JP2001182741A - スラスト動圧軸受装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、スラストプレート２３の変形
を良好に防止し、好適なスラスト動圧特性を長期にわた
って維持することを可能とする。 【解決手段】 スラストプレート２３の固定用孔２３ａ
の軸方向部分に設けた両面取り部Ｃａ，Ｃｂの軸方向長
さＬａ，Ｌｂ及び半径方向長さＲａ，Ｒｂどうしの関係
を適宜に規定したものであって、上記両面取り部Ｃａ，
Ｃｂにおける軸方向及び半径方向の各寸法どうしを互い
に２倍の範囲内の寸法関係となるように設定することに
より、軸部材２１に対するスラストプレート２３の接合
力を軸方向に沿って均等に振り分け、スラストプレート
２３の変形を動圧特性に影響しない程度の微少量に抑え
るように構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の潤滑流体の
動圧力によって、軸部材と軸受部材とをスラスト方向に
相対回転可能に支承させるようにしたスラスト動圧軸受
装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク、ポリゴンミラー、
光ディスク等の各種回転体を高速回転支持するための動
圧軸受装置に関する提案が種々行われている。この動圧
軸受装置のスラスト軸受部においては、例えば図７に示
されているように、軸部材１に嵌着・固定されたスラス
トプレート２側の動圧面と、スラスト軸受部材を構成す
る軸受スリーブ３及びカウンタープレート４側の動圧面
とが、所定の狭小隙間を介して軸方向に対向するように
配置されており、それらの対向隙間内に、空気やオイル
等の潤滑流体が注入されている。また、上記両対向動圧
面のうちの少なくとも一方側には、図示を省略した動圧
発生用溝等の流体加圧手段が形成されており、回転時に
おける上記流体加圧手段のポンピング作用によって潤滑
流体が加圧され、それにより生じた潤滑流体の動圧によ
って、前記軸部材１及びスラスト軸受部材３，４の両部
材どうしが、相対的に浮上した状態でスラスト方向の回
転支持が行われるようになっている。

【０００３】このようなスラスト動圧軸受装置に用いら
れている前記スラストプレート２の中心部分には、固定
用孔２ａが貫通するように設けられていて、その固定用
孔２ａを、上記軸部材１に対して、圧入又は焼きバメな
どの挿入接合手段により挿入することによって、上記両
部材２，１どうしを固着している。つまり、上記挿入接
合手段は、前記スラストプレート２の固定用孔２ａの内
壁面から、軸部材１の外表面に対して所定の圧縮応力を
作用させるものであって、上記スラストプレート２の内
部に残留する応力を半径方向中心側に向かって生じさせ
ることによって、当該スラストプレート２自身に、上記
軸部材１に対する強固な締め付け力を発生させるもので
ある。

【０００４】このとき、上記スラストプレート２の固定
用孔２ａを軸部材１に挿入するにあたっては、通常、上
記固定用孔２ａにおける軸方向両端の開口部分に、断面
形状において直線形状又は湾曲形状の面取り部５，６を
それぞれ形成するようにしている。これらの面取り部
５，６は、上記固定用孔２ａにおける両端開口部分の周
縁角部を斜めに切り落とすようにして形成されたもので
あるが、このような面取り部５，６を設けることによっ
て、上記固定用孔２ａの開口面積が外方に向かって拡大
されることとなり、その結果、上記両部材１，２どうし
の挿入作業が容易に行われるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した図
７に示されているように、前記スラストプレート２の固
定用孔２ａにおける軸方向両端部分に各々設けられた両
面取り部５，６どうしの相互の寸法関係が、一定以上に
相違したものになっていると、上述した圧入又は焼きバ
メなどの挿入接合手段によってスラストプレート２自身
に残留させられた圧縮応力の作用が非対称状態になって
しまい、その結果、スラストプレート２が自ら変形を起
こしてしまうことがある。そのときの変形は、上述した
面取り部５，６のうちの大きい寸法を有する方に向かっ
て、傘状又は円弧状に反り返るようにして行われる。

【０００６】そして、このような原因によってスラスト
プレート２に変形を生じてしまうと、軸部材１とスラス
トプレート２との間の直角度に狂いを生じることとな
り、スラストプレート２とスラスト軸受部材３，４との
間の平行度が保てなくなって動圧特性を著しく低下させ
てしまう。また、スラスト動圧軸受部の隙間が周方向に
不均一状態となってしまうことから、動圧発生用溝等の
流体加圧手段によるポンピング力のバランスが崩れてし
まい、所定の浮上量が得られなくなるとともに、浮上に
必要な最低回転数の上昇を招き、最悪の場合には、軸受
部内で接触が発生して摩耗の進行を早め、装置寿命を短
くしてしまう。

【０００７】そこで本発明は、簡易な構成で、スラスト
プレートの変形を良好に防止することができるようにし
たスラスト動圧軸受装置及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のスラスト動圧軸受装置では、軸部材
と、この軸部材に対して固定用孔が嵌着されることによ
って固定されたスラストプレートと、上記スラストプレ
ートを軸方向に挟み込むようにして対向配置されたスラ
スト軸受部材と、これらスラストプレートとスラスト軸
受部材との対向隙間部分に形成されたスラスト動圧軸受
部内に注入された潤滑流体と、その潤滑流体に動圧を発
生させる流体加圧手段と、を備え、上記軸部材とスラス
ト軸受部材とを、前記潤滑流体に発生した動圧によって
相対回転可能に支持するスラスト動圧軸受装置におい
て、前記スラストプレートと軸部材とは、上記スラスト
プレートの固定用孔の内壁面から上記軸部材の外表面に
対して圧縮応力を作用させる挿入接合手段により固着さ
れているとともに、上記スラストプレートの固定用孔に
おける軸方向両端の開口部分には、当該開口部分の周縁
角部を切り落とした形状の面取り部Ｃａ，Ｃｂがそれぞ
れ形成されたものであって、前記スラストプレートにお
ける外径ＯＤ、同内径ＩＤ及び同軸方向厚さＴ、並び
に、上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂの各々における軸方向長
さＬａ，Ｌｂ及び同半径方向長さＲａ，Ｒｂにおける相
互の寸法関係が、ＯＤ−ＩＤ≧２Ｔ、かつＬａ≧０．０
１Ｔ、かつＬｂ≧０．０１Ｔ、かつＲａ≧０．０１Ｔ、
かつＲｂ≧０．０１Ｔに設定されているとともに、上記
両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける寸法関係が、ＯＤ−ＩＤ
＝４Ｔ／αを満足するα（但し、α≦４）に対して、Ｌ
ａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａに設定されている。

【０００９】また、請求項２記載のスラスト動圧軸受装
置では、上記請求項１記載の挿入接合手段が、圧入手段
又は焼きバメ手段である。

【００１０】さらに、請求項３記載のスラスト動圧軸受
装置では、上記請求項１記載の面取り部Ｃａ，Ｃｂは、
断面形状において直線形状又は湾曲線形状になされてい
る。

【００１１】さらにまた、請求項４記載のスラスト動圧
軸受装置の製造方法では、軸部材と、この軸部材に対し
て固定用孔が嵌着されることによって固定されたスラス
トプレートと、上記スラストプレートを軸方向に挟み込
むようにして対向配置されたスラスト軸受部材と、これ
らスラストプレートとスラスト軸受部材との対向隙間部
分に形成されたスラスト動圧軸受部内に注入された潤滑
流体と、その潤滑流体に動圧を発生させる流体加圧手段
と、を備え、上記軸部材とスラスト軸受部材とを、前記
潤滑流体に発生した動圧によって相対回転可能に支持す
るスラスト動圧軸受装置の製造方法において、前記スラ
ストプレートと軸部材とを、上記スラストプレートの固
定用孔の内壁面から上記軸部材の外表面に対して圧縮応
力を作用させる挿入接合手段により固着する工程と、上
記スラストプレートの固定用孔における軸方向両端の開
口部分に、当該開口部分の周縁角部を切り落とした形状
の面取り部Ｃａ，Ｃｂをそれぞれ形成する工程と、を有
し、前記スラストプレートにおける外径ＯＤ、同内径Ｉ
Ｄ及び同軸方向厚さＴ、並びに、上記両面取り部Ｃａ，
Ｃｂの各々における軸方向長さＬａ，Ｌｂ及び同半径方
向長さＲａ，Ｒｂにおける相互の寸法関係を、ＯＤ−Ｉ
Ｄ≧２Ｔ、かつＬａ≧０．０１Ｔ、かつＬｂ≧０．０１
Ｔ、かつＲａ≧０．０１Ｔ、かつＲｂ≧０．０１Ｔに設
定するとともに、上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける寸
法関係が、ＯＤ−ＩＤ＝４Ｔ／αを満足するα（但し、
α≦４）に対して、Ｌａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａに
設定して、製造を行うようにしている。

【００１２】また、請求項５記載のスラスト動圧軸受装
置の製造方法では、上記請求項４記載のスラストプレー
トと軸部材とを挿入接合手段により固着する工程におい
て、上記挿入接合手段として、圧入又は焼きバメを採用
するようにしている。

【００１３】さらに、請求項６記載のスラスト動圧軸受
装置の製造方法では、上記請求項４記載のスラストプレ
ートの固定用孔における軸方向両端の開口部分に面取り
部Ｃａ，Ｃｂをそれぞれ形成する工程において、上記面
取り部Ｃａ，Ｃｂを、断面形状において直線形状又は湾
曲線形状に形成するようしている。

【００１４】このような構成を有する本発明によれば、
スラストプレートの固定用孔に設けられた面取り部Ｃ
ａ，Ｃｂの軸方向長さＬａ，Ｌｂどうしの寸法関係を、
適宜の範囲内に規定することによって、軸部材に対する
スラストプレートの接合力を軸方向に沿って均等に振り
分け、その結果、スラストプレートの変形の程度が、動
圧特性に影響しない範囲内の微少量に抑えられるように
している。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、それに先立って、本発明を適用するハー
ドディスク駆動装置（ＨＤＤ）の全体構造を図面に基づ
いて説明しておく。

【００１６】図１に示されている軸回転のＨＤＤスピン
ドルモータの全体は、固定部材としてのステータ組１０
と、そのステータ組１０に対して図示上側から組み付け
られた回転部材としてのロータ組２０とから構成されて
いる。このうちステータ組１０は、図示を省略した固定
基台側にネジ止めされた固定フレーム１１を有してい
る。この固定フレーム１１は、軽量化を図るためにアル
ミ系金属材料から形成されているが、当該固定フレーム
１１の略中央部分に立設するようにして形成された環状
の軸受ホルダー１２の内周側には、中空円筒状に形成さ
れた固定軸受部材としての軸受スリーブ１３が、圧入又
は焼嵌めによって上記軸受ホルダー１２に接合されてい
る。この軸受スリーブ１３は、小径の孔加工等を容易化
するためにリン青銅などの銅系材料から形成されてい
る。

【００１７】また、前記軸受ホルダー１２の外周取付面
には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア１４が嵌
着されている。このステータコア１４に設けられた各突
極部には、駆動コイル１５がそれぞれ巻回されている。

【００１８】さらに、上記軸受スリーブ１３に設けられ
た中心孔内には、上述したロータ組２０を構成する回転
軸２１が回転自在に挿入されている。すなわち、上記軸
受スリーブ１３の内周壁部に形成された動圧面は、上記
回転軸２１の外周面に形成された動圧面に対して半径方
向に対向するように配置されており、その微小隙間部分
にラジアル動圧軸受部ＲＢが構成されている。より詳細
には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける軸受スリー
ブ１３側の動圧面と、回転軸２１側の動圧面とは、数μ
ｍの微少隙間を介して周状に対向配置されており、その
微少隙間からなる軸受空間内に、オイルや磁性流体やエ
アー等の潤滑流体が軸方向に連続するように注入されて
いる。

【００１９】さらに、上記軸受スリーブ１３及び回転軸
２１の両動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略し
た例えばへリングボーン形状のラジアル動圧発生用溝
が、軸方向に２ブロックに分けられて環状に凹設されて
おり、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピン
グ作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤
滑流体の動圧によって、上記回転軸２１とともに後述す
る回転ハブ２２がラジアル方向に、上記軸受スリーブ１
３に対して非接触状態で軸支持される構成になされてい
る。

【００２０】また、上記各ラジアル動圧軸受部ＲＢを構
成している軸受空間の図示上端部分に、毛細管シール部
ＲＳが配置されている。この毛細管シール部ＲＳは、上
記回転軸２１又は軸受スリーブ１３側に形成された傾斜
面によって、隙間を軸受外方側に向かって徐々に拡大し
たものであって、例えば２０μｍから３００μｍに設定
されている。この毛細管シール部ＲＳには、モータの回
転・停止のいずれの場合にも上記潤滑流体の液面が位置
するように構成されている。

【００２１】さらに、上記回転軸２１とともにロータ組
２０を構成している回転ハブ２２は、図示を省略した磁
気ディスク等の記録媒体を搭載するように、アルミ系金
属からなる略カップ状部材からなり、当該回転ハブ２２
の中心部分に設けられた接合穴２２ｄが、上記回転軸２
１の図示上端部分に対して、圧入又は焼嵌めによって一
体的に接合されている。

【００２２】上記回転ハブ２２は、記録媒体ディスクを
外周部に搭載する略円筒状の胴部２２ａを有していると
ともに、この胴部２２ａの図示下側の内周壁面側に、バ
ックヨーク２２ｂを介して環状駆動マグネット２２ｃが
取り付けられている。この環状駆動マグネット２２ｃ
は、前述したステータコア１４の外周側端面に対して環
状に対向するように近接配置されている。

【００２３】一方、図２にも示されているように、前記
回転軸２１の図示下端側の先端部分には、円盤状のスラ
ストプレート２３が固着されている。このスラストプレ
ート２３は、上述した軸受スリーブ１３の図示下端側の
中心部分に凹設された円筒状の窪み部内に収容されるよ
うにして配置されていて、その軸受スリーブ１３の窪み
部内において、上記スラストプレート２３の図示上側面
に設けられた動圧面が、軸受スリーブ１３に設けられた
動圧面に対して、軸方向に近接するように対向配置され
ている。そして、その両対向動圧面のうち少なくとも一
方側には、通常のようにして動圧発生溝が形成されてい
て、それらスラストプレート２３及び軸受スリーブ１３
の両動圧面どうしの対向隙間部分に、上側のスラスト動
圧軸受部ＳＢａが形成されている。

【００２４】さらにまた、上記スラストプレート２３の
図示下側の動圧面に近接するようにして、比較的大径の
円盤状部材からなるカウンタープレート１６が配置され
ている。このカウンタープレート１６は、上記軸受スリ
ーブ１３の下端側開口部分を閉塞するように固着されて
おり、当該カウンタープレート１６の図示上面側に設け
られた動圧面と、上述したスラストプレート２３の図示
下側の動圧面との間の近接対向隙間部分にも、通常のよ
うに動圧発生溝が形成されていることによって、下側の
スラスト動圧軸受部ＳＢｂが形成されている。

【００２５】上述したように軸方向に隣接して配置され
た一組のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂを構成して
いるスラストプレート２３側の両動圧面と、それに対向
する軸受スリーブ１３及びカウンタープレート１６側の
両動圧面とは、それぞれ数μｍの微少隙間を介して軸方
向に対向配置されているとともに、その微少隙間からな
る軸受空間内に、オイルや磁性流体やエアー等の潤滑流
体が、前記スラストプレート２３の外周側通路を介して
軸方向に連続するように注入されている。

【００２６】さらに、上記スラストプレート２３の動圧
面と、軸受スリーブ１３及びカウンタープレート１６の
動圧面との少なくとも一方側には、例えば図３に示され
ているようなへリングボーン形状のスラスト動圧発生用
溝ＤＧが、半径方向に２ブロックに分けられて環状に凹
設されており、回転時に、当該スラスト動圧発生用溝Ｄ
Ｇのポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を
生じ、その潤滑流体の動圧によって、上述した回転軸２
１及び回転ハブ２２が、スラスト方向に非接触状態で軸
支持される構成になされている。

【００２７】ここで、上述したスラストプレート２３と
回転軸２１とは、圧入や焼きバメなどの挿入接合手段に
よって固着されている。すなわち、特に図４に示されて
いるように、上記スラストプレート２３の中心部分に
は、上記回転軸２１に挿入するための固定用孔２３ａが
軸方向に貫通するようにして形成されており、その固定
用孔２３ａの内壁面から回転軸２１の外表面に対して、
上記圧入や焼きバメなどの挿入接合手段による圧縮応力
が作用させられる。つまり、上記挿入接合手段は、スラ
ストプレート２３の内部に残留する応力を半径方向中心
側に向かって生じさせることによって、当該スラストプ
レート２３自身に回転軸２１に対する強固な締め付け力
を発生させるものであって、この挿入接合手段によっ
て、上記スラストプレート２３が回転軸２１側に固着さ
れている。

【００２８】このとき、図４にも示されているように、
上記スラストプレート２３の固定用孔２３ａにおける軸
方向両端の開口部分には、当該両開口における周縁角部
を切り落とした形状を有する面取り部Ｃａ，Ｃｂがそれ
ぞれ形成されている。本実施形態におけるこれらの両面
取り部Ｃａ，Ｃｂは、断面形状において直線形状をなす
ように形成されたチャンファーと呼ばれるものである
が、これらの両面取り部Ｃａ，Ｃｂよって、上記固定用
孔２３ａにおける両端開口部分が軸方向外方側に向かっ
て拡大されることとなり、上記スラストプレート２３と
回転軸２１との挿入作業が容易に行われるようになって
いる。

【００２９】一方、このような各面取り部Ｃａ，Ｃｂを
設けた場合には、その分だけ、上記スラストプレート２
３と回転軸２１との嵌着接合部の軸方向長さが減じられ
て、接合力が低下することとなるが、本実施形態におい
ては、スラストプレート２３の軸方向両端側の双方にお
いて接合力の低下分がアンバランス状態とならないよう
に、以下のような構成が採用されている。

【００３０】すなわち、まず本実施形態における上記ス
ラストプレート２３は、その軸方向厚さ寸法に対して外
径寸法が比較的大きい形状になされているが、より具体
的には、特に図２に示されているように、上記スラスト
プレート２３の外径をＯＤ、内径をＩＤ、軸方向厚さを
Ｔとするとともに、上述した両面取り部Ｃａ，Ｃｂにお
ける各軸方向長さをＬａ，Ｌｂ、同各半径方向長さＲ
ａ，Ｒｂとしたとき、それぞれの寸法関係が、 ＯＤ−ＩＤ≧Ｔ、かつＬａ≧０．０１Ｔ、かつＬｂ≧
０．０１Ｔ、かつ Ｒａ≧０．０１Ｔ、かつＲｂ≧０．０１Ｔ の条件を満足するような関係になされている。

【００３１】そして、上述した両面取り部Ｃａ，Ｃｂに
おける各軸方向長さＬａ，Ｌｂどうしの寸法関係が、Ｏ
Ｄ−ＩＤ＝４Ｔ／αを満足するα（α≦４）に対して、 Ｌａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａ の範囲内となるように設定されている。

【００３２】このように、本実施形態におけるスラスト
プレート２３の軸方向両端部分に設けられた両面取り部
Ｃａ，Ｃｂどうしは、軸方向寸法において上記数式に表
される範囲内の寸法関係となるように設定されており、
これによって、上記スラストプレート２３の軸方向両端
側部分の双方における接合力が、相互にバランスした状
態となるようにしている。

【００３３】本実施形態のように、スラストプレート２
３の固定用孔２３ａに設けられた面取り部Ｃａ，Ｃｂの
軸方向長さＬａ，Ｌｂどうしの寸法関係を適宜に規定し
ておけば、回転軸２１に対するスラストプレート２３の
接合力が、軸方向に沿って均等に振り分けられることと
なり、その結果、スラストプレート２３の変形の程度
が、動圧特性に影響しない範囲内の微少量に抑えられ
る。この点について、本願発明者は、例えば次のような
実験データに基づいて明確に確認することができた。

【００３４】すなわち、上述したスラストプレート２３
及び面取り部Ｃａ，Ｃｂの寸法関係を種々変更しつつ、
スラストプレート２３の中立位置からの変形量を測定し
てみたところ、例えば次の表１のようになった。

【表１】

【００３５】このとき、スラスト動圧軸受部の特性上、
前記スラストプレート２３の変形量は、スラスト動圧軸
受部の隙間に対して±５％以下となることが望ましい
が、そのスラスト動圧軸受部の隙間を、例えば０．０１
５ｍｍとした場合には、上記スラストプレート２３の変
形量の上限値は、０．０００７５ｍｍとなる。そして、
前記表１において、前述した条件式を満足する場合に
は、スラストプレート２３の変形量が上限値を越えない
ようにすることができる。

【００３６】具体例としては、上記表１において、Ｔ＝
１．５ｍｍ、ＩＤ＝３ｍｍ（φ）、ＯＤ＝５ｍｍ（φ）
のとき、 ＯＤ−ＩＤ＝５−３＝２ となるから、 ４Ｔ／α＝２ を満足するαは、 α＝３ となり、α≦４を満足する。そして、このときのスラス
トプレート２３の変形量をみると、Ｌａ＝４Ｌｂ，３Ｌ
ｂ，２Ｌｂ，Ｌｂの全てにおいて上限値を超えないもの
となっている。

【００３７】また、上表１からは、上記条件に加えて、 α≦４のときに、Ｒａ≦１．５・α・Ｒｂ、又は Ｒｂ≦１．５・α・Ｒａ に設定しておくことが望ましいことが解る。

【００３８】また、対応する部材を同一符号で表した図
５にかかる実施形態のように、スラストプレート２３の
固定用孔２３ａにおける軸方向両端開口部分の各々に、
断面形状において湾曲線状をなすフィレットからなる面
取り部Ｃａ’，Ｃｂ’をそれぞれ設けた場合には、これ
ら両面取り部Ｃａ，Ｃｂの各変曲点Ｐａ，Ｐｂを基準と
した寸法関係を、上述した実施形態と同様に規定するこ
とによって、同様な作用・効果を得ることができる。

【００３９】一方、本発明にかかる動圧軸受装置は、図
６に示されているような、いわゆる軸固定型のＨＤＤス
ピンドルモータに対しても同様に適用することができ
る。

【００４０】すなわち、図６に示されているＨＤＤスピ
ンドルモータの全体は、固定部材としてのステ一夕組３
０と、そのステータ組３０に対して図示上側から組み付
けられた回転部材としてのロータ組４０とから構成され
ている。このうちステータ組３０は、図示省略した固定
基台側にネジ止めされる軸受支持枠体としてのフレーム
３１を有しているとともに、このフレーム３１の略中央
部分に、中空円筒状のコアホルダー３２が一体的に立設
されている。

【００４１】上記コアホルダー３２の外周側の壁面に
は、ステータコア３３が嵌着されており、当該ステータ
コア３３の各突極部に対して巻線３４が巻回されてい
る。

【００４２】一方、上記フレーム３１の略中央部分に
は、固定軸３５が上方に向かって突出するように固定さ
れている。この固定軸３５は、例えばステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ４２０Ｊ２）のような材料から形成されており、当
該固定軸３５の図示上端部分が、当該上端部分に設けら
れた雌ねじタップ穴を利用して、図示を省略した固定基
台カバーにネジ止めされるようになっている。

【００４３】また、上記固定軸３５の外周側には、前記
ロータ組４０を構成する軸受部材としての軸受スリーブ
４１を介して、当該軸受スリーブ４１と一体的に設けら
れた回転ハブ４２が回転可能に装着されている。すなわ
ち、上記ロータ組４０では、図示を省略した所定の記録
媒体を支持するための回転ハブ４２が、軸受スリーブ４
１の外周側に配置されている。上記回転ハブ４２は、磁
気ディスク等の磁気記録媒体を外周部に装着する略円筒
形状の胴部４２ａを有しているとともに、この胴部４２
ａの内周壁面側に、バックヨーク４２ｂを介して駆動マ
グネット４２ｃが環状に装着されている。この駆動マグ
ネット４２ｃは、前述したステータコア３３の各突極部
の外周端面に対して環状に対向するように近接して配置
されている。

【００４４】また、上記軸受スリーブ４１の中心孔の内
周壁部には、一組の軸受突部４１ａ，４１ａが軸方向に
所定間隔離して形成されており、これらの各軸受突部４
１ａ，４１ａが、上記固定軸３５の外周面に近接するよ
うにして対向配置されている。そして、これらの各軸受
突部４１ａ，４１ａの内周面に設けられた動圧面と、上
記固定軸３５の外周面に形成された動圧面とにより、隣
接した一組のラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂが、軸
方向に並列するように設けられている。そして、これら
一組のラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂによって、上
記回転ハブ４２が固定軸３５に対してラジアル方向に回
転自在となるように支承されている。

【００４５】すなわち、上記各ラジアル動圧軸受部ＲＢ
ａ，ＲＢｂにおいては、軸受スリーブ４１側の動圧面と
固定軸３５側の動圧面とが、数μｍの狭小隙間を介して
周状に対面配置されており、軸方向に所定間隔離して一
組の狭小隙間からなる軸受空間が連続するように形成さ
れている。そして、それらの各軸受空間内には、潤滑油
（オイル）がそれぞれ独立して注入されていて、両動圧
軸受部ＲＢａ，ＲＢｂの間部分を半径方向外方に向かっ
て窪ませた拡大空間Ｂには、大気と連通した空気層が介
在している。

【００４６】また、上記一対の動圧面のうちの少なくと
も上記軸受スリーブ４１側の動圧面には、図示を省略し
たへリングボーン形状をなす一対のラジアル動圧発生用
溝が各々環状に並列するように凹設されており、前記回
転ハブ４２の回転時に、これら両ラジアル動圧発生用溝
のボンピング作用により潤滑油が加圧・昇圧されて動圧
が生じ、その潤滑油に生じさせられた動圧によって、固
定軸３５に対して軸受スリーブ４１が非接触状態で支持
され、回転ハブ４２がラジアル方向に互いに接触するこ
となく軸支持されるように構成されている。

【００４７】また、それらの各ラジアル動圧軸受部ＲＢ
ａ，ＲＢｂを構成する軸受空間の軸方向両端側部分に
は、潤滑油保持部としての毛細管シール部が、各ラジア
ル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂを軸方向両側から挟むよう
に設けられている。これらの各毛細管シール部は、軸受
スリーブ４１側に形成された傾斜面によって、当該軸受
スリーブ４１と前記固定軸３５との間の隙間を軸受外方
向に向かって徐々に拡大したものであって、潤滑油の液
面位置が、モータ回転・停止のいずれの場合にも、各毛
細管シール部内部所定位置となるように設定されてい
る。

【００４８】さらに、上記固定軸３５の先端側部分（図
示上端側部分）には、円板状のスラストプレート３６が
固定されている。このスラストプレート３６は、上述し
た軸受スリーブ４１の図示上側中心部分に凹設された円
筒状の窪み部内に収容するように配置されており、当該
軸受スリーブ４１の窪み部の底壁部に設けられた動圧面
に対して、上記スラストプレート３６の図示下面側に設
けられた動圧面が軸方向に近接配置されていることによ
って、下側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが構成されてい
る。

【００４９】また、上記スラストプレート３６の図示上
面側の動圧面に近接するようにして、大型の円盤状部材
からなるカウンタープレート４４が、上記軸受スリーブ
４１の上部外周側より中心側に延出するように取り付け
られている。そして、このカウンタープレート４４の図
示下面側に設けられた動圧面と、上記スラストプレート
３６の図示上面側に設けられた動圧面とにより上側のス
ラスト動圧軸受部ＳＢａが構成されている。

【００５０】すなわち、隣接するようにして配置された
一組のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂのそれぞれに
おいては、軸受スリーブ４１及びカウンタープレート４
４側の各動圧面と、スラストプレート３６の軸方向両端
面における両動圧面とが、数μｍの狭小隙間を介して軸
方向にそれぞれ対面配置されており、上記スラストプレ
ート３６の外周側通路を介して軸方向に所定間隔離して
配置された一組の狭小隙間からなる各軸受空間内に、潤
滑油（オイル）がそれぞれ独立して注入されている。

【００５１】また、本実施形態においては、上記スラス
トプレート３６の軸方向両端面に設けられた各動圧面に
対して、図示を省略したへリングボーン形状をなすスラ
スト動圧発生用溝（図３中の符号ＤＧ参照）が、環状に
並列するように凹設されており、前記回転ハブ４２の回
転時に、これらの両スラスト動圧発生用溝のボンピング
作用によって、潤滑油が加圧・昇圧されて動圧が生じ、
この潤滑油に生じさせられた動圧によって、軸受スリー
ブ４１及び回転ハブ４２がスラスト方向に非接触状態で
軸支持されるように構成されている。

【００５２】ここで、上述したスラストプレート３６と
固定軸３５とは、圧入や焼きバメなどの挿入接合手段に
よって固着されており、上記スラストプレート３６の中
心部分に設けられた固定用孔３６ａの内壁面から固定軸
３５の外表面に対して、上記圧入や焼きバメなどの挿入
接合手段による圧縮応力を作用させることによって、上
記スラストプレート３６が固定軸３５に固着されてい
る。

【００５３】このとき、上記スラストプレート３６の固
定用孔３６ａにおける軸方向両端開口部分の各々には、
当該両開口における周縁角部を切り落とした面取り部Ｃ
ａ，Ｃｂがそれぞれ形成されている。本実施形態におけ
るこれらの両面取り部Ｃａ，Ｃｂは、断面形状において
直線形状をなすように形成されたチャンファーからなる
が、当該両面取り部Ｃａ，Ｃｂよって、上記固定用孔３
６ａにおける両端開口部が軸方向外方側に向かって拡大
されることとなり、上記スラストプレート３６と固定軸
３５との挿入作業が容易に行われるようになっている。

【００５４】そして、本実施形態における上記スラスト
プレート３６も、上述した実施形態にかかる図２と同様
な寸法関係に設定されている。すなわち、図２中のスラ
ストプレートを示している符号「２３」を、符号「３
６」に置き換えてみれば、本実施形態のものを表すこと
となり、その符号を置き換えた図２を参照すると、スラ
ストプレート３６の外径ＯＤ、内径ＩＤ、軸方向厚さ
Ｔ、並びに上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける各軸方向
長さＬａ，Ｌｂ、各半径方向長さＲａ，Ｒｂどうしの関
係は、ＯＤ−ＩＤ≧Ｔ、かつＬａ≧０．０１Ｔ、かつＬ
ｂ≧０．０１Ｔ、かつＲａ≧０．０１Ｔ、かつＲｂ≧
０．０１Ｔの条件を満足するような関係になされている
とともに、上述した両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける各軸
方向長さＬａ，Ｌｂどうしの寸法関係が、ＯＤ−ＩＤ＝
４Ｔ／αを満足するα（α≦４）に対して、 Ｌａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａ で規定される範囲内に設定されている。

【００５５】また、好ましくは、上記条件に加えて、 α≦４のときに、Ｒａ≦１．５・α・Ｒｂ、又は Ｒｂ≦１．５・α・Ｒａ に設定されていることが望ましい。

【００５６】このように、スラストプレート３６の軸方
向部分に設けられた両面取り部Ｃａ，Ｃｂどうしを、軸
方向寸法において、所定の範囲内の寸法関係となるよう
に設定しておけば、スラストプレート３６の変形は、上
述した実施形態と同様に、動圧特性に影響しない程度に
抑えられる。

【００５７】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を異体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
程々変形可能であるというのはいうまでもない。例え
ば、本発明は、上述した実施形態のようなＨＤＤ用モー
タ以外に用いられる動圧軸受装置、例えば、ポリゴンミ
ラー駆動用モータやＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータに用いら
れる動圧軸受装置に対しても同様に適用することができ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、スラストプ
レートの固定用孔の軸方向部分に設けた両面取り部Ｃ
ａ，Ｃｂの軸方向長さＬａ，Ｌｂどうしの寸法関係を適
宜に規定したものであって、上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂ
における軸方向の寸法を所定の範囲内の寸法関係となる
ように設定することによって、軸部材に対するスラスト
プレートの接合力を軸方向に均等に振り分け、スラスト
プレートの変形を動圧特性に影響しない程度の微少量に
抑えるように構成したものであるから、簡易な構成で、
スラストプレートの変形を良好に防止することができ、
好適なスラスト動圧特性を長期にわたって維持すること
ができる。より具体的には、スラスト動圧軸受装置にお
ける非同期性振れ（ＮＲＲＯ）を低減して良好な軸受特
性を得ることができ、なおかつ、軸受寿命を延長するこ
とができるなど、スラスト動圧軸受装置の信頼性を大幅
に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる軸回転型の動圧軸
受装置を備えたハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の全
体構造例を表した縦断面説明図である。

【図２】図１に示された動圧軸受装置のスラスト動圧軸
受部分を拡大して表した半断面説明図である。

【図３】動圧発生用溝の一例を表した平面説明図であ
る。

【図４】スラストプレートの構造を表した横断面説明図
である。

【図５】本発明の他の実施形態を表した図２相当の拡大
断面説明図である。

【図６】本発明の他の実施形態にかかる軸固定型の動圧
軸受装置を備えたハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の
全体構造例を表した縦断面説明図である。

【図７】従来における動圧軸受装置のスラスト動圧軸受
部分を拡大して表した半断面説明図である。

【符号の説明】

１３ 軸受スリーブ １６ カウンタープレート ２１ 回転軸 ２３ スラストプレート ２３ａ 固定用孔 ＳＢａ，ＳＢｂ スラスト動圧軸受部 Ｃａ，Ｃｂ，Ｃａ’，Ｃｂ’ 面取り部 ＯＤ スラストプレート外径 ＩＤ スラストプレート内径 Ｔ スラストプレート軸方向厚さ Ｌａ，Ｌｂ 両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける各軸方向長
さ Ｒａ，Ｒｂ 両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける各半径方向
長さ ３５ 固定軸 ３６ スラストプレート ４１ 軸受スリーブ ４３ カウンタープレート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部材と、この軸部材に対して固定用孔
   が嵌着されることによって固定されたスラストプレート
   と、上記スラストプレートを軸方向に挟み込むようにし
   て対向配置されたスラスト軸受部材と、これらスラスト
   プレートとスラスト軸受部材との対向隙間部分に形成さ
   れたスラスト動圧軸受部内に注入された潤滑流体と、そ
   の潤滑流体に動圧を発生させる流体加圧手段と、を備
   え、 上記軸部材とスラスト軸受部材とを、前記潤滑流体に発
   生した動圧によって相対回転可能に支持するスラスト動
   圧軸受装置において、 前記スラストプレートと軸部材とは、上記スラストプレ
   ートの固定用孔の内壁面から上記軸部材の外表面に対し
   て圧縮応力を作用させる挿入接合手段により固着されて
   いるとともに、 上記スラストプレートの固定用孔における軸方向両端の
   開口部分には、当該開口部分の周縁角部を切り落とした
   形状の面取り部Ｃａ，Ｃｂがそれぞれ形成されたもので
   あって、 前記スラストプレートにおける外径ＯＤ、同内径ＩＤ及
   び同軸方向厚さＴ、並びに、上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂ
   の各々における軸方向長さＬａ，Ｌｂ及び同半径方向長
   さＲａ，Ｒｂにおける相互の寸法関係が、 ＯＤ−ＩＤ≧Ｔ、かつＬａ≧０．０１Ｔ、かつＬｂ≧
   ０．０１Ｔ、かつ Ｒａ≧０．０１Ｔ、かつＲｂ≧０．０１Ｔ に設定されているとともに、 上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける寸法関係が、ＯＤ−
   ＩＤ＝４Ｔ／αを満足するα（但し、α≦４）に対し
   て、 Ｌａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａ に設定されていることを特徴とするスラスト動圧軸受装
   置。
2. 【請求項２】 前記挿入接合手段が、圧入手段又は焼き
   バメ手段であることを特徴とする請求項１記載の動圧軸
   受装置。
3. 【請求項３】 前記面取り部Ｃａ，Ｃｂは、断面形状に
   おいて直線形状又は湾曲線形状になされていることを特
   徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
4. 【請求項４】 軸部材と、この軸部材に対して固定用孔
   が嵌着されることによって固定されたスラストプレート
   と、上記スラストプレートを軸方向に挟み込むようにし
   て対向配置されたスラスト軸受部材と、これらスラスト
   プレートとスラスト軸受部材との対向隙間部分に形成さ
   れたスラスト動圧軸受部内に注入された潤滑流体と、そ
   の潤滑流体に動圧を発生させる流体加圧手段と、を備
   え、 上記軸部材とスラスト軸受部材とを、前記潤滑流体に発
   生した動圧によって相対回転可能に支持するスラスト動
   圧軸受装置の製造方法において、 前記スラストプレートと軸部材とを、上記スラストプレ
   ートの固定用孔の内壁面から上記軸部材の外表面に対し
   て圧縮応力を作用させる挿入接合手段により固着する工
   程と、 上記スラストプレートの固定用孔における軸方向両端の
   開口部分に、当該開口部分の周縁角部を切り落とした形
   状の面取り部Ｃａ，Ｃｂをそれぞれ形成する工程と、を
   有し、 前記スラストプレートにおける外径ＯＤ、同内径ＩＤ及
   び同軸方向厚さＴ、並びに、上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂ
   の各々における軸方向長さＬａ，Ｌｂ及び同半径方向長
   さＲａ，Ｒｂにおける相互の寸法関係を、 ＯＤ−ＩＤ≧２Ｔ、かつＬａ≧０．０１Ｔ、かつＬｂ≧
   ０．０１Ｔ、かつ Ｒａ≧０．０１Ｔ、かつＲｂ≧０．０１Ｔ に設定するとともに、 上記両面取り部Ｃａ，Ｃｂにおける寸法関係が、ＯＤ−
   ＩＤ＝４Ｔ／αを満足するα（但し、α≦４）に対し
   て、 Ｌａ≦αＬｂ、又はＬｂ≦αＬａ に設定して、製造を行うようにしたことを特徴とするス
   ラスト動圧軸受装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記スラストプレートと軸部材とを挿入
   接合手段により固着する工程において、 上記挿入接合手段として、圧入又は焼きバメを採用する
   ことを特徴とする請求項４記載のスラスト動圧軸受装置
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記スラストプレートの固定用孔におけ
   る軸方向両端の開口部分に面取り部Ｃａ，Ｃｂをそれぞ
   れ形成する工程において、 上記面取り部Ｃａ，Ｃｂを、断面形状において直線形状
   又は湾曲線形状に形成するようしたことを特徴とする請
   求項４記載のスラスト動圧軸受装置の製造方法。