WO2006123773A1

WO2006123773A1 - スピンドルモータおよびそれを用いたディスク駆動装置

Info

Publication number: WO2006123773A1
Application number: PCT/JP2006/310022
Authority: WO
Inventors: Kenichi Miyamori; Shigeo Obata; Hiromitsu Noda; Hiromi Kita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2006-11-23
Also published as: US7663280B2; US20090072642A1

Description

明細書

スピンドルモータおよびそれを用いたディスク駆動装置

技術分野

[0001] 本発明は、動圧軸受を備えたスピンドルモータおよびこのスピンドルモータを用いたディスク駆動装置に関する。

背景技術

[0002] ハードディスク等のディスク状記録媒体を回転させて記録再生を行うディスク装置等で使用されるスピンドルモータの軸受については、シャフトとスリーブとを相対的に回転自在に支持するために、両者の間に介在させたオイル等の潤滑流体の流体圧力を利用する動圧軸受が種々提案されて、る。

[0003] このような動圧軸受を使用するスピンドルモータには、構造の簡略化と所望の軸受剛性を維持しつつ、オイル内に負圧が発生することを防止することができるとともに、薄型化と低コストィ匕を可能とすることが要求されて、る。

[0004] 図 13は上記の課題解決のために提案されたスピンドルモータの断面図を示す (たとえば、特開 2003— 88042号公報、以下文献 1)。このスピンドルモータは、ロータノヽブ 901とシャフト 902と回転磁石 903とによりロータ 900を構成する。ロータハブ 90 1は、略円板状のフランジ部（天板） 904と、フランジ部 904の外周縁部から下方に垂下する円筒状のバックヨーク 905を備える。また、シャフト 902の一方の端部は、ロータハブ 901のフランジ部 904の中央部に外嵌固定されている。さらに、ロータ 900の回転時に、オイルに流体動圧を誘記するラジアル動圧軸受部 906, 907が、スリーブ 908の内周面とシャフト 902の外周面との間に設けられている。

[0005] スリーブ 908の上端面およびロータハブ 901のフランジ部 904の少なくともいずれか一方には、動圧発生溝（図示せず)が設けられており、スラスト軸受部 909が構成されている。なお、動圧発生溝は、ロータ 900の回転時にオイルに対して半径方向内方に向力圧力を付与するように設けられて、る。

[0006] スリーブ 908の上端面とロータハブ 901のフランジ部 904の下面との間、フランジ部 904に続くシャフト 902の外周面とスリーブ 908の内周面との間、およびこれに連続するシャフト 902の端面とシールキャップ 910の内面との間には、一連の微小間隙が形成されている。この微小間隙中には、オイルが途切れることなく連続して保持されており、いわゆるフルフィル構造の動圧軸受が構成されている。シャフト 902の端部側には、スラスト軸受部 909内のオイル圧力と実質上均衡する圧力を用いた軸受部が構成されている。これによつて、簡略な構造で、しかも所望の軸受剛性を維持しつつ、オイル内に負圧が発生することを防止し、薄型化と低コストィ匕を可能としている。

[0007] 図 14は、従来の別のスピンドルモータの一例である（例えば、特開 2004— 24834 4号公報、以下文献 2)。図 14に示すように、このスピンドルモータは、シャフト 923力 S ロータハブ 921と一体的に構成されている。ベースプレート 931の一部であって界磁用磁石 922に対向する位置には、界磁用磁石 922との間に磁気的吸引力を発生する磁性体 935が設けられている。これによつて、スラスト力が発生する。

[0008] 上記文献 1は、ロータハブのフランジ部とシャフトの固定部とに若干の隙間ができ、その隙間に動圧軸受として充填されたオイルが毛細管現象により入り込むことが考えられる。このとき、ロータの上面中央部のロータハブとシャフトの境界面からオイルが漏れるという不具合が生じる。

[0009] また、ロータハブとシャフトとを固定する際に、シャフトの軸方向に対するディスク載置面の振れ精度を確保することは容易ではない。このため、ディスク（図示せず)を固定した際、ディスク面の軸方向振れ成分が大きくなる。また、ディスク面の軸方向振れ成分のばらつきが大きくなるという不具合が生じる。

[0010] また、上記文献 2は、円筒状のノックヨークがあるために、シャフトの加工が容易ではなぐ高い加工精度が得られないという不具合が生じる。また、シャフトの軸方向の直径の測定が容易にできな、ためスピンドルモータの製造ステップ管理が難しくなる

[0011] また、ベースプレート上において、界磁用磁石に対向する位置に、界磁用磁石との間に磁気的吸引力を発生させる磁性体を固定することが要求されるが、スピンドルモ一タを薄型にするためには、磁性体の厚みも薄くしなければならない。しかし、磁性体の厚みを薄くすると、その強度を十分に確保することが難しくなる。このため、スピンドルモータの円周方向に歪みが生じる。したがって、界磁用磁石と磁性体との空隙量を一定に保つことができなくなり、ロータハブの回転に伴って、回転軸方向の振れ成分が発生するという不具合が生じる。

[0012] さらに、ベースプレート上に固定されている磁性体力経年変化，温度変化等によつて、接着力が低下し、ひいては、磁性体が脱離に至る懸念が生じる。仮に、脱離に至った場合には、スラスト方向の力が発生しなくなるので、軸受性能が劣化するという不具合が生じる。

発明の開示

[0013] 本発明は、上記不具合を克服し、スピンドルモータの動作効率を高め、オイル漏れを抑止し、かつディスクの回転軸方向の振れ成分を小さく抑えるとともに安定性を向上させたスピンドルモータおよびこのスピンドルモータを用いたディスク駆動装置を提供する。

[0014] 本発明のスピンドルモータは、（a)—主面にディスクを載置するためのディスク受け部を有する円盤状のフランジ部とフランジ部のディスク受け部と反対側の一主面の中央部に形成された円筒状のシャフト部とからなるロータハブと、（b)フランジ部のディスク受け部と反対側の一主面にシャフト部と同心状に固着されたリング状の回転磁石と、（c)回転磁石に対向するとともに、回転磁石に対してシャフト部の中心軸を中心として回転力を発生する電機子と、 (d)フランジ部のディスク受け部と反対側の一主面に対向するとともに、シャフト部を軸支するスリーブと、（e)電機子とスリーブを固定するシャーシ、を備えている。

[0015] また、（f)ロータハブのフランジ部とシャフト部とは、磁性材料で一体的に構成され、

(g)フランジ部のディスク受け部と反対側の一主面において、回転磁石を取り付けるための取り付け面とスリーブの端面に対向する対向面との間に突出部を有さず、（h) かつ取り付け面と対向面とはシャフト部の中心軸方向に対して直交した同一高さの平面内にある力、もしくは取り付け面が対向面に対して階段状にディスク受け部の側に後退している構成を有する。

[0016] この構成によって、ロータハブを簡単な形状や構造とすることができ、ロータハブを安価に、かつ高精度に加工することができる。なお、ロータハブのフランジ部とシャフト部とは、磁性材料で一体的に、かつ均質に形成されていることが好ましい。 [0017] さらに、シャフト部がロータハブに一体的に形成されているため、ラジアル動圧軸受部およびスラスト軸受部を構成するロータハブのそれぞれの面を高精度に加工することが容易となる。さらに、動圧発生のためのオイル漏れを防止することができるので、安価で、かつ高効率で、かつ、高安定性、かつ高信頼性を有するスピンドルモータを実現することができる。

[0018] また、上記構成においては、リング状の回転磁石の内周側に円管状の磁性材料からなるバックヨークを取り付けた構成としてもよい。この構成によれば、一般的によく使用されている磁場配向したマグネットを使用することができる。さらに、ロータハブのデイスク受け部、同一の平面内にある回転磁石の取り付け面と平面部、およびシャフト部を一体的に精度良く加工することができるため、回転振れを抑止した優れたスピンドルモータを提供することが可能となる。

[0019] また、上記構成においては、回転磁石が磁ィ匕容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向した磁石である構成としてもよい。

[0020] この構成によって、スピンドルモータの動作効率を向上させるとともに、スピンドルモ一タの薄型化を実現することができる。また、回転磁石の内周側に磁性材料力もなるノックヨークを配設する必要がなくなるので、ロータハブを比較的単純な形状や構造とすることが可能となる。その結果、シャフト部の加工が容易になるとともに、軸方向の直径の寸法精度を把握することが容易になる。したがって、シャフト部の外周面とスリ一ブの内周面との隙間量の管理が容易になるため、ラジアル動圧軸受部の性能を容易に管理することができ、ラジアル動圧軸受部の性能を安定的に保つことが可能となる。

[0021] また、上記構成にぉヽては、シャーシを磁性材料で構成し、回転磁石のシャーシに対向する面に、回転磁石とシャーシとの間に発生するスラスト力を調整するための磁性材料力もなるスラスト調整板を配設した構成としてもよい。

[0022] この構成によって、シャフト部がロータハブと一体的に形成されるため、ロータハブを安価に加工することができる。また、スラスト調整板によりスラスト力を最適な値に調整することができる。さらに、シャフト部とロータハブとが一体的に構成されているので、シャフト部とフランジ部の間には隙間が存在しない。このため、動圧発生のために軸受内部に充填されて、るオイル漏れを抑止することができる。

[0023] さらに、シャフト部とロータハブとが一体的に構成されているので、シャフト部の回転に対するロータハブのシャフト中心軸方向の振れ量を小さく抑えることができる。これによって、ロータハブに載置されている回転磁石と離間対向しているシャーシとの空隙量の変化を小さくすることができ、回転磁石とシャーシ間に発生する円周方向の吸引力の変動を少なくすることができる。これにより、振動が発生し難ぐかつディスク状記録媒体を載置するロータハブのディスク受け部のシャフト中心軸方向の面振れを小さく抑えることができる。し力も、安価で、かつ、高い信頼性を有するスピンドルモータを提供することができる。

[0024] また、上記構成においては、スラスト調整板は、その外周半径が回転磁石の外周半径と同一もしくは回転磁石の外周半径よりも大きぐかつ、その内周半径が回転磁石の内周半径よりも大きい円環形状としてもよい。

[0025] この構成によって、回転磁石と磁性材料カゝらなるシャーシとの距離変動によるスラスト力の変動を抑制できるため、ロータハブの軸方向の振れを小さく抑えることができる。また、ロータハブにおけるスラスト軸受部を構成する面およびディスク受け部等の面の軸方向振れ成分を小さく抑えることができる。したがって、安価で、かつ高精度で、かつ信頼性のスピンドルモータを提供することができる。

[0026] また、上記構成において、スラスト調整板は、その内周半径が回転磁石の内周半径と同一もしくは回転磁石の内周半径よりも小さくして、その外周半径が回転磁石の外周半径よりも小さい円環形状としてもよい。この場合に、スラスト調整板の内周部が、スリーブの外周部においてシャフト部の中心軸に対して直交して設けられた段差面と所定の距離を持ってシャフト部の軸方向に対向する構成としてもょ、。

[0027] この構成によって、回転磁石の作製時に発生しやすい回転磁石の内周部の欠けや割れ等によるスラスト力の変動を抑制することができる。したがって、ロータハブのスラスト軸受部を構成する面およびディスク受け部等の面の軸方向振れ成分を抑制することができる。また、ロータがスリーブ力軸方向に抜けるのを防止するための抜け止めとして、スラスト調整板を兼用することができるので部品点数を削減できる。したがって、安価で、高精度で、かつ高信頼性を有するスピンドルモータを実現することがでさる。

[0028] また、上記構成において、スリーブが軸受保持部材を介してシャーシに固定する。

また、スリーブ，軸受保持部材およびシャーシの線膨張係数力この順に大きくなる材質を選ぶ。あるいはスリーブと軸受保持部材とを同じ材質で構成する。または、それらの線膨張係数よりもシャーシの線膨張係数を大きい材質で構成する。または、スリーブ，軸受保持部材およびシャーシの順に線膨張係数は小さくなるよう材質を選ぶ。または、スリーブと軸受保持部材とが同じ材質で構成し、それらの線膨張係数よりもシャーシのそれが小さい材質で構成してもよい。こうした構成によって、スピンドルモータを組み立てるとき、スリーブと軸受保持部材およびその軸受保持部材とシャーシとを接着し、接着硬化後に発生するスリーブの歪みを小さく抑えることができる。したがつて、ラジアル動圧軸受部およびスラスト軸受部の軸受性能を安定化させることができる。また、シャーシと軸受保持部材の接着強度の信頼性を長期間に亘り維持することができる。さらに、保存温度等の変動による接着強度の劣化や使用温度の変動による軸受部材の形状の変化を抑止することができる。

[0029] また、上記構成においては、スリーブの下部を閉塞し、ロータハブのシャフト部の端面およびこの端面に対向するようにスリーブに固着されたスラストプレートのうち少なくともいずれか一方に動圧発生溝を形成する。または、ロータハブのシャフト部の端面とスラストプレートによってスラスト軸受部を形成してもよい。

[0030] また、スリーブの上端面と、それに対向するフランジ部のディスク受け部と反対側の一主面のうちの少なくともいずれか一方に動圧発生溝を形成し、スリーブの上端面とそれに対向するフランジ部のディスク受け部と反対側の一主面によってスラスト軸受部を形成してもよい。

[0031] この構成によって、シャフト部がロータハブに一体的に形成されるため、ロータハブにおけるスラスト軸受部を構成する面の軸方向の面振れを小さく抑えることができる。また、高精度に加工することも容易となり、動圧軸受の性能を安定化させることができる。

[0032] また、本発明のディスク駆動装置は、情報を記録するためのディスク状記録媒体が装着される装置において、ハウジングと、ハウジングの内部に固定され、ディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータと、ディスク状記録媒体の所定の位置に情報を書き込みまたは読み出すための情報アクセス手段とを有し、このスピンドルモータが上記記載のスピンドルモータを備えて、る。

[0033] この構成によって、ディスク状記録媒体の面振れを非常に小さく抑えることができる。このため、安定した記録と再生を行うことができ、薄型で、高い安定性と信頼性を有したディスク駆動装置を実現することができる。

[0034] 以上述べたよう本発明のスピンドルモータおよびディスク駆動装置は、ロータハブを簡単な形状や構造にすることができる。このため、ロータハブを安価に作製することができる。また、シャフト部の外周面とスリーブの内周面の隙間量の管理が容易になり、ラジアル動圧軸受部の軸受性能を安定化させることができる。さらに、回転磁石に磁化容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向した磁石を用いた時、モータの動作効率を向上させることもできる。これらの効果に加え、スピンドルモータの薄型化を実現することもできる。

図面の簡単な説明

[0035] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータの構成を示す断面図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、動圧軸受部分近傍を示す拡大断面図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、動圧軸受部分近傍の構成の別の一例を示す拡大断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、動圧軸受部分近傍の構成のさらに別の一例を示す拡大断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、その構造の一部を変更した一例を示す拡大断面図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、回転磁石の配向を示すための斜視図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、動圧軸受部分近傍の構成のまたさらに別の一例を示す拡大断面図である。 [図 8]図 8は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータの構成の別の一例を示す断面図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、スピンドルモータの動圧軸受部分近傍を示す拡大断面図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいて、ディスク駆動装置の構成を示す模式図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 2にかかるスピンドルモータの構成を示す断面図である。

[図 12]図 12は、本発明の実施の形態 2にかかるスピンドルモータにおいて、スピンドルモータの動圧軸受部分近傍を示す拡大断面図である。

[図 13]図 13は、従来のスピンドルモータの一例を示す断面図である。

[図 14]図 14は、従来のスピンドルモータの他の一例を示す断面図である。

符号の説明

13, 900 ロータ

14 電機子

15 シャーシ

16, 903 回転磁石

17 スラスト調整板

20, 901, 921 ロータノ、ブ

22, 906, 907 ラジアル動圧軸受部

23, 909 スラスト軸受部

25, 207, 905 バックヨーク

31 軸受保持部材

40 スラストプレート

41, 910 シールキャップ

50 ディスク駆動装置

51 ハウジング

52 スピンドノレモータ 53 ディスク板

54 ァクチユエータ部

55 アーム

5D ヘッド、

57 ヘッド移動機構 (情報アクセス手段）

80, 908 スリーブ

171 内周部

201, 904 フランジ部

202 ディスク受け部

203 シャフト咅

204 取り付け面

205 対向面

206 凹部

208 端面

209 外周面

801 小径部

802 端面

804 内周面

803 段差面

902, 923 シャフト

922 界磁用磁石

931 ベースプレート

935 磁性体

発明を実施するための最良の形態

[0037] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素については同じ符号を付す。

[0038] (実施の形態 1)

図 1から図 10は、本発明の実施の形態 1にかかるスピンドルモータおよびそれを用いたディスク駆動装置を説明するための図である。図 1は、実施の形態 1にかかるスピンドルモータの構成を示す断面図である。図 2は、図 1に示すスピンドルモータの動圧軸受部分近傍の拡大断面図である。図 3は、スピンドルモータの動圧軸受部分近傍の別の一例を示す拡大断面図である。図 4は、スピンドルモータの動圧軸受部分近傍のさらに別の一例を示す拡大断面図である。図 5は、実施の形態 1にかかるスピンドルモータに対応した比較例の構成を示す拡大断面図である。図 6は、回転磁石の配向を示すための斜視図である。図 7は、スピンドルモータの動圧軸受部分近傍のさらに別の一例を示す拡大断面図である。図 8は、スピンドルモータの構成の別の一例示す断面図である。図 9は、図 8におけるスピンドルモータの動圧軸受部分近傍を示す拡大断面図である。さら〖こ、図 10は、ディスク駆動装置の構成を示す模式図である。なお、スピンドルモータの構成を説明するための図 1から図 9までにおいては、情報を記録するためのディスク板 53を取り付けた状態を示す。

[0039] 図 1および図 2に示すように、実施の形態 1にかかるスピンドルモータは、ロータハブ 20,回転磁石 16,電機子 14,スリーブ 80およびシャーシ 15を備えている。ロータハブ 20は、一主面にディスクを載置するためのディスク受け部 202を有する円盤状のフランジ部 201と、フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面の中央部に形成されて外周が円筒状をなすシャフト部 203を備える。回転磁石 16は、フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面にシャフト部 203の中心軸に対してシャフト部 203と同心状に固着されたリング形状力もなる。また、電機子 14は、回転磁石 1 6に対向するとともに、回転磁石 16に対してシャフト部 203の中心軸を中心として回転力を発生させる。スリーブ 80は、フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面に対向するとともに、シャフト部 203を軸支する。電機子 14とスリーブ 80とは、シャーシ 15に固定されている。

[0040] また、ロータハブ 20のフランジ部 201とシャフト部 203とは、磁性材料で一体的に構成されている。フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面において、回転磁石 16を取り付けるための取り付け面 204とスリーブ 80に対向する対向面 205との間に突出部を有さず、かつシャフト部 203の中心軸方向に対して直交させ、かつ、同一高さの平面内に設けている。このような形状にすることにより、ロータハブ 20を安価に、かつ精度良く加工することができる。なお、取り付け面 204と対向面 205との間に突出部を有しな、と、う意味合いは、これら両者をつなぐ箇所力 Sスリーブ 80の端面 802側に突き出ていないということである。すなわち、取り付け面 204と対向面 205とをつなぐ箇所は、スリーブ 80に向かって形成するのではなぐこれら 2つの面とほぼ同じ高さとする力、あるいはスリーブ 80から遠ざ力る方向、すなわち、フランジ部 201 のディスク受け部 202側に向力つて形成する。

[0041] この際、回転磁石 16を取り付けるための取り付け面 204およびスリーブ 80の端面 8 02に対向する対向面 205力シャフト部 203の中心軸 A—A'方向に対して直交し、同一高さの平面内にあればよい。

[0042] 例えば、図 3に示すように、取り付け面 204と対向面 205との間に凹部 206のような形状を設けても差し支えない。すなわち、取り付け面 204と対向面 205とは連続した一平面である必要はない。この場合でも、取り付け面 204と対向面 205との間をつなぐ箇所には突出部を設けずに、凹部 206はスリーブ 80端面 802から遠ざ力る方向、すなわち、ディスク受け部 202側に向けて形成されている。なお、取り付け面 204と対向面 205とは、シャフト部 203の中心軸方向に対して直直交した、かつ、同一高さの平面として形成されている。

[0043] もしくは、図 4に示すように、取り付け面 204が対向面 205に対して階段状にディスク受け部 202の側に後退 (リセス）している構成としてもよい。図 4では、取り付け面 20 4と対向面 205と力シャフト部 203の中心軸 A— A，方向に直交し、 2つの平面にそれぞれ存在する構成となっている。このように、取り付け面 204が対向面 205よりもフランジ部 201のディスク受け部 202側に接近している場合、すなわち対向面 205に対して後退 (リセス）して、る場合には、ロータハブ 20の加工性はほとんど影響を受けず、容易にカ卩ェすることができる。したがって、ロータハブ 20を安価に、かつ精度良く加ェすることができる。

[0044] し力しながら、例えば図 5に示すように、取り付け面 204と対向面 205とがシャフト部 203の中心軸 A— A，方向と直交し、同一高さの平面内にあつたとしても、取り付け面 204と対向面 205との間にスリーブ 80側に向かって突出部を設けると、ロータハブ 20 の加工性が低下する。すなわち、図 5に示すようにシャフト部 203の中心軸 A—A'方向に突出部（この例では、ノックヨーク 207)を形成した場合には、ロータハブ 20を精度よく加工することが困難となる。図 5からもわ力るように、突出部であるバックヨーク 2 07とシャフト部 203とにより囲まれる凹所部分の加工性が著しく低下する。特に、対向面 205の加工性が低下する。また、この凹所部分におけるシャフト部 203の外径寸法およびその外周面を表面精度よく加工することが困難となり、軸受本来の性能を十分に発揮することができなくなる。

[0045] 再度、図 1および図 2を主体にして、実施の形態 1にかかるスピンドルモータの構成を説明する。

[0046] 中空円筒状のスリーブ 80は、ロータハブ 20のシャフト部 203を回転自在に軸支している。そして、スリーブ 80の下部を閉塞し、かつシャフト部 203の端面 208と対向する面にスラストプレート 40が設けられており、シャフト部 203の端面 208とスラストプレート 40とにより、スラスト軸受部 23が構成されている。スラストプレート 40には、ロータハブ 20の回転時に、オイルに対して半径方向内方（シャフト部 203の中心軸 A— A' 側）に向力う圧力を誘起するための動圧発生溝 (ポンプインのスパイラルグループ（図示せず）が形成されている。スラストプレート 40は、スリーブ 80の下部に固着されている。

[0047] ここで、ロータハブ 20のシャフト部 203の対向面 205とスリーブ 80の端面 802との間の空隙距離は、シャフト部 203の端面 208とスラストプレート 40のスパイラルグルーブが形成されてヽる面との空隙距離より大きくなるように構成されてヽる。

[0048] さらに、フランジ部 201の取り付け面 204には、図 6に示すような回転磁石 16が接着等の手段により固着されている。この回転磁石 16は、磁化容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向したリング形状からなる。図 6における回転磁石 16の上端面には、外周面を作用面として極異方に配向した回転磁石の同面内における磁束分布を示している。すなわち、この回転磁石 16 は、基本的にリングの内周面には磁束を漏洩せず、外周面に N極と S極が交互に現れるような磁束分布を構成するように着磁されている。この回転磁石 16とロータハブ 2 0とによってロータ 13が構成される。

[0049] また、電機子 14とスリーブ 80とは、磁性材料力もなるシャーシ 15に固定されている。電機子 14は、回転磁石 16に対して半径方向外方力も所定の空隙を介して対向するとともに回転磁石 16との間でシャフト部 203の中心軸 A—A'を中心として回転力を発生させる。

[0050] そして、シャフト部 203の外周面 209とスリーブ 80の内周面 804との間、およびこれに連続するシャフト部 203の端面 208とスラストプレート 40のスパイラルグループが形成されている面との間には、一連の微小間隙が形成されている。この微小間隙中には、オイルが途切れることなく連続して保持されており、いわゆるフルフィル構造の動圧軸受を構成している。

[0051] また、回転磁石 16のシャーシ 15に対向する面とシャーシ 15との間に発生する磁気吸引力によって、スラスト力が発生するように構成されている。さらに、回転磁石 16のシャーシ 15と対向する面側に磁気吸引力を調整する円環状のスラスト調整板 17が接着等によって固定されている。スラスト調整板 17は、外周半径が回転磁石 16の外径よりも小さぐ内周半径が回転磁石 16の内径よりも小さい。さらにスリーブ 80の大径側の外径よりも小さい。なお、スリーブ 80は、シャーシ 15側の外周部にシャフト部 2 03の中心軸 A— A'に対して直交して設けられた段差面 803と、その下部に小径部 8 01とが形成されている。したがって、スリーブ 80は、ロータハブ 20のディスク受け部 2 02側の外径が大きぐシャーシ 15側の外径力 S小さな段付きの形状力もなる。段付き形状のスリーブ 80のシャーシ 15側、すなわち小径部 801の外周部はスラスト調整板 17の内周部 171と遊嵌し、かつスラスト調整板 17はスリーブ 80に設けられた段差面 803と回転軸方向に所定の距離をもって対向している。スラスト調整板 17の内周部 1 71と段差面 803とによって、ロータハブ 20が軸方向に抜けるのを防止している。

[0052] また、スリーブ 80の内周面 804には、シャフト部 203の外周面 209との間でラジアル動圧軸受部 22が構成されている。シャフト部 203の外周面 209〖こは、ロータハブ 2 0の回転時にオイルに流体動圧を誘起する動圧発生溝として、回転方向に対して相反する方向に傾斜する一対のスパイラル溝を連結して構成されるへリングボーン形状 (herring bone pattern,矢答模様）のグループが形成されており、内周面 804と外周面 209との間でラジアル動圧軸受部 22を構成している。ラジアル動圧軸受部 22では、ロータ 13の回転に伴い、ヘリングボーングループによるポンビング力が高まり、流体動圧が生じてシャフト部 203はスリーブ 80によって軸支される。

[0053] 同様に、ロータハブ 20の回転に伴い、ポンプインのスパイラルグループによって、オイルに半径方向内方に向力う圧力が誘起される。この半径方向内方に向力う圧力によってオイルの流動が促され、オイルの内圧が高められて、スラスト力と逆の方向、すなわちロータハブ 20を浮上させる方向に作用する流体動圧がスラスト軸受部 23に発生する。この作用により、動圧によるスラスト軸受が形成される。

[0054] 図 6に示すように、磁化容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向した回転磁石 16を用いることにより、スピンドルモータの動作効率を向上することができ、し力も薄型化を実現することができる。

[0055] また、回転磁石 16はラジアル方向に、かつ外周面を作用面として極異方に配向しているため、回転磁石 16の内周側に磁性材料力もなるバックヨークを配設する必要がなくなる。この理由は、以下のとおりである。すなわち、通常の磁石の使用では、回転磁石の内周側に配設したバックョークの厚み不足等により外周面から発生する磁力の低下が生じる。し力しながら、実施の形態 1で採用した回転磁石 16の場合にはこのようなことが生じないためである。したがって、ロータハブ 20の断面形状を、図 1 および図 2に示すように比較的単純な形状や構造とすることが可能となる。その結果、シャフト部 203の加工が簡単になるとともに軸方向の直径の寸法精度を確保することが容易になる。つまり、シャフト部 203の外周面 209とスリーブ 80の内周面 804との隙間量の管理が容易になるので、ラジアル動圧軸受部 22の性能を容易に管理することができるだけでなぐその性能を安定的に保つことが可能となる。

[0056] また、ロータハブ 20の形状や構造が簡単になるので、ロータハブ 20を作製する際の加工精度を向上することができ、シャフト部 203に対してディスク受け部 202と端面 208の面振れを非常に小さくすることが可能となる。したがって、ディスク受け部 202 に載置されたディスク板 53のシャフト部 203の中心軸 A—A'方向の面振れを小さくすることができるだけでなぐスラスト軸受部 23の性能も安定させることができる。

[0057] さらに、回転磁石 16において、ロータハブ 20に固着された面とは反対側の面とシャーシ 15との間に発生する磁気吸弓 I力によって、スラスト力が発生するように構成されている。そのため、回転磁石 16とそれに対向するシャーシ 15との空隙量の変動が発生し IK、ディスク受け部 202および端面 208の軸方向の面振れを小さくすることも可能となる。

[0058] また、一般的に焼結磁石は、以下のようなステップで作製される。最初に、軸方向寸法および半径方向の外形が最終形状より大きな中空円筒の型を使用して成形し、焼結する。その後、外周部を所定の寸法に研磨もしくは切削で加工し、その後、所定の厚みにスライスして所望の形状に作製する。一般的にこうした製造ステップにおいては、磁石の内周部の加工を行わないことが多い。また、スライスして所望の形状に作製する時、磁石の内周部エッジに欠けが発生することが多い。ロータハブ 20が軸方向に抜けるのを防止するために、スラスト調整板 17の内周半径が回転磁石 16の内径よりも小さぐさらにスリーブ 80の大径側の外径よりも小さくなるように構成しているので、回転磁石 16の作製時に発生する回転磁石 16の内周部エッジの欠けの部分をスラスト調整板 17により覆い隠すことができる。このような構成とすることによって、回転磁石 16の内周部に生じた欠けの部分におけるシャーシ 15と回転磁石 16との間の磁気吸引力、すなわちスラスト力の変動を抑制することができ、軸方向の振れを低減することができる。例えば、回転磁石 16の内周部に 7箇所のエッジ欠け部分が生じている場合は、スラスト調整板 17によって、内周部の欠けを覆い隠さないようなモータ構成すると、 1回転に 7回の軸方向に振れることになる。

[0059] ここで、回転磁石 16を焼結磁石で構成した場合の実験結果について後述の（表 1) を用いて説明する。（表 1)において、実施例 1は、スラスト調整板 17の外径が回転磁石 16の外径と略同一で、その内径が回転磁石 16の内径より大きな形状のスラスト調整板 17を用いた場合である。この場合には、回転磁石 16の内周部エッジの欠けの部分を覆い隠すことはできない。実施例 2は、スラスト調整板 17の外径が回転磁石 1 6の外径よりも小さぐその内径が回転磁石 16の内径より小さな形状のスラスト調整板 17を用いた場合である。この場合には、回転磁石 16の内周部エッジの欠けの部分を覆い隠すことができる。これらにおいて、シャーシ 15と回転磁石 16との間に発生するスラスト力が同一の大きさとなるように、それぞれを構成した状態で、ディスク板 53の外周部でのそれぞれの軸方向振れをたとえば、 1回転の 12倍以上に相当する周波数帯域のオーバーオール値を測定する。具体的には、スピンドルモータの回転数が 3600rpmの場合には周波数帯域を 720Hz以上とする。本発明の実施の形態においては、周波数帯域を 800Hzまでにお、ての軸方向振れのオーバーオール値を測定した。この結果を (表 1)に示す。なお、サンプル 1〜4を用意し、実施例 1, 2の 2つの条件で検討した。

[0060] [表 1]

[0061] (表 1)から明らかなように、実施例 1および実施例 2はいずれもが、ディスク板 53の外周部における軸方向の振れ量は 10. 1-21. 2 mp— ρの範囲であり、非常に小さいことが分かる。特に、回転磁石 16の内周部を覆うように構成した実施例 2のほうが、軸方向の振れ量をさらに一層低減できることを知見した。

[0062] 回転磁石 16には、磁石材料が焼結法によって作製されたマグネットを用いたが榭脂マグネットを用いてもよい。榭脂マグネットを回転磁石 16として用いるならば、所望の形状に形成するための成形の段階で磁石の内周部エッジ等の部分に割れや欠けの発生を防止することができる。このような榭脂成形された榭脂マグネットを回転磁石 16として用い、上述のような形状のスラスト調整板 17を固着した時の回転磁石 16とシャーシ 15との間のスラスト力は、焼結製の回転磁石 16の場合と同じスラスト力とすることが可能である。

[0063] ところで、スラスト調整板 17の外周半径より大きい部分の回転磁石 16の外周側部分は、スラスト調整板 17から露出している。このため、回転磁石 16に外周振れが生じると、回転軸を傾斜させようとするモーメントが発生してディスク状記録媒体の外周部における軸方向の振れが発生する。しかし、焼結法によって作成されたマグネットの場合は、上述の内周側の欠けにより発生するモーメントが回転磁石 16の外周振れによるモーメントよりも大きくなるので、上記のように磁石内周側を覆うようにすることで、回転軸を傾斜させようとするモーメントを小さくすることができる。

[0064] 一方、榭脂マグネットのように割れや欠けが発生しな!ヽ材料を用いて作製された磁石を回転磁石 16として用いた場合には、その外周側においてスラスト調整板 17から露出した部分が発生しないように、次の対策を講じることが望ましい。すなわち、スラスト調整板 17の外周半径を回転磁石 16の外周半径と同一あるいは回転磁石 16の外周半径よりも大きくし、その内周半径は回転磁石 16の内周半径より大きくする。かつ、回転磁石 16とシャーシ 15との間のスラスト力が上述の焼結材製の回転磁石 16 におけるのと同じスラスト力を得るようにした形状にスラスト調整板 17を形成する。

[0065] このような対策を講じるならば、吸引力は同一であってもその発生する半径位置は、外周側を覆った方が小さくすることができるので、マグネットの取り付け誤差によって発生する回転軸を傾斜させようとするモーメントをより小さくすることが可能になる。

[0066] なお、実施の形態 1にかかるスピンドルモータにおいては、スリーブ 80をシャーシ 1 5に固定する際に、図 7に示すように軸受保持部材 31を介して固定してもよい。この際、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15は、各々の線膨張係数カ^リーブ 80、軸受保持部材 31、シャーシ 15の順に大きい材質力もなるようにしてもよい。または、スリーブ 80と軸受保持部材 31とを同じ素材で構成し、その素材の線膨張係数よりもシャーシ 15の線膨張係数を小さい材質の素材で構成してもよい。あるいは、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15の順に線膨張係数が小さくなる材質で構成としてもよい。あるいは、スリーブ 80と軸受保持部材 31とを同じ素材で構成し、その素材の線膨張係数よりもシャーシ 15のそれを大きい材質で構成してもよい。

[0067] このような構成とすることによって、スピンドルモータを組み立てる際のスリーブ 80と軸受保持部材 31との接着、およびその軸受保持部材 31とシャーシ 15との接着を行うときに、接着硬化後にスリーブ 80に生じる歪みを小さくすることができる。これにより、ラジアル動圧軸受部 22およびスラスト軸受部 23の軸受性能を安定ィ匕させることができる。併せて、シャーシ 15と軸受保持部材 31との接着強度の低下を抑制することができる。さらに、保存温度等の変動による接着強度の低下や使用温度の変動による軸受部材の形状の変化を小さくすることができる。

[0068] スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15を構成する要素の代表的な素材の線膨張係数は、黄銅が 20. 9 X 10^_6Z°Cであり、オーステナイト系鉄鋼材料 (以下、オーステナイト系とよぶ）が 17. 3 X 10^_6Z°Cで、マルテンサイト系鉄鋼材料 (以下、マルテンサイト系とよぶ）が 10. 4 X 10^_6Z°Cである。

[0069] ここで、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15の各構成要素に対して、それぞれの材質の組み合わせを変え、各構成要素を熱硬化性の接着剤で固定した時のスリーブ 80の内周径の変化を構造解析手法により求めた。具体的には、スリーブ 80の大きさは、外周径を 4. lmm、内周径を 3mm、全長を 1. 1mmとした。また、接着温度を 95°Cとして、 95°Cの状態で接着硬化させ、その後、常温（25°C)に戻した時のスリーブ 80の内周面 804の上端部の半径と下端部の半径との半径差 RDを計算により求めた。この算出結果を (表 2)に示す。ここで、（表 2)に示す半径差 RDは、ラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部のそれぞれの半径の差に相当する。なお、半径差 RDが正の値の場合には下端部の半径の方が大き、ことを示して、る。

[0070] [表 2]

[0071] (表 2)力も明らかなように、スリーブ 80の材質を黄銅とし、シャーシ 15の材質をマルテンサイト系にした場合、軸受保持部材 31の材質により半径差 RDが変化することが分かった。

[0072] ラジアル動圧軸受部 22としての性能を発揮させるためには、シャフト部 203の外周面 209とスリーブ 80の内周面 804の半径方向の隙間は、通常 2 μ m力ら 3 μ mに設定することが要求される。

[0073] (表 2)において、構成 2—1は、スリーブ 80の材質を黄銅とし、シャーシ 15および軸受保持部材 31の材質をともにマルテンサイト系で構成したものである。構成 2— 1〖こおいては、半径方向の隙間の設計中心値を 3 mとした場合、所望の軸受剛性を得ることができなくなることが分かる。すなわち、ラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RDが 1. O /z mであるため、ラジアル動圧軸受部 22 の上端部の半径方向の隙間が 2. 5 /ζ πι、軸受下端部の半径方向の隙間が 3. となり、上記の隙間の許容範囲力も外れることになる。

[0074] (表 2)において、構成 2— 2は、軸受保持部材 31の材質の線膨張係数の値を中心とし、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15の各材質の線膨張係数の値がそれぞれ異なる材質で構成した例を示す。軸受保持部材 31の材質をオーステナイト系、スリーブ 80の材質を黄銅およびシャーシ 15をマルテンサイト系とした場合には、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15を熱硬化性の接着剤で硬化することによって発生するラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RDは 0. となり、構成 2— 3に比べその半分以下という良好な結果が得られた。

[0075] (表 2)において、構成 2— 3は、軸受保持部材 31とスリーブ 80のそれぞれの材質の線膨張係数を同じあるいは略等しい材質で構成する場合、例えば軸受保持部材 31 の材質を黄銅とし、スリーブ 80の材質も黄銅とした場合を示す。こうした組み合わせにおいて、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15を熱硬化性の接着剤で硬化したときに発生するラジアル軸動圧受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RDは構成 2— 2の大きさの半分となり、その大きさ RDは 0.2 mであつた。

[0076] したがって、軸受保持部材 31の素材の線膨張係数の値を中心とし、スリーブ 80, 軸受保持部材 31およびシャーシ 15の各素材の線膨張係数の値がそれぞれ異なる材質を用いて、スリーブ 80と軸受保持部材 31とを接着し、スリーブ 80が接着された軸受保持部材 31をシャーシ 15に接着する構成であっても、スピンドルモータ、特に動圧軸受を組み立てる際に発生するスリーブ 80の歪みを抑制でき、軸受性能を安定ィ匕させることができる。

[0077] また、スリーブ 80と軸受保持部材 31とを同じ材質、あるいはスリーブ 80と軸受保持部材 31の素材として、それぞれの線膨張係数が略等しい材質を用いて接着し、スリーブ 80が接着された軸受保持部材 31をシャーシ 15に接着した構成とした場合についても、同様にスピンドルモータ、特に動圧軸受を組み立てる際に発生するスリーブ

80の歪みを抑制することができ、軸受性能を安定ィ匕させることができる。さらに、シャーシ 15と軸受保持部材 31との間の強い接着強度も得ることができる。

[0078] さらに、保存温度あるいは動作時の温度上昇等の温度変動に対しても、接着強度の低下が生じ難い。この接着強度の低下について以下に説明する。各材質の線膨張係数が略等しい場合、保存温度の変化により、各物質は略等しい割合で伸縮するので、接着面の移動が殆ど発生しない。ここで、線膨張係数に大きな差があると、接着面位置が変化する。これが、保存温度、あるいは動作温度の変化の繰り返しにより接着面に疲労破壊が生じる。その結果、接着強度の低下が発生する。したがって、線膨張係数の略等しい材質を使用することにより、接着強度の低下が生じがたくなる。同様に、ラジアル動圧軸受部 22の形状の変化を抑制することができる。

[0079] さらに、シャーシ 15の材質をアルミニウムとし、スリーブ 80の材質をマルテンサイト系あるいはフェライト系で構成した場合について、上述の（表 2)と同様の条件で構造解析手法により求めた結果を (表 3)に示す。ここで、アルミニウムの線膨張係数は、 2 0. 3 X 10^_6/°Cである。

[0080] [表 3]

[0081] (表 3)において、構成 3-1は、スリーブ 80の材質をマルテンサイト系、シャーシ 15 の材質をアルミニウムおよび軸受保持部材 31の材質を黄銅で構成した。シャフト部 2 03の外周面 209とスリーブ 80の内周面 804における半径方向の隙間の設計中心値を 3 μ mとした場合、ラジアル動圧軸受部 22の上部側の動圧が設計値より低くなり、軸受剛性として所望の値が得られなくなる。この理由は以下のとおりである。すなわち、ラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RDがー 1. 1 μ mとなることから、ラジアル動圧軸受部 22の上端部における半径方向の隙間が 3 . 55 /ζ πι、下端部における半径方向の隙間が 2. 45 /z mとなる。したがって、ラジアル動圧軸受部 22の上部側の隙間が許容範囲力外れ、動圧が設計値より低くなることによる。

[0082] (表 3)において、構成 3-2は、軸受保持部材 31の素材の線膨張係数の値を中心とし、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15を、それぞれの素材の線膨張係数の値がそれぞれ異なる材質で構成する場合を示す。例えば軸受保持部材 31の材質をオーステナイト系、スリーブ 80の材質をマルテンサイト系もしくはフェライト系の鉄鋼材料およびシャーシ 15の材質をアルミニウムとした。こうした場合には、スリーブ 80 、軸受保持部材 31およびシャーシ 15を熱硬化性の接着剤で硬化することによって発生するラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RD が一 0.4 mとなり、非常に小さくすることができる。

[0083] (表 3)において、構成 3-3は、軸受保持部材 31とスリーブ 80のそれぞれの線膨張係数を同じあるいは略等しヽ材質で構成する場合を示す。例えば軸受保持部材 31 の材質をマルテンサイト系、スリーブ 80の材質をマルテンサイト系およびシャーシ 15 の材質をアルミニウムとした。この場合には、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシヤーシ 15を熱硬化性の接着剤で硬化することによって発生するラジアル動圧軸受部 22の上端部と下端部の半径方向の隙間の半径差 RDは一 0. 2 mとなり、さらに小さくなることが分かる。

[0084] (表 3)力も明らかなように、スリーブ 80、軸受保持部材 31およびシャーシ 15の各素材の線膨張係数の値がそれぞれ異なる材質を用いて、スリーブ 80と軸受保持部材 3 1とを接着し、スリーブ 80が接着された軸受保持部材 31をシャーシ 15に接着した構成としてもよい。このような構成とすれば、スリーブ 80の歪みが抑制され、軸受性能が安定化するとともにシャーシ 15と軸受保持部材 31との間において強、接着強度が得られる。

[0085] あるいは、スリーブ 80と軸受保持部材 31とを同じ材質、あるいはスリーブ 80と軸受保持部材 31の素材として、それぞれの線膨張係数が略等しい材質を用いて接着し、スリーブ 80が接着された軸受保持部材 31をシャーシ 15に接着した構成としてもよい。このような構成とした場合にも、スリーブ 80の歪みが抑制され、軸受性能が安定ィ匕するとともに、シャーシ 15と軸受保持部材 31との間にお、て強、接着強度が得られる。さらに、保存温度あるいは動作時の温度上昇等の温度変動に対しても接着強度の低下が生じ難い。また、ラジアル動圧軸受部 22としての形状の変化も抑制することができる。

[0086] 次に、実施の形態 1の別の構成のスピンドルモータについて、図 8および図 9を用いて説明する。

[0087] この別の構成のスピンドルモータ力実施の形態 1にかかるスピンドルモータと異なる点は、回転磁石 16の内周面 804側にロータハブ 20とは別部材のリング状のバックヨーク 25を取り付けたことである。ノックヨーク 25を取り付けたことにより、回転磁石 16 を極異方性の磁石力も通常の磁場配向した磁石を使用することができる。さらに、口一タノヽブ 20のフランジ咅 201、特にディスク受け咅 202、取り付け面 204、対向面 20 5およびシャフト部 203を一体的に、かつ高精度にカ卩ェすることができるので、回転振れ精度に優れ、かつオイル漏れの少な、スピンドルモータを実現することが可能となる。

[0088] 上記したように、実施の形態 1の別の構成のスピンドルモータの場合には、回転磁石 16として磁ィ匕容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面 209を作用面として極異方に配向した磁石に限定されずに、通常の磁場配向した磁石も用！、ることがでさる。

[0089] つぎに、図 10を用いて実施の形態 1のスピンドルモータが搭載されたディスク駆動装置 50について説明する。ハウジング 51の内部は塵埃等が極度に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部に情報を記憶する円板状のディスク板 53が装着されたスピンドルモータ 52が設置されている。さらに、ハウジング 51の内部には、ディスク板 53に対して情報を読み書きする情報アクセス手段であるヘッド移動機構 57が配置されている。ヘッド移動機構 57は、ディスク板 53上の情報を読み書きするヘッド 56、ヘッド 56を支えるアーム 55、ヘッド 56とアーム 55とをディスク板 53上の所定の位置に移動させるァクチユエータ部 54により構成されて、る。

[0090] このようなディスク駆動装置 50のスピンドルモータ 52として、実施の形態 1のスピンドルモータを使用することによって、所望の回転精度を得ることができるだけでなぐディスク駆動装置 50の薄型化と低コストィ匕を実現することができる。

[0091] 以上のように実施の形態 1によれば、回転磁石の内周側に磁性材料力もなるノックヨークを配設する必要がなくなり、ロータハブの断面形状を比較的単純な形状とすることができる。したがって、シャフト部の加工が容易になり、ロータハブを安価に作製することができる。併せて、シャフト部の外周面とスリーブの内周面の隙間量の管理が容易になり、ラジアル動圧軸受部の性能を容易に管理することができ、ラジアル動圧軸受部としての性能を安定的に保つことができる。

[0092] また、ロータハブの形状や構造が簡単になるので、シャフト部に対するロータハブのディスク受け部とシャフト部の端面の面振れの発生を抑制するためのロータハブの加ェを高精度に行うことができる。さらに、回転磁石と対向するシャーシとの空隙量の変動が発生し難ぐ回転磁石とシャーシとの間に発生するスラスト力を安定ィ匕することもできる。

[0093] さら〖こ、回転磁石を作製する時に発生しやすい回転磁石内周部の欠けの部分をスラスト調整板により覆、隠し、回転磁石の欠けの部分におけるシャーシと回転磁石との間のスラスト力の変動を抑制することができるので、ロータハブのディスク受け部およびシャフト部の端面の軸方向の面振れを小さくすることができる。このため、ディスク受け部に載置されたディスク板の回転軸心方向の面振れを小さくすることができるとともに、スラスト軸受部の性能を安定させることができる。

[0094] さら〖こ、回転磁石に磁ィ匕容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向した磁石を用いるため、モータ効率を向上させるとともに、薄型化を実現することができる。

[0095] したがって、安定した動圧軸受を有し、高い回転精度を有するディスク受け部を設けたスピンドルモータを提供することができる。

[0096] また、このようなスピンドルモータを搭載することによって、ディスク板の面振れを非常に小さく抑えることができるため、情報の記録と再生を安定して行うことができ、薄型で、高ヽ安定性と信頼性を有したディスク駆動装置を提供することができる。

[0097] ここで実施の形態 1にかかるスピンドルモータの構成を整理すると次のとおりである [0098] すなわち、本発明のスピンドルモータは、（a)—主面にディスクを載置するためのディスク受け部 202を有する円盤状のフランジ部 201とフランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面の中央部に形成された円筒状のシャフト部 203とからなる口一タハブ 20と、 (b)フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面にシャフト部 203と同心状に固着されたリング状の回転磁石 16と、 (c)回転磁石 16に対向するとともに、回転磁石 16に対してシャフト部 203の中心軸 A—A'を中心として回転力を発生する電機子 14と、 (d)フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面に対向するとともに、シャフト部 203を軸支するスリーブ 80と、（e)電機子 14とスリーブ 8 0を固定するシャーシ 15、を備えている。

[0099] また、（f)ロータハブ 20のフランジ部 201とシャフト部 203とは、磁性材料で一体的に構成され、（g)フランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面において、回転磁石 16を取り付けるための取り付け面 204とスリーブの端面に対向する対向面 205との間に突出部を有さず、（h)かつ取り付け面 204と対向面 205とはシャフト部 2 03の中心軸方向 A— A'に対して直交する同一高さの平面内にある力、もしくは取り付け面 204が対向面 205に対して階段状にディスク受け部 202の側に後退している構成を有する。

[0100] (実施の形態 2)

図 11および図 12は、実施の形態 2にかかるスピンドルモータを説明するための図である。図 11は、スピンドルモータの構成を示す断面図である。図 12は、図 11に示すスピンドルモータの動圧軸受部分近傍の拡大断面図である。

[0101] 実施の形態 2のスピンドルモータの構成が実施の形態 1のスピンドルモータの構成と異なる主な点は、以下のとおりである。すなわち、実施の形態 1においては、ロータハブ 20のシャフト部 203の端面 208とそれに対向するスラストプレート 40によってスラスト軸受部 23を構成した。これに対して、実施の形態 2は、ロータハブ 20のフランジ部 201の対向面 205とスリーブ 80の端面 802とによってスラスト軸受部 23を構成している点である。

[0102] 次に、実施の形態 2にかかるスピンドルモータについて、図 11および図 12を用いて、実施の形態 1と異なる点を主として説明する。

[0103] 実施の形態 2に力かるスピンドルモータには、ロータハブ 20のシャフト部 203を回転自在に支持する中空円筒状のスリーブ 80が設けられている。さらに、スリーブ 80の下部を閉塞し、かつシャフト部 203の端面 208と対向する面に、シールキャップ 41が接着等の手段によりスリーブ 80の下部に固着されている。ロータハブ 20において、シャフト部 203の中心軸 A— A'方向に直交し、かつスリーブ 80の端面 802に対向する対向面 205と同一平面上に設けられた取り付け面 204には、回転磁石 16が固着されている。回転磁石 16は、実施の形態 1における図 6に示すような磁ィ匕容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向したものであり、接着等により固着されている。

[0104] また、スリーブ 80の端面 802〖こは、ロータハブ 20の回転時に、オイルに対して半径方向内方（シャフト部 203の中心軸 A—A'側）に向力圧力を誘起するポンプインのスパイラルグループ（図示せず）が形成されて!、る。

[0105] 回転磁石 16と磁性材カゝらなるシャーシ 15との間に働く磁気吸引力により、ロータノヽブ 20はシャーシ 15方向に付勢され、ロータハブ 20の対向面 205とスリーブ 80の端面 802に設けられたスパイラルグルーブでスラスト軸受部 23を構成している。

[0106] また、シャフト部 203の端面 208とシールキャップ 41との空隙距離は、スラスト軸受部 23を構成しているロータハブ 2の対向面 205とスリーブ 80の端面 802のスパイラルグループが形成されている面との空隙距離より大きくなるように構成されている。

[0107] また、回転磁石 16と半径方向外方力も所定の空隙を介して対向するとともに、回転磁石 16との間でシャフト部 203の中心軸 A—A'を中心として回転力を発生する電機子 14が設けられている。この電機子 14とスリーブ 80とは、磁性材料からなるシャーシ 15に固定されている。

[0108] そして、スリーブ 80の端面 802とロータハブ 20の対向面 205との間、シャフト部 203 の外周面 209とスリーブ 80の内周面 804との間、およびこれに連続するシャフト部 20 3の端面 208とシールキャップ 41の面との間には、一連の微小間隙が形成されている。この微小間隙中には、オイルが途切れることなく連続して保持されており、いわゆるフルフィル構造の動圧軸受を構成して、る。 [0109] また、実施の形態 1と同じ構成を有するラジアル動圧軸受部 22では、ロータ 13の回転に伴い、ヘリングボーングループによるボンビング力が高まり、流体動圧が生じてシャフト部 203はスリーブ 80によって軸支される。

[0110] ロータ 13を構成するロータハブ 2の回転に伴い、ポンプインのスパイラルグループによって、スラスト軸受部 23においてはオイルに半径方向内方に向力う圧力が誘起される。この半径方向内方に向力う圧力によって、オイルの流動が促され、オイルの内圧が高められ、ロータハブ 20の浮上方向に作用する流体動圧力スラスト軸受部 23 に発生する。

[0111] このように、実施の形態 2にかかるスピンドルモータでは、スパイラルグループが形成されたスリーブ 80の端面 802とそれに対向する対向面 205とによってスラスト軸受部 23を構成している。このため、スラスト軸受部 23を構成する位置を半径方向に大きくすることができる。これにより、スラスト軸受部としての軸受剛性をさらに大きくすることがでさる。

[0112] また、シャフト部 203の端面 208は、特に平坦に仕上げる必要はないので、ロータハブ 20の加工をより容易に行うことができる。さらに、ロータハブ 20は加工し易い構造であるため安価に作製することができる。

[0113] なお、スラスト調整板 17によって、ロータハブ 20が軸方向に抜けるのを防止する抜け止め構成やディスク受け部 202の軸方向の面振れを抑制する等の効果については、実施の形態 1と同様である。

[0114] 以上のように実施の形態 2によれば、実施の形態 1と同様の効果を得ることができるだけでなぐさらにロータハブの加工が容易になり、かつ安価に製作することができる。また、スラスト軸受部の軸受剛性を大きくすることができる。したがって、安価で、薄型で、かつ安定した動作を行う動圧軸受を備えた信頼性の高、スピンドルモータを提供することができる。

[0115] また、このようなスピンドルモータを搭載することによって、ディスク板 53の面振れを非常に小さく抑えることができるため、安定した記録と再生とを行うことができ、薄型で、高ヽ安定性と信頼性を有したディスク駆動装置を提供することができる。

[0116] なお、実施の形態 2においても、実施の形態 1と同様に取り付け面 204および対向面 205が設けられている一主面の構成を、図 12に示す構成に代えて図 3および図 4 に示す構成とすることも可能であり、同様に本発明の効果を得ることができる。

[0117] さらに、実施の形態 2においては、実施の形態 1と同様に図 7に示す軸受保持部材 31を介してスリーブ 80をシャーシ 15に固定する構成を採用してもよい。この際、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15は、各々の線膨張係数がスリーブ 80、軸受保持部材 31,シャーシ 15の順に大きくなるような材質であればよい。あるいは、線膨張係数が、スリーブ 80,軸受保持部材 31およびシャーシ 15の順に小さい材質よりなる構成としてもよい。このような構成とすることによって、実施の形態 1と同様にスピンドルモータを組み立てる際のスリーブ 80と軸受保持部材 31との接着およびその軸受保持部材 31とシャーシ 15との接着を行ったときの接着硬化後に発生するスリーブの歪みを小さくすることができる。したがって、ラジアル動圧軸受部 22およびスラスト軸受部 23の軸受性能を安定ィ匕させることができるとともに、シャーシ 15と軸受保持部材 31の接着強度の低下も抑制できる。

[0118] さらに、実施の形態 2においては、実施の形態 1と同様に図 8および図 9に示すロータハブ 20とは別部材のバックヨーク 25をロータハブ 20のフランジ部 201のディスク受け部 202と反対側の一主面に取り付けた構成としてもよい。

[0119] なお、実施の形態 1および実施の形態 2においては、本発明にもとづくスピンドルモータとディスク駆動装置との一実施の形態について説明した。しかし、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の範囲を逸脱することなく設計的事項の範囲で種々の変形や修正が可能である。

[0120] 例えば、オイルに対して半径方向内方に作用する圧力を発生させるために、スラスト軸受部 23に設けられる手段としては、ポンプインタイプのスノィラルグルーブに換えて、半径方向にアンバランスな形状を有するヘリングボーングループとすることも可能である。この場合、半径方向外方側に位置するスパイラルグループによるボンピンダカが、半径方向内方側に位置するスパイラルグループによるボンビング力を上回るよう設定する。これによつて、これらのスパイラルグループ間のポンビング力のアンバランス量が、オイルに対して半径方向内方に作用する圧力となる。

[0121] また、実施の形態 1および実施の形態 2のラジアル動圧軸受部 22およびスラスト軸受部 23において、それぞれの軸受部のグループを形成している面を対向する面のうち少なくともいずれか一方の面にグループを形成してもよい。すなわち、ラジアル動圧軸受部 22に対しては、ロータハブ 20のシャフト部 203の外周面 209とスリーブ 80 の内周面 804のうち少なくともいずれか一方の面に形成すればよい。また、スラスト軸受部 23に対しては、シャフト部 203の端面 208とスラストプレート 40 (実施の形態 1)、あるいはロータハブ 20の対向面 205とスリーブ 80の端面 802 (実施の形態 2)の少なくとも、ずれか一方の面にそれぞれのグループを形成すればよ！、。

[0122] さらに、実施の形態 1および実施の形態 2においては、スラスト調整板 17の外周半径を回転磁石 16の外周半径よりも小さくし、スラスト調整板 17の内周半径を回転磁石 16の内周半径よりも小さくすることによって所定のスラスト力を得るように構成した。しかしながら、スラスト調整板 17の外周半径を回転磁石 16の外周半径と略同一にし、スラスト調整板 17の内周半径を回転磁石 16の内周半径より小さくすることによって、所定のスラスト力を得るように構成してもよい。

[0123] 特に、回転磁石 16が、榭脂を基材とする磁石の場合、その内周部に欠けが発生し難いので、スラスト力の作用する位置をより内周部に位置させることが可能となる。これにより、回転磁石 16とシャーシ 15の空隙の変化、特にシャーシ 15の回転磁石 16 と対向する面の表面状態の影響を受けることが少なくなり、軸方向の振れを抑制するのに有効である。したがって、スピンドルモータに使用する回転磁石 16の基材、あるいは内周の加工状態によってスラスト調整板 17の大きさを決めればよい。

産業上の利用可能性

[0124] 以上のように本発明に力かるスピンドルモータは、ロータハブを安価に作製することができるとともに、シャフト部の外周面とスリーブの内周面の隙間量の管理が容易になり、ラジアル動圧軸受部としての軸受性能を安定化させることができる。また、回転磁石に磁化容易軸を半径方向（ラジアル方向）に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向した磁石を用いるため、モータの動作効率を向上させることもできる。さらに、薄型化を実現することも可能である。例えば外径が 1インチのハードディスクを駆動する小型ディスク駆動装置も容易に適用することができる。以上のように、本発明のスピンドルモータは、ハードディスク等のディスク駆動装置，光磁気ディスク駆動装置および光ディスク駆動装置等の分野に有用であるのでその産業上の利用可能 '性は高い。

Claims

請求の範囲

[1] 一主面にディスクを載置するためのディスク受け部を有する円盤状のフランジ部と前記フランジ部の前記ディスク受け部と反対側の一主面の中央部に形成されて外周が円筒状をなすシャフト部とからなるロータハブと、

前記フランジ部の前記ディスク受け部と反対側の一主面に前記シャフト部の中心軸に対して前記シャフト部と同心状に固着されたリング状の回転磁石と、

前記回転磁石に対向するとともに、前記回転磁石に対して前記シャフト部の中心軸を中心として回転力を発生する電機子と、

前記フランジ部の前記ディスク受け部と反対側の一主面に対向するとともに、前記シャフト部を軸支するスリーブと、

前記電機子と前記スリーブを固定するシャーシと

力なるスピンドルモータであって、

前記ロータハブの前記フランジ部と前記シャフト部とは、磁性材料で一体的に構成され、

前記フランジ部の前記ディスク受け部と反対側の一主面にお!ヽて、前記回転磁石を取り付けるための取り付け面と前記スリーブの端面に対向する対向面との間に突出部を有さず、かつ前記取り付け面と前記対向面とは、前記シャフト部の中心軸方向に対して直交し、同一高さの平面内にある力、もしくは前記取り付け面が前記対向面に対して階段状に前記ディスク受け部の側に後退していることを特徴とするスピンドルモータ。

[2] 前記リング状の回転磁石の内周側に円管状の磁性材料力もなるバックヨークを取り付けたことを特徴とする請求項 1に記載のスピンドルモータ。

[3] 前記回転磁石は、磁ィ匕容易軸を半径方向に配向し、かつ外周面を作用面として極異方に配向したことを特徴とする請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータ。

[4] 前記シャーシを磁性材料で構成し、前記回転磁石の前記シャーシに対向する面に、前記回転磁石と前記シャーシとの間に発生するスラスト力を調整するための磁性材料力なるスラスト調整板を配設したことを特徴とする請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータ。

[5] 前記スラスト調整板は、その外周半径が前記回転磁石の外周半径と同一もしくは前記回転磁石の外周半径より大であり、かつ、その内周半径が前記回転磁石の内周半径より大きい円環形状としたことを特徴とする請求項 4記載のスピンドルモータ。

[6] 前記スラスト調整板は、その内周半径が前記回転磁石の内周半径と同一もしくは前記回転磁石の内周半径より小であり、かつ、その外周半径が前記回転磁石の外周半径より小さい円環形状としたことを特徴とする請求項 4記載のスピンドルモータ。

[7] 前記スラスト調整板の内周部が、前記スリーブの外周部において前記シャフト部の中心軸に対して直交して設けられた段差面と所定の距離を持って前記シャフト部の中心軸方向に対向する構成としたことを特徴とする請求項 6記載のスピンドルモータ。

[8] 前記スリーブが軸受保持部材を介して前記シャーシに固定され、

前記スリーブ、前記軸受保持部材および前記シャーシは、各々の線膨張係数が前記スリーブ、前記軸受保持部材、前記シャーシの順に大きい材質よりなる力、あるいは、前記スリーブと前記軸受保持部材とが同じ材質で構成され、その線膨張係数よりも前記シャーシの線膨張係数を大き、材質で構成するか、ある!ヽは、

前記スリーブ、前記軸受保持部材、前記シャーシの順に小さい材質よりなる力、もしくは、前記スリーブと前記軸受保持部材とが同じ材質で構成され、その線膨張係数よりも前記シャーシの線膨張係数を小さい材質で構成することを特徴とする請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータ。

[9] 前記スリーブの下部を閉塞し、前記ロータハブの前記シャフト部の端面および前記端面に対向するように前記スリーブに固着されたスラストプレートのうち少なくともいずれか一方に動圧発生溝が形成され、前記ロータハブの前記シャフト部の前記端面と前記スラストプレートによって、スラスト軸受部を形成したことを特徴とする請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータ。

[10] 前記スリーブの上端面と、それに対向する前記フランジ部の前記ディスク受け部とは反対側の一主面のうち少なくともいずれか一方に動圧発生溝が形成され、前記スリーブの前記上端面とそれに対向する前記フランジ部の前記ディスク受け部とは反対側の前記一主面とによってスラスト軸受部を形成したことを特徴とする請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータ。

情報を記録するためのディスク状記録媒体が装着されるディスク駆動装置において、ハウジングと、

前記ハウジングの内部に固定され、前記ディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータと、

前記ディスク状記録媒体の所定の位置に情報を書き込みまたは読み出すための情報アクセス手段とを有し、

前記スピンドルモータ力請求項 1、あるいは請求項 2に記載のスピンドルモータであることを特徴とするディスク駆動装置。