JP2003247536A - 動圧軸受、及びモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化に適し、製作が容易な動圧軸受、及び
モータを提供すること。 【解決手段】 流体軸受部は、回転体を形成するＲ軸
（シャフト）、Ｒ軸の軸線方向の中央付近にＲ軸と同軸
に形成されたＲ軸フランジと、回転体を収納する収納空
間を形成するアッパープレートとベース、及び収納空間
の間隙を満たすオイルから形成されている。Ｒ軸フラン
ジの両端面には、スラスト方向に動圧を発生させるスラ
スト動圧溝が形成されており、Ｒ軸には、ラジアル方向
の動圧を発生させるラジアル動圧溝が形成されている。
アッパープレートは、Ｒ軸フランジ上端面の対向面を形
成するフランジ部と、Ｒ軸フランジの外周面の対向面を
形成する円筒部が一体加工されている。そのため、円筒
部にフランジ部を嵌合させるための段部を形成する必要
がなく、その分だけ、円筒部の肉厚を薄くしてＲ軸フラ
ンジの外径を大きくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動圧軸受、及びモー
タに関し、例えば、ハードディスクなどのディスクドラ
イブ用に用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のモータの構造を説明する
ための軸線方向断面図である。モータ１００は、例え
ば、ハードディスクドライブや磁気ディスクドライブ、
あるいは光磁気ディスクドライブなどで、記憶用ディス
クを回転させるために使用されているアウタロータ型の
超小型動圧モータであり、例えば、１．８インチリムー
バブルハードディスクドライブなどに使用される。

【０００３】モータ１００は、ロータ部１０１と、これ
を支持するステータ部１０２と、オイルの動圧力によっ
てロータ部１０１をステータ部１０２に軸支する動圧軸
受部１０５を備えている。ロータ部１０１は、回転軸１
０６、ロータ１０７などから構成されている。ロータ１
０７は、凸方の円板状の部材であって、内部は中空とな
っている。ロータ１０７の中空部の内周には、永久磁石
１０３が同心円上に配設されており、ステータ部１０２
に形成された駆動用のステータコイル１０４が発生する
回転磁界によってトルクを生じるようになっている。

【０００４】回転軸１０６上端部はロータ１０７に接合
しており、軸方向中央付近には、スラスト（軸）方向の
動圧力を得るための回転軸フランジ１１０が設けられて
いる。回転軸フランジ１１０はフランジ状の部材であっ
て、円板形状中央部の穴に回転軸１０６が軸通されてい
る。図示しないが、回転軸フランジ１１０の上端面と下
端面には、例えばヘリングボーンなどの所定の形状の動
圧力発生溝が形成されており、スラスト動圧部を構成し
ている。そして、回転軸フランジ１１０が回転すると、
この動圧力発生溝によるポンプ作用によってスラスト方
向に動圧力を生じ、この動圧力によって回転軸１０６は
軸方向に支持されるようになっている。

【０００５】回転軸１０６の他端部（回転軸フランジ１
１０より下側）では、回転軸１０６の表面に動圧力発生
溝１１５が形成されており、ラジアル動圧力部を構成し
ている。回転軸１０６が回転すると動圧力発生溝１１５
のポンプ作用によってラジアル方向に動圧力を生じ、回
転軸１０６がラジアル方向に支持されるようになってい
る。

【０００６】一方、ステータ側は外縁部１１６、スリー
ブ１１７、アッパープレート１１８、ステータコイル１
０４などから構成されている。スリーブ１１７は、３つ
の異なる径の穴、即ちラジアル動圧部を構成する下端の
穴、回転軸フランジ１１０を収納し、スラスト動圧部を
構成するスラスト方向中央の穴、アッパープレート１１
８を取り付ける上端の穴が形成されている。

【０００７】アッパープレート１１８は、リング状の部
材であって、スリーブ１１７の上端の穴に嵌合されてい
る。アッパープレート１１８とスリーブ１１７により、
回転軸１０６と回転軸フランジ１１０を収納する中空部
が構成され、中空部の間隙には、オイル１１１が満たさ
れている。

【０００８】このように、従来のスリーブ１１７の構造
は、内径にラジアル動圧部の入る穴とその上の回転軸の
入るフランジが納まる穴と、その上にアッパープレート
を嵌合する穴との３つの異なる径の穴があり、複雑な形
状になっている。それに対し、アッパープレート１１８
は単純な平板のリング形状となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来構造のスリーブ１
１７は、回転軸フランジ１１０の外側に、アッパープレ
ート１１８を嵌合するための段部が必要なため、スリー
ブ１１７の回転軸フランジ１１０の外周部に対向する面
を構成する円筒部分の肉厚が厚くなり、フランジの外形
が十分に大きく取れないという問題があった。特に１イ
ンチハードディスク用などの径の小さいモータを作るに
は不利である。また、スリーブ１１７の形状が複雑なた
め、１インチハードディスク用などの小さなモータでこ
の構造を形成することは加工と精度管理が難しいという
問題もあった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、小型化に適し、
製作が容易な動圧軸受、及びモータを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、少なくともスラスト方向の動圧力を発生
させるための２つの面を備えた円盤部材と、前記円盤部
材を収容し、前記円盤部材の２つの面と所定の間隔で対
向する面を備えた中空部と、前記外筒部材の前記中空部
に前記円盤部材と同軸に配置され、一端が前記貫通孔を
通るシャフトと、前記円筒部材と前記円盤部材との間に
介在する流体と、前記２つの面を備えた円盤部材と、前
記対向する面との間にスラスト方向の動圧力を発生する
スラスト方向動圧力発生手段と、を備える動圧軸受けに
おいて、前記円盤部材の、スラスト方向に動圧力を発生
する前記貫通孔側の面を構成する部分と、前記円盤部材
の外周面の対向面を構成する周面部分とが一体形成さ
れ、前記外周面部は、動圧力を発生する外筒部材の２面
間の外周側の間隔よりも長く形成されたことを特徴とす
る動圧軸受を提供する（第１の構成）。また、本発明
は、前記中空部で前記シャフトと前記円盤部材を支持す
るラジアル方向に動圧力を発生するラジアル方向動圧力
発生手段を具備したことを特徴とする第１の構成の動圧
軸受を提供する。また、本発明は、前記ラジアル方向動
圧力発生手段が、前記シャフトのうち、前記円盤部材を
貫通し、前記円盤部材に対して前記貫通孔と反対側に位
置する他端部と、前記外筒部材に形成され、前記他端部
の外周面と対面する対向面と、を具備し、前記他端部の
外周面と、前記対向面との間にラジアル方向の動圧力を
発生させることを特徴とする第２の構成の動圧軸受を提
供する（第３の構成）。また、本発明は、前記ラジアル
方向動圧力発生手段が、前記円盤部材において、前記シ
ャフトと反対側に、前記シャフトと同心に形成された円
柱部材と、前記外筒部材に形成され、前記円柱部材の外
周面と対面する対向面と、を具備し、前記円柱部材の外
周面と、前記対向面との間にラジアル方向の動圧力を発
生させることを特徴とする第２の構成の動圧軸受を提供
する（第４の構成）。また本発明は、前記動圧力発生手
段が、前記円盤部材の外周面と、前記外筒部材に形成さ
れ、前記外周面と対面する対向面と、の間に動圧力を発
生させることを特徴とする第２の構成の動圧軸受を提供
する（第５の構成）。また本発明は、前記第１の構成か
ら前記第５の構成のうちのいずれか１の構成の動圧軸受
によってロータがステータに回転自在に支持されたこと
を特徴とするモータを提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１から図５を参照して詳細に説明する。図
１は、本実施の形態のモータの一実施形態を示す軸線方
向断面図である。モータ３０は、ロータ部１と、これを
支持するステータ部２と、オイルの動圧力によってロー
タ部１をステータ部２に回転自在に軸支する動圧軸受部
５とを備えている。また、動圧軸受部５は、十字構造と
呼ばれる構造であり、この他に例えば後述するリング構
造に係るものがある。

【００１３】モータ３０の外寸は、回転軸方向の厚さが
約３．５［ｍｍ］程度であり、径方向の長さが２〜３
［ｃｍ］程度であり、例えば１．８インチハードディス
クドライブなどに使用される超小型動圧モータである。

【００１４】モータ３０は、例えば７２００［回転／
分］等の高速回転を行う上、ラジアル方向の振れ量が
０．０５［μｍ］以下、回転軸方向のぶれ量が２［μ
ｍ］以下等の高い位置精度が要求されるため、この目的
に適した軸受構造である動圧軸受構造を採用している。

【００１５】ロータ部１は、回転軸（シャフト）６、ロ
ータ７などから構成されている。ロータ７は、段部８を
有した凸型の円板形状を有しており、内部には、動圧軸
受部５とステータコイル４を収納するための凹型の空間
が形成されている。更に、ラジアル方向中央部には、回
転軸６を挿着するための貫通孔が回転軸方向に形成され
ている。

【００１６】段部８は、ハードディスクなどの円板型記
憶媒体の中心に形成されたクランプの取付穴に合致し
て、これを位置決めする。また、回転軸６の上端には図
示しないねじ孔が形成されており、クランプを回転軸６
にねじ止めし、ハードディスクなどをロータ部１に固定
するようになっている。このようにしてロータ部１とハ
ードディスクなどは一体となって回転することができ
る。

【００１７】ロータ７の内周面には、永久磁石３が同心
円上に接着されており、ステータ部２に配設されたステ
ータコイル４が発生する回転磁界によってロータ７に回
転力を生じるようになっている。

【００１８】回転軸６の上端部はロータ７の貫通孔に挿
着されている。回転軸６の軸線方向中央部付近には、ス
ラスト方向の動圧力を発生する回転軸フランジ１０が設
けられており、他端には、ラジアル方向の動圧力を発生
する他端部１９が形成されている。他端部は、シャフト
６を回転軸フランジ１０に貫通させて形成しても良い
し、又は別体として回転軸フランジ１０の下端面に形成
しても良い。なお、回転軸フランジ１０の形状は、例え
ば断面が菱形、台形など様々な形状のものを用いること
ができる円盤部材である。また、円板の外周部が面取り
加工されていても良い。

【００１９】回転軸６の軸線方向略中央部には、全周に
渡って円板状の回転軸フランジ１０が形成されている。
回転軸６と回転軸フランジ１０は、一体加工とすること
も可能である。

【００２０】図示しないが、回転軸フランジ１０の両端
面には、それぞれスラスト方向の動圧力を発生させるた
めの動圧力発生溝（例えばヘリングボーン溝）が形成さ
れている。回転軸フランジ１０が回転すると、この動圧
力発生溝によるポンプ作用によって回転軸フランジ１０
の両端面にスラスト方向の動圧力が生じ、スラスト方向
動圧力発生手段を構成している。

【００２１】そして、発生した動圧力によって、回転軸
フランジ１０の両端面と、オイル１１を介して対向する
ステータ側の面との間にスラスト方向の圧力を生じ、こ
の両端面に生じた圧力のバランスによって、回転軸６は
スラスト方向に支持される。

【００２２】回転軸６の他端部１９の周面には、ラジア
ル方向の動圧力を発生させるための動圧力発生溝１４、
１５（軸線方向に対して互いに異なる方向へ傾いた２段
の斜線状の溝）が形成されている。回転軸６が回転する
と、動圧力発生溝１４、１５によるポンプ作用によって
他端部１９の周囲に動圧力が生じる。

【００２３】発生した動圧力によって、他端部１９の周
面と、オイル１１を介して対向するステータ側の円柱状
の内周面との間にラジアル方向の圧力を生じる。そし
て、この他端部１９の周面に生じた圧力のバランスによ
って、回転軸６はラジアル方向に支持される。このよう
に他端部１９はラジアル方向動圧力発生手段を構成して
いる。なお、回転軸６の回転方向は、モータ３０を矢線
２０方向に見て反時計方向である。

【００２４】以上に説明した回転軸フランジ１０で発生
するスラスト方向の動圧力と、他端部１９で発生するラ
ジアル方向の動圧力により、ロータ部１は、回転軸の回
りに回転自在に軸支される。

【００２５】ステータ部２は外縁部１６、ベース１７、
アッパープレート１８、ステータコイル４などから構成
されている。アッパープレート１８は、ラジアル方向中
央部に回転軸６を遊挿するための貫通孔を有した円板状
のフランジ部２１と、回転軸フランジ１０の外周部分の
側壁を構成する円筒状の円筒部２２が一体形成されてい
る。

【００２６】フランジ部２１のオイル１１に接する側の
端面は、回転軸フランジ１０が発生する動圧力を受ける
対抗面を構成している。フランジ部２１のラジアル方向
中央部に形成された貫通孔は、オイル１１が蓄えられて
いる方向へ向かって径が小さくなるようにテーパ状に形
成されており、オイル１１の遺漏を防ぐキャピラリーシ
ールを構成している。

【００２７】このように、オイル１１が蓄えられている
方向へ向かって径が小さくなるように貫通孔を形成する
と、貫通孔と回転軸６によってオイル１１に作用する毛
細管現象と表面張力により、オイルの漏出を防ぐことが
できる。以上のように、アッパープレート１８は、角度
を持った貫通孔からなるシール部、上側のスラスト動圧
面及び回転軸フランジ１０外側の側壁を含む形状となっ
ている。

【００２８】円筒部２２は、アッパープレート１８に連
なり、回転軸フランジ１０の周囲の壁面を構成してい
る。更に、円筒部２２の下端はベース１５に形成された
軸線と同心状の段部２５に嵌合して、ベース１７に固定
されている。円筒部２２の内周面と回転軸フランジ１０
の間には、オイル溜まりを構成する間隙が設けられてい
る。また、円筒部２２は、ベース１７の上端の外周部に
形成された段部２５に嵌合するため、円筒部２２の下端
からアッパープレート１８の下側の端面にかけての長さ
がベース１７の上側の端面からアッパープレート１８の
下側の端面にかけての長さよりも長く設定されている。

【００２９】外縁部１６には、複数のステータコイル４
が等間隔で同心円上に配設されている。ステータコイル
４と、永久磁石３との間には間隙が設けられており、ロ
ータ部１が回転する際に、ステータコイル４と永久磁石
３が接触しないようになっている。

【００３０】アッパープレート１８は、単一の素材から
一体物として加工され、アッパープレート１８が回転軸
フランジ１０の外側の側壁を含む構造となっている。そ
のため、従来構造の円筒部２２の上端にフランジ部２１
を嵌合させるための段（ザグリ）を形成する必要が無
く、その分だけ円筒部２２の内径を、従来の物より大き
くすることができる。そして、内径が大きくなったのに
伴って、回転軸フランジ１０の外径を大きくすることが
できる。

【００３１】例えば、モータ３０と同程度の大きさの従
来のモータでは、回転軸フランジ１０の側壁の肉厚は約
０．６［ｍｍ］程度であり、アッパープレート１８を嵌
合させるための段部の肉厚が約０．３［ｍｍ］程度であ
った。そのため、アッパープレート１８と側壁を一体加
工し、この段部を解消することによって、側壁の内径を
約０．６［ｍｍ］大きくすることができる。

【００３２】このように、円筒部２２の肉厚を従来より
薄くして、回転軸フランジ１０の外径を大きくすること
により、回転軸フランジ１０の両端面に作用するスラス
ト方向の動圧力を大きくすることができる。例えば、
１．８インチドライブ用モータの場合、回転軸フランジ
１０の外径を６．９［ｍｍ］から７．５［ｍｍ］に大き
くすると、動圧力が約５０［％］大きくなる。また、１
インチドライブ用モータの場合、回転軸フランジ１０の
外径を４．９［ｍｍ］から５．５［ｍｍ］に大きくする
と、動圧力が約９０［％］大きくなる。そのため、動圧
軸受部５で良好なモーメント剛性を得ることができる。
また、モータを更に小型化する上でも有利な構造であ
る。更に、例えば数値制御の工作機械などの高性能な工
作機械を用いて、単一の素材から一体物として削り出す
ことにより、高い加工精度を確保することも可能とな
る。

【００３３】ベース１７は、他端部１９を遊挿するため
の凹部が形成された円柱形状の部材であって、上端面
（ロータ部１側の面）のラジアル方向中央部には他端部
１９と共にラジアル動圧部を構成する孔２６が形成され
ている。なお、以降、紙面に向かって上側の端面を上端
面、下側の端面を下端面と呼ぶことにする。

【００３４】孔２６の内径は、他端部１９の外径よりも
大きく設定されており、他端部１９を孔２６に遊挿した
場合、オイル１１によって動圧力が発生するように適当
な間隙が生じるようになっている。また、他端部１９の
下端と孔２６の底部に適当な空間が生成されるようにな
っている。この空間はオイル１１を溜めておくオイル溜
まりが形成されている。

【００３５】ベース１７の、上端面の周縁部には、アッ
パープレート１８を位置決めし、更に固定するための段
部２５が回転軸と同心状に形成されている。段部２５の
外径は、円筒部２２を所定のはめあい公差で円筒部２２
を段部２５に挿入できる寸法になっている。本実施の形
態では、段部２５と円筒部２２のはめあいは軽圧入と
し、ベース１７と円筒部２２を接着剤で接着することと
した。また、これに限定せず、例えば、段部２５と円筒
部２２のはめあいをすきまばめとして円筒部２２をベー
ス１７に接着固定するようにしても良い。

【００３６】段部２５に円筒部２２の内周面に嵌合する
ことにより、アッパープレート１８のラジアル方向の位
置決めが軸線と同心状になされ、円筒部２２の下端が段
部２５の段部分に当接することにより、アッパープレー
ト１８のスラスト方向の位置決めがなされる。

【００３７】また、アッパープレート１８がベース１７
に装着されると、フランジ部２１の下端面、円筒部２２
の内周面、及びベース１７の上端面によって、回転軸フ
ランジ１０を収納する円板状の収納空間が形成される。
この収納空間の軸線方向の長さは、回転軸フランジ１０
の厚さより大きく設定されており、収納空間では回転軸
フランジ１０の両端面にオイル１１が介在する間隙が形
成されるようになっている。このように、ベース１７は
ラジアル動圧部の孔２６、下側スラスト動圧部及びアッ
パープレート取付の段部２５を含む形状となっている。

【００３８】そして、フランジ部２１の下端面は、回転
軸フランジ１０の上端面が発生する動圧力を受ける対抗
面を構成しており、一方、ベース１７の上端面は、回転
軸フランジ１０の下端面が発生する動圧力を受ける対抗
面を構成している。以上に説明したように、動圧軸受部
５は、アッパープレート１８とベース１７からなるステ
ータ側構造物と、ステータ構造物に形成された中空部に
収納された回転軸６、回転軸フランジ１０からなるロー
タ側構造物と、両構造物の間隙に満たされたオイル１１
から構成されている。

【００３９】外縁部１６は、ラジアル方向中央部にベー
ス１７を挿着する挿着孔が形成された凹状の部材であっ
て、凹部の内周部に動圧軸受部５と、ロータ部１の下部
が収納されている。外縁部１６は、モータ３０をハード
ディスクドライブ装置の筐体にねじ止めなどして固定す
る際に用いられる。

【００４０】次に、以上のように構成されたモータ３０
の動作について説明する。モータ３０が停止した状態で
は、回転軸６の回転によるラジアル方向の動圧力や回転
軸フランジ１０の回転によるスラスト方向の動圧力は発
生していない。

【００４１】電流が供給されステータコイル４が回転磁
界を発生すると、回転磁界が永久磁石３に作用してロー
タ部１にトルクが発生し、回転を開始する。ロータ部１
が回転を開始すると、他端部１９の周囲にオイル１１よ
るラジアル方向の動圧力が発生する。一方、回転軸フラ
ンジ１０の両端面部に、オイル１１によるスラスト方向
の動圧力が発生する。

【００４２】これらの動圧力により、回転軸６、回転軸
フランジ１０は、動圧軸受部５で所定の位置に浮上し、
回転自在に軸支される。モータ３０では、回転軸フラン
ジ１０の外径が従来のものより大きいので、両端面の動
圧力を受ける面積が大きくなり、より安定してロータ部
１を軸支することができる。また、安定回転（定常回
転）中に振動や衝撃などの外乱が加わったとしても、動
圧力が大きいので、もとの安定した回転状態への復帰が
早い。

【００４３】以上に説明したように、本実施の形態で
は、アッパープレート１８の形状を、回転軸フランジ１
０の外側の壁面も含む段付きのリング状にする。ベース
１７は内径が１段だけになり、外径にアッパープレート
１８を取り付ける段部２５が１段付く。その結果、円筒
部２２に形成されていたフランジ部２１の外側の段部が
無くなり、円筒部の肉厚を薄くできるので、回転軸フラ
ンジ１０の外径を大きくすることができる。また、アッ
パープレート１８のこの構造は、十字構造だけでなく後
述するリング構造にも応用可能である。特に１インチハ
ードディスクなどの外径が非常に小さいモータに有利な
構造である。

【００４４】図２は、本実施の形態のモータの一変形例
を示す軸線方向断面図である。モータ７０は、リング構
造と呼ばれる動圧軸受部５５を有する。以下では、モー
タ３０とモータ７０の主な相違点である動圧軸受部５５
の構造を中心に説明する。また、モータ７０を構成する
要素のうち、ステータコイル４、外縁部１６、永久磁石
３、ロータ７、及びオイル１１は、モータ３０と同様で
あるので同じ符号を付し、説明を省略する。なお、ステ
ータコイル４は、外縁部１６に固定されている。

【００４５】モータ７０の動圧軸受部５５は、ステータ
部４２側に形成されたベース６７、アッパープレート５
８、及びロータ部４１側に形成されたリング部材６０、
回転軸３６、及び、これらの部材の間隙を満たすオイル
１１を備えている。

【００４６】リング部材６０は、円環状の部材であっ
て、上端面のラジアル方向中央部に回転軸３６を取り付
けるための貫通孔が形成されている。リング部材６０の
外周面には、ラジアル方向の動圧力を発生するためのラ
ジアル動圧溝６４、６５が形成されている。ラジアル動
圧溝６４、６５は、軸線方向に対して互いに異なる方向
に傾いた２段の斜線状の溝である。

【００４７】リング部材６０が回転すると、ラジアル動
圧溝６４、６５によって、リング部材６０の両エッジ部
から外周面の軸線方向中央付近にオイル１１が輸送さ
れ、ラジアル方向の動圧力が発生する。ただし、リング
部材６０の回転方向は、紙面に向かって、モータ７０を
見下ろした場合、反時計方向である。

【００４８】また、図示しないが、リング部材６０の両
端面には、それぞれスラスト方向の動圧力を発生させる
ためのスラスト動圧溝（例えばヘリングボーン溝）が形
成されている。そして、リング部材６０が回転すると、
スラスト動圧溝のポンプ作用によって、スラスト方向の
動圧力が発生するようになっている。

【００４９】図３（ａ）は、リング部材６０の回転によ
り発生する動圧力の分布の軸線方向断面を示した模式図
である。曲線６８、６９ａ、６９ｂは、動圧力の分布を
示している。リング部材６０の外周面では、ラジアル動
圧溝６４、６５のポンプ作用によりにより、オイル１１
が上下の両エッジ部から外周面の中央部にかけて矢線の
方向（スラスト方向）に送り出され、曲線６８で示した
ようなラジアル方向の動圧力が発生し、ラジアル方向動
圧力発生手段を構成している。

【００５０】リング部材６０の両端面では、図示しない
スラスト動圧溝のポンプ作用により、エッジ部付近のオ
イル１１は、回転軸に向かって送り出され、回転軸３６
付近のオイル１１は、エッジ部に向かって輸送される。
その結果、両端面では、内周と外周の中間付近で、それ
ぞれ曲線６９ａ、６９ｂ、で示したようなスラスト方向
の動圧力が発生し、スラスト方向動圧力発生手段を形成
している。このような、ラジアル方向の動圧力とスラス
ト方向の動圧力により、リング部材６０は、軸線の周り
に回転自在に軸支される。

【００５１】図３（ｂ）は、リング部材６０ａの回転に
より発生する動圧力の分布の軸線方向断面を示した模式
図であり、動圧力の発生方法の他の例を示したものであ
る。曲線７７、７８は、動圧力の分布を示している。リ
ング部材６０ａで動圧力を発生させる場合、図に示した
ようにオイル１１をエッジ部に集めるように構成する場
合もある。

【００５２】リング部材６０ａの外周面では、オイル１
１が外周面の軸線方向中央付近から上下の両エッジ部に
向けてスラスト方向に送り出される。一方、両端面で
は、リング部材６０ａの内周側からエッジ部に向けてラ
ジアル方向に送り出される。両エッジ部では、スラスト
方向とラジアル方向の動圧力が合成され、曲線７７、７
８で示したような、動圧力が発生する。

【００５３】図２に示すように、アッパープレート５８
は、ラジアル方向中央部に回転軸３６を挿通するための
貫通孔を有した円板状のフランジ部５１と、リング部材
６０の外周部分の側壁を構成する円筒状の円筒部５２が
一体形成されている。

【００５４】フランジ部５１のラジアル方向中央部に形
成された貫通孔は、リング部材６０の方向に向かって径
が小さくなるようにテーパ状に加工され、オイルの漏出
を防ぐキャピラリーシールを構成している。円筒部２２
の下端部はベース１７に形成された位置決めを兼ねた固
定用の段部に嵌合されている。

【００５５】アッパープレート５８は、単一の素材から
加工して一体物として形成され、アッパープレート５８
がリング部材６０外側の側壁を含む構造となっている。
そのため、円筒部５２の上端にフランジ部５１を嵌合さ
せるための段（ザグリ）を形成する必要が無く、その分
だけ円筒部５２の肉厚を薄くして、円筒部５２の内径を
大きくすることができる。そして、円筒部５２の内径が
大きくなったのに伴って、リング部材６０の外径を大き
くすることができ、その結果、大きな動圧力を得ること
ができる。また、モータ７０を小型化した場合でも、動
圧軸受部５５は、良好なモーメント剛性を得ることがで
きる。

【００５６】次に、以上のように構成されたモータ７０
の動作について説明する。モータ７０が停止した状態で
は、リング部材６０の回転によるラジアル方向、及びス
ラスト方向の動圧力が発生していない。

【００５７】ステータコイル４に、電流が供給され、ス
テータコイル４が回転磁界を発生すると、ロータ部４１
にトルクが発生し、回転を開始する。ロータ部４１が回
転を開始すると、リング部材６０の周囲にラジアル方向
の動圧力が発生し、リング部材６０の両端面部には、ス
ラスト方向の動圧力が発生する。

【００５８】これらの動圧力により、リング部材６０
は、動圧軸受部５５でオイル１１中を浮上し、所定の位
置で軸支される。また、動圧軸受部５５では、アッパー
プレート５８の円筒部５２の肉厚を薄くして外径を大き
くすることができるので動圧力を受ける面積が大きくな
り、より安定してロータ部４１を軸支することができ
る。

【００５９】なお、以上の例では、リング部材６０の外
周面においてラジアル方向の動圧力を発生させ、リング
部材６０の両端面において、スラスト方向の動圧力を発
生させたが、動圧力の発生のさせ方は、この逆のものも
ある。即ち、両端面では、リング部材６０の内周から外
周に向けたラジアル方向の動圧力を発生さ、外周面で
は、外周面の軸線方向中心付近から、上端、及び下端の
エッジ部に向けてスラスト方向の動圧力を発生させるも
のである。この場合は、両エッジ部で、ラジアル方向と
スラスト方向の動圧力が合成された動圧力が生成され、
この合成された動圧力により、リング部材６０が回転自
在に軸支される。

【００６０】図４は、本実施の形態のモータの他の一変
形例である、インナーロータ型のモータの軸線方向断面
図である。モータ８０と図１で示したモータ３０との相
違点は、モータ３０では、ステータコイル４の周囲に、
永久磁石３が配設されていたのに対し、モータ７０で
は、永久磁石７２の周囲にステータコイル７１が、配設
されている点である。動圧軸受部５など、その他の部分
の構成はモータ３０と同様である。

【００６１】外縁部７３は、凹状形状を有しており、凹
部のラジアル方向中央にベース１７を挿入する孔が形成
されている。外縁部７３の内周面には、複数個のステー
タコイル７１が等間隔で同心上に配設されている。これ
らのステータコイル７１に所定の電流を供給することに
より、凹部の内部に回転磁界を発生することができる。

【００６２】ロータ部８０は、回転軸６とロータ７５、
及び永久磁石７２から構成されている。ロータ７５は、
凹型形状をしており、ラジアル方向中央部には回転軸６
を挿着するための貫通孔が形成されている。ロータ７５
の外周面には、複数の永久磁石７２が等間隔で同心上に
配設されている。これら永久磁石７２とステータコイル
７１の発生する回転磁界の作用により、ロータ部８１は
回転軸６の周囲に回転することができる。

【００６３】以上、本発明の１実施形態及び変形例につ
いて説明したが、本発明は説明した実施形態に限定され
るものではなく、各請求項に記載した範囲において各種
の変形を行うことが可能である。例えば、本実施の形態
では、回転軸フランジ１０の両端面、下端部１９の外周
面、リング部材６０の両端面と外周面に動圧力発生用の
溝を形成したが、これに限定するものではなく、これら
の面と、これらの面に対向する面の少なくとも何れか一
方に溝を形成するように構成することもできる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、小型化に適し、製作が
容易な動圧軸受、及びモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のモータの一実施形態を示す軸線
方向断面図である。

【図２】本実施の形態のモータの一変形例を示す軸線方
向断面図である。

【図３】リングの回転により発生する動圧力の分布を示
した模式図である。

【図４】本実施の形態のモータの他の一変形例である、
インナーロータ型のモータの軸線方向断面図である。

【図５】従来の小型モータの構造を説明するための断面
図である。

【符号の説明】

１ ロータ部 ２ ステータ部 ３ 永久磁石 ４ ステータコイル ５ 動圧軸受部 ６ 回転軸 ７ ロータ ８ 段部 １０ 回転軸フランジ １１ オイル １４ 動圧力発生溝 １５ 動圧力発生溝 １６ 外縁部 １７ ベース １８ アッパープレート １９ 他端部 ２１ フランジ部 ２２ 円筒部 ２５ 段部 ３０ モータ ３６ 回転軸 ４１ ロータ部 ４２ ステータ部 ５１ フランジ部 ５２ 円筒部 ５５ 動圧軸受部 ５８ アッパープレート ６０ リング部材 ６４ ラジアル動圧溝 ６５ ラジアル動圧溝 ６７ ベース ７０ モータ ７１ ステータコイル ７２ 永久磁石 ７３ 外縁部 ７５ ロータ ８０ モータ ８１ ロータ部 １００ モータ １０１ ロータ部 １０２ ステータ部 １０３ 永久磁石 １０４ ステータコイル １０５ 動圧軸受部 １０６ 回転軸 １０７ ロータ １１１ オイル １１５ 動圧力発生溝 １１７ スリーブ １１８ アッパープレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 幸博 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 米山 良治 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA01 AA20 BA06 CA02 JA02 KA02 KA03 MA02 MA12 5H607 AA00 BB01 BB09 BB14 BB17 CC01 GG03 GG12 GG15 GG25 GG28

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともスラスト方向の動圧力を発生
   させるための２つの面を備えた円盤部材と、 前記円盤部材を収容し、前記円盤部材の２つの面と所定
   の間隔で対向する面を備えた中空部と、 前記外筒部材の前記中空部に前記円盤部材と同軸に配置
   され、一端が前記貫通孔を通るシャフトと、 前記円筒部材と前記円盤部材との間に介在する流体と、 前記２つの面を備えた円盤部材と、前記対向する面との
   間にスラスト方向の動圧力を発生するスラスト方向動圧
   力発生手段と、 を備える動圧軸受けにおいて、 前記円盤部材の、スラスト方向に動圧力を発生する前記
   貫通孔側の面を構成する部分と、前記円盤部材の外周面
   の対向面を構成する周面部分とが一体形成され、前記外
   周面部は、動圧力を発生する外筒部材の２面間の外周側
   の間隔よりも長く形成されたことを特徴とする動圧軸
   受。
2. 【請求項２】 前記中空部で前記シャフトと前記円盤部
   材を支持するラジアル方向に動圧力を発生するラジアル
   方向動圧力発生手段を具備したことを特徴とする請求項
   １に記載の動圧軸受。
3. 【請求項３】 前記ラジアル方向動圧力発生手段は、 前記シャフトのうち、前記円盤部材を貫通し、前記円盤
   部材に対して前記貫通孔と反対側に位置する他端部と、 前記外筒部材に形成され、前記他端部の外周面と対面す
   る対向面と、 を具備し、 前記他端部の外周面と、前記対向面との間にラジアル方
   向の動圧力を発生させることを特徴とする請求項２に記
   載の動圧軸受。
4. 【請求項４】 前記ラジアル方向動圧力発生手段は、 前記円盤部材において、前記シャフトと反対側に、前記
   シャフトと同心に形成された円柱部材と、 前記外筒部材に形成され、前記円柱部材の外周面と対面
   する対向面と、 を具備し、 前記円柱部材の外周面と、前記対向面との間にラジアル
   方向の動圧力を発生させることを特徴とする請求項２に
   記載の動圧軸受。
5. 【請求項５】 前記動圧力発生手段は、 前記円盤部材の外周面と、前記外筒部材に形成され、前
   記外周面と対面する対向面と、の間に動圧力を発生させ
   ることを特徴とする請求項２に記載の動圧軸受。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちのいずれか
   １の請求項に記載の動圧軸受によってロータがステータ
   に回転自在に支持されたことを特徴とするモータ。