JPH11190342A - Dynamic pressure type bearing device - Google Patents
Dynamic pressure type bearing deviceInfo
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- JPH11190342A JPH11190342A JP36055997A JP36055997A JPH11190342A JP H11190342 A JPH11190342 A JP H11190342A JP 36055997 A JP36055997 A JP 36055997A JP 36055997 A JP36055997 A JP 36055997A JP H11190342 A JPH11190342 A JP H11190342A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
(HDD、FDD)、光ディスク装置(CD−ROM、
DVD−ROM、DVD−RAMなど)、光磁気ディス
ク装置(MO)、デジタルオーディオテープレコーダ
(DAT)、レーザビームプリンタ(LBP)、デジタ
ルFAX、デジタルPPC等の情報機器のスピンドルモ
ータにおいて、スピンドル軸を回転自在に支持する動圧
型軸受装置に関するものである。The present invention relates to a magnetic disk drive (HDD, FDD) and an optical disk drive (CD-ROM,
DVD-ROM, DVD-RAM, etc.), magneto-optical disk drive (MO), digital audio tape recorder (DAT), laser beam printer (LBP), digital FAX, digital PPC, etc. The present invention relates to a dynamic pressure type bearing device rotatably supported.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、レーザビームプリンタ(LB
P)のスキャナーモータ(1)を例示している。回転軸
(2)はハウジング(3)に挿入され、ラジアル軸受
(4)とスラスト軸受(5)によってラジアル方向及び
スラスト方向に回転自在に支持される。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a laser beam printer (LB).
P) illustrates a scanner motor (1). The rotating shaft (2) is inserted into the housing (3), and is rotatably supported in the radial direction and the thrust direction by the radial bearing (4) and the thrust bearing (5).
【0003】回転軸(2)は下端部に凸球状のスラスト
支持面(2a)を有し、上端部にハブ(6)が装着され
る。ハブ(6)の下部に突設されたフランジ部(6a)
の下面にロータ(7)が固定され、ハブ(6)の上部に
形成された段差部(6b)に多面鏡(ポリゴンミラー)
(8)が収容され、与圧バネ(9)、ワッシャ(1
0)、ボルト(11)で固定される。The rotating shaft (2) has a convex spherical thrust support surface (2a) at the lower end, and a hub (6) is mounted at the upper end. Flange (6a) protruding from the lower part of hub (6)
A rotor (7) is fixed to the lower surface of the hub, and a polygonal mirror (polygon mirror) is provided on a step (6b) formed above the hub (6).
(8) is housed therein, and the pressurized spring (9) and the washer (1)
0) and fixed with bolts (11).
【0004】ハウジング(3)は、下部にフランジ部
(3a)が突設された円筒体で、フランジ部(3a)上
に支持板(12)を介してステータコイル(13)を固
定し、ロータ(7)にアキシャルギャップ(g)を介し
て対向させている。[0004] The housing (3) is a cylindrical body having a flange (3a) protruding at a lower portion. The stator coil (13) is fixed on the flange (3a) via a support plate (12). (7) is opposed via an axial gap (g).
【0005】ラジアル軸受(4)は焼結金属等からなる
多孔質体に潤滑油又は潤滑グリースを含浸させた多孔質
含油軸受で、ハウジング(3)の内周面に圧入等によっ
て固定される。図5に示すように、ラジアル軸受(4)
の内周面には、回転軸(2)の外周面と微小なラジアル
軸受隙間を介して対向し、且つ、傾斜状の動圧溝(4
b)を有する軸受面(4a)が形成される。The radial bearing (4) is a porous oil-impregnated bearing in which a porous body made of a sintered metal or the like is impregnated with lubricating oil or lubricating grease, and is fixed to the inner peripheral surface of the housing (3) by press fitting or the like. As shown in FIG. 5, the radial bearing (4)
Of the rotating shaft (2) is opposed to the outer circumferential surface of the rotating shaft (2) via a small radial bearing gap, and the inclined dynamic pressure groove (4)
A bearing surface (4a) having b) is formed.
【0006】スラスト軸受(5)は裏金(5a)の上面
に樹脂(例えばポリアミド樹脂)製のワッシャ(5b)
を重層したもので、ハウジング(3)の下部開口端に装
着固定され、ワッシャ(5b)とスラスト支持面(2
a)との接触によって、回転軸(2)をスラスト方向に
支持する。The thrust bearing (5) has a washer (5b) made of resin (for example, polyamide resin) on the upper surface of the back metal (5a).
And is fixedly mounted on the lower opening end of the housing (3), and has a washer (5b) and a thrust support surface (2).
By contact with a), the rotating shaft (2) is supported in the thrust direction.
【0007】上記構成において、ステータコイル(1
3)とロータ(7)との間に生じる電磁力によって回転
軸(2)を回転させ、多面鏡(8)を回転させる。その
際、回転軸(2)の回転に伴って、ラジアル軸受(4)
に含浸された油(潤滑油又は潤滑グリースの基油)がラ
ジアル軸受隙間に滲み出し、更に、動圧溝(4b)の動
圧作用によりラジアル軸受隙間内に動圧油膜を形成す
る。この動圧油膜によって、回転軸(2)の外周面がラ
ジアル方向に非接触支持される。又、スラスト支持面
(2a)がスラスト軸受(5)のワッシャ(5b)と接
触することにより、回転軸(5)がスラスト方向に支持
される。In the above configuration, the stator coil (1
3) The rotating shaft (2) is rotated by the electromagnetic force generated between the rotor (7) and the polygon mirror (8). At that time, with the rotation of the rotating shaft (2), the radial bearing (4)
(A lubricating oil or a base oil of a lubricating grease) permeates into the radial bearing gap, and further forms a dynamic pressure oil film in the radial bearing gap by the dynamic pressure action of the dynamic pressure groove (4b). The outer peripheral surface of the rotating shaft (2) is supported in a radially non-contact manner by the dynamic pressure oil film. Further, when the thrust support surface (2a) comes into contact with the washer (5b) of the thrust bearing (5), the rotating shaft (5) is supported in the thrust direction.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】凸球状のスラスト支持
面(2a)と平板状の樹脂製ワッシャ(5b)とのピボ
ット支持構造は、適度に摩擦力低減効果があり、低コス
トであるため、広くスラスト支持構造として使用されて
きたが、近時、回転軸(2)の駆動条件が厳しくなり
(高速回転化、回転性能の向上)、摩擦力低減、耐摩耗
性の点で不充分になりつつある。例えばLBPでは、低
コストモータでも20000rpm以上の要望があり、
その場合、スラスト支持部の発熱量が大きくなり、樹脂
製ワッシャが軟化することによってその表面が凹み、回
転軸のスラスト支持面との接触面積が増大する。そのた
め、スラスト支持部の摩擦力が大きくなる一方、ワッシ
ャの摩耗も増大し、要求される寿命を満足出来ない可能
性がある。The pivot support structure of the convex spherical thrust support surface (2a) and the flat plate-shaped resin washer (5b) has a modest frictional force reducing effect and low cost. Although it has been widely used as a thrust support structure, recently, the driving conditions of the rotating shaft (2) have become severe (high-speed rotation, improved rotation performance), and the frictional force has become insufficient and the wear resistance has become insufficient. It is getting. For example, in LBP, there is a demand of 20,000 rpm or more even for a low cost motor,
In this case, the amount of heat generated by the thrust support portion increases, and the surface of the resin washer is dented by softening, so that the contact area of the rotating shaft with the thrust support surface increases. Therefore, while the frictional force of the thrust support portion increases, the wear of the washer also increases, and the required life may not be satisfied.
【0009】本発明の目的は、上記のようなスラスト支
持部の摩擦力を低減し、寿命を向上させて高回転精度、
高速安定性、低コストを実現した動圧型軸受装置を提供
することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the frictional force of the above-described thrust support portion, improve the life, and achieve high rotational accuracy,
An object of the present invention is to provide a dynamic pressure bearing device that realizes high-speed stability and low cost.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、凸球状のスラ
スト支持面を有する回転軸と、焼結金属からなる多孔質
体に、回転軸の外周面とラジアル軸受隙間を介して対向
し、且つ、傾斜状の動圧溝を有するラジアル軸受面を形
成すると共に、潤滑油又は潤滑グリースを含浸させ、ラ
ジアル軸受隙間に介在する油の動圧油膜によって回転軸
の外周面をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受
と、セラミック材からなるスラスト支持部を有し、その
スラスト支持部で上記回転軸のスラスト支持面を接触支
持するスラスト軸受とを具備したことを特徴とする。上
記焼結金属からなる多孔質体は、例えば、銅又は鉄、あ
るいは、その両者を主成分とする金属粉末を所定形状に
成形した後、焼成、サイジングして得られたものであ
る。According to the present invention, a rotating shaft having a convex spherical thrust support surface and a porous body made of a sintered metal are opposed to an outer peripheral surface of the rotating shaft via a radial bearing gap, In addition to forming a radial bearing surface having inclined dynamic pressure grooves, impregnated with lubricating oil or lubricating grease, the outer peripheral surface of the rotating shaft is not radially contacted by a dynamic pressure oil film of oil interposed in the radial bearing gap. A radial bearing for supporting, and a thrust bearing made of a ceramic material, and a thrust bearing for contacting and supporting the thrust support surface of the rotating shaft with the thrust support portion. The porous body made of the sintered metal is obtained by, for example, forming a metal powder containing copper or iron or both of them as a main component into a predetermined shape, followed by firing and sizing.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明に係る動圧型軸受装置を図
4に示すLBPのスキャナーモータに適用した場合の実
施形態を図1〜図3を参照して以下に説明する。尚、図
4に示す部分と同一部分には同一参照符号を付してその
説明を省略する。相違する点はスラスト軸受(16)で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the dynamic pressure bearing device according to the present invention is applied to an LBP scanner motor shown in FIG. 4 will be described below with reference to FIGS. The same parts as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference is the thrust bearing (16).
【0012】図1に示す実施形態では、スラスト軸受
(16)はセラミック製ワッシャで形成され、ハウジン
グ(3)の下端部に装着固定される。上記セラミックの
材質としては、窒化ケイ素、ジルコニア、アルミナ、又
はこれらの複合物を用いることが出来る。In the embodiment shown in FIG. 1, the thrust bearing (16) is formed of a ceramic washer and is fixedly mounted on the lower end of the housing (3). As the material of the ceramic, silicon nitride, zirconia, alumina, or a composite thereof can be used.
【0013】回転軸(2)はラジアル軸受(4)のラジ
アル軸受面(4a)に挿通される。ステータコイル(1
3)とロータ(7)との間に生じる電磁力で回転軸
(2)が回転すると、ラジアル軸受(4)に含浸された
油がラジアル軸受隙間に滲み出して動圧油膜を形成し、
その動圧油膜によって回転軸(2)の外周面がラジアル
軸受面(4a)に対してラジアル方向に非接触支持され
る。The rotating shaft (2) is inserted through a radial bearing surface (4a) of the radial bearing (4). Stator coil (1
When the rotating shaft (2) rotates by the electromagnetic force generated between 3) and the rotor (7), the oil impregnated in the radial bearing (4) oozes into the radial bearing gap to form a dynamic pressure oil film,
The outer peripheral surface of the rotating shaft (2) is supported in a radially non-contact manner with respect to the radial bearing surface (4a) by the dynamic pressure oil film.
【0014】同時に、回転軸(2)の凸球状のスラスト
支持面(2a)がスラスト軸受(16)に接触して、ス
ラスト方向に支持される。セラミックは高硬度で、且
つ、耐摩耗性に優れているため、スラスト軸受(16)
のスラスト支持部の変形、摩耗がなく、長寿命化が図ら
れる。At the same time, the convex spherical thrust support surface (2a) of the rotating shaft (2) contacts the thrust bearing (16) and is supported in the thrust direction. Thrust bearings (16) because ceramic has high hardness and excellent wear resistance
There is no deformation and wear of the thrust support portion, and the life is prolonged.
【0015】LBP実機モータによる測定によれば、測
定条件20000rpm、雰囲気50゜Cにおいて、従
来のポリアミド樹脂の場合、1000時間で熱変形によ
り使用不能になる一方、本発明の窒化ケイ素では、30
00時間で全く熱変形がなく、継続使用可能であること
を確認した。According to the measurement using the actual LBP motor, the conventional polyamide resin becomes unusable due to thermal deformation in 1000 hours under the measurement conditions of 20,000 rpm and the atmosphere of 50 ° C., while the silicon nitride of the present invention has a temperature of 30 ° C.
It was confirmed that there was no thermal deformation at 00 hours and continuous use was possible.
【0016】図3に示す他の実施形態では、スラスト軸
受(17)は裏金(17a)のスラスト支持部位にセラ
ミック製ワッシャ(17b)を部分的に埋設することに
より構成される。In another embodiment shown in FIG. 3, the thrust bearing (17) is constituted by partially embedding a ceramic washer (17b) in a thrust support portion of a back metal (17a).
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明によれば、回転軸の外周面を動圧
型多孔質含油ラジアル軸受で非接触支持すると共に、回
転軸の凸球状のスラスト支持面をセラミック材からなる
スラスト支持部を有するスラスト軸受で接触支持する構
成としたので、スラスト軸受の耐変形性、耐摩耗性が向
上し、長寿命化が図られる。According to the present invention, the outer peripheral surface of the rotating shaft is supported in a non-contact manner by the dynamic pressure type porous oil-impregnated radial bearing, and the convex spherical thrust supporting surface of the rotating shaft has a thrust supporting portion made of a ceramic material. Since it is configured to be supported by contact with the thrust bearing, deformation resistance and wear resistance of the thrust bearing are improved, and a long life is achieved.
【図1】本発明に係る動圧型軸受装置の実施の形態を示
す縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a dynamic pressure bearing device according to the present invention.
【図2】図1の軸受装置の軸受ユニットを示す縦断面
図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a bearing unit of the bearing device of FIG.
【図3】本発明に係る動圧型軸受装置の他の実施の形態
を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the dynamic pressure bearing device according to the present invention.
【図4】動圧型軸受装置の従来例を示す縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a conventional example of a dynamic pressure type bearing device.
【図5】図4の軸受装置の軸受ユニットを示す縦断面
図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a bearing unit of the bearing device of FIG. 4;
2 回転軸 2a スラスト支持面 4 ラジアル軸受 16 スラスト軸受 2 Rotary shaft 2a Thrust support surface 4 Radial bearing 16 Thrust bearing
Claims (1)
と、 焼結金属からなる多孔質体に、回転軸の外周面とラジア
ル軸受隙間を介して対向し、且つ、傾斜状の動圧溝を有
するラジアル軸受面を形成すると共に、潤滑油又は潤滑
グリースを含浸させ、ラジアル軸受隙間に介在する油の
動圧油膜によって回転軸の外周面をラジアル方向に非接
触支持するラジアル軸受と、 セラミック材からなるスラスト支持部を有し、そのスラ
スト支持部で上記回転軸のスラスト支持面を接触支持す
るスラスト軸受とを具備したことを特徴とする動圧型軸
受装置。An inclined dynamic pressure groove which opposes a rotary shaft having a convex spherical thrust support surface and a porous body made of a sintered metal with an outer peripheral surface of the rotary shaft interposed between radial bearings. A radial bearing that forms a radial bearing surface having: a lubricating oil or a lubricating grease; and a non-contact radially non-contact support of the outer peripheral surface of the rotating shaft by a hydrodynamic oil film of oil interposed in the radial bearing gap; and a ceramic material. A thrust bearing comprising: a thrust bearing comprising: a thrust bearing configured to contact a thrust support surface of the rotary shaft with the thrust support;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36055997A JPH11190342A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Dynamic pressure type bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36055997A JPH11190342A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Dynamic pressure type bearing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11190342A true JPH11190342A (en) | 1999-07-13 |
Family
ID=18469930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36055997A Pending JPH11190342A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Dynamic pressure type bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11190342A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104214206A (en) * | 2014-08-28 | 2014-12-17 | 河南柴油机重工有限责任公司 | Thrust device of engine camshaft |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36055997A patent/JPH11190342A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104214206A (en) * | 2014-08-28 | 2014-12-17 | 河南柴油机重工有限责任公司 | Thrust device of engine camshaft |
CN104214206B (en) * | 2014-08-28 | 2016-05-25 | 河南柴油机重工有限责任公司 | A kind of engine cam thrust brake |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040930 |