JP2008072900A

JP2008072900A - Spindle motor using dynamic pressure bearing

Info

Publication number: JP2008072900A
Application number: JP2007316906A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Toyoshima; 弘祥豊島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2008-03-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle motor that uses a fluid bearing incorporating a heat radiation measure for lead wire treatment, relating to a dynamic pressure bearing for driving OA device such as a magnetic disc device. <P>SOLUTION: The spindle motor comprises a stator core 8 fixed to a housing 1, a coil 10 wound on the stator core 8 that has been treated for insulation, a copper foil wire 11 which is formed on the surface of the housing 1 through an insulating film and is drawn outside, and a terminal of the coil 10 connected to the copper foil wire 11 on the surface of the housing 1. The copper foil wire 11 is installed in the housing 1, and the heat of the copper foil wire 11 is released to the housing 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、多面鏡駆動装置などのＯＡ装置駆動用動圧軸受装置の潤滑流体漏れ防止対策、シール対策、リード線処理の放熱対策、衝撃対策を盛り込んだ動圧軸受装置を使用したスピンドルモータに関するものである。 The present invention provides lubricant fluid leakage prevention measures, seal measures, heat dissipation measures for lead wire processing, and shock measures for OA device driving hydrodynamic bearing devices such as magnetic disk devices, optical disk devices, magneto-optical disk devices, and polygon mirror drive devices. The present invention relates to a spindle motor using a built-in dynamic pressure bearing device.

最近では、インタネットやイントラネット、ビデオ・オン・デマンドといったデジタルデータを主体としたメディアが登場している。こうしたメディアはＰＣで扱うのに適しているが、大容量かつ高速なストレージが必要不可欠となる。このようなストレージに対する要求としてＨＤＤ（磁気ディスク装置）の大容量化は大変重要な達成項目とされている。マルチメディアを意識した大容量の情報を記録再生する装置してはＤＶＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置などの大容量化への開発が重要になってきている。 Recently, media based on digital data such as the Internet, intranet, and video-on-demand have appeared. Such media is suitable for handling on a PC, but large-capacity and high-speed storage is indispensable. Increasing the capacity of HDDs (magnetic disk devices) is a very important achievement item as a requirement for such storage. As a device for recording and reproducing large-capacity information in consideration of multimedia, it has become important to develop a large capacity such as a DVD-ROM device and a DVD-RAM device.

ＨＤＤの容量を増やす方法としては、ディスクの大型化、ディスク枚数の増加、面記録密度の向上が挙げられる。しかし、ディスクの大型化と枚数の増加については、コンパクト化、省電力化、低価格化に反しており、ワークステーションやサーバといった特定の分野を除いて有効な解決策ではない。そのため、面記録密度を向上させる方法が採られている。ＭＲ（Magnet Resistive）またはＧＭＲ（Giant MR）に代用されるヘッド技術である。記録密度が上がると磁界の変化が少なくなり電流が微弱になりデータが読み出せなくなる。ＭＲヘッドは磁界の変化が電気抵抗値の変化として現れるＭＲ効果を利用したＭＲ素子によって再生を行うヘッドで、従来の薄膜ヘッドよりも感度が高い。ＧＭＲヘッドは、巨大磁気抵抗効果を示すＧＭＲ素子を用いたもので、再生出力のデータをＭＲヘッドよりもさらに数倍感度を高い。これら磁気ヘッドを使用し、最近は１００００ｔｐｉ（Track per inch）から２００００ｔｐｉのＨＤＤが開発されつつある。例えば、２００００ｔｐｉはトラック間距離が１．２７μｍであり、そのような装置のスピンドルモータのラジアル振れ１．２７μｍ程度以下が必要となるうえに非繰り返し振れとしては０．１３μｍ程度以下のものが要求される。このような非繰り返し振れに対して、ボール軸受の限界に達し、さらなる高記録密度の場合には流体軸受のスピンドルモータが必要になる。 Methods for increasing the capacity of the HDD include increasing the size of the disk, increasing the number of disks, and improving the surface recording density. However, increasing the number of disks and increasing the number of disks are contrary to downsizing, power saving, and cost reduction, and are not effective solutions except for specific fields such as workstations and servers. Therefore, a method for improving the surface recording density is employed. This is a head technology that is substituted for MR (Magnet Resistive) or GMR (Giant MR). When the recording density increases, the change in the magnetic field decreases, the current becomes weak, and data cannot be read. An MR head is a head that performs reproduction by an MR element using an MR effect in which a change in magnetic field appears as a change in electrical resistance value, and has higher sensitivity than a conventional thin film head. The GMR head uses a GMR element exhibiting a giant magnetoresistive effect, and the reproduction output data is several times more sensitive than the MR head. Using these magnetic heads, HDDs of 10,000 tpi (Track per inch) to 20000 tpi are being developed recently. For example, the distance between tracks is 1.27 μm at 20000 tpi, and the radial runout of the spindle motor of such a device is required to be about 1.27 μm or less, and the non-repetitive runout is about 0.13 μm or less. The For such non-repetitive runout, the limit of a ball bearing is reached, and in the case of higher recording density, a spindle motor with a fluid bearing is required.

光ディスクのＤＶＤ−ＲＡＭ装置ではディスクのトラックピッチは０．７４μｍであり、ＨＤＤ装置にくらべて小さなトラックピッチになっている。光ピックのサーボ技術の進化により、ＨＤＤに使用されるスピンドルモータのような回転精度は必要としないが、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置やＯＡＷ（OpticallyAssistedWinchester）技術による光磁気ディスク装置やＮＦＲ（NearFieldRecording）技術による光磁気ディスク装置などの場合には流体軸受装置を使用したスピンドルモータが必要となる。 In the DVD-RAM device of the optical disk, the track pitch of the disk is 0.74 μm, which is a smaller track pitch than the HDD device. With the evolution of optical pick servo technology, the rotational accuracy of spindle motors used in HDDs is not required. In the case of a magnetic disk device or the like, a spindle motor using a hydrodynamic bearing device is required.

すなわち、高容量化が進むとディスクなどを駆動するスピンドルモータは回転精度が要求され、そうしたスピンドルモータには動圧流体軸受を使用する動きが急速に広がってきている。特にＯＡＷ技術による光磁気ディスク装置やＮＦＲ技術による光磁気ディスク装置などの場合には動圧流体軸受装置は必要不可欠なものとなりつつある。 That is, as the capacity increases, a spindle motor that drives a disk or the like is required to have rotational accuracy, and the use of a hydrodynamic bearing is rapidly spreading in such a spindle motor. In particular, in the case of a magneto-optical disk device using the OAW technology or a magneto-optical disk device using the NFR technology, the hydrodynamic bearing device is becoming indispensable.

スピンドルモータに動圧流体軸受を利用する理由として以下のことが挙げられる。
（１）不規則なシャフトの振れを抑えられる。 The reason why the hydrodynamic bearing is used for the spindle motor is as follows.
(1) Irregular shaft deflection can be suppressed.

ボール軸受では、鋼球すべてを均一な形状に加工することができず、そのため回転中に突発的なシャフト振れが生じる。シャフト振れを減らすと、磁気ディスク装置では磁気ヘッドの位置決め誤差を小さくでき、ＤＶＤ装置ではビーム・スポットの位置決め誤差を減らすことができ、記録密度の向上に対応しやすい。
（２）耐衝撃性が向上する。 With ball bearings, not all steel balls can be machined into a uniform shape, so that sudden shaft runout occurs during rotation. If the shaft deflection is reduced, the magnetic disk device can reduce the magnetic head positioning error, and the DVD device can reduce the beam spot positioning error, and can easily cope with an increase in recording density.
(2) Impact resistance is improved.

流体の膜が緩衝の役割を果たすためである。
（３）軸受で発生する騒音が減る。
（４）金属疲労で軸受が壊れるまでの疲れ寿命が長い。 This is because the fluid film serves as a buffer.
(3) Noise generated in the bearing is reduced.
(4) Long fatigue life until the bearing breaks due to metal fatigue.

回転駆動される記録媒体面上に磁気ヘッド等をミクロンあるいはサブミクロンオーダーで浮上させて読み・書きを行うためのスピンドルモータの場合は、衝撃などの信頼性を向上するためにロータのスラスト方向変位を小さく抑えなくてはならないうえに、１０００Ｇ程度の大きな衝撃に対してモータ部材が変形することがないように部材の締結強度を向上する必要がある。 In the case of a spindle motor for reading and writing by floating a magnetic head etc. in the micron or submicron order on the surface of the rotationally driven recording medium, the displacement of the rotor in the thrust direction is improved in order to improve the reliability of impact etc. In addition, it is necessary to improve the fastening strength of the member so that the motor member is not deformed by a large impact of about 1000G.

またスピンドルモータのコイルの引き出しなどは特許文献１に記載のようにハウジングに穴を開けてスピンドルモータ外部に引き出しているものが知られている。この構造はハウジングに穴をあけ、その穴からコイルを引き出しフレキシブルプリント基板に半田づけする。その半田部が外表面より飛びださないために、プリント基板を貼る位置はハウジングの凹部に設けている。そのためにハウジングの厚みが薄くなり、穴で強度低下したうえに強度が低下することとなり、衝撃に対してハウジングが変形して、磁気ヘッドの位置と磁気記録媒体の高さ位置が相対的にずれ、読み・書きを行うために支障が生じる可能性がある。ハウジングの厚みを厚くすることはモータの全高が高くなるなど薄型化に対しても大きな支障となっている。コイルの引き出し方法として、衝撃性も考慮した形状にする必要が出てきている。 In addition, as described in Patent Document 1, a spindle motor coil is drawn out from a spindle motor by making a hole in the housing. In this structure, a hole is formed in the housing, and a coil is drawn out from the hole and soldered to the flexible printed circuit board. In order to prevent the solder portion from protruding from the outer surface, the position where the printed circuit board is pasted is provided in the recess of the housing. For this reason, the thickness of the housing is reduced, the strength is lowered at the hole, and the strength is lowered. The housing is deformed by an impact, and the position of the magnetic head and the height position of the magnetic recording medium are relatively shifted. There is a possibility that trouble will occur in reading and writing. Increasing the thickness of the housing is a great hindrance to reduction in thickness, for example, the overall height of the motor is increased. As a method for pulling out a coil, it has become necessary to make a shape that takes impact into consideration.

また、抜け止め板でロータの抜け止めをしている構造では、衝撃が作用する場合スラスト押さえ板に大きな衝撃力が作用し、締結強度が小さいと外れてしまうようなことが起こりやすいので、特許文献１、特許文献２に記載のようにスラスト押さえ板をカシメで締結しているが、カシメが全面でないなどで衝撃に対する締結では不十分である。 In addition, in the structure in which the rotor is prevented by the retaining plate, a large impact force acts on the thrust retainer plate when an impact is applied, and it tends to come off when the fastening strength is low. Although the thrust pressing plate is fastened with caulking as described in Literature 1 and Patent Literature 2, fastening with respect to impact is insufficient because the caulking is not the entire surface.

さらに、流体軸受の潤滑流体が飛散して記録媒体などを汚損することがないように、潤滑流体の保持、飛散対策をこうじなくてはならない。そのために、特許文献１、特許文献３に記載のように軸受装置の潤滑流体流出防止溝を設けて行う方法が一般的に用いられている。 Furthermore, it is necessary to take measures to retain the lubricating fluid and prevent the scattering so that the lubricating fluid in the fluid bearing does not scatter and contaminate the recording medium. For this purpose, a method of providing a lubricating fluid outflow prevention groove of a bearing device as described in Patent Document 1 and Patent Document 3 is generally used.

また特許文献４、特許文献５に記載のように流体軸受装置に循環通路を設けてオイルの部分的な不足対策をしている。 Further, as described in Patent Document 4 and Patent Document 5, a circulation passage is provided in the hydrodynamic bearing device to take measures against partial shortage of oil.

また、流体軸受をしようするスピンドルモータにおいても回転速度２００００ｒｐｍと高速のものが開発されつつあり、高速になるにつれてロスが大きくなりそのロスは熱となるので、装置全体や軸受部、モータコア部などの温度が上昇するために、使用温度範囲の広い潤滑流体を使用する必要が出てきている。さらにはモータのコイルも発熱源であり温度上昇は装置全体の温度よりも高いので、コイルは温度が上がると抵抗値が大きくなり、電流量の供給が厳しくなるためにモータの特性として劣化したような振る舞いとなるので、コイルの抵抗値を上げないようする工夫が必要になってきている。
特開平６−３１１６９５号公報特開平６−１７８４９１号公報特開平７− ４６８１０号公報特開平８−１６３８２１号公報特開平８−１６３８２０号公報 Also, spindle motors that use fluid bearings are being developed at a high rotational speed of 20000 rpm, and the loss increases as the speed increases, and the loss becomes heat. As the temperature rises, it is necessary to use a lubricating fluid with a wide operating temperature range. Furthermore, since the motor coil is also a heat source and the temperature rise is higher than the temperature of the entire device, the resistance value of the coil increases as the temperature rises, and the supply of current becomes severe, so it seems that the motor characteristics deteriorated. Therefore, it is necessary to devise measures not to increase the resistance value of the coil.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-311695 JP-A-6-178491 JP 7-46810 A JP-A-8-163821 JP-A-8-163820

高速回転駆動の動圧流体軸受を使用したスピンドルモータはコイルの発熱が多くて温度が上がることでコイル抵抗値が大きくなり、電流量の供給が厳しくなるなどの課題があった。 A spindle motor using a hydrodynamic bearing that is driven at high speed rotation has problems such as a large amount of heat generated by the coil and a rise in temperature, resulting in an increase in coil resistance and a strict supply of current.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、高速駆動に適した動圧軸受装置を使用したスピンドルモータを提供することを目的にする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a spindle motor that uses a hydrodynamic bearing device suitable for high-speed driving.

上記課題を解決するために本発明は、動圧軸受スピンドルモータのコイルの引き出し線の放熱を行い、モータ全体としての抵抗値を低減させて、電流量の供給が容易になるようにハウジングに銅箔線を設置して、銅箔線での熱をハウジングに放熱させて、コイルの抵抗値を上げないようした。そのことで、モータ全体の温度も低減させ、軸受の温度も低減させることになるので潤滑流体の温度変化の幅が小さくなり、高温での軸受剛性の低下が防止でき軸受としての信頼性が向上する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a heat sink for a coil of a hydrodynamic bearing spindle motor to reduce the resistance value of the motor as a whole and to facilitate the supply of a current amount in a housing. A foil wire was installed to dissipate the heat from the copper foil wire to the housing so as not to increase the resistance of the coil. As a result, the temperature of the entire motor is reduced, and the temperature of the bearing is also reduced, so the width of the temperature change of the lubricating fluid is reduced, and the bearing rigidity can be prevented from being lowered at high temperatures, improving the reliability of the bearing. To do.

以上のように本発明によれば、動圧軸受スピンドルモータのコイルの引き出しにハウジングに銅箔線を設置して、銅箔線での熱をハウジングに放熱させて、コイルの抵抗値を上げないようした。そのことで、モータ全体の温度も低減させ、軸受の温度も低減させることになるので潤滑流体の温度変化の幅が小さくなり、高温での軸受剛性の低下が防止でき軸受としての信頼性が向上することができる。 As described above, according to the present invention, the copper foil wire is installed in the housing of the coil of the hydrodynamic bearing spindle motor, and the heat of the copper foil wire is radiated to the housing, so that the resistance value of the coil is not increased. I did. As a result, the temperature of the entire motor is reduced, and the temperature of the bearing is also reduced, so the width of the temperature change of the lubricating fluid is reduced, and the bearing rigidity can be prevented from being lowered at high temperatures, improving the reliability of the bearing. can do.

本発明は、ハウジングと、ハウジングに直接または間接的に固定されたステータコアと、ステータコアに絶縁処理した処理材の上に巻配したコイルと、ハウジングの表面に絶縁膜を介して形成され、外部まで導き出した銅箔線と、ハウジングの表面において銅箔線に接続したコイルの端末と、相対回転自在に構成されたシャフトとスリーブとを有し、その隙間に潤滑流体を介した動圧軸受装置を備えたスピンドルモータであり、動圧軸受スピンドルモータのコイルの引き出し線の放熱を行い、モータ全体としての抵抗値を低減させて、電流量の供給が容易になるようにハウジングに銅箔線を設置して、銅箔線での熱をハウジングに放熱させて、コイルの抵抗値を上げないようした。そのことで、モータ全体の温度も低減させ、軸受の温度も低減させることになるので潤滑流体の温度変化の幅が小さくなり、高温での軸受剛性の低下が防止でき軸受としての信頼性が向上するという作用を有する。 The present invention includes a housing, a stator core fixed directly or indirectly to the housing, a coil wound on a treatment material insulated on the stator core, and an insulating film formed on the surface of the housing. A hydrodynamic bearing device having a derived copper foil wire, a coil end connected to the copper foil wire on the surface of the housing, a shaft and a sleeve configured to be relatively rotatable, and a lubricating fluid interposed in the gap. The spindle motor is equipped with a copper foil wire in the housing to dissipate heat from the coil lead wire of the hydrodynamic bearing spindle motor, reduce the resistance value of the motor as a whole, and facilitate the supply of current. Then, the heat of the copper foil wire is radiated to the housing so that the resistance value of the coil is not increased. As a result, the temperature of the entire motor is reduced, and the temperature of the bearing is also reduced, so the width of the temperature change of the lubricating fluid is reduced, and the bearing rigidity can be prevented from being lowered at high temperatures, improving the reliability of the bearing. Has the effect of

（実施の形態１）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施例としての軸固定型の記録媒体駆動用の流体軸受装置を使用したスピンドルモータの断面図、図２、図３、図４、図７、図８はその要部拡大図である。対象となる記録媒体としては、光磁気ディスクや固定磁気ディスクや、それ以外の種々の記録媒体を挙げることができる。 FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor using a fluid dynamic bearing device for driving a shaft-fixed recording medium as one embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, 4, 7, and 8 are its main components. FIG. Examples of the target recording medium include a magneto-optical disk, a fixed magnetic disk, and various other recording media.

ハウジング１は、その上方開口の環状凹部２の内周部に上方突出円筒部３を有し、環状凹部２の外周側にフランジ部４を構成している。上方突出円筒部３の中央部には貫通孔５が設けられている。なお、ハウジング１は、例えば固定磁気ディスク駆動装置の基盤内に一体的に形成することも可能である。 The housing 1 has an upward projecting cylindrical portion 3 on the inner peripheral portion of the annular recess 2 in the upper opening, and constitutes a flange portion 4 on the outer peripheral side of the annular recess 2. A through hole 5 is provided at the center of the upward projecting cylindrical portion 3. The housing 1 can also be formed integrally in the base of the fixed magnetic disk drive device, for example.

ハウジング１の貫通孔５内にはシャフト７の端部が嵌合固定されている。上方突出円筒部３の外周部には上向きの内部円筒部６が設けられ、その内部円筒部６の外周部に、積層の珪素鋼鈑からなるステータコア８の内周の一部下端部が接着固定されている。そのステータコア８は板厚０．２ｍｍの珪素鋼鈑を数枚積層して、ばらけ防止のためにコイニングのような突起を嵌合させるパック工法で製作され、さらにそのステータコアの表面にはテフロン（登録商標）の含浸したエポキシ系の電着塗装膜９にて表面が絶縁され、その絶縁された状態にステータコア８の上にコイル１０が巻配されている。コイル１０の端末線はハウジング１の凹部２の表面に蒸着された銅箔線１１に半田付けされている。その銅箔線１１はハウジング１の内部表面を通って、装置側のシャーシに電気的につながっている。銅箔線１１とハウジング１とはポリイミド系絶縁膜で電気的に絶縁されている。銅箔線１１はハウジング１を放熱器として使用できるので、銅箔線１１の抵抗による温度上昇が小さく、銅箔線１１の抵抗を低く押さえられるので電流を多く流せることが可能である。この銅箔線１１はフレキシブルプリント基板のようにハウジング１の傾斜した面のも容易に配線することができるので、さらにはフレキシブルプリント基板では不可能である異形状な箇所への配線が可能となる。そのため、複雑な部品面で配線が不可能であった箇所への使用できる。ＨＤＤ装置では磁気ヘッドのサスペンションやアームに銅箔線を施して軽量化を行うことも可能となる。 The end of the shaft 7 is fitted and fixed in the through hole 5 of the housing 1. An upward inner cylindrical portion 6 is provided on the outer peripheral portion of the upward projecting cylindrical portion 3, and a lower end portion of the inner periphery of the stator core 8 made of a laminated silicon steel plate is bonded and fixed to the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 6. Has been. The stator core 8 is manufactured by a pack method in which several silicon steel plates having a thickness of 0.2 mm are stacked and projections such as coining are fitted to prevent the dispersion, and a Teflon ( The surface is insulated by an epoxy electrodeposition coating film 9 impregnated with (registered trademark), and a coil 10 is wound on the stator core 8 in the insulated state. A terminal wire of the coil 10 is soldered to a copper foil wire 11 deposited on the surface of the recess 2 of the housing 1. The copper foil wire 11 is electrically connected to the chassis on the apparatus side through the inner surface of the housing 1. The copper foil wire 11 and the housing 1 are electrically insulated by a polyimide insulating film. Since the copper foil wire 11 can use the housing 1 as a radiator, the temperature rise due to the resistance of the copper foil wire 11 is small, and the resistance of the copper foil wire 11 can be kept low, so that a large amount of current can flow. Since the copper foil wire 11 can be easily wired even on the inclined surface of the housing 1 like a flexible printed circuit board, it is possible to wire to an irregular shape that is impossible with the flexible printed circuit board. . For this reason, it can be used in places where wiring is impossible on complicated parts. In the HDD device, it is possible to reduce the weight by applying a copper foil wire to the suspension or arm of the magnetic head.

この銅箔線１１がハウジング１の表面部に設置されることで、銅箔線１１での熱がハウジング１に放熱されて、コイル１０の抵抗値を上がらない。したがってモータ全体としての抵抗値を低減させて、電流量の供給が容易になるのでモータの効率も向上するし、ハウジング表面近くで構成できるので、モータの全高を低くできるうえに、モータのコイルの発熱を抑えることができるので、モータ全体の温度も低減でき、軸受の温度も低減させることになるので潤滑流体の温度変化の幅が小さくなる。潤滑流体は温度が高くなると、粘度が低くなるので、同じ隙間ならば軸受剛性が低下する。銅箔線１１で軸受温度上昇を抑えることができるので、高温での軸受剛性の低下が防止でき軸受としての信頼性が向上する。 By installing the copper foil wire 11 on the surface portion of the housing 1, the heat in the copper foil wire 11 is radiated to the housing 1 and the resistance value of the coil 10 is not increased. Therefore, the resistance value of the motor as a whole can be reduced, and the supply of current can be facilitated, so that the efficiency of the motor can be improved and it can be constructed near the housing surface, so that the overall height of the motor can be reduced and the coil of the motor can be reduced. Since heat generation can be suppressed, the temperature of the entire motor can be reduced, and the temperature of the bearing can be reduced, so that the temperature change range of the lubricating fluid is reduced. As the temperature of the lubricating fluid increases, the viscosity decreases, so that the bearing rigidity decreases if the clearance is the same. Since the increase in bearing temperature can be suppressed by the copper foil wire 11, a decrease in bearing rigidity at a high temperature can be prevented, and the reliability as a bearing is improved.

スピンドルモータはセンサレス駆動のためスピンドルモータ内部には電子部品を配置せず、コイルの線の接続線だけをスピンドルモータ外部まで配接続する構成であり、コイル１０のハウジング１の面近くまで巻くことができるうえに、プリント基板よりも銅箔線１１の方が薄くできるので、さらに、ステータコア８に巻配するスペースが多くなり、太い線を多く巻くことで、スピンドルモータのトルク特性の向上することができる。 Since the spindle motor is sensorless driving, no electronic components are arranged inside the spindle motor, and only the coil wire connection line is arranged and connected to the outside of the spindle motor, and the coil 10 can be wound to the surface of the housing 1. In addition, since the copper foil wire 11 can be made thinner than the printed circuit board, the space for winding around the stator core 8 is increased, and by winding many thick wires, the torque characteristics of the spindle motor can be improved. it can.

環状の抜け止め板１２は、シャフト１の上部にシャフト１に対し垂直にネジシャフト１３によって固定されている。なお、抜け止め板１２はシャフトに一体的に形成されていてもよいし、ネジシャフト１３の方と一体に形成されていてもいい。 The annular retaining plate 12 is fixed to the upper part of the shaft 1 by a screw shaft 13 perpendicular to the shaft 1. The retaining plate 12 may be formed integrally with the shaft, or may be formed integrally with the screw shaft 13.

スリーブ１４は、上端部の外径が拡開されたｎ段（ｎは２以上の整数）の円筒形状をなし、シャフト７に対向するスリーブ１４の内周部は、全体として径小な円筒形状をなし、その中央部には径小円筒部の内径よりも若干大きな内径を有する流体溜まり部１５が構成されている。したがってその径小円筒部は流体溜まり部１５を挟んで上部及び下部の径小円筒部１６，１７に分かれる。その上部の径小円筒部１６及び下部の径小円筒部１７の内周面にはへリングボーン溝が設けられ、その上下ヘリングボーン溝と、シャフト７のラジアル方向の間隙には潤滑流体が充填されている。回転に伴ってそのヘリングボーン溝によって発生する動圧によってラジアル荷重支持が可能となりラジアル流体動圧軸受を構成する。特に、上下へリングボーン溝により、その荷重支持圧が高められる。なお、このようなへリングボーン溝は、固定シャフト７のラジアル表面に設けてもよい。 The sleeve 14 has an n-stage (n is an integer of 2 or more) cylindrical shape whose outer diameter is expanded at the upper end, and the inner peripheral portion of the sleeve 14 facing the shaft 7 has a small cylindrical shape as a whole. The fluid reservoir 15 having an inner diameter slightly larger than the inner diameter of the small-diameter cylindrical portion is formed at the center. Accordingly, the small-diameter cylindrical portion is divided into upper and lower small-diameter cylindrical portions 16 and 17 with the fluid reservoir portion 15 interposed therebetween. Herringbone grooves are provided on the inner peripheral surfaces of the upper small diameter cylindrical portion 16 and the lower small diameter cylindrical portion 17, and the upper and lower herringbone grooves and the radial gap of the shaft 7 are filled with a lubricating fluid. Has been. A radial load can be supported by the dynamic pressure generated by the herringbone groove as it rotates, thereby forming a radial fluid dynamic pressure bearing. In particular, the load bearing pressure is increased by the ring bone grooves up and down. Such a herringbone groove may be provided on the radial surface of the fixed shaft 7.

上下の径小円筒部１６，１７はラジアル動圧軸受に挟まれた流体溜まり部１５に対応したシャフト７の表面には螺旋状の溝１８が構成され、その流体溜まり部１５の中央部近くを境にしてその螺旋状の溝１８は回転方向に対称な形状に配置されている。図２はその説明拡大図である。その螺旋状の溝１８によってスピンドルモータが回転するとスリーブ１４が図中の矢印の方向に回転し、その回転に伴って、流体溜まり部１５に存在していた潤滑流体１９は上下の径小円筒部１６，１７に流れ込む。流体溜まり部１５に存在していた潤滑流体１９は上か下かに流れるおよその境界としては螺旋状の溝１７の回転方向が上下で対称になる位置である。そのため溝の上回転部の範囲の潤滑流体の一部は上の径小円筒部１６にながれ込みラジアル動圧軸受の潤滑流体として寄与する。また螺旋状の溝１７の下回転部の範囲の潤滑流体１９の一部は下の径小円筒部１７にながれ込みラジアル動圧軸受の潤滑流体として寄与する。そのために径小円筒部１６，１７の発生動圧が早い時間に高圧になるので、起動、停止時などの金属接触する時間が短くなり信頼性が高くなる。 The upper and lower cylindrical portions 16 and 17 have a spiral groove 18 formed on the surface of the shaft 7 corresponding to the fluid reservoir 15 sandwiched between the radial dynamic pressure bearings, and close to the center of the fluid reservoir 15. The spiral groove 18 as a boundary is arranged in a symmetrical shape in the rotation direction. FIG. 2 is an enlarged view of the explanation. When the spindle motor is rotated by the spiral groove 18, the sleeve 14 rotates in the direction of the arrow in the drawing, and along with the rotation, the lubricating fluid 19 existing in the fluid reservoir 15 is formed in the upper and lower small cylindrical portions. 16 and 17 flow. As an approximate boundary where the lubricating fluid 19 present in the fluid reservoir 15 flows upward or downward, the rotational direction of the spiral groove 17 is a position where the rotational direction is symmetric. Therefore, a part of the lubricating fluid in the range of the upper rotating portion of the groove flows into the small diameter cylindrical portion 16 and contributes as a lubricating fluid for the radial dynamic pressure bearing. A part of the lubricating fluid 19 in the range of the lower rotating portion of the spiral groove 17 flows into the lower small cylindrical portion 17 and contributes as a lubricating fluid for the radial dynamic pressure bearing. For this reason, since the generated dynamic pressure of the small diameter cylindrical portions 16 and 17 becomes high at an early time, the time for metal contact at the time of starting and stopping is shortened and the reliability is increased.

シャフト７のラジアル軸受部の下部の径小円筒部１７の下方に、内表面に溌油処理が施された下方に向かうにしたがって隙間が減少する潤滑流体流出防止溝２０が構成されている。またスリーブ１４側の潤滑流体流出防止溝２０に対向する位置のシャフト７の表面にも下方に向かうにしたがって隙間が減少する潤滑流体流出防止溝２１が構成されている。図３はこの部分の拡大図である。スリーブ１４側潤滑流体流出防止溝２０とシャフト７側の潤滑流体流出防止溝２１の位置関係は、若干シャフト７側の潤滑流体流出防止溝２１の方が上方に位置する。 A lubricating fluid outflow prevention groove 20 is formed below the small-diameter cylindrical portion 17 at the lower portion of the radial bearing portion of the shaft 7 so that the clearance decreases toward the lower side where the inner surface is subjected to the soot treatment. Also, a lubricating fluid outflow prevention groove 21 is formed in which the gap decreases as it goes downward on the surface of the shaft 7 at a position facing the lubricating fluid outflow prevention groove 20 on the sleeve 14 side. FIG. 3 is an enlarged view of this portion. The positional relationship between the sleeve 14 side lubricating fluid outflow prevention groove 20 and the shaft 7 side lubricating fluid outflow prevention groove 21 is slightly higher in the lubricating fluid outflow prevention groove 21 on the shaft 7 side.

ラジアル動圧軸受部から下へ漏れ出た潤滑流体は最初にスリーブ１４とシャフト７の隙間が大きくなる位置すなわち、潤滑流体流出防止溝２１のところで潤滑流体の表面張力によって流出が阻止される。第１段のシールとする。その潤滑流体流出防止溝２１のところのシールが損なわれて、その潤滑流体流出防止溝２１に潤滑流体が充満に近い状態になると、もう一方の潤滑流体流出防止溝２０の最初の端縁ともう一方の端縁でのテーパによって、遠心力の作用が潤滑流体に作用し、遠心力シール効果を発生させて潤滑流体の流出は阻止される。第２段のシールとする。その遠心力シール効果だけで不十分なまでに潤滑流体が２つの潤滑流体流出防止溝に充満に近い状態になると、潤滑流体流出防止溝２０のスリーブ開放端側に端縁とシャフト７とのくさび状の隙間での潤滑流体の遠心力と表面張力の作用で流出が阻止される。第３段のシールとする。潤滑流体流出防止溝の位置を食い違えさせていることで、何段にもわたってシール効果をもたせることができる。 The lubricating fluid leaked downward from the radial dynamic pressure bearing portion is first prevented from flowing out by the surface tension of the lubricating fluid at a position where the gap between the sleeve 14 and the shaft 7 becomes large, that is, at the lubricating fluid outflow prevention groove 21. The first stage seal. When the seal at the lubricating fluid outflow prevention groove 21 is damaged and the lubricating fluid outflow prevention groove 21 is almost full of lubricating fluid, the first end edge of the other lubricating fluid outflow prevention groove 20 and the other end of the lubricating fluid outflow prevention groove 21 are already present. The taper at one edge causes the centrifugal force to act on the lubricating fluid, generating a centrifugal sealing effect and preventing the lubricating fluid from flowing out. A second-stage seal is used. When the lubricating fluid becomes nearly full in the two lubricating fluid outflow prevention grooves 20 until the centrifugal force sealing effect is insufficient, the wedge and the shaft 7 wedge on the sleeve open end side of the lubricating fluid outflow prevention groove 20. Outflow is prevented by the centrifugal force and surface tension of the lubricating fluid in the gap. A third-stage seal is assumed. By changing the position of the lubricating fluid outflow prevention groove, it is possible to provide a sealing effect over many stages.

また、図３とは潤滑流体流出防止溝の位置を食い違え位置関係がことなる別のシール方法を図４に示す。すなわち、図３はスリーブ側の潤滑流体流出防止溝２０の方がシャフト側よりも下に位置していたが、図４はその逆でスリーブ側の潤滑流体流出防止溝２０の方がシャフト側の潤滑流体流出防止溝２１よりも上に位置した構成である。 FIG. 4 shows another sealing method in which the position of the lubricating fluid outflow prevention groove is different from that in FIG. That is, in FIG. 3, the lubricating fluid outflow prevention groove 20 on the sleeve side is located below the shaft side, but FIG. 4 is the opposite, and the lubricating fluid outflow prevention groove 20 on the sleeve side is on the shaft side. The configuration is located above the lubricating fluid outflow prevention groove 21.

図４の構成でのシール効果を説明する。ラジアル動圧軸受部から下へ漏れ出た潤滑流体は最初にスリーブ１４とシャフト７の隙間が大きくなる位置すなわち、スリーブ側の潤滑流体流出防止溝２０のところで表面張力によって流出が阻止される。第１段のシールとする。そのところでの表面張力での保持効果はわずかであり、その漏れた潤滑流体は回転遠心力で潤滑流体流出防止溝２０の上端縁側の半径位置の大きなところに付着する。潤滑流体流出防止溝２０の最初の端縁ともう一方の端縁でのテーパによって、遠心力の作用が潤滑流体に作用し、遠心力シール効果を発生させて潤滑流体の流出は阻止される。第２段のシールとする。そのスリーブ１４側の潤滑流体流出防止溝２０に潤滑流体が充満に近い状態になると、もう一方のシャフト７側に潤滑流体流出防止溝２１の下部の端縁ともう一方の端縁側への傾斜面とスリーブ１４の内表面とのくさび状の隙間で潤滑流体の表面張力の作用で流出が阻止される。第３段のシールとする。潤滑流体流出防止溝の位置を食い違えさせていることで、何段にもわたってシール効果をもたせることができる。 The sealing effect in the configuration of FIG. 4 will be described. The lubricating fluid leaked downward from the radial dynamic pressure bearing portion is first prevented from flowing out by the surface tension at the position where the gap between the sleeve 14 and the shaft 7 becomes large, that is, at the lubricating fluid outflow prevention groove 20 on the sleeve side. The first stage seal. The retaining effect at the surface tension at that point is slight, and the leaked lubricating fluid adheres to a large radial position on the upper edge side of the lubricating fluid outflow prevention groove 20 by the rotational centrifugal force. The taper at the first edge and the other edge of the lubricating fluid outflow prevention groove 20 causes the centrifugal force to act on the lubricating fluid, generating a centrifugal force sealing effect and preventing the lubricating fluid from flowing out. A second-stage seal is used. When the lubricating fluid outflow prevention groove 20 on the sleeve 14 side is nearly full, the inclined surface of the lower end of the lubricating fluid outflow prevention groove 21 and the other edge side on the other shaft 7 side. Outflow is prevented by the action of the surface tension of the lubricating fluid in the wedge-shaped gap between the sleeve 14 and the inner surface of the sleeve 14. A third-stage seal is assumed. By changing the position of the lubricating fluid outflow prevention groove, it is possible to provide a sealing effect over many stages.

図４のようにシャフト側の潤滑流体流出防止溝２１が下側にあるとそのためにスリーブ１４側は開放端側に長い内径円筒部が必要となり、動圧軸受装置が長くなるためにスピンドルモータの全高を薄型にするためには最適ではない。 As shown in FIG. 4, when the lubricating fluid outflow prevention groove 21 on the shaft side is on the lower side, the sleeve 14 side requires a long inner cylindrical portion on the open end side, and the hydrodynamic bearing device becomes longer. It is not optimal for reducing the overall height.

シャフト７の上方部のスリーブ１４は、スリーブ１４の小内径部２２に抜け止め板１２の外周部とわずかな径方向間隙を隔てる状態で抜け止め板１２が構成され、スリーブの中内径部２３にスラスト押え板２４が圧入固定されている。スラスト押え板２４を圧入したことによってスリーブ１４は上下の移動が規制される。その移動規制量はスリーブの小内径部２２の厚みと抜け止め板１２の厚みの差である。 The sleeve 14 in the upper part of the shaft 7 is configured with the retaining plate 12 in a state where a small radial gap is separated from the outer peripheral portion of the retaining plate 12 on the small inner diameter portion 22 of the sleeve 14. A thrust retainer plate 24 is press-fitted and fixed. When the thrust holding plate 24 is press-fitted, the movement of the sleeve 14 is restricted. The amount of movement restriction is the difference between the thickness of the small inner diameter portion 22 of the sleeve and the thickness of the retaining plate 12.

そのスラスト移動規制量ｂは次式（数３）の関係が好ましい。 The thrust movement restriction amount b preferably has the relationship of the following equation (Equation 3).

衝撃が作用した場合、移動規制量ｂが大きすぎると抜け止め板１２に作用する衝撃力も大きくなる上に、スピンドルモータに搭載された磁気ディスクの移動量が大きくなり磁気ヘッドへ衝撃が作用し、記録している磁気ディスク面に傷をつける恐れがあるので、移動規制量は必要以上に抑える構成をしている。

When the impact is applied, if the movement restriction amount b is too large, the impact force acting on the retaining plate 12 is increased, and the amount of movement of the magnetic disk mounted on the spindle motor is increased so that the impact is applied to the magnetic head. Since there is a risk of scratching the recorded magnetic disk surface, the movement restriction amount is configured to be suppressed more than necessary.

そして、スラスト押え板２４はマイクロヒッカース硬度６００以上の熱処理鋼材で作られている。例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２やＳＤＫ１１などを用いている。そのスラスト押え板２４の上にさらにスラスト方向強度補強のために補強板２５が中内径部２３の内径よりも大きな大内径部２６に圧入されている。スラスト押え板２４の圧入はスリーブの小内径部２２の変形が発生しない程度の軽い圧入であったのに比べ、補強板２５の圧入は衝撃に耐えることができる程度に強力に圧入されている。さらに、紫外線硬化型の接着剤２７で補強板２５の圧入箇所を固めてより強度を補強している。さらに接着剤２７の圧入部を接着することは潤滑流体が外部ににじみ出る経路を封止することになるので、潤滑流体の保持にも役立つ。 The thrust retainer plate 24 is made of a heat-treated steel material having a micro-Hickers hardness of 600 or more. For example, SUS420J2 or SDK11 is used. On the thrust retainer plate 24, a reinforcing plate 25 is press-fitted into a large inner diameter portion 26 larger than the inner diameter of the inner inner diameter portion 23 in order to reinforce the strength in the thrust direction. The press-in of the thrust holding plate 24 is light enough to prevent deformation of the small inner diameter portion 22 of the sleeve, and the press-in of the reinforcing plate 25 is strongly pressed to the extent that it can withstand an impact. Furthermore, the press-fitting portion of the reinforcing plate 25 is hardened with an ultraviolet curable adhesive 27 to further strengthen the strength. Furthermore, adhering the press-fitting portion of the adhesive 27 seals a path through which the lubricating fluid oozes out, and thus helps to retain the lubricating fluid.

また別の締結方法として、補強板２５を大内径部２６に圧入したのちに、大内径部２６の上端部をカシメにて固定する。さらに場合によっては強度補強のために、接着剤２７で接着封止する。 As another fastening method, after the reinforcing plate 25 is press-fitted into the large inner diameter portion 26, the upper end portion of the large inner diameter portion 26 is fixed by caulking. Further, in some cases, the adhesive 27 is adhesively sealed for reinforcing the strength.

また別の締結方法として、補強板２５を大内径部２６にセットしてその大内径部２６の上端部をカシメにて固定する。 As another fastening method, the reinforcing plate 25 is set on the large inner diameter portion 26 and the upper end portion of the large inner diameter portion 26 is fixed by caulking.

抜け止め板１２をスラスト押さえ板２４と補強板２５との２重の構造体で抑えているので、大きな衝撃で変形や脱落などの問題はない。２重の構造を取っているので、スラスト押さえ板２４と補強板２５との間の面にスパイラル溝などを形成して潤滑流体の保持領域にすることもできる。
ロータハブ２８は、略カップ形状をなし、ロータハブ２８のカップ円筒部２９の上端部内方には、中央部が円形に天面部３０があり、下端部外方に外方張出したフランジ部３１がある。このロータハブ２８は、天面部３０においてスリーブ１４の上端部に外嵌固定されている。そのためにロータハブ２８はスリーブ１４と同軸を構成し、スリーブ１４の径小円筒部１６、１７に対してのロータハブ２８の外周振れが５μｍ以下になるようにスリーブ１４に組み立てられている。 Since the retaining plate 12 is restrained by the double structure of the thrust holding plate 24 and the reinforcing plate 25, there is no problem such as deformation or dropping due to a large impact. Since it has a double structure, a spiral groove or the like can be formed on the surface between the thrust holding plate 24 and the reinforcing plate 25 to form a lubricating fluid holding region.
The rotor hub 28 has a substantially cup shape, and has a top surface portion 30 with a circular center portion and an outwardly projecting flange portion 31 outward from the lower end portion inside the cup cylindrical portion 29 of the rotor hub 28. The rotor hub 28 is externally fixed to the upper end portion of the sleeve 14 at the top surface portion 30. For this purpose, the rotor hub 28 is coaxial with the sleeve 14 and is assembled to the sleeve 14 so that the outer peripheral runout of the rotor hub 28 with respect to the small diameter cylindrical portions 16 and 17 of the sleeve 14 is 5 μm or less.

そのカップ円筒部２９の内周部には、円筒状で磁性材のロータヨーク３２が内嵌固定され、その内周側には駆動マグネット３３がステータコア８に対し径方向空隙を隔てて相対している。その隙間は０．１５ｍｍから０．３ｍｍの範囲で構成されている。 A cylindrical magnetic rotor yoke 32 is fitted and fixed to the inner peripheral portion of the cup cylindrical portion 29, and the drive magnet 33 is opposed to the stator core 8 with a radial gap therebetween on the inner peripheral side. . The gap is configured in the range of 0.15 mm to 0.3 mm.

ロータハブ２８のカップ円筒部２９は磁気ディスクの内周規制部であり、下端部外方に外方張出したフランジ部３１は磁気ディスクを搭載する受け面部である。 The cup cylindrical portion 29 of the rotor hub 28 is an inner periphery restricting portion of the magnetic disk, and the flange portion 31 protruding outward from the lower end portion is a receiving surface portion on which the magnetic disk is mounted.

抜け止め板１２の上面とスラスト押え板２４、抜け止め板１２の下面とスリーブ１４のスラスト面３４により、それぞれスラスト動圧軸受部が構成されている。抜け止め板１２の上面とスラスト押え板２４、抜け止め板１２の下面とスリーブ１４のスラスト面３４はそれぞれ平行状に相対し、それらの問には、液状の潤滑流体が介在してスラスト移動規制量のギャップを隔てている。抜け止め板１２の上下環状面全周にわたって、ヘリングボーン状溝が設けられている。このへリングボーン状溝は、スリーブ１４のスラスト面３４及びスラスト押え板２４の順方向回転により、抜け止め板１２の面表面に介在する潤滑流体に高圧を発生させる。なお、このようなヘリングボーン状溝は、スリーブ１４のスラスト面３４やスラスト押え板２４の面に設けてもよい。 The upper surface of the retaining plate 12 and the thrust retainer plate 24, the lower surface of the retaining plate 12 and the thrust surface 34 of the sleeve 14 constitute a thrust dynamic pressure bearing portion. The upper surface of the retaining plate 12 and the thrust retainer plate 24, the lower surface of the retaining plate 12 and the thrust surface 34 of the sleeve 14 face each other in parallel. Separates the gap in quantity. A herringbone groove is provided over the entire circumference of the upper and lower annular surfaces of the retaining plate 12. The herringbone groove generates a high pressure in the lubricating fluid interposed on the surface of the retaining plate 12 by the forward rotation of the thrust surface 34 of the sleeve 14 and the thrust retainer plate 24. Such a herringbone groove may be provided on the thrust surface 34 of the sleeve 14 or the surface of the thrust holding plate 24.

補強板２５の内周部はネジシャフト１３との隙間が下方に向かうにしたがって大きくなるようなテーパ形状をしている。さらに補強板２５の内表面に溌油処理が施されている。 The inner peripheral portion of the reinforcing plate 25 has a tapered shape such that the gap with the screw shaft 13 increases as it goes downward. Further, the inner surface of the reinforcing plate 25 is subjected to a soot treatment.

シャフト７及びステータコア８等に対し、スリーブ１４及びロータハブ２８等が、潤滑流体を介して自在に回転し得るよう構成されている。径小円筒部１６、１７のラジアル動圧軸受部によって、スリーブ１４の回転中におけるシャフト７に対する径方向変位を十分に小さく抑えることができるので、カップ状円筒部２９の振れを小さく抑えることができ、動圧流体軸受であるので非繰り返し振れも０．０５μｍ以下に抑えることができる。抜け止め板１２の上下面のスラスト軸受によって、スリーブ１４の回転中におけるシャフト７に対するスラスト方向変位を十分に小さく抑えることができる。 The sleeve 14, the rotor hub 28, and the like are configured so as to freely rotate with respect to the shaft 7, the stator core 8, and the like via a lubricating fluid. Since the radial dynamic pressure bearing portions of the small diameter cylindrical portions 16 and 17 can sufficiently suppress the radial displacement with respect to the shaft 7 during the rotation of the sleeve 14, the vibration of the cup-shaped cylindrical portion 29 can be suppressed small. Since it is a hydrodynamic bearing, non-repetitive runout can be suppressed to 0.05 μm or less. Due to the thrust bearings on the upper and lower surfaces of the retaining plate 12, the displacement in the thrust direction relative to the shaft 7 during the rotation of the sleeve 14 can be suppressed sufficiently small.

シャフト７に対しスリーブ１４が相対回転すると、上下の径小円筒部１６，１７のラジアル動圧軸受部は、そこに介装された潤滑流体に主としてラジアル方向の荷重支持圧を発生させ、抜け止め板１２の上下面のスラスト軸受は、そこに介装された潤滑流体に主としてスラスト方向の荷重支持圧を発生させる。回転停止状態において下部の径小円筒部１７に隣接するスリーブ１４の潤滑流体流出防止溝２０やシャフト７の潤滑流体流出防止溝２１に潤滑流体が漏出していた場合、モータが回転し始めると潤滑流体を下部の径小円筒部１７内に取り込む。また、同様に補強板２５の内周部に潤滑流体が漏出していた場合、スピンドルモータが回転し始めるとスラスト軸受部である抜け止め板１２の方へ潤滑流体を取り込む。 When the sleeve 14 rotates relative to the shaft 7, the radial dynamic pressure bearing portions of the upper and lower small cylindrical portions 16, 17 generate load supporting pressure mainly in the radial direction in the lubricating fluid interposed therein, thereby preventing the sleeve 14 from coming off. The thrust bearings on the upper and lower surfaces of the plate 12 generate a load supporting pressure mainly in the thrust direction in the lubricating fluid interposed therein. When the lubricating fluid leaks into the lubricating fluid outflow prevention groove 20 of the sleeve 14 adjacent to the lower small cylindrical portion 17 and the lubricating fluid outflow prevention groove 21 of the shaft 7 in the rotation stopped state, the lubrication is performed when the motor starts to rotate. The fluid is taken into the lower small diameter cylindrical portion 17. Similarly, when the lubricating fluid has leaked to the inner peripheral portion of the reinforcing plate 25, when the spindle motor starts to rotate, the lubricating fluid is taken toward the retaining plate 12 that is the thrust bearing portion.

スピンドルモータの回転が停止し、シャフト７とスリーブ１４とが相対運動が零になるとシャフト７とスリーブ１４との隙間によって傾斜が生じる。動圧軸受部に保持しきれない潤滑流体はシャフト７に設けた潤滑流体流出防止溝２１漏れ出す。スピンドルモータが回転すると潤滑流体流出防止溝２１に漏れていた潤滑流体は下部の径小円筒部１７内に入り込む。 When the rotation of the spindle motor stops and the relative movement between the shaft 7 and the sleeve 14 becomes zero, an inclination occurs due to the gap between the shaft 7 and the sleeve 14. Lubricating fluid that cannot be held in the hydrodynamic bearing part leaks out the lubricating fluid outflow prevention groove 21 provided in the shaft 7. When the spindle motor rotates, the lubricating fluid leaking into the lubricating fluid outflow prevention groove 21 enters the lower-diameter cylindrical portion 17.

上記のように潤滑流体流出防止溝２０、２１にある漏れ出た潤滑流体が径小円筒部に入るためには潤滑流体流出防止溝の傾斜面のシャフトの軸方向に対する傾斜角度は遠心力と表面張力などを考慮して実験的に求めると、次式関係にあることが好適である。 As described above, in order for the leaked lubricating fluid in the lubricating fluid outflow prevention grooves 20 and 21 to enter the small-diameter cylindrical portion, the inclination angle of the inclined surface of the lubricating fluid outflow prevention groove with respect to the axial direction of the shaft is the centrifugal force and the surface. When it is experimentally determined in consideration of tension and the like, it is preferable that the following equation is satisfied.

補強板２５やスラスト押え板２４などスラスト方向の強度を強くしたために、スピンドルモータに１０００Ｇ程度の衝撃力が作用してもスリーブ１４から補強板２５などが外れることもない。大きな衝撃力が作用した場合抜け止め板１２にも作用するので、強度的に十分な強度の構成にする必要がある。

Since the strength in the thrust direction such as the reinforcing plate 25 and the thrust holding plate 24 is increased, the reinforcing plate 25 and the like are not detached from the sleeve 14 even if an impact force of about 1000 G acts on the spindle motor. When a large impact force is applied, it also acts on the retaining plate 12, so that it is necessary to provide a structure having sufficient strength.

流体軸受スピンドルモータに衝撃が作用した場合、抜け止め板１２に衝撃力による加重が作用する。たとえば、ロータハブ等を構成する回転部材の重量がＷとし、衝撃がａＧの場合、抜け止め板には作用する衝撃力Ｆ＝ａＷとなる。衝撃力は抜け止め板の全面に作用するので、作用する位置は抜け止め板の内径部に輪形な等分布値荷重となる。 When an impact is applied to the hydrodynamic bearing spindle motor, the retaining plate 12 is loaded with an impact force. For example, when the weight of the rotating member constituting the rotor hub is W and the impact is aG, the impact force F acting on the retaining plate is F = aW. Since the impact force acts on the entire surface of the retaining plate, the position at which it acts is a ring-shaped equally distributed load on the inner diameter portion of the retaining plate.

円板に荷重が作用しての円板の曲げに関して、以下のような関係式から求められる。板厚ｔｓの円板に単位面積当たりｐなる荷重を受けるとして、軸対称形のたわみを生じ、中立面内に極座標ｒ、θをとって応力とモーメント及びたわみの関係は次式で示される。 With respect to the bending of the disk when a load is applied to the disk, it can be obtained from the following relational expression. Assuming that a plate having a thickness ts receives a load of p per unit area, an axisymmetric deflection is generated, and polar coordinates r and θ are taken in the neutral plane, and the relationship between stress, moment and deflection is expressed by the following equation. .

たわみｗの基礎方程式は

The basic equation of deflection w is

が一定の場合

Is constant

とくにｐが一定値の場合、その一般解は

Especially when p is constant, the general solution is

この抜け止め板１２の強度を検討するために、抜け止め板をシャフトの外径の位置で単純支持、衝撃力Ｆは抜け止め板１２のシャフト外径よりも大きな面に等分布に作用するとするモデルを考えると
最大たわみｗｍａｘは衝撃力作用する内周部の位置であり、最大応力σｍａｘは内周部の円周応力である。

In order to examine the strength of the retaining plate 12, the retaining plate is simply supported at the position of the outer diameter of the shaft, and the impact force F acts on the surface of the retaining plate 12 larger than the outer diameter of the shaft. Considering the model, the maximum deflection wmax is the position of the inner periphery where the impact force acts, and the maximum stress σmax is the circumferential stress of the inner periphery.

である。

ｋ５、ｋ６は図５、図６のようになる。

It is.

k5 and k6 are as shown in FIGS.

実施例のような流体軸受スピンドルモータでは、抜け止め板１２の内径とシャフトの外径に関係するので、抜け止め板としての構成以外に動圧発生するためのスラスト軸受としての構成のために、ある程度の大きさが必要であり、たわみの方を重点に考えると、抜け止め板１２の寸法は In the hydrodynamic bearing spindle motor as in the embodiment, since it relates to the inner diameter of the retaining plate 12 and the outer diameter of the shaft, in addition to the configuration as the retaining plate, for the configuration as a thrust bearing for generating dynamic pressure, A certain amount of size is necessary, and considering the direction of deflection, the dimension of the retaining plate 12 is

である。

It is.

３．５インチの５枚ディスクＨＤＤを使用して、衝撃１００Ｇ、作用時間５
．５ｍｓｅｃでの抜け止め板の変形状態を調べた。 Using a 3.5-inch 5-disk HDD, impact 100G, working time 5
. The deformation state of the retaining plate at 5 msec was examined.

ＰＫ、ＧＩＮ５、ＧＩＮ６は日立金属株式会社製の材料で、ＰＫは炭素鋼、ＧＩＮ５，ＧＩＮ６はステンレス鋼である。

PK, GIN5, and GIN6 are materials manufactured by Hitachi Metals, Ltd., PK is carbon steel, and GIN5 and GIN6 are stainless steel.

このような実験から高衝撃性の抜け止め板は耐力が１０００Ｎ／ｍｍ²以上もしくは引張り強さ１３００Ｎ／ｍｍ²以上であることが好ましいことがわかった。 Such omission from experiments high impact prevention plate was found to be preferable strength is 1000 N / mm ² or more, or tensile strength of 1300 N / mm ² or more.

ＰＫ、ＧＩＮ５、ＧＩＮ６は真空溶解炉で真空精錬されているのでガスの含有量の少ない清浄度の良好な鋼であり、残留炭化物は容積率の１〜４％、大きさで２μｍ以下のミクロ組織である。抜け止め板１３をＰＫ、ＧＩＮ５、ＧＩＮ６を使用して打ち抜きで製作する場合、打ち抜きのままのエッジには残留応力が残留するので、ストレスレリーフ処理（またはプレステンパーという）あるいはタンプリングによって除去する。 PK, GIN5, and GIN6 are steels with low gas content and good cleanliness because they are smelted in a vacuum melting furnace. Residual carbides have a microstructure of 1 to 4% of the volume ratio and 2 μm or less in size. It is. When the retaining plate 13 is manufactured by punching using PK, GIN5, and GIN6, residual stress remains on the punched edge and is removed by stress relief processing (or press temper) or tamping.

タンプリングの目的は打ち抜きによって生じた冷間加工影響ゾーン、バリ、シャーマークを除去し、エッジにスムースな丸みを持たせることです。研磨剤としての砥石の大きさ、材質はタンブリングの方法と抜け止め板の寸法によって選択し、曲げ応力、衝撃応力を受ける位置のエッジが十分丸みを持つようにすることがポイントである。またＰＨ制御用の化学溶剤によって抜け止め板１３の表面をきれいにし、摺動抵抗を低減させる。摺動抵抗を低減する目的は、動作回転時に衝撃が作用し、スリーブのスリーブ部２２に抜け止め板１３が当たった場合に、抜け止め板１３がスリーブ部２２を摺動するので、その目抜け止め板の摺動抵抗を小さくする目的で抜け止め板１３の表面をきれいにした。 The purpose of tamping is to remove the cold work-affected zones, burrs and shear marks caused by punching and to give the edges a smooth roundness. The point is that the size and material of the grindstone as the abrasive should be selected according to the tumbling method and the dimensions of the retaining plate, and the edge where the bending stress and impact stress are received should be sufficiently rounded. Further, the surface of the retaining plate 13 is cleaned with a chemical solvent for controlling the pH, and the sliding resistance is reduced. The purpose of reducing the sliding resistance is that when the impact is applied during the rotation of the operation and the retaining plate 13 hits the sleeve portion 22 of the sleeve, the retaining plate 13 slides on the sleeve portion 22, so that the stitching is eliminated. The surface of the retaining plate 13 was cleaned for the purpose of reducing the sliding resistance of the retaining plate.

プレステンパーは打ち抜きによる引っ張り残留応力の除去と抜け止め板の平坦度の改善のために行う。抜け止め板１３を積層してプレスした状態で、炉に装入されテンパーする。そのテンパー温度は物温でＰＫは３００℃、ＧＩＮ５、ＧＩＮ６は５００℃以下でする。 The press temper is used to remove residual tensile stress by punching and to improve the flatness of the retaining plate. In a state where the retaining plates 13 are stacked and pressed, they are charged into a furnace and tempered. The tempering temperature is a physical temperature, PK is 300 ° C., GIN 5 and GIN 6 are 500 ° C. or less.

上記のような実験から高衝撃性の抜け止め板は耐力が１０００Ｎ／ｍｍ²以上もしくは引張り強さ１３００Ｎ／ｍｍ²以上であることが好ましいことがわかった。軸受の内部に抜け止め板を構成する構造では、抜け止め板の耐力や引っ張り強度は外部に抜け止め板を構成するものよりも小さく材料でも問題がなくできる可能性がある。それは抜け止め板の締結箇所となるシャフト径を大きくし、締結強度を増すことでも可能である。さらに潤滑流体の粘性のダンパ効果などが影響している。 High impact of retaining plate from above such experiments it was found that it is preferable strength is 1000 N / mm ² or more, or tensile strength of 1300 N / mm ² or more. In the structure in which the retaining plate is formed inside the bearing, the proof stress and tensile strength of the retaining plate are smaller than those constituting the retaining plate on the outside, and there is a possibility that even a material can be used without any problem. This can also be achieved by increasing the fastening strength by increasing the diameter of the shaft that is the fastening location of the retaining plate. Furthermore, the viscous damper effect of the lubricating fluid has an effect.

駆動マグネット３３はステータコア８に対向するように取り付けられていて、ステータコア８の厚みｔ１に対して駆動マグネット３３の厚みｔ２の関係が次の関係にある。 The drive magnet 33 is attached so as to face the stator core 8, and the relationship of the thickness t2 of the drive magnet 33 to the thickness t1 of the stator core 8 is as follows.

さらに、ステータコア８の厚みのセンター位置と駆動マグネット３３のセンター位置のずれ量をδとすると、次の関係がある。

Furthermore, if the amount of deviation between the center position of the stator core 8 and the center position of the drive magnet 33 is δ, the following relationship is established.

である。

It is.

磁気回路部寸法が上記の２式を満足するようにすることで、回転部材に作用するスラスト方向の磁気力が小さく、スラスト動圧軸受に作用する力としては小さいものとなるので、軸受部には動圧だけの作用力を十分に把握して設計することができる。さらにはそのスラスト方向の磁気力が小さいことで流体軸受装置を使用したスピンドルモータとしての騒音を小さくすることができる。 By making the dimensions of the magnetic circuit part satisfy the above two formulas, the magnetic force in the thrust direction acting on the rotating member is small, and the force acting on the thrust hydrodynamic bearing is small. Can be designed by fully grasping the working force of dynamic pressure alone. Furthermore, since the magnetic force in the thrust direction is small, the noise as a spindle motor using the hydrodynamic bearing device can be reduced.

ラジアル軸受の開放側には潤滑流体流出防止溝２０、２１が形成され、スリーブ１４の外周部近傍を図７、図８に示す。 Lubricating fluid outflow prevention grooves 20 and 21 are formed on the open side of the radial bearing, and the vicinity of the outer peripheral portion of the sleeve 14 is shown in FIGS.

図７はスリーブ１４の外周部３７に、上部に向かうに従ってスリーブの外径が縮径となるようなテーパ状の空間溝４０が形成されている。スリーブ端部から滲み出た余剰な潤滑流体はスリーブの外表面を伝わってスリーブの外周部３７に到達する。その外周部３７に空間溝４０があるために、遠心力と表面張力でそれ以上スリーブ１４の外表面を伝わって上がっていかない。図のように空間溝４０がスリーブ１４の外周部３７の角部まで形成しているために、角部での隙間流路抵抗が小さくなるので、図８に示すようにスリーブ１４の外周部３７の空間溝４０の両側に平坦部を構成し角部でも隙間流路抵抗を大きくしている。 In FIG. 7, a tapered space groove 40 is formed on the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14 such that the outer diameter of the sleeve decreases toward the top. Excess lubricating fluid that has oozed out from the end of the sleeve travels along the outer surface of the sleeve and reaches the outer peripheral portion 37 of the sleeve. Since there is a space groove 40 in the outer peripheral portion 37, it cannot be further transmitted along the outer surface of the sleeve 14 by centrifugal force and surface tension. Since the space groove 40 is formed up to the corner of the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14 as shown in the figure, the gap flow resistance at the corner is reduced, so that the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14 is shown in FIG. Flat portions are formed on both sides of the space groove 40, and the gap flow path resistance is also increased at the corners.

ステータコア８はハウジング１の上方突出円筒部３の設けた内部円筒部６の外周に接着固定されていて、この接着部はステータコア８の内周の一部であり、その接着固定してないステータコア８の内周部３５に対向するスリーブ１４の下部側の外周部３６はそのステータコア８の内周部３５と隙間をもって構成されている。その隙間の半径隙間の最小値をｇ１とする。 The stator core 8 is bonded and fixed to the outer periphery of the inner cylindrical portion 6 provided with the upward projecting cylindrical portion 3 of the housing 1, and this bonded portion is a part of the inner periphery of the stator core 8, and the stator core 8 that is not bonded and fixed. The outer peripheral portion 36 on the lower side of the sleeve 14 facing the inner peripheral portion 35 is formed with a clearance from the inner peripheral portion 35 of the stator core 8. Let g1 be the minimum value of the radial gap.

また上記のような隙間がハウジング１の上方突出円筒部３に設けた内部円筒部６の内周部とスリーブ１４の外周部３７と間に隙間が形成されている。その隙間の半径隙間の最小値をｇ２とする。 Further, a gap as described above is formed between the inner peripheral portion of the inner cylindrical portion 6 provided in the upward projecting cylindrical portion 3 of the housing 1 and the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14. Let the minimum value of the radial gap of the gap be g2.

また上記のような隙間がハウジング１の上方突出円筒部３に設けた内部円筒部６の軸方向端部３８とスリーブ１４の外端部３９と間に隙間が形成されている。その隙間の距離の最小値をｇ３とする。 Further, a gap as described above is formed between the axial end portion 38 of the inner cylindrical portion 6 provided in the upward projecting cylindrical portion 3 of the housing 1 and the outer end portion 39 of the sleeve 14. Let g3 be the minimum value of the gap distance.

になるように隙間が設定されている。ｇ３の隙間は両側に隙間を形成し、中間部に絞り効果を持たせた隙間を構成することになるので、軸受内部と外部との気圧差による潤滑流体の流出を防止することができる。

The gap is set so that Since the gap of g3 forms a gap on both sides and forms a gap with a squeezing effect in the middle part, it is possible to prevent the lubricating fluid from flowing out due to a pressure difference between the inside and outside of the bearing.

スリーブ１４ではステータコアの内周部３５に対する外周部３６の外径の方がハウジング１の内部円筒部６の内周部に対向するスリーブ１４の外周部３７の外径よりも大きいので、ｇ１≦ｇ２にすることで、ステータコア内周部での環状隙間の抵抗は大きいので、５０００ｒｐｍ以上の高速回転ではその隙間の抵抗によって軸受内部の気圧が保持され、回転、停止などによる圧力変動に対しても十分なシール特性を発揮する。 In the sleeve 14, the outer diameter of the outer peripheral portion 36 with respect to the inner peripheral portion 35 of the stator core is larger than the outer diameter of the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14 facing the inner peripheral portion of the inner cylindrical portion 6 of the housing 1. Since the resistance of the annular gap at the inner periphery of the stator core is large, the atmospheric pressure inside the bearing is maintained by the resistance of the gap at high speed rotation of 5000 rpm or more, and it is sufficient for pressure fluctuation due to rotation, stop, etc. Excellent sealing properties.

また別の構成として、スリーブ１４の下部側の外周部３６はそのステータコア８の内周部３５と隙間をもって構成されている。その隙間の半径隙間の最小値ｇ１であり、そのスリーブ１４の外周部３６と対向するステータコア８の対向する長さをＬｇ１とする。ハウジング１の内部円筒部６の内周部とスリーブ１４の外周部３７と間に隙間が形成されている。その隙間の半径隙間の最小値ｇ２であり、そのスリーブ１４の外周部３７に対向するハウジングの内部円筒部６の対向長さをＬｇ２とする。ステータコア８が珪素鋼鈑を積層している関係でステータコア８の内周径が精度的にばらつく場合があり、ステータコア８とスリーブの外周部３６との隙間を大きくとらなくてはならない場合では、ｇ２≦ｇ１の関係になる。その場合、ｇ１部の流動抵抗を増すためにはＬｇ２≦Ｌｇ１の関係なるようにスリーブの外周部の隙間を設定することで、潤滑流体の飛散が防止できる。同様にステータコア内周部での環状隙間の隙間流動抵抗がかなり大きくなる、軸受内部の気圧が維持されるので、潤滑流体が飛散することがない。 As another configuration, the outer peripheral portion 36 on the lower side of the sleeve 14 is formed with a gap from the inner peripheral portion 35 of the stator core 8. It is the minimum value g1 of the radial gap of the gap, and the facing length of the stator core 8 facing the outer peripheral portion 36 of the sleeve 14 is Lg1. A gap is formed between the inner peripheral portion of the inner cylindrical portion 6 of the housing 1 and the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14. It is the minimum value g2 of the radial gap of the gap, and the facing length of the inner cylindrical portion 6 of the housing facing the outer peripheral portion 37 of the sleeve 14 is Lg2. In some cases, the inner peripheral diameter of the stator core 8 may vary accurately due to the fact that the stator core 8 is laminated with a silicon steel plate. ≦ g1 is satisfied. In that case, in order to increase the flow resistance of the g1 portion, the clearance of the outer peripheral portion of the sleeve is set so as to satisfy the relationship of Lg2 ≦ Lg1, thereby preventing scattering of the lubricating fluid. Similarly, the flow resistance of the annular gap at the inner periphery of the stator core is considerably increased, and the air pressure inside the bearing is maintained, so that the lubricating fluid does not scatter.

本発明では移動規制量をかなり抑えていることについて目的は以下に述べる。シャフトとスリーブは正常な位置で停止、回転をしているが、スピンドルモータに衝撃が作用した場合、回転側のスリーブが抜けようと移動する、そのとき抜け止め板に回転部材に係止して、それ以上は移動しないが、その後は移動した状態から逆側に移動し、そのときも抜け止め板に回転部材が係止し、移動しなくなる。さらに、上下に移動しながら正常な位置に回転部材はもどっていく。衝撃による回転部材の移動は仮に大きかったら、動圧軸受発生部にまで空気が入ってくる可能性が高い。抜け止め板が軸受内部に構成されているので容積の増減はほとんどないが、気液境界面での潤滑流体の表面張力と潤滑流体の慣性力によって、液面が軸受内部側や外部側に移動をする。その際の液面移動は、衝撃力が大きいと大きいので、大きな衝撃に対して抜け止め板でも移動規制量が大きいと、動圧軸受部まで液面が移動し、空気の混入現象が発生し、モータの軸受特性を劣化させる。したがって、抜け止め板の移動規制量はできるだけ小さい量に押さえる必要がある。移動規制量の規定している値は振動試験を用いて、モータの信頼性から判断して決定した。 In the present invention, the purpose of considerably reducing the movement restriction amount will be described below. The shaft and sleeve are stopped and rotated at their normal positions, but when an impact is applied to the spindle motor, the sleeve on the rotating side moves to come off. At that time, the retaining plate is locked to the rotating member. After that, it does not move, but after that it moves from the moved state to the opposite side, and at that time, the rotating member is locked to the retaining plate and does not move. Further, the rotating member returns to a normal position while moving up and down. If the movement of the rotating member due to the impact is large, there is a high possibility that air will enter the hydrodynamic bearing generating portion. Since the retaining plate is configured inside the bearing, there is almost no increase or decrease in volume, but the liquid level moves to the inside or outside of the bearing due to the surface tension of the lubricating fluid at the gas-liquid interface and the inertial force of the lubricating fluid. do. The liquid level movement at that time is large when the impact force is large, so if the amount of movement restriction is large even with a retaining plate against a large impact, the liquid level moves to the hydrodynamic bearing, causing the phenomenon of air mixing. Deteriorating the bearing characteristics of the motor. Therefore, the movement restriction amount of the retaining plate needs to be kept as small as possible. The value specified for the amount of movement restriction was determined based on the reliability of the motor using a vibration test.

以上のように本発明によれば、固定シャフトに抜け止め板を固定するスリーブが回転するタイプのスピンドルモータであり、抜け止め板を軸受内に構成することによって、衝撃が作用した場合に抜け止め板全面で衝撃力を受け、衝撃力による抜け止め板の変形が小さくすることが可能となり、さらに抜け止め板によってロータハブの移動量が小さく規制できるので軸受内でのスリーブの移動量を小さくすることができる。 As described above, according to the present invention, the sleeve motor that rotates the sleeve that fixes the retaining plate to the fixed shaft rotates, and the retaining plate is configured in the bearing so that it can be retained when an impact is applied. It is possible to reduce the deformation of the retaining plate due to the impact force due to the impact force on the entire surface of the plate, and to further reduce the amount of movement of the sleeve within the bearing because the amount of movement of the rotor hub can be restricted by the retaining plate. Can do.

ラジアル動圧軸受の端部側円筒部に端部に潤滑流体流出防止溝がありその潤滑流体流出防止溝の下部端部はラジアル動圧軸受の端部側円筒部に端部に向かうにしたがって隙間が減少し、ラジアル動圧軸受の端部側円筒部に端部に潤滑流体流出防止溝がスリーブ側とシャフト側に設けられることによって、シャフト側の潤滑流体流出防止溝では表面張力による潤滑流体の保持が行われ、スリーブ側の潤滑流体流出防止溝では遠心力と表面張力による潤滑流体の保持が行われることによって、ラジアル動圧軸受の潤滑流体のスリーブからの流出は防止することができる。衝撃作用による瞬時の潤滑流体の移動が十分に可能となり、潤滑流体の漏れがないようにできるので、２つの潤滑流体流出防止溝で潤滑流体は保持され、信頼性が高い軸受装置ができるという効果がある。 The end portion of the radial dynamic pressure bearing has a lubricating fluid outflow prevention groove at the end, and the lower end portion of the lubricating fluid outflow prevention groove is a clearance toward the end portion of the radial dynamic pressure bearing toward the end portion. And a lubricating fluid outflow prevention groove is provided at the end of the cylindrical portion of the radial dynamic pressure bearing on the sleeve side and the shaft side. The lubricating fluid outflow prevention groove on the sleeve side retains the lubricating fluid by centrifugal force and surface tension, thereby preventing the lubricating fluid of the radial dynamic pressure bearing from flowing out from the sleeve. Since the momentary lubrication fluid can be sufficiently moved by the impact action and the leakage of the lubrication fluid can be prevented, the lubrication fluid is retained in the two lubrication fluid outflow prevention grooves, and a highly reliable bearing device can be achieved. There is.

また、シャフト側の潤滑流体流出防止溝とスリーブ側の潤滑流体流出防止溝の傾斜角度を所定範囲にすることで効果的なシールが可能となる。 Further, effective sealing can be achieved by setting the inclination angles of the lubricating fluid outflow prevention groove on the shaft side and the lubricating fluid outflow prevention groove on the sleeve side within a predetermined range.

スリーブ側の潤滑流体流出防止溝の方が下方である構成やシャフト側の潤滑流体流出防止溝の方が下方の構成にするスリーブ側とシャフト側に設けられ潤滑流体流出防止溝の端縁をお互いに段違いに食い違いにさせることで、何段にもわたってシール効果をもたせることができる。効果的な潤滑流体の漏れ防止対策となる。 The configuration in which the lubricating fluid outflow prevention groove on the sleeve side is lower or the lubricating fluid outflow prevention groove on the shaft side is in the lower configuration is provided on the sleeve side and the shaft side. It is possible to have a sealing effect over many stages by making the gaps inconsistent. This is an effective measure to prevent lubricating fluid leakage.

また、動圧軸受スピンドルモータのコイルの引き出しにハウジングに銅箔線を設置して、銅箔線での熱をハウジングに放熱させて、コイルの抵抗値を上げないようした。そのことで、モータ全体の温度も低減させ、軸受の温度も低減させることになるので潤滑流体の温度変化の幅が小さくなり、高温での軸受剛性の低下が防止でき軸受としての信頼性が向上することができる。 In addition, a copper foil wire is installed in the housing of the dynamic pressure bearing spindle motor coil so that the heat from the copper foil wire is radiated to the housing so that the resistance value of the coil is not increased. As a result, the temperature of the entire motor is reduced, and the temperature of the bearing is also reduced, so the width of the temperature change of the lubricating fluid is reduced, and the bearing rigidity can be prevented from being lowered at high temperatures, improving the reliability of the bearing. can do.

ラジアル動圧軸受の端部開放側に潤滑流体流出防止溝があり、ラジアル軸受のスリーブの下部外周部にハウジングの一部と隙間を持たせ、その隙間が１個以上平行隙間と上部に向かうに従って半径隙間が大きくなるように形成された空間溝が構成されていることで、ラジアル軸受のスリーブの下部外周部にハウジングの一部と隙間でもってラビリンス効果を持たせ、その隙間が１個以上平行隙間部ではこの効果が大きい。スリーブの下部側の外周部表面に上部に向かうに従って半径隙間が大きくなる傾斜空間の溝によって、スリーブ端部から滲み出た余剰な潤滑流体はスリーブの外表面を伝わってスリーブの外周部に到達するが、その外周部に空間溝があるために、遠心力と表面張力でそれ以上スリーブの外表面を伝わって上がっていかない。そのために、スピンドルモータ外部に潤滑流体が飛散することがない。 There is a lubricating fluid outflow prevention groove on the end open side of the radial dynamic pressure bearing, and a gap is provided between the housing and a part of the lower outer periphery of the sleeve of the radial bearing. The space groove formed so that the radial gap is increased makes it possible to provide a labyrinth effect in the lower outer peripheral portion of the radial bearing sleeve with a gap between the housing and one or more gaps. This effect is significant in the gap. Due to the groove in the inclined space where the radial gap increases toward the upper part on the outer peripheral surface on the lower side of the sleeve, excess lubricating fluid that has oozed out from the end of the sleeve travels on the outer surface of the sleeve and reaches the outer peripheral part of the sleeve However, since there is a space groove in the outer periphery, it cannot be further transmitted along the outer surface of the sleeve by centrifugal force and surface tension. For this reason, the lubricating fluid is not scattered outside the spindle motor.

スリーブの外周とハウジングの一部との隙間とスリーブの外周とステータコアの内周の隙間とスリーブとハウジングの内部円筒部とのスラスト方向距離の隙間の３つの隙間をスピンドルモータに構成し、その隙間でラビリンス効果を持たせている。 Three clearances are formed in the spindle motor: a clearance between the outer periphery of the sleeve and a part of the housing, a clearance between the outer periphery of the sleeve and the inner periphery of the stator core, and a clearance in the thrust direction distance between the sleeve and the inner cylindrical portion of the housing. With a labyrinth effect.

またその、スリーブの外周とステータコアの内周の隙間の最小値をｇ１、隙間の長さをＬｇ１とし、スリーブの外周とハウジングの一部との隙間の最小値をｇ２、隙間の長さをＬｇ１２すると、
（ａ）ｇ１≦ｇ２に設定することによって、ステータコア内周部での環状隙間の抵抗は大きくなり、その隙間の抵抗のよって軸受内部の気圧が十分保持され、回転、停止などによる圧力変動に対しても十分なシール特性を発揮する。
（ｂ）ｇ１≧ｇ２、Ｌｇ１＞Ｌｇ２に設定することによっても、ステータコア内周部とスリーブとの環状隙間が大きくても、環状隙間の長さを大きくすることで、その環状隙間の抵抗は大きくすることができるので、高速回転ではその隙間の抵抗によって軸受内部の気圧が十分保持され、回転、停止などによる圧力変動に対しても十分なシール特性を発揮する。 The minimum value of the gap between the outer periphery of the sleeve and the inner periphery of the stator core is g1, the length of the gap is Lg1, the minimum value of the gap between the outer periphery of the sleeve and a part of the housing is g2, and the length of the gap is Lg12. Then
(A) By setting g1 ≦ g2, the resistance of the annular gap at the inner periphery of the stator core is increased, and the pressure inside the bearing is sufficiently maintained by the resistance of the gap. However, it exhibits sufficient sealing properties.
(B) Even if the g1 ≧ g2 and Lg1> Lg2 are set, even if the annular clearance between the inner periphery of the stator core and the sleeve is large, the resistance of the annular clearance is increased by increasing the length of the annular clearance. Therefore, at high speed rotation, the air pressure inside the bearing is sufficiently maintained by the resistance of the gap, and sufficient sealing characteristics are exhibited against pressure fluctuations due to rotation, stop, and the like.

また、スリーブとハウジングの内部円筒部とのスラスト方向距離の隙間の最小値をｇ３とすると、ｇ３はｇ１とｇ２の小さい方の１．５倍以下であるように隙間を設定する。スリーブとハウジングの内部円筒部とのスラスト方向距離の隙間を所定の隙間距離にすることで、その両側に構成される隙間に対する絞り効果を持たせることができるので、軸受内部と外部との気圧差による潤滑流体の流出を防止することがより効果的に達成できる。 Further, when the minimum value of the gap in the thrust direction distance between the sleeve and the inner cylindrical portion of the housing is g3, the gap is set so that g3 is 1.5 times or less of the smaller of g1 and g2. By making the gap in the thrust direction distance between the sleeve and the inner cylindrical portion of the housing a predetermined gap distance, it is possible to have a throttling effect on the gap formed on both sides of the sleeve, so that the pressure difference between the inside and outside of the bearing Preventing the outflow of the lubricating fluid due to the above can be achieved more effectively.

ラジアル動圧軸受は２カ所の動圧発生する径小円筒部があり、その２カ所の径小円筒部の間に流体溜まり部で構成し、その流体溜まり部のシャフト表面に螺旋状の溝を形成し、溝の回転方向が上下で対称になるように形成した動圧軸受装置では、その螺旋状の溝によってスピンドルモータが回転に伴って、スリーブの流体溜まり部に存在していた潤滑流体は上下のラジアル動圧発生部に螺旋状の溝の回転方向の対称位置を挟んで流れ込む。そのためにラジアル動圧発生部の発生動圧が早い時間に高圧になるので、起動、停止時などの金属接触する時間が短くなり信頼性が高くなる。 A radial dynamic pressure bearing has two small-diameter cylindrical portions that generate dynamic pressure, and is composed of a fluid reservoir between the two small-diameter cylindrical portions. A spiral groove is formed on the shaft surface of the fluid reservoir. In the hydrodynamic bearing device formed so that the rotational direction of the groove is symmetric in the vertical direction, the lubricating fluid present in the fluid reservoir of the sleeve as the spindle motor rotates due to the spiral groove is It flows into the upper and lower radial dynamic pressure generating portions with the symmetrical position in the rotational direction of the spiral groove interposed therebetween. For this reason, since the generated dynamic pressure of the radial dynamic pressure generating portion becomes high at an early time, the metal contact time at the time of starting and stopping is shortened and the reliability is increased.

スラスト押さえ板のスラスト方向外部にスラスト押さえ板の外径よりも外径の大きな補強板を配置し、その補強板を全周にわたってカシメまたは圧入または接着で締結したことができ、衝撃が作用した場合に抜け止め板全面で衝撃力を受けるので、衝撃力による抜け止め板の変形がない状態が可能となり、さらにその締結方法としてカシメ、圧入、接着を２重に行って、締結強度の向上をはかることも可能である。また抜け止め板のスラスト方向の移動を規制する部材して、スラスト押さえ板と補強板を２重に構成することとなるので衝撃が作用した場合、回転部材が移動しても、部材の締結強度が十分にあるので、回転部材は軸受から外れてしまうことはない信頼性が高い軸受装置ができる。 When a reinforcing plate with an outer diameter larger than the outer diameter of the thrust retainer plate is placed outside in the thrust direction of the thrust retainer plate, and the reinforcement plate can be fastened by caulking, press-fitting or bonding all around, and an impact is applied Since the retaining plate receives an impact force on the entire surface, the retaining plate is not deformed by the impact force. Further, as a fastening method, crimping, press-fitting, and adhesion are performed twice to improve the fastening strength. It is also possible. In addition, since the thrust holding plate and the reinforcing plate are doubled as a member that restricts the movement of the retaining plate in the thrust direction, even if the rotating member moves, the fastening strength of the member Therefore, a highly reliable bearing device in which the rotating member does not come off the bearing can be obtained.

さらに、衝撃などによる部品の変形が弾性変形内に抑えられるので、回転精度に影響するようなことがなく、信頼性の高く、耐衝撃性の優れた動圧軸受装置が可能となる。 Furthermore, since deformation of the parts due to impact or the like is suppressed within elastic deformation, the hydrodynamic bearing device having high reliability and excellent impact resistance is possible without affecting the rotation accuracy.

上記方法で潤滑流体の漏れがないようにできるので、スピンドルモータの信頼性が高くなるうえに磁気ヘッドが磁気ディスクにダメージを及ぼす影響が小さくできるので装置全体としての信頼性も向上するという有利な効果が得られる。 Since the lubricating fluid can be prevented from leaking by the above method, the reliability of the spindle motor is increased, and the influence of the magnetic head on the magnetic disk can be reduced, so that the reliability of the entire apparatus is improved. An effect is obtained.

本発明にかかる動圧軸受装置を使用したスピンドルモータはＯＡ装置駆動用などの動圧軸受装置の潤滑流体漏れ防止対策、シール対策、リード線処理の放熱対策、衝撃対策を盛り込んだ動圧軸受装置を使用したスピンドルモータとして有用である。 The spindle motor using the hydrodynamic bearing device according to the present invention is a hydrodynamic bearing device incorporating a countermeasure for preventing leakage of lubricating fluid, a countermeasure for sealing, a heat dissipation measure for lead wire processing, and a measure for shock in a hydrodynamic bearing device for driving an OA device. It is useful as a spindle motor using

本発明の実施例における磁気ディスク駆動用の動圧軸受装置を使用したスピンドルモータの断面図Sectional drawing of the spindle motor which uses the hydrodynamic bearing apparatus for the magnetic disc drive in the Example of this invention 潤滑流体溜まり部近くの螺旋状の溝の拡大図Enlarged view of spiral groove near lubricating fluid reservoir 潤滑流体流出防止溝の図Lubrication fluid outflow prevention groove 別の位置関係の潤滑流体流出防止溝の図Illustration of lubricating fluid outflow prevention groove in different positional relationship Ｋ５の図Figure of K5 Ｋ６の図Figure of K6 スリーブ下部近傍の図Figure near the bottom of the sleeve 空間溝の位置が異なるスリーブ下部近傍の図Figure near the bottom of the sleeve where the position of the space groove is different

Explanation of symbols

１ハウジング
２環状凹部
３上方突出円筒部
４フランジ部
５貫通孔
６内部円筒部
７シャフト
８ステ−タコア
９電着塗装膜
１０コイル
１１銅箔線
１２抜け止め板
１３ネジシャフト
１４スリーブ
１５流体溜まり部
１６上部の径小円筒部
１７下部の径小円筒部
１８螺旋状の溝
１９潤滑流体
２０潤滑流体流出防止溝
２１潤滑流体流出防止溝
２２小内径部
２３中内径部
２４スラスト押え板
２５補強板
２６大内径部
２７接着剤
２８ロータハブ
２９カップ円筒部
３０天面部
３１フランジ部
３２ロータヨーク
３３駆動マグネット
３４スラスト面
３５内周部
３６外周部
３７外周部
３８軸方向端部
３９外端部
４０空間溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Cylindrical recessed part 3 Upper protruding cylindrical part 4 Flange part 5 Through-hole 6 Internal cylindrical part 7 Shaft 8 Stator core 9 Electrodeposition coating film 10 Coil 11 Copper foil wire 12 Retaining plate 13 Screw shaft 14 Sleeve 15 Fluid pool part 16 Upper small diameter cylindrical portion 17 Lower small diameter cylindrical portion 18 Spiral groove 19 Lubricating fluid 20 Lubricating fluid outflow prevention groove 21 Lubricating fluid outflow prevention groove 22 Small inner diameter portion 23 Medium inner diameter portion 24 Thrust retainer plate 25 Reinforcement plate 26 Large inner diameter portion 27 Adhesive 28 Rotor hub 29 Cup cylindrical portion 30 Top surface portion 31 Flange portion 32 Rotor yoke 33 Drive magnet 34 Thrust surface 35 Inner peripheral portion 36 Outer peripheral portion 37 Outer peripheral portion 38 Axial end portion 39 Outer end portion 40 Spatial groove

Claims

A housing;
A stator core fixed directly or indirectly to the housing, and a coil wound on a treatment material insulated on the stator core;
Copper foil wire formed on the surface of the housing via an insulating film and led to the outside,
A terminal of the coil connected to the copper foil wire on the surface of the housing;
A spindle motor having a shaft and a sleeve configured to be relatively rotatable, and a hydrodynamic bearing device via a lubricating fluid in a gap therebetween.

The spindle motor according to claim 1, wherein the copper foil wire is formed by vapor deposition.

The spindle motor according to claim 1, wherein the insulating film is made of a polyimide resin.

A recording / reproducing apparatus equipped with the spindle motor according to claim 1.