(57)【要約】【課題】  ハブの変形を防止し、リング状部材と軸体との同軸度の低下を防止し、記録媒体の変形やガタの発生を防止する。【解決手段】  略円柱状に形成されたラジアル軸部９ａを有する軸体９と、該軸体９との間に形成される隙間に充填された流体を介して該軸体９を回転自在に支持する軸体支持部８と、軸体支持部８に設けられ、半径方向外方に延びる鍔状のスラスト部８ｂと、軸体９に一体的に設けられ薄板状の記録媒体３を固定する固定部５ａを有するハブ５と、該ハブ５に固定され、該ハブ５との間にスラスト部８ｂを軸方向に隙間をあけて挟むリング状部材１０とを備え、スラスト部８ｂの軸方向の２つの表面、または、該表面に軸方向に対向するハブ５およびリング状部材１０の表面のいずれかに動圧発生溝１４ｂ，１４ｃが設けられ、リング状部材１０が、ハブ５に設けられた円筒外面１１ａに嵌合して固定されている流体動圧軸受１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状に形成されたラジアル軸部を有する軸体と、
該軸体との間に形成される隙間に充填された流体を介して該軸体を回転自在に支持する軸体支持部と、
前記軸体支持部に設けられ、半径方向外方に延びる鍔状のスラスト部と、
前記軸体に一体的に設けられ薄板状の記録媒体を固定する固定部を有するハブと、
該ハブに固定され、該ハブとの間に前記スラスト部を軸方向に隙間をあけて挟むリング状部材とを備え、
前記スラスト部の軸方向の２つの表面、または、該表面に軸方向に対向するハブおよびリング状部材の表面のいずれかに動圧発生溝が設けられ、
前記リング状部材が、前記ハブに設けられた円筒外面に嵌合して固定されている流体動圧軸受。
【請求項２】
前記リング状部材が、前記円筒外面に圧入されている請求項１に記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
前記リング状部材と前記円筒外面とが、接着剤により全周接着されている請求項１または請求項２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか記載の流体動圧軸受と、前記軸体支持部に対して前記軸体を回転させる駆動手段とを備えているモータ。
【請求項５】
前記駆動手段が、周方向に間隔をあけて配置された複数の極歯を有し、各極歯に交番磁界を発生させるステータと、該ステータの極歯に半径方向に隙間をあけて対向配置され、周方向に異なる磁極を交互に配置されたリング状の永久磁石とを備え、
該永久磁石が、前記リング状部材の外面に固定されている請求項４に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸体支持部との隙間に充填された流体の動圧により軸体を回転自在に支持する流体動圧軸受およびモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄板状の記録媒体を回転可能に支持する流体動圧軸受であって、略円柱状の軸体と、該軸体との間に形成される隙間に充填されたオイルを介して該軸体を回転自在に支持する軸体支持部と、軸体に一体的に設けられたハブと、軸体支持部に設けられた鍔状のスラスト部と、ハブに固定されスラスト部を軸方向に挟む抜け止め用のリング状部材とを備える流体動圧軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
軸体の外面とこれに対向する軸体支持部の内面との間には軸体の外面に動圧発生溝が設けられていることにより、回転時における軸体を流体の動圧によって半径方向に支持するラジアル軸受部が構成されている。また、ハブおよびリング状部材とこれに対向するスラスト部の表面との間には、スラスト部の表面に設けられた動圧発生溝により、該スラスト部を軸方向に挟む２カ所に、回転時における軸体を流体の動圧によって軸方向に支持するスラスト軸受部が構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２７５１０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された流体動圧軸受においては、ハブに固定されるリング状部材が、ハブに設けられた孔の内面に嵌合されている。このため、ハブの孔に対してリング状部材を圧入するように嵌合させる場合には、リング状部材からハブに対して半径方向外方に広げようとする力が作用する。その結果、ハブが変形し、ハブに設けられた記録媒体の固定部が変形するという不都合がある。固定部が変形する場合には、そこに固定される記録媒体の変形やガタが発生することが考えられる。
【０００６】
また、このような不都合を回避するためにハブの孔にリング状部材を圧入しない場合には、ハブに設けられた軸体とリング状部材との同軸を高精度に達成することが困難となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ハブの変形を防止し、リング状部材と軸体との同軸度の低下を防止し、記録媒体の変形やガタの発生を防止することができる流体動圧軸受およびモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、略円柱状に形成されたラジアル軸部を有する軸体と、該軸体との間に形成される隙間に充填された流体を介して該軸体を回転自在に支持する軸体支持部と、前記軸体支持部に設けられ、半径方向外方に延びる鍔状のスラスト部と、前記軸体に一体的に設けられ薄板状の記録媒体を固定する固定部を有するハブと、該ハブに固定され、該ハブとの間に前記スラスト部を軸方向に隙間をあけて挟むリング状部材とを備え、前記スラスト部の軸方向の２つの表面、または、該表面に軸方向に対向するハブおよびリング状部材の表面のいずれかに動圧発生溝が設けられ、前記リング状部材が、前記ハブに設けられた円筒外面に嵌合して固定されている流体動圧軸受を提供する。
【０００９】
本発明によれば、軸体支持部に対して軸体を回転させると、スラスト部の表面またはこれに対向するハブおよびリング状部材の表面のいずれかに設けられた動圧発生溝の作用により、流体がスラスト部の径方向の中途位置向けて引き込まれ、この位置において軸体を軸方向に支持する流体の動圧が最大となる。これにより、軸体が軸体支持部に対して軸方向に浮上させられ、かつ、軸方向に移動しないように支持されつつ回転させられることになる。
【００１０】
この場合において、リング状部材をハブに設けられた円筒外面に嵌合させて固定しているので、リング状部材が円筒外面に対して圧入されて、リング状部材から円筒外面に対して外力が作用しても、その方向は半径方向内方に向かう力となるためハブが変形され難い。したがって、ハブに設けられた固定部が変形せず、該固定部に固定する薄板状の記録媒体が変形したりガタついたりする不都合が発生しない。また、ハブが変形しないので、ハブに設けられた軸体とリング状部材の同軸を高精度に維持して、スムーズに回転させることができる。
【００１１】
上記発明においては、前記リング状部材が、前記円筒外面に圧入されていることが好ましい。これにより、ハブに設けられた軸体とリング状部材の同軸を簡易かつ高精度に達成することができる。
【００１２】
また、前記リング状部材と前記円筒外面とが、接着剤により全周接着されていることとしてもよい。
これにより、リング状部材とハブとの隙間を液密に密封することができる。
【００１３】
また、本発明は、流体動圧軸受と、前記軸体支持部に対して前記軸体を回転させる駆動手段とを備えているモータを提供する。
本発明によれば、上記流体動圧軸受により軸体支持部に対して軸体が高精度に同軸に維持された状態に回転支持されるので、駆動手段の作動により軸体支持部に対して軸体を回転させると、動作不良や異常振動を発生させることなく軸体を安定して回転させることができる。したがって、ハブの固定部に支持した記録媒体を安定して回転させることができ、情報の読み書きを高い信頼性で行うことができる。
【００１４】
上記発明においては、前記駆動手段が、周方向に間隔をあけて配置された複数の極歯を有し、各極歯に交番磁界を発生させるステータと、該ステータの極歯に半径方向に隙間をあけて対向配置され、周方向に磁極を交互に配置されたリング状の永久磁石とを備え、該永久磁石が、前記リング状部材の外面に固定されていることとしてもよい。
このようにすることで、リング状の永久磁石をリング状部材に固定した状態で着磁を行うことができ、着磁された永久磁石をリング状部材とともにロータに容易に固定することができる。これにより、永久磁石を単体で扱う場合に発生する磁性粉の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハブの変形を防止し、リング状部材と軸体との同軸度の低下を防止し、記録媒体の変形やガタの発生を防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受１およびモータ２について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るモータ２は、薄板の円板状に形成された磁気ディスク３を回転させる装置であって、ステータ４と、該ステータ４に対して回転させられるロータ（ハブ）５と、該ロータ５をステータ４に対して回転自在に支持する流体動圧軸受１とを備えている。
【００１７】
ステータ４には、図２に示されるように、周方向に間隔をあけて半径方向に延びる複数の極歯４ａと、該極歯４ａに巻かれたコイル４ｂとが設けられている。ロータ５には、リング状部材１０が固定され、該リング状部材１０の外周面には、前記ステータ４の極歯４ａの半径方向内方に隙間をあけて対向するリング状の永久磁石６が固定されている。永久磁石６は、図２に示されるように、周方向に異なる磁極を配置するように着磁されている。また、ロータ５には、磁気ディスク３を固定するディスク搭載部（固定部）５ａが設けられている。
【００１８】
本実施形態に係る流体動圧軸受１は、ステータ４を固定するベース７に固定される軸体支持部８と、ロータ５と一体的に設けられた軸体９とを備えている。
軸体９は、略円柱状に形成されたラジアル軸部９ａを備えている。一方、軸体支持部８は、前記ラジアル軸部９ａを収容する軸体挿入孔８ａを有するとともに、半径方向外方に鍔状に延びるスラスト部８ｂを備えている。ロータ５に固定された前記リング状部材１０と前記ロータ５との間に軸体支持部８のスラスト部８ｂが厚さ方向に隙間をあけて挟まれている。軸体支持部８と軸体９、ロータ５およびリング状部材１０との間の隙間にはオイル（流体：図示略）が充填されている。
【００１９】
本実施形態においては、リング状部材１０が円筒状部分１０ａを有している。また、ロータ５には、その円筒外面１１ａに前記リング状部材１０の円筒状部分１０ａを嵌合させる凸部１１が設けられている。リング状部材１０は、円筒状部分１０ａの内面を凸部１１の円筒外面１１ａに圧入させ、接着剤で全周にわたって密封状態に接着することにより、ロータ５に固定されている。
【００２０】
また、前記リング状部材１０の内面と、前記軸体支持部８の外面との間には、開放端に向かって漸次隙間が広くなるオイルシール部１５が形成されている。オイルシール部１５は、流体の表面張力によって、隙間からの流体の漏洩を防止する機能を有している。
【００２１】
また、軸体９のラジアル軸部９ａの表面およびスラスト部８ｂに対向するロータ５およびリング状部材１０の表面は平坦に形成されている。一方、該軸体支持部８の前記ラジアル軸部９ａに対向する軸体挿入孔８ａの表面およびスラスト部８ｂの厚さ方向の両表面には、図３に示されるように、それぞれ動圧発生溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。これにより、ラジアル軸部９ａとこれに対向する表面によりラジアル軸受部１２が構成され、スラスト部８ｂの厚さ方向の両表面とこれらに対向する表面によりスラスト軸受部１３が構成されている。
【００２２】
ラジアル軸部９ａに対向する軸体支持部８の軸体挿入孔８ａの表面に形成された動圧発生溝１４ａは、図３（ｂ）に示されるように、例えば、ヘリングボーン形状を有し、軸体９が軸体支持部８に対して一方向に回転させられたときに、ラジアル軸部９ａの軸方向の途中位置にオイルを引き込むように構成されている。ヘリングボーン形状の動圧発生溝１４ａは、軸方向に２組設けられている。
【００２３】
スラスト部８ｂの表面に形成された動圧発生溝１４ｂ，１４ｃは、図３（ａ），（ｃ）に示されるように、例えば、スパイラル形状を有し、軸体９が軸体支持部８に対して一方向に回転させられたときに、スラスト部８ｂの半径方向の外周縁部に向けてオイルを引き込むように構成されている。
【００２４】
このように構成された本実施形態に係る流体動圧軸受１およびモータ２の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る流体動圧軸受１によれば、軸体支持部８に対して軸体９が回転させられると、軸体支持部８と軸体９との隙間に充填された流体の粘性により、流体が軸体９に引き摺られて流動する。軸体支持部８の表面には動圧発生溝１４ａが設けられているので、流体は動圧発生溝１４ａに沿って引き込まれる。
【００２５】
ラジアル軸受部１２にはヘリングボーン形状の動圧発生溝１４ａが設けられているので、流体はラジアル軸受部１２の軸方向の両端側から内側に向かって引き込まれ、軸方向の途中位置において大きな動圧を発生する。したがって、その動圧発生部において、軸体９のラジアル軸部９ａは軸体支持部８から全周にわたって半径方向内方に向けて押圧されることになり、軸体挿入孔８ａの半径方向の中心位置に支持されることになる。
【００２６】
ヘリングボーン形状の動圧発生溝１４ａが軸方向に２組設けられているので、ラジアル軸受部１２はその軸方向に離れた２カ所に動圧発生部が形成される。これにより、軸体９が軸体支持部８に対して倒れないように支持される。
【００２７】
また、スラスト軸受部１３にはスパイラル形状の動圧発生溝１４ｂ，１４ｃが設けられているので、流体は、動圧発生溝１４ｂ，１４ｃに沿ってスラスト軸受部１３を半径方向外方に導かれ、半径方向外方の最外周位置において最大の動圧を発生する。したがって、その動圧発生部において、軸体支持部８のスラスト部８ｂは厚さ方向の両側から挟まれるように押圧されることになり、軸方向に位置決め状態に支持されることになる。
このようにして、軸体９は、その回転が継続している限り、軸体支持部８に対して、半径方向および軸方向に位置決めされた状態で支持される。
【００２８】
この場合において、本実施形態に係る流体動圧軸受１によれば、リング状部材１０がその円筒状部分１０ａをロータ５に設けられた凸部１１の円筒外面１１ａに圧入されることによりロータ５に固定されているので、圧入によってリング状部材１０からロータ５に加えられる力は半径方向内方に向かう。ロータ５は、軸体９と一体に設けられることによってその内周側において高い剛性を有し、ディスク搭載部５ａの設けられた外周側において、剛性が低くなっている。
【００２９】
したがって、半径方向内方に向かう力によってはロータ５は変形し難いので、リング状部材１０を圧入してもロータ５が変形することがない。その結果、ロータ５に設けられたディスク搭載部５ａも変形しない。
【００３０】
また、リング状部材１０は、凸部１１の円筒外面１１ａから半径方向外方に向かう力を受けるが、閉じた円筒形状を有しているので、その剛性は高く、変形し難い形状を有している。したがって、リング状部材１０が変形することもなく、軸体９に対して高精度に同軸を達成してロータ５に固定される。
【００３１】
すなわち、ディスク搭載部５ａが変形しないので、該ディスク搭載部５ａに搭載される磁気ディスク３の変形が防止され、しかも、軸体９とリング状部材１０との同軸も高精度に達成されるので、軸体支持部８に対して軸体９を精度よく位置決め状態に維持しつつ安定して回転させることができる。これにより、磁気ディスク３に対する磁気情報の読み書きを高い信頼性で行うことができるという利点がある。
【００３２】
また、本実施形態においては、リング状部材１０の外面に永久磁石６が固定されているので、リング状部材１０を磁性材料により構成した場合には、リング状部材１０を着磁作業時におけるバックヨークとして用いて、リング状部材１０に永久磁石６が固定された状態で着磁を行うことができる。したがって、着磁後に永久磁石６を単体で取り扱わずに済み、その際に発生する磁性粉を抑制し、清浄な状態で永久磁石６を迅速にロータ５に組み付けることができる。
【００３３】
また、リング状部材１０を非磁性材料により構成することにより、該リング状部材１０の外面に永久磁石６を取り付けた状態で着磁すると、磁束がリング状部材１０側に突出しないような形態に永久磁石６に着磁することができ、リング状部材１０への漏洩磁束を抑制して、モータ２の効率を向上することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る流体動圧軸受１およびモータ２によれば、軸体支持部８に対して軸体９およびリング状部材１０を高精度に同軸を達成した状態で回転させるので、オイルシール部における隙間の大きさの変動がなく、オイルシール部におけるオイル漏れを防止することができる。また、リング状部材１０は、凸部１１の円筒外面１１ａに圧入されるように精度よく加工される内面が、オイルシール部と同一方向に配置されているので、加工精度を出しやすいという利点もある。
【００３５】
なお、本実施形態においては、動圧発生溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃを全て軸体支持部８に形成し、対向するラジアル軸部８ａ、ロータ５およびリング状部材１０の表面を平坦に形成したが、これに代えて、動圧発生溝を対向する表面のいずれかに設けることとしてもよい。また、動圧発生溝の形態も任意に設定することができる。
また、スラスト軸受部どうしあるいはラジアル軸受部の両端を連絡する圧力交換溝あるいは圧力交換孔を設けることにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受およびモータを示す概略断面図である。
【図２】図１のモータのステータおよびロータを示す平面図である。
【図３】図１の流体動圧軸受の軸体支持部を示す（ａ）平面図、（ｂ）縦断面図、（ｃ）下面図である。
【符号の説明】
【００３７】
動圧発生溝
１  流体動圧軸受
２  モータ
３  磁気ディスク（記録媒体）
４  ステータ（駆動手段）
４ａ  極歯
５  ロータ（ハブ）
５ａ  ディスク搭載部（固定部）
６  永久磁石（駆動手段）
８  軸体支持部
８ｂ  スラスト部
９  軸体
９ａ  ラジアル軸部
１０  リング状部材
１１ａ  円筒外面
【図１】
2008196541.tif 000003
【図２】
2008196541.tif 000004
【図３】
2008196541.tif 000005