JP2006200666A - Dynamic-pressure bearing device - Google Patents

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克夫 柴原
Kenji Ito
健二 伊藤
Isao Komori
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing cost of a dynamic-pressure bearing device of this kind. <P>SOLUTION: A resin-made flange part 2b is provided above a lower end of a shaft member 2, and a lower end face 2b2 of the flange part 2b opposes to an upper end face 8b of a sleeve member 8 to form a thrust bearing clearance between both faces 8b and 2b2 when the shaft member 2 rotates relatively. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、軸受隙間に生じる流体(潤滑流体)の動圧作用によって回転部材を非接触支持する動圧軸受装置に関する。この軸受装置は、情報機器、例えばHDD、FDD等の磁気ディスク装置、CD−ROM、CD−R/RW、DVD−ROM/RAM等の光ディスク装置、MD、MO等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ用として好適である。   The present invention relates to a hydrodynamic bearing device that supports a rotating member in a non-contact manner by a hydrodynamic action of a fluid (lubricating fluid) generated in a bearing gap. This bearing device is a spindle of information equipment such as magnetic disk devices such as HDD and FDD, optical disk devices such as CD-ROM, CD-R / RW and DVD-ROM / RAM, and magneto-optical disk devices such as MD and MO. Suitable for motors.

上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の1つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、上記要求性能に優れた特性を有する動圧軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。   In addition to high rotational accuracy, the various motors are required to have high speed, low cost, low noise, and the like. One of the components that determine the required performance is a bearing that supports the spindle of the motor. In recent years, the use of a hydrodynamic bearing having characteristics excellent in the required performance has been studied or actually used. Yes.

例えば、HDD等のディスク装置のスピンドルモータに組込まれる動圧軸受装置では、ハウジングの内周に軸受スリーブを固定すると共に、軸受スリーブの内周に軸部材を配置した構造が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この軸受装置では、軸部材の回転により、軸受スリーブの内周と軸部材の外周との間のラジアル軸受隙間に流体の動圧作用で圧力を発生させ、この圧力で軸部材をラジアル方向に非接触状態で支持する。
特開2002−61636号公報
For example, in a hydrodynamic bearing device incorporated in a spindle motor of a disk device such as an HDD, a structure is known in which a bearing sleeve is fixed to the inner periphery of a housing and a shaft member is disposed on the inner periphery of the bearing sleeve (for example, , See Patent Document 1). In this bearing device, the rotation of the shaft member generates a pressure in the radial bearing gap between the inner periphery of the bearing sleeve and the outer periphery of the shaft member by the hydrodynamic action of the fluid, and this pressure causes the shaft member to move in the radial direction. Support in contact.
JP 2002-61636 A

この種の動圧軸受装置は、ハウジング、軸受スリーブ、軸部材をはじめとする種々の部品で構成され、情報機器の益々の高性能化に伴って必要とされる高い軸受性能を確保すべく、各部品の加工精度や組立精度を高める努力がなされている。その一方で、情報機器の低価格化の傾向に伴い、この種の動圧軸受装置に対するコスト低減の要求も益々厳しくなっている。   This type of hydrodynamic bearing device is composed of various parts including a housing, a bearing sleeve, and a shaft member, and in order to ensure the high bearing performance required as the performance of information equipment increases. Efforts are being made to increase the processing accuracy and assembly accuracy of each part. On the other hand, along with the trend of price reduction of information equipment, the demand for cost reduction for this type of hydrodynamic bearing device has become increasingly severe.

本発明の課題は、この種の動圧軸受装置の製造コストを低減することである。   An object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of this type of hydrodynamic bearing device.

前記課題を解決するため、本発明に係る動圧軸受装置は、固定側部材と、被駆動体が装着され、固定側部材に対して相対回転する回転側部材と、固定側部材と回転側部材との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で回転側部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、固定側部材と回転側部材との間のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で回転側部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えたものにおいて、スラスト軸受部のスラスト軸受隙間は、被駆動体の側で、回転側部材と固定側部材とが対向する部分に設けられ、固定側部材のスラスト軸受隙間に面する部分、および回転側部材のスラスト軸受隙間に面する部分のうち、少なくとも何れか一方が樹脂で形成されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a hydrodynamic bearing device according to the present invention includes a stationary member, a rotating member that is mounted with a driven body, and rotates relative to the stationary member, and a stationary member and a rotating member. Of the fluid generated in the thrust bearing gap between the radial bearing portion between the stationary side member and the rotating side member, and the radial bearing portion that supports the rotating side member in the radial direction without contact by the dynamic pressure action of the fluid generated in the radial bearing gap between A thrust bearing portion that supports the rotation side member in a thrust direction by pressure action in a non-contact manner, and the thrust bearing gap of the thrust bearing portion is on the driven body side, and the rotation side member and the fixed side member face each other. At least one of a portion facing the thrust bearing gap of the fixed member and a portion facing the thrust bearing gap of the rotating member is formed of resin.

このように、スラスト軸受隙間に面する部分を樹脂材料で形成することにより、旋削等の機械加工を施さずに済むため、同様の部分を金属材料で形成する場合と比べて低コストで製造することができる。また、樹脂で形成する側の部分に動圧溝を形成する場合、前記樹脂形成部の型成形と、動圧溝の成形を同時に行うことができるので、これらの成形を別工程で行う場合と比べて、工程数を削減して低コスト化を図ることができる。   In this way, by forming the portion facing the thrust bearing gap with a resin material, it is not necessary to perform machining such as turning, so that the same portion is manufactured at a lower cost than when formed with a metal material. be able to. In addition, when forming the dynamic pressure groove in the resin-formed part, since the molding of the resin forming portion and the dynamic pressure groove can be performed at the same time, and when these molding are performed in separate steps In comparison, the number of processes can be reduced and the cost can be reduced.

固定側部材は、例えばラジアル軸受隙間に面するスリーブ部材と、スリーブ部材を内部に固定するハウジングとを備えたものとすることができる。また、回転側部材は軸部材を含むものであって、軸部材はフランジ部を備えたものとすることができる。   The fixed side member may include, for example, a sleeve member that faces the radial bearing gap and a housing that fixes the sleeve member therein. The rotation side member includes a shaft member, and the shaft member may include a flange portion.

上記構成において、ラジアル軸受部は、ラジアル軸受隙間に複数のくさび状隙間を有する多円弧軸受で構成することができる。   The said structure WHEREIN: A radial bearing part can be comprised with the multi-arc bearing which has a several wedge-shaped clearance gap in a radial bearing clearance.

また、上記構成において、スラスト軸受隙間が、フランジ部の端面とこれに対向するスリーブ部材の端面との間に形成される場合、回転側部材のスラスト軸受隙間に面する部分を含む部材として、例えばフランジ部の一部または全体を樹脂で形成することができる。   In the above configuration, when the thrust bearing gap is formed between the end surface of the flange portion and the end surface of the sleeve member facing the flange portion, as a member including a portion facing the thrust bearing gap of the rotation side member, for example, A part or the whole of the flange portion can be formed of resin.

固定側部材のスラスト軸受隙間に面する部分、および回転側部材のスラスト軸受隙間に面する部分を共に樹脂で形成することもできるが、その場合には、固定側部材と回転側部材との間の接触摺動による摩耗を考慮する必要がある。樹脂で形成した部分には、通常その強度を向上させるための強化繊維を配合するが、繊維の形状やその配合量によっては、樹脂部に配合した強化繊維が相手側の樹脂部を傷付けたり摩耗させたりするおそれがある。   The part of the fixed side member that faces the thrust bearing gap and the part of the rotary side member that faces the thrust bearing gap may be formed of resin. It is necessary to consider wear due to contact sliding. Reinforcing fibers for improving the strength are usually blended in the resin-formed part, but depending on the fiber shape and blending amount, the reinforcing fiber blended in the resin part may damage or wear the other resin part. There is a risk that

本発明者らの検証によれば、樹脂に配合する強化繊維の繊維径が大きすぎると、具体的には12μmを超えると、強化繊維の剛直度が増し、摺動時に相手側の樹脂部材の傷付きや摩耗を引き起こした。また、強化繊維の配合量が多すぎても、例えば20vol%を超えた場合にも、強化繊維と相手側の樹脂部との接触頻度が増すために同様の問題を生じることが判明した。   According to the verification by the present inventors, when the fiber diameter of the reinforcing fiber to be blended in the resin is too large, specifically, when the fiber diameter exceeds 12 μm, the rigidity of the reinforcing fiber increases, and the resin member on the other side at the time of sliding increases. Caused scratches and wear. Moreover, even if there were too many compounding quantities of a reinforced fiber, when it exceeded 20 vol%, for example, it turned out that the same problem arises because the contact frequency of a reinforced fiber and the other party resin part increases.

かかる観点から、固定側部材の樹脂部分と回転側部材の樹脂部分とのうち、少なくとも何れか一方に、充填材として繊維径1〜12μmの強化繊維を配合するのが好ましい。   From this point of view, it is preferable that a reinforcing fiber having a fiber diameter of 1 to 12 μm is blended as a filler in at least one of the resin portion of the stationary member and the resin portion of the rotating member.

このように強化繊維の繊維径を12μm以下とすることにより、強化繊維が柔軟化されるので、これとの接触にある相手側樹脂部材の傷付きを防止することができ、スラスト軸受部における耐摩耗性を向上させることができる。   Thus, since the reinforcing fiber is softened by setting the fiber diameter of the reinforcing fiber to 12 μm or less, it is possible to prevent the counterpart resin member in contact with the fiber from being damaged, and to resist the thrust bearing portion. Abrasion can be improved.

また、さらに樹脂中における強化繊維の配合量を5〜20vol%に設定すれば、強化繊維の相手側樹脂部材との接触頻度を減じることができるので、スラスト軸受部の耐摩耗性をさらに向上させることができる。なお、強化繊維の配合量を5vol%以上としたのは、これを下回ると、補強効果が減少するために却って耐摩耗性が低下するからである。   Furthermore, if the blending amount of the reinforcing fiber in the resin is set to 5 to 20 vol%, the frequency of contact of the reinforcing fiber with the counterpart resin member can be reduced, so that the wear resistance of the thrust bearing portion is further improved. be able to. The reason why the blending amount of the reinforcing fiber is set to 5 vol% or more is that if the amount is less than this, the reinforcing effect is reduced, so that the wear resistance is lowered.

このように固定側部材および回転側部材の、スラスト軸受隙間を介して互いに対向する部分をそれぞれ樹脂製とすることにより、両者の軸方向の線膨張係数が概ね共通する値となるので、温度変化に対してもスラスト軸受隙間を一定幅に保持することができ、さらなる回転精度の向上を図ることができる。また、回転側部材に樹脂部が含まれることにより、これを金属製とする場合に比べて軽量化されるので、耐衝撃性の向上が図られる。   Since the portions of the fixed side member and the rotating side member that are opposed to each other through the thrust bearing gap are made of resin, the linear expansion coefficient in the axial direction of the both becomes substantially the same value, so that the temperature change In contrast, the thrust bearing gap can be maintained at a constant width, and the rotational accuracy can be further improved. Further, since the rotation side member includes the resin portion, the weight is reduced as compared with the case where the rotation portion is made of metal, so that the impact resistance is improved.

充填材には、強化繊維の他、さらに導電化剤を含めることができる。一般に樹脂は絶縁材料であるため、上述のように各部材を樹脂化した場合、空気との摩擦によって発生した回転側部材の静電気が回転側部材に帯電し、磁気ディスクと磁気ヘッド間の電位差を生じたり、静電気の放電によって周辺機器の損傷を招くおそれがある。これに対し、樹脂部材中の充填材に導電化剤を含めれば、回転側と固定側の通電性を確保してかかる不具合を解消することができる。導電化剤の種類は特に限定されないが、例えばカーボンファイバー、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、金属粉末等の繊維状又は粉末状のものを使用することができる。   In addition to the reinforcing fibers, the filler can further contain a conductive agent. Generally, since resin is an insulating material, when each member is made into a resin as described above, static electricity of the rotating side member generated by friction with air is charged to the rotating side member, and the potential difference between the magnetic disk and the magnetic head is reduced. There is a risk of damage or damage to peripheral equipment due to electrostatic discharge. On the other hand, if a conductive agent is included in the filler in the resin member, the inconvenience on the rotating side and the fixed side can be ensured and such a problem can be solved. The type of the conductive agent is not particularly limited, and for example, fibrous or powdery materials such as carbon fiber, carbon black, graphite, carbon nanomaterial, and metal powder can be used.

固定側部材の樹脂部分、もしくは回転側部材の樹脂部分の何れか一方は、耐油性や成形性を考慮し、LCPで形成するのが望ましい。また、同様の観点から、固定側部材もしくは回転側部材の樹脂部分の何れか一方をPPSで形成することもできる。   Any one of the resin portion of the fixed side member and the resin portion of the rotation side member is desirably formed by LCP in consideration of oil resistance and moldability. Further, from the same viewpoint, either the resin portion of the fixed side member or the rotation side member can be formed of PPS.

樹脂中の充填材の総量(導電化剤も配合する場合は、これを含めた充填材の総量)が30vol%を超えると、樹脂部材に他の部材を超音波溶着した際の溶着強度が著しく低下する。これを防止するため、樹脂中における充填材総量は、30vol%以下とするのが望ましい。   If the total amount of filler in the resin (the total amount of filler including the conductive agent is also included) exceeds 30 vol%, the welding strength when other members are ultrasonically welded to the resin member is remarkably high. descend. In order to prevent this, the total amount of filler in the resin is desirably 30 vol% or less.

強化繊維としては、強度や弾性率に優れた特性を有するPAN系の炭素繊維を使用することができる。   As the reinforcing fiber, a PAN-based carbon fiber having characteristics excellent in strength and elastic modulus can be used.

固定側部材の樹脂部分と回転側部材の樹脂部分とをベース樹脂の異なる樹脂材料で形成すれば、固定側部材と回転側部材の摺動時における凝着を防止することができる。   If the resin portion of the fixed side member and the resin portion of the rotation side member are formed of resin materials having different base resins, adhesion during sliding between the fixed side member and the rotation side member can be prevented.

以上に述べた動圧軸受装置は、例えばディスク装置のスピンドルモータに組込んで使用することができる。この場合、上記被駆動体は、磁気ディスク等のディスク状情報記録媒体(以下、単にディスクという。)に対応する。   The hydrodynamic bearing device described above can be used by being incorporated in a spindle motor of a disk device, for example. In this case, the driven member corresponds to a disk-shaped information recording medium (hereinafter simply referred to as a disk) such as a magnetic disk.

本発明によれば、固定側部材と回転側部材のうち少なくとも一方を樹脂化することで、当該部材の低コスト化を達成し、これにより、この種の動圧軸受装置の製造コストを低減することができる。   According to the present invention, at least one of the fixed side member and the rotation side member is made of resin, thereby reducing the cost of the member, thereby reducing the manufacturing cost of this type of hydrodynamic bearing device. be able to.

以下、本発明の第1実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の第1実施形態に係る動圧軸受装置1を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。このスピンドルモータは、HDD等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材2を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置1と、軸部材2に装着されたディスクハブ3と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル4およびロータマグネット5とを備えている。ステータコイル4はブラケット6の外周に取付けられ、ロータマグネット5は、ディスクハブ3の内周に取付けられている。ディスクハブ3は、その外周にディスクDを一枚または複数枚保持している。このように構成されたスピンドルモータにおいて、ステータコイル4に通電すると、ステータコイル4とロータマグネット5との間に発生する電磁力でロータマグネット5が回転し、これに伴って、ディスクハブ3およびディスクハブ3に保持されたディスクDが軸部材2と一体に回転する。   FIG. 1 conceptually shows a configuration example of a spindle motor for information equipment incorporating a fluid dynamic bearing device 1 according to a first embodiment of the present invention. This spindle motor is used in a disk drive device such as an HDD, and includes a hydrodynamic bearing device 1 that rotatably supports a shaft member 2 in a non-contact manner, a disk hub 3 mounted on the shaft member 2, and a radial direction, for example. The stator coil 4 and the rotor magnet 5 are opposed to each other with a gap therebetween. The stator coil 4 is attached to the outer periphery of the bracket 6, and the rotor magnet 5 is attached to the inner periphery of the disk hub 3. The disk hub 3 holds one or more disks D on its outer periphery. In the spindle motor configured as described above, when the stator coil 4 is energized, the rotor magnet 5 is rotated by the electromagnetic force generated between the stator coil 4 and the rotor magnet 5. The disk D held by the hub 3 rotates integrally with the shaft member 2.

図2は、動圧軸受装置1を示している。この動圧軸受装置1は、軸部材2と、ハウジング7と、ハウジング7に固定されたスリーブ部材8、およびシール部材9とを主な構成要素として構成されている。この実施形態では、上記構成部品のうち、軸部材2が回転側部材の構成部品となり、ハウジング7とスリーブ部材8、およびシール部材9が固定側部材の構成部品となる。なお、説明の便宜上、ハウジング7の開口部7aの側を上側、開口部7aと反対の側を下側として以下説明する。   FIG. 2 shows the hydrodynamic bearing device 1. The hydrodynamic bearing device 1 includes a shaft member 2, a housing 7, a sleeve member 8 fixed to the housing 7, and a seal member 9 as main components. In this embodiment, among the above-described components, the shaft member 2 is a component of the rotation side member, and the housing 7, the sleeve member 8, and the seal member 9 are components of the fixed side member. For convenience of explanation, the following description will be made with the side of the opening 7a of the housing 7 as the upper side and the side opposite to the opening 7a as the lower side.

軸部材2は、軸部2aと、円盤状のフランジ部2bとを備えている。軸部2aは、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成される。これに対して、フランジ部2bは、例えば液晶ポリマー(LCP)等の樹脂材料をベース樹脂とする樹脂組成物を射出成形して形成され、軸部2aの下端よりも上方に設けられる。   The shaft member 2 includes a shaft portion 2a and a disk-shaped flange portion 2b. The shaft portion 2a is formed of a metal material such as stainless steel. On the other hand, the flange portion 2b is formed by injection molding a resin composition using a resin material such as a liquid crystal polymer (LCP) as a base resin, and is provided above the lower end of the shaft portion 2a.

フランジ部2bは、金属製の軸部2aをインサート部品として一体に射出成形することができる。あるいは、軸部2aとは別体に成形したものを、後付けで軸部2aに固定することもできる。この他にも、フランジ部2bの抜止めを図るために、例えば図示は省略するが、軸部2aのフランジ部2b形成箇所に、周方向全周に亘って凹溝を設けてもよい。また、周方向の複数箇所に凹部あるいは凹凸部などの周方向係合部を設けることで、フランジ部2bの回り止めを図ることもできる。さらには、軸部2aのフランジ部2b形成箇所に、図示は省略するが、外径側に突出する芯金を設け、この芯金の周囲を上記樹脂組成物で被覆することでフランジ部2bを形成することもできる。これにより、フランジ部2bの固定強度を高めることができる。芯金は、金属製であることが好ましく、軸部2aと一体あるいは別体に形成可能である。   The flange portion 2b can be integrally injection-molded using the metal shaft portion 2a as an insert part. Or what was shape | molded separately from the axial part 2a can also be fixed to the axial part 2a by retrofit. In addition to this, in order to prevent the flange portion 2b from being removed, for example, although not shown, a groove may be provided over the entire circumference in the flange portion 2b formation portion of the shaft portion 2a. In addition, the flange portion 2b can be prevented from rotating by providing circumferential engagement portions such as concave portions or uneven portions at a plurality of locations in the circumferential direction. Further, although not shown in the drawing, the flange portion 2b of the shaft portion 2a is provided with a core bar protruding to the outer diameter side, and the flange portion 2b is covered with the resin composition around the core bar. It can also be formed. Thereby, the fixing strength of the flange part 2b can be raised. The metal core is preferably made of metal, and can be formed integrally with or separately from the shaft portion 2a.

フランジ部を形成する上記樹脂組成物のベース樹脂としては、先に例示した樹脂以外に、例えば、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニルサルフォン(PPSU)、ポリエーテルイミド(PEI)等の非結晶性樹脂、あるいはポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の結晶性樹脂が使用可能である。   As the base resin of the resin composition forming the flange portion, in addition to the resins exemplified above, for example, polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide ( A noncrystalline resin such as PEI) or a crystalline resin such as polybutylene terephthalate (PBT), polyetheretherketone (PEEK), or polyphenylene sulfide (PPS) can be used.

また、上記樹脂組成物には、例えば、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカ状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボン繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の繊維状または粉末状の導電性充填材を、目的に応じて適量配合することができる。   Examples of the resin composition include fibrous fillers such as glass fibers, whisker-like fillers such as potassium titanate, scaly fillers such as mica, carbon fibers, carbon black, graphite, carbon nanomaterials, An appropriate amount of a fibrous or powdery conductive filler such as various metal powders can be blended depending on the purpose.

ハウジング7は、一端に開口部7aを有すると共に、他端を閉じた有底円筒状に形成され、円筒状の側部7bと、側部7bの他端側に一体に連続した底部7cとを備えている。このハウジング7は、上記例示列挙された樹脂および充填材を適宜組合わせた樹脂組成物を射出成形することで形成される。側部7bと底部7cとを別体に形成し、両者を接着、溶着(超音波溶着等)の手段で相互に結合してもよい。なお、ハウジング7は、必ずしも樹脂で成形する必要はなく、例えば金属材料をプレス加工する等して成形することもできる。   The housing 7 has an opening 7a at one end and is formed in a bottomed cylindrical shape with the other end closed, and includes a cylindrical side portion 7b and a bottom portion 7c integrally connected to the other end side of the side portion 7b. I have. The housing 7 is formed by injection molding a resin composition in which the above-exemplified resins and fillers are appropriately combined. The side part 7b and the bottom part 7c may be formed separately, and both may be bonded to each other by means of adhesion and welding (such as ultrasonic welding). Note that the housing 7 does not necessarily need to be formed of resin, and can be formed by, for example, pressing a metal material.

スリーブ部材8は、例えば、銅やアルミ(合金を含む)等の軟質金属材料、あるいは焼結金属材料で形成されている。この実施形態において、スリーブ部材8は、銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成される。そして、スリーブ部材8の下端面8cをハウジング7の底部7cに当接させて、ハウジング7に対するスリーブ部材8の軸方向位置を定めた上で、接着、溶着などの固定手段によりスリーブ部材8をハウジング7に固定する。   The sleeve member 8 is made of, for example, a soft metal material such as copper or aluminum (including an alloy) or a sintered metal material. In this embodiment, the sleeve member 8 is formed in a cylindrical shape with a porous body of sintered metal mainly composed of copper. Then, the lower end surface 8c of the sleeve member 8 is brought into contact with the bottom 7c of the housing 7, and the axial position of the sleeve member 8 with respect to the housing 7 is determined. Then, the sleeve member 8 is fixed to the housing by fixing means such as adhesion and welding. 7 is fixed.

スリーブ部材8の内周面8aの上下に離隔した領域には、図3に示すように、第一ラジアル軸受部R1および第二ラジアル軸受部R2のラジアル軸受面となる複数の円弧面8a1がそれぞれ形成される。各円弧面8a1は、回転軸心Oからそれぞれ等距離オフセットした点を中心とする偏心円弧面であり、円周方向で等間隔に形成される。各偏心円弧面8a1の間には軸方向の分離溝8a2が形成される。   As shown in FIG. 3, a plurality of arcuate surfaces 8a1 serving as radial bearing surfaces of the first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 are respectively provided in regions spaced apart from each other on the inner peripheral surface 8a of the sleeve member 8. It is formed. Each arcuate surface 8a1 is an eccentric arcuate surface centered at a point offset from the rotational axis O by an equal distance, and is formed at equal intervals in the circumferential direction. An axial separation groove 8a2 is formed between each eccentric arc surface 8a1.

スリーブ部材8の内周面8aに軸部材2の軸部2aを挿入することにより、スリーブ部材8の偏心円弧面8a1および分離溝8a2と、軸部2aの真円状外周面2a1との間に、第一および第二ラジアル軸受部R1、R2の各ラジアル軸受隙間がそれぞれ形成される。ラジアル軸受隙間のうち、偏心円弧面8a1と対向する領域は、隙間幅を円周方向の一方で漸次縮小させたくさび状隙間8a3となる。くさび状隙間8a3の縮小方向は軸部材2の回転方向に一致している。   By inserting the shaft portion 2a of the shaft member 2 into the inner peripheral surface 8a of the sleeve member 8, the eccentric arc surface 8a1 and the separation groove 8a2 of the sleeve member 8 and the perfect circular outer peripheral surface 2a1 of the shaft portion 2a are interposed. The radial bearing gaps of the first and second radial bearing portions R1 and R2 are respectively formed. In the radial bearing gap, a region facing the eccentric arc surface 8a1 is a wedge-shaped gap 8a3 in which the gap width is gradually reduced in the circumferential direction. The reduction direction of the wedge-shaped gap 8a3 coincides with the rotation direction of the shaft member 2.

スリーブ部材8の上端面8bの全面または一部の環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図示は省略するが、スパイラル形状の動圧溝が形成される。この上端面8bの動圧溝形成領域は、フランジ部2bの下端面2b2と対向し、軸部材2の回転時には、両面8b、2b2の間にスラスト軸受部T1のスラスト軸受隙間が形成される(図2を参照)。   For example, although not shown in the drawings, a spiral-shaped dynamic pressure groove is formed as a thrust dynamic pressure generating portion on the entire upper surface 8b of the sleeve member 8 or a part of the annular region. The dynamic pressure groove forming region of the upper end surface 8b faces the lower end surface 2b2 of the flange portion 2b, and when the shaft member 2 rotates, a thrust bearing gap of the thrust bearing portion T1 is formed between the both surfaces 8b and 2b2. (See FIG. 2).

シール部材9は、例えば樹脂材料、あるいは金属材料で環状に形成される。このシール部材9は、ハウジング7の開口部7a内周に配され、シール部材9の下端面9bとスリーブ部材8の上端面8bとの間にフランジ部2bを収容した状態で、超音波溶着などの溶着、あるいは接着等の固定手段によりハウジング7に固定される。この場合、シール部材9の円筒状の内周面9aは、対向する軸部2aの外周面2a1との間に所定のシール空間Sを形成する。シール部材9で密封されたハウジング7の内部空間には、スリーブ部材8の内部気孔も含めて、潤滑流体としての潤滑油が充満されており、潤滑油の油面は、シール空間Sの範囲内に維持される。   The seal member 9 is formed in an annular shape with, for example, a resin material or a metal material. The seal member 9 is disposed on the inner periphery of the opening 7a of the housing 7, and ultrasonic welding or the like is performed with the flange portion 2b accommodated between the lower end surface 9b of the seal member 9 and the upper end surface 8b of the sleeve member 8. It is fixed to the housing 7 by fixing means such as welding or adhesion. In this case, a predetermined seal space S is formed between the cylindrical inner peripheral surface 9a of the seal member 9 and the outer peripheral surface 2a1 of the opposed shaft portion 2a. The inner space of the housing 7 sealed with the seal member 9 is filled with lubricating oil as a lubricating fluid including the inner pores of the sleeve member 8, and the oil level of the lubricating oil is within the range of the sealing space S. Maintained.

シール部材9の下端面9bは、フランジ部2bの上端面2b1と軸方向の隙間を介して対向している。軸部材2が上方へ変位すると、フランジ部2bの上端面2b1がシール部材9の下端面9bと軸方向で係合し、軸部材2を係止する。このように、本実施形態におけるシール部材9は、シール機能と抜け止めの機能を併せ持つ。   The lower end surface 9b of the seal member 9 is opposed to the upper end surface 2b1 of the flange portion 2b via a gap in the axial direction. When the shaft member 2 is displaced upward, the upper end surface 2b1 of the flange portion 2b is engaged with the lower end surface 9b of the seal member 9 in the axial direction, and the shaft member 2 is locked. Thus, the sealing member 9 in this embodiment has both a sealing function and a retaining function.

上記構成の動圧軸受装置1において、軸部材2の回転時、スリーブ部材8の内周面8aのラジアル軸受面となる領域(上下2箇所の領域)は、軸部2aの外周面2a1とラジアル軸受隙間を介して対向し、それぞれ多円弧軸受(テーパ軸受とも称される)を構成する。軸部材2の回転に伴い、ラジアル軸受隙間内の潤滑油がくさび状隙間8a3の縮小側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑油の動圧作用によって、軸部2aを非接触支持する第一ラジアル軸受部R1と第二ラジアル軸受部R2がそれぞれ構成される。   In the dynamic pressure bearing device 1 configured as described above, when the shaft member 2 rotates, the region (two upper and lower regions) serving as the radial bearing surface of the inner peripheral surface 8a of the sleeve member 8 is radial with the outer peripheral surface 2a1 of the shaft portion 2a. The bearings are opposed to each other through a bearing gap to form multi-arc bearings (also referred to as taper bearings). As the shaft member 2 rotates, the lubricating oil in the radial bearing gap is pushed into the reduction side of the wedge-shaped gap 8a3, and the pressure rises. The first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 that support the shaft portion 2a in a non-contact manner are configured by the dynamic pressure action of the lubricating oil.

同時に、フランジ部2bの下端面2b2とこれに対向するスリーブ部材8の上端面8bとの間のスラスト軸受隙間にも、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜が形成され、この油膜の圧力によって、フランジ部2bをスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部T1が構成される。   At the same time, an oil film of lubricating oil is also formed in the thrust bearing gap between the lower end surface 2b2 of the flange portion 2b and the upper end surface 8b of the sleeve member 8 facing the flange portion 2b by the dynamic pressure action of the dynamic pressure groove. A thrust bearing portion T1 that supports the flange portion 2b in a non-contact manner so as to be rotatable in the thrust direction is configured by the pressure.

このように、フランジ部2bを樹脂材料で成形することにより、旋削等の機械加工を要する金属製のフランジ部2bの場合と比べて低コストで製造することができる。また、この実施形態では、スラスト軸受部T1のスラスト軸受隙間に面するスリーブ部材8の上端面8bに、動圧溝を形成した場合を説明したが、この面8bと対向するフランジ部2bの下端面2b2に動圧溝を形成することもできる。その場合には、樹脂製フランジ部2bの型成形と、動圧溝の成形を同時に行うことができ、これらの成形を別工程で行う場合と比べて、工程数を削減して低コスト化を図ることができる。   In this manner, by forming the flange portion 2b from a resin material, it can be manufactured at a lower cost than the case of the metal flange portion 2b that requires machining such as turning. In this embodiment, the case where the dynamic pressure groove is formed on the upper end surface 8b of the sleeve member 8 facing the thrust bearing gap of the thrust bearing portion T1 has been described. A dynamic pressure groove can also be formed in the end face 2b2. In that case, the molding of the resin flange portion 2b and the molding of the dynamic pressure groove can be performed at the same time, and the number of processes can be reduced and the cost can be reduced compared to the case where these moldings are performed in separate processes. Can be planned.

なお、上記第1実施形態では、シール空間Sを、シール部材9の円筒状の内周面9aと、これに対向する軸部2aの外周面2a1との間に形成した場合を例示したが、これ以外の形態を採ることも可能である。例えば図4は、ハウジング7外部側(図4では上側)に向けて径方向隙間幅を漸次拡大させたテーパ状のシール空間S’を形成した場合を例示したものである。   In the first embodiment, the case where the seal space S is formed between the cylindrical inner peripheral surface 9a of the seal member 9 and the outer peripheral surface 2a1 of the shaft portion 2a opposed thereto is exemplified. Other forms are also possible. For example, FIG. 4 illustrates a case where a tapered seal space S ′ is formed by gradually increasing the radial gap width toward the outside of the housing 7 (upper side in FIG. 4).

また、図5には、ハウジング7の軸方向寸法を縮小して、動圧軸受装置1の小サイズ化を図るため、シール部材9の内周面9aと、フランジ部2bの外周面2b3とを対向させ、この対向面間にテーパ状のシール空間S’を形成したものが例示されている。   Further, in FIG. 5, in order to reduce the axial dimension of the housing 7 and reduce the size of the hydrodynamic bearing device 1, the inner peripheral surface 9a of the seal member 9 and the outer peripheral surface 2b3 of the flange portion 2b are shown. An example is shown in which a tapered seal space S ′ is formed between the opposing surfaces.

さらに、軸部材2の抜止めを考慮したものとして、例えば図6に示すような構成を挙げることができる。同図におけるシール空間S’は、フランジ部2bに設けられた軸方向の段差によって区画形成された外周面のうち、上側の外周面2b3と、これに対向するシール部材9の内周面9aとの間に形成される。また、段によって区画形成された上端面2b1のうち外径側の端面2b4は、シール部材9の下端面9bと対向する。   Furthermore, as an example of considering the retaining of the shaft member 2, a configuration as shown in FIG. 6 can be given, for example. The seal space S ′ in the figure includes an upper outer peripheral surface 2b3 and an inner peripheral surface 9a of the seal member 9 facing the upper outer peripheral surface 2b3 among the outer peripheral surfaces defined by the axial step provided in the flange portion 2b. Formed between. In addition, the end surface 2 b 4 on the outer diameter side of the upper end surface 2 b 1 defined by the steps is opposed to the lower end surface 9 b of the seal member 9.

このような構成とすることで、シール空間S’には、遠心力および毛細間力によるシール作用が生じ、潤滑油の外部への漏れ出しが防止される。また、軸部材2の上方への相対変位時、フランジ部2bの外径側端面2b4がシール部材9の下端面9bと軸方向で係合することで、軸部材2の抜止めがなされる。   With such a configuration, the sealing space S ′ has a sealing action due to centrifugal force and intercapillary force, and leakage of lubricating oil to the outside is prevented. Further, when the shaft member 2 is relatively displaced upward, the outer diameter side end surface 2b4 of the flange portion 2b is engaged with the lower end surface 9b of the seal member 9 in the axial direction, whereby the shaft member 2 is prevented from being detached.

また、この図示例では、シール部材9は、その下端面9bの、外径側端面2b4と対向しない箇所を下方に向けて突出させた形態をなす。そのため、シール部材9の下方突出部9cをスリーブ部材8の上端面8bに当接させることで、シール部材9の軸方向の位置決めが容易になされる。   In the illustrated example, the seal member 9 has a form in which a portion of the lower end surface 9b that does not face the outer diameter side end surface 2b4 is protruded downward. Therefore, when the downward projecting portion 9c of the seal member 9 is brought into contact with the upper end surface 8b of the sleeve member 8, the seal member 9 can be easily positioned in the axial direction.

以下、本発明の第2実施形態を図7、図8に基づいて説明する。なお、第1実施形態と共通の事項については、以下説明を省略する。   The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, about a matter common with 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted below.

図7は、第2実施形態に係る動圧軸受装置11を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。このスピンドルモータも、HDD等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材12およびディスクハブ13を備えた回転側部材を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置11と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル14およびロータマグネット15と、動圧軸受装置11の外周に固定されるブラケット16を備えている。   FIG. 7 shows a configuration example of a spindle motor for information equipment in which the hydrodynamic bearing device 11 according to the second embodiment is incorporated. This spindle motor is also used in a disk drive device such as an HDD, and a dynamic pressure bearing device 11 that rotatably supports a rotation-side member including a shaft member 12 and a disk hub 13 and a radial gap, for example. And a stator coil 14 and a rotor magnet 15 which are opposed to each other via a bearing, and a bracket 16 fixed to the outer periphery of the hydrodynamic bearing device 11.

図8は、動圧軸受装置11を示している。この動圧軸受装置11は、ハウジング17と、ハウジング17の内周に固定されたスリーブ部材18と、スリーブ部材18の内周に挿入した軸部材12と、軸部材12の上端に固定されたディスクハブ13とを主な構成部品して構成される。この実施形態では、上記構成部品のうち、軸部材12とディスクハブ13が回転側部材の構成部品となり、ハウジング17とスリーブ部材18が固定側部材の構成部品となる。   FIG. 8 shows the hydrodynamic bearing device 11. The hydrodynamic bearing device 11 includes a housing 17, a sleeve member 18 fixed to the inner periphery of the housing 17, a shaft member 12 inserted into the inner periphery of the sleeve member 18, and a disk fixed to the upper end of the shaft member 12. The hub 13 is configured as a main component. In this embodiment, among the above-described components, the shaft member 12 and the disk hub 13 are components of the rotation side member, and the housing 17 and the sleeve member 18 are components of the fixed side member.

軸部材12は、例えばステンレス鋼等の金属材料で同一径の軸状に形成される。   The shaft member 12 is formed in a shaft shape having the same diameter, for example, with a metal material such as stainless steel.

ディスクハブ13は樹脂で形成され、この実施形態では軸部材12をインサート部品として射出成形される。ディスクハブ13は、ハウジング17の開口側を覆う円盤状の主部13aと、主部13aの外周部から軸方向下方に延びた筒状部13bと、筒状部13bの外周に設けられたディスク搭載面13cとを備えている。この実施形態では図示されていないディスクは、主部13aの外周に外嵌され、ディスク搭載面13cに載置される。そして、図示しない適当な保持手段によってディスクがディスクハブ13に保持される。   The disk hub 13 is made of resin, and in this embodiment, the shaft member 12 is used as an insert part for injection molding. The disk hub 13 includes a disk-shaped main portion 13a covering the opening side of the housing 17, a cylindrical portion 13b extending downward in the axial direction from the outer peripheral portion of the main portion 13a, and a disk provided on the outer periphery of the cylindrical portion 13b. And a mounting surface 13c. In this embodiment, a disk (not shown) is fitted on the outer periphery of the main portion 13a and placed on the disk mounting surface 13c. Then, the disk is held on the disk hub 13 by appropriate holding means (not shown).

ハウジング17は有底円筒状の樹脂成形品である。図示例のハウジングは、円筒状の側部17bと、側部17bの下端に設けられた底部17cとを備えており、底部17cは側部17bと一体成形されている。   The housing 17 is a bottomed cylindrical resin molded product. The housing of the illustrated example includes a cylindrical side portion 17b and a bottom portion 17c provided at the lower end of the side portion 17b, and the bottom portion 17c is integrally formed with the side portion 17b.

ハウジング17の開口側端面(上端面)17dの全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、図示は省略するが、例えばスパイラル形状の動圧溝が形成される。この上端面17dの動圧溝形成領域は、ディスクハブ13の主部13aの下端面13dと対向し、軸部材2(回転体)の回転時には、両面17d、13dの間に後述するスラスト軸受部T2のスラスト軸受隙間が形成される。   For example, a spiral dynamic pressure groove is formed as a thrust dynamic pressure generating portion on the entire or partial annular region of the opening-side end surface (upper end surface) 17d of the housing 17 as a thrust dynamic pressure generating portion. The dynamic pressure groove forming region of the upper end surface 17d faces the lower end surface 13d of the main portion 13a of the disk hub 13, and a thrust bearing portion, which will be described later, is formed between the both surfaces 17d and 13d when the shaft member 2 (rotating body) rotates. A thrust bearing gap of T2 is formed.

ハウジング側部17bの上方部外周には、上方に向かって漸次拡径するテーパ状外壁17eが形成され、このテーパ状外壁17eと、ディスクハブ13に設けられた筒状部13bの内壁13b1との間に、上方に向かって漸次縮小するテーパ状のシール空間S’が形成される。このシール空間S’は、軸部材12およびディスクハブ13の回転時、スラスト軸受部T2のスラスト軸受隙間の外径側と連通する。また、ディスクハブ13の筒状部13bの下端内周には、軸部材2(回転側部材)の軸方向への相対変位時、ハウジング17と軸方向で係合して、軸部材2を係止する係止部材19が取付けられている。   A tapered outer wall 17e that gradually increases in diameter upward is formed on the outer periphery of the upper portion of the housing side portion 17b. The tapered outer wall 17e and the inner wall 13b1 of the cylindrical portion 13b provided on the disk hub 13 A tapered seal space S ′ that gradually decreases upward is formed therebetween. The seal space S 'communicates with the outer diameter side of the thrust bearing gap of the thrust bearing portion T2 when the shaft member 12 and the disk hub 13 are rotated. Further, the inner periphery of the lower end of the cylindrical portion 13b of the disk hub 13 is engaged with the housing 17 in the axial direction to engage the shaft member 2 when the shaft member 2 (rotary member) is relatively displaced in the axial direction. A locking member 19 for stopping is attached.

上述のようにハウジング17やディスクハブ13は樹脂成形品であるが、そのベース樹脂としては、例えば第1実施形態中で例示列挙した熱可塑性樹脂が使用可能である。その中でもLCPやPPSは耐油性や寸法安定性等に優れた特性を備えるので、特にハウジング17の素材として好適である。   As described above, the housing 17 and the disk hub 13 are resin molded products. As the base resin, for example, the thermoplastic resins exemplified in the first embodiment can be used. Among them, LCP and PPS are particularly suitable as a material for the housing 17 because they have excellent properties such as oil resistance and dimensional stability.

この際、ハウジング17とディスクハブ13で使用するベース樹脂を異ならせておけば、ハウジング17とディスクハブ13の摺動時における凝着を防止することができる。この例として、例えばハウジング17のベース樹脂としてLCPを使用し、ディスクハブ13のベース樹脂としてPPSを使用する場合が挙げられる。   At this time, if the base resin used in the housing 17 and the disc hub 13 is different, adhesion between the housing 17 and the disc hub 13 during sliding can be prevented. As an example, for example, LCP is used as the base resin of the housing 17 and PPS is used as the base resin of the disk hub 13.

これらベース樹脂に、例えば第1実施形態中で例示列挙した充填材を配合し、こうして得た樹脂組成物を用いてハウジング17およびディスクハブ13が個別に射出成形される。一例として、本実施形態では、強化繊維として、強度面および弾性率等の面で優れた特性を有するPAN系の炭素繊維を使用し、導電化剤として、少ない配合量で高い導電性を確保できるカーボンナノチューブを使用している。   For example, the filler exemplified in the first embodiment is blended with these base resins, and the housing 17 and the disc hub 13 are individually injection molded using the resin composition thus obtained. As an example, in the present embodiment, PAN-based carbon fibers having excellent characteristics such as strength and elastic modulus are used as reinforcing fibers, and high conductivity can be ensured with a small blending amount as a conductive agent. Carbon nanotubes are used.

スリーブ部材18は例えば焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、例えば超音波溶着によってハウジング17内周の所定位置に固定される。   The sleeve member 18 is formed into a cylindrical shape, for example, a porous body made of sintered metal, particularly a sintered metal porous body mainly composed of copper, and is fixed to a predetermined position on the inner periphery of the housing 17 by, for example, ultrasonic welding. The

この実施形態では、上述の如く、ハウジング17の上端面17dと、これに対向するディスクハブ13の下端面13dとの間にスラスト軸受隙間が形成され、流体(潤滑油)の動圧作用を生じる動圧溝がハウジング17の上端面17dに形成される。そのため、第2実施形態におけるスリーブ部材18は、その内周面18aに、図3に示すような複数の円弧面を有する一方で、上端面18bは動圧溝のない平滑な面となる。   In this embodiment, as described above, a thrust bearing gap is formed between the upper end surface 17d of the housing 17 and the lower end surface 13d of the disk hub 13 opposite to the upper end surface 17d, thereby causing a dynamic pressure action of fluid (lubricating oil). A dynamic pressure groove is formed on the upper end surface 17 d of the housing 17. Therefore, the sleeve member 18 in the second embodiment has a plurality of arc surfaces as shown in FIG. 3 on its inner peripheral surface 18a, while the upper end surface 18b is a smooth surface without a dynamic pressure groove.

シール空間S’やスラスト軸受隙間を含むハウジング17の内部空間に潤滑油が充満された上記構成の動圧軸受装置11において、軸部材12(回転側部材)の回転時、スリーブ部材18の内周面18aのラジアル軸受面となる領域(上下2箇所の領域)は、軸部材12の外周面12aとラジアル軸受隙間を介して対向し、それぞれ多円弧軸受(テーパ軸受とも称される)を構成する。軸部材12の回転に伴い、ラジアル軸受隙間内の潤滑油がくさび状隙間(図3を参照)の縮小側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑油の動圧作用によって、軸部材12を非接触支持する第1ラジアル軸受部R11と第2ラジアル軸受部R12がそれぞれ構成される。   In the hydrodynamic bearing device 11 having the above-described configuration in which the internal space of the housing 17 including the seal space S ′ and the thrust bearing gap is filled with lubricating oil, the inner periphery of the sleeve member 18 is rotated when the shaft member 12 (rotation side member) rotates. A region (two upper and lower regions) serving as a radial bearing surface of the surface 18a faces the outer peripheral surface 12a of the shaft member 12 via a radial bearing gap, and constitutes a multi-arc bearing (also referred to as a taper bearing). . As the shaft member 12 rotates, the lubricating oil in the radial bearing gap is pushed into the reduction side of the wedge-shaped gap (see FIG. 3), and the pressure rises. The first radial bearing portion R11 and the second radial bearing portion R12 that support the shaft member 12 in a non-contact manner are configured by the dynamic pressure action of the lubricating oil.

同時に、ディスクハブ13の下端面13dとこれに対向するハウジング17の上端面17dとの間のスラスト軸受隙間にも、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜が形成され、この油膜の圧力によって、軸部材12(回転側部材)をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部T2が構成される。   At the same time, an oil film of lubricating oil is also formed in the thrust bearing gap between the lower end surface 13d of the disk hub 13 and the upper end surface 17d of the housing 17 facing the disk hub 13 by the dynamic pressure action of the dynamic pressure groove. Thus, a thrust bearing portion T2 is configured to support the shaft member 12 (rotation side member) in a non-contact manner so as to be rotatable in the thrust direction.

このように、第2実施形態では、スラスト軸受隙間に面する部分を含むハウジング17およびディスクハブ13を樹脂で形成することにより、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。また、上記スラスト軸受隙間を介して対向するハウジング17およびディスクハブ13の双方が樹脂で形成されているので、その線膨張係数はほぼ同レベルとなる。そのため、温度変化による軸方向の膨張量を固定側と回転側で同程度とすることができ、温度変化によるスラスト軸受隙間の幅の変動を抑制して安定した軸受性能を得ることができる。   Thus, in 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment is acquired by forming the housing 17 and the disk hub 13 including the part which faces a thrust bearing clearance gap with resin. Further, since both the housing 17 and the disk hub 13 that are opposed to each other through the thrust bearing gap are formed of resin, the linear expansion coefficient thereof is substantially the same level. Therefore, the axial expansion amount due to the temperature change can be made substantially the same between the fixed side and the rotation side, and the fluctuation of the width of the thrust bearing gap due to the temperature change can be suppressed to obtain stable bearing performance.

以上の構成において、スラスト軸受隙間を介して対向するハウジング17の上端面17dとディスクハブ13の下端面13dとは、モータの起動時や停止時、あるいは回転する軸部材12の振れ回り等の原因により、一時的に摺動接触する。この両者の摺動接触に起因する問題として、摺動部Pにおける樹脂同士の摺動が挙げられる。 In the above configuration, the upper end surface 17d of the housing 17 and the lower end surface 13d of the disk hub 13 that are opposed to each other with the thrust bearing gap between them are the cause of the swinging of the rotating shaft member 12 or the like when the motor is started or stopped. Due to this, sliding contact is temporarily made. As a problem caused by the sliding contact between the two, sliding of the resin in the sliding portion P can be cited.

本発明者らの検証によれば、強化繊維として配合した炭素繊維の平均繊維径が12μmを超えるとディスクハブ13とハウジング17の摺動部Pにおける摩耗量が著しく増大することが判明した。これは、繊維径が大きくなることによって剛直となった炭素繊維が摺動部Pで互いに相手側の軟らかな樹脂材を傷付け、こうして荒れた樹脂材の面がさらに相手側の樹脂材と摺動することによって摩耗が進行するためと考えられる。一方、炭素繊維の平均繊維径が1μmを下回ると、炭素繊維本来の目的である補強効果が不十分となるので適当でない。従って、充填剤としての炭素繊維は、平均繊維径1〜12μm(好ましくは5〜10μm)の範囲内に設定するのが望ましい。   According to the verification by the present inventors, it has been found that when the average fiber diameter of the carbon fiber blended as the reinforcing fiber exceeds 12 μm, the amount of wear at the sliding portion P of the disk hub 13 and the housing 17 is remarkably increased. This is because the carbon fiber, which has become rigid as the fiber diameter increases, damages the soft resin material on the other side at the sliding portion P, and the surface of the roughened resin material further slides on the other side resin material. This is thought to be due to the progress of wear. On the other hand, if the average fiber diameter of the carbon fibers is less than 1 μm, the reinforcing effect that is the original purpose of the carbon fibers becomes insufficient, which is not appropriate. Therefore, it is desirable that the carbon fiber as the filler is set within a range of an average fiber diameter of 1 to 12 μm (preferably 5 to 10 μm).

強化繊維が長すぎると、余剰樹脂材料を再使用する際に繊維が細かく裁断されるため、リサイクル性が害される。また、動圧溝を型成形する際の転写性も損なわれる。かかる観点から、強化繊維の平均長さは500μm以下(好ましくは300μm以下)とするのが望ましい。   If the reinforcing fiber is too long, the fiber is cut finely when the surplus resin material is reused, and thus recyclability is impaired. In addition, transferability when the dynamic pressure groove is molded is also impaired. From such a viewpoint, it is desirable that the average length of the reinforcing fibers is 500 μm or less (preferably 300 μm or less).

また、本発明者の検証によれば、炭素繊維の配合割合が20vol%を超えた場合にも同様に樹脂同士の摺動部Pにおける摩耗量が著しく増大することも判明した。これは、炭素繊維の配合量が増すことで、炭素繊維と相手側樹脂部材との接触頻度が高まるためと考えられる。その一方、炭素繊維の配合割合が5%を下回ると、必要な機械的強度の確保が難しく、かつ樹脂部材の耐摩耗性を確保することが難しくなる。従って、炭素繊維の配合量は5〜20vol%とするのが望ましい。   Further, according to the verification by the present inventor, it was also found that the amount of wear at the sliding portion P between the resins increases remarkably even when the blending ratio of the carbon fibers exceeds 20 vol%. This is considered because the frequency of contact between the carbon fiber and the counterpart resin member increases as the blending amount of the carbon fiber increases. On the other hand, if the blending ratio of the carbon fibers is less than 5%, it is difficult to ensure the necessary mechanical strength and it is difficult to ensure the wear resistance of the resin member. Accordingly, the blending amount of the carbon fiber is desirably 5 to 20 vol%.

その一方、強化繊維の繊維径や配合割合が上記範囲内にあっても、導電化剤等の他の充填材の配合量が多すぎると、ハウジング17を別部材(例えばスリーブ部材18)と超音波溶着する際の溶着強度が低下する。本発明者らが検証したところ、強化繊維や導電化剤を含む充填材総量(金属充填材または無機充填材の総量)が30vol%を超えると溶着部強度の低下幅が大きくなり、強度面で不具合を生じることが判明した。従って、充填材総量は30vol%以下にするのが望ましい。   On the other hand, even if the fiber diameter and blending ratio of the reinforcing fibers are within the above range, if the blending amount of other fillers such as a conductive agent is too large, the housing 17 may be separated from another member (for example, the sleeve member 18). The welding strength at the time of sonic welding decreases. As a result of verification by the present inventors, when the total amount of fillers including reinforcing fibers and conductive agents (total amount of metal fillers or inorganic fillers) exceeds 30 vol%, the decrease in welded portion strength increases, and in terms of strength. It turned out to be a bug. Therefore, the total amount of filler is desirably 30 vol% or less.

図9は、第1および第2実施形態におけるラジアル軸受部R1、R2(R11、R12)を構成する多円弧軸受の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、図3に示す構成において、各偏心円弧面8a1の最小隙間側の所定領域θが、それぞれ回転軸心Oを中心とする同心の円弧で構成されている。従って、各所定領域θにおいて、ラジアル軸受隙間(最小隙間)は一定となる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ・フラット軸受と称されることもある。   FIG. 9 shows another embodiment of the multi-arc bearing constituting the radial bearing portions R1, R2 (R11, R12) in the first and second embodiments. In this embodiment, in the configuration shown in FIG. 3, the predetermined region θ on the minimum gap side of each eccentric arc surface 8a1 is configured by a concentric arc centered on the rotation axis O. Therefore, in each predetermined area θ, the radial bearing gap (minimum gap) is constant. The multi-arc bearing having such a configuration may be referred to as a tapered flat bearing.

図10では、スリーブ部材8の内周面8aのラジアル軸受面となる領域が3つの円弧面8a1で形成されると共に、3つの円弧面8a1の中心は、回転軸心Oから等距離オフセットされている。3つの偏心円弧面8a1で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の両方向に対してそれぞれ漸次縮小した形状を有している。   In FIG. 10, a region serving as a radial bearing surface of the inner peripheral surface 8 a of the sleeve member 8 is formed by three arc surfaces 8 a 1, and the centers of the three arc surfaces 8 a 1 are offset from the rotation axis O by the same distance. Yes. In each region defined by the three eccentric arc surfaces 8a1, the radial bearing gap has a shape that is gradually reduced with respect to both circumferential directions.

以上に説明したラジアル軸受部R1、R2(R11、R12)の多円弧軸受は、何れもいわゆる3円弧軸受であるが、これに限らず、いわゆる4円弧軸受、5円弧軸受、さらには6円弧以上の数の円弧面で構成された多円弧軸受を採用してもよい。また、上記実施形態のように、2つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とするほか、スリーブ部材8の内周面8aの上下領域に亘って1つのラジアル軸受部を設けた構成としてもよい。   The multi-arc bearings of the radial bearing portions R1 and R2 (R11, R12) described above are all so-called three-arc bearings. A multi-arc bearing composed of the number of arc surfaces may be adopted. In addition to the configuration in which the two radial bearing portions are provided apart in the axial direction as in the above embodiment, one radial bearing portion is provided over the upper and lower regions of the inner peripheral surface 8a of the sleeve member 8. It is good also as a structure.

また、以上の実施形態では、動圧軸受装置1(11)の内部に充満し、ラジアル軸受隙間や、スラスト軸受隙間に動圧作用を生じる流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧作用を生じ得る流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。   Further, in the above embodiment, the lubricating oil is exemplified as the fluid that fills the inside of the hydrodynamic bearing device 1 (11) and causes the hydrodynamic action in the radial bearing gap or the thrust bearing gap. A fluid that can cause a dynamic pressure action in each bearing gap, for example, a gas such as air, a fluid lubricant such as a magnetic fluid, or a lubricating grease may be used.

本発明の第1実施形態に係る動圧軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。1 is a cross-sectional view of a spindle motor for information equipment incorporating a fluid dynamic bearing device according to a first embodiment of the present invention. 動圧軸受装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a fluid dynamic bearing device. ラジアル軸受部の断面図である。It is sectional drawing of a radial bearing part. シール空間の他の構成例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing other examples of composition of seal space. シール空間の他の構成例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing other examples of composition of seal space. 本発明の第2実施形態に係る動圧軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。It is sectional drawing of the spindle motor for information devices incorporating the hydrodynamic bearing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 動圧軸受装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a fluid dynamic bearing device. ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of a radial bearing part. ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of a radial bearing part.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 動圧軸受装置
2、12 軸部材
2a 軸部
2b フランジ部
3、13 ディスクハブ
4 ステータコイル
5 ロータマグネット
7、17 ハウジング
8、18 スリーブ部材
9 シール部材
19 係止部材
S、S’ シール空間
R1、R2 ラジアル軸受部
T1、T2 スラスト軸受部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Dynamic pressure bearing apparatus 2, 12 Shaft member 2a Shaft part 2b Flange part 3, 13 Disc hub 4 Stator coil 5 Rotor magnet 7, 17 Housing 8, 18 Sleeve member 9 Seal member 19 Locking member S, S 'Seal Space R1, R2 Radial bearing part T1, T2 Thrust bearing part

Claims (6)

固定側部材と、被駆動体が装着され、前記固定側部材に対して相対回転する回転側部材と、前記固定側部材と前記回転側部材との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記回転側部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記固定側部材と前記回転側部材との間のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記回転側部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
前記スラスト軸受部のスラスト軸受隙間は、前記被駆動体の側で、前記回転側部材と前記固定側部材とが対向する部分に設けられ、
前記固定側部材のスラスト軸受隙間に面する部分、および前記回転側部材のスラスト軸受隙間に面する部分のうち、少なくとも何れか一方が樹脂で形成されることを特徴とする動圧軸受装置。
Dynamic pressure action of fluid generated in a stationary side member, a rotating side member mounted with a driven body and rotating relative to the stationary side member, and a radial bearing gap between the stationary side member and the rotating side member And a radial bearing portion that supports the rotating side member in a radial direction in a non-contact manner, and a dynamic pressure action of fluid generated in a thrust bearing gap between the fixed side member and the rotating side member causes the rotating side member to move in the thrust direction. In the hydrodynamic bearing device provided with a thrust bearing portion that supports non-contact,
The thrust bearing gap of the thrust bearing portion is provided in a portion where the rotating side member and the fixed side member face each other on the driven body side,
At least one of the portion facing the thrust bearing gap of the fixed side member and the portion facing the thrust bearing gap of the rotating side member is formed of resin.
前記固定側部材は、前記ラジアル軸受隙間に面するスリーブ部材と、該スリーブ部材を内部に固定するハウジングとを備えていることを特徴とする請求項1記載の動圧軸受装置。   2. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the fixed side member includes a sleeve member facing the radial bearing gap and a housing for fixing the sleeve member therein. 前記回転側部材は軸部材を含み、該軸部材はフランジ部を備え、該フランジ部の端面と、これに対向する前記スリーブ部材の端面との間に前記スラスト軸受隙間が形成されていることを特徴とする請求項2記載の動圧軸受装置。   The rotation side member includes a shaft member, the shaft member includes a flange portion, and the thrust bearing gap is formed between an end surface of the flange portion and an end surface of the sleeve member facing the flange portion. The hydrodynamic bearing device according to claim 2, wherein: 前記フランジ部が樹脂で形成されていることを特徴とする請求項3記載の動圧軸受装置。   The hydrodynamic bearing device according to claim 3, wherein the flange portion is formed of resin. 前記ラジアル軸受部が多円弧軸受で構成されていることを特徴とする請求項1記載の動圧軸受装置。   The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the radial bearing portion is a multi-arc bearing. 請求項1〜5の何れかに記載した動圧軸受装置を有するディスク装置のスピンドルモータ。   A spindle motor of a disk device having the hydrodynamic bearing device according to any one of claims 1 to 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032555A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Ntn Corporation Hydrodynamic bearing device
WO2009116525A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 日本電産株式会社 Motor
CN110594287A (en) * 2019-09-17 2019-12-20 福建福清核电有限公司 Main pump integrated three-liquid-tank radial water guide bearing bush

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032555A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Ntn Corporation Hydrodynamic bearing device
WO2009116525A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 日本電産株式会社 Motor
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