JP2006057838A - 動圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズレベルを抑制又は完全に除去し、特に、特定の周波数における純音の発生又は動圧軸受装置の共振の発生を抑制又は完全に除去した動圧軸受装置を提供する。
【解決手段】 シャフト１と、シャフト１を囲む軸受スリーブと、シャフト１に回転不能に取り付けられるスラストプレート４を備え、各スラスト軸受動圧溝パターン部には、スラストプレート４及び軸受スリーブ又はカバープレートの表面上に分布して設けられる定数ｇのスラスト動圧溝を含み、スラストプレート４の中心開口部の内周面側端部に、定数ｈの潤滑剤循環用貫通溝７が設けられる動圧軸受装置であって、スラスト軸受動圧溝の定数ｇは、潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈで整数に割り切れず、同様に、定数ｈは、定数ｇで整数に割り切れない。
【選択図】 図３Ａ

Description

本発明は、モータに用いられる動圧軸受装置に関し、特に、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに用いられ、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部を有し、スラストプレートの両面の潤滑剤を循環させる溝部又は孔部が設けられる動圧軸受装置に関する。

従来から、動圧軸受装置により軸支されるモータ、特に、動圧軸受装置を備えたスピンドルモータが知られている。そのモータには、シャフトと、そのシャフトに取り付けられる環状のスラストプレートが含まれている。シャフトとスラストプレートは、各々独立した部材で組み合わされて形成される場合もあるが、一体に形成される場合もある。

軸受スリーブの内周面側の一部又はシャフトの外周面側の一部には、ラジアル軸受を形成するために、ラジアル軸受動圧溝パターン部が設けられている。上記したラジアル軸受とは別にスラスト軸受を形成するために、スラストプレートの上下表面、及び／又は、そのスラストプレートと軸方向に対向する軸受スリーブの表面、同様に対向するカバープレートの表面（カバープレートは、カウンターベアリングとして機能する）には、動圧を発生させるスラスト軸受動圧溝パターン部が設けられている。従来のスラストプレート、又は、軸受スリーブ、及び、カバープレートの表面に分布して設けられる各動圧溝パターン部の動圧溝の数（定数ｇ）は同一である。

又、スラストプレートには、いわゆる潤滑剤循環用貫通孔として機能する定数ｈの複数の孔部が設けられる。この潤滑剤循環用貫通孔の別の選択肢として、スラストプレートの内周面（内径）側端部、及び／又は、シャフトの外周面（外径）側端部を窪ませた潤滑剤循環用貫通溝を形成するようにしても良い。そのような潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）を形成することで、スラストプレートの一方の側の表面と他方の側の表面との間で軸受流体（潤滑剤）を循環させることができ、それにより、スラスト軸受領域部における軸受流体の圧力を均等化させることができる。

従来は慣例的に、スラスト軸受領域部を回転させる際の対称性、及び、圧力を制御する技術に基いて、潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）の数（定数ｈ）を、スラスト軸受の動圧溝の数（定数ｇ）に対応させていた。言い換えれば、スラスト軸受の動圧溝の定数ｇは、潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）の定数ｈの倍数に対応（一致）するように設定されていた。そのように設定された動圧軸受装置を備えたモータが回転を始めた場合、軸受間隙を流れる軸受流体（潤滑剤）が、その動圧溝パターンが潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）と共振する周波数で振動を始める。その共振周波数の振動は、モータの回転数によっては人の耳で聞き取ることができる可聴周波数のスペクトルとなり、動圧軸受装置システムのノイズ成分として放出されていた。従来の動圧軸受装置により軸支されるモータでは、このようなノイズが発生するという問題があった。

上記した共振周波数のような一定の周波数が、周波数スペクトルで局部的に最高値（ピーク値）になる場合、或いは、一定の周波数が隣接する周波数スペクトルから明らかに（例えば、レベルの差異が６ｄＢ以上で）突出する場合には、その最高値又は突出値は一般的に純音と称される。動圧溝の所定の定数がｇで与えられた場合の、人間の可聴周波数となる純音の周波数ｆは、
ｆ ＝ ｇ＊ （モータの回転数）／６０ｓ、（及び、同様なｆの全ての倍数）
で示すことができる。
例えば、動圧溝の所定の定数ｇが１２であって、モータの回転数が１５０００回転／分（ｒｐｍ）である場合、発生される純音の周波数ｆは、
ｆ ＝ １２＊１５０００ ／ ６０ｓ ＝ ３０００Ｈｚ（３ｋＨｚ)
となる。

本願の発明者は、上記した純音は、動圧溝の所定の定数ｇが潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）の定数ｈの倍数である場合に、特に顕著に発生することを確認した。その確認内容では、潤滑剤循環用貫通孔（又は潤滑剤循環用貫通溝）の配置が動圧溝の配置と正確に一致した場合に、軸受間隙の軸受流体に、循環に不利となる圧力の関係(割合）と流動の関係(割合）が発生しており、それが軸受間隙を流れる軸受流体の共振周波数による振動を、最大値（突出値）まで増加（突出）させる原因となっていた。人間の可聴周波数である耳障りな純音は、動圧軸受装置を備えたモータにおけるノイズレベルの大部分を占めている。このことは、軸受スリーブが静止していてシャフトが回転する構造のモータである場合と、逆に軸受スリーブが回転してシャフトが静止している構造のモータである場合の何れのモータであっても同様にあてはまる。

本発明は、上記した課題を解決するために、ノイズレベルを抑制又は完全に除去した動圧軸受装置を提供することを目的とし、特に、特定の周波数における純音の発生又は動圧軸受装置の共振の発生を抑制又は完全に除去した動圧軸受装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の動圧軸受装置では、シャフトと、シャフトを囲む軸受スリーブと、シャフトに回転不能に取り付けられるスラストプレートを備え、シャフトとスラストプレートは、軸受スリーブと相対的に回転し、スラスト方向に動圧を発生させるために、スラストプレートの上下表面、及び／又は、軸受スリーブのスラストプレートと対向する表面、及び／又は、カバープレートのスラストプレートと対向する表面には、スラスト軸受動圧溝パターン部が設けられ、
各スラスト軸受動圧溝パターン部には、スラストプレート及び軸受スリーブ又はカバープレートの表面上に分布して設けられる定数ｇのスラスト軸受動圧溝を含み、
スラストプレートの中心開口部の内周面側端部、及び／又は、シャフトの外周面側端部に、定数ｈの潤滑剤循環用貫通溝、及び／又は、潤滑剤循環用貫通孔が設けられ、モータに用いられる動圧軸受装置であって、
スラスト軸受動圧溝（スリーブ側）／（カバープレート側）についての定数ｇは、潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝についての定数ｈで整数に割り切れず、同様に、定数ｈは、定数ｇで整数に割り切れないことを特徴とする。

本発明の動圧軸受装置は、上記の人間の可聴周波数となる純音の周波数ｆ ＝ ｇ＊ モータの回転数／６０ｓ である場合も、耳障りな純音は発生しないので、動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができる。

以下に、本発明の実施形態を、例えば、スピンドルモータに用いられる動圧軸受装置を例として、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１Ａは、例えばスピンドルモータに用いられた、本発明の実施の形態１の動圧軸受装置における主たる要素である軸受スリーブ２の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの軸受スリーブ２の縦断面図である。図１Ｃは、図１Ａの軸受スリーブ２を、図１ＢのＸ方向から見た平面図（下面図）である。

本実施の形態の動圧軸受装置の軸受スリーブ２の中心には、図１Ｂに示したように、図３Ａに示したシャフト１を回転自在に収容できる中心開口部１４が設けられる。図１Ｂは、軸受スリーブ２の内周表面にラジアル軸受動圧溝パターン部３が形成された部分が配置される場合を示すが、ラジアル軸受動圧溝パターン部３は、シャフト１の外周表面と対向する軸受スリーブ２の内周表面の少なくとも何れか一方に形成されていれば良い。

軸受スリーブ２の下側端面部には、図２Ａに示したスラストプレート４を収容するスラストプレート用の環状の軸受スリーブ中心開口拡大部１５が設けられる。スラストプレート４は、図３Ａに示したようにシャフト１に回転不能に結合される。シャフト１が軸受スリーブ２の中心開口部１４の中で回転できることと同様に、スラストプレート４は、軸受スリーブ２の軸受スリーブ中心開口拡大部１５の中で回転することができる。

又、軸受スリーブ２の中心開口部１４は、図４Ａ及び図４Ｂに示したカバープレート５によって密閉される。カバープレート５は、軸受スリーブ２の軸受スリーブ中心開口拡大部１５よりもさらに先に形成されたカバープレート用の環状の軸受スリーブ中心開口拡大部１６に嵌合され、動圧軸受装置の中に空気が侵入したり、動圧軸受装置の中から潤滑剤が漏出したりするのを防ぐ機能を有する。図１Ｃに示されたように、軸受スリーブ２におけるスラストプレート４の（上側）端部と対向する表面には、スリーブ側のスラスト軸受動圧溝パターン部８が形成された環状の部分が配置される。

そのスリーブ側のスラスト軸受動圧溝パターン部８は、上記した環状の部分に均等間隔に配置される複数本（定数ｇ本）のへリングボーン型のスリーブ側のスラスト軸受動圧溝９により構成される。

図１Ｃに示されている形態のスリーブ側のスラスト軸受動圧溝パターン部８と同様に、図４Ａ及び図４Ｂに示されたように、カバープレート５の表面とそれに対向するスラストプレート４の表面の何れか一方には、カバープレート側のスラスト軸受動圧溝パターン部１０が形成された部分（領域）が配置される。スラスト軸受動圧溝パターン部１０も、好適には、カバープレート５の表面（又はその一部）に均等間隔に配置された複数本（定数ｇ本）のスラスト動圧溝１１を含んで構成される。

シャフト１又はスラストプレート４と、軸受スリーブ２又はカバープレート５との間に形成される軸受間隙には、例えば、オイル等の液状の潤滑剤が注入される。軸受スリーブ２及びカバープレート５に、上記したラジアル軸受動圧溝パターン部３、及び、スラスト軸受動圧溝パターン部８又はスラスト軸受動圧溝パターン部１０が設けられていることにより、シャフト１又はスラストプレート４が回転し始めた場合、潤滑剤にポンピング作用が発生し、軸受間隙に介在する潤滑剤が分配されることにより、軸受間隙の中に動圧が発生して、動圧軸受装置は荷重の負荷に耐えられるようになる。

図２Ａは、例えば図１Ａの軸受スリーブ２が用いられた、動圧軸受装置におけるスラストプレート４の斜視図である。図２Ｂは、図２Ａのスラストプレート４を上方向から見た平面図（上面図）である。
図２Ａ及び図２Ｂは、スラストプレート４を詳細に示す図である。スラストプレート４は、環状のプレートであって、その外径は、軸受スリーブ２内に形成されたスラストプレート用の軸受スリーブ中心開口拡大部１５の内径に適合される。スラストプレート４の内径部側には、その中心部に中心開口部６が設けられている。本実施の形態では、その中心開口部６には、好ましくはその内側円周面上に、潤滑剤循環用貫通溝７が均等間隔に配置される。本実施の形態では、図２Ａ及び図２Ｂに示されたように、潤滑剤循環用貫通溝７が５箇所設けられる。潤滑剤は、それらの潤滑剤循環用貫通溝７により、スラストプレート４の両方の表面の間を循環することができる。

図３Ａは、図２Ａのスラストプレート４を備えるシャフト１の斜視図である。図３Ｂは、図３Ａのスラストプレート４を備えるシャフト１を上方向から見た平面図（上面図）である。
シャフト１が、図３Ａ及び図３Ｂに示されているようにスラストプレート４に形成された中心開口部６に挿入され、その結果、スラストプレート４は、例えば、圧力バメによりシャフト１の周囲に固定される。特に図３Ｂに示されるように、シャフト１の周囲に配置されたスラストプレート４には、複数の潤滑剤循環用貫通溝７が設けられるため、スラストプレート４の両側の表面の間で潤滑剤を循環させることができる。つまり、この複数の潤滑剤循環用貫通溝７が設けられていることによって、潤滑剤を滞りなくスラストプレート４の上側面から下側面、或いは、下側面から上側面に流動させることができる。

図４Ａは、例えば図１Ａの軸受スリーブ２が用いられた、動圧軸受装置におけるカバープレート５を上方向から見た平面図（上面図）である。図４Ｂは、図４Ａのカバープレート５の斜視図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、カバープレート５を詳細に示している。このカバープレート５は、スラストプレート４と共に動圧軸受装置の下部側のスラスト軸受領域部を構成する。このカバープレート５には、複数のへリングボーン型のスラスト軸受動圧溝１１により構成されるスラスト軸受動圧溝パターン部１０が設けられている。本実施の形態では、そのスラスト軸受動圧溝パターン部１０は、カバープレート５の外周面側の環状の表面に均等間隔に配置された１２個のへリングボーン型のスラスト軸受動圧溝１１を備えている。

本実施の形態では、カバープレート５のスラスト軸受動圧溝１１の定数ｇを、上記スラストプレート４の潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈにより割り切れない数とすることが重要である。逆に、潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈを、カバープレート５の定数ｇで割り切れる数にしてもいけない。定数ｇと潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈの組み合わせについて、上記の条件を更に限定させる別の条件が存在する。それは、潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈ（本実施の形態では５個）と、カバープレート５のスラスト軸受動圧溝１１の定数ｇ（本実施の形態では１２個）との組み合わせには、１以外の公約数があってはいけないという条件である。

図５及び図６は、各々、動圧軸受装置を組み込んだモータのノイズレベル特性を示し、図５は、従来技術の動圧軸受装置を組み込んだモータの周波数を横軸にとったノイズレベル特性を示す図である。図６は、本発明実施の形態１の動圧軸受装置の動圧軸受装置を組み込んだモータの周波数を横軸にとったノイズレベル特性を示す図である。
図５のノイズレベル特性を示す従来の動圧軸受装置は、３本の潤滑剤循環用貫通溝７と、１２本のスラスト軸受動圧溝１１が設けられる。その潤滑剤循環用貫通溝７の本数とスラスト軸受動圧溝１１の本数との組み合わせにより、上記したように、モータの回転数が１５，０００回転／分（ｒｐｍ）である場合には、図５に示されるように周波数ｆ＝３０００Ｈｚ（３ｋＨｚ）において非常に大きな振幅値１２であらわされる純音が発生する。

図６は、本実施形態の動圧軸受装置が組み込まれたスピンドルモータのノイズレベル特性を示している。図６の動圧軸受装置には、５本の潤滑剤循環用貫通溝７と、１２本のスラスト軸受動圧溝１１が設けられている。すなわち図６は、ｈ＝５及びｇ＝１２の場合である。図６でも、周波数ｆ＝３ｋＨｚにおける振幅値１３が見受けられ、この場合もノイズが存在することを示しているが、図５の振幅値１２ほど極端なレベルのノイズではない。すなわち、周波数ｆ＝３ｋＨｚにおけるノイズの振幅は大幅に改善（抑制）され、且つ、その他の周波数におけるノイズの振幅も、図５とほぼ同じ範囲に収まっている。

以上から、本実施の形態の動圧軸受装置をモータに組み込んだ場合には、モータのノイズレベルを大幅に改善できることがわかる。特に、図６からは、本実施の形態の動圧軸受装置は、耳障りとなる３ｋＨｚのノイズのレベルについて大幅に改善できることがわかる。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、シャフト１と、シャフト１を囲む軸受スリーブ２と、シャフト１に回転不能に取り付けられるスラストプレート４を備え、シャフト１とスラストプレート４は、軸受スリーブ２と相対的に回転し、スラスト方向に動圧を発生させるために、スラストプレート４の上下表面、及び／又は、軸受スリーブ２のスラストプレート４と対向する表面、及び／又は、カバープレート５のスラストプレート４と対向する表面には、スラスト軸受動圧溝パターン部８（スリーブ側）、１０（カバープレート側）が設けられ、各スラスト軸受動圧溝パターン部８（スリーブ側）、１０（カバープレート側）には、スラストプレート４及び軸受スリーブ２又はカバープレート５の表面上に分布して設けられる定数ｇのスラスト軸受動圧溝９、１１を含み、スラストプレート４の中心開口部６の内周面側端部、及び／又は、シャフト１の外周面側端部に、定数ｈの潤滑剤循環用貫通溝７、及び／又は、潤滑剤循環用貫通孔が設けられる動圧軸受装置であって、
スラスト動圧溝９（スリーブ側）、１１（カバープレート側）についての定数ｇは、潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７についての定数ｈで整数に割り切れず、同様に、定数ｈは、定数ｇで整数に割り切れない。

本発明の好ましい実施の形態、並びに、更なる有効な特徴について以下に説明する。
本実施の形態の各動圧軸受装置では、潤滑剤循環用貫通溝７又は潤滑剤循環用貫通孔と、スラスト軸受動圧溝パターン部８（スリーブ側）、１０（カバープレート側）とは、スラスト軸受の異なる部材に設けられ、定数ｇと定数ｈは、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）か、あるいは、その定数を応用した数の対（ｇ＋１，ｈ）、同様に数の対（ｇ−１，ｈ）、同様に数の対（ｇ，ｈ＋１）、及び、数の対（ｇ，ｈ−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、スラスト軸受動圧溝９（スリーブ側）、１１（カバープレート側）はスラストプレート４、又は、軸受スリーブ２、又は、カバープレート５の表面の少なくとも一部に均等間隔に分布するように配置され、潤滑剤循環用貫通溝７は、スラストプレート４の内周面上、又は、シャフト１の外周面上に、均等間隔に分布するように配置され、潤滑剤循環用貫通孔は、スラストプレート４における、シャフト１の回転軸と略同心の円周上に、均等間隔に分布するように配置される。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、潤滑剤循環用貫通溝７又は潤滑剤循環用貫通孔は、その開口部分に最適の総断面積が、定数ｈに依存しない独立の一定値であるように予め与えられ、該動圧軸受装置は、電気モータ用であり、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに使用される。

本実施の形態の動圧軸受装置では、動圧溝の定数ｇは、潤滑剤循環用貫通溝７（又は潤滑剤循環用貫通孔：以下、単に潤滑剤循環用貫通孔のみを代表させて記載する場合もある）の定数ｈで割り切ることはできないように設定される。同様に、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈも、動圧溝の定数ｇで割り切ることが不可能であるように設定される。言い換えれば、動圧溝の定数ｇは、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈの整数倍でなく、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈは、動圧溝の定数ｇの整数倍でもないように設定される。

本実施の形態では、動圧溝の定数ｇと潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈが、「非対称」（つり合いがとれていない：お互いに整数倍の関係ではない）である故、軸受間隙中の圧力差異は殆ど発生しない。それは、このようなモータが回転している間は、スラストプレート４とカバープレート５、又は、スラストプレート４と軸受スリーブ２の間の軸受間隙の大きさ（寸法）に殆ど変化が発生しないことによる。このことから本実施の形態では、ｆ ＝ ｇ＊ モータの回転数／６０ｓ である場合も、耳障りな純音は発生せず、動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができる。

本実施の形態では、動圧溝の定数ｇと潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈには、１より大きな公約数は存在しないことが好ましい。言い換えると、自然数である定数ｇと、定数ｈの最大公約数（ｇｇＴ）は１である（第１条件）。

本実施の形態の別な例としては、動圧溝の定数ｇと潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈの対を、その定数を応用した他の数の対（ｇ＋１，ｈ）、同様に数の対（ｇ−１，ｈ）、同様に数の対（ｇ，ｈ＋１）、及び、数の対（ｇ，ｈ−１）における最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となるよう選択しても良い（第２条件）。

本実施の形態の場合、動圧溝の定数ｇと潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈは、上記の第１条件、及び／又は、第２条件（すなわち、第１条件と第２条件の少なくとも一方）を満足するように選択される。

例１： 動圧溝の定数ｇ＝１２で、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈ＝５とした場合、第１条件は満足するが、第２条件は満足しない。
例２： 動圧溝の定数ｇ＝１３で、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈ＝５とした場合、第１条件と第２条件の何れをも満足する。

本実施の形態では、上記したスリーブ側のスラスト軸受動圧溝７あるいはカバープレート側のスラスト軸受動圧溝１１は、スラストプレート４又は軸受スリーブ２又はカバープレート５の表面上に均等間隔に分布していることが好ましい。それと同様に、上記した潤滑剤循環用貫通溝７も、スラストプレート４の内周側、又は、シャフト１の外周側に均等間隔に分布していることが好ましい。

本実施の形態では、シャフト１又はスラストプレート４に、上記したような潤滑剤循環用貫通溝７を形成しているが、その代わりの潤滑剤循環用貫通孔を、スラストプレート４における上記シャフト１の回転軸と同心である円周上に、均等間隔で配置されるように形成しても良い。

本実施の形態の各動圧軸受装置には、第１に潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７を備えることから、シャフト１の押圧部位とそのシャフト１に圧力バメされるスラストプレート４の押圧部位との間の押圧力が小さくならないようにし、第２に軸受流体が安定して循環できるようし、潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分に最適の総断面積が与えられる。潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の定数ｈを変更する場合は、個々の潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分の断面積が、動圧軸受装置に最適の上記総断面積を変えてしまわないように、潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈを変更しなければならない。

本発明の実施の形態１は、モータ、特に、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに用いられる動圧軸受装置に関する。本実施の形態の動圧軸受装置は、シャフト１と、軸受スリーブ２と、シャフト１に回転不能に取り付けられたスラストプレート４を含み、且つ、シャフト１とスラストプレート４は軸受スリーブ２と相対的に回転し、スラストプレート、及び／又は、スラストプレート４と対向する軸受スリーブ２、又は、カバープレート５の表面には動圧を発生させるためのスラスト軸受動圧溝パターン部８、１０が設けられている。そのスラスト軸受動圧溝パターン部８、１０は、軸受スリーブ２の表面又はスラストプレート４の表面又はカバープレート５の表面に分布して設けられる所定の本数のスラスト軸受動圧溝９、１１（定数ｇ）を含み、且つ、シャフト１の外周面側端部、及び／又は、スラストプレート４の内周面側端部には、所定の本数の潤滑剤循環用貫通溝７（又は潤滑剤循環用貫通孔：定数ｈ）が設けられる。本実施の形態の場合、スラスト軸受動圧溝９、１１の数（定数ｇ）は、潤滑剤循環用貫通溝７（又は潤滑剤循環用貫通孔）の数（定数ｈ）で割り切れず、同様に、潤滑剤循環用貫通溝７（又は潤滑剤循環用貫通孔）の数（定数ｈ）は、スラスト軸受動圧溝９、１１の数（定数ｇ）で割り切れない。

本実施の形態の動圧軸受装置は、人間の可聴周波数となる純音の周波数ｆ ＝ ｇ＊ モータの回転数／６０ｓ である場合でも、耳障りな純音は発生しないので、動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２の動圧軸受装置を示す縦断面図である。
図７の動圧軸受装置のシャフト１０１には、相応の潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）が設けられている。上記シャフト１０１は、スラストプレート１０５と一体に連結されており、軸受スリーブ１０２に囲まれている。シャフト１０１の外周表面には、ラジアル軸受領域部を構成する上側のラジアル軸受動圧溝パターン部１０３及び下側のラジアル軸受動圧溝パターン部１０４が設けられている。また、本動圧軸受装置のスラストプレート１０５側は、カバープレート１０６により覆われている。

一方、軸受スリーブ１０２の上側端面部には蓋１０７が被せられている。尚、軸受スリーブ１０２の上側端面部と蓋１０７との間には、部分的に潤滑剤が充填される公知の潤滑剤貯留用間隙部１０８が設けられる。この潤滑剤貯留用間隙部１０８は、軸受間隙と繋がっているため、必要に応じて潤滑剤を軸受間隙に供給することができる。又、本実施の形態のスラストプレート１０５には、そのスラストプレート１０５の上下両面の潤滑剤を循環させるために、実施の形態１の潤滑剤循環用貫通溝７に代わる潤滑剤循環用貫通孔１０９が直接に形成されている。

本実施の形態では、シャフト１０１の外周面側及び／又は軸受スリーブ１０２の内周面側で、上側のラジアル軸受動圧溝パターン部１０３と下側のラジアル軸受動圧溝パターン部１０４との間に、軽度の凹部である環状の溝１１０が設けられている。少なくとも１個の潤滑剤循環用貫通孔１１１（横孔部分）は、その環状の溝１１０の位置から始まり、シャフト１０１の半径方向に回転軸（中心部）に向けて延伸される。その潤滑剤循環用貫通孔１１１（横孔部分）は、好ましくは、シャフト１０１の回転軸のところで、スラストプレート１０５の下面側とカバープレート１０６の上面側の間に形成されたスラスト軸受領域部に結合される縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦孔部分）と繋がっている。

本実施の形態では、この縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦孔部分）が存在することにより、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部の間で、確実に軸受流体を循環させることができる。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、シャフト１０１と、シャフト１０１を囲む軸受スリーブ１０２とを備え、シャフト１０１は、軸受スリーブ１０２と相対的に回転し、ラジアル方向に動圧を発生させるために、軸受スリーブ１０２の内周面側、及び／又は、シャフト１０１の外周面側には、ラジアル軸受動圧溝パターン部１０３（上側）、１０４（下側）を含む少なくとも１つの円筒状の領域が設けられ、各ラジアル軸受動圧溝パターン部１０３（上側）、１０４（下側）は、軸受スリーブ１０２の内周面側、及び／又は、シャフト１０１の外周面側に分布して設けられる定数ｇ’のラジアル軸受動圧溝を含み、シャフト１０１には、定数ｈ’の潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）が、シャフト１０１の回転軸と少なくとも部分的に平行ではなく延伸されて設けられる動圧軸受装置であって、
ラジアル動圧溝の定数ｇ’は、潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）についての定数２ｈ’で整数に割り切れず、同様に、定数２ｈ’は、定数ｇ’で整数に割り切れない。

本発明の好ましい実施の形態、並びに、更なる有効な特徴について以下に説明する。
本実施の形態の各動圧軸受装置では、ラジアル軸受動圧溝は、軸受スリーブ１０２の内周面側に配置され、定数ｇ’と定数２ｈ’は、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）か、あるいは、定数ｇ’と定数２ｈ’は、その定数を応用した数の対（ｇ’＋１，２ｈ’）、同様に数の対（ｇ’−１，２ｈ’）、同様に数の対（ｇ’，２ｈ’＋１）、及び、数の対（ｇ’，２ｈ’−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）の開口部は、シャフト１０１の外周面側（又は、軸受スリーブ１０２の内周面側）に、均等間隔に分布するように配置され、該動圧軸受装置は、モータ用であり、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに使用される。

実施の形態１に示した潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分に最適の総断面積を変えないように潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈを変更する方法は、スラスト軸受領域部に限らず、ラジアル軸受領域部に適用しても良い。例えば、本実施の形態のように、シャフト１０１（又は軸受スリーブ１０２）に、下側ラジアル軸受領域部（ラジアル軸受動圧溝パターン部１０４）とスラスト軸受領域部を結合させる潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）を形成しても良い。このように構成することで、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、軸受間隙を介して、軸受流体を、循環させることができるのみでなく、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部の間で、上記した潤滑油循環用貫通孔により、軸受流体を、直接に循環させることができる。

シャフト１０１に、特定の周波数における純音、更に一般的に、動圧軸受装置の共振を抑制又は完全に除去するために、潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦／横孔部分）を形成する場合には、本発明の次の事項に留意する必要がある。すなわち、動圧溝についての定数ｇ’は潤滑剤循環用貫通孔についての定数２ｈ’で割り切れる数としてはならない。同様にして、潤滑剤循環用貫通孔についての定数２ｈ’も動圧溝についての定数ｇ’で割り切れる数としてはならない。

本実施の形態の動圧軸受装置では、請求項１と同様に動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができることに加え、縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１１（縦孔部分）が存在することにより、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部の間で、確実に軸受流体を循環させることができる。

実施の形態３．
図８は、例えば、図７の動圧軸受装置を一部変更した、本発明の実施の形態３の動圧軸受装置を示す縦断面図である。
尚、図８において、図７の動圧軸受装置と同一の部材については、それらと同一の符号を付し、実施の形態２と重複する説明については省略した。図８の動圧軸受装置が図７の動圧軸受装置と異なる点は、シャフト１０１に、複数の部分１１２(上側横孔部分）、１１３(下側横孔部分）、１１４(縦孔部分）から構成される潤滑剤循環用貫通孔が設けられている点である。少なくとも１個の上側の横方向の潤滑剤循環用貫通孔１１２が、上側のラジアル軸受領域部１０３から始まり、シャフト１０１の半径方向に回転軸（中心部）に向けて延伸される。

それと同様に、少なくとも１個の下側の横方向の潤滑剤循環用貫通孔１１３が、下側のラジアル軸受領域部１０４から始まり、シャフト１０１の半径方向に回転軸（中心部）に向けて延伸される。上側の横方向の潤滑剤循環用貫通孔１１２と下側の横方向の潤滑剤循環用貫通孔１１３は、縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１４を介して繋がっているので、軸受流体は、ラジアル軸受領域部１０３（上側）及び１０４（下側）の間で、それらの横方向の潤滑剤循環用貫通孔１１２、１１３、及び、縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１４を介して循環することができる。縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１４の動圧軸受装置における下側、すなわち、スラスト軸受領域部の側をシール部材１１５で密封することで、動圧軸受装置の縦方向の潤滑剤循環用貫通孔１１４の下部を閉塞させることができる。

本実施の形態では、このように構成することで、軸受流体を、シャフト１０１に形成された複数の部分１１２(上側横孔部分）、１１３(下側横孔部分）、１１４(縦孔部分）から構成される潤滑剤循環用貫通孔を介して、ラジアル軸受領域部の上側と下側間のみで循環させることができる。

実施の形態１に示した潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分に最適の総断面積を変えないように潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈを変更する方法は、スラスト軸受領域部に限らず、ラジアル軸受領域部に適用しても良い。例えば、本実施の形態のように、シャフト１０１（又は軸受スリーブ１０２）に、上側／下側の２つのラジアル軸受領域部（１０３、１０４）同士、及び／又は、下側ラジアル軸受領域部１０４とスラスト軸受領域部を繋げる潤滑剤循環用貫通孔１１２（上側横孔部分）、１１３（下側横孔部分）、１１４（縦孔部分）を形成しても良い。このように構成することで、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、軸受間隙を介して、軸受流体を、循環させることができるのみでなく、上側／下側の２つのラジアル軸受領域部（１０３、１０４）同士の間で、上記した潤滑剤循環用貫通孔により、軸受流体を、直接に循環させることができる。

本実施の形態のシャフト１０１に、特定の周波数における純音、更に一般的に、動圧軸受装置の共振を抑制又は完全に除去するために、潤滑剤循環用貫通孔１１２（上側横孔部分）、１１３（下側横孔部分）、１１４（縦孔部分）を形成する場合には、本発明の次の事項に留意する必要がある。すなわち、動圧溝についての定数ｇ’は潤滑剤循環用貫通孔についての定数２ｈ’で割り切れる数としてはならない。同様にして、潤滑剤循環用貫通孔についての定数２ｈ’も動圧溝についての定数ｇ’で割り切れる数としてはならない。

本実施の形態の動圧軸受装置では、請求項１と同様に動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができることに加え、このように構成することで、軸受流体を、シャフト１０１に形成された複数の部分１１２(上側横孔部分）、１１３(下側横孔部分）、１１４(縦孔部分）から構成される潤滑剤循環用貫通孔を介して、ラジアル軸受領域部の上側と下側間のみで循環させることができる。

実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４の動圧軸受装置を示す縦断面図である。
図９の本実施の形態による動圧軸受装置の場合には、上記した図８の潤滑剤循環用貫通孔が軸受スリーブ２０２の中に設けられる。シャフト２０１は、内周面側の軸受スリーブ２０２及び外周面側の軸受スリーブ２０３に囲まれており、上側のラジアル軸受領域部２０４及び下側のラジアル軸受領域部２０５に含まれる。尚、上記した上側のラジアル軸受領域部２０４及び下側のラジアル軸受領域部２０５は、そのラジアル軸受領域部に対応するラジアル軸受動圧溝パターンにより特徴付けられる。

一方、スラストプレート２０６は、シャフト２０１と一体に形成され、下側端面部は、カバープレート２０７により覆われる。又、内周面側の軸受スリーブ２０２及び外周面側の軸受スリーブ２０３は、蓋２０８により閉塞され、内周面側の軸受スリーブ２０２及び外周面側の軸受スリーブ２０３と蓋２０８との間には、軸受流体が部分的に充填される潤滑剤貯留用間隙部２０９が形成される。スラストプレート２０６には、上面側のスラスト軸受領域部と下面側のスラスト軸受領域部との間で軸受流体を循環させる潤滑剤循環用貫通孔２１０が設けられる。

更に、内周面側の軸受スリーブ２０２の内周面側で、上側のラジアル軸受動圧溝パターン部２０４と下側のラジアル軸受動圧溝パターン部２０５との間に形成された軽度の凹部である環状の溝２１１は、軸受流体を溜める小規模の潤滑剤貯留用間隙部として機能する。内周面側の軸受スリーブ２０２に形成される潤滑剤循環用貫通孔は、上側のラジアル軸受領域部２０４から始まり半径方向外側に延伸される少なくとも１つの横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１２(上側横孔部分）と、その潤滑剤循環用貫通孔２１２と結合される縦方向の潤滑油循環用貫通孔２１４(縦孔部分）と、その縦方向の潤滑油循環用貫通孔２１４から始まり、半径方向内側に延伸されて下側のラジアル軸受領域部２０５の軸受間隙に繋がる少なくとも１つの横方向の潤滑油循環用貫通孔２１３(下側横孔部分）を含んでいる。

本実施の形態では、その潤滑剤循環用貫通孔（上側で横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１２及び縦方向の潤滑剤循環用貫通孔２１４及び下側で横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１３）により、軸受流体は、上側のラジアル軸受領域部２０４と下側のラジアル軸受領域部２０５の間を循環することができる。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、シャフト２０１と、シャフト２０１を囲む軸受スリーブ２０２(内側）、２０３(外側）とを備え、シャフト２０１は、軸受スリーブ２０２(内側）、２０３(外側）と相対的に回転し、ラジアル方向に動圧を発生させるために、軸受スリーブ２０２(内側）の内周面側、及び／又は、シャフト２０１の外周面側には、ラジアル軸受動圧溝パターン部２０４（上側）、２０５(下側）を含む少なくとも１つの円筒状の領域が設けられ、各ラジアル軸受動圧溝パターン部２０４（上側）、２０５(下側）は、軸受スリーブ２０２の内周面側、及び／又は、シャフト２０１の外周面側に分布して設けられる定数ｇ’のラジアル軸受動圧溝を含み、軸受スリーブ２０２(内側）には、定数ｈ’の潤滑剤循環用貫通孔２１２（上横孔部分）、２１３（下横孔部分）、２１４（縦孔部分）が、シャフト２０１の回転軸と少なくとも部分的に平行ではなく延伸されて設けられる動圧軸受装置であって、
ラジアル軸受動圧溝の定数ｇ’は、潤滑油循環用貫通孔２１２（上横孔部分）、２１３（下横孔部分）、２１４（縦孔部分）の定数ｈ’で整数に割り切れず、同様に、定数ｈ’は、定数ｇ’で整数に割り切れない。

本発明の好ましい実施の形態、並びに、更なる有効な特徴について以下に説明する。
本実施の形態の各動圧軸受装置では、ラジアル軸受動圧溝は、シャフト２０１の外周面側に配置され、定数ｇ’と定数ｈ’は、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）か、あるいは、定数ｇ’と定数ｈ’は、その定数を応用した数の対（ｇ’＋１，ｈ’）、同様に数の対（ｇ’−１，ｈ’）、同様に数の対（ｇ’，ｈ’＋１）、及び、数の対（ｇ’，ｈ’−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）。

本実施の形態の各動圧軸受装置では、ラジアル軸受動圧溝パターン部２０４（上側）、２０５(下側）のラジアル軸受動圧溝は、軸受スリーブ２０２の内周面側、又は、シャフト２０１の外周面側の表面の少なくとも一部に均等間隔に分布するように配置され、潤滑剤循環用貫通孔２１２（上横孔部分）／２１３（下横孔部分）／２１４（縦孔部分）の開口部は、前記軸受スリーブ２０２の内周面側（又は、シャフト２０１の外周面側）に、均等間隔に分布するように配置され、該動圧軸受装置は、モータ用であり、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに使用される。

実施の形態１に示した潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分に最適の総断面積を変えないように潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈを変更する方法は、スラスト軸受領域部に限らず、ラジアル軸受領域部に適用しても良い。例えば、本実施の形態のように、軸受スリーブ２０２（又はシャフト２０１）に、上側／下側の２つのラジアル軸受領域部２０４、２０５同士、及び／又は、下側ラジアル軸受領域部２０５とスラスト軸受領域部を結合させる潤滑剤循環用貫通孔２１２(上側横孔部分）、２１３(下側横孔部分）、２１４(縦孔部分）を形成しても良い。このように構成することで、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、軸受間隙を介して、軸受流体を、循環させることができるのみでなく、上側のラジアル軸受領域部２０４と下側のラジアル軸受領域部２０５の間の間で、上記した潤滑剤循環用貫通孔により、軸受流体を、直接に循環させることができる。

本実施の形態の潤滑剤循環用貫通孔２１２、２１３、２１４を軸受スリーブ２０２に配置させる場合は、本発明の次の事項に留意する必要がある。すなわち、定数ｇ’は、潤滑剤循環用貫通孔数ｈ’で割り切れる数としてはならない。又、同様にして、定数ｈ’も定数ｇ’で割り切れる数としてはならない。

本実施の形態の動圧軸受装置では、請求項１と同様に動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができることに加え、その潤滑剤循環用貫通孔（上側で横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１２及び縦方向の潤滑剤循環用貫通孔２１４及び下側で横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１３）により、上側のラジアル軸受領域部２０４と下側のラジアル軸受領域部２０５の間で軸受流体を循環させることができる。

実施の形態５．
図１０は、例えば、図９の動圧軸受装置を一部変更した、本発明の実施の形態５の動圧軸受装置を示す縦断面図である。
尚、図１０において、図９の動圧軸受装置と同一の部材については、それらと同一の符号を付して重複する説明を省略した。図１０の動圧軸受装置が図９の動圧軸受装置と異なる点は、図１０の動圧軸受装置に属する内側の軸受スリーブ２０２の中に形成された潤滑剤循環用貫通孔は、図９で説明された環状の溝２１１から始まり半径方向外側に延伸される少なくとも１つの横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１５(横孔部分）と、その潤滑剤循環用貫通孔２１５と結合される縦方向の潤滑剤循環用貫通孔２１６(縦孔部分）とを含んで構成される。本実施の形態では、縦方向の潤滑剤循環用貫通孔２１６の一方の端部は、潤滑剤貯留用間隙部２０９と結合され、他方の端部は、軸受スリーブ２０２とスラストプレート２０６の間に形成される上面側のスラスト軸受領域部と結合される。それらの潤滑剤循環用貫通孔（横方向の潤滑剤循環用貫通孔２１５及び縦方向の潤滑剤循環用貫通孔２１６）により、軸受流体は、潤滑剤貯留用間隙部２０９と、上側のラジアル軸受領域部２０４と、下側のラジアル軸受領域部２０５と、上面側のスラスト軸受領域部との間で循環できるようになる。

実施の形態１に示した潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝７の開口部分に最適の総断面積を変えないように潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈを変更する方法は、スラスト軸受領域部に限らず、ラジアル軸受領域部に適用しても良い。例えば、本実施の形態のように、軸受スリーブ２０２（又はシャフト２０１）に、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部を結合させる潤滑剤循環用貫通孔２１５（横孔部分）と２１６（縦孔部分）を形成しても良い。このように構成することで、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、軸受間隙を介して、軸受流体を、循環させることができるのみでなく、上記した潤滑剤循環用貫通孔２１５、２１６により、軸受流体を、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、直接に循環させることができる。

潤滑剤循環用貫通孔２１５、２１６を軸受スリーブ２０２に配置させる場合は、本発明の次の事項に留意する必要がある。すなわち、定数ｇ’は潤滑剤循環用貫通孔の定数ｈ’で割り切れる数であってはいけない。又、同様にして、定数ｈ’も定数ｇ’で割り切れる数であってはいけない。

本実施の形態の動圧軸受装置では、請求項１と同様に動圧軸受装置のノイズレベルとそれに伴うモータのノイズレベルを大幅に改善することができることに加え、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部との間で、軸受間隙を介して軸受流体を循環させることができるのみでなく、ラジアル軸受領域部とスラスト軸受領域部の間で、上記した潤滑剤循環用貫通孔により、軸受流体を、直接に循環させることができる。

例えばスピンドルモータに用いられた、本発明の実施の形態１の動圧軸受装置における主たる要素である軸受スリーブ２の斜視図である。 図１Ａの軸受スリーブ２の縦断面図である。 図１Ａの軸受スリーブ２を、図１ＢのＸ方向から見た平面図（下面図）である。 例えば図１Ａの軸受スリーブ２が用いられた、動圧軸受装置おけるスラストプレート４の斜視図である。 図２Ａのスラストプレート４を上方向から見た平面図（上面図）である。 図２Ａのスラストプレート４を備えるシャフト１の斜視図である。 図３Ａのスラストプレート４を備えるシャフト１を上方向から見た平面図（上面図）である。 例えば図１Ａの軸受スリーブ２が用いられた、動圧軸受装置におけるカバープレート５を上方向から見た平面図（上面図）である。 図４Ａのカバープレート５の斜視図である。 従来技術の動圧軸受装置を組み込んだモータのノイズレベル特性を示す図である。 本発明実施の形態１の動圧軸受装置の動圧軸受装置を組み込んだモータのノイズレベル特性を示す図である。 本発明の実施の形態２の動圧軸受装置を示す縦断面図である。 例えば図７の動圧軸受装置を一部変更した、本発明の実施の形態３の動圧軸受装置を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態４の動圧軸受装置を示す縦断面図である。 例えば図９の動圧軸受装置を一部変更した、本発明の実施の形態５の動圧軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１ シャフト、
２ 軸受スリーブ、
３ （スリーブ側）ラジアル軸受動圧溝パターン部、
４ スラストプレート、
５ カバープレート、
６ （スラストプレート）中心開口部、
７ （スラストプレート）潤滑剤循環用貫通溝、
８ （スリーブ側）スラスト軸受動圧溝パターン部、
９ （スリーブ側）スラスト軸受動圧溝、
１０ （カバープレート側）スラスト軸受動圧溝パターン部、
１１ （カバープレート側）スラスト軸受動圧溝、
１２ 振幅値、
１３ 振幅値、
１４ （軸受スリーブ）中心開口部、
１５ （スラストプレート用軸受スリーブ）中心開口拡大部、
１６ （カバープレート用軸受スリーブ）中心開口拡大部、
１０１ シャフト、
１０２ 軸受スリーブ、
１０３ （シャフト上側）ラジアル軸受動圧溝パターン部、
１０４ （シャフト下側）ラジアル軸受動圧溝パターン部、
１０５ スラストプレート、
１０６ カバープレート、
１０７ 蓋、
１０８ 潤滑剤貯留用間隙部、
１０９ （スラストプレート）潤滑剤循環用貫通孔、
１１０ 環状の溝、
１１１ （縦と横方向）潤滑剤循環用貫通孔、
１１２ （横方向上側）潤滑剤循環用貫通孔、
１１３ （横方向下側）潤滑剤循環用貫通孔、
１１４ （縦方向）潤滑剤循環用貫通孔、
１１５ シール部材、
２０１ シャフト、
２０２ 内周面側の軸受スリーブ、
２０３ 外周面側の軸受スリーブ、
２０４ （シャフト上側）ラジアル軸受動圧溝パターン部、
２０５ （シャフト下側）ラジアル軸受動圧溝パターン部、
２０６ スラストプレート、
２０７ カバープレート、
２０８ 蓋、
２０９ 潤滑剤貯留用間隙部、
２１０ （スラストプレート）潤滑剤循環用貫通孔、
２１１ 環状の溝、
２１２ （横方向上側）潤滑剤循環用貫通孔、
２１３ （横方向下側）潤滑剤循環用貫通孔、
２１４ （縦方向）潤滑剤循環用貫通孔、
２１５ （横方向）潤滑剤循環用貫通孔、
２１６ （縦方向）潤滑剤循環用貫通孔、
ｇ、ｇ’ 動圧溝の定数、
ｈ、ｈ’ 潤滑剤循環用貫通孔の定数。

Claims (19)

1. シャフトと、前記シャフトを囲む軸受スリーブと、前記シャフトに回転不能に取り付けられるスラストプレートを備え、
   前記シャフトと前記スラストプレートは、前記軸受スリーブと相対的に回転し、
   スラスト方向に動圧を発生させるために、前記スラストプレートの上下表面、及び／又は、前記軸受スリーブの前記スラストプレートと対向する表面、及び／又は、カバープレートの前記スラストプレートと対向する表面には、スラスト軸受動圧溝パターン部が設けられ、
   各スラスト軸受動圧溝パターン部には、前記スラストプレート及び前記軸受スリーブ又は前記カバープレートの表面上に分布して設けられる定数ｇのスラスト軸受動圧溝を含み、
   前記スラストプレートの中心開口部の内周面側端部、及び／又は、前記シャフトの外周面側端部に、定数ｈの潤滑剤循環用貫通溝、及び／又は、潤滑剤循環用貫通孔が設けられる動圧軸受装置であって、
   前記スラスト軸受動圧溝の定数ｇは、前記潤滑剤循環用貫通孔又は潤滑剤循環用貫通溝の定数ｈで整数に割り切れず、
   同様に、前記定数ｈは、前記定数ｇで整数に割り切れない
   ことを特徴とする動圧軸受装置。
2. 前記潤滑剤循環用貫通溝又は前記潤滑剤循環用貫通孔と、前記スラスト軸受動圧溝パターン部とは、スラスト軸受の異なる部材に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受装置。
3. 前記定数ｇと前記定数ｈは、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）
   ことを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受装置。
4. 前記定数ｇと前記定数ｈは、その定数を応用した数の対（ｇ＋１，ｈ）、同様に数の対（ｇ−１，ｈ）、同様に数の対（ｇ，ｈ＋１）、及び、数の対（ｇ，ｈ−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の動圧軸受装置。
5. 前記スラスト軸受動圧溝は、前記スラストプレート、又は、前記軸受スリーブ、又は、前記カバープレートの表面の少なくとも一部に均等間隔に分布するように配置される
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
6. 前記潤滑剤循環用貫通溝は、前記スラストプレートの内周面上、又は、前記シャフトの外周面上に、均等間隔に分布するように配置される
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
7. 前記潤滑剤循環用貫通孔は、前記スラストプレートにおける、前記シャフトの回転軸と略同心の円周上に、均等間隔に分布するように配置される
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
8. 前記潤滑剤循環用貫通溝又は前記潤滑剤循環用貫通孔は、その開口部分に最適の総断面積が、前記定数ｈに依存しない独立の一定値であるように予め与えられる
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
9. シャフトと、前記シャフトを囲む軸受スリーブとを備え、
   前記シャフトは、前記軸受スリーブと相対的に回転し、
   ラジアル方向に動圧を発生させるために、前記軸受スリーブの内周面側、及び／又は、前記シャフトの外周面側には、ラジアル軸受動圧溝パターン部を含む少なくとも１つの円筒状の領域が設けられ、
   各前記ラジアル軸受動圧溝パターン部は、前記軸受スリーブの内周面側、及び／又は、前記シャフトの外周面側に分布して設けられる定数ｇ’のラジアル軸受動圧溝を含み、
   前記シャフトには、定数ｈ’の潤滑剤循環用貫通孔が、前記シャフトの回転軸と少なくとも部分的に平行ではなく延伸されて設けられる動圧軸受装置であって、
   前記ラジアル動圧溝の定数ｇ’は、前記潤滑剤循環用貫通孔についての定数２ｈ’で整数に割り切れず、
   同様に、前記定数２ｈ’は、前記定数ｇ’で整数に割り切れない
   ことを特徴とする動圧軸受装置。
10. 前記ラジアル軸受動圧溝は、前記軸受スリーブの内周面側に配置される
    ことを特徴とする請求項９に記載の動圧軸受装置。
11. 前記定数ｇ’と前記定数２ｈ’は、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）
    ことを特徴とする請求項９に記載の動圧軸受装置。
12. 前記定数ｇ’と前記定数２ｈ’は、その定数を応用した数の対（ｇ’＋１，２ｈ’）、同様に数の対（ｇ’−１，２ｈ’）、同様に数の対（ｇ’，２ｈ’＋１）、及び、数の対（ｇ’，２ｈ’−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）
    ことを特徴とする請求項９又は１１に記載の動圧軸受装置。
13. シャフトと、前記シャフトを囲む軸受スリーブとを備え、
    前記シャフトは、前記軸受スリーブと相対的に回転し、
    ラジアル方向に動圧を発生させるために、前記軸受スリーブの内周面側、及び／又は、前記シャフトの外周面側には、ラジアル軸受動圧溝パターン部を含む少なくとも１つの円筒状の領域が設けられ、
    各前記ラジアル軸受動圧溝パターン部は、前記軸受スリーブの内周面側、及び／又は、前記シャフトの外周面側に分布して設けられる定数ｇ’のラジアル軸受動圧溝を含み、
    前記軸受スリーブには、定数ｈ’の潤滑剤循環用貫通孔が、前記シャフトの回転軸と少なくとも部分的に平行ではなく延伸されて設けられる動圧軸受装置であって、
    前記ラジアル動圧溝の定数ｇ’は、前記潤滑剤循環用貫通孔についての定数ｈ’で整数に割り切れず、
    同様に、前記定数ｈ’は、前記定数ｇ’で整数に割り切れない
    ことを特徴とする動圧軸受装置。
14. 前記ラジアル軸受動圧溝は、前記シャフトの外周面側に配置される
    ことを特徴とする請求項１３に記載の動圧軸受装置。
15. 前記定数ｇ’と前記定数ｈ’は、各々自然数であり、両定数の最大公約数（ｇｇＴ）が１となる数である（第１条件）
    ことを特徴とする請求項１３に記載の動圧軸受装置。
16. 前記定数ｇ’と前記定数ｈ’は、その定数を応用した数の対（ｇ’＋１，ｈ’）、同様に数の対（ｇ’−１，ｈ’）、同様に数の対（ｇ’，ｈ’＋１）、及び、数の対（ｇ’，ｈ’−１）で、各対の数の最大公約数（ｇｇＴ）が各々１となる数である（第２条件）
    ことを特徴とする請求項１３又は１５に記載の動圧軸受装置。
17. 前記ラジアル軸受動圧溝パターン部の前記ラジアル動圧溝は、前記軸受スリーブの内周面側、又は、前記シャフトの外周面側の表面の少なくとも一部に均等間隔に分布するように配置される
    ことを特徴とする請求項９〜１６の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
18. 前記潤滑剤循環用貫通孔の開口部は、前記シャフトの外周面側、又は、前記軸受スリーブの内周面側に、均等間隔に分布するように配置される
    ことを特徴とする請求項９〜１７の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
19. 前記動圧軸受装置は、モータ用であり、ハードディスクドライブのディスクを駆動させるスピンドルモータに使用される
    ことを特徴とする請求項１〜１８の何れか１項に記載の動圧軸受装置。

Images