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】シャフトに取り付けられたプレートがスリーブ側に反ることを低減する。
【解決手段】流体動圧軸受装置１００は、中心軸に沿って配置されるシャフト１１０と、スリーブ１２０と、プレート１３０と、ロータハブ１４０とを備えている。シャフト１１０は、上から順に、小径部１１１と、中径部１１２と、大径部１１３とを有している。スリーブ１２０は、大径部１１３に取り付けられている。プレート１３０は、中径部１１２に配置され、大径部１１３の上面１１３ｂと接触する第一下面１３１ａと、第一下面１３１ａから径方向外側に延びる第二下面１３１ｂとを有する。ロータハブ１４０は、プレート１３０と接触する第一接触面１４０ａを有する。大径部１１３の上面１１３ｂは、第一接触面１４０ａと軸方向に重なり、プレート１３０を第一接触面１４０ａとで挟む第二接触面１１３ｃを有する。
【解決手段】流体動圧軸受装置１００は、中心軸に沿って配置されるシャフト１１０と、スリーブ１２０と、プレート１３０と、ロータハブ１４０とを備えている。シャフト１１０は、上から順に、小径部１１１と、中径部１１２と、大径部１１３とを有している。スリーブ１２０は、大径部１１３に取り付けられている。プレート１３０は、中径部１１２に配置され、大径部１１３の上面１１３ｂと接触する第一下面１３１ａと、第一下面１３１ａから径方向外側に延びる第二下面１３１ｂとを有する。ロータハブ１４０は、プレート１３０と接触する第一接触面１４０ａを有する。大径部１１３の上面１１３ｂは、第一接触面１４０ａと軸方向に重なり、プレート１３０を第一接触面１４０ａとで挟む第二接触面１１３ｃを有する。
【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、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置や光ディスク装置には、ディスクを中心軸周りに回転させるモータが搭載されている。モータは、回転部と、静止部と、軸受装置とを有する。回転部は軸受装置を介して、静止部に対して相対的に回転させる。近年では、モータ用の軸受装置として流体動圧軸受装置が多用されている。流体動圧軸受装置では、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを介在させ、潤滑オイルの動圧によりスリーブに対してシャフトを支持しつつ相対的に回転させる。
【０００３】
本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載されたモータは、スリーブに支持されて回転するシャフトと、シャフトに結合されたハブと、シャフトが挿入されてシャフトに結合されるプレートを備えている。プレートは、シャフトの径方向に突出する段差部分とハブとにより軸方向から挟まれている。プレートとスリーブとの間は、潤滑オイルが充填されており、シャフト回転時にスラストベアリングを構成する。
【特許文献１】特開２００８−４３１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記モータの場合、ハブのプレートと接触する面が、シャフトの段差部分よりも径方向外側に突出している。このため、ハブを挿入してプレートを固定する際や、ハブに衝撃が加わった際等に、ハブのプレートと接触する面が、上から押圧されることによって、下側（スリーブ側）に反ってしまう虞がある。そのため、プレートがスリーブ等の他部材と接触し、不具合が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、シャフトに取り付けられたプレートがスリーブ側に反ることを低減す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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本願の第１の発明は、流体動圧軸受装置であって、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトと対向する内周面を有するスリーブと、前記スリーブの上側に配置され、前記シャフトの外周面から径方向に延びるプレートと、前記プレートよりも軸方向上側に配置され、前記シャフトに固定されるロータハブと、前記シャフトと前記スリーブとの間、及び、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する潤滑流体とを備え、前記シャフトは、上から順に、小径部と、径方向に関して前記小径部よりも大きい中径部と、径方向に関して前記中径部よりも大きい大径部とを有し、前記スリーブの内周面は、前記シャフトの大径部と対向し、前記プレートは、前記中径部の径方向外側に配置され、前記大径部の上面と接触する第一下面と、該第一下面から径方向外側に延びる第二下面とを有し、前記ロータハブは、前記小径部に固定され、前記スリーブの上面または前記プレートの前記第二下面には、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する前記潤滑流体に対して動圧を発生させるための動圧溝列が設けられ、前記ロータハブは、前記プレートと接触する第一接触面を有し、前記大径部の上面は、前記第一接触面と軸方向に重なり、前記プレートを前記第一接触面とで挟む第二接触面を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の例示的な第１発明によれば、シャフトは、径方向に関して前記中径部よりも小さい小径部を有し、プレートは中径部の外側に配置され、第一接触面と第二接触面とで挟む。そして、小径部が径方向に関して中径部より小さいので、ロータハブのプレートと接触する第一接触面の位置を径方向内側に移動させることが可能となり、第一接触面と第二接触面とを軸方向に重ならせることができる。これにより、第一接触面と第二接触面とでプレートを挟んで固定した際に、プレートがスリーブ側に反ってしまうことを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る流体動圧軸受装置の概略断面図である。
【図２】ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図３】図２に示したシャフト上部近傍を拡大して示した部分拡大図である。
【図４】スリーブの上面図である。
【図５】変形例に係るロータハブとプレートとの接着部分を拡大して示した部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、流体動圧軸受装置の中心軸Ｑに沿う方向を上下方向と定義し、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この定義は、あくまで説明の便宜のためのものであって、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が実際の機器に搭載されたときの設置姿勢を限定するものではない。
【００１０】
＜１． 一実施形態に係る流体動圧軸受装置＞
図１は、一実施形態に係る流体動圧軸受装置１００の概略断面図である。流体動圧軸受装置１００は、上下に延びる中心軸Ｑに沿って配置されるシャフト１１０と、スリーブ１２０と、プレート１３０と、ロータハブ１４０と、潤滑流体１５０とを含む。スリーブ１２０は、シャフト１１０と対向する内周面１２０ａを有する。プレート１３０はスリーブ１２０の上側に配置され、シャフト１１０の外周面１１０ａから径方向外側に延びる。ロータハブ１４０は、プレート１３０よりも軸方向（中心軸Ｑに沿う方向）上側に配置され、シャフト１１０に固定される。潤滑流体１５０は、シャフト１１０とスリーブ１２０との間、及びスリーブ１２０とプレート１３０との間に介在する。潤滑流体１５０は、好ましくは液体であるが、これに限らず気体でもよい。
【００１１】
シャフト１１０は、上から順に、小径部１１１と、径方向に関して小径部１１１の径ｄ１１よりも大きい径ｄ１２の中径部１１２と、径方向に関して中径部１１２よりも大きい径ｄ１３を持つ大径部１１３とを有する（ｄ１１＜ｄ１２＜ｄ１３）。スリーブ１２０の内周面１２０ａは、大径部１１３の外周面１１３ａと対向している。プレート１３０は、中径部１１２の径方向外側に配置され、大径部１１３の上面１１３ｂと接触する第一下面１３１ａと、第一下面１３１ａから径方向外側に延びる第二下面１３１ｂとを含む。なお、本実施形態では、好ましくは、第一下面１３１ａおよび第二下面１３１ｂとが径方向に略同一平面上に位置する。ただし、第一下面と第二下面とが略同一平面上に位置しなくてもよい。
【００１２】
ロータハブ１４０は、小径部１１１に固定されている。ロータハブ１４０の内周面の下端部にはガイドあるいは面取り等が施される。スリーブ１２０の上面１２０ｂには、スリーブ１２０とプレート１３０との間に介在する潤滑流体に対して動圧を発生させる複数の動圧溝１６１Ｇが設けられている。なお、複数の動圧溝１６１Ｇは、プレート１３０の第二下面１３１ｂに設けられていてもよい。また、スリーブ１２０の上面１２０ｂ及びプレート３０の第二下面１３１ｂの両方に、複数の動圧溝１６１Ｇが設けられていてもよい。
【００１３】
ロータハブ１４０は、プレート１３０の上側を向く面と接触する第一接触面１４０ａを有する。第一接触面１４０ａは、ガイドあるいは面取り等の径方向外側に配置される。大径部１１３の上面１１３ｂには、第一接触面１４０ａと軸方向に重なり、かつ、プレート１３０を第一接触面１４０ａとの間で挟む第二接触面１１３ｃが含まれる。換言すれば、プレート１３０は、平面視において重なり合う第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとによって、挟まれている。なお、図１に示した例では、好ましくは上面１１３ｂと第二接触面１１３ｃとは略一致している。ただし、上面１１３ｂと第二接触面１１３ｃとが略一致していなくてもよく、例えば、上面１１３ｂの面積が第一接触面の面積より広くてもよく、また上面の一部に第一接触面が設けられていてもよい。
【００１４】
シャフト１１０は、径方向に関して中径部１１２よりも小さい小径部１１１を有している。プレート１３０は、中径部１１２の外側に配置され、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとで挟まれている。ここで、小径部１１１が径方向に関して中径部１１２より小さく構成されることで、プレート１３０と接触するロータハブ１４０の第一接触面１４０ａは所定の接触面積を得つつ、位置を径方向内側に移動できる。これにより、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとを、軸方向において、上下に重ならせることができる。したがって、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとでプレート１３０を挟んだ際に、プレート１３０がスリーブ１２０側に反ることを低減しつつ、安定して保持される。また、第一接触面１４０ａの径方向内側にガイドや面取り等を有する場合でも、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとを軸方向において、上下に重ならせることができる。
【００１５】
＜２． より具体的な実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００１６】
図２は、ディスク駆動装置１の縦断面図である。また、図３は、図２に示したシャフト４１上部近傍を拡大して示した部分拡大図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２（以下、単に「ディスク１２」という）を回転させつつ、ディスク１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行う装置である。ディスク駆動装置１は、ハウジング１１、２枚のディスク１２，１２、アクセス部１３、及びスピンドルモータ２を備えている。
【００１７】
ハウジング１１は、２枚のディスク１２，１２、アクセス部１３、及びスピンドルモータ２を内部に収容する筐体である。アクセス部１３は、スピンドルモータ２に支持されたディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３Ｈを移動させて、ディスク１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行する。
【００１８】
＜２−２．スピンドルモータの構成＞
スピンドルモータ２は、ディスク駆動装置１のハウジング１１に固定された静止部３と、ディスク１２，１２を支持しつつ中心軸Ｑを中心として回転する回転部４とを備えている。
【００１９】
静止部３は、ベース部材３１、ステーターコア３２、コイル３３、及び静止軸受ユニット３４を有している。
【００２０】
ベース部材３１は、ディスク駆動装置１のハウジング１１の一部を構成している。ただし、ベース部材３１とハウジング１１とは、互いに固定された別体の部材であってもよい。ベース部材３１は、径方向に広がる平板部３１１と、平板部３１１の内縁部から上側へ向けて突出した略円筒形状のホルダ部３１２とを有する。ベース部材３１は、例えば、アルミニウム合金等の金属により形成される。
【００２１】
ステーターコア３２及びコイル３３は、駆動電流に応じて磁束を発生させる磁束発生部である。ステーターコア３２は、ベース部材３１のホルダ部３１２の外周面に固定された円環状のコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向外側に向けて突出する複数本のティース部３２２とを有している。ステーターコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板からなる。
【００２２】
コイル３３は、ステーターコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線を含む。コイル３３は、コネクターを介して図外の電源装置と接続されている。電源装置からコネクターを介してコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２に磁束が発生し、中心軸Ｑを中心として、回転部４を回転させる。
【００２３】
静止軸受ユニット３４は、回転部４のシャフト４１を相対的に回転可能な状態で支持する。静止軸受ユニット３４、シャフト４１、後述するロータハブ４２、及びプレート４４は、静止部３と回転部４とを中心軸Ｑを中心として相対的に回転可能な状態で接続する流体動圧軸受装置５を構成する。
【００２４】
静止軸受ユニット３４は、スリーブ３４１、閉塞部材３４２、及びキャップ３４３を備えている。
【００２５】
スリーブ３４１は略円筒状に構成され、シャフト４１の外周面を包囲する。スリーブ３４１は、ベース部材３１のホルダ部３１２の内側に配置されている。スリーブ３４１は、例えば、ステンレスや銅合金などの金属で形成される。
【００２６】
図４は、スリーブ３４１の上面図である。スリーブ３４１の上面には、複数の動圧溝３４１Ｇが配置されたスラスト軸受面３４１Ｓが設けられている。シャフト４１が回転することにより、スリーブ３４１の上面とプレート４４の下面（第二下面４４４）の間に介在する潤滑オイル５１に動圧が発生し、スラスト軸受が構成される。
【００２７】
図２に戻って、閉塞部材３４２は略円板状に構成され、シャフト４１の下側に配置されている。閉塞部材３４２は、スリーブ３４１の下部を閉塞する。
【００２８】
キャップ３４３は、スリーブ３４１の上部に取り付けられる。図３に示したように、キャップ３４３は、プレート４４の上面４４１に対向する下面３４３ａと、プレート４４の外側面４４２に対向する内側面３４３ｂを有している。
【００２９】
続いて、スピンドルモータ２の回転部４の構成について説明する。回転部４は、シャフト４１、ロータハブ４２、ロータマグネット４３、及びプレート４４を備えている。
【００３０】
シャフト４１は、上下に延びる中心軸Ｑに沿って配置される。図３に示したように、シャフト４１は、上から順に、径ｄ１を有する小径部４１１と、径ｄ２を有する中径部４１２と、径ｄ３を有する大径部４１３とを含む（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）。
【００３１】
シャフト４１は、スリーブ３４１の中央に配置された軸受孔に挿入された状態で、静止軸受ユニット３４に対して回転可能に支持される。このとき、スリーブ３４１の内周面３４１ａは、シャフト４１の大径部４１３の外周面４１３ａに対向する。大径部４１３の上面４１３ｂは、プレート４４と接触する第二接触面４１３ｃを有している。
【００３２】
図示を省略するが、大径部４１３の外周面４１３ａには、シャフト４１とスリーブ３４１との間に介在する潤滑流体（本実施形態では潤滑オイル５１）に動圧を発生させる複数のラジアル動圧溝が配置されている。ラジアル動圧溝は、いわゆるヘリングボーン状の溝となっている。シャフト４１が回転する際には、ラジアル動圧溝列により潤滑オイルが加圧され、潤滑オイル５１に発生する動圧によりシャフト４１が径方向に沿うように支持されつつ回転する。なお、複数のラジアル動圧溝は、大径部４１３の外周面４１３ａに対向するスリーブ３４１の内周面３４１ａに配置されてもよい。
【００３３】
ロータハブ４２は、シャフト４１に固定され、シャフト４１とともに回転する。ロータハブ４２は、中心軸Ｑの周囲において径方向外側に広がる形状を有している。ロータハブ４２は、接合部４２１と、胴部４２２と、円筒部４２３とを有している。接合部４２１は、シャフト４１の小径部４１１に圧入、焼き嵌め、溶接、または、接着剤等の手段により固定される。胴部４２２は、接合部４２１から径方向外側へ向けて広がる。円筒部４２３は、胴部４２２の外周縁から垂下する。ロータハブ４２は、プレート４４と接触する第一接触面４２１ａを有している。
【００３４】
ロータマグネット４３は、ロータハブ４２の円筒部４２３の内周面に取り付けられている。ロータマグネット４３は、中心軸Ｑを中心とした円環形状を有している。ロータマグネット４３の内周面は、ステーターコア３２の複数のティース部３２２の外周面と径方向に対向する。また、ロータマグネット４３の内周面は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された磁曲面となっている。
【００３５】
プレート４４は、スリーブ３４１の上側に配置され、シャフト４１の中径部４１２の外周面から径方向に延びる円盤形状を有している。プレート４４は、大径部４１３の上面４１３ｂと接触する第一下面４４３と、第一下面４４３から径方向外側に延びる第二下面４４４とを有する。
【００３６】
プレート４４を中径部４１２に取り付ける方法としては、例えば、リング状のプレート４４を、中径部４１２に圧入する方法が挙げられる。プレート４４の内径は、小径部４１１の径ｄ１よりも大きい。また、プレート４４の内径は、中径部４１２の径ｄ２と同程度もしくは若干小さい径が好ましい。小径部４１１の径ｄ１は、中径部４１２の径ｄ２よりも小さいため、プレート４４を中径部４１２に圧入する際に、小径部４１１の外側面やプレート４４の内周面が傷つくことを抑制できる。そのため、シャフト４１に対して、ロータハブ４２やプレート４４を高精度に固定できる。なお、プレート４４の取り付け方法は圧入に限定されるものではなく、例えば、焼き嵌め、溶接、または、接着剤等の手段によって固定することもできる。
【００３７】
プレート４４は、例えば、ステンレス鋼または銅合金で形成される。小径部４１１の径ｄ１が中径部４１２の径ｄ２よりも小さいため、プレート４４を中径部４１２に圧入する際に、プレート４４の貫通孔を小径部４１１に対して容易に通すことができる。このため、ステンレス鋼または銅合金からなるプレート４４の反りの発生が低減される。
【００３８】
また、プレート４４は、セラミックスで形成されていてもよい。セラミックスはステンレス鋼や銅合金等の金属と比べ、材料強度以上の応力が加わると脆性破壊しやすい。上述したのと同様に、プレート４４の貫通孔を小径部４１１に対して容易に通すことができる。このため、プレート４４をセラミックスで形成した場合に、プレート４４の欠けの発生や割れの発生が低減される。
【００３９】
なお、プレート４４の素材は、上述したものに限定されるものではなく、その他の素材で形成されてもよい。
【００４０】
プレート４４は、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとで挟まれている。第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとは、軸方向に重なった部分を有する。第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとの重なり合う部分によって、プレート４４が軸方向に対して安定して保持される。
【００４１】
また、平面視において、第一接触面４２１ａの径方向外側端部は、好ましくは第二接触面４１３ｃと軸方向に重なる。これにより、プレート４４がスリーブ３４１側に反ってしまうことを抑制できる。
【００４２】
特に図３に示した例では、第一接触面４２１ａの径方向外側端部の位置と、第二接触面４１３ｃの径方向外側端部の位置とが、軸方向に略一致している。このため、第一接触面４２１ａ及び第二接触面４１３ｃでプレート４４を挟んだ際に、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとでプレート４４をバランスよく保持できるため、プレート４４が上下のどちらか一方に反ってしまうことを抑制できる。
【００４３】
また、中径部４１２の軸方向の長さは、好ましくはプレート４４の内周面における軸方向の長さよりも短い。これにより、ロータハブ４２と中径部４１２との軸方向の間には、長さｄ４の間隙が設けられる。これによれば、ロータハブ４２が中径部４１２の上面に接触することが抑制されるため、ロータハブ４２をプレート４４に確実に接触させることができる。これにより、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとで確実にプレート４４を挟むことができ、安定して保持される。
【００４４】
また、ｄ５（＝ｄ２−ｄ１）は、好ましくはｄ６（＝ｄ３−ｄ２）よりも短い。ｄ５は、中径部４１２が小径部４１１に対して径方向に突出する部分の長さを示す。ｄ６は、大径部４１３が中径部４１２に対して径方向に突出する部分の長さを示す。この構成により、小径部４１１の径方向の肉厚を確保しつつ、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとの間で、プレート４４を良好に固定できる。例えば、シャフト４１は、ハウジング１１に結合させるためのボルト螺合孔が内部に形成される場合がある。このような場合に、小径部４１１の肉厚を確保することで、必要な強度を確保できる。そのため、小径部４１１にロータハブ４２を固定する際に、小径部４１１の変形を防止できる。
【００４５】
シャフト４１とスリーブ３４１との間、スリーブ３４１とプレート４４との間、及び、プレート４４とキャップ３４３との間の微小な隙間と、スリーブ３４１の上下面に貫通する連通孔３４１Ｈとには、潤滑オイル５１が充填されている。潤滑オイル５１の充填空間は、互いに連通しており、潤滑オイル５１は自由に流動できる。
【００４６】
図３に示したように、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙は、スリーブ３４１とプレート４４との間の間隙と連続する。さらに、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の間隙は、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙に連続する。そして、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙、および、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の間隙には、連続して潤滑オイル５１が充填される。キャップ３４３の下面３４３ａは、傾斜面を含む。傾斜面とプレート４４の上面４４１との間の隙間は、径方向内側に向かうにつれて、次第に大きくなる。そして、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の隙間に、潤滑オイル５１の界面５１Ｂが位置する。界面５１Ｂは径方向内側を向いている。潤滑オイル５１の界面５１Ｂは、表面張力の作用によりメニスカス状となるため、潤滑オイル５１が静止軸受ユニット３４の外部へ漏れ出すことが抑制される。すなわち、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１とによって、シール部５２が構成されている。なお、プレート４４の上面４４１を傾斜させることによって、プレート４４とキャップ３４３との間の隙間を広げて、シール部５２を構成するようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態では、小径部４１１を設けることによって、プレート４４を挟むロータハブ４２の第一接触面４２１ａを径方向内側に配置することができる。これにより、相対的に、シール部５２を径方向に長く構成させることができるため、潤滑オイル５１の貯留量を増大させつつ、流体動圧軸受装置５を薄型化することができる。なお、例えば、プレート４４の上面４４１とキャップ３４３の下面３４３ａとの間の隙間は、略一定の寸法で構成されてもよい。
【００４８】
潤滑オイル５１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。なお、静止軸受ユニット３４の内部は、気体等の潤滑流体によって充填されてもよい。
【００４９】
＜３． 変形例＞
以上、本発明の例示的な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。
【００５０】
図５は、変形例に係るロータハブ４２とプレート４４と接着部分を拡大して示す部分拡大図である。図５に示した例では、ロータハブ４２とプレート４４との間を固定する際に、接着剤６１が使用されている。図５に示したように、ロータハブ４２の第一接触面４２１ａの径方向外側の端部から径方向外側へ向かうにつれて、プレートとの間隙が広がる接着剤保持部６２を設けてもよい。接着剤６１によって、接着剤６１を塗布した際に、液体状態の接着剤６１が流体動圧軸受装置５内へ流れ混むことを抑制できる。
【００５１】
また、本発明は、磁気ディスク以外の光ディスク等を回転させるためのスピンドルモータにも適用できる。ただし、磁気ディスク用のスピンドルモータは、回転特性について、特に高い性能が要求される。したがって、磁気ディスク用のスピンドルモータに本発明を適用する技術的意義は大きい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、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に利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ディスク駆動装置
１００，５ 流体動圧軸受装置
１１ ハウジング
１１０，４１ シャフト
１１０ａ 外周面
１１１，４１１ 小径部
１１２，４１２ 中径部
１１３，４１３ 大径部
１１３ａ，４１３ａ 外周面
１１３ｂ，４１３ｂ 上面
１１３ｃ，４１３ｃ 第二接触面
１２ ディスク
１２０，３４１ スリーブ
１２０ａ，３４１ａ 内周面
１２０ｂ 上面
１３ アクセス部
１３０，４４ プレート
１１３ａ，４４３ 第一下面
１３１ｂ，４４４ 第二下面
１４０，４２ ロータハブ
１４０ａ，４２１ａ 第一接触面
１５０ 潤滑流体
１６１Ｇ，３４１Ｇ 動圧溝
２ スピンドルモータ
２０ スリーブ
３ 静止部
３０ プレート
３２ ステーターコア
３３ コイル
３４１ａ 内周面
３４１Ｓ 動圧発生面
３４３ キャップ
３４３ａ 下面
３４３ｂ 内側面
４ 回転部
４３ ロータマグネット
５１ 潤滑オイル
５２ シール部
６１ 接着剤
６２ 接着剤保持部
Ｑ 中心軸
ｄ１１〜ｄ１３，ｄ１〜ｄ３ 径
ｄ４〜ｄ６ 長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置や光ディスク装置には、ディスクを中心軸周りに回転させるモータが搭載されている。モータは、回転部と、静止部と、軸受装置とを有する。回転部は軸受装置を介して、静止部に対して相対的に回転させる。近年では、モータ用の軸受装置として流体動圧軸受装置が多用されている。流体動圧軸受装置では、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを介在させ、潤滑オイルの動圧によりスリーブに対してシャフトを支持しつつ相対的に回転させる。
【０００３】
本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載されたモータは、スリーブに支持されて回転するシャフトと、シャフトに結合されたハブと、シャフトが挿入されてシャフトに結合されるプレートを備えている。プレートは、シャフトの径方向に突出する段差部分とハブとにより軸方向から挟まれている。プレートとスリーブとの間は、潤滑オイルが充填されており、シャフト回転時にスラストベアリングを構成する。
【特許文献１】特開２００８−４３１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記モータの場合、ハブのプレートと接触する面が、シャフトの段差部分よりも径方向外側に突出している。このため、ハブを挿入してプレートを固定する際や、ハブに衝撃が加わった際等に、ハブのプレートと接触する面が、上から押圧されることによって、下側（スリーブ側）に反ってしまう虞がある。そのため、プレートがスリーブ等の他部材と接触し、不具合が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、シャフトに取り付けられたプレートがスリーブ側に反ることを低減す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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本願の第１の発明は、流体動圧軸受装置であって、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトと対向する内周面を有するスリーブと、前記スリーブの上側に配置され、前記シャフトの外周面から径方向に延びるプレートと、前記プレートよりも軸方向上側に配置され、前記シャフトに固定されるロータハブと、前記シャフトと前記スリーブとの間、及び、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する潤滑流体とを備え、前記シャフトは、上から順に、小径部と、径方向に関して前記小径部よりも大きい中径部と、径方向に関して前記中径部よりも大きい大径部とを有し、前記スリーブの内周面は、前記シャフトの大径部と対向し、前記プレートは、前記中径部の径方向外側に配置され、前記大径部の上面と接触する第一下面と、該第一下面から径方向外側に延びる第二下面とを有し、前記ロータハブは、前記小径部に固定され、前記スリーブの上面または前記プレートの前記第二下面には、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する前記潤滑流体に対して動圧を発生させるための動圧溝列が設けられ、前記ロータハブは、前記プレートと接触する第一接触面を有し、前記大径部の上面は、前記第一接触面と軸方向に重なり、前記プレートを前記第一接触面とで挟む第二接触面を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本願の例示的な第１発明によれば、シャフトは、径方向に関して前記中径部よりも小さい小径部を有し、プレートは中径部の外側に配置され、第一接触面と第二接触面とで挟む。そして、小径部が径方向に関して中径部より小さいので、ロータハブのプレートと接触する第一接触面の位置を径方向内側に移動させることが可能となり、第一接触面と第二接触面とを軸方向に重ならせることができる。これにより、第一接触面と第二接触面とでプレートを挟んで固定した際に、プレートがスリーブ側に反ってしまうことを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る流体動圧軸受装置の概略断面図である。
【図２】ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図３】図２に示したシャフト上部近傍を拡大して示した部分拡大図である。
【図４】スリーブの上面図である。
【図５】変形例に係るロータハブとプレートとの接着部分を拡大して示した部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、流体動圧軸受装置の中心軸Ｑに沿う方向を上下方向と定義し、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この定義は、あくまで説明の便宜のためのものであって、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が実際の機器に搭載されたときの設置姿勢を限定するものではない。
【００１０】
＜１． 一実施形態に係る流体動圧軸受装置＞
図１は、一実施形態に係る流体動圧軸受装置１００の概略断面図である。流体動圧軸受装置１００は、上下に延びる中心軸Ｑに沿って配置されるシャフト１１０と、スリーブ１２０と、プレート１３０と、ロータハブ１４０と、潤滑流体１５０とを含む。スリーブ１２０は、シャフト１１０と対向する内周面１２０ａを有する。プレート１３０はスリーブ１２０の上側に配置され、シャフト１１０の外周面１１０ａから径方向外側に延びる。ロータハブ１４０は、プレート１３０よりも軸方向（中心軸Ｑに沿う方向）上側に配置され、シャフト１１０に固定される。潤滑流体１５０は、シャフト１１０とスリーブ１２０との間、及びスリーブ１２０とプレート１３０との間に介在する。潤滑流体１５０は、好ましくは液体であるが、これに限らず気体でもよい。
【００１１】
シャフト１１０は、上から順に、小径部１１１と、径方向に関して小径部１１１の径ｄ１１よりも大きい径ｄ１２の中径部１１２と、径方向に関して中径部１１２よりも大きい径ｄ１３を持つ大径部１１３とを有する（ｄ１１＜ｄ１２＜ｄ１３）。スリーブ１２０の内周面１２０ａは、大径部１１３の外周面１１３ａと対向している。プレート１３０は、中径部１１２の径方向外側に配置され、大径部１１３の上面１１３ｂと接触する第一下面１３１ａと、第一下面１３１ａから径方向外側に延びる第二下面１３１ｂとを含む。なお、本実施形態では、好ましくは、第一下面１３１ａおよび第二下面１３１ｂとが径方向に略同一平面上に位置する。ただし、第一下面と第二下面とが略同一平面上に位置しなくてもよい。
【００１２】
ロータハブ１４０は、小径部１１１に固定されている。ロータハブ１４０の内周面の下端部にはガイドあるいは面取り等が施される。スリーブ１２０の上面１２０ｂには、スリーブ１２０とプレート１３０との間に介在する潤滑流体に対して動圧を発生させる複数の動圧溝１６１Ｇが設けられている。なお、複数の動圧溝１６１Ｇは、プレート１３０の第二下面１３１ｂに設けられていてもよい。また、スリーブ１２０の上面１２０ｂ及びプレート３０の第二下面１３１ｂの両方に、複数の動圧溝１６１Ｇが設けられていてもよい。
【００１３】
ロータハブ１４０は、プレート１３０の上側を向く面と接触する第一接触面１４０ａを有する。第一接触面１４０ａは、ガイドあるいは面取り等の径方向外側に配置される。大径部１１３の上面１１３ｂには、第一接触面１４０ａと軸方向に重なり、かつ、プレート１３０を第一接触面１４０ａとの間で挟む第二接触面１１３ｃが含まれる。換言すれば、プレート１３０は、平面視において重なり合う第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとによって、挟まれている。なお、図１に示した例では、好ましくは上面１１３ｂと第二接触面１１３ｃとは略一致している。ただし、上面１１３ｂと第二接触面１１３ｃとが略一致していなくてもよく、例えば、上面１１３ｂの面積が第一接触面の面積より広くてもよく、また上面の一部に第一接触面が設けられていてもよい。
【００１４】
シャフト１１０は、径方向に関して中径部１１２よりも小さい小径部１１１を有している。プレート１３０は、中径部１１２の外側に配置され、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとで挟まれている。ここで、小径部１１１が径方向に関して中径部１１２より小さく構成されることで、プレート１３０と接触するロータハブ１４０の第一接触面１４０ａは所定の接触面積を得つつ、位置を径方向内側に移動できる。これにより、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとを、軸方向において、上下に重ならせることができる。したがって、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとでプレート１３０を挟んだ際に、プレート１３０がスリーブ１２０側に反ることを低減しつつ、安定して保持される。また、第一接触面１４０ａの径方向内側にガイドや面取り等を有する場合でも、第一接触面１４０ａと第二接触面１１３ｃとを軸方向において、上下に重ならせることができる。
【００１５】
＜２． より具体的な実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００１６】
図２は、ディスク駆動装置１の縦断面図である。また、図３は、図２に示したシャフト４１上部近傍を拡大して示した部分拡大図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２（以下、単に「ディスク１２」という）を回転させつつ、ディスク１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行う装置である。ディスク駆動装置１は、ハウジング１１、２枚のディスク１２，１２、アクセス部１３、及びスピンドルモータ２を備えている。
【００１７】
ハウジング１１は、２枚のディスク１２，１２、アクセス部１３、及びスピンドルモータ２を内部に収容する筐体である。アクセス部１３は、スピンドルモータ２に支持されたディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３Ｈを移動させて、ディスク１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行する。
【００１８】
＜２−２．スピンドルモータの構成＞
スピンドルモータ２は、ディスク駆動装置１のハウジング１１に固定された静止部３と、ディスク１２，１２を支持しつつ中心軸Ｑを中心として回転する回転部４とを備えている。
【００１９】
静止部３は、ベース部材３１、ステーターコア３２、コイル３３、及び静止軸受ユニット３４を有している。
【００２０】
ベース部材３１は、ディスク駆動装置１のハウジング１１の一部を構成している。ただし、ベース部材３１とハウジング１１とは、互いに固定された別体の部材であってもよい。ベース部材３１は、径方向に広がる平板部３１１と、平板部３１１の内縁部から上側へ向けて突出した略円筒形状のホルダ部３１２とを有する。ベース部材３１は、例えば、アルミニウム合金等の金属により形成される。
【００２１】
ステーターコア３２及びコイル３３は、駆動電流に応じて磁束を発生させる磁束発生部である。ステーターコア３２は、ベース部材３１のホルダ部３１２の外周面に固定された円環状のコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向外側に向けて突出する複数本のティース部３２２とを有している。ステーターコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板からなる。
【００２２】
コイル３３は、ステーターコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線を含む。コイル３３は、コネクターを介して図外の電源装置と接続されている。電源装置からコネクターを介してコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２に磁束が発生し、中心軸Ｑを中心として、回転部４を回転させる。
【００２３】
静止軸受ユニット３４は、回転部４のシャフト４１を相対的に回転可能な状態で支持する。静止軸受ユニット３４、シャフト４１、後述するロータハブ４２、及びプレート４４は、静止部３と回転部４とを中心軸Ｑを中心として相対的に回転可能な状態で接続する流体動圧軸受装置５を構成する。
【００２４】
静止軸受ユニット３４は、スリーブ３４１、閉塞部材３４２、及びキャップ３４３を備えている。
【００２５】
スリーブ３４１は略円筒状に構成され、シャフト４１の外周面を包囲する。スリーブ３４１は、ベース部材３１のホルダ部３１２の内側に配置されている。スリーブ３４１は、例えば、ステンレスや銅合金などの金属で形成される。
【００２６】
図４は、スリーブ３４１の上面図である。スリーブ３４１の上面には、複数の動圧溝３４１Ｇが配置されたスラスト軸受面３４１Ｓが設けられている。シャフト４１が回転することにより、スリーブ３４１の上面とプレート４４の下面（第二下面４４４）の間に介在する潤滑オイル５１に動圧が発生し、スラスト軸受が構成される。
【００２７】
図２に戻って、閉塞部材３４２は略円板状に構成され、シャフト４１の下側に配置されている。閉塞部材３４２は、スリーブ３４１の下部を閉塞する。
【００２８】
キャップ３４３は、スリーブ３４１の上部に取り付けられる。図３に示したように、キャップ３４３は、プレート４４の上面４４１に対向する下面３４３ａと、プレート４４の外側面４４２に対向する内側面３４３ｂを有している。
【００２９】
続いて、スピンドルモータ２の回転部４の構成について説明する。回転部４は、シャフト４１、ロータハブ４２、ロータマグネット４３、及びプレート４４を備えている。
【００３０】
シャフト４１は、上下に延びる中心軸Ｑに沿って配置される。図３に示したように、シャフト４１は、上から順に、径ｄ１を有する小径部４１１と、径ｄ２を有する中径部４１２と、径ｄ３を有する大径部４１３とを含む（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）。
【００３１】
シャフト４１は、スリーブ３４１の中央に配置された軸受孔に挿入された状態で、静止軸受ユニット３４に対して回転可能に支持される。このとき、スリーブ３４１の内周面３４１ａは、シャフト４１の大径部４１３の外周面４１３ａに対向する。大径部４１３の上面４１３ｂは、プレート４４と接触する第二接触面４１３ｃを有している。
【００３２】
図示を省略するが、大径部４１３の外周面４１３ａには、シャフト４１とスリーブ３４１との間に介在する潤滑流体（本実施形態では潤滑オイル５１）に動圧を発生させる複数のラジアル動圧溝が配置されている。ラジアル動圧溝は、いわゆるヘリングボーン状の溝となっている。シャフト４１が回転する際には、ラジアル動圧溝列により潤滑オイルが加圧され、潤滑オイル５１に発生する動圧によりシャフト４１が径方向に沿うように支持されつつ回転する。なお、複数のラジアル動圧溝は、大径部４１３の外周面４１３ａに対向するスリーブ３４１の内周面３４１ａに配置されてもよい。
【００３３】
ロータハブ４２は、シャフト４１に固定され、シャフト４１とともに回転する。ロータハブ４２は、中心軸Ｑの周囲において径方向外側に広がる形状を有している。ロータハブ４２は、接合部４２１と、胴部４２２と、円筒部４２３とを有している。接合部４２１は、シャフト４１の小径部４１１に圧入、焼き嵌め、溶接、または、接着剤等の手段により固定される。胴部４２２は、接合部４２１から径方向外側へ向けて広がる。円筒部４２３は、胴部４２２の外周縁から垂下する。ロータハブ４２は、プレート４４と接触する第一接触面４２１ａを有している。
【００３４】
ロータマグネット４３は、ロータハブ４２の円筒部４２３の内周面に取り付けられている。ロータマグネット４３は、中心軸Ｑを中心とした円環形状を有している。ロータマグネット４３の内周面は、ステーターコア３２の複数のティース部３２２の外周面と径方向に対向する。また、ロータマグネット４３の内周面は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された磁曲面となっている。
【００３５】
プレート４４は、スリーブ３４１の上側に配置され、シャフト４１の中径部４１２の外周面から径方向に延びる円盤形状を有している。プレート４４は、大径部４１３の上面４１３ｂと接触する第一下面４４３と、第一下面４４３から径方向外側に延びる第二下面４４４とを有する。
【００３６】
プレート４４を中径部４１２に取り付ける方法としては、例えば、リング状のプレート４４を、中径部４１２に圧入する方法が挙げられる。プレート４４の内径は、小径部４１１の径ｄ１よりも大きい。また、プレート４４の内径は、中径部４１２の径ｄ２と同程度もしくは若干小さい径が好ましい。小径部４１１の径ｄ１は、中径部４１２の径ｄ２よりも小さいため、プレート４４を中径部４１２に圧入する際に、小径部４１１の外側面やプレート４４の内周面が傷つくことを抑制できる。そのため、シャフト４１に対して、ロータハブ４２やプレート４４を高精度に固定できる。なお、プレート４４の取り付け方法は圧入に限定されるものではなく、例えば、焼き嵌め、溶接、または、接着剤等の手段によって固定することもできる。
【００３７】
プレート４４は、例えば、ステンレス鋼または銅合金で形成される。小径部４１１の径ｄ１が中径部４１２の径ｄ２よりも小さいため、プレート４４を中径部４１２に圧入する際に、プレート４４の貫通孔を小径部４１１に対して容易に通すことができる。このため、ステンレス鋼または銅合金からなるプレート４４の反りの発生が低減される。
【００３８】
また、プレート４４は、セラミックスで形成されていてもよい。セラミックスはステンレス鋼や銅合金等の金属と比べ、材料強度以上の応力が加わると脆性破壊しやすい。上述したのと同様に、プレート４４の貫通孔を小径部４１１に対して容易に通すことができる。このため、プレート４４をセラミックスで形成した場合に、プレート４４の欠けの発生や割れの発生が低減される。
【００３９】
なお、プレート４４の素材は、上述したものに限定されるものではなく、その他の素材で形成されてもよい。
【００４０】
プレート４４は、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとで挟まれている。第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとは、軸方向に重なった部分を有する。第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとの重なり合う部分によって、プレート４４が軸方向に対して安定して保持される。
【００４１】
また、平面視において、第一接触面４２１ａの径方向外側端部は、好ましくは第二接触面４１３ｃと軸方向に重なる。これにより、プレート４４がスリーブ３４１側に反ってしまうことを抑制できる。
【００４２】
特に図３に示した例では、第一接触面４２１ａの径方向外側端部の位置と、第二接触面４１３ｃの径方向外側端部の位置とが、軸方向に略一致している。このため、第一接触面４２１ａ及び第二接触面４１３ｃでプレート４４を挟んだ際に、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとでプレート４４をバランスよく保持できるため、プレート４４が上下のどちらか一方に反ってしまうことを抑制できる。
【００４３】
また、中径部４１２の軸方向の長さは、好ましくはプレート４４の内周面における軸方向の長さよりも短い。これにより、ロータハブ４２と中径部４１２との軸方向の間には、長さｄ４の間隙が設けられる。これによれば、ロータハブ４２が中径部４１２の上面に接触することが抑制されるため、ロータハブ４２をプレート４４に確実に接触させることができる。これにより、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとで確実にプレート４４を挟むことができ、安定して保持される。
【００４４】
また、ｄ５（＝ｄ２−ｄ１）は、好ましくはｄ６（＝ｄ３−ｄ２）よりも短い。ｄ５は、中径部４１２が小径部４１１に対して径方向に突出する部分の長さを示す。ｄ６は、大径部４１３が中径部４１２に対して径方向に突出する部分の長さを示す。この構成により、小径部４１１の径方向の肉厚を確保しつつ、第一接触面４２１ａと第二接触面４１３ｃとの間で、プレート４４を良好に固定できる。例えば、シャフト４１は、ハウジング１１に結合させるためのボルト螺合孔が内部に形成される場合がある。このような場合に、小径部４１１の肉厚を確保することで、必要な強度を確保できる。そのため、小径部４１１にロータハブ４２を固定する際に、小径部４１１の変形を防止できる。
【００４５】
シャフト４１とスリーブ３４１との間、スリーブ３４１とプレート４４との間、及び、プレート４４とキャップ３４３との間の微小な隙間と、スリーブ３４１の上下面に貫通する連通孔３４１Ｈとには、潤滑オイル５１が充填されている。潤滑オイル５１の充填空間は、互いに連通しており、潤滑オイル５１は自由に流動できる。
【００４６】
図３に示したように、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙は、スリーブ３４１とプレート４４との間の間隙と連続する。さらに、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の間隙は、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙に連続する。そして、キャップ３４３の内側面３４３ｂとプレート４４の外側面４４２との間の間隙、および、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の間隙には、連続して潤滑オイル５１が充填される。キャップ３４３の下面３４３ａは、傾斜面を含む。傾斜面とプレート４４の上面４４１との間の隙間は、径方向内側に向かうにつれて、次第に大きくなる。そして、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１との間の隙間に、潤滑オイル５１の界面５１Ｂが位置する。界面５１Ｂは径方向内側を向いている。潤滑オイル５１の界面５１Ｂは、表面張力の作用によりメニスカス状となるため、潤滑オイル５１が静止軸受ユニット３４の外部へ漏れ出すことが抑制される。すなわち、キャップ３４３の下面３４３ａとプレート４４の上面４４１とによって、シール部５２が構成されている。なお、プレート４４の上面４４１を傾斜させることによって、プレート４４とキャップ３４３との間の隙間を広げて、シール部５２を構成するようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態では、小径部４１１を設けることによって、プレート４４を挟むロータハブ４２の第一接触面４２１ａを径方向内側に配置することができる。これにより、相対的に、シール部５２を径方向に長く構成させることができるため、潤滑オイル５１の貯留量を増大させつつ、流体動圧軸受装置５を薄型化することができる。なお、例えば、プレート４４の上面４４１とキャップ３４３の下面３４３ａとの間の隙間は、略一定の寸法で構成されてもよい。
【００４８】
潤滑オイル５１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。なお、静止軸受ユニット３４の内部は、気体等の潤滑流体によって充填されてもよい。
【００４９】
＜３． 変形例＞
以上、本発明の例示的な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。
【００５０】
図５は、変形例に係るロータハブ４２とプレート４４と接着部分を拡大して示す部分拡大図である。図５に示した例では、ロータハブ４２とプレート４４との間を固定する際に、接着剤６１が使用されている。図５に示したように、ロータハブ４２の第一接触面４２１ａの径方向外側の端部から径方向外側へ向かうにつれて、プレートとの間隙が広がる接着剤保持部６２を設けてもよい。接着剤６１によって、接着剤６１を塗布した際に、液体状態の接着剤６１が流体動圧軸受装置５内へ流れ混むことを抑制できる。
【００５１】
また、本発明は、磁気ディスク以外の光ディスク等を回転させるためのスピンドルモータにも適用できる。ただし、磁気ディスク用のスピンドルモータは、回転特性について、特に高い性能が要求される。したがって、磁気ディスク用のスピンドルモータに本発明を適用する技術的意義は大きい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、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に利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ディスク駆動装置
１００，５ 流体動圧軸受装置
１１ ハウジング
１１０，４１ シャフト
１１０ａ 外周面
１１１，４１１ 小径部
１１２，４１２ 中径部
１１３，４１３ 大径部
１１３ａ，４１３ａ 外周面
１１３ｂ，４１３ｂ 上面
１１３ｃ，４１３ｃ 第二接触面
１２ ディスク
１２０，３４１ スリーブ
１２０ａ，３４１ａ 内周面
１２０ｂ 上面
１３ アクセス部
１３０，４４ プレート
１１３ａ，４４３ 第一下面
１３１ｂ，４４４ 第二下面
１４０，４２ ロータハブ
１４０ａ，４２１ａ 第一接触面
１５０ 潤滑流体
１６１Ｇ，３４１Ｇ 動圧溝
２ スピンドルモータ
２０ スリーブ
３ 静止部
３０ プレート
３２ ステーターコア
３３ コイル
３４１ａ 内周面
３４１Ｓ 動圧発生面
３４３ キャップ
３４３ａ 下面
３４３ｂ 内側面
４ 回転部
４３ ロータマグネット
５１ 潤滑オイル
５２ シール部
６１ 接着剤
６２ 接着剤保持部
Ｑ 中心軸
ｄ１１〜ｄ１３，ｄ１〜ｄ３ 径
ｄ４〜ｄ６ 長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトと対向する内周面を有するスリーブと、
前記スリーブの上側に配置され、前記シャフトの外周面から径方向に延びるプレートと、
前記プレートよりも軸方向上側に配置され、前記シャフトに固定されるロータハブと、
前記シャフトと前記スリーブとの間、及び、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する潤滑流体と、
を備え、
前記シャフトは、上から順に、小径部と、径方向に関して前記小径部よりも大きい中径部と、径方向に関して前記中径部よりも大きい大径部とを有し、
前記スリーブの内周面は、前記シャフトの大径部と対向し、
前記プレートは、前記中径部の径方向外側に配置され、前記大径部の上面と接触する第一下面と、該第一下面から径方向外側に延びる第二下面と、を有し、
前記ロータハブは、前記小径部に固定され、
前記スリーブの上面または前記プレートの前記第二下面には、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する前記潤滑流体に対して動圧を発生させるための動圧溝列が設けられ、
前記ロータハブは、前記プレートと接触する第一接触面を有し、
前記大径部の上面は、前記第一接触面と軸方向に重なり、前記プレートを前記第一接触面とで挟む第二接触面を有する、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、
平面視において、前記第一接触面の径方向外側端部が、前記第二接触面と軸方向に重なる流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
平面視において、前記第一接触面の径方向外側端部と、前記第二接触面の径方向外側端部とが、軸方向に略一致する流体動圧軸受装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
中心軸方向に関して、前記ロータハブと前記中径部との間に間隙を有する流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、前記中径部に圧入されている流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、ステンレス鋼または銅合金からなる流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項５に記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、セラミックスからなる流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の流体軸受装置において、
前記プレートの上面に対向する下面、及び、前記プレートの外側面に対向する内側面を有するキャップと、
前記キャップと前記プレートとの隙間が径方向内側に向かうにつれて大きくなるシール部と、
をさらに含み、
前記潤滑流体が、前記シャフトと前記スリーブとの間、前記スリーブと前記プレートとの間、及び、前記プレートと前記キャップとの間、に連続して介在する流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記中径部の前記小径部から突出する部分の径方向の長さが、前記大径部の前記中径部から突出する部分の径方向の長さよりも短い流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記第一接触面と前記プレートの上面との間には、接着剤が介在しており、
前記第一接触面は、前記第一接触面の径方向外側端部から径方向外側へ向かうにつれて、前記プレートとの間隙が広がる接着剤保持部を有する流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
静止部と、
前記静止部に、請求項１から１０までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置を介して、回転可能に支持される回転部と、
前記静止部に対して前記回転部を回転させる回転駆動部と、
を含むスピンドルモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のスピンドルモータと、
前記スピンドルモータの前記回転部に支持されたディスクに対し、情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記スピンドルモータ及び前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備えたディスク駆動装置。
【請求項１】
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトと対向する内周面を有するスリーブと、
前記スリーブの上側に配置され、前記シャフトの外周面から径方向に延びるプレートと、
前記プレートよりも軸方向上側に配置され、前記シャフトに固定されるロータハブと、
前記シャフトと前記スリーブとの間、及び、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する潤滑流体と、
を備え、
前記シャフトは、上から順に、小径部と、径方向に関して前記小径部よりも大きい中径部と、径方向に関して前記中径部よりも大きい大径部とを有し、
前記スリーブの内周面は、前記シャフトの大径部と対向し、
前記プレートは、前記中径部の径方向外側に配置され、前記大径部の上面と接触する第一下面と、該第一下面から径方向外側に延びる第二下面と、を有し、
前記ロータハブは、前記小径部に固定され、
前記スリーブの上面または前記プレートの前記第二下面には、前記スリーブと前記プレートとの間に介在する前記潤滑流体に対して動圧を発生させるための動圧溝列が設けられ、
前記ロータハブは、前記プレートと接触する第一接触面を有し、
前記大径部の上面は、前記第一接触面と軸方向に重なり、前記プレートを前記第一接触面とで挟む第二接触面を有する、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、
平面視において、前記第一接触面の径方向外側端部が、前記第二接触面と軸方向に重なる流体動圧軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の流体動圧軸受装置において、
平面視において、前記第一接触面の径方向外側端部と、前記第二接触面の径方向外側端部とが、軸方向に略一致する流体動圧軸受装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
中心軸方向に関して、前記ロータハブと前記中径部との間に間隙を有する流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、前記中径部に圧入されている流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、ステンレス鋼または銅合金からなる流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項５に記載の流体動圧軸受装置において、
前記プレートが、セラミックスからなる流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の流体軸受装置において、
前記プレートの上面に対向する下面、及び、前記プレートの外側面に対向する内側面を有するキャップと、
前記キャップと前記プレートとの隙間が径方向内側に向かうにつれて大きくなるシール部と、
をさらに含み、
前記潤滑流体が、前記シャフトと前記スリーブとの間、前記スリーブと前記プレートとの間、及び、前記プレートと前記キャップとの間、に連続して介在する流体動圧軸受装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記中径部の前記小径部から突出する部分の径方向の長さが、前記大径部の前記中径部から突出する部分の径方向の長さよりも短い流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
前記第一接触面と前記プレートの上面との間には、接着剤が介在しており、
前記第一接触面は、前記第一接触面の径方向外側端部から径方向外側へ向かうにつれて、前記プレートとの間隙が広がる接着剤保持部を有する流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
静止部と、
前記静止部に、請求項１から１０までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置を介して、回転可能に支持される回転部と、
前記静止部に対して前記回転部を回転させる回転駆動部と、
を含むスピンドルモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のスピンドルモータと、
前記スピンドルモータの前記回転部に支持されたディスクに対し、情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記スピンドルモータ及び前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備えたディスク駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９７７８０（Ｐ２０１２−９７７８０Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４０９０（Ｐ２０１０−２４４０９０）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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