JP2001309609A - Spindle motor - Google Patents

Spindle motor

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JP2001309609A
JP2001309609A JP2000122713A JP2000122713A JP2001309609A JP 2001309609 A JP2001309609 A JP 2001309609A JP 2000122713 A JP2000122713 A JP 2000122713A JP 2000122713 A JP2000122713 A JP 2000122713A JP 2001309609 A JP2001309609 A JP 2001309609A
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shaft
face
spindle motor
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gap
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Toshiaki Matsumoto
才明 松本
Takao Yoshitsugu
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle motor capable of assembling and disassembling with high reliability having a dynamic-pressure fluid-bearing mechanism solving a problem how to prevent a deformation caused by fixing a fixing shaft 11 and a bracket 13 employing a screw-type structure by use of a screw 14 for fixing the fixing shaft to a holding member. SOLUTION: A female screw 11a is formed at the center of one-end face of the shaft 11 by which the shaft 11 and the bracket 13 are fixed. The shaft 11 and the bracket 13 are so formed as to press-contact each other at the side of an inside-diameter 11b of the shaft-end face and as to make a gap between each other at the side of an outside diameter 11c. Also, a concave groove lid is grooved at the mid point between the sides of the inside and outside diameters.

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】本発明は動圧流体軸受機構を
有するスピンドルモータに係り、詳しくはその軸受機構
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle motor having a hydrodynamic bearing mechanism, and more particularly to a bearing mechanism thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】動圧流体軸受機構を有するスピンドルモ
ータは、精密かつ高速な回転を要する機器に多用されて
いる。中でも特に高速回転の機器では流体を空気とする
のが一般的である。空気軸受では負荷能力を増大させる
ため軸受径を大きくする。その軸受部分はスリーブとシ
ャフトとを対向させ形成するが、一般にスリーブを回転
側とするほうがロータ構造がシンプルになる。このよう
に動圧気体軸受機構では軸固定構造とすることが多い。
この流体軸受機構は特に精密にできており、軸受隙間は
微少であって、それを構成するシャフトおよびスリーブ
は、部品加工のときのみならず組み立てるときも寸法や
形状が目標値どおりでなければならず変化してはならな
い。したがって一般には、たとえば実登第207460
9号公報に示される如くシャフトをその保持部材に焼き
嵌めすることが多い。
2. Description of the Related Art Spindle motors having a hydrodynamic bearing mechanism are frequently used in equipment requiring precise and high-speed rotation. Among them, it is common to use air as the fluid particularly in high-speed rotating equipment. In air bearings, the bearing diameter is increased to increase the load capacity. The bearing portion is formed with the sleeve and the shaft facing each other, and the rotor structure is generally simpler when the sleeve is on the rotating side. In this manner, the dynamic pressure gas bearing mechanism often has a shaft fixing structure.
This hydrodynamic bearing mechanism is particularly precise, the bearing clearance is very small, and the shaft and sleeve that make it up must have dimensions and shapes that are the target values not only when processing parts but also when assembling. Must not change. Therefore, in general, for example,
In many cases, as shown in Japanese Patent Publication No. 9, a shaft is shrink-fitted to the holding member.

【0003】図6にその構造を示す。このスピンドルモ
ータは、固定シャフト91と回転スリーブ92とで動圧
流体軸受機構(のラジアル部)を構成している。そして
回転スリーブにはポリゴンミラー93が取り付けられて
いる。固定シャフト91はシャフト保持部材94に焼き
嵌め(もしくは圧入)固定されている。
FIG. 6 shows the structure. In this spindle motor, a fixed shaft 91 and a rotating sleeve 92 constitute (a radial part of) a hydrodynamic bearing mechanism. A polygon mirror 93 is attached to the rotating sleeve. The fixed shaft 91 is shrink-fitted (or pressed) to the shaft holding member 94 and fixed.

【0004】ところでこの固定シャフトは極めて精度が
高く高価なものである。また回転スリーブと選択嵌め合
いすべきことも多い。それをこのようにシャフト保持部
材94に焼き嵌め固定すると、交換作業に支障をきた
す。この例のモータはそのためかシャフト保持部材94
をケーシング95から分離できるようにしているが、そ
れでもなお無駄が多い。
[0004] Incidentally, this fixed shaft is extremely accurate and expensive. In many cases, the sleeve must be selectively fitted. If this is shrink-fitted and fixed to the shaft holding member 94 in this way, it will hinder the replacement work. For this reason, the motor of this example may have
Can be separated from the casing 95, but there is still a lot of waste.

【0005】またこの例のように固定シャフトを焼き嵌
めすると、そのためにある程度の軸方向長さを要する。
ゆえにモータは軸方向に長い形状となってしまう。
When a fixed shaft is shrink-fitted as in this example, a certain axial length is required.
Therefore, the motor has a long shape in the axial direction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、固定
シャフトを保持部材に固定するにあたり、焼き嵌め工法
を用いるのをやめ、ねじ機構で締結する構造を模索す
る。しかしながらねじ機構による締結は、部分的に極め
て高い応力をもつこととなるため、それによって固定シ
ャフトが変形する可能性がある。したがって本発明は、
ねじ機構を採用した上で、スピンドルモータとしての構
造剛性を保ちながら固定シャフトと保持部材との締結に
よる変形をいかに防ぐかを課題とし、その解決によっ
て、高さを低く抑えながら、組立再分解ができかつ信頼
性の高い動圧流体軸受機構を有するスピンドルモータを
得ることを目的とする。
Therefore, the present invention seeks a structure in which the shrink-fitting method is not used to fix the fixed shaft to the holding member, and a structure in which the fixed shaft is fastened by a screw mechanism. However, fastening by means of a screw mechanism will in part have very high stresses, which may lead to deformation of the fixed shaft. Therefore, the present invention
With the adoption of a screw mechanism, the issue was how to prevent deformation due to the fastening between the fixed shaft and the holding member while maintaining the structural rigidity of the spindle motor. It is an object of the present invention to obtain a spindle motor having a highly reliable hydrodynamic bearing mechanism that can be performed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスピンドルモータは、互いに嵌合して動圧流
体軸受機構を構成する、固定されたシャフトおよび回転
するスリーブと、シャフトの端面に押圧密着するように
配置されたシャフト支持部材とを備え、シャフトの一端
面の中央には雄ねじまたは雌ねじが形成され、それによ
ってシャフトとシャフト支持部材とを締結しており、シ
ャフトとシャフト支持部材とは、シャフト端面の内径側
で押圧密着させ外径側では互いに隙間を形成してなるも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above problems, a spindle motor according to the present invention comprises a fixed shaft and a rotating sleeve which are fitted together to form a hydrodynamic bearing mechanism, and an end face of the shaft. A shaft support member disposed so as to be pressed against and adhered to the shaft, and a male screw or a female screw is formed at the center of one end surface of the shaft, thereby fastening the shaft and the shaft support member. The term “comprising” means that the shaft is pressed and adhered on the inner diameter side of the end face of the shaft and a gap is formed on the outer diameter side.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、a)互いに嵌合して動圧流体軸受機構を構成する、
固定されたシャフトおよび回転するスリーブと、シャフ
トの端面に押圧密着するように配置されたシャフト支持
部材とを備え、b)シャフトの一端面の中央には雄ねじ
または雌ねじが形成され、それによってシャフトとシャ
フト支持部材とを締結しており、c)シャフトとシャフ
ト支持部材とは、シャフト端面の内径側で押圧密着させ
外径側では互いに隙間を形成してなるスピンドルモータ
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that: a) they are fitted together to form a hydrodynamic bearing mechanism;
A fixed shaft and a rotating sleeve, and a shaft support member arranged so as to press against the end face of the shaft, and b) a male screw or a female screw is formed at the center of one end face of the shaft, whereby The shaft support member is fastened to the shaft support member. C) The shaft and the shaft support member are a spindle motor in which the shaft is pressed and adhered on the inner diameter side of the shaft end face and the gap is formed on the outer diameter side.

【0009】これにより、シャフト端面を押圧すること
による半径方向歪みの発生を内径側だけに留めるように
する。したがってシャフトの外径が膨張・変形すること
を軽減でき、軸受の精度向上で信頼性が向上する。ま
た、押圧部ぎりぎりまで軸受として使用でき、軸受全体
の高さを小さくすることができる。あるいはモータ高さ
を低背にすることができる。またさらに、強いトルクで
締め付けることを可能とし、経時的な精度・信頼性の劣
化(軸倒れ、高速回転での振動によるゆるみなど)を防
止できる。またねじ締め固定構造を採用することを可能
とし、工程での再分解ができ、不良品の再生が容易とな
る。
Thus, the radial distortion caused by pressing the end face of the shaft is limited only to the inner diameter side. Accordingly, expansion and deformation of the outer diameter of the shaft can be reduced, and reliability is improved by improving the accuracy of the bearing. In addition, the bearing can be used up to just below the pressing portion, and the height of the entire bearing can be reduced. Alternatively, the height of the motor can be reduced. Further, it is possible to tighten with a strong torque, and it is possible to prevent deterioration of accuracy and reliability over time (shaft fall, loosening due to vibration at high speed rotation, etc.). In addition, it is possible to adopt a screw fastening structure, it is possible to re-disassemble in the process, and it becomes easy to regenerate defective products.

【0010】請求項2に記載の発明は、外径側に設ける
隙間の形成巾は端面巾の3分の1以上とした請求項1記
載のスピンドルモータである。これによってシャフト端
面を押圧することによる半径方向歪みがシャフト外径に
実質的に及ばないようにする。よってシャフトの外径の
膨張を流体軸受としての許容範囲に収めることができ、
軸受の精度を向上できて信頼性が向上する。また押圧部
ぎりぎりまで軸受として使用できる。ここで端面巾と
は、シャフト径から締結部の径を差し引いた寸法を2で
割った値である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the spindle motor according to the first aspect, wherein the width of the gap provided on the outer diameter side is one third or more of the width of the end face. This prevents radial distortion due to pressing on the shaft end face from substantially affecting the outer diameter of the shaft. Therefore, the expansion of the outer diameter of the shaft can be kept within the allowable range as a fluid bearing,
The accuracy of the bearing can be improved, and the reliability is improved. Also, it can be used as a bearing up to the very end of the pressing portion. Here, the end face width is a value obtained by dividing a dimension obtained by subtracting the diameter of the fastening portion from the shaft diameter by two.

【0011】請求項3に記載の発明は、a)互いに嵌合
して動圧流体軸受機構を構成する、固定されたシャフト
および回転するスリーブと、b)前記シャフトの端面に
押圧密着するように配置されたシャフト支持部材とを備
え、c)前記シャフトの一端面の中央には雄ねじまたは
雌ねじが形成され、それによって前記シャフトと前記シ
ャフト支持部材とを締結しており、d)前記シャフトの
端面には内径側から外径側に至る中間部に凹溝を設け、
かつ前記凹溝より外径側では前記シャフト支持部材との
間に隙間を形成してなるスピンドルモータである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a) a fixed shaft and a rotating sleeve, which are fitted to each other to form a hydrodynamic bearing mechanism, and b) a pressure-contacting end face of the shaft. C) an external thread or an internal thread is formed at the center of one end face of the shaft, thereby fastening the shaft and the shaft support member, and d) an end face of the shaft. Has a concave groove in the middle part from the inner diameter side to the outer diameter side,
Further, the spindle motor has a gap formed between the groove support and the shaft support member on the outer diameter side of the groove.

【0012】このように、シャフト端面の内周側と外周
側との連続性を凹溝によって遮断する。そして内周側に
生じる半径方向歪みがシャフトの外径に及ぶことを軽減
する。したがって、シャフトの外径が膨張・変形するこ
とを、より確実に防止できる。また、接触部の形状・接
触面積が一定に管理できる。したがって、接触状態が製
品によりばらつくことがなく、軸受性能を安定に管理す
ることができる。
As described above, the continuity between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the shaft end face is interrupted by the concave groove. Then, the radial distortion generated on the inner peripheral side is reduced from affecting the outer diameter of the shaft. Therefore, expansion and deformation of the outer diameter of the shaft can be more reliably prevented. Further, the shape and the contact area of the contact portion can be managed uniformly. Therefore, the contact state does not vary depending on the product, and the bearing performance can be stably managed.

【0013】請求項4に記載の発明は、中間部に設ける
凹溝はその深さを0.1mm以上とした請求項3記載の
スピンドルモータである。シャフト端面の内周側と外周
側との連続性を凹溝によって明確に遮断し、内周側に生
じる半径方向歪みがシャフトの外径に及ぶことを防止す
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the spindle motor according to the third aspect, wherein the concave groove provided in the intermediate portion has a depth of 0.1 mm or more. The continuity between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the shaft end face is clearly blocked by the concave groove, and radial distortion generated on the inner peripheral side is prevented from reaching the outer diameter of the shaft.

【0014】請求項5に記載の発明は、シャフト端面の
押圧部からスリーブ端面までの軸方向距離をシャフト径
の3分の1以下とした請求項1または3のいずれか1項
に記載のスピンドルモータである。押圧部ぎりぎりまで
軸受として使用するから、軸受全体の高さを小さくする
ことができる。あるいはモータ高さを低背にすることが
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the spindle according to any one of the first to third aspects, the axial distance from the pressing portion of the shaft end face to the sleeve end face is one third or less of the shaft diameter. It is a motor. Since the bearing is used just up to the pressing portion, the overall height of the bearing can be reduced. Alternatively, the height of the motor can be reduced.

【0015】請求項6に記載の発明は、スリーブおよび
シャフトはその材質をアルミニウム系合金とした請求項
1または3のいずれか1項に記載のスピンドルモータで
ある。スリーブをアルミニウム系合金とすることによ
り、ロータの重量および慣性を小さくでき、高速回転に
向くモータとすることができる。シャフトとスリーブと
の材質を同類のものとすることにより、温度変化に伴う
クリアランスの変化を小さくすることができる。
The invention according to claim 6 is the spindle motor according to any one of claims 1 and 3, wherein the sleeve and the shaft are made of an aluminum alloy. By using an aluminum-based alloy for the sleeve, the weight and inertia of the rotor can be reduced, and a motor suitable for high-speed rotation can be obtained. By using the same material for the shaft and the sleeve, a change in clearance due to a change in temperature can be reduced.

【0016】しかしアルミニウム合金からなるシャフト
は縦弾性係数が鉄より小さく応力によって容易に変形す
る。そのため従来はこのような部分にねじ締結構造を採
用できなかったが、請求項1または3の発明と組み合わ
せることにより外径の変形を防止できて、高さを低く抑
えながら、組立再分解ができ、高速回転で広い温度範囲
に対応できるスピンドルモータとすることができる。
However, a shaft made of an aluminum alloy has a smaller longitudinal elastic modulus than iron and is easily deformed by stress. For this reason, conventionally, a screw fastening structure could not be adopted in such a portion, but by combining with the invention of claim 1 or 3, the deformation of the outer diameter can be prevented, and the assembly can be reassembled while keeping the height low. Thus, a spindle motor capable of rotating at a high speed and covering a wide temperature range can be provided.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の実施例に係るスピンドルモ
ータの構造を表わす側面断面図である。図2はそのシャ
フト締結部の拡大断面図である。図3はその作用を説明
するための、隙間形成巾‘k’とシャフト径変化量との
関係図である。図4は同じく溝深さ‘q’とシャフト径
変化量との関係図である。図5は同じく隙間形成巾
‘k’とシャフト変形量の軸方向プロファイルとの関係
図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing the structure of a spindle motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the shaft fastening portion. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the gap forming width 'k' and the amount of change in the shaft diameter for explaining the operation. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the groove depth 'q' and the amount of change in the shaft diameter. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the gap forming width 'k' and the axial profile of the amount of shaft deformation.

【0019】図1においてスピンドルモータは、ポリゴ
ンミラー51を高速で回転駆動する駆動源として作られ
ている。その軸受は動圧流体軸受機構であり、ラジアル
軸受部は、固定された円筒状のシャフト11と、その周
囲を囲み回転するスリーブ22とで構成される。そして
そのいずれかに動圧発生溝(図示せず)が形成されてい
る。このスリーブ22およびシャフト11はいずれもア
ルミニウム合金で作られており、シャフトの表面には無
電解ニッケルメッキが施されている。スラスト軸受部
は、シャフトの端面に埋め込まれた硬質平面板12と、
それに対向する樹脂球面板23とで構成されている。
In FIG. 1, the spindle motor is formed as a drive source for driving the polygon mirror 51 to rotate at high speed. The bearing is a hydrodynamic bearing mechanism, and the radial bearing portion is composed of a fixed cylindrical shaft 11 and a sleeve 22 that surrounds and rotates around the shaft. A dynamic pressure generating groove (not shown) is formed in any of them. Both the sleeve 22 and the shaft 11 are made of an aluminum alloy, and the surface of the shaft is plated with electroless nickel. The thrust bearing portion includes a hard flat plate 12 embedded in an end face of the shaft,
It is composed of a resin spherical plate 23 opposed thereto.

【0020】モータはステータ(固定部材の全て)とロ
ータ(回転部材の全て)に分けられるが、ステータは、
シャフト11を中心に、それを支えるブラケット13、
その結合のためのシャフト取り付けネジ14、ブラケッ
トを機器へ取り付ける金属基板15、ブラケットに固定
されロータ部を回転駆動するステータ組立などで構成さ
れている。ステータ組立はステータコア16に巻線17
を施したものであって、ステータコアの内周はブラケッ
ト13で支持されている。またステータコアの内周には
抜け止めフック40が取り付けられている。
The motor is divided into a stator (all of the fixed members) and a rotor (all of the rotating members).
Around the shaft 11, a bracket 13 for supporting the shaft 11,
It is composed of a shaft mounting screw 14 for the connection, a metal substrate 15 for mounting the bracket to the device, a stator assembly fixed to the bracket and driving the rotor to rotate. The stator assembly is performed by winding the winding 17 around the stator core 16.
The inner circumference of the stator core is supported by brackets 13. A retaining hook 40 is attached to the inner periphery of the stator core.

【0021】一方ロータはロータフレーム21を中心に
構成される。スリーブ22はロータフレームの一部に形
成されシャフトを囲んで軸受を構成する円筒部をいう。
ロータフレームの端部には前述の樹脂球面板23を保持
するスラストカバー24がある。またロータフレームの
内側でステータ組立に対向する位置には多極着磁された
マグネット25を固着している。そして、ロータフレー
ムの上部にはポリゴンミラー51を搭載し、それにミラ
ー押え52を載せ、ミラー固定ネジ53で固定してあ
る。このように構成されたモータの巻線17に外部から
給電し駆動すると、ロータは回転する。
On the other hand, the rotor is constructed around a rotor frame 21. The sleeve 22 is a cylindrical portion formed on a part of the rotor frame and surrounding the shaft to form a bearing.
At the end of the rotor frame, there is a thrust cover 24 for holding the resin spherical plate 23 described above. A multi-pole magnetized magnet 25 is fixed inside the rotor frame at a position facing the stator assembly. A polygon mirror 51 is mounted on the upper part of the rotor frame, and a mirror retainer 52 is mounted on the polygon mirror 51 and fixed with a mirror fixing screw 53. When the winding 17 of the motor configured as described above is externally supplied with power and driven, the rotor rotates.

【0022】図2に本発明の主要部であるシャフト締結
部の拡大断面図を示す。既に述べたように、シャフト1
1はブラケット13(シャフト支持部材)で支えられて
いる。すなわちシャフト11の端面は、シャフト取り付
けネジ14によってブラケット13に押圧密着されてい
る。そのために、シャフト11の一端面の中央には雌ね
じ11a(雄ねじでもよい)が形成され、それによって
シャフト11とブラケット13とを締結している。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a shaft fastening portion which is a main portion of the present invention. As already mentioned, the shaft 1
1 is supported by a bracket 13 (shaft support member). That is, the end face of the shaft 11 is pressed and adhered to the bracket 13 by the shaft mounting screw 14. For this purpose, a female screw 11 a (may be a male screw) is formed at the center of one end face of the shaft 11, thereby fastening the shaft 11 and the bracket 13.

【0023】そしてシャフト11とブラケット13と
は、シャフト端面の内径側11bで押圧密着させ外径側
11cでは互いに隙間を形成している。ここに形成され
た隙間の巾kは、シャフト端面の巾jの略半分以上、お
よそ3分の2にわたる大きな隙間としている。また、シ
ャフト端面からスリーブ端面までの軸方向距離sは小さ
く抑えられている。さらにこの実施例では、シャフト1
1の端面には内径側11bから外径側11cに至る中間
部に凹溝11dを設け、かつ凹溝11dより外径側では
ブラケット13との間に隙間を形成している。
The shaft 11 and the bracket 13 are pressed and adhered on the inner diameter side 11b of the shaft end face, and a gap is formed on the outer diameter side 11c. The width k of the gap formed here is a large gap that is substantially half or more than the width j of the end face of the shaft and covers about two thirds. Further, the axial distance s from the shaft end face to the sleeve end face is kept small. Further, in this embodiment, the shaft 1
A groove 11d is provided at an intermediate portion from the inner diameter side 11b to the outer diameter side 11c on the end face of the bracket 1 and a gap is formed between the bracket 13 and the outer diameter side of the groove 11d.

【0024】このように本実施例においては、シャフト
端面の巾jをブラケット13に全面接触させず、隙間形
成巾kの範囲は接触を避けている。そしてシャフト端面
を押圧することによる半径方向歪みの発生を内径側11
bだけに留めるようにする。
As described above, in the present embodiment, the width j of the shaft end surface is not brought into contact with the entire surface of the bracket 13 and contact is avoided in the range of the gap forming width k. Then, the generation of the radial distortion due to the pressing of the shaft end face is reduced to the inner diameter side 11.
b only.

【0025】この様子を図3を用いて説明する。図は隙
間形成巾‘k’とシャフト外径Daの変化量との関係図
である。横軸はシャフト取り付けネジ14の締め付けト
ルク、縦軸は締め付けに伴う径変化量、パラメータ
‘k’は図2で説明した隙間形成巾である。なおこの実
施例のシャフト外径Daは10mm、シャフト締結部径
Ddは5mmである。
This will be described with reference to FIG. The figure shows the relationship between the gap formation width 'k' and the amount of change in the shaft outer diameter Da. The horizontal axis is the tightening torque of the shaft mounting screw 14, the vertical axis is the diameter change amount due to the tightening, and the parameter 'k' is the gap formation width described in FIG. In this embodiment, the shaft outer diameter Da is 10 mm, and the shaft fastening portion diameter Dd is 5 mm.

【0026】図3において、径変化量は締め付けトルク
の増加とともに増大している。しかしその変化量は隙間
形成巾kにより大きく異なる。小さな面取りを施しただ
けの‘k=0.2mm’のときは最大約1.2μmの径
変化を生じるが、図2に示したような大きい隙間形成巾
‘k=1.5mm’としたときは最大約0.3μmに留
まっている。その中間の‘k=0.8mm’のときでも
変化量は0.4μm強に収まっている。変化量はもちろ
ん小さいほうがよいが、許容できる変化量は、本実施例
のような動圧空気軸受の場合、0.4μm程度までであ
る。
In FIG. 3, the diameter change increases with the increase in the tightening torque. However, the amount of change greatly varies depending on the gap formation width k. When 'k = 0.2 mm', which is only a small chamfer, a maximum diameter change of about 1.2 μm occurs, but when a large gap forming width 'k = 1.5 mm' as shown in FIG. 2 is used. Remains at a maximum of about 0.3 μm. Even in the case of “k = 0.8 mm” in the middle, the variation is within 0.4 μm. It is of course better that the amount of change is small, but the allowable amount of change is up to about 0.4 μm in the case of the hydrodynamic air bearing as in this embodiment.

【0027】以上でわかるように、外径側に設ける隙間
の形成巾kは端面巾jの3分の1以上とするのがよい。
数値でいえば0.8mm以上とするのがよい。このと
き、シャフト端面を押圧することによる半径方向歪みが
シャフト外径に実質的に及ばないようにでき、シャフト
の外径の膨張を流体軸受としての許容範囲に収めること
ができる。したがって軸受の精度が向上して信頼性が向
上し、また押圧部ぎりぎりまで軸受として使用できる。
さらに、強いトルクで締め付けることを可能とする。そ
うすると経時的な精度・信頼性の劣化(軸倒れ、高速回
転での振動によるゆるみなど)を防止できるから、従来
の焼きバメ構造に代えてねじ締め固定構造を採用するこ
とが可能となり、工程での再分解、選択はめあい、不良
品の再生を行うことができる。
As can be seen from the above, the width k of the gap provided on the outer diameter side is preferably not less than one third of the end face width j.
It is better to be 0.8 mm or more in numerical terms. At this time, the radial distortion caused by pressing the end face of the shaft can be substantially prevented from reaching the outer diameter of the shaft, and the expansion of the outer diameter of the shaft can be kept within an allowable range as a fluid bearing. Therefore, the accuracy of the bearing is improved and the reliability is improved, and the bearing can be used just up to the pressing portion.
Furthermore, it is possible to tighten with a strong torque. This can prevent deterioration in accuracy and reliability over time (shaft fall, loosening due to vibration at high speed rotation, etc.), and it is possible to adopt a screw tightening and fixing structure instead of the conventional shrink fit structure. Re-decomposition, selection fitting, and regeneration of defective products.

【0028】また本実施例においては、シャフトの端面
には内径側から外径側に至る中間部に凹溝11dを設
け、かつ凹溝11dより外径側ではブラケット13との
間に隙間を形成している。このようにシャフト端面の内
周側と外周側との連続性を凹溝11dによって遮断し、
内周側に生じる半径方向歪みがシャフトの外径に及ぶこ
とを軽減している。
In this embodiment, a concave groove 11d is provided at an intermediate portion from the inner diameter side to the outer diameter side on the end surface of the shaft, and a gap is formed between the shaft 13 and the bracket 13 on the outer diameter side from the groove 11d. are doing. In this way, the continuity between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the shaft end face is interrupted by the concave groove 11d,
Radial distortion generated on the inner peripheral side is reduced from affecting the outer diameter of the shaft.

【0029】この様子を図4を用いて説明する。図は溝
深さ‘q’とシャフト外径Daの変化量との関係図であ
る。横軸はシャフト取り付けネジ14の締め付けトル
ク、縦軸は締め付けに伴う径変化量、パラメータ‘q’
は図2で説明した凹溝11dの溝深さである。
This will be described with reference to FIG. The figure is a relationship diagram between the groove depth 'q' and the amount of change in the shaft outer diameter Da. The horizontal axis is the tightening torque of the shaft mounting screw 14, the vertical axis is the diameter change amount due to the tightening, the parameter 'q'.
Is the groove depth of the concave groove 11d described in FIG.

【0030】図4において、径変化量は締め付けトルク
の増加とともに増大している。しかしその変化量は溝深
さqにより異なる。溝を設けない‘q=0.0mm’の
ときは0.5μm強の径変化を生じるが、凹溝を設けて
溝深さを‘q=0.1mm’としたときは0.4μm以
下、溝深さを‘k=0.2mm’としたときは0.3μ
m程度に収まっている。
In FIG. 4, the amount of change in the diameter increases as the tightening torque increases. However, the amount of the change depends on the groove depth q. When 'q = 0.0 mm' without a groove, a diameter change of slightly more than 0.5 μm occurs, but when a groove is provided and the groove depth is 'q = 0.1 mm', 0.4 μm or less, 0.3μ when groove depth is 'k = 0.2mm'
m.

【0031】以上でわかるように、中間部に設ける凹溝
はその深さを0.1mm以上とするのがよい。それによ
って、シャフト端面の内周側と外周側との連続性を凹溝
によって明確に遮断でき、内周側に生じる半径方向歪み
がシャフトの外径に及ぶことを防止する。シャフト外周
側端面に隙間を設けることと相俟って、シャフトの外径
が膨張・変形することを、より確実に防止できる。また
この凹溝を設けると接触部の形状が一定に管理できる。
接触状態が製品によりばらつくことがなくなり、軸受性
能を安定に管理することができる。
As can be seen from the above, it is preferable that the depth of the concave groove provided in the intermediate portion is 0.1 mm or more. Thereby, the continuity between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the shaft end face can be clearly blocked by the concave groove, and the radial distortion generated on the inner peripheral side is prevented from reaching the outer diameter of the shaft. In combination with the provision of the gap on the outer peripheral end surface of the shaft, the expansion and deformation of the outer diameter of the shaft can be more reliably prevented. Also, by providing this concave groove, the shape of the contact portion can be controlled uniformly.
The contact state does not vary from product to product, and bearing performance can be managed stably.

【0032】また本実施例においては、シャフト端面か
らスリーブ端面までの軸方向距離sは小さく抑えられて
いる。これは、シャフト外周側端面に隙間を設けること
でシャフト外径Daの膨張が小さくなり、軸受として使
用可能な範囲が拡大することによる。
In this embodiment, the axial distance s from the shaft end face to the sleeve end face is kept small. This is because the expansion of the shaft outer diameter Da is reduced by providing a gap on the outer peripheral end surface of the shaft, and the range usable as a bearing is expanded.

【0033】この様子を図5を用いて説明する。図は隙
間形成巾‘k’とシャフト変形量の軸方向プロファイル
との関係図である。横軸は、シャフト径の測定ポイント
を端面からの距離で示したものである。縦軸は締め付け
に伴う径変化量、パラメータ‘k’は図2で説明した隙
間形成巾である。
This will be described with reference to FIG. The figure shows the relationship between the gap forming width 'k' and the axial profile of the amount of shaft deformation. The horizontal axis indicates the measurement point of the shaft diameter by the distance from the end face. The vertical axis is the diameter change amount due to the tightening, and the parameter 'k' is the gap formation width described in FIG.

【0034】図5において、径変化量は測定ポイントが
端面から離れるにしたがい減少している。その変化量は
隙間形成巾kにより異なる。小さな面取りを施しただけ
の‘k=0.2mm’のとき、径変化量が0.4μmを
下回るためにはシャフト端面から3.5mm以上離れな
ければならないが、隙間形成巾を‘k=0.8mm’と
したときはシャフト端面から約1.0mmまでしか径変
化が及んでいない。すなわち本発明によればシャフト端
面からスリーブ端面までの軸方向距離sをシャフト外径
Daの約3分の1よりも小さくできる。そしてその軸方
向距離sをシャフト径Daの3分の1以下とすると、軸
受の有効長さを従来よりも大きくすることができる。あ
るいはモータ高さを従来よりも低背にすることができ
る。
In FIG. 5, the amount of change in diameter decreases as the measurement point moves away from the end face. The amount of change depends on the gap formation width k. In the case of 'k = 0.2 mm' where only a small chamfer is applied, in order for the amount of change in diameter to be less than 0.4 μm, the gap must be at least 3.5 mm from the end face of the shaft. When it is set to 0.8 mm ', the diameter changes only about 1.0 mm from the shaft end face. That is, according to the present invention, the axial distance s from the shaft end face to the sleeve end face can be made smaller than about one third of the shaft outer diameter Da. When the axial distance s is equal to or less than one third of the shaft diameter Da, the effective length of the bearing can be made longer than before. Alternatively, the height of the motor can be made lower than before.

【0035】以上本発明の実施例を説明してきたが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
主旨の範囲で様々に応用展開が可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various applications and developments can be made within the scope of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ャフトとシャフト支持部材とは、シャフト端面の内径側
で押圧密着させ外径側では互いに隙間を形成したから、
固定シャフトと保持部材との締結による変形を防ぐこと
ができる。そしてそれによって、高さを低く抑えなが
ら、組立再分解ができかつ信頼性の高い動圧流体軸受機
構を有するスピンドルモータを得ることができる。
As described above, according to the present invention, the shaft and the shaft supporting member are pressed and contacted on the inner diameter side of the shaft end face, and a gap is formed on the outer diameter side.
Deformation due to fastening between the fixed shaft and the holding member can be prevented. Thus, it is possible to obtain a spindle motor having a highly reliable hydrodynamic bearing mechanism that can be assembled and disassembled while keeping the height low.

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

【図1】本発明の実施例に係るスピンドルモータの構造
を表わす側面断面図
FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】そのシャフト締結部の拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of the shaft fastening portion.

【図3】その隙間形成巾‘k’とシャフト径変化量との
関係図
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the gap forming width 'k' and the amount of change in shaft diameter.

【図4】同じく溝深さ‘q’とシャフト径変化量との関
係図
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the groove depth 'q' and the amount of change in the shaft diameter.

【図5】同じく隙間形成巾‘k’とシャフト変形量の軸
方向プロファイルとの関係図
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the gap formation width 'k' and the axial profile of the amount of shaft deformation.

【図6】従来のスピンドルモータの構造を表わす側面断
面図
FIG. 6 is a side sectional view showing the structure of a conventional spindle motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シャフト 11a 雌ねじ 11b シャフト端面の内径側 11c シャフト端面の外径側 11d シャフト端面の凹溝 13 ブラケット(シャフト支持部材) 14 シャフト取り付けネジ 21 ロータフレーム 22 スリーブ j シャフト端面の巾(端面巾) k 隙間の形成巾 s シャフト端面からスリーブ端面までの軸方向距
離 q 凹溝の溝深さ Da シャフト外径(シャフト径) Dd シャフト締結部径
Reference Signs List 11 shaft 11a female screw 11b inner diameter side of shaft end face 11c outer diameter side of shaft end face 11d concave groove in shaft end face 13 bracket (shaft support member) 14 shaft mounting screw 21 rotor frame 22 sleeve j width (end face width) of shaft end face k gap Formed width s Axial distance from shaft end face to sleeve end face q Groove depth of concave groove Da Shaft outer diameter (shaft diameter) Dd Shaft fastening part diameter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 26/10 102 G02B 26/10 102 5H607 H02K 5/16 H02K 5/16 Z 5H621 21/22 21/22 M 29/00 29/00 Z Fターム(参考) 2H045 AA13 AA24 3J011 AA01 BA04 BA10 DA01 KA03 MA12 PA03 QA05 SB04 SC01 3J017 AA01 DB01 5H019 AA00 CC04 DD01 FF01 FF03 5H605 AA00 BB05 BB09 BB10 BB14 BB19 CC02 CC03 CC04 EB06 EB16 GG06 GG21 5H607 AA00 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB25 DD03 DD09 DD14 FF12 GG01 GG03 GG09 GG12 GG14 JJ05 KK04 KK10 5H621 GA01 JK13 JK17 JK19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 26/10 102 G02B 26/10 102 5H607 H02K 5/16 H02K 5/16 Z 5H621 21/22 21/22 M 29/00 29/00 Z F term (reference) 2H045 AA13 AA24 3J011 AA01 BA04 BA10 DA01 KA03 MA12 PA03 QA05 SB04 SC01 3J017 AA01 DB01 5H019 AA00 CC04 DD01 FF01 FF03 5H605 AA00 BB05 BB09 BB10 BB10 BB10 BB10 BB10 BB10 5H607 AA00 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB25 DD03 DD09 DD14 FF12 GG01 GG03 GG09 GG12 GG14 JJ05 KK04 KK10 5H621 GA01 JK13 JK17 JK19

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに嵌合して動圧流体軸受機構を構成
する、固定されたシャフトおよび回転するスリーブと、
前記シャフトの端面に押圧密着するように配置されたシ
ャフト支持部材とを備え、前記シャフトの一端面の中央
には雄ねじまたは雌ねじが形成され、それによって前記
シャフトと前記シャフト支持部材とを締結しており、前
記シャフトと前記シャフト支持部材とは、前記シャフト
端面の内径側で押圧密着させ外径側では互いに隙間を形
成してなるスピンドルモータ。
A fixed shaft and a rotating sleeve that fit together to form a hydrodynamic bearing mechanism;
A shaft support member disposed so as to be pressed and adhered to the end surface of the shaft, and a male screw or a female screw is formed at the center of one end surface of the shaft, thereby fastening the shaft and the shaft support member. A spindle motor in which the shaft and the shaft support member are pressed and contacted on the inner diameter side of the shaft end face, and a gap is formed on the outer diameter side.
【請求項2】 外径側に設ける隙間の形成巾は端面巾の
3分の1以上とした請求項1記載のスピンドルモータ。
2. The spindle motor according to claim 1, wherein the width of the gap provided on the outer diameter side is one third or more of the width of the end face.
【請求項3】 互いに嵌合して動圧流体軸受機構を構成
する、固定されたシャフトおよび回転するスリーブと、
前記シャフトの端面に押圧密着するように配置されたシ
ャフト支持部材とを備え、前記シャフトの一端面の中央
には雄ねじまたは雌ねじが形成され、それによって前記
シャフトと前記シャフト支持部材とを締結しており、前
記シャフトの端面には内径側から外径側に至る中間部に
凹溝を設け、かつ前記凹溝より外径側では前記シャフト
支持部材との間に隙間を形成してなるスピンドルモー
タ。
3. A fixed shaft and a rotating sleeve that fit together to form a hydrodynamic bearing mechanism;
A shaft support member disposed so as to be pressed and adhered to the end surface of the shaft, and a male screw or a female screw is formed at the center of one end surface of the shaft, thereby fastening the shaft and the shaft support member. A spindle motor, wherein a groove is provided at an intermediate portion from an inner diameter side to an outer diameter side at an end surface of the shaft, and a gap is formed between the shaft and the shaft support member at an outer diameter side from the groove.
【請求項4】 中間部に設ける凹溝はその深さを0.1
mm以上とした請求項3記載のスピンドルモータ。
4. The groove provided in the intermediate portion has a depth of 0.1
4. The spindle motor according to claim 3, wherein the diameter is not less than mm.
【請求項5】 シャフト端面の押圧部からスリーブ端面
までの軸方向距離をシャフト径の3分の1以下とした請
求項1または3のいずれか1項に記載のスピンドルモー
タ。
5. The spindle motor according to claim 1, wherein the axial distance from the pressing portion of the shaft end surface to the sleeve end surface is one third or less of the shaft diameter.
【請求項6】 スリーブおよびシャフトはその材質をア
ルミニウム系合金とした請求項1または3のいずれか1
項に記載のスピンドルモータ。
6. The sleeve and the shaft are made of an aluminum alloy.
A spindle motor according to the item.
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