JP2008208968A - Fluid bearing type rotating device and recording medium control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体軸受式回転装置、及び記録媒体制御装置における潤滑剤寿命に関するものである。 The present invention relates to a lubricant life in a hydrodynamic bearing type rotation device and a recording medium control device.
近年、光ディスク等のメモリー容量は爆発的に増大し、それに伴い高速なデータ転送速度を実現するため、記録装置のディスク回転装置にも高精度かつ高速に回転するものが求められている。これらディスク回転装置の回転主軸部には、一般的に、軸受を薄くでき、高速回転に適した流体軸受式回転装置が用いられるようになってきている。 In recent years, the memory capacity of optical disks and the like has increased explosively, and accordingly, in order to realize a high data transfer rate, a disk rotating device of a recording device is required to rotate with high accuracy and high speed. In general, a hydrodynamic bearing type rotating device suitable for high-speed rotation has been used for a rotating main shaft portion of these disk rotating devices because a bearing can be made thin.
流体軸受式回転装置は、軸とスリーブとの間に潤滑剤であるオイル(油)を介在させ、動圧発生溝によって回転時にポンピング圧力を発生し、これにより軸がスリーブに対して非接触で回転駆動する。流体軸受式回転装置は、非接触であるため摩擦抵抗が極めて少なく、高耐久性で高速回転に適している。 In a hydrodynamic bearing type rotating device, oil (oil) as a lubricant is interposed between a shaft and a sleeve, and a pumping pressure is generated during rotation by a dynamic pressure generating groove. Rotation drive. Since the hydrodynamic bearing type rotating device is non-contact, it has extremely low frictional resistance, and is highly durable and suitable for high-speed rotation.
一方、流体軸受式回転装置の落下や軸受内部に蓄積した空気の移動等による衝撃で潤滑
剤(オイル)が外部に漏れ出すという問題もあったが、これに関しても流体軸受の構造上の工夫により解決している。
On the other hand, there was also a problem that the lubricant (oil) leaked to the outside due to the impact of dropping the fluid bearing type rotating device or moving the air accumulated inside the bearing. It has been solved.
図11を用いて、従来例の流体軸受式回転装置について説明する。図11は、従来例の軸回転式の流体軸受式回転装置の構成の概略を示す断面図である。図11において、流体軸受式回転装置は、軸1、スリーブ2、スラスト板4、カバー部材5、ベース6、モータステータ7、ロータ磁石8、ディスク9、スペーサ10、クランパー11、ロータハブ12、潤滑剤13、油溜まり部15を有する。
A conventional fluid bearing type rotating device will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of a conventional shaft rotation type hydrodynamic bearing type rotation device. In FIG. 11, the hydrodynamic bearing type rotating device includes a
軸1は、フランジ(鍔部)3を一体的に有し、軸1は、スリーブ2の軸受穴2Aに回転自在に挿入される。軸1の外周面にはヘリングボーン形状の動圧発生溝1A及び1Bが設けられ、また、フランジ3のスリーブ2との対向面、及びフランジ3とスラスト板4との対向面には動圧発生溝1C及び1Dがそれぞれ設けられている。
The
スリーブ2は、軸受穴2Aと、潤滑剤に混じり込んだ空気を排出するための循環孔2Bと、フランジ収納部2Dとを有する。軸受穴2Aは、軸1を回転自在に収納し、フランジ収納部2Dは、軸1のフランジ3を回転自在に収納する。循環孔2Bは、軸受穴2Aにほぼ平行に設けられ、テーパ状溝2Cとフランジ収納部2Dとを連通する。テーパ状溝2Cは、所定の勾配を有し、内周部分では十分浅く、外周部分に近づくにつれて深くなっている。
The
カバー部材5は、軸1の一端が突出可能な軸孔5Aと、換気孔5Bと、凹部5Cと、を有し、潤滑剤13が漏れるのを防ぐためにスリーブ2の開口側の上端面に覆設される略リング状のカバー部材であり、カバー部材5の上下両面を連通する換気孔5Bを有する。また、スリーブ2の上端面とカバー部材5の下面とによって、油溜まり部15を構成する。スリーブ2のテーパ状溝2Cと、カバー部材5の下面とは、テーパ状の空間を構成する。
The
ロータハブ12は軸1に固定され、ロータ磁石8、スペーサ10及びクランパー11は、ロータハブ12に固定される。一方、ベース6及びスラスト板4はスリーブ2に固定され、モータステータ7が、ロータ磁石8に対向するようにベース6に固定される。
軸1とスリーブ2との間には、潤滑剤13が介在する。
The
A
以上のように構成された従来の流体軸受式回転装置について、その動作について説明する。
モータステータ7に通電されると回転磁界が発生し、ロータ磁石8に回転力が与えられ、
ロータハブ12、軸1、クランパー11、スペーサ10、ディスク9とともに回転を始める。回転により、動圧発生溝1A〜1Dは潤滑剤13をかき集め、軸1とスリーブ2との間、及び軸1とスラスト板4との間にポンピング圧力を発生する。これにより、軸1はスリーブ2に対して上方に浮上して非接触で回転し、図示しない磁気ヘッドまたは光学ヘッドにより、ディスク9上のデータの記録再生を行う。
The operation of the conventional hydrodynamic bearing type rotating device configured as described above will be described.
When the
The
潤滑剤13内部に空気が堆積した場合は、循環孔2Bによって空気泡14はカバー部材5の下面とスリーブ2の上端面との間に移動する。カバー部材5は略リング状であるため、空気泡14はカバー部材5の下面に沿って循環孔2B側から換気孔5B側へと周回して移動し、換気孔5Bから外へ排出される。これにより、空気泡14が動圧発生溝1A〜1Dに溜まらないため動圧発生溝1A〜1Dでの油膜切れが起こらず、装置の回転性能が低下することを防止することができる。
When air accumulates inside the
また、流体軸受式回転装置に衝撃荷重が加わった場合、潤滑剤13はいったん軸受穴1Aからテーパ状の空間に導かれ、テーパ状の空間において外周方向に広がる。テーパ状の空間は外周に近いほど軸方向の幅が広くなっているので、空間が潤滑剤を収納する容積は拡がり、潤滑剤が換気孔から溢れない。衝撃が収まると、毛管力により潤滑剤はテーパ状の空間の断面が狭い方(軸受穴の方向)に吸い寄せられ、元の軸受穴に戻る。一部の潤滑剤がテーパ状の空間に残留して、次第に軸受穴の潤滑剤が減少するという恐れはない。
しかしながら、従来例の流体軸受式回転装置は、カバー部材の軸受内側のテーパ状の空間に充填されている潤滑剤は、換気孔を通じて空気と接する表面積が大きいために、潤滑剤の蒸発がはやく、信頼性に問題があった。蒸発を抑えるためにはより高い同粘度を使用するとよいが、軸受損失の増大により消費電流量が多くなる欠点を有する。
近年のハードディスク駆動装置等の信号記録再生装置の携帯化に伴い消費電力の低減の要求も高まっているが、従来の装置では対応できなくなってきている。
However, in the fluid bearing type rotating device of the conventional example, since the lubricant filled in the tapered space inside the bearing of the cover member has a large surface area in contact with air through the ventilation hole, the lubricant evaporates quickly. There was a problem with reliability. In order to suppress evaporation, it is preferable to use the same viscosity. However, there is a disadvantage that the amount of current consumption increases due to an increase in bearing loss.
With the recent portability of signal recording / reproducing devices such as hard disk drive devices, there is an increasing demand for reducing power consumption, but conventional devices cannot cope with it.
本発明は、上記した課題を鑑み、低消費電力化が可能な低粘度オイルを使用した場合にもオイルのモータ外部への蒸発を防ぎ、信頼性の高い流体軸受回転装置、及びそれを有する記録媒体制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention prevents the oil from evaporating to the outside of the motor even when low-viscosity oil capable of reducing power consumption is used, and a highly reliable fluid bearing rotating device, and a recording having the same An object is to provide a medium control device.
前記従来の課題を解決するために、本発明の流体軸受式回転装置は、一端が閉塞され、開口部である軸受穴を有するスリーブと、前記軸受穴に回転可能に挿入された軸と、前記軸を挿通する開口部を有し、前記スリーブの開口部側を覆うカバー部材と、前記軸と前記スリーブと前記カバー部材との隙間に潤滑剤が保持され、前記スリーブと前記カバー部材との間の少なくとも一部に、前記軸受穴との連結部において軸方向の幅が狭く、前記スリーブの外周に近づくにつれて軸方向の幅が広くなるテーパ状の空間を形成し、前記テーパ状の空間の外周部または外方に換気孔を有する流体軸受式回転装置において、前記換気孔を覆う位置に空気のみを透過させるフィルムを備えることを特徴としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a hydrodynamic bearing type rotating device according to the present invention includes a sleeve having one end closed and a bearing hole as an opening, a shaft rotatably inserted in the bearing hole, A cover member having an opening through which the shaft is inserted and covering the opening side of the sleeve, and a lubricant is held in a gap between the shaft, the sleeve, and the cover member, and between the sleeve and the cover member Forming a tapered space having a narrow axial width at a connecting portion with the bearing hole and increasing in the axial direction as approaching the outer periphery of the sleeve, and forming an outer periphery of the tapered space. In the hydrodynamic bearing type rotating device having a ventilation hole in a part or outside, a film that allows only air to pass through is provided at a position covering the ventilation hole.
本発明は、換気孔を覆うフィルムにより、カバー部材内の空間を潤滑油蒸気で飽和させ、実質上空気のみを透過させるフィルムにより換気孔を覆うことで、蒸発面積が換気孔の断面積と等価になって小さくなるので、蒸発の少ない高粘度の潤滑剤を使うことなく、換気孔からの潤滑剤の蒸発を防ぐことができる。 The present invention saturates the space in the cover member with lubricating oil vapor with a film covering the ventilation holes, and covers the ventilation holes with a film that substantially allows only air to pass through, so that the evaporation area is equivalent to the cross-sectional area of the ventilation holes. Therefore, evaporation of the lubricant from the ventilation hole can be prevented without using a highly viscous lubricant with little evaporation.
また、低消費電力化が可能な低粘度オイルを使用した場合にもオイルのモータ外部への蒸発を防ぎ、信頼性の高い流体軸受回転装置を実現できるという作用を有する。なお、軸受穴は、実施の形態のフランジ収納部を含む。 Further, even when low viscosity oil capable of reducing power consumption is used, the oil is prevented from evaporating to the outside of the motor, and a highly reliable fluid bearing rotating device can be realized. The bearing hole includes the flange storage portion of the embodiment.
本発明によれば、低消費電力化が可能な低粘度潤滑剤(オイル)を使用した場合にも潤滑剤のモータ外部への蒸発を抑えることができ、信頼性の高い流体軸受回転装置を実現することができる。 According to the present invention, even when a low viscosity lubricant (oil) capable of reducing power consumption is used, evaporation of the lubricant to the outside of the motor can be suppressed, and a highly reliable fluid bearing rotating device is realized. can do.
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that specifically show the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1〜図4を用いて、実施の形態1における流体軸受式回転装置、記録媒体制御装置について説明する。実施の形態1における流体軸受式回転装置は、磁気ディスクを回転するスピンドルモータである。実施の形態1における記録媒体制御装置は、実施の形態1のスピンドルモータで磁気ディスクを回転させるディスク装置である。図1は、実施の形態1における軸回転式の流体軸受式回転装置の構成の概略を示す断面図である。図1において、1は軸、2はスリーブ、4はスラスト板、5はカバー部材、6はベース板、7はモータステータ、8はロータ磁石、9は磁気ディスク、10はスペーサ、11はクランパー、12はロータハブ、13は潤滑剤、15は油溜まり部、16はフィルムである。
(Embodiment 1)
The hydrodynamic bearing type rotation device and the recording medium control device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The hydrodynamic bearing type rotating device in the first embodiment is a spindle motor that rotates a magnetic disk. The recording medium control apparatus according to the first embodiment is a disk apparatus that rotates a magnetic disk with the spindle motor according to the first embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a shaft-rotating hydrodynamic bearing rotating device according to the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a shaft, 2 is a sleeve, 4 is a thrust plate, 5 is a cover member, 6 is a base plate, 7 is a motor stator, 8 is a rotor magnet, 9 is a magnetic disk, 10 is a spacer, 11 is a clamper, 12 is a rotor hub, 13 is a lubricant, 15 is an oil reservoir, and 16 is a film.
軸1は、スリーブ2の軸受穴2Aに回転自在に収納され、フランジ3と動圧発生溝1A、1B及び1Dとを有する。軸1の一端側(図1において上部側)は、スリーブ2の軸受穴2Aから若干量突出しており、突出した部分でロータハブ12を固定する。
フランジ3は、軸1の他端側(図1において下部側)に一体的に設けられ、スリーブ2のフランジ収納部2Dに回転自在に収納される。また、動圧発生溝1A及び1Bは、軸1の外周面に形成されたヘリングボーン形状の動圧発生溝であり、ラジアル軸受面を形成する。また、動圧発生溝1C及び1Dは、フランジ3のスリーブ2との対向面及びフランジ3のスラスト板4との対向面にそれぞれ形成されたヘリングボーン形状の動圧発生溝である。
The
The
スリーブ2は、軸受穴2A、循環孔(連通孔)2B、テーパ状溝2C、フランジ収納部2Dを有する。軸受穴2A及びフランジ収納部2Dは、スリーブの略中央に設けられ、軸1(フランジ3を含む。)を回転自在に収納するための穴である。循環孔2Bは、軸受穴2Aにほぼ平行に設けられ、テーパ状溝2Cとフランジ収納部2Dとを連通する。テーパ状溝2Cは、所定の勾配を有し、内周部分では十分浅く、外周部分に近づくにつれて深くなっている。
The
カバー部材5は、軸1の一端が突出可能な軸孔5Aと、換気孔5Bと、凹部5Cと、を有し、潤滑剤13が漏れるのを防ぐためにスリーブ2の開口側の上端面に覆設される略リング状のカバー部材である。軸孔5Aは、カバー部材の略中央に設けられる。凹部5Cは、カバー部材5のスリーブ2側(図1において下側)の面の所定の位置に形成された凹部である。換気孔5Bはカバー部材5の外周に近い位置に所定の大きさ(例えば直径は0.3mm程度)で設けられる。カバー部材5の上端面には、換気孔5Bを覆う位置にフィルタ16が接着剤17により装着されている。また、スリーブ2の上端面とカバー部材5の下面とによって、油溜まり部15が構成される。スリーブ2のテーパ状溝2Cと、カバー部材5の下面とは、テーパ状の空間を構成する。
The
フィルタ16は、連通孔の上端部を覆うフィルムである。空気の粒子は0.3〜0.6nmで小さく、オイルの粒子は3〜6nmで空気より大きいので、このフィルタ16は、オイル分子は通さず、実質上空気分子のみを透過させる材料を用いている。そのような材料の例としては、例えば逆浸透膜(ナノ濾過用・超濾過用)(Shimada)等があり、また、多孔質フィルムのティミッシュ(日東電工)やサンマップ(日東電工)が挙げられる。また、マイクロポーラス(住友スリーエム)や、それに類するものも挙げることができる。
The
図2及び図3(a)を用いて、本発明の特徴の1つであるカバー部材5のフィルム装着部の構造を説明する。図2は、カバー部材5のフィルム装着部の一例の拡大断面図である。図3(a)は、カバー部材5のフィルム装着部の他の例の拡大断面図を示す断面図である。
図2におけるフィルタ16のカバー部材5への固定は、図2に示すようにフィルタ16をカバー部材5に位置決めして外周部を接着剤17で固定しても良いし、図示にはないが接着剤の替わりに粘着剤付樹脂シールにより外周部を固定しても良い。粘着剤付樹脂シールを用いることにより、バーンインやUVを照射させる工程を必要とせず、換気孔を覆うフィルムを流体軸受式回転装置に潤滑剤を注油した後の最終工程で固定でき、作業性を簡易にすることができる。また、図2には図示しないが、カバー部材5に凹部を形成しフィルタ16を位置決めしてから固定しても良い。これにより外周部は気密が保たれ、換気孔5Bはフィルタ16を通してのみ外気と通じることになる。
The structure of the film mounting portion of the
The
図3(a)におけるフィルタ用凹部18は、図に示すようにフィルタを装着する凹部とフィルタ16を固定するための粘着剤付樹脂シール19を収める凹部の2段の凹部から構成されている。なお、フィルタ16を装着する凹部のみでも良い。この場合は、まずフィルタ16をフィルタ用凹部18に載置し、つぎに粘着剤付樹脂シール19を上方から押圧して貼り付ける。これにより外周部は気密が保たれ、換気孔5Bはフィルタ16を通してのみ外気と通じることになる。また、図3(a)ではフィルタ16を粘着剤付樹脂シール19で固定しているが、特に接着性の悪いフィルム材料を使用する場合ややフィルムの固定強度を上げる場合は、金属製の押さえ板や樹脂製の押さえ板をカバー部材5に嵌合接着または接着してもよい。さらに、図3(a)ではフィルタ16を粘着剤付樹脂シール19で固定しているが、図2に示すように接着剤にて固定しても良い。
The
なお、このフィルタ用凹部18はプレス加工、またはエンドミル等による切削加工により設けられる。カバー部材に設けた凹部内にフィルタを固定させることにより、カバー部材の上方空間にフィルタのための空間を必要とせず、小型、薄型の流体軸受式回転装置にも適用できる。
The
再び図1を参照する。ロータハブ12は軸1に固定され、ロータ磁石8、スペーサ10及びクランパー11は、ロータハブ12に固定される。一方、ベース6及びスラスト板4はスリーブ2に固定され、モータステータ7が、ロータ磁石8に対向するようにベース6に固定される。ディスク9は、記録及び/または再生に用いる着脱可能な媒体であり、図1においては、スペーサ10を介してロータハブ12上に装着され、クランパー11によって固定されている。軸1とスリーブ2の間の隙間及び軸1とスラスト板4の間の隙間には潤滑剤13が介在している。潤滑剤13は、オイル(油)である。
Refer to FIG. 1 again. The
次に、上記のように構成された流体軸受式回転装置についてその動作を説明する。
まず、モータステータ7に通電されると回転磁界が発生し、ロータ磁石8が回転力を受け、ロータハブ12、軸1、ディスク9、クランパー11、スペーサ10とともに回転を始める。回転により、ヘリングボーン形状の動圧発生溝1A〜1Dは潤滑剤13をかき集め、軸1とスリーブ2との間、フランジ3とスリーブ2との間、及びフランジ3とスラスト板4との間にポンピング圧力を発生する。これにより軸1はスリーブ2に対して上方に浮上して非接触で回転し、図示しない記録再生ヘッドにより、ディスク9上のデータの記録再生を行う。
Next, the operation of the hydrodynamic bearing type rotating device configured as described above will be described.
First, when the
次に、図4及び図5を用いて本実施の形態の流体軸受式回転装置の作用について説明する。まず、図4に示すように、寸法及び隙間距離D1〜D7を定義する。
軸1の直径をD1、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤において、換気孔5B近傍において保持された潤滑剤の軸1中央からの距離をD2、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤において、換気孔5B近傍において保持された潤滑剤の軸1中央からの水平方向距離をD2、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤において、換気孔5B近傍において保持された潤滑剤の軸方向距離をD3、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤において、換気孔5Bとは水平方向に対向する側の近傍において保持された潤滑剤の軸1中央からの水平方向距離をD4、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤において、換気孔5Bとは水平方向に対向する側の近傍において保持された潤滑剤の軸方向距離をD5、軸1の外周面とカバー部材5の内周面との間の半径隙間距離(軸方向の幅)をD6、カバー部材5に設けた換気孔5Bの直径をD7とする。これらの寸法及び隙間距離D1〜D7から、次に定義する各々の面積S1〜S3の計算式及び概算式を表す。
Next, the operation of the hydrodynamic bearing type rotating device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, as shown in FIG. 4, dimensions and gap distances D1 to D7 are defined.
In the lubricant held in the tapered space formed by the diameter D1 of the
軸1の外周面とカバー部材5の内周面との間の半径隙間で構成させる面の面積:S1とし、換気孔5Bの面積:S2とし、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤の周面積:S3とした場合、
S1の計算式:S1=(D1/2+D6)2×π−(D1/2)2×π
S2の計算式:S2=(D7/2)2×π
S3の概算式:S3=D2×D3×π+D4×D5×π
となる。
The area of the surface formed by the radial gap between the outer peripheral surface of the
Formula for calculating S1: S1 = (D1 / 2 + D6) 2 × π− (D1 / 2) 2 × π
Formula for calculating S2: S2 = (D7 / 2) 2 × π
Approximate formula of S3: S3 = D2 × D3 × π + D4 × D5 × π
It becomes.
従来の流体軸受式回転装置(図9)では、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤の蒸発は、上式のS1とS3で示す面積の総和で表される空気との接触面より起こる。一方、本発明の流体軸受式回転装置(図1)では、テーパ状溝2Cとカバー部材5の下面とで構成されるテーパ状の空間で保持された潤滑剤の蒸発は、上式のS1とS2で示す面積の総和で表されるによる空気との接触面より起こる。
フィルムによって、換気孔内はオイル蒸気で満たされるので、蒸発に関係する空気との接触面積は換気孔面積S2と考えることができる。
In the conventional hydrodynamic bearing type rotating device (FIG. 9), the evaporation of the lubricant held in the tapered space formed by the tapered
Since the ventilation hole is filled with oil vapor by the film, the contact area with the air related to evaporation can be considered as the ventilation hole area S2.
ここで、本実施の形態において、例えば、各寸法をD1=3mm、D2=3.8mm、D3=0.15mm、D4=4.4mm、D5=0.2mm、D6=0.1mm、D7=0.3mmと設定する。 Here, in the present embodiment, for example, each dimension is D1 = 3 mm, D2 = 3.8 mm, D3 = 0.15 mm, D4 = 4.4 mm, D5 = 0.2 mm, D6 = 0.1 mm, D7 = Set to 0.3 mm.
図5に上記の寸法及び隙間距離D1〜D6において従来の流体軸受式回転装置の潤滑剤の空気接触面積(S1+S3)と潤滑剤の蒸発寿命の関係と、本発明の流体軸受式回転装置の潤滑剤の空気接触面積(S1+S2)と潤滑剤の蒸発寿命の関係を示すグラフを示す。縦軸は空気接触面積、横軸は従来の流体軸受式回転装置の潤滑剤蒸発寿命を1とした場合の潤滑剤蒸発寿命比率である。潤滑剤の量は、従来の流体軸受式回転装置と本発明の流体軸受式回転装置は同じであり、図5に示すグラフの縦軸と横軸と各々の直線で囲まれる面積が同じであることで説明できる。 FIG. 5 shows the relationship between the air contact area (S1 + S3) of the lubricant of the conventional hydrodynamic bearing type rotating device and the evaporation life of the lubricant and the lubrication of the hydrodynamic bearing type rotating device of the present invention in the above dimensions and gap distances D1 to D6. The graph which shows the relationship between the air contact area (S1 + S2) of an agent and the evaporation lifetime of a lubricant is shown. The vertical axis represents the air contact area, and the horizontal axis represents the lubricant evaporation life ratio when the lubricant evaporation life of the conventional hydrodynamic bearing type rotating device is 1. The amount of lubricant is the same for the conventional hydrodynamic bearing type rotary device and the hydrodynamic bearing type rotary device of the present invention, and the area surrounded by the straight line and the horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 is the same. Can be explained.
図5のグラフにより、本発明の流体軸受式回転装置の潤滑剤の蒸発寿命は、従来の流体軸受式回転装置の潤滑剤の蒸発寿命に比べ、約3倍の長寿命化が達成できることがわかる。 From the graph of FIG. 5, it can be seen that the evaporation life of the lubricant of the hydrodynamic bearing type rotating device of the present invention can be about three times longer than that of the lubricant of the conventional hydrodynamic bearing type rotating device. .
これによって、蒸発が少ない高粘度の潤滑剤を使用しなくても潤滑剤の蒸発寿命を延ばすことが可能となる。また、潤滑剤13は毛管力により油溜まり部15の外周縁に沿って循環孔2B側から凹部5C側へと周回しているため、流体軸受式回転装置に衝撃荷重が加わった場合においても潤滑剤13が換気孔5Bから外へ排出されることはなく、フィルムが潤滑剤13に浸されることはない。空気泡14のみがスムーズに軸受外部に排出される。
なお、図1〜4では、テーパ状空間は、スリーブとカバー部材の大部分としているが、気液分離できればよいので、図3(b)のように少なくとも一部がその形状になっていればよい。またテーパ部はカバー部材側に形成してもよい。
以上のように本実施の形態によれば、耐蒸発性の良いより高い同粘度の潤滑剤を用いることなく、低消費電力化が可能な低粘度オイルを使用した場合にもオイルのモータ外部への蒸発を防ぎ、信頼性の高い流体軸受回転装置を実現できる。
This makes it possible to extend the evaporation life of the lubricant without using a high-viscosity lubricant with little evaporation. Further, since the
In FIGS. 1 to 4, the tapered space is the most part of the sleeve and the cover member. However, it is sufficient if gas-liquid separation is possible, so that at least a part of the tapered space has the shape as shown in FIG. Good. The tapered portion may be formed on the cover member side.
As described above, according to the present embodiment, even when a low-viscosity oil capable of reducing power consumption is used without using a higher-viscosity lubricant having good evaporation resistance, the oil is also external to the motor. The fluid bearing rotating device with high reliability can be realized.
(実施の形態2)
図6及び図7を用いて実施の形態2における流体軸受式回転装置について説明する。実施の形態2における流体軸受式回転装置は、磁気ディスクを回転するスピンドルモータである。実施の形態2における記録媒体制御装置は、実施の形態2のスピンドルモータで磁気ディスクを回転させるディスク装置である。図6は、本実施の形態における流体軸受式回転装置の構成の概略を示す断面図である。図6において、カバー部材5に代えてカバー部材5’を有する点において、実施の形態1とは異なる。それ以外の点においては同一であり、同一の符号を付した要素についての詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
The hydrodynamic bearing type rotating device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The hydrodynamic bearing type rotating device in the second embodiment is a spindle motor that rotates a magnetic disk. The recording medium control apparatus according to the second embodiment is a disk apparatus that rotates a magnetic disk with the spindle motor according to the second embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hydrodynamic bearing type rotating device in the present embodiment. 6 differs from the first embodiment in that a
図7に、本実施の形態におけるカバー部材5’の構造を説明する。図7は、カバー部材5’のフィルム装着部の一例の拡大断面図である。
カバー部材5’は、軸孔5Aと、換気孔5B’と、凹部5Cとを有する。軸孔5A及び凹部5Cは、図1及び図2、図3(a)(b)に示す実施の形態1におけるカバー部材5と同一である。換気孔5B’は、カバー部材5’の側面に設けられている。またカバー部材5’の側面の換気孔5B’の位置にはフィルタ16を収めるための凹部が設けられ、フィルタ16が粘着剤付樹脂シール19により固定されている。フィルタ16によりオイル分子は通さず、実質上空気のみ透過させ、潤滑剤の蒸発を抑えることができる。
FIG. 7 illustrates the structure of the
The
実施の形態2の流体軸受式回転装置は、実施の形態1と同様の効果を奏する。 The hydrodynamic bearing type rotating device of the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
(実施の形態3)
図8を用いて実施の形態3における流体軸受式回転装置について説明する。実施の形態3における流体軸受式回転装置は、磁気ディスクを回転するスピンドルモータである。実施の形態3における記録媒体制御装置は、実施の形態3のスピンドルモータで磁気ディスクを回転させるディスク装置である。図8は、本実施の形態における流体軸受式回転装置の構成の概略を示す断面図である。図8において、流体軸受式回転装置が、軸回転式であることに代えて軸固定式である点において実施の形態1とは異なる。つまり、軸1は、ロータハブ12と固定されることに代えてベース6に固定され、一方ロータハブ12は、スリーブ2に固定される。それ以外の点においては同一であり、同一の符号を付した要素についての詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
The hydrodynamic bearing type rotating device in the third embodiment will be described with reference to FIG. The hydrodynamic bearing type rotation device in the third embodiment is a spindle motor that rotates a magnetic disk. The recording medium control apparatus according to the third embodiment is a disk apparatus that rotates a magnetic disk with the spindle motor according to the third embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the hydrodynamic bearing type rotating device in the present embodiment. In FIG. 8, the hydrodynamic bearing type rotating device is different from the first embodiment in that the hydrodynamic bearing type rotating device is a shaft fixed type instead of the shaft rotating type. That is, the
モータステータ7に通電されると回転磁界が発生し、ロータ磁石8が回転力を受け、ロータハブ12、スリーブ2、スラスト板4、ディスク9、クランパー11、スペーサ10とともに回転を始める。回転により、ヘリングボーン形状の動圧発生溝1A〜1Dは潤滑剤13をかき集め、軸1とスリーブ2との間、及びフランジ3とスラスト板4との間にポンピング圧力を発生する。これによりスリーブ2は軸1に対して上方に浮上して非接触で回転し、図示しない記録再生ヘッドにより、ディスク9上のデータの記録再生を行う。
When the
衝撃荷重が加わった場合でも、油溜まり部15近傍の潤滑剤13は、強い毛管力によりテーパ状の空間の断面が狭い方(軸受穴の方向)に吸い寄せられるため、換気孔13から流出することはない。フィルタ16によりオイル分子は通さず、実質上空気のみ透過させ、潤滑剤の蒸発を抑えることができる。
Even when an impact load is applied, the
実施の形態3の流体軸受式回転装置は、実施の形態1及び2と同様の効果を奏する。 The hydrodynamic bearing type rotating device of the third embodiment has the same effects as the first and second embodiments.
本発明の実施の形態において、流体軸受式回転装置はスピンドルモータであり、記録媒体制御装置は、スピンドルモータで磁気ディスクを回転させるディスク装置であった。しかし、これに限られず、流体軸受式回転装置及び記録媒体制御装置は任意の装置であっても良い。例えば記録媒体制御装置が制御する記録媒体は、光記録媒体、光磁気記録媒体、磁気記録媒体等である。記録媒体は、DVDディスク等の取り外し可能な媒体であっても良く、ハードディスク装置のように取り外し出来ないものであっても良い。ディスク状の記録媒体であっても良く、又はテープ状の記録媒体であっても良い。流体軸受回転装置は、例えば、ディスクの回転駆動装置、テープ状記録媒体のリール回転駆動装置、テープを駆動するキャプスタン回転駆動装置、ヘリカルスキャン型記録(又は再生)装置における、回転ヘッドを搭載したドラムの回転駆動装置等の任意の装置である。本発明の流体軸受式回転装置を、記録媒体制御装置以外の任意の装置に適用することも出来る。 In the embodiment of the present invention, the hydrodynamic bearing type rotation device is a spindle motor, and the recording medium control device is a disk device that rotates a magnetic disk by the spindle motor. However, the present invention is not limited to this, and the hydrodynamic bearing type rotation device and the recording medium control device may be arbitrary devices. For example, the recording medium controlled by the recording medium control device is an optical recording medium, a magneto-optical recording medium, a magnetic recording medium, or the like. The recording medium may be a removable medium such as a DVD disk or a non-removable medium such as a hard disk device. It may be a disk-shaped recording medium or a tape-shaped recording medium. The hydrodynamic bearing rotating device includes, for example, a rotating head in a disk rotation driving device, a reel rotation driving device for a tape-shaped recording medium, a capstan rotation driving device for driving a tape, and a helical scan type recording (or reproducing) device. It is an arbitrary device such as a drum rotation driving device. The hydrodynamic bearing type rotating device of the present invention can also be applied to any device other than the recording medium control device.
本発明に係る流体軸受式回転装置は、例えば、磁気ディスク装置等のスピンドルモータに用いることができる。本発明に係る記録媒体制御装置は、例えば、光磁気ディスク装置、ハードディスク装置等に用いることが出来る。 The hydrodynamic bearing type rotating device according to the present invention can be used for a spindle motor such as a magnetic disk device, for example. The recording medium control device according to the present invention can be used in, for example, a magneto-optical disk device, a hard disk device, and the like.
1 軸
1A、1B、1C、1D 動圧発生溝
2 スリーブ
2A 軸受穴
2B 循環孔
2C テーパ状溝
2D フランジ収納部
2E 直溝部
3 フランジ
4 スラスト板
5 カバー部材
5A 軸孔
5B 換気孔
5C 凹部
5D 第2の凹部
6 ベース板
7 モータステータ
8 ロータ磁石
9 ディスク
10 スペーサ
11 クランパー
12 ロータハブ
13、13’ 潤滑剤
14 空気
15 油溜まり部
16 フィルム
17 接着剤
18 フィルム用凹部
19 粘着剤付樹脂シール
1
Claims (5)
前記軸受穴に回転可能に挿入された軸と、
前記軸を挿通する開口部を有し、前記スリーブの開口部側を覆うカバー部材と、
前記軸と前記スリーブと前記カバー部材との隙間に潤滑剤が保持され、
前記スリーブと前記カバー部材との間の少なくとも一部に、前記軸受穴との連結部において軸方向の幅が狭く、前記スリーブの外周に近づくにつれて軸方向の幅が広くなるテーパ状の空間を形成し、
前記テーパ状の空間の外周部または外方に換気孔を有する流体軸受式回転装置において、
前記換気孔を覆う位置に空気のみを透過させるフィルムを備える、
ことを特徴とする流体軸受式回転装置。 A sleeve having a bearing hole which is closed at one end and is an opening;
A shaft rotatably inserted into the bearing hole;
A cover member having an opening through which the shaft is inserted and covering the opening side of the sleeve;
A lubricant is held in a gap between the shaft, the sleeve, and the cover member,
A tapered space is formed in at least a part between the sleeve and the cover member so that the axial width is narrow at the connection portion with the bearing hole, and the axial width becomes wider as the outer periphery of the sleeve is approached. And
In the hydrodynamic bearing type rotating device having a ventilation hole on the outer periphery or outside of the tapered space,
Provided with a film that allows only air to pass through the position covering the ventilation hole,
A hydrodynamic bearing type rotating device.
A recording medium control apparatus for recording and / or reproducing a tape-shaped or disk-shaped recording medium, comprising the hydrodynamic bearing type rotating device according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007048753A JP2008208968A (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Fluid bearing type rotating device and recording medium control device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2008208968A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2154699A2 (en) | 2008-08-14 | 2010-02-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Illuminated switch device |
-
2007
- 2007-02-28 JP JP2007048753A patent/JP2008208968A/en active Pending
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EP2154699A2 (en) | 2008-08-14 | 2010-02-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Illuminated switch device |
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