JP4005854B2

JP4005854B2 - 動圧軸受及びこれを備えたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを用いたディスク駆動装置

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Publication number: JP4005854B2
Application number: JP2002178707A
Authority: JP
Inventors: 五雄村田; 晋也徳永
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP2004019871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受及びこの動圧軸受を備えたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを用いて記録ディスクを回転するディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータ等に用いられてきたハードディスク等の記録ディスク駆動装置について、通信技術の発達及びデータ量の増大等によって情報携帯端末等の情報機器への適用が開始されている。これらの情報機器は、小型・軽量化が促進され、記録ディスク駆動装置に許容される高さ方向の寸法も約２ｍｍ〜約５ｍｍ程度にまで制約されつつある。
【０００３】
また、記録ディスク自体も小径化される傾向にあり、近年外径が１インチの超小径ハードディスクも実用化され、これを回転駆動する記録ディスク駆動用のスピンドルモータの小型・薄型化並びに回転精度の向上に対する要求はますます高まりつつある。
【０００４】
更に、これら記録ディスク駆動装置が用いられる情報機器の低価格化の傾向から、記録ディスク駆動用のスピンドルモータに対する低コスト化の要求も一層高まっている。
【０００５】
上記のような要求に応えるため、これまで記録ディスクが載置されるロータの回転を支持するために主に用いられてきたボールベアリングにかわり、例えば、特開２００１−１３９９７１号に開示されるスピンドルモータのように、オイル等の流体に動圧を誘起して支持する動圧軸受が用いられるようになってきた。尚、この特開２００１−１３９９７１号に開示される従来のスピンドルモータにおける動圧軸受は、シャフトに設けられたフランジ状のプレートの外周部にヘリングボーン状の動圧発生溝を形成してラジアル軸受部を構成し、プレートの上下両面側にもヘリングボーン状の動圧発生溝を形成して一対のスラスト軸受部を構成している。
【０００６】
このような動圧軸受は、ロータを非接触状態で支持することができるため、振動や騒音が小さく、また高い回転精度を得やすい。更に、高い軸受剛性を得ようとすると大径のボールを使用せざるを得なかったボールベアリングとは逆に、動圧軸受では流体が保持される間隙が微小であるほど高い軸受剛性を得やすいことから、スピンドルモータを小型・薄型化しやすいというメリットを有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このよう従来の動圧軸受では、流体が保持される微小間隙を介して軸受面が相対回転することから、軸受面の接触を防止し、高い回転精度を得ようとすると、軸受を構成する部材表面を寸法並びに表面粗度の両面から高精度に加工しなければならず、前記従来のスピンドルモータのように、多くの軸受部を構成した場合、加工コストを抑制するのは困難であり、ボールベアリングを用いた場合に比べて部品点数が削減されているにも関わらず、かえってコスト増となる。また、スピンドルモータを小型・薄型化した場合、例えばシャフトの周面等軸受として機能する領域（動圧の発生に寄与する領域）の確保が困難になるので、軸受剛性の低下が懸念される。
【０００８】
本発明は、小型・薄型で且つ高い回転精度を有すると共に、低コストで製造可能な動圧軸受及びこの動圧軸受を備えたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを用いて記録ディスクを回転するディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、断面台形状の円錐部を有するシャフトと、該円錐部に対応した形状の円錐状凹部が形成されると共に、一方端が開放され且つ他方端が閉塞される円筒状スリーブと、オイルを作動流体として該シャフトと該スリーブとを相対回転自在に支持する動圧軸受において、前記シャフトの円錐部は、前記スリーブの閉塞端側に向かって外径が拡大するよう設けられており、前記オイルは前記円錐部と前記円錐状凹部との間に途切れることなく連続して保持され、前記円錐部の外周面と前記円錐状凹部の内周面とのいずれか一方には、前記オイルに対して前記スリーブの閉塞端側に作用する動圧を発生する動圧発生溝列が周方向に一列のみ形成されており、前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間には、前記スリーブの閉塞端側から前記スリーブの開放端側に向かうに従って漸次拡大する間隙が規定されている。
【００１０】
すなわち、動圧軸受を対向する円錐状の傾斜面間に構成することで、高さ方向の寸法が同一のスピンドルモータと比較した場合、動圧軸受における軸受面（この場合は動圧の発生に寄与する面）の表面積が大となり、高い軸受剛性を維持することができる。更に、軸受部にオイルに対して前記スリーブの閉塞端側に作用する動圧を発生する動圧発生溝列を設けることで、円錐部の端面とこれと軸線方向に対向するスリーブの閉塞端側面との間でオイルが昇圧され、いわば静圧軸受として機能する。この静圧軸受による浮上力と動圧軸受部の動圧と回転する部材の自重とがバランスすることで、スラスト方向の荷重が支持される。
【００１１】
このとき、動圧軸受に規定される間隙の隙間寸法が、スリーブの閉塞端側からスリーブの開放端側に向かうに従って漸次拡大するよう形成されている。

【００１２】
従って、動圧軸受で発生する動圧の高まりに伴って円錐部の端面とスリーブの閉塞端側面との間に保持されるオイルも昇圧され、シャフトとスリーブとが相対的に浮上した場合に、この浮上量が所定量以上になろうとすると、動圧発生溝のスリーブ開放端側の部分が間隙のより拡大した部分に位置するようになり、オイルに対する押し込み圧が低下する。よって、シャフトとスリーブとが相対的に浮上しすぎることはない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の動圧軸受において、前記動圧発生溝列には、前記スリーブの開放端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法が、前記スリーブの閉塞端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法よりも長く形成された非対称形状のヘリングボーングルーブが設けられている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、断面台形状の円錐部を有するシャフトと、該円錐部に対応した形状の円錐状凹部が形成されると共に、一方端が開放され且つ他方端が閉塞される円筒状スリーブと、オイルを作動流体として該シャフトと該スリーブとを相対回転自在に支持する動圧軸受において、前記シャフトの円錐部は、前記スリーブの閉塞端側に向かって外径が拡大するよう設けられており、前記オイルは前記円錐部と前記円錐状凹部との間に途切れることなく連続して保持され、前記円錐部の外周面と前記円錐状凹部の内周面とのいずれか一方には、前記オイルに対して前記スリーブの閉塞端側に作用する動圧を発生する動圧発生溝列が周方向に一列のみ形成され、前記動圧発生溝列には前記スリーブの開放端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法が、前記スリーブの閉塞端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法よりも長く形成された非対称形状のヘリングボーングルーブが設けられており、前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間には、前記スリーブの開放端側が広く且つ前記スリーブの閉塞端側が狭く形成された間隙が規定され、前記間隙は前記ヘリングボーングルーブにおける前記スパイラル溝の連結部を境にして隙間寸法が変化している。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の動圧軸受において、前記シャフトは、前記円錐部の最小外径よりも小径な円柱部を有しており、また前記スリーブの開口側端部には、円錐状凹部の内周面から半径方向内方に突設され且つ中央部に前記シャフトの円柱部が挿通される開口を有する環状のフランジ部が設けられており、該フランジ部の下面と前記円錐部の上面との間には、半径方向内方に向かって拡開する間隙が規定されていると共に、前記オイルの気液界面は、前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間に規定される間隙と該フランジ部の下面と前記円錐部の上面との間に規定される間隙との間を行き来可能に保持されている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の動圧軸受において、前記円錐部の下面の略中央部には、前記オイル内に混入した異物を捕捉するための凹部が形成されている。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、スピンドルモータの軸受手段として請求項１乃至５のいずれかに記載の動圧軸受を備えている。
【００１８】
更に、請求項７に記載の発明は、ハウジングと、該ハウジングの内部に固定され記録ディスクを回転させるスピンドルモータと、該記録ディスクの所要の位置に情報を書き込み又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駆動装置であって、前記スピンドルモータとして、請求項６に記載したスピンドルモータを備えている。
【００１９】
尚、請求項１以外の請求項に記載する発明は、本発明の実施形態に即した構成に関するものであり、重複した記載を避けるために、各請求項に係る発明の構成による作用効果並びにその原理に関しては、下記発明の実施の形態及び発明の効果において詳述する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る動圧軸受及びこの動圧軸受を備えたスピンドルモータ並びにこのスピンドルモータを用いて記録ディスクを回転するディスク駆動装置について図１乃至図４を参照して説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。尚、本実施形態の説明では便宜上各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取付状態における方向を限定するものではない。
【００２１】
まず、図１を参照して本発明に係る動圧軸受の実施形態について説明する。すなわち、本発明の実施形態に係るスピンドルモータは、ハードディスク等の記録ディスク（図４においてディスク板５３として図示する）をディスク載置部２ａ上に保持するロータハブ２と、このロータハブ２とともに回転するシャフト４とを備えている。シャフト４には、円筒状の軸部４ａと、この軸部４ａに連続して且つ軸部４ａよりも半径方向外方に突出する、断面形状が略台形状の円錐部４ｂが設けられている。この円錐部４ｂは、ブラケット６に取付けられる円筒状のスリーブ８に設けられた、円錐部４ｂの表面形状に対応する略台形状の断面形状を有する円錐状凹部８ａ内に挿入されている。円錐状凹部８ａは、ロータハブ２側上端部が開放されており、この円錐状凹部８ａの開放端は、軸部４ａが挿通される円形状開口が略中央部に形成された環状のフランジ部８ｂによって閉塞されている。また、スリーブ８の底部は、キャップ部材１０によって閉塞されている。
【００２２】
ロータハブ２のディスク載置部２ａの下部には、環状のロータマグネット１２が装着されており、またブラケット６には、このロータマグネット１２を外周側から取り囲むように複数の電機子極が突接設されたステータ１４が取付けられている。ロータマグネット１２とステータ１４との間には、ステータに捲装されたコイル１４ａへの通電に応じて回転磁界が発生し、これによりロータハブ２が回転可能となる。
【００２３】
円錐部４ｂと円錐状凹部８ａとの間には間隙が形成されており、この間隙内にはオイルが途切れることなく連続して保持されている。円錐部４ｂの外周面、すなわち上部側から下部側に向かって順次拡径する傾斜面には、中心部が円錐部４ｂの下端側に偏倚した形状の軸線方向にアンバランスなヘリングボーン溝１６が円錐部４ｂの外周面に沿って周方向に形成されており、このヘリングボーン溝１６によって、ロータハブ２並びにシャフト４の回転時に、円錐部４ｂの外周面との対向面である、円錐状凹部８ａの内周面との間に、円錐状凹部８ａの底面側に作用するオイル動圧が誘起される。これにより、動圧軸受部１８が構成されている。
【００２４】
このとき、円錐部４ｂの外周面と円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙が、円錐部４ｂの下部側から上部側に向かうに従って漸次拡大するよう、円錐部４ｂの外周面の傾斜角と円錐状凹部８ａの内周面の傾斜角とが、それぞれ異なる角度を有して傾斜している。また、フランジ部８ｂの下面は、円錐部４ｂの上面との間に形成される軸線方向の間隙が、半径方向外方側から内方側に向かって漸次拡大するよう傾斜面状に形成されている。
【００２５】
円錐部４ｂと円錐状凹部８ａとの間に形成された間隙内に、途切れることなく連続して保持されているオイルと空気との気液界面は、モータが停止状態にあるときには、円錐部４ｂの外周面と円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙の上端部付近に位置している。すなわち、円錐部４ｂの外周面と円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙の上端部が第１のテーパシール２０として機能する。
【００２６】
また、モータの回転時に、温度上昇等に起因してオイルが体積増加すると、オイルと空気との気液界面は、第１のテーパシール２０を越えてフランジ部８ｂの下面と円錐部４ｂの上面との間の軸線方向の間隙内において半径方向内方を向く状態で形成されている。従って、フランジ部８ｂの下面と円錐部４ｂの上面との間の軸線方向の間隙が第２のテーパシール２２として機能する。このように、オイルと空気との気液界面が第２のテーパシール２２内で半径方向内方を向いた状態で形成されていることで、オイルは、回転時に遠心力の作用で半径方向外方、すなわち動圧軸受部１８側に押圧されることとなる。このため、シール機能が強化され、オイルの軸受外部への飛散を可及的に防止することができる。
【００２７】
円錐状凹部８ａの底部の略中央部には、円錐部４ｂとの間の間隙が幾分拡大するよう円形凹部８ｂが形成されている。ロータハブ２並びにシャフト４の回転時に、ヘリングボーン溝１６のポンピングによってオイルが円錐状凹部８ａの底部側に押圧されると、オイル内に混入した円錐部４ｂ又は円錐状凹部８ｂ表面の摩耗粉等の異物もオイルとともに円錐状凹部８ａの底部側に集められ、やがて円錐状凹部８ａの中心部付近に集中する。これが凝集して円錐部４ｂの下面と円錐状凹部８ａの底部との間の間隙の軸線方向寸法以上の大きさになると、両部材間に噛み込み、焼き付き等の原因となる。従って、この異物が集中する円錐部４ｂの軸心部に円形凹部４ｃを形成しておくことで、間隙が拡大し異物の噛み込みが防止されると同時に、異物が円形凹部４ｃ内に捕捉されるので、モータの停止時に再びオイル内に拡散し、さらなる摩耗を誘発し軸受機能を劣化させるといった不具合の発生が防止される。
【００２８】
次に、図２を参照して、動圧軸受部１８の具体的動作について説明する。図２（ａ）は、図１に図示されるスピンドルモータの軸受部の構成を拡大して示す部分拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に図示する軸受部の動作を説明するための概念図である。
【００２９】
動圧軸受部１８には、上記したとおり動圧発生溝として軸線方向にアンバランスなヘリングボーン溝１６が設けられている。このヘリングボーン溝１６は、回転方向に対して相互に対向する方向に傾斜する一対のスパイラル溝部ｓ１，ｓ２を連結して構成されるが、この場合、円錐部４ｂの上部側に位置するスパイラル溝部ｓ１の軸線方向寸法が、円錐部４ｂの下部側に位置するスパイラル溝部ｓ２の軸線方向寸法よりも大きくなるよう設定されている。これらスパイラル溝部ｓ１，ｓ２の寸法差に起因してオイルに作用するポンピング能力にも大小関係が発生し、発生する動圧の極大点が動圧軸受部１８の中心部よりも下方側に偏倚して現れる。
【００３０】
スパイラル溝部ｓ１，ｓ２のポンピング能力の差によって、オイルに対しては円錐部４ｂの下部側へと押圧され流動が促される。このオイルの流動により、円錐部４ｂの下面とキャップ部材１０との間に保持されているオイルの内圧が昇圧され、ロータハブ２及びシャフト４に対して浮上力が付与される。すなわち、円錐部４ｂの下面とキャップ部材１０との間に静圧軸受部２４が形成されることとなる。この静圧軸受部２４で得られる浮上力は、図２（ｂ）において矢印Ｐｓで示す。
【００３１】
動圧軸受部１８で発生する動圧が高まるにしたがって、静圧軸受部２４の浮上力Ｐｓも大きくなる。すなわち、ロータハブ２及びシャフト４はさらに浮上しようとするが、シャフト４が軸線方向上方に移動した分、円錐部４ｂも円錐状凹部８ａに対して上方側に移動するが、上記したとおり、円錐部４ｂの外周面と円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙は、円錐部４ｂの上部側に向かって漸次拡大するよう形成されている。従って、動圧軸受部１８に設けられたアンバランスなヘリングボーン溝１６のうち、円錐部４ｂの上部側に位置するスパイラル溝部ｓ１は間隙のより拡大した部分に移動し、これとは逆に、円錐部４ｂの下部側に位置するスパイラル溝部ｓ２は、より円錐状凹部８ａの内周面に近接するようになる。
【００３２】
その結果、スパイラル溝部ｓ２側ではポンピング圧が高まるが、スパイラル溝部ｓ１側では、ポンピング圧が低下するので、ヘリングボーン溝１６全体としてみればオイルに対する押し込み圧が低下するので、静圧軸受部２４側に向かうオイルの流動も減少する。
【００３３】
すなわち、図２（ｂ）において、スパイラル溝部ｓ１によって引き起こされる静圧軸受部２４側に向かうオイル流動によって、静圧軸受部２４に保持されるオイルが昇圧されると、シャフト４に浮上力が付与され、円錐部４ｂの下面とキャップ部材１０との間に形成される軸線方向の間隙ｈが拡大する。このシャフト４の浮上に伴って円錐部４ｂも上昇し、円錐部４ｂの上部外周面と円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙の隙間寸法ｇ１がより拡大し、スパイラル溝部ｓ１によるオイルに対するポンピング能力が低下する。また、円錐部４ｂの下部外周面と円錐状凹部８ａの内周面と間に形成される間隙の隙間寸法ｇ２はより縮小し、スパイラル溝部ｓ２によるオイルに対するポンピング能力が強化される。
【００３４】
このような隙間寸法の大小によって、スパイラル溝部ｓ１，ｓ２の軸線方向の寸法の大小によるポンピング能力の差が相殺される。そして、回転軸心と並行な成分である、矢印Ｆ１で示す押圧力が強化され、シャフト４を押し下げる方向の力が作用するので隙間ｈが縮小する。
【００３５】
また、矢印Ｆ１で示す力が大きくなると、シャフト４の浮上力が低下するので、円錐部４ｂと円錐状凹部８ａとの関係は、当初の状態に戻り始める。そして、スパイラル溝部ｓ１によるポンピング能力がスパイラル溝部ｓ２によるポンピング力を再び上回るまでシャフト４が降下すると、円錐部４ｂの下部側に向かうオイルの流動が再開され、静圧軸受部２４に保持されるオイルが昇圧され間隙ｈが拡大する。
【００３６】
すなわち、モータの回転時には、ロータハブ２及びシャフト４に軸線方向に対向する力であるＰｓとＦ１とが常に作用することとなり、このため、両者が釣り合うバランス点でロータハブ２及びシャフト４は留まろうとする。
【００３７】
このように、動圧軸受部１８が傾斜した一対の対向面間に１つのみ構成される場合であっても、ロータハブ２の回転中の姿勢を安定させるための、例えば磁気背圧等の配慮が不要になり、モータの小型化や薄型化の要求に十分に応えつつも、安定性を損なうことなく構造を簡素化することができる。
【００３８】
尚、上記実施形態に代えて、軸受部は、図３に図示されるよう構成することも可能である。
【００３９】
この変形例では、シャフト４’は、円柱部４ａ’と円錐部４ｂ’とからなる。円錐部４ｂ’の外周面とスリーブ８の円錐状凹部８ａの内周面との間に形成される間隙は、ヘリングボーン溝１６における一対のスパイラル溝部の連結部を境にして隙間寸法が変化するよう構成される。この場合、円錐部４ｂ’の外周面下端部からヘリングボーン溝１６のスパイラル溝の連結部までは、円錐状凹部８ａの内周面との間の間隙が実質上並行とし、また、ヘリングボーン溝１６のスパイラル溝部の連結部から円錐部４ｂ’の外周面上端部にかけては、円錐状凹部８ａの内周面との間の間隙が、円錐部４ｂ’の上端部側に向かって漸次拡大するように、円錐部４ｂ’の外径形状が設定されている。この場合も、図２（ａ）に示す軸受部と同様の動作が行われる。
【００４０】
次に、図４を参照して本発明の実施形態に係るディスク駆動装置について説明する。
【００４１】
図４に、一般的なディスク駆動装置５０の内部構成を模式図として示す。ケーシング５１の内部は塵・埃等が極度に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部に情報を記憶する円板状のディスク板５３が装着されたスピンドルモータ５２が設置されている。加えてケーシング５１の内部には、ディスク板５３に対して情報を読み書きするヘッド移動機構５７が配置され、このヘッド移動機構５７は、ディスク板５３上の情報を読み書きするヘッド５６、このヘッドを支えるアーム５５及びヘッド５６及びアーム５５をディスク板５３上の所要の位置に移動させるアクチュエータ部５４により構成される。
【００４２】
このようなディスク駆動装置５０のスピンドルモータ５２として上記実施形態のスピンドルモータを使用することで、ディスク板５３を回転するためのスピンドルモータを小型・薄型化並びに低コスト化することができることから、ディスク駆動装置５０の薄型化並びに低コスト化を可能にすると同時に、より小型且つ廉価な機器への適用も可能になる。
【００４３】
以上、本発明に従う動圧軸受及びスピンドルモータ並びにこれを備えたディスク駆動装置の一実施形態について説明したが、本発明は係る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。
【００４４】
例えば、動圧軸受部１８における動圧発生用溝であるヘリングボーン溝１６は、円錐部４ｂ及び４ｂ’の外周面と円錐状凹部８ａの内周面との少なくともいずれか一方の面に形成されていればよく、いずれの面に形成するかあるいは両方の面に形成するかについては、部材等の加工の容易性あるいは支持する負荷等に応じて適宜選択可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１の動圧軸受では、回転精度を損なうことなく小型・薄型化することが可能となると同時に、加工コストが低減されるので低コスト化が可能となる。
【００４６】
本発明の請求項２の動圧軸受では、低速回転時から高い動圧得ることができ、安定した軸支持が可能となる。
【００４７】
本発明の請求項３の動圧軸受では、スリーブの円錐状凹部内周面の加工が容易になり、加工コストを低減することが可能となる。
【００４８】
本発明の請求項４の動圧軸受では、作動流体であるオイルの飛散や漏れ出しを防止することができ、さらなる高速化への対応が可能になる。
【００４９】
本発明の請求項５の動圧軸受では、オイル中に混入した異物に起因する軸受面の異常摩耗や損傷あるいは焼き付きを効果的に防止することが可能となる。
【００５０】
本発明の請求項６のスピンドルモータでは、軸支持の安定性を損なうことなく動圧軸受を小型・薄型化すると共に、低コスト化することができるので、モータ自体の小型・薄型化並びに低コスト化が可能になる。
【００５１】
本発明の請求項７のディスク駆動装置では、記録ディスクを回転するためのスピンドルモータを小型・薄型化並びに低コスト化することができることから、より小型且つ廉価な機器への適用も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るスピンドルモータの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１において示すスピンドルモータの軸受部の詳細構成を示す部分拡大断面図であり、図２（ｂ）は、この動圧軸受の動作原理を説明するための概念図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示す動圧軸受の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明のディスク駆動装置の一例を示す側断面図である。
【符号の説明】
４、４’ シャフト
４ｂ，４ｂ’ 円錐部
８スリーブ
８ａ円錐状凹部
１６動圧軸受
１８ヘリングボーン溝（動圧発生溝）

Claims

断面台形状の円錐部を有するシャフトと、該円錐部に対応した形状の円錐状凹部が形成されると共に、一方端が開放され且つ他方端が閉塞される円筒状スリーブと、オイルを作動流体として該シャフトと該スリーブとを相対回転自在に支持する動圧軸受において、
前記シャフトの円錐部は、前記スリーブの閉塞端側に向かって外径が拡大するよう設けられており、
前記オイルは前記円錐部と前記円錐状凹部との間に途切れることなく連続して保持され、
前記円錐部の外周面と前記円錐状凹部の内周面とのいずれか一方には、前記オイルに対して前記スリーブの閉塞端側に作用する動圧を発生する動圧発生溝列が周方向に一列のみ形成されており、
前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間には、前記スリーブの閉塞端側から前記スリーブの開放端側に向かうに従って漸次拡大する間隙が規定されていることを特徴とする動圧軸受。
前記動圧発生溝列には、前記スリーブの開放端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法が、前記スリーブの閉塞端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法よりも長く形成された非対称形状のヘリングボーングルーブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受。
断面台形状の円錐部を有するシャフトと、該円錐部に対応した形状の円錐状凹部が形成されると共に、一方端が開放され且つ他方端が閉塞される円筒状スリーブと、オイルを作動流体として該シャフトと該スリーブとを相対回転自在に支持する動圧軸受において、
前記シャフトの円錐部は、前記スリーブの閉塞端側に向かって外径が拡大するよう設けられており、
前記オイルは前記円錐部と前記円錐状凹部との間に途切れることなく連続して保持され、
前記円錐部の外周面と前記円錐状凹部の内周面とのいずれか一方には、前記オイルに対して前記スリーブの閉塞端側に作用する動圧を発生する動圧発生溝列が周方向に一列のみ形成され、前記動圧発生溝列には前記スリーブの開放端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法が、前記スリーブの閉塞端側に位置するスパイラル溝部の軸線方向寸法よりも長く形成された非対称形状のヘリングボーングルーブが設けられており、
前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間には、前記スリーブの開放端側が広く且つ前記スリーブの閉塞端側が狭く形成された間隙が規定され、前記間隙は前記ヘリングボーングルーブにおける前記スパイラル溝の連結部を境にして隙間寸法が変化していることを特徴とする動圧軸受。
前記シャフトは、前記円錐部の最小外径よりも小径な円柱部を有しており、また前記スリーブの開口側端部には、円錐状凹部の内周面から半径方向内方に突設され且つ中央部に前記シャフトの円柱部が挿通される開口を有する環状のフランジ部が設けられており、該フランジ部の下面と前記円錐部の上面との間には、半径方向内方に向かって拡開する間隙が規定されていると共に、前記オイルの気液界面は、前記シャフトの円錐部の外周面と前記スリーブの円錐状凹部の内周面との間に規定される間隙と該フランジ部の下面と前記円錐部の上面との間に規定される間隙との間を行き来可能に保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動圧軸受。
前記円錐部の下面の略中央部には、前記オイル内に混入した異物を捕捉するための凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動圧軸受。
請求項１乃至５のいずれかに記載の動圧軸受を備えたことを特徴とするスピンドルモータ。
ハウジングと、該ハウジングの内部に固定され記録ディスクを回転させるスピンドルモータと、該記録ディスクの所要の位置に情報を書き込み又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駆動装置であって、前記スピンドルモータは、請求項６に記載したスピンドルモータである、ことを特徴とするディスク駆動装置。