JP2002188633A - Fluid bearing device - Google Patents

Fluid bearing device

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JP2002188633A
JP2002188633A JP2000386320A JP2000386320A JP2002188633A JP 2002188633 A JP2002188633 A JP 2002188633A JP 2000386320 A JP2000386320 A JP 2000386320A JP 2000386320 A JP2000386320 A JP 2000386320A JP 2002188633 A JP2002188633 A JP 2002188633A
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JP
Japan
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shaft
fluid bearing
sleeve
bearing
lubricant
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JP2000386320A
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Japanese (ja)
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Takenobu Otsubo
丈信 大坪
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid bearing device which implements easy working, low working cost, excellent manufacturability, and high reliability in which unstable vibration is suppressed. SOLUTION: A spindle motor is provided with a shaft 13 having a flange part 15 integrally formed and a sleeve 12 facing the shaft 13 through a fluid bearing clearance, wherein the shaft 13 is made up of a copper alloy or an aluminum alloy.

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 an HDD), an optical disk device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記のような用途に使用される流体軸受
装置としては、例えば、図2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は、ハブ1
04が取り付けられた軸103と、ベース101の円筒
部101aに固定されたスリーブ102と、で構成され
ている。
2. Description of the Related Art As a hydrodynamic bearing device used for the above-mentioned applications, for example, there is an HDD spindle motor as shown in FIG. This spindle motor is
The shaft 103 is provided with a shaft 103 to which the shaft 04 is attached, and the sleeve 102 is fixed to the cylindrical portion 101a of the base 101.

【0003】さらに詳述すると、ベース101に立設し
た円筒部101aの内側に、円筒体状のスリーブ102
が内挿されていて、これらは一体的に固着されている。
このスリーブ102は、内スリーブ102Aと外スリー
ブ102Bとが一体に固着された二重構造となってい
る。すなわち、外スリーブ102Bは底板102Baを
有する円筒体状で、円筒部101aの内側に内挿されて
いる。そして、円筒体状の内スリーブ102Aが、外ス
リーブ102Bに挿入され内周面に固着されている。
More specifically, a cylindrical sleeve 102 is provided inside a cylindrical portion 101a erected on a base 101.
Are interpolated, and these are integrally fixed.
The sleeve 102 has a double structure in which an inner sleeve 102A and an outer sleeve 102B are integrally fixed. That is, the outer sleeve 102B has a cylindrical shape having a bottom plate 102Ba, and is inserted inside the cylindrical portion 101a. The cylindrical inner sleeve 102A is inserted into the outer sleeve 102B and fixed to the inner peripheral surface.

【0004】このようなスリーブ102(内スリーブ1
02A)に軸103が回転自在に挿通されていて、軸1
03とスリーブ102との間には動圧流体軸受が介在し
ている。軸103の上端には、逆カップ状のハブ104
が一体的に取り付けられており、軸103の下端には、
円板状のフランジ部105が備えられている。なお、軸
103とフランジ部105とは、一体的に形成された一
つの部材で構成されている。
[0004] Such a sleeve 102 (inner sleeve 1)
02A), the shaft 103 is rotatably inserted.
A hydrodynamic bearing is interposed between the sleeve 03 and the sleeve 102. An inverted cup-shaped hub 104 is provided at the upper end of the shaft 103.
Are attached integrally, and at the lower end of the shaft 103,
A disk-shaped flange portion 105 is provided. Note that the shaft 103 and the flange portion 105 are formed by one member integrally formed.

【0005】このフランジ部105の両平面は、スラス
ト流体軸受Sのスラスト受面105s,105sとされ
ている。そして、上側のスラスト受面105sには相手
部材である内スリーブ102Aの下端面がスラスト流体
軸受Sの流体軸受すきまを介して対向し、この内スリー
ブ102Aの下端面がスラスト流体軸受Sのスラスト軸
受面102Asとされている。
[0005] Both flat surfaces of the flange portion 105 are formed as thrust receiving surfaces 105s, 105s of the thrust fluid bearing S. The lower end surface of the inner sleeve 102A, which is the mating member, faces the upper thrust receiving surface 105s via the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S, and the lower end surface of the inner sleeve 102A faces the thrust bearing of the thrust fluid bearing S. The surface is 102As.

【0006】また、下側のスラスト受面105sには、
相手部材である外スリーブ102Bの底板102Baの
上面がスラスト流体軸受Sの流体軸受すきまを介して対
向し、この底板102Baの上面がスラスト流体軸受S
のスラスト軸受面102Bsとされている。そして、上
記スラスト受面105s,105sとスラスト軸受面1
02As,102Bs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。
The lower thrust receiving surface 105s includes:
The upper surface of the bottom plate 102Ba of the outer sleeve 102B, which is the mating member, faces through the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S, and the upper surface of the bottom plate 102Ba faces the thrust fluid bearing S.
Thrust bearing surface 102Bs. The thrust receiving surfaces 105s, 105s and the thrust bearing surface 1
At least one of 02As and 102Bs has a herringbone or spiral dynamic pressure generating groove (not shown).
, The thrust fluid bearing S is configured.

【0007】一方、軸103の外周面には、上下に間隔
をおいて一対のラジアル受面103r,103rが形成
されている。また、内スリーブ102Aの内周面には、
ラジアル受面103r,103rにラジアル流体軸受R
の流体軸受すきまを介して対向してラジアル軸受面10
2r,102rが形成されている。そして、ラジアル受
面103r,103rとラジアル軸受面102r,10
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107,107を備えて、ラジ
アル流体軸受R,Rが構成されている。
On the other hand, a pair of radial receiving surfaces 103r, 103r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 103 at an interval vertically. Also, on the inner peripheral surface of the inner sleeve 102A,
Radial fluid bearing R on radial receiving surfaces 103r, 103r
Radial bearing surface 10 facing through the fluid bearing clearance of
2r and 102r are formed. Then, the radial receiving surfaces 103r, 103r and the radial bearing surfaces 102r, 102r
The radial fluid bearings R, R are provided with at least one of the grooves 2r and 2 herringbone-shaped or spiral-shaped grooves 107 for generating dynamic pressure.

【0008】そして、外スリーブ102Bの外周面には
ステータ108が固定され、ハブ104の内周面下側に
固定されているロータ磁石109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103とハブ104とが一体的に回転駆動
されるようになっている。軸103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103は内スリーブ102Aの内周面及び外スリーブ
102Bの底板102Baの上面と非接触となり支承さ
れる。
A stator 108 is fixed to the outer peripheral surface of the outer sleeve 102B, and the driving motor M is formed facing the rotor magnet 109 fixed to the lower side of the inner peripheral surface of the hub 104 via a gap. The drive motor M rotates the shaft 103 and the hub 104 integrally. When the shaft 103 rotates, a dynamic pressure is generated in a small amount of lubricant filled in the fluid bearing clearances of the respective 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. do it,
The shaft 103 does not contact the inner peripheral surface of the inner sleeve 102A and the upper surface of the bottom plate 102Ba of the outer sleeve 102B and is supported.

【0009】このスピンドルモータのように、軸103
とフランジ部105とが一体的に形成されている場合に
は、流体軸受面となる軸103の外周面の研削加工を精
度良く行うためには、軸103の端面にセンター穴11
0を設ける必要がある。
[0009] Like this spindle motor, the shaft 103
When the shaft 103 and the flange 105 are integrally formed, the center hole 11 is formed in the end face of the shaft 103 in order to accurately grind the outer peripheral surface of the shaft 103 serving as the fluid bearing surface.
0 must be provided.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】近年、HDDは記録密
度の向上が求められていて、情報を記録するためのトラ
ックの幅が狭くなっているため、回転精度の高い流体軸
受の採用が検討されている。さらに、ノート型パソコン
のような携帯機器に搭載されるHDDにおいては、薄型
化が求められているとともに、可搬性能に優れ(800
G以上の耐衝撃性)且つ信頼性の高い(不安定振動が発
生しにくい)の流体軸受装置が求められている。
In recent years, HDDs have been required to have higher recording densities, and the width of tracks for recording information has become narrower. Therefore, the use of fluid bearings with high rotational accuracy has been studied. ing. Further, HDDs mounted on portable devices such as notebook computers are required to be thinner and have excellent portability (800
There is a demand for a hydrodynamic bearing device having a shock resistance of G or more and a high reliability (it is unlikely to generate unstable vibration).

【0011】そこで、前述のようなスピンドルモータに
おいては、装置高さを低くして薄型化し、また、フラン
ジ部105と軸103とが一体に形成された部材を使用
することにより、耐衝撃性を向上させている(フランジ
部105と軸103とを別体の部材で構成すると、その
固着強度が問題となる)。ところが、この軸103は通
常は難削材であるマルテンサイト系ステンレス鋼やオー
ステナイト系ステンレス鋼で構成されているので、軸1
03の製造には、丸棒素材から切削加工したものに熱処
理を施し、さらに、仕上げ研削加工と超仕上げ加工とを
施すという工程が必要であった。仕上げ研削加工の後に
施す超仕上げ加工は、フランジ部105の端面振れ精度
と流体軸受面に必要な表面粗さとを確保するために必要
なものである。
Therefore, in the above-described spindle motor, the height of the apparatus is reduced to make it thinner, and the use of a member in which the flange portion 105 and the shaft 103 are integrally formed is used to improve the impact resistance. (If the flange portion 105 and the shaft 103 are formed as separate members, the fixing strength thereof becomes a problem.) However, since this shaft 103 is usually made of a hard-to-cut material such as martensitic stainless steel or austenitic stainless steel,
The production of 03 required a step of subjecting a round bar material to cutting and heat treatment, followed by finish grinding and superfinishing. The superfinishing performed after the finish grinding is necessary to secure the end surface runout accuracy of the flange portion 105 and the surface roughness required for the fluid bearing surface.

【0012】このように軸103の製造に多くの加工工
程を必要とするので、流体軸受に必要な寸法精度を確保
することは容易ではない。また、加工コストが高くな
り、しかも量産性にも問題があった。さらに、フランジ
部105と一体の軸103を、研削盤を用いて精度良く
仕上げ研削加工するためには、軸103の端面にセンタ
ー穴110を設ける必要がある(図2参照)。
As described above, since a large number of processing steps are required to manufacture the shaft 103, it is not easy to secure the dimensional accuracy required for the fluid dynamic bearing. In addition, processing costs are increased, and there is a problem in mass productivity. Further, in order to finish-grind the shaft 103 integrated with the flange portion 105 with high accuracy using a grinding machine, it is necessary to provide a center hole 110 on the end face of the shaft 103 (see FIG. 2).

【0013】このようなセンター穴110を有している
と、スピンドルモータに潤滑剤を充填する際に、センタ
ー穴110内に気泡が残留しやすく、その結果スピンド
ルモータの内部に気泡が残留しやすくなる。そうする
と、スピンドルモータの回転中に不安定振動が発生しや
すくなり(回転非同期成分の振れNRROが大きくな
る)、信頼性が乏しくなるという問題があった。
With such a center hole 110, when the spindle motor is filled with the lubricant, air bubbles tend to remain in the center hole 110, and as a result, air bubbles tend to remain inside the spindle motor. Become. Then, unstable vibration is likely to occur during rotation of the spindle motor (the fluctuation NRRO of the rotation asynchronous component increases), and there is a problem that reliability is poor.

【0014】そこで本発明は、上記のような従来の流体
軸受装置が有する問題点を解決し、軸の加工が容易で、
加工コストが低く量産性に優れることに加えて、不安定
振動が起こりにくい高信頼性の流体軸受装置を提供す
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional hydrodynamic bearing device, and facilitates machining of the shaft.
Provided is a highly reliable hydrodynamic bearing device which is low in processing cost and excellent in mass productivity and hardly causes unstable vibration.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明の流体軸受装置は、一体的に形成されたフランジ部を
有する軸と、該軸に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、前記軸を銅
合金又はアルミ合金で構成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following arrangement. That is, a hydrodynamic bearing device of the present invention is a hydrodynamic bearing device including a shaft having a flange portion formed integrally, and a mating member facing the shaft via a hydrodynamic bearing clearance, wherein the shaft is made of copper. It is characterized by being composed of an alloy or an aluminum alloy.

【0016】前記軸を加工性に優れた銅合金又はアルミ
合金で構成したので、ステンレス鋼の場合に必要な仕上
げ研削加工及び超仕上げ加工を施すことなく、容易に必
要な寸法精度で加工することができる。また、前記軸の
製造に多くの加工工程を必要としないので、加工コスト
が低く、しかも、量産性に優れている。さらに、仕上げ
研削加工が不要であるので、前記軸の端面にセンター穴
を設ける必要がない。したがって、流体軸受装置に潤滑
剤を充填する際に内部に気泡が残留しにくいので、流体
軸受装置の回転中に不安定振動が発生しにくく信頼性が
高い。
Since the shaft is made of a copper alloy or an aluminum alloy having excellent workability, it can be easily machined with necessary dimensional accuracy without performing finish grinding and super-finishing required for stainless steel. Can be. Further, since a large number of processing steps are not required for manufacturing the shaft, the processing cost is low and the mass productivity is excellent. Further, since no finish grinding is required, it is not necessary to provide a center hole in the end face of the shaft. Therefore, when the lubricant is filled in the hydrodynamic bearing device, air bubbles are unlikely to remain inside, so that unstable vibration is less likely to occur during rotation of the hydrodynamic bearing device, and the reliability is high.

【0017】なお、前記流体軸受すきまを介して対向す
る両対向面のうち少なくとも一方、すなわち、前記軸及
び前記相手部材に形成される流体軸受面のうち少なくと
も一方に、メッキ又はダイヤモンドライクカーボン膜
(DLC膜)による表面処理を施してもよい。そうすれ
ば、流体軸受面の硬さが向上して、流体軸受装置の起動
停止時の摺動性が向上するので、流体軸受面同士の接触
による損傷が生じにくい。
A plating or diamond-like carbon film (at least one of the two opposing surfaces facing each other via the fluid bearing clearance, ie, at least one of the fluid bearing surfaces formed on the shaft and the mating member). (DLC film). Then, the hardness of the fluid bearing surface is improved, and the slidability at the time of starting and stopping the fluid bearing device is improved, so that damage due to contact between the fluid bearing surfaces is less likely to occur.

【0018】[0018]

【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、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、
本発明に係る流体軸受装置の一実施形態であるHDD用
スピンドルモータの縦断面図である。まず、スピンドル
モータの構造を説明する。なお、以下の説明における
上,下等の方向を示す用語は、特に断りがない限り、説
明の便宜上、図1におけるそれぞれの方向を意味するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
1 is a longitudinal sectional view of a spindle motor for an HDD, which is one embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention. First, the structure of the spindle motor will be described. In the following description, terms indicating directions such as up and down mean the respective directions in FIG. 1 for convenience of explanation unless otherwise specified.

【0019】このスピンドルモータは、ハブ14が取り
付けられた軸13と、ベース11の円筒部11aに固定
されたスリーブ12と、で構成されている。軸13はス
リーブ12に回転自在に挿通されていて、軸13とスリ
ーブ12との間にはラジアル流体軸受Rが介装されてい
る。また、軸13の一端にはフランジ部15が一体的に
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が本発明の構成要件
たる相手部材に相当する。
This spindle motor comprises a shaft 13 to which a hub 14 is attached, and a sleeve 12 fixed to a cylindrical portion 11a of a base 11. The shaft 13 is rotatably inserted into the sleeve 12, and a radial fluid bearing R is interposed between the shaft 13 and the sleeve 12. A flange 15 is integrally provided at one end of the shaft 13, and a thrust fluid bearing S is provided between both surfaces of the flange 15 and the sleeve 12 facing the flange. The sleeve 12 corresponds to a mating member which is a constituent element of the present invention.

【0020】スリーブ12(後述する外スリーブ12
B)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 sleeve 12 (an outer sleeve 12 described later)
A stator 18 is fixed to the outer peripheral surface of B), 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.

【0021】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、円筒
体状のスリーブ12が内挿されていて、これらは一体的
に固着されている。このスリーブ12は、内スリーブ1
2Aと外スリーブ12Bとが一体に固着された二重構造
となっている。すなわち、外スリーブ12Bは底板12
Baを有する円筒体状で、底板12Baの下面がベース
11の下面とほぼ同一の高さとなるように、円筒部11
aに内挿されている。
Next, the structure of the spindle motor of this embodiment as described above will be described in more detail. Base 11
A cylindrical sleeve 12 is inserted inside a cylindrical portion 11a provided upright at a central portion of the cylindrical portion 11a, and these are integrally fixed. This sleeve 12 is the inner sleeve 1
2A and the outer sleeve 12B have a double structure fixed integrally. That is, the outer sleeve 12B is
The cylindrical portion 11 has a cylindrical shape having Ba, and the lower surface of the bottom plate 12Ba is substantially the same height as the lower surface of the base 11.
a.

【0022】そして、円筒体状の内スリーブ12Aが、
外スリーブ12Bに挿入され内周面に固着されている。
このようなスリーブ12(内スリーブ12A)に、軸1
3が回転自在に挿通されている。この軸13の上端部1
3aは他部より小径となっていて、この小径な上端部1
3a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13
bにハブ14の下面が当接されるから、軸13とハブ1
4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。
Then, the cylindrical inner sleeve 12A is
It is inserted into the outer sleeve 12B and fixed to the inner peripheral surface.
The shaft 1 is attached to the sleeve 12 (the inner sleeve 12A).
3 is rotatably inserted. Upper end 1 of this shaft 13
3a has a smaller diameter than the other portion,
The shaft 13 and the hub 14 are integrally fixed by press-fitting 3a into a hole provided at the center of a shallow inverted cup-shaped hub 14. The upper end surface 13 of the large-diameter other portion formed at the boundary between the small-diameter upper end portion 13a and the large-diameter other portion.
b, the lower surface of the hub 14 is in contact with the shaft 13 and the hub 1.
4 is fixed with sufficient strength to ensure sufficient impact resistance.

【0023】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が設けられて
いる。このフランジ部15は、軸13と一体的に形成さ
れているので、すなわち、フランジ部15と軸13とが
一体に形成された部材を使用しているので、別体の軸と
フランジ部とを圧入等により固着した場合と比較して耐
衝撃性が優れていて、その固着強度を心配する必要がな
い。
At the lower end of the shaft 13 projecting from the lower end of the sleeve 12, a disk-shaped flange portion 15 is provided. Since the flange portion 15 is formed integrally with the shaft 13, that is, since a member in which the flange portion 15 and the shaft 13 are formed integrally is used, a separate shaft and the flange portion are connected. As compared with the case where the fixing is performed by press fitting or the like, the shock resistance is excellent, and there is no need to worry about the fixing strength.

【0024】そして、フランジ部15の上側の平面は、
内スリーブ12Aの下端面と対向している。また、フラ
ンジ部15の下側の平面は、外スリーブ12Bの底板1
2Baの上面と対向している。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、上側のスラスト受面15sにスラスト流体軸受Sの
流体軸受すきまを介して対向する内スリーブ12Aの下
端面と、下側のスラスト受面15sにスラスト流体軸受
Sの流体軸受すきまを介して対向する底板12Baの上
面とが、それぞれスラスト軸受面12As及び12Bs
とされて、相対するスラスト受面15s,15s及びス
ラスト軸受面12s,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。
The upper plane of the flange 15 is
It faces the lower end surface of the inner sleeve 12A. The lower flat surface of the flange portion 15 is the bottom plate 1 of the outer sleeve 12B.
It faces the upper surface of 2Ba. Both upper and lower planes of the flange portion 15 are thrust receiving surfaces 15s, 15s. The lower end surface of the inner sleeve 12A faces the upper thrust receiving surface 15s via the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S, and faces the lower thrust receiving surface 15s via the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S. And the upper surface of the bottom plate 12Ba, the thrust bearing surfaces 12As and 12Bs, respectively.
At least one of the opposed thrust receiving surfaces 15s, 15s and the thrust bearing surfaces 12s, 12Bs is provided with, for example, a herringbone-shaped groove for generating dynamic pressure (not shown) to constitute a thrust fluid bearing S. ing.

【0025】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,エッチング加工等があげられる。フランジ部15は
後述するように硬さの低い銅合金又はアルミ合金で構成
されているので、コイニング加工による塑性加工が容易
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 planes (thrust receiving surfaces 15s, 15s) is not particularly limited, and examples thereof include plastic working, cutting, and etching. Since the flange portion 15 is made of a copper alloy or an aluminum alloy having a low hardness as described later, plastic working by coining is easy. The coining process is a method of engraving the groove for generating dynamic pressure by pressing a mold against the flange portion 15 using a press or the like, so that it is excellent in mass productivity and low in cost as compared with the etching process.

【0026】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Rの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、内スリーブ12Aの
内周面に形成されている。そして、ラジアル軸受面12
r,12rに、略くの字状のヘリングボーン状の動圧発
生用溝17,17を備えて、ラジアル流体軸受R,Rが
構成されている。
On the other hand, a pair of radial receiving surfaces 13r, 13r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 13 at intervals in the axial direction, and the radial receiving surfaces 13r, 13r are provided with a fluid of the radial fluid bearing R. Radial bearing surfaces 12r, 12r facing each other via a bearing clearance are formed on the inner peripheral surface of the inner sleeve 12A. And the radial bearing surface 12
The radial fluid bearings R, R are provided with dynamic pressure generating grooves 17, 17 in the shape of a generally U-shaped herringbone at r, 12r.

【0027】なお、動圧発生用溝17,17は、ラジア
ル受面13r,13rに設けてもよいし、ラジアル受面
13r,13rとラジアル軸受面12r,12rとの双
方に設けてもよい。ただし、硬さの低い素材で構成され
ている部材の流体軸受面に設けた方が、対向する相手面
を傷付けにくいので好ましい。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、フラン
ジ部15の両平面に設けた動圧発生用溝の場合と同様の
慣用の方法が採用される。
The dynamic pressure generating grooves 17, 17 may be provided on the radial receiving surfaces 13r, 13r, or may be provided on both the radial receiving surfaces 13r, 13r and the radial bearing surfaces 12r, 12r. However, it is preferable to provide the fluid bearing surface of a member made of a material having a low hardness because the opposing surface is less likely to be damaged. The processing method for providing the dynamic pressure generating groove 17 is not particularly limited, and the same conventional method as in the case of the dynamic pressure generating groove provided on both planes of the flange portion 15 is employed.

【0028】ラジアル軸受面12r、すなわち内スリー
ブ12A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 inner sleeve 12A, 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. 17 can be processed, which is preferable. Ball rolling is a rolling jig that holds a plurality of steel balls in a hollow outer cylinder fitted to the outer circumference of the shaft,
This is a method of processing by pushing it into a sleeve.

【0029】すなわち、内スリーブ12A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
ら転造治具を内スリーブ12Aに押し込んで相対移動さ
せることにより内周面にヘリングボーン状(略くの字
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
内スリーブ12A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 inner sleeve 12A is cut on a lathe, the rolling jig is pushed into the inner sleeve 12A and relatively moved while slowly rotating the main shaft of the lathe forward and reverse, thereby forming a herringbone shape on the inner peripheral surface. (Substantially letter-shaped) groove processing is performed, and then, finishing processing such as finish cutting or ball threading for removing a raised portion around the groove is performed as necessary. Of course, instead of using a lathe, a rolling device may be pressed into the fixed inner sleeve 12A while rotating the rolling jig forward and backward in the left and right directions to form a herringbone groove.

【0030】2つの動圧発生用溝17,17のうち外気
側に位置する方は、溝長さが外気側より内側の方が僅か
に短い内向き非対称溝パターンとなっていて、このこと
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内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)、ラジアル流体軸受Rの流
体軸受すきま内の潤滑剤が、軸13の回転に伴う遠心力
によって外部に飛散することが防止される。
The one of the two dynamic pressure generating grooves 17, 17 located on the outside air side has an inward asymmetric groove pattern whose groove length is slightly shorter on the inner side than on the outside air side. It is preferable for the following reasons. In other words, since the pressure that pushes the lubricant in from the outside air side to the inside acts as the shaft 13 rotates (pump-in), the lubricant in the fluid bearing clearance of the radial fluid bearing R is centrifuged by the rotation of the shaft 13. It is prevented from being scattered to the outside by the force.

【0031】このことをさらに詳細に説明する。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においては上側の
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
においては下側の動圧発生用溝17)のパターンを、軸
方向に対称な形状とする。
This will be described in more detail. The dynamic pressure generating groove 17 is composed of a plurality of substantially rectangular grooves arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the shaft 13. 2
Of the dynamic pressure generating grooves 17 provided at the two locations, the dynamic pressure generating groove 17 located on the outside air side (the upper dynamic pressure generating groove 17 in FIG. 1) has an axially asymmetric pattern. Shape. The other dynamic pressure generating groove 17 (FIG. 1)
In (2), the pattern of the lower dynamic pressure generating groove 17) is made symmetrical in the axial direction.

【0032】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、屈曲部から内側の端
部までの幅より大とする。なお、本実施形態において
は、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。また、内側とは、外気側とは反
対側、すなわち、スラスト流体軸受Sが設けられている
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 from the bent portion to the end on the outside air side of the axial width of the substantially U-shaped groove is set to the inside from the bent portion. Shall be larger than the width up to the end. In the present embodiment, the outside air side is the side of the shaft 13 facing the outside air of the spindle motor (upward in FIG. 1), that is, the side opposite to the side on which the thrust fluid bearing S is provided. Is meant. The inside means the side opposite to the outside air side, that is, the side on which the thrust fluid bearing S is provided.

【0033】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.

【0034】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.

【0035】なお、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(ただし、軸13
の外周面でもよいし、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)には、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を設けてもよい。そうすれ
ば、スピンドルモータを薄型化した場合でも、ラジアル
流体軸受R,Rの作用点間距離である軸受スパンを大き
く取ることができるので、該スピンドルモータはモーメ
ント負荷に対する耐力に優れる。また、前記逃げ溝は、
ラジアル流体軸受Rの軸受すきまよりもすきまが大きい
ので、潤滑剤の流体摩擦が小さくなる。よって、該スピ
ンドルモータは、軸受トルクが小さく低消費電力とな
る。
The upper and lower two radial fluid bearings R, R
The inner peripheral surface of the inner sleeve 12A sandwiched between
Or the inner circumferential surface of the inner sleeve 12A and the outer circumferential surface of the shaft 13) may be formed from a tapered circumferential groove whose clearance decreases toward the bearing clearance of the radial fluid bearing R. May be provided. By doing so, even if the spindle motor is thinned, a large bearing span, which is the distance between the points of action of the radial fluid bearings R, R, can be taken large, so that the spindle motor has excellent resistance to moment loads. In addition, the escape groove,
Since the clearance is greater than the bearing clearance of the radial fluid bearing R, the fluid friction of the lubricant is reduced. Therefore, the spindle motor has low bearing torque and low power consumption.

【0036】また、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、内スリーブ12A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。
Further, the axial position of the rotor magnet 19 and the stator 18 constituting the drive motor M is slightly shifted so that an attractive force acts in the axial direction, so that the load is mainly shared on the lower end side of the inner sleeve 12A. By designing the effective area of the thrust receiving surface 15s on the lower surface side of the flange portion 15 to be smaller than the effective area of the thrust receiving surface 15s on the upper surface side (designing the effective bearing diameter to be smaller), The bearing torque on the load side may be reduced. Then, the power consumption of the spindle motor can be reduced.

【0037】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(内スリーブ12Aの内周面及び底板12Baの上
面)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。
A drive motor M is used to mount a hub 14 and a shaft 1 on which a magnetic disk (not shown), which is a rotating body, is mounted on the outer periphery.
3 and the thrust fluid bearing S
Further, due to the pumping action of the respective dynamic pressure generating grooves of the radial fluid bearing R, a dynamic pressure is generated in the lubricant filled in the fluid bearing clearances of the respective fluid bearings S, R, and the shaft 13 becomes the sleeve 12 (the inner sleeve). 12A and the upper surface of the bottom plate 12Ba). Since the magnetic disk is screwed with a clamp member, the magnetic disk is fixed with sufficient strength to ensure sufficient impact resistance.

【0038】このような本実施形態のスピンドルモータ
は、軸13が銅合金又はアルミ合金で構成されている。
銅合金やアルミ合金は加工性が良好であるので、ステン
レス鋼の場合のように仕上げ研削加工及び超仕上げ加工
を施す必要がなく、旋盤等による切削加工のみによっ
て、軸13を良好な寸法精度で加工することが容易であ
る。軸13の製造に多くの加工工程を必要としないの
で、加工コストが低く、しかも、量産性に優れている。
In the spindle motor of this embodiment, the shaft 13 is made of a copper alloy or an aluminum alloy.
Since copper alloys and aluminum alloys have good workability, there is no need to perform finish grinding and superfinishing as in the case of stainless steel, and the shaft 13 can be formed with good dimensional accuracy only by cutting with a lathe or the like. It is easy to process. Since a large number of processing steps are not required for manufacturing the shaft 13, the processing cost is low and the mass productivity is excellent.

【0039】このことをさらに詳しく説明する。ステン
レス鋼は難削材であるので、超硬バイト等を用いて切削
加工する必要がある。ただし、この切削加工だけでは必
要な寸法精度を確保することができないので、仕上げ研
削加工を施して必要な寸法精度を確保していた。また、
仕上げ研削加工を施しても、流体軸受にとって必要な流
体軸受面の表面粗さ0.4Ryを確保することができな
いので、さらに超仕上げ加工を施していた。このよう
に、ステンレス鋼の場合は多くの加工工程を必要とする
ので、加工コストが高くなり、必要な寸法精度及び表面
粗さの確保が容易でないため量産性に問題があった。
This will be described in more detail. Since stainless steel is a difficult-to-cut material, it needs to be cut using a carbide cutting tool or the like. However, since the required dimensional accuracy cannot be ensured by this cutting alone, the necessary dimensional accuracy has been ensured by performing finish grinding. Also,
Even if the finish grinding is performed, the surface roughness of the fluid bearing surface required for the fluid bearing of 0.4 Ry cannot be ensured, so the super-finishing is further performed. As described above, in the case of stainless steel, many processing steps are required, so that the processing cost is high, and it is not easy to secure required dimensional accuracy and surface roughness, so that there is a problem in mass productivity.

【0040】これに対して、銅合金やアルミ合金の場合
は加工性が良好であるので、ダイヤモンドバイト等を備
えた旋盤によって切削加工と仕上げ加工との双方(仕上
げ切削加工)を行うことが可能である。つまり、この加
工により、軸13の外径寸法のばらつきが小さく、真円
度が1μm以下という良好な寸法精度を確保することが
できる。しかも、スラスト流体軸受面及びラジアル流体
軸受面の表面粗さを、流体軸受にとって必要な0.4R
y以下(好ましくは0.3Ry以下)に加工することが
できる。
On the other hand, in the case of a copper alloy or an aluminum alloy, since the workability is good, it is possible to perform both cutting and finishing (finish cutting) by using a lathe provided with a diamond tool or the like. It is. That is, by this processing, variation in the outer diameter dimension of the shaft 13 is small, and good dimensional accuracy with a roundness of 1 μm or less can be secured. In addition, the surface roughness of the thrust fluid bearing surface and the radial fluid bearing surface is reduced to 0.4R required for the fluid bearing.
It can be processed to y or less (preferably 0.3 Ry or less).

【0041】このように、銅合金やアルミ合金の場合
は、加工工程が少なく、しかも必要な寸法精度及び表面
粗さの確保が容易であるので、加工コストが低く量産性
に優れている。また、銅合金やアルミ合金の場合は、切
削加工により仕上げ加工ができ、仕上げ研削加工が不要
であるので、研削盤等を用いて研削加工する際に必要な
センター穴を、軸13の端面に設ける必要がない。軸1
3の端面にセンター穴がないから、スピンドルモータに
潤滑剤を充填する際に、スピンドルモータ内部に気泡が
残留しにくい。したがって、該スピンドルモータは、回
転中に不安定振動が発生しにくく信頼性が高い。
As described above, in the case of a copper alloy or an aluminum alloy, the number of processing steps is small, and the required dimensional accuracy and surface roughness can be easily secured. Therefore, the processing cost is low and the mass productivity is excellent. In the case of a copper alloy or an aluminum alloy, finishing can be performed by cutting, and finish grinding is not required. Therefore, a center hole necessary for grinding using a grinding machine or the like is provided on the end face of the shaft 13. No need to provide. Axis 1
Since there is no center hole in the end face of No. 3, air bubbles hardly remain in the spindle motor when the spindle motor is filled with the lubricant. Therefore, the spindle motor hardly generates unstable vibration during rotation and has high reliability.

【0042】なお、わずかな気泡の残留も不安定振動を
引き起こす要因となるので、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
下に保持して脱気を行ったりしてもよい。また、スピン
ドルモータの組み立て終了後や使用前に、所定の回転数
で短時間(少なくとも1分間以上)回転させるエージン
グを行うと、動圧発生用溝の自己排出機能により、残留
する気泡の除去がより確実となり好ましい。
It should be noted that even a small amount of residual air bubbles may cause unstable vibration. Therefore, in order to further ensure the deaeration of the air bubbles, a lubricant which has been previously vacuum degassed or a lubricant may be used. After the injection, the spindle motor may be held under vacuum to perform deaeration. When aging is performed for a short time (at least one minute or more) at a predetermined number of revolutions after the completion of assembling and before use of the spindle motor, the self-discharge function of the dynamic pressure generating groove removes residual air bubbles. It is more reliable and preferable.

【0043】使用する銅合金,アルミ合金は、ビッカー
ス硬さHvが100以上、好ましくは150以上のもの
が好ましい。このような銅合金,アルミ合金であれば、
取り扱い時や回転初期に、対向する流体軸受面同士が接
触したとしても、該流体軸受面に傷が付きにくい。この
ような銅合金としては、例えば、ベリリウム銅,ケイ素
化マンガン系高力黄銅,アルミ青銅等があげられ、アル
ミ合金としては、シリコン含有のアルミ合金,セラミッ
ク入りアルミ合金,カーボンファイバー入りアルミ合金
等があげられる。
The copper alloy and aluminum alloy used have a Vickers hardness Hv of 100 or more, preferably 150 or more. With such copper alloys and aluminum alloys,
Even if the opposing fluid bearing surfaces come into contact with each other during handling or at the beginning of rotation, the fluid bearing surfaces are not easily damaged. Examples of such a copper alloy include beryllium copper, manganese silicide-based high-strength brass, aluminum bronze, and the like. Examples of the aluminum alloy include a silicon-containing aluminum alloy, a ceramic-containing aluminum alloy, and a carbon fiber-containing aluminum alloy. Is raised.

【0044】もちろん、流体軸受面の損傷を軽減するた
めに、メッキ,DLC膜,又はアルマイトによる表面処
理を、必要に応じて流体軸受面に施して表面を硬化さ
せ、起動停止時の摺動性を向上させてもよい(ただし、
アルマイト処理はアルミ合金の場合のみ)。なお、軸1
3の加工に使用する精密旋盤としては、軸13の長さが
長い場合は、主軸が軸方向に移動可能な、いわゆるスイ
ス型旋盤が好ましい。軸13の長さが短い場合は、主軸
固定式の精密旋盤でもよい。なお、丸棒素材から削り出
す、いわゆるバー加工対応の旋盤を使用する場合は、高
速回転による振動発生を抑制して寸法精度を確保するた
めに、丸棒素材の長さは約1m以下にすることが好まし
い。
Of course, in order to reduce damage to the fluid bearing surface, a surface treatment with plating, a DLC film, or an alumite is applied to the fluid bearing surface as required to harden the surface, and the sliding property at the time of starting and stopping is reduced. May be improved (but
Anodized aluminum alloy only). In addition, axis 1
When the length of the shaft 13 is long, a so-called Swiss type lathe in which the main shaft can move in the axial direction is preferable as the precision lathe used for the machining of No. 3. When the length of the shaft 13 is short, a precision lathe with a fixed spindle may be used. When using a lathe for bar processing, which is cut from a round bar material, the length of the round bar material should be about 1 m or less in order to suppress the generation of vibration due to high-speed rotation and secure dimensional accuracy. Is preferred.

【0045】本実施形態は本発明の一例を示したもので
あって、本発明は本実施形態に限定されるものではな
い。例えば、スピンドルモータは、スリーブ固定−軸回
転タイプでもよいし、軸固定−スリーブ回転タイプでも
よい。また、流体軸受の構造、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。
The present embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment. For example, the spindle motor may be a sleeve fixed-shaft rotating type or a shaft fixed-sleeve rotating type. Further, the structure of the fluid bearing, the pattern of the groove for generating dynamic pressure, the detailed structure of the spindle motor, and the like are not limited to the present embodiment, and if necessary, if the object of the present invention can be achieved. It can be changed as appropriate.

【0046】例えば、動圧発生用溝はヘリングボーン状
やスパイラル状に限定されるものではなく、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、化
学エッチング,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 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, according to the material and the required precision, the method of processing the groove may be chemical etching, electrolytic etching, plastic processing, cutting,
Laser processing, ion beam processing, shot blast, and the like can be applied.

【0047】さらに、軸13に設けるフランジ部15の
位置は、軸端に限らず軸端近傍でもよいし、軸の中央部
やその近傍であってもよい。さらに、フランジ部15の
上下の面は平面であったが、円錐面や球面であってもよ
い。さらに、スラスト流体軸受Sの流体軸受すきまに向
かって徐々に狭くなる形状のすきまからなる潤滑剤溜ま
りを、内スリーブ12Aの外周面と外スリーブ12Bの
内周面との間等に設けてもよい。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前記潤滑剤
溜まりの開口部を、スラスト流体軸受Sの流体軸受すき
まとほぼ等しいか、又は僅かに大きく形成するとよい。
Further, the position of the flange portion 15 provided on the shaft 13 is not limited to the shaft end but may be near the shaft end, or may be at the center of the shaft or in the vicinity thereof. Further, the upper and lower surfaces of the flange portion 15 are flat, but may be conical surfaces or spherical surfaces. Further, a lubricant reservoir having a clearance gradually narrowing toward the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S may be provided between the outer peripheral surface of the inner sleeve 12A and the inner peripheral surface of the outer sleeve 12B. . The opening of the lubricant reservoir communicating with the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S may be formed to be substantially equal to or slightly larger than the fluid bearing clearance of the thrust fluid bearing S.

【0048】そうすると、スピンドルモータの内部に注
入された潤滑剤は、表面張力の作用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、余分な潤滑剤は前記開口部を経て潤滑剤
溜まりに溜まって、表面張力に基づく毛管現象により保
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、潤滑剤溜まり内の潤滑剤が外部に
流出することはない。
Then, the lubricant injected into the spindle motor fills the respective fluid bearing clearances of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R by the action of surface tension, and excess lubricant passes through the opening. It accumulates in the lubricant reservoir and is retained 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. Further, even if the spindle motor is inverted during transportation or handling, the lubricant in the lubricant reservoir does not flow out.

【0049】また、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
応じてすきまの狭い方に吸引され、各流体軸受すきま内
に潤滑剤が満たされるまで補給される。すなわち、各流
体軸受すきま内の潤滑剤の減少に伴い、前記開口部を経
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、潤滑剤溜まりの内面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。したがって、長期間の使用においても、
各流体軸受すきま内の潤滑剤が枯渇するおそれが小さ
い。
Further, if the lubricant retained in the fluid bearing clearance gradually evaporates or scatters and runs short over a long period of operation, the lubricant pool will be filled with a capillary phenomenon due to surface tension. The retained lubricant is sucked into the narrower gap in accordance with the lack thereof, and is replenished until the lubricant is filled in each fluid bearing clearance. That is, as the lubricant in each fluid bearing clearance decreases, the fluid bearing clearance is sucked into the fluid bearing clearance having a small clearance via the opening by capillary action, and is stabilized at a position where the surface tension of the inner surface of the lubricant reservoir is balanced. Thus, the lubricant is automatically replenished by the reduced amount of the lubricant. Therefore, even in long-term use,
Lubricant in each fluid bearing clearance is less likely to be depleted.

【0050】また、このような潤滑剤溜まりのすきまが
広い方の部分に、外気と連通する通気路を設けてもよ
い。そうすれば、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、組み立て時や潤滑剤の充填時に巻
き込んだ気泡は、すきまの広い方に分離され、前記通気
路を通じて排出される。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るか
ら、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。
Further, an air passage communicating with the outside air may be provided in a portion where the clearance of the lubricant reservoir is wider. Then, the lubricant is sucked into the narrow gap by the surface tension, while the air bubbles entrained at the time of assembling or filling with the lubricant are separated into the wide gap and discharged through the air passage. Therefore, since a lubricant having no air bubbles is automatically and surely supplied to each fluid bearing clearance, the reliability is high and the durability is excellent even when used for a long time.

【0051】さらに、本実施形態のスピンドルモータ
は、スリーブ12が内スリーブ12Aと外スリーブ12
Bとから構成され、また、フランジ部15の下側の平面
と対向してスラスト流体軸受Sを形成する部材である底
板12Baが、外スリーブ12Bと一体になっていてい
る。しかし、このような構成ではなく、スリーブ12は
一つの部材から構成され、また、フランジ部15の下側
の平面と対向してスラスト流体軸受Sを形成する部材で
ある底板12Baの部分が、外スリーブ12Bと別体と
なっているような構成でも全く差し支えないことは勿論
である。
Further, in the spindle motor of the present embodiment, the sleeve 12 has the inner sleeve 12A and the outer sleeve 12A.
B, and a bottom plate 12Ba which is a member that forms the thrust fluid bearing S facing the lower plane of the flange portion 15 and is integral with the outer sleeve 12B. However, instead of such a configuration, the sleeve 12 is formed of one member, and a portion of the bottom plate 12Ba, which is a member that forms the thrust fluid bearing S in opposition to the lower flat surface of the flange portion 15, is externally formed. It goes without saying that a configuration separate from the sleeve 12B may be used at all.

【0052】さらに、底板12Baに、潤滑剤を注入す
るための貫通穴を設けてもよい。さらに、スリーブ12
の材質は特に限定されるものではなく、軸13と同様の
銅合金やアルミ合金の他、スピンドルモータを構成する
部材に通常使用されるステンレス鋼,焼結金属,含油焼
結金属,プラスチック,セラミック等を使用することが
できる。
Further, a through hole for injecting a lubricant may be provided in the bottom plate 12Ba. Further, the sleeve 12
The material of the shaft is not particularly limited. In addition to the same copper alloy and aluminum alloy as the shaft 13, stainless steel, sintered metal, oil-impregnated sintered metal, plastic, ceramic usually used for members constituting the spindle motor are used. Etc. can be used.

【0053】ただし、スリーブ12と軸13とを同種の
銅合金又はアルミ合金で構成すれば、線膨張係数がほぼ
等しいため、周囲温度が変わってもスリーブ12と軸1
3との間の径方向のすきまがほとんど変化せず、しか
も、銅合金やアルミ合金は加工が容易であるので好まし
い。さらに、軸13をアルミ合金、スリーブ12を銅合
金で構成すれば、アルミ合金の線膨張係数がわずかに大
きいため、高温になると径方向のすきまが小さくなるの
で、剛性の低下を防止できる。
However, if the sleeve 12 and the shaft 13 are made of the same kind of copper alloy or aluminum alloy, the linear expansion coefficients are almost equal, so that even when the ambient temperature changes, the sleeve 12 and the shaft 1 are not changed.
3 is hardly changed in the radial direction, and a copper alloy or an aluminum alloy is preferable because it is easy to process. Furthermore, if the shaft 13 is made of an aluminum alloy and the sleeve 12 is made of a copper alloy, the linear expansion coefficient of the aluminum alloy is slightly large, so that the clearance in the radial direction becomes small at high temperatures, so that a decrease in rigidity can be prevented.

【0054】なお、スリーブ12の材質は、とも金を避
けるためには、軸13よりも硬さが低いものを選択する
ことが好ましい。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。
The material of the sleeve 12 is preferably selected to have a lower hardness than the shaft 13 in order to avoid gold. Furthermore, in the present embodiment, the spindle motor has been described as an example of the hydrodynamic bearing device. However, the present invention can be applied to various other hydrodynamic bearing devices.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、本発明の流体軸受装置
は、軸を銅合金又はアルミ合金で構成したので、軸の加
工が容易で、加工コストが低く量産性に優れることに加
えて、不安定振動が起こりにくく信頼性が高い。
As described above, in the hydrodynamic bearing device of the present invention, since the shaft is made of a copper alloy or an aluminum alloy, the shaft can be easily machined, the machining cost is low, and mass production is excellent. Unstable vibration hardly occurs and high reliability.

【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一実施形態である
スピンドルモータの縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a spindle motor which is an embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図2】従来のスピンドルモータの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional spindle motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 スリーブ 12A 内スリーブ 12B 外スリーブ 13 軸 15 フランジ部 R ラジアル流体軸受 S スラスト流体軸受 12 Sleeve 12A Inner sleeve 12B Outer sleeve 13 Shaft 15 Flange R Radial fluid bearing S Thrust fluid bearing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克彦 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 5H607 AA00 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Katsuhiko Tanaka 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 5H607 AA00 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一体的に形成されたフランジ部を有する
軸と、該軸に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、前記軸を銅合金又
はアルミ合金で構成したことを特徴とする流体軸受装
置。
1. A hydrodynamic bearing device comprising: a shaft having an integrally formed flange portion; and a mating member facing the shaft via a fluid bearing clearance, wherein the shaft is made of a copper alloy or an aluminum alloy. A hydrodynamic bearing device characterized by comprising.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1691452A2 (en) 2002-12-18 2006-08-16 Yazaki Corporation Connecting member for flat circuit member and method of connecting the connecting member and the flat circuit member

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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