[go: up one dir, main page]

JP2002122134A - Fluid bearing device - Google Patents

Fluid bearing device

Info

Publication number
JP2002122134A
JP2002122134A JP2000314122A JP2000314122A JP2002122134A JP 2002122134 A JP2002122134 A JP 2002122134A JP 2000314122 A JP2000314122 A JP 2000314122A JP 2000314122 A JP2000314122 A JP 2000314122A JP 2002122134 A JP2002122134 A JP 2002122134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricant
shaft
clearance
fluid bearing
sleeve
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
JP2000314122A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Tanaka
克彦 田中
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Takenobu Otsubo
丈信 大坪
Shigeyuki Ochiai
成行 落合
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 JP2000314122A priority Critical patent/JP2002122134A/en
Publication of JP2002122134A publication Critical patent/JP2002122134A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた可搬性能を実現する上で重要なモーメ
ント耐力に優れ、しかも低消費電力で信頼性が高く、さ
らに軸受内部に残留する気泡の影響が極めて小さい流体
軸受装置を提供する。 【解決手段】 両端部又はそれらの近傍にフランジ部1
5,15を有する軸13と、軸13に流体軸受すきまC
を介して対向するスリーブ12と、を備える流体軸受装
置において、フランジ部15,15を略円錐状の形状と
し、その円錐面15fの凸方向を軸中央に向けて軸13
に配設するとともに、潤滑剤を保持する潤滑剤溜まり2
2を流体軸受すきまCに連通して設け、潤滑剤溜まり2
2を流体軸受すきまCに向かって徐々にすきまが狭くな
る形状とし、さらに、潤滑剤溜まり22のすきまが広い
方の部分に、外気と連通する排気孔23を設けた。
(57) [Summary] [PROBLEMS] A fluid bearing having excellent moment resistance, which is important for achieving excellent portability, low power consumption, high reliability, and extremely small influence of bubbles remaining inside the bearing. Provide equipment. SOLUTION: A flange portion 1 is provided at both ends or in the vicinity thereof.
Shafts 13 and 14, and a fluid bearing clearance C
And a sleeve 12 opposed to the shaft 13, the flange portions 15, 15 are formed in a substantially conical shape, and the convex direction of the conical surface 15 f is directed toward the center of the shaft 13.
And a lubricant reservoir 2 for holding the lubricant.
2 is provided in communication with the fluid bearing clearance C, and the lubricant pool 2 is provided.
2 has a shape in which the clearance gradually narrows toward the fluid bearing clearance C. Further, an exhaust hole 23 communicating with the outside air is provided in a portion of the lubricant reservoir 22 where the clearance is wider.

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,音響・
映像機器,事務機等に使用される流体軸受装置に係り、
特に、磁気ディスク装置(以降はHDDと記す),光デ
ィスク装置等に最適な流体軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information device,
For hydrodynamic bearing devices used in video equipment, office machines, etc.
In particular, the present invention relates to a hydrodynamic bearing device most suitable for a magnetic disk device (hereinafter referred to as HDD), an optical disk device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記のような用途に使用される従来の流
体軸受装置としては、例えば、図6に示すようなスラス
ト流体軸受及びラジアル流体軸受を備えたHDD用スピ
ンドルモータがある。このものは、ベース101に立設
した円筒部101aの内側に底板100aを有する円筒
体状のハウジング100が内挿されており、これらは一
体的に固着されている。そして、ハウジング100の内
周面には円筒体状のスリーブ102が内挿されていて、
一体的に固着されている。
2. Description of the Related Art As a conventional hydrodynamic bearing device used for such applications, there is, for example, a spindle motor for HDD provided with a thrust hydrodynamic bearing and a radial hydrodynamic bearing as shown in FIG. In this device, a cylindrical housing 100 having a bottom plate 100a is inserted inside a cylindrical portion 101a erected on a base 101, and these are integrally fixed. A cylindrical sleeve 102 is inserted into the inner peripheral surface of the housing 100.
They are integrally fixed.

【0003】さらに、スリーブ102には、軸103が
回転自在に挿通されている。軸103の上端には、逆カ
ップ状のハブ104が一体的に取り付けられており、軸
103の下端には、円板状のフランジ部105が一体的
に形成されている。このフランジ部105の両平面は、
スラスト流体軸受Sのスラスト受面105s,105s
とされている。そして、上面側のスラスト受面105s
には相手部材であるスリーブ102の下端面がスラスト
流体軸受すきまを介して対向し、スリーブ102の下端
面がスラスト流体軸受Sのスラスト軸受面102sとさ
れている。
Further, a shaft 103 is rotatably inserted through the sleeve 102. An inverted cup-shaped hub 104 is integrally attached to the upper end of the shaft 103, and a disk-shaped flange portion 105 is integrally formed at the lower end of the shaft 103. Both planes of the flange portion 105
Thrust receiving surfaces 105s, 105s of thrust fluid bearing S
It has been. And the thrust receiving surface 105s on the upper surface side
, The lower end surface of the sleeve 102, which is a mating member, faces through a thrust fluid bearing clearance, and the lower end surface of the sleeve 102 is the thrust bearing surface 102s of the thrust fluid bearing S.

【0004】また、下面側のスラスト受面105sに
は、相手部材であるハウジング100の底板100aの
上面がスラスト流体軸受すきまを介して対向し、この底
板100aの上面がスラスト流体軸受Sのスラスト軸受
面100sとされている。そして、上記スラスト受面1
05s,105sとスラスト軸受面102s,100s
との少なくとも一方に、ヘリングボーン状又はスパイラ
ル状の動圧発生用溝(図示せず)を備えて、スラスト流
体軸受Sが構成されている。
[0004] The upper surface of the bottom plate 100a of the housing 100, which is a mating member, faces the lower thrust receiving surface 105s via a thrust fluid bearing clearance, and the upper surface of the bottom plate 100a faces the thrust bearing of the thrust fluid bearing S. The surface is 100 s. And the above-mentioned thrust receiving surface 1
05s, 105s and thrust bearing surface 102s, 100s
And at least one of them has a herringbone-shaped or spiral-shaped groove for generating dynamic pressure (not shown) to constitute a thrust fluid bearing S.

【0005】さらに、軸103の外周面には、上下に間
隔をおいて一対のラジアル受面103r,103rが形
成されている。また、スリーブ102の内周面には、ラ
ジアル受面103r,103rにラジアル流体軸受すき
まを介して対向してラジアル軸受面102r,102r
が形成されている。そして、ラジアル受面103rとラ
ジアル軸受面102rとの少なくとも一方に、ヘリング
ボーン状又はスパイラル状の動圧発生用溝107,10
7を備えて、ラジアル流体軸受R,Rが構成されてい
る。
[0005] Further, a pair of radial receiving surfaces 103r, 103r are formed on the outer peripheral surface of the shaft 103 at an interval above and below. Further, on the inner peripheral surface of the sleeve 102, the radial bearing surfaces 102r, 102r are opposed to the radial receiving surfaces 103r, 103r via a radial fluid bearing clearance.
Are formed. In addition, at least one of the radial receiving surface 103r and the radial bearing surface 102r has a herringbone-shaped or spiral-shaped groove 107, 10 for generating dynamic pressure.
7 to form radial fluid bearings R, R.

【0006】なお、スピンドルモータのトルクを小さく
するために、上下2つのラジアル流体軸受R,Rに挟ま
れたスリーブ102の内周面(軸103の外周面でもよ
いし、あるいはスリーブ102の内周面と軸103の外
周面との双方でもよい)に、周溝からなる逃げ溝110
を設けている。そして、円筒部101aの外周面にはス
テータ108が固定され、ハブ104の内周面下側に固
定されているロータ磁石109とギャップを介して周面
対向して駆動モータMを形成しており、この駆動モータ
Mにより軸103とハブ104とが一体的に回転駆動さ
れるようになっている。
In order to reduce the torque of the spindle motor, the inner peripheral surface of the sleeve 102 (the outer peripheral surface of the shaft 103 or the inner peripheral surface of the sleeve 102 may be interposed between the upper and lower radial fluid bearings R, R). Surface and the outer peripheral surface of the shaft 103).
Is provided. A stator 108 is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 101a, and a driving motor M is formed to face the rotor magnet 109 fixed below the inner peripheral surface of the hub 104 via a gap. The shaft 103 and the hub 104 are integrally driven to rotate by the drive motor M.

【0007】軸103が回転すると、スラスト流体軸受
S及びラジアル流体軸受Rの各動圧発生用溝のポンピン
グ作用により、各流体軸受S,Rの流体軸受すきまに充
填された微量の潤滑剤に動圧が発生して、軸103はス
リーブ102の内周面及び底板100aの上面と非接触
となり支承される。
When the shaft 103 rotates, a small amount of lubricant filled in the fluid bearing clearances of the fluid bearings S and R is pumped by the pumping action of the dynamic pressure generating grooves of the thrust fluid bearing S and the radial fluid bearing R. When pressure is generated, the shaft 103 comes into non-contact with the inner peripheral surface of the sleeve 102 and the upper surface of the bottom plate 100a and is supported.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】近年、HDDは記録密
度の向上が求められていて、情報を記録するためのトラ
ック幅が狭くなっているため、回転精度の高い流体軸受
の採用が検討されている。さらに、ノート型パソコンの
ような携帯機器に搭載されるHDDにおいては、薄型化
が求められているとともに、低消費電力で可搬性能に優
れ且つ高信頼性の流体軸受装置が求められている。
In recent years, HDDs have been required to have higher recording densities, and track widths for recording information have become narrower. Therefore, adoption of fluid bearings having high rotational accuracy has been studied. I have. Furthermore, HDDs mounted on portable devices such as notebook personal computers are required to be thinner, and a hydrodynamic bearing device with low power consumption, excellent portability, and high reliability is required.

【0009】しかしながら、上記のような従来の流体軸
受装置(スピンドルモータ)では、薄型化のため装置高
さを低くすると、ラジアル流体軸受Rの軸受スパンが小
さくなって、モーメント負荷に対する耐力(以降はモー
メント耐力と記す)が弱くなってしまうという問題点が
あった。よって、運搬等により装置が揺動されると軸受
部が接触し損傷するおそれがあった。すなわち、軸受を
回転させながら持ち運ぶと、回転体には揺動時にジャイ
ロモーメントが作用して、軸受に大きなモーメント負荷
が作用するため、軸受面同士が接触し損傷するおそれが
あった。
However, in the conventional hydrodynamic bearing device (spindle motor) as described above, if the height of the device is reduced for thinning, the bearing span of the radial hydrodynamic bearing R becomes small, and the proof stress against moment load (hereinafter, referred to as “spindle motor”) is obtained. Moment proof stress) is weakened. Therefore, when the device is swung by transportation or the like, the bearing portions may come into contact with each other and be damaged. In other words, when the bearing is carried while rotating, the gyro moment acts on the rotating body when swinging, and a large moment load acts on the bearing, so that the bearing surfaces may come into contact with each other and be damaged.

【0010】また、軸受スパンが小さいと、必要なモー
メント耐力を確保しながら軸受トルクを小さくすること
が難しいので、消費電力の観点から実用化への障害とな
っていた。さらに、従来のスピンドルモータにおいて
は、上記のように、実質的に合計4個の動圧流体軸受を
備えているため(スラスト流体軸受S及びラジアル流体
軸受Rをそれぞれ2個ずつ備えている)、2個の玉軸受
を備えるタイプのスピンドルモータと比べて軸受トルク
が大きく、特に、周囲温度が低い場合には潤滑剤の粘度
が高くなるため、軸受トルクの増大が避けられず、実用
化への障害となっていた。
On the other hand, if the bearing span is small, it is difficult to reduce the bearing torque while securing the required moment resistance, which is an obstacle to practical use from the viewpoint of power consumption. Further, since the conventional spindle motor is provided with substantially four hydrodynamic bearings in total as described above (two thrust fluid bearings S and two radial fluid bearings R are provided), The bearing torque is larger than that of a spindle motor with two ball bearings. Especially when the ambient temperature is low, the viscosity of the lubricant increases, so an increase in the bearing torque cannot be avoided. Was an obstacle.

【0011】さらにまた、上記のスピンドルモータに潤
滑剤を充填する場合には、通常はスピンドルモータを組
み立てる途中に充填を行う。すなわち、ハウジング10
0の底板100aの上に適量の潤滑剤を予め注入してお
き、そこに軸103を挿入する。そして、その後にスリ
ーブ102をハウジング100の内周面に圧入して、ス
ピンドルモータを組み立てる。
When the spindle motor is filled with a lubricant, the lubricant is usually filled during the assembly of the spindle motor. That is, the housing 10
An appropriate amount of lubricant is previously injected on the bottom plate 100a of No. 0, and the shaft 103 is inserted therein. After that, the sleeve 102 is pressed into the inner peripheral surface of the housing 100 to assemble the spindle motor.

【0012】したがって、流体軸受の潤滑は流体軸受す
きま及びその近傍に保持された極微量の潤滑剤のみによ
って行われているので、長期間にわたる使用において
は、潤滑剤の蒸発,飛散により流体軸受すきま内の潤滑
剤が徐々に減少して枯渇しやすく、ついには焼き付くお
それがあり、流体軸受装置の信頼性が乏しいという問題
があった。
Therefore, since the lubrication of the fluid bearing is performed only by the clearance of the fluid bearing and a very small amount of lubricant held in the vicinity thereof, in a long-term use, the fluid bearing clearance is caused by evaporation and scattering of the lubricant. There is a problem that the lubricant in the inside gradually decreases and is liable to be depleted, and eventually there is a risk of seizure, and the reliability of the hydrodynamic bearing device is poor.

【0013】さらに、潤滑剤を充填する際に、軸を加工
する上で必要なセンター穴111や逃げ溝110に気泡
が残留しやすいという傾向があった。そして、流体軸受
すきまやその近傍の空間に気泡が残留すると、軸受の回
転が不安定になりやすい(回転中の回転非同期成分の振
れであるNRROが大きくなる)という問題点があっ
た。
Further, when the lubricant is filled, air bubbles tend to remain in the center hole 111 and the relief groove 110 necessary for machining the shaft. If air bubbles remain in the clearance of the fluid bearing or in the space near the bearing, there is a problem that the rotation of the bearing is likely to be unstable (NRRO, which is the fluctuation of the rotation asynchronous component during rotation, increases).

【0014】そこで本発明は、上記のような従来の流体
軸受装置が有する問題点を解決し、優れた可搬性能を実
現する上で重要なモーメント耐力に優れ、しかも低消費
電力で信頼性が高く、さらに軸受内部に残留する気泡の
影響が極めて小さい流体軸受装置を提供することを課題
とする。
Accordingly, the present invention solves the problems of the conventional hydrodynamic bearing device as described above, and is excellent in moment resistance, which is important for realizing excellent portability, with low power consumption and reliability. It is an object of the present invention to provide a hydrodynamic bearing device which is high and has an extremely small influence of bubbles remaining inside the bearing.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明の流体軸受装置は、両端部又はそれらの近傍にフラン
ジ部を有する軸と、該軸に流体軸受すきまを介して対向
する相手部材と、を備える流体軸受装置において、前記
フランジ部を略円錐状又は略半球状の形状とし、その円
錐面又は球面の凸方向を軸中央に向けて前記軸に配設す
るとともに、潤滑剤を保持する潤滑剤溜まりを前記流体
軸受すきまに連通して設け、該潤滑剤溜まりを前記流体
軸受すきまに向かって徐々にすきまが狭くなる形状と
し、さらに、該潤滑剤溜まりのすきまが広い方の部分
に、外気と連通する排気孔を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following arrangement. That is, a hydrodynamic bearing device of the present invention is a hydrodynamic bearing device including a shaft having a flange portion at both ends or in the vicinity thereof, and a mating member opposed to the shaft via a fluid bearing clearance, wherein the flange portion is provided. A substantially conical or substantially hemispherical shape, and the convex direction of the conical surface or spherical surface is disposed on the shaft so as to face the center of the shaft, and a lubricant reservoir holding lubricant is communicated with the fluid bearing clearance. Wherein the lubricant reservoir has a shape in which the clearance gradually narrows toward the fluid bearing clearance, and further, an exhaust hole communicating with the outside air is provided in a portion where the clearance of the lubricant reservoir is wider. And

【0016】なお、両端部又はそれらの近傍にフランジ
部を有する軸と、該軸に流体軸受すきまを介して対向す
る相手部材と、を備える流体軸受装置において、前記フ
ランジ部を略円錐状又は略半球状の形状とし、その円錐
面又は球面の凸方向を軸中央に向けて前記軸に配設する
とともに、潤滑剤を保持する潤滑剤溜まりと、該潤滑剤
溜まりの一端に設けられ前記流体軸受すきまに連通する
潤滑剤供給路と、を設け、前記潤滑剤溜まりを前記潤滑
剤供給路に向かって徐々にすきまが狭くなる形状とし、
さらに、該潤滑剤溜まりのすきまが広い方の部分に、外
気と連通する排気孔を設けたことを特徴とする流体軸受
装置でもよい。
In a hydrodynamic bearing device comprising a shaft having a flange at both ends or in the vicinity thereof and a mating member opposed to the shaft via a fluid bearing clearance, the flange is substantially conical or substantially conical. A hemispherical shape, the conical surface or spherical surface of which is disposed on the shaft with the convex direction facing the center of the shaft, a lubricant reservoir for holding a lubricant, and the fluid bearing provided at one end of the lubricant reservoir. A lubricant supply path communicating with the gap, and the lubricant reservoir is formed such that the clearance gradually narrows toward the lubricant supply path,
Further, the fluid bearing device may be characterized in that an exhaust hole communicating with outside air is provided in a portion where the clearance of the lubricant reservoir is wider.

【0017】前記フランジ部を略円錐状又は略半球状の
部材とし、その円錐面又は球面を軸中央に向けて前記軸
に配設したので、流体軸受を構成する軸受面(前記フラ
ンジ部と前記相手部材との対向面)は、軸方向に対して
斜め方向に向けて配設されることとなる。このような流
体軸受を備える流体軸受装置であれば、装置高さが制約
される場合でも軸受スパンを大きく取ることができるの
で、該流体軸受装置はモーメント耐力に優れるととも
に、流体軸受の数を従来に比べて大幅に低減できる(例
えば、半減)。よって、このような流体軸受装置は、軸
受トルクが小さく低消費電力である。
Since the flange portion is formed as a substantially conical or substantially hemispherical member and the conical surface or spherical surface is disposed on the shaft with the center of the shaft facing the center of the shaft, a bearing surface (the flange portion and the The surface facing the opposing member) is disposed obliquely to the axial direction. A hydrodynamic bearing device having such a hydrodynamic bearing can have a large bearing span even when the height of the hydrodynamic bearing is limited, so that the hydrodynamic bearing device is excellent in moment resistance and the number of hydrodynamic bearings is reduced. Can be greatly reduced (for example, halved). Therefore, such a hydrodynamic bearing device has low bearing torque and low power consumption.

【0018】さらに、前記潤滑剤溜まりの形状を上記の
ようにテーパ状とすると、流体軸受装置の内部に注入さ
れた潤滑剤は表面張力によって前記潤滑剤溜まり内に保
持されて、前記潤滑剤溜まりから前記流体軸受すきまに
自動的に供給される。よって、流体軸受装置を長期間に
わたって使用しても、前記流体軸受すきま内の潤滑剤が
枯渇するおそれが小さく、したがって、該流体軸受装置
の信頼性が高い。
Further, when the shape of the lubricant reservoir is tapered as described above, the lubricant injected into the hydrodynamic bearing device is held in the lubricant reservoir by surface tension, and the lubricant reservoir is formed. From the fluid bearing clearance. Therefore, even if the hydrodynamic bearing device is used for a long period of time, the possibility that the lubricant in the hydrodynamic bearing clearance is depleted is small, and thus the hydrodynamic bearing device has high reliability.

【0019】また、該流体軸受装置の内部(流体軸受す
きまやその近傍の空間)に気泡が残留したとしても、表
面張力によって前記潤滑剤溜まりの狭い方に潤滑剤が集
まり、前記気泡は前記潤滑剤溜まりの広い方に集まるか
ら、前記気泡は前記排気孔から外気に排出される。よっ
て、軸受の回転が不安定になりにくい。
Even if air bubbles remain inside the hydrodynamic bearing device (the space around the hydrodynamic bearing clearance or the vicinity thereof), lubricant collects in a narrower portion of the lubricant pool due to surface tension, and the air bubbles are removed by the lubrication. The air bubbles are discharged to the outside air from the exhaust holes because the air bubbles are collected on a wider side of the agent pool. Therefore, the rotation of the bearing is less likely to be unstable.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明に係る流体軸受装置の実施
の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 (第一実施形態)図1は、本発明に係る流体軸受装置の
第一実施形態であるHDD用スピンドルモータの断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the hydrodynamic bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor for an HDD, which is a first embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【0021】まず、このスピンドルモータの構造を説明
する。このスピンドルモータは、ハブ14が固着された
軸13と、該軸13が挿通されたスリーブ12とから構
成されていて、軸13とスリーブ12とは流体軸受すき
まCを介して対向している。すなわち、軸13とスリー
ブ12との間には流体軸受Fが介装されていて、この流
体軸受Fは、ラジアル流体軸受及びスラスト流体軸受の
両方の機能を兼ね備えている。なお、スリーブ12が本
発明の構成要件たる相手部材に相当する。
First, the structure of the spindle motor will be described. The spindle motor includes a shaft 13 to which a hub 14 is fixed, and a sleeve 12 through which the shaft 13 is inserted. The shaft 13 and the sleeve 12 are opposed to each other via a fluid bearing clearance C. That is, the fluid bearing F is interposed between the shaft 13 and the sleeve 12, and the fluid bearing F has both functions of a radial fluid bearing and a thrust fluid bearing. The sleeve 12 corresponds to a mating member which is a constituent element of the present invention.

【0022】スリーブ12が固着されているベース11
の円筒部11aの外周面にはステータ18が固定されて
いて、ハブ14の内周面に固定されたロータ磁石19と
ギャップを介して周面対向して駆動モータMを形成して
いる。そして、駆動モータMによりハブ14と軸13と
を一体的に回転駆動させると、流体軸受Fにより軸13
がスリーブ12に対して回転自在に支承されるようにな
っている。
The base 11 to which the sleeve 12 is fixed
A stator 18 is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11a, and a driving motor M is formed so as to face the rotor magnet 19 fixed to the inner peripheral surface of the hub 14 via a gap. When the hub 14 and the shaft 13 are integrally rotated by the drive motor M, the fluid bearing F
Are rotatably supported on the sleeve 12.

【0023】次に、上記のような本実施形態のスピンド
ルモータの構造を、さらに詳細に説明する。ベース11
の中央部に立設されている円筒部11aの内側に、円筒
体状のスリーブ12が内挿されていて、両者は一体的に
固着されている。そして、スリーブ12には軸13が回
転自在に挿通されている。
Next, the structure of the spindle motor of this embodiment as described above will be described in more detail. Base 11
A cylindrical sleeve 12 is inserted inside a cylindrical portion 11a erected at the center of the body, and both are integrally fixed. A shaft 13 is rotatably inserted into the sleeve 12.

【0024】この軸13の両端部には、フランジ部1
5,15が設けられている。このフランジ部15,15
は略円錐状の形状を有していて、その円錐面15fの凸
方向を軸13の中央に向けて軸13に設けられている。
すなわち、円錐の中心軸を軸13と同軸にして、円錐の
頂点を軸13の中央に向けて設けられている。したがっ
て、軸13は、中央部が小径な円柱状で、そこから上下
両端に向かって徐々に径が大きくなるような形状となっ
ている。
At both ends of the shaft 13, flange portions 1 are provided.
5, 15 are provided. This flange portion 15, 15
Has a substantially conical shape, and is provided on the shaft 13 so that the convex direction of the conical surface 15 f faces the center of the shaft 13.
That is, the center axis of the cone is coaxial with the axis 13, and the apex of the cone is provided toward the center of the axis 13. Therefore, the shaft 13 has a cylindrical shape with a small diameter at the center, and has a shape in which the diameter gradually increases from both ends toward the upper and lower ends.

【0025】そして、下側のフランジ部15は軸13と
一体的に形成されており、上側のフランジ部15は、ね
じ止め,圧入,接着,溶接等の慣用の固着方法により、
軸13に固着されている。ただし、両方のフランジ部1
5,15を固着により取り付けてもよい。このような形
状の軸13の上端部13aは円柱状となっていて、この
上端部13aを浅い逆カップ状のハブ14の中央部に設
けられた穴に圧入することにより、軸13とハブ14と
が一体に固着されている。
The lower flange portion 15 is formed integrally with the shaft 13, and the upper flange portion 15 is fixed by a conventional fixing method such as screwing, press fitting, bonding, welding, or the like.
It is fixed to the shaft 13. However, both flange parts 1
5, 15 may be fixedly attached. The upper end 13a of the shaft 13 having such a shape is cylindrical, and the upper end 13a is press-fitted into a hole provided at the center of a shallow inverted cup-shaped hub 14 so that the shaft 13 and the hub 14 are formed. And are integrally fixed.

【0026】軸13が挿通されたスリーブ12の内周面
は、上記のような形状の軸13に対応した形状となって
いて、軸13と流体軸受すきまCを介して対向するよう
な形状となっている。すなわち、スリーブ12の内周面
のうちフランジ部15と対向する部分(スリーブ12の
上部及び下部)は、フランジ部15の円錐面15fと平
行をなして対向する斜面12fとなっており、また、軸
13の中央部(小径な円柱状部分)と対向する部分は、
軸13とほぼ平行をなして対向している。ただし、軸1
3の中央部と対向する部分には潤滑剤溜まり22が設け
られており、厳密には軸13と平行とはなっていない。
この部分の詳細な構造については後述する。
The inner peripheral surface of the sleeve 12 into which the shaft 13 is inserted has a shape corresponding to the shaft 13 having the above-described shape, and has a shape facing the shaft 13 via the fluid bearing clearance C. Has become. That is, the portion of the inner peripheral surface of the sleeve 12 facing the flange portion 15 (the upper and lower portions of the sleeve 12) is a slope 12f facing the conical surface 15f of the flange portion 15 in parallel. The part facing the central part of the shaft 13 (the small cylindrical part)
It is substantially parallel to the shaft 13 and faces the same. However, axis 1
A lubricant reservoir 22 is provided in a portion facing the central portion of 3, and is not strictly parallel to the axis 13.
The detailed structure of this part will be described later.

【0027】このようにスリーブ12は、その上部及び
下部は内径が大きく、そこから中央部に向かって徐々に
内径が小さくなり、中央部は軸13とほぼ平行をなすよ
うな形状(断面略台形)となっている。両フランジ部1
5,15の円錐面15fとこれに対向するスリーブ12
の斜面12fとが流体軸受面とされ、円錐面15f及び
斜面12fのうち少なくとも一方に、例えば、略くの字
状のヘリングボーン状(スパイラル状等でもよい)の動
圧発生用溝(図示せず)を備えて流体軸受Fを構成して
いる。
As described above, the inner diameter of the upper and lower portions of the sleeve 12 is large, the inner diameter is gradually reduced from the upper portion to the central portion, and the central portion is substantially parallel to the shaft 13 (substantially trapezoidal cross section). ). Both flanges 1
5, 15 conical surface 15f and sleeve 12 opposed thereto
Of the conical surface 15f and the inclined surface 12f, for example, a substantially herringbone-shaped (or spiral-shaped) dynamic pressure generating groove (not shown). ) To constitute the fluid bearing F.

【0028】このように流体軸受Fを構成する流体軸受
面が、軸方向に対して斜め方向を向けて配設されている
ので、この流体軸受Fはラジアル流体軸受及びスラスト
流体軸受の両方の機能を兼ね備えている。このような流
体軸受を備えるスピンドルモータであれば、装置高さが
制約される場合でも軸受スパンを大きく取ることができ
るので、該スピンドルモータはモーメント耐力に優れる
とともに、流体軸受の数を従来に比べて大幅に低減でき
る(例えば、半減)。よって、このようなスピンドルモ
ータは、軸受トルクが小さく低消費電力である。
Since the fluid bearing surface constituting the fluid bearing F is arranged obliquely to the axial direction, the fluid bearing F functions as both a radial fluid bearing and a thrust fluid bearing. Has both. With a spindle motor equipped with such a fluid bearing, a large bearing span can be taken even when the device height is restricted, so that the spindle motor is excellent in moment resistance and the number of fluid bearings is smaller than in the past. Significantly reduced (eg, halved). Therefore, such a spindle motor has low bearing torque and low power consumption.

【0029】なお、実用上要求されるラジアル負荷容量
を確保するためには、円錐面15fの軸13に対する角
度θは50°以下とすることが好ましく、より好ましく
は45°以下、さらに好ましくは40°以下である。一
方、円錐面15fの角度θが25°未満では、軸方向寸
法が長くなりすぎること及び起動トルクが大きくなりす
ぎることから、円錐面15fの角度θは25〜40°が
好ましい。
In order to secure the radial load capacity required for practical use, the angle θ of the conical surface 15f with respect to the axis 13 is preferably 50 ° or less, more preferably 45 ° or less, and further preferably 40 ° or less. ° or less. On the other hand, if the angle θ of the conical surface 15f is less than 25 °, the angle θ of the conical surface 15f is preferably 25 to 40 ° because the axial dimension becomes too long and the starting torque becomes too large.

【0030】また、流体軸受Fの動圧発生用溝を、内側
に向けて圧力が働く非対称溝パターンとすることは、以
下の理由により好ましい。すなわち、軸13の回転に伴
って外側からその逆側へ向かって潤滑剤を押し込む圧力
が働くので(ポンプイン)、軸13の回転に伴う遠心力
により流体軸受Fの流体軸受すきまC内の潤滑剤が外部
に飛散することが防止される。
It is preferable that the dynamic pressure generating grooves of the fluid bearing F have an asymmetric groove pattern in which pressure acts inwardly for the following reasons. That is, a pressure is applied to push the lubricant from the outside to the opposite side with the rotation of the shaft 13 (pump-in), so that the lubrication in the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F is caused by the centrifugal force caused by the rotation of the shaft 13. The agent is prevented from scattering to the outside.

【0031】このことをさらに詳細に説明すると、動圧
発生用溝は、フランジ部15の円錐面15fの円周方向
に沿って所定の間隔で並べられた複数の略くの字状の溝
で構成されている。そして、動圧発生用溝を、潤滑剤を
内側に押し込む圧力が働くような溝パターンとする。な
お、本実施形態においては、内側及び内方とは、軸13
を中心とする径方向内方を意味し、外側及び外方とは、
同じく径方向外方を意味する。
This will be described in more detail. The dynamic pressure generating grooves are a plurality of substantially V-shaped grooves arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the conical surface 15f of the flange portion 15. It is configured. Then, the grooves for generating the dynamic pressure are formed in a groove pattern in which a pressure for pushing the lubricant in acts. In this embodiment, the inside and the inside are defined as the shaft 13.
Means radially inward around
Similarly, it means radially outward.

【0032】なお、この動圧発生用溝を流体軸受面(円
錐面15f及び斜面12fのうち少なくとも一方)に設
ける加工方法は特に限定されるものではなく、塑性加
工,切削加工,エッチング等があげられる。塑性加工で
あるコイニング加工は、プレス等を用いて金型をフラン
ジ部15又はスリーブ12に押圧することにより前記動
圧発生用溝を刻印する方法であるので、エッチング加工
と比較すると量産性に優れていて低コストである。
The method of forming the dynamic pressure generating groove on the fluid bearing surface (at least one of the conical surface 15f and the inclined surface 12f) is not particularly limited, and examples thereof include plastic working, cutting, and etching. Can be The coining process, which is a plastic process, is a method of stamping the groove for generating dynamic pressure by pressing the mold against the flange portion 15 or the sleeve 12 using a press or the like, so that it is superior in mass productivity as compared with the etching process. And low cost.

【0033】特に、スリーブ12に硬さの低い銅合金を
用いた場合は、コイニング加工による塑性加工が容易で
あるので、量産性に優れるという利点がある。なお、フ
ランジ部15は強度が必要なため、硬さが高い方が好ま
しい。ベース11の中央部にはカウンタープレート16
が取り付けられていて、円筒部11aの開口部分を覆っ
ている。カウンタープレート16は、ねじ止め,圧入,
接着,溶接等の慣用の固着方法によって、ベース11に
取り付けられる。なお、このカウンタープレート16
は、流体軸受すきまCへの異物混入を防止するために設
けたものであるが、省略してもよい。
In particular, when a copper alloy having a low hardness is used for the sleeve 12, plastic working by coining is easy, so that there is an advantage that mass productivity is excellent. Since the flange portion 15 needs strength, it is preferable that the hardness is high. A counter plate 16 is provided at the center of the base 11.
Is attached, and covers the opening of the cylindrical portion 11a. The counter plate 16 is screwed, press-fitted,
It is attached to the base 11 by a conventional fixing method such as bonding or welding. This counter plate 16
Is provided to prevent foreign matter from entering the fluid bearing clearance C, but may be omitted.

【0034】次に、前述の潤滑剤溜まり22について説
明する。軸13の中央部(小径な円柱状部分)とスリー
ブ12の内周面のうち前記中央部に対向する部分との間
には環状すきまが介在していて、該環状すきまが潤滑剤
溜まり22を形成している。潤滑剤溜まり22の内面を
形成するスリーブ12の内周面は、その中央から上下両
端(流体軸受Fの流体軸受すきま)に向かってテーパ状
をなすテーパ面24とされていて、これにより潤滑剤溜
まり22は、中央が最も広く、上下両端に向かってすき
まが徐々に狭くなるテーパ状の形状となっている。
Next, the lubricant reservoir 22 will be described. An annular clearance is interposed between the central portion (small-diameter cylindrical portion) of the shaft 13 and a portion of the inner peripheral surface of the sleeve 12 facing the central portion, and the annular clearance forms the lubricant reservoir 22. Has formed. The inner peripheral surface of the sleeve 12 forming the inner surface of the lubricant reservoir 22 is formed as a tapered surface 24 tapering from the center toward the upper and lower ends (fluid bearing clearance of the fluid bearing F). The reservoir 22 has a tapered shape in which the center is the widest and the clearance gradually narrows toward the upper and lower ends.

【0035】もっとも、テーパ面24は必ずしもスリー
ブ12の内周面側に形成するとは限らず、軸13の外周
面側(前記小径な円柱状部分)に形成してもよく、ある
いはスリーブ12の内周面側と軸13の外周面側との双
方に形成してもよい。また、潤滑剤溜まり22の上下両
端には、流体軸受Fの流体軸受すきまCに向かって開口
している潤滑剤供給路25が設けられている。そして、
流体軸受Fの流体軸受すきまCに近接して連通する潤滑
剤供給路25の開口部は、流体軸受すきまCとほぼ等し
いか、又は僅かに大きくなっていて、表面張力に基づく
毛管現象により潤滑剤が潤滑剤供給路25から流体軸受
すきまCに導入されやすいようになっている。
However, the tapered surface 24 is not always formed on the inner peripheral surface side of the sleeve 12 and may be formed on the outer peripheral surface side of the shaft 13 (the small cylindrical portion). It may be formed on both the peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the shaft 13. Further, at both upper and lower ends of the lubricant reservoir 22, a lubricant supply passage 25 which is open toward the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F is provided. And
The opening of the lubricant supply passage 25 communicating with the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F is substantially equal to or slightly larger than the fluid bearing clearance C, and the lubricant is formed by capillary action based on surface tension. Is easily introduced from the lubricant supply passage 25 into the fluid bearing clearance C.

【0036】なお、本実施形態においては、潤滑剤溜ま
り22はスリーブ12の内周面の円周方向全体に設けた
(すなわち、潤滑剤溜まり22が環状すきま状である)
が、スリーブ12の内周面のうち一箇所又は複数箇所に
スリット状に設けてもよい(つまり、その他の部分は、
テーパ状のすきまとはなっておらず、スリーブ12の内
周面と軸13の外周面とが平行をなしている)。
In the present embodiment, the lubricant reservoir 22 is provided on the entire inner circumferential surface of the sleeve 12 in the circumferential direction (that is, the lubricant reservoir 22 has an annular clearance shape).
However, a slit shape may be provided at one or a plurality of locations on the inner peripheral surface of the sleeve 12 (that is, the other portions are
There is no tapered clearance, and the inner peripheral surface of the sleeve 12 and the outer peripheral surface of the shaft 13 are parallel.

【0037】また、本実施形態においては、スリーブ1
2の内周面の上下方向全体をテーパ面24として、潤滑
剤溜まり22のテーパ面24の一部を潤滑剤供給路25
とし、流体軸受すきまCにテーパ面24を直接連通させ
ている。しかし、スリーブ12の内周面のうち上下方向
中央をテーパ面24とし、上下両端は軸13の外周面と
平行な面として、この平行面により形成される環状のす
きまが潤滑剤供給路25を構成するような構造としても
よい。
In this embodiment, the sleeve 1
2 is a tapered surface 24, and a part of the tapered surface 24 of the lubricant reservoir 22 is a lubricant supply passage 25.
The tapered surface 24 is directly connected to the fluid bearing clearance C. However, the center of the inner peripheral surface of the sleeve 12 in the vertical direction is a tapered surface 24, and both upper and lower ends are surfaces parallel to the outer peripheral surface of the shaft 13, and an annular clearance formed by these parallel surfaces defines the lubricant supply passage 25. It is good also as a structure which comprises.

【0038】この潤滑剤溜まり22の上下方向中央(す
きまが最も広い部分)には、外気と連通する排気孔23
が開口している。排気孔23は、スリーブ12の内周面
(潤滑剤溜まり22の上下方向中央)から水平に伸び、
スリーブ12の外周面に開口している。なお、この排気
孔23は、スリーブ12ではなく軸13に設けてもよ
い。すなわち、軸13の外周面(潤滑剤溜まり22の上
下方向中央)から水平に伸び、途中で上方に屈曲して軸
13の上端面に開口するように設けてもよい。
At the center of the lubricant reservoir 22 in the vertical direction (the portion having the widest clearance), an exhaust hole 23 communicating with the outside air is provided.
Is open. The exhaust hole 23 extends horizontally from the inner peripheral surface of the sleeve 12 (the vertical center of the lubricant reservoir 22),
It is open on the outer peripheral surface of the sleeve 12. The exhaust hole 23 may be provided in the shaft 13 instead of the sleeve 12. That is, the shaft 13 may be provided so as to extend horizontally from the outer peripheral surface (the vertical center of the lubricant reservoir 22), bend upward in the middle, and open at the upper end surface of the shaft 13.

【0039】次に、当該スピンドルモータへの潤滑剤の
注入方法について説明する。当該スピンドルモータへの
潤滑剤の注入は、排気孔23からディスペンサ等を使用
して行われる。すなわち、排気孔23にディスベンサの
注入針等を差し込んで潤滑剤溜まり22に潤滑剤を注入
すると、表面張力によって、潤滑剤は潤滑剤溜まり22
のすきまの狭い方に、気泡はすきまの広い方に集まる。
そして、潤滑剤は流体軸受すきまCに徐々に広がり満た
されてゆくため、潤滑剤の注入の際に装置の内部(流体
軸受すきまC内)に気泡が巻き込まれるおそれが小さ
い。
Next, a method of injecting a lubricant into the spindle motor will be described. The injection of the lubricant into the spindle motor is performed from the exhaust hole 23 using a dispenser or the like. That is, when a lubricant is injected into the lubricant reservoir 22 by inserting a dispenser injection needle or the like into the exhaust hole 23, the lubricant is charged by the surface tension.
The bubbles collect in the narrower gap, and in the wider gap.
Then, since the lubricant gradually spreads and fills the fluid bearing clearance C, there is little possibility that air bubbles are trapped inside the device (in the fluid bearing clearance C) when the lubricant is injected.

【0040】したがって、大気中で潤滑剤を注入して
も、気泡の巻き込みを防止できる。もちろん、真空中で
潤滑剤を注入してもよいし、注入後にスピンドルモータ
を真空槽内に入れ脱気してもよい。また、気泡の脱気を
より確実にするために、必要により、あらかじめ真空脱
気した潤滑剤を用いてもよい。なお、排気孔23の内周
面に、撥油剤(潤滑剤をはじく性質を有するもの)を塗
布する等の撥油処理を施しておくと、撥油処理を施した
部分に潤滑剤がはじかれて、スピンドルモータの運搬時
等に潤滑剤が排気孔23から外部に流出することを、効
果的に防止することができる。
Therefore, even if the lubricant is injected in the atmosphere, entrapment of air bubbles can be prevented. Of course, the lubricant may be injected in a vacuum, or after the injection, the spindle motor may be put in a vacuum chamber and deaerated. Further, in order to more reliably deaerate bubbles, a lubricant which has been previously vacuum degassed may be used, if necessary. If the inner peripheral surface of the exhaust hole 23 is subjected to an oil-repellent treatment such as applying an oil-repellent (having a property of repelling a lubricant), the lubricant is repelled to the portion subjected to the oil-repellent treatment. Thus, it is possible to effectively prevent the lubricant from flowing out of the exhaust hole 23 to the outside when the spindle motor is carried or the like.

【0041】注入された潤滑剤は、表面張力により流体
軸受Fの各流体軸受すきまCを満たすとともに、余分な
潤滑剤は潤滑剤供給路25を経て潤滑剤溜まり22に溜
まって、表面張力に基づく毛管現象によりテーパ面24
に保持される。したがって、潤滑剤の注入量が過剰であ
っても、余分な潤滑剤が潤滑剤溜まり22に貯蔵される
ので問題ない。また、運搬時や取り扱い時にスピンドル
モータが倒置されたとしても、潤滑剤溜まり22内の潤
滑剤が外部に流出することはない。
The injected lubricant fills each of the fluid bearing clearances C of the fluid bearing F by the surface tension, and excess lubricant is accumulated in the lubricant reservoir 22 via the lubricant supply passage 25 and is based on the surface tension. Tapered surface 24 due to capillary action
Is held. Therefore, even if the injection amount of the lubricant is excessive, there is no problem because the excess lubricant is stored in the lubricant reservoir 22. Further, even if the spindle motor is inverted during transportation or handling, the lubricant in the lubricant reservoir 22 does not flow out.

【0042】また、潤滑剤溜まり22のすきまの大きさ
が、テーパ面24により上下の潤滑剤供給路25に向か
って狭くなっているため、外部衝撃で飛散した潤滑剤
も、外部に流出しない限りは潤滑剤溜まり22のすきま
の狭い潤滑剤供給路25の方に自然に集められる。そし
て、潤滑剤溜まり22の上下方向中央(すきまの広い部
分)に集まった気泡は、排気孔23を通って外部に排出
される。
Further, since the size of the clearance of the lubricant reservoir 22 is reduced toward the upper and lower lubricant supply passages 25 by the tapered surface 24, the lubricant scattered by the external impact does not flow out. Are naturally collected in the lubricant supply passage 25 having a narrow clearance in the lubricant reservoir 22. The air bubbles collected at the center in the vertical direction of the lubricant reservoir 22 (a wide gap) are discharged to the outside through the exhaust holes 23.

【0043】さらに、流体軸受F,Fの最も外側には、
流体軸受Fの流体軸受すきまCから潤滑剤が流出,飛散
することを、表面張力及び遠心力により防止するテーパ
シール27が設けられている。すなわち、略円錐状のフ
ランジ部15,15は、軸13の中央部から端部へ向か
って徐々に大径となる形状であるが、その最端部は徐々
に小径となっていて、スリーブ12との間に形成される
すきまが、流体軸受すきまCに向かって徐々に狭くなる
ようなテーパ状となっている。
Further, on the outermost sides of the fluid bearings F, F,
A taper seal 27 is provided to prevent the lubricant from flowing out and scattering from the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F by surface tension and centrifugal force. That is, the substantially conical flange portions 15 and 15 have a shape in which the diameter gradually increases from the center to the end of the shaft 13, while the outermost portion gradually decreases in diameter, and Is tapered so that the clearance gradually narrows toward the fluid bearing clearance C.

【0044】このようなテーパ状すきまが流体軸受すき
まCに連通して設けられていることにより、流体軸受す
きまC内の潤滑剤が外部に流出,飛散しにくいようにな
っている。すなわち、スピンドルモータの静止時には表
面張力によって、そしてスピンドルモータの回転時には
遠心力によって、潤滑剤が流体軸受すきまCの方に集め
られる。
By providing such a tapered clearance in communication with the fluid bearing clearance C, the lubricant in the fluid bearing clearance C is less likely to flow out and scatter. That is, the lubricant is collected toward the fluid bearing clearance C by the surface tension when the spindle motor is at rest and by the centrifugal force when the spindle motor is rotating.

【0045】駆動モータMにより、被回転体である図示
しない磁気ディスクを外周部に搭載するハブ14と軸1
3とを一体的に回転駆動させると、流体軸受F,Fの各
動圧発生用溝のポンピング作用により、流体軸受すきま
C,Cに充填されている潤滑剤に動圧が発生して、軸1
3はスリーブ12と非接触となり支承される。なお、前
記磁気ディスクはクランプ部材でねじ止めされているの
で、十分な耐衝撃性を確保するに足る強度で固着されて
いる。
The drive motor M drives the hub 14 and the shaft 1 for mounting a magnetic disk (not shown), which is a rotating body, on the outer periphery.
3 is integrally rotated, a dynamic pressure is generated in the lubricant filled in the fluid bearing clearances C, C by the pumping action of the respective dynamic pressure generating grooves of the fluid bearings F, F, and the shaft 1
3 is not in contact with the sleeve 12 and is supported. Since the magnetic disk is screwed with a clamp member, the magnetic disk is fixed with sufficient strength to ensure sufficient impact resistance.

【0046】回転に伴い遠心力が作用すると、潤滑剤溜
まり22内の潤滑剤がテーパ面24を伝わって上昇及び
下降し、すきまの狭い潤滑剤供給路25に到達して保持
される。そして、潤滑剤供給路25から流体軸受すきま
Cへ、潤滑剤が毛管現象により確実に補給される。ま
た、流体軸受すきまCに気泡が残留していても、潤滑剤
溜まり22に開口する排気孔23を経由して、すみやか
に外気に放出される。
When a centrifugal force acts upon the rotation, the lubricant in the lubricant reservoir 22 rises and descends along the tapered surface 24 and reaches and is held by the lubricant supply passage 25 having a narrow clearance. Then, the lubricant is reliably supplied from the lubricant supply passage 25 to the fluid bearing clearance C by capillary action. Further, even if bubbles remain in the fluid bearing clearance C, the bubbles are immediately discharged to the outside air via the exhaust holes 23 opened in the lubricant reservoir 22.

【0047】運転が長期に及んで、流体軸受すきまCに
保持されている潤滑剤が次第に蒸発したり飛散したりし
て不足してくると、潤滑剤溜まり22内に表面張力に基
づく毛管現象で保持されている潤滑剤が、その不足分に
応じてテーパ面24に案内されつつすきまの狭い方に吸
引され、流体軸受すきまC内に潤滑剤が満たされるまで
補給される。すなわち、流体軸受すきまC内の潤滑剤の
減少に伴い、潤滑剤供給路25を経由してすきまの狭い
流体軸受すきまCに毛管現象で吸引され、潤滑剤溜まり
22のテーパ面24の表面張力が釣り合う位置で安定す
る。こうして、潤滑剤の減少分だけ自動的に潤滑剤が補
給される。
If the lubricant retained in the fluid bearing clearance C gradually evaporates or scatters and runs short over a long period of time, the lubricant pool 22 will be filled in the lubricant reservoir 22 by capillary action based on surface tension. The retained lubricant is sucked into the narrower gap while being guided by the tapered surface 24 according to the shortage, and is replenished until the lubricant is filled in the fluid bearing clearance C. That is, as the amount of the lubricant in the fluid bearing clearance C decreases, the lubricant is sucked by the capillary bearing via the lubricant supply passage 25 into the fluid bearing clearance C having a small clearance, and the surface tension of the tapered surface 24 of the lubricant reservoir 22 decreases. Stable at equilibrium position. Thus, the lubricant is automatically replenished by the reduced amount of the lubricant.

【0048】このように本実施形態のスピンドルモータ
は、潤滑剤溜まり22の環状すきまがテーパ状であるか
ら、潤滑剤は表面張力によりすきまの狭い方に吸引さ
れ、一方、組み立て時に巻き込んだ残留気泡は、すきま
の広い方に分離され排出される。したがって、各流体軸
受すきまCには気泡のない潤滑剤が自動的に確実に補給
されて、潤滑剤溜まり22と連通し潤滑剤で常時満たさ
れた状態となり、長期にわたって使用しても信頼性が高
く耐久性に優れている。
As described above, in the spindle motor according to the present embodiment, since the annular clearance of the lubricant reservoir 22 is tapered, the lubricant is sucked toward the narrower clearance by the surface tension, while the residual air bubbles that are entrained during assembly are removed. Is separated and discharged to the larger gap. Therefore, each fluid bearing clearance C is automatically and reliably replenished with a lubricant having no bubbles, communicates with the lubricant reservoir 22, and is always filled with the lubricant. High durability.

【0049】したがって、潤滑剤の注入量に過不足があ
ったとしても、潤滑剤が外部に飛散したり、長期間の使
用において流体軸受すきまC内の潤滑剤が枯渇したりす
るおそれが小さい。なお、本実施形態のスピンドルモー
タのうち、スリーブ12,軸13,及びフランジ部1
5,15からなる部分(流体軸受部分)を、図2のよう
に一体化されたユニット構造としてもよい。このような
流体軸受ユニットは、スピンドルモータに一度に組み込
むことができるから、スピンドルモータの製造,組立が
容易である。
Therefore, even if the injection amount of the lubricant is excessive or insufficient, the possibility that the lubricant is scattered to the outside or the lubricant in the fluid bearing clearance C is depleted during a long-term use is small. In the spindle motor of the present embodiment, the sleeve 12, the shaft 13, and the flange 1
The portion (fluid bearing portion) composed of 5 and 15 may have an integrated unit structure as shown in FIG. Since such a fluid bearing unit can be incorporated into the spindle motor at one time, manufacture and assembly of the spindle motor are easy.

【0050】また、流体軸受ユニットを軸受メーカーに
おいて予め製造しておき(組立と潤滑剤の注入)、それ
をスピンドルモータメーカーにおいてスピンドルモータ
ーへ完成させることができるので、生産分担を行いやす
いという利点がある。なお、図2の例では、フランジ部
15,15の円錐面(流体軸受面)15f,15fはク
ラウニングされ、母線形状がわずかに凸状とされてお
り、円錐面15fが凸球面となっている。流体軸受面を
このような形状とすれば、対向する流体軸受面同士が起
動時に接触している面積を小さくできるので、流体軸受
の起動トルクを小さくすることができる。なお、クラウ
ニングは、スリーブ12の斜面12fに施してもよい
し、円錐面15fと斜面12fとの双方に施してもよ
い。
Also, since the fluid bearing unit is manufactured in advance by a bearing maker (assembly and injection of lubricant) and can be completed in the spindle motor by the spindle motor maker, there is an advantage that the production can be easily shared. is there. In the example of FIG. 2, the conical surfaces (fluid bearing surfaces) 15f, 15f of the flange portions 15, 15 are crowned, the generatrix shape is slightly convex, and the conical surface 15f is a convex spherical surface. . With such a shape of the fluid bearing surface, the area where the opposed fluid bearing surfaces are in contact with each other at the time of startup can be reduced, so that the startup torque of the fluid bearing can be reduced. The crowning may be applied to the slope 12f of the sleeve 12, or to both the conical surface 15f and the slope 12f.

【0051】(第二実施形態)図3は、本発明に係る流
体軸受装置の第二実施形態であるHDD用スピンドルモ
ータの断面図である。本実施形態のスピンドルモータの
構造は、前述の第一実施形態とほぼ同様であるので、異
なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。な
お、図3においては、図1と同一又は相当する部分に
は、図1と同一の符号を付してある。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a sectional view of a spindle motor for HDD which is a second embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention. The structure of the spindle motor of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment described above, and therefore only different parts will be described, and description of the same parts will be omitted. In FIG. 3, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0052】潤滑剤溜り22は、軸13の下端面(下側
のフランジ部15の下面)とカウンタープレート16の
上面との間に介在するすきまにより形成されている。潤
滑剤溜まり22の内面を形成するカウンタープレート1
6の上面は、その中心部から外縁部(下側の流体軸受F
の流体軸受すきまC)に向かってテーパ状をなすテーパ
面24とされていて、これにより潤滑剤溜まり22は、
中心部が最も広く、外縁部に向かってすきまが徐々に狭
くなるテーパ状の形状となっている。
The lubricant reservoir 22 is formed by a clearance interposed between the lower end surface of the shaft 13 (the lower surface of the lower flange portion 15) and the upper surface of the counter plate 16. Counter plate 1 forming the inner surface of lubricant reservoir 22
6 has an upper surface extending from the center to the outer edge (lower fluid bearing F).
Is formed in a tapered surface 24 which is tapered toward the fluid bearing clearance C).
The center portion is the widest and has a tapered shape in which the clearance gradually decreases toward the outer edge.

【0053】もっとも、テーパ面24は必ずしもカウン
タープレート16の上面に形成するとは限らず、軸13
の下端面に形成してもよく、あるいはカウンタープレー
ト16の上面と軸13の下端面との双方に形成してもよ
い。第一実施形態とは異なり、潤滑剤溜り22が軸13
の下方に設けられているから、スリーブ12の内周面の
中央部(軸13の小径な円柱状部分と対向する部分)
は、軸13に対して完全に平行をなしている。
However, the tapered surface 24 is not always formed on the upper surface of the counter plate 16 and the shaft 13
May be formed on both the upper surface of the counter plate 16 and the lower surface of the shaft 13. Unlike the first embodiment, the lubricant reservoir 22 is
, The central portion of the inner peripheral surface of the sleeve 12 (the portion facing the small-diameter cylindrical portion of the shaft 13)
Are completely parallel to the axis 13.

【0054】また、潤滑剤溜まり22の外縁部には、下
側の流体軸受Fの流体軸受すきまCに向かって開口して
いる潤滑剤供給路25が設けられている。なお、本実施
形態においては、下側のフランジ部15の最も大径な部
分(下端部)の寸法測定を容易にするため、下側のフラ
ンジ部15の下端部は円柱状とした。この円柱状部分1
5aと円筒部11aの内周面とは平行をなしていて、こ
の円柱状部分15aの外周面と円筒部11aの内周面と
の間に形成される環状すきまが、潤滑剤供給路25を構
成している。ただし、前記環状すきまを省略して、潤滑
剤溜まり22が流体軸受すきまCに直接連通するように
してもよい。
A lubricant supply passage 25 is provided at the outer edge of the lubricant reservoir 22 and opens toward the fluid bearing clearance C of the lower fluid bearing F. In the present embodiment, the lower end of the lower flange portion 15 has a cylindrical shape in order to facilitate the measurement of the largest diameter portion (lower end portion) of the lower flange portion 15. This columnar part 1
5a and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a are parallel to each other, and an annular clearance formed between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 15a and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a forms the lubricant supply passage 25. Make up. However, the annular clearance may be omitted, and the lubricant reservoir 22 may directly communicate with the fluid bearing clearance C.

【0055】潤滑剤溜まり22の中心部(すきまが最も
広い部分)には、外気と連通する排気孔23が開口して
いる。排気孔23は、軸13の下端面から垂直に伸び、
軸13の上端面に開口している。なお、この排気孔23
は、軸13ではなくカウンタープレート16に設けても
よい。すなわち、カウンタープレート16の中心部に、
カウンタープレート16を上下に貫通する排気孔23を
設けてもよい。
An exhaust hole 23 communicating with the outside air is opened at the center of the lubricant reservoir 22 (the portion having the widest clearance). The exhaust hole 23 extends vertically from the lower end surface of the shaft 13,
The shaft 13 is open at the upper end surface. In addition, this exhaust hole 23
May be provided on the counter plate 16 instead of the shaft 13. That is, at the center of the counter plate 16,
An exhaust hole 23 penetrating vertically through the counter plate 16 may be provided.

【0056】次に、このスピンドルモータへの潤滑剤の
注入方法について説明する。軸13を貫通する排気孔2
3から潤滑剤を注入すると、表面張力によって、潤滑剤
は潤滑剤溜まり22のすきまの狭い方に、気泡はすきま
の広い方に集まる。そして、潤滑剤は、下側の流体軸受
すきまC、軸13の外周面(中央の小径な円柱状部分)
とスリーブ12の内周面との間のすきま(逃げ部)、上
側の流体軸受すきまCの順に充填されていく。
Next, a method of injecting a lubricant into the spindle motor will be described. Exhaust hole 2 passing through shaft 13
When the lubricant is injected from 3, the lubricant collects in the narrower space of the lubricant reservoir 22 and the bubbles in the wider space due to the surface tension. The lubricant is applied to the lower fluid bearing clearance C and the outer peripheral surface of the shaft 13 (the central small-diameter cylindrical portion).
(The clearance portion) between the fluid bearing and the inner peripheral surface of the sleeve 12, and the upper fluid bearing clearance C is filled in this order.

【0057】また、潤滑剤溜まり22の中心部(すきま
の広い部分)に集まった気泡は、排気孔23を通って外
部に排出される。このように、本実施形態のスピンドル
モータは、潤滑剤の注入操作が容易で、且つ流体軸受す
きまCや前記逃げ部のすきま内に気泡を巻き込まれにく
い。 (第三実施形態)図4は、本発明に係る流体軸受装置の
第三実施形態であるHDD用スピンドルモータの断面図
である。本実施形態のスピンドルモータの構造は、前述
の第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ
説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図4にお
いては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一
の符号を付してある。
The air bubbles collected at the center of the lubricant reservoir 22 (a wide area of the clearance) are discharged to the outside through the exhaust holes 23. As described above, in the spindle motor of the present embodiment, the operation of injecting the lubricant is easy, and it is difficult for air bubbles to be trapped in the fluid bearing clearance C and the clearance of the relief portion. (Third Embodiment) FIG. 4 is a sectional view of an HDD spindle motor which is a third embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention. The structure of the spindle motor of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment described above, and therefore only different parts will be described, and description of the same parts will be omitted. In FIG. 4, the same or corresponding portions as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.

【0058】本実施形態のスピンドルモータは、第一実
施形態における軸13の中央部の小径な円柱状部分が省
略され、上下のフランジ部15,15が直接連結された
構造の軸13を有していて、このことにより、装置高さ
をより低くした例である。なお、この軸13は、中空軸
でもよいし中実軸でもよい。スリーブ12の内周面の上
下方向中央部分には軸方向に平行な垂直面29が設けら
れていて、軸13の中央の最も小径な部分及びその周辺
(上下のフランジ部15,15が連結する境目付近であ
り、以降は連結部分と記す)と対向している。そして、
スリーブ12の垂直面29と軸13の前記連結部分との
間に形成されるすきまが、潤滑剤溜まり22を構成して
いる。
The spindle motor of this embodiment has a shaft 13 having a structure in which a small-diameter cylindrical portion at the center of the shaft 13 in the first embodiment is omitted, and upper and lower flange portions 15, 15 are directly connected. Thus, this is an example in which the height of the apparatus is reduced. The shaft 13 may be a hollow shaft or a solid shaft. A vertical surface 29 that is parallel to the axial direction is provided at the center in the vertical direction of the inner peripheral surface of the sleeve 12, and the smallest diameter portion at the center of the shaft 13 and its periphery (the upper and lower flange portions 15, 15 are connected). Near the boundary, hereinafter referred to as a connected portion). And
The clearance formed between the vertical surface 29 of the sleeve 12 and the connecting portion of the shaft 13 forms the lubricant reservoir 22.

【0059】潤滑剤溜まり22の内面を形成する軸13
の前記連結部分の外周面は、上下のフランジ部15,1
5が連結する境目から上下両端(流体軸受Fの流体軸受
すきまC)に向かってテーパ状をなしているから、これ
により潤滑剤溜まり22は、中央が最も広く、上下両端
に向かってすきまが徐々に狭くなるテーパ状の形状とな
っている。
The shaft 13 forming the inner surface of the lubricant reservoir 22
The outer peripheral surface of the connecting portion is provided with upper and lower flange portions 15, 1
5 is tapered toward the upper and lower ends (fluid bearing clearance C of the fluid bearing F) from the boundary where the lubrication reservoir 5 is connected, whereby the lubricant reservoir 22 has the widest center at the center and the clearance gradually increases toward the upper and lower ends. It has a tapered shape that becomes narrower.

【0060】スリーブ12の上下両端部には、中心に穴
を有する円板状のカバー部材28が接着やレーザ溶接等
により固着されている。そして、カバー部材28の一方
の板面は、フランジ部15の端面(円錐の底面)とすき
まを介して対向している。フランジ部15の端面はテー
パ面となっていて、カバー部材28とフランジ部15の
端面との間に形成される前記すきまは、外方(流体軸受
Fの流体軸受すきまC)に向かって徐々にすきまが狭く
なる形状となっている。そして、このような形状のすき
まにより、テーパシール27が形成されている。
A disk-like cover member 28 having a hole at the center is fixed to the upper and lower ends of the sleeve 12 by bonding, laser welding, or the like. Then, one plate surface of the cover member 28 is opposed to the end surface (the bottom surface of the cone) of the flange portion 15 via a clearance. The end surface of the flange portion 15 is a tapered surface, and the clearance formed between the cover member 28 and the end surface of the flange portion 15 gradually increases outward (the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F). The shape is such that the clearance is narrow. The taper seal 27 is formed by such a clearance.

【0061】なお、テーパ面は、カバー部材28の板面
に設けてもよいし、あるいは、フランジ部15の端面と
カバー部材28の板面との双方に設けてもよい。このテ
ーパシール27の作用,効果に関しては、第一実施形態
と同様である。また、このテーパシール27を構成する
テーパ状のすきまは潤滑剤溜まりとしての機能も有して
いて、保持できる潤滑剤の量が少ない潤滑剤溜まり22
の機能を補助している。
The tapered surface may be provided on the plate surface of the cover member 28, or may be provided on both the end surface of the flange portion 15 and the plate surface of the cover member 28. The operation and effect of the taper seal 27 are the same as in the first embodiment. Further, the tapered clearance constituting the taper seal 27 also has a function as a lubricant reservoir, and the lubricant reservoir 22 that can hold a small amount of lubricant is provided.
Assists the function of.

【0062】(第四実施形態)図5は、本発明に係る流
体軸受装置の第四実施形態であるHDD用スピンドルモ
ータの断面図である。まず、本実施形態のスピンドルモ
ータの構造を説明する。本実施形態のスピンドルモータ
は、第一〜第三実施形態のスピンドルモータとは異な
り、軸13がベース11と一体となっていて、その固定
軸13に流体軸受Fを介して支承されるスリーブ12が
ハブ14と共に回転する方式、すなわち軸固定/スリー
ブ回転タイプのスピンドルモータである。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a sectional view of a spindle motor for HDD which is a fourth embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention. First, the structure of the spindle motor according to the present embodiment will be described. The spindle motor of the present embodiment is different from the spindle motors of the first to third embodiments in that a shaft 13 is integrated with a base 11 and a sleeve 12 supported on a fixed shaft 13 thereof via a fluid bearing F. Is a method of rotating with the hub 14, that is, a spindle motor of a shaft fixed / sleeve rotating type.

【0063】ただし、第一実施形態と同様の部分につい
ては、その説明は省略し、異なる部分のみ説明する。ま
た、図5においては、図1と同一又は相当する部分に
は、図1と同一の符号を付してある。ベース11の中央
にカウンタープレート16が固着されていて、このカウ
ンタープレート16の中央に軸13が立設されている。
軸13の上下両端部には、フランジ部15,15が設け
られている。上側のフランジ部15は、軸13と一体に
形成されており、下側のフランジ部15は、カウンター
プレート16と一体に形成されていて、カウンタープレ
ート16とともに軸13に固着されている。
However, description of the same parts as in the first embodiment will be omitted, and only different parts will be described. In FIG. 5, the same or corresponding parts as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. A counter plate 16 is fixed to the center of the base 11, and a shaft 13 is provided upright at the center of the counter plate 16.
Flanges 15, 15 are provided at both upper and lower ends of the shaft 13. The upper flange portion 15 is formed integrally with the shaft 13, and the lower flange portion 15 is formed integrally with the counter plate 16 and is fixed to the shaft 13 together with the counter plate 16.

【0064】また、軸13は円筒体状のスリーブ12に
回転自在に挿通されていて、このスリーブ12は図示し
ない磁気ディスクを外周部に搭載する逆カップ状のハブ
14の中心部に、圧入等の慣用の固着手段により固着さ
れている。軸13の中央部(小径な部分)とスリーブ1
2の内周面のうち上下方向中央部分との間には環状すき
まが介在していて、該環状すきまが潤滑剤溜まり22を
形成している。潤滑剤溜まり22の内面のうち一方を形
成するスリーブ12の内周面は軸方向に平行な垂直面で
あるが、他方の軸13の外周面は、その中央から上下方
向(流体軸受Fの流体軸受すきまC)に向かってテーパ
状をなすテーパ面24とされていて、これにより潤滑剤
溜まり22は、中央が最も広く、上下に向かってすきま
が徐々に狭くなるテーパ状の形状となっている。
The shaft 13 is rotatably inserted into a cylindrical sleeve 12. This sleeve 12 is press-fitted into the center of an inverted cup-shaped hub 14 on which a magnetic disk (not shown) is mounted on the outer periphery. Is fixed by the conventional fixing means. Center part (small diameter part) of shaft 13 and sleeve 1
An annular clearance is interposed between the inner peripheral surface of the inner peripheral surface 2 and a central portion in the vertical direction, and the annular clearance forms a lubricant reservoir 22. The inner peripheral surface of the sleeve 12 that forms one of the inner surfaces of the lubricant reservoir 22 is a vertical surface parallel to the axial direction, while the outer peripheral surface of the other shaft 13 is vertically moved from the center thereof (fluid of the fluid bearing F). The lubrication reservoir 22 has a tapered surface 24 which is tapered toward the bearing clearance C), whereby the lubricant reservoir 22 has the largest width at the center and gradually narrows up and down. .

【0065】もっとも、テーパ面24は必ずしも軸13
の外周面側に形成するとは限らず、スリーブ12の内周
面側に形成してもよく、あるいはこれら双方に形成して
もよい。また、潤滑剤溜まり22の上下両端には、流体
軸受Fの流体軸受すきまCに向かって開口している潤滑
剤供給路25,25が設けられている。本実施形態にお
いては、潤滑剤供給路25はテーパ状の形状とはなって
おらず、平行なすきまから形成されている。すなわち、
潤滑剤供給路25を形成する部分においては、スリーブ
12の内周面と軸13の外周面とが平行をなしている。
However, the tapered surface 24 is not necessarily the shaft 13
Is not necessarily formed on the outer peripheral surface side, and may be formed on the inner peripheral surface side of the sleeve 12 or on both of them. Further, at both upper and lower ends of the lubricant reservoir 22, lubricant supply passages 25, 25 which are open toward the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F are provided. In the present embodiment, the lubricant supply passage 25 is not formed in a tapered shape, but is formed by a parallel clearance. That is,
In the portion where the lubricant supply passage 25 is formed, the inner peripheral surface of the sleeve 12 and the outer peripheral surface of the shaft 13 are parallel.

【0066】ただし、第一〜第三実施形態のように、テ
ーパ状の潤滑剤供給路25を設けても(すなわち、潤滑
剤溜まり22が流体軸受すきまCに直接連通している)
何ら差し支えはなく、形状による効果の差異は特にな
い。この潤滑剤溜まり22の中央(すきまが最も広い部
分)には、外気と連通する排気孔23が開口している。
排気孔23は、軸13の外周面(潤滑剤溜まり22の中
央)から水平に伸び、途中で下方に屈曲して軸13の下
端面に開口している。なお、多孔質部材からなる通気自
在のフィルタ30で排気孔23の開口部分を覆うと、外
部から装置内部に異物が侵入することを防止することが
できる。フィルタ30は、排気孔23内に充填する形態
で設けてもよい。
However, even when the tapered lubricant supply passage 25 is provided as in the first to third embodiments (that is, the lubricant reservoir 22 directly communicates with the fluid bearing clearance C).
There is no problem at all, and there is no particular difference in the effect depending on the shape. An exhaust hole 23 communicating with the outside air is opened at the center of the lubricant reservoir 22 (the portion having the widest clearance).
The exhaust hole 23 extends horizontally from the outer peripheral surface of the shaft 13 (the center of the lubricant reservoir 22), bends downward in the middle, and opens at the lower end surface of the shaft 13. When the opening of the exhaust hole 23 is covered with the air-permeable filter 30 made of a porous member, it is possible to prevent foreign substances from entering the inside of the apparatus from the outside. The filter 30 may be provided so as to fill the inside of the exhaust hole 23.

【0067】さらに、下側の流体軸受Fについては、第
一実施形態と同様のテーパシール27が設けられてい
る。そして、ハブ14の中心部には、中心に穴を有する
円板状のカバー部材28が接着やレーザ溶接等により固
着されている。そして、カバー部材28の板面(下面)
は、上側のフランジ部15の上端面(円錐の底面)とす
きまを介して対向している。カバー部材28の板面はテ
ーパ面となっていて、カバー部材28とフランジ部15
の端面との間に形成される前記すきまは、外方(流体軸
受Fの流体軸受すきまC)に向かって徐々にすきまが狭
くなる形状となっている。そして、このような形状のす
きまにより、テーパシール27が形成されている。カバ
ー部材28とこのカバー部材28から構成されるテーパ
シール27との作用,効果については、第三実施形態と
同様である。
Further, the lower fluid bearing F is provided with the same taper seal 27 as in the first embodiment. A disk-shaped cover member 28 having a hole at the center is fixed to the center of the hub 14 by bonding, laser welding, or the like. Then, the plate surface (lower surface) of the cover member 28
Is opposed to the upper end surface (the bottom surface of the cone) of the upper flange portion 15 via a clearance. The plate surface of the cover member 28 is tapered, and the cover member 28 and the flange 15
The clearance formed between the first and second end faces is shaped such that the clearance gradually narrows outward (the fluid bearing clearance C of the fluid bearing F). The taper seal 27 is formed by such a clearance. The operation and effect of the cover member 28 and the taper seal 27 formed by the cover member 28 are the same as in the third embodiment.

【0068】なお、各実施形態は、本発明の一例を示し
たものであって、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではない。例えば、軸13に設けるフランジ部1
5は、軸端に限らず軸端近傍であってもよい。また、ス
リーブ12の内径寸法に対して全長(高さ)が長い場合
には、スリーブ12を軸13よりも線膨張係数が大きい
素材で構成すると、高温時にスリーブ12が軸13より
も大きく変形(伸び)するので、高温時に流体軸受すき
まCが狭くなるようにすることができる。そうすれば、
高温時の潤滑剤の粘度低下に起因する流体軸受の負荷容
量の低下を少なくすることができる。したがって、周囲
温度が変化しても軸受トルクの変化が小さく、全体とし
て低消費電力のスピンドルモータとすることができる。
Each embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, the flange portion 1 provided on the shaft 13
5 is not limited to the shaft end but may be near the shaft end. When the overall length (height) is longer than the inner diameter of the sleeve 12, if the sleeve 12 is made of a material having a larger coefficient of linear expansion than the shaft 13, the sleeve 12 will be deformed more than the shaft 13 at high temperatures ( Elongation), it is possible to make the fluid bearing clearance C narrow at high temperatures. that way,
A decrease in the load capacity of the fluid bearing due to a decrease in the viscosity of the lubricant at a high temperature can be reduced. Therefore, even if the ambient temperature changes, the change in the bearing torque is small, and a spindle motor with low power consumption as a whole can be obtained.

【0069】さらに、流体軸受の構造,排気孔23,潤
滑剤溜まり22,潤滑剤供給路25の構造、動圧発生用
溝のパターン、スピンドルモータの細部の構造等に関し
ては、各実施形態に限定されるものではなく、本発明の
目的を達成できるならば、必要に応じて適宜変更するこ
とが可能である。例えば、潤滑剤溜まり22を構成する
テーパ面24は、潤滑剤溜まり22が流体軸受すきまC
に向かって徐々にすきまが狭くなる形状となるならば、
種々の曲面であってもよい。
Further, the structure of the fluid bearing, the structure of the exhaust hole 23, the lubricant reservoir 22, the lubricant supply passage 25, the pattern of the groove for generating dynamic pressure, the detailed structure of the spindle motor, and the like are limited to the embodiments. However, if the object of the present invention can be achieved, it can be appropriately changed as needed. For example, the tapered surface 24 forming the lubricant reservoir 22 is formed by the lubricant reservoir 22 having a fluid bearing clearance C.
If the shape gradually narrows toward
Various curved surfaces may be used.

【0070】さらにまた、軸13の外周面と流体軸受面
である円錐面15fとの境界部分に、加工を容易にする
ための逃げ部として小さな周溝を設けてもよいし、上述
の各実施形態のように省略してもよい。さらに、フラン
ジ部15の形状は略円錐状に限らず、略半球状としても
よい。すなわち、流体軸受面は円錐面ではなく球面であ
ってもよい。
Further, a small circumferential groove may be provided at the boundary between the outer peripheral surface of the shaft 13 and the conical surface 15f which is a fluid bearing surface as a relief portion for facilitating machining. It may be omitted as in the form. Further, the shape of the flange portion 15 is not limited to a substantially conical shape, and may be a substantially hemispherical shape. That is, the fluid bearing surface may be a spherical surface instead of a conical surface.

【0071】さらに、動圧発生用溝はヘリングボーン状
やスパイラル状に限らず、動圧流体軸受として機能すれ
ば、どのような溝パターンでもよい。また、該溝の加工
方法は、材質や必要精度に応じて、エッチング,電解エ
ッチング,塑性加工,切削加工,レーザ加工,イオンビ
ーム加工,ショットブラスト等を適用することができ
る。
Further, the groove for generating dynamic pressure is not limited to a herringbone shape or a spiral shape, but may be any groove pattern as long as it functions as a hydrodynamic bearing. In addition, etching, electrolytic etching, plastic processing, cutting, laser processing, ion beam processing, shot blast, or the like can be applied to the groove according to the material and the required accuracy.

【0072】さらに、軸13,スリーブ12等のスピン
ドルモータを構成する部材の材質は、特に限定されるも
のではなく、スピンドルモータを構成する部材に通常使
用される金属(ステンレス鋼,銅合金,アルミ合金
等),焼結金属,焼結含油金属,プラスチック,セラミ
ック等の材料であれば問題なく使用できる。すなわち、
ステンレス鋼同士や銅合金同士の組み合わせでもよく、
鉄と銅合金,鉄とアルミ合金といった異種金属の組み合
わせでもよく、さらに、金属とプラスチック等の組み合
わせでもよい。もちろん、メッキやDLC膜(ダイヤモ
ンドライクカーボンコーティング)のような表面処理を
必要に応じて流体軸受面に施して、起動停止時の摺動性
を向上させてもよい。
Further, the material of the members constituting the spindle motor such as the shaft 13 and the sleeve 12 is not particularly limited, and metals (stainless steel, copper alloy, aluminum, etc.) usually used for the members constituting the spindle motor are not limited. Alloys), sintered metals, sintered oil-impregnated metals, plastics, ceramics and the like can be used without any problems. That is,
It may be a combination of stainless steel or copper alloy,
A combination of dissimilar metals such as iron and copper alloy, iron and aluminum alloy, or a combination of metal and plastic may be used. Of course, a surface treatment such as plating or a DLC film (diamond-like carbon coating) may be applied to the fluid bearing surface as necessary to improve the slidability at the time of starting and stopping.

【0073】なお、軸13及びスリーブ12を硬さの異
なる銅合金同士、例えば軸13に硬さの高いベリリウム
銅やアルミ青銅を、スリーブ12に鉛青銅やリン青銅を
用いた組み合わせとすると、摺動性と切削加工性とを満
足させることができる。この場合、硬さの低い鉛青銅や
リン青銅の流体軸受面に動庄発生用溝を設けた方が、相
手部材を傷つけにくいので好ましい。
If the shaft 13 and the sleeve 12 are made of a combination of copper alloys having different hardnesses, for example, the shaft 13 is made of a combination of high hardness beryllium copper or aluminum bronze and the sleeve 12 is made of lead bronze or phosphor bronze, The dynamics and the cutting workability can be satisfied. In this case, it is preferable to provide a groove for generating a fluid shunt on the fluid bearing surface of lead bronze or phosphor bronze having a low hardness because the mating member is less likely to be damaged.

【0074】さらに、各実施形態においては、流体軸受
装置としてスピンドルモータを例示して説明したが、本
発明は他の種々の流体軸受装置に対して適用することが
できる。
Further, in each of the embodiments, the spindle motor has been described as an example of the hydrodynamic bearing device. However, the present invention can be applied to various other hydrodynamic bearing devices.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上のように、本発明の流体軸受装置
は、優れた可搬性能を実現する上で重要なモーメント耐
力に優れ、しかも低消費電力で信頼性が高く、さらに軸
受内部に残留する気泡の影響が極めて小さい。
As described above, the hydrodynamic bearing device of the present invention has excellent moment resistance, which is important for realizing excellent portability, low power consumption and high reliability, and remains inside the bearing. The effect of the generated bubbles is extremely small.

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

【図1】本発明に係る流体軸受装置の第一実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor which is a first embodiment of a hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図2】図1のスピンドルモータに使用される流体軸受
ユニットの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a hydrodynamic bearing unit used in the spindle motor of FIG.

【図3】本発明に係る流体軸受装置の第二実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a spindle motor which is a second embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図4】本発明に係る流体軸受装置の第三実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a spindle motor which is a third embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図5】本発明に係る流体軸受装置の第四実施形態であ
るスピンドルモータの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a spindle motor that is a fourth embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.

【図6】従来のスピンドルモータの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional spindle motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 スリーブ 13 軸 15 フランジ部 15f 円錐面 22 潤滑剤溜まり 23 排気孔 25 潤滑剤供給路 C 流体軸受すきま F 流体軸受 12 Sleeve 13 Shaft 15 Flange 15f Conical Surface 22 Lubricant Pool 23 Exhaust Hole 25 Lubricant Supply Path C Fluid Bearing Clearance F Fluid Bearing

フロントページの続き (72)発明者 大坪 丈信 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 落合 成行 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J011 BA10 BA11 CA03 DA02 JA02 KA04 MA07 MA24 QA03 QA04 RA03 SB02 SB03 SB04 SB19 SB20 SC01 SD01 SE02 Continuing on the front page (72) Inventor Takenobu Otsubo 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture Nippon Seiko Co., Ltd. F term in reference (reference) 3J011 BA10 BA11 CA03 DA02 JA02 KA04 MA07 MA24 QA03 QA04 RA03 SB02 SB03 SB04 SB19 SB20 SC01 SD01 SE02

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両端部又はそれらの近傍にフランジ部を
有する軸と、該軸に流体軸受すきまを介して対向する相
手部材と、を備える流体軸受装置において、 前記フランジ部を略円錐状又は略半球状の形状とし、そ
の円錐面又は球面の凸方向を軸中央に向けて前記軸に配
設するとともに、 潤滑剤を保持する潤滑剤溜まりを前記流体軸受すきまに
連通して設け、該潤滑剤溜まりを前記流体軸受すきまに
向かって徐々にすきまが狭くなる形状とし、さらに、該
潤滑剤溜まりのすきまが広い方の部分に、外気と連通す
る排気孔を設けたことを特徴とする流体軸受装置。
1. A fluid bearing device comprising: a shaft having a flange portion at both ends or in the vicinity thereof; and a mating member facing the shaft via a fluid bearing clearance, wherein the flange portion is substantially conical or substantially conical. A hemispherical shape, the conical surface or the spherical surface of which is arranged on the shaft with the convex direction facing the center of the shaft, and a lubricant reservoir for holding a lubricant provided in communication with the fluid bearing clearance; A fluid reservoir having a shape in which a clearance is gradually narrowed toward the fluid bearing clearance, and an exhaust hole communicating with the outside air is provided in a portion of the lubricant reservoir where the clearance is wider. .
JP2000314122A 2000-10-13 2000-10-13 Fluid bearing device Pending JP2002122134A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000314122A JP2002122134A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Fluid bearing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000314122A JP2002122134A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Fluid bearing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002122134A true JP2002122134A (en) 2002-04-26

Family

ID=18793431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000314122A Pending JP2002122134A (en) 2000-10-13 2000-10-13 Fluid bearing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002122134A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030089097A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 권권일 Portable Electronic Device for Examination
WO2004003906A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-08 Seagate Technology Llc Non-recirculating conical fluid dynamic bearing for an electric motor
JP2004108546A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Nippon Densan Corp Hydrodynamic bearing device and spindle motor using the same
US7246945B2 (en) 2004-07-26 2007-07-24 Nidec Corporation Oil dynamic bearing, motor supported on oil dynamic bearing and disk drive carrying the motor
JP2008190592A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Ntn Corp Hydrodynamic bearing device
DE102006013537B4 (en) * 2006-03-24 2009-06-10 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
JP2010210082A (en) * 2009-02-13 2010-09-24 Seiko Instruments Inc Bearing device and information recording and reproducing device
JP2012017815A (en) * 2010-07-09 2012-01-26 Minebea Co Ltd Spindle motor
AT519288A1 (en) * 2016-10-21 2018-05-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh bearing element
DE102023100961A1 (en) * 2023-01-17 2024-07-18 Minebea Mitsumi Inc. Fluid dynamic bearing system for rotary mounting of a spindle motor

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030089097A (en) * 2002-05-16 2003-11-21 권권일 Portable Electronic Device for Examination
WO2004003906A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-08 Seagate Technology Llc Non-recirculating conical fluid dynamic bearing for an electric motor
CN1299290C (en) * 2002-07-01 2007-02-07 希捷科技有限公司 Non-recirculating conical fluid dynamic bearing for an electric motor
US7213972B2 (en) 2002-07-01 2007-05-08 Seagate Technology Llc Non-recirculating conical fluid dynamic bearing for an electric motor
JP2004108546A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Nippon Densan Corp Hydrodynamic bearing device and spindle motor using the same
US7246945B2 (en) 2004-07-26 2007-07-24 Nidec Corporation Oil dynamic bearing, motor supported on oil dynamic bearing and disk drive carrying the motor
DE102006013537B4 (en) * 2006-03-24 2009-06-10 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
JP2008190592A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Ntn Corp Hydrodynamic bearing device
JP2010210082A (en) * 2009-02-13 2010-09-24 Seiko Instruments Inc Bearing device and information recording and reproducing device
JP2012017815A (en) * 2010-07-09 2012-01-26 Minebea Co Ltd Spindle motor
AT519288A1 (en) * 2016-10-21 2018-05-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh bearing element
AT519288B1 (en) * 2016-10-21 2018-07-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh bearing element
US10598214B2 (en) 2016-10-21 2020-03-24 Miba Gleitlager Austria Gmbh Bearing element
DE102023100961A1 (en) * 2023-01-17 2024-07-18 Minebea Mitsumi Inc. Fluid dynamic bearing system for rotary mounting of a spindle motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001187920A (en) Spindle motor
US7241051B2 (en) Radial capillary seal for fluid dynamic bearing motors
US7411762B2 (en) Fluid dynamic pressure bearing including dynamic pressure generating grooves, and spindle motor and disc drive including the bearing
US20040013331A1 (en) Motors with oil dynamic pressure bearing, oil dynamic pressure bearing devices and method for manufacturing the same
JP2002122134A (en) Fluid bearing device
JP2004176816A (en) Dynamic pressure bearing device
JP2004084864A (en) Fluid bearing device
JP2002161912A (en) Manufacturing method of hydrodynamic bearing device
JP2002174242A (en) Method of filling lubricant into hydrodynamic bearing device
JP3799176B2 (en) Hydrodynamic sintered oil-impregnated bearing unit
JP2002238228A (en) Fluid bearing device
JP2002147444A (en) Fluid bearing device
US6848829B2 (en) Hydrodynamic bearing arrangement for a spindle motor
JP2002021841A (en) Fluid bearing device
JP2003065324A (en) Hydrodyanamic type bearing apparatus
JP2002130258A (en) Hydrodynamic bearing unit
JP2002174241A (en) Fluid bearing device
JP2003049829A (en) Fluid bearing device
JP2001289242A (en) Fluid bearing spindle motor
JP2002147443A (en) Fluid bearing device
JP2002005155A (en) Fluid bearing device
JP2002147440A (en) Fluid bearing device
JP2002021844A (en) Fluid bearing device
JP2002139040A (en) Fluid bearing device
JP2002061634A (en) Fluid bearing device