JP2003336628A - 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ - Google Patents

気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ

Info

Publication number
JP2003336628A
JP2003336628A JP2003033427A JP2003033427A JP2003336628A JP 2003336628 A JP2003336628 A JP 2003336628A JP 2003033427 A JP2003033427 A JP 2003033427A JP 2003033427 A JP2003033427 A JP 2003033427A JP 2003336628 A JP2003336628 A JP 2003336628A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dynamic pressure
bearing
thrust
radial
gas
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Withdrawn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
JP2003033427A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Oe
貴之 大江
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.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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 Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2003033427A priority Critical patent/JP2003336628A/ja
Priority to US10/249,043 priority patent/US6951025B2/en
Publication of JP2003336628A publication Critical patent/JP2003336628A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107—Grooves for generating pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/026—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/26—Systems consisting of a plurality of sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1005—Construction relative to lubrication with gas, e.g. air, as lubricant
    • F16C33/101—Details of the bearing surface, e.g. means to generate pressure such as lobes or wedges
    • F16C33/1015—Pressure generating grooves
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G11B19/2018—Incorporating means for passive damping of vibration, either in the turntable, motor or mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12—Hard disk drives or the like

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で、軸体若しくはスリーブを傾け
るモーメントに対する剛性が高く、かつ、軸受の回転開
始時の電流値が小さく、軸受面の磨耗の少ない、気体動
圧軸受を提供する。 【解決手段】ラジアル軸受の動圧溝をポンプアウト形に
してスラスト軸受に向けて空気を押し込む圧力を発生さ
せると共に、スラスト軸受の動圧溝をポンプイン形とし
てラジアル軸受側に空気を押し込む圧力を発生させる。
二つの圧力がスラスト軸受部で重畳して高い圧力を発生
するため、スラスト軸受面がより大きな間隙を空けて保
持される。また、起動時における、軸受面の非接触状態
への移行も速やかになる。加えて、スラスト軸受の動圧
溝の一部で溝を途絶えさせることで空気の流れを遮り、
気体の圧力が局所的に高まる領域を発生させる。更に、
スラスト軸受の動圧溝を適切な深さとすることで、低速
回転からスラスト軸受面を非接触状態へと移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体動圧軸受、及
びこれを用いた、スピンドルモータ、記録ディスク駆動
装置、ポリゴンスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、記録ディスク駆動装置や光ディス
ク装置等の、コンピュータ等の為のデータ記録装置に
は、高速化のために高い回転数が要求されるようになっ
てきている。また、デジタル複写機やレーザープリンタ
等では、印字品質の向上と高速化の為に、ポリゴンスキ
ャナに対して２００００ｒｐｍに達するような高速回転
が要求されるようになってきている。このような用途で
は、高い回転速度と長寿命を両立させるために、モータ
の軸受に気体動圧軸受を利用することが提案されてい
る。
【０００３】しかし、気体動圧軸受については、次のよ
うな問題点が指摘されている。すなわち、気体動圧軸受
ではある程度以上の速度で回転しない限り、軸受面が非
接触状態を保つに足る動圧が発生しない。このため、定
格回転速度に達するまでの起動中では、回転のために必
要なトルクが大きくなる傾向がある。また、起動初期に
は特にスラスト軸受面が直接摺り合うために、軸受面の
摩耗も無視できない。
【０００４】この問題を解決するために、種々の試みが
成されている。例えば、特許文献１には軸受面に微少な
凸部を設けることで、停止時でも軸受面を浮かせ、起動
を容易にする方法が開示されている。
【０００５】しかし、この方法では、凸部の加工に高い
精度が要求される。すなわち、低すぎれば、軸受面の他
の凹凸との接触が生じて起動トルクを減らすことが出来
ない。一方で、高すぎると、凸部に接したまま回転を続
けることになり、凸部が激しく摩耗する。このため、こ
の方法では、加工コストの低減が難しく、加工精度のバ
ラツキによって軸受の信頼性が損なわれる恐れもある。
【０００６】また、特許文献２には、スラスト板の内周
側に凸部を設けることで停止時の軸受面の密着を回避す
ることに加えて、凸部の外周側に、動圧発生溝よりも浅
い凹部と、凸部よりも低い高まりを形成することで、起
動時の動圧発生を早める方法が開示されている。
【０００７】この方法によれば、凸部に要求される加工
精度は、特許文献１に記載された方法よりは緩和される
が、代わりに、凸部の外周の動圧発生溝よりも浅い凹部
の加工や、凸部よりも低い高まりの加工など、加工箇所
が増える。このため、軸受全体としての加工コストの低
減が難しく、加工精度のバラツキによって軸受の信頼性
が損なわれる恐れもある。
【０００８】更に、特許文献３では、軸体に同軸に固定
された円柱構造と、この円柱構造を入れ子にして回転自
在に収容する両端を閉塞された円筒構造のスリーブから
成り、円柱の両端面と対向する円筒の閉塞面、円柱の側
面と対向する円筒の内周側面に、それぞれスラスト動圧
軸受と、ラジアル動圧軸受が形成された構造において、
スラスト動圧軸受の間隙とラジアル動圧軸受の間隙が接
続する部分に、気体通路を設けて空気を導入可能とし、
低速での回転を安定させる構造が開示されている。
【０００９】しかし、この方法では、軸体を傾けるモー
メントに対して剛性を高めることが難しく、記録ディス
ク駆動装置等に適用する為に要求される、軸受性能を達
成することが困難である。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３１８９００号公報
【特許文献２】特開２０００−８７９５８号公報
【特許文献３】特開２０００−３０４０３７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来
は、気体動圧軸受においては、起動時におけるスラスト
軸受面の速やかな非接触状態への移行、製造の容易さ、
高い軸受剛性、の要求を満足する構造は存在しなかっ
た。本発明は、この問題について解決技術を提案するも
のである。更に、これらの軸受を搭載することにより、
起動が速やかで信頼性が高く、コストパフォーマンスの
高いモータ、及びハードディスクドライブ等の、記録デ
ィスク駆動装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の課題を達成するた
め、請求項１に記載した気体動圧軸受では、軸体と、中
空円筒部を有するスリーブと、軸体と一体になった軸体
のスラスト軸受面と、スリーブと一体になったスリーブ
のスラスト軸受面と、を有している。そして、軸体は中
空円筒部に相対的に回転自在に挿通され、軸体のスラス
ト軸受面及びスリーブのスラスト軸受面は共に軸線方向
を向いて互いに対向する位置関係にある。軸体のスラス
ト軸受面とスリーブのスラスト軸受面の間には軸線方向
の微小間隙が確保され、微小間隙に保持される気体は、
軸体のスラスト軸受面及びスリーブのスラスト軸受面及
び微小間隙と共にスラスト動圧軸受を構成し、スリーブ
の内周面と軸体の外周面の間には半径方向の微小間隙が
確保され、微小間隙に保持される気体は、内周面及び外
周面及び微小間隙と共にラジアル動圧軸受を構成してい
る。スラスト動圧軸受において、軸体のスラスト軸受面
とスリーブのスラスト軸受面の少なくとも一方には動圧
発生溝が形成されており、かつ、動圧発生溝は軸体がス
リーブに対して相対回転する際には、スラスト動圧軸受
の回転の中心軸に対して半径方向に圧力差を生じるよう
に構成されており、ラジアル動圧軸受において、スリー
ブ内周面と軸体外周面の少なくとも一方には動圧発生溝
が形成されており、なおかつ、動圧発生溝は軸体がスリ
ーブに対して相対回転する際には軸体の軸線方向に圧力
差を生じるように構成されている。更に、スラスト動圧
軸受において動圧発生溝によって軸線方向の微小間隙の
圧力が高められる側の端部は、ラジアル動圧軸受におい
て動圧発生溝によって半径方向の微小間隙の圧力が高め
られる側の端部に接続し、スラスト動圧軸受において動
圧発生溝によって軸線方向の微小間隙の圧力が減少させ
られる側の端部、及び、ラジアル動圧軸受において動圧
発生溝によってラジアル動圧軸受を構成する微小間隙の
圧力が減少させられる側の端部は、軸線方向及び半径方
向の微小間隙以外の経路を通じて連通している。
【００１３】請求項２に記載した気体動圧軸受では、請
求項１に記載の気体動圧軸受において、ラジアル動圧軸
受を構成する半径方向の微小間隙がスラスト動圧軸受を
構成する軸線方向の微小間隙と接続する部位と、ラジア
ル動圧軸受において動圧発生溝が形成されている領域と
の間には、動圧発生溝が形成されていない領域が広がっ
ている、構成を有している。
【００１４】請求項３に記載した気体動圧軸受では、請
求項１及び２に記載の気体動圧軸受において、軸体のス
ラスト軸受面とスリーブのスラスト軸受面の間隔は、ス
ラスト軸受の半径方向に亘って一定であり、かつ、スラ
スト軸受面に形成された動圧発生溝の深さ及び幅の何れ
か一方以上が他の領域よりも小さくなっている領域が、
動圧発生溝の圧力増大側の端部近傍に形成されている、
構成を有している。
【００１５】請求項４に記載した気体動圧軸受では、請
求項１乃至３に記載の気体動圧軸受において、軸体の外
周面とスリーブの内周面の間隔は、ラジアル軸受の軸線
方向に亘って一定であり、かつ、スラスト軸受面上の動
圧発生溝における圧力増大側の端部近傍には、動圧発生
溝が形成されていない、構成を有している。
【００１６】請求項５に記載した気体動圧軸受では、請
求項１乃至４に記載の気体動圧軸受において、軸体には
軸方向に隔たって２つのラジアル軸受が形成されてお
り、軸体は２つのラジアル軸受を間に挟んで２つのスラ
スト軸受面を有している。スリーブは２つのスラスト軸
受面に各々対向する２つのスラスト軸受面を有し、スリ
ーブの内周面と軸体の外周面の間の半径方向の微小間隙
は、２つのラジアル軸受の中間において連通路に接続し
ている。連通路は、スラスト動圧軸受において動圧発生
溝によって軸線方向の微小間隙の圧力が減少させられる
側の縁部に、半径方向の微小間隙及び軸船方向の微小間
隙以外の経路を通じて連通する、構成を有している。
【００１７】請求項６に記載した気体動圧軸受では、請
求項５に記載の気体動圧軸受において、軸体は、軸体の
中心線に対して垂直にかつ外側に向けて広がる二つのス
ラスト軸受面を有している。
【００１８】請求項７に記載した気体動圧軸受では、請
求項１乃至４に記載の気体動圧軸受において、軸体には
軸方向に隔たって２つのラジアル軸受が形成されてお
り、軸体は２つのラジアル軸受を間に挟んで２つのスラ
スト軸受面を有し、スリーブは２つのスラスト軸受面に
各々対向する２つのスラスト軸受面を有している。半径
方向の微小間隙に、２つのラジアル軸受の中間において
接続する連通路を有し、更にその連通路は、スラスト動
圧軸受において動圧発生溝によって軸線方向の微小間隙
の圧力が減少させられる側の縁部に、半径方向の微小間
隙及び軸船方向の微小間隙以外の経路を通じて連通す
る、構成を有している。
【００１９】請求項８に記載した気体動圧軸受では、請
求項１乃至７の気体動圧軸受において、スラスト軸受の
動圧発生溝の溝深さをパラメータとして変化させた複数
の気体動圧軸受について性能を比較し、最適の溝深さを
決定して気体動圧軸受を得る。
【００２０】請求項９に記載したスピンドルモータで
は、請求項１乃至８のいずれかに記載の気体動圧軸受
と、スリーブ及び軸体の何れか一方に固定されたステー
タと、ステータに対向するようにスリーブ及び軸体の内
ステータが固定されていない他方に固定され、ステータ
とともに磁気回路部を構成するロータマグネットとを備
えている。
【００２１】請求項１０に記載したスピンドルモータで
は、連通路の一部がハブに形成されている。
【００２２】請求項１１に記載した記録ディスク駆動装
置では、ハウジングと、ハウジングに固定された、請求
項９または１０に記載のスピンドルモータと、スリーブ
及び軸体の一方に固定された、情報を記録できる円板状
記録媒体と、記録媒体の所要の位置に情報を書込又は読
み出すための情報アクセス手段と、を備えている。
【００２３】請求項１２に記載したポリゴンスキャナで
は、ハウジングと、ハウジングに固定された、請求項９
または１０に記載のスピンドルモータと、スリーブ及び
軸体の一方に固定されたポリゴンミラーと、を備えてい
る。
【００２４】以下、これらの手段によって課題が解決さ
れる理由を説明する。
【００２５】回転開始後、軸受に支持力を発生させて軸
受面を速やかに非接触状態に移行させ、その後も安定し
て回転させる為には、特にスラスト軸受について、第一
に、定格回転時に維持される軸受面間距離に余裕を持た
せる必要がある。第二に、より低い回転速度から、軸受
を非接触状態に移行させ得る支持力を発生させる必要が
ある。
【００２６】この第一の方針を具体化したものが、請求
項１に記載の発明である。図１に従って説明する。ラジ
アル軸受１０７の間隙１０６とスラスト軸受１００の間
隙１０４を連結した構造とし、その上でラジアル軸受の
動圧発生溝１０９ａ、１０９ｂについて、スラスト軸受
側で圧力が高まる構造とした。こうすることで、スラス
ト軸受には、軸受面の動圧発生溝で発生する支持力以外
に、ラジアル軸受からの気体の吐出により支持力が付加
される。このような比較的簡単な構造上の工夫により、
スラスト軸受は支持力を補われて安定して非接触状態を
維持することが可能になり、かつ、非接触状態における
軸受面間距離をより大きく確保することが可能であり、
同時に、軸受面が非接触状態に移行するために必要な回
転速度が低下し信頼性も高まる。
【００２７】更に、本発明の軸受構造では、軸体を傾け
るモーメントが加わった際に、傾きが生じにくく剛性が
高い。或いは、シャフト固定でスリーブ側が回転する構
成の場合は、スリーブを傾けるモーメントが加わった際
に、傾きが生じにくく剛性が高い。これは次の二つの作
用による。
【００２８】第一に、ラジアル動圧軸受が軸端に向かっ
て気体の圧力を高めるように動作すると同時に、スラス
ト軸受もラジアル軸受側に向かって圧力を高めるように
動作するため、軸体の端部で気体の圧力が高まる。潤滑
気体の圧力上昇によって、軸体端部での支持力が高まる
ため、軸体若しくはスリーブを傾けるモーメントに対し
て、剛性が高まる。このような効果は、例えば特許文献
３で紹介したような、従来の気体動圧軸受では生じな
い。
【００２９】第二に、軸体若しくはスリーブに傾きが生
じた場合、傾いた側では軸受間の間隙が小さくなるた
め、スラスト軸受ラジアル軸受共に動圧溝の作用が強ま
って、傾いた側でのみ気体の圧力が高まるが、スラスト
動圧軸受とラジアル動圧軸受が圧力上昇側で接続される
構成である為に、この高まった圧力が重畳して復元力を
増す。従来の気体動圧軸受では、軸体の傾斜に応じて、
スラスト動圧軸受、ラジアル動圧軸受、各々で圧力は増
すものの、その圧力は軸受の端から抜けてしまうため、
復元力への寄与は小さかった。
【００３０】請求項２に記載の発明は、軸体の端部で気
体の圧力が高まる効果を積極的に利用する。軸体の端部
に動圧溝を設けずに平滑にし、この平滑部分に対してラ
ジアル動圧発生溝から気体を送り込んで高い圧力の気体
でスリーブとの間隙を満たす。この場合、平滑部を設け
ることにより、軸体若しくはスリーブが偏心あるいは傾
きを生ずることによって発生する発生する動圧が大きく
なり、軸受剛性が高まる。
【００３１】請求項３及び４に記載の発明は、速やかに
スラスト軸受面を非接触の状態へ移行させる為の先の第
二の方針を具体化したもので、スラスト軸受面上の動圧
発生溝が圧力を増大させる側の端部付近で、溝を浅くす
るか、或いは溝の幅を狭くする。又は、溝自体を無く
す。このようにすることで、この部分では、軸受面間の
間隙が実質的に狭まり、間隙に沿って半径方向に押し流
される気体は、この部分で圧力が高まる。
【００３２】このような効果は、始動時に特に顕著であ
る。軸受面間隔が小さい状況では、軸受面に沿って流れ
る気体は主に溝の中を流れることになり、気体の圧力も
溝の断面積の影響を受けやすくなるからである。この流
路の断面積が小さくなっている部分に隣接して、ラジア
ル軸受の圧力上昇側が存在しているため、ラジアル軸受
からの気体吐出圧力が勝っている場合、及びスラスト軸
受の吐出圧力が勝っている場合の何れの場合について
も、局所的な圧力上昇によって支持力が向上する。この
支持力は、定格回転速度以下で回転していて、軸受面間
距離が小さいか、或いは接触している条件で大きく、軸
受面間距離が大きくなるに従って、小さくなる。
【００３３】なお、本発明では、溝の幅や深さを変化さ
せることで、上記の作用が得られる様に構成されたもの
であって、対向するスラスト軸受面間の間隔（溝の高ま
りの部分と対向する面との隔たり）は一定とする事が前
提である。溝の深さを変える代わりに、軸受面の間隔を
変えても同様の効果は得られるが、本発明では採用しな
い。軸受面の少なくとも一方を平面よりも僅かだけ外れ
た形状に加工することは、きわめて困難で、コスト上昇
が避け難いからである。
【００３４】請求項５及び６に記載の発明は、請求項１
乃至４に記載の発明において、軸体の他の部位にもスラ
ストプレートと動圧発生溝を設け、上下対称に近い構造
としたものである。こうすることにより、スラスト軸受
の軸受面間隔が過大になることが抑制される。また、ラ
ジアル軸受は軸体の端部に近い位置で大きな支持力を持
つため、軸体或いはスリーブを傾けるモーメントに対し
て剛性が高く、気体動圧軸受は安定した運転を実現す
る。なお、請求項２の発明を併用した場合には、二つの
ラジアル軸受の動圧発生溝は、軸体の中央寄りに位置
し、その両端に平滑なラジアル軸受面が位置することに
なる。平滑部は軸体若しくはスリーブの傾きや偏心に伴
って大きな動圧を生ずるため、軸体の傾きに対する剛性
と同時に偏心に対する剛性も高まる。
【００３５】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４
に記載の発明において、スリーブを有底円筒形状とした
ものである。この形態のスリーブを採用した場合でも、
回転開始後速やかにスラスト軸受面は非接触の状態へと
移行し、かつ、高い軸受剛性を示す軸受が得られる。
【００３６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
に記載された気体動圧軸受について、スラスト軸受の動
圧発生溝深さを、最適化したものである。
【００３７】スラスト動圧軸受の負荷容量が最大になる
溝深さは、他の因子が同一ならば、軸受隙間の３倍程度
となることが知られている。故に、より低速からスラス
ト軸受の軸受面を非接触の状態に移行させるためには、
溝深さは浅くしてやる必要がある。通常の軸受では、こ
のような設計を行うと、定格回転時に維持される軸受面
間隔が減って、軸受面の接触が増えるなど、軸受の信頼
性を損う。
【００３８】本発明の方法では、前記した様にラジアル
軸受部とスラスト軸受部の接続部分に高圧部を生じさせ
てスラスト方向の支持力を補っているため、スラスト軸
受面の接触が起きにくい。このため、より低速で軸受面
を非接触状態に移行させることを優先して、動圧発生溝
深さを選択することが出来る。ただし、最適な動圧発生
溝深さは、定格回転速度や軸受への負荷容量によって大
きく変わるため、あらかじめ定めて置くことは困難で、
最終的には溝深さを決めるために、何らかの試行錯誤は
行わざるを得ない。
【００３９】しかしながら、本発明によれば、その試行
錯誤はスラスト軸受の溝深さの決定にほぼ限定されるた
め、溝深さのみを変化させた複数の構造に付いて軸受性
能を比較することで、効率よく最適な構造を決定するこ
とが出来る。そのようにして得られる軸受は、起動時の
軸受面非接触の状態への移行が一層速やかで、起動中に
必要なトルクが小さく、定格回転時にも安定した性能を
示す。
【００４０】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８
に記載の発明によって得られる気体動圧軸受をスピンド
ルモータの軸受として利用したものである。気体動圧軸
受の優れた性能を受け継いで、起動が速やかで起動時の
電流値が小さく、振動の小さなスピンドルモータが得ら
れる。
【００４１】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載のスピンドルモータにおいて、連通路の一部をハブに
形成する構造とすることで、連通路の形成を容易にした
ものである。例えば、スリーブの材質がＡｌ２Ｏ３など
のセラミックスであった場合、これに長い連通路を加工
する作業にはコストがかかるが、ハブに連通路を形成す
る場合は、ハブの材質はアルミニウムなどの金属である
ため、遥かに安価である。
【００４２】請求項１１に記載の発明は、請求項９また
は１０のスピンドルモータを、ハードディスクドライブ
などの記録ディスクの駆動装置に使用したものである。
スピンドルモータの好ましい性能を引き継いで、信頼性
が高い記録ディスク駆動装置が得られる。
【００４３】請求項１２に記載の発明は、請求項９また
は１０のスピンドルモータを利用して、ポリゴンスキャ
ナを得たものである。スピンドルモータの好ましい性能
を引き継いで、信頼性が高いポリゴンスキャナが得られ
る。
【００４４】ここで、本明細書における間隙という言葉
の意味について注釈を加える。本発明で間隙という場
合、それは、気体動圧軸受或いはスピンドルモータが回
転し、スラスト軸受及びラジアル軸受が支持力を発生さ
せ、軸受面が非接触状態を維持している状態における、
軸受面間の間隙を指す。故に静止時に製品を調べても、
例えばスラスト軸受面の間には、間隙は存在していない
ように見える場合がある。しかし、後者の場合でも、軸
受には軸体若しくはスリーブが浮上できるように遊びが
持たされており、この遊びの存在が軸受回転時におい
て、間隙が存在できる様に軸受が構成されていることを
保証する。また、静止時に肉眼では間隙がゼロであるよ
うに見えても、分子レベルで見た場合は、ごく一部で互
いに接触しているのみであるので、この場合でも間隙は
軸受の対向面ほぼ全域に広がっていると見て誤りではな
い。
【００４５】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明に関
わる第１の実施の形態を図１に従って説明する。
【００４６】図１は、本発明における軸受の、最も基本
的な構成を示す断面図である。図１では、軸体１０１の
中心に対して左半分のみを示している。図１で、軸体と
一体になった軸体のスラスト軸受面１０２と、スリーブ
と一体になったスリーブのスラスト軸受面１０３、及び
これらの間の間隙１０４を満たす空気から、動圧軸受１
００が構成されている。また、軸体のスラスト軸受面１
０１には動圧発生溝１０８が形成されている。
【００４７】図１中で右方向を指す矢印は、動圧発生溝
１０８がこの方向に、空気を押し込み、圧力を高めるよ
うに作用することを示す。同様にラジアル軸受部１０９
にも、上下を向く矢印が記入されているが、これらはそ
れぞれ、動圧発生溝１０９ｂ、１０９ａが、それぞれ上
方向、下方向に圧力を高めていることを示す。矢印の長
さは、その力の大小を表す。本明細書に添付した図面で
は、以下同様に記載する。
【００４８】本発明では、スラスト軸受部からの空気を
押し込む力と、ラジアル軸受部から空気を押し出す力
は、二つの軸受部が接続する部分１１２付近で重畳し
て、高い圧力を発生させる。この圧力がスラスト軸受の
支持力を強化するため、定格回転時に軸受面が接触する
等のトラブルが減少し、軸受の信頼性が増す。この圧力
は同時に、起動時においてスラスト軸受の軸受面非接触
の状態への移行を助け、起動時に必要なトルクも低減す
る。
【００４９】図中の１１０は、動圧発生溝１０８によっ
て圧力が減少させられる側の端部であり、周囲の空間に
開口して空気の流出入を可能にする。同様に１１１は、
動圧発生溝１０９によって間隙１０６の圧力が減少させ
られる側の端部であり、周囲の空間に対して開口して空
気の流出入を可能にする。
【００５０】なお、図１では、スラスト軸受部の動圧発
生溝１０８はスラスト軸受面１０２側に形成されている
が、これは、対向面１０３の上でも構わない。同様に、
ラジアル軸受部の動圧発生溝１０９も、スリーブ側に形
成して構わない。
【００５１】（第２の実施の形態）本発明に関わる第２
の実施の形態を図２乃至図５に従って説明する。
【００５２】これらの実施の形態に共通する特徴は、ス
ラスト軸受面上の動圧発生溝の途中に、溝の深さが浅い
領域１２０が存在する点である。しかも、動圧発生溝に
よって軸受面間の気体の圧力が高められる側に配置され
ている。このような構造とすると、スラスト軸受面の動
圧発生溝１０８で生ずる空気の流れは、領域１２０で遮
られ、そこで圧力を発生する。スラスト軸受の動圧発生
溝１０８が生ずる空気の流れよりも、ラジアル軸受１０
９、１２１、１２２、１２５が生ずる空気の流れが強い
場合は、ラジアル軸受から送り込まれてきた空気が領域
１２０で遮られ、やはり圧力を発生する。
【００５３】定格回転条件においては、スラスト軸受は
軸受面が非接触の状態にあり軸受面間の間隙が比較的大
きくなっているため、溝深さが浅い領域１２０による圧
力の発生は小さい。しかし、軸受の回転開始時において
は、スラスト軸受の軸受面は互いに接触しており、軸受
面の間隙は非常に小さいため、溝深さが浅い領域１２０
は有効に空気の流れを遮って、圧力を発生する。始動時
に空気を押し込む能力が、スラスト軸受よりもラジアル
軸受で強い場合でも、上述した様にラジアル軸受が生じ
た空気の流れによって、領域１２０で圧力が発生する。
【００５４】このように、溝の浅い領域１２０を備えた
本願発明の動圧軸受は、回転開始時より比較的大きなス
ラスト方向の支持力を生ずるため、速やかに軸受面が非
接触の状態に移行する。また、請求項８の軸受を採用し
た場合、動圧発生溝全体の深さが適切に設定されている
ため、小さな軸受面間隔でも十分なスラスト方向の支持
力が得られ、一層軸受面が非接触の状態への移行を速や
かにする。一旦非接触状態になれば、「第１の実施の形
態」において説明したように、本願発明の構造では定格
回転時のスラスト軸受の支持は安定性が高いので、スラ
スト溝深さをやや浅くしたことによる不利は生じない。
【００５５】図２は、図１の動圧発生溝１０８の軸体側
の端部を溝の浅い領域１２０に置き換えたものである。
【００５６】これに対して、図３はラジアル軸受の動圧
発生溝を、軸端に向けて空気圧を高めるポンプアウトス
パイラル溝１２１としたものである。この構造とするこ
とで、軸端の空気圧を一層高めることができる。
【００５７】図４は、図２においてラジアル軸受の動圧
発生溝を１２２ａと１２２ｂに二分し、間に溝の無い領
域１２３を設けたものである。図中の矢印の長さが示す
通り、１２２ａと１２２ｂを合わせた軸受部全体では、
上向きの押し込み圧を発生させている。溝の無い領域１
２３の部分は、ラジアル軸受の間隙の空気圧力が高まる
領域であり、ラジアル方向の支持力向上に寄与する。
【００５８】図５のラジアル軸受１２１は、動圧発生溝
をスラスト軸受に向けて圧力を高めるスパイラル溝とし
た上に、軸体の端部を動圧溝を形成しない領域１２３と
したものである。図４と同じく、溝の無い領域１２３は
ラジアル軸受の間隙の空気圧力が高まる領域であり、ラ
ジアル方向の支持力の向上に寄与するが、図４と異な
り、軸体の端部に位置している。このため、この構造の
軸受は、軸体若しくはスリーブを傾けようとするモーメ
ントに対して特に高い剛性を示す。
【００５９】また、図５において、スラスト軸受１２４
の動圧発生溝は１２４ａと１２４ｂに二分されており、
間に溝の浅い領域１２０が位置している。加えて、その
内側と外側とで、空気を押し込む方向を逆転させてい
る。外側の動圧発生溝１２４ａは、内側の動圧発生溝１
２４ｂよりも押し込み圧が高いため、スラスト軸受全体
では、空気を押し込む力が勝る。このような構造とする
ことで、スラスト軸受の押し込み圧を適度に弱め、ラジ
アル軸受側からの押し出し圧が上回るように調整でき
る。その結果、空気が常にスラスト軸受へと流れるよう
にすることが可能で、起動中に安定した支持力を得るこ
とが出来る。
【００６０】なお、本願発明において、最適の動圧溝深
さは、軸受構造によって異なっている。図２乃至図５の
気体動圧軸受においても、最適な動圧溝深さは一定では
ない。スラスト動圧軸受の構成が異なっているだけでな
く、対となるラジアル動圧軸受の構成も異なっており、
発生する支持力が異なるからである。このような場合、
本願発明の請求項８の方法によって最適な溝深さを定
め、好適な性能を有する気体動圧軸受を得ることができ
る。
【００６１】（第３の実施の形態）図６は、図２の溝の
浅い領域１２０について、溝の深さをゼロにして平坦部
１２０ａとした例である。断面図の上に、平面図も示し
た。この例では、軸体のスラスト軸受面１０２ではな
く、スリーブ端面に動圧発生溝１０８を形成している。
なお、図６では、ラジアル軸受面に形成されている動圧
発生溝は、省略して図示していない。
【００６２】このような構造とすることで、空気の流れ
の遮りがより完全になって起動時のスラスト軸受の支持
力が増す。加えて、図２の構造と異なり、浅い動圧発生
溝と深い動圧発生溝を作り分ける必要が無いため、製造
が容易である。
【００６３】なお、図２から図６までは、端部で溝深さ
を変化させた実施形態を説明したが、溝幅を狭めること
で、空気が流通可能な断面積を減じた場合でも、同様の
効果が得られる。
【００６４】（第４の実施の形態）本発明に関わる気体
動圧軸受は、既に説明したように、軸受面が速やかに非
接触の状態に移行し、かつ、軸体若しくはスリーブを傾
けるモーメントに対して、高い軸受剛性を実現するので
あるが、この高い軸受剛性が実現される理由を、図７か
ら図１０を用いてより詳しく解説する。
【００６５】図７は、図６に示した本発明の気体動圧軸
受について、軸体に傾きが生じた場合に軸受に生ずる圧
力の変化を示している。本発明の構造を有する軸受は、
ラジアル軸受端部に気体圧力の高い領域が形成されるた
め、元来軸受剛性は高いのであるが、それでも、軸体に
モーメントが加われば、それに応じて傾きが生ずる。動
圧軸受で軸体に傾きが生ずれば、傾いた側で圧力が増し
てそれが復元力になるのであるが、本発明の軸受では、
ラジアル軸受とスラスト軸受が接続する領域全体で圧力
が高まり、生ずる復元力が更に高まる。
【００６６】これに比して、図８及び図９に示す従来型
の軸受では、傾いた側で圧力は高まるものの、生ずる復
元力は本発明の気体動圧軸受よりもずっと小さい。図８
及び図９は、本発明の軸受である図７の構造を、ラジア
ル軸受とスラスト軸受に分解して、各軸受単独での効果
を明らかにしている。ラジアル軸受単独の図８、及び、
スラスト軸受単独の図９の場合とも、軸体の傾きに伴っ
て傾いた側の圧力は上昇するものの、軸端（図８）、若
しくは軸受の内周（図９）が大気圧の部位に接続してい
るため、上昇した圧力は軸受の途中から低下し、軸端又
は内周では大気圧にまで下がっている。
【００６７】図８、図９では、軸端部に溝の無い領域を
有する軸受としているが、発生する圧力を高める為に動
圧溝の領域を広げ、軸端部或いは内周まで溝がある構造
としても、やはり大きな圧力上昇は期待できない。溝が
大気圧スペースに繋がるため、溝を介して圧力が抜けて
しまうからである。なお、以上の説明は、軸体が回転す
る構造の軸受を例にとって説明したが、スリーブが回転
する構造であっても、同様の作用が得られる。
【００６８】図１０は、様々な周波数で軸受を傾ける方
向に揺すった場合に、軸受が示す剛性を、横軸に周波数
をとってまとめたものである。図中で、「ラジアル軸受
のみ」或いは「スラスト軸受のみ」とあるものは図８、
図９の軸受の特性であり、「本発明の軸受構造」とある
ものは図７の軸受の特性である。また、「ラジアル＋ス
ラスト軸受」とあるものは、ラジアル軸受のみとスラス
ト軸受のみの結果を足し合わせたものである。
【００６９】本発明の軸受は、スラスト軸受単独の剛性
及びラジアル軸受単独の剛性を足し合わせた剛性より
も、ずっと大きな剛性を示すことが、図１０より明らか
である。これは、先に図７で説明した様に、ラジアル軸
受とスラスト軸受が協働して相乗効果を発揮した為であ
る。
【００７０】図７で図示し、図１０で性能を示した本発
明に関わる軸受は、図７の圧力分布より明らかなよう
に、定格回転時には、ラジアル軸受からのポンプアウト
の圧力がスラスト軸受からのポンプインの圧力に勝っ
て、全体として潤滑気体は、ラジアル軸受からスラスト
軸受へと流れ、スラスト軸受の外縁部から排出される様
に構成されている。
【００７１】なお、図１０には、例えば特許文献３に示
されているような、ラジアル軸受とスラスト軸受を有し
ていて、かつ、その接続部分で外気に開口する構造につ
いては結果を示していない。しかし、ラジアル軸受端部
の圧力を下げてしまう特許文献３のような構造が、本発
明よりも軸体を傾ける方向のモーメントに対する剛性に
おいて劣ることは、自明のことである。
【００７２】以上説明したように、本発明の軸受構造
は、単にラジアル軸受端部とスラスト軸受縁部を接続し
たのみならず、各軸受の動圧溝が接続部に向けて潤滑気
体を押しやる様に構成することで、単なるラジアル軸受
とスラスト軸受の支持力を足し合わせた以上の、高い剛
性を発揮する。
【００７３】（第５の実施の形態）本発明に関わる第５
の実施の形態を図１１に従って説明する。
【００７４】図１１は、軸体の端部にスラストプレート
２０２を有し、軸体は円筒状のスリーブ２０５に挿入さ
れた構成の軸受を示している。スラスト軸受２００の動
圧発生溝２０８には、この図では溝の浅い領域は描かれ
ていないが、第２或いは第３の実施の形態に従って、配
置しても良い。そうすることで、起動時により速やかに
軸受面は非接触の状態に移行する。
【００７５】また、この例では、第二のラジアル軸受部
２１２が設置されている。図では、矢印の長さで気体の
押し込み力を表しているが、その長さから分かる通り、
ラジアル軸受部２１２の動圧溝は、軸線方向について対
称なへリングボーンタイプであり、圧力差を生ずる構成
とはなっていない。
【００７６】図中の２１０は、スラスト軸受２００を構
成する間隙２０４の一部で、動圧発生溝２０８によって
圧力が減少させられる側の端部である。同様に２１１
は、ラジアル軸受２０７、２１２を構成する間隙２０６
の一部で、動圧発生溝２０９ａ、２０９ｂによって圧力
が減少させられる側の端部である。これら間隙の端部２
１０、２１１は、これら間隙とは別経路を通じて繋がっ
ている。
【００７７】この別経路は、図示はしていないが、例え
ば、スリーブに連通のための長い孔を形成するという方
法がある。或いは、より簡単には、端部２１０、２１１
を周囲の空間に対して開放しておくだけでも良い。この
開口部分から空気が流出入して、周囲の空間が連通経路
として機能する。ただし、端部２１０の周囲の空間と、
端部２１１の周囲の空間とは、連結状態にあらねばなら
ない。隔壁などによって分断されている場合は、各々が
十分量の空気を保持できなければ、空気の流出入が制限
されて軸受の性能が損なわれる。更には、端部２１０、
２１１を気体リザーバに繋いでも良い。気体リザーバに
繋ぐ場合は、温度変化や軸受中での圧力変化による、空
気の体積変化を吸収できるため、軸受内の圧力変動と軸
受性能の変動を抑制することができる。
【００７８】本発明においては、動圧発生溝を利用し
て、空気を積極的に軸受中で吸排気する動作が含まれて
いるため、このような連通経路を設け、圧力の不均衡を
是正する必要がある。
【００７９】この実施の形態の方法では、スラスト軸受
面が速やかに非接触の状態に移行し、起動中のトルクが
小さい。加えて、軸体若しくはスリーブを傾けようとす
るモーメントに対して、高い剛性を示すという効果が得
られる。
【００８０】（第６の実施の形態）本発明に関わる第６
の実施の形態を図１２に従って説明する。
【００８１】図１２は、軸体３０１の両端部に、３０
２、３１４の２枚のスラストプレートを備えた構造であ
る。また、ラジアル軸受も一対備えている。全体が上下
対称の構造となっている。ラジアル軸受部３０７は、ス
ラストプレート３０２側に空気を押し込み、ラジアル軸
受部３１２は、スラストプレート３１４側に空気を押し
込む構造となっている。また、軸体若しくはスリーブを
傾けるモーメントに対する剛性を高めるために、ラジア
ル軸受の支持点を出来る限り軸体の両端に近づけ、二つ
のラジアル軸受３０７、３１２は、共にスパイラル形状
となっていて、ラジアル軸受面の両端が高い圧力にな
る。スラスト軸受部の動圧発生溝３０８、３１７は、こ
の図では、溝の浅い領域を有していないが、溝の浅い領
域を設けても良い。その場合、特に起動時にスラスト軸
受で発生する支持力が高まる。
【００８２】二つのラジアル軸受３０７、３１２に挟ま
れた領域３２０では、空気が排出される傾向があるた
め、空気を補充しなければ、気圧が低下して軸受は正常
に機能しなくなる可能性がある。そこで、スリーブ３０
５に連通路３１９を設け、空気を導入できるようにして
いる。動圧発生溝３０８の空気排出側の端部である３１
０部分や、３１８部分から排出される量の空気は、少な
くとも連通路３１９を通じて軸受中央に戻されなければ
ならない。そこで、連通路３１９は、最低限、３１０部
分や３１８部分と、軸受隙間３０６、３０４、３１６以
外の経路を介して、繋がっていなくてはならない。温度
変化などによる圧力変動を吸収させる為に、経路の途中
に気体リザーバを配置しても良い。或いは、より簡単に
は、周囲の空間に対して３１９、３１０、３１８を開放
しておけば、空気の収支は保たれる。
【００８３】この構造によれば、起動中のトルクが少な
く、定格回転時のスラスト軸受において軸受面の接触が
起きにくい軸受を低コストで実現できる事に加え、更に
軸体若しくはスリーブを傾けるモーメントに対して、高
い剛性を示す気体動圧軸受を得ることができる。
【００８４】（第７の実施の形態）本発明に関わる第７
の実施の形態を図１３に従って説明する。
【００８５】図１３は、有底円筒形状を有するスリーブ
と、軸体の一端部にスラストプレートを備えた軸体とか
らなる、軸受構造を示す。本発明の方法は、この構成の
軸受に対しても適用可能である。軸体下方のラジアル軸
受部４１２は、この図ではどちらにも空気を押さない構
成となっている。
【００８６】連通孔４１９は、空気をスラスト軸受に押
し込んでいるラジアル軸受４０７の低圧側であれば、ど
こに配置しても空気は供給できる。この図では、円筒の
底部に、連通孔４１９を設けている。この連通孔４１９
は、やはり、スラスト軸受間隙の圧力減少側端部である
４１０と、軸受を構成する間隙４０４、４０６以外の経
路を通じて繋がっていなくてはならない。
【００８７】図１３に示した構成により、有底円筒形状
を有するスリーブと、一端部にスラストプレートを備え
た軸体とからなる気体動圧軸受においても、スラスト軸
受において軸受面の接触が起きにくく、なおかつ、軸体
若しくはスリーブを傾けるモーメントに対して、高い剛
性を示す気体動圧軸受を得ることができる。
【００８８】（第８の実施の形態）本発明に関わる第８
の実施の形態を図１４に従って説明する。
【００８９】図１４は、有底円筒形状を有するスリーブ
と、軸体の一端部にスラスト軸受面を有する軸体とから
なる、軸受構造を示す。軸体５０１の底部にスラスト軸
受部５００があり、動圧発生溝５０８がスラスト支持力
を発生すると同時に、空気を円周方向外側に押しやる。
ラジアル軸受部５０７の動圧発生溝５０９は、下側に空
気を押すため、スラスト軸受部の間隙５０４と、ラジア
ル軸受部の間隙５０６が交わる部分で、圧力が重畳して
高圧が発生し、スラスト軸受の軸受面非接触の状態への
移行を助ける。
【００９０】連通孔５１９は、ラジアル軸受間隙の圧力
減少側端部である５１０と、軸受を構成する間隙５０
４、５０６以外の経路を通じて繋がっていなくてはなら
ない。
【００９１】図１４の構造によれば、有底円筒形状を有
するスリーブと、一端部にスラスト軸受面を有する軸体
とからなる、軸受構造においても、起動中のトルクが少
なく、スラスト軸受面の接触が起きにくく、なおかつ剛
性の高い軸受を実現出来る。
【００９２】（第９の実施の形態）本発明に関わる第９
の実施の形態を図１５に従って説明する。
【００９３】図１５は、本発明の気体動圧軸受を用い
て、スピンドルモータを構成した例である。軸受の構造
は、実施の形態６で解説した図１４の軸受を、水平面に
対して対称に上下に二つ重ねた構造に近い。ただし、軸
体６０１がスリーブを上下に貫いている点と、空気の連
通路６１９が軸体の中を通して設けられている点で異な
る。
【００９４】このモータでは、モータを駆動するための
ステータ６２６を収容するために、ラジアル軸受面を上
下に分断している。そして、スリーブ６０５の内面に
は、ロータマグネット６２５を取り付け、ステータと力
を及ぼし合って、回転駆動力を発生する。図中に矢印
で、空気の押し出される方向を記載しているが、そこか
ら明らかな通り、軸受内部の中央付近は圧力が低下して
しまうため、連通路６１９を通して空気を外部から補う
構造となっている。また連通路６１９は、同時にステー
タへの電力線も通している。
【００９５】このように、本発明の軸受を用いることに
より、起動が滑らかで、低コスト、高信頼性のスピンド
ルモータを提供することが可能になる。
【００９６】（第１０の実施の形態）本発明に関わる第
１０の実施の形態を図１６、図１７及び図１８に従って
説明する。
【００９７】図１６の気体動圧軸受は、軸体７０１に二
つのスラストプレート７０２、７１４が取り付けられて
おり、これらの対向する面７０２ａ、７１４ａが軸体の
スラスト軸受面となっている。スリーブ７０５の両端面
は、スリーブのスラスト軸受面７０３、７１５となって
おり、軸体のスラスト軸受面７０２ａ、７１４ａとそれ
ぞれ対向している。スラスト軸受面上には、スラスト動
圧軸受７００、７１３が形成されている。この例では、
軸体側のスラスト軸受面７０２ａ、７１４ａ上に動圧発
生溝を形成しているが、対向するスリーブ側のスラスト
軸受面７０３、７１５に形成しても良い。
【００９８】図中に書き込んだ矢印で示すように、スラ
スト動圧軸受７００、７１３は、ラジアル軸受面に向か
って圧力を高めるように構成されている。動圧発生溝７
０２ｂ、７１４ｂには、この図では、溝の浅い領域を有
していないが、溝の浅い領域を設けても良い。その場
合、特に起動時にスラスト軸受で生ずる支持力が高ま
る。
【００９９】軸体７０１の周面には、二つのスラストプ
レートの間で、二つのラジアル動圧軸受７０７、７１２
が構成されている。これらラジアル軸受は、軸体の軸方
向中央にやや寄った配置となっており、スラストプレー
トとの間に、動圧溝が形成されていない平滑な面７４
０，７４２が広がっている。図中の矢印が示す通り、動
圧軸受７０７、７１２の作用によって、この部分は空気
の圧力が高まる。その結果、軸体が偏心あるいは傾きを
生ずることによって発生する動圧が大きくなり、軸受剛
性向上に寄与する。
【０１００】ラジアル軸受面を構成する微小間隙のう
ち、二つのラジアル動圧軸受に挟まれた領域７４１は、
動圧軸受の排気作用によって空気を排気される。この部
分から空気が失われて、そのままでは軸受としての動作
に障碍を生ずる為、空気を補充する連通路７１９が設け
られ、領域７４１に開口している。連通路７１９は、ス
ラスト動圧軸受７１３に近い側のみに連通しているが、
軸受周囲の空間はスラスト動圧軸受７００の外側にもつ
ながっているため、実際には、軸受全体で空気の流れの
不均衡は補償されている。
【０１０１】図１６では、連通路７１９は軸体７０１に
形成されているが、図１７に示すようにスリーブ７０５
側に形成しても良い。図１７において、連通路７１９
は、７１９ａにおいて二つのラジアル軸受に挟まれた領
域７４１に開口し、スラスト軸受の動圧発生溝７０２
ｂ，７１４ｂの圧力減少側縁部に、７１９ｂ，７１９ｃ
で開口し、空気の流通を自由にしている。
【０１０２】更には図１８に示すように、連通路７１９
の内軸方向に延びる部分については、ハブ７２９内周面
に溝を形成するなどして、ハブに形成しても良い。後述
するようにスリーブの材質としては、セラミックスなど
が望ましいが、セラミックスの加工はコストがかかる。
一方、ハブの材質は通常アルミニウム系の金属材料か、
或いはステンレスであって加工が容易であるため、図１
８に示した構成とすることで、連通路の加工が容易にな
り、コストを低減できる。なお、図１７、図１８の場
合、回転体に連通路を加工するため、連通路も回転軸に
対して対称に形成する必要がある。
【０１０３】図１６、図１７で示した構造によれば、起
動中のトルクが少なく、スラスト軸受が速やかに軸受面
が非接触の状態に移行し、剛性の高い軸受を低コストで
実現できる。
【０１０４】（第１１の実施の形態）本発明に関わる第
１１の実施の形態を図１９に従って説明する。
【０１０５】図１９は、第１０の実施の形態で説明した
本発明の軸受を用いて、スピンドルモータを構成した例
である。ベース８２８に気体動圧軸受８０２が構成さ
れ、軸受に外嵌されたハブ８２９に、ディスク８３２が
取り付けられている。スペーサ８３０とクランパ８３１
を用いて、この図ではディスク８３２は４枚が取り付け
られている。
【０１０６】ベース８２８には、ステータ８２６も取り
付けられており、ハブ８２９の下部に取り付けられたロ
ータマグネット８２５に作用して、回転駆動力を発生す
る。軸受８０２は、軸受中央部で圧力が低下するため、
連通路８１９を介して環状空洞８２７に連通させてい
る。また、環状空洞８２７は、スラスト軸受部の間隙８
１６とも連通しており、空気が８１９，８２７，８１６
からなる循環路を流れるように構成されている。
【０１０７】こうすることにより、空気の流れが軸受内
に限定され、ディスク室側へ流れ出ることを抑制でき
る。図１９では、上側のスラスト軸受には環状空洞は配
されていないが、必要に応じて、同様の構造を設けても
良い。
【０１０８】気体動圧軸受は、液体の潤滑剤を使用しな
いため、元来清浄性が高くディスクを汚染する可能性が
小さな機構ではあるが、それでも、従来の気体動圧軸受
では軸受内部で微細なダストが発生することは避けられ
ない。しかし、図１９に示す構造によれば、請求項１乃
至１３に属する軸受が持つ特性に加えて、高い清浄度を
実現する、ディスクドライブ装置が提供できる。
【０１０９】（第１２の実施の形態）本発明に関わる第
１２の実施の形態を図２０に示す。図２０は第１１の実
施の形態で解説したものと同じ、スピンドルモータ９０
１を備えるハードディスク装置９１０の内部構成を模式
図として示したものである。
【０１１０】ハウジング９１１の内部は塵・埃等が極度
に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部に情
報を記憶する円板状の記録ディスク９３２が装着された
スピンドルモータ９０１が設置されている。加えてハウ
ジング９１１の内部には、記録ディスク９３２に対して
情報を読み書きする磁気ヘッド移動機構９１７が配置さ
れ、この磁気ヘッド移動機構９１７は、記録ディスク上
の情報を読み書きするヘッド９１６、このヘッドを支え
るアーム９１５、及びヘッド及びアームをディスク上の
所要の位置に移動させるアクチュエータ部９１４により
構成される。
【０１１１】このようなハードディスク装置９１０で
は、スピンドルモータ９０１が回転することによって、
記録ディスク９３２が所定方向に回転駆動される。アク
チュエータ部９１４はアーム９１５を旋回し、それらに
装着されたヘッド９１６は対応する記録ディスク９３２
の略径方向に移動し、その結果ヘッド９１６の作用によ
って記録すべき記録情報が記録ディスク９３２に磁気的
に書き込まれ、又は記録ディスク９３２に記録された記
録情報がヘッド９１６によって読み取られる。
【０１１２】ハードディスク装置９１０は、第１１の実
施の形態で説明したスピンドルモータ９０１を備えるた
め、このスピンドルモータの好ましい性質を享受するも
ので、速やかに起動し、起動時の電流値が小さく、高速
回転に適し、信頼性が高い。
【０１１３】（第１３の実施の形態）図２１に、本願発
明にかかわるポリゴンスキャナ９４０の概略構成を示す
縦断面図を示す。ポリゴンスキャナ９４０は、図示しな
いハウジングと、ハウジングに固定されたスピンドルモ
ータ９４１と、ミラー９６０と、ミラー押さえ９６１
と、カバー部９５０とを備えている。ポリゴンスキャナ
９４０は、例えば、デジタル複写機等のレーザー書き込
み系に用いられ、スピンドルモータ９４１によりミラー
９６０を高速回転させて、レーザーダイオードから照射
された光線を回転方向に走査させる。
【０１１４】ミラー９６０は、ハブ９５９の鍔部の上に
載置され、ミラー押さえ９６１によってハブ９５９に固
定される。ミラー９６０は、側面が多面の鏡で構成され
る板状の部材である。
【０１１５】カバー部９５０は、カバー９５１と、光線
透過用スリット９５２と、ガラスカバー９５３とから構
成される。カバー９５１は、スピンドルモータ９４１の
気体動圧軸受９４２へのダスト侵入を防ぐため、気体動
圧軸受９４２を密閉するように固定される。光線透過用
スリット９５２は、カバー９５１の側面部に設けられた
スリットで、ガラスカバー９５３により覆われ、密閉性
を確保しつつ光線を透過させる。
【０１１６】スピンドルモータ９４１は、第１１の実施
の形態で解説したスピンドルモータに近い構成を有する
が、空気の連通路９１９の構成が一部異なっている。連
通路９１９は、二つのラジアル動圧軸受の間で開口する
と共に（９１９ａ）、二つのスラストプレートの外側で
各々開口している（９１９ｂ，９１９ｃ）。このような
構成とすることで、空気は、ほぼ軸受内部を循環するよ
うになり、軸受内部で生ずるダストなどの汚れの、軸受
外への飛散や、軸受外からの侵入を、防ぐことができ
る。
【０１１７】また、連通路内部に、ダストを吸収する為
のフィルタや吸着する為の吸着部材を設けても良い。そ
の場合は更に、清浄度を向上させられる。なお、この様
な連通路９１９を有するスピンドルモータ９４１は、ポ
リゴンスキャナだけでなく、記録ディスク駆動措置等に
適用しても有効である。
【０１１８】このポリゴンスキャナ９４０は、ポリゴン
ミラー９６０を高速かつ高精度に回転させることが可能
である。この結果、このポリゴンスキャナ９４０を搭載
したデジタル複写機やレーザプリンタなどにおける印字
品質の向上及び高速化などの要求に対応することが可能
となる。またさらに、安価なポリゴンスキャナを提供す
ることも可能となる。
【０１１９】なお、本明細書で開示される、第１乃至１
３の実施の形態、及び請求項１乃至２４の発明におい
て、各部を構成する材質は、本発明において要求される
構造を実現できる材質であれば、基本的には特別の制限
は無い。ただし、スラスト軸受面等の摺動部は、停止時
には互いに接触しているため、起動時の摩擦や磨耗を低
減できるＡｌ２Ｏ３焼結体等のセラミックス材料がより
好ましい。回転部分が過度に重くなれば、気体動圧によ
って支持することが難しくなるため、回転体部分は、軸
受の支持力に見合う重量と大きさに抑えなければならな
い。
【０１２０】また、以上で説明した実施の形態は、本発
明の実施の形態をこれらに限定するものではない。例え
ば、動圧発生溝は、図面では主に、軸体の外周面、或い
は軸体に連なるスラスト軸受面に描かれているが、これ
らをスリーブに形成しても、本発明の効果が損なわれる
ことはない。また、動圧軸受を構成する動圧発生溝につ
いては、この明細書の図面には、スパイラルタイプとへ
リングボーンタイプを描いたが、他のタイプの動圧発生
溝であっても良い。
【０１２１】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれば
次の様な効果が得られる。
【０１２２】請求項１に記載の発明によれば、スラスト
軸受に支持力が補われてスラスト方向の支持が安定して
おり、起動中の回転に必要なトルクが小さく、軸体若し
くはスリーブを傾けるモーメントに対する剛性が高い気
体動圧軸受が、比較的低コストで得られる。
【０１２３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に比して、軸体若しくはスリーブを傾けるモーメントに
対する剛性が更に高い気体動圧軸受が得られる。
【０１２４】請求項３及び４に記載の発明によれば、請
求項１に比して、スラスト軸受がより低速回転から軸受
面非接触の状態に移行し、起動トルクが小さく、軸体若
しくはスリーブを傾けるモーメントに対する剛性が高い
気体動圧軸受が得られる。
【０１２５】請求項５及び請求項６に記載の発明によれ
ば、軸線方向に対称な構造を持ち、起動時には軸体が速
やかに軸受面非接触の状態に移行する一方、過剰に軸受
面間隔が拡大することが抑制され、軸体若しくはスリー
ブを傾けるモーメントに対する剛性が高い気体動圧軸受
が得られる。
【０１２６】請求項７に記載の発明によれば、スリーブ
が有底円筒形状とした場合でも、軸体が速やかに軸受面
非接触の状態に移行し、かつ、軸体若しくはスリーブを
傾けるモーメントに対する剛性が高い気体動圧軸受が得
られる。
【０１２７】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
乃至７に記載された気体動圧軸受について、スラスト軸
受の動圧発生溝深さを最適化し、より低速で軸受面が非
接触の状態に移行し、定格回転数で安定した支持力を示
す、気体動圧軸受が得られる。
【０１２８】請求項９に記載の発明によれば、起動時の
電流値が小さく、起動が速やかで、振動が小さいスピン
ドルモータが得られる。
【０１２９】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
９に記載のスピンドルモータを、更に安価に製造するこ
とができる。
【０１３０】請求項１１に記載の発明によれば、起動時
の電流値が小さく、信頼性が高い記録ディスク駆動装置
が得られる。
【０１３１】請求項１２に記載の発明によれば、起動時
の電流値が小さく、信頼性が高いポリゴンスキャナが得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気体動圧軸受の基本構造の断面図
【図２】スラスト軸受面に溝深さの浅い領域を有する本
発明の気体動圧軸受の構造１の断面図
【図３】スラスト軸受面に溝深さの浅い領域を有する本
発明の気体動圧軸受の構造２の断面図
【図４】スラスト軸受面に溝深さの浅い領域を有する本
発明の気体動圧軸受の構造３の断面図
【図５】スラスト軸受面に溝深さの浅い領域を有する本
発明の気体動圧軸受の構造４の断面図
【図６】スラスト軸受面に溝の無い平坦面を有する本発
明の気体動圧軸受の構造の断面図
【図７】本発明の気体動圧軸受が示す高い軸受剛性の発
生機構の説明図
【図８】従来型の気体動圧軸受が示す軸受剛性の説明図
１
【図９】従来型の気体動圧軸受が示す軸受剛性の説明図
２
【図１０】本発明及び従来型の気体動圧軸受の軸受剛性
の比較図
【図１１】第２のラジアル軸受を備えた本発明の気体動
圧軸受の断面図
【図１２】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた本発明の気体動圧軸受１の断面図
【図１３】有底円筒形状のスリーブを備えた本発明の気
体動圧軸受１の断面図
【図１４】有底円筒形状のスリーブを備えた本発明の気
体動圧軸受２の断面図
【図１５】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた気体動圧軸受を構成要素とする本発明のスピンド
ルモータ１の断面図
【図１６】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた本発明の気体動圧軸受２の断面図
【図１７】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた本発明の気体動圧軸受３の断面図
【図１８】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた本発明の気体動圧軸受４の断面図
【図１９】第２のスラスト軸受と第２のラジアル軸受を
備えた気体動圧軸受を構成要素とする本発明のスピンド
ルモータ２の断面図
【図２０】本発明に関わるハードディスクドライブの断
面図
【図２１】本発明に関わるポリゴンスキャナの断面図
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７
００ スラスト動圧軸受 １０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７
０１，８０１ 軸体 １０２，７０２ａ 軸体のスラスト軸受面 ２０２，３０２，４０２，７０２ スラストプレート ７０２ｂ スラスト動圧発生溝 ８０２ 第１０の実施の形態に基づく気体動圧軸受 １０３，２０３，３０３，４０３，５０３，７０３ ス
リーブのスラスト軸受面 １０４，２０４，３０４，４０４，５０４ スラスト動
圧軸受を構成する微小間隙 １０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５，７
０５ スリーブ １０６，２０６，３０６，４０６，５０６ ラジアル動
圧軸受を構成する微小間隙 １０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７，７
０７ ラジアル動圧軸受 １０８，１２４，２０８，３０８，４０８，５０８ ス
ラスト動圧軸受を構成する動圧発生溝 １０９ａ，１０９ｂ，２０９ａ，２０９ｂ，３０９，４
０９ａ，４０９ｂ，５０９ ラジアル動圧軸受を構成す
る動圧発生溝 １１０，２１０，３１０，４１０，５１０ スラスト動
圧軸受において微小間隙の圧力が減少させられる側の端
部 １１１，２１１，４１０ ラジアル動圧軸受において微
小間隙の圧力が減少させられる側の端部 １１２ スラスト動圧軸受において微小間隙の圧力が高
められる側の端部と、ラジアル動圧軸受において微小間
隙の圧力が高められる側の端部の、接続部 ２１２，３１２，５１２，４１２，６１２，７１２ 第
二のラジアル動圧軸受 ３１３，６１３，７１３ 第二のスラスト軸受 ３１４，７１４ 第二のスラストプレート ７１４ａ 軸体の第一のスラスト軸受面 ３１５，７１５ スリーブの第二のスラスト軸受面 ３１６，８１６ 第二のスラスト動圧軸受を構成する微
小間隙 ３１７，７１４ｂ 第二のスラスト動圧軸受を構成する
動圧発生溝 ２１８ 第二のスラスト動圧軸受において微小間隙の圧
力が減少させられる側の端部 ３１９，６１９，７１９，７１９ｂ，８１９，９１９
連通路 ４１９，５１９ 連通孔 ７１９ａ，９１９ａ，７１９ｂ，９１９ｂ，７１９ｃ，
９１９ｃ，７１９ｄ，７１９ｅ 連通路開口部 １２０ スラスト動圧発生溝において溝の深さが浅い部
位 １２０ａ スラスト動圧発生溝に内接する溝が形成され
ていない部位 １２１ スパイラル形状のラジアル動圧発生溝 １２２ａ 吸入方向の圧力を発生させるラジアル動圧発
生溝 １２２ｂ 排出方向の圧力を発生させるラジアル動圧発
生溝 １２３ 動圧発生溝間の高圧部 １２４ａ 吸入方向の圧力を発生させるスラスト動圧発
生溝 １２４ｂ 排出方向の圧力を発生させるスラスト動圧発
生溝 １２５ スラストプレートとの間に平滑部を配して形成
したラジアル動圧発生溝 ８２５ ロータマグネット ８２６ ステータ ８２７ 環状空洞 ８２８ ベース ７２９，８２９ ハブ ８３０ スペーサ ８３１ クランパ ８３２ 記録ディスク ７４０ ラジアル動圧発生溝とスラスト軸受との間で動
圧発生溝が形成されていない平滑な面 ９４０ ポリゴンスキャナ ７４１ 二つのラジアル動圧発生溝に挟まれた領域 ７４２ 第二のラジアル動圧発生溝と第二のスラスト軸
受との間で動圧発生溝が形成されていない平滑な面 ９４１ スピンドルモータ ９４２ 気体動圧軸受 ９５０ カバー部 ９５１ カバー ９５２ 光線透過用スリット ９５３ ガラスカバー ９５９ ハブ ９６０ ポリゴンミラー ９６１ ミラー押さえ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｍ Ｆターム(参考） 2H045 AA14 AA24 3J011 AA10 BA02 BA04 BA06 CA02 KA02 KA03 MA01 5H605 AA04 AA05 BB05 BB10 BB14 CC04 CC05 DD09 EB03 EB06 5H607 AA04 BB01 BB07 BB09 BB14 BB25 CC01 DD03 DD09 DD14 FF01 GG01 GG03 GG09 GG12 GG14 5H621 GA01 HH01 JK17 JK19

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸体と、中空円筒部を有するスリーブと、
    前記軸体と一体になった軸体のスラスト軸受面と、前記
    スリーブと一体になったスリーブのスラスト軸受面と、
    連通路と、を有し、前記軸体は、前記中空円筒部に相対
    的に回転自在に挿通され、前記軸体のスラスト軸受面及
    び前記スリーブのスラスト軸受面は、共に軸線方向を向
    いて互いに対向する位置関係にあり、前記軸体のスラス
    ト軸受面と前記スリーブのスラスト軸受面の間には、軸
    線方向の微小間隙が確保され、該軸線方向の微小間隙
    は、気体で満たされ、該気体は、前記軸体のスラスト軸
    受面及び前記スリーブのスラスト軸受面及び前記軸線方
    向の微小間隙と共にスラスト動圧軸受を構成し、前記ス
    リーブの内周面と前記軸体の外周面の間には、半径方向
    の微小間隙が確保され、該半径方向の微小間隙は、気体
    で満たされ、該気体は、前記内周面及び前記外周面及び
    前記半径方向の微小間隙と共にラジアル動圧軸受を構成
    し、前記スラスト動圧軸受において、前記軸体のスラス
    ト軸受面と前記スリーブのスラスト軸受面の少なくとも
    一方には、動圧発生溝が形成されており、該動圧発生溝
    は、前記軸体が前記スリーブに対して相対回転すること
    により、前記スラスト動圧軸受を構成する前記気体が、
    該スラスト動圧軸受の回転の中心軸に対して半径方向に
    圧力差を生じるように構成されており、前記ラジアル動
    圧軸受において、前記スリーブ内周面と前記軸体外周面
    の少なくとも一方には、動圧発生溝が形成されており、
    該動圧発生溝は、前記軸体が前記スリーブに対して相対
    回転することにより前記該ラジアル動圧軸受を構成する
    前記気体が、前記軸体の軸線方向に圧力差を生じるよう
    に構成されており、前記軸線方向の微小間隙における、
    前記スラスト動圧軸受の前記動圧発生溝によって該微小
    間隙を満たす前記気体の圧力が高められる側の縁部は、
    前記半径方向の微小間隙における、前記ラジアル動圧軸
    受の前記動圧発生溝によって該微小間隙を満たす前記気
    体の圧力が高められる側の端部に、接続し、前記軸線方
    向の微小間隙における、前記スラスト動圧軸受の前記動
    圧発生溝によって該微小間隙を満たす前記気体の圧力が
    減少させられる側は、前記半径方向の微小間隙におけ
    る、前記ラジアル動圧軸受の前記動圧発生溝によって該
    微小間隙を満たす前記気体の圧力が減少させられる側
    に、前記連通路を通じて連通しており、該連通路は、前
    記スリーブに形成された連通孔、前記軸体に形成された
    連通孔、軸受周囲の空間に開口する開口部、の内の何れ
    か一つ以上から構成されている、事を特徴とする気体動
    圧軸受。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の気体動圧軸受において、
    前記ラジアル動圧軸受において前記動圧発生溝が形成さ
    れている領域、及び、該ラジアル動圧軸受を構成する前
    記半径方向の微小間隙が前記スラスト動圧軸受を構成す
    る前記軸線方向の微小間隙と接続する部位の間には、平
    滑な領域が広がっている、事を特徴とする気体動圧軸
    受。
  3. 【請求項３】請求項１及び２に記載の気体動圧軸受にお
    いて、前記軸体のスラスト軸受面と前記スリーブのスラ
    スト軸受面の間隔は、該スラスト軸受の半径方向に亘っ
    て一定であり、かつ、該スラスト軸受面に形成された前
    記動圧発生溝の深さ及び幅の何れか一方以上が他の領域
    よりも小さくなっている領域が、前記動圧発生溝の圧力
    増大側の端部近傍に形成されている、事を特徴とする、
    気体動圧軸受。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３に記載の気体動圧軸受にお
    いて、前記軸体の外周面と前記スリーブの内周面の間隔
    は、該ラジアル軸受の軸線方向に亘って一定であり、か
    つ、前記スラスト軸受面上の前記動圧発生溝における前
    記圧力増大側の端部近傍には、前記動圧発生溝が形成さ
    れていない平滑面となっている、点を特徴とする気体動
    圧軸受。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４に記載の気体動圧軸受にお
    いて、前記軸体は、軸方向に隔たって２つのラジアル軸
    受を有し、前記軸体は、前記２つのラジアル軸受を間に
    挟んで２つのスラスト軸受面を有し、前記スリーブは、
    前記２つのスラスト軸受面に各々対向する２つのスラス
    ト軸受面を有し、前記軸体の２つのスラスト軸受面とこ
    れに対向する前記スリーブの２つのスラスト軸受面は、
    ２つのスラスト動圧軸受を構成し、前記２つのラジアル
    軸受が各々有する２つのラジアル動圧発生溝の中間位置
    において前記半径方向の微小間隙に連通する連通路を有
    し、該連通路は、前記スラスト動圧軸受において前記動
    圧発生溝によって前記軸線方向の微小間隙の圧力が減少
    させられる側の縁部に連通している、事を特徴とする気
    体動圧軸受。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の気体動圧軸受において、
    前記軸体が有する２つのスラスト軸受面が互いに対向し
    ている、事を特徴とする気体動圧軸受。
  7. 【請求項７】請求項１乃至４に記載の気体動圧軸受にお
    いて、前記軸体のスラスト軸受面は該軸体の一端面に形
    成されており、前記スリーブの前記円筒部は一端を平面
    にて閉塞されており、該平面には連通孔が形成されてお
    り、該連通孔は、前記軸線方向の微小間隙における前記
    スラスト動圧軸受の前記動圧発生溝によって該微小間隙
    を満たす前記気体の圧力が減少させられる側と、連通し
    ている、気体動圧軸受。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７に記載の気体動圧軸受にお
    いて、前記スラスト軸受の動圧発生溝の溝深さをパラメ
    ータとして変化させた複数の気体動圧軸受について性能
    を比較し、最適の溝深さを決定して得る、事を特徴とす
    る気体動圧軸受。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８に記載の気体動圧軸受と、
    記録ディスクを搭載し、該気体動圧軸受によって回転自
    在に支持されるハブと、該ハブと一体に回転するよう設
    置されたロータマグネットと、ロータマグネットに対向
    して設置されロータマグネットを回転駆動させるステー
    タと、を備えたスピンドルモータ。
  10. 【請求項１０】前記連通路の少なくとも一部が、前記ハ
    ブに形成されている、請求項９に記載のスピンドルモー
    タ。
  11. 【請求項１１】ハウジングと、前記ハウジングに固定さ
    れた、請求項９または請求項１０に記載のスピンドルモ
    ータと、前記ハブに固定された、情報を記録できる記録
    ディスクと、前記記録ディスクの所要の位置に情報を書
    込又は読み出すための情報アクセス手段と、を備えた記
    録ディスク駆動装置。
  12. 【請求項１２】ハウジングと、前記ハウジングに固定さ
    れた、請求項９または請求項１０に記載のスピンドルモ
    ータと、前記スリーブ及び前記軸体の一方に固定された
    ポリゴンミラーと、を備えたポリゴンスキャナ。
JP2003033427A 2002-03-12 2003-02-12 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ Withdrawn JP2003336628A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003033427A JP2003336628A (ja) 2002-03-12 2003-02-12 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ
US10/249,043 US6951025B2 (en) 2002-03-12 2003-03-12 Gas dynamic pressure bearing, spindle motor comprising a gas dynamic pressure bearing, and recording disk drive device and polygon scanner comprising a spindle motor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-66391 2002-03-12
JP2002066391 2002-03-12
JP2003033427A JP2003336628A (ja) 2002-03-12 2003-02-12 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003336628A true JP2003336628A (ja) 2003-11-28

Family

ID=28043686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003033427A Withdrawn JP2003336628A (ja) 2002-03-12 2003-02-12 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6951025B2 (ja)
JP (1) JP2003336628A (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004332885A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Nippon Densan Corp 気体動圧軸受及びスピンドルモータ
JP2006283971A (ja) * 2005-03-11 2006-10-19 Nippon Densan Corp 流体動圧軸受およびこの流体動圧軸受を備えたスピンドルモータ
JP2007211839A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Nippon Densan Corp 流体動圧軸受機構、それを用いたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置及び流体動圧軸受機構の製造方法
KR101347146B1 (ko) * 2006-03-09 2014-01-03 엔티엔 가부시키가이샤 유체 베어링 장치
US8454238B2 (en) * 2006-08-23 2013-06-04 Seagate Technology Llc Spindle regions
JP4992986B2 (ja) * 2010-01-22 2012-08-08 新東工業株式会社 静圧軸受装置および静圧軸受装置を備えたステージ
KR101101643B1 (ko) * 2010-04-15 2012-01-02 삼성전기주식회사 유체 동압 베어링 어셈블리, 유체 동압 베어링 어셈블리를 구비하는 모터 및 이 모터를 탑재하는 기록 디스크 구동장치
JP2017108543A (ja) * 2015-12-10 2017-06-15 日本電産株式会社 スピンドルモータ
EP3557079A1 (fr) * 2018-04-20 2019-10-23 Belenos Clean Power Holding AG Système de chauffage, ventilation et climatisation comprenant un compresseur de fluide
EP3557081A1 (fr) * 2018-04-20 2019-10-23 Belenos Clean Power Holding AG Pile à combustible comprenant un compresseur de fluide

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09318900A (ja) 1996-05-30 1997-12-12 Ricoh Co Ltd 動圧空気軸受型ポリゴンスキャナ
JP3076903B2 (ja) * 1997-09-29 2000-08-14 セイコーインスツルメンツ株式会社 正逆回転気体動圧軸受
JP2000087958A (ja) 1998-09-10 2000-03-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 動圧気体軸受構造
US6200025B1 (en) * 1998-12-15 2001-03-13 Siemens Medical Systems, Inc. Flexible automated specification testing for quality checks
JP3466945B2 (ja) * 1999-01-05 2003-11-17 日本電産株式会社 記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置
JP2000304037A (ja) 1999-04-23 2000-10-31 Seiko Instruments Inc 気体動圧軸受及びこれを用いたモータ
US6361214B1 (en) * 1999-08-02 2002-03-26 Nidec Corporation Hydrodynamic-pressure bearing device and motor provided with the hydrodynamic-pressure bearing device
US6702464B1 (en) * 1999-09-17 2004-03-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dynamic pressure bearing with improved starting characteristics

Also Published As

Publication number Publication date
US6951025B2 (en) 2005-09-27
US20030174911A1 (en) 2003-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6781268B2 (en) Spindle motor, and disk drive utilizing the spindle motor
JP3955949B2 (ja) スピンドルモータ及びこれを備えたディスク駆動装置
JP4056416B2 (ja) 動圧軸受及びこれを用いたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを備えたディスク駆動装置
JP4930611B2 (ja) 流体動圧軸受及びスピンドルモータ
JP4077042B2 (ja) 円錐ベアリングと組み合わされたジャーナルを有する（一端開放型の）流体力学ベアリングを備えたスピンドルモータ
US20060002641A1 (en) Fixed shaft type fluid dynamic bearing motor
JP2006283964A (ja) 軸固定型動圧流体軸受モータ及び記録ディスク装置
JP2004019705A (ja) スピンドルモータ及びこれを備えたディスク駆動装置
US7375448B2 (en) Motor
JP4302413B2 (ja) 流体動圧軸受、スピンドルモータ及び記録ディスクドライブ装置
KR100811201B1 (ko) 유체동압베어링모터
JP2003336628A (ja) 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ
JP2004173377A (ja) 記録ディスク用駆動モータ及び記録ディスク駆動装置
JP2008051133A (ja) 軸受ユニットおよびこれを用いたモータ
JP2004332885A (ja) 気体動圧軸受及びスピンドルモータ
JP4077043B2 (ja) 複数のスラストプレートを具えた流体軸受付きのスピンドル・モータ
JP4121144B2 (ja) スピンドルモータ及びこのスピンドルモータを用いたディスク駆動装置
JPH05215128A (ja) 軸受装置
JP2001124065A (ja) 動圧型軸受ユニット
JP2006038073A (ja) オイル動圧軸受、モータおよびディスク装置
US20040160136A1 (en) Spindle motor for hard disk drive
US7808139B2 (en) Magnetic disk drive with improved vibration characteristics
US7529063B2 (en) Bearing support for a spindle motor of a disk drive
JP2003130042A (ja) 流体動圧軸受及びこれを用いたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを用いたディスク駆動装置
JP3828464B2 (ja) スピンドルモータ及びこれを備えたディスク駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20081117