(57)【要約】【課題】  潤滑流体による摩擦トルクを増大させることなく、スリーブに対するシャフトの偏心を増大させることで、剛性と減衰性能とを向上させるスピンドルモータ、を提供する。【解決手段】  スリーブ（112）がベース（110）に固定される。スリーブ（112）の内部にはシャフト（120）が挿入される。シャフト（120）の上部にはハブ（124）が固定される。ハブ（124）の下部に固定された磁石（126）がベース（110）の外周部に設けられたコイル（114）により発生する回転磁界から力を受け、シャフト（120）とハブ（124）とが回転する。スリーブ（112）の内面とシャフト（120）の外周面との隙間には潤滑流体が充填される。シャフト（120）の外周面にはジャーナル軸受（131、132）が設けられる。ジャーナル軸受（131、132）に含まれる複数のジャーナルグルーブ（121、122）では、それらの間隔がシャフト（120）の周方向で異なる。【選択図】        図4
2005354895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブ；
間隔が異なる複数のジャーナルグルーブ、を外周面に含み、前記外周面を前記スリーブの内面に対向させて前記スリーブ内に回転可能に設置されたシャフト；及び、
前記スリーブの内面と前記シャフトの外周面との間に充填された潤滑流体；
を有するスピンドルモータ。
【請求項２】
前記スピンドルモータがベースを有し、前記スリーブが前記ベースに固定される、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記ジャーナルグルーブがヘリングボーン状の溝である、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記シャフトの直径より大きい外径を持つ円盤であり、前記シャフトの端部に固定されたスラストフランジ、
を前記シャフトが含む、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記スラストフランジの表面、又は前記スラストフランジの表面に対向する前記スリーブの内面が、複数のスラストグルーブを含む、請求項４に記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記スラストグルーブがヘリングボーン状の溝である、請求項５に記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記複数のスラストグルーブの間隔が一定である、請求項５に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記シャフトの長さ方向で分けられた前記シャフトの外周面上の二カ所、のそれぞれに前記複数のジャーナルグルーブが設けられている、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記潤滑流体が空気である、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記スリーブがセラミック製である、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項１１】
前記シャフトがセラミック製である、請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項１２】
間隔が異なる複数のジャーナルグルーブ、を内面に含むスリーブ；
前記外周面を前記スリーブの内面に対向させて前記スリーブ内に回転可能に設置されたシャフト；及び、
前記スリーブの内面と前記シャフトの外周面との間に充填された潤滑流体；
を有するスピンドルモータ。
【請求項１３】
前記スピンドルモータがベースを有し、前記スリーブが前記ベースに固定される、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項１４】
前記ジャーナルグルーブがヘリングボーン状の溝である、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項１５】
前記シャフトの直径より大きい外径を持つ円盤であり、前記シャフトの端部に固定されたスラストフランジ、
を前記シャフトが含む、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項１６】
前記スラストフランジの表面、又は前記スラストフランジの表面に対向する前記スリーブの内面が、複数のスラストグルーブを含む、請求項１５に記載のスピンドルモータ。
【請求項１７】
前記スラストグルーブがヘリングボーン状の溝である、請求項１６に記載のスピンドルモータ。
【請求項１８】
前記複数のスラストグルーブの間隔が一定である、請求項１６に記載のスピンドルモータ。
【請求項１９】
前記シャフトの長さ方向で分けられた前記スリーブの内面上の二カ所、のそれぞれに前記複数のジャーナルグルーブが設けられている、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項２０】
前記潤滑流体が空気である、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項２１】
前記スリーブがセラミック製である、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【請求項２２】
前記シャフトがセラミック製である、請求項１２に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピンドルモータに関し、特にその軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピンドルモータは、例えば、レーザプリンタのレーザビームスキャナ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＣＤ／ＤＶＤドライブのような光ディスクドライブ等、様々な製品で使用されている。特にＨＤＤ等、高い回転精度が要求されるスピンドルモータでは近年、流体軸受（動圧軸受ともいう）がシャフトの軸受として採用されている。
図1は従来のＨＤＤ用スピンドルモータの断面図である。従来のＨＤＤ用スピンドルモータは、ベース10、スリーブ12、シャフト20、及びハブ24を含む。
【０００３】
スリーブ12は中空の円筒形部材であり、ベース10に固定されている。スリーブ12の下端は閉じられている。
スリーブ12の内部にはその上端を通し、シャフト20が挿入されている。
シャフト20の下部にはスラストフランジ40が設けられている。スラストフランジ40の外径はシャフト20の外径より大きい。スリーブ12の内径は、シャフト20の外周面と対向する上部ではシャフト20の外径よりわずかに大きく、スラストフランジ40と対向する下部ではスラストフランジ40の外径よりわずかに大きい。それにより、スラストフランジ40は、シャフト20がスリーブ12の上端から外に抜け出ることを防ぐ。更に、スリーブ12の内面とシャフト20の外周面との間、及び、スリーブ12の内面とスラストフランジ40の表面との間に微小な隙間が空く。この隙間により、シャフト20はその軸周りに回転可能である。
【０００４】
シャフト20の上部にはハブ24が固定されている。ハブ24の上部には磁気ディスクが固定される（図示せず）。ハブ24の下部には磁石26が固定されている。ベース10の外周部にはコイル14が、磁石26と対向して固定されている。コイル14により発生する回転磁界と磁石26の磁界との間の相互作用により、シャフト20とハブ24とが回転する。
尚、上記とは別に、シャフトがベースに固定され、スリーブとハブとが一体化されても良い。その場合、スリーブとハブとがシャフトの周りを回転する。
【０００５】
スリーブ12の内面とシャフト20の外周面との隙間には、潤滑流体が充填されている。一方、シャフト20の外周面には上部ジャーナル軸受31と下部ジャーナル軸受32とが設けられている。ジャーナル軸受31、32はそれぞれ、ヘリングボーン状の複数の溝（ジャーナルグルーブ）21、22を含む。
図2は上部ジャーナル軸受31を通る、シャフト20とスリーブ12との水平断面を示す図である。図3は上部ジャーナル軸受31の展開図である。図2、3に示されている通り、ジャーナルグルーブ21はシャフト20の周方向に一定の間隔で設けられている。シャフト20が回転するとき、上部ジャーナル軸受31近傍では潤滑流体がジャーナルグルーブ21に沿って流れて集中するので、潤滑流体の動圧が上昇する。このポンピング作用により、シャフト20が半径方向に安定に支持される。すなわち、上部ジャーナル軸受31の剛性が高い。その結果、シャフト20の回転時、スリーブ12の内面とシャフト20の外周面との間の接触が防止される。
【０００６】
上記のポンピング作用は下部ジャーナル軸受32についても同様である。更に、二つのジャーナル軸受31、32間でポンピング作用が協働することにより、シャフト20の過大な傾きが防止される。
潤滑流体は、スリーブ12の内面とスラストフランジ40の表面との隙間にも充填されている。一方、スラストフランジ40の上面には上部スラスト軸受41が設けられ、スラストフランジ40の下面には下部スラスト軸受42が設けられている。スラスト軸受41、42はそれぞれ、ヘリングボーン状の複数の溝（スラストグルーブ）を含む。スラストグルーブはスラストフランジ40の周方向に一定の間隔で設けられている（図8参照）。シャフト20が回転するとき、スラスト軸受41、42近傍では潤滑流体がスラストグルーブに沿って流れて集中するので、潤滑流体の動圧が上昇する。このポンピング作用により、シャフト20が軸方向に安定に支持される。すなわち、スラスト軸受41、42の剛性が高い。その結果、シャフト20の回転時、スリーブ12の内面とスラストフランジ40の表面との間の接触が防止される。
【０００７】
ジャーナル軸受31、32の剛性が特に高い理由は、より詳細には次のとおりである。
ジャーナル軸受31、32のような流体軸受では一般に、例えば負荷の変動によりシャフト20の軸がスリーブ12の軸から外れるとき（すなわち、スリーブ12に対するシャフト20の偏心が生じるとき）、シャフト20の外周面とスリーブ12の内面との隙間の大きさが周方向で不均一になる。そのとき、潤滑流体の動圧には周方向で差が生じる。すなわち、隙間の狭い所で潤滑流体の動圧が上昇し、隙間の広い所で潤滑流体の動圧が降下する。その動圧差（軸受反力）がシャフト20の偏心を抑える。特に、一定の偏心に応じて生じる軸受反力が大きいほど、流体軸受の剛性が高い。
【０００８】
ジャーナル軸受31、32では更に、ジャーナルグルーブ21、22によるポンピング作用が、潤滑流体の動圧を周方向で一様に上昇させている。それにより、わずかな偏心でも大きな軸受反力が生じるので、ジャーナル軸受31、32の剛性は更に高い。
更に厳密に言えば、回転体（シャフト20、及びそれに固定されたハブ24と磁気ディスクとの全体）の重心はシャフト20の軸からわずかに外れている。従って、回転体が安定に回転しているとき、シャフト20の軸がスリーブ12の軸（すなわち回転中心）からわずかに外れ、わずかな偏心が生じている。その偏心に応じた軸受反力が回転体の重心に向心力として作用するので、その重心がスリーブ12の軸の周りで微小な円軌道を描く。
【０００９】
ジャーナル軸受31、32ではポンピング作用により、回転体の重心が回転中心からわずかに外れているだけでも、回転体の重心に作用する向心力が大きい。従って、その向心力に比べて十分に小さい負荷変動や外乱からは回転体の回転は影響を受けない。すなわち、ジャーナル軸受31、32は剛性が高い。
【特許文献１】米国特許第5,722,775号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
スピンドルモータには一般に、回転の更なる安定化が求められている。回転の安定化には特に、ジャーナル軸受の剛性と減衰性能（以下、剛性等と略す）の更なる向上が望ましい。
従来のジャーナル軸受31、32の剛性等を更に高めるには、例えばポンピング作用を更に高めれば良い。それには、例えばジャーナル軸受31、32のそれぞれの幅を更に増大させれば良い。
【００１１】
しかし、ポンピング作用の向上はその反作用の増大、すなわち潤滑流体からシャフトに対して及ぼされる摩擦トルクの増大を伴う。従って、スピンドルモータの効率が低下し、特にスピンドルモータの起動時では大きく低下するおそれがある。それ故、ジャーナル軸受31、32のポンピング作用を更に高めることは一般に好ましくない。
従来のジャーナル軸受31、32の剛性等を更に高めるには、上記の他に、回転体の重心に作用する向心力を高めても良い。それには、例えば回転体の重心とシャフト20の軸との間の距離を増加させれば良い。
【００１２】
しかし、例えば上記のようなＨＤＤ用スピンドルモータでは、回転体の重心位置の変更には、シャフト20やハブ24の設計だけでなく、負荷である磁気ディスク等の設計にも大きな変更が必要である。従って、上記の向心力を更に増大させることは一般に困難である。
本発明は、潤滑流体による摩擦トルクを増大させることなく、スリーブに対するシャフトの偏心を増大させ、それにより、剛性と減衰性能とを共に向上させ得るスピンドルモータ、の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるスピンドルモータは、
スリーブ；
間隔が異なる複数のジャーナルグルーブ、を外周面に含み、その外周面をスリーブの内面に対向させてスリーブ内に回転可能に設置されたシャフト；及び、
スリーブの内面とシャフトの外周面との間に充填された潤滑流体；
を有する。
【００１４】
ここで、好ましくは、スリーブがスピンドルモータのベースに固定される。逆に、シャフトがベースに固定されても良い。
ジャーナルグルーブは、スリーブの内面に対向するシャフトの外周面に代え、又はそれに加え、シャフトの外周面に対向するスリーブの内面に設けられても良い。ジャーナルグルーブは好ましくは、ヘリングボーン状の溝である。
【００１５】
スリーブとシャフトとは好ましくは、セラミック製である。
潤滑流体は好ましくは、空気である。その他に、粘性の十分に低い潤滑剤であっても良い。
シャフトが回転するとき、ジャーナルグルーブの近傍では、潤滑流体がジャーナルグルーブに沿って流れて集中するので、潤滑流体の動圧が上昇する。このポンピング作用により、シャフトが半径方向に安定に支持される。
【００１６】
本発明によるスピンドルモータでは特に、複数のジャーナルグルーブの間隔が異なる。それにより、ジャーナルグルーブに起因するポンピング作用が周方向で不均一であり、特にジャーナルグルーブの間隔が広い所ほど潤滑流体の動圧が高い。そのような周方向でのポンピング作用の偏りにより、回転体（すなわち、シャフトとそれに固定された部材との全体）の重心がシャフトの軸からほとんど外れていなくても、シャフトの軸がスリーブの軸から大きく外れた位置に維持される。従って、その大きな偏心に応じた高い軸受反力が維持される。その結果、軸受の剛性と減衰性能とが共に高い。
【００１７】
本発明によるスピンドルモータでは、更に好ましくは、複数のジャーナルグルーブが、シャフトの長さ方向で分けられたシャフトの外周面上の二カ所、のそれぞれに設けられている。それにより、シャフトの半径方向での安定性が更に向上すると共に、シャフトの過大な傾きが効果的に防止される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるスピンドルモータでは従来のスピンドルモータとは異なり、シャフトの外周面又はスリーブの内面に設けられた複数のジャーナルグルーブの間隔が異なり、すなわち一定ではない。それにより、従来のスピンドルモータとは異なり、摩擦トルクを増大させることなく、スリーブに対するシャフトの偏心が大きく維持され得る。その結果、軸受の剛性と減衰性能とが共に高い。従って、本発明によるスピンドルモータは従来のスピンドルモータより回転の安定性が更に高く、すなわち回転精度が更に高い。それ故、例えばＨＤＤ等、回転精度の更なる向上が望まれる製品への応用に極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本発明の実施形態によるスピンドルモータは好ましくは、ＨＤＤに搭載される。
図4は、本発明の第一の実施形態によるスピンドルモータの断面図である。本発明の第一の実施形態によるスピンドルモータは、ベース110、スリーブ112、及びシャフト120を含む。
【００２０】
スリーブ112は中空の円筒形部材であり、好ましくはセラミック（例えばアルミナ、ジルコニア等）から成る。それにより、スリーブ112は耐摩耗性と耐衝撃性とが高い。スリーブ112はベース110に固定されている。スリーブ112の下端は閉じられている。
スリーブ112の内部にはその上端を通し、シャフト120が挿入されている。シャフト120は好ましくはセラミック（例えばアルミナ、ジルコニア等）から成る。それにより、シャフト120は耐摩耗性と耐衝撃性とが高い。
【００２１】
シャフト120の下部にはスラストフランジ140が設けられている。スラストフランジ140の外径はシャフト120の外径より大きい。一方、スリーブ112の内径は、シャフト120の外周面と対向する上部ではシャフト120の外径よりわずかに大きく、スラストフランジ140と対向する下部ではスラストフランジ140の外径よりわずかに大きい。それらの構成により、スラストフランジ140は、シャフト120がスリーブ112の上端から外に抜け出ることを防ぐ。更に、スリーブ112の内面とシャフト120の外周面との間、及び、スリーブ112の内面とスラストフランジ140の表面との間に微小な隙間が空く。この隙間により、シャフト120はその軸周りに回転可能である。
【００２２】
シャフト120の上部にはハブ124が固定されている。ハブ124の上部には磁気ディスクが固定される（図示せず）。ハブ124の下部には磁石126が固定されている。ベース110の外周部にはコイル114が、磁石126と対向して固定されている。コイル114により発生する回転磁界が磁石126の磁界と相互に作用する。それにより、シャフト120とハブ124とが回転する。
【００２３】
スリーブ112の内面とシャフト120の外周面との隙間には、潤滑流体が充填されている。潤滑流体は好ましくは、空気である。空気の粘性は十分に低いので、シャフト120の回転時、スリーブ112の内面及びシャフト120の外周面での空気による摩擦は小さい。従って、摩擦損失によるスピンドルモータの効率低下が小さい。更に、摩擦熱による軸受特性の変化が最小限に抑えられる。
【００２４】
シャフト120の外周面には上部ジャーナル軸受131と下部ジャーナル軸受132とが設けられている。ジャーナル軸受131、132はそれぞれ、ヘリングボーン状の複数の溝（ジャーナルグルーブ）121、122を含む。
図5は上部ジャーナル軸受131を通る、シャフト120とスリーブ112との水平断面を示す図である。図6は上部ジャーナル軸受131の展開図である。図5、6に示されている通り、ジャーナルグルーブ121の間隔は、従来のジャーナル軸受（図2、3参照）とは異なり、シャフト120の周方向で異なる。上部ジャーナル軸受131は特に、ジャーナルグルーブ121の間隔が比較的広い領域と比較的狭い領域とに二分されている。
【００２５】
ジャーナルグルーブは、図5、6に示されているパターンの他に、例えば図7に示されるパターンであっても良い。そのジャーナルグルーブ121'は、上部ジャーナル軸受131の周方向での一部に密集して設けられている。その結果、ジャーナルグルーブ121'の間隔が密集部分とそれ以外とで大きく異なっている。
シャフト120が回転するとき、上部ジャーナル軸受131近傍では潤滑流体がジャーナルグルーブ121に沿って流れて集中するので、潤滑流体の動圧が上昇する。
【００２６】
本発明の第一の実施形態では従来のジャーナル軸受とは異なり、ジャーナルグルーブ121の間隔が異なる。それにより、ジャーナルグルーブ121に起因する上記のポンピング作用が周方向で不均一である。特にジャーナルグルーブ121の間隔が広い領域では狭い領域より流体膜が薄いので、潤滑流体の動圧が高い。そのような周方向でのポンピング作用の偏りにより、シャフト120の軸がスリーブ112の軸から大きく外れた位置に維持される。
【００２７】
上記のポンピング作用、特にその周方向での不均一性は下部ジャーナル軸受132についても同様である。
二つのジャーナル軸受131、132のポンピング作用により、シャフト120とそれに固定されたハブ124と磁気ディスクとの全体の重心がシャフト120の軸からほとんど外れていなくても、スリーブ112に対するシャフト120の偏心は大きく維持される。従って、ジャーナル軸受131、132では、その大きな偏心に応じた高い軸受反力が維持される。その結果、二つのジャーナル軸受131、132の剛性と減衰性能とが共に高い。
【００２８】
更に、二つのジャーナル軸受131、132間でポンピング作用が協働することにより、シャフト120の過大な傾きが防止される。
こうして、二つのジャーナル軸受131、132は回転体の安定性を高く維持する。特に、シャフト120の回転時、スリーブ112の内面とシャフト120の外周面との間の接触が防止される。
【００２９】
本発明の第一の実施形態は二つのジャーナル軸受131、132を有する。その他に、同様なジャーナル軸受が一つだけ、又は三つ以上、設けられても良い。
本発明の第一の実施形態では更に、潤滑流体がスリーブ112の内面とスラストフランジ140の表面との隙間にも充填されている（図4参照）。一方、スラストフランジ140の上面には上部スラスト軸受151が設けられ、スラストフランジ140の下面には下部スラスト軸受152が設けられている。スラスト軸受151、152はそれぞれ、ヘリングボーン状の複数の溝（スラストグルーブ）を含む。スラストグルーブ141はスラストフランジ140の周方向に一定の間隔で設けられている（図8参照）。シャフト120が回転するとき、スラスト軸受151、152近傍では潤滑流体がスラストグルーブ141に沿って流れて集中するので、潤滑流体の動圧が上昇する。このポンピング作用により、シャフト120が軸方向に安定に支持される。すなわちスラスト軸受151、152の剛性が共に高い。その結果、回転体の安定性が高い。特に、シャフト120の回転時、スリーブ112の内面とスラストフランジ140の表面との間の接触が防止される。
【００３０】
以上の通り、本発明の第一の実施形態によるスピンドルモータは回転体の安定性を高く維持する。それにより、このスピンドルモータを搭載するＨＤＤでは、例えば非繰り返し性の軸振れ（ＮＲＲＯ：Non−Repeatable Run−Out）等、磁気ディスクに対する記録／再生への悪影響が発生しない。それ故、そのＨＤＤは信頼性が高い。
本発明の第一の実施形態では、ジャーナルグルーブがシャフト120の外周面に設けられている。それに対し、本発明の第二の実施形態では、ジャーナルグルーブがスリーブ112の内面に設けられる。
【００３１】
本発明の第二の実施形態については以下、第一の実施形態の構成要素と同様な構成要素に対しては同じ符号を付し、それら同様な構成要素の説明は第一の実施形態での説明を援用する。
図9は、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータについて、上部ジャーナル軸受131を通る、シャフト120とスリーブ112との水平断面を示す図である。図9に示されている通り、ジャーナルグルーブ113はスリーブ112の内面に設けられている。ジャーナルグルーブ113の間隔は、第一の実施形態でのジャーナルグルーブ121、121'の間隔（図5〜7参照）と同様に、周方向で異なる。すなわち、上部ジャーナル軸受131は、ジャーナルグルーブ113の間隔が比較的広い領域と比較的狭い領域とに二分されている。
【００３２】
従って、第一の実施形態でのジャーナルグルーブ121、122に起因するポンピング作用と同様に、ジャーナルグルーブ113に起因するポンピング作用が周方向で不均一である。その周方向でのポンピング作用の偏りにより、シャフト120の軸がスリーブ112の軸から大きく外れた位置に維持される。それ故、シャフト120とそれに固定されたハブ124と磁気ディスクとの全体の重心がシャフト120の軸からほとんど外れていなくても、スリーブ112に対するシャフト120の偏心は大きく維持される。従って、ジャーナル軸受131、132では、その大きな偏心に応じた高い軸受反力が維持される。その結果、二つのジャーナル軸受131、132の剛性と減衰性能とが共に高い。
【００３３】
図10には、従来のスピンドルモータ（図1〜3参照）と本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータ（図4、9参照）とのそれぞれについて、定常状態での回転体の重心の軌跡が示されている。ここで、図10に示されている軌跡は、磁気ディスクをハブに装着した時に回転体全体で生じ得る質量の不均衡が最大である場合を考慮して、回転体の運動方程式を解析した結果である。更に、軸受反力は有限要素法（ＦＥＭ）を利用して解析された。
【００３４】
図10に示されている通り、従来のスピンドルモータでは、回転体の重心がスリーブ112の軸（原点（x,y）＝（0,0））をほぼ中心とする小さい円周上を動く（軌跡（A）参照）。それに対し、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータでは回転体の重心が、スリーブ112の軸から、x方向に5〜6×10-7［m］、y方向に4〜5×10-7［m］だけ離れた点をほぼ中心とする小さい円周上を動く（軌跡（B）参照）。このように、円軌道の中心がスリーブ112の軸から大きく外れるのは、ジャーナルグルーブ113（図9参照）に起因するポンピング作用が周方向で不均一だからである。
【００３５】
表1は、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータのジャーナル軸受131、132（図4、9参照）の特性を従来のスピンドルモータのジャーナル軸受31、32（図1〜3参照）の特性と比較したものである。
表1に示されている通り、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータでは従来のスピンドルモータと比べ、シャフトの偏心率が高い。一方、摩擦トルクは約0.68％〜3.4％ほど高い。しかし、摩擦トルクのこの増加は実際には無視できる程度である。
【００３６】
このように、本発明の第二の実施形態によれば、摩擦トルクを小さく維持したまま、シャフトの偏心を増大できる。
【００３７】
【表１】
2005354895.tif 000003
【００３８】
表2は、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータのジャーナル軸受131、132と従来のスピンドルモータのジャーナル軸受31、32との間で、剛性と減衰性能とを比較したものである。ここで、剛性の各方向成分を、Kxx、Kxy、Kyy、Kθxθx、Kθxθy、Kθyθyとし、減衰係数を、Cxx、Cxy、Cyy、Cθxθx、Cθxθy、Cθyθyとする。それらの剛性と減衰係数との各成分は有限要素法を利用して計算された結果である。  
【００３９】
表2に示されている通り、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータでは従来のスピンドルモータと比べ、ジャーナル軸受の剛性が約10〜70％ほど高く、減衰係数が約20〜140％ほど高い。
このように、本発明の第二の実施形態によれば、ジャーナル軸受の剛性と減衰性能とが向上する。
【００４０】
【表２】
2005354895.tif 000004
【００４１】
表3は、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータの固有振動数を、従来のスピンドルモータの固有振動数と比較したものである。ここで、各固有振動数は、表2に示されているジャーナル軸受の剛性と減衰係数とを利用して、有限要素法により計算された結果である。
【００４２】
表3に示されている通り、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータでは従来のスピンドルモータと比べ、特に第一と第二とのモータベンディングモードの固有振動数がそれぞれ、27.2％、6.67％ほど増加する。モータベンディングモードにはジャーナル軸受の剛性が大きく影響するからである。
このように、本発明の第二の実施形態によれば、スピンドルモータの固有振動数が一般に増加する。従って、本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータは共振を確実に回避できるので、信頼性が高い。
【００４３】
【表３】
2005354895.tif 000005
【００４４】
以上、本発明による望ましい実施形態が説明された。しかし、これらの実施形態は例示に過ぎない。すなわち、当業者であれば、上記の実施形態に基づき、多様な変形や均等な他の実施形態を想起できるだろう。
例えば、上記の実施形態とは別に、シャフトがベースに固定され、スリーブとハブとが一体化されても良い。その場合、スリーブとハブとがシャフトの周りを回転する。そのような実施形態であっても上記の実施形態と全く同様に、ジャーナル軸受の剛性等が高い。そのことは、当業者であれば容易に理解できるだろう。
【００４５】
従って、それらの変形や均等な実施形態は、特許請求の範囲で特定される本発明の技術的範囲から外れるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、例えばＨＤＤ又は光ディスクドライブ等で利用されるスピンドルモータに関する。本発明によるスピンドルモータでは上記の通り、複数のジャーナルスリーブの間隔が異なることでジャーナル軸受の剛性等が向上する。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来のＨＤＤ用スピンドルモータの断面図
【図２】従来のスピンドルモータについて、上部ジャーナル軸受を通る、シャフトとスリーブとの水平断面を示す図
【図３】従来のスピンドルモータの上部ジャーナル軸受の展開図
【図４】本発明の第一の実施形態によるスピンドルモータの断面図
【図５】本発明の第一の実施形態によるスピンドルモータについて、上部ジャーナル軸受を通る、シャフトとスリーブとの水平断面を示す図
【図６】本発明の第一の実施形態によるジャーナルグルーブの一つのパターンを示す、上部ジャーナル軸受の展開図
【図７】本発明の第一の実施形態によるジャーナルグルーブの別のパターンを示す、上部ジャーナル軸受の展開図
【図８】スラストフランジ上のスラストグルーブを示す平面図
【図９】本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータについて、上部ジャーナル軸受を通る、シャフトとスリーブとの水平断面を示す図
【図１０】従来のスピンドルモータと本発明の第二の実施形態によるスピンドルモータとのそれぞれについて、定常状態での回転体の重心の軌跡を示す図
【符号の説明】
【００４８】
110    ベース
112    スリーブ
114    コイル
120    シャフト
121    上部ジャーナルグルーブ
122    下部ジャーナルグルーブ
124    ハブ
126    磁石
131    上部ジャーナル軸受
132    下部ジャーナル軸受
140    スラストフランジ
151    上部スラスト軸受
152    下部スラスト軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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