JPH03159552A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラジアル軸受及びスラスト軸受が流体動圧軸受
で構成される高速回転が可能なスピンドルモータに関し
、特にモータの姿勢いかんにかかわらず回転時に振動が
少ないハードディスクドライバー（以下、単にｒ　ＨＤ
ＤＪと称する）の駆動用として好適なスピンドルモータ
に関するものである． 〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、Ｈ
ＤＤの高記憶容量化及び低電力消費化に伴い、その駆動
用であるスピンドルモータに対しても、それにより適し
た高性能のものが要望されている。

第１０図は従来のＨＤＤ用スピンドルモータの一部断面
図を示す図であり、取付台２１の中央部に軸支持筒２２
を備え、該軸支持筒２２の外周には複数個のステータコ
イル群２３が固定されており、内周にはボールベアリン
グ２４を介して回転軸２５が回転自在に支持されている
。回転軸２５の上端には、外周面にハードディスクを載
架固定する支持部材２７が固定されている．支持部材２
７の内周面側には複数個のロータマグネ・７ト群２８が
前記ステータコイル群２３と対向して固定されている． 上記玉軸受を使用したスピンドルモータにオ’ｖ’で、
スピンドルモータの振動の大きさは玉軸受の隙間に依存
し、ラジアル方向の振動は玉軸受のラジアル隙間，スラ
スト方向の振動は玉軸受のスラスト隙間と同程度であり
、この隙間を少なくするために玉軸受にプリロードをか
ける等の工夫がなされているが、ラジアル方向のランア
ウト（振れ）の非繰返し成分で０．５ミクロン程度であ
り、満足できる値とはなっていない．また、玉軸受にこ
のようなプリロードをかけることは逆にモータのトルク
を増しＨＤＤの低消費電力化に逆行する．従って、上記
のような玉軸受を使用する限り原理的にスピンドルモー
タの振動をさらに低減することは実質上不可能である。

そこで、より一高精度な回転性能を実現するものとして
、動圧軸受を用いたスピンドルモータが提案されている
。

第１１図は本出願前に本出願人が特許出願（特願平１−
９２１６１号）した動圧軸受を使用したスピンドルモー
タの断面図である．取付台３１の中央部に支持軸３２を
立設し、取付台３１に円環状スラスト軸受３３を、また
支持軸３２と同心円状に円筒状ラジアル軸受３４を各々
固定する．支持軸３２の円筒状ラジアル軸受３４の上方
部には、ステータコイル３５を複数個等間隔で固定する
。一方、支承部材３６はキャップ形状をしており、上吉
天蓋部辻支持軸３２の上方にｉ嵌されており、下方端部
には断面Ｌ字型の円環状軸部材３７が固着されている．
該軸部材３７の下端部はスラスト軸受３３と内周面はラ
ジアル軸受３４と各々対向して、スパイラル溝動圧スラ
スト軸受とヘリングボーン溝動圧ラジアル軸受を形成し
ている。支承部材３６の内周ステータコイル３５の対向
位置には、複数個のロータマグネット３８が等間隔で固
定されている。

ステータコイル３５に順次電流が流れるとロータマグネ
ット３８を備えた支承部材３６は回転を開始し、スラス
ト軸受３３の上面と軸部材３７の下面間で仝気動圧スラ
スト軸受をラジアル軸受３４の外周面と軸部材３７の内
周面間で空気動圧ラジアル軸受を構成する。そのため、
軸部材３７は固体接触することなく軸支されるので、ス
ムーズにしかも高速回転に対応でき、従来の玉軸受を使
用したものに比較し、摩擦の問題点及び振動の問題点等
が解消される。

しかしながら、上記スピンドルモータにおいては、スラ
スト軸受３３及び軸部材３７の外周部は支承部材３６、
即ちモータ回転部より大きく外部に飛び出ており、スピ
ンドルモータの据え付ける場合、大きな据え付け面積を
必要とするという問題があった。特にスピンドルモータ
の容量が大きい場合、スラスト軸受３３及び軸部材３７
の外周径が大きくなり、それにともなって大きな据え付
け面積を必要となり、該スピンドルモータを用いる装置
の小型化の支障になるという問題もあった。

また、上記問題点を含み、一般に従来の動圧軸受を使用
したスピンドルモータを横姿勢で使用した場合下記のよ
うな問題点があった． ■回転時の振動が大きい。

■２個の別体の軸受を使用する場合は、組み立て時、同
心の調整に困難性があり、また、ラジアル軸受と軸のク
リアランスはミクロン台であり、２つの軸心のクリアラ
ンスを合わせることは製造工程上問題があった。また、
スラスト軸受が２個の別体の軸受の場合は、スラスト間
の相対位置の調整が難しい。また、スラスト軸受のスラ
ストカラーは平行度数ミクロン以内で作成してあり、セ
ット時にこれの数分の１程度に抑えることが必要となり
、困難なものとなる． 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点
を除去し、軸受に流体動圧軸受を用い、高回転性能が良
く、モータが使用される姿勢に関係なく回転時の振動が
少ない、高記録容量用ＨＤＤとして好適なスピンドルモ
ータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明は、スピンドルモータを
下記の如く構成した。

取付基台の中央部に立設した支持軸と、キャップ状モー
タ回転部とを具備し、モータ回転部はラジアル軸受を介
して支持軸に支持されると共に、該ラジアル軸受の上部
に形成されスラスト軸受を介して支持軸に支持され、ラ
ジアル軸受及びスラスト軸受はそれぞれ流体動圧軸受で
あり、ラジアル軸受下部にモータ駆動部を配設したこと
を特徴とする． また、モータ駆動部は支持軸の外周部に取付けられたス
テータコイルと該ステータコイルに対応してモータ回転
部の内周部に取付けられたロータマグネット又はロータ
磁性体からなることを特徴とする。

また、モータ駆動部は取付基台上で且つモータ回転部の
内周より内側に取付けられたステータコイルと該ステー
タコイルに対応してモータ回転部に取付けられたロータ
マグネット又はロータ磁性体からなることを特徴とする
． また、スラスト軸受構成部材とモータ回転部上部内面の
間に弾性材からなる弾性パッドを設けたことを特徴とす
る。

また、取付基台の中央部に立設した支持軸と、キャップ
状モータ回転部とを具備し、モータ回転部はラジアル軸
受を介して支持軸に支持されると共に、取付基台上で且
つモータ回転部の内周より内側に取付けられたスラスト
軸受を介して支持され、ラジアル軸受及びスラスト軸受
はそれぞれ流体動圧軸受であり、ラジアル軸受上部に七
ータ駆動部を配設したことを特徴とする。

また、モータ駆動部は支持軸の外周部に取付けられたス
テータコイルと該ステータコイルに対応してモータ回転
部の内周部に取付けられたロークマグネット又はロータ
磁性体からなることを特徴とする。

また、モータ駆動部はモータ回転部の上部内面に取付け
られたロータマグネット又はロータ磁性体と該ロータマ
グネット又はロータ磁性体に対応して支持軸に取付けら
れたステータコイル群からなることを特徴とする。

また、スラスト軸受と取付基台の間に弾性材からなる弾
性パッドを設けたことを特徴とする。

また、弾性パッドの弾性材がシリコンゴムであることを
特徴とする． また、　ラジアル軸受を構成する部材とスラスト軸受を
構成する部材が一体に形成されていることを特徴とする
． また、ラジアル軸受を構成する固定側の部材が前記支持
軸と一体に形成されていることを特徴とする． また、　スラスト軸受のスラスト方向の動圧発生方向と
は反対方向に磁力によりプリロードすることを特徴とす
る． また、ラジアル軸受を構或する部材、スラスト軸受を構
成する部材及び支持軸の少なくとも一つ又はその一部が
セラミック材で作られ、又はラジアル軸受及びスラスト
軸受構成部材の互いに対向する摺動面にセラミック材層
又は素地とは異種材料をコーティングした薄膜又は素地
を変質させた表面変質層が設けられたことを特徴とする
．また、セラミックが炭化ケイ素又はアルミナであるこ
とを特徴とする． また、ラジアル軸受はモータ回転部の重心点を含む所定
の範囲を支持するように配置したことを特徴とする． また、ラジアル軸受を構成する固定側部及び可動側部材
の摺動面のいずれか一方に動圧発生用のヘリングボーン
状溝を設けたことを特徴とする．また、スラスト軸受を
構成する固定側部及び可動側部材の摺動面のいずれか一
方に動圧発生用のスパイラル状溝を設けたことを特徴と
する．〔作用〕 スピンドルモータを上記の如く構成することにより、モ
ータ回転部はラジアル軸受を介して支持軸に支持される
と共に、モータ回転部はラジアル軸受の上部に形成され
スラスト軸受を介して支持されるから、負荷能力に余裕
がある範囲で作動できるため、動圧力が増しラジアル方
向の振動が少なくなる． また、片持ち構造となることがないから、起動トルクが
小さくなる。

モータ回転部は支持軸と同心内状で且つ一体的に形成さ
れたラジアル軸受を介して支持軸に支持されるので、組
み立て時、同心の調整が容易となる。

特にスピンドルモータを横姿勢で使用してもモータ回転
部は安定して回転する。また、片持構造となることによ
る片当りに起因する起動トルクの増大を防止する。

また、上記構或のスピンドルモータにおいては、動圧に
よる軸と軸受のクリアランスはミクロンオーダーの小さ
い値であるから、スラスト軸受はラジアル軸受に対して
正確に直角に配置されることが望ましいが、製作精度と
の関係から正確に直角に配置することが困難となる。し
かしながら本スピンドルモータにおいて仕、スラスト軸
受構成部材とモータ回転部上部内周面の間又はスラスト
軸受と取付基台との間に介在させたシリコンゴム等の弾
性体パッドは、この直角度の誤差を吸収する作用を奏す
ることになる。

また、スラスト軸受がモータ回転部の外周より内側に形
成されるので、取付基台の寸法を小さくできる等、スピ
ンドルモータをシンプルなものにすることができ、例え
ばスピンドルモータを据え付ける場合に据え付け面積が
小さくできる．特に５乃至８インチというような大型の
スピンドルモータにあっては、スラスト軸受がモータ回
転部の外周より内側にあってもスラスト軸受の径及び面
積を大きくでき、且つ磁気力によりスラスト軸受の動圧
力と反対方向にブリロードをかけることにより、ラジア
ル軸受に対してラジアル軸の傾きを矯正し、モータ回転
部はスラスト軸受の動圧力により飛び出ることがなく、
安定して回転することになる． 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する． 第１図は本発明に係るスピンドルモータの構造を示す断
面図である．同図において、１は取付基台であり、該取
付基台１の中央部には支持軸２が立設されており、該支
持軸２の外周には同心内状のラジアル軸受４を構成する
固定側部材４ａが固定されている。６はモータ回転部で
あり、該モータ回転部６の中央部に支持軸２及びラジア
ル軸受４の固定側部材４ａやステータコイル群５が挿入
される空洞を有するキャップ状である．また、モータ回
転部６の内周面には前記ラジアル軸受４の固定側部材４
ａに対向する該固定側部材４ａと対向する可動側部材４
ｂが固定されている．また、モータ回転部６の上部内面
にはスラスト軸受９を構成する可動側部材９ｂが固定さ
れており、ラジアル軸受４の上部面は該スラスト軸受９
の可動側部材９ｂを受ける固定側部材９ａとなっている
。また、スラスト軸受９の可動側部材９ｂとモータ回転
部６の上部内面との間には弾性バッド１０が設けられて
いる．また、ラジアル軸受４の下方の支持軸２の外周に
は等間隔で配列された該ステータコイル群５が固定され
ており、モータ回転部６の下端部内周面にはステータフ
イル群５に対応してロータマグネット群８が固定されて
いる。取付台１はこのロータマグネット群８に対応する
ようにステータコイル群５が固定されている。なお、モ
ータ回転部６の外周部にはハードディスク等が載架でき
るようになっている．上記スピンドルモータは、所謂ラ
ジアルギャップタイプのスピンドルモータであり、ステ
ータコイル群５とロータマグネット群８とはモータ駆動
部を構成することになる。

ラジアル軸受４の可動側部材４ｂの対向面には第２図に
示すようなヘリングボーン状の溝等の動圧力を発生させ
る動圧発生溝ＣＩが形成されており、ラジアル軸受４の
固定側部材４ａの上部でスラスト軸受９の可動側部材９
ｂが対向する面（即ち、スラスト軸受９の固定側部材９
ａの上面）は第３図に示すスバイラル溝等の動圧力を発
生させる動圧発生溝０１が形成されている． 上記構成のスピンドルモータにおいて、ステータフイル
群５に順次電流が流れるとロータマグネット群８が固定
されたモータ回転部６は回転を開始し、スラスト軸受９
を構成する固定側部材９ａと可動側部材９ｂの間に仝気
による流体動圧が発生し、流体動圧スラスト軸受が形或
される。

また、ラジアル軸受４を構成する固定側部材４ａと可動
側部材４ｂの間にも流体動圧が発生し、流体動圧ラジア
ル軸受が形成される．そのためラジアル軸受４の可動側
部材４ｂと固定側部材４ａ及びスラスト軸受９の固定側
部材９ａと可動側部材９ｂそれぞれ固体接触することな
く軸支されるので、スムーズでしかも高速回転に対応で
きる．従って、上記従来の玉軸受による軸支に比較して
摩擦の問題、振動の問題が解消される。

なお、動圧発生溝はラジアル軸受４の固定側部材４ａの
内周面に形成し、固定側部材４ａの外周面を平滑として
もよく、またスラスト軸受９の可動側部材９ｂの下面に
形成し、固定側部材９ａの上面を平滑としてもよい．ま
た、可動側部材４ｂを除き、モータ回転部６のラジアル
軸受４の固定側部材４ａに対向する面に動圧発生溝を形
成して、対向する固定側部材４ａの外周面を平滑として
もよい。同様にスラスト軸受９の可動側部材９ｂを除き
、スラスト軸受９の固定側部材９ａの上面平滑とし対向
するモータ回転部６の内面に動圧発生溝を形成してもよ
い。

スピンドルモータを上記のような構造とすることにより
、固定側部材４ａと可動側部材４ｂで構成される流体動
圧ラジアル軸受の長さを長くすることができるから、動
圧力が増し負荷能力に余裕がある範囲で作動でき、ラジ
アル軸受方向の振動が小さくなる。

また、ラジアル動圧軸受を長くすることができるから、
ラジアル動圧軸受が片持ち構造とならず、起動トルクが
小さくて済む． また、ラジアル動圧軸受の長さが長いことから大きい動
圧が発生するから、ラジアル軸受４を構成する固定側部
材４ａ及び可動側部材４ｂの加工精度を低くできる。

また、上記構造のスピンドルモータを縦姿勢で使用した
場合、ロータマグネット群８の磁力によるスラスト方向
に加わるプリロードの力の範囲は、スラスト軸受９の固
定側部材９ａと可動側部材９ｂの間に発生する動圧力と
、固定側部材９ａの上面に加わるモータ回転部６のモー
タ重量と、固定側部材９ａと可動側部材９ｂの加工精度
とによるが、基本的には以下の関係を満たしておればよ
い。

Ｐ＜　１　０　０　Ｘ　Ｓ”−Ｗ−−・・・−・−（１
）但し、Ｐはロータマグネット群８によるプリロー，ド
カ（ｇ）、Ｓはスラスト軸受の面積（Ｃｆｎ”）、Ｗは
モータ回転部６の重量（ｇ）である．ここで、ＩＯＯＸ
Ｓは動圧軸受の現在の経済的な仕上で固体接触すること
なく回転できるための必要な動圧力（ｇ／ｃｍ”）であ
る。

また、上記構造のスピンドルモータを横姿勢で使用した
場合、磁力によるスラスト方向にプリロードが加わって
いないと、スラスト軸受９にはモータ回転部６の重量が
かからないため、ラジアル軸受に対するラジアル軸の傾
きにより、軸受が片当りしたり、スピンドルモータの起
動により、モータ回転部６ほスラスト方向に飛び出てし
まい、安定して回転しないことになる．羊のため、スラ
スト軸受の動圧力と逆方向の力としてスピンドルモータ
の駆動部である日ータマグネット群８を利用し、予めス
ラスト軸受９に動圧と逆方向の力、即ちプリロードをか
けておくと回転が安定する。本実施例では、ロータマグ
ネット群８の軸方向の中心をステータコイル群５の軸方
向の中心より寸法ｄだけ上方にずらすことにより、固定
側部材９ａの上面と可動側部材９ｂからなる動圧スラス
ト軸受９にプリロードを加える。

第４図は本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示
す断面図である．同図において、第１図と同一符号を付
した部分は同一又は相当部分を示す（以下他の図面にお
いても同様とする）。

本スピンドルモータが第１図に示すスピンドルモータに
比較して相違する点は、本スピンドルモータにおいては
、取付基台１の上面で且つモータ回転部６の内部に位置
する部分に等間隔に配置したステータコイル群１１を固
定し、該ステータコイル群１１に対向する状態でモータ
回転部６の内目宥Ｆ２雫田く才１　ト　イらＴｈ．．，
　　Ｌ　　１　　’１　　１雫絢ｈ４斗ｔ千トロータマ
グネット群１２を配置している点であり、他は第１図の
スピンドルモータと略同一である。即ち、第１図のスピ
ンドルモータはラジアルギ勺ツプタイプであるのに対し
、第４図のスピンドルモータはスラストギャップタイプ
である。

本実施例においては、ステータコイル群１１とロータマ
グネット群１２の磁力で、流体動圧スラスト軸受９の動
圧力と反対方向にプリロードを与えることができる． 第５図は本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示
す断面図である。本スピンドルモータが第１図に示すス
ピンドルモータに比較して相違する点は、ラジアル軸受
４の固定側部材４ａの上方にステータコイル群５とロー
タマグネ・７ト群８からなるモータ駆動部が配置されて
いる点、ラジアル軸受４の下方に固定側部材３ａと可動
側部材３ｂとからなる流体動圧スラスト軸受３が配置さ
れている点及び固定側部材３ａと取付基台１の間に弾性
パッド１０が配置されている点で、他は略同一のラジア
ルギャップタイプのスピンドルモータである．ステータ
コイル群５はラジアル軸受４の固定側部材４ａの上方の
支持軸２の外周に固定され、ロータマグネット群８はこ
のステータコイル群５と対向してモータ回転部６の内周
面に固定されている． また、スラスト軸受３の固定側部材３ａは取付基台１上
面のモータ回転部６の内側に位置する部分に弾性パッド
１０を介在させて固定されており、可動側部材３ｂは固
定側部材３ａに対向するようにモータ回転部６の内周に
固定されている。

第６図は本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示
す断面図である。本スピンドルモータが第５図に示すス
ピンドルモータに比較して相違する点は、モータ駆動部
ロータマグネット群１２とステータコイル群１１からな
る所謂スラストギャップタイプのスピンドルモータで、
他は略同一である。

第７図は本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示
す断面図である。本スピンドルモータが第５図に示すス
ピンドルモータに比較して相違する点は、第５図のスピ
ンドルモータのラジアル軸受４の可動側部材４ｂとスラ
スト軸受３の可動側部材３ｂとが一体化された軸受部材
１４となってい点であり、他は略同一である。

上記構成とすることにより、ラジアル軸受スリーブとス
ラスト軸カラーとが一体的になっているから、軸受の組
立て等が容易になる．なお、第１図，第４図，第５図，
第６図のスピンドルモータにおいても、ラジアル軸受４
の可動側部材４ｂとスラスト軸受９，３の可動側部材９
ｂ　　３ｂを一体にすることにより同一の効果が得られ
る． 第８図は本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示
す断面図である．本スピンドルモータが第７図に示すス
ピンドルモータに比較して相違する点は、第７図のスピ
ンドルモータのラジアル軸受４の固定側部材４ａと支持
軸２とが一体化されている点であり、他は略同一である
． 上記構成とすることにより、スピンドルモータの組立て
等が容易になる． 上記第ｌ図，第４図，第５図．第６図，第７図第８図に
示す構成のスピンドルモータにおいて、流体動圧ラジア
ル軸受を構成する軸受部材、流体動圧スラスト軸受を構
成する軸受部材は、回転時圧縮された流体を介して非接
触回転することから、これら軸受を構成する部材の材質
は高精度で加工できる材質であればどんな材料でもよく
、般の金属材料、有機材料の利用が考えられる．問題は
起動時と低速回転時の摩擦抵抗と磨耗を少なくすること
であり、使用可能な材質の範囲は軸受構造により異なる
。

本実施例では、例えば、軸受を構或する部材として、ス
テンレス材を例にとれば、軸受の接触面に薄い潤滑材を
塗れば長期間に渡って安定した性能が得られる．しかし
ながら、スピンドルモータが使用される環境により、潤
滑材を使用できない場合又は最小限の使用に抑えたい場
合もあり、この場合は特に耐磨耗特性及び摺動特性の優
れたセラミック系の材質が好ましい．なかでも炭化ケイ
素又はアルミナが好適である． また、ラジアル軸受及びスラスト軸受を構成する部材の
摺動面にはセラミックやその素地とは異種材料の薄膜を
コーティングして形成するか、素地を変質させた表面変
質層を設けてもよい。この薄膜は物理的蒸着、化学的蒸
着若しくはメッキにより形成することができる。この薄
膜は通常、素地とは異種の材料が使用される。例えば、
素地がステンレスでコーティング材がセラミックからな
る組合わせである。しかしながら、素地と同種の材料を
用いることもある。例えばある種のニッケルメッキはメ
ッキにより素地より致密で硬いものとなる。また、平滑
度を高めることができる。

ｒ素地とは異種材料の，とはこのような場合も含むもの
とする。また、表面変質とは、例えば酸化処理、窒化処
理若しくはイオン注入により形成できる。

また、上記構成のスピンドルモータにおいては、動圧に
よる軸と軸受のクリアランスはミクロン才一ダーの小さ
い値であるから、スラスト軸受３，９の固定側部材３ａ
，可動側部材９ｂはラジアル軸受４の固定側部材４ａ対
して正確に直角に配置されることが望ましいが、製作精
度との関係から正確に直角に配置することが困難となる
。

そこで上記実施例ではスラスト軸受９の可動側部材９ｂ
とモータ回転部６の上部内面の間又はスラスト軸受３の
固定側部材３ａと取付台１との間に弾性体からなる弾性
バッド１０を介在させて、この直角度の誤差を吸収させ
ている。この弾性バッド１０に用いる材料として（ま柔
軟性に富み耐久力があるものであれば何でもよいが、シ
リコンゴムが柔軟性及び耐久力の点から好適である。

また、上記いずれのスピンドルモータもスラスト軸受が
モータ回転部６の外周より内側に形成されるので、取付
基台１の寸法を小さくでき、スピンドルモータをコンパ
クトにすることができ、例えば据え付け面積も小さくで
きる。特に５乃至８インチというような大型のスピンド
ルモータにあっては、スラスト軸受がモータ回転部６の
外周より内側にあってもスラスト軸受の径及び面積を大
きくでき、且つ磁気力によりスラスト軸受の動圧力と反
対方向にプリロードをかけることにより、ラジアル軸受
４に対してラジアル軸の傾きを矯正し、モータ回転部は
スラスト軸受の動圧力により飛び出ることがなく、安定
して回転することになる。なお、上記構造のスピンドル
モータはいずれも固定側にステータコイル群を配設し、
回転側にロータマグネット群を配設した所謂同期電動機
型のスピンドルモータであったが、本発明に係るスピン
ドルモータは同期電動機型に限定されるものではなく、
誘導電動機型でもよい．その場合は、ロータマグネット
群に替えて、ロータ鉄心群等のロータ磁性体を配設する
． なお、上記実施例のスピンドルモータはいずれも、支持
軸２がモータ回転部６の頂部に形成された貫通穴を貫通
し遊嵌する構造であるが、これに限定されるものではな
く、例えば第９図に示すように、モータ回転部６の頂部
に貫通穴を形成することなく、支持軸２がモータ回転部
６を貫通しない構造であってもよい． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば下記のような優れた
効果が得られる。

（１）ラジアル軸受が一体的に形成されるので、組み立
て時に芯の調整が容易となる。また、ラジアル軸受自体
の正確な加工が容易となる。

（２）ラジアル軸受は少なくともモータ回転部の重心点
を含む所定の範囲を支持する構成とするから、負荷能力
に余裕がある範囲で作動できるため、動圧力が増しラジ
アル方向の振動が少なくなる。また、ラジアル軸受が長
いため、片持ち構造とならず、起動トルクが小さくなる
。また、ラジアル軸受の軸受面が大きいから流体動圧も
大きく、構成する部材の加工精度を落とすことができる
から、製造コストが安価となる。

（３）スラスト軸受がモータ回転部の外周より内側に形
成されるので、スピンドルモータをシンプルで且つコン
パクトにすることができ、据え付け面積も小さくなると
、利用分野が広くなる。

〈４）特に５乃至８インチというような大型のスピンド
ルモータにあっては、スラスト軸受がモー夕回転部の外
周より内俳１にあってもスラスト軸受の径及び面積を大
きくでき、且つ磁気力によりスラスト軸受の動圧力と反
対方向にプリロードをかけることにより、ラジアル軸受
に対してラジアル軸の傾きを矯正し、モータ回転部はス
ラスト軸受の動圧力により飛び出ることがなく、安定し
て回転することになる． 〈５）スラスト軸受及びラジアル軸受を構成する部材に
セラミックを用いると無潤滑又は最小限の潤滑で使用で
きる。

（６〉スラスト軸受と取付台の間に介在せた弾性体パッ
ドにより、取付台と軸受の加工誤差を吸収できるので、
良好な慴動状態を保証できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスピンドルモータの構造を示す断
面図、第２図はスラスト軸受部材に形成された動圧発生
溝の例を示す図、第３図はラジアル磁気受部材に形成さ
れた動圧発生溝の例を示す図、第４図乃至第９図はそれ
ぞれ本発明に係るスピンドルモータの他の構造を示す断
面図、第１０図は従来のＨＤＤ用スピンドルモータの一
部断面図を示す図、第１１図は本出願人が本出願前に特
許出願した動圧軸受を使用したスピンドルモータの断面
図である。 図中、ｌ・・・・取付基台、２・・・・支持軸、３・・
・・スラスト軸受、４・・・・ラジアル軸受、５・・・
・ステータコイル群、６・・・・モータ回転部、８・・
・・ロータマグネット群、９・・・・スラスト軸受、１
０・・・・弾性パッド、１１・・・・ステータコイル群
、１２・・・・ロータマグネット群、１３・・・・ブラ
ケット、１４・・・・軸受部材．

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）取付基台の中央部に立設した支持軸と、キャップ
   状モータ回転部とを具備し、 前記モータ回転部はラジアル軸受を介して前記支持軸に
   支持されると共に、該ラジアル軸受の上部に形成されス
   ラスト軸受を介して前記支持軸に支持され、 前記ラジアル軸受及びスラスト軸受はそれぞれ流体動圧
   軸受であり、 前記ラジアル軸受下部にモータ駆動部を配設したことを
   特徴とするスピンドルモータ。
2. （２）前記モータ駆動部は前記支持軸の外周部に取付け
   られたステータコイルと該ステータコイルに対応して前
   記モータ回転部の内周部に取付けられたロータマグネッ
   ト又はロータ磁性体からなることを特徴とする請求項（
   １）記載のスピンドルモータ。
3. （３）前記モータ駆動部は前記取付基台上で且つ前記モ
   ータ回転部の内周より内側に取付けられたステータコイ
   ルと該ステータコイルに対応して前記モータ回転部に取
   付けられたロータマグネット又はロータ磁性体からなる
   ことを特徴とする請求項（１）記載のスピンドルモータ
   。
4. （４）前記スラスト軸受構成部材と前記モータ回転部上
   部内面の間に弾性材からなる弾性パッドを設けたことを
   特徴とする請求項（１）乃至（３）のいずれか１つに記
   載のスピンドルモータ。
5. （５）取付基台の中央部に立設した支持軸と、キャップ
   状モータ回転部とを具備し、前記モータ回転部はラジア
   ル軸受を介して前記支持軸に支持されると共に、前記取
   付基台上で且つ前記モータ回転部の内周より内側に取付
   けられたスラスト軸受を介して支持され、 前記ラジアル軸受及びスラスト軸受けはそれぞれ流体動
   圧軸受であり、 前記ラジアル軸受上部にモータ駆動部を配設したことを
   特徴とするスピンドルモータ。
6. （６）前記モータ駆動部は前記支持軸の外周部に取付け
   られたステータコイルと該ステータコイルに対応して前
   記モータ回転部の内周部に取付けられたロータマグネッ
   ト又はロータ磁性体からなることを特徴とする請求項（
   ５）又は（６）記載のスピンドルモータ。
7. （７）前記モータ駆動部はモータ回転部の上部内面に取
   付けられたロータマグネット又はロータ磁性体と該ロー
   タマグネット又はロータ磁性体に対応して前記支持軸に
   取付けられたステータコイル群からなることを特徴とす
   る請求項（５）記載のスピンドルモータ。
8. （８）前記スラスト軸受と取付基台の間に弾性材からな
   る弾性パッドを設けたことを特徴とする請求項（５）乃
   至（７）のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。
9. （９）前記弾性パッドの弾性材がシリコンゴムであるこ
   とを特徴とする請求項（４）又は（８）記載のスピンド
   ルモータ。
10. （１０）前記ラジアル軸受を構成する部材と前記スラス
    ト軸受を構成する部材が一体に形成されていることを特
    徴とする請求項（１）乃至（９）のいずれか１つに記載
    のスピンドルモータ。
11. （１１）前記ラジアル軸受を構成する固定側の部材か前
    記支持軸と一体に形成されていることを特徴とする請求
    項（１）乃至（１０）のいずれか１つに記載のスピンド
    ルモータ。
12. （１２）前記スラスト軸受のスラスト方向の動圧発生方
    向とは反対方向に磁力によりプリロードすることを特徴
    とする請求項（１）乃至（１０）のいずれか１つに記載
    のスピンドルモータ。
13. （１３）前記ラジアル軸受を構成する部材、スラスト軸
    受を構成する部材及び支持軸の少なくとも一つ又はその
    一部がセラミック材で作られ、又はラジアル軸受及びス
    ラスト軸受構成部材の互いに対向する摺動面にセラミッ
    ク材層又は素地とは異種材料をコーティングした薄膜又
    は素地を変質させた表面変質層が設けられたことを特徴
    とする請求項（１）乃至（１２）のいずれか１つに記載
    のスピンドルモータ。
14. （１４）前記セラミック材が炭化ケイ素又はアルミナで
    あることを特徴とする請求項（１３）記載のスピンドル
    モータ。
15. （１５）前記ラジアル軸受は前記モータ回転部の重心点
    を含む所定の範囲を支持するように配置したことを特徴
    とする請求項（１）乃至（１４）のいずれか１つに記載
    のスピンドルモータ。
16. （１６）前記ラジアル軸受を構成する固定側部及び可動
    側部材の摺動面のいずれか一方に動圧発生用のヘリング
    ボーン状溝を設けたことを特徴とする請求項（１）乃至
    （１５）のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。
17. （１７）前記スラスト軸受を構成する固定側部及び可動
    側部材の摺動面のいずれか一方に動圧発生用のスパイラ
    ル状溝を設けたことを特徴とする請求項（１）乃至（１
    ６）のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。