JPH0366915A - Hydrodynamic bearing device - Google Patents
Hydrodynamic bearing deviceInfo
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- JPH0366915A JPH0366915A JP19911989A JP19911989A JPH0366915A JP H0366915 A JPH0366915 A JP H0366915A JP 19911989 A JP19911989 A JP 19911989A JP 19911989 A JP19911989 A JP 19911989A JP H0366915 A JPH0366915 A JP H0366915A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク駆動装置(HDD)。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a magnetic disk drive (HDD).
光磁気ディスク、光ディスク等の回転駆動装置に使用す
る動圧軸受装置に関する。The present invention relates to a hydrodynamic bearing device used in a rotary drive device for magneto-optical disks, optical disks, etc.
従来のこの種の動圧軸受装置としては、例えば第7図に
示すようなものがある。この従来技術は、磁気ディスク
ロの回転駆動装置用の動圧軸受装置で、固定部材である
ハウジング1は中心部に円筒状シャフトIAを有し、そ
のシャフトIAの軸心に円筒状孔2を有している。この
円筒状孔2の内径面にはラジアル軸受面4が設けられて
いる。上記円筒状孔2に軸5が嵌合され、この軸5の外
径面には前記ラジアル軸受面4に対向するラジアル受面
6が設けられている。そして、これらのラジアル軸受面
4とラジアル受面6との少なくとも一方に動圧発生用の
溝7が形成され、ラジアル軸受長が構成されている。As a conventional hydrodynamic bearing device of this kind, there is one shown in FIG. 7, for example. This prior art is a hydrodynamic bearing device for a rotational drive device of a magnetic disk drive, and a housing 1, which is a fixed member, has a cylindrical shaft IA in the center, and a cylindrical hole 2 is formed in the axis of the shaft IA. have. A radial bearing surface 4 is provided on the inner diameter surface of this cylindrical hole 2 . A shaft 5 is fitted into the cylindrical hole 2, and a radial bearing surface 6 facing the radial bearing surface 4 is provided on the outer diameter surface of the shaft 5. A groove 7 for generating dynamic pressure is formed in at least one of the radial bearing surface 4 and the radial bearing surface 6 to define a radial bearing length.
又、上記円筒状孔2の一端にころ8が圧入固着されてお
り、そのころ8の上端面には平面状のスラスト軸受面9
が設けられている。このスラスト軸受面9に対向する軸
5の下端面には、スラスト受面10が設けられている。Further, a roller 8 is press-fitted into one end of the cylindrical hole 2, and a flat thrust bearing surface 9 is provided on the upper end surface of the roller 8.
is provided. A thrust bearing surface 10 is provided on the lower end surface of the shaft 5 facing the thrust bearing surface 9 .
そして、これらのスラスト軸受面9とスラスト受面10
との少なくとも一方に動圧発生用の溝11が形成され、
スラスト軸受Sが構成されている。These thrust bearing surfaces 9 and thrust bearing surfaces 10
A groove 11 for generating dynamic pressure is formed in at least one of the
A thrust bearing S is configured.
ハウジング1の円筒状シャフトIAの外径面にはモータ
ステータ12が取付けられ、軸5の上端部に一体的に固
着されたハブ13の内径面には、前記モータステータ1
2と対向させて、モータロータ14が取付けられている
。A motor stator 12 is attached to the outer diameter surface of the cylindrical shaft IA of the housing 1, and the motor stator 12 is attached to the inner diameter surface of a hub 13 that is integrally fixed to the upper end of the shaft 5.
A motor rotor 14 is mounted opposite to the motor rotor 2.
ラジアル軸受長の軸受すきま15、及びスラスト軸受S
の軸受すきま16には、潤滑油又はグリースが潤滑剤と
してそれぞれ充填されている。Bearing clearance of radial bearing length 15 and thrust bearing S
The bearing clearance 16 is filled with lubricating oil or grease as a lubricant.
モータステータ12に通電すると、モータロータ14が
ハブ13及び軸5と共に一体回転する。When the motor stator 12 is energized, the motor rotor 14 rotates together with the hub 13 and shaft 5.
この回転に伴う動圧発生用の溝7.11のポンピング作
用で、各軸受すきま15.16内の潤滑剤の圧力が高く
なることによって、軸5は非接触を保って半径方向及び
垂直方向に支持される。Due to the pumping action of the grooves 7.11 for generating dynamic pressure accompanying this rotation, the pressure of the lubricant in each bearing clearance 15.16 increases, so that the shaft 5 maintains non-contact and moves in the radial and vertical directions. Supported.
しかし上記従来の動圧軸受装置にあっては、構造上ラジ
アル軸受長とスラスト軸受Sとの直角度が要求される。However, in the conventional hydrodynamic bearing device described above, a perpendicularity between the radial bearing length and the thrust bearing S is required due to its structure.
万一、ラジアル軸受長に対してスラスト軸受Sが傾いて
取付けられた場合には、スラスト軸受面9とスラスト受
面10とが片当たりし、異常摩耗や異常回転をきたすと
いう問題点があった・
又、ラジアル軸受長とスラスト軸受Sとの両方とも潤滑
剤を使用するため、軸5の回転に伴うオイルミストの外
部への飛散を完全に遮断することは難しいという問題点
があった。In the event that the thrust bearing S is installed at an angle with respect to the radial bearing length, there is a problem in that the thrust bearing surface 9 and the thrust bearing surface 10 come into uneven contact, resulting in abnormal wear and abnormal rotation. - Furthermore, since lubricant is used for both the radial bearing length and the thrust bearing S, there is a problem in that it is difficult to completely prevent oil mist from scattering to the outside as the shaft 5 rotates.
対策として全体を気体潤滑とすれば、オイルミストによ
る汚染の問題は解決されるが、その場合は、気体の粘度
がオイル等に比し極めて小さい関係で負荷容量が不足し
、軸受装置を大型にして負荷容量の不足を補う必要があ
る。As a countermeasure, the problem of contamination due to oil mist could be solved by using gas lubrication for the entire structure, but in that case, the load capacity would be insufficient because the viscosity of gas is extremely small compared to oil, etc., and the bearing device would have to be larger. It is necessary to compensate for the lack of load capacity.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、自動調心性を備
えて軸受面の片当たりが防止でき、且つオイルミストに
よる汚染等のトラブルも生じない動圧軸受装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of these conventional problems, and its purpose is to provide self-aligning properties to prevent uneven contact on the bearing surface, and to prevent contamination due to oil mist. It is an object of the present invention to provide a hydrodynamic bearing device that does not cause any trouble.
本発明の第1の発明は、固定部材は外径面に設けた円筒
状のアジアル軸受面とラジアル軸受面より半径方向内方
に設けたスラスト軸受面とを有し、前記固定部材に嵌合
する回転部材はラジアル軸受面にラジアル軸受すきまを
介して対向するラジアル受面とスラスト軸受面にスラス
ト軸受すきまを介して対向するスラスト受面とを有し、
前記スラスト軸受面とスラスト受面とのいずれか一方は
凹球面であって他方が凸球面であり、前記ラジアル軸受
面とラジアル受面との少なくとも一方に動圧発生用の溝
を設け、前記スラスト軸受面とスラスト受面との少なく
とも一方に動圧発生用の溝を設け、前記ラジアル軸受す
きまに気体が存在し、前記スラスト軸受すきまに潤滑剤
が存在する。A first aspect of the present invention is that the fixed member has a cylindrical radial bearing surface provided on the outer diameter surface and a thrust bearing surface provided radially inward from the radial bearing surface, and the fixed member is fitted into the fixed member. The rotating member has a radial bearing surface facing the radial bearing surface with a radial bearing clearance therebetween, and a thrust bearing surface facing the thrust bearing surface with a thrust bearing clearance therebetween,
One of the thrust bearing surface and the thrust receiving surface is a concave spherical surface and the other is a convex spherical surface, and at least one of the radial bearing surface and the radial receiving surface is provided with a groove for generating dynamic pressure, and the thrust A groove for generating dynamic pressure is provided in at least one of the bearing surface and the thrust bearing surface, gas is present in the radial bearing clearance, and lubricant is present in the thrust bearing clearance.
本発明の第2の発明は、固定部材は外径面に設けた円筒
状のラジアル軸受面とラジアル軸受面より半径方向内方
に設けた一方の調心座とを有し、該一方の調心座上に配
設したスラスト軸受部材は上面に設けたスラスト軸受面
と下面に設けた他方の調心座とを有し、前記一方の調心
座と他方の調心座とのいずれか一方は凸球面であって他
方は凹面であり、前記スラスト軸受部材は他方の調心座
を介して一方の調心座に傾動可能に載置され、前記固定
部材に嵌合する回転部材はラジアル軸受面にラジアル軸
受すきまを介して対向するラジアル受面とスラスト軸受
面にスラスト軸受すきまを介して対向するスラスト受面
とを有し、前記ラジアル軸受面とラジアル受面との少な
くとも一方に動圧発生用の溝を設け、前記スラスト軸受
面とスラスト受面との少なくとも一方に動圧発生用の溝
を設け、前記ラジアル軸受すきまに気体が存在し、前記
スラスト軸受すきまに潤滑剤が存在する。In a second aspect of the present invention, the fixing member has a cylindrical radial bearing surface provided on the outer diameter surface and one alignment seat provided radially inward from the radial bearing surface, and the one alignment seat is provided on the outer diameter surface. The thrust bearing member disposed on the center seat has a thrust bearing surface provided on the upper surface and the other centering seat provided on the lower surface, and either one of the above-mentioned one centering seat or the other centering seat is a convex spherical surface and the other is a concave surface, the thrust bearing member is tiltably mounted on one alignment seat via the other alignment seat, and the rotating member fitted to the fixed member is a radial bearing. The radial bearing surface has a radial bearing surface that faces each other through a radial bearing clearance, and the thrust bearing surface has a thrust bearing surface that faces each other through a thrust bearing clearance, and dynamic pressure is generated in at least one of the radial bearing surface and the radial bearing surface. A groove for generating dynamic pressure is provided in at least one of the thrust bearing surface and the thrust receiving surface, gas is present in the radial bearing clearance, and a lubricant is present in the thrust bearing clearance.
〔作用]
単位負荷容量が大きくコンパクトにできる潤滑剤潤滑方
式の動圧発生用の溝を有するスラスト軸受を、その固定
部材の中心部に設けたため低トルクで十分な負荷容量に
なる。[Function] A lubricant-lubricated thrust bearing with a groove for generating dynamic pressure, which has a large unit load capacity and can be made compact, is provided at the center of the fixed member, so that a sufficient load capacity can be achieved with low torque.
そのスラスト軸受は、スラスト軸受面とスラスト受面と
を凸球面と凹球面とで傾動可能に形成するか、或いはま
た、スラスト軸受面とスラスト受面とを、凸球面の調心
座と凹面の調心座とを対向させて傾動可能に構成したた
め、自動調心機能がある。したがって、万一、ラジアル
軸受長に対してスラスト軸受Sが傾いても、ラジアル軸
受に案内されてスラスト軸受にアラインメント作用が働
き、その結果スラスト軸受面とスラスト受面との片当た
りが防止される。The thrust bearing may be configured such that the thrust bearing surface and the thrust bearing surface are tiltable with a convex spherical surface and a concave spherical surface, or alternatively, the thrust bearing surface and the thrust bearing surface are formed with an alignment seat of a convex spherical surface and a concave spherical surface. It has a self-aligning function because it is configured to be tiltable with the aligning seat facing each other. Therefore, even if the thrust bearing S is tilted relative to the radial bearing length, it will be guided by the radial bearing and an alignment effect will act on the thrust bearing, thereby preventing uneven contact between the thrust bearing surface and the thrust bearing surface. .
一方、単位負荷容量は小さいが環境汚染物を発生するお
それのない気体潤滑方式の動圧発生用の溝を有するラジ
アル軸受を、直径の大きな円筒状の固定部材の外径側に
設けたため、低トルクで十分な負荷容量とすることがで
きると共に、スラスト軸受の潤滑剤の外部への飛散を効
果的に阻止する。On the other hand, a radial bearing with a gas-lubricated groove for generating dynamic pressure, which has a small unit load capacity but does not generate environmental pollutants, is installed on the outer diameter side of the cylindrical fixed member with a large diameter, resulting in low A sufficient load capacity can be achieved with torque, and the lubricant of the thrust bearing is effectively prevented from scattering to the outside.
第1図は本発明の第1実施例の縦断面図で、本発明を磁
気ディスク駆動装置(HDD)に適用したものである。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the present invention, in which the present invention is applied to a magnetic disk drive (HDD).
基台20に大径の円筒形シャフト21を一体に取付けて
固定部材22が構成されている。そのシャフト21の外
径面には、その軸方向に離れた三箇所に、円筒状のラジ
アル軸受面23が設けられている。又このラジアル軸受
面23より半径方向内方に間隔を隔てた位置、すなわち
、シャフト21の上面中心部に、凹部24が形成され、
その凹部24に凹球面からなるスラスト軸受面25が設
けられている。A fixing member 22 is constructed by integrally attaching a large diameter cylindrical shaft 21 to a base 20. Cylindrical radial bearing surfaces 23 are provided on the outer diameter surface of the shaft 21 at three locations spaced apart in the axial direction. Further, a recess 24 is formed at a position spaced radially inward from the radial bearing surface 23, that is, at the center of the upper surface of the shaft 21,
A thrust bearing surface 25 made of a concave spherical surface is provided in the recess 24 .
一方、前記シャフト21の外径面に、回転部材である伏
せたカップ状のハブ28が嵌合している。On the other hand, an inverted cup-shaped hub 28, which is a rotating member, is fitted onto the outer diameter surface of the shaft 21.
このハブ28の中心部内面に短い軸29が突設され、そ
の軸29の中心を貫通する貫通孔30の下端に、鋼球3
1が球面の一部を突出させた状態で圧入固着されている
。ハブ28と鋼球31とで回転部材34が構成されてい
る。この鋼球31の突出した凸球面にスパイラル状の動
圧発生用の溝32を設けてスラスト受面33が形成され
ている。A short shaft 29 is protruded from the inner surface of the center of the hub 28, and a steel ball 3 is inserted into the lower end of a through hole 30 passing through the center of the shaft 29.
1 is press-fitted and fixed with a part of the spherical surface protruding. The hub 28 and the steel ball 31 constitute a rotating member 34. A thrust receiving surface 33 is formed by providing a spiral groove 32 for generating dynamic pressure on the protruding convex spherical surface of the steel ball 31.
その凸球面をなすスラスト受面33は、固定部材22の
シャフト21の凹部24内に挿入されて、スラスト軸受
面25にスラスト軸受すきま35を介して対向する。そ
して、凹球面状のスラスト軸受面25と凸球面状のスラ
スト受面33とで、いわゆる球面スパイラルグループベ
アリング(SGB)と呼ばれる動圧形スラスト軸受Sが
構成されている。この実施例のそのスラスト軸受すきま
35には、凹部24内に貯えられている潤滑油、グリー
ス等の潤滑剤36が存在している。The thrust bearing surface 33 having a convex spherical surface is inserted into the recess 24 of the shaft 21 of the fixed member 22 and faces the thrust bearing surface 25 with a thrust bearing clearance 35 in between. The concave spherical thrust bearing surface 25 and the convex spherical thrust bearing surface 33 constitute a hydrodynamic thrust bearing S called a so-called spherical spiral group bearing (SGB). In this embodiment, a lubricant 36 such as lubricating oil or grease stored in the recess 24 is present in the thrust bearing clearance 35 .
回転部材としての上記ハブ28の内周面には、前記ラジ
アル軸受面23にラジアル軸受すきま37を介して対向
するラジアル受面38が設けられている。このラジアル
受面38にヘリングボーン状の動圧発生用の溝39が形
成されている。このラジアル受面38とラジアル軸受面
23とで動圧形ラジアル軸受長が構成されている。その
ラジアル軸受すきま37には気体(この場合は空気)が
存在し、気体潤滑される。A radial bearing surface 38 that faces the radial bearing surface 23 with a radial bearing clearance 37 in between is provided on the inner peripheral surface of the hub 28 as a rotating member. A herringbone-shaped groove 39 for generating dynamic pressure is formed in this radial receiving surface 38. The radial bearing surface 38 and the radial bearing surface 23 constitute a hydrodynamic radial bearing length. Gas (air in this case) exists in the radial bearing clearance 37, and gas lubrication is provided.
上記回転部材を構成するハブ28の外面の下縁部にはロ
ータ40が取付けられている。これに対して、固定部材
22を構成する基台20の凹部内周面に、ステータ41
がロータ40に周対向させて取付けられている。A rotor 40 is attached to the lower edge of the outer surface of the hub 28 constituting the rotating member. On the other hand, the stator 41 is attached to the inner peripheral surface of the recess of the base 20 that constitutes the fixing member 22.
are attached to the rotor 40 so as to be circumferentially opposed to each other.
上記のように構成した動圧軸受装置のハブ28の外径面
28Aには、取付部材42を介して、lないし複数枚の
磁気ディスクDが装着されている。One or more magnetic disks D are attached to the outer diameter surface 28A of the hub 28 of the hydrodynamic bearing device configured as described above via attachment members 42.
次に作用を説明する。Next, the effect will be explained.
ステータ41のコイルに通電すると、ロータ40に回転
力が発生する。これにより、回転部材であるハブ28が
磁気ディスクDと一体に回転する。When the coils of the stator 41 are energized, rotational force is generated in the rotor 40. As a result, the hub 28, which is a rotating member, rotates together with the magnetic disk D.
この回転に伴い、ハブ28のラジアル受面38に形成さ
れたヘリングボーン状の動圧発生用の溝39のポンピン
グ作用で、ラジアル軸受すきま37内の空気の圧力が高
くなり、ハブ28はシャフト21に対し非接触を保って
半径方向に支持される。With this rotation, the pressure of the air in the radial bearing clearance 37 increases due to the pumping action of the herringbone-shaped groove 39 for generating dynamic pressure formed in the radial bearing surface 38 of the hub 28, and the hub 28 It is supported in the radial direction while maintaining non-contact.
この場合のラジアル軸受長を構成するハブ28の内径は
大径であり、軸受有効径が大きい、したがって気体潤滑
であるにもかかわらず、十分なラジアル負荷容量が得ら
れている。In this case, the inner diameter of the hub 28 constituting the radial bearing length is large, and the effective diameter of the bearing is large. Therefore, despite gas lubrication, sufficient radial load capacity is obtained.
また磁気ディスク駆動装置にあっては、磁気ディスクD
が取付けられるハブ28の外径面28Aと、ラジアル軸
受長のラジアル受面38を構成するハブ28の内径面と
の同軸度を高い精度で確保する必要がある。その点につ
いても、ハブ28の内外面であるから容易に精度良く加
工することができ、回転数成分の振れを小さくすること
ができるとともに、傾きも小さく抑えることができる。In addition, in a magnetic disk drive device, the magnetic disk D
It is necessary to ensure highly accurate coaxiality between the outer diameter surface 28A of the hub 28 to which the radial bearing is attached and the inner diameter surface of the hub 28 that constitutes the radial bearing surface 38 of the radial bearing length. Regarding this point as well, since it is the inner and outer surfaces of the hub 28, it can be easily machined with high precision, and it is possible to reduce fluctuations in the rotational speed component and also to suppress inclination.
一方、スラスト軸受Sにあっては、ハブ28の回転と同
時に、球面状のスラスト受面33に形成されたスパイラ
ル状の動圧発生用の溝32のポンピング作用で、スラス
ト軸受すきま35内の潤滑剤36の圧力が高くなり、ハ
ブ28はシャフト21に対し非接触を保って軸方向に浮
上し支持される。On the other hand, in the thrust bearing S, at the same time as the hub 28 rotates, the pumping action of the spiral dynamic pressure generating groove 32 formed in the spherical thrust bearing surface 33 lubricates the thrust bearing clearance 35. The pressure of the agent 36 increases, and the hub 28 floats and is supported in the axial direction without contacting the shaft 21.
この場合、スラスト軸受Sは潤滑油又はグリースを用い
た潤滑とされているため、コンパクトでも大きなアキシ
ャル負荷容量が得られると共にラジアル負荷容量も得ら
れている。In this case, since the thrust bearing S is lubricated using lubricating oil or grease, a large axial load capacity and a radial load capacity can be obtained even though the bearing is compact.
また、スラスト軸受Sは球面軸受としたため、調心性が
ある。その調心機能により、ラジアル軸受長のラジアル
受面38に傾きが生じてもスラスト軸受Sの片あたりや
、スラスト軸受すきま35の不均一による軸受性能の低
下という現象は防止される。Furthermore, since the thrust bearing S is a spherical bearing, it has alignment properties. Due to the alignment function, even if the radial bearing surface 38 of the radial bearing length is tilted, the phenomenon of uneven contact of the thrust bearing S and deterioration of bearing performance due to unevenness of the thrust bearing clearance 35 is prevented.
ハブ28の回転で、スラスト軸受Sの潤滑剤36からオ
イルミストが発生することは避けられない、しかしこの
実施例では、スラスト軸受Sは気体潤滑のラジアル軸受
長より内側にある。したがって、オイルミストはラジア
ル軸受すきま37の気流に巻き込まれて捕捉され、軸受
装置の外部には飛散せず、磁気ディスクD及びハブ28
外径面等は清浄に保たれる。As the hub 28 rotates, it is inevitable that oil mist is generated from the lubricant 36 of the thrust bearing S, but in this embodiment, the thrust bearing S is located inside the gas-lubricated radial bearing length. Therefore, the oil mist is caught by the airflow in the radial bearing clearance 37, and is not scattered outside the bearing device, and is removed from the magnetic disk D and the hub 28.
The outer diameter surface etc. are kept clean.
第2図は上記第1実施例におけるスラスト軸受Sの変形
例を示している。FIG. 2 shows a modification of the thrust bearing S in the first embodiment.
この場合は、鋼球31をシャフト21に溶接。In this case, the steel ball 31 is welded to the shaft 21.
接着等の固着手段で固着したものであり、固定部材22
は鋼球31を備えている。スラスト軸受面25が動圧発
生用の溝32を有する凸球面となり、これに対向するス
ラスト受面33が回転部材34の軸29の端面に凹球面
として形成されている。It is fixed by a fixing means such as adhesive, and the fixing member 22
is equipped with a steel ball 31. The thrust bearing surface 25 is a convex spherical surface having a groove 32 for generating dynamic pressure, and the thrust bearing surface 33 opposing this is formed as a concave spherical surface on the end surface of the shaft 29 of the rotating member 34.
このスラスト軸受Sも上記同様の自動調心機能を有する
。This thrust bearing S also has the same self-aligning function as described above.
第3図には本発明の第2実施例を示す。FIG. 3 shows a second embodiment of the invention.
この実施例は、スラスト軸受Sの構成と駆動モータの取
付けが上記第1実施例と異なっている。This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the thrust bearing S and the attachment of the drive motor.
すなわちシャフト21の上面中心部に凹部24が形成さ
れ、その凹部24の中心に一方の調心座50となる凹球
面の凹面が形成されている。そして、この凹面50に他
方の調心座52である凸球面を有するスラスト軸受部材
51としての半球体が、傾動可能に載置されている。そ
の半球体51の平らな上面がスラスト軸受面25とされ
、そこには例えば第4図に示すような、スパイラル状の
動圧発生用の溝54が設けられている。That is, a recess 24 is formed at the center of the upper surface of the shaft 21, and a concave spherical concave surface that becomes one of the alignment seats 50 is formed at the center of the recess 24. A hemispherical body serving as a thrust bearing member 51 having a convex spherical surface and serving as the other alignment seat 52 is tiltably placed on this concave surface 50 . The flat upper surface of the hemisphere 51 serves as the thrust bearing surface 25, on which a spiral groove 54 for generating dynamic pressure is provided, as shown in FIG. 4, for example.
一方、ハブ28の方には、回転軸心部に円柱状の軸55
が固着され、この軸55とハブ28とが回転部材34を
構成している。軸55の自由端面ば上記のスラスト軸受
面25とスラスト軸受すきま35を介して対向する平面
からなるスラスト受面33とされている。このスラスト
軸受Sも、凹面50と凸球面52とで調心機能を持たせ
たものである。On the other hand, the hub 28 has a cylindrical shaft 55 at the center of the rotation axis.
The shaft 55 and the hub 28 constitute the rotating member 34. The free end surface of the shaft 55 is a thrust bearing surface 33 which is a plane that faces the above-mentioned thrust bearing surface 25 with a thrust bearing clearance 35 in between. This thrust bearing S also has an alignment function with a concave surface 50 and a convex spherical surface 52.
ロータ40はハブ28の下端面の取付けられている。ス
テータ41は、基台20の上面に、ロ一タ40と平面対
向させて取付けられている。The rotor 40 is attached to the lower end surface of the hub 28. The stator 41 is attached to the upper surface of the base 20 so as to face the rotor 40 in a plane.
その他の構成と作用、効果の点は上記第1実施例と同様
である。Other aspects of the structure, operation, and effects are the same as those of the first embodiment.
第5図は上記第2実施例におけるスラスト軸受Sの変形
例である。FIG. 5 shows a modification of the thrust bearing S in the second embodiment.
この変形例の場合は、半球体51と凹面50との代わり
に球体と円板との組み合わせを用いている。すなわち、
シャフト21の凹部24に設けた半球状凹部59内に、
鋼球31を溶接、接着等の固着手段で固着しており、固
定部材22鋼球31を備えている。その鋼球31の上部
凸球面が一方の調心座60になっている。これに対して
、スラスト軸受部材61としての円板の下面に、他方の
調心座62である円錐状凹面を設けるとともに、円板6
1の平らな上面にはスパイラル状の動圧発生用の溝54
を形成してスラスト軸受面25とされている。このスラ
スト軸受部材の円板61は、他方の調心座の円錐状凹面
62を介して、一方の調心座の凸球面60に傾動可能に
載置され、スラスト軸受面25はスラスト軸受すきま3
5を介してスラスト受面33に対向し、スラスト軸受S
を形成している。この場合は、凸球面60と円錐状凹面
62とで調心機能が付与されている。In this modification, a combination of a sphere and a disk is used instead of the hemisphere 51 and concave surface 50. That is,
In the hemispherical recess 59 provided in the recess 24 of the shaft 21,
A steel ball 31 is fixed by a fixing means such as welding or adhesive, and the fixing member 22 is provided with the steel ball 31. The upper convex spherical surface of the steel ball 31 serves as one alignment seat 60. On the other hand, a conical concave surface, which is the other alignment seat 62, is provided on the lower surface of the disk as the thrust bearing member 61, and the disk 6
1 has a spiral groove 54 for generating dynamic pressure.
is formed to form the thrust bearing surface 25. The disk 61 of this thrust bearing member is tiltably placed on the convex spherical surface 60 of one of the alignment seats via the conical concave surface 62 of the other alignment seat, and the thrust bearing surface 25 has a thrust bearing clearance 3.
The thrust bearing S
is formed. In this case, the convex spherical surface 60 and the conical concave surface 62 provide an alignment function.
第6図には第3実施例を示す。FIG. 6 shows a third embodiment.
この実施例のスラスト軸受Sにあっては、シャフト21
の上面21Aを中心部に向かって下がり勾配の円錐面ま
たは球面に形成して潤滑剤溜りを設けたものである。そ
して、その中心部が球状凹面のスラスト軸受面25を構
成し、これに第1図に示すと同様のスパイラルグループ
ベアリングの鋼球31の凸球面からなるスラスト受面3
3を対向させている。In the thrust bearing S of this embodiment, the shaft 21
The upper surface 21A is formed into a conical or spherical surface with a downward slope toward the center to provide a lubricant reservoir. The center portion constitutes a thrust bearing surface 25 having a spherical concave surface, and a thrust bearing surface 3 consisting of a convex spherical surface of a steel ball 31 of a similar spiral group bearing shown in FIG.
3 are facing each other.
この場合も、凹球面からなるスラスト軸受面25と、凸
球面からなるスラスト受面33とで調心機能が付与され
ている。Also in this case, an alignment function is provided by the thrust bearing surface 25 made of a concave spherical surface and the thrust bearing surface 33 made of a convex spherical surface.
なお、上記各実施例において、ラジアル軸受長の動圧発
生用の溝39の溝パターンは、くの字形へリングボーン
溝とした。しかしその他、への字形へリングボーン溝で
もよく、更にスパイラル溝でもよい。In each of the above embodiments, the groove pattern of the groove 39 for generating dynamic pressure in the radial bearing length is a dogleg-shaped herringbone groove. However, in addition to this, it may be a ring-bone groove in the shape of an angular shape, or it may be a spiral groove.
又、上記動圧発生用の溝39は、軸方向に間隔をおいて
2列に形成したが、1列でもよい。Moreover, although the grooves 39 for generating dynamic pressure are formed in two rows spaced apart in the axial direction, they may be formed in one row.
又、ラジアル軸受用の動圧発生用の溝39は、ラジアル
軸受面23とラジアル受面38とのどちらに設けてもよ
く、或いは双方に設けてもよい。Further, the groove 39 for generating dynamic pressure for the radial bearing may be provided on either the radial bearing surface 23 or the radial receiving surface 38, or may be provided on both.
同様に、スラスト軸受用の動圧発生用の溝32゜54は
、スラスト軸受面25とスラスト受面33とのどちらに
設けてもよく、或いは双方に設けてもよい。Similarly, the groove 32.degree. 54 for generating dynamic pressure for the thrust bearing may be provided on either the thrust bearing surface 25 or the thrust bearing surface 33, or on both.
〔発明の効果〕
以上説明したよろに、本発明によれば、単位負荷容量は
小さいが環境汚染物を発生するおそれのない気体潤滑方
式の動圧発生用の溝を有するラジアル軸受を、直径の大
きな円筒状の固定部材の外径側に設けるとともに、単位
負荷容量が大きくコンパクトにできる潤滑剤潤滑方式の
動圧発生用の溝を有するスラスト軸受を、その固定部材
の中心部に設けた。しかもそのスラスト軸受は、スラス
ト軸受面とスラスト受面とを、凸球面と凹球面とで形成
して傾動可能に組み合わせるか、或いはまた、スラスト
軸受面とスラスト受面とを、凸球面の調心座と凹面の調
心座とを対向させて傾動可能に構成した。そのため、ラ
ジアル軸受、スラスト軸受の両者とも十分な負荷容量を
有し、低トルクであり、且つ自動調心性を備えて軸受面
の片当たりが防止でき、またスラスト軸受の潤滑剤の飛
散を気体潤滑のラジアル軸受部で捕捉してオイルミスト
による汚染等のトラブルも生じない動圧軸受装置を提供
することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a radial bearing having a groove for generating dynamic pressure using a gas lubrication system, which has a small unit load capacity but does not cause the generation of environmental pollutants, In addition to being provided on the outer diameter side of the large cylindrical fixing member, a thrust bearing with a groove for generating dynamic pressure using a lubricant lubrication system that has a large unit load capacity and can be made compact is provided in the center of the fixing member. In addition, the thrust bearing may be configured such that the thrust bearing surface and the thrust receiving surface are formed by a convex spherical surface and a concave spherical surface and are combined so as to be tiltable, or alternatively, the thrust bearing surface and the thrust receiving surface are formed by aligning the convex spherical surface. The seat and the concave alignment seat are made to face each other and are configured to be tiltable. Therefore, both radial bearings and thrust bearings have sufficient load capacity, low torque, and self-aligning properties to prevent uneven contact on the bearing surface.In addition, gas lubrication prevents lubricant from scattering on the thrust bearing. It is possible to provide a hydrodynamic bearing device that does not cause problems such as contamination due to oil mist that is trapped in the radial bearing portion of the oil mist.
また、回転部材の外周面とラジアル受面との同軸度を良
好にできるので、回転部材の振れを小さくすることがで
きる。Moreover, since the coaxiality between the outer circumferential surface of the rotating member and the radial receiving surface can be improved, the runout of the rotating member can be reduced.
第1図は本発明の第1実施例の縦断面図、第2図はその
変形例のスラスト軸受の縦断面図、第3図は第2実施例
の縦断面図、第4図はそのスラスト軸受面の平面図、第
5図は第3図に示すものの変形例のスラスト軸受の縦断
面図、第6図は第3実施例の縦断面図、第7図は従来の
動圧軸受装置の縦断面図である。
図中、22は固定部材、23はラジアル軸受面、25は
スラスト軸受面、32は動圧発生用の溝、33はスラス
ト受面、34は回転部材、35はスラスト軸受すきま、
36は潤滑剤、37はラジアル軸受すきま、38はラジ
アル受面、39は動圧発生用の溝、50.60は一方の
調心座、51゜61はスラスト軸受部材、52.62は
他方の調心座。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a thrust bearing of a modification thereof, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the second embodiment, and FIG. A plan view of the bearing surface, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a modified thrust bearing shown in FIG. 3, FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the third embodiment, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional hydrodynamic bearing device. FIG. In the figure, 22 is a fixed member, 23 is a radial bearing surface, 25 is a thrust bearing surface, 32 is a groove for generating dynamic pressure, 33 is a thrust bearing surface, 34 is a rotating member, 35 is a thrust bearing clearance,
36 is a lubricant, 37 is a radial bearing clearance, 38 is a radial bearing surface, 39 is a groove for generating dynamic pressure, 50.60 is one alignment seat, 51° 61 is a thrust bearing member, 52.62 is the other one Adjustment seat.
Claims (2)
面とラジアル軸受面より半径方向内方に設けたスラスト
軸受面とを有し、前記固定部材に嵌合する回転部材はラ
ジアル軸受面にラジアル軸受すきまを介して対向するラ
ジアル受面とスラスト軸受面にスラスト軸受すきまを介
して対向するスラスト受面とを有し、前記スラスト軸受
面とスラスト受面とのいずれか一方は凹球面であって他
方が凸球面であり、前記ラジアル軸受面とラジアル受面
との少なくとも一方に動圧発生用の溝を設け、前記スラ
スト軸受面とスラスト受面との少なくとも一方に動圧発
生用の溝を設け、前記ラジアル軸受すきまに気体が存在
し、前記スラスト軸受すきまに潤滑剤が存在する動圧軸
受装置。(1) The fixed member has a cylindrical radial bearing surface provided on the outer diameter surface and a thrust bearing surface provided radially inward from the radial bearing surface, and the rotating member that fits into the fixed member has a radial bearing surface. The surface has a radial bearing surface that faces each other through a radial bearing clearance, and the thrust bearing surface has a thrust bearing surface that faces each other through a thrust bearing clearance, and one of the thrust bearing surface and the thrust bearing surface is a concave spherical surface. and the other is a convex spherical surface, at least one of the radial bearing surface and the radial bearing surface is provided with a groove for generating dynamic pressure, and at least one of the thrust bearing surface and the thrust bearing surface is provided with a groove for generating dynamic pressure. A hydrodynamic bearing device in which a groove is provided, gas is present in the radial bearing clearance, and a lubricant is present in the thrust bearing clearance.
面とラジアル軸受面より半径方向内方に設けた一方の調
心座とを有し、一方の調心座上に配設したスラスト軸受
部材は上面に設けたスラスト軸受面と下面に設けた他方
の調心座とを有し、前記一方の調心座と他方の調心座と
のいずれか一方は凸球面であって他方は凹面であり、前
記スラスト軸受部材は他方の調心座を介して一方の調心
座に傾動可能に載置され、前記固定部材に嵌合する回転
部材はラジアル軸受面にラジアル軸受すきまを介して対
向するラジアル受面とスラスト軸受面にスラスト軸受す
きまを介して対向するスラスト受面とを有し、前記ラジ
アル軸受面とラジアル受面との少なくとも一方に動圧発
生用の溝を設け、前記スラスト軸受面とスラスト受面と
の少なくとも一方に動圧発生用の溝を設け、前記ラジア
ル軸受すきまに気体が存在し、前記スラスト軸受すきま
に潤滑剤が存在する動圧軸受装置。(2) The fixed member has a cylindrical radial bearing surface provided on the outer diameter surface and one alignment seat provided radially inward from the radial bearing surface, and is arranged on one alignment seat. The thrust bearing member has a thrust bearing surface provided on the upper surface and another alignment seat provided on the bottom surface, and one of the one alignment seat and the other alignment seat is a convex spherical surface, and the other is a convex spherical surface. is a concave surface, the thrust bearing member is tiltably mounted on one alignment seat via the other alignment seat, and the rotating member fitted to the fixed member is mounted on the radial bearing surface via a radial bearing clearance. a radial bearing surface that faces each other and a thrust bearing surface that faces each other with a thrust bearing clearance therebetween; a groove for generating dynamic pressure is provided in at least one of the radial bearing surface and the radial bearing surface; A dynamic pressure bearing device, wherein a groove for generating dynamic pressure is provided in at least one of a thrust bearing surface, a gas exists in the radial bearing clearance, and a lubricant exists in the thrust bearing clearance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911989A JPH0366915A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Hydrodynamic bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911989A JPH0366915A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Hydrodynamic bearing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366915A true JPH0366915A (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=16402456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19911989A Pending JPH0366915A (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Hydrodynamic bearing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0366915A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071014A (en) * | 1998-12-30 | 2000-06-06 | International Business Machines Corporation | Spindle motor with hybrid air/oil hydrodynamic bearing |
| US6567143B1 (en) | 1997-06-05 | 2003-05-20 | Guardian Industries Corp. | NW twisted nematic LCD with negative and tilted retarders on each side of liquid crystal cell to improve vertical contrast ratios |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP19911989A patent/JPH0366915A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567143B1 (en) | 1997-06-05 | 2003-05-20 | Guardian Industries Corp. | NW twisted nematic LCD with negative and tilted retarders on each side of liquid crystal cell to improve vertical contrast ratios |
| US6071014A (en) * | 1998-12-30 | 2000-06-06 | International Business Machines Corporation | Spindle motor with hybrid air/oil hydrodynamic bearing |
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