JPS63167112A - Dynamic pressure type field bearing - Google Patents

Dynamic pressure type field bearing

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Publication number
JPS63167112A
JPS63167112A JP31212386A JP31212386A JPS63167112A JP S63167112 A JPS63167112 A JP S63167112A JP 31212386 A JP31212386 A JP 31212386A JP 31212386 A JP31212386 A JP 31212386A JP S63167112 A JPS63167112 A JP S63167112A
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JP
Japan
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group
herringbone
bearing
shaft
lubricant
Prior art date
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Pending
Application number
JP31212386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Asada
隆文 浅田
Takuji Nakamura
卓司 中村
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS63167112A publication Critical patent/JPS63167112A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a dynamic pressure type fluid bearing with a sufficient amount of floating even in a low speed, by combining an unsymmetrical herringbone grooved radial bearing with a spiral grooved thrust bearing and injecting a lubricant so as to communicate with these bearings. CONSTITUTION:A thrust bearing member 12 has a spiral groove 12A. A shaft 13, which has on its periphery a herringbone groove 13A of unsymmetrical shape forming a bottom end surface 13B of the shaft 13 to be flatly further vertically machined, is adapted to the thrust bearing member 12. If rotation is started, the herringbone groove 13A of the shaft 13 gives a pressure as shown by P1 to a lubricant 14 in a bearing hole 11B by the pumping action.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディスク駆動装置等に使われる動圧型流体軸受
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a hydrodynamic bearing used in disk drives and the like.

従来の技術 近年、フロッピーディスク、元ディスク等、ディスク駆
動装置の軽薄短小化が進む中、その心臓部である回転主
軸部は小型、高性能化を飛躍的に進めるため、従来の玉
軸受やすべり軸受に代わって動圧型流体軸受を採用する
動きがある。
Conventional technology In recent years, as disk drive devices such as floppy disks and original disks have become lighter, thinner, shorter, and smaller, the rotating main shaft, which is the heart of the disk drive, has become smaller and more sophisticated. There is a movement to adopt hydrodynamic bearings instead of bearings.

以下図面を参照しながら従来の動圧型流体軸受について
説明する。第3図は従来の動圧型流体軸受の断面図を示
すものである。1はフレーム。
A conventional hydrodynamic bearing will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a conventional hydrodynamic bearing. 1 is the frame.

1Aはスリーブ、1Bは軸受穴、2はスラスト軸受部材
でスパイラルグループ2人を有している。
1A is a sleeve, 1B is a bearing hole, and 2 is a thrust bearing member, which has two spiral groups.

3は軸で、3Aはヘリングボーングループである。3 is an axis, and 3A is a herringbone group.

4は潤滑剤、6はハブ、6はモータロータ、7はモータ
ステータである。モータロータ6は多くの場合モータス
テータ7を約1キログラム以上の力で吸引し大きなスラ
メト力を発生している。1Aはヘリングボーングループ
3Aとスノ;イラルグルグループ2人の間の近傍にたま
った混入気泡を排出する通気穴である。以上のように構
成された動圧型流体軸受について、以下その動作につい
て説明する。モータステータ7に通電されると回転磁界
が発生し、モータロータ6は、軸3.ハブ5と共に回転
を始める。ハブ5には図示しない磁気ディスク、光ディ
スク等の記録再生用ディスクが取付けられている。回転
が始まると軸3のへリングボーングルー3Aは軸受穴1
Bの中の潤滑剤4にポンピング圧力を与え、また同時に
スラスト軸受部材2のスパイラルグループ2Aはスラス
ト軸受部材2と軸3の下端面の間の潤滑剤4にポンピン
グ圧力を与え、軸3はスリーブ1Aとスラスト軸受部材
4に対して浮上し無接触で回転する。
4 is a lubricant, 6 is a hub, 6 is a motor rotor, and 7 is a motor stator. In many cases, the motor rotor 6 attracts the motor stator 7 with a force of about 1 kilogram or more, generating a large slamming force. 1A is a ventilation hole for discharging the air bubbles that have accumulated in the vicinity between the herringbone group 3A and the two members of the Snowy/Iraruguru group. The operation of the hydrodynamic bearing configured as described above will be described below. When the motor stator 7 is energized, a rotating magnetic field is generated, and the motor rotor 6 is connected to the shaft 3. It starts rotating together with hub 5. A recording/reproducing disk such as a magnetic disk or an optical disk (not shown) is attached to the hub 5. When rotation starts, the herringbone glue 3A of shaft 3 is attached to bearing hole 1.
A pumping pressure is applied to the lubricant 4 in B, and at the same time the spiral group 2A of the thrust bearing member 2 applies a pumping pressure to the lubricant 4 between the thrust bearing member 2 and the lower end face of the shaft 3, and the shaft 3 is 1A and the thrust bearing member 4 and rotates without contact.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ラジアル軸受のヘ
リングボーングループ3Aとスラスト軸受のスパイラル
グループ2人が近接しているためそれぞれの潤滑剤は共
通の潤滑剤4を使っている。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, since the herringbone group 3A of the radial bearing and the spiral group 3A of the thrust bearing are close to each other, a common lubricant 4 is used for each lubricant. There is.

またこの潤滑剤は装置全体のモータ消費電流を極少にす
るため、軸受摩擦トルクの小さい低粘度なオイルかグリ
スを利用しなければならない。その結果、スパイラルグ
ループ2Aはそのポンピング作用により第3図中P、の
圧力を発生し、輸列を図中F1 の力(1キログラム以
上)でスラスト方向に浮上するが、潤滑剤4の粘度が低
いため浮上量は図中C1に示すように1〜2ミクロンメ
ータとわずかしかなく1時には充分な浮上量が碍られず
コスレを生じて軸受が損しようすることがあった。
Furthermore, in order to minimize the motor current consumption of the entire device, a low-viscosity oil or grease with low bearing friction torque must be used as the lubricant. As a result, the spiral group 2A generates a pressure P in Fig. 3 due to its pumping action, causing the spiral group to float in the thrust direction with a force F1 (more than 1 kg) in the figure, but the viscosity of the lubricant 4 Because of the low flying height, the flying height was only 1 to 2 micrometers, as shown by C1 in the figure, and at 1 o'clock there was not enough flying height, causing distortion and damage to the bearing.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために1本発明の動圧型流体軸受
は、軸とスリーブとスラスト部材を有し。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a hydrodynamic bearing of the present invention includes a shaft, a sleeve, and a thrust member.

非対称なヘリングボーングループとスパイラルグループ
を有し1両方のグループに連通ずるよう潤滑剤を注油し
て構成したものである。
It has an asymmetrical herringbone group and a spiral group, and a lubricant is applied to communicate with both groups.

作用 本発明は上記した構成によってラジアル軸受の非対称形
状のヘリングボーングループが発生する軸方向圧力とス
ラスト軸受のスパイラルグループの発生圧力によりスラ
スト軸受浮上量を充分にし、低速回転でも信頼性が高り
低トルクな動圧型流体軸受が得られるものである。
Operation The present invention uses the above-described configuration to ensure sufficient flying height of the thrust bearing due to the axial pressure generated by the asymmetrically shaped herringbone group of the radial bearing and the pressure generated by the spiral group of the thrust bearing, and the reliability is high even at low speed rotation. A dynamic pressure fluid bearing with high torque can be obtained.

実施例 以下、本発明の一実施例の動圧型流体軸受について第1
図〜第2図を参照しながら説明する。第1図において1
1はフレーム、11Auスリーブ。
Example Below, the first example of a hydrodynamic bearing according to an example of the present invention will be described.
This will be explained with reference to FIGS. In Figure 1, 1
1 is the frame, 11Au sleeve.

11Bは軸受穴、12はスラスト軸受部材で第2図に示
すスパイラルグループ12Ai有している。
11B is a bearing hole, and 12 is a thrust bearing member having a spiral group 12Ai shown in FIG.

第1図において13は軸で外周には非対称形状をしたヘ
リングボーングループ13Aを有し、軸13の下端面1
3Bは平坦かつ直角に加工されており。
In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a shaft, which has an asymmetrical herringbone group 13A on its outer periphery, and the lower end surface 1 of the shaft 13.
3B is machined flat and at right angles.

スラスト軸受部材12に当接している。14はヘリング
ボーングループ13Aおよびスパイラルグループ12A
の全体に充満した潤滑剤である。15は軸13に固定さ
れたハブで図示しない記録再生用ディスクはこのハブ1
6の上面に固定され回転する。16はモータロータ、1
7はモータステータでモータロータ1θは永久磁石から
なり図中矢印F2の吸引力(約1.6  キログラム)
を発生している。18は発生圧力および潤滑剤14のも
れを防止する3リング等のメカニカルシールである。
It is in contact with the thrust bearing member 12. 14 is a herringbone group 13A and a spiral group 12A
It is a lubricant that fills the whole area. 15 is a hub fixed to the shaft 13, and a recording/reproducing disk (not shown) is attached to this hub 1.
It is fixed on the top surface of 6 and rotates. 16 is a motor rotor, 1
7 is the motor stator, and the motor rotor 1θ is a permanent magnet, and the attraction force (approximately 1.6 kilograms) is indicated by arrow F2 in the figure.
is occurring. Reference numeral 18 denotes a mechanical seal such as a three-ring ring that prevents the pressure generated and the lubricant 14 from leaking.

以上のように構成された動圧型流体軸受について以下第
1図を用いてその動作を説明する。モータステータ17
に通電されると回転磁界が発生しモータロータ16は、
軸13.ハブ16と共に回転を始める。ハブ15には図
示しない磁気ディスク、元ディスク等の記録再生用ディ
スクが取付けられている。回転が始まると軸13のヘリ
ングボーングループ13Aは軸受穴11Bの中の潤滑剤
14にポンピング作用により同図P1  に示す圧力を
与える。このとき軸受構成上3つの条件がある。
The operation of the hydrodynamic bearing constructed as described above will be described below with reference to FIG. 1. Motor stator 17
When energized, a rotating magnetic field is generated and the motor rotor 16 is
Axis 13. It starts rotating together with the hub 16. A recording and reproducing disk such as a magnetic disk and an original disk (not shown) is attached to the hub 15. When rotation begins, the herringbone group 13A of the shaft 13 applies a pressure shown in P1 to the lubricant 14 in the bearing hole 11B by a pumping action. At this time, there are three conditions in terms of bearing configuration.

それらは(1)  ヘリングボーングループ13Aはス
ラスト軸受部材12側が短かい非対称形状であること。
These are: (1) The herringbone group 13A has an asymmetrical shape in which the thrust bearing member 12 side is short.

(功 ヘリングボーングループ13Aに充満する潤滑剤
14はスラスト軸受部材12側にも連通している。(場
 潤滑剤14および発生圧力がもれないようスラスト軸
受部材12とスリーブ11Aの端面の間には5リング等
のメカニカルシールを組込む等の手段により密封されて
いる。という条件である。これら条件を満たすことによ
り図中P2に示すようにヘリングボーングループ13A
とスパイラルグループ12Aの間の隙間の潤滑剤はP2
の圧力を与えられる。一方スパイラルグループ12Aは
回転によりわずかにP3の圧力を発生し、スラスト軸受
の最大圧力としてはP2+P3の圧力を得て図中F2の
力を発生するが、このときヘリングボーングループの圧
力P2効果により、軸受浮上量は図中02 に示すよう
に約10ミクロンメータの充分な浮上量が得られる。ま
たヘリングボーングループ13Aの非対称な形状の設計
に当てては軸受穴11Bの内径をり、ヘリングボーング
ループ13Aによるスラスト方向発生圧力を図中P2%
スラスト荷重を図中F1とすると圧力P2P2〈4×F
2/π×D2 となるようヘリングボーングループ1aAのパターン形
状を設定している。もし圧力P2が。
(The lubricant 14 filling the herringbone group 13A also communicates with the thrust bearing member 12. is sealed by means such as incorporating a mechanical seal such as a 5-ring.By satisfying these conditions, the herringbone group 13A is formed as shown at P2 in the figure.
The lubricant in the gap between and spiral group 12A is P2.
pressure. On the other hand, the spiral group 12A generates a slight pressure of P3 due to rotation, and the maximum pressure of the thrust bearing is P2 + P3, generating force F2 in the figure, but at this time, due to the pressure P2 effect of the herringbone group, As shown at 02 in the figure, a sufficient bearing flying height of about 10 micrometers can be obtained. In addition, when designing the asymmetrical shape of the herringbone group 13A, the inner diameter of the bearing hole 11B is determined, and the pressure generated in the thrust direction by the herringbone group 13A is P2% in the figure.
If the thrust load is F1 in the figure, the pressure P2P2〈4×F
The pattern shape of the herringbone group 1aA is set to be 2/π×D2. If the pressure P2.

P2〉4×F2/πXD2 になると浮上量が大き過ぎ
て安定した回転が得られないことがある。
When P2>4×F2/πXD2, the flying height is too large and stable rotation may not be obtained.

またこの本発明の動圧型流体軸受においてヘリングボー
ングループ13Aとスパイラルグループ12Aの境界付
近に潤滑剤内の混入気泡19Aかたまり、なかなか排出
されず、多くたまると軸受剛性の低下や回転振れの発生
があった。しかじヘリングボーングループ ンメータ以上にし、従来(3〜6ミクロンメータ)より
深くすることにより、長時間回転するうちに気泡は図中
19B、19Gのように徐々に軸受外部に排出されるこ
とが確認された。従って本発明においてはヘリングボー
ングループ13Aの溝深さは8ミクロンメータ以上に設
定した。
In addition, in the hydrodynamic bearing of the present invention, a mass of air bubbles 19A in the lubricant near the boundary between the herringbone group 13A and the spiral group 12A is difficult to remove, and if a large amount accumulates, the bearing rigidity may decrease and rotational runout may occur. Ta. However, by making the herringbone ring meter or deeper and making it deeper than the conventional (3 to 6 micron meter), air bubbles can be gradually discharged to the outside of the bearing as shown in 19B and 19G in the figure as it rotates for a long time. confirmed. Therefore, in the present invention, the groove depth of the herringbone group 13A is set to 8 micrometers or more.

尚、実施例において軸径は4ミリメートル、回転数は3
00〜500 rpm、潤滑剤には低粘度なシリコング
リス(ちょう度1.6号でフッ化カーボン等の固体添加
剤入り)または低粘度なフッ素グリス(ちょう度0号以
下)を使用した。
In the example, the shaft diameter is 4 mm and the number of rotations is 3.
00 to 500 rpm, and a low viscosity silicone grease (with a consistency of No. 1.6 and containing solid additives such as carbon fluoride) or a low viscosity fluorine grease (with a consistency of No. 0 or less) was used as the lubricant.

以上のように本発明実施例によれば非対称なヘリングボ
ーングループラジアル軸受とスノくイラルグループスラ
スト軸受を組合せ両方のグループに連通ずるよう潤滑剤
を注油することにより低速でも充分なスラスト浮上量が
得られ、信頼性の高い動圧型流体軸受が得られる。また
低粘度な潤滑剤が使えるので軸受トルクが小さく商品の
消費電流を低減することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, by combining an asymmetric herringbone group radial bearing and a snow radial group thrust bearing and applying lubricant so that both groups communicate with each other, a sufficient thrust floating amount can be obtained even at low speeds. Therefore, a highly reliable hydrodynamic bearing can be obtained. Furthermore, since a low viscosity lubricant can be used, the bearing torque is small and the current consumption of the product can be reduced.

尚第1図に示す本実施例において、ヘリングボーングル
ープ13Aはスリーブ11Aの軸受穴11Bの内周面に
形成されてもよい。またスパイラルグループ12Aは軸
13の下端面13Bに設けられても同じことである。
In the present embodiment shown in FIG. 1, the herringbone group 13A may be formed on the inner peripheral surface of the bearing hole 11B of the sleeve 11A. Further, the same applies even if the spiral group 12A is provided on the lower end surface 13B of the shaft 13.

発明の効果 以上のように本発明は非対称なヘリングボーングループ
・ラジアル軸受とスパイラルグループ・スラスト軸受を
組合せ、潤滑剤をそれらに連通ずるよう注油することに
より低速でも充分な浮上量が得られ、信頼性が高くて抵
トルクな動圧型流体軸受が得られる。
Effects of the Invention As described above, the present invention combines an asymmetrical herringbone group radial bearing and a spiral group thrust bearing, and by applying lubricant so that they communicate with each other, a sufficient flying height can be obtained even at low speeds, and it is reliable. A hydrodynamic bearing with high performance and low torque can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例における動圧型流体軸受の断面
図、第2図は第1図のスラスト軸受部材の詳細図、第3
図は従来の動圧型流体軸受の断面図である。 11・・・・・・フレーム、11A・・・・・・スリー
7”、12・・・・・・スラスト軸受部材、12A・・
・・・・スパイラルグループ%13−・・・・・軸、1
3A・・・・・・ヘリングボーングループ、14・・・
・・・潤滑剤、18・・・・・・メカニカルシール。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名イ1
−−−フL−4 1りA−−1リンゲと−ングルーフ。 第2図 1−一一フU−4 LA、−一又リーフ゛ 2°゛−又ヲ又ト細受p写τ 3A−−−ヘリンヂ丁;−ソデルフ“ 4−一一潤ンt÷1 5−−−r、プ・ に−−−@−タυ−ダ ’f−−−5−グ入テーダ
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hydrodynamic bearing according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of the thrust bearing member in FIG. 1, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of a conventional hydrodynamic bearing. 11... Frame, 11A... Three 7", 12... Thrust bearing member, 12A...
...Spiral group%13- ...Axis, 1
3A... Herringbone group, 14...
...Lubricant, 18...Mechanical seal. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
---F L-4 1ri A--1 ring and roof. Fig. 2 1-11F U-4 LA, - One-pronged leaf ゛2°゛-Alternatively detailed copy τ 3A---Herring digit; ---r, pu・ni---@-taυ-da'f---5-g entered theda

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)軸とスリーブと、前記軸端面に当接し、前記スリ
ーブの一端に固定されたスラスト軸受部材とを有し、前
記軸の外周または前記スリーブの内周のいずれか一方に
はヘリングボーングループを有し、前記スラスト軸受部
材または、前記軸の端面のいずれか一方にはスパイラル
グループを有し、前記ヘリングボーングループはスラス
ト軸受部材側が短かい非対称形状を有し、前記スリーブ
端面と前記スラスト軸受部材の間は密封され、前記ヘリ
ングボーングループと前記スパイラルグループに連通す
るよう潤滑剤を注油したことを特徴とする動圧型流体軸
受。
(1) It has a shaft, a sleeve, and a thrust bearing member that contacts the shaft end surface and is fixed to one end of the sleeve, and has a herringbone group on either the outer periphery of the shaft or the inner periphery of the sleeve. a spiral group on either the end face of the thrust bearing member or the shaft; the herringbone group has an asymmetrical shape with a shorter end on the thrust bearing member side; and the end face of the sleeve and the thrust bearing 1. A hydrodynamic bearing, characterized in that a space between the members is sealed, and a lubricant is applied so that the herringbone group and the spiral group communicate with each other.
(2)非対称形状をしたヘリングボーングループの深さ
は6ミクロンメータ以上とした特許請求の範囲第1項記
載の動圧型流体軸受。
(2) The hydrodynamic bearing according to claim 1, wherein the asymmetrical herringbone group has a depth of 6 micrometers or more.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729814A (en) * 1980-07-30 1982-02-17 Nippon Seiko Kk Dynamic-pressure type fluid bearing
JPS5774132A (en) * 1980-10-27 1982-05-10 Nippon Seiko Kk Manufacture of journal member of spiral groove bearing
JPS5962820A (en) * 1982-10-01 1984-04-10 Toshiba Corp Optical deflecting motor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729814A (en) * 1980-07-30 1982-02-17 Nippon Seiko Kk Dynamic-pressure type fluid bearing
JPS5774132A (en) * 1980-10-27 1982-05-10 Nippon Seiko Kk Manufacture of journal member of spiral groove bearing
JPS5962820A (en) * 1982-10-01 1984-04-10 Toshiba Corp Optical deflecting motor

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