JP3629106B2

JP3629106B2 - 動圧流体軸受装置およびこれを備えたモータ

Info

Publication number: JP3629106B2
Application number: JP25624696A
Authority: JP
Inventors: 義和市山
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10108407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸と、その軸に対して相対的に回転するようスリーブ嵌合するスリーブ部材との間の間隙に潤滑オイルのような流体（以下「潤滑流体」と言う）を充填し、軸とスリーブ部材とが相対的に回転するとき潤滑流体に圧力を生ぜしめ、その動圧により軸受けを行う動圧流体軸受装置を用いたモータに関し、特に、そのような動圧流体軸受装置において、温度変化に対して安定した動作が補償されるような温度補償に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、動圧流体軸受に使用される潤滑流体は、温度が上昇するとその粘度が低下し、温度が低下すると粘度が上昇するので、発生する動圧は、高温時に小さく、低温時に大きくなる。それゆえ、モータの使用温度範囲の上限付近で充分な剛性を確保しようとすれば、使用温度範囲の下限付近での剛性が過大となって負荷が大きくなる。また、常温時の軸受剛性が適正になるように動圧等を設定すれば、上記使用温度範囲の上限付近では剛性が小さくなり、充分な軸受けができなくなる。
【０００３】
このような動圧流体軸受装置の温度依存性に対する対策として、軸部材の熱膨張係数がスリーブ部材の熱膨張係数よりも高くなるようにそれぞれの部材の材料を選び、高温時には、軸部材がより膨張して軸部材とスリーブ部材との間の間隙を狭くし、温度が低くなるに従って軸部材が相対的により収縮して間隙を広くし、潤滑流体の温度による粘度変化を補償する装置が提案されている。しかしながら、このような従来の装置では、高温時でも所望の間隙が確保され、しかも低温時も動圧流体軸受として必要な間隙の狭さを確保するため、軸部材とスリーブ部材とを高精度で加工しなければならず、製造の困難さとともに、コストが高くなる。さらに、予定以上の高温時には、軸部材の膨張によってスリーブ部材との間隙が非常に小さくなってスリーブ部材に圧接し、ロック状態になって相対的な回転ができなくなってしまい、軸部材の外周面およびスリーブ部材の内周面を損傷するおそれもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のような従来の装置の欠点を生ずることなく、所望使用温度範囲において潤滑流体の粘度を実質上均一に保持し、安定した所望の剛性が得られる動圧流体軸受を備えたモータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面によれば、軸部材と、該軸部材との間に所定間隙をもって配設され、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、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体を具備する動圧流体軸受装置を備えたモータにおいて、動圧流体軸受装置の潤滑流体は、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含んでおり、該磁性微粒子の移動を磁気的に拘束するための界磁手段が設けられており、温度が上昇すると、潤滑流体中の磁性微粒子の磁性が弱くなり、これによって界磁手段による磁性微粒子の磁気的拘束が弱められ、動圧流体軸受装置における潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が高められる、ことを特徴とするモータが提供される。
【０００６】
本発明の他の局面によれば、軸部材と該軸部材との間に所定の間隙をもって配設され、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、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体を備えた動圧流体軸受装置において、潤滑流体は、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含んでおり、該磁性微粒子の移動を磁気的に拘束するための界磁手段が設けられており、温度が上昇すると、潤滑流体中の磁性微粒子の磁性が弱くなり、これによって界磁手段による磁性微粒子の磁気的拘束が弱められ、潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が高められる、ことを特徴とする動圧流体軸受が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に従うモータの一実施形態であるスピンドルモータの一例を示す断面図である。図２は、図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。図３は、図２においてＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【０００８】
図１〜図３において、モータの一例としてのスピンドルモータは、ベースプレート２と、回転部材としてのロータ４から構成されている。ベースプレート２は、アルミニウムまたはアルミ合金から形成されたベース本体６を有し、このベース本体６の中央部に、ステンレス鋼から形成された軸部材８の一端部が圧入によって固定されている。ベース本体６は、円形状の底壁部１０と、底壁部１０の外周部から上方に延びる側壁部１２と、側壁部１２の上端部から半径方向外方に延びるフランジ部１４を有し、ハウジング２のフランジ部１４が、磁気ディスクの如き記録ディスクを回転駆動する駆動装置のベースプレート（図示せず）に固定される。軸部材８は、ベース本体６から実質上垂直上方に延びる軸部１６と、軸部１６の他端部（先端部）に設けられたスラストプレート部１８を有し、軸部１６およびスラストプレート部１８が一体に形成されている。
【０００９】
ロータ４は、記録ディスク（図示せず）が間隔をおいて装着されるハブ本体２０と、ハブ本体２０の下端部に装着されたロータヨーク２２を備えている。ハブ本体２０は、アルミニウムまたはアルミ合金から形成され、またロータヨークは、鉄の如き磁性材料から形成される。ロータヨーク２２は、ハブ本体２２の外周部から下方にベース本体１０に向けて延びており、その内周面には環状のマグネット２４が固着されている。ハブ本体２０の内周面には、銅合金から形成されたスリーブ部材本体２６が圧入によって固定されている。スリーブ部材本体２６の上端部を除く大部分は、その内径が小さく、この小内径部２８に軸部材８の軸部１６が配置されてスリーブ嵌合（軸方向の比較的長い部分において嵌合される）されている。また、スリーブ部材本体２６の上端開口部には、その内径が大きい大内径部３０が設けられており、この大内径部３０には、軸部材８のスラストプレート部１８を覆うカバー部材３４がカシメによって固定される。スリーブ部材本体２６の小内径部２８と大内径部３０との間には、その内径が中程度である中内径部３２が設けられており、この中内径部３２に軸部材８のスラストプレート部１８が収容されている。カバー部材３４およびスリーブ部材本体２６はスリーブ部材３５を構成し、スリーブ部材本体２６の肩部５２（後述する）、中内径部３２およびカバー部材３４は軸部材８のスラストプレート部１８を囲繞する。
【００１０】
軸部材８とスリーブ部材３５は動圧流体軸受装置を構成しており、その詳細な構成については、後述する。
【００１１】
ロータヨーク２２に装着されたマグネット２４に対向してアマチュアコイル手段４４が配設されており、アマチュアコイル手段４４はベース本体１０に取付けられたステータコア４６に所要のとおりに巻かれている。
【００１２】
上述した構成のスピンドルモータにおいては、アマチュアコイル手段４４に電流が供給されると、ステータコア４６に生じる磁極とマグネット２４の相互磁気作用によって、ハブ本体２０、すなわちロータ４が所定方向に回転駆動される。
【００１３】
主として図３を参照して動圧流体軸受装置について説明すると、図示の動圧流体軸受装置は、スラストプレート部１８の外側面に設けられたへリングボーン状のスラスト動圧溝５０と、スラストプレート部１８の内側面に設けられたへリングボーン状の動圧溝５４を含んでいる。これらスラスト動圧溝５０，５４は、スラスト動圧軸受手段を構成し、スラスト荷重、すなわち軸部材８の軸線方向の荷重を支持する。なお、本実施の形態では、スラスト動圧溝５０，５４をスラストプレート部１８に設けているが、これに代えて、スリーブ部材３５の、スラストプレート部１８と対向とする対向面（第２の対向面を構成する）に、すなわちカバー部材３４およびスリーブ部材本体２６の肩部５２（小内径部２８と中内径部３２との間に存在する肩部）に、あるいはカバー部材３４およびスリーブ部材本体２６の肩部５２とスラストプレート部１８の双方に設けてもよい。
【００１４】
動圧流体軸受装置は、スリーブ部材本体２６の小内径部２８、すなわち軸部１６とスリーブ嵌合する部分に軸線方向に間隔をおいて設けられた一対のへリングボーン状のラジアル動圧溝５６，５８を含んでいる。ラジアル動圧溝５６，５８は、ラジアル動圧軸受手段を構成し、ラジアル荷重、すなわち軸部材８の軸線方向に実質上垂直な半径方向の荷重を支持する。なお、本実施の形態では、ラジアル動圧溝５６，５８をスリーブ部材本体２６のスリーブ勘合部、すなわち軸部１６と対向する対向面（第１の対向面を構成する）に設けているが、これに代えて、軸部材８の軸部２８に、あるいは軸部材８の軸部１６とスリーブ部材本体２６のスリーブ嵌合部の双方に設けてもよい。
【００１５】
図示の実施形態では、動圧流体軸受装置の潤滑流体６０は、図３に示すとおりに充填されている。すなわち、潤滑流体６０は、スリーブ部材３５と軸部材８の軸部１６とのスリーブ嵌合部およびスリーブ部材３５と軸部材８のスラストプレート部１８の囲繞部にわたって実質上全域に連続して充填されている。
【００１６】
本実施の形態では、軸部材８には、潤滑流体６０を循環させるための連通孔６２が形成されている。連通孔６２は、軸部材８の軸部１６を径方向に貫通する第１の部分６４と第１の部分６４から軸線方向に延びる第２の部分６６を有し、第１の部分６４の両端が一対のラジアル動圧溝５６，５８間の領域に開口し、第２の部分６６の一端が軸部材８の先端面の中央部に開口している。そして、この連通孔６２が設けられていることに関連して、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６がアンバランスに形成され、ロータ４が所定方向に回動されたとき、スラスト動圧溝５０においては、潤滑流体６０が半径方向外方に、スラスト動圧溝５４においては、潤滑流体６０が半径方向内方に、またラジアル動圧溝５６においては、潤滑流体６０が軸線方向下方に移動されるように構成されている。したがって、ロータ４が所定方向に回転されると、潤滑流体６０は、スラスト動圧溝５０から他方のスラスト動圧溝５４およびラジアル動圧溝５６を通って一対のラジアル動圧溝５６，５８間の領域に流れ、さらに連通孔６２を通って軸部材８の先端面に流れた後スラスト動圧溝５０に戻され、潤滑流体６０は動圧溝５０，５４，５６の意図するアンバランスによって軸部材８とスリーブ部材３５の間隙および連通孔６２を通して循環される。なお、潤滑流体６０を循環させるためのアンバランスは、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６のいずれか１つまたは２つに設けることによって所望の効果が達成される。
【００１７】
潤滑流体６０としては、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含む磁性流体が使用される。磁性微粒子としては、たとえばマンガン−黒鉛フェライト粒子でよく、この微粒子を含む潤滑流体６０は、２０〜８０℃の温度範囲で磁性特性が強い温度依存性を有し、温度が比較的低いときにはその磁性は強く、温度が比較的高くなるとその磁性は弱くなる。
【００１８】
本実施形態では、潤滑流体６０に含まれている磁性微粒子の移動を磁気的に拘束するための界磁手段７０が設けられ、この界磁手段７０が環状の永久磁石７２から構成されている。永久磁石７２は、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６，５８以外の領域に設けるのが好ましく、本実施形態では、軸部材８のスラストラストプレート部１８の外周面に対向してその外側に配設され、スリーブ部材本体２６の中内径部３２の内周面に固定されている。永久磁石７２は、図２に示すとおり、周方向に着磁部７４と非着磁部７６が交互に配設され、着磁部７４は半径方向に着磁され、その内周部にＮ極とＳ極とが交互に配置されている。このように着磁部７４の間に非着磁部７６を設けることによって、着磁部７４の磁極間の距離が長くなり、磁界が大きく拡がるように生成されるので、後述する磁性微粒子の保持量が多くなる。なお、この非着磁部７６は、必ずしも必要なものではなく、磁性微粒子を充分保持することができるときには省略することができ、また永久磁石７２は軸線方向に着磁するようにしてもよい。
【００１９】
上述した構成のスピンドルモータにおいては、スリーブ部材本体２６の中内径部３２に永久磁石７２が設けられているので、潤滑流体６０に含まれている磁性微粒子は、スラストプレート部１８の外側の環状空間にて永久磁石７２の磁界の影響を受ける。それゆえに、スラスト動圧溝５０から他方のスラスト動圧溝５４に向けて流れる際に、潤滑流体６０の磁性微粒子は永久磁石７２に磁気的に吸着され、その移動が拘束されて上記環状空間に磁気的に保持される。環状空間に保持される磁性微粒子の保持量は、この磁性微粒子の磁性特性に大きく影響され、磁性微粒子の磁性特性が強いときにはその保持量が多くなり、その磁性特性が弱くなるとその保持量が少なくなる。したがって、周囲の温度が比較的低いときには、永久磁石７２の作用によって上記環状空間に保持される磁性微粒子が多くなり、保持された磁性微粒子の一部が永久磁石７２の表面に吸着され、その結果、潤滑流体６０（スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６を通って循環される潤滑流体６０）に分散される磁性微粒子の濃度が小さくなり、潤滑流体６０の粘性が補正されて小さくなる。一方、周囲の温度が比較的高いときには、永久磁石７２の作用によって上記環状空間に保持される磁性微粒子が少なくなり、その結果、潤滑流体６０（スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６を通って循環される潤滑流体６０）に分散される磁性微粒子の濃度が大きくなり、潤滑流体６０の粘性が補正されて大きくなる。上述のとおりであるので、温度が比較的低いときには、潤滑流体６０自体の特性によってその粘性が大きくなるが、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６における潤滑流体６０に含まれる磁性微粒子が少なくなり、その粘性が小さくなるように補償される。一方、温度が比較的高いときには、潤滑流体６０自体の特性によってその粘性が小さくなるが、スラスト軸受３６，３８およびラジアル軸受４０における潤滑流体６０に含まれる磁性微粒子が多くなり、その粘性が大きくなるように補償される。なお、温度が上昇すると、周囲からの熱エネルギーを受けて磁性微粒子の活性化が促進されるので、このことによっても磁性微粒子は磁気的拘束から脱して循環されるようになる。したがって、潤滑流体６０に含まれる磁性微粒子の量を制御することによって潤滑流体６０の粘度を調整することができ、広い温度範囲に渡って潤滑流体６０の粘度をほぼ一定に保持することができ、これによって動圧流体軸受装置の剛性を一定に保持することができる。また、永久磁石７２がスラストプレート部１８の外周面に対向してその外側に設けられているので、この永久磁石７２の磁界がスラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６，５８における潤滑流体に実質上作用せず、潤滑流体６０に悪影響を及ぼすことはない。
【００２０】
なお、実施の形態では、潤滑流体６０は、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６を通して循環し、他方のラジアル動圧溝５８を循環しないが、スラスト動圧溝５０，５４およびラジアル動圧溝５６，５８の全てを通して循環するようにすることもでき、この場合には、連通孔６２の一方の開口を他方のラジアル動圧溝５８の外側に配設すればよい。
【００２１】
図４は、他の例の界磁手段を備えたモータの一部を示す要部拡大断面図である。図４において、図１〜図３に示す部材と実質上同一の部材は、同一の参照番号を付し、それらについての説明は省略する。図４において、スリーブ部材本体２６の中内径部３２の内周面に装着された図示の界磁手段８２は、軸線方向（図４において上下方向）に間隔をおいて配設された一対の環状永久磁石８４，８６から構成され、一対の永久磁石８４，８６の間には非磁性材料から形成されたスペーサ８８が配設されている。永久磁石８４，８６は、たとえば軸線方向に着磁され、一対の永久磁石８４，８６の対向する磁極が異極となるように配置される。永久磁石８４，８６は、それぞれ、上述したとおりに周方向に隣接する磁極の間に非着磁部を設けるのが好ましいが、必ずしも非着磁部を設ける必要はない。このように一対の永久磁石８４，８６の間に非磁性のスペーサ８８を設けることによって、一対の永久磁石８４，８６から生じる磁界が外方に拡がるようになり、それゆえに、永久磁石８４，８６によって磁気的に保持される潤滑流体６０の磁性微粒子の保持量が多くなり、磁性微粒子の濃度を広範囲に渡って補償することができる。図４のモータのその他の構成は、図１〜図３のモータと実質上同一である。
【００２２】
この変形例の界磁手段８２を用いた場合にも、潤滑流体６０に含まれた磁性微粒子は一対の永久磁石８４，８６の磁気的作用によってその移動が拘束され、軸部材８のスラストプレート部１８の外周空間にて磁気的に保持され、その保持量は、磁性微粒子の温度変化に伴う磁性特性の変化によって増減し、したがってこの界磁手段８２を用いた場合にも上述したと同様の効果が達成される。
【００２３】
図５は、本発明に従うモータの他の形態の一部を示す拡大断面図である。図５において、この形態では、図１〜図３の形態のモータに対して界磁手段の構成およびその配置部位に改良が施されている。図５において、図１〜図３に示す部材と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、それらについての説明は省略する。図５において、図示の界磁手段９２は、一対の永久磁石９４，９６から構成され、一対の永久磁石９４，９６の間には、非磁性材料から形成されたスペーサ９８が介在されている。スペーサ９８は、上述と同様に、一対の永久磁石９４，９６から生じる磁界が外方に拡がるように設けられる。一対の永久磁石９４，９６は、たとえば図４の界磁手段８２における一対の永久磁石８４，８６と同様に着磁される。なお、この非磁性のスペーサ９８は省略することもでき、また界磁手段９２として、図１〜図３に示すように１個の永久磁石から構成することもできる。
【００２４】
界磁手段９２は、軸部材８の軸部１６およびスラストプレート部１８に形成された連通孔１００に配設されている。連通孔１００は、軸部材８の軸部１６を径方向に貫通する第１の部分１０２と第１の部分１０２から軸線方向に延びる第２の部分１０４を有し、第１の部分１００の両端が一対のラジアル動圧溝の間の領域に開口し、第２の部分１０４の一端が軸部１８の先端面の中央部に開口し、第２の部分１０４の開口端部は、残りの部分（第１の部分１０２に連通する部分）よりも内径が幾分大きく、この大内径部に界磁手段９２が配設されている。
【００２５】
この例においても、潤滑流体に含まれた磁性微粒子は、軸部材８の連通孔１００を通って循環する際に、一対の永久磁石９４，９６の磁気的作用によってその移動が拘束され、軸部材８の連通孔１０２内の空間に磁気的に保持され、その保持量は、磁性微粒子の温度変化に伴う磁性特性の変化によって増減し、したがってこの界磁手段９２を用いた場合にも上述したと同様の効果が達成される。
【００２６】
上述した軸部材８とスリーブ部材３５から構成される動圧流体軸受装置は、軸受装置として単体でも用いることができ、この場合には、その使用範囲はモータに限定されることなく広く適用することができる。
【００２７】
図６は動圧流体軸受装置の他の実施形態を示しており、この実施形態ではラジアル軸受手段のみが動圧流体軸受手段から構成されている。図６において、図示の動圧流体軸受手段は、軸部材２０２とスリーブ部材２０４から構成され、軸部材２０２とスリーブ部材２０４がスリーブ嵌合され、軸部材２０２の外周面とスリーブ部材２０４の内周面との間には、潤滑流体２０６のための間隙が設けられている。この実施形態においては、スリーブ部材２０４の内周面に、軸線方向に間隔をおいて一対のラジアル動圧軸受手段のラジアル動圧溝２０８，２１０が設けられており、一対のラジアル動圧溝２０８，２１０間の部位には、環状凹部２１２が形成されている。スリーブ部材２０４の一端部にはキャップ部材２１４が圧入によって固定されている。このキャップ部材２１４は、セラミック材料または合成樹脂材料から形成される。一方、軸部材２０２の一端部には半球状部２１６が設けられており、この半球状部２１６は点接触部として機能してキャップ部材２１４の内面と点接触する。キャップ部材２１４および軸部材２０２の半球状部２１６は接触式のスラスト軸受手段を構成し、スリーブ部材２０４と軸部材２０２との間に作用するスラスト荷重を支持する。
【００２８】
このような軸受装置においては、潤滑流体２０６は、軸部材２０２の半球状部２１６からスリーブ部材２０４とのスリーブ嵌合部までにわたって実質上連続して充填される。軸部材２０２には、その他端面から半球状部２１６に向けて直線状に延びる第１の孔２１８が形成され、第１の孔２１８の先端およびその中間部には、それぞれ半径方向に延びる第２の孔２２０および第３の孔２２２が形成されている。潤滑流体２０６は、第１の孔２１８を通して注入され、かく注入された潤滑流体２０６は、第２の孔２２０および第３の孔２２２を通して軸部材２０２とスリーブ部材２０４との間の間隙に流入し、かくして図６に示すとおりに充填される。潤滑流体２０６を注入した後は、第１の孔２１８の開口部が、ゴム材料から形成された閉塞部材２２４によって閉塞され、これによって潤滑流体２０６の第１の孔２１８を通しての漏れが防止される。
【００２９】
第１〜第３の孔２１８，２２０，２２２は潤滑流体２０６を循環させるための連通孔を構成し、実施形態では、第２の孔２２０の両端が動圧溝２０８の外側に開口し、第３の孔２２２の両端が他方の動圧溝２１０の外側に開口し、この第３の孔２２２のさらに外側に、潤滑流体２０６の漏れを防止するためのテーパ部２２６が設けられている。また、動圧溝２０８，２１０は幾分アンバランスに形成され、動圧溝２０８，２１０においては、潤滑流体２０６が図６において下方に強制的に流れるように構成されている。かくのとおりであるので、軸部材２０２とスリーブ部材２０４との間隙においては潤滑流体２０６は動圧溝２０８から動圧溝２１０に向けて流れ、かく下方に流れた潤滑流体２０６は第３の孔２２２、第１の孔２１８および第２の孔２２０を通って動圧溝２０８の外側に流れて所要のとおり循環される。
【００３０】
この実施形態においても、上述したと同様に、潤滑流体２０６は温度変化によって磁性が大きく変化する磁性微粒子を含んでおり、そしてこのことに関連して、スリーブ部材２０４の環状凹部２１２に界磁手段を構成する永久磁石２２８が配設されている。永久磁性１２８は、その装着を可能にするために、セグメント状の部材から形成される。
【００３１】
このような動圧流体軸受装置においても、潤滑流体の循環経路に、磁性微粒子の磁気的保持を制御するための永久磁石１２８が配設されるので、上述と同様の作用効果が達成される。なお、この動圧流体軸受装置を用いる場合には、図１から理解されるとおり、その軸部材２０２の他端部（スリーブ部材２０４から突出する端部）がモータのベースプレート２３２に固定される。
【００３２】
以上、本発明に従うモータの実施形態について説明したが、本発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３３】
たとえば、図示の実施形態では、軸固定型のモータに適用して説明したが、これに限定されることなく、軸回転型のモータにも同様に適用することができる。かかる場合には、スリーブ部材がベース本体に固定され、軸部材がロータに固定され、軸部材がロータと一体にスリーブ部材に対して相対的に回転される。
【００３４】
また、実施形態では、磁気ディスクを回転駆動するハードディスク駆動装置用スピンドルモータに適用して説明したが、この種のモータに限定されることなく、その他の種類のモータ、たとえば光ディスクを回転するためのモータ、一般の直流モータ、ステッピングモータ、サーボモータ等にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の請求項１のモータおよび請求項９の動圧流体軸受装置によれば、潤滑流体は、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含んでいるので、磁性微粒子の磁性は、温度が低い時には比較的強いが、温度が上昇すると比較的弱くなる。温度が低い時には、磁性微粒子の磁性が比較的強いので、この磁性微粒子は界磁手段からの磁界の作用を受けて磁気的に拘束され易く、それゆえに、潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が薄くなり、その粘度が補償されて低くなる。一方、温度が上昇すると、磁性微粒子の磁性が弱くなり、これによって界磁手段による磁性微粒子の磁気的拘束が弱くなり、それゆえに、潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が濃くなり、その粘性が補償されて高くなる。したがって、潤滑流体に含まれる磁性微粒子の量が制御され、温度に応じて潤滑流体の粘度を補償し、広い使用温度範囲に渡って潤滑流体の粘度をほぼ一定に保持することができる。
【００３６】
また本発明の請求項２のモータによれば、界磁手段は、動圧流体軸受装置におけるスラスト動圧溝およびラジアル動圧溝以外の領域にて、潤滑流体の磁性微粒子に磁界を加えるので、動圧溝以外の領域において磁性微粒子の流れが拘束され、動圧溝の領域における潤滑流体には拘束されない磁性微粒子が実質上均一に分散し、界磁手段による影響を実質上受けることはない。
【００３７】
また本発明の請求項３のモータによれば、潤滑流体を循環させるための連通孔が設けられているので、潤滑流体はスラスト動圧溝、ラジアル動圧溝および連通孔を通して循環され、潤滑流体の不足が防止される。また、界磁手段は循環経路に臨んで設けられるので、この経路を通して流れる潤滑流体中の磁性微粒子が磁気的に保持され、磁性微粒子の濃度が均一化される。
【００３８】
また本発明の請求項４のモータによれば、界磁手段が軸部材のスラストプレート部の外周面の外側に配設されるので、一対のスラスト動圧溝間の比較的大きい環状空間を磁性微粒子を磁気的に保持するための空間として利用することができる。
【００３９】
また本発明の請求項５のモータによれば、界磁手段が軸部材の連通孔に配設されるので、軸部材に形成された連通孔を磁性微粒子を磁気的に保持するための空間として利用することができる。
【００４０】
また本発明の請求項６のモータによれば、スリーブ部材に設けたキャップ部材と軸部材の点接触部とが点接触するので、接触式スラスト軸受手段とラジアル動圧軸受手段との組合わせの動圧流体軸受装置にも同様に適用することができる。
【００４１】
また本発明の請求項７のモータによれば、界磁手段が永久磁石から構成されるので、比較的簡単な構成でもって磁性微粒子を磁気的に保持することができる。
【００４２】
さらに本発明の請求項８のモータによれば、一対の永久磁石間に非磁性部材が介在されているので、一対の永久磁石からの磁界が大きく拡がるようになり、これによって磁性微粒子の保持量が多くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従うモータの一例としてのスピンドルモータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図２においてＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】界磁手段の他の例を備えたスピンドルモータの一部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図５】界磁手段の更に他の例を備えたスピンドルモータの一部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明に従う動圧流体軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
２ベースプレート
４ロータ
６ベース本体
８，２０２軸部材
１６軸部
１８スラストプレート部
２０ハブ本体
２４マグネット
２６スリーブ部材本体
３５，２０４スリーブ部材
５０，５４スラスト動圧溝
５６，５８，２０８，２１０ラジアル動圧溝
６０，２０６潤滑流体
６２連通孔
７０，８２，９２界磁手段
７２，８４，８６，９４，９６，２２８永久磁石
２１８，２２０，２２２孔

Claims

軸部材と、該軸部材との間に所定間隙をもって配設され、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、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体を具備する動圧流体軸受装置を備えたモータにおいて、
動圧流体軸受装置の潤滑流体は、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含んでおり、
該磁性微粒子の移動を磁気的に拘束するための界磁手段が設けられており、
温度が上昇すると、潤滑流体中の磁性微粒子の磁性が弱くなり、これによって界磁手段による磁性微粒子の磁気的拘束が弱められ、動圧流体軸受装置における潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が高められる、
ことを特徴とするモータ。
前記軸部材は、軸部と該軸部から半径方向外方に突出するスラストプレート部を有し、前記スリーブ部材は軸部材の軸部とスリーブ嵌合するとともに、スラストプレート部を囲繞し、軸部材の軸部とこの軸部に対向するスリーブ部材の第１の対向面との一方または両方にはラジアル動圧溝が設けられ、軸部材のスラストプレート部の両面とこの両面に対向するスリーブ部材の第２の対向面との一方または両方にはスラスト動圧溝が設けられ、前記界磁手段はラジアル動圧溝およびスラスト動圧溝が設けられた領域以外の領域にて潤滑流体の磁性微粒子に磁界を作用させることを特徴とする請求項１記載のモータ。
前記ラジアル動圧溝は、軸部材の軸部とスリーブ部材の第１の対向面との一方または両方に軸線方向に間隔をおいて設けられ、前記スラストプレート部は軸部材の軸部の一端部に設けられ、軸部材には、一端が一対のラジアル動圧溝の間の領域に開口し、他端が軸部の一端面に開口する連通孔が設けられ、前記潤滑流体は軸部材とスリーブ部材の間の間隙および前記連通孔を通して循環され、前記界磁手段は潤滑流体の循環路に臨んで配設されていることを特徴とする請求項２記載のモータ。
前記界磁手段は、軸部材のスラストプレート部の外周面に対向してその外側に配設されていることを特徴とする請求項２または３記載のモータ。
前記界磁手段は、軸部材に形成された連通孔に配設されていることを特徴とする請求項３記載のモータ。
前記スリーブ部材の一端部にはキャップ部材が設けられ、軸部材の一端には前記キャップ部材に接触する点接触部が設けられ、また軸部材の外周面とスリーブ部材の内周面との一方または両方には、軸線方向に間隔をおいて一対のラジアル動圧溝が設けられ、スリーブ部材における、一対のラジアル動圧溝間の部位には、前記界磁手段が配設されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
前記界磁手段は永久磁石から構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモータ。
前記界磁手段は、所定の間隔をおいて配設された一対の永久磁石から構成され、一対の永久磁石の間に非磁性部材が介在されていることを特徴とする請求項７記載のモータ。
軸部材と該軸部材との間に所定の間隙をもって配設され、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、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体を備えた動圧流体軸受装置において、
潤滑流体は、温度が上昇すると磁性が弱くなる磁性微粒子を含んでおり、
該磁性微粒子の移動を磁気的に拘束するための界磁手段が設けられており、
温度が上昇すると、潤滑流体中の磁性微粒子の磁性が弱くなり、これによって界磁手段による磁性微粒子の磁気的拘束が弱められ、潤滑流体に含まれる磁性微粒子の濃度が高められる、
ことを特徴とするモータ。