JP2006046604A - 動圧流体軸受装置、モータ及びディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる信頼性の高い動圧流体軸受装置、それを用いたモータ及びディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る動圧流体軸受装置においては、シャフトに貫通されるスリーブが、一端にシャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、シャフトの一端近傍に固着された円板状のスラスト板が、スリーブの第１の対向面と対向して配置され、シャフトの他端近傍に配置されたシールプレートが、スリーブの第２の対向面との間に隙間を有して配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスク状の記録媒体を回転駆動するモータ等に用いられる流体の動圧を利用する動圧流体軸受装置、その動圧流体軸受装置を用いたモータ、及びディスク駆動装置に関するものである。

近年、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のディスク状の記録媒体を回転駆動するディスク駆動装置は、そのメモリー容量が増大するとともにデータの転送速度も高速化している。そのため、この種のディスク駆動装置に用いられるモータの軸受装置には、高速に回転駆動する軸を高精度に保持することができる動圧流体軸受装置が用いられている。

一般的な動圧流体軸受装置においては、シャフトの外周面とこのシャフトを保持する保持部の内周面との間に潤滑剤である作動流体としての潤滑油を充填し、シャフトの外周面又は保持部の内周面に形成されたヘリングボーン状の溝により動圧を発生させて、回転時のラジアル方向（半径方向)の回転体の荷重を支持するラジアル軸受部が形成されている。また、シャフトの端部に固着された円盤状のスラスト板と保持部との間に潤滑油を充填し、スラスト板と保持部との対向面のいずれかの面に形成されたスパイラル状の溝により動圧を発生させて、回転時のアキシャル方向（回転軸方向)の回転体の荷重を支持するスラスト軸受部が形成されている。

以下、図５を参照して従来の動圧流体軸受装置について具体的に説明する。図５は特許文献１に開示された動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの構成を示す断面図である。
図５において、従来のディスク駆動装置用モータは、磁気ディスク等のディスク状の記録媒体１（以下、ディスク１と略称する)が装着されるロータハブ２と、このロータハブ２を回転軸方向に貫通して設けられたシャフト３と、シャフト３を固定しモータステータのコア５を保持するベース４と、コア５に対向して配置されロータハブ２に固定されたロータ磁石６とを備えている。シャフト３の外周面又はロータハブ２の内周面にはヘリングボーン状の溝が形成されており、ロータハブ２の下面又はベース４の上面にはスパイラル状の溝が形成されている。ロータハブ２とシャフト３が対向する面間のわずかな隙間には潤滑油７が充填されてラジアル軸受部が形成されている。また、ロータハブ２とベース４が対向する面間のわずかな隙間には潤滑油７が充填されてスラスト軸受部が形成されている。

図５に示すように、シャフト３の上端部には切り欠き３ａが形成されており、この切り欠き３ａにはシャフト３の外周面から半径方向外側へ突設された環状の板材８が固着されている。この板材８はロータハブ２の段差部分２ａに対応するよう配設されており、シャフト３の抜け止め機能を有している。

上記のように構成された従来の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータにおいて、コア５とロータ磁石６で構成される駆動部が励起することにより、ディスク１が装着されたロータハブ２が回転し、ラジアル軸受部とスラスト軸受部のそれぞれの軸受機能が発揮される。すなわち、コア５が通電されることにより、ロータハブ２がシャフト３及びベース４に対して回転し、スラスト軸受部において、ハブ２の下面とベース４の上面との間の潤滑油７が動圧を発生させてスラスト方向の荷重を支持し、ラジアル軸受部において、シャフト３の外周面とハブ２の内周面との間の潤滑油７が動圧を発生させてラジアル方向の荷重を支持している。
特開２０００−３５０４０８号公報

最近のディスク駆動装置が設けられる電子機器においては小型化、軽量化及び薄型化の傾向にあり、特に携帯型の電子機器においてはその傾向が強く、その結果、これらの電子機器に用いられるディスク駆動装置用モータの小型化、軽量化及び薄型化は、この分野における重要な課題であった。したがって、このようなディスク駆動装置用モータにおいて軸受装置として用いられる動圧流体軸受装置においても、小型化、軽量化及び薄型化は達成すべき課題であった。

従来の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータにおいては、前述のように、ディスク１を装着するロータハブ２の下側には、シャフト３を固定するため厚みの厚いベース４が設けられていた。また、ロータハブ２の上側には、ロータハブ２の抜け止めのために、シャフト３に固定された環状の板材８を取付ける必要があった。このように、従来のディスク駆動装置用モータにおいては、厚みが厚く重量の重いベース４を用いており、かつ抜け止めのための板材を配設するための空間を特別に確保する必要があった。したがって、これらの問題が動圧流体軸受装置及びディスク駆動装置用モータにおける小型化、軽量化及び薄型化の阻害要因となっていた。

本発明は、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる信頼性の高い動圧流体軸受装置、それを用いたモータ及びディスク駆動装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る動圧流体軸受装置は、請求項１に記載したように、シャフト、
前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、及び
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、を具備する。
このように構成された本発明の動圧流体軸受装置は、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる信頼性の高い装置となる。

本発明に係る動圧流体軸受装置は、請求項２に記載したように、請求項１のスリーブが、シャフトに貫通される第１の部材と、前記第１の部材の外周面に固着された第２の部材とを有し、前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記シャフトの中心軸と実質的に平行な少なくとも１つの連通路を形成してもよい。
本発明に係る動圧流体軸受装置は、請求項３に記載したように、請求項１のスリーブとシールプレートの対向する少なくともいずれかの面に凹部を形成してもよい。

本発明に係るモータは、請求項４に記載したように、シャフト、
前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
前記シャフトの一端に固着されたベース、
前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
前記スリーブに実質的に固定されたモータロータ部、及び
前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記ベースに固着されたモータステータ部、を具備する。
このように構成された本発明のモータは、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる。

本発明に係るモータは、請求項５に記載したように、金属製板材をプレス加工により形成したベースに屈曲部を形成して剛性を高めるためのリブとしてもよい。
本発明に係るモータは、請求項６に記載したように、ベースにおけるシャフトとの固着部分近傍に屈曲部を形成し前記屈曲部により形成された空間に抜け止め手段の少なくとも一部を配置するよう構成してもよい。
本発明に係るモータは、請求項７に記載したように、ベースがシャフトの一端に固着手段により固着されており、前記ベースにおける前記シャフトとの固着部分近傍に屈曲部が形成されており、前記屈曲部により形成された凹部空間に前記固着部分の一部が配置され、前記ベースにより形成される面から装置外部へ前記固着手段が突出しないよう構成してもよい。
本発明に係るモータは、請求項８に記載したように、モータロータ部が磁石であり、モータステータ部がコアであってもよい。
本発明に係るモータは、請求項９に記載したように、請求項８のモータロータ部をベース近傍に配置し、前記モータロータ部の磁力により前記ベースに対する吸引力が生じるよう構成してもよい。
本発明に係るモータは、請求項１０に記載したように、請求項８のモータロータ部とモータステータ部がオフセットされて配置され、前記モータロータ部をベース側に吸引するよう構成してもよい。

本発明に係るディスク駆動装置は、請求項１１に記載したように、シャフト、
前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
前記シャフトの一端に固着され、金属製板材で構成されたベース
前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
前記スリーブの外周面に固着され、ディスク状の記録媒体が装着されるハブ、
前記ハブに固定されたモータロータ部、及び
前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記ベースに固着されたモータステータ部、を具備する。
このように構成された本発明のディスク駆動装置は、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる。
本発明に係るディスク駆動装置は、請求項１２に記載したように、スリーブとハブとの間に中間部材が設けられ、当該中間部材によりシャフト、前記スリーブ、スラスト板、シールプレート、抜け止め手段、ラジアル方向動圧発生手段、スラスト方向動圧発生手段、及び潤滑剤が軸受部材として一体的に構成してもよい。

本発明に係る動圧流体軸受装置の製造方法は、請求項１３に記載したように、シャフトとスリーブの対向する少なくともいずれかの面にラジアル方向動圧発生部を形成する工程、
円板状のスラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にスラスト方向動圧発生部を形成する工程、
前記シャフトを前記スラスト板に嵌合させる工程、
前記シャフトの中心軸と直交する第１の面を有する前記スラスト板を、前記第１の面が前記スリーブの第１の対向面と対向するよう、前記シャフトに対して相対的に回転可能に挿入する工程、
前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう抜け止め手段を配置して、当該抜け止め手段を前記スリーブに固定する工程、及び
前記スリーブにおける前記第１の対向面とは反対側端面である第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレートを前記シャフトの他端近傍に配置して、前記スリーブと一体的に回転可能に前記スリーブの外周面に固着されたハブに固定する工程、を有する。
このような工程を有する本発明の動圧流体軸受装置の製造方法によれば、高精度のラジアル方向動圧発生部及びスラスト方向動圧発生部を容易に形成することが可能となるとともに、動圧流体軸受装置の小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる。

本発明によれば、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができ、高い信頼性、高い量産性、高い作業効率を有する動圧流体軸受装置、それを用いたモータ、及びディスク駆動装置を提供することができる。

本発明に係る動圧流体軸受装置においては、ベースを厚みの薄い金属性板材を用いてプレス加工により形成し、且つ剛性を高めるためにベースに補強リブを設けているため、動圧流体軸受装置の小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる。さらに、本発明の動圧流体軸受装置を用いることにより、モータ及びディスク駆動装置においても小型化、軽量化及び薄型化を図ることが可能となる。

また、本発明に係る動圧流体軸受装置においては、スリーブの上部にシールプレートを配設して油溜りを形成しており、また開口部と連続しているため、回転動作時に充分な潤滑油を供給できるとともに、回転時に発生する気泡を排出することもできる。また、油溜りとスラスト方向動圧発生手段とを連通する連通路である連通孔がスリーブに形成されており、スラスト方向動圧発生手段の圧力調整が可能で、またスラスト方向動圧発生手段に生じる気泡も除去することができる。したがって、本発明によれば、軸受部分の浮上特性が安定し、引いては軸受部分の寿命の長期化を達成することができる。

また、本発明に係る動圧流体軸受装置においては、金属製板材のベースに補強リブを設けており、この補強リブにより形成された内部空間にスリーブに固着された抜け止め手段を配置する構成であるため、動圧流体軸受装置の内部空間を効率高く利用でき、装置の小型化、薄型化を得ることができる。

さらに、本発明に係る動圧流体軸受装置の製造方法においては、動圧発生溝を組み立て前の単体の部材、例えばシャフトやスリーブやスラスト板の各部に対して形成することができるため、精度の高い動圧流体軸受装置を容易に、確実に、そして分留まり高く形成することができる。

以下、本発明に係る動圧流体軸受装置、及びその動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの好適な実施の形態を添付の図面を参照して説明する。

《第１の実施の形態》
本発明に係る第１の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータを図１を参照して説明する。図１は第１の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの構成を示す断面図である。なお、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置は、実質的に左右対称形状を有しているため、図１においては右側半分の断面図で示す。

図１において、シャフト１０はスリーブ１１の軸受孔１１ａに相対的に回転可能に挿入されている。シャフト１０の下側には中心軸と直交する方向に延設する円板状のスラスト板１６が配設されている。スラスト板１６はスリーブ１１に形成された凹部１１ｅに収納されており、回転するスリーブ１１を保持するよう構成されている。シャフト１０の下端はビス１４によりベース１２に固定されており、シャフト１０の上端にはカバー１３がビス１５により取付けられている。

スリーブ１１の外周面には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のディスク状の記録媒体１（以下、ディスク１と略称する)が装着されるロータハブ１７が固着されている。ロータハブ１７における装着されたディスク１の下側（ベース１２が配設されている方向を下方向とする)にはロータ磁石１８が固着されており、このロータ磁石１８はベース１２に固着されたモータ部のステータであるコア１９と対向するよう配設されている。

図１に示すように、スリーブ１１の外周部分の下側には段部１１ｂが形成されており、この段部１１ｂに断面が略９０度屈曲した環状の抜け止め手段である抜け止め板２０が固着されている。すなわち、抜け止め板２０における上側に突出する部分２０ａがスリーブ１１の段部１１ｂに配置され固着されており、抜け止め板２０における残りの部分２０ｂがシャフト側に突出している。この結果、抜け止め板２０におけるシャフト側に突出している部分２０ｂは、スラスト板１６の下面と対向する位置となるよう構成されている。

第１の実施の形態の動圧流体軸受装置において、ベース１２は薄い金属製板材、例えば０．３ｍｍ（厚)程度の鋼板によりプレス加工により形成されている。ベース１２におけるシャフト１０との固着部分には段差が形成されており、この段差が補強リブ１２ａとなっている。このように、ベース１２に補強リブ１２ａを設けることにより、ベース１２の剛性を高めるとともに、ベース１２をビス１４によりシャフト１０に固定したとき、そのビス頭がベース１２の下面より突出しないよう構成することができる。したがって、このように構成された第１の実施の形態の動圧流体軸受装置は、外観形状がシンプル形状となり、装置内への組み込み設計が容易なものとなる。

また、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置においては、金属製板材のベース１２を屈曲させて補強リブ１２ａを形成したことにより、ベース１２の上面側である装置内側には空間が形成される。この空間には、前述の抜け止め板２０におけるシャフト側に突出している部分２０ｂが配置されている。この結果、第１の実施の形態の構成においては、ベース１２の補強リブ１２ａにより形成された空間が抜け止め板２０の配置空間となり、動圧流体軸受装置の内部空間に各部材が効率高く配置され、小型化、薄型化が図られている。

第１の実施の形態の動圧流体軸受装置においては、スリーブ１１の軸受孔１１ａの内周面に動圧発生溝１１ｃが形成されている。また、スラスト板１６の上面における、スリーブ１１との対向面には動圧発生溝１６ａが形成されている。動圧発生溝１１ｃ及び１６ａが形成されている面により構成される隙間を含む、シャフト１０とスリーブ１１の対向面により構成される隙間、及びスラスト板１６とスリーブ１１の対向面により構成される隙間には潤滑剤である作動流体としての潤滑油９が保持されている。

なお、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置では、スリーブ１１の軸受孔１１ａの内周面に動圧発生溝１１ｃを形成した例で説明するが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、軸受孔１１ａに対向するシャフト１０の外周面に動圧発生溝を形成してもよい。また、スラスト板１６におけるスリーブ１１との対向面に動圧発生溝１６ａを形成したが、スリーブ１１におけるスラスト板１６との対向面に動圧発生溝を形成してもよい。

上記のように、シャフト１０とスリーブ１１との対向面に形成された動圧発生溝１１ｃによりラジアル方向動圧発生手段が構成され、スラスト板１６とスリーブ１１との対向面に形成された動圧発生溝１６ａによりスラスト方向発生手段が構成されている。

スリーブ１１の上端面（回転軸と直交する面)と対向する位置にシールプレート２１が配設されており、このシールプレート２１はロータハブ１７の内周面に固着されている。シールプレート２１における内周端面はシャフト１０の外周面と所定の距離を有する開口２１ａが形成されている。したがって、シールプレート２１は、スリーブ１１の上端面を覆うように、スリーブ１１の上端面との間に所定隙間（例えば、０．０２ｍｍから０．１ｍｍの範囲内の距離を有する間隔）を有して配設されている。スリーブ１１には回転軸と並行に延設された少なくとも１つの連通孔１１ｄが形成されている。連通孔１１ｄはスリーブ１１とシールプレート２１との対向する隙間とスリーブ１１とスラスト板１６との対向する隙間とを連通させている。すなわち、連通孔１１ｄはスリーブ１１における上端面とスラスト板１６との対向面（回転軸と直交する面）との間を連通するよう形成されている。ここで、スリーブ１１において、スラスト板１６との対向面が第１の対向面であり、上端面が第２の対向面である。

上記のように配設されたシールプレート２１においては、シールプレート２１の下面とスリーブ１１の上端面との間に所定距離を有する隙間を形成して、潤滑油９の油溜りの機能を有している。また、シールプレート２１は、その内周端面がシャフト１０の外周面と所定の距離を有して開口２１ａを形成しているため、作動流体である潤滑油９からの気泡を大気側に排出する機能を有している。さらに、スリーブ１１に形成された連通孔１１ｄにより、スリーブ１１とシールプレート２１で構成された油溜りがスリーブ１１とスラスト板１６との対向する面で構成されたスラスト軸受部と連通しているため、スラスト軸受の圧力調整を行う機能を有している。

以上のように構成された第１の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの動作について説明する。
図１において、モータのステータであるコア１９に通電を開始すると、回転磁界が発生し、ロータ磁石１８、ロータハブ１７、及びスリーブ１１が回転を始める。このとき、スリーブ１１の軸受孔１１ａに形成された動圧発生溝１１ｃ（ラジアル軸受部）、及びスラスト板１６の上面に形成された動圧発生溝１６ａ（スラスト軸受部）により潤滑油９にポンピング圧力が発生して、スリーブ１１は、スラスト板１６の上面から浮上し、シャフト１０の外周面に対して所望の隙間を有している。このため、スリーブ１１、ロータハブ１７、ロータ磁石１８、抜け止め板２０、シールプレート２１、ディスク１で構成される回転体は、シャフト１０及びスラスト板１６に対して非接触状態で回転する。

シャフト１０は、シールプレート２１とスリーブ１１との隙間により形成された油溜り内の潤滑油９を潤滑させながら回転する。潤滑油９はこの油溜りから充分に供給されるので軸受寿命を延ばすことができる。動作中に潤滑油９に生じる気泡はシールプレート２１の内周端面とシャフト１０の外周面との間の開口２１ａから放出されるものもあり、油溜りにとどまるものもある。

第１の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータにおいては、スラスト板１６におけるスリーブ１１との対向面に動圧発生溝１６ａ（スラスト軸受部）が形成されており、この１つのスラスト軸受部により回転体を軸方向（スラスト方向）に回転可能に保持している。上記のように、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置では、１つのスラスト軸受部により回転体を軸方向（スラスト方向）に保持しているため、回転動作時における回転体はスラスト板１６から浮上する方向へ移動する。しかし、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置においては、ロータ磁石１８が金属製板材のベース１２に対する磁力により回転体がベース側へ吸引されるよう構成されているため、この回転体はシャフト１０に対する所望の位置において回転する。なお、モータを構成するロータであるロータ磁石１８とステータであるコア１９との磁気センターをずらし、オフセット位置とすることにより、回転体をシャフト１０に対する所望の位置において回転するよう構成することも可能である。
上記のように、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置において、回転時の回転体はシャフト１０に対して所望の位置にあるため、スリーブ１１及び抜け止め板２０はスラスト板１６に対して不必要な接触がない。

次に、上記のように構成された第１の実施の形態の動圧流体軸受装置の組み立ての方法について添付の図２を用いて説明する。
図２は第１の実施の形態の動圧流体軸受装置の組み立て方法を説明するための模式図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順に組み立てられることを示している。図２の（ａ）は、シャフト１０にスラスト板１６を圧入と接着剤により固着した状態を示している。スラスト板１６が固着されたシャフト１０は、図２の（ｂ）に示すように、スリーブ１１の軸受孔１１ａに挿入される。次に、抜け止め板２０がスリーブ１１の外周面下端に形成された段部１１ｂが圧入と接着剤により固着される（図２の(Ｃ)参照)。ロータハブ１７にロータ磁石１８が固着され、そのロータハブ１７の内周面に、図２の（ｃ）に示すように組み立てられたスリーブ１１（シャフト１０、スラスト板１１及び抜け止め板２０を含む)が圧入と接着剤により固着される(図２の（ｄ）参照）。次に、シールプレート２１がスリーブ１１の上端面に対して所定距離を有する隙間を確保してロータハブ１７の内周面の上部に固着される。この固着において圧入と接着剤が用いられる。このとき、シールプレート２１はロータハブ１７の内周面とスリーブ１１の上端面の一部に接着剤を塗布して固着してもよい。

上記のように組み立て製造された動圧流体軸受装置は、金属製板材のベース１２がビス１４によりシャフト１９の下端に固定される。また、ロータハブ１７に対してディスク１が装着され、ロータハブ１７に対してクランプ部材によりディスク１が固定される。最終的にカバー１３がシャフト１０の上端にビス１５により固定されて、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータが完成となる。

以上のように、第１の実施の形態の動圧流体軸受装置及びこの動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータにおいては、ベース４を厚みの薄い金属性板材を用いてプレス加工により形成し、且つ剛性を高めるためにベース４に補強リブ１２ａを設けているため、動圧流体軸受装置の小型化、軽量化及び薄型化を達成することができる。さらに、この動圧流体軸受装置を用いることにより、モータ及びディスク駆動装置においても小型化、軽量化及び薄型化を図ることが可能となる。

また、第１の実施の形態においては、スリーブ１１の上部にシールプレート２１を配設して油溜りを形成しており、開口２１ａとも連続している。このため、回転動作時に充分な潤滑剤を供給できるとともに、回転時に発生する気泡を排出することもできる。また、油溜りとスラスト軸受部とを連通する連通孔１１ｄがスリーブ１１に形成されている。そのため、スラスト軸受部の圧力調整が可能であり、スラスト軸受部に生じる気泡も除去することができる。したがって、第１の実施の形態の構成によれば、軸受部分の浮上特性が安定し、引いては軸受部分の寿命の長期化を達成することができる。

第１の実施の形態の動圧流体軸受装置の製造方法においては、動圧発生溝を組み立て前の単体の部材、例えばシャフトやスリーブやスラスト板の各部に対して形成することができるため、精度の高い動圧流体軸受装置を容易に、確実に、そして分留まり高く形成することができる。
第１の実施の形態の動圧流体軸受装置においては、金属製板材のベース１２に補強リブ１２ａを設けており、この補強リブ１２ａにより形成された内部空間にスリーブ１１に固着された抜け止め板２０を配置する構成であるため、動圧流体軸受装置の内部空間を効率高く利用でき、装置の小型化、薄型化を得ることができる。

第１の実施の形態の動圧流体軸受装置においては、金属製板材のプレス加工によりベース１２が形成されており、ベースの剛性を高めるための補強リブ１２ａが形成されているため、装置の軽量化及び薄型化を達成することができるとともに所望の強度を確実に確保することができる。さらに、第１の実施の形態によれば、高い量産性を有し、且つ製造価格の低減化を図ることができる。

《第２の実施の形態》
本発明に係る第２の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータを図３及び図４を参照して説明する。図３は第２の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの構成を示す右側半分の断面図である。図４は第２の実施の形態のディスク駆動装置用モータにおける軸受部であるシャフト及びスリーブを示す平面図である。図３及び図４において、前述の第１の実施の形態と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付して、その説明は省略する。
第２の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータにおいて、第１の実施の形態のディスク駆動装置用モータと異なるところは、スリーブの構成であり、その他の構成は同じである。

図３及び図４に示すように、第２の実施の形態のディスク駆動装置用モータにおいては、スリーブ１１が２つの部材により構成されている。第１の部材である内スリーブ１１Ａはシャフト１０に貫通される軸受孔１１ａを有し、その内スリーブ１１Ａの外周面には外スリーブ１１Ｂが固着されている。外スリーブ１１Ｂは中空の円筒状に形成されており、内スリーブ１１Ａの外周面に形成された切り欠け部分により連通孔１１ｄが形成されている。
内スリーブ１１Ａは外スリーブ１１Ｂよりその回転中心軸に沿った長さが短く形成されており、内スリーブ１１Ａの上端面と外スリーブ１１Ｂの上端面は実質的に同じ面となるよう配置されている。スラスト板１６は、内スリーブ１１Ａの下端面と対向するよう配置され、内スリーブ１１Ａと外スリーブ１１Ｂとで形成される下側空間内に配設されている。外スリーブ１１Ｂの下端面には段部１１ｂ形成されており、抜け止め手段である抜け止め部２０が固着される。また、外スリーブ１１Ｂの上端面の一部にはシールプレート２１が固着されている。
上記のように構成された第２の実施の形態のディスク駆動装置用モータは、前述の第１の実施の形態のディスク駆動装置用モータにおける効果を奏するとともに、さらにスリーブ１１を２つの単純な形状の部材で構成することができるため、高い精度のスリーブの加工を容易に行うことができ、信頼性の高いモータを容易に組み立て製造することが可能となる。

なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における動圧流体軸受装置では、スリーブ１１とその上端面に配置されたシールプレート２１との間に所定空間を形成して、油溜りとしたが、その油溜りのための空間容積を大きくすることも可能である。例えば、スリーブ１１とシールプレート２１との対向面のいずれか一方の面、若しくは両方の面に凹部を形成することにより油溜りの空間容積を大きくすることが可能である。
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態における動圧流体軸受装置においては、スリーブ１１の外周面に直接ロータハブ１７を固着する構成で説明したが、スリーブとハブとの間に中間部材を設けることにより、シャフト１０、スリーブ１、スラスト板１６、抜け止め部２０、シールプレート２１、及び潤滑剤９をその中間部材により軸受部材として一体的に構成することが可能となる。このように中間部材を設けて軸受部材をユニット化することにより、モータ及びディスク駆動装置への組み付け工程が容易なものとなり、作業性の優れた発明となる。

以上のように、本発明によれば、上記の実施の形態において具体的に説明したように、優れた効果を奏することができる。したがって、本発明によれば、小型化、軽量化及び薄型化を達成することができ、高い信頼性、高い量産性、高い作業効率を有する動圧流体軸受装置、それを用いたモータ、及びディスク駆動装置を提供することができる。

上記において、発明をある程度の詳細さをもって好適な実施の形態について説明したが、この好適の実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各構成要素の組合せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。

本発明に係る動圧流体軸受装置は、小型化、軽量化及び薄型化を図ることができるため、この動圧流体軸受装置を用いた機器において有用である。

本発明に係る第１の実施の形態における動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの断面図 本発明に係る第１の実施の形態における動圧流体軸受装置の組み立て方法を示す説明図 第２の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたディスク駆動装置用モータの構成を示す右側半分の断面図 第２の実施の形態のディスク駆動装置用モータにおける軸受部であるシャフト及びスリーブを示す平面図 従来の動圧流体軸受装置を用いたモータの断面図

符号の説明

１ ディスク
２ ロータハブ
２ａ 段差部分
３ シャフト
３ａ 切り欠け
４ ベース
５ コア
６ ロータ磁石
７ 潤滑油
８ 板材
９ 潤滑油
１０ シャフト
１１ スリーブ
１１ａ 軸受孔
１１ｂ 段部
１１ｃ 動圧発生溝
１１ｄ 連通孔
１２ ベース
１２ａ 補強リブ
１３ カバー
１４ ビス
１５ ビス
１６ スラスト板
１６ａ 動圧発生溝
１７ ロータハブ
１８ ロータ磁石
１９ コア
２０ 抜け止め板
２０ａ 固着部
２０ 抜け止め部
２１ シールプレート
２１ａ 開口

Claims (13)

1. シャフト、
   前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
   前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
   前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
   前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
   前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
   前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、及び
   前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
   を具備することを特徴とする動圧流体軸受装置。
2. スリーブが、シャフトに貫通される第１の部材と、前記第１の部材の外周面に固着された第２の部材とを有し、前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記シャフトの中心軸と実質的に平行な少なくとも１つの連通路が形成された請求項１に記載の動圧流体軸受装置。
3. スリーブとシールプレートの対向する少なくともいずれかの面に凹部が形成された請求項１に記載の動圧流体軸受装置。
4. シャフト、
   前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
   前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
   前記シャフトの一端に固着されたベース、
   前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
   前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
   前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
   前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
   前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
   前記スリーブに実質的に固定されたモータロータ部、及び
   前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記ベースに固着されたモータステータ部、
   を具備することを特徴とするモータ。
5. 金属製板材をプレス加工により形成したベースに屈曲部を形成して剛性を高めるためのリブとした請求項４に記載のモータ。
6. ベースにおけるシャフトとの固着部分近傍に屈曲部を形成し前記屈曲部により形成された空間に抜け止め手段の少なくとも一部が配置された請求項４に記載のモータ。
7. ベースがシャフトの一端に固着手段により固着されており、前記ベースにおける前記シャフトとの固着部分近傍に屈曲部が形成されており、前記屈曲部により形成された凹部空間に前記固着部分の一部が配置され、前記ベースにより形成される面から装置外部へ前記固着手段が突出しないよう構成された請求項４に記載のモータ。
8. モータロータ部が磁石であり、モータステータ部がコアである請求項４に記載のモータ。
9. モータロータ部をベース近傍に配置し、前記モータロータ部の磁力により前記ベースに対する吸引力が生じるよう構成された請求項８に記載のモータ。
10. モータロータ部とモータステータ部がオフセットされて配置され、前記モータロータ部をベース側に吸引するよう構成された請求項８に記載のモータ。
11. シャフト、
    前記シャフトに貫通され、一端に前記シャフトの中心軸と実質的に直交する第１の対向面を有し、他端に第２の対向面を有し、前記第１の対向面と前記第２の対向面との間に少なくとも１つの連通路を有し、前記シャフトに対して相対的に回転可能なスリーブ、
    前記シャフトの一端近傍に固着され、前記スリーブの前記第１の対向面と対向する第１の面を有する円板状のスラスト板、
    前記シャフトの一端に固着され、金属製板材で構成されたベース、
    前記シャフトの他端近傍に配置され、前記スリーブの前記第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレート、
    前記スリーブに固定され、前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう配置された抜け止め手段、
    前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
    前記スラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
    前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
    前記スリーブの外周面に固着され、ディスク状の記録媒体が装着されるハブ、
    前記ハブに固定されたモータロータ部、及び
    前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記ベースに固着されたモータステータ部、
    を具備することを特徴とするディスク駆動装置。
12. スリーブとハブとの間に中間部材が設けられ、当該中間部材によりシャフト、前記スリーブ、スラスト板、シールプレート、抜け止め手段、ラジアル方向動圧発生手段、スラスト方向動圧発生手段、及び潤滑剤が軸受部材として一体的に構成された請求項１１に記載のディスク駆動装置。
13. シャフトとスリーブの対向する少なくともいずれかの面にラジアル方向動圧発生部を形成する工程、
    円板状のスラスト板と前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にスラスト方向動圧発生部を形成する工程、
    前記シャフトを前記スラスト板に嵌合させる工程、
    前記シャフトの中心軸と直交する第１の面を有する前記スラスト板を、前記第１の面が前記スリーブの第１の対向面と対向するよう、前記シャフトに対して相対的に回転可能に挿入する工程、
    前記スラスト板における前記第１の面とは反対側端面である第２の面に対向するよう抜け止め手段を配置して、当該抜け止め手段を前記スリーブに固定する工程、及び
    前記スリーブにおける前記第１の対向面とは反対側端面である第２の対向面との間に隙間を有して前記スリーブと一体的に回転可能なシールプレートを前記シャフトの他端近傍に配置して、前記スリーブと一体的に回転可能に前記スリーブの外周面に固着されたハブに固定する工程、
    を有することを特徴とする動圧流体軸受装置の製造方法。

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