(57)【要約】【課題】ラジアル軸受の長さを十分確保したまま小型化・薄型化が可能で、大きな形状誤差や衝撃等の外乱に対しても潤滑油の漏れを防ぐシール部を形成することが可能で、ハブ変形の影響を受けない流体軸受装置を提供する。【解決手段】シャフト外周とスリーブ内周の間にラジアル動圧軸受、シャフト下面とスラストプレート上面の間にスラスト動圧軸受を設けるとともに、スリーブの上面凹部の内周面とカバープレートの外周面でシール部を形成する。【選択図】図１
2008039054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、  前記回転部材はシャフト部材と、シャフト部材に取り付けられたハブを有し、  前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、  前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたスリーブを有し、  前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、  前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、  前記スラストプレート上面は前記シャフト下面と軸線方向に対向し、  前記スリーブ上面には前記カバープレートの一部を収容する上面凹部が形成され、
前記スリーブの上面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、
前記スリーブ上面凹部と、前記スリーブ上面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないこととする流体軸受装置。
【請求項２】
前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面との隙間に介在された前記流体と、前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるラジアル軸受部と、
前記シャフト下面と前記スラストプレート上面との隙間に介在された前記流体と、前記シャフト下面と前記スラストプレート上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるスラスト軸受部が構成されたことを特徴とする請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記スリーブのスラスト軸受部と、前記スリーブ上面凹部の間を連通する連通穴を形成することを特徴とする請求項１及び２記載の流体軸受装置。
【請求項４】
静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、  前記回転部材はシャフト部材と、シャフト部材に取り付けられたハブを有し、  前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートとスラストフランジで構成され、  前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたスリーブを有し、  前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、  前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、  前記スラストプレート上面は前記スラストフランジ下面と軸線方向に対向し、  前記スリーブ下面は前記スラストフランジ上面と軸線方向に対向し、  前記スリーブ上面には前記カバープレートの一部を収容する上面凹部が形成され、
前記スリーブの上面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、
前記スリーブ上面凹部と、前記スリーブ上面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないこととする流体軸受装置。
【請求項５】
前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面との隙間に介在された流体と、前記シャフト
外周面と前記スリーブ内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるラジアル軸受部と、
前記スラストフランジ下面と前記スラストプレート上面との間に介在された流体と、前記スラストフランジ下面と前記スラストプレート上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるスラスト軸受部が構成されたことを特徴とする請求項４記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記スリーブ下面側と、前記スリーブ上面凹部の間を連通する連通穴を形成することを特徴とする請求項４及び５記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記スリーブ下面と前記スラストフランジ上面との隙間に介在された流体と、前記スリーブ下面と前記スラストフランジ上面の少なくとも一方に動圧発生溝からなる第２のスラスト軸受部を有することを特徴とする請求項６記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記連通穴の前記スリーブ下面側の開口部は、前記第２のスラスト軸受部の外周よりも外周側に形成されることを特徴とする請求項７記載の流体軸受装置。
【請求項９】
前記連通穴の前記スリーブ下面側の開口部は、前記スラスト軸受の内周よりも内周側に形成されることを特徴とする請求項７記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
前記ハブと前記カバープレートがそれぞれ直接シャフトに取り付けられていることを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
前記シャフトを段付き形状とし、前記カバープレートを、前記シャフト段付き部と前記ハブで挟み込むことを特徴とする請求項１０記載の流体軸受装置
【請求項１２】
前記ハブが前記カバープレートを介してシャフトに取り付けられていることを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
前記カバープレート外周部を段付き形状とし、前記ハブを、前記カバープレート段付き部に取り付けられていることを特徴とする請求項１２記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
前記ラジアル軸受部には、前記流体を前記軸受部材の開口側から閉塞側へ軸線方向に押圧するポンプイン形状のラジアル動圧発生溝が設けられていることを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１５】
前記ラジアル動圧発生溝がアンバランスな形状のハの字溝もしくは、アンバランスな形状のヘリングボーン溝であることを特徴とする請求項１４記載の流体軸受装置。
【請求項１６】
前記のシール部は、前記スリーブ上面凹部の内周面と前記カバープレート外周面の少なくとも一方に、前記スリーブ上面凹部の内周面と前記カバープレート外周面との間隙が前記スリーブ上面凹部の下面から離れるにしたがって徐々に拡大するようなテーパ部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１７】
前記のシール部は、前記スリーブ上面凹部の内周面と前記カバープレート外周面の少なくとも一方に、前記スリーブ上面凹部の内周面と前記カバープレート外周面との間隙が前記スリーブ上面凹部の下面から離れるにしたがって徐々に拡大するような段付き部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１８】
前記カバープレート外周面と前記スリーブ上面凹部内周面と前記スリーブ上面と前記ハブ下面の少なくとも一箇所以上に、撥油剤を塗布したことを特徴とする請求項１及び４記載の流体軸受装置。
【請求項１９】
静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、  前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたシャフト部材を有し、  前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、  前記回転部材は、スリーブと、スリーブに取り付けられたハブを有し、  前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、  前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、  前記スラストプレート下面は前記シャフト上面と軸線方向に対向し、  前記スリーブ下面には前記カバープレートの一部を収容する下面凹部が形成され、
前記スリーブの下面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、
前記スリーブ下面凹部と、前記スリーブ下面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないこととする流体軸受装置。
【請求項２０】
前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面との隙間に介在された流体と、前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるラジアル軸受部と、
前記スラスト軸受部は、前記シャフト上面と前記スラストプレート下面との間に介在された流体と、前記シャフト上面と前記スラストプレート下面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるスラスト軸受部が構成されたことを特徴とする請求項１９記載の流体軸受装置。
【請求項２１】
前記スリーブのスラスト軸受部と、前記スリーブ下面凹部の間を連通する連通穴を形成することを特徴とする請求項１９及び２０記載の流体軸受装置。
【請求項２２】
静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、  前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたシャフト部材を有し、  前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、  前記静止部材は、スリーブと、スリーブに取り付けられたハブを有し、  前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、  前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、  前記スラストプレート下面は前記スラストフランジ上面と軸線方向に対向し、  前記スリーブ上面は前記スラストフランジ下面と軸線方向に対向し、
前記スリーブ下面には前記カバープレートの一部を収容する下面凹部が形成され、
前記スリーブの下面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、
前記スリーブ下面凹部と、前記スリーブ下面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないこととする流体軸受装置。  
【請求項２３】
前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面との間に介在された流体と、前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるラジアル軸受部と
前記スラストフランジ上面と前記スラストプレート下面との間に介在された流体と、前記スラストフランジ上面と前記スラストプレート下面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなるスラスト軸受部が構成されたことを特徴とする請求項２２記載の流体軸受装置。
【請求項２４】
前記スリーブ上面側と、前記スリーブ下面凹部の間を連通する連通穴を形成することを特徴とする請求項２２及び２３記載の流体軸受装置。
【請求項２５】
前記スリーブ上面と前記スラストフランジ下面との間に介在された流体と、前記スリーブ上面と前記スラストフランジ下面の少なくとも一方に動圧発生溝からなる第２のスラスト軸受部を有することを特徴とする請求項２４記載の流体軸受装置。
【請求項２６】
前記連通穴の前記スリーブ上面側の開口部は、前記第２のスラスト軸受部の外周よりも外周側に形成されることを特徴とする請求項２５記載の流体軸受装置。
【請求項２７】
前記連通穴の前記スリーブ上面側の開口部は、前記スラスト軸受の内周よりも内周側に形成されることを特徴とする請求項２５記載の流体軸受装置。
【請求項２８】
前記ラジアル軸受部には、前記流体を前記軸受部材の開口側から閉塞側へ軸線方向に押圧するポンプイン形状のラジアル動圧発生溝が設けられていることを特徴とする請求項１９及び２２記載の流体軸受装置。
【請求項２９】
前記ラジアル動圧発生溝がアンバランスな形状のハの字溝もしくは、アンバランスな形状のヘリングボーン溝であることを特徴とする請求項２８記載の流体軸受装置。
【請求項３０】
前記のシール部は、前記スリーブ下面凹部の内周面と前記カバープレート外周面の少なくとも一方に、前記スリーブ下面凹部の内周面と前記カバープレート外周面との間隙が前記スリーブ下面凹部の上面から離れるにしたがって徐々に拡大するようなテーパ部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１９及び２２記載の流体軸受装置。
【請求項３１】
前記のシール部は、前記スリーブ下面凹部の内周面と前記カバープレート外周面の少なくとも一方に、前記スリーブ下面凹部の内周面と前記カバープレート外周面との間隙が前記スリーブ下面凹部の上面から離れるにしたがって徐々に拡大するような段付き部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１９及び２２記載の流体軸受装置。
【請求項３２】
請求項１〜３１記載の流体軸受装置を備えたモータ。
【請求項３３】
請求項３２記載のモータを備えた記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動圧軸受を使用した流体軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク、ポリゴンミラー、光ディスク装置などのスピンドルモータに用いられている軸受装置として、従来用いられていた玉軸受装置に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる流体軸受装置が多く用いられつつある。また、ハードディスクなどは携帯用機器に用いられるようになってきており、更なるスピンドルモータの小型化・薄型化が求められてきている。
【０００３】
特許文献１にはスピンドルモータの小型化を可能とする軸受形状として図１０に示すように、ラジアル動圧発生溝１１をその内周面に形成したスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間でラジアル動圧軸受を形成した構成が提案されている。また、スラスト動圧発生溝１２がスリーブ５の上面凹部１４に形成されており、シャフト１にカバープレート２が取り付けられ、スリーブ５の上面凹部１４とカバープレート２の下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。さらに、少なくともラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を構成している箇所を含めてスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間やスリーブ５の上面凹部１５とカバープレート２の下面との間には作動流体としての潤滑油が充填されている。また、ラジアル軸受下部とスラスト軸受外周を連通させる圧力補償のための連通穴１６が形成されている。この構成によれば、スリーブ５の上面凹部１５とカバープレート２の外周面の間にシール部１５を形成することができ、シール部１５とラジアル軸受が軸線方向に重ならない。したがって、小型化・薄型化されても、ラジアル軸受の長さを十分確保することができる。
【０００４】
また、特許文献２には図１１に示すように、ラジアル動圧発生溝１１をその内周面に形成したスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間でラジアル動圧軸受を形成した構成が提案されている。また、スラスト動圧発生溝１２がスリーブ５の上面に形成されており、シャフト１にカバープレート２が取り付けられ、スリーブ５の上面とカバープレート２との下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。さらに、少なくともラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を構成している箇所を含めてスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面の間やスリーブ５の上面とカバープレート２の下面の間には作動流体としての潤滑油が充填されている。この構成によれば、スリーブ３に取り付けられた抜け止め部材１７の内周面とカバープレート２の外周面の間にシール部１５を形成することができ、シール部１５とラジアル軸受が軸線方向に重ならない。したがって、小型化・薄型化されても、ラジアル軸受の長さを十分確保することができる。
【０００５】
さらに、特許文献３には図１２に示すように、ラジアル動圧発生溝１１をその内周面に形成したスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間でラジアル動圧軸受を形成した構成が提案されている。また、スラスト動圧発生溝１２がスリーブ５の上面に形成されており、スリーブ５の上面とハブ３の下面との間でスラスト動圧軸受が形成されているとともに、スラストサブ動圧発生溝１３がスリーブ５の下面に形成されており、シャフトに取り付けられたスラストフランジ４の上面とスリーブ３の下面との間にスラストサブ動圧軸受が形成されている。さらに、少なくともラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を構成している箇所を含めてスリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間やスリーブ５の上面とハブ３の下面との間、スリーブ５の下面とスラストフランジ４の上面とのには作動流体としての潤滑油が充填されている。また、スラストサブ動圧軸受外周とスラスト軸受内周を連通させる圧力補償のための連通穴１６が形成されている。この構成によれば、ハブ３の円筒壁部１８の内周面とスリーブ５の外周面の間にシール部１５を形成することができ、シール部１５とラジアル軸受が軸線方向に重ならない。したがって、小型化・薄型化されても、ラジアル軸受の長さを十分確保することができる。
【特許文献１】特開２００５−３０４２９０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５７０７３号公報
【特許文献３】特開２００５−０４５９２４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、特許文献１〜３に開示された従来構成の流体軸受装置はスラスト軸受とシール部１５が近接しており、シール性能が軸受部の影響を受けやすくなる。したがって、大きな形状誤差や衝撃等の外乱によって軸受部に発生する動圧がアンバランスになると、シール部１５にもその影響が伝わり、シール性能が低下してしまうため、油漏れの危険性が高まる。また、スラスト軸受をハブ３やハブ３に近接するカバープレート２で形成するため、ハブにディスク等を取り付けたときにハブが変形すると、スラスト軸受性能が低下してしまう。さらに、スラスト軸受の外周にシール部１５があるので、シール部１５の直径が大きくなる。したがって、シール部１５での周速が大きいので、シール部１５の表面粗さ等に起因する潤滑油の波うちが大きくなり、シール性能が低下してしまう。
【０００７】
本発明は上記課題や問題を解決するもので、ラジアル軸受の長さを十分確保したまま小型化・薄型化が可能で、大きな形状誤差や衝撃等の外乱に対しても潤滑油の漏れを防ぐシール部を形成することが可能で、ハブ３の変形の影響を受けない流体軸受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】
上記課題や問題を解決するために本発明の流体軸受装置は、静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、前記回転部材はシャフト部材と、シャフト部材に取り付けられたハブを有し、前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたスリーブを有し、前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、前記スラストプレート上面は前記シャフト下面と軸線方向に対向し、前記スリーブ上面には前記カバープレートの一部を収容する上面凹部が形成され、前記スリーブの上面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、前記スリーブ上面凹部と、前記スリーブ上面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないことを特徴としたものである。
【０００９】
また、静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、前記回転部材はシャフト部材と、シャフト部材に取り付けられたハブを有し、前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートとスラストフランジで構成され、前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたスリーブを有し、前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、前記スラストプレート上面は前記スラストフランジ下面と軸線方向に対向し、前記スリーブ下面は前記スラストフランジ上面と軸線方向に対向し、前記スリーブ上面には前記カバープレートの一部を収容する上面凹部が形成され、前記スリーブの上面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、前記スリーブ上面凹部と、前記スリーブ上面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないことを特徴としたものである。
【００１０】
更には、静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたシャフト部材を有し、前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、前記回転部材は、スリーブと、スリーブに取り付けられたハブを有し、前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、前記スラストプレート下面は前記シャフト上面と軸線方向に対向し、前記スリーブ下面には前記カバープレートの一部を収容する下面凹部が形成され、前記スリーブの下面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、前記スリーブ下面凹部と、前記スリーブ下面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないことを特徴としたものである。
【００１１】
また、静止部材と、前記静止部材との隙間に流体を介し前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有する流体軸受装置において、前記静止部材は、ベースと、ベースに取り付けられたシャフト部材を有し、前記シャフト部材は、シャフトとカバープレートで構成され、前記静止部材は、スリーブと、スリーブに取り付けられたハブを有し、前記スリーブは、前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面を有し、前記スリーブには、前記内周面の一端を閉塞するスラストプレートが取り付けられ、前記スラストプレート下面は前記スラストフランジ上面と軸線方向に対向し、前記スリーブ上面は前記スラストフランジ下面と軸線方向に対向し前記スリーブ下面には前記カバープレートの一部を収容する下面凹部が形成され、前記スリーブの下面凹部の内周面と前記カバープレートの外周面で前記流体を保持するシール部が構成され、前記スリーブ下面凹部と、前記スリーブ下面凹部に対向する前記カバープレート面には動圧発生溝を形成しないことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上の発明によれば、シール部とラジアル軸受が軸線方向に重ならないので、ラジアル軸受を長くすることができる。また、軸受部とシール部が離れているので、シール部に軸受部の影響が及ばないので、シール性能が向上する。また、スラスト軸受をハブ３やハブ３に近接するカバープレート２ではなく、シャフト1とスラストプレート7の間、もしくはスラストフランジ４とスラストプレート７との間で形成するため、ハブにディスク等を取り付けたときにハブが変形しても、スラスト軸受性能が低下することが無いラジアル軸受の長さを十分確保したまま小型化・薄型化が可能で、大きな形状誤差や衝撃等の外乱に対しても潤滑油の漏れを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係るスピンドルモータおよび回転装置について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１における流体軸受装置備えたスピンドルモータの断面図である。この流体軸受装置は、シャフト１にカバープレート２とハブ３が取り付けられておりシャフト１を中心軸として回転するロータを構成している。尚、シャフト１とカバープレートは一体でもよい。
【００１５】
また、ベース６にスリーブ５が取り付けられており、ステータを構成している。スリーブ５はシャフト１に対して微小隙間を介して外周に配置され、スリーブ５に対してシャフト１を含むロータは回転可能に支持されている。さらに、スリーブ５はスラストフランジ４を囲むようにスラストプレート７で一端を閉塞されている。
【００１６】
ハブ３の下部外周面には周方向に多極着磁された円環状のマグネット８が取り付けられ、ベース６のマグネット８と周方向に対向する位置にはステータコア１０が取り付けられており、ステータコア１０に巻かれたコイルに制御された電流を流すと、マグネット８との間に回転力が発生し、ステータに対してロータを回転させる駆動機構として作用する。
【００１７】
シャフト１の外周面とスリーブ５の内周面の少なくとも一方にはラジアル動圧発生溝１１が形成されており、シャフト１の外周面とスリーブ５の内周面の間には作動流体として潤滑油が充填されている。したがって、シャフト１が回転することによって、シャフト１の外周面とスリーブ５の内周面との間に動圧が発生し、ラジアル動圧軸受が構成されることになる。このラジアル動圧軸受によって、シャフト１はスリーブ５に対してラジアル方向に非接触状態で支持される。
【００１８】
また、シャフト1の下面とスラストプレート７の上面の少なくとも一方にはスラスト動圧発生溝１２が形成されており、シャフト1の下面とスラストプレート７上面の間には作動流体として潤滑油が充填されている。したがって、シャフト1が回転することによって、シャフト1の下面とスラストプレート７の上面との間に動圧が発生し、スラスト動圧軸受が構成されることになる。このスラスト動圧軸受によってカバープレート２はスリーブ５に対してアキシャルの方向に非接触状態で支持される。
【００１９】
ベース６には磁性体で形成された吸引リング９が取り付けられており、マグネット８との間に軸線方向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト動圧軸受で発生する動圧とバランスさせて、ロータのアキシャル方向の支持を安定させている。なお、このような磁気付勢は、ステータコア１０とマグネット８との軸線方向の磁気的中心をずらすことにより、発生させることも可能である。
【００２０】
さらに、スリーブ５の上面には上面凹部１４が形成されており、キャップ形状のカバープレート２の一部が上面凹部１４に収容される構成となっている。また、上面凹部１４の内周面にはシャフト１を中心として外側に広がるテーパが形成されており、この上面凹部１４の内周面とカバープレート２の外周面で協働して潤滑油の漏れを防ぐシール部１５が形成されている。なお、このシールは毛細管力を利用している。
【００２１】
このようにラジアル軸受・スラスト軸受・シール部を形成することにより、シール部とラジアル軸受が軸線方向に重ならないので、ラジアル軸受を長くすることができる。また、ラジアル軸受・スラスト軸受とシール部が離れているので、シール部に軸受部の影響が及ばないので、軸受部に発生する動圧がアンバランスになっても、シール性能が低下することはない。さらに、スラスト軸受をスラストフランジ４とスラストプレート７との間で形成するため、ハブ３にディスク等を取り付けたときにハブ３が変形しても、スラスト軸受性能が低下することが無い。
【００２２】
また、スリーブ５のスラスト軸受外周部と上面凹部１４の間には、連通穴１６が形成されている。このような連通穴１６を形成することにより、軸受部に設けられる動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因して、スリーブ５の内周面とシャフト１の外周面との間に保持される潤滑油において軸線方向上下端部に圧力差が生じた場合も、連通穴１６を通じて圧力差が補償され、潤滑油内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。また、万一気泡が発生しても、連通穴１６を通して気泡を軸受外部に排出することが可能である。なお、連通穴１６は切削・レーザー・電解加工などによって形成することができる。
【００２３】
ところで、本実施例ではスリーブ５を１部品構造としたが、２部品以上で形成することも可能で、２部品以上にする場合は、部品の接合面に溝を形成することにより、容易に連通穴１６を形成することが可能である。
【００２４】
図２にシャフト１とカバープレート２及びハブ３の結合部（Ａ部）のその他の構成を示す。（ａ）はシャフトを段付き形状として、カバープレート２をシャフト１の段付き部とハブ３で挟み込む構成としており、軸線方向の位置決め精度の向上を図ることができる。（ｂ）はカバープレートの外周部をハブ３で覆う構成としており、結合面積が大きくなるので、結合力の向上を図ることができる。（ｃ）はハブ３がカバープレート２を介してシャフト１に取り付けられており、シャフト１とカバープレート２の結合面積が大きくなるので、結合力の向上を図ることができる。（ｄ）はカバープレート２の外周とハブ３の内周を組合すような段付き形状としており、ハブ３の軸線方向の位置決め精度の向上を図ることができる。これ以外に、カバープレート２とハブ３を一体形成することも可能である。
【００２５】
図３にラジアル動圧発生溝１１の形状を示す。ラジアル動圧発生溝１１は、ロータ回転時に潤滑油に対して軸線方向下方側に向かう圧力を誘起するポンプイン形状となっており、軸線方向上方側の溝長さが長いアンバランスな形状のハの字溝（ａ）や、ヘリングボーン溝（ｂ〜ｄ）が設けられている。なお、（ｂ）は上側溝をアンバランスな形状、（ｃ）は下側溝をアンバランスな形状、（ｄ）は両方の溝をアンバランスな形状にしている。このような構成にすることにより、ラジアル軸受→連通穴12と循環する潤滑油の流れが発生するため、軸受で気泡が発生しても、すみやかに連通穴を通って軸受外部へ排出することが可能となる。ところで、図３では２個のヘリングボーン溝（ｂ〜ｄ）を示したが、１個や３個以上でも良い。
【００２６】
図４にシール部１５の形状を示す。（ａ）は上側凹部１４の内周部にのみテーパが形成されており、（ｂ）は上側凹部の内周部とカバープレート２の外周部の両方にテーパが形成されており、（ｃ）は上側凹部１４の内周部にのみ階段状の段付きが形成されており、（ｄ）は上側凹部の内周部とカバープレート２の外周部の両方に階段状の段付きが形成されている。これらのシールは開口側に向かって隙間が広がる形状であり、毛細管力を利用したシールとなっている。なお、テーパと階段状の段付きは組み合わせて使用することも可能である。
【実施例２】
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態２における流体軸受装置の断面図ある。実施の形態1の流体軸受装置ではシャフト1の下面とスラストプレート7の上面にスラスト軸受が形成されているのに対し、シャフト１にスラストフランジ４を取り付け、スラストフランジ4の下面とスラストプレート7の上面にスラスト軸受が形成されている。この構成にすることにより、スラスト軸受面積を大きくすることができるので、スラスト軸受剛性の向上を図ることができる。
【００２８】
さらに、スラストフランジ４の上面とスリーブ５の下面の少なくとも一方にスラストサブ動圧発生溝１３を形成されており、スラストフランジ４の上面とスリーブ５の下面との間には作動流体として潤滑油が充填されている。したがって、スラストフランジ４が回転することによって、スラストフランジ４の上面とスリーブ５の下面との間に動圧が発生し、スラストサブ動圧軸受が構成されることになる。このスラストサブ動圧軸受によって、スラスト動圧軸受と逆方向の荷重も支えることができ、スラスト軸受の性能を向上することが可能である。
【実施例３】
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態３における流体軸受装置の断面図ある。実施の形態２の流体軸受装置では連通穴１６がスラスト軸受外周から垂直に形成されていたのに対し、内周に向かって斜め方向に形成されている。この構成にすることにより、シール部１５の直径を小さくすることができる。したがって、シール部１５での周速を遅くできるので、シール部１５の表面粗さ等に起因する潤滑油の波うちが小さくなり、シール性能のさらなる向上を図ることができる。
【実施例４】
【００３０】
図７は、本発明の実施の形態４における流体軸受装置の断面図ある。実施の形態２・３の流体軸受装置では連通穴１６がスラスト軸受外周から形成されていたのに対し、スラスト軸受内周から形成されている。この構成にすることにより、シール部１５の直径を小さくすることができる。したがって、シール部１５での周速を遅くできるので、シール部１５の表面粗さ等に起因する潤滑油の波うちが小さくなり、シール性能のさらなる向上を図ることができる。さらに、連通穴１６を垂直方向に形成することが可能であるので、加工コストの削減を図ることができる。
【実施例５】
【００３１】
図８は、本発明の実施の形態５における流体軸受装置の断面図ある。実施の形態１の流体軸受装置ではシャフト１が回転するシャフト回転タイプであったのに対し、スリーブ５が回転するシャフト固定タイプとなっている。この構成にすることにより、スリーブ５の外周にハブ３を取り付けることになるので、取り付け部分の面積を大きくすることができる。そのため、ハブ締結力のさらなる向上を図ることができる。
【実施例６】
【００３２】
図９は、本発明の実施の形態６における流体軸受装置の断面図ある。実施の形態２〜４の流体軸受装置ではシャフト１が回転するシャフト回転タイプであったのに対し、スリーブ５が回転するシャフト固定タイプとなっている。尚、シャフト１とカバープレート２は一体でもよい。この構成にすることにより、スリーブ５の外周にハブ３を取り付けることになるので、取り付け部分の面積を大きくすることができる。そのため、ハブ締結力のさらなる向上を図ることができる。
【００３３】
なお、この実施の形態１〜６実施例はインナーロータタイプのスピンドルモータであったが、アウターロータタイプなどのモータ形状に適応することができる。
【００３４】
また、本発明の軸受装置やそれを用いた流体軸受装置は、ＨＤＤやポリゴンミラー、光ディスク装置等の回転駆動装置として用いることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ハードディスク装置やその他の装置のスピンドルモータなどに特に適したスピンドルモータに適用できるが、その他の機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図２】本発明のシャフト・カバープレート・ハブ締結部の断面図
【図３】本発明のラジアル動圧発生溝を拡大して示す断面図
【図４】本発明のシール部の各種構成を拡大して示す断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る流体軸受装置の断面図
【図１０】従来の他のスピンドルモータの断面図
【図１１】従来の他のスピンドルモータの断面図
【図１２】従来の他のスピンドルモータの断面図
【符号の説明】
【００３７】
１      シャフト
２      カバープレート
３      ハブ
４      スラストフランジ
５      スリーブ
６      ベース
７      スラストプレート
８      マグネット
９      吸引リング
１０    ステータコア
１１    ラジアル動圧発生溝
１２    スラスト動圧発生溝
１３    スラストサブ動圧発生溝
１４    上面凹部
１５    シール部
１６    連通穴
１７    抜け止め
１８    円筒壁部
１９    下面凹部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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