(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型化を図るとともに、シャフトを安定に回転させることができる流体動圧軸受および、これを用いたモータ、記録媒体駆動装置を提供する。【解決手段】スラスト軸受部３９の円板部３５と抜け止め部３３とに対向するスラスト面に、軸体１６と支持体２２とを相対的に回転させた際に、スラスト軸受部３９の内周縁および外周縁から径方向の中途部に向けて作動流体を引き込む動圧発生溝が形成され、動圧発生溝を形成したスラスト面の環状領域の内周縁側から中途部よりも径方向内側までの間に、軸体の中心軸線方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔４８が形成されている。【選択図】図３
2011052828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状に形成された円柱部と該円柱部から半径方向外方に延びる円板部とを有する軸
体と、
閉塞端を有し、前記円柱部を回転自在に収容する円筒部と該円筒部から半径方向外方に延
びる鍔状のスラスト軸受部とを有する支持体と、
前記円板部との間に前記スラスト軸受部を挟むとともに、前記円板部と係合される抜け止
め部と、
前記軸体と前記支持体との隙間および前記支持体と前記抜け止め部との隙間に充填された
作動流体と、を備え、
前記スラスト軸受部の前記円板部と前記抜け止め部とに対向するスラスト面に、前記軸
体と前記支持体とを相対的に回転させた際に、前記スラスト軸受部の内周縁および外周縁
から径方向の中途部に向けて前記作動流体を引き込む動圧発生溝が形成され、
該動圧発生溝を形成した前記スラスト面の環状領域の内周縁側から前記中途部よりも径
方向内側までの間に、前記軸体の中心軸線方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成
されている流体動圧軸受。
【請求項２】
前記貫通孔が、前記動圧発生溝のいずれかに接続する位置に設けられていることを特徴と
する請求項１記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
前記貫通孔のほぼ全体が、前記動圧発生溝を形成した前記環状領域に配置されているこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
前記環状領域の半径方向内方に、全周にわたって円環状に形成された溝からなるニゲ部
が設けられ、
前記貫通孔が、前記動圧発生溝、動圧発生溝以外の前記環状領域およびニゲ部に接続す
る位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の流体動圧軸受。
【請求項５】
前記貫通孔が複数形成され、これら複数の貫通孔が前記中心軸線を中心として、前記ス
ラスト軸部の周方向に等しい間隔をあけて配列されていることを特徴とする請求項１から
請求項４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受。
【請求項６】
前記動圧発生溝が、前記スラスト軸受部の内周縁における前記作動流体の圧力より外周
縁における前記作動流体の圧力を高くする請求項１記載の流体動圧軸受。
【請求項７】
略円柱状に形成された円柱部と該円柱部から半径方向外方に延びる円板部とを有する軸
体と、
閉塞端を有し、前記円柱部を回転自在に収容する円筒部と該円筒部から半径方向外方に延
びる鍔状のスラスト軸受部とを有する支持体と、
前記円板部との間に前記スラスト軸受部を挟むとともに、前記円板部と係合される抜け止
め部と、
前記軸体と前記支持体との隙間および前記支持体と前記抜け止め部との隙間に充填された
作動流体と、を備え、
前記円筒部の前記抜け止め部と対向する円筒部シール面、および前記抜け止め部の前記
円筒部と対向する抜け止め部シール面の少なくとも一部が、前記スラスト軸受部から離れ
る方向に向かって、前記中心軸線に近づく方向に傾斜して形成されるとともに、
前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、互いに離れるように傾斜して形成され
ている流体動圧軸受。
【請求項８】
前記抜け止め部シール面が、前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、前記円筒
部シール面よりも長く形成されている請求項７記載の流体動圧軸受。
【請求項９】
前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜け止め部シール面を伝って流出する
のを防止する溝が形成されている請求項７または８に記載の流体動圧軸受。
【請求項１０】
前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜け止め部シール面を伝って流出する
のを防止する段差部が形成されている請求項７または８に記載の流体動圧軸受。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の流体動圧軸受と、該流体動圧軸受の前記軸
体と前記支持体とを相対的に回転させる駆動手段とを備えるモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータを備え、前記軸体または前記支持体に記録媒体を固定する固
定部が設けられている記録媒体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受、モータおよび記録媒体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高い回転精度が求められる装置のシャフトの軸受けとして流体動圧軸受が用いられてい
る。この流体動圧軸受は、シャフトとハウジングとの隙間に作動流体を満たし、回転によ
り発生する動圧を利用している。この動圧を利用して、シャフトとハウジングとを相互に
接触させないように維持しながら、ハウジングに対してシャフトを回転自在に支持させる
ものである。
【０００３】
また、高い回転精度が求められる装置の例である、ハードディスク等の記録媒体におい
ては、ハードディスクの記録密度がますます高くなっており、これに従ってディスクの回
転速度および回転精度がさらに高くなっている。
上述した流体動圧軸受は、高速回転化および高回転精度化の進むハードディスク等の記
録媒体を駆動するスピンドルモータに適した軸受けとして用いられている。
【０００４】
近年、ハードディスク等の記録媒体では、高速回転化および高回転精度化の要求ととも
に、小型化、薄型化の要求も厳しくなっている。これに伴って、流体動圧軸受の薄型化を
図るさまざま技術が公開されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−６５５５２号公報（第３、４頁、図１等）
【発明の開示】
【０００５】
上述した特許文献１の動圧軸受装置中のスラスト軸受けには、スラスト動圧軸受け部形
成用の突出部（スラストプレート）が形成されたスリーブと、突出部を取り囲む外周部が
形成された軸部材とが形成されている。そして、スリーブの突出部と軸部材の外周部との
軸方向対向面にオイルなどの流体が満たされ、軸部材の回転によって発生するオイルの動
圧を利用したスラスト軸受けが形成されている。また、突出部には軸部材の回転によりオ
イルの動圧を形成する動圧発生用溝が形成されている。
さらに、動圧軸受装置には、スラスト軸受けから漏れ出したオイルを吸収する吸収シー
トが備えられている。
【０００６】
しかしながら、突出部の動圧発生用溝が形成された面および軸部材の内面が接近した停
止状態から起動した場合、動圧発生用溝により周囲のオイルが引き込まれ発生する負圧に
よって、オイルの絶対量がすくない領域に気泡が発生する。気泡が発生すると、オイルに
よる潤滑性能が低下して、回転が不安定になり、振動が発生するなどの不都合が発生する
恐れがある。そして、最悪の場合、軸受が金属接触を起こして溶着してしまう恐れもある
。
【０００７】
また、気泡の発生によりオイルが押し出されるため、スラスト軸受けの外部に漏洩する
可能性がある。漏洩したオイルは吸収シートに吸収されるが、一度、スラスト軸受けと吸
収シートとの間にオイルの膜が形成されると、そのオイル膜を断つことは困難となる。そ
のため、吸収シートには常にオイルが供給され、吸収シートは、その能力の限界までオイ
ルを吸収し続ける。すると、スラスト軸受けにおけるオイル量が減少し、流体動圧軸受を
維持することが困難であった。さらには、オイル切れを起こす恐れもあった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、薄型化を図るとともに
、シャフトを安定に回転させることができる流体動圧軸受およびこれを用いたモータ、記
録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様の流体動圧軸受は、略円柱状に形成された円柱部と該円柱部から半
径方向外方に延びる円板部とを有する軸体と、閉塞端を有し、前記円柱部を回転自在に収
容する円筒部と該円筒部から半径方向外方に延びる鍔状のスラスト軸受部とを有する支持
体と、前記円板部との間に前記スラスト軸受部を挟むとともに、前記円板部と係合される
抜け止め部と、前記軸体と前記支持体との隙間および前期支持体と前記抜け止め部との隙
間に充填された作動流体と、を備え、前記スラスト軸受部の前記円板部と前記抜け止め部
とに対向するスラスト面に、前記軸体と前記支持体とを相対的に回転させた際に、前記ス
ラスト軸受部の内周縁および外周縁から径方向の中途部に向けて前記作動流体を引き込む
動圧発生溝が形成され、該動圧発生溝を形成した前記スラスト面の環状領域の内周縁側か
ら前記中途部よりも径方向内側までの間に、前記軸体の中心軸線方向に貫通する少なくと
も１つの貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、軸体が支持体に対して軸方向一方向に移動して停止して
いる状態において、軸体と支持体とを相対的に回転させることによりスラスト面に作動流
体の引き込み作用を発生させることができる。引き込み作用が発生すると、貫通孔を通じ
てスラスト軸受部の一スラスト面側の広い隙間側から、他のスラスト面側の狭い隙間側に
向けて作動流体が移動する。この場合に、本発明によれば、貫通孔がスラスト面の環状領
域に開口しているため、貫通孔を移動してきた作動流体は、環状領域の動圧発生溝に補給
されることになる。
その結果、スラスト面において過度の負圧状態が発生することがなく、気泡の発生を防
止することができる。気泡の発生を防止できると、作動流体による潤滑性能の低下が防止
され、軸体と支持体との相対回転の安定化が図れ、振動の発生を防止することができる。
なお、中途部とは、スラスト面の環状領域の内周縁から外周縁の間の所定位置であって
、動圧発生溝が内周縁側から半径方向外方に向かって、半径方向に対し一方向傾斜して延
びた後、屈曲して逆方向に傾斜して外周縁に延びる、動圧発生溝の屈曲点であることが望
ましい。
【００１１】
また、気泡の発生が防止されるため、気泡により押し出される作動流体の漏洩も防止す
ることができる。その結果、漏洩した作動流体を吸収する部材を配置する必要がなくなり
、流体動圧軸受の構成要素を削減することができるとともに、その厚さを薄くすることが
できる。
【００１２】
さらに、作動流体中に気泡が発生したとしても、軸体と支持体との相対回転時に、気泡
が貫通孔内に吸い込まれる。そのため、軸体と支持体との摺動面やスラスト面における作
動流体による潤滑性能の低下が防止される。また、軸体と支持体との相対回転の安定化が
図れ、振動の発生を防止することができる。
【００１３】
上記発明の第１の態様においては、前記貫通孔が、前記動圧発生溝のいずれかに接続す
る位置に設けられていることが望ましい。
貫通孔が動圧発生溝のいずれかに接続される位置に設けられることにより、作動流体中
に発生した気泡を、動圧発生溝を通じてスムーズに貫通孔に放出することができる。
【００１４】
上記発明の第１の態様においては、前記貫通孔のほぼ全体が、前記動圧発生溝を形成し
た前記環状領域に配置されていることが望ましい。
貫通孔のほぼ全体が、動圧発生溝を形成した環状領域に配置されているため、上記環状
領域に作動流体を供給することができる。
【００１５】
上記発明の第１の態様においては、前記環状領域の半径方向内方に、全周にわたって円
環状に形成された溝からなるニゲ部が設けられ、前記貫通孔が、前記動圧発生溝、動圧発
生溝以外の前記環状領域およびニゲ部に接続する位置に配置されていることが望ましい。
貫通孔が動圧発生溝に接続する位置に配置されているため、作動流体中に発生した気泡
を、動圧発生溝を通じてスムーズに貫通孔に放出することができる。貫通孔が動圧発生溝
以外の環状領域に接続する位置に配置されているため、上記環状領域に作動流体を供給す
ることができる。貫通孔がニゲ部に接続する位置に配置されているため、作動流体がニゲ
部から貫通孔へ引き込まれる。
【００１６】
上記発明の第１の態様においては、前記貫通孔が複数形成され、これら複数の貫通孔が
前記中心軸線を中心として、前記スラスト軸部の周方向に等しい間隔をあけて配列されて
いることが望ましい。
このようにすることにより、中心軸線を中心として、スラスト軸部の集方向に等しい間
隔をあけて配列された貫通孔から、環状領域に作動流体を分配供給することができる。ま
た、軸体の重量バランス、回転バランスを図ることができる。
【００１７】
上記発明の第１の態様においては、前記動圧発生溝が、前記スラスト軸受部の内周縁に
おける前記作動流体の圧力より外周縁における前記作動流体の圧力を高くすることが望ま
しい。
このようにすることにより、スラスト軸受部の内周縁周辺よりも外周縁周辺の方が、発
生する動圧が高くなる。そのため、スラスト軸受部の外周縁におけるスラスト軸受部を支
持する力が強くなる。その結果、軸体と支持体との相対回転時にいて軸体を安定して支持
することができる。
【００１８】
本発明の第２の態様の流体動圧軸受は、略円柱状に形成された円柱部と該円柱部から半
径方向外方に延びる円板部とを有する軸体と、閉塞端を有し、前記円柱部を回転自在に収
容する円筒部と該円筒部から半径方向外方に延びる鍔状のスラスト軸受部とを有する支持
体と、
前記円板部との間に前記スラスト軸受部を挟むとともに、前記円板部と係合される抜け止
め部と、前記軸体と前記支持体との隙間および前記支持体と前記抜け止め部との隙間に充
填された作動流体と、を備え、前記円筒部の前記抜け止め部と対向する円筒部シール面、
および前記抜け止め部の前記円筒部と対向する抜け止め部シール面の少なくとも一部が、
前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、前記中心軸線に近づく方向に傾斜して形
成されるとともに、前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、互いに離れるように
傾斜して形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、作動流体が、円筒部シール面と抜け止め部シール面との
間に液面を形成している場合に、軸体と支持体とが相対的に回転すると作動流体には遠心
力が働く。作動流体は遠心力により抜け止め部シール面に沿って、半径方向外方かつスラ
スト軸受部方向に移動する。その結果、作動流体が支持体と抜け止め部との隙間から漏洩
することを防止することができる。
その結果、漏洩した作動流体を吸収する部材を配置する必要がなくなり、流体動圧軸受
の構成要素を削減することができるとともに、その厚さを薄くすることができる。
【００２０】
また、作動流体の漏洩を防止できるため、軸体と支持体との隙間および支持体と抜け止
め部との隙間の作動流体の減少を防止することができる。そのため、軸体と支持体との摺
動面やスラスト面における作動流体による潤滑性能の低下が防止される。また、軸体と支
持体との相対回転の安定化が図れ、振動の発生を防止することができる。
【００２１】
さらに、作動流体の液面は表面張力により、円筒部シール面と抜け止め部シール面との
間隔が狭くなる方向に移動しようとする。本発明の場合、間隔が狭くなる方向はスラスト
軸受部方向である。その結果、表面張力により、作動流体が支持体と抜け止め部との隙間
から漏洩することを防止することができる。
【００２２】
上記発明の第２の態様においては、前記抜け止め部シール面が、前記スラスト軸受部か
ら離れる方向に向かって、前記円筒部シール面よりも長く形成されていることが望ましい
。
このようにすることにより、抜け止め部が円筒部の下側になる位置関係、つまり軸体が
横向きとなる位置関係で配置された場合、作動流体が、重力により抜け止め部シール面を
伝って漏洩することを防止することができる。
作動流体は、重力により抜け止め部シール面伝って漏洩しようとするが、表面張力によ
りスラスト軸受部側に引き止められ、重力と表面張力とが釣合ったところに作動流体の液
面が静止する。この液面の静止位置は、軸体が縦向きの位置関係の時よりもスラスト軸受
部より離れた位置となる。そのため、円筒部シール面よりも長く形成された抜け止め部シ
ール面により、作動流体を受け止めることができ、作動流体の流出を防止することができ
る。
【００２３】
上記発明の第２の態様においては、前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜
け止め部シール面を伝って流出するのを防止する溝が形成されていることが望ましい。
このようにすることにより、溝を形成することにより、作動流体の液面が溝よりもスラ
スト軸受部から離れる方向に移動することを防止することができる。そのため、作動流体
が軸体と支持体との隙間および支持体と抜け止め部との隙間から流出することを、溝にお
いて防止することができる。
【００２４】
上記発明の第２の態様においては、前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜
け止め部シール面を伝って流出するのを防止する段差部が形成されていることが望ましい
。
このようにすることにより、段差部を形成することにより、作動流体の液面が段差部よ
りもスラスト軸受部から離れる方向に移動することを防止することができる。そのため、
作動流体が軸体と支持体との隙間および支持体と抜け止め部との隙間から流出することを
、段差部において防止することができる。
【００２５】
本発明の第３の態様のモータは、上記本発明の第１の態様の流体動圧軸受または上記本
発明の第２の態様の流体動圧軸受と、該流体動圧軸受の前記軸体と前記支持体とを相対的
に回転させる駆動手段とを備えることを特徴とする。
本発明の第３の態様によれば、スラスト軸受部に形成した貫通孔の作用により、起動時
には、スラスト軸受部と円板部との隙間またはスラスト軸受部と抜け止め部との隙間に、
貫通孔を通して作動流体が供給され、軸体を安定して回転させることができる。また、作
動流体中に気泡が発生することを防止することができるため、気泡による作動流体の漏洩
を防止することができる。そのため、漏洩した作動流体の吸収部材を配置する必要がなく
、モータの薄型化を図りやすくすることができる。
【００２６】
また、支持体と抜け止め部とに形成した円筒部シール面および抜け止め部シール面の作
用により、作動流体の漏洩を防止することができる。そのため、漏洩した作動流体を吸収
する吸収部材を配置する必要がなく、モータの薄型化を図りやすくすることができる。
【００２７】
本発明の第４の態様の記録媒体駆動装置は、上記本発明の第３の態様のモータを備え、
前記軸体または前記支持体に記録媒体を固定する固定部が設けられていることを特徴とす
る。
本発明の第４の態様によれば、軸体または支持体の固定部に固定された円板状の記録媒
体を振動させることなく安定に回転させることができる。そのため、記録媒体の不安定な
回転による記録媒体への情報の書き込み、または読み出し時のエラーの発生を防止するこ
とができる。
【００２８】
また、作動流体の漏洩を防止することにより、記録媒体への作動流体の付着を防止する
ことができる。そのため、作動流体による記録媒体への情報の書き込み、または読み出し
時のエラーの発生を防止することができる。
さらに、作動流体の漏洩が防止されていることにより、漏洩した作動流体を吸収する吸
収部材を配置する必要がなく、記録媒体駆動装置の薄型化を図りやすくすることができる
。
【００２９】
本発明によれば、スラスト軸受部に形成された貫通孔の作用により、動圧発生溝の形成
領域に過度に負圧となる領域が発生することを防止することができる。そのため、気泡の
発生や振動の発生を防止することができ、軸体を安定に回転させることができるという効
果を奏する。さらに、気泡の発生を防止することにより、気泡によって隙間から作動流体
が追い出されて漏れることを防止することができる。そのため、漏出した作動流体を吸収
する吸収部材を配置する必要がなく、流体動圧軸受およびこれを用いたモータや記録媒体
駆動装置の薄型化を図りやすくすることができる。
また、支持体と抜け止め部とに形成した円筒部シール面および抜け止め部シール面の作
用により、作動流体の漏洩を防止することができる。そのため、隙間の作動流体の減少を
防止できるため、隙間における作動流体による潤滑性能の低下が防止される。また、軸体
と支持体との相対回転の安定化が図れ、振動の発生を防止することができる。さらに、漏
洩した作動流体を吸収する吸収部材を配置する必要がなく、流体動圧軸受およびこれを用
いたモータや記録媒体駆動装置の薄型化を図りやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による記録媒体駆動装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１におけるコアプレートを示す平面図である。
【図３】図１における流体動圧軸受を示す拡大断面図である。
【図４】図３におけるキャピラリーシールを示す拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図３におけるスラスト軸受部の上方の端面に形成されたスラ    スト動圧発生溝および貫通孔を説明する平面図である。図５（ｂ）は、図３における    スラスト軸受部の下方の端面に形成されたスラスト動圧発生溝および貫通孔を説明す    る平面図である。
【図６】図４におけるキャピラリーシールの作用を説明する図である。
【図７】図４におけるキャピラリーシールの作用を説明する図である。
【図８】キャピラリーシールの他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図９】図９（ａ）は、スラスト軸受部の上方の端面に形成されたスラスト動圧発生    溝および貫通孔の他の実施例を説明する平面図である。図９（ｂ）は、スラスト軸受    部の下方の端面に形成されたスラスト動圧発生溝および貫通孔の他の実施例を説明す    る平面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、スラスト軸受部の上方の端面に形成されたスラスト動圧    発生溝および貫通孔の更に別の実施例を説明する平面図である。図１０（ｂ）は、ス    ラスト軸受部の下方の端面に形成されたスラスト動圧発生溝および貫通孔の更に別の    実施例を説明する平面図である。
【図１１】スリーブおよびボス部の他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図１２】永久磁石の他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
この発明の一実施形態に係る流体動圧軸受、モータおよび記録媒体駆動装置について、
図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る記録媒体駆動装置の全体の構成を示す断面図である
。
本実施形態に係る流体動圧軸受１０は、図１に示すように、記録媒体駆動装置１に適用
されているものである。この記録媒体駆動装置１は、円環状に配列された電磁石１３を備
えるステータ１１と、ステータ１１の内側に配置された電磁石１３に対向配置される永久
磁石１４を備えたロータ（軸体）１６と、ステータ１１に対してロータ１６を回転可能に
支持する流体動圧軸受１０とから構成されるモータ１７を備えている。ステータ１１に備
えられた電磁石１３と、ロータ１６に備えられた永久磁石１４とにより、ステータ１１に
対してロータ１６を回転駆動する駆動手段１５が構成されている。
【００３２】
ロータ１６には、リング板状の記録媒体ＨＤを嵌合させる嵌合部（固定部）１８が備え
られているとともに、記録媒体ＨＤを固定する押圧部材１９を取り付けるネジ２０のネジ
穴２１が形成されている。押圧部材１９は断面形状が凸形状に形成された円環状の板材か
らなり、ネジ２０によりロータ１６に取り付けられる。記録媒体ＨＤは、ロータ１６の嵌
合部１８に嵌合され、押圧部材１９により嵌合部１８に押圧されることにより、ロータ１
６と記録媒体ＨＤとが一体的に構成されるようになっている。
【００３３】
ステータ１１は、電磁石１３の中央に配置されるボス部１２を備えている。ボス部１２
に後述する流体動圧軸受部１０のスリーブ（支持体）２２を嵌合させることにより、ロー
タ１６に備えられた永久磁石１４を電磁石１３に対向配置させている。電磁石１３と記録
媒体ＨＤとの間には、電磁石１３および永久磁石１４により形成される磁界を遮断するシ
ールド板２３が配置されている。シールド板２３を配置することにより、記録媒体ＨＤの
近傍領域における電磁石１３および永久磁石１４の磁界の影響が弱くなり、記録媒体ＨＤ
から情報を読み出す際のエラーを防止することができる。
また、ステータ１１には、後述する電磁石１３のコイル２５を収納するステータ開口部
２４が形成されている。このようにステータ開口部２４にコイル２５を収納することによ
り、電磁石１３の配置位置をよりステータ１１側（図中下方）に接近させることができ、
記録媒体駆動装置１の薄型化を図ることができる。
【００３４】
図２は、図１の記録媒体駆動装置１のコアプレート２６を説明する平面図である。
電磁石１３は、図１および図２に示すように、三相交流を供給されることにより交番磁
界を発生するコイル２５と、コイル２５が巻かれる２枚の金属板からなるコアプレート２
６とから構成されている。コアプレート２６は、図２に示すように環状のコアバック２７
と、コアバック２７から半径方向内方に延びる複数のティース２８とから構成されている
。ティース２８の半径方向内方の先端部は円周方向の長さが外方よりも長く形成されてい
る。コイル２５は、このティース２８に巻かれている。
【００３５】
また、コアプレート２６は、図１に示すように、記録媒体ＨＤ側の第１プレート２９と
ステータ１１側の第２プレート３０とからなり、第１プレート２９と第２プレート３０と
が重ねあわされている。第１プレート２９のティース２８の先端は、記録媒体ＨＤ側に折
り曲げられ、永久磁石１４と略並行に対向する対向部３１が形成されている。また、第１
プレート２９のコアバック２７には、各コイル２５間の渡り線を係止する係止部３２が形
成されている。係止部３２は、コアバック２７に切り込みを設けて、コアバック２７の部
材を立ち上げて形成されている。
このように、対向部３１を形成することにより、電磁石１３と永久磁石１４との対向面
の面積を増やすことができ、駆動手段１５の駆動力を向上させることができる。
【００３６】
コアプレート２６は、その第２プレート３０の下端が永久磁石１４の下端と略同一面上
に位置するように配置されているとともに、第１プレート２９の対向部３１の上端が、永
久磁石１４の上端と略同一面上に位置するように配置されている。
このように配置することにより、コアプレート２６の配置位置をよりステータ１１側に
寄せることができ、記録媒体駆動装置１の薄型化を図りやすくすることができる。
このように構成された電磁石１３により発生する交番磁界を永久磁石１４に作用させる
ことにより、ステータ１１に対してロータ１６を回転させることができる。
【００３７】
図３は、図１の記録媒体駆動装置における流体動圧軸受の構成を示す断面図である。
本実施形態に係る流体動圧軸受１０は、図３に示すように、上述したロータ１６と、ロ
ータ１６を回転自在に支持するスリーブ（支持体）２２と、スリーブ２２からロータ１６
が抜けるのを防止する抜け止め部３３と、から概略構成されている。
ロータ１６は、略円柱状のシャフト（円柱部）３４と、シャフト３４の一端において、
その外周面に全周にわたって半径方向外方に延びる鍔状の円板部３５と、が一体的に構成
されている。円板部３５のスリーブ２２と対向する面には、後述するスラスト軸受部３９
を収容する凹部３６と、抜け止め部３３および永久磁石１４を保持するヨーク５２と、が
形成されている。また、円板部３５の上面（図３中の上向きの面）には、記録媒体ＨＤと
嵌合する嵌合部１８が形成されている。
【００３８】
シャフト３４の外周面には、へリングボーン溝と呼ばれるラジアル動圧発生溝３７がシ
ャフト３４の軸線方向に２列並んで形成されている。これらラジアル動圧発生溝３７は、
シャフト３４の一端側からシャフト３４外周面を構成する円筒面の母線に対して一方向に
傾斜して延びる溝と、円板部３５側から逆方向に傾斜して延びる溝とを組み合わせて構成
されている。つまり、これら一対の溝は、シャフト３４の回転方向に向かって広がるよう
に構成されている。また、ラジアル動圧発生溝３７は、図１に示すように、交わらず溝同
士の間に間隔が形成されているが、これら一対の溝が交わるように形成し、一本の屈曲し
た溝として形成されてもよい。
【００３９】
スリーブ２２は、シャフト３４を回転自在に支持する円筒部３８と、円筒部３８の一端
において、その外周面に全面にわたって半径方向外方に延びる鍔状のスラスト軸受部３９
と、から構成されている。
円筒部３８の下方（図３中の下方向）の端部には、円筒部３８の底面を形成する底板４
０が配置されている。
【００４０】
図４は、図３の流体動圧軸受１０のキャピラリーシール４２を説明する拡大断面図であ
る。
円筒部３８の下方には、図３および図４に示すように、ステータ１１のボス部１２に嵌
合されるスリーブ嵌合部４１が形成され、スラスト軸受部３９とスリーブ嵌合部４１との
間には、後述する抜け止め部シール面５３とともにキャピラリーシール４２を形成するス
リーブシール面（円筒部シール面）４３が形成されている。スリーブシール面４３は、ス
リーブ嵌合部４１に向かって半径方向内方に傾斜する傾斜面として形成されている。また
、スリーブシール面４３とスリーブ嵌合部４１との境目の段差には、面取り状に形成され
たオイル切り面４４が備えられている。
【００４１】
図５（ａ）は、本実施形態における流体動圧軸受のスラスト軸受部の上方の端面に形成
されたスラスト動圧発生溝を説明する平面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態における
スラスト軸受部の下方の端面に形成されたスラスト動圧発生溝を説明する平面図である。
図３に示す、スラスト軸受部３９の厚さ方向の上方の端面３９ａおよび下方の端面３９
ｂには、図５（ａ），（ｂ）にそれぞれ示すように、半径方向内方の全周にわたって形成
された円環状のニゲ部４５と、ニゲ部４５の半径方向外方に隣接配置された円環状のスラ
スト面４６とが備えられている。スラスト面４６には、へリングボーン溝と呼ばれる多数
のスラスト動圧発生溝（動圧発生溝）４７が形成されている。これらのスラスト動圧発生
溝４７は、それぞれニゲ部４５側から半径方向外方に向かって、半径方向に対し一方向に
傾斜して円弧状に延びた後、途中位置（中途部）において屈曲し逆方向に傾斜して外周縁
まで延びている。
【００４２】
また、スラスト軸受部３９には、図３および図５に示すように、スラスト軸受部３９を
厚さ方向に貫通する２つの貫通孔４８が設けられている。これらの貫通孔４８は、シャフ
ト３４の中心軸線周りに１８０°の角度間隔をあけて、同一半径方向位置に形成されてい
る。各貫通孔４８は、ニゲ部４５に隣接する位置のスラスト面４６に形成されているとと
もに、スラスト面に開口する開口部に、開口方向に向かって漸次広がるテーパ状の面取り
部４９を備えている。面取り部４９は、その開口端側において、ニゲ部４５に重なる位置
に形成されている。その結果、ニゲ部４５の溝壁を一部切り欠いて、貫通孔４８とニゲ部
４５とを接続する連通凹部を構成している。
【００４３】
抜け止め部３３は、図３および図４に示すように、ロータ１６がスリーブ２２から抜け
るのを防止する抜け止め円板５０と、スリーブ２２とともにキャピラリーシール４２を形
成するシール円筒５１と、から概略構成されている。
抜け止め円板５０は、ロータ１６のヨーク５２に固定されることにより、凹部３６との
間にスラスト軸受部３９を保持するように形成されている。抜け止め円板５０とヨーク５
２とは、接着剤Ｇにより固定されてもよいし、溶接により固定されてよく、抜け止め円板
５０とヨーク５２とが隙間なく固定されることが好ましい。このように隙間なく固定する
ことにより、後述するオイルが抜け止め円板５０とヨーク５２との隙間から漏れ出すこと
がない。
【００４４】
シール円筒５１は、抜け止め円板５０の内周面にステータ１１側に向かって延びるよう
に配置されている。シール円筒５１の内周には、上述したスリーブシール面４３に対向す
る領域に、スリーブシール面４３とともにキャピラリーシール４２を形成する抜け止め部
シール面５３が形成されている。抜け止め部シール面５３は、抜け止め円板５０から離れ
る方向に向かって、半径方向内方に傾斜する傾斜面として形成されている。抜け止め部シ
ール面５３と抜け止め円板５０から離れる方向に隣接する円筒内周面５４には、円環状に
溝５５が形成されている。なお、円筒内周面５４は、円筒状に形成されていてもよいし、
抜け止め部シール面５３と同様に傾斜した面から形成されていてもよい。
また、スリーブシール面４３と抜け止め部シール面５３との隙間から形成されるキャピ
ラリーシール４２は、抜け止め円板５０から離れる方向に向かって、その隙間が広がるよ
うに構成されている。
なお、シール円筒５１の半径方向外方の空間は、永久磁石１４などを埋め込む空間とし
て利用してもよい。
【００４５】
図３に示すように、シャフト３４とスリーブ２２との間、およびスリーブ２２と抜け止
め部３３との間には、それぞれ隙間Ｃ１からＣ４が設けられている。すなわち、スラスト
動圧発生溝４７が形成されたスラスト軸受部３９の一方の端面４５のスラスト面４６と、
これに対向するロータ１６の凹部３６の内面との間、および他方の端面４５のスラスト面
４６と、これに対向する抜け止め部の面との間には、それぞれ隙間Ｃ１，Ｃ２が形成され
ている。また、ラジアル動圧発生溝３７が形成されたシャフト３４の外周面と円筒部３８
の内周面との間には、円筒部３８の中央にシャフト３４が配置された状態で、均一な隙間
Ｃ３が形成されるようになっている。さらに、シャフト３４の端面とスリーブ２２の底板
４０との間には、隙間Ｃ４が形成されている。
これら隙間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３には、オイル（作動流体）Ｆが充填され、オイルＦの液面
がキャピラリーシール４２に位置するように充填されている。そのため、キャピラリーシ
ール４２は、オイルＦをその表面張力によって外部に漏れないように保持することができ
る。
【００４６】
これにより、ロータ１６がスリーブ２２に対して、その中心軸線回りに一方向に回転さ
せられると、隙間Ｃ３のラジアル動圧発生溝３７形成領域では、ラジアル動圧発生溝３７
に沿って、スリーブ２２の底板４０側および円板部３５側からオイルＦが引き込まれる。
その結果、引き込まれたオイルＦが集まる位置に動圧がピークとなる領域が全周にわたっ
て形成される。この動圧のため、シャフト３４がスリーブ２２の半径方向略中央に保持さ
れる。
また、隙間Ｃ１および隙間Ｃ２には、スラスト動圧発生溝４７に沿って、スラスト面４
６の外周縁側およびニゲ部４５側からオイルＦが引き込まれる。その結果、動圧が発生す
る円環状の動圧発生領域Ａが全周にわたって形成される。この動圧のため、スラスト軸受
部３９は、凹部３６の内面と抜け止め部３３の面との間の軸方向の略中央位置に保持され
つつ回転されることができる。
【００４７】
このように構成された本実施形態に係る流体動圧軸受１０、これを備えるモータ１７お
よび記録媒体駆動装置１の作用について、以下に説明する。
記録媒体駆動装置１を起動して、記録媒体ＨＤを回転させるには、まず、モータ１７を
構成するステータ１１のコイル２５に三相交流電流を供給することにより、コイル２５に
交番磁界を発生させる。この交番磁界が永久磁石１４に作用することによりロータ１６が
回転させられる。ロータ１６には、記録媒体ＨＤが固定されているので、ロータ１６が回
転させられると、記録媒体ＨＤがロータ１６とともに回転させられる。
【００４８】
また、ロータ１６が一方向に回転させられると、ロータ１６と一体のシャフト３４も一
方向に回転させられる。このとき、シャフト３４に設けられたラジアル動圧発生溝３７お
よびスリーブ２２に設けられたスラスト動圧発生溝４７により、隙間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に
動圧が発生する。シャフト３４の外周面に発生する動圧は、全周にわたって均一に発生す
るので、シャフト３４がスリーブ２２の中心軸線位置にバランスして保持される。また、
スラスト軸受部３９のスラスト面４６に発生する動圧は、それぞれが同等の動圧によって
スラスト軸受部３９を厚さ方向に押圧するので、スラスト軸受部３９が、ロータ１６の凹
部３６の内面と抜け止め部３３の面との間の空間の軸方向の略中央位置にバランスして保
持される。
【００４９】
この場合において、モータ１７の停止時には、動圧が発生していないため、ロータ１６
はスリーブ２２内において重力方向に下降している。したがって、例えば、図１に示すよ
うな上下関係に記録媒体駆動装置１が設置されている場合には、ロータ１６がスリーブ２
２に対して軸方向に下降した状態となり、上側の隙間Ｃ１は下側の隙間Ｃ２よりも小さく
なる。この状態でモータ１７を起動すると、各隙間Ｃ１，Ｃ２においては、スラスト動圧
発生溝４７によりオイルＦがニゲ部４５側から半径方向外方に引き込まれる。このとき本
実施形態に係る流体動圧軸受１０によれば、スラスト面４６に開口する貫通孔４８が設け
られているので、上側の狭い隙間Ｃ１には下側の広い隙間Ｃ２から貫通孔４８を介してオ
イルＦが供給される。
【００５０】
その結果、狭い隙間Ｃ１においてオイルＦが引き込まれることによる過度の負圧状態の
発生が防止され、オイルＦ中における気泡の発生が未然に防がれる。特に、貫通孔４８を
スラスト面４６に開口させることにより、オイルＦをスラスト面４６に直接供給すること
ができ、起動時の急激なオイルＦの引き込みによっても気泡の発生を防止することができ
る。
また、本実施形態によれば、貫通孔４８の開口部に面取り部４９が設けられることによ
り、貫通孔４８から動圧発生領域Ａに供給されるオイルが動圧発生部Ａに広がるようにス
ムーズに供給されることになるので、さらに効果的である。
【００５１】
オイルＦ内における気泡の発生を防止することにより、動圧発生領域Ａに発生する動圧
の変動を防止して、ロータ１６を振動させることなく安定して回転させることができる。
また、気泡の発生を防止することにより、ロータ１６とスリーブ２２との間、およびスリ
ーブ２２と抜け止め部３３との間に、常にオイルＦを介在させておくことができる。その
結果、ロータ１６とスリーブ２２との接触、またはスリーブ２２と抜け止め部３３との接
触による損傷などを防止することができる。
さらに、気泡の発生によりオイルＦが隙間Ｃ１からＣ４から追い出されることを防止し
て、オイル漏れ等の不具合発生を防止することができる。また、オイル漏れの発生を防止
できるため、漏れたオイルを吸収する吸収部材を備える必要がなくなり、記録媒体駆動装
置１の薄型化を図りやすくすることができる。
【００５２】
また、仮に気泡が発生した場合、あるいは、気泡が混入していた場合においては、ロー
タ１６が回転することにより、気泡が貫通孔４８内に引き込まれる。引き込まれた気泡は
貫通孔４８内に留まるため、動圧発生領域Ａに気泡が滞留して上述した種々の不都合の発
生を防止することができる。
また、本実施形態に係る流体動圧軸受１０においては、貫通孔４８を中心軸線に対して
軸対象の位置に２ヶ所設けたので、動圧発生領域ＡにオイルＦを分配供給することができ
る。また、ロータ１６の重量バランス、回転バランスを図ることもできる。
そして、このようにして構成された本実施形態に係る流体動圧軸受１０およびモータ１
７を備えた記録媒体駆動装置１によれば、記録媒体ＨＤを振動させることなく安定して回
転させることができる。そのため、記録媒体ＨＤへの情報の書き込み、および記録媒体Ｈ
Ｄからの情報の読み出しを正確に行うことができる。
【００５３】
スラスト動圧発生溝４７は、例えば、スラスト動圧発生溝４７の屈曲点を半径方向外方
に位置させたり、スラスト動圧発生溝４７の高さを半径方向の内方と外方とで変えたりし
て、スラスト軸受部４７の内周縁周辺よりも外周縁周辺の方が、発生する動圧が高くなる
ように形成されている。そのため、スラスト軸受部４７の外周縁におけるロータ１６とス
リーブ２２とを支持する力が強くなる。その結果、ロータ１６の回転時にいてロータ１６
を安定して支持することができ、ＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎｏｕ
ｔ）も向上する。
【００５４】
また、キャピラリーシール４２中のオイルＦには、表面張力によりその液面面積が小さ
くなる方向、つまり、スリーブシール面４３と抜け止め部シール面５３との間隔が狭くな
る方向に押込められる力が働く。そのため、キャピラリーシール４２は、オイルＦが外部
に漏れないように保持することができる。
さらに、ロータ１６が回転すると、オイルＦも抜け止め部シール面５３との摩擦により
回転し、オイルＦに遠心力が働く。オイルＦは遠心力により抜け止め部シール面５３に押
し付けられ、抜け止め部シール面５３に沿ってスラスト軸受部３９側に押込められる。そ
のため、キャピラリーシール４２は、ロータ１６の回転時には、オイルＦの保持性をさら
に向上させることができる。
また、オイル漏れの発生を防止できるため、漏れたオイルを吸収する吸収部材を備える
必要がなくなり、記録媒体駆動装置１の薄型化を図りやすくすることができる。
【００５５】
さらに、図６および図７に示すように、記録媒体駆動装置を横向きに配置した場合、キ
ャピラリーシール４２内のオイルＦは重力によりその液面の形状が変化する。
抜け止め部シール面５３が下方に配置されている場合には、図６に示すように、オイル
Ｆは重力により、スリーブシール面４３に沿って図６中右方向へ延びる。オイルＦは、溝
５５により右方向への移動が防止されるため、オイルＦが外部に漏れないように保持する
ことができる。
スリーブシール面４３が下方に配置されている場合には、図７に示すように、オイルＦ
は重力により、抜け止め部シール面５３に沿って図７中左方向へ延びる。オイルＦは、オ
イル切り面４４により、左方向への移動が防止されるため、オイルＦが外部に漏れないよ
うに保持することができる。
【００５６】
なお、抜け止め部３３に、上述したように、溝５５を形成してオイルＦの漏れを防止し
てもよいし、図８に示すように、段差部６１を形成してオイルＦの漏れを防止してもよい
。
段差部６１は円筒内周面５４に形成されるとともに、半径方向外方に拡径するように形
成されている。段差部６１の段差により、オイルＦの移動が防止されるため、オイルＦが
外部に漏れないように保持することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、図４および図５に示すように、貫通孔４８の開口部に
形成した面取り部４４によってニゲ部４５と貫通孔４８とを接続する構成を示したが、こ
れに代えて、図９（ａ），（ｂ）に示すように、貫通孔４８とニゲ部４５とを直接接続す
る直溝状の連通凹部７１を設けることにしてもよい。この場合、連通凹部７１の深さとリ
ング溝１６の深さとは略同程度であることが好ましい。ニゲ部４５から貫通孔４８へ気泡
を逃す際に、段差に引っかかることなくスムーズに排出することができるからである。ま
た、ニゲ部４５から貫通孔４８に向けて漸次深さが浅くなるスロープを設けてもよい。段
差によることなくスロープによれば、気泡をスムーズに貫通孔４８に放出することができ
るからである。
また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、貫通孔４８をいずれかのスラスト動圧発生
溝４７に一致する位置に形成し、貫通孔４８とニゲ部４５とを接続する連通凹部としてス
ラスト動圧発生溝４７自体を利用することにしてもよい。
【００５８】
なお、上述のように、ステータ１１のボス部１２をスリーブ２２の端面に突き当てる構
造（図１参照）であってもよいし、図１１に示すように、ボス部１２ａをスリーブ（支持
体）２２ａの端面に突き当てない構成であってもよい。
図１１に示す構成の場合、スリーブ２２における突き当て部の角部にＣ面取りで設けて
いたオイル切り面４４（図４参照）の代わりに、スリーブ２２ａの側面に円環状のオイル
切り溝４４ａ設けられている。オイル切り溝４４ａは、オイルＦの漏れを防止するという
、オイル切り面４４と同様の作用効果を奏する。
また、抜け止め部３３ａにおける抜け止め部シール面５３ａの下端部（図１１中の下方
端部）には、ボス部１２ａとの干渉を避ける段差部６１ａが設けられている。段差部６１
ａは、オイルＦの漏れを防止するという、段差部６１と同様の作用効果を奏する。
さらに、ボス部１２ａはステータ１１と別個の部材として形成され、ボス部１２ａの内
側にスリーブ２２ａが配置されている。このボス部１２ａとスリーブ２２ａとの相対位置
関係は、両者を組み立てる際に用いる治具により定められるため、常に同じ相対位置関係
を保つことができる。
【００５９】
なお、上述のように、永久磁石１４におけるステータ１１との対向面に何も配置しなく
てもよいし（図１参照）、図１２に示すように、永久磁石におけるステータ１１との対向
面に磁性材料層１４ａを設けてもよい。
図１２に示す構成の場合、永久磁石１４の各磁極の表面に出入りする磁束の方向が磁性
材料層１４ａによって拘束されるため、この磁極がステータ１１に到達することがない。
したがって、ステータ１１が鉄などの磁性材料から形成されていても、永久磁石がステー
タ１１に接近した状態でステータ１１に対して相対的に回転する際に、モータ１７の動力
の損失となるうず電流損や磁気ヒステリシス損からなる鉄損が発生しない。また、永久磁
石１４をステータ１１の表面に接近して配置できるため、モータ１７の薄型化を図ること
ができる。
【００６０】
さらに、永久磁石１４の周囲に錆び止め用のコーティングを設けてもよい。コーティン
グとしては、電着されたエポキシ樹脂からなる層やニッケルメッキからなる層等を例示で
き、その膜厚としては、一般的に３０μｍ程度のものを例示できる。なお、コーティング
は、錆び止めの作用を奏するものであればよく、上記のものに限定されるものではない。
コーティングは、永久磁石１４に上述の磁性材料層１４ａを設ける前に、永久磁石１４
に施されてもよいし、永久磁石１４に磁性材料層１４ａを設けた後に、永久磁石１４およ
び磁性材料層１４ａに施されてもよく、特に限定するものではない。
【００６１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、流体動圧軸受をインナーロータ型のモータに適
用して説明したが、このインナーロータ型のモータに限られることなく、アウターロータ
型のモータなど、その他各種のモータに適用することができるものである。
【図１】
2011052828.tif 000003
【図２】
2011052828.tif 000004
【図３】
2011052828.tif 000005
【図４】
2011052828.tif 000006
【図５】
2011052828.tif 000007
【図６】
2011052828.tif 000008
【図７】
2011052828.tif 000009
【図８】
2011052828.tif 000010
【図９】
2011052828.tif 000011
【図１０】
2011052828.tif 000012
【図１１】
2011052828.tif 000013
【図１２】
2011052828.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月19日(2010.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状に形成された円柱部と該円柱部から半径方向外方に延びる円板部とを有する軸体と、
閉塞端を有し、前記円柱部を回転自在に収容する円筒部と該円筒部から半径方向外方に延びる鍔状のスラスト軸受部とを有する支持体と、
前記円板部との間に前記スラスト軸受部を挟むとともに、前記円板部と係合される抜け止め部と、
前記軸体と前記支持体との隙間および前記支持体と前記抜け止め部との隙間に充填された作動流体と、を備え、
前記円筒部の前記抜け止め部と対向する円筒部シール面、および前記抜け止め部の前記円筒部と対向する抜け止め部シール面の少なくとも一部が、前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、前記中心軸線に近づく方向に傾斜して形成されるとともに、
前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、互いに離れるように傾斜して形成されている流体動圧軸受。
【請求項２】
前記抜け止め部シール面が、前記スラスト軸受部から離れる方向に向かって、前記円筒部シール面よりも長く形成されている請求項１記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜け止め部シール面を伝って流出するのを防止する溝が形成されている請求項１または２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
前記抜け止め部シール面に、前記作動流体が前記抜け止め部シール面を伝って流出するのを防止する段差部が形成されている請求項１または２に記載の流体動圧軸受。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体動圧軸受と、該流体動圧軸受の前記軸体と前記支持体とを相対的に回転させる駆動手段とを備えるモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のモータを備え、前記軸体または前記支持体に記録媒体を固定する固定部が設けられている記録媒体駆動装置。