の空気を上部スラ
スト軸受隙間GS1に導くための上部空気導入口であ
り、5は、ハブ32の下端部内周面と下部スラスト板2
3の外周面との間に円環状に形成され、外部の空気を下
部スラスト軸受隙間GS2に導くための下部空気導入口
である。
As described above, the radial bearing gap GR of the radial dynamic pressure bearing section 20, the upper thrust bearing gap GS1 and the lower thrust bearing gap GS2 of the thrust dynamic pressure bearing section 30 are provided.
Is a radial bearing clearance G when viewed in a half section including the axis.
R is located radially inward with respect to the thrust bearing gaps GS1 and GS2, and is formed so as to have a crank shape or a U-shape bent at a right angle and communicate with each other. In addition, 4
Is an upper air inlet formed in an annular shape between the inner peripheral surface of the upper end portion of the hub 32 and the outer peripheral surface of the upper thrust plate 22 for guiding external air to the upper thrust bearing gap GS1; Inner peripheral surface of lower end of hub 32 and lower thrust plate 2
3 is a lower air inlet for guiding outside air to the lower thrust bearing gap GS2.

【0029】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 is positioned so as to protrude into an annular space 8 a formed on the upper surface of the motor base 8.

【0030】また、ハブ32のスカート部32cは、固
定軸21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。円筒部32aの外周面にはスペーサ6
a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、スカート部32c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、リ
ング状の永久磁石12(ロータ部)が、複数の磁極を周
方向に所定の間隔で配置させる形で、取り付けられてい
る。そして、この永久磁石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、第二部材
3(すなわちハブ32とこれに取り付けられたスリーブ
31)及びハードディスク6を第一部材2(すなわち固
定軸21と上下部スラスト板22,23)の軸線Oの周
りに一体的に回転駆動する役割を果たす。このように、
軸受機構1はモータベース部8(ボルト9)に対して片
持ち状に支持されている。
The skirt portion 32c of the hub 32 covers the coil unit 11 in the axial direction of the fixed shaft 21, and extends in a skirt shape to a position where its tip reaches the space 8a. A spacer 6 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 32a.
A plurality of data recording hard disks 6 are attached via a. Further, on the inner peripheral surface side of the skirt portion 32c, a ring-shaped permanent magnet 12 (rotor portion) is arranged in the space portion 8a at a position facing the coil unit 11 at predetermined intervals in the circumferential direction. It is attached in the form to make it. The permanent magnet 12 is connected to the coil unit 11
Together with the drive motor 40 (drive unit), and the second member 3 (that is, the hub 32 and the sleeve 31 attached thereto) and the hard disk 6 are connected to the first member 2 (that is, the fixed shaft 21 and the upper and lower thrust plates 22, 23). ) Plays a role to rotate integrally around the axis O. in this way,
The bearing mechanism 1 is supported in a cantilever manner with respect to the motor base 8 (bolt 9).

【0031】一方、モータベース部8を介して固定軸2
1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(ラジアル軸受隙間GR)よりも下方位置
に配置して、スリーブ31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。
On the other hand, the fixed shaft 2
1 and the coil unit 11 are integrated. At this time, the coil unit 11 and the permanent magnet 12 are arranged below the radial dynamic pressure bearing portion 20 (radial bearing gap GR), the inner diameter 2r2 of the sleeve 31 is increased, and the load of the radial dynamic pressure bearing portion 20 is increased. The capacity is increasing.

【0032】次に、スリーブ31の挿通孔31h(内周
面31a)の内径を2r2、固定軸21の挿通孔31h
内に挿通される部分の外径を2r1としたとき、ラジア
ル軸受隙間GRの大きさR=r2−r1は、0.2〜20
μm(望ましくは1〜10μm;例えば3μm)に調整
されている。また、上部スラスト軸受隙間GS1の大き
さS1と下部スラスト軸受隙間GS2の大きさS2とは、
ともに0.1〜10μm(望ましくは1〜5μm;例え
ば3μm)に調整されている。
Next, the inner diameter of the insertion hole 31h (the inner peripheral surface 31a) of the sleeve 31 is set to 2r2, and the insertion hole 31h of the fixed shaft 21 is set.
Assuming that the outer diameter of a portion inserted into the inside is 2r1, the size R = r2-r1 of the radial bearing gap GR is 0.2 to 20.
μm (preferably 1 to 10 μm; for example, 3 μm). The size S1 of the upper thrust bearing gap GS1 and the size S2 of the lower thrust bearing gap GS2 are:
Both are adjusted to 0.1 to 10 μm (preferably 1 to 5 μm; for example, 3 μm).

【0033】本実施例の軸受機構1においては、スリー
ブ31の上端面31cと上部スラスト板22の下端面2
2aとのいずれか一方に、上部スラスト動圧発生溝(ス
ラスト動圧発生溝)を形成している。また、スリーブ3
1の下端面31dと下部スラスト板23の上端面23a
とのいずれか一方に、下部スラスト動圧発生溝(スラス
ト動圧発生溝)を形成している。
In the bearing mechanism 1 of this embodiment, the upper end surface 31c of the sleeve 31 and the lower end surface 2 of the upper thrust plate 22
2a, an upper thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) is formed. In addition, sleeve 3
1 and the upper end surface 23a of the lower thrust plate 23
A lower thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) is formed in either one of them.

【0034】図2には、そのうち下部スラスト板23の
上端面23aに形成される下部スラスト動圧発生溝23
bの一例を示している。この下部スラスト板23の上端
面23aには、周方向に沿って複数(この実施例では3
0個)の下部スラスト動圧発生溝23bが形成されてい
る。具体的には、各溝23bは図2(a)に示すよう
に、下部スラスト板23上に刻設された渦巻き状(螺線
状あるいはスパイラル状とも称す)の溝パターンで形成
されている。そして、ここではこの渦巻き状の下部スラ
スト動圧発生溝23bは、入口角度αと等しい導入案内
角度が溝の中心線CL(図2(b)参照)上すべての点
において得られる対数螺線(logarithmic spiral)で構成
され、かつ、作動流体が下部スラスト軸受隙間GS2の
径方向外側から内側へ導入されるいわゆるポンプINタ
イプで使用される。したがって、外部(下部空気導入口
5)から導入された空気は、径方向外側に位置する入口
側から流入し、螺線形の溝23bに沿って導入されて径
方向内側に位置する出口側から内部(下部スラスト軸受
隙間GS2又はラジアル軸受隙間GR)へ流出する。
FIG. 2 shows the lower thrust dynamic pressure generating groove 23 formed on the upper end surface 23a of the lower thrust plate 23.
b shows an example. On the upper end surface 23a of the lower thrust plate 23, a plurality (3 in this embodiment)
(Three) lower thrust dynamic pressure generating grooves 23b. Specifically, as shown in FIG. 2A, each groove 23b is formed in a spiral (also referred to as a spiral or spiral) groove pattern engraved on the lower thrust plate 23. Here, the spiral lower thrust dynamic pressure generating groove 23b has a logarithmic spiral () in which an introduction guide angle equal to the inlet angle α is obtained at all points on the center line CL of the groove (see FIG. 2B). logarithmic spiral), and is used as a so-called pump IN type in which a working fluid is introduced from the radial outside to the inside of the lower thrust bearing gap GS2. Therefore, the air introduced from the outside (the lower air introduction port 5) flows in from the inlet side located on the radially outer side, is introduced along the spiral groove 23b, and flows in from the outlet side located on the radially inner side. (Lower thrust bearing gap GS2 or radial bearing gap GR).

【0035】図2(c)において、軸線O方向(図1参
照)における下部スラスト動圧発生溝23bの深さDと
下部スラスト軸受隙間GS2の大きさS2との比が、1.
0〜2.5の範囲内にあるように調整されている。これ
により、下部スラスト動圧発生溝23bの深さDが相対
的に増大して作動流体の流入量が増すとともに、下部ス
ラスト軸受隙間GS2の大きさS2が相対的に減少して下
部スラスト動圧が高まる。これにより、軸受機構の剛性
を低下させることなく、十分なスラスト負荷容量が確保
できる。
In FIG. 2C, the ratio of the depth D of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b to the size S2 of the lower thrust bearing gap GS2 in the direction of the axis O (see FIG. 1) is 1.
It is adjusted to be within the range of 0 to 2.5. As a result, the depth D of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b is relatively increased to increase the inflow amount of the working fluid, and the size S2 of the lower thrust bearing gap GS2 is relatively reduced, so that the lower thrust dynamic pressure is reduced. Increase. As a result, a sufficient thrust load capacity can be secured without reducing the rigidity of the bearing mechanism.

【0036】さらに、下部スラスト動圧発生溝23bに
おける作動流体の出口側終端部には、先端部がラジアル
軸受隙間GRよりも流体入口側に向けて突出する形で、
壁部(ランド部)23cが形成されている。ランド部2
3cを設けることにより、スラスト動圧の高くなる作動
流体の出口側での軸受剛性を増大させている。
Further, at the end of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b at the end of the working fluid at the outlet side of the working fluid, the tip projects toward the fluid inlet side from the radial bearing gap GR.
A wall portion (land portion) 23c is formed. Land part 2
By providing 3c, the bearing stiffness on the outlet side of the working fluid having a high thrust dynamic pressure is increased.

【0037】図2(c)に示すように、軸線O方向におけ
る下部スラスト動圧発生溝23bの深さは、溝の入口側
(すなわち径方向外側)から出口側(すなわち径方向内
側)へ向かうにつれて、長手方向に沿って直線的に減少
している。つまり、外側において十分に取り込まれた空
気が内側に向かうにつれて圧縮され、下部スラスト動圧
が高められることにより、スラスト負荷容量が増大す
る。そして、このような場合、上記した下部スラスト動
圧発生溝23bの深さDは、長手方向入口側における最
大深さD1と、長手方向出口側における最小深さD2との
平均値を用いることとする。
As shown in FIG. 2C, the depth of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b in the direction of the axis O is from the inlet side (ie, radially outer side) to the outlet side (ie, radially inner side) of the groove. , It decreases linearly along the longitudinal direction. In other words, the air sufficiently taken in on the outside is compressed toward the inside, and the lower thrust dynamic pressure is increased, thereby increasing the thrust load capacity. In such a case, the depth D of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b is determined by using an average value of the maximum depth D1 on the longitudinal entrance side and the minimum depth D2 on the longitudinal exit side. I do.

【0038】さらに図2(b)に示すように、下部スラス
ト動圧発生溝23bの幅も、溝の入口側(すなわち径方
向外側)から出口側(すなわち径方向内側)へ向かうに
つれて、溝の長手方向に沿って減少している。つまり、
外側において十分に取り込まれた空気が内側に向かうに
つれて圧縮され、下部スラスト動圧が高められることに
より、スラスト負荷容量が増大する。なお、下部スラス
ト動圧発生溝23bの幅は、溝中心線CLに直交する方
向で測定するものとし、入口側の最大幅W1から出口側
の最小幅W2まで連続的に減少している。
Further, as shown in FIG. 2 (b), the width of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b also increases from the inlet side (ie, radially outer side) to the outlet side (ie, radially inner side) of the groove. It decreases along the longitudinal direction. That is,
The air sufficiently taken in on the outside is compressed toward the inside, and the thrust dynamic pressure is increased, thereby increasing the thrust load capacity. The width of the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b is measured in a direction perpendicular to the groove center line CL, and continuously decreases from the maximum width W1 on the inlet side to the minimum width W2 on the outlet side.

【0039】ここで、図2(b)(c)における具体例を
以下に示す。 ・下部スラスト動圧発生溝23bの深さD(平均値):
0.1〜25μm(望ましくは1〜12.5μm;例え
ば2.5μm) ・溝深さDと下部スラスト軸受隙間GS2の大きさS2と
の比:1.0〜2.5(望ましくは1.3〜1.8;例
えば1.5) ・最大深さD1と最小深さD2との比:1.0〜2.5
(望ましくは1.5〜2.0;例えば1.75) ・最大幅W1と最小幅W2との比:1.0〜2.5(望ま
しくは1.5〜2.0;例えば1.75)
Here, specific examples in FIGS. 2B and 2C are shown below. -Depth D (average value) of lower thrust dynamic pressure generating groove 23b:
0.1 to 25 μm (preferably 1 to 12.5 μm; for example, 2.5 μm) Ratio of groove depth D to size S2 of lower thrust bearing gap GS2: 1.0 to 2.5 (preferably 1.2.5 μm). 3 to 1.8; for example 1.5) Ratio of maximum depth D1 to minimum depth D2: 1.0 to 2.5
(Desirably 1.5 to 2.0; e.g. 1.75) ratio of maximum width W1 to minimum width W2: 1.0 to 2.5 (desirably 1.5 to 2.0; e.g. 1.75) )

【0040】なお、スリーブ31の上端面31cと上部
スラスト板22の下端面22aとのいずれか一方に上部
スラスト動圧発生溝22b(図示せず)を形成する場合
にも、図2はそのまま適用できる。
FIG. 2 also applies to the case where an upper thrust dynamic pressure generating groove 22b (not shown) is formed on one of the upper end surface 31c of the sleeve 31 and the lower end surface 22a of the upper thrust plate 22. it can.

【0041】次に、図3に示すように、固定軸21の外
周面21aとスリーブ31の内周面31aとのいずれか
一方(この実施例では固定軸21の外周面21a)に、
ラジアル動圧発生溝21bが形成されている。ラジアル
動圧発生溝21bは、山型(あるいはブーメラン型)の
パターンを構成する両側稜線部21b1,21b2の中心
線CL,CLの交点21b0を通り、これら稜線部21
b1,21b2の中心線CL,CLのなす角(すなわち溝
形成角θ)を分割する基準線BLが、軸線Oとほぼ直交
する方向(この実施例ではほぼ水平方向)に向けられた
ヘリングボーン形状を呈する。したがって、上部スラス
ト軸受隙間GS1の径方向内側に位置する出口側から導
入された空気は、基準線BLを挟んで両側稜線部21b
1,21b2の拡開両端部から流入し、交点21b0付近
で最大のラジアル動圧を発生する。
Next, as shown in FIG. 3, one of the outer peripheral surface 21a of the fixed shaft 21 and the inner peripheral surface 31a of the sleeve 31 (in this embodiment, the outer peripheral surface 21a of the fixed shaft 21)
A radial dynamic pressure generating groove 21b is formed. The radial dynamic pressure generating groove 21b passes through the intersection 21b0 of the center lines CL and CL of the both side ridges 21b1 and 21b2 constituting the mountain-shaped (or boomerang-shaped) pattern, and these ridges 21
A herringbone shape in which a reference line BL that divides an angle formed by the center lines CL of CL b1 and 21b2 (that is, a groove forming angle θ) is directed in a direction substantially orthogonal to the axis O (almost horizontal in this embodiment). Present. Therefore, the air introduced from the outlet side located radially inward of the upper thrust bearing gap GS1 is ridged on both sides 21b with the reference line BL interposed therebetween.
The fluid flows in from both ends of the expanded portion 21b2 and generates the maximum radial dynamic pressure near the intersection 21b0.

【0042】そして、複数のラジアル動圧発生溝21b
が、所定のピッチ間隔で固定軸21の外周面21a全周
にわたって形成されるとともに、基準線BLが軸線O方
向に所定間隔(すなわち基準線間距離L)離間する2つ
のラジアル動圧発生溝列(以下、単に溝列ともいう)2
1U,21Lに並べる形で配置されている。2本の基準
線BL,BLに沿ってラジアル動圧発生溝21bが整列
して配置され、その結果第二部材3の振れ回りは、基準
線間距離Lだけ離れた2本の基準線BL,BLで支持さ
れる形になり、振れ回りが小さくなる。
The plurality of radial dynamic pressure generating grooves 21b
Are formed over the entire outer peripheral surface 21a of the fixed shaft 21 at a predetermined pitch interval, and the two radial dynamic pressure generating groove rows in which the reference line BL is separated in the axis O direction by a predetermined interval (that is, the reference line distance L). (Hereinafter, also simply referred to as a groove row) 2
1U, 21L. The radial dynamic pressure generating grooves 21b are arranged in alignment along the two reference lines BL, BL. As a result, the whirling of the second member 3 is caused by the two reference lines BL, The shape is supported by BL, and whirling is reduced.

【0043】また、これら稜線部21b1,21b2の拡
開両端部の軸線O方向における離間距離(すなわち溝拡
開幅H)がラジアル動圧発生溝列21U,21L毎に異
ならせてあり、この実施例では、下方側すなわちモータ
ベース部8へのボルト9の固定部F側に位置する溝列2
1Lの溝拡開幅HLよりも、上方側すなわち固定部Fか
ら離間する側に位置する溝列21Uの溝拡開幅HUの方
が大に設定されている。振れ回りが大きくなる傾向のあ
る上方側の溝列21Uの溝拡開幅HUを大きくして大き
なラジアル動圧を発生させ、負荷容量の増大により第二
部材3の振れ回りを抑制している。
The separation distance (ie, groove expansion width H) between the expanded ends of these ridge portions 21b1, 21b2 in the direction of the axis O is different for each of the radial dynamic pressure generating groove rows 21U, 21L. In the example, the groove row 2 located on the lower side, that is, on the side of the fixing portion F of the bolt 9 to the motor base portion 8
The groove expansion width HU of the groove row 21U located on the upper side, that is, on the side separated from the fixing portion F, is set to be larger than the groove expansion width HL of 1L. A large radial dynamic pressure is generated by increasing the groove expansion width HU of the upper groove row 21U where the whirling tends to increase, and the whirling of the second member 3 is suppressed by increasing the load capacity.

【0044】さらに、各溝列21U,21Lの基準線B
Lから両側稜線部21b1,21b2の拡開各端部までの
軸線O方向における離間距離に関して、基準線BLと他
方の溝列に対向する側の稜線部(すなわち内側稜線部)
21b2の拡開端部との軸線O方向における離間距離
(すなわち内側拡開幅)HU2及びHL2が、基準線BLと
他方の溝列に対向しない側の稜線部(すなわち外側稜線
部)21b1の拡開端部との軸線O方向における離間距
離(すなわち外側拡開幅)HU1及びHL1よりも各々大に
設定されている。これらの寸法設定により、基準線間距
離Lが相対的に大きくなり、第二部材3の振れ回りが一
層小さくなる。具体的には、軸線O方向で見て、基準線
間距離Lはラジアル軸受長の1/2以上が望ましい。た
だし、溝列21U,21Lのいずれか一方の内側拡開幅
を対応する外側拡開幅よりも大に設定してもよい。
Further, the reference line B of each groove row 21U, 21L
Regarding the separation distance in the direction of the axis O from L to each of the expanded ends of the ridge portions 21b1 and 21b2 on both sides, the ridge portion on the side facing the reference line BL and the other groove row (that is, the inner ridge portion).
Separation distances (ie, inner widening widths) HU2 and HL2 in the direction of the axis O from the expanding end of 21b2 are the expanding ends of the ridges (ie, outer ridges) 21b1 on the side not facing the reference line BL and the other groove row. The separation distances (that is, the outside expansion widths) HU1 and HL1 in the direction of the axis O with respect to the section are each set to be larger than HU1 and HL1. By setting these dimensions, the distance L between the reference lines becomes relatively large, and the whirling of the second member 3 is further reduced. Specifically, when viewed in the direction of the axis O, the distance L between the reference lines is preferably equal to or more than の of the radial bearing length. However, the inside expansion width of one of the groove rows 21U and 21L may be set to be larger than the corresponding outside expansion width.

【0045】ここで、ラジアル動圧発生溝21bの具体
的形状について、さらに図4の説明図を用いて解説す
る。図4では、説明を単純化するため、単一のラジアル
動圧発生溝21bを図示するとともに、溝幅を省略して
中心線CL(図3参照)により外側稜線部21b1と内
側稜線部21b2とを表示している。
Here, the specific shape of the radial dynamic pressure generating groove 21b will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. FIG. 4 illustrates a single radial dynamic pressure generating groove 21b for simplicity of description, and omits the groove width to form an outer ridge 21b1 and an inner ridge 21b2 with a center line CL (see FIG. 3). Is displayed.

【0046】図4(a)に示すように、外側稜線部21
b1と基準線BLとのなす角(すなわち外側形成角)θ1
が内側稜線部21b2と基準線BLとのなす角(すなわ
ち内側形成角)θ2に等しく、かつ外側稜線部21b1の
周方向の長さ(すなわち外側周長)C1が内側稜線部2
1b2の周方向の長さ(すなわち内側周長)C2に等しい
とき、外側拡開幅H1と内側拡開幅H2とは等しく設定さ
れる。
As shown in FIG. 4A, the outer ridge 21
The angle between the b1 and the reference line BL (ie, the outside forming angle) θ1
Is equal to the angle θ2 between the inner ridge 21b2 and the reference line BL (ie, the inner forming angle) θ2, and the circumferential length (ie, outer circumferential length) C1 of the outer ridge 21b1 is equal to the inner ridge 2
When it is equal to the circumferential length 1b2 (that is, the inner circumferential length) C2, the outer expanded width H1 and the inner expanded width H2 are set equal.

【0047】図4(a)において、内側周長C2を外側
周長C1よりも大とすると、図4(b)に示すように、
内側拡開幅H2は外側拡開幅H1よりも大となる。また、
図4(a)又は図4(b)において、内側形成角θ2を
外側形成角θ1よりも大とすると、図4(c)に示すよ
うに、内側拡開幅H2は外側拡開幅H1よりも大となる。
このようにして内側拡開幅H2を外側拡開幅H1よりも大
に設定すると、軸線O方向で見て、ラジアル軸受長を大
きくしなくても基準線間距離Lを大きくすることがで
き、第二部材3の振れ回り抑制に効果的である。
In FIG. 4A, assuming that the inner circumference C2 is larger than the outer circumference C1, as shown in FIG.
The inner expansion width H2 is larger than the outer expansion width H1. Also,
In FIG. 4A or FIG. 4B, assuming that the inner forming angle θ2 is larger than the outer forming angle θ1, as shown in FIG. 4C, the inner expanding width H2 is smaller than the outer expanding width H1. Is also great.
When the inner widening width H2 is set to be larger than the outer widening width H1 in this way, the reference line distance L can be increased without increasing the radial bearing length when viewed in the axis O direction, This is effective in suppressing whirling of the second member 3.

【0048】なお、上記ヘリングボーン形状において、
両側の稜線部21b1,21b2が交点を有しない場合、
あるいは山型頂部において両側の稜線部21b1,21
b2が曲線状に連結される場合には、両側稜線部21b
1,21b2の中心線CLを山型頂部側に延長して得られ
る交点を用いる。また、大きなラジアル動圧を得るため
に、溝形成角θ=θ1+θ2は40〜60°が望ましい。
In the herringbone shape,
When the ridge portions 21b1 and 21b2 on both sides have no intersection,
Alternatively, the ridge portions 21b1, 21b on both sides at the top of the mountain shape
When b2 is connected in a curved shape, both edge portions 21b
An intersection obtained by extending the center line CL of 1, 21b2 toward the top of the chevron is used. Further, in order to obtain a large radial dynamic pressure, the groove forming angle θ = θ1 + θ2 is desirably 40 to 60 °.

【0049】図3(c)において、半径方向(図1参
照)におけるラジアル動圧発生溝21bの深さdとラジ
アル軸受隙間GRの大きさRとの比が、0.75〜1.
5の範囲内にあるように調整されている。これにより、
ラジアル動圧発生溝21bの深さdが相対的に増大して
作動流体の流入量が増すとともに、ラジアル軸受隙間G
Rの大きさRが相対的に減少してラジアル動圧が高ま
る。したがって、軸受機構1の剛性を低下させることな
く、十分なラジアル負荷容量が確保できる。
In FIG. 3C, the ratio of the depth d of the radial dynamic pressure generating groove 21b to the size R of the radial bearing gap GR in the radial direction (see FIG. 1) is 0.75 to 1.
5 is adjusted. This allows
As the depth d of the radial dynamic pressure generating groove 21b relatively increases, the inflow amount of the working fluid increases, and the radial bearing clearance G
The magnitude R of R relatively decreases and the radial dynamic pressure increases. Therefore, a sufficient radial load capacity can be secured without lowering the rigidity of the bearing mechanism 1.

【0050】図3(c)に示すように、半径方向における
ラジアル動圧発生溝21bの深さは、溝の入口側(図3
(a)では基準線BLを挟んで両側稜線部21b1,21
b2の拡開両端部側)から出口側(図3(a)では交点2
1b0付近)へ向かうにつれて、長手方向に沿って直線
的に減少している。つまり、稜線部21b1,21b2の
拡開両端部側において十分に取り込まれた空気が交点2
1b0付近に向かうにつれて圧縮され、ラジアル動圧が
高められることにより、ラジアル負荷容量が増大する。
そして、このような場合、上記したラジアル動圧発生溝
21bの深さdは、長手方向入口側における最大深さd
1と、長手方向出口側における最小深さd2との平均値を
用いることとする。
As shown in FIG. 3 (c), the depth of the radial dynamic pressure generating groove 21b in the radial direction is determined on the inlet side of the groove (FIG. 3).
(a), ridges 21b1, 21b on both sides of the reference line BL
3 (a) to the intersection 2 in FIG. 3 (a).
1b0), it decreases linearly along the longitudinal direction. In other words, the air sufficiently taken in at both ends of the ridges 21b1 and 21b2 at the spread ends is the intersection 2
The radial load is increased by being compressed toward 1b0 and increasing the radial dynamic pressure.
In such a case, the depth d of the radial dynamic pressure generating groove 21b is equal to the maximum depth d on the longitudinal entrance side.
An average value of 1 and the minimum depth d2 on the outlet side in the longitudinal direction is used.

【0051】さらに図3(b)に示すように、ラジアル動
圧発生溝21bの幅も、溝の入口側から出口側へ向かう
につれて、溝の長手方向に沿って減少している。つま
り、溝の入口側において取り込まれた空気が出口側に向
かうにつれて圧縮され、ラジアル動圧が高められること
により、ラジアル負荷容量が増大する。なお、ラジアル
動圧発生溝21bの幅は、溝中心線CLに直交する方向
で測定するものとし、入口側の最大幅w1から出口側の
最小幅w2まで連続的に減少している。ただし、最大幅
w1は、外側稜線部21b1の入口幅w11と内側稜線部2
1b2の入口幅w12とのうち大きい方の値を用いる。ま
た、最小幅w2は、両側稜線部21b1,21b2の溝中
心線CLの交点21b0における溝幅を用いる。
Further, as shown in FIG. 3 (b), the width of the radial dynamic pressure generating groove 21b decreases along the longitudinal direction of the groove from the inlet side to the outlet side of the groove. In other words, the air taken in on the inlet side of the groove is compressed toward the outlet side, and the radial dynamic pressure is increased, thereby increasing the radial load capacity. The width of the radial dynamic pressure generating groove 21b is measured in a direction perpendicular to the groove center line CL, and continuously decreases from the maximum width w1 on the inlet side to the minimum width w2 on the outlet side. However, the maximum width w1 is defined by the entrance width w11 of the outer ridge 21b1 and the inner ridge 2
The larger value of the entrance width w12 of 1b2 is used. As the minimum width w2, the groove width at the intersection 21b0 between the groove center lines CL of the side edge portions 21b1 and 21b2 is used.

【0052】ここで、図3(b)(c)における具体例を
以下に示す。 ・ラジアル動圧発生溝21bの深さd(平均値):0.
1〜15μm(望ましくは1〜7.5μm;例えば3μ
m) ・溝深さdとラジアル軸受隙間GRの大きさRとの比:
0.75〜1.5(望ましくは0.9〜1.25;例え
ば1.0) ・最大深さd1と最小深さd2との比:1.0〜1.5
(望ましくは1.0〜1.25;例えば1.1) ・最大幅w1と最小幅w2との比:1.0〜1.5(望ま
しくは1.0〜1.25;例えば1.1)
Here, specific examples in FIGS. 3B and 3C are shown below. The depth d (average value) of the radial dynamic pressure generating groove 21b: 0.
1 to 15 μm (preferably 1 to 7.5 μm; for example, 3 μm
m) ・ Ratio between groove depth d and size R of radial bearing gap GR:
0.75 to 1.5 (desirably 0.9 to 1.25; for example, 1.0)-Ratio of the maximum depth d1 to the minimum depth d2: 1.0 to 1.5
(Preferably 1.0 to 1.25; for example, 1.1) A ratio of the maximum width w1 to the minimum width w2: 1.0 to 1.5 (preferably 1.0 to 1.25; for example, 1.1) )

【0053】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、図1のコイルユニット11のコ
イル11bに電流を流して駆動モータ40を作動させる
ことにより、例えば第二部材3を4000〜20000
rpmの回転速度で回転させる。このとき、渦巻き状の
スラスト動圧発生溝22b,23b(図2参照)の終端
部(出口)で十分にスラスト動圧を高められた作動流体
が、そのままヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝
21b(図3参照)の両側始端部(入口)へと流入し、
圧力損失や流体洩れ等はほとんど発生しない。しかもこ
の作動流体は、ヘリングボーン形状の山型を構成する両
側の稜線部21b1,21b2でさらに各別にラジアル動
圧を高められ、両側の稜線部21b1,21b2が合流す
る交点21b0に至り最高のラジアル動圧を発生し、こ
の間のエネルギーロスも少ない。
In the hard disk drive mechanism 100 configured as described above, by driving the drive motor 40 by supplying a current to the coil 11b of the coil unit 11 in FIG.
Rotate at a rotation speed of rpm. At this time, the working fluid whose thrust dynamic pressure has been sufficiently increased at the end portions (outlets) of the spiral thrust dynamic pressure generating grooves 22b and 23b (see FIG. 2) is directly converted into a herringbone-shaped radial dynamic pressure generating groove 21b. (See FIG. 3)
Pressure loss and fluid leakage hardly occur. In addition, the working fluid is further increased in radial dynamic pressure by the ridges 21b1 and 21b2 on both sides constituting the herringbone-shaped mountain shape, and reaches the intersection 21b0 where the ridges 21b1 and 21b2 on both sides meet to provide the highest radial pressure. A dynamic pressure is generated, and energy loss during this period is small.

【0054】(実施例2)図5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第二実施例を示すも
のである。このハードディスク駆動機構200に使用さ
れる駆動モータ40(駆動部)は実施例1(図1)と同
様の構造を有しているので、図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. 5 shows a second embodiment of a hard disk drive mechanism using the bearing mechanism of the present invention. Since the drive motor 40 (drive unit) used in the hard disk drive mechanism 200 has the same structure as that of the first embodiment (FIG. 1), the same parts as those in FIG. Is omitted.

【0055】このハードディスク駆動機構200は、モ
ータベース部8に支持されて回転可能に配置された第一
部材220(回転側部材)と、モータベース部8に固定
状態で取り付けられた第二部材230(固定側部材)と
を備え、それら第一部材220と第二部材230とは、
軸受機構1のラジアル動圧軸受部20とスラスト動圧軸
受部30とを構成している。
The hard disk drive mechanism 200 includes a first member 220 (rotating side member) supported by the motor base portion 8 and rotatably arranged, and a second member 230 fixedly attached to the motor base portion 8. (Fixed side member), and the first member 220 and the second member 230 are
The radial dynamic pressure bearing portion 20 and the thrust dynamic pressure bearing portion 30 of the bearing mechanism 1 are configured.

【0056】ハードディスク駆動機構200の第一部材
220は、軸線を上下方向に向けたボルト29により、
円柱状の回転軸221(軸状部)と軸線方向の挿通穴2
22hを有する段付円筒状のハブ222とが、ボルト2
9の軸線とほぼ一致した軸線を有する形態で固定されて
いる。一方、第二部材230は、軸線方向の挿通孔23
1hを有し円筒状に形成されたスリーブ231(筒状
部)と、スリーブ231の上端部及び下端部に接着剤等
によりそれぞれ固着された円環状の上部スラスト板23
2及び下部スラスト板233とを有する。
The first member 220 of the hard disk drive mechanism 200 is secured by bolts 29 whose axes are oriented vertically.
Cylindrical rotating shaft 221 (shaft portion) and axial insertion hole 2
A stepped cylindrical hub 222 having a height of 22 h
9 is fixed in a form having an axis substantially coincident with the axis. On the other hand, the second member 230 has the insertion hole 23 in the axial direction.
1h, a cylindrical sleeve 231 (cylindrical portion) having an annular upper thrust plate 23 fixed to an upper end and a lower end of the sleeve 231 with an adhesive or the like.
2 and a lower thrust plate 233.

【0057】スリーブ231の挿通孔231hに対し、
回転軸221が軸線O方向に沿って挿通され、第二部材
230の筒状部の内周面すなわち挿通孔231h(スリ
ーブ231)の内周面231aと、第一部材220の軸
状部の外周面すなわち回転軸221の外周面221aと
の間には、ラジアル動圧軸受部20のラジアル軸受隙間
GRが形成される。このラジアル軸受隙間GRは空気
(すなわち気体)で満たされるとともに、第一部材22
0は軸線O回りに回転可能に保持されている。そして、
第一部材220を構成するハブ222は、その円筒部2
22aに連なって下方へ延びるスカート部222c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、これによりハブ222は、モータベース部
8に対して有底の椀を伏せたように被せられている。
With respect to the insertion hole 231h of the sleeve 231,
The rotating shaft 221 is inserted along the direction of the axis O, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the second member 230, that is, the inner peripheral surface 231a of the insertion hole 231h (sleeve 231), and the outer periphery of the axial portion of the first member 220. A radial bearing gap GR of the radial dynamic pressure bearing portion 20 is formed between the surface, that is, the outer peripheral surface 221 a of the rotating shaft 221. The radial bearing gap GR is filled with air (that is, gas), and the first member 22 is filled with air.
0 is held rotatably about the axis O. And
The hub 222 constituting the first member 220 has a cylindrical portion 2
The tip of the skirt portion 222c extending downward in connection with 22a enters the upper portion of the horizontal motor base portion 8 from above, whereby the hub 222 lowers the bottomed bowl with respect to the motor base portion 8. Is covered.

【0058】回転軸221の上端面221c(第一部材
側スラスト面)は、スリーブ231の上端部に固着され
た上部スラスト板232の下端面232a(第二部材側
スラスト面)と対向して配置され、両面221c,23
2a間には空気で満たされた上部スラスト軸受隙間GS
21(スラスト軸受隙間)が形成されている。同様にし
て、回転軸221の下端面221d(第一部材側スラス
ト面)が、下部スラスト板233の上端面233a(第
二部材側スラスト面)と対向して配置され、両面221
d,233a間には空気で満たされた下部スラスト軸受
隙間GS22(スラスト軸受隙間)が形成されている。そ
して、ラジアル軸受隙間GRは、その両端側において、
上部スラスト軸受隙間GS21の出口側と下部スラスト軸
受隙間GS22の出口側とにそれぞれ連通されている。な
お、ボルト29の軸端29aは球面ピボット形状に形成
されており、駆動モータ40の停止時及び低速回転時に
モータベース部8の上面に接触して第一部材220の自
重(スラスト荷重)を支持する。
The upper end surface 221c (the first member-side thrust surface) of the rotating shaft 221 faces the lower end surface 232a (the second member-side thrust surface) of the upper thrust plate 232 fixed to the upper end of the sleeve 231. And both sides 221c, 23
Upper thrust bearing gap GS filled with air between 2a
21 (thrust bearing gap) is formed. Similarly, the lower end surface 221d (first member-side thrust surface) of the rotating shaft 221 is disposed so as to face the upper end surface 233a (second member-side thrust surface) of the lower thrust plate 233.
A lower thrust bearing gap GS22 (thrust bearing gap) filled with air is formed between d and 233a. And the radial bearing gap GR has
The upper thrust bearing gap GS21 communicates with the outlet side of the lower thrust bearing gap GS22. The shaft end 29a of the bolt 29 is formed in a spherical pivot shape, and supports the own weight (thrust load) of the first member 220 by contacting the upper surface of the motor base portion 8 when the drive motor 40 is stopped and when rotating at low speed. I do.

【0059】このように、ラジアル動圧軸受部20のラ
ジアル軸受隙間GRと、スラスト動圧軸受部30の上部
スラスト軸受隙間GS21及び下部スラスト軸受隙間GS
22とは、軸線を含む半断面で見ると、ラジアル軸受隙間
GRが両スラスト軸受隙間GS21,GS22に対して半径
方向外側に位置する形で、直角状に屈曲したクランク状
あるいはコの字状を呈して連通形成されている。なお、
24は、回転軸221の上端部外周面と上部スラスト板
232の内周面との間に円環状に形成され、外部の空気
を上部スラスト軸受隙間GS21に導くための上部空気導
入口であり、25は、回転軸221の下端部外周面と下
部スラスト板233の内周面との間に円環状に形成さ
れ、外部の空気を下部スラスト軸受隙間GS22に導くた
めの下部空気導入口である。また、挿通穴222h(ハ
ブ222)の内周面222aとスリーブ231の外周面
231bとの間、さらにハブ222の内底面とスリーブ
231及び上部スラスト板232の上端面との間には、
外部の空気を上部空気導入口24に導くための空気導入
通路(隙間)26が形成されている。
As described above, the radial bearing gap GR of the radial dynamic pressure bearing section 20, the upper thrust bearing gap GS21 and the lower thrust bearing gap GS of the thrust dynamic pressure bearing section 30 are provided.
22 is a crank shape or a U-shape bent at a right angle in a form in which the radial bearing gap GR is located radially outward with respect to the two thrust bearing gaps GS21 and GS22 when viewed in a half section including the axis. Presenting and communicating. In addition,
Reference numeral 24 denotes an upper air inlet formed in an annular shape between the outer peripheral surface of the upper end portion of the rotating shaft 221 and the inner peripheral surface of the upper thrust plate 232 to guide external air to the upper thrust bearing gap GS21. Reference numeral 25 denotes a lower air inlet formed in an annular shape between the outer peripheral surface of the lower end portion of the rotating shaft 221 and the inner peripheral surface of the lower thrust plate 233 for guiding external air to the lower thrust bearing gap GS22. Further, between the inner peripheral surface 222a of the insertion hole 222h (the hub 222) and the outer peripheral surface 231b of the sleeve 231 and between the inner bottom surface of the hub 222 and the upper end surfaces of the sleeve 231 and the upper thrust plate 232,
An air introduction passage (gap) 26 for guiding outside air to the upper air inlet 24 is formed.

【0060】図5の軸受機構1においては、回転軸22
1の上方端面221cと、上部スラスト板232の下端
面232aとのいずれか一方に、上部スラスト動圧発生
溝(スラスト動圧発生溝)を形成している。また、回転
軸221の下方端面221dと、下部スラスト板233
の上端面233aとのいずれか一方に、下部スラスト動
圧発生溝(スラスト動圧発生溝)を形成している。
In the bearing mechanism 1 shown in FIG.
An upper thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) is formed in one of the upper end surface 221c of the first thrust plate 1 and the lower end surface 232a of the upper thrust plate 232. Further, the lower end surface 221 d of the rotating shaft 221 and the lower thrust plate 233
A lower thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) is formed on one of the upper end surface 233a and the upper surface 233a.

【0061】図6には、そのうち下部スラスト板233
の上端面233aに形成される下部スラスト動圧発生溝
233bの一例を示している。この下部スラスト板23
3の上端面233aには、周方向に沿って複数(この実
施例では30個)の下部スラスト動圧発生溝233bが
形成されている。具体的には、各溝233bは図2
(a)と同様に渦巻き状の溝パターンで形成されてい
る。ただし、作動流体が下部スラスト軸受隙間GS22の
径方向内側から外側へ導入されるいわゆるポンプOUT
タイプ(入口角度β)で使用される。したがって、外部
(下部空気導入口25)から導入された空気は、径方向
内側に位置する入口側から流入し、螺線形の溝233b
に沿って導入されて径方向外側に位置する出口側から内
部(下部スラスト軸受隙間GS22又はラジアル軸受隙間
GR)へ流出する。
FIG. 6 shows the lower thrust plate 233
The figure shows an example of a lower thrust dynamic pressure generating groove 233b formed on the upper end surface 233a of the upper surface. This lower thrust plate 23
A plurality of lower thrust dynamic pressure generating grooves 233b (30 in this embodiment) are formed along the circumferential direction on the upper end surface 233a. Specifically, each groove 233b is formed as shown in FIG.
As in (a), it is formed in a spiral groove pattern. However, the pump OUT in which the working fluid is introduced from the radially inner side to the outer side of the lower thrust bearing gap GS22.
Used by type (entrance angle β). Therefore, the air introduced from the outside (the lower air inlet 25) flows in from the inlet side located on the radially inner side, and the spiral groove 233b is formed.
And flows into the inside (the lower thrust bearing gap GS22 or the radial bearing gap GR) from the outlet side located radially outward.

【0062】上記のように構成されたハードディスク駆
動機構200において、図5のコイルユニット11のコ
イル11bに電流を流して駆動モータ40を作動させる
ことにより、例えば第一部材220を4000〜200
00rpmの回転速度で回転させる。このとき、渦巻き
状のスラスト動圧発生溝232b,233b(図6参
照)の終端部(出口)で十分にスラスト動圧を高められ
た作動流体が、第一実施例と同様にそのままヘリングボ
ーン形状のラジアル動圧発生溝21b(図3参照)の両
側始端部(入口)へと流入し、圧力損失や流体洩れ等は
ほとんど発生しない。
In the hard disk drive mechanism 200 configured as described above, the current is supplied to the coil 11b of the coil unit 11 in FIG.
Rotate at a rotation speed of 00 rpm. At this time, the working fluid whose thrust dynamic pressure has been sufficiently increased at the end portions (outlets) of the spiral thrust dynamic pressure generating grooves 232b and 233b (see FIG. 6) is directly converted into a herringbone shape as in the first embodiment. Flows into the both ends (inlets) of the radial dynamic pressure generating groove 21b (see FIG. 3), and pressure loss and fluid leakage hardly occur.

【0063】(実施例3)図7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300に使用される駆
動モータ40(駆動部)も実施例1(図1)と同様の構
造を有しているので、図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 3) FIG. 7 shows an example of a polygon mirror driving mechanism using the bearing mechanism of the present invention. The drive motor 40 (drive unit) used in the polygon mirror drive mechanism 300 also has the same structure as that of the first embodiment (FIG. 1). Description is omitted.

【0064】このポリゴンミラー駆動機構300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320(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3
30(回転側部材)とを備え、それら第一部材320と
第二部材330とは、軸受機構1のラジアル動圧軸受部
20とスラスト動圧軸受部30とを構成している。
The polygon mirror driving mechanism 300 is disposed on the motor base portion 8 with a first member 320 (fixed side member) attached by bolts 9 so as to stand up from one side thereof, and is rotatably disposed outside the first member 320. Second member 3
30 (rotary side member), and the first member 320 and the second member 330 constitute the radial dynamic pressure bearing portion 20 and the thrust dynamic pressure bearing portion 30 of the bearing mechanism 1.

【0065】図8に主要部を拡大して示すように、第一
部材320は、ボルト9の軸線とほぼ一致した軸線を有
する円柱状の固定軸321(軸状部)と、固定軸321
の上端部及び下端部の外周面に接着剤等によりそれぞれ
固着された円環状の上部スラスト板322及び下部スラ
スト板323とを有する。一方、第二部材330は、軸
線方向の挿通孔331hを有し円筒状に形成されたスリ
ーブ331(筒状部)と、スリーブ331に外側から固
着された段付円筒状のハブ332と、ハブ332の上端
部及び下端部の内周面に接着剤等によりそれぞれ固着さ
れた円環状の上部閉鎖板333及び下部閉鎖板334と
を有する。
As shown in FIG. 8, the main part is enlarged, and the first member 320 includes a cylindrical fixed shaft 321 (shaft portion) having an axis substantially coincident with the axis of the bolt 9, and a fixed shaft 321.
And an annular upper thrust plate 322 and a lower thrust plate 323, which are fixed to the outer peripheral surfaces of the upper end and lower end, respectively, with an adhesive or the like. On the other hand, the second member 330 includes a cylindrical sleeve 331 (cylindrical portion) having an axial insertion hole 331h, a stepped cylindrical hub 332 fixed to the sleeve 331 from the outside, and a hub 332. 332 has an annular upper closing plate 333 and a lower closing plate 334, which are fixed to the inner peripheral surfaces of the upper end portion and the lower end portion with an adhesive or the like, respectively.

【0066】スリーブ331の挿通孔331hに対し、
固定軸321が軸線O方向に沿って挿通され、第二部材
330の筒状部の内周面すなわち挿通孔331h(スリ
ーブ331)の内周面331aと、第一部材320の軸
状部の外周面すなわち固定軸321の外周面321aと
の間には、ラジアル動圧軸受部20のラジアル軸受隙間
GRが形成される。このラジアル軸受隙間GRは空気
(すなわち気体)で満たされるとともに、第二部材33
0は軸線O回りに回転可能に保持されている。
With respect to the insertion hole 331h of the sleeve 331,
The fixed shaft 321 is inserted along the direction of the axis O, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the second member 330, that is, the inner peripheral surface 331 a of the insertion hole 331 h (sleeve 331) and the outer periphery of the axial portion of the first member 320. A radial bearing gap GR of the radial dynamic pressure bearing portion 20 is formed between the surface, that is, the outer peripheral surface 321 a of the fixed shaft 321. The radial bearing gap GR is filled with air (that is, gas) and the second member 33
0 is held rotatably about the axis O.

【0067】固定軸321の上端部の外周面に固着され
た上部スラスト板322の上端面322a(第一部材側
スラスト面)と、下端面322b(第一部材側スラスト
面)とは、上部閉鎖板333の下端面333a(第二部
材側スラスト面)と、スリーブ331の上端面331c
(第二部材側スラスト面)とに各々対向して配置され、
第一上部スラスト軸受隙間GS311(スラスト軸受隙
間)と、第二上部スラスト軸受隙間GS312(スラスト
軸受隙間)とが形成される。同様にして、固定軸321
の下端部の外周面に固着された下部スラスト板323の
下端面323a(第一部材側スラスト面)と、上端面32
3b(第一部材側スラスト面)とは、下部閉鎖板334の
上端面334a(第二部材側スラスト面)と、スリーブ
331の下端面331d(第二部材側スラスト面)とに
各々対向して配置され、第一下部スラスト軸受隙間GS
321(スラスト軸受隙間)と第二下部スラスト軸受隙間
GS322(スラスト軸受隙間)とが形成される。
The upper end surface 322a (first member side thrust surface) of the upper thrust plate 322 fixed to the outer peripheral surface of the upper end portion of the fixed shaft 321 and the lower end surface 322b (first member side thrust surface) are closed at the top. The lower end surface 333a (second member side thrust surface) of the plate 333 and the upper end surface 331c of the sleeve 331
(The second member-side thrust surface).
A first upper thrust bearing gap GS311 (thrust bearing gap) and a second upper thrust bearing gap GS312 (thrust bearing gap) are formed. Similarly, the fixed shaft 321
A lower end surface 323a (first member side thrust surface) of a lower thrust plate 323 fixed to an outer peripheral surface of a lower end portion of the upper end surface 32
3b (first member-side thrust surface) faces the upper end surface 334a (second member-side thrust surface) of the lower closing plate 334 and the lower end surface 331d (second member-side thrust surface) of the sleeve 331, respectively. Disposed, the first lower thrust bearing gap GS
321 (thrust bearing gap) and a second lower thrust bearing gap GS322 (thrust bearing gap) are formed.

【0068】さらに、第一上部スラスト軸受隙間GS31
1と第二上部スラスト軸受隙間GS312とは、これらの隙
間を見たす空気が第一上部スラスト軸受隙間GS311か
ら第二上部スラスト軸受隙間GS312へと連続して流動
する一連の流通径路を形成する。つまり、両隙間GS31
1,GS312は直列的に連結された上部スラスト軸受隙間
GS31(スラスト軸受隙間)を構成している。同様に、
第一下部スラスト軸受隙間GS321と第二下部スラスト
軸受隙間GS322とは、直列的に連結された下部スラス
ト軸受隙間GS31(スラスト軸受隙間)を構成してい
る。そして、ラジアル軸受隙間GRは、その両端側にお
いて、上部スラスト軸受隙間GS31の出口側と下部スラ
スト軸受隙間GS32の出口側とにそれぞれ連通されてい
る。
Further, the first upper thrust bearing gap GS31
The first and second upper thrust bearing gaps GS312 form a series of flow paths in which air seeing these gaps flows continuously from the first upper thrust bearing gap GS311 to the second upper thrust bearing gap GS312. . That is, both gaps GS31
1, GS312 constitutes an upper thrust bearing gap GS31 (thrust bearing gap) connected in series. Similarly,
The first lower thrust bearing gap GS321 and the second lower thrust bearing gap GS322 constitute a lower thrust bearing gap GS31 (thrust bearing gap) connected in series. The radial bearing gap GR is communicated at both ends thereof with the outlet side of the upper thrust bearing gap GS31 and the outlet side of the lower thrust bearing gap GS32.

【0069】このように、ラジアル動圧軸受部20のラ
ジアル軸受隙間GRと、スラスト動圧軸受部30の上部
スラスト軸受隙間GS31及び下部スラスト軸受隙間GS
32とは、軸線を含む半断面で見ると、ラジアル軸受隙間
GRが両スラスト軸受隙間GS31,GS32に対して半径
方向内側に位置する形で、直角状に屈曲したクランク状
あるいは鍵状を呈して連通形成されている。なお、34
は、上部閉鎖板333の内周面と回転軸221の上端部
外周面との間に円環状に形成され、外部の空気を第一上
部スラスト軸受隙間GS311に導くための上部空気導入
口であり、35は、下部閉鎖板334の内周面と回転軸
221の下端部外周面との間に円環状に形成され、外部
の空気を第一下部スラスト軸受隙間GS321に導くため
の下部空気導入口である。
As described above, the radial bearing gap GR of the radial dynamic pressure bearing section 20, the upper thrust bearing gap GS31 and the lower thrust bearing gap GS of the thrust dynamic pressure bearing section 30 are obtained.
32, when viewed in a half section including the axis, the radial bearing gap GR is located radially inward with respect to both thrust bearing gaps GS31 and GS32, and has a crank shape or a key shape bent at a right angle. Communication is formed. Note that 34
Is an upper air inlet formed in an annular shape between the inner peripheral surface of the upper closing plate 333 and the outer peripheral surface of the upper end of the rotating shaft 221 for guiding external air to the first upper thrust bearing gap GS311. , 35 are formed in an annular shape between the inner peripheral surface of the lower closing plate 334 and the outer peripheral surface of the lower end of the rotating shaft 221 to introduce lower air for guiding external air to the first lower thrust bearing gap GS321. Mouth.

【0070】図8の軸受機構1においては、上部スラス
ト板322の上端面322aと上部閉鎖板333の下端
面333aとのいずれか一方に、図6(a)と同様の渦
巻き状の溝パターンで形成され、かつ作動流体が第一上
部スラスト軸受隙間GS311の径方向内側から外側へ導
入されるポンプOUTタイプにて使用される第一上部ス
ラスト動圧発生溝(スラスト動圧発生溝)が形成されて
いる。また、上部スラスト板322の下端面322bと
スリーブ331の上端面331cとのいずれか一方に、
図2(a)と同様の渦巻き状の溝パターンで形成され、
かつ作動流体が第二上部スラスト軸受隙間GS312の径
方向外側から内側へ導入されるポンプINタイプにて使
用される第二上部スラスト動圧発生溝(スラスト動圧発
生溝)が形成されている。
In the bearing mechanism 1 shown in FIG. 8, one of the upper end surface 322a of the upper thrust plate 322 and the lower end surface 333a of the upper closing plate 333 has a spiral groove pattern similar to that shown in FIG. A first upper thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) is formed and used in a pump OUT type in which a working fluid is introduced from the radial inside to the outside of the first upper thrust bearing gap GS311. ing. In addition, one of the lower end surface 322b of the upper thrust plate 322 and the upper end surface 331c of the sleeve 331,
It is formed in a spiral groove pattern similar to that shown in FIG.
Further, a second upper thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) used in a pump IN type in which the working fluid is introduced from the radial outside to the second upper thrust bearing gap GS312 is formed.

【0071】同様にして、下部スラスト板323の下端
面323aと下部閉鎖板334の上端面334aとのい
ずれか一方に、ポンプOUTタイプの渦巻き状溝パター
ンの第一下部スラスト動圧発生溝(スラスト動圧発生
溝)が形成されている。さらに、下部スラスト板323
の上端面323bとスリーブ331の下端面331dと
のいずれか一方に、ポンプINタイプの渦巻き状溝パタ
ーンの第二下部スラスト動圧発生溝(スラスト動圧発生
溝)が形成されている。
Similarly, one of the lower end surface 323a of the lower thrust plate 323 and the upper end surface 334a of the lower closing plate 334 has a first lower thrust dynamic pressure generation groove (a pump OUT type spiral groove pattern). A thrust dynamic pressure generating groove) is formed. Further, the lower thrust plate 323
A second lower thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) having a spiral groove pattern of a pump IN type is formed on one of the upper end surface 323b and the lower end surface 331d of the sleeve 331.

【0072】したがって、上部空気導入口34(下部空
気導入口35)から導入された空気は、第一上部スラス
ト軸受隙間GS311(第一下部スラスト軸受隙間GS32
1)の径方向内側から外側へ流動し、次いで第二上部ス
ラスト軸受隙間GS312(第二下部スラスト軸受隙間G
S322)の径方向外側から内側へ流動し、さらにラジア
ル軸受隙間GRへ流入する。
Therefore, the air introduced from the upper air inlet 34 (lower air inlet 35) flows into the first upper thrust bearing gap GS311 (first lower thrust bearing gap GS32).
1) flows from the radially inner side to the outer side, and then flows into the second upper thrust bearing gap GS312 (the second lower thrust bearing gap G).
The fluid flows from the outside in the radial direction of S322) to the inside, and further flows into the radial bearing gap GR.

【0073】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32の円筒部32aの外周面に取り付け
られている。また、円筒部32a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に対向す
る板面には、固定軸21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 cylindrical portion 32a of the hub 32. A donut-shaped magnet plate 59 is also attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 32a. A plurality of permanent magnets 57 are attached to a surface of the magnet plate 59 facing the polygon mirror 53 so as to surround the fixed shaft 21. The magnet 57 applies buoyancy to the polygon mirror 53 by the magnetic attraction, thereby preventing the polygon mirror 53 from bending under its own weight.

【0074】上記のように構成されたポリゴンミラー駆
動機構300において、図7のコイルユニット11のコ
イル11bに電流を流して駆動モータ40を作動させる
ことにより、例えば第二部材330を10000〜40
000rpmの回転速度で回転させる。このとき、第一
及び第二上部スラスト動圧発生溝(第一及び第二下部ス
ラスト動圧発生溝)により二段階にスラスト動圧を高め
られた作動流体が、実施例1及び実施例2と同様にその
ままヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝(図3参
照)の両側始端部(入口)へと流入し、圧力損失や流体
洩れ等はほとんど発生しない。
In the polygon mirror driving mechanism 300 constructed as described above, the electric current is supplied to the coil 11b of the coil unit 11 in FIG.
Rotate at a rotation speed of 000 rpm. At this time, the working fluid whose thrust dynamic pressure has been increased in two stages by the first and second upper thrust dynamic pressure generating grooves (first and second lower thrust dynamic pressure generating grooves) is different from those of the first and second embodiments. Similarly, it flows directly into both ends (entrances) of the herringbone-shaped radial dynamic pressure generating grooves (see FIG. 3), and almost no pressure loss or fluid leakage occurs.

【0075】(実施例4)以上で述べた動圧発生溝の加
工方法について説明する。図2等に記載された上部及び
下部スラスト動圧発生溝22b,23b、図6等に記載
された上部及び下部スラスト動圧発生溝232b,23
3b、あるいは図3に記載されたラジアル動圧発生溝2
1bの加工方法は、エッチング等により化学的に除去す
る方法、打撃粒子の投射、転造、鍛造、圧印(コイニン
グ)等により機械的に除去する方法等の中から適宜選択
される。
(Embodiment 4) A method of machining the above-described dynamic pressure generating groove will be described. The upper and lower thrust dynamic pressure generating grooves 22b and 23b illustrated in FIG. 2 and the like, and the upper and lower thrust dynamic pressure generating grooves 232b and 23 illustrated in FIG. 6 and the like.
3b or the radial dynamic pressure generating groove 2 described in FIG.
The processing method 1b is appropriately selected from a method of chemically removing the material by etching or the like, a method of mechanically removing the material by impact particle projection, rolling, forging, coining, or the like.

【0076】このうち、打撃粒子の投射によって、下部
スラスト板23にポンプINタイプの渦巻き状溝パター
ンの下部スラスト動圧発生溝23b(図2参照)を加工
する場合を図9(a)に示す。この方法では、下部スラ
スト板23の溝加工面において、まず溝予定部23b’
を残してマスキングMを施す。次いで、噴射ノズルNか
ら打撃粒子Bを溝予定部23b’に向けて投射する。打
撃粒子Bは平均粒子径が例えば5〜100μmの範囲に
調整されたものを使用し、溝加工面に対する投射速度が
例えば50〜300m/秒となるように、ノズルNから
の噴射圧力が調整される。
FIG. 9A shows a case where the lower thrust dynamic pressure generating groove 23b (see FIG. 2) of the spiral groove pattern of the pump IN type is formed on the lower thrust plate 23 by projecting impact particles. . In this method, on the groove processing surface of the lower thrust plate 23, first, the groove scheduled portion 23b '
, And masking M is performed. Next, the striking particles B are projected from the injection nozzle N toward the planned groove portion 23b '. The impacting particles B used have an average particle diameter adjusted in a range of, for example, 5 to 100 μm, and the injection pressure from the nozzle N is adjusted so that the projection speed on the grooved surface is, for example, 50 to 300 m / sec. You.

【0077】このように、噴射ノズルNから打撃粒子B
を投射して溝(下部スラスト動圧発生溝)23bを加工
すると、打撃粒子Bとの衝突により溝23b周辺が加熱
され塑性変形を生じて、図9(b)に示すように溝23
bの幅方向の縁部に盛り上がり部Eが形成される場合が
ある。この盛り上がり部Eは、ときにバリとなって軸受
部(スラスト動圧軸受部)30(図2(c)参照)の焼
き付きを生じるおそれがあるので、図9(b)に示すよ
うに、例えば盛り上がりの最高位から下に1μmでほぼ
水平状の研磨面に沿って研磨加工し、盛り上がり部Eを
除去する。このようにして溝加工された下部スラスト板
23は、所定の組み立て工程を経て図1等の軸受機構1
に組み込まれる。
As described above, the impact particles B
(A lower thrust dynamic pressure generating groove) 23b is processed, and the vicinity of the groove 23b is heated by the collision with the striking particles B to cause plastic deformation. As shown in FIG.
A raised portion E may be formed at the edge in the width direction of b. Since the bulging portion E sometimes becomes a burr to cause seizure of the bearing portion (the thrust dynamic pressure bearing portion) 30 (see FIG. 2C), for example, as shown in FIG. Polishing is performed along a substantially horizontal polished surface at 1 μm below the highest level of the bulge to remove the bulge E. The lower thrust plate 23 thus grooved is subjected to a predetermined assembling process, and the bearing mechanism 1 shown in FIG.
Incorporated in

【0078】なお、このような盛り上がり部Eは、打撃
粒子の投射に限らず、転造、鍛造、コイニング等の機械
的除去加工方法全般に見られる現象であり、上記と同様
に研磨等の手段によって取り除くことが望ましい。勿
論、ポンプINタイプの渦巻き状溝パターン以外のスラ
スト動圧発生溝や、ラジアル動圧発生溝の加工の際にも
上記盛り上がり部Eの除去処理を適用するのが望まし
い。
The bulging portion E is a phenomenon that is observed not only in the projection of the impact particles but also in all mechanical removal processing methods such as rolling, forging, coining, and the like. It is desirable to remove by. Needless to say, it is desirable to apply the above-mentioned removal processing of the raised portion E also when processing a thrust dynamic pressure generating groove other than the pump IN type spiral groove pattern or a radial dynamic pressure generating groove.

【0079】以上で説明した実施例では作動流体として
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。
Although air has been used as the working fluid in the embodiments described above, the present invention can be applied to other gases and liquids such as oil.

【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
動機構の第一実施例を示す縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a hard disk drive mechanism employing a bearing mechanism of the present invention.

【図2】図1の下部スラスト板の平面図、その一部拡大
図及び下部スラスト動圧発生溝をその長手方向に沿って
展開して示す断面図。
FIG. 2 is a plan view of the lower thrust plate of FIG. 1, a partially enlarged view thereof, and a cross-sectional view showing the lower thrust dynamic pressure generating groove developed along the longitudinal direction thereof.

【図3】図1の固定軸の展開側面図、その一部拡大図及
びラジアル動圧発生溝をその長手方向に沿って展開して
示す断面図。
FIG. 3 is a developed side view of the fixed shaft of FIG. 1, a partially enlarged view thereof, and a cross-sectional view showing a radial dynamic pressure generating groove developed along a longitudinal direction thereof.

【図4】図3のラジアル動圧発生溝の形状説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a shape of a radial dynamic pressure generating groove of FIG. 3;

【図5】本発明の軸受機構を採用したハードディスク駆
動機構の第二実施例を示す縦断面図。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a hard disk drive mechanism employing the bearing mechanism of the present invention.

【図6】図5の下部スラスト板の平面図、その一部拡大
図及び下部スラスト動圧発生溝をその長手方向に沿って
展開して示す断面図。
FIG. 6 is a plan view of the lower thrust plate of FIG. 5, a partially enlarged view thereof, and a cross-sectional view showing the lower thrust dynamic pressure generating groove developed along its longitudinal direction.

【図7】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. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of a polygon mirror driving mechanism employing the bearing mechanism of the present invention.

【図8】図7の主要部を拡大して示す半断面図。FIG. 8 is an enlarged half sectional view showing a main part of FIG. 7;

【図9】図2の下部スラスト板への動圧発生溝の加工方
法を示す説明図及び溝の断面図。
9A and 9B are an explanatory view and a cross-sectional view of a groove for processing a dynamic pressure generation groove in the lower thrust plate of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸受機構 2 第一部材(固定側部材) 21 固定軸(軸状部) 21a 外周面 21b ラジアル動圧発生溝 21b0 交点 21b1 外側稜線部 21b2 内側稜線部 22 上部スラスト板 22a 下端面(第一部材側スラスト面) 22b 上部スラスト動圧発生溝(スラスト動圧発生
溝) 23 下部スラスト板 23a 上端面(第一部材側スラスト面) 23b 下部スラスト動圧発生溝(スラスト動圧発生
溝) 23c ランド部(壁部) 3 第二部材(回転側部材) 31 スリーブ(筒状部) 31a 内周面 31c 上端面(第二部材側スラスト面) 31d 下端面(第二部材側スラスト面) 31h 挿通孔 32 ハブ 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) 20 ラジアル動圧軸受部 30 スラスト動圧軸受部 40 駆動モータ(駆動部) 53 ポリゴンミラー 100 ハードディスク駆動機構 300 ポリゴンミラー駆動機構 O 軸線 BL 基準線 GR ラジアル軸受隙間 GS1 上部スラスト軸受隙間(スラスト軸受隙間) GS2 下部スラスト軸受隙間(スラスト軸受隙間)
REFERENCE SIGNS LIST 1 bearing mechanism 2 first member (fixed side member) 21 fixed shaft (shaft portion) 21a outer peripheral surface 21b radial dynamic pressure generating groove 21b0 intersection 21b1 outer ridge 21b2 inner ridge 22 upper thrust plate 22a lower end (first member) Side thrust surface 22b Upper thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) 23 Lower thrust plate 23a Upper end surface (first member side thrust surface) 23b Lower thrust dynamic pressure generating groove (thrust dynamic pressure generating groove) 23c Land portion (Wall portion) 3 Second member (rotating side member) 31 Sleeve (cylindrical portion) 31a Inner peripheral surface 31c Upper end surface (second member side thrust surface) 31d Lower end surface (second member side thrust surface) 31h Insertion hole 32 Hub 6 Hard disk 8 Motor base 11 Coil unit (stator) 12 Permanent magnet (rotor) 20 Radial dynamic pressure bearing 30 Last dynamic pressure bearing part 40 Drive motor (drive part) 53 Polygon mirror 100 Hard disk drive mechanism 300 Polygon mirror drive mechanism O Axis BL Reference line GR Radial bearing gap GS1 Upper thrust bearing gap (thrust bearing gap) GS2 Lower thrust bearing gap (thrust) Bearing clearance)

フロントページの続き (72)発明者 加藤 万規男 愛知県名古屋市南区大同町二丁目30番地 大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 (72)発明者 谷田沢 純 愛知県名古屋市南区大同町二丁目30番地 大同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 Fターム(参考) 3J011 AA07 AA11 BA02 CA03 JA02 LA05 MA07 MA08 5D109 BA14 BA16 BA18 BB05 BB13 BB18 BB21 BB22 5H605 AA04 BB05 BB14 BB15 BB19 CC04 DD07 EB03 EB06 EB15 EB38 GG04 GG06 GG21 5H607 AA04 BB01 BB14 BB17 BB25 CC01 DD05 DD14 GG01 GG03 GG09 GG12 GG14 JJ03 JJ05 KK10 5H615 AA01 BB14 BB17 PP25 SS19 SS20 SS53 Continued on the front page (72) Inventor Kazunio Kato 2-30-30, Datong-cho, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside the Technology Development Laboratory of Daido Steel Co., Ltd. (72) Inventor Jun Jun Yatazawa 2-Datomo-cho, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture 30-chome Daido Steel Co., Ltd. F-term (Technical Development Laboratory) 5H607 AA04 BB01 BB14 BB17 BB25 CC01 DD05 DD14 GG01 GG03 GG09 GG12 GG14 JJ03 JJ05 KK10 5H615 AA01 BB14 BB17 PP25 SS19 SS20 SS53

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一部材の軸状部が、その軸線回りに相
対回転可能に第二部材の筒状部に挿通保持される軸受機
構であって、 前記第一部材において前記軸線とほぼ直交する向きに形
成される第一部材側スラスト面と、該第一部材側スラス
ト面に対向配置する形で前記第二部材に形成される第二
部材側スラスト面との間に、単一又は一連の流通径路を
形成するスラスト軸受隙間が前記軸線方向に所定距離を
隔てて配置される一方、 前記第一部材の前記軸状部の外周面と、これに対向配置
する前記第二部材の前記筒状部の内周面との間に、両端
側が前記スラスト軸受隙間に各別に連通される形態で、
ラジアル軸受隙間が配置され、 前記第一部材と前記第二部材との相対回転に伴って、前
記スラスト軸受隙間の入口側から各別に作動流体を導入
してスラスト動圧を発生させる渦巻き状のスラスト動圧
発生溝が、互いに対向配置された前記第一部材側スラス
ト面と前記第二部材側スラスト面とのいずれか一方に、
周方向に沿って形成されるとともに、 前記スラスト軸受隙間の出口側から各別に流出した前記
作動流体を前記ラジアル軸受隙間の両端側へ各々導入し
てラジアル動圧を発生させるヘリングボーン形状のラジ
アル動圧発生溝が、前記軸状部の外周面と前記筒状部の
内周面とのいずれか一方に、周方向に沿って形成される
ことを特徴とする軸受機構。
1. A bearing mechanism in which a shaft portion of a first member is inserted and held in a cylindrical portion of a second member so as to be relatively rotatable around its axis, wherein the first member is substantially orthogonal to the axis. Between the first member-side thrust surface formed in the direction of the first member-side thrust surface and the second member-side thrust surface formed on the second member so as to face the first member-side thrust surface. While the thrust bearing gap forming the flow path of the first member is arranged at a predetermined distance in the axial direction, the outer peripheral surface of the shaft portion of the first member and the cylinder of the second member arranged to face the same. Between the inner peripheral surface of the shape portion, both ends are separately communicated with the thrust bearing gap,
A radial bearing gap is arranged, and a spiral thrust for generating a thrust dynamic pressure by introducing a working fluid separately from an inlet side of the thrust bearing gap with the relative rotation of the first member and the second member. Dynamic pressure generating grooves, either one of the first member-side thrust surface and the second member-side thrust surface arranged to face each other,
A herringbone-shaped radial motion that is formed along the circumferential direction and that introduces the working fluids separately flowing from the outlet side of the thrust bearing gap to both end sides of the radial bearing gap to generate radial dynamic pressure; A bearing mechanism, wherein a pressure generating groove is formed in one of an outer peripheral surface of the shaft portion and an inner peripheral surface of the cylindrical portion along a circumferential direction.
【請求項2】 前記スラスト動圧発生溝の深さが、前記
スラスト軸受隙間における前記作動流体の入口側から出
口側に向かうにつれ、該スラスト動圧発生溝の長手方向
に沿って連続的又は段階的に小さくなる請求項1記載の
軸受機構。
2. As the depth of the thrust dynamic pressure generating groove increases from the inlet side to the outlet side of the working fluid in the thrust bearing gap, the depth is continuously or stepwise along the longitudinal direction of the thrust dynamic pressure generating groove. The bearing mechanism according to claim 1, wherein the bearing mechanism is reduced in size.
【請求項3】 前記スラスト動圧発生溝の幅が、前記ス
ラスト軸受隙間における前記作動流体の入口側から出口
側に向かうにつれ、該スラスト動圧発生溝の長手方向に
沿って連続的又は段階的に小さくなる請求項1又は2記
載の軸受機構。
3. The width of the thrust dynamic pressure generating groove is continuously or stepwise along the longitudinal direction of the thrust dynamic pressure generating groove as the width of the thrust dynamic pressure generating groove moves from the inlet side to the outlet side of the working fluid in the thrust bearing gap. The bearing mechanism according to claim 1 or 2, wherein the bearing mechanism is smaller.
【請求項4】 前記スラスト動圧発生溝の長手方向に沿
う断面において、該スラスト動圧発生溝における前記作
動流体の出口側終端部に、入口側に向けて所定の厚さを
有する壁部が形成されている請求項1ないし3のいずれ
かに記載の軸受機構。
4. In a cross section along a longitudinal direction of the thrust dynamic pressure generating groove, a wall portion having a predetermined thickness toward an inlet side is provided at an end of the thrust dynamic pressure generating groove on the outlet side of the working fluid. The bearing mechanism according to claim 1, wherein the bearing mechanism is formed.
【請求項5】 山型を構成する両側の稜線部の交点を通
り、これら稜線部のなす角を分割する基準線が前記軸線
とほぼ直交する方向に向けられたヘリングボーン形状を
呈する複数の前記ラジアル動圧発生溝を、前記基準線が
前記軸線方向に所定間隔離間する2つの溝列に並べる形
で配置してなる請求項1ないし4のいずれかに記載の軸
受機構。
5. A plurality of herringbone shapes passing through the intersection of the ridges on both sides constituting the chevron shape and exhibiting a herringbone shape in which a reference line dividing an angle formed by these ridges is directed in a direction substantially orthogonal to the axis. The bearing mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the radial dynamic pressure generating grooves are arranged in such a manner that the reference lines are arranged in two groove rows that are separated by a predetermined distance in the axial direction.
【請求項6】 前記山型の稜線部の拡開両端部の前記軸
線方向における離間距離が、2つの前記溝列で異ならせ
てある請求項5記載の軸受機構。
6. The bearing mechanism according to claim 5, wherein distances in the axial direction between both ends of the ridge portion of the chevron shape in the axial direction are different between the two groove rows.
【請求項7】 前記基準線と他方の前記溝列に対向する
側の稜線部(以下、内側稜線部という)の拡開端部との
前記軸線方向における離間距離(以下、内側拡開幅とい
う)が、前記基準線と他方の前記溝列に対向しない側の
稜線部(以下、外側稜線部という)の拡開端部との前記
軸線方向における離間距離(以下、外側拡開幅という)
よりも大に設定されている請求項5又は6記載の軸受機
構。
7. A distance (hereinafter, referred to as an inner widening width) in the axial direction between the reference line and an expanded end portion of a ridge portion (hereinafter, referred to as an inner ridge line portion) on a side facing the other groove row. Is the distance in the axial direction between the reference line and the expanded end of the other ridge line portion (hereinafter, referred to as an outer ridge line portion) not facing the groove row (hereinafter, referred to as an outer expanded width).
The bearing mechanism according to claim 5, wherein the bearing mechanism is set to be larger than the above.
【請求項8】 前記内側拡開幅を前記外側拡開幅よりも
大とするために、前記内側稜線部の周方向の長さが、前
記外側稜線部の周方向の長さよりも大に設定されている
請求項7記載の軸受機構。
8. The circumferential length of the inner ridge portion is set to be larger than the circumferential length of the outer ridge portion so that the inner spread width is larger than the outer spread width. The bearing mechanism according to claim 7, wherein the bearing mechanism is provided.
【請求項9】 前記内側拡開幅を前記外側拡開幅よりも
大とするために、前記内側稜線部と前記基準線とのなす
角が、前記外側稜線部と前記基準線とのなす角よりも大
に設定されている請求項7又は8記載の軸受機構。
9. An angle formed between the inner ridge portion and the reference line so that the inner expanded width is larger than the outer expanded width. The bearing mechanism according to claim 7 or 8, wherein the bearing mechanism is set to be larger than the above.
【請求項10】 前記作動流体が空気である請求項1な
いし9のいずれかに記載の軸受機構。
10. The bearing mechanism according to claim 1, wherein the working fluid is air.
【請求項11】 請求項1ないし10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。
11. A 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 rotor members are arranged on members.
【請求項12】 前記固定側部材の前記軸線方向の一端
側にモータベース部への固定部が形成され、前記ラジア
ル軸受隙間には、山型を構成する両側の稜線部の交点を
通り、これら稜線部のなす角を分割する基準線が前記軸
線とほぼ直交する方向に向けられたヘリングボーン形状
を呈する複数の前記ラジアル動圧発生溝を、前記基準線
が前記軸線方向に所定間隔離間する2つの溝列に並べる
形で配置してなり、これら2列のうち前記固定部から離
間する側に位置する溝列における、前記稜線部の拡開両
端部の前記軸線方向における離間距離(以下、溝拡開幅
という)が、他方の溝列の前記溝拡開幅よりも大に形成
されている請求項11記載の駆動モータ。
12. A fixed portion to a motor base portion is formed at one end of the fixed side member in the axial direction, and the radial bearing gap passes through the intersection of the ridge portions on both sides forming a mountain shape. A plurality of the radial dynamic pressure generating grooves exhibiting a herringbone shape in which a reference line dividing an angle formed by the ridge line portion is oriented in a direction substantially orthogonal to the axis, and the reference lines are separated by a predetermined distance in the axial direction. In the groove row located on the side away from the fixed portion of the two rows, a separation distance (hereinafter, referred to as a groove) between both ends of the expanded ridge portion in the axial direction. 12. The drive motor according to claim 11, wherein the expansion width is formed larger than the groove expansion width of the other groove row.
【請求項13】 請求項11又は12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。
13. A hard disk drive mechanism comprising: the drive motor according to claim 11; and a hard disk attached to the rotating member and rotating integrally therewith.
【請求項14】 請求項11又は12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。
14. A drive motor according to claim 11 or 12, further comprising a polygon mirror integrated with said rotating member and having a plurality of reflecting surfaces formed in a polyhedral shape so as to surround a rotation axis thereof. A polygon mirror driving mechanism, comprising:
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