(57)【要約】【課題】　組立時のカバープレートの撓みがかなり若しくは完全に回避されるように改良された流体軸受システムを提供する。【解決手段】　本発明の流体軸受システムは、軸受筐体３に回転可能に軸支されるシャフト４を有する少なくとも１つのラジアル軸受と、シャフト４と堅く結合され、軸受筐体３の凹部８に回転可能に受け入れられたスラストプレート９と当該スラストプレートに対向して配置されたカバープレート１２とを備える少なくとも１つの動圧軸受と、を具備する。カバープレート１２は、軸受筐体３の正面端に載置されて固定される。そのため、組立時のカバープレート１２の撓みが低減される。【選択図】　図１
2004092910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　軸受筐体（３）に回転可能に軸支されるシャフト（４）を有する少なくとも１つのラジアル軸受と、前記シャフトと堅く結合され、前記軸受筐体（３）の凹部（８）に回転可能に受け入れられたスラストプレート（９）と当該スラストプレートに対してカバープレート（１２）の形態で配置された対向軸受とを備える少なくとも１つの動圧軸受と、を具備する、好ましくはディスク記憶装置の磁気ディスクを駆動するためのスピンドルモータの回転軸受用の流体軸受システムであって、
　前記カバープレート（１２）が、前記軸受筐体（３）の正面端に載置され固定されている、
　ことを特徴とする流体軸受システム。
【請求項２】
　前記カバープレート（１２）の外径は、実質的に、前記軸受筐体（３）の外径と一致する、ことを特徴とする請求項１に記載の流体軸受システム。
【請求項３】
　前記カバープレート（１２）と前記軸受筐体（３）とは、常時、その外周にて、溶接接合部（１４）により互いに結合されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流体軸受システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、例えばディスク記憶装置を駆動するためのスピンドルモータの回転軸受用の流体軸受システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　スピンドルモータは、通常、ステータ、ロータ及び少なくとも両者の間に配置される軸受システムから構成される。電気モータで駆動されるロータは、軸受システムにより、ステータに対して回転軸支される。軸受システムとして、転がり軸受と同様に流体滑り軸受も使用可能である。
【０００３】
　流体軸受システムは、軸受筐体と、該軸受筐体の軸方向の孔に配置されたシャフトとを有する。シャフトは、軸受筐体内で自在に回転し、このとき、２つの部分は、共にラジアル軸受を形成する。相互に作用するように結合されたシャフト及び軸受筐体の軸受表面は、薄くて同心で潤滑剤で充満される軸受間隙により互いに離間されている。
【０００４】
　少なくとも軸受表面のうちの１つは、溝模様が付けられ、回転相対運動のために、その局部的な加速力が軸受間隙に存在する潤滑剤に作用する。このようにして、均質で一様な厚さの潤滑剤膜を形成するように導くある種のポンプ作用が発生し、流体力学的圧力領域を介して、潤滑剤膜は安定化される。
【０００５】
　毛管現象により連続して形成される潤滑剤膜及び流体力学的ラジアル軸受の自己センタリング機構は、シャフトと軸受筐体との間で安定して同心に回転するように作用する。
【０００６】
　回転軸に沿った移動は、対応して形成された流体力学的アキシャル軸受により防止される。流体力学的アキシャル軸受に関して、相互に作用するように結合された軸受表面は、少なくともそのうちの１つが溝模様を備え、回転軸に垂直な平面に配置され、薄く、好ましくは平坦で潤滑剤で充満された軸受間隙において、常時、軸方向に互いに離間されている。
【０００７】
　決められた個々の流体力学的アキシャル軸受は、所定の方向の力のみを受けることができるので、通常、対向して作動する２つの流体力学的アキシャル軸受が使用される。
【０００８】
　流体軸受の剛性は、実質的には、軸受間隙の大きさにより、並びに溝模様のデザイン若しくは形態による潤滑剤の粘度により、決定される。軸方向の力を支えるために具備された流体動圧軸受は、好ましくは、シャフトの端部に配置されたスラストプレートの２つの正面端により形成され、ここで、軸受筐体の正面端に対応するスラストプレートの１つの正面端と、カバープレートの内部にある正面端に対応する別の正面端とに配置される。カバープレートは、また、スラストプレートに対する対向軸受を形成し、軸受システム全体を下方に閉成し、潤滑剤で充満された軸受間隙に空気が侵入すること、若しくは、潤滑剤の漏出を防止する。
【０００９】
　転がり軸受に対する流体滑り軸受の特別な利点は、高度な作動精度、強い耐衝撃性及び少ない部品数である。定格回転数時に、滑り相手部材は、接触しないので、流体滑り軸受は、摩耗することなく、殆ど音を立てないで作動する。
【００１０】
　一方だけにスラストプレートが配置された上記の流体軸受システムが、例えば、下記の特許文献１に開示されている。スラストプレートは、該スラストプレートの寸法に合った軸受筐体の第１の凹部に受け入れられ、カバープレートにより覆われ、該カバープレートは、より大きな直径を有する第２の凹部に配置される。第２の凹部のより大きな直径により、軸受筐体内部に段差が存在し、この段差は、カバープレート用の軸方向のストッパとして機能する。
【特許文献１】米国特許第６１８３１３５Ｂ１号公報
【００１１】
　カバープレートは、溶接による接合により、常時、第２の凹部に保持される。凹部の内径とカバープレートの外径とに関する製造許容差に基づいて、カバープレートとこれが配置される軸受筐体の凹部との間にあるこの種の空間は、最終的には、大きく変化する可能性がある。カバープレートの外径が大きすぎる場合には、結果として生じる圧力嵌合が過大になり、この圧力嵌合は、組立後に、カバープレートの望ましくない撓みを発生させる可能性がある。その結果、スラストプレートの両側で異なる圧力分布プロファイルが得られる。カバープレートの外径が小さすぎる場合には、２つの部分を溶接することが困難になる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
　本発明の課題は、組立時のカバープレートの撓みがかなり若しくは完全に回避されるように流体軸受システムを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
　本発明に係る軸受システムは、軸受筐体の孔に回転可能に軸支されたシャフトを有する少なくとも１つのラジアル軸受と、シャフトと堅く結合され、軸受筐体の凹部に回転可能に受け入れられたスラストプレートとカバープレートの形態で当該スラストプレートに対して配置された対向軸受とを備える少なくとも１つの動圧軸受と、を具備し、ここで、カバープレートは、軸受筐体の正面端に載置され固定される。
【００１４】
　本発明の望ましい実施形態において、カバープレートの外径は、実質的に、軸受筐体の外径に一致する。そのため、カバープレートにより、軸受筐体の清浄な隔離が実現される。
【００１５】
　カバープレートは、提供された位置で固定され、その外周にて軸受筐体の外周と溶接される。
【００１６】
　本発明は、従来技術に対して種々の利点を提供する。
【００１７】
　その１つは、カバープレートが中央部で大きく撓むという傾向がかなり低減され、そのため、カバープレートは、実質的に、軸受筐体の正面端上に、張力なしに載置されることである。
【００１８】
　カバープレートを受け入れるための第２の凹部が省略されるので、第２の凹部を囲繞する周囲が略２倍の壁強度を有し、軸受筐体の外径は、低減され得る。
【００１９】
　軸受筐体の外径が小さくなるために、電気機械的モータ部品のための構造空間が増大し、その結果、出力容積が増加する。これは、同一の外部寸法である場合のモータ出力が向上され得るか、若しくは、同一のモータ出力である場合の外部寸法が低減され得ることを意味する。これ以外にも、軸受筐体の製造コストが下がり、一方でより少ない材料しか必要とされず、他方で、カバープレートを受け入れるための第２の凹部の加工コストが省略される。
【発明の効果】
【００２０】
　本発明によれば、組立時のカバープレートの撓みがかなり若しくは完全に回避されるように改良された流体軸受システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
　本発明の実施の形態にかかる流体軸受システムについて、以下図面を参照して説明する。
【００２２】
　本実施形態は、スラストプレート及びカバープレートを受け入れるための共通の凹部を有する軸受システムを示す。図示の例では、ロータを保持するシャフトが固定された軸受筐体に回転可能に軸支されている。容易に理解されるように、本発明は、固定されたシャフトが、ロータを保持し、回転可能な軸受筐体により囲繞される構造も含む。
【００２３】
　図１は、本実施形態に係る流体軸受システムを有するスピンドルモータを示す。このスピンドルモータは、ステータコア及び巻線部から構成されるステータ部２が配置される固定されたベースプレート１を含む。軸受筐体３は、ベースプレート１の凹部に固定して受け入れられ、シャフト４が回転可能に受け入れられる軸方向の円筒状の孔を有する。シャフト４の自由端は、ディスク記憶装置の図示しない１つ若しくは２以上の記憶ディスクが配置され固定されるロータ部５を保持する。ロータ部５内部の下方の周囲には、複数組の極を有する環状の永久磁石６が配置され、それにより、電気的交換場を有し作動空間上に突出したステータ部２に電流が供給され、その結果、ロータ部５は、シャフト４と共に回転する。
【００２４】
　軸受筐体３の内径とシャフト４の外径との間には、潤滑剤で充満される軸受間隙が存在する。流体軸受装置は、ここで詳細には図示されず溝模様７により特徴付けられる２つのラジアル軸受領域から構成され、この溝模様７は、シャフト４の表面及び／又は軸受筐体３の内面に形成される。ロータ部５及びシャフト４が回転状態に置かれるとすぐに、溝模様７により、軸受間隙、すなわち、そこにある潤滑剤に、流体力学的圧力が形成され、その結果、軸受は支持力（負荷能力）を有する。
【００２５】
　シャフト４と結合されたスラストプレート９及びカバープレート１２により構成される流体動圧軸受は、シャフト４の下方端で、軸受装置の軸方向の力を受ける。カバープレート１２は、スラストプレート９に対する対向軸受を構成し、軸受装置全体を下方に閉成するので、潤滑剤は、軸受間隙から漏出できない。
【００２６】
　後述する図２のスピンドルモータとは対照的に、軸受筐体３は、スラストプレート９が受け入れられる１つの凹部８のみを有する。カバープレート１２は、軸受筐体３の正面端に載置され、ここで、カバープレート１２の直径は、軸受筐体３の外径に一致する。軸受筐体３とカバープレート１２とは、その外周にて、溶接接合部１４により、互いに結合されている。
【００２７】
　一方、従来技術に基づく流体軸受システムを有するスピンドルモータが図２に示される。図１の部材と対応する部材には、同一の参照番号を付している。
【００２８】
　図１に示される流体軸受との違いは、スラストプレート９及びカバープレート１０が、それぞれ軸受筐体３の対応する凹部８及び１１に受け入れられている点にある。軸受筐体３は、その下方の正面端に、スラストプレート９を受け入れるための第１の凹部８を有する。カバープレート１０は、より大きな直径を有する第２の凹部１１に受け入れられている。
【００２９】
　カバープレート１０は、正面端側の溶接接合部１３により、軸受筐体３に結合されている。
【００３０】
　以上説明したように、本発明に係る流体軸受システムにおいては、カバープレートは、軸受筐体の正面端に載置され、該載置された位置で、その外周を軸受筐体の外周と接合することにより固定される。カバープレートが軸受筐体に形成された凹部に圧力嵌合により配置される従来技術に基づく流体軸受システムと比較して、組立時におけるカバープレートの撓みをかなり若しくは完全に回避することが可能となる。
【００３１】
　本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で、その応用及び変形等は任意である。
【００３２】
　本発明の流体軸受システムは、好ましくは、ディスク記憶装置を駆動するためのスピンドルモータの回転軸受として使用されるが、任意のスピンドルモータの回転軸受に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態にかかる流体軸受システムを有するスピンドルモータの模式的な断面図である。
【図２】従来技術に基づくスピンドルモータの流体軸受システムの模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
　１　　ベースプレート
　２　　ステータ部
　３　　軸受筐体
　４　　シャフト
　５　　ロータ部
　６　　永久磁石
　７　　溝模様
　８　　凹部
　９　　スラストプレート
　１０　カバープレート
　１１　凹部
　１２　カバープレート
　１３　溶接接合部
　１４　溶接接合部
【図１】
2004092910.tif 000003
【図２】
2004092910.tif 000004