JP2003113837A - 動圧軸受装置及びこれを用いたスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非回転時に外部から加振されて潤滑流体中に
発生した気泡を、ラジアル動圧軸受部側に閉じ込めるこ
とがないようにする。 【解決手段】 外周にラジアル軸受面を有する軸部及び
これに一体的に設けられスラスト軸受面を有するスラス
ト板部を備えた軸部材と、ラジアル軸受面にラジアル微
小間隙を介して径方向に対向しラジアル動圧溝が形成さ
れたラジアル受け面及びスラスト軸受面にスラスト微小
間隙を介して軸方向に対向し潤滑流体をラジアル微小間
隙に向けて移動させる動圧が発生するよう複数のスパイ
ラル状溝からなるスラスト動圧溝が形成されたスラスト
受け面を有するスリーブ部材とを備え、スラスト受け面
におけるスラスト動圧溝よりラジアル微小間隙側に、ス
ラスト動圧溝の底面より突出しスラスト動圧溝における
潤滑流体のラジアル微小間隙側への流動を抑制する堰部
を環状に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイル等の潤滑流
体を用いて軸部材とスリーブ部材とをラジアル方向及び
スラスト方向に対し回転自在に支持する動圧軸受装置及
びこれを用いたスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スピンドルモータの軸受とし
て、軸部材とスリーブ部材とを相対回転自在に支持する
ために、両者の間に介在させたオイル等の潤滑流体の流
体圧力を利用する動圧軸受装置が種々提案されている。
本願の出願人にあっては、特願平１１−０１２６６０号
（特開２０００−２１５５８９号）等に示すように、ス
ラスト動圧軸受部とこれに隣接するラジアル動圧軸受部
とに連続して潤滑流体を充填し両軸受部が協働して回転
時の負荷を支持し得ると同時に、両軸受部の境界部に気
泡が滞留しないようにした軸受構造を提案している。

【０００３】図１０は、この種動圧軸受装置を用いた記
録ディスク駆動用スピンドルモータ１の概略構成を模式
的に示す断面図である。記録ディスク駆動装置のベース
もしくはこのベースに固定されるブラケットからなるモ
ータベース２には円筒状支持壁３が一体に設けられ、こ
の外周面にステータ４が外嵌固定されている。支持壁３
の内周面には円筒状スリーブ部材５が内嵌固定され、支
持壁３の下端開口部にスリーブ部材５の下端に当接する
ようにしてカバー部材６が設けられ、スリーブ部材５の
下面開口を閉塞している。

【０００４】モータベース２に対して高速回転するロー
タ７は、記録ディスク８を保持する逆カップ状のロータ
ハブ９と、このロータハブ９の略円盤状上壁部９１にお
ける回転中心に上端部が一体的に固着された軸部１０
と、上壁部９１の外周縁部から下方に垂下する円筒状周
壁部９２の内周面に固着されステータ４に対して所定間
隙を介して径方向に対向する円筒状ロータマグネット１
１とからなり、記録ディスク８はその中心孔をロータハ
ブ９の周壁部９２に嵌挿させ、周壁部９２下端の鍔部９
３上に載置させることにより保持され、図外のクランプ
にてロータハブ９に固定される。ロータハブ９の上壁部
９１は動圧軸受装置のスラスト板部を兼用し、軸部１０
とこの上壁部９１とで動圧軸受装置の軸部材が構成され
る。

【０００５】ロータ７の軸部１０はスリーブ部材５の内
側に嵌挿され、図１１（Ａ）に示すように、軸部１０の
外周面であるラジアル軸受面１０Ａがスリーブ部材５の
内周面であるラジアル受け面５Ａにラジアル微小間隙を
介して径方向に対向し、また、ロータハブ９の上壁部９
１の下面であるスラスト軸受面９１Ｂがスリーブ部材５
の上端面であるスラスト受け面５Ｂにスラスト微小間隙
を介して軸方向に対向している。軸部１０の下端部はス
リーブ部材５の下端部内周に拡径形成された段付凹部５
ａに位置し、この軸部１０の下端部に軸部１０より大径
の環状ストッパ１２が嵌着され、これが段付凹部５ａに
収容されることにより軸部１０のスリーブ部材５からの
抜け止めがなされている。

【０００６】ラジアル微小間隙及びスラスト微小間隙に
はオイル等の潤滑流体１３が両微小間隙にわたって連続
的に充填され毛細管現象により保持されている。より具
体的には、潤滑流体１３は、スリーブ部材５の上部外周
を囲むよう上壁部９１に一体に設けられた周状突起９４
の内周面とスリーブ部材５の上部外周面との間に形成さ
れた環状テーパシール部１４から、スラスト微小間隙及
びラジアル微小間隙を経て、段付凹部５ａ，カバー部材
６，軸部１０下端面及びストッパ１２で囲まれた空間に
わたって連続的に充填されており、スラスト微小間隙に
おける潤滑流体１３はその外周側のテーパシール部１４
に形成された気液界面で外部空気と接し、ラジアル微小
間隙における潤滑流体１３は軸部１０の下端に貯留され
た潤滑流体１３に連続するものの、スリーブ部材５とカ
バー部材６とで形成された径方向第１空気路１５及びス
リーブ部材５と支持壁３とで形成された上下方向第２空
気路１６を通して外部空気に接している。

【０００７】ラジアル微小間隙を形成するラジアル軸受
面１０Ａとラジアル受け面５Ａとの一方もしくは両方、
この例ではラジアル受け面５Ａに、ラジアル微小間隙の
潤滑流体１３をスラスト微小間隙側に移動させる動圧が
発生するよう軸方向にアンバランスなヘリングボーン状
溝からなるラジアル動圧溝１７が形成され、これにより
ラジアル荷重支持圧を発生させると共にラジアル微小間
隙の潤滑流体１３にスラスト方向への移動圧力を発生さ
せるラジアル動圧軸受部が構成される。

【０００８】また、スラスト微小間隙を形成するスラス
ト軸受面９１Ｂとスラスト受け面５Ｂとの一方もしくは
両方、この例ではスラスト受け面５Ｂに、スラスト微小
間隙の潤滑流体１３を内径側つまりラジアル微小間隙側
に移動させる動圧を発生するスラスト動圧溝１８が形成
され、これによりスラスト微小間隙の潤滑流体１３にラ
ジアル方向への移動圧力を発生させるスラスト動圧軸受
部が構成される。このスラスト動圧溝１８は、複数のス
パイラル状溝１８ａを周方向に配列して構成され、スラ
スト受け面５Ｂの内径側はスパイラル状溝１８ａの溝底
面に連続し、潤滑流体１３を溝底面からラジアル微小間
隙側に案内できるようにしてある。

【０００９】ラジアル動圧軸受部の潤滑流体移動圧力と
スラスト動圧軸受部の潤滑流体移動圧力とは両動圧軸受
部の境界部分に向かって圧力を高めるように作用するこ
とによってロータ９に対する浮上力が得られ、スラスト
方向の支持が実現する。同時に、両動圧軸受部の境界部
分の圧力が高まることにより、この境界部分に滞留しよ
うとする気泡は圧力の低い側、つまりスラスト動圧軸受
部の径方向外周方向に移動し、テーパシール部１４の気
液界面より外部に放出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような動圧軸
受装置にあっては、高速回転時には動圧効果によりロー
タ７つまり回転体を非接触に保持できるが、非回転時に
おいてはその機能がないため、外部から衝撃が加われば
回転体が軸受隙間の範囲で自由に動いてしまう。特に、
重力及び、ステータ４とロータマグネット１１間の磁気
力以外には軸方向の拘束力がないことから非回転時に外
乱が加わると回転体は大きく移動する。

【００１１】通常、ラジアル軸受隙間（ラジアル微小間
隙）は数μｍと狭いが、スラスト軸受隙間（スラスト微
小間隙）は数十μｍと大きいので、回転体がこの軸受隙
間の範囲で動けば、スラスト方向に急激に回転体が移動
した場合、スラスト動圧軸受部の隙間が拡大する個所で
はスクイズ効果により圧力が低下してキャビテーション
が発生する。

【００１２】すなわち、回転体が固定体に対しスラスト
振動をすると、潤滑流体の流れ抵抗が最も大きいスラス
ト微小間隙の内径側でかつこの微小間隙の最も狭い部分
つまり隣合う溝相互間の丘部分の動圧変動幅ΔＰが大き
くなる。静圧Ｐ０からの変動圧力Ｐ＝Ｐ０−ΔＰ（隙間
が開く時に発生）がある値以下になると潤滑流体に溶け
込んでいた空気は気化し気泡となり、いわゆるキャビテ
ーションが発生する。

【００１３】ある程度の振動範囲までは見えない程度の
大きさに止まっている空気泡は、Ｐ＝Ｐ０＋ΔＰ（隙間
が狭まる時に発生）の際には圧力の低いところに押しや
られるので、結局は圧力レベルの低い溝部分に集積して
増加し、見える程度の大きさに成長する。

【００１４】上述したようなスラスト微小間隙とラジア
ル微小間隙とが直結したような構造においては、その両
端は大気圧であるが、各部分での隙間変動量に伴う動圧
の大きさ、表面張力による圧力差などに起因して、気泡
はより安定なところに移動し、かつ小さな気泡は結びつ
いてトータルの表面積が小さくエネルギーが小さい安定
した状態になっていく。図１１の例の場合には、スラス
ト動圧溝の部分よりラジアル側の境界部の比較的隙間の
大きい部分に気泡が溜まりやすくなる。この結果、気泡
は円滑に排出されることなく大きく成長して場合によっ
てはリング状になって軸受部の主要部分を占拠し、潤滑
流体を軸受部（特にラジアル動圧軸受部）側に押し出し
てしまったり、あるいは一気に外部に移動してシール部
から潤滑流体を噴出させてしまうことになる。しかも気
泡が動圧軸受部に残ったままモータを回転させると、正
常な軸受機能を有さないために、焼き付き現象等の重大
な損傷を来す危険がある。

【００１５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に留意してなされたものであり、その目的とする
ところは、非回転時に外部から加振されて潤滑流体中に
気泡が発生した場合であっても、この気泡をラジアル動
圧軸受部側に閉じ込めることがないようにし、出来るだ
け気泡が小さいうちにスラスト動圧軸受部外周側にある
気液界面部まで移動させることができる構造を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の動圧軸受装置においては、外周にラジアル
軸受面を有する軸部及び該軸部に一体的に設けられスラ
スト軸受面を有するスラスト板部を備えた軸部材と、前
記ラジアル軸受面にラジアル微小間隙を介して径方向に
対向するラジアル受け面及び前記スラスト軸受面にスラ
スト微小間隙を介して軸方向に対向するスラスト受け面
を有するスリーブ部材と、前記両微小間隙に連続して充
填される潤滑流体とを備え、前記ラジアル軸受面及び／
もしくはラジアル受け面には、潤滑流体にラジアル荷重
を支持するための動圧を発生させるラジアル動圧溝が形
成され、前記スラスト軸受面及び／もしくはスラスト受
け面には、潤滑流体をラジアル微小間隙に向けて移動さ
せる動圧が発生するよう複数のスパイラル状溝を周方向
に配列してなるスラスト動圧溝が形成され、前記軸部材
と前記スリーブ部材とが相対回転自在に支持され、さら
に、前記スラスト微小間隙の外周側には、潤滑流体と空
気との界面を有するシール部が設けられ、前記スラスト
軸受面及び／もしくはスラスト受け面における前記スラ
スト動圧溝よりラジアル微小間隙側には、前記スラスト
動圧溝の底面より突出しスラスト動圧溝における潤滑流
体のラジアル微小間隙側への流動を抑制する堰部が環状
に設けられていることを特徴とするものである（請求項
１）。

【００１７】このような構成の動圧軸受装置にあって
は、非回転時、外部から加振された場合に、上述したよ
うに特にスラスト微小間隙における潤滑流体に気泡が発
生する可能性がある。潤滑流体中に気泡が発生するとこ
の気泡は溝内に溜まり、次第に集積して大きく成長する
が、スラスト微小間隙のラジアル微小間隙側に堰部が設
けられることから、この気泡はラジアル微小間隙側への
移動が阻止され、ラジアル軸受部に流入することが防止
される。

【００１８】軸部材とスリーブ部材との相対回転がなさ
れると、スラスト微小間隙における潤滑流体にはスラス
ト動圧溝の作用によりラジアル微小間隙に向かう移動圧
力が発生し、潤滑流体の圧力がスラスト微小間隙とラジ
アル微小間隙との境界部分で最も高くなることから、潤
滑流体中に気泡が発生していた場合にはこの気泡は圧力
レベルの低い部分つまりスラスト微小間隙の外周側に移
動させられ、遂にはシール部から外部に放出される。こ
の結果、非回転時に外部からの加振によって潤滑流体中
に発生した気泡は、ラジアル微小間隙に閉じ込められる
ことなく、外部に放出されることになる。

【００１９】また、上述した動圧軸受装置において、ス
ラスト動圧溝における各スパイラル溝に、潤滑流体の流
入しやすい部分と気泡が溜まりやすい部分とを周方向に
ずれるようにして設け、当該スパイラル溝内に潤滑流体
の循環路を形成するのが望ましく（請求項２）、特に、
各スパイラル溝における周方向断面を、スパイラル溝の
両側の丘の少なくとも一方側の端部を最も深い形状に形
成して気泡の溜まりやすい部分に設定するのがよい（請
求項３）。

【００２０】このようにすると、潤滑流体中に発生した
気泡はスパイラル溝の溝内においても気泡が溜まりやす
い部分に集まり、この部分と潤滑流体の流入しやすい部
分とでスパイラル溝内において潤滑流体の循環流路が形
成されることになり、気泡が小さいうちに外部に円滑に
排出されることになる。

【００２１】さらに、上述の動圧軸受装置において、ス
ラスト動圧溝における各スパイラル溝を、内径側が浅
く、外径側が深くなるように形成するのがよく（請求項
４）、潤滑流体が表面張力により内径側に集まりやすく
なり、気泡を外径側に導くポンピング力が発生し、気泡
の排出機能が高まる。

【００２２】同様に、スラスト微小間隙を、内径側が狭
く、外径側が広くなるように形成してもよく（請求項
５）、この場合には、スラスト振動時に発生する負圧の
値を小さく抑えてキャビテーションを発生しにくくする
と同時に、潤滑流体が表面張力により内径側に集まりや
すくなり、気泡を外径側に導く力が発生し、気泡の排出
機能が高まる。

【００２３】さらに、スラスト動圧溝を、偶数個のスパ
イラル溝とし溝深さが浅いスパイラル溝と深いスパイラ
ル溝との２種類を周方向に交互に配列して構成し、各ス
パイラル溝をその内周側で隣接するスパイラル溝に連通
させるのもよい（請求項６）。この場合には、隣接する
スパイラル溝を通じた潤滑流体の大きな潤滑路を形成す
ることが可能となり、上記と同様に気泡を外周側に導
き、外部へ排出することができる。

【００２４】そして、上述したような動圧軸受装置を用
い、軸部材とスリーブ部材との一方を回転側としてロー
タマグネットを一体的に備え、他方を固定側として前記
ロータマグネットに対向する位置にステータを有するこ
とによりスピンドルモータを構成することができ（請求
項７）、動圧軸受特性の低下或いは潤滑流体の漏出を防
止したスピンドルモータを提供することが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスピンドルモ
ータの実施形態について図面を参照して説明する。図１
〜図９は、本発明を前記図１０で説明した記録ディスク
駆動用スピンドルモータに適用した場合の要部を示した
ものであり、前記と同一符号のものは同一もしくは相当
するものを示すものとする。

【００２６】まず、図１（Ａ），（Ｂ）は第１の実施形
態を示し、図１１で説明したものと異なる点は、スリー
ブ部材５の上端面のスラスト受け面５Ｂにおいて、スラ
スト微小間隙に充填された潤滑流体１３に対しラジアル
微小間隙に向かう移動圧力を発生させるスラスト動圧溝
１８を、複数のスパイラル状溝１８ａを周方向に配列し
て形成すると共に、スラスト受け面５Ｂのスラスト動圧
溝よりラジアル微小間隙側に、スラスト動圧溝１８の溝
底面よりスラスト軸受面９１Ｂ側に突出しスラスト受け
面５Ｂと面一となる堰部２１を環状に形成した点であ
る。すなわち、スラスト動圧溝１８を構成する複数のス
パイラル状溝１８ａは、その溝底面が外周側に開口され
ているが、内周側に対しては堰部２１の存在により閉じ
られている。

【００２７】このような構成の動圧軸受装置において
は、非回転時に外部から加振されて潤滑流体１３中に気
泡が発生した場合、この気泡は溝内部に集積するが、各
スパイラル状溝１８ａの内周側はその溝内部が堰部２１
により堰き止められているため、溝内部の気泡がラジア
ル微小間隙へ移動することが阻止される。従って、潤滑
流体１３中に発生する気泡は、ラジアル動圧軸受部側に
閉じ込められることがなく、スラスト動圧軸受部の外周
側に誘導されて外部に放出され、できるだけ小さい内に
外部に導出することが可能になる。

【００２８】ここで、環状の堰部２１は、上述の例のよ
うにスパイラル状溝１８ａの溝を完全に塞ぎ止めるのが
ベターであるが、要は溝内の流れを止められればよく、
実質的には溝深さの７０〜８０％程度塞ぐような段形状
でも相応の効果が得られる。

【００２９】図２（Ａ），（Ｂ）に示す第２の実施形態
は、このような場合であり、スラスト受け面５Ｂにおけ
るスラスト動圧溝よりラジアル微小間隙側に、スラスト
動圧溝１８の溝底面よりその溝深さの７０〜８０％程度
だけスラスト軸受面９１Ｂ側に突出した堰部２２を環状
に形成している。

【００３０】図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施
形態を示したものである。この実施形態では、スリーブ
部材５のスラスト受け面５Ｂにおけるスラスト動圧溝１
８よりラジアル側に環状堰部２３を設けると共に、この
堰部２３の外周側に各スパイラル状溝１８ａの溝底面か
ら連続する円錐面２３ａを設けている。このような構成
の場合、スラスト動圧溝による動圧発生時に各スパイラ
ル状溝１８ａの溝底部から内周側への潤滑流体１３の移
動が円滑に行われる。

【００３１】次に、スラスト動圧溝１８のスパイラル状
溝１８ａに、潤滑流体の流入しやすい個所と気泡が溜ま
りやすい個所とを設けて、この溝内で潤滑流体が循環し
やすくした実施形態について説明する。

【００３２】図４（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態では、
図１に示した実施形態と同様に、スラスト動圧溝１８よ
りラジアル微小間隙側に環状堰部２１を設けた上で、ス
ラスト動圧溝１８の各スパイラル状溝１８ａの周方向断
面をスラスト微小間隙における潤滑流体１３の移動方向
下流側が深くなるような直角三角形状に形成したもので
ある。各スパイラル状溝１８ａにおいては、図４（Ｂ）
より明らかなように、溝深さが小さい側つまり直角三角
形の鋭角側に潤滑流体１３が表面張力により集まり、逆
に溝深さの大きい側つまり直角側に気泡が集まりやす
く、潤滑流体１３が流入しやすい個所と気泡が溜まりや
すい個所とが設けられる。スパイラル状溝１８ａの長手
方向にみると直角三角形の鋭角側に潤滑流体１３の流路
が形成されるので、各スパイラル状溝１８ａ内部におい
て潤滑流体１３の循環流路が形成されることになる。

【００３３】このような構成にあっては、非回転時に外
部から加振されて潤滑流体１３中に気泡が発生しても、
この気泡がラジアル微小間隙側に流入することが環状堰
部２１により阻止される上、スパイラル状溝１８ａ内部
での潤滑流体１３の循環流路に従って溝内部の気泡が外
周側に案内され、テーパシール部１４より外部に排出さ
れることになる。すなわち、非回転時の振動によって潤
滑流体１３に発生した気泡がこの非回転の状態で外部に
積極的に排出されることとなり、回転時における気泡の
影響が軽微なものになる。

【００３４】図５（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態は、上
述とは逆に、スラスト動圧溝１８の各スパイラル状溝１
８ａの周方向断面をスラスト微小間隙における潤滑流体
１３の移動方向上流側が深くなるような直角三角形状に
形成したものである。また、図６（Ａ），（Ｂ）に示す
実施形態は、スラスト動圧溝１８の各スパイラル状溝１
８ａの周方向断面をＷ形状とし、スパイラル状溝１８ａ
の周方向両側の丘部に近い位置を気泡の溜まりやすい個
所に設定したものである。これら何れの形状においても
各スパイラル状溝１８ａ内部で潤滑流体１３の循環流路
が形成されることになり、気泡の放出を円滑に実現でき
る。

【００３５】次に、図７に示す実施形態について説明す
る。スリーブ部材５のスラスト受け面５Ｂに形成された
スラスト動圧溝１８は複数のスパイラル状溝１８ａを周
方向に配列して構成されているが、各スパイラル状溝１
８ａはスラスト受け面５Ｂ（丘部表面）からの溝深さが
内径側を浅く外径側を深くなるよう溝底面を傾斜させて
おり、スラスト受け面５Ｂの最内周部が環状堰部２４と
なっている。この実施形態によれば、スラスト微小間隙
に充填された潤滑流体１３が表面張力により内径側に集
まりやすくなり、潤滑流体１３を内径側，気泡を外径側
に導くポンピング力が発生し、気泡の排出がより円滑に
行われることになる。

【００３６】図８は他の実施形態を示したものである。
この実施形態では、スリーブ部材５の上端面に設定され
るスラスト受け面５Ｂを内径側から外径側にかけて傾斜
させ、このスラスト受け面５Ｂとロータハブ９のスラス
ト軸受面９１Ｂとの間に形成されるスラスト微小間隙
を、内径側が狭く外径側が広くなるように設定してあ
る。スラスト受け面５Ｂの最内周部が環状堰部２５とな
る。

【００３７】図８の実施形態によれば、潤滑流体１３が
充填されるスラスト微小間隙が内径側を狭く外径側を広
くして一様な隙間としていないため、スラスト振動時に
発生する負圧の値を小さく抑えてキャビテーションの発
生を低減することが可能となり、同時に、図７の実施形
態の場合と同様に、表面張力によりスラスト微小間隙の
内径側に潤滑流体１３を、外径側に気泡を導くポンピン
グ力を発生させることができる。このようなポンピング
力は、非回転時に外部から加振されて潤滑流体１３中に
発生した気泡を、速やかに外部に導き出し、ロータが回
転するまでに（非回転時に）気泡を外部に積極的に排出
できることになる。

【００３８】図９はさらに他の実施形態を示したもので
ある。スリーブ部材５のスラスト受け面５Ｂに形成され
るスラスト動圧溝１８は偶数個のスパイラル状溝により
構成されている。すなわち、図９に示すように、溝深さ
の浅い適数個のスパイラル状溝１８ａ１とこれと同数の
溝深さの深いスパイラル状溝１８ａ２とを、浅い溝と深
い溝とが交互に配置されるよう周方向に配列してスラス
ト動圧溝１８が構成されている。そして、スラスト受け
面５Ｂのスラスト動圧溝１８よりラジアル微小間隙側
に、スラスト動圧溝１８の溝底面よりスラスト軸受面９
１Ｂ側に突出しスラスト受け面５Ｂと面一となる堰部２
６が環状に形成され、この環状堰部２６の外周側におい
て、隣合う２つのスパイラル状溝１８ａ１，１８ａ２が
その内周部において互いに連通するよう、スパイラル状
溝１８ａ１，１８ａ２の内周端部間が連通路２７により
接続されている。

【００３９】この実施形態によれば、溝深さの浅いスパ
イラル状溝１８ａ１にはそのほぼ全域に表面張力により
潤滑流体１３が集まり、溝深さの深いスパイラル状溝１
８ａ２に気泡が集まりやすくなり、この２種のスパイラ
ル状溝１８ａ１，１８ａ２の内周部が互いに連通してい
ることにより２つのスパイラル状溝１８ａ１，１８ａ２
に渡って循環路が形成され、スパイラル状溝１８ａ１の
潤滑流体１３が連通路２７を通ってスパイラル状溝１８
ａ２に流入されることに伴い、スパイラル状溝１８ａ２
に集められた気泡が外周側に導き出され、気液界面から
外部に排出されることになる。

【００４０】以上、本発明に従う動圧軸受装置及びこれ
を用いたスピンドルモータの実施形態について説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修
正が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の動圧軸受装
置によれば、スラスト軸受面及び／もしくはスラスト受
け面におけるスラスト動圧溝よりラジアル微小間隙側
に、スラスト動圧溝の溝底面より突出した環状の堰部を
設けたため、非回転時に外部から加振されて潤滑流体中
に発生した気泡をラジアル動圧軸受部側に閉じ込めるこ
となくできるだけ小さい内にスラスト微小間隙の外周側
のシール部より外部に排出することができ、軸受特性の
低下や潤滑流体の漏出を防止することができ、焼き付き
現象等の重大な損傷を回避できるものである。

【００４２】加えて、スラスト動圧溝を構成する複数の
スパイラル状溝に潤滑流体の流入しやすい部分と気泡が
溜まりやすい部分とを周方向にずれるようにして設けれ
ば、このスパイラル状溝内部において潤滑流体の循環路
を形成することができ、気泡の排出をより円滑に行うこ
とができる。

【００４３】また、スラスト動圧溝の各スパイラル状溝
を、内径側を浅く外径側を深く形成することにより、表
面張力を利用して潤滑流体と気泡とをそれぞれ内外径方
向に導くポンピング力を発生させることが可能となり、
上述の効果をより一層顕著なものにできる。

【００４４】さらに、スラスト微小間隙を、内径側を狭
く外径側を広く形成すれば、キャビテーションの発生を
低減できる上、上述したと同様に、表面張力を利用して
潤滑流体と気泡とをそれぞれ内外径方向に導くポンピン
グ力を発生させることが可能となる。

【００４５】一方、偶数個のスパイラル状溝によってス
ラスト動圧溝を構成する場合に、溝深さの浅いスパイラ
ル状溝と深いスパイラル状溝とを交互に配列してそれぞ
れを内周側で連通する構成とすれば、隣合うスパイラル
状溝間で潤滑流体の循環路を形成することが可能とな
り、気泡の外部への導出を円滑に行えるものである。

【００４６】そして、上述した動圧軸受装置を用いるこ
とにより、軸部材に対してスリーブ部材を相対的に回転
するスピンドルモータを構成することができ、動圧軸受
特性の低下或いは潤滑流体の漏出を防止したスピンドル
モータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動圧軸受装置の実施形態を示し、
（Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一部斜
視図である。

【図２】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示し、
（Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一部斜
視図である。

【図３】本発明の動圧軸受装置の更に他の実施形態を示
し、（Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一
部斜視図である。

【図４】本発明の動圧軸受装置の別の実施形態を示し、
（Ａ）はスリーブ部材の一部の斜視図、（Ｂ）はスラス
ト動圧軸受部の一部を周方向に切断した拡大断面図であ
る。

【図５】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示し、
（Ａ）はスリーブ部材の一部の斜視図、（Ｂ）はスラス
ト動圧軸受部の一部を周方向に切断した拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示し、
（Ａ）はスリーブ部材の一部の斜視図、（Ｂ）はスラス
ト動圧軸受部の一部を周方向に切断した拡大断面図であ
る。

【図７】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示し、
（Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一部斜
視図である。

【図８】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示し、
（Ａ）は要部の断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一部斜
視図である。

【図９】本発明の動圧軸受装置の他の実施形態を示すス
リーブ部材の一部斜視図である。

【図１０】本発明の動圧軸受装置が適用されるスピンド
ルモータの断面図である。

【図１１】従来の動圧軸受装置を示し、（Ａ）は一部の
断面図、（Ｂ）はスリーブ部材の一部斜視図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ４ ステータ ５ スリーブ部材 ５Ａ ラジアル受け面 ５Ｂ スラスト受け面 ９ ロータハブ ９１ 上壁部 ９１Ｂ スラスト軸受面 １０ 軸部材 １０Ａ ラジアル軸受面 １１ ロータマグネット １３ 潤滑流体 １４ テーパシール部 １７ ラジアル動圧溝 １８ スラスト動圧溝 １８ａ、１８ａ１，１８ａ２ スパイラル状溝 ２１、２２、２３、２４、２５、２６ 環状堰部 ２７ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J011 AA07 AA12 BA02 CA03 KA03 MA02 5H607 AA00 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 CC01 GG03 GG12 GG15 5H621 HH01 JK13 JK19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周にラジアル軸受面を有する軸部及び
   該軸部に一体的に設けられスラスト軸受面を有するスラ
   スト板部を備えた軸部材と、前記ラジアル軸受面にラジ
   アル微小間隙を介して径方向に対向するラジアル受け面
   及び前記スラスト軸受面にスラスト微小間隙を介して軸
   方向に対向するスラスト受け面を有するスリーブ部材
   と、前記両微小間隙に連続して充填される潤滑流体とを
   備え、 前記ラジアル軸受面及び／もしくはラジアル受け面に
   は、潤滑流体にラジアル荷重を支持するための動圧を発
   生させるラジアル動圧溝が形成され、前記スラスト軸受
   面及び／もしくはスラスト受け面には、潤滑流体をラジ
   アル微小間隙に向けて移動させる動圧が発生するよう複
   数のスパイラル状溝を周方向に配列してなるスラスト動
   圧溝が形成され、前記軸部材と前記スリーブ部材とが相
   対回転自在に支持されてなる動圧軸受装置であって、 前記スラスト微小間隙の外周側には、潤滑流体と空気と
   の界面を形成するシール部が設けられ、 前記スラスト軸受面及び／もしくはスラスト受け面にお
   ける前記スラスト動圧溝よりラジアル微小間隙側には、
   前記スラスト動圧溝の溝底面より突出しスラスト動圧溝
   における潤滑流体のラジアル微小間隙側への流動を抑制
   する堰部が環状に設けられていることを特徴とする動圧
   軸受装置。
2. 【請求項２】 前記スラスト動圧溝における各スパイラ
   ル状溝には、潤滑流体の流入しやすい部分と気泡が溜ま
   りやすい部分とが周方向にずれるようにして設けられ、
   当該スパイラル状溝内に潤滑流体の循環路が形成される
   請求項１記載の動圧軸受装置。
3. 【請求項３】 前記各スパイラル状溝における周方向断
   面は、スパイラル状溝の両側の丘の少なくとも一方側の
   端部が最も深い形状に形成されて気泡が溜まりやすい部
   分に設定されている請求項２記載の動圧軸受装置。
4. 【請求項４】 前記スラスト動圧溝における各スパイラ
   ル状溝は、内径側が浅く、外径側が深く形成されている
   請求項１記載の動圧軸受装置。
5. 【請求項５】 前記スラスト微小間隙は、内径側が狭
   く、外径側が広く形成されている請求項１記載の動圧軸
   受装置。
6. 【請求項６】 前記スラスト動圧溝は、偶数個のスパイ
   ラル状溝であって溝深さが浅いスパイラル状溝と深いス
   パイラル状溝との２種類を周方向に交互に配列してな
   り、各スパイラル状溝はその内周側で隣接するスパイラ
   ル状溝に連通されている請求項１記載の動圧軸受装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載の動圧軸受装置を有
   し、前記軸部材と前記スリーブ部材との一方が回転側と
   なってロータマグネットを一体的に有し、他方が固定側
   となって前記ロータマグネットに対向する位置にステー
   タを有することを特徴とするスピンドルモータ。