JPH11132226A - 動圧流体軸受およびこれを備えたモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸部材の長さが短くても充分な回転剛性を得
ることができる動圧流体軸受を提供することである。 【解決手段】 スリーブ部材１２と、スリーブ部材１２
に対して回転自在である軸部材１４と、スリーブ部材１
２と軸部材１２との間に充填された潤滑流体２７とを備
えた動圧流体軸受。軸部材１４は、軸部２４とスラスト
プレート部２６とを有し、スラストプレート部２６の外
周面にラジアル動圧発生手段８２が設けられ、スラスト
プレート部２６の軸方向両端面にスラスト動圧発生手段
５４，５６が設けられ、ラジアル動圧発生手段８２は、
ステップ形態またはテーパ形態の動圧発生手段から構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油からなる流
体（「潤滑流体」という）を利用し、軸部材とスリーブ
部材の相対的回転時にその間隙に潤滑流体による圧力を
発生させ、その流体圧力によって軸部材を支持する動圧
流体軸受およびこれを備えたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、動圧流体軸受として、軸部お
よびこの軸部から半径方向外方に突出する短円筒状のス
ラストプレート部を有する軸部材と、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流体
とを備えたものが知られている。この種の動圧流体軸受
においては、軸部材の軸部の外周面およびこれに対向す
るスリーブ部材の内周面のいずれか一方または双方に、
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流体が充填される。また、軸部材の
スラストプレート部の両端面およびこれら両端面に対向
するスリーブ部材の内面のいずれか一方または双方に、
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、スラストプレート部の両端面とスリー
ブ部材の内面の間の間隙に潤滑流体が充填される。

【０００３】このような動圧流体軸受は、たとえば、マ
イクロコンピュータのハードディスク駆動用のＤＣブラ
シレスモータや、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータなど種々の
モータに使用されることが多いが、モータに使用する場
合、前記軸部材およびスリーブ部材の一方がロータに連
結され、それらの他方が固定部に結合される。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所
定方向に回転駆動される。一方、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所定方向に回転駆
動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような動圧流体軸
受（またはこれを備えたモータ）においては、上述した
ように、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、また軸部材のスラストプレート部に関連し
てスラスト動圧発生手段が設けられるので、軸受（また
はこれを備えたモータ）が薄型化すると、次のとおりの
問題が生じる。すなわち、軸受が小型化する（またはこ
れを備えたモータが薄型化する）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充分な長さを確
保することができず、このことに起因して軸受の回転剛
性が弱くなる。回転剛性が弱くなると、いわゆる軸部材
の軸倒れが発生し易くなって軸部材およびスリーブ部材
の一部に偏摩耗が生じ、この偏摩耗が大きくなると軸受
（またはこれを用いたモータ）の寿命となる。

【０００５】本発明の目的は、軸部材の長さが短くても
充分な回転剛性を確保することができる動圧流体軸受を
提供することである。

【０００６】本発明の他の目的は、充分な回転剛性を確
保しながら薄型化を図ることができる、動圧流体軸受を
備えたモータを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、スリーブ部材と、前記スリーブ部材に対して相対的
に回転自在である軸部材と、前記スリーブ部材と前記軸
部材との間に充填された潤滑流体とを備えた動圧流体軸
受において、前記軸部材は、軸部と、前記軸部から半径
方向外方に突出するスラストプレート部とを有してお
り、前記スラストプレート部の外周面およびこの外周面
と対向する前記スリーブ部材の内周面のいずれか一方ま
たは双方には、ラジアル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ており、前記スラストプレート
部の少なくとも一方の軸方向端面およびこの端面と対向
する前記スリーブ部材の内面のいずれか一方または双方
には、スラスト荷重を支持するためのスラスト動圧発生
手段が設けられており、前記ラジアル動圧発生手段は、
ステップ形態またはテーパ形態の動圧発生手段から構成
されていることを特徴とする動圧流体軸受である。

【０００８】本発明に従えば、軸部材のスラストプレー
ト部の外周面およびこの外周面に対向するスリーブ部材
の内周面の一方または双方にラジアル動圧発生手段が設
けられ、このスラストプレート部の少なくとも一方の軸
方向端面およびこの端面と対向するスリーブ部材の内面
の一方または双方にスラスト動圧発生手段が設けられ、
スラストプレート部に関連してラジアルおよびスラスト
動圧発生手段が設けられている。それ故に、軸部材の軸
線方向の長さを短くすることができ、これによって軸受
自体の軸線方向の長さを小さくすることができる。ま
た、スラストプレート部の外径を比較的大きく設定する
とともに、このスラストプレート部の端面とスリーブ部
材の内面との間隔を非常に小さく設定することによっ
て、スラスト動圧発生手段によって発生される潤滑流体
の動圧でもって軸受の回転剛性を得ることができ、軸部
材の長さが短くても充分な回転剛性を確保することがで
きる。さらに、ラジアル動圧発生手段がステップ形態ま
たはテーパ形態の動圧発生手段から構成されているの
で、このラジアル動圧発生手段に関連して、軸部材の回
転時の軸損を小さくすることができる。

【０００９】また請求項８記載の本発明は、請求項１〜
７のいずれかに記載の動圧流体軸受を備え、前記動圧流
体軸受のスリーブ部材および軸部材のいずれか一方がロ
ータに装着され、前記ロータにロータマグネットが装着
されていることを特徴とするモータモータである。

【００１０】本発明に従えば、モータは請求項１〜７の
いずれかに記載の動圧流体軸受を備えているので、上述
したと同様の作用が達成され、モータ全体の薄型化が達
成される。また、軸部材のスラストプレート部の外径を
比較的大きく設定するとともに、このスラストプレート
部の端面とスリーブ部材の内面との間隔を非常に小さく
設定することによって、スラスト動圧発生手段によって
発生される潤滑流体の動圧でもってモータの回転剛性を
得ることができ、軸部材の長さが短くても充分な回転剛
性を確保することができる。さらに、ラジアル動圧発生
手段がステップ形態またはテーパ形態の動圧発生手段か
ら構成されているので、このラジアル動圧発生手段に関
連して、モータの回転時の軸損を少なくすることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、さら
に詳細に説明する。図１は、本発明に従う動圧流体軸受
を備えたモータの一実施形態の要部を示す断面図であ
る。図１において、図示のモータは、ベースプレート２
と、このベースプレート２に対して所定方向に回転駆動
されるロータ４を備えている。ベースプレート２はベー
スプレート本体６を備え、このベースプレート本体６
が、ハードディスク駆動装置のベース部材（図示せず）
に取付けられる。あるいは、このベースプレート２が上
記ベース部材として機能する。ベースプレート本体６の
中央部には円形状の開口が形成され、この開口周縁部に
は上方に突出する環状支持部８が一体的に設けられてい
る。

【００１２】動圧流体軸受１０は、ベースプレート２と
ロータ４との間に介在され、ベースプレート２に対して
ロータ４を回転自在に支持する。図示の動圧流体軸受１
０は、スリーブ部材１２とスリーブ部材１２内に回転自
在に配設された軸部材１４とを備え、スリーブ部材１２
がベースプレート２に固定され、軸部材１４がロータ４
に連結されている。

【００１３】図示のスリーブ部材１２は、中空円筒状の
スリーブ本体１６を備え、スリーブ本体１６の一端部
（下端部）がベースプレート２の環状支持部８の内周面
に固定されている。スリーブ本体１６の一端部の内周面
には、幾分内径が大きくなった拡大内径部１８が形成さ
れ、この拡大内径部１８にスラストカバー２０が固定さ
れている。スリーブ本体１６の他端部には、半径方向内
方に突出する環状プレート部２２が一体的に設けられて
いる。上述したように構成されているので、スリーブ部
材１２は、スリーブ本体１６、スラストカバー２０およ
び環状プレート部２２によって、上方が開放された軸受
空間を規定する。

【００１４】図示の軸部材１４は軸部２４を有し、この
軸部２４の一端部（先端部）にはスラストプレート部２
６が一体的に設けられている。スラストプレート部２６
は、軸部２４から半径方向外方に突出した短円筒形状に
形成され、スリーブ部材１２に規定された軸受空間に収
容されている。スラストプレート部２６の外周面はスリ
ーブ本体１６の内周面に対向して配置され、スラストプ
レート部２６の一方の軸方向端面（図１において下側の
端面）はスラストカバー２０の内面に対向して配置さ
れ、またスラストプレート部２６の他方の軸方向端面
（図１において上側の端面）は環状プレート部２２の内
面に対向して配置されている。潤滑流体２７は、上記軸
受空間に充填され、スラストプレート部２６の一方の端
面とスラストカバー２０の内面との間の間隙、スラスト
プレート部２６の外周面とスリーブ本体１６の内周面と
の間の間隙、およびスラストプレート部２６の他方の端
面と環状プレート部２２の内面との間の間隙に実質上連
続して充填される。

【００１５】軸部材１４の軸部２４は、環状プレート部
２２に形成された開口を通して上方に突出しており、こ
の突出する他端部にはロータ４を構成するハブ３０が固
定されている。ハブ３０は、円筒状の側壁部３２と、側
壁部３２の一端部（開放端部）の外周面に設けられたデ
ィスク載置部３４と、側壁部３２の他端部に設けられた
端壁部３６とを有し、端壁部３６が軸部材１４に取付け
られている。記録媒体としての磁気ディスク（図示せ
ず）は、ハブ３０のディスク載置部３４に載置され、そ
の側壁３２の外周面に装着され、ハブ３０と一体的に回
転駆動される。

【００１６】ハブ３０の側壁部３２の内周面にはリング
状のマグネット３８が装着されている。また、マグネッ
ト３８に対向してその半径方向内側にはステータ４０が
配設されている。ステータ４０は、複数枚のコアプレー
トを積層することによって構成されるステータコア４２
と、ステータコア４２に所要のとおりに巻かれたコイル
４４から構成され、ステータコア４２がベースプレート
２の環状支持部８の外周面に装着されている。かく構成
されているので、コイル４４に電流が所要のとおり送給
されると、ステータ４０とマグネット３８との磁気的作
用によってハブ３０およびこれに装着された磁気ディス
ク（図示せず）が所定方向（図２に矢印４６で示す方
向）に回転駆動される。

【００１７】次に、図１とともに図２および図３を参照
して、動圧流体軸受１０について説明する。図示の実施
形態では、図２および図３に示すとおりに、スラストプ
レート部２６の軸方向両端面には、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５４，５６が配
設されている。片方のスラスト動圧発生手段５４は、ス
ラストプレート部２６の一端面に設けられ、スラストカ
バー２０の内面と協働して片方のスラスト動圧流体軸受
手段を構成する。また、他方のスラスト動圧発生手段５
６は、スラストプレート部２６の他端面に設けられ、ス
リーブ部材１２の環状プレート部２２の内面と協働して
他方のスラスト動圧流体軸受手段を構成する。

【００１８】スラスト動圧発生手段５４，５６は実質上
同一の構成であり、スラストプレート部２６の他端面の
動圧発生手段５６について説明する。スラスト動圧発生
手段５６は、スラストプレート部２６の他端面に周方向
に実質上等間隔を置いて設けられた６個のリセス部５８
と６個のスライダ部６０とを有している。リセス部５８
およびスライダ部６０は、周方向に交互に配設され、半
径方向に扇状に拡がっており、各リセス部５８はスラス
トプレート部２６の上記他端面を構成するスライダ部６
０から凹状に窪んで設けられている。したがって、リセ
ス部５８の表面とこれと対向する環状プレート部２２の
内面との間隔は大きく、たとえば１００μｍ程度に設定
され、またスライダ部６０の表面とこれと対向する環状
プレート部２２の内面との間隔は小さく、たとえば数μ
ｍ程度に設定される。

【００１９】この実施形態では、軸部材１４のスラスト
プレート部２６は矢印４６で示す方向に回転され、これ
によって潤滑流体２７は破線矢印６２で示す方向に相対
的に流動する。そして、このことに関連して、スライダ
部６０は、破線矢印６２（図２）で示す潤滑流体２７の
流動方向に見て上流側に配設されるステップ部６４とス
テップ部６４の下流側に配設されるパッド部６６を有し
ている。図４にも示すとおり、ステップ部６４の一側面
（半径方向に延びる側面）は、リセス部５８に開口し、
このリセス部５８から周方向に実質上同一の幅（半径方
向の長さ）でもって弧状に延びている。ステップ部６４
の半径方向内周部および外周部には、周方向にパッド部
６６に向けて弧状に延びる案内突部６８，７０が設けら
れている。案内突部６８，７０は、リセス部５８からス
テップ部６４に流入した潤滑流体２７をパッド６６に向
けて案内し、この潤滑流体２７が半径方向内方および外
方に流動するのを防止する。したがって、スラストプレ
ート部２６が矢印４６で示す方向に回動すると、リセス
部５８の潤滑流体２７がステップ部６４に流入し、ステ
ップ部６４にてその圧力が高められ、圧力が高められた
潤滑流体２７が主としてパッド部６６に向けて流動し、
かくしてスラストプレート部２６の主としてパッド部６
６とスリーブ部材１２の環状プレート部２２の内面との
間に存在する潤滑流体２７によって、スラストプレート
部２６を図１において下方に押下げようとするスラスト
荷重が支持される。かくのとおりであるので、リセス部
５８およびスライダ部６０（この実施形態ではステップ
部６４、パッド部６６および案内突部６８，７０がスラ
イダ部６０を構成する）が他方のスラスト動圧発生手段
５６を構成する。なお、この実施形態では、ステップ部
６４の深さは、図４に示すとおり、その全域において実
質上同一深さに形成している。このステップ部６４は、
図５に示すように、潤滑流体２７のパッド部６６に向け
ての流動をスムースにするために、その深さ、換言する
と環状スリーブ部２２の内面との間隔が破線矢印６２で
示す潤滑流体２７の流動方向にパッド部６６に向けて漸
減するようにステップ部６５の面をテーパ面に形成する
ようにしてもよい。

【００２０】スラストプレート部２６の軸方向一端面の
スラスト動圧発生手段５４は、他方のスラスト動圧発生
手段５６と同様に、周方向に実質上等間隔を置いて設け
られた６個のリセス部７２と６個のスライダ部７４とを
有し、リセス部７２およびスライダ部７４の構成は、ス
ラストプレート部２６の他端面に設けられたリセス部５
８およびスライダ部６０と実施上同一の構成であり、そ
れらの詳細な説明については省略する。したがって、ス
ラストプレート部２６が矢印４６で示す方向に回動され
ると、リセス部７２内の潤滑流体２７がスライダ部７４
のステップ部７６に流入し、ステップ部７６にて潤滑流
体２７の圧力が高められ、圧力が高められた潤滑流体２
７がスライダ部７４のパッド部７８に向けて流動され、
かくしてスラストプレート部２６の主としてパッド部７
８とスラストカバー２０の内面との間に存在する潤滑流
体２７によって、スラストプレート部２６を図１におい
て上方に押上げようとするスラスト荷重が支持される。
かくのとおりであるので、リセス部７２およびスライダ
部７４（この実施形態ではステップ部７６、パッド部７
８、および潤滑流体をパッド部７８に導く案内突部がス
ライダ部７４を構成する）が一方のスラスト動圧発生手
段５４を構成する。

【００２１】スラストプレート部２６の一端面のスラス
ト動圧発生手段５４とその他端面のスラスト動圧発生手
段５６とは、次のとおりの関係に配設されている。すな
わち、図３に示すとおり、一方のスラスト動圧発生手段
５４のリセス部７２に対応してスラストプレート部２６
の他端面には、他方のスラスト動圧発生手段５６のリセ
ス部５８が配設され、また一方のスラスト動圧発生手段
５４のスライダ部７４に対応して、他方のスラスト動圧
発生手段５６のスライダ部６０が配設されている。この
ようにスラスト動圧発生手段５４，５６のリセス部７
２，５８およびスライダ部７４，６０を相互に対応させ
て周方向に一致するように配設することによって、スラ
スト動圧発生手段５４，５６によって発生する動圧が上
下方向に相互に打消し合うように作用し、かくしてスラ
ストプレート部２６を安定して支持することができる。

【００２２】軸部材１４のスラストプレート部２６の外
周面には、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８２が設けられている。ラジアル動圧発
生手段８２はスリーブ部材１２のスリーブ本体１６の内
周面と協働してラジアル動圧軸受手段を構成する。この
形態では、図２および図３に示すとおり、ラジアル動圧
発生手段８２はステップ形態のものから構成され、スリ
ーブ本体１６の内周面１６ａとの間隔が小さいスライダ
部８４と、スリーブ本体１６の内周面１６ａとの間隔が
大きいリセス部８６とを有し、スライダ部８４とリセス
部８６が周方向に実質上等間隔を置いて交互に６個づつ
設けられている。この形態では、リセス部８６は、半径
方向内方に略三角形状に形成され、破線矢印６２で示す
方向に見てスライダ部８４の後端から半径方向内方に向
けて比較的大きい角度でもってテーパ状に延びる第１テ
ーパ面８８と、破線矢印６２で示す方向に見て第１テー
パ面８８の後端から半径方向外方に向けて比較的小さい
角度でもって次のスライダ部８４に向けてテーパ状に延
びる第２テーパ面９０とを有している。

【００２３】このように構成されているので、軸部材１
４が矢印４６で示す方向に回転されると、ラジアル動圧
発生手段８２のリセス部８６内の潤滑流体２７は、第２
テーパ面９０に沿って流動し、この第２テーパ面９０で
はスリーブ本体１６の内周面１６ａとの間隔が破線矢印
６２で示す方向に漸減されているので、第２テーパ面９
０に沿って流動する間にその圧力が高められる。そし
て、圧力が高められた潤滑流体２７がスライダ部８４に
送給され、スリーブ本体１６の内周面１６ａとラジアル
動圧発生手段８２のスライダ部８４との間に介在する潤
滑流体２７によってラジアル荷重が支持される。この潤
滑流体２７はスライダ部８４を通ってその下流側のリセ
ス部８６に流動し、かく流動することによって潤滑流体
２７の圧力が開放される。潤滑流体２７の圧力開放は、
主として第１テーパ面８８を流動する間に行われるの
で、急激に潤滑流体２７の圧力が低下することが防止さ
れ、いわゆる負圧の発生を抑えることができる。

【００２４】なお、図示の実施形態では、ラジアル動圧
発生手段８２のリセス部８６に潤滑流体２７の圧力を開
放するための第１テーパ面８８を設けているが、この第
１テーパ面８８に代えて、半径方向内方に延びる略矩形
状の凹所を設けるようにすることもできる。また、上記
リセス部８６に潤滑流体２７の圧力を高めるための第２
テーパ面９０を設けているが、この第２テーパ面９０に
代えて、スラスト動圧発生手段５４，５６におけるステ
ップ部６４，７６と同様のステップ部を設けることもで
きる。

【００２５】スラスト動圧発生手段５４，５６とラジア
ル動圧発生手段８２とは、次のとおりの関係に配置され
ている。図２および図３に示すとおり、スラスト動圧発
生手段５４，５６のスライダ部６０，７４はラジアル動
圧発生手段８２のスライダ部８４に対応して周方向に一
致して配置され、これらスライダ部６０，７４，８４は
周方向の所定角度範囲にて連続して形成されている。こ
のようにスライダ部６０，７４，８４を連続させること
によって、スラスト動圧およびラジアル動圧の流体圧力
の高い部位が周方向で一致し、これらの動圧を高くする
ことができる。また、スラスト動圧発生手段５４，５６
のリセス部５８，７２はラジアル動圧発生手段８２のリ
セス部８６に対応して周方向に一致して配置され、これ
らリセス部５８，７２，８６は周方向の残りの所定角度
範囲にて連続して形成されている。このようにリセス部
５８，７２，８６を連続させることによって、これらリ
セス部５８，７２，８６を通しての潤滑流体２７の流動
が容易となり、潤滑流体２７の局部的不足を解消するこ
とができる。

【００２６】この実施形態では、軸部材１４のスラスト
プレート部２６における両端面の内周部には、それぞ
れ、環状凹部９２（図１〜図３参照）が設けられてい
る。各環状凹部９２の深さは、リセス部５８，７２の深
さと実質上同一であり、スラストプレート部２６の一端
面においては、環状凹部９２を介してリセス部７２が相
互に連通され（図１参照）、スラストプレート部２６の
他端面においては環状凹部９２を介してリセス部５８が
相互に連通されている（図２、図３参照）。そして、両
環状凹部９２がスラストプレート部２６を貫通して形成
された一対の貫通孔９４を介して連通されている。一対
の貫通孔９４は、空気を抜くための呼吸孔として作用
し、スラストプレート部２６の一端面側に存在する潤滑
流体２７に混入した空気は、一対の貫通孔９４を通して
スラストプレート部２６の他端面側に導かれ、スリーブ
部材１２の環状プレート部２２と軸部材１４の軸部２４
との間の間隙を通して動圧流体軸受１０の外部に排出さ
れる。

【００２７】図１および図３を参照して、このような動
圧流体軸受１０を備えたモータにおいて、ベースプレー
ト２、すなわちスリーブ部材１２に対してロータ４、す
なわち軸部材１４が矢印４６（図２）で示す方向に回転
駆動されると、ラジアル動圧発生手段８２の作用によっ
てラジアル荷重が支持される。すなわち、ラジアル動圧
発生手段８２のリセス部８６の潤滑流体２７は第２テー
パ面９０に沿って流動する間に圧力が高められ、圧力の
高い潤滑流体２７がスライダ部８４に流動することによ
ってこの潤滑流体２７を介してラジアル荷重が支持され
る。また、スラスト動圧発生手段５４，５６の作用によ
ってスラスト荷重が支持される。すなわち、スラスト動
圧発生手段５４，５６のリセス部５８，７２の潤滑流体
２７はステップ部６４，７６に沿って流動する間に圧力
が高められ、圧力が高い潤滑流体２７がパッド部６６，
７８に流動することによってこの潤滑流体２７を介して
スラスト荷重が支持される。かくして、ロータ４は、軸
部材１４の中心軸線９８（図１）を回転中心として矢印
４６（図３）で示す方向に回転駆動される。

【００２８】本実施形態では、ラジアル動圧発生手段８
２において、隣接するスライダ部８４の間にリセス部８
６が設けられているので、軸部材１４の回転時に生じる
軸損を小さくすることができる。また、各スラスト動圧
発生手段５４，５６においても、隣接するスライダ部７
４，６０の間にリセス部５８，７２が設けられているの
で、軸部材１４の回転時に生じる軸損を一層小さくする
ことができ、これによって所望のトルクを得る際のモー
タのコイルに送給する電流の値を大幅に下げることがで
きる。なお、容易に理解される如く、スラストプレート
部２６の外径を大きくすると、軸部材１４の回転時の軸
損が大きくなるが、スラスト動圧発生手段５４，５６に
おけるリセス部５８，７２の大きさ（スラストプレート
部２６の軸方向両端面におけるリセス部５８，７２の占
める面積の割合）を大きくすることによって、またラジ
アル動圧発生手段８２におけるリセス部８６の大きさを
大きくすることによってこの軸損を小さくすることがで
きる。

【００２９】また、図示の実施形態では、スラストプレ
ート部２６の一方の端面とスラストプレート２０の内面
との間隔、およびスラストプレート部２６の他方の端面
とスリーブ部材１２の環状プレート部２２の内面との間
隔は、スラストプレート部２６の周面とスリーブ本体１
６の内周面との間隔より小さく設定されている。このよ
うに設定することによって、軸部材１４が回転した時の
回転剛性（軸部材１４の中心軸線９８が回転中心に対し
て傾斜する傾向に対する剛性）は、主としてスラスト動
圧発生手段５４，５６にて発生される潤滑流体２７のス
ラスト方向の動圧によって得られ、動圧流体軸受１０の
軸線方向の長さが小さくなっても充分な回転剛性を得る
ことができる。

【００３０】上述した実施形態では、スラスト動圧発生
手段５４，５６のスライダ部６０，７４のステップ部６
４，７６は所定幅の弧状に形成しているが、これに代え
て、潤滑流体２７の流動方向に三角状に延びるように形
成することもできる。ステップ部４６，７６の形状を三
角状にすることによって、リセス部５８，７２からパッ
ド部６６，７８に向けて流動する潤滑流体２７は、ステ
ップ部４６，７６の先端部に向けて集められ、潤滑流体
２７の圧力を一層高めることができる。

【００３１】また、上述した実施形態では、スラスト動
圧発生手段５４，５６のスライダ部６０ａ，７６ａは、
図６および図７に示すとおりに構成することができる。
図６および図７において、この形態では、スライダ部６
０ａ（７６ａ）はステップ部６４ａ（７６ａ）とパッド
部６６ａ（７８ａ）から構成され、潤滑流体２７をパッ
ド部６６ａ（７８ａ）をパッド部６６ａ（７８ａ）に向
けて案内するための案内突条は省略されている。このよ
うにスライダ部６０ａ（７６ａ）をステップ部６４ａ
（７６ａ）およびパッド部６６ａ（７８ａ）から構成し
た場合にも、リセス部５８（７２）の潤滑流体２７がパ
ッド部６６ａ（７８ａ）に向けて流動する際にステップ
部６４ａ（７６ａ）にてこの潤滑流体２７の圧力を高め
ることができ、圧力が高められた潤滑流体２７がパッド
部６６ａ（７８ａ）に送給される。

【００３２】スラスト動圧発生手段５４，５６のスライ
ダ部６０ｂ，７６ｂは、図８に示すとおりに構成するこ
ともできる。図８において、この形態では、スライダ部
６０ｂ（７６ｂ）はステップ部６４ｂ（７６ｂ）とパッ
ド部６６ｂ（７８ｂ）から構成され、ステップ部６４ｂ
（７６ｂ）の面はパッド部６６ｂ（７８ｂ）に向けてス
リーブ部材１２の内面との間隙が漸減するようにテーパ
面に形成され、その他の構成は図６および図８に示す形
態と実質上同一である。このようにステップ部６４ｂ
（７６ｂ）の面をテーパ面とすることによって、パッド
部６６ｂ（７８ｂ）に流動する潤滑流体２７の圧力を一
層高めることができる。

【００３３】図９は、本発明に従う動圧流体軸受の他の
実施形態の一部を示す断面図である。この他の実施形態
では、軸部材のスラストプレート部の外周面に設けられ
たラジアル動圧発生手段に変形が施されている。なお、
図９において、図１〜図４に示す実施形態と実質上同一
の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略す
る。

【００３４】図９を参照して、この実施形態のラジアル
動圧発生手段１０２はテーパ形態のものから構成され、
スリーブ本体１６の内周面１６ａと協働してラジアル動
圧軸受手段を構成する。このラジアル動圧発生手段１０
２は、スリーブ本体１６の内周面１６ａとの間隔が大き
いリセス部１０４と、このリセス部１０４からスリーブ
本体１６の内周面１６ａに近接する方向にテーパ状に延
びるテーパ部１０６とを有している。これらリセス部１
０４およびテーパ部１０６は、スラストプレート部２６
の周方向に交互に６個づつ設けられている。この実施形
態では、リセス部１０４は、破線矢印６２で示す潤滑流
体２７の流動方向に見てテーパ部１０６の下流端から半
径方向内方に向けて比較的大きい角度でもってテーパ状
に延びており、潤滑流体２７がテーパ部１０６からリセ
ス部１０４に流動すると、このリセス部１０４で潤滑流
体２７の圧力が開放される。また、テーパ部１０６は、
破線矢印６２で示す潤滑流体２７の流動方向に見てリセ
ス部１０４の下流端から半径方向外方に向けて下流側の
リセス部１０６まで比較的小さい角度でもってテーパ状
に延びている。このようにテーパ部１０６を設けること
によって、テーパ部１０６の外周面とスリーブ本体１６
の内周面１６ａとの間隔は、リセス部１０４の下流側端
から下流側のリセス部１０４の上流端まで潤滑流体２７
の流動方向に向けて漸減される。したがって、リセス部
１０４の潤滑流体２７は、テーパ部１０６に沿って流動
する際にその圧力が上昇し、その下流部において圧力上
昇した潤滑流体２７を介してラジアル荷重が支持され
る。なお、テーパ部１０６においては、破線矢印６２で
示す潤滑流体２７の流動方向上流側に向けてスラストプ
レート部２６の半径が漸減されており、このことに関連
して、スライダ部６０，７４も上記流動方向上流側に向
けて半径が漸減されている。

【００３５】この実施形態では、図９から理解されると
おり、ラジアル動圧流体手段１０２のリセス部１０４
は、スラスト動圧発生手段５４，５６のリセス部５８，
７２に対応して設けられ、これらリセス部５４，５６，
１０４は連続して形成されている。このようにリセス部
５４，５６，１０４を連続させることによって、これら
リセス部５４，５６，１０４を通る潤滑流体２７の流動
が容易となり、局部的な潤滑流体２７の不足を回避する
ことができる。なお、スラスト動圧発生手段５４，５６
の構成については上述した実施形態と実質上同一であ
る。

【００３６】上述したテーパ形態のラジアル動圧発生手
段１０２を備えた動圧流体軸受、またこの動圧流体軸受
を用いたモータにおいては、テーパ形態のラジアル動圧
発生手段１０２はステップ形態のラジアル動圧発生手段
８２と実質上同一の作用を奏するので、このことに関連
して上述したと同様の作用効果が達成される。

【００３７】以上、本発明に従う動圧流体軸受およびこ
れを用いた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、修正が可能で
ある。

【００３８】たとえば、図示の実施形態では、スラスト
動圧発生手段５４，５６が軸部材１４のスラストプレー
ト部２６の軸方向両端面に設けられているが、これに代
えて、これらスラスト動圧発生手段５４，５６を、スラ
ストプレート部２６の両端面と対向するスリーブ部材１
２の内面、実施形態ではスラストカバー２０および環状
プレート部２２の内面に設けることもできる。

【００３９】また、この実施形態では、スラスト動圧発
生手段５４，５６がリセス部７２，５８およびスライダ
部７４，６０から構成され、これら動圧発生手段５４，
５６に対向するスラストプレート２０および環状プレー
ト部２２の内面が平坦状になっているが、スラストプレ
ート２０および環状プレート部２２の内面にも、スラス
ト動圧発生手段５４，５６の一部を構成する動圧発生
溝、たとえばへリングボーン形状の動圧発生溝を設け、
上記リセス部７２，５８およびスライダ部７４，６０と
上記動圧発生溝との組合せによってスラスト方向の動圧
を発生させるようにすることもできる。

【００４０】また、図示の実施形態では、スラスト動圧
発生手段５４，５６が、リセス部７２，５８と、ステッ
プ部６４，７６およびパッド部６６，７８を有するスラ
イダ部６０，７６とから構成されているが、これに代え
て、スライダ部６０，７６を次のように構成することも
できる。すなわち、スライダ部６０，７６にたとえばヘ
リングボーン形状の動圧発生溝を形成し、この動圧発生
溝の作用によって潤滑流体２７の圧力を高めてスラスト
荷重を支持するようにすることもできる。

【００４１】また、図示の実施形態では、軸部材１４の
スラストプレート部２６の両端面に関連してそれぞれス
ラスト動圧発生手段５４，５６が設けられているが、そ
れらのスラスト動圧発生手段５４，５６の一方によって
スラストプレート部２６に作用するスラスト方向の負荷
を支持することができる場合には、それらの他方を省略
することができる。

【００４２】また、図示の実施形態では、ラジアル動圧
発生手段８２が軸部材１４のスラストプレート部２６の
外周面に設けられているが、これに代えて、このスラス
トプレート部２６の外周面に対向するスリーブ本体１６
の内周面１６ａに設けることができる。

【００４３】また、この実施形態では、ラジアル動圧発
生手段８２はスライダ部８４とリセス部８６から構成さ
れ、ラジアル動圧発生手段８２と対向するスリーブ本体
１６の内周面１６ａは平坦な円筒状になっているが、こ
のスリーブ本体１６の内周面１６ａにも、ラジアル動圧
発生手段８２の一部を構成する動圧発生溝、たとえばヘ
リングボーン形状の動圧発生溝を設けることもできる。
また、ラジアル動圧発生手段８２（１０２）のスライダ
部８４（テーパ部１０６）にたとえばヘリングボーン形
状の動圧発生溝を形成し、この動圧発生溝によって潤滑
流体２７の圧力を高めてラジアル荷重を支持するように
することもできる。

【００４４】また、図示の実施形態では、動圧流体軸受
１０を軸回転型のモータに適用し、スリーブ部材１２を
ベースプレート２に固定し、軸部材１４をロータ４に固
定しているが、軸固定型のモータにも同様に適用するこ
とができる。この場合には、スリーブ部材１２がロータ
４に固定され、軸部材１４がベースプレート２に固定さ
れる。

【００４５】さらに、図示の実施形態では、動圧流体軸
受１０をハードディスク駆動用のスピンドルモータに適
用して説明したが、このような動圧流体軸受装置は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ駆動用モータ、スキャナ駆動用モータ等の種
々のモータにも好都合に適用することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の動圧流体軸受に
よれば、軸部材のスラストプレート部の外周面およびこ
の外周面に対向するスリーブ部材の内周面の一方または
双方にラジアル動圧発生手段が設けられ、このスラスト
プレート部の少なくとも一方の軸方向端面およびこの端
面と対向するスリーブ部材の内面の一方または双方にス
ラスト動圧発生手段が設けられ、スラストプレート部に
関連してラジアルおよびスラスト動圧発生手段が設けら
れている。それ故に、軸部材の軸線方向の長さを短くす
ることができ、これによって軸受自体の軸線方向の長さ
を小さくすることができる。また、スラストプレート部
の外径を比較的大きく設定するとともに、このスラスト
プレート部の端面とスリーブ部材の内面との間隔を非常
に小さく設定することによって、スラスト動圧発生手段
によって発生される潤滑流体の動圧でもって軸受の回転
剛性を得ることができ、軸部材の長さが短くても充分な
回転剛性を確保することができる。さらに、ラジアル動
圧発生手段がステップ形態またはテーパ形態の動圧発生
手段から構成されているので、このラジアル動圧発生手
段に関連して、軸部材の回転時の軸損を小さくすること
ができる。

【００４７】また、本発明の請求項２の動圧流体軸受に
よれば、ラジアル動圧発生手段はスリーブ部材の内周面
との間隔が大きいリセス部とスリーブ部材の内周面との
間隔が小さいスライダ部とを有しているので、リセス部
においては潤滑流体による抵抗が小さくなり、したがっ
てラジアル動圧発生手段に関連して回転時の軸損を小さ
くすることができる。

【００４８】また、発明の請求項３の動圧流体軸受によ
れば、ラジアル動圧発生手段のリセス部にテーパ面が形
成されているので、このリセス部の潤滑流体はテーパ面
に沿ってスライダ部に向けて流動する間に圧力が上昇さ
れ、スライダ部において潤滑流体を介して軸部材を確実
に支持することができる。

【００４９】また、本発明の請求項４の動圧流体軸受に
よれば、軸部材のスラストプレート部の軸方向両端面に
設けられたスラスト動圧発生手段は、スリーブ部材の内
面との間隔が大きいリセス部とスリーブ部材の内面との
間隔が小さいスライダ部とを有しているので、リセス部
においては潤滑流体による抵抗が小さくなり、したがっ
てスラスト動圧発生手段に関連しても回転時の軸損を小
さくすることができる。また、スラスト動圧発生手段の
スライダ部は、パッド部とステップ部を有し、ステップ
部はパッド部に向けて潤滑流体を導くので、パッド部に
おける潤滑流体の圧力を高めることができる。

【００５０】また、本発明の請求項５の動圧流体軸受に
よれば、スラスト動圧発生手段のステップ部はテーパ面
に形成されているので、ステップ部に沿ってパッド部に
向けて流動する潤滑流体はかかるテーパ面に沿って流動
する間にその圧力が充分に高められる。

【００５１】また、本発明の請求項６の動圧流体軸受に
よれば、ラジアル動圧発生手段のリセス部とスラスト動
圧発生手段のリセス部とは周方向に一致して連続してい
るので、これらリセス部内の潤滑流体はリセス部を通し
て容易に流動することができ、したがって潤滑流体が局
部的に不足するのを回避することができる。

【００５２】また、本発明の請求項７の動圧流体軸受に
よれば、ラジアル動圧発生手段はスリーブ部材の内周面
との間隔が大きいリセス部とこのリセス部からスリーブ
部材の内周面に近接する方向にテーパ状に延びるテーパ
部とを有しているので、リセス部においては潤滑流体に
よる抵抗が小さくなり、したがってラジアル動圧発生手
段に関連して回転時の軸損を小さくすることができる。
また、リセス部の潤滑流体はテーパ部に沿って流動する
間に圧力が高められ、したがってテーパ部において潤滑
流体を介して軸部材を確実に支持することができる。

【００５３】さらに本発明の請求項８のモータによれ
ば、請求項１〜７のいずれかに記載の動圧流体軸受を備
えているので、モータとして上述したと同様の効果を達
成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う動圧流体軸受の一実施形態を備え
たモータの一例の要部を示す断面図である。

【図２】図１のモータにおける軸部材のスラストプレー
ト部を示す断面図である。

【図３】図２の軸部材のスラストプレート部を示す斜視
図である。

【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線による部分拡大断面
図である。

【図５】スライダ部の変形形態を示す図４に対応する部
分拡大断面図である。

【図６】スラスト動圧発生手段の第１の変形形態の一部
を示す部分拡大断面図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線による部分拡大
断面図である。

【図８】スラスト動圧発生手段の第２の変形形態の一部
を示す、図７に対応する部分拡大断面図である。

【図９】本発明に従う動圧流体軸受の他の実施形態の要
部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 １０ 動圧流体軸受 １２ スリーブ部材 １４ 軸部材 １６ スリーブ本体 ２４ 軸部 ２６ スラストプレート部 ２７ 潤滑流体 ３０ ハブ ３８ マグネット ４０ ステータ ５４，５６ スラスト動圧発生手段 ５８，７２ リセス部 ６０，６０ａ，６０ｂ，７４，７４ａ，７４ｂ スライ
ダ部 ６４，６４ａ，６４ｂ，７６，７６ａ，７６ｂ ステッ
プ部 ６６，６６ａ，６６ｂ，７８，７８ａ，７８ｂ パッド
部 ８２，１０２ ラジアル動圧発生手段 ８４ スライダ部 ８６，１０４ リセス部 １０６ テーパ部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブ部材と、前記スリーブ部材に対
   して相対的に回転自在である軸部材と、前記スリーブ部
   材と前記軸部材との間に充填された潤滑流体とを備えた
   動圧流体軸受において、 前記軸部材は、軸部と、前記軸部から半径方向外方に突
   出するスラストプレート部とを有しており、 前記スラストプレート部の外周面およびこの外周面と対
   向する前記スリーブ部材の内周面のいずれか一方または
   双方には、ラジアル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ており、 前記スラストプレート部の少なくとも一方の軸方向端面
   およびこの端面と対向する前記スリーブ部材の内面のい
   ずれか一方または双方には、スラスト荷重を支持するた
   めのスラスト動圧発生手段が設けられており、 前記ラジアル動圧発生手段は、ステップ形態またはテー
   パ形態の動圧発生手段から構成されていることを特徴と
   する動圧流体軸受。
2. 【請求項２】 前記ラジアル動圧発生手段は前記スラス
   トプレート部の前記外周面に設けられ、前記スリーブ部
   材の前記内周面との間隔が小さいスライダ部と、前記ス
   リーブ部材の前記内周面との間隔が大きいリセス部とを
   有し、前記スライダ部が前記潤滑流体を介してラジアル
   荷重を支持し、前記リセス部と前記スライダ部とが前記
   スラストプレート部の前記外周面に周方向に交互に設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の動圧流体軸
   受。
3. 【請求項３】 前記ラジアル動圧発生手段の前記リセス
   部には、前記スリーブ部材の前記内周面との間隔が前記
   スライダ部に向けて漸減するテーパ面が形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の動圧流体軸受。
4. 【請求項４】 前記スラスト動圧発生手段は前記軸部材
   の前記スラストプレート部の軸方向両端面に設けられ、
   前記スリーブ部材の前記内面との間隔が大きいリセス部
   と前記スリーブ部材の前記内面との間隔が小さいスライ
   ダ部とを有し、前記スライダ部は、前記潤滑流体を介し
   てスラスト荷重を支持するためのパッド部と、前記リセ
   ス部の前記潤滑流体を前記パッド部に導くためのステッ
   プ部を含んでいることを特徴とする請求項２または３記
   載の動圧流体軸受。
5. 【請求項５】 前記スラスト動圧発生手段の前記スライ
   ダ部の前記ステップ部には、前記スリーブ部材の前記内
   面との間隔が前記パッド部に向けて漸減するテーパ面が
   形成されていることを特徴とする請求項４記載の動圧流
   体軸受。
6. 【請求項６】 前記ラジアル動圧発生手段における前記
   リセス部および前記スライダ部は、前記スラスト動圧発
   生手段における前記リセス部および前記スライダ部とそ
   れぞれ周方向に一致するように設けられ、前記ラジアル
   動圧発生手段の前記リセス部と前記スラスト動圧発生手
   段の前記リセス部とが連続していることを特徴とする請
   求項４または５記載の動圧流体軸受。
7. 【請求項７】 前記ラジアル動圧発生手段は前記スラス
   トプレート部の前記外周面に設けられ、前記スリーブ部
   材の前記内周面との間隔が大きいリセス部と、前記リセ
   ス部から前記スリーブ部材の前記内周面に近接する方向
   にテーパ状に延び、前記潤滑流体を介してラジアル荷重
   を支持するためのテーパ部とを有し、前記リセス部と前
   記テーパ部とが前記スラストプレート部の前記外周面に
   周方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の動圧流体軸受。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の動圧流
   体軸受を備え、前記動圧流体軸受のスリーブ部材および
   軸部材のいずれか一方がロータに装着され、前記ロータ
   にロータマグネットが装着されていることを特徴とする
   モータ。