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JPH11315827A - Plain bearing - Google Patents

Plain bearing

Info

Publication number
JPH11315827A
JPH11315827A JP12560998A JP12560998A JPH11315827A JP H11315827 A JPH11315827 A JP H11315827A JP 12560998 A JP12560998 A JP 12560998A JP 12560998 A JP12560998 A JP 12560998A JP H11315827 A JPH11315827 A JP H11315827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
bearing
fluid
shaft
magnet
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
JP12560998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Muranishi
勝 村西
Kazuhiko Kawakami
和彦 河上
Naonobu Kanamaru
尚信 金丸
Katsutoshi Arai
勝敏 新居
Takashi Kono
敬 河野
Yuichi Yanase
裕一 柳瀬
Kenji Tomita
謙二 富田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12560998A priority Critical patent/JPH11315827A/en
Publication of JPH11315827A publication Critical patent/JPH11315827A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は減圧環境下にあっても潤滑流体
の漏洩のない滑り軸受を構成する事にある。 【解決手段】潤滑流体を磁性流体とすると共に、軸受内
部に膨張した潤滑流体を保持する空間を設け、この空間
から軸受外部へつながる通路から遠い部分へ磁性体を配
置して、磁性流体の漏洩を防ぐ。
(57) [Problem] To provide a sliding bearing which does not leak lubricating fluid even under a reduced pressure environment. A magnetic fluid is used as a lubricating fluid, and a space for holding the expanded lubricating fluid is provided inside the bearing, and a magnetic material is arranged at a portion far from a passage leading from the space to the outside of the bearing, thereby leaking the magnetic fluid. prevent.

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】本発明は軸を支える軸受,物
体を回転させるスピンドルモータ,円板状の情報記録媒
体に対して情報の記録再生を行う情報記録再生装置に関
する。
The present invention relates to a bearing for supporting a shaft, a spindle motor for rotating an object, and an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a disc-shaped information recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、光ディスク装置や磁気ディスク装
置のような、回転する円板状の情報記録媒体に情報を記
録する装置では、同心円もしくは渦巻き状のトラックを
情報記録媒体上に設け、これに沿って情報が記録され
る。現実の装置においては、同心円もしくは渦巻きの中
心と回転中心のずれに起因するトラックの揺動や、軸受
の振動等があり、トラックに沿って情報の記録または再
生を行うためには、情報の記録再生を行うヘッドをこれ
らの揺動や振動に追従させ、ヘッドとトラックを精密に
位置決めする必要がある。情報記録媒体上の記録密度を
高くするためには、トラックの間隔は狭くする必要があ
り、これに伴ってヘッドとトラックの位置決め精度もよ
り厳しくする必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, in a device for recording information on a rotating disk-shaped information recording medium such as an optical disk device or a magnetic disk device, concentric or spiral tracks are provided on the information recording medium, Information is recorded along. In an actual device, there are track swings and bearing vibrations caused by a deviation between the center of rotation and the center of rotation of a concentric circle or a spiral.In order to record or reproduce information along a track, information recording is performed. It is necessary to make the reproducing head follow these swings and vibrations, and to precisely position the head and the track. In order to increase the recording density on the information recording medium, it is necessary to narrow the interval between tracks, and accordingly, the positioning accuracy between the head and the track needs to be stricter.

【0003】ヘッドとトラックをより精密に位置決めす
るためには、トラックの揺動や振動を少なくする事が有
効であり、特に軸受の振動を低減するためには従来用い
られていた転がり軸受をすべり軸にする事が有効であ
る。この事から、円板状の情報記録媒体を支える軸受を
滑り軸受とする事が、光ディスクや磁気ディスク装置を
高密度化する上で有効である。転がり軸受を滑り軸受に
変更した場合、潤滑流体の漏洩が問題となるが、この問
題に対しては潤滑流体を磁性流体とし、磁気シールを用
いる方法がこれまでに提案されている。
In order to position the head and the track more precisely, it is effective to reduce the swing and vibration of the track. In particular, in order to reduce the vibration of the bearing, a conventional rolling bearing is used. It is effective to make it an axis. For this reason, it is effective to use a sliding bearing as a bearing for supporting a disc-shaped information recording medium in order to increase the density of an optical disk or a magnetic disk device. When the rolling bearing is changed to a plain bearing, leakage of the lubricating fluid becomes a problem. To solve this problem, a method using a magnetic fluid as the lubricating fluid and using a magnetic seal has been proposed.

【0004】潤滑流体として磁性流体を用いる滑り軸受
に関しては、論文誌「トライボロジスト」第41巻第6
号,464ページに記載がある。
[0004] With regard to a sliding bearing using a magnetic fluid as a lubricating fluid, see Journal of Tribologist, Vol.
No., page 464.

【0005】磁気シールに関しては、特開平3−51514号
公報,特開平5−280545 号公報等の特許が出願されてい
る。
As for the magnetic seal, patents such as JP-A-3-51514 and JP-A-5-280545 have been filed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】滑り軸受の組み立て時
には、潤滑流体に微細な気泡が混入する事がある。この
気泡の混入は、通常大気圧下の使用では問題にならない
事もある。しかし、潤滑流体に気泡の混入した滑り軸受
が減圧環境下に置かれた場合、混入した気泡が膨張して
潤滑流体を軸受外部に漏洩させてしまい、軸受周囲の環
境を汚染したり、軸受の潤滑流体が不足して軸受性能が
劣化する。軸受からの潤滑流体の漏洩を防ぐために、潤
滑流体を磁性流体とし、磁気シールを用いる方法が従来
提案されているが、通常用いられる永久磁石と、磁性流
体の組み合わせでは、磁気シールの耐圧は10kPa程
度が限度である。よって、磁気シールを有する滑り軸受
であっても大気圧から10kPa以上低い環境に置いた
場合、やはり潤滑流体の漏洩が起こる。
At the time of assembling a slide bearing, fine bubbles may be mixed in the lubricating fluid. This incorporation of air bubbles may not be a problem when used under atmospheric pressure. However, if a sliding bearing with air bubbles mixed in a lubricating fluid is placed in a decompressed environment, the mixed air bubbles expand and leak the lubricating fluid to the outside of the bearing, polluting the environment around the bearing, Insufficient lubrication fluid degrades bearing performance. In order to prevent the leakage of the lubricating fluid from the bearing, a method using a magnetic fluid as the lubricating fluid and using a magnetic seal has been conventionally proposed. The degree is the limit. Therefore, even in the case of a sliding bearing having a magnetic seal, when the environment is lower than the atmospheric pressure by 10 kPa or more, leakage of the lubricating fluid still occurs.

【0007】動作環境が通常大気圧であっても、輸送の
途中で航空貨物等を利用する場合、貨物室は減圧環境と
なる。例えば、軸受を積んだ飛行機が高度10000m
を飛んだ場合、その場所における大気圧は約26.5k
Pa となる。地上との圧力差は約74.8kPa にも
なり、磁気シールでは潤滑流体を保持できず、輸送中に
周囲を汚染したり、性能が劣化する事が考えられる。
[0007] Even if the operating environment is normally atmospheric pressure, when air cargo is used during transportation, the cargo compartment is in a reduced pressure environment. For example, an aircraft loaded with bearings is 10,000 m high
Atmospheric pressure at that location is about 26.5k
Pa. The pressure difference from the ground is about 74.8 kPa, the lubricating fluid cannot be held by the magnetic seal, and the surroundings may be contaminated during transportation and the performance may be degraded.

【0008】前述の通り、光ディスク装置や磁気ディス
ク装置を高密度化する上で、滑り軸受を用いる事が有効
であるが、滑り軸受を用いた光ディスク装置や磁気ディ
スク装置を減圧環境下に置いた場合には、上述の問題が
発生する。
As described above, in order to increase the density of an optical disk device or a magnetic disk device, it is effective to use a sliding bearing. However, an optical disk device or a magnetic disk device using a sliding bearing is placed under a reduced pressure environment. In such a case, the above problem occurs.

【0009】本発明の目的は、減圧環境下や、航空便を
用いて輸送した場合においても性能の劣化や周囲の汚染
のない滑り軸受,スピンドルモータ,情報記録再生装置
を構成する事にある。
An object of the present invention is to provide a sliding bearing, a spindle motor, and an information recording / reproducing apparatus which are free from deterioration in performance and contamination of the surroundings even under reduced pressure environment or when transported by air.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】ハウジングと、前記ハウ
ジングの内部に軸受メタルと潤滑流体を有し、前記潤滑
流体が磁性流体である滑り軸受を、ハウジング内部に空
間と、前記空間とハウジング外部との間に、空気が出入
り可能な通路とを有し、さらにハウジング内部に磁石を
有し、前記磁石の作り出す磁場により、前記磁性流体が
前記通路から離れた位置に吸引される事を特徴とする滑
り軸受とする。
A sliding bearing having a housing, a bearing metal and a lubricating fluid inside the housing, wherein the lubricating fluid is a magnetic fluid, comprises a space inside the housing, and a space inside the housing and the outside of the housing. And a passage through which air can enter and exit, and further have a magnet inside the housing, and the magnetic fluid created by the magnet draws the magnetic fluid away from the passage. Sliding bearings.

【0011】ハウジングと、前記ハウジングの内部に軸
受メタルと潤滑流体を有し、前記潤滑流体が磁性流体で
ある滑り軸受を、ハウジング内部に軸を環状に取り囲む
形の空間と、前記空間とハウジング外部との間に、空気
が出入り可能な通路を有し、前記通路が前記ハウジング
と前記軸の側面との間の隙間であるとともに、さらにハ
ウジング内部に磁石を有し、前記磁石の作り出す磁束を
前記空間の外周部へ導く磁性体を有する事を特徴とする
滑り軸受とする。
A housing, a bearing having a bearing metal and a lubricating fluid inside the housing, wherein the lubricating fluid is a magnetic fluid; Has a passage through which air can enter and exit, the passage is a gap between the housing and the side surface of the shaft, and further has a magnet inside the housing, and generates a magnetic flux generated by the magnet. A sliding bearing characterized by having a magnetic material that guides to the outer peripheral portion of the space.

【0012】ハウジングと、前記ハウジングの内部に軸
受メタルと潤滑流体を有し、前記潤滑流体が磁性流体で
ある滑り軸受を、ハウジング内部に軸を環状に取り囲む
形の空間と、前記空間とハウジング外部との間に、空気
が出入り可能な通路を有し、前記通路が前記ハウジング
と前記軸の側面との間の隙間であるとともに、さらに前
記空間の外周部に前記磁性流体を吸引する磁石を有する
事を特徴とする滑り軸受とする。
A housing, a bearing having a bearing metal and a lubricating fluid inside the housing, wherein the lubricating fluid is a magnetic fluid; a space inside the housing having a shape surrounding a shaft in an annular shape; Has a passage through which air can enter and exit, the passage is a gap between the housing and a side surface of the shaft, and further has a magnet for attracting the magnetic fluid to an outer peripheral portion of the space. A sliding bearing characterized by the following facts.

【0013】回転軸と、これを支える軸受と、回転軸に
固定されたロータと、軸受に固定されたステータとを有
し、前記ロータまたはステータに所定の電流を供給する
事により両者の間に作用するトルクによって、前記回転
軸が前記軸受の周りに回転するスピンドルモータを前記
軸受が請求項1に該当する事を特徴とするスピンドルモ
ータとする。
A rotating shaft, a bearing supporting the rotating shaft, a rotor fixed to the rotating shaft, and a stator fixed to the bearing; a predetermined current is supplied to the rotor or the stator to provide a rotation between the two; A spindle motor in which the rotating shaft rotates around the bearing by the applied torque is a spindle motor wherein the bearing corresponds to claim 1.

【0014】円板状の形状をし、その表面に磁気的に情
報を記録する記録媒体と、前記記録媒体に対して磁気的
方法で情報を記録再生する磁気ヘッドと、前記記録媒体
を回転させるスピンドルモータと、前記磁気ヘッドを前
記記録媒体の半径方向に移動させるアクチュエータと、
装置外部からの命令によって前記スピンドルモータと、
前記アクチュエータと、磁気ヘッドを動作させて前記媒
体上の所定の位置に対して情報の記録再生を行うシステ
ムコントローラを有し、前記磁気ヘッドが、前記記録媒
体の回転によって生ずる流体力により、前記記録媒体か
ら浮上しながら前記媒体と相対運動をするスライダに搭
載されている磁気ディスク装置を、前記記録媒体と、前
記磁気ヘッドと、前記スピンドルモータと、前記アクチ
ュエータとが、装置外部と、フィルターを設けた通気口
を通して空気の出入りが可能な空間に設置されており、
かつ前記スピンドルモータである事を特徴とする磁気デ
ィスク装置とする。
A disk-shaped recording medium for recording information magnetically on its surface, a magnetic head for recording and reproducing information on the recording medium by a magnetic method, and rotating the recording medium A spindle motor, an actuator for moving the magnetic head in a radial direction of the recording medium,
The spindle motor according to a command from outside the device;
The actuator; and a system controller for operating a magnetic head to record and reproduce information at a predetermined position on the medium, wherein the magnetic head performs the recording by a fluid force generated by rotation of the recording medium. A magnetic disk device mounted on a slider that moves relative to the medium while floating from the medium, the recording medium, the magnetic head, the spindle motor, and the actuator are provided with an external device and a filter. It is installed in a space where air can enter and exit through
In addition, the magnetic disk drive is characterized by being the spindle motor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1から図6を用いて、本発明の
実施の形態の第1の例について説明する。図1は本発明
の実施の形態の第1の例であるスピンドルモータの断面
図、図2は油溜めの様子の説明図、図3は図1のヨーク
がない場合の油溜めの説明図、図4,図5は軸受メタル
近傍の構造の説明図、図6は磁気ディスク装置の断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view of a spindle motor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a state of an oil reservoir, FIG. 3 is an explanatory diagram of an oil reservoir without a yoke of FIG. 1, 4 and 5 are explanatory views of the structure near the bearing metal, and FIG. 6 is a sectional view of the magnetic disk drive.

【0016】本発明の実施の形態の第1の例であるスピ
ンドルモータは、図1に示すように、軸1,これを支え
る軸受ユニット2,軸1に固定されたハブ3,軸受ユニ
ット2を固定するベース4,ハブ3に固定された駆動磁
石5,コイル6,鉄心7から構成されている。軸1は、
軸受ユニット2により、スラスト方向,ラジアル方向の
両方の向きに対して後述する方法で固定され、その中心
軸の周りに回転可能となっている。コイル6に所定の電
流を流すと、鉄心7に磁化が生じて、駆動磁石5との間
に電磁気的な力が作用する。
As shown in FIG. 1, a spindle motor according to a first embodiment of the present invention comprises a shaft 1, a bearing unit 2 for supporting the shaft, a hub 3 fixed to the shaft 1, and a bearing unit 2. It comprises a fixed base 4, a driving magnet 5 fixed to the hub 3, a coil 6, and an iron core 7. Axis 1 is
The bearing unit 2 is fixed in both the thrust direction and the radial direction by a method described later, and is rotatable around its central axis. When a predetermined current flows through the coil 6, magnetization occurs in the iron core 7, and an electromagnetic force acts between the core 6 and the driving magnet 5.

【0017】この力により、軸1,ハブ3,駆動磁石5
がその中心軸の周りに回転する。ハブ3には、スペーサ
10を挟んで2枚の磁気ディスク8,9が、クランパ1
1,ネジ12によって固定されており、これらもハブ3
と一緒に回転する。ハブ3に錆びが発生すると、酸化物
の微粒子が発生する。これが磁気ディスク8,9に付着
すると、ヘッドクラッシュの原因となる。よって、ハブ
3は錆びの生じない材質で作られている事が望ましい。
また、駆動磁石5が作る磁束が磁気ディスク8,9の部
分に漏洩すると、記録された情報が破壊される恐れがあ
るので、ハブ3を磁性を有する材質で作って磁気回路を
構成し、駆動磁石5の作る磁束が磁気ディスク8,9の
部分に漏れないようにする事が望ましい。
With this force, the shaft 1, the hub 3, the driving magnet 5
Rotates about its central axis. On the hub 3, two magnetic disks 8, 9 with a spacer 10 interposed are mounted.
1 and screws 12, which are also attached to the hub 3.
Rotate with. When rust is generated on the hub 3, oxide fine particles are generated. If this adheres to the magnetic disks 8 and 9, it causes a head crash. Therefore, it is desirable that the hub 3 is made of a material that does not rust.
If the magnetic flux generated by the drive magnet 5 leaks to the magnetic disks 8 and 9, the recorded information may be destroyed. Therefore, the hub 3 is made of a magnetic material to form a magnetic circuit. It is desirable to prevent the magnetic flux generated by the magnet 5 from leaking to the portions of the magnetic disks 8 and 9.

【0018】これらの事から、ハブ3はSUS420J2,SUS4
40C のような磁性を有するステンレスで形成する事が望
ましい。このように、本発明の実施の形態の第1の例で
あるスピンドルモータを磁気ディスク装置へ応用する事
で、磁気ディスクを回転させる事ができる。
From these facts, the hub 3 is made of SUS420J2, SUS4
It is desirable to use a stainless steel having a magnetic property such as 40C. As described above, the magnetic disk can be rotated by applying the spindle motor according to the first embodiment of the present invention to a magnetic disk device.

【0019】軸受ユニット2は図1に示すように、メタ
ルハウジング13,スラスト受け14,ふた15,軸受
メタル16,19,ヨーク17,20,磁石18から構
成されている。メタルハウジング13,スラスト受け1
4,ふた15が、磁性流体21を保持するハウジングを
構成している。図1中で磁性流体21は黒く塗りつぶし
て表示してある。磁性流体21には、気泡22が混入し
ている。軸受メタル16,19は後述する構造をしてお
り、軸1をラジアル方向に支持している。駆動磁石5と
鉄心7は図1の上下方向に関して、中心位置をずらした
形で設置してあり、駆動磁石5は鉄心7から図1の下方
向への吸引力を受ける。この力はハブ3,軸1へと作用
し、軸1をスラスト受け14に押し付ける力となる。こ
の力によって、軸1はスラスト受け14に押し付けられ
る。図1に示すように、軸1の端面は球面状に加工され
ており、スラスト受け14はピボット軸受となってい
る。このピボット軸受によって、軸1はスラスト方向に
位置決めされる。
As shown in FIG. 1, the bearing unit 2 comprises a metal housing 13, a thrust receiver 14, a lid 15, bearing metals 16, 19, yokes 17, 20, and a magnet 18. Metal housing 13, Thrust receiver 1
The lid 4 and the housing 15 constitute a housing for holding the magnetic fluid 21. In FIG. 1, the magnetic fluid 21 is shown in black. Air bubbles 22 are mixed in the magnetic fluid 21. The bearing metals 16 and 19 have a structure described below, and support the shaft 1 in the radial direction. The drive magnet 5 and the iron core 7 are installed so that their center positions are shifted with respect to the vertical direction in FIG. 1, and the drive magnet 5 receives an attractive force from the iron core 7 in the downward direction in FIG. 1. This force acts on the hub 3 and the shaft 1, and serves as a force for pressing the shaft 1 against the thrust receiver 14. With this force, the shaft 1 is pressed against the thrust receiver 14. As shown in FIG. 1, the end surface of the shaft 1 is processed into a spherical shape, and the thrust receiver 14 is a pivot bearing. The shaft 1 is positioned in the thrust direction by the pivot bearing.

【0020】メタルハウジング13,スラスト受け1
4,ふた15で構成される空間内に磁性流体21を保持
するために、磁石18が同じ空間内に設置されている。
磁石18は、通常の永久磁石材料を用いる事ができ、図
1に記載された矢印の方向に磁化されている。磁性流体
21は軸受メタル16,19と軸1の間を潤滑する潤滑
流体なので、軸受メタル16,19と軸1の間にはでき
る限り潤沢に供給される事が望ましい。そのためには、
軸1を磁性材料で作り、磁石5で部分的に磁化させて軸
1に磁性流体21を吸着させる事が有効である。また、
軸1に錆びが発生した場合、磁性流体21中に酸化物の
微粒子が混入する事となり、軸受性能を劣化させる。
Metal housing 13, Thrust receiver 1
In order to hold the magnetic fluid 21 in the space formed by the four and the lid 15, the magnet 18 is installed in the same space.
The magnet 18 can be made of a normal permanent magnet material, and is magnetized in the direction of the arrow shown in FIG. Since the magnetic fluid 21 is a lubricating fluid for lubricating between the bearing metals 16 and 19 and the shaft 1, it is desirable that the magnetic fluid 21 be supplied as much as possible between the bearing metals 16 and 19 and the shaft 1. for that purpose,
It is effective that the shaft 1 is made of a magnetic material and partially magnetized by the magnet 5 to adsorb the magnetic fluid 21 to the shaft 1. Also,
If rust is generated on the shaft 1, oxide fine particles are mixed into the magnetic fluid 21, which deteriorates bearing performance.

【0021】これらの事から、軸1の材質もSUS420J2,
SUS440C のような磁性を有するステンレスである事が望
ましい。軸1の材質をSUS420J2,SUS440C のような磁性
を有するステンレスとした場合、焼き付き,摩耗等の問
題を考えると、これと摺動する軸受メタル16,18,
スラスト受け14の材質はステンレスとは異なる材質、
例えば黄銅等の銅系の合金を用いる事が望ましい。
From these facts, the material of the shaft 1 is also SUS420J2,
It is desirable to use magnetic stainless steel such as SUS440C. If the material of the shaft 1 is stainless steel having magnetism such as SUS420J2 or SUS440C, bearing metals 16 and 18, which slide with this, considering problems such as seizure and wear.
The material of the thrust receiver 14 is different from stainless steel,
For example, it is desirable to use a copper-based alloy such as brass.

【0022】磁性流体21には気泡22が混入してお
り、減圧環境下ではこの気泡22が膨張する。軸受メタ
ル16とふた15の間には油溜め23が設けられてお
り、気泡22によって押し出された磁性流体21はここ
に保持される。減圧環境下で気泡22によって押し出さ
れた磁性流体21が、ふた15と軸1側面との隙間であ
る隙間24から漏洩しないように、軸受メタル16の外
側にヨーク17が設けられている。気泡22のような気
泡は一般に潤滑流体には混入しない事が望ましいが、現
実の組み立て工程では、混入をなくす事は困難であり、
気泡が混入しても性能劣化,周囲の汚染を引き起こさな
い構造が必要となる。
Air bubbles 22 are mixed in the magnetic fluid 21, and the air bubbles 22 expand under a reduced pressure environment. An oil reservoir 23 is provided between the bearing metal 16 and the lid 15, and the magnetic fluid 21 extruded by the bubbles 22 is held here. A yoke 17 is provided outside the bearing metal 16 so that the magnetic fluid 21 extruded by the bubbles 22 under a reduced pressure environment does not leak from a gap 24 which is a gap between the lid 15 and the side surface of the shaft 1. In general, it is desirable that bubbles such as the bubbles 22 are not mixed into the lubricating fluid, but it is difficult to eliminate the mixing in the actual assembly process.
A structure that does not cause performance degradation and surrounding contamination even when air bubbles are mixed in is required.

【0023】図2,図3を用いて、ヨーク17の機能に
ついて説明する。図2は図1の油溜め23近傍の拡大図
である。図2の上は通常大気圧時、下は減圧時である。
ヨーク17は磁性材料で出来ている。ヨーク17も錆び
が発生すると、軸受性能を劣化させるので、SUS420J2,
SUS440C のような磁性を有するステンレスで作る事が望
ましい。図1に示すように、ヨーク17は磁石18と接
触しており、磁石18の作る磁場により磁化が生じてい
る。軸受メタル16は銅系の合金によって作られている
ので、磁性を持っていない。よって、通常大気圧におい
ても図2の上のように、油溜め23内の磁性流体21は
ヨーク17に吸い寄せられる。
The function of the yoke 17 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the oil sump 23 in FIG. The upper part of FIG. 2 is at normal atmospheric pressure, and the lower part is at reduced pressure.
The yoke 17 is made of a magnetic material. If the yoke 17 also rusts, the performance of the bearing deteriorates.
It is desirable to use magnetic stainless steel such as SUS440C. As shown in FIG. 1, the yoke 17 is in contact with a magnet 18, and magnetization is generated by a magnetic field generated by the magnet 18. Since the bearing metal 16 is made of a copper-based alloy, it has no magnetism. Therefore, even at normal atmospheric pressure, the magnetic fluid 21 in the oil reservoir 23 is drawn to the yoke 17 as shown in FIG.

【0024】減圧環境下に置いた場合、図1の気泡22
が膨張し、その体積分の磁性流体21が油溜め23内に
流入する。磁性流体21はヨーク17に吸い寄せられる
ので、図2の下のように、油溜め23の半径の大きい方
から磁性流体21に満たされて行く。よって、ふた15
と軸1側面の間の隙間24の部分には空気しか存在せ
ず、図1の気泡22が膨張しても磁性流体21は隙間2
4からは漏洩しない。この場合、混入した気泡の膨張に
応じた油溜め23の体積が必要である。
When placed in a reduced pressure environment, the air bubbles 22 shown in FIG.
Expands, and the magnetic fluid 21 of that volume flows into the oil reservoir 23. Since the magnetic fluid 21 is attracted to the yoke 17, the magnetic fluid 21 is filled from the larger radius of the oil reservoir 23 as shown in the lower part of FIG. Therefore, lid 15
Only air exists in the gap 24 between the shaft 1 and the side surface of the shaft 1. Even if the bubble 22 in FIG.
No leakage from 4. In this case, the volume of the oil reservoir 23 is required in accordance with the expansion of the mixed air bubbles.

【0025】次にヨーク17がない場合について説明
し、ヨーク17の必要性を述べる。図3は図1の油溜め
23近傍の拡大図であるが、ヨーク17がない所だけが
違っている。前述の通り、軸1が磁性材料からできてい
る事が望ましい。この場合、軸1は磁石18の作る磁場
で磁化されるので、磁性流体21は油溜め23の中で軸
1に吸い寄せられ、図3の上のようになる。減圧環境下
では、やはり気泡22は膨張し、その体積分の磁性流体
21は油溜め23の中に入って来る。ヨーク17がない
場合、磁性流体21は軸1に吸引されるので、図3の下
のように、油溜め23は軸1に近い方から磁性流体21
に満たされる。図3の下のように、隙間24は磁性流体
21でふさがれた状態からさらに圧力が下がった場合、
気泡22,油溜め23に閉じ込められた空気が膨張する
ので、磁性流体21は隙間24から軸受外部に漏洩す
る。
Next, the case where the yoke 17 is not provided will be described, and the necessity of the yoke 17 will be described. FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the oil sump 23 of FIG. As described above, it is desirable that the shaft 1 is made of a magnetic material. In this case, since the shaft 1 is magnetized by the magnetic field generated by the magnet 18, the magnetic fluid 21 is attracted to the shaft 1 in the oil reservoir 23, as shown in FIG. Under a reduced pressure environment, the bubbles 22 also expand, and the volume of the magnetic fluid 21 enters the oil reservoir 23. When the yoke 17 is not provided, the magnetic fluid 21 is sucked to the shaft 1, and therefore, as shown in the lower part of FIG.
To be satisfied. As shown in the lower part of FIG. 3, when the pressure further decreases from the state where the gap 24 is closed by the magnetic fluid 21,
Since the air confined in the bubbles 22 and the oil reservoir 23 expands, the magnetic fluid 21 leaks from the gap 24 to the outside of the bearing.

【0026】ヨーク17がない場合でも、図3の下側の
状態になるまでは、油溜め23はその機能を果すが、中
に空気が閉じ込められるので、その体積は一部しか有効
に作用しない。これに比較してヨーク17がある場合、
油溜め23は隙間24から遠い所から磁性流体21に満
たされるので、油溜め23の体積全てを有効に活用する
事ができる。ヨーク17を、図1の上下方向に着磁した
磁石としても同じ効果が得られる。ヨーク17がある場
合においても、軸1は磁石18によって磁化されている
ので、油溜め23内の磁性流体21は軸1にも吸引され
る。しかし、ヨーク17は磁石18に密着してるのに対
し、軸1は磁石18から離れているので、ヨーク17の
磁化は軸1の油溜め23の部分の磁化よりも大きく、ヨ
ーク17の吸引力の方が軸1の吸引力よりも大きくな
る。よってヨーク17がある場合は、油溜め23内の磁
性流体21はヨーク17に吸引される。
Even when the yoke 17 is not provided, the oil reservoir 23 performs its function until the state shown in the lower part of FIG. 3, but since the air is trapped therein, only a part of the volume acts effectively. . If there is a yoke 17 in comparison,
Since the oil reservoir 23 is filled with the magnetic fluid 21 from a location far from the gap 24, the entire volume of the oil reservoir 23 can be effectively used. The same effect can be obtained by using the yoke 17 as a magnet magnetized in the vertical direction in FIG. Even when the yoke 17 is provided, since the shaft 1 is magnetized by the magnet 18, the magnetic fluid 21 in the oil reservoir 23 is also attracted to the shaft 1. However, while the yoke 17 is in close contact with the magnet 18, the axis 1 is separated from the magnet 18, so that the magnetization of the yoke 17 is larger than the magnetization of the oil reservoir 23 of the axis 1, Is larger than the suction force of the shaft 1. Therefore, when the yoke 17 is provided, the magnetic fluid 21 in the oil reservoir 23 is sucked into the yoke 17.

【0027】図4(a),(b)に軸受メタル16とヨー
ク17の構造をより詳細に記載したものを示す。上は平
面図、下は断面図である。軸受メタル16は4個の軸受
面31,32,33,34と4本の油溝35,36,3
7,38を有している。軸1は図4に記載の方向から見
て反時計回りに回転し、くさび膜効果により、軸受面3
1,32,33,34と軸1側面に作用する流体力によ
って軸1をラジアル方向に支持する。ヨーク17は軸受
メタル16の外周に位置している。軸受メタル19は軸
受メタル16と、ヨーク20はヨーク17と同じ構造を
している。ヨーク20はなくても良いのであるが、コス
ト低減のためには同じ部品を使う事が望ましいので、同
じ構造となっている。
FIGS. 4A and 4B show the structures of the bearing metal 16 and the yoke 17 in more detail. The upper part is a plan view, and the lower part is a sectional view. The bearing metal 16 has four bearing surfaces 31, 32, 33, 34 and four oil grooves 35, 36, 3.
7,38. The shaft 1 rotates counterclockwise when viewed from the direction shown in FIG.
The shaft 1 is radially supported by the fluid forces acting on the side surfaces of the shaft 1, 32, 33, and 34. The yoke 17 is located on the outer periphery of the bearing metal 16. The bearing metal 19 has the same structure as the bearing metal 16, and the yoke 20 has the same structure as the yoke 17. The yoke 20 may be omitted, but it is desirable to use the same components for cost reduction, so that the yoke 20 has the same structure.

【0028】図4(a),(b)では、所謂4円弧軸受の
場合について説明しているが、図5(a),(b)のよう
に3円弧軸受とする事も可能である。
FIGS. 4A and 4B illustrate the case of a so-called four-arc bearing, but it is also possible to use a three-arc bearing as shown in FIGS. 5A and 5B.

【0029】図6に図1から図5を用いて説明したスピ
ンドルモータを搭載した磁気ディスク装置の断面図を示
す。ベース4に軸受ユニット2が取り付けられ、軸受ユ
ニット2で規定される回転軸の回りにハブ3が回転する
事、ハブ3には磁気ディスク8,9,スペーサ10がク
ランパ11,ネジ12で固定されている事は、上述の通
りである。コネクタ52によりこの磁気ディスク装置は
装置外部と接続され、電力の供給や情報の記録再生の命
令を受けると共に、記録する情報を受け取ったり、再生
した情報を出力する。基板51にはこの磁気ディスク装
置を動作させるための電気回路が構成されている。
FIG. 6 is a sectional view of a magnetic disk drive on which the spindle motor described with reference to FIGS. 1 to 5 is mounted. The bearing unit 2 is mounted on the base 4, and the hub 3 rotates around a rotation axis defined by the bearing unit 2. Magnetic disks 8, 9, and a spacer 10 are fixed to the hub 3 by a clamper 11 and screws 12. Is as described above. The magnetic disk device is connected to the outside of the device by a connector 52, and receives instructions for power supply and information recording / reproduction, receives information to be recorded, and outputs the reproduced information. An electric circuit for operating the magnetic disk device is formed on the substrate 51.

【0030】コネクタ52から電力の供給を受けると、
基板51は、図6のハブ3内に設けられた、図1のコイ
ル6に所定の電流を供給し、ハブ3とこれに固定された
磁気ディスク8,9が回転する。磁気ディスク8,9に
は同心円状に複数のトラックが設けられており、情報は
このトラックに沿って形成された磁気的なマークによっ
て記録されている。図6に示すように、磁気ディスク9
の上面に設けられたトラックに対してはヘッド63が、
磁気ディスク9の下面に設けられたトラックに対しては
ヘッド64が、磁気ディスク8の上面に設けられたトラ
ックに対してはヘッド65が、磁気ディスク8の下面に
設けられたトラックに対してはヘッド66が、情報の記
録再生を行う。
When power is supplied from the connector 52,
The substrate 51 supplies a predetermined current to the coil 6 of FIG. 1 provided in the hub 3 of FIG. 6, and the hub 3 and the magnetic disks 8, 9 fixed to the hub 3 rotate. A plurality of tracks are provided concentrically on the magnetic disks 8 and 9, and information is recorded by magnetic marks formed along the tracks. As shown in FIG.
Head 63 for the track provided on the upper surface of
A head 64 is provided for a track provided on the lower surface of the magnetic disk 9, a head 65 is provided for a track provided on the upper surface of the magnetic disk 8, and a head 65 is provided for a track provided on the lower surface of the magnetic disk 8. The head 66 records and reproduces information.

【0031】情報を記録再生するためには、ヘッド6
3,64,65,66を磁気ディスク8,9の半径方向
へ動かして、所定のトラックの位置に位置決めする必要
がある。この機能を行うのが、軸55,アクチュエータ
軸受56,アーム59,60,61,62,コイル5
7,磁気回路58である。軸55はベース4に固定され
ており、アクチュエータ軸受56は軸55の中心軸の周
りに回転する。アクチュエータ軸受56にはアーム5
9,60,61,62が固定されており、アーム59,
60,61,62の先端にヘッド63,64,65,6
6が固定されている。アクチュエータ軸受56が軸55
の中心軸の周りに回転する事により、ヘッド63,6
4,65,66は磁気ディスク8,9の半径方向に移動
する。
To record and reproduce information, the head 6
3, 64, 65, 66 must be moved in the radial direction of the magnetic disks 8, 9 and positioned at predetermined track positions. This function is performed by the shaft 55, the actuator bearing 56, the arms 59, 60, 61, 62, the coil 5
7. The magnetic circuit 58. The shaft 55 is fixed to the base 4, and the actuator bearing 56 rotates around the central axis of the shaft 55. The arm 5 is provided on the actuator bearing 56.
9, 60, 61, 62 are fixed, and the arms 59,
Heads 63, 64, 65, 6 are provided at the tips of 60, 61, 62.
6 is fixed. Actuator bearing 56 is shaft 55
By rotating around the central axis of the heads 63, 6
4, 65, 66 move in the radial direction of the magnetic disks 8, 9.

【0032】アクチュエータ軸受56にはコイル57が
固定されている。コイル57には磁気回路58によって
磁場が印加されており、電流を流す事によりローレンツ
力が作用し、アクチュエータ軸受56を回転させるトル
クとなる。磁気ディスク9の上面に設けられたトラック
内には、そのトラックとヘッド63との位置ずれを示す
信号を発生させるためのマークが設けられており、この
マークの上をヘッド63が通過した時にヘッド63から
発生する信号は基板51に入力され、基板51内の電気
回路で位置ずれを示す信号に変換される。この信号をコ
イル57にフィードバックする事で、ヘッド63を磁気
ディスク9の上面に設けられた所定のトラック上に位置
決めする。ヘッド64,65,66を所定のトラック上
に位置決めする方法も同様である。
A coil 57 is fixed to the actuator bearing 56. A magnetic field is applied to the coil 57 by a magnetic circuit 58. When a current flows, a Lorentz force acts on the coil 57, and the coil 57 becomes a torque for rotating the actuator bearing 56. In a track provided on the upper surface of the magnetic disk 9, there is provided a mark for generating a signal indicating a positional deviation between the track and the head 63. When the head 63 passes over this mark, the head 63 The signal generated from 63 is input to the board 51 and is converted into a signal indicating a positional shift by an electric circuit in the board 51. By feeding back this signal to the coil 57, the head 63 is positioned on a predetermined track provided on the upper surface of the magnetic disk 9. The same applies to the method of positioning the heads 64, 65, 66 on predetermined tracks.

【0033】コネクタ52から信号の記録の命令が入力
された場合、基板51は命令に基づいてどのトラックに
記録を行うかを決定する。以下、このトラックが磁気デ
ィスク9の上面に設けられているとして説明を行う。他
の面に設けられていた場合についても同様である。決定
を行った後、基板51はコイル57に電流を供給してヘ
ッド63を記録を行うトラック上に位置決めする。トラ
ック上には個々のトラックを識別するマークが設けられ
ており、このマークから得られた信号によって、ヘッド
63が所定のトラック上に位置決めされたか否かを確認
できる。所定のトラック上に位置決めされていなかった
場合、基板51は57に改めて電流の供給を行い、再度
位置決めを行う。所定のトラック上への位置決めが確認
された後、基板51はヘッド63に記録すべき情報に対
応した電流を流し、そのトラック上に磁気的なマークを
形成して情報を記録する。
When a signal recording command is input from the connector 52, the board 51 determines which track to record on based on the command. Hereinafter, description will be made assuming that this track is provided on the upper surface of the magnetic disk 9. The same applies to the case where it is provided on another surface. After making the determination, the substrate 51 supplies a current to the coil 57 to position the head 63 on the track on which recording is to be performed. A mark for identifying each track is provided on the track, and it is possible to confirm whether or not the head 63 is positioned on a predetermined track by a signal obtained from the mark. If the substrate 51 is not positioned on a predetermined track, the substrate 51 supplies a current to the substrate 57 again and performs positioning again. After the positioning on the predetermined track is confirmed, the substrate 51 supplies a current corresponding to the information to be recorded to the head 63, and forms a magnetic mark on the track to record the information.

【0034】コネクタ52から信号の再生の命令が入力
された場合、基板51は命令に基づいてどのトラックか
ら再生を行うかを決定する。以下、このトラックが磁気
ディスク9の上面に設けられているとして説明を行う。
他の面に設けられていた場合についても同様である。所
定のトラックに対する位置決めの方法は記録の場合と同
様である。所定のトラックへの位置決めが確認された
後、基板51はヘッド63から得られた信号に所定の処
理を加えてコネクタ52から出力する。
When a command to reproduce a signal is input from the connector 52, the board 51 determines from which track to start reproduction based on the command. Hereinafter, description will be made assuming that this track is provided on the upper surface of the magnetic disk 9.
The same applies to the case where it is provided on another surface. The positioning method for a predetermined track is the same as that for recording. After the positioning on the predetermined track is confirmed, the substrate 51 performs predetermined processing on the signal obtained from the head 63 and outputs the signal from the connector 52.

【0035】ベース4にはふた67が取り付けられてお
り、両者の間は密封されており、両者の隙間からは空気
の出入りはできないようになっている。また、ベース4
と軸受ユニット2の間も密封されており、この両者の隙
間からも空気の出入りはできないようになっている。ベ
ース4と軸55の間も同様に密封されている。ハブ3内
に存在するコイル6や、ヘッド63,64,65,6
6,コイル57と基板51の間で電気的信号や電磁気的
エネルギーをやりとりするために、ベース4にはコネク
タ54が、基板51にはコネクタ53が設けられてい
る。
A lid 67 is attached to the base 4 and the space between the two is sealed so that air cannot enter or exit from a gap between the two. Also, base 4
The bearing unit 2 is also hermetically sealed, so that air cannot enter or exit from the gap between the two. The space between the base 4 and the shaft 55 is similarly sealed. The coil 6 existing in the hub 3 and the heads 63, 64, 65, 6
6, a connector 54 is provided on the base 4 and a connector 53 is provided on the substrate 51 for exchanging electric signals and electromagnetic energy between the coil 57 and the substrate 51.

【0036】コネクタ53と54は接続されており、基
板51と、ハブ3内に存在するコイル6や、ヘッド6
3,64,65,66,コイル57とは信号やエネルギ
ーのやり取りをする事ができる。コネクタ54とベース
4の間も密封されており、コネクタ54自身も空気が出
入り出来ない構造となっている。ベース4にはフィルタ
68が設けられており、フィルタ68を通ってのみ、ベ
ース4とふた67の間の空間と装置外部とは空気が出入
りできる。通常の環境においては、ベース4とふた67
の間の空間には通常大気圧の空気が充満している。
The connectors 53 and 54 are connected, and the board 51 and the coil 6 existing in the hub 3 and the head 6
Signals and energy can be exchanged with the 3, 64, 65, 66 and the coil 57. The space between the connector 54 and the base 4 is also hermetically sealed, and the connector 54 itself has a structure in which air cannot enter or exit. A filter 68 is provided on the base 4, and air can enter and exit the space between the base 4 and the lid 67 and the outside of the apparatus only through the filter 68. In a normal environment, the base 4 and the lid 67
The space between is usually filled with air at atmospheric pressure.

【0037】ヘッド63は、図7に示すように、スライ
ダ71と磁気ヘッド72から構成されている。ヘッド6
3の位置における、磁気ディスク9の回転によるディス
ク周速はVであり、図7中でVの近傍に描かれた矢印の
方向に回転している。前述の通り、ベース4とふた67
の間の空間には通常大気圧の空気が充満しているので、
磁気ディスク9の回転に伴って、磁気ディスク9の近傍
には空気流が発生する。この空気流に起因する流体力に
よってスライダ71は磁気ディスク9から所定の間隔h
を保って浮上している。情報の記録再生は、スライダ7
1に取り付けられた磁気ヘッド72によって行うが、ス
ライダ71と磁気ディスク9の間隔hが大き過ぎると情
報の記録再生が困難となり、小さ過ぎるとスライダ71
と磁気ディスク9が何かの原因で衝突する危険性が大き
くなる。よって、スライダ71と磁気ディスク9の間隔
hは一定の範囲の中に収まっている必要がある。
The head 63 comprises a slider 71 and a magnetic head 72, as shown in FIG. Head 6
The disk peripheral speed due to the rotation of the magnetic disk 9 at the position 3 is V, which rotates in the direction of the arrow drawn near V in FIG. As described above, the base 4 and the lid 67
The space between is usually filled with air at atmospheric pressure,
As the magnetic disk 9 rotates, an airflow is generated near the magnetic disk 9. The slider 71 moves the slider 71 from the magnetic disk 9 at a predetermined distance h
It keeps floating. Recording and reproduction of information is performed by the slider 7
The recording and reproduction of information is difficult if the distance h between the slider 71 and the magnetic disk 9 is too large.
The risk of collision between the disk and the magnetic disk 9 for some reason increases. Therefore, the distance h between the slider 71 and the magnetic disk 9 needs to be within a certain range.

【0038】スライダ71と磁気ディスク9の間隔hに
影響を与えるパラメータとして、ベース4とふた67の
間の空間の圧力がある。ベース4とふた67の間の空間
が密閉されていた場合、例えば装置の動作に起因する温
度上昇や、周囲の環境の温度の変化によってベース4と
ふた67の間の空間の圧力が変化してしまう。これに起
因して、スライダ71と磁気ディスク9の間隔hが変化
してしまう。通常、磁気ディスク装置は通常の大気圧化
で使用される。よって、ベース4とふた67の間の空間
と装置外部とで、空気の出入りができるようになってい
れば、ベース4とふた67の間の空間の圧力はほぼ一定
に保つ事ができる。
As a parameter affecting the distance h between the slider 71 and the magnetic disk 9, there is a pressure in the space between the base 4 and the lid 67. If the space between the base 4 and the lid 67 is sealed, the pressure in the space between the base 4 and the lid 67 changes due to, for example, a rise in temperature due to the operation of the apparatus or a change in the temperature of the surrounding environment. I will. As a result, the distance h between the slider 71 and the magnetic disk 9 changes. Usually, the magnetic disk drive is used under normal atmospheric pressure. Therefore, if air can enter and exit between the space between the base 4 and the lid 67 and the outside of the apparatus, the pressure in the space between the base 4 and the lid 67 can be kept substantially constant.

【0039】磁気ディスク9は図7に示すように、基板
75の上に磁気記録膜74、その上に保護膜73を成膜
した構造となっている。磁気記録膜74にかかれている
矢印は、磁気記録膜74内の磁化の方向を示しており、
磁化のパターンによってマークを形成し、情報を記録し
ている。ベース4とふた67の間の空間を充満している
空気に塵埃が混入していた場合、この塵埃がスライダ7
1と磁気ディスク9の間に噛み込まれると、磁気記録膜
74が破壊され、記録されていた情報が破壊される。
As shown in FIG. 7, the magnetic disk 9 has a structure in which a magnetic recording film 74 is formed on a substrate 75 and a protective film 73 is formed thereon. The arrow drawn on the magnetic recording film 74 indicates the direction of magnetization in the magnetic recording film 74.
A mark is formed by a pattern of magnetization, and information is recorded. If dust is mixed in the air filling the space between the base 4 and the lid 67, the dust is
When the magnetic recording medium 74 is caught between the magnetic disk 1 and the magnetic disk 9, the magnetic recording film 74 is destroyed, and the recorded information is destroyed.

【0040】これを防ぐために保護膜73が成膜されて
いるのが、塵埃の硬さ,大きさ,個数によっては、保護
膜73を突き破って、磁気記録膜74が破壊される恐れ
がある。よって、ベース4とふた67の間の空間を充満
する空気の中には殆ど塵埃を含まない事が望ましい。こ
の磁気ディスク装置の組み立てをクリーンルームのよう
な清浄な環境で行えば、組み立て直後に関して言えば、
ベース4とふた67の間の空間を充満する空気の中に塵
埃を殆ど含まない状態とする事ができる。
In order to prevent this, the protective film 73 is formed. Depending on the hardness, size, and number of dust, the protective film 73 may be broken through and the magnetic recording film 74 may be broken. Therefore, it is desirable that the air filling the space between the base 4 and the lid 67 contains almost no dust. If this magnetic disk drive is assembled in a clean environment such as a clean room, immediately after assembling,
Dust can hardly be contained in the air filling the space between the base 4 and the lid 67.

【0041】前述の通り、ベース4とふた67の間の空
間と、装置外部とは空気が出入りできる事が望ましい。
装置外部は通常の環境である事が多いので、一般には空
気に塵埃が混入している。よって、空気が出入りできる
場所を制限し、そこにフィルター68を設け、装置外部
からベース4とふた67の間の空間に空気が入って来る
時に、塵埃を除去する。こうする事で、ベース4とふた
67の間の空間を充満する空気を清浄に保つと同時に、
圧力をほぼ一定とする事ができる。
As described above, it is desirable that air can enter and exit from the space between the base 4 and the lid 67 and the outside of the apparatus.
Since the outside of the apparatus is usually in a normal environment, dust is generally mixed with air. Therefore, a place where air can enter and exit is limited, and a filter 68 is provided there to remove dust when air enters the space between the base 4 and the lid 67 from outside the apparatus. This keeps the air filling the space between the base 4 and the lid 67 clean,
The pressure can be kept almost constant.

【0042】この磁気ディスク装置が減圧環境に置かれ
た場合、軸受ユニット2内の気泡22が膨張するが、軸
受ユニット2は前述の構造をしており、磁性流体21の
漏洩は起こらず、周囲を汚染や軸受の性能が劣化は発生
しない。
When this magnetic disk device is placed in a decompressed environment, the bubbles 22 in the bearing unit 2 expand. However, the bearing unit 2 has the above-described structure, so that the magnetic fluid 21 does not leak, and The pollution and the performance of the bearing will not deteriorate.

【0043】通常の磁気ディスク装置では、同心円状の
トラックを情報記録媒体上に設け、これに沿って情報が
記録される。現実の装置においては、同心円の中心と回
転中心のずれに起因するトラックの揺動や、軸受の振動
等があり、トラックに沿って情報の記録または再生を行
うためには、情報の記録再生を行う磁気ヘッドをこれら
の揺動や振動に追従させ、ヘッドとトラックを精密に位
置決めする必要がある。情報記録媒体上の記録密度が高
くするためには、トラックの間隔は狭くする必要があ
り、これに伴ってヘッドとトラックの位置決め精度もよ
り厳しくする必要がある。
In a normal magnetic disk drive, concentric tracks are provided on an information recording medium, and information is recorded along the concentric tracks. In an actual device, there is a track swing or a bearing vibration caused by a deviation between the center of the concentric circle and the center of rotation.In order to record or reproduce information along the track, information recording and reproduction must be performed. It is necessary that the magnetic head to be performed follow these swings and vibrations to precisely position the head and the track. In order to increase the recording density on the information recording medium, it is necessary to narrow the interval between the tracks, and accordingly, the positioning accuracy between the head and the track needs to be stricter.

【0044】ヘッドとトラックをより精密に位置決めす
るためには、トラックの揺動や振動を少なくする事が有
効であり、特に軸受の振動を低減するためには従来用い
られていた転がり軸受をすべり軸にする事が有効であ
る。この事から、円板状の情報記録媒体を支える軸受を
滑り軸受をする事が、磁気ディスク装置を高密度化する
上で有効である。転がり軸受を滑り軸受に変更した場
合、潤滑流体の漏洩が問題となるが、この問題に対して
は潤滑流体を磁性流体とし、磁気シールを用いる方法が
これまでに提案されている。
In order to position the head and the track more precisely, it is effective to reduce the swing and vibration of the track. In particular, in order to reduce the vibration of the bearing, a conventional rolling bearing is used. It is effective to make it an axis. For this reason, it is effective to slide the bearing that supports the disc-shaped information recording medium to increase the density of the magnetic disk drive. When the rolling bearing is changed to a plain bearing, leakage of the lubricating fluid becomes a problem. To solve this problem, a method using a magnetic fluid as the lubricating fluid and using a magnetic seal has been proposed.

【0045】前述の通り、滑り軸受の組み立て時には、
潤滑流体に微細な気泡が混入する事がある。この気泡の
混入は、通常大気圧下の使用では問題にならない事もあ
る。しかし、潤滑流体に気泡の混入した滑り軸受が減圧
環境下に置かれた場合、混入した気泡が膨張して潤滑流
体を軸受外部に漏洩させてしまい、軸受周囲の環境を汚
染したり、軸受の潤滑流体が不足して軸受性能が劣化す
る。軸受からの潤滑流体の漏洩を防ぐために、潤滑流体
を磁性流体とし、磁気シールを用いる方法が従来提案さ
れているが、通常用いられる永久磁石と、磁性流体の組
み合わせでは、磁気シールの耐圧は10kPa程度が限
度である。よって、磁気シールを有する滑り軸受であっ
ても大気圧から10kPa以上低い環境に置いた場合、
やはり潤滑流体の漏洩が起こる。
As described above, when assembling the slide bearing,
Fine bubbles may be mixed in the lubricating fluid. This incorporation of air bubbles may not be a problem when used under atmospheric pressure. However, if a sliding bearing with air bubbles mixed in a lubricating fluid is placed in a decompressed environment, the mixed air bubbles expand and leak the lubricating fluid to the outside of the bearing, polluting the environment around the bearing, Insufficient lubrication fluid degrades bearing performance. In order to prevent the leakage of the lubricating fluid from the bearing, a method using a magnetic fluid as the lubricating fluid and using a magnetic seal has been conventionally proposed. The degree is the limit. Therefore, even if a sliding bearing having a magnetic seal is placed in an environment lower than atmospheric pressure by 10 kPa or more,
Again, leakage of the lubricating fluid occurs.

【0046】動作環境が通常大気圧であっても、輸送の
途中で航空貨物等を利用する場合、貨物室は減圧環境と
なる。例えば、軸受を積んだ飛行機が高度10000m
を飛んだ場合、その場所における大気圧は約26.5k
Pa となる。地上との圧力差は約74.8kPa にも
なり、磁気シールでは潤滑流体を保持できず、輸送中に
周囲を汚染したり、性能が劣化する事が考えられる。
Even if the operating environment is normal atmospheric pressure, when air cargo is used during transportation, the cargo compartment is in a reduced pressure environment. For example, an aircraft loaded with bearings is 10,000 m high
Atmospheric pressure at that location is about 26.5k
Pa. The pressure difference from the ground is about 74.8 kPa, the lubricating fluid cannot be held by the magnetic seal, and the surroundings may be contaminated during transportation and the performance may be degraded.

【0047】前述の通り、磁気ディスク装置を高密度化
する上で、滑り軸受を用いる事が有効であるが、滑り軸
受を用いた磁気ディスク装置を減圧環境下に置いた場合
には、上述の問題が発生する。本発明により、減圧環境
下や、航空便を用いて輸送した場合においても性能の劣
化や周囲の汚染のない滑り軸受,スピンドルモータ、こ
れらを用いた高密度磁気ディスク装置が構成可能であ
る。
As described above, in order to increase the density of the magnetic disk device, it is effective to use a sliding bearing. However, when the magnetic disk device using the sliding bearing is placed in a reduced pressure environment, the above-described method is used. Problems arise. According to the present invention, it is possible to configure a sliding bearing, a spindle motor, and a high-density magnetic disk device using the same without deteriorating the performance or contaminating the surroundings even when transported under reduced pressure environment or by air mail.

【0048】図8〜図10を用いて、本発明の実施の形
態の第2の例について説明する。図8は本発明の実施の
形態の第2の例であるスピンドルモータの断面図、図9
は油溜めの様子の説明図、図10は軸受メタルの構造図
である。
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view of a spindle motor according to a second embodiment of the present invention.
Is an explanatory view of the state of the oil reservoir, and FIG. 10 is a structural view of the bearing metal.

【0049】本発明の実施の形態の第2の例において
は、光ディスク装置へ応用した例について説明する。
In a second example of the embodiment of the present invention, an example applied to an optical disk device will be described.

【0050】図8に示す、本発明の実施の形態の第2の
例であるスピンドルモータの軸1,軸受ユニット2,ハ
ブ3,ベース4,駆動磁石5,コイル6,鉄心7,メタ
ルハウジング13,スラスト受け14,ふた15,磁石
18,磁性流体21の構造,機能は本発明の実施の形態
の第1の例の場合と同様である。第1の例の場合と同
様、磁性流体21には気泡22が混入している。第1の
例の場合と異なり第2の例においては、ヨーク17,2
0が設けられていない他、油溜め23内に磁石41が設
けられている。また、軸1にはチャッキング機構43が
固定されており、軸1が回転する事により、チャッキン
グ機構43に取り付けられた光ディスク42を回転させ
る事が出来る。軸受メタル45,46の構造については
後述する。このように、本発明の実施の形態の第2の例
であるスピンドルモータを光ディスク装置へ応用する事
で、光ディスクを回転させる事ができる。
FIG. 8 shows a spindle motor shaft 1, bearing unit 2, hub 3, base 4, drive magnet 5, coil 6, iron core 7, and metal housing 13 as a second embodiment of the present invention shown in FIG. The structure and function of the thrust receiver 14, lid 15, magnet 18, and magnetic fluid 21 are the same as those in the first embodiment of the present invention. As in the case of the first example, air bubbles 22 are mixed in the magnetic fluid 21. Unlike the first example, in the second example, the yokes 17, 2
0 is not provided, and a magnet 41 is provided in the oil reservoir 23. Further, a chucking mechanism 43 is fixed to the shaft 1, and by rotating the shaft 1, the optical disk 42 attached to the chucking mechanism 43 can be rotated. The structure of the bearing metals 45 and 46 will be described later. Thus, the optical disk can be rotated by applying the spindle motor according to the second embodiment of the present invention to the optical disk device.

【0051】図9を用いて、磁石41の機能について説
明する。磁石41は通常の磁石材料を用いる事ができ、
図9の上側で示したように着磁されている。このため、
油溜め23内の磁性流体21は磁石41に吸引される。
このスピンドルモータを減圧環境に置いた場合、図8の
気泡22が膨張する。膨張した体積分の磁性流体21
が、油溜め23内に流入する。流入した磁性流体21は
図9の下側のように磁石41に吸引されるので、隙間2
4からは空気のみが漏洩し、磁性流体21は漏洩しな
い。通常の光ディスク装置では、スピンドルモータは装
置外部と空気の出入りが出来る空間に設置されている。
このため、光ディスク装置を減圧環境に置いた場合、ス
ピンドルモータも必然的に減圧環境に置かれる事にな
る。本発明の実施の形態の第2の例であるスピンドルモ
ータを光ディスクに応用した場合、減圧環境においても
周囲の汚染や性能の劣化のない光ディスク装置を構成可
能である。
The function of the magnet 41 will be described with reference to FIG. The magnet 41 can use a normal magnet material,
It is magnetized as shown in the upper part of FIG. For this reason,
The magnetic fluid 21 in the oil reservoir 23 is attracted by the magnet 41.
When this spindle motor is placed in a reduced pressure environment, the bubbles 22 shown in FIG. 8 expand. Expanded volume of magnetic fluid 21
Flows into the oil sump 23. The inflowing magnetic fluid 21 is attracted to the magnet 41 as shown in the lower part of FIG.
4, only air leaks, and the magnetic fluid 21 does not leak. In an ordinary optical disk device, a spindle motor is installed in a space where air can enter and exit from the outside of the device.
Therefore, when the optical disk device is placed in a reduced pressure environment, the spindle motor is necessarily placed in a reduced pressure environment. When the spindle motor according to the second embodiment of the present invention is applied to an optical disk, it is possible to configure an optical disk device free from surrounding contamination and performance degradation even in a reduced pressure environment.

【0052】図10(a),(b)に、図8の軸受メタル
45,46の構造を示す。軸受面の形状は真円となって
いる。図8に示すように、軸1にはグルーブ44が設け
られており、この部分で発生する流体力により、軸1を
ラジアル方向に支持する。
FIGS. 10A and 10B show the structure of the bearing metals 45 and 46 of FIG. The shape of the bearing surface is a perfect circle. As shown in FIG. 8, a groove 44 is provided on the shaft 1, and the shaft 1 is supported in the radial direction by the fluid force generated at this portion.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明により、減圧環境下や、航空便を
用いて輸送した場合においても性能の劣化や周囲の汚染
のない滑り軸受,スピンドルモータ,磁気ディスク装
置,光ディスク装置が構成可能となる。
According to the present invention, it is possible to construct a sliding bearing, a spindle motor, a magnetic disk device, and an optical disk device that are free from performance degradation and surrounding contamination even in a reduced pressure environment or when transported by air. .

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

【図1】本発明の実施の形態の例であるスピンドルモー
タの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】油溜めの拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of an oil sump.

【図3】油溜めの拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of an oil sump.

【図4】(a)及び(b)は軸受メタルおよびヨークの
構造を示す平面図及び同図(a)の断面図。
4A and 4B are a plan view showing a structure of a bearing metal and a yoke, and a cross-sectional view of FIG. 4A.

【図5】(a)及び(b)は軸受メタルおよびヨークの
構造を示す平面図及び同図(a)の断面図。
FIGS. 5A and 5B are a plan view showing a structure of a bearing metal and a yoke, and a cross-sectional view of FIG. 5A.

【図6】磁気ディスク装置の構造図。FIG. 6 is a structural view of a magnetic disk drive.

【図7】ヘッドの構造図。FIG. 7 is a structural diagram of a head.

【図8】本発明の実施の形態の例であるスピンドルモー
タの断面図。
FIG. 8 is a sectional view of a spindle motor which is an example of the embodiment of the present invention.

【図9】油溜めの拡大図。FIG. 9 is an enlarged view of an oil sump.

【図10】(a)及び(b)は軸受メタルの構造を示す
平面図及び同図(a)の断面図。
10A and 10B are a plan view showing a structure of a bearing metal and a cross-sectional view of FIG. 10A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,55…軸、2…軸受ユニット、3…ハブ、4…ベー
ス、5…駆動磁石、6,57…コイル、7…鉄心、8,
9…磁気ディスク、10…スペーサ、11…クランパ、
12…ネジ、13…メタルハウジング、14…スラスト
受け、15,67…ふた、16,19,45,46…軸
受メタル、17,20…ヨーク、18,41…磁石、2
1…磁性流体、22…気泡、23…油溜め、24…隙
間、31,32,33,34…軸受面、32,36,3
7,38…油溝、42…光ディスク、43…チャッキン
グ機構、44…グルーブ、51,75…基板、52,5
3,54…コネクタ、56…アクチュエータ軸受、58
…磁気回路、59,60,61,62…アーム、63,
64,65,66…ヘッド、68…フィルタ、71…ス
ライダ、72…磁気ヘッド、73…保護膜、74…磁気
記録膜。
1, 55: shaft, 2: bearing unit, 3: hub, 4: base, 5: drive magnet, 6, 57: coil, 7: iron core, 8,
9 magnetic disk, 10 spacer, 11 clamper,
12 ... screw, 13 ... metal housing, 14 ... thrust receiver, 15, 67 ... lid, 16, 19, 45, 46 ... bearing metal, 17, 20 ... yoke, 18, 41 ... magnet, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic fluid, 22 ... Bubble, 23 ... Oil reservoir, 24 ... Gap, 31, 32, 33, 34 ... Bearing surface, 32, 36, 3
7, 38 oil groove, 42 optical disk, 43 chucking mechanism, 44 groove, 51, 75 substrate, 52, 5
3, 54 ... connector, 56 ... actuator bearing, 58
... magnetic circuit, 59, 60, 61, 62 ... arm, 63,
64, 65, 66: head, 68: filter, 71: slider, 72: magnetic head, 73: protective film, 74: magnetic recording film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新居 勝敏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 河野 敬 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 柳瀬 裕一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 富田 謙二 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor, Katsutoshi Arai 502, Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Inside the Machine Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Within the Machinery Research Laboratory (72) Inventor Yuichi Yanase 502, Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.Mechanical Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenji Tomita 2880, Kofu, Odawara-shi, Kanagawa Pref.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ハウジングと、前記ハウジングの内部に軸
受メタルと潤滑流体を有し、前記潤滑流体が磁性流体で
ある滑り軸受において、ハウジング内部に空間と、前記
空間とハウジング外部との間に、空気が出入り可能な通
路とを有し、さらにハウジング内部に磁石を有し、前記
磁石の作り出す磁場により、前記磁性流体が前記通路か
ら離れた位置に吸引される事を特徴とする滑り軸受。
1. A sliding bearing having a housing, a bearing metal and a lubricating fluid inside the housing, wherein the lubricating fluid is a magnetic fluid, wherein a space is formed inside the housing, and between the space and the outside of the housing. A sliding bearing having a passage through which air can enter and exit, and further having a magnet inside the housing, wherein the magnetic fluid is attracted to a position away from the passage by a magnetic field generated by the magnet.
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