(57)【要約】      （修正有）【課題】  定置のシャフトとの組み合せにおいて中央の取付ネジの使用が可能となるように、スピンドルモータ用の流体動圧軸受システムをさらに改良することである。【解決手段】  定置のシャフト（４）の自由端の領域において軸受スリーブ（３）を被覆するためカバープレート（９）の、軸受間隙（７）によって相互に間隔をおいて対向する表面は、少なくとも一つのラジアル軸受領域（８）と少なくとも一つのスラスト軸受領域（１３）とを形成している、特にハードディスク駆動装置の記憶ディスクを駆動するためのスピンドルモータを回転支持する流体動圧軸受システムであって、上記カバープレート（９）は、上記軸に対して同心的な円筒状付加部（１０）を有しており、上記付加部は、上記軸受間隙（７）が孔の内面と上記付加部の外面との間において軸受間隙（７’）として延長されるように、上記シャフト（４）の端面側の凹部（１５）に回転可能に収容されている。【選択図】  図１
2005257075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定置のシャフト（４；４０）と、前記シャフトの軸を中心として回転可能に支持された軸受スリーブ（３；３０）と、前記シャフトの自由端の領域において前記軸受スリーブを被覆するために前記軸受スリーブと堅固に連結されたカバープレート（９）と、を備え、前記シャフト、前記軸受スリーブ及び前記カバープレートの、軸受間隙（７）によって相互に間隔をおいて対向する表面は、少なくとも一つのラジアル軸受領域（８；８’）と少なくとも一つのスラスト軸受領域（１３；１３’）とを形成している、特にハードディスク駆動装置の記憶ディスクを駆動するためのスピンドルモータを回転支持する流体動圧軸受システムにおいて、
前記カバープレート（９）は、前記軸に対して同心的な円筒状付加部（１０）を有しており、前記付加部は、前記軸受間隙（７）が孔の内面と前記付加部の外面との間において軸受間隙（７’）として延長されるように、前記シャフト（４；４０）の端面側の凹部（１５）に回転可能に収容されていることを特徴とする流体動圧軸受システム。
【請求項２】
前記カバープレート（９）は、前記軸受スリーブ（３；３０）の端面側の凹部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項３】
前記カバープレート（９）は、取付ネジを収容するための、中央のねじ山（１１）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項４】
前記シャフト（４；４０）の凹部（１５）の内面の領域及び／又は前記付加部（１０）の外面の領域が表面構造を備えており、ラジアル軸受領域（１４）及び／又はスラスト軸受領域（１３；１３’）を形成していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項５】
前記シャフト（４０）は、当該シャフトを直径の大きい部分と直径の小さい部分とに区分する段部（４１）を有しており、前記シャフト（４０）の前記凹部（１５）は、前記直径が大きい部分の端面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項６】
前記軸受スリーブ（３０）は、当該軸受スリーブを内径の大きい部分と内径の小さい部分とに区分する段部（３１）を有しており、前記段部（３１）は、前記軸受間隙（７）によって、それと対向する前記シャフト（４０）の段部（４１）から離隔していることを特徴とする請求項５に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項７】
双方の前記段部の対向する面のうち少なくとも一方が表面構造を備えており、それによってスラスト軸受領域が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の流体動圧軸受システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に基づく、特に、例えばハードディスク駆動装置の記憶ディスクを駆動するためのスピンドルモータを回転支持する流体動圧軸受システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピンドルモータは、基本的に、ステータと、ロータと、それらの両者の間に配置された少なくとも一つの軸受システムとにより構成されている。電気モータにより駆動されるロータは、軸受システムによって、ステータに対して回転支持される。軸受システムとしては、特に、流体動圧軸受システムが利用されている。
【０００３】
流体動圧軸受システムの一つの公知の構成は、軸受スリーブと、軸受スリーブの軸方向孔に配置されたシャフトと、を備えている。シャフトは、軸受スリーブの中で自在に回転し、軸受スリーブと共にラジアル軸受を形成する。相互に作用接続されているシャフトの軸受表面とスリーブとは、潤滑剤により充填された薄い同心的な軸受間隙によって相互に間隔をおいている。
【０００４】
軸受表面のうち少なくとも一方には、回転の相対運動によって、軸受間隙にある潤滑剤に局所的な加速力をもたらす表面構造が刻設されている。そのようにして一種のポンプ作用が生じ、そのポンプ作用が、流体動圧領域によって安定化される均等な厚さの均一な潤滑剤膜の形成につながる。
【０００５】
回転軸に沿った変位は、相応に構成された少なくとも一つの流体動圧スラスト軸受によって防止される。流体動圧スラスト軸受においては、少なくとも一方が表面構造を備え、相互に作用接続されるそれぞれの軸受表面が、回転軸に対して垂直な平面にそれぞれ配置されており、潤滑剤が充填された薄くて特に平坦な軸受間隙によって、軸方向において相互に間隔をおいている。軸方向の力を受け止めるために設けられるこの流体動圧スラスト軸受は、特に、シャフトの端部に配置されたスラストプレートの両方の端面によって形成され、スラストプレートの一方の端面にはスリーブの対応する端面が付属しており、他方の端面には、カバープレートの内側に位置する端面が付属している。即ち、カバープレートは、スラストプレートに対するスラスト軸受を形成するとともに、軸受システム全体を外部に対して閉塞し、潤滑剤が充填された軸受間隙に空気が混入することを防止する。
【０００６】
軸受システムの別の構成においては、シャフトがベースプレートの定置に配置されており、シャフトを中心として回転する軸受スリーブに囲繞されている。さらに、軸受スリーブは鐘状ロータを支持しており、その鐘状ロータの上に、例えばハードディスク駆動装置の記憶ディスクが配置される。通常、スラストプレートに対するスラスト軸受を形成するカバープレートは、平坦な円板からなる。定置のシャフトを備えているこのようなハードディスク駆動装置では、カバープレートの厚さがネジを収容するのに十分ではないので、例えば２．５インチハードディスク駆動装置において記憶ディスクを鐘状ロータに取り付けるために必要となる、中央の取付ネジの使用が不可能である。
【０００７】
一方側に配置されたスラストプレートと、回転可能に支持された、中央の取付ネジを備えているシャフトとを有している流体動圧軸受システムが、例えば米国特許公報第６１８３１３５Ｂ１号（特許文献１）に開示されている。スラストプレートは、スラストプレートの寸法に応じて適合化された、軸受スリーブの第１の凹部に収容されており、これよりも直径が大きい第２の凹部に配置されたカバープレートによって被覆されている。第２の凹部の直径を大きくすることにより、軸受スリーブの内部には段差が生じており、その段差が、カバープレートに対する軸方向のストッパとしての役目を果たしている。
【特許文献１】米国特許公報第６１８３１３５Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、定置のシャフトとの組み合せにおいて中央の取付ネジの使用が可能となるように、スピンドルモータ用の流体動圧軸受システムをさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、本発明によれば、請求項１の構成要件によって解決される。
【００１０】
その他の好都合かつ有利な本発明の実施の形態は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明によれば、カバープレートは、回転軸に対して同心的な円筒状付加部を有しており、その付加部は、軸受間隙が凹部の内面と付加部の外面との間において延長されるように、シャフトの端面側の凹部に回転可能に収容されている。
【００１２】
このようにして、取付ネジを収容するための中央のねじ山をカバープレートに設けることが可能であり、そのねじ山は大部分が円筒状付加部の内部に延在している。
【００１３】
本発明の有利な実施の形態においては、カバープレートが軸受スリーブの凹部に収容されており、それにより、軸受スリーブとカバープレートとが一つの平面を形成するようになっていることが意図されている。本発明の発展例においては、鐘状ロータと軸受スリーブとが一体的に製作されており、即ち、軸受スリーブが鐘状ロータの一体的な構成要素であることが意図され得る。
【００１４】
本発明においては、付加部を備えているカバープレートが（シャフトの対応する部分と共に）流体動圧軸受システムの機能部品として構成され得る。そのために、凹部の内面の領域及び／又は付加部の外面の領域は表面構造を備えており、そのようにして、ラジアル軸受領域及び／又はスラスト軸受領域を形成する。本発明のこのような実施の形態は、軸受の安定化と剛性の向上とに寄与するという利点がある。
【００１５】
別の有利な実施の形態においては、シャフトは、それを直径が大きい部分と直径が小さい部分とに区分する段部を有しているとよい。このとき、シャフトの孔は、シャフトの直径が大きい部分の端面に設けられる。
【００１６】
同様の方法により、軸受スリーブも、それを内径が大きい部分と内径が小さい部分とに区分する段部を同じく有しているとよい。軸受スリーブの段部は、軸受間隙によって、それと対向するシャフトの段部から離隔している。
【００１７】
両方の段部の相互に対向する面のうち少なくとも一方に表面構造を設けることによって、追加のスラスト軸受領域を段部により形成することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図面及びその説明から、本発明の上記以外の構成要件、利点及び用途が明らかとなる。
【００１９】
図１に示す実施の形態は、本発明に係る流体動圧軸受システムを備えている、ハードディスク駆動装置を駆動するためのスピンドルモータを示している。図示した例においては、ロータを支持する回転可能な軸受スリーブによって、定置のシャフトが囲繞されている。
【００２０】
このスピンドルモータは、定置のベースプレート１を備えており、そのベースプレートに、ステータ鉄心と巻線とにより構成されるステータユニット２が配設されている。シャフト４は、ベースプレート１の孔の定置に収容されており、軸方向における円筒状孔を有する軸受スリーブ３により囲繞されている。軸受スリーブ３は、鐘状ロータ５を支持しており、この鐘状ロータ５の上に、ハードディスク駆動装置の一つ又は複数の記憶ディスク（図示せず）が配置され、取付ネジにより固定されている。鐘状ロータ５の内側下方の縁部には、複数組の極を備えている環状の永久磁石６が配置されており、この永久磁石６は、作用空隙を介して間隔をおいているステータユニット２から電気的な交番磁界の作用を受け、それによってロータ５が軸受スリーブ３と共に回転させられる。
【００２１】
軸受スリーブ３の内径部とシャフト４の外径部との間には、潤滑剤が充填された軸受間隙７が存在している。流体動圧軸受機構は、周知の通り、ここでは詳細には説明しない二つのラジアル軸受領域８，８’によって構成されており、これらのラジアル軸受領域８，８’は、シャフト４の表面及び／又はシャフト４と対向する軸受スリーブ３の内面に設けられた表面構造を備えていることを特徴としている。ロータ５及びそれと共に軸受スリーブ３が回転すると直ちに、表面構造に基づき、軸受間隙７又は当該軸受間隙７の中にある潤滑剤に流体動圧が生成され、それによって軸受が支持能力を得る。
【００２２】
シャフト４の自由端の領域において、軸受スリーブ３は、特に軸受スリーブ３の環状の凹部に配置された、特別に構成されたカバープレート９によって閉鎖されている。カバープレート９は、回転軸１２に対して同心的に配置された円筒状付加部１０を有しており、この付加部１０は、軸受間隙が凹部１５の内面と付加部１０の外面との間において軸受間隙７’として延長されるように、シャフト４の凹部１５に回転可能に収容されている。即ち、スピンドルモータの動作中、付加部１０は、シャフト４の凹部の内部で回転する。さらに、カバープレート９は、取付ネジ（図示せず）を収容するための中央のねじ山１１を備えている。
【００２３】
端面側の、即ち、回転軸１２に対して垂直に延在している、シャフト４又はシャフト凹部１５の面は、カバープレート９又は付加部１０の端面側の面と共に、スラスト軸受領域１３，１３’（流体動圧スラスト軸受）を形成している。スラスト軸受領域１３，１３’の該当する面の各部分は、特に表面構造を備えているとよい。
【００２４】
さらに、回転軸１２に対して同心的に延在しているシャフト凹部の外套面は、それと対向する付加部１０の円周面と共に、追加のラジアル軸受領域を形成している。
【００２５】
図２は、図１とは異なり、シャフト４０が例えばほぼ半分の長さの部位に段部４１を有している本発明の実施の形態を示している。この段部４１により、シャフト４０は、直径が大きい部分と直径が小さい部分とに区分されており、カバープレート９の付加部１０を収容するための凹部１５は、シャフト直径が大きい部分の端面に設けられている。
【００２６】
同様に、軸受スリーブ３０も、それを内径の大きい部分と内径の小さい部分とに区分する段部３１を有しており、段部３１は、軸受間隙７によって、それと対向するシャフト４０の段部４１から離隔している。
【００２７】
相互に対向する段部３１又は４１の面のうち少なくとも一方は、表面構造を備えているとよく、それによって追加のスラスト軸受領域３２が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る軸受システムを備えているスピンドルモータを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る軸受システムを備えているスピンドルモータを示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ベースプレート
２  ステータユニット
３  軸受スリーブ
４  シャフト
５  鐘状ロータ
６  永久磁石
７，７’  軸受間隙
８，８’  ラジアル軸受領域
９  カバープレート
１０  付加部
１１  ねじ山
１２  回転軸
１３，１３’  スラスト軸受領域
１４  ラジアル軸受領域
１５  凹部
３０  軸受スリーブ
３１  段部
３２  スラスト軸受領域
４０  シャフト
４１  段部
【図１】
2005257075.tif 000003
【図２】
2005257075.tif 000004