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JPH0874841A - Spindle unit, its manufacture and magnetic disc device - Google Patents

Spindle unit, its manufacture and magnetic disc device

Info

Publication number
JPH0874841A
JPH0874841A JP21582494A JP21582494A JPH0874841A JP H0874841 A JPH0874841 A JP H0874841A JP 21582494 A JP21582494 A JP 21582494A JP 21582494 A JP21582494 A JP 21582494A JP H0874841 A JPH0874841 A JP H0874841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
thrust
spindle unit
hub
spindle
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.)
Withdrawn
Application number
JP21582494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Nakano
正昭 仲野
Tomoaki Inoue
知昭 井上
Takashi Yoshida
吉田  隆
Takashi Kono
敬 河野
Kenji Mori
健次 森
Hideaki Amano
英明 天野
Kenji Tomita
謙二 冨田
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 JP21582494A priority Critical patent/JPH0874841A/en
Publication of JPH0874841A publication Critical patent/JPH0874841A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

PURPOSE: To reduce size of a spindle unit such as a magnetic disc, and improve rotational accuracy. CONSTITUTION: In a spindle unit, a sliding bearing 2 is fixed to a rotating hub 1, and a spindle shaft 5 is fitted to a boss 4 of a base plate 3. The sliding bearing 2 is integrated with a radial bearing 2a on its inner peripheral surface, and thrust bearings 2b in its both ends. One end of the sliding bearing 2 is opposed to an end face of the boss 4 formed on the base plate 3, while the other end is opposed to a thrust receiving plate 11 fixed to an end of the spindle shaft 5 In order to set an axial clearance (c), a shim having a specified thickness is inserted between the thrust receiving plate 11 and one end of the sliding bearing 2. The spindle shaft 5 is press-fitted to the hole of the boss 4 until the receiving plate 11, the shim and the end make abutment. The shim is demounted afterward, and the thrust receiving plate 11 is fastened again.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置、光デ
ィスク装置あるいはレーザービームプリンタ等のスピン
ドルユニットに関わり、特にスピンドルを小型、高精度
に回転させるための軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle unit for a magnetic disk device, an optical disk device, a laser beam printer or the like, and more particularly to a bearing device for rotating a spindle in a small size and with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータのダウンサイジング化にと
もない、磁気ディスク装置や光ディスク装置の小型化と
高速化が進展している。
2. Description of the Related Art With downsizing of computers, downsizing and speeding up of magnetic disk devices and optical disk devices have been advanced.

【0003】磁気ディスク装置においては、記録の高密
度化により小型大容量化が進められているが、これに伴
って記録媒体である磁気ディスクを定速回転させるスピ
ンドルユニットのコンパクト化と高性能化が必要になっ
ている。
In the magnetic disk device, the recording density has been increased and the size and capacity have been increased. With this trend, the spindle unit for rotating the magnetic disk, which is a recording medium, at a constant speed has been made compact and have high performance. Is needed.

【0004】従来の磁気ディスク用スピンドルユニット
においては、一般に玉軸受で支持されている。スピンド
ルが高速化されると、玉軸受では回転数に同期しない非
同期振動が増加するので、トラックピッチを小さくする
ことができず、記録の高密度化に限界があった。このた
め、今後の高速回転スピンドルでは、油膜を介して支持
するすべり軸受方式を採用せざるを得ない状況になって
いる。
In the conventional magnetic disk spindle unit, it is generally supported by a ball bearing. When the spindle speed is increased, asynchronous vibration that is not synchronized with the number of revolutions increases in the ball bearing, so that the track pitch cannot be reduced, and there has been a limit to increasing the recording density. For this reason, in the future high-speed rotating spindles, there is no choice but to adopt a sliding bearing method of supporting through an oil film.

【0005】しかしながら、スピンドルをすべり軸受で
支持する場合は、半径方向及び軸方向の位置決めをする
とともに、振動を防止するための手段が必要であり、そ
れぞれに対応したラジアル及びスラスト軸受が配置され
る。そして、流体潤滑であるため潤滑剤を軸受部に維持
することと、磁気ディスクのコンタミを防止する目的か
らシール装置が不可欠の構成要素となる。
However, in the case where the spindle is supported by the slide bearing, it is necessary to perform the positioning in the radial direction and the axial direction and to prevent the vibration, and the corresponding radial and thrust bearings are arranged. . Since it is fluid lubrication, the seal device is an indispensable constituent element for the purpose of maintaining the lubricant in the bearing portion and preventing contamination of the magnetic disk.

【0006】また、小型磁気ディスク装置はフォームフ
ァクタが規制されており、磁気ディスクのサイズで装置
の縦、横、高さ寸法が決まる。
Further, the form factor of the small magnetic disk device is regulated, and the size of the magnetic disk determines the length, width and height of the device.

【0007】すべり軸受方式を採用したスピンドルとし
て、特開昭61ー201916号公報には、半径、軸方
向の振動を防止するための手段として、回転軸とこの回
転軸を回転自在に支持するように軸方向及び円周方向に
間隙を設けた円筒状のハウジングと、この間隙部に磁性
流体を封入し、磁性流体の外部への漏出を防止するため
シール装置を両端部に備えるとともに、回転軸の表面及
びこの回転軸の両端面に対向する円弧状の動圧溝をもつ
軸受力発生部材を備え、回転による動圧作用によって、
振動を抑制して回転精度を安定的に維持する方法が開示
されている。
As a spindle adopting a slide bearing system, Japanese Patent Laid-Open No. 61-201916 discloses a rotating shaft and a rotating shaft which are rotatably supported as means for preventing vibration in the radial and axial directions. A cylindrical housing having a gap in the axial direction and the circumferential direction, and a magnetic fluid is sealed in the gap portion. Sealing devices are provided at both ends to prevent leakage of the magnetic fluid to the outside. The bearing force generating member having an arc-shaped dynamic pressure groove facing the surface of the rotary shaft and both end surfaces of the rotary shaft is provided.
A method for suppressing vibration and maintaining stable rotation accuracy is disclosed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記すべり軸受方式の
従来技術においては、軸受力発生用溝の動圧効果によっ
て油膜の剛性を高め回転精度の向上を図るものである
が、軸受力発生部材が軸受部とは別体配置となるため、
適正な寸法の精度管理が困難で、動圧力のバランスが崩
れると逆に振動を増幅してしまう恐れがあった。また、
円弧状の溝では動圧が小さく、スピンドルが垂直方向に
配置される場合には不十分となる場合があった。
In the prior art of the above-mentioned sliding bearing system, the dynamic force effect of the bearing force generating groove enhances the rigidity of the oil film to improve the rotation accuracy. Since it is arranged separately from the bearing part,
Since it is difficult to control the accuracy of proper dimensions, there is a risk that vibration will be amplified if the balance of dynamic pressure is lost. Also,
The dynamic pressure is small in the arcuate groove, which may be insufficient when the spindle is vertically arranged.

【0009】ところで、回転機器の小型化し高速化され
てくると、スピンドルユニットで一番問題になるのが軸
受部の寸法精度である。中でも、スラスト軸受部の間隙
寸法は軸受の剛性や損失に最も大きく影響するため、加
工機械の公差精度に頼って必要な寸法精度を確保してい
るのが現状である。しかし、より高い機械精度が必要と
されるにつれ、加工に特別な装置や手数あるいは技術を
必要とするようになってコスト高になると共に、量産性
を低下させている。
[0009] By the way, when the size and speed of rotating equipment is getting smaller, the most important problem in the spindle unit is the dimensional accuracy of the bearing portion. Above all, since the gap size of the thrust bearing part has the greatest effect on the rigidity and loss of the bearing, it is the current situation that the required dimensional accuracy is ensured by relying on the tolerance accuracy of the processing machine. However, as higher machine precision is required, special equipment, labor and technology are required for processing, resulting in high cost and low mass productivity.

【0010】特に、磁気ディスク装置の小型化において
は、磁気ディスクの薄板化とともにディスク間隔も数ミ
クロン〜数10ミクロン以下に縮小されるので、機械加
工あるいは読み違いの誤差等によって、スラスト軸受の
間隙を過大に設定すると、振動の増大あるいは外乱など
による衝撃によって、上下の磁気ディスク上にセットさ
れた相互の磁気ヘッドが接触、衝突して情報のリード、
ライト不良を生じ、ついにはヘッド破壊などのトラブル
に発展する。
Particularly, in the miniaturization of the magnetic disk device, the disk spacing is reduced to several microns to several tens of microns or less as the magnetic disk is thinned, so that the clearance of the thrust bearing may be reduced due to machining or misreading error. If is set excessively, due to shock due to increased vibration or disturbance, mutual magnetic heads set on the upper and lower magnetic disks come into contact with each other and collide with each other to read information,
A write failure occurs, which eventually leads to trouble such as head destruction.

【0011】軸受部を型成形によって加工して量産性を
上げる方法も提案されている。しかし、成形加工は軸方
向の寸法精度が悪く、スラスト軸受の間隙確保あるいは
スピンドルの位置決めが隘路となっている。
A method has also been proposed in which the bearing portion is processed by molding to improve mass productivity. However, the molding process has poor axial dimensional accuracy, and securing a clearance for the thrust bearing or positioning the spindle is a bottleneck.

【0012】さらに、スピンドルユニットの小型化と高
速化に伴い、磁性流体のシールにも依然、問題が残され
ている。
Further, with the downsizing and speeding up of the spindle unit, there still remains a problem with the magnetic fluid seal.

【0013】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、小型化に対応した必要な回転精度または潤滑性能を
確保できるスピンドルユニットを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a spindle unit which overcomes the problems of the prior art and can secure the necessary rotation accuracy or lubrication performance corresponding to miniaturization.

【0014】本発明の目的は、小型化に対応した必要な
寸法精度を確保できるスピンドルユニットと、その量産
性に優れた製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a spindle unit capable of ensuring a required dimensional accuracy corresponding to miniaturization and a manufacturing method excellent in mass productivity.

【0015】本発明の他の目的は、回転振動や磁気ヘッ
ドの接触が防止でき、コンパクト化と記録の高密度化と
が可能な磁気ディスク装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a magnetic disk device which can prevent rotational vibration and contact of a magnetic head, and can be made compact and have a high recording density.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、担持対
象物を装着して回転するハブにすべり軸受を固定し、該
軸受のラジアル軸受部にベースプレートに固定されるス
ピンドル軸を挿入してなるスピンドルユニットおいて、
前記すべり軸受の軸方向の両端面にそれぞれスラスト軸
受部を一体に構成して、前記ベースプレートに形成され
たボス端面及び前記スピンドル軸の端部に固定されたス
ラスト受板と対向して配置し、前記ラジアル軸受部およ
び/または前記スラスト軸受部に潤滑流体の封入される
動圧溝を設けたことにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to mount a bearing object, fix a sliding bearing to a rotating hub, and insert a spindle shaft fixed to a base plate into a radial bearing portion of the bearing. In the spindle unit
Thrust bearing portions are integrally formed on both axial end surfaces of the slide bearing, and are arranged to face a boss end surface formed on the base plate and a thrust receiving plate fixed to an end portion of the spindle shaft. This is achieved by providing a dynamic pressure groove in which a lubricating fluid is sealed in the radial bearing portion and / or the thrust bearing portion.

【0017】本発明の目的は、担持対象物を装着して回
転するハブと、固定のベースプレートと、前記ハブを二
重円筒状にしてその最内側に磁性流体を潤滑に用いる軸
受、内側にロータマグネット及び前記ベースプレートの
前記ロータマグネットと対向する位置にステータを設け
て駆動されるスピンドルユニットおいて、前記ハブの内
筒の一端部及びこれと対向する前記ベースプレートの所
定部にそれぞれポールピースとマグネットを配してなる
磁性流体シールと、前記ハブの内筒の外周部にネジシー
ルを設けることことにより達成される。
An object of the present invention is to mount a rotating object on which a target object is mounted, a fixed base plate, a double cylinder of the hub, a bearing for using magnetic fluid for lubrication at the innermost side, and a rotor for the inner side. In a spindle unit driven by providing a stator at a position facing the magnet and the rotor magnet of the base plate, a pole piece and a magnet are respectively provided at one end of the inner cylinder of the hub and a predetermined part of the base plate facing the one end. This is achieved by providing a magnetic fluid seal to be arranged and a screw seal on the outer peripheral portion of the inner cylinder of the hub.

【0018】本発明の目的は、担持対象物を装着して回
転するハブにすべり軸受を固定し、該軸受のラジアル軸
受部にベースプレートに固定されるスピンドル軸を挿入
してなるスピンドルユニットおいて、前記すべり軸受の
軸方向の両端部にそれぞれスラスト軸受部を構成して、
一端部を前記ベースプレートに形成されたボス端面に且
つ、他端部を前記スピンドル軸の端部に固定されたスラ
スト受板と対向して配置し、前記一端部が前記ボス端面
に接触している状態で前記他端部と前記スラスト受板間
が前記すべり軸受の軸長に関わりなく所定間隙を有する
ように構成されることにより達成される。
An object of the present invention is to provide a spindle unit in which a bearing is mounted and a sliding bearing is fixed to a rotating hub, and a spindle shaft fixed to a base plate is inserted into a radial bearing portion of the bearing. Thrust bearing portions are formed at both ends in the axial direction of the slide bearing,
One end is arranged on a boss end face formed on the base plate and the other end is arranged so as to face a thrust receiving plate fixed to an end of the spindle shaft, and the one end is in contact with the boss end face. In this state, the other end and the thrust receiving plate have a predetermined gap regardless of the axial length of the slide bearing.

【0019】本発明の目的は、担持対象物を装着して回
転するハブにすべり軸受を固定し、該軸受にベースプレ
ートに固定されたスピンドル軸を挿入してなるスピンド
ルユニットの製造方法において、前記すべり軸受は、そ
の内周面にラジアル軸受部とその両端部にスラスト軸受
部を一体的に成形され、該成形されたすべり軸受の一端
部を前記ベースプレートに形成されたボス端面に且つ、
他端部を前記スピンドル軸の端部に固定されたスラスト
受板と対向して配置し、前記スラスト受板と前記すべり
軸受の前記他端部間に所定厚みを有するシムを挿入し、
前記受板、シム及び前記他端部が接触する位置まで前記
スピンドル軸を前記ベースプレートのボス孔に圧入した
後に前記シムを取外し、前記スラスト受板と前記すべり
軸受の前記他端部間に前記所定厚みに相当する間隙を設
定することにより達成される。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a spindle unit in which a bearing is mounted, a sliding bearing is fixed to a rotating hub, and a spindle shaft fixed to a base plate is inserted into the bearing. The bearing is integrally formed with a radial bearing portion and thrust bearing portions at both ends thereof on its inner peripheral surface, and one end of the formed slide bearing is formed on a boss end surface formed on the base plate, and
The other end is arranged to face a thrust receiving plate fixed to the end of the spindle shaft, and a shim having a predetermined thickness is inserted between the thrust receiving plate and the other end of the slide bearing.
The spindle shaft is press-fitted into the boss hole of the base plate to a position where the receiving plate, the shim and the other end contact each other, and then the shim is removed, and the predetermined distance is provided between the thrust receiving plate and the other end of the slide bearing. This is achieved by setting the gap corresponding to the thickness.

【0020】本発明の目的は、磁気ディスクを装着する
ハブと、固定のベースプレートと、前記ハブを二重円筒
状にしてその最内側にすべり軸受、内側にロータマグネ
ット及び前記ベースプレートの前記ロータマグネットと
対向する位置にステータをそれぞれ設けて駆動される磁
気ディスク装置において、前記すべり軸受は、その内周
面にラジアル軸受部その両端部にスラスト軸受部を具備
していて、その一端部は前記ベースプレートに形成され
たボス端面に且つ、他端部は前記スピンドル軸の端部に
固定されたスラスト受板と対向して配置され、前記一端
部が前記ボス端面に接する状態で前記他端部と前記スラ
スト受板間が前記すべり軸受の軸長に関わりなく所定間
隙を有するように構成されることにより達成される。
It is an object of the present invention to provide a hub on which a magnetic disk is mounted, a fixed base plate, a double-cylindrical hub having a slide bearing on the innermost side, a rotor magnet on the inner side, and the rotor magnet on the base plate. In the magnetic disk drive driven by providing stators at opposite positions, the slide bearing includes a radial bearing portion on its inner peripheral surface and thrust bearing portions on both ends thereof, and one end portion of the slide bearing portion on the base plate. The formed boss end surface and the other end portion are arranged so as to face a thrust receiving plate fixed to the end portion of the spindle shaft, and the other end portion and the thrust are in contact with the boss end surface. This is achieved by forming a predetermined gap between the receiving plates regardless of the axial length of the slide bearing.

【0021】[0021]

【作用】本発明によるスピンドルユニットは、前記ラジ
アル軸受部に円弧状、前記スラスト軸受部にランドテー
パー状の動圧溝を設け、前者の動圧作用で軸中心、後者
の動圧作用で軸方向のバランスを確保して回転による振
動が抑制されるので、コンパクト化の中で回転精度の向
上による安全性を高める効果がある。
In the spindle unit according to the present invention, the radial bearing portion is provided with an arcuate dynamic groove, and the thrust bearing portion is provided with a land taper dynamic pressure groove. The former dynamic pressure action causes the axial center, and the latter dynamic pressure action causes the axial direction. Since the vibration of the rotation is suppressed by ensuring the balance of the above, there is an effect of enhancing the safety by improving the rotation accuracy in the compact structure.

【0022】本発明によるスピンドルユニットは、磁性
流体シールとその外周部にネジシールを設け、後者の耐
圧をより高くしているので、小型化と高速化の中で磁性
流体の漏出を確実に防止できる効果がある。
Since the spindle unit according to the present invention is provided with a magnetic fluid seal and a screw seal on the outer peripheral portion thereof to increase the pressure resistance of the latter, leakage of the magnetic fluid can be surely prevented in miniaturization and speeding up. effective.

【0023】本発明によるスピンドルユニットは、スピ
ンドルの圧入に際してスラスト軸受の間隙に相当する所
定厚みのシムを介挿して位置決めしているので、数10
ミクロン以下の間隙が軸受の軸長精度に関係なく簡単か
つ確実に設定できるので、スピンドルユニットの小型化
が実現できると共に、ラジアル、スラスト軸受部を含む
すべり軸受の一体成形が可能になって量産性を向上でき
る効果がある。
Since the spindle unit according to the present invention is positioned by inserting the shim having a predetermined thickness corresponding to the gap of the thrust bearing when the spindle is press-fitted,
Since a gap of less than a micron can be set easily and reliably regardless of the shaft length accuracy of the bearing, the spindle unit can be downsized, and the sliding bearing including the radial and thrust bearings can be integrally molded, enabling mass production. There is an effect that can improve.

【0024】本発明の磁気ディスク装置によれば、本発
明のスピンドルユニットに磁気ディスクを担持するの
で、必要な小型化と回転精度が確保でき、ディスクやヘ
ッドの損傷を防止できる効果がある。
According to the magnetic disk device of the present invention, since the magnetic disk is carried on the spindle unit of the present invention, the required miniaturization and rotation accuracy can be ensured, and the disk and head can be prevented from being damaged.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1、図2及び図
3を用いて説明する。図1は本発明による磁気ディスク
装置用スピンドルユニットの縦断面図である。図2は焼
結すべり軸受の斜視図である。図3はすべり軸受の軸方
向の間隙設定時の状態を示す断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 1 is a vertical sectional view of a spindle unit for a magnetic disk device according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the sintered slide bearing. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the axial clearance of the plain bearing is set.

【0026】図1において、磁気ディスク20を装着す
る二重円筒状のハブ1に、すべり軸受2が最内周側に取
付けられている。すべり軸受2のラジアル軸受2aは、
ベースプレート3のボス部4の孔に圧入により固定され
たスピンドル軸5と、所定の間隙を介してハブ1を回転
自在に支持している。ベースプレート3と一体に形成さ
れるハウジング6の外周部にはステータ7が取付けら
れ、ハブ1のこれに対向する内周面にはロータマグネッ
ト8が固着され、ロータマグネット8とステータ7はモ
ータ9を構成してハブ1を回転駆動させる。
In FIG. 1, a slide bearing 2 is mounted on the innermost peripheral side of a double cylindrical hub 1 on which a magnetic disk 20 is mounted. The radial bearing 2a of the slide bearing 2 is
The hub 1 is rotatably supported with a spindle shaft 5 fixed by press fitting in a hole of the boss portion 4 of the base plate 3 and a predetermined gap. A stator 7 is attached to an outer peripheral portion of a housing 6 formed integrally with the base plate 3, and a rotor magnet 8 is fixed to an inner peripheral surface of the hub 1 that faces the hub. The hub 1 is rotationally driven after being configured.

【0027】すべり軸受2の一端部はベースプレート3
のボス4端部に対向し、他端部はスピンドル軸5の端部
にネジ10で固定されたスラスト受板11と僅かの間隙
を介して対向しており、ハブ1の軸方向の位置決めをす
ると共にハブ1及び磁気ディスク20の重量を支持する
スラスト軸受2bを構成している。
One end of the slide bearing 2 has a base plate 3
The end of the boss 4 and the other end of the boss 4 are opposed to the end of the spindle shaft 5 with a thrust receiving plate 11 fixed with a screw 10 with a slight gap, and the hub 1 is axially positioned. In addition, a thrust bearing 2b that supports the weight of the hub 1 and the magnetic disk 20 is configured.

【0028】通常、ラジアル軸受の間隙は1〜2・D/
1000(D:軸径)の範囲内に、またスラスト軸受の
場合は動圧発生用の溝の深さとほぼ同程度で、数十ミク
ロン以下に設定される。
Normally, the clearance of the radial bearing is 1 to 2 · D /
Within the range of 1000 (D: shaft diameter), and in the case of a thrust bearing, it is set to about several tens of microns or less, which is almost the same as the depth of the groove for dynamic pressure generation.

【0029】また、ラジアル軸受2a、スラスト軸受2
b及びスラスト受板11を配置した空間部には潤滑剤と
して磁性流体13が封入されている。スピンドル軸5の
上方部にはキャップ30が設けられ、磁性流体13の外
部への洩れを防止すると共に、その外周部は磁気ディス
ク20を締結するクランプ(図示せず)をガイドし、ハ
ブ1に固定されている。
Further, the radial bearing 2a and the thrust bearing 2
A magnetic fluid 13 is filled as a lubricant in the space where b and the thrust receiving plate 11 are arranged. A cap 30 is provided above the spindle shaft 5 to prevent the magnetic fluid 13 from leaking to the outside, and its outer peripheral portion guides a clamp (not shown) for fastening the magnetic disk 20 to the hub 1. It is fixed.

【0030】一方、ハブ1の下端部にはポールピース1
4が形成され、このポールピース14に対向するベース
プレート3には、半径方向に着磁したマグネット15が
埋設して配置され、磁性流体シール16を構成してい
る。さらに、ポールピース14の外周部にはネジ溝が形
成され、ハウジング6の内周部と間隙を有して配置され
てネジシール17を構成している。
On the other hand, the pole piece 1 is attached to the lower end of the hub 1.
4, a magnet 15 magnetized in the radial direction is embedded in the base plate 3 facing the pole piece 14 to form a magnetic fluid seal 16. Further, a thread groove is formed on the outer peripheral portion of the pole piece 14 and is arranged with a gap from the inner peripheral portion of the housing 6 to form a screw seal 17.

【0031】これによって、内部に封入された磁性流体
13はキャップ14、磁性流体シール16及びネジシー
ル17によって保持され、シールと潤滑作用に共用す
る。ネジ溝を形成するハブ1は、その内周部に軸受2が
圧入により固定されるので、軸受2の肉厚をハブ1のそ
れと同等か薄肉に形成し、圧入による変形を防止する。
As a result, the magnetic fluid 13 sealed inside is held by the cap 14, the magnetic fluid seal 16 and the screw seal 17, and is used for both sealing and lubricating action. Since the bearing 2 is fixed to the inner peripheral portion of the hub 1 forming the thread groove by press fitting, the thickness of the bearing 2 is formed to be equal to or thinner than that of the hub 1 to prevent deformation due to press fitting.

【0032】スピンドル軸5の内部には軸方向に流通路
18を形成し、径方向に設けた導入路19を介し、ラジ
アル軸受2aの内周面に対向して設けた油室21に連通
している。
A flow passage 18 is formed in the spindle shaft 5 in the axial direction, and is communicated with an oil chamber 21 provided opposite to the inner peripheral surface of the radial bearing 2a via an introduction passage 19 provided in the radial direction. ing.

【0033】図2に、すべり軸受2の斜視図を示す。す
べり軸受2は、焼結粉末合金あるいはプラスチック系の
安価な材料を使用して、型で円筒状に成形すると共にそ
の内周面及び両端面に、回転によって動圧作用を発揮す
る動圧溝を成形して、ラジアル軸受2aとスラスト軸受
2bを一体形成している。この動圧溝は、ラジアル軸受
2aに3円弧溝、スラスト軸受2bにはテーパランド溝
に形成する。これらの溝は型成形によって容易に作成で
き、その動圧作用によりスピンドルユニットに高い剛性
を与える。
FIG. 2 shows a perspective view of the slide bearing 2. The slide bearing 2 is made of a sintered powder alloy or an inexpensive plastic-based material, is formed into a cylindrical shape by a mold, and has dynamic pressure grooves on its inner peripheral surface and both end surfaces that exert a dynamic pressure action by rotation. The radial bearing 2a and the thrust bearing 2b are integrally formed by molding. The dynamic pressure groove is formed as a three circular arc groove in the radial bearing 2a and a taper land groove in the thrust bearing 2b. These grooves can be easily formed by molding, and give high rigidity to the spindle unit due to its dynamic pressure action.

【0034】すべり軸受の径方向は、サイジング法によ
って高精度に仕上られ、ラジアル軸受2aの寸法公差は
数ミクロン以下にすることができる。しかし、軸方向の
公差は型成形だけで同等の精度を得ることは困難で、ス
ラスト軸受2bの間隙の調整が問題になる。本実施例で
は、組立て時に位置決め用のシム12を用いることで、
軸方向の寸法誤差に関係なく間隙を一定に設定する。
The radial direction of the slide bearing is finished with high precision by the sizing method, and the dimensional tolerance of the radial bearing 2a can be set to several microns or less. However, it is difficult to obtain the same accuracy in the axial tolerance by only molding, and adjustment of the clearance of the thrust bearing 2b becomes a problem. In this embodiment, by using the positioning shim 12 during assembly,
The gap is set to be constant regardless of the dimensional error in the axial direction.

【0035】図3は、すべり軸受の軸方向の間隙設定に
ついて、(a)圧入前、(b)圧入後、(c)完成状態
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing (a) before press-fitting, (b) after press-fitting, and (c) a completed state for setting the axial gap of the slide bearing.

【0036】スピンドルユニットを組み立てる際、ベー
スプレート3のボス4の孔部に挿入したスピンドル軸5
に、軸受2を固定したハブ1を装着すると共に、軸受2
の下端部がベースプレート3のボス4の頭頂部に当接す
る位置まで押し下げる(軸受2の圧入)。
When assembling the spindle unit, the spindle shaft 5 inserted into the hole of the boss 4 of the base plate 3
The hub 1 to which the bearing 2 is fixed is mounted on the
Is pushed down to a position where the lower end portion of the bearing contacts the crown of the boss 4 of the base plate 3 (press-fitting of the bearing 2).

【0037】この状態(a)で、スラスト受板11とス
ラスト軸受2bの上端面との間に、軸方向間隙に相当す
る厚みのシム12を挿入する。シム12の材質は、締結
しても変形しないスチールまたはプラスチック性が望ま
しい。
In this state (a), a shim 12 having a thickness corresponding to the axial gap is inserted between the thrust receiving plate 11 and the upper end surface of the thrust bearing 2b. The material of the shim 12 is preferably steel or plastic that does not deform even when fastened.

【0038】次に、スピンドル軸5の上端面にスラスト
受板11をネジ10で締付けながら、受板11、シム1
2、スラスト軸受2bが密着するまでスピンドル軸5
を、ベースプレート3のボス4の孔部に圧入する。これ
によって、ベースプレート3に対し、スピンドル軸5が
位置決めされ固定されて、(b)の状態となる。
Next, while tightening the thrust receiving plate 11 on the upper end surface of the spindle shaft 5 with the screw 10, the receiving plate 11 and the shim 1 are
2. Spindle shaft 5 until thrust bearing 2b is in close contact
Is press-fitted into the hole of the boss 4 of the base plate 3. As a result, the spindle shaft 5 is positioned and fixed to the base plate 3, and the state of (b) is obtained.

【0039】固定後、ネジ10を緩めてシム12を取外
し、再度ネジ10を締結すれば、スラスト受板11とス
ラスト軸受2bとの間にはシム12の厚み分の隙間cが
形成され(c)の状態となる。組立時の間隙cはスラス
ト軸受2bの上下の間隙(c1,c2)をプラスした値
に設定される。
After the fixing, the screw 10 is loosened, the shim 12 is removed, and the screw 10 is fastened again, so that a clearance c corresponding to the thickness of the shim 12 is formed between the thrust receiving plate 11 and the thrust bearing 2b (c ) State. The clearance c during assembly is set to a value obtained by adding the upper and lower clearances (c1, c2) of the thrust bearing 2b.

【0040】スピンドル軸5の位置決めは、複数のスピ
ンドル軸径に対応した厚みのシムを予め用意し、この中
から選択することによって、容易にしかも確実に数ミク
ロン以下の精度範囲に設定できる。
For the positioning of the spindle shaft 5, shims having thicknesses corresponding to a plurality of spindle shaft diameters are prepared in advance, and a shim having a thickness corresponding to a plurality of spindle shaft diameters is selected in advance so that the accuracy range of several microns or less can be set easily and reliably.

【0041】本実施例のスピンドルユニットを、多機種
の磁気ディスク装置に適用すれば、スラスト軸受の間隙
が適正に管理できるので、振動や衝撃等による磁気ディ
スクとヘッドの接触や衝突を防止でき、情報のリード、
ライト不良あるいは磁気ヘッド破壊等のトラブルが無く
なる。
If the spindle unit of this embodiment is applied to various types of magnetic disk devices, the gap between the thrust bearings can be properly managed, so that contact or collision between the magnetic disk and the head due to vibration or shock can be prevented. Information lead,
Problems such as defective writing or magnetic head destruction are eliminated.

【0042】また、すべり軸受は、焼結粉末合金あるい
はプラスチック材料によって型成形し、スラスト、ラジ
アル軸受を一体化できるため、量産性が良くしかも寸法
精度の高い位置決めができる。
Further, since the slide bearing can be molded by using a sintered powder alloy or a plastic material and the thrust and radial bearings can be integrated, mass production is possible and positioning can be performed with high dimensional accuracy.

【0043】次に、このように構成される磁気ディスク
用スピンドルユニットの動作を説明する。ステータ7の
コイルに通電すると、ロータマグネット8は回転力を受
け、磁気ディスク20を装着したハブ1及び軸受2が回
転する。軸受2室内には磁性流体13が封入されてお
り、軸受2の回転による動圧効果によって、ラジアル軸
受2a、及びスラスト軸受2bの摺動面には油膜が形成
される。この油膜の発生状態を図4、及び図5により説
明する。図4はすべり軸受2の平面図、図5は図4のA
ーA断面図である。
Next, the operation of the magnetic disk spindle unit configured as described above will be described. When the coil of the stator 7 is energized, the rotor magnet 8 receives a rotational force, and the hub 1 and the bearing 2 on which the magnetic disk 20 is mounted rotate. The magnetic fluid 13 is enclosed in the bearing 2 chamber, and an oil film is formed on the sliding surfaces of the radial bearing 2a and the thrust bearing 2b due to the dynamic pressure effect due to the rotation of the bearing 2. The generation state of this oil film will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 is a plan view of the slide bearing 2, and FIG. 5 is A of FIG.
FIG.

【0044】図示のように、ラジアル軸受2aに3円弧
溝23、スラスト軸受2bにはテーパ溝24をそれぞれ
形成するとともに、これらの溝は導油溝22a、22b
を介して油室21に連通している。
As shown in the drawing, three circular arc grooves 23 are formed in the radial bearing 2a and tapered grooves 24 are formed in the thrust bearing 2b, and these grooves are oil guiding grooves 22a, 22b.
Through the oil chamber 21.

【0045】軸受2部が矢印(R)の如く回転すると、
ラジアル軸受2aに形成された円弧溝23は回転方向
に、しだいに狭くなる流路となるので、この部に流入し
た磁性流体13は昇圧し、円弧溝数に対応した油膜圧力
分布P1が発生する。この圧力分布P1は内周の120度
間隔にピークを生じるが、軸受2の中心がずれるとギャ
ップの狭い部分の圧力が高くなって中心位置に押し戻す
ように作用するので、回転中心のバランスが維持され
る。なお、磁性流体13は導油溝22a、22bを介し
て、油室21から順次給油されるので油膜圧力分布は安
定に維持できる。
When the bearing 2 rotates as shown by the arrow (R),
Since the circular arc groove 23 formed in the radial bearing 2a becomes a channel that gradually narrows in the rotational direction, the magnetic fluid 13 flowing into this portion is pressurized and an oil film pressure distribution P 1 corresponding to the number of circular arc grooves is generated. To do. This pressure distribution P 1 has a peak at 120 ° intervals on the inner circumference, but when the center of the bearing 2 shifts, the pressure in the narrow part of the gap increases and acts to push it back to the center position, so that the balance of the rotation center is balanced. Maintained. Since the magnetic fluid 13 is sequentially supplied from the oil chamber 21 via the oil guide grooves 22a and 22b, the oil film pressure distribution can be stably maintained.

【0046】一方、スラスト軸受2bにはテーパ部24
とランド部25とからなる溝が、軸受2の両端部に対称
的に形成されている。図6に、回転中のスラスト軸受2
bの動圧作用を示す。静止時、スラスト軸受2bの一端
面はボス4の端面と接触しているが(図3(c))、回
転とともに浮上して油膜を形成し、双方のスラスト軸受
2bは同図(a)のようにギャップc1、c2の位置で
バランスして安定に支持される。
On the other hand, the thrust bearing 2b has a tapered portion 24.
Grooves composed of the land portion 25 and the land portion 25 are formed symmetrically at both ends of the bearing 2. FIG. 6 shows the thrust bearing 2 in rotation.
The dynamic pressure action of b is shown. When stationary, one end surface of the thrust bearing 2b is in contact with the end surface of the boss 4 (FIG. 3 (c)), but it floats with rotation to form an oil film, and both thrust bearings 2b are shown in FIG. 3 (a). Thus, it is stably supported in a balanced manner at the positions of the gaps c1 and c2.

【0047】即ち、軸受2がさらに上昇するとc1<c
2となるので、上側の油膜圧力が大となって軸受2を押
し下げ(同図(b)の状態)、反対に軸受2が下降して
c2<c1となると、下側の油膜圧力が大となって軸受
2を押し上げる(同図(c)の状態)。しかも、テーパ
ーランド形状の溝は、ランド部25を頂点とした高い油
膜圧力分布P2を発生できるので、軸受2が水平方向の
場合はもちろん、垂直方向に配置される場合にも十分な
動圧を与えることができる。
That is, when the bearing 2 further rises, c1 <c
2, the oil film pressure on the upper side becomes large and the bearing 2 is pushed down (state of FIG. 7B). Conversely, when the bearing 2 descends and c2 <c1, the oil film pressure on the lower side becomes large. Then, the bearing 2 is pushed up (state shown in FIG. 7C). Moreover, since the tapered land-shaped groove can generate a high oil film pressure distribution P 2 with the land portion 25 as the apex, sufficient dynamic pressure can be obtained not only when the bearing 2 is arranged horizontally but also when it is arranged vertically. Can be given.

【0048】本実施例ではこのように、ラジアル軸受部
とスラスト軸受部に形成した動圧溝で回転精度が向上
し、スピンドルユニットの縦、横姿勢に関わらず安定し
た回転を維持できる。なお、焼結粉末合金を型成形して
作成されるすべり軸受は、境界潤滑特性が優れているの
で、この面からも安定した回転を可能にしている。
In this embodiment, as described above, the dynamic pressure grooves formed in the radial bearing portion and the thrust bearing portion improve the rotation accuracy, and the stable rotation can be maintained regardless of the vertical or horizontal posture of the spindle unit. Since the sliding bearing formed by molding the sintered powder alloy has excellent boundary lubrication characteristics, stable rotation is possible also from this aspect.

【0049】次に、本実施例のシール構造とその作用に
ついて説明する。
Next, the seal structure of this embodiment and its operation will be described.

【0050】本スピンドルユニットの内部に封入された
磁性流体13は、一方をキャップ30で密閉し、他方は
磁性流体シール16とその外側に配置されるネジシール
17を組合せた2重のシール装置によって、非接触でシ
ールされるように構成されている。シール耐圧は外側の
ネジシール17の方が高圧になるように構成される。
The magnetic fluid 13 sealed inside the present spindle unit is sealed by a cap 30 on one side and the other side by a double sealing device in which a magnetic fluid seal 16 and a screw seal 17 arranged outside thereof are combined. It is configured to be sealed without contact. The seal withstand pressure is configured such that the outer screw seal 17 has a higher pressure.

【0051】このシール構造によれば、静止時の磁性流
体13は、ポールピース14とマグネット15とで形成
される磁気回路によって、ハブ1の端部でシールされ
る。一方、回転時の磁性流体13には遠心力が作用する
が、ハブ1の外周部に設けられたネジシール17の動圧
効果によって内部に押し戻されるため、外部に洩れて磁
気ディスク20を汚染することはない。このために、磁
性流体シール16は必ずネジシール17の内側に配置す
る。
According to this seal structure, the magnetic fluid 13 at rest is sealed at the end of the hub 1 by the magnetic circuit formed by the pole piece 14 and the magnet 15. On the other hand, centrifugal force acts on the magnetic fluid 13 during rotation, but since it is pushed back inside due to the dynamic pressure effect of the screw seal 17 provided on the outer peripheral portion of the hub 1, it leaks to the outside and contaminates the magnetic disk 20. There is no. For this reason, the magnetic fluid seal 16 is always arranged inside the screw seal 17.

【0052】また、装置の輸送中の揺動振動に対して
も、上述のように軸方向の間隙が数10ミクロン以下と
小く設定されているので、磁性流体13が外部に洩れる
ことを防止できる。
Also, as to the oscillation vibration during transportation of the apparatus, the axial gap is set to a small value of several tens of microns or less as described above, so that the magnetic fluid 13 is prevented from leaking to the outside. it can.

【0053】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
図7は、スピンドルユニットの軸方向間隙設定時の状態
を示す断面図である。図3(c)の構造と比較すると、
スラスト受板11´に段付部を形成し、この段の高さc
を軸方向間隙に相当する値としている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state when the axial gap of the spindle unit is set. Comparing with the structure of FIG.
A step portion is formed on the thrust receiving plate 11 ', and the height c of this step is
Is a value corresponding to the axial gap.

【0054】すなわち、組立時にはフラットなスラスト
受板11をスピンドル軸5端部に締結しながら、スラス
ト軸受2b端面に接触するまでスピンドル軸5を圧入
し、スラスト軸受2b端面とスピンドル軸5端部が面一
になるところに位置決めする。その後、スラスト受板1
1を取外して段付のスラスト受板11´に取替え、スピ
ンドル軸5端部に締結すると段付部の高さcの間隙が生
じ、図3の場合と同様の構成を得ることができる。
That is, at the time of assembly, the flat thrust receiving plate 11 is fastened to the end of the spindle shaft 5, and the spindle shaft 5 is press-fitted until it comes into contact with the end face of the thrust bearing 2b. Position it so that it is flush. After that, thrust receiving plate 1
When 1 is removed and replaced with a stepped thrust receiving plate 11 ′ and is fastened to the end of the spindle shaft 5, a gap of height c of the stepped portion is created, and the same configuration as in the case of FIG. 3 can be obtained.

【0055】図8は、本発明の第三の実施例におけるス
ピンドルユニットの断面図である。上記実施例との構造
上の相違点は、スピンドル軸をモータベースと、装置の
上カバーの両端部で固定する両持構造とし、シール装置
を両端部に配置する構造としている。
FIG. 8 is a sectional view of a spindle unit according to the third embodiment of the present invention. The structural difference from the above-described embodiment is that the spindle shaft has a double-support structure in which it is fixed to the motor base at both ends of the upper cover of the device, and the sealing device is arranged at both ends.

【0056】すなわち、スピンドル軸5の片端部に、有
底の円筒状のスラストカラ26を嵌合して配置する。こ
のスラストカラ26の一端部は、スラスト軸受2bに対
向し所定の軸方向間隙を有して設けられる。また、スラ
ストカラ26の外径部には、磁性流体シール27及びネ
ジシール28が軸方向に直列に配置され、いずれもハブ
1に固定される。
That is, a bottomed cylindrical thrust collar 26 is fitted and arranged at one end of the spindle shaft 5. One end of the thrust collar 26 faces the thrust bearing 2b and is provided with a predetermined axial gap. Further, a magnetic fluid seal 27 and a screw seal 28 are arranged in series in the axial direction on the outer diameter portion of the thrust color 26, and both are fixed to the hub 1.

【0057】ここで、磁性流体シール27と他端部に配
置される磁性流体シール16は、取付け位置及びシール
形状が異なるので、双方のシール耐圧をバランスするよ
うに構成する。また、ネジシール28はネジシール17
とシール直径が異なるが、シール部の間隙、あるいは幅
を変えることによって簡単にバランスが図れる。
Here, the magnetic fluid seal 27 and the magnetic fluid seal 16 arranged at the other end have different mounting positions and seal shapes, and are therefore constructed to balance the pressure resistance of both seals. Also, the screw seal 28 is the screw seal 17.
Although the seal diameter is different, the balance can be easily achieved by changing the gap or width of the seal part.

【0058】上記のように構成されたスピンドルユニッ
トにおいて、スラスト軸受2bの軸方向の間隙の設定
は、図9に示すように所定の間隙に相当する厚みのシム
12を、スラスト軸受2bとスラストカラ26の間にイ
ンサートし、スラストカラ26をスピンドル軸5端部に
締結し、前述と同様の手順で行う。また、シム12の代
わりに、段付のスラスト受板11´を用いてもよい。
In the spindle unit configured as described above, the axial gap of the thrust bearing 2b is set by setting the shim 12 having a thickness corresponding to a predetermined gap, the thrust bearing 2b and the thrust collar 26 as shown in FIG. And the thrust collar 26 is fastened to the end of the spindle shaft 5, and the same procedure as described above is performed. Further, instead of the shim 12, a stepped thrust receiving plate 11 ′ may be used.

【0059】このように、両持支持構造のスピンドルユ
ニットにおいても、上記した第一の実施例の場合と同様
の効果を得られる。なお、本実施例の場合の間隙の設定
は、磁性流体シール27及びネジシール28を固定する
前に行った方が作業が容易になる。
As described above, also in the spindle unit having the both-end support structure, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained. It should be noted that, in the case of the present embodiment, it is easier to set the gap before fixing the magnetic fluid seal 27 and the screw seal 28.

【0060】図10は、本発明によるスピンドルユニッ
トを適用した磁気ディスク装置の平面図(a)と側断面
図(b)を示す。
FIG. 10 shows a plan view (a) and a side sectional view (b) of a magnetic disk device to which a spindle unit according to the present invention is applied.

【0061】磁気ディスク20は、カバー32の内部に
装着され、クランプ31によってハブ1に締結されてい
る。磁気ヘッド35はキャリッジ33に担持され、VC
M34に駆動されて、磁気ディスク20にリード/ライ
トする。
The magnetic disk 20 is mounted inside the cover 32 and fastened to the hub 1 by the clamp 31. The magnetic head 35 is carried by the carriage 33, and the VC
It is driven by M34 to read / write to the magnetic disk 20.

【0062】磁気ディスク20は、軸受2とスピンドル
軸5が嵌挿されたスピンドルユニットの二重円筒状のハ
ブ1に装着され、ロータマグネット7とステータコイル
8からなるモータ9によって回転される。
The magnetic disk 20 is mounted on the double-cylindrical hub 1 of the spindle unit in which the bearing 2 and the spindle shaft 5 are fitted and is rotated by the motor 9 including the rotor magnet 7 and the stator coil 8.

【0063】磁気ヘッド35は磁気ディスク20上に、
±0.2ミクロンのギャップ精度で設定されるが、ディ
スク20とヘッド35の接触ないし衝突が生じないよう
にするためには、軸受2の軸方向のギャップ精度も±
0.2ミクロンが要求される。
The magnetic head 35 is arranged on the magnetic disk 20.
The gap accuracy is set to ± 0.2 micron, but in order to prevent contact or collision between the disk 20 and the head 35, the axial gap accuracy of the bearing 2 is also ±.
0.2 micron is required.

【0064】本実施例によれば、すべり軸受2の軸方向
ギャップの設定は、機械加工によって±0.2ミクロン
の誤差内に管理されているシムを介挿して行うので、仮
に型成形による軸受2の寸法精度が不十分な場合でも、
磁気ヘッドのギャップ精度は確実に保障され得る。
According to this embodiment, since the axial gap of the slide bearing 2 is set by inserting a shim controlled within an error of ± 0.2 micron by machining, the bearing is temporarily formed by molding. Even if the dimensional accuracy of 2 is insufficient,
The gap accuracy of the magnetic head can be reliably ensured.

【0065】磁気ディスク装置は、その縦、横、高さが
規格化された小型化が進展しているが、最も寸法精度の
管理が厳しいスピンドルユニットを適正に管理できるの
で、ディスクやヘッドの損傷を防止できるばかりでな
く、回転精度の向上による記録密度の向上にも効果があ
る。
The magnetic disk device is being miniaturized by standardizing the length, width, and height. However, since the spindle unit, which has the strictest dimensional accuracy control, can be controlled properly, damage to the disk and head is prevented. Not only is it possible to prevent this, but it is also effective in improving the recording density by improving the rotation accuracy.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明のスピンドルユニットによれば、
ラジアル軸受部に円弧状、スラスト軸受部にランドテー
パー状の動圧溝を設け、前者の動圧作用で軸中心、後者
の動圧作用で軸方向のバランスを維持して回転による振
動が抑制されるので、コンパクト化の中で回転精度の向
上による安全性を高める効果がある。
According to the spindle unit of the present invention,
The radial bearing has an arcuate shape, and the thrust bearing has a land taper type dynamic pressure groove.The dynamic pressure effect of the former maintains the axial center, and the dynamic pressure effect of the latter maintains the axial balance to suppress vibration due to rotation. Therefore, there is an effect of improving the safety by improving the rotation accuracy in the compact structure.

【0067】本発明のスピンドルユニットによれば、磁
性流体シールとその外周部にネジシールを設け、後者の
耐圧をより高くしているので、小型化と高速化の中で磁
性流体の漏出を確実に防止できる効果がある。
According to the spindle unit of the present invention, since the magnetic fluid seal and the screw seal are provided on the outer periphery of the magnetic fluid seal to increase the pressure resistance of the latter, the leakage of the magnetic fluid can be ensured in the miniaturization and high speed operation. There is an effect that can be prevented.

【0068】本発明によるスピンドルユニットは、スピ
ンドルの圧入に際してスラスト軸受の間隙に相当する所
定厚みのシムを介挿して位置決めしているので、数10
ミクロン以下の間隙が軸受の軸長精度に関係なく簡単か
つ確実に設定できるので、スピンドルユニットの小型化
が実現できると共に、ラジアル、スラスト軸受部を含む
すべり軸受の一体成形が可能になって量産性を向上でき
る効果がある。
Since the spindle unit according to the present invention is positioned by inserting the shim having a predetermined thickness corresponding to the gap of the thrust bearing during press fitting of the spindle,
Since a gap of less than a micron can be set easily and reliably regardless of the shaft length accuracy of the bearing, the spindle unit can be downsized, and the sliding bearing including the radial and thrust bearings can be integrally molded, enabling mass production. There is an effect that can improve.

【0069】本発明の磁気ディスク装置によれば、本発
明のスピンドルユニットに磁気ディスクを担持するの
で、必要な小型化と回転精度が確保でき、ディスクやヘ
ッドの損傷を防止でき、記録密度も向上できる効果があ
る。
According to the magnetic disk device of the present invention, since the magnetic disk is carried on the spindle unit of the present invention, the required miniaturization and rotation accuracy can be ensured, damage to the disk and head can be prevented, and the recording density can be improved. There is an effect that can be done.

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

【図1】本発明の第一の実施例によるスピンドルユニッ
トの縦断面図。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a spindle unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】スピンドルユニットのすべり軸受の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a slide bearing of a spindle unit.

【図3】すべり軸受の軸方向の間隙設定時の状態遷移を
示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state transition when setting a clearance in the axial direction of the slide bearing.

【図4】平面図で示したすべり軸受のラジアル軸受部の
円弧状溝による動圧分布の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of dynamic pressure distribution due to an arcuate groove of the radial bearing portion of the slide bearing shown in a plan view.

【図5】図4のA−A断面図で、スラスト軸受部のテー
パーランド溝による動圧分布の説明図。
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 and is an explanatory view of dynamic pressure distribution due to the tapered land groove of the thrust bearing portion.

【図6】テーパーランド溝の動圧作用による軸方向位置
の調整状態を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory view showing a state of adjusting the axial position by the dynamic pressure action of the taper land groove.

【図7】第二の実施例によるすべり軸受の軸方向の間隙
設定状態を示す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the axial gap setting state of the slide bearing according to the second embodiment.

【図8】第三の実施例によるスピンドルユニットの縦断
面図。
FIG. 8 is a vertical sectional view of a spindle unit according to a third embodiment.

【図9】第三の実施例によるスピンドルユニットのすべ
り軸受の軸方向の間隙設定状態を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where an axial gap is set in a slide bearing of a spindle unit according to a third embodiment.

【図10】本発明のスピンドルユニットを適用する磁気
ディスク装置の平面図および側面図。
FIG. 10 is a plan view and a side view of a magnetic disk device to which the spindle unit of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ハブ、2…すべり軸受、2a…ラジアル軸受、2b
…スラスト軸受、3…ベースプレート、4…ボス、5…
スピンドル軸、6…ハウジング、9…モータ、11,1
1´…スラスト受板、12…シム、13…磁性流体、1
6,27…磁性流体シール、17,28…ネジシール、
20…磁気ディスク、23…円弧溝、24…テーパ溝、
25…ランド溝、26…スラストカラー。
1 ... Hub, 2 ... Slide bearing, 2a ... Radial bearing, 2b
... Thrust bearing, 3 ... Base plate, 4 ... Boss, 5 ...
Spindle shaft, 6 ... Housing, 9 ... Motor, 11, 1
1 '... Thrust receiving plate, 12 ... Shim, 13 ... Magnetic fluid, 1
6, 27 ... Magnetic fluid seal, 17, 28 ... Screw seal,
20 ... Magnetic disk, 23 ... Arc groove, 24 ... Tapered groove,
25 ... Land groove, 26 ... Thrust collar.

フロントページの続き (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 森 健次 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 (72)発明者 天野 英明 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 (72)発明者 冨田 謙二 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Front Page Continuation (72) Inventor Takashi Kono 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Institute, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Hideaki Amano 2880, Kozu, Odawara-shi, Kanagawa Hitachi Storage Systems Division, (72) Inventor Kenji Tomita, 502, Jinmachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki, Institute of Mechanical Research, Hitachi, Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 担持対象物を装着して回転するハブにす
べり軸受を固定し、該軸受のラジアル軸受部にベースプ
レートに固定されるスピンドル軸を挿入してなるスピン
ドルユニットおいて、 前記すべり軸受の軸方向の両端面にそれぞれスラスト軸
受部を一体に構成して、前記ベースプレートに形成され
たボス端面及び前記スピンドル軸の端部に固定されたス
ラスト受板と対向して配置し、前記ラジアル軸受部およ
び/または前記スラスト軸受部に潤滑流体の封入される
動圧溝を設けたことを特徴とするスピンドルユニット。
1. A spindle unit in which a sliding bearing is fixed to a rotating hub on which an object to be carried is mounted, and a spindle shaft fixed to a base plate is inserted into a radial bearing portion of the bearing. Thrust bearing portions are integrally formed on both end surfaces in the axial direction, and are arranged to face a boss end surface formed on the base plate and a thrust receiving plate fixed to an end portion of the spindle shaft, and the radial bearing portion is disposed. And / or a spindle unit in which a dynamic pressure groove in which a lubricating fluid is sealed is provided in the thrust bearing portion.
【請求項2】 請求項1において、 前記ラジアル軸受部の動圧溝は、その内周面に所定円弧
形状の3の溝を円周方向に等間隔に配設したことを特徴
とするスピンドルユニット。
2. The spindle unit according to claim 1, wherein the dynamic pressure groove of the radial bearing portion has three grooves of a predetermined arc shape arranged on the inner peripheral surface thereof at equal intervals in the circumferential direction. .
【請求項3】 請求項1または2において、 前記スラスト軸受部の動圧溝は、回転方向に対しテーパ
状を成す所定のテーパランド形状の溝を前記両端面に対
称的に配設したことを特徴とするスピンドルユニット。
3. The dynamic pressure groove of the thrust bearing portion according to claim 1, wherein grooves having a predetermined taper land shape that is tapered in a rotational direction are symmetrically arranged on the both end surfaces. Characteristic spindle unit.
【請求項4】 担持対象物を装着して回転するハブにす
べり軸受を固定し、該軸受のラジアル軸受部にベースプ
レートに固定されるスピンドル軸を挿入してなるスピン
ドルユニットおいて、 前記すべり軸受の軸方向の両端部にそれぞれスラスト軸
受部を構成して、一端部を前記ベースプレートに形成さ
れたボス端面に且つ、他端部を前記スピンドル軸の端部
に固定されたスラスト受板と対向して配置し、前記一端
部が前記ボス端面に接する状態で前記他端部と前記スラ
スト受板間が前記すべり軸受の軸長に関わりなく所定間
隙を有するように構成されることを特徴とするスピンド
ルユニット。
4. A spindle unit in which a sliding bearing is fixed to a hub on which a supported object is mounted and which is rotated, and a spindle shaft fixed to a base plate is inserted into a radial bearing portion of the bearing. Thrust bearing portions are formed at both ends in the axial direction, and one end portion faces a boss end surface formed on the base plate and the other end faces a thrust receiving plate fixed to an end portion of the spindle shaft. The spindle unit is arranged such that the one end portion is in contact with the boss end surface and a predetermined gap is provided between the other end portion and the thrust receiving plate regardless of the axial length of the slide bearing. .
【請求項5】 請求項4において、 前記所定間隙は、前記すべり軸受の回転中の軸方向移動
量となるスピンドルユニット。
5. The spindle unit according to claim 4, wherein the predetermined gap is an amount of axial movement of the slide bearing during rotation.
【請求項6】 請求項4において、 前記所定間隙は、前記スラスト受板と前記すべり軸受の
前記他端部間に前記所定間隙と同等の厚みを有するシム
を挿入し、これら3者が接触する位置まで前記スピンド
ル軸を圧入した後に前記シムを取外して設定することを
特徴とするスピンドルユニット。
6. The predetermined gap according to claim 4, wherein a shim having a thickness equivalent to the predetermined gap is inserted between the thrust receiving plate and the other end of the slide bearing, and these three members come into contact with each other. A spindle unit, wherein the shim is removed and set after press-fitting the spindle shaft to a position.
【請求項7】 請求項4において、 前記スピンドル軸の端部と前記すべり軸受の前記他端部
が面一になるように前記スピンドル軸を圧入した後に、
前記スピンドル軸の端部と接する位置に前記所定間隙に
相当する高さの段付部を有するスラスト受板を前記スピ
ンドル軸の端部に固定することを特徴とするスピンドル
ユニット。
7. The press assembly according to claim 4, wherein the spindle shaft is press-fitted so that the end portion of the spindle shaft and the other end portion of the slide bearing are flush with each other,
A spindle unit, comprising: a thrust receiving plate having a stepped portion having a height corresponding to the predetermined gap at a position in contact with the end of the spindle shaft, and fixed to the end of the spindle shaft.
【請求項8】 請求項1〜請求項7のいずれか1項にお
いて、 前記すべり軸受は、焼結粉末合金またはプラスチック材
料により、前記ラジアル軸受部及び前記スラスト軸受部
を一体的に成形してなることを特徴とするスピンドルユ
ニット。
8. The slide bearing according to any one of claims 1 to 7, wherein the radial bearing portion and the thrust bearing portion are integrally formed of a sintered powder alloy or a plastic material. A spindle unit characterized by that.
【請求項9】 担持対象物を装着して回転するハブと、
固定のベースプレートと、前記ハブを二重円筒状にして
その最内側に磁性流体を潤滑に用いる軸受、内側にロー
タマグネット及び前記ベースプレートの前記ロータマグ
ネットと対向する位置にステータを設けて駆動されるス
ピンドルユニットおいて、 前記ハブの内筒の一端部及びこれと対向する前記ベース
プレートの所定部にそれぞれポールピースとマグネット
を配してなる磁性流体シールと、前記ハブの内筒の外周
部にネジシールを設けることを特徴とするスピンドルユ
ニット。
9. A hub for mounting and carrying an object to be carried, and a hub.
A fixed base plate, a bearing in which the hub is formed into a double cylinder shape and a magnetic fluid is used for lubrication on the innermost side thereof, a rotor magnet inside, and a stator provided at a position facing the rotor magnet of the base plate. In the unit, a magnetic fluid seal formed by arranging a pole piece and a magnet at one end of the inner cylinder of the hub and a predetermined portion of the base plate facing the inner cylinder and a screw seal provided on the outer peripheral portion of the inner cylinder of the hub are provided. A spindle unit characterized by that.
【請求項10】 請求項9において、 前記ハブを貫通するスピンドル軸の前記磁性流体シール
とは反対側の端部にスラストカラーを嵌合し、該スラス
トカラーの端部を前記軸受に対向して配置し、前記スラ
ストカラーの外径部に第2の磁性流体シールと第2のネ
ジシールを軸方向に配置して前記ハブに固定し、前記ハ
ブの両側端部にダブル構成される各磁性流体シール及び
各ネジシールそれぞれの耐圧を均等圧になるように構成
したことを特徴とするスピンドルユニット。
10. The thrust collar according to claim 9, wherein a thrust collar is fitted to an end of the spindle shaft passing through the hub on the side opposite to the magnetic fluid seal, and the end of the thrust collar is opposed to the bearing. And a second magnetic fluid seal and a second screw seal are axially arranged on the outer diameter portion of the thrust collar to be fixed to the hub, and each magnetic fluid seal is double configured at both end portions of the hub. And a spindle unit characterized in that each screw seal is configured to have a uniform pressure resistance.
【請求項11】 請求項9または10において、前記ネ
ジシールの耐圧を前記磁性流体シールの耐圧より大なる
ように構成したことを特徴とするスピンドルユニット。
11. The spindle unit according to claim 9, wherein the pressure resistance of the screw seal is higher than the pressure resistance of the magnetic fluid seal.
【請求項12】 担持対象物を装着して回転するハブに
すべり軸受を固定し、該軸受にベースプレートに固定さ
れるスピンドル軸を挿入してなるスピンドルユニットの
製造方法において、 前記すべり軸受は、その内周面にラジアル軸受部とその
両端部にスラスト軸受部を一体的に成形され、 該成形されたすべり軸受の一端部を前記ベースプレート
に形成されたボス端面に且つ、他端部を前記スピンドル
軸の端部に固定されたスラスト受板と対向して配置し、 前記スラスト受板と前記すべり軸受の前記他端部間に所
定厚みを有するシムを挿入し、前記受板、シム及び前記
他端部が接触する位置まで前記スピンドル軸を前記ベー
スプレートボス孔に圧入した後に前記シムを取外し、前
記スラスト受板と前記すべり軸受の前記他端部間に前記
所定厚みに相当する間隙を設定することを特徴とするス
ピンドルユニットの製造方法。
12. A method of manufacturing a spindle unit, comprising: mounting a bearing object, fixing a sliding bearing to a rotating hub, and inserting a spindle shaft fixed to a base plate into the bearing. A radial bearing part and thrust bearing parts are integrally formed on the inner peripheral surface of the boss end face formed on the base plate and the other end part of the spindle shaft. A thrust receiving plate fixed to the end of the bearing, a shim having a predetermined thickness is inserted between the thrust receiving plate and the other end of the slide bearing, and the receiving plate, the shim and the other end are inserted. The spindle shaft is press-fitted into the base plate boss hole to a position where the parts come into contact with each other, and then the shim is removed. A method of manufacturing a spindle unit, characterized in that a gap corresponding to a gap is set.
【請求項13】 磁気ディスクを装着するハブと、固定
のベースプレートと、前記ハブを二重円筒状にしてその
最内側にすべり軸受、内側にロータマグネット及び前記
ベースプレートの前記ロータマグネットと対向する位置
にステータをそれぞれ設けて駆動される磁気ディスク装
置において、 前記すべり軸受は、その内周面にラジアル軸受部その両
端部にスラスト軸受部を具備していて、その一端部は前
記ベースプレートに形成されたボス端面に且つ、他端部
は前記スピンドル軸の端部に固定されたスラスト受板と
対向して配置され、前記一端部が前記ボス端面に接する
状態で前記他端部と前記スラスト受板間が前記すべり軸
受の軸長に関わりなく所定間隙を有するように構成され
ることを特徴とする磁気ディスク装置。
13. A hub on which a magnetic disk is mounted, a fixed base plate, a double cylindrical cylindrical hub, a slide bearing on the innermost side, a rotor magnet inside, and a position facing the rotor magnet on the base plate. In the magnetic disk device driven by providing stators, the slide bearing includes a radial bearing portion on its inner peripheral surface and thrust bearing portions on both ends thereof, and one end portion of the slide bearing portion is a boss formed on the base plate. The other end portion is disposed on the end surface and faces the thrust receiving plate fixed to the end portion of the spindle shaft, and the other end portion and the thrust receiving plate are placed between the thrust receiving plate and the one end portion in contact with the boss end surface. A magnetic disk device characterized in that it has a predetermined gap regardless of the axial length of the slide bearing.
【請求項14】 請求項13において、 前記ラジアル軸受部および/または前記スラスト軸受部
に磁性流体の封入される動圧溝を設け、前記すべり軸受
の回転によって前記動圧溝を流れる磁性流体による動圧
作用によって、前記ラジアル軸受部は軸中心位置を、前
記スラスト軸受部は軸方向位置をそれぞれバランスさせ
ることを特徴とする磁気ディスク装置。
14. The dynamic pressure groove according to claim 13, wherein the radial bearing portion and / or the thrust bearing portion is provided with a dynamic pressure groove in which a magnetic fluid is sealed, and the dynamic fluid flow in the dynamic pressure groove is caused by rotation of the slide bearing. A magnetic disk device, wherein the radial bearing portion balances the axial center position and the thrust bearing portion balances the axial position by a pressure action.
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