JP2002147444A - Fluid bearing device - Google Patents

Fluid bearing device

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JP2002147444A
JP2002147444A JP2000342281A JP2000342281A JP2002147444A JP 2002147444 A JP2002147444 A JP 2002147444A JP 2000342281 A JP2000342281 A JP 2000342281A JP 2000342281 A JP2000342281 A JP 2000342281A JP 2002147444 A JP2002147444 A JP 2002147444A
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JP
Japan
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shaft
lubricant
fluid bearing
sleeve
peripheral surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000342281A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Higuchi
幸雄 樋口
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid bearing device eliminating any possibility of the deformation of a flange part in fixing the flange part to a shaft even if thinning the flange part and any possibility of falling of the flange part from the shaft in applying a large impact thereto, and scarcely causing the unstable vibration caused by effects of bubbles. SOLUTION: This fluid bearing device is provided with the shaft 13 having the flange part 15 in one end, sleeves 12 opposed to each other in the shaft 13 via a fluid bearing clearance of a radial fluid bearing R, and counter plates 16 opposed to each other in one plane of the flange part 15 via a fluid bearing clearance of a thrust fluid bearing S. The flange part 15 is fixed to the shaft 13 by a hollow screw 20 screwed with a through hole 13f or a hollow pin 20c fitted around it with the shaft 13 set to a hollow shaft having the through hole 13h.

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、情報機器,音響・
映像機器,事務機等に使用される流体軸受装置に係り、
特に、磁気ディスク装置(以降はHDDと記す),光デ
ィスク装置等に最適な流体軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information device,
For hydrodynamic bearing devices used in video equipment, office machines, etc.
In particular, the present invention relates to a hydrodynamic bearing device most suitable for a magnetic disk device (hereinafter referred to as HDD), an optical disk device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】開発途中のこの種の流体軸受装置として
は、例えば、図3に示すようなHDD用スピンドルモー
タがある。このスピンドルモータのベース1に立設した
円筒部1aの内側には、円筒体状のスリーブ2が内挿さ
れていて、これらは一体的に固着されている。そして、
このようなスリーブ2に軸3が回転自在に挿通されてい
て、軸3とスリーブ2との間には動圧流体軸受部が介在
している。
2. Description of the Related Art An example of such a hydrodynamic bearing device under development is a spindle motor for an HDD as shown in FIG. A cylindrical sleeve 2 is inserted inside a cylindrical portion 1a erected on a base 1 of the spindle motor, and these are integrally fixed. And
The shaft 3 is rotatably inserted into the sleeve 2, and a hydrodynamic bearing is interposed between the shaft 3 and the sleeve 2.

【0003】軸3の上端には、逆カップ状のハブ4が一
体的に取り付けられており、軸3の下端には、円板状の
フランジ部5が圧入により固着されている。このフラン
ジ部5の両平面は、スラスト流体軸受Sのスラスト受面
5s,5sとされている。そして、上面側のスラスト受
面5sにはスリーブ2の下端面がスラスト流体軸受すき
まを介して対向し、このスリーブ2の下端面がスラスト
流体軸受Sのスラスト軸受面2sとされている。
[0003] An inverted cup-shaped hub 4 is integrally attached to the upper end of the shaft 3, and a disk-shaped flange portion 5 is fixed to the lower end of the shaft 3 by press-fitting. Both flat surfaces of the flange portion 5 are thrust receiving surfaces 5s, 5s of the thrust fluid bearing S. The lower end surface of the sleeve 2 is opposed to the thrust receiving surface 5s on the upper surface via a thrust fluid bearing clearance, and the lower end surface of the sleeve 2 is the thrust bearing surface 2s of the thrust fluid bearing S.

【0004】また、フランジ部5の下方には、相手部材
であるカウンタープレート6が配置され、ベース1に固
定されている。このカウンタープレート6の上面がフラ
ンジ部5の下面側のスラスト受面5sにスラスト流体軸
受すきまを介して対向して、スラスト流体軸受Sのスラ
スト軸受面6sとされている。上記スラスト受面5s,
5sとスラスト軸受面2s,6sとの少なくとも一方
に、ヘリングボーン状又はスパイラル状の動圧発生用溝
(図示せず)を備えて、スラスト流体軸受Sが構成され
ている。
A counter plate 6 as a mating member is arranged below the flange 5 and is fixed to the base 1. The upper surface of the counter plate 6 faces the thrust receiving surface 5s on the lower surface side of the flange portion 5 with a thrust fluid bearing clearance interposed therebetween, and serves as a thrust bearing surface 6s of the thrust fluid bearing S. The thrust receiving surface 5s,
At least one of the 5s and the thrust bearing surfaces 2s and 6s is provided with a herringbone-shaped or spiral-shaped groove (not shown) for generating a dynamic pressure, thereby forming a thrust fluid bearing S.

【0005】さらに、軸3の外周面には、上下に間隔を
おいて一対のラジアル受面3r,3rが形成されてい
る。また、スリーブ2の内周面には、ラジアル受面3
r,3rにラジアル流体軸受すきまを介して対向してラ
ジアル軸受面2r,2rが形成されている。そして、ラ
ジアル受面3r,3rとラジアル軸受面2r,2rとの
少なくとも一方に、ヘリングボーン状又はスパイラル状
の動圧発生用溝7,7を備えて、ラジアル流体軸受R,
Rが構成されている。
[0005] Further, a pair of radial receiving surfaces 3r, 3r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 3 at an interval vertically. A radial receiving surface 3 is provided on the inner peripheral surface of the sleeve 2.
Radial bearing surfaces 2r, 2r are formed so as to oppose r, 3r via a radial fluid bearing clearance. At least one of the radial receiving surfaces 3r, 3r and the radial bearing surfaces 2r, 2r is provided with a herringbone-shaped or spiral-shaped groove 7 for generating dynamic pressure, so that the radial fluid bearings R,
R is configured.

【0006】そして、円筒部1aの外周面にはステータ
8が固定され、ハブ4の内周面下側に固定されているロ
ータ磁石9とギャップを介して周面対向して駆動モータ
Mを形成しており、この駆動モータMにより軸3とハブ
4とが一体的に回転駆動されるようになっている。軸3
が回転すると、スラスト流体軸受S及びラジアル流体軸
受Rの各動圧発生用溝のポンピング作用により、各流体
軸受S,Rの流体軸受すきまに充填された微量の潤滑剤
に動圧が発生して、軸3はスリーブ2及びカウンタープ
レート6と非接触となり支承される。
A stator 8 is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 1a, and a driving motor M is formed facing the rotor magnet 9 fixed below the inner peripheral surface of the hub 4 via a gap. The shaft 3 and the hub 4 are integrally rotated by the drive motor M. Axis 3
Rotates, a dynamic pressure is generated in a small amount of lubricant filled in the fluid bearing clearances of the fluid bearings S and R by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R. The shaft 3 is not in contact with the sleeve 2 and the counter plate 6 and is supported.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ノ−ト型パソコンのよ
うな携帯機器に搭載されるHDDにおいては、ますます
薄型化及び軽量化が要求されているとともに、記録密度
の向上が求められており、そのため流体軸受の採用が検
討されている。しかしながら、上記のように圧入によっ
てフランジ部5を軸3に固着した構成では、スピンドル
モータの薄型化のためにフランジ部5をさらに薄くする
と、圧入時の押圧加重によりフランジ部5の下面に形成
されるスラスト受面5sが変形して、スラスト受面5s
の平面度が低下する恐れがあった。
The HDD mounted on a portable device such as a notebook personal computer is required to be thinner and lighter and to have an improved recording density. Therefore, adoption of a fluid bearing is being studied. However, in the configuration in which the flange portion 5 is fixed to the shaft 3 by press-fitting as described above, if the flange portion 5 is further thinned to make the spindle motor thinner, the flange portion 5 is formed on the lower surface of the flange portion 5 by the press load during press-fitting. The thrust receiving surface 5s is deformed and the thrust receiving surface 5s
There is a fear that the flatness of the sample may be reduced.

【0008】また、スラスト受面5sが変形することを
避けるために、圧入時の押圧加重を小さくすると、フラ
ンジ部5の軸3に対する固着強度が弱くなり、大きな衝
撃が加わったときにフランジ部5が軸3から脱落する恐
れがあった。さらに、上記のような流体軸受装置におい
ては、一般的にスリーブに軸部材を挿入後に潤滑剤を注
入してからカウンタープレートを取り付けるため、組立
時にカウンタープレートとフランジ部との間の空間に気
泡が閉じこめられて、軸受すきま及びその近傍に気泡が
残留する恐れがあった。そして、気泡が残留していると
使用時の気圧変化や温度変化によって該気泡が膨張し、
その結果、回転中にスピンドルモータが不安定な振動を
発生する恐れがあった。
When the pressing load at the time of press-fitting is reduced in order to avoid deformation of the thrust receiving surface 5s, the fixing strength of the flange portion 5 to the shaft 3 is reduced, and when a large impact is applied, the flange portion 5 However, there was a risk of falling off the shaft 3. Furthermore, in the above-described fluid bearing device, generally, after inserting the shaft member into the sleeve, the lubricant is injected, and then the counter plate is attached. Therefore, air bubbles are generated in the space between the counter plate and the flange portion during assembly. There was a possibility that the air bubbles would remain in the bearing clearance and its vicinity due to being trapped. And if the air bubbles remain, the air bubbles expand due to changes in atmospheric pressure and temperature during use,
As a result, the spindle motor may generate unstable vibration during rotation.

【0009】そこで本発明は、上記のような開発途中の
流体軸受装置が有する問題点を解決し、フランジ部を薄
くしても、フランジ部と軸とを固着するときにフランジ
部が変形する恐れがなく、また、大きな衝撃が加わった
ときにフランジ部が軸から脱落する恐れもない、さら
に、気泡の影響による不安定振動を発生させる恐れが少
ない流体軸受装置を提供することを課題とする。
Accordingly, the present invention solves the problems of the hydrodynamic bearing device under development as described above, and even if the flange portion is thinned, the flange portion may be deformed when the flange portion is fixed to the shaft. It is another object of the present invention to provide a hydrodynamic bearing device which does not have a possibility of causing the flange portion to fall off the shaft when a large impact is applied, and is less likely to generate unstable vibration due to the influence of bubbles.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に係る発明である流体軸受装置において
は、一端にフランジ部を有する軸と、前記フランジ部の
少なくとも一方の平面にスラスト流体軸受の流体軸受す
きまを介して対向する相手部材と、を備えた流体軸受装
置において、前記軸は、該軸の両端面に開口する貫通穴
を有する中空軸であって、前記フランジ部は、前記貫通
穴に螺合する中空ねじ又は前記貫通穴に嵌合する中空ピ
ンで前記軸に固着されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydrodynamic bearing device comprising: a shaft having a flange at one end; and a thrust fluid on at least one plane of the flange. And a mating member facing through a fluid bearing clearance of the bearing, wherein the shaft is a hollow shaft having a through hole opened at both end surfaces of the shaft, and the flange portion is It is fixed to the shaft by a hollow screw screwed into the through hole or a hollow pin fitted into the through hole.

【0011】このように、フランジ部は軸の貫通穴に螺
合する中空ねじ又は前記貫通穴に嵌合する中空ピンで前
記軸に固着されたものであるため、フランジ部を薄くし
ても、フランジ部と軸とを固着するときにフランジ部が
変形する恐れがなく、また、大きな衝撃が加わったとき
にフランジ部が軸から脱落する恐れもない。さらに、前
記軸は該軸の両端面に開口する貫通穴を有する中空軸で
あるため、流体軸受装置を組み立てた後に該貫通穴から
潤滑剤を該流体軸受装置の内部に注入することができる
ので(例えば、前記貫通穴にディスペンサを挿入して潤
滑剤を注入する方法等)、潤滑剤の注入が容易で且つそ
の際に気泡を内部に巻き込む恐れを少なくできる。ま
た、誤って気泡を内部に巻き込んでしまい、その気泡が
気圧変化や使用温度変化に伴って膨張したとしても、膨
張した気泡は前記貫通穴を介して外部に排出されるた
め、不安定振動を発生させる恐れが少ない。
As described above, since the flange portion is fixed to the shaft by the hollow screw screwed into the through hole of the shaft or the hollow pin fitted into the through hole, even if the flange portion is made thin, There is no fear that the flange portion will be deformed when the flange portion and the shaft are fixed, and that there will be no risk that the flange portion will fall off the shaft when a large impact is applied. Furthermore, since the shaft is a hollow shaft having through holes opened at both end surfaces of the shaft, a lubricant can be injected into the hydrodynamic bearing device from the through hole after assembling the hydrodynamic bearing device. (For example, a method in which a lubricant is injected by inserting a dispenser into the through-hole), the injection of the lubricant is easy, and the risk of bubbles being trapped in the lubricant can be reduced. In addition, even if bubbles are accidentally entrapped inside and the bubbles expand due to a change in atmospheric pressure or a change in operating temperature, the expanded bubbles are discharged to the outside through the through-holes. Less likely to occur.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係る流体軸受装置の実施
の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 (第一実施形態)図1は、本発明に係る流体軸受装置の
第一実施形態であるHDD用スピンドルモータの断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the hydrodynamic bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor for an HDD, which is a first embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【0013】まず、スピンドルモータの構造を説明す
る。このスピンドルモータは、ハブ14が固着された軸
13と、該軸13が挿通されたスリーブ12とから構成
されていて、軸13とスリーブ12との間にラジアル流
体軸受Rが介装されている。また、軸13の一端には、
フランジ部15が備えられていて、フランジ部15の両
平面と、これに対向するスリーブ12及びカウンタープ
レート16との間に、スラスト流体軸受Sが設けられて
いる。なお、スリーブ12及びカウンタープレート16
が本発明の構成要件たる相手部材に相当する。
First, the structure of the spindle motor will be described. This spindle motor includes a shaft 13 to which a hub 14 is fixed, and a sleeve 12 through which the shaft 13 is inserted. A radial fluid bearing R is interposed between the shaft 13 and the sleeve 12. . Also, at one end of the shaft 13,
A flange portion 15 is provided, and a thrust fluid bearing S is provided between both flat surfaces of the flange portion 15 and the sleeve 12 and the counter plate 16 opposed thereto. The sleeve 12 and the counter plate 16
Corresponds to a mating member which is a constituent element of the present invention.

【0014】スリーブ12が固着されているベース11
の円筒部11aの外周面にはステータ18が固定されて
いて、ハブ14の内周面に固定されたロータ磁石19と
ギャップを介して周面対向して駆動モータMを形成して
いる。そして、駆動モータMによりハブ14と軸13と
を一体的に回転駆動させると、スラスト流体軸受S及び
ラジアル流体軸受Rにより、軸13がスリーブ12に対
して回転自在に支承されるようになっている。
The base 11 to which the sleeve 12 is fixed
A stator 18 is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11a, and a driving motor M is formed so as to face the rotor magnet 19 fixed to the inner peripheral surface of the hub 14 via a gap. When the hub 14 and the shaft 13 are integrally rotated by the drive motor M, the shaft 13 is rotatably supported on the sleeve 12 by the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R. I have.

【0015】次に、上記のような本実施形態のスピンド
ルモータの構造を、さらに詳細に説明する。ベース11
の中央部に立設されている円筒部11aの内側に、フラ
ンジ付円筒体状のスリーブ12が内挿されていて、前記
フランジ12fにより一体的に固着されている。このこ
とによりスリーブ12の外周面と円筒部11aの内周面
との間に、環状すきまである潤滑剤溜まり22が形成さ
れている。この潤滑剤溜まり22の構造については、後
にさらに詳述する。
Next, the structure of the spindle motor of this embodiment as described above will be described in more detail. Base 11
A sleeve 12 having a cylindrical shape with a flange is inserted inside a cylindrical portion 11a provided upright at a central portion of the cylindrical portion, and is integrally fixed by the flange 12f. As a result, a lubricant reservoir 22 having an annular clearance is formed between the outer peripheral surface of the sleeve 12 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a. The structure of the lubricant reservoir 22 will be described later in more detail.

【0016】スリーブ12には貫通穴13が設けられた
中空状の軸13が回転自在に挿通されていて、貫通穴1
3hの内周面には雌ねじ13fが形成されている。ま
た、軸13の材質は、硬さが高くて耐食性に優れた材料
であれば特に限定されるものではないが、例えばマルテ
ンサイト系のステンレス鋼やオーステナイト系ステンレ
ス鋼に、熱処理を施して表面を硬化させたものあるいは
硬さの高い銅合金やアルミ合金でもよい。また、メッキ
やダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜による表面
処理を行って表面を硬化させたものがあげられる。
A hollow shaft 13 provided with a through hole 13 is rotatably inserted into the sleeve 12.
A female screw 13f is formed on the inner peripheral surface of 3h. The material of the shaft 13 is not particularly limited as long as it is a material having high hardness and excellent corrosion resistance. For example, a martensitic stainless steel or an austenitic stainless steel is subjected to a heat treatment to form a surface. A hardened material or a copper alloy or aluminum alloy having high hardness may be used. In addition, there may be mentioned those obtained by performing surface treatment with plating or a diamond-like carbon (DLC) film to harden the surface.

【0017】この軸13の上端部13aは他部より小径
となっていて、この小径な上端部13aを浅い逆カップ
状のハブ14の中央部に設けられた穴に圧入することに
より、軸13とハブ14とが一体に固着されている。そ
して、小径な上端部13aと大径な他部との境目に形成
される前記大径な他部の上端面13bにハブ14の下面
が当接されるから、軸13とハブ14とは十分な耐衝撃
性を確保するに足る強度で固着される。
The upper end portion 13a of the shaft 13 has a smaller diameter than the other portion. The small upper end portion 13a is press-fitted into a hole provided in the center of a shallow inverted cup-shaped hub 14 so that the shaft 13 has a smaller diameter. And the hub 14 are integrally fixed. Since the lower surface of the hub 14 abuts on the upper end surface 13b of the large-diameter other portion formed at the boundary between the small-diameter upper end portion 13a and the large-diameter other portion, the shaft 13 and the hub 14 are sufficiently separated from each other. With sufficient strength to ensure high impact resistance.

【0018】また、スリーブ12の下端より突出した軸
13の下端には円板状のフランジ部15が固着されてい
る。すなわち、このフランジ部15は、軸13の貫通穴
13hの内周面に設けられた雌ねじ13fに螺合した貫
通穴20aを有する止めねじ20により、軸13に取り
付けられている。そして、フランジ部15をねじ止めに
より取り付けると十分な締結強度が確保され、圧入によ
り取り付ける場合とは異なり、フランジ部15に大きな
加重が加えられることがないため変形がなく、また、軸
13とフランジ部15とは十分な耐衝撃性を確保するに
足る強度を有する。
A disk-shaped flange 15 is fixed to the lower end of the shaft 13 projecting from the lower end of the sleeve 12. That is, the flange portion 15 is attached to the shaft 13 by a set screw 20 having a through hole 20a screwed into a female screw 13f provided on the inner peripheral surface of the through hole 13h of the shaft 13. When the flange portion 15 is attached by screwing, sufficient fastening strength is secured. Unlike the case where the flange portion 15 is attached by press fitting, no large load is applied to the flange portion 15 so that there is no deformation, and the shaft 13 and the flange 13 are not attached. The portion 15 has sufficient strength to ensure sufficient impact resistance.

【0019】なお、止めねじ20の頭部20bの形状と
しては、図示の平頭形に限定されることはなく、丸小ね
じのような丸頭形や皿小ねじのような皿頭形など適宜変
更してよい。そして、フランジ部15の下面は、ベース
11の中央部に取り付けたカウンタープレート16の上
面と対向していて、スピンドルモータの停止時には両対
向面同士が当接している。また、フランジ部15の上面
は、スリーブ12の下端面と対向している。
The shape of the head 20b of the set screw 20 is not limited to the flat head shown in the drawing, but may be a round head such as a round screw or a countersunk head such as a countersunk screw. May be changed. The lower surface of the flange portion 15 faces the upper surface of the counter plate 16 attached to the central portion of the base 11, and the opposing surfaces are in contact when the spindle motor is stopped. The upper surface of the flange portion 15 faces the lower end surface of the sleeve 12.

【0020】カウンタープレート16の中央部(軸13
の真下の位置)には、止めねじ20の頭部20bを収納
する凹部16aが設けてある。そうすれば、止めねじ2
0をフランジ部15に没入した形態で取り付ける必要が
なく、フランジ部15の加工が容易となる。なお、フラ
ンジ部15を固定する止めねじ20を頭部20bが没入
した形態で取り付ける場合は、凹部16aは設ける必要
はない。
The central portion of the counter plate 16 (the shaft 13
(Located immediately below) is provided with a concave portion 16a for accommodating the head portion 20b of the set screw 20. Then set screw 2
It is not necessary to attach the “0” in a state of being immersed in the flange portion 15, and the processing of the flange portion 15 becomes easy. When the set screw 20 for fixing the flange portion 15 is attached in a form in which the head portion 20b is immersed, the concave portion 16a does not need to be provided.

【0021】フランジ部15の上下の両平面はスラスト
受面15s,15sとされる。そして、上面側のスラス
ト受面15sにスラスト流体軸受すきまを介して対向す
るスリーブ12の下端面と、下面側のスラスト受面15
sにスラスト流体軸受すきまを介して対向するカウンタ
ープレート16の上面とが、それぞれスラスト軸受面1
2s及び16sとされて、相対するスラスト受面15
s,15s及びスラスト軸受面12s,16sのうち少
なくとも一方に、ヘリングボーン状,スパイラル状等の
動圧発生用溝(図示せず)を備えてスラスト流体軸受S
を構成している。
Both upper and lower planes of the flange portion 15 are thrust receiving surfaces 15s, 15s. The lower end surface of the sleeve 12 facing the upper surface thrust receiving surface 15s via the thrust fluid bearing clearance, and the lower surface thrust receiving surface 15s
s is opposed to the upper surface of the counter plate 16 via the thrust fluid bearing clearance, respectively.
2s and 16s, and the opposing thrust receiving surfaces 15
and at least one of the thrust bearing surfaces 12s and 16s is provided with a dynamic pressure generating groove (not shown) having a herringbone shape, a spiral shape, or the like.
Is composed.

【0022】なお、この動圧発生用溝をフランジ部15
の両平面(スラスト受面15s,15s)に設ける加工
方法は特に限定されるものではなく、塑性加工,切削加
工,エッチング等があげられる。塑性加工であるコイニ
ング加工は、プレス等を用いて金型をフランジ部15に
押圧することにより前記動圧発生用溝を刻印する方法で
あるので、エッチング加工と比較すると量産性に優れて
いて低コストである。
The groove for generating dynamic pressure is connected to the flange 15
The processing method provided on both flat surfaces (thrust receiving surfaces 15s, 15s) is not particularly limited, and examples thereof include plastic working, cutting, and etching. The coining process, which is plastic working, is a method of stamping the dynamic pressure generating groove by pressing a mold against the flange portion 15 using a press or the like. Cost.

【0023】一方、軸13の外周面には、軸方向に間隔
をおいて上下に一対のラジアル受面13r,13rが形
成されるとともに、このラジアル受面13r,13rに
ラジアル流体軸受すきまを介して対向するラジアル軸受
面12r,12rがスリーブ12の内周面に形成されて
いる。そして、ラジアル受面13r及びラジアル軸受面
12rのうち少なくとも一方に、例えば、くの字状のヘ
リングボーン状の動圧発生用溝17を備えて、ラジアル
流体軸受Rが構成されている。なお、この動圧発生用溝
17を設ける加工方法は特に限定されるものではなく、
前述と同様の慣用の方法が採用される。
On the other hand, a pair of upper and lower radial receiving surfaces 13r, 13r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 13 at an interval in the axial direction, and the radial receiving surfaces 13r, 13r are provided with radial fluid bearing clearances. And opposed radial bearing surfaces 12r, 12r are formed on the inner peripheral surface of the sleeve 12. A radial fluid bearing R is provided on at least one of the radial receiving surface 13r and the radial bearing surface 12r, for example, with a U-shaped herringbone-shaped groove 17 for generating dynamic pressure. The processing method for providing the dynamic pressure generating groove 17 is not particularly limited, and is not particularly limited.
The same conventional method as described above is employed.

【0024】ラジアル軸受面12r、すなわちスリーブ
12の内周面に動圧発生用溝17を加工すると、量産性
に優れたボール転造等の塑性加工あるいはバイトによる
切削加工により動圧発生用溝17を加工できるので、好
ましい。ボール転造は、軸の外周にはめ合わせた中空状
の外筒に複数個の鋼球を保持させた転造治具を、スリー
ブに押し込むことによって加工する方法である。
When the dynamic pressure generating groove 17 is formed on the radial bearing surface 12r, that is, on the inner peripheral surface of the sleeve 12, the dynamic pressure generating groove 17 is formed by plastic working such as ball rolling or cutting with a cutting tool which is excellent in mass productivity. Is preferred because it can be processed. Ball rolling is a method in which a rolling jig in which a plurality of steel balls are held in a hollow outer cylinder fitted to the outer periphery of a shaft is pressed into a sleeve.

【0025】すなわち、スリーブ12を旋盤上で切削加
工した後、旋盤の主軸をゆっくり正逆回転させながら転
造治具をスリーブ12に対して相対移動させることによ
り内周面にヘリングボーン状(くの字状)の溝加工を行
い、その後に溝周辺の盛り上がり部分を除去する仕上げ
切削やボール通しなどの仕上げ加工を必要に応じて行
う。もちろん旋盤上でなく、転造装置を用いて転造治具
を左右に正逆回転させながら固定されたスリーブ12に
押し込み、ヘリングボーン状の溝を転造加工してもよ
い。
That is, after the sleeve 12 is cut on a lathe, the rolling jig is relatively moved with respect to the sleeve 12 while slowly rotating the main shaft of the lathe forward and backward, so that a herringbone shape is formed on the inner peripheral surface. Is performed, and thereafter, finish machining such as finish cutting or ball-through to remove a bulge around the groove is performed as necessary. Of course, instead of using a lathe, the rolling jig may be pressed into the fixed sleeve 12 while rotating the rolling jig forward and backward in the left and right directions to form a herringbone groove.

【0026】このラジアル流体軸受Rの動圧発生用溝1
7を、溝長さが外側よりも内側の方が僅かに短い内向き
非対称溝パターンとすることは、以下の理由により好ま
しい。すなわち、軸13の回転に伴って外気側からその
逆側へ向かって潤滑剤を押し込む圧力が働くので(ポン
プイン)、軸13の回転に伴う遠心力によりラジアル流
体軸受Rの流体軸受すきま内の潤滑剤が外部に飛散する
ことが防止される。
Groove 1 for generating dynamic pressure of this radial fluid bearing R
It is preferable that 7 is an inward asymmetric groove pattern in which the groove length is slightly shorter on the inner side than on the outer side for the following reasons. In other words, the pressure that pushes the lubricant from the outside air side to the opposite side acts with the rotation of the shaft 13 (pump-in), so that the centrifugal force caused by the rotation of the shaft 13 causes the inside of the fluid bearing clearance of the radial fluid bearing R to move. Lubricant is prevented from scattering to the outside.

【0027】このことをさらに詳細に説明すると、動圧
発生用溝17は、軸13の円周方向に沿って所定の間隔
で並べられた複数の略くの字状の溝で構成されている。
2カ所に設けられた動圧発生用溝17,17のうち、外
気側に位置する動圧発生用溝17(図1においては上方
の動圧発生用溝17)を、そのパターンが軸方向に非対
称な形状とする。そして、他方の動圧発生用溝17(図
1においては下方の動圧発生用溝17)のパターンを、
軸方向に対称な形状とする。
This will be described in further detail. The dynamic pressure generating groove 17 is constituted by a plurality of substantially rectangular grooves arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the shaft 13. .
Of the dynamic pressure generating grooves 17, 17 provided at two locations, the dynamic pressure generating groove 17 (the upper dynamic pressure generating groove 17 in FIG. 1) located on the outside air side has a pattern in the axial direction. The shape is asymmetric. Then, the pattern of the other dynamic pressure generating groove 17 (the lower dynamic pressure generating groove 17 in FIG. 1) is changed to
The shape is symmetrical in the axial direction.

【0028】すなわち、外気側に位置する動圧発生用溝
17においては、略くの字状の溝の軸方向の幅のうち屈
曲部から外気側の端部までの幅を、屈曲部から逆側の端
部までの幅より大とする。なお、本実施形態において
は、前記外気側とは、軸13において、スピンドルモー
タの外気に向いている側(図1においては上方)、すな
わち、スラスト流体軸受Sが設けられている側とは反対
側を意味するものである。
That is, in the dynamic pressure generating groove 17 located on the outside air side, the width between the bent portion and the end on the outside air side in the axial width of the substantially U-shaped groove is reversed from the bent portion. It is larger than the width up to the side end. In the present embodiment, the outside air side is opposite to the side of the shaft 13 facing the outside air of the spindle motor (upward in FIG. 1), that is, the side on which the thrust fluid bearing S is provided. It means side.

【0029】また、回転中にスラスト流体軸受S及びラ
ジアル流体軸受Rの流体軸受すきま内の潤滑剤へ気泡が
巻き込まれることを少なくするためには、スラスト流体
軸受S及びラジアル流体軸受Rに設ける動圧発生用溝
は、溝角度(回転方向に対してなす角度)を30°以
下、好ましくは25°以下とし、溝の本数を10本以
上、好ましくは12本以上とすることが望ましい。
Further, in order to reduce bubbles from being caught in the lubricant in the fluid bearing clearances of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R during rotation, it is necessary to provide the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R with dynamic fluid. It is desirable that the pressure generation groove has a groove angle (an angle formed with respect to the rotation direction) of 30 ° or less, preferably 25 ° or less, and the number of grooves is 10 or more, preferably 12 or more.

【0030】特に、ラジアル流体軸受Rに設けるヘリン
グボーン状の動圧発生用溝17の軸受幅(動圧発生用溝
17の軸方向の幅)が軸径よりも小さい場合には、溝角
度を25°以下とし、溝の本数を12本以上、好ましく
は16本以上とすることが望ましい。潤滑剤に気泡が巻
き込まれると、回転中の不安定振動の原因となり回転精
度が劣化しやすい。
In particular, when the bearing width of the herringbone-shaped dynamic pressure generating groove 17 provided on the radial fluid bearing R (the axial width of the dynamic pressure generating groove 17) is smaller than the shaft diameter, the groove angle is reduced. It is desirable that the angle is 25 ° or less, and the number of grooves is 12 or more, preferably 16 or more. When air bubbles are caught in the lubricant, unstable vibration during rotation is caused, and rotation accuracy is likely to be deteriorated.

【0031】また、スピンドルモータのトルクを小さく
するために、上下2つのラジアル流体軸受R,Rに挟ま
れたスリーブ12の内周面(軸13の外周面でもよい
し、あるいはスリーブ12の内周面と軸13の外周面と
の双方でもよい)に、ラジアル流体軸受Rの軸受すきま
に向かってすきまが狭くなるテーパ状の周溝からなる逃
げ溝21を設けている。
Further, in order to reduce the torque of the spindle motor, the inner peripheral surface of the sleeve 12 (the outer peripheral surface of the shaft 13 or the inner peripheral surface of the sleeve 12 may be interposed between the upper and lower radial fluid bearings R, R). The clearance groove 21 may be a tapered peripheral groove whose clearance becomes narrower toward the bearing clearance of the radial fluid bearing R on both the surface and the outer peripheral surface of the shaft 13).

【0032】なお、駆動モータMを構成するロータ磁石
19及びステータ18の軸方向位置を若干ずらし、軸方
向の吸引力が作用するようにして、スリーブ12の下端
面側で負荷を主に分担するようにし、さらに、フランジ
部15の下面側のスラスト受面15sの有効面積を、上
面側のスラスト受面15sの有効面積よりも小さく設計
することにより(軸受有効径を小さく設計する)、反負
荷側の軸受トルクを削減するようにしてもよい。そうす
れば、スピンドルモータの消費電力を少なくすることが
できる。
The axial position of the rotor magnet 19 and the stator 18 constituting the drive motor M is slightly shifted so that an attraction force acts in the axial direction, and the load is mainly shared on the lower end side of the sleeve 12. In addition, by designing the effective area of the thrust receiving surface 15 s on the lower surface side of the flange portion 15 to be smaller than the effective area of the thrust receiving surface 15 s on the upper surface side (designing the effective bearing diameter to be small), the load is reduced. The bearing torque on the side may be reduced. Then, the power consumption of the spindle motor can be reduced.

【0033】次に、前述の潤滑剤溜まり22の構造につ
いて説明する。スリーブ12の外周面と円筒部11aの
内周面との間には環状すきまが介在していて、該環状す
きまが潤滑剤溜まり22を形成している。潤滑剤溜まり
22の内面を形成する円筒部11aの内周面はテーパ面
24とされていて、これにより潤滑剤溜まり22は下方
のスラスト流体軸受Sに向かってすきまが徐々に狭くな
っている。
Next, the structure of the lubricant reservoir 22 will be described. An annular clearance is interposed between the outer peripheral surface of the sleeve 12 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a, and the annular clearance forms a lubricant reservoir 22. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a forming the inner surface of the lubricant reservoir 22 is formed as a tapered surface 24, whereby the clearance of the lubricant reservoir 22 gradually decreases toward the lower thrust fluid bearing S.

【0034】もっとも、テーパ面24は必ずしも円筒部
11aの内周面に形成するとは限らず、スリーブ12の
外周面に形成してもよく、あるいはスリーブ12の外周
面と円筒部11aの内周面との双方に形成してもよい。
なお、テーパ面24は、カウンタープレート16の位置
するところまでテーパ状となっていてもよい。また、潤
滑剤溜まり22の下端には、フランジ部15の外周面1
5aとそれに対向する部材である円筒部11aの内周面
との間に形成される円環状のすきまに向かって開口して
いる潤滑剤供給路25が設けられている。
However, the tapered surface 24 is not always formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a, but may be formed on the outer peripheral surface of the sleeve 12, or the outer peripheral surface of the sleeve 12 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a. May be formed on both.
The tapered surface 24 may be tapered to the position where the counter plate 16 is located. Further, at the lower end of the lubricant reservoir 22, the outer peripheral surface 1 of the flange portion 15 is provided.
A lubricant supply passage 25 is provided which opens toward an annular clearance formed between the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a which is a member facing the lubricant supply passage 5a.

【0035】そして、スラスト流体軸受Sの流体軸受す
きまに近接して連通する潤滑剤供給路25の開口部は、
スラスト流体軸受Sの流体軸受すきまとほぼ等しいか、
又は僅かに大きくなっていて、表面張力に基づく毛管現
象により潤滑剤が潤滑剤供給路25からスラスト流体軸
受Sの流体軸受すきまに導入されやすいようになってい
る。
The opening of the lubricant supply passage 25 communicating with the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S in close proximity
Is approximately equal to the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S,
Alternatively, the lubricant is slightly larger, so that the lubricant is easily introduced from the lubricant supply passage 25 to the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S by a capillary phenomenon based on the surface tension.

【0036】本実施形態においては、環状すきまからな
る潤滑剤溜まり22の下部の全体が潤滑剤供給路25を
形成している(すなわち、潤滑剤供給路25が環状すき
ま状である)が、潤滑剤溜まり22の下部のうち一カ所
にスリット状の潤滑剤供給路25を設けてもよいし(つ
まり、その他の部分は、スリーブ12の外周面と円筒部
11aの内周面とが接触していて閉口している)、複数
箇所にスリット状の潤滑剤供給路25を設けてもよい。
In the present embodiment, the entire lower portion of the lubricant reservoir 22 having an annular clearance forms a lubricant supply passage 25 (that is, the lubricant supply passage 25 has an annular clearance shape). A slit-shaped lubricant supply passage 25 may be provided at one position in the lower part of the agent reservoir 22 (that is, in the other portions, the outer peripheral surface of the sleeve 12 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a are in contact with each other. And a slit-shaped lubricant supply passage 25 may be provided at a plurality of locations.

【0037】また、本実施形態においては、円筒部11
aの内周面の全てをテーパ面24として、潤滑剤溜り2
2のテーパ面24の一部を潤滑剤供給路25とし、フラ
ンジ部15の外周面15aと円筒部11aの内周面との
間に形成される円環状のすきまに、テーパ面24を直接
連通させている。しかし、円筒部11aの内周面のうち
上部をテーパ面24とし、下部はスリーブ12の外周面
と平行な面として、この平行面により形成される環状の
すきまが潤滑剤供給路25を構成するような構造として
もよい。
In the present embodiment, the cylindrical portion 11
The entirety of the inner peripheral surface of the a
A part of the tapered surface 24 is a lubricant supply passage 25, and the tapered surface 24 is directly communicated with an annular gap formed between the outer peripheral surface 15a of the flange portion 15 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a. Let me. However, the upper portion of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a is a tapered surface 24, and the lower portion is a surface parallel to the outer peripheral surface of the sleeve 12, and an annular clearance formed by this parallel surface forms the lubricant supply passage 25. Such a structure may be adopted.

【0038】このような潤滑剤溜まり22の上部には、
外気と連通する空気抜き穴23が開口している。空気抜
き穴23は、潤滑剤溜まり22の最上部から垂直に延
び、スリーブ12の上端面に開口している。もちろん、
空気抜き穴23は、円筒部11aのスリーブ12とのは
めあい面に軸方向のスリットを形成するようにして設け
てもよい。
On the upper part of such a lubricant reservoir 22,
An air vent hole 23 communicating with the outside air is open. The air vent hole 23 extends vertically from the top of the lubricant reservoir 22 and opens at the upper end surface of the sleeve 12. of course,
The air vent hole 23 may be provided so as to form an axial slit on the surface of the cylindrical portion 11a that fits with the sleeve 12.

【0039】さらに、スリーブ12の内周面の上端(外
気側)の角の部分は、面取りされている。これにより、
軸13の外周面とスリーブ12の内周面との間に形成さ
れるすきまのうち最も上端(外気側)の部分は、上方
(外気側)に向かって徐々にすきまが広くなるテーパ状
形状となっている。このとき、該テーパ状形状のなす角
度、すなわち、この面取り部分の傾斜面と軸13の外周
面とのなす角度をαとする。
Further, a corner at the upper end (outside air side) of the inner peripheral surface of the sleeve 12 is chamfered. This allows
The uppermost end (outside air side) of the clearance formed between the outer peripheral surface of the shaft 13 and the inner peripheral surface of the sleeve 12 has a tapered shape in which the clearance gradually increases upward (outside air side). Has become. At this time, the angle formed by the tapered shape, that is, the angle formed between the inclined surface of the chamfered portion and the outer peripheral surface of the shaft 13 is defined as α.

【0040】そして、前記テーパ状形状のなす角度α
は、スリーブ12の外周面(すなわちテーパ面24)と
円筒部11aの内周面とのなす角度(以降は、テーパ面
24の傾斜角と記す)より大となっている。このような
構成であれば、表面張力はすきまの狭い方に強く作用す
るから、前記面取り部分のテーパ状形状のすきまよりも
潤滑剤溜まり22の方に潤滑剤が強く吸引されることと
なり、前記面取り部分に位置する潤滑剤の液面を低くで
きて、前記面取り部分の下方に維持できる。
The angle α formed by the tapered shape is
Is larger than the angle formed between the outer peripheral surface of the sleeve 12 (that is, the tapered surface 24) and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a (hereinafter, referred to as the inclination angle of the tapered surface 24). With such a configuration, since the surface tension acts strongly on the narrower gap, the lubricant is more strongly sucked into the lubricant reservoir 22 than the tapered gap of the chamfered portion, The liquid level of the lubricant located at the chamfered portion can be lowered and can be maintained below the chamfered portion.

【0041】さらに、潤滑剤溜まり22の容積を、軸1
3の外周面とスリーブ12の内周面との間に形成される
すきまのうち最も上端の部分のテーパ状形状となってい
る部分(すなわち、前記面取り部分の傾斜面と、軸13
の外周面のうち傾斜面に対向する部分と、で囲まれる部
分)の容積よりも大きくすれば、余分な潤滑剤は潤滑剤
溜まり22に保持されることとなる。
Further, the volume of the lubricant reservoir 22 is
Of the gap formed between the outer peripheral surface of the sleeve 3 and the inner peripheral surface of the sleeve 12 is a tapered portion at the uppermost portion (that is, the inclined surface of the chamfered portion and the shaft 13).
If the volume of the outer peripheral surface is larger than that of the portion facing the inclined surface (the portion surrounded by the inclined surface), excess lubricant is retained in the lubricant reservoir 22.

【0042】したがって、潤滑剤の注入量に過不足があ
っても、潤滑剤が外部に飛散したり、長期間の使用にお
いて各流体軸受すきま内の潤滑剤が枯渇したりするおそ
れが小さくなり、よって、スピンドルモータの長期信頼
性が優れている。上記のような効果が十分に発現するた
めには、テーパ面24の傾斜角は0°以上且つ45°未
満、前記テーパ状形状のなす角度αは45°以上とする
ことが好ましい。特に、テーパ面24の傾斜角を10°
以下とすると、前記効果がより十分に発現される。ま
た、潤滑剤溜まり22に余分な潤滑剤を表面張力により
吸引保持するためには、実用上、前記テーパ状形状のな
す角度αをテーパ面24の傾斜角よりも15°以上大と
することが好ましい。
Therefore, even if the injection amount of the lubricant is excessive or insufficient, the possibility that the lubricant is scattered to the outside or the lubricant in each fluid bearing clearance is depleted during a long-term use is reduced. Therefore, the long-term reliability of the spindle motor is excellent. In order to sufficiently exhibit the above-described effects, it is preferable that the inclination angle of the tapered surface 24 is 0 ° or more and less than 45 °, and the angle α formed by the tapered shape is 45 ° or more. In particular, the inclination angle of the tapered surface 24 is set to 10 °
When the following conditions are satisfied, the above-mentioned effect is more sufficiently exhibited. In addition, in order to suction and hold the excess lubricant in the lubricant reservoir 22 by surface tension, in practice, the angle α formed by the tapered shape is set to be larger than the inclination angle of the tapered surface 24 by 15 ° or more. preferable.

【0043】また、決められた装置高さのなかで2個の
ラジアル流体軸受R,R間の距離である軸受スパンを広
くしようとすると、軸13の外周面とスリーブ12の内
周面との間に形成されるすきまのうちのテーパ状形状と
されている部分の長さ、すなわち、前記面取り部分の傾
斜面の軸方向の幅は、より小さくする必要がある。一
方、潤滑剤溜まり22に余剰の潤滑剤をなるべく多く保
持する必要があるので、テーパ状形状のなす角度αを4
5°以上、前記傾斜面の軸方向の幅を1mm以下、好ま
しくは0.5mm以下とすることが望ましい。さらに、
長期信頼性を高めるためには、潤滑剤溜まり22に保持
できる潤滑剤の量を十分確保する必要があるので、テー
パ面24の軸方向の幅は、前記傾斜面の軸方向の幅の2
倍以上とすることが好ましい。
If the bearing span, which is the distance between the two radial fluid bearings R, is to be widened within the determined apparatus height, the outer peripheral surface of the shaft 13 and the inner peripheral surface of the sleeve 12 must be separated. The length of the tapered portion of the gap formed between them, that is, the axial width of the inclined surface of the chamfered portion needs to be smaller. On the other hand, since it is necessary to retain as much excess lubricant as possible in the lubricant reservoir 22, the angle α formed by the tapered shape is set to 4 °.
It is desirable that the width of the inclined surface in the axial direction be 5 mm or more and 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less. further,
In order to increase the long-term reliability, it is necessary to secure a sufficient amount of the lubricant that can be held in the lubricant reservoir 22. Therefore, the axial width of the tapered surface 24 is set to 2 times the axial width of the inclined surface.
It is preferable that the number be twice or more.

【0044】また、前記面取り部分のテーパ状形状のす
きまのうち最も広い部分のすきまの広さ(径方向の幅)
は、潤滑剤溜まり22の最も広い部分のすきまの広さ
(径方向の幅)より大となっていて、前記面取り部分に
位置する潤滑剤の液面と、潤滑剤溜まり22に保持され
ている潤滑剤の液面とが、表面張力が釣り合う位置とな
っている。このことから、前記面取り部分に位置する潤
滑剤の液面を前記面取り部分の下方に維持できて、回転
に伴って前記面取り部分から外部に潤滑剤が飛散するこ
とが防止される。
The width of the widest part (radial width) of the tapered shape of the chamfered part is the widest part.
Is larger than the width (radial width) of the widest part of the lubricant reservoir 22, and is held by the lubricant level located in the chamfered portion and the lubricant reservoir 22. The liquid level of the lubricant is at a position where the surface tension is balanced. Accordingly, the liquid level of the lubricant located in the chamfered portion can be maintained below the chamfered portion, and the lubricant is prevented from scattering from the chamfered portion to the outside with the rotation.

【0045】なお、本実施形態においては、前記傾斜面
をスリーブ12の内周面に設けているが(すなわち、前
記面取り部分をスリーブ12の内周面に設けている)、
軸13の外周面に設けてもよく、あるいはスリーブ12
の内周面と軸13の外周面との双方に設けてもよい。前
記傾斜面を軸13の外周面に設ける場合には、スリーブ
12の内周面に対向する部分のうち最も外気側の部分に
設ける。
In this embodiment, the inclined surface is provided on the inner peripheral surface of the sleeve 12 (that is, the chamfered portion is provided on the inner peripheral surface of the sleeve 12).
It may be provided on the outer peripheral surface of the shaft 13 or the sleeve 12
And the outer peripheral surface of the shaft 13 may be provided. When the inclined surface is provided on the outer peripheral surface of the shaft 13, the inclined surface is provided on the outermost air side portion among the portions facing the inner peripheral surface of the sleeve 12.

【0046】また、スリーブ12の前記面取り部分の前
記傾斜面と、軸13の外周面のうち前記傾斜面と対向す
る部分とに、撥油剤(潤滑剤をはじく性質を有するも
の)を塗布する等の撥油処理を施すと、撥油処理を施し
た部分に潤滑剤がはじかれて、スピンドルモータの静止
時及び回転時に潤滑剤が該部分(前記面取り部分等)を
越えて外部に漏出することを、より効果的に防止するこ
とができる。
An oil repellent (having a property of repelling a lubricant) is applied to the inclined surface of the chamfered portion of the sleeve 12 and a portion of the outer peripheral surface of the shaft 13 facing the inclined surface. When the oil repellent treatment is performed, the lubricant is repelled to the portion subjected to the oil repellent treatment, and the lubricant leaks outside the part (the chamfered part or the like) when the spindle motor is stationary or rotating. Can be more effectively prevented.

【0047】次に、当該スピンドルモータへの潤滑剤の
注入方法について説明する。当該スピンドルモータへの
潤滑剤の注入は、全体を組み立てた後に、中空状の軸1
3が有する貫通穴13hからディスペンサ等を使用して
行われる。このように、軸13の貫通穴13hから潤滑
剤を注入できるので、潤滑剤の注入操作が容易である。
また、その貫通穴13hから注入された潤滑剤は、止め
ねじ20の貫通穴20aを経由し、表面張力を利用して
各流体軸受すきまに徐々に広がり満たされてゆくため、
潤滑剤の注入の際に装置の内部(各流体軸受すきま内)
に気泡が巻き込まれるおそれが小さい。さらに、軸受す
きま及びその近傍に残留する気泡は、軸13の貫通穴1
3hから止めねじ20の貫通穴20aを介して外部に排
出されるため、気圧変化や使用温度変化が生じても不安
定振動を発生させる恐れが少ない。なお、貫通穴13h
の内周面に形成されている雌ねじ13fに、ハブ14に
搭載される磁気ディスクを固定するためのボルトが螺合
されても、貫通穴13hは、ねじすきまを介して外部に
連通している。また、気泡の脱気をより確実にするため
に、必要により、あらかじめ真空脱気した潤滑剤を用い
たり、潤滑剤を注入後にスピンドルモータを真空槽に入
れ脱気しながら潤滑剤を充填するようにしてもよい。
Next, a method of injecting a lubricant into the spindle motor will be described. The lubricant is injected into the spindle motor after the entire assembly is completed.
3 through a through hole 13h using a dispenser or the like. As described above, since the lubricant can be injected from the through hole 13h of the shaft 13, the injection operation of the lubricant is easy.
Further, the lubricant injected from the through hole 13h gradually spreads and fills each fluid bearing clearance through the through hole 20a of the set screw 20 by utilizing the surface tension.
When the lubricant is injected, inside the device (in each fluid bearing clearance)
Air bubbles are less likely to get caught in the air. Further, air bubbles remaining in the bearing clearance and in the vicinity thereof are formed in the through hole 1 of the shaft 13.
Since it is discharged to the outside from 3h through the through hole 20a of the set screw 20, there is little possibility that unstable vibration will occur even if a change in air pressure or a change in operating temperature occurs. In addition, the through hole 13h
Even when a bolt for fixing the magnetic disk mounted on the hub 14 is screwed into the female screw 13f formed on the inner peripheral surface of the hub, the through hole 13h communicates with the outside via the screw clearance. . In addition, in order to ensure the deaeration of air bubbles, if necessary, use a lubricant that has been vacuum degassed in advance, or fill the lubricant while injecting the lubricant into the vacuum tank after pouring the lubricant. It may be.

【0048】注入された潤滑剤は、表面張力によりスラ
スト流体軸受S及びラジアル流体軸受Rの各流体軸受す
きまを満たすとともに、余分な潤滑剤は潤滑剤供給路2
5を経て潤滑剤溜まり22に溜まって、表面張力に基づ
く毛管現象によりテーパ面24に保持される。したがっ
て、潤滑剤の注入量が過剰であっても、余分な潤滑剤が
潤滑剤溜まり22に貯蔵されるので問題ない。また、運
搬時や取り扱い時にスピンドルモータが倒置されたとし
ても、潤滑剤溜まり22内の潤滑剤が外部に流出するこ
とはない。なお、潤滑剤注入により軸13の貫通穴13
hの内周面に滲みだした余分な潤滑剤が運搬時や回転中
に外部に流出しないように、軸13の貫通穴13hの内
部に多孔質部材からなる吸収部材を配設してもよい。
The injected lubricant fills the respective fluid bearing clearances of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R by surface tension, and excess lubricant is supplied to the lubricant supply passage 2.
5 and is accumulated in the lubricant reservoir 22 and is held on the tapered surface 24 by capillary action based on surface tension. Therefore, even if the injection amount of the lubricant is excessive, there is no problem because the excess lubricant is stored in the lubricant reservoir 22. Further, even if the spindle motor is inverted during transportation or handling, the lubricant in the lubricant reservoir 22 does not flow out. The through hole 13 of the shaft 13 is
An absorbing member made of a porous member may be provided inside the through hole 13h of the shaft 13 so that the excess lubricant that has oozed out on the inner peripheral surface of the shaft 13 does not flow out during transportation or rotation. .

【0049】また、潤滑剤溜まり22のすきまの大きさ
が、テーパ面24により下方の潤滑剤供給路25に向か
って狭くなっているため、外部衝撃で飛散した潤滑剤
も、外部に流出しない限りは潤滑剤溜まり22のすきま
の狭い潤滑剤供給路25の方に自然に集められる。そし
て、潤滑剤溜まり22の上部(すきまの広い方)に集ま
った気泡は、空気抜き穴23を通って外部に排出され
る。
Further, since the size of the clearance of the lubricant reservoir 22 becomes narrower toward the lower lubricant supply passage 25 due to the tapered surface 24, the lubricant scattered by the external impact does not flow out. Are naturally collected in the lubricant supply passage 25 having a narrow clearance in the lubricant reservoir 22. The air bubbles collected on the upper portion (the larger gap) of the lubricant reservoir 22 are discharged to the outside through the air vent hole 23.

【0050】駆動モータMにより、被回転体である図示
しない磁気ディスクを外周部に搭載するハブ14と軸1
3とを一体的に回転駆動させると、スラスト流体軸受S
及びラジアル流体軸受Rの各動圧発生用溝のポンピング
作用により、各流体軸受S,Rの流体軸受すきまに充填
されている潤滑剤に動圧が発生して、軸13はスリーブ
12及びカウンタープレート16と非接触となり支承さ
れる。なお、前記磁気ディスクはクランプ部材でねじ止
めされているので、十分な耐衝撃性を確保するに足る強
度で固着されている。
The drive motor M drives the hub 14 and the shaft 1 for mounting a magnetic disk (not shown), which is a rotating body, on the outer periphery.
3 and the thrust fluid bearing S
Further, due to the pumping action of each dynamic pressure generating groove of the radial fluid bearing R, a dynamic pressure is generated in the lubricant filled in the fluid bearing clearance of each fluid bearing S, R, so that the shaft 13 becomes the sleeve 12 and the counter plate. No contact with 16 and it is supported. Since the magnetic disk is screwed with a clamp member, the magnetic disk is fixed with sufficient strength to ensure sufficient impact resistance.

【0051】運転が長期に及んで、流体軸受すきまに保
持されている潤滑剤が次第に蒸発したり飛散したりして
不足してくると、潤滑剤溜まり22内に表面張力に基づ
く毛管現象で保持されている潤滑剤が、その不足分に応
じてテーパ面24に案内されつつすきまの狭い方に吸引
され、流体軸受すきま内に潤滑剤が満たされるまで補給
される。すなわち、流体軸受すきま内の潤滑剤の減少に
伴い、潤滑剤供給路25を経由してすきまの狭い流体軸
受すきまに毛管現象で吸引され、潤滑剤溜まり22のテ
ーパ面24の表面張力が釣り合う位置で安定する。こう
して、潤滑剤の減少分だけ自動的に潤滑剤が補給され
る。
If the lubricant retained in the clearance of the fluid bearing gradually evaporates or scatters and runs short over a long period of operation, the lubricant is retained in the lubricant reservoir 22 by capillary action based on the surface tension. The lubricated lubricant is sucked into the narrower gap while being guided by the tapered surface 24 according to the shortage, and is replenished until the lubricant is filled in the fluid bearing clearance. That is, as the lubricant in the fluid bearing clearance decreases, the lubricant is sucked by the capillary bearing via the lubricant supply passage 25 into the fluid bearing clearance having a smaller clearance, and the surface tension of the tapered surface 24 of the lubricant reservoir 22 is balanced. And stabilized. Thus, the lubricant is automatically replenished by the reduced amount of the lubricant.

【0052】このように本実施形態のスピンドルモータ
は、潤滑剤溜まり22の環状すきまがテーパ状であるか
ら、潤滑剤は表面張力によりすきまの狭い方に吸引さ
れ、一方、組み立て時に巻き込んだ残留気泡は、すきま
の広い方に分離され排出される。したがって、各流体軸
受すきまには気泡のない潤滑剤が自動的に確実に補給さ
れて、常時潤滑剤で満たされた状態となり、長期にわた
り使用しても信頼性が高く耐久性に優れている。
As described above, in the spindle motor of the present embodiment, since the annular clearance of the lubricant reservoir 22 is tapered, the lubricant is sucked toward the narrower clearance by the surface tension, while the residual air bubbles that are entrained during the assembly are removed. Is separated and discharged to the larger gap. Accordingly, a lubricant having no air bubbles is automatically and reliably replenished to each of the fluid bearing clearances, and is constantly filled with the lubricant. Even when the lubricant is used for a long time, the reliability is high and the durability is excellent.

【0053】したがって、潤滑剤の注入量に過不足があ
ったとしても、潤滑剤が外部に飛散したり、長期間の使
用において流体軸受すきま内の潤滑剤が枯渇したりする
おそれが小さい。フランジ部15の軸13の近傍には、
空間と貫通穴13hとを連通する流通穴15bが設けら
れている。スピンドルモータ回転中にスリーブ12と軸
13との間の空間に集まった気泡は、流通穴15bを通
ってフランジ部15とカウンタプレート16との間の空
間に移動し、軸13の貫通穴13hを介して外部に排出
される。なお、真空脱気した潤滑剤を用いたり、潤滑剤
を注入後にスピンドルモータを真空槽に入れたりして、
潤滑剤に巻き込まれている気泡を予め少なくする場合
は、流通穴15bを省略してもよい。
Therefore, even if the amount of the injected lubricant is too small or small, there is little possibility that the lubricant will be scattered to the outside or the lubricant in the fluid bearing clearance will be depleted during a long-term use. In the vicinity of the shaft 13 of the flange portion 15,
A communication hole 15b communicating the space with the through hole 13h is provided. The air bubbles collected in the space between the sleeve 12 and the shaft 13 during the rotation of the spindle motor move to the space between the flange portion 15 and the counter plate 16 through the flow hole 15b, and pass through the through hole 13h of the shaft 13 Is discharged to the outside. In addition, using a vacuum-degassed lubricant or putting the spindle motor in a vacuum chamber after injecting the lubricant,
When the number of bubbles entrained in the lubricant is reduced in advance, the flow hole 15b may be omitted.

【0054】(第二実施形態)次に、第二実施形態のス
ピンドルモータについて、図2の断面図を参照しながら
説明する。なお、第一実施形態のスピンドルモータと同
様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。ま
た、図2においては、図1と同様又は相当する部分には
図1と同一の符号を付してある。
(Second Embodiment) Next, a spindle motor according to a second embodiment will be described with reference to the sectional view of FIG. The description of the same parts as those of the spindle motor of the first embodiment will be omitted, and only different parts will be described. In FIG. 2, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0055】このスピンドルモータは、軸13がベース
11と一体となっていて、その固定軸13にラジアル流
体軸受R及びスラスト流体軸受Sを介して支承されるス
リーブ12がハブ14と共に回転する方式、すなわち軸
固定,スリーブ回転タイプのスピンドルモータである。
ベース11の中央に軸13が立設されていて、この軸1
3は圧入によりベース11に固着されている。なお、該
軸13は、その両端面に開口する貫通穴13hを有する
中空軸となっている。
In this spindle motor, a shaft 13 is integrated with a base 11, and a sleeve 12 supported on a fixed shaft 13 through a radial fluid bearing R and a thrust fluid bearing S rotates together with a hub 14. That is, it is a spindle motor of a shaft fixed type and a sleeve rotating type.
A shaft 13 is provided upright at the center of the base 11, and this shaft 1
3 is fixed to the base 11 by press fitting. The shaft 13 is a hollow shaft having through holes 13h opened at both end surfaces.

【0056】軸13は円筒体状のスリーブ12に回転自
在に挿通されていて、このスリーブ12は図示しない磁
気ディスクを外周部に搭載する逆カップ状のハブ14の
中心部に圧入により固着されている。また、スリーブ1
2は、内スリーブ12Aと外スリーブ12Bとが一体に
固着された二重構造となっていて、軸13は内スリーブ
12Aに挿通されている。すなわち、外スリーブ12B
は天板12Baを有する円筒体状で、外スリーブ12B
がハブ14に一体に固着されている。そして、内スリー
ブ12Aはフランジ12Afを有する円筒体状で、フラ
ンジ12Afが外スリーブ12Bの下部の内周面に固着
されていて、これにより内スリーブ12Aの外周面と外
スリーブ12Bの内周面との間に、潤滑剤溜まり22を
構成する環状すきまが形成されている。この潤滑剤溜ま
り22の下端には、外気と連通する空気抜き穴23が設
けられている。この空気抜き穴23は、潤滑剤溜まり2
2の下端から下方に垂直に延び、内スリーブ12Aの下
端面に開口している。もちろん、空気抜き穴23は、外
スリーブ12Bの内スリーブ12Aとのはめあい面に軸
方向のスリットを形成するようにして設けてもよい。こ
の潤滑剤溜まり22の構造については、後にさらに詳述
する。
The shaft 13 is rotatably inserted into a cylindrical sleeve 12, and this sleeve 12 is fixed by press-fitting to the center of an inverted cup-shaped hub 14 on which an unillustrated magnetic disk is mounted on the outer periphery. I have. Also, sleeve 1
Reference numeral 2 denotes a double structure in which the inner sleeve 12A and the outer sleeve 12B are integrally fixed, and the shaft 13 is inserted through the inner sleeve 12A. That is, the outer sleeve 12B
Is a cylindrical body having a top plate 12Ba, and an outer sleeve 12B
Are integrally fixed to the hub 14. The inner sleeve 12A is a cylindrical body having a flange 12Af, and the flange 12Af is fixed to an inner peripheral surface at a lower portion of the outer sleeve 12B, whereby an outer peripheral surface of the inner sleeve 12A and an inner peripheral surface of the outer sleeve 12B are formed. Between them, an annular clearance forming the lubricant reservoir 22 is formed. An air vent hole 23 communicating with the outside air is provided at the lower end of the lubricant reservoir 22. The air vent hole 23 is provided in the lubricant reservoir 2.
2 extends vertically downward from the lower end thereof, and opens to the lower end surface of the inner sleeve 12A. Of course, the air vent hole 23 may be provided so as to form a slit in the axial direction on the fitting surface of the outer sleeve 12B with the inner sleeve 12A. The structure of the lubricant reservoir 22 will be described later in more detail.

【0057】内スリーブ12Aの上端から突出した軸1
3の上端には、円板状のフランジ部15が固定されてい
る。このフランジ部15は、軸13の貫通穴13hに嵌
合した状態で接着された貫通穴20dを有するピン20
cにより、軸13に取り付けられている。そして、フラ
ンジ部15をピン20cにより取り付けると十分な締結
強度が確保され、圧入により取り付ける場合とは異な
り、フランジ部15に大きな加重が加えられることがな
いため変形がなく、また、軸13とフランジ部15とは
十分な耐衝撃性を確保するに足る強度を有する。なお、
ピン20cの代わりに止めねじを使用してもよい。止め
ねじを使用した場合は、止めねじを挿入した穴と止めね
じのねじ山との間に形成されるすきまにも接着剤が充填
されるので、接着面積が大きくなって、ピン20cを使
用する場合と比較して固着強度を著しく向上することが
できる。
Shaft 1 protruding from the upper end of inner sleeve 12A
A disk-shaped flange portion 15 is fixed to the upper end of 3. The flange portion 15 is provided with a pin 20 having a through hole 20d bonded in a state fitted into the through hole 13h of the shaft 13.
c, it is attached to the shaft 13. When the flange portion 15 is attached with the pin 20c, sufficient fastening strength is secured, and unlike the case where the flange portion 15 is attached by press fitting, no large load is applied to the flange portion 15 so that there is no deformation, and the shaft 13 and the flange 13 are not attached. The portion 15 has sufficient strength to ensure sufficient impact resistance. In addition,
A set screw may be used instead of the pin 20c. When a set screw is used, the gap formed between the hole in which the set screw is inserted and the screw thread of the set screw is also filled with the adhesive, so that the bonding area increases and the pin 20c is used. The fixing strength can be significantly improved as compared with the case.

【0058】また、ベース11には、軸13の径方向外
方に環状の円筒部11aが設けてあり、この円筒部11
aと軸13との間にスリーブ12の下部が配置されてい
る。フランジ部15の上面は、一方の相手部材でありカ
ウンタープレートに相当する外スリーブ12Bの天板1
2Baの下面と対向し、停止時には両対向面同士が当接
している。また、フランジ部15の下面は、他方の相手
部材である内スリーブ12Aの上端面と対向している。
The base 11 is provided with an annular cylindrical portion 11a radially outward of the shaft 13.
The lower portion of the sleeve 12 is disposed between the shaft a and the shaft 13. The upper surface of the flange portion 15 is the top plate 1 of the outer sleeve 12B which is one of the mating members and corresponds to the counter plate.
2Ba is opposed to the lower surface, and both opposing surfaces are in contact with each other when stopped. The lower surface of the flange portion 15 faces the upper end surface of the inner sleeve 12A, which is the other member.

【0059】フランジ部15の上下の両平面はスラスト
受面15s,15sとされる。そして、上面側のスラス
ト受面15sに対向する外スリーブ12Bの天板12B
aの下面及び下面側のスラスト受面15sに対向する内
スリーブ12Aの上端面が、それぞれスラスト軸受面1
2Bs及び12Asとされる。さらに、スラスト受面1
5s,15s及びスラスト軸受面12As,12Bsの
うち少なくとも一方に、例えばヘリングボーン状の動圧
発生用の溝(図示せず)を備えて、スラスト流体軸受S
を構成している。
Both upper and lower planes of the flange portion 15 are thrust receiving surfaces 15s, 15s. Then, the top plate 12B of the outer sleeve 12B facing the thrust receiving surface 15s on the upper surface side
The upper surface of the inner sleeve 12A opposed to the lower surface of the inner sleeve 12A and the thrust receiving surface 15s on the lower surface side is the thrust bearing surface 1 respectively.
2Bs and 12As. In addition, thrust receiving surface 1
At least one of the 5s, 15s and the thrust bearing surfaces 12As, 12Bs is provided with, for example, a herringbone-shaped groove (not shown) for generating dynamic pressure, so that the thrust fluid bearing S
Is composed.

【0060】一方、軸13の外周面には、軸方向に間隔
をおいて上下に一対のラジアル受面13r,13rが形
成されるとともに、このラジアル受面13r,13rに
対向するラジアル軸受面12r,12rが内スリーブ1
2Aの内周面に形成されており、ラジアル軸受面12
r,12rに例えば、くの字状のヘリングボーン状の動
圧発生用の溝17,17を備えて、ラジアル流体軸受
R,Rが構成されている。なお、動圧発生用の溝17
は、ラジアル受面13rに設けてもよいし、ラジアル軸
受面12rとラジアル受面13rとの両方に設けてもよ
い。
On the other hand, a pair of radial receiving surfaces 13r, 13r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 13 at an interval in the axial direction, and a radial bearing surface 12r facing the radial receiving surfaces 13r, 13r. , 12r is the inner sleeve 1
2A is formed on the inner peripheral surface of the radial bearing surface 12A.
For example, radial fluid bearings R, R are provided with r-shaped and herringbone-shaped herringbone-shaped grooves 17 for generating dynamic pressure. The grooves 17 for generating dynamic pressure
May be provided on the radial receiving surface 13r, or may be provided on both the radial bearing surface 12r and the radial receiving surface 13r.

【0061】また、スピンドルモータのトルクを小さく
するために、上下2つのラジアル流体軸受R,Rに挟ま
れた内スリーブ12Aの内周面(又は軸13の外周面あ
るいは内スリーブ12Aの内周面と軸13の外周面との
双方でもよい)に、ラジアル流体軸受Rの軸受すきまに
向かってすきまが狭くなるテーパ状の周溝からなる逃げ
溝21を設けている。
Further, in order to reduce the torque of the spindle motor, the inner peripheral surface of the inner sleeve 12A (or the outer peripheral surface of the shaft 13 or the inner peripheral surface of the inner sleeve 12A) sandwiched between the upper and lower two radial fluid bearings R, R. And the outer peripheral surface of the shaft 13), there is provided a relief groove 21 composed of a tapered peripheral groove whose clearance decreases toward the bearing clearance of the radial fluid bearing R.

【0062】また、潤滑剤溜まり22の内面を形成する
外スリーブ12Bの内周面はテーパ面24とされてい
て、これにより潤滑剤溜まり22は上方のスラスト流体
軸受S(フランジ部15の外周面15aとそれに対向す
る外スリーブ12Bの内周面との間のすきま)に向かっ
てその幅(すきま)が徐々に狭くなっている。もっと
も、テーパ面24は必ずしも外スリーブ12Bの内周面
に形成するとは限らず、内スリーブ12Aの外周面に形
成してもよく、あるいは内スリーブ12Aの外周面と外
スリーブ12Bの内周面との双方に形成してもよい。
Further, the inner peripheral surface of the outer sleeve 12B forming the inner surface of the lubricant reservoir 22 is formed as a tapered surface 24, so that the lubricant reservoir 22 is disposed on the upper thrust fluid bearing S (the outer peripheral surface of the flange portion 15). The width (gap) gradually decreases toward the gap (gap between 15a and the inner peripheral surface of the outer sleeve 12B opposed thereto). However, the tapered surface 24 is not necessarily formed on the inner peripheral surface of the outer sleeve 12B, and may be formed on the outer peripheral surface of the inner sleeve 12A. Alternatively, the outer peripheral surface of the inner sleeve 12A and the inner peripheral surface of the outer sleeve 12B may be formed. May be formed on both.

【0063】なお、スリーブ回転タイプの場合は、テー
パ面24を内スリーブ12Aの外周面に形成すると、潤
滑剤溜まり22に保持される潤滑剤が、すきまの狭い後
述の潤滑剤供給路25に向けて遠心力により押し込まれ
るので、高速回転に適する。そして、潤滑剤溜まり22
の上部のスラスト流体軸受Sに近接して連通する部分
は、スラスト流体軸受Sの軸受すきまとほぼ等しいか、
又は僅かに大きいすきまを有する潤滑剤供給路25とさ
れ、表面張力に基づく毛管現象により潤滑剤が前記軸受
すきまに導入されやすいようになっている。
In the case of the sleeve rotation type, when the tapered surface 24 is formed on the outer peripheral surface of the inner sleeve 12A, the lubricant held in the lubricant reservoir 22 is directed toward a lubricant supply passage 25 having a narrow clearance, which will be described later. It is suitable for high-speed rotation because it is pushed by centrifugal force. And the lubricant pool 22
The portion communicating with the thrust fluid bearing S in the upper part of the thrust fluid bearing S is substantially equal to the bearing clearance of the thrust fluid bearing S,
Alternatively, the lubricant supply passage 25 has a slightly larger clearance so that the lubricant can be easily introduced into the bearing clearance by capillary action based on surface tension.

【0064】当該スピンドルモータへの潤滑剤の注入
は、全体を組み立てた後に、軸13の貫通穴13hから
ディスペンサなどを使用して行われる。このように貫通
穴13hから潤滑剤を注入できるので、潤滑剤の注入操
作が容易で、また、その際に内部に気泡が巻き込まれる
恐れが少ない。さらに、軸受すきま及びその近傍に残留
する気泡は、軸13の貫通穴13hからピン20cの貫
通穴20dを介して外部に排出されるため、気圧変化や
使用温度変化が生じても不安定振動を発生させる恐れが
少ない。また、注入された潤滑剤は、ピン20cの貫通
穴20dを経由して、表面張力によりスラスト流体軸受
S及びラジアル流体軸受Rの各軸受すきまを満たすとと
もに、余分な潤滑剤は潤滑剤溜まり22に溜まって、表
面張力に基づく毛管現象によりそのテーパ面24に保持
される。したがって、運搬時や取り扱い時にスピンドル
モータが倒置されたとしても、潤滑剤溜まり22内の潤
滑剤が外部に流出することはない。
The injection of the lubricant into the spindle motor is performed by using a dispenser or the like from the through hole 13h of the shaft 13 after assembling the whole. Since the lubricant can be injected from the through-hole 13h in this manner, the operation of injecting the lubricant is easy, and at that time, there is little possibility that bubbles are trapped inside. Further, since the air bubbles remaining in the bearing clearance and its vicinity are discharged from the through hole 13h of the shaft 13 to the outside through the through hole 20d of the pin 20c, unstable vibration occurs even if a change in atmospheric pressure or a change in the use temperature occurs. Less likely to occur. The injected lubricant fills the bearing clearances of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R by surface tension via the through hole 20d of the pin 20c, and excess lubricant is stored in the lubricant reservoir 22. It accumulates and is held on its tapered surface 24 by capillary action based on surface tension. Therefore, even if the spindle motor is inverted during transportation or handling, the lubricant in the lubricant reservoir 22 does not flow out.

【0065】また、潤滑剤溜まり22のすきまの大きさ
が、テーパ面24により上方の潤滑剤供給路25に向か
って狭くなっているため、外部衝撃で飛散した潤滑剤
も、外部に流出しない限りは潤滑剤溜まり22のすきま
の狭い潤滑剤供給路25の方に自然に集められる。そし
て、前述のように潤滑剤溜まり22の下端には外気と連
通する空気抜き穴23が設けてあるので、潤滑剤溜まり
22の下端(すきまの広い方)に集まった気泡は、空気
抜き穴23を通って外部に排出される。
Further, since the size of the clearance of the lubricant reservoir 22 is reduced toward the upper lubricant supply passage 25 by the tapered surface 24, the lubricant scattered by the external impact does not flow out as long as it does not flow out. Are naturally collected in the lubricant supply passage 25 having a narrow clearance in the lubricant reservoir 22. Since the air vent hole 23 communicating with the outside air is provided at the lower end of the lubricant reservoir 22 as described above, the air bubbles collected at the lower end of the lubricant reservoir 22 (the one with the larger clearance) pass through the air vent hole 23. Is discharged outside.

【0066】ベース11の円筒部11aの外周にはステ
ータ18が固定され、ハブ14の内周面に固定されたロ
ータ磁石19とギャップを介して周面対向して駆動モー
タMを形成している。この駆動モータMによりハブ14
とスリーブ12とを一体的に回転駆動させると、スラス
ト流体軸受S及びラジアル流体軸受Rの各動圧発生用の
溝のポンピング作用により、各流体軸受S,Rの軸受す
きまに充填されている潤滑剤に動圧が発生して、スリー
ブ12は軸13及びフランジ部15と非接触となり支承
される。回転に伴い遠心力が作用すると、潤滑剤溜まり
22内の潤滑剤がテーパ面24を伝わって上昇し、すき
まの狭い潤滑剤供給通路25に到達して保持される。そ
して、潤滑剤供給通路25から軸受すきまに毛管現象に
より確実に潤滑剤が補給される。また、軸受すきまに残
留する気泡があっても、潤滑剤溜まり22に開口する空
気抜き穴23を経由して、すみやかに外気に放出され
る。なお、第一の実施形態の場合と同様に、潤滑剤注入
により軸13の貫通穴13hの内周面に滲みだした余分
な潤滑剤が運搬時や回転中に外部に流出しないように、
軸13の貫通穴13hの内部に多孔質部材からなる吸収
部材を配設してもよい。
A stator 18 is fixed to the outer periphery of the cylindrical portion 11a of the base 11, and a driving motor M is formed so as to face the rotor magnet 19 fixed to the inner peripheral surface of the hub 14 via a gap. . The drive motor M drives the hub 14.
When the shaft and the sleeve 12 are integrally driven to rotate, the lubrication filled in the bearing clearances of the fluid bearings S and R by the pumping action of the respective dynamic pressure generating grooves of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R. When dynamic pressure is generated in the agent, the sleeve 12 is not in contact with the shaft 13 and the flange portion 15 and is supported. When a centrifugal force acts upon the rotation, the lubricant in the lubricant reservoir 22 rises along the tapered surface 24 and reaches and is held by the lubricant supply passage 25 having a narrow clearance. Then, the lubricant is reliably supplied from the lubricant supply passage 25 to the bearing clearance by capillary action. Further, even if there are bubbles remaining in the bearing clearance, the bubbles are immediately released to the outside air via the air vent hole 23 opened in the lubricant reservoir 22. As in the case of the first embodiment, the excess lubricant that has oozed into the inner peripheral surface of the through-hole 13h of the shaft 13 due to the injection of the lubricant does not flow out during transportation or rotation.
An absorbing member made of a porous member may be provided inside the through hole 13h of the shaft 13.

【0067】運転が長期に及んで、軸受すきまに保持さ
れている潤滑剤が次第に蒸発したり飛散したりして不足
してくると、潤滑剤溜まり22内に表面張力に基づく毛
管現象で保持されている潤滑剤が、その不足分に応じて
テーパ面24に案内されつつすきまの狭い方に吸引さ
れ、軸受すきま内に潤滑剤が満たされるまで補給され
る。すなわち、軸受すきま内の潤滑剤の減少に伴い、潤
滑剤供給路25を経由してすきまの狭い軸受すきまに毛
管現象で吸引され、潤滑剤溜まり22のテーパ面24の
表面張力が釣り合う位置で安定する。こうして、潤滑剤
の減少分だけ自動的に潤滑剤が補給される。
If the lubricant retained in the bearing clearance gradually evaporates or scatters and runs short over a long period of operation, the lubricant is retained in the lubricant reservoir 22 by capillary action based on surface tension. The lubricating oil is sucked into the narrower gap while being guided by the tapered surface 24 according to the shortage, and is replenished until the lubricant is filled in the bearing gap. That is, as the lubricant in the bearing clearance decreases, the lubricant is sucked by the capillary phenomenon through the lubricant supply passage 25 into the bearing clearance having a small clearance, and is stabilized at a position where the surface tension of the tapered surface 24 of the lubricant reservoir 22 is balanced. I do. Thus, the lubricant is automatically replenished by the reduced amount of the lubricant.

【0068】なお、第一及び第二実施形態は本発明の一
例を示したものであって、本発明はこれらの実施形態に
限定されるものではない。例えば、軸13に設けるフラ
ンジ部15は、軸端に限らず軸端近傍であってもよい。
また、スラスト流体軸受Sは、必ずしもフランジ部15
の両面に設ける必要はない。すなわち、上面のスリーブ
12側のみにスラスト流体軸受Sを設けて、駆動モータ
Mを構成するロータ磁石19及びステータ18の軸方向
位置を若干ずらし、軸方向の吸引力が作用するようにし
て、駆動モータMで発生する磁気吸引力で上方に吸引す
るようにしてもよい。
Note that the first and second embodiments show examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, the flange portion 15 provided on the shaft 13 is not limited to the shaft end but may be near the shaft end.
Further, the thrust fluid bearing S is not necessarily required to have the flange portion 15.
It is not necessary to provide on both sides. That is, the thrust fluid bearing S is provided only on the side of the sleeve 12 on the upper surface, and the axial positions of the rotor magnet 19 and the stator 18 constituting the drive motor M are slightly shifted so that the axial attraction force is applied. The magnetic suction force generated by the motor M may be used to suction upward.

【0069】さらに、ラジアル流体軸受Rも、必ずしも
複数箇所に設ける必要はなく、1箇所にまとめて設けて
もよい。また、流体軸受の構造,空気抜き穴23,潤滑
剤溜まり22,潤滑剤供給路25の構造、動圧発生用溝
のパターン、スピンドルモータの細部の構造等に関して
は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目
的を達成できるならば、必要に応じて適宜変更すること
が可能である。
Further, the radial fluid bearings R need not always be provided at a plurality of locations, but may be provided at one location. Further, the structure of the fluid bearing, the structure of the air vent hole 23, the lubricant reservoir 22, the lubricant supply passage 25, the pattern of the groove for generating the dynamic pressure, the detailed structure of the spindle motor, and the like are limited to the present embodiment. Rather, it can be changed as needed as long as the object of the present invention can be achieved.

【0070】例えば、潤滑剤溜まり22を構成するテー
パ面24は、潤滑剤溜まり22が流体軸受すきまに向か
って徐々にすきまが狭くなる形状となるならば、種々の
曲面であってもよい。また、動圧発生用溝はヘリングボ
ーン状やスパイラル状に限らず、動圧流体軸受として機
能すれば、どのような溝パターンでもよい。また、該溝
の加工方法は、材質や必要精度に応じて、エッチング,
電解エッチング,塑性加工,切削加工,レーザ加工,イ
オンビーム加工,ショットブラスト等を適用することが
できる。
For example, the tapered surface 24 forming the lubricant reservoir 22 may have various curved surfaces as long as the lubricant reservoir 22 has a shape in which the clearance gradually narrows toward the fluid bearing clearance. Further, the groove for generating dynamic pressure is not limited to a herringbone shape or a spiral shape, but may be any groove pattern as long as it functions as a hydrodynamic bearing. In addition, the processing method of the groove may be etching,
Electrolytic etching, plastic processing, cutting, laser processing, ion beam processing, shot blast, and the like can be applied.

【0071】さらにまた、軸13,スリーブ12等のス
ピンドルモータを構成する部材の材質は、特に限定され
るものではなく、スピンドルモータを構成する部材に通
常使用される金属(ステンレス鋼,銅合金,アルミ合金
等),焼結金属,焼結含油金属,プラスチック,セラミ
ック等の材料であれば問題なく使用できる。すなわち、
ステンレス鋼同士や銅合金同士の組み合わせでもよく、
鉄と銅合金,鉄とアルミ合金といった異種金属の組み合
わせでもよく、さらに、金属とプラスチック等の組み合
わせでもよい。もちろん、メッキやDLC膜(ダイヤモ
ンドライクカーボンコーティング)のような表面処理を
必要に応じて流体軸受面に施して、起動停止時の摺動性
を向上させてもよい。
Further, the materials of the members constituting the spindle motor such as the shaft 13 and the sleeve 12 are not particularly limited, and metals (stainless steel, copper alloy, Materials such as aluminum alloys), sintered metals, sintered oil-impregnated metals, plastics, and ceramics can be used without any problems. That is,
It may be a combination of stainless steel or copper alloy,
A combination of dissimilar metals such as iron and copper alloy, iron and aluminum alloy, or a combination of metal and plastic may be used. Of course, a surface treatment such as plating or a DLC film (diamond-like carbon coating) may be applied to the fluid bearing surface as necessary to improve the slidability at the time of starting and stopping.

【0072】なお、軸13及びスリーブ12を硬さの異
なる銅合金同士、例えば軸13に硬さの高いベリリウム
銅やアルミ青銅を、スリーブ12に鉛青銅やリン青銅を
用いた組み合わせとすると、摺動性と切削加工性とを満
足させることができる。この場合、硬さの低い鉛青銅や
リン青銅の流体軸受面に動庄発生用溝を設けた方が、相
手部材を傷つけにくいので好ましい。
When the shaft 13 and the sleeve 12 are made of a combination of copper alloys having different hardnesses, for example, the shaft 13 is made of a combination of high hardness beryllium copper or aluminum bronze, and the sleeve 12 is made of lead bronze or phosphor bronze. The dynamics and the cutting workability can be satisfied. In this case, it is preferable to provide a groove for generating a fluid shunt on the fluid bearing surface of lead bronze or phosphor bronze having a low hardness because the mating member is less likely to be damaged.

【0073】さらに、ベース11の材質は、特に限定さ
れるものではなく、アルミダイカスト,アルミ鍛造品,
マグネシウム合金のような金属の他、通常加締めを行う
ことが困難なプラスチックを使用することも可能であ
る。さらに、本実施形態においては、流体軸受装置とし
てスピンドルモータを例示して説明したが、本発明は他
の種々の流体軸受装置に対して適用することができる。
Further, the material of the base 11 is not particularly limited, and may be an aluminum die cast, an aluminum forged product,
In addition to metals such as magnesium alloys, it is also possible to use plastics which are usually difficult to caulk. Further, in the present embodiment, the spindle motor has been described as an example of the hydrodynamic bearing device, but the present invention can be applied to other various hydrodynamic bearing devices.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように、本発明の流体軸受装置に
おいては、フランジ部は軸の貫通穴に螺合する中空ねじ
又は前記貫通穴に嵌合する中空ピンで前記軸に固着され
たものであるため、フランジ部を薄くしても、フランジ
部と軸とを固着するときにフランジ部が変形する恐れが
なく、また、大きな衝撃が加わったときにフランジ部が
軸から脱落する恐れもない。
As described above, in the hydrodynamic bearing device of the present invention, the flange portion is fixed to the shaft by a hollow screw screwed into the through hole of the shaft or a hollow pin fitted into the through hole. Therefore, even when the flange portion is made thin, there is no possibility that the flange portion will be deformed when the flange portion is fixed to the shaft, and there is no possibility that the flange portion will fall off the shaft when a large impact is applied. .

【0075】さらに、前記軸は該軸の両端面に開口する
貫通穴を有する中空軸であるため、流体軸受装置を組み
立てた後に該貫通穴から潤滑剤を該流体軸受装置の内部
に注入することができるので(例えば、前記貫通穴にデ
ィスペンサを挿入して潤滑剤を注入する方法等)、潤滑
剤の注入が容易で且つその際に気泡を内部に巻き込む恐
れを少なくできる。また、誤って気泡を内部に巻き込ん
でしまい、その気泡が気圧変化や使用温度変化に伴って
膨張したとしても、膨張した気泡は前記貫通穴を介して
外部に排出されるため、不安定振動を発生させる恐れが
少ない。
Further, since the shaft is a hollow shaft having through holes opened at both end surfaces of the shaft, after assembling the hydrodynamic bearing device, a lubricant is injected into the hydrodynamic bearing device from the through hole after the assembling of the hydrodynamic bearing device. (Eg, a method of injecting a lubricant by inserting a dispenser into the through-hole), it is easy to inject the lubricant, and it is possible to reduce the risk of air bubbles being caught in the interior. In addition, even if bubbles are accidentally entrapped inside and the bubbles expand due to a change in atmospheric pressure or a change in operating temperature, the expanded bubbles are discharged to the outside through the through-holes. Less likely to occur.

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

【図1】本発明に係る流体軸受装置の第一実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor which is a first embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図2】本発明に係る流体軸受装置の第二実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a spindle motor which is a second embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図3】従来のスピンドルモータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional spindle motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 スリーブ 13 軸 13h 貫通穴 15 フランジ部 16 カウンタープレート 20 止めねじ 20a 貫通穴 20c ピン 20d 貫通穴 R ラジアル流体軸受 S スラスト流体軸受 Reference Signs List 12 sleeve 13 shaft 13h through hole 15 flange portion 16 counter plate 20 set screw 20a through hole 20c pin 20d through hole R radial fluid bearing S thrust fluid bearing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂谷 郁紀 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J011 AA04 AA20 BA02 BA06 CA02 JA02 KA04 MA21 3J017 AA02 BA01 DA01 DB01 5H019 AA06 CC04 DD01 FF03 5H605 BB05 BB10 BB19 CC04 EB02 EB06 5H607 AA04 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD04 DD16 GG01 GG02 GG09 GG15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ikuki Sakatani 1-5-150 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 3J011 AA04 AA20 BA02 BA06 CA02 JA02 KA04 MA21 3J017 AA02 BA01 DA01 DB01 5H019 AA06 CC04 DD01 FF03 5H605 BB05 BB10 BB19 CC04 EB02 EB06 5H607 AA04 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD04 DD16 GG01 GG02 GG09 GG15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端にフランジ部を有する軸と、前記フ
ランジ部の少なくとも一方の平面にスラスト流体軸受の
流体軸受すきまを介して対向する相手部材と、を備えた
流体軸受装置において、 前記軸は、該軸の両端面に開口する貫通穴を有する中空
軸であって、前記フランジ部は、前記貫通穴に螺合する
中空ねじ又は前記貫通穴に嵌合する中空ピンで前記軸に
固着されていることを特徴とする流体軸受装置。
1. A fluid bearing device comprising: a shaft having a flange portion at one end; and a mating member facing at least one plane of the flange portion via a fluid bearing clearance of a thrust fluid bearing. A hollow shaft having a through-hole opening at both end surfaces of the shaft, wherein the flange portion is fixed to the shaft with a hollow screw screwed into the through-hole or a hollow pin fitted into the through-hole. A hydrodynamic bearing device.
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