(57)【要約】【課題】簡易な構成で、動圧軸受装置における軸受特性を長期にわたって良好な状態に維持することを可能とする。【解決手段】ステータコア１４の円環状基部１４ａと半径方向に当接してステータコア１４を半径方向に位置決めする径方向位置決め部１２と、ステータコア１４の突極部１４ｃに軸方向に当接してステータコア１４を軸方向に位置決めする円環状の軸方向位置決め部１８とを固定部材に設けたことによって、ステータコア１４に変形が生じていても、特に周方向に連続する円環状の軸方向位置決め部１８によって、ステータコア１４を軸方向に精度良く保持するとともに、固定部材の剛性を大幅に高めるようにしたもの。【選択図】　　　　図１
2004135467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑流体の動圧を利用したラジアル動圧軸受部により固定部材と回転部材とが相対回転可能に支持されたものであって、
上記固定部材には、円環状基部の周壁面から半径方向に向かって放射状に延出する複数の突極部を有するステータコアが装着されているとともに、
前記回転部材には、前記突極部と半径方向に対向する環状の駆動マグネットが設けられた動圧軸受装置を備えたモータにおいて、
上記固定部材は、前記ステータコアの円環状基部の周壁面と半径方向に当接して半径方向に位置決めする径方向位置決め部と、前記ステータコアの突極部に軸方向に当接して軸方向に位置決めする軸方向位置決め部と、を有し、
前記軸方向位置決め部が、前記ステータコアの円環状基部と略同心状の円環状をなすように形成されているとともに、
前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と軸方向に当接しないように形成されていることを特徴とする動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項２】
前記固定部材は、固定フレームと、その固定フレームに設けられた略中空円筒状の軸受ホルダーと、その軸受ホルダーの内部側に挿通された軸受スリーブと、を有するとともに、
前記回転部材は、上記固定部材の軸受スリーブ内に回転自在に挿入された回転軸を備え、
前記軸方向位置決め部が、上記固定フレームから軸方向に突出して前記ステータコアの突極部と軸方向に当接する円環状周壁部により形成されているとともに、
前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と径方向に当接する前記軸受ホルダーにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項３】
前記固定部材は、固定フレームと、その固定フレームに設けられた固定軸と、その固定軸と同心状に配置された略中空円筒状のコアホルダーと、を有するとともに、
前記回転部材は、上記固定軸に対して回転自在に挿入された軸受スリーブを備え、
前記軸方向位置決め部が、上記固定フレームから軸方向に突出して前記ステータコアの突極部と軸方向に当接する円環状周壁部により形成されているとともに、
前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と径方向に当接する前記コアホルダーにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項４】
前記軸方向位置決め部が前記ステータコアの突極部と当接する突出端面は、周方向に向かって平坦面状又は凹凸面状をなすように形成されているとともに、
その軸方向位置決め部における少なくとも固定フレーム側の根本基部が、周方向に一体連続するように形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項５】
前記ステータコアの円環状基部が、前記径方向位置決め部に対して接着により固定されていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項６】
前記ステータコアの突極部が、前記軸方向位置決め部の突出端面に対して接着により固定されていることを特徴とする請求項５記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【請求項７】
前記軸方向位置決め部の周壁面が、前記駆動マグネットに対して径方向に近接して対向するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置を備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑流体の動圧を利用した動圧軸受部によって固定部材と回転部材とを相対回転可能に支持するように構成した動圧軸受装置を備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般のモータにおいては、固定部材を構成している固定フレームに、電磁鋼板等の積層体からなるステータコアが装着されている。そして、そのステータコアの円環状基部の周壁面からは、複数の突極部が半径方向に向かって放射状に延出しているとともに、それらの各突極部に駆動コイルが巻回されている。それらの各突極部に対しては、ロータ側に取り付けられた環状の駆動マグネットが近接対向するように配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなモータのステータコアを構成している電磁鋼板等の積層体では、各層がプレス成形された薄板状部材から構成されており、ブレス成形時等に加えられた外力により各層の薄板状部材が、お椀状に変形することがある。そして、そのように変形された薄板状部材の積層体からなるステータコアを固定フレーム側に装着すると、ステータコアが軸方向に対して直角状態に装着されなくなって傾斜した状態で取り付けられてしまうことになる。ステータコアが傾斜して装着されると、上述した駆動マグネットを含むロータ側の部材が、少なくとも停止時において常に傾いた状態となってしまい、そのため、軸受に対して軸が常に傾斜した状態で、線又は点接触することとなり、その結果、軸受に偏った摩耗が発生して、モータの軸振れ精度等の回転性能が早期に劣化しやすくなるおそれがある。
【０００４】
このような軸受の偏摩耗に関する問題は、潤滑流体の動圧を利用したラジアル動圧軸受部を用いたモータでは極めて大きな問題となり、特に薄型化を図った動圧軸受装置を有するモータでは、軸受長さが短く設定されることから致命的な問題になりかねない。つまり、上述したように変形して傾斜した状態で装着されたステータコアでは、駆動マグネットとの間の軸方向の磁気中心にズレが発生してしまい、ノイズが大きくなる上に、動圧によるスラスト方向の浮上量にバラツキを生じることとなり、動圧軸受特性に大きな影響を与えるおそれがある。
【０００５】
また、特に小型化・薄型化を図ったモータでは、固定フレームを薄厚化していることなどから機械的剛性が低下する傾向にあり、衝撃や振動で固定フレームが変形するおそれがある。そのため、駆動マグネットとステータコアとの位置関係にズレが発生しやすく、所期の軸受性能が得られなくなってしまうことが多い。
【０００６】
そこで、本発明は、簡易な構成で、長期にわたって良好な軸受特性を維持することができるようにした動圧軸受装置を備えたモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、固定部材は、ステータコアの円環状基部の周壁面と半径方向に当接して半径方向に位置決めする径方向位置決め部と、前記ステータコアの突極部に軸方向に当接して軸方向に位置決めする軸方向位置決め部と、を有し、前記軸方向位置決め部が、前記ステータコアの円環状基部と略同心状の円環状をなすように形成されているとともに、前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と軸方向に当接しないように形成されている。
このような構成を有する請求項１にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、ステータコアに変形が生じていても、ステータコアを固定部材側に装着した際に、径方向位置決め部及び軸方向位置決め部によってステータコアが良好に位置決めされることとなる。特に、軸方向位置決め部によってステータコアが軸方向に精度良く保持されるとともに、その周方向に一体連続する軸方向位置決め部によって、固定部材の剛性が大幅に高められることとなり、動圧軸受装置の軸受特性が更に向上される。従って、従来のような軸の傾斜がなくなるとともに、ステータコア側と駆動マグネット側との磁気的位置を高精度に位置合わせすることが可能となり、その結果、動圧軸受装置における軸受特性が長期にわたって良好な状態に維持されるようになっている。
【０００８】
また、請求項２に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項１における固定部材が、固定フレームと、その固定フレームに設けられた略中空円筒状の軸受ホルダーと、その軸受ホルダーの内部側に挿通された軸受スリーブと、を有するとともに、前記回転部材は、上記固定部材の軸受スリーブ内に回転自在に挿入された回転軸を備え、前記軸方向位置決め部が、上記固定フレームから軸方向に突出して前記ステータコアの突極部と軸方向に当接する円環状周壁部により形成されているとともに、前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と径方向に当接する前記軸受ホルダーにより形成されている。
このような、いわゆる軸回転型のモータにおいても、上述した作用は同様に得られる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項１における固定部材が、固定フレームと、その固定フレームに設けられた固定軸と、その固定軸と同心状に配置された略中空円筒状のコアホルダーと、を有するとともに、前記回転部材は、上記固定軸に対して回転自在に挿入された軸受スリーブを備え、前記軸方向位置決め部が、上記固定フレームから軸方向に突出して前記ステータコアの突極部と軸方向に当接する円環状周壁部により形成されているとともに、前記径方向位置決め部は、上記ステータコアの円環状基部と径方向に当接する前記コアホルダーにより形成されている。
このような、いわゆる軸固定型のモータにおいても、上述した作用は同様に得られる。
【００１０】
さらにまた、請求項４に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項２又は請求項３における軸方向位置決め部が、ステータコアの突極部と当接する突出端面は、周方向に向かって平坦面状又は凹凸面状をなすように形成されているとともに、その軸方向位置決め部における少なくとも固定フレーム側の根本基部が、周方向に一体連続するように形成されている。
このような構成を有する請求項４にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、軸方向位置決め部の突出端面の形状にかかわらず、周方向に一体連続する突出基部側の部位によって、固定部材の剛性が効果的に高められ、動圧軸受装置の軸受特性が更に向上されるようになっている。
【００１１】
また、請求項５に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項１におけるステータコアの円環状基部が、径方向位置決め部に対して接着により固定されている。
このような構成を有する請求項５にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、ステータコアが径方向位置決め部において接着固定されていることから、径方向位置決め部におけるステータコアの剛性が大幅に高められることとなり、その径方向位置決め部における固定状態の不安定によって生じるノイズ等が防止され、動圧軸受装置の軸受特性がより一層向上される。
【００１２】
さらに、請求項６に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項５におけるステータコアの突極部が、軸方向位置決め部の突出端面に対して接着により固定されている。
このような構成を有する請求項６にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、特に軸方向位置決め部によるステータコアに対する位置合わせが更に良好に行われるとともに、当該ステータコアの剛性が効果的に高められ、動圧軸受装置の軸受特性が向上されるようになっている。
【００１３】
さらにまた、請求項７に記載の動圧軸受装置を備えたモータでは、上記請求項１における軸方向位置決め部の周壁面が駆動マグネットに対して径方向に近接して対向するように配置されている。
このような構成を有する請求項７にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、万一、動圧軸受装置から潤滑流体が飛散しても、その飛散した潤滑流体が軸方向位置決め部の周壁面によって受けられこととなり、それ以上の外部飛散が防止されるようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる動圧軸受装置を有するモータを、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）に適用した実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１５】
まず、図１に示されている軸回転／アウターロータ型のＨＤＤ用スピンドルモータの全体としては、固定部材としてのステータ組１０と、そのステータ組１０に対して図示上側から組み付けられた回転側部としてのロータ組２０とから構成されている。
【００１６】
このうちステータ組１０は、図２に示されているように、図示を省略した磁気ディスク装置のプレートにネジ止めされる略円盤状の固定フレーム１１を有しており、その固定フレーム１１の略中央部分に立設するようにして形成された筒状の軸受ホルダー１２の内部側には、中空円筒状に形成された軸受スリーブ１３が圧入や焼き嵌め等の固定手段によって接合されている。この軸受スリーブ１３は、加工を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されており、軸方向に貫通するようにして中心孔が形成されている。
【００１７】
また、上記軸受ホルダー１２の外周壁面には、ステータコア１４の円環状基部１４ａが挿通されており、その挿通部分に対して接着剤が注入されていることにより円環状基部１４ａの固定が行われている。この円環状基部１４ａの外周壁面からは、複数の突極部１４ｂが放射状に突出しており、それらの各突極部１４ｂの腕リブに対して駆動コイル１５がそれぞれ巻回されている。また、上記各突極部１４ｂの突出先端部分には、周方向に張り出すようにしてティース部１４ｃがそれぞれ設けられており、それらの各ティース部１４ｃが周方向に列状をなすように配列されている。
【００１８】
一方、上記軸受スリーブ１３の中心孔内には、上述したロータ組２０の一部を構成する軸部材としての回転軸２１が回転自在に挿入されている。本実施形態における回転軸２１は、ステンレス鋼から形成されており、その回転軸２１の外周面及び上記軸受スリーブ１３の内周面には動圧面が各々形成されている。これら回転軸２１側の動圧面と、軸受スリーブ１３側の動圧面とは、半径方向に微少隙間を介して対向するように配置されており、その微少隙間部分にラジアル動圧軸受部ＲＢが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける軸受スリーブ１３側の動圧面と回転軸２１側の動圧面とは、数μｍのラジアルギャップを介して対向配置されており、そのラジアルギャップからなる軸受空間内には、潤滑性オイル等からなる適宜の潤滑流体が注入されている。
【００１９】
さらに、上記軸受スリーブ１３及び回転軸２１の両動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略した例えばヘリングボーン形状のラジアル動圧発生用溝が、軸方向に２ブロックに分かれて凹設されており、回転軸２１の回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その動圧によって上記回転軸２１および回転軸２１に固着された回転回転ハブ体２２が回転自在に支持される構成になされている。
【００２０】
上記回転軸２１とともにロータ組２０を構成している回転ハブ体２２は、磁気ディスク等の記録媒体を搭載するため略カップ状をなすように形成されており、当該回転ハブ体２２の中心部に設けられた接合穴２２ａに上記回転軸２１の図示上端部分が圧入や焼き嵌めあるいは接着等の固定手段によって固定されている。
【００２１】
その回転ハブ体２２は、外周部にロータ部を構成するための環状立壁部２２ｂを有しており、環状立壁部２２ｂの内周面に、周方向に一定間隔でＮＳ交互に着磁が施された円筒状の駆動マグネット２２ｃが装着固定されていることによりロータ部が構成されている。上記駆動マグネット２２ｃは、上述したステータコア１４の外周面に対して環状に対向するように近接配置されている。
【００２２】
また、上記駆動マグネット２２ｃの直下位置には、磁性板１７が近接配置されている。この磁性板１７は、上述した固定フレーム１１に取り付けられており、上記駆動マグネット２２ｃとの間の磁気的吸引力によって上述したロータ組２０の全体を軸方向に引き付け、ロータ組２０が軸方向に脱落しないようにしている。
【００２３】
一方、上記回転軸２１の図示下端側の先端部分には、環状のスラストプレート２３が固着されている。このスラストプレート２３は、上述した軸受スリーブ１３の図示下端側の中心部分に凹設された収納部１３ａに遊嵌状態で配置されており、その軸受スリーブ１３の収納部１３ａ内において、上記スラストプレート２３の図示上側の端面に設けられた動圧面と、軸受スリーブ１３側の動圧面とが軸方向に近接対向するように配置されている。そして、そのスラストプレート２３と軸受スリーブ１３との両動圧面どうしの軸受隙間空間に、第１のスラスト軸受部ＳＢａが形成されている。
【００２４】
さらに、上記スラストプレート２３の図示下側の動圧面に近接するように円板状部材からなるカウンタープレート１６が、上記軸受スリーブ１３の下端側開口部を閉塞するように固着されている。そして、上述したスラストプレート２３の図示下面側の動圧面と、上記カウンタープレート１６の図示上面側の動圧面とが近接対向された軸受隙間空間に、第２のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが形成されている。
【００２５】
より詳細には、これら軸方向に隣接して配置された第１及び第２のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂにおけるスラストプレート２３側の軸方向の両動圧面と、それに対向する軸受スリーブ１３及びカウンタープレート１６側の両動圧面とは、それぞれ数μｍから十数μｍの微少間隔を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微少間隔からなる軸受空間内に潤滑流体が前記スラストプレート２３の外周側通路を介して軸方向に連続するように注入されている。
【００２６】
本実施形態においては、上記スラストプレート２３の上下面にあたる動圧面には、既に公知のヘリングボーン形状のスラスト動圧発生用溝が環状に凹設されており、回転時に、当該スラスト動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上述した回転軸２１および回転ハブ体２２がスラスト方向に支持される。なお、上記スラスト動圧発生用溝は、第１のスラスト軸受部ＳＢａにおける軸受スリーブ１３側の動圧面、および第２のスラスト軸受部ＳＢｂにおけるカウンタープレート１６側の動圧面に形成してもよい。
【００２７】
また、本実施の形態にかかるスピンドルモータでは、上述したように固定部材としての固定フレーム１１に設けられた軸受ホルダー１２の外周壁面に対して、ステータコア１４の円環状基部１４ａの内周壁面が挿通されるようにして装着されており、上記軸受ホルダー１２の外周壁面に対して、ステータコア１４の円環状基部１４ａの内周壁面が径方向に当接されている。すなわち、上記ステータコア１４の全体は、軸受ホルダー１２によって半径方向の位置決めされるように構成されており、従って、本実施形態における軸受ホルダー１２は、ステータコア１４の径方向位置決め部として構成されている。なお本実施形態では、上記ステータコア１４の円環状基部１４ａが軸受ホルダー１２の外周壁面に接着剤により固定されている。このとき、上記軸受ホルダー１２に設けられた段部１２ａがステータコア１４の底面に当接しないように、上記段部１２ａが上述した円環状基部１４ａから軸方向に離間させて配置されている。
【００２８】
一方、上記固定フレーム１１には、前述したステータコア１４の各突極部１４ｂのティース部１４ｃのほぼ直下位置に相当する位置に、当該固定フレーム１１から軸方向に突出する円環状周壁部１８が一体的に設けられている。この円環状周壁部１８は、上記ステータコア１４の円環状基部１４ａと略同心状の円環状をなすように形成され配置されており、その円環状周壁部１８の軸方向における突出先端面は、上記ステータコア１４の各突極部１４ｂのティース部１４ｃと当接している。そして、剛性を高めるには、その円環状周壁部１８の軸方向突出先端面と、上記各突極部１４ｂのティース部１４ｃとを接着剤により固着するのがよい。
【００２９】
すなわち、上記円環状周壁部１８は、ステータコア１４の軸方向位置決め部として設けられたものであって、当該円環状周壁部１８の突出先端面によって上記ステータコア１４の全体が軸方向に位置決めされている。なおこのとき、上述した径方向位置決め部としての軸受ホルダー１２の外周壁面は、ステータコア１４の円環状基部１４ａと軸方向には当接せず、軸方向の位置決め部とは作用しないように形成されており、ステータコア１４の軸方向位置決め部は、もっぱら、上記円環状周壁部１８により構成されている。なお、前記軸受ホルダー１２の外周壁面と、円環状基部１４ａとが固着されていないことによる振動やノイズが発生することのないよう、軸方向の位置が決まった状態で接着固定しておくことが好ましい。
【００３０】
以上のような構成を有する本実施形態にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、従来技術で説明したようなプレス成形等による変形がステータコア１４に生じていても、そのステータコア１４の円環状基部１４ａを軸受ホルダー１２に装着して当該ステータコア１４のティース部１４ｃを固定フレーム１１の円環状周壁部１８に当接させて固着すれば、径方向位置決め部としての軸受ホルダー１２の外周壁面、及び軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８の突出先端面によって、上記ステータコア１４の全体が良好に位置決めされるようになっている。
【００３１】
特に、軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８によってステータコア１４が軸方向に精度良く保持されるとともに、その周方向に一体連続する円環状周壁部１８によって、固定フレーム１１の剛性が大幅に高められることとなり、動圧軸受装置の軸受特性が更に向上される。従って、従来のような軸の傾斜配置がなくなるとともに、ステータコア１４側と駆動マグネット２２ｃ側との磁気的位置を高精度に位置合わせすることが可能となり、その結果、動圧軸受装置における軸受特性が長期にわたって良好な状態に維持されるようになっている。
【００３２】
また、本実施形態では、ステータコア１４に設けられた円環状基部１４ａは、径方向位置決め部としての軸受ホルダー１２の外周壁面に接着固定されていて、径方向位置決め部としての軸受ホルダー１２の外周壁面に接着により固定されていることから、ステータコア１４及びフレーム１１によるステータの軸方向の剛性が大幅に高められることとなり、固定状態の不安定によって生じるノイズ等が防止されることによって、動圧軸受装置の軸受特性がより一層向上されるようになっている。
【００３３】
さらに本実施形態では、ステータコア１４の各突極部１４に設けられたティース部１４ｃが、軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８に対して接着により固定されていることから、特にステータコア１４の軸方向における位置合わせが極めて良好に行われるようになっている。また、それによって上記ステータコア１４の剛性が効果的に高められることとり、動圧軸受装置の軸受特性が一層向上されるようになっている。
【００３４】
さらにまた、本実施形態では、軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８の外周壁面が、駆動マグネット２２ｃに対して径方向に近接して対向配置されていることから、万一、動圧軸受装置から潤滑流体が飛散しても、その飛散した潤滑流体が軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８の外周壁面と上記回転ハブ体２２を含むロータの内周壁面との間のギャップによって、モータ外部への流出が防止されることとなり、それ以上の外部飛散が防止される効果も有する。
【００３５】
一方、上述した実施形態では、軸方向位置決め部としての円環状周壁部１８の突出先端面は、周方向全面に平坦面を有するように形成されているが、図３及び図４に示されている実施形態では、軸方向位置決め部としての円環状周壁部３８の突出先端面が、周方向に沿って凹凸面をなすように形成されている。より具体的には、本実施形態における円環状周壁部３８の突出先端面には、ステータコア１４における隣接するティース部１４ｃ，１４ｃどうしの間に相当する部位に窪み部が形成されている。
【００３６】
このような実施形態においても、上述した実施形態と基本的には同様な作用・効果が得られるものであり、円環状周壁部３８の突出端面の形状にかかわらず、当該円環状周壁部３８の突出基部側は、周方向に一体連続するように形成されていることから、当該円環状周壁部３８によって固定フレーム１１を含むステータ組１０全体の剛性が効果的に高められることとなり、その結果、動圧軸受装置の軸受特性が向上されるようになっている。この点から、円環状周壁部３８に設けられる凹部は、少なくとも一部が全周にわたる周壁部となる深さとするのがよい。
【００３７】
また、本発明は、上述した実施形態に対応する構成物を同一の符号で表した図５に示されている実施形態のように、回転ハブ体２２の内側（図示下面側）壁面を利用してスラスト軸受部ＳＢを形成した構造のものに対しても同様に適用することができる。
【００３８】
すなわち、図５に示されている実施形態において、上述した実施形態と相違する部位の概略構造について説明すると、軸受スリーブ１３の図示上端面と、上述した回転ハブ体２２の中心側部分における図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら軸受スリーブ１３の図示上端面と、回転ハブ体２２の図示下端面との間のスラスト対向領域内が、上述したラジアル軸受部ＲＢから連続する軸受空間に形成されている。そして、そのラジアル軸受部ＲＢから連続する軸受空間にスラスト動圧軸受部ＳＢが設けられている。すなわち、上記スラスト対向領域を構成している両対向動圧面１３，２２の少なくとも一方側には、スパイラル形状、又はへリングボーン形状のスラスト動圧発生溝が形成されており、そのスラスト動圧発生溝を含む軸方向対向部分がスラスト動圧軸受部ＳＢになされている。
【００３９】
このようなスラスト動圧軸受部ＳＢを構成している軸受スリーブ１３の図示上端面側の動圧面と、それに近接対向する回転ハブ体２２の図示下端面側の動圧面とは、数μｍの微少隙間を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微少隙間からなる軸受空間内に、適宜の潤滑流体が、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢから連続的に充填されていて、回転時に、上述したスラスト動圧発生溝のポンピング作用によって上記潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、前記回転軸２１及び回転ハブ体２２が、スラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００４０】
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ１３の最外周壁面によって、毛細管シール部ＳＳからなる流体シール部が画成されている。すなわち、この流体シール部としての毛細管シール部ＳＳは、前述したスラスト動圧軸受部ＳＢを含む軸方向のスラスト対向領域に対して半径方向外方側から連設されるように設けられており、上記前記軸受スリーブ１３の外周壁面と、その軸受スリーブ１３の外周壁面と半径方向に対向するように形成された抜け止め部材としてのカウンタープレート２５の内周壁面とにより、上記毛細管シール部ＳＳが画成されている。上記カウンタープレート２５は、上述した回転ハブ体２２に設けられたフランジ部２２ｅに固定されたリング状部材からなり、当該カウンタープレート２５の内周壁面と、上述した軸受スリーブ１３の外周壁面との間の隙間を、図示下方側の開口部に向かって連続的に拡大することによって、テーパ状のシール空間を画成している。そして、上記スラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体が、毛細管シール部ＳＳに至るまで連続的に充填されている。
【００４１】
またこのとき、上記軸受スリーブ１３の図示上端部分には、半径方向外方側に張り出すようにして抜止め鍔部１３ｂが設けられており、その抜止め鍔部１３ｂの一部が、上述したカウンタープレート２５の一部に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これらの両部材１３ｂ，２５によって、前記回転ハブ体２２が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。
【００４２】
そして、本実施形態にかかるスピンドルモータにおいても、軸受ホルダー１２が、ステータコア１４の径方向位置決め部として構成されているとともに、円環状周壁部１８が、ステータコア１４の軸方向位置決め部として設けられたており、上述した実施形態と同様な作用・効果が得られるようになっている。
【００４３】
次に、本発明にかかる他の実施形態について、図６を参照しながら説明する。
図６は本発明を適用した軸回転型のインナーロータ型ＨＤＤスピンドルモータの断面図であって、全体としては、固定部材としてのステータ組４０と、そのステータ組４０に対して図示上側から組み付けられた回転側部としてのロータ組５０とから構成されている。
【００４４】
このうちステータ組４０は、図示を省略した磁気ディスク装置のプレートにネジ止めされる略円盤状の固定フレーム４１を有しており、その固定フレーム４１の略中央部分に立設するようにして形成された筒状の軸受ホルダー４２の内部側には、中空円筒状に形成された軸受スリーブ４３が圧入や焼き嵌め等の固定手段によって接合されている。この軸受スリーブ４３は、加工を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されており、軸方向に貫通するようにして中心孔が形成されている。
【００４５】
また、上記固定フレーム４１の最外周位置に形成されたコアホルダー４４の内周壁面には、ステータコア４５の円環状基部４５ａが挿通されており、その挿通部分に対して接着剤が注入されていることにより円環状基部４５ａの固定が行われている。この円環状基部４５ａの内周壁面からは、複数の突極部４５ｂが放射状に突出しており、それらの各突極部４５ｂの腕リブに対して駆動コイル４６がそれぞれ巻回されている。また、上記各突極部４５ｂの突出先端部分には、周方向に張り出すようにしてティース部４５ｃがそれぞれ設けられており、それらの各ティース部４５ｃが周方向に列状をなすように配列されている。
【００４６】
一方、上記軸受スリーブ４３の中心孔内には、上述したロータ組５０の一部を構成する軸部材としての回転軸５１が回転自在に挿入されている。本実施形態における回転軸５１は、ステンレス鋼から形成されており、その回転軸５１の外周面及び上記軸受スリーブ４３の内周面には動圧面が各々形成されている。これら回転軸５１側の動圧面と、軸受スリーブ４３側の動圧面とは、半径方向に微少隙間を介して対向するように配置されており、その微少隙間部分にラジアル動圧軸受部ＲＢが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける軸受スリーブ１３側の動圧面と回転軸２１側の動圧面とは、数μｍのラジアルギャップを介して対向配置されており、そのラジアルギャップからなる軸受空間内には、潤滑性オイル等からなる適宜の潤滑流体が注入されている。
【００４７】
さらに、上記軸受スリーブ４３及び回転軸５１の両動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略した例えばヘリングボーン形状のラジアル動圧発生用溝が、軸方向に２ブロックに分かれて凹設されており、回転軸５１の回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その動圧によって上記回転軸２１および回転軸５１に固着された回転回転ハブ体５２が回転自在に支持される構成になされている。
【００４８】
上記回転軸５１とともにロータ組５０を構成している回転ハブ体５２は、磁気ディスク等の記録媒体を搭載するためアルミ材などにより略カップ状をなすように形成されており、当該回転ハブ体５２の中心部に設けられた接合穴５２ａに上記回転軸５１の図示上端部分が圧入や焼き嵌めあるいは接着等の固定手段によって固定されている。
【００４９】
その回転ハブ体５２は、外周部にロータ部を構成するための環状立壁部５２ｂを有しており、環状立壁部５２ｂの図示下端側に、周方向に一定間隔でＮＳ交互に着磁が施された円筒状の駆動マグネット５２ｃがバックヨーク等を介して装着固定されていることによりロータ部が構成されている。上記駆動マグネット５２ｃは、上述したステータコア４５の内周面に対して環状に対向するように近接配置されている。なお、上記回転ハブ体５２を鉄系金属により形成した場合にはバックヨークは不要となる。
【００５０】
一方、軸受スリーブ４３の図示上端面と、上述した回転ハブ体５２の中心側部分における図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら軸受スリーブ４３の図示上端面と、回転ハブ体５２の図示下端面との間のスラスト対向領域内が、上述したラジアル軸受部ＲＢから連続する軸受空間に形成されている。そして、そのラジアル軸受部ＲＢから連続する軸受空間にスラスト動圧軸受部ＳＢが設けられている。すなわち、上記スラスト対向領域を構成している両対向動圧面４３，５２の少なくとも一方側には、スパイラル形状、又はへリングボーン形状のスラスト動圧発生溝が形成されており、そのスラスト動圧発生溝を含む軸方向対向部分がスラスト動圧軸受部ＳＢになされている。
【００５１】
このようなスラスト動圧軸受部ＳＢを構成している軸受スリーブ４３の図示上端面側の動圧面と、それに近接対向する回転ハブ体５２の図示下端面側の動圧面とは、数μｍの微少隙間を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微少隙間からなる軸受空間内に、適宜の潤滑流体が、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢから連続的に充填されていて、回転時に、上述したスラスト動圧発生溝のポンピング作用によって上記潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、前記回転軸５１及び回転ハブ体５２が、スラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００５２】
さらに、上記動圧軸受部材としての軸受スリーブ４３の最外周壁面によって、毛細管シール部ＳＳからなる流体シール部が画成されている。すなわち、この流体シール部としての毛細管シール部ＳＳは、前述したスラスト動圧軸受部ＳＢを含む軸方向のスラスト対向領域に対して半径方向外方側から連設されるように設けられており、上記前記軸受スリーブ４３の外周壁面と、その軸受スリーブ４３の外周壁面と半径方向に対向するように形成された抜け止め部材としてのカウンタープレート５５の内周壁面とにより、上記毛細管シール部ＳＳが画成されている。上記カウンタープレート５５は、上述した回転ハブ体５２に設けられたフランジ部５２ｅに固定されたリング状部材からなり、当該カウンタープレート５５の内周壁面と、上述した軸受スリーブ４３の外周壁面との間の隙間を、図示下方側の開口部に向かって連続的に拡大することによって、テーパ状のシール空間を画成している。そして、上記スラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体が、毛細管シール部ＳＳに至るまで連続的に充填されている。
【００５３】
またこのとき、上記軸受スリーブ４３の図示上端部分には、半径方向外方側に張り出すようにして抜止め鍔部４３ｂが設けられており、その抜止め鍔部４３ｂの一部が、上述したカウンタープレート５５の一部に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これらの両部材４３ｂ，５５によって、前記回転ハブ体５２が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。
【００５４】
さらに、本実施の形態におけるスピンドルモータでは、上述したように固定部材としての固定フレーム４１に設けられたコアホルダー４４の内周壁面に対して、ステータコア４５の円環状基部４５ａの外周壁面が挿通されることによって径方向に当接されていることから、上記ステータコア４５の全体が半径方向に位置決めされている。すなわち、上記コアホルダー４４の内周壁面は、ステータコア４５の径方向位置決め部として形成されている。
【００５５】
一方、上記固定フレーム４１には、上述したステータコア４５の各突極部４５ｂのティース部４５ｃのほぼ直下位置に相当する位置に、軸方向に突出する円環状周壁部４８が一体的に形成されている。この円環状周壁部４８は、上記ステータコア４５の円環状基部４５ａと略同心状の円環状をなすように形成され配置されているとともに、その円環状周壁部４８の軸方向突出先端面は、上記ステータコア４５の各突極部４５ｂのティース部４５ｃに当接しており、その円環状周壁部４８の軸方向突出先端面とティース部４５ｃとが接着剤により固着されている。
【００５６】
すなわち、その円環状周壁部４８は、ステータコア４５の軸方向位置決め部として設けられており、当該円環状周壁部４８の突出先端面によって上記ステータコア４５の全体が軸方向に位置決めされている。なお、このとき上述した径方向位置決め部としてのコアホルダー４４の内周壁面は、ステータコア４５の円環状基部４５ａと軸方向には当接しないように形成されており、ステータコア４５の軸方向位置決め部は、もっぱら上記円環状周壁部４８の突出先端面により構成されるようになっている。
【００５７】
以上のような構成を有する本実施形態にかかる動圧軸受装置を備えたモータにおいては、従来技術で説明したように、ステータコア４５にプレス成形等による変形が生じていても、そのステータコア４５の円環状基部４５ａをコアホルダー４４に装着して当該ステータコア４５のティース部４５ｃを固定フレーム４１の円環状周壁部４８に当接させて固着した際に、径方向位置決め部としてのコアホルダー４４の内周壁面、及び軸方向位置決め部としての円環状周壁部４８の突出先端面によって、上記ステータコア４５の全体が良好に位置決めされることとなる。
【００５８】
特に、軸方向位置決め部としての円環状周壁部４８によってステータコア４５が軸方向に精度良く保持されるとともに、その周方向に一体連続する円環状周壁部４８によって、固定フレーム４１の剛性が大幅に高められることとなり、動圧軸受装置の軸受特性が更に向上される。従って、従来のような軸の傾斜配置がなくなるとともに、ステータコア４５側と駆動マグネット５２ｃ側との磁気的位置を高精度に位置合わせすることが可能となり、その結果、動圧軸受装置における軸受特性が長期にわたって良好な状態に維持されるようになっている。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもない。
【００６０】
例えば、上述した各実施形態は、軸回転型のモータに対して本発明を適用したものであるが、軸固定型のモータに対しても本発明は同様に適用することができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態は、ハードディスク駆動装置に対して本発明を適用したものであるが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の多種多様な装置に用いられるディスク装置、その他の各種モータに対しても同様に適用することができるものである。
【００６２】
さらに、本発明は、動圧軸受装置を有するモータのみならず、含油軸受装置を有するモータに対しても同様に適用することができるものである。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１にかかる動圧軸受装置を備えたモータは、ステータコアの円環状基部と半径方向に当接してステータコアを半径方向に位置決めする径方向位置決め部と、ステータコアの突極部に軸方向に当接してステータコアを軸方向に位置決めする円環状の軸方向位置決め部とを固定部材に設けたことによって、ステータコアに変形が生じていても、特に周方向に連続する円環状の軸方向位置決め部によって、ステータコアを軸方向に精度良く保持するとともに固定部材の剛性を大幅に高め、それにより動圧軸受装置の軸受特性を向上させて軸の傾斜をなくすとともに、ステータコア側と駆動マグネット側との磁気的位置を高精度に位置合わせ可能としたものであるから、簡易な構成で、動圧軸受装置における軸受特性を長期にわたって良好な状態に維持することができ、動圧軸受装置を備えたモータの信頼性を向上させることができる。
【００６４】
また本発明は、請求項２に記載の動圧軸受装置を備えたモータのような、いわゆる軸回転型のモータにおいても、請求項３に記載の動圧軸受装置を備えたモータのような、いわゆる軸固定型のモータにおいても、上述した効果を同様に得ることができる。
【００６５】
さらに本発明は、請求項４に記載の動圧軸受装置を備えたモータは、周方向に一体連続する突出基部側の部位によって固定部材の剛性が効果的に高めるようにしたものであるから、軸方向位置決め部の突出端面の形状にかかわらず同様な効果を得ることができる。
【００６６】
また、請求項５に記載の動圧軸受装置を備えたモータは、上記請求項１におけるステータコアに設けられた円環状基部を、径方向位置決め部に対して接着により固定し、それによってステータコアの剛性を大幅に高め、動圧軸受装置の軸受特性をより一層向上させたものであるから、上述した効果を更に高めることができる。
【００６７】
さらに、請求項６に記載の動圧軸受装置を備えたモータは、上記請求項５におけるステータコアに設けた突極部を軸方向位置決め部に対して接着により固定し、特に軸方向位置決め部によるステータコアに対する位置合わせを更に良好に行うとともに、当該ステータコアの剛性を効果的に高めて動圧軸受装置の軸受特性を向上させるようにしたものであるから、上述した効果を更に高めることができる。
【００６８】
さらにまた、請求項７に記載の動圧軸受装置を備えたモータは、上記請求項１における軸方向位置決め部の周壁面を駆動マグネットに対して径方向に近接して対向配置し、万一、動圧軸受装置から潤滑流体が飛散しても、その飛散した潤滑流体が軸方向位置決め部の周壁面によって受け、それ以上の外部飛散を防止するようにしたものであるから、上述した効果に加えて、モータの清浄性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における動圧軸受装置を有するスピンドルモータを組み込んだハードディスク駆動装置の縦断面説明図である。
【図２】図１に示されているモータのステータ部の構造を表した平面説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態におけるモータのステータ部の構造を表した平面説明図である。
【図４】図４に示されているステータ部の側面説明図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態にかかる動圧軸受装置を有するスピンドルモータを組み込んだハードディスク駆動装置の縦断面説明図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態にかかる動圧軸受装置を有するインナーロータ型のスピンドルモータを組み込んだハードディスク駆動装置の縦断面説明図である。
【符号の説明】
１１　固定フレーム
１２　軸受ホルダー（径方向位置決め部）
１３　軸受スリーブ
１４　ステータコア
１４ａ　円環状基部
１４ｂ　突極部
１４ｃ　ティース部
１５　駆動コイル
１８　円環状周壁部（軸方向位置決め部）
ＲＢ　ラジアル動圧軸受部
ＳＢ　スラスト軸受部
２１　回転軸
２２　回転ハブ体
２２ｃ　駆動マグネット
３８　円環状周壁部（軸方向位置決め部）
４１　固定フレーム
４２　軸受ホルダー（径方向位置決め部）
４３　軸受スリーブ
４５　ステータコア
４５ａ　円環状基部
４５ｂ　突極部
４５ｃ　ティース部
４６　駆動コイル
４８　円環状周壁部（軸方向位置決め部）
ＲＢ　ラジアル動圧軸受部
ＳＢ　スラスト軸受部
５１　回転軸
５２　回転ハブ体
５２ｃ　駆動マグネット
【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】
2004135467.tif 000007
【図６】
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