(57)【要約】【課題】動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現する。【解決手段】動圧気体軸受６は、中空円筒状のスリーブ３１と、スリーブ３１内に相対回転可能に配置されたシャフト２１とを備えている。スリーブ３１の壁面とシャフト２１の壁面との間に確保された微少間隙３５〜３７と、そこに存在する気体とによって、スリーブ３１とシャフト３２との相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部４１〜４４が構成されている。シャフト２１の一方は、軸線方向に延び外周面を有するインナーシャフト２３と、インナーシャフト２３の外周面に嵌合する内周面を有する筒状のアウターシャフト２４とから構成されている。インナーシャフト２３の外周面には、両端が微少間隙３５〜３７に連通することで、気体を循環させる循環通路を微少間隙３５〜３７とともに構成する溝５５，５６が形成されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備え、
前記スリーブの壁面と前記シャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、前記微少間隙に存在する気体とによって、前記スリーブと前記シャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成され、
前記スリーブ及び前記シャフトの一方は、軸線方向に延び周面を有する第１部材と、前記第１部材の周面に嵌合する周面を有する筒状の第２部材とから構成され、
前記第１部材の周面と前記第２部材の周面の少なくとも一方には、両端が前記微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を前記微少間隙とともに構成する第１溝が形成されている、
動圧気体軸受。
【請求項２】
中空円筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備え、
前記スリーブの壁面と前記シャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、前記微少間隙に存在する気体とによって、前記スリーブと前記シャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成され、
前記動圧気体軸受部は、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面との微少間隙に形成されたラジアル動圧軸受部と、前記スリーブの軸線方向端面と前記シャフトの軸線方向端面との微少間隙に形成されたスラスト動圧軸受部とを有し、
前記スリーブ及び前記シャフトの一方は、軸線方向に延び周面を有する第１部材と、前記第１部材の周面に嵌合する周面を有する筒状の第２部材とから構成され、
前記第１部材の周面と前記第２部材の周面の少なくとも一方には、両端が前記ラジアル及びスラスト動圧軸受部の前記微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を前記微少間隙とともに形成する第１溝が形成されている、
動圧気体軸受。
【請求項３】
前記スリーブ及び前記シャフトの一方は、前記スラスト動圧軸受部を構成する軸線方向端面を有する第３部材をさらに有し、
前記第３部材には前記第１溝に連通して前記循環通路を前記微少間隙及び前記第１溝とともに構成する第２溝が形成されている、請求項２に記載の動圧気体軸受。
【請求項４】
中空円筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備え、
前記スリーブの壁面と前記シャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、前記微少間隙に存在する気体とによって、前記スリーブと前記シャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成され、
前記動圧気体軸受部は、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面との微少間隙に形成されたラジアル動圧軸受部と、前記スリーブの軸線方向端面と前記シャフトの軸線方向端面との微少間隙に形成されたスラスト動圧軸受部とを有し、
前記スリーブの内周面において前記スラスト動圧軸受部の微少間隙の外周部に対応する部分には、半径方向外側に凹んだダスト捕捉用の凹部が形成されている、
動圧気体軸受。
【請求項５】
前記凹部は環状に延びており、
半径方向内側から半径方向に平行に凹部の開口を臨んだ場合、凹部の底部の一部は凹部の側壁若しくは開口の縁によって遮蔽されて、直接は見ることができないように形成されている、請求項４に記載の動圧気体軸受。
【請求項６】
前記ラジアル動圧軸受部には、前記スラスト動圧軸受部に向かって空気の圧力を高める動圧発生用溝が形成されており、
さらに前記スラスト動圧軸受部には、前記ラジアル動圧軸受部に向かって空気の圧力を高める動圧発生用溝が形成されており、
なおかつ、空気はラジアル動圧軸受部からスラスト動圧軸受部に向かって流れるように構成された、
請求項２〜５のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項７】
前記第１部材は円柱状部材であり、前記第２部材は前記第１部材の外周面に嵌合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項８】
前記第１部材は円筒状部材であり、前記第２部材は前記第１部材の内周面及び外周面の一方に嵌合されている、請求項１〜６のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項９】
前記第１溝は軸線方向に螺旋状に延びている、請求項１〜８のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項１０】
前記第２溝は平面上に渦巻き状に延びている、請求項３に記載の動圧気体軸受。
【請求項１１】
前記第１溝に配置されたダスト吸着剤をさらに備えている、請求項１〜１０のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項１２】
前記第１溝及び前記第２溝の少なくとも一方に配置されたダスト吸着剤をさらに備えている、請求項３又は１０に記載の動圧気体軸受。
【請求項１３】
中空円筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備え、
前記スリーブの壁面と前記シャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、前記微少間隙に存在する気体とによって、前記スリーブと前記シャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成され、
前記シャフトは、両端が前記微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を前記微少間隙とともに構成する多孔質体を有している、
動圧気体軸受。
【請求項１４】
前記シャフトは少なくとも外周部分に、前記多孔質体からなる部位を有する、請求項１３に記載の動圧気体軸受。
【請求項１５】
前記循環通路と前記動圧気体軸受を収納するハウジング内との空気流通を抑制するためのシール部さらに備えている、請求項１〜１４のいずれかに記載の動圧気体軸受。
【請求項１６】
ハウジング内に収納されて外部と遮断された動圧気体軸受であって、
中空円筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備え、
前記スリーブの壁面と前記シャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、前記微少間隙に存在する気体とによって、前記スリーブと前記シャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成され、
前記スリーブ及び前記シャフトの少なくとも一方には、前記微少間隙とともに気体の循環通路を構成する気体連通部が形成され、
前記循環通路と前記ハウジング内との空気流通を遮断する磁性流体シール部をさらに備えている、
動圧気体軸受。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の動圧気体軸受と、
前記スリーブ及び前記シャフトの一方に固定されたステータと、
前記ステータに対向するように前記スリーブ及び前記シャフトの他方に固定され、前記ステータとともに磁気回路部を構成するロータマグネットと、
を備えたスピンドルモータ。
【請求項１８】
ハウジングと、
前記ハウジングに固定された、請求項１７に記載のスピンドルモータと、
前記スリーブ及び前記シャフトの一方に固定された、情報を記録できる円板状記録媒体と、
前記記録媒体の所要の位置に情報を書込又は読み出すための情報アクセス手段と、
を備えた記録ディスク駆動装置。
【請求項１９】
ハウジングと、
前記ハウジングに固定された、請求項１７に記載のスピンドルモータと、
前記スリーブ及び前記シャフトの一方に固定されたポリゴンミラーと、
を備えたポリゴンスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧気体軸受に関する。本発明は、さらに、前記動圧気体軸受が採用されたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置及びポリゴンスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、記録ディスク駆動装置や光ディスク装置などにおける記録情報へのアクセスの高速化の要求や、デジタル複写機やレーザプリンタなどにおける印字品質の向上及び高速化の要求などが高まっている。これらの要求を満たすために、それぞれの装置において使用されるスピンドルモータの高精度化及び高速回転化が進められている。
【０００３】
スピンドルモータの高精度化及び高速回転化を実現するためには、スピンドルモータの軸受として動圧気体軸受を採用することが提案されている。動圧気体軸受とは、相対的に回転する部材間に形成される微少間隙に保持される気体の動圧により、回転する部材を非接触にて支持するものである。
ハードディスク装置のような記録ディスク駆動装置では、信頼性を維持するために、外部からのダストの侵入を防止している。ダストが記録ディスクに付着すると、再生エラーやヘッドクラッシュの発生原因となり、装置の信頼性を低下させるからである。
【０００４】
しかし、動圧気体軸受においては、回転の開始時及び停止時に軸受部を構成する壁面同士が互いに接触するため、摩耗により粉塵が発生しやすい。この粉塵は気体の移動とともに移動し、やがて動圧気体軸受から外部に排出され、ハードディスク装置内で記録ディスクを汚染するおそれがある。
そこで、その問題を解決するために、動圧気体軸受の内部に動圧軸受部の微少間隙とともに気体の循環通路を構成し、さらに循環通路を外部から遮断するシール部を設けた構造が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３７１４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１記載された動圧気体軸受では、シャフトの内部に縦孔や横孔を形成して循環通路を形成している。これら縦孔や横孔は機械加工が必要であるため、製造コストが高くなる。
本発明の課題は、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の動圧気体軸受は、中空円筒状のスリーブと、スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備えている。スリーブの壁面とシャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、微少間隙に存在する気体とによって、スリーブとシャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成されている。スリーブ及びシャフトの一方は、軸線方向に延び周面を有する第１部材と、第１部材の周面に嵌合する周面を有する筒状の第２部材とから構成されている。第１部材の周面と第２部材の周面の少なくとも一方には、両端が微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を微少間隙とともに構成する第１溝が形成されている。
【０００８】
この動圧気体軸受では、スリーブとシャフトとの相対的な回転運動は、動圧軸受部に動圧を発生させ、この動圧により動圧気体軸受は軸受荷重を支持する。一方、動圧軸受部を構成する微少間隙は、周面に形成された溝とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。
【０００９】
この動圧気体軸受では、循環通路の一部を部材の周面の溝で形成しており、この溝は旋盤で容易に加工できる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項２に記載の動圧気体軸受は、中空円筒状のスリーブと、スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備えている。スリーブの壁面とシャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、微少間隙に存在する気体とによって、スリーブとシャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成されている。動圧気体軸受部は、スリーブの内周面とシャフトの外周面との微少間隙に形成されたラジアル動圧軸受部と、スリーブの軸線方向端面とシャフトの軸線方向端面との微少間隙に形成されたスラスト動圧軸受部とを有している。スリーブ及びシャフトの一方は、軸線方向に延び周面を有する第１部材と、第１部材の周面に嵌合する周面を有する筒状の第２部材とから構成されている。第１部材の周面と第２部材の周面の少なくとも一方には、両端がラジアル及びスラスト動圧軸受部の微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を微少間隙とともに形成する第１溝が形成されている。
【００１０】
この動圧気体軸受では、スリーブとシャフトとの相対的な回転運動は、ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部に動圧を発生させ、この動圧により動圧気体軸受は軸受荷重を支持する。一方、ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部を構成する微少間隙は、周面に形成された第１溝とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。
【００１１】
この動圧気体軸受では、循環通路の一部を部材の周面の溝で形成しており、この溝は旋盤で容易に加工できる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項３に記載の動圧気体軸受では、請求項２において、スリーブ及びシャフトの一方は、スラスト動圧軸受部を構成する軸線方向端面を有する第３部材をさらに有している。第３部材には、第１溝に連通して循環通路を微少間隙及び第１溝とともに構成する第２溝が形成されている。
【００１２】
この動圧気体軸受では、シャフト上の第１溝の端部が第３部材の軸線方向外側の空間にまで直接連通していなくても、第２溝によって循環通路を構成することができる。つまり、より多くの軸受構造においてダスト対策を実現できる。
請求項４に記載の動圧気体軸受は、中空円筒状のスリーブと、スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備えている。スリーブの壁面とシャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、微少間隙に存在する気体とによって、スリーブとシャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成されている。動圧気体軸受部は、スリーブの内周面とシャフトの外周面との微少間隙に形成されたラジアル動圧軸受部と、スリーブの軸線方向端面とシャフトの軸線方向端面との微少間隙に形成されたスラスト動圧軸受部とを有している。スリーブの内周面においてスラスト動圧軸受部の微少間隙の外周部に対応する部分には、半径方向外側に凹んだダスト捕捉用の凹部が形成されている、
この動圧気体軸受では、スリーブとシャフトとの相対的な回転運動は、ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部に動圧を発生させ、この動圧により動圧気体軸受は軸受荷重を支持する。一方、スラスト動圧軸受部の微少間隙内の気体は、遠心力によって半径方向外方に移動し、スリーブのダスト捕捉用の凹部に向かう。そこで、気体に含まれていたダストは凹部に捕捉され、さらなる移動をしにくくなる。この結果、ダストが動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。
【００１３】
この動圧気体軸受では、循環通路の一部にダスト捕捉用の凹部を設けてダストによる汚染を押さえているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項５に記載の動圧気体軸受では、請求項４において、凹部は環状に延びており、半径方向内側から半径方向に平行に凹部の開口を臨んだ場合、凹部の底部の少なくとも一部は凹部の側壁若しくは開口の縁によって遮蔽されて、直接は見ることができないように形成されている。
【００１４】
この動圧気体軸受では、凹部の底部の一部は凹部の側壁若しくは開口の縁によって遮蔽されているため、いったん凹部内に入り込んだダストが凹部から外に出るのが困難になっている。
請求項６に記載の動圧気体軸受では、請求項２〜５のいずれかおいて、ラジアル動圧軸受部には、スラスト動圧軸受部に向かって空気の圧力を高める動圧発生用溝が形成されている。さらにスラスト動圧軸受部には、ラジアル動圧軸受部に向かって空気の圧力を高める動圧発生用溝が形成されている。なおかつ、空気はラジアル動圧軸受部からスラスト動圧軸受部に向かって流れるように構成されている。
【００１５】
この動圧気体軸受では、気体はラジアル動圧軸受部からスラスト動圧軸受部に向かって流れ、さらにスラスト動圧軸受部では半径方向外側に気体が移動する。請求項７に記載の動圧気体軸受では、請求項１〜６のいずれかにおいて、第１部材は円柱状部材であり、第２部材は第１部材の外周面に嵌合されている。
この動圧気体軸受では、第１溝は、第１部材の外周面又は第２部材の内周面の少なくとも一方に形成されている。
【００１６】
請求項８に記載の動圧気体軸受では、請求項１〜６のいずれかにおいて、第１部材は円筒状部材であり、第２部材は第１部材の内周面及び外周面の一方に嵌合されている。
この動圧気体軸受では、第１溝は、第１部材の内周面若しくは外周面又は第２部材の内周面若しくは外周面の少なくとも１つに形成されている。
【００１７】
請求項９に記載の動圧気体軸受では、請求項１〜８のいずれかにおいて、第１溝は軸線方向に螺旋状に延びている。
この動圧気体軸受では、第１溝が軸線方向に螺旋状に延びているため、軸線方向直線形状の溝より形成が容易である。また、第１溝は、一定の距離を確保することで、気体中のダストを除去するフィルタとしての機能も高い。
【００１８】
請求項１０に記載の動圧気体軸受では、請求項３において、第２溝は平面上に渦巻き状に延びている。
この動圧気体軸受では、第２溝は、平面上に渦巻き状に延びているため、一定の距離を確保することで、気体中のダストを除去するフィルタとしての機能が高い。
【００１９】
請求項１１に記載の動圧気体軸受は、請求項１〜１０のいずれかにおいて、第１溝に配置されたダスト吸着剤をさらに備えている。
この動圧気体軸受では、第１溝にはダスト吸着剤が配置されているため、第１溝を通過する気体に含まれていたダストがダスト吸着剤によって吸着される。
請求項１２に記載の動圧気体軸受は、請求項３又は１０において、第１及び第２溝の少なくとも一方に配置されたダスト吸着剤をさらに備えている。
【００２０】
この動圧気体軸受では、第１溝及び第２溝にはダスト吸着剤が配置されているため、第１溝及び第２溝を通過する気体に含まれていたダストがダスト吸着剤によって吸着される。
請求項１３に記載の動圧気体軸受は、中空円筒状のスリーブと、スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備えている。スリーブの壁面とシャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、微少間隙に存在する気体とによって、スリーブとシャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成されている。シャフトは、両端が微少間隙に連通することで、気体を循環させる循環通路を微少間隙とともに構成する多孔質体を有している。
【００２１】
この動圧気体軸受では、スリーブとシャフトとの相対的な回転運動は、動圧軸受部に動圧を発生させ、この動圧により動圧気体軸受は軸受荷重を支持する。一方、動圧軸受部を構成する微少間隙は、スリーブの多孔質体とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。
【００２２】
この動圧気体軸受では、多孔質体によって循環通路を構成しているため、溝の加工が不要になり、製造が簡単になる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項１４に記載の動圧気体軸受では、請求項１３において、シャフトは少なくとも外周部分に多孔質体からなる部位を有している。
【００２３】
この動圧気体軸受では、多孔質体がシャフトの外周部分にのみ設けることで、多孔質体の材料を節約できる。
請求項１５に記載の動圧気体軸受は、請求項１〜１４のいずれかにおいて、循環通路と動圧気体軸受を収納するハウジング内との空気流通を抑制するためのシール部さらに備えている。
【００２４】
この動圧気体軸受では、シール部によって循環通路とハウジング内との空気流通が抑制されているため、循環通路を循環するダストが軸受の外に出にくくなっており、ハウジング内をダストで汚染しにくい。
請求項１６に記載の動圧気体軸受は、ハウジング内に収納されて外部と遮断された動圧気体軸受であって、中空円筒状のスリーブと、スリーブ内に相対回転可能に配置されたシャフトとを備えている。スリーブの壁面とシャフトの壁面との間に確保された微少間隙と、微少間隙に存在する気体とによって、スリーブとシャフトとの相対回転により動圧を発生させる動圧気体軸受部が構成されている。スリーブ及びシャフトの少なくとも一方には、微少間隙とともに気体の循環通路を構成する気体連通部が形成されている。動圧気体軸受は、循環通路とハウジング内との空気流通を遮断する磁性流体シール部をさらに備えている。
【００２５】
この動圧気体軸受では、スリーブとシャフトとの相対的な回転運動は、動圧軸受部に動圧を発生させ、この動圧により動圧気体軸受は軸受荷重を支持する。一方、動圧軸受部を構成する微少間隙は、気体連通部とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。
【００２６】
この動圧気体軸受では、磁性流体シール部によって循環通路とハウジング内との空気流通が遮断されているため、循環通路を循環するダストが軸受の外に出にくくなっており、ハウジング内をダストで汚染しにくい。
請求項１７に記載のスピンドルモータは、請求項１〜１６のいずれかに記載の動圧気体軸受と、スリーブ及びシャフトの一方に固定されたステータと、ステータに対向するようにスリーブ及びシャフトの他方に固定され、ステータとともに磁気回路部を構成するロータマグネットとを備えている。
【００２７】
このスピンドルモータでは、請求項１〜１６のいずれかに記載の動圧気体軸受を備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項１８に記載の記録ディスク駆動装置は、ハウジングと、ハウジングに固定された請求項１７に記載のスピンドルモータと、スリーブ及びシャフトの一方に固定された、情報を記録できる円板状記録媒体と、記録媒体の所要の位置に情報を書込又は読み出すための情報アクセス手段とを備えている。
【００２８】
この記録ディスク駆動装置では、請求項１７に記載のスピンドルモータを備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項１９に記載のポリゴンスキャナは、ハウジングと、ハウジングに固定された請求項１７に記載のスピンドルモータと、スリーブ及びシャフトの一方に固定されたポリゴンミラーとを備えている。
【００２９】
このポリゴンスキャナでは、請求項１７に記載のスピンドルモータを備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
〈ハードディスク装置１０の構成〉
図１に、本発明の第１実施形態にかかるスピンドルモータ１を備えるハードディスク装置１０の内部構成を模式図として示す。ハウジング１１の内部は塵・埃等が極度に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部に情報を記憶する円板状の記録ディスク１８が装着されたスピンドルモータ１が設置されている。加えてハウジング１１の内部には、記録ディスク１８に対して情報を読み書きする磁気ヘッド移動機構１７が配置され、この磁気ヘッド移動機構１７は、記録ディスク上の情報を読み書きするヘッド１６、このヘッドを支えるアーム１５、及びヘッド及びアームをディスク上の所要の位置に移動させるアクチュエータ部１４により構成される。
【００３１】
このようなハードディスク装置１０では、スピンドルモータ１が回転することによって、記録ディスク１８が所定方向に回転駆動される。アクチュエータ部１４はアーム１５を旋回し、それらに装着されたヘッド１６は対応する記録ディスク１８の略径方向に移動し、その結果ヘッド１６の作用によって記録すべき記録情報が記録ディスク１８に磁気的に書き込まれ、又は記録ディスク１８に記録された記録情報がヘッド１６によって読み取られる。
【００３２】
〈スピンドルモータ１の構成〉
図２は、スピンドルモータ１の概略構成を示す縦断面図である。図２に示すＯ−Ｏがスピンドルモータ１の回転軸線である。なお、本実施形態の説明では、便宜上図２の上下方向にあわせて「上下方向」を規定するが、これはスピンドルモータ１の使用状態における方向を限定するものではない。
【００３３】
スピンドルモータ１は、主に、ハウジング１１の内部に固定される静止部材２と、回転部材３と、ステータ４と、ロータマグネット５とから構成される。静止部材２と回転部材３との間には、回転部材３を静止部材２に対して相対回転自在に支持するための動圧気体軸受６が形成されている。
静止部材２は、シャフト２１と、それを支持するベース２２とから構成されている。シャフト２１は、インナーシャフト２３と、その回りに嵌合されたアウターシャフト２４と、上下両端に設けられた一対のスラストプレート２５，２６とから構成されている。インナーシャフト２３は、頭部２３ａと、そこから下方に延びる胴部２３ｂとから構成されている。胴部２３ｂは頭部２３ａより径が小さく、アウターシャフト２４は胴部２３ｂの外周面に嵌合している。インナーシャフト２３の下端は、ベース２２の中心部に固定されている。ステータ４はベース２２に固定されている。第１スラストプレート２５は、図３に示すように、中心孔２５ｃが胴部２３ｂの外周面最上部に嵌合しており、内周部の両面が頭部２３ａの下端面とアウターシャフト２４の上端面との間に挟まれている。第２スラストプレート２６は、中心孔２６ｃが胴部２３ｂの外周面最下部に嵌合しており、内周部の両面がインナーシャフト２３のフランジ部２３ｃの上端面とアウターシャフト２４の下端面との間に挟まれている。
【００３４】
回転部材３は、スリーブ３１と、スリーブ３１の外周部に嵌合されるハブ３２とから構成されている。スリーブ３１は、円筒体であり、アウターシャフト２４の外周側に回転自在に配置されている。より具体的には、スリーブ３１の内周面３１ａは、シャフト２１のアウターシャフト２４の外周面２４ａに対して微少間隙３５を介して対向している。また、スリーブ３１の上端面３１ｂは、微少間隙３６を介して第１スラストプレート２５の下端面２５ａの外周部と対向している。さらに、スリーブ３１の下端面３１ｃは、微少間隙３７を介して第２スラストプレート２６の上端面２６ａの外周部と対向している。
【００３５】
ハブ３２にはロータマグネット５が固定されている。ロータマグネット５はステータ４に近接して対向しており、両者により磁気回路部を構成している。
回転部材３は、ハブ３２に固定的に保持される記録ディスク１８と、複数枚の記録ディスク１８の間隔を確保するスペーサ３８とが、クランプ３９によってスラスト方向に固定されている。
【００３６】
〈動圧気体軸受６の構成〉
動圧気体軸受６の各動圧軸受部は、スリーブ３１の壁面とシャフト２１の壁面との間に形成された微少間隙と、そこに存在する気体とによって構成されている。具体的には、動圧気体軸受６は、第１スラスト動圧軸受部４１、第２スラスト動圧軸受部４２、第１ラジアル動圧軸受部４３及び第２ラジアル動圧軸受部４４を含んでいる。以下、図３を参照しながら、スリーブ３１及びシャフト２１の構造に触れつつ、動圧気体軸受６の構造を説明していく。
【００３７】
前述の微少間隙３６と、そこに保持される気体とから第１スラスト動圧軸受部４１が形成されている。さらに、図５に示すように、第１スラストプレート２５の下端面２５ａには、第１スラスト動圧発生溝４６が形成されている。第１スラスト動圧発生溝４６は、スパイラル形状であり、半径方向内側に向かって増大する圧力を発生させるように形成されている。
【００３８】
前述の微少間隙３７と、そこに保持される気体とから第２スラスト動圧軸受部４２が形成されている。さらに、図５に示すように、第２スラストプレート２６の上端面２６ａには、第２スラスト動圧発生溝４７が形成されている。第２スラスト動圧発生溝４７は、スパイラル形状であり、半径方向内側に向かって増大する圧力を発生させるように形成されている。
【００３９】
微少間隙３５の上半分と、そこに保持される気体とから第１ラジアル動圧軸受部４３が形成されている。さらに、図５に示すように、シャフト２１のアウターシャフト２４の外周面２４ａの上半分には、第１ラジアル動圧発生溝４８が形成されている。第１ラジアル動圧発生溝４８は、スパイラル形状であり、第１スラストプレート２５に向かって増大する圧力を発生させるように形成されている。
【００４０】
微少間隙３５の下半分と、そこに保持される気体とから第２ラジアル動圧軸受部４４が形成されている。さらに、図５に示すように、シャフト２１のアウターシャフト２４の外周面２４ａの下半分には、第２ラジアル動圧発生溝４９が形成されている。第２ラジアル動圧発生溝４９は、スパイラル形状であり、第２スラストプレート２６に向かって増大する圧力を発生させるように形成されている。
【００４１】
なお、図５では各動圧発生用溝の形状は説明の便宜のために模式的に描かれている。
〈気体の循環通路の構成〉
次に、この動圧気体軸受６における気体の循環通路について説明する。
アウターシャフト２４の外周面２４ａの軸線方向中間部には、環状溝５１が形成されている。この環状溝５１は、第１ラジアル動圧軸受部４３と第２ラジアル動圧軸受部４４とを軸線方向に分割する気体介在部として機能している。さらに、インナーシャフト２３の胴部２３ｂの軸線方向中間部には、環状溝５３が形成されている。アウターシャフト２４内には、環状溝５１から半径方向内側に延び環状溝５３とに開口する横孔５２が形成されている。
【００４２】
インナーシャフト２３の胴部２３ｂの外周面には、環状溝５３から軸線方向上下に延びる溝５５，５６が形成されている。図６に示すように、溝５５，５６は軸線方向に螺旋状に延びており、軸線方向外側端は胴部２３ｂの縁部まで延びている。なお、溝５５，５６は連続した１つの螺旋溝と見なすことができ（環状溝５３によって軸線方向中間がカットされている）、旋回方向はそろっている。以上の構造により、溝５５，５６は旋盤によって一度に形成することができる。
【００４３】
図７に示すように、第１スラストプレート２５の上端面２５ｂには、半径方向中間部から中心孔２５ｃにまで延びる溝５８が形成されている。溝５８は渦巻き状であり、上端面２５ｂの半径方向中間部から中心孔２５ｃに向かって反時計回りに延びている。溝５８の内周側端は中心孔２５ｃに開口しており、さらにインナーシャフト２３の胴部２３ｂの上側の溝５５の上側端に開口している。この溝５８によって、第１スラストプレート２５の上端面２５ｂの内周部がインナーシャフト２３の頭部２３ａの下端面に当接しているのにもかかわらず、溝５５の上端部が第１スラストプレート２５の軸線方向上側の空間に連通している。言い換えると、この動圧気体軸受６では、インナーシャフト２３上の溝５５の端部が第１スラストプレート２５の軸線方向外側の空間にまで直接連通していなくても、溝５８によって循環通路を構成することができる。つまり、より多くの軸受構造においてダスト対策を実現できる。
【００４４】
第２スラストプレート２６の下端面２６ｂには、半径方向中間部から中心孔２６ｃにまで延びる溝５９が形成されている。溝５９は渦巻き状であり、下端面２６ｂの半径方向中間部から中心孔２６ｃに向かって反時計回りに延びている。溝５９の内周側端は中心孔２６ｃに開口しており、さらにインナーシャフト２３の胴部２３ｂの下側の溝５６の下側端に開口している。この溝５９によって、第２スラストプレート２６の下端面２６ｂの内周部がインナーシャフト２３のフランジ部２３ｃの上端面に当接しているのにもかかわらず、溝５６の下端部が第２スラストプレート２６の軸線方向下側の空間に連通している。
【００４５】
ハブ３２の上端部には、半径方向内側に延びる円板状部３２ａが形成されている。円板状部３２ａは第１スラストプレート２５の上端面２５ｂの軸線方向上方に配置され、その内周縁はインナーシャフト２３の外周面（具体的には胴部２３ｂの外周面）に近接して配置されている。この部分の半径方向隙間が、第１ラビリンスシール６４として機能している。
【００４６】
ハブ３２の下端部はベース２２の上端面に近接して配置されている。この部分の軸線方向隙間が、第２ラビリンスシール６５として機能している。
以上に述べた動圧気体軸受６内の気体が循環する循環通路における気体の流れについて説明する。
最初に、第１スラスト動圧軸受部４１と第１ラジアル動圧軸受部４３における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第１ラジアル動圧軸受部４３（微少間隙３５の上半分）から第１スラスト動圧軸受部４１（微少間隙３６）に向かって流れ、第１スラスト動圧軸受部４１内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第１スラストプレート２５の外周面とハブ３２の内周面３２ｂの隙間、さらには第１スラストプレート２５の上端面２５ｂと円板状部３２ａの下側面との間の空間に流れる。気体は、さらに、溝５８，溝５５内を回りながら流れ、環状溝５３及び横孔５２から第１ラジアル動圧軸受部４３に戻る。
【００４７】
次に、第２スラスト動圧軸受部４２と第２ラジアル動圧軸受部４４における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第２ラジアル動圧軸受部４４（微少間隙３５の下側部分）から第２スラスト動圧軸受部４２（微少間隙３７）に向かって流れ、第２スラスト動圧軸受部４２内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第２スラストプレート２６の外周面とハブ３２の内周面３２ｂの隙間、さらには第２スラストプレート２６の下端面２６ｂとベース２２の上側面との間の空間に流れる。気体は、さらに、溝５９，溝５６内を回りながら流れ、環状溝５３及び横孔５２から第２ラジアル動圧軸受部４４に戻る。
【００４８】
次に、循環通路におけるフィルタ機能（ダストを捕捉して気体を清浄化する機能）について説明する。
溝５５，５６，５８，５９は気体が通過する通路であり、気体中のダストを捕捉し気体を清浄化する機能を有している。さらに、溝５５，５６は螺旋状になっており、溝５８，５９は渦巻き状になっており、それぞれの気体の移動距離が長くなっているため、ダスト捕捉機能が向上している。さらに、溝５５，５６，５８，５９には、粘着性の材料を塗布するなどしてダスト吸着性能を持たせてもよい。また、溝５５，５６は螺旋状になっているため、軸方向直線状の溝に比べてこれら溝の形成が容易である。
【００４９】
さらに、ハブ３２の内周面３２ｂにおいて第１スラスト動圧軸受部４１の微少間隙３６の外周部に対応する部分には、半径方向外側に凹んだダスト捕捉用の凹部６１が形成されている。
凹部６１は、図４に示すように、ハブ３２の内周面３２ｂの周方向全体に延びる環状の溝である。凹部６１の底面は、軸線方向上側の第１テーパー面６１ａと、軸線方向下側の第２テーパー面６１ｂとから構成されている。第１テーパー面６１ａは軸線方向上側に向かって溝深さが浅くなっていき、第２テーパー面６１ｂは軸線方向下側に向かって溝深さが浅くなっていき、第１テーパー面６１ａと第２テーパー面６１ｂの境界６１ｃが凹部６１の最深部となっている。
【００５０】
凹部６１の軸線方向上側端（具体的には、第１テーパー面６１ａの軸線方向上側端）は、第１スラスト動圧軸受部４１の微少間隙３６の軸線方向上側端（具体的には、第１スラストプレート２５の下端面２５ａ）より、軸線方向上側に位置している。したがって、凹部６１は微少間隙３６内のダストをより確実に捕捉する。
【００５１】
凹部６１は、その軸線方向上側のみが開口している。すなわち、凹部６１の開口６９は、凹部６１の軸線方向上側端とスリーブ３１の上端面３１ｂとによって形成されている。この結果、凹部６１の軸線方向下側部分はスリーブ３１によって半径方向内側に閉ざされた空間になっている。言い換えると、半径方向内側から半径方向に平行に凹部６１の開口６９を臨んだ場合、凹部６１の底部の一部はスリーブ３１の上端面３１ｂによって遮蔽されて、直接は見ることができないように形成されている。より具体的には、凹部６１の軸線方向下側端（具体的には、第２テーパー面６１ｂの軸線方向下側端）は、第１スラスト動圧軸受部４１の微少間隙３６の軸線方向下側端（具体的には、スリーブ３１の上端面３１ｂ）より、軸線方向下側端に位置している。さらに、凹部６１の最大径部（具体的には、第１テーパー面６１ａと第２テーパー面６１ｂの境界６１ｃ）も第１スラスト動圧軸受部４１の微少間隙３６の軸線方向下側端（具体的には、スリーブ３１の上端面３１ｂ）より、軸線方向下側端に位置している。以上の構造により、いったん凹部６１内に入り込んだダストが凹部６１から外に出るのが困難になっている。
【００５２】
第１スラスト動圧軸受部４１の外周部すなわちハブ３２の内周面３２ｂ付近は、壁面と気体の軸線方向の相対速度がほとんどゼロになる領域であり、その領域ではダストは遠心力によってハブ３２の内周面３２ｂに向かって移動する。このダストは、凹部６１の開口６９から凹部６１内に入り、次に第１テーパー面６１ａに沿って軸線方向下側に境界６１ｃまで移動し、最後に第２テーパー面６１ｂに沿ってスリーブ３１の外周側まで移動する。このように循環通路を移動中のダストが凹部６１に捕捉されて外に出るのが困難になっているため、気体中のダスト量を低減できる。以上の結果、まず第１スラスト動圧軸受部４１の外周部で焼き付きが生じにくくなり、さらに循環する気体中のダストの量が減少するため第１ラジアル動圧軸受部４３の焼き付きが生じにくくなる。
【００５３】
凹部６１の底面に、粘着性のある表面処理を施しておいてもよい。その場合は、付着したダストを確実に捕捉することができ、スピンドルモータ１を持ち運ぶときに向きを変えたり衝撃が加えられても、ダストが凹部６１から飛び出さなくなる。
さらに、ハブ３２の内周面３２ｂにおいて第２スラスト動圧軸受部４２の微少間隙３７の外周部に対応する部分には、半径方向外側に凹んだダスト捕捉用の凹部６２が形成されている。なお、凹部６２の構造や第２スラスト動圧軸受部４２との位置関係は凹部６１の場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
以上の循環通路のフィルタ機能により、以下の２つの効果が得られる。
▲１▼動圧気体軸受６の外部に（ハードディスク装置１０の内部に）に放出されるダストの量が少なくなる。この結果、ハードディスク装置１０の記録ディスク１８に対する汚染が防止される。すなわち、ハードディスク装置１０のエラーが抑制され、信頼性が向上する。
【００５５】
▲２▼動圧気体軸受６の各動圧軸受部４１〜４４の微少間隙内に入り込むダストの量が少なくなる。この結果、動圧気体軸受６の焼き付きが抑制され、信頼性が向上する。
〈スピンドルモータ１の作用〉
（１）回転動作
ステータ４のコイルへ通電されると、ステータ４及びロータマグネット５が協働してスリーブ３１を回転駆動させる。この結果、回転部材３が静止部材２に対して回転する。この回転運動により、動圧気体軸受６が次の作用を奏する。
【００５６】
（２）軸受の作用
回転運動中のスピンドルモータ１においては、微少間隙３５と微少間隙３６とが接続する付近（第１スラスト動圧軸受部４１の内周部）、及び微少間隙３５と微少間隙３６とが接続する付近（第２スラスト動圧軸受部４２の内周部）が高圧となる。これら高圧部分が、スラスト方向及びラジアル方向への荷重を支持する。
【００５７】
〈スピンドルモータ１の効果〉
以上に述べた本発明のスピンドルモータ１及び動圧気体軸受６の作用効果をまとめると、以下のようになる。
（１）微少間隙３５，３６，３７と溝５５，５６，５８，５９とによって気体の循環通路を構成しているため、気体が動圧気体軸受６内を循環し外部に排出されにくい。したがって、動圧気体軸受６内のダストがハードディスク装置１０の記録ディスク１８等を汚染しにくい。
【００５８】
特に、動圧気体軸受６の循環通路の上下両端は第１及び第２ラビリンスシール６４，６５によってシールされているため、循環通路とハウジング１１内での気体の流通が抑制されている。この結果、ダストが動圧気体軸受６の外部すなわちハウジング１１内に出にくくなっている。なお、動圧気体軸受６の循環通路とハウジング１１内との気体流通を抑制するシール構造としては、磁性流体シール部など他の構造を用いてもよい。
【００５９】
（２）循環通路を構成する溝５５，５６がシャフト２１のインナーシャフト２３の外周面に形成されており、そのためスリーブ内に縦孔を形成する必要がない。
ａ）したがって、機械加工が不要になり、製造コストが低くなる。なお、本願発明の溝５５，５６は旋盤によって加工可能であるため、循環通路の形成が容易である。特に、溝５５，５６が螺旋状であるため、溝５５，５６の形成がさらに容易になっている。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【００６０】
ｂ）したがって、シャフトに縦孔の一端を遮蔽するためのゴムボールが不要になる。その結果、製造コストが低くなる。
ｃ）したがって、シャフトのインナーシャフト２３が中実構造になり、高剛性になる。
ｄ）したがって、循環通路とインナーシャフト２３の上端固定用雌ねじ６６との干渉が生じない。
【００６１】
〈ハードディスク装置１０の効果〉
ハードディスク装置１０は、上記の効果を有するスピンドルモータ１を備えるため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少なく且つ安価な製品となっている。
〈第１実施形態の変形例〉
（１）ダスト捕捉用の凹部の形状は、前記実施形態の凹部６１の形状に限定されない。
【００６２】
ａ）図８に示す凹部７２の底面は、第１テーパー面７２ａと第２テーパー面７２ｂとの境界に、さらに半径方向外側に凹む溝部７２ｃを有している。溝部７２ｃは、軸線方向位置がスリーブ３１の上端面３１ｂより軸線方向内側に位置している。したがって、ダストは第１テーパー面７２ａに沿って移動し、溝部７２ｃ内に入り込み、そこから外部に排出されにくい。
【００６３】
ｂ）図９に示す凹部７３の底面は、第１テーパー面７３ａと、その軸線方向下側端部から軸線方向下側にストレートに延びる側面７３ｂと、その軸線方向下側端から内周面３２ｂまで延びる軸線方向端面７３ｃとを有している。軸線方向端面７３ｃは、軸線方向上側を向いた平坦面である。そのため、側面７３ｂとスリーブ３１の外周面３１ｄとの間には、筒状の空間７３ｄが確保されている。したがって、ダストは第１テーパー面７３ａに沿って移動し、空間７３ｄ内に入り込み、そこから外部に排出されにくい。
【００６４】
ｃ）図１０に示す凹部７４は、テーパー面ではなく、半円形状の底面７４ａを有している。この場合もテーパー面と同等の効果が得られる。
ｄ）図１１に示す凹部７５の底面は、テーパー面７５ａと、軸線方向端面７５ｂとを有している。テーパー面７５ａはすでに述べた実施形態と同様であり、軸線方向端面７５ｂは、テーパー面７５ａの軸線方向下側において軸線方向上側を向いた平坦面である。凹部７５の底面は、さらに、テーパー面７５ａと下側面７５ｂとの境界にさらに半径方向外側に凹む溝部７５ｃを有している。溝部７５ｃは、軸線方向位置がスリーブ３１の上端面３１ｂより軸線方向内側に位置している。以上の構造の結果、ダストはテーパー面７５ａに沿って移動し、溝部７５ｃ内に入り込み、そこから外部に排出されにくい。
【００６５】
（２）循環通路を構成するために軸線方向に延びる溝は、必ずしも螺旋状である必要はない。例えば、斜め溝（スパイラル形状を含む）、縦溝、横溝の単独又は組み合わせであってもよい。
（３）循環通路を構成するために軸線方向に延びる溝は、アウターシャフトの内周面に形成されていてもよい。また、インナーシャフトの外周面とアウターシャフトの内周面の両方に形成されていてもよい。
【００６６】
（４）シャフトの周面に循環通路用の溝を形成する技術と、ハブにダスト捕捉用の凹部を設ける技術とは必ずしも同一の製品に採用する必要はない。
［第２実施形態］
図１２は、本発明の第２実施形態にかかるスピンドルモータ１’の概略構成を示す縦断面図である。このスピンドルモータ１’は、前記実施形態のスピンドルモータ１とほぼ同様の構造であり、説明の便宜のため異なる点のみを以下に説明する。
【００６７】
前記実施形態では、気体の循環通路を構成する溝が、インナーシャフト２３とアウターシャフト２４との間に形成されていたが、本実施形態ではスリーブ３１とハブ３２との間に形成されている。
ハブ３２の内周面３２ｂには、軸線方向上下両側にそれぞれ延びる溝８５，８６が形成されている。溝８５は、内周面３２ｂの軸線方向上側半分に形成されており、螺旋状に延びている。溝８５は、軸線方向下側端が環状溝８３に連通しており、軸線方向上側端が第１スラスト動圧軸受部４１の外周側に連通している。溝８５は、内周面３２ｂの軸線方向下側半分に形成されており、螺旋状に延びている。溝８５は、軸線方向上側端が環状溝８３に連通しており、軸線方向下側端が第２スラスト動圧軸受部４２の外周側に連通している。
【００６８】
スリーブ３１の内周面３１ａの軸線方向中間部には、環状溝８１が形成されている。この環状溝８１は、第１ラジアル動圧軸受部４３と第２ラジアル動圧軸受部４４とを軸線方向に分割する気体介在部として機能している。さらに、スリーブ３１の外周面３１ｄの軸線方向中間部には、環状溝８３が形成されている。環状溝８１と環状溝８３との間には、スリーブ３１内を半径方向に貫通する横孔８２が形成されている。
【００６９】
ハブ３２とスリーブ３１は焼き嵌めにより締結されている。従来であればハブ３２の内周面３２ｂとスリーブ３１の外周面３１ｄの形状誤差によって、焼き嵌め時に接触位置が不均一になり、片当たりやかじりが発生していた。しかし、本発明の実施形態ではハブ３２とスリーブ３１の少なくとも一方に溝が形成されているため、接触位置が均等に分布し、安定した締結状態が得られる。
【００７０】
以上に述べた動圧気体軸受６内の気体が循環する循環通路における気体の流れについて説明する。
最初に、第１スラスト動圧軸受部４１と第１ラジアル動圧軸受部４３における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第１ラジアル動圧軸受部４３（微少間隙３５の上半分）から第１スラスト動圧軸受部４１（微少間隙３６）に向かって流れ、第１スラスト動圧軸受部４１内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、溝８５内を回りながら移動し、環状溝８３，横孔８２及び環状溝８１から第１ラジアル動圧軸受部４３に戻る。
【００７１】
次に、第２スラスト動圧軸受部４２と第２ラジアル動圧軸受部４４における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第２ラジアル動圧軸受部４４（微少間隙３５の下半分）から第２スラスト動圧軸受部４２（微少間隙３７）に向かって流れ、第２スラスト動圧軸受部４２内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、溝８５内を回りながら移動し、環状溝８３，横孔８２及び環状溝８１を介して第２ラジアル動圧軸受部４４に戻る。
【００７２】
この実施形態では、気体の循環通路は第１スラストプレート２５と第２スラストプレート２６の軸線方向間に限定されている。言い換えると、第１スラストプレート２５及び第２スラストプレート２６の軸線方向外側は気体の循環通路とはなっておらず、さらには第１スラストプレート２５及び第２スラストプレート２６には気体循環のための溝が形成されていない。
【００７３】
以上に述べた循環通路によって前記実施形態と同様の効果が得られる。
〈第２実施形態の変形例〉
（１）循環通路を構成するために軸線方向に延びる溝は、必ずしも螺旋状である必要はない。例えば、斜め溝（スパイラル形状を含む）、縦溝、横溝の単独又は組み合わせであってもよい。
【００７４】
（２）循環通路を構成するために軸線方向に延びる溝は、スリーブの外周面に形成されていてもよい。また、ハブの内周面とスリーブの外周面の両方に形成されていてもよい。
［第３実施形態］
図１３は、本発明の第３実施形態にかかるスピンドルモータ１０１の概略構成を示す縦断面図である。このスピンドルモータ１０１は、前記実施形態のスピンドルモータ１とほぼ同様の構造であり、説明の便宜のため異なる点のみを以下に説明する。
【００７５】
〈気体の循環通路の構成〉
図１４を用いて、動圧気体軸受１０６における気体の循環通路について説明する。
アウターシャフト１２４の外周面１２４ａの軸線方向中間部には、環状溝１５１が形成されている。この環状溝１５１は、第１ラジアル動圧軸受部１４３と第２ラジアル動圧軸受部１４４とを軸線方向に分割する気体介在部として機能している。インナーシャフト１２３の外周面の軸線方向中間部には、環状溝１５３が形成されている。アウターシャフト１２４内には、環状溝１５１から半径方向内側に延び、環状溝１５３に開口する横孔１５２が形成されている。
【００７６】
インナーシャフト１２３内には、中心を軸線方向に貫通する縦孔１５５が形成されている。縦孔１５５の軸線方向上端は、上端固定用雌ねじ１６６まで延びている。縦孔１５５の軸線方向下端は、底面まで貫通しているが、ゴムボール１５６によってシールされている。
さらに、インナーシャフト１２３内には、半径方向に外周面と縦孔１５５を連通する第１〜第４横孔１５７〜１６０が形成されている。第１横孔１５７は、縦孔１５５の上端部から半径方向外側に延び、第１スラストプレート１２５とハブ１３２の円板状部１３２ａとの間の空間に開口している。第２横孔１５８は、縦孔１５５の軸線方向中間部から半径方向外側に延び、環状溝１５３に開口している。第３横孔１５９は、縦孔１５５の軸線方向下端部から半径方向外側に延び、第４横孔１６０は、第３横孔１５９よりさらに下側で、縦孔１５５の軸線方向下端部から半径方向外側に延びている。
【００７７】
図１５に示すように、インナーシャフト１２３の軸線方向上側端の外周面とハブ１３２の円板状部１３２ａの内周面との間には、第１磁性流体シール部１７１が形成されている。具体的には、インナーシャフト１２３には滑らかに湾曲した環状凸部１７２が形成され、それに対応して円板状部１３２ａには滑らかに湾曲した環状凹部１７３が形成されており、両者の間に磁性流体１７４が保持されている。この第１磁性流体シール部１７１によって、第１スラストプレート１２５と円板状部１３２ａとの間の空間が外側の空間（ハウジング内の空間）から遮断されている。
【００７８】
第２スラストプレート１２６とベース１２２との軸線方向間には、円板状部材１８０が配置されている。円板状部材１８０の外周面はハブ１３２の軸線方向下端部の内周面１３２ｂに固定されており、内周面はインナーシャフト１２３の外周面に近接している。図１６に示すように、インナーシャフト１２３の軸線方向下側端の外周面と円板状部材１８０の内周面との間には、第２磁性流体シール部１８１が形成されている。具体的には、インナーシャフト１２３には滑らかに湾曲した環状凸部１８２が形成され、それに対応して円板状部材１８０には滑らかに湾曲した環状凹部１８３が形成されており、両者の間に磁性流体１８４が保持されている。この第２磁性流体シール部１８１によって、円板状部材１８０の軸線方向両側の空間が互いに遮断されている。
【００７９】
図１６に示すように、第３横孔１５９は第２磁性流体シール部１８１の軸線方向上側の空間に開口しており、第４横孔１６０は第２磁性流体シール部１８１の軸線方向下側の空間に開口している。さらに、縦孔１５５において第３横孔１５９と第４横孔１６０との間にはフィルタ１８６が配置されている。フィルタ１８６は、気体を通過させる際にダストを捕捉し気体を清浄化するための部材である。フィルタ１８６は、空気の流れを妨げず、かつ動圧に影響を与えないものであることが好ましく、例えば繊維状や多孔質体が用いられる。
【００８０】
以上に述べた動圧気体軸受１０６内の気体が循環する循環通路における気体の流れについて説明する。
最初に、第１スラスト動圧軸受部１４１と第１ラジアル動圧軸受部１４３における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第１ラジアル動圧軸受部１４３（微少間隙１３５の上半分）から第１スラスト動圧軸受部１４１（微少間隙１３６）に向かって流れ、第１スラスト動圧軸受部１４１内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第１スラストプレート１２５の外周面とハブ１３２の内周面の隙間、さらには第１スラストプレート１２５の上端面１２５ｂと円板状部１３２ａの下側面との間の隙間に流れる。気体は、さらに、第１横孔１５７から縦孔１５５に入り、第２横孔１５８，環状溝１５３，横孔１５２，環状溝１５１から第１ラジアル動圧軸受部１４３に戻る。
【００８１】
次に、第２スラスト動圧軸受部１４２と第２ラジアル動圧軸受部１４４における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第２ラジアル動圧軸受部１４４（微少間隙１３５の下半分）から第２スラスト動圧軸受部１４２（微少間隙１３７）に向かって流れ、第２スラスト動圧軸受部１４４内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第２スラストプレート１２６の外周面とハブ１３２の内周面の隙間、さらには第２スラストプレート１２６の下端面１２６ｂとベース１２２の上側面との間の隙間に流れる。気体は、さらに、第３横孔１５９から縦孔１５５に入り、第２横孔１５８，環状溝１５３，横孔１５２，環状溝１５１から第２ラジアル動圧軸受部１４４に戻る。
【００８２】
以上に述べた動圧気体軸受１０６の内部の気体の循環通路は、第１及び第２磁性流体シール部１７１，１８１によってハウジング１１内の空間から遮断されている。また、この気体の循環通路は、縦孔１５５の軸線方向下端部からフィルタ１８６，第４横孔１６０を介して円板状部材１８０とベース１２２との隙間に連通し、さらにハブ１３２とベース１２２との間から軸受外部に連通している。したがって、モータ内外の圧力差が生じにくくなっており、その結果第１及び第２磁性流体シール部１７１，１８１での決壊が生じにくい。
【００８３】
この動圧気体軸受１０６では、第１及び第２磁性流体シール部１７１，１８１によって循環通路とハウジング内との空気流通が遮断されているため、循環通路を循環する気体が動圧気体軸受１０６の外に出にくくなっており、ハウジング内をダストで汚染しにくい。さらに、フィルタ１８６によって、動圧気体軸受１０６内を通過した空気は、摩耗粉を含んだままモータ外部に排出されることはない。
【００８４】
さらに、第１及び第２磁性流体シール部１７１，１８１によって、回転部材１０３のアースをとることができる。これにより、記録ディスク１１８が帯電しにくい。従来であれば、記録ディスク１１８はヘッドとの接触で回転開始初期時には摩擦で帯電しやすく、さらに定常回転時には回転部材１０３が静止部材１０２と非接触であるために、記録ディスク１１８の帯電電荷を除去することが困難であった。
【００８５】
〈第３実施形態の変形例〉
（１）気体の循環通路において縦孔１５５，第１〜第３横孔１５７〜１５９の部分は、前記第１実施形態のように、インナーシャフト１２３の外周面やアウターシャフト１２４の内周面に形成した溝に置き換えてもよい。
（２）上下両側の磁性流体シール部の一方をラビリンスシールに置き換えてもよい。
【００８６】
（３）上下両側のスラスト動圧軸受部の一方をオイル動圧軸受部とする（ラジアルが動圧気体軸受で、スラストがオイル動圧軸受の複合軸受とする）ことで、上下両側の磁性流体シール部の一方をなくしてもよい。
［第４実施形態］
図１７は、本発明の第４実施形態にかかるスピンドルモータ２０１の概略構成を示す縦断面図である。このスピンドルモータ２０１は、前記実施形態のスピンドルモータ１とほぼ同様の構造であり、説明の便宜のため異なる点のみを以下に説明する。
【００８７】
インナーシャフト２２３は、全体が多孔質体から構成されている。多孔質体の一例としては、焼結性合金がある。焼結性合金とは、各種金属粉末や金属化合物粉末、非金属粉末を原料として成形型により加圧成形したものを焼結して得られたものであり、その内部には微細な連続空孔が形成されている。原料としては、銅系材料（例えば、Ｃｕ−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐｂ等）を主成分としたものが用いられる。
【００８８】
なお、インナーシャフト２２３の上下両端面にはメッキ封孔処理が施されており、外部の気体がインナーシャフト２２３内に流入するのを抑えている。
本実施形態に係る動圧気体軸受２０６の気体の循環通路における気体の流れについて説明する。
最初に、第１スラスト動圧軸受部２４１と第１ラジアル動圧軸受部２４３における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第１ラジアル動圧軸受部２４３（微少間隙２３５の上半分）から第１スラスト動圧軸受部２４１（微少間隙２３６）に向かって流れ、第１スラスト動圧軸受部２４１内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第１スラストプレート２２５の外周面とハブ２３２の内周面２３２ｂの隙間、さらには第１スラストプレート２２５の上端面２２５ｂと円板状部２３２ａの下側面との間の空間に流れる。気体は、さらに、インナーシャフト２２３の多孔質体の内部を通って、横孔２５２，環状溝２５１から第１ラジアル動圧軸受部２４３に戻る。
【００８９】
次に、第２スラスト動圧軸受部２４２と第２ラジアル動圧軸受部２４４における循環通路での気体の流れについて説明する。気体は、第２ラジアル動圧軸受部２４４（微少間隙２３５の下半分）から第２スラスト動圧軸受部２４２（微少間隙２３６）に向かって流れ、第２スラスト動圧軸受部２４２内を半径方向外側に流れる。気体は、さらに、第２スラストプレート２２６の外周面とハブ２３２の内周面２３２ｂの隙間、さらには第２スラストプレート２２６の下端面２２６ｂと円板状部材２８０の上側面との間の空間に流れる。気体は、さらに、インナーシャフト２２３の多孔質体の内部を通って、横孔２５２，環状溝２５１から第２ラジアル動圧軸受部２４４に戻る。
【００９０】
この動圧気体軸受では、多孔質体によって循環通路を構成しているため、溝の加工が不要になり、製造が簡単になる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
さらに、多孔質体はダスト捕捉用のフィルタとしても機能している。そのため、特別な集塵フィルタが不要になり、さらに安価になる。
【００９１】
第４実施形態の変形例として、図１８に示すように、インナーシャフト２２３’は、通常の金属製の円柱部２２３ａと、その外周に嵌められた多孔質体の筒状部２２３ｂとから構成されていてもよい。筒状部２２３ｂは、上部が第１スラストプレート２２５とハブ２３２の円板状部２３２ａとの間の空間に連通しており、下部が第２スラストプレート２２６と円板状部材２８０との間の空間に連通している。
【００９２】
この動圧気体軸受では、多孔質体をシャフト本体の外周部分にのみ設けることで、多孔質体の材料を節約できる。
［その他の実施形態］
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の変形が可能であることはいうまでもない。
【００９３】
（１）第１実施形態においては、スピンドルモータ１への搭載物として記録ディスク１８を採用したハードディスク装置１０について説明した。
ここで、スピンドルモータ１の搭載物は、スピンドルモータの用途に応じて様々なものをあげることができる。例えば、レーザービームプリンタのポリゴンスキャナ用であれば、ポリゴンミラーであり、プロジェクターに搭載されるカラーホイール駆動装置であれば、カラーホイールである。
【００９４】
ここで、図１９にポリゴンスキャナ４１０の概略構成を示す縦断面図を示す。ポリゴンスキャナ４１０は、図示しないハウジングと、ハウジングに固定されたスピンドルモータ４０１と、ミラー４３０と、ミラー押さえ４３１と、カバー部４４０とを備えている。ポリゴンスキャナ４１０は、例えば、デジタル複写機等のレーザー書き込み系に用いられ、スピンドルモータ４０１によりミラー４３０を高速回転させて、レーザーダイオードから照射された光線を感光体上にスキャンする。
【００９５】
スピンドルモータ４０１は、静止部材４０２と、回転部材４０３と、ステータ４０４と、ロータマグネット４０５とから構成される。スピンドルモータ４０１は、スピンドルモータ１とほぼ同様の構成であり、第１実施形態で説明したスピンドルモータ１の効果と同様の効果を奏する。スピンドルモータ４０１とスピンドルモータ１とは、静止部材４０２の備えるシャフト４２０の形状や回転部材４０３の備えるハブ４６０の形状において相違する。ハブ４６０は、外周面に顎部４６０ａを有する円筒体である。
【００９６】
ミラー４３０は、側面が多面の鏡で構成される板状の部材であり、スピンドルモータ４０１の回転部材４０３を構成するハブ４６０に固定的に保持される。
ミラー押さえ４３１は、ハブ４６０に固定され、さらにミラー４３０をスラスト方向に固定する。これにより、スピンドルモータ４０１の回転部材４０３と、ミラー４３０と、ミラー押さえ４３１とが一体的に回転運動する。また、ミラー押さえ４３１には、空気流通用スリット４３５が設けられ、動圧気体軸受４０６への空気の流通を確保する。
【００９７】
カバー部４４０は、カバー４４１と、光線透過用スリット４４２と、ガラスカバー４４３とから構成される。カバー４４１は、スピンドルモータ４０１の動圧気体軸受４０６へのダスト侵入を防ぐため、動圧気体軸受４０６を密閉するよう静止部材４０２に固定される。光線透過用スリット４４２は、カバー４４１の側面部に設けられたスリットで、ガラスカバー４４３により覆われ、密閉性を確保しつつ光線を透過させる。
【００９８】
このポリゴンスキャナ４１０には前記実施形態のいずれのスピンドルモータ及び動圧気体軸受を適用することで、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ないポリゴンスキャナを安価に実現できる。
（２）以上で説明した実施の形態は、本発明の実施形態をこれらに限定するものではない。例えば、動圧発生用溝は、図面においては、動圧気体軸受部を構成する一方の面にのみ描かれているが、動圧気体軸受部を構成する他の一方の面、あるいは両方の面にあってもよい。また、各実施の形態においては、各動圧発生用溝の形状を指定したが、それらは他の形状であっても本発明の効果が失われる訳ではない。
【００９９】
（３）前記実施形態では、いずれのラジアル動圧軸受部においても気体介在部と反対側にすなわちスラスト動圧軸受部側に流対動圧が誘起されるような動圧発生用溝が形成されていたが、それ以外の構造にも本発明を適用できる。
【０１００】
【発明の効果】
請求項１に記載の動圧気体軸受では、動圧軸受部を構成する微少間隙は、周面に形成された溝とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。この動圧気体軸受では、循環通路の一部を部材の周面の溝で形成しており、この溝は旋盤で容易に加工できる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【０１０１】
請求項２に記載の動圧気体軸受では、ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部を構成する微少間隙は、周面に形成された第１溝とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。この動圧気体軸受では、循環通路の一部を部材の周面の溝で形成しており、この溝は旋盤で容易に加工できる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【０１０２】
請求項３に記載の動圧気体軸受では、シャフト上の第１溝の端部が第３部材の軸線方向外側の空間にまで直接連通していなくても、第２溝によって循環通路を構成することができる。つまり、より多くの軸受構造においてダスト対策を実現できる。
請求項４に記載の動圧気体軸受では、スラスト動圧軸受部の微少間隙内の気体は、遠心力によって半径方向外方に移動し、スリーブのダスト捕捉用の凹部に向かう。そこで、気体に含まれていたダストは凹部に捕捉され、さらなる移動をしにくくなる。この結果、ダストが動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。この動圧気体軸受では、循環通路の一部にダスト捕捉用の凹部を設けてダストによる汚染を押さえているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【０１０３】
請求項５に記載の動圧気体軸受では、凹部の底部の一部は凹部の側壁若しくは開口の縁によって遮蔽されているため、いったん凹部内に入り込んだダストが凹部から外に出るのが困難になっている。
請求項６に記載の動圧気体軸受では、気体はラジアル動圧軸受部からスラスト動圧軸受部に向かって流れ、さらにスラスト動圧軸受部では半径方向外側に気体が移動する。
【０１０４】
請求項７に記載の動圧気体軸受では、第１溝は、第１部材の外周面又は第２部材の内周面の少なくとも一方に形成されている。
請求項８に記載の動圧気体軸受では、第１溝は、第１部材の内周面若しくは外周面又は第２部材の内周面若しくは外周面の少なくとも１つに形成されている。請求項９に記載の動圧気体軸受では、第１溝が軸線方向に螺旋状に延びているため、軸線方向直線形状の溝より形成が容易である。また、第１溝は、一定の距離を確保することで、気体中のダストを除去するフィルタとしての機能も高い。
【０１０５】
請求項１０に記載の動圧気体軸受では、第２溝は、平面上に渦巻き状に延びているため、一定の距離を確保することで、気体中のダストを除去するフィルタとしての機能が高い。
請求項１１に記載の動圧気体軸受では、第１溝にはダスト吸着剤が配置されているため、第１溝を通過する気体に含まれていたダストがダスト吸着剤によって吸着される。
【０１０６】
請求項１２に記載の動圧気体軸受では、第１溝及び第２溝にはダスト吸着剤が配置されているため、第１溝及び第２溝を通過する気体に含まれていたダストがダスト吸着剤によって吸着される。
請求項１３に記載の動圧気体軸受では、動圧軸受部を構成する微少間隙は、スリーブの多孔質体とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。この動圧気体軸受では、多孔質体によって循環通路を構成しているため、溝の加工が不要になり、製造が簡単になる。この結果、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【０１０７】
請求項１４に記載の動圧気体軸受では、多孔質体がシャフトの外周部分にのみ設けることで、多孔質体の材料を節約できる。
請求項１５に記載の動圧気体軸受では、シール部によって循環通路とハウジング内との空気流通が抑制されているため、循環通路を循環するダストが軸受の外に出にくくなっており、ハウジング内をダストで汚染しにくい。
【０１０８】
請求項１６に記載の動圧気体軸受では、動圧軸受部を構成する微少間隙は、気体連通部とともに循環通路を構成しているため、微少間隙内の気体は循環通路を循環する。この結果、気体が動圧気体軸受から外部に出にくくなり、軸受外部をダストで汚染しにくくなる。この動圧気体軸受では、磁性流体シール部によって循環通路とハウジング内との空気流通が遮断されているため、循環通路を循環するダストが軸受の外に出にくくなっており、ハウジング内をダストで汚染しにくい。
【０１０９】
請求項１７に記載のスピンドルモータでは、請求項１〜１６のいずれかに記載の動圧気体軸受を備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
請求項１８に記載の記録ディスク駆動装置では、請求項１７に記載のスピンドルモータを備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【０１１０】
請求項１９に記載のポリゴンスキャナでは、請求項１７に記載のスピンドルモータを備えているため、動圧気体軸受からのダストによる汚染が少ない構造を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのスピンドルモータを備えるハードディスク装置の模式図。
【図２】本発明の第１実施形態としてのスピンドルモータの縦断面概略図。
【図３】図２の部分拡大図であり、本発明の第１実施形態としての動圧気体軸受の縦断面概略図。
【図４】図３の部分拡大図であり、動圧気体軸受の上部の部分拡大図。
【図５】シャフトの平面を模式的に表した図。
【図６】シャフトの中心シャフトの外観図。
【図７】スラストプレートの外観図。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例であり、動圧気体軸受の上部の部分拡大図。
【図９】本発明の第１実施形態の変形例であり、動圧気体軸受の上部の部分拡大図。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例であり、動圧気体軸受の上部の部分拡大図。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例であり、動圧気体軸受の上部の部分拡大図。
【図１２】本発明の第２実施形態としての動圧気体軸受の縦断面概略図。
【図１３】本発明の第３実施形態としてのスピンドルモータのの縦断面概略図。
【図１４】図１３の部分拡大図であり、本発明の第３実施形態としての動圧気体軸受の縦断面概略図。
【図１５】図１４の部分拡大図であり、第１磁性流体シール部を説明するための図。
【図１６】図１４の部分拡大図であり、第２磁性流体シール部を説明するための図。
【図１７】本発明の第４実施形態としてのスピンドルモータの縦断面概略図。
【図１８】本発明の第４実施形態の変形例としてのスピンドルモータの縦断面概略図。
【図１９】本発明のその他の実施形態としてのポリゴンスキャナの縦断面概略図。
【符号の説明】
１    スピンドルモータ
４    ステータ
５    ロータマグネット
６    動圧気体軸受
１０    ハードディスク装置
１１    ハウジング
１８    記録ディスク
２１    シャフト
２３    インナーシャフト
２４    アウターシャフト
２５    第１スラストプレート
２６    第２スラストプレート
３１    スリーブ
３２    ハブ
４１    第１スラスト動圧軸受部
４２    第２スラスト動圧軸受部
４３    第１ラジアル動圧軸受部
４４    第２ラジアル動圧軸受部
５５，５６    溝（第１溝）
５８，５９    溝（第２溝）
６１    凹部
【図１】
2004156670.tif 000003
【図２】
2004156670.tif 000004
【図３】
2004156670.tif 000005
【図４】
2004156670.tif 000006
【図５】
2004156670.tif 000007
【図６】
2004156670.tif 000008
【図７】
2004156670.tif 000009
【図８】
2004156670.tif 000010
【図９】
2004156670.tif 000011
【図１０】
2004156670.tif 000012
【図１１】
2004156670.tif 000013
【図１２】
2004156670.tif 000014
【図１３】
2004156670.tif 000015
【図１４】
2004156670.tif 000016
【図１５】
2004156670.tif 000017
【図１６】
2004156670.tif 000018
【図１７】
2004156670.tif 000019
【図１８】
2004156670.tif 000020
【図１９】
2004156670.tif 000021