WO2004081399A1

WO2004081399A1 - 流体動圧軸受、モータ、および記録媒体駆動装置

Info

Publication number: WO2004081399A1
Application number: PCT/JP2004/003193
Authority: WO
Inventors: Hiromitsu Gotoh; Shinji Kinoshita; Atsushi Ohta
Original assignee: Seiko Instruments Inc.
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2004-09-23
Also published as: JP2006177375A

Abstract

軸体３と、閉塞端を有し、前記軸体３を回転自在に収容する軸体挿入穴５ａを形成した軸体支持部５と、前記軸体３と前記軸体挿入穴５ａとの間に形成された隙間Ｒ３，Ｒ４に充填された液体７とを備え、前記液体７と、前記軸体３の外面１３ａまたは前記軸体挿入穴５ａの内面２２ｂの少なくとも一方に形成された動圧発生溝１５とにより構成された動圧発生部２６を備え、前記軸体挿入穴５ａの閉塞端中央部、または、これに対向する前記軸体３の端面中央部のいずれかに凹部２５が形成されていることを特徴とする液体動圧軸受１を提供する。

Description

明，細書流体動圧軸受、モータ、および記録媒体駆動装置技術分野

本発明は、軸体支持部との隙間に充填された液体の動圧により軸体を回転自在に支持する液体動圧軸受、この液体動圧装置を備えたモータ、およびこのモータを備えた記録媒体駆動装置に関する。背景技術

オイル、水等の液体を利用した液体動圧軸受としては、従来、軸体とスリーブ (軸体支持部) との隙間にオイルを満たして、これらが互いに接触しないように軸体を回転させるものがある。例えば、特許第 3 1 8 4 7 9 4号公報の第 4一 6頁及び、第 1図にその記載がある。

図 9に示すように、この液体動圧軸受 8 0には、軸本 8 1 の円盤状スラスト軸受部材 8 2の外周面およびラジアル軸受用円柱部 8 3の端面と、スリーブ 8 5の軸体揷入穴 8 6の内面との各隙間 R 1〜R 3にオイル 9 1を集めてスラスト動圧およびラジアル動圧を発生させる動圧発生部が形成されている。これら隙間 R 1〜 R 3の各端部には、オイル溜 S l〜 S 4が形成されている。

この液体動圧軸受 8 0においては、軸体 8 1が回転する際に、各隙間 R 1〜R 3においてスラスト動圧およびラジアル動圧が発生し、これら動圧によってスリーブ 8 5が軸体 8 1を回転可能に支持するようになつている。この際には、オイル 9 1が各オイル溜 S 1〜 S 4から隙間 R 1 〜R 3に供給されるため、オイル 9 1が過度に隙間 R 1〜R 3側に集められることを抑制している。軸体 8 1が高速で回転している状態においては、軸体 8 .1を揷入するスリーブ 8 5の軸体揷入穴 8 6の閉塞端面 8 6 aと、この閉塞端面 8 6 aに対向する軸体 8 1の端面 8 3 aとから形成される狭い隙間 R 4にあるオイル 9 1の液圧が減少し、キヤビテーシヨン（気泡）が発生する。また、この液体動圧軸受 8 0を製造する際には、軸体 8 1の外面とスリーブ 8 5の内面との隙間の空気を排除した後にオイル 9 1を注入する力このオイル注入の際には、スリーブ 8 5の軸体挿入穴 8 6の開放端 8 6 bから最も離れて位置する隙間 R 4に気泡が残留する場合がある。しかしながら、上記従来の液体動圧軸受においては、スリーブ 8 5の閉塞端面 8 6 a と軸体 8 1の端面 8 3 a との隙間 R 4にある気泡が、ラジアル動圧の発生する隙間 R 3に移動する場合がある。この状態において軸体 8 1を回転させた際には、ラジアル動圧が安定しないため、軸体 8 1が振動し、軸受特性が損なわれるという問題があった。

また、この隙間 R 3に到達する気泡が大きい場合には、軸体 8 1の外周面とスリーブ 8 5の内周面とが接触し、相互の摩擦によって軸受特性が劣化するという問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軸体の端面と軸体支持部の閉塞端面との隙間に存在する気泡が、動圧の発生する隙間に到達することを防止して、良好な軸受特性を維持できる液体動圧軸受を提供することを目的としている。発明の開示

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。本発明の液体動圧軸受は、軸体と、閉塞端を有し、前記軸体を回転自在に収容する軸体挿入穴を形成した軸体支持部と、前記軸体と前記軸体挿入穴との間に形成された隙間に充填された液体とを備え、前記液体と、前記軸体外面または前記軸体掙入穴内面の少なくとも一方に形成された動圧発生,溝とにより構成された動圧発生部を備え、前記軸体揷入穴の閉塞端中央部、または、これに対向する前記軸体の端面中央部のいずれかに凹部が形成されていることを特徴とする。

この発明に係る液体動圧軸受によれば、軸体がその軸線回りに回転した場合には、動圧発生部において発生する動圧によって軸体支持部が軸体を回転可能に支持する。この際には、軸体支持部の閉塞端面と軸体の端面との隙間（以下、閉塞端面側の隙間と呼ぶ。）にある液体が動圧発生部に集められるため、この閉塞端面側の隙間における液圧が減少し、キヤビテーシヨン（気泡）が発生する。この気泡に閉塞端面側の隙間から動圧発生部に向かう液体の流れ等の力が作用しても、この気泡の移動が凹部の周縁部において妨げられるため、この気泡が動圧発生部に到達することを防止できる。

また、凹部を形成することにより、閉塞端面側の隙間に溜めることができる液体の量を増やすことができるため、動圧発生による液圧の減少を抑制し、キヤビテーシヨン（気泡）の発生を抑えることができる。さらに、凹部を形成することにより、軸体挿入穴の閉塞端面と軸体の端面との間隔が広がるため、軸体が回転する際に発生する液体の粘性抵抗が小さくなる。

また、液体動圧軸受において、前記軸体が、軸方向中央部に鍔状に形成されたスラスト軸部と、該スラスト軸部の軸方向の両側に円柱状に形成されたラジアル軸部および支持部とを備え、前記軸体支持部が、前記軸体揷入穴の閉塞端側を形成し、前記ラジアル軸部を回転自在に挿入させる小径円筒部と、前記軸体挿入穴の開放端側を形成し、前記スラスト軸部を回転自在に挿入させる大径円筒部と、前記軸体挿入穴の開放端を塞ぐと共に、前記支持部との間にキヤビラリ一シールを形成するアツパ —プレートとを備え、前記スラスト軸部おょぴラジアル軸部が、それぞれ前記動圧発生部を構成し、前記凹部から前記ラジアル軸部の外周面と該外周面に対向する前記小径円筒部の内周面との隙間に向けて延びる連結溝を備えることを特徴とする。

この発明に係る液体動圧軸受によれば、軸体が回転した際には、液体力 s、動圧発生溝によって、ラジアル軸部の外周面と小径円筒部の内周面との隙間（以下、周面側の隙間と呼ぶ。）に集められることになる。この際には、小径円筒部の閉塞端面と軸体の端面との隙間（以下、閉塞端面側の隙間と呼ぶ。）の周縁部近傍の液圧が減少し、この周縁部においてキヤビテーション (気泡) が発生する。軸体が回転している状態においては、閉塞端面側の隙間の中央部における液圧が、周面側の隙間における液圧よりも低くなるため、この気泡は、連結溝に沿って閉塞端面側の隙間の中央部に向けて移動し、凹部に収容されることになる。なお、複数の気泡が、連結溝に沿つて凹部に収容された場合には、互いに連結してサイズの大きい気泡に成長する。

また、前記ラジァル軸部の外周面と、該外周面に隣接する前記スラスト軸部の軸方向の表面とにより形成される軸体角部に対向する前記軸体揷入穴の内面により形成される揷入穴角部に、' 前記軸体と前記軸体支持部との隙間を広げる段部が形成されていることを特徴とする。

この発明に係る液体動圧軸受によれば、軸体が回転した際には、液体力 s、動圧発生溝によって、ラジアル軸部の周面側の隙間、およぴスラスト軸部の表面と小径円筒部の開放端側の端面との隙間に集められることになる。この際には、軸体角部と挿入穴角部との隙間における液圧が減少するため、この隙間においてキヤビテーシヨン（気泡）が発生する。そして、この気泡に隙間から動圧発生部に向かう液体の流れ等の力が作用しても、この気泡の移動が揷入穴角部に形成された段部において妨げられるため、この気泡が動圧発生部に到達することを防止できる。

また、この液体動圧軸受は、，前記支持部、ラジアル軸部おょぴスラスト軸部が、一体的に形成されていることを特徴とする。

この発明に係る液体動圧軸受によれば、軸体を構成する支持部、ラジアル軸部およびスラスト軸部が一体的に形成されているため、軸体の剛性を向上させることができる。また、軸体の剛性が向上するため、スラスト軸部の径寸法を大きくして、スラスト軸部において発生する軸方向の動圧を容易に高くすることができ、軸体が軸線方向に振動することを容易に防止できる。

また、本発明に係るモータは、前記液体動圧軸受と、前記軸体支持部に対して前記軸体を回転させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。

この発明に係るモータによれば、駆動手段の駆動力により軸体が回転しても、閉塞端面側の隙間において発生した気泡が動圧発生部に到達しないため、液体動圧軸受の軸受特性に起因するモータの回転特性が変化しない。したがって、軸体を安定して回転させることができる。

また、本発明に係る記録媒体駆動装置は、前記モータを備えると共に、前記軸体に薄板状の記録媒体を回転自在に支持するハブが取り付けられていることを特徴とする。

この発明に係る記録媒体駆動装置によれば、記録媒体を回転させた際に発生した気泡が閉塞端面側の隙間から動圧発生部に到達しないため、軸体が安定して回転し、記録媒体に記録を書き込む際、もしくは、' 記録媒体から記録を読み出す際の不具合を防止することができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の第 1の実施形態に係る記録媒体駆動装啬を示す断面図である。

図 2は、図 1の記録媒体駆動装置において、液体動圧軸受を示す拡大断面図である。

図 3は、図 2の液体動圧軸受の要部を示しており、（a ) は、軸体揷入穴の閉塞端面に形成された凹部および連結溝を示す拡大断面図であり、 ( b ) は、（a ) の A _ A矢視断面図である。

図 4は、図 2の液体動圧軸受において、軸体の端面と軸体挿入穴の閉塞端面との隙間に発生する気泡の挙動を示す模式図である。

図 5は、この発明の第 2の実施形態に係る記録媒体駆動装置の液体動圧軸受を示しており、 ( a ) は、拡大断面図であり、 ( b ) は、オイル溜に気泡が発生した状態を示す拡大断面図である。

図 6は、他の実施形態に係る記録媒体駆動装置の液体動圧軸受において、軸体揷入穴の閉塞端面に形成された凹部おょぴ連結溝を示す拡大断面図である。

図 7は、他の実施形態に係る記録媒体駆動装置の液体動圧軸受の要部を示しており、軸体挿入穴の閉塞端面に形成された凹部および連結溝を示す拡大断面図であり、 ( b ) は、 ( a ) の B— B矢視断面図である。図 8は、他の実施形態に係る記録媒体駆動装置の液体動圧軸受を示す拡大断面図である。

図 9は、従来の液体動圧軸受の一例を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

図 1から図 4はこの発明に係る第 1の実施形態を示す図である。この実施の形態に係る液体動圧軸受ば、薄板の円盤状に形成された磁気記録媒体等のディスク型記録媒体を回転させる記録媒体駆動装置に適用したものである。図 1に示すように、記録媒体駆動装置 6 0は、液体動圧軸受 1 と、ディスク型記録媒体 5 5を固定するハブ 3 1 と、このハブ 3 1 を回転させる駆動手段 4 0とを備えている。液体動圧軸受 1は、図 2 に示すように、断面略十字型の円柱状に形成された軸体 3と、軸体 3を回転自在に収容する断面略十字型の軸体挿入穴 5 aを有するスリーブ (軸体支持部） 5と、軸体揷入穴 5 aと軸体 3との隙間に充填されたォィル（液体） 7とを備えている。

軸体 3は、軸方向の中央部に鍔状に形成されたスラスト軸部 9と、その中心軸線 A 1方向の両側に突出する略円柱状の支持部 1 1およぴラジアル軸部 1 3とを備えている。この軸体 3は、旋削加工により形成されており、スラスト軸部 9、支持部 1 1およびラジアル軸部 1 3がー体的に形成されている。 .

ラジアル軸部 1 3の外周面 (外面) 1 3 aには、ヘリンボーンと呼ばれる形状の動圧発生溝 1 5が複数形成されている。また、スラスト軸部 9の表面 (外面) 9 aおよび裏面 (外面) 9 bには、スパイラル形状の動圧発生溝（図示せず）が複数形成されている。

これら動圧発生溝は、軸体 3を中心軸線 A 1回りに回転させた際に、オイル 7を集めて動圧を発生させ、スリープ 5により軸体 3を回転可能に支持するものである。すなわち、ラジアル軸部 1 3の動圧発生溝 1 5 において発生するオイル 7の動圧が軸体 3の径方向の軸受の役割を果たし、スラスト軸部 9の動圧発生溝において発生するオイル 7の動圧が軸体 3の中心軸線 A 1方向の軸受の役割を果たしている。これらオイル 7 および動圧発生溝により動圧発生部 2 6が構成されている。

また、スラスト軸部 9の半径方向内側の周縁部には、表面 9 aおよび裏面 9 bから中心軸線 A 1方向に没する凹部が形成され、ラジアル軸部 1 3の中心軸線 A 1方向のうちスラスト軸部 9側に位置する端部には、外周面 1 3 aから半径方向内方に没する凹部が形成されている。これら凹部は、動圧発生部 2 6にオイル 7が集められてもオイル切れが生じないようにするためのオイル溜 S 1 , S 2を構成している。

スリーブ 5は、軸体挿入穴 5 aを有する有底円筒状のスリーブ本体 1

7と、軸体 3の支持部 1 1.を突出させた状態で、軸体 3 との間に隙間を空けてスリーブ本体 1 7の開放端を塞ぐアッパープレート 1 9とから構成されている。そして、スリーブ本体 1 7は、小径円筒部 2 1およぴ大径円筒部 2 3を備えており、旋削加工により小径円筒部 2 1と大径円筒部 2 3とを一体的に形成したものである。

小径円筒部 2 1は、軸体挿入穴 5 aのうち閉塞端側を形成する穴 2 2 を有しており、この穴 2 2にはラジアル軸部 1 3を揷入できるようになつている。なお、軸体 3が回転した際には、この穴 2 2の内周面 2 2 b とラジアル軸部 1 3の外周面 1 3 a との隙間 R 3にオイル 7が集められて動圧が発生する。 '

図 3に示すように、ラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bに対向する穴 2 2 の閉塞端面（内面） 2 2 aの中央部には、中心軸線 A 1方向に没する凹部 2 5が形成されている。また、閉塞端面 2 2 aには、凹部 2 5の周縁部から閉塞端面 2 2 aの周縁部まで半径方向外方に延びる連結溝 2 7が複数形成されている。この連結溝 2 7の深さや幅は、凹部の深さ寸法よりも浅くかつ小さい寸法となっている。

大径円筒部 2 3は、図 2に示すように、軸体挿入穴 5 aのうち開放端側を形成する貫通孔 2 4を有しており、この貫通孔 2 4にはスラスト軸部 9を挿入できるようになつている。

なお、閉塞端面 2 2 aの中央部に凹部 2 5を形成した場合には、スリーブ 5の軸体挿入穴 5 aの加工が容易となる。すなわち、軸体揷'入穴 5 aを形成する場合には、スリープ 5を中心軸線 A 1回りに回転させながら、正面削りにより閉塞端面 2 2 aを形成するが、閉塞端面 2 2 aの中央部における切削速度は小さくなるため、閉塞端面 2 2 aを精度よく仕上げることが困難となる。これに対して、凹部 2 5を予め形成した場合には、閉塞端面 2 2 aは、 Oil部 2 5の周縁部のみに形成すればよいため、閉塞端面 2 2 aを精度よく仕上げることが容易となる。

アッパープレート 1 9は、略円盤状に形成されており、その中心軸線 A 1方向に支持部 1 1を揷入するための貫通孔 2 0が形成されている。この貫通孔 2 0は、小径円筒部 2 1の穴 2 2およぴ大径円筒部 2 3の貫通孔 2 4と共に軸体揷入穴 5 aを構成している。また、このアッパープレート 1 9と支持部 1 1との間にはキヤビラリ一シールが施されており、このキヤビラリ一シールにより軸体 3と軸体揷入穴 5 aとの隙間からォィル 7が漏出しないようになつている。

なお、軸体 3が回転した際には、スラスト軸部 9の表面 9 aと、この表面 9 aに対向するアッパープレート 1 9の裏面（内面） 1 9 aとの隙間 R l、およびスラスト軸部 9の裏面 9 bと、この裏面 9 bに対向する小径円筒部 2 1の軸方向の端面（内面） 2 1 a との隙間 R 2に、オイル 7が集められて動圧が発生する。

ハブ 3 1は、図 1に示すように、略円盤状に形成された底壁部 3 3と、この底壁部 3 3の周縁から中心軸線 A 1方向に突出する略円筒状の円筒壁部 3 5とから構成されている。底壁部 3 3の中央部には、貫通孔 3 3 aが形成されており、この貫通孔 3 3 aは、軸体 3の支持部 1 1のうち、軸体挿入穴 5 aの外方に突出する端部 1 1 aを嵌め込むためのものである。この貫通孔 3 3 aに支持部 1 1を嵌め込んだ状態においては、ハブ 3 1が液体動圧軸受 1に覆い被さるように配置されている。

駆動手段 4 0は、円環状の永久磁石 4 2と、この永久磁石 4 2の外周面 4 2 a側に対向する位置に配されたコア 4 4およびコイル 4 6とを備えている。永久磁石 4 2は、ハブ 3 1の円筒壁部 3 5の外周面 3 5 aに固定されている。コア 4 4は、浅底の円筒状に形成されたステータ 5 1 の内周面 5 1 aに'固定されている。'ここで、ステータ 5 1 とは、スリープ 5と一体的に固定されるものである。すなわち、ステータ 5 1の底壁部 5 1 bの中央部には、穴 5 1 cが形成されており、この穴 5 1 cにスリーブ 5の閉塞端側を嵌め込むことにより、スリーブ 5とステータ 5 1 とが相互に固定される。

軸体 3およぴハブ 3 1は、コア 4 4およびコイル 4 6において発生させた交番磁界を永久磁石 4 2に作用させることにより、スリーブ 5およぴステータ 5 1に対して回転するようになつている。これら液体動圧軸受 1および駆動手段 4 0によりモータ 4 5が構成されている。

また、ノヽブ 3 1の底壁部 3 3の周縁には、ディスク型記録媒体 5 5を支持するための段部 3 3 bが形成されている。この段部 3 3 bにディスク型記録媒体 5 5の中央に形成された中央孔 5 5 aを嵌め込むことにより、ディスク型記録媒体 5 5が、軸体 3およびハブ 3 1 と共に中心軸線 A 1回りに回転することができるようになっている。

この段部 3 3 bを備えたハブ 3 1およびモータ 4 5により記録媒体駆動装置 6 0が構成されることになる。

次に、液体動圧軸受 1の作用について以下に説明する。

軸体 3が、モータ 4 5の駆動力により中心軸線 A 1回りに回転する際には、動圧発生溝において発生する動圧によってスリーブ 5が軸体 3を回転可能に支持する。この動圧の発生の際には、動圧発生部 2 6のある隙間 R 3にオイル 7が集められるため、隙間 R 3の周囲におけるオイル 7の液圧が減少し、図 4に示すように、小径円筒部 2 1の閉塞端面 2 2 a とラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bとの隙間 R 4、および隙間 R 4の周縁部近傍においてキヤビテーシヨン (気泡) 7 1 , 7 2が発生する。軸体 3が回転している状態においては、閉塞端面 2 2 a側の隙間 R 4 の中央部におけるオイル 7の液圧が、動圧発生部 2 6のある隙間 R 3におけるオイル 7の液圧よりも低くなる。このため、隙間 R 4の周縁部近傍において発生した気泡 7 1は、連結溝 2 7に沿って液圧の低い隙間 R 4の中央部に移動し、凹部 2 5に収容されることになる。なお、凹部 2 5に収容された気泡 7 1は、他の気泡 7 1 , 7 2と合体してサイズの大きいものに成長する。

そして、これら気泡 7 1 , 7 2が、ラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bから連結溝 2 7の底面までの長さ寸法よりも大きいサイズのものになった場合には、閉塞端面 2 2 a側の隙間 R 4から動圧発生部 2 6のある隙間 R 3に向かうオイル 7の流れ等の力が作用しても、これら気泡 7 1， 7 2の移動が凹部 2 5の周縁部において妨げられるため、これら気泡 7 1 , 7 2が動圧発生部 2 6のある隙間 R 3に到達することはない。

上記のように、液体動圧軸受 1によれば、隙間 R 4.およびその周縁部近傍において発生した気泡 7 1 , 7 2が、動圧発生部 2 6に到達することを防止できるため、軸体 3のふれを防止して、液体動圧軸受 1の軸受特性の劣化を防止できる。

また、隙間 R 4の中央部に凹部 2 5を形成することにより、隙間 R 4 の中央部の空間が拡大するため、オイル溜 S 1 , S 2と同様に、隙間 R 4の中央部におけるオイル切れおよび気泡の発生を抑制できると共に、軸体 3が回転する際に発生するオイル 7の粘性抵抗が小さくなり、小さいエネルギーで軸体 3を効率的に回転させることができる。

さらに、スラスト軸部 9、支持部 1 1およびラジアル軸部 1 3を一体的に形成することにより、軸体 3の剛性.を向上させて液体動圧軸受 1の信頼性向上を図ることができると共に、スラスト軸部 1 1の径寸法を大きくして、スラスト軸部 1 1において発生する動圧を容易に高くすることができ、軸体 3が中心軸線 A 1方向に振動することを容易に防止できる。

また、この液体動圧軸受 1をモータ 4 5に適用した場合には、隙間 R 4およびその周縁部近傍において発生した気泡 7 1， 7 2が動圧発生部 2 6に到達しないため、一定の駆動力で軸体 3の安定した回転を実現でき、駆動手段 4 0の駆動力の制御が容易となると共に、駆動力に要する消費電力の省力化を容易に図ることができる。

さらに、このモータ 4 5を記録媒体駆動装置 6 0に適用した場合には、軸体 3を安定して回転させることができるため、ディスク型記録媒体 5 5に記録を書き込む際、もしくは、ディスク型記録媒体 5 5から記録を読み出す際の不具合を防止することができる。

次に、図 5は、この発明に係る第 2の実施形態を示しており、この図に示す実施形態は、図 1から図 4に示す流体動圧軸受 1 と基本的構成が同一であるが、スリーブ 5の小径円筒部 2 1の形状に関して異なっている。ここでは、図 5において、小径円筒部 2 1について説明し、図 1から図 4の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。

図 5 ( a ) に示すように、小径円筒部 2 1に形成された穴 2 2の開放端側の周縁部 (揷入穴角部) には、段部 2 8 aが形成されている。この段部 2 8 aは、スラスト軸部 9の半径方向内側の周縁部に位置する裏面 9 b、およぴスラスト軸部 9側に位置するラジアル軸部 1 3の中心軸線 A 1方向端部の外周面 1 3 aに形成された凹部 2 8 b , 2 8 cと共にォィル溜 S 2を構成している。したがって、このオイル溜 S 2は、動圧発生部 2 6のある隙間 R 2， R 3よりも広ぐ形成されることになる。

この構成において、 '軸体 3が中心軸線 A 1回りに回転した場合には、動圧発生部 2 6のある隙間 R 2 , R 3にオイル 7が集められるため、図 5 ( b )に示すように、オイル溜 S 2におけるオイル 7の液圧が減少し、このオイル留 S 2においてキヤビテーシヨン（気泡） 7 3が発生する。そして、この気泡 7 3が、オイル溜 S 2から動圧発生部 2 6のある隙間 R 2 , R 3,に向かうオイル 7の流れ等の力が作用しても、この気泡 7 3 の移動が段部 2 8 aおよぴ凹部 2 8 b , 2 8 cにおいて妨げられるため、この気泡 7 3が動圧発生部 2 6に到達することを防止できる。

なお、オイル溜 S 2は動圧発生部 2 6のある隙間 R 2， R 3よりも大きく形成されているため、このオイル溜 S 2において発生した気泡 7 3 は、動圧発生部 2 6のある隙間 R 2， R 3よりも大きく成長することができる。

上記のように、この液体動圧軸受 1によれば、段部 2 8 aおよぴ凹部 2 8 b , 2 8 c形成することにより、オイル溜 S 2にある気泡 7 3が、動圧発生部 2 6に到達することを防止できるため、軸体 3のふれを防止して、液体動圧軸受 1の軸受特性の劣化を防止できる。

なお、この第 2の実施形態においては、ォィル溜 S 2を構成するために段部 2 8 aおよび凹部 2 8 b， 2 8 cを形成するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも段部 2 8 aまたは凹部 2 8 b , 2 8 cのいずれか一方が形成されていればよい。したがって、例えば段部 2 8 aのみを形成するとしてもよい。

また、これら第 1、第 2の実施形態においては、連結溝 2 7を半径方向外方に延びる形状に形成するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも凹部 2 5の周縁部から閉塞端面 2 2 aの周縁部に到達する形状に形成すればよい。したがって、連結溝 2 7は、例えば、図 6に示すように、凹部 2 5の周縁部から閉塞端面 2 2 aの周縁部に到達するスパイラル形状としてもよい。ただし、この凹部 2 5の周縁部からスパイラル状形成される連結溝 2 7の形成方向は、軸体 3の回転方向 Dと逆向きであることが好ましい。また、連結溝 2 7を閉塞端面 2 2 aの周縁部に到達させるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも隙間 R 3に到達していればよい。したがって、連結溝 2 7を凹部 2 5の周縁部から閉塞端面 2 2 aの周縁部の手前まで形成するとしてもよい。

さらに、連結溝 2 7を凹部 2 5と共に閉塞端面 2 2 aに形成するとしたが、これに限ることはなく、例えば、図 7に示すように、閉塞端面 2 2 aに対向するラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bに形成するとしてもよい _c この構成の場合には、隙間 R 4の周縁部近傍において発生した気泡 7 1 が容易に凹部 2 5に収容できるように、連結溝 2 7の半径方向内方側の端部を凹部 2 5の周縁部と中心軸線 A 1方向に重なる位置に形成することが好ましい。また、連結溝 2 7の端部と凹部 2 5の周縁部とが重なる領域や、連結溝 2 7の底面 2 7 aから凹部 2 5の底面 2 5 aまでの長さ寸法は、動圧発生部 2 6に到達させたくない気泡のサイズょりも小さいことが好ましい。

また、凹部 2 5を閉塞端面 2 2 aの中央部に形成するとしたが、これに限ることはなく、閉塞端面 2 2 aに対向するラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bの中央部に形成するとしてもよい。また、これら閉塞端面 2 2 a および端面 1 3 bの中央部の両方に凹部 2 5を形成するとしてもよい。なお、ラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bの中央部に凹部 2 5を形成した場合には、ラジアル軸部 1 3の端面 1 3 bの加工が容易となる。すなわち、端面 1 3 bを形成する場合には、スリーブ 5を中心軸線 A 1回りに回転させながら、正面削りにより端面 1 3 bを形成するため、端面 1 3 bを精度よく仕上げることが困難となる。これに対し、凹部 2 5を予め形成した場合には、端面 1 3 bは、凹部 2 5の周縁部のみに形成すればよいため、端面 1 3 bを精度よく仕上げることが容易となる。

さらに、軸方向の動圧発生部 2 6を構成する動圧発生溝を、スラスト軸部 9の表面 9 aおよび裏面 9 bに形成するとしたが、これに限ることはなく、スラスト軸部 9の表面 9 aおよび裏面 9 bに対向するアッパープレート 1 9の裏面や小径円筒部 2 1の軸方向端面に形成してもよい。また、径方向の動圧発生部 2 6を構成する動圧発生溝 1 5を、ラジアル軸部 1 3の外周面 1 3 aに形成するとしたが、これに限ることはなく、ラジアル軸部 1 3の外周面 1 3 aに対向する小径円筒部 2 1の内周面 2 2 bに形成してもよい。

また、本実施形態においては、軸体 3を、スラスト軸部 9と、中心軸線 A 1方向の両側に突出する略円柱状の支持部 1 1およびラジアル軸部 1 3とから構成するとしたが、これに限ることはなく、例えば、図 8に示すように、スラスト軸部 9の表面 9 a力らスリーブ 5の開放端に向けてラジアル軸部 1 3が突出するように構成してもよい。

この場合には、スラスト軸部 9の裏面（外面） 9 bと軸体挿入穴 5 a の閉塞端面（内面） 2 2 a との隙間 R 4のうち、中心軸線 A 1近傍の中央部を除く周縁部に動圧発生部 2 6が構成されることになる。このため、軸体 3がスリーブ 5に対して回転した際には、隙間 R 4の周縁部にオイル 7が集められるため、隙間 R 4の中央部にはキャビテーション (気泡) が発生する。そこで、凹部 2 5をスラスト軸部 9の裏面 9 bの中央部、もしくは軸体揷入穴 5 aの閉塞端面 2 2 aの中央部の少なくとも一方に形成することにより、気泡が動圧発生部 2 6に到達することを阻止できさらに、動圧発生部 2 6への移動を阻止する効果は、液圧の減少に伴つて発生する気泡だけではなく、液体動圧軸受 1の製造においてオイル 7を注入する際に、隙間 R 4に残留する気泡に対しても有効である。また、コア 4 4およびコイル 4 6は、円環状の永久磁石 4 2の外周面 4 2 aに対向して配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともこれら永久磁石 4 2、コア 4 4およびコイル 4 6により軸体 3およびハブ 3 1を回転させる駆動手段 4 0が構成されていればよい。したがゥて、コア 4 4およびコイル 4 6は、永久磁石 4 2の内周面側に対向する位置に配されるとしてもよい。この構成の場合には、永久磁石 4 2をハブ 3 1の内周面側に固定し、この内周面に対向するスリーブ 5の外周面にコア 4 4およびコイル 4 6を固定すればよレヽ。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、凹部および連結溝を形成したり、段部を形成することによって、閉塞端面側の隙間おょぴその周縁部近傍にある気泡や、挿入穴角部に位置する隙間にある気泡が、動圧発生部に到達することを防止できるため、軸体のふれを防止して、液体動圧軸受の軸受特性の劣化を防止できる。また、凹部を形成することによつて、軸体が回転する際に発生する液体の粘性抵抗が小さくなるため、小さいエネルギーで軸体を効率的に回転させることができる。

さらに、軸体を一体的に形成することにより、軸体の剛性が向上するため、液体動圧軸受の信頼性向上を図ることができると共に、スラスト軸部の直径寸法を大きくして、軸体が軸線方向に振動する'ことを容易に防止できる。

また、この液体動圧軸受をモータに設けた場合には、一定の駆動力で軸体の安定した回転を実現できるため、駆動手段の駆動力の制御が容易となると共に、駆動力に要するエネルギーの省力化を容易に図ることができる。 . さらに、この液体動圧軸受を記録媒体駆動装置に設けた場合には、軸体を安定して回転させることができるため、記録媒体に記録を書き込む際、もしくは、. 記録媒体から記録を読み出す際の不具合を防止すること. ができる。

Claims

請求の範囲

1. 軸体（3 ) と、閉塞端を有し、前記軸体（3 ) を回転自在に収容する軸体挿入穴（5 a ) を形成した軸体支持部（5 ) と、前記軸体（3) と前記軸体挿入穴（5 a )との間に形成された隙間に充填された液体（7) とを備え、 .

前記液体（7 ) と、前記軸体外面または前記軸体揷入穴内面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝（5 ) とにより構成された動圧発生部 ( 2 6 ) を備え、

前記軸体挿入穴（5 a ) の閉塞端中央部、または、これに対向する前記軸体の端面中央部のいずれかに凹部（2 5 ) が形成されていることを特徴とする液体動圧軸受。

2. 前記軸体（7) が、軸方向中央部に鍔状に形成されたスラスト軸部 ( 9 ) と、該スラスト軸部の軸方向の両側に円柱状に形成されたラジアル軸部（1 3 ) および支持部（1 1 ) とを備え、

前記軸体支持部（5 ) 力 S、前記軸体挿入穴（5 a ) の閉塞端側を形成し、前記ラジアル軸部 ( 1 3 ) を回転自在に揷入させる小径円筒部 ( 2 1 ) と、前記軸体挿入穴 ( 5 a ) の開放端側を形成し、前記スラスト軸部（9 ) を回転自在に挿入させる大径円筒部（2 3 ) と、前記軸体挿入穴（5 a ) の開放端を塞ぐと共に、前記支持部 ( 1 1 ) との間にキヤピラリーシールを形成するアッパープレート ( 1 9 ) とを備え、

前記スラスト軸部（9 ) およびラジアル軸部（ 1 3 ) 力 S、それぞれ前記動圧発生部（2 6 ) を構成し、前記凹部（2 5 ) から前記ラジアル軸部（ 1 3 ) の外周面と該外周面に対向する前記小径円筒部（2 1 ) の内周面との隙間に向けて延びる連結溝（ 2 7) を備えることを特徴とする請求項 1に記載の液体動圧軸受。

3. 前記ラジアル軸部（ 1 3 ) の外周面と、該外周面に隣接する前記スラスト軸部（9 ) の軸方向表面とにより形成される軸体角部に対向する前記軸体揷入穴（ 5 a ) の内面により形成される挿入穴角部に、前記軸体（ 3 ) と前記軸体支持部（5 ) との隙間を広げる段部（2 8 a ) が形成されていることを特徴とする言青求項 2に記載の液体動圧軸受。

4. 前記支持部（ 1 1 ) 、ラジアル軸部（ 1 3 ) およびスラスト軸部（9 ) が、一体的に形成されていることを特徴とする請求項 2または請求項 3 に記載の液体動圧軸受。

5. 請求項 1から請求項 4のいずれか 1項に記載の液体動圧軸受と、前記軸体支持部（5 ) に対して前記軸体（ 3) を回転させる駆動手段（4 0) とを備えていることを特徴とするモータ。

6. 請求項 5に記載のモータを備え、前記軸体（ 3) に薄板状の記録媒体 ( 5 5 ) を回転自在に支持するハフ" ( 3 1 ) が取り付けられていることを特徴とする記録媒体駆動装置。