JP2002372039A - Hydrodynamic bearing device and spindle motor - Google Patents

Hydrodynamic bearing device and spindle motor

Info

Publication number
JP2002372039A
JP2002372039A JP2001176896A JP2001176896A JP2002372039A JP 2002372039 A JP2002372039 A JP 2002372039A JP 2001176896 A JP2001176896 A JP 2001176896A JP 2001176896 A JP2001176896 A JP 2001176896A JP 2002372039 A JP2002372039 A JP 2002372039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dynamic pressure
pressure generating
groove
bearing device
sliding surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001176896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makio Kato
万規男 加藤
Shigeru Otsuka
茂 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2001176896A priority Critical patent/JP2002372039A/en
Publication of JP2002372039A publication Critical patent/JP2002372039A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact hydrodynamic bearing device of large load capacity, to miniaturize a spindle motor, and to increase speed of the rotation and accuracy of the rotation of the spindle motor using the hydrodynamic bearing device, in particular, an air dynamic bearing device. SOLUTION: This spindle motor 10 is provided with the hydrodynamic bearing device composed of a shaft 26 having a flange part 26a, a sleeve (bearing member) 34 sliding along an outer peripheral face of the shaft 26 and a lower face of the flange part 26a, and an upper thrust 36 (bearing member) sliding along an upper face of the flange part 26a. The outer peripheral face of the shaft 26, and the upper face and a lower face (first sliding face) of the flange part 26a are respectively provided with first hydrodynamic generating grooves 50, 54, 58. An inner peripheral face and an upper end face of the sleeve 34, and a lower face (second sliding face) of the upper thrust 36 are respectively provided with second hydrodynamic generating grooves 52, 56, 60.

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、動圧流体軸受装置
及びスピンドルモータに関し、さらに詳しくは、磁気デ
ィスク、光ディスク等の磁気記録装置、研削盤、精密旋
盤等の精密工作機械、回転テーブル、直進ガイド等の高
精度測定器等に備えられる回転体を高精度かつ高速回転
させるために用いられるスピンドルモータ及びこれに用
いられる動圧流体軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrodynamic bearing device and a spindle motor, and more particularly, to a magnetic recording device such as a magnetic disk and an optical disk, a precision machine tool such as a grinding machine and a precision lathe, a rotary table, and a straight line. The present invention relates to a spindle motor used for rotating a rotating body provided in a high-precision measuring device such as a guide with high accuracy and high speed, and a hydrodynamic bearing device used for the spindle motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】スピンドルモータは、一般に、ステータ
と、ステータの周囲を回転するロータと、ロータを回転
させる駆動装置と、ロータをステータに回転自在に支持
するための軸受装置とを備えている。スピンドルモータ
に用いられる軸受装置には、種々の構造を有するものが
知られているが、精密工作機械、高精度測定器等に用い
られるスピンドルモータにおいては、動圧流体軸受装置
が多用されている。
2. Description of the Related Art A spindle motor generally includes a stator, a rotor rotating around the stator, a driving device for rotating the rotor, and a bearing device for rotatably supporting the rotor on the stator. As bearing devices used for spindle motors, those having various structures are known. In spindle motors used for precision machine tools, high-precision measuring instruments, etc., hydrodynamic bearing devices are frequently used. .

【0003】動圧流体軸受装置は、対向する摺動面を相
対的に移動させることによって流体を楔状の隙間に押し
込め、その隙間に発生した圧力によって軸を浮上させる
すべり軸受装置の一種である。動圧流体軸受装置は、さ
らに、軸を浮上させるための流体として液体(例えば、
潤滑油、磁性流体など)を用いた動圧液体軸受装置と、
気体(例えば、空気)を用いた動圧気体軸受装置に分類
される。
[0003] A hydrodynamic bearing device is a type of sliding bearing device in which a fluid is pushed into a wedge-shaped gap by relatively moving opposing sliding surfaces, and the shaft is levitated by the pressure generated in the gap. The hydrodynamic bearing device further includes a liquid (eg,
Lubricating oil, magnetic fluid, etc.)
It is classified as a dynamic pressure gas bearing device using gas (for example, air).

【0004】動圧流体軸受装置は、軸が軸受から完全に
浮上し、非接触状態で回転するので、高精度回転及び高
速回転が可能である。また、特に、動圧気体軸受は、潤
滑油を使用する動圧液体軸受に比べて摩擦係数が格段に
小さく、系内が潤滑油で汚染されないという特徴があ
る。
[0004] The hydrodynamic bearing device is capable of high-precision rotation and high-speed rotation because the shaft completely floats from the bearing and rotates in a non-contact state. Further, in particular, the dynamic pressure gas bearing has a feature that the coefficient of friction is much smaller than the dynamic pressure liquid bearing using lubricating oil, and the inside of the system is not contaminated with lubricating oil.

【0005】しかしながら、動圧流体軸受装置は、軸に
規定以上の負荷がかかると、軸と軸受が接触し、焼き付
きを起こすという問題がある。特に、動圧気体軸受は、
軸と軸受の隙間を満たす流体として圧縮性の気体を使用
しているために、軸受剛性が低いという問題がある。
However, the hydrodynamic bearing device has a problem that when a load exceeding a specified level is applied to the shaft, the shaft comes into contact with the bearing and seizure occurs. In particular, hydrodynamic gas bearings
Since a compressive gas is used as a fluid that fills the gap between the shaft and the bearing, there is a problem that the bearing rigidity is low.

【0006】そこで、この問題を解決するために、従来
から種々の提案がなされている。例えば、特開平8−1
30851号公報には、複数個の電機子コイルを平面上
に並べたステータと、電機子コイルの軸方向に対向する
界磁用永久磁石を有し、かつ、ステータに対して回転可
能に設けられたロータと、ロータに設けられた回転軸
と、回転軸に設けられた回転体とを備え、回転軸の側面
又は回転軸を包囲する軸受筒部の内面のいずれかに動圧
発生溝を設けてラジアル軸受とし、回転体の両面又はこ
れに対向する静止面のいずれかに動圧発生溝を設けてス
ラスト軸受とした、アキシャルギャップ形モータが開示
されている。
In order to solve this problem, various proposals have hitherto been made. For example, JP-A-8-1
Japanese Patent No. 30851 has a stator in which a plurality of armature coils are arranged on a plane, a field permanent magnet opposed in the axial direction of the armature coils, and is provided rotatably with respect to the stator. A rotor, a rotating shaft provided on the rotor, and a rotating body provided on the rotating shaft, and a dynamic pressure generation groove is provided on either a side surface of the rotating shaft or an inner surface of a bearing cylinder surrounding the rotating shaft. An axial gap type motor is disclosed in which a radial bearing is provided, and a dynamic pressure generating groove is provided on either side of a rotating body or a stationary surface facing the rotating body to form a thrust bearing.

【0007】また、特開平9−166145号公報に
は、回転軸の外周面又は軸受の内周面のいずれかに動圧
発生溝パターンを設けてラジアル軸受とし、回転軸にス
ラスト板を設け、スラスト板の前後両面又はこれに対向
する面に動圧発生溝パターンを設けてスラスト軸受と
し、回転軸の前端面にはラジアル軸受の隙間及びスラス
ト軸受の隙間に磁性流体を封入するための磁気シールを
設け、さらに、磁気シールに対向する回転軸の外周面に
は凹溝を設けた動圧軸受装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-166145 discloses a radial bearing in which a dynamic pressure generating groove pattern is provided on either an outer peripheral surface of a rotating shaft or an inner peripheral surface of a bearing, and a thrust plate is provided on the rotating shaft. A magnetic pressure generating groove pattern is provided on both front and rear surfaces of the thrust plate or a surface facing the thrust plate to form a thrust bearing, and a magnetic seal for sealing a magnetic fluid in a radial bearing gap and a thrust bearing gap on a front end face of the rotating shaft. And a hydrodynamic bearing device in which a concave groove is provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft facing the magnetic seal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の動圧流体軸受装
置は、上述したように、軸受剛性を高めるために、ラジ
アル軸受及びスラスト軸受の双方を備えた構造とするの
が一般的である。また、負荷容量を増加させるための動
圧発生溝は、軸側の摺動面又は軸受側の摺動面のいずれ
か一方のみ形成されている。そのため、従来の動圧流体
軸受装置において、さらに負荷容量を増大させるために
は、摺動面の面積や軸径を大きくする必要があり、負荷
容量の増大には限界がある。
As described above, a conventional hydrodynamic bearing device generally has both a radial bearing and a thrust bearing in order to increase the bearing rigidity. Further, the dynamic pressure generating groove for increasing the load capacity is formed only on one of the sliding surface on the shaft side and the sliding surface on the bearing side. Therefore, in the conventional hydrodynamic bearing device, in order to further increase the load capacity, it is necessary to increase the area of the sliding surface and the shaft diameter, and there is a limit to the increase in the load capacity.

【0009】また、特に、ハードディスクドライブなど
の磁気記録装置に対しては、小型化、高速回転化及び高
容量化(高密度化)の要求が増大している。一方、磁気
記録装置の内部が潤滑油等の不純物で汚染されると、動
作不良や故障の原因となる。そのため、磁気記録装置に
用いられるスピンドルモータには、装置内が汚染される
おそれの少ない動圧気体軸受装置を用いる場合が多い。
In particular, there is an increasing demand for a magnetic recording device such as a hard disk drive to have a small size, a high speed rotation, and a high capacity (high density). On the other hand, if the inside of the magnetic recording device is contaminated with impurities such as lubricating oil, it may cause malfunction or failure. Therefore, as a spindle motor used in a magnetic recording device, a dynamic pressure gas bearing device that is less likely to contaminate the inside of the device is often used.

【0010】しかしながら、従来の動圧気体軸受装置で
は、負荷容量が不足しているので、ロータを高速回転さ
せると、ロータの横振れが大きくなる。その結果、ハー
ドディスクの高容量化に支障をきたすという問題があ
る。一方、負荷容量を増大させるために、摺動面の面積
や軸径を大きくすると、動圧気体軸受装置が大型化し、
ハードディスクの小型化に支障をきたす。
However, in the conventional dynamic pressure gas bearing device, the load capacity is insufficient, and when the rotor is rotated at a high speed, the lateral deflection of the rotor increases. As a result, there is a problem that the capacity of the hard disk is hindered. On the other hand, if the area of the sliding surface or the shaft diameter is increased to increase the load capacity, the dynamic pressure gas bearing device becomes larger,
This will hinder downsizing of the hard disk.

【0011】本発明が解決しようとする課題は、小型
で、かつ、負荷容量の大きな動圧流体軸受装置を提供す
ることにある。また、本発明が解決しようとする他の課
題は、動圧流体軸受装置、特に動圧気体軸受装置、を用
いたスピンドルモータの小型化、高速回転化及び高精度
回転化を図ることにある。
An object of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing device which is small in size and has a large load capacity. Another object of the present invention is to reduce the size, speed, and precision of a spindle motor using a hydrodynamic bearing device, particularly a hydrodynamic gas bearing device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る動圧流体軸受装置は、第1摺動面を備え
た軸と、前記第1摺動面に沿って摺動する第2摺動面を
備えた軸受部材と、前記第1摺動面に形成された第1動
圧発生溝と、前記第2摺動面に形成された第2動圧発生
溝とを備えていることを要旨とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a hydrodynamic bearing device according to the present invention slides along a shaft having a first sliding surface and the first sliding surface. A bearing member having a second sliding surface; a first dynamic pressure generating groove formed on the first sliding surface; and a second dynamic pressure generating groove formed on the second sliding surface. The point is that

【0013】本発明に係る動圧流体軸受装置は、軸側の
第1摺動面と軸受部材側の第2摺動面の双方に、それぞ
れ、第1動圧発生溝及び第2動圧発生溝が設けられてい
るので、軸受隙間に発生する圧力が増大する。そのた
め、第1摺動面又は第2摺動面のいずれか一方に動圧発
生溝を設けた従来の動圧流体軸受装置に比べて、負荷容
量が増大する。また、このような動圧流体軸受装置をス
ピンドルモータに使用することによって、スピンドルモ
ータの小型化、高速回転化及び高精度回転化を図ること
ができる。
In the hydrodynamic bearing device according to the present invention, the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove are formed on both the first sliding surface on the shaft side and the second sliding surface on the bearing member side, respectively. Since the grooves are provided, the pressure generated in the bearing gap increases. Therefore, the load capacity is increased as compared with a conventional hydrodynamic bearing device in which a dynamic pressure generating groove is provided on one of the first sliding surface and the second sliding surface. In addition, by using such a hydrodynamic bearing device for a spindle motor, it is possible to reduce the size, speed, and precision of the spindle motor.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図1に、本
実施の形態に係るスピンドルモータの断面図を示す。図
1において、スピンドルモータ10は、ステータ20
と、ロータ30とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sectional view of a spindle motor according to the present embodiment. In FIG. 1, a spindle motor 10 includes a stator 20
And a rotor 30.

【0015】ステータ20は、ベース22と、固定用ボ
ルト24と、軸26と、ステータコア28とを備えてい
る。固定用ボルト24は、ベース22の中央に設けられ
た凸部22aの中心に立設される。軸26は、固定用ボ
ルト24の周囲に固定され、軸26の上端には、円板形
のつば部26aが設けられる。さらに、凸部22aの側
面には、互いに対向する位置に複数個のステータコア2
8、28…が設けられる。ステータコア28は、回転力
を発生させるための電磁石である。
The stator 20 includes a base 22, fixing bolts 24, a shaft 26, and a stator core 28. The fixing bolt 24 is provided upright at the center of the projection 22 a provided at the center of the base 22. The shaft 26 is fixed around the fixing bolt 24, and a disk-shaped flange 26 a is provided at the upper end of the shaft 26. Further, a plurality of stator cores 2 are provided on the side surface of the convex portion 22a at positions facing each other.
8, 28... Are provided. Stator core 28 is an electromagnet for generating a rotational force.

【0016】ロータ30は、ハブ32と、スリーブ(軸
受部材)34と、上部スラスト36(軸受部材)と、リ
ング状磁石42と、バックヨーク44とを備えている。
このロータ30に備えられるスリーブ34及び上部スラ
スト36、並びに、ステータ20に備えられる軸26に
より、本発明に係る動圧流体軸受装置が構成される。
The rotor 30 includes a hub 32, a sleeve (bearing member) 34, an upper thrust 36 (bearing member), a ring-shaped magnet 42, and a back yoke 44.
The sleeve 34 and the upper thrust 36 provided on the rotor 30 and the shaft 26 provided on the stator 20 constitute a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【0017】ハブ32は、回転体46(例えば、ハード
ディスク)を保持するためのものであり、円筒形を呈し
ている。その内部には、円筒形のスリーブ34が固定さ
れ、その上端には、円板状の上部スラスト36が固定さ
れる。
The hub 32 is for holding a rotating body 46 (for example, a hard disk), and has a cylindrical shape. A cylindrical sleeve 34 is fixed in the inside, and a disk-shaped upper thrust 36 is fixed to an upper end thereof.

【0018】スリーブ34は、軸26の外周面(第1摺
動面)とスリーブ34の内周面(第2摺動面)との間に
所定の軸受すきまが形成されるように、その内径が定め
られている。また、スリーブ34は、その上端面(第2
摺動面)と、つば部26aの下面(第1摺動面)との間
に所定の軸受すきまが形成されるように、その高さが定
められている。さらに、上部スラスト36は、その下面
(第2摺動面)と、つば部26aの上面(第1摺動面)
との間に所定の軸受すきまが形成されるように、ハブ3
2の上端に固定されている。
The sleeve 34 has an inner diameter such that a predetermined bearing clearance is formed between the outer peripheral surface (first sliding surface) of the shaft 26 and the inner peripheral surface (second sliding surface) of the sleeve 34. Is stipulated. The sleeve 34 has an upper end surface (second
The height is determined so that a predetermined bearing clearance is formed between the sliding surface) and the lower surface (first sliding surface) of the collar portion 26a. Further, the upper thrust 36 has a lower surface (second sliding surface) and an upper surface (first sliding surface) of the flange 26a.
So that a predetermined bearing clearance is formed between them.
2 is fixed to the upper end.

【0019】ハブ32の下端は、スカート状になってお
り、その内周面には、多極着磁されたリング状磁石42
が固定されている。リング状磁石42は、ステータコア
28と共働して回転力を発生させるためのものであり、
ステータコア28とほぼ同一水平面上に、かつ、ステー
タコア28に近接して設けられる。また、バックヨーク
44は、リング状磁石42の保磁力を高めるためのもの
であり、リング状磁石42の背面とハブ32の下端の内
周面との間に固定されている。
The lower end of the hub 32 is formed in a skirt shape, and a multipolar magnetized ring-shaped magnet 42 is provided on the inner peripheral surface thereof.
Has been fixed. The ring-shaped magnet 42 is for generating a rotational force in cooperation with the stator core 28,
It is provided on substantially the same horizontal plane as stator core 28 and close to stator core 28. The back yoke 44 is for increasing the coercive force of the ring-shaped magnet 42, and is fixed between the back surface of the ring-shaped magnet 42 and the inner peripheral surface at the lower end of the hub 32.

【0020】また、図1に示すスピンドルモータ10に
おいて、動圧発生溝は、軸26側及び軸受部材側の双方
に設けられている。すなわち、軸26の外周面(第1摺
動面)には、第1動圧発生溝(A)50が形成され、こ
れと対向するスリーブ34の内周面(第2摺動面)に
は、第2動圧発生溝(A)52が形成されている。
Further, in the spindle motor 10 shown in FIG. 1, the dynamic pressure generating grooves are provided on both the shaft 26 side and the bearing member side. That is, the first dynamic pressure generating groove (A) 50 is formed on the outer peripheral surface (first sliding surface) of the shaft 26, and is formed on the inner peripheral surface (second sliding surface) of the sleeve 34 opposed thereto. , A second dynamic pressure generating groove (A) 52 is formed.

【0021】同様に、つば部26aの上面(第1摺動
面)には、第1動圧発生溝(B)54が形成され、これ
と対向する上部スラスト36の下面(第2摺動面)に
は、第2動圧発生溝(B)56が形成されている。さら
に、つば部26aの下面(第1摺動面)には、第1動圧
発生溝(C)58が形成され、これと対向するスリーブ
34の上端面(第2摺動面)には、第2動圧発生溝
(C)60が形成されている。
Similarly, a first dynamic pressure generating groove (B) 54 is formed on the upper surface (first sliding surface) of the collar portion 26a, and the lower surface (second sliding surface) of the upper thrust 36 opposed thereto. ), A second dynamic pressure generating groove (B) 56 is formed. Further, a first dynamic pressure generation groove (C) 58 is formed on the lower surface (first sliding surface) of the collar portion 26a, and the upper end surface (second sliding surface) of the sleeve 34 facing the first dynamic pressure generating groove (C) 58 A second dynamic pressure generating groove (C) 60 is formed.

【0022】本実施の形態において、軸26側に形成さ
れた第1動圧発生溝(A、B、C)50、54、58、
及び、軸受部材側に形成された第2動圧発生溝(A、
B、C)52、56、60の形状は、特に限定されるも
のではなく、種々の形状を有する動圧発生溝を用いるこ
とができる。動圧発生溝の形状としては、具体的には、
ヘリングボーン溝、スパイラルIN、スパイラルOUT
等が好適な一例として挙げられる。
In this embodiment, the first dynamic pressure generating grooves (A, B, C) 50, 54, 58,
And a second dynamic pressure generating groove (A,
B, C) The shapes of 52, 56 and 60 are not particularly limited, and dynamic pressure generating grooves having various shapes can be used. As the shape of the dynamic pressure generating groove, specifically,
Herringbone groove, spiral IN, spiral OUT
Etc. are mentioned as a suitable example.

【0023】また、軸26と軸受部材の間隙に高い動圧
を発生させるためには、第1動圧発生溝(A、B、C)
50、54及び58、並びに、これらにそれぞれ対向す
る各第2動圧発生溝(A、B、C)52、56及び60
は、互いに重複する領域に高圧を発生させるように、そ
の形状を定めるのが好ましい。図2〜図4に、互いに重
複する領域に高圧を発生させるための溝形状の一例を示
す。
In order to generate a high dynamic pressure in the gap between the shaft 26 and the bearing member, the first dynamic pressure generating grooves (A, B, C)
50, 54 and 58, and the respective second dynamic pressure generating grooves (A, B and C) 52, 56 and 60 facing the same.
It is preferable that the shape is determined so that a high pressure is generated in a region overlapping with each other. 2 to 4 show an example of a groove shape for generating a high pressure in an overlapping area.

【0024】図2は、軸26の外周面に形成された第1
動圧発生溝(A)50、及び、これに対向するスリーブ
34の内周面に形成された第2動圧発生溝(A)52の
一例を示したものである。図2に示す例において、第1
動圧発生溝(A)50は、軸26の軸方向に沿って2列
に並んだ第1ヘリングボーン溝50a、50bからな
る。また、各第1ヘリングボーン溝50a、50bは、
それぞれ、直線状の溝が会合点50c、50dで会合し
たV字型を呈している。
FIG. 2 shows a first shaft formed on the outer peripheral surface of the shaft 26.
FIG. 4 shows an example of a dynamic pressure generating groove (A) 50 and a second dynamic pressure generating groove (A) 52 formed on the inner peripheral surface of a sleeve 34 opposed thereto. In the example shown in FIG.
The dynamic pressure generating groove (A) 50 includes first herringbone grooves 50 a and 50 b arranged in two rows along the axial direction of the shaft 26. In addition, each first herringbone groove 50a, 50b is
Each has a V-shape in which linear grooves are associated at the association points 50c and 50d.

【0025】一方、第2動圧発生溝(A)52は、軸2
6の軸方向に沿って2列に並んだ第2ヘリングボーン溝
52a、52bからなる。また、各第2ヘリングボーン
溝52a、52bは、それぞれ、直線状の溝が会合点5
2c、52dで会合したV字型を呈している。
On the other hand, the second dynamic pressure generating groove (A) 52
The second herringbone grooves 52a and 52b are arranged in two rows along the axial direction of No. 6. In addition, each of the second herringbone grooves 52a and 52b has a linear
It has a V-shape associated with 2c and 52d.

【0026】さらに、第2ヘリングボーン溝52a、5
2bの会合点52c、52dは、それぞれ、第1ヘリン
グボーン溝50a、50bの会合点50c、50dとほ
ぼ同一水平面上にある。また、第2ヘリングボーン溝5
2a、52bにおける会合点52c、52dの向きと、
第1ヘリングボーン溝50a、50bにおける会合点5
0c、50dの向きとは、回転方向に対する対向面にお
いて互いに逆方向になっている。
Furthermore, the second herringbone grooves 52a, 52
The meeting points 52c and 52d of 2b are substantially on the same horizontal plane as the meeting points 50c and 50d of the first herringbone grooves 50a and 50b, respectively. In addition, the second herringbone groove 5
The orientation of the meeting points 52c, 52d in 2a, 52b,
Meeting point 5 in first herringbone groove 50a, 50b
The directions of 0c and 50d are opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0027】そのため、スリーブ34(すなわち、ロー
タ30)が図2の矢印方向に回転するに伴い、第1動圧
発生溝(A)50では、会合点50c、50dにおいて
最も高い圧力が発生する。また、これと同時に、第2動
圧発生溝(A)52では、会合点52c、52dにおい
て最も高い圧力が発生する。
Therefore, as the sleeve 34 (that is, the rotor 30) rotates in the direction of the arrow in FIG. 2, the highest pressure is generated in the first dynamic pressure generating groove (A) 50 at the meeting points 50c and 50d. At the same time, in the second dynamic pressure generating groove (A) 52, the highest pressure is generated at the meeting points 52c and 52d.

【0028】すなわち、図2に示す例におい、ロータ3
0は、2つの会合点50c、50d(又は、会合点52
c、52d)において、ラジアル方向に二点支持される
ようになっている。また、会合点50c、50d(又
は、会合点52c、52d)近傍の領域においては、対
向する2つの動圧発生溝(すなわち、第1動圧発生溝
(A)50及び第2動圧発生溝(A)52)により発生
する圧力が重畳するようになっている。
That is, in the example shown in FIG.
0 indicates that the two meeting points 50c and 50d (or the meeting point 52d)
In c and 52d), two points are supported in the radial direction. In the region near the meeting points 50c and 50d (or the meeting points 52c and 52d), two opposing dynamic pressure generating grooves (that is, the first dynamic pressure generating groove (A) 50 and the second dynamic pressure generating groove). (A) The pressure generated by 52) is superimposed.

【0029】また、図3は、つば部26aの上面に形成
された第1動圧発生溝(B)54、及び、これに対向す
る上部スラスト36の下面に形成された第2動圧発生溝
(B)56の第1の具体例を示したものである。図3に
示す例において、第1動圧発生溝(B)54は、つば部
26aの上面の外周近傍に形成された第3ヘリングボー
ン溝からなる。また、第3ヘリングボーン溝54は、円
弧状の溝が会合点54cで会合したV字型を呈してい
る。
FIG. 3 shows a first dynamic pressure generating groove (B) 54 formed on the upper surface of the collar portion 26a and a second dynamic pressure generating groove formed on the lower surface of the upper thrust 36 opposed thereto. (B) shows a first specific example of 56. In the example shown in FIG. 3, the first dynamic pressure generating groove (B) 54 is formed of a third herringbone groove formed near the outer periphery of the upper surface of the collar 26a. The third herringbone groove 54 has a V-shape in which arcuate grooves are associated at an association point 54c.

【0030】一方、第2動圧発生溝(B)56は、上部
スラスト36の下面の外周近傍に形成された第4ヘリン
グボーン溝からなる。また、第4ヘリングボーン溝56
は、円弧状の溝が会合点56cで会合したV字型を呈し
ている。
On the other hand, the second dynamic pressure generating groove (B) 56 comprises a fourth herringbone groove formed near the outer periphery of the lower surface of the upper thrust 36. In addition, the fourth herringbone groove 56
Has a V-shape in which arcuate grooves are associated at an association point 56c.

【0031】さらに、第4ヘリングボーン溝56の会合
点56cは、第3ヘリングボーン溝54の会合点54c
と、ほぼ同一円周上にある。また、第4ヘリングボーン
溝56における会合点56cの向きと、第3ヘリングボ
ーン溝54における会合点54cの向きとは、回転方向
に対する対向面において互いに逆方向になっている。
Further, the meeting point 56c of the fourth herringbone groove 56 is connected to the meeting point 54c of the third herringbone groove 54.
And on the same circumference. Further, the direction of the meeting point 56c in the fourth herringbone groove 56 and the direction of the meeting point 54c in the third herringbone groove 54 are opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0032】そのため、上部スラスト36(すなわち、
ロータ30)が図3の矢印方向に回転するに伴い、第3
ヘリングボーン溝54では、会合点54cにおいて最も
高い圧力が発生する。また、これと同時に、第4ヘリン
グボーン溝56では、会合点56cにおいて最も高い圧
力が発生する。
Therefore, the upper thrust 36 (that is, the upper thrust 36)
As the rotor 30) rotates in the direction of the arrow in FIG.
In the herringbone groove 54, the highest pressure is generated at the meeting point 54c. At the same time, the highest pressure is generated in the fourth herringbone groove 56 at the meeting point 56c.

【0033】すなわち、図3に示す例において、ロータ
30は、会合点54c(又は会合点56c)において、
スラスト方向に支持されるようになっている。また、会
合点54c(又は、会合点56c)近傍の領域において
は、対向する2つの動圧発生溝(第3ヘリングボーン溝
54及び第4ヘリングボーン溝56)により発生する圧
力が重畳するようになっている。
That is, in the example shown in FIG. 3, the rotor 30 is moved at the meeting point 54c (or the meeting point 56c).
It is designed to be supported in the thrust direction. In the region near the meeting point 54c (or the meeting point 56c), the pressures generated by the two opposing dynamic pressure generating grooves (the third herringbone groove 54 and the fourth herringbone groove 56) overlap. Has become.

【0034】また、図4は、つば部26aの上面に形成
された第1動圧発生溝(B)74、及び、これに対向す
る上部スラスト36の下面に形成された第2動圧発生溝
(B)76の第2の具体例を示したものである。
FIG. 4 shows a first dynamic pressure generating groove (B) 74 formed on the upper surface of the flange 26a and a second dynamic pressure generating groove formed on the lower surface of the upper thrust 36 opposed thereto. (B) shows a second specific example of 76.

【0035】図4に示す例において、第1動圧発生溝
(B)74は、つば部26aの上面の外周近傍に形成さ
れた第1スパイラル溝からなる。一方、第2動圧発生溝
(B)76は、上部スラスト36の下面の外周近傍に形
成された第2スパイラル溝からなる。さらに、第1スパ
イラル溝74及び第2スパイラル溝76は、螺旋状に設
けられる溝の回転方向が、回転方向に対する対向面にお
いて互いに逆方向になっている。
In the example shown in FIG. 4, the first dynamic pressure generating groove (B) 74 comprises a first spiral groove formed near the outer periphery of the upper surface of the flange 26a. On the other hand, the second dynamic pressure generating groove (B) 76 is formed of a second spiral groove formed near the outer periphery of the lower surface of the upper thrust 36. Further, in the first spiral groove 74 and the second spiral groove 76, the rotation directions of the spirally provided grooves are opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0036】そのため、上部スラスト36(すなわち、
ロータ30)が図4の矢印方向に回転するに伴い、第1
スパイラル溝74では、つば部26aの外周端において
最も高い圧力が発生する。また、これと同時に、第2ス
パイラル溝76では、上部スラスト36の外周端におい
て最も高い圧力が発生する。すなわち、図3に示す例に
おいては、つば部26a(又は、上部スラスト36)の
外周端において、対向する2つの動圧発生溝(第1スパ
イラル溝74及び第2スパイラル溝76)により発生す
る圧力が重畳するようになっている。
Therefore, the upper thrust 36 (ie, the upper thrust 36)
As the rotor 30) rotates in the direction of the arrow in FIG.
In the spiral groove 74, the highest pressure is generated at the outer peripheral end of the flange 26a. At the same time, the highest pressure is generated at the outer peripheral end of the upper thrust 36 in the second spiral groove 76. That is, in the example shown in FIG. 3, the pressure generated by the two opposing dynamic pressure generating grooves (the first spiral groove 74 and the second spiral groove 76) at the outer peripheral end of the collar portion 26a (or the upper thrust 36). Are superimposed.

【0037】つば部26aの下面(第1摺動面)に形成
される第1動圧発生溝(C)58、及び、スリーブ34
の上端面(第2摺動面)に形成される第2動圧発生溝
(C)60については、図示はしないが、上述した第1
動圧発生溝(B)54、74及び第2動圧発生溝(B)
56、76と同様の構成を備えた溝を用いることができ
る。すなわち、第1動圧発生溝(C)58及び第2動圧
発生溝(C)60は、互いに逆方向に形成されたヘリン
グボーン溝であっても良く、あるいは、互いに逆方向に
形成されたスパイラル溝であっても良い。
The first dynamic pressure generating groove (C) 58 formed on the lower surface (first sliding surface) of the collar 26a, and the sleeve 34
Although not shown, the second dynamic pressure generating groove (C) 60 formed on the upper end surface (second sliding surface) of
Dynamic pressure generating grooves (B) 54 and 74 and second dynamic pressure generating grooves (B)
A groove having a configuration similar to that of the grooves 56 and 76 can be used. That is, the first dynamic pressure generating groove (C) 58 and the second dynamic pressure generating groove (C) 60 may be herringbone grooves formed in opposite directions, or formed in opposite directions. It may be a spiral groove.

【0038】なお、図1に示すスピンドルモータ10に
おいて、軸26と、スリーブ34及び上部スラスト36
との間のすきまには、流体を介在させるが、この流体
は、潤滑油や磁性流体などの液体であっても良く、ある
いは、空気などの気体であっても良い。但し、流体とし
て液体を用いる場合には、軸受すきまからの液体の漏洩
を防ぐシール手段を設けるのが好ましい。また、液体に
よる系内の汚染を防ぐためには、流体として、気体を用
いるのが好ましい。
In the spindle motor 10 shown in FIG. 1, the shaft 26, the sleeve 34 and the upper thrust 36
A fluid is interposed in the gap between the fluid and the fluid. The fluid may be a liquid such as lubricating oil or a magnetic fluid, or may be a gas such as air. However, when a liquid is used as the fluid, it is preferable to provide a sealing means for preventing leakage of the liquid from the bearing clearance. Further, in order to prevent contamination of the system by a liquid, it is preferable to use a gas as the fluid.

【0039】次に、本実施の形態に係るスピンドルモー
タ10の作用について説明する。各ステータコア28に
供給される電流の極性を適当な間隔で反転させると、ス
テータ20に固定されたステータコア28と、ロータ3
0に固定されたリング状磁石42との間で吸引・反発を
繰り返し、ロータ30が軸26を中心として回転を始め
る。
Next, the operation of the spindle motor 10 according to the present embodiment will be described. When the polarity of the current supplied to each stator core 28 is reversed at appropriate intervals, the stator core 28 fixed to the stator 20 and the rotor 3
Attraction and repulsion are repeated between the ring-shaped magnet 42 fixed to 0 and the rotor 30 starts rotating around the shaft 26.

【0040】ロータ30が軸26を中心として回転する
と、軸26の外周面とスリーブ34の内周面で形成され
るラジアル軸受すきまに流体が流れ込む。ラジアル軸受
すきまに流体が流れ込むと、軸26の外周面とスリーブ
34の内周面との相対的な移動によって、流体が第1動
圧発生溝(A)50及び第2動圧発生溝(A)52に押
し込められる。そのため、ラジアル軸受すきまに圧力が
発生し、軸26の外周面がスリーブ34の内周面から浮
上する。
When the rotor 30 rotates about the shaft 26, fluid flows into a radial bearing clearance formed by the outer peripheral surface of the shaft 26 and the inner peripheral surface of the sleeve 34. When the fluid flows into the radial bearing clearance, the fluid moves by the relative movement between the outer peripheral surface of the shaft 26 and the inner peripheral surface of the sleeve 34 to cause the fluid to flow through the first dynamic pressure generating groove (A) 50 and the second dynamic pressure generating groove (A). ) 52. Therefore, pressure is generated in the radial bearing clearance, and the outer peripheral surface of the shaft 26 floats from the inner peripheral surface of the sleeve 34.

【0041】また、ラジアル軸受すきまに流れ込んだ流
体の一部は、つば部26aの下面とスリーブ34の上端
面で形成されるスラスト軸受すきまに流れ込む。このス
ラスト軸受すきまに流体が流れ込むと、つば部26aの
下面とスリーブ34の上面との相対的な移動によって、
流体が第1動圧発生溝(C)58及び第2動圧発生溝
(C)60に押し込められる。そのため、スラスト軸受
すきまに圧力が発生し、つば部26aの下面がスリーブ
34の上面から浮上する。
A part of the fluid flowing into the radial bearing clearance flows into the thrust bearing clearance formed by the lower surface of the collar 26a and the upper end surface of the sleeve 34. When the fluid flows into the thrust bearing clearance, the relative movement between the lower surface of the collar 26a and the upper surface of the sleeve 34 causes
The fluid is pushed into the first dynamic pressure generating groove (C) 58 and the second dynamic pressure generating groove (C) 60. As a result, pressure is generated in the thrust bearing clearance, and the lower surface of the flange 26 a floats from the upper surface of the sleeve 34.

【0042】同様に、流体の他の一部は、つば部26a
の上面と上部スラスト36の下面で形成されるスラスト
軸受すきまに流れ込む。このスラスト軸受すきまに流体
が流れ込むと、つば部26aの上面と上部スラスト36
の下面との相対的な移動によって、流体が第1動圧発生
溝(B)54及び第2動圧発生溝(B)56に押し込め
られる。そのため、スラスト軸受すきまに圧力が発生
し、つば部26aの上面が上部スラスト36の下面から
浮上する。
Similarly, another part of the fluid is provided at the collar 26a.
Into the thrust bearing gap formed by the upper surface of the upper thrust 36 and the lower surface of the upper thrust 36. When fluid flows into the thrust bearing clearance, the upper surface of the flange 26a and the upper thrust 36
The fluid is pushed into the first dynamic pressure generation groove (B) 54 and the second dynamic pressure generation groove (B) 56 by the relative movement with respect to the lower surface of the liquid crystal. As a result, pressure is generated in the thrust bearing clearance, and the upper surface of the flange 26 a floats from the lower surface of the upper thrust 36.

【0043】本実施の形態に係るスピンドルモータ10
は、軸26の外周面及びつば部26aの上下面が、それ
ぞれ、ラジアル軸受及びスラスト軸受として機能するの
で、ラジアル方向及びスラスト方向の双方で荷重を支え
ることができる。
The spindle motor 10 according to the present embodiment
Since the outer peripheral surface of the shaft 26 and the upper and lower surfaces of the flange 26a function as a radial bearing and a thrust bearing, respectively, the load can be supported in both the radial direction and the thrust direction.

【0044】また、軸26側の第1摺動面と、軸受部材
(スリーブ34及び上部スラスト36)側の第2摺動面
の双方に、それぞれ、第1動圧発生溝(A、B、C)5
0、54、58及び第2動圧発生溝(A、B、C)5
2、56、60が形成されているので、第1摺動面又は
第2摺動面のいずれか一方に動圧発生溝を形成した場合
に比して、軸受すきまに高い圧力を発生させることがで
きる。
The first dynamic pressure generating grooves (A, B, and B) are respectively provided on both the first sliding surface on the shaft 26 side and the second sliding surface on the bearing member (sleeve 34 and upper thrust 36) side. C) 5
0, 54, 58 and second dynamic pressure generating grooves (A, B, C) 5
Since 2, 56 and 60 are formed, a higher pressure is generated in the bearing clearance as compared with a case where a dynamic pressure generating groove is formed on one of the first sliding surface and the second sliding surface. Can be.

【0045】さらに、第1動圧発生溝(A、B、C)5
0、54、58、及び、第2動圧発生溝(A、B、C)
52、56、60として、互いに重複する領域に高圧を
発生させるものを用いた場合には、第1動圧発生溝
(A、B、C)50、54、58、及び第2動圧発生溝
(A、B、C)52、56、60で発生した圧力が重畳
され、軸受すきまにさらに高い圧力が発生する。
Further, the first dynamic pressure generating grooves (A, B, C) 5
0, 54, 58, and second dynamic pressure generating grooves (A, B, C)
In the case where those generating high pressure in the mutually overlapping regions are used as 52, 56, 60, the first dynamic pressure generating grooves (A, B, C) 50, 54, 58, and the second dynamic pressure generating grooves (A, B, C) The pressures generated at 52, 56, and 60 are superimposed, and a higher pressure is generated at the bearing clearance.

【0046】そのため、小型で、軸受剛性が高く、高速
回転及び高精度回転が可能なスピンドルモータ10が得
られる。また、このようなスピンドルモータ10を、例
えば、ハードディスクドライブに応用すれば、ハードデ
ィスクの小型化、高速回転化、高容量化、並びに、耐振
動性及び耐衝撃性の向上が可能となる。
Therefore, the spindle motor 10 which is small in size, has high bearing rigidity, and can rotate at high speed and with high precision can be obtained. Further, if such a spindle motor 10 is applied to, for example, a hard disk drive, it is possible to reduce the size, speed, and capacity of the hard disk, and improve vibration resistance and shock resistance.

【0047】また、軸26の上端につば部26aを設
け、スリーブ34の上面と上部スラスト36の下面でつ
ば部26aの上下面を狭持する構造とすると、スラスト
プレートの1枚化が可能となり、省スペース化を図るこ
とができる。そのため、動圧流体軸受装置及びこれを用
いたスピンドルモータの小型化が可能となる。また、ス
ペース上の問題が解消されるので、設計変更が容易化さ
れる。
Further, if a flange 26a is provided at the upper end of the shaft 26 and the upper and lower surfaces of the flange 26a are held between the upper surface of the sleeve 34 and the lower surface of the upper thrust 36, a single thrust plate can be realized. In addition, space can be saved. Therefore, the hydrodynamic bearing device and the spindle motor using the same can be downsized. Further, since the problem on the space is solved, the design change is facilitated.

【0048】また、スラストプレートの1枚化が可能と
なることによって、動圧流体軸受装置及びこれを用いた
スピンドルモータの構造が簡素化される。そのため、部
品単体の形状が簡素化され、部品加工精度及び組立精度
が向上する。さらに、部品点数を減らすことができ、コ
ストパフォーマンスが飛躍的に向上する。
Further, since the number of thrust plates can be reduced to one, the structures of the hydrodynamic bearing device and the spindle motor using the same can be simplified. Therefore, the shape of the component alone is simplified, and the component processing accuracy and the assembly accuracy are improved. Further, the number of parts can be reduced, and the cost performance is dramatically improved.

【0049】[0049]

【実施例】(実施例1)軸側の第1摺動面及び軸受部材
側の第2摺動面の双方に動圧発生溝を設けたラジアル動
圧気体軸受装置について、軸受すきまに発生する動圧の
大きさを数値解析により求めた。なお、動圧発生溝は、
いずれも、ヘリングボーン溝とした。また、各ヘリング
ボーン溝は、会合点が同一水平面上にあり、かつ、会合
点の向きが、回転方向に対する対向面において互いに逆
方向となるように形成した。
(Embodiment 1) In a radial dynamic pressure gas bearing device in which dynamic pressure generating grooves are provided on both the first sliding surface on the shaft side and the second sliding surface on the bearing member side, the bearing clearance is generated. The magnitude of the dynamic pressure was determined by numerical analysis. The dynamic pressure generating groove is
Each was a herringbone groove. Each herringbone groove was formed such that the meeting points were on the same horizontal plane, and the directions of the meeting points were opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0050】(比較例1)軸側の第1摺動面にのみ動圧
発生溝を設けたラジアル動圧気体軸受装置について、軸
受すきまに発生する動圧の大きさを数値解析により求め
た。なお、動圧発生溝は、ヘリングボーン溝とし、溝形
状は、実施例1と同一とした。
(Comparative Example 1) With respect to a radial dynamic pressure gas bearing device provided with a dynamic pressure generating groove only on the first sliding surface on the shaft side, the magnitude of the dynamic pressure generated in the bearing clearance was determined by numerical analysis. The dynamic pressure generating groove was a herringbone groove, and the groove shape was the same as in Example 1.

【0051】表1に、実施例1及び比較例1で得られた
結果を示す。第1摺動面にのみ動圧発生溝を設けた比較
例1の場合、発生動圧は、2.2Nであった。これに対
し、第1摺動面及び第2摺動面の双方に動圧発生溝を設
けた実施例1の場合、発生動圧は、3.8Nであり、比
較例1の約1.73倍に向上した。
Table 1 shows the results obtained in Example 1 and Comparative Example 1. In the case of Comparative Example 1 in which the dynamic pressure generating groove was provided only on the first sliding surface, the generated dynamic pressure was 2.2N. On the other hand, in the case of the embodiment 1 in which the dynamic pressure generating grooves are provided on both the first sliding surface and the second sliding surface, the generated dynamic pressure is 3.8 N, which is about 1.73 of the comparative example 1. Improved by a factor of two.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】(実施例2)軸側の第1摺動面及び軸受部
材側の第2摺動面の双方に動圧発生溝を設けたスラスト
動圧気体軸受装置について、軸受すきまに発生する動圧
の大きさを数値解析により求めた。なお、動圧発生溝
は、いずれも、ヘリングボーン溝とした。また、各ヘリ
ングボーン溝は、会合点が同一円周上にあり、かつ、会
合点の向きが、回転方向に対する対向面において互いに
逆方向となるように形成した。
(Embodiment 2) In a thrust dynamic pressure gas bearing device in which dynamic pressure generating grooves are provided on both the first sliding surface on the shaft side and the second sliding surface on the bearing member side, the dynamics generated in the bearing clearance The magnitude of the pressure was determined by numerical analysis. Each of the dynamic pressure generating grooves was a herringbone groove. Each herringbone groove was formed such that the meeting points were on the same circumference, and the directions of the meeting points were opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0054】(比較例2)軸側の第1摺動面にのみ動圧
発生溝を設けたスラスト動圧気体軸受装置について、軸
受すきまに発生する動圧の大きさを数値解析により求め
た。なお、動圧発生溝は、ヘリングボーン溝とし、溝形
状は、実施例2と同一とした。
(Comparative Example 2) With respect to a thrust dynamic pressure gas bearing device in which a dynamic pressure generating groove is provided only on the first sliding surface on the shaft side, the magnitude of the dynamic pressure generated in the bearing clearance was determined by numerical analysis. Note that the dynamic pressure generating groove was a herringbone groove, and the groove shape was the same as in Example 2.

【0055】表2に、実施例2及び比較例2で得られた
結果を示す。第1摺動面にのみ動圧発生溝を設けた比較
例2の場合、発生動圧は、15Nであった。これに対
し、第1摺動面及び第2摺動面の双方に動圧発生溝を設
けた実施例2の場合、発生動圧は、25Nであり、比較
例2の約1.67倍に向上した。
Table 2 shows the results obtained in Example 2 and Comparative Example 2. In the case of Comparative Example 2 in which the dynamic pressure generating groove was provided only on the first sliding surface, the generated dynamic pressure was 15N. On the other hand, in the case of the embodiment 2 in which the dynamic pressure generating grooves are provided on both the first sliding surface and the second sliding surface, the generated dynamic pressure is 25N, which is about 1.67 times that of the comparative example 2. Improved.

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】(実施例3)図1に示す構造を備えたスピ
ンドルモータ10を作製し、非同期振れ(NRRO)及
び同期振れ(RRO)を計測した。なお、軸26の外周
面及びスリーブ34の内周面には、図2に示すように、
軸方向に沿って2列に並んだヘリングボーン溝を形成し
た。また、つば部26aの上下面、並びに、スリーブ3
4の上端面及び上部スラスト36の下面には、図3に示
すように、円周上に一列に並んだヘリングボーン溝を形
成した。さらに、対向する各ヘリングボーン溝は、会合
点が同一平面上又は同一円周上にあり、かつ、会合点の
向きが、回転方向に対する対向面において互いに逆方向
になるように形成した。
Example 3 A spindle motor 10 having the structure shown in FIG. 1 was manufactured, and asynchronous runout (NRRO) and synchronous runout (RRO) were measured. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the shaft 26 and the inner peripheral surface of the sleeve 34
Herringbone grooves were formed in two rows along the axial direction. Further, the upper and lower surfaces of the brim portion 26a and the sleeve 3
As shown in FIG. 3, herringbone grooves arranged in a line on the circumference were formed on the upper end surface of 4 and the lower surface of upper thrust 36. Further, each of the opposed herringbone grooves was formed such that the meeting points were on the same plane or the same circumference, and the directions of the meeting points were opposite to each other on the surface facing the rotation direction.

【0058】(比較例3)軸側の第1摺動面にのみ動圧
発生溝を形成した以外は、実施例3と同一の構成を有す
るスピンドルモータを作製し、非同期振れ(NRRO)
及び同期振れ(RRO)を計測した。
(Comparative Example 3) A spindle motor having the same configuration as in Example 3 except that a dynamic pressure generating groove was formed only on the first sliding surface on the shaft side was manufactured, and asynchronous runout (NRRO) was performed.
And synchronous runout (RRO) were measured.

【0059】表3に、実施例3及び比較例3で得られた
結果を示す。第1摺動面にのみ動圧発生溝を設けた比較
例3の場合、非同期振れ(NRRO)は、0.04μm
であった。これに対し、第1摺動面及び第2摺動面の双
方に動圧発生溝を設けた実施例3の場合、非同期振れ
(NRRO)は、0.035μmであり、比較例3に対
して12.5%減少した。なお、同期振れ(RRO)に
ついては、実施例3の方が若干大きくなっているが、同
期振れ(RRO)は、機械加工精度に起因するものであ
り、この程度の増加は、問題とならない。
Table 3 shows the results obtained in Example 3 and Comparative Example 3. In the case of Comparative Example 3 in which the dynamic pressure generating groove is provided only on the first sliding surface, the asynchronous runout (NRRO) is 0.04 μm.
Met. On the other hand, in the case of Example 3 in which the dynamic pressure generating grooves are provided on both the first sliding surface and the second sliding surface, the asynchronous runout (NRRO) is 0.035 μm, which is smaller than that of Comparative Example 3. It decreased by 12.5%. Note that the synchronous runout (RRO) is slightly larger in the third embodiment, but the synchronous runout (RRO) is due to the machining accuracy, and this increase does not pose a problem.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. is there.

【0062】例えば、上記実施の形態において、軸26
の外周面及びスリーブ34の内周面に形成されるヘリン
グボーン溝は、直線状の溝がV字型に会合しているもの
であるが、円弧状の溝がV字型に会合しているものであ
っても良い。
For example, in the above embodiment, the shaft 26
Herringbone grooves formed on the outer peripheral surface of the sleeve 34 and the inner peripheral surface of the sleeve 34 are linear grooves associated with each other in a V-shape, but arc-shaped grooves are associated with each other in a V-shape. It may be something.

【0063】また、軸受すきまに高い動圧を発生させる
ためには、第1動圧発生溝により高圧が発生する領域
と、第2動圧発生溝により高圧が発生する領域とが重複
していることが望ましいが、第1動圧発生溝により発生
する動圧と第2動圧発生溝により発生する動圧が相殺さ
れない限り、異なる領域に動圧を発生させるようにして
も良い。高圧が発生する領域が重複していない場合であ
っても、第1摺動面又は第2摺動面のいずれか一方にの
み動圧発生溝を形成した場合に比して、高い動圧を得る
ことができる。
In order to generate a high dynamic pressure in the bearing clearance, the region where the high pressure is generated by the first dynamic pressure generating groove and the region where the high pressure is generated by the second dynamic pressure generating groove overlap. It is desirable that the dynamic pressure generated in the first dynamic pressure generating groove and the dynamic pressure generated in the second dynamic pressure generating groove be generated in different regions as long as the dynamic pressure is not canceled out. Even when the regions where the high pressure is generated do not overlap, a higher dynamic pressure can be obtained as compared with the case where the dynamic pressure generating groove is formed only on one of the first sliding surface and the second sliding surface. Obtainable.

【0064】また、つば部26aの上面及び下面、並び
に、これに対向する面に動圧発生溝を形成する場合、つ
ば部26aの上面側と下面側で溝形状が同一であっても
良く、あるいは、異なっていても良い。すなわち、つば
部26aの上面側及び下面側の双方に一対のヘリングボ
ーン溝又はスパイラル溝を形成しても良く、あるいは、
つば部26aの上面又は下面のいずれか一方及びこれに
対向する第2摺動面に一対のヘリングボーン溝を形成
し、他方に一対のスパイラル溝を形成しても良い。さら
に、スパイラル溝は、図4に示すように、流体を外周部
へ押し出す方式以外にも、内周部に押し込む方式に変更
することも可能である。
When the dynamic pressure generating grooves are formed on the upper and lower surfaces of the collar portion 26a and on the surface opposite thereto, the groove shape may be the same on the upper surface side and the lower surface side of the collar portion 26a. Alternatively, they may be different. That is, a pair of herringbone grooves or spiral grooves may be formed on both the upper surface side and the lower surface side of the collar portion 26a, or
A pair of herringbone grooves may be formed on one of the upper surface or the lower surface of the collar portion 26a and the second sliding surface opposed thereto, and a pair of spiral grooves may be formed on the other. Further, as shown in FIG. 4, the spiral groove can be changed to a method in which the fluid is pushed into the inner peripheral part in addition to a method in which the fluid is pushed out to the outer peripheral part.

【0065】また、上記実施の形態において、軸26の
外周面には、第1動圧発生溝として、軸方向に2列に並
んだ2つのヘリングボーン溝50a、50bが用いられ
ているが、第1動圧発生溝50は、1列のヘリングボー
ン溝もしくは軸方向に3列以上に並んだヘリングボーン
溝であっても良く、あるいは、他の構造を有する動圧発
生溝であっても良い。同様に、つば部26aの上下面に
ヘリングボーン溝を形成する場合、同心円上に2列以上
に並んだヘリングボーン溝としても良い。
In the above embodiment, two herringbone grooves 50a and 50b arranged in two rows in the axial direction are used on the outer peripheral surface of the shaft 26 as first dynamic pressure generating grooves. The first dynamic pressure generating groove 50 may be a single row of herringbone groove, or a herringbone groove arranged in three or more rows in the axial direction, or may be a dynamic pressure generating groove having another structure. . Similarly, when the herringbone grooves are formed on the upper and lower surfaces of the flange portion 26a, the herringbone grooves may be arranged in two or more rows on a concentric circle.

【0066】さらに、本発明に係るスピンドルモータ及
びこれに用いられる動圧流体軸受装置は、磁気記録装置
に用いられるスピンドルモータ及びこれに用いられる軸
受装置として特に好適であるが、本発明の用途は、これ
に限定されるものではなく、精密旋盤などの精密工作機
械や、回転テーブルなどの高精度測定器に用いられるス
ピンドルモータ、及び、その他の回転機器に用いられる
軸受装置としても使用することができる。
Further, the spindle motor according to the present invention and the hydrodynamic bearing device used therein are particularly suitable as a spindle motor used in a magnetic recording device and a bearing device used therefor. However, the present invention is not limited to this, and may be used as a precision machine tool such as a precision lathe, a spindle motor used for a high-precision measuring instrument such as a rotary table, and a bearing device used for other rotating devices. it can.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明に係る動圧流体軸受装置は、軸側
の第1摺動面及び軸受部材側の第2摺動面に、それぞ
れ、第1動圧発生溝及び第2動圧発生溝が形成されてい
るので、第1摺動面及び第2摺動面のいずれか一方にの
み動圧発生溝を形成した場合に比して、軸受すきまに発
生する圧力が増大するという効果がある。
According to the hydrodynamic bearing device of the present invention, a first dynamic pressure generating groove and a second dynamic pressure generating groove are provided on a first sliding surface on the shaft side and a second sliding surface on the bearing member side, respectively. Since the grooves are formed, the effect that the pressure generated in the bearing clearance increases as compared with the case where the dynamic pressure generating grooves are formed only on one of the first sliding surface and the second sliding surface. is there.

【0068】特に、第1動圧発生溝及びこれに対向する
第2動圧発生溝として、互いに重複する領域に高圧を発
生させるものを用いると、第1動圧発生溝により発生す
る圧力と第2動圧発生溝により発生する圧力とが重畳さ
れ、軸受すきまにさらに高い動圧が発生するという効果
がある。
In particular, when the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove opposed thereto are used to generate a high pressure in the mutually overlapping region, the pressure generated by the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove are reduced. (2) The pressure generated by the dynamic pressure generating groove is superimposed, and there is an effect that a higher dynamic pressure is generated in the bearing clearance.

【0069】また、本発明に係るスピンドルモータは、
軸側の第1摺動面及び軸受部材側の第2摺動面に、それ
ぞれ、第1動圧発生溝及び第2動圧発生溝が形成された
動圧流体軸受装置が用いられているので、スピンドルモ
ータの小型化、高速回転化及び高精度回転化を図ること
ができるという効果がある。
Also, the spindle motor according to the present invention
Since the hydrodynamic bearing device in which the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove are respectively formed on the first sliding surface on the shaft side and the second sliding surface on the bearing member side is used. In addition, there is an effect that the spindle motor can be reduced in size, rotated at high speed, and rotated with high accuracy.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態に係るスピンドル
モータの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 軸の外周面及びスリーブの内周面に形成され
る動圧発生溝の一例を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing an example of a dynamic pressure generating groove formed on an outer peripheral surface of a shaft and an inner peripheral surface of a sleeve.

【図3】 つば部の上面及び上部スラストの下面に形成
される動圧発生溝の一例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a dynamic pressure generating groove formed on an upper surface of a collar portion and a lower surface of an upper thrust.

【図4】 つば部の上面及び上部スラストの下面に形成
される動圧発生溝の他の一例を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing another example of the dynamic pressure generating groove formed on the upper surface of the collar portion and the lower surface of the upper thrust.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スピンドルモータ 26 軸 26a つば部 34 スリーブ(軸受部材) 36 上部スラスト(軸受部材) 50 第1動圧発生溝(A) 50a、50b 第1ヘリングボーン溝 52 第2動圧発生溝(A) 52a、52b 第2ヘリングボーン溝 54 第1動圧発生溝(B)(第3へリング
ボーン溝) 56 第2動圧発生溝(B)(第4ヘリング
ボーン溝) 58 第1動圧発生溝(C) 60 第2動圧発生溝(C) 74 第1動圧発生溝(B)(第1スパイラ
ル溝) 76 第2動圧発生溝(B)(第2スパイラ
ル溝)
Reference Signs List 10 spindle motor 26 shaft 26a flange 34 sleeve (bearing member) 36 upper thrust (bearing member) 50 first dynamic pressure generating groove (A) 50a, 50b first herringbone groove 52 second dynamic pressure generating groove (A) 52a , 52b second herringbone groove 54 first dynamic pressure generating groove (B) (third herringbone groove) 56 second dynamic pressure generating groove (B) (fourth herringbone groove) 58 first dynamic pressure generating groove ( C) 60 second dynamic pressure generating groove (C) 74 first dynamic pressure generating groove (B) (first spiral groove) 76 second dynamic pressure generating groove (B) (second spiral groove)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J011 AA20 BA04 CA03 JA02 JA03 KA02 KA03 LA05 5H607 AA04 BB09 BB14 BB17 CC01 GG03 GG12 GG14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J011 AA20 BA04 CA03 JA02 JA03 KA02 KA03 LA05 5H607 AA04 BB09 BB14 BB17 CC01 GG03 GG12 GG14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1摺動面を備えた軸と、 前記第1摺動面に沿って摺動する第2摺動面を備えた軸
受部材と、 前記第1摺動面に形成された第1動圧発生溝と、 前記第2摺動面に形成された第2動圧発生溝とを備えた
動圧流体軸受装置。
A shaft provided with a first sliding surface; a bearing member provided with a second sliding surface sliding along the first sliding surface; and a shaft formed on the first sliding surface. A hydrodynamic bearing device comprising: a first dynamic pressure generating groove; and a second dynamic pressure generating groove formed on the second sliding surface.
【請求項2】 前記第1動圧発生溝及び前記第2動圧発
生溝は、互いに重複する領域に高圧を発生させるもので
ある請求項1に記載の動圧流体軸受装置。
2. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the first dynamic pressure generating groove and the second dynamic pressure generating groove generate a high pressure in an area overlapping each other.
【請求項3】 前記第1摺動面は、前記軸の外周面であ
る請求項1又は2に記載の動圧流体軸受装置。
3. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the first sliding surface is an outer peripheral surface of the shaft.
【請求項4】 前記第1動圧発生溝は、第1ヘリングボ
ーン溝であり、前記第2動圧発生溝は、前記第1ヘリン
グボーン溝とは回転方向に対する対向面において逆方向
に形成された第2ヘリングボーン溝である請求項3に記
載の動圧流体軸受装置。
4. The first dynamic pressure generating groove is a first herringbone groove, and the second dynamic pressure generating groove is formed in a direction opposite to the first herringbone groove on a surface facing a rotation direction. The hydrodynamic bearing device according to claim 3, wherein the second herringbone groove is formed.
【請求項5】 前記軸は、つば部を備え、 前記第1摺動面は、前記つば部の上面及び/又は下面で
ある請求項1から4までのいずれかに記載の動圧軸受装
置。
5. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the shaft includes a flange, and the first sliding surface is an upper surface and / or a lower surface of the flange.
【請求項6】 前記第1動圧発生溝は、第3ヘリングボ
ーン溝であり、 前記第2動圧発生溝は、前記第3ヘリングボーン溝とは
回転方向に対する対向面において逆方向に形成された第
4ヘリングボーン溝である請求項5に記載の動圧流体軸
受装置。
6. The first dynamic pressure generating groove is a third herringbone groove, and the second dynamic pressure generating groove is formed in a direction opposite to the third herringbone groove on a surface facing a rotation direction. 6. The hydrodynamic bearing device according to claim 5, wherein the fourth herringbone groove is formed.
【請求項7】 前記第1動圧発生溝は、第1スパイラル
溝であり、 前記第2動圧発生溝は、前記第1スパイラル溝とは回転
方向に対する対向面において逆方向に形成された第2ス
パイラル溝である請求項5に記載の動圧流体軸受装置。
7. The first dynamic pressure generating groove is a first spiral groove, and the second dynamic pressure generating groove is formed in a direction opposite to the first spiral groove on a surface facing a rotation direction. 6. The hydrodynamic bearing device according to claim 5, wherein the hydrodynamic bearing device has two spiral grooves.
【請求項8】 前記第1摺動面及び前記第2摺動面の間
隙に介在させる流体は、気体である請求項1から7まで
のいずれかに記載の動圧流体軸受装置。
8. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the fluid interposed in the gap between the first sliding surface and the second sliding surface is a gas.
【請求項9】 請求項1から8までのいずれかに記載の
動圧流体軸受装置を備えたスピンドルモータ。
9. A spindle motor comprising the hydrodynamic bearing device according to claim 1. Description:
JP2001176896A 2001-06-12 2001-06-12 Hydrodynamic bearing device and spindle motor Pending JP2002372039A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001176896A JP2002372039A (en) 2001-06-12 2001-06-12 Hydrodynamic bearing device and spindle motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001176896A JP2002372039A (en) 2001-06-12 2001-06-12 Hydrodynamic bearing device and spindle motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002372039A true JP2002372039A (en) 2002-12-26

Family

ID=19017822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001176896A Pending JP2002372039A (en) 2001-06-12 2001-06-12 Hydrodynamic bearing device and spindle motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002372039A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007094112A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Seiko Instruments Inc. Spindle motor and information recording/reproducing device
WO2007094113A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Seiko Instruments Inc. Spindle motor and information recording/reproducing device
US7736061B2 (en) * 2004-06-11 2010-06-15 Seiko Instruments Inc. Fluid dynamic bearing motor, and recording-medium driving apparatus
JP2013224705A (en) * 2012-04-23 2013-10-31 Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd Rotating device and manufacturing method thereof
JP2018048699A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 セイコーエプソン株式会社 Robot, gear device, and manufacturing method for gear device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7736061B2 (en) * 2004-06-11 2010-06-15 Seiko Instruments Inc. Fluid dynamic bearing motor, and recording-medium driving apparatus
US8292506B2 (en) * 2004-06-11 2012-10-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fluid dynamic bearing, motor, and recording-medium driving apparatus
US8777488B2 (en) 2004-06-11 2014-07-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Fluid dynamic bearing motor, and recording medium driving apparatus
WO2007094112A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Seiko Instruments Inc. Spindle motor and information recording/reproducing device
WO2007094113A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Seiko Instruments Inc. Spindle motor and information recording/reproducing device
JPWO2007094112A1 (en) * 2006-02-13 2009-07-02 セイコーインスツル株式会社 Spindle motor and information recording / reproducing apparatus
JPWO2007094113A1 (en) * 2006-02-13 2009-07-02 セイコーインスツル株式会社 Spindle motor and information recording / reproducing apparatus
JP2013224705A (en) * 2012-04-23 2013-10-31 Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd Rotating device and manufacturing method thereof
JP2018048699A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 セイコーエプソン株式会社 Robot, gear device, and manufacturing method for gear device
CN107856017A (en) * 2016-09-21 2018-03-30 精工爱普生株式会社 The manufacture method of robot, geared system and geared system
CN107856017B (en) * 2016-09-21 2022-06-07 精工爱普生株式会社 Robot, gear device, and method for manufacturing gear device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100370897B1 (en) Spindle Motor and Magnetic Disk Device Using The Same
US6545378B2 (en) Electric spindle motor with magnetic bearing and hydrodynamic bearing
US7514831B2 (en) Motor having fluid dynamic bearing and disk drive with the-like motor
JPH0686503A (en) Motor, polygon mirror motor and disk driving motor
JPH10238535A (en) Spindle motor for disc
US20080063332A1 (en) Hydrodynamic bearing device and motor and recording and reproducing apparatus using the same
JP2006183734A (en) Spindle motor
US7262935B2 (en) Top cover attached single plate fluid dynamic bearing motor
WO2005001300A1 (en) Dynamic pressure bearing and rotation machine employing same
JP2002372039A (en) Hydrodynamic bearing device and spindle motor
JPS60241518A (en) Dynamic pressure spindle unit
JP2000074043A (en) Spindle motor
JP2005006493A (en) Bearing unit, spindle motor, and manufacturing method for the spindle motor and electric motor
JP4754794B2 (en) Fluid bearing unit, spindle motor having the fluid bearing unit, and recording disk drive
JP3541325B2 (en) Dynamic pressure bearing device
JPH046667A (en) Rotary equipment and motor or its bearing component
JP2002276648A (en) Spindle motor
JP2008281104A (en) Sleeve, motor, recording disk driving device and method of manufacturing sleeve
KR100376998B1 (en) Hydrostatic bearing motor
JPH03256547A (en) Spindle motor
JPH11117935A (en) Bearing device
JPH03157513A (en) Bearing structure
JPH04341607A (en) Magnetic disc device
JPH0360355A (en) Motor
JP2001271831A (en) Dynamic pressure bearing unit