(57)【要約】【課題】流体動圧軸受を有するスピンドルモータを提供する。【解決手段】本発明の流体動圧軸受を有するスピンドルモータは回転駆動力を発生させるよう電源印加の際電磁気力を形成する巻線コイルを含むステーター; 上記ステーターに対して回転可能に上記巻線コイルと対面するマグネットを含むローター ; 上記ステーターとローター中いずれか一方に固定されるシャフトと、上記シャフトと所定の大きさの間隙を隔てて対面するスリーブとを含む動圧発生部を含み、上記シャフトとスリーブ中いずれか一方に少なくとも一つの動圧発生用グルーブを具備し、上記シャフトとスリーブとの接触の際面圧を発生させる少なくとも一つの面圧発生部を上記シャフトとスリーブ中いずれか一方に形成する。 【選択図】図４
2006158180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動力を発生させるように電源印加の際電磁気力を形成する巻線コイルを含むステーターと、
上記ステーターに対して回転可能に上記巻線コイルと対面するマグネットを含むローターと、
上記ステーターとローターのうちいずれか一方に固定されるシャフトと、上記シャフトと所定の大きさの間隙を隔てて対面するスリーブとを含む動圧発生部と
を備え、
上記シャフトとスリーブのうちいずれか一方に少なくとも一つの動圧発生用グルーブが備えられ、上記シャフトとスリーブとの接触の際面圧を発生させる少なくとも一つの面圧発生部が上記シャフトとスリーブのうちいずれか一方に形成されることを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項２】
上記面圧発生部は、上記シャフトに形成された動圧発生部の上端から上部へ向かうほど外径が狭くなる断面状の外周上部テーパー部と、上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど外径が狭くなる断面状の外周下部テーパー部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項３】
上記動圧発生部は、上記スリーブの長さ中央領域に備えられることを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項４】
上記外周上下部テーパー部は、上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項５】
上記動圧発生部の形成長さは、上記外周上下部テーパー部より長く備えられることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項６】
上記外周上部テーパー部、動圧発生部、及び外周下部テーパー部は、上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられることを特徴とする請求項５に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項７】
上記外周上下部テーパー部は、垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるように備えられることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項８】
上記外周上下部テーパー部には、上記外周上、下部テーパー部の最小外径から上記シャフトの最大外径まで広がる断面状を有する上、下部干渉防止部を各々備えることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項９】
少なくとも一つの巻線コイルが巻かれるコアと、上部面にスリーブが垂直配置されるベースとを含むステーターと、
上記コアと所定間隙を隔てて互いに対応するようにマグネットが一体に備えられるハブと、上記スリーブに回転可能に組み立てられるシャフトとを含み、上記ステーターに対して回転可能に備えられるローターと、
上記スリーブの内周面と上記シャフトの外周面のうちいずれか一方に形成される動圧発生用グルーブを少なくとも一つ備える動圧発生部と、
上記シャフトの上部外周面に上記動圧発生部の上端から上部へ向かうほど外径が狭くなる断面状で備えられる外周上部テーパー部と、上記シャフトの下部外周面に上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど外径が狭くなる断面状で備えられる外周下部テーパー部とを備え、上記スリーブとシャフトの接触の際面圧を発生させる面圧発生部と
を備えることを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１０】
上記動圧発生部は、上記スリーブの長さ中央領域に備えられることを特徴とする請求項９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１１】
上記外周上下部テーパー部は、上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられることを特徴とする請求項９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１２】
上記動圧発生部の形成長さは、上記外周上下部テーパー部より長く備えられることを特徴とする請求項９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１３】
上記外周上部テーパー部、動圧発生部、及び外周下部テーパー部は、上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられることを特徴とする請求項１２に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１４】
上記外周上下部テーパー部は、垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるように備えられることを特徴とする請求項９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１５】
上記外周上下部テーパー部には、上記外周上下部テーパー部の最小外径から上記シャフトの最大外径まで広がる断面状を有する上下部干渉防止部を各々形成することを特徴とする請求項９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１６】
少なくとも一つの巻線コイルが巻かれるコアと、上部面にスリーブが垂直配置されるベースとを含むステーターと、
上記コアと所定間隙を隔てて互いに対応するようにマグネットが一体に備えられるハブと、上記スリーブに回転可能に組み立てられるシャフトとを含み、上記ステーターに対して回転可能に備えられるローターと、
上記スリーブの内周面と上記シャフトの外周面のうちいずれか一方に形成される動圧発生用グルーブを少なくとも一つ備える動圧発生部と、
上記スリーブの上部内周面に上記動圧発生部の上端から上部へ向かうほど内径が広がる断面状で備えられる内周上部テーパー部と、上記スリーブの下部内周面に上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど内径が広がる断面状で備えられる内周下部テーパー部とを備え、上記スリーブとシャフトとの接触の際面圧を発生させる面圧発生部と
を備えることを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１７】
上記動圧発生部は、上記スリーブの長さ中央領域に形成されることを特徴とする請求項１６に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１８】
上記内周上下部テーパー部は、上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられることを特徴とする請求項１６に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項１９】
上記動圧発生部の形成長さは、上記内周上下部テーパー部より長く備えられることを特徴とする請求項１６に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項２０】
上記内周上部テーパー部、動圧発生部、及び内周下部テーパー部は、上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられることを特徴とする請求項１９に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【請求項２１】
上記内周上下部テーパー部は、垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるように備えられることを特徴とする請求項１６に記載の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受を有するスピンドルモータに関する。特に本発明は、外部衝撃により一方へ傾いたスリーブを部材同士の面圧により誘発される反発力を利用して垂直状態に復帰させ得るようにスリーブとシャフトの形状を最適化してモータの回転駆動を安定的に維持し、モータの振動及び騒音低減能力を安定的に保障することができる流体動圧軸受を有するスピンドルモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にボールベアリングが用いられたモータはボールの転がりによる摩擦が存在し、これによって騒音と振動が発生する。ここで、発生する振動をNRRO(Non Repeatable Run Out)といい、これはハードディスクのトラック密度を高めるのに障害要因となる。
【０００３】
それに比して、遠心力によるオイル、空気のような流体の可動圧のみでシャフトの軸剛性を維持させる流体動圧軸受が具備されたスピンドルモータは、遠心力に基づいて金属摩擦が無く、高速回転であるほど安定感が上昇して騒音と振動の発生が少なく、回転物の高速回転がボールベアリングを有するモータよりスムーズであるので、ハイエンド用光ディスク装置、磁気ディスク装置、ハードディスク装置、スキャナ、プロジェクション及びレーザービームプリンタのような機器に主に適用される。
【０００４】
こうした特徴を有するスピンドルモータに備えられる流体動圧軸受は、モータの高速回転に応じて外部振動及び衝撃に強く、モータの使用姿勢に対してシャフトが一方へ傾かず垂直状態を維持するように支持するものである。
【０００５】
即ち、回転中心のシャフトと、上記シャフトに組み立てられ摺動面を形成する金属製スリーブとのうちいずれか一方の面にへリングボーン(herringbone)またはスパイラル(spiral)状の動圧発生用グルーブ(groove)を形成し、上記シャフトとスリーブとの摺動面に微細に形成される間隙に潤滑用オイルや空気のような流体を充填する。
【０００６】
こうした状態でモータ駆動が行われると、摺動面のグルーブから発生する流体動圧によりシャフトとスリーブとが非接触となって摩擦負荷を低減させ、騒音及び振動の無いモータ回転駆動が行われるのである。
【０００７】
上記構成を有する流体動圧軸受構造をスピンドルモータに適用すると、流体を利用して回転物の回転を支持するので、モータ駆動の際モータから発生する騒音発生量が少なく、消費電力も少なくてすむと共に耐衝撃性が優れる。
【０００８】
図１は、従来の流体動圧軸受を有するスピンドルモータを示した断面図である。図示のように、従来のスピンドルモータ(１)は、金属製の中空円筒型スリーブ(３２)が中央に配されるベース(１２)と、上記スリーブ(３２)の外部面に挿入されて位置固定されるコア(１４)及び上記コア(１４)に巻線されるコイル(１６)で構成される。
【０００９】
さらに、上記スリーブ(３２)の内部孔に挿入されるシャフト(３４)の上端には、スピンドルモータが適用される機器に応じてターンテーブルのような多様な形態の回転対象物(４０)を一体で設け、上記回転対象物(４０)と共に回転駆動されるハブ(２２)と、上記コア(１４)の巻線コイル(１６)と対向するように上記ハブ(２２)の内周面に装着されるマグネット(２４)とで構成される。
【００１０】
また、固定構造物であるスリーブ(３２)に対して回転構造物であるシャフト(３４)の回転を垂直状態に支持するための動圧ベアリング構造を有するためには、上記シャフト(３４)の外周面と上記スリーブ(３２)の内周面との間に一定の大きさの間隙を形成し、上記シャフト(３４)の外周面や上記スリーブ(３２)の内周面のうちいずれか一方に選択的に動圧発生用グルーブ(３６)を形成する。
【００１１】
こうして、電源印加の際上記コイル(１６)に発生する電気力と上記マグネット(２４)から発生する磁力との相互作用により上記シャフト(３４)は一方向に回転し始め、上記グルーブ(３６)に充填される空気、オイルのような流体の流れが集中しながら流体動圧が発生し、上記シャフト(３４)の回転は上記スリーブ(３２)の内周面と互いに接触せずに行われるのである。
【００１２】
即ち、上記スピンドルモータ(１)の正常的な回転駆動状態においては、図２（a）に示したように、上記スリーブ(３２)の中心軸(Y１)と上記シャフト(３４)の回転軸(Y２)は同一な垂直線上に位置すると同時に、上記スリーブ(３２)とシャフト(３４)との間隙(G)は垂直方向に一定に維持されて安定的に回転駆動される。
【００１３】
しかし、上記スピンドルモータ(１)の回転駆動中、外部から衝撃力が与えられると、図２（b）、（c）に示すように、上記シャフト(３４)に組み立てられるスリーブ(３２)が外部から衝撃力が与えられる方向に応じて一方(図面上右側または左側)に傾き、これによって垂直なシャフト(３４)の回転軸(Y２)に対して上記スリーブ(３２)の中心軸(Y１)が一定角度(θ１)(θ２)傾斜になる。
【００１４】
こうした場合、回転部材であるシャフト(３４)の上端部または下端部外周面には、外部衝撃力により傾くスリーブ(３２)の上下部端が部分的に線接触するようになり、これによって金属部材同士の線接触により騒音を引き起こしてモータ特性を低下させるようになる。
【００１５】
さらに、金属部材同士の接触による磨耗が加重されて接触部位に高熱が発生すると、金属部材同士の接触部位が熱により焦げたり過熱されたりしながら焼付いて融着を引き起こし、これによってモータの回転駆動を停止させるようになる。
【００１６】
これを改善するために、上記スリーブ(３２)とシャフト(３４)同士の間隙(G)を５μｍ程度の正常的な寸法から１ないし２μｍ程度の最小寸法で大幅に縮小して上記スリーブ(３２)とシャフト(３４)を組み立てなければならないが、こうした場合、上記スリーブ(３２)の内周面とシャフト(３４)の外周面を最小寸法の間隙に合わせて精密加工しなければならないので製作が煩わしく、機械加工費用がかかり過ぎてモータの製造原価を上昇させる原因となる。
【００１７】
さらに、上記スリーブ(３２)とシャフト(３４)同士の間隙(G)が縮小され過ぎると、上記スリーブ(３２)とシャフト(３４)との摺動面に形成されたグルーブ(３６)において流体動圧が充分に発生しないので、モータの回転駆動を安定的に支持することができなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明は上記のような従来の問題点を解消するために提案したものであって、その目的は外部衝撃により一方へ傾いたスリーブをシャフトとスリーブ同士の面圧により誘発される反発力を利用して垂直状態に復帰させモータの回転駆動を安定的に維持し、モータの振動及び騒音低減能力を向上させられる流体動圧軸受を有するスピンドルモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記のような目的を成し遂げるための技術的な構成として、本発明は、回転駆動力を発生させるよう電源印加の際電磁気力を形成する巻線コイルを含むステーター;上記ステーターに対して回転可能に上記巻線コイルと対面するマグネットを含むローター;上記ステーターとローター中いずれか一方に固定されるシャフトと、上記シャフトと所定の大きさの間隙を隔てて対面するスリーブとを含む動圧発生部を含み、上記シャフトとスリーブ中いずれか一方に少なくとも一つの動圧発生用グルーブが具備され、上記シャフトとスリーブの接触の際面圧を発生させる少なくとも一つの面圧発生部が上記シャフトとスリーブ中いずれか一方に形成されることを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータを提供する。
好ましくは、上記面圧発生部は上記シャフトに形成された動圧発生部の上端から上部へ向かうほど外径が狭くなる断面状の外周上部テーパー部と、上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど外径が狭くなる断面状の外周下部テーパー部を含む。
【００２０】
好ましくは、上記動圧発生部は上記スリーブの長さ中央領域に備えられる。
【００２１】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部は上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられる。
【００２２】
好ましくは、上記動圧発生部の形成長さは上記外周上、下部テーパー部より長く具備され、上記外周上部テーパー部、動圧発生部及び外周下部テーパー部は上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられる。 
【００２３】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部は垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるよう備えられる。 
【００２４】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部には上記外周上、下部テーパー部の最小外径から上記シャフトの最大外径まで広がる断面状を有する上、下部干渉防止部を各々備える。 
【００２５】
さらに、 本発明は、少なくとも一つの巻線コイルが巻かれるコアと、上部面にスリーブが垂直配置されるベースとを含むステーター;上記コアと所定間隙を隔てて互いに対応するようマグネットが一体で備えられるハブと、上記スリーブに回転可能に組み立てられるシャフトとを含み上記ステーターに対して回転可能に備えられるローター;上記スリーブの内周面と上記シャフトの外周面中いずれか一方に形成される動圧発生用グルーブを少なくとも一つ備える動圧発生部;及び上記シャフトの上部外周面に上記動圧発生部の上端から上部へ向かうほど外径が狭くなる断面状で備えられる外周上部テーパー部と、上記シャフトの下部外周面に上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど外径が狭くなる断面状で備えられる外周下部テーパー部とを設け上記スリーブとシャフトとの接触の際面圧を発生させる面圧発生部 ; を含むことを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータを提供する。 
【００２６】
好ましくは、上記動圧発生部は上記スリーブの長さ中央領域に備えられる。 
【００２７】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部は上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられる。
【００２８】
好ましくは 上記動圧発生部の形成長さは上記外周上、下部テーパー部より長く具備され、上記外周上部テーパー部、動圧発生部及び外周下部テーパー部は上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられる。 
【００２９】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部は垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるよう備えられる。
【００３０】
好ましくは、上記外周上、下部テーパー部には上記外周上、下部テーパー部の最小外径から上記シャフトの最大外径まで広がる断面状を有する上、下部干渉防止部を各々形成する。
【００３１】
さらに、本発明は、少なくとも一つの巻線コイルが巻かれるコアと、上部面にスリーブが垂直配置されるベースとを含むステーター;上記コアと所定間隙を隔てて互いに対応するようマグネットが一体で備えられるハブと、上記スリーブに回転可能に組み立てられるシャフトとを含み上記ステーターに対して回転可能に備えられるローター;上記スリーブの内周面と上記シャフトの外周面中いずれか一方に形成される動圧発生用グルーブを少なくとも一つ備える動圧発生部 ;及び上記スリーブの上部内周面に上記動圧発生部の上端から上部へ向かうほど内径が広がる断面状で備えられる内周上部テーパー部と、上記スリーブの下部内周面に上記動圧発生部の下端から下部へ向かうほど内径が広がる断面状で備えられる内周下部テーパーとを設け上記スリーブとシャフトの接触の際面圧を発生させる面圧発生部;を含むことを特徴とする流体動圧軸受を有するスピンドルモータを提供する。
【００３２】
好ましくは、上記動圧発生部は上記スリーブの長さ中央領域に形成される。
【００３３】
好ましくは、上記内周上、下部テーパー部は上記動圧発生部を中心に上下対称構造で備えられる。
【００３４】
好ましくは、上記動圧発生部の形成長さは上記内周上、下部テーパー部より長く備えられる。 
【００３５】
好ましくは、上記内周上部テーパー部、動圧発生部及び内周下部テーパー部は上記スリーブの長さ方向に対して１:２:１の長さ比率で備えられる。 
【００３６】
好ましくは、上記内周上、下部テーパー部は垂直軸に対して互いに同一な傾斜度で傾斜になるよう備えられる。 
【発明の効果】
【００３７】
上述したように本発明によれば、動圧発生部を中心にしてその上、下部にスリーブとシャフトとの間隙を拡張させる上、下部テーパー部を形成することにより、外部衝撃力により一方へ傾いたスリーブと垂直状態を維持するシャフトが上、下部テーパー部において面接触するようになり面圧を引き起こし、面圧により発生する反発力を利用して一方へ傾いたスリーブを垂直な原状に復帰させられるので、劣悪な外部環境に影響されずモータの正常的な回転駆動を安定的に維持し、その使用寿命を延長でき、モータの振動及び騒音低減能力を向上させ優れた品質のモータを製造できるといった効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に対して添付の図を参照により詳しく説明する。
【００３９】
図３は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第１実施例に備えられるシャフトの外観図で、図４は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの断面図で、図５（a）、（b）、（c）は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第１実施例の回転駆動を示す状態図である。
【００４０】
本発明のスピンドルモータ(１００)は図３ないし図５に示したように、外部衝撃による金属部材同士の線接触を面接触に転換し、外部衝撃により傾いた金属部材を垂直状態に復帰させられるものであって、これはステーター(１１０)、ローター(１２０)、動圧発生部(１３０)及び面圧発生部(１４０)を含む。
【００４１】
即ち、上記ステーター(１１０)は電源印加の際一定の大きさの電場を形成する巻線コイル(１１２)を具備し、上記巻線コイル(１１２)が少なくとも一つ巻かれるポール(pole)を中心から放射方向に複数個延長したコア(１１４)を備える固定構造物である。
【００４２】
さらに、上記コア(１１４)はパターン回路が印刷された基板(図示せず)が備えられるベース(１１６)の上部に固定配置され、上記ベース(１１６)の上部面には中空円筒型のスリーブ(１１８)が垂直配置され、上記スリーブ(１１８)のオープンされた下部端はエンドプレート(１１９)により密閉される。
【００４３】
ここで、上記コア(１１４)は、図４に示すように上記スリーブ(１１８)の外周面に一体に備えられることもできるが、これに限定されるわけではなく、上記ベース(１１６)の中央上部面に配され上記スリーブ(１１８)が固定されるホルダーに備えられることもできる。
【００４４】
さらに、上記ローター(１２０)は上記ステーター(１１０)に対して回転可能に備えられる回転構造物で、上記コア(１１４)の端部と所定間隙を隔てて互いに対応する環形のマグネット(１２４)を有し、上記マグネット(１２４)は、上記コア(１１４)とスリーブ(１１８)を上部から下部へ包囲するよう下部がオープンされたカップ状のハブ(１２２)に一体に備えられる。
【００４５】
上記マグネット(１２４)は円周方向にN極、S極が交互に着磁され一定の強さの磁力を発生させる永久磁石で備えられる。
【００４６】
さらに、上記ハブ(１２２)の回転中心と一致する垂直軸上には上記スリーブ(１１８)の内部孔に挿入され、これに回転可能に組み立てられる一定長さのシャフト(１２８)が配され、上記シャフト(１２８)の上端は回転対象物(１５０)の下部面に一体に連結され、上記ハブ(１２２)は上記回転対象物(１５０)と一体に連結される。 これによって、上記ハブ(１２２)と回転対象物(１５０)はモータ駆動の際上記シャフト(１２８)と共に一方向へ回転するのである。
【００４７】
ここで、上記回転対象物(１５０)は図４に示すように、ディスクが装着されるターンテーブルで備えられることもできるが、これに限定されるわけではなく、スピンドルモータ(１００)が適用される機器に応じて多様な変更が可能である。
さらに、上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２０)との摺動面に流体動圧を発生させる動圧発生部(１３０)は上記スリーブ(１１８)の内周面と上記シャフト(１２８)の外周面中いずれか一方に少なくとも一つの動圧発生用グルーブ(１３８)を形成する。
【００４８】
こうした動圧発生用グルーブ(１３８)はへリングボーン(herringbone)またはスパイラル(spiral)状で備えることができ、上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との間に微細に形成される間隙(G)からオイルや空気のような流体を供給し上記グルーブ(１３８)に充填する。
【００４９】
こうして、モータ駆動の際上記動圧発生部(１３０)に形成されたグルーブ(１３８)に充填される流体は強い圧力を受け流体膜を形成し、これによって上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との摺動面は摩擦負荷を最少化させる流体摩擦状態となり騒音及び振動の無いモータ回転駆動が行われるのである。
【００５０】
この際、上記動圧発生用グルーブ(１３８)は動圧を発生させる領域である動圧発生部(１３０)を上記スリーブ(１１８)の長さ中央領域に形成できるよう上記スリーブ(１１８)の長さ中央に備えることが好ましい。
【００５１】
一方、外部衝撃によるスリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との接触の際接触部位に面圧を発生させる面圧発生部(１４０)は外周上部テーパー部(１４１)と外周下部テーパー部(１４２)で構成されるが、上記外周上部テーパー部(１４１)は上記動圧発生部(１４０)の上端から上部へ向かうほど外径が徐々に狭くなる断面状を有するよう上記スリーブ(１１８)上端と対応するシャフト(１２８)の上部外周面に形成される。
【００５２】
上記外周下部テーパー部(１４２)は上記動圧発生部(１４０)の下端から下部へ向かうほど外径が徐々に狭くなる断面状を有するよう上記スリーブ(１１８)下端と対応するシャフト(１２８)の下部外周面に形成される。
【００５３】
これにより、上記動圧発生部(１３０)に該当するスリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との間隙(G)はスリーブ(１１８)の長さ方向に基準設定値を一定に維持するが、上記外周上部テーパー部(１４１)に該当する上部間隙(G１)は上部へ向かうほど広がり、上記外周下部テーパー部(１４２)に該当する下部間隙(G２)は下部へ向かうほど広がるものである。
【００５４】
ここで、上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)は上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)の接触の際上、下部間隙(G１)(G２)での面圧がほぼ同一に発生するよう動圧発生部(１３０)を中心に上下対称構造で備えられることが好ましい。
【００５５】
さらに、上記動圧発生部(１３０)の形成長さは面圧が発生する領域より動圧が発生する領域をより大きく確保できるよう上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)より長く形成されることが好ましく、このために上記外周上部テーパー部(１４１)、動圧発生部(１３０)及び外周下部テーパー部(１４２)は上記スリーブ(１１８)の長さ方向に対して１:２:１の形成長さ比率で形成されることが好ましい。
【００５６】
さらに、上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)には上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との接触の際上記スリーブ(１１８)の上、下端縁がシャフト(１２８)の外周面と線接触されないよう上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)の最小外径から上記シャフト(１２８)の最大外径まで広がる断面状を有する上、下部干渉防止部(１４３)(１４４)を各々形成することが好ましい。 
【００５７】
図６は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例に用いられるスリーブの外観図で、図７は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例の断面図で、図８（a）、（b）、（c）は本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例の回転駆動を示す状態図である。
【００５８】
本発明の流体動圧軸受を有するスピンドルモータ(２００)は図６ないし図７に示すように、第１実施例のスピンドルモータ(１００)と同様にステーター(２１０)、ローター(２２０)及び動圧発生部(２３０)及び面圧発生部(２４０)で構成され、上記ステーター(２１０)、ローター(２２０)、動圧発生部(２３０)は上記と同一な構成を有し、同一部材に対して２００番台の図面符合を付し詳しい説明は省略する。
【００５９】
即ち、上記面圧発生部(２４０)は外部衝撃によるスリーブ(２１８)とシャフト(２２８)との接触の際接触部位に面圧を発生させられるよう内周上部テーパー部(２４１)と内周下部テーパー部(２４２)を上記スリーブ(２１８)の内周面に備える。
【００６０】
上記内周上部テーパー部(２４１)は上記動圧発生部(２４０)の上端から上部へ向かうほど内径が徐々に広がる断面状を有するよう上記スリーブ(２１８)の上端内周面に傾斜になるよう形成される。
【００６１】
さらに、上記内周下部テーパー部(２４２)は上記動圧発生部(２４０)の下端から下部へ向かうほど内径が徐々に広がる断面状を有するよう上記スリーブ(２１８)の下端内周面に傾斜になるよう形成される。
【００６２】
これにより、上記動圧発生部(２３０)に該当するスリーブ(２１８)とシャフト(２２８)との間隙(G)は図８（a）に示すように、スリーブ(２１８)の長さ方向に基準設定値を一定に維持するが、上記内周上部テーパー部(２４１)に該当する上部間隙(G３)は上部へ向かうほど広がり、上記内周下部テーパー部(２４２)に該当する下部間隙(G４)は下部へ向かうほど広がるものである。
【００６３】
ここで、上記内周上、下部テーパー部(２４１)(２４２)は上記スリーブ(２１８)とシャフト(２２８)の接触の際上、下部間隙(G３)(G４)での面圧がほぼ同一に発生するよう動圧発生部(２３０)を中心に上下対称構造で備えられることが好ましい。
【００６４】
さらに、上記動圧発生部(２３０)の形成長さは面圧が発生する領域より動圧が発生する領域をより大きく確保できるよう上記内周上、下部テーパー部(２４１)(２４２)より長く形成されることが好ましく、このために上記内周上部テーパー部(２４１)、動圧発生部(２３０)及び内周下部テーパー部(２４２)は上記と同様に上記スリーブ(２１８)の長さ方向に対して１:２:１の形成長さ比率で形成されることが好ましい。
【００６５】
本発明のスピンドルモータ(１００)(２００)は図４と図７に示すように、電源印加の際固定構造物であるステーター(１１０)(２１０)に対して、これに組み立てられた回転構造物であるローター(１２０)(２２０)を同一な原理で回転駆動させるもので、図４の第１実施例を基準に以下説明する。
【００６６】
即ち、上記ステーター(１１０)の巻線コイル(１１２)に電源が印加されると、上記巻線コイル(１１２)には一定の強さの電場が形成され、上記巻線コイル(１１２)から発生する電場は、上記ローター(１２０)のマグネット(１２４)から発生する磁場同士の相互作用により、上記ローター(１２０)のハブ(１２２)が、スリーブ(１１８)に回転可能に組み立てられたシャフト(１２８)を回転中心として一方向に回転し始める。
【００６７】
上記ローター(１２０)が一方向に回転し始めると、上記スリーブ(１１８)の内周面や上記シャフト(１２８)の外周面との摺動面にはこの中いずれか一方に動圧発生用グルーブ(１３８)を少なくとも一つ形成した動圧発生部(１３０)が具備されているので、上記グルーブ(１３８)に充填される流体が強い圧力を受け流体膜を形成するようになる。
【００６８】
これによって上記動圧発生部(１３０)が形成される間隙(G)には摩擦負荷を最少化し騒音及び振動を除去できる流体摩擦面が形成され、モータの回転駆動を円滑に行えるのである。
【００６９】
こうしたスピンドルモータ(１００)(２００)の回転駆動が図５（a）と図８（a）に示すように、上記スリーブ(１１８)(２１８)の中心軸(Y１)と上記シャフト(１２８)(２２８)の回転軸(Y２)が互いに同一な垂直線上に位置し正常的に駆動する途中外部から衝撃力が与えられると、図５（b）、（c）と図８（b）、（c）に示すように、上記スリーブ(１１８)(２１８)は外部衝撃力が与えられる方向に応じて一方(図面上右側または左側)に傾くようになり、これによって垂直なシャフト(１２８)(２２８)の回転軸(Y２)に対して上記スリーブ(１１８)(２１８)の中心軸(Y１)が一定角度(θ１)(θ２)で傾斜になる。
【００７０】
この際、外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)で成る面圧発生部(１４０)が、図５（b）、（c）に示すように瞬間一方へ傾くスリーブ(１１８)に組み立てられるシャフト(１２８)の外周面に各々形成されている場合、上記傾くスリーブ(１１８)の上端内周面と下端内周面は上記外周上部テーパー部(１４１)の傾斜になった外周面と上記外周下部テーパー部(１４２)の外周面に各々面接触するようになり、上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)との面接触は上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)において同時に発生する。
【００７１】
こうした場合、互いに面接触するスリーブ(１１８)と外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)との面接触領域においては強い面圧が引き起こされ、上記面圧により発生する反発力を利用して一方へ傾いていたスリーブ(１１８)を垂直な原状に復帰させられるのである。こうしてモータの回転駆動は初期状態で正常的に維持される同時に金属部材同士の接触による騒音及び振動が予防されるのである。
さらに、上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)には上記シャフト(１２８)の最大外径まで徐々に広がるよう拡張される断面状を有する上、下部干渉防止部(１４３)(１４４)を各々形成しているので、上記スリーブ(１１８)とシャフト(１２８)の面接触の際一方へ傾くスリーブ(１１８)の上、下端縁が最大外径を有するシャフト(１２８)の外周面に先に接触することを防止して、上記外周上、下部テーパー部(１４１)(１４２)との面接触を安定的に保障する。
【００７２】
一方、内周上、下部テーパー部(２４１)(２４２)で成る面圧発生部(２４０)が図８（b）、（c）に示すように瞬間一方へ傾くスリーブ(２１８)の内周面に各々形成されている場合、上記傾くスリーブ(２１８)の内周上部テーパー部(２４１)と内部下部テーパー部(２４２)は長さ方向に外径が一定したシャフトの外周面に面接触し、上記スリーブ(２１８)とシャフト(２２８)との面接触は上記内周上、下部テーパー部(２４１)(２４２)において同時に発生する。
【００７３】
こうした場合、互いに面接触することになるシャフト(２１８)と内周上、下部テーパー部(２４１)(２４２)との面接触領域においても上記と同様強い面圧が引き起こされ、上記面圧により発生する反発力を利用して一方へ傾いていたスリーブ(２１８)を垂直な原状に復帰させられるのである。こうしてモータの回転駆動は初期状態で正常的に維持される同時に金属部材同士の接触による騒音及び振動が予防されるのである。
【００７４】
本発明は特定の実施例に係わり図示し説明したが、本発明の請求範囲により備えられる本発明の精神や分野を外れない限度内において本発明が多様に改造及び変化され得ることを当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到することを明かしておく。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の流体動圧軸受を有するスピンドルモータの断面図である。
【図２】従来の流体動圧軸受を有するスピンドルモータの回転駆動を示すものであって、（a）は正常的な回転駆動状態図、（b）、（c）は外部衝撃力によりスリーブが一方へ傾いた状態図である。
【図３】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第１実施例に用いられるシャフトの外観図である。
【図４】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第１実施例の断面図である。
【図５】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第１実施例の回転駆動を示すものであって、（a）は正常的な回転駆動状態図、（b）、（c）は外部衝撃力によりスリーブが一方へ傾いた状態図である。
【図６】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例に用いられるスリーブの外観図である。
【図７】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例の断面図である。
【図８】本発明による流体動圧軸受を有するスピンドルモータの第２実施例の回転駆動を示すものであって、（a）は正常的な回転駆動状態図、（b）、（c）は外部衝撃力によりスリーブが一方へ傾いた状態図である。
【符号の説明】
【００７６】
１００、２００  スピンドルモータ
１１０、２１０  ステーター
１１２、２１２  巻線コイル
１１４、２１４  コア
１１８、２１８  スリーブ
１２０、２２０  ローター
１２２、２２２  ハブ
１２４、２２４  マグネット
１３０、２３０  動圧発生部
１３８、２３８  動圧発生用グルーブ
１４０、２４０  面圧発生部
１４１、１４２  外周上、下部テーパー部
１４３、１４４  上、下部干渉防止部
２４１、２４２  内周上、下部テーパー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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