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】外的要因等による強い衝撃等が加わっても、潤滑オイルが外部に漏れ出しにくい流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅をＡ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の下面４４ｂの最も径方向内側に位置する部位と回転部材４１の端面４１ｂとの幅をＢ、中心軸Ｌを含む断面における第３微小間隙Ｒの幅をＣとし、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように、各幅の大小関係を設定する。幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。
【解決手段】中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅をＡ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の下面４４ｂの最も径方向内側に位置する部位と回転部材４１の端面４１ｂとの幅をＢ、中心軸Ｌを含む断面における第３微小間隙Ｒの幅をＣとし、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように、各幅の大小関係を設定する。幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。
【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、および軽量化に加えて、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】
従来の流体動圧軸受装置は、シャフト又はスリーブを径方向及び軸方向に支持するコニカル動圧軸受部を有している。そのため、シャフトとスリーブとが相対回転すると、コニカル動圧軸受部の動圧溝列によるポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、シャフト又はスリーブを径方向及び軸方向に支持する。
【０００４】
このような従来の流体動圧軸受装置を備えたスピンドルモータについては、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２７５２８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５０４９４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、従来の動圧軸受装置では、環状部材外周面とそれに対向するシール部材内周面（シール部材を配置しない場合はハブ等の回転部材の内周面）との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面（若しくは回転部材の内周面）との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材（若しくは回転部材）とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より上側（外側）に広がってしまう等の問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題を解決すべく、外的要因等による強い衝撃等が加わっても、潤滑オイルが外部に漏れ出しにくい流体動圧軸受装置、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、流体動圧軸受装置であって、流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、を有する固定部と、前記シャフトの外周面と微小間隙を介して対向する内周面を有し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、軸方向の少なくとも一方に端面を有し、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、その径方向内周面と前記環状部材の径方向外周面との間の第１微小間隙に、前記回転部材側に向けて漸次に収束するテーパシール部を形成し、前記回転部材の軸方向の端面に第２微小間隙を介して固定されるシール部材と、を有する回転部と、前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記回転部材軸受面に対向する前記環状部材の環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、互いに連通する前記第１、第２、第３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、前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする。
【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、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３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、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ連通していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、流体動圧軸受装置であって、流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、を有する固定部と、その第１内周面と前記シャフトの外周面とが微小間隙を介して対向し、その第２内周面と前記環状部材の外周面との間の第１微小間隙に、軸方向外側に向けて漸次に拡大するテーパシール部を形成し、その軸方向の少なくとも一方に有した端面と前記環状部材の軸方向の端面とが第２微小間隙を介して対向し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、を有する回転部と、前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記環状部材の前記端面の径方向内側に連続し、前記回転部材軸受面に対向した環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、互いに連通する前記第１、第２、第３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、前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１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、前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受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、前記中心軸を含む断面における前記連通孔の幅をＤ、としたとき、前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さいことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記回転部材は、前記シャフトの外周面に微小間隙を介して嵌挿されるスリーブと、前記スリーブの外周面に固定又は一体成形されるハブと、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項９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又は前記ハブの内周面に、軸方向一方側端部から軸方向他方側端部にわたって軸方向溝を１つ又は複数形成し、前記軸方向溝と、それに対向する前記ハブの内周面又は前記スリーブの外周面とで前記連通孔を形成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を備えたスピンドルモータであって、前記流体動圧軸受装置の前記固定部と、磁束発生部と、を有するベース部材と、前記流体動圧軸受装置の前記回転部と、前記磁束発生部に対向して前記回転部に取り付けられたロータマグネットとを有するロータユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２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１１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および／また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】
【００２０】
請求項１及びその従属項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環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい。このような構成にしたことにより、従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面とシール部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より外側に広がってしまう等の問題があった。そこで本発明は、幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの微小間隙を通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００２１】
また、第２微小間隙を流れてきた潤滑オイルは、分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ｃの方が幅Ａより狭いので、毛細管力により潤滑オイルは第３微小間隙へ流れる。一方、潤滑オイルに混在して第２微小間隙を流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ａの方が幅Ｃより広いので、毛細管力により気泡は第１微小間隙へ流れる。以上より、潤滑オイルは動圧軸受部が構成されている第３微小間隙へ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙へそれぞれ流すことができる。
【００２２】
また、テーパシール部を構成することにより、潤滑オイルが漏洩しようとしても、回転時に、このテーパシール部により回転部材側に潤滑オイルを引きつける作用を発揮する。このため、モータ外部に潤滑オイルを漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイルの体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが軸方向外側に移動することがあるが、潤滑オイルの表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイルのモータ外部への流出が防止される。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００２３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させる。このような構成にしたことにより、回転部材の端面と、シール部材の第２端面との間に空間ができる。ここを第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第２微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２４】
特に、請求項３に記載の発明によれば、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ連通している。このため、シール部材の径方向溝内の空間を第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第２微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２５】
また、請求項４及びその従属項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環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい。このような構成にしたことにより、従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面と回転部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位と回転部材の第２内周面との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材と回転部材の第２内周面とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より外側に広がってしまう等の問題があった。そこで本発明は、幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの微小間隙を通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００２６】
また、第２微小間隙を流れてきた潤滑オイルは、分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ｃの方が幅Ａより狭いので、毛細管力により潤滑オイルは第３微小間隙へ流れる。一方、潤滑オイルに混在して第２微小間隙を流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ａの方が幅Ｃより広いので、毛細管力により気泡は第１微小間隙へ流れる。以上より、潤滑オイルは動圧軸受部が構成されている第３微小間隙へ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙へそれぞれ流すことができる。
【００２７】
また、テーパシール部を構成することにより、潤滑オイルが漏洩しようとしても、回転時に、このテーパシール部により回転部材側に潤滑オイルを引きつける作用を発揮する。このため、モータ外部に潤滑オイルを漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイルの体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが軸方向外側に移動することがあるが、潤滑オイルの表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイルのモータ外部への流出が防止される。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００２８】
特に、請求項５に記載の発明によれば、前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面である。このような構成にしたことにより、回転部材又は環状部材の軸方向の端面と、環状部材又は回転部材の第１端面との間に空間ができる。ここを第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第１微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２９】
特に、請求項６に記載の発明によれば、前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受部が形成されている。このため、回転部材及び環状部材の両軸受面の少なくとも一方には、適宜の形状のコニカル動圧溝列が形成されていて、回転部材を環状部材に対して相対回転させた時に、コニカル動圧溝列のポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、その潤滑オイルの流体動圧を利用して、回転部材と環状部材とを径方向及び軸方向の双方に相対的に浮上させ、それら両部材同士を非接触で回転支持させることができる。
【００３０】
特に、請求項７に記載の発明によれば、前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受部が形成されている。このため、回転部材を環状部材に対して相対回転させた時に、ラジアル動圧溝列又はスラスト動圧溝列のポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、その潤滑オイルの流体動圧を利用して、回転部材と環状部材とを径方向及び軸方向の双方に相対的に浮上させ、それら両部材同士を非接触で回転支持させることができる。
【００３１】
特に、請求項８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連通孔の幅をＤ、としたとき、前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さい。このため、第１、第２、第３微小間隙と互いに連通する、幅Ｄの連通孔を形成したことにより、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わって、第３微小間隙の幅Ｃが一時的に狭まろうとしたとき、第３微小間隙に介在していた潤滑オイルは、テーパシール部の界面側に流れるのではなく、第２微小間隙を介して連通孔内側へと一時的に流れることができる。そのため、外部衝撃時のテーパシール部から外部への潤滑オイル漏れを防止することができる。また、第２微小間隙の幅Ｂを連通孔の幅Ｄより小さくしたことにより、潤滑オイルは毛細管力が小さい（間隙の幅が広い）領域から大きい（間隙の幅が狭い）領域へ流れようとするので、外部衝撃等がない通常時は、連通孔内の空間を流れてきた潤滑オイルは、第２微小間隙へ流入しやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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Ｌに沿ってロータ部４側を「上」とし、ステータ部３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、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置の設置姿勢が限定されるものではない。
【００３３】
＜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、４枚の磁気ディスク２２を回転させつつ、磁気ディスク２２からの情報の読み出し及び／又は磁気ディスク２２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、４枚の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）２２、アクセス部２３、及びスピンドルモータ１を備えている。
【００３４】
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２３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、４枚のディスク２２、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。
【００３５】
４枚のディスク２２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。各ディスク２２は、スピンドルモータ１の回転部材４１に装着され、スペーサ２２１を介して互いに平行かつ等間隔に積層配置されている。一方、アクセス部２３は、４枚のディスクの上面及び下面に対向する８つのヘッド２３１と、各ヘッド２３１を支持するアーム２３２と、アーム２３２を揺動させる揺動機構２３３とを有している。アクセス部２３は、揺動機構２３３により８本のアーム２３２をディスク２２に沿って揺動させ、８つのヘッド２３１をディスク２２の必要な位置にアクセスさせることにより、回転する各ディスク２２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２３１は、ディスク２２の記録面に対して情報の読み出し及び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。
【００３６】
＜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の縦断面図である。図２に示したように、スピンドルモータ１は、主として、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１に固定されるステータ部３と、ディスク２２を装着して所定の中心軸Ｌを中心として回転するロータ部４とを備えている。
【００３７】
＜２−１．ステータ部の構成＞
ステータ部３は、ベース部材３１、ステータコア３２、コイル３３、シャフト３４及び環状部材３５を有している。
【００３８】
ベース部材３１は、アルミニウム等の金属材料により形成され、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１にねじ止め固定されている。ベース部材３１の中央部には、中心軸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Ｌに対する外周側。以下同じ。）には、軸方向（中心軸Ｌ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。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とが別体となっているが、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てもよい。
【００３９】
ステータコア３２は、ベース部材３１のホルダ部３１２の外周面に嵌着された円環状のコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向（中心軸Ｌに直交する方向。以下同じ。）の外周側に突出した複数本のティース部３２２とを有している。ステータコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。
【００４０】
コイル３３は、ステータコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線により構成されている。コイル３３は、コネクタ３３１を介して所定の電源装置（図示省略）と接続されている。電源装置からコネクタ３３１を介してコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２には径方向の磁束が発生する。ティース部３２２に発生した磁束は、後述するロータマグネット４２の磁束と互いに作用し、中心軸Ｌを中心としてロータ部４を回転させるためのトルクを発生させる。
【００４１】
シャフト３４は、中心軸Ｌに沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト３４は、ベース部材３１の貫通孔３１１に下端部を嵌入させた状態でベース部材３１に固定されている。
【００４２】
環状部材３５は、シャフト３４の外周面３４ａから径方向外側に突出し、シャフト３４と固定又は一体成形される部材である。環状部材３５は、後述する回転部材４１と線膨張係数が近い金属材料（例えば、アルミニウムを主成分とする合金や、銅を主成分とする合金）又は樹脂材料により形成されている。本実施形態では、図２に示すように、シャフト外周面３４ａに軸方向に間隔をおいて上下に、２つの環状部材３５・３５が圧入等により固定されているが、これに限定されず、上方若しくは下方のいずれか一方のみを固定する構成でもよい。なお、以下の説明では、便宜上、シャフト外周面３４ａの軸方向上側に固定された環状部材３５について説明する。
【００４３】
環状部材３５の形状は、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の端面４１ｂとの間の微小間隙に備える動圧軸受部の構造により異なる。詳しい動圧軸受部の構成については後述するが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合（図９参照）、環状部材３５の形状は略円錐形状であり、環状部材３５の外周面上部が上向きに漸次小径となる上部円錐面に形成されているとともに、外周面下部が下向きに漸次小径となる下部円錐面に形成されている。以下、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合において、環状部材３５の下面３５ａとは、環状部材３５の下部円錐面のことを指し、環状部材３５の外周面３５ｂとは、環状部材３５の上部円錐面のことを指す。また、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合（図１２参照）、環状部材３５の形状は円環形状であり、環状部材３５の下面３５ａはシャフト外周面３４ａに対して垂直な面に構成される。環状部材３５の外周面３５ｂは、スラスト型の場合も、上向きに漸次小径となる円錐面に形成されている。
【００４４】
＜２−２．ロータ部の構成＞
図２に戻る。ロータ部４は、回転部材４１、ロータマグネット４２、及びシール部材４４を有している。
【００４５】
次に、回転部材４１について、図２乃至図５に基づいて説明する。回転部材４１は、中心軸Ｌの周囲において径方向に広がる形状を有する部材であり、回転部材４１は、シャフト３４の外周面３４ａと微小間隙を介して対向する内周面（以下、この内周面を第１内周面４１ａとする）を有し、径方向外側へ向けて広がる胴部４１１と、胴部４１１の外周縁から垂下する円筒部４１２とを有している。胴部４１１の径方向内側は、上部環状部材３５と下部環状部材３５との間に配置され、シャフト外周面３４ａ、環状部材３５下面、及び下部環状部材３５上面に対して回転可能に支持されている。また、胴部４１１の外周面４１１ａは、ディスク２２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、円筒部４１２には、径方向外側へ向けて突出し、その上面がディスク２２を載置するフランジ面４１３ａとなる台部４１３が形成されている。
【００４６】
４枚のディスク２２は、回転部材４１のフランジ面４１３ａ上に水平姿勢で、かつ等間隔に積層配置される。すなわち、最下層のディスク２２がフランジ面４１３ａ上に載置され、その上部に、他の３枚のディスク２２がそれぞれスペーサ２２１を介して順に載置される。そして、最上層のディスク２２の上面は、回転部材４１の胴部４１１に取り付けられた押さえ部材４１４により押圧固定される。また、各ディスク２２の内周部は胴部４１１の外周面４１１ａに接触し、これにより各ディスク２２の径方向の移動が規制される。本実施形態では、ディスク２２及び回転部材４１は、いずれもアルミニウムを主たる材料としている。このため、ディスク２２及び回転部材４１の線膨張係数は同一又は近似しており、温度が変化した場合にもディスク２２と回転部材４１との間に過度の応力が発生することはない。
【００４７】
回転部材４１の胴部４１１について、図３乃至図５に基づいて説明する。図３は、回転部材４１とシール部材４４との関係を示す、環状部材３５及びその周囲の構成を示した一部分解縦断面図、図４は、図２におけるＭ−Ｍ方向から回転部材４１を見た断面斜視図であり、図５は、図４の他の実施形態（スラスト動圧軸受部の場合）を示した図である。第１内周面４１ａの軸方向外縁部分から径方向外方に向かって形成された端面を、その端面の径方向内側から径方向外側にかけて第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃとし、その総称として４１ｂとする。なお、以下の説明では、第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃは、回転部材４１の胴部４１１の上側の端面４１ｂの場合について説明するが、これに限定されず、胴部４１１の下側の端面の場合についても同様に適用することができる。
【００４８】
第１端面４１ｂａは、環状部材３５の下面３５ａと微小間隙を介して対向する回転部材４１の端面４１ｂであり、第１端面４１ｂａの軸方向外側に位置する回転部材軸受面と、それに対向する環状部材３５の環状部材軸受面との微小間隙には、動圧軸受部を備えている。また、回転部材４１の上端面から下端面にかけてその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔４１５を有しており、連通孔４１５の開口部４１５ａが、第１端面４１ｂａと径方向外側に隣接する部位に設けられている第２端面４１ｂｂに開口している。第２端面４１ｂｂは、シャフト外周面３４ａに対して垂直な面である。図３に示すように、回転部材４１の端面４１ｂにおいて、軸方向に伸びる２本の２点鎖線で径方向に挟まれた部位が、後述するシール部材４４の第２端面４４ｂｂと微小間隙を介して対向する回転部材４１の第２端面４１ｂｂに相当する。本実施形態では、３つの連通孔４１５が貫通しており、その開口部４１５ａが周方向に等間隔に配置されている。
【００４９】
回転部材４１の形状は、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の第１端面４１ｂａとの間の微小間隙に形成される動圧軸受部の構造により異なる。つまり、第１端面４１ｂａに対向する面３５ａを有する環状部材３５の形状に合わせる。
【００５０】
動圧軸受部の構造がコニカル型の場合、環状部材３５が略円錐形状であるため、第１端面４１ｂａは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂの内縁部分からシャフト３４の軸方向中央に向かって傾斜した構成になっている。回転部材４１の上下の第１端面４１ｂａ・４１ｂと、第１内周面４１ａとで囲まれた部分の回転部材４１の形状は、断面視略台形状を成している。コニカル動圧軸受部は、傾斜面である第１端面４１ｂａに位置する回転部材コニカル軸受面と、それに対向する環状部材コニカル軸受面との間の微小間隙に備えられている。
【００５１】
また、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合、図５に示すように、環状部材３５が円環形状であるため、第１端面４１ｂａはシャフト外周面３４ａに対して垂直な面に構成されている。スラスト動圧軸受部は、第２端面４１ｂｂと同一平面上に設けられている第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面と、それに対向する環状部材スラスト軸受面との間の微小間隙に備えられている。
【００５２】
また、第２端面４１ｂｂと径方向外側に隣接する部位に第３端面４１ｂｃが設けられており、第３端面４１ｂｃは第２端面４１ｂｂと同一平面上にある面である。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、第１端面４１ｂａとも同一平面上に設けられた構成になる。また、回転部材４１の突出部４１６が、第３端面４１ｂｃの径方向外縁部分から軸方向上方に向けて突出して形成されている。その突出部４１６の内周面を回転部材４１の第２内周面４１ｃとする。
【００５３】
また、ロータマグネット４２は、回転部材４１の胴部４１１の下面に、ヨーク４２１を介して取り付けられている。ロータマグネット４２は、中心軸Ｌを取り囲むように円環状に配置されている。ロータマグネット４２の内周面は磁極面となっており、ステータコア３２の複数のティース部３２２の外周面に対向する。
【００５４】
このようなスピンドルモータ１において、ステータ部３のコイル３３に駆動電流を与えると、ステータコア３２の複数のティース部３２２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３２２とロータマグネット４２との間の磁束の作用によりトルクが発生し、ステータ部３に対してロータ部４が中心軸Ｌを中心として回転する。回転部材４１上に支持された４枚のディスク２２は、回転部材４１とともに中心軸Ｌを中心として回転する。
【００５５】
また、回転部材４１の胴部４１１の上面及び／又は下面には、モータ１外部への潤滑オイル５の漏洩を防ぐためにシール部材４４が取り付けられている。シール部材４４について、図３及び図６に基づいて説明する。シール部材４４は、環状部材３５の外周面３５ｂと微小間隙を介して対向する壁面部４４１と、壁面部４４１の上端部から径方向内側へ向けて広がるカバー部４４２と、壁面部４４１の下端部から径方向外側へ向けて広がる固定部４４３とを有している。壁面部４４１及びカバー部４４２が環状部材３５の側方及び上方を覆い、固定部４４３が溶接や接着等により回転部材４１に固定されている。
【００５６】
環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材壁面部４４１の内周面（以下、シール部材４４の内周面４４ａとする）との微小間隙は、下方から上方へ漸次に広くなり、その間の潤滑オイル５が毛細管力によってその微小間隙中にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成するテーパシール部が構成されている。テーパシール部を構成することにより、潤滑オイル５が漏洩しようとしても、このテーパシール部により下方側に潤滑オイル５を引きつける作用を発揮する。これにより、潤滑オイル５の上方側への漏洩を防ぐことができ、モータ１外部に潤滑オイル５を漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイル５の体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが上方側に移動することがあるが、潤滑オイル５の表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイル５のモータ１外部への流出が防止される。
【００５７】
また、カバー部４４２は、その中心にシャフト孔を有する円環形状の部材であり、その内周面４４２ａとシャフト外周面３４ａとが微小間隙を介して対向している。
【００５８】
＜３．第１実施形態：シール部材下面に段差部＞
次に、シール部材４４の固定部４４３について説明する。なお、以下の説明では、固定部４４３の下面をシール部材４４の下面４４ｂとし、固定部４４３の外周面をシール部材４４の外周面４４ｃとする。第１実施形態に係るシール部材４４は、径方向において段状の面を構成する段差部４４ｂｃをシール部材下面４４ｃに形成し、段差部４４ｂｃを介して径方向外側の第１端面４４ｂａと径方向内側の第２端面４４ｂｂとを有し、第１端面４４ｂａが、第２端面４４ｂｂより回転部材４１の端面４１ｂに近接するように構成をしている。このような構成にしたことにより、シール部材４４を回転部材４１の端面４１ｂに取り付けたとき、シール部材４４の第１端面４４ｂａは、回転部材４１の第３端面４１ｂｃと軸方向に当接し、シール部材４４の第２端面４４ｂｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂと微小間隙を介して対向し、シール部材４４の外周面４４ｃは、回転部材４１の第２内周面４１ｃと径方向に当接する。なお、シール部材４４の段差部４４ｂｃは、スロープ状でも直角状でも構わない。
【００５９】
図２乃至図３では、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが平行な場合について図示したが、図７に示すように、シール部材４４の第２端面４４ｂｂを傾斜面に構成させてもよい。この場合、シール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向外端部が回転部材４１の第２端面４１ｂｂに最も近接し、径方向内端部（シール部材下面４４ｂの最も径方向内側に位置する部位）が回転部材４１の第２端面４１ｂｂから最も離れている構成にする。つまり、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの微小間隙が、径方向外側から径方向内側にかけて漸次に拡大する構成にする。中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向外端部と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの幅をＸ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向内端部と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの幅をＹとすると、幅Ｙは幅Ｘよりも大きくなるように設定する。回転部材４１に当接し固定されている固定面（シール部材４４の第１端面４４ｂａ及び外周面４４ｃ）に隣接する第２端面４１ｂｂの径方向外端部に比べて、固定面から径方向に最も離れている第２端面４１ｂｂの径方向内端部は、外的要因により軸方向にかかる衝撃等の影響を強く受けやすく、衝撃時に第２端面４１ｂｂの径方向内端部が径方向外端部を支点として軸方向に揺動して回転部材４１の第２端面４１ｂｂに当接してしまう恐れがあったが、このように構成したことにより、そういった問題を解消することができる。以下の説明では、第２端面４４ｂｂが傾斜している場合について説明する。
【００６０】
次に、軸受構造について説明する。まず第１実施形態として、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合について、図８に基づいて説明する。
【００６１】
上述したように、回転部材の第１端面（傾斜面）に位置する回転部材コニカル軸受面と、それに対向する環状部材コニカル軸受面との微小間隙には、径方向及び軸方向の荷重を同時に支持するコニカル動圧軸受部を備えており、回転部材コニカル軸受面又は環状部材コニカル軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル５に流体動圧を誘起するコニカル動圧溝列５０が形成されている。
【００６２】
本実施形態では、環状部材３５の下面３５ａにヘリングボーン形状のコニカル動圧溝列５０が形成されている。コニカル動圧溝列５０は、第１動圧発生溝５０ａと第２動圧発生溝５０ｂとから構成されている。第１動圧発生溝５０ａによって誘起される潤滑オイル５を上方から下方に圧送する力と、第２動圧発生溝５０ｂによって誘起される潤滑オイル５を下方から上方に圧送する力とが、その隣接点５０ｃ（「く」字状ラジアル動圧溝列５０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、径方向及び軸方向に対して強い支持力を発生させる。
【００６３】
環状部材３５の下面３５ａ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５０ａの数と第２動圧発生溝５０ｂの数とが同数である場合、図８（ａ）に示すように、第１動圧発生溝５０ａの軸方向の溝スパンａを、第２動圧発生溝５０ｂの軸方向の溝スパンｂよりも大きく設定する。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、環状部材３５の下面３５ａ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５０ａの数を、第２動圧発生溝５０ｂの数よりも多くする。この場合、第１動圧発生溝５０ａの軸方向の溝スパンｃと、第２動圧発生溝５０ｂの軸方向の溝スパンｄ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。
【００６５】
このため、モータ１の回転により、環状部材３５に対して回転部材４１が回転駆動すると、コニカル動圧溝列５０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５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、環状部材３５と非接触となりつつも径方向及び軸方向に支持され、環状部材３５に対して回転自在に支承される。
【００６６】
なお、本実施形態では、コニカル動圧溝列５０をヘリングボーン形状に形成したが、これに限らず、スパイラル形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、コニカル動圧溝列５０を環状部材３５の下面３５ａに形成したが、回転部材コニカル軸受面である回転部材４１の第１端面４１ｂａに形成する構成にしてもよい。また、回転部材４１の上方に配置される環状部材３５について記載したが、回転部材４１の下方に配置される環状部材３５の場合は、軸方向中央に対して上環状部材３５と対称的な構成となる。
【００６７】
次に、図９に示すように、潤滑オイル５が充填されている各微小間隙について定義する。
【００６８】
環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材４４の内周面４４ａとの微小間隙を第１微小間隙Ｐ、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの微小間隙を第２微小間隙Ｑ、環状部材３５の下面３５ａと回転部材４１の第１端面４１ｂａとの微小間隙を第３微小間隙Ｒ、連通孔４１５が形成する空間を第４微小間隙Ｓ、シャフト３４の外周面３４ａと回転部材４１の第１内周面４１ａとの微小間隙を第５微小間隙Ｔ、とすると、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５が充填されている。但し、第２微小間隙Ｑ又は第３微小間隙Ｒから第１微小間隙Ｐに流入し保持される潤滑オイル５は、上述したように、第１微小間隙Ｐはテーパ状であるため、第１微小間隙Ｐ内にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成する。
【００６９】
潤滑オイル５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６の潤滑オイル５として好適である。なお、流体動圧軸受装置６は、上述したシャフト３４、環状部材３５、回転部材４１、及びシール部材４４を少なくとも備える装置である。
【００７０】
したがって、シール部材４４の下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成し上記のように構成したことにより、シール部材４４の第２端面４４ｂｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂ、つまり、連通孔４１５の開口部４１５ａと第２微小間隙Ｑを介して対向した位置関係になり、その結果、連通孔４１５内を軸方向に流れてきた潤滑オイル５が第２微小間隙Ｑを通過して、軸受面の第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。
【００７１】
次に、環状部材３５及びその周囲の部材との各微小間隙の幅の大小関係について、図９に基づいて説明する。
【００７２】
従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面とシール部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との微小間隙の幅（後述する幅Ａに相当）が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より上側（外側）に広がってしまう等の問題があった。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。
【００７３】
まず各幅の定義を行う。つまり、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅（第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅）をＡ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の下面４４ｂ（本実施形態では、第２端面４４ｂｂ）の最も径方向内側に位置する部位と回転部材４１の端面４１ｂ（本実施形態では、第２端面４１ｂｂ）との幅（第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部の幅）をＢ、中心軸Ｌを含む断面における第３微小間隙Ｒの幅をＣ、中心軸Ｌを含む断面における第４微小間隙Ｓの幅をＤ、とする。なお、ここでいう「環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位」とは、環状部材３５の上部円錐面（外周面３５ｂ）の下端と下部円錐面（下面３５ａ）の上端とが一致している部位のことを指す。また、「シール部材４４の第２端面４４ｂｂの最も径方向内側に位置する部位」とは、シール部材４４の第２端面４４ｂｂが傾斜面である場合は、第２端面４４ｂｂの径方向内端部のことを指し、上述したように第２微小間隙Ｑが径方向外側から径方向内側にかけて漸次に拡大する構成になっているので、幅Ｂとはその第２微小間隙Ｑの最大径（図７では幅Ｙに相当）のことを指す。
【００７４】
そして、各幅の大小関係を設定する。つまり、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように設定する。そして、幅Ｂを幅Ｄよりも小さくなるように設定する。各幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの寸法は、例えば、幅Ａは０．０２乃至０．２ｍｍ程度、幅Ｂは０．０５乃至０．５ｍｍ程度、幅Ｄは０．３乃至１．２ｍｍ程度であり、動圧軸受面の微小間隙である第３微小間隙Ｒの幅Ｃは、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、０．００１乃至０．００５ｍｍ程度、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、０．０１０乃至０．０２０ｍｍ程度それぞれとることができる。実施形態では、上述した各幅の大小関係を満たすように各幅がそれぞれ寸法をとる。このような構成にしたことにより、以下の効果を奏することができる。
【００７５】
本実施形態で、幅Ａをできるだけ狭く設定したことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイル５がモータ１外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの第１微小間隙Ｐを通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００７６】
また、第２微小間隙Ｑを流れてきた潤滑オイル５は、分岐路（第１微小間隙Ｐの下側開口部と、第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部と、第３微小間隙Ｒの径方向外側開口部とが囲む場所）で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れ込むことになるが、幅Ｃが幅Ａより狭いので、毛細管力の作用により潤滑オイル５は第３微小間隙Ｒへ流れる。一方、潤滑オイル５に混在して第２微小間隙Ｑを流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れることになるが、幅Ａが幅Ｃより広いので、毛細管力の作用により気泡は第１微小間隙Ｐへ流れる。以上より、潤滑オイル５はコニカル動圧軸受部が構成されている第３微小間隙Ｒへ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙Ｐへそれぞれ選別して流すことができる。
【００７７】
＜４．第２実施形態：シール部材下面に径方向溝＞
上記第１実施形態では、シール部材４４の下面４４ｂにおいて段差部４４ｂｃを形成した構成を記載したが、段差部４４ｂｃを形成しない場合の他の実施形態（第２実施形態）について、図１０乃至図１１に基づいて説明する。本実施形態の構成が奏する効果は、第１実施形態と同様の効果であるので、図中では第１実施形態と同一の符号を使用して図示している。また、第１実施形態と基本的に同じことについては、詳しい説明を省略する。
【００７８】
本実施形態では、シール部材４４の下面４４ｂに、径方向内側に開口した所定幅の径方向溝４４４を１つ又は複数形成し（本実施形態では、３つ）、回転部材の１つ又は複数の連通孔４１５（本実施形態では、３つ）とそれぞれ連通するように構成する。このとき、シール部材下面４４ｂに形成する径方向溝４４４の数は、連通孔４１５の数に対応するようにする。ここでいう「径方向溝４４４の所定幅」とは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂの径方向の幅と対応する幅であり、径方向溝４４４と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとがなす空間が第１実施形態における第２微小間隙Ｑに相当する（図１１において、破線で囲まれた箇所は、連通孔４１５の開口部４１５ａの位置に相当する）。以上のような構成にすることにより、連通孔４４４を流れてきた潤滑オイル５が、第２微小間隙Ｑを通過して、第１微小間隙Ｐ若しくは第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、径方向溝４４４の径方向の幅を、第２端面４１ｂｂの径方向の幅と対応する幅としたが、これに限定されず、径方向溝４４４を、シール部材下面４４ｂの径方向内側端部から径方向外側端部にわたって形成することも可能である。この場合、径方向溝４４４の径方向外側端部（シール部材４４の外周面４４ｃ）は開口した構成になるが、シール部材４４を回転部材４１に固定したとき、シール部材４４の外周面４４ｃが回転部材４１の第２内周面４１ｃに当接されるため、その開口した端部は閉塞される。
【００８０】
＜５．第３実施形態：スラスト及びラジアル動圧軸受部＞
上記第１実施形態及び第２実施形態では、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合について記載したが、上述した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大小関係を設定できる構成であれば、動圧軸受部の種類はコニカル型に限定することなく、例えば、スラスト型による動圧軸受部の構造についても適用することができる。但し、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、コニカル動圧軸受部が傾斜面に備えられていることにより、径方向及び軸方向に対して強い支持力を発生させていたのに対し、スラスト動圧軸受部は軸方向にのみ支持力を発生されるので、スラスト型による動圧軸受部の構造について適用するときは、スラスト動圧軸受部だけでなく、径方向に支持力を発生させるラジアル動圧軸受部も備える必要がある。なお、以下の説明で用いる図１２乃至図１３には、動圧軸受部の構造がスラスト型で、第１実施形態に示した段差部４４ｂｃをその下面４４ｂに形成したシール部材４４を固定した構成を図示している。
【００８１】
第３実施形態における軸受構造について説明する。
【００８２】
上述したように、第２端面４１ｂｂと同一平面上に設けられている第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面と、それに対向する環状部材スラスト軸受面との間の第３微小間隙Ｒには、軸方向の荷重を支持するスラスト動圧軸受部を備えており、回転部材スラスト軸受面又は環状部材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５に流体動圧を誘起するスラスト動圧溝列６０が形成されている。
【００８３】
本実施形態では、上記実施形態と同様に環状部材３５の下面３５ａに、中心軸Ｌ側から径方向外方へ放射状に広がるスパイラル形状のスラスト動圧溝列６０が形成されている。
【００８４】
このため、モータ１の回転により、環状部材３５に対して回転部材４１が回転駆動すると、スラスト動圧溝列６０のポンピング作用により、第３微小間隙Ｒ中に充填された潤滑オイル５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、環状部材３５と非接触となりつつも軸方向に支持され、環状部材３５に対して回転自在に支承される。
【００８５】
なお、本実施形態では、スラスト動圧溝列６０をスパイラル形状に形成したが、これに限らず、ヘリングボーン形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、スラスト動圧溝列６０を環状部材３５の下面３５ａに形成したが、回転部材スラスト軸受面である回転部材４１の第１端面４１ｂａに形成する構成にしてもよい。
【００８６】
また、回転部材４１の第１内周面に位置する回転部材ラジアル軸受面と、それに対向するシャフト外周面３４ａに位置するシャフトラジアル軸受面との第５微小間隙Ｔ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、回転部材ラジアル軸受面又はシャフト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５に流体動圧を誘起するラジアル動圧溝列６５が形成されている。
【００８７】
本実施形態では、シャフト３４の外周面３４ａに、軸方向に間隔をおいて上下にヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列６５ａ・６５ｂ（その総称を６５とする）が形成されている。
【００８８】
このため、モータ１の回転により、シャフト３４に対して回転部材４１が回転駆動すると、ラジアル動圧溝列６５ａ・６５ｂのポンピング作用により、第５微小間隙Ｔ中に充填された潤滑オイル５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、シャフト３４と非接触となりつつも径方向に支持され、シャフト３４に対して回転自在に支承される。
【００８９】
なお、本実施形態では、ラジアル動圧溝列６５をヘリングボーン形状に形成したが、これに限らず、スパイラル形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、ラジアル動圧溝列６５をシャフト３４の外周面３４ａに形成したが、回転部材ラジアル軸受面である回転部材４１の第１内周面に形成する構成にしてもよい。
【００９０】
第３実施形態は、環状部材３５の形状（特に下面３５ａがシャフト外周面３４ａに対して垂直な面であること）以外は第１及び第２実施形態と同様な構成をしているので、第１及び第２実施形態に記載した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成する部材間の空間があり、各幅の大小関係を設定することができる構成であれば、第１及び第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９１】
＜６．第４実施形態＞
なお、第１実施形態及び第３実施形態において、シール部材下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成し、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが第２微小間隙Ｑを介して対向する構成にしたが、段差部を形成するのをシール部材下面４４ｂではなく、図１４に示すように、シール部材下面４４ｂと対向する回転部材４１の端面４１ｂに形成する構成でもよい。詳しくは、回転部材４１の第１端面４１ｂａと第２端面４１ｂｂとの隣接点を段差部４１ｂｄとし、回転部材４１の第３端面４１ｂｃとシール部材下面４４ｂとを当接、固定させ、回転部材４１の第２端面４１ｂｂとシール部材下面４４ｂとを微小間隙を介して対向させる。この微小間隙が、第１実施形態における第２微小間隙Ｑに相当する。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが、径方向内側又は径方向外側にそれぞれ隣接する第１端面４１ｂａと第３端面４１ｂｃに比べて軸方向内方に凹んだ構成になるが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが凹んだ分だけ、コニカル軸受面である第１端面４１ｂａのスパンが小さくなってしまい、その点で動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、シール部材下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成するのが望ましい。
【００９２】
＜７．第５実施形態：シール部材無し＞
第１乃至第４実施形態では、シール部材４４を回転部材４１に取り付け、環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材４４の内周面４４ａとの微小間隙を第１微小間隙Ｐとし、第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅、つまり、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅をＡとしていた。また、シール部材下面４４ｂの形状に応じて適宜第２微小間隙Ｑ、及び幅Ｂを定義していた。以下で説明する実施形態では、シール部材を用いず、回転部材４１と環状部材３５との関係から、第１微小間隙Ｐ、第２微小間隙Ｑ、幅Ａ、幅Ｂを定義する構成について、図１５、図１６に基づいて説明する。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合について説明する。なお、上記実施形態で記載した回転部材４１の第３端面４１ｂｃは、設けても設けなくてもどちらでもよい。以下の実施形態では、第３端面４１ｂｃを設けない場合について説明している。
【００９３】
本実施形態では、シール部材４４の代わりに、回転部材４１の突出部４１６の上面及び／又は下面には、モータ１外部への潤滑オイル５の漏洩を防ぐためにキャップ４６が溶接や接着等により取り付けられている。キャップ４６は、環状部材３５の上方を覆い、その中心にシャフト孔を有する円環形状の部材であり、その内周面４６ａとシャフト外周面３４ａとが微小間隙を介して対向している。
【００９４】
まず、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の端面４１ｂについて説明する。本実施形態に係る環状部材３５は、図１５に示すように、径方向において段状の面を構成する段差部３５ａｃを環状部材３５の下面３５ａに形成し、段差部３５ａｃを介して径方向外側の第２端面３５ａｂと径方向内側の第１端面３５ａａとを有し、第１端面３５ａａが、第２端面３５ａｂより回転部材４１の端面４１ｂに近接するように構成をしている。このとき、環状部材３５の第１端面３５ａａに位置する環状部材スラスト軸受面と、それに対向する回転部材４１の第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面との間の微小間隙には、軸方向の荷重を支持するスラスト動圧軸受部が備えられている。この微小間隙を第３微小間隙Ｒとし、その幅をＣとする。また、環状部材３５の第２端面３５ａｂは、連通孔４１５の開口部４１５ａが開口している回転部材４１の第２端面４１ｂｂと微小間隙を介して対向している。この微小間隙を第２微小間隙Ｑとし、その幅をＢとする。
【００９５】
したがって、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成し上記のように構成したことにより、環状部材３５の第２端面３５ａｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂ、つまり、連通孔４１５の開口部４１５ａと第２微小間隙Ｑを介して対向した位置関係になり、その結果、連通孔４１５内を軸方向に流れてきた潤滑オイル５が第２微小間隙Ｑを通過して、軸受面の第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。なお、環状部材３５の段差部３５ａｃは、スロープ状でも直角状でも構わない。
【００９６】
次に、環状部材３５の外周面３５ｂと、それに対向する回転部材４１の第２内周面４４ｅについて説明する。上述したように、環状部材３５の外周面３５ｂは、上向きに漸次小径となる円錐面に形成されているため、環状部材３５の外周面３５ｂと回転部材４１の第２内周面４１ｃとの微小間隙は、下方から上方へ漸次に広くなり、その間の潤滑オイル５が毛細管力によってその微小間隙中にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成するテーパシール部が構成されている。テーパシール部を構成することにより、潤滑オイル５が漏洩しようとしても、このテーパシール部により下方側に潤滑オイル５を引きつける作用を発揮する。これにより、潤滑オイル５の上方側への漏洩を防ぐことができ、モータ１外部に潤滑オイル５を漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイル５の体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが上方側に移動することがあるが、潤滑オイル５の表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイル５のモータ１外部への流出が防止される。ここで、環状部材３５の外周面３５ｂと回転部材４１の第２内周面４１ｃとの微小間隙を第１微小間隙Ｐとし、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位と回転部材４１の第２内周面４１ｃとの幅（第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅）をＡとする。ここでいう「環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位」とは、環状部材３５の外周面３５ｂの下端と、環状部材３５の下面３５ａ（本実施形態では環状部材３５の第２端面３５ａｂ）の径方向外方端とが一致している部位（環状部材３５の外周面３５ｂと第２端面３５ａｂとがなす角部）のことを指す。
【００９７】
そして、各幅の大小関係を設定する。つまり、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように設定する。そして、幅Ｂを幅Ｄよりも小さくなるように設定する。このような構成にしたことにより、以下の効果を奏することができる。
【００９８】
本実施形態で、幅Ａをできるだけ狭く設定したことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイル５がモータ１外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの第１微小間隙Ｐを通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００９９】
また、第２微小間隙Ｑを流れてきた潤滑オイル５は、分岐路（第１微小間隙Ｐの下側開口部と、第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部と、第３微小間隙Ｒの径方向外側開口部とが囲む場所）で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れ込むことになるが、幅Ｃが幅Ａより狭いので、毛細管力の作用により潤滑オイル５は第３微小間隙Ｒへ流れる。一方、潤滑オイル５に混在して第２微小間隙Ｑを流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れることになるが、幅Ａが幅Ｃより広いので、毛細管力の作用により気泡は第１微小間隙Ｐへ流れる。以上より、潤滑オイル５はスラスト動圧軸受部が構成されている第３微小間隙Ｒへ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙Ｐへそれぞれ選別して流すことができる。
【０１００】
なお、上記第５実施形態では、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合について記載したが、上述した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大小関係を設定できる構成であれば、動圧軸受部の種類はスラスト型に限定することなく、例えば、コニカル型による動圧軸受部の構造についても適用することができる。
【０１０１】
＜８．第６実施形態＞
第５実施形態では、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成し、環状部材３５の第２端面３５ａｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが第２微小間隙Ｑを介して対向する構成にしたが、段差部を形成するのを環状部材３５の下面３５ａではなく、図１６に示すように、環状部材３５の下面３５ａと対向する回転部材４１の端面４１ｂに形成する構成でもよい。詳しくは、回転部材４１の第１端面４１ｂａと第２端面４１ｂｂとの隣接点を段差部４１ｂｄとし、第１端面４１ｂａが、第２端面４１ｂｂより環状部材３５の下面３５ａに近接するように構成をしている。このとき、回転部材４１の第２端面４１ｂｂと、環状部材３５の下面３５ａとが対向している微小間隙を第２微小間隙Ｑとする。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが、径方向内側又は径方向外側にそれぞれ隣接する第１端面４１ｂａに比べて軸方向内方に凹んだ構成になるが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが凹んだ分だけ、コニカル軸受面である第１端面４１ｂａのスパンが小さくなってしまい、その点で動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成するのが望ましい。
【０１０２】
＜９．その他＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、第１乃至第４実施形態では、回転部材４１に突出部４１６を設けて、その内周面（回転部材４１の第２内周面４１ｃ）とシール部材４４の外周面４４ｃとを径方向に当接させ固定する構成を記載したが、これに限定されず、突出部４１６を設けず、シール部材４４の下面４４ａを回転部材４１の端面４１ｂに軸方向に当接させ固定するだけでもよい。しかし、固定強度の点から、回転部材４１の突出部４１６のようなシール部材４４の外周面４４ｃを固定する部材を設けていることが好ましい。
【０１０３】
また、回転部材４１を、図１７に示すように、シャフト３４の外周面３４ａに微小間隙を介して嵌挿されるスリーブ７０と、スリーブ７０の外周面７０ａに固定又は一体成形されるハブ７１とを有する構成にしてもよい。スリーブ７０は、シャフト３４の外周側に配置されてその内周面７０ｂがシャフト３４を取り囲む略円筒形状の部材である。スリーブ７０は、その端面が環状部材３５の下面３５ａと対向するように配置され、シャフト３４及び環状部材３５に対して回転可能に支持されている。また、ハブ７１は、スリーブ７０に固定されてスリーブ７０とともに回転する部材である。ハブ７１は、中心軸Ｌの周囲において径方向に広がる形状を有する。
【０１０４】
この場合、スリーブ７０の外周面７０ａに、スリーブ７０の上端面から下端面にかけてその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の軸方向溝を有しており、その軸方向溝７２と、スリーブ外周面７０ａに対向するハブ内周面７１ａとで連通孔７２を形成する。この連通孔７２は、上述した回転部材４１の連通孔４１５に対応する。
【０１０５】
また、上述した回転部材４１の端面４１ｂを構成する第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃに対応する部位については、特に限定せず、スリーブ７０の端面とハブ７１の端面とで適宜構成することができる。
【０１０６】
上記実施形態では、環状部材３５とシャフト３４とを別個に製造しておき、その後に固定した構成を示したが、環状部材３５とシャフト３４とを単一の部材から構成されたものでもよい。
【０１０７】
上記実施形態では、軸固定型のアウタ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、軸回転型のモータや、インナ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。なお、軸回転型のモータの場合、スリーブ７０とハブ７１との間にスリーブハウジングを挟持した構成のものがあるが、その場合、スリーブ、ハブ、スリーブハウジングは単一の部材から構成されたものでも、また、それぞれ別個に製造しておき、その後に固定又は一体加工する構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【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縦断面図である。
【図３】回転部材とシール部材との関係を示す、環状部材及びその周囲の構成を示した一部分解縦断面図である。
【図４】図２におけるＭ−Ｍ方向から回転部材を見た断面斜視図である。
【図５】図４の他の実施形態（スラスト動圧軸受部の場合）を示した図である。
【図６】第１実施形態に係るシール部材の裏面斜視図である。
【図７】シール部材の第２端面が傾斜面である場合の拡大縦断面図である。
【図８】環状部材に形成されたコニカル動圧発生溝を示す図である。
【図９】各微小間隙の幅の大小関係を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１１】第２実施形態に係るシール部材の裏面斜視図である。
【図１２】第３実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１３】第３実施形態に係る環状部材の下面図である。
【図１４】第４実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１５】第５実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１６】第６実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１７】回転部材がスリーブとハブとを有している場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１８】第３実施形態に係る場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１９】第５実施形態に係る場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図２０】シャフトと環状部材とが一体となっ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】
【０１０９】
１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
３ ステータ部
３５ 環状部材
３５ａ 下面
３５ｂ 外周面
４ ロータ部
４１ 回転部材
４１１ 胴部
４１ａ 第１内周面
４１ｂ 端面
４１ｂａ 第１端面
４１ｂｂ 第２端面
４１ｂｃ 第３端面
４１ｂｄ 段差部
４１２ 円筒部
４１３ 台部
４１３ａ フランジ面
４１４ 押さえ部材
４１５ 連通孔
４１５ａ 開口部
４１６ 突出部
４１ｃ 第２内周面
４４ シール部材
４４１ 壁面部
４４ａ 内周面
４４２ カバー部
４４２ａ 内周面
４４３ 固定部
４４ｂ 下面
４４ｂａ 第１端面
４４ｂｂ 第２端面
４４ｂｃ 段差部
４４ｃ 外周面
４４４ 径方向溝
５０ コニカル動圧溝列
５ 潤滑オイル
６ 流体動圧軸受装置
６０ スラスト動圧溝列
６５ ラジアル動圧溝列
Ｌ 中心軸
Ａ 中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との幅
Ｂ 中心軸を含む断面におけるシール部材の下面の最も径方向内側に位置する部位と回転部材の端面との幅
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
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
【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、および軽量化に加えて、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】
従来の流体動圧軸受装置は、シャフト又はスリーブを径方向及び軸方向に支持するコニカル動圧軸受部を有している。そのため、シャフトとスリーブとが相対回転すると、コニカル動圧軸受部の動圧溝列によるポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、シャフト又はスリーブを径方向及び軸方向に支持する。
【０００４】
このような従来の流体動圧軸受装置を備えたスピンドルモータについては、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２７５２８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５０４９４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、従来の動圧軸受装置では、環状部材外周面とそれに対向するシール部材内周面（シール部材を配置しない場合はハブ等の回転部材の内周面）との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面（若しくは回転部材の内周面）との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材（若しくは回転部材）とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より上側（外側）に広がってしまう等の問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題を解決すべく、外的要因等による強い衝撃等が加わっても、潤滑オイルが外部に漏れ出しにくい流体動圧軸受装置、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、流体動圧軸受装置であって、流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、を有する固定部と、前記シャフトの外周面と微小間隙を介して対向する内周面を有し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、軸方向の少なくとも一方に端面を有し、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、その径方向内周面と前記環状部材の径方向外周面との間の第１微小間隙に、前記回転部材側に向けて漸次に収束するテーパシール部を形成し、前記回転部材の軸方向の端面に第２微小間隙を介して固定されるシール部材と、を有する回転部と、前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記回転部材軸受面に対向する前記環状部材の環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、互いに連通する前記第１、第２、第３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、前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする。
【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、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３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、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ連通していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、流体動圧軸受装置であって、流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、を有する固定部と、その第１内周面と前記シャフトの外周面とが微小間隙を介して対向し、その第２内周面と前記環状部材の外周面との間の第１微小間隙に、軸方向外側に向けて漸次に拡大するテーパシール部を形成し、その軸方向の少なくとも一方に有した端面と前記環状部材の軸方向の端面とが第２微小間隙を介して対向し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、を有する回転部と、前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記環状部材の前記端面の径方向内側に連続し、前記回転部材軸受面に対向した環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、互いに連通する前記第１、第２、第３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、前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１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、前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受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、前記中心軸を含む断面における前記連通孔の幅をＤ、としたとき、前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さいことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、前記回転部材は、前記シャフトの外周面に微小間隙を介して嵌挿されるスリーブと、前記スリーブの外周面に固定又は一体成形されるハブと、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項９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又は前記ハブの内周面に、軸方向一方側端部から軸方向他方側端部にわたって軸方向溝を１つ又は複数形成し、前記軸方向溝と、それに対向する前記ハブの内周面又は前記スリーブの外周面とで前記連通孔を形成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を備えたスピンドルモータであって、前記流体動圧軸受装置の前記固定部と、磁束発生部と、を有するベース部材と、前記流体動圧軸受装置の前記回転部と、前記磁束発生部に対向して前記回転部に取り付けられたロータマグネットとを有するロータユニットと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２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１１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および／また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】
【００２０】
請求項１及びその従属項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環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい。このような構成にしたことにより、従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面とシール部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より外側に広がってしまう等の問題があった。そこで本発明は、幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの微小間隙を通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００２１】
また、第２微小間隙を流れてきた潤滑オイルは、分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ｃの方が幅Ａより狭いので、毛細管力により潤滑オイルは第３微小間隙へ流れる。一方、潤滑オイルに混在して第２微小間隙を流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ａの方が幅Ｃより広いので、毛細管力により気泡は第１微小間隙へ流れる。以上より、潤滑オイルは動圧軸受部が構成されている第３微小間隙へ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙へそれぞれ流すことができる。
【００２２】
また、テーパシール部を構成することにより、潤滑オイルが漏洩しようとしても、回転時に、このテーパシール部により回転部材側に潤滑オイルを引きつける作用を発揮する。このため、モータ外部に潤滑オイルを漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイルの体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが軸方向外側に移動することがあるが、潤滑オイルの表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイルのモータ外部への流出が防止される。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００２３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させる。このような構成にしたことにより、回転部材の端面と、シール部材の第２端面との間に空間ができる。ここを第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第２微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２４】
特に、請求項３に記載の発明によれば、前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ連通している。このため、シール部材の径方向溝内の空間を第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第２微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２５】
また、請求項４及びその従属項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環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、としたとき、前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい。このような構成にしたことにより、従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面と回転部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位と回転部材の第２内周面との微小間隙の幅が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材と回転部材の第２内周面とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より外側に広がってしまう等の問題があった。そこで本発明は、幅Ａをできるだけ狭く設定しておくことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイルが外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの微小間隙を通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００２６】
また、第２微小間隙を流れてきた潤滑オイルは、分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ｃの方が幅Ａより狭いので、毛細管力により潤滑オイルは第３微小間隙へ流れる。一方、潤滑オイルに混在して第２微小間隙を流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙と第３微小間隙のいずれかに流れることになるが、幅Ａの方が幅Ｃより広いので、毛細管力により気泡は第１微小間隙へ流れる。以上より、潤滑オイルは動圧軸受部が構成されている第３微小間隙へ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙へそれぞれ流すことができる。
【００２７】
また、テーパシール部を構成することにより、潤滑オイルが漏洩しようとしても、回転時に、このテーパシール部により回転部材側に潤滑オイルを引きつける作用を発揮する。このため、モータ外部に潤滑オイルを漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイルの体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが軸方向外側に移動することがあるが、潤滑オイルの表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイルのモータ外部への流出が防止される。したがって、信頼性の高いモータを提供することができる。
【００２８】
特に、請求項５に記載の発明によれば、前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面である。このような構成にしたことにより、回転部材又は環状部材の軸方向の端面と、環状部材又は回転部材の第１端面との間に空間ができる。ここを第２微小間隙とすることができ、連通孔内の空間を、第１微小間隙を介して、第１微小間隙及び第３微小間隙とを互いに連通させることができる。
【００２９】
特に、請求項６に記載の発明によれば、前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受部が形成されている。このため、回転部材及び環状部材の両軸受面の少なくとも一方には、適宜の形状のコニカル動圧溝列が形成されていて、回転部材を環状部材に対して相対回転させた時に、コニカル動圧溝列のポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、その潤滑オイルの流体動圧を利用して、回転部材と環状部材とを径方向及び軸方向の双方に相対的に浮上させ、それら両部材同士を非接触で回転支持させることができる。
【００３０】
特に、請求項７に記載の発明によれば、前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受部が形成されている。このため、回転部材を環状部材に対して相対回転させた時に、ラジアル動圧溝列又はスラスト動圧溝列のポンピング作用により、微小間隙に充填された潤滑オイルに流体動圧を誘起して、その潤滑オイルの流体動圧を利用して、回転部材と環状部材とを径方向及び軸方向の双方に相対的に浮上させ、それら両部材同士を非接触で回転支持させることができる。
【００３１】
特に、請求項８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連通孔の幅をＤ、としたとき、前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さい。このため、第１、第２、第３微小間隙と互いに連通する、幅Ｄの連通孔を形成したことにより、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わって、第３微小間隙の幅Ｃが一時的に狭まろうとしたとき、第３微小間隙に介在していた潤滑オイルは、テーパシール部の界面側に流れるのではなく、第２微小間隙を介して連通孔内側へと一時的に流れることができる。そのため、外部衝撃時のテーパシール部から外部への潤滑オイル漏れを防止することができる。また、第２微小間隙の幅Ｂを連通孔の幅Ｄより小さくしたことにより、潤滑オイルは毛細管力が小さい（間隙の幅が広い）領域から大きい（間隙の幅が狭い）領域へ流れようとするので、外部衝撃等がない通常時は、連通孔内の空間を流れてきた潤滑オイルは、第２微小間隙へ流入しやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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Ｌに沿ってロータ部４側を「上」とし、ステータ部３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、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置の設置姿勢が限定されるものではない。
【００３３】
＜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、４枚の磁気ディスク２２を回転させつつ、磁気ディスク２２からの情報の読み出し及び／又は磁気ディスク２２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、４枚の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）２２、アクセス部２３、及びスピンドルモータ１を備えている。
【００３４】
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２３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、４枚のディスク２２、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。
【００３５】
４枚のディスク２２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。各ディスク２２は、スピンドルモータ１の回転部材４１に装着され、スペーサ２２１を介して互いに平行かつ等間隔に積層配置されている。一方、アクセス部２３は、４枚のディスクの上面及び下面に対向する８つのヘッド２３１と、各ヘッド２３１を支持するアーム２３２と、アーム２３２を揺動させる揺動機構２３３とを有している。アクセス部２３は、揺動機構２３３により８本のアーム２３２をディスク２２に沿って揺動させ、８つのヘッド２３１をディスク２２の必要な位置にアクセスさせることにより、回転する各ディスク２２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２３１は、ディスク２２の記録面に対して情報の読み出し及び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。
【００３６】
＜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の縦断面図である。図２に示したように、スピンドルモータ１は、主として、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１に固定されるステータ部３と、ディスク２２を装着して所定の中心軸Ｌを中心として回転するロータ部４とを備えている。
【００３７】
＜２−１．ステータ部の構成＞
ステータ部３は、ベース部材３１、ステータコア３２、コイル３３、シャフト３４及び環状部材３５を有している。
【００３８】
ベース部材３１は、アルミニウム等の金属材料により形成され、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１にねじ止め固定されている。ベース部材３１の中央部には、中心軸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Ｌに対する外周側。以下同じ。）には、軸方向（中心軸Ｌ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。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とが別体となっているが、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てもよい。
【００３９】
ステータコア３２は、ベース部材３１のホルダ部３１２の外周面に嵌着された円環状のコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向（中心軸Ｌに直交する方向。以下同じ。）の外周側に突出した複数本のティース部３２２とを有している。ステータコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。
【００４０】
コイル３３は、ステータコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線により構成されている。コイル３３は、コネクタ３３１を介して所定の電源装置（図示省略）と接続されている。電源装置からコネクタ３３１を介してコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２には径方向の磁束が発生する。ティース部３２２に発生した磁束は、後述するロータマグネット４２の磁束と互いに作用し、中心軸Ｌを中心としてロータ部４を回転させるためのトルクを発生させる。
【００４１】
シャフト３４は、中心軸Ｌに沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト３４は、ベース部材３１の貫通孔３１１に下端部を嵌入させた状態でベース部材３１に固定されている。
【００４２】
環状部材３５は、シャフト３４の外周面３４ａから径方向外側に突出し、シャフト３４と固定又は一体成形される部材である。環状部材３５は、後述する回転部材４１と線膨張係数が近い金属材料（例えば、アルミニウムを主成分とする合金や、銅を主成分とする合金）又は樹脂材料により形成されている。本実施形態では、図２に示すように、シャフト外周面３４ａに軸方向に間隔をおいて上下に、２つの環状部材３５・３５が圧入等により固定されているが、これに限定されず、上方若しくは下方のいずれか一方のみを固定する構成でもよい。なお、以下の説明では、便宜上、シャフト外周面３４ａの軸方向上側に固定された環状部材３５について説明する。
【００４３】
環状部材３５の形状は、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の端面４１ｂとの間の微小間隙に備える動圧軸受部の構造により異なる。詳しい動圧軸受部の構成については後述するが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合（図９参照）、環状部材３５の形状は略円錐形状であり、環状部材３５の外周面上部が上向きに漸次小径となる上部円錐面に形成されているとともに、外周面下部が下向きに漸次小径となる下部円錐面に形成されている。以下、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合において、環状部材３５の下面３５ａとは、環状部材３５の下部円錐面のことを指し、環状部材３５の外周面３５ｂとは、環状部材３５の上部円錐面のことを指す。また、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合（図１２参照）、環状部材３５の形状は円環形状であり、環状部材３５の下面３５ａはシャフト外周面３４ａに対して垂直な面に構成される。環状部材３５の外周面３５ｂは、スラスト型の場合も、上向きに漸次小径となる円錐面に形成されている。
【００４４】
＜２−２．ロータ部の構成＞
図２に戻る。ロータ部４は、回転部材４１、ロータマグネット４２、及びシール部材４４を有している。
【００４５】
次に、回転部材４１について、図２乃至図５に基づいて説明する。回転部材４１は、中心軸Ｌの周囲において径方向に広がる形状を有する部材であり、回転部材４１は、シャフト３４の外周面３４ａと微小間隙を介して対向する内周面（以下、この内周面を第１内周面４１ａとする）を有し、径方向外側へ向けて広がる胴部４１１と、胴部４１１の外周縁から垂下する円筒部４１２とを有している。胴部４１１の径方向内側は、上部環状部材３５と下部環状部材３５との間に配置され、シャフト外周面３４ａ、環状部材３５下面、及び下部環状部材３５上面に対して回転可能に支持されている。また、胴部４１１の外周面４１１ａは、ディスク２２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、円筒部４１２には、径方向外側へ向けて突出し、その上面がディスク２２を載置するフランジ面４１３ａとなる台部４１３が形成されている。
【００４６】
４枚のディスク２２は、回転部材４１のフランジ面４１３ａ上に水平姿勢で、かつ等間隔に積層配置される。すなわち、最下層のディスク２２がフランジ面４１３ａ上に載置され、その上部に、他の３枚のディスク２２がそれぞれスペーサ２２１を介して順に載置される。そして、最上層のディスク２２の上面は、回転部材４１の胴部４１１に取り付けられた押さえ部材４１４により押圧固定される。また、各ディスク２２の内周部は胴部４１１の外周面４１１ａに接触し、これにより各ディスク２２の径方向の移動が規制される。本実施形態では、ディスク２２及び回転部材４１は、いずれもアルミニウムを主たる材料としている。このため、ディスク２２及び回転部材４１の線膨張係数は同一又は近似しており、温度が変化した場合にもディスク２２と回転部材４１との間に過度の応力が発生することはない。
【００４７】
回転部材４１の胴部４１１について、図３乃至図５に基づいて説明する。図３は、回転部材４１とシール部材４４との関係を示す、環状部材３５及びその周囲の構成を示した一部分解縦断面図、図４は、図２におけるＭ−Ｍ方向から回転部材４１を見た断面斜視図であり、図５は、図４の他の実施形態（スラスト動圧軸受部の場合）を示した図である。第１内周面４１ａの軸方向外縁部分から径方向外方に向かって形成された端面を、その端面の径方向内側から径方向外側にかけて第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃとし、その総称として４１ｂとする。なお、以下の説明では、第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃは、回転部材４１の胴部４１１の上側の端面４１ｂの場合について説明するが、これに限定されず、胴部４１１の下側の端面の場合についても同様に適用することができる。
【００４８】
第１端面４１ｂａは、環状部材３５の下面３５ａと微小間隙を介して対向する回転部材４１の端面４１ｂであり、第１端面４１ｂａの軸方向外側に位置する回転部材軸受面と、それに対向する環状部材３５の環状部材軸受面との微小間隙には、動圧軸受部を備えている。また、回転部材４１の上端面から下端面にかけてその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔４１５を有しており、連通孔４１５の開口部４１５ａが、第１端面４１ｂａと径方向外側に隣接する部位に設けられている第２端面４１ｂｂに開口している。第２端面４１ｂｂは、シャフト外周面３４ａに対して垂直な面である。図３に示すように、回転部材４１の端面４１ｂにおいて、軸方向に伸びる２本の２点鎖線で径方向に挟まれた部位が、後述するシール部材４４の第２端面４４ｂｂと微小間隙を介して対向する回転部材４１の第２端面４１ｂｂに相当する。本実施形態では、３つの連通孔４１５が貫通しており、その開口部４１５ａが周方向に等間隔に配置されている。
【００４９】
回転部材４１の形状は、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の第１端面４１ｂａとの間の微小間隙に形成される動圧軸受部の構造により異なる。つまり、第１端面４１ｂａに対向する面３５ａを有する環状部材３５の形状に合わせる。
【００５０】
動圧軸受部の構造がコニカル型の場合、環状部材３５が略円錐形状であるため、第１端面４１ｂａは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂの内縁部分からシャフト３４の軸方向中央に向かって傾斜した構成になっている。回転部材４１の上下の第１端面４１ｂａ・４１ｂと、第１内周面４１ａとで囲まれた部分の回転部材４１の形状は、断面視略台形状を成している。コニカル動圧軸受部は、傾斜面である第１端面４１ｂａに位置する回転部材コニカル軸受面と、それに対向する環状部材コニカル軸受面との間の微小間隙に備えられている。
【００５１】
また、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合、図５に示すように、環状部材３５が円環形状であるため、第１端面４１ｂａはシャフト外周面３４ａに対して垂直な面に構成されている。スラスト動圧軸受部は、第２端面４１ｂｂと同一平面上に設けられている第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面と、それに対向する環状部材スラスト軸受面との間の微小間隙に備えられている。
【００５２】
また、第２端面４１ｂｂと径方向外側に隣接する部位に第３端面４１ｂｃが設けられており、第３端面４１ｂｃは第２端面４１ｂｂと同一平面上にある面である。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、第１端面４１ｂａとも同一平面上に設けられた構成になる。また、回転部材４１の突出部４１６が、第３端面４１ｂｃの径方向外縁部分から軸方向上方に向けて突出して形成されている。その突出部４１６の内周面を回転部材４１の第２内周面４１ｃとする。
【００５３】
また、ロータマグネット４２は、回転部材４１の胴部４１１の下面に、ヨーク４２１を介して取り付けられている。ロータマグネット４２は、中心軸Ｌを取り囲むように円環状に配置されている。ロータマグネット４２の内周面は磁極面となっており、ステータコア３２の複数のティース部３２２の外周面に対向する。
【００５４】
このようなスピンドルモータ１において、ステータ部３のコイル３３に駆動電流を与えると、ステータコア３２の複数のティース部３２２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３２２とロータマグネット４２との間の磁束の作用によりトルクが発生し、ステータ部３に対してロータ部４が中心軸Ｌを中心として回転する。回転部材４１上に支持された４枚のディスク２２は、回転部材４１とともに中心軸Ｌを中心として回転する。
【００５５】
また、回転部材４１の胴部４１１の上面及び／又は下面には、モータ１外部への潤滑オイル５の漏洩を防ぐためにシール部材４４が取り付けられている。シール部材４４について、図３及び図６に基づいて説明する。シール部材４４は、環状部材３５の外周面３５ｂと微小間隙を介して対向する壁面部４４１と、壁面部４４１の上端部から径方向内側へ向けて広がるカバー部４４２と、壁面部４４１の下端部から径方向外側へ向けて広がる固定部４４３とを有している。壁面部４４１及びカバー部４４２が環状部材３５の側方及び上方を覆い、固定部４４３が溶接や接着等により回転部材４１に固定されている。
【００５６】
環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材壁面部４４１の内周面（以下、シール部材４４の内周面４４ａとする）との微小間隙は、下方から上方へ漸次に広くなり、その間の潤滑オイル５が毛細管力によってその微小間隙中にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成するテーパシール部が構成されている。テーパシール部を構成することにより、潤滑オイル５が漏洩しようとしても、このテーパシール部により下方側に潤滑オイル５を引きつける作用を発揮する。これにより、潤滑オイル５の上方側への漏洩を防ぐことができ、モータ１外部に潤滑オイル５を漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイル５の体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが上方側に移動することがあるが、潤滑オイル５の表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイル５のモータ１外部への流出が防止される。
【００５７】
また、カバー部４４２は、その中心にシャフト孔を有する円環形状の部材であり、その内周面４４２ａとシャフト外周面３４ａとが微小間隙を介して対向している。
【００５８】
＜３．第１実施形態：シール部材下面に段差部＞
次に、シール部材４４の固定部４４３について説明する。なお、以下の説明では、固定部４４３の下面をシール部材４４の下面４４ｂとし、固定部４４３の外周面をシール部材４４の外周面４４ｃとする。第１実施形態に係るシール部材４４は、径方向において段状の面を構成する段差部４４ｂｃをシール部材下面４４ｃに形成し、段差部４４ｂｃを介して径方向外側の第１端面４４ｂａと径方向内側の第２端面４４ｂｂとを有し、第１端面４４ｂａが、第２端面４４ｂｂより回転部材４１の端面４１ｂに近接するように構成をしている。このような構成にしたことにより、シール部材４４を回転部材４１の端面４１ｂに取り付けたとき、シール部材４４の第１端面４４ｂａは、回転部材４１の第３端面４１ｂｃと軸方向に当接し、シール部材４４の第２端面４４ｂｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂと微小間隙を介して対向し、シール部材４４の外周面４４ｃは、回転部材４１の第２内周面４１ｃと径方向に当接する。なお、シール部材４４の段差部４４ｂｃは、スロープ状でも直角状でも構わない。
【００５９】
図２乃至図３では、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが平行な場合について図示したが、図７に示すように、シール部材４４の第２端面４４ｂｂを傾斜面に構成させてもよい。この場合、シール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向外端部が回転部材４１の第２端面４１ｂｂに最も近接し、径方向内端部（シール部材下面４４ｂの最も径方向内側に位置する部位）が回転部材４１の第２端面４１ｂｂから最も離れている構成にする。つまり、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの微小間隙が、径方向外側から径方向内側にかけて漸次に拡大する構成にする。中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向外端部と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの幅をＸ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の第２端面４４ｂｂの径方向内端部と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの幅をＹとすると、幅Ｙは幅Ｘよりも大きくなるように設定する。回転部材４１に当接し固定されている固定面（シール部材４４の第１端面４４ｂａ及び外周面４４ｃ）に隣接する第２端面４１ｂｂの径方向外端部に比べて、固定面から径方向に最も離れている第２端面４１ｂｂの径方向内端部は、外的要因により軸方向にかかる衝撃等の影響を強く受けやすく、衝撃時に第２端面４１ｂｂの径方向内端部が径方向外端部を支点として軸方向に揺動して回転部材４１の第２端面４１ｂｂに当接してしまう恐れがあったが、このように構成したことにより、そういった問題を解消することができる。以下の説明では、第２端面４４ｂｂが傾斜している場合について説明する。
【００６０】
次に、軸受構造について説明する。まず第１実施形態として、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合について、図８に基づいて説明する。
【００６１】
上述したように、回転部材の第１端面（傾斜面）に位置する回転部材コニカル軸受面と、それに対向する環状部材コニカル軸受面との微小間隙には、径方向及び軸方向の荷重を同時に支持するコニカル動圧軸受部を備えており、回転部材コニカル軸受面又は環状部材コニカル軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル５に流体動圧を誘起するコニカル動圧溝列５０が形成されている。
【００６２】
本実施形態では、環状部材３５の下面３５ａにヘリングボーン形状のコニカル動圧溝列５０が形成されている。コニカル動圧溝列５０は、第１動圧発生溝５０ａと第２動圧発生溝５０ｂとから構成されている。第１動圧発生溝５０ａによって誘起される潤滑オイル５を上方から下方に圧送する力と、第２動圧発生溝５０ｂによって誘起される潤滑オイル５を下方から上方に圧送する力とが、その隣接点５０ｃ（「く」字状ラジアル動圧溝列５０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、径方向及び軸方向に対して強い支持力を発生させる。
【００６３】
環状部材３５の下面３５ａ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５０ａの数と第２動圧発生溝５０ｂの数とが同数である場合、図８（ａ）に示すように、第１動圧発生溝５０ａの軸方向の溝スパンａを、第２動圧発生溝５０ｂの軸方向の溝スパンｂよりも大きく設定する。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、環状部材３５の下面３５ａ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５０ａの数を、第２動圧発生溝５０ｂの数よりも多くする。この場合、第１動圧発生溝５０ａの軸方向の溝スパンｃと、第２動圧発生溝５０ｂの軸方向の溝スパンｄ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。
【００６５】
このため、モータ１の回転により、環状部材３５に対して回転部材４１が回転駆動すると、コニカル動圧溝列５０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５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、環状部材３５と非接触となりつつも径方向及び軸方向に支持され、環状部材３５に対して回転自在に支承される。
【００６６】
なお、本実施形態では、コニカル動圧溝列５０をヘリングボーン形状に形成したが、これに限らず、スパイラル形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、コニカル動圧溝列５０を環状部材３５の下面３５ａに形成したが、回転部材コニカル軸受面である回転部材４１の第１端面４１ｂａに形成する構成にしてもよい。また、回転部材４１の上方に配置される環状部材３５について記載したが、回転部材４１の下方に配置される環状部材３５の場合は、軸方向中央に対して上環状部材３５と対称的な構成となる。
【００６７】
次に、図９に示すように、潤滑オイル５が充填されている各微小間隙について定義する。
【００６８】
環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材４４の内周面４４ａとの微小間隙を第１微小間隙Ｐ、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとの微小間隙を第２微小間隙Ｑ、環状部材３５の下面３５ａと回転部材４１の第１端面４１ｂａとの微小間隙を第３微小間隙Ｒ、連通孔４１５が形成する空間を第４微小間隙Ｓ、シャフト３４の外周面３４ａと回転部材４１の第１内周面４１ａとの微小間隙を第５微小間隙Ｔ、とすると、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５が充填されている。但し、第２微小間隙Ｑ又は第３微小間隙Ｒから第１微小間隙Ｐに流入し保持される潤滑オイル５は、上述したように、第１微小間隙Ｐはテーパ状であるため、第１微小間隙Ｐ内にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成する。
【００６９】
潤滑オイル５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６の潤滑オイル５として好適である。なお、流体動圧軸受装置６は、上述したシャフト３４、環状部材３５、回転部材４１、及びシール部材４４を少なくとも備える装置である。
【００７０】
したがって、シール部材４４の下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成し上記のように構成したことにより、シール部材４４の第２端面４４ｂｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂ、つまり、連通孔４１５の開口部４１５ａと第２微小間隙Ｑを介して対向した位置関係になり、その結果、連通孔４１５内を軸方向に流れてきた潤滑オイル５が第２微小間隙Ｑを通過して、軸受面の第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。
【００７１】
次に、環状部材３５及びその周囲の部材との各微小間隙の幅の大小関係について、図９に基づいて説明する。
【００７２】
従来の流体動圧軸受装置では、環状部材外周面とシール部材内周面との間に形成されたテーパシール部において、外的要因等により強い衝撃が流体動圧軸受装置に加わったときに、中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との微小間隙の幅（後述する幅Ａに相当）が一時的にゼロになってしまい、その箇所において環状部材とシール部材とが当接し、テーパシール部の保持されていた潤滑オイルが一時的にその箇所より上側（外側）に広がってしまう等の問題があった。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。
【００７３】
まず各幅の定義を行う。つまり、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅（第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅）をＡ、中心軸Ｌを含む断面におけるシール部材４４の下面４４ｂ（本実施形態では、第２端面４４ｂｂ）の最も径方向内側に位置する部位と回転部材４１の端面４１ｂ（本実施形態では、第２端面４１ｂｂ）との幅（第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部の幅）をＢ、中心軸Ｌを含む断面における第３微小間隙Ｒの幅をＣ、中心軸Ｌを含む断面における第４微小間隙Ｓの幅をＤ、とする。なお、ここでいう「環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位」とは、環状部材３５の上部円錐面（外周面３５ｂ）の下端と下部円錐面（下面３５ａ）の上端とが一致している部位のことを指す。また、「シール部材４４の第２端面４４ｂｂの最も径方向内側に位置する部位」とは、シール部材４４の第２端面４４ｂｂが傾斜面である場合は、第２端面４４ｂｂの径方向内端部のことを指し、上述したように第２微小間隙Ｑが径方向外側から径方向内側にかけて漸次に拡大する構成になっているので、幅Ｂとはその第２微小間隙Ｑの最大径（図７では幅Ｙに相当）のことを指す。
【００７４】
そして、各幅の大小関係を設定する。つまり、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように設定する。そして、幅Ｂを幅Ｄよりも小さくなるように設定する。各幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの寸法は、例えば、幅Ａは０．０２乃至０．２ｍｍ程度、幅Ｂは０．０５乃至０．５ｍｍ程度、幅Ｄは０．３乃至１．２ｍｍ程度であり、動圧軸受面の微小間隙である第３微小間隙Ｒの幅Ｃは、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、０．００１乃至０．００５ｍｍ程度、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、０．０１０乃至０．０２０ｍｍ程度それぞれとることができる。実施形態では、上述した各幅の大小関係を満たすように各幅がそれぞれ寸法をとる。このような構成にしたことにより、以下の効果を奏することができる。
【００７５】
本実施形態で、幅Ａをできるだけ狭く設定したことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイル５がモータ１外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの第１微小間隙Ｐを通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００７６】
また、第２微小間隙Ｑを流れてきた潤滑オイル５は、分岐路（第１微小間隙Ｐの下側開口部と、第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部と、第３微小間隙Ｒの径方向外側開口部とが囲む場所）で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れ込むことになるが、幅Ｃが幅Ａより狭いので、毛細管力の作用により潤滑オイル５は第３微小間隙Ｒへ流れる。一方、潤滑オイル５に混在して第２微小間隙Ｑを流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れることになるが、幅Ａが幅Ｃより広いので、毛細管力の作用により気泡は第１微小間隙Ｐへ流れる。以上より、潤滑オイル５はコニカル動圧軸受部が構成されている第３微小間隙Ｒへ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙Ｐへそれぞれ選別して流すことができる。
【００７７】
＜４．第２実施形態：シール部材下面に径方向溝＞
上記第１実施形態では、シール部材４４の下面４４ｂにおいて段差部４４ｂｃを形成した構成を記載したが、段差部４４ｂｃを形成しない場合の他の実施形態（第２実施形態）について、図１０乃至図１１に基づいて説明する。本実施形態の構成が奏する効果は、第１実施形態と同様の効果であるので、図中では第１実施形態と同一の符号を使用して図示している。また、第１実施形態と基本的に同じことについては、詳しい説明を省略する。
【００７８】
本実施形態では、シール部材４４の下面４４ｂに、径方向内側に開口した所定幅の径方向溝４４４を１つ又は複数形成し（本実施形態では、３つ）、回転部材の１つ又は複数の連通孔４１５（本実施形態では、３つ）とそれぞれ連通するように構成する。このとき、シール部材下面４４ｂに形成する径方向溝４４４の数は、連通孔４１５の数に対応するようにする。ここでいう「径方向溝４４４の所定幅」とは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂの径方向の幅と対応する幅であり、径方向溝４４４と回転部材４１の第２端面４１ｂｂとがなす空間が第１実施形態における第２微小間隙Ｑに相当する（図１１において、破線で囲まれた箇所は、連通孔４１５の開口部４１５ａの位置に相当する）。以上のような構成にすることにより、連通孔４４４を流れてきた潤滑オイル５が、第２微小間隙Ｑを通過して、第１微小間隙Ｐ若しくは第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、径方向溝４４４の径方向の幅を、第２端面４１ｂｂの径方向の幅と対応する幅としたが、これに限定されず、径方向溝４４４を、シール部材下面４４ｂの径方向内側端部から径方向外側端部にわたって形成することも可能である。この場合、径方向溝４４４の径方向外側端部（シール部材４４の外周面４４ｃ）は開口した構成になるが、シール部材４４を回転部材４１に固定したとき、シール部材４４の外周面４４ｃが回転部材４１の第２内周面４１ｃに当接されるため、その開口した端部は閉塞される。
【００８０】
＜５．第３実施形態：スラスト及びラジアル動圧軸受部＞
上記第１実施形態及び第２実施形態では、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合について記載したが、上述した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大小関係を設定できる構成であれば、動圧軸受部の種類はコニカル型に限定することなく、例えば、スラスト型による動圧軸受部の構造についても適用することができる。但し、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、コニカル動圧軸受部が傾斜面に備えられていることにより、径方向及び軸方向に対して強い支持力を発生させていたのに対し、スラスト動圧軸受部は軸方向にのみ支持力を発生されるので、スラスト型による動圧軸受部の構造について適用するときは、スラスト動圧軸受部だけでなく、径方向に支持力を発生させるラジアル動圧軸受部も備える必要がある。なお、以下の説明で用いる図１２乃至図１３には、動圧軸受部の構造がスラスト型で、第１実施形態に示した段差部４４ｂｃをその下面４４ｂに形成したシール部材４４を固定した構成を図示している。
【００８１】
第３実施形態における軸受構造について説明する。
【００８２】
上述したように、第２端面４１ｂｂと同一平面上に設けられている第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面と、それに対向する環状部材スラスト軸受面との間の第３微小間隙Ｒには、軸方向の荷重を支持するスラスト動圧軸受部を備えており、回転部材スラスト軸受面又は環状部材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５に流体動圧を誘起するスラスト動圧溝列６０が形成されている。
【００８３】
本実施形態では、上記実施形態と同様に環状部材３５の下面３５ａに、中心軸Ｌ側から径方向外方へ放射状に広がるスパイラル形状のスラスト動圧溝列６０が形成されている。
【００８４】
このため、モータ１の回転により、環状部材３５に対して回転部材４１が回転駆動すると、スラスト動圧溝列６０のポンピング作用により、第３微小間隙Ｒ中に充填された潤滑オイル５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、環状部材３５と非接触となりつつも軸方向に支持され、環状部材３５に対して回転自在に支承される。
【００８５】
なお、本実施形態では、スラスト動圧溝列６０をスパイラル形状に形成したが、これに限らず、ヘリングボーン形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、スラスト動圧溝列６０を環状部材３５の下面３５ａに形成したが、回転部材スラスト軸受面である回転部材４１の第１端面４１ｂａに形成する構成にしてもよい。
【００８６】
また、回転部材４１の第１内周面に位置する回転部材ラジアル軸受面と、それに対向するシャフト外周面３４ａに位置するシャフトラジアル軸受面との第５微小間隙Ｔ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、回転部材ラジアル軸受面又はシャフト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５に流体動圧を誘起するラジアル動圧溝列６５が形成されている。
【００８７】
本実施形態では、シャフト３４の外周面３４ａに、軸方向に間隔をおいて上下にヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列６５ａ・６５ｂ（その総称を６５とする）が形成されている。
【００８８】
このため、モータ１の回転により、シャフト３４に対して回転部材４１が回転駆動すると、ラジアル動圧溝列６５ａ・６５ｂのポンピング作用により、第５微小間隙Ｔ中に充填された潤滑オイル５に流体動圧を誘起して、回転部材４１は、シャフト３４と非接触となりつつも径方向に支持され、シャフト３４に対して回転自在に支承される。
【００８９】
なお、本実施形態では、ラジアル動圧溝列６５をヘリングボーン形状に形成したが、これに限らず、スパイラル形状やテーパードランド形状でもよく、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。また、ラジアル動圧溝列６５をシャフト３４の外周面３４ａに形成したが、回転部材ラジアル軸受面である回転部材４１の第１内周面に形成する構成にしてもよい。
【００９０】
第３実施形態は、環状部材３５の形状（特に下面３５ａがシャフト外周面３４ａに対して垂直な面であること）以外は第１及び第２実施形態と同様な構成をしているので、第１及び第２実施形態に記載した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを形成する部材間の空間があり、各幅の大小関係を設定することができる構成であれば、第１及び第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９１】
＜６．第４実施形態＞
なお、第１実施形態及び第３実施形態において、シール部材下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成し、シール部材４４の第２端面４４ｂｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが第２微小間隙Ｑを介して対向する構成にしたが、段差部を形成するのをシール部材下面４４ｂではなく、図１４に示すように、シール部材下面４４ｂと対向する回転部材４１の端面４１ｂに形成する構成でもよい。詳しくは、回転部材４１の第１端面４１ｂａと第２端面４１ｂｂとの隣接点を段差部４１ｂｄとし、回転部材４１の第３端面４１ｂｃとシール部材下面４４ｂとを当接、固定させ、回転部材４１の第２端面４１ｂｂとシール部材下面４４ｂとを微小間隙を介して対向させる。この微小間隙が、第１実施形態における第２微小間隙Ｑに相当する。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが、径方向内側又は径方向外側にそれぞれ隣接する第１端面４１ｂａと第３端面４１ｂｃに比べて軸方向内方に凹んだ構成になるが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが凹んだ分だけ、コニカル軸受面である第１端面４１ｂａのスパンが小さくなってしまい、その点で動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、シール部材下面４４ｂに段差部４４ｂｃを形成するのが望ましい。
【００９２】
＜７．第５実施形態：シール部材無し＞
第１乃至第４実施形態では、シール部材４４を回転部材４１に取り付け、環状部材３５の外周面３５ｂとシール部材４４の内周面４４ａとの微小間隙を第１微小間隙Ｐとし、第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅、つまり、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面４４ａとの幅をＡとしていた。また、シール部材下面４４ｂの形状に応じて適宜第２微小間隙Ｑ、及び幅Ｂを定義していた。以下で説明する実施形態では、シール部材を用いず、回転部材４１と環状部材３５との関係から、第１微小間隙Ｐ、第２微小間隙Ｑ、幅Ａ、幅Ｂを定義する構成について、図１５、図１６に基づいて説明する。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合について説明する。なお、上記実施形態で記載した回転部材４１の第３端面４１ｂｃは、設けても設けなくてもどちらでもよい。以下の実施形態では、第３端面４１ｂｃを設けない場合について説明している。
【００９３】
本実施形態では、シール部材４４の代わりに、回転部材４１の突出部４１６の上面及び／又は下面には、モータ１外部への潤滑オイル５の漏洩を防ぐためにキャップ４６が溶接や接着等により取り付けられている。キャップ４６は、環状部材３５の上方を覆い、その中心にシャフト孔を有する円環形状の部材であり、その内周面４６ａとシャフト外周面３４ａとが微小間隙を介して対向している。
【００９４】
まず、環状部材３５の下面３５ａと、それに対向する回転部材４１の端面４１ｂについて説明する。本実施形態に係る環状部材３５は、図１５に示すように、径方向において段状の面を構成する段差部３５ａｃを環状部材３５の下面３５ａに形成し、段差部３５ａｃを介して径方向外側の第２端面３５ａｂと径方向内側の第１端面３５ａａとを有し、第１端面３５ａａが、第２端面３５ａｂより回転部材４１の端面４１ｂに近接するように構成をしている。このとき、環状部材３５の第１端面３５ａａに位置する環状部材スラスト軸受面と、それに対向する回転部材４１の第１端面４１ｂａに位置する回転部材スラスト軸受面との間の微小間隙には、軸方向の荷重を支持するスラスト動圧軸受部が備えられている。この微小間隙を第３微小間隙Ｒとし、その幅をＣとする。また、環状部材３５の第２端面３５ａｂは、連通孔４１５の開口部４１５ａが開口している回転部材４１の第２端面４１ｂｂと微小間隙を介して対向している。この微小間隙を第２微小間隙Ｑとし、その幅をＢとする。
【００９５】
したがって、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成し上記のように構成したことにより、環状部材３５の第２端面３５ａｂは、回転部材４１の第２端面４１ｂｂ、つまり、連通孔４１５の開口部４１５ａと第２微小間隙Ｑを介して対向した位置関係になり、その結果、連通孔４１５内を軸方向に流れてきた潤滑オイル５が第２微小間隙Ｑを通過して、軸受面の第３微小間隙Ｒに流れ込むことができる。なお、環状部材３５の段差部３５ａｃは、スロープ状でも直角状でも構わない。
【００９６】
次に、環状部材３５の外周面３５ｂと、それに対向する回転部材４１の第２内周面４４ｅについて説明する。上述したように、環状部材３５の外周面３５ｂは、上向きに漸次小径となる円錐面に形成されているため、環状部材３５の外周面３５ｂと回転部材４１の第２内周面４１ｃとの微小間隙は、下方から上方へ漸次に広くなり、その間の潤滑オイル５が毛細管力によってその微小間隙中にメニスカスを形成して保持され、表面張力と外気圧とが均衡する位置に潤滑オイル５の境界面を形成するテーパシール部が構成されている。テーパシール部を構成することにより、潤滑オイル５が漏洩しようとしても、このテーパシール部により下方側に潤滑オイル５を引きつける作用を発揮する。これにより、潤滑オイル５の上方側への漏洩を防ぐことができ、モータ１外部に潤滑オイル５を漏洩させることを防ぐことができる。また、遠心力や温度上昇等により潤滑オイル５の体積が増加したり、あるいはその他の何らかの作用により、テーパシール部のメニスカスが上方側に移動することがあるが、潤滑オイル５の表面張力と外気圧とが均衡して、潤滑オイル５のモータ１外部への流出が防止される。ここで、環状部材３５の外周面３５ｂと回転部材４１の第２内周面４１ｃとの微小間隙を第１微小間隙Ｐとし、中心軸Ｌを含む断面における環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位と回転部材４１の第２内周面４１ｃとの幅（第１微小間隙Ｐの下側開口部の幅）をＡとする。ここでいう「環状部材３５の最も径方向外側に位置する部位」とは、環状部材３５の外周面３５ｂの下端と、環状部材３５の下面３５ａ（本実施形態では環状部材３５の第２端面３５ａｂ）の径方向外方端とが一致している部位（環状部材３５の外周面３５ｂと第２端面３５ａｂとがなす角部）のことを指す。
【００９７】
そして、各幅の大小関係を設定する。つまり、幅Ａを幅Ｂよりも小さく、幅Ａを幅Ｃよりも大きくなるように設定する。そして、幅Ｂを幅Ｄよりも小さくなるように設定する。このような構成にしたことにより、以下の効果を奏することができる。
【００９８】
本実施形態で、幅Ａをできるだけ狭く設定したことにより、強い衝撃等が加わっても変動幅が小さいため、潤滑オイル５がモータ１外部に出にくい構成にすることができる。なお、ここでいう「幅Ａをできるだけ狭く」の「できるだけ狭い幅」というのは、テーパシール部がオイル溜まりとしての機能を有するのに十分な幅であり、かつ、幅Ａの第１微小間隙Ｐを通過して気泡が排出されるのに十分な幅であることを指す。
【００９９】
また、第２微小間隙Ｑを流れてきた潤滑オイル５は、分岐路（第１微小間隙Ｐの下側開口部と、第２微小間隙Ｑの径方向内側開口部と、第３微小間隙Ｒの径方向外側開口部とが囲む場所）で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れ込むことになるが、幅Ｃが幅Ａより狭いので、毛細管力の作用により潤滑オイル５は第３微小間隙Ｒへ流れる。一方、潤滑オイル５に混在して第２微小間隙Ｑを流れてきた気泡は、同じく分岐路で第１微小間隙Ｐか第３微小間隙Ｒのいずれかに流れることになるが、幅Ａが幅Ｃより広いので、毛細管力の作用により気泡は第１微小間隙Ｐへ流れる。以上より、潤滑オイル５はスラスト動圧軸受部が構成されている第３微小間隙Ｒへ、気泡は排出口であるテーパシール部を有した第１微小間隙Ｐへそれぞれ選別して流すことができる。
【０１００】
なお、上記第５実施形態では、動圧軸受部の構造がスラスト型の場合について記載したが、上述した幅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大小関係を設定できる構成であれば、動圧軸受部の種類はスラスト型に限定することなく、例えば、コニカル型による動圧軸受部の構造についても適用することができる。
【０１０１】
＜８．第６実施形態＞
第５実施形態では、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成し、環状部材３５の第２端面３５ａｂと回転部材４１の第２端面４１ｂｂとが第２微小間隙Ｑを介して対向する構成にしたが、段差部を形成するのを環状部材３５の下面３５ａではなく、図１６に示すように、環状部材３５の下面３５ａと対向する回転部材４１の端面４１ｂに形成する構成でもよい。詳しくは、回転部材４１の第１端面４１ｂａと第２端面４１ｂｂとの隣接点を段差部４１ｂｄとし、第１端面４１ｂａが、第２端面４１ｂｂより環状部材３５の下面３５ａに近接するように構成をしている。このとき、回転部材４１の第２端面４１ｂｂと、環状部材３５の下面３５ａとが対向している微小間隙を第２微小間隙Ｑとする。動圧軸受部の構造がスラスト型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが、径方向内側又は径方向外側にそれぞれ隣接する第１端面４１ｂａに比べて軸方向内方に凹んだ構成になるが、動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、回転部材４１の第２端面４１ｂｂが凹んだ分だけ、コニカル軸受面である第１端面４１ｂａのスパンが小さくなってしまい、その点で動圧軸受部の構造がコニカル型の場合は、環状部材３５の下面３５ａに段差部３５ａｃを形成するのが望ましい。
【０１０２】
＜９．その他＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、第１乃至第４実施形態では、回転部材４１に突出部４１６を設けて、その内周面（回転部材４１の第２内周面４１ｃ）とシール部材４４の外周面４４ｃとを径方向に当接させ固定する構成を記載したが、これに限定されず、突出部４１６を設けず、シール部材４４の下面４４ａを回転部材４１の端面４１ｂに軸方向に当接させ固定するだけでもよい。しかし、固定強度の点から、回転部材４１の突出部４１６のようなシール部材４４の外周面４４ｃを固定する部材を設けていることが好ましい。
【０１０３】
また、回転部材４１を、図１７に示すように、シャフト３４の外周面３４ａに微小間隙を介して嵌挿されるスリーブ７０と、スリーブ７０の外周面７０ａに固定又は一体成形されるハブ７１とを有する構成にしてもよい。スリーブ７０は、シャフト３４の外周側に配置されてその内周面７０ｂがシャフト３４を取り囲む略円筒形状の部材である。スリーブ７０は、その端面が環状部材３５の下面３５ａと対向するように配置され、シャフト３４及び環状部材３５に対して回転可能に支持されている。また、ハブ７１は、スリーブ７０に固定されてスリーブ７０とともに回転する部材である。ハブ７１は、中心軸Ｌの周囲において径方向に広がる形状を有する。
【０１０４】
この場合、スリーブ７０の外周面７０ａに、スリーブ７０の上端面から下端面にかけてその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の軸方向溝を有しており、その軸方向溝７２と、スリーブ外周面７０ａに対向するハブ内周面７１ａとで連通孔７２を形成する。この連通孔７２は、上述した回転部材４１の連通孔４１５に対応する。
【０１０５】
また、上述した回転部材４１の端面４１ｂを構成する第１端面４１ｂａ、第２端面４１ｂｂ、第３端面４１ｂｃに対応する部位については、特に限定せず、スリーブ７０の端面とハブ７１の端面とで適宜構成することができる。
【０１０６】
上記実施形態では、環状部材３５とシャフト３４とを別個に製造しておき、その後に固定した構成を示したが、環状部材３５とシャフト３４とを単一の部材から構成されたものでもよい。
【０１０７】
上記実施形態では、軸固定型のアウタ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、軸回転型のモータや、インナ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。なお、軸回転型のモータの場合、スリーブ７０とハブ７１との間にスリーブハウジングを挟持した構成のものがあるが、その場合、スリーブ、ハブ、スリーブハウジングは単一の部材から構成されたものでも、また、それぞれ別個に製造しておき、その後に固定又は一体加工する構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【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縦断面図である。
【図３】回転部材とシール部材との関係を示す、環状部材及びその周囲の構成を示した一部分解縦断面図である。
【図４】図２におけるＭ−Ｍ方向から回転部材を見た断面斜視図である。
【図５】図４の他の実施形態（スラスト動圧軸受部の場合）を示した図である。
【図６】第１実施形態に係るシール部材の裏面斜視図である。
【図７】シール部材の第２端面が傾斜面である場合の拡大縦断面図である。
【図８】環状部材に形成されたコニカル動圧発生溝を示す図である。
【図９】各微小間隙の幅の大小関係を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１１】第２実施形態に係るシール部材の裏面斜視図である。
【図１２】第３実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１３】第３実施形態に係る環状部材の下面図である。
【図１４】第４実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１５】第５実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１６】第６実施形態に係るシール部材と、回転部材との関係を示した拡大断面図である。
【図１７】回転部材がスリーブとハブとを有している場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１８】第３実施形態に係る場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図１９】第５実施形態に係る場合のスピンドルモータの縦断面図である。
【図２０】シャフトと環状部材とが一体となっ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】
【０１０９】
１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
３ ステータ部
３５ 環状部材
３５ａ 下面
３５ｂ 外周面
４ ロータ部
４１ 回転部材
４１１ 胴部
４１ａ 第１内周面
４１ｂ 端面
４１ｂａ 第１端面
４１ｂｂ 第２端面
４１ｂｃ 第３端面
４１ｂｄ 段差部
４１２ 円筒部
４１３ 台部
４１３ａ フランジ面
４１４ 押さえ部材
４１５ 連通孔
４１５ａ 開口部
４１６ 突出部
４１ｃ 第２内周面
４４ シール部材
４４１ 壁面部
４４ａ 内周面
４４２ カバー部
４４２ａ 内周面
４４３ 固定部
４４ｂ 下面
４４ｂａ 第１端面
４４ｂｂ 第２端面
４４ｂｃ 段差部
４４ｃ 外周面
４４４ 径方向溝
５０ コニカル動圧溝列
５ 潤滑オイル
６ 流体動圧軸受装置
６０ スラスト動圧溝列
６５ ラジアル動圧溝列
Ｌ 中心軸
Ａ 中心軸を含む断面における環状部材の最も径方向外側に位置する部位とシール部材内周面との幅
Ｂ 中心軸を含む断面におけるシール部材の下面の最も径方向内側に位置する部位と回転部材の端面との幅
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
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体動圧軸受装置であって、
流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、
前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、
を有する固定部と、
前記シャフトの外周面と微小間隙を介して対向する内周面を有し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、軸方向の少なくとも一方に端面を有し、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、
その径方向内周面と前記環状部材の径方向外周面との間の第１微小間隙に、前記回転部材側に向けて漸次に収束するテーパシール部を形成し、前記回転部材の軸方向の端面に第２微小間隙を介して固定されるシール部材と、
を有する回転部と、
前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記回転部材軸受面に対向する前記環状部材の環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、
互いに連通する前記第１、第２、第３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、
前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、
前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、
前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、
としたとき、
前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい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、
前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、
前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ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４】
流体動圧軸受装置であって、
流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、
前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、
を有する固定部と、
その第１内周面と前記シャフトの外周面とが微小間隙を介して対向し、
その第２内周面と前記環状部材の外周面との間の第１微小間隙に、軸方向外側に向けて漸次に拡大するテーパシール部を形成し、
その軸方向の少なくとも一方に有した端面と前記環状部材の軸方向の端面とが第２微小間隙を介して対向し、
前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、
を有する回転部と、
前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記環状部材の前記端面の径方向内側に連続し、前記回転部材軸受面に対向した環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、
互いに連通する前記第１、第２、第３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、
前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、
前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、
前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、
としたとき、
前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、
前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項１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、
前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受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７】
請求項１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、
前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、
前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受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、
前記中心軸を含む断面における前記連通孔の幅をＤ、
としたとき、
前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記回転部材は、
前記シャフトの外周面に微小間隙を介して嵌挿されるスリーブと、
前記スリーブの外周面に固定又は一体成形されるハブと、
を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項９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又は前記ハブの内周面に、軸方向一方側端部から軸方向他方側端部にわたって軸方向溝を１つ又は複数形成し、前記軸方向溝と、それに対向する前記ハブの内周面又は前記スリーブの外周面とで前記連通孔を形成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を備えたスピンドルモータであって、
前記流体動圧軸受装置の前記固定部と、
磁束発生部と、
を有するベース部材と、
前記流体動圧軸受装置の前記回転部と、
前記磁束発生部に対向して前記回転部に取り付けられたロータマグネットと
を有するロータユニットと、
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１２】
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１１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および／また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】
流体動圧軸受装置であって、
流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、
前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、
を有する固定部と、
前記シャフトの外周面と微小間隙を介して対向する内周面を有し、前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、軸方向の少なくとも一方に端面を有し、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、
その径方向内周面と前記環状部材の径方向外周面との間の第１微小間隙に、前記回転部材側に向けて漸次に収束するテーパシール部を形成し、前記回転部材の軸方向の端面に第２微小間隙を介して固定されるシール部材と、
を有する回転部と、
前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記回転部材軸受面に対向する前記環状部材の環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、
互いに連通する前記第１、第２、第３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、
前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記シール部材内周面との幅をＡ、
前記中心軸を含む断面における前記シール部材の最も径方向内側に位置する部位と前記回転部材の軸方向の端面との幅をＢ、
前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、
としたとき、
前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きい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、
前記シール部材の前記回転部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第１端面を前記回転部材の前記端面に固定させることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、
前記シール部材の前記回転部材側の端面に、少なくとも径方向内側を開口した径方向溝が１つ又は複数形成し、前記回転部材の１つ又は複数の前記連通孔とそれぞれ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４】
流体動圧軸受装置であって、
流体動圧軸受装置の中心軸として配置されるシャフトと、
前記シャフトの外周面から径方向外側に突出し、前記シャフトと固定又は一体成形される環状部材と、
を有する固定部と、
その第１内周面と前記シャフトの外周面とが微小間隙を介して対向し、
その第２内周面と前記環状部材の外周面との間の第１微小間隙に、軸方向外側に向けて漸次に拡大するテーパシール部を形成し、
その軸方向の少なくとも一方に有した端面と前記環状部材の軸方向の端面とが第２微小間隙を介して対向し、
前記シャフト及び前記環状部材に対して相対的に回転自在であり、前記端面からその内部を軸方向に貫通する１つ又は複数の連通孔を有する回転部材と、
を有する回転部と、
前記回転部材の前記端面の径方向内側に連続する回転部材軸受面と、前記環状部材の前記端面の径方向内側に連続し、前記回転部材軸受面に対向した環状部材軸受面との第３微小間隙に形成される動圧軸受部と、
互いに連通する前記第１、第２、第３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、
前記中心軸を含む断面における前記環状部材の最も径方向外側に位置する部位と前記回転部材の前記第２内周面との幅をＡ、
前記中心軸を含む断面における前記第２微小間隙の幅をＢ、
前記中心軸を含む断面における前記第３微小間隙の幅をＣ、
としたとき、
前記幅Ａは前記幅Ｂよりも小さく、前記幅Ａは前記幅Ｃよりも大きいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、
前記環状部材の前記回転部材側の端面又は前記回転部材の前記環状部材側の端面に、径方向において段差部を形成し、前記段差部を介して径方向外側の第１端面と径方向内側の第２端面とを有し、前記第２端面が前記環状部材軸受面又は前記回転部材軸受面であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項１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、
前記回転部材の前記端面より径方向内側の部位は、前記中心軸を含む断面において、前記回転部材の前記端面の内縁部分から前記シャフトの軸方向中央に向かって傾斜した略台形状をなしており、その部位の傾斜面に位置する前記回転部材軸受面と、それに対向する前記環状部材軸受面との第３微小間隙にコニカル動圧軸受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７】
請求項１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、
前記環状部材軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面とが、前記シャフトの外周面に対して垂直になるように形成及び配置され、それらの間の第３微小間隙にスラスト動圧軸受部が形成され、
前記シャフトの径方向外側に位置するシャフト軸受面と、それに対向する前記回転部材軸受面との微小間隙にラジアル動圧軸受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、
前記中心軸を含む断面における前記連通孔の幅をＤ、
としたとき、
前記幅Ｂは前記幅Ｄより小さいことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記回転部材は、
前記シャフトの外周面に微小間隙を介して嵌挿されるスリーブと、
前記スリーブの外周面に固定又は一体成形されるハブと、
を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項９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又は前記ハブの内周面に、軸方向一方側端部から軸方向他方側端部にわたって軸方向溝を１つ又は複数形成し、前記軸方向溝と、それに対向する前記ハブの内周面又は前記スリーブの外周面とで前記連通孔を形成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を備えたスピンドルモータであって、
前記流体動圧軸受装置の前記固定部と、
磁束発生部と、
を有するベース部材と、
前記流体動圧軸受装置の前記回転部と、
前記磁束発生部に対向して前記回転部に取り付けられたロータマグネットと
を有するロータユニットと、
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１２】
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１１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および／また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１９】
【図２０】
【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１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−２１６１８３（Ｐ２００９−２１６１８３Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６０７６９（Ｐ２００８−６０７６９）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【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２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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