JPH11313461A - 動圧流体軸受を備えたモータ及びモータを搭載した装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 しかしながら、この種のディスクドライブ装
置に高性能化、低騒音化、長寿命化、高い耐衝撃性が求
められる現在、ボールベアリングでは要求性能を満たす
のに限界にきている。 【解決手段】 モータ軸を嵌挿するスリーブの内径側部
に動圧発生用のへリングボーン溝を形成し、そのモータ
軸とスリーブとの隙間に注入された潤滑流体を介して相
対的に回転可能なラジアル動圧流体軸受を備え、モータ
軸とスリーブとの摺動部分であるスリーブの内径側部の
表層部及びへリングボーン溝部と、そのスリーブの母材
部とを異なる硬度とし、それらの硬度の比率を適切に設
定する。前記構成により長時間にわたり高い振れ回り精
度を維持すると共に、摺動摩耗粉の発生による軸とスリ
ーブとの間の焼き付きを抑制し、高信頼性を確保したモ
ータを提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として情報処理
分野で使われるディスクドライブ装置やレーザビーム型
プリンター装置等に搭載されるモータに関するものであ
る。特に、動圧流体軸受を備えたモータ構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理分野で使われるディスク
ドライブ装置は薄型、高容量化が進展しており、性能的
には特に高性能化、低騒音化、長寿命化、高い耐衝撃性
が求められている。それに伴い当然、この種のディスク
ドライブ装置に組み込まれてディスクを回転駆動するモ
ータに対してもより一層の薄型化、高性能化、低騒音
化、長寿命化、高い耐衝撃性が要望されている。

【０００３】これらの要求性能を決定付ける重要要素の
１つにモータの軸受がある。従来、磁気ディスクドライ
ブ装置（ハードディスクドライブ装置）では、磁気ディ
スク径が５吋、３．５吋、２．５吋及び１．８吋タイプ
の装置に搭載されるモータの軸受にはほとんどボールベ
アリングが用いられてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のディスクドライブ装置に高性能化、低騒音化、長寿命
化、高い耐衝撃性が求められる現在、ボールベアリング
では要求性能を満たすのに限界にきている。そこで、動
圧流体軸受が期待されているが、近年、ディスクドライ
ブ装置の薄型化と長寿命化の実現のために、さらにその
必要性が増してきている。

【０００５】そのボールベアリングから動圧流体軸受へ
のトレンドについて、磁気ディスクドライブ装置（以
下、装置と略称する。）について述べる。

【０００６】最近、その装置は音声や画像データを取り
扱うマルチメディアの進展に伴い、特に高容量化が望ま
れている。その高容量化のためには装置のトラック方向
の記録密度を高める必要があり、装置の狭トラックピッ
チ化が必要になってきている。それに伴ない、ディスク
と共に回転するモータのハブ及びハブに固定されたディ
スクの非繰り返し振れ（Ｎｏｎ Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ
ＲｕｎＯｕｔ：頭文字をとってＮＲＲＯと呼ばれてい
る。）の精度をさらに高める必要が生じてきている。

【０００７】ＮＲＲＯはディスクの回転軸振れ精度のう
ち、回転に同期しない不規則な軸振れであり、データの
書き込みや読み出しにエラーを発生させないために小さ
くする必要がある。そのハブ及びディスクのＮＲＲＯの
具体的要求値は、従来はラジアル方向に０．４μｍ程度
であったが、最近の高容量化に伴う狭トラックピッチ化
に伴い現在は０．２μｍの要求が出てきている。また、
将来のさらなる大容量化に対しては０．０５μｍ以下の
要求が予想されている。

【０００８】従来の装置のＮＲＲＯはディスクを回転駆
動するためのモータのキーパーツであるボールベアリン
グに依存しているのは周知のことである。そして、ボー
ルベアリングは外輪、内輪、ボール、保持器、シール及
びグリースから構成されている。

【０００９】ＮＲＲＯは主にボールベアリング自体の機
械精度、ボールベアリングの予圧方法や予圧管理または
ボールベアリングのモータへの組立精度によって大きな
ばらつきを生じる。その中でＮＲＲＯはその外輪及び内
輪の精度、ボールの真球度または組立時におけるボール
外形の相互誤差などが大きく起因しているため、モータ
の完成時におけるＮＲＲＯを現在以上に小さくすること
は難しい。

【００１０】また、ボールベアリングにはボールが軌道
輪を転がる時のレース音や保持器の自励振動による騒音
発生がある。また、最近の装置では高速回転化が進んで
きている。例えば、装置に搭載されるモータの回転数
は、従来の３６００ｒｐｍから７２００ｒｐｍに高速化
してきており、また１００００ｒｐｍの製品もすでに市
場に出てきている。このようなモータの高速回転化に伴
い、騒音レベルも大きくなるので、さらなる低騒音化が
要望されるが、従来のボールベアリングではすでに限界
にきている。

【００１１】また、装置のリムーバルメディアとしての
使用や携帯可能なノートパソコンの普及に伴って、モー
タの耐衝撃性や耐落下性の向上が求められている。しか
しながら、従来のボールベアリングでは衝撃や落下によ
る１００Ｇ程度の加速度によって外輪または内輪のレー
ス面に発生するブリネル圧痕に伴う騒音の悪化が見ら
れ、耐衝撃や耐落下の要求値、具体的には２００Ｇ以上
の要求値に対して限界にきている。

【００１２】さらに、装置はディスクと磁気ヘッドとの
非常に狭い隙間にダストが付着したり、衝突したりする
とデータの書き込み及び読み出しの際の動作に支障をき
たすため、ダストが侵入しないように、ディスクが取り
付けられたモータ全体を密閉したケースの中に封入して
装置内を清浄に維持している。

【００１３】そして、大容量化の要望の中で、ディスク
と磁気ヘッドとの隙間は現在０．１μｍ程度であるが、
さらに高密度化を図るためにその隙間が小さくなってき
ている。そしてモータはディスクを取り付けた状態にて
ボールベアリングへの給油が不可能なためグリース封入
型のボールベアリングが使用されているが、回転中にそ
のグリースを構成している基油と増調剤が回転によって
せん断力を受けて分離が始まる。そして基油や増調剤が
飛散してディスクに付着し装置の機能を損ない動作不良
を起こす虞があった。

【００１４】上記のような課題の原因は、従来のモータ
がボールベアリングに依存しているためであり、動圧流
体軸受を使うことによって解消することができる。

【００１５】動圧流体軸受は、円柱状のモータ軸とそれ
に隙間をもって挿入される中空円筒状のスリーブからな
る軸受によって構成され、そのいずれかに複数のへリン
グボーン溝を設け、その軸とスリーブとの隙間に潤滑流
体（多くの場合、油またはグリース）を満たし、ロータ
の回転に伴ってへリングボーン溝と潤滑流体との間のポ
ンピング作用によりラジアル方向の動圧が発生して、軸
もしくはスリーブがセンタリングして軸とスリーブとを
非接触で回転支承するものである。また、軸に取り付け
られた固定スラストリングのスラスト面かスリーブのス
ラスト面の少なくとも一方に、スラスト動圧発生用のヘ
リングボーン溝もしくはスパイラル溝を形成し、その両
者のスラスト面の隙間に注入された潤滑流体によって、
スラスト荷重を支持させるための軸方向の動圧を発生さ
せることによりスリーブと固定スラストリングとを非接
触で回転支承するものである。

【００１６】近年、磁気ディスクドライブ装置の薄型化
と長寿命化の要求がさらに強まっており、装置が薄型に
なるとモータの高さ方向の寸法がその装置によって規制
されるためモータの全高も薄くなる。そのため、動圧流
体軸受自体を構成するスリーブの軸方向長さが確保でき
にくくなり軸受剛性が低下し、モータの起動停止や過負
荷の影響等によって、軸とスリーブ、スリーブのスラス
ト面と固定スラストリングのスラスト面との機械的接触
が発生して、ステンレス合金からなる軸と銅系合金から
なるスリーブとの摺動部分や、スリーブのスラスト面と
固定スラストリングのスラスト面との摺動部分にて摩耗
や焼き付きが生じる虞があった。

【００１７】また、レーザビーム型プリンター装置は文
字やデータ等を印刷するときのみモータが回転するため
実際の使用時のモータ動作は間欠運転となっている。そ
して、最近は省エネのために、装置を使用しないときは
電力削減のためモータを停止する機能を装置に盛り込ん
でおり、モータを起動と停止を繰り返しながら使用する
のが一般的になってきている。

【００１８】レーザビーム型プリンター装置において
も、その装置が薄型になるとモータの高さ方向の寸法が
その装置によって規制されモータの全高も薄くしなけれ
ばならない。そのため、動圧流体軸受を構成するスリー
ブの軸方向の長さが確保しにくくなり、よって軸受剛性
が不足になりがちになる。

【００１９】すると、軸受剛性の低下に伴って、モータ
の起動停止や過負荷の影響等によって軸と軸受部との機
械的接触が発生して、ステンレス合金からなるモータ軸
と、銅合金からなる軸受部との摺動部分に摩耗や焼き付
きを生じる虞があった。

【００２０】従来、この種の問題を改良するために、動
圧流体軸受に関して種々の提案がなされている。

【００２１】例えば米国特許第４６５２１４９号公報に
記載されたものが知られている。これは軸受の一部、ま
たは、全部をポリアセタールやナイロン等の自己潤滑性
樹脂で構成すると共にその樹脂にカーボンファイバーを
一定量含有させて導電性を持たせ、Ｃｒメッキ等が施さ
れたモータ軸との間の導電性をチェック可能にしてい
る。そうすることによって軸受の隙間の大きさに対して
信頼性的に有害となる金属性微粉の存在や固定側と回転
側との接触を確認することができるようにしたものであ
る。

【００２２】しかしながら、軸受の一部または全部が自
己潤滑性樹脂で形成されており、金属からなる通常の軸
受に比べて硬度が低いため摩耗が金属に比べると大き
い。故にモータが高速に回転する場合や起動停止が頻繁
に繰り返えされる装置において、軸受部を樹脂で構成す
ると樹脂部分の摩耗が大きく寿命的に問題があり、この
種のディスクドライブ装置やレーザビーム型プリンター
装置に搭載されるモータには適さない。

【００２３】また、米国特許第４８３８７１０号公報に
記載されたものが知られている。それにおいては、静圧
ガス軸受が、放出されたガス流体により軸を支持するた
めのガス状流体放出軸受部材からなっていた。すなわ
ち、軸受部材が多孔質グラファイトからなり、軸の表面
をイオンプレーティング処理により窒化チタンでコーテ
ィングして軸の摺動表面を改質処理したものある。

【００２４】別の先行技術として特開昭５９−８９８２
３号公報に記載されたものが知られている。これは軸受
の接触面に超硬質複合材料であるチタンカーボン、タン
グステンカーボンをイオンプレーティング工法によりコ
ーティングして耐摩耗性を付与することにより、軸受の
摩耗を防止したものである。

【００２５】さらに、別の先行技術の例として、米国特
許第４５５５１８６号公報に記載されたものが知られて
いる。これは中空円筒型軸受にアモルファス合金の薄膜
を形成し、そのアモルファス合金の薄膜のビッカース硬
度を１０００以上にしたものである。

【００２６】上記の米国特許第４８３８７１０号公報や
特開昭５９−８９８２３号公報に記載されているよう
に、軸受及びスリーブの表面にイオンプレーティング工
法によりチタンカーボン、タングステンカーボンや窒化
チタン等の超硬材料をコーティングすることにより硬度
を高くして、耐摩耗性を向上させモータの信頼性を向上
させる提案がなされている。しかしながら、イオンプレ
ーティング工法は処理雰囲気中の温度が３００℃前後に
上昇するためスリーブの材料である銅系合金に含まれる
鉛などの低融点材料が析出するため、コーティング層の
密着不具合や膜厚ばらつきに伴う内径精度ばらつきに課
題を持っている。また、イオンプレーティング工法は真
空炉が必要となるため設備が大がかりになり、しかも、
イオンプレーティング処理に数十分の時間を必要とする
ため生産性が悪い欠点も有していた。

【００２７】さらに、上記のチタンカーボン、タングス
テンカーボン等は表面硬度がビッカース硬度にて２００
０以上の硬度となる。また、上記米国特許第４５５５１
８６号明細書にも記載されているようにアモルファス合
金の薄膜を形成するとビッカース硬度にて１０００以上
の非常に高い硬度となる。

【００２８】ところが、軸受表面のビッカース硬度が１
０００以上の硬さになると、軸や固定スラストリングの
表面ビッカース硬度７００±１００の範囲に対して相当
に硬くなるため、長時間の使用において軸側や固定スラ
ストリングが摩耗をする虞があった。

【００２９】さらに、別の先行技術として、特開昭６１
−１１２８１８号公報に記載されたものが知られてい
る。これは軸受の接触面にＢＮ（ボロン）複合無電解ニ
ッケルメッキを行い軸受接触面に耐摩耗性を付与したも
のである。特にＢＮ（ボロン）複合無電解ニッケルメッ
キを１０から２０μｍ厚に施し、その表面硬度をビッカ
ース硬度にて６００程度にしている。

【００３０】しかしながら、ＢＮ（ボロン）複合無電解
ニッケルメッキは還元剤にホウ素塩を使用し、被膜はＮ
ｉ、Ｐ及びＢの成分からなる。しかし、ＢＮ（ボロン）
複合無電解ニッケルメッキは価格が高く、メッキ浴の安
定性に問題がある。また、メッキ厚みを厚くするとスリ
ーブの内径側部に形成したへリングボーン溝幅が小さく
なり、所定の軸受剛性が出ない虞があった。そして、メ
ッキ厚みはメッキ時間に比例するためメッキ厚みが厚い
と生産性が悪くなる。ＢＮ（ボロン）複合無電解ニッケ
ルメッキは生産性を考えると実用的ではない。

【００３１】本発明は、起動停止や過負荷での運転時に
おいて、モータ軸がスリーブの表層部を摩耗させること
なく、かつ軸も摩耗しないため、モータは長時間にわた
り、高い振れ回り精度を維持すると共に、摺動摩耗粉の
発生による軸とスリーブとの間の焼き付きを抑制し、高
信頼性を確保したモータを提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は、モータ軸を嵌
挿するスリーブの内径側部に動圧発生用のへリングボー
ン溝を形成し、その軸とスリーブとの隙間に注入された
潤滑流体を介して相対的に回転可能なラジアル動圧流体
軸受を備え、軸とスリーブとの摺動部分であるスリーブ
の内径側部のラジアル表層部及びへリングボーン溝部
と、スリーブの母材部とを異なる硬度としたものであ
り、モータが長時間にわたって高い振れ回り精度を維持
することができ信頼性を向上することができる。

【００３３】また本発明は、マルテンサイト系ステンレ
ス合金で表面硬度がビッカース硬度にて７００±１００
の範囲からなるモータ軸と、銅系合金からなるスリーブ
とを有し、その軸を嵌挿するスリーブの内径側部にへリ
ングボーン溝を形成し、軸とスリーブとの隙間に注入さ
れた潤滑流体を介して相対的に回転可能なラジアル動圧
流体軸受を備え、軸とスリーブとの摺動部分であるスリ
ーブの内径側部のラジアル表層部及びへリングボーン溝
部に、イオン注入によりスリーブと異なる材質の金属ま
たはカーボンを注入したものであり、スリーブの厚みを
ほとんど変化させることなく摺動特性を改善できる。

【００３４】さらに本発明は、モータ軸を嵌挿するスリ
ーブの内径側部にへリングボーン溝を形成し、その軸と
スリーブとの隙間に注入された潤滑流体によって、ラジ
アル荷重を支持させるための動圧を発生させるラジアル
動圧軸受部を備え、そして、軸に取り付けられた固定ス
ラストリングのスラスト面とスリーブのスラスト面の少
なくとも一方に、スラスト動圧発生用のヘリングボーン
溝もしくはスパイラル溝を形成し、その両者のスラスト
面の隙間に注入された潤滑流体によって、スラスト荷重
を支持させるための動圧を発生させるスラスト動圧軸受
部を備え、固定スラストリングのスラスト面との摺動部
分であるスリーブのスラスト面にスラスト表層部を構成
して、そのスラスト表層部の硬度をスリーブの母材部と
異なる硬度としたものであり、モータが長時間にわたっ
て高い振れ回り精度を維持することができ信頼性を向上
することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明は、モータ軸を嵌挿するス
リーブの内径側部に動圧発生用のへリングボーン溝を形
成し、その軸とスリーブとの隙間に注入された潤滑流体
を介して相対的に回転可能なラジアル動圧流体軸受を備
え、軸とスリーブとの摺動部分であるスリーブの内径側
部のラジアル表層部及びへリングボーン溝部と、スリー
ブの母材部とを異なる硬度としたものであり、モータの
起動停止や過負荷での運転時において、硬い軸がスリー
ブ表層部を摩耗させることなく、かつ軸も摩耗しないた
め、モータが長時間にわたって高い振れ回り精度を維持
することができ信頼性を向上することができる。

【００３６】また本発明は、マルテンサイト系ステンレ
ス合金で表面硬度がビッカース硬度にて７００±１００
の範囲からなるモータ軸と、銅系合金からなるスリーブ
とを有し、その軸を嵌挿するスリーブの内径側部にへリ
ングボーン溝を形成し、軸とスリーブとの隙間に注入さ
れた潤滑流体を介して相対的に回転可能なラジアル動圧
流体軸受を備え、軸とスリーブとの摺動部分であるスリ
ーブの内径側部のラジアル表層部及びへリングボーン溝
部に、イオン注入によりスリーブと異なる材質の金属ま
たはカーボンを注入したものであり、スリーブの厚みを
ほとんど変化させることなく摺動特性を改善できる。

【００３７】さらに本発明は、モータ軸を嵌挿するスリ
ーブの内径側部にへリングボーン溝を形成し、その軸と
スリーブとの隙間に注入された潤滑流体によって、ラジ
アル荷重を支持させるための動圧を発生させるラジアル
動圧軸受部を備え、そして、軸に取り付けられた固定ス
ラストリングのスラスト面とスリーブのスラスト面の少
なくとも一方に、スラスト動圧発生用のヘリングボーン
溝もしくはスパイラル溝を形成し、その両者のスラスト
面の隙間に注入された潤滑流体によって、スラスト荷重
を支持させるための動圧を発生させるスラスト動圧軸受
部を備え、固定スラストリングのスラスト面との摺動部
分であるスリーブのスラスト面にスラスト表層部を構成
して、そのスラスト表層部の硬度をスリーブの母材部と
異なる硬度としたものであり、モータが長時間にわたっ
て高い振れ回り精度を維持することができ信頼性を向上
することができる。

【００３８】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。

【００３９】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
におけるモータの断面図であり、図２はそのモータのス
リーブの軸方向断面図である。このモータは磁気ディス
クドライブ装置に搭載されるモータの一例である。

【００４０】図１及び図２において、ハブ１１はマルテ
ンサイト系、フェライト系ステンレス鋼または快削鋼か
らなる材料でできている。そのハブ１１の外周には磁気
ディスク９ａ、９ｂが固定され、中央にはマルテンサイ
ト系ステンレス鋼からなるモータ軸１２が固設されてい
る。そのハブ１１は固定されたディスク９ａ、９ｂと共
に回転する。軸１２は銅系合金からなるスリーブ２１に
よってラジアル方向に支承され、またスラスト板２２で
スラスト方向に支承されている。

【００４１】上記軸１２、スリーブ２１及びスラスト板
２２は金属材料もしくはセラミック材料からなるため、
その軸１２及びスリーブ２１は高速で回転するディスク
９ａ、９ｂの負荷及び高速回転に耐えるだけの機械剛性
を持つ。また軸１２の径やスリーブ２１の内径を高精度
に加工することが可能となる。

【００４２】上記軸１２とスリーブ２１との間、軸１２
とスラスト板２２との間にはそれぞれ潤滑流体、例えば
油またはグリースが充填されている。また、スリーブ２
１の内径側部１７にはへリングボーン溝２１ａ、２１ｂ
が軸方向に隔てて複数形成されており、軸１２は、それ
が回転した時にへリングボーン溝２１ａ、２１ｂによっ
て潤滑流体中に圧力が発生してラジアル方向に非接触で
回転する。ところで上記へリングボーン溝２１ａ、２１
ｂは、軸１２の表面に軸方向に隔てて複数形成しても同
様な効果が得られる。また、軸端１２ａはピボット形状
になっており、軸１２が回転した時にスラストをスラス
ト板２２で支えている。

【００４３】ステータコア２４はブラケット２３に固定
されている。そのステータコア２４にはステータコイル
２５が巻回されている。モータの回転駆動力は、そのス
テータコイル２５に電流を流すことにより励磁されたス
テータコア２４がつくる回転磁界と、そのステータコア
２４の周囲を取り巻く多極着磁された駆動マグネット１
４とにより発生する。そのマグネット１４はハブ１１の
内周に固着され、ハブ１１とともにロータ１０を構成す
る。

【００４４】次に、このモータの組立手順について説明
する。ブラケットアッセンブリー３１は予めステータコ
イル２５を巻回したステータコア２４をブラケット２３
に固定することによって完成する。スリーブアッセンブ
リー２０はスラスト板２２をスリーブ２１の下端面にか
しめなどの手段により固定して完成する。ハブアッセン
ブリー２８は軸１２をハブ１１の中央の孔に焼きばめ等
の手段によりその一端を堅く固定して完成する。

【００４５】次いで、上記スリーブアッセンブリー２０
のスリーブ２１の内側に所定量の潤滑流体を注入してお
き、そのスリーブ２１の内周部にハブアッセンブリー２
８を軸端１２ａ側から挿入する。その後、抜け止め板２
９をハブ１１に固定してロータ１０の抜けを防止する。
そして、ブラケットアッセンブリー３１のブラケット２
３の内周部３２にスリーブアッセンブリー２０のスリー
ブ２１の外周部３３を挿入した後、固定してモータの組
立が完了する。

【００４６】そして、ハブ１１の外周に、ディスク９ａ
を挿入しスペーサ８を介してディスク９ｂを挿入する。
その後、クランプ板７を介して取付ねじ６にてねじ止め
することによりディスク９ａ及びディスク９ｂをハブ１
１に固定する。

【００４７】ところで、軸１２をスリーブ２１の内周部
に挿入する時、スリーブ２１に注入された潤滑流体が散
逸しないようにスリーブ２１の開口端側１６には潤滑流
体を貯える空間３７を設けてある。また、ハブ１１の内
側には何らかの原因で潤滑流体が空間３７より飛散して
もオイル溜り３８に溜まるようになっている。

【００４８】さて、上記スリーブ２１の構成について、
図３及び図４を参照して詳しく説明する。

【００４９】図３は本実施例におけるスリーブ２１のラ
ジアル方向断面図であり、図４は同スリーブ２１の部分
拡大断面図である。

【００５０】スリーブ２１は銅系合金からなるため大変
柔らかい。そして、そのスリーブ２１の表面はＮｉ（９
０〜９８％）とＰ（２〜１０％）を主成分とした無電解
ニッケルメッキによって硬質に処理され、同スリーブ２
１の母材部に対して異なる硬度を持っている。具体的に
は、図３、図４に示すように、スリーブ２１の表面にラ
ジアル表層部１５及びへリングボーン溝部２６が形成さ
れており、そのラジアル表層部１５及びへリングボーン
溝部２６とスリーブ２１の母材部とが異なる硬度からな
っている。なお、軸１２はマルテンサイト系ステンレス
鋼である日本工業規格ＳＵＳ４２０Ｊ２の焼き入れ品か
らできているため、その軸１２の表面硬度はビッカース
硬度で約７００±１００の範囲である。

【００５１】図５は本実施例におけるモータのスリーブ
２１の内径側部のラジアル表層部１５及びへリングボー
ン溝部２６の硬度Ｈ１と、スリーブ２１の母材部の硬度
Ｈ２との比（Ｈ１／Ｈ２）と、摩耗粉量との関係を示す
図である。

【００５２】図５において、横軸は上記比（Ｈ１／Ｈ
２）であり、縦軸は信頼性試験後における軸１２とスリ
ーブ２１の隙間に注入された潤滑流体に含まれる摩耗粉
の量を無次元化した値であり、信頼性試験結果において
良好と判断されたモータの潤滑流体に含まれる摩耗粉の
量を１００としている。ここで、潤滑流体に含まれる摩
耗粉の量は少ないほうが信頼性的に良好であることは言
うまでもない。

【００５３】図５から明らかなように、比（Ｈ１／Ｈ
２）が２未満となるとスリーブ２１から摩耗粉が多く発
生している。これは硬い軸１２によって柔らかいスリー
ブ２１が削られるためである。逆に、比（Ｈ１／Ｈ２）
が５を超えると軸１２からの摩耗粉が多く発生するよう
になる。これは硬質処理されたスリーブ２１のラジアル
表層部１５が軸１２より十分硬くなり過ぎることによっ
て軸１２が削られるためである。

【００５４】このように、比（Ｈ１／Ｈ２）が適切な範
囲にないと潤滑流体に含まれる摩耗粉の発生が抑制され
ず信頼性に大きな影響を与え、モータの回転振れ回り精
度を悪化させ、装置の機能を損ない動作不良を生じる虞
があった。

【００５５】特に磁気ディスクドライブ装置はコンピュ
ータの外部メモリーとして頻繁に使用されるため、モー
タが起動と停止を繰り返す割合が音響映像機器等に比べ
て多く、上記のような起動停止に伴なうスリーブとモー
タ軸との接触による摩耗と摩耗粉の発生に注意を払う必
要がある。

【００５６】上記のように本発明は、軸１２を嵌挿する
スリーブ２１の内径側部にへリングボーン溝２１ａ、２
１ｂを形成し、その軸１２とスリーブ２１との隙間に注
入された潤滑流体を介して相対的に回転可能なラジアル
動圧流体軸受とし、その軸１２とスリーブ２１との摺動
部分であるスリーブの内径側部のラジアル表層部１５及
びへリングボーン溝部２６と、スリーブ２１の母材部と
を異なる硬度としたものであり、スリーブ２１の摩耗を
抑制し、焼き付きを防止できる。

【００５７】さらに好ましくは、スリーブ２１の内径側
部のラジアル表層部１５及びへリングボーン溝部２６の
硬度Ｈ１とスリーブ２１の母材部の硬度Ｈ２の比（Ｈ１
／Ｈ２）を２以上、５以下の範囲になるように構成し、
その硬度Ｈ１がビッカース硬度にて７００±１００の範
囲とすることにより、起動停止時や過負荷時での運転に
おけるスリーブ２１の摩耗を抑制できる。

【００５８】また、スリーブ２１の材質を銅系合金と
し、軸１２の材質をマルテンサイト系ステンレス合金で
表面硬度がビッカース硬度にて７００±１００の範囲と
することにより、その軸１２の摩耗も低減できる。

【００５９】ここで、さらに詳細にスリーブ２１の内径
側部について説明する。スリーブ２１の内径側部のラジ
アル表層部１５及びへリングボーン溝部２６である無電
解ニッケルメッキの厚みは信頼性の観点から考えると３
μｍ以上あれば充分である。しかし、無電解ニッケルメ
ッキを厚くするとへリングボーン溝部２１ａ、２１ｂに
もラジアル表層部１５と同じメッキ厚み分程コーティン
グされる。そうすると、図３に示すようにメッキ前の溝
角度θｂはメッキを行うことによって、メッキ厚み分程
小さくなりメッキ後の溝角度はθａとなる。メッキ前の
溝角度θｂに比較してメッキ後の溝角度θａは小さくな
る。

【００６０】また、図４に示すようにメッキ前の溝幅Ｌ
ｂはメッキを行うことによって、メッキ厚み分程小さく
なりメッキ後の溝幅はＬａとなる。

【００６１】上記へリングボーン溝部２１ａ、２１ｂの
溝角度や溝幅の寸法は、軸１２とスリーブ２１とを非接
触で回転させるための動圧発生力に大きな影響を与える
因子である。それゆえ、メッキ厚みを厚くすればするほ
どメッキ前の溝寸法が大きく変化するため、設計通りの
動圧発生力が得られなくなる。したがって、メッキ厚み
は適切な範囲にする必要がある。

【００６２】すなわち、メッキ厚みはモータの信頼性と
発生動圧の安定性の両面より適正値以上に大きくするこ
とは動圧流体軸受の持つ性能を阻害することになるた
め、実質的には３から１０μｍのメッキ厚みの範囲が最
適である。

【００６３】本発明は、上記ラジアル表層部１５及びへ
リングボーン溝部２６の厚みが３μｍ以上、１０μｍ以
下であると共に、そのラジアル表層部１５とへリングボ
ーン溝部２６の表層部の厚みとが略同じになるように無
電解ニッケルメッキ処理を施すことにより、メッキ後の
へリングボーン溝角度や幅の寸法がメッキ前と大きく変
わらないため動圧流体軸受の性能を損なうことがない。
また、メッキ厚みが１０μｍ以下なのでメッキ処理時間
が短く生産性が高い。

【００６４】上記実施例はスリーブの内径側部のラジア
ル表層部１５及びへリングボーン溝部２６に無電解ニッ
ケルメッキ処理を施した場合であるが、別な方法として
そのラジアル表層部１５及びへリングボーン溝２６部
に、スリーブ２１と異なる金属イオンまたはカーボンイ
オンを注入することにより表面を硬質化してもよい。

【００６５】ここで、イオン注入する金属はＮｉ，Ｔｉ
及びＣｒの少なくとも１つが望ましい。

【００６６】金属イオンまたはカーボンイオンを適切に
選んで所定量を注入し、スリーブの内径側部のラジアル
表層部１５及びへリングボーン溝部２６の表面を改質す
ることにより、注入部の表層硬度が高くなるため摩耗が
抑制される。また、イオンプレーティング工法等では処
理部の厚みが変化するため軸受の隙間が変化し軸受剛性
に影響を与える虞があるが、イオン注入では厚み、外
形、内径寸法等をほとんど変化させることなく表面を改
質できるため、軸受剛性に影響を与えず性能的にも優れ
高い信頼性を確保できる。

【００６７】（実施例２）図６は本発明の第２の実施例
におけるモータの断面図であり、図７はそのモータのス
ラスト動圧軸受の断面図である。このモータも第１の実
施例と同様に磁気ディスクドライブ装置に搭載されるモ
ータの一例である。

【００６８】図６及び図７において、ハブ１３８の外周
にはアルミニウム合金系材料からなる磁気ディスク（図
示せず）が固定され共に回転する。

【００６９】ラジアル動圧軸受部は、スリーブ１３９、
その内側のヘリングボーン溝１６１ａ、１６１ｂ、潤滑
流体１６４ｃ、モータ軸１４０から構成される。すなわ
ち、ハブ１３８の中央の内側には加工が容易な銅合金や
アルミ合金からなるスリーブ１３９が取り付けられてい
る。そのスリーブ１３９の内側には軸方向に離れた位置
にヘリングボーン溝１６１ａ、１６１ｂが構成されてい
る。ハブ１３８は、回転可能なようにスリーブ１３９と
軸１４０との隙間に塗布された潤滑流体１６４ｃでポン
ピングによって発生する動圧によってラジアル方向が非
接触で回転するように支承される。

【００７０】また、スラスト動圧軸受部は、固定スラス
トリング１４１、その両面に設けられたヘリングボーン
溝（図８（ａ）に示す１４６ａ及び図８（ｃ）に示す１
４６ｂ）、スリーブ１３９、回転スラストリング１４２
と潤滑流体１６４ｂとから構成される。軸１４０の上部
には固定スラストリング１４１がトップスクリュー１４
３にてしっかりと精度良く固定される。そして固定スラ
ストリング１４１の第１スラスト面１４４はスリーブ１
３９の上部のスラスト面１４５と対向している。

【００７１】図８（ａ）は本実施例におけるモータの固
定スラストリング１４１の上面図、図８（ｂ）はその正
面断面図、図８（ｃ）はその下面図である。

【００７２】これらの図に示すように、固定スラストリ
ング１４１は、動圧を発生させるためのヘリングボーン
溝１４６ａ、１４６ｂをそれぞれ有する裏表２つのスラ
スト面すなわち第１スラスト面１４４と第２スラスト面
１７１とを持っている。そして、上記第１スラスト面１
４４は、スリーブ１３９のスラスト面１４５に対向して
いる。軸１４０は、そのスリーブ１３９のスラスト面１
４５とヘリングボーン溝１４６ｂを有する第１スラスト
面１４４との間に存在する潤滑流体１６４ｂに作用する
ポンピングによる動圧にて、スラスト方向が非接触で回
転可能となっている。

【００７３】また、上記固定スラストリング１４１の他
方の面である第２スラスト面１７１は、回転スラストリ
ング１４２のスラスト面１７２に対向している。軸１４
０は、その回転スラストリング１４２のスラスト面１７
２とヘリングボーン溝１４６ａを有する第２スラスト面
１７１との間に存在する潤滑流体１６４ｂに作用するポ
ンピングによる動圧にて、スラスト方向が非接触で回転
可能となっている。

【００７４】なお、図８（ａ）及び図８（ｃ）中に示し
た矢印はスリーブ１３９の回転方向を表わしている。

【００７５】以上のようにスラスト動圧軸受部は固定ス
ラストリング１４１の第１スラスト面１４４及び第２ス
ラスト面１７１の両面にて構成されている。

【００７６】軸１４０、トップスクリュー１４３、スリ
ーブ１３９、固定スラストリング１４１及び回転スラス
トリング１４２は金属材料からなるため、高速で回転す
るディスクの負荷及び高速回転に耐えるだけの機械剛性
を持ち、かつ、その軸１４０の径やスリーブ１３９の内
径精度を高める加工も可能となる。

【００７７】ステータコア１５１はブラケット１５４に
固定されている。そのステータコア１５１にはステータ
コイル１５０が巻回されている。モータの回転駆動力
は、そのステータコイル１５０に電流を流すことにより
励磁されたステータコア１５１がつくる回転磁界と、そ
のステータコア１５１の周囲を取り巻く多極着磁された
駆動マグネット１５２とにより発生する。そのマグネッ
ト１５２はハブ１３８の内周に固設されたロータフレー
ム１５３の内側に取り付けられている。そして、ロータ
全体は、ハブ１３８、回転スラストリング１４２、スリ
ーブ１３９、ロータフレーム１５３及びマグネット１５
２を備え、そのハブ１３８に固定されたディスクを回転
させる。

【００７８】次に、このモータの組立手順を説明する。
ブラケットアッセンブリー１５５は、予めステータコイ
ル１５０を巻回したステータコア１５１をブラケット１
５３に固定して完成する。スリーブアッセンブリー１５
６は、スリーブ１３９にマグネット１５２、ロータフレ
ーム１５３を有するハブ１３８を固定して完成する。こ
こで、スリーブアッセンブリー１５６を構成するスリー
ブ１３９とハブ１３８は統合して一体部品としても良
い。その場合の母材としての材質は銅合金もしくはアル
ミニウム合金が適切である。

【００７９】シャフト組立１５７は、軸１４０の上部に
トップスクリュー１４３にて固定スラストリング１４１
を挟み込むようにして組み立てられるが、それら３部品
が統合され一体となった部品であっても良い。

【００８０】そして、スリーブアッセンブリー１５６の
スリーブ１３９の内径部に潤滑流体を塗布した後にシャ
フト組立１５７の軸１４０を挿入する。その後、回転ス
ラストリング１４２をハブ１３８の上部に取り付けるこ
とによって部分ユニット１６２が完成する。

【００８１】上記部分ユニット１６２は、スリーブアッ
センブリー１５６とシャフト組立１５７と回転スラスト
リング１４２とラジアル動圧軸受部、スラスト動圧軸受
部及び潤滑流体１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃを備えて
いる。

【００８２】すなわち、部分ユニット１６２は、ブラケ
ットアッセンブリー１５５を除く構成となっている。

【００８３】組立の最後として、上記部分ユニット１６
２の軸１４０の後端をブラケットアッセンブリー１５５
のブラケット１５４の内周穴１５８に挿入して締結ネジ
１５９にて締結固定する。このようにしてブラケットア
ッセンブリー１５５と部分ユニット１６２とがドッキン
グしてモータ１６０が完成する。

【００８４】ところで、スリーブ１３９のスラスト面１
４５と固定スラストリング１４１の第１スラスト面１４
４との間、及び固定スラストリング１４１の第２スラス
ト面１７１と回転スラストリング１４２のスラスト面１
７２の間に注入された潤滑流体１６４ａ、１６４ｂが散
逸しないように固定スラストリング１４１の上部に位置
して、スリーブ１３９と共に回転する回転スラストリン
グ１４２の内周にはテーパ１６３が設けてある。このテ
ーパ１６３はモータ１６０が回転することによりに潤滑
流体１６４ａに働く遠心力にて、潤滑流体１６４ａを下
方に押しやる力が働き遠心力シールを構成している。よ
って、潤滑流体１６４ａの温度膨張等によってトップス
クリュー１４３の上部へ移行する力が作用しても上記の
下方に押しやる力によって潤滑流体１６４ａがトップス
クリュー１４３の上部へ飛散や移行することがない。

【００８５】また、トップスクリュー１４３の外径と対
向する回転スラストリング１４２の内径の間には狭い隙
間が形成され、表面張力シール部１６５が構成されてい
る。潤滑流体１６４ａが何らかの原因でトップスクリュ
ー１４３の上部に飛散しようとしても、その飛散が防止
される構造になっている。

【００８６】さらに、表面張力シール部１６５の上部に
は、その表面張力シール部１６５を通り越してきた潤滑
流体を貯めるためのオイル溜まり１６６が構成されてい
る。さらに、その上部には表面張力シール部１６７が、
トップスクリュー１４３の外径と回転スラストリング１
４２の内径との間の狭い隙間により構成されている。最
後に、たとえ表面張力シール部１６７より潤滑流体が飛
散してもオイル溜まり１６８に潤滑流体が溜まり、ディ
スクに潤滑流体が飛散して付着しないように構成されて
いる。

【００８７】上記から明らかなように本実施例のモータ
は、モータ軸１４０を嵌挿するスリーブ１３９の内径側
部にへリングボーン溝１６１ａ、１６１ｂを形成し、そ
の軸１４０とスリーブ１３９との隙間に注入された潤滑
流体１６４ｃによってラジアル荷重を支持させるための
動圧を発生させるラジアル動圧軸受部が設けられ、ま
た、軸１４０に取り付けられた固定スラストリング１４
１の第１スラスト１４４面及び第２スラスト面１７１に
それぞれヘリングボーン溝１４６ｂ及び１４６ａを形成
し、その第１スラスト面１４４とスリーブ１３９のスラ
スト面１４５、及びその第２スラスト面１７１と回転ス
ラストリング１４２のスラスト面１７２との隙間に注入
された潤滑流体１６４ｂによってスラスト荷重を支持さ
せるための動圧を発生させるスラスト動圧軸受部が構成
されている。

【００８８】そして、上記スリーブ１３９のスラスト面
１４５にスラスト表層部１４７を形成して、そのスラス
ト表層部１４７の硬度をそのスリーブ１３９の母材部と
異なる硬度としたものであり、そのスリーブ１３９の摩
耗と焼き付きを防止できる。

【００８９】さらに好ましくは、スリーブ１３９におけ
るスラスト面１４５のスラスト表層部１４７の硬度Ｈ１
とそのスリーブ１３９の母材部の硬度Ｈ２との比（Ｈ１
／Ｈ２）を２以上、５以下の範囲とし、そのスラスト表
層部１４７の硬度Ｈ１をビッカース硬度にて７００±１
００の範囲とするのが良い。そうすることにより、モー
タの起動停止時や過負荷時での運転におけるスリーブ１
３９の摩耗を抑制できる。

【００９０】さらに、そのスラスト表層部１４７に無電
解ニッケルメッキ処理を施し、そのスラスト表層部１４
７の厚みを３μｍ以上、１０μｍ以下とすることによ
り、メッキによる溝幅比率の変化を抑制し、スラスト動
圧軸受部の性能を安定化させることができる。

【００９１】またスリーブ１３９の材質を銅系合金と
し、固定スラストリング１４１の材質をマルテンサイト
系ステンレス合金で表面硬度がビッカース硬度にて７０
０±１００の範囲とすることにより、そのスラスト固定
リング１４１の摩耗を低減できる。

【００９２】なお、上記へリングボーン溝１４６ａ及び
１４６ｂの代わりに、溝の形状が渦巻き状のスパイラル
溝であっても同様な効果が期待できる。

【００９３】（実施例３）図９（ａ）は本発明の第３の
実施例におけるモータのスリーブの上面図であり、図９
（ｂ）はその正面断面図である。本実施例が第２実施例
と異なる点は次の通りである。スリーブ１３９上部にお
けるスラスト面１４５に、スラスト動圧軸受部を構成す
るためのヘリングボーン溝１６９が形成されている。す
なわち、第２実施例において固定スラストリング１４１
の第１スラスト面１４４に形成されたヘリングボーン溝
１４６ｂの代わりに、回転するスリーブ１３９側のスラ
スト面１４５にヘリングボーン溝１６９を形成してもス
ラスト動圧軸受部としての機能は同じである。

【００９４】ラジアル動圧軸受部は第２実施例同様、ヘ
リングボーン溝１６１ａ及び１６１ｂがスリーブ１３９
の内側に軸方向に離れた位置に形成されている。モータ
軸１４０は、そのヘリングボーン溝１６１ａ、１６１ｂ
に塗布された潤滑流体を介して非接触で回転するように
スリーブ１３９に支承される。

【００９５】なお、図９（ａ）中に示した矢印はスリー
ブ１３９の回転方向を表わしている。

【００９６】図１０は本実施例におけるモータのスリー
ブ１３９の部分拡大断面図である。図１０において、ス
リーブ１３９の上部にはスラスト表層部１４７及びヘリ
ングボーン溝１６９が形成されている。そして、そのス
ラスト表層部１４７及びヘリングボーン溝１６９と、ス
リーブ１３９の母材部とが異なる硬度からなっている。

【００９７】スリーブ１３９の母材は、銅系合金やアル
ミニウム合金からなるため大変柔らかく、そして、その
スリーブ１３９の表面はＮｉ（９０〜９８％）とＰ（２
〜１０％）を主成分とした無電解ニッケルメッキによっ
て硬質に処理されている。そのため母材であるスリーブ
１３９の硬度に対して異なる表面硬度を持つ表層部が形
成されている。

【００９８】なお、固定スラストリング１４１はマルテ
ンサイト系ステンレス鋼である日本工業規格ＳＵＳ４２
０Ｊ２の焼き入れ品からできており、その固定スラスト
リング１４１の表面硬度はビッカース硬度で約７００±
１００の範囲の硬度である。

【００９９】図１１は本実施例におけるモータのスリー
ブ１３９の上部に位置するスラスト表層部１４７及びス
リーブ１３９の上部のへリングボーン溝部の硬度Ｈ１と
スリーブ１３９の母材部の硬度Ｈ２との比（Ｈ１／Ｈ
２）と、摩耗粉量との関係を示す図である。

【０１００】図１１において、横軸は上記硬度Ｈ１と硬
度Ｈ２との比（Ｈ１／Ｈ２）であり、縦軸は信頼性試験
後における固定スラストリング１４１とスリーブ１３９
の隙間に注入された潤滑流体に含まれる摩耗粉の量を無
次元化した値で表わしている。ここで、信頼性試験結果
において良好と判断されたモータの潤滑流体に含まれる
摩耗粉の量を１００としている。ここで、潤滑流体に含
まれる摩耗粉の量は少ないほうが信頼性的に良好である
ことは言うまでもない。

【０１０１】図１１から明らかなように、比（Ｈ１／Ｈ
２）が２未満となるとスリーブ１３９からの摩耗粉が多
く発生している。これは硬い固定スラストリング１４１
によって柔らかいスリーブ１３９が削られるためであ
る。逆に、比（Ｈ１／Ｈ２）が５を超えると固定スラス
トリング１４１からの摩耗粉が多く発生するようにな
る。これは硬質処理されたスリーブ１３９のスラスト表
層部１４７が固定スラストリング１４１より十分硬くな
り過ぎることによって固定スラストリング１４１側が削
られるためである。

【０１０２】上記比（Ｈ１／Ｈ２）を２以上、５以下の
範囲になるように構成すれば、摩耗粉の発生が抑制さ
れ、モータの回転振れ回り精度を維持することができ、
信頼性が向上する。特に磁気ディスクドライブ装置はコ
ンピュータの外部メモリーとして使用されるため、搭載
されるモータが起動と停止が頻繁に繰り返すので、本発
明のモータを採用すれば有利となる。

【０１０３】ここで、スリーブ１３９の上部のスラスト
表層部１４７及びスリーブ上部のヘリングボーン溝１６
９に施された無電解ニッケルメッキの厚みはモータの信
頼性の観点から考えると３μｍ以上あれば充分である。
無電解ニッケルメッキを厚くするとヘリングボーン溝１
６９にもスラスト表層部１４７と同じメッキ厚み分程コ
ーティングされる。そうすると、図１０に示すようにメ
ッキ前の溝幅Ｌｂはメッキを行うことによって、メッキ
厚み分程小さくなりメッキ後の溝幅はＬａとなる。メッ
キ前の溝幅Ｌｂに比較してメッキ後の溝幅Ｌａは小さく
なる。

【０１０４】ところで、上記ヘリングボーン溝１６９の
溝角度や溝幅の寸法は固定スラストリング１４１とスリ
ーブ１３９とを非接触で回転させるための動圧発生力に
大きな影響を与える因子である。それゆえ、メッキ厚み
を厚くすればするほどメッキ前の溝寸法が大きく変化す
るため設計通りの動圧発生力が得られなくなる虞があ
る。したがって、メッキ厚みは適切な範囲にする必要が
ある。

【０１０５】すなわち実施例２と同様に、メッキ厚みは
３μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が最適である。

【０１０６】なお、上記へリングボーン溝１６９の代わ
りに、溝の形状が渦巻き状のスパイラル溝であっても同
様な効果が期待できる。

【０１０７】（実施例４）図１２は本発明の第４の実施
例におけるモータの断面図である。このモータはレーザ
ービームプリンター等でレーダーの走査に利用される回
転多面鏡駆動装置に搭載されるモータの一例である。図
１２において、モータ軸２０１には、焼き嵌め等の方法
でロータボス２０５を固設する。そのロータボス２０５
には回転多面鏡２０２（一般的には、ポリゴンミラーと
呼ばれている。）、ロータマグネット２０３及びロータ
ヨーク２０４が取り付けられている。ロータは、上記軸
２０１、ロータボス２０５、回転多面鏡２０２、ロータ
マグネット２０３及びロータヨーク２０４を備えてい
る。

【０１０８】ブラケットは、回転多面鏡駆動装置の取り
付け面２１２を有し、かつ上記ロータマグネット２０３
と磁路を構成する磁性体からなるベース板２１１とその
ベース板２１１にアウトサート成形された樹脂からなる
カラーとから構成される。そのカラーは、円筒部２１３
及びその円筒部２１３より厚肉で構成された円筒部２１
４を備え、上記円筒部２１３は軸２０１を支承するスリ
ーブ２１０を嵌合固定している。ステータ巻線２０８が
固着されたステータ基板２０９は、上記ロータマグネッ
ト２０３とベース基板２１１との間に配設されている。

【０１０９】スリーブ２１０の内径側部にはへリングボ
ーン溝（図示しないが、図２に示す２１ａ及び２１ｂと
同様である。）が形成され、潤滑流体が塗布され、ラジ
アル動圧軸受を構成している。ここで、本実施例は第１
の実施例と同様に、上記スリーブ２１０の内径側部のラ
ジアル表層部及びへリングボーン溝部と、そのスリーブ
２１０の母材部とを異なる硬度に形成している。第１の
実施例と同様に、スリーブ２１０の摩耗を抑制でき、モ
ータの高精度回転の維持及び長寿命が実現できる。

【０１１０】

【発明の効果】上記種々の実施例から明らかなように本
発明によれば、軸受にボールベアリングを使用せず動圧
流体軸受を使用しているので、回転し始めるとモータ軸
とスリーブとの間のラジアル動圧流体軸受部あるいはス
リーブと固定スラストリングとの間のスラスト動圧流体
軸受部が潤滑流体を介して非接触で回転するため、ＮＲ
ＲＯの発生が極めて少ない高性能なモータを提供でき
る。

【０１１１】また、従来のようなボールベアリング特有
なボールが軌道輪を転がるレース音や保持器の自励振動
音の発生がないため、回転時の騒音を小さくすることが
できる。

【０１１２】また、ボールベアリングは衝撃や落下によ
って内輪、外輪のレース面に発生するブリネル圧痕に伴
なって騒音の悪化が顕著に現れるが、動圧流体軸受は衝
撃や落下荷重をスリーブ全体で受けるためスリーブが受
ける荷重面圧がボールベアリングの場合に比べて十分小
さくなりスリーブなどに圧痕を生じにくい。

【０１１３】さらに、ボールベアリングに比べて外輪、
内輪、ボールを必要としないためモータに占める軸受部
分の体積を小さくすることができモータ及び装置の薄型
・小型が容易となる。

【０１１４】上記のように本発明によれば、高性能、低
騒音、薄型、耐衝撃性に優れ、長寿命であり、業界の要
望に応えた優れたモータを提供できる。

【０１１５】本発明のモータは、磁気ディスクドライブ
装置、光ディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ
装置、ＭＤドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置やその他
のディスクドライブ装置及びディスクドライブ装置以外
のレーザービームプリンター等にも適用可能であり、そ
の工業的価値は大である。

【０１１６】本発明は、上記の種々の実施例に関連付け
て説明されているが、このほかに様々に変化されても実
施され得る。

【０１１７】本明細書や図面に用いた実施例は本発明を
それだけに限定するものではない。また、本実施例の詳
細が請求項の範囲を限定するものでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるモータの断面図

【図２】本発明の第１の実施例におけるモータのスリー
ブの軸方向断面図

【図３】本発明の第１の実施例におけるモータのスリー
ブのラジアル方向断面図

【図４】本発明の第１の実施例におけるモータのスリー
ブの部分拡大断面図

【図５】本発明の第１の実施例におけるモータのスリー
ブの内径側部のラジアル表層部及びへリングボーン溝部
の硬度Ｈ１とスリーブの母材部の硬度Ｈ２との比（Ｈ１
／Ｈ２）と、摩耗粉量との関係を示す図

【図６】本発明の第２の実施例におけるモータの断面図

【図７】本発明の第２の実施例におけるモータのスラス
ト動圧軸受の断面図

【図８】（ａ）本発明の第２の実施例におけるモータの
固定スラストリングの上面図 （ｂ）本発明の第２の実施例におけるモータの固定スラ
ストリングの正面断面図 （ｃ）本発明の第２の実施例におけるモータの固定スラ
ストリングの下面図

【図９】（ａ）本発明の第３の実施例におけるモータの
スリーブの上面図 （ｂ）本発明の第３の実施例におけるモータのスリーブ
の正面断面図

【図１０】本発明の第３の実施例におけるモータのスリ
ーブの部分拡大断面図

【図１１】本発明の第３の実施例におけるモータのスリ
ーブの上部に位置するスラスト表層部及びへリングボー
ン溝部の硬度Ｈ１とスリーブの母材部の硬度Ｈ２との比
（Ｈ１／Ｈ２）と、摩耗粉量との関係を示す図

【図１２】本発明の第４の実施例におけるモータの断面
図

【符号の説明】

６ 取付ねじ ７ クランプ板 ８ スペーサ ９ａ、９ｂ ディスク １０ ロータ １１、１３８ ハブ １２、１４０、２０１ モータ軸 １２ａ モータ軸端 １４ 駆動マグネット １５ ラジアル表層部 １６ スリーブの開口端部 １７ スリーブの内径側部 ２０、１５６ スリーブアッセンブリー ２１、１３９、２１０ スリーブ ２１ａ、２１ｂ、１４６ａ、１４６ｂ、１６１ａ、１６
１ｂ へリングボーン溝 ２２ スラスト板 ２３、１５４ ブラケット ２４、１５１ ステータコア ２５、１５０ ステータコイル ２６ へリングボーン溝部 ２８ ハブアッセンブリー ２９ 抜け止め板 ３１、１５５ ブラケットアッセンブリー ３２ ブラケットの内周部 ３３ スリーブの外周部 ３７ 潤滑流体を貯える空間 ３８ オイル溜り １４１ 固定スラストリング １４２ 回転スラストリング １４３ トップスクリュー １４４ 第１スラスト面 １４５ スリーブのスラスト面 １４７ スラスト表層部 １５２ 駆動マグネット １５３ ロータフレーム １５７ シャフト組立 １５８ 内周穴 １５９ 締結ネジ １６０ モータ １６２ 完成ユニット １６３ テーパ １６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ 潤滑流体 １６５ 第１面張力シール部 １６６ 第１オイル溜まり １６７ 第２面張力シール部 １６８ 第２オイル溜まり １６９ スリーブ上部ヘリングボーン溝 １７１ 第２スラスト面 １７２ 回転スラストリングのスラスト面 ２０２ 回転多面鏡 ２０３ ロータマグネット ２０４ ロータヨーク ２０５ ロータボス ２０８ ステータ巻線 ２０９ ステータ基板 ２１１ ベース板 ２１２ 取り付け面 ２１３、２１４ 円筒部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ軸を嵌挿するスリーブの内径側部
   に動圧発生用のへリングボーン溝を形成し、前記モータ
   軸と前記スリーブとの隙間に注入された潤滑流体を介し
   て相対的に回転可能なラジアル動圧流体軸受を備え、前
   記モータ軸と前記スリーブとの摺動部分である前記スリ
   ーブの内径側部のラジアル表層部及びへリングボーン溝
   部と、前記スリーブの母材部とを異なる硬度としたモー
   タ。
2. 【請求項２】 スリーブの内径側部のラジアル表層部及
   びへリングボーン溝部の硬度Ｈ１とスリーブの母材部の
   硬度Ｈ２との比（Ｈ１／Ｈ２）を２以上、５以下の範囲
   になるように構成し、前記硬度Ｈ１がビッカース硬度に
   て７００±１００の範囲である請求項１記載のモータ。
3. 【請求項３】 スリーブの内径側部のラジアル表層部及
   びへリングボーン溝部に無電解ニッケルメッキ処理を施
   し、前記ラジアル表層部及びへリングボーン溝部の厚み
   が３μｍ以上、１０μｍ以下の範囲であると共に、前記
   ラジアル表層部とへリングボーン溝部の表層部の厚みと
   が略同じである請求項１記載のモータ。
4. 【請求項４】 スリーブの材質が銅系合金であり、モー
   タ軸の材質がマルテンサイト系ステンレス合金で表面硬
   度がビッカース硬度にて７００±１００の範囲である請
   求項１記載のモータ。
5. 【請求項５】 マルテンサイト系ステンレス合金で表面
   硬度がビッカース硬度にて７００±１００の範囲である
   モータ軸と、銅系合金からなるスリーブとを有し、前記
   モータ軸を嵌挿するスリーブの内径側部に動圧発生用の
   へリングボーン溝を形成し、前記モータ軸と前記スリー
   ブとの隙間に注入された潤滑流体を介して相対的に回転
   可能なラジアル動圧流体軸受を備え、前記モータ軸と前
   記スリーブとの摺動部分である前記スリーブの内径側部
   のラジアル表層部及びへリングボーン溝部に、イオン注
   入により前記スリーブと異なる材質の金属またはカーボ
   ンを注入したモータ。
6. 【請求項６】 イオン注入される金属がＮｉ、Ｔｉ及び
   Ｃｒの少なくとも１つである請求項５記載のモータ。
7. 【請求項７】 モータ軸を嵌挿するスリーブの内径側部
   に動圧発生用のへリングボーン溝を形成し、前記モータ
   軸と前記スリーブとの隙間に注入された潤滑流体によっ
   て、ラジアル荷重を支持させるための動圧を発生させる
   ラジアル動圧軸受部を備え、前記モータ軸に取り付けら
   れた固定スラストリングのスラスト面と前記スリーブの
   スラスト面との少なくとも一方に、スラスト動圧発生用
   のヘリングボーン溝もしくはスパイラル溝を形成し、前
   記固定スラストリングのスラスト面と前記スリーブのス
   ラスト面との隙間に注入された潤滑流体によって、スラ
   スト荷重を支持させるための動圧を発生させるスラスト
   動圧軸受部を備え、前記固定スラストリングのスラスト
   面との摺動部分である前記スリーブのスラスト面にスラ
   スト表層部を構成して、前記スラスト表層部の硬度を前
   記スリーブの母材部と異なる硬度に設定したモータ。
8. 【請求項８】 スリーブにおけるスラスト面のスラスト
   表層部の硬度Ｈ１と前記スリーブの母材部の硬度Ｈ２と
   の比（Ｈ１／Ｈ２）を２以上、５以下の範囲になるよう
   に構成し、前記硬度Ｈ１がビッカース硬度にて７００±
   １００の範囲である請求項７記載のモータ。
9. 【請求項９】 スリーブにおけるスラスト面のスラスト
   表層部に無電解ニッケルメッキ処理を施し、前記スラス
   ト表層部の厚みが３μｍ以上、１０μｍ以下の範囲であ
   る請求項７記載のモータ。
10. 【請求項１０】 スリーブの材質が銅系合金であり、ス
    ラスト固定リングの材質がマルテンサイト系ステンレス
    合金で表面硬度がビッカース硬度にて７００±１００の
    範囲である請求項７記載のモータ。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載のモ
    ータをディスクを回転する手段として搭載したディスク
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１０のいずれかに記載のモ
    ータを負荷部材であるポリゴンミラーを回転駆動する手
    段として組み込んだモータを搭載したレーザビーム型プ
    リンター装置。