JPH10281145A - Fluid bearing device - Google Patents

Fluid bearing device

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JPH10281145A
JPH10281145A JP9231997A JP9231997A JPH10281145A JP H10281145 A JPH10281145 A JP H10281145A JP 9231997 A JP9231997 A JP 9231997A JP 9231997 A JP9231997 A JP 9231997A JP H10281145 A JPH10281145 A JP H10281145A
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Japan
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bearing
radial
thrust
shaft
lubricant
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JP9231997A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Asai
拡光 浅井
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Hiromitsu Muraki
宏光 村木
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸の曲げ剛性を向上させ回転体の振れまわり
を小さくし、また低温時の動トルクの低トルク化を図
る。 【解決手段】 軸の直径を2〜5mmとし、ラジアル軸
受すきまの潤滑剤として動粘度が40℃で20〜200
cStのフッ素油を用い、かつラジアル軸受すきまを
3.5〜10μmとしたことを特徴とする流体軸受装置
とする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the bending rigidity of a shaft, reduce whirling of a rotating body, and reduce dynamic torque at low temperatures. The shaft has a diameter of 2 to 5 mm, and has a kinematic viscosity of 20 to 200 at 40 ° C. as a lubricant for a radial bearing clearance.
A hydrodynamic bearing device is characterized in that cSt fluorine oil is used and the radial bearing clearance is 3.5 to 10 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、流体軸受装置に関
するものであり、更に詳しくは情報機器、音響・映像機
器用スピンドルモーターの流体軸受装置に関し、特に、
光ディスク装置や磁気ディスク装置に最適なスピンドル
モーター用の流体軸受装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrodynamic bearing device, and more particularly to a hydrodynamic bearing device for a spindle motor for information equipment and audio / video equipment.
The present invention relates to a hydrodynamic bearing device for a spindle motor which is optimal for an optical disk device or a magnetic disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスク装置、磁気ディスク装
置のスピンドルモーター用流体軸受装置はデータの高速
転送の要求により、ますます高速回転化の傾向にある。
このため、スピンドルモーターの支持軸受には高速回転
に伴う回転部の不釣り合いによる遠心力の影響がますま
す大きくなってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, a fluid bearing device for a spindle motor of an optical disk device and a magnetic disk device has been increasingly rotated at a high speed due to a demand for high-speed data transfer.
For this reason, the influence of the centrifugal force due to the unbalance of the rotating part accompanying the high-speed rotation is increasing more and more on the support bearing of the spindle motor.

【0003】図2に従来の軸受装置の断面図を示す。回
転部材は軸30、ディスク取付フランジ31及びロータ
ー33で構成されている。軸30はディスク取付フラン
ジ31に圧入されており、ローター33はディスク取付
フランジ31の下面に固定して設置されている。
FIG. 2 is a sectional view of a conventional bearing device. The rotating member includes a shaft 30, a disc mounting flange 31, and a rotor 33. The shaft 30 is press-fitted into the disk mounting flange 31, and the rotor 33 is fixedly installed on the lower surface of the disk mounting flange 31.

【0004】また、軸30を支持する支持部材は、ステ
ーター34、基台35、軸受部材36及び鋼球37で構
成されている。軸受部材36に設けた円筒状のラジアル
軸受面36aにラジアル動圧軸受として機能するための
動圧発生用の溝が設けられており、軸受部材36は基台
35に圧入されている。軸受部材36の下端部には鋼球
37が圧入されており、その鋼球37がスラスト軸受と
しての機能を果たしている。ステーター34は軸受部材
36に圧入して固定されている。
[0004] A support member for supporting the shaft 30 is composed of a stator 34, a base 35, a bearing member 36 and a steel ball 37. A groove for generating dynamic pressure for functioning as a radial dynamic pressure bearing is provided on a cylindrical radial bearing surface 36 a provided on the bearing member 36, and the bearing member 36 is pressed into the base 35. A steel ball 37 is press-fitted into the lower end of the bearing member 36, and the steel ball 37 functions as a thrust bearing. The stator 34 is press-fitted into a bearing member 36 and fixed.

【0005】つぎに動作としては、ステーター34に通
電されると、回転磁界が生じこれによりローター33は
軸30及びディスク取付フランジ31と共に回転する。
これによりラジアル軸受面36aに設けた動圧発生用の
溝のポンピング作用によりラジアル軸受すきまの潤滑剤
の圧力が高められ初めのラジアル軸受面36aとラジア
ル受面30bの接触状態から無接触状態で回転する。
Next, as an operation, when a current is applied to the stator 34, a rotating magnetic field is generated, whereby the rotor 33 rotates together with the shaft 30 and the disk mounting flange 31.
As a result, the pressure of the lubricant in the radial bearing clearance is increased by the pumping action of the groove for generating dynamic pressure provided on the radial bearing surface 36a, and the contact between the initial radial bearing surface 36a and the radial receiving surface 30b is changed to the non-contact state. I do.

【0006】それと共に、スラスト軸受においても、ス
ラスト軸受面30aと軸30の端面に設けられたスラス
ト受面37aで点接触してすべり軸受を構成する。この
スラスト軸受もスラスト軸受面30aとスラスト受面3
7aの間に潤滑剤が入っており、潤滑剤を介した点接触
の状態で回転する。
At the same time, also in the thrust bearing, the thrust bearing surface 30a and the thrust receiving surface 37a provided on the end face of the shaft 30 are in point contact with each other to form a sliding bearing. This thrust bearing also has a thrust bearing surface 30a and a thrust receiving surface 3
Lubricant is contained between 7a and rotates in a state of point contact via the lubricant.

【0007】また、潤滑剤として境界潤滑性の良い合成
油について検討した。特に、上記に示すラジアル軸受及
びスラスト軸受の負荷容量は使用する潤滑剤の粘度に比
例するものである。合成油は温度変化に対する粘度変化
が大きいため高温時において必要な負荷容量を満足する
油は低温時の粘度増加が大きく軸受の動トルクが大きく
なるものや、逆に低温時に最適な軸受の動トルクが得ら
れるような粘度の油を選べば、高温時に粘度が低下して
負荷容量が不足するというものであった。合成油は、基
本的に温度粘度特性が良くないため、軸受装置の低トル
ク化のために軸の直径を1.5mmにしたり、負荷容量
を確保するためにラジアル軸受面36aとラジアル受面
30bとの間のラジアル軸受すきまの間隔を約3μmと
狭くしていた。
Further, a synthetic oil having good boundary lubrication properties was studied as a lubricant. In particular, the load capacity of the above-described radial bearing and thrust bearing is proportional to the viscosity of the lubricant used. Synthetic oil has a large viscosity change due to temperature change, so oil that satisfies the required load capacity at high temperature has a large increase in viscosity at low temperature and large dynamic torque of the bearing. If an oil having such a viscosity as to obtain is selected, the viscosity decreases at a high temperature and the load capacity becomes insufficient. Synthetic oil basically has poor temperature-viscosity characteristics, so the diameter of the shaft is reduced to 1.5 mm in order to reduce the torque of the bearing device, or the radial bearing surface 36a and the radial receiving surface 30b are used to secure the load capacity. And the distance between the radial bearing clearances was as small as about 3 μm.

【0008】しかし、軸受装置が高速回転を行うように
なると、ディスク装着時の不釣り合いにより遠心力が大
きくなり、軸の曲げ剛性が不足し、回転体の振れまわり
が大きくなるという問題が生じている。また、軸受装置
には装置の省電力化の要求から低温時の低トルク化も求
められている。
However, when the bearing device rotates at a high speed, there arises a problem that the centrifugal force is increased due to imbalance when the disk is mounted, the bending rigidity of the shaft is insufficient, and the swiveling of the rotating body is increased. I have. Further, the bearing device is also required to have a low torque at a low temperature due to a demand for power saving of the device.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、軸の曲げ剛性の向上を図り、回転体の振れまわりが
大きくなるという問題点を解消し、低温時の動トルクの
低トルク化を図る流体軸受装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, the bending rigidity of the shaft is improved, the problem that the rotating body oscillates is increased, and the dynamic torque at low temperatures is reduced. It is an object of the present invention to provide a hydrodynamic bearing device that achieves the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
軸受部材に設けた円筒状のラジアル軸受面が軸に設けた
ラジアル受面とラジアル軸受すきまを介して対向し前記
ラジアル受面とラジアル軸受面との少なくとも一方に動
圧発生用の溝を設けた流体軸受装置において、軸の直径
を2〜5mmとし、ラジアル軸受すきまの潤滑剤として
動粘度が40℃で20〜200cStのフッ素油を用
い、かつラジアル軸受すきまを3.5〜10μmとした
ことを特徴とする流体軸受装置を提供するものである。
According to the first aspect of the present invention,
A cylindrical radial bearing surface provided on the bearing member is opposed to a radial receiving surface provided on the shaft via a radial bearing clearance, and a groove for generating dynamic pressure is provided on at least one of the radial receiving surface and the radial bearing surface. In the fluid dynamic bearing device, the diameter of the shaft is set to 2 to 5 mm, fluorinated oil having a kinematic viscosity of 20 to 200 cSt at 40 ° C. is used as a lubricant for the radial bearing clearance, and the radial bearing clearance is set to 3.5 to 10 μm. An object of the present invention is to provide a fluid dynamic bearing device.

【0011】軸の直径を2〜5mmとし、軸の曲げ剛性
を向上させるものである。この範囲であれば回転体であ
る回転部材の振れまわりを小さくすることが可能とな
る。この場合、軸の直径が5mmより太くなると動トル
クが大きくなり過ぎる。
The shaft has a diameter of 2 to 5 mm to improve the bending rigidity of the shaft. Within this range, it is possible to reduce the whirling of the rotating member that is the rotating body. In this case, when the diameter of the shaft is larger than 5 mm, the dynamic torque becomes too large.

【0012】潤滑剤としては、低温時におけるトルクの
増大が少ないフッ素油を用いる。特に、温度粘度特性の
よい40℃での動粘度が20〜200cStのフッ素油
を用い、かつラジアル軸受面とラジアル受面との間のラ
ジアル軸受すきまを3.5〜10μmとすることによっ
て低温時に適切な動トルクが得られる。
As the lubricant, a fluorine oil which causes little increase in torque at low temperatures is used. In particular, by using a fluorine oil having a kinematic viscosity of 20 to 200 cSt at 40 ° C. having good temperature viscosity characteristics and a radial bearing clearance of 3.5 to 10 μm between the radial bearing surface and the radial receiving surface, at low temperatures. Appropriate dynamic torque can be obtained.

【0013】これにより、軸受装置の省力化の要請に応
えることが可能となる。低温時には常温時の潤滑油の粘
度特性とは異なり、粘度増加により軸受装置の作動のた
めのエネルギーもアップしなけばならず常温では必要と
されないエネルギーの要求があった。本発明はそのよう
な余分のエネルギーを使わずに軸受装置を駆動すること
が可能となる。
This makes it possible to meet the demand for labor saving of the bearing device. At low temperatures, unlike the viscosity characteristics of lubricating oil at room temperature, the increase in viscosity requires an increase in the energy for operating the bearing device, and there is a demand for energy that is not required at room temperature. The present invention makes it possible to drive the bearing device without using such extra energy.

【0014】潤滑剤であるフッ素油の特性として、40
℃で20cStより小さいと動トルクは小さくなるが高
温時の負荷容量が不足することになり、40℃で200
cStより大きくなると負荷容量は大きくなるが低温時
の動トルクは大きくなりすぎる。それ故、本発明の効果
を十分に発揮させるためには、上記に示したように40
℃で20〜200cStの範囲で使用することが望まし
い。
The characteristics of fluorine oil as a lubricant include 40
When the temperature is lower than 20 cSt at 40 ° C., the dynamic torque becomes small, but the load capacity at high temperature becomes insufficient.
If it exceeds cSt, the load capacity increases, but the dynamic torque at low temperatures becomes too large. Therefore, in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention, as described above, 40
It is desirable to use in the range of 20 to 200 cSt at ℃.

【0015】なお、潤滑剤であるフッ素油は、末端にカ
ルボン酸を有するパーフルオロポリエーテルを0.1乃
至10重量%混合されて備えていると、境界潤滑性や潤
滑剤のもれ性がさらに改善される。
[0015] If the fluorine oil, which is a lubricant, is provided with 0.1 to 10% by weight of perfluoropolyether having a carboxylic acid at a terminal, boundary lubricity and leakage of the lubricant are obtained. Even better.

【0016】ただし、末端にカルボン酸を有するパーフ
ルオロポリエーテルを0.1重量%より少なくフッ素油
が備えていると境界潤滑性や潤滑剤のもれ性が劣ること
になる。また、末端にカルボン酸を有するパーフルオロ
ポリエーテルを10重量%より多くフッ素油が備えてい
るとフッ素油の物性が劣り、低温時に適切な動トルクを
得ることが困難となる。
However, if the perfluoropolyether having a carboxylic acid at the terminal is less than 0.1% by weight and the fluorine oil is provided, the boundary lubrication property and the leakage property of the lubricant will be inferior. Further, when the fluoro oil has more than 10% by weight of perfluoropolyether having a carboxylic acid at the terminal, the physical properties of the fluoro oil are inferior, and it is difficult to obtain an appropriate dynamic torque at a low temperature.

【0017】また、ラジアル軸受面とラジアル受面との
間のラジアル軸受すきまは、3.5μmより小さいと低
温時において動トルクが大きくなり、また10μmより
大きいと動トルクは小さくなるが高温時の負荷容量が不
足することになる。それ故、本発明の効果を十分に発揮
させるためには、上記に示したようにラジアル軸受すき
まは3.5〜10μmとすることが望ましい。
If the radial bearing clearance between the radial bearing surface and the radial receiving surface is smaller than 3.5 μm, the dynamic torque increases at low temperatures, and if it is larger than 10 μm, the dynamic torque decreases but increases at high temperatures. The load capacity will be insufficient. Therefore, in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention, the radial bearing clearance is desirably set to 3.5 to 10 μm as described above.

【0018】さらに、ラジアル軸受すきまを3.5〜1
0μmの範囲内にすることによって、軸受部材内に空気
抜き穴を設けなくても軸受部材内に潤滑剤を注入した状
態であっても、軸受部材に軸の挿入が容易となる効果が
ある。
Further, the radial bearing clearance is set to 3.5 to 1
By setting the thickness within the range of 0 μm, there is an effect that the shaft can be easily inserted into the bearing member even when the lubricant is injected into the bearing member without providing an air vent hole in the bearing member.

【0019】軸受部材に設けた円筒状のラジアル軸受面
が軸に設けたラジアル受面とラジアル軸受すきまを介し
て対向しているが、さらに軸の端面に設けたスラスト受
面が軸受部材に設けたスラスト軸受面と対向しても良
い。
A cylindrical radial bearing surface provided on the bearing member is opposed to a radial receiving surface provided on the shaft via a radial bearing clearance, and a thrust receiving surface provided on the end surface of the shaft is provided on the bearing member. May be opposed to the thrust bearing surface.

【0020】また、流体軸受装置の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が設け
てあればよく、特にラジアル軸受面あるいはラジアル受
面のいずれかに限定されるものではない。
Further, it is sufficient that at least one of the radial bearing surface and the radial receiving surface of the hydrodynamic bearing device is provided with a groove for generating dynamic pressure, and in particular, is limited to either the radial bearing surface or the radial receiving surface. is not.

【0021】スラスト受面とスラスト軸受面とで点接触
とする構造にすると、接触面積を大幅に減らし、動トル
クの減少を図ることができる。スラスト受面とスラスト
軸受面とが潤滑剤を介して対向することにより境界潤滑
性の向上が期待でき、接触面間における摩耗も減らせる
ことが可能となるものである。特にスラスト軸受面に凸
球面を設けると、軸受部材にスラスト軸受を構成する鋼
球を圧入する工程を省くことができ、組立作業性の向上
を図るということになる。
When the thrust bearing surface and the thrust bearing surface are in point contact, the contact area can be greatly reduced, and the dynamic torque can be reduced. Since the thrust receiving surface and the thrust bearing surface face each other via the lubricant, improvement in boundary lubricity can be expected, and wear between the contact surfaces can be reduced. In particular, when a convex spherical surface is provided on the thrust bearing surface, the step of press-fitting the steel ball constituting the thrust bearing into the bearing member can be omitted, and the assembling workability is improved.

【0022】ラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有す
る軸受部材は合成樹脂の一体成形でも良いが、一体成形
ではなく、ラジアル軸受面を有する軸受部材を快削黄
銅、リン青銅などの銅系金属とし、スラスト軸受面を有
するスラスト受部材を耐摩耗金属またはセラミックなど
からなる板で構成し、スラスト受部材を軸受部材に固定
しても良い。このような構成を採ることによっても軸受
部材の曲げ合成の強度を保ち、スラスト受部材の摩耗発
生という現象を抑えることができるからである。
The bearing member having the radial bearing surface and the thrust bearing surface may be integrally formed of synthetic resin. However, instead of being integrally formed, the bearing member having the radial bearing surface is formed of a copper-based metal such as free-cutting brass or phosphor bronze. Alternatively, the thrust receiving member having the thrust bearing surface may be formed of a plate made of wear-resistant metal or ceramic, and the thrust receiving member may be fixed to the bearing member. By adopting such a configuration, the bending strength of the bearing member can be maintained, and the phenomenon of wear of the thrust receiving member can be suppressed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図1は本発明の軸受装置の
断面図を示す。回転部材は軸1、ディスク取付フランジ
6及びローター3を備えている。回転部材を支持する支
持部材はステーター4、基台2及び軸受部材5を備えて
いる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sectional view of the bearing device of the present invention. The rotating member includes a shaft 1, a disk mounting flange 6, and a rotor 3. The supporting member that supports the rotating member includes a stator 4, a base 2, and a bearing member 5.

【0024】回転部材の基本的な構成は、図2に示した
従来の軸受装置と同一であるため、その説明を省略す
る。本発明の軸受装置における軸1の材質として、一般
的に使用されている熱処理されたSUS440Cのステ
ンレス鋼を用いる。ただし、本発明の構成要件である軸
の直径2〜5mmの条件を満足すれば、本発明の軸受装
置で使用する軸1の材質は特に限定されるものではな
い。
The basic structure of the rotating member is the same as that of the conventional bearing device shown in FIG. As the material of the shaft 1 in the bearing device of the present invention, generally used heat-treated SUS440C stainless steel is used. However, the material of the shaft 1 used in the bearing device of the present invention is not particularly limited as long as the condition of the shaft diameter of 2 to 5 mm, which is a constituent requirement of the present invention, is satisfied.

【0025】回転部材を支持する支持部材も基本的な構
成は、図2に示した従来の軸受装置と同じであるが、軸
受部材の形状等が従来の軸受装置と異なるためその点を
中心に説明する。
The basic structure of the supporting member for supporting the rotating member is the same as that of the conventional bearing device shown in FIG. 2. However, since the shape and the like of the bearing member are different from those of the conventional bearing device, this point will be mainly described. explain.

【0026】本発明の軸受装置では、軸受部材5はフラ
ンジ5cを軸受部材5の円筒部の下部に設けている。つ
まり、軸受部材は動圧発生用の溝の部分とフランジとは
軸方向位置が異なっている。このような構造にすること
によって、合成樹脂製の軸受部材の射出成形時にフラン
ジ5cの影響で動圧発生用の溝の部分の精度が落ちるの
を防止するものである。
In the bearing device of the present invention, the bearing member 5 has the flange 5c provided below the cylindrical portion of the bearing member 5. In other words, the axial position of the bearing member is different from that of the dynamic pressure generating groove and the flange. With such a structure, it is possible to prevent the accuracy of the groove for generating dynamic pressure from deteriorating due to the influence of the flange 5c during the injection molding of the bearing member made of synthetic resin.

【0027】また、従来軸受部材の中にスラスト受部材
である鋼球を圧入することによって、スラスト軸受のス
ラスト軸受面をなしていたが、本発明においてはスラス
ト軸受面を軸受部材5に設けており、スラスト軸受面は
中心部が凸球面5dになっている。
Further, in the prior art, a thrust bearing surface of a thrust bearing is formed by press-fitting a steel ball as a thrust receiving member into a bearing member, but in the present invention, the thrust bearing surface is provided on the bearing member 5. The thrust bearing surface has a convex spherical surface 5d at the center.

【0028】このような構造を採ることによって、合成
樹脂製の軸受部材の射出成形時に軸受部材に凸部を同時
に成形でき、軸受部材の中にスラスト受部材である鋼球
を圧入する工程を省くことができ、組立作業性の向上を
図ることが可能となるものである。
By adopting such a structure, a convex portion can be simultaneously formed on the bearing member at the time of injection molding of the synthetic resin bearing member, and the step of press-fitting a steel ball as a thrust receiving member into the bearing member is omitted. Thus, it is possible to improve the assembling workability.

【0029】さらに、基台2をアルミダイカスト、亜鉛
ダイカスト等の金属性のものを使用し、図1に示すよう
に軸受部材5の円筒部5eを基台2の円筒部2aに圧入
して取り付け、合成樹脂製の軸受部材5の曲げ合成を補
強している。この場合、特に基台の円筒部2aを長く
し、軸受部材の円筒部5eに沿うようにし、合成樹脂製
の軸受部材5の曲げ剛性を補強している。
Further, the base 2 is made of a metal such as aluminum die-cast or zinc die-cast, and the cylindrical portion 5e of the bearing member 5 is press-fitted into the cylindrical portion 2a of the base 2 as shown in FIG. The bending composition of the bearing member 5 made of synthetic resin is reinforced. In this case, in particular, the cylindrical portion 2a of the base is made longer so as to be along the cylindrical portion 5e of the bearing member, and the bending rigidity of the bearing member 5 made of synthetic resin is reinforced.

【0030】本発明の軸受装置では、流体軸受の軸受部
材の曲げ剛性を強くするために軸受部材のラジアル軸受
面を有する円筒部5eを快削黄胴、リン青銅などの銅系
金属とし、スラスト軸受面を有するスラスト受部材を軸
受部材に固定しても良い。スラスト受部材をセラミック
などからなるスラスト板とする構造を採ることも可能で
ある。このような構造とした場合には基台2の円筒部分
2aを長くしなくても軸受部材5の曲げ剛性の強度は確
保できる。
In the bearing device of the present invention, in order to increase the bending rigidity of the bearing member of the fluid bearing, the cylindrical portion 5e having the radial bearing surface of the bearing member is made of a copper-based metal such as a free-cutting yellow body, phosphor bronze, and the like. A thrust receiving member having a bearing surface may be fixed to the bearing member. It is also possible to adopt a structure in which the thrust receiving member is a thrust plate made of ceramic or the like. In the case of such a structure, the strength of the bending rigidity of the bearing member 5 can be secured without making the cylindrical portion 2a of the base 2 long.

【0031】軸受部材の円筒部5eと基台の円筒部2a
の間に接着剤を充填すると、軸受部材5の曲げ剛性がさ
らに強くなる。回転部材を支持する支持部材は、ステー
ター4を基台の円筒部2aに圧入等によって組み込むこ
とによって完成する。
The cylindrical portion 5e of the bearing member and the cylindrical portion 2a of the base
When the adhesive is filled during the period, the bending rigidity of the bearing member 5 is further increased. The supporting member for supporting the rotating member is completed by incorporating the stator 4 into the cylindrical portion 2a of the base by press fitting or the like.

【0032】つぎに、軸受部材の円筒部2aの構造につ
いて説明する。軸受部材の円筒部2aの内周面には円筒
状のラジアル軸受面5aが軸方向に間隔をおいて二ヶ所
に設けられ、これらのラジアル軸受面5aにはヘリング
ボーン形状の動圧発生用の溝がそれぞれ設けられてい
る。また軸受部材5の内周に配設した軸1はラジアル軸
受面5aにラジアル軸受すきま7内の潤滑剤を介して対
向する円筒状のラジアル受面1aをそれぞれ有してい
る。
Next, the structure of the cylindrical portion 2a of the bearing member will be described. On the inner peripheral surface of the cylindrical portion 2a of the bearing member, cylindrical radial bearing surfaces 5a are provided at two locations spaced apart in the axial direction, and these radial bearing surfaces 5a are used for generating a herringbone-shaped dynamic pressure. A groove is provided for each. The shaft 1 disposed on the inner periphery of the bearing member 5 has a cylindrical radial receiving surface 1a which faces the radial bearing surface 5a via a lubricant in the radial bearing clearance 7 via a lubricant.

【0033】ラジアル軸受すきま7は、本発明の構成要
件である3.5〜10μmの条件を満足するように設定
する。特に、この範囲以外になると負荷容量が小さくな
ったり、動トルクが大きくなる。
The radial bearing clearance 7 is set so as to satisfy the condition of 3.5 to 10 μm which is a component of the present invention. In particular, when it is out of this range, the load capacity decreases and the dynamic torque increases.

【0034】軸1の下端面はスラスト軸受面1bと潤滑
剤を介して対向するスラスト受面5bを有し、このスラ
スト受面5bはスラスト軸受面1bとの接触面積を減ら
すため凸球面とし点接触の状態としている。
The lower end surface of the shaft 1 has a thrust receiving surface 5b opposed to the thrust bearing surface 1b via a lubricant, and this thrust receiving surface 5b is formed as a convex spherical surface to reduce the contact area with the thrust bearing surface 1b. It is in the state of contact.

【0035】ラジアル軸受面5aとラジアル受面1aと
の間及びスラスト軸受面1bとスラスト受面5bとの間
には、潤滑剤として動粘度が40℃で20〜200cS
tのフッ素油を入れてある。
The kinematic viscosity between the radial bearing surface 5a and the radial receiving surface 1a and between the thrust bearing surface 1b and the thrust receiving surface 5b is 20 to 200 cS at 40 ° C. as a lubricant.
t is filled with fluoro oil.

【0036】つぎに本発明の軸受装置の動作について説
明する。ただし、基本的な動作は従来の軸受装置と同じ
であるため動作の概略を述べるにとどめる。つまりステ
ーター4に通電されると、回転磁界が生じこれによりロ
ーター3は軸1及びディスク取付フランジ6と共に回転
する。そして軸1及びローター3等で構成する回転部材
が回転すると、スラスト軸受面1bがスラスト受面5b
に潤滑剤を介して点接触した状態で回転する。
Next, the operation of the bearing device of the present invention will be described. However, since the basic operation is the same as that of the conventional bearing device, only the outline of the operation will be described. That is, when the stator 4 is energized, a rotating magnetic field is generated, and the rotor 3 rotates together with the shaft 1 and the disc mounting flange 6. When the rotating member including the shaft 1 and the rotor 3 rotates, the thrust bearing surface 1b is moved to the thrust receiving surface 5b.
It rotates in a state of point contact with the lubricant via a lubricant.

【0037】このようにスラスト軸受面1bとスラスト
受面5bとは点接触してすべり軸受を構成するが、スラ
スト軸受面1bとスラスト受面5bとの間のスラスト軸
受すきま8内に潤滑剤が入りそれぞれ対向して点接触す
るので境界潤滑性が改善され、スラスト軸受面1bとス
ラスト受面5bとの摩耗が少なくなる。
As described above, the thrust bearing surface 1b and the thrust receiving surface 5b are in point contact with each other to form a sliding bearing. However, lubricant is present in the thrust bearing clearance 8 between the thrust bearing surface 1b and the thrust receiving surface 5b. The contact points are opposed to each other and point contact is made, so that the boundary lubricity is improved, and the abrasion between the thrust bearing surface 1b and the thrust receiving surface 5b is reduced.

【0038】上記に示すスラスト軸受面1bに対してス
ラスト受面5bが、点接触して回転する共に動圧発生用
の溝のポンピング作用によってラジアル軸受面5aとラ
ジアル受面1aとの間のラジアル軸受すきま7内の潤滑
剤の圧力がそれぞれ高くなりラジアル軸受面5aはラジ
アル受面1aに非接触で回転する。このように回転動作
が始まっても、本発明の軸受装置の構造であれば軸の曲
げ剛性を確保し、低温時のトルクの増大を抑制すること
が可能となる。
The thrust bearing surface 5b rotates in contact with the thrust bearing surface 1b as described above, and the radial bearing surface 5a and the radial bearing surface 1a are rotated by the pumping action of the groove for generating dynamic pressure. The pressure of the lubricant in the bearing clearance 7 increases, and the radial bearing surface 5a rotates without contact with the radial receiving surface 1a. Even if the rotation operation starts in this way, the structure of the bearing device of the present invention can secure the bending rigidity of the shaft and suppress the increase in torque at low temperatures.

【0039】さらに、境界潤滑性や潤滑剤のもれ性を向
上させるためには、フッ素油は末端にカルボン酸を有す
るパーフルオロポリエーテルを0.1〜10重量%混合
されて備えていることにより達成される。
Further, in order to improve boundary lubricity and leakage of the lubricant, the fluoro oil should be provided with a perfluoropolyether having a carboxylic acid at a terminal in a proportion of 0.1 to 10% by weight. Is achieved by

【0040】本発明の軸受装置では、フッ素油の防錆能
力の不足ということを考慮して、軸の材料としてはステ
ンレス鋼を用い、軸受部材にはプラスチックを使用して
いる。さらに、起動停止時の摺動性の向上ということを
考えると、軸受部材の材料としては炭素繊維とテフロン
を含むPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)を使
うこともできる。この発明は、流体軸受装置を倒置し、
軸受部材5が回転し、この軸受部材5を軸1が支持する
ようにもできる。
In the bearing device of the present invention, stainless steel is used as the material of the shaft and plastic is used as the bearing member in consideration of the insufficient rust-preventing ability of the fluoro oil. Further, considering the improvement of the slidability at the time of starting and stopping, PPS (polyphenylene sulfide resin) containing carbon fiber and Teflon can be used as the material of the bearing member. This invention reverses the hydrodynamic bearing device,
The bearing member 5 rotates, and the shaft member 1 can support the bearing member 5.

【0041】[0041]

【発明の効果】軸の曲げ剛性の向上を図り、低温時の動
トルクの低トルク化を可能とすることができる。さら
に、軸受部材がラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有
すると、スラスト軸受の構造を簡単なものにすることに
よって、組立作業性の向上を図ることが可能となり、ま
た部品点数の削減を図ることにより、製品全体のコスト
を大幅に減らすことが可能になり、経済的にも有利な効
果をもたらすものである。
According to the present invention, the bending rigidity of the shaft can be improved, and the dynamic torque at low temperatures can be reduced. Furthermore, when the bearing member has a radial bearing surface and a thrust bearing surface, the structure of the thrust bearing can be simplified, thereby improving the assembling workability and reducing the number of parts. As a result, the cost of the entire product can be significantly reduced, and an economically advantageous effect can be obtained.

【0042】また、ラジアル軸受すきまを3.5〜10
μmにすることによって、軸受部材の底面に空気抜き穴
を設けなくても良く、軸受加工の簡略化を図ることが可
能となる。
The radial bearing clearance is set to 3.5 to 10
By setting it to μm, it is not necessary to provide an air vent hole on the bottom surface of the bearing member, and it is possible to simplify bearing processing.

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

【図1】本発明の軸受装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a bearing device according to the present invention.

【図2】従来の軸受装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional bearing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸 1a ラジアル受面 1b スラスト軸受面 2 基台 3 ローター 4 ステーター 5 軸受部材 5a ラジアル軸受面 5b スラスト受面 5c フランジ 5d 凸球面 5e 円筒部 7 ラジアル軸受すきま 1 shaft 1a radial receiving surface 1b thrust bearing surface 2 base 3 rotor 4 stator 5 bearing member 5a radial bearing surface 5b thrust receiving surface 5c flange 5d convex spherical surface 5e cylindrical portion 7 radial bearing clearance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克彦 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsuhiko Tanaka 1-50-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture Nippon Seiko Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸受部材に設けた円筒状のラジアル軸受
面が軸に設けたラジアル受面とラジアル軸受すきまを介
して対向し、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た流体軸受装置に
おいて、軸の直径を2〜5mmとし、ラジアル軸受すき
まの潤滑剤として動粘度が40℃で20〜200cSt
のフッ素油を用い、かつラジアル軸受すきまを3.5〜
10μmとしたことを特徴とする流体軸受装置。
A cylindrical radial bearing surface provided on a bearing member faces a radial receiving surface provided on a shaft via a radial bearing clearance, and a dynamic pressure is generated on at least one of the radial bearing surface and the radial receiving surface. Fluid dynamic bearing device provided with a groove for use, a shaft having a diameter of 2 to 5 mm, and a kinematic viscosity of 20 to 200 cSt at 40 ° C. as a lubricant for the radial bearing clearance.
With a radial bearing clearance of 3.5 to 3.5
A hydrodynamic bearing device having a thickness of 10 μm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007292731A (en) * 2006-03-28 2007-11-08 Victor Co Of Japan Ltd Bearing inspection method and motor manufacturing method

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JP2007292731A (en) * 2006-03-28 2007-11-08 Victor Co Of Japan Ltd Bearing inspection method and motor manufacturing method

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