JP2006038073A - オイル動圧軸受、モータおよびディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化または薄型化が可能であるオイル動圧軸受、モータおよびディスク装置を提供することにある。
【解決手段】このオイル動圧軸受Ｂは、少なくとも２つの軸受Ｂ１，Ｂ２から構成され、各軸受Ｂ１，Ｂ２は、軸受回転軸または軸受中心部に近い方の軸受内端と、軸受回転軸または軸受中心部から遠い方の軸受外端とを有し、該軸受内端および該軸受外端はそれぞれテーパシール部に繋がっており、かつ該テーパシール部は外気に連通しており、当該２つの軸受Ｂ１，Ｂ２は、その軸受内端から軸受外端に至る方向が相互に異なり、一方の軸受Ｂ１の軸受内端に繋がるテーパシール部と他方の軸受Ｂ２の軸受内端に繋がるテーパシール部とは、共通した一つのテーパシール部である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オイルなどを潤滑流体として用いたオイル動圧軸受、およびこれを備えたモータ、並びにディスク装置に関する。

近年のハードディスク装置（以下、ＨＤＤという）は、大容量化や静粛性がすすみディスク駆動用のスピンドルモータにオイル動圧軸受が使用されるものが増えている。オイル動圧軸受は、回転組側の面と固定体側の面との間に形成される微小間隙に保持されたオイルに、その間隙面に形成された動圧発生溝によってオイル動圧を誘起させ、このオイル動圧による支持力によって回転体を回転自在に非接触支持するものである。

オイルを使用した動圧軸受を備えたモータとして、特許文献１が知られている。この動圧軸受は、半径方向の荷重を支持する上下二箇所のラジアル軸受部と、軸線方向の荷重を支持する上下二箇所のスラスト軸受部として設けられ、それぞれ両端にオイルが飛散しないようにテーパシール構造がとられている。この動圧軸受は、各軸受部の両端にオイル界面が形成されるため、オイル中に気泡が発生しても外部に排出されやすく、気泡に起因した不具合が発生しにくい特徴を有する。

なお、動圧軸受における気泡に起因した不具合とは、動圧軸受においてオイルで満たされている筈の微小間隙に気泡が混入するとその気泡が熱膨張してオイルを外部に押し出してオイル漏れを起こしたり、気泡に面する双方の軸受面が接触し焼き付きを起こしたり、気泡部分の動圧の大きさがそれ以外に比べて圧力差が生じ安定した支持ができないといったことである。

特許第３４６２９８２号公報（図１）

ところで、近年のＨＤＤは安価でありながら大容量化が進んだことで、ＨＤＤの用途は、これまでのパソコンの記憶装置から、録画機器、携帯型音楽プレーヤー、デジカメなどの家電製品へと拡大している。家電製品は、それ自体のサイズや使用環境がさまざまであるため、そこに搭載されるＨＤＤには、パソコン用では要求されなかった新たな特性が要求される。

例えば、携帯型音楽プレーヤーやデジカメなどの携帯型の機器に搭載されるＨＤＤは、記憶容量や静粛性を犠牲にすることなく、小型または薄型であること、耐衝撃性または耐振動性に優れていること、さらには内部電源でも長時間使用を可能とするために低消費電力であることなどが要求される。

このＨＤＤを実現するには、それらの特性に対応したディスク駆動用スピンドルモータが必要となり、特許文献１のような軸受の両端にオイル界面を有するオイル動圧軸受の適用を検討した。

一般的にオイル動圧軸受を搭載したスピンドルモータは高精度回転を実現できるため、このモータを搭載したＨＤＤは、所望の記憶容量や静粛性を達成することができる。しかしながら、軸受の両端にオイル界面を有するオイル動圧軸受は、軸受特性を損なうことなくテーパシール部と軸受部分とのスペースを確保する必要があるため小型化または薄型化には不向きであった。したがって、このオイル動圧軸受を搭載したスピンドルモータおよびＨＤＤの小型化または薄型化が困難であった。

以上は、ＨＤＤを例にこれに搭載されるスピンドルモータおよびオイル動圧軸受について説明したが、これに限定されるものではなく、オイル動圧軸受が他の用途のモータおよびこれを搭載した装置に用いられる場合にも同様の課題を有している。

本発明が解決しようとする課題は、小型化または薄型化が可能であるオイル動圧軸受を提供することにある。また別の課題は、小型化または薄型化が可能であるモータを提供することにある。さらに別の課題は、小型化または薄型化が可能であるディスク装置を提供することにある。

（１）本発明のオイル動圧軸受
本発明のオイル動圧軸受は、固定体と、回転体と、該固定体と該回転体の対向面の少なくとも一方に動圧発生溝が形成され、かつ当該動圧発生溝の一部又は全部を含む双方間の微小間隙にオイルが保持されることにより、該回転体を回転自在に支持する軸受部を構成するオイル動圧軸受において、当該軸受部は少なくとも２つの軸受から構成され、各軸受は、軸受回転軸または軸受中心部に近い方の軸受内端と、軸受回転軸または軸受中心部から遠い方の軸受外端とを有し、該軸受内端および該軸受外端はそれぞれテーパシール部に繋がっており、かつ該テーパシール部は外気に連通しており、当該２つの軸受は、その軸受内端から軸受外端に至る方向が相互に異なり、一方の軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部と他方の軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部とは、共通した一つのテーパシール部であることを特徴とする（請求項１）。

このオイル動圧軸受は、オイル中の気泡を排出しやすい構成とするために、本来であれば２つの軸受の両端に繋がる部位において４ヶ所にテーパシール部を設ける必要があるが、その内端に繋がるテーパシール部を共通にすることにより、それだけ簡略化された軸受構造となる。したがって、このオイル動圧軸受は、軸受やテーパシール部を小さくすることなく軸受サイズの小型・薄型化を図ることができる。また、軸受から気泡が排出されやすい構造であり、組立時のオイル充填作業を低コストで済ませることに加えて、軸受構造が簡略化されたことにより部品加工を低コストで済ませることができることから、製造コストの削減を図ることもできる。

前記２つの軸受の軸受外端に繋がるそれぞれのテーパシール部内に、オイル界面が形成されるようにすると、オイルの漏洩を防止する構造を容易に構成することができる（請求項２）。

前記２つの軸受の動圧発生溝は、オイルが各軸受の軸受外端側に押し込まれるようにしてオイル動圧が誘起されるアンバランスなヘリングボーン形状であると（請求項３）、オイル動圧の内圧が最大となる部位が軸受回転軸または軸受中心部から遠い部位に位置するため、軸受スパンが大きくなる。したがって、このオイル動圧軸受は、回転体の姿勢を安定して保持することが可能となり、耐衝撃性および耐振動性が向上する。

前記回転体の静止時には、前記２つの軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部内にオイル界面が形成されており、前記回転体の定常回転時には、当該オイル界面が分断されて、それぞれの軸受の軸受内端側の２箇所に形成されるようにすると（請求項４）、定常回転時にそれだけオイル中に発生した気泡が排出されやすい構造となり、このオイル動圧軸受は気泡に起因する不具合が少ない。

前記分断された２箇所のオイル界面の少なくとも一方は、それぞれ動圧発生溝が形成されている領域上に形成されると（請求項５）、軸損を少なくすることができ、このオイル動圧軸受が搭載されるモータの低消費電力化を図ることができる。

前記軸受部の内端側のテーパシール部は、前記２つの軸受部と軸線方向または半径方向に重なるようにすると（請求項６）、一層、小型・薄型化を図ることができる。

２つの軸受のより具体的な構成は、次の３つを例示することができる。

第１に、軸線方向に対して傾斜する方向に支持力が作用するコニカル軸受と、該コニカル軸受の支持力の軸線方向成分に対して反対向きの軸線方向に作用するスラスト軸受と、からなるオイル動圧軸受である（請求項７）。

このオイル動圧軸受は、２つの軸受によって、これら２つの軸受以外の軸受またはバイアス手段を用いることなく、回転体における軸線方向及び半径方向にかかる荷重を支持することができ、軸受を簡略化した構造とすることができる。また、回転体が固定体から軸線方向に外れないように、両部材間の相対的な移動を規制するための抜け止め構造を、２つの軸受によって構成することができる。つまり、その抜け止め構造のためだけの構造をとる必要がなく、軸受を簡略化した構造にすることができる。

このオイル動圧軸受は、例えば、前記固定体は、軸受回転軸と同軸上に延在するシャフト部と、該シャフト部に直交して円盤状に設けられたスラスト部と、該シャフト部に嵌合して固定され該スラスト部の軸線方向一方の平坦面に対向して軸線方向に傾斜する円錐面を有するコーン部とを備え、前記回転体は、該コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する円錐面と、該スラスト部の軸線方向一方の平坦面に微小間隙を介して対向する平坦面とを備え、前記コニカル軸受は、該コーン部の円錐面と該回転体の円錐面との間に形成され、前記スラスト軸受は、該スラスト部の軸線方向一方の平坦面と該回転体の平坦面との間に形成されるオイル動圧軸受であって、該コーン部は、該スラスト軸受部が形成される微小間隙の双方の対向面を当接させた状態で該固定体に対する位置決め並びに固定できる構成とすることができる（請求項８）。

第２に、軸線方向に対して傾斜する方向に支持力が作用する第１および第２コニカル軸受と、からなり、両軸受の支持力の軸線方向成分は互いに反対向きとしたオイル動圧軸受である（請求項９）。

このオイル動圧軸受についても、２つの軸受によって、これら２つの軸受以外の軸受またはバイアス手段を用いることなく、回転体における軸線方向及び半径方向にかかる荷重を支持することができ、しかも、両部材間の抜け止め構造を両軸受によって構成することができることから、軸受を簡略化した構造とすることができる。また、回転体の上下において半径方向成分の荷重を支持することができるため、軸線方向の軸受スパンをできるだけ大きく確保する必要がある場合（例えば、回転体が軸線方向に長い構成）に好適である。

このオイル動圧軸受は、例えば、前記固定体は、軸受回転軸と同軸上に延在するシャフト部と、該シャフト部の軸線方向一方に設けられると共に軸線方向に傾斜する円錐面を有する第１コーン部と、該シャフト部の軸線方向他方に嵌合して固定され該第１コーン部の円錐面に対向して軸線方向に傾斜する円錐面を有する第２コーン部とを備え、前記回転体は、該第１コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する第１円錐面と、該第２コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する第２円錐面とを備え、前記第１コニカル軸受は、該第１コーン部の円錐面と該回転体の第１円錐面との間に形成され、前記第２コニカル軸受は、該第２コーン部の円錐面と該回転体の第２円錐面との間に形成されるオイル動圧軸受であって、該第２コーン部は、該第１コニカル軸受部が形成される微小間隙の双方の対向面を当接させた状態で該固定体に対する位置決め並びに固定できる構成とすることができる（請求項１０）。

第３に、半径方向に支持力が作用するラジアル軸受と、軸線方向一方に支持力が作用するスラスト軸受と、からなり、さらに軸線方向他方に付勢力が作用するバイアス手段を備えたオイル動圧軸受である（請求項１１）。

このオイル動圧軸受は、バイアス手段を用いることによって、２つの軸受のうち軸線方向の支持力が一つのスラスト軸受のみでも回転体の軸線方向の荷重を支持することができ、これに関連して軸受構造を簡略化することができる。

（２）本発明のモータ
本発明のモータは、上記オイル動圧軸受と、前記回転体に一体的に設けられたマグネットと、該マグネットに対向し、前記固定体に一体的に設けられステータとを備えたことを特徴とする（請求項１２）。

このモータは、軸受サイズが小型・薄型化されているため、モータサイズを小型・薄型化することができる。またオイル動圧軸受の製造コストが安価であるため、このモータの製造コストの削減を図ることができる。

前記固定体は、回転軸線上に位置する円柱状のシャフトを備え、該シャフトの両端面が当該モータ外に露出する構成とすると（請求項１３）、このシャフトを、このモータを搭載する装置のハウジングに取り付けるための取付部として利用することができる。特にモータサイズが小型・薄型化されてもモータを容易に取り付けることができる。

前記モータが、情報が記憶されたディスクを回転駆動するディスク駆動用スピンドルモータであり、該ディスクの直径が１インチ以下のものに好適とすることができる（請求項１４）。

（３）本発明のディスク装置
本発明のディスク装置は、情報を記録できる円板状記録媒体が装着されるディスク装置において、ハウジングと、当該ハウジング内部に固定され前記記録媒体を回転させるスピンドルモータと、前記記録媒体の所要の位置に情報を書き込みまたは読み出すための情報アクセス手段とを有するディスク装置であって、前記スピンドルモータは、前記モータの何れかであることを特徴とする。（請求項１５）。

このディスク装置は、モータサイズが小型・薄型化されているため、ディスク装置サイズの小型・薄型化を図ることができる。

本発明の請求項１のオイル動圧軸受では、オイル中の気泡に起因した不具合が発生しにくい軸受特性を満足しつつ、軸受やテーパシール部を小さくすることなく、軸受サイズの小型・薄型化を図ることができる。また、製造コストを削減することもできる。

本発明の請求項２のオイル動圧軸受では、オイルの漏洩を防止する構造を容易に構成することができる。

本発明の請求項３のオイル動圧軸受では、軸受スパンが大きいことにより、回転体の姿勢を安定して保持することが可能となり、耐衝撃性・耐振動性が向上する。

本発明の請求項４のオイル動圧軸受では、オイル中に発生した気泡が排出されやすい。

本発明の請求項５のオイル動圧軸受では、軸損を少なくすることができる。よって、このオイル動圧軸受をモータに搭載すると、モータの消費電力を低減することができる。

本発明の請求項６のオイル動圧軸受では、軸受サイズを一層小型・薄型化を図ることができる。

本発明の請求項７乃至１０のオイル動圧軸受では、２つの軸受のみで回転体を支持することができる。よってそれら２つの軸受以外の軸受およびバイアス手段を必要としないため、軸受構造を簡略化することができる。また、このオイル動圧軸受における２つの軸受によって回転体の抜け止め構造を構成することができ、それら２つの軸受以外に抜け止め構造を必要としないため、軸受構造を簡略化することができる。特に、請求項８および１０のオイル動圧軸受では、軸受の微小間隙を低コストにて高精度に組み付けることができる。

本発明の請求項１１のオイル動圧軸受では、軸線方向に作用する軸受が一つのスラスト軸受のみの軸受構造とすることによって、軸受構造を簡略化することができる。

本発明の請求項１２のモータは、モータサイズを小型・薄型化することができると共に、低コストで製造することができる。

また、請求項３のオイル動圧軸受を搭載したモータは、耐衝撃性・耐振動性が向上し、携帯型の機器に好適な構成とすることができる。

また、請求項４のオイル動圧軸受を搭載したモータは、オイル動圧軸受のオイル中に気泡が混入することに起因する不具合が発生しにくい。

また、請求項５のオイル動圧軸受を搭載したモータは、一層の低消費電力化を図ることができる。

また、請求項６のオイル動圧軸受を搭載したモータは、モータサイズを一層小型・薄型化することができる。

また、請求項７乃至１０のオイル動圧軸受を搭載したモータは、オイル動圧軸受の２つの軸受のみで回転体が支持されるため、モータ構造を簡略化することができる。つまり、その軸受以外に軸線方向のバイアス構造をとる必要がないため、例えば、回転トルクを誘起するマグネットとステータの双方の磁気中心を一致させて高効率のモータを実現することができる。特に、請求項８または１０のモータは、低コストかつ高精度に組み立てることができる。請求項９または１０のオイル動圧軸受を搭載したモータは、モータ高さに制約が少ない場合に好適な構造を実現することができる。

また、請求項１１のオイル動圧軸受を搭載したモータは、２つの軸受以外にバイアス手段を用いることで、回転体の軸線方向の荷重を一つのスラスト軸受のみので支持する構成とすることができる。よって、軸受構造が簡略化されるため、モータ構造を簡略化することができる。

本発明の請求項１３のモータは、シャフトを、このモータを搭載する装置に取り付ける際の取付部とすることができ、特にモータサイズが小型・薄型化されてもモータを容易に取り付けることができる。

本発明の請求項１４のモータは、小型・薄型化することができるため、ディスクの直径が１インチ以下のディスクを搭載可能な小型のディスク駆動用スピンドルモータを実現することができる。

本発明の請求項１５のディスク装置は、スピンドルモータに上記モータが搭載されることにより、モータサイズが小型・薄型化され、ディスク装置サイズの小型・薄型化を図ることができる。

特に請求項１３のモータを搭載したディスク装置は、シャフトの両端面をそれぞれハウジングに取り付けてモータを固定することにより、ディスク装置自体の剛性を向上させることができる。また、請求項１４に記載のモータを搭載したディスク装置は、ディスクの直径が１インチ以下の小型・薄型の装置を容易に実現することができる。またその他、上記各モータをディスク装置に搭載することにより、そのディスク装置は各モータの作用効果を享受することができる。

本発明を実施するための最良の実施形態について、動圧軸受を備えたモータを、ディスク駆動用スピンドルモータとして搭載したＨＤＤを例に図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示すモータの断面図、図２は図１の動圧軸受を中心に示す要部断面図、図３（Ａ）および（Ｂ）は図１の動圧軸受の動圧発生溝を示す図、図４（Ａ）および（Ｂ）並びに図５は図１の動圧軸受の動作状態を模式的に示す要部断面図である。なお、以下では、モータの回転軸線が延在する方向を軸線方向、回転軸線に直交する方向を半径方向とする。

［第１実施形態］
本形態のモータＭは、図１に示すようにディスク駆動用であって、情報を記憶する円盤状のディスクＤが搭載される回転組体２が固定組体３に対して動圧軸受Ｂによって回転自在に支持された軸固定型のモータである。

回転組体２は、主としてロータハブ９と駆動用マグネット４によって構成され、ロータハブ９の外周面の下側に円環状の駆動用マグネット４が嵌合固定されている。ロータハブ９は、中心に円錐状貫通孔を有し、この内部に後述する軸受部の一方が構成される。ロータハブ９の外周には鍔部が設けられ、この鍔部の下方に駆動用マグネット４が位置し、この鍔部の上方には、ロータハブ９の円筒部に嵌合するディスクＤがクランプ部材Ｄ１と共に載置される。

固定組体３は、主としてシャフト７と、コーン部材１０、ベースプレート５、ステータ６および回路基板（図示略）によって構成される。ベースプレート５は磁性材からなる薄皿形状で、凹部内の外側にステータ６が固定され、凹部内の中心孔に逆Ｔ字状のシャフト７がねじ８によって固定されている。ステータ６の内周面は、駆動用マグネット４の外周面に半径方向に対向して位置する。この場合、ステータ６の軸線方向の磁気中心と駆動用マグネット４の軸線方向の磁気中心とは実質的に一致している。

シャフト７の円柱部は、外周に外側円錐面１０ａを有する円筒状のコーン部材１０が圧入固定されている。外側円錐面１０ａは、軸線方向下方に向けて縮径する向きに配置されている。固定組体３のコーン部材１０は、ロータハブ９の円錐状貫通孔に後述するオイルを保持する微小間隙を介して挿入され、シャフト７のスラスト部７ａの上端面はロータハブ９の内側下端面９ｂに後述するオイルを保持する微小間隙を介して対向している。ステータ６が通電されると回転磁界が誘起され駆動用マグネット４に磁気的相互作用を及ぼし回転トルクが発生する。この回転トルクによって回転組体２が回転する。

動圧軸受Ｂは、軸線方向に対して傾斜する方向に支持力が作用するコニカル軸受部Ｂ１と、軸線方向に支持力が作用するスラスト軸受部Ｂ２とから構成される。両軸受部Ｂ１，Ｂ２は、軸受回転軸（図１、２の符号Ｌにて示す一点鎖線に相当）または軸受中心部（コニカル軸受Ｂ１とスラスト軸受部Ｂ２の間に位置する部位）に近い方に位置する軸受内端から、軸受回転軸または軸受中心部の遠い方に位置する軸受外端に至る方向が相互に異なる関係にある。つまり、図２より明らかなように、コニカル軸受部Ｂ１の微小間隙ｇ１が軸受回転軸Ｌに対して傾いて形成され、一方、スラスト軸受部Ｂ２の微小間隙ｇ２が軸受回転軸Ｌに直角に形成されるような関係に対応する。

コニカル軸受部Ｂ１は、ロータハブ９の円錐状貫通孔を形成する内側円錐面９ａが第１微小間隙ｇ１を介してコーン部材１０の外側円錐面１０ａに対向し、この第１微小間隙ｇ１にオイルが毛細管現象により保持されている。微小間隙ｇ１の両端につながる部位には、後述するテーパシール部を有している。外側円錐面１０ａには、図３（Ａ）に示すように、第１微小間隙ｇ１のオイルを軸線方向上方に向かって押し込むアンバランスなヘリングボーンの動圧発生溝が全周に設けられている。このアンバランスなヘリングボーンの動圧発生溝とは、図３（Ａ）に示すように、屈曲点を中心として両端までの長さが不均一（下側が長い）のＶ字の溝が周方向に多数等間隔に配列して構成される（図１、４のＶ字は動圧発生溝の一つを模式的に示す）。回転組体２が回転すると、オイルは動圧発生溝の両端から屈曲点に向かって押し込まれ間隙中の内圧が高まり、オイル動圧が誘起される。この動圧発生溝は、図３（Ａ）に示すように、溝の屈曲点の下側が上側よりも軸線方向に長いため、オイルを上側に押し込む力の方が大きく、よって全体としてオイルが軸線方向上方に押し込まれる。これにより、内側円錐面９ａに対して直交する方向に支持力Ｆ１が作用する（図４（Ｂ）参照）。

スラスト軸受部Ｂ２は、スラスト部７ａの上端面が第２微小間隙ｇ２を介してロータハブ９の内側下端面９ｂに対向し、この第２微小間隙ｇ２にオイルが毛細管現象により保持されている。微小間隙ｇ２の両端につながる部位には、後述するテーパシール部を有している。スラスト部７ａの上端面には、図３（Ｂ）に示すように第２微小間隙ｇ２のオイルを半径方向外方に向かって押し込むアンバランスなヘリングボーンの動圧発生溝が全周に設けられている。このアンバランスなヘリングボーンの動圧発生溝とは、図３（Ｂ）に示すように、屈曲点を中心として両端までの長さが不均一（内側が長い）のＶ字の溝が周方向に多数等間隔に配列して構成される（図１、４のＶ字は動圧発生溝の一つを模式的に示す）。回転組体２が回転すると、オイルは動圧発生溝の両端から屈曲点に向かって押し込まれて間隙中の内圧が高まり、オイル動圧が誘起される。この動圧発生溝は、図３（Ｂ）に示すように、溝の屈曲点の内側が外側よりも半径方向に長いため、オイルを外側に押し込む力の方が大きく、よって全体としてオイルが半径方向外方に押し込まれて内圧が高まる。これにより、内側下端面９ｂに対して直交する方向に支持力Ｆ２が作用する（図４（Ｂ）参照）。なお、これら両軸受部Ｂ１，Ｂ２の詳細な作用については後述する。

ロータハブ９の内側円錐面９ａと内側下端面９ｂとで形成される部位は、コーン部材１０外側円錐面１０ａとスラスト部７ａの上端面にそれぞれ対向して位置するため、回転組体２が固定組体３に対して実質的に軸線方向に移動できない構成となっている。つまり、両軸受部Ｂ１，Ｂ２が回転組体２の抜け止め構造を構成している。

両軸受部Ｂ１，Ｂ２は、コーン部材１０の下端面とスラスト部７ａの上端面との間に形成される第３微小間隙ｇ３を介して連通している。この微小間隙ｇ３にもオイルが毛細管現象により両軸受部Ｂ１，Ｂ２と途切れることなく連続して保持されている。第３微小間隙ｇ３の隙間寸法は、第１、第２微小間隙ｇ１，ｇ２よりも十分に大きい。

第３微小間隙ｇ３の内端側は、シャフト７とコーン部材１０との嵌合部に形成された第１テーパ間隙ｇ１１と連通している。第１テーパ間隙ｇ１１は、シャフト７の外周面の下側が軸線方向上方に向かって次第に縮径して形成された傾斜状凹部７ｂとこれに対向するコーン部材１０の内周面とによって形成され連通孔７ｃを介して外気と連通している。連通孔７ｃは、傾斜状凹部７ｂの上端に形成された縦溝とこれに対向するコーン部材１０の内周面とによって形成される。第１テーパ間隙ｇ１１では、第３微小間隙ｇ３のオイルが毛細管現象によって途切れることなく連続して保持され、第１テーパ間隙ｇ１１中において大気に対してメニスカス状のオイル界面を形成している。第１テーパ間隙ｇ１１は両軸受部Ｂ１、Ｂ２を構成する微小間隙から遠離るにつれて隙間寸法が大きくなるため、オイル界面は隙間寸法が小さくなる軸受部側に引き戻そうとする毛細管力が作用することによってオイルの飛散を防止するテーパシール部を構成している。

このテーパシール部は、両軸受部Ｂ１，Ｂ２の内端側につながるシール部として共通に形成されているため、両軸受部Ｂ１，Ｂ２に対して個別にシール部を構成する必要がなく構造の簡略化が図れる。これにより、個別にシール部を構成しない分だけ両軸受部Ｂ１，Ｂ２を近接して配置することができ、当該動圧軸受ＢおよびモータＭの寸法を小さくできる。また、これに関連して第１テーパ間隙ｇ１１は、軸線方向上方に延在し、かつコニカル軸受部Ｂ１の軸線方向範囲と半径方向に重なるように位置することによっても、同様に動圧軸受ＢおよびモータＭの寸法を一層縮小することができる。さらに、第１テーパ間隙ｇ１１は、固定組体３の内部に構成されるため、モータの回転中であってもオイル界面が流動しにくくシール効果が高い。なお第１テーパ間隙ｇ１１は、スラスト部７ａとシャフト７とを別部材にて構成し、これら嵌合部において軸線方向下方に延在するように設けてもよいし、ロータハブ９の内側円錐面９ａと内側下端面９ｂとで囲まれる部位に設け、これに連通する連通孔を新たに設けて外気に連通するようにしてもよい。

第１微小間隙ｇ１の上端側は、第４微小間隙ｇ４に連通し、さらに第４微小間隙ｇ４の上方は第２テーパ間隙ｇ１２を介して外気と連通している。第４微小間隙ｇ４には、第１微小間隙ｇ１のオイルが途切れることなく連続して保持され、さらに第４微小間隙ｇ４は第２テーパ間隙ｇ１２に連通し、ここにもオイルが連続して保持されている。第４微小間隙ｇ４は、ロータハブ９の内側円筒面とコーン部材１０の外側円筒面１０ａとによって形成され、隙間寸法が第１微小間隙ｇ１よりも大きい。第２テーパ間隙ｇ１２は、ロータハブ９の上端面に固定された円環状のカバー部材１１とコーン部材１０の傾斜した上端面とによって半径方向内方に向かうにつれて隙間寸法が次第に大きくなる間隙を形成し、カバー部材１１とシャフト７との間の隙間を介して外気に連通する。よって、第２テーパ間隙ｇ１２のオイルは外気に対してメニスカス状のオイル界面を形成してテーパシール部を構成している。このテーパシール部は、モータ回転時の遠心力がオイル界面を軸受部側に押し込む方向に作用するため、回転時であってもシール効果が高い。

第２微小間隙ｇ２の外端側は、スラスト部７ａの外周面とロータハブ９の第２内側円筒面とによって形成される第３テーパ間隙ｇ１３に連通し、この間隙ｇ１３を介して外気と連通している。スラスト部７ａの外周面およびロータハブ９の第２内側円筒面は、ともに軸線方向下方に向けて縮径し、第３テーパ間隙ｇ１３は隙間寸法が軸線方向下方に向けて次第に大きくなるように形成されている。このときスラスト部７ａ側の傾斜角がロータハブ９側の傾斜角よりも大きいため、第３テーパ間隙ｇ１３自体が半径方向内方に傾斜する。よって、第２微小間隙ｇ２のオイルは、第３テーパ間隙ｇ１３まで途切れることなく連続して保持され、ここに大気に対してメニスカス状のオイル界面を形成してテーパシール部を構成している。このテーパシール部は、第３テーパ間隙ｇ１３が傾斜するためそのオイル界面は半径方向内方側に面するため、モータ回転時の遠心力がオイル界面を軸受部側に押し込む方向に作用し、回転時であってもシール効果が高い。

このように動圧軸受Ｂは、第１乃至第４微小間隙ｇ１乃至ｇ４に途切れることなく連続してオイルが保持され、コニカル軸受部Ｂ１およびスラスト軸受部Ｂ２のそれぞれ両端につながる部位のテーパシール部によってシールされ、しかもそれら内端側のテーパシール部が一箇所に共通に形成されている。

以上は、モータＭが停止中でオイル動圧が誘起されていない動圧軸受Ｂの構成であり、次にモータＭが定常回転してオイル動圧が誘起された時の動圧軸受Ｂの構成について、図４（Ｂ）、図５などを参照して説明する。

モータＭが定常回転すると、コニカル軸受部Ｂ１の動圧発生溝は、図３（Ａ）に示すように両端から屈曲点に向かってオイルが押し込まれるが、その下半分の溝長さが大きいため下半分の溝による押し込み力が強く、全体としてはオイルを軸線方向上方に押し込むように作用する。同様に、スラスト軸受部Ｂ２の動圧発生溝は、図３（Ｂ）に示すように両端から屈曲点に向かってオイルが押し込まれるが、その内側半分の溝長さが大きいため内側半分の溝による押し込み力が強く、全体としてはオイルを半径方向外方（当該動圧軸受Ｂの軸受中心部から遠離る方向）に押し込むように作用する。これら両方の作用により、第１テーパ間隙ｇ１１および第３微小間隙ｇ３のオイルが両軸受部Ｂ１，Ｂ２側へ供給されると共に、オイル界面が移動し、それまで連続してつながっていた両軸受部Ｂ１、Ｂ２のオイルが分断され、オイル界面が２箇所に形成される。それら２箇所のオイル界面は、図４（Ｂ）に示すように、共に軸受部Ｂ１、Ｂ２の動圧発生溝が形成されている領域上に形成される。

一方、第２テーパ間隙ｇ１２のオイルは、それ自体に作用する毛細管力に加えて、回転中の遠心力によって軸受部Ｂ１側（軸線方向下方）に押し込まれるように力が作用する。この軸線方向下方の押し込み力は、上記動圧発生溝による軸線方向上方の押し込み力とバランスして、第１、４微小間隙ｇ１，ｇ４および第２テーパ間隙ｇ１２中のオイルの内圧を高める。また、第３テーパ間隙ｇ１３のオイルについても、それ自体に作用する毛細管力に加えて、回転中の遠心力によって軸受部Ｂ２側（半径方向内方）に押し込まれるように力が作用する。この半径方向内方の押し込み力は、上記動圧発生溝による半径方向外方の押し込み力とバランスして、第２微小間隙ｇ２および第３テーパ間隙ｇ１３中のオイルの内圧を高める。それぞれの軸受部Ｂ１，Ｂ２において個別に内圧が高められたオイルは、オイル動圧として作用しロータハブ９を浮上させて、ロータハブ９が非接触支持される。

最終的には、軸受部Ｂ１の軸線方向上方の押し込み力と、第２テーパ間隙ｇ１２のオイルの軸線方向下方の押し込み力とがバランスする位置でオイル界面が形成される。本形態では、動圧発生溝による軸線方向上方の押し込み力が大きいため、軸受部Ｂ１の内端側のオイル界面が動圧発生溝の下半分の中間に位置し、第２テーパ間隙ｇ１２のオイル界面が静止時より幾分半径方向内方に位置するように設計されている。つまり、静止時に存在していた軸受部Ｂ１の内端側のオイルが軸受部Ｂ１の外端側に移動した分だけ第２テーパ間隙ｇ１２のオイル量が増加している。また、軸受部Ｂ２の半径方向外方の押し込み力と、第３テーパ間隙ｇ１３のオイルの半径方向内方の押し込み力とがバランスしてオイル界面が形成される。本形態では、動圧発生溝による半径方向外方の押し込み力が大きいため、軸受部Ｂ２の内端側のオイル界面が動圧発生溝の内半分の中間に位置し、第３テーパ間隙ｇ１３のオイル界面が静止時よりも幾分下方に位置するように設計されている。つまり、静止時に存在していた軸受部Ｂ２の内端側のオイルが軸受部Ｂ２の外端側に移動した分だけ第３テーパ間隙ｇ１３のオイル量が増加している。

このとき軸受部Ｂ１におけるオイルの内圧は、図４（Ｂ）に示すように動圧発生溝の屈曲点（符号a1）において最大圧力となり、この屈曲点から両端のオイル界面に向かって漸次低圧となる。また、軸受部Ｂ２におけるオイルの内圧は、動圧発生溝の屈曲点（符号a２）において最大圧力となり、この屈曲点から両端のオイル界面に向かって漸次低圧となる。オイル内に気泡が混入していた場合、気泡はオイル内圧の低い方に流される傾向にあるため、このようなオイル内圧の勾配が形成されるに伴って、気泡はオイル界面に向かって流され排出される。このとき、動圧軸受Ｂの両軸受部Ｂ１、Ｂ２の内端側のオイル界面が個別であると共に軸受部近傍に形成されることから、オイル中に発生した気泡が排出されやすい。

また、両軸受部Ｂ１、Ｂ２の内端側のオイル界面が個別に形成されると、それらオイル界面が静止時のように１箇所で形成されていた場合に、一方の軸受部で発生した気泡が排出する前に他方の軸受部のオイル内圧の影響を受けてその気泡の排出が阻止されるようなことがない。さらに、オイル内圧の勾配が形成されない静止時でも、両軸受部Ｂ１，Ｂ２とも両端につながる部位にオイル界面が形成されているため、オイル内に混入した気泡は外部に排出されやすい。つまり、動圧軸受Ｂは、上述のように静止時および回転時とも、軸受部の両端につながる部位にオイル界面が形成されて気泡が排出されやすい構成であるため、オイル界面が軸受部の一端側にしかない動圧軸受（例えば米国特許第５４２７４５６号明細書のＦＩＧ．１）と比較して、気泡に起因した不具合が発生しにくいと共に、オイル注入作業が容易で組み立てやすい構成である。

オイル動圧が誘起されたコニカル軸受部Ｂ１では、図４（Ｂ）に示すように、第１微小間隙ｇ１を形成する内側円錐面９ａに直交する方向に支持力Ｆ１が作用し、スラスト軸受部Ｂ２ではロータハブ９の内側下端面９ｂに直交する方向に支持力Ｆ２が作用する。これら両方の作用により、回転組体２の半径方向の荷重は、支持力Ｆ１の半径方向成分Ｆ１ｘによって支持され、回転組体２の軸線方向の荷重は、互いに反対方向に作用する支持力Ｆ１の軸線方向成分Ｆ１ｙと支持力Ｆ２とがバランスすることよって支持される。

動圧軸受Ｂは、図５に示すように、コニカル軸受部Ｂ１において誘起されたオイル動圧の最大圧力点が軸受部の中心から外方（符号ａ１）に位置し、かつスラスト軸受部Ｂ２において誘起されたオイル動圧の最大圧力点が軸受部の中心から外方（符号ａ２）に位置することから、それら最大圧力点が軸受部の中心（符号ｂ１，ｂ２）に位置したり、あるいは軸受部の中心よりも内方（符号ｃ１，ｃ２）に位置する場合よりも、両方の最大圧力点を結ぶスパンｓ１が長くとれる。最大圧力点が符号ｂ１，ｂ２および符号ｃ１，ｃ２に位置する場合のスパンｓ２，ｓ３と比較するとｓ３＜ｓ２＜ｓ１の関係となる。軸受部の最大圧力点は軸受剛性が最大であるため、そのスパンが長くとれる当該動圧軸受Ｂは、同寸法で上記のような動圧発生溝の動圧軸受と比較して、回転組体２の姿勢を安定して保持することが可能となり、外乱の影響を受けにくい耐衝撃性・耐振動性に優れた特性を実現している。

なお、回転組体２に外部から衝撃が加わったり、モータの設置方向が変わって回転組体２に作用する重力の方向が変わるなどの外乱の影響を受けると、オイル動圧のバランスが崩れ回転組体２は不安定になる。ところが、その外乱の影響を受けて狭まった間隙はオイルの内圧が上昇し、逆に広まった間隙はオイルの内圧は低下し、これらの内圧の変動によってその外乱の影響は緩和され、再度、オイル動圧はバランスされて回転組体２は安定する。

動圧軸受Ｂは、回転組体２を、コニカル軸受部Ｂ１の支持力Ｆ１の軸線方向成分Ｆ１ｙとスラスト軸受部Ｂ２の支持力Ｆ２とがバランスすることによって非接触支持するため、例えば、駆動用マグネット４とステータ６との磁気中心を軸線方向にずらせて配置したり、駆動用マグネット４の下端面の近傍に磁性体を配置するなどして、両軸受部Ｂ１，Ｂ２以外に回転組体に対してバイアス構造をとる必要がない。それゆえに、当該モータＭは、駆動用マグネット４とステータ６の磁気中心が一致するように構成することができるため、回転トルクを発生させる磁気的相互作用が効率良く行われる。磁気的相互作用の効率が良いと、電磁的な騒音や振動が小さく、モータの静粛化が実現される。なお、本形態では、磁性材からなるベースプレート５と駆動用マグネット４との間に磁気吸引力が作用し、この磁気吸引力が回転組体２の安定性向上に寄与する構成となっているが、この磁気吸引力は回転組体２を補足的に作用するものであり、仮にこの磁気吸引力が作用しない構成であっても当該動圧軸受Ｂは所望の軸受特性を実現することができる。

動圧軸受Ｂは、モータＭの定常回転時に上述の通り第１テーパ間隙ｇ１１のオイル界面が分断され、両軸受部Ｂ１，Ｂ２の間の第１テーパ間隙ｇ１１、第３微小間隙ｇ３および両軸受部Ｂ１、Ｂ２の一部に気体介在部が形成されている。したがって当該動圧軸受Ｂは、静止時よりも定常回転時に回転組体２と固定組体３との間に形成される微小間隙中のオイルの保持領域が減少する。そもそも両軸受部Ｂ１，Ｂ２の内端側につながるテーパーシール部を一箇所にて構成するために、両軸受部Ｂ１，Ｂ２の内側は連続してオイルが保持される構成となる。ところが、定常回転時にはそのオイルが所定部に押し込まれてその回転組体２と固定組体３との間に形成される微小間隙中に気体介在部が増えることによって、回転組体２の回転抵抗が小さくなり、軸損が低減される。したがって、この軸損低減に基づいてモータ駆動に必要な電流値が小さくなり、モータＭの消費電力が少なくなる。しかも、その気体介在部は、動圧発生溝がある軸受部を一部に含むため、その軸損の低減効果が大きい。

定常回転中のモータＭが停止すると、動圧発生溝による押し込み力がなくなるため、両軸受部Ｂ１、Ｂ２の内端側の各オイル界面が軸受中心部に向かって移動し、図４（Ａ）に示すように再び一箇所のオイル界面となる。このようなオイル界面の移動は、上記軸損の低減だけでなく、動圧軸受Ｂの寿命の延長にも寄与する。即ち、回転中に両軸受部Ｂ１、Ｂ２の一方で、オイルの保持量が極端に減少しそのままでは軸受特性の低下を招く恐れがある場合でも、モータ停止後に両軸受部Ｂ１、Ｂ２のオイルが合流することによって、他方の軸受部の余剰オイルが一方の軸受部に補給される。これにより、その一方の軸受部のオイルの減少を食い止め、この軸受部の軸受特性の低下を阻止できる。よって動圧軸受Ｂの寿命を延ばすことができる。

ところで、コーン部材１０とシャフト７はほぼ全体が同じ嵌合力で圧入固定されているが、両部材の嵌合力をコーン部材１０の下半分（即ちコニカル軸受部Ｂ１の半径方向内方に対応する領域）を弱くし上半分を強くする固定構造とすると、コーン部材１０とロータハブ９が熱膨張したときにコーン部材１０の下半分側はシャフト７の拘束をほとんど受けずに膨張する。つまり、コーン部材１０がシャフト７の全面に圧入固定された構成でコーン部材１０が熱膨張すると、コーン部材１０全体がシャフト７の影響を受けるため外側円錐面１０ａは半径方向に偏って膨張するのに対して、ロータハブ９は軸線方向および半径方向とも膨張するため第１微小間隙ｇ１の隙間形状は偏った形状となる。これに対して、この固定構造ではコーン部材１０の下側はシャフト７の影響を受けないため、外側円錐面１０ａは軸線方向および半径方向とも膨張し、第１微小間隙ｇ１は隙間形状が崩れずに相似的に縮小する。これにより、熱膨張しても隙間形状は相似的に縮小するため、第１微小間隙ｇ１の寸法管理がしやすくなる。熱膨張するような高温下ではオイルの粘性が低下するが、隙間寸法が縮小した分だけオイル内圧が高まるため、低粘度のオイルであっても軸受特性に影響が少ない。

次に上記モータＭの組立方法について説明する。

まず、ベースプレート５にシャフト７、ステータ６および回路基板からなる前駆固定組体と、ロータハブ９と駆動用マグネット４とからなる前駆回転組体をそれぞれ組み立てる。前駆固定組体のシャフト７を前駆回転組体のロータハブ９の円錐状貫通孔に挿入し、ロータハブ９の内側下端面９ｂとスラスト部７ａの上端面とを当接させた状態にして、コーン部材１０をシャフト７に途中まで圧入する。この状態でコーン部材１０の外側円錐面１０ａとロータハブ９の内側円錐面９ａとの軸線方向の離隔距離（ｈ）を測定する。次に、この離隔距離（ｈ）が軸受に求められる剛性や軸損などから予め設計的に決まる離隔距離（ｈ１）に一致するようにさらにコーン部材１０を移動させる。このときのコーン部材１０の移動量はｈ−ｈ１である。

このように組み立てることにより、各軸受部Ｂ１、Ｂ２を形成する第１、第２微小間隙ｇ１、ｇ２が組み付け精度にて決定されるため低コストでありながら高精度に組み付けることができる。例えば、通常の方法で組立精度を上げるには、個々の部品精度を一層高めたり、事前に組立後の公差が最小となる部品をそれぞれ選択して組み立てるといった煩雑な方法などを採用しなければならない。

上述のコーン部材１０の移動は、コーン部材１０の外側円筒面１０ａを所定の把持手段にて把持することにより、軸受面である外側円錐面１０ａを傷付けることなく把持できる。コーン部材１０の組み込みが完了すると、スラスト部７ａと協働してロータハブ１０の軸線方向の移動が規制されるため、この組立体が崩れることがなく以後の工程でのハンドリングが良好となる。

その後、ロータハブ９の上端面にカバー部材１１を接着固定する。そして、この組立体を真空環境下に配置し、第４微小間隙ｇ４または第３テーパ間隙ｇ１３および連通孔７ｃの何れかの開口部に所定量のオイルを塗布し、常圧に戻す。この気圧差によってオイルは各微小間隙ｇ１乃至ｇ４および各テーパ間隙ｇ１１乃至ｇ１３内に引き込まれる。そして、ロータハブ９を回転させるとオイルが動圧発生溝によってかき込まれ、それら間隙内に混入した空気が外気に排出されて図４（Ａ）のようなオイル保持状態が実現され、モータＭが完成する。

モータＭにディスクＤを固定する場合は、ロータハブ９にディスクＤを嵌合して鍔部に載置し、このディスクＤの上面を押圧するように円環状のクランプ部材Ｄ１をロータハブ９に圧入固定する。これによりディスクＤは鍔部とクランプ部材Ｄ１に挟持されて固定される。

クランプ部材Ｄ１をロータハブ９に圧入する時のロータハブ９の支持は、ロータハブ９の外側下端面９ｃを支持面として利用するとよい。すなわち、ロータハブ９の外側下端面９ｃを支持台に設置してクランプ部材Ｄ１を圧入することにより、スラスト軸受部Ｂ２に過度の荷重が作用することが回避され、軸受面の損傷が防止できる。その外側下端面９ｃを支持台に設置するときは、ベースプレート５を外してその外側下端面９ｃが露出するようにするか、その外側下端面９ｃに対向するベースプレート５の所定部に貫通孔を設けこの貫通孔に支持台の腕部を挿入するようにするとよい。

次に本形態のＨＤＤ１００（ディスク装置）について図６の模式図を用いて説明する。ハウジング１０１の内部は、塵埃などが極度に少ない清浄な空間を形成しており、この内部に上記ディスクＤが搭載されたモータＭが設置されている。加えてハウジング１０１の内部には、ディスクＤに対して情報の読み書きを行うヘッド移動機構１０２が配置され、ヘッド移動機構１０２は、ディスクＤ上の情報を読み書きするヘッド１０３、このヘッドを支えるアーム１０４、およびヘッド１０３およびアーム１０４をディスクＤ上の所要の位置に移動させるアクチュエータ部１０５により構成される。

このＨＤＤ１００は、上記動圧軸受Ｂを備えたモータＭを搭載するため、従来に比べて軸受特性を低下させることなくＨＤＤの小型・薄型化、消費電力の低減、加えて優れた耐衝撃性・耐振動性を実現している。このようなＨＤＤ１００は、携帯端末向け等として使用される、ディスクの直径が１インチ以下のものに好適である。つまり、携帯端末は内部電源で駆動するように設計されているため、モータには低消費電力化が求められる。また、携帯性をもたせるためにＨＤＤならびにモータとも小型・薄型化が求められる。さらに、携帯端末の使用環境の関係からＨＤＤに外部からの衝撃による外力を受けやすいため耐衝撃性・耐振動性が求められる。これらの何れの要求に対しても本形態のＨＤＤ１００は対応できる特性を備えている。

上記モータＭのシャフト７の上端部をハウジング１０１の天面に締結し固定組体３を天面と底面との間に介在させる構成とすることによって、上記モータＭの軸固定型構造を活かしてハウジング１０１の剛性向上を図ることができる。

本発明のディスク装置は、上記ＨＤＤ１００のようにディスクがモータに常時固定されたタイプであるが、その他に着脱式ＨＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＦＤなどの着脱可能なディスク状の記憶媒体に情報に記憶するディスク装置にも適用できる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態の動圧軸受、モータ、ディスク装置は、第１実施形態と相違する点を中心に説明することとし、同一または相当する部位は同符号を付して説明を省略する。

本形態が第１実施形態と相違する点は、図７、８に示すように動圧軸受Ｂを構成するコニカル軸受部Ｂ１とスラスト軸受部Ｂ２が上下反対に配置され、かつスラスト軸受部Ｂ２のスパンが削減されコニカル軸受部Ｂ１のスパンの半径方向成分とほぼ同等に構成されているところである。第１実施形態のままスラスト軸受部Ｂ２がコニカル軸受部Ｂ２の上方に位置すると、支持力Ｆ２が過大になって支持力Ｆ１の軸線方向成分Ｆ１ｙとのバランスが崩れる。そのため、本形態では、スラスト軸受部Ｂ２のスパンを第１実施形態よりも少なくしてバランスさせている。なお、上方に開口する第３テーパ間隙ｇ１３は、ロータハブ９に新たに固定された第２カバー部材１１ｂによって覆われ、異物等の混入が防止されている。

〔第３実施形態〕
第３実施形態の動圧軸受、モータ、ディスク装置は、第１実施形態と相違する点を中心に説明することとし、同一または相当する部位は同符号を付して説明を省略する。

本形態が第１実施形態と相違する点は、図９，１０に示すように動圧軸受Ｂが上下に並ぶ２つのコニカル軸受部Ｂ１，Ｂ１’によって構成されるところである。これら両軸受部Ｂ１，Ｂ１’においても、軸受回転軸または軸受中心部に近い方に位置する軸受内端から、軸受回転軸または軸受中心部の遠い方に位置する軸受外端に至る方向が相互に異なる関係にある。

すなわち、上側の第１コニカル軸受部Ｂ１は下側に縮径する円錐状の軸受面によって構成され、下側の第２コニカル軸受部Ｂ１’は上側に縮径する円錐状の軸受面によって構成され、支持力の軸線方向成分が互いに反対向きに作用する。この第２コニカル軸受部Ｂ１’は、シャフト７に設けられた外側円錐面７ｄとロータハブ９に設けられた内側円錐面９ｂとによって形成される第２微小間隙ｇ２’において構成され、その外側円錐面７ｄにオイルを軸線方向下方に向かって押し込むアンバランスなヘリングボーンの動圧発生溝が全周に設けられている。第２微小間隙ｇ２’の下端側は、第３テーパ間隙ｇ１３’においてテーパシール部を構成して外気とのオイル界面を形成している。第１、第２微小間隙ｇ１，ｇ２を連通する微小間隙は、半径方向に延在する第３微小間隙ｇ３と軸線方向に延在する第５微小間隙ｇ５によって構成されている。本形態の動圧軸受Ｂにおいても、回転時にオイルが分断されて第１、第２微小間隙ｇ１，ｇ２’中にオイル界面を形成する。コーン部材１０は、シャフト７に一体化してシャフト７の下側の円錐部を別体にして構成してもよい。第１テーパ間隙ｇ１１は、軸線方向下方に延在したり、ロータハブ９側に外気と連通する連通孔とともに形成されてもよい。

本形態の動圧軸受Ｂも、両軸受部Ｂ１，Ｂ２’が協働することによって回転組体２が非接触支持されるため、両軸受部Ｂ１，Ｂ２’以外に軸線方向に作用するバイアス手段を必要としない。また、ロータハブ９は両軸受部Ｂ１，Ｂ２’によって軸線方向の移動が規制されるため、両軸受部Ｂ１，Ｂ２’が回転組体２の抜け止め構造を構成している。また、軸線方向の両端側に半径方向に支持力が作用するため、回転組体２を一層安定して非接触支持することができる。特にモータＭの厚みが大きい場合に好適である。

以上、本発明の実施形態について３形態を例示したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

すなわち、本発明のオイル動圧軸受は、各形態にし示したように軸受内端から軸受外端に至る方向が相互に異なる２つの軸受によって構成されるものを対象とすることから、例えば、第１、第２実施形態の動圧軸受Ｂのコニカル軸受部Ｂ１を、半径方向に対向する微小間隙によって構成されるラジアル型の軸受部に変更したものにも適用できる。このスラスト軸受部とラジアル軸受部とから構成されるオイル動圧軸受では、さらにその支持力Ｆ１ｙに相当する付勢力を軸受外に磁気的なバイアス手段を追加して、スラスト軸受部Ｂ２の支持力Ｆ２とバランスさせるような構成するとよい。この磁気的なバイアス手段とは、駆動用マグネット４とステータ６との磁気中心をずらせたり、駆動用マグネット４の下端面の近傍に磁性体を配置するなどして構成することができる。

各形態のコニカル軸受部は、微小間隙の断面が直線状であるが、曲線状であってもよい。

各形態の第１テーパ間隙ｇ１１は、軸線方向上方に開口するように構成されているが、軸線方向下方または半径方向に開口するように構成されてもよい。

各形態の動圧軸受Ｂは、静止時に両軸受部の内端側のオイルが連通し回転時に分断されそれぞれの軸受スパン中にオイル界面を形成する構成であるが、これに比べて軸損低減が必要ない場合などは、オイル量、各間隙の隙間容量、動圧発生溝の押し込み力などの諸元を変更することにより、回転時の軸受部の内端側のオイル界面がより内方に位置するようにしたり、さらには第３微小間隙ｇ３または第１テーパ間隙中にオイル界面を形成してオイルを連通する構成としてもよい。

各形態の動圧発生溝は何れも固定組体側に形成されているが、回転組体側に形成されてもよいし、何れの場合も上記動圧発生溝はアンバランスなヘリングボーンに変えてスパイラルとしてもよい。

各形態の動圧軸受Ｂは、コニカル軸受部Ｂ１と第２テーパ間隙ｇ１２との間に第４微小間隙ｇ４を介在しているが、動圧発生溝の押し込み力、第２テーパ間隙ｇ１２が遠心力による軸受部側の押し込み力などの設定を変更してバランスさせるようにすれば、その第４微小間隙ｇ４を省略することができる。

各形態の動圧軸受Ｂを構成する部材は、通常の金属だけでなく多孔質性焼結金属も使用することができる。

各形態のモータＭは軸固定型であるが、この部材関係を反転させて軸回転型としてもよい。

各形態のモータＭはロータマグネット４がステータ６の半径方向内方に配置されたインナーロータ型であるが、アウターロータ型または軸線方向に対向する面対向型としてもよい。

各形態のモータＭは動圧軸受Ｂ以外に軸線方向に作用するバイアス手段を設けない構造であったが、より回転組体の安定性を向上させる場合にはそのバイアス手段を追加しこれによるバイアス力を併用してもよい。

本発明のオイル動圧軸受およびモータの第１実施形態を示す断面図。 図１のオイル動圧軸受を中心に示す要部断面図。 図１のオイル動圧軸受における動圧発生溝を平面上に展開して模式的に示した展開図。 （Ａ）は図１のオイル動圧軸受の静止状態の構成を示す断面図、（Ｂ）は図１のオイル動圧軸受の回転状態の構成を示す断面図。 図４（Ｂ）に対応してオイル動圧軸受の回転状態の構成を示す別の断面図。 本発明のディスク装置の第１実施形態を示す断面図。 本発明のオイル動圧軸受およびモータの第２実施形態を示す断面図。 図６のオイル動圧軸受を中心に示す要部断面図。 本発明のオイル動圧軸受およびモータの第３実施形態を示す断面図。 図８のオイル動圧軸受を中心に示す要部断面図。

符号の説明

２ 回転組体
３ 固定組体
Ｂ 動圧軸受
Ｂ１、Ｂ１’ コニカル軸受部
Ｂ２ スラスト軸受部
Ｍ モータ
ｇ１ 第１微小間隙
ｇ２、ｇ２’ 第２微小間隙
ｇ３ 第３微小間隙
ｇ４ 第４微小間隙
ｇ１１ 第１テーパ間隙
ｇ１２ 第２テーパ間隙
ｇ１３ 第３テーパ間隙
１００ ハードディスク装置

Claims (15)

1. 固定体と、回転体と、該固定体と該回転体の対向面の少なくとも一方に動圧発生溝が形成され、かつ当該動圧発生溝の一部又は全部を含む双方間の微小間隙にオイルが保持されることにより、該回転体を回転自在に支持する軸受部を構成するオイル動圧軸受において、
   当該軸受部は少なくとも２つの軸受から構成され、
   各軸受は、軸受回転軸または軸受中心部に近い方の軸受内端と、軸受回転軸または軸受中心部から遠い方の軸受外端とを有し、該軸受内端および該軸受外端はそれぞれテーパシール部に繋がっており、かつ該テーパシール部は外気に連通しており、
   当該２つの軸受は、その軸受内端から軸受外端に至る方向が相互に異なり、
   一方の軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部と他方の軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部とは、共通した一つのテーパシール部であることを特徴とするオイル動圧軸受。
2. 前記２つの軸受の軸受外端に繋がるそれぞれのテーパシール部内に、オイル界面が形成されることを特徴とする請求項1に記載のオイル動圧軸受。
3. 前記２つの軸受の動圧発生溝は、オイルが各軸受の軸受外端側に押し込まれるようにしてオイル動圧が誘起されるアンバランスなヘリングボーン形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオイル動圧軸受。
4. 前記回転体の静止時には、前記２つの軸受の軸受内端に繋がるテーパシール部内にオイル界面が形成されており、前記回転体の定常回転時には、当該オイル界面が分断されて、それぞれの軸受の軸受内端側の２箇所に形成されることを特徴とする請求項３に記載のオイル動圧軸受。
5. 前記分断された２箇所のオイル界面の少なくとも一方は、それぞれ動圧発生溝が形成されている領域上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のオイル動圧軸受。
6. 前記軸受部の軸受内端に繋がるテーパシール部は、前記２つの軸受と軸線方向または半径方向に重なるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のオイル動圧軸受。
7. 前記２つの軸受は、軸線方向に対して傾斜する方向に支持力が作用するコニカル軸受と、該コニカル軸受の支持力の軸線方向成分に対して反対向きの軸線方向に作用するスラスト軸受と、からなることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のオイル動圧軸受。
8. 前記固定体は、軸受回転軸と同軸上に延在するシャフト部と、該シャフト部に直交して円盤状に設けられたスラスト部と、該シャフト部に嵌合して固定され該スラスト部の軸線方向一方の平坦面に対向して軸線方向に傾斜する円錐面を有するコーン部とを備え、
   前記回転体は、該コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する円錐面と、該スラスト部の軸線方向一方の平坦面に微小間隙を介して対向する平坦面とを備え、 前記コニカル軸受は、該コーン部の円錐面と該回転体の円錐面との間に形成され、前記スラスト軸受は、該スラスト部の軸線方向一方の平坦面と該回転体の平坦面との間に形成されるオイル動圧軸受であって、
   該コーン部は、該スラスト軸受部が形成される微小間隙の双方の対向面を当接させた状態で該固定体に対する位置決め並びに固定できる構成であることを特徴とする請求項７に記載のオイル動圧軸受。
9. 前記２つの軸受は、軸線方向に対して傾斜する方向に支持力が作用する第１および第２コニカル軸受と、からなり、両軸受の支持力の軸線方向成分は互いに反対向きであることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のオイル動圧軸受。
10. 前記固定体は、軸受回転軸と同軸上に延在するシャフト部と、該シャフト部の軸線方向一方に設けられると共に軸線方向に傾斜する円錐面を有する第１コーン部と、該シャフト部の軸線方向他方に嵌合して固定され該第１コーン部の円錐面に対向して軸線方向に傾斜する円錐面を有する第２コーン部とを備え、
    前記回転体は、該第１コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する第１円錐面と、該第２コーン部の円錐面に微小間隙を介して対向する第２円錐面とを備え、
    前記第１コニカル軸受は、該第１コーン部の円錐面と該回転体の第１円錐面との間に形成され、前記第２コニカル軸受は、該第２コーン部の円錐面と該回転体の第２円錐面との間に形成されるオイル動圧軸受であって、
    該第２コーン部は、該第１コニカル軸受部が形成される微小間隙の双方の対向面を当接させた状態で該固定体に対する位置決め並びに固定できる構成であることを特徴とする請求項９に記載のオイル動圧軸受。
11. 前記２つの軸受は、半径方向に支持力が作用するラジアル軸受と、軸線方向一方に支持力が作用するスラスト軸受と、からなり、さらに軸線方向他方に付勢力が作用するバイアス手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のオイル動圧軸受。
12. 請求項１乃至１１の何れかに記載のオイル動圧軸受と、
    前記回転体に一体的に設けられたマグネットと、
    該マグネットに対向し、前記固定体に一体的に設けられステータと、を備えたことを特徴とするモータ。
13. 前記固定体は、回転軸線上に位置する円柱状のシャフトを備え、該シャフトの両端面が当該モータ外に露出することを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
14. 請求項１２または１３の何れかに記載のモータが、情報が記憶されたディスクを回転駆動するディスク駆動用スピンドルモータであり、該ディスクの直径が１インチ以下であることを特徴とするモータ。
15. 情報を記録できる円板状記録媒体が装着されるディスク装置において、
    ハウジングと、当該ハウジング内部に固定され前記記録媒体を回転させるスピンドルモータと、前記記録媒体の所要の位置に情報を書き込みまたは読み出すための情報アクセス手段とを有するディスク装置であって、
    前記スピンドルモータは、請求項１２乃至１４の何れかに記載したモータであることを特徴とするディスク装置。

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