JP2003254325A - Dynamic pressure bearing, spindle motor using the same, and disk driving device with this spindle motor - Google Patents
Dynamic pressure bearing, spindle motor using the same, and disk driving device with this spindle motorInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受及びこの
動圧軸受を用いたスピンドルモータ並びにこのスピンド
ルモータを備え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 dynamic pressure bearing, a spindle motor using this dynamic pressure bearing, and a disk drive device equipped with 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媒体
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 medium 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 have been proposed.
【０００３】このような動圧軸受は、それまでスピンド
ルモータの軸受として用いられてきたボールベアリング
に比べて、シャフトとスリーブとの相対回転が非接触で
支持されるため振動や騒音が少なく、またスピンドルモ
ータの小型・薄型化によっても支持剛性への影響が少な
いといったメリットを有している。Such a dynamic pressure bearing is less in vibration and noise than the ball bearing which has been used as a bearing of a spindle motor until then, because the relative rotation between the shaft and the sleeve is supported in a non-contact manner, and Even if the spindle motor is made smaller and thinner, it has the merit of less influence on the supporting rigidity.
【０００４】上記のような動圧軸受では、作動流体とし
て振動や衝撃に対してダンピング力を持つオイルを用い
ると共に、シャフトやスリーブを形成する材料として加
工性や摩耗性を考慮してステンレス鋼や銅合金が一般的
に用いられている。In the above dynamic pressure bearing, oil having a damping force against vibrations and shocks is used as a working fluid, and stainless steel or a stainless steel is used as a material for forming a shaft or a sleeve in consideration of workability and wearability. Copper alloys are commonly used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１枚当
たりのハードディスクの記録容量が近年急速に増大して
おり、ディスク駆動装置の性能を十分に発揮するために
は、スピンドルモータの回転速度を高速化せざるを得
ず、１分間あたり２０，０００回転以上の回転速度が要
求されるようになってきた。However, the recording capacity of one hard disk has been increasing rapidly in recent years, and in order to fully bring out the performance of the disk drive device, the rotation speed of the spindle motor must be increased. Inevitably, a rotational speed of 20,000 revolutions per minute or more has been required.
【０００６】このような高速回転領域においては、オイ
ルを作動流体とする動圧軸受では軸受部に形成される油
膜に剪断が生じ、軸受部で焼き付き等の不具合が発生す
る。このため、現在のオイルの性能では、回転速度の上
限は１分間あたり１５，０００回転程度とされている。In such a high-speed rotation region, in a dynamic pressure bearing using oil as a working fluid, the oil film formed on the bearing portion is sheared, and problems such as seizure occur at the bearing portion. Therefore, in the current oil performance, the upper limit of the rotation speed is set to about 15,000 rotations per minute.
【０００７】このため、流体膜に剪断の生じにくい空気
を作動流体とする空気動圧軸受のスピンドルモータへの
適用が検討されている。For this reason, application of an air dynamic pressure bearing using air, which is unlikely to cause shear in a fluid film, as a working fluid to a spindle motor is being studied.
【０００８】しかしながら、空気動圧軸受では、例えば
モータの停止時に振動や衝撃が印加されると、オイルの
ようなダンピング力がないので減衰されずに軸受構成部
材に伝達されることとなる。また、モータの起動・停止
時等の低動圧時には、軸受を構成する部材が直接接触・
摺動することとなる。However, in the air dynamic pressure bearing, when vibration or impact is applied when the motor is stopped, for example, since there is no damping force like oil, it is transmitted to the bearing component without being damped. In addition, when the dynamic pressure is low, such as when the motor starts and stops, the members that make up the bearing come into direct contact.
It will slide.
【０００９】上記の点を考慮し、シャフト並びにスリー
ブ等の軸受構成部材を形成する材料として、硬度が高
く、耐摩耗性に優れたアルミナが一般的に用いられてき
たが、軸受構成部材を全てアルミナから形成すると、
動圧発生溝を形成するための加工が困難になる
アルミナは熱膨張係数が非常に小さいため、金属と締
結して使用する場合、熱応力が発生して軸受の真円度が
悪化する。このため選定可能な材料が制限される
外的な振動や衝撃といった外乱が印加され軸受部で接
触が発生した場合、滑りにくく、モータの回転数が一気
に低下することから、接触部に大きな衝撃が加わり、ク
ラックが発生してアルミナ粉が脱落する
といった、種々の問題が発生する。In consideration of the above points, alumina, which has high hardness and excellent wear resistance, has been generally used as a material for forming bearing components such as shafts and sleeves. When formed from alumina, it is difficult to process to form the grooves for generating dynamic pressure. Alumina has a very small coefficient of thermal expansion, so when it is used by fastening it to metal, thermal stress is generated and the circularity of the bearing is increased. Becomes worse. Therefore, when contact such as external vibration or shock is applied that limits the materials that can be selected and contacts occur at the bearing, it is difficult for the bearing to slip, and the number of rotations of the motor decreases at a dash. In addition, various problems occur such that cracks occur and alumina powder falls off.
【００１０】ハードディスク等の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場合、及びは、
生産性の低減やコスト増を招くこととなる。または、
脱落したアルミナ粉が僅か数μｍしかない軸受部の隙間
内に侵入し、モータの回転を阻害すると共に、空気動圧
軸受とディスク駆動装置内部の空間とを遮断する構成を
有していない限り、脱落したアルミナ粉によって清浄度
高く維持されているディスク駆動装置の内部を汚染する
こととなる。ディスク駆動装置内に飛散したアルミナ粉
がディスクの記録面とヘッドとの間に侵入すると、ディ
スクやヘッドの破壊が起こるので装置としての信頼性が
低下する。このため、アルミナから形成される空気動圧
軸受をディスク駆動装置において使用されるスピンドル
モータに適用することは困難である。In the case of a spindle motor used in a disk drive device such as a hard disk, and
This leads to a decrease in productivity and an increase in cost. Or
Unless the alumina powder that has fallen off penetrates into the gap of the bearing portion which is only a few μm, inhibits the rotation of the motor, and cuts off the air dynamic pressure bearing and the space inside the disk drive device. The alumina powder that has fallen off contaminates the inside of the disk drive device that is maintained at a high degree of cleanliness. When the alumina powder scattered in the disk drive device invades between the recording surface of the disk and the head, the disk or the head is destroyed, and the reliability of the device deteriorates. Therefore, it is difficult to apply the air dynamic pressure bearing formed of alumina to the spindle motor used in the disk drive device.
【００１１】また、スリーブをアルミナから形成し、シ
ャフトをステンレス鋼から形成すると共に、その表面に
ダイアモンドライクカーボンコーティングを施すこと
で、シャフト側に溝加工が可能となり、また摺動性も向
上するので、上記とに起因する問題は回避される。
しかし、アルミナとステンレス鋼との熱膨張差が存在す
るので、依然として上記に起因する問題が存在してい
る。Further, since the sleeve is made of alumina, the shaft is made of stainless steel, and a diamond like carbon coating is applied to the surface of the sleeve, it becomes possible to form grooves on the shaft side and the slidability is improved. , Problems caused by the above are avoided.
However, since there is a difference in thermal expansion between alumina and stainless steel, the above-mentioned problems still exist.
【００１２】本来空気動圧軸受は、温度変化に応じて特
性が変化するオイルを作動流体とする動圧軸受のような
温度依存性がないことが１つの利点であるが、温度上昇
によって、スリーブの内周側でシャフトが熱膨張するこ
とになるので、高温時には軸受部の隙間が設計値よりも
小さくなり、回転抵抗が大きくなって損失が増大する。
また、シャフトの膨張量がさらに多くなると、スリーブ
との間で接触・摺動が発生して焼き付きを生じる懸念が
ある。従って、上記のとおりアルミナ製のスリーブとス
テンレス鋼製のシャフトとの組合せによる空気動圧軸受
であっても、結果的に温度依存性が現れることとなる。Originally, an air dynamic pressure bearing has one advantage that it does not have temperature dependency unlike a dynamic pressure bearing that uses oil whose characteristics change according to temperature changes as a working fluid. Since the shaft thermally expands on the inner peripheral side of the bearing, the clearance of the bearing portion becomes smaller than the design value at high temperature, the rotation resistance increases, and the loss increases.
Further, if the amount of expansion of the shaft is further increased, there is a concern that contact / sliding may occur with the sleeve and seizure may occur. Therefore, as described above, even in the air dynamic pressure bearing formed by the combination of the sleeve made of alumina and the shaft made of stainless steel, the temperature dependency appears.
【００１３】本発明は、耐摩耗性に優れるというセラミ
ック材の特徴を維持しながら、加工性や摺動性に優れ、
また温度依存性のない動圧軸受及びこの動圧軸受を用い
たスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを備え
たディスク駆動装置を提供することを目的としている。The present invention is excellent in workability and slidability while maintaining the characteristic of the ceramic material that is excellent in wear resistance.
Another object of the present invention is to provide a dynamic pressure bearing having no temperature dependence, a spindle motor using this dynamic pressure bearing, and a disk drive device equipped with this spindle motor.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、シャフトと、該シャフトが挿通される中空円筒状の
スリーブとを備えてなる動圧軸受において、前記シャフ
トと前記スリーブの一方をステンレス鋼から形成し、他
方を該ステンレス鋼と略同一の熱膨張係数を有するセラ
ミック材から形成している。According to a first aspect of the present invention, in a dynamic pressure bearing including a shaft and a hollow cylindrical sleeve into which the shaft is inserted, one of the shaft and the sleeve is provided. It is made of stainless steel, and the other is made of a ceramic material having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the stainless steel.
【００１５】すなわち、シャフトとスリーブとを熱膨張
係数が略同一のステンレス鋼とセラミック材から形成す
ることで、高い耐摩耗性、加工性を維持しながら、両部
材の熱膨張差に起因する温度依存性を排除することが可
能になる。That is, by forming the shaft and the sleeve from a stainless steel and a ceramic material having substantially the same coefficient of thermal expansion, the temperature caused by the difference in thermal expansion between the two members is maintained while maintaining high wear resistance and workability. It becomes possible to eliminate the dependency.
【００１６】請求項２の発明では、請求項１の動圧軸受
において、前記シャフトを前記ステンレス鋼から形成す
ると共に、その外周面にダイアモンドライクカーボンコ
ーティングを施し、また前記スリーブをジルコニアから
形成している。According to a second aspect of the present invention, in the dynamic pressure bearing of the first aspect, the shaft is formed of the stainless steel, a diamond like carbon coating is applied to an outer peripheral surface of the shaft, and the sleeve is formed of zirconia. There is.
【００１７】請求項３の発明では、請求項２の動圧軸受
において、前記シャフトに、前記スリーブの軸線方向両
端面と軸線方向に対向するように一対のスラストプレー
トを設け、該一対のスラストプレートの各々と前記スリ
ーブの軸線方向両端面との間に、それぞれ空気を作動流
体とするスラスト軸受部を構成し、また前記シャフトの
外周面と前記スリーブの内周面との間に、軸線方向に離
間し且つ前記スラスト軸受部のそれぞれに隣接して空気
を作動流体とするラジアル軸受部を一対構成している。According to a third aspect of the present invention, in the dynamic pressure bearing according to the second aspect, a pair of thrust plates are provided on the shaft so as to axially oppose both axial end faces of the sleeve, and the pair of thrust plates. A thrust bearing portion using air as a working fluid, and between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the sleeve in the axial direction. A pair of radial bearing portions that are separated from each other and are adjacent to the thrust bearing portions and that use air as a working fluid are formed.
【００１８】請求項４の発明では、請求項３の動圧軸受
において、前記シャフトの外周面に、前記一対のラジア
ル軸受部に対応して動圧発生溝を設けており、また前記
一対のスラストプレートは、前記シャフトを形成するス
テンレス鋼と同じステンレス鋼から形成され、その前記
スラスト軸受部を構成する各々の面に動圧発生溝を設け
ていると共に、ダイアモンドライクカーボンコーティン
グを施している。According to a fourth aspect of the present invention, in the dynamic pressure bearing of the third aspect, a dynamic pressure generating groove is provided on the outer peripheral surface of the shaft so as to correspond to the pair of radial bearing portions, and the pair of thrusts. The plate is made of the same stainless steel as the shaft and has a dynamic pressure generating groove on each surface of the thrust bearing portion and a diamond-like carbon coating.
【００１９】請求項５の発明では、ステータを保持する
ブラケットと、該ブラケットに対して相対回転するロー
タハブと、該ロータハブに固着され該ステータと協働し
て回転磁界を発生するロータマグネットと、該ロータハ
ブの回転を支持する動圧軸受とを備えたスピンドルモー
タにおいて、前記動圧軸受として、請求項１乃至４のい
ずれかに記載した動圧軸受を用いている。According to the invention of claim 5, a bracket for holding the stator, a rotor hub rotating relative to the bracket, a rotor magnet fixed to the rotor hub for cooperating with the stator to generate a rotating magnetic field, In a spindle motor including a dynamic pressure bearing that supports rotation of a rotor hub, the dynamic pressure bearing according to any one of claims 1 to 4 is used as the dynamic pressure bearing.
【００２０】請求項６の発明では、請求項５のスピンド
ルモータにおいて、前記ロータハブを、前記ステンレス
鋼及び前記セラミック材と略同一の熱膨張係数を有する
ステンレス鋼から形成している。According to a sixth aspect of the present invention, in the spindle motor of the fifth aspect, the rotor hub is made of stainless steel having a thermal expansion coefficient substantially the same as that of the stainless steel and the ceramic material.
【００２１】請求項７の発明では、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
ス手段とを有しており、前記スピンドルモータとして、
請求項５又は６に記載したスピンドルモータを備えてい
る。According to a seventh aspect of the present invention, in a disk drive device equipped with a disc-shaped recording medium capable of recording information,
The spindle motor includes a housing, a spindle motor fixed inside the housing to rotate the recording medium, and an information access unit for writing or reading information to a required position of the recording medium.
A spindle motor according to claim 5 or 6 is provided.
【００２２】尚、請求項１以外の請求項に記載する発明
は、本発明の実施形態に即した構成に関するものであ
り、重複した記載を避けるために、各請求項に係る発明
の構成による作用効果並びにその原理に関しては、下記
発明の実施の形態及び発明の効果において詳述する。The inventions described in the claims other than claim 1 relate to the structure according to the embodiment of the present invention, and in order to avoid the duplicated description, the operation by the structure of the invention according to each claim The effect and the principle thereof will be described in detail in the following embodiment and effect of the invention.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る動圧軸受及び
この動圧軸受を用いたスピンドルモータ並びにこのスピ
ンドルモータを備えたディスク駆動装置の実施形態につ
いて図１乃至図３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 dynamic pressure bearing, a spindle motor using the dynamic pressure bearing, and a disk drive device including the spindle motor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. However, the present invention is not limited to the examples shown below.
【００２４】（１）スピンドルモータの構造
図１に図示されるスピンドルモータは、ブラケット２の
略中央部に立設されるシャフト４と、このシャフト４に
回転自在に支持されるロータ６とを有している。シャフ
ト４は、軸線方向下端部がブラケット２に固着される支
持軸４ａと、この支持軸４ａの外周面に嵌着される外筒
部４ｂ並びに一対の円板状のスラストプレート４ｃ１，
４ｃ２とから構成されている。尚、スラストプレート４
ｃ１は、支持軸４ａの外周面に設けられた環状突起４ｄ
と外筒部４ｂの上端面に狭持されており、スラストプレ
ート４ｃ２は、ブラケット２の上面と外筒部材４ｂの下
端面との間に狭持されている。また、ロータ６は、スラ
ストプレート４ｃ１，４ｃ２間に配置され内周面が外筒
部４ｂの外周面と微小間隙を介して対向する中空円筒状
のスリーブ６ａと、このスリーブ６ａの外周面に装着さ
れる円筒状のロータハブ６ｂとから構成されている。(1) Structure of Spindle Motor The spindle motor shown in FIG. 1 has a shaft 4 erected at a substantially central portion of a bracket 2 and a rotor 6 rotatably supported by the shaft 4. is doing. The shaft 4 includes a support shaft 4a whose axial lower end is fixed to the bracket 2, an outer cylinder portion 4b fitted to the outer peripheral surface of the support shaft 4a, and a pair of disc-shaped thrust plates 4c1 ,.
4c2. The thrust plate 4
c1 is an annular projection 4d provided on the outer peripheral surface of the support shaft 4a.
The thrust plate 4c2 is sandwiched between the upper surface of the bracket 2 and the lower end surface of the outer cylindrical member 4b. The rotor 6 is mounted between the thrust plates 4c1 and 4c2, and has a hollow cylindrical sleeve 6a whose inner peripheral surface faces the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 4b with a minute gap, and the outer peripheral surface of the sleeve 6a. And the cylindrical rotor hub 6b.
【００２５】ロータハブ６ｂの外周面には、ハードディ
スク等の記録ディスク（図２においてディスク板５３と
して図示する）が載置されるフランジ状のディスク載置
部６ｂ１が設けられていると共に、その軸線方向下側に
はリング状のロータマグネット８が取付けられている。
ブラケット２は、支持軸４ａの軸線方向上端部側に向か
って開口する略カップ状の形状を有しており、その内周
面にはステータ１０がロータマグネット８に対して半径
方向外方から空隙を介して対向するよう固着されてい
る。ステータ１０の軸線方向上方は、ステータ１０とロ
ータマグネット８との間に形成される磁路からの漏洩磁
束による記録ディスクへの影響を排除するために、強磁
性体からなる周状の磁気シールド板１３によって覆われ
ている。On the outer peripheral surface of the rotor hub 6b, there is provided a flange-shaped disk mounting portion 6b1 on which a recording disk such as a hard disk (illustrated as a disk plate 53 in FIG. 2) is mounted, and its axial direction. A ring-shaped rotor magnet 8 is attached to the lower side.
The bracket 2 has a substantially cup-like shape that opens toward the upper end side in the axial direction of the support shaft 4 a, and the stator 10 has a gap on the inner peripheral surface from the outside in the radial direction with respect to the rotor magnet 8. Are fixed so as to face each other. The circumferential magnetic shield plate made of a ferromagnetic material is provided above the stator 10 in the axial direction in order to eliminate the influence of the leakage magnetic flux from the magnetic path formed between the stator 10 and the rotor magnet 8 on the recording disk. Covered by 13.
【００２６】（２）動圧軸受の構成
支持軸４ａの外周面に嵌着されるスラストプレート４ｃ
１の下面は、スリーブ１０の上端面に対して対向すると
共に、その表面には動圧発生溝１２ａが設けられること
で上部スラスト軸受部１２が構成されている。(2) Structure of dynamic pressure bearing Thrust plate 4c fitted on the outer peripheral surface of the support shaft 4a.
The lower surface of 1 is opposed to the upper end surface of the sleeve 10, and a dynamic pressure generating groove 12a is provided on the surface thereof to form the upper thrust bearing portion 12.
【００２７】ロータハブ６ｂ内周面とスラストプレート
４ｃ１の外周面との間には空隙が形成されており、また
ロータハブ６ｂの上端部には、その内周面から半径方向
内方に突出すると共に、内周面が支持軸４ａの上端部外
周面との間に空隙を形成し、下面がスラストプレート４
ｃ１の上面との間に空隙を形成する、環状のフランジ部
６ｂ２が設けられている。これらロータハブ６ｂの内周
面とスラストプレート４ｃ１の外周面との間に形成され
る空隙、フランジ部６ｂ２の下面とスラストプレート４
ｃ１の上面との間に形成される空隙並びにフランジ部６
ｂ２の内周面と支持軸４ａの上端部外周面との間に形成
される空隙によって、モータの外部から上部スラスト軸
受部１２まで連続する、空気導通路Ａが形成されてい
る。A gap is formed between the inner peripheral surface of the rotor hub 6b and the outer peripheral surface of the thrust plate 4c1, and the upper end of the rotor hub 6b projects radially inward from the inner peripheral surface of the rotor hub 6b. The inner peripheral surface forms a space between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the upper end portion of the support shaft 4a, and the lower surface forms the thrust plate 4
An annular flange portion 6b2 is provided that forms a gap between the upper surface of c1 and the upper surface of c1. A gap formed between the inner peripheral surface of the rotor hub 6b and the outer peripheral surface of the thrust plate 4c1, the lower surface of the flange portion 6b2, and the thrust plate 4
Cavity formed between the upper surface of c1 and the flange portion 6
An air conduction path A that is continuous from the outside of the motor to the upper thrust bearing portion 12 is formed by the gap formed between the inner peripheral surface of b2 and the outer peripheral surface of the upper end portion of the support shaft 4a.
【００２８】支持軸４ａの外周面に嵌着されるスラスト
プレート４ｃ２の下面は、スリーブ１０の下端面に対し
て対向すると共に、その表面には動圧発生溝１４ａが設
けられることで下部スラスト軸受部１４が構成されてい
る。The lower surface of the thrust plate 4c2 fitted to the outer peripheral surface of the support shaft 4a is opposed to the lower end surface of the sleeve 10, and a dynamic pressure generating groove 14a is provided on the surface thereof to form a lower thrust bearing. The part 14 is configured.
【００２９】磁気シールド板１３の上面とディスク載置
部６ｂ１の下面との間並びに磁気シールド板１３の内周
面とロータハブ６ｂの外周面との間には、ロータマグネ
ット８とステータ１０との間に形成される空隙に連続す
る空隙が形成されており、またロータハブ６ｂ及びロー
タマグネット８の下面とブラケット２の上面との間に
は、ロータマグネット８とステータ１０との間に形成さ
れる空隙に連続する空隙が形成されている。これら、磁
気シールド板１３の上面とディスク載置部６ｂ１の下面
との間並びに磁気シールド板１３の内周面とロータハブ
６ｂの外周面との間に形成される空隙、ロータマグネッ
ト８とステータ１０との間に形成される空隙並びにロー
タハブ６ｂ及びロータマグネット８の下面とブラケット
２の上面との間に空隙によって、モータの外部から下部
スラスト軸受部１４まで連続する、空気導通路Ｂが形成
されている。Between the upper surface of the magnetic shield plate 13 and the lower surface of the disk mounting portion 6b1 and between the inner peripheral surface of the magnetic shield plate 13 and the outer peripheral surface of the rotor hub 6b, between the rotor magnet 8 and the stator 10. Is formed between the rotor hub 6b and the lower surface of the rotor magnet 8 and the upper surface of the bracket 2, and is formed between the rotor magnet 8 and the stator 10. A continuous void is formed. A gap formed between the upper surface of the magnetic shield plate 13 and the lower surface of the disk mounting portion 6b1 and between the inner peripheral surface of the magnetic shield plate 13 and the outer peripheral surface of the rotor hub 6b, the rotor magnet 8 and the stator 10. An air conduction path B that is continuous from the outside of the motor to the lower thrust bearing portion 14 is formed by the gap formed between the rotor hub 6b and the lower surface of the rotor magnet 8 and the upper surface of the bracket 2. .
【００３０】尚、スリーブ６ａの軸線方向寸法は、スラ
ストプレート４ｃ１の下面とスラストプレート４ｃ２の
上面との間の軸線方向寸法よりも数μｍ小さく設定され
ており、ロータ６の回転時に動圧発生溝１２ａ，１４ａ
が発生する動圧によって形成される空気による流体膜に
より、その寸法差分、上部及び下部スラスト軸受部１
２，１４で軸線方向のエアギャップが形成される。The axial dimension of the sleeve 6a is set to be several μm smaller than the axial dimension between the lower surface of the thrust plate 4c1 and the upper surface of the thrust plate 4c2, and the dynamic pressure generating groove is generated when the rotor 6 rotates. 12a, 14a
Due to the fluid film formed by the dynamic pressure generated by the air, the dimensional difference, the upper and lower thrust bearing portions 1
2, 14 form an air gap in the axial direction.
【００３１】支持軸４ａの外周面に嵌着された外筒部４
ｂの外周面は、スリーブ１０の内周面と対向すると共
に、その表面には上部スラスト軸受部１２に隣接して動
圧発生溝１６ａが設けられることで上部ラジアル軸受部
１６が構成されており、また下部スラスト軸受部１４に
隣接して動圧発生溝１８ａが設けられることで下部ラジ
アル軸受部１８が構成される。The outer cylinder portion 4 fitted on the outer peripheral surface of the support shaft 4a.
The outer peripheral surface of b is opposed to the inner peripheral surface of the sleeve 10, and a dynamic pressure generating groove 16a is provided on the surface adjacent to the upper thrust bearing portion 12 to form the upper radial bearing portion 16. Further, the lower radial bearing portion 18 is configured by providing the dynamic pressure generating groove 18a adjacent to the lower thrust bearing portion 14.
【００３２】支持軸４ａの軸心部分には、軸線方向に延
伸し一方の端部が支持軸４ａの下端面に開口する縦孔２
０ａが設けられている。また、上部及び下部ラジアル軸
受部１６，１８の間には、外筒部４ｂを半径方向に貫通
し支持軸４ａを介して縦孔２０ａに至る横孔２０ｂが形
成されている。これら縦孔２０ａ及び横孔２０ｂによっ
て、モータの外部から上部及び下部ラジアル軸受部１
６，１８まで連続する空気導通路Ｃが形成されている。
ところで、支持軸４ａの下端面が、ディスク駆動装置等
の外部に露出する場合は、図１に示すように、空気導通
路Ｃ内にフィルタ部材２２を配置し、塵埃等が上部及び
下部ラジアル軸受部１６，１８内に侵入しないよう配慮
する必要がある。A vertical hole 2 extending in the axial direction and having one end opening at the lower end surface of the support shaft 4a at the axial center of the support shaft 4a.
0a is provided. Further, a lateral hole 20b is formed between the upper and lower radial bearing portions 16 and 18 so as to penetrate the outer cylindrical portion 4b in the radial direction and reach the vertical hole 20a via the support shaft 4a. The vertical hole 20a and the horizontal hole 20b allow the upper and lower radial bearing portions 1 to come from the outside of the motor.
An air conduction path C continuous up to 6 and 18 is formed.
By the way, when the lower end surface of the support shaft 4a is exposed to the outside of the disk drive device or the like, as shown in FIG. 1, the filter member 22 is arranged in the air communication path C so that dust and the like can prevent the upper and lower radial bearings. Care must be taken not to enter the parts 16 and 18.
【００３３】尚、外筒部材４ｂの外径寸法は、スリーブ
６ａの内径寸法よりも数μｍ小さく設定されており、ロ
ータ６の回転時に動圧発生溝１６ａ，１８ａによって形
成される空気による流体膜により、その寸法差分、上部
及び下部ラジアル軸受部１６，１８で半径方向のエアギ
ャップが形成される。The outer diameter of the outer cylindrical member 4b is set to be smaller than the inner diameter of the sleeve 6a by several μm, and the fluid film formed by the air formed by the dynamic pressure generating grooves 16a and 18a when the rotor 6 rotates is formed. As a result, a radial air gap is formed by the dimensional difference and the upper and lower radial bearing portions 16 and 18.
【００３４】（３）動圧軸受部の動作
上部及び下部ラジアル軸受部１２，１４に形成される動
圧発生溝１２ａ，１４ａは、上部ラジアル軸受部１６を
例として、図１においてシャフト４の表面を一部露出さ
せて示すように、スラストプレート４ｃ１側に位置する
スパイラル溝部の軸線方向寸法に比べて空気導通路Ｃ側
に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法の方が長く設
定されることで、軸線方向にアンバランスなヘリングボ
ーン形状を有している。このような形状の動圧発生溝１
２ａ，１４ａでは、スパイラル溝部の寸法差分、スラス
トプレート４ｃ１側に位置するスパイラル溝部よりも空
気導通路Ｃ側に位置するスパイラル溝部の方が、ポンピ
ング作用が強くなる。(3) Operation of the dynamic pressure bearing portion The dynamic pressure generating grooves 12a and 14a formed in the upper and lower radial bearing portions 12 and 14 are the surface of the shaft 4 in FIG. As shown partially exposed, the axial dimension of the spiral groove portion located on the air communication path C side is set to be longer than the axial dimension of the spiral groove portion located on the thrust plate 4c1 side. It has an unbalanced herringbone shape in the axial direction. Dynamic pressure generating groove 1 having such a shape
2a and 14a, the pumping action is stronger in the spiral groove portion located on the air communication path C side than the spiral groove portion located on the thrust plate 4c1 side due to the dimensional difference of the spiral groove portion.
【００３５】また、上部及び下部スラスト軸受部１６，
１８に形成される動圧発生溝１６ａ，１８ａは、図２に
示すように、回転方向に対して半径方向内方を向くポン
プイン型のスパイラル形状を有している。The upper and lower thrust bearing portions 16,
As shown in FIG. 2, the dynamic pressure generating grooves 16a and 18a formed in 18 have a pump-in type spiral shape that faces radially inward with respect to the rotation direction.
【００３６】いまロータ６が回転を始めると、上部スラ
スト軸受部１２では、動圧発生溝１２ａによるポンピン
グ作用によって空気導通路Ａを通じて外気を取り込みな
がら半径方向内方側へと押し込み、空気による流体膜を
形成していく。また、下部スラスト軸受部１４でも同様
に、動圧発生溝１４ａによるポンピング作用によって空
気導通路Ｂを通じて外気を取り込みながら半径方向内方
側へと押し込み、空気による流体膜を形成していく。When the rotor 6 starts rotating now, in the upper thrust bearing portion 12, the pumping action by the dynamic pressure generating groove 12a pushes the outside air through the air conducting path A and pushes it inward in the radial direction, so that the fluid film by the air is generated. To form. Similarly, in the lower thrust bearing portion 14, the pumping action of the dynamic pressure generating groove 14a pushes the outside air through the air communication path B and pushes it inward in the radial direction to form a fluid film by the air.
【００３７】更に、上部及び下部ラジアル軸受部１６，
１８においても、軸線方向にアンバランスな形状を有す
る動圧発生溝１６ａ，１８ａによるポンピング作用によ
って空気導通路Ｃを通じて外気を取り込みながら空気を
上部及び下部スラスト軸受部１２，１４側にそれぞれ押
し込み、空気による流体膜を形成していく。Further, the upper and lower radial bearing portions 16,
Also in 18, the air is pushed into the upper and lower thrust bearing portions 12 and 14 while taking in outside air through the air passage C by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves 16a and 18a having an unbalanced shape in the axial direction. To form a fluid film.
【００３８】上記構成では、上部及び下部スラスト軸受
部１２，１４に形成される動圧発生溝１２ａ，１４ａと
上部及び下部ラジアル軸受部１６，１８に形成される動
圧発生溝１６ａ，１８ａとがそれぞれ空気を隣接する軸
受部側に押し込むようポンピングしていくので、ロータ
６の回転速度が所定速度以上になると、上部スラスト軸
受部１２の半径方向外端部から上部ラジアル軸受部１６
の軸線方向下端部にかけて、空気による流体膜の圧力が
極大となり、また下部スラスト軸受部１４の半径方向外
端部から下部ラジアル軸受部１８の軸線方向下端部にか
けて、空気による流体膜の圧力が極大となる。これによ
り、ロータ６は、スリーブ６ａの軸線方向寸法とスラス
トプレート４ｃ１，４ｃ２間の軸線方向寸法との間の寸
法差分浮上し、軸線方向位置が安定すると共に、外筒部
４ｂの外径寸法とスリーブ６ａの内径寸法の寸法差分調
心作用が生じ、半径方向位置が安定する。In the above structure, the dynamic pressure generating grooves 12a, 14a formed in the upper and lower thrust bearing portions 12, 14 and the dynamic pressure generating grooves 16a, 18a formed in the upper and lower radial bearing portions 16, 18 are formed. Since the air is pumped so as to be pushed into the adjacent bearing portions, when the rotation speed of the rotor 6 becomes equal to or higher than a predetermined speed, the upper radial bearing portion 16 starts from the radially outer end portion of the upper thrust bearing portion 12.
The pressure of the fluid film due to air becomes maximum toward the lower end portion in the axial direction, and the pressure of the fluid film due to air becomes maximum from the radially outer end portion of the lower thrust bearing portion 14 to the lower end portion in the axial direction of the lower radial bearing portion 18. Becomes As a result, the rotor 6 floats by a dimensional difference between the axial dimension of the sleeve 6a and the axial dimension between the thrust plates 4c1 and 4c2, the axial position is stabilized, and the outer diameter dimension of the outer cylindrical portion 4b is increased. The dimensional difference centering action of the inner diameter of the sleeve 6a occurs, and the radial position is stabilized.
【００３９】（４）マテリアルシステム
次に、シャフト４及びロータ６を構成する、各部材を形
成する材料並びにその組合せによる作用効果について説
明する。(4) Material System Next, the effect of the materials forming the respective members forming the shaft 4 and the rotor 6 and the combination thereof will be described.
【００４０】空気を作動流体とする動圧軸受では、軸受
部にオイルが介在されないことから、空気の流体膜が所
定圧に昇圧するまでの間、軸受部、特にスラスト軸受部
は、スリーブとスラストプレートとが接触・摺動しなが
ら回転している。また、軸受部にオイルが介在されない
ことで、空気の流体膜が形成されないモータの停止時に
は、ダンピング力を得ることができず、印加された衝撃
や振動が減衰されることなく直接軸受部の伝達される。
このことから、軸受部の損傷や摩耗が生じやすく、耐摩
耗性を考慮した材料の選定が必要となる。In a dynamic pressure bearing using air as a working fluid, since no oil is present in the bearing portion, the bearing portion, particularly the thrust bearing portion, includes the sleeve and the thrust until the fluid film of the air is pressurized to a predetermined pressure. Rotating while contacting and sliding with the plate. In addition, since oil is not present in the bearing, the damping force cannot be obtained when the motor is stopped, in which a fluid film of air is not formed, and the applied shock or vibration is not attenuated and directly transmitted to the bearing. To be done.
For this reason, the bearing is likely to be damaged or worn, and it is necessary to select a material in consideration of wear resistance.
【００４１】また、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では、使用環境温度は約１００゜C程
度まで上昇することが想定される。このため、温度上昇
時には、各部材とも熱膨張するが、動圧軸受では数μｍ
単位の隙間しか軸受部に有していないことから、容易に
接触・摺動が発生し、高速回転時には焼き付きが生じる
おそれがある。このため、可能な限り熱膨張係数の小さ
い材料を選定する必要がある。また、各部材を形成する
材料に熱膨張係数の違いがあると、その熱膨張差に起因
して熱応力が発生し、部材に変形が生じる懸念がある。
このような部材の変形によっても、軸受部の接触・摺動
あるいはロータ６の振れ回り特性等回転精度の低下が生
じる。その結果、熱膨張への配慮としては、可能な限り
熱膨張係数が小さく且つ各部材とも熱膨張係数が実質的
に等しい材料を選定することが必要となる。Further, in the spindle motor used in the disk drive, it is assumed that the operating environment temperature rises to about 100 ° C. Therefore, when the temperature rises, each member thermally expands, but in the dynamic pressure bearing, it is several μm.
Since only a unit gap is provided in the bearing, contact and sliding easily occur, and seizure may occur during high-speed rotation. Therefore, it is necessary to select a material having a thermal expansion coefficient as small as possible. Further, if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the materials forming each member, thermal stress is generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion, which may cause deformation of the member.
Such deformation of the members also causes deterioration in rotational accuracy such as contact / sliding of the bearing portion or whirling characteristics of the rotor 6. As a result, in consideration of thermal expansion, it is necessary to select a material whose thermal expansion coefficient is as small as possible and whose members have substantially the same thermal expansion coefficient.
【００４２】以上のような前提から、シャフト４を構成
する支持軸４ａ、外筒部４ｂ及びスラストプレート４ｃ
１，４ｃ２については、動圧発生溝１２ａ，１４ａ，１
６ａ及び１８ａや空気導通路Ｃを形成する必要があるこ
とから、加工性を考慮しステンレス鋼から形成し、ロー
タ６を構成するスリーブ６ａは耐摩耗性を勘案し、セラ
ミック材から形成している。On the basis of the above assumptions, the support shaft 4a, the outer cylinder portion 4b and the thrust plate 4c constituting the shaft 4 are formed.
For 1 and 4c2, the dynamic pressure generating grooves 12a, 14a, 1
Since it is necessary to form the air passages 6a and 18a and 6a, it is formed from stainless steel in consideration of workability, and the sleeve 6a constituting the rotor 6 is formed from a ceramic material in consideration of wear resistance. .
【００４３】この場合、シャフト４を形成するステンレ
ス鋼は加工が比較的に容易であるが、スリーブ６ａをセ
ラミック材から形成すると、部材間の硬度差が大きくな
り、そのままではシャフト４側で損傷や摩耗が発生す
る。このため、スリーブ６ａと対向する外筒部材４ｂの
外周面並びにスラストプレート４ｃ１の下面とスラスト
プレート４ｃ２の上面には、ダイアモンドライクカーボ
ンコーティングが施され、摺動性が改善されている。In this case, the stainless steel forming the shaft 4 is relatively easy to process, but if the sleeve 6a is formed of a ceramic material, the hardness difference between the members becomes large, and if it is left as it is, the shaft 4 side may be damaged or damaged. Wear occurs. For this reason, the diamond-like carbon coating is applied to the outer peripheral surface of the outer cylinder member 4b facing the sleeve 6a and the lower surface of the thrust plate 4c1 and the upper surface of the thrust plate 4c2 to improve slidability.
【００４４】また、熱膨張への配慮として、シャフト４
は、ステンレス鋼の中でも比較的に熱膨張係数の小さい
ＳＵＳ４３０やＳＵＳ４２０Ｊ２（熱膨張係数：１０．
４×１０-6）等ＳＵＳ４００系のステンレス鋼から形成
されており、またスリーブ６ａは、比較的にＳＵＳ４０
０系のステンレス鋼に熱膨張係数が近いジルコニア（熱
膨張係数：１０．５×１０-6）から形成されている。こ
の組合せによって、熱膨張が生じてもシャフト４とスリ
ーブ６ａとがほぼ等しく膨張することとなるため、熱膨
張差に起因する軸受部の接触・摺動やロータ６の回転精
度の悪化が生じることはない。In addition, in consideration of thermal expansion, the shaft 4
Among SUS430 and SUS420J2 (coefficient of thermal expansion: 10.
4 × 10 −6 ), such as SUS400 series stainless steel, and the sleeve 6a is made of SUS40.
It is formed of zirconia (coefficient of thermal expansion: 10.5 × 10 −6 ) which has a thermal expansion coefficient close to that of 0 series stainless steel. With this combination, even if thermal expansion occurs, the shaft 4 and the sleeve 6a expand substantially equally, so that the contact / sliding of the bearing portion and the rotation accuracy of the rotor 6 deteriorate due to the difference in thermal expansion. There is no.
【００４５】尚、シャフト４とスリーブ６ａとをほぼ熱
膨張係数の等しい材料から形成しても、スリーブ６ａの
外周面に嵌着されるロータハブ６ｂを形成する部材の熱
膨張係数が著しく大きければ、高温時にはロータハブ６
ｂによってスリーブ６ａが外周側から押圧されることと
なり、スリーブ６ａの内周面に熱応力による変形が生じ
ることとなる。これを防止するためには、ロータハブ６
ｂもシャフト４と同様にＳＵＳ４００系のステンレス鋼
から形成する必要がある。Even if the shaft 4 and the sleeve 6a are made of a material having substantially the same thermal expansion coefficient, if the member forming the rotor hub 6b fitted on the outer peripheral surface of the sleeve 6a has a significantly large thermal expansion coefficient, Rotor hub 6 at high temperature
The sleeve 6a is pressed from the outer peripheral side by b, and the inner peripheral surface of the sleeve 6a is deformed by thermal stress. In order to prevent this, the rotor hub 6
Similarly to the shaft 4, b must be formed of SUS400 series stainless steel.
【００４６】上記材料の組合せ並びに表面処理によっ
て、空気動圧軸受特有の問題である、起動・停止時の軸
受部での接触・摺動並びにモータ停止時の振動・衝撃の
軸受部への直接的な印加に対する配慮と、高温時の部材
の熱膨張に起因する軸受部の接触・摺動並びに回転精度
の悪化に対する配慮とを同時に満足することが可能とな
る。By the combination of the above materials and the surface treatment, the contact / sliding at the bearing portion at the time of starting / stopping, and the vibration / impact at the time of stopping the motor, which are problems peculiar to the air dynamic pressure bearing, are directly applied to the bearing portion. It is possible to simultaneously satisfy both the consideration for the application and the consideration for the contact / sliding of the bearing portion and the deterioration of the rotation accuracy due to the thermal expansion of the member at high temperature.
【００４７】また、各動圧発生溝１２ａ，１４ａ，１６
ａ及び１８ａ並びに空気導通路Ｃを構成する縦孔２０ａ
及び横孔２０ｂを、ステンレス鋼から形成されるシャフ
ト４側に設けることで、加工性が維持されるので、シャ
フトとスリーブの両部材ともにセラミック材で形成した
場合のように、生産性を低下させたりあるいはモータの
低コスト化を阻害するといった問題が発生することはな
い。また、ステンレス鋼に対しては、電解加工の適用が
可能であるので、各動圧発生溝１２ａ，１４ａ，１６ａ
及び１８ａを比較的に容易且つ安価に設けることが可能
になる。Further, the dynamic pressure generating grooves 12a, 14a, 16
a and 18a and a vertical hole 20a that constitutes the air communication path C
Since the workability is maintained by providing the side hole 20b and the lateral hole 20b on the side of the shaft 4 made of stainless steel, productivity is reduced as in the case where both the shaft and the sleeve members are made of a ceramic material. There is no problem that the cost of the motor is reduced or the cost is reduced. Further, since electrolytic processing can be applied to stainless steel, the dynamic pressure generating grooves 12a, 14a, 16a
And 18a can be provided relatively easily and inexpensively.
【００４８】（５）ディスク駆動装置の構成
図３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。(5) Configuration of Disk Drive Device FIG. 3 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.
【００４９】このようなディスク駆動装置５０のスピン
ドルモータ５２として上記実施形態のスピンドルモータ
を使用することで、ディスク板５２の高密度化によるさ
らなる記憶容量の増大への対応が可能になると共に、デ
ィスク駆動装置５０を低コスト化し、また耐久性及び信
頼性を改善することができる。By using the spindle motor 52 of the above-described embodiment as the spindle motor 52 of the disk drive device 50, it is possible to cope with a further increase in the storage capacity due to the high density of the disk plate 52 and the disk. The cost of the drive device 50 can be reduced, and the durability and reliability can be improved.
【００５０】以上、本発明に従う動圧軸受、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、本発明は係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。Although one embodiment of the dynamic pressure bearing, 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 does not depart from the scope of the present invention. Various variations and modifications are possible.
【００５１】例えば、上記実施形態では、シャフト４の
一部を構成する外筒部材４ｂをステンレス鋼から形成
し、スリーブ６ａをセラミック材から形成しているが、
動圧発生溝等の加工が必要な側の部材をステンレス鋼か
ら形成することでも、同様の作用効果を得ることができ
る。For example, in the above embodiment, the outer cylindrical member 4b forming a part of the shaft 4 is made of stainless steel, and the sleeve 6a is made of a ceramic material.
The same effect can be obtained by forming the dynamic pressure generating groove and other members on the side that needs to be processed from stainless steel.
【００５２】また、上記実施形態においては、シャフト
４は、支持軸４ａの外周面に外筒部材４ｂを嵌着した二
重構造にて構成されているが、これはスラストプレート
４ｃ１の組立を考慮しての構造であり、組立工程上許容
されるならば、シャフトは一体構造であっても構わな
い。In the above embodiment, the shaft 4 has a double structure in which the outer cylindrical member 4b is fitted on the outer peripheral surface of the support shaft 4a, but this is taken into consideration when assembling the thrust plate 4c1. The shaft may have an integral structure as long as it is allowed in the assembling process.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明の請求項１の動圧軸受では、高い
耐摩耗性、加工性を維持しながら、両部材の熱膨張差に
起因する温度依存性を排除することができる。According to the dynamic pressure bearing of the first aspect of the present invention, it is possible to eliminate the temperature dependency due to the difference in thermal expansion between both members while maintaining high wear resistance and workability.
【００５４】本発明の請求項２の動圧軸受では、シャフ
トの加工性を維持しながら、摺動性と耐摩耗性を向上す
ることができる。In the hydrodynamic bearing according to the second aspect of the present invention, the slidability and wear resistance can be improved while maintaining the workability of the shaft.
【００５５】本発明の請求項３の動圧軸受では、空気を
作動流体とすることでさらなる高速化及び軸受構造の簡
略化が可能となると同時に、スリーブの軸線方向上下部
側からスラスト支持することが可能となるので、時間を
要せず外乱の影響による姿勢の回復をはかることができ
る。In the hydrodynamic bearing according to claim 3 of the present invention, by using air as the working fluid, it is possible to further speed up and simplify the bearing structure, and at the same time, thrust support is provided from the upper and lower sides in the axial direction of the sleeve. Therefore, it is possible to recover the posture due to the influence of the disturbance without taking time.
【００５６】本発明の請求項４の動圧軸受では、動圧発
生溝を比較的に容易且つ安価に設けることが可能であ
り、また空気動圧軸受において最も摩耗や損傷が懸念さ
れるスラストプレートを保護することが可能になり、耐
久性や信頼性を向上させることができる。In the dynamic pressure bearing according to the fourth aspect of the present invention, the dynamic pressure generating groove can be provided relatively easily and inexpensively, and the thrust plate which is most likely to be worn or damaged in the air dynamic pressure bearing. Can be protected, and durability and reliability can be improved.
【００５７】本発明の請求項５のスピンドルモータで
は、さらなる高速回転への対応が可能になると共に、モ
ータを低コスト化し、また耐久性及び信頼性を改善する
ことができる。With the spindle motor according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to cope with even higher speed rotation, the cost of the motor can be reduced, and the durability and reliability can be improved.
【００５８】本発明の請求項６のスピンドルモータで
は、ハブとスリーブとの熱膨張差に起因する、温度上昇
時の熱応力による影響の懸念を排除し、軸受部を高精度
に維持することが可能になる。With the spindle motor according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to eliminate the concern of the influence of thermal stress at the time of temperature rise due to the difference in thermal expansion between the hub and the sleeve, and maintain the bearing portion with high accuracy. It will be possible.
【００５９】本発明の請求項７のディスク駆動装置で
は、さらなる記憶容量の増大への対応が可能になると共
に、装置を低コスト化し、また耐久性及び信頼性を改善
することができる。In the disk drive device according to claim 7 of the present invention, it is possible to cope with a further increase in storage capacity, reduce the cost of the device, and improve durability and reliability.
【図１】本発明に係る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 spindle motor according to the present invention.
【図２】図１に図示するスピンドルモータのスラスト軸
受部に形成される動圧発生溝の形状を模式的に示す模式
図である。FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the shape of a dynamic pressure generating groove formed in the thrust bearing portion of the spindle motor shown in FIG.
【図３】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. 3 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration of a disk drive device.
４ シャフト ６ａ スリーブ １２ 上部スラスト軸受部 １４ 下部スラスト軸受部 １６ 上部ラジアル軸受部 １８ 下部ラジアル軸受部 4 shafts 6a sleeve 12 Upper thrust bearing 14 Lower thrust bearing 16 Upper radial bearing 18 Lower radial bearing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 BA02 CA02 CA05 DA01 KA02 KA03 LA05 QA04 SB20 SD01 SE02 5D109 BB04 BB13 BB18 BB21 BB22 BB31 BB32 5H605 AA08 AA15 BB05 BB10 BB19 CC04 EB02 FF01 FF10 5H607 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 CC09 DD03 DD16 GG07 GG11 GG12 GG14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3J011 BA02 CA02 CA05 DA01 KA02 KA03 LA05 QA04 SB20 SD01 SE02 5D109 BB04 BB13 BB18 BB21 BB22 BB31 BB32 5H605 AA08 AA15 BB05 BB10 BB19 CC04 EB02 FF01 FF10 5H607 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 CC09 DD03 DD16 GG07 GG11 GG12 GG14
Claims (7)
空円筒状のスリーブとを備えてなる動圧軸受において、 前記シャフトと前記スリーブの一方は、ステンレス鋼か
ら形成され、他方は、該ステンレス鋼と略同一の熱膨張
係数を有するセラミック材から形成されている、ことを
特徴とする動圧軸受。1. A dynamic pressure bearing comprising a shaft and a hollow cylindrical sleeve through which the shaft is inserted, wherein one of the shaft and the sleeve is made of stainless steel, and the other is made of the stainless steel. And a dynamic pressure bearing formed of a ceramic material having substantially the same coefficient of thermal expansion as
形成されていると共に、その外周面にはダイアモンドラ
イクカーボンコーティングが施されており、また前記ス
リーブは、ジルコニアから形成されている、ことを特徴
とする請求項１に記載の動圧軸受。2. The shaft is formed of the stainless steel, a diamond like carbon coating is applied to an outer peripheral surface of the shaft, and the sleeve is formed of zirconia. The dynamic pressure bearing according to claim 1.
方向両端面と軸線方向に対向するように一対のスラスト
プレートが設けられ、該一対のスラストプレートの各々
と前記スリーブの軸線方向両端面との間には、それぞれ
空気を作動流体とするスラスト軸受部が構成されてお
り、また前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面
との間には、軸線方向に離間し且つ前記スラスト軸受部
のそれぞれに隣接して空気を作動流体とするラジアル軸
受部が一対構成されている、ことを特徴とする請求項２
に記載の動圧軸受。3. A pair of thrust plates are provided on the shaft so as to axially oppose both axial end faces of the sleeve, and each of the pair of thrust plates and each axial end face of the sleeve. A thrust bearing portion using air as a working fluid is formed between the thrust bearing portion and the outer circumferential surface of the shaft and the inner circumferential surface of the sleeve. 3. A pair of radial bearing portions, each of which has air as a working fluid, are formed adjacent to each other.
Dynamic pressure bearing described in.
ラジアル軸受部に対応して動圧発生溝が設けられてお
り、また前記一対のスラストプレートは、前記シャフト
を形成するステンレス鋼と同じステンレス鋼から形成さ
れ、その前記スラスト軸受部を構成する各々の面には動
圧発生溝が設けられていると共に、ダイアモンドライク
カーボンコーティングが施されている、ことを特徴とす
る請求項３に記載の動圧軸受。4. A dynamic pressure generating groove is provided on the outer peripheral surface of the shaft so as to correspond to the pair of radial bearing portions, and the pair of thrust plates are the same as the stainless steel forming the shaft. 4. A dynamic pressure generating groove is provided on each surface of the thrust bearing portion, which is made of stainless steel, and is coated with a diamond like carbon coating. Dynamic pressure bearing.
ラケットに対して相対回転するロータハブと、該ロータ
ハブに固着され該ステータと協働して回転磁界を発生す
るロータマグネットと、該ロータハブの回転を支持する
動圧軸受とを備えたスピンドルモータにおいて、 前記動圧軸受は、請求項１乃至４のいずれかに記載した
動圧軸受であることを特徴とするスピンドルモータ。5. A bracket that holds a stator, a rotor hub that rotates relative to the bracket, a rotor magnet that is fixed to the rotor hub and that cooperates with the stator to generate a rotating magnetic field, and rotation of the rotor hub is supported. 5. A spindle motor having a dynamic pressure bearing that operates according to claim 1, wherein the dynamic pressure bearing is the dynamic pressure bearing according to any one of claims 1 to 4.
び前記セラミック材と略同一の熱膨張係数を有するステ
ンレス鋼から形成されている、ことを特徴とする請求項
５に記載のスピンドルモータ。6. The spindle motor according to claim 5, wherein the rotor hub is made of stainless steel having substantially the same coefficient of thermal expansion as the stainless steel and the ceramic material.
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と
共に、 前記スピンドルモータは、請求項５又は６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。7. 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. 7. A disk drive device, comprising: an information access unit for writing or reading information to and from the spindle motor, wherein the spindle motor is the spindle motor according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002058195A JP2003254325A (en) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | Dynamic pressure bearing, spindle motor using the same, and disk driving device with this spindle motor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002058195A JP2003254325A (en) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | Dynamic pressure bearing, spindle motor using the same, and disk driving device with this spindle motor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254325A true JP2003254325A (en) | 2003-09-10 |
| JP2003254325A5 JP2003254325A5 (en) | 2005-09-02 |
Family
ID=28668220
Family Applications (1)
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| JP2002058195A Pending JP2003254325A (en) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | Dynamic pressure bearing, spindle motor using the same, and disk driving device with this spindle motor |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003254325A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7378771B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-05-27 | Seagate Technology Llc | FDB motor with tapered shaft for improved pumping efficiency |
-
2002
- 2002-03-05 JP JP2002058195A patent/JP2003254325A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7378771B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-05-27 | Seagate Technology Llc | FDB motor with tapered shaft for improved pumping efficiency |
| US7892100B2 (en) | 2004-03-19 | 2011-02-22 | Seagate Technologies Llc | Dual tapered shaft for FDB motor |
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