JP2004293685A

JP2004293685A - Dynamic pressure bearing unit, and motor using the same

Info

Publication number: JP2004293685A
Application number: JP2003087779A
Authority: JP
Inventors: Yuji Omura; 祐司大村
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic pressure bearing unit, and a motor, capable of achieving common use of a dynamic pressure bearing, reducing cost, and improving productivity. <P>SOLUTION: This dynamic pressure bearing unit 1 comprises an inner ring 2 and an outer ring 5 combined with each other. The outer ring 5 comprises a first ring 3 and a second ring 4 combined with each other. The inner ring 2 is provided with a flange part 2b having three outer surfaces 2ba, 2bb, and 2bc projected outward at an axial center. The first ring 3 is capable of engaging with one end side of an outer circumferential surface of the inner ring 2. It has an L-shaped cross section provided with a flange part 3A projected in an axial direction. The second ring 4 is capable of engaging with the other end side of the outer circumferential surface of the first ring 3. It has an L-shaped cross section provided with a flange part 4A projected in the axial direction. Each of the three outer surfaces and an inner surface of the first ring 3 or an inner surface of the second ring 4 are closely put to face each other. In at least one of the mutually facing surfaces of them, dynamic pressure grooves 55A, 55B, and 56A are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受ユニット及びそれを用いたモータに係り、特にディスクを用いた情報記録装置の駆動用に搭載するものとして好適に利用できる動圧軸受ユニット及びそれを用いたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータの例を図９，図１０に示す。図９は軸受に動圧軸受を使用した例であり、図１０は玉軸受を使用した例である。
この動圧軸受を使用したモータとしては、特許文献１に記載されたものがあるが、ここでは、図９を用いて説明する。
【０００３】
モータベース１０５に固定された略円環状のスリーブ１０１の軸孔１０１ａの内周面には、動圧を発生させるための溝１０１Ａと溝１０１Ｂとが形成されている。この軸孔１０１ａには、上端部にハブ１０８が固定されたシャフト１０３が嵌挿されている。
このシャフト１０３と溝１０１Ａ，１０１Ｂとその間に充填された潤滑油（図示せず）によってラジアル動圧軸受が構成されている。
また、シャフト１０３の下端部には、板状であって、その上下面に、動圧を発生させるための溝１０２Ａと溝１０２Ｂとが形成されたフランジ１０２が圧入されている。
【０００４】
このフランジ１０２と対向するように、スリーブ１０１の下端側には、スラストプレート１０４が固定され、フランジ１０２とその周辺に充填された潤滑油（図示せず）とスリーブ１０１とスラストプレート１０４とでスラスト動圧軸受が構成されている。
ハブ１０８とシャフト１０３とはロータとして一体化され、スラスト及びラジアル動圧軸受を介して、スリーブ１０１とモータベース１０５とからなるステータに対して回転自由に軸支されている。
【０００５】
一方、図１０は、玉軸受を使用したモータの例であるが、図９の動圧軸受を使用したモータの例に対して、スリーブ１０１がなく、モータベース１１３のそのほぼ中央に形成された円環状部１１３Ａの内面に、一対の玉軸受１１１が直接固定されているものである。
ハブ１０８とシャフト１０３とはロータとして一体化され、一対の玉軸受１１１を介して、モータべース１１３に対して回転自由に軸支されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−４１２４６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、モータの外径やそれを構成する各部材の寸法は、そのモータを搭載する装置によって制約を受ける。例えば、図９に示される動圧軸受を使用したモータの場合、スリーブ１０１とシャフト１０３の長さや径寸法は、装置毎に最適化する必要があるので、寸法の異なる多くの種類のスリーブやシャフトを作成しなければならない。
しかしながら、これらのスリーブとシャフトは、モータとして最も精度が必要な部品であるため、その生産性は、モータのコストと生産量をも左右する。
従って、その２つの部品が、モータが搭載される装置毎に専用部品になると、生産性は極めて悪くなり、モータのコストダウンと生産効率の向上を妨げる要因となる。
【０００８】
一方、図１０に示される玉軸受を使用したモータの場合、最も精度が必要とされる玉軸受は、モータの厚みが変化してもその一対の玉軸受の間隔を変えるだけで対応が可能であり、玉軸受は容易に共用化され得るものである。
しかしながら、玉軸受は、使用する玉の精度に依存してＮＲＲＯ（比繰返し性振れ）がばらつき、また、軸受として剛性が低いという問題点があり、ディスクを用いた情報記録装置の駆動用モータとして使用した場合、記録密度の向上に限界があった。
【０００９】
そのため、玉軸受から、ＮＲＲＯが少なく記録密度の更なる向上が可能となる動圧軸受への置き換えが検討されたが、その場合には、新たな仕様のスリーブやモータベースが必要になり、また、金型も新規に起こす必要があることなどから、部品を共用化して置き換えを行うことは困難であった。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、動圧軸受の共用化とモータのコストダウン及び生産性効率の向上とを可能にする動圧軸受ユニット及びそれを用いたモータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１は、一対の内輪２と外輪５とが同軸に組み合わされて成る動圧軸受ユニットであって、
前記内輪２，１５の外周面２ｂａ（２ｂｂ，２ｂｃ）と前記外輪５，１２の内周面３ｂ（３ｄ，４ｄ）とが、微小間隙をもって対向すると共に前記軸の方向に対して平行な方向または直交する方向にある一対の面を有するように組み合わされ、
前記内輪２の外周面２ｂａ（２ｂｂ，２ｂｃ）と前記外輪５の内周面３ｂ（３ｄ，４ｄ）との少なくとも一方の面に動圧溝５５Ａ（５５Ｂ，５６Ａ）が形成されていることを特徴とする動圧軸受ユニットである。
【００１２】
また、請求項２は、内輪２と外輪５とが組み合わされて動圧軸受を構成して成る動圧軸受ユニット１であって、前記内輪２は、円環状であって、軸方向の略中央部に外方向に突出した３つの外面２ｂａ，２ｂｂ，２ｂｃを有するフランジ部２ｂを備え、軸方向の断面形状が外向きの凸状に形成されて成り、前記外輪５は、第１の輪３と第２の輪４とが組み合わされて成り、前記第１の輪３は、前記内輪２の外周面の一方の端部側に嵌合可能な略円環状であって、外周部に軸方向に突出した鍔部３Ａを備えて軸方向の断面形状が略Ｌ字状に形成されて成る一方、前記第２の輪４は、前記内輪の外周面の他方の端部側に嵌合可能な略円環状であって、外周部に軸方向に突出した鍔部４Ａを備えて軸方向の断面形状が略Ｌ字状に形成されて成り、前記３つの外面２ｂａ，２ｂｂ，２ｂｃのそれぞれと、前記第１の輪３の内面または前記第２の輪４の内面のいずれかとが、近接対向して３つの対面を構成するように配置され、前記３つの対面は、そのそれぞれ対面の少なくとも一方の面に動圧溝５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａが設けられていることを特徴とする動圧軸受ユニットである。
【００１３】
また、請求項３は、外輪１２と内輪１５とが組み合わされて動圧軸受を構成して成る動圧軸受ユニット１１であって、前記外輪１２は、円環状であって、軸方向の略中央部に内方向に突出した３つの外面１２ｂａ，１２ｂｂ，１２ｂｃを有するフランジ部１２ｂを備え、軸方向の断面形状が内向きの凸状に形成されて成り、前記内輪１５は、第１の輪１３と第２の輪１４とが組み合わされて成り、前記第１の輪１３は、前記外輪１２の内周面の一方の端部側に嵌合可能な略円環状であって、内周部に軸方向に突出した鍔部１３Ａを備えて軸方向の断面形状が略Ｌ字状に形成されて成る一方、前記第２の輪１４は、前記外輪の内周面の他方の端部側に嵌合可能な略円環状であって、内周部に軸方向に突出した鍔部１４Ａを備えて軸方向の断面形状が略Ｌ字状に形成されて成り、前記３つの外面１２ｂａ，１２ｂｂ，１２ｂｃのそれぞれと、前記第１の輪１３の内面または前記第２の輪１４の内面のいずれかとが、近接対向して３つの対面を構成するように配置され、前記３つの対面は、そのそれぞれの対面１３ｄ，１３ｂ，１４ｄの少なくとも一方の面に動圧溝５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａが設けられていることを特徴とする動圧軸受ユニットである。
【００１４】
また、請求項４は、ステータ部とこのステータ部に対して回転自由に軸支されたロータ部とを備えたモータにおいて、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の動圧軸受ユニット１，１１が同軸上に間隔を設けて２つ配置され、２つの前記内輪２（１５）が第１の部材３３に接合されると共に２つの前記外輪５（１２）が第２の部材２３に接合され、前記第１の部材３３を前記ロータ部５１の部材とし前記第２の部材２３を前記ステータ部５２の部材とするように構成されていることを特徴とするモータである。
【００１５】
また、請求項５は、ステータ部とこのステータ部に対して回転自由に軸支されたロータ部とを備えたモータにおいて、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の動圧軸受ユニットが同軸上に間隔を設けて２つ配置され、２つの前記内輪２（１５）が第１の部材３３に接合されると共に２つの前記外輪５（１２）が第２の部材２８に接合され、前記第１の部材３３を前記ステータ部５２の部材とし前記第２の部材２８を前記ロータ部５１の部材とするように構成されていることを特徴とするモータである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、動圧軸受ユニット，それを用いたモータの順に好ましい実施例を例示して図１〜図８により説明する。
図１は、本発明の動圧軸受ユニっトの第１実施例を示す断面図であり、
図２は、本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例を示す断面図であり、
図３は、本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を構成する部材を説明する断面図であり、
図４は、本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例を構成する部材を説明する断面図であり、
図５は、本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を用いたモータの実施例を示す断面図であり、
図６は、本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を用いたモータの他の実施例を示す断面図である。
図７は、本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例の変形例を示す断面図である。
図８は、本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例の変形例を示す断面図である。
【００１７】
＜動圧軸受ユニットについて＞
（第１実施例）
まず、動圧軸受ユニットの第１実施例について説明する。
この動圧軸受ユニット１は、図１に示すように、外方向に突出する凸形状の断面を有する内輪２と、断面がＬ字状の小径輪３及び断面がＬ字状の大径輪４とを組み合わせてなる外輪５とで構成されている。
図３（ｂ）において、内輪２は、軸孔２ａを有する略円環状に形成され、その軸ＣＬ方向の中央部付近に外周面２ｃから外側方向に突出したフランジ部２ｂを有して断面が凸形状とされている。
【００１８】
このフランジ部２ｂは、最外周面２ｂｃと、軸方向の端面であって軸と略直交した面である上面２ｂａと下面２ｂｂとで構成されている。
この３つの面には、それぞれ動圧を発生させる溝５６Ａ，５５Ａ，５５Ｂが設けられている。
具体的には、最外周面２ｂｃにはラジアル方向の動圧を発生させるラジアル溝５６Ａが設けられ、また、上面２ｂａと下面２ｂｂとには、それぞれスラスト方向の動圧を発生させるスラスト溝５５Ａとスラスト溝５５Ｂとが設けられている。
【００１９】
図３（ａ）において、外輪５を構成する小径輪３は、軸孔３ａを有して外周部に軸方向に立ち上がった鍔部３Ａを有する略円環状に形成されている。
軸孔３ａは、内輪２の外周面２ｃと僅かな隙間を有して嵌合するように形成され、鍔部３Ａの内周面３ｂは、内輪２の最外周面２ｂｃと僅かな隙間を有して嵌合するように形成されている。
【００２０】
図３（ｃ）において、外輪５を構成する大径輪４は、軸孔４ａを有して外周部に軸方向に立ち上がった鍔部４Ａを有する略円環状に形成されている。
軸孔４ａは、内輪２の外周面２ｃと僅かな隙間を有して嵌合するように形成され、鍔部４Ａの内周面４ｂは、小径輪３の外周面３ｃと嵌合するように形成されている。
【００２１】
上述した内輪２の図３（ｂ）における上方から小径輪３を嵌合させ、下方から大径輪４を嵌合させることで、図１に示す動圧軸受ユニット１が組み立てられる。
また、この動圧軸受ユニット１において、内輪２のフランジ部２ｂの、外周面２ｂｃ，上面２ｂａ及び下面２ｂｂと、それぞれの面に対向する小径輪３の内周面３ｂ，底面３ｄ及び大径輪４の底面４ｄとの僅かな隙間には潤滑油２０が充填されている。
従って、この動圧軸受ユニット１は、対向する各対の面とこの潤滑油２０と動圧溝５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａが発生させる動圧とによってスラスト動圧軸受及びラジアル動圧軸受が構成されるので、動圧軸受ユニット１１は、このスラスト及びラジアル双方の動圧軸受を備えて成るものである。
そして、例えば、この動圧軸受ユニット１の大径輪４を、モータのステータを構成するスリーブと結合し、同じく内輪２を、ステータに対して回転するロータを構成するシャフトと結合すれば、動圧軸受ユニット１を備えたモータが構成される。
【００２２】
（第２実施例）
次に、動圧軸受ユニットの第２実施例について説明する。
この動圧軸受ユニット１１は、図２に示すように、内方向に突出する凸形状の断面を有する外輪１２と、断面がＬ字状の小径輪１４及び断面がＬ字状の大径輪１３とを組み合わせてなる内輪１５とで構成されている。
【００２３】
図４（ｂ）において、外輪１２は、軸孔１２ａを有する略円環状に形成され、その軸ＣＬ方向の中央部付近に内周面１２ｃから内側方向に突出したフランジ部１２ｂを有して断面が凸形状とされている。
このフランジ部１２ｂには、最内周面１２ｂｃと、軸方向の端面であって軸と略直交する面である上面１２ｂａと下面１２ｂｂとで構成されている。
この３つの面には、それぞれ動圧を発生させる溝５６Ａ，５５Ａ，５５Ｂが設けられている。
具体的には、最内周面１２ｂｃにはラジアル方向の動圧を発生させるラジアル溝５６Ａが、また、上面１２ｂａと下面１２ｂｂとには、それぞれスラスト方向の動圧を発生させるスラスト溝５５Ａとスラスト溝５５Ｂとが設けられている。
【００２４】
図４（ａ）において、内輪１５を構成する大径輪１３は、軸孔１３ａを有して内周部に底面１３ｄから軸方向に立ち上がった鍔部１３Ａを有するＬ字状断面を有する略円環状に形成されている。
この大径輪１３の最外周面１３ｃは、外輪１２の内周面１２ｃと僅かな隙間を有して嵌合するように形成され、鍔部１３Ａの外周面１３ｂは、外輪１２のフランジ部１２ｂの最内周面１２ｂｃと僅かな隙間を有して嵌合するように形成されている。
【００２５】
図４（ｃ）において、内輪１５を構成する小径輪１４は、軸孔１４ａを有して内周部に軸方向に立ち上がった鍔部１４Ａを有する略円環状に形成されている。
鍔部１４Ａの外周面１４ｂは、大径輪１３の軸孔１３ａと嵌合するように形成されている。
【００２６】
上述した外輪１２の図４（ｂ）における上方から大径輪１３を嵌合させ、下方から小径輪１４を嵌合させることで、図２に示す動圧軸受ユニット１１が組立られる。
また、この動圧軸受ユニット１１において、外輪１２のフランジ部１２ｂの、最内周面１２ｂｃ，上面１２ｂａ及び下面１２ｂｂと、それぞれの面に対向する大径輪１３の外周面１３ｂ，底面１３ｄ及び小径輪１４の上面１４ｄとの僅かな隙間には潤滑油２０が充填されている。
従って、対向する各対の面とこの潤滑油２０と動圧溝５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａが発生させる動圧とによってスラスト動圧軸受及びラジアル動圧軸受が構成されるので、動圧軸受ユニット１１は、このスラスト及びラジアル双方の動圧軸受を備えて成るものである。
そして、例えば、この動圧軸受ユニット１１の外輪１２を、モータのステータを構成するスリーブと結合し、同じく小径輪１４を、ステータに対して回転するロータを構成するシャフトと結合すれば、動圧軸受ユニット１１を備えたモータが構成される。
【００２７】
上述したような、各動圧軸受に形成するラジアル溝５６Ａ及びスラスト溝５５Ａ，５５Ｂの溝形状は、軸の回転方向に応じた回転方向性を有する形状に形成されるので、この動圧軸受ユニット１，１１においては、その回転方向を判別する識別マークが形成されている。
第１実施例の動圧軸受ユニット１においては、大径輪４の上端部内縁に面取り４Ｄが形成され、第２実施例の動圧軸受ユニット１１においては、小径輪１４の上端部外縁に面取り１４Ｄが形成されて、両端面の区別が可能になっている。
これらの面取り４Ｄ，１４Ｄは、それぞれ大径輪４と小径輪１４の嵌合組立時の挿入を容易にするものでもある。
【００２８】
また、第１実施例の動圧軸受ユニット１においては、内輪２の、上下両端面それぞれの外縁にテーパ部２Ｄが形成されている。
第２実施例の動圧軸受ユニット１１においては、外輪１２の、上下両端面それぞれの内縁にテーバ部１２Ｄが形成されている。
これらのテーパ部２Ｄ，１２Ｄは、テーパシールとして動圧軸受部分に充填された潤滑油２０の漏出を防止するものである。
動圧軸受ユニット１，１１は、上述したように、潤滑油２０を充填する空間が従来の略密閉された袋状空間ではないので、潤滑油２０の注入時に、真空状態で一定時間放置する必要がなく、注入作業が極めて容易に行えるものである。
【００２９】
また、動圧溝５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａを形成する面は、軸に平行な面及び軸に直交する面であるので、この溝を容易にそして極めて精度よく形成することができる。
スラスト動圧溝５５Ａ，５５Ｂを形成する面を軸と傾斜して交わる面としてもよいが、傾斜面を精度良く形成することが難しいので、直交する面とするのが最も好ましい形態である。
【００３０】
上述した動圧軸受ユニット１，１１においては、内輪の軸孔または外輪の外周面と嵌合する部材の嵌合径が異なる場合に、ユニット全体を別部品にする必要がなく、この部材と嵌合する内輪等の輪部材だけを交換して組み合わせればよいので、共用化とコストダウンが可能になるものである。
【００３１】
＜動圧軸受ユニットを用いたモータについて＞
次に、上述した動圧軸受ユニットを使用したモータについて詳述する。
第１実施例と第２実施例として説明した動圧軸受ユニット１，１１は、どちらも同様に使用できるので、以下の説明はこれを代表して第１実施例の動圧軸受ユニット１を使用した例について説明する。
【００３２】
図５は、第１実施例の動圧軸受ユニット１を用いたモータの一例における断面図である。
モータベース２３は、アルミニウムのダイキャスト成形により形成され、高い精度が必要な部分にさらに機械加工が施されて成るものである。
このモータベース２３のほぼ中央部には、突出する円筒状壁部２３Ａが形成されており、その外周面には、コイル２７が巻回された珪素鋼板からなるコア２６が固定されている。
【００３３】
一方、円筒状壁部２３Ａの内周面２３Ａ１には、円筒状壁部２３Ａの両開口端部から内側に向かって径を大きくした凹部２３Ａ２が環状に形成され、この凹部２３Ａ２のそれぞれに動圧軸受ユニット１が嵌着されている。
具体的には、動圧軸受ユニット１の大径輪４の外周面４Ｃと凹部２３Ａ２の内周面とが接着剤で固定されている。もちろん圧入で固定されていてもよい。
【００３４】
一方、動圧軸受ユニット１の内輪２の軸孔２ａにはシャフト３３が嵌着されている。具体的には、シャフト３３の外周面と内輪２の軸孔２ａの内周面とが接着剤で固定されている。
このシャフト３３は、ステンレス鋼を焼き入れした後に円筒研磨することで形成されている。
【００３５】
また、シャフト３３の上端部にはハブ２８が圧入により固定されロータ部５１とされている。このハブ２８は、アルミニウムのダイキャスト成形により形成され、高い精度が必要な部分に機械加工がさらに施されて成るものである。ハブ２８の下端部には円環状のマグネット３０が取り付けられた円環状のヨーク２９が固定されている。
【００３６】
コイル２７，コア２６，マグネット３０及びヨーク２９とが発生させる回転駆動力によって、ロータ部５１は、２つの動圧軸受ユニット１を介してモータべース２３等からなるステータ部５２に対して回転駆動される。
【００３７】
図６は、第１実施例の動圧軸受ユニット１を用いた他のモータの例を示す断面図である。各部材の材料や形成方法は、上述した一例と同様につき説明は省略する。
【００３８】
モータベース２３のほぼ中央部には貫通孔２３Ｂが形成され、この貫通孔２３Ａにシャフト３３が接着または圧入で固定されている。一方、ハブ２８には軸孔２８Ａが形成され、この軸孔２８Ａの両開口端から内側に向かって径を大きくした凹部２８Ａ２が環状に形成されている。
この凹部２８Ａ２のそれぞれに、動圧軸受ユニット１が嵌着されている。
具体的には、動圧軸受ユニット１の大径輪４の外周面４Ｃと凹部２８Ａ２の内周面とが接着剤で固定されている。もちろん圧入で固定されていてもよい。
【００３９】
一方、動圧軸受ユニット１の内輪２の軸孔２ａにはシャフト３３が嵌着されている。具体的には、シャフト３３の外周面と内輪２の軸孔２ａの内周面とが接着剤で固定されている。
【００４０】
コイル２７，コア２６，マグネット３０及びヨーク２９とが発生させる回転駆動力によって、このハブ２８等からなるロータ部５１は、２つの動圧軸受ユニット１を介してシャフト３３とモータベース２３等からなるステータ部５２に対して回転駆動される。
【００４１】
また、シャフト３３の上端部を貫通するようにして保護カバー３２がハブ２８に固定されている。この保護カバー３２は、動圧軸受ユニット１から発生するダストがモータ外部に漏出するのを防止するとともに、モータ５０Ｂ自体の剛性を向上させるものである。
【００４２】
以上の構成のモータによれば、シャフト３３やモータベース２３の円筒状壁部２３Ａの内面に動圧溝を形成する必要がないので、これらの部品のコストを大幅に低減することができる。
また、動圧軸受を、その構成部品からシャフト，スリーブ及びモータベースを除外してユニット化したので、動圧軸受ユニット自体や他の部品の共有化が図れてモータの大幅なコストダウンが可能になる。
【００４３】
さて、本発明の実施例は、上述した構成に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において例えば下記のような変形例としてもよいものである。
【００４４】
第１実施例の動圧軸受ユニット１において、フランジ部２の最外周面２ｂｃと対向してラジアル動圧軸受を構成する面は、小径輪３の内周面３ｂだけでなくてもよい。小径輪３と大径輪４との突き合わせ面を最外周面２ｂｃの途中に位置させ、小径輪３の内周面３ｂと大径輪４の内周面４ｂとの双方を最外周面２ｂｃと対向させてラジアル動圧軸受を構成してもよい（図７参照）。
図７（ａ）は、外輪５を小径輪３と大径輪４とで構成した動圧軸受ユニット１Ａの例であり、図７（ｂ）は、外輪５を２つの小径輪３を対向させるように配置して構成した動圧軸受ユニット１Ｂの例である。
動圧軸受ユニット１Ｂは、外輪５の部材が１つなので、部品点数が少ない点で有利であるが、周方向の嵌合面を有している動圧軸受ユニット１Ａの方が組み合わせ精度の観点から好ましい構成である。
【００４５】
また、第２実施例の動圧軸受ユニット１１において、フランジ部１２の最内周面１２ｂｃと対向してラジアル動圧軸受を構成する面は、大径輪１３の外周面１３ｂだけでなくてもよい。大径輪１３と小径輪１４との突き合わせ面を最内周面１２ｂｃの途中に位置させ、大径輪１３の外周面１３ｂと小径輪１４の外周面１４ｂとの双方を最内周面１２ｂｃと対向させてラジアル動圧軸受を構成してもよい（図８参照）。
図８（ａ）は、内輪１５を小径輪１３と大径輪１４とで構成した動圧軸受ユニット１１Ａの例であり、図８（８）は、内輪１５を２つの大径輪１４を対向させるように配置して構成した動圧軸受ユニット１１Ｂの例である。
動圧軸受ユニット１１Ｂは、内輪１５の部材が１つなので、部品点数が少ない点で有利であるが、周方向の嵌合面を有している動圧軸受ユニット１１Ａの方が組み合わせ精度の観点から好ましい構成である。
【００４６】
動圧軸受ユニット１，１１，１Ａ，１１Ａ，１Ｂ，１１Ｂにおいて、スラスト方向及びラジアル方向の動圧発生溝をその第１実施例では内輪２に、また、第２実施例では外輪１２に設けたが、これに限るものではなく、それらが対向する面側に設けてもよい。
また、どちらか一方の部材のみに形成するのではなく、対向する対の面のいずれかに形成してあればよい。
【００４７】
動圧軸受ユニットを用いたモータにおいては、動圧軸受ユニットは、その一対を使用することに限るものではない。第１，第２実施例及び変形例の動圧軸受ユニット１，１１，１Ａ，１１Ａ，１Ｂ，１１Ｂは、スラスト及びラジアルの両方向の軸受を備えているので、軸受への負荷が比較的少ないモータにおいては、一つだけ備える構成にしてもよい。
【００４８】
動圧軸受ユニットを一対用いたモータにおいて、この一対は同一形状のユニットでなくてもよい。
また、動圧軸受ユニットは、スラスト及びラジアル方向軸受を両方備えて無くてもよい。
例えば、スラスト動圧溝を、内輪または外輪のフランジ部の軸方向端面の一方の面またはこれに対向する面のみに形成したユニットとしてもよく、これを１対備えたモータとしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、動圧軸受を内輪と外輪からなるユニット構造にしたので、動圧軸受の共用化とコストダウンと生産性効率の向上が可能となる。また、モータにこの動圧軸受ユニットを用いたので、部品の共用化，コストダウン及び生産効率の向上という効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例示す断面図である。
【図３】本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を構成する部材を説明する断面図である。
【図４】本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例を構成する部材を説明する断面図である。
【図５】本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を用いたモータの実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例を用いたモータの他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の動圧軸受ユニットの第１実施例の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の動圧軸受ユニットの第２実施例の変形例を示す断面図である。
【図９】従来の動圧軸受を用いたモータを説明する断面図である。
【図１０】従来の玉軸受を用いたモータを説明する断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１Ａ，１Ｂ，１１Ａ，１１Ｂ動圧軸受ユニット
２内輪
２ａ軸孔
２ｂフランジ部
２ｂａ上面
２ｂｂ下面
２ｂｃ最外周面
２ｃ外周面
２Ｄテーパ部
３小径輪（第１の輪）
３Ａ鍔部
３ａ軸孔
３ｂ内周面
３ｃ外周面
３ｄ底面
４大径輪（第２の輪）
４Ａ鍔部
４ａ軸孔
４ｂ内周面
４ｃ外周部
４ｄ底面
４Ｄ面取り
５外輪
１２外輪
１２ａ軸孔
１２ｂフランジ部
１２ｂａ上面
１２ｂｂ下面
１２ｂｃ最内周面
１２ｃ内周面
１２Ｄテーパ部
１３大径輪（第１の輪）
１３Ａ鍔部
１３ａ軸孔
１３ｂ外周面
１３ｃ最外周面
１３ｄ底面
１４小径輪（第２の輪）
１４ａ軸孔
１４Ａ鍔部
１４ｂ外周面
１４ｄ上面
１４Ｄ面取り
１５内輪
２０潤滑油
２３モータベース（第２の部材）
２３Ａ円筒状壁
２３Ａ１内周面
２３Ａ２凹部
２３Ｂ貫通孔
２６コア
２７コイル
２８ハブ（第２の部材）
２８Ａ軸孔
２８Ａ２凹部
２９ヨーク
３０マグネット
３２保護カバー
３３シャフト（第１の部材）
５０，５０Ｂモータ
５１ロータ部
５２ステータ部
５５Ａ，５５Ｂスラスト溝
５６Ａラジアル溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dynamic pressure bearing unit and a motor using the same, and more particularly, to a dynamic pressure bearing unit suitably usable for driving an information recording apparatus using a disk and a motor using the same.
[0002]
[Prior art]
Examples of a conventional motor are shown in FIGS. FIG. 9 shows an example in which a dynamic pressure bearing is used as a bearing, and FIG. 10 shows an example in which a ball bearing is used.
As a motor using this dynamic pressure bearing, there is a motor described in Patent Literature 1, which will be described here with reference to FIG.
[0003]
Grooves 101A and 101B for generating dynamic pressure are formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 101a of the substantially annular sleeve 101 fixed to the motor base 105. The shaft 103 to which the hub 108 is fixed at the upper end is fitted into the shaft hole 101a.
The shaft 103, the grooves 101A and 101B, and the lubricating oil (not shown) filled therebetween constitute a radial dynamic pressure bearing.
Further, a flange 102 having a plate-like shape and formed with grooves 102A and 102B for generating dynamic pressure is press-fitted into upper and lower surfaces of a lower end portion of the shaft 103.
[0004]
A thrust plate 104 is fixed to the lower end side of the sleeve 101 so as to face the flange 102, and a thrust plate (lubricating oil (not shown)) filled around the flange 102 and the sleeve 101 and the thrust plate 104 perform thrust. A dynamic pressure bearing is configured.
The hub 108 and the shaft 103 are integrated as a rotor, and are rotatably supported by a stator composed of the sleeve 101 and the motor base 105 via thrust and radial dynamic pressure bearings.
[0005]
On the other hand, FIG. 10 shows an example of a motor using a ball bearing, but is different from the example of a motor using a dynamic pressure bearing in FIG. A pair of ball bearings 111 are directly fixed to the inner surface of the annular portion 113A.
The hub 108 and the shaft 103 are integrated as a rotor, and are rotatably supported by a motor base 113 via a pair of ball bearings 111.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-41246 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, the outer diameter of a motor and the dimensions of each member constituting the motor are restricted by the device on which the motor is mounted. For example, in the case of a motor using a dynamic pressure bearing shown in FIG. 9, the length and diameter of the sleeve 101 and the shaft 103 need to be optimized for each device, so that many types of sleeves and shafts having different dimensions are used. Must be created.
However, since these sleeves and shafts are parts that require the most precision as a motor, their productivity also determines the cost and production amount of the motor.
Therefore, if the two parts are dedicated parts for each device on which the motor is mounted, the productivity is extremely deteriorated, and this is a factor that hinders cost reduction and improvement in production efficiency of the motor.
[0008]
On the other hand, in the case of the motor using the ball bearing shown in FIG. 10, the ball bearing requiring the highest accuracy can cope with a change in the thickness of the motor only by changing the interval between the pair of ball bearings. Yes, ball bearings can be easily shared.
However, ball bearings have problems in that NRRO (specific repeatability runout) varies depending on the accuracy of the balls used, and there is a problem that the bearing has low rigidity. Therefore, as a driving motor for an information recording apparatus using a disk, there is a problem. When used, there is a limit in improving the recording density.
[0009]
For this reason, replacement of ball bearings with dynamic pressure bearings that can further improve the recording density with less NRRO was studied, but in that case, a new specification of a sleeve or motor base was required, and In addition, it is difficult to replace parts by sharing parts because it is necessary to newly start a mold.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a dynamic pressure bearing unit and a motor using the same, which can share a dynamic pressure bearing, reduce the cost of a motor and improve productivity efficiency.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration as means.
That is, claim 1 is a dynamic pressure bearing unit in which a pair of inner ring 2 and outer ring 5 are coaxially combined,
An outer peripheral surface 2ba (2bb, 2bc) of the inner races 2, 15 and an inner peripheral surface 3b (3d, 4d) of the outer races 5, 12 are opposed to each other with a small gap and are in a direction parallel to the axis direction or Combined to have a pair of surfaces in orthogonal directions,
A dynamic pressure groove 55A (55B, 56A) is formed on at least one of the outer peripheral surface 2ba (2bb, 2bc) of the inner race 2 and the inner peripheral surface 3b (3d, 4d) of the outer race 5. Is a dynamic pressure bearing unit.
[0012]
A second aspect of the present invention relates to a dynamic pressure bearing unit 1 in which the inner ring 2 and the outer ring 5 are combined to form a dynamic pressure bearing, wherein the inner ring 2 has an annular shape and a substantially central portion in the axial direction. A flange portion 2b having three outer surfaces 2ba, 2bb, 2bc protruding outward in the outer portion, and an axial cross-sectional shape is formed in an outwardly convex shape. And the second wheel 4 are combined, and the first wheel 3 is a substantially annular shape that can be fitted to one end of the outer peripheral surface of the inner ring 2, The second ring 4 can be fitted to the other end side of the outer peripheral surface of the inner ring while the axial section is formed to have a substantially L-shape with a flange 3A protruding from the inner ring. It has a substantially annular shape, and is provided with a flange portion 4A protruding in the axial direction on the outer peripheral portion, and has a substantially L-shaped cross-sectional shape in the axial direction. Each of the three outer surfaces 2ba, 2bb, 2bc and one of the inner surface of the first wheel 3 or the inner surface of the second wheel 4 is disposed so as to be closely opposed to each other to form three facing surfaces, The three opposing faces are hydrodynamic bearing units characterized in that dynamic pressure grooves 55A, 55B, 56A are provided on at least one of the opposing faces.
[0013]
A third aspect of the present invention relates to a dynamic pressure bearing unit 11 in which an outer ring 12 and an inner ring 15 are combined to form a dynamic pressure bearing, wherein the outer ring 12 is annular and substantially at the center in the axial direction. A flange portion 12b having three outer surfaces 12ba, 12bb, 12bc protruding inward in the portion, and having an axial cross-sectional shape formed into an inward convex shape. And the second ring 14 are combined, and the first ring 13 is a substantially annular shape that can be fitted to one end of the inner peripheral surface of the outer ring 12, The second ring 14 is fitted on the other end side of the inner peripheral surface of the outer ring while the axial direction is formed to have a substantially L-shaped cross section in the axial direction with a flange 13A protruding in the axial direction. A substantially annular shape that can be fitted, and has a flange portion 14A protruding in the axial direction on the inner peripheral portion, and has a sectional shape in the axial direction. Are formed in a substantially L-shape, and each of the three outer surfaces 12ba, 12bb, 12bc and one of the inner surface of the first ring 13 and the inner surface of the second ring 14 are closely opposed to each other. The three facing surfaces are arranged, and the three facing surfaces are provided with dynamic pressure grooves 55A, 55B, 56A on at least one of the facing surfaces 13d, 13b, 14d. It is a dynamic pressure bearing unit.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a motor including a stator portion and a rotor portion rotatably supported by the stator portion. The dynamic pressure bearing according to any one of the first to third aspects. The two units 1 and 11 are coaxially arranged at an interval, two inner rings 2 (15) are joined to a first member 33, and two outer rings 5 (12) are connected to a second member 23. , And wherein the first member 33 is a member of the rotor portion 51 and the second member 23 is a member of the stator portion 52.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a motor including a stator portion and a rotor portion rotatably supported by the stator portion. The dynamic pressure bearing according to any one of the first to third aspects. Two units are arranged coaxially at an interval, and the two inner rings 2 (15) are joined to the first member 33 and the two outer rings 5 (12) are joined to the second member 28. The motor is characterized in that the first member 33 is a member of the stator portion 52 and the second member 28 is a member of the rotor portion 51.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 by exemplifying preferred embodiments in the order of a hydrodynamic bearing unit and a motor using the same.
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a dynamic pressure bearing unit according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention,
FIG. 3 is a sectional view for explaining members constituting a first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention,
FIG. 4 is a sectional view for explaining members constituting a second embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention,
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a motor using the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention,
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the motor using the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the second embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
[0017]
<About hydrodynamic bearing unit>
(First embodiment)
First, a first embodiment of the hydrodynamic bearing unit will be described.
As shown in FIG. 1, the hydrodynamic bearing unit 1 has an inner ring 2 having a convex cross section projecting outward, a small-diameter wheel 3 having an L-shaped cross section, and a large-diameter wheel 4 having an L-shaped cross section. And an outer ring 5 formed by combining the above.
In FIG. 3B, the inner ring 2 is formed in a substantially annular shape having a shaft hole 2a, and has a flange portion 2b protruding outward from an outer peripheral surface 2c in the vicinity of a central portion in the direction of the axis CL, and has a cross section. It has a convex shape.
[0018]
The flange portion 2b includes an outermost peripheral surface 2bc and an upper surface 2ba and a lower surface 2bb which are end surfaces in the axial direction and are substantially perpendicular to the axis.
The three surfaces are provided with grooves 56A, 55A, 55B for generating dynamic pressure, respectively.
Specifically, a radial groove 56A for generating a dynamic pressure in the radial direction is provided on the outermost peripheral surface 2bc, and a thrust groove 55A for generating a dynamic pressure in the thrust direction is formed on each of the upper surface 2ba and the lower surface 2bb. A thrust groove 55B is provided.
[0019]
In FIG. 3A, the small diameter wheel 3 constituting the outer ring 5 is formed in a substantially annular shape having a shaft hole 3a and a flange 3A which rises in the axial direction on an outer peripheral portion.
The shaft hole 3a is formed so as to fit with a small gap with the outer peripheral surface 2c of the inner ring 2, and the inner peripheral surface 3b of the flange 3A has a small gap with the outermost peripheral surface 2bc of the inner ring 2. It is formed so as to fit.
[0020]
In FIG. 3 (c), the large-diameter wheel 4 constituting the outer ring 5 is formed in a substantially annular shape having a shaft hole 4a and a flange 4A that rises in the axial direction on the outer peripheral portion.
The shaft hole 4a is formed so as to fit with a small gap with the outer peripheral surface 2c of the inner ring 2, and the inner peripheral surface 4b of the flange portion 4A is fitted with the outer peripheral surface 3c of the small diameter ring 3. Is formed.
[0021]
By fitting the small-diameter wheel 3 from above and the large-diameter wheel 4 from below in the inner ring 2 in FIG. 3B, the hydrodynamic bearing unit 1 shown in FIG. 1 is assembled.
Further, in the hydrodynamic bearing unit 1, the outer peripheral surface 2bc, the upper surface 2ba, and the lower surface 2bb of the flange portion 2b of the inner ring 2, and the inner peripheral surface 3b, the bottom surface 3d, and the large-diameter ring of the small-diameter wheel 3 facing the respective surfaces. The lubricating oil 20 is filled in a slight gap between the base 4 and the bottom surface 4d.
Accordingly, in the dynamic pressure bearing unit 1, a thrust dynamic pressure bearing and a radial dynamic pressure bearing are constituted by the opposing surfaces, the lubricating oil 20, and the dynamic pressure generated by the dynamic pressure grooves 55A, 55B, 56A. Therefore, the dynamic pressure bearing unit 11 is provided with both the thrust and radial dynamic pressure bearings.
For example, if the large-diameter wheel 4 of the dynamic pressure bearing unit 1 is connected to a sleeve constituting a stator of a motor, and the inner ring 2 is similarly coupled to a shaft constituting a rotor rotating with respect to the stator, A motor including the pressure bearing unit 1 is configured.
[0022]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the dynamic pressure bearing unit will be described.
As shown in FIG. 2, the hydrodynamic bearing unit 11 has an outer ring 12 having a convex cross-section projecting inward, a small-diameter wheel 14 having an L-shaped cross section, and a large-diameter wheel 13 having an L-shaped cross section. And an inner ring 15 formed by combining the above.
[0023]
In FIG. 4B, the outer ring 12 is formed in a substantially annular shape having a shaft hole 12a, and has a flange portion 12b protruding inward from an inner peripheral surface 12c near a central portion in the axis CL direction. Have a convex shape.
The flange portion 12b includes an innermost peripheral surface 12bc, and upper and lower surfaces 12ba and 12bb, which are end surfaces in the axial direction and are substantially orthogonal to the axis.
The three surfaces are provided with grooves 56A, 55A, 55B for generating dynamic pressure, respectively.
Specifically, a radial groove 56A for generating a dynamic pressure in the radial direction is provided on the innermost peripheral surface 12bc, and a thrust groove 55A for generating a dynamic pressure in the thrust direction is provided on the upper surface 12ba and the lower surface 12bb. A groove 55B is provided.
[0024]
In FIG. 4A, a large-diameter ring 13 constituting the inner ring 15 has a shaft hole 13a, and a substantially circular section having an L-shaped cross section having a flange 13A rising from a bottom surface 13d in an axial direction on an inner peripheral portion. It is formed in an annular shape.
The outermost peripheral surface 13c of the large-diameter wheel 13 is formed so as to fit with a slight gap with the inner peripheral surface 12c of the outer ring 12, and the outer peripheral surface 13b of the flange portion 13A is fitted to the flange portion 12b of the outer ring 12. Is formed so as to be fitted with a slight gap with the innermost peripheral surface 12bc.
[0025]
In FIG. 4C, the small-diameter wheel 14 constituting the inner ring 15 is formed in a substantially annular shape having a shaft hole 14a and a flange portion 14A that stands up in the axial direction on the inner peripheral portion.
The outer peripheral surface 14b of the flange portion 14A is formed so as to fit with the shaft hole 13a of the large diameter wheel 13.
[0026]
By fitting the large-diameter wheel 13 from above and the small-diameter wheel 14 from below in the outer ring 12 in FIG. 4B, the dynamic bearing unit 11 shown in FIG. 2 is assembled.
Further, in the hydrodynamic bearing unit 11, the innermost peripheral surface 12bc, the upper surface 12ba, and the lower surface 12bb of the flange portion 12b of the outer ring 12, and the outer peripheral surface 13b, the bottom surface 13d, and the small diameter of the large-diameter wheel 13 facing the respective surfaces. A slight gap between the upper surface 14d of the wheel 14 and the upper surface 14d is filled with a lubricating oil 20.
Accordingly, the thrust dynamic pressure bearing and the radial dynamic pressure bearing are constituted by the opposing surfaces, the lubricating oil 20, and the dynamic pressure generated by the dynamic pressure grooves 55A, 55B, 56A. , And both the thrust and radial dynamic pressure bearings.
For example, if the outer ring 12 of the hydrodynamic bearing unit 11 is connected to a sleeve constituting a stator of a motor, and the small-diameter wheel 14 is similarly coupled to a shaft constituting a rotor which rotates with respect to the stator, the dynamic pressure is increased. A motor including the bearing unit 11 is configured.
[0027]
As described above, the groove shape of the radial groove 56A and the thrust grooves 55A and 55B formed in each dynamic pressure bearing is formed in a shape having a rotation direction according to the rotation direction of the shaft. In 1 and 11, an identification mark for determining the rotation direction is formed.
In the hydrodynamic bearing unit 1 of the first embodiment, a chamfer 4D is formed on the inner edge of the upper end of the large diameter wheel 4, and in the hydrodynamic bearing unit 11 of the second embodiment, the chamfer is formed on the outer edge of the upper end of the small diameter wheel 14. 14D is formed so that both end faces can be distinguished.
These chamfers 4D and 14D also facilitate insertion of the large-diameter wheel 4 and the small-diameter wheel 14 during fitting and assembly.
[0028]
Further, in the hydrodynamic bearing unit 1 of the first embodiment, the inner ring 2 is formed with tapered portions 2D at the outer edges of both upper and lower end surfaces.
In the hydrodynamic bearing unit 11 of the second embodiment, a taper portion 12D is formed on the inner edge of each of the upper and lower end surfaces of the outer ring 12.
These tapered portions 2D and 12D serve as taper seals to prevent leakage of the lubricating oil 20 filled in the dynamic pressure bearing portion.
As described above, since the space in which the lubricating oil 20 is filled is not a conventional substantially closed bag-shaped space, the dynamic pressure bearing units 1 and 11 need to be left in a vacuum state for a certain time when the lubricating oil 20 is injected. And the injection operation can be performed very easily.
[0029]
Further, since the surfaces forming the dynamic pressure grooves 55A, 55B, 56A are surfaces parallel to the axis and surfaces orthogonal to the axis, the grooves can be formed easily and extremely accurately.
The surface forming the thrust dynamic pressure grooves 55A and 55B may be a surface that intersects with the axis while being inclined, but it is most preferable to form the inclined surface with an orthogonal surface because it is difficult to form the inclined surface with high accuracy.
[0030]
In the above-described hydrodynamic bearing units 1 and 11, when the fitting diameter of the member to be fitted to the shaft hole of the inner ring or the outer peripheral surface of the outer ring is different, it is not necessary to make the whole unit a separate part. Since only the ring members such as the inner ring to be combined need to be exchanged and combined, the sharing and cost reduction can be achieved.
[0031]
<About motor using dynamic pressure bearing unit>
Next, a motor using the above-described hydrodynamic bearing unit will be described in detail.
Since the hydrodynamic bearing units 1 and 11 described as the first and second embodiments can be used in the same manner, the following description uses the hydrodynamic bearing unit 1 of the first embodiment as a representative. The following describes the example.
[0032]
FIG. 5 is a sectional view of an example of a motor using the dynamic pressure bearing unit 1 of the first embodiment.
The motor base 23 is formed by die-casting aluminum, and is formed by further machining a portion requiring high precision.
At a substantially central portion of the motor base 23, a projecting cylindrical wall portion 23A is formed, and a core 26 made of a silicon steel sheet around which a coil 27 is wound is fixed to an outer peripheral surface thereof.
[0033]
On the other hand, on the inner peripheral surface 23A1 of the cylindrical wall portion 23A, a concave portion 23A2 whose diameter increases inward from both open ends of the cylindrical wall portion 23A is formed in an annular shape, and dynamic pressure is applied to each of the concave portions 23A2. The bearing unit 1 is fitted.
Specifically, the outer peripheral surface 4C of the large diameter wheel 4 of the dynamic pressure bearing unit 1 and the inner peripheral surface of the concave portion 23A2 are fixed with an adhesive. Of course, it may be fixed by press fitting.
[0034]
On the other hand, a shaft 33 is fitted into the shaft hole 2a of the inner ring 2 of the dynamic pressure bearing unit 1. Specifically, the outer peripheral surface of the shaft 33 and the inner peripheral surface of the shaft hole 2a of the inner ring 2 are fixed with an adhesive.
The shaft 33 is formed by hardening stainless steel and then performing cylindrical polishing.
[0035]
The hub 28 is fixed to the upper end of the shaft 33 by press-fitting to form a rotor 51. The hub 28 is formed by die-casting of aluminum, and is formed by further machining a portion requiring high precision. An annular yoke 29 to which an annular magnet 30 is attached is fixed to the lower end of the hub 28.
[0036]
By the rotational driving force generated by the coil 27, the core 26, the magnet 30, and the yoke 29, the rotor 51 rotates with respect to the stator 52 composed of the motor base 23 and the like via the two hydrodynamic bearing units 1. Driven.
[0037]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of another motor using the dynamic bearing unit 1 of the first embodiment. The material and forming method of each member are the same as in the above-described example, and the description is omitted.
[0038]
A through hole 23B is formed substantially at the center of the motor base 23, and a shaft 33 is fixed to the through hole 23A by bonding or press fitting. On the other hand, a shaft hole 28A is formed in the hub 28, and a concave portion 28A2 whose diameter increases inward from both open ends of the shaft hole 28A is formed in an annular shape.
The dynamic pressure bearing unit 1 is fitted into each of the concave portions 28A2.
Specifically, the outer peripheral surface 4C of the large diameter wheel 4 of the dynamic pressure bearing unit 1 and the inner peripheral surface of the concave portion 28A2 are fixed with an adhesive. Of course, it may be fixed by press fitting.
[0039]
On the other hand, a shaft 33 is fitted into the shaft hole 2a of the inner ring 2 of the dynamic pressure bearing unit 1. Specifically, the outer peripheral surface of the shaft 33 and the inner peripheral surface of the shaft hole 2a of the inner ring 2 are fixed with an adhesive.
[0040]
The rotor 51 composed of the hub 28 and the like is composed of the shaft 33 and the motor base 23 and the like via the two hydrodynamic bearing units 1 by the rotational driving force generated by the coil 27, the core 26, the magnet 30, and the yoke 29. It is rotationally driven with respect to the stator section 52.
[0041]
The protective cover 32 is fixed to the hub 28 so as to penetrate the upper end of the shaft 33. The protective cover 32 prevents dust generated from the dynamic pressure bearing unit 1 from leaking out of the motor and improves the rigidity of the motor 50B itself.
[0042]
According to the motor having the above configuration, it is not necessary to form a dynamic pressure groove on the inner surface of the shaft 33 or the cylindrical wall 23A of the motor base 23, so that the cost of these parts can be significantly reduced.
In addition, the dynamic pressure bearing is unitized by removing the shaft, sleeve and motor base from its components, so that the dynamic pressure bearing unit itself and other parts can be shared, and the cost of the motor can be greatly reduced. Become.
[0043]
The embodiments of the present invention are not limited to the above-described configuration, but may be modified as follows, for example, without departing from the gist of the present invention.
[0044]
In the hydrodynamic bearing unit 1 of the first embodiment, the surface forming the radial hydrodynamic bearing facing the outermost peripheral surface 2bc of the flange portion 2 is not limited to the inner peripheral surface 3b of the small diameter wheel 3. The abutting surface of the small diameter wheel 3 and the large diameter wheel 4 is located in the middle of the outermost peripheral surface 2bc, and both the inner peripheral surface 3b of the small diameter wheel 3 and the inner peripheral surface 4b of the large diameter wheel 4 are connected to the outermost peripheral surface 2bc. A radial dynamic pressure bearing may be configured to be opposed (see FIG. 7).
FIG. 7A shows an example of a hydrodynamic bearing unit 1A in which the outer ring 5 is composed of a small diameter wheel 3 and a large diameter wheel 4, and FIG. 7B shows the outer ring 5 with two small diameter wheels 3 facing each other. It is an example of the dynamic pressure bearing unit 1B arranged and configured as described above.
The hydrodynamic bearing unit 1B is advantageous in that the number of parts is small because the number of components of the outer ring 5 is one, but the hydrodynamic bearing unit 1A having a circumferential fitting surface is more advantageous in terms of combination accuracy. This is a preferable configuration.
[0045]
Further, in the hydrodynamic bearing unit 11 of the second embodiment, the surface forming the radial hydrodynamic bearing facing the innermost peripheral surface 12bc of the flange portion 12 is not limited to the outer peripheral surface 13b of the large diameter wheel 13. Good. The butting surface of the large-diameter wheel 13 and the small-diameter wheel 14 is located in the middle of the innermost peripheral surface 12bc, and both the outer peripheral surface 13b of the large-diameter wheel 13 and the outer peripheral surface 14b of the small-diameter wheel 14 are defined as the innermost peripheral surface 12bc. A radial dynamic pressure bearing may be configured to be opposed (see FIG. 8).
FIG. 8A shows an example of a hydrodynamic bearing unit 11A in which the inner ring 15 is composed of the small diameter ring 13 and the large diameter ring 14, and FIG. 8 (8) shows the inner ring 15 with the two large diameter rings 14 facing each other. This is an example of a dynamic pressure bearing unit 11B that is arranged and configured so as to allow the dynamic pressure bearing unit to rotate.
The hydrodynamic bearing unit 11B is advantageous in that the number of components is small because the number of components of the inner ring 15 is one, but the hydrodynamic bearing unit 11A having a circumferential fitting surface is more advantageous in terms of combination accuracy. This is a preferable configuration.
[0046]
In the hydrodynamic bearing units 1, 11, 1A, 11A, 1B, and 11B, the dynamic pressure generating grooves in the thrust direction and the radial direction are provided on the inner race 2 in the first embodiment, and on the outer race 12 in the second embodiment. However, the present invention is not limited to this, and they may be provided on the surface side facing them.
In addition, it is sufficient that it is not formed on only one of the members but is formed on one of the opposing surfaces.
[0047]
In the motor using the hydrodynamic bearing unit, the hydrodynamic bearing unit is not limited to using one pair. Since the hydrodynamic bearing units 1, 11, 1A, 11A, 1B, and 11B of the first, second, and modified examples have bearings in both thrust and radial directions, the motor with relatively little load on the bearings. , Only one may be provided.
[0048]
In a motor using a pair of hydrodynamic bearing units, the pair need not be units having the same shape.
Further, the dynamic pressure bearing unit may not be provided with both the thrust and the radial bearing.
For example, a unit in which the thrust dynamic pressure groove is formed on only one of the axial end surfaces of the flange portion of the inner ring or the outer ring or a surface opposite thereto may be used, or a motor having one pair of these may be used.
[0049]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the dynamic pressure bearing has a unit structure including the inner ring and the outer ring, it is possible to share the dynamic pressure bearing, reduce costs, and improve productivity efficiency. Further, since this hydrodynamic bearing unit is used for the motor, the effects of sharing parts, reducing costs and improving production efficiency are obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a dynamic pressure bearing unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating members constituting a first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating members constituting a second embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a motor using the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the motor using the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the first embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the second embodiment of the dynamic pressure bearing unit of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a motor using a conventional dynamic pressure bearing.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a motor using a conventional ball bearing.
[Explanation of symbols]
1,11,1A, 1B, 11A, 11B Dynamic pressure bearing unit
2 inner ring
2a Shaft hole
2b Flange
2ba upper surface
2bb bottom surface
2bc Outermost surface
2c Outer surface
2D taper
3 Small diameter wheel (first wheel)
3A Tsubabe
3a Shaft hole
3b Inner peripheral surface
3c Outer surface
3d bottom
4 Large-diameter wheel (second wheel)
4A Tsubabe
4a Shaft hole
4b Inner peripheral surface
4c Outer part
4d bottom
4D chamfer
5 Outer ring
12 Outer ring
12a Shaft hole
12b Flange
12ba upper surface
12bb bottom surface
12bc Innermost circumference
12c Inner circumference
12D taper part
13 Large-diameter wheel (first wheel)
13A Tsuba
13a Shaft hole
13b outer peripheral surface
13c Outermost surface
13d bottom
14 small diameter wheel (second wheel)
14a Shaft hole
14A collar
14b Outer surface
14d top surface
14D chamfer
15 Inner ring
20 Lubricating oil
23 Motor base (second member)
23A cylindrical wall
23A1 inner surface
23A2 recess
23B Through hole
26 core
27 coils
28 hub (second member)
28A Shaft hole
28A2 recess
29 York
30 magnets
32 Protective cover
33 shaft (first member)
50, 50B motor
51 Rotor part
52 Stator section
55A, 55B Thrust groove
56A radial groove

Claims

A dynamic pressure bearing unit comprising a pair of inner and outer rings coaxially combined,
The outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring are combined so as to have a pair of surfaces that face each other with a small gap and are in a direction parallel or orthogonal to the direction of the axis,
A hydrodynamic bearing unit, wherein a hydrodynamic groove is formed on at least one of an outer peripheral surface of the inner race and an inner peripheral surface of the outer race.

A dynamic pressure bearing unit comprising an inner ring and an outer ring combined to form a dynamic pressure bearing,
The inner ring has an annular shape and includes a flange portion having three outer surfaces protruding outward at a substantially central portion in the axial direction, and has a cross-sectional shape in the axial direction formed in an outward convex shape.
The outer ring is formed by combining a first ring and a second ring,
The first ring has a substantially annular shape that can be fitted to one end side of the outer peripheral surface of the inner ring, and has a flange portion that protrudes in the axial direction on the outer peripheral portion, and has a substantially axial cross-sectional shape. While being formed in an L shape,
The second ring has a substantially annular shape that can be fitted to the other end side of the outer peripheral surface of the inner ring, and has a flange portion protruding in the axial direction on the outer peripheral portion, and has a substantially axial cross-sectional shape. Formed in an L shape,
Each of the three outer surfaces and either the inner surface of the first wheel or the inner surface of the second wheel are disposed so as to be closely opposed to each other to form three facing surfaces, A dynamic pressure bearing unit, wherein a dynamic pressure groove is provided on at least one of the opposing surfaces.

A dynamic pressure bearing unit comprising an outer ring and an inner ring combined to form a dynamic pressure bearing,
The outer ring is annular, provided with a flange portion having three inwardly protruding outer surfaces at a substantially central portion in the axial direction, the axial cross-sectional shape is formed in an inward convex shape,
The inner ring is formed by combining a first ring and a second ring,
The first ring has a substantially annular shape that can be fitted to one end side of the inner peripheral surface of the outer ring, and has a flange portion protruding in the axial direction on the inner peripheral portion, and has an axial cross-sectional shape. Is formed in a substantially L-shape,
The second ring has a substantially annular shape that can be fitted to the other end side of the inner peripheral surface of the outer ring, and has a flange portion protruding in the axial direction on the inner peripheral portion, and has an axial cross-sectional shape. Is formed in a substantially L-shape,
Each of the three outer surfaces and either the inner surface of the first wheel or the inner surface of the second wheel are disposed so as to be closely opposed to each other to form three facing surfaces, A dynamic pressure bearing unit, wherein a dynamic pressure groove is provided on at least one of the opposing surfaces.

In a motor including a stator portion and a rotor portion rotatably supported on the stator portion,
The two hydrodynamic bearing units according to any one of claims 1 to 3, which are coaxially arranged with a space therebetween, and wherein the two inner rings are joined to the first member and the two outer rings. Is joined to a second member, wherein the first member is a member of the rotor portion, and the second member is a member of the stator portion.

4. A motor comprising a stator portion and a rotor portion rotatably supported on the stator portion, wherein the hydrodynamic bearing unit according to any one of claims 1 to 3 is coaxially spaced apart. And the two inner races are joined to a first member, and the two outer races are joined to a second member. The first member is a member of the stator portion and the second member is a second member. Wherein the motor is a member of the rotor section.