JP3544113B2

JP3544113B2 - 動圧軸受を用いたモーター及びその製造方法

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Publication number: JP3544113B2
Application number: JP02650798A
Authority: JP
Inventors: 義人奥
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2018-01-22
Also published as: JPH11215762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ディスク駆動用スピンドルモータ等に好適な動圧軸受を用いたモータ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、動圧軸受として、軸部及びこの軸部から半径方向外方に突出する円形鍔状のスラストプレートを有する軸部材と、この軸部材に対して相対的に回転自在であるスリーブ部材と、軸部材とスリーブ部材との間に存在する間隙に充填された潤滑剤とを備えたものが知られている。この動圧軸受においては、軸部材の軸部の外周面及びこれに対向するスリーブ部材の内周面のいずれか一方又は双方に、ラジアル方向の荷重を支持するためのラジアル動圧発生手段が設けられ、軸部の外周面とスリーブ部材の内周面との間の間隙に潤滑剤が充填されてラジアル動圧軸受部が形成される。また、軸部材のスラストプレートの軸方向両端面及びこれら両端面に対向するスリーブ部材の内周面のいずれか一方又は双方に、スラスト方向の荷重を支持するためのスラスト動圧発生手段が設けられ、スラストプレートの両端面とスリーブ部材の内面の間の隙間に潤滑剤が充填されてスラスト動圧軸受部が形成される。
【０００３】
このような動圧軸受は、例えば、ハートディスク駆動用のＤＣブラシレスモータや、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ，光ディスク等の交換媒体駆動用モータ等、種々のモータに使用される。このような場合、軸部材及びスリーブ部材の一方がロータに連結され、他方が固定側に支持される。軸部材がロータに連結されるときには軸回転型のモータとなり、スリーブ部材に対して軸部材がロータと一体的に回転駆動される。軸部材が固定部に結合されるときには軸固定型のモータとなり、軸部材に対してスリーブ部材がロータと一体的に回転駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した動圧軸受を用いたモータにおいては、軸部材の軸部に関連してラジアル動圧発生手段が設けられ、軸部材のスラストプレートに関連してスラスト動圧発生手段が設けられるので、近年のモータの小型化，薄型化に伴い次の通りの問題が生じる。
即ち、動圧軸受を備えたモータを薄型化すると、軸部材の長さが短くなってラジアル動圧発生手段のために十分な長さを確保することができず、このことに起因して軸受の回転剛性が弱くなり、軸倒れが発生しやすくなって軸部材及びスリーブ部材の一部に偏摩耗が生じ、軸受及びモータの寿命を著しく劣化させる。
一方、薄型モータになると、スラストプレートを設けず、軸端面でスラスト動圧軸受部を形成するのが普通であるが、このような構造のものでは、回転軸に対するスラスト方向の抜け止めのための特別な機構が別途必要となり、構造が複雑になるだけでなく、コストアップを招く問題がある。モータがさらに薄型になると、構造上抜け止め機能を省略する場合が多くなるが、スラスト方向のがたつきが大きくなる不都合を生じる。
【０００５】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、軸部の長さが短くても十分な回転剛性を確保することができる動圧軸受を用いたモータ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、薄型化に際して、スラスト方向の抜け止めのための特別な機構を付加することなくスラスト方向のがたつきを最小限に抑えることができる動圧軸受を用いたモータ及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明においては、ロータの回転中心部に設けたシャフトに径方向外方へ張り出したスラストプレートを有してなる回転部材が、スラストプレートを内嵌状態で収容する径方向内方開口の環状のスラスト溝部を有してなる固定スリーブ体に対し、スラストプレートと固定スリーブ体との間隙に充填された潤滑剤を介し、スラストプレートと固定スリーブ体が相対するスラストプレート外周のラジアル動圧軸受部及びスラストプレートの軸方向両面の一対のスラスト動圧軸受部において、回転自在に支持されてなる動圧軸受を用いたモータであって、
固定スリーブ体は、内周面に動圧溝が形成されスラストプレートの外周面との間でラジアル動圧軸受部を構成する円筒状スリーブと、このスリーブの一端部に固着されスラストプレートの一面との間で一方のスラスト動圧軸受部を構成する環状の第１のスラストブッシュと、スリーブの他端部に固着されスラストプレートの他面との間で他方のスラスト動圧軸受部を構成する第２のスラストブッシュとを備えてなり、
先端部にスラストプレートが固定されたシャフトの基部側には、径方向外方に張り出したフランジ部が一体に形成され、このフランジ部の外径はスリーブと第１のスラストブッシュとの固定個所の径より小径に設定されているものである（請求項１）。
【０００７】
回転部材を固定スリーブ体に対してラジアル方向に回転自在に支持するラジアル動圧軸受部は、シャフトに設けられたスラストプレートの外周面とこれに対向する円筒状スリーブとで構成され、シャフトの軸部外周面に直接的に動圧軸受部を構成する場合に比べ、格段に大きな軸受径が得られ、十分な軸受剛性が得られる。ラジアル方向の動圧は少なくともスリーブの内周面に動圧溝を形成することにより得られる。スリーブにはその両端部に第１及び第２のスラストブッシュが固着されるが、スリーブ単体で溝加工が可能であるため、スリーブのスラストプレート対向面に全面に渡って溝加工することが可能となる。即ち、スリーブに第１のスラストブッシュを一体形成した場合には、スリーブ内面の動圧溝を加工工具が第１のスラストブッシュに当接する位置までしか形成できず、これを見込んでスリーブの軸方向長さを形成しない限り所定幅の動圧溝を得ることができない。上述した本発明の構成では、スリーブと第１，第２スラストブッシュを別構成としているためスリーブ単体で溝加工が可能である。勿論スラストプレートの外周面にも動圧溝を形成することができる。
【０００８】
回転部材を固定スリーブ体に対してスラスト方向に回転自在に支持するスラスト動圧軸受部は、スラストプレートの軸方向両端面とこれらにそれぞれ対向する第１及び第２のスラストブッシュとで構成される。この両スラスト動圧軸受部は、スラストプレートの両端面と第１及び第２のスラストブッシュとの一方若しくは両方に動圧溝を形成することにより構成され、この動圧溝はヘリングボーン状溝であってもよく、スパイラル状溝或いはステップ状溝であってもよい。スラストプレートと第１，第２のスラストブッシュとの間にはアキシャルギャップが形成されるが、シャフトの固定スリーブ体に対するスラスト方向の移動はこのアキシャルギャップの範囲に規制される。つまり薄型モータにおいてもスラストプレートがスラスト方向の抜け止めを兼用し、特別な機構を付加することなくスラスト方向のがたつきを最小限（例えば１０μｍ程度）に抑えることが可能となる。
【０００９】
シャフトには基部側にフランジ部が設けられ、その外周にロータが外嵌固定される。シャフトの軸部外周面に直接ロータを外嵌固定する場合に比べ、嵌合径が大きくなり、シャフトとロータ間の結合強度が高まり、ロータの振れ精度が向上する。スリーブに対する第１のスラストブッシュの固定は、シャフトの基部側より行うことができる。フランジ部の外径はスリーブと第１のスラストブッシュとの固定個所の径より小径に設定されるため、フランジ部の外側を通して固定作業を行うことができる。フランジ部の外径は、スリーブと第１のスラストブッシュとの固定個所の径より小径であって可能な限り大きく設定する（例えばフランジ部の外径をスラストプレートの外径にほぼ等しく形成する（請求項２））ことが、ロータとの結合強度を高める上で好都合である。
【００１０】
ロータはアウターロータタイプでもインナーロータタイプでもよい。アウターロータタイプのモータの場合、例えば固定スリーブ体の円筒状スリーブの外周にステータを保持し、このステータに対向する位置にロータマグネットを有するロータをシャフトのフランジ部に固定することができる。インナーロータタイプのモータの場合、シャフトのフランジ部に例えば筒状のロータを固定し、ロータの外周面に装着されたロータマグネットの外側に、固定スリーブ体を支持したベースプレート等に固定したステータを配置することができる。
【００１１】
スリーブの両端部にスラストプレートとの対向部分より内径が大となるような段部を形成し、第１及び第２のスラストブッシュをこのそれぞれの段部の軸方向端面に当接してスリーブの一部を加締めることによりスリーブに固定することもできる（請求項３）。第２のスラストブッシュを、スリーブの他端開口部を閉塞するよう円盤状に形成し、シャフトの端面と第２のスラストブッシュとの間隙に他方のスラスト動圧軸受部に連続して潤滑剤を充填するのがよい（請求項４）。この場合、シャフトの先端部に第２のスラストブッシュ側に開口する凹部を形成することにより、この凹部を潤滑剤のリザーバとして機能させることができる（請求項５）。
【００１２】
本発明では、上述したようなモータの製造方法として、シャフトにその先端側から第１のスラストブッシュを遊挿する工程と、シャフトの先端部に円環状スラストプレートを圧入により固定する工程と、スリーブの内側にスラストプレートを内装させた状態でスリーブの一端部に第１のスラストブッシュをシャフトの基部側からフランジ部の外側を通して固定する工程と、スリーブの他端部に第２のスラストブッシュを固定する工程と、シャフトのフランジ部にロータを固定する工程と、スリーブの外周面にステータを固定する工程と、を有している（請求項６）。
【００１３】
シャフトに第１のスラストブッシュを遊挿した後、その先端部にスラストプレートを圧入固定し、スラストプレートの外周に固定スリーブ体のスリーブを嵌挿した状態でスリーブに第１のスラストブッシュを加締め等により固定する。第１のスラストブッシュはシャフトのフランジ部とスラストプレートとの間に位置しているが、フランジ部の外径がスリーブと第１のスラストブッシュとの固定個所の径より小さく設定されているため、シャフトの基部側からフランジ部の外側を通してスリーブに第１のスラストブッシュを支障無く固定することができる。スリーブに対する第２のスラストブッシュの固定はシャフトの先端側から行うことができる。
【００１４】
上述のシャフトの先端部に円環状スラストプレートを固定する工程の直後に、シャフト，第１のスラストブッシュ及びスラストプレートの組立体を洗浄する工程を付加するのがよい（請求項７）。スラストプレートのシャフトへの圧入過程で生じる金属粉は、スラストプレートのフランジ部側の内周部に溜まりやすく、シャフト，第１のスラストブッシュ及びスラストプレートの組立体を洗浄することによりこの金属粉を容易に除去することが可能となる。
【００１５】
また、第２のスラストブッシュをスリーブに固定する工程の直前に、シャフトの先端部を上側にした状態で、潤滑剤をラジアル動圧軸受部及び一方のスラスト動圧軸受部に注入すると共にスラストプレートの上面に注入する潤滑剤注入工程を付加することができる（請求項８）。この潤滑剤注入工程後に第２のスラストブッシュをスリーブに固定することにより、スラストプレート上に注入された潤滑剤が他方のスラスト動圧軸受部に充填されることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は動圧流体軸受を用いたＨＤＤ駆動用モータの断面図、図２は図１の一部を拡大したものである。
【００１７】
本モータは、ＨＤＤ駆動装置のベースプレート２に形成されたモータ搭載用凹部４に位置付けられる。ベースプレート２における凹部４の中心位置には短円筒状の環状支持部６が設けられ、これに固定スリーブ体８が内嵌固定されている。固定スリーブ体８は、円筒状スリーブ１０と、この上端部に同軸状に固着された円環板状の第１のスラストブッシュ１２と、スリーブ１０の下端部にこの下端開口を閉塞するように固着された円盤状の第２のスラストブッシュ１４とから構成され、スリーブ１０，第１及び第２スラストブッシュ１２，１４により、後述するスラストプレートを内嵌状態で収容する径方向内方開口の環状のスラスト溝部９が形成される。
【００１８】
スリーブ１０には、図４に示すように、その上下両端部の内周部に内径がスラストプレートとの対向部分より大となるように段部１０ａ，１０ｂが形成されており、この段部１０ａ，１０ｂの軸方向端面にそれぞれ第１のスラストブッシュ１２，第２のスラストブッシュ１４を当接させてスリーブ１０の上下端縁の一部を内方へ塑性加工することにより両スラストブッシュ１２，１４がスリーブ１０に加締め固定される。スリーブ１０の上部外周面には鍔状の突部１０ｃが突出形成され、ベースプレート２及び後述するステータに対する固定スリーブ体８の位置決めがなされる。スリーブ１０のスラストプレートとの対向部分の内周面には、ラジアル方向荷重支持用のラジアル動圧軸受部を構成する複数のヘリングボーン形状の動圧発生溝１６が周方向等間隔に形成されている。
【００１９】
スリーブ１０の外周面にはステータ１８が配置されている。ステータ１８は、放射状に複数のティースを有する扁平な環状のステータコアとこの各ティースに巻回された多相のコイルとにより構成され、ステータ１８はその内周部下面をベースプレート２の環状支持部６の上面に載置することにより支持され、スリーブ１０がステータ１８の内周孔及び環状支持部６に挿通され、接着剤を介してスリーブ１０が固定される。この時、スリーブ１０の突部１０ｃがステータ１８の内周部上面に当接し、その位置合わせが行われる。
【００２０】
ベースプレート２に対して回転自在の回転部材２０は、扁平状ロータ２２とこのロータ２２の回転中心部に設けられたシャフト２４とを有してなる。ロータ２２は磁性材料によりステータ１８の上面を覆うようにほぼ逆皿状に形成され、ロータ２２のステータ１８外周面に対向する外周壁内周面には環状ロータマグネット２６が装着され、ロータマグネット２６とロータ２２の円盤状部との間に非磁性のスペーサ２８が介在されている。ロータ２２の内周部側には記録ディスクを装着するためのディスク搭載部３０が円盤状部より一段高く形成されている。
【００２１】
シャフト２４は中空円筒状に形成され、その基部側に径方向外方に張り出したフランジ部３２を一体に有している。フランジ部３２の外径は、スリーブ１０と第１のスラストブッシュ１２との固定個所の径より小さく、スラストプレートの外径にほぼ等しく形成されている。フランジ部３２の外周面に対しロータ２２の内周面が嵌合され、フランジ部３２の外周にロータ２２が固定されている。シャフト２４の中空部の中腹にはこの中空部を閉塞するプラグ３４が嵌着され、プラグ３４より基部側（上部側）にはクランプ部材をねじ止めするためのねじ孔３６が設けられ、プラグ３４より先端側に先端に開口する凹部３８が形成されている。この凹部３８はシャフト２４を径方向に貫通する一対のエア抜き孔４０を通してシャフト２４の外周にも開口されている。
【００２２】
シャフト２４の先端部には径方向外方に張り出したスラストプレート４２が設けられている。スラストプレート４２は、短円筒状に形成され、シャフト２４の先端部外周に圧入により固定される。スラストプレート４２の円筒状外周面は動圧発生溝１６を設けたスリーブ１０の内周面に僅かな間隙を介して対向し、スリーブ１０と協働してラジアル動圧軸受部を構成する。スラストプレート４２の内周面には１８０度毎の２ヶ所に断面半円状呼吸孔４４がスラストプレート４２を軸方向に貫通するよう切り欠き形成されており、スラストプレート４２をシャフト２４の先端部外周面に圧入固定した際、シャフト２４のエア抜き孔４０が呼吸孔４４に連通する。
【００２３】
スラストプレート４２の軸方向両端面には、図３に示すように、ステップ状の動圧発生溝４６，４８が形成され、スラストプレート４２の一面（上面）の動圧発生溝４６は第１のスラストブッシュ１２と協働して一方のスラスト動圧軸受部を構成し、スラストプレート４２の他面（下面）の動圧発生溝４８は第２のスラストブッシュ１４と協働して他方のスラスト動圧軸受部を構成し、それぞれスラスト方向の荷重を支持する。
【００２４】
スラストプレート４２の一面に形成された動圧発生溝４６は、同一出願人による出願の特願平９−１８９０４号の明細書及び図面にも詳細に記載されているように、周方向に実質上等間隔（３０度の間隔）を置いて６個のリセス部５０と６個のスライダ部５２とを交互に配設して構成されており、各スライダ部５２には、図３に矢印５４で示すスラストプレート４２の回転方向に向けてリセス部５０に開口するステップ溝５６が形成され、矢印５４との反対方向より流動する潤滑剤をスライダ部５２のパッド部分（スライダ部５２におけるステップ溝５６より回転方向上流側の部分）に案内する。リセス部５０の溝深さは例えば５０μｍ程度に設定され、スライダ部５２のパッド部分と第１のスラストブッシュ１２との間隔は数μｍ程度に設定されている。スラストプレート４２と固定スリーブ体８との相対的な回転に伴いリセス部５０の潤滑剤がスライダ部５２のステップ溝５６によりパッド部分に案内されると、この部分の隙間が非常に小さくなっているため潤滑剤の圧力が高められ、この流体圧力によりスラストプレート４２に作用するスラスト方向（上向き）の荷重が支持される。スラストプレート４２の他面に形成された動圧発生溝４８も上記と同様の構成であり、詳細は省略するが、動圧発生溝４８により上述と同様にスラストプレート４２と第２のスラストブッシュ１４との間の潤滑剤の圧力が高められ、この流体圧力によりスラストプレート４２に作用するスラスト方向（下向き）の荷重が支持される。
【００２５】
固定スリーブ体８のスラスト溝部９の内面とスラストプレート４２の外面との間の隙間には潤滑剤５８が連続して充填される。この潤滑剤５８は、シャフト２４の先端面と第２のスラストブッシュ１４との隙間を通してシャフト２４の凹部３８にも連続して充填され、凹部３８及びシャフト２４と第２のスラストブッシュ１４との間隙が潤滑剤のリザーバとして機能する。第１のスラストブッシュ１２のスラストプレート４２との対向面（下面）の内周部には、内方に向かって上向きになるような傾斜面１３が形成され、スラストプレート４２と第１のスラストブッシュ１２間の潤滑剤の界面がこの傾斜面１３に位置し、いわゆるテーパーシールを構成している。本シール構造は、モータ停止時にテーパシールで潤滑剤５８の流出を防ぎ、モータ回転時にはテーパシールに加え遠心力が作用し、潤滑剤の流出を確実に防ぐことができる。
【００２６】
上述したようなＨＤＤ駆動用薄型モータにおいては、ロータ２２のディスク載置部３０に図外の記録ディスクが載置され、ディスク内周部をディスク載置部３０上に押し付ける図外のクランプ部材をシャフト２４のねじ孔３６にねじ止めすることによりディスクをロータ２２に装着することができる。そして、ステータ１８のコイルに所定の駆動用電流を通電することにより、ステータ１８とロータマグネット２６との磁気的相互作用によりロータ２２がシャフト２４と共に回転し、これと一体となってディスクが回転する。
【００２７】
ロータ２２の回転時、シャフト２４に固定されたスラストプレート４２もこれらと一体になって回転し、固定スリーブ体８と協働しラジアル方向及びスラスト方向に対して回転を支持する。即ち、スラストプレート４２の外周面及び動圧発生溝１６を有するスリーブ１０の内周面の相対回転によりこの両面間に充填された潤滑剤５８の圧力が高まり、ラジアル方向の荷重が支持される。このラジアル動圧軸受部はスラストプレート４２の外周部に形成されるため、大径の軸受部とすることができ、安定した負荷支持が実現し、しかもシャフト２４の軸部にラジアル軸受部を設ける場合に比べて軸方向寸法を短縮できる。また、スラストプレート４２の一面及び他面とこれにそれぞれ対向する第１，第２スラストブッシュ１２，１４の相対回転により特にスライダ部５２の作用によりこの軸受部に充填された潤滑剤５８の圧力が高まり、スラスト方向の荷重が支持される。
【００２８】
潤滑剤５８中に混入した気泡は、ロータ回転時、スラスト動圧軸受部５８の潤滑剤５８が径方向外方に遠心力を受けることにより、径方向内側に移動し、一方のスラスト動圧軸受部及びラジアル動圧軸受部に混入した気泡はスラストプレート４２と第１のスラストブッシュ１２とのテーパシール界面より、他方のスラスト動圧軸受部に混入した気泡は呼吸孔４４を利用して外部に排出される。各動圧軸受部に充填された潤滑剤５８が何らかの事情により失われた場合、凹部３８内の潤滑剤５８がシャフト２４端面と第２のスラストブッシュ１４の間隙を通して補充される。
【００２９】
次に、上述したモータの製造方法につき説明する。
図５は、組立工程の概略をフローチャートで示したものである。まず、ステップＳ１の工程で、予め中空部内にプラグ３４を装着したシャフト２４の軸部にその先端側から第１のスラストブッシュ１２を遊挿し、続いてシャフト２４の軸部の先端部外周面にスラストプレート４２を圧入により固定する（ステップＳ２の工程）。スラストプレート４２のシャフト２４への圧入時に生じる金属粉はスラストプレート４２の圧入方向つまりシャフト２４との結合部の第１のスラストブッシュ１２側に溜まり、このまま組立を継続していくとこの位置に金属粉が溜まったままとなり、容易に除去できなくなる。このため、ステップＳ３の工程において、シャフト２４と第１のスラストブッシュ１２とスラストプレート４２との組立体の状態で洗浄を行い、第１のスラストブッシュ１２とスラストプレート４２の隙間等を通して金属粉を除去する。
【００３０】
次に、スラストプレート４２の外側にスリーブ１０を外嵌し、スリーブ１０の内側にスラストプレート４２を内装させた状態でスリーブ１０の一端部に第１のスラストブッシュ１２をシャフト２４の基部側からフランジ部３２の外側を通して固定する（ステップＳ４の工程）。この時、スリーブ１０は例えばその鍔状の突部１０ｃを利用して固定支持し、第１のスラストブッシュ１２の外周部をスリーブ１０の段部１０ａに当接し、加締め用治具を用いてスリーブ１０の上端縁の一部を塑性変形することにより固定する。さらに、スリーブ１０を含む上記組立体をシャフト２４の先端側が上を向くように反転し、この状態でスリーブ１０の内側に所定量の潤滑剤５８を注入する（ステップＳ５の工程）。すなわち、潤滑剤５８はスリーブ１０とスラストプレート４２との隙間（ラジアル動圧軸受部）及びこの隙間を通して第１のスラストブッシュ１２とスラストプレート４２との隙間（一方のスラスト動圧軸受部）に注入されると共に、スラストプレート４２の上面及びシャフト２４の凹部３８内に注入される。
【００３１】
その後、スリーブ１０の他端部に第２のスラストブッシュ１４を固定する（ステップＳ６の工程）。即ち、シャフト２４の先端が上を向くようにした状態でスリーブ１０を保持し、スリーブ１０の他端部開口を閉塞するように第２のスラストブッシュ１４をスリーブ１０の他端部に装着し、つまり第２のスラストブッシュ１４の外周部をスリーブ１０の段部１０ｂに当接し、加締め用治具を用いてスリーブ１０の端縁の一部を塑性変形することにより加締め固定する。
【００３２】
さらに、上述のようにして得られたシャフト２４と固定スリーブ体８との組立体を上下反転して通常の状態に戻し、シャフト２４のフランジ部３２にロータ２２を固定する（ステップＳ７の工程）。ロータ２２には予めロータマグネット２６及びスペーサ２８を装着しておき、ロータ２２の内周部をシャフト２４のフランジ部３２に圧入により固定し、これによりロータアッセンブリを構成する。一方、ベースプレート２に対しＦＰＣ（フレキシブル回路基板）を取着し、ステータコアにコイルを巻回して構成したステータ１８をベースプレート２の環状支持部６上に同心状に接着剤により固定し、かつステータ１８のコイル端子をＦＰＣの端子に電気的に接続し、ステータアッセンブリを構成しておく。そして、ステップＳ８の工程において、ステータアッセンブリとロータアッセンブリとを合体し、スリーブ１０の外周面をステータ１８及び環状支持部６に内嵌し、これらを接着剤により固定し、モータを完成する。ロータアッセンブリはスリーブ１０の鍔部１０ｃがステータ１８のステータコア内周部に当接することによりステータアッセンブリに対して位置決めされる。
【００３３】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更、修正が可能である。例えば、上述した具体例では、ＨＤＤ駆動装置に適用した場合を説明したが、これに限らず、他の記録媒体や回転負荷を駆動するモータにも同様に適用することができる。また、スラストプレート４２の外周部に形成したラジアル動圧発生部において、スリーブ１０の内周面にヘリングボーン状の動圧発生溝１６を形成したが、スパイラル状溝」やステップ状溝でもよく、さらにはスラストプレート４２の軸方向両面のステップ状のスラスト動圧発生溝４６，４８はヘリングボーン状溝でも良く、第１，第２スラストブッシュ１２，１４側に設けるようにしても良く、或いはスラスト動圧発生溝をスラストプレート４２の軸方向両面と第１，第２スラストブッシュ１２，１４との両方に形成するようにしてもよい。
【００３４】
加えて、上述した具体例では、アウターロータタイプのモータの場合であるが、インナーロータタイプのモータにも本発明を適用できる。この場合、例えばロータを固定スリーブ体８の外周を覆うような筒状に構成し、ロータの外周面に環状ロータマグネットを装着する。ステータはロータマグネットに対向するようにベースプレート２上に保持する。このようなインナーロータタイプのモータの場合、モータ部分を大幅に小径化することができるため、これを搭載した装置全体の小型化が可能となり、例えば薄型小型のＨＤＤ装置を提供できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の動圧流体を用いたモータ及びその製造方法は、以上説明したように構成されているので、次に記載の効果を奏する。
【００３６】
請求項１記載の動圧軸受を用いたモータにあっては、先端部にスラストプレートを設けたシャフトの基部側にフランジ部を径方向外方に張り出して設け、このフランジ部の外周面にロータを外嵌固定するようにしたので、シャフトに対するロータの結合位置をシャフト軸部より径方向外方に設定して固定面積を所定確保することができ、板厚の薄いロータであっても固定強度を高めることができ、ロータ回転時の振れ精度を大幅に高めることができる。
加えて、スラストプレートを内嵌状態で収容する環状スラスト溝を有する固定スリーブ体を円筒状スリーブとこの軸方向両端部に固着した第１，第２のスラストブッシュとで構成したので、スリーブ内周面への動圧発生溝の形成が容易になるだけでなく、この内周面のほぼ全域にスペース的な無駄を生じることなく動圧発生溝を形成でき、ラジアル軸受部の軸方向寸法を必要最小限に縮小化でき、モータの薄型化に大きく寄与できるものである。
その上、シャフトのフランジ部の外径をスリーブと第１のスラストブッシュとの固着個所の径より小径に設定したので、シャフトに第１のスラストブッシュを遊挿しスラストプレートを圧入固定した後にシャフトの基部側からスリーブに対して第１のスラストブッシュを固定することができ、スラストプレートを圧入した段階で圧入時に生じる金属粉を除去することも可能となり、固定スリーブ体の内部を金属粉等の無い清浄な状態に保つことができるものである。
【００３７】
請求項２記載の動圧軸受を用いたモータにあっては、フランジ部の外径をスラストプレートの外径にほぼ等しく形成したので、フランジ部の外径が必要以上に小径になることがなく、スラストプレートのシャフトへの固定後に第１のスラストブッシュとスリーブとの固定操作が行えるだけでなく、シャフトとロータとの結合強度を大きく確保することができるものである。
【００３８】
請求項３記載の動圧軸受を用いたモータにあっては、スリーブの両端部に段部を形成し、この軸方向端面に第１，第２のスラストブッシュを当接してこれらをスリーブに固定することができるようにしたので、スリーブに対する両スラストブッシュの位置精度を容易に確保することができ、これらの固定作業も容易になるものである。
【００３９】
請求項４記載の動圧軸受を用いたモータにあっては、第２のスラストブッシュをスリーブの他端開口を閉塞するように円盤状に形成し、シャフト端面と第２のスラストブッシュとの間隙にスラスト動圧軸受部に連続して潤滑剤を充填するようにしたので、スラスト動圧軸受部等における潤滑剤の漏出に対して上記間隙の潤滑剤を補給することができ、特に請求項５記載のように、シャフトの先端部に凹部を設け、潤滑剤のリザーバとして機能させるようにすれば、軸受部における潤滑剤の枯渇を長期に渡って防止でき、軸受の長寿命化を図ることができる。
【００４０】
請求項６記載の動圧軸受を用いたモータの製造方法にあっては、スラストブッシュのシャフトへの遊挿工程、シャフト先端部へのスラストプレートの圧入工程、第１のスラストブッシュのスリーブへの固定工程及び第２のスラストブッシュのスリーブへの固定工程を有するので、上述した構成上の作用効果を有するモータを量産性良く得ることができる。
【００４１】
請求項７記載のモータの製造方法にあっては、シャフトの先端部にスラストプレートを固定する工程の直後に、シャフト，第１のスラストブッシュ及びスラストプレートの組立体を洗浄する工程を付加するので、スラストプレートのシャフトへの圧入過程で生じる金属粉を容易に除去することができ、特にスラストプレートのフランジ部側の内周部に溜まりやすい金属粉を効果的に除去することができるため、安定した軸受動作を確保することが可能となる。
【００４２】
請求項８記載のモータの製造方法にあっては、第２のスラストブッシュをスリーブに固定する工程の直前に、シャフトの先端部を上側にした状態で、潤滑剤をラジアル動圧軸受部及び一方のスラスト動圧軸受部に注入しかつスラストプレートの上面に注入する潤滑剤注入工程を付加するため、この潤滑剤注入工程後に第２のスラストブッシュをスリーブに固定することにより、スラストプレート上に注入された潤滑剤を他方のスラスト動圧軸受部に速やかに充填することができ、減圧注入等の煩わしい工程を用いる必要が無く、円滑な潤滑剤の注入を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動圧軸受を用いたモータの具体例を示す半断面図である。
【図２】図１の軸受部分の拡大図である。
【図３】図１のスラストプレートの斜視図である。
【図４】図１のスリーブの断面図である。
【図５】本発明のモータの製造方法の具体例を示す製造工程のフローチャートである。
【符号の説明】
８固定スリーブ体
９スラスト溝部
１０スリーブ
１０ａ，１０ｂ段部
１２第１のスラストブッシュ
１４第２のスラストブッシュ
１６ラジアル動圧発生溝
１８ステータ
２０回転部材
２２ロータ
２４シャフト
３２フランジ部
３８凹部
４２スラストプレート
４６、４８スラスト動圧発生溝
５８潤滑剤

Claims

ロータの回転中心部に設けたシャフトに径方向外方へ張り出したスラストプレートを有してなる回転部材が、前記スラストプレートを内嵌状態で収容する径方向内方開口の環状のスラスト溝部を有してなる固定スリーブ体に対し、前記スラストプレートと前記固定スリーブ体との間隙に充填された潤滑剤を介し、スラストプレートと固定スリーブ体が相対するスラストプレート外周のラジアル動圧軸受部及びスラストプレートの軸方向両面の一対のスラスト動圧軸受部において、回転自在に支持されてなる動圧軸受を用いたモータであって、
前記固定スリーブ体は、内周面に動圧溝が形成され前記スラストプレートの外周面との間でラジアル動圧軸受部を構成する円筒状スリーブと、該スリーブの一端部に固着され前記スラストプレートの一面との間で一方のスラスト動圧軸受部を構成する環状の第１のスラストブッシュと、前記スリーブの他端部に固着され前記スラストプレートの他面との間で他方のスラスト動圧軸受部を構成する第２のスラストブッシュとを備えてなり、
先端部に前記スラストプレートが固定されたシャフトの基部側には、径方向外方に張り出したフランジ部が一体に形成され、該フランジ部の外径は前記スリーブと第１のスラストブッシュとの固定個所の径より小径に設定されており、このフランジ部の外周に前記ロータが外嵌固定されている、ことを特徴とする動圧軸受を用いたモータ。
前記フランジ部の外径は前記スラストプレートの外径にほぼ等しく形成されている請求項１記載の動圧軸受を用いたモータ。
前記スリーブの両端部には前記スラストプレートとの対向部分より内径が大となるような段部が形成されており、前記第１及び第２のスラストブッシュが前記段部の軸方向端面に当接し前記スリーブの一部を加締めることによりスリーブに固定されている請求項１記載の動圧軸受を用いたモータ。
前記第２のスラストブッシュは、前記スリーブの他端開口部を閉塞するよう円盤状に形成されており、前記シャフトの端面と前記第２のスラストブッシュとの間隙には前記他方のスラスト動圧軸受部に連続して潤滑剤が充填されている請求項１記載の動圧軸受を用いたモータ。
前記シャフトの先端部には第２のスラストブッシュ側に開口する凹部が形成され、該凹部が潤滑剤のリザーバとして機能する請求項４記載の動圧軸受を用いたモータ。
請求項１〜５記載のモータの製造方法であって、
シャフトにその先端側から第１のスラストブッシュを遊挿する工程と、シャフトの先端部に円環状スラストプレートを圧入により固定する工程と、スリーブの内側にスラストプレートを内装させた状態でスリーブの一端部に第１のスラストブッシュをシャフトの基部側からフランジ部の外側を通して固定する工程と、スリーブの他端部に第２のスラストブッシュを固定する工程と、シャフトのフランジ部にロータを固定する工程と、を有する動圧軸受を用いたモータの製造方法。
シャフトの先端部にスラストプレートを固定する工程の直後に、シャフト，第１のスラストブッシュ及びスラストプレートの組立体を洗浄する工程が付加される請求項６記載の動圧軸受を用いたモータの製造方法。
第２のスラストブッシュをスリーブに固定する工程の直前に、シャフトの先端部を上側にした状態で、潤滑剤をラジアル動圧軸受部及び一方のスラスト動圧軸受部に注入すると共にスラストプレートの上面に注入する潤滑剤注入工程が付加される請求項６記載の動圧軸受を用いたモータの製造方法。