JP2000234617A - Bearing structure - Google Patents

Bearing structure

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JP2000234617A
JP2000234617A JP11037522A JP3752299A JP2000234617A JP 2000234617 A JP2000234617 A JP 2000234617A JP 11037522 A JP11037522 A JP 11037522A JP 3752299 A JP3752299 A JP 3752299A JP 2000234617 A JP2000234617 A JP 2000234617A
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JP
Japan
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dynamic pressure
bearing
shaped flange
disk
magnet member
Prior art date
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Withdrawn
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JP11037522A
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Japanese (ja)
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Shoji Takahashi
昇司 高橋
Toyoji Asahina
豊次 朝比奈
Shingo Ono
真悟 小野
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing structure under a dynamic pressure which can stably support even a short rotary shaft in both radial and thrust directions, and effectively suppress the deflection of the rotary shaft. SOLUTION: A disk-shaped flange 27 is integrally provided in a rotary shaft 18. Between it and a fixed side member receiving the rotary shaft 18, a dynamic pressure bearing is constituted of a thrust bearing part which has the upper surface and the lower surface of the disk-shaped flange orthogonal to an axial line of the rotary shaft 18 as a thrust receiving surface, and of a radial bearing part which has the external peripheral surface of the disk-shaped flange as a radial receiving surface.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、カード型磁気記
録装置のディスク駆動モータ等のように、回転軸の軸方
向寸法を大きくとることができない回転装置に好適な軸
受け構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing structure suitable for a rotary device such as a disk drive motor of a card-type magnetic recording device, in which the axial dimension of a rotary shaft cannot be increased.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、記録媒体としてディスクを利用
するカード型磁気記録装置は、ディスクを回転するため
のモータを必要とするが、PCMCIA規格タイプ2に準拠し
た寸法のカード型磁気記録装置はケース外形の厚さがわ
ずかに5.0mmであって、この寸法内にモータを組み
込まねばならず、その回転軸の軸方向寸法はわずかに
2.5mm程度である。しかもこの種のモータは回転が
なめらかで回転抵抗の少ないこと、軸の振れなどがなく
回転が安定していること、耐久性のあることが要求され
る。
2. Description of the Related Art For example, a card-type magnetic recording apparatus using a disk as a recording medium requires a motor for rotating the disk. The outer thickness is only 5.0 mm, and the motor must be incorporated within this dimension, and the axial dimension of the rotating shaft is only about 2.5 mm. In addition, this type of motor is required to have smooth rotation and low rotation resistance, stable rotation without shaft deflection, and durability.

【0003】また、記録媒体上でのデータ取り扱い精度
が高くなるに従って、ディスクを駆動するモータに高い
回転精度が要求されるようになっている。因みに前記の
PCMCIA規格タイプ2に準拠したカード型磁気記録装置が
使用しているモータでボール軸受け等のころがり軸受け
を組み込んだものは、回転中に直径方向で0.3〜0.
8μmの回転軸の振れがあるが、これを動圧軸受けの構
造にすると回転軸の振れを0.01〜0.05μmに抑
制することができ、ディスクの回転をさらに安定なもの
とすることができる。さらに、ボール軸受け等のころが
り軸受けを組み込むのは寸法上で困難が多く、ころがり
軸受けの場合、回転中に小さな油粒が飛散してディスク
を汚染するおそれもある。このため、ディスクを駆動す
るこの種モータの軸受け構造として、磁性流体(微粉末
状の磁石を油などの流体に混入したもの)を作動流体と
する動圧軸受けの利用が提案されている。動圧軸受け
は、軸の回転にともなう軸受け空間の圧の高まりで回転
軸を浮き上がらせて支持するので、回転軸の摩擦抵抗が
少なく、耐久性があり、モータの起動特性や前記のよう
に回転精度が良好である。また、作動流体としての磁性
流体は永久磁石や電磁石で軸受け空間に封入されてお
り、稼働中に油粒が飛散することも少ない。なお、動圧
軸受けとしては、磁性流体以外の液体や気体を用いるも
のがあり、カード型磁気記録装置に限らず、それぞれに
適正な箇所で利用することができる。ところで、一般的
な動圧軸受は、回転軸の軸方向に沿う力を受けるスラス
ト軸受け部と、周方向に沿う力を受けるラジアル軸受け
部とが別途に設けられており、また、回転軸の振れを防
ぐためにラジアル軸受け部を軸方向の2箇所に配置して
いる(例えば、実開昭64−18625号公報、特開平
10−96421号公報)が、回転軸が短いと製作が困
難でコスト高となる上、2カ所の支持点が近接するので
軸の振れを十分に抑止しがたい。
[0003] Further, as data handling accuracy on a recording medium becomes higher, higher rotational accuracy is required for a motor for driving a disk. By the way
A motor used in a card-type magnetic recording device conforming to the PCMCIA standard type 2 and incorporating a rolling bearing such as a ball bearing has a diameter of 0.3 to 0.3 mm during rotation.
Although there is a run-out of the rotating shaft of 8 μm, if this is configured as a dynamic pressure bearing, the run-out of the rotary shaft can be suppressed to 0.01 to 0.05 μm, and the rotation of the disk can be further stabilized. it can. Furthermore, it is often difficult to incorporate a rolling bearing such as a ball bearing in terms of dimensions, and in the case of a rolling bearing, small oil particles may be scattered during rotation and contaminate the disk. For this reason, the use of a dynamic pressure bearing using a magnetic fluid (a mixture of fine powder magnets in a fluid such as oil) as a working fluid has been proposed as a bearing structure of this type of motor for driving a disk. The dynamic pressure bearing raises and supports the rotating shaft by increasing the pressure in the bearing space accompanying the rotation of the shaft, so the frictional resistance of the rotating shaft is small, durable, the starting characteristics of the motor and the rotation as described above Good accuracy. Further, the magnetic fluid as the working fluid is sealed in the bearing space with permanent magnets or electromagnets, and oil particles are less likely to be scattered during operation. Some dynamic pressure bearings use liquids or gases other than magnetic fluids, and are not limited to card-type magnetic recording devices and can be used at appropriate locations. By the way, a general dynamic pressure bearing is provided with a thrust bearing portion which receives a force along an axial direction of a rotating shaft and a radial bearing portion which receives a force along a circumferential direction, and the runout of the rotating shaft is also increased. The radial bearings are arranged at two positions in the axial direction to prevent the occurrence of such problems (for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-18625 and Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-96421). In addition, since the two support points are close to each other, it is difficult to sufficiently prevent the shaft from oscillating.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、回転軸が
短くても、ラジアル方向、スラスト方向ともに安定して
支持することができ、また、回転軸の振れを効果的に抑
制することができる、動圧による軸受け構造の提供を課
題とする。
According to the present invention, even if the rotating shaft is short, it is possible to stably support both the radial direction and the thrust direction, and it is possible to effectively suppress the runout of the rotating shaft. Another object is to provide a bearing structure using dynamic pressure.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】軸体とこれを軸支する固
定側部材とで動圧による軸受け構造を構成する。動圧を
得るために動圧空間に充填する流体は液体の他、気体の
場合がある。回転軸に円盤形フランジを一体に設けて軸
体とし、この部分と固定側部材との間で実質的な動圧軸
受けを構成する。すなわち、回転軸の軸線と直交する円
盤形フランジの上面と下面をスラスト受け面としてスラ
スト軸受け部を構成する一方、円盤形フランジの外周面
をラジアル受け面としたラジアル軸受け部を構成する。
この構成であると、回転軸は実質的に円盤形フランジで
支持され、また、円盤形フランジは回転軸の長さとは無
関係にその上下面を比較的径の大きなものとすることが
できるので、回転軸の振れを有効に抑止することができ
る。すなわち、回転軸の軸方向と直交する方向に広がる
円盤形フランジの上下面が大きいと、回転軸をスラスト
方向で安定して支持することができる上、フランジ周縁
部に作用する力の回転軸心に対するモーメントが大きく
なるので、わずかな力で回転軸の振れが抑制され、ラジ
アル方向でも回転軸の支持が安定する。また、円盤形フ
ランジの上下面で回転軸の振れが効果的に抑制される結
果、ラジアル方向の支持面はわずかでよく、2カ所に支
持部を設ける必要もないので、回転軸を短くすることが
できる。
A bearing structure by dynamic pressure is constituted by a shaft body and a fixed side member which supports the shaft body. The fluid filled in the dynamic pressure space to obtain the dynamic pressure may be a liquid or a gas. A disk-shaped flange is integrally provided on the rotating shaft to form a shaft, and a substantial dynamic pressure bearing is formed between this portion and the fixed-side member. That is, the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange orthogonal to the axis of the rotary shaft constitute the thrust bearing surface, and the radial bearing portion has the radially outer surface of the disk-shaped flange.
With this configuration, the rotating shaft is substantially supported by a disc-shaped flange, and since the disc-shaped flange can have relatively large upper and lower surfaces regardless of the length of the rotating shaft, Deflection of the rotating shaft can be effectively suppressed. That is, if the upper and lower surfaces of the disc-shaped flange spreading in the direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft are large, the rotating shaft can be stably supported in the thrust direction, and the rotating shaft center of the force acting on the flange peripheral edge portion , The vibration of the rotary shaft is suppressed by a small force, and the support of the rotary shaft is stabilized even in the radial direction. In addition, as the deflection of the rotating shaft is effectively suppressed on the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange, the radial supporting surface is small and there is no need to provide a supporting portion at two places. Can be.

【0006】動圧軸受けは作動流体として磁性流体を用
いたものとすることがある。そして、磁性流体を磁力で
動圧空間に封入しておくために、厚み方向に着磁された
ドーナツ状の磁石部材を用いて円盤形フランジの外周面
から上下面を経由する磁気回路を形成する。このため、
回転軸を磁性体で構成し、一方、円盤形フランジは非磁
性体で構成し、ドーナツ状の磁石部材の上下面にヨーク
体を取り付ける。この構成は動圧空間の作動流体が磁力
と遠心力で強力に封入される構造なので、油粒の発生が
ほとんどなく、また、回転軸を短くできることから、カ
ード型磁気記録装置などに使用される厚み寸法の小さな
薄いモータのローター軸を支持する軸受け構造として好
適である。
The dynamic pressure bearing may use a magnetic fluid as a working fluid. Then, in order to enclose the magnetic fluid in the dynamic pressure space by magnetic force, a magnetic circuit is formed from the outer peripheral surface of the disk-shaped flange through the upper and lower surfaces using a donut-shaped magnet member magnetized in the thickness direction. . For this reason,
The rotating shaft is made of a magnetic material, while the disc-shaped flange is made of a non-magnetic material, and the yoke is attached to the upper and lower surfaces of a donut-shaped magnet member. This structure is used in card-type magnetic recording devices because the working fluid in the dynamic pressure space is strongly sealed by magnetic force and centrifugal force, so there is almost no generation of oil particles and the rotating shaft can be shortened. It is suitable as a bearing structure for supporting a rotor shaft of a thin motor having a small thickness.

【0007】磁石部材の厚みを、円盤形フランジの厚み
より、上下の動圧空間分だけ大きく構成することがあ
る。この構成によれば、上下のヨーク体を平板の素材か
ら単に打ち抜いただけのものとしても、磁石部材に重ね
ることで円盤形フランジの上下面との間に適正な動圧空
間を形成することができる。上下のヨーク体に対する加
工が少なく、構造を簡単に、また、製品を低コストとす
ることができる。磁石部材の内周面を、ラジアル軸受け
部における磁性流体と直接に接触する面とすることがあ
る。磁石部材を軸体と対向する直接の部材として利用す
ることで、部品点数の低減と組立手数の低減をはかるこ
とができる。また、磁石部材と回転軸との間に形成され
る磁気回路が短くなり、磁石部材の磁力を有効に利用す
ることができる。なお、動圧軸受けは動圧空間を挟んで
対向する面に動圧溝を設けることが多いが、この場合
は、硬い磁石部材への加工を避けて円盤形フランジ側に
動圧用溝を形成する。
In some cases, the thickness of the magnet member is made larger than the thickness of the disc-shaped flange by the upper and lower dynamic pressure spaces. According to this configuration, an appropriate dynamic pressure space can be formed between the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange by overlapping the yoke body on the magnet member, even if the upper and lower yoke bodies are simply punched from a flat plate material. it can. There is little processing for the upper and lower yoke bodies, the structure can be simplified, and the cost of the product can be reduced. The inner peripheral surface of the magnet member may be a surface of the radial bearing that directly contacts the magnetic fluid. By using the magnet member as a direct member facing the shaft, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced. Further, a magnetic circuit formed between the magnet member and the rotating shaft is shortened, and the magnetic force of the magnet member can be effectively used. The dynamic pressure bearing is often provided with a dynamic pressure groove on a surface opposed to the dynamic pressure space, but in this case, a dynamic pressure groove is formed on the disk-shaped flange side to avoid processing into a hard magnet member. .

【0008】一方、磁石部材の内周面に合成樹脂や真鍮
など非磁性材のリング部材を設け、該リング部材の内周
面をラジアル軸受け部において磁性流体と接触する面と
することがある。この構成により、ラジアル軸受け部に
おいて、固定部側にも簡単に動圧用溝を形成できる。硬
い磁石部材に変えてリング部材の内周面を精密に加工す
ることで、動圧空間をより精密に、また、簡単に形成す
ることができる。スラスト軸受け部の面積をラジアル軸
受け部の面積よりも大きくすると、回転軸の振れを抑制
する機能をさらに強化することがある。
On the other hand, a ring member made of a nonmagnetic material such as synthetic resin or brass may be provided on the inner peripheral surface of the magnet member, and the inner peripheral surface of the ring member may be a surface in contact with the magnetic fluid in the radial bearing portion. With this configuration, in the radial bearing portion, the dynamic pressure groove can be easily formed also on the fixed portion side. By processing the inner peripheral surface of the ring member precisely instead of using a hard magnet member, the dynamic pressure space can be formed more precisely and simply. If the area of the thrust bearing is larger than the area of the radial bearing, the function of suppressing the rotation of the rotating shaft may be further enhanced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として、
カード型磁気記録装置1(図2)におけるディスク駆動
モータ2の軸受け構造3(図1)について説明する。な
お、説明の都合上、矩形をしたカード型磁気記録装置1
を情報機器に装着する姿勢としたときの厚み方向を
〔上〕〔下〕方向とし、このカード型磁気記録装置1を
他の情報機器へ装着する側(コネクタ側)を〔前〕、デ
ィスク形記録媒体のカートリッジを装着する側を〔後〕
とする。上下左右あるいは前後はあくまでも相対的な位
置関係を示すもので、上下が前後となることもある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The bearing structure 3 (FIG. 1) of the disk drive motor 2 in the card type magnetic recording device 1 (FIG. 2) will be described. For convenience of explanation, a rectangular card-type magnetic recording device 1
When the card-type magnetic recording device 1 is mounted on an information device, the thickness direction is defined as [upper] or [lower]. The side on which the recording medium cartridge is mounted
And Up, down, left, right, or front and rear indicate a relative positional relationship, and up and down may be front and rear.

【0010】カード型磁気記録装置1は、ケース体4と
上下のカバー5,6を備え、ケース体4は枠7とフレー
ムプレート8(図3)とで構成されている。枠7とフレ
ームプレート8は合成樹脂の枠7が成形されるとき一体
化される(アウトサート成形)。ケース体4のフレーム
プレート8上面にはディスク駆動モータ2、ヘッド体
9、イジェクト機構10などが配置され、下面側には、
絶縁シート11を介して回路基板12が取り付けられ
る。符号13は回路基板12の前端に取り付けた外部コ
ネクタで、カード型磁気記録装置1を他の情報機器のス
ロットへ装着し接続するためのものである。なお、ケー
ス体4の後端は開口していて、ディスクカセット14を
脱着できるようになっている。この開口は下カバー6の
後端に起倒自在に取り付けたシャッター15で閉鎖され
る。ディスクカセット14は、内部にディスク形記録媒
体16を回転が可能なように内包しており、カード型磁
気記録装置1へ装着するとこのカセットのシャッターが
開いて内部のディスク記録媒体16がヘッド体9のヘッ
ドと対向するようにになっている。
The card type magnetic recording apparatus 1 includes a case body 4 and upper and lower covers 5 and 6, and the case body 4 includes a frame 7 and a frame plate 8 (FIG. 3). The frame 7 and the frame plate 8 are integrated when the synthetic resin frame 7 is molded (outsert molding). On the upper surface of the frame plate 8 of the case body 4, the disk drive motor 2, the head body 9, the eject mechanism 10, and the like are arranged.
The circuit board 12 is attached via the insulating sheet 11. Reference numeral 13 denotes an external connector attached to the front end of the circuit board 12, for attaching the card type magnetic recording device 1 to a slot of another information device for connection. The rear end of the case body 4 is open so that the disk cassette 14 can be detached. This opening is closed by a shutter 15 which is attached to the rear end of the lower cover 6 so as to be able to be turned upside down. The disk cassette 14 has a disk-type recording medium 16 contained therein so as to be rotatable. When the disk-type recording medium 16 is mounted on the card-type magnetic recording apparatus 1, the shutter of the cassette is opened and the internal disk recording medium 16 is moved to the head body 9. Of the head.

【0011】ディスク駆動モータ2は、ディスク記録媒
体16を駆動回転するためのもので、厚さ2.5mmの
平板状ステータ17と回転軸18を備えたローター19
及び軸受け20を備え(図3)、フレームプレート8上
面のモータ取り付け凹部21(図4)に取り付けられ
る。ステータ17は、中央にローター19を納める開口
部22を設けた磁性体のリング状枠23に、ステータコ
イル24を放射状に配置した構造であり、ローター19
は、周縁部19aの下面にステータコイル24と対向し
てローター磁石25を備えている。なお、この実施形態
において、ローター19は周縁部19aをステンレス鋼
(SUS416)で形成し、中央部19bを非磁性のス
テンレス鋼(SUS303)で形成している。
The disk drive motor 2 is for driving and rotating the disk recording medium 16, and has a rotor 19 having a plate-shaped stator 17 having a thickness of 2.5 mm and a rotating shaft 18.
And a bearing 20 (FIG. 3), which is mounted in a motor mounting recess 21 (FIG. 4) on the upper surface of the frame plate 8. The stator 17 has a structure in which a stator coil 24 is radially arranged on a magnetic ring-shaped frame 23 having an opening 22 for accommodating the rotor 19 in the center.
Is provided with a rotor magnet 25 facing the stator coil 24 on the lower surface of the peripheral portion 19a. In this embodiment, the rotor 19 has a peripheral portion 19a made of stainless steel (SUS416) and a central portion 19b made of non-magnetic stainless steel (SUS303).

【0012】軸体18は磁性材の回転軸26に真鍮(非
磁性材)の円盤形フランジ27を一体に装着した構造と
なっており円盤形フランジ27の上面と下面及び外周面
にヘリングボーンと呼ばれる動圧用溝28が形成されて
いる(図5,6)。軸受け20は、ドーナツ状の磁石部
材29と上ヨーク体30及び下ヨーク体31を備える。
これらは下部でフレームプレート8のモータ軸取付け孔
32(図4)に固定され、軸体18に対して固定側部材
となっている。磁石部材29は希土類焼結磁石で形成さ
れている。磁石部材29は、厚み方向に着磁され、ドー
ナツ状の内側面が軸体18における円盤形フランジ27
の外形よりも4〜5μm大きな径となるように研磨など
によって正確に成形され、また、厚み寸法が円盤形フラ
ンジ27の厚み寸法よりも4〜5μm大きくなるように
研磨などによって正確に成形されている。上ヨーク体3
0は磁性材の板材をリング状に打ち抜いて形成したもの
で、磁石部材29の上面に取り付けられて内縁が磁石部
材29の内縁よりも内側に張り出す寸法とされている。
下ヨーク体31は円盤形で磁石部材29の下面に取り付
けられている。
The shaft 18 has a structure in which a brass (non-magnetic material) disk-shaped flange 27 is integrally mounted on a magnetic material rotating shaft 26. Herringbones are provided on the upper and lower surfaces and the outer peripheral surface of the disk-shaped flange 27. A so-called dynamic pressure groove 28 is formed (FIGS. 5 and 6). The bearing 20 includes a donut-shaped magnet member 29, an upper yoke body 30, and a lower yoke body 31.
These are fixed to the motor shaft mounting hole 32 (FIG. 4) of the frame plate 8 at the lower part, and are fixed members with respect to the shaft body 18. The magnet member 29 is formed of a rare earth sintered magnet. The magnet member 29 is magnetized in the thickness direction, and the inner surface of the donut shape has a disk-shaped flange 27 on the shaft body 18.
Is precisely formed by polishing or the like so as to have a diameter 4 to 5 μm larger than the outer shape of the disk-shaped flange 27, and is accurately formed by polishing or the like so that the thickness dimension is 4 to 5 μm larger than the thickness dimension of the disc-shaped flange 27. I have. Upper yoke body 3
Numeral 0 is formed by punching out a magnetic plate material into a ring shape, and is attached to the upper surface of the magnet member 29 so that its inner edge projects inward from the inner edge of the magnet member 29.
The lower yoke body 31 is attached to the lower surface of the magnet member 29 in a disk shape.

【0013】軸体18と軸受け20は、下ヨーク体31
にリング状の磁石部材29を接着によって固定した後、
軸体18を上方から載置し、さらにその上方から上ヨー
ク体30を装着してこれを磁石部材29の上面に接着し
固定することで組み付ける。組み付け後の状態で、上ヨ
ーク体30の内縁は円盤形フランジ27の上面にまで延
出している。下ヨーク体31は円盤であり、リング状磁
石部材29の内側領域にまで存在しているから、円盤形
フランジ27の下面にまで延出しているといえる。ま
た、円盤形フランジ27の上下面と上下ヨーク体30,
31との間、及び円盤形フランジ27の外周面と磁石部
材29の内周面との間に間隔が4〜5μmの動圧空間が
形成される。
The shaft 18 and the bearing 20 are connected to a lower yoke 31
After fixing the ring-shaped magnet member 29 to the
The shaft body 18 is placed from above, and the upper yoke body 30 is mounted from above, and this is attached and fixed to the upper surface of the magnet member 29 to assemble. In the assembled state, the inner edge of the upper yoke body 30 extends to the upper surface of the disc-shaped flange 27. Since the lower yoke body 31 is a disk and extends to the inner region of the ring-shaped magnet member 29, it can be said that it extends to the lower surface of the disk-shaped flange 27. Further, the upper and lower surfaces of the disc-shaped flange 27 and the upper and lower yoke bodies 30,
31 and between the outer peripheral surface of the disc-shaped flange 27 and the inner peripheral surface of the magnet member 29, a dynamic pressure space having a spacing of 4 to 5 μm is formed.

【0014】この状態で、軸受け20の上部から、回転
軸26と上ヨーク30における内周面の間隙を通じて磁
性流体を圧入すると同時に、下ヨーク31に一時的に設
けた小孔から吸引して、磁性流体を動圧空間に充填す
る。充填後に吸引に用いた小孔を半田などで封鎖し、軸
体18の回転軸26にローター19を取り付ける。な
お、ローター19の中央部19bは軸体18の円盤形フ
ランジ27を完全に覆う外径を有する。また、厚み方向
に着磁されたドーナツ状の磁石部材29の磁力線は、断
面において上ヨーク30、回転軸26及び下ヨーク31
を経路とする円盤形フランジ27と軸受け20間の動圧
空間を内側に包み込む磁気回路を形成する(図7)。こ
れによって、円盤形フランジ27の上下面と上下ヨーク
体30,31との間が、磁性流体を磁力により封じたス
ラスト軸受け部34となり円盤形フランジ27の外周面
と磁石部材29の内周面側との間が、磁性流体を磁力に
より封じたラジアル軸受け部34となって、動圧軸受け
が構成される。
In this state, the magnetic fluid is press-fitted from the upper portion of the bearing 20 through the gap between the rotating shaft 26 and the inner peripheral surface of the upper yoke 30, and is simultaneously sucked from the small hole provided in the lower yoke 31. The magnetic fluid is filled in the dynamic pressure space. After filling, the small holes used for suction are closed with solder or the like, and the rotor 19 is attached to the rotating shaft 26 of the shaft 18. The central portion 19b of the rotor 19 has an outer diameter that completely covers the disc-shaped flange 27 of the shaft 18. The magnetic lines of force of the donut-shaped magnet member 29 magnetized in the thickness direction are cross-sectionally formed by the upper yoke 30, the rotating shaft 26, and the lower yoke 31.
A magnetic circuit is formed that wraps the dynamic pressure space between the disk-shaped flange 27 and the bearing 20 through the path (FIG. 7). As a result, the thrust bearing portion 34 between the upper and lower surfaces of the disc-shaped flange 27 and the upper and lower yoke bodies 30 and 31 that seals the magnetic fluid by magnetic force becomes the outer peripheral surface of the disc-shaped flange 27 and the inner peripheral surface of the magnet member 29. A radial bearing 34 in which the magnetic fluid is sealed by magnetic force forms a dynamic pressure bearing.

【0015】ステータ17に電力が供給されるとロータ
ー19は回転を始め、所定の回転数(2900〜300
0rpm)で動圧空間の流体圧が高まって軸体18は軸
受け20に対して浮上した状態で回転する。動圧が高ま
ったり、外部空間の気圧が低くなることがあっても磁性
流体は磁力で動圧空間に封入されており、通常の状態で
は油粒が発生することはない。また、軸体18は広い面
積を持った円盤形フランジ27の上下面でスラストが支
持されると同時に軸体18の振れが効率的に抑止される
ので、軸方向の寸法が小さいにも関わらず、ローター1
9は安定して回転する。さらに、磁石部材29の内周面
が直接に磁性流体と接触する、すなわち、磁石部材29
と軸体18との間に他の部材が介在しない構造なので、
磁石部材29と回転軸26との間に形成される磁気回路
が短く、磁石部材29の磁力を有効に利用することがで
きる。
When electric power is supplied to the stator 17, the rotor 19 starts rotating and reaches a predetermined rotation speed (2900 to 300).
At 0 rpm), the fluid pressure in the dynamic pressure space increases, and the shaft 18 rotates while floating with respect to the bearing 20. Even if the dynamic pressure increases or the air pressure in the external space decreases, the magnetic fluid is sealed in the dynamic pressure space by magnetic force, and no oil particles are generated in a normal state. Further, since the thrust is supported by the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange 27 having a large area, the shaft 18 is efficiently restrained from swaying, so that the shaft 18 has a small axial dimension despite its small size. , Rotor 1
9 rotates stably. Further, the inner peripheral surface of the magnet member 29 directly contacts the magnetic fluid, that is, the magnet member 29
Since there is no other member between the shaft member 18 and
The magnetic circuit formed between the magnet member 29 and the rotating shaft 26 is short, and the magnetic force of the magnet member 29 can be used effectively.

【0016】図8は、第2の実施形態を示し、リング状
の磁石部材29の内周面に、磁石部材29と同じ上下寸
法の非磁性材のリング部材33を取り付け、このリング
部材33の内周面と円盤形フランジ27の外周面との間
に動圧空間を形成して、磁性流体を用いたラジアル軸受
け部35を形成してある。リング部材33に柔らかい素
材を採用して軸受け20側であるリング部材33の内周
面に動圧用溝28を形成することができる。図9は、第
3の実施形態を示し、リング状磁石部材29の厚みが円
盤形フランジ27の厚みより小さい。その分、上下ヨー
ク体30,31の厚みを大きくし、円盤形フランジ27
と対向する部分を切削によって薄くし、この切削によっ
て動圧空間を形成している。この構成によれば、正確な
動圧空間を形成するために素材として硬い磁石部材29
を研磨するよりも、比較的加工しやすい上下ヨーク体3
0,31を切削することによって、容易に動圧空間を得
ることができる。
FIG. 8 shows a second embodiment, in which a ring member 33 of a nonmagnetic material having the same vertical dimension as the magnet member 29 is attached to the inner peripheral surface of the ring-shaped magnet member 29. A dynamic pressure space is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the disk-shaped flange 27, and a radial bearing portion 35 using a magnetic fluid is formed. The dynamic pressure groove 28 can be formed on the inner peripheral surface of the ring member 33 on the bearing 20 side by adopting a soft material for the ring member 33. FIG. 9 shows a third embodiment, in which the thickness of the ring-shaped magnet member 29 is smaller than the thickness of the disc-shaped flange 27. The thickness of the upper and lower yoke members 30 and 31 is increased accordingly, and
Is thinned by cutting, and a dynamic pressure space is formed by this cutting. According to this configuration, in order to form an accurate dynamic pressure space, the hard magnet member 29 is used as a material.
Upper and lower yoke bodies 3 that are relatively easy to process rather than polishing
By cutting 0 and 31, a dynamic pressure space can be easily obtained.

【0017】以上、実施例について説明したが、 回転
軸26はカード型磁気記録装置1のモータ軸に限らず、
また、動圧空間に充填する作動流体は磁性流体に限らな
い。磁性材としては、例えばSUS430,軟鋼等があ
り、非磁性材としては、SUS330,合成樹脂,真
鍮、リン青銅等がある。スラスト軸受け部34における
動圧用溝28は、上下ヨーク体30,31の円盤形フラ
ンジ27との対向面に形成することもできる。
Although the embodiment has been described above, the rotating shaft 26 is not limited to the motor shaft of the card-type magnetic recording device 1,
Further, the working fluid that fills the dynamic pressure space is not limited to the magnetic fluid. Examples of the magnetic material include SUS430 and mild steel, and examples of the nonmagnetic material include SUS330, synthetic resin, brass, and phosphor bronze. The dynamic pressure groove 28 in the thrust bearing portion 34 may be formed on the surface of the upper and lower yoke members 30 and 31 facing the disk-shaped flange 27.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1に記載の構成によれば、動圧軸
受けにおいて、比較的大きな面積の円盤形フランジがス
ラスト荷重の受け面になると同時に、回転軸の振れを抑
制するので、ラジアル方向の荷重を受ける箇所を回転軸
の軸方向に沿って分離する必要がなく、回転軸の軸方向
寸法が小さい場合にも軸の振れが少なく安定した回転を
得ることができる。また、円盤形フランジの上下面をス
ラスト受面とし、円盤形フランジの外周面をラジアル軸
受面とするので、回転軸にスラスト軸受用部材とラジア
ル軸受用部材を別個に設ける必要がなく、軸受けの構造
を簡単にし、かつ、回転軸の軸方向寸法を小さくするこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, in the dynamic pressure bearing, the disk-shaped flange having a relatively large area serves as a thrust load receiving surface and suppresses the rotation of the rotary shaft. It is not necessary to separate the portion receiving the load in the axial direction of the rotating shaft, and even when the axial size of the rotating shaft is small, the shaft can be rotated with less vibration and stable rotation can be obtained. In addition, since the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange are used as thrust receiving surfaces and the outer peripheral surface of the disk-shaped flange is used as a radial bearing surface, there is no need to separately provide a thrust bearing member and a radial bearing member on the rotating shaft. The structure can be simplified and the axial dimension of the rotating shaft can be reduced.

【0019】請求項2に記載の構成によれば、動圧軸受
けにおいて、回転軸の軸方向寸法が小さい場合にも軸の
振れが少なく安定した回転を得ることができるととも
に、動圧空間の作動流体が磁力で封入されているので、
油粒の飛散がほとんどなく、例えば、カード型磁気記録
装置のような厚み寸法が小さな装置のディスク駆動モー
タの軸受けとして優れた軸受け構造となる。請求項3,
4に記載の構成によれば、磁性流体による動圧軸受けを
簡素な構造にし、また、各部品のコストが低くなるの
で、製品のコストを低減することができる。請求項5に
記載の構成によれば、磁性流体による動圧軸受けの構造
が簡素であると共に、磁石部材と円盤形フランジを取り
付けている回転軸間の磁気回路が短いので、この回路に
包み込まれるスラスト軸受け部とラジアル軸受け部の磁
気流体を磁力で封じる機能が高い。
According to the second aspect of the present invention, in the dynamic pressure bearing, even when the axial dimension of the rotary shaft is small, the shaft can be rotated with a small amount of runout and stable rotation can be obtained. Since the fluid is sealed by magnetic force,
Oil particles are hardly scattered, and the bearing structure is excellent as a bearing for a disk drive motor of a device having a small thickness such as a card-type magnetic recording device. Claim 3,
According to the configuration described in No. 4, the dynamic pressure bearing made of a magnetic fluid has a simple structure, and the cost of each component is reduced, so that the cost of the product can be reduced. According to the configuration of the fifth aspect, the structure of the dynamic pressure bearing using the magnetic fluid is simple, and the magnetic circuit between the magnet member and the rotating shaft on which the disk-shaped flange is mounted is short, so that the magnetic circuit is wrapped in this circuit. The ability to seal the magnetic fluid in the thrust bearing and the radial bearing with magnetic force is high.

【0020】請求項6に記載の構成によれば、リング部
材の内周面に動圧用溝を形成するなど、本来、磁石部材
に施す加工をリング部材に施して、加工の困難な磁石部
材の加工を避け、製品コストを低減することができる。
請求項7に記載の構成によれば、回転軸の振れをより効
果的に抑制することができる。請求項8に記載の構成に
よれば、動圧空間の作動流体圧を高め、動圧による軸受
け構造を確実なものとすることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the ring member is subjected to processing that is originally performed on the ring member, for example, by forming a dynamic pressure groove on the inner peripheral surface of the ring member. Processing can be avoided and product costs can be reduced.
According to the configuration described in claim 7, it is possible to more effectively suppress the rotation of the rotating shaft. According to the configuration described in claim 8, the working fluid pressure in the dynamic pressure space can be increased, and the bearing structure using the dynamic pressure can be made reliable.

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

【図1】ディスク駆動モータの軸受け部分を示す断面図
(第1の実施形態)
FIG. 1 is a sectional view showing a bearing portion of a disk drive motor (first embodiment).

【図2】カード型磁気記録装置の分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of a card-type magnetic recording device.

【図3】ディスク駆動モータを分解して示す斜視図FIG. 3 is an exploded perspective view showing a disk drive motor.

【図4】フレームプレートの斜視図FIG. 4 is a perspective view of a frame plate.

【図5】軸体の平面図FIG. 5 is a plan view of a shaft body.

【図6】軸体の側面図FIG. 6 is a side view of a shaft body.

【図7】軸受け部を拡大して示す断面図FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a bearing portion.

【図8】軸受け部を拡大して示す断面図(第2の実施形
態)
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a bearing portion (second embodiment).

【図9】軸受け部を拡大して示す断面図(第3の実施形
態)
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a bearing (third embodiment).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カード型磁気記録装置 2 ディスク駆動モータ 3 軸受け構造 4 ケース体枠 5 上カバー 6 下カバー 7 枠 8 フレームプレート 9 ヘッド体 10 イジェクト機構 11 絶縁シート 12 回路基板 13 外部コネクタ 14 ディスクカセット 15 シャッター 16 ディスク形記録媒体 17 ステータ回転部 18 軸体 19 ローター 20 軸受け 21 モータ取付け凹部 22 開口部 23 リング状枠 24 ステータコイル 25 ローター磁石 26 回転軸 27 円盤形フランジ 28 動圧用溝 29 磁石部材 30 上ヨーク体 31 下ヨーク体 32 モータ取付け孔 33 リング部材 34 スラスト軸受け部 35 ラジアル軸受け部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Card-type magnetic recording device 2 Disk drive motor 3 Bearing structure 4 Case frame 5 Upper cover 6 Lower cover 7 Frame 8 Frame plate 9 Head body 10 Ejection mechanism 11 Insulation sheet 12 Circuit board 13 External connector 14 Disk cassette 15 Shutter 16 Disk Shaped recording medium 17 Stator rotating part 18 Shaft 19 Rotor 20 Bearing 21 Motor mounting recess 22 Opening 23 Ring frame 24 Stator coil 25 Rotor magnet 26 Rotating shaft 27 Disk-shaped flange 28 Dynamic pressure groove 29 Magnet member 30 Upper yoke 31 Lower yoke body 32 Motor mounting hole 33 Ring member 34 Thrust bearing part 35 Radial bearing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 真悟 東京都田無市本町6丁目1番12号 シチズ ン時計株式会社田無製造所内 Fターム(参考) 3J011 AA04 AA07 AA10 AA11 AA20 BA08 CA02 DA01 JA02 JA03 KA04 LA05 MA02 MA12 PA02 QA01 RA04 SB20 SC01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shingo Ono 6-11-12 Honcho, Tanashi-shi, Tokyo Citizen Watch Co., Ltd. Tanashi Works F-term (reference) 3J011 AA04 AA07 AA10 AA11 AA20 BA08 CA02 DA01 JA02 JA03 KA04 LA05 MA02 MA12 PA02 QA01 RA04 SB20 SC01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸26にその軸線と回転面が直交す
る円盤形フランジ27を一体に設けて軸体18とし、軸
体18を受ける固定側部材との間に、円盤形フランジ2
7の上面と下面をスラスト受け面とするスラスト軸受け
部34と、円盤形フランジ27の外周面をラジアル受け
面とするラジアル軸受け部35とを設け、これらで動圧
軸受けを構成してあることを特徴とした軸受け構造。
A disk-shaped flange (27) whose axis is orthogonal to a rotation surface is integrally provided on a rotating shaft (26) to form a shaft (18).
7 is provided with a thrust bearing portion 34 having an upper surface and a lower surface as a thrust receiving surface, and a radial bearing portion 35 having an outer peripheral surface of the disc-shaped flange 27 as a radial receiving surface, and these constitute a dynamic pressure bearing. Characteristic bearing structure.
【請求項2】 軸体18とこれを受ける固定側部材との
間に動圧軸受けを構成する構造であって、軸体18は、
磁性材の回転軸26にその軸線と回転面が直交する非磁
性材の円盤形フランジ27を一体に取り付けてあり、固
定側部材は、厚み方向に着磁されたドーナツ状の磁石部
材29とこの磁石部材29の上面及び下面に各々取り付
けられて円盤形フランジ27の上面と下面にまで延出す
る上ヨーク体30及び下ヨーク体31からなり、円盤形
フランジ27の上下面と上下ヨーク体30,31間の動
圧空間に磁性流体を磁力により封じてスラスト軸受け部
34とし、円盤形フランジ27の外周面と磁石部材29
の内周面側間の動圧空間に磁性流体を磁力により封じて
ラジアル軸受け部35とし、これらで動圧軸受けを構成
してあることを特徴とした軸受け構造。
2. A structure for forming a dynamic pressure bearing between a shaft body 18 and a fixed-side member receiving the shaft body 18, wherein the shaft body 18 comprises:
A non-magnetic disc-shaped flange 27 whose axis is orthogonal to the rotating surface is integrally attached to a rotating shaft 26 made of a magnetic material, and the fixed side member is a donut-shaped magnet member 29 magnetized in the thickness direction. An upper yoke body 30 and a lower yoke body 31 are attached to the upper and lower surfaces of the magnet member 29 and extend to the upper and lower surfaces of the disk-shaped flange 27, respectively. A magnetic fluid is sealed by magnetic force in a dynamic pressure space between the bearings 31 to form a thrust bearing portion 34, and the outer peripheral surface of the disc-shaped flange 27 and the magnet member 29
A bearing structure characterized in that a magnetic fluid is sealed by magnetic force in a dynamic pressure space between inner peripheral surfaces of the radial bearings to form a radial bearing portion 35, and a dynamic pressure bearing is constituted by these.
【請求項3】 磁石部材29の厚み寸法を円盤形フラン
ジ27の厚み寸法より上下の動圧空間分だけ大きくして
あることを特徴とする請求項2に記載の軸受け構造。
3. The bearing structure according to claim 2, wherein the thickness of the magnet member 29 is made larger than the thickness of the disk-shaped flange 27 by an amount corresponding to a dynamic pressure space above and below.
【請求項4】 上下のヨーク体30,31は、磁石部材
29と円盤形フランジ27とを覆う領域において略均一
の厚みを有していることを特徴とする請求項2または3
に記載の軸受け構造。
4. The upper and lower yoke members 30, 31 have a substantially uniform thickness in a region covering the magnet member 29 and the disk-shaped flange 27.
The bearing structure according to the above.
【請求項5】 磁石部材29の内周面を磁性流体が直接
に接触する面としてあることを特徴とする請求項2〜4
のいずれか1つに記載の軸受け構造。
5. An inner peripheral surface of the magnet member 29 is a surface to which a magnetic fluid is in direct contact.
The bearing structure according to any one of the above.
【請求項6】 磁石部材29の内周面に非磁性材のリン
グ部材33を設け、その内周面を磁性流体接触面として
あることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記
載の軸受け構造。
6. The magnetic member according to claim 2, wherein a ring member made of a non-magnetic material is provided on an inner peripheral surface of the magnet member, and the inner peripheral surface is used as a magnetic fluid contact surface. The bearing structure as described.
【請求項7】 スラスト軸受け部34の面積をラジアル
軸受け部35の面積よりも大きくしてあることを特徴と
する請求項1〜6のいずれか1つに記載の軸受け構造。
7. The bearing structure according to claim 1, wherein an area of the thrust bearing portion is larger than an area of the radial bearing portion.
【請求項8】 円盤形フランジ27の外周面に動圧用溝
28が形成されていることを特徴とする請求項1〜7の
いずれか1つに記載の軸受け構造。
8. The bearing structure according to claim 1, wherein a groove 28 for dynamic pressure is formed on an outer peripheral surface of the disc-shaped flange 27.
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