JPH03260415A - Hydrodynamic bearing device - Google Patents
Hydrodynamic bearing deviceInfo
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- JPH03260415A JPH03260415A JP2055969A JP5596990A JPH03260415A JP H03260415 A JPH03260415 A JP H03260415A JP 2055969 A JP2055969 A JP 2055969A JP 5596990 A JP5596990 A JP 5596990A JP H03260415 A JPH03260415 A JP H03260415A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は情報機器、音響機器等に用いられる耐久性に優
れた動圧流体軸受装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydrodynamic bearing device with excellent durability used in information equipment, audio equipment, etc.
近年、磁気ディスクの高密度化とともにますます高トラ
ツク密度が要求される傾向にある。これに伴い、磁気デ
ィスク用の軸受装置においても、従来の転がり軸受に代
わって、非回転数同期威分の振れが小さい動圧流体軸受
装置が検討されるようになってきている。In recent years, as the density of magnetic disks has increased, there has been a tendency for higher track densities to be required. Along with this, in bearing devices for magnetic disks, instead of conventional rolling bearings, hydrodynamic bearing devices with small fluctuations in non-rotational speed synchronous force are being considered.
従来の高密度磁気ディスク用の動圧流体軸受装置として
は、例えば第5図に示すようなものが知られている。こ
のものは、ハウジングlの内径面2に軸3が嵌合してい
る。そのハウジング1の内径面2には、円筒状のラジア
ル軸受面4が軸方向に間隔をおいて2カ所に設けられで
ある。一方、軸3には、長手方向に間隔をおいて2カ所
にラジアル受面5が設けられており、ラジアル軸受面4
とラジアル受面5とはラジアル軸受すきま6を介して対
向してラジアル軸受Rを構成している。ラジアル軸受面
4とラジアル受面5との少なくとも一方(図ではラジア
ル受面5)に、ヘリングボーン状の動圧発生用の溝7が
設けられている。また、ハウジング1の内径面2には2
カ所のラジアル軸受面4,40間に、ラジアル軸受面4
より大径の逃げ部8が設けられている。As a conventional hydrodynamic bearing device for a high-density magnetic disk, one shown in FIG. 5, for example, is known. In this case, a shaft 3 is fitted into an inner diameter surface 2 of a housing l. On the inner diameter surface 2 of the housing 1, cylindrical radial bearing surfaces 4 are provided at two locations spaced apart in the axial direction. On the other hand, the shaft 3 is provided with radial bearing surfaces 5 at two locations spaced apart in the longitudinal direction.
and the radial bearing surface 5 are opposed to each other with a radial bearing clearance 6 interposed therebetween, and constitute a radial bearing R. A herringbone-shaped groove 7 for generating dynamic pressure is provided on at least one of the radial bearing surface 4 and the radial bearing surface 5 (radial bearing surface 5 in the figure). Moreover, on the inner diameter surface 2 of the housing 1, there are 2
Between the radial bearing surfaces 4 and 40, the radial bearing surface 4
A relief portion 8 having a larger diameter is provided.
軸3の下端は平面状のスラスト受面9とされ、ハウジン
グ1に固着されたスラスト板10に設けられたスラスト
軸受面11に対向してスラスト軸受Sを構成している。The lower end of the shaft 3 is a flat thrust bearing surface 9, which forms a thrust bearing S opposite to a thrust bearing surface 11 provided on a thrust plate 10 fixed to the housing 1.
スラスト軸受面11には動圧発生用の溝16が設けられ
、またハウジングの内径面2の下端部には下方のラジア
ル軸受面4より大径の逃げ部14が設けられている。軸
3の上端部には一体回転可能にハブ12が嵌着され、そ
のハブ12に図示しない磁気ディスクが取り付けられる
ようになっている。A groove 16 for generating dynamic pressure is provided in the thrust bearing surface 11, and a relief portion 14 having a larger diameter than the lower radial bearing surface 4 is provided at the lower end of the inner diameter surface 2 of the housing. A hub 12 is fitted to the upper end of the shaft 3 so as to be able to rotate integrally with the shaft 3, and a magnetic disk (not shown) is attached to the hub 12.
上記ラジアル軸受面4の軸方向長さLは、動圧発生用の
溝7の軸方向長さlより長くなっており(L>f)、動
圧発生用の溝7は逃げ部8と連通していない。この動圧
流体軸受装置は、ラジアル軸受すきま6に毛細管現象に
より保持される極めて微少量の潤滑剤で潤滑される。The axial length L of the radial bearing surface 4 is longer than the axial length l of the dynamic pressure generation groove 7 (L>f), and the dynamic pressure generation groove 7 communicates with the relief part 8. I haven't. This hydrodynamic bearing device is lubricated with an extremely small amount of lubricant held in the radial bearing gap 6 by capillary action.
なお、ラジアル軸受面4.4間の逃げ部8にはハウジン
グ1を貫通してハブ12の内部に連通する空気抜き孔1
3が設けられ、スラスト軸受面11上の逃げ部14には
ハウジング1の外部に連通ずる空気抜き孔15が設けら
れている。これらの空気抜き孔13.15は、温度変化
があってもハウジング1の内外の気圧を同一にして、軸
受すきま内の潤滑剤の外部への洩れを防止するものであ
る。Note that an air vent hole 1 is provided in the relief part 8 between the radial bearing surfaces 4 and 4, which passes through the housing 1 and communicates with the inside of the hub 12.
3 is provided, and an air vent hole 15 communicating with the outside of the housing 1 is provided in the relief portion 14 on the thrust bearing surface 11. These air vent holes 13, 15 maintain the same air pressure inside and outside the housing 1 even if there is a temperature change, and prevent the lubricant in the bearing clearance from leaking to the outside.
磁気ディスク用の動圧流体軸受装置の場合、敵方時間に
及ぶ極めて長い耐久性が要求される。しかしながら上記
従来の動圧流体軸受装置にあっては、ラジアル軸受すき
ま6内に保持されている極めて微少量の潤滑剤が蒸発し
たり、あるいは装置の起動停止の際に飛散して時間の経
過とともに徐々に失われてゆき、耐久性が不足するとい
う問題点がある。In the case of a hydrodynamic bearing device for a magnetic disk, extremely long durability is required, which can last for many hours. However, in the above-mentioned conventional hydrodynamic bearing device, the extremely small amount of lubricant held within the radial bearing clearance 6 evaporates or is scattered when the device is started or stopped, and over time. There is a problem that it gradually disappears and lacks durability.
そこで本発明は、軸受部から潤滑剤が失われることによ
る耐久性の不足の問題を解決することを目的としている
。Therefore, the present invention aims to solve the problem of insufficient durability due to loss of lubricant from the bearing.
〔課題を解決するための手段]
この目的を達成するため、本発明の動圧流体軸受装置は
、ハウジングの内径面に軸が嵌合し、前記ハウジングの
内径面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、その
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
圧発生用の溝を設けである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the hydrodynamic bearing device of the present invention includes a cylindrical radial bearing, the shaft of which fits into the inner diameter surface of the housing, and which is provided on the inner diameter surface of the housing. The surface faces a radial bearing surface provided on the shaft via a radial bearing clearance, and at least one of the radial bearing surface and the radial bearing surface is provided with a groove for generating dynamic pressure.
そして、前記ハウジングに取り付けた磁性流体シールが
シールすきま内の磁性流体を介して軸と対向し、前記ラ
ジアル軸受すきまと磁性流体シールとの間にはラジアル
軸受すきまより大きい流体溜まりが設けられ、該流体溜
まりは動圧発生用の溝と連通している。The magnetic fluid seal attached to the housing faces the shaft via the magnetic fluid in the seal gap, and a fluid reservoir larger than the radial bearing gap is provided between the radial bearing gap and the magnetic fluid seal. The fluid reservoir communicates with the groove for generating dynamic pressure.
ラジアル軸受すきまと磁性流体シールとの間に設けた流
体溜まりは動圧発生用の溝と連通しているため、流体溜
まりから軸受すきまに潤滑流体が補給される。また、時
間が経過しても軸受すきまから潤滑流体が失われてゆか
ず耐久性がよい。Since the fluid reservoir provided between the radial bearing clearance and the magnetic fluid seal communicates with the groove for generating dynamic pressure, lubricating fluid is supplied from the fluid reservoir to the bearing clearance. In addition, the lubricating fluid does not continue to be lost from the bearing clearance even over time, resulting in good durability.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、従来と同一または相当部分には同一符号を付し、重複
する説明を省く。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts as in the conventional art are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.
第1図は本発明の第1の実施例である。FIG. 1 shows a first embodiment of the invention.
ハウジングIの内径面2には、2カ所のラジアル軸受面
4,4の軸方向外側に、ラジアル軸受すきま6より大き
い内径の流体溜まり20がそれぞれ設けられている。更
にその流体溜まり20の軸方向外側に、磁性流体シール
21が取り付けられている。この磁性流体シール21は
、軸方向に磁極を有するリング状の永久磁石22と、そ
の永久磁石22の両端面に密着しているリング状の鋼板
からなる一対のヨーク23とを備え、ヨーク23の内径
面は軸3の外径面とシールすきま24を介して対向して
いる。そのシールすきま24に充填された磁性流体25
は永久磁石22.ヨーク23゜軸3の間に形成されてい
る磁気回路に拘束されて、シールすきま24を塞いでい
る。On the inner diameter surface 2 of the housing I, fluid reservoirs 20 each having an inner diameter larger than the radial bearing clearance 6 are provided on the axially outer side of the radial bearing surfaces 4, 4 at two locations. Furthermore, a magnetic fluid seal 21 is attached to the axially outer side of the fluid reservoir 20. This magnetic fluid seal 21 includes a ring-shaped permanent magnet 22 having magnetic poles in the axial direction, and a pair of yokes 23 made of ring-shaped steel plates that are in close contact with both end surfaces of the permanent magnet 22. The inner diameter surface faces the outer diameter surface of the shaft 3 with a seal gap 24 in between. The magnetic fluid 25 filled in the seal gap 24
is a permanent magnet 22. The seal gap 24 is closed by being restrained by a magnetic circuit formed between the yoke 23 and the shaft 3.
上記の流体溜まり20は、シールすきま24内の磁性流
体25で軸方向外方が密閉され、軸方向の内方のラジア
ル軸受すきま6の側が動圧発生用の溝7と連通している
。The above-mentioned fluid reservoir 20 is sealed on the outside in the axial direction by the magnetic fluid 25 in the seal gap 24, and the radial bearing gap 6 side in the axial direction communicates with the groove 7 for generating dynamic pressure.
また、この実施例の動圧発生用の溝7の軸方向長さlは
、ラジアル軸受面4の軸方向長さLと等しくされ(L−
1)、動圧発生用の溝7と流体溜まり20及び逃げ部8
とが連通している。また、逃げ部8に設けた空気抜き孔
13は、軸方向に設けた連絡孔27を経て空気抜き孔1
5に連通され、ハウジング1の下方の外部に開放されて
いる。また、この空気抜き孔13からの潤滑剤の洩れを
防止するため、ラジアル受面5の動圧発生用の溝7は、
屈曲部7aより逃げ部8例の溝長さの方が屈曲部7aよ
り磁性流体シール21例の溝長さより長い非対称形のへ
リングボーン状の溝パターンにしている。Further, in this embodiment, the axial length l of the groove 7 for generating dynamic pressure is equal to the axial length L of the radial bearing surface 4 (L-
1) Groove 7 for generating dynamic pressure, fluid reservoir 20 and relief part 8
are in communication. Further, the air vent hole 13 provided in the relief portion 8 is connected to the air vent hole 1 through a communication hole 27 provided in the axial direction.
5 and is open to the outside below the housing 1. In addition, in order to prevent lubricant from leaking from the air vent hole 13, the groove 7 for generating dynamic pressure in the radial receiving surface 5 is
An asymmetric herringbone groove pattern is adopted in which the groove lengths of the eight escape parts are longer than the groove lengths of the 21 magnetic fluid seals than the bent part 7a.
軸3とハブ12とは、駆動モータMにより回転駆動され
る。回転駆動モータMを構成する円筒状のロータマグネ
ット30は、ハブ12の内径面に一体回転可能に取付け
られている。このロータマグネット30に対向するステ
ータコイル31は、ハウジング1の円筒状の外径面に固
着されている。The shaft 3 and the hub 12 are rotationally driven by a drive motor M. A cylindrical rotor magnet 30 constituting the rotary drive motor M is attached to the inner diameter surface of the hub 12 so as to be able to rotate integrally therewith. A stator coil 31 facing the rotor magnet 30 is fixed to the cylindrical outer diameter surface of the housing 1 .
ハウジング1に取付けたケース(図示せず)がハブ】2
に取付けた磁気ディスク(図示せず)をおおって密封し
ている。The case (not shown) attached to the housing 1 is the hub】2
A magnetic disk (not shown) attached to the magnetic disk is covered and sealed.
ラジアル軸受R及びスラスト軸受Sの軸受すきまには潤
滑剤がそれぞれ存在する。潤滑剤は流体溜まり20にも
貯えられる。ラジアル軸受Rの潤滑剤は、磁性流体シー
ルすきま24に存在する磁性流体(磁化可能な潤滑油お
よび磁化可能なグリース等)と共通の磁性流体を使用し
てもよく、あるいは磁性流体でない潤滑油またはグリー
スを使用してもよい。スラスト軸受Sの潤滑剤はラジア
ル軸受Rと共通な潤滑剤を使用してもよく、或いは異な
る潤滑剤を使用してもよい。例えばスラスト軸受Sには
飛散の少ないグリースを使用し、ラジアル軸受Rには注
入の容易な潤滑油を使用するなど、適宜に選定すること
が可能である。A lubricant exists in the bearing clearances of the radial bearing R and the thrust bearing S, respectively. Lubricant is also stored in fluid reservoir 20. The lubricant for the radial bearing R may be the same magnetic fluid as the magnetic fluid present in the magnetic fluid seal gap 24 (magnetizable lubricating oil, magnetizable grease, etc.), or a lubricant that is not a magnetic fluid or a magnetic fluid may be used. Grease may also be used. As the lubricant for the thrust bearing S, the same lubricant as that for the radial bearing R may be used, or a different lubricant may be used. For example, it is possible to use grease with little scattering for the thrust bearing S, and use lubricating oil that is easy to inject for the radial bearing R, and so on.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
回転駆動モータMのステータコイル31に通電すると、
ロータマグネット30に回転力が発生してハブ12と軸
3とが一体的に回転する。軸3が回転するとラジアル軸
受Rの動圧発生用の溝7のボンピング作用によって動圧
が発生し、ラジアル軸受すきま6の潤滑剤の圧力が高く
なって軸3はハウジングlのラジアル輔受面4に非接触
で半径方向に支持される。一方、スラスト軸受Sにおい
ては、スラスト軸受面11の動圧発生用の溝16のボン
ピング作用によって動圧が発生し、軸3は浮上支持され
る。When the stator coil 31 of the rotary drive motor M is energized,
Rotational force is generated in the rotor magnet 30, and the hub 12 and shaft 3 rotate integrally. When the shaft 3 rotates, dynamic pressure is generated by the pumping action of the groove 7 for generating dynamic pressure in the radial bearing R, and the pressure of the lubricant in the radial bearing clearance 6 increases, causing the shaft 3 to move against the radial support surface 4 of the housing L. is supported in the radial direction without contact with the On the other hand, in the thrust bearing S, dynamic pressure is generated by the pumping action of the groove 16 for generating dynamic pressure on the thrust bearing surface 11, and the shaft 3 is supported by floating.
動圧発生用の溝7は流体溜まり20と連通しているから
、流体溜まり20内の潤滑剤は、ヘリングボーン状の動
圧発生用の溝7のポンピング作用により溝の屈曲部7a
へ流入する。そして溝の屈曲部7aに充満した潤滑剤は
ラジアル軸受すきま6を通って流体溜まり20に移行し
て循環する。Since the dynamic pressure generation groove 7 communicates with the fluid reservoir 20, the lubricant in the fluid reservoir 20 is pumped by the herringbone-shaped dynamic pressure generation groove 7 at the bent portion 7a of the groove.
flow into. The lubricant filling the bent portion 7a of the groove passes through the radial bearing gap 6, moves to the fluid reservoir 20, and circulates therein.
このため、ラジアル軸受すきま6には流体溜まり20か
ら連続的に潤滑剤が補給されることとなる。Therefore, the radial bearing clearance 6 is continuously supplied with lubricant from the fluid reservoir 20.
スラスト軸受Sにおいても、ヘリングボーン状(又はス
パイラル状)の動圧発生用の溝16のポンピング作用に
より、潤滑剤の循環が行われる。In the thrust bearing S as well, the lubricant is circulated by the pumping action of the herringbone-shaped (or spiral-shaped) groove 16 for generating dynamic pressure.
また、動圧発生用の満7は非対称形のへリングボーン状
の溝であり、その軸方向に長い方の溝が逃げ部8に連通
しているから、逃げ部8から流体溜まり20の方に向け
て潤滑剤を押し出すように作用して、潤滑剤が空気抜き
孔13.連絡孔27゜空気抜き孔15を通って外部へ流
出するのを防いでいる。Further, the groove for generating dynamic pressure is an asymmetrical herringbone-shaped groove, and the longer groove in the axial direction communicates with the relief part 8, so that the fluid reservoir 20 is directed from the relief part 8. The lubricant acts to push the lubricant toward the air vent hole 13. Communication hole 27° prevents air from flowing out through the air vent hole 15.
スラスト軸受Sにおいても、動圧発生用の溝16を非対
称形へリングボーン(又はスパイラル)状の溝とすれば
、逃げ部14の潤滑剤が空気抜き孔15を通って外部へ
流出するのを防ぐことができる。Also in the thrust bearing S, if the groove 16 for generating dynamic pressure is an asymmetrical herringbone (or spiral) groove, the lubricant in the relief part 14 can be prevented from flowing out through the air vent hole 15. be able to.
磁性流体シール21は、軸3の起動・停止時に潤滑剤が
ラジアル軸受すきま6の外部へ飛散するのを防止し、ま
た潤滑剤の外部への蒸発を防止する。The magnetic fluid seal 21 prevents the lubricant from scattering to the outside of the radial bearing clearance 6 when the shaft 3 is started or stopped, and also prevents the lubricant from evaporating to the outside.
かくして、この実施例によれば、軸受部から潤滑剤が失
われることによる耐久性の不足の問題を効果的に解決す
ることができる。Thus, according to this embodiment, the problem of insufficient durability due to loss of lubricant from the bearing can be effectively solved.
更に、逃げ部8の空気抜き孔13を、図示しない密閉ケ
ースが取付けられるハウジング1の外部に連通せしめた
から、磁性流体シール21のシール作用と相まって、磁
気ディスク装置で要求される清浄度の向上が達成できる
。Furthermore, since the air vent hole 13 of the relief part 8 is communicated with the outside of the housing 1 to which a closed case (not shown) is attached, together with the sealing action of the magnetic fluid seal 21, the cleanliness required for the magnetic disk device can be improved. can.
なお、逃げ部8と外部とを連通ずる空気抜き孔13を設
けずに、ラジアル軸受すきま6.流体溜まり20及び逃
げ部8を潤滑剤で完全に満たすようにしてもよい。この
ようにすれば、逃げ部8゜流体溜まり20及びラジアル
軸受すきま6に気泡がないので温度変化があっても潤滑
剤の外部への洩れはない。また、ラジアル軸受Rに設け
る動圧発生用の溝7の溝パターンを必ずしも非対称形と
する必要もない。ただし、逃げ部8.流体溜まり20及
びラジアル軸受すきま6に気泡のない組立は、真空中や
磁性流体中で行うことになり、組立コストが高くなる。Note that the radial bearing clearance 6. is not provided without providing the air vent hole 13 that communicates the relief portion 8 with the outside. The fluid reservoir 20 and the relief 8 may be completely filled with lubricant. In this way, there are no air bubbles in the relief portion 8°, the fluid reservoir 20, and the radial bearing clearance 6, so no lubricant leaks to the outside even if there is a temperature change. Further, the groove pattern of the grooves 7 for generating dynamic pressure provided in the radial bearing R does not necessarily have to be asymmetrical. However, the relief part 8. Assembly without air bubbles in the fluid reservoir 20 and the radial bearing gap 6 requires performing the assembly in a vacuum or in a magnetic fluid, which increases the assembly cost.
第2図は第2の実施例を示す。FIG. 2 shows a second embodiment.
この実施例は、ラジアル軸受Rの動圧発生用の溝7Aを
ラジアル軸受面4に設けた点が上記第1の実施例と異な
る。This embodiment differs from the first embodiment in that a groove 7A for generating dynamic pressure of the radial bearing R is provided in the radial bearing surface 4.
その他の構成及び作用効果は第1の実施例と同様である
。Other configurations and effects are similar to those of the first embodiment.
第3図、第4図には第3の実施例を示す。A third embodiment is shown in FIGS. 3 and 4.
この実施例は軸3Aの下端部を基台43に固定支持し、
上端部を基台43に取付けたケース35に固定支持して
支持剛性を高めたもので、特に高密度が要求される磁気
ディスク装置に適している。In this embodiment, the lower end of the shaft 3A is fixedly supported on a base 43,
The upper end is fixedly supported by a case 35 attached to a base 43 to increase support rigidity, and is particularly suitable for magnetic disk drives that require high density.
ハブ12には中心部に円筒部12Aが設けられており、
この円筒部12Aの内径面には一対のスリーブ36が上
下に嵌着されている。従って、ハウジングlはハブ12
と、一対のスリーブ36とを備えている。各スリーブ3
6の内径面はラジアル受面5にラジアル軸受すきま6を
介して対向するラジアル軸受面4とされている。また各
スリーブ36の軸方向内側の端面ば平面状のスラスト軸
受面37とされ、ヘリングボーン(又はスパイラル)状
の動圧発生用の溝38が形成されている。The hub 12 is provided with a cylindrical portion 12A in the center,
A pair of sleeves 36 are vertically fitted onto the inner diameter surface of the cylindrical portion 12A. Therefore, the housing l is the hub 12
and a pair of sleeves 36. each sleeve 3
The inner diameter surface 6 is a radial bearing surface 4 that faces the radial bearing surface 5 with a radial bearing clearance 6 in between. The axially inner end surface of each sleeve 36 is a flat thrust bearing surface 37, and a herringbone (or spiral) groove 38 for generating dynamic pressure is formed therein.
一方、各スリーブ36の軸方向外側では磁性流体シール
21がハウジング1にそれぞれ取付けられている。On the other hand, a magnetic fluid seal 21 is attached to the housing 1 on the axially outer side of each sleeve 36 .
また、軸3Aの上下のラジアル受面5の間にラジアル受
面5より大径のつば39が設けられ、このつば39の両
側面がスラスト受面40とされて上記スラスト軸受面3
7にスラスト軸受すきま41を介して対向している。Further, a collar 39 having a larger diameter than the radial bearing surface 5 is provided between the upper and lower radial bearing surfaces 5 of the shaft 3A, and both side surfaces of this collar 39 serve as thrust bearing surfaces 40, and the thrust bearing surface 3
7 with a thrust bearing clearance 41 in between.
なお、この実施例のラジアル受面5に形成されている動
圧発生用の溝7は非対称形のへリングボーン溝で、その
軸方向長さlはラジアル軸受面4の軸方向長さLより長
< (L<f)L、である。Note that the groove 7 for generating dynamic pressure formed in the radial bearing surface 5 of this embodiment is an asymmetric herringbone groove, and its axial length l is smaller than the axial length L of the radial bearing surface 4. length<(L<f)L.
いま、回転駆動モータMのステータコイル31(取付は
部材42を介して基台43に固定されている)に通電す
ると、ロータマグネット30に回転力が発生してハブ1
2がスリーブ36と一体的に回転する。スリーブ36が
回転するとラジアル軸受Rの動圧発生用の溝7のボンピ
ング作用によって動圧が発生し、ラジアル軸受すきま6
の潤滑剤の圧力が高くなり、スリーブ36は軸3Aのラ
ジアル受面5に非接触で半径方向に支持される。Now, when the stator coil 31 (attached to the base 43 via a member 42) of the rotary drive motor M is energized, rotational force is generated in the rotor magnet 30 and the hub 1
2 rotates integrally with the sleeve 36. When the sleeve 36 rotates, dynamic pressure is generated by the pumping action of the groove 7 for generating dynamic pressure in the radial bearing R, and the radial bearing clearance 6 is increased.
The pressure of the lubricant increases, and the sleeve 36 is supported in the radial direction without contacting the radial bearing surface 5 of the shaft 3A.
一方、スラスト軸受Sにおいては、スラスト軸受面37
の動圧発生用の溝38のボンピング作用によって動圧が
発生し、スリーブ36は軸3Aのっぽ部39のスラスト
受面40と非接触に支持される。On the other hand, in the thrust bearing S, the thrust bearing surface 37
Dynamic pressure is generated by the pumping action of the groove 38 for generating dynamic pressure, and the sleeve 36 is supported without contacting the thrust receiving surface 40 of the tail portion 39 of the shaft 3A.
ラジアル軸受Rの動圧発生用の溝7は流体溜まり20と
連通しているから、流体溜まり20内の潤滑剤は、ヘリ
ングボーン状の動圧発生用の溝7のボンピング作用によ
り溝の屈曲部7aへ流入する。そして溝の屈曲部7aに
充満した潤滑剤はラジアル軸受すきま6を通って流体溜
まり20に移行して循環する。このため、ラジアル軸受
すきま6には流体溜まり20から連続的に:!4滑剤が
補給される。Since the groove 7 for generating dynamic pressure of the radial bearing R communicates with the fluid reservoir 20, the lubricant in the fluid reservoir 20 is absorbed by the bending part of the groove by the pumping action of the herringbone-shaped groove 7 for generating dynamic pressure. 7a. The lubricant filling the bent portion 7a of the groove passes through the radial bearing gap 6, moves to the fluid reservoir 20, and circulates therein. For this reason, the radial bearing clearance 6 is continuously filled with fluid from the fluid reservoir 20:! 4 Lubricant is replenished.
スラスト軸受Sにおいても、ヘリングボーン状(又はス
パイラル状)の動圧発生用の溝38のボンピング作用に
より、潤滑剤の循環が行われる。In the thrust bearing S as well, the lubricant is circulated by the pumping action of the herringbone-shaped (or spiral-shaped) groove 38 for generating dynamic pressure.
この第3の実施例によれば、スラスト荷重を軸3Aの中
央付近で受けるべく、スラスト軸受Sをラジアル軸受R
で挟むようにしている。そのため、スラスト軸受Sを軸
端に設ける場合に比ベラシアル軸受R間の軸方向のスパ
ンが広くとれて、モーメント剛性が向上する。また、周
囲温度の変化により軸3Aとハブ12との熱変形が生し
ても、上下二つのスラスト軸受面37.37間の距離が
小さいのでスラスト軸受すきま41の変化をすくなくで
きる利点がある。According to this third embodiment, in order to receive the thrust load near the center of the shaft 3A, the thrust bearing S is replaced with the radial bearing R.
I try to sandwich it between the two. Therefore, when the thrust bearing S is provided at the shaft end, the axial span between the relative axial bearings R can be widened, and the moment rigidity is improved. Further, even if thermal deformation occurs between the shaft 3A and the hub 12 due to a change in ambient temperature, there is an advantage that the change in the thrust bearing clearance 41 can be minimized because the distance between the two upper and lower thrust bearing surfaces 37, 37 is small.
この第3の実施例では、動圧流体軸受装置内のすべての
空間が磁性流体である潤滑剤で満たされ、スラスト軸受
Sとラジアル軸受Rが同一の潤滑剤で潤滑される。この
ため、空気抜き孔を設ける必要がなく、潤滑剤の流出や
磁気ディスクの汚染等の防止が容易である。また、ラジ
アル軸受Rの動圧発生用の溝は対称形でも非対称でもよ
いが、この第3の実施例のようにスラスト軸受Sに向か
って潤滑剤を押し出すような非対称形へリングボーン溝
パターンとすると、スラスト軸受すきま41内の潤滑剤
の圧力が高くなり、潤滑剤がスラスト軸受すきま41で
循環し易いので、潤滑剤中に僅かに含まれる気泡がスラ
スト軸受Sに溜まるのを防止できて好ましい。In this third embodiment, all spaces within the hydrodynamic bearing device are filled with a lubricant that is a magnetic fluid, and the thrust bearing S and the radial bearing R are lubricated with the same lubricant. Therefore, there is no need to provide an air vent hole, and it is easy to prevent lubricant leakage and contamination of the magnetic disk. Furthermore, the grooves for generating dynamic pressure in the radial bearing R may be either symmetrical or asymmetrical, but an asymmetrical herringbone groove pattern that pushes lubricant toward the thrust bearing S as in this third embodiment may be used. Then, the pressure of the lubricant in the thrust bearing clearance 41 becomes high, and the lubricant is easily circulated in the thrust bearing clearance 41, which is preferable because it is possible to prevent a small amount of air bubbles contained in the lubricant from accumulating in the thrust bearing S. .
なお、上記各実施例の動圧発生用の溝は、軸に設けても
ハウジング及びスラスト板に設けてもよく、あるいは双
方に設けてもよい。ただし、ラジアル軸受Rの動圧発生
用の溝を流体溜まり20を設けない軸又はハウジングの
方に設けると、第3図、第4図に示すように動圧発生用
の溝7と流体溜まり20とが半径方向に対向するように
できるから、動圧発生用の溝7と流体溜まり20との連
通を確実にできる利点がある。Note that the groove for generating dynamic pressure in each of the above embodiments may be provided on the shaft, the housing and the thrust plate, or may be provided on both. However, if the groove for generating dynamic pressure of the radial bearing R is provided on the shaft or housing where the fluid reservoir 20 is not provided, the groove 7 for generating dynamic pressure and the fluid reservoir 20 as shown in FIGS. Since these can be made to face each other in the radial direction, there is an advantage that communication between the groove 7 for generating dynamic pressure and the fluid reservoir 20 can be ensured.
また、動圧発生用の溝の溝パターンは、ヘリングボーン
状に限らず、スパイラル状でもよい。Further, the groove pattern of the grooves for generating dynamic pressure is not limited to a herringbone shape, but may be a spiral shape.
また、流体溜まり20は軸3,3Aに設けてもよい。し
かし、スペースの点と軸剛性の低下を防ぐ点から、ハウ
ジング1に設けるのが好ましい。Further, the fluid reservoir 20 may be provided on the shafts 3, 3A. However, it is preferable to provide it in the housing 1 from the viewpoint of space and prevention of deterioration of shaft rigidity.
以上説明したように、本発明によれば、軸が嵌合するハ
ウジングに磁性流体シールを取付け、その磁性流体シー
ルがシールすきま内の磁性流体を介して軸と対向し、ラ
ジアル軸受すきまと磁性流体シールとの間にはラジアル
軸受すきまよりすきまが大きい流体溜まりを設け、該流
体溜まりは動圧発生用の溝と連通している構成とした。As explained above, according to the present invention, a magnetic fluid seal is attached to the housing into which the shaft fits, and the magnetic fluid seal faces the shaft via the magnetic fluid in the seal gap, and the magnetic fluid A fluid reservoir with a clearance larger than the radial bearing clearance is provided between the seal and the fluid reservoir, and the fluid reservoir is configured to communicate with a groove for generating dynamic pressure.
そのため、流体溜まりから軸受すきまに潤滑剤が補給さ
れる。また、時間が経過しても潤滑剤が失われず耐久性
がよい。Therefore, lubricant is supplied from the fluid reservoir to the bearing clearance. Furthermore, the lubricant is not lost over time and has good durability.
第1図は本発明の第1の実施例の縦断面図、第2図は第
2の実施例の縦断面図、第3図は第3の実施例の縦断面
図、第4図は第3図の要部拡大段面図、第5図は従来の
動圧流体軸受装置の縦断面図である。
1はハウジング、2は内径面、3.3Aは軸、4はラジ
アル軸受面、5はラジアル受面、6はラジアル軸受すき
ま、7.7A、16.38は動圧発生用の溝、20は流
体溜まり、21は磁性流体シール、24はシールすきま
、25は磁性流体。
ΣFIG. 1 is a longitudinal sectional view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the second embodiment, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the third embodiment, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the third embodiment. FIG. 3 is an enlarged step view of the main part, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional hydrodynamic bearing device. 1 is the housing, 2 is the inner diameter surface, 3.3A is the shaft, 4 is the radial bearing surface, 5 is the radial bearing surface, 6 is the radial bearing clearance, 7.7A, 16.38 is the groove for generating dynamic pressure, 20 is the A fluid reservoir, 21 is a magnetic fluid seal, 24 is a seal gap, and 25 is a magnetic fluid. Σ
Claims (1)
グの内径面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、前記ハウジングに取り付けた
磁性流体シールがシールすきま内の磁性流体を介して軸
と対向し、前記ラジアル軸受すきまと磁性流体シールと
の間にはラジアル軸受すきまより大きい流体溜まりが設
けられ、該流体溜まりは動圧発生用の溝と連通している
動圧流体軸受装置。(1) A shaft is fitted into the inner diameter surface of the housing, and a cylindrical radial bearing surface provided on the inner diameter surface of the housing faces a radial bearing surface provided on the shaft via a radial bearing clearance,
A groove for generating dynamic pressure is provided in at least one of the radial bearing surface and the radial bearing surface, and the magnetic fluid seal attached to the housing faces the shaft via the magnetic fluid in the seal clearance, and the radial bearing clearance A fluid dynamic bearing device in which a fluid reservoir larger than the radial bearing clearance is provided between the magnetic fluid seal and the fluid reservoir communicates with a groove for generating dynamic pressure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2055969A JPH03260415A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Hydrodynamic bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2055969A JPH03260415A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Hydrodynamic bearing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03260415A true JPH03260415A (en) | 1991-11-20 |
Family
ID=13013900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2055969A Pending JPH03260415A (en) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Hydrodynamic bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03260415A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5901013A (en) * | 1997-08-11 | 1999-05-04 | International Business Machines Corporation | Fluid spindle bearing vent |
JP2002070842A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fluid bearing device |
JP2007078181A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | Fluid bearing unit |
JP2007100958A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd | Fluid bearing assembly |
US7789565B2 (en) * | 2004-03-16 | 2010-09-07 | Ntn Corporation | Fluid dynamic bearing apparatus |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2055969A patent/JPH03260415A/en active Pending
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