JPH05240241A - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JPH05240241A
JPH05240241A JP4078374A JP7837492A JPH05240241A JP H05240241 A JPH05240241 A JP H05240241A JP 4078374 A JP4078374 A JP 4078374A JP 7837492 A JP7837492 A JP 7837492A JP H05240241 A JPH05240241 A JP H05240241A
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JP
Japan
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radial
thrust
bearing
fixed
spindle motor
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JP4078374A
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English (en)
Inventor
Shiyunichi Aiyoshizawa
俊一 相吉澤
Kazuto Hirokawa
一人 廣川
Kazushi Kasahara
一志 笠原
Toru Maruyama
徹 丸山
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Priority to EP93103222A priority patent/EP0558092A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107—Grooves for generating pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
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    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1677—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 改良したＨ型軸受構造を具備し、回転時の振
動が少なく外部からの衝撃にも耐えられ、起動・停止の
繰返しによる耐久性の優れたスピンドルモータを提供す
ること。 【構成】 ラジアル軸受部材６と両端面当接するスラス
ト板５，８と円筒状のラジアルスリーブ６とからＨ型空
気動圧軸受を構成し、ラジアルスリーブ６の外周の固着
された回転体４にはステータコア１３に対向するロータ
マグネット１１が固着されラジアルギャップ型のモータ
部を構成し、スラストクリアランスａ＋ａ’がスラスト
板摺動面直径Ａに対して、（ａ＋ａ’）／Ａ＜２．５／
１０4であり、ラジアルクリアランスがラジアル軸受部
材６の摺動面外径Ｂに対して、（ｂ＋ｂ’）／Ｂ＜５／
１０4であり、更にスラストクリアランスａ＋ａ’とス
ラスト板摺動面直径Ａの比と、ラジアルクリアランスｂ
＋ｂ’と該ラジアルスリーブの軸方向長さＬとの比が、
（ａ＋ａ’）／Ａ＜（ｂ＋ｂ’）／Ｌである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はラジアル軸受及びスラス
ト軸受が空気動圧軸受で構成されるスピンドルモータに
関し、特に回転時の振動が少なく外部からの衝撃にも耐
えられ、起動・停止の繰返しに対し耐久性の優れたスピ
ンドルモータに関するものである。
【０００２】図７は従来のＨＤＤ（ハードディスクドラ
イバ）用スピンドルモータの一部断面を示す図である。
図７において、取付台２１の中央部には軸支持筒２２が
設けられ、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、内周には玉軸受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２７の内周側
には複数個のロータマグネット群２８が前記ステータコ
イル群２３と対向して固着されている。
【０００３】上記玉軸受２４を使用したスピンドルモー
タにおいて、スピンドルモータの振動の大きさは玉軸受
２４の間隙に依存し、ラジアル方向の振動は玉軸受２４
のラジアル間隙程度であり、スラスト方向の振動は玉軸
受２４のスラスト間隙と同程度である。この間隙を少な
くするために玉軸受２４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２４にこのような
プリロードをかけることはモータトルクを増し、ＨＤＤ
の低消費電力化の要請に逆行する。従って、上記のよう
な玉軸受２４を使用する限り、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。
【０００４】これに対して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。図８は動圧軸受を用いた従来のスピンドル
モータの断面を示す図である。図８において、取付台３
１の中央部に支持軸３２を立設し、取付台３１に円環状
スラスト軸受板３３を、また支持軸３２と同心円状に円
筒状ラジアル軸受部材３４を各々固定してある。そし
て、支持軸３２の円環状ラジアル軸受部材３４の下方部
には、ステータコイル３５を複数個等間隔で固定してい
る。一方、支承部材３６はキャップ形状をしており、上
方の天蓋部は支持軸３２の上方に遊嵌している。
【０００５】支承部材３６の内周部中央には円筒状のラ
ジアルスリーブ３９が、下方端面には円環状スラスト板
３７が固着している。ラジアルスリーブ３９の内周面は
ラジアル軸受部材３４と対向し、スラスト板３７の下面
はスラスト軸受板３３の上面と対向しており、それぞれ
ヘリングボーン溝によるラジアル動圧軸受と、スパイラ
ル溝によるスラスト動圧軸受を構成している。また、支
承部材３６の内周でステータコイル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。
【０００６】図８に示す構成のスピンドルモータにおい
て、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、
スラスト軸受板３３の上面とスラスト板３７の下面との
間でスラスト空気動圧軸受を構成し、ラジアル軸受部材
３４の外周面とラジアルスリーブ３９の内周面との間で
ラジアル空気動圧軸受を構成する。そのためスラスト板
３７及びラジアルスリーブ３９は固体接触することなく
軸支されるので、従来の玉軸受を使用したものに比較し
て、スムーズにしかも高速回転に対応できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらスピンド
ルモータは前述の通り、高精度の回転性能が要求される
と共に、外部から衝撃がかかった場合でも回転中の性能
を維持しなければならず、軸受部に発生する空気膜の剛
性（軸受剛性）を従来から使用されているボールベアリ
ングと望ましくは同等、少なくともその１／３程度にす
る必要がある。
【０００８】動圧軸受の弱い剛性を向上させる手段とし
ては、使用回転数を上昇させる方法と、軸受クリアラン
スを小さくする方法が一般的であるが、前者はユーザに
より規定され、高回転になる傾向があるが、現状は３６
００〜８０００ｒｐｍ程度であり、剛性向上の手段には
十分でないのが現状である。後者は剛性向上の有力な手
段となり得る。図９はモータ用動圧軸受の直径が２．
５″、３．５″、５．２５″の３種類のハードディ
スク用スピンドルモータに使用される３種類の空気動圧
ラジアル軸受のクリアランス（ｂ＋ｂ’）と摺動部直径
Ｂの比に対する軸受剛性の関係を示す線図であり、剛性
は前述の３種類のスピンドルモータに一般的に使用され
るボールベアリングの剛性の１／３を基準値１としての
比を表す。なお、この線図の計算に用いた動圧軸受の回
転数は、現状のスピンドルモータの回転数では一般的な
３６００ｒｐｍで計算している。
【０００９】図９から明らかなように空気動圧軸受とし
ては比較的低速な３６００ｒｐｍで従来のボールベアリ
ングの１／３程度の軸受剛性を得るためには、サイズの
異なる３種類の軸受のいずれも略同様で（ｂ＋ｂ’）／
Ｂ＜５／１０4程度であることが必要である。これは図
９のの曲線で、例えばＢ＝９mmとすれば、クリアラン
ス（ｂ＋ｂ’）＜０．００４５mm、即ちラジアルクリア
ランスを４．５ミクロン以下にする必要がある。これに
対して、図８に示す構造のスピンドルモータの場合は、
静止側軸受部材であるスラスト軸受板３３とラジアル軸
受部材３４が取付台３１と支持軸３２を介して連結さ
れ、回転側もスラスト板３７とラジアルスリーブ３９は
支承部材３６を介して組立てられ、これらの接合には接
着材を使用していた。
【００１０】図１０は組立て後のスラスト軸受板３３の
上面に対するラジアル軸受部材３４の外周面の直角度の
測定結果を示す図で、図１０（ａ）は取付台３１と支持
軸３２とスラスト軸受板３３とラジアル軸受部材３４の
組立体を示す断面図、図１０（ｂ）はラジアル軸受部材
３４の平面図、図１０（ｃ）はあるサンプルのスラスト
軸受板３３の上面Ｅの平面度で、（ｅ）は（ｃ）のＥ面
に対するラジアル軸受部材３４の外周面Ｆの鉛直方向の
直角を示す。同様に図１０（ｄ）は別サンプルのスラス
ト軸受板３３の上面Ｅの平面度であり、（ｆ）は（ｄ）
のＥ面に対するラジアル軸受部材３４の外周面Ｆの鉛直
軸方向の直角度を示す。
【００１１】図１０の（ｅ），（ｆ）において、ラジア
ル長さＬの両端部に鋸歯形状が認められるが、これは動
圧発生用の溝断面である。図１０において、例えば
（ｃ），（ｅ）で表したサンプルは、ラジアル軸受部材
３４の外周面Ｆは、軸方向長さＬの範囲で真の直角に対
して図１０（ｂ）の−の方向に１５ミクロン傾いて
おり、（ｄ），（ｆ）で表したサンプルは、同様に−
，−の方向にそれぞれ１８，１４ミクロン傾いて
おり、傾きの絶対値は（１８2＋１４2）の１／２乗、即
ち２２．８ミクロンである。
【００１２】これに対して、実際のモータは図１０の静
止側組立部材と、回転側組立部材を組み合わせ、図８の
ようなモータを構成するのであるが、例えば組立後のス
ラスト軸受板３３の上面Ｅに対するラジアル軸受部材３
４の外周面Ｆの直角度が図１０の（ｃ），（ｅ）のよう
な場合では、相手側の回転体のスラスト板３７の摺動面
をＥ面に均一に接触させて組立てるためには、回転側の
ラジアルスリーブ３９内径を静止側ラジアル軸受部材３
４が（ｅ）のように傾いた状態でも片当たりしない程度
に広げなければならない。即ちラジアルスリーブ３９内
径はラジアル軸受外径Ｆより４．５ミクロン以下の範囲
でないと剛性が不足するのに対して、実際は少なくとも
１８＋１８＝３６ミクロン以上大きくしなければ組立て
が不可能になるが、軸受剛性はクリアランスの２乗分の
１に略比例するために要求される剛性は、達成できな
い。
【００１３】即ち、支持軸３２と取付台３１の組立精度
もさることながら、接着剤層Ｇ，Ｈの硬化時の収縮の不
均一等の要因により良好な組立精度が得られなかった。
従って、この傾きを吸収できるようにラジアルクリアラ
ンスを広げ、要求される剛性とはかけ離れた低い特性で
使用されてきたのが現状であった。
【００１４】また、図８の示す軸受構造では、支持でき
るスラスト荷重方向は一方向であるため、モータが回転
中にスラスト軸受に発生する力は、回転体重量に等しく
それ以上となることはありえない。また、軸受剛性もそ
の発生力とスラスト軸受部浮上量をパラメータとする関
数となるが、これを従来から使用しているボールベアリ
ングと同等にするには、浮上量を小さくするためにロー
タ重量を通常の数倍にしなければならないが、それは種
々の事情から不可能なため、ロータマグネットの磁気中
心とステータコアの磁気中心とを軸方向にずらすことに
より、スラスト軸受の動圧発生方向とは逆方向にプリロ
ードをかけて所定の軸剛性を得るようにしていた。
【００１５】しかしながらこれまでのものは、回転前の
スラスト荷重が大き過ぎ、起動不能或るいは起動・停止
の耐久性に対する信頼性が著しく低いという問題があっ
た。これに対して特開平３−１５７５１３号公報及び英
国特許出願公開第２２３１３７２Ａ明細書に示すように
２枚のスラスト板を有する本発明のスピンドルモータの
軸受と同様なＨ型軸受構造も開発されている。図１１は
このＨ型軸受構造の概略構成を示す図で、ラジアル軸受
部材３４の両端面にスラスト板３３，３３’を固着した
構造である。このようなＨ型軸受構造においても従来の
ボールベアリング軸受のオーダまで引き上げる為には、
ラジアル軸受と同様のクリアランス管理が必要となる。
【００１６】図１２はモータ用動圧軸受の直径が２．
５″、３．５″、５．２５″の３種類のハードディ
スク用スピンドルモータに使用される３種類の空気動圧
スラスト軸受のクリアランス（ａ＋ａ’）と摺動部の直
径Ａの比に対する軸受剛性の関係を示す線図であり、剛
性は前述の３種類のスピンドルモータに一般的に使用さ
れるボールベアリングの剛性の１／３を基準値１として
の比を表す。なお、この線図の計算に用いられる動圧軸
受の回転数は現状のモータの回転数では一般的な３６０
０ｒｐｍで計算した。
【００１７】図１２から明らかなように空気動圧として
は、比較的低速な３６００ｒｐｍで従来のボールベアリ
ングの約１／３以上の軸受剛性を得る為にはサイズの異
なる３種類の軸受のいずれも略同様で（ａ＋ａ’）／Ａ
＜２．５／１０4程度であることが必要である。これは
図１２のの曲線では摺動径Ａ＝１７mm程度であるか
ら、（ａ＋ａ’）＜０．００４２５mm、即ち４．２５ミ
クロン以下にする必要がある。
【００１８】一方、Ｈ型軸受構造においては、図１１に
示すようにスラスト板３３，３３’をラジアル軸受部材
３４の両端面に固着させ、それらを固定軸３２に固定す
るためにナット４０により締め付ける必要があるが、締
付トルクによっては、スラスト板３３’が変形し、予想
されるスラストクリアランスより狭くなる為、トルク管
理は重要となる。
【００１９】図１３は、図１２の曲線の特性を有する
静止側軸受ユニット（スラスト板３３，３３’及びラジ
アル軸受部材３４）のナット４０の各締付トルクにおけ
るスラストクリアランス減少量の変化を示す。ナット４
０の標準的な締付トルクで軸受ユニットを締め付けると
クリアランスは最大５ミクロン変形してしまうため、前
述のように予め４．２５ミクロン以下のクリアランスに
なるように各部品を加工してもナット４０を締め付ける
ことによりクリアランスが０になってしまう。また、セ
ラミックは脆いためこのようなトルクで締め付けると固
定軸３２の段付部に固着しているスラスト板３３の胴付
面に割れを生じることもあった。
【００２０】ナット４０の締め付けによる変形分を予め
考慮して個々の寸法を決定してもスラスト板３３’は図
１４に示すように変形しており、予想された軸受性能は
得られないので、締付トルクを標準値（ボルトの締付ト
ルクから生じる軸力に起因する引張応力が降伏点の７０
％となるトルク）の数分の１にする必要がある反面、且
つラジアル軸受部材３４にスラスト板３３を固着する必
要がある。
【００２１】しかしながら被締付部材である静止側軸受
ユニット（スラスト板３３，３３’、ラジアル軸受部材
３４）の材料は線膨張係数の低いセラミック材であり、
締付部材である固定軸３２は線膨張係数の高いステンレ
ス鋼を使用している状況で、軸受の保管温度は−４０℃
〜７０℃と広い。例えば、組立温度を２０℃とすると、
温度変化巾は最大６０℃であり、ナット４０と上部スラ
スト板３３’の間に平座金を介在させただけでは低い温
度で軸受ユニットは更に過大な力で締め付けられ、高い
温度では締め付けが緩むこともあり、広い温度変化に対
して適切な締め付けトルクを保持できる方法がなかっ
た。なお、特開平６３−２４１５１７号公報において
は、Ｈ型軸受構造において、上部スラスト板と座金の間
にコイルバネを介在させて回転体の浮上量を拘束する技
術が開示されているが、この技術ではスラスト板３３を
ラジアル軸受３４に固着状態にすることはできない。
【００２２】また、スピンドルモータに上記Ｈ型構造の
軸受を適用する場合は、寸法上の制約からラジアル軸受
の軸方向の長さを充分にとれない為、スラスト軸受剛性
に対しラジアル軸受剛性が弱いのが一般的である。モー
タの起動・停止時には、種々の要因から回転体が静止側
軸受部材に対して傾くこともあり、また運転中でも外部
からの衝撃により同様なことが起こり得る。
【００２３】これに加えて回転体重量に起因するスラス
ト荷重が起動停止の繰返しに対する耐久性を不十分なも
のにしていた。図４（ｂ）はモータ運転中の軸受にかか
るスラスト方向の荷重及び軸受部の詳細を示す。図のよ
うな姿勢で回転体が定格回転数で回転している場合、上
部及び下部のスラスト軸受部から発生する軸受反力
ＦU，ＦLは回転体重量Ｗを、 ＦL＝ＦU＋Ｗ となるように平衡しており、その時の上部及び下部スラ
スト軸受の軸受隙間はそれぞれａ，ａ’である。
【００２４】しかしながら、例えばモータが停止した場
合は、回転数が除々に低下する。動圧軸受から発生する
軸受反力ＦU，ＦLは、回転数の低下に伴い減少するが、
回転体重量Ｗは回転数にかかわらず不変である。従っ
て、回転数が低下し、 ＦL＜ＦU＋Ｗ となる回転数Ｎ0においては下部スラスト軸受は接触を
開始する。従って、回転数Ｎ0ｒｐｍから停止に至る間
は、接触しながら摺動しており、回転数Ｎ0における回
転体エネルギーを下部スラスト軸受摺動部が摩擦摩耗を
することにより吸収して停止する。ハードディスク用ス
ピンドルモータのハブ外周にはハブ外径よりもかなり大
きい径のディスクが一枚又は複数枚装着されており、こ
れらの慣性モーメントは、モータハブのそれに比べて１
０倍〜１００倍程度大きく、且つ用途に応じて不変であ
る。
【００２５】ディスクを含むモータ回転体の慣性モーメ
ントをＩとすると、回転体の停止の際にスラスト軸受が
吸収する回転エネルギーＥは Ｅ＝１／２｛Ｉ（２πＮ0／６０）2｝ となる。従来例では、この回転エネルギーＥの値が大き
過ぎて軸受に与えるダメージが大きい為、モータの起動
・停止を繰り返すと軸受摺動面が荒れ、ついには再起動
が不可能になる。一般的にスピンドルモータの起動・停
止回数は数万回と規定されているが、これを満足するこ
とは出来なかった。即ち回転数Ｎ0を低くすること、言
い換えれば回転体重量Ｗを小さくする手段がなく、起動
・停止に対する耐久性がなかったのが従来技術であっ
た。
【００２６】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、改良したＨ型軸受構造を具備し、
回転時の振動が少なく外部からの衝撃にも耐えられ、起
動・停止の繰返しによる耐久性の優れたスピンドルモー
タを提供することを目的とする。
【００２７】
【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、円筒状の少なくとも摺動部がセラミック材か
らなるラジアル軸受部材の両端面に２枚の摺動部がセラ
ミック材からなるスラスト板を直接当接させ一体化した
静止側部材に対して、該ラジアル軸受部材の外周面及び
スラスト板の対向面で内周面及び両端面が回転自在に支
持される円筒状の摺動部がセラミック材からなるラジア
ルスリーブによりラジアル空気動圧軸受及びスラスト空
気動圧軸受が構成され、静止側部材を該静止側部材中央
に設けた貫通穴に貫通した固定軸に該固定軸上に設けた
固定部材で固定し、ラジアルスリーブの外周にはキャッ
プ型の回転体が一体的に組立てられており、該回転体に
はモータ部のステータコアに対向するようにロータマグ
ネットが固着され、スラスト空気動圧軸受の回転側であ
るラジアルスリーブの両端面又は固定側であるスラスト
板の対向面のいずれか一方に動圧発生用溝を設けたスピ
ンドルモータにおいて、ラジアルスリーブ両端面とスラ
スト板対向面のスラストクリアランスａ＋ａ’が該スラ
スト板摺動面直径Ａに対して、 （ａ＋ａ’）／Ａ＜２．５／１０4 であることを特徴とする。
【００２８】また、円筒状ラジアル軸受部材の外周面と
ラジアルスリーブ内周面のクリアランスｂ＋ｂ’がラジ
アル軸受部材の摺動面外径Ｂに対して、 （ｂ＋ｂ’）／Ｂ＜５／１０4 であることを特徴とする。
【００２９】また、ラジアルスリーブ両端面とスラスト
板対向面のスラストクリアランスａ＋ａ’とスラスト板
摺動面直径Ａの比と、円筒状ラジアル軸受部材の外周面
とラジアルスリーブ内周面のクリアランスｂ＋ｂ’と該
ラジアルスリーブの軸方向長さＬとの比が、 （ａ＋ａ’）／Ａ＜（ｂ＋ｂ’）／Ｌ であることを特徴とする。
【００３０】また、固定部材で静止側部材を固定軸に固
定する場合、該固定部材とスラスト板の間にバネ座金等
の締付力に対する変形が平座金より大きく且つ塑性変形
の少ないことを特徴とする。
【００３１】また、モータ部がラジアルキャップ型であ
り、スピンドルモータの取付姿勢に応じて回転体重量等
に起因するスラスト荷重に略等しい逆方向の力を予め磁
力により発生させる手段を設けたことを特徴とする。
【００３２】また、スラスト荷重と逆方向の力を磁力に
より発生させる手段が、モータ部のステータコアの磁気
中心とロータマグネットの磁気中心を軸方向にずらすこ
とによってスラスト荷重に略等しい逆方向の力を発生さ
せる手段であることを特徴とする。
【００３３】
【作用】本発明のスピンドルモータに使用される空気動
圧軸受において、ラジアル軸受部材の外周面とその両端
面に直接当接するスラスト板の対向面の直角度は、スラ
スト板の平面度と、ラジアル軸受部材の両端面と外周面
の直角度とを正確に作っておけばこれを固定ナット等の
固定部材で固定軸に固定することにより、容易に実現で
きる。
【００３４】また、ラジアル軸受クリアランスはラジア
ル軸受部材の外周とラジアルスリーブの内周の加工寸法
により所定のクリアランスを得ることができ、スラスト
軸受クリアランスはラジアル軸受部材とラジアルスリー
ブの高さの差を確保することにより容易に実現できる。
そして部材単品での加工精度が良好なセラミック部品を
他の介在物を介在させずに直接当接させ一体化して組立
てることにより優れた組立精度が得られる。回転体が静
止側軸受に対して傾いた場合でも剛性の弱いラジアル軸
受よりもスラスト軸受で接触するようにクリアランスを
配慮することで耐久性及び信頼性の優れたスピンドルモ
ータとなる。
【００３５】回転体重量に起因するスラスト荷重と大き
さが略等しく方向が逆の力を磁力により発生させること
により、見かけのスラスト荷重が略０の状態にあり、且
つ耐摩耗特性及び摺動特性の優れた炭化珪素やアルミナ
等のセラミック材を摺動部に使用することにより、起動
時におけるスラスト軸受部のロストルクを最小にするこ
とが可能で、起動時の省電力、起動・停止時にスラスト
軸受部に与えるダメージを小さくすることができ、起動
・停止の繰返しに対する耐久性も従来より大幅に向上す
る。ここで言う「セラミック材を摺動部に使用する」と
は、摺動部材全体をセラミック材とする場合の他、コー
ティング等により摺動面のみをセラミック材とする場合
も含む。更に、回転中のラジアルスリーブは、２枚のス
ラスト板及びラジアル軸受部材との狭いクリアランスを
隔てて対向しているため、スラスト方向及びラジアル方
向からの充分な動圧で均等に押されているため、外力等
に対しても充分に対向できるだけの剛性を有することに
なる。
【００３６】また、固定ナットとスラスト軸受板の間に
バネ座金を介在させることにより、該バネ座金等の部材
は締付力に対する変形が通常の平座金より大きく且つ塑
性変形が少ないから、スラストクリアランスに影響を与
えない程度の弱いトルクでナットを締め付けても広い温
度範囲にわたり略一定の良好な締付力が確保でき、広い
温度範囲にわたり優れた軸受特性を維持できる。特に、
締付トルクは標準値の数分の１と小さいがバネ座金はか
なり変形しているため良好な力でスラスト板とラジアル
軸受部材を固着することができる。即ち、バネ座金はス
ピンドルモータの使用温度範囲において、スラスト板と
ラジアル軸受部材を固着するのに十分な力で且つバネ座
金の上面と下面がそれぞれ固定ナットとスラスト軸受板
に全面に渡って密着せず弾性を維持する範囲で締め付け
られている。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１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。図１において、６は円筒状のラジアル
軸受部材であり、該ラジアル軸受部材６の両端面に２枚
のスラスト板５，８が直接当接している。７は円筒状の
ラジアルスリーブであり、該ラジアルスリーブ７はその
内周面７ａ及び両端面７ｂ，７ｃを前記ラジアル軸受部
材６の外周面６ａ及びスラスト板５，８の対向面５ａ，
８ａで回転自在に支持されている。このラジアル軸受部
材６の外周面６ａとラジアルスリーブ７の内周面７ａで
ラジアル空気動圧軸受を構成し、スラスト板５，８の対
向面５ａ，８ａとラジアルスリーブ７の両端面７ｂ，７
ｃでスラスト空気動圧軸受を構成している。
【００３８】前記円筒状のラジアル軸受部材６の両端面
にスラスト板５，８を直接当接させ一体化した軸受静止
側部材を該静止側部材中央に設けた貫通穴に、取付台１
０の中央に立設した固定軸１４を貫通させ該固定軸１４
のその上端に設けた固定ナット１で固定する。なお、固
定ナット１とスラスト板５の間にはバネ座金３が介在し
ている。
【００３９】固定軸１４の下方外周にはモータのステー
タコア１３（ステータコイルも含む）が等間隔で配設さ
れている。一方、ラジアルスリーブ７の外周には磁気デ
スク等の情報記録媒体を装着するキャップ型のハブ４が
一体的に組立てられており、該ハブ４の下方内周部には
前記モータのステータコア１３に対向するようにロータ
マグネット１１が固着されている。なお、１２はロータ
マグネット１１の回転位置を検出するホール素子が実装
されたホール素子基板である。また、ステータコア１３
の磁気中心とロータマグネット１１の磁気中心を軸方向
δだけずらすことによってスラスト荷重に略等しい逆方
向の力を発生させるようにしてある。
【００４０】スラスト空気動圧軸受の固定側であるスラ
スト板５，８の対向面５ａ，８ａには、例えば図３に示
すようなスパイラル状の動圧発生用溝Ｃ２を設け、回転
側であるラジアルスリーブ７の両端面７ｂ，７ｃを平滑
に形成している。また、ラジアル空気動圧軸受の固定側
であるラジアル軸受部材６の外周面６ａの両端部には例
えば図２に示すようなヘリングボーン状の動圧発生溝Ｃ
１を設け回転側であるラジアルスリーブ７の内周面７ａ
を平滑に形成する。なお、この動圧発生溝は固定側に限
定されるものではなく、回転側であるラジアルスリーブ
７の両端面７ｂ，７ｃ及びラジアルスリーブ７の内周面
７ａにそれぞれスパイラル状の動圧発生用溝及びヘリン
グボーン状の動圧発生溝を設け、固定側であるスラスト
板５，８の対向面５ａ，８ａ及びラジアル軸受部材６の
外周面６ａを平滑にしてもよい。
【００４１】また、ハードディスク用スピンドルモータ
に使用するラジアル動圧発生用溝においては、ラジアル
動圧発生溝を設けなくともよい。即ち、ハードディスク
用スピンドルモータにおいては、その回転数は３６００
ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍであり、このような低速範囲で
は、ラジアル動圧発生溝が無い真円軸受とラジアル動圧
発生溝を設けた動圧軸受の間に剛性の差異がない。図１
４はラジアル動圧発生溝が無い真円軸受とヘリングボー
ン動圧発生溝を設けたヘリングボーン軸受を示す図であ
る。同図において、縦軸は負荷容量を示し横軸は軸受数
を示す。ここで負荷容量Ρは Ρ＝Ｗ／（ＬＤＰａ） 但し、Ｗは回転体荷重、Ｌはラジアル軸受の軸方向長
さ、Ｄはラジアル軸受直径、Ｐａはラジアル入口の空気
圧、で表され、軸受数Λは、 Λ＝（６μω／Ｐａ）（Ｒ／Ｃｒ）2 但し、μは潤滑流体（本実施例では空気）の粘度、ωは
軸受の回転角速度、Ｐａはラジアル軸受入口の空気圧
力、Ｒはラジアル軸受半径、Ｃｒはラジアル軸受半径ク
リアランス、で表される。
【００４２】図１４において、曲線Ａ１，Ａ２，Ａ３は
ラジアル動圧発生溝が無い真円軸受を示し、曲線Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３はヘリングボーン動圧発生溝を設けたヘリン
グボーン軸受を示す。図示するように、軸受数Λが５以
下ではいずれも真円軸受の方が負荷容量、即ち軸剛性が
大きいことがわかる。
【００４３】上記構造のスピンドルモータにおいて、空
気動圧軸受を構成するラジアル軸受部材６の外周面６ａ
とスラスト板５，８の対向面５ａ，８ａの組立時の直角
度はスラスト板５，８の平面度とラジアル軸受部材６の
両端面と外周面の直角度を正確に作っておけばこれを固
定ナット１で固定することにより、容易に実現できる。
【００４４】図６は組立後のスラスト軸受板８の上面に
対するラジアル軸受部材６の外周面の直角度の測定結果
を示す図で、図６（ａ）は取付台１０と固定軸１４と上
下のスラスト５，８とラジアル軸受部材６の組立体を示
す断面図、図６（ｂ）はラジアル軸受部材６の平面図
（Ｑ矢視図）、図６（ｃ）は下スラスト板の上面Ｊの平
面度、上スラスト板５の下面Ｍの平面度及び上下のスラ
スト板５，８の平行度、図６（ｄ）はラジアル軸受部材
６の外周面Ｋの下スラスト板８の平面Ｊに対する直角度
を示す。なお、図６（ｃ）において、Ｊ，Ｍ面の鋸歯形
状は動圧発生溝であり、図６（ｄ）において鋸歯形状が
ないのは真円軸受を用いた為である。図示するように、
ラジアル軸受部材６の外周面Ｋはこの軸方向長さの範囲
で真の直角に対して１ミクロン範囲に収まっていること
が分かる。
【００４５】この値は前述のラジアル及びスラストの目
標クリアランスに対して１／４以下と小さいため、ラジ
アル軸受クリアランスはラジアル軸受部材６の外周とラ
ジアルスリーブ７の内周の加工寸法により所定のクリア
ランスを得ることができ、スラスト軸受クリアランスは
ラジアル軸受部材６とラジアルスリーブ７の高さの差を
確保することにより容易に確保できる。即ち、 （ａ＋ａ’）／Ａ＜２．５／１０4 （ｂ＋ｂ’）／Ａ＜５／１０4 を容易に確保できる。これは部材単品での加工精度が良
好なセラミック部品を他の介在物を介在させずに直接当
接させ一体化して組立ることにより優れた組立精度が得
られ、従って、狭いクリアランスを一様に確保できる軸
受構造が実現できる。
【００４６】また、前述した通り、スピンドルモータに
Ｈ型構造の動圧軸受を適用する場合、寸法上の制約から
ラジアル軸受の軸方向の長さを充分にとれない。そのた
めスラスト軸受剛性に対するラジアル軸受剛性が弱いの
が一般的である。モータの起動・停止時には、種々の要
因から回転体が静止側部材に対して傾くことがあり、ま
た運転中でも外部からの衝撃によりこのようなことは起
こる。本実施例では、図１５に示すようにラジアルスリ
ーブ７を含む回転体が静止側軸受部材（上下スラスト板
５，８及びラジアル軸受部材７）に対して傾いた場合で
も、ラジアルスリーブ７が軸受剛性の弱いラジアル軸受
部材ではなく、剛性の強いスラスト板５，８と接触させ
るようにする。これを実現させるには次式を満足させる
ことである。 （ｂ＋ｂ’）／Ｌ＞（ａ＋ａ’）／Ａ これにより、スピンドルモータの信頼性及び耐久性が向
上する。
【００４７】本実施例においては、ロータマグネット１
１の磁気中心とステータコア１３の磁気中心は図１に示
すように軸方向にδだけずらしているので、ロータマグ
ネット１１には磁力による上向きの力Ｆａが加わってい
る。即ち回転体には磁力により力Ｆａがかかっている
が、この力Ｆａを回転体重量（ハブ４、ハブカバー２、
ラジアルスリーブ７、ロータマグネット及び図示しない
情報記録媒体等の全重量）に等しくなるようにδを調整
することにより、見かけの回転体重量を略０にすること
ができる。
【００４８】この見かけの回転体重量を略０に近づけれ
ば、起動前にラジアルスリーブ７は２枚のスラスト板
５，８のどちらかに押しつけられているのではなく、ど
っち付かずの状態にあり且つセラミック材を摺動部に使
用している。従って、起動時におけるスラスト軸受部の
ロストルクを最小にすることが可能で、小電力、起動・
停止時にスラスト軸受部に与えるダメージが小さくする
ことができ、起動・停止の繰返しに対する耐久性も従来
より大幅に向上する。
【００４９】これに加えて、回転中のラジアルスリーブ
７は、上下のスラスト板５，８及びラジアル軸受部材６
と狭いクリアランスを隔てて対向しているため、スラス
ト方向及びラジアル方向から充分な動圧で均等に押され
ているため、外力等に対しても充分に対向できるだけの
剛性を有することになる。
【００５０】図４はモータが３６００ｒｐｍで運転され
た場合のラジアルスリーブ７のスラスト方向に加わる動
圧力とラジアルスリーブの位置の関係を示す図であり、
（ａ＋ａ’）／Ａ＝１．４０／１０4のスラストクリア
ランスａ＋ａ’は、３ミクロンである。ここで、ａ’は
上スラスト板５下面とラジアルスリーブ７上端面の間
隙、ａは下スラスト板８上面とラジアルスリーブ７下端
面の間隙を示す。
【００５１】図４において、ＦU，ＦLはそれぞれ上下ス
ラスト板５，８がラジアルスリーブ７を発生動圧により
押す力であり、Ｗは回転体重量である。また、ｘは上ス
ラスト板下面からラジアルスリーブ７の上端面までの距
離であり、本実施例では０＜ｘ＜３ミクロンの範囲とな
る。ここでＷは前述のように略０に調整してあるため、
ＦU＝ＦL＝５４０ｇｆ、ｘ＝（ａ＋ａ’）／２の位置で
運転される。起動・停止時のように回転数が変化してい
る時でもＦU＝ＦLであるため、接触時のダメージは少な
い。また、定格回転時には、上下のスラスト板５，８か
ら５４０ｇｆという大きな力で押されており、外部から
の衝撃にも耐えられるスピンドルモータとなる。
【００５２】図５は図４と同一サイズで同一回転数で
（ａ＋ａ’）／Ａ＝４．６５／１０4、スラストクリア
ランスａ＋ａ’＝１０ミクロンの場合のラジアルスリー
ブ７のスラスト方向に加わる動圧力とラジアルスリーブ
の位置の関係を示す図である。図５に示される通り、Ｆ
U＝ＦL＝２１ｇｆ程度と非常に低くなる。図４及び図５
からも明らかなように軸受剛性は軸受のクリアランスに
大きく影響される。
【００５３】なお、固定軸が水平方向に取付けられ使用
されている場合は、回転体重量はスラスト板５，８には
かからないので、上記力ＦｕはＦｕ＝０となるようにδ
を調整する。
【００５４】また、固定ナット１と上スラスト板５の間
にバネ座金３を介在させることにより、該バネ座金３の
締付力に対しての変形が通常の座金より大きく且つ塑性
変形が少ないから、広い温度範囲にわたり良好な締付力
が確保できる。即ち、本実施例のように静止側の３つの
軸受部品（２枚のスラスト板５，８とラジアル軸受部材
６）の線膨張係数が固定軸のそれに対し、１／２以下と
差が大きい場合に、保管温度及び使用温度範囲内であっ
ても組立時に対して温度が上昇すればナットが緩むおそ
れがある。また、温度が下がれば組立時の数倍から数十
倍の締め付け力で締められスラスト板５は所定のクリア
ランスを維持できない程変形する。これは締付物及び被
締付物の締付力による変形よりも温度変化による変形が
大きいためである。
【００５５】従って、締め付けによる変形が温度変化に
よる変形より格段に大きく、且つ使用温度範囲で塑性変
形が少ないバネ座金を使用すればナットの緩み又は過大
な締め付けはバネ座金３の変形により調整でき、通常よ
りかなり弱い締付トルクで固定ナット１を締め付けても
広い温度範囲にわたり良好な軸受の組立状態を維持でき
る。なお、固定ナット１の締付力に対しての変形が通常
の平座金より大きく且つ塑性変形が少ないものであれば
バネ座金に限定されるものではない。なお、上記実施例
では、上下スラスト板５，８、ラジアル軸受部材６及び
ラジアルスリーブ７のいずれもセラミック材からなるも
のを用いた例を説明しが、各部材は全体がセラミック材
であるものに限定されるものではなく、場合によっては
摺動部のみをセラミック材としたものでもよい。要は少
なくとも摺動部がセラミック材であればよい。なお、こ
こで使用温度範囲とはスピンドルモータを運転する温度
範囲をいい、通常は略０〜７０℃程度である。
【００５６】
【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）組立時にラジアル軸受部材の外周面とスラスト板
の対向面の直角度を精度良く出すことができるので、ラ
ジアル動圧軸受の摺動面とスラスト動圧軸受の摺動面の
直角度を精度良く出す組立が容易に実現できる。
【００５７】（２）ラジアル軸受部材の外周面とスラス
ト板の対向面の直角度を精度良く出すことができるの
で、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受のクリアラ
ンスを狭く確保することが可能となる。従って、従来の
動圧軸受を使用したスピンドルモータに比較し、３６０
０ｒｐｍ程度の低い回転数であっても軸受の負荷容量や
剛性を大幅に向上されることができる。
【００５８】（３）動圧軸受の回転側を構成するラジア
ルスリーブは上下のスラスト板により上下から狭いクリ
アランスを介して挾まれているので、回転中はこれに起
因した強い力で上下から押さえられているから外力に対
しても強い。
【００５９】（４）従来のスピンドルモータのようにス
ラスト軸受剛性向上のためにスラスト軸受にプリロード
をかける必要がなく、逆に静止状態ではスラスト軸受荷
重を略０にすることができるため、軸受のロストルクを
小さくすることができる。また、起動・停止時のような
軸受接触時の軸受接触部のダメージを大幅に低減できる
ため、起動・停止の繰返し耐久性は従来品に比べて格段
に優れたものとなる。
【００６０】（５）軸受の静止側となるスラスト板と固
定ナットの間にバネ座金等の締付力に対する変形が平座
金より大きく且つ塑性変形の少ない部材を介在させるこ
とにより、広い温度範囲にわたり固定ナットの締付力を
略一定に保持することができ、広い温度範囲にわたり優
れた軸受性能を保持できる。また、固定軸の段付部に固
着しているスラスト板の胴付き面に割れや欠けを生じさ
せる恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピンドルモータの構造を示す断面図
である。
【図２】ラジアル軸受部材の摺動面に形成される動圧発
生溝の例を示す図である。
【図３】スラスト板の摺動面に形成される動圧発生溝の
例を示す図である。
【図４】モータが運転された場合のラジアルスリーブの
スラスト方向に加わる動圧力とラジアルスリーブの位置
の関係を示す図である。
【図５】モータが運転された場合のラジアルスリーブの
スラスト方向に加わる動圧力とラジアルスリーブの位置
の関係を示す図である。
【図６】組立後のスラスト軸受板上面に対するラジアル
軸受部材の外周面の直角度の測定結果を示す図である。
【図７】従来の玉軸受を用いたスピンドルモータの構造
を示す一部断面図である。
【図８】従来の動圧軸受を用いたスピンドルモータの構
造を示す断面図である。
【図９】スピンドルモータ用空気動圧軸受のラジアルク
リアランスと摺動部直径の比に対する軸受剛性の関係を
示す軸受剛性線図である。
【図１０】組立後のスラスト板に上面に対するラジアル
軸受部材の外周面の直角度の測定結果を示す図である。
【図１１】従来のＨ型構造動圧軸受の構造を示す断面図
である。
【図１２】スピンドルモータ用空気動圧軸受のスラスト
クリアランスと摺動面直径の比に対する軸受剛性の関係
を示す軸受剛性線図である。
【図１３】固定ナットの締付トルクに対するスラストク
リアランスの変化の状態を示す図である。
【図１４】ラジアル動圧発生用溝がない真円軸受とヘリ
ングボーン動圧発生溝を設けたヘリングボーン軸受の負
荷容量の比較例を示す図である。
【図１５】Ｈ型構造動圧軸受においてラジアルスリーブ
を含む回転体が静止側部材に対して傾いた場合を示す図
である。
【符号の説明】
１ 固定ナット ２ ハブカバー ３ バネ座金 ４ ハブ ５ 上スラスト板 ６ ラジアル軸受部材 ７ ラジアルスリーブ ８ 下スラスト板 ９ バックヨーク １０ 取付台 １１ ロータマグネット １２ ホール素子基板 １３ ステータコア １４ 固定軸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】動圧軸受の弱い剛性を向上させる手段とし
ては、使用回転数を上昇させる方法と、軸受クリアラン
スを小さくする方法が一般的であるが、前者はユーザに
より規定され、高回転になる傾向があるが、現状は３６
００〜８０００ｒｐｍ程度であり、剛性向上の手段には
十分でないのが現状である。後者は剛性向上の有力な手
段となり得る。図９はモータ用動圧軸受の直径が５．
２５″、３．５″、２．５″の３種類のハードディ
スク用スピンドルモータに使用される３種類の空気動圧
ラジアル軸受のクリアランス（ｂ十ｂ’）と摺動部直径
Ｂの比に対する軸受剛性の関係を示す線図であり、剛性
は前述の３種類のスピンドルモータに一般的に使用され
るボールベアリングの剛性の１／３を基準値１としての
比を表す。なお、この線図の計算に用いた動圧軸受の回
転数は、現状のスピンドルモータの回転数では一般的な
３６００ｒｐｍで計算している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】図１２はモータ用動圧軸受の直径が５．
２５″、３．５″、２．５″の３種類のハードディ
スク用スピンドルモータに使用される３種類の空気動圧
スラスト軸受のクリアランス（ａ＋ａ’）と摺動部の直
径Ａの比に対する軸受剛性の関係を示す線図であり、剛
性は前述の３種類のスピンドルモータに一般的に使用さ
れるボールベアリングの剛性の１／３を基準値１として
の比を表す。なお、この線図の計算に用いられる動圧軸
受の回転数は現状のモータの回転数では一般的な３６０
０ｒｐｍで計算した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】また、ハードディスク用スピンドルモータ
に使用するラジアル動圧発生用溝においては、ラジアル
動圧発生溝を設けなくともよい。即ち、ハードディスク
用スピンドルモータにおいては、その回転数は３６００
ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍであり、このような低速範囲で
は、ラジアル動圧発生溝が無い真円軸受とラジアル動圧
発生溝を設けた動圧軸受の間に剛性の差異がない。図１
４はラジアル動圧発生溝が無い真円軸受とヘリングボー
ン動圧発生溝を設けたヘリングボーン軸受を示す図であ
る。同図において、縦軸は各偏心率での無次元負荷容量
を示し横軸は軸受数を示す。ここで無次元負荷容量Ｐは Ｐ＝Ｗ／（ＬＤＰａ） 但し、Ｗは支持可能な回転体荷重、Ｌはラジアル軸受の
軸方向長さ、Ｄはラジアル軸受直径、Ｐａはラジアル入
口の空気圧、で表され、軸受数Λは、 Λ＝（６μω／Ｐａ）（Ｒ／Ｃｒ）２ 但し、μは潤滑流体（本実施例では空気）の粘度、ωは
軸受の回転角速度、Ｐａはラジアル軸受入口の空気圧
力、Ｒはラジアル軸受半径、Ｃｒはラジアル軸受半径ク
リアランス、で表される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 徹 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円筒状の少なくとも摺動部がセラミック
    材からなるラジアル軸受部材の両端面に２枚の少なくと
    も摺動部がセラミック材からなるスラスト板を直接当接
    させ一体化した静止側部材に対して、該ラジアル軸受部
    材の外周面及びスラスト板の対向面で内周面及び両端面
    が回転自在に支持される円筒状の少なくとも摺動部がセ
    ラミック材からなるラジアルスリーブによりラジアル空
    気動圧軸受及びスラスト空気動圧軸受が構成され、 前記静止側部材を該静止側部材中央に設けた貫通穴に貫
    通した固定軸に該固定軸上に設けた固定部材で固定し、 前記ラジアルスリーブの外周にはキャップ型の回転体が
    一体的に組立てられ、該回転体にはモータ部のステータ
    コアに対向するようにロータマグネットが固着され、 前記スラスト空気動圧軸受の回転側であるラジアルスリ
    ーブの両端面又は固定側であるスラスト板の対向面のい
    ずれか一方に動圧発生用溝を設けたスピンドルモータに
    おいて、 前記ラジアルスリーブ両端面とスラスト板対向面のスラ
    ストクリアランスａ＋ａ’が該スラスト板摺動面直径Ａ
    に対して、 （ａ＋ａ’）／Ａ＜２．５／１０4 であることを特徴とするスピンドルモータ。
  2. 【請求項２】 前記円筒状ラジアル軸受部材の外周面と
    前記ラジアルスリーブ内周面のクリアランスｂ＋ｂ’が
    ラジアル軸受部材の摺動面外径Ｂに対して、 （ｂ＋ｂ’）／Ｂ＜５／１０4 であ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. 【請求項３】 前記ラジアルスリーブ両端面と前記スラ
    スト板対向面のスラストクリアランスａ＋ａ’と前記ス
    ラスト板摺動面直径Ａの比と、前記円筒状ラジアル軸受
    部材の外周面と前記ラジアルスリーブ内周面のクリアラ
    ンスｂ＋ｂ’と該ラジアルスリーブの軸方向長さＬとの
    比が、 （ａ＋ａ’）／Ａ＜（ｂ＋ｂ’）／Ｌ であることを特徴とする請求項１又は２記載のスピンド
    ルモータ。
  4. 【請求項４】 円筒状の少なくとも摺動部がセラミック
    材からなるラジアル軸受部材の両端面に２枚の少なくと
    も摺動部がセラミック材からなるスラスト板を直接当接
    させ一体化した静止側部材に対して、該ラジアル軸受部
    材の外周面及びスラスト板の対向面で内周面及び両端面
    が回転自在に支持される円筒状の少なくとも摺動部がセ
    ラミック材からなるラジアルスリーブによりラジアル空
    気動圧軸受及びスラスト空気動圧軸受が構成され、 前記静止側部材を該静止側部材中央に設けた貫通穴に貫
    通した固定軸に該固定軸上に設けた固定部材で固定し、 前記ラジアルスリーブの外周にはキャップ型の回転体が
    一体的に組立てられ、該回転体にはモータ部のステータ
    コアに対向するようにロータマグネットが固着され、 前記スラスト空気動圧軸受の回転側であるラジアルスリ
    ーブの両端面又は固定側であるスラスト板の対向面のい
    ずれか一方に動圧発生用溝を設けたスピンドルモータに
    おいて、 前記固定部材で静止側部材を固定軸に固定する場合、該
    固定部材とスラスト板の間にバネ座金等の締付力に対す
    る変形が平座金より大きく且つ塑性変形の少ない部材を
    装着したことを特徴とするスピンドルモータ。
  5. 【請求項５】 円筒状の少なくとも摺動部がセラミック
    材からなるラジアル軸受部材の両端面に２枚の少なくと
    も摺動部がセラミック材からなるスラスト板を直接当接
    させ一体化した静止側部材に対して、該ラジアル軸受部
    材の外周面及びスラスト板の対向面で内周面及び両端面
    が回転自在に支持される円筒状の少なくとも摺動部がセ
    ラミック材からなるラジアルスリーブによりラジアル空
    気動圧軸受及びスラスト空気動圧軸受が構成され、 前記静止側部材を該静止側部材中央に設けた貫通穴に貫
    通した固定軸に該固定軸上に設けた固定部材で固定し、 前記ラジアルスリーブの外周にはキャップ型の回転体が
    一体的に組立てられ、該回転体にはモータ部のステータ
    コアに対向するようにロータマグネットが固着され、 前記スラスト空気動圧軸受の回転側であるラジアルスリ
    ーブの両端面又は固定側であるスラスト板の対向面のい
    ずれか一方に動圧発生用溝を設けたスピンドルモータに
    おいて、 モータ部がラジアルギャップ型であり、スピンドルモー
    タの取付姿勢に応じて回転体重量等に起因するスラスト
    荷重に略等しい逆方向の力を予め磁力により発生させる
    手段を設けたことを特徴とするスピンドルモータ。
  6. 【請求項６】 前記スラスト荷重と逆方向の力を磁力に
    より発生させる手段が、前記モータ部のステータコアの
    磁気中心とロータマグネットの磁気中心を軸方向にずら
    すことによってスラスト荷重に略等しい逆方向の力を発
    生させる手段であることを特徴とする請求項５記載のス
    ピンドルモータ。
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