JP2009057990A - Fluid bearing device, spindle motor, informational device - Google Patents

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將文 雲井
Yukinori Maruyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid bearing device having such a bearing structure that a lubricating fluid will not flow out of a bearing opening of a fluid bearing even when the fluid bearing having a communication hole is subjected to a large impact, and a spindle motor mounted with the fluid bearing. <P>SOLUTION: The fluid bearing device 2 has a shaft 14, and a sleeve 13 that rotatably supports the shaft 14. A thrust bearing flange 16 is formed at one end of the shaft 14, is equipped with a protrusion 28 that is opposed to the stepped part 24 of the sleeve 13 in the axial direction, and is configured so that the thrust flange 16 does not block the communication hole 27 when the impact is applied, which suppresses the generation of the cavity near the thrust flange 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、潤滑流体の漏れ防止構造を有する流体軸受装置および、それを用いたスピンドルモータ、さらにはそれを搭載した情報装置に関するものである。   The present invention relates to a hydrodynamic bearing device having a lubricating fluid leakage prevention structure, a spindle motor using the same, and an information device equipped with the spindle motor.

近年、ハードディスク駆動装置(以下、HDDと記載する)等の情報装置に用いられているスピンドルモータには、静音性、振れ精度などに優れている流体軸受を用いることが主流となっている。HDDの使用用途が、据え置き型のパソコンから携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に広がってきているために、HDDに搭載される流体軸受装置についても小型化、薄型化が求められてきている。携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に搭載される2.5インチ以下のHDDでは、十分な設計スペースを確保することが困難になってきている。   In recent years, a spindle motor used in an information device such as a hard disk drive (hereinafter referred to as an HDD) has been mainly used as a fluid bearing that is excellent in silence and runout accuracy. Since the usage of HDDs has expanded from stationary personal computers to small and thin products such as mobile phones and mobile players, fluid bearing devices mounted on HDDs have been required to be smaller and thinner. ing. It has become difficult to secure a sufficient design space for a 2.5-inch or less HDD mounted on a small and thin product such as a mobile phone or a mobile player.

その限られた設計スペースにおいて、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持する設計を行うことは、最も重要な項目である。潤滑流体が不足することにより、固定体に対して回転体が擦れて焼付いてしまい、回転しなくなる。その結果、磁気記録ディスクからのデータ読み出し、書き込みができなくなるという不具合が生じてしまう。つまり、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持することは、流体軸受装置 にとって最も重要な項目でもあり、HDDにとっても重要な項目である。   In the limited design space, it is the most important item to perform a design that reliably holds the lubricating fluid required for the hydrodynamic bearing device inside the bearing. Due to the lack of the lubricating fluid, the rotating body rubs against the fixed body and seizes and stops rotating. As a result, there arises a problem that data cannot be read or written from the magnetic recording disk. In other words, it is the most important item for the hydrodynamic bearing device and the important item for the HDD to reliably hold the lubricating fluid necessary for the hydrodynamic bearing device inside the bearing.

潤滑流体が外部に流出することを防止し、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持するために、キャピラリーシール構造に関する検討、動圧発生溝の検討などの様々な検討が行われてきている。その様々な検討の中でも、軸受内部(袋構造内部)の圧力差を均一にするために、流体軸受装置を構成している軸受部材(スリーブ)に連通孔を形成している構造の適用が多くなってきている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−143227号公報
In order to prevent the lubricating fluid from flowing out and to securely hold the lubricating fluid required for the hydrodynamic bearing device inside the bearing, various studies such as studies on the capillary seal structure and dynamic pressure generating grooves have been conducted. It has been broken. Among the various studies, in order to make the pressure difference inside the bearing (inside the bag structure) uniform, there are many applications of a structure in which communication holes are formed in the bearing member (sleeve) constituting the hydrodynamic bearing device. (For example, see Patent Document 1).
JP 2005-143227 A

図7に図示されている従来のスピンドルモータ801および流体軸受装置802の構成においては、シャフト814に取付けられている抜け止めとしてのフランジ816の軸方向で対向している部分に位置するスリーブ813に連通孔827の第2開口部827bが設けられている。連通孔827のもう一つの開口部としてスリーブ813の他端側に第1開口部827aを設けている。この構成では、連通孔827をスリーブ813に設けることによる半径方向の小型化は可能になるが、衝撃などにより潤滑流体819が外部に漏れるという課題を有する。以下、その説明を行う。   In the configuration of the conventional spindle motor 801 and the hydrodynamic bearing device 802 shown in FIG. 7, the sleeve 813 is positioned on the axially opposed portion of the flange 816 as a retaining member attached to the shaft 814. A second opening 827 b of the communication hole 827 is provided. A first opening 827 a is provided on the other end side of the sleeve 813 as another opening of the communication hole 827. In this configuration, it is possible to reduce the size in the radial direction by providing the communication hole 827 in the sleeve 813, but there is a problem that the lubricating fluid 819 leaks to the outside due to an impact or the like. This will be described below.

連通孔827の第2開口部827bが形成されているスリーブ813の段部824に対向するようにフランジ816が配置されている。スラスト軸受部818、ラジアル軸受部817の動圧発生溝(図示せず)により生じる動圧により、回転体であるフランジ816、シャフト814、ハブ812が浮上する。衝撃などが加わらない場合、浮上する力とマグネット809と軸方向に対向する磁性体829との間の吸引力のバランスで、連通孔827のフランジ側の第2開口部827bは、フランジ816と接触しないようになっている。   A flange 816 is arranged to face the step 824 of the sleeve 813 in which the second opening 827b of the communication hole 827 is formed. The flange 816, the shaft 814, and the hub 812, which are rotating bodies, are floated by the dynamic pressure generated by the dynamic pressure generating grooves (not shown) of the thrust bearing portion 818 and the radial bearing portion 817. When an impact or the like is not applied, the second opening 827 b on the flange side of the communication hole 827 is in contact with the flange 816 because of the balance between the flying force and the attractive force between the magnet 809 and the magnetic body 829 facing in the axial direction. It is supposed not to.

また、ハブ812の突出部812aの内周面812bとスリーブ813の外周面813aとの間にて形成されているキャピラリーシール部821における潤滑流体819の表面張力と外気の空気圧との釣り合いにて潤滑流体819が外部に流出することを防止する設計となっている。   Further, lubrication is performed by balancing the surface tension of the lubricating fluid 819 and the air pressure of the outside air in the capillary seal portion 821 formed between the inner peripheral surface 812b of the protruding portion 812a of the hub 812 and the outer peripheral surface 813a of the sleeve 813. It is designed to prevent the fluid 819 from flowing out.

しかしながら、図8(a)に図示しているように、落下時などに大きな衝撃力がモータ(流体軸受)に加わった際には、回転体であるシャフト814、ハブ812、マグネット809が軸線方向に急激に移動する(図中の破線は、移動前の状態を示している)。その結果、浮上する力とマグネット809と軸方向に対向する磁性体829との間の吸引力によるバランスが崩れてしまい、フランジ816が段部824に面接触するまで移動する。フランジ816によってフランジ側の第2開口部827bが塞がれるので、急激なフランジ816の軸方向移動により潤滑流体はフランジ816の下側に回り込むことが出来ず、シャフト814とフランジ816が軸線方向でプレ−ト823と対向している空間に負圧部分850(気泡または、キャビティ)が発生する。すると通常の大気圧下では潤滑流体819にとけ込んでいる空気中の気体成分が、負圧状態になることで溶解することが出来ずに、気泡として短時間で出現する。   However, as shown in FIG. 8A, when a large impact force is applied to the motor (fluid bearing) when dropped, the shaft 814, the hub 812, and the magnet 809, which are rotating bodies, are axially moved. (The broken line in the figure indicates the state before the movement). As a result, the balance due to the floating force and the attractive force between the magnet 809 and the magnetic body 829 facing in the axial direction is lost, and the flange 816 moves until it comes into surface contact with the step portion 824. Since the flange-side second opening 827b is closed by the flange 816, the abrupt axial movement of the flange 816 prevents the lubricating fluid from flowing around the lower side of the flange 816, and the shaft 814 and the flange 816 in the axial direction. A negative pressure portion 850 (bubble or cavity) is generated in the space facing the plate 823. Then, under normal atmospheric pressure, the gas component in the air that is absorbed in the lubricating fluid 819 cannot be dissolved due to the negative pressure state, and appears as bubbles in a short time.

その負圧部分850が発生した状態で、衝撃荷重が無くなると、図8(b)に図示するように、回転体であるシャフト814とフランジ816が、マグネット809と軸方向に対向する磁性体829との間の吸引力により、もとの状態に戻る。しかし、負圧部分850を構成するガス成分は、短時間では潤滑流体中に再度溶解することができないために、負圧部分850は解消されずにシャフト814とフランジ816および、プレ−ト823とで形成している空間に残存してしまう。その結果、負圧部分850とほぼ同等体積の潤滑流体819が軸受開口部へと押し出されてしまう。その結果、キャピラリーシール部821の潤滑流体819の表面張力と外気の空気圧との釣り合いが崩れて、潤滑流体819が外部に流出してしまうという課題を有する。   When the impact load is lost in the state where the negative pressure portion 850 is generated, as shown in FIG. 8B, the shaft 814 and the flange 816, which are rotating bodies, are opposed to the magnet 809 in the axial direction. It will return to the original state by the suction force between. However, since the gas component constituting the negative pressure portion 850 cannot be dissolved again in the lubricating fluid in a short time, the negative pressure portion 850 is not eliminated and the shaft 814, the flange 816, and the plate 823 It will remain in the space formed by. As a result, the lubricating fluid 819 having a volume substantially equal to that of the negative pressure portion 850 is pushed out to the bearing opening. As a result, there is a problem that the balance between the surface tension of the lubricating fluid 819 of the capillary seal portion 821 and the air pressure of the outside air is lost, and the lubricating fluid 819 flows out to the outside.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、連通孔を有する流体軸受に大きな衝撃が加わっても流体軸受の軸受開口部から潤滑流体が流出しない軸受構成とした流体軸受装置および、その流体軸受装置を搭載したスピンドルモータを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and a fluid bearing device having a bearing configuration in which a lubricating fluid does not flow out from a bearing opening of a fluid bearing even when a large impact is applied to a fluid bearing having a communication hole, and the fluid It is an object of the present invention to provide a spindle motor equipped with a bearing device.

前記従来の課題を解決するために、本発明の流体軸受装置は、一方側が開口され、他方側が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、スリーブと相対的に回転自在に軸受穴に挿入されたシャフトと、スリーブの閉塞側に収納されて、シャフトの端部に形成されている、シャフトの外径よりも径大な環状のフランジと、スリーブの開口部側に形成された第1の開口部と、スリーブ上であってフランジに軸方向に対向するフランジ対向面に形成された第2の開口部とを有する連通孔と、スリーブの開口部側端面を覆い、スリーブの開口部側端面との間で空間を形成するように配置された環状のカバー部材と、シャフトとスリーブとの隙間および連通孔に充填された潤滑流体と、スリーブに対向するフランジの面上に、第2の開口部よりも半径方向内側に形成され、スリーブの開口部側に向けて突出する凸部とを有す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 device according to the present invention includes a sleeve having a bearing hole that is open on one side and closed on the other side, and a shaft that is inserted into the bearing hole so as to be rotatable relative to the sleeve. And an annular flange that is housed on the closed side of the sleeve and is formed at the end of the shaft, and has a diameter larger than the outer diameter of the shaft, and a first opening that is formed on the opening side of the sleeve A communication hole having a second opening formed on the sleeve and facing the flange in the axial direction and covering the opening side end surface of the sleeve and between the opening side end surface of the sleeve An annular cover member arranged so as to form a space, a lubricating fluid filled in a clearance and a communication hole between the shaft and the sleeve, and a surface of the flange facing the sleeve, than the second opening. In the radial direction Are formed on, it is obtained by; and a protrusion protruding toward the opening side of the sleeve.

また、本発明は、一方側が開口され、他方が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、スリーブと相対的に回転自在に軸受穴に挿入されたシャフトと、スリーブの閉塞側に収納されて、シャフトの端部に形成されている、シャフトの外径よりも径大な環状のフランジと、シャフトに締結され、スリーブの開口部側を覆うハブと、シャフトとスリーブとハブとの隙間に充填された潤滑流体と、スリーブの開口部側に形成された第1の開口部と、スリーブ上であってフランジに軸方向に対向するフランジ対向面に形成された第2の開口部を有する連通孔と、スリーブに対向するフランジの面上に、第2の開口部よりも半径方向内側に形成され、スリーブの開口部側に向けて突出する凸部とを有していることを特徴としたものである。   The present invention also includes a sleeve having a bearing hole that is open on one side and closed on the other side, a shaft that is inserted into the bearing hole so as to be rotatable relative to the sleeve, and a shaft that is housed on the closed side of the sleeve. An annular flange formed at the end of the shaft, which is larger than the outer diameter of the shaft, and a hub that is fastened to the shaft and covers the opening side of the sleeve, and a gap between the shaft, the sleeve, and the hub is filled A communication fluid having a lubricating fluid, a first opening formed on the opening side of the sleeve, and a second opening formed on a flange-facing surface on the sleeve and facing the flange in the axial direction; On the surface of the flange facing the sleeve, there is a convex portion that is formed radially inward of the second opening and protrudes toward the opening of the sleeve. .

この流体軸受装置では、流体軸受に軸方向の外的な大きな衝撃が加わった際には、フランジに形成されている凸部とスリーブの第2の開口部が形成されている面との間で接触することにより、スリーブの第2の開口部が形成されている面と凸部以外のフランジ面が接触しなくなり、シャフトとフランジとスリーブにて形成されている空間へ連通孔から潤滑流体が流れるので負圧部分が発生せず、軸受開口部から潤滑流体を外部へ流出することが生じなくなる。   In this hydrodynamic bearing device, when a large axial external impact is applied to the hydrodynamic bearing, it is between the convex portion formed on the flange and the surface on which the second opening of the sleeve is formed. By contact, the surface where the second opening of the sleeve is formed and the flange surface other than the convex portion do not contact each other, and the lubricating fluid flows from the communication hole to the space formed by the shaft, flange and sleeve. Therefore, a negative pressure portion does not occur, and the lubricating fluid does not flow out from the bearing opening.

また、本発明のスピンドルモータは、上述した流体軸受装置を搭載したものであり、流体軸受装置の寿命を左右する潤滑流体を確実に流体軸受内部に保持することが可能となる。   Further, the spindle motor of the present invention is equipped with the above-described hydrodynamic bearing device, and the lubricating fluid that affects the life of the hydrodynamic bearing device can be reliably held inside the hydrodynamic bearing.

本発明の流体軸受装置およびスピンドルモータによれば、急激な衝撃が加わったとしても、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが可能となり、外的な衝撃が加わり易い携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型のHDDに使用することに適した流体軸受装置およびスピンドルモータの提供が可能となる。   According to the fluid dynamic bearing device and the spindle motor of the present invention, even when a sudden impact is applied, the lubricating fluid of the fluid dynamic bearing device can be reliably held, and an external impact is easily applied to a mobile phone or mobile player. Thus, it is possible to provide a hydrodynamic bearing device and a spindle motor suitable for use in a small and thin HDD.

以下に、本発明の流体軸受装置およびスピンドルモータの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。   Embodiments of a hydrodynamic bearing device and a spindle motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1および、図2を用いて本発明の実施の形態1について説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

図1は、本発明の実施の形態1における流体軸受装置2およびそれを搭載しているスピンドルモータ1の断面図を示す。また、図2は、流体軸受装置2の断面図を示す。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a hydrodynamic bearing device 2 and a spindle motor 1 on which it is mounted in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the hydrodynamic bearing device 2.

本実施形態の説明では、便宜上、図1、図2の上方向、下方向を「軸線上側方向」、「軸線下側方向」とするが、スピンドルモータ1の使用状態における方向を限定するものではない。   In the description of the present embodiment, for the sake of convenience, the upward direction and the downward direction in FIGS. 1 and 2 are referred to as “axis upward direction” and “axis downward direction”, but the direction in which the spindle motor 1 is used is limited. is not.

スピンドルモータ1は、主に、ロータ部3と、ロータ部3を回転自在に支持するための流体軸受装置2と、ステータ部4とを備えている。ステータ部4は、ベース5に固定されたステータコア6及びそれに巻線されたコイル7とからなるステータ8を有する。また、ロータ部3は、ステータ8に半径方向隙間を介して位置するマグネット9を有する。ステータ8とマグネット9とは、協働して回転磁界を発生することが可能であり、これらがロータ部3に対して回転力を与えるための磁気回路部となっている。ベース5の略中央部には、軸線方向に開口しているベース孔10が形成されている。ベース孔10の縁には、軸線上側方向に延びる筒状部11が形成されている。   The spindle motor 1 mainly includes a rotor unit 3, a hydrodynamic bearing device 2 for rotatably supporting the rotor unit 3, and a stator unit 4. The stator unit 4 includes a stator 8 including a stator core 6 fixed to a base 5 and a coil 7 wound thereon. Further, the rotor portion 3 has a magnet 9 positioned on the stator 8 via a radial gap. The stator 8 and the magnet 9 can generate a rotating magnetic field in cooperation with each other, and these serve as a magnetic circuit unit for applying a rotational force to the rotor unit 3. A base hole 10 opened in the axial direction is formed in a substantially central portion of the base 5. At the edge of the base hole 10, a cylindrical portion 11 extending in the axial upper direction is formed.

ロータ部3は、流体軸受装置2を介してベース5に回転自在に支持される部材である。ロータ部3は、外周部に記録ディスク(図示しない)が搭置されるハブ12と、ハブ12の内周側に位置し、流体軸受装置2を介してスリーブ13に軸支されるシャフト14とから主に形成されている。   The rotor unit 3 is a member that is rotatably supported by the base 5 via the hydrodynamic bearing device 2. The rotor unit 3 includes a hub 12 on which a recording disk (not shown) is placed on the outer periphery, and a shaft 14 that is positioned on the inner periphery side of the hub 12 and is pivotally supported by the sleeve 13 via the hydrodynamic bearing device 2. Is mainly formed from.

ハブ12は、スリーブ13を軸線方向上側から覆うように近接して配置されたカップ形状の部材である。ハブ12は、主に、円板状部12aと、その外周縁において軸線下側方向に伸びる外周側筒状部12bとを有している。円板状部12aの中心孔12cにはシャフト14が嵌合される。また、外周側筒状部12bの外周面には接着手段などによってマグネット9が固定されている。   The hub 12 is a cup-shaped member disposed so as to cover the sleeve 13 from the upper side in the axial direction. The hub 12 mainly has a disk-shaped part 12a and an outer peripheral side cylindrical part 12b extending in the axial lower direction at the outer peripheral edge thereof. The shaft 14 is fitted in the center hole 12c of the disk-shaped part 12a. A magnet 9 is fixed to the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 12b by an adhesive means or the like.

マグネット9は、ステータ8に半径方向に隙間を介して対向している。そして、ステータ8のコイル7に通電すると、ステータ8とマグネット9との電磁相互作用が発生する。これにより、ロータ部3に回転トルクが発生する。   The magnet 9 is opposed to the stator 8 via a gap in the radial direction. When the coil 7 of the stator 8 is energized, an electromagnetic interaction between the stator 8 and the magnet 9 occurs. As a result, rotational torque is generated in the rotor unit 3.

シャフト14の軸線方向上側の端部は、ハブ12の中心孔12c内に嵌合されている。また、シャフト本体14aの軸線方向下側の端部には、スラストフランジ16が固定されている。つまり、シャフト14は、円柱形状のシャフト本体14aとスラストフランジ16とから構成されている。   The axially upper end of the shaft 14 is fitted in the center hole 12 c of the hub 12. A thrust flange 16 is fixed to the lower end of the shaft body 14a in the axial direction. That is, the shaft 14 includes a cylindrical shaft body 14 a and a thrust flange 16.

流体軸受装置2は、ロータ部3をステータ部4に対して、回転自在に支持するための軸受部分である。流体軸受装置2は、より具体的には、ロータ部3に固定されたシャフト14と、ベース5に固定され、シャフト14を回転自在に支持するスリーブ13とから主に構成されている。   The hydrodynamic bearing device 2 is a bearing portion for rotatably supporting the rotor portion 3 with respect to the stator portion 4. More specifically, the hydrodynamic bearing device 2 mainly includes a shaft 14 fixed to the rotor unit 3 and a sleeve 13 fixed to the base 5 and rotatably supporting the shaft 14.

流体軸受装置2は、動圧発生部としてラジアル軸受部17と、スラスト軸受部18とを有している。さらに、各軸受部内の潤滑流体19は、シャフト本体14aの外周面14bとスリーブ13の軸線方向上側の端部にスリーブ13を覆うように配置されているカバー部材20の内周面20aとの間に形成されたキャピラリーシール部21によってシールされている。また、各軸受部17、18を構成する間隙は完全に潤滑流体19が満たされており、キャピラリーシール部21にて界面を形成し、外気に通じる構造となっている。   The hydrodynamic bearing device 2 includes a radial bearing portion 17 and a thrust bearing portion 18 as dynamic pressure generating portions. Further, the lubricating fluid 19 in each bearing portion is between the outer peripheral surface 14b of the shaft main body 14a and the inner peripheral surface 20a of the cover member 20 arranged so as to cover the sleeve 13 at the end portion on the axially upper side of the sleeve 13. It is sealed by a capillary seal portion 21 formed in the above. Further, the gaps constituting the bearing portions 17 and 18 are completely filled with the lubricating fluid 19, and an interface is formed at the capillary seal portion 21 so as to communicate with the outside air.

スリーブ13は、略中空円筒状のスリーブ本体13aと、スリーブ本体13aの下部を閉鎖する円板状のスラストプレート23とから構成されている。スリーブ本体13aは、その中心を軸線方向に延びる貫通孔を有しており、そこには内周面13bが形成されている。スラストプレート23は、円形の板状部材であり、スリーブ本体13aの下端に固定されることにより貫通孔の下端開口を閉鎖している。   The sleeve 13 includes a substantially hollow cylindrical sleeve main body 13a and a disk-shaped thrust plate 23 that closes a lower portion of the sleeve main body 13a. The sleeve body 13a has a through hole extending in the axial direction at the center thereof, and an inner peripheral surface 13b is formed there. The thrust plate 23 is a circular plate-like member, and closes the lower end opening of the through hole by being fixed to the lower end of the sleeve main body 13a.

スリーブ本体13aの軸線下側方向には、内周面13bから連続する段部24が形成されている。段部24は、スリーブ本体13aの内周面13bと、内周面13bより径大な内周面13cとの間に形成されており、後記するシャフト14のスラストフランジ16を収容するための環状の凹部空間を確保している。以上から、スリーブ13は、スリーブ本体13aの内周面13bにより形成された柱状中空部と、スリーブ本体13aの段部24と内周面13cとスラストプレート23とによって形成された円板状中空部とを形成していることになる。   A stepped portion 24 that is continuous from the inner peripheral surface 13b is formed in the axial lower side direction of the sleeve main body 13a. The step portion 24 is formed between the inner peripheral surface 13b of the sleeve main body 13a and the inner peripheral surface 13c larger in diameter than the inner peripheral surface 13b, and is an annular shape for accommodating a thrust flange 16 of the shaft 14 described later. The recessed space is secured. From the above, the sleeve 13 has the disk-shaped hollow portion formed by the columnar hollow portion formed by the inner peripheral surface 13b of the sleeve main body 13a, the step portion 24, the inner peripheral surface 13c, and the thrust plate 23 of the sleeve main body 13a. And will form.

シャフト14のシャフト本体14aは、概ね、スリーブ13の貫通孔に沿って柱状中空部に配置される。シャフト本体14aの外周面14bは、スリーブ本体13aの内周面13bに対して半径方向に微少間隙を介して対向している。スラストフランジ16は、スリーブ13の円板状中空部に配置されている円板状の部分である。   The shaft body 14 a of the shaft 14 is generally disposed in the columnar hollow portion along the through hole of the sleeve 13. The outer peripheral surface 14b of the shaft main body 14a is opposed to the inner peripheral surface 13b of the sleeve main body 13a in the radial direction with a small gap. The thrust flange 16 is a disk-shaped portion disposed in the disk-shaped hollow portion of the sleeve 13.

スリーブ本体13aの内周面13bには、シャフト14の回転に伴い潤滑流体19中に動圧を発生するためのヘリングボーン状の動圧発生用溝25が形成されている。動圧発生用溝25は回転方向に並んだ複数の溝であり、各溝は回転方向に対して相反する方向に傾斜する一対のスパイラル溝を連結してなる略「く」の字状の溝である。このように、スリーブ13のスリーブ本体13aの内周面13bと、シャフト本体14aの外周面14bと、その間の潤滑流体19とによって、ラジアル軸受部17が軸線方向に構成されている。このラジアル軸受部17では、流体動圧が軸線上側方向から軸線下側方向に働くように動圧発生用溝25がアンバランス形状になっている。   A herringbone-shaped dynamic pressure generating groove 25 for generating dynamic pressure in the lubricating fluid 19 as the shaft 14 rotates is formed in the inner peripheral surface 13b of the sleeve body 13a. The dynamic pressure generating grooves 25 are a plurality of grooves arranged in the rotational direction, and each groove is a substantially “<”-shaped groove formed by connecting a pair of spiral grooves inclined in directions opposite to the rotational direction. It is. As described above, the radial bearing portion 17 is configured in the axial direction by the inner peripheral surface 13b of the sleeve main body 13a of the sleeve 13, the outer peripheral surface 14b of the shaft main body 14a, and the lubricating fluid 19 therebetween. In the radial bearing portion 17, the dynamic pressure generating groove 25 has an unbalanced shape so that the fluid dynamic pressure works from the upper side of the axis to the lower side of the axis.

スラストフランジ16のスラスト軸受部18を形成しているスラスト面16aには、シャフト14の回転に伴い潤滑流体19中に動圧を発生するためのスパイラル状もしくは、ヘリングボーン形状の動圧発生用溝26が形成されている。動圧発生用溝26は回転方向に並んだ複数の溝であり、回転時にロータ部3をスラスト方向に支持する。このように、スラストフランジ16のスラスト軸受部18を形成している面16aと、スラストプレート23と、その間の潤滑流体19によって、スラスト軸受部18が形成されている。また、動圧発生用溝26は、スラストプレート23の表面に形成されていてもよい。   The thrust surface 16 a forming the thrust bearing portion 18 of the thrust flange 16 has a spiral or herringbone-shaped dynamic pressure generating groove for generating dynamic pressure in the lubricating fluid 19 as the shaft 14 rotates. 26 is formed. The dynamic pressure generating grooves 26 are a plurality of grooves arranged in the rotation direction, and support the rotor unit 3 in the thrust direction during rotation. Thus, the thrust bearing portion 18 is formed by the surface 16a of the thrust flange 16 forming the thrust bearing portion 18, the thrust plate 23, and the lubricating fluid 19 therebetween. Further, the dynamic pressure generating groove 26 may be formed on the surface of the thrust plate 23.

キャピラリーシール部21は、ラジアル軸受部17からの潤滑流体19の漏れを防止するための構造であり、スリーブ本体13aの軸線上側方向の端部付近において、カバー部材20の内周面20aとシャフト本体14aの外周周面14bとによって構成されている。より具体的に説明すると、キャピラリーシール部21は、カバー部材20の内周側面に設けられた傾斜面20bにより構成されている。傾斜面20bは、シャフト本体14aの外周面14bとの間の空隙が軸線上側方向に向かって拡大するように形成されている。以上に述べた構造より、流体軸受装置2に保持された潤滑流体19の表面張力と外気の空気圧等とが釣り合うことにより、潤滑流体19が流体軸受装置2の外部に移動するのが抑制される。   The capillary seal portion 21 is a structure for preventing leakage of the lubricating fluid 19 from the radial bearing portion 17, and in the vicinity of the end portion of the sleeve main body 13a in the axial upper direction, the inner peripheral surface 20a of the cover member 20 and the shaft It is comprised by the outer peripheral peripheral surface 14b of the main body 14a. More specifically, the capillary seal portion 21 is configured by an inclined surface 20 b provided on the inner peripheral side surface of the cover member 20. The inclined surface 20b is formed such that a gap between the inclined surface 20b and the outer peripheral surface 14b of the shaft body 14a expands toward the upper side of the axis. From the above-described structure, the surface tension of the lubricating fluid 19 held in the hydrodynamic bearing device 2 is balanced with the air pressure of the outside air, thereby preventing the lubricating fluid 19 from moving outside the hydrodynamic bearing device 2. .

連通孔27は、段部24とスリーブ本体13aのカバー部材20に軸線方向で対向している端面13dとを連通するように形成されている。スリーブ本体13aの段部24に形成されている連通孔27の第2開口部27bより半径方向内側に位置し、軸線方向で対向しているスラストフランジ16の軸線上側方向の面16bには、環状の凸部28が形成されている。また連通孔27のもう一つの開口部としてスリーブ13の他端側に第1開口部27aを設けている。   The communication hole 27 is formed so as to communicate the stepped portion 24 and the end surface 13d facing the cover member 20 of the sleeve main body 13a in the axial direction. On the surface 16b in the axial upper direction of the thrust flange 16 that is located radially inward from the second opening 27b of the communication hole 27 formed in the stepped portion 24 of the sleeve body 13a and is opposed in the axial direction, An annular convex portion 28 is formed. A first opening 27 a is provided on the other end side of the sleeve 13 as another opening of the communication hole 27.

このように、一端開口型の流体軸受装置2を備えたスピンドルモータ1にて、スリーブ本体13aに形成されている段部24に軸線方向で対向しているスラストフランジ16の面16bに凸部28を形成しているために、回転体であるロータ部3に、急激な外的衝撃が加わった際に軸受隙間に気泡を発生するような強い負圧部分が生ずることを抑制することが可能になり、キャピラリーシール部21から潤滑流体19が漏洩することを防止することが可能となる。   In this manner, in the spindle motor 1 having the one-end-opening type hydrodynamic bearing device 2, the convex portion 28 is formed on the surface 16b of the thrust flange 16 facing the step portion 24 formed in the sleeve main body 13a in the axial direction. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a strong negative pressure portion that generates air bubbles in the bearing gap when a sudden external impact is applied to the rotor portion 3 that is a rotating body. Thus, it is possible to prevent the lubricating fluid 19 from leaking from the capillary seal portion 21.

以下、具体的に、凸部28を形成することで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体19が漏洩することを防止する点に関して、図3を用いて説明する。   Hereinafter, the point that the lubricating fluid 19 is prevented from leaking when a sudden external impact is applied by forming the convex portion 28 will be described with reference to FIG.

図3に図示されているように、急激な外的衝撃がスピンドルモータに加わると、回転体であるロータ部3を構成しているシャフト14が、軸線上側方向に移動する(図中の破線部は、移動前の状態を示す)。その結果、シャフト本体14aの軸線下側方向側の端面14eおよび、スラストフランジ16の軸線下側方向側の面16aと、スラストプレ−ト23の軸線上側方向側の端面23aとの間に、空間50が新たに軸受隙間に形成される。   As shown in FIG. 3, when a sudden external impact is applied to the spindle motor, the shaft 14 constituting the rotor unit 3, which is a rotating body, moves in the axial upper direction (broken line in the figure). The part shows the state before moving). As a result, between the end surface 14e on the axial lower direction side of the shaft body 14a, the surface 16a on the axial lower direction side of the thrust flange 16, and the end surface 23a on the axial upper direction side of the thrust plate 23, A space 50 is newly formed in the bearing gap.

一方、スラストフランジ16の軸線上側方向側の面16bは、凸部28が形成されており、凸部28がスリーブ本体13aの段部24に当接する。しかし、連通孔27の第2開口部27bが位置している段部24と面16bは当接しない。つまり、連通孔27と空間50は、スラストフランジ16が移動しても、常に、繋がっている状態となっている。   On the other hand, a convex portion 28 is formed on the surface 16b on the axial upper side side of the thrust flange 16, and the convex portion 28 comes into contact with the step portion 24 of the sleeve main body 13a. However, the stepped portion 24 where the second opening 27b of the communication hole 27 is located does not contact the surface 16b. That is, the communication hole 27 and the space 50 are always connected even if the thrust flange 16 moves.

シャフト14の急激な移動により形成された空間50は負圧状態となり易い。負圧状態になると、急激に形成された空間50に潤滑流体19が充填されない場合に、潤滑流体19に溶け込んでいる空気が膨張することにより気泡を生じる。また、気泡が再度、潤滑流体19に溶け込むには、多くの時間を要する。そのため、一端、気泡が生じると、その体積分が、軸受隙間に充填されている潤滑流体19を外部へ押し出す状態となる。   The space 50 formed by the rapid movement of the shaft 14 tends to be in a negative pressure state. In the negative pressure state, when the lubricating fluid 19 is not filled in the rapidly formed space 50, air dissolved in the lubricating fluid 19 expands to generate bubbles. In addition, it takes a long time for the bubbles to melt into the lubricating fluid 19 again. For this reason, when bubbles are generated at one end, the volume of the air enters a state in which the lubricating fluid 19 filled in the bearing gap is pushed out.

しかし、本発明では連通孔27と空間50が繋がっているので、図3に図示しているM1→M2→M3の潤滑流体19の移動が生じて、空間50に潤滑流体19を供給することとなり、気泡を発生するような強い負圧状態が生じない。仮に、負圧が生じたとしても、連通孔27から潤滑流体19を供給しているので、軸受隙間よりも直径が小さい気泡が生じる程度であり、キャピラリシール部21から潤滑流体19を軸受外部へと押し出す原因となる大きな気泡を形成することはない。   However, since the communication hole 27 and the space 50 are connected in the present invention, the movement of the lubricating fluid 19 of M1 → M2 → M3 shown in FIG. 3 occurs, and the lubricating fluid 19 is supplied to the space 50. , Strong negative pressure conditions that generate bubbles do not occur. Even if a negative pressure is generated, the lubricating fluid 19 is supplied from the communication hole 27, so that bubbles having a diameter smaller than the bearing gap are generated, and the lubricating fluid 19 is transferred from the capillary seal portion 21 to the outside of the bearing. Large bubbles that cause extrusion are not formed.

以上より、スラストフランジ16の面16bに凸部28を形成することで、急激な外的衝撃がスピンドルモータに加わったとしても、キャピラリーシール部21から潤滑流体19が、漏洩することを防止する構造となっている。   As described above, the convex portion 28 is formed on the surface 16b of the thrust flange 16 so that the lubricating fluid 19 is prevented from leaking from the capillary seal portion 21 even when a sudden external impact is applied to the spindle motor. It has become.

なお、上記では、スラストフランジ16とシャフト本体14aとは別々の部品として説明したが、これに限定されない。例えば、図4に図示している流体軸受装置302は、薄型化を実現するために、ラジアル軸受部17の軸線方向長さを短くし、スラスト軸受部18の半径方向長さを長くすることで、流体軸受としての軸受剛性を確保している。   In the above description, the thrust flange 16 and the shaft body 14a have been described as separate parts, but the present invention is not limited to this. For example, in the hydrodynamic bearing device 302 shown in FIG. 4, the axial length of the radial bearing portion 17 is shortened and the radial direction length of the thrust bearing portion 18 is lengthened in order to realize a reduction in thickness. The bearing rigidity as a fluid bearing is ensured.

スラストフランジ16の外径が大きく薄いので、シャフト14に対する直角度を確保するために、スラストフランジ16は、シャフト本体14aに一体成形されている。
シャフト本体14aとスラストフランジ16を一体成形したシャフト14は、ラジアル軸受部17とスラスト軸受部18を構成している。それぞれの軸受部を構成している部分は、ラジアル軸受部は1μm〜5μm程度、スラスト軸受部は10〜30μm程度の軸受隙間を形成しているので、高い精度が必要であり、研磨加工を施している。
Since the outer diameter of the thrust flange 16 is large and thin, the thrust flange 16 is integrally formed with the shaft body 14a in order to ensure a perpendicularity with respect to the shaft 14.
The shaft 14 in which the shaft body 14 a and the thrust flange 16 are integrally formed constitutes a radial bearing portion 17 and a thrust bearing portion 18. The parts that make up each bearing part have a bearing clearance of about 1 μm to 5 μm for the radial bearing part and about 10 to 30 μm for the thrust bearing part. Therefore, high precision is required and polishing is performed. ing.

シャフト14の研磨加工は、一例として、最初にラジアル軸受隙間17を構成しているシャフト外周面14bを研磨する。次に、スラストフランジ16の軸線上側方向の面16bを研磨する。次に、研磨された面16bを受け面として、スラストフランジ16のスラストプレート23に対向している面16aを研磨する。そして、最後に、スラストフランジ16のスラストプレート23に対向している面16aを基準にして、再度、最初にラジアル軸受隙間17を構成しているシャフト外周面14bを研磨する。なお研磨工程はこれに限定されるものではない。   As an example, the polishing of the shaft 14 is performed by first polishing the shaft outer peripheral surface 14b constituting the radial bearing gap 17. Next, the surface 16b of the axial direction of the thrust flange 16 is polished. Next, the surface 16a of the thrust flange 16 facing the thrust plate 23 is polished using the polished surface 16b as a receiving surface. Finally, the shaft outer peripheral surface 14b constituting the radial bearing gap 17 is first ground again with the surface 16a of the thrust flange 16 facing the thrust plate 23 as a reference. Note that the polishing step is not limited to this.

シャフト14に必要な精度は、シャフト外周面14bとスラストフランジ16のスラストプレート23に対向している面16aとの直角度、平面度などの寸法精度である。この寸法精度が、精度良く加工(研磨)されているので、回転体であるシャフト14に締結されているハブ12が、回転中心軸に対して精度良く回転することが可能となり、ハブ12に載置されている磁気記録ディスクとデータの読み書きをするヘッドとの接触を防止することが可能となる効果もある。   The accuracy required for the shaft 14 is dimensional accuracy such as perpendicularity and flatness between the shaft outer peripheral surface 14b and the surface 16a of the thrust flange 16 facing the thrust plate 23. Since this dimensional accuracy is processed (polished) with high accuracy, the hub 12 fastened to the shaft 14 which is a rotating body can rotate with respect to the rotation center axis with high accuracy and is mounted on the hub 12. There is also an effect that it is possible to prevent contact between the magnetic recording disk placed thereon and the head for reading and writing data.

更に、スラストフランジ16の面16bの全体を研磨するのではなく、スラストフランジ16に形成されている凸部28のみを研磨することで、シャフト外周面14bに対するスラストフランジ16の平面度、直角度を容易かつ、精度良く得られる。また、シャフト外周面14bを研磨する時と同時にスラストフランジ16に形成されている凸部28も研磨することが可能となり、スラストフランジ16の全体を研磨するのではないので、研磨時間の短縮および、研磨石(砥石)が磨耗した際でも、微調整作業が簡素化される。   Furthermore, the flatness and perpendicularity of the thrust flange 16 with respect to the shaft outer peripheral surface 14b can be reduced by polishing only the convex portion 28 formed on the thrust flange 16 instead of polishing the entire surface 16b of the thrust flange 16. It is easy and accurate. In addition, the convex portion 28 formed on the thrust flange 16 can be polished simultaneously with the polishing of the shaft outer peripheral surface 14b, and the entire thrust flange 16 is not polished. Even when the grinding stone (grinding stone) is worn, the fine adjustment work is simplified.

以上のように、スラストフランジ16の軸線上側方向の凸部28のみを研磨することで回転中心軸に対して精度良く回転することが可能となり、また潤滑流体の漏洩防止が形成されているキャピラリーシール部21の隙間寸法が精度良く確保されるので、急激な衝撃が加わったとしても潤滑流体の漏洩防止が、より効果的に可能となる。   As described above, only the convex portion 28 in the axial upper direction of the thrust flange 16 is polished, so that the capillary can be rotated with high accuracy with respect to the rotation center axis, and leakage of the lubricating fluid is formed. Since the clearance dimension of the seal part 21 is ensured with high accuracy, the leakage of the lubricating fluid can be prevented more effectively even when a sudden impact is applied.

(実施の形態2)
以下、図5および、図6を用いて本発明の実施の形態2について説明する。図5は、本発明の実施の形態2のスピンドルモータ201の断面図を、図6は、実施の形態2のスピンドルモータに搭載されている流体軸受装置202の断面図を示す。
(Embodiment 2)
Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 5 and FIG. FIG. 5 is a sectional view of the spindle motor 201 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the hydrodynamic bearing device 202 mounted on the spindle motor according to the second embodiment.

なお、図5および図6において、実施の形態1と同様の効果を奏する部分については、同様の符号を付与し、以下の説明を省略するものとする。   5 and FIG. 6, the same reference numerals are given to portions having the same effects as those of the first embodiment, and the following description is omitted.

ロータ部3を構成しているハブ12は、スリーブ13を軸線方向上側から覆うように近接して配置されたカップ形状の部材である。ハブ12は、主に、円板状部12aと、その外周縁において軸線方向下側に伸びる外周側筒状部12bとを有している。円板状部12aの中心孔12cには後述のシャフト14が固定される。また、外周側筒状部12bの内周面には接着手段などによってマグネット9が固定されている。   The hub 12 constituting the rotor unit 3 is a cup-shaped member that is disposed close to the sleeve 13 so as to cover the sleeve 13 from the upper side in the axial direction. The hub 12 mainly has a disk-shaped part 12a and an outer peripheral side cylindrical part 12b that extends downward in the axial direction at the outer peripheral edge thereof. A shaft 14 which will be described later is fixed to the center hole 12c of the disc-like portion 12a. A magnet 9 is fixed to the inner peripheral surface of the outer peripheral cylindrical portion 12b by an adhesive means or the like.

流体軸受装置202は、動圧発生部としてラジアル軸受部17と、スラスト軸受部18とを有している。ここでハブ12は内周部に円板状部12aと、さらにその外周で軸線下側方向に突出する環状突出部12eとを有している。軸受内の潤滑流体19は、環状突出部12eの内周面12fとスリーブ13の軸線上側方向の外周面13eにとの間に形成されたキャピラリーシール部21によってシールされている。また、各軸受部17、18を構成する間隙は潤滑流体19が満たされており、キャピラリーシール部21にて界面を形成し、外気に通じる構造となっている。   The hydrodynamic bearing device 202 includes a radial bearing portion 17 and a thrust bearing portion 18 as dynamic pressure generating portions. Here, the hub 12 has a disk-like portion 12a on the inner peripheral portion, and an annular protruding portion 12e protruding further on the outer periphery thereof in the axial lower direction. The lubricating fluid 19 in the bearing is sealed by a capillary seal portion 21 formed between the inner peripheral surface 12f of the annular protrusion 12e and the outer peripheral surface 13e of the sleeve 13 in the axial upper direction. Further, the gaps constituting the bearing portions 17 and 18 are filled with a lubricating fluid 19, and an interface is formed at the capillary seal portion 21 so as to communicate with the outside air.

キャピラリーシール部21は、ラジアル軸受部17からの潤滑流体19の漏れを防止するための構造であり、スリーブ13の軸線上側方向の端部付近において、ハブ12の環状突出部12eの内周面12fとスリーブ13の軸線上側方向の外周面13eとによって構成されている。より具体的に説明すると、キャピラリーシール部21は、スリーブ本体13aの軸線上側方向の外周面13eに設けられた傾斜面13fにより構成されている。傾斜面13fは、ハブ12の環状突出部12eの内周面12fとの間の空隙が軸線下側方向に向かって拡大するように形成されている。以上に述べた構造より、流体軸受装置202に保持された潤滑流体19の表面張力と外気の空気圧等とが釣り合うことにより、潤滑流体19が流体軸受装置2の外部に漏出することが抑制される。   The capillary seal portion 21 is a structure for preventing leakage of the lubricating fluid 19 from the radial bearing portion 17, and the inner peripheral surface of the annular projecting portion 12 e of the hub 12 near the end portion of the sleeve 13 in the axial upper direction. 12f and the outer peripheral surface 13e of the sleeve 13 in the axial upper direction. More specifically, the capillary seal portion 21 is configured by an inclined surface 13f provided on the outer peripheral surface 13e in the axial upper direction of the sleeve body 13a. The inclined surface 13f is formed such that the gap between the inclined surface 13f and the inner peripheral surface 12f of the annular projecting portion 12e of the hub 12 expands toward the lower side of the axis. Due to the structure described above, the surface tension of the lubricating fluid 19 held in the hydrodynamic bearing device 202 is balanced with the air pressure of the outside air, thereby preventing the lubricating fluid 19 from leaking out of the hydrodynamic bearing device 2. .

図6において、回転体であるロータ部3を構成しているシャフト14が、軸線方向上側に移動すると、シャフト本体14aの軸線下側方向の端面14eおよび、スラストフランジ16の軸線下側方向の面16aと、スラストプレ−ト23の軸線上側方向の面23aとの間は、負圧になりやすくなる。   In FIG. 6, when the shaft 14 constituting the rotor portion 3 that is a rotating body moves upward in the axial direction, the end surface 14 e of the shaft main body 14 a in the lower axial direction and the surface of the thrust flange 16 in the lower axial direction. A negative pressure tends to be generated between 16a and the surface 23a in the axial upper direction of the thrust plate 23.

しかし、スラストフランジ16に凸部28が形成されていることにより、連通孔27とスラストフランジ16の軸線下側方向の面16aと、スラストプレ−ト23の軸線上側方向の面23aとの間が繋がっているので、図3に図示しているM1→M2→M3と同様に潤滑流体19の移動が生じて、スラストフランジ16の軸線下側方向の面16aと、スラストプレ−ト23の軸線上側方向の面23aとの間に潤滑流体19を供給することになるので、テーパキャピラリシール部21から潤滑流体19を軸受外部へと押し出す原因となるような強い負圧部分(ゲージ圧で−0.7気圧程度)を形成することはない。
以上より、スラストフランジ16の面16bに凸部28を形成することで、急激な外的衝撃がスピンドルモータに加わったとしても、潤滑流体19が、キャピラリーシール部21から漏洩することを防止することができる。
However, since the convex portion 28 is formed on the thrust flange 16, the space between the communication hole 27 and the surface 16 a of the thrust flange 16 in the lower axial direction and the surface 23 a of the thrust plate 23 in the upper axial direction is between. As shown in FIG. 3, the movement of the lubricating fluid 19 occurs in the same way as M1 → M2 → M3 shown in FIG. 3, and the axial lower surface 16a of the thrust flange 16 and the axis of the thrust plate 23 Since the lubricating fluid 19 is supplied to the surface 23a in the line upper direction, a strong negative pressure portion (gage pressure −−) that causes the lubricating fluid 19 to be pushed out of the bearing from the tapered capillary seal portion 21. (About 0.7 atm) is not formed.
As described above, the convex portion 28 is formed on the surface 16b of the thrust flange 16 to prevent the lubricating fluid 19 from leaking from the capillary seal portion 21 even if a sudden external impact is applied to the spindle motor. Can do.

更に、図6に図示している各軸受隙間(A,B,C)の関係を式(1)を満足する寸法にすることで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体19が漏洩することを防止でき、且つ、より高寿命である流体軸受装置および、その流体軸受装置を搭載したスピンドルモータを提供することが可能となる。   Furthermore, the relationship between the bearing gaps (A, B, C) shown in FIG. 6 is set to a dimension that satisfies the formula (1), so that when a sudden external impact is applied, the lubricating fluid 19 It is possible to provide a hydrodynamic bearing device that can prevent leakage and has a longer life, and a spindle motor equipped with the hydrodynamic bearing device.

(数1)
C>A+B・・・(1)
A:凸部28と段部24の軸線方向隙間
B:スラストフランジ16とスラストプレート23の軸線方向隙間
C:スラストフランジ16とスリーブ13の内周面13cとの半径方向隙間
具体的には、A+B=0.02mm、C=0.1mmとした。式(1)を満足している上述した寸法にすることで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体19が隙間の広い箇所から狭い箇所へと移動する毛細管力が働くこととなり、スラストフランジ16とスラストプレート23との間に負圧部分が発生したとしても、その負圧部分が発生しやすい部分に潤滑流体19が流れることとなり、気泡の発生を抑制することとなり、キャピラリーシール部21の液面変動を防止することが可能となる。
(Equation 1)
C> A + B (1)
A: Axial clearance between the convex portion 28 and the stepped portion B B: Axial clearance between the thrust flange 16 and the thrust plate 23 C: Radial clearance between the thrust flange 16 and the inner peripheral surface 13c of the sleeve 13 Specifically, A + B = 0.02 mm and C = 0.1 mm. By making the above-mentioned dimensions satisfying the formula (1), when a sudden external impact is applied, a capillary force that causes the lubricating fluid 19 to move from a wide gap to a narrow gap will act, Even if a negative pressure portion is generated between the thrust flange 16 and the thrust plate 23, the lubricating fluid 19 flows through the portion where the negative pressure portion is likely to be generated, thereby suppressing the generation of bubbles, and the capillary seal portion. It is possible to prevent the liquid level fluctuation of 21.

更に、長時間モータを使用する(ライフエンド近傍になる)と潤滑流体19は、蒸発などによりその重量は減少する。しかしながら、式(1)を満足していることにより、潤滑流体19が隙間の広い箇所から狭い箇所へと移動する毛細管力が働くこととなり、流体軸受装置2の動圧を発生する部分に最後まで潤滑流体19が必ず充填されていることとなり、従来の軸受装置よりもより、高寿命化が可能となる。   Further, when the motor is used for a long time (around the life end), the weight of the lubricating fluid 19 decreases due to evaporation or the like. However, by satisfying the expression (1), a capillary force that causes the lubricating fluid 19 to move from a wide gap to a narrow gap works, and the hydrodynamic bearing device 2 generates dynamic pressure until the end. Since the lubricating fluid 19 is always filled, it is possible to extend the service life of the conventional bearing device.

なおスラストフランジ16の直径が10mm以下、潤滑流体の粘度が約5〜50mm2/s、かつ凸部28の高さは4μm以上であれば、潤滑流体が漏れるような事態には至らなかった。この粘度はHDD用の通常の流体軸受においては−10℃〜60℃程度の温度範囲に相当する。   When the diameter of the thrust flange 16 is 10 mm or less, the viscosity of the lubricating fluid is about 5 to 50 mm 2 / s, and the height of the convex portion 28 is 4 μm or more, the situation in which the lubricating fluid leaks has not occurred. This viscosity corresponds to a temperature range of about −10 ° C. to 60 ° C. in a normal fluid bearing for HDD.

なお、本実施の形態2においてスラスト軸受部をスラストフランジ16とスラストプレート23との間に構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ハブ12の円板状部12aとスリーブ13の上端面との間にスラスト動圧発生溝を配置して、スラストフランジ16とスラストプレート23との間は常に隙間が確保されるようにしても良い。この場合、スラストフランジ16は抜け止めとしての機能が主になる。   In the second embodiment, the thrust bearing portion is configured between the thrust flange 16 and the thrust plate 23, but the present invention is not limited to this. For example, a thrust dynamic pressure generating groove is disposed between the disc-like portion 12a of the hub 12 and the upper end surface of the sleeve 13 so that a gap is always ensured between the thrust flange 16 and the thrust plate 23. Also good. In this case, the thrust flange 16 mainly functions as a stopper.

なお、上記実施の形態では凸部の形状は特に指定していないが、生産性を考慮してリング状としても良いことはもちろんであるが、例えばコイニングやエッチングなどを用いて、リング状ではなく例えば円弧形状としても良い。   In the above embodiment, the shape of the convex portion is not particularly specified, but it is of course possible to use a ring shape in consideration of productivity, but it is not a ring shape using, for example, coining or etching. For example, an arc shape may be used.

また、凸部もしくは凸部に対向するスリーブ側端面に素明日と動圧溝を形成しても良い。これによって衝撃印加時の、磨耗を緩和させることも可能になる。   Moreover, you may form a tomorrow and a dynamic pressure groove in the convex part or the sleeve side end surface facing a convex part. This also makes it possible to reduce wear during application of an impact.

また上記実施の形態はHDD用のスピンドルモータとして説明したが、本願はこれに限定されるものではない。例えばCD,DVD,BDなどの光ディスク装置、MOなどの光ディスク装置、ポリゴンスキャナモータを用いるレーザプリンタ装置など、ビデオテープレコーダ,ストリーマ装置等の回転ヘッドドラム用モータなどにも適用が可能である。   Although the above embodiment has been described as a spindle motor for HDD, the present application is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to an optical disk device such as a CD, DVD, and BD, an optical disk device such as an MO, a laser printer device using a polygon scanner motor, and a rotary head drum motor such as a video tape recorder and a streamer device.

本発明にかかる流体軸受装置およびスピンドルモータは、携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に用いられ、急激な衝撃が加わったとしても、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが可能となり、小型、薄型に適した流体軸受装置の設計が可能となり、磁気記録ディスク装置などのスピンドルモータ等として有用である。   The hydrodynamic bearing device and spindle motor according to the present invention are used for small and thin products such as mobile phones and mobile players, and can reliably hold the lubricating fluid of the hydrodynamic bearing device even when a sudden impact is applied. Therefore, it is possible to design a hydrodynamic bearing device suitable for a small size and a thin shape, which is useful as a spindle motor for a magnetic recording disk device or the like.

また、本発明にかかる流体軸受装置およびスピンドルモータは、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが必要な光磁気ディスク駆動装置などの各種スピンドルモータ等の用途にも適用できる。   The hydrodynamic bearing device and spindle motor according to the present invention can also be applied to various spindle motor applications such as a magneto-optical disk drive device that needs to reliably hold the lubricating fluid of the hydrodynamic bearing device.

本発明の実施の形態1におけるスピンドルモータの断面図Sectional drawing of the spindle motor in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における流体軸受装置の断面図Sectional drawing of the hydrodynamic bearing apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における流体軸受装置に外的衝撃が加わった際の流体軸受装置内部の状態を示す半断面図FIG. 2 is a half sectional view showing a state inside the hydrodynamic bearing device when an external impact is applied to the hydrodynamic bearing device in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における流体軸受装置の変形例の断面図Sectional drawing of the modification of the hydrodynamic bearing apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2におけるスピンドルモータの断面図Sectional drawing of the spindle motor in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態2における流体軸受装置の断面図Sectional drawing of the hydrodynamic bearing apparatus in Embodiment 2 of this invention. 従来のスピンドルモータの断面図Cross section of a conventional spindle motor (a)従来の流体軸受装置における負圧部分発生時の状態図、(b)従来の流体軸受装置における負圧部分による潤滑流体漏洩の状態図(A) State diagram when negative pressure portion is generated in conventional hydrodynamic bearing device, (b) State diagram of lubricating fluid leakage due to negative pressure portion in conventional hydrodynamic bearing device

符号の説明Explanation of symbols

1,201,801 スピンドルモータ
2,202,302,802 流体軸受装置
3 ロータ部
4 ステータ部
5 ベース
6 ステータコア
7 コイル
8 ステータ
9,809 マグネット
10 ベース孔
11 筒状部
12,812 ハブ
13,813 スリーブ
14,814 シャフト
16,816 フランジ
17,817 ラジアル軸受部
18,818 スラスト軸受部
19,819 潤滑流体
20 カバー部材
21,821 キャピラリーシール部
23 スラストプレート
24,824 段部
26 動圧発生用溝
27,827 連通孔
27a,827a 第1開口部
27b,827b 第2開口部
28 凸部
29,829 磁性体
50,850 空間
823 プレート
1, 201, 801 Spindle motor 2, 202, 302, 802 Fluid dynamic bearing device 3 Rotor part 4 Stator part 5 Base 6 Stator core 7 Coil 8 Stator 9, 809 Magnet 10 Base hole 11 Cylindrical part 12, 812 Hub 13, 813 Sleeve 14,814 Shaft 16,816 Flange 17,817 Radial bearing portion 18,818 Thrust bearing portion 19,819 Lubricating fluid 20 Cover member 21,821 Capillary seal portion 23 Thrust plate 24,824 Step portion 26 Dynamic pressure generating groove 27, 827 Communication hole 27a, 827a First opening 27b, 827b Second opening 28 Convex 29, 829 Magnetic body 50, 850 Space 823 Plate

Claims (7)

一方側が開口され、他方側が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、
前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、
前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている、前記シャフトの外径よりも径大な環状のフランジと、
前記スリーブの開口部側に形成された第1の開口部と、前記スリーブ上であって前記フランジに軸方向に対向するフランジ対向面に形成された第2の開口部とを有する連通孔と、
前記スリーブの開口部側端面を覆い、前記スリーブの開口部側端面との間で空間を形成するように配置された環状のカバー部材と、
前記シャフトと前記スリーブとの隙間および前記連通孔に充填された潤滑流体と、
前記スリーブに対向する前記フランジの面上に、前記第2の開口部よりも半径方向内側に形成され、前記スリーブの前記開口部側に向けて突出する凸部と、
を有する流体軸受装置。
A sleeve having a bearing hole that is open on one side and closed on the other side;
A shaft inserted into the bearing hole so as to be rotatable relative to the sleeve;
An annular flange that is housed on the closed side of the sleeve and is formed at the end of the shaft, the diameter of which is larger than the outer diameter of the shaft;
A communication hole having a first opening formed on the opening side of the sleeve, and a second opening formed on a flange-facing surface on the sleeve and facing the flange in the axial direction;
An annular cover member arranged to cover the opening-side end surface of the sleeve and to form a space with the opening-side end surface of the sleeve;
A lubricating fluid filled in a gap between the shaft and the sleeve and the communication hole;
On the surface of the flange facing the sleeve, a convex portion that is formed radially inward from the second opening and protrudes toward the opening of the sleeve;
A hydrodynamic bearing device.
前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うようなカップ状のハブを有し、
前記カバー部材が前記ハブと前記スリーブの間に位置することを特徴とした請求項1記載の流体軸受装置。
A cup-shaped hub that is fastened to the shaft and covers the opening side of the sleeve;
The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein the cover member is located between the hub and the sleeve.
少なくとも、前記凸部の前記スリーブの第2の開口部が形成されている面に対向している面は研磨されていることを特徴とする請求項1および、請求項2に記載の流体軸受装置。   3. The hydrodynamic bearing device according to claim 1, wherein at least a surface of the convex portion facing the surface on which the second opening of the sleeve is formed is polished. 4. . 一方側が開口され、他方が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、
前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、
前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている、前記シャフトの外径よりも径大な環状のフランジと、
前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うハブと、
前記シャフトと前記スリーブと前記ハブとの隙間に充填された潤滑流体と、
前記スリーブの開口部側に形成された第1の開口部と、前記スリーブ上であって前記フランジに軸方向に対向するフランジ対向面に形成された第2の開口部を有する連通孔と、
前記スリーブに対向する前記フランジの面上に、前記第2の開口部よりも半径方向内側に形成され、前記スリーブの前記開口部側に向けて突出する凸部と、
を有する流体軸受装置。
A sleeve having a bearing hole that is open on one side and closed on the other;
A shaft inserted into the bearing hole so as to be rotatable relative to the sleeve;
An annular flange that is housed on the closed side of the sleeve and is formed at the end of the shaft, the diameter of which is larger than the outer diameter of the shaft;
A hub fastened to the shaft and covering the opening side of the sleeve;
A lubricating fluid filled in a gap between the shaft, the sleeve, and the hub;
A communication hole having a first opening formed on the opening side of the sleeve, and a second opening formed on a flange-facing surface on the sleeve and facing the flange in the axial direction;
On the surface of the flange facing the sleeve, a convex portion that is formed radially inward from the second opening and protrudes toward the opening of the sleeve;
A hydrodynamic bearing device.
少なくとも、前記凸部の前記スリーブの第2の開口部が形成されている面に対向している面は研磨されていることを特徴とする請求項4記載の流体軸受装置。   5. The hydrodynamic bearing device according to claim 4, wherein at least a surface of the convex portion facing the surface on which the second opening of the sleeve is formed is polished. 請求項1〜5のいずれかの請求項に記載の流体軸受装置を搭載したことを特徴とするスピンドルモータ。   A spindle motor comprising the hydrodynamic bearing device according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載のスピンドルモータを搭載したことを特徴とする情報装置。
An information device comprising the spindle motor according to claim 6.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010276197A (en) * 2009-06-01 2010-12-09 Waukesha Bearings Corp Hydraulic end float regulator
JP2014059008A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Nippon Densan Corp Bearing device, spindle motor, and disc driving device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010104139A1 (en) 2009-03-11 2010-09-16 株式会社ブリヂストン Run-flat tire
JP2010276197A (en) * 2009-06-01 2010-12-09 Waukesha Bearings Corp Hydraulic end float regulator
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