JP2003180066A - Spindle motor and disc driver employing the same - Google Patents

Spindle motor and disc driver employing the same

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JP2003180066A
JP2003180066A JP2002251256A JP2002251256A JP2003180066A JP 2003180066 A JP2003180066 A JP 2003180066A JP 2002251256 A JP2002251256 A JP 2002251256A JP 2002251256 A JP2002251256 A JP 2002251256A JP 2003180066 A JP2003180066 A JP 2003180066A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle motor which can eliminate the negative pressure and the overlevitation of a rotor and can reduce a cost, and to provide a disc driver employing the spindle motor. <P>SOLUTION: A radial dynamic pressure bearing has a herringbone groove composed of an inner circumferential surface of a sleeve and an outer circumferential surface of an outer cylinder attached to a shaft. A thrust bearing has a dynamic pressure generating groove which is composed of the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of a ceiling plate and applies pressure radially inward to oil when a rotor rotates. A bearing, having pressure practically balancing with the dynamic pressure generated by the radial bearing and/or the thrust bearing, is provided between an inner surface of a closing member and the end surface of the shaft. An oil linking hole through which the oil can be circulated is formed between the outer circumferential surface of the shaft and the inner circumferential surface of the outer cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受を備えた
スピンドルモータ及びこのスピンドルモータを用いたデ
ィスク駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle motor having a dynamic pressure bearing and a disk drive device using this spindle motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ハードディスク等の記録ディ
スクを駆動するディスク駆動装置において使用されるス
ピンドルモータの軸受として、シャフトとスリーブとを
相対回転自在に支持するために、両者の間に介在させた
オイル等の潤滑流体の流体圧力を利用する動圧軸受が種
々提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a bearing of a spindle motor used in a disk drive device for driving a recording disk such as a hard disk, a shaft and a sleeve are interposed between the shaft and the sleeve in order to rotatably support them. Various dynamic pressure bearings that utilize the fluid pressure of a lubricating fluid such as oil have been proposed.

【0003】このような動圧軸受を使用するスピンドル
モータの一例を図1に示す。この従来の流体動圧軸受を
使用するスピンドルモータは、ロータaと一体をなすシ
ャフトbの外周面と、このシャフトbが回転自在に挿通
されるスリーブcの内周面との間に、一対のラジアル軸
受部d,dが軸線方向に離間して構成され、またシャフ
トaの一方の端部外周面から半径方向外方に突出するデ
ィスク状スラストプレートeの上面とスリーブbに形成
された段部の平坦面との間並びにスラストプレートeの
下面とスリーブbの一方の開口を閉塞するスラストブッ
シュfとの間に、一対のスラスト軸受部g,gが構成さ
れている。
An example of a spindle motor using such a dynamic pressure bearing is shown in FIG. A spindle motor using this conventional fluid dynamic pressure bearing has a pair of outer peripheral surface of a shaft b integral with a rotor a and an inner peripheral surface of a sleeve c through which the shaft b is rotatably inserted. The radial bearing portions d, d are separated from each other in the axial direction, and the stepped portion formed on the upper surface of the disk-shaped thrust plate e protruding radially outward from the outer peripheral surface of one end of the shaft a and the sleeve b. A pair of thrust bearing parts g are formed between the flat surface of the thrust plate e and the lower surface of the thrust plate e and the thrust bush f that closes one opening of the sleeve b.

【0004】シャフトb並びにスラストプレートeとス
リーブc並びにスラストブッシュdとの間には、一連の
微小間隙が形成され、これら微小間隙中には、潤滑流体
としてオイルが途切れることなく、連続して保持されて
おり(このようなオイル保持構造を、以下「フルフィル
構造」と記す)、ラジアル軸受部d,d及びスラスト軸
受部g,gには、ロータaの回転時にオイル中に動圧を
誘起するためのヘリングボーングルーブd1,d1並び
にg1,g1がそれぞれ形成されている。
A series of minute gaps are formed between the shaft b and the thrust plate e, the sleeve c and the thrust bush d, and oil is continuously retained in these minute gaps as a lubricating fluid without interruption. (This oil holding structure is hereinafter referred to as “full-fill structure”), and a dynamic pressure is induced in the oil in the radial bearings d, d and the thrust bearings g, g when the rotor a rotates. Herringbone grooves d1 and d1 and g1 and g1 for forming the respective herringbone grooves are formed.

【0005】また、ラジアル軸受部d,d及びスラスト
軸受部g,gには、一対のスパイラルグルーブを連結し
てなるヘリングボーングルーブd1,d1及びg1,g
1が形成されており、ロータaの回転に応じて、スパイ
ラルグルーブの連結部が位置する軸受部の中央部で最大
動圧を発生させ、ロータaに作用する荷重を支持してい
る。
Herringbone grooves d1, d1 and g1, g formed by connecting a pair of spiral grooves to the radial bearings d, d and the thrust bearings g, g.
1 is formed, and in response to the rotation of the rotor a, the maximum dynamic pressure is generated in the central portion of the bearing portion where the connecting portion of the spiral groove is located, and the load acting on the rotor a is supported.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようなスピンドル
モータでは、スラスト軸受部g,gとは軸線方向で反対
側に位置するスリーブcの上端部付近において、テーパ
シール部hが形成され、オイルの表面張力と大気圧とが
バランスして界面を構成している。すなわち、このテー
パシール部h内でのオイルの内圧は、大気圧と実質上同
等の圧力に維持されている。
In such a spindle motor, a taper seal portion h is formed in the vicinity of the upper end portion of the sleeve c which is axially opposite to the thrust bearing portions g, g, and the The surface tension and the atmospheric pressure are balanced to form an interface. That is, the internal pressure of the oil in the taper seal portion h is maintained at a pressure substantially equal to the atmospheric pressure.

【0007】いま、ロータaが回転を始めると、オイル
は動圧発生溝d1,d1及びg1,g1によるポンピン
グで、各ラジアル軸受部d,d及びスラスト軸受部g,
gの中心部側に引き込まれ、軸受の中心部で流体動圧が
極大となる反面、軸受の端部側では、オイルの内圧が低
下する。これに対し、ラジアル軸受部のうちテーパシー
ル部hに隣接する側の端部では、テーパシール部h内を
オイル内圧の変動に応じて界面が移動し、大気圧とオイ
ルの内圧とを拮抗させることが可能であるが、各軸受部
間、つまり、シャフトbの外周面とスリーブcの内周面
との間の領域のうち、一対のラジアル軸受部d,d間に
保持されるオイル及びスラストプレートeの周囲の領域
のうち、スラスト軸受部g,g間に位置するスラストプ
レートの外周部付近に保持されるオイルは、動圧発生溝
d1,d1及びg1,g1のポンピングに応じてオイル
の内圧が低下し、やがて大気圧以下まで低下して負圧と
なる。
Now, when the rotor a starts to rotate, the oil is pumped by the dynamic pressure generating grooves d1, d1 and g1, g1, and the radial bearing portions d, d and thrust bearing portions g,
While the fluid dynamic pressure is maximized at the center of the bearing, the internal pressure of oil decreases at the end of the bearing. On the other hand, at the end portion of the radial bearing portion adjacent to the taper seal portion h, the interface moves in the taper seal portion h according to the fluctuation of the oil internal pressure, and the atmospheric pressure and the oil internal pressure are antagonized. However, the oil and thrust retained between the pair of radial bearing parts d, d in the region between the bearing parts, that is, in the region between the outer peripheral surface of the shaft b and the inner peripheral surface of the sleeve c. In the area around the plate e, the oil retained near the outer peripheral portion of the thrust plate located between the thrust bearing portions g, g is the oil retained in accordance with the pumping of the dynamic pressure generating grooves d1, d1 and g1, g1. The internal pressure decreases, and eventually decreases to below atmospheric pressure to become negative pressure.

【0008】また、フルフィル構造の動圧軸受の場合、
軸受部に形成される動圧発生溝の形状を問わず、オイル
に負圧が生じる場合がある。
In the case of a dynamic bearing having a full-fill structure,
Negative pressure may be generated in the oil regardless of the shape of the dynamic pressure generating groove formed in the bearing portion.

【0009】これは、スリーブの内周面又はシャフトの
外周面の加工が軸線方向上端部と下端部とで不均一とな
り、スリーブの内周面とシャフトの外周面との間に形成
される微小間隙の半径方向の隙間寸法が軸線方向上端部
側が下端部側よりも広く形成されることで、ラジアル動
圧軸受部に形成されるヘリングボーングルーブによって
発生する流体動圧が軸線方向下端部側からのポンピング
力が上端部側からのポンピング力を上回り、圧力勾配が
軸線方向上端部側にアンバランスとなって、オイルに軸
線方向上端部側に向かう流動が誘起することによって発
生する。
This is because the machining of the inner peripheral surface of the sleeve or the outer peripheral surface of the shaft becomes uneven between the upper end portion and the lower end portion in the axial direction, and a minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the shaft. The radial dimension of the gap is formed such that the upper end side in the axial direction is wider than the lower end side, so that the fluid dynamic pressure generated by the herringbone groove formed in the radial dynamic pressure bearing portion is from the lower end side in the axial direction. Occurs when the pumping force exceeds the pumping force from the upper end side, the pressure gradient becomes unbalanced toward the upper end side in the axial direction, and the oil is induced to flow toward the upper end side in the axial direction.

【0010】これとは逆に、スリーブの内周面とシャフ
トの外周面との間に形成される微小間隙の半径方向の隙
間寸法が軸線方向下端部側が上端部側よりも広く形成さ
れた場合、オイルに軸線方向下端部側へと向かうオイル
の流動が誘起され、スラストプレートの下面とスラスト
ブッシュとの間に保持されるオイルの内圧が必要以上に
高まり、ロータが所定量以上浮上する過浮上が発生す
る。
On the contrary, when the size of the minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the shaft in the radial direction is wider on the lower end side in the axial direction than on the upper end side. , Inducing a flow of oil toward the lower end in the axial direction of the oil, the internal pressure of the oil held between the lower surface of the thrust plate and the thrust bush increases more than necessary, and the rotor floats above a certain amount. Occurs.

【0011】オイル内に負圧が生じると、例えばオイル
の充填作業時等にオイル内に溶け込んだ空気が気泡化し
て現れ、やがて温度上昇等によって気泡が体積膨張し、
オイルを軸受外部へと漏出させるといったスピンドルモ
ータの耐久性や信頼性に影響する問題、あるいは動圧発
生溝が気泡と接触することによる振動の発生やNRRO
(非繰り返し性振れ成分)の悪化といったスピンドルモ
ータの回転精度に影響する問題が発生する。
When a negative pressure is generated in the oil, the air dissolved in the oil appears as bubbles when the oil is filled, and the bubbles eventually expand in volume due to temperature rise.
A problem that affects the durability and reliability of the spindle motor, such as oil leaking out of the bearing, or the occurrence of vibration or NRRO due to the contact of dynamic pressure generation grooves with air bubbles.
A problem that affects the rotation accuracy of the spindle motor, such as deterioration of (non-repetitive shake component), occurs.

【0012】また、ロータに過浮上が発生すると、スラ
ストプレートとスリーブとの接触による摩耗が発生し、
軸受の耐久性並びに信頼性を損なう原因となる。加え
て、ハードディスク駆動用のスピンドルモータの場合、
ハードディスクの高容量化にともない、ハードディスク
の記録面と磁気ヘッドとが極めて近接配置されているこ
とから、ハードディスクと磁気ヘッドとの接触による破
壊が発生する懸念がある。
Further, when the rotor is excessively floated, wear occurs due to contact between the thrust plate and the sleeve,
This will cause deterioration of the durability and reliability of the bearing. In addition, in the case of a spindle motor for driving a hard disk,
Since the recording surface of the hard disk and the magnetic head are arranged very close to each other as the capacity of the hard disk increases, there is a concern that the contact between the hard disk and the magnetic head may cause destruction.

【0013】尚、上記過浮上の問題は、スリーブの内周
面又はシャフトの外周面の加工が不均一となる以外にも
発生し得る。
The problem of excessive floating may occur in addition to uneven machining of the inner peripheral surface of the sleeve or the outer peripheral surface of the shaft.

【0014】図1に示す従来のスピンドルモータのよう
に、薄型のスピンドルモータの場合、ロータaの外周面
にハードディスク等の記録ディスクを固定的に保持する
ために、シャフトbの上端部にクランパを固定するため
に設けられた雌ネジ孔iが、ラジアル軸受部d,dの内
周側に至る深さまで形成されることがある。このような
場合、雌ネジ孔i内に雄ネジ(不図示)を締結すると、
その締結応力によってシャフトbの外周面が半径方向外
方に膨出し、スリーブcの内周面とシャフトbの外周面
との間に形成される微小間隙の半径方向の隙間寸法が、
軸線方向上端部側が下端部側よりも狭くなり、ラジアル
動圧軸受部d,dで発生する流体動圧の圧力勾配が軸線
方向下端部側にアンバランスとなり、ロータaの過浮上
が発生する。
In the case of a thin spindle motor such as the conventional spindle motor shown in FIG. 1, a clamper is fixed to the upper end of the shaft b in order to securely hold a recording disk such as a hard disk on the outer peripheral surface of the rotor a. The female screw hole i provided for fixing may be formed to a depth reaching the inner peripheral side of the radial bearing parts d. In such a case, when a male screw (not shown) is fastened in the female screw hole i,
Due to the fastening stress, the outer peripheral surface of the shaft b bulges outward in the radial direction, and the radial clearance dimension of the minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve c and the outer peripheral surface of the shaft b is
The upper end side in the axial direction becomes narrower than the lower end side, and the pressure gradient of the fluid dynamic pressure generated in the radial dynamic pressure bearing portions d, d becomes unbalanced in the lower end side in the axial direction, resulting in excessive levitation of the rotor a.

【0015】本発明は、簡略な構造及び所望の軸受剛性
を維持しつつ、負圧又はロータの過浮上の発生を防止
し、低コスト化が可能なスピンドルモータ及びこのスピ
ンドルモータを用いたディスク駆動装置を提供すること
を目的とする。
According to the present invention, while maintaining a simple structure and desired bearing rigidity, negative pressure or excessive floating of the rotor can be prevented from occurring, and the cost can be reduced, and a spindle motor and a disk drive using this spindle motor. The purpose is to provide a device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のスピンドルモー
タは、シャフトと、該シャフトが回転自在に遊挿される
貫通孔が形成されたスリーブと、回転軸心に該シャフト
が一体に設けられた円形の天板と該天板の外周縁から垂
下される円筒壁とを有するロータと、該スリーブに形成
される貫通孔の一方の端部を閉塞する閉塞部材とを備え
てなるスピンドルモータであって、前記シャフトの外周
面には、円筒状の外筒部材が装着され、前記スリーブの
上端面と前記ロータの天板の底面、前記スリーブの内周
面と前記外筒部材の外周面並びに前記閉塞部材の内面と
前記シャフト及び前記外筒部材の端面との間には、連続
する微小間隙が形成され、前記微小間隙内には、全体に
わたってオイルが途切れることなく連続して保持されて
おり、前記スリーブの内周面及び前記外筒部材の外周面
の少なくともいずれか一方の面には、一対のスパイラル
グルーブを連接してなるヘリングボーングルーブが動圧
発生溝として設けられたラジアル動圧軸受部が構成さ
れ、前記スリーブの上端面及び天板の底面の少なくとも
いずれか一方には、前記ロータの回転時に前記オイルに
対して半径方向内方に向かう圧力を付与する動圧発生溝
が設けられたスラスト軸受部が構成され、また前記閉塞
部材の内面及び前記シャフトの端面との間には、前記ラ
ジアル軸受部及び/又は前記スラスト軸受部で発生する
動圧と実質上均衡する圧力を有する軸受部が形成され、
前記ロータは、前記スラスト軸受部と該軸受部との協働
によって浮上され、前記シャフトの外周面と前記外筒部
材の内周面との間には、前記スリーブの上端面と前記ロ
ータの天板の底面との間に形成される微小間隙と前記閉
塞部材の内面と前記シャフト及び前記外筒部材の端面と
の間に形成される微小間隙とに保持される前記オイルを
流通可能に連通する連通孔が形成されていることを特徴
とする(請求項1)。
A spindle motor according to the present invention is a circle in which a shaft, a sleeve having a through hole into which the shaft is rotatably inserted are formed, and the shaft is integrally provided on a rotation axis. A spindle motor comprising: a rotor having a top plate and a cylindrical wall hanging from an outer peripheral edge of the top plate; and a closing member for closing one end of a through hole formed in the sleeve. A cylindrical outer cylinder member is mounted on the outer peripheral surface of the shaft, and the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of the top plate of the rotor, the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the outer cylinder member, and the blockage. A continuous minute gap is formed between the inner surface of the member and the end surface of the shaft and the outer cylinder member, and oil is continuously retained throughout the minute gap without interruption. Three At least one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the outer cylindrical member constitutes a radial dynamic pressure bearing portion in which a herringbone groove formed by connecting a pair of spiral grooves is provided as a dynamic pressure generation groove. At least one of the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of the top plate is provided with a dynamic pressure generating groove for applying a pressure inward in the radial direction to the oil when the rotor is rotated. And a bearing portion having a pressure substantially balanced with the dynamic pressure generated in the radial bearing portion and / or the thrust bearing portion is formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft. Is
The rotor is floated by the cooperation of the thrust bearing portion and the bearing portion, and the upper end surface of the sleeve and the ceiling of the rotor are provided between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the outer tubular member. The oil retained in the minute gap formed between the bottom surface of the plate and the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft and the outer cylinder member is communicatably communicated. A communication hole is formed (Claim 1).

【0017】この構成は、フルフィル構造の動圧軸受を
用いたスピンドルモータにおいて、軸受部内に保持され
るオイルの圧力の均衡をはかり、負圧並びに過浮上の発
生を防止することを可能とするものである。
With this configuration, in a spindle motor using a dynamic pressure bearing having a full-fill structure, it is possible to balance the pressure of the oil held in the bearing portion and prevent negative pressure and excessive levitation from occurring. Is.

【0018】上記構造において、ロータは、回転時にオ
イルに対して動圧を付与するラジアル軸受部及びスラス
ト軸受部と、これらラジアル軸受部及びスラスト軸受部
で発生する動圧が伝播されることでオイルの圧力が昇圧
される、いわゆる静圧軸受の如き軸受部(このような軸
受を、以下「静圧軸受部」と記す)とによってスリーブ
及び閉塞部材に対して非接触支持されることとなる。
In the above-described structure, the rotor has a radial bearing portion and a thrust bearing portion that apply a dynamic pressure to the oil during rotation, and the dynamic pressure generated in the radial bearing portion and the thrust bearing portion is propagated to the oil. With a bearing portion such as a so-called static pressure bearing (hereinafter, such bearing will be referred to as "static pressure bearing portion") whose pressure is increased, the sleeve and the closing member are supported in a non-contact manner.

【0019】このとき、スリーブの内周面と外筒部材の
外周面との間に形成される微小間隙の軸線方向上下端部
に位置するスラスト軸受部と上記静圧軸受部に保持され
るオイルを流通可能に連通させる連通路をシャフトの外
周面と外筒部材の内周面との間に形成しておくことで、
軸受構成部材の加工公差や組立に起因する応力変形等に
よって軸受内に保持されるオイルの圧力にアンバランス
が生じても連通路を通じてオイルが高圧の領域から低圧
の領域側に流動可能となるため、オイル内の負圧やロー
タの過浮上に起因する問題が解消される。
At this time, the thrust bearing portion located at the axially upper and lower end portions of the minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the outer tubular member and the oil retained in the hydrostatic bearing portion. By forming a communication passage for communicating with the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the outer tubular member,
Even if there is an imbalance in the pressure of the oil held in the bearing due to the processing tolerance of the bearing components or stress deformation due to assembly, etc., the oil can flow from the high pressure region to the low pressure region side through the communication passage. , Problems caused by negative pressure in oil and excessive floating of the rotor are solved.

【0020】また、本発明のスピンドルモータは、前記
シャフトの外周面には、その上端部から下端部にわたっ
て一条の螺旋溝が形成されており、前記外筒部材が前記
シャフトの外周面に装着されることによって、該螺旋溝
と前記外筒部材の内周面との間で前記連通孔が規定され
ている、ことを特徴とする(請求項2)。
In the spindle motor of the present invention, a single spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the shaft from the upper end portion to the lower end portion thereof, and the outer cylinder member is mounted on the outer peripheral surface of the shaft. By so doing, the communication hole is defined between the spiral groove and the inner peripheral surface of the outer cylinder member (claim 2).

【0021】外筒部材の内周面との間で連通孔を構成す
る螺旋溝をシャフトの外周面に形成することで、シャフ
ト外周面の加工と螺旋溝の形成を一度のチャッキングで
行うことができ、容易に加工することが可能となる。こ
の螺旋溝の断面形状は、略矩形状あるいは三角形状又は
半円状とするのが好ましい。
By forming a spiral groove forming a communication hole with the inner peripheral surface of the outer tubular member on the outer peripheral surface of the shaft, the outer peripheral surface of the shaft and the spiral groove can be formed by one chucking. And can be easily processed. The cross-sectional shape of the spiral groove is preferably substantially rectangular, triangular or semicircular.

【0022】上記本発明のスピンドルモータにおいて、
前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離間して一対形成さ
れると共に、該一対のラジアル軸受部に形成される前記
ヘリングボーングルーブは、それぞれ前記ロータの回転
時に軸線方向に対称となる圧力勾配の流体動圧を前記オ
イルに誘起するよう実質的に同等な形状のスパイラルグ
ルーブを連接して形成されている、ことを特徴としてい
る(請求項3)。
In the above spindle motor of the present invention,
The radial bearing portions are formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and the herringbone grooves formed in the pair of radial bearing portions are fluids having a pressure gradient that becomes symmetrical in the axial direction when the rotor rotates. It is characterized in that it is formed by connecting spiral grooves of substantially the same shape so as to induce dynamic pressure in the oil (claim 3).

【0023】ラジアル軸受部を軸線方向に離間して一対
形成し、それぞれの動圧発生溝を軸線方向に対称な形状
のヘリングボーングルーブとすることで、限られた軸線
方向寸法の中で、各ラジアル軸受部において最大動圧と
なるスパイラルグルーブの連接部間の距離(このラジア
ル軸受部におけるスパイラルグルーブの連接部間の距離
を以下、「軸受スパン」と記載する)を最大限大きく確
保することが可能となり、薄型のモータであっても軸受
剛性を高く維持することが可能になるので、回転時のロ
ータの歳差運動等の振れ回りの発生が効果的に抑制され
る。
By forming a pair of radial bearing portions separated from each other in the axial direction and forming each dynamic pressure generating groove as a herringbone groove having a symmetrical shape in the axial direction, each of the dynamic pressure generating grooves is formed in a limited axial direction dimension. It is necessary to secure the maximum distance between the spiral groove joints (the distance between the spiral groove joints in this radial bearing is referred to as "bearing span" below) that maximizes the dynamic pressure in the radial bearing. This makes it possible to maintain high bearing rigidity even with a thin motor, so that whirling such as precession of the rotor during rotation is effectively suppressed.

【0024】本発明のスピンドルモータにおけるラジア
ル軸受部の動圧発生溝の形状としては、上記以外にも、
一対のラジアル軸受部のうち、前記スラスト軸受部に近
接する側に位置するラジアル軸受部に形成される前記ヘ
リングボーングルーブを、前記ロータの回転時に前記オ
イルに対して前記閉塞部材の内面とシャフトの端面との
間に形成される軸受部側に向かう圧力が付与されるよう
軸線方向に非対称な形状のスパイラルグルーブを連接し
て形成し、また前記スラスト軸受部から離間する側に位
置するラジアル軸受部に形成される前記ヘリングボーン
グルーブを、前記ロータの回転時に前記オイルに対して
軸線方向に対称となる圧力勾配の流体動圧が付与される
よう実質的に同等な形状のスパイラルグルーブを連接し
て形成する(請求項4)、又は、一対のラジアル軸受部
に形成される前記ヘリングボーングルーブを、それぞれ
前記ロータの回転時に前記オイルに対して前記閉塞部材
の内面とシャフトの端面との間に形成される軸受部側に
向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非対称な形状の
スパイラルグルーブを連接して形成する(請求項5)、
あるいは、一対のラジアル軸受部のうち、前記スラスト
軸受部に近接する側に位置するラジアル軸受部に形成さ
れる前記ヘリングボーングルーブを、前記ロータの回転
時に前記オイルに対して前記閉塞部材の内面とシャフト
の端面との間に形成される軸受部側に向かう圧力が付与
されるよう軸線方向に非対称な形状のスパイラルグルー
ブを連接して形成し、また前記スラスト軸受部から離間
する側に位置するラジアル軸受部に形成される前記ヘリ
ングボーングルーブを、前記ロータの回転時に前記オイ
ルに対して前記スラスト軸受部側に向かう圧力が付与さ
れるよう軸線方向に非対称な形状のスパイラルグルーブ
を連接して形成する(請求項6)、もしくは、一対のラ
ジアル軸受部のうち、前記スラスト軸受部に近接する側
に位置するラジアル軸受部に形成される前記ヘリングボ
ーングルーブを、前記ロータの回転時に前記オイルに対
して軸線方向に対称となる圧力勾配の流体動圧が付与さ
れるよう実質的に同等な形状のスパイラルグルーブを連
接して形成し、また前記スラスト軸受部から離間する側
に位置するラジアル軸受部に形成される前記ヘリングボ
ーングルーブを、前記ロータの回転時に前記オイルに対
して前記閉塞部材の内面とシャフトの端面との間に形成
される軸受部側に向かう圧力が付与されるよう軸線方向
に非対称な形状のスパイラルグルーブを連接して形成す
る(請求項7)等が可能である。
The shape of the dynamic pressure generating groove of the radial bearing portion of the spindle motor of the present invention is not limited to the above.
Of the pair of radial bearing portions, the herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side closer to the thrust bearing portion is provided to the inner surface of the closing member and the shaft with respect to the oil when the rotor rotates. A radial bearing portion formed by connecting spiral grooves having an asymmetrical shape in the axial direction so as to apply pressure toward the bearing portion formed between the end surface and the thrust bearing portion. The herringbone groove formed in the above is connected to a spiral groove having substantially the same shape so that a fluid dynamic pressure having a pressure gradient symmetrical in the axial direction is applied to the oil when the rotor rotates. (Claim 4), or the herringbone grooves formed in the pair of radial bearing portions are respectively rotated by the rotor. A spiral groove having an asymmetrical shape in the axial direction is continuously formed so as to apply a pressure to the oil toward the bearing portion formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft. Item 5),
Alternatively, among the pair of radial bearing portions, the herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side closer to the thrust bearing portion is an inner surface of the closing member with respect to the oil when the rotor rotates. A radial groove, which is formed between the end surface of the shaft and formed in such a manner that a spiral groove having an asymmetrical shape in the axial direction is connected so as to apply a pressure toward the bearing portion side, and which is located on the side away from the thrust bearing portion The herringbone groove formed in the bearing portion is formed by connecting spiral grooves that are asymmetric in the axial direction so that pressure is applied to the oil toward the thrust bearing portion when the rotor rotates. (Claim 6), or, of the pair of radial bearing portions, the radial portion located on the side closer to the thrust bearing portion. The herringbone groove formed in the bearing portion is connected to a spiral groove having substantially the same shape so that a fluid dynamic pressure having a pressure gradient symmetrical in the axial direction is applied to the oil when the rotor rotates. The herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side separated from the thrust bearing portion is formed on the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft with respect to the oil when the rotor rotates. It is possible to form spiral grooves that are asymmetric in the axial direction so as to be connected to each other so as to apply pressure toward the bearing portion formed between them (claim 7).

【0025】これらラジアル軸受部のヘリングボーング
ルーブの形状の違いによる作用効果の差異については、
発明の実施の形態の説明において詳細に記載する。
Regarding the difference in action and effect due to the difference in the shape of the herringbone groove of these radial bearings,
It will be described in detail in the description of the embodiments of the invention.

【0026】更に、本発明のスピンドルモータは、前記
スリーブの外周面と前記ロータの円筒壁の内周面とは半
径方向に隙間を介して対向しており、また前記スリーブ
の外周面には、前記ロータの天板から離れるにしたがっ
て外径が縮径するようテーパ面が設けられ、前記オイル
は該テーパ面と前記円筒壁の内周面との間でメニスカス
を形成して保持されている、ことを特徴とする(請求項
8)。
Further, in the spindle motor of the present invention, the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor are opposed to each other with a gap in the radial direction, and the outer peripheral surface of the sleeve is A taper surface is provided so that the outer diameter is reduced with increasing distance from the top plate of the rotor, and the oil is held by forming a meniscus between the taper surface and the inner peripheral surface of the cylindrical wall. It is characterized in that (claim 8).

【0027】各軸受部に保持されるオイルの端部を外気
に露出させていた従来の構造に比べ、フルフィル構造の
動圧軸受では、軸受全体にオイルが保持されるので、オ
イル保持量が格段に増大している。従って、温度上昇に
よってオイルが熱膨張すると、シール部内には、軸受部
では収容しきれなくなったオイルが大量に流入すること
となる。よって、フルフィル構造の動圧軸受において
は、シール部の構成も重要な事項となる。
Compared with the conventional structure in which the end of the oil held in each bearing is exposed to the outside air, in the dynamic pressure bearing of the full-fill structure, the oil is held in the entire bearing, so the oil holding amount is much higher. Is increasing. Therefore, when the oil thermally expands due to the temperature rise, a large amount of oil that cannot be accommodated in the bearing portion flows into the seal portion. Therefore, in the dynamic bearing having the full-fill structure, the structure of the seal portion is also an important matter.

【0028】上記構成のように、スリーブの外周面とロ
ータの円筒壁の内周面間にテーパ状間隙を形成し、表面
張力を利用したテーパシール部を構成することで、シー
ル部を軸受部よりも大径とすることができると共に、シ
ール部の軸線方向寸法も比較的に大とすることができ、
シール部内の容積が増大し、小型・薄型のスピンドルモ
ータであっても、フルフィル構造の動圧軸受に多量に保
持されるオイルの熱膨張に対して、十分に追随可能とな
る。
As in the above structure, a tapered gap is formed between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor to form a taper seal portion utilizing surface tension. It is possible to make the diameter larger than that, and also to make the axial dimension of the seal portion relatively large.
The volume inside the seal portion increases, and even a small and thin spindle motor can sufficiently follow the thermal expansion of oil that is retained in large quantity in the dynamic pressure bearing of full-fill structure.

【0029】加えて、本発明のスピンドルモータは、前
記スリーブには、前記テーパ面に連続して外周面が半径
方向内方に凹陥する段部が設けられており、前記ロータ
の円筒壁の内周面には、該段部に対応して半径方向内方
に突出する環状部材が固着され、該段部と該環状部材と
が係合することで、前記ロータの抜け止めが構成されて
おり、また該環状部材の上面と前記スリーブの段部の下
面との間には、前記スリーブのテーパ面と前記ロータの
円筒壁の内周面との間に形成される半径方向の間隙の最
小の隙間寸法よりも小な微小間隙が形成されておりラビ
リンスシールとして機能する、ことを特徴とする(請求
項9)。
In addition, in the spindle motor of the present invention, the sleeve is provided with a step portion which is continuous with the tapered surface and whose outer peripheral surface is recessed inward in the radial direction. An annular member that protrudes inward in the radial direction corresponding to the step portion is fixed to the circumferential surface, and the step portion and the annular member are engaged with each other to prevent the rotor from coming off. And between the upper surface of the annular member and the lower surface of the stepped portion of the sleeve, the minimum radial gap formed between the tapered surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor. A minute gap smaller than the gap size is formed and functions as a labyrinth seal (claim 9).

【0030】この構成において、ロータの抜け止めとな
る構成を、軸受外部で且つらラジアル動圧軸受部と半径
方向に整列する位置に形成することで、スピンドルモー
タの薄型化が一層促進されると共に、テーパシール部に
連続してラビリンスシールを配置することで、オイルミ
ストによる軸受外部へのオイルの流出がより効果的に防
止される。
In this structure, the structure for preventing the rotor from coming off is formed outside the bearing and at a position aligned with the radial radial dynamic pressure bearing portion in the radial direction. By arranging the labyrinth seal continuously with the taper seal portion, the oil is more effectively prevented from flowing out of the bearing due to the oil mist.

【0031】更にまた、本発明のスピンドルモータは、
前記ロータは、前記閉塞部材側に向かって軸線方向に作
用する磁気力によって付勢されている、ことを特徴とす
る(請求項10)。
Furthermore, the spindle motor of the present invention comprises:
The rotor is urged by a magnetic force acting in the axial direction toward the closing member side (claim 10).

【0032】ロータを閉塞端部側、つまりスラスト軸受
部と静圧軸受部とによって発生する浮上力と軸線方向に
対向する方向に磁気的に付勢することで、ロータの回転
時の姿勢が更に安定する。
By magnetically urging the rotor in the direction opposite to the closed end side, that is, the levitation force generated by the thrust bearing portion and the hydrostatic bearing portion in the axial direction, the posture of the rotor during rotation is further increased. Stabilize.

【0033】また、本発明のディスク駆動装置は、情報
を記録できる円板状記録媒体が装着されるディスク駆動
装置において、ハウジングと、該ハウジングの内部に固
定され該記録媒体を回転させるスピンドルモータと、該
記録媒体の所要の位置に情報を書き込み又は読み出すた
めの情報アクセス手段とを有するディスク駆動装置であ
って、前記スピンドルモータは、請求項1乃至10のい
ずれかに記載したスピンドルモータである、ことを特徴
とする(請求項11)。
Further, the disk drive device of the present invention is a disk drive device in which a disk-shaped recording medium capable of recording information is mounted, and a housing and a spindle motor fixed inside the housing for rotating the recording medium. A disk drive device having an information access unit for writing or reading information at a required position on the recording medium, wherein the spindle motor is the spindle motor according to any one of claims 1 to 10. It is characterized by (claim 11).

【0034】本発明のスピンドルモータは、小型・薄型
化が可能であることから、例えば外径が1インチのハー
ドディスクを駆動するディスク駆動装置において好適に
使用可能であるが、これに限定されず、ハードディスク
等の固定式又はCD−ROM、DVD等の着脱式の記録
媒体を駆動するディスク駆動装置においても同様に使用
可能となる。
Since the spindle motor of the present invention can be made compact and thin, it can be suitably used in a disk drive device for driving a hard disk having an outer diameter of 1 inch, but the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly used in a disk drive device that drives a fixed recording medium such as a hard disk or a detachable recording medium such as a CD-ROM or a DVD.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるスピンドル
モータ及びこのスピンドルモータを用いたディスク駆動
装置の実施形態について図2乃至図8を参照して説明す
るが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは
ない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a spindle motor according to the present invention and a disk drive device using the spindle motor will be described below with reference to FIGS. 2 to 8. It is not limited to.

【0036】(1)スピンドルモータの構成 図2において、このスピンドルモータは、略円板状の上
壁部2a(天板)と、この上壁部2aの外周縁部から下
方に垂下する円筒状周壁部2b(円筒壁)とから構成さ
れるロータハブ2と、このロータハブ2の上壁部2aの
中央部に一体に形成されるシャフト4とから構成される
ロータ6と、このシャフト4の外周面に装着される円筒
状の外筒部材5と、これらシャフト4並びに外筒部材5
を回転自在に支持する中空円筒状のスリーブ8と、この
スリーブ8の下部を閉塞しシャフト4の自由端部側端面
と対向するシールキャップ10(閉塞部材)と、スリー
ブ8が内嵌される円筒部12aが一体的に形成されたブ
ラケット12とを具備する。
(1) Configuration of Spindle Motor In FIG. 2, this spindle motor has a substantially disk-shaped upper wall portion 2a (top plate) and a cylindrical shape that hangs downward from the outer peripheral edge portion of this upper wall portion 2a. A rotor hub 2 including a peripheral wall portion 2b (cylindrical wall), a rotor 6 including a shaft 4 integrally formed in a central portion of an upper wall portion 2a of the rotor hub 2, and an outer peripheral surface of the shaft 4. And a cylindrical outer cylinder member 5 mounted on the
A hollow cylindrical sleeve 8 for rotatably supporting the sleeve 8, a seal cap 10 (closing member) that closes the lower portion of the sleeve 8 and faces the free end side end surface of the shaft 4, and a cylinder into which the sleeve 8 is fitted. The bracket 12 integrally formed with the portion 12a.

【0037】ブラケット12には円筒部12aを中心と
した略椀状の形状を有しており、この椀状をなす周壁の
内周面12bには、半径方向内方に突設される複数のテ
ィースを有するステータ14が配設され、また、ロータ
ハブ2の周壁部2bの外周面には、このステータ14と
半径方向内方から間隙を介して対向するよう、ロータマ
グネット16が固着される。
The bracket 12 has a substantially bowl-like shape centered on the cylindrical portion 12a, and a plurality of radially inwardly projecting inner peripheral surfaces 12b of the bowl-shaped peripheral wall. A stator 14 having teeth is arranged, and a rotor magnet 16 is fixed to the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 2b of the rotor hub 2 so as to face the stator 14 from the radially inner side with a gap.

【0038】ロータハブ2の周壁部2bの外周部には、
情報が記録されるディスク板(図8においてディスク板
53として図示する)が載置されるための、フランジ状
のディスク載置部2cが形成されている。シャフト4の
上部側(ロータハブ2の上壁部2a側)には、雌ネジ孔
4bが形成されており、ディスク板をディスク載置部2
c上に載置し、図示しないクランパによって保持したの
ち、雌ネジ孔4b内に雄ネジ(不図示)を締結すること
によって、ディスク板がロータハブ2に固定的に保持さ
れる。
On the outer peripheral portion of the peripheral wall portion 2b of the rotor hub 2,
A flange-shaped disc mounting portion 2c for mounting a disc plate (illustrated as a disc plate 53 in FIG. 8) on which information is recorded is formed. A female screw hole 4b is formed on the upper side of the shaft 4 (on the side of the upper wall 2a of the rotor hub 2), and the disc plate is placed on the disc mounting portion 2
The disk plate is fixedly held on the rotor hub 2 by placing it on the disk c and holding it by a clamper (not shown) and then fastening a male screw (not shown) in the female screw hole 4b.

【0039】スリーブ8の上端面とロータハブ2の上壁
部2aの下面との間、ロータハブ2の上壁部2aに続く
外筒部材5の外周面とスリーブ8の内周面との間及びこ
れに連続する外筒部材5並びにシャフト4の端面とシー
ルキャップ10の内面との間には、一連の微小間隙が形
成されており、この微小間隙中にはオイルが途切れるこ
となく連続して保持されており、いわゆるフルフィル構
造の動圧軸受を構成している。尚、この実施形態におけ
る軸受の構成並びに軸支持方法については後に詳述す
る。
Between the upper end surface of the sleeve 8 and the lower surface of the upper wall portion 2a of the rotor hub 2, between the outer peripheral surface of the outer tubular member 5 following the upper wall portion 2a of the rotor hub 2 and the inner peripheral surface of the sleeve 8, and this. A series of minute gaps are formed between the outer cylinder member 5 and the end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10, and oil is continuously retained in the minute gaps without interruption. And constitutes a so-called full-fill dynamic bearing. The structure of the bearing and the shaft supporting method in this embodiment will be described in detail later.

【0040】また、シャフト4の外周面と外筒部材5の
内周面との間には、後に詳述するとおり、スリーブ8の
上端面とロータハブ2の上壁部2aの下面との間に保持
されるオイルと外筒部材5並びにシャフト4の端面とシ
ールキャップ10の内面との間に保持されるオイルとを
流通可能に連通する連通孔7が形成されている。
Further, between the outer peripheral surface of the shaft 4 and the inner peripheral surface of the outer tubular member 5, as described later in detail, between the upper end surface of the sleeve 8 and the lower surface of the upper wall portion 2a of the rotor hub 2. A communication hole 7 is formed for communicating the retained oil and the retained oil between the outer cylinder member 5 and the end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10.

【0041】スリーブ8の外周面の上端部には、半径方
向外方に突設され且つ外周面がスリーブ8の上端面から
離間するにつれて縮径するよう傾斜面状に形成された環
状フランジ部8aが設けられ、ロータハブ2の周壁部2
aの内周面と非接触状態で半径方向に対向している。
An annular flange portion 8a is formed on the upper end of the outer peripheral surface of the sleeve 8 so as to project outward in the radial direction and is formed in an inclined surface shape so that the outer peripheral surface is reduced in diameter as it is separated from the upper end surface of the sleeve 8. Is provided, and the peripheral wall portion 2 of the rotor hub 2 is provided.
It is radially opposed to the inner peripheral surface of a in a non-contact state.

【0042】この周壁部2bの内周面とフランジ部8a
の外周面との間に規定される間隙の半径方向の間隙寸法
は、フランジ部8aの外周面が上記のとおり傾斜面状に
形成されることで、軸線方向下方(周壁部2bの先端部
方向)に向かってテーパ状に漸増する。すなわち、この
周壁部2bの内周面とフランジ部8aの外周面とが協働
してテーパシール部18を構成している。スリーブ8の
上端面とロータハブ2の上壁部2aの下面との間、ロー
タハブ2の上壁部2aに続くシャフト4の外周面とスリ
ーブ8の内周面との間及びこれに連続するシャフト4の
端面とシールキャップ10の内面との間に形成される一
連の微小間隙に保持されるオイルは、このテーパシール
部18のみにおいて、オイルの表面張力と外気圧とがバ
ランスされ、オイルと空気との界面がメニスカス状に形
成される。
The inner peripheral surface of the peripheral wall portion 2b and the flange portion 8a
The radial dimension of the gap defined between the outer peripheral surface of the flange portion 8a and the outer peripheral surface of the flange portion 8a is formed axially downward (in the direction of the tip of the peripheral wall portion 2b) by forming the inclined surface shape as described above. ) Gradually tapering toward. That is, the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 2b and the outer peripheral surface of the flange portion 8a cooperate with each other to form the taper seal portion 18. Between the upper end surface of the sleeve 8 and the lower surface of the upper wall portion 2a of the rotor hub 2, between the outer peripheral surface of the shaft 4 following the upper wall portion 2a of the rotor hub 2 and the inner peripheral surface of the sleeve 8, and the shaft 4 continuous with this. The oil retained in the series of minute gaps formed between the end surface of the oil seal and the inner surface of the seal cap 10 balances the surface tension of the oil and the atmospheric pressure only in the taper seal portion 18, and Is formed in a meniscus shape.

【0043】テーパシール部18は、オイルリザーバと
して機能し、テーパシール部18内に保持されるオイル
量に応じて界面の形成位置が適宜移動可能である。従っ
て、テーパシール部18内に保持されるオイルが、オイ
ル保持量の減少にともない軸受部に供給されると共に、
熱膨張等によって体積が増大した分のオイルは、このテ
ーパシール部18内に収容される。
The taper seal portion 18 functions as an oil reservoir, and the position where the interface is formed can be appropriately moved according to the amount of oil held in the taper seal portion 18. Therefore, the oil retained in the taper seal portion 18 is supplied to the bearing portion as the oil retention amount decreases, and
The oil whose volume has increased due to thermal expansion or the like is contained in the taper seal portion 18.

【0044】このように、スリーブ8のフランジ部8a
の外周面とロータハブ2の周壁部2bの内周面間にテー
パ状間隙を形成し、表面張力を利用したテーパシール部
18を構成することで、テーパシール部18が軸受部よ
りも大径となると共に、テーパシール部18の軸線方向
寸法も比較的に大とすることができる。従って、テーパ
シール部18内の容積が増大し、フルフィル構造の動圧
軸受に多量に保持されるオイルの熱膨張に対しても十分
に追随可能となる。
Thus, the flange portion 8a of the sleeve 8 is
By forming a tapered gap between the outer peripheral surface of the inner peripheral surface of the rotor hub 2 and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 2b of the rotor hub 2 to form the taper seal portion 18 utilizing surface tension, the taper seal portion 18 has a larger diameter than the bearing portion. In addition, the axial dimension of the taper seal portion 18 can be made relatively large. Therefore, the volume in the taper seal portion 18 increases, and it becomes possible to sufficiently follow the thermal expansion of the oil that is retained in large quantity in the dynamic pressure bearing of the full-fill structure.

【0045】周壁部2bのテーパシール部18よりも先
端部には、接着等の手段によって環状の抜止めリング2
0(環状部材)が固着されている。この抜止めリング2
0は、スリーブ8の外周面の下端部において、フランジ
部8aの下部に対して非接触状態で嵌り合うことで、ス
リーブ8に対するロータ6の抜け止め構造が構成され
る。このように、スリーブ8の外周面側においてロータ
6の抜止め構造を構成することで、後に詳述する一対の
ラジアル軸受部と抜止め構造とが軸線方向における同一
線上に整列配置されることはない。従って、シャフト4
の全長を軸受として有効に活用することが可能になり、
軸受剛性を維持しながら更なるモータの薄型化が実現さ
れる。
An annular retaining ring 2 is attached to the tip of the peripheral wall portion 2b with respect to the taper seal portion 18 by means of bonding or the like.
0 (annular member) is fixed. This retaining ring 2
In No. 0, the lower end portion of the outer peripheral surface of the sleeve 8 is fitted in the lower portion of the flange portion 8a in a non-contact state to form a retaining structure for the rotor 6 with respect to the sleeve 8. As described above, by forming the retaining structure for the rotor 6 on the outer peripheral surface side of the sleeve 8, the pair of radial bearing portions and the retaining structure, which will be described later in detail, are arranged in line on the same line in the axial direction. Absent. Therefore, shaft 4
It becomes possible to effectively utilize the entire length of the
The motor can be made thinner while maintaining the bearing rigidity.

【0046】抜止めリング20の上面は、フランジ部8
aの下面とテーパシール部18に連続し且つテーパシー
ル部18の半径方向の間隙の最小の隙間寸法よりも小な
隙間寸法を有する軸線方向の間隙を介して対向してい
る。
The upper surface of the retaining ring 20 has a flange portion 8
The lower surface of a is continuous with the taper seal portion 18 and is opposed to the taper seal portion 18 via an axial gap having a smaller gap size than the minimum radial gap of the taper seal portion 18.

【0047】抜止めリング20の上面とフランジ部8a
の下面との間に規定される軸線方向の微小間隙の間隙寸
法を可能な限り小さく設定することによって、スピンド
ルモータの回転時に、この軸線方向の微小間隙における
空気の流速とテーパシール部18に規定される半径方向
の間隙における空気の流速との差が大きくなり、オイル
が気化することによって生じた蒸気の外部への流出抵抗
を大きくしてオイルの境界面近傍における蒸気圧を高く
保ち、更なるオイルの蒸散を防止するよう、ラビリンス
シールとして機能する。
The upper surface of the retaining ring 20 and the flange portion 8a
By setting the gap size of the minute gap in the axial direction defined between the lower face of the spindle motor and the lower surface of the spindle motor as small as possible, the air flow velocity in the minute gap in the axial direction and the taper seal portion 18 are regulated when the spindle motor rotates. The difference between the flow velocity of air in the radial gap and the flow velocity of air becomes large, and the resistance to the outflow of steam generated by the evaporation of oil to the outside is increased to keep the steam pressure near the boundary surface of the oil high. It functions as a labyrinth seal to prevent oil evaporation.

【0048】このように、テーパシール部18に連続し
てラビリンスシールを配することで、液体としてのオイ
ルの流出が阻止されるばかりでなく、モータの外部環境
温度の上昇等によりオイルが気化することで発生するオ
イルミストのモータ外部への流出も阻止することが可能
となる。従って、オイル保持量の低下を防止して、長期
間にわたって安定した軸受性能を維持することができ、
耐久性、信頼性の高い軸受とすることができる。
By arranging the labyrinth seal continuously with the taper seal portion 18 as described above, not only the outflow of oil as a liquid is prevented but also the oil is vaporized due to an increase in the external environment temperature of the motor. It is possible to prevent the oil mist that is generated thereby from flowing out of the motor. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the oil retention amount and maintain stable bearing performance for a long period of time.
The bearing can have high durability and reliability.

【0049】(2)軸受部の構成 次に、図2に加えて図3及び図4を参照して、本実施形
態における軸受部の構成について説明する。
(2) Structure of Bearing Unit Next, the structure of the bearing unit in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIG.

【0050】図3に図示するように、スリーブ8の内周
面には、スリーブ8の上端面側に、ロータ6の回転時に
オイルに流体動圧を誘起する、回転方向に対して相反す
る方向に傾斜する一対のスパイラルグルーブ22a1,
22a2を連結して構成される略「く」の字状のヘリン
グボーングルーブ22aが形成されており、外筒部材5
の外周面との間で上部ラジアル動圧軸受部22が構成さ
れる。
As shown in FIG. 3, on the inner peripheral surface of the sleeve 8, on the upper end surface side of the sleeve 8, a direction which induces a fluid dynamic pressure in the oil when the rotor 6 rotates and is opposite to the rotating direction. A pair of spiral grooves 22a1, which are inclined to
A herringbone groove 22a having a substantially V shape, which is formed by connecting 22a2, is formed.
An upper radial dynamic pressure bearing portion 22 is formed between the upper radial dynamic pressure bearing portion 22 and the outer peripheral surface.

【0051】また、スリーブ8の内周面には、シャフト
4の自由端部側に、ロータ6の回転時にオイルに流体動
圧を誘起する、回転方向に対して相反する方向に傾斜す
る一対のスパイラルグルーブ24a1,24a2を連結
して構成される略「く」の字状のヘリングボーングルー
ブ24aが形成されており、外筒部材5の外周面との間
で下部ラジアル動圧軸受部24が構成される。
Further, on the inner peripheral surface of the sleeve 8, on the free end side of the shaft 4, there are provided a pair of slanting members which induce a fluid dynamic pressure in the oil when the rotor 6 rotates and which are inclined in directions opposite to the rotational direction. A herringbone groove 24a having a substantially V shape formed by connecting spiral grooves 24a1 and 24a2 is formed, and a lower radial dynamic pressure bearing portion 24 is configured between the outer circumferential surface of the outer cylinder member 5 and the herringbone groove 24a. To be done.

【0052】尚、上部及び下部ラジアル動圧軸受部2
2,24に形成されるヘリングボーングルーブ22a,
24aは、各スパイラルグルーブ22a1,22a2,
24a1及び24a2が実質的に同等のポンピング力を
発生するよう、軸線方向の寸法、回転方向に対する傾斜
角あるいは溝幅や深さといった溝諸元が同一となるよう
設定される、つまり、各スパイラルグルーブ22a1,
22a2,24a1及び24a2が連結部に対して線対
称になるよう設定されている。従って、上部及び下部ラ
ジアル動圧軸受部22,24では、軸受部の軸線方向中
央部(各スパイラルグルーブ22a1,22a2,24
a1及び24a2の連結部)において最大動圧が現れ、
各スパイラルグルーブ22a1,22a2,24a1及
び24a2によるポンピングが軸線方向いずれかの方向
に対してアンバランスとなり、オイルに軸線方向の流動
が発生することはない。
The upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 2
Herringbone grooves 22a formed in 2, 24,
24a is each spiral groove 22a1, 22a2,
In order that 24a1 and 24a2 generate substantially the same pumping force, the groove dimensions such as the axial dimension, the inclination angle with respect to the rotation direction, the groove width and the depth are set to be the same, that is, each spiral groove is formed. 22a1,
22a2, 24a1 and 24a2 are set to be line-symmetric with respect to the connecting portion. Therefore, in the upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 22 and 24, the axial center portion of each bearing portion (each spiral groove 22a1, 22a2, 24) is formed.
The maximum dynamic pressure appears at the connection part of a1 and 24a2),
The pumping by the spiral grooves 22a1, 22a2, 24a1 and 24a2 becomes unbalanced with respect to either direction of the axial line, so that the oil does not flow in the axial direction.

【0053】このように、上部及び下部ラジアル軸受部
22,24のヘリングボーングルーブ22a,24aを
軸線方向に対称な形状とすることで、薄型化によって限
られた軸線方向寸法の中にあっても、上部及び下部ラジ
アル軸受部22,24間の軸受スパンを比較的に大きく
設定することが可能となるので、軸受剛性を高く維持す
ることが可能になり、ロータ6の歳差運動等の振れ回り
の発生を効果的に抑制することができる。
As described above, by making the herringbone grooves 22a, 24a of the upper and lower radial bearing portions 22, 24 symmetrical in the axial direction, even if the dimensions are limited in the axial direction due to thinning. Since it is possible to set the bearing span between the upper and lower radial bearing portions 22 and 24 to be relatively large, it is possible to maintain high bearing rigidity and to cause whirling of the rotor 6 such as precession. Can be effectively suppressed.

【0054】更に、図4に図示するとおり、スリーブ8
の上端面には、ロータ6の回転時にオイルに対して半径
方向内方(シャフト4側)に向かう圧力を誘起するポン
プインのスパイラルグルーブ26aが形成されており、
ロータハブ2の上壁部2aの下面との間でスラスト軸受
部26が構成される。
Further, as shown in FIG. 4, the sleeve 8
A pump-in spiral groove 26a is formed on the upper end face of the pump 6 for inducing pressure toward the oil inward in the radial direction (shaft 4 side) when the rotor 6 rotates,
A thrust bearing portion 26 is formed between the rotor hub 2 and the lower surface of the upper wall portion 2a.

【0055】また、シャフト4の自由端部側端面とシー
ルキャップ10の内面との間には、後に詳述するとお
り、スラスト軸受部26のスパイラルグルーブ26aに
よって高められたオイルの内圧を利用する、静圧軸受部
28が構成される。
Further, as described later in detail, the internal pressure of the oil increased by the spiral groove 26a of the thrust bearing portion 26 is utilized between the free end side end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10. The hydrostatic bearing portion 28 is configured.

【0056】(3)軸支持方法 上記のとおり構成された各軸受部による軸支持方法につ
いて図5を参照して詳述する。尚、図5は、スリーブ8
の上端面とロータハブ2の上壁部2aの下面との間、ロ
ータハブ2の上壁部2aに続く外筒部材5の外周面とス
リーブ8の内周面との間及びこれに連続する外筒部材5
並びにシャフト4の端面とシールキャップ10の内面と
の間に形成された微小間隙中に保持されるオイルの圧力
分布の相対的な関係を、各軸受部毎に展開して模式的に
示した圧力分布図であるが、スピンドルモータの圧力分
布は軸対称となるため、図5において一点鎖線で示す回
転軸心に対して、スピンドルモータの縦断面で反対側と
なる領域の圧力分布は省略している。また、図5におい
て示す番号は、図2において各軸受部に対して付す番号
と同一である。
(3) Shaft Supporting Method The shaft supporting method by the bearings constructed as described above will be described in detail with reference to FIG. Incidentally, FIG. 5 shows the sleeve 8
Between the upper end surface of the rotor hub 2 and the lower surface of the upper wall portion 2a of the rotor hub 2, between the outer peripheral surface of the outer cylindrical member 5 following the upper wall portion 2a of the rotor hub 2 and the inner peripheral surface of the sleeve 8, and an outer cylinder continuous with this. Member 5
Also, the relative relationship of the pressure distribution of the oil held in the minute gap formed between the end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10 is developed for each bearing portion and is shown schematically. Although it is a distribution diagram, since the pressure distribution of the spindle motor is axisymmetric, the pressure distribution in the region on the opposite side in the vertical cross section of the spindle motor with respect to the rotation axis indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5 is omitted. There is. The numbers shown in FIG. 5 are the same as the numbers given to the bearings in FIG.

【0057】上部及び下部ラジアル動圧軸受22,24
では、ロータ6の回転にともない、ヘリングボーングル
ーブ22a,24aによるポンピング力が高まり、流体
動圧が生じる。上部及び下部ラジアル動圧軸受部22,
24における圧力分布は、図5に示すように、ヘリング
ボーングルーブ22a,24aの両端側から急激に高ま
り、各スパイラルグルーブの連結部において極大とな
る。この上部及び下部ラジアル動圧軸受部22,24で
発生する流体動圧を用いて、ロータ6が外筒部材5の軸
線方向上下部から軸支持され、ロータ6の調芯作用及び
倒れに対する復元作用を担っている。
Upper and lower radial dynamic pressure bearings 22, 24
Then, as the rotor 6 rotates, the pumping force by the herringbone grooves 22a and 24a increases, and fluid dynamic pressure is generated. Upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 22,
As shown in FIG. 5, the pressure distribution at 24 sharply increases from both ends of the herringbone grooves 22a and 24a, and reaches a maximum at the connecting portion of each spiral groove. Using the fluid dynamic pressure generated in the upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 22 and 24, the rotor 6 is axially supported from above and below in the axial direction of the outer cylinder member 5, and the centering action of the rotor 6 and the restoring action against tilting thereof. Is responsible for

【0058】スラスト軸受部26では、ロータ6の回転
にともない、ポンプインのスパイラルグルーブ26aに
よって、オイルに半径方向内方に向かう圧力が誘起され
る。この半径方向内方に向かう圧力によって、オイルの
流動が促されて、オイルの内圧が高められ、ロータ6の
浮上方向に作用する流体動圧が発生する。尚、スラスト
軸受部26で誘起される流体動圧は、図5に示すよう
に、上部及び下部ラジアル動圧軸受部22,24のよう
に急激に高まることはなく、最大でも大気圧を幾分上回
る程度である。
In the thrust bearing portion 26, as the rotor 6 rotates, the spiral groove 26a of the pump-in induces a radially inward pressure on the oil. The pressure inward in the radial direction promotes the flow of oil to increase the internal pressure of the oil, and the fluid dynamic pressure acting in the floating direction of the rotor 6 is generated. As shown in FIG. 5, the fluid dynamic pressure induced in the thrust bearing portion 26 does not rise sharply as in the upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 22 and 24, and the atmospheric pressure is slightly higher than the maximum atmospheric pressure. It exceeds the level.

【0059】スラスト軸受部26で発生する圧力によっ
て、ロータハブ2の上壁部2aに続く外筒部材5の外周
面とスリーブ8の内周面との間及びこれに連続する外筒
部材5並びにシャフト4の端面とシールキャップ10の
内面との間に保持されているオイルは、圧力的に実質上
密封された状態となり、また、上部及び下部ラジアル動
圧軸受部22,24に形成されるヘリングボーングルー
ブ22a,24aを軸線方向に対称な形状とし、発生す
る動圧を軸線方向にバランスした状態とすることで、上
述のとおりオイルに軸線方向の流動が誘起されることが
ない。これにより、外筒部材5の外周面とスリーブ8の
内周面との間及びこれに連続する外筒部材5並びにシャ
フト4の端面とシールキャップ10の内面との間に保持
されるオイルの内圧は、スラスト軸受部に保持されるオ
イルの内圧とバランスする。従って、図5において示す
とおり、いずれの領域においてもスラスト軸受部26に
保持されるオイルの内圧と同等となり、これら微小間隙
中に保持されるオイルにおいて内圧が大気圧以下となる
負圧が発生することはない。よって、負圧に起因する気
泡の問題が解消される。
Due to the pressure generated in the thrust bearing portion 26, the outer cylinder member 5 and the shaft between the outer peripheral surface of the outer cylindrical member 5 and the inner peripheral surface of the sleeve 8 following the upper wall portion 2a of the rotor hub 2 and the continuous outer cylindrical member 5 and the shaft. The oil retained between the end surface of the No. 4 and the inner surface of the seal cap 10 is in a substantially sealed state in terms of pressure, and the herringbone formed in the upper and lower radial dynamic pressure bearing portions 22 and 24. By making the grooves 22a and 24a symmetrical in the axial direction and keeping the generated dynamic pressure in a balanced state in the axial direction, the axial flow of oil is not induced as described above. As a result, the internal pressure of the oil retained between the outer peripheral surface of the outer tubular member 5 and the inner peripheral surface of the sleeve 8 and between the outer tubular member 5 and the end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10 which are continuous with the outer peripheral surface of the sleeve 8. Balances with the internal pressure of the oil held in the thrust bearing portion. Therefore, as shown in FIG. 5, the internal pressure of the oil held in the thrust bearing portion 26 becomes equal to the internal pressure in any region, and a negative pressure is generated in the oil held in these minute gaps so that the internal pressure becomes equal to or lower than the atmospheric pressure. There is no such thing. Therefore, the problem of bubbles caused by the negative pressure is solved.

【0060】上記のとおり、スラスト軸受部26で発生
する圧力は、大気圧を幾分上回る程度であり、これのみ
でロータ6を十分に浮上させるのは困難である。しかし
ながら、上述のとおり外筒部材5並びにシャフト4の端
面とシールキャップ10の内面との間に構成される静圧
軸受部28に保持されたオイルの内圧も、スラスト軸受
部26で誘起される流体動圧によって高められたオイル
の内圧と同等の圧力となるので、スラスト軸受部26と
静圧軸受部28との協働によって、ロータ6を十分に浮
上させることが可能となる。
As described above, the pressure generated in the thrust bearing portion 26 is slightly higher than the atmospheric pressure, and it is difficult to sufficiently float the rotor 6 only with this pressure. However, as described above, the internal pressure of the oil held in the hydrostatic bearing portion 28 formed between the outer cylinder member 5 and the end surface of the shaft 4 and the inner surface of the seal cap 10 is also a fluid induced in the thrust bearing portion 26. Since the pressure becomes equivalent to the internal pressure of the oil increased by the dynamic pressure, the rotor 6 can be sufficiently levitated by the cooperation of the thrust bearing portion 26 and the static pressure bearing portion 28.

【0061】尚、図2において図示されるように、ブラ
ケット12のロータマグネット16との対向位置に強磁
性材からなる環状のスラストヨーク30を配置し、ロー
タマグネット16とスラストヨーク30との間で軸線方
向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト軸受部2
6及び静圧軸受部28で発生するロータ6の浮上圧とバ
ランスさせて、ロータ6のスラスト方向の支持を安定さ
せ、ロータ6が必要以上に浮上する過浮上の発生を抑制
している。このようなロータ6に対する磁気的な付勢
は、例えば、ステータ14とロータマグネット16との
磁気的中心を軸線方向に相違させることによっても作用
させることが可能である。
As shown in FIG. 2, an annular thrust yoke 30 made of a ferromagnetic material is arranged at a position facing the rotor magnet 16 of the bracket 12, and between the rotor magnet 16 and the thrust yoke 30. By generating a magnetic attraction force in the axial direction, the thrust bearing portion 2
6 and the floating pressure of the rotor 6 generated in the static pressure bearing portion 28 are balanced to stabilize the support in the thrust direction of the rotor 6 and suppress the occurrence of over-levitation in which the rotor 6 floats more than necessary. Such magnetic biasing of the rotor 6 can also be exerted by, for example, making the magnetic centers of the stator 14 and the rotor magnet 16 different in the axial direction.

【0062】(5)連通孔の構成及び作用 図6は、シャフト4を拡大して示す正面図である。図6
に図示するように、シャフト4の外周面には、その軸線
方向上端部から下端部に至る螺旋溝4a(一部を破線で
示す)が一条設けられている。
(5) Structure and Function of Communication Hole FIG. 6 is an enlarged front view showing the shaft 4. Figure 6
As shown in FIG. 1, the outer peripheral surface of the shaft 4 is provided with a single spiral groove 4a (a part of which is indicated by a broken line) extending from the axially upper end to the lower end.

【0063】この螺旋溝4aは、断面形状が略矩形状あ
るいは三角形状又は半円状となるよう切削加工により形
成されている。尚、螺旋溝4aの切削加工は、シャフト
4外周面の加工を行う際に一度のチャッキングにて行う
ことが可能である。
The spiral groove 4a is formed by cutting so that its cross-sectional shape is substantially rectangular, triangular or semicircular. The cutting of the spiral groove 4a can be performed by chucking once when the outer peripheral surface of the shaft 4 is processed.

【0064】この螺旋溝4aによって、シャフト4の外
周面に外筒部材5が装着されると、外筒部材5の内周面
との間に、外筒部材5の内周面の軸線方向上端部から下
端部、すなわちスラスト軸受部26と静圧軸受部28に
形成される微小間隙間を連続する螺旋状の連通孔7が規
定される。連通孔7内には、これらスラスト軸受部26
並びに静圧軸受部28に保持されるオイルに連続してオ
イルが保持されており、また、連通孔7内に保持される
オイルの内圧は、スラスト軸受部26におけるオイルの
内圧とほぼ同等の圧力である。
When the outer cylinder member 5 is mounted on the outer peripheral surface of the shaft 4 by the spiral groove 4a, the axially upper end of the inner peripheral surface of the outer cylinder member 5 is provided between the outer peripheral member 5 and the inner peripheral surface. A spiral communication hole 7 is defined which is continuous from the portion to the lower end portion, that is, the minute gap formed in the thrust bearing portion 26 and the hydrostatic bearing portion 28. The thrust bearing portion 26 is provided in the communication hole 7.
In addition, the oil is held continuously with the oil held in the hydrostatic bearing portion 28, and the internal pressure of the oil held in the communication hole 7 is almost equal to the internal pressure of the oil in the thrust bearing portion 26. Is.

【0065】スリーブ8の内周面又は外筒部材5の外周
面の最大の加工公差が組み合わされることによって、あ
るいはシャフト4に設けられた雌ネジ孔4b(図2を参
照)に雄ネジが締結される際に生じる締結応力の影響
で、スリーブ8の内周面と外筒部材5の外周面との間に
形成される微小間隙が、その軸線方向上端部側と下端部
側とで隙間寸法に変化が生じた場合、オイルに対して異
常な流動が誘起されることとなる。その結果、スリーブ
8の内周面と外筒部材5の外周面との間に形成される微
小間隙の軸線方向上端部側と下端部側、すなわちスラス
ト軸受部26と静圧軸受部28との間で、オイルの内圧
に差異が生じることとなる。このオイルの内圧の差を放
置しておくと、オイルが軸線方向下端部側から上端部側
へ流動する場合は、静圧軸受部28で負圧が発生し、ま
た、オイルが軸線方向上端部側から下端部側へと流動す
る場合は、静圧軸受部28でオイルの内圧が必要以上に
高まり、ロータ6の過浮上が発生する。
A male screw is fastened by combining the maximum machining tolerances of the inner peripheral surface of the sleeve 8 or the outer peripheral surface of the outer tubular member 5 or in the female screw hole 4b (see FIG. 2) provided in the shaft 4. Due to the effect of the fastening stress generated when the sleeve 8 is engaged, a minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve 8 and the outer peripheral surface of the outer tubular member 5 has a gap dimension between the upper end side and the lower end side in the axial direction. If a change occurs in the oil, an abnormal flow will be induced in the oil. As a result, the minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve 8 and the outer peripheral surface of the outer tubular member 5 is formed on the upper end side and the lower end side in the axial direction, that is, between the thrust bearing portion 26 and the hydrostatic bearing portion 28. There will be a difference in the internal pressure of the oil between them. If the difference in the internal pressure of the oil is left as it is, when the oil flows from the lower end side in the axial direction to the upper end side, a negative pressure is generated in the static pressure bearing portion 28, and the oil is kept in the upper end portion in the axial direction. When the fluid flows from the side to the lower end, the internal pressure of the oil in the hydrostatic bearing portion 28 increases more than necessary, and the rotor 6 is excessively floated.

【0066】これに対し、スラスト軸受部26と静圧軸
受部28に形成される微小間隙間を連続し、これらスラ
スト軸受部26並びに静圧軸受部28に保持されるオイ
ルに連続してオイルが保持されるする連通孔7を設ける
ことで、上記オイルに軸線方向の流動が誘起され、スリ
ーブ8の内周面と外筒部材5の外周面との間に形成され
る微小間隙の軸線方向上端部側と下端部側とでオイルの
内圧に差異が生じても、連通孔7を通じて、内圧の高い
側から低い側へのオイルの流動が生じるため、各軸受部
に保持されるオイルの内圧がバランスし、負圧や過浮上
の発生が防止される。
On the other hand, the minute gaps formed in the thrust bearing portion 26 and the static pressure bearing portion 28 are continuous, and the oil is continuously retained in the thrust bearing portion 26 and the static pressure bearing portion 28. By providing the communication hole 7 to be retained, axial flow is induced in the oil, and the axial upper end of the minute gap formed between the inner peripheral surface of the sleeve 8 and the outer peripheral surface of the outer tubular member 5. Even if there is a difference in the internal pressure of the oil between the lower side and the lower side, the internal pressure of the oil held in each bearing portion is increased because the oil flows from the high internal pressure side to the low internal pressure side through the communication hole 7. It balances and prevents the occurrence of negative pressure and over-levitation.

【0067】(5)変形例 上記図2乃至図6に図示される実施形態のスピンドルモ
ータにおけるラジアル軸受部22,24に形成されるヘ
リングボーングルーブ22a,24aの変形例を図7
(a)乃至(d)に示す。尚、図7は、スリーブ8の断
面図である。
(5) Modified Example A modified example of the herringbone grooves 22a, 24a formed in the radial bearing portions 22, 24 in the spindle motor of the embodiment shown in FIGS. 2 to 6 is shown in FIG.
Shown in (a) to (d). 7 is a sectional view of the sleeve 8.

【0068】(5)−1.変形例1 図7(a)に図示する変形例では、上部ラジアル軸受部
22’に形成されるヘリングボーングルーブ22a’が
軸線方向に非対称な形状を有しており、下部ラジアル軸
受部24に形成されるヘリングボーングルーブ24aは
図2及び図3に図示する実施形態の場合と同様に、軸線
方向に対称な形状を有している。
(5) -1. Modification 1 In the modification illustrated in FIG. 7A, the herringbone groove 22a ′ formed in the upper radial bearing portion 22 ′ has an axially asymmetric shape, and is formed in the lower radial bearing portion 24. The herringbone groove 24a to be formed has a shape symmetrical in the axial direction as in the case of the embodiment shown in FIGS.

【0069】より具体的には、上部ラジアル軸受部2
2’に形成されるヘリングボーングルーブ22a’は、
スリーブ8の上方側(スラスト軸受部26)に位置する
スパイラルグルーブ22a’1が、下部ラジアル軸受部
24側に位置するスパイラルグルーブ22a’2よりも
軸線方向寸法が長くなるよう設定されており、このため
一対のスパイラルグルーブ22a’1と22a’2との
連接部は、上部ラジアル軸受部22’の中心部よりも下
側、すなわち下部ラジアル軸受部24側に偏倚して位置
している。このため、ロータ6の回転時スパイラルグル
ーブ22a’1によるオイルに対するポンピングが、ス
パイラルグルーブ22a’2によるポンピングを上回
り、上部ラジアル軸受部22’としては、オイルに対し
てスリーブ8の下方側(下部ラジアル軸受部24側)へ
向かう流動を誘起する。
More specifically, the upper radial bearing portion 2
The herringbone groove 22a 'formed in 2'is
The spiral groove 22a′1 located on the upper side (thrust bearing portion 26) of the sleeve 8 is set to have a longer axial dimension than the spiral groove 22a′2 located on the lower radial bearing portion 24 side. Therefore, the connecting portion between the pair of spiral grooves 22a′1 and 22a′2 is located below the center of the upper radial bearing portion 22 ′, that is, on the lower radial bearing portion 24 side. Therefore, pumping of oil by the spiral groove 22a'1 during rotation of the rotor 6 exceeds pumping by the spiral groove 22a'2, and the upper radial bearing portion 22 'serves as a lower side of the sleeve 8 (lower radial portion) with respect to oil. A flow toward the bearing portion 24 side) is induced.

【0070】このように、上部ラジアル軸受部22’の
ヘリングボーングルーブ22a’を軸線方向にアンバラ
ンスな形状とすることで、上部ラジアル軸受部22’と
下部ラジアル軸受部24との間の領域の圧力が大気圧以
上の正圧に保たれ、負圧の発生が防止される。また、ヘ
リングボーングルーブ22a’の発生する押圧力によっ
て、オイルは常にスリーブ8の下方側へと流動し、そし
て、スリーブ8の下方側へと流動したオイルは、連通路
7を通じてスリーブ8の下方側から上方側へと環流し、
再度上部ラジアル軸受部22’によってスリーブ8の下
方側へと押し込まれることとなり、一定のオイル循環路
が形成される。
By thus forming the herringbone groove 22a 'of the upper radial bearing portion 22' into an unbalanced shape in the axial direction, the region between the upper radial bearing portion 22 'and the lower radial bearing portion 24 is formed. The pressure is maintained at a positive pressure equal to or higher than the atmospheric pressure, and the generation of negative pressure is prevented. Also, due to the pressing force generated by the herringbone groove 22 a ′, the oil always flows to the lower side of the sleeve 8, and the oil that flows to the lower side of the sleeve 8 passes through the communication passage 7 to the lower side of the sleeve 8. To the upper side,
The upper radial bearing portion 22 'again pushes the sleeve 8 toward the lower side of the sleeve 8 to form a constant oil circulation path.

【0071】このように、ヘリングボーングルーブ2
2’によって軸受間隙内に常時所定方向にオイルを流動
させておくことで、軸受間隙内の各領域に保持されるオ
イルの圧力バランスの安定がはかられ、負圧の発生やロ
ータ6の過浮上の発生が確実に防止されることとなる。
また、加工公差や組立時の応力変形が生じた場合でも一
定方向へのオイルの循環が確保され、加工や組立に起因
する不具合に対する許容範囲が格段に拡大するので歩留
まりが改善される。
Thus, the herringbone groove 2
By allowing the oil to always flow in the bearing gap in the predetermined direction by 2 ', the pressure balance of the oil held in each region of the bearing gap is stabilized, and the negative pressure is generated or the rotor 6 is overloaded. The occurrence of floating will be reliably prevented.
Further, even if processing tolerances or stress deformation during assembly occur, the circulation of oil in a certain direction is ensured, and the allowable range for defects caused by processing or assembly is significantly expanded, so the yield is improved.

【0072】(5)−2.変形例2 また、図7(b)に図示するとおり、上部ラジアル軸受
部22’だけでなく下部ラジアル軸受部24’に形成さ
れるヘリングボーングルーブ24a’も、これを構成す
るスパイラルグルーブ24a’1,24a’2のうち、
上部ラジアル軸受部22’側に位置するスパイラルグル
ーブ24a’1をスリーブ8の下方側に位置するスパイ
ラルグルーブ24a’2よりも軸線方向寸法が長くなる
よう設定し、その連接部がスリーブ8の下方側に偏倚し
て位置するよう構成した軸線方向に非対称な形状とする
ことも可能である。
(5) -2. Modified Example 2 Further, as shown in FIG. 7B, the herringbone groove 24a ′ formed not only in the upper radial bearing portion 22 ′ but also in the lower radial bearing portion 24 ′ has spiral grooves 24a′1 constituting the herringbone groove 24a ′. , 24a′2,
The spiral groove 24a'1 located on the upper radial bearing 22 'side is set to have a longer axial dimension than the spiral groove 24a'2 located on the lower side of the sleeve 8, and the connecting portion is located on the lower side of the sleeve 8. It is also possible to have an axially asymmetrical shape that is configured so as to be positioned so as to be offset.

【0073】このように上部ラジアル軸受部22’だけ
でなく下部ラジアル軸受部24’もオイルに対してスリ
ーブ8の下方側へ向かう流動を誘起するよう構成するこ
とで、図2における静圧軸受部28の圧力がより高くな
り、ロータ6の浮上力が強化される。よって、より高負
荷の荷重を支持することができるようになるため、複数
枚のディスク板を回転駆動する場合にも用いることが可
能になる。またオイルに対してより積極的な循環が促さ
れ、負圧やロータ6の過浮上の発生が効果的に防止され
る。
As described above, not only the upper radial bearing portion 22 'but also the lower radial bearing portion 24' is configured to induce the flow toward the lower side of the sleeve 8 with respect to the oil, whereby the hydrostatic bearing portion in FIG. The pressure of 28 becomes higher, and the levitation force of the rotor 6 is strengthened. Therefore, since it becomes possible to support a higher load, it becomes possible to use it even when rotationally driving a plurality of disc plates. Further, more positive circulation of oil is promoted, and negative pressure and excessive floating of the rotor 6 are effectively prevented.

【0074】(5)−3.変形例3 図7(c)に図示され変形例3は、上部ラジアル軸受部
22’に形成されるヘリングボーングルーブ22a’は
上記変形例1及び変形例2の場合と同様に、オイルに対
して下部ラジアル軸受部側への流動が発生するよう、ス
ラスト軸受部26側に位置するスパイラルグルーブ22
a’1が下部ラジアル軸受部側に位置するスパイラルグ
ルーブ22a’2よりも軸線方向寸法が長くなるよう設
定されているが、下部ラジアル軸受部24”に形成され
るヘリングボーングルーブ24a”は、上部ラジアル軸
受部22’側に位置するスパイラルグルーブ24a”1
よりもスリーブ8の下方側に位置するスパイラルグルー
ブ24a”2の方が軸線方向寸法が若干長くなるよう形
成されている。
(5) -3. Modification 3 In Modification 3 shown in FIG. 7C, the herringbone groove 22a ′ formed in the upper radial bearing portion 22 ′ is similar to Modifications 1 and 2 above with respect to oil. The spiral groove 22 located on the side of the thrust bearing portion 26 so that the flow toward the lower radial bearing portion side is generated.
Although a'1 is set to have a longer axial dimension than the spiral groove 22a'2 located on the lower radial bearing portion side, the herringbone groove 24a "formed on the lower radial bearing portion 24" is Spiral groove 24a ″ 1 located on the radial bearing 22 ′ side
The spiral groove 24a ″ 2 located on the lower side of the sleeve 8 is formed to have a slightly longer axial dimension.

【0075】従って、下部ラジアル軸受部24”側から
上部ラジアル軸受部22’側へと向かうオイルの流動が
促され、上部ラジアル軸受部22’と下部ラジアル軸受
部24”との間の領域での負圧の発生が防止される。
尚、下部ラジアル軸受部24”のヘリングボーングルー
ブ24a”におけるスパイラルグルーブ24a”1と2
4a”2との寸法差は、上部ラジアル軸受部22’のヘ
リングボーングルーブ22’のヘリングボーングルーブ
22a’のそれよりも小さく、このため上部ラジアル軸
受部22’で発生した下部ラジアル軸受部24”側に向
かうオイルの流動が、下部ラジアル軸受部24”で発生
する上部ラジアル軸受部22’側に向かうオイルの流動
によって阻止されることはない。
Therefore, the flow of the oil from the lower radial bearing portion 24 "side toward the upper radial bearing portion 22 'side is promoted, and in the region between the upper radial bearing portion 22' and the lower radial bearing portion 24". Generation of negative pressure is prevented.
In addition, the spiral grooves 24a "1 and 2 in the herringbone groove 24a" of the lower radial bearing portion 24 "
4a ″ 2 is smaller than that of the herringbone groove 22a ′ of the herringbone groove 22 ′ of the upper radial bearing portion 22 ′, and thus the lower radial bearing portion 24 ″ generated in the upper radial bearing portion 22 ′. The flow of oil toward the side is not blocked by the flow of oil toward the side of the upper radial bearing portion 22 'generated in the lower radial bearing portion 24 ".

【0076】(5)−4.変形例4 更に、図7(d)に図示されるように、上部ラジアル軸
受部におけるヘリングボーングルーブは図2及び図3に
図示する実施形態と同様に軸線方向に対称な形状のヘリ
ングボーングルーブ22aとし、下部ラジアル軸受部に
おけるヘリングボーングルーブを図7(b)に図示する
変形例2と同様に、スリーブ8の下方側に偏倚した非対
称形状のヘリングボーングルーブ24a’とすることも
可能である。この場合、下部ラジアル軸受部24’にお
けるスパイラルグルーブ24a’1と24a’2との寸
法差は、上部ラジアル軸受部側のヘリングボーングルー
ブを非対称形状とした場合よりも小さいため、スリーブ
8の下方側に向かうオイルの流動を発生し、加工公差や
組立時の応力変形に対する許容量を拡大しつつ、上下ラ
ジアル軸受部22,24’間の軸受スパンを比較的に大
きく確保することができ、軸受剛性を高くすることが可
能である。
(5) -4. Modification 4 Further, as shown in FIG. 7D, the herringbone groove in the upper radial bearing portion has a herringbone groove 22a having a symmetrical shape in the axial direction as in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3. The herringbone groove in the lower radial bearing portion may be an asymmetrical herringbone groove 24a ′ that is biased to the lower side of the sleeve 8 as in the second modification shown in FIG. 7B. In this case, since the dimensional difference between the spiral grooves 24a'1 and 24a'2 in the lower radial bearing portion 24 'is smaller than that in the case where the herringbone groove on the upper radial bearing portion side is asymmetrical, the lower side of the sleeve 8 is It is possible to secure a relatively large bearing span between the upper and lower radial bearing portions 22 and 24 'while increasing the tolerance for processing tolerance and stress deformation during assembly by generating a flow of oil toward the Can be higher.

【0077】尚、図7(a)乃至(d)に図示されるよ
うに、ラジアル軸受部側からスリーブ8の下方側へと向
かう流動をオイルに対して誘起することで静圧軸受部2
8に保持されるオイルの内圧は、スラスト軸受部26に
おいて誘起される流動圧力とラジアル軸受部側からのオ
イルの流動圧力との総和に均衡することとなる。このた
め、負荷容量が増し安定した支持が可能になる。
As shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d), the static pressure bearing portion 2 is induced by inducing a flow from the radial bearing portion side toward the lower side of the sleeve 8 to the oil.
The internal pressure of the oil held at 8 is balanced with the sum of the fluid pressure induced in the thrust bearing portion 26 and the fluid pressure of the oil from the radial bearing portion side. Therefore, the load capacity increases and stable support becomes possible.

【0078】(6)ディスク駆動装置の構成 図8に、一般的なディスク駆動装置50の内部構成を模
式図として示す。ハウジング51の内部は塵・埃等が極
度に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部に
情報を記憶する円板状のディスク板53が装着されたス
ピンドルモータ52が設置されている。加えてハウジン
グ51の内部には、ディスク板53に対して情報を読み
書きするヘッド移動機構57が配置され、このヘッド移
動機構57は、ディスク板53上の情報を読み書きする
ヘッド56、このヘッドを支えるアーム55及びヘッド
56及びアーム55をディスク板53上の所要の位置に
移動させるアクチュエータ部54により構成される。
(6) Configuration of Disk Drive Device FIG. 8 shows a schematic diagram of the internal configuration of a general disk drive device 50. The inside of the housing 51 forms a clean space in which dust and the like are extremely small, and a spindle motor 52 having a disc-shaped disk plate 53 for storing information is installed therein. In addition, a head moving mechanism 57 for reading / writing information from / to the disk plate 53 is arranged inside the housing 51. The head moving mechanism 57 supports the head 56 for reading / writing information on the disk plate 53, and the head. The arm 55, the head 56, and the actuator unit 54 for moving the arm 55 to a desired position on the disk plate 53.

【0079】このようなディスク駆動装置50のスピン
ドルモータ52として図2乃至図7において図示される
スピンドルモータを使用することで、所望の回転精度を
得つつもディスク駆動装置50の薄型化並びに低コスト
化が可能になる。
By using the spindle motor shown in FIGS. 2 to 7 as the spindle motor 52 of the disk drive device 50, the disk drive device 50 can be made thin and the cost can be reduced while obtaining a desired rotation accuracy. Becomes possible.

【0080】以上、本発明に従うスピンドルモータ並び
にディスク駆動装置の一実施形態について説明したが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本
発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可
能である。
The embodiment of the spindle motor and the disk drive device according to the present invention has been described above.
The present invention is not limited to such an embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0081】例えば、スラスト軸受部に設けられる、オ
イルに対して半径方向内方に作用する圧力を発生する手
段としては、上記実施形態において説明したポンプイン
タイプのスパイラルグルーブ26aに換えて、半径方向
にアンバランスな形状を有するヘリングボーングルーブ
とすることも可能である。
For example, as means for generating a pressure acting radially inwardly on the oil provided in the thrust bearing portion, instead of the pump-in type spiral groove 26a described in the above embodiment, a radial direction is used. It is also possible to use a herringbone groove having an unbalanced shape.

【0082】スラスト軸受部に半径方向にアンバランス
な形状のヘリングボーングルーブを設けた場合、ヘリン
グボーングルーブを構成する一対のスパイラルグルーブ
のうち、半径方向外方側に位置するスパイラルグルーブ
を半径方向内方側に位置するスパイラルグルーブよりも
発生するポンピング力が大となるよう、半径方向の寸
法、回転方向に対する傾斜角あるいは溝幅や深さといっ
た溝諸元が設定される。この半径方向外方側に位置する
スパイラルグルーブのポンピング力と半径方向内方側に
位置するスパイラルグルーブのポンピング力とのアンバ
ランス量がオイルに対して付与される半径方向内方に作
用する圧力となり、上記ポンプインタイプのスパイラル
グルーブの場合と同様に、スラスト軸受部に保持される
オイルの内圧が高められる。
In the case where the thrust bearing portion is provided with a herringbone groove having an unbalanced shape in the radial direction, among the pair of spiral grooves forming the herringbone groove, the spiral groove located on the outer side in the radial direction is radially inward. The groove dimensions such as the radial dimension, the inclination angle with respect to the rotation direction, the groove width and the depth are set so that the pumping force generated is larger than that of the spiral groove located on the side. The unbalanced amount between the pumping force of the spiral groove located on the outer side in the radial direction and the pumping force of the spiral groove located on the inner side in the radial direction becomes the pressure applied to the oil inward in the radial direction. As in the case of the pump-in type spiral groove, the internal pressure of the oil held in the thrust bearing portion is increased.

【0083】尚、スラスト軸受部に上記ヘリングボーン
グルーブを設けた場合、ロータに対して付与する浮上力
がスパイラルグルーブで発生する浮上力よりも高くなる
ので、スラスト軸受部による荷重支持力が向上する反
面、静圧軸受部で発生する浮上力と相俟って、ロータの
過浮上が発生する懸念がある。従って、ロータに対して
付与する磁気的な付勢力によって、これを制御する必要
がある。
When the above herringbone groove is provided in the thrust bearing portion, the levitation force applied to the rotor is higher than the levitation force generated by the spiral groove, so that the load bearing force by the thrust bearing portion is improved. On the other hand, in combination with the levitation force generated in the hydrostatic bearing portion, there is a concern that the rotor may overly levitation. Therefore, it is necessary to control this by the magnetic biasing force applied to the rotor.

【0084】また、上記実施形態の説明では、ロータマ
グネット16の半径方向外方側にステータ14が配置さ
れる、いわゆるインナロータタイプのスピンドルモータ
を例にあげて説明したが、ロータマグネット16がステ
ータ14の半径方向外方側に配置される、いわゆるアウ
タロータタイプのスピンドルモータにも本発明が適用で
きることは勿論である。
In the above description of the embodiment, the so-called inner rotor type spindle motor in which the stator 14 is arranged on the radially outer side of the rotor magnet 16 has been described as an example. It goes without saying that the present invention can also be applied to a so-called outer rotor type spindle motor arranged on the radially outer side of 14.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明の請求項1のスピンドルモータで
は、フルフィル構造の動圧軸受において負圧や過浮上の
問題が解消され、簡略な構成で安定した軸支持が可能に
なる。
According to the spindle motor of the first aspect of the present invention, the problems of negative pressure and over-lifting are solved in the dynamic bearing having the full-fill structure, and stable shaft support is possible with a simple structure.

【0086】本発明の請求項2のスピンドルモータで
は、負圧や過浮上の発生を防止するための連通孔を容易
に形成することが可能になる。
In the spindle motor according to the second aspect of the present invention, it becomes possible to easily form the communication hole for preventing the negative pressure and the excessive floating.

【0087】本発明の請求項3に記載のスピンドルモー
タでは、一対のラジアル軸受部間の軸受スパンを比較的
に大きく確保することができ、軸受剛性を高く維持する
ことが可能になる。
In the spindle motor according to the third aspect of the present invention, it is possible to secure a relatively large bearing span between the pair of radial bearing portions, and it is possible to maintain high bearing rigidity.

【0088】本発明の請求項4に記載のスピンドルモー
タでは、軸受内のオイルに強制的な循環を促すことで加
工公差や組立時の応力変形に対する許容量が拡大され歩
留まりが改善されると共に、オイルの挙動をより安定化
することが可能になる。
In the spindle motor according to the fourth aspect of the present invention, by forcibly circulating the oil in the bearing, the tolerance for processing tolerance and stress deformation during assembly is increased, and the yield is improved. It becomes possible to further stabilize the behavior of oil.

【0089】本発明の請求項5に記載のスピンドルモー
タでは、より高い負荷を支持することが可能になると共
に、負圧やロータの過浮上の発生を効果的に防止するこ
とが可能になる。
In the spindle motor according to the fifth aspect of the present invention, it becomes possible to support a higher load, and it is possible to effectively prevent negative pressure and excessive floating of the rotor.

【0090】本発明の請求項6に記載のスピンドルモー
タでは、オイルに対して強制的な循環を促して歩留まり
の改善やオイルの挙動を安定化させつつ、一対のラジア
ル軸受部間の領域での負圧の発生を防止することが可能
になる。
In the spindle motor according to the sixth aspect of the present invention, the forced circulation of oil is promoted to improve the yield and stabilize the behavior of the oil, and at the same time, in the region between the pair of radial bearing portions. It becomes possible to prevent the generation of negative pressure.

【0091】本発明の請求項7に記載のスピンドルモー
タでは、加工公差や組立時の応力変形に対する許容量を
拡大しつつ、一対のラジアル軸受部間の軸受スパンを比
較的に大きく確保することができ、軸受剛性を高くする
ことが可能になる。
In the spindle motor according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to secure a relatively large bearing span between the pair of radial bearing portions while expanding the working tolerance and the allowable amount of stress deformation during assembly. Therefore, the bearing rigidity can be increased.

【0092】本発明の請求項8のスピンドルモータで
は、薄型のモータであっても十分なシール機能を維持す
ることが可能になる。
According to the spindle motor of claim 8 of the present invention, it is possible to maintain a sufficient sealing function even with a thin motor.

【0093】本発明の請求項9のスピンドルモータで
は、モータの薄型化が更に促進されと共に、オイルミス
トによる軸受外部へのオイルの流出がより効果的に防止
することが可能になる。
According to the ninth aspect of the spindle motor of the present invention, the motor can be made thinner, and the oil can be more effectively prevented from flowing out of the bearing due to the oil mist.

【0094】本発明の請求項10のスピンドルモータで
は、軸受部での損失を増大させることなく、軸線方向の
軸支持を安定して行うことが可能になる。
In the spindle motor according to the tenth aspect of the present invention, it is possible to stably support the shaft in the axial direction without increasing the loss in the bearing portion.

【0095】本発明の請求項11のディスク駆動装置で
は、所望の回転精度を得つつも、ディスク駆動装置の小
型・薄型化並びに低コスト化が可能になる。
According to the disk drive apparatus of the eleventh aspect of the present invention, it is possible to reduce the size and thickness of the disk drive apparatus and to reduce the cost while obtaining a desired rotation accuracy.

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

【図1】従来のスピンドルモータの概略構成を示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional spindle motor.

【図2】本発明にかかるスピンドルモータの概略構成を
示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a spindle motor according to the present invention.

【図3】図2に図示されるスピンドルモータにおいてラ
ジアル軸受部に形成されるヘリングボーングルーブの形
状を示す部分拡大断面図である。
3 is a partially enlarged cross-sectional view showing the shape of a herringbone groove formed in a radial bearing portion of the spindle motor shown in FIG.

【図4】図2に図示されるスピンドルモータにおいてス
ラスト軸受部に形成されるスパイラルグルーブの形状を
示す平面図である。
4 is a plan view showing a shape of a spiral groove formed in a thrust bearing portion of the spindle motor shown in FIG.

【図5】オイルの圧力分布を模式的に示した圧力分布図
である。
FIG. 5 is a pressure distribution diagram schematically showing a pressure distribution of oil.

【図6】図2に示すスピンドルモータのシャフト部分を
拡大して示す正面図である。
FIG. 6 is an enlarged front view showing a shaft portion of the spindle motor shown in FIG.

【図7】図3に図示されるラジアル軸受部におけるヘリ
ングボーングルーブの変形例を示す部分拡大断面図であ
る。
7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a modified example of the herringbone groove in the radial bearing portion shown in FIG.

【図8】ディスク駆動装置の内部構成を模式的に示す断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the disk drive device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2a 上壁部(天板) 2b 周壁部(円筒壁) 4 シャフト 5 外筒部材 6 ロータ 7 連通孔 8 スリーブ 22,22’,24,24’,24” ラジアル動圧軸
受部 22a,22a’,24a,24a’,24a” ヘリ
ングボーングルーブ 26 スラスト軸受部 28 静圧軸受部
2a Upper wall portion (top plate) 2b Peripheral wall portion (cylindrical wall) 4 Shaft 5 Outer cylinder member 6 Rotor 7 Communication hole 8 Sleeve 22, 22 ', 24, 24', 24 "Radial dynamic pressure bearing portion 22a, 22a ', 24a, 24a ', 24a "Herringbone groove 26 Thrust bearing portion 28 Hydrostatic bearing portion

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 7/08 H02K 7/08 A 5H621 21/14 21/14 M Fターム(参考) 3J011 AA04 AA07 AA12 BA04 CA02 DA02 JA02 KA04 LA05 MA04 5D109 BB01 BB03 BB12 BB18 BB22 BB40 5H019 CC03 DD01 EE14 FF01 FF03 5H605 BB05 BB09 BB10 BB14 CC04 DD09 EB02 EB06 EB33 5H607 BB01 BB07 BB09 BB14 BB25 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15 5H621 GA01 JK13 JK17 JK19 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H02K 7/08 H02K 7/08 A 5 H621 21/14 21/14 MF term (reference) 3J011 AA04 AA07 AA12 BA04 CA02 DA02 JA02 KA04 LA05 MA04 5D109 BB01 BB03 BB12 BB18 BB22 BB40 5H019 CC03 DD01 EE14 FF01 FF03 5H605 BB05 BB09 BB10 BB14 CC04 DD09 EB02 EB06 EB33 5H607 BB12 JG17K15K17 JG17G17K17 GG12 GG15 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01 GG01

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シャフトと、該シャフトが回転自在に遊
挿される貫通孔が形成されたスリーブと、回転軸心に該
シャフトが一体に設けられた円形の天板と該天板の外周
縁から垂下される円筒壁とを有するロータと、該スリー
ブに形成される貫通孔の一方の端部を閉塞する閉塞部材
とを備えてなるスピンドルモータであって、 前記シャフトの外周面には、円筒状の外筒部材が装着さ
れ、 前記スリーブの上端面と前記ロータの天板の底面、前記
スリーブの内周面と前記外筒部材の外周面並びに前記閉
塞部材の内面と前記シャフト及び前記外筒部材の端面と
の間には、連続する微小間隙が形成され、 前記微小間隙内には、全体にわたってオイルが途切れる
ことなく連続して保持されており、 前記スリーブの内周面及び前記外筒部材の外周面の少な
くともいずれか一方の面には、一対のスパイラルグルー
ブを連接してなるヘリングボーングルーブが動圧発生溝
として設けられたラジアル動圧軸受部が構成され、 前記スリーブの上端面及び天板の底面の少なくともいず
れか一方には、前記ロータの回転時に前記オイルに対し
て半径方向内方に向かう圧力を付与する動圧発生溝が設
けられたスラスト軸受部が構成され また前記閉塞部材の内面と前記シャフトの端面との間に
は、前記ラジアル軸受部及び/又は前記スラスト軸受部
で発生する動圧と実質上均衡する圧力を有する軸受部が
形成され、前記ロータは、前記スラスト軸受部と該軸受
部との協働によって浮上され、 前記シャフトの外周面と前記外筒部材の内周面との間に
は、前記スリーブの上端面と前記ロータの天板の底面と
の間に形成される微小間隙と前記閉塞部材の内面と前記
シャフト及び前記外筒部材の端面との間に形成される微
小間隙とに保持される前記オイルを流通可能に連通する
連通孔が形成されていることを特徴とするスピンドルモ
ータ。
1. A shaft, a sleeve having a through hole into which the shaft is rotatably inserted, a circular top plate integrally provided with the shaft at the axis of rotation, and an outer peripheral edge of the top plate. A spindle motor comprising: a rotor having a hanging cylindrical wall; and a closing member that closes one end of a through hole formed in the sleeve, wherein the outer peripheral surface of the shaft has a cylindrical shape. The outer cylinder member is mounted, the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of the top plate of the rotor, the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the outer cylinder member, the inner surface of the closing member, the shaft, and the outer cylinder member. A continuous minute gap is formed between the end surface of the sleeve and the inside of the minute gap, and the oil is continuously retained throughout the minute gap. Little outer surface A radial dynamic pressure bearing portion, in which a herringbone groove formed by connecting a pair of spiral grooves is provided as a dynamic pressure generating groove, is formed on either one of the surfaces, and the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of the top plate are At least one of them is provided with a thrust bearing portion provided with a dynamic pressure generating groove for applying a pressure to the oil inward in the radial direction when the rotor rotates, and the inner surface of the closing member and the shaft. A bearing part having a pressure substantially balanced with the dynamic pressure generated in the radial bearing part and / or the thrust bearing part is formed between the end surface of the rotor and the end surface of the rotor. And is formed between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the outer tubular member between the upper end surface of the sleeve and the bottom surface of the top plate of the rotor. A minute gap formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft and the outer cylindrical member, and a communication hole that communicatably communicates the oil held therein. Characteristic spindle motor.
【請求項2】 前記シャフトの外周面には、その上端部
から下端部にわたって一条の螺旋溝が形成されており、
前記外筒部材が前記シャフトの外周面に装着されること
によって、該螺旋溝と前記外筒部材の内周面との間で前
記連通孔が規定されている、ことを特徴とする請求項1
に記載のスピンドルモータ。
2. A single spiral groove is formed on an outer peripheral surface of the shaft from an upper end portion to a lower end portion thereof,
The communication hole is defined between the spiral groove and the inner peripheral surface of the outer cylindrical member by mounting the outer cylindrical member on the outer peripheral surface of the shaft.
Spindle motor according to.
【請求項3】 前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離間
して一対形成されると共に、該一対のラジアル軸受部に
形成される前記ヘリングボーングルーブは、それぞれ前
記ロータの回転時に軸線方向に対称となる圧力勾配の流
体動圧を前記オイルに誘起するよう実質的に同等な形状
のスパイラルグルーブを連接して形成されている、こと
を特徴とする請求項1又は2に記載のスピンドルモー
タ。
3. The radial bearing portions are formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and the herringbone grooves formed in the pair of radial bearing portions are symmetrical in the axial direction when the rotor rotates. The spindle motor according to claim 1 or 2, wherein spiral grooves having substantially the same shape are formed so as to be connected to each other so as to induce a fluid dynamic pressure having the following pressure gradient in the oil.
【請求項4】 前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離間
して一対形成されると共に、該一対のラジアル軸受部の
うち、前記スラスト軸受部に近接する側に位置するラジ
アル軸受部に形成される前記ヘリングボーングルーブ
は、前記ロータの回転時に前記オイルに対して前記閉塞
部材の内面とシャフトの端面との間に形成される軸受部
側に向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非対称な形
状のスパイラルグルーブを連接して形成されており、ま
た前記スラスト軸受部から離間する側に位置するラジア
ル軸受部に形成される前記ヘリングボーングルーブは、
前記ロータの回転時に前記オイルに対して軸線方向に対
称となる圧力勾配の流体動圧が付与されるよう実質的に
同等な形状のスパイラルグルーブを連接して形成されて
いる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスピン
ドルモータ。
4. The radial bearing portion is formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and is formed in the radial bearing portion of the pair of radial bearing portions which is located on the side closer to the thrust bearing portion. The herringbone groove has an asymmetric shape in the axial direction so that a pressure is applied to the oil toward the bearing portion formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft when the rotor rotates. The herringbone groove is formed by connecting spiral grooves, and the herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side separated from the thrust bearing portion,
It is formed by connecting spiral grooves of substantially the same shape so that a fluid dynamic pressure having a pressure gradient symmetrical in the axial direction is applied to the oil when the rotor rotates. The spindle motor according to claim 1 or 2.
【請求項5】 前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離
間して一対形成されると共に、、該一対のラジアル軸受
部に形成される前記ヘリングボーングルーブは、それぞ
れ前記ロータの回転時に前記オイルに対して前記閉塞部
材の内面とシャフトの端面との間に形成される軸受部側
に向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非対称な形状
のスパイラルグルーブを連接して形成されている、こと
を特徴とする請求項1又は2に記載のスピンドルモー
タ。
5. The radial bearing portions are formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and the herringbone grooves formed in the pair of radial bearing portions are respectively opposed to the oil when the rotor rotates. Is formed by connecting spiral grooves having an asymmetrical shape in the axial direction so as to apply pressure toward the bearing portion formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft. The spindle motor according to claim 1 or 2.
【請求項6】 前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離間
して一対形成されると共に、該一対のラジアル軸受部の
うち、前記スラスト軸受部に近接する側に位置するラジ
アル軸受部に形成される前記ヘリングボーングルーブ
は、前記ロータの回転時に前記オイルに対して前記閉塞
部材の内面とシャフトの端面との間に形成される軸受部
側に向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非対称な形
状のスパイラルグルーブを連接して形成されており、ま
た前記スラスト軸受部から離間する側に位置するラジア
ル軸受部に形成される前記ヘリングボーングルーブは、
前記ロータの回転時に前記オイルに対して前記スラスト
軸受部側に向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非対
称な形状のスパイラルグルーブを連接して形成されてい
る、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスピンド
ルモータ。
6. The radial bearing portion is formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and is formed in the radial bearing portion of the pair of radial bearing portions which is located on the side closer to the thrust bearing portion. The herringbone groove has an asymmetric shape in the axial direction so that a pressure is applied to the oil toward the bearing portion formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft when the rotor rotates. The herringbone groove is formed by connecting spiral grooves, and the herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side separated from the thrust bearing portion,
The spiral groove having an asymmetrical shape in the axial direction is formed so as to be connected to the oil so that a pressure toward the thrust bearing portion side is applied to the oil when the rotor rotates. 2. The spindle motor according to item 2.
【請求項7】 前記ラジアル軸受部は、軸線方向に離間
して一対形成されると共に、該一対のラジアル軸受部の
うち、前記スラスト軸受部に近接する側に位置するラジ
アル軸受部に形成される前記ヘリングボーングルーブ
は、前記ロータの回転時に前記オイルに対して軸線方向
に対称となる圧力勾配の流体動圧が付与されるよう実質
的に同等な形状のスパイラルグルーブを連接して形成さ
れており、また前記スラスト軸受部から離間する側に位
置するラジアル軸受部に形成される前記ヘリングボーン
グルーブは、前記ロータの回転時に前記オイルに対して
前記閉塞部材の内面とシャフトの端面との間に形成され
る軸受部側に向かう圧力が付与されるよう軸線方向に非
対称な形状のスパイラルグルーブを連接して形成されて
いる、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスピン
ドルモータ。
7. The radial bearing portion is formed in a pair so as to be separated from each other in the axial direction, and is formed in the radial bearing portion of the pair of radial bearing portions which is located on the side closer to the thrust bearing portion. The herringbone groove is formed by connecting spiral grooves having substantially the same shape so that a fluid dynamic pressure having a pressure gradient symmetrical in the axial direction is applied to the oil when the rotor rotates. The herringbone groove formed in the radial bearing portion located on the side away from the thrust bearing portion is formed between the inner surface of the closing member and the end surface of the shaft with respect to the oil when the rotor rotates. The spiral groove having an asymmetrical shape in the axial direction is connected so as to apply a pressure toward the bearing portion side. The spindle motor according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項8】 前記スリーブの外周面と前記ロータの円
筒壁の内周面とは半径方向に隙間を介して対向してお
り、また前記スリーブの外周面には、前記ロータの天板
から離れるにしたがって外径が縮径するようテーパ面が
設けられ、前記オイルは該テーパ面と前記円筒壁の内周
面との間でメニスカスを形成して保持されている、こと
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のスピン
ドルモータ。
8. The outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor oppose each other with a gap in the radial direction, and the outer peripheral surface of the sleeve is separated from the top plate of the rotor. A tapered surface is provided so that the outer diameter is reduced in accordance with the above, and the oil is held by forming a meniscus between the tapered surface and the inner peripheral surface of the cylindrical wall. The spindle motor according to any one of 1 to 7.
【請求項9】 前記スリーブには、前記テーパ面に連続
して外周面が半径方向内方に凹陥する段部が設けられて
おり、前記ロータの円筒壁の内周面には、該段部に対応
して半径方向内方に突出する環状部材が固着され、該段
部と該環状部材とが係合することで、前記ロータの抜け
止めが構成されており、また該環状部材の上面と前記ス
リーブの段部の下面との間には、前記スリーブのテーパ
面と前記ロータの円筒壁の内周面との間に形成される半
径方向の間隙の最小の隙間寸法よりも小な微小間隙が形
成されておりラビリンスシールとして機能する、ことを
特徴とする請求項8に記載のスピンドルモータ。
9. The sleeve is provided with a step portion, the outer peripheral surface of which is recessed radially inward continuously from the tapered surface, and the step portion is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor. The annular member protruding inward in the radial direction corresponding to the above is fixed, and the step portion and the annular member are engaged with each other to prevent the rotor from coming off, and the upper surface of the annular member. A minute gap smaller than the minimum size of the radial gap formed between the tapered surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the cylindrical wall of the rotor between the lower surface of the stepped portion of the sleeve and the inner surface of the cylindrical wall of the rotor. The spindle motor according to claim 8, wherein the spindle motor is formed and functions as a labyrinth seal.
【請求項10】 前記ロータは、前記閉塞部材側に向か
って軸線方向に作用する磁気力によって付勢されてい
る、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載
のスピンドルモータ。
10. The spindle motor according to claim 1, wherein the rotor is biased by a magnetic force acting in the axial direction toward the closing member side.
【請求項11】 情報を記録できる円板状記録媒体が装
着されるディスク駆動装置において、ハウジングと、該
ハウジングの内部に固定され該記録媒体を回転させるス
ピンドルモータと、該記録媒体の所要の位置に情報を書
き込み又は読み出すための情報アクセス手段とを有する
ディスク駆動装置であって、 前記スピンドルモータは、請求項1乃至10のいずれか
に記載したスピンドルモータである、ことを特徴とする
ディスク駆動装置。
11. A disk drive device in which a disc-shaped recording medium capable of recording information is mounted, a housing, a spindle motor fixed inside the housing to rotate the recording medium, and a required position of the recording medium. A disk drive device having information access means for writing or reading information to and from the disk drive device, wherein the spindle motor is the spindle motor according to any one of claims 1 to 10. .
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