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JP2001124069A - Fluid bearing spindle motor - Google Patents

Fluid bearing spindle motor

Info

Publication number
JP2001124069A
JP2001124069A JP30991299A JP30991299A JP2001124069A JP 2001124069 A JP2001124069 A JP 2001124069A JP 30991299 A JP30991299 A JP 30991299A JP 30991299 A JP30991299 A JP 30991299A JP 2001124069 A JP2001124069 A JP 2001124069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
thrust plate
gap
peripheral surface
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30991299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP30991299A priority Critical patent/JP2001124069A/en
Publication of JP2001124069A publication Critical patent/JP2001124069A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】潤滑流体の流入不良によるスリーブ浮上量の変
動や焼付きの恐れがない流体軸受スピンドルモータを提
供する。 【解決手段】軸2とスリーブ3とが相対回転駆動される
流体軸受スピンドルモータにおいて、スラストプレート
4Aの外周面4Agとこれに対向するスリーブ内周面3
bn との間のすき間(環状空間)Cが、当該スラストプ
レート4Aの軸方向中央部から両端面に向かって連続的
に狭くなっている。その環状空間C内の潤滑流体は、表
面張力によりすき間の狭い方に集まる。一方、気泡はす
き間の広い方に集まる。つまり、環状のすき間Cの狭い
方がオイルリザーバ10を、広い方が空気室11を形成
する。また、高速回転中は遠心力が作用して潤滑流体は
オイルリザーバ10に向かって流れる。かくて、静止時
も、回転時も、オイルリザーバ10には気泡のない潤滑
流体が保持され、円滑に軸受すき間に供給される。
(57) [Object] To provide a fluid bearing spindle motor which is free from fluctuation of a floating amount of a sleeve and seizure due to poor inflow of a lubricating fluid. In a fluid bearing spindle motor in which a shaft (2) and a sleeve (3) are driven to rotate relative to each other, an outer peripheral surface (4Ag) of a thrust plate (4A) and a sleeve inner peripheral surface (3) opposed thereto.
The gap (annular space) C between the thrust plate 4A and the inner surface of the thrust plate 4A is continuously narrowed from the axial center toward both end surfaces. The lubricating fluid in the annular space C collects in a narrow gap due to surface tension. On the other hand, the bubbles collect in the larger gap. That is, the smaller one of the annular gaps C forms the oil reservoir 10, and the larger one forms the air chamber 11. During high-speed rotation, centrifugal force acts and the lubricating fluid flows toward the oil reservoir 10. Thus, the lubricating fluid without bubbles is held in the oil reservoir 10 both at rest and during rotation, and is supplied smoothly to the bearing gap.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器や音響・
映像機器用の流体軸受スピンドルモータに係り、特に、
回転中のスラスト流体軸受に潤滑流体を円滑に供給して
安定した浮上を確保できるようにした流体軸受スピンド
ルモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
In connection with the fluid bearing spindle motor for video equipment,
The present invention relates to a fluid bearing spindle motor that can supply a lubricating fluid smoothly to a rotating thrust fluid bearing to ensure stable floating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の流体軸受スピンドルモータとして
は、例えば図3に示されているハードディスクドライブ
(HDD)用のものがある。その流体軸受は、ベース1
に立設される固定部材の軸2と、これを囲む回転部材の
スリーブ3とを有している。軸2は、外周面2gにラジ
アル受面2rを有すると共に、上端部近傍に接着または
圧入で一体的に固着されたフランジ状のスラストプレー
ト4を備えており、そのスラストプレート4の上下の両
端面(平面)にスラスト受面4sが設けられて、スリー
ブ3との間にスラスト流体軸受Sが形成されている。ま
た、軸外周のラジアル受面2rとスリーブ3との間に、
ラジアル流体軸受Rが形成されている。スリーブ3は、
これらのスラスト流体軸受S及びラジアル流体軸受Rを
介して軸2により回転自在に浮上して支承され、ロータ
6とこれに対向するステータ7を備えたモータMによ
り、ハブ8と一体に回転駆動される。
2. Description of the Related Art As a conventional hydrodynamic bearing spindle motor, for example, there is one for a hard disk drive (HDD) shown in FIG. The fluid bearing is a base 1
A shaft 2 of a fixed member and a sleeve 3 of a rotating member surrounding the shaft 2. The shaft 2 has a radial receiving surface 2r on an outer peripheral surface 2g, and a flange-like thrust plate 4 integrally fixed by bonding or press-fitting near an upper end portion thereof, and upper and lower end surfaces of the thrust plate 4 A thrust receiving surface 4 s is provided on the (plane), and a thrust fluid bearing S is formed between the thrust receiving surface 4 s and the sleeve 3. Also, between the radial receiving surface 2r on the outer periphery of the shaft and the sleeve 3,
A radial fluid bearing R is formed. Sleeve 3 is
The rotor 2 is rotatably levitated and supported by the shaft 2 via the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R, and is rotationally driven integrally with the hub 8 by a motor M having a rotor 6 and a stator 7 opposed thereto. You.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の流体軸受ス
ピンドルモータでは、スラスト流体軸受S及びラジアル
流体軸受Rに潤滑流体を注入する際に、スラストプレー
ト4の外周面4gと相手側のスリーブ3との間の環状空
間Cに、気泡が混入することがある。このように気泡が
スラスト流体軸受Sの軸受すき間近傍に存在すると、回
転中に当該環状空間Cに保持された潤滑流体の軸受すき
間への円滑な流入が阻害されて、その結果スリーブ3の
浮上量の変動による作動の不安定や、浮上量急減による
焼付きを招く恐れがあった。
In the conventional hydrodynamic bearing spindle motor, when a lubricating fluid is injected into the thrust hydrodynamic bearing S and the radial hydrodynamic bearing R, the outer peripheral surface 4g of the thrust plate 4 and the mating sleeve 3 are connected to each other. In some cases, bubbles may be mixed into the annular space C between them. When the air bubbles are present in the vicinity of the bearing gap of the thrust fluid bearing S, the smooth flow of the lubricating fluid held in the annular space C into the bearing gap during rotation is impeded, and as a result, the floating amount of the sleeve 3 There was a risk of instability in operation due to fluctuations in the surface and seizure due to a sudden decrease in the flying height.

【0004】また、従来のものでは、上記環状空間Cの
すき間が広いために、高速回転するとスラストプレート
4の外周面4gの両端近傍の潤滑流体が遠心力で外方に
飛ばされて、スラスト流体軸受Sへの潤滑流体の流入が
阻害され、その結果同様にスリーブ3の浮上量の変動に
よる作動の不安定や、浮上量急減による焼付きを招く恐
れがあった。
[0004] In the prior art, the lubricating fluid near both ends of the outer peripheral surface 4g of the thrust plate 4 is blown outward by centrifugal force when rotated at a high speed because the gap of the annular space C is wide. Inflow of the lubricating fluid into the bearing S is hindered, and as a result, there is a possibility that instability of the operation due to fluctuations in the floating amount of the sleeve 3 and seizure due to a sudden decrease in the floating amount may similarly occur.

【0005】そこで、本発明は、このような従来技術の
未解決の課題に着目してなされたものであり、潤滑流体
の流入不良によるスリーブ浮上量の変動や焼付きの恐れ
がない流体軸受スピンドルモータを提供することを目的
としている。
Accordingly, the present invention has been made in view of such an unsolved problem of the prior art, and has a fluid bearing spindle which is free from fluctuations in the floating amount of the sleeve and seizure due to poor inflow of the lubricating fluid. It aims to provide a motor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1にかかる本発明は、外周面にラジアル受
面とフランジ状のスラストプレートを有する軸と、その
軸を囲むスリーブとを有し、前記スラストプレートの両
端面の少なくとも一方と前記スリーブとの間にスラスト
流体軸受を備えると共に前記軸と前記スリーブとの間に
ラジアル流体軸受を備えて、前記軸とスリーブとが相対
回転駆動される流体軸受スピンドルモータにおいて、前
記スラストプレートの外周面とこれに対向するスリーブ
内周面との間のすき間(環状空間)が、当該スラストプ
レートの軸方向中央部近傍から両端面に向かって連続的
に狭くなっていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 comprises a shaft having a radial receiving surface and a flange-like thrust plate on an outer peripheral surface, a sleeve surrounding the shaft, and A thrust fluid bearing is provided between at least one of both end faces of the thrust plate and the sleeve, and a radial fluid bearing is provided between the shaft and the sleeve, so that the shaft and the sleeve rotate relative to each other. In the driven fluid bearing spindle motor, a gap (annular space) between the outer peripheral surface of the thrust plate and the inner peripheral surface of the sleeve facing the thrust plate extends from near the axial center of the thrust plate to both end surfaces. It is characterized by being continuously narrowed.

【0007】スラストプレートの外周面とスリーブ内周
面との間の環状空間をこのように構成したため、その環
状空間内の潤滑流体は、表面張力によりすき間の狭い方
に集まる。一方、気泡はすき間の広い方に集まる。つま
り、環状のすき間の狭い方がオイルリザーバを、広い方
が空気室を形成する。こうして、潤滑流体中に混入する
気泡は外気と連通する空気室に自動的に分離・捕集さ
れ、スラストプレート外周面の両端面近傍には常に気泡
を含まない状態で潤滑流体が保持される。
[0007] Since the annular space between the outer peripheral surface of the thrust plate and the inner peripheral surface of the sleeve is configured as described above, the lubricating fluid in the annular space collects in the narrower space due to surface tension. On the other hand, the bubbles collect in the larger gap. In other words, the narrow one forms the oil reservoir, and the wide one forms the air chamber. In this way, the air bubbles mixed into the lubricating fluid are automatically separated and collected in the air chamber communicating with the outside air, and the lubricating fluid is always held near the both end surfaces of the outer peripheral surface of the thrust plate without air bubbles.

【0008】また、スラストプレートの外周面は、両端
面に向かって直径が連続的に大きくなっているため、高
速回転中に遠心力が作用すると潤滑流体は両端面に向か
って送出される。したがって、静止時であっても、回転
時であっても、前記オイルリザーバ部分への潤滑流体の
流入が阻害されることはなく、常に、潤滑流体が気泡の
混入しない状態で保持されて、スラスト流体軸受Sへの
潤滑流体の供給が円滑に行われる。
Further, since the outer peripheral surface of the thrust plate continuously increases in diameter toward both end surfaces, when a centrifugal force acts during high-speed rotation, the lubricating fluid is discharged toward both end surfaces. Therefore, the flow of the lubricating fluid into the oil reservoir portion is not hindered regardless of whether it is stationary or rotating, and the lubricating fluid is always kept in a state where bubbles are not mixed, and the thrust is kept constant. Supply of the lubricating fluid to the fluid bearing S is performed smoothly.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の流体軸受スピンド
ルモータの断面図である。このスピンドルモータの全体
構成は、図3に示したものと同じであるから、従来と同
一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a hydrodynamic spindle motor according to the present invention. Since the overall configuration of the spindle motor is the same as that shown in FIG. 3, the same parts as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0010】先ず構成を説明すると、この実施の形態の
スラストプレート4Aは、固定軸2の外周面2gに、圧
入,焼きばめ,接着,溶接等の手段により固着されてい
る。もちろん、スラストプレート4Aを軸2と一体で加
工してもよいが、その場合は加工コストが高くなる。ス
ラストプレート4Aの外周面4Agは、軸方向中央部が
最も小径とされ、そこから両端面4Asに向かって連続
的に直径が大きくなっている。その最小径の部分に空気
抜きの横穴4Aaが設けられており、スラストプレート
内径面の縦穴4Abに連通して外気に解放されている。
First, the structure will be described. The thrust plate 4A of this embodiment is fixed to the outer peripheral surface 2g of the fixed shaft 2 by means such as press-fitting, shrink-fitting, bonding, and welding. Of course, the thrust plate 4A may be integrally formed with the shaft 2, but in that case, the processing cost is increased. The outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A has the smallest diameter at the central portion in the axial direction, and the diameter continuously increases from there toward the both end surfaces 4As. A lateral hole 4Aa for venting air is provided in the portion having the minimum diameter, and communicates with the vertical hole 4Ab on the inner surface of the thrust plate to be released to the outside air.

【0011】一方、スリーブ3は、その中心に貫通孔3
aを有すると共に、上端部には貫通孔3aに連通してい
る円筒段状の凹部3b,3cを有している。軸2はスリ
ーブの貫通孔3aに挿通してベース1に立設され、スラ
ストプレート4Aは前記凹部3bに収納されている。そ
して、スリーブの上端の凹部3cに、ドーナツ板状のカ
バープレート5が嵌合固着されており、停止状態でカバ
ープレート5の下面がスラストプレート4Aの上端面に
当接して、スリーブ3及びハブ8を軸2で支える構造に
なっている。軸2の上端はカバープレート5の外方に突
出している。
On the other hand, the sleeve 3 has a through hole 3 at its center.
a, and has cylindrical stepped recesses 3b and 3c communicating with the through hole 3a at the upper end. The shaft 2 is inserted into the through-hole 3a of the sleeve and stands upright on the base 1, and the thrust plate 4A is housed in the recess 3b. A donut plate-shaped cover plate 5 is fitted and fixed in the concave portion 3c at the upper end of the sleeve, and the lower surface of the cover plate 5 contacts the upper end surface of the thrust plate 4A in the stopped state, so that the sleeve 3 and the hub 8 are stopped. Is supported by the shaft 2. The upper end of the shaft 2 projects outside the cover plate 5.

【0012】かくして、スラストプレート4Aの外周面
4Agは、スリーブ3の凹部3bの円筒状の内周面3b
n に対向し、両者4Agと3bn との間には、すき間C
が存在する。当該すき間Cは、軸方向中央部が最大C
max であり、両端面4s,4sに向かって連続的に狭く
なっていて、両端面4s,4s部分で最小Cmin であ
る。この最小すき間Cmin 部分は潤滑流体溜まりとなる
オイルリザーバ10を形成している。このオイルリザー
バ10における潤滑流体の保持は、流体の表面張力によ
り行われるため、最小すき間Cmin 部分のすき間は狭い
方が良く、具体的には0.3mm以下が好ましい。
Thus, the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A is in contact with the cylindrical inner peripheral surface 3b of the recess 3b of the sleeve 3.
n and a gap C between the 4Ag and 3bn.
Exists. The clearance C has a maximum C at the center in the axial direction.
a max, both end faces 4s, they become narrower continuously toward 4s, both end faces 4s, the minimum C min at 4s portion. The minimum clearance C min defines an oil reservoir 10 that serves as a lubricating fluid reservoir. Retention of the lubricating fluid in the oil reservoir 10 is to be done by the surface tension of the fluid, the minimum clearance C min portion of the gap may have narrower, specifically preferably 0.3mm or less.

【0013】一方、最大すき間Cmax 部分は気泡が集ま
る空気室11を形成し、前記空気抜き穴4Aa,4Ab
を介して外気に連通している。なお、空気室11に連通
している空気抜き穴4Aa,4Abは1本のみでよい。
2本以上設けても、作用的には同じであり、加工コスト
が高くなるぶん不利になる。上記スラストプレート4A
の上端面のスラスト受面4sは、カバープレート5の下
面のスラスト軸受面5sに対向しており、そのあい対す
るスラスト受面3sとスラスト軸受面5sとの少なくと
も一方にスパイラル状またはヘリングボーン状の動圧発
生溝を備えている。また、スラストプレート4Aの下端
面のスラスト受面4sは、スリーブ3に形成された凹部
3bの平面であるスラスト軸受面3sに対向しており、
そのスラスト受面4sとスラスト軸受面3sとの少なく
とも一方にスパイラル状またはヘリングボーン状の動圧
発生溝を備えているが、アキシアル荷重を常時は受けて
いないスラストプレート4Aの下端面側のスラスト動圧
発生用溝については省略することもできる。かくしてス
ラスト流体軸受部Sが構成されている。
On the other hand, the maximum gap Cmax defines an air chamber 11 in which bubbles collect, and the air vent holes 4Aa, 4Ab
It communicates with the outside air through. Note that only one air vent hole 4Aa, 4Ab communicating with the air chamber 11 may be provided.
Even if two or more are provided, they are functionally the same, and the processing cost is increased, which is disadvantageous. Thrust plate 4A
A thrust receiving surface 4s on the upper end surface of the cover plate 5 faces a thrust bearing surface 5s on the lower surface of the cover plate 5, and at least one of the corresponding thrust receiving surface 3s and thrust bearing surface 5s has a spiral or herringbone shape. It has a dynamic pressure generating groove. Further, a thrust receiving surface 4s at a lower end surface of the thrust plate 4A faces a thrust bearing surface 3s which is a plane of a concave portion 3b formed in the sleeve 3, and
At least one of the thrust receiving surface 4s and the thrust bearing surface 3s is provided with a spiral or herringbone dynamic pressure generating groove, but the thrust movement on the lower end surface side of the thrust plate 4A which is not always subjected to an axial load. The pressure generating groove may be omitted. Thus, the thrust fluid bearing portion S is configured.

【0014】一方、軸2の外周面2gのラジアル受面2
rは、軸方向に間隔をおいて上下に一対形成され、この
ラジアル受面2rに対向するラジアル軸受面3rがスリ
ーブ3の内径面に形成されており、あい対するラジアル
受面2rとラジアル軸受面3rとの少なくとも一方に例
えばヘリングボーン状の動圧発生溝mを備えてラジアル
流体軸受部Rが構成されている。もっとも、ラジアル流
体軸受Rは、ラジアル動圧発生溝を設けない三円弧軸受
として構成してもよい。
On the other hand, the radial receiving surface 2 of the outer peripheral surface 2 g of the shaft 2
r is formed in a pair at the top and bottom with an interval in the axial direction, and a radial bearing surface 3r facing the radial receiving surface 2r is formed on the inner diameter surface of the sleeve 3, and the radial receiving surface 2r and the radial bearing surface facing each other are formed. 3r, a radial fluid bearing portion R is provided with a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove m, for example. However, the radial fluid bearing R may be configured as a three-arc bearing without a radial dynamic pressure generating groove.

【0015】このように流体軸受部を介して回転自在に
支持されるスリーブ3の外周に一体に固定されているハ
ブ8には、外周面に図示されない多数の磁気ディスクが
装着されるようになっており、ベース1の外周に固定し
たステータ7と、ハブ8の内径面に固定したロータ磁石
6とで構成されるモータMにより回転駆動される。な
お、図示されないが、ステータ7のコイルに流す電流を
制御する制御基板は、ベース1上に配設されている。
A large number of magnetic disks (not shown) are mounted on the outer peripheral surface of the hub 8 which is integrally fixed to the outer periphery of the sleeve 3 rotatably supported via the fluid bearing portion. The rotation is driven by a motor M including a stator 7 fixed to the outer periphery of the base 1 and a rotor magnet 6 fixed to the inner diameter surface of the hub 8. Although not shown, a control board for controlling a current flowing through the coil of the stator 7 is provided on the base 1.

【0016】次に、作用を説明する。スラストプレート
4Aの外周面4Agとスリーブ3の内周面3bn との間
に形成され、軸方向中央部近傍から両端面4s,4sに
向かって連続的に狭くなっている環状空間Cに、油,グ
リース,磁性流体等の潤滑流体を供給すると、潤滑流体
の表面張力の作用で、すき間の最小部Cmin であるすき
間両端部のオイルリザーバ10に集まる。一方、気泡は
すき間の最大部Cmax である空気室11の方に集まり、
空気抜き穴4Aa,4Abを介して外気に放出される。
Next, the operation will be described. Oil and oil are formed in an annular space C formed between the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A and the inner peripheral surface 3bn of the sleeve 3 and continuously narrowing from near the center in the axial direction toward both end surfaces 4s, 4s. grease, when supplying lubricating fluid such as a magnetic fluid, by the action of the surface tension of the lubricating fluid collects in the oil reservoir 10 of the gap at both ends which is the minimum unit C min of clearance. On the other hand, the bubbles gather toward the air chamber 11, which is the maximum portion Cmax of the gap,
The air is released to the outside air through the air vent holes 4Aa and 4Ab.

【0017】また、ステータ7のコイルに通電してハブ
8がスリーブ3とともに回転すると、その遠心力の作用
で、環状空間C内に存在する潤滑流体は、すき間の狭い
両端部のオイルリザーバ10に向かって送出される。よ
って、気泡を含まない潤滑流体がスラスト流体軸受Sの
軸受すき間近傍に常に保持されていることとなる。そし
て、回転時のスラスト流体軸受Sの動圧発生用の溝のポ
ンピング作用で、オイルリザーバ10からスラストプレ
ート4Aの中央部に向けて潤滑流体が流入してアキシア
ル方向の動圧が形成される。同時に、ラジアル流体軸受
Rの動圧発生用の溝のポンピング作用で、ラジアル受面
9とラジアル軸受面10との間のラジアル軸受すきまに
ラジアル方向の動圧が形成される。これにより、スリー
ブ3及びハブ8は浮上して軸2,スラストプレート4A
とは非接触で支承されつつ回転する。
When the coil of the stator 7 is energized and the hub 8 rotates together with the sleeve 3, the lubricating fluid present in the annular space C is supplied to the oil reservoirs 10 at the narrow ends by a centrifugal force. Sent out. Therefore, the lubricating fluid containing no air bubbles is always held near the bearing clearance of the thrust fluid bearing S. Then, the lubricating fluid flows from the oil reservoir 10 toward the center of the thrust plate 4A due to the pumping action of the groove for generating the dynamic pressure of the thrust fluid bearing S during rotation, so that the axial dynamic pressure is formed. At the same time, the dynamic pressure in the radial direction is generated in the radial bearing clearance between the radial receiving surface 9 and the radial bearing surface 10 by the pumping action of the groove for generating the dynamic pressure of the radial fluid bearing R. As a result, the sleeve 3 and the hub 8 float, and the shaft 2, the thrust plate 4A
Rotates while being supported in a non-contact manner.

【0018】従って、本実施の形態によれば、高速回転
時でも、スラスト流体軸受Sの軸受すき間への潤滑流体
の供給が従来の如く阻害されることなく円滑に行われる
から、従来問題とされた潤滑流体の流入不良によるスリ
ーブ浮上量の変動や焼付きが防止できる。図2に、本発
明の第2の実施の形態を示す。
Therefore, according to the present embodiment, even during high-speed rotation, the supply of the lubricating fluid to the bearing gap of the thrust fluid bearing S is smoothly performed without being hindered as in the conventional case, and thus, it is a conventional problem. In addition, fluctuations in the floating amount of the sleeve and seizure due to poor flow of the lubricating fluid can be prevented. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.

【0019】このものは、スラストプレート4Aの外周
面4Agと対向するスリーブ3の内周面3bn の形状
を、円筒状ではなく、軸方向中央部近傍の直径が最小で
両端面に向かって連続的に大きくしてある点が上記第1
の実施の形態のものとは異なっている。しかも、対向す
る両面4gと3bn との間のすき間Cは、軸方向中央部
近傍が最大で、両端側に向かって次第に狭くしている。
このようにすき間間隔を変化させて形成した理由は、ス
ラストプレート4Aの外周面4Agと相手側であるスリ
ーブ3の内周面3bn とのすき間を平行すき間とした場
合、表面張力により潤滑流体がすき間の狭い方に集まる
機能がないため、潤滑流体中に混入する気泡を分離・捕
集することができないからである。
In this case, the shape of the inner peripheral surface 3bn of the sleeve 3 facing the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A is not cylindrical but has a minimum diameter near the axial center and is continuous toward both end surfaces. The first point is that
Is different from that of the embodiment. Moreover, the gap C between the opposing surfaces 4g and 3bn is maximum near the center in the axial direction, and is gradually reduced toward both ends.
The reason for forming the gap by changing the gap interval in this way is that when the gap between the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A and the inner peripheral surface 3bn of the partner 3 is a parallel gap, the lubricating fluid is formed by the surface tension due to the surface tension. This is because there is no function of collecting air bubbles in a narrow side, so that bubbles mixed in the lubricating fluid cannot be separated and collected.

【0020】すき間Cの形状を上述のように形成した結
果、潤滑流体は、回転時に作用する遠心力により直径が
大きくなるスラストプレート4Aの両端面4s,4sに
向かって送出されて、スラスト流体軸受Sの軸受すき間
の近傍に気泡を含まない状態で保持されるから、第1の
実施の形態場合よりも一層高速回転においても、その遠
心力を効果的に利用でき、軸受すき間への潤滑流体の流
入が阻害されることがない。
As a result of forming the shape of the gap C as described above, the lubricating fluid is delivered toward both end surfaces 4s, 4s of the thrust plate 4A whose diameter increases due to the centrifugal force acting during rotation, and the thrust fluid bearing S is held in the vicinity of the bearing gap without bubbles, so that even at higher speeds than in the first embodiment, the centrifugal force can be used effectively, and the lubricating fluid flows into the bearing gap. The inflow is not hindered.

【0021】なお、スラストプレート4Aの外周面4A
gに対向するスリーブ3の内周面3bn の最小直径(軸
方向中央部)を、スラストプレート4Aの外周面の最大
直径(両端部)より僅かに大きく設計すると、組立が容
易になる。その他の構成及び作用・効果は、上記第1の
実施の形態の場合と同様である。なお、上記各実施の形
態では、スラストプレート4Aの外周面4Agの軸方向
形状を直線状に変化させた場合を示したが、これに限ら
ず曲線状にしても良い。第2の実施の形態における対向
側のスリーブ3の内周面3bn の軸方向形状についても
同様である。
The outer peripheral surface 4A of the thrust plate 4A
If the minimum diameter (the central portion in the axial direction) of the inner peripheral surface 3bn of the sleeve 3 opposed to g is designed to be slightly larger than the maximum diameter (both ends) of the outer peripheral surface of the thrust plate 4A, assembly becomes easy. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment. In each of the above embodiments, the case where the axial shape of the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A is linearly changed is shown. The same applies to the axial shape of the inner peripheral surface 3bn of the sleeve 3 on the opposite side in the second embodiment.

【0022】また、上記の各実施の形態において、スラ
ストプレート4Aの外周面4Agの軸方向の中央部付近
の円周上に周溝を設けて、気泡を捕集する空気室の空間
体積を増やすようにすることもできる。また、上記の各
実施の形態では、スラストプレート4Aの外周面4Ag
の軸方向の中央部付近に、相手スリーブの内周面3bn
との間のすき間Cが、周方向には変化せず一定としたも
のを説明した。しかしこの点についても、当該すき間C
が周方向に変化するような形状、例えば上から見て底面
がほぼ楕円形状又は三角や四角のような多角形状の周溝
を設けて、周方向のすき間の広い部分を空気室とし、気
泡の捕集機能を高めるようにすることができる。
Further, in each of the above embodiments, a circumferential groove is provided on the circumference near the axial center of the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A to increase the space volume of the air chamber for collecting bubbles. You can also do so. In each of the above embodiments, the outer peripheral surface 4Ag of the thrust plate 4A is provided.
Near the center in the axial direction of the inner sleeve 3bn
In the above description, the gap C between them is constant without changing in the circumferential direction. However, also in this regard, the gap C
A circumferential groove having a shape that changes in the circumferential direction, for example, a bottom surface that is substantially elliptical when viewed from above or a polygonal shape such as a triangle or a square is provided, and a wide portion of the circumferential gap is used as an air chamber, and air bubbles are formed. The trapping function can be enhanced.

【0023】また、スラスト流体軸受Sに形成する動圧
発生用のヘリングボーン状の溝パターンについては、軸
受すき間内の流れが半径方向に釣り合う完全対称、また
は僅かに外向きに流れる非対称溝パターンが好ましい。
反対方向つまり潤滑流体が内向きに流れると、スラスト
プレート4Aの外周部の環状空間のリザーバ10部分に
保持される潤滑流体が、長期間の回転により徐々になく
なる恐れがあるから、好ましくない。
As for the herringbone groove pattern for generating dynamic pressure formed in the thrust fluid bearing S, a completely symmetric or slightly asymmetric groove pattern in which the flow in the bearing gap is balanced in the radial direction. preferable.
If the lubricating fluid flows in the opposite direction, that is, inward, the lubricating fluid held in the reservoir 10 portion of the annular space on the outer peripheral portion of the thrust plate 4A is not preferable because the lubricating fluid may gradually disappear over a long period of rotation.

【0024】なおまた、上記各実施の形態では、カバー
プレート5を1個としているが、軸方向に2個重ねて、
潤滑流体の飛散をより確実に防止するようにしても良
い。また、上記各実施の形態の流体軸受スピンドルモー
タは、いずれも軸固定のものを示したが、本発明は軸回
転タイプの場合にも適用可能である。
In each of the above embodiments, one cover plate 5 is used.
The scattering of the lubricating fluid may be more reliably prevented. Further, the fluid bearing spindle motors of the above embodiments are all of the type having a fixed shaft, but the present invention is also applicable to a case of a rotating shaft type.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体軸受
スピンドルモータによれば、流体軸受を構成するスラス
トプレートにおいて、その外周面と相手部材であるスリ
ーブとの間のすき間の狭い方に潤滑流体が集まり、すき
間の広い方には気泡が分離・捕集されるため、回転中の
スラスト流体軸受部の軸受すき間に常に気泡を含まない
潤滑流体が円滑に補給される。その結果、浮上量の変動
や浮上量の急減による焼付き現象が防止できるという効
果を奏する。
As described above, according to the hydrodynamic bearing spindle motor of the present invention, in the thrust plate constituting the hydrodynamic bearing, lubrication is applied to the narrower gap between the outer peripheral surface and the sleeve as the mating member. The fluid is collected, and the bubbles are separated and collected in a wider portion of the gap, so that the lubricating fluid containing no bubbles is always smoothly supplied to the bearing gap of the rotating thrust fluid bearing portion. As a result, it is possible to prevent the seizure phenomenon caused by the fluctuation of the flying height or the sudden decrease of the flying height.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の流体軸受スピンドルモータの概要を示し
た断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an outline of a conventional hydrodynamic bearing spindle motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 軸 2g 軸外周面 3 スリーブ 3bn スリーブ内周面 4 スラストプレート 4A スラストプレート 4s スラスト受面 4Ag スラストプレート外周面 S スラスト流体軸受 R ラジアル流体軸受 C すき間 10 オイルリザーバ 11 空気室 4Aa 空気抜き孔 4Ab 空気抜き孔 M モータ 2 Shaft 2g Shaft outer circumferential surface 3 Sleeve 3bn Sleeve inner circumferential surface 4 Thrust plate 4A Thrust plate 4s Thrust receiving surface 4Ag Thrust plate outer circumferential surface S Thrust fluid bearing R Radial fluid bearing C Clearance 10 Oil reservoir 11 Air chamber 4Aa Air vent hole 4Ab Air vent M motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J011 AA07 BA02 BA09 CA02 JA02 KA04 MA03 MA24 5H605 BB05 BB19 CC04 EB03 EB06 EB28 5H607 BB07 BB09 BB14 CC01 CC05 FF12 GG01 GG02 GG12 GG28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J011 AA07 BA02 BA09 CA02 JA02 KA04 MA03 MA24 5H605 BB05 BB19 CC04 EB03 EB06 EB28 5H607 BB07 BB09 BB14 CC01 CC05 FF12 GG01 GG02 GG12 GG28

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周面にラジアル受面とフランジ状のス
ラストプレートを有する軸と、その軸を囲むスリーブと
を有し、前記スラストプレートの両端面の少なくとも一
方と前記スリーブとの間にスラスト流体軸受を備えると
共に前記軸と前記スリーブとの間にラジアル流体軸受を
備えて、前記軸とスリーブとが相対回転駆動される流体
軸受スピンドルモータにおいて、 前記スラストプレートの外周面とこれに対向するスリー
ブ内周面との間のすき間が、当該スラストプレートの軸
方向中央部近傍から両端面に向かって連続的に狭くなっ
ていることを特徴とする流体軸受スピンドルモータ。
1. A shaft having a radial receiving surface and a flange-shaped thrust plate on an outer peripheral surface, and a sleeve surrounding the shaft, and a thrust fluid is provided between at least one of both end surfaces of the thrust plate and the sleeve. A fluid bearing spindle motor comprising a bearing and a radial fluid bearing between the shaft and the sleeve, wherein the shaft and the sleeve are driven to rotate relative to each other, wherein an outer peripheral surface of the thrust plate and a sleeve facing the outer surface of the thrust plate; A fluid bearing spindle motor, wherein a gap between the peripheral surface and the peripheral surface is continuously narrowed from near the axial center of the thrust plate toward both end surfaces.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101018232B1 (en) 2009-08-27 2011-02-28 삼성전기주식회사 Fluid dynamic bearing assembly and motor comprising same

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