(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモジュール化された素子を組み合わせて構成され、内部に複数の動圧発生機構部
を有し、一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承す
る流体軸受ユニットであって、
円筒状内周面を有する筒状のケース素子と、
前記ケース素子の下端部を閉塞するエンドプレート素子と、
前記ケース素子に嵌入される外輪素子と、
そのフランジ部が前記外輪素子の下端面と前記エンドプレート素子の上面とに挟まれる
ようにして、前記外輪素子に挿入されるフランジ付きシャフト素子とを備え、
前記外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面には、
対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧
溝が形成され、
前記外輪素子の下端面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の上面には
、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の
動圧溝が形成され、
前記エンドプレート素子の上面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の
下面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるため
の第３の動圧溝が形成され、
前記第１の動圧溝、前記第２の動圧溝および前記第３の動圧溝がそれぞれ臨む各対向面
間の微小隙間には、潤滑油が充填され、
少なくとも前記ケース素子、前記エンドプレート素子及び前記フランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、前記流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、
そのいずれかの面に前記第１ないし第３のいずれかの動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、前記動圧溝が形成され、
複数の前記素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全て前記フランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにされている
ことを特徴とする流体軸受ユニット。
【請求項２】
前記第１の動圧溝は、該動圧溝が形成される面を有する素子の軸方向に隔てられた上下
２個所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体軸受ユニット。
【請求項３】
複数のモジュール化された素子を組み合わせて構成され、内部に複数の動圧発生機構部
を有し、一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承す
る流体軸受ユニットであって、
円筒状内周面を有する筒状のケース素子と、
前記ケース素子の下端部を閉塞するエンドプレート素子と、
前記ケース素子に嵌入される第１の外輪素子および第２の外輪素子と、
そのフランジ部が前記第２の外輪素子の下端面と前記エンドプレート素子の上面とに挟
まれるようにして、前記第１の外輪素子および前記第２の外輪素子に挿入されるフランジ
付きシャフト素子と、
前記第２の外輪素子を前記エンドプレート素子に対して位置決めするために、前記フラ
ンジ付きシャフト素子のフランジ部を囲むようにして設けられる環状のスペーサ素子とを
備え、
前記第１の外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面
には、対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１
の動圧溝が形成され、
前記第２の外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面
には、対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２
の動圧溝が形成され、
前記第２の外輪素子の下端面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の上
面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための
第３の動圧溝が形成され、
前記エンドプレート素子の上面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の
下面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるため
の第４の動圧溝が形成され、
前記第１の動圧溝、前記第２の動圧溝、前記第３の動圧溝および前記第４の動圧溝がそ
れぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填され、
少なくとも前記ケース素子、前記エンドプレート素子及び前記フランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、前記流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、
そのいずれかの面に前記第１ないし第４のいずれかの動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、前記動圧溝が形成され、
複数の前記素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全て前記フランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにされている
ことを特徴とする流体軸受ユニット。
【請求項４】
前記ケース素子の下端部に段部が形成され、前記エンドプレート素子が、前記段部に嵌
着されて、前記ケース素子の下端部を閉塞していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体軸受ユニット。
【請求項５】
前記ケース素子の下端部が前記エンドプレート素子により閉塞されて構成される軸受容
器が、同一材料の一体成形により形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の流体軸受ユニット。
【請求項６】
請求項１または３に記載の流体軸受ユニットを備えたスピンドルモータであって、  ハウジングに固定されたステータと、
前記フランジ付きシャフト素子の上端部に嵌着された回転要素をなすロータハブと、該ロータハブに嵌着され、前記ステータと協働して回転磁界を発生するロータマグネットとからなり、前記ハウジングに対して回転自在に設けられたロータと
を備え、
前記流体軸受ユニットは、前記ロータの回転を支持している
ことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のスピンドルモータを備えた記録ディスク駆動装置であって、
記録ディスクに情報を書き込み及び／又は読み出しするための記録ヘッドを備え、
前記スピンドルモータが、前記記録ディスクを回転駆動する
ことを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の発明は、構成部品をモジュール化し、完成品全体をユニット化することによって、標準化が可能にされた、ラジアル、アキシャル両方向の荷重に対して軸受機能を発揮し得る流体軸受ユニットに関し、さらには、該流体軸受ユニットを備えたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、益々大容量化、小型化するコンピュータ等のオフィスオートメーション機器や、その周辺機器である磁気ディスク駆動装置等の回転部の駆動装置・部品として使用されるスピンドルモータには、モータの振れ精度（ＮＲＲＯ（非同期振れ））や騒音、音響寿命、剛性等の信頼性が強く求められている。
【０００３】
従来、このようなスピンドルモータの回転軸の軸受部には、複数の玉軸受を組み合わせて構成された複合玉軸受装置が多く使用されている。ところで、最近、磁気ディスク駆動装置等において、記録容量の増大、耐衝撃性の向上、低騒音やデータアクセスの高速化等が一段と強く要求されてきており、これらの要求に応えるために、スピンドルモータの玉軸受は、材料の組成の改善、内外輪や転動体等の加工精度の向上等が図られているが、これらの対策だけでは十分とは言えず、転がり軸受そのものの限界も認識されて来ており、これに対処するために、流体軸受の搭載が進められている。
【０００４】
図１３には、このような流体軸受が搭載された軸回転型スピンドルモータが図示されている。このスピンドルモータ００は、ベース０２と、このベース０２に支持されて回転するロータハブ０３と、これらベース０２とロータハブ０３との間に介装された流体軸受装置０１とを備えている。
【０００５】
流体軸受装置０１のスリーブ０１０は、ベース０２の中央部分の円筒状壁０７の内周面に嵌入されて固定され、このスリーブ０１０には、ロータハブ０３に垂設された回転軸０３０が嵌挿されている。スリーブ０１０と回転軸０３０との間の微小間隙には潤滑油が充填されて、回転軸０３０の回転とともにスリーブ０１０の内周面に形成された動圧溝（例えば、ヘリングボーン形状の溝）０５１、０５２の作用によって潤滑油の圧力が発生することで得られる動圧力によって、回転軸０３０をスリーブ０１０の内周面と非接触の状態で回転自在にラジアル方向に支承する。動圧溝０５１、０５２は、スリーブ０１０の内周面の上下２個所に形成されているが、これらの動圧溝は、回転軸０３０の外周面に形成される場合もある。
【０００６】
詳細には図示されないが、回転軸０３０の下端部に嵌着されたスラストリング０６０の下端面と上端面それぞれに対向するカウンタープレート０２０の上面とスリーブ０１０の下端面にも動圧溝（例えば、ヘリングボーン形状の溝）がそれぞれ形成されており、これらの動圧溝が臨む各対向面間の微小隙間には潤滑油が充填されて、回転軸０３０の回転とともにこれらの動圧溝の作用によって潤滑油の圧力が発生することで得られる動圧力によって、スラストリング０６０をカウンタープレート０２０の上面とスリーブ０１０の下端面それぞれと非接触の状態で回転自在にアキシャル方向に支承する。これらの動圧溝は、スラストリング０６０の下端面と上端面にそれぞれ形成される場合もある。
【０００７】
したがって、ベース０２は、流体軸受装置０１を介してロータハブ０３の回転軸０３０を回転自在に支承している。その他、ステータ０５、永久磁石０６等からなるモータ部の構造等は、従来の複合玉軸受が使用されるスピンドルモータと基本的に異なるところはない。
【０００８】
このような流体軸受装置０１は、従来、スリーブ０１０、回転軸０３０、カウンタープレート０２０等の構成部品のモジュ−ル化がなされていなかったので、各種機器・装置の回転部の駆動装置の部品として流体軸受装置が必要とされた時、それら機器・装置のメーカーは、流体軸受装置が適用される個々の機器・装置に適合した構造、性能を備えたものとしてこれらの部品を、その都度、各メーカーにおいて個別に製作して、流体軸受装置を完成しなければならず、高性能、高寿命の流体軸受装置を迅速に大量生産することが容易ではなかった。
【０００９】
なお、スピンドルモータのレベルでは、それを構成する部品を出来るだけモジュール化して、流体軸受装置を含む部品の共通化を進めることにより、完成品全体をユニット化して、部品仕様の多様化や機種の多様化に対しても、共通部品は、そのまま使用することができるようにし、また、一部の部品に不良が生じても、当該部品のみを交換すれば良いようにして、部品の再利用を図り、これらを通じてコストの低減を図ることが、すでに提案されている（特開２０００−１７５４０５号公報、実開昭５６−１５７４２７号公報、実開昭５６−１３３１２１号公報参照）。なお、ここで言う「部品」には、「最小単位としての部品」の他に、「最小単位としての部品」が複数個組み合わされて構成された「組合せ部品」が含まれるものである。
【００１０】
しかしながら、これらのモジュール化された部品は、あくまでも当該スピンドルモータに適合するように構造、寸法が定められるのであり、各種の機器・装置に共通に使用できるように標準化されたものではなかった。
【特許文献１】特開２０００−１７５４０５号公報
【特許文献２】実開昭５６−１５７４２７号公報
【特許文献３】実開昭５６−１３３１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願の発明は、従来の流体軸受装置が有する前記のような問題点を解決して、スピンドルモータの「組合せ部品」の１つである流体軸受装置をモジュール化するに際して、流体軸受装置を構成する「最小単位としての部品」をさらにモジュール化して、「最小単位としての部品」に対しては「完成品」（組合せ部品）に相当する流体軸受装置をユニット化することにより、スピンドルモータのみならず、各種の機器・装置に共通に使用できるように標準化された各種仕様の流体軸受装置を容易に製作できるようにして、どのような機器・装置の回転駆動部の軸受装置としてでも、これらの機器・装置のメーカーが直ぐにこれらの「組合せ部品」もしくは「最小単位としての部品」を調達して、必要に応じて組み合わせ、所望の構造、機能を備えた流体軸受ユニットを得ることができるようにした、ユニット化に相応しい構造を備えた流体軸受ユニット、特にラジアル、アキシャル両方向の荷重に対して軸受機能を発揮し得る流体軸受ユニットおよび該流体軸受ユニットを備えたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の発明は、前記のような課題を解決した流体軸受ユニットおよび該流体軸受ユニットを備えたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置に係り、
その請求項１に記載された発明は、複数のモジュール化された素子を組み合わせて構成され、内部に複数の動圧発生機構部を有し、一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面を有する筒状のケース素子と、前記ケース素子の下端部を閉塞するエンドプレート素子と、前記ケース素子に嵌入される外輪素子と、そのフランジ部が前記外輪素子の下端面と前記エンドプレート素子の上面とに挟まれるようにして、前記外輪素子に挿入されるフランジ付きシャフト素子とを備え、前記外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面には、対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝が形成され、前記外輪素子の下端面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の上面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝が形成され、前記エンドプレート素子の上面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の下面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝が形成され、前記第１の動圧溝、前記第２の動圧溝および前記第３の動圧溝がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填され、少なくとも前記ケース素子、前記エンドプレート素子及び前記フランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、前記流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、そのいずれかの面に前記第１ないし第３のいずれかの動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、前記動圧溝が形成され、複数の前記素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全て前記フランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにされていることを特徴とする流体軸受ユニットである。
【００１３】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、その一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットは、各素子をモジュール化するのが容易であり、モジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニットを容易に製作することができる。
【００１４】
また、そのいずれかの面に動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンスレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、当該動圧溝が形成されるので、そのいずれかの面に動圧溝が形成される素子は、硬度が高く、高い寸法精度を得ることができ、ユニット化（組立）時や素子単体のハンドリング時のみならず、流体軸受ユニットの作動停止時や回転起動時においても、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。加えて、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
【００１５】
また、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってフランジ付きシャフト素子をエンドプレート素子に向かって軸方向に常時押し付ける作用が期待できない場合でも、第２の動圧溝が臨む対向面間（「対向する当該両面間」の意。以下、同様。ここでは、互いに対向する外輪素子の下端面とフランジ付きシャフト素子のフランジ部の上面との間を意味している。）の微小隙間に形成される動圧発生機構部（以下、「動圧発生部」と略称する。）において生成される動圧力が、それと等価な作用を発揮することができる。これにより、第２の動圧溝が臨む対向面間の微小隙間と第３の動圧溝が臨む対向面間の微小隙間とをともに適切な隙間に保って、フランジ付きシャフト素子の相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、請求項２に記載されるように請求項１記載の流体軸受ユニットを構成することにより、第１の動圧溝は、該動圧溝が形成される面を有する素子の軸方向に隔てられた上下２個所に形成される。この結果、シャフト素子は、その軸方向上下２個所でラジアル方向に直接的にか、間接的にか軸受支持されることになるので、高い軸受剛性を得ることができる。特に流体軸受ユニットの軸方向寸法が大きくなった場合に、有利である。
【００１７】
また、その請求項３に記載された発明は、複数のモジュール化された素子を組み合わせて構成され、内部に複数の動圧発生機構部を有し、一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面を有する筒状のケース素子と、前記ケース素子の下端部を閉塞するエンドプレート素子と、前記ケース素子に嵌入される第１の外輪素子および第２の外輪素子と、そのフランジ部が前記第２の外輪素子の下端面と前記エンドプレート素子の上面とに挟まれるようにして、前記第１の外輪素子および前記第２の外輪素子に挿入されるフランジ付きシャフト素子と、前記第２の外輪素子を前記エンドプレート素子に対して位置決めするために、前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部を囲むようにして設けられる環状のスペーサ素子とを備え、前記第１の外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面には、対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝が形成され、前記第２の外輪素子の内周面もしくは前記フランジ付きシャフト素子の本体部の外周面には、対向するこれら両面間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝が形成され、前記第２の外輪素子の下端面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の上面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝が形成され、前記エンドプレート素子の上面もしくは前記フランジ付きシャフト素子のフランジ部の下面には、対向するこれら両面間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第４の動圧溝が形成され、前記第１の動圧溝、前記第２の動圧溝、前記第３の動圧溝および前記第４の動圧溝がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填され、少なくとも前記ケース素子、前記エンドプレート素子及び前記フランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、前記流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、そのいずれかの面に前記第１ないし第４のいずれかの動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、前記動圧溝が形成され、複数の前記素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全て前記フランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにされていることを特徴とする流体軸受ユニットである。
【００１８】
請求項３に記載された発明は、前記のように構成されているので、その一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットは、各素子をモジュール化するのが容易であり、モジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニットを容易に製作することができる。
【００１９】
また、第１の外輪素子とフランジ付きシャフト素子とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子とフランジ付きシャフト素子とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００２０】
また、同じ高さの流体軸受ユニットにおいて、第１の外輪素子の軸方向高さと第２の外輪素子の軸方向高さとを種々に変えて組み合わせることによって、第１の外輪素子とフランジ付きシャフト素子とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子とフランジ付きシャフト素子とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００２１】
さらに、スペーサ素子によって、フランジ部の厚さの異なるフランジ付きシャフト素子に応じ、第１の外輪素子および第２の外輪素子の軸方向位置をエンドプレート素子に対して正確に調整、設定することができる。
【００２２】
また、そのいずれかの面に動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンスレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、当該動圧溝が形成されるので、そのいずれかの面に動圧溝が形成される素子は、硬度が高く、高い寸法精度を得ることができ、ユニット化（組立）時や素子単体のハンドリング時のみならず、流体軸受ユニットの作動停止時や回転起動時においても、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。加えて、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
【００２３】
さらに、また、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってフランジ付きシャフト素子がエンドプレート素子に向かって軸方向に常時押し付けられる作用が期待できない場合でも、第３の動圧溝が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部において生成される動圧力が、それと等価な作用を発揮することができ、これにより、第３の動圧溝が臨む対向面間の微小隙間と第４の動圧溝が臨む対向面間の微小隙間とをともに適切な隙間に保って、フランジ付きシャフト素子の相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載されるように請求項１ないし３のいずれかに記載の流体軸受ユニットを構成することにより、ケース素子の下端部に段部が形成され、エンドプレート素子が、該段部に嵌着されて、ケース素子の下端部を閉塞するようにされる。
【００２５】
この結果、ケース素子の内周面と同時に研削加工が可能であることにより格段の精度の
向上が期待できるケース素子の下端部の段部に、エンドプレート素子が嵌着されて、ケー
ス素子の下端部を閉塞することができるので、エンドプレートの上面とケース素子の軸心
との直角を出し易くなり、流体軸受ユニットを構成する各素子の組付精度が向上して、シ
ャフト素子の高い相対回転精度を得ることができる。
【００２６】
さらに、請求項５に記載されるように請求項１ないし４のいずれかに記載の流体軸受ユニットを構成することにより、ケース素子の下端部がエンドプレート素子により閉塞されて構成される軸受容器が、同一材料の一体成形により形成される。
【００２７】
これにより、流体軸受ユニットを構成する素子点数を１つ減らすことができ、ケース素
子の下端部にエンドプレート素子を嵌着する作業を省略することができるので、流体軸受
ユニットの組立（ユニット化）作業を簡単化することができる。
【００２８】
また、その請求項６に記載された発明は、請求項１または３に記載の流体軸受ユニットを備えたスピンドルモータであって、ハウジングに固定されたステータと、前記軸部の上端部に嵌着された回転要素をなすロータハブと、該ロータハブに嵌着され、前記ステータと協働して回転磁界を発生するロータマグネットとからなり、前記ハウジングに対して回転自在に設けられたロータとを備え、前記流体軸受ユニットは、前記ロータの回転を支持していることを特徴とするスピンドルモータである。
【００２９】
請求項６に記載された発明は、前記のように構成されているので、スピンドルモータが備えようとする流体軸受として、所望の構造、軸受性能を備え、標準化された流体軸受ユニットを直ぐに調達して、高い回転精度と高い信頼性とを兼ね備えたスピンドルモータを低コストで、大量生産することが可能になる。
【００３０】
さらに、また、その請求項７に記載された発明は、請求項６に記載のスピンドルモータを備えた記録ディスク駆動装置であって、記録ディスクに情報を書き込み及び／又は読み出しするための記録ヘッドを備え、前記スピンドルモータが、前記記録ディスクを回転駆動することを特徴とする記録ディスク駆動装置である。
【００３１】
請求項７に記載された発明は、前記のように構成されているので、スピンドルモータが備えようとする流体軸受として、所望の構造、軸受性能を備え、標準化された流体軸受ユニットを直ぐに調達して、高い回転精度と高い信頼性とを兼ね備えたスピンドルモータを低コストで、大量生産することが可能になり、牽いては、該スピンドルモータを備えた記録ディスク駆動装置を低コストで、大量生産することが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
以上に説明したとおり、本願の発明によれば、一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットが、ケース素子の一端部がエンドプレート素子により閉塞されて構成される軸受容器の内部に各種仕様の外輪素子、第１の外輪素子、第２の外輪素子、スペーサ素子、シャフト素子等が、一方を他方に嵌入もしくは挿入する関係により、適宜相互に組み合わされて収蔵、固定され、所定の素子の所定の面にはラジアル方向もしくはアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための動圧溝が形成され、各動圧溝が臨む対向面間の微小隙間には潤滑油が充填され、少なくともケース素子、エンドプレート素子及びフランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、そのいずれかの面にいずれかの動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、その動圧溝が形成され、複数の前記素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全てフランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにされて、構成されているので、その流体軸受ユニットは、各素子をモジュール化するのが容易であり、モジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニットを容易に製作することができる。
【００３３】
そして、これにより、各種の機器・装置に共通に使用できるように標準化された各種仕様の流体軸受ユニットを容易に製作できるようになり、どのような機器・装置の回転駆動部の軸受装置としてでも、これらの機器・装置のメーカーが直ぐにこれらの流体軸受ユニットもしくはその構成部品としての各種素子を調達して、必要に応じて組み合わせ、所望の構造、動圧軸受機能（ラジアル、アキシャル両方向の荷重に対する軸受剛性を含む）を備えた流体軸受ユニットを得ることができ、軸受装置を使用する立場から見た最適な設計や所望の構成を選択することが容易になる。
【００３４】
従来、流体動圧軸受は、様々な障害（構成部品の供給体制、軸受の組立体制など）に起因して、限られた技術分野やアプリケーションなどの用途に使用されていたに過ぎなかったが、本願の発明において、前記のようにして構成部品をモジュール化し、完成品をユニット化することによって、標準化が達成され、軸受を搭載する機器や装置などの製品の開発に従事する技術者が所望する多種、多様な仕様の流体動圧軸受を容易に提供することが可能になり、これらの技術者に平等かつ均等に流体動圧軸受を採用できる機会を提供して、あらゆる技術分野やアプリケーションなどの用途に流体動圧軸受を使用することが可能になる。
【００３５】
また、少なくとも動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて動圧溝が形成されるので、硬度が高く、寸法精度の高い素子を得ることができ、ユニット化（組立）時や素子単体のハンドリング時のみならず、流体軸受ユニットの作動停止時や回転起動時においても、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。加えて、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
【００３６】
特に、本願の発明の流体軸受ユニットをスピンドルモータが備える流体軸受として適用すれば、所望の構造、軸受性能を備え、標準化された流体軸受ユニットを直ぐに調達して、高い回転精度と高い信頼性とを兼ね備えたスピンドルモータを低コストで、大量生産することが可能になり、牽いては、該スピンドルモータを備えた記録ディスク駆動装置を低コストで、大量生産することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
一端部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットを、ケース素子、エンドプレート素子、外輪素子、第１の外輪素子、第２の外輪素子、スペーサ素子、シャフト素子等、モジュール化が容易な複数の素子に分解し、ケース素子の一端部がエンドプレート素子により閉塞されて構成される軸受容器の内部に、これら各種仕様の外輪素子、第１の外輪素子、第２の外輪素子、スペーサ素子、シャフト素子等を、一方を他方に嵌入もしくは挿入する関係により、適宜相互に組み合わせて収蔵、固定し、所定の素子の所定の面には、ラジアル方向もしくはアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための動圧溝を形成し、各動圧溝が臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油を充填する。そして、少なくともケース素子、エンドプレート素子及びフランジ付きシャフト素子は、高精度に仕上げ加工され、流体軸受ユニットを、それを組み付ける相手側部材に高精度に嵌合・嵌着させるものとし、少なくとも動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、該動圧溝を形成するようにする。また、複数の素子のうち、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全てフランジ付きシャフト素子の軸方向に平行か、もしくは直交する関係にあるようにする。
このようにして、所望の構造、動圧軸受機能（ラジアル、アキシャル両方向の荷重に対する軸受剛性を含む）を備えた流体軸受ユニットを得る。
【実施例１】
【００３８】
次に、本願の発明の第１の実施例（実施例１）について説明する。
図１は、本実施例１の流体軸受ユニットの縦断面図である。図１に図示されるように、この流体軸受ユニット１は、一端部（図１において下端部）にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面１１を有する筒状のケース素子１０と、ケース素子１０の下端部を閉塞する円板状のエンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される円筒状の外輪素子３０と、そのフランジ部４２が外輪素子３０の下端面３２とエンドプレート素子２０の上面２１とに挟まれるようにして、外輪素子３０に挿入されるフランジ付きシャフト素子４０とを備えて成る。
なお、本明細書においては、筒状のケース素子１０の両開口部のうちの一方がエンドプレート素子２０により閉塞されて構成される軸受容器の開口側、すなわち、この軸受容器からシャフト素子４０が突出する側（図１において上側）を上側として定義する。
【００３９】
この流体軸受ユニット１は、一般的には、フランジ付きシャフト素子４０を回転側にして使用されるが、ケース素子１０側、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０および外輪素子３０から成る一体組立体を回転側にして使用される場合もある。また、場合により、図示される姿勢と上下を逆にして使用される場合もある。
【００４０】
外輪素子３０の内周面３１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）が形成され、外輪素子３０の下端面３２には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝５２が形成され、エンドプレート素子２０の上面２１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の下面４５との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝５３が形成されている。これらの動圧溝５１〜５３は、ヘリング・ボーン（魚骨）形状に形成されるが、必ずしもこの形状に限定されず、スパイラル形状、円弧形状、直線形状などに形成されてもよい。
【００４１】
第１の動圧溝５１は、図中の符号５１−１、５１−２で示されるように、外輪素子３０の内周面３１の軸方向に隔てられた上下２個所に形成されている。このようにすることにより、シャフト素子４０は、上下２個所で軸受支持されることになるので、高い軸受剛性を得ることができ、特にケース素子１０の軸方向寸法、したがって、また、流体軸受ユニット１の軸方向寸法が大きい場合に有利である。なお、ケース素子１０の軸方向寸法が薄型化されるに伴って、１個所のみ形成される場合もある。
【００４２】
これら第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。この潤滑油の充填方法は、ケース素子１０に外輪素子３０、フランジ付きシャフト素子４０が内蔵されて、エンドプレート素子２０によってケース素子１０の一端部が塞がれた後に、各素子間の微小隙間に、潤滑油のシール機構部６０から潤滑油を充填することによって行なわれる。この潤滑油のシール機構部６０は、外輪素子３０の開放端側がわずかに拡径されることによってフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３との間に形成された微小隙間から成る。
【００４３】
この潤滑油のシール機構部６０の微小隙間は、上方の第１の動圧溝５１−１が臨む微小隙間より大きい幅にされており、このため、前記のようにして第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間に順次充填された動圧発生用の潤滑油は、この拡幅されたシール機構部６０の微小隙間において毛細管力が潤滑油の保持力として働くので、シール機構部６０の微小隙間部分を介して外部開放端側に漏れ出ることがない。
【００４４】
動圧溝が形成される素子、本実施例１においては、外輪素子３０とエンドプレート素子２０とは、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ形成されている。外輪素子３０に焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材を用いる場合には、熱処理の後、内周面、外周面および両端面を研削で仕上げることになる。また、エンドプレート素子２０に焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材を用いる場合には、熱処理の後、上面および外周面を研削で仕上げる。
なお、フランジ付きシャフト素子４０を同様の材料にて製造し、同様に熱処理を施し、研削にて仕上げてもよく、エンドプレート素子２０を通常のステンレス鋼材にて製造し、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）などのコーティングを施して、表面の硬度を上げる方法も考えられる。
【００４５】
フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２は、本体部４１と一体で成形されているが、これらを別体で成形しておいて、圧入、接着、かしめ、溶接などの方法もしくはそれらの方法を併用した方法によって組み立てて、フランジ付きシャフト素子４０とすることもできる。
【００４６】
ケース素子１０の下端部には、段部１２が形成されており、エンドプレート素子２０の外周縁部がここに嵌着されて、ケース素子１０の下端部がエンドプレート素子２０により閉塞されるようになっている。
この段部１２に臨む直角をなす２つの面は、ケース素子１０の内周面１１と同時に研削加工が可能であるので、格段の精度の向上が期待でき、ここにエンドプレート素子２０が嵌着されることにより、エンドプレート２０の上面２１とケース素子１０の軸心との直角を出し易くなり、流体軸受ユニット１を構成する各素子の組付精度が向上して、シャフト素子４０の高い相対回転精度を得ることができる。
【００４７】
ケース素子１０の下端部がエンドプレート素子２０により閉塞されて構成される一体組立体は、その内部に、シャフト素子４０を初めとするその他の素子を収蔵するので、軸受容器としての性格を備えるが、この軸受容器を同一材料の一体成形により形成することも可能である。このようにして一体成形により形成された軸受容器は、１つの軸受容器素子をなし、モジュール化が可能である。これにより、素子点数を１つ減らして、ケース素子１０の下端部にエンドプレート素子２０を嵌着する作業を省略することができ、流体軸受ユニット１の構造および組立作業を簡単化することができる。
【００４８】
ケース素子１０への外輪素子３０の嵌入は、これらが一体として静止し、また、一体として回転することができるように、焼きばめ、カシメ、接着剤などの固定方法による固定であるのが望ましい。
【００４９】
また、あらゆる使用温度環境において組立時の寸法関係、位置関係が維持されるように、できるだけ線膨張係数差の少ない材料を選択すること、真円度、円筒度、面粗度、平面度、平行度などに関連する加工・組立精度の向上を図ることが重要である。
【００５０】
さらに、本実施例１の流体軸受ユニット１が各種の機器・装置に共通に使用可能なように標準化されたものであるためには、これを組み付ける相手側部材との高精度な嵌合・嵌着が達成されるように、ケース素子やエンドプレート素子の外形、寸法、表面性状、シャフト素子の外径寸法、表面性状などの精度にも十分に注意が払われなければならず、これらの素子の真円度、円筒度もしくは円柱度、面粗度などが高精度に仕上げられる必要がある。また、それらの素子の径、幅寸法のばらつきが極力抑えられるようにする。
【００５１】
本実施例１は、前記のように構成されており、その流体軸受ユニット１は、ケース素子１０と、エンドプレート素子２０と、外輪素子３０と、フランジ付きシャフト素子４０とを備えて成り、外輪素子３０の内周面には第１の動圧溝５１が形成され、外輪素子３０の下端面には第２の動圧溝５２が形成され、エンドプレート素子２０の上面には第３の動圧溝５３が形成され、これらの動圧溝５１〜５３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には潤滑油が充填される構成であるので、隣接する両素子間の接合面もしくは摺動面は、全てフランジ付きシャフト素子４０の軸方向、すなわち、流体軸受ユニット１の軸方向、に平行か、もしくは直交する関係にあり、各素子をモジュール化するのが容易で、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニットを容易に製作することができる。
【００５２】
また、動圧溝５１〜５３が形成される素子である外輪素子３０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材にて製造されるので、硬度が高く、寸法精度の高い素子を得ることができ、複数素子を組み立てて流体軸受ユニット１を完成させる複数素子のユニット化（組立）時や素子単体のハンドリング時のみならず、流体軸受ユニット１の作動停止時や回転起動時においても、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。また、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間も短縮することができる。
【００５３】
さらに、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってシャフト素子４０をエンドプレート素子２０に向かって軸方向に常時押し付ける作用が期待できない場合でも、第２の動圧溝５２が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部において生成される動圧力が、それと等価な作用を発揮することもでき、これにより、第２の動圧溝５２が臨む対向面間の微小隙間と第３の動圧溝５３が臨む対向面間の微小隙間とをともに適切な隙間に保って、フランジ付きシャフト素子４０の相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
その他、上述したような種々の効果を奏することができる。
【００５４】
なお、本実施例１においては、第１〜第３の動圧溝５１〜５３は、外輪素子３０の内周面３１、外輪素子３０の下端面３２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４、同下面４５にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本願の発明の第２の実施例（実施例２）について説明する。
図２は、本実施例２の流体軸受ユニットの縦断面図であり、実施例１と対応する部分には、同一の符号を付している。
図２に図示されるように、本実施例２の流体軸受ユニット１は、ストレートなシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面１１を有する筒状のケース素子１０と、ケース素子１０の下端部を閉塞する円板状のエンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される円筒状の外輪素子３０と、外輪素子３０に挿入されるシャフト素子４０とを備えて成り、外輪素子３０の内周面３１には、対向するシャフト素子４０の外周面４３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）が形成され、エンドプレート２０の上面２１には、対向するシャフト素子４０の下端面４６との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝５２が形成され、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）および第２の動圧溝５２がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【００５６】
動圧溝が形成される素子、本実施例２においては、外輪素子３０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）および第２の動圧溝５２がそれぞれ形成されている。
その他の構成は、実施例１と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【００５７】
本実施例２は、前記のように構成されているので、そのストレートなシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例１と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、外輪素子３０およびストレートなシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニットを容易に製作することができる。
【００５８】
また、動圧溝５１（５１−１、５１−２）、５２が形成される素子である外輪素子３０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝が形成されるので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができ、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することもできる。
【００５９】
また、本実施例２の流体軸受ユニット１は、実施例１と比較して構造が簡素であり、実施例１の流体軸受ユニット１ほどシャフト素子を浮上させるためのアキシャル方向の動圧力（シャフト素子に作用するアキシャル方向の荷重をシャフト素子と非接触な状態で支持する力）を発生させる必要がない場合や、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってシャフト素子４０をエンドプレート素子２０に向かって軸方向に常時押し付ける作用が期待できる場合などに使用されて好適な流体軸受ユニットである。その他、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
なお、本実施例２においては、第１、第２の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、５２は、外輪素子３０の内周面３１、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向するシャフト素子４０の外周面４３、シャフト素子４０の下端面４６にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例３】
【００６１】
次に、本願の発明の第３の実施例（実施例３）について説明する。
図３は、本実施例３の流体軸受ユニットの縦断面図であり、実施例１と対応する部分には、同一の符号を付している。
図３に図示されるように、本実施例３の流体軸受ユニット１は、実施例１の流体軸受ユニット１（図１）と比較すると、外輪素子３０が薄肉にされて、その結果空いた外輪素子３０とフランジ付きシャフト素子４０との空間部に内輪素子７０が介設された点において異なっている。内輪素子７０は、外輪素子３０に挿入されており、外輪素子３０に対して相対回転が可能である。フランジ付きシャフト素子４０は、この内輪素子７０に嵌入されており、これと一体になって外輪素子３０によりラジアル方向に軸受されて回転することができる。内輪素子７０の下端は、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４に当接している。
【００６２】
第１の動圧溝５１（上方の動圧溝５１−１と下方の動圧溝５１−２から成る）は、実施例１と同様に、外輪素子３０の内周面３１に形成されるが、それが臨む微小隙間を形成する２つの対向面のうち、外輪素子３０の内周面３１と対をなす面は、内輪素子７０の外周面７３となる。第２の動圧溝５２、第３の動圧溝５３が形成される個所は、実施例１と異ならない。これら第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【００６３】
動圧溝が形成される素子、本実施例３においては、外輪素子３０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ形成される。内輪素子７０、フランジ付きシャフト素子４０も、同様の材料から製造し、熱処理を施して、研削により仕上げることができる。
【００６４】
潤滑油のシール機構部６０は、外輪素子３０とフランジ付きシャフト素子４０との間に内輪素子７０が備えられたことに伴い、外輪素子３０の開放端側がわずかに拡径されることによって内輪素子７０の外周面７３との間に形成された微小隙間から成るものとされている。
その他の構成は、実施例１と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【００６５】
本実施例３は、前記のように構成されているので、その一端部にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例１と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、外輪素子３０、内輪素子７０およびフランジ付きシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【００６６】
また、同じフランジ付きシャフト素子４０を用いながら、外輪素子３０と内輪素子７０とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法の設定を変えることによって、この隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
その他、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
なお、本実施例３において、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２、第３の動圧溝５３は、外輪素子３０の内周面３１、外輪素子３０の下端面３２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向する内輪素子７０の外周面７３、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４、同下面４５にそれぞれ形成されてもよく、この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。
このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例４】
【００６８】
次に、本願の発明の第４の実施例（実施例４）について説明する。
図４は、本実施例４の流体軸受ユニットの縦断面図であり、実施例２および実施例３と対応する部分には、同一の符号を付している。
図４に図示されるように、本実施例４の流体軸受ユニット１は、実施例２の流体軸受ユニット１（図２）と比較すると、外輪素子３０が薄肉にされて、その結果空いた外輪素子３０とストレートなシャフト素子４０との間にフランジ付き内輪素子７０が介設された点において異なっている。フランジ付き内輪素子７０は、外輪素子３０に挿入されており、外輪素子３０に対して相対回転が可能である。シャフト素子４０は、このフランジ付き内輪素子７０に嵌入されており、これと一体になって、外輪素子３０によりラジアル方向に軸受されて、回転することができる。
【００６９】
また、実施例３の流体軸受ユニット１（図３）と比較すると、実施例３の流体軸受ユニット１のフランジ付きシャフト素子４０に代えて、ストレートなシャフト素子４０が用いられ、同じくストレートな内輪素子７０に代えて、フランジ付き内輪素子７０が用いられている点において異なっている。シャフト素子４０は、フランジ付き内輪素子７０に嵌入されており、これと一体に回転することができる。フランジ付き内輪素子７０のフランジ部７２は、外輪素子３０の下端面３２とエンドプレート素子２０の上面２１とに挟まれていて、これらの面に対して相対回転が可能である。
【００７０】
第２の動圧溝５２は、実施例３と同様に、外輪素子３０の下端面３２に形成されるが、それが臨む微小隙間を形成する２つの対向面のうち、外輪素子３０の下端面３２と対をなす面は、フランジ付き内輪素子７０のフランジ部７２の上面７４となる。また、第３の動圧溝５３は、実施例３と同様に、エンドプレート素子２０の上面２１に形成されるが、それが臨む微小隙間を形成する２つの対向面のうち、エンドプレート素子２０の上面２１と対をなす面は、フランジ付き内輪素子７０のフランジ部７２の下面７５となる。第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）が形成される個所は、実施例３と異ならない。これら第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第３の動圧溝５３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【００７１】
動圧溝が形成される素子、本実施例４においては、外輪素子３０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２および第２の動圧溝５３がそれぞれ形成されている。フランジ付き内輪素子７０、シャフト素子４０も、同様の材料から製造し、熱処理を施して、研削により仕上げることができる。
その他の構成は、実施例３と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【００７２】
本実施例４は、前記のように構成されているので、そのストレートなシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例２、３と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、外輪素子３０、フランジ付き内輪素子７０およびストレートなシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【００７３】
また、同じストレートなシャフト素子４０を用いながら、外輪素子３０とフランジ付き内輪素子７０とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法の設定を変えることによって、この隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、使途条件に合わせて調節することが可能になる。
その他、実施例３と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
なお、本実施例４において、第１の動圧溝５１（５１−１、５１−２）、第２の動圧溝５２、第３の動圧溝５３は、外輪素子３０の内周面３１、外輪素子３０の下端面３２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向するフランジ付き内輪素子７０の外周面７３、フランジ付き内輪素子７０のフランジ部７２の上面７４、同下面７５にそれぞれ形成されてもよく、この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例５】
【００７５】
次に、本願の発明の第５の実施例（実施例５）について説明する。
図５は、本実施例５の流体軸受ユニットの縦断面図である。同図に図示されるように、本実施例５の流体軸受ユニット１は、実施例１の流体軸受ユニット１（図１）と比較すると、実施例１の流体軸受ユニット１におけるフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２がシャフト素子４０の軸方向中間部に移されている点、および外輪素子３０が２分割されて、フランジ部４２を上下から挟み込むようにして配置されている点において異なっている。
【００７６】
そこで、本実施例５において、フランジ部４２を上下から挟み込んでいる２つの外輪素子のうち、上方の外輪素子に実施例１と同一の符号３０を付して、第１の外輪素子３０と呼ぶこととし、下方の外輪素子に新たに符号８０を付して、第２の外輪素子８０と呼ぶこととする。そして、第２の外輪素子８０の内周面、下端面、上端面にそれぞれ符号８１、８２、８３を付し、フランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３のうち、フランジ部４２の上方に位置する上方外周面、下方に位置する下方外周面にそれぞれ符号４３−１、４３−２を付し、シャフト素子４０の下端面に新しい符号４７を付し、以下に説明する第１〜第４の動圧溝にも、新しい符号９１〜９４を付することとするが、その他の部分であって、実施例１と対応する部分には、同一の符号を付することとする。
【００７７】
以下に、本実施例５の流体軸受ユニット１について、詳しく説明する。
本実施例５の流体軸受ユニット１は、中間部にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面１１を有する筒状のケース素子１０と、ケース素子１０の下端部を閉塞する円板状のエンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される短い円筒状の第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０と、そのフランジ部４２が第１の外輪素子３０の下端面３２と第２の外輪素子８０の上端面８２とに挟まれるようにして、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０に挿入されるフランジ付きシャフト素子４０とを備えて成る。第２の外輪素子８０の下端面８２は、エンドプレート素子２０の上面２１に当接しているが、フランジ付きシャフト素子４０の下端面４７は、エンドプレート素子２０の上面２１からわずかに浮上している。
【００７８】
そして、第１の外輪素子３０の内周面３１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の上方外周面４３−１との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝９１が形成され、第２の外輪素子８０の内周面８１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の下方外周面４３−２との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝９２が形成され、第１の外輪素子３０の下端面３２には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝９３が形成され、第２の外輪素子８０の上端面８３には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の下面４５との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第４の動圧溝９４が形成され、これら第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【００７９】
動圧溝が形成される素子、本実施例５においては、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ形成されている。なお、フランジ付きシャフト素子４０を同様の材料にて製造し、同様に熱処理を施し、研削にて仕上げるようにしてもよい。
【００８０】
中間部にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０の当該フランジ部４２は、本体部４１と一体で成形されているが、これを別体で成形しておいて、圧入、接着、かしめ、溶接などの方法もしくはそれらの方法を併用した方法によって本体部４１に対して組み付けて、フランジ付きシャフト素子４０を形成することもできる。
その他の構成は、実施例１と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【００８１】
本実施例５は、前記のように構成されているので、その中間部にフランジ部を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例１と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０、フランジ付きシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【００８２】
また、第１の外輪素子３０と該第１の外輪素子３０に挿入されるフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１のフランジ部４２を境にした一半部（上半部）とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子８０と該第２の外輪素子８０に挿入されるフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１のフランジ部４２を境にした他半部（下半部）とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００８３】
また、同じ高さの流体軸受ユニット１において、フランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の一半部（上半部）の軸方向寸法と他半部（下半部）の軸方向寸法との比率を種々に変え、それに応じて第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１と第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２とを種々に変えて、組み合わせることによって、第１の外輪素子３０とフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の一半部とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０と同本体部４１の他半部とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００８４】
また、これにより、第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１、第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２およびフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の軸方向位置を調節することができるので、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間および第４の動圧溝９４が臨む対向面間の微小隙間にそれぞれ形成される動圧発生部において生成される、アキシャル方向の荷重を受ける動圧力の発生位置を、回転側素子を含む回転体全体の軸方向の重心位置に合わせて調整することができ、フランジ付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができて、フランジ付きシャフト素子４０のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減し、その相対回転を安定化させて、回転精度を向上させることができる。
なお、この場合において、発生される動圧力がアキシャル方向の荷重に等しくされれば、フランジ付きシャフト素子４０のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動のより効果的な低減が可能になる。また、その振れ回り振動の等しい低減効果を得たい場合には、アキシャル方向の荷重を受ける動圧力の発生位置を前記のように調整することによって、より小さい動圧力の発生で済むことになる。これにより、動力消費を削減することができる。
【００８５】
さらに、動圧溝９１〜９４が形成される素子である第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝がそれぞれ形成されるので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができ、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することもできる。
【００８６】
また、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってシャフト素子４０がエンドプレート素子２０に向かって軸方向に常時押し付けられる作用が期待できない場合でも、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部において生成される動圧力が、それと等価な作用を発揮することができ、これにより、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間と第４の動圧溝９４が臨む対向面間の微小隙間とをともに適切な隙間に保って、シャフト素子４０の相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
その他、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００８７】
なお、本実施例５においては、第１〜第４の動圧溝９１〜９４は、第１の外輪素子３０の内周面３１、第２の外輪素子８０の内周面８１、第１の外輪素子３０の下端面３２、第２の外輪素子８０の上端面８３にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の上方外周面４３−１、同下方外周面４３−２、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４、同下面４５にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
次に、本実施例５の変形例について説明する。
本実施例５は、図６に図示されるように、フランジ付きシャフト素子４０の本体部４１のフランジ部４２を境にした一半部（図において上半部）の径Ｄ１と他半部（図において下半部）の径Ｄ２とが異なるように変形することができる。図６に示される例では、Ｄ１＞Ｄ２とされているが、これに限定されない。
【００８９】
この変形例によれば、第１の外輪素子３０と本体部４１の一半部とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０と本体部４１の他半部とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力の調節の自由度を、さらに拡げることができる。
【００９０】
また、本体部４１の小径とされた側にある他半部と第２の外輪素子８０とによって形成されるラジアル方向の隙間部に形成される動圧発生部（小径のラジアル動圧軸受部）においては、小径とされた分、摩擦損失を低減することができるので、軸損トルクを低減して、動力消費を削減（低電力消費化）することができる。
【００９１】
加えて、小径のラジアル動圧軸受部において摩擦損失を低減することができることにより、フランジ付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができ、この面からも、フランジ付きシャフト素子４０のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減して、その相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
【実施例６】
【００９２】
次に、本願の発明の第６の実施例（実施例６）について説明する。
図７は、本実施例６の流体軸受ユニットの縦断面図であり、実施例５および実施例１と対応する部分には、同一の符号を付している。
図７に図示されるように、本実施例６の流体軸受ユニット１は、実施例５の流体軸受ユニット１（図５）と比較すると、実施例５の流体軸受ユニット１におけるフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２がシャフト素子４０の一端部（下端部）に移されている点、第２の外輪素子８０をエンドプレート素子２０に対して位置決めするために、環状のスペーサ素子１００が設けられている点において異なっている。この環状のスペーサ素子１００は、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２を囲むようにして配置されている。
【００９３】
したがって、本実施例６の流体軸受ユニット１は、一端部にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、ケース素子１０と、エンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０と、そのフランジ部４２が第２の外輪素子８０の下端面８２とエンドプレート素子２０の上面２１とに挟まれるようにして、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０に挿入されるフランジ付きシャフト素子４０と、第２の外輪素子８０をエンドプレート素子２０に対して位置決めするために、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２を囲むようにして設けられる環状のスペーサ素子１００とを備えて成る。
【００９４】
そして、第１の外輪素子３０の内周面３１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝９１が形成され、第２の外輪素子８０の内周面８１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝９２が形成され、第２の外輪素子８０の下端面８２には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝９３が形成され、エンドプレート素子２０の上面２１には、対向するフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の下面４５との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第４の動圧溝９４が形成され、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【００９５】
動圧溝が形成される素子、本実施例６においては、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ形成されている。
その他の構成は、実施例５と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【００９６】
本実施例６は、前記のように構成されているので、その一端部にフランジ部４２を有するフランジ付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例５と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０、フランジ付きシャフト素子４０、スペーサ素子１００をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【００９７】
また、第１の外輪素子３０とフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子８０とフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００９８】
また、同じ高さの流体軸受ユニット１において、第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１と第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２とを種々に変えて組み合わせることによって、第１の外輪素子３０とフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０と同本体部４１とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【００９９】
さらに、スペーサ素子１００によって、フランジ部４２の厚さの異なるフランジ付きシャフト素子４０に応じ、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０の軸方向位置を、エンドプレート素子２０に対して正確に調整、設定することができる。
【０１００】
また、動圧溝９１〜９４が形成される素子である第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝が形成されるので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。加えて、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
その他、実施例５と同様の効果を奏することができる。
【０１０１】
なお、本実施例６においては、第１〜第４の動圧溝９１〜９４は、第１の外輪素子３０の内周面３１、第２の外輪素子８０の内周面８１、第２の外輪素子８０の下端面８２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向するフランジ付きシャフト素子４０の本体部４１の外周面４３（上下２個所）、フランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２の上面４４、同下面４５にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例７】
【０１０２】
次に、本願の発明の第７の実施例（実施例７）について説明する。
図８は、本実施例７の流体軸受ユニットの縦断面図である。同図に図示されるように、本実施例７の流体軸受ユニット１は、実施例４の流体軸受ユニット１（図４）と比較すると、実施例４の流体軸受ユニット１における外輪素子３０とフランジ付き内輪素子７０とが、それぞれ上下に２分割された点において異なっている。あるいは、実施例４の流体軸受ユニット１において、外輪素子３０とフランジ付き内輪素子７０との各軸方向長さを短くして、空いた空間部に、実施例３の流体軸受ユニット１（図３）における外輪素子３０と内輪素子７０との組合せを、それらの軸方向長さを短くして、適用したものとも考えることができる。
【０１０３】
そこで、このようにして上下に２分割された実施例４の外輪素子３０の上方部分を新たに第１の外輪素子３０とし、その内周面、下端面に実施例４と同じ符号３１、３２を付し、下方部分を新たに第２の外輪素子８０とし、その内周面、下端面、上端面に新しい符号（但し、実施例６（図７）とは同じ符号）８１、８２、８３を付し、同じく上下に２分割された実施例４のフランジ付き内輪素子７０の上方部分を新たに第１の内輪素子７０とし、その外周面に実施例４と同じ符号７３を付し、その下端面に新しい符号７６を付し、下方部分を新たにフランジ付き第２の内輪素子１１０とし、その本体部、フランジ部、外周面、フランジ部の上面、フランジ部の下面、上端面に新しい符号１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６をそれぞれ付し、その他、実施例４と対応する部分には、同一の符号を付することとする。
【０１０４】
したがって、本実施例７の流体軸受ユニット１は、ストレートなシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、ケース素子１０と、エンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０と、第１の外輪素子３０に挿入される第１の内輪素子７０と、そのフランジ部１１２が第２の外輪素子８０の下端面８２とエンドプレート素子２０の上面２１とに挟まれるようにして第２の外輪素子８０に挿入される、一端部にフランジ部１１２を有するフランジ付き第２の内輪素子１１０と、第１の内輪素子７０およびフランジ付き第２の内輪素子１１０に嵌入されるシャフト素子４０とを備えて成る。
【０１０５】
そして、第１の外輪素子３０の内周面３１には、対向する第１の内輪素子７０の外周面７３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝９１が形成され、第２の外輪素子８０の内周面８１には、対向するフランジ付き第２の内輪素子１１０の本体部１１１の外周面１１３との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝９２が形成され、第２の外輪素子８０の下端面８２には、対向するフランジ付き第２の内輪素子１１０のフランジ部１１２の上面１１４との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝９３が形成され、エンドプレート素子２０の上面２１には、対向するフランジ付き第２の内輪素子１１０のフランジ部１１２の下面１１５との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第４の動圧溝９４が形成され、これら第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【０１０６】
第１の外輪素子３０の下端面３２と第２の外輪素子８０の上端面８３とは当接し合い、第１の内輪素子７０の下端面７６とフランジ付き第２の内輪素子１１０の上端面１１６とは当接し合っている。シャフト素子４０の下端面４６は、エンドプレート素子２０の上面２１からわずかに浮上させられている。
【０１０７】
動圧溝が形成される素子、本実施例７においては、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼または焼き入れ可能なステンレス鋼材から成り、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ形成されている。なお、第１の内輪素子７０、フランジ付き第２の内輪素子１１０を同様の材料にて製造してもよい。
その他の構成は、実施例４と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
本実施例７は、前記のように構成されているので、そのストレートなシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例４と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０、第１の内輪素子７０、フランジ付き第２の内輪素子１１０、シャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【０１０９】
また、第１の外輪素子３０と第１の内輪素子７０とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子８０とフランジ付き第２の内輪素子１１０の本体部１１１とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調整することが可能になる。
【０１１０】
また、同じ高さの流体軸受ユニット１において、第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１と第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２とを種々に変え、これに合わせて第１の内輪素子７０の軸方向高さとフランジ付き第２の内輪素子１１０の軸方向高さとを種々に変えて、組み合わせることによって、第１の外輪素子３０と第１の内輪素子７０とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０とフランジ付き第２の内輪素子１１０の本体部１１１とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調整することが可能になる。
【０１１１】
このようにして動圧力や動圧力発生位置を調整する場合において、第１の外輪素子３０と第１の内輪素子７０とによって形成される隙間半径（隙間中心が形成する仮想円筒膜の半径）と、第２の外輪素子８０とフランジ付き第２の内輪素子１１０の本体部１１１とによって形成される隙間半径とを異ならせることにより、上記の動圧力の調整の自由度をさらに拡げることができる。また、第１の内輪素子７０の内径とフランジ付き第２の内輪素子１１０の内径とを異ならせ、これに合わせて、シャフト素子４０を大径部と小径部とを有する段付きシャフト素子で構成したり（後述の実施例８、９参照）、外輪素子側と内輪素子側とをそれぞれさらに多段に構成することも考えられ、これらの手段の多様な組み合わせによって、動圧力や動圧力発生位置を多様に調整することができ、これにより、多様な荷重形態に最適な軸受の設計要求に迅速に応えることが可能になる。
【０１１２】
また、動圧溝９１〜９４が形成される素子である第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造され、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝９１〜９４が形成されるので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。加えて、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
その他、実施例４と同様の効果を奏することができる。
【０１１３】
なお、本実施例７においては、第１〜第４の動圧溝９１〜９４は、第１の外輪素子３０の内周面３１、第２の外輪素子８０の内周面８１、第２の外輪素子８０の下端面８２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向する第１の内輪素子７０の外周面７３、フランジ付き第２の内輪素子１１０の本体部１１１の外周面１１３、フランジ付き第２の内輪素子１１０のフランジ部１１２の上面１１４、同下面１１５にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例８】
【０１１４】
次に、本願の発明の第８の実施例（実施例８）について説明する。
図９は、本実施例８の流体軸受ユニットの縦断面図である。同図に図示されるように、本実施例８の流体軸受ユニット１は、実施例５の流体軸受ユニット１の変形例（図６）と比較すると、同変形例の流体軸受ユニット１におけるフランジ付きシャフト素子４０のフランジ部４２が切除されたものに相当するということができる。そこで、フランジ部４２が切除されて構成された新たな段付きシャフト素子に同変形例と同じ符号４０を付し、その上半部（大径部）、下半部（小径部）、段部の下向きの面に新たに符号４１−１、４１−２、４８を付し、その他、同変形例と対応する部分には、同一の符号を付することとする。
【０１１５】
本実施例８の流体軸受ユニット１は、上半の大径部４１−１と下半の小径部４１−２とを有する段付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面１１を有する筒状のケース素子１０と、ケース素子１０の下端部を閉塞するエンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される、大径の円筒状内周面３１を有する第１の外輪素子３０および小径の円筒状内周面８１を有する第２の外輪素子８０と、その大径部４１−１が第１の外輪素子３０に挿入され、その小径部４１−２が第２の外輪素子８０に挿入されるようにして、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０に挿入される段付きシャフト素子４０とを備えて成る。
【０１１６】
そして、第１の外輪素子３０の内周面３１には、対向する段付きシャフト素子４０の大径部４１−１の外周面４３−１との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝９１が形成され、第２の外輪素子８０の内周面８１には、対向する段付きシャフト素子４０の小径部４１−２の外周面４３−２との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝９２が形成され、第２の外輪素子８０の上端面８３には、対向する段付きシャフト素子４０の段部の面４８との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝９３が形成され、これら第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２および第３の動圧溝９３がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【０１１７】
第１の外輪素子３０の下端面３２と第２の外輪素子８０の上端面８３（第３の動圧溝９３が形成される部分よりも外側の部分）とは当接し合っており、第２の外輪素子８０の下端面８２とエンドプレート素子２０の上面２１とは当接し合っている。段付きシャフト素子４０の下端面４７は、エンドプレート素子２０の上面２１からわずかに浮上させられている。
【０１１８】
動圧溝が形成される素子、本実施例８においては、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２および第３の動圧溝９３がそれぞれ形成されている。なお、段付きシャフト素子４０を同様の材料にて製造し、同様に熱処理を施し、研削にて仕上げるようにしてもよい。
その他の構成は、実施例５の変形例（図６）と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【０１１９】
本実施例８は、前記のように構成されているので、その上半の大径部４１−１と下半の小径部４１−２とを有する段付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例５およびその変形例と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０、段付きシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【０１２０】
また、段付きシャフト素子４０の大径部４１−１の外径寸法Ｄ１と小径部４１−２の外径寸法Ｄ２とを変えるとともに、第１の外輪素子３０と段付きシャフト素子４０の大径部４１−１とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子８０と段付きシャフト素子４０の小径部４１−２とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【０１２１】
また、同じ高さの流体軸受ユニット１において、段付きシャフト素子４０の大径部４１−１の軸方向寸法と小径部４１−２の軸方向寸法との比率を種々に変え、それに応じて第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１と第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２とを種々に変えて、組み合わせることによって、第１の外輪素子３０と段付きシャフト素子４０の大径部４１−１とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０と段付きシャフト素子４０の小径部４１−２とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【０１２２】
また、これにより、第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２および段付きシャフト素子４０の段部の軸方向位置を調節することができるので、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部の位置、換言すれば、段付きシャフト素子４０に作用するアキシャル方向の荷重を受ける動圧力の発生位置を、回転側素子を含む回転体全体の軸方向の重心位置に合わせて調整することができ、段付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができて、段付きシャフト素子４０のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減し、その相対回転を安定化させて、回転精度の向上を図ることができる。
【０１２３】
さらに、段付きシャフト素子４０の外端部にロータハブ等の負荷部材（回転体もしくは固定体）が連結されることにより比較的高い軸受剛性が必要となる、ケース素子１０がエンドプレート素子２０により閉塞される側と反対側に位置する段付きシャフト素子４０の大径部４１−１側に、大径のラジアル動圧軸受部を設定し、比較的低い軸受剛性で済む、ケース素子１０がエンドプレート素子２０により閉塞される側に位置する段付きシャフト素子４０の小径部４１−２側に、小径のラジアル動圧軸受部を設定することができ、摩擦損失は軸径の３乗に比例するので、この小径のラジアル動圧軸受部においては、小径とされた分、摩擦損失を低減することができ、全体としてみて、簡単な構成により、必要な軸受剛性を確保しつつ、できるだけ軸損トルクを低減して、動力消費を削減することができる。
【０１２４】
加えて、小径のラジアル動圧軸受部において摩擦損失を低減することができることにより、段付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができ、この面からも、段付きシャフト素子のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減して、その相対回転を安定化させ、回転精度を向上させることができる。
【０１２５】
さらに、動圧溝９１〜９３が形成される素子である第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝９１〜９３がそれぞれ形成されているので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。また、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
【０１２６】
その他、本実施例８は、実施例５の変形例（図６）と同様の効果を奏することができる。但し、本実施例８の流体軸受ユニット１は、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によってシャフト素子４０をエンドプレート素子２０に向かって軸方向に常時押し付ける作用が期待できる場合に使用されて好適な流体軸受ユニットであり、この点で、同変形例とは作用、効果を異にしている。
【０１２７】
なお、本実施例８においては、第１〜第３の動圧溝９１〜９３は、第１の外輪素子３０の内周面３１、第２の外輪素子８０の内周面８１、第２の外輪素子８０の上端面８３にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向する段付きシャフト素子４０の大径部４１−１の外周面４３−１、同小径部４１−２の外周面４３−２、同段部の面４８にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例９】
【０１２８】
次に、本願の発明の第９の実施例（実施例９）について説明する。
図１０は、本実施例９の流体軸受ユニットの縦断面図である。同図に図示されるように、本実施例９の流体軸受ユニット１は、実施例８の流体軸受ユニット１（図９）と比較すると、段付きシャフト素子４０の上半部および下半部の各径の大小関係が逆になっている。したがって、実施例８の流体軸受ユニット１における上半の大径部４１−１、下半の小径部４１−２は、本実施例９において、上半の小径部４１−１、下半の大径部４１−２とされている。また、それに合わせて、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０の各円筒状内周面の径の大小関係も逆になっている。段付きシャフト素子４０の段部の面は上向きであり、その面に新たに符号４９を付することとするが、その他、実施例８と対応する部分には、同一の符号を付している。
【０１２９】
したがって、本実施例９の流体軸受ユニット１は、上半の小径部４１−１と下半の大径部４１−２とを有する段付きシャフト素子４０を回転自在に支承する流体軸受ユニットであって、円筒状内周面１１を有する筒状のケース素子１０と、ケース素子１０の下端部を閉塞するエンドプレート素子２０と、ケース素子１０に嵌入される、小径の円筒状内周面３１を有する第１の外輪素子３０および大径の円筒状内周面８１を有する第２の外輪素子８０と、その小径部４１−１が第１の外輪素子３０に挿入され、その大径部４１−２が第２の外輪素子８０に挿入されるようにして、第１の外輪素子３０および第２の外輪素子８０に挿入される段付きシャフト素子４０とを備えて成る。
【０１３０】
そして、第１の外輪素子３０の内周面３１には、対向する段付きシャフト素子４０の小径部４１−１の外周面４３−１との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第１の動圧溝９１が形成され、第２の外輪素子８０の内周面８１には、対向する段付きシャフト素子４０の大径部４１−２の外周面４３−２との間にラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第２の動圧溝９２が形成され、第１の外輪素子３０の下端面３２には、対向する段付きシャフト素子４０の段部の面４９との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第３の動圧溝９３が形成され、エンドプレート素子２０の上面２１には、対向する段付きシャフト素子４０の下端面４７との間にアキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための第４の動圧溝９４が形成され、これら第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ臨む各対向面間の微小隙間には、潤滑油が充填されている。
【０１３１】
第１の外輪素子３０の下端面３２（第３の動圧溝９３が形成される部分よりも外側の部分）と第２の外輪素子８０の上端面８３とは当接し合い、外輪素子８０の下端面８２とエンドプレート素子２０の上面２１とは当接し合っている。
【０１３２】
動圧溝が形成される素子、本実施例９においては、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、第１の動圧溝９１、第２の動圧溝９２、第３の動圧溝９３および第４の動圧溝９４がそれぞれ形成されている。なお、段付きシャフト素子４０を同様の材料にて製造し、同様に熱処理を施し、研削にて仕上げるようにしてもよい。
その他の構成は、実施例８と異なるところはないので、詳細な説明を省略する。
【０１３３】
本実施例９は、前記のように構成されているので、その上半の小径部４１−１と下半の大径部４１−２とを有する段付きシャフト素子４０を相対回転自在に支承する流体軸受ユニット１は、実施例８と同様に、それを構成する各素子、すなわち、ケース素子１０、エンドプレート素子２０、第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０、段付きシャフト素子４０をモジュール化するのが容易であり、このようにしてモジュール化された各素子をもって標準化された流体軸受ユニット１を容易に製作することができる。
【０１３４】
また、段付きシャフト素子４０の小径部４１−１の外径寸法Ｄ１と大径部４１−２の外径寸法Ｄ２とを変えるとともに、第１の外輪素子３０と段付きシャフト素子４０の小径部４１−１とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法と、第２の外輪素子８０と段付きシャフト素子４０の大径部４１−２とによって形成されるラジアル方向の隙間寸法とを、異なる寸法に設定することによって、それぞれの隙間部に形成される動圧発生部で生成されるラジアル方向の荷重を受ける動圧力を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【０１３５】
また、同じ高さの流体軸受ユニット１において、段付きシャフト素子４０の小径部４１−１の軸方向寸法と大径部４１−２の軸方向寸法との比率を種々に変え、それに応じて第１の外輪素子３０の軸方向高さＷ１と第２の外輪素子８０の軸方向高さＷ２とを種々に変えて、組み合わせることによって、第１の外輪素子３０と段付きシャフト素子４０の小径部４１−１とによって形成されるラジアル方向の隙間部および第２の外輪素子８０と段付きシャフト素子４０の大径部４１−２とによって形成されるラジアル方向の隙間部にそれぞれ形成される動圧発生部で生成される、ラジアル方向の荷重を受ける動圧力や動圧力発生位置を、所望する使途条件に合わせて調節することが可能になる。
【０１３６】
また、これにより、第１の外輪素子３０の軸方向高さおよび段付きシャフト素子４０の段部の軸方向位置を調節することができるので、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部の位置、換言すれば、段付きシャフト素子４０に作用するアキシャル方向の荷重を受ける動圧力の発生位置を、回転側素子を含む回転体全体の軸方向の重心位置に合わせて調整することができ、段付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができて、段付きシャフト素子４０のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減し、その相対回転を安定化させて、回転精度を向上させることができる。
【０１３７】
さらに、段付きシャフト素子４０の小径部４１−１側に設定され、第１の動圧溝９１が臨む対向面間の微小隙間に形成される小径のラジアル動圧軸受部においては、小径とされた分、摩擦損失を低減することができるので、軸損トルクを低減して、動力消費を削減することができる。
【０１３８】
加えて、この小径のラジアル動圧軸受部において摩擦損失を低減することができることにより、段付きシャフト素子４０を倒す方向に作用するモーメントを減らすことができて、この面からも、段付きシャフト素子のジャイロモーメントに起因する振れ回り振動を低減して、その相対回転を安定化させ、回転精度を向上させることができる。
【０１３９】
また、動圧溝９１〜９４が形成される素子である第１の外輪素子３０、第２の外輪素子８０およびエンドプレート素子２０は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造されており、熱処理が施されて、研削仕上げされた後、電解加工にて、これらの動圧溝９１〜９４がそれぞれ形成されているので、硬度が高く、寸法精度の高いこれら素子を得ることができ、傷が付きにくく、高い寸法精度を維持することができる。特に、細密な面粗度の動圧溝を得ることができ、その形状が維持されるので、設計どおりの動圧軸受機能を発揮させることができる。また、電解加工により、動圧溝形成のための加工時間を短縮することができる。
【０１４０】
さらに、また、回転側素子と固定側素子との間に働く磁気力などのバイアス効果によって段付きシャフト素子４０がエンドプレート素子２０に向かって軸方向に常時押し付けられる作用が期待できない場合でも、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間に形成される動圧発生部において生成される動圧力が、それと等価な作用を発揮することができ、これにより、第３の動圧溝９３が臨む対向面間の微小隙間と第４の動圧溝９４が臨む対向面間の微小隙間とをともに適切な隙間に保って、段付きシャフト素子４０の相対回転を安定化させ、回転精度の向上を図ることができる。
その他、実施例８と同様の効果を奏することができる。
【０１４１】
なお、本実施例９においては、第１〜第４の動圧溝９１〜９４は、第１の外輪素子３０の内周面３１、第２の外輪素子８０の内周面８１、第１の外輪素子３０の下端面３２、エンドプレート素子２０の上面２１にそれぞれ形成されたが、これに限定されず、これらの面に対向する段付きシャフト素子４０の小径部４１−１の外周面４３−１、同大径部４１−２の外周面４３−２、同段部の面４９、同下端面４７にそれぞれ形成されてもよい。この場合にも、動圧溝が形成される素子は、焼き入れ可能な鋼材または焼き入れ可能なステンレス鋼材から製造し、熱処理を施して、研削仕上げした後、電解加工にて、これらの動圧溝を形成するようにする。このようにしても、上記と同様の効果を奏することができる。
【０１４２】
次に、本実施例の流体軸受ユニット１の適用例について説明する。
図１１は、本実施例１（図１）の流体軸受ユニット１が適用されたスピンドルモータの縦断面図である。同図において、スピンドルモータ１２０は、そのハウジング１２１のボス部１２６に貫通形成された中央円孔に、流体軸受ユニット１のケース素子１０が嵌着されており、軸回転型のスピンドルモータを構成している。ボス部１２６は、ハウジング１２１の底部の図１１において略中央の位置に、底部から上方に突出するようにして形成されている。流体軸受ユニット１のシャフト素子４０の本体部（軸部）４１の上端部には、このモータの回転要素をなすロータハブ１２２のボス部が嵌着されていて、このロータハブ１２２は、シャフト素子４０と一体に回転する。ロータハブ１２２の外周面には、図示されない磁気ディスクや光ディスク等の情報記録媒体（記録ディスク）が複数段に装着される。本体部４１の上端部の内部には、詳細には図示されないが、タップ孔が形成されており、これらの情報記録媒体を上方から押し付け固定するクランプ部材が、このタップ孔にねじ止めされることにより、本体部４１に固着されるようになっている。
【０１４３】
ハウジング１２１のボス部１２６の外周面には、ステータコアにコイルが捲回されてなるステータ１２３が嵌着されており、これとわずかの径方向隙間を置いて、シールドヨークに嵌着された永久磁石１２４が、ステータ１２３を囲むように円周方向に配置されて、ロータハブ１２２の周壁の内周面に取り付けられている。ハウジング１２１の下面には、フレキシブル配線基板１２５が固着されており、この配線基板１２５の出力端より制御電流がステータ１２３に供給されることにより、永久磁石１２４、ロータハブ１２２、シャフト素子４０等からなるロータ組立体がステータ１２３に対して回転を始める。
【０１４４】
なお、実施例２（図２）のように、アキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるための動圧溝が第２の動圧溝５２のみである場合に、この実施例２の流体軸受ユニット１が適用されたスピンドルモータ１２０においては、この第２の動圧溝５２によって発生される動圧によって支持される荷重の方向と反対方向に作用する荷重を受けることができるようにするために、図示を省略するが、永久磁石１２４の直下のハウジング１２１の底面に環状の吸引板を固定するようにする。このようにすれば、この環状の吸引板が永久磁石１２４を引き付けるように作用するので、第２の動圧溝５２によって発生される動圧とバランスして、ロータ組立体を安定に軸受支持することができる。実施例８（図９）の場合も、同様である。
【０１４５】
図１２は、本実施例１の流体軸受ユニット１が適用されたスピンドルモータ１２０を備えた磁気ディスク駆動装置の縦断面図である。
本磁気ディスク駆動装置１３０は、図１２に図示されるように、スピンドルモータ１２０と、ハウジング１２１と、このハウジング１２１内を密閉して塵埃等が極度に少ないクリーンな空間を形成するカバー部材１３１と、磁気ディスク１３２と、磁気ディスク１３２のクランプ部材１３３と、磁気ディスク１３２に対して情報を書き込み及び／又は読み出しするための記録ヘッド１３４と、記録ヘッド１３４を支持するアーム１３５と、記録ヘッド１３４及びアーム１３５を所要の位置に移動させるボイスコイルモータ１３６とにより構成されている。磁気ディスク１３２は、ロータハブ１２２に１枚装着されているが、その枚数は、これに限定されるものではない。磁気ディスク１３２は、ロータハブ１２２の回転とともに回転する。
【０１４６】
記録ヘッド１３４は、ハウジング１２１の底部の適宜個所に旋回自在に支持されたアーム１３５に固定されたヘッド・スタック・アッセンブリの先端部に、上下一対で取り付けられている。この上下一対の記録ヘッド１３４は、１枚の磁気ディスク１３２を挟むように配置され、磁気ディスク１３２の両面に対して情報の書き込み及び／又は読み出しを行なうようになっている。本磁気ディスク駆動装置１３０では、磁気ディスク１３２が１枚の構成となっているために、このように、記録ヘッド１３４が上下一対のみ設けられているが、磁気ディスク１３２が複数枚の場合には、ディスク１枚毎に記録ヘッド１３４が上下一対設けられる。
【０１４７】
実施例２ないし実施例９およびそれらの変形例についても、上記と同様にして、スピンドルモータに適用が可能であり、また、このようにして構成されたスピンドルモータを、さらに、磁気ディスク駆動装置に適用することが可能である。
【０１４８】
このように、スピンドルモータ１２０の流体軸受として、本実施例の流体軸受ユニット１を適用し、このようにして得られたスピンドルモータ１２０を磁気ディスク駆動装置１３０に適用することにより、所望の構造、軸受性能を備え、標準化された流体軸受ユニット１を直ぐに調達して、高い回転精度と高い信頼性とを兼ね備えたスピンドルモータおよび該スピンドルモータを備えた磁気ディスク駆動装置を低コストで、大量生産することが可能になる。
【０１４９】
なお、上記の例では、本実施例の流体軸受ユニット１を備えたスピンドルモータ１２０が磁気ディスク駆動装置１３０に適用されたが、本実施例の流体軸受ユニット１を備えたスピンドルモータは、ＣＤやＤＶＤ等の記録ディスクを駆動する記録ディスク駆動装置に適用されてもよいものである。
【０１５０】
本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を変更しない範囲において、種々の変形が可能である。
例えば、実施例８、９において、段付きシャフト素子４０の段部（大径部から小径部に移行する部分）をテーパ状にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】実施例１の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図２】実施例２の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図３】実施例３の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図４】実施例４の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図５】実施例５の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図６】実施例５の流体軸受ユニットの変形例の縦断面図である。
【図７】実施例６の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図８】実施例７の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図９】実施例８の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図１０】実施例９の流体軸受ユニットの縦断面図である。
【図１１】実施例１の流体軸受ユニットが適用されたスピンドルモータの縦断面図である。
【図１２】実施例１の流体軸受ユニットが適用されたスピンドルモータを備えた磁気ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図１３】従来の流体軸受装置が適用されたスピンドルモータの縦断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１…流体軸受ユニット、１０…ケ−ス素子、１１…内周面、１２…段部、２０…エンドプレート素子、２１…上面、３０…外輪素子、第１の外輪素子、３１…内周面、３２…下端面、４０…シャフト素子（ストレート、一端部フランジ付き、中間部フランジ付き、段付き）、４１…本体部、４１−１…一半部（上半部、大径部もしくは小径部）、４１−２…他半部（下半部、小径部もしくは大径部）、４２…フランジ部、４３…外周面、４３−１…上部外周面、４３−２…下部外周面、１４４…上面、４５…下面、４６、４７…下端面、４８、４９…段部の面、５１（５１−１、５１−２）…第１の動圧溝、５２…第２の動圧溝、５３…第３の動圧溝、５４…第４の動圧溝、６０…シール機構部、７０…内輪素子、フランジ付き内輪素子、第１の内輪素子、７１…本体部、７２…フランジ部、７３…外周面、７４…上面、７５…下面、７６…下端面、８０…第２の外輪素子、８１…内周面、８２…下端面、８３…上端面、９１…第１の動圧溝、９２…第２の動圧溝、９３…第３の動圧溝、９４…第４の動圧溝、１００…スペーサ素子、１１０…フランジ付き第２の内輪素子、１１１…本体部、１１２…フランジ部、１１３…外周面、１１４…上面、１１５…下面、１１６…上端面、１２０…スピンドルモータ、１２１…ハウジング、１２２…ロータハブ、１２３…ステータ、１２４…永久磁石、１２５…配線基板、１２６…ボス部、１３０…磁気ディスク駆動装置、１３１…カバー部材、１３２…磁気ディスク、１３３…クランプ部材、１３４…記録ヘッド、１３５…アーム、１３６…ボイスコイルモータ、Ｆ…回転部全体の重量、Ｑ…回転部全体の重心、Ｒ…回転軸の軸心の最下点、Ｔ…アキシャル方向の動圧力の合力。
【図１】
0004754794.tif 000002
【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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【図１３】
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