流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置
【課題】流体動圧軸受装置の組立を容易かつ短時間で行うことができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】スリーブ１２の下面１２ａの一部１２ａａに当接するように、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１から径方向内方に突出したフランジ部５０を設ける構成としたことにより、スリーブ１２を軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。また、スリーブ１２の下方に位置するスリーブスラスト軸受面に設けられた複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂを、スリーブ１２の下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた構成にしたことにより、本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができるため、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。
【解決手段】スリーブ１２の下面１２ａの一部１２ａａに当接するように、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１から径方向内方に突出したフランジ部５０を設ける構成としたことにより、スリーブ１２を軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。また、スリーブ１２の下方に位置するスリーブスラスト軸受面に設けられた複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂを、スリーブ１２の下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた構成にしたことにより、本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができるため、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受装置、当該流体動圧軸受装置を備えるスピンドルモータ、及び当該スピンドルモータを備えるディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやカーナビゲーション等に使用される磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク駆動装置では、小型化、薄型化、及び軽量化に加えて、高密度化への要求が強いことから、ディスク回転に使用されるスピンドルモータの回転数の高速化や回転動作の高精度化が要請されている。このような要請に応えるために、スピンドルモータ用の軸受装置として、従来のボールベアリングに代わって、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを充填させた流体動圧軸受装置が多く使用されている。
【０００３】
また、ハードディスク駆動装置等の小形化に伴ってスピンドルモータの小形化が進み、その軸受構造ではシャフトとロータハブとの一体化が提案され実施が検討されている。
【０００４】
このような従来の軸受装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９０３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の課題として、流体動圧軸受装置の組立工程において、スリーブをスリーブハウジングに適切に接着するために、スリーブとスリーブハウジングとの位置関係を一定の位置に保持しておく必要があったが、各部材の相対位置を決めるために治具を使うのは時間的にも手間的にも面倒であった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題を解決すべく、流体動圧軸受装置の組立を容易かつ短時間で行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項３又は請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記軸方向溝内の径方向の幅よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、ベース部材と、前記ベース部材に固定された磁束発生部と、請求項１乃至請求項１２のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、装置ハウジングと、前記装置ハウジングの内部に固定された請求項１３記載のスピンドルモータと、前記ディスクに対して情報の読み出し及び／又は書き込みを行うアクセス部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜１４に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となる。従来の課題として、流体動圧軸受装置の組立工程において、スリーブをスリーブハウジングに適切に接着固定するために、スリーブとスリーブハウジングとの位置関係を一定の位置に保持しておく必要があったが、各部材の相対位置を決めるために治具を使うのは時間的にも手間的にも面倒であった。そこで、このように、スリーブハウジングの軸方向一方側から径方向内方に向かうようにフランジ部を設ける構成とした。そして、スリーブの軸方向一方側の平面部とフランジ部とが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイルの流路を防ぐかたちになるが、スラスト動圧発生溝をスリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸ばして形成することにより、相対回転時に潤滑オイルに流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイルの循環溝としての役割を持たせることができるため、そういった問題も解消することができる。また、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。以上より、スリーブを軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブを保持することなく流体動圧軸受装置の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のある熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤が使用可能になる。また、従来は、円筒形状のスリーブハウジングにスリーブを固定する場合には、スリーブハウジングの内部においてスリーブの軸方向の移動を係止する部位が存在しなかったため、スリーブを所望の位置に接着により固定することが容易ではなかったが、スリーブハウジングの内部にスリーブを挿入したとき、フランジ部の軸方向他方側の面にスリーブの軸方向一方側の面が当接（係止）するので、所望の位置にスリーブを固定することができる。
【００２３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さい。このような構成にすることにより、スラストプレートの軸方向他方側の面とスラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面とがなす微小間隙を潤滑オイルが通過して、スリーブの軸方向一方側の平面部の一部とフランジ部上面との当接面の、潤滑オイルの循環溝となったスラスト動圧発生溝内に流れ込みにくくなる。このため、高められた圧力が軸受微小間隙から外部へと逃げにくい略閉空間となり、潤滑オイルは軸受微小間隙中で高い圧力を維持することができ、シャフト、スラストプレート、ロータハブを備える回転部材を安定して非接触状態で支持することができる。また、軸受微小間隙等を正圧に保つことができ、負圧の発生及び負圧の発生に起因する気泡の発生も防止することができる。
【００２４】
特に、請求項３に記載の発明によれば、前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられている。このような構成にすることにより、スリーブの軸方向一方側のスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイルを、スリーブ若しくはスリーブハウジングの軸方向他方側の微小間隙へ流すことができる。
【００２５】
特に、請求項４に記載の発明によれば、前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられている。このような構成にすることにより、スリーブの軸方向一方側のスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイルを、スリーブ若しくはスリーブハウジングの軸方向他方側の微小間隙へ流すことができる。
【００２６】
特に、請求項５に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通している。このため、複数あるスラスト動圧発生溝のうち、１つ又はいくつかのスラスト動圧発生溝が、１つ又は複数の軸方向溝と連通していることにより、スムーズに潤滑オイルを案内することができる。
【００２７】
特に、請求項７に記載の発明によれば、前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されている。スリーブハウジングが、軸方向一方側の端部又は端部近傍から径方向内方に突出したフランジ部を有する円筒形状スリーブハウジングである場合、有底状にするためにフランジ部とカウンタープレートとをレーザー溶接によって固定するが、このような構成にすることにより、その際に発生する歪みは、凹部により吸収されるので、レーザー溶接によりスリーブハウジングの軸方向一方側内周面が溶接時の熱で変形して、スリーブを径方向に圧力をかけてスリーブが傾くといった不具合を防止している。
【００２８】
特に、請求項８に記載の発明によれば、前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられている。このとき、スリーブハウジングの内周面にスリーブを挿入するとき、接着剤はスリーブにより摺れるが、接着溝内に収容されているため、例えば接着剤の塗布位置、塗布量等が不均一となっても、接着溝より軸方向他方側に移動することを防止することができる。また、接着溝を設けることにより、スリーブハウジングとスリーブとの締結強度を強固にすることができるため、外部からの衝撃等に対する強度を得ることができる。従って、モータが小型化、薄型化しても、スリーブハウジングとスリーブとを強固に固定することができる。
【００２９】
特に、請求項９に記載の発明によれば、前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤である。熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤を使用することにより、スリーブハウジングとスリーブとを従来に比べて強固に接着固定することができる。また、油面でも接着力が優れており、また、固着スピードが速いため、スリーブを位置決め保持する時間を短くすることができる。
【００３０】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有する。このため、モータによりスリーブが相対回転駆動すると、スラスト動圧軸受部のポンピング作用により、スラスト動圧軸受部のスラスト動圧発生溝と、そこを流れる潤滑オイルの粘性とにより発生する軸方向の流体動圧によって、スリーブの軸方向一方側の平面部とスラストプレート及びフランジ部の軸方向他方側の平面部とが非接触状態に支持される。そして、スラスト動圧軸受部はポンプイン形状を有しているため、シャフト側に潤滑オイルを押し込む圧力を誘起し、潤滑オイルを圧送することができる。
【００３１】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなる。このため、モータ回転時、軸受面を構成するスリーブの内周面にはオイルが滲みだし、回転するロータハブの外周面とスリーブの内周面との間は、常に一定の油膜が形成されるため、ロータハブとスリーブとの間に高い摺動性能を得ることができる。従って、ロータハブの外周面に窒化処理等の硬化処理を行なわずとも、安定した回転性能を得ることができる。ロータハブの外周面に硬化処理を行わないことにより、安価に流体動圧軸受装置を製造することができ、且つ安価なモータを製造することができる。
【００３２】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれている。このため、スリーブの軸方向の端面の縁部分が、全周にわたって面取り部が切り欠かれているので、ハウジングのフランジ部とスリーブとが当接したときにその面取り部が空間となり、スリーブ外周面のどこにでも軸方向溝を設けても、軸方向溝がスラスト動圧発生溝と連通させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、中心軸Ｏに沿ってディスク４側を「上」とし、コイル２４側を「下」とする。しかしながら、これにより本発明に係る流体動圧軸受装置３、スピンドルモータ１、及びディスク駆動装置２の設置姿勢が限定されるものではない。
【００３４】
＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ１を備えたディスク駆動装置２の縦断面図である。ディスク駆動装置２は、磁気ディスク４を回転させつつ、磁気ディスク４からの情報の読み出し及び磁気ディスク４への情報の書き込みを行うハードディスク装置である。図１に示したように、ディスク駆動装置２は、主として、装置ハウジング２１、磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク（以下、単に「ディスク」という）４、アクセス部２０、及びスピンドルモータ１を備えている。
【００３５】
装置ハウジング２１は、カップ状の第１ハウジング部材２１１と、板状の第２ハウジング部材２１２とを有している。第１ハウジング部材２１１は、上部に開口を有し、第１ハウジング部材２１１の内側の底面には、スピンドルモータ１とアクセス部２０とが設置されている。第２ハウジング部材２１２は、第１ハウジング部材２１１の上部の開口を覆うように第１ハウジング部材２１１に接合され、第１ハウジング部材２１１と第２ハウジング部材２１２とに囲まれた装置ハウジング２１の内部空間２１３に、ディスク４、アクセス部２３、及びスピンドルモータ１が収容されている。装置ハウジング２１の内部空間２１３は、塵や埃が少ない清浄な空間とされている。
【００３６】
ディスク４は、いずれも中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。ディスク４は、スピンドルモータ１のロータハブ１５に装着されている。一方、アクセス部２０は、ディスクの上面及び下面に対向する２つのヘッド２０１と、各ヘッド２０１を支持するアーム２０２と、アーム２０２を揺動させる揺動機構２０３とを有している。アクセス部２０は、揺動機構２０３により２本のアーム２０２をディスク４に沿って揺動させ、２つのヘッド２０１をディスク４の必要な位置にアクセスさせることにより、回転するディスク４の記録面に対して情報の読み出し及び書き込みを行う。なお、ヘッド２０１は、ディスク４の記録面に対して情報の読み出し又は書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。
【００３７】
＜２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の詳細な構成について説明する。図２は、スピンドルモータ１の一部縦断面図であり、図３は、スピンドルモータ１の構成を示す縦断面図である。図２及び図３に示すように、スピンドルモータ１は、主として、ベース部材３１に固定されるスリーブハウジング１１及びこのスリーブハウジング１１の内周部に固定されるスリーブ１２を有してディスク駆動装置２（図１参照）の装置ハウジング２１に固定されるステータ部６と、このステータ部６によって回転自在に支持されるロータ部５とから構成されている。
【００３８】
＜２−１．ステータ部の構成＞
ステータ部６は、ステータ部６の各部を保持するベース部であるベース部材３１、後述するロータ部５を回転可能に支持する軸受機構の一部である略円筒状のスリーブユニット１０、および、スリーブユニット１０の周囲にてベース部材３１に取り付けられるステータ２２を備える。
【００３９】
ベース部材３１は、第１ハウジング部材２１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、又は、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材２１１の他の部位と一体的に形成される。なお、本実施形態では、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが単一の部材により構成されているが、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが別体となっていてもよい。ベース部材３１の中央部には、中心軸Ｏに沿ってベース部材３１を貫通する貫通孔３１１が形成されている。また、ベース部材３１の貫通孔３１１よりも外周側（中心軸Ｏに対する外周側。以下同じ。）には、軸方向（中心軸Ｏに沿った方向。以下同じ。）に突出した略円筒形状のホルダ部３１２が形成されている。
【００４０】
次に、第１ハウジング部材２１１のベース部材３１に圧入又は接着により固定されているステータ２２について、図３に基づいて説明する。ステータ２２は、先端を中心軸Ｏに向けて中心軸Ｏを中心に放射状に配置された複数のティース２３１及び、複数のティース２３１の径方向外側の端部同士を等間隔に接続する環状のコアバック２３２を有するステータコア２３と、複数のティース２３１のそれぞれに導線を巻回することにより形成されたコイル２４と、を有し、ロータマグネット１７の外周面１７ａと径方向に微小間隙を介し対向している。ステータコア２３は、金属薄板、例えば、略環状のケイ素鋼板等の電磁鋼板を複数枚軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。
【００４１】
また、互いに隣接する２つのティース２３１・２３１間におけるコアバック２３２の内周辺には、導線の渡り線がコアバック２３２より径方向内側に侵入しないように、コアバック２３２から径方向内側に張り出した突起を軸方向上側に折り曲げて形成された複数の渡り線係止用の突出部２５が設けられている。なお、渡り線は、一のコイル２４から突出部２５の径方向外方を経由して他のコイル２４に到るように配線されている。各コイル２４からの導線は、渡り線係止用の突出部２５を介して回路基板２６へと導かれ、回路基板２６の電極に半田等にて接合される。
【００４２】
スリーブユニット１０は、中心軸Ｏを中心とする略円筒状であってシャフト１６が挿入されるスリーブ１２と、スリーブ１２の外周に取り付けられる略円筒状のスリーブハウジング１１とから構成され、ホルダ部３１２に挿入されてベース部材３１に取り付けられる。
【００４３】
＜２−２．ロータ部の構成＞
回転部材であるロータ部５は、スリーブ１２の内周面と径方向に微小間隙を介し対向するシャフト１６、シャフト１６の下端外周面から径方向外側に張り出す環状かつ円板状のスラストプレート１８、このシャフト１６と一体に形成される略カップ状のロータハブ１５を備える。
【００４４】
ロータハブ１５は、スピンドルモータ１における中心軸Ｏとなるシャフト１６の周囲において径方向に広がる形状を有し、その中心部には、中心軸Ｏを中心とした貫通孔１５ａが形成されており、シャフト１６に固定されている。その形状についてより詳細に説明すると、ロータハブ１５は、シャフトの外周面に固定される第１円筒部１５１と、第１円筒部１５１の上端部から径方向外側へ向けて広がる平面部１５２と、平面部１５２の外周縁から垂下する第２円筒部１５３とを有している。第２円筒部１５３の外周面１５ｂは、ディスク４の内周部（内周面又は内周縁）に当接する当接面となる。また、第２円筒部１５３の下端部付近には、径方向外側へ向けて突出し、その上面がディスク４を載置するフランジ面１５ｃとなる台部１５４（ディスク載置部）が形成されている。このようなロータハブ１５は、例えば、ステンレス等から形成される。また、台部１５４の下方で第２円筒部１５３の外周面には、円環状に形成されたロータマグネット１７が接着剤等により固定されている。
【００４５】
ロータマグネット１７は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配列し、これら各磁極の磁束方向がロータマグネット１７の径方向と略一致する所謂ラジアル異方性もしくは等方性のネオジウム磁石である。このロータマグネット１７は、その外周面１７ａとティース２３１との間に一定の隙間を有するように位置している。
【００４６】
ディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃ上に水平姿勢に配置される。そして、ディスク４の上面は、ロータハブ１５の平面部１５２に取り付けられた押さえ部材１５５により押圧固定される。このような構成にすることにより、ディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃと押さえ部材１５５とによって挟持され、ロータハブ１５と一体的に回転することができる。
【００４７】
シャフト１６は、中心軸Ｏに沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト１６の外周面には、ロータハブ１５の第１円筒部１５１が径方向に密着し、また、シャフト１６の下端面は、スリーブ１２の下面よりの僅かに軸方向下側に配置されている。
【００４８】
スリーブ１２の下方には、スリーブ１２と微小間隙を介して軸方向に対向し、シャフト１６の外周面から径方向外側に張り出す環状かつ円板状のスラストプレート１８が形成され、シャフト１６のフランジを構成している。スラストプレート１８は、スリーブ１２の外径より僅かに小さい外径を有している。なお、本実施形態では、スラストプレート１８とシャフト１６とが単一部材から構成されたものを記載したが、図１６に示すように、それぞれ別個に製造し、スラストプレート１８の上面と、シャフト１６の下端面とが隙間なく当接するように固定することも可能である。また、スラストプレート１８は、必要とされる機械的強度や寸法安定性等から適宜選択できるが、スラストプレート１８とシャフト１６とをそれぞれ別個で製造していた場合、シャフト１６の端部に固定されシャフト１６と一体に回転することから、シャフト１６と同程度の熱膨張係数を有する材質が好ましい。
【００４９】
＜３．スリーブユニットの構成＞
ここで、上述したスリーブユニット１０を構成しているスリーブハウジング１１とスリーブ１２について以下詳細に説明する。
【００５０】
＜３−１．スリーブ＞
図４に示したように、スリーブハウジング１１の内周面１１ａには、中心部に軸方向に貫通する軸受穴を有する円筒状のスリーブ１２が接着等の手段によって固定されている。このスリーブ１２は、潤滑オイル１９が含浸された多孔質焼結体から成形され、その材質は特に限定するものではなく、各種金属粉末や金属化合物粉末、非金属粉末を原料として成型、焼結したものが使用される。原料としては、例えば、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐｂ、Ｆｅ−Ｃ等を含有する。オイルが含浸された多孔質焼結体から成形されているため、モータ１回転時、軸受面を構成するスリーブ１２の内周面１２ｂには潤滑オイル１９が滲みだし、回転するロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａとスリーブ１２の内周面１２ｂとの間は、常に一定の油膜が形成されるため、ロータハブ１５とスリーブ１２との間に高い摺動性能を得ることができる。従って、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに窒化処理等の硬化処理を行なわずとも、安定した回転性能を得ることができる。ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに硬化処理を行わないことにより、安価に流体動圧軸受装置３を製造することができ、且つ安価なスピンドルモータ１を製造することができる。また、潤滑オイル１９が、少なくともスリーブ１２の周囲に形成される微小間隙を含む空間中に作動流体として充填されている。
【００５１】
＜３−２．スリーブハウジング、及びそのフランジ部＞
次に、スリーブハウジング、及び本実施形態に係るスリーブハウジングのフランジ部について、図４に基づいて説明する。本実施形態に係るスリーブハウジング１１は、例えば、ステンレスや樹脂部材等から形成され、中空円筒形状をなしている。そして、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１の下端部又は下端部近傍から径方向内方に所定幅突出したフランジ部５０を有している。ここでいう「所定幅」とは、スリーブユニット１０を構成するときに、スリーブハウジング１１の内部に上方からスリーブ１２を挿入したときに、スリーブ１２を軸方向に係止できる程度の幅である。このとき、フランジ部５０の上面５０ａとスリーブ１２の下面１２ａとは当接しており、以下、スリーブ１２の下面１２ａにおいて、フランジ部５０の上面５０ａと当接している面１２ａａと、当接していない面１２ａｂとの総称を１２ａとする。また、フランジ部５０の内周面５０ｂは、スラストプレート１８の外周面１８ｃと径方向に微小間隙を介して対向している。
【００５２】
以上より、フランジ部５０にてスリーブ１２を軸方向に保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のあるエポキシ系接着剤が使用可能になる。また、従来は、円筒形状のスリーブハウジングにスリーブを固定する場合には、スリーブハウジングの内部においてスリーブの軸方向の移動を係止する部位が存在しなかったため、スリーブを所望の位置に接着により固定することが容易ではなかったが、スリーブハウジング１１の内部にスリーブ１２を挿入したとき、フランジ部５０の上面５０ａにスリーブ１２の下面１２ａａが当接（係止）するので、所望の位置にスリーブ１２を固定することができる。
【００５３】
また、フランジ部５０の下面５０ｃの内縁部分には切り欠き部が形成され、そこに板状のカウンタープレート１４の外端部がレーザー溶接や接着等で固定されている。その結果、中空円筒形状のスリーブハウジング１１は、その軸方向下方が閉塞されている。
【００５４】
なお、スリーブハウジング１１、フランジ部５０及びスリーブ１２は、例えば、銅や銅合金等からも成形可能である。また、本実施形態では、中空円筒形状のスリーブハウジング１１の下方を、フランジ部５０を介してカウンタープレート１４を固定し開口を閉塞していたが、図１７に示すように、それらが一体となったスリーブハウジング、つまり、カップ状のスリーブハウジングを活用することも可能である。
【００５５】
＜３−３．軸方向溝＞
また、スリーブ１２の外周面１２ｄには、図４に示したように、軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝（オイル溝）１３が形成されている（本実施形態では、図７や図８に示すように、軸方向溝１３は３つ）。そして、スリーブ外周面１２ｄに対向するスリーブハウジング１１の内周面１１ａとで連通孔を形成する。このように構成することにより、スリーブ下面１２ａのスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイル１９を、スリーブ上面１２ｃの微小間隙若しくはスリーブハウジング上面１１ｃの微小間隙へ流すことができる。また、本実施形態では、軸方向溝１３をスリーブ外周面１２ｄに形成したが、スリーブ外周面１２ｄと対向するスリーブハウジング１１の内周面１１ａ（図１８参照）や、スリーブ外周面１２ｄ及びスリーブハウジング内周面１１ａの両方に形成する構成にしてもよい。その場合も、対向するスリーブ外周面１２ｄとで連通孔を形成する。
【００５６】
＜３−４．凹部（逃がし溝）＞
また、フランジ部５０に隣接するスリーブハウジング１１の内周面１１ａに凹部（逃がし溝）５１が形成されている。スリーブハウジング１１が、その下端部又は下端部近傍から径方向内方に突出したフランジ部５０を有する円筒形状スリーブハウジング１１である場合、有底状にするためにフランジ部５０とカウンタープレート１４とをレーザー溶接によって固定するとき、このような構成にすることにより、その際に発生する歪みは、凹部５１により吸収されるので、レーザー溶接によりスリーブハウジング１１の軸方向一方側内周面１１ａが溶接時の熱で変形して、スリーブ１２を径方向に圧力をかけてスリーブ１２が傾くといった不具合を防止している。
【００５７】
＜３−５．接着溝、及び接着剤＞
また、スリーブハウジング１１の内周面１１ａには、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを固定するための接着剤を塗布する接着溝５２が、凹部５１の上方位置に設けられている。このとき、スリーブハウジング１１の内周面１１ｂにスリーブ１２を挿入するとき、接着剤はスリーブ１２により摺れるが、接着溝５２内に収容されているため、例えば接着剤の塗布位置、塗布量等が不均一となっても、接着溝より上方に移動することを防止することができる。また、接着溝５２を設けることにより、スリーブハウジング１１とスリーブ１２との締結強度を強固にすることができるため、外部からの衝撃等に対する強度を得ることができる。従って、モータ１が小型化、薄型化しても、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを強固に固定することができる。また、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを径方向に接着固定する接着剤としては、嫌気性接着剤、紫外線硬化型接着剤、あるいは熱硬化型接着剤等を使用することができ、その他にも、紫外線硬化型及び嫌気性接着剤、紫外線硬化型及び熱硬化型接着剤、嫌気性及び熱硬化型接着剤等を使用することができるが、油面でも接着力が優れており、また、固着スピードが速いため、スリーブ１２を位置決め保持する時間を短くすることができる熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤を使用するのが好ましい。
【００５８】
＜４．動圧構造＞
次に、軸受構造について、図４乃至図１３に基づいて説明する。
【００５９】
まず、本実施形態に係る流体動圧軸受装置内において、作動流体となる潤滑オイル１９が充填されている空間、及びその空間を形成している各微小間隙について以下説明する。また、潤滑オイル１９の流れを説明するために、中心軸Ｏを含む断面における各微小間隙の幅を、図５、図６、図１０、図１１に示すように記号を振り分ける。
【００６０】
＜４−１．第１微小間隙Ｐ：幅Ａ＞
まず、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａとスリーブ１２の内周面１２ｂとの微小間隙（以下、この微小間隙を第１微小間隙Ｐとする）とし、中心軸Ｏを含む断面における第１微小間隙の幅をＡとする。
【００６１】
＜４−２．スリーブ下面１２ａについて＞
次に、スリーブ１２の下面１２ａについて、図７乃至図１１に基づいて説明する。図７は、スリーブ１２の下面１２ａに設けられた複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・を示した図で、図８は下方から見たスリーブ１２の斜視図で、図９は、図２における矢印Ｌ−Ｌから見た図であり、スリーブハウジング内周面１１ａにスリーブ１２を挿入し、フランジ部５０がスリーブ下面１２ａａを係止した状態を下方からみた図である。図９において、波線５０ｂはフランジ部内周面を表し、その内周面５０ｂよりスリーブハウジング内周面１１ａまでの領域がフランジ部５０であり、その領域においてスリーブ下面１２ａａとフランジ部５０とが当接している。図１０及び図１１に示すように、スリーブ下面１２ａに設けられた下スラスト動圧発生溝４５ｂは、スリーブ下面１２ａを凹めて形成された溝で、その凹めて形成された軸方向の面をスラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとし、その溝の開口は下方に向けて開いている。
【００６２】
＜４−２−１．下スラスト動圧発生溝が端から端まで：軸方向溝と連通＞
本実施形態に係る下スラスト動圧発生溝４５ｂは、図７に示すように、中心軸Ｏを中心として設けられ、スリーブ下面１２ａの径方向外側端部まで伸びて形成されている。また、図８又は図９に示すように、下スラスト動圧発生溝４５ｂは、フランジ部５０と当接するスリーブ下面１２ａａの外縁部分にまで伸びており、複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・のうち３つのスラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂと、スリーブ１２の外周面１２ｄで軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって形成された３つの軸方向溝１３・１３・１３とが、それぞれスリーブ下面１２ａの外縁部分で連通している。このため、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができる。よって、フランジ部上面５０ａとスリーブ下面１２ａａとが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイル１９の流路を防ぐかたちになるが、スラスト動圧発生溝４５ｂをスリーブ１２の下面１２ａの外縁端部まで設けたことにより、その当接面では、潤滑オイル１９はスラスト動圧発生溝４５ｂを通過して流れる。このため、スムーズに循環するように潤滑オイル１９を案内することができる。
【００６３】
＜４−２−２．第２微小間隙Ｑ（スラスト動圧発生溝４５ｂ）：幅Ｂ＞
図１０は、図５における矢印Ｍ−Ｍから見た模式図で、スリーブ下面１２ａａとフランジ部上面５０ａとが当接し、中心軸Ｏ側からスリーブ下面１２ａの外縁部分まで伸びてきた下スラスト動圧発生溝４５ｂと、スリーブ外周面１２ｄの軸方向溝１３とが連通している様子を示している。スラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとフランジ部上面５０ａとがなす空間（連通孔）を潤滑オイル１９が流れる第２微小間隙Ｑとすると、この第２微小間隙Ｑは実質的にはスラスト動圧発生溝４５ｂであり、中心軸Ｏを含む断面における第２微小間隙Ｑの軸方向の幅Ｂは、スラスト動圧発生溝４５ｂの溝深さに相当する。また、軸方向溝１３の周方向の幅については、下スラスト動圧発生溝４５ｂの周方向の幅より小さく又は大きく設定したり、若しくはそれに相当する大きさに設定したりすることも可能であるが、スリーブ外周面１２ｄとスリーブハウジング内周面１１ａとを固定させることを考慮すると、スリーブ外周面１２ｄに設けられる軸方向溝１３の周方向の幅は、下スラスト動圧発生溝４５ｂの周方向の幅より小さく設定することが望ましい。
【００６４】
＜４−２−３．第４微小間隙Ｓ：幅Ｄ＞
図１１は、図５における矢印Ｎ−Ｎから見た模式図で、スリーブ下面１２ａとスラストプレート上面１８ａとが微小間隙を介して対向し、スリーブ外周面１２ｄ側からスリーブ下面１２ａの内縁部分まで伸びてきたスラスト動圧発生溝４５ｂを示している。スリーブ下面１２ａとスラストプレート上面１８ａとがなす微小間隙を第３微小間隙Ｒとし、スラストプレート上面１８ａとスラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとがなす微小間隙を第４微小間隙Ｓとすると、中心軸Ｏを含む断面における第４微小間隙Ｓの軸方向の幅Ｄは、中心軸Ｏを含む断面における第３微小間隙Ｒの軸方向の幅Ｃと、第２微小間隙Ｑの軸方向の幅Ｂ（スラスト動圧発生溝４５ｂの溝深さ）とを加算した大きさに相当する。
【００６５】
＜４−３．第５微小間隙Ｔ（軸方向溝１３）：幅Ｅ＞
図５及び図６に戻る。下スラスト動圧発生溝４５ｂと連通しているスリーブ外周面１２ｄの軸方向溝１３とスリーブハウジング内周面１１ａとが形成する空間（連通孔）を第５微小間隙Ｔとし、中心軸Ｏを含む断面における第５微小間隙Ｔの径方向の幅をＥとする。
【００６６】
＜４−４．第６微小間隙Ｕ〜第９微小間隙Ｘ＞
また、図５に示すように、スラストプレート外周面１８ｃとフランジ部内周面５０ｂとの微小間隙を第６微小間隙Ｕ、カウンタープレート上面１４ａとスラストプレート下面１８ｂとの微小間隙を第７微小間隙Ｖ、スリーブ上面１２ｃとロータハブ１５の平面部１５２の下面１５２ａとの微小間隙を第８微小間隙Ｗ、スリーブハウジング上面１１ｂとロータハブ１５の平面部１５２の下面１５２ａとの微小間隙を第９微小間隙Ｘとする。
【００６７】
＜４−５．まとめ：微小間隙が連通＞
以上より、本実施形態に係る流体動圧軸受装置３内では、第１微小間隙Ｐ、第２微小間隙Ｑ、第３微小間隙Ｒ、第４微小間隙Ｓ、第５微小間隙Ｔ、第６微小間隙Ｕ、第７微小間隙Ｖ、第８微小間隙Ｗ、第９微小間隙Ｘが互いに連通して空間を形成し、その空間中に作動流体として連続的に潤滑オイル１９が充填されている。その連通した微小間隙には、潤滑流体として潤滑オイル１９が途切れることなく保持され、フルフィル構造を形成している。
【００６８】
潤滑オイル１９としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。エステルを主成分とするオイルは、耐摩耗性、熱安定性、及び流動性に優れているため、流体動圧軸受装置３の潤滑オイル１９として好適である。
【００６９】
＜４−６．ラジアル動圧軸受部＞
次に、径方向に荷重を支持するラジアル動圧軸受部について説明する。図４乃至図６に示すように、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の径方向外側に位置するロータハブラジアル軸受面と、それに対向するスリーブ１２のスリーブラジアル軸受面との微小間隙には、径方向の荷重を支持するラジアル動圧軸受部を備えており、ロータハブラジアル軸受面又はスリーブラジアル軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起するヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列３０（後述する上ラジアル動圧溝列３０ａ及び下ラジアル動圧溝列３０ｂの総称として３０とする）が形成されている。
【００７０】
本実施形態では、図１２に示すように、スリーブ１２の内周面１２ｂには、軸方向に間隔をおいて上下に、上ラジアル動圧溝列３０ａ、下ラジアル動圧溝列３０ｂが形成されており、上ラジアル動圧溝列３０ａは第１動圧発生溝３５ａａと第２動圧発生溝３５ｂａとから、下ラジアル動圧溝列３０ｂは第１動圧発生溝３５ａｂと第２動圧発生溝３５ｂｂとからそれぞれ構成されている。以下、上ラジアル動圧溝列３０ａと下ラジアル動圧溝列３０ｂの総称としてラジアル動圧溝列３０、第１動圧発生溝３５ａａと第１動圧発生溝３５ａｂの総称として第１動圧発生溝３５ａ、第２動圧発生溝３５ｂａと第２動圧発生溝３５ｂｂの総称として第２動圧発生溝３５ｂとする。第１動圧発生溝３５ａによって誘起される潤滑オイル１９を上方から下方に圧送する力と、第２動圧発生溝３５ｂによって誘起される潤滑オイル１９を下方から上方に圧送する力とが、その隣接点３５ｃ（「く」字状ラジアル動圧溝列３０の屈曲部）においてぶつかり合い重畳して局所的に圧力が上昇し、径方向に対して強い支持力を発生させる。このため、モータ１の回転により、スリーブ１２に対してロータハブ１５とシャフト１６とが一体的に回転駆動すると、ラジアル動圧溝列３０のポンピング作用により、微小間隙中に充填された潤滑オイル１９に流体動圧を誘起して、シャフト１６と固定又は一体加工されたロータハブ１５は、スリーブ１２と非接触となりつつも径方向に支持され、スリーブ１２に対して回転自在に支承される。
【００７１】
上ラジアル動圧溝列３０ａにおいて、スリーブ１２の内周面１２ｂの周方向に沿って間隔をおいてそれぞれ複数並べられて軸方向に向き合った第１動圧発生溝３５ａａの数と第２動圧発生溝３５ｂａの数とが同数である場合、図１２に示すように、第１動圧発生溝３５ａａの軸方向の溝スパンａを、第２動圧発生溝３５ｂａの軸方向の溝スパンｂよりも大きく設定する。このとき、下ラジアル動圧溝列３０ｂを構成する第１動圧発生溝３５ａｂの溝スパンｃは、第２動圧発生溝３５ｂｂの溝スパンｄと同じか、溝スパンｃを溝スパンｄよりも大きく設定する。但し、上ラジアル動圧溝列３０ａの軸方向の幅（溝スパンａと溝スパンｂの和）は、下ラジアル動圧溝列３０ｂの軸方向の幅（溝スパンｃと溝スパンｄの和）より大きく設定する。このため、第１動圧発生溝３５ａａにより発生する圧力は、第２動圧発生溝３５ｂａにより発生する圧力より高くなり、第１動圧発生溝３５ａａによって誘起された潤滑オイル１９を上方から下方に圧送する圧力が、第２動圧発生溝３５ｂａによって誘起された潤滑オイル１９を下方から上方に圧送する圧力に比べて大きく打ち勝って、第１微小間隙Ｐ中を上方から下方に向かって潤滑オイル１９を圧送することができる。そして、潤滑オイル１９は、第１微小間隙Ｐ、第３微小間隙Ｒ、第２微小間隙Ｑ、第５微小間隙Ｔ、第８微小間隙Ｗ、を経て第１微小間隙Ｐに環流することとなる。この構成により、各微小間隙を正圧に保つことができ、負圧になることを防止でき、ひいては負圧による気泡の発生も防止できる。
【００７２】
また、図示していないが、スリーブ１２の内周面１２ｂの周方向に沿って間隔をおいて並べられた第１動圧発生溝３５ａａの数を、第２動圧発生溝３５ｂａの数よりも多くする。この場合、第１動圧発生溝３５ａａの軸方向の溝スパンａと、第２動圧発生溝３５ｂａの軸方向の溝スパンｂとが同じであっても、上記のような効果を得ることができる。
【００７３】
なお、ラジアル動圧溝列３０は、ヘリングボーン形状やスパイラル形状やテーパードランド形状に限らず、流体動圧軸受として機能すれば、どのような溝パターンでもよい。なお、本実施形態では、ラジアル動圧溝列３０をスリーブラジアル軸受面に形成したが、ロータハブラジアル軸受面であるロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに形成する構成にしてもよい。また、本実施形態では、スリーブ１２とシャフト１６との間にロータハブ１５の第１円筒部１５１を挟んだ構成になっているが、これに限定されず、ロータハブ１５の第１円筒部１５１がない状態、つまり、スリーブスラスト軸受面に対向する面としてシャフトスラスト軸受面を設けることも可能である。
【００７４】
＜４−７．スラスト動圧軸受部＞
次に、軸方向に荷重を支持するスラスト軸受部について説明する。
【００７５】
ロータハブ１５の平面部１５２の下方に位置するロータハブスラスト軸受面と、それに対向するスリーブ１２の上方に位置する上スリーブスラスト軸受面との微小間隙には、スラスト軸受部を備えている。ロータハブスラスト軸受面又はスリーブスラスト軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する複数の上スラスト動圧発生溝４５ａが設けられ、上スラスト動圧溝列４０ａを構成している。
【００７６】
また、同様に、スリーブ１２の下方に位置する下スリーブスラスト軸受面には、スラスト軸受部を備えている。下スリーブスラスト軸受面に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂが設けられて下スラスト動圧溝列４０ｂを構成している。
【００７７】
本実施形態では、図１３に示すように、スリーブ１２の上面１２ｃには、ロータハブ１５の平面部１５２とスリーブ１２の上面１２ｃとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるための上スラスト動圧溝列４０ａが、ヘリングボーン形状に中心軸Ｏを中心として径方向外方へ設けられている。この場合、上スラスト動圧溝列４０ａを形成する複数のヘリングボーン形状の上スラスト動圧発生溝４５ａは、発生する動圧により潤滑オイル１９が径方向内方に向かう効果を奏するアンバランスなヘリングボーン溝であることが望ましい。この径方向内方に向かうオイル動圧により、このアンバランスなヘリングボーン溝より径方向内方の潤滑オイル１９全体の内圧を高め、負圧を防止することで、気泡発生を防止するためである。
【００７８】
また、本実施形態では、スリーブ１２の下面１２ａには、スリーブ１２の下面１２ａとスラストプレート１８の上面１８ａとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるための下スラスト動圧溝列４０ｂが、中心軸Ｏを中心として径方向外方へ放射状に設けられている。なお、前記スリーブ１２の下面１２ａに設けられたスラスト動圧軸受部は、相対回転時に、スリーブ１２とスラストプレート１８及びフランジ部５０との間に保持された潤滑オイル１９を径方向内方に流動させるポンプイン形状を有する。このため、モータ１によりスリーブ１２が相対回転駆動すると、スラスト動圧軸受部のポンピング作用により、スラスト動圧軸受部の下スラスト動圧発生溝４０ｂと、そこを流れる潤滑オイル１９の粘性とにより発生する軸方向の流体動圧によって、スリーブ１２の下面１２ａと、スラストプレート上面１８ａ及びフランジ部上面５０ａとが非接触状態に支持される。そして、スラスト動圧軸受部はポンプイン形状を有しているため、シャフト１６側に潤滑オイル１９を押し込む圧力を誘起し、潤滑オイル１９を圧送することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、上スラスト動圧溝列４０ａを上スリーブスラスト軸受面に、下スラスト動圧溝列４０ｂを下スリーブスラスト軸受面それぞれに形成したが、上スラスト動圧溝列４０ａをロータハブスラスト軸受面に形成する構成にしてもよい。また、ロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、本実施形態では、スリーブ１２の上方に位置するスリーブスラスト軸受面としたが、同じくロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、スリーブハウジング１１の上方に位置するスリーブハウジングスラスト軸受面に上スラスト動圧溝列４０ａを形成してもよい。このとき、上スラスト動圧溝列４０ａを形成するのは、スリーブハウジングスラスト軸受面とスリーブスラスト軸受面のいずれか一方でも両方にでも構わない。
【００８０】
従って、下スラスト動圧溝列４０ｂによるロータ部５に対する浮上作用と、上スラスト動圧溝列４０ａによるスラストプレート１８に対する押し下げ作用とにより、ロータ部５は上下方向に押圧される。そしてこれらの動圧力がバランスする位置においてロータ部５の回転浮上位置が安定する。上スラスト動圧溝列４０ａ及び下スラスト動圧溝列４０ｂを形成することにより、上スラスト動圧溝列４０ａ及び下スラスト動圧溝列４０ｂで発生する軸支持力が軸方向に相対向する方向から協働して作用することになるので、ロータハブ１５の回転を安定して支持することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、上スラスト動圧溝列４０ａを構成する複数の上スラスト動圧発生溝４５ａをヘリングボーン形状に、下スラスト動圧溝列４０ｂを構成する複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂをスパイラル形状にそれぞれ設けていたが、これに限らず、複数の上スラスト動圧発生溝４５ａをスパイラル形状に、複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂをヘリングボーン形状に構成することも可能である。また、上スラスト動圧発生溝４５ａ及び下スラスト動圧発生溝４５ｂの両方を、ヘリングボーン形状若しくはスパイラル形状に形成することも可能である。
【００８２】
また、本実施形態では、スリーブ１２の上面１２ｃに設けられた複数の上スラスト動圧発生溝４５ａは、中心軸Ｏを中心として設けられ、スリーブ１２の上面１２ｃの径方向外側端部まで伸びて形成されている。このため、上スラスト動圧発生溝４５ａをスリーブ上面１２ｃの外縁部分にまで設けたことにより、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、上スラスト動圧発生溝４５ａを潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができる。そして、スリーブ１２の上面１２ｃの外縁部分で上スラスト動圧発生溝４５ａと、スリーブ１２の下面１２ａの外縁部分で下スラスト動圧発生溝４５ｂと、スリーブ１２の外周面１２ｄで軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって形成された軸方向溝１３とが連通している。このため、複数ある上スラスト動圧発生溝４５ａ・４５ａ・４５ａ・・・のうち３つの上スラスト動圧発生溝４５ａ・４５ａ・４５ａと、複数ある下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・のうち３つの下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂとが、３つの軸方向溝１３・１３・１３それぞれを介して連通していることにより、潤滑オイル１９をスムーズに循環するように案内することができる。
【００８３】
＜５．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係る流体動圧軸受装置３は、スリーブ１２の下面１２ａの一部１２ａａに当接するように、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１から径方向内方に突出したフランジ部５０を設ける構成とした。そして、スリーブ１２の下面１２ａａとフランジ部５０とが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイル１９の流路を防ぐかたちになるが、スリーブ１２の下方に位置するスリーブスラスト軸受面に設けられた複数のスラスト動圧発生溝４５ｂを、スリーブ１２の下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた構成にしたことにより、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができるため、そういった問題も解消することができる。また、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。以上より、スリーブ１２を軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のあるエポキシ系接着剤が使用可能になる。
【００８４】
＜６．潤滑オイルの流れについて＞
次に、スリーブ下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた下スラスト動圧発生溝４５ｂ、及びスリーブ下面１２ａと当接するフランジ部５０の周囲の潤滑オイル１９の挙動について、図６に基づいて説明する。
【００８５】
スリーブ１２の材料として多孔質焼結体から成形した場合、このような多孔質焼結体は、その表面には多数の細孔を有するため、上述した動圧作用によって高められた圧力がその細孔を介してスリーブ１２の内部に逃げていってしまう可能性があり、その結果、所定の圧力が得られず、モータ１の相対回転時に、回転体であるロータ部５が非接触（浮上）状態になりにくくなる問題があった。そこで、以下のように各微小間隙の幅に大小関係を設定することで、そのような問題を解消した。
【００８６】
つまり、第２微小間隙Ｑの幅Ｂを、第２微小間隙Ｑの幅Ｂと第３微小間隙Ｒの幅Ｃとを加算した大きさに相当する第４微小間隙Ｓの幅Ｄよりも小さくなるように設定する。そして、第２微小間隙Ｑの幅Ｂを、第５微小間隙Ｔの幅Ｅよりも小さくなるように設定する。例えば、第２微小間隙Ｑの幅Ｂが５乃至１５μｍ程度であれば、第３微小間隙Ｒの幅Ｃは１０乃至４０μｍ程度で、第５微小間隙Ｔの幅Ｅは１００μｍ程度とされる。
【００８７】
このような構成にすることにより、第１微小間隙Ｐ内のラジアル軸受部のポンピング作用により第４微小間隙Ｓに流入してきた潤滑オイル１９は、第４微小間隙Ｓを通過して、スリーブ下面１２ａａとフランジ部５０との当接面の第２微小間隙Ｑ（スラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとフランジ部上面５０ａとがなす空間）に流れ込んで第５微小間隙Ｔに流れにくくなる。このため、高められた圧力が第３微小間隙Ｒから外部へと逃げにくい略閉空間となり、潤滑オイル１９は第３微小間隙Ｒ中や第７微小間隙Ｖ中で軸方向に高い圧力を維持することができ、ロータ部５を安定して非接触状態で支持することができる。また、第７微小間隙Ｖ等を正圧に保つことができ、負圧の発生及び負圧の発生に起因する気泡の発生も防止することができる。
【００８８】
以上のように構成したことで、スリーブ１２を成形している多孔質焼結体が有する多数の細孔を介して逃げていった圧力を補うだけの、若しくはそれ以上の圧力をロータ部５に加えることができる。
【００８９】
＜７．その他＞
上記実施形態で用いられているスリーブ１２の他の実施形態として、図１４及び図１５に示すように、スリーブ１２の下面１２ａ及び／又は上面１２ｃそれぞれの内縁部分及び／又は外縁部分に、全周にわたって面取り部１２ｅが切り欠かれた構成にしてもよい。このように構成することにより、スリーブハウジング１１のフランジ部５０とスリーブ１２とが当接したときにその面取り部１２ｅが空間となり、スリーブ外周面１２ｄのどこにでも軸方向溝１３を設けても、軸方向溝１３が上スラスト動圧発生溝４５ａ及び／又は下スラスト動圧発生溝４５ｂそれぞれと連通させることができる。
【００９０】
上記の実施形態では、ステータ２２の径方向内側でロータ部５が回転するインナーロータ型スピンドルモータについて説明したが、本発明は、ステータ２２の径方向外側でロータ部５が回転するアウターロータ型スピンドルモータにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図２】スピンドルモータの一部縦断面図である。
【図３】スピンドルモータの構成を示す縦断面図である。
【図４】スリーブ及びその周囲の構成を示した拡大縦断面図である。
【図５】各微小間隙が互いに連通する構成を示した拡大縦断面図である。
【図６】各微小間隙の幅の大小関係を示す図である。
【図７】スリーブの下面図である。
【図８】下方から見たスリーブの斜視図
【図９】図２における矢印Ｌ−Ｌから見た図である。
【図１０】図５における矢印Ｍ−Ｍから見た模式図である。
【図１１】図５における矢印Ｎ−Ｎから見た模式図である。
【図１２】上ラジアル動圧溝列と下ラジアル動圧溝列それぞれを構成している第１動圧発生溝と第２動圧発生溝の関係図である。
【図１３】スリーブの上面図である。
【図１４】スリーブの端面の縁部分に面取り部を設けた場合のスリーブ下面図である。
【図１５】スリーブの端面の縁部分に面取り部を設けた場合のスリーブ上面図である。
【図１６】シャフトとスラストプレートとがそれぞれ別個に構成した場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１７】スリーブハウジングがカップ状の場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１８】スリーブハウジングの内周面に軸方向溝を設けた場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
３ 流体動圧軸受装置
４ ディスク
１１ スリーブハウジング
１１ａ 内周面
１１ｂ 上面
１２ スリーブ
１２ａ 下面
１２ａａ 当接面
１２ａｂ 非当接面
１２ｂ 内周面
１２ｃ 上面
１２ｄ 外周面
１２ｅ 面取り部
１３ 軸方向溝
１５ ロータハブ
１５ａ 貫通孔
１５１ 第１円筒部
１５１ａ 外周面
１５２ 平面部
１５２ａ 下面
１５３ 第２円筒部
１５ｂ 外周面
１５ｃ フランジ面
１５４ 台部
１６ シャフト
１８ スラストプレート
１８ａ 上面
１８ｂ 下面
１８ｃ 外周面
１９ 潤滑オイル
３０ ラジアル動圧溝列
３０ａ 上ラジアル動圧溝列
３０ｂ 下ラジアル動圧溝列
３５ａ 第１動圧発生溝
３５ｂ 第２動圧発生溝
４０ スラスト動圧溝列
４０ａ 上スラスト動圧溝列
４０ｂ 下スラスト動圧溝列
４５ａ 上スラスト動圧発生溝
４５ｂ 下スラスト動圧発生溝
４５ｂａ 天面
５０ フランジ部
５０ａ 上面
５０ｂ 内周面
５０ｃ 下面
５１ 凹部
５２ 接着溝
Ａ 中心軸を含む断面における第１微小間隙の幅
Ｂ 中心軸を含む断面における第２微小間隙の幅
Ｃ 中心軸を含む断面における第３微小間隙の幅
Ｄ 中心軸を含む断面における第４微小間隙の幅
Ｅ 中心軸を含む断面における第５微小間隙の幅
Ｏ 中心軸
Ｐ 第１微小間隙
Ｑ 第２微小間隙
Ｒ 第３微小間隙
Ｓ 第４微小間隙
Ｔ 第５微小間隙
Ｕ 第６微小間隙
Ｖ 第７微小間隙
Ｗ 第８微小間隙
Ｘ 第９微小間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受装置、当該流体動圧軸受装置を備えるスピンドルモータ、及び当該スピンドルモータを備えるディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやカーナビゲーション等に使用される磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク駆動装置では、小型化、薄型化、及び軽量化に加えて、高密度化への要求が強いことから、ディスク回転に使用されるスピンドルモータの回転数の高速化や回転動作の高精度化が要請されている。このような要請に応えるために、スピンドルモータ用の軸受装置として、従来のボールベアリングに代わって、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを充填させた流体動圧軸受装置が多く使用されている。
【０００３】
また、ハードディスク駆動装置等の小形化に伴ってスピンドルモータの小形化が進み、その軸受構造ではシャフトとロータハブとの一体化が提案され実施が検討されている。
【０００４】
このような従来の軸受装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９０３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の課題として、流体動圧軸受装置の組立工程において、スリーブをスリーブハウジングに適切に接着するために、スリーブとスリーブハウジングとの位置関係を一定の位置に保持しておく必要があったが、各部材の相対位置を決めるために治具を使うのは時間的にも手間的にも面倒であった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題を解決すべく、流体動圧軸受装置の組立を容易かつ短時間で行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項３又は請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記軸方向溝内の径方向の幅よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、ベース部材と、前記ベース部材に固定された磁束発生部と、請求項１乃至請求項１２のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、装置ハウジングと、前記装置ハウジングの内部に固定された請求項１３記載のスピンドルモータと、前記ディスクに対して情報の読み出し及び／又は書き込みを行うアクセス部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜１４に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となる。従来の課題として、流体動圧軸受装置の組立工程において、スリーブをスリーブハウジングに適切に接着固定するために、スリーブとスリーブハウジングとの位置関係を一定の位置に保持しておく必要があったが、各部材の相対位置を決めるために治具を使うのは時間的にも手間的にも面倒であった。そこで、このように、スリーブハウジングの軸方向一方側から径方向内方に向かうようにフランジ部を設ける構成とした。そして、スリーブの軸方向一方側の平面部とフランジ部とが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイルの流路を防ぐかたちになるが、スラスト動圧発生溝をスリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸ばして形成することにより、相対回転時に潤滑オイルに流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイルの循環溝としての役割を持たせることができるため、そういった問題も解消することができる。また、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。以上より、スリーブを軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブを保持することなく流体動圧軸受装置の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のある熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤が使用可能になる。また、従来は、円筒形状のスリーブハウジングにスリーブを固定する場合には、スリーブハウジングの内部においてスリーブの軸方向の移動を係止する部位が存在しなかったため、スリーブを所望の位置に接着により固定することが容易ではなかったが、スリーブハウジングの内部にスリーブを挿入したとき、フランジ部の軸方向他方側の面にスリーブの軸方向一方側の面が当接（係止）するので、所望の位置にスリーブを固定することができる。
【００２３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さい。このような構成にすることにより、スラストプレートの軸方向他方側の面とスラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面とがなす微小間隙を潤滑オイルが通過して、スリーブの軸方向一方側の平面部の一部とフランジ部上面との当接面の、潤滑オイルの循環溝となったスラスト動圧発生溝内に流れ込みにくくなる。このため、高められた圧力が軸受微小間隙から外部へと逃げにくい略閉空間となり、潤滑オイルは軸受微小間隙中で高い圧力を維持することができ、シャフト、スラストプレート、ロータハブを備える回転部材を安定して非接触状態で支持することができる。また、軸受微小間隙等を正圧に保つことができ、負圧の発生及び負圧の発生に起因する気泡の発生も防止することができる。
【００２４】
特に、請求項３に記載の発明によれば、前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられている。このような構成にすることにより、スリーブの軸方向一方側のスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイルを、スリーブ若しくはスリーブハウジングの軸方向他方側の微小間隙へ流すことができる。
【００２５】
特に、請求項４に記載の発明によれば、前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられている。このような構成にすることにより、スリーブの軸方向一方側のスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイルを、スリーブ若しくはスリーブハウジングの軸方向他方側の微小間隙へ流すことができる。
【００２６】
特に、請求項５に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通している。このため、複数あるスラスト動圧発生溝のうち、１つ又はいくつかのスラスト動圧発生溝が、１つ又は複数の軸方向溝と連通していることにより、スムーズに潤滑オイルを案内することができる。
【００２７】
特に、請求項７に記載の発明によれば、前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されている。スリーブハウジングが、軸方向一方側の端部又は端部近傍から径方向内方に突出したフランジ部を有する円筒形状スリーブハウジングである場合、有底状にするためにフランジ部とカウンタープレートとをレーザー溶接によって固定するが、このような構成にすることにより、その際に発生する歪みは、凹部により吸収されるので、レーザー溶接によりスリーブハウジングの軸方向一方側内周面が溶接時の熱で変形して、スリーブを径方向に圧力をかけてスリーブが傾くといった不具合を防止している。
【００２８】
特に、請求項８に記載の発明によれば、前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられている。このとき、スリーブハウジングの内周面にスリーブを挿入するとき、接着剤はスリーブにより摺れるが、接着溝内に収容されているため、例えば接着剤の塗布位置、塗布量等が不均一となっても、接着溝より軸方向他方側に移動することを防止することができる。また、接着溝を設けることにより、スリーブハウジングとスリーブとの締結強度を強固にすることができるため、外部からの衝撃等に対する強度を得ることができる。従って、モータが小型化、薄型化しても、スリーブハウジングとスリーブとを強固に固定することができる。
【００２９】
特に、請求項９に記載の発明によれば、前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤である。熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤を使用することにより、スリーブハウジングとスリーブとを従来に比べて強固に接着固定することができる。また、油面でも接着力が優れており、また、固着スピードが速いため、スリーブを位置決め保持する時間を短くすることができる。
【００３０】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有する。このため、モータによりスリーブが相対回転駆動すると、スラスト動圧軸受部のポンピング作用により、スラスト動圧軸受部のスラスト動圧発生溝と、そこを流れる潤滑オイルの粘性とにより発生する軸方向の流体動圧によって、スリーブの軸方向一方側の平面部とスラストプレート及びフランジ部の軸方向他方側の平面部とが非接触状態に支持される。そして、スラスト動圧軸受部はポンプイン形状を有しているため、シャフト側に潤滑オイルを押し込む圧力を誘起し、潤滑オイルを圧送することができる。
【００３１】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなる。このため、モータ回転時、軸受面を構成するスリーブの内周面にはオイルが滲みだし、回転するロータハブの外周面とスリーブの内周面との間は、常に一定の油膜が形成されるため、ロータハブとスリーブとの間に高い摺動性能を得ることができる。従って、ロータハブの外周面に窒化処理等の硬化処理を行なわずとも、安定した回転性能を得ることができる。ロータハブの外周面に硬化処理を行わないことにより、安価に流体動圧軸受装置を製造することができ、且つ安価なモータを製造することができる。
【００３２】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれている。このため、スリーブの軸方向の端面の縁部分が、全周にわたって面取り部が切り欠かれているので、ハウジングのフランジ部とスリーブとが当接したときにその面取り部が空間となり、スリーブ外周面のどこにでも軸方向溝を設けても、軸方向溝がスラスト動圧発生溝と連通させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、中心軸Ｏに沿ってディスク４側を「上」とし、コイル２４側を「下」とする。しかしながら、これにより本発明に係る流体動圧軸受装置３、スピンドルモータ１、及びディスク駆動装置２の設置姿勢が限定されるものではない。
【００３４】
＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ１を備えたディスク駆動装置２の縦断面図である。ディスク駆動装置２は、磁気ディスク４を回転させつつ、磁気ディスク４からの情報の読み出し及び磁気ディスク４への情報の書き込みを行うハードディスク装置である。図１に示したように、ディスク駆動装置２は、主として、装置ハウジング２１、磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク（以下、単に「ディスク」という）４、アクセス部２０、及びスピンドルモータ１を備えている。
【００３５】
装置ハウジング２１は、カップ状の第１ハウジング部材２１１と、板状の第２ハウジング部材２１２とを有している。第１ハウジング部材２１１は、上部に開口を有し、第１ハウジング部材２１１の内側の底面には、スピンドルモータ１とアクセス部２０とが設置されている。第２ハウジング部材２１２は、第１ハウジング部材２１１の上部の開口を覆うように第１ハウジング部材２１１に接合され、第１ハウジング部材２１１と第２ハウジング部材２１２とに囲まれた装置ハウジング２１の内部空間２１３に、ディスク４、アクセス部２３、及びスピンドルモータ１が収容されている。装置ハウジング２１の内部空間２１３は、塵や埃が少ない清浄な空間とされている。
【００３６】
ディスク４は、いずれも中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。ディスク４は、スピンドルモータ１のロータハブ１５に装着されている。一方、アクセス部２０は、ディスクの上面及び下面に対向する２つのヘッド２０１と、各ヘッド２０１を支持するアーム２０２と、アーム２０２を揺動させる揺動機構２０３とを有している。アクセス部２０は、揺動機構２０３により２本のアーム２０２をディスク４に沿って揺動させ、２つのヘッド２０１をディスク４の必要な位置にアクセスさせることにより、回転するディスク４の記録面に対して情報の読み出し及び書き込みを行う。なお、ヘッド２０１は、ディスク４の記録面に対して情報の読み出し又は書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。
【００３７】
＜２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の詳細な構成について説明する。図２は、スピンドルモータ１の一部縦断面図であり、図３は、スピンドルモータ１の構成を示す縦断面図である。図２及び図３に示すように、スピンドルモータ１は、主として、ベース部材３１に固定されるスリーブハウジング１１及びこのスリーブハウジング１１の内周部に固定されるスリーブ１２を有してディスク駆動装置２（図１参照）の装置ハウジング２１に固定されるステータ部６と、このステータ部６によって回転自在に支持されるロータ部５とから構成されている。
【００３８】
＜２−１．ステータ部の構成＞
ステータ部６は、ステータ部６の各部を保持するベース部であるベース部材３１、後述するロータ部５を回転可能に支持する軸受機構の一部である略円筒状のスリーブユニット１０、および、スリーブユニット１０の周囲にてベース部材３１に取り付けられるステータ２２を備える。
【００３９】
ベース部材３１は、第１ハウジング部材２１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、又は、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材２１１の他の部位と一体的に形成される。なお、本実施形態では、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが単一の部材により構成されているが、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが別体となっていてもよい。ベース部材３１の中央部には、中心軸Ｏに沿ってベース部材３１を貫通する貫通孔３１１が形成されている。また、ベース部材３１の貫通孔３１１よりも外周側（中心軸Ｏに対する外周側。以下同じ。）には、軸方向（中心軸Ｏに沿った方向。以下同じ。）に突出した略円筒形状のホルダ部３１２が形成されている。
【００４０】
次に、第１ハウジング部材２１１のベース部材３１に圧入又は接着により固定されているステータ２２について、図３に基づいて説明する。ステータ２２は、先端を中心軸Ｏに向けて中心軸Ｏを中心に放射状に配置された複数のティース２３１及び、複数のティース２３１の径方向外側の端部同士を等間隔に接続する環状のコアバック２３２を有するステータコア２３と、複数のティース２３１のそれぞれに導線を巻回することにより形成されたコイル２４と、を有し、ロータマグネット１７の外周面１７ａと径方向に微小間隙を介し対向している。ステータコア２３は、金属薄板、例えば、略環状のケイ素鋼板等の電磁鋼板を複数枚軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。
【００４１】
また、互いに隣接する２つのティース２３１・２３１間におけるコアバック２３２の内周辺には、導線の渡り線がコアバック２３２より径方向内側に侵入しないように、コアバック２３２から径方向内側に張り出した突起を軸方向上側に折り曲げて形成された複数の渡り線係止用の突出部２５が設けられている。なお、渡り線は、一のコイル２４から突出部２５の径方向外方を経由して他のコイル２４に到るように配線されている。各コイル２４からの導線は、渡り線係止用の突出部２５を介して回路基板２６へと導かれ、回路基板２６の電極に半田等にて接合される。
【００４２】
スリーブユニット１０は、中心軸Ｏを中心とする略円筒状であってシャフト１６が挿入されるスリーブ１２と、スリーブ１２の外周に取り付けられる略円筒状のスリーブハウジング１１とから構成され、ホルダ部３１２に挿入されてベース部材３１に取り付けられる。
【００４３】
＜２−２．ロータ部の構成＞
回転部材であるロータ部５は、スリーブ１２の内周面と径方向に微小間隙を介し対向するシャフト１６、シャフト１６の下端外周面から径方向外側に張り出す環状かつ円板状のスラストプレート１８、このシャフト１６と一体に形成される略カップ状のロータハブ１５を備える。
【００４４】
ロータハブ１５は、スピンドルモータ１における中心軸Ｏとなるシャフト１６の周囲において径方向に広がる形状を有し、その中心部には、中心軸Ｏを中心とした貫通孔１５ａが形成されており、シャフト１６に固定されている。その形状についてより詳細に説明すると、ロータハブ１５は、シャフトの外周面に固定される第１円筒部１５１と、第１円筒部１５１の上端部から径方向外側へ向けて広がる平面部１５２と、平面部１５２の外周縁から垂下する第２円筒部１５３とを有している。第２円筒部１５３の外周面１５ｂは、ディスク４の内周部（内周面又は内周縁）に当接する当接面となる。また、第２円筒部１５３の下端部付近には、径方向外側へ向けて突出し、その上面がディスク４を載置するフランジ面１５ｃとなる台部１５４（ディスク載置部）が形成されている。このようなロータハブ１５は、例えば、ステンレス等から形成される。また、台部１５４の下方で第２円筒部１５３の外周面には、円環状に形成されたロータマグネット１７が接着剤等により固定されている。
【００４５】
ロータマグネット１７は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配列し、これら各磁極の磁束方向がロータマグネット１７の径方向と略一致する所謂ラジアル異方性もしくは等方性のネオジウム磁石である。このロータマグネット１７は、その外周面１７ａとティース２３１との間に一定の隙間を有するように位置している。
【００４６】
ディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃ上に水平姿勢に配置される。そして、ディスク４の上面は、ロータハブ１５の平面部１５２に取り付けられた押さえ部材１５５により押圧固定される。このような構成にすることにより、ディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃと押さえ部材１５５とによって挟持され、ロータハブ１５と一体的に回転することができる。
【００４７】
シャフト１６は、中心軸Ｏに沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト１６の外周面には、ロータハブ１５の第１円筒部１５１が径方向に密着し、また、シャフト１６の下端面は、スリーブ１２の下面よりの僅かに軸方向下側に配置されている。
【００４８】
スリーブ１２の下方には、スリーブ１２と微小間隙を介して軸方向に対向し、シャフト１６の外周面から径方向外側に張り出す環状かつ円板状のスラストプレート１８が形成され、シャフト１６のフランジを構成している。スラストプレート１８は、スリーブ１２の外径より僅かに小さい外径を有している。なお、本実施形態では、スラストプレート１８とシャフト１６とが単一部材から構成されたものを記載したが、図１６に示すように、それぞれ別個に製造し、スラストプレート１８の上面と、シャフト１６の下端面とが隙間なく当接するように固定することも可能である。また、スラストプレート１８は、必要とされる機械的強度や寸法安定性等から適宜選択できるが、スラストプレート１８とシャフト１６とをそれぞれ別個で製造していた場合、シャフト１６の端部に固定されシャフト１６と一体に回転することから、シャフト１６と同程度の熱膨張係数を有する材質が好ましい。
【００４９】
＜３．スリーブユニットの構成＞
ここで、上述したスリーブユニット１０を構成しているスリーブハウジング１１とスリーブ１２について以下詳細に説明する。
【００５０】
＜３−１．スリーブ＞
図４に示したように、スリーブハウジング１１の内周面１１ａには、中心部に軸方向に貫通する軸受穴を有する円筒状のスリーブ１２が接着等の手段によって固定されている。このスリーブ１２は、潤滑オイル１９が含浸された多孔質焼結体から成形され、その材質は特に限定するものではなく、各種金属粉末や金属化合物粉末、非金属粉末を原料として成型、焼結したものが使用される。原料としては、例えば、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐｂ、Ｆｅ−Ｃ等を含有する。オイルが含浸された多孔質焼結体から成形されているため、モータ１回転時、軸受面を構成するスリーブ１２の内周面１２ｂには潤滑オイル１９が滲みだし、回転するロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａとスリーブ１２の内周面１２ｂとの間は、常に一定の油膜が形成されるため、ロータハブ１５とスリーブ１２との間に高い摺動性能を得ることができる。従って、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに窒化処理等の硬化処理を行なわずとも、安定した回転性能を得ることができる。ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに硬化処理を行わないことにより、安価に流体動圧軸受装置３を製造することができ、且つ安価なスピンドルモータ１を製造することができる。また、潤滑オイル１９が、少なくともスリーブ１２の周囲に形成される微小間隙を含む空間中に作動流体として充填されている。
【００５１】
＜３−２．スリーブハウジング、及びそのフランジ部＞
次に、スリーブハウジング、及び本実施形態に係るスリーブハウジングのフランジ部について、図４に基づいて説明する。本実施形態に係るスリーブハウジング１１は、例えば、ステンレスや樹脂部材等から形成され、中空円筒形状をなしている。そして、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１の下端部又は下端部近傍から径方向内方に所定幅突出したフランジ部５０を有している。ここでいう「所定幅」とは、スリーブユニット１０を構成するときに、スリーブハウジング１１の内部に上方からスリーブ１２を挿入したときに、スリーブ１２を軸方向に係止できる程度の幅である。このとき、フランジ部５０の上面５０ａとスリーブ１２の下面１２ａとは当接しており、以下、スリーブ１２の下面１２ａにおいて、フランジ部５０の上面５０ａと当接している面１２ａａと、当接していない面１２ａｂとの総称を１２ａとする。また、フランジ部５０の内周面５０ｂは、スラストプレート１８の外周面１８ｃと径方向に微小間隙を介して対向している。
【００５２】
以上より、フランジ部５０にてスリーブ１２を軸方向に保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のあるエポキシ系接着剤が使用可能になる。また、従来は、円筒形状のスリーブハウジングにスリーブを固定する場合には、スリーブハウジングの内部においてスリーブの軸方向の移動を係止する部位が存在しなかったため、スリーブを所望の位置に接着により固定することが容易ではなかったが、スリーブハウジング１１の内部にスリーブ１２を挿入したとき、フランジ部５０の上面５０ａにスリーブ１２の下面１２ａａが当接（係止）するので、所望の位置にスリーブ１２を固定することができる。
【００５３】
また、フランジ部５０の下面５０ｃの内縁部分には切り欠き部が形成され、そこに板状のカウンタープレート１４の外端部がレーザー溶接や接着等で固定されている。その結果、中空円筒形状のスリーブハウジング１１は、その軸方向下方が閉塞されている。
【００５４】
なお、スリーブハウジング１１、フランジ部５０及びスリーブ１２は、例えば、銅や銅合金等からも成形可能である。また、本実施形態では、中空円筒形状のスリーブハウジング１１の下方を、フランジ部５０を介してカウンタープレート１４を固定し開口を閉塞していたが、図１７に示すように、それらが一体となったスリーブハウジング、つまり、カップ状のスリーブハウジングを活用することも可能である。
【００５５】
＜３−３．軸方向溝＞
また、スリーブ１２の外周面１２ｄには、図４に示したように、軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝（オイル溝）１３が形成されている（本実施形態では、図７や図８に示すように、軸方向溝１３は３つ）。そして、スリーブ外周面１２ｄに対向するスリーブハウジング１１の内周面１１ａとで連通孔を形成する。このように構成することにより、スリーブ下面１２ａのスラスト動圧軸受部にて圧送された潤滑オイル１９を、スリーブ上面１２ｃの微小間隙若しくはスリーブハウジング上面１１ｃの微小間隙へ流すことができる。また、本実施形態では、軸方向溝１３をスリーブ外周面１２ｄに形成したが、スリーブ外周面１２ｄと対向するスリーブハウジング１１の内周面１１ａ（図１８参照）や、スリーブ外周面１２ｄ及びスリーブハウジング内周面１１ａの両方に形成する構成にしてもよい。その場合も、対向するスリーブ外周面１２ｄとで連通孔を形成する。
【００５６】
＜３−４．凹部（逃がし溝）＞
また、フランジ部５０に隣接するスリーブハウジング１１の内周面１１ａに凹部（逃がし溝）５１が形成されている。スリーブハウジング１１が、その下端部又は下端部近傍から径方向内方に突出したフランジ部５０を有する円筒形状スリーブハウジング１１である場合、有底状にするためにフランジ部５０とカウンタープレート１４とをレーザー溶接によって固定するとき、このような構成にすることにより、その際に発生する歪みは、凹部５１により吸収されるので、レーザー溶接によりスリーブハウジング１１の軸方向一方側内周面１１ａが溶接時の熱で変形して、スリーブ１２を径方向に圧力をかけてスリーブ１２が傾くといった不具合を防止している。
【００５７】
＜３−５．接着溝、及び接着剤＞
また、スリーブハウジング１１の内周面１１ａには、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを固定するための接着剤を塗布する接着溝５２が、凹部５１の上方位置に設けられている。このとき、スリーブハウジング１１の内周面１１ｂにスリーブ１２を挿入するとき、接着剤はスリーブ１２により摺れるが、接着溝５２内に収容されているため、例えば接着剤の塗布位置、塗布量等が不均一となっても、接着溝より上方に移動することを防止することができる。また、接着溝５２を設けることにより、スリーブハウジング１１とスリーブ１２との締結強度を強固にすることができるため、外部からの衝撃等に対する強度を得ることができる。従って、モータ１が小型化、薄型化しても、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを強固に固定することができる。また、スリーブハウジング１１とスリーブ１２とを径方向に接着固定する接着剤としては、嫌気性接着剤、紫外線硬化型接着剤、あるいは熱硬化型接着剤等を使用することができ、その他にも、紫外線硬化型及び嫌気性接着剤、紫外線硬化型及び熱硬化型接着剤、嫌気性及び熱硬化型接着剤等を使用することができるが、油面でも接着力が優れており、また、固着スピードが速いため、スリーブ１２を位置決め保持する時間を短くすることができる熱硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤を使用するのが好ましい。
【００５８】
＜４．動圧構造＞
次に、軸受構造について、図４乃至図１３に基づいて説明する。
【００５９】
まず、本実施形態に係る流体動圧軸受装置内において、作動流体となる潤滑オイル１９が充填されている空間、及びその空間を形成している各微小間隙について以下説明する。また、潤滑オイル１９の流れを説明するために、中心軸Ｏを含む断面における各微小間隙の幅を、図５、図６、図１０、図１１に示すように記号を振り分ける。
【００６０】
＜４−１．第１微小間隙Ｐ：幅Ａ＞
まず、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａとスリーブ１２の内周面１２ｂとの微小間隙（以下、この微小間隙を第１微小間隙Ｐとする）とし、中心軸Ｏを含む断面における第１微小間隙の幅をＡとする。
【００６１】
＜４−２．スリーブ下面１２ａについて＞
次に、スリーブ１２の下面１２ａについて、図７乃至図１１に基づいて説明する。図７は、スリーブ１２の下面１２ａに設けられた複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・を示した図で、図８は下方から見たスリーブ１２の斜視図で、図９は、図２における矢印Ｌ−Ｌから見た図であり、スリーブハウジング内周面１１ａにスリーブ１２を挿入し、フランジ部５０がスリーブ下面１２ａａを係止した状態を下方からみた図である。図９において、波線５０ｂはフランジ部内周面を表し、その内周面５０ｂよりスリーブハウジング内周面１１ａまでの領域がフランジ部５０であり、その領域においてスリーブ下面１２ａａとフランジ部５０とが当接している。図１０及び図１１に示すように、スリーブ下面１２ａに設けられた下スラスト動圧発生溝４５ｂは、スリーブ下面１２ａを凹めて形成された溝で、その凹めて形成された軸方向の面をスラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとし、その溝の開口は下方に向けて開いている。
【００６２】
＜４−２−１．下スラスト動圧発生溝が端から端まで：軸方向溝と連通＞
本実施形態に係る下スラスト動圧発生溝４５ｂは、図７に示すように、中心軸Ｏを中心として設けられ、スリーブ下面１２ａの径方向外側端部まで伸びて形成されている。また、図８又は図９に示すように、下スラスト動圧発生溝４５ｂは、フランジ部５０と当接するスリーブ下面１２ａａの外縁部分にまで伸びており、複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・のうち３つのスラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂと、スリーブ１２の外周面１２ｄで軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって形成された３つの軸方向溝１３・１３・１３とが、それぞれスリーブ下面１２ａの外縁部分で連通している。このため、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができる。よって、フランジ部上面５０ａとスリーブ下面１２ａａとが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイル１９の流路を防ぐかたちになるが、スラスト動圧発生溝４５ｂをスリーブ１２の下面１２ａの外縁端部まで設けたことにより、その当接面では、潤滑オイル１９はスラスト動圧発生溝４５ｂを通過して流れる。このため、スムーズに循環するように潤滑オイル１９を案内することができる。
【００６３】
＜４−２−２．第２微小間隙Ｑ（スラスト動圧発生溝４５ｂ）：幅Ｂ＞
図１０は、図５における矢印Ｍ−Ｍから見た模式図で、スリーブ下面１２ａａとフランジ部上面５０ａとが当接し、中心軸Ｏ側からスリーブ下面１２ａの外縁部分まで伸びてきた下スラスト動圧発生溝４５ｂと、スリーブ外周面１２ｄの軸方向溝１３とが連通している様子を示している。スラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとフランジ部上面５０ａとがなす空間（連通孔）を潤滑オイル１９が流れる第２微小間隙Ｑとすると、この第２微小間隙Ｑは実質的にはスラスト動圧発生溝４５ｂであり、中心軸Ｏを含む断面における第２微小間隙Ｑの軸方向の幅Ｂは、スラスト動圧発生溝４５ｂの溝深さに相当する。また、軸方向溝１３の周方向の幅については、下スラスト動圧発生溝４５ｂの周方向の幅より小さく又は大きく設定したり、若しくはそれに相当する大きさに設定したりすることも可能であるが、スリーブ外周面１２ｄとスリーブハウジング内周面１１ａとを固定させることを考慮すると、スリーブ外周面１２ｄに設けられる軸方向溝１３の周方向の幅は、下スラスト動圧発生溝４５ｂの周方向の幅より小さく設定することが望ましい。
【００６４】
＜４−２−３．第４微小間隙Ｓ：幅Ｄ＞
図１１は、図５における矢印Ｎ−Ｎから見た模式図で、スリーブ下面１２ａとスラストプレート上面１８ａとが微小間隙を介して対向し、スリーブ外周面１２ｄ側からスリーブ下面１２ａの内縁部分まで伸びてきたスラスト動圧発生溝４５ｂを示している。スリーブ下面１２ａとスラストプレート上面１８ａとがなす微小間隙を第３微小間隙Ｒとし、スラストプレート上面１８ａとスラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとがなす微小間隙を第４微小間隙Ｓとすると、中心軸Ｏを含む断面における第４微小間隙Ｓの軸方向の幅Ｄは、中心軸Ｏを含む断面における第３微小間隙Ｒの軸方向の幅Ｃと、第２微小間隙Ｑの軸方向の幅Ｂ（スラスト動圧発生溝４５ｂの溝深さ）とを加算した大きさに相当する。
【００６５】
＜４−３．第５微小間隙Ｔ（軸方向溝１３）：幅Ｅ＞
図５及び図６に戻る。下スラスト動圧発生溝４５ｂと連通しているスリーブ外周面１２ｄの軸方向溝１３とスリーブハウジング内周面１１ａとが形成する空間（連通孔）を第５微小間隙Ｔとし、中心軸Ｏを含む断面における第５微小間隙Ｔの径方向の幅をＥとする。
【００６６】
＜４−４．第６微小間隙Ｕ〜第９微小間隙Ｘ＞
また、図５に示すように、スラストプレート外周面１８ｃとフランジ部内周面５０ｂとの微小間隙を第６微小間隙Ｕ、カウンタープレート上面１４ａとスラストプレート下面１８ｂとの微小間隙を第７微小間隙Ｖ、スリーブ上面１２ｃとロータハブ１５の平面部１５２の下面１５２ａとの微小間隙を第８微小間隙Ｗ、スリーブハウジング上面１１ｂとロータハブ１５の平面部１５２の下面１５２ａとの微小間隙を第９微小間隙Ｘとする。
【００６７】
＜４−５．まとめ：微小間隙が連通＞
以上より、本実施形態に係る流体動圧軸受装置３内では、第１微小間隙Ｐ、第２微小間隙Ｑ、第３微小間隙Ｒ、第４微小間隙Ｓ、第５微小間隙Ｔ、第６微小間隙Ｕ、第７微小間隙Ｖ、第８微小間隙Ｗ、第９微小間隙Ｘが互いに連通して空間を形成し、その空間中に作動流体として連続的に潤滑オイル１９が充填されている。その連通した微小間隙には、潤滑流体として潤滑オイル１９が途切れることなく保持され、フルフィル構造を形成している。
【００６８】
潤滑オイル１９としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。エステルを主成分とするオイルは、耐摩耗性、熱安定性、及び流動性に優れているため、流体動圧軸受装置３の潤滑オイル１９として好適である。
【００６９】
＜４−６．ラジアル動圧軸受部＞
次に、径方向に荷重を支持するラジアル動圧軸受部について説明する。図４乃至図６に示すように、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の径方向外側に位置するロータハブラジアル軸受面と、それに対向するスリーブ１２のスリーブラジアル軸受面との微小間隙には、径方向の荷重を支持するラジアル動圧軸受部を備えており、ロータハブラジアル軸受面又はスリーブラジアル軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起するヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列３０（後述する上ラジアル動圧溝列３０ａ及び下ラジアル動圧溝列３０ｂの総称として３０とする）が形成されている。
【００７０】
本実施形態では、図１２に示すように、スリーブ１２の内周面１２ｂには、軸方向に間隔をおいて上下に、上ラジアル動圧溝列３０ａ、下ラジアル動圧溝列３０ｂが形成されており、上ラジアル動圧溝列３０ａは第１動圧発生溝３５ａａと第２動圧発生溝３５ｂａとから、下ラジアル動圧溝列３０ｂは第１動圧発生溝３５ａｂと第２動圧発生溝３５ｂｂとからそれぞれ構成されている。以下、上ラジアル動圧溝列３０ａと下ラジアル動圧溝列３０ｂの総称としてラジアル動圧溝列３０、第１動圧発生溝３５ａａと第１動圧発生溝３５ａｂの総称として第１動圧発生溝３５ａ、第２動圧発生溝３５ｂａと第２動圧発生溝３５ｂｂの総称として第２動圧発生溝３５ｂとする。第１動圧発生溝３５ａによって誘起される潤滑オイル１９を上方から下方に圧送する力と、第２動圧発生溝３５ｂによって誘起される潤滑オイル１９を下方から上方に圧送する力とが、その隣接点３５ｃ（「く」字状ラジアル動圧溝列３０の屈曲部）においてぶつかり合い重畳して局所的に圧力が上昇し、径方向に対して強い支持力を発生させる。このため、モータ１の回転により、スリーブ１２に対してロータハブ１５とシャフト１６とが一体的に回転駆動すると、ラジアル動圧溝列３０のポンピング作用により、微小間隙中に充填された潤滑オイル１９に流体動圧を誘起して、シャフト１６と固定又は一体加工されたロータハブ１５は、スリーブ１２と非接触となりつつも径方向に支持され、スリーブ１２に対して回転自在に支承される。
【００７１】
上ラジアル動圧溝列３０ａにおいて、スリーブ１２の内周面１２ｂの周方向に沿って間隔をおいてそれぞれ複数並べられて軸方向に向き合った第１動圧発生溝３５ａａの数と第２動圧発生溝３５ｂａの数とが同数である場合、図１２に示すように、第１動圧発生溝３５ａａの軸方向の溝スパンａを、第２動圧発生溝３５ｂａの軸方向の溝スパンｂよりも大きく設定する。このとき、下ラジアル動圧溝列３０ｂを構成する第１動圧発生溝３５ａｂの溝スパンｃは、第２動圧発生溝３５ｂｂの溝スパンｄと同じか、溝スパンｃを溝スパンｄよりも大きく設定する。但し、上ラジアル動圧溝列３０ａの軸方向の幅（溝スパンａと溝スパンｂの和）は、下ラジアル動圧溝列３０ｂの軸方向の幅（溝スパンｃと溝スパンｄの和）より大きく設定する。このため、第１動圧発生溝３５ａａにより発生する圧力は、第２動圧発生溝３５ｂａにより発生する圧力より高くなり、第１動圧発生溝３５ａａによって誘起された潤滑オイル１９を上方から下方に圧送する圧力が、第２動圧発生溝３５ｂａによって誘起された潤滑オイル１９を下方から上方に圧送する圧力に比べて大きく打ち勝って、第１微小間隙Ｐ中を上方から下方に向かって潤滑オイル１９を圧送することができる。そして、潤滑オイル１９は、第１微小間隙Ｐ、第３微小間隙Ｒ、第２微小間隙Ｑ、第５微小間隙Ｔ、第８微小間隙Ｗ、を経て第１微小間隙Ｐに環流することとなる。この構成により、各微小間隙を正圧に保つことができ、負圧になることを防止でき、ひいては負圧による気泡の発生も防止できる。
【００７２】
また、図示していないが、スリーブ１２の内周面１２ｂの周方向に沿って間隔をおいて並べられた第１動圧発生溝３５ａａの数を、第２動圧発生溝３５ｂａの数よりも多くする。この場合、第１動圧発生溝３５ａａの軸方向の溝スパンａと、第２動圧発生溝３５ｂａの軸方向の溝スパンｂとが同じであっても、上記のような効果を得ることができる。
【００７３】
なお、ラジアル動圧溝列３０は、ヘリングボーン形状やスパイラル形状やテーパードランド形状に限らず、流体動圧軸受として機能すれば、どのような溝パターンでもよい。なお、本実施形態では、ラジアル動圧溝列３０をスリーブラジアル軸受面に形成したが、ロータハブラジアル軸受面であるロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに形成する構成にしてもよい。また、本実施形態では、スリーブ１２とシャフト１６との間にロータハブ１５の第１円筒部１５１を挟んだ構成になっているが、これに限定されず、ロータハブ１５の第１円筒部１５１がない状態、つまり、スリーブスラスト軸受面に対向する面としてシャフトスラスト軸受面を設けることも可能である。
【００７４】
＜４−７．スラスト動圧軸受部＞
次に、軸方向に荷重を支持するスラスト軸受部について説明する。
【００７５】
ロータハブ１５の平面部１５２の下方に位置するロータハブスラスト軸受面と、それに対向するスリーブ１２の上方に位置する上スリーブスラスト軸受面との微小間隙には、スラスト軸受部を備えている。ロータハブスラスト軸受面又はスリーブスラスト軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する複数の上スラスト動圧発生溝４５ａが設けられ、上スラスト動圧溝列４０ａを構成している。
【００７６】
また、同様に、スリーブ１２の下方に位置する下スリーブスラスト軸受面には、スラスト軸受部を備えている。下スリーブスラスト軸受面に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂが設けられて下スラスト動圧溝列４０ｂを構成している。
【００７７】
本実施形態では、図１３に示すように、スリーブ１２の上面１２ｃには、ロータハブ１５の平面部１５２とスリーブ１２の上面１２ｃとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるための上スラスト動圧溝列４０ａが、ヘリングボーン形状に中心軸Ｏを中心として径方向外方へ設けられている。この場合、上スラスト動圧溝列４０ａを形成する複数のヘリングボーン形状の上スラスト動圧発生溝４５ａは、発生する動圧により潤滑オイル１９が径方向内方に向かう効果を奏するアンバランスなヘリングボーン溝であることが望ましい。この径方向内方に向かうオイル動圧により、このアンバランスなヘリングボーン溝より径方向内方の潤滑オイル１９全体の内圧を高め、負圧を防止することで、気泡発生を防止するためである。
【００７８】
また、本実施形態では、スリーブ１２の下面１２ａには、スリーブ１２の下面１２ａとスラストプレート１８の上面１８ａとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるための下スラスト動圧溝列４０ｂが、中心軸Ｏを中心として径方向外方へ放射状に設けられている。なお、前記スリーブ１２の下面１２ａに設けられたスラスト動圧軸受部は、相対回転時に、スリーブ１２とスラストプレート１８及びフランジ部５０との間に保持された潤滑オイル１９を径方向内方に流動させるポンプイン形状を有する。このため、モータ１によりスリーブ１２が相対回転駆動すると、スラスト動圧軸受部のポンピング作用により、スラスト動圧軸受部の下スラスト動圧発生溝４０ｂと、そこを流れる潤滑オイル１９の粘性とにより発生する軸方向の流体動圧によって、スリーブ１２の下面１２ａと、スラストプレート上面１８ａ及びフランジ部上面５０ａとが非接触状態に支持される。そして、スラスト動圧軸受部はポンプイン形状を有しているため、シャフト１６側に潤滑オイル１９を押し込む圧力を誘起し、潤滑オイル１９を圧送することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、上スラスト動圧溝列４０ａを上スリーブスラスト軸受面に、下スラスト動圧溝列４０ｂを下スリーブスラスト軸受面それぞれに形成したが、上スラスト動圧溝列４０ａをロータハブスラスト軸受面に形成する構成にしてもよい。また、ロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、本実施形態では、スリーブ１２の上方に位置するスリーブスラスト軸受面としたが、同じくロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、スリーブハウジング１１の上方に位置するスリーブハウジングスラスト軸受面に上スラスト動圧溝列４０ａを形成してもよい。このとき、上スラスト動圧溝列４０ａを形成するのは、スリーブハウジングスラスト軸受面とスリーブスラスト軸受面のいずれか一方でも両方にでも構わない。
【００８０】
従って、下スラスト動圧溝列４０ｂによるロータ部５に対する浮上作用と、上スラスト動圧溝列４０ａによるスラストプレート１８に対する押し下げ作用とにより、ロータ部５は上下方向に押圧される。そしてこれらの動圧力がバランスする位置においてロータ部５の回転浮上位置が安定する。上スラスト動圧溝列４０ａ及び下スラスト動圧溝列４０ｂを形成することにより、上スラスト動圧溝列４０ａ及び下スラスト動圧溝列４０ｂで発生する軸支持力が軸方向に相対向する方向から協働して作用することになるので、ロータハブ１５の回転を安定して支持することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、上スラスト動圧溝列４０ａを構成する複数の上スラスト動圧発生溝４５ａをヘリングボーン形状に、下スラスト動圧溝列４０ｂを構成する複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂをスパイラル形状にそれぞれ設けていたが、これに限らず、複数の上スラスト動圧発生溝４５ａをスパイラル形状に、複数の下スラスト動圧発生溝４５ｂをヘリングボーン形状に構成することも可能である。また、上スラスト動圧発生溝４５ａ及び下スラスト動圧発生溝４５ｂの両方を、ヘリングボーン形状若しくはスパイラル形状に形成することも可能である。
【００８２】
また、本実施形態では、スリーブ１２の上面１２ｃに設けられた複数の上スラスト動圧発生溝４５ａは、中心軸Ｏを中心として設けられ、スリーブ１２の上面１２ｃの径方向外側端部まで伸びて形成されている。このため、上スラスト動圧発生溝４５ａをスリーブ上面１２ｃの外縁部分にまで設けたことにより、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、上スラスト動圧発生溝４５ａを潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができる。そして、スリーブ１２の上面１２ｃの外縁部分で上スラスト動圧発生溝４５ａと、スリーブ１２の下面１２ａの外縁部分で下スラスト動圧発生溝４５ｂと、スリーブ１２の外周面１２ｄで軸方向下方端部から軸方向上方端部にわたって形成された軸方向溝１３とが連通している。このため、複数ある上スラスト動圧発生溝４５ａ・４５ａ・４５ａ・・・のうち３つの上スラスト動圧発生溝４５ａ・４５ａ・４５ａと、複数ある下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂ・・・のうち３つの下スラスト動圧発生溝４５ｂ・４５ｂ・４５ｂとが、３つの軸方向溝１３・１３・１３それぞれを介して連通していることにより、潤滑オイル１９をスムーズに循環するように案内することができる。
【００８３】
＜５．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係る流体動圧軸受装置３は、スリーブ１２の下面１２ａの一部１２ａａに当接するように、スリーブハウジング１１は、スリーブハウジング１１から径方向内方に突出したフランジ部５０を設ける構成とした。そして、スリーブ１２の下面１２ａａとフランジ部５０とが当接すると、従来の流路構成では潤滑オイル１９の流路を防ぐかたちになるが、スリーブ１２の下方に位置するスリーブスラスト軸受面に設けられた複数のスラスト動圧発生溝４５ｂを、スリーブ１２の下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた構成にしたことにより、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起する本来のスラスト動圧軸受部の機能に加えて、潤滑オイル１９の循環溝としての役割を持たせることができるため、そういった問題も解消することができる。また、新たに流路となる循環用溝を加工する必要がない。以上より、スリーブ１２を軸方向で保持することができるので、治具にてスリーブ１２を保持することなく流体動圧軸受装置３の組み立てが容易になる。よって自動化ラインで必要な一方向組み立ても可能になる。また、接着剤も、強度のあるエポキシ系接着剤が使用可能になる。
【００８４】
＜６．潤滑オイルの流れについて＞
次に、スリーブ下面１２ａの径方向外側端部まで伸びた下スラスト動圧発生溝４５ｂ、及びスリーブ下面１２ａと当接するフランジ部５０の周囲の潤滑オイル１９の挙動について、図６に基づいて説明する。
【００８５】
スリーブ１２の材料として多孔質焼結体から成形した場合、このような多孔質焼結体は、その表面には多数の細孔を有するため、上述した動圧作用によって高められた圧力がその細孔を介してスリーブ１２の内部に逃げていってしまう可能性があり、その結果、所定の圧力が得られず、モータ１の相対回転時に、回転体であるロータ部５が非接触（浮上）状態になりにくくなる問題があった。そこで、以下のように各微小間隙の幅に大小関係を設定することで、そのような問題を解消した。
【００８６】
つまり、第２微小間隙Ｑの幅Ｂを、第２微小間隙Ｑの幅Ｂと第３微小間隙Ｒの幅Ｃとを加算した大きさに相当する第４微小間隙Ｓの幅Ｄよりも小さくなるように設定する。そして、第２微小間隙Ｑの幅Ｂを、第５微小間隙Ｔの幅Ｅよりも小さくなるように設定する。例えば、第２微小間隙Ｑの幅Ｂが５乃至１５μｍ程度であれば、第３微小間隙Ｒの幅Ｃは１０乃至４０μｍ程度で、第５微小間隙Ｔの幅Ｅは１００μｍ程度とされる。
【００８７】
このような構成にすることにより、第１微小間隙Ｐ内のラジアル軸受部のポンピング作用により第４微小間隙Ｓに流入してきた潤滑オイル１９は、第４微小間隙Ｓを通過して、スリーブ下面１２ａａとフランジ部５０との当接面の第２微小間隙Ｑ（スラスト動圧発生溝４５ｂの天面４５ｂａとフランジ部上面５０ａとがなす空間）に流れ込んで第５微小間隙Ｔに流れにくくなる。このため、高められた圧力が第３微小間隙Ｒから外部へと逃げにくい略閉空間となり、潤滑オイル１９は第３微小間隙Ｒ中や第７微小間隙Ｖ中で軸方向に高い圧力を維持することができ、ロータ部５を安定して非接触状態で支持することができる。また、第７微小間隙Ｖ等を正圧に保つことができ、負圧の発生及び負圧の発生に起因する気泡の発生も防止することができる。
【００８８】
以上のように構成したことで、スリーブ１２を成形している多孔質焼結体が有する多数の細孔を介して逃げていった圧力を補うだけの、若しくはそれ以上の圧力をロータ部５に加えることができる。
【００８９】
＜７．その他＞
上記実施形態で用いられているスリーブ１２の他の実施形態として、図１４及び図１５に示すように、スリーブ１２の下面１２ａ及び／又は上面１２ｃそれぞれの内縁部分及び／又は外縁部分に、全周にわたって面取り部１２ｅが切り欠かれた構成にしてもよい。このように構成することにより、スリーブハウジング１１のフランジ部５０とスリーブ１２とが当接したときにその面取り部１２ｅが空間となり、スリーブ外周面１２ｄのどこにでも軸方向溝１３を設けても、軸方向溝１３が上スラスト動圧発生溝４５ａ及び／又は下スラスト動圧発生溝４５ｂそれぞれと連通させることができる。
【００９０】
上記の実施形態では、ステータ２２の径方向内側でロータ部５が回転するインナーロータ型スピンドルモータについて説明したが、本発明は、ステータ２２の径方向外側でロータ部５が回転するアウターロータ型スピンドルモータにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図２】スピンドルモータの一部縦断面図である。
【図３】スピンドルモータの構成を示す縦断面図である。
【図４】スリーブ及びその周囲の構成を示した拡大縦断面図である。
【図５】各微小間隙が互いに連通する構成を示した拡大縦断面図である。
【図６】各微小間隙の幅の大小関係を示す図である。
【図７】スリーブの下面図である。
【図８】下方から見たスリーブの斜視図
【図９】図２における矢印Ｌ−Ｌから見た図である。
【図１０】図５における矢印Ｍ−Ｍから見た模式図である。
【図１１】図５における矢印Ｎ−Ｎから見た模式図である。
【図１２】上ラジアル動圧溝列と下ラジアル動圧溝列それぞれを構成している第１動圧発生溝と第２動圧発生溝の関係図である。
【図１３】スリーブの上面図である。
【図１４】スリーブの端面の縁部分に面取り部を設けた場合のスリーブ下面図である。
【図１５】スリーブの端面の縁部分に面取り部を設けた場合のスリーブ上面図である。
【図１６】シャフトとスラストプレートとがそれぞれ別個に構成した場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１７】スリーブハウジングがカップ状の場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１８】スリーブハウジングの内周面に軸方向溝を設けた場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
３ 流体動圧軸受装置
４ ディスク
１１ スリーブハウジング
１１ａ 内周面
１１ｂ 上面
１２ スリーブ
１２ａ 下面
１２ａａ 当接面
１２ａｂ 非当接面
１２ｂ 内周面
１２ｃ 上面
１２ｄ 外周面
１２ｅ 面取り部
１３ 軸方向溝
１５ ロータハブ
１５ａ 貫通孔
１５１ 第１円筒部
１５１ａ 外周面
１５２ 平面部
１５２ａ 下面
１５３ 第２円筒部
１５ｂ 外周面
１５ｃ フランジ面
１５４ 台部
１６ シャフト
１８ スラストプレート
１８ａ 上面
１８ｂ 下面
１８ｃ 外周面
１９ 潤滑オイル
３０ ラジアル動圧溝列
３０ａ 上ラジアル動圧溝列
３０ｂ 下ラジアル動圧溝列
３５ａ 第１動圧発生溝
３５ｂ 第２動圧発生溝
４０ スラスト動圧溝列
４０ａ 上スラスト動圧溝列
４０ｂ 下スラスト動圧溝列
４５ａ 上スラスト動圧発生溝
４５ｂ 下スラスト動圧発生溝
４５ｂａ 天面
５０ フランジ部
５０ａ 上面
５０ｂ 内周面
５０ｃ 下面
５１ 凹部
５２ 接着溝
Ａ 中心軸を含む断面における第１微小間隙の幅
Ｂ 中心軸を含む断面における第２微小間隙の幅
Ｃ 中心軸を含む断面における第３微小間隙の幅
Ｄ 中心軸を含む断面における第４微小間隙の幅
Ｅ 中心軸を含む断面における第５微小間隙の幅
Ｏ 中心軸
Ｐ 第１微小間隙
Ｑ 第２微小間隙
Ｒ 第３微小間隙
Ｓ 第４微小間隙
Ｔ 第５微小間隙
Ｕ 第６微小間隙
Ｖ 第７微小間隙
Ｗ 第８微小間隙
Ｘ 第９微小間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸としてシャフトを配置する流体動圧軸受装置であって、
スリーブハウジングと、
前記スリーブハウジングの内周面に固定された中空円筒形状のスリーブと、
ディスクが載置されるディスク載置面を有するロータハブと、
前記スリーブの軸方向一方側の平面部と微小間隙を介して軸方向に対向し、前記シャフトの外周面から径方向外方に張り出したスラストプレートと、
前記スリーブの軸方向一方側の面に形成され、中心軸を中心として設けられた複数のスラスト動圧発生溝を有するスラスト動圧軸受部と、
少なくとも前記スリーブの周囲に形成される微小間隙を含む空間中に作動流体として充填される潤滑オイルと、
を備え、
前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、
前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、
前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通していることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記軸方向溝内の径方向の幅よりも小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項８に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１３】
ベース部材と、
前記ベース部材に固定された磁束発生部と、
請求項１乃至請求項１２のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、
前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１４】
ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、
装置ハウジングと、
前記装置ハウジングの内部に固定された請求項１３記載のスピンドルモータと、
前記ディスクに対して情報の読み出し及び／又は書き込みを行うアクセス部と、
を備えることを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項１】
中心軸としてシャフトを配置する流体動圧軸受装置であって、
スリーブハウジングと、
前記スリーブハウジングの内周面に固定された中空円筒形状のスリーブと、
ディスクが載置されるディスク載置面を有するロータハブと、
前記スリーブの軸方向一方側の平面部と微小間隙を介して軸方向に対向し、前記シャフトの外周面から径方向外方に張り出したスラストプレートと、
前記スリーブの軸方向一方側の面に形成され、中心軸を中心として設けられた複数のスラスト動圧発生溝を有するスラスト動圧軸受部と、
少なくとも前記スリーブの周囲に形成される微小間隙を含む空間中に作動流体として充填される潤滑オイルと、
を備え、
前記スリーブの軸方向一方側の平面部の一部に当接するように、前記スリーブハウジングは、前記スリーブハウジングから径方向内方に突出したフランジ部を有し、
前記スラスト動圧発生溝は、前記スリーブの軸方向一方側の平面部の径方向外側端部まで伸びて形成され、前記潤滑オイルの流路となることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、
前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記スラストプレートの軸方向他方側の面と前記スラスト動圧発生溝内の軸方向他方側の面との軸方向の幅よりも小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの外周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブ外周面と対向する前記スリーブハウジングの内周面には、軸方向一方端部から軸方向他方端部にわたって、１つ又は複数の軸方向溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向一方側の端面の外縁部分で、前記スラスト動圧発生溝が、前記軸方向溝と連通していることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記中心軸を含む断面における前記スラスト動圧発生溝内の軸方向の幅は、前記中心軸を含む断面における前記軸方向溝内の径方向の幅よりも小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記フランジ部に隣接する前記スリーブハウジングの内周面に凹部が形成されていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブハウジングの内周面に前記スリーブハウジングと前記スリーブとを固定するための接着剤を塗布する接着溝が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項８に記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブハウジングと前記スリーブとを径方向に接着固定する前記接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向一方側の面に設けられた前記スラスト動圧軸受部は、相対回転時に、前記スリーブと前記スラストプレート及び前記フランジ部との間に保持された前記潤滑オイルを径方向内方に流動させるポンプイン形状を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質の含油焼結金属部材からなることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記スリーブの軸方向の端面の縁部分には、全周にわたって面取り部が切り欠かれていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１３】
ベース部材と、
前記ベース部材に固定された磁束発生部と、
請求項１乃至請求項１２のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、
前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１４】
ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、
装置ハウジングと、
前記装置ハウジングの内部に固定された請求項１３記載のスピンドルモータと、
前記ディスクに対して情報の読み出し及び／又は書き込みを行うアクセス部と、
を備えることを特徴とするディスク駆動装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−２０４０１９（Ｐ２００９−２０４０１９Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４４７３２（Ｐ２００８−４４７３２）
【出願日】平成２０年２月２６日（２００８．２．２６）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２６日（２００８．２．２６）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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