流体動圧軸受およびこれを備えたモータ
【課題】信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータを提供する。
【解決手段】流体動圧軸受３０は、貫通孔４１を有するスリーブ３２と、貫通孔４１内に配置され、かつスリーブ３２に対して回転可能であるシャフト１３と、貫通孔４１の下端部を覆い、かつスリーブ３２に固定されるスラストカバー３３と、スラストカバー３３とシャフト１３の下端部との間に配置され、かつシャフト１３と接触するスラスト板３４とを備える。スラスト板３４は、シャフト１３側を向いた面であってスリーブ３２と接触する上面３４ａを含む。
【解決手段】流体動圧軸受３０は、貫通孔４１を有するスリーブ３２と、貫通孔４１内に配置され、かつスリーブ３２に対して回転可能であるシャフト１３と、貫通孔４１の下端部を覆い、かつスリーブ３２に固定されるスラストカバー３３と、スラストカバー３３とシャフト１３の下端部との間に配置され、かつシャフト１３と接触するスラスト板３４とを備える。スラスト板３４は、シャフト１３側を向いた面であってスリーブ３２と接触する上面３４ａを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体動圧軸受およびこれを備えたモータに関し、より特定的には、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにおいては、ステータに対してロータを回転可能に支持するために、玉軸受や流体動圧軸受などが用いられている。このうち、流体動圧軸受は回転時に発生する流体の動圧を利用して、シャフトを軸架したものである。流体動圧軸受には、シャフト外周部もしくは、シャフトが挿入されるスリーブ内周部の少なくとも一方に動圧発生用の溝が配置されている。流体動圧軸受の構造としては、シャフトとスリーブの隙間に介在させた流体の発生動圧でラジアル軸受を形成し、さらにシャフト下端部もしくは、シャフト下端部に対向した位置にスラスト受け部材を配置し、同様にシャフト下端部もしくは、スラスト受け部材の少なくとも一方に配置された動圧発生用の溝にて発生した動圧で荷重を受けるスラスト軸受を形成した構造が知られている。なお近年、シャフト下端部に動圧発生用の溝を配置せずに球面形状部を設け、シャフト下端部に対向した位置に動圧発生用の溝を有さないスラスト板を配置して荷重を受けるピボット式のスラスト軸受を、ラジアル軸受と複合させた構造も知られている。
【０００３】
流体動圧軸受において、軸受内部に気泡（空気）が介在すると、発生動圧低下等により軸受特性や軸受寿命等の性能悪化を引き起こすことになり、このため、軸受内に気泡を介在させない方法（脱気方法）がいくつか提唱されている。
【０００４】
第１の脱気方法は、スラスト底部に空気を逃がすための孔を構成し、軸受組立時にその孔から空気を逃がした後、孔を接着剤にて封止するものである。図１３は、第１の脱気方法を模式的に示す図である。なお図１３において、シャフト以外の部材は断面で示されている。
【０００５】
図１３を参照して、始めに（ａ）に示すように、スリーブ２３２の貫通孔２３２ａの下部がスラストカバー２３３およびスラスト板２３４によって塞がれる（スラストカバー２３３が機械固定される）。スラストカバー２３３上にはスラスト板２３４が配置されている。スラストカバー２３３にはスラスト孔２３３ａが開口されている。スリーブ２３２とスラスト板２３４とは接触しておらず、スリーブ２３２とスラスト板２３４との間には隙間２３６が形成されている。隙間２３６はスラスト孔２３３ａと連通している。次に、貫通孔２３２ａの内壁面と、シャフト２３１の下端部２３１ａおよび外壁面２３１ｂとに必要以上の容積量の流体２３５を塗布（注油）し、シャフト２３１が貫通孔２３２ａ内に挿入される。流体２３５は油、オイル、または潤滑剤などよりなる。
【０００６】
シャフト２３１が貫通孔２３２ａ内に挿入されると、（ｂ）に示すように、隙間２３６およびスラスト孔２３３ａを通じて貫通孔２３２ａ内から外部へ余剰オイルが排出される。また余剰オイルに含まれる形で、貫通孔２３２ａ内に存在していた空気２３７も気泡として余剰オイルと共に外部に押し出される。
【０００７】
余剰オイルが全て排出された後、（ｃ）に示すようにスラストカバー２３３の下面全体に接着剤２３８が塗布される。これにより、スラスト孔２３３ａが塞がれ（接着封止され）、スリーブ２３２の底部が封止される。第１の脱気方法を用いて製造された流体動圧軸受は、たとえば下記特許文献１および２に開示されている。
【０００８】
図１４は、特許文献１および２に開示された流体動圧軸受の構造を示す図である。
【０００９】
図１４を参照して、この流体動圧軸受においては、軸受の組立時に空気を外部に逃がすための連通孔２４１ａがスラスト受板２４１に設けられている。また固定部材２４２には保持溝２４２ａが設けられており、軸受の組立時に軸受部より溢れ出る潤滑流体が保持溝２４２ａによって保持されている。スラスト受板２４１は、接着剤２４３により固定部材２４２に固着されている。接着剤２４３は連通孔２４１ａを塞いでいる。
【００１０】
一方、第２の脱気方法は、スリーブの貫通孔の下部をスラストカバーによって封止した状態（スラスト封止状態）で軸受底部のみに注油した後、シャフトを貫通孔に対して垂直に挿入するものである。第２の脱気方法に関する技術は、たとえば下記特許文献３に開示されている。
【００１１】
図１５は、特許文献３に開示された流体動圧軸受の組み立て工程を示す図である。
【００１２】
図１５を参照して、注油の工程では、注油ノズルを用いてオイルがスリーブ２５１の中のスラスト受け２５３上に注油される。軸挿入（１）の工程では、オイルを注油したスリーブ２５１に、回転軸２５２を垂直に挿入することで、スリーブ２５１内部の空気を追い出しながら、回転軸２５２の先端が注油溜り部２５１ｂ内のオイルの液面に達する。軸挿入（２）の工程では、回転軸２５２がスラスト受け２５３に突き当たるまで、注油溜り２５１ｂ内のオイルの液面は空気を押し出しながら上昇する。その結果、組付後には注油溜り部２５１ｂから空気が排除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−７２３４３号公報
【特許文献２】特開平９−６０６４５号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記第１の脱気方法には、残存する気泡の量（残存空気量）にばらつきが生じ、流体動圧軸受の信頼性が低いという問題があった。すなわち、上記第１の脱気方法では、排出させる流体の量（排出オイル量）の管理が難しく、流体動圧軸受内の流体の封入量および残存する気泡の量にばらつきがあった。その結果、排出させる流体の量が適切でなかった場合には、図１３（ｃ）に示すように空気（気泡）２３７が残存することが多かった。
【００１５】
上記第２の脱気方法は、シャフト先端と接触したオイルの液面が軸受内空気を上方に追い出しながら上昇するものであるが、この脱気方法にも流体動圧軸受の信頼性が低いという問題があった。図１５を参照して、注油されたオイルは、周囲の気泡をかみこみながらスラスト板外周部の領域Ａ２０１（スラスト受け２５３の外周とスリーブ２５１との隙間）に毛細管現象によって回り込む。したがって、領域Ａ２０１は完全にオイルで充填されず、領域Ａ２０１には空気が残りやすかった。そして領域Ａ２０１に回り込まなかったオイルは、余剰なオイルとして外部に排出されていた。その結果、領域Ａ２０１に残った空気が回転軸２５２のラジアル側（回転軸２５２の外壁面とスリーブ２５１の内壁面との間）に回り込み、ラジアル側の動圧発生に悪影響を及ぼしていた。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一の局面に従う流体動圧軸受は、貫通孔を有するスリーブと、貫通孔内に配置され、かつスリーブに対して回転可能である回転軸と、貫通孔の一方の端部を覆い、かつスリーブに固定されるスラストカバーと、スラストカバーと回転軸の一方の端部との間に配置され、かつ回転軸と接触するスラスト板とを備え、スラスト板は、回転軸側を向いた面であってスリーブと接触する面を含む。
【００１８】
上記流体動圧軸受において好ましくは、スリーブとの接触部が弾性変形した状態でスラスト板は配置される。
【００１９】
上記流体動圧軸受において好ましくは、少なくとも回転軸の外径側端面と貫通孔の内径側端面とにより第１の空間が構成され、少なくともスラスト板の外径側端面と貫通孔の内径側端面とにより第２の空間が構成され、第１の空間と第２の空間とはスラスト板とスリーブとの接触部により隔てられる。
【００２０】
上記流体動圧軸受において好ましくは、スラストカバーは貫通孔内に通じる孔を含まない。
【００２１】
本発明の他の局面に従うモータは、ステータと、ロータと、ロータをステータに対して回転可能に支持する上記のいずれかの流体動圧軸受とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態における流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの一例を示す断面図である。
【図２】図１のポリゴンミラースキャナモータに含まれる流体動圧軸受の構成を示す拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第１の工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第２の工程を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第３の工程を示す図である。
【図６】スラスト孔を有するスラストカバーを用いた流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの構成の一例を示す図である。
【図７】図６のスラスト板付近の構成を示す拡大図である。
【図８】図６および図７に示すスラスト板付近の構造と、図１に示すスラスト板付近の構造とを比較して示す拡大図である。
【図９】スラストカバーの取り付け方法の変型例を示す断面図である。
【図１０】スラストカバーの取り付け方法の他の変型例を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態の流体動圧軸受が適用されたインナーロータ型のモータの一例を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の流体動圧軸受が適用された平面対向型のモータの一例を示す断面図である。
【図１３】従来の第１の脱気方法を模式的に示す図である。
【図１４】特許文献１および２に開示された流体動圧軸受の構造を示す図である。
【図１５】特許文献３に開示された流体動圧軸受の組み立て工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施の形態においては、レーザビームプリンタなどのレーザスキャニングに用いられるポリゴンミラースキャナモータに流体動圧軸受が適用された場合に付いて説明する。しかし本実施の形態の流体動圧軸受は、どのような部品に適用されてもよく、ポリゴンミラースキャナモータの他、たとえばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のディスクを回転駆動するためのＨＤＤスピンドルモータなどに適用されてもよい。
【００２６】
［ポリゴンミラースキャナモータの構成］
図１は、本発明の一実施の形態における流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの一例を示す断面図である。以降の説明において、「外径側」とは、シャフト１３から外部へ向かう側を意味しており、「内径側」とは、外部からシャフト１３へ向かう側を意味している。
【００２７】
図１を参照して、本実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータは、ロータ１０と、ステータ２０と、流体動圧軸受３０と、基板４０と、ポリゴンミラー５０とを主に備えている。ロータ１０は流体動圧軸受３０によって、ステータ２０に対して回転可能に支持されている。ロータ１０は、ロータフレーム１１、マグネット１２、およびシャフト１３を備えている。ロータ１０において、シャフト１３は、ロータフレーム１１の中心部（図１における中央部）を貫くように図１における上下方向に延在している。ロータフレーム１１は、シャフト１３を中心としてシャフト１３とともに回転可能である。マグネット１２は、ステータ２０と対向するようにロータフレーム１１に取り付けられている。
【００２８】
ロータフレーム１１は、ロータフレーム１１内部からの磁界の漏れを防ぐものであり、たとえば磁性体よりなっている。ロータフレーム１１は、シャフト１３の延在方向に対してたとえば垂直な方向（外周方向、図１における横方向）に延在する天井部１４ａと、シャフト１３の延在方向に対してたとえば平行な方向（図１における縦方向）に延在する側壁部１４ｂとを有している。天井部１４ａは平面的に見て円形状を有している。天井部１４ａの中心部にはシャフト１３を通すための孔６０が設けられており、ロータフレーム１１は孔６０においてシャフト１３に固定されている。天井部１４ａの上部には、レーザ光を反射させるためのポリゴンミラー５０がスプリング５１によってシャフト１３に固定されている。側壁部１４ｂは、天井部１４ａの外径側端部から基板４０側（図１における下方向）に向かって延在している。側壁部１４ｂは円筒形状であり、外周側を向いた面である外壁面１１ａと、内周側を向いた面である内壁面１１ｂとを有している。マグネット１２は、内壁面１１ｂに取り付けられている。
【００２９】
ステータ２０は、中央から径方向外側へ放射状に延びるように形成された複数のティース部２１ａを有するステータコア２１と、ティース部２１ａの周囲に巻回されたステータコイル２２とを備えている。ステータ２０は、マグネット１２と空間を隔てて対向するようにマグネット１２よりも内周側に配置されている。ステータ２０は、ステータコイル２２に電圧が印加されることにより、マグネット１２を回転させる磁界を発生可能である。
【００３０】
基板４０の中心部には孔６１が形成されており、シャフト１３および流体動圧軸受３０のスリーブ３２が孔６１を貫通している。なお図示しないが、基板４０には、マグネット１２から受ける磁界の変化に基づいてマグネット１２の回転速度を検出するＦＧパターンや、ブラシレスモータを駆動および制御するための駆動・制御集積回路や、チップ型電子部品（抵抗、コンデンサ）や、各ステータコイル２２への電圧の印加をオン／オフするためのパワーＭＯＳアレイなどが形成されていてもよい。
【００３１】
図２は、図１のポリゴンミラースキャナモータに含まれる流体動圧軸受の構成を示す拡大図である。なお図２においては、流体動圧軸受の一部のみが示されている。
【００３２】
図１および図２を参照して、流体動圧軸受３０は、シャフト１３（回転軸の一例）と、スリーブ３２と、スラストカバー３３と、スラスト板３４とを含んでいる。シャフト１３の外径側端面（外壁面）と、スリーブ３２の貫通孔４１の内壁面と、スラスト板３４の上面３４ａ（シャフト１３側を向いた面）とにより構成された空間ＳＰ１には、図示しない潤滑剤などの流体が充填されている。流体はたとえば潤滑油（オイル）などの潤滑剤よりなっているが、流体として用いられる材料に特に制約はない。
【００３３】
スリーブ３２には、ステータ２０および基板４０が固定されている。スリーブ３２は、図２中上下方向に延在する貫通孔４１を有しており、シャフト１３は、貫通孔４１内においてスリーブ３２に対して回転可能に配置されている。貫通孔４１には、油溜まり４１ａが設けられていてもよい。またシャフト１３の外径側端面および貫通孔４１の内壁面のうち少なくとも一方には動圧を発生させるための溝（図示しない）が形成されている。
【００３４】
スリーブ３２の下端面は階段状になっており、３つの端面４３ａ〜４３ｃと、２つの内壁面４４ａおよび４４ｂとにより構成されている。端面４３ａ〜４３ｃは、いずれもシャフト１３の延在方向に対して平行な法線を有しており、内壁面４４ａおよび４４ｂは、いずれもシャフト１３の延在方向に対して垂直な法線を有している。端面４３ａ〜４３ｃの各々は、内径側から外径側に向かってこの順序で設けられており、かつスリーブ３２の上部から下部に向かってこの順序で設けられている。端面４３ａと端面４３ｂとの間には内壁面４４ａが設けられており、端面４３ｂと端面４３ｃとの間には内壁面４４ｂが設けられている。
【００３５】
スラストカバー３３は、貫通孔４１の下端部を覆っており、スリーブ３２に固定されている。スラストカバー３３の上面３３ａ（シャフト１３側を向いた面）の外径部分は、端面４３ｂと接触しており、スラストカバー３３の外径側端面３３ｂは内壁面４４ｂと接触している。スラストカバー３３の上面３３ａの中央部は、スラスト板３４の下面３４ｃ（シャフト１３とは反対側の面）と接触している。スラストカバー３３は貫通孔４１内に通じるスラスト孔を含んでおらず、貫通孔４１の下端部を完全に塞いでいる。
【００３６】
スラスト板３４は、スラストカバー３３とシャフト１３の曲面状（たとえば半球状）の下端部１３ａとの間に配置されている。スラスト板３４の上面３４ａ（シャフト１３側を向いた面）の中央部はシャフト１３の下端部１３ａと接触している。スラスト板３４の上面３４ａの外径部分は端面４３ａと接触している。スラスト板３４の外径部分（円周部分）は、スリーブ３２とスラストカバー３３とにより圧力が加えられており、その圧力により潰されている。したがってスラスト板３４は、その外径部分が弾性変形した状態で、シャフト１３とスラストカバー３３との間に配置されており、スラスト板３４はパッキンとして機能する。
【００３７】
ポリゴンミラースキャナモータの組立時の容易性を考慮すると、スラスト板３４の直径は内壁面４４ａの直径よりも小さく、スラスト板３４の外径側端面３４ｂと内壁面４４ａとは接触しないことが好ましい。この場合、スラスト板３４の外径側端面３４ｂと、内壁面４４ａと、スラストカバー３３の上面３３ａとにより空間ＳＰ２が構成される。空間ＳＰ２は、スラスト板３４とスリーブ３２との接触部により空間ＳＰ１とは隔てられている。なお本実施の形態においては、少なくともシャフト１３の外径側端面と貫通孔４１の内径側端面とにより構成される空間と、少なくともスラスト板３４の外径側端面と貫通孔４１の内径側端面とにより構成される空間とが、スラスト板３４とスリーブ３２との接触部により隔てられていればよい。
【００３８】
［ポリゴンミラースキャナモータの製造方法］
続いて、本実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法について、図３〜図５を用いて説明する。
【００３９】
図３を参照して、基板４０およびステータ２０が予め取り付けられたスリーブ３２に対して、スラスト板３４が上に配置された状態のスラストカバー３３を、矢印Ａ１で示すように取り付ける。スラスト板３４はスラストカバー３３よりも弾性率の高い材料よりなることが好ましい。スラスト板３４はたとえば樹脂材よりなり、スラストカバー３３はたとえば鉄板（鋼板）よりなる。スラストカバー３３を取り付ける際、スラスト板３４はスラストカバー３３に予め固定されていてもよいし、スラストカバー３３に仮止めされていてもよい。スラストカバー３３は、たとえば圧入などの方法でスリーブ３２の貫通孔４１の下端部に取り付けられる。スラストカバー３３は、接着剤を用いずに機械的結合具（機械的結合手段）によりスリーブ３２に取り付けられることが好ましいが、接着剤を用いてスリーブ３２に取り付けられてもよい。
【００４０】
次に図４を参照して、下端部が塞がれた貫通孔４１内に、たとえば潤滑剤３５を滴下し、スラスト板３４に潤滑剤３５を塗布する。
【００４１】
続いて図５を参照して、下端部が塞がれた貫通孔４１内に、ポリゴンミラー５０などが予め取り付けられたシャフト１３を矢印Ａ２で示すように挿入する。シャフト１３の下端部１３ａが潤滑剤３５と接触すると、潤滑剤３５の液面は上昇し、内部の空気は潤滑剤３５の液面に押されて貫通孔４１の上部から抜ける。その結果、貫通孔４１から空気（気泡）が排除される。なお、ポリゴンミラー５０などは、このシャフト挿入工程を実施後に取り付けられてもよい。
【００４２】
［実施の形態の効果］
続いて、本実施の形態の効果について説明する。
【００４３】
図６は、スラスト孔を有するスラストカバーを用いた流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの構成の一例を示す図である。図７は、図６のスラスト板付近の構成を示す拡大図である。なお、以降の図６〜図８において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００４４】
図６および図７を参照して、ポリゴンミラースキャナモータの流体動圧軸受１３０は、シャフト１３と、スリーブ３２と、スラストカバー１３３と、スラスト板１３４と、接着剤１３６とを含んでいる。スラストカバー１３３およびスラスト板１３４は、スリーブ３２の下部に設けられており、貫通孔４１を塞いでいる。スラスト板１３４の上面１３４ａおよび外径側端面１３４ｂはスリーブ３２と接触していない。スラスト板１３４は、シャフト１３と接触する部分以外は弾性変形していない状態で、シャフト１３とスラストカバー１３３との間に配置されている。スラストカバー１３３はスラスト孔１３３ａを有している。空間ＳＰ１には潤滑剤が充填されており、空間ＳＰ１と、空間ＳＰ２と、スラスト孔１３３ａとは互いに連通している。スラストカバー１３３は、その下部から接着剤１３６によって固定されており、スラスト孔１３３ａは接着剤１３６によって塞がれている（接着封止されている）。スラスト孔１３３ａは接着剤侵入防止用のワッシャにて塞がれていてもよい。図６および図７に示すようにスラスト孔１３３ａを通じて貫通孔４１内の空気を外部に逃がす構造においては、スラスト孔１３３ａを接着封止した後で、スラスト板１３４周辺の空間ＳＰ２に空気が残りやすく、この空気がラジアル軸受側に回り込んだ場合には、ラジアル側の動圧発生に悪影響を及ぼす。
【００４５】
図８は、図６および図７に示すスラスト板付近の構造と、図１に示すスラスト板付近の構造とを比較して示す拡大図である。（ａ）は、図６および図７に示すスラスト板付近の構造であり、（ｂ）は、図１に示すスラスト板付近の構造である。
【００４６】
図８を参照して、図６および図７に示す流体動圧軸受１３０は、（ａ）に示すように空間ＳＰ１と空間ＳＰ１とが繋がっているのに対し、本実施の形態における流体動圧軸受３０は、（ｂ）に示すように、スラスト板３４を敢えて潰すようにして貫通孔４１をシールしているので、空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とがスラスト板３４にて隔てられている。言い換えれば、スリーブ３２とスラストカバー３３とでスラスト板３４を挟み込むことにより、スラスト板３４にパッキンとしての機能を持たせている。これにより、空間ＳＰ１に充填された潤滑剤が空間ＳＰ２に入り込まず、かつ空間ＳＰ２の空気が空間ＳＰ１（ラジアル軸受側）に入り込まないので、流体動圧軸受の信頼性を向上することができる。また、スラストカバー３３にスラスト孔を形成する必要がなくなり、スラスト孔を塞ぐための接着剤を廃止することができるので、流体動圧軸受のスラスト部分を簡単に封止することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００４７】
また、スラスト板３４の潰し量を弾性変形の領域範囲内に設定することにより、ヒートショックなどの影響により、スラスト板３４の位置のずれの発生を少なくすることができる。
【００４８】
さらに、スラストカバー３３を圧入により固定する方式を採用することにより、スラストカバー３３の固定位置を管理する場合（高さ管理する場合）と比べて、プレス機の圧力を調節することでスラスト板３４の潰し量が管理しやすくなる。その結果、スラスト板３４の未潰しや潰しすぎを抑止可能となる。
【００４９】
［その他］
上述の実施の形態においては、スラストカバー３３が圧入によりスリーブ３２に取り付けられる場合に付いて示したが、スラストカバー３３はどのような方法でスリーブ３２に取り付けられてもよい。スラストカバー３３は、たとえば図９に示すように、ネジ３８を用いてスリーブ３２に取り付けられてもよい。この場合、スリーブ３２およびスラストカバー３３にはネジ止め用の穴が予め形成されていてもよい。またスラストカバー３３は、たとえば図１０に示すように、スリーブ３２の下端面に形成された凸部３２ａを、スラストカバー３３に形成された孔３４ｄに挿入し、凸部３２ａをスラストカバー３３の下面よりカシメてもよい（潰してもよい）。この場合、たとえば徐々に凸部３２ａを曲げながらカシメてもよい。
【００５０】
上述の実施の形態においては、軸回転型であり、かつアウターロータ型のモータに流体動圧軸受が適用される場合に付いて示した。しかし、本発明の流体動圧軸受は、上述のモータの他、軸固定型のモータに適用されてもよい。軸固定型のモータは、たとえば図１に示すモータとは上下が逆になったような構造を有する。軸固定型のモータにおいては、下方から延在したシャフトの回りを、シャフトの外側に配置された部材が回転する。
【００５１】
また本発明の流体動圧軸受は、図１１に示すように、外径側に設けられたステータ２０に対して内径側に設けられたロータ１０が回転するインナーロータ型のモータに適用されてもよい。
【００５２】
また本発明の流体動圧軸受は、図１や図１１に示すようにロータとステータとが径方向で（周に沿って）対向する周対向型のモータに適用される場合の他、図１２に示すように、シャフト１３の延在方向に沿った下側に設けられたステータ２０に対して、シャフト１３の延在方向に沿った上側に設けられたロータ１０が回転する平面対向型のモータに適用されてもよい。
【００５３】
なお、図１１および図１２において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００５４】
さらに、本発明の流体動圧軸受がブラシレスモータに適用される場合、そのモータの駆動方式は全波整流方式であってもよいし、半波整流方式であってもよい。
【００５５】
上述の実施の形態は適宜組み合わせることができる。たとえば、全波整流方式の平面対向型ブラシレスモータに適用される流体動圧軸受において、スラストカバーがスリーブに対してカシメにより固定されてもよい。
【００５６】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ロータ
１１ ロータフレーム
１１ａ ロータフレーム外壁面
１１ｂ ロータフレーム内壁面
１２ マグネット
１３，２３１ シャフト
１３ａ，２３１ａ シャフト下端部
１４ａ ロータフレーム天井部
１４ｂ ロータフレーム側壁部
２０ ステータ
２１ ステータコア
２１ａ ティース部
２２ ステータコイル
３０，１３０ 流体動圧軸受
３２，２３２，２５１ スリーブ
３２ａ スリーブ凸部
３３，１３３，２３３ スラストカバー
３３ａ スラストカバー上面
３３ｂ スラストカバー外径側端面
３４，１３４，２３４ スラスト板
３４ａ，１３４ａ スラスト板上面
３４ｂ，１３４ｂ スラスト板外径側端面
３４ｃ スラスト板下面
３４ｄ，６０，６１ 孔
３５ 潤滑剤
３８ ネジ
４０ 基板
４１，２３２ａ 貫通孔
４１ａ 油溜まり
４３ａ〜４３ｃ スリーブ端面
４４ａ，４４ｂ スリーブ内壁面
５０ ポリゴンミラー
５１ スプリング
１３３ａ，２３３ａ スラスト孔
１３６，２３８，２４３ 接着剤
２３１ｂ シャフト外壁面
２３５ 流体
２３６ 隙間
２３７ 空気
２４１ スラスト受板
２４１ａ 連通孔
２４２ 固定部材
２４２ａ 保持溝
２５１ｂ 注油溜り部
２５２ 回転軸
２５３ スラスト受け
ＳＰ１，ＳＰ２ 空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体動圧軸受およびこれを備えたモータに関し、より特定的には、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにおいては、ステータに対してロータを回転可能に支持するために、玉軸受や流体動圧軸受などが用いられている。このうち、流体動圧軸受は回転時に発生する流体の動圧を利用して、シャフトを軸架したものである。流体動圧軸受には、シャフト外周部もしくは、シャフトが挿入されるスリーブ内周部の少なくとも一方に動圧発生用の溝が配置されている。流体動圧軸受の構造としては、シャフトとスリーブの隙間に介在させた流体の発生動圧でラジアル軸受を形成し、さらにシャフト下端部もしくは、シャフト下端部に対向した位置にスラスト受け部材を配置し、同様にシャフト下端部もしくは、スラスト受け部材の少なくとも一方に配置された動圧発生用の溝にて発生した動圧で荷重を受けるスラスト軸受を形成した構造が知られている。なお近年、シャフト下端部に動圧発生用の溝を配置せずに球面形状部を設け、シャフト下端部に対向した位置に動圧発生用の溝を有さないスラスト板を配置して荷重を受けるピボット式のスラスト軸受を、ラジアル軸受と複合させた構造も知られている。
【０００３】
流体動圧軸受において、軸受内部に気泡（空気）が介在すると、発生動圧低下等により軸受特性や軸受寿命等の性能悪化を引き起こすことになり、このため、軸受内に気泡を介在させない方法（脱気方法）がいくつか提唱されている。
【０００４】
第１の脱気方法は、スラスト底部に空気を逃がすための孔を構成し、軸受組立時にその孔から空気を逃がした後、孔を接着剤にて封止するものである。図１３は、第１の脱気方法を模式的に示す図である。なお図１３において、シャフト以外の部材は断面で示されている。
【０００５】
図１３を参照して、始めに（ａ）に示すように、スリーブ２３２の貫通孔２３２ａの下部がスラストカバー２３３およびスラスト板２３４によって塞がれる（スラストカバー２３３が機械固定される）。スラストカバー２３３上にはスラスト板２３４が配置されている。スラストカバー２３３にはスラスト孔２３３ａが開口されている。スリーブ２３２とスラスト板２３４とは接触しておらず、スリーブ２３２とスラスト板２３４との間には隙間２３６が形成されている。隙間２３６はスラスト孔２３３ａと連通している。次に、貫通孔２３２ａの内壁面と、シャフト２３１の下端部２３１ａおよび外壁面２３１ｂとに必要以上の容積量の流体２３５を塗布（注油）し、シャフト２３１が貫通孔２３２ａ内に挿入される。流体２３５は油、オイル、または潤滑剤などよりなる。
【０００６】
シャフト２３１が貫通孔２３２ａ内に挿入されると、（ｂ）に示すように、隙間２３６およびスラスト孔２３３ａを通じて貫通孔２３２ａ内から外部へ余剰オイルが排出される。また余剰オイルに含まれる形で、貫通孔２３２ａ内に存在していた空気２３７も気泡として余剰オイルと共に外部に押し出される。
【０００７】
余剰オイルが全て排出された後、（ｃ）に示すようにスラストカバー２３３の下面全体に接着剤２３８が塗布される。これにより、スラスト孔２３３ａが塞がれ（接着封止され）、スリーブ２３２の底部が封止される。第１の脱気方法を用いて製造された流体動圧軸受は、たとえば下記特許文献１および２に開示されている。
【０００８】
図１４は、特許文献１および２に開示された流体動圧軸受の構造を示す図である。
【０００９】
図１４を参照して、この流体動圧軸受においては、軸受の組立時に空気を外部に逃がすための連通孔２４１ａがスラスト受板２４１に設けられている。また固定部材２４２には保持溝２４２ａが設けられており、軸受の組立時に軸受部より溢れ出る潤滑流体が保持溝２４２ａによって保持されている。スラスト受板２４１は、接着剤２４３により固定部材２４２に固着されている。接着剤２４３は連通孔２４１ａを塞いでいる。
【００１０】
一方、第２の脱気方法は、スリーブの貫通孔の下部をスラストカバーによって封止した状態（スラスト封止状態）で軸受底部のみに注油した後、シャフトを貫通孔に対して垂直に挿入するものである。第２の脱気方法に関する技術は、たとえば下記特許文献３に開示されている。
【００１１】
図１５は、特許文献３に開示された流体動圧軸受の組み立て工程を示す図である。
【００１２】
図１５を参照して、注油の工程では、注油ノズルを用いてオイルがスリーブ２５１の中のスラスト受け２５３上に注油される。軸挿入（１）の工程では、オイルを注油したスリーブ２５１に、回転軸２５２を垂直に挿入することで、スリーブ２５１内部の空気を追い出しながら、回転軸２５２の先端が注油溜り部２５１ｂ内のオイルの液面に達する。軸挿入（２）の工程では、回転軸２５２がスラスト受け２５３に突き当たるまで、注油溜り２５１ｂ内のオイルの液面は空気を押し出しながら上昇する。その結果、組付後には注油溜り部２５１ｂから空気が排除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−７２３４３号公報
【特許文献２】特開平９−６０６４５号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記第１の脱気方法には、残存する気泡の量（残存空気量）にばらつきが生じ、流体動圧軸受の信頼性が低いという問題があった。すなわち、上記第１の脱気方法では、排出させる流体の量（排出オイル量）の管理が難しく、流体動圧軸受内の流体の封入量および残存する気泡の量にばらつきがあった。その結果、排出させる流体の量が適切でなかった場合には、図１３（ｃ）に示すように空気（気泡）２３７が残存することが多かった。
【００１５】
上記第２の脱気方法は、シャフト先端と接触したオイルの液面が軸受内空気を上方に追い出しながら上昇するものであるが、この脱気方法にも流体動圧軸受の信頼性が低いという問題があった。図１５を参照して、注油されたオイルは、周囲の気泡をかみこみながらスラスト板外周部の領域Ａ２０１（スラスト受け２５３の外周とスリーブ２５１との隙間）に毛細管現象によって回り込む。したがって、領域Ａ２０１は完全にオイルで充填されず、領域Ａ２０１には空気が残りやすかった。そして領域Ａ２０１に回り込まなかったオイルは、余剰なオイルとして外部に排出されていた。その結果、領域Ａ２０１に残った空気が回転軸２５２のラジアル側（回転軸２５２の外壁面とスリーブ２５１の内壁面との間）に回り込み、ラジアル側の動圧発生に悪影響を及ぼしていた。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一の局面に従う流体動圧軸受は、貫通孔を有するスリーブと、貫通孔内に配置され、かつスリーブに対して回転可能である回転軸と、貫通孔の一方の端部を覆い、かつスリーブに固定されるスラストカバーと、スラストカバーと回転軸の一方の端部との間に配置され、かつ回転軸と接触するスラスト板とを備え、スラスト板は、回転軸側を向いた面であってスリーブと接触する面を含む。
【００１８】
上記流体動圧軸受において好ましくは、スリーブとの接触部が弾性変形した状態でスラスト板は配置される。
【００１９】
上記流体動圧軸受において好ましくは、少なくとも回転軸の外径側端面と貫通孔の内径側端面とにより第１の空間が構成され、少なくともスラスト板の外径側端面と貫通孔の内径側端面とにより第２の空間が構成され、第１の空間と第２の空間とはスラスト板とスリーブとの接触部により隔てられる。
【００２０】
上記流体動圧軸受において好ましくは、スラストカバーは貫通孔内に通じる孔を含まない。
【００２１】
本発明の他の局面に従うモータは、ステータと、ロータと、ロータをステータに対して回転可能に支持する上記のいずれかの流体動圧軸受とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、信頼性の高い流体動圧軸受およびこれを備えたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態における流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの一例を示す断面図である。
【図２】図１のポリゴンミラースキャナモータに含まれる流体動圧軸受の構成を示す拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第１の工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第２の工程を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法の第３の工程を示す図である。
【図６】スラスト孔を有するスラストカバーを用いた流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの構成の一例を示す図である。
【図７】図６のスラスト板付近の構成を示す拡大図である。
【図８】図６および図７に示すスラスト板付近の構造と、図１に示すスラスト板付近の構造とを比較して示す拡大図である。
【図９】スラストカバーの取り付け方法の変型例を示す断面図である。
【図１０】スラストカバーの取り付け方法の他の変型例を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態の流体動圧軸受が適用されたインナーロータ型のモータの一例を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の流体動圧軸受が適用された平面対向型のモータの一例を示す断面図である。
【図１３】従来の第１の脱気方法を模式的に示す図である。
【図１４】特許文献１および２に開示された流体動圧軸受の構造を示す図である。
【図１５】特許文献３に開示された流体動圧軸受の組み立て工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施の形態においては、レーザビームプリンタなどのレーザスキャニングに用いられるポリゴンミラースキャナモータに流体動圧軸受が適用された場合に付いて説明する。しかし本実施の形態の流体動圧軸受は、どのような部品に適用されてもよく、ポリゴンミラースキャナモータの他、たとえばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のディスクを回転駆動するためのＨＤＤスピンドルモータなどに適用されてもよい。
【００２６】
［ポリゴンミラースキャナモータの構成］
図１は、本発明の一実施の形態における流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの一例を示す断面図である。以降の説明において、「外径側」とは、シャフト１３から外部へ向かう側を意味しており、「内径側」とは、外部からシャフト１３へ向かう側を意味している。
【００２７】
図１を参照して、本実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータは、ロータ１０と、ステータ２０と、流体動圧軸受３０と、基板４０と、ポリゴンミラー５０とを主に備えている。ロータ１０は流体動圧軸受３０によって、ステータ２０に対して回転可能に支持されている。ロータ１０は、ロータフレーム１１、マグネット１２、およびシャフト１３を備えている。ロータ１０において、シャフト１３は、ロータフレーム１１の中心部（図１における中央部）を貫くように図１における上下方向に延在している。ロータフレーム１１は、シャフト１３を中心としてシャフト１３とともに回転可能である。マグネット１２は、ステータ２０と対向するようにロータフレーム１１に取り付けられている。
【００２８】
ロータフレーム１１は、ロータフレーム１１内部からの磁界の漏れを防ぐものであり、たとえば磁性体よりなっている。ロータフレーム１１は、シャフト１３の延在方向に対してたとえば垂直な方向（外周方向、図１における横方向）に延在する天井部１４ａと、シャフト１３の延在方向に対してたとえば平行な方向（図１における縦方向）に延在する側壁部１４ｂとを有している。天井部１４ａは平面的に見て円形状を有している。天井部１４ａの中心部にはシャフト１３を通すための孔６０が設けられており、ロータフレーム１１は孔６０においてシャフト１３に固定されている。天井部１４ａの上部には、レーザ光を反射させるためのポリゴンミラー５０がスプリング５１によってシャフト１３に固定されている。側壁部１４ｂは、天井部１４ａの外径側端部から基板４０側（図１における下方向）に向かって延在している。側壁部１４ｂは円筒形状であり、外周側を向いた面である外壁面１１ａと、内周側を向いた面である内壁面１１ｂとを有している。マグネット１２は、内壁面１１ｂに取り付けられている。
【００２９】
ステータ２０は、中央から径方向外側へ放射状に延びるように形成された複数のティース部２１ａを有するステータコア２１と、ティース部２１ａの周囲に巻回されたステータコイル２２とを備えている。ステータ２０は、マグネット１２と空間を隔てて対向するようにマグネット１２よりも内周側に配置されている。ステータ２０は、ステータコイル２２に電圧が印加されることにより、マグネット１２を回転させる磁界を発生可能である。
【００３０】
基板４０の中心部には孔６１が形成されており、シャフト１３および流体動圧軸受３０のスリーブ３２が孔６１を貫通している。なお図示しないが、基板４０には、マグネット１２から受ける磁界の変化に基づいてマグネット１２の回転速度を検出するＦＧパターンや、ブラシレスモータを駆動および制御するための駆動・制御集積回路や、チップ型電子部品（抵抗、コンデンサ）や、各ステータコイル２２への電圧の印加をオン／オフするためのパワーＭＯＳアレイなどが形成されていてもよい。
【００３１】
図２は、図１のポリゴンミラースキャナモータに含まれる流体動圧軸受の構成を示す拡大図である。なお図２においては、流体動圧軸受の一部のみが示されている。
【００３２】
図１および図２を参照して、流体動圧軸受３０は、シャフト１３（回転軸の一例）と、スリーブ３２と、スラストカバー３３と、スラスト板３４とを含んでいる。シャフト１３の外径側端面（外壁面）と、スリーブ３２の貫通孔４１の内壁面と、スラスト板３４の上面３４ａ（シャフト１３側を向いた面）とにより構成された空間ＳＰ１には、図示しない潤滑剤などの流体が充填されている。流体はたとえば潤滑油（オイル）などの潤滑剤よりなっているが、流体として用いられる材料に特に制約はない。
【００３３】
スリーブ３２には、ステータ２０および基板４０が固定されている。スリーブ３２は、図２中上下方向に延在する貫通孔４１を有しており、シャフト１３は、貫通孔４１内においてスリーブ３２に対して回転可能に配置されている。貫通孔４１には、油溜まり４１ａが設けられていてもよい。またシャフト１３の外径側端面および貫通孔４１の内壁面のうち少なくとも一方には動圧を発生させるための溝（図示しない）が形成されている。
【００３４】
スリーブ３２の下端面は階段状になっており、３つの端面４３ａ〜４３ｃと、２つの内壁面４４ａおよび４４ｂとにより構成されている。端面４３ａ〜４３ｃは、いずれもシャフト１３の延在方向に対して平行な法線を有しており、内壁面４４ａおよび４４ｂは、いずれもシャフト１３の延在方向に対して垂直な法線を有している。端面４３ａ〜４３ｃの各々は、内径側から外径側に向かってこの順序で設けられており、かつスリーブ３２の上部から下部に向かってこの順序で設けられている。端面４３ａと端面４３ｂとの間には内壁面４４ａが設けられており、端面４３ｂと端面４３ｃとの間には内壁面４４ｂが設けられている。
【００３５】
スラストカバー３３は、貫通孔４１の下端部を覆っており、スリーブ３２に固定されている。スラストカバー３３の上面３３ａ（シャフト１３側を向いた面）の外径部分は、端面４３ｂと接触しており、スラストカバー３３の外径側端面３３ｂは内壁面４４ｂと接触している。スラストカバー３３の上面３３ａの中央部は、スラスト板３４の下面３４ｃ（シャフト１３とは反対側の面）と接触している。スラストカバー３３は貫通孔４１内に通じるスラスト孔を含んでおらず、貫通孔４１の下端部を完全に塞いでいる。
【００３６】
スラスト板３４は、スラストカバー３３とシャフト１３の曲面状（たとえば半球状）の下端部１３ａとの間に配置されている。スラスト板３４の上面３４ａ（シャフト１３側を向いた面）の中央部はシャフト１３の下端部１３ａと接触している。スラスト板３４の上面３４ａの外径部分は端面４３ａと接触している。スラスト板３４の外径部分（円周部分）は、スリーブ３２とスラストカバー３３とにより圧力が加えられており、その圧力により潰されている。したがってスラスト板３４は、その外径部分が弾性変形した状態で、シャフト１３とスラストカバー３３との間に配置されており、スラスト板３４はパッキンとして機能する。
【００３７】
ポリゴンミラースキャナモータの組立時の容易性を考慮すると、スラスト板３４の直径は内壁面４４ａの直径よりも小さく、スラスト板３４の外径側端面３４ｂと内壁面４４ａとは接触しないことが好ましい。この場合、スラスト板３４の外径側端面３４ｂと、内壁面４４ａと、スラストカバー３３の上面３３ａとにより空間ＳＰ２が構成される。空間ＳＰ２は、スラスト板３４とスリーブ３２との接触部により空間ＳＰ１とは隔てられている。なお本実施の形態においては、少なくともシャフト１３の外径側端面と貫通孔４１の内径側端面とにより構成される空間と、少なくともスラスト板３４の外径側端面と貫通孔４１の内径側端面とにより構成される空間とが、スラスト板３４とスリーブ３２との接触部により隔てられていればよい。
【００３８】
［ポリゴンミラースキャナモータの製造方法］
続いて、本実施の形態におけるポリゴンミラースキャナモータの製造方法について、図３〜図５を用いて説明する。
【００３９】
図３を参照して、基板４０およびステータ２０が予め取り付けられたスリーブ３２に対して、スラスト板３４が上に配置された状態のスラストカバー３３を、矢印Ａ１で示すように取り付ける。スラスト板３４はスラストカバー３３よりも弾性率の高い材料よりなることが好ましい。スラスト板３４はたとえば樹脂材よりなり、スラストカバー３３はたとえば鉄板（鋼板）よりなる。スラストカバー３３を取り付ける際、スラスト板３４はスラストカバー３３に予め固定されていてもよいし、スラストカバー３３に仮止めされていてもよい。スラストカバー３３は、たとえば圧入などの方法でスリーブ３２の貫通孔４１の下端部に取り付けられる。スラストカバー３３は、接着剤を用いずに機械的結合具（機械的結合手段）によりスリーブ３２に取り付けられることが好ましいが、接着剤を用いてスリーブ３２に取り付けられてもよい。
【００４０】
次に図４を参照して、下端部が塞がれた貫通孔４１内に、たとえば潤滑剤３５を滴下し、スラスト板３４に潤滑剤３５を塗布する。
【００４１】
続いて図５を参照して、下端部が塞がれた貫通孔４１内に、ポリゴンミラー５０などが予め取り付けられたシャフト１３を矢印Ａ２で示すように挿入する。シャフト１３の下端部１３ａが潤滑剤３５と接触すると、潤滑剤３５の液面は上昇し、内部の空気は潤滑剤３５の液面に押されて貫通孔４１の上部から抜ける。その結果、貫通孔４１から空気（気泡）が排除される。なお、ポリゴンミラー５０などは、このシャフト挿入工程を実施後に取り付けられてもよい。
【００４２】
［実施の形態の効果］
続いて、本実施の形態の効果について説明する。
【００４３】
図６は、スラスト孔を有するスラストカバーを用いた流体動圧軸受が適用されたポリゴンミラースキャナモータの構成の一例を示す図である。図７は、図６のスラスト板付近の構成を示す拡大図である。なお、以降の図６〜図８において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００４４】
図６および図７を参照して、ポリゴンミラースキャナモータの流体動圧軸受１３０は、シャフト１３と、スリーブ３２と、スラストカバー１３３と、スラスト板１３４と、接着剤１３６とを含んでいる。スラストカバー１３３およびスラスト板１３４は、スリーブ３２の下部に設けられており、貫通孔４１を塞いでいる。スラスト板１３４の上面１３４ａおよび外径側端面１３４ｂはスリーブ３２と接触していない。スラスト板１３４は、シャフト１３と接触する部分以外は弾性変形していない状態で、シャフト１３とスラストカバー１３３との間に配置されている。スラストカバー１３３はスラスト孔１３３ａを有している。空間ＳＰ１には潤滑剤が充填されており、空間ＳＰ１と、空間ＳＰ２と、スラスト孔１３３ａとは互いに連通している。スラストカバー１３３は、その下部から接着剤１３６によって固定されており、スラスト孔１３３ａは接着剤１３６によって塞がれている（接着封止されている）。スラスト孔１３３ａは接着剤侵入防止用のワッシャにて塞がれていてもよい。図６および図７に示すようにスラスト孔１３３ａを通じて貫通孔４１内の空気を外部に逃がす構造においては、スラスト孔１３３ａを接着封止した後で、スラスト板１３４周辺の空間ＳＰ２に空気が残りやすく、この空気がラジアル軸受側に回り込んだ場合には、ラジアル側の動圧発生に悪影響を及ぼす。
【００４５】
図８は、図６および図７に示すスラスト板付近の構造と、図１に示すスラスト板付近の構造とを比較して示す拡大図である。（ａ）は、図６および図７に示すスラスト板付近の構造であり、（ｂ）は、図１に示すスラスト板付近の構造である。
【００４６】
図８を参照して、図６および図７に示す流体動圧軸受１３０は、（ａ）に示すように空間ＳＰ１と空間ＳＰ１とが繋がっているのに対し、本実施の形態における流体動圧軸受３０は、（ｂ）に示すように、スラスト板３４を敢えて潰すようにして貫通孔４１をシールしているので、空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とがスラスト板３４にて隔てられている。言い換えれば、スリーブ３２とスラストカバー３３とでスラスト板３４を挟み込むことにより、スラスト板３４にパッキンとしての機能を持たせている。これにより、空間ＳＰ１に充填された潤滑剤が空間ＳＰ２に入り込まず、かつ空間ＳＰ２の空気が空間ＳＰ１（ラジアル軸受側）に入り込まないので、流体動圧軸受の信頼性を向上することができる。また、スラストカバー３３にスラスト孔を形成する必要がなくなり、スラスト孔を塞ぐための接着剤を廃止することができるので、流体動圧軸受のスラスト部分を簡単に封止することができ、製造工程を簡素化することができる。
【００４７】
また、スラスト板３４の潰し量を弾性変形の領域範囲内に設定することにより、ヒートショックなどの影響により、スラスト板３４の位置のずれの発生を少なくすることができる。
【００４８】
さらに、スラストカバー３３を圧入により固定する方式を採用することにより、スラストカバー３３の固定位置を管理する場合（高さ管理する場合）と比べて、プレス機の圧力を調節することでスラスト板３４の潰し量が管理しやすくなる。その結果、スラスト板３４の未潰しや潰しすぎを抑止可能となる。
【００４９】
［その他］
上述の実施の形態においては、スラストカバー３３が圧入によりスリーブ３２に取り付けられる場合に付いて示したが、スラストカバー３３はどのような方法でスリーブ３２に取り付けられてもよい。スラストカバー３３は、たとえば図９に示すように、ネジ３８を用いてスリーブ３２に取り付けられてもよい。この場合、スリーブ３２およびスラストカバー３３にはネジ止め用の穴が予め形成されていてもよい。またスラストカバー３３は、たとえば図１０に示すように、スリーブ３２の下端面に形成された凸部３２ａを、スラストカバー３３に形成された孔３４ｄに挿入し、凸部３２ａをスラストカバー３３の下面よりカシメてもよい（潰してもよい）。この場合、たとえば徐々に凸部３２ａを曲げながらカシメてもよい。
【００５０】
上述の実施の形態においては、軸回転型であり、かつアウターロータ型のモータに流体動圧軸受が適用される場合に付いて示した。しかし、本発明の流体動圧軸受は、上述のモータの他、軸固定型のモータに適用されてもよい。軸固定型のモータは、たとえば図１に示すモータとは上下が逆になったような構造を有する。軸固定型のモータにおいては、下方から延在したシャフトの回りを、シャフトの外側に配置された部材が回転する。
【００５１】
また本発明の流体動圧軸受は、図１１に示すように、外径側に設けられたステータ２０に対して内径側に設けられたロータ１０が回転するインナーロータ型のモータに適用されてもよい。
【００５２】
また本発明の流体動圧軸受は、図１や図１１に示すようにロータとステータとが径方向で（周に沿って）対向する周対向型のモータに適用される場合の他、図１２に示すように、シャフト１３の延在方向に沿った下側に設けられたステータ２０に対して、シャフト１３の延在方向に沿った上側に設けられたロータ１０が回転する平面対向型のモータに適用されてもよい。
【００５３】
なお、図１１および図１２において、図１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００５４】
さらに、本発明の流体動圧軸受がブラシレスモータに適用される場合、そのモータの駆動方式は全波整流方式であってもよいし、半波整流方式であってもよい。
【００５５】
上述の実施の形態は適宜組み合わせることができる。たとえば、全波整流方式の平面対向型ブラシレスモータに適用される流体動圧軸受において、スラストカバーがスリーブに対してカシメにより固定されてもよい。
【００５６】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ロータ
１１ ロータフレーム
１１ａ ロータフレーム外壁面
１１ｂ ロータフレーム内壁面
１２ マグネット
１３，２３１ シャフト
１３ａ，２３１ａ シャフト下端部
１４ａ ロータフレーム天井部
１４ｂ ロータフレーム側壁部
２０ ステータ
２１ ステータコア
２１ａ ティース部
２２ ステータコイル
３０，１３０ 流体動圧軸受
３２，２３２，２５１ スリーブ
３２ａ スリーブ凸部
３３，１３３，２３３ スラストカバー
３３ａ スラストカバー上面
３３ｂ スラストカバー外径側端面
３４，１３４，２３４ スラスト板
３４ａ，１３４ａ スラスト板上面
３４ｂ，１３４ｂ スラスト板外径側端面
３４ｃ スラスト板下面
３４ｄ，６０，６１ 孔
３５ 潤滑剤
３８ ネジ
４０ 基板
４１，２３２ａ 貫通孔
４１ａ 油溜まり
４３ａ〜４３ｃ スリーブ端面
４４ａ，４４ｂ スリーブ内壁面
５０ ポリゴンミラー
５１ スプリング
１３３ａ，２３３ａ スラスト孔
１３６，２３８，２４３ 接着剤
２３１ｂ シャフト外壁面
２３５ 流体
２３６ 隙間
２３７ 空気
２４１ スラスト受板
２４１ａ 連通孔
２４２ 固定部材
２４２ａ 保持溝
２５１ｂ 注油溜り部
２５２ 回転軸
２５３ スラスト受け
ＳＰ１，ＳＰ２ 空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するスリーブと、
前記貫通孔内に配置され、かつ前記スリーブに対して回転可能である回転軸と、
前記貫通孔の一方の端部を覆い、かつ前記スリーブに固定されるスラストカバーと、
前記スラストカバーと前記回転軸の一方の端部との間に配置され、かつ前記回転軸と接触するスラスト板とを備え、
前記スラスト板は、前記回転軸側を向いた面であって前記スリーブと接触する面を含む、流体動圧軸受。
【請求項２】
前記スリーブとの接触部が弾性変形した状態で前記スラスト板は配置される、請求項１に記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
少なくとも前記回転軸の外径側端面と前記貫通孔の内径側端面とにより第１の空間が構成され、少なくとも前記スラスト板の外径側端面と前記貫通孔の内径側端面とにより第２の空間が構成され、前記第１の空間と前記第２の空間とは前記スラスト板と前記スリーブとの接触部により隔てられる、請求項１または２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
前記スラストカバーは前記貫通孔内に通じる孔を含まない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体動圧軸受。
【請求項５】
ステータと、
ロータと、
前記ロータを前記ステータに対して回転可能に支持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受とを備えた、モータ。
【請求項１】
貫通孔を有するスリーブと、
前記貫通孔内に配置され、かつ前記スリーブに対して回転可能である回転軸と、
前記貫通孔の一方の端部を覆い、かつ前記スリーブに固定されるスラストカバーと、
前記スラストカバーと前記回転軸の一方の端部との間に配置され、かつ前記回転軸と接触するスラスト板とを備え、
前記スラスト板は、前記回転軸側を向いた面であって前記スリーブと接触する面を含む、流体動圧軸受。
【請求項２】
前記スリーブとの接触部が弾性変形した状態で前記スラスト板は配置される、請求項１に記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
少なくとも前記回転軸の外径側端面と前記貫通孔の内径側端面とにより第１の空間が構成され、少なくとも前記スラスト板の外径側端面と前記貫通孔の内径側端面とにより第２の空間が構成され、前記第１の空間と前記第２の空間とは前記スラスト板と前記スリーブとの接触部により隔てられる、請求項１または２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
前記スラストカバーは前記貫通孔内に通じる孔を含まない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体動圧軸受。
【請求項５】
ステータと、
ロータと、
前記ロータを前記ステータに対して回転可能に支持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受とを備えた、モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１７７４５２（Ｐ２０１２−１７７４５２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１７５１（Ｐ２０１１−４１７５１）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（５０４２５７３０２）ミネベアモータ株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（５０４２５７３０２）ミネベアモータ株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
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