(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、該流体の動圧によって、前記回転基体を回転自在に支持するために、前記回転基体のラジアル荷重を支持するラジアル軸受部を有する動圧軸受装置であって、
前記回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、前記特定角度方向の部位における軸受剛性を、前記他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くして、
前記特定角度方向は、前記回転基体に外嵌されつつ固定された前記記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および前記回転基体の回転軸線に対して、前記走査領域の反対方向であることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、該流体の動圧によって、前記回転基体を回転自在に支持するために、前記回転基体のスラスト荷重を支持するスラスト軸受部を有する動圧軸受装置であって、
前記回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、前記特定角度方向の部位における軸受剛性を、前記他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くして、
前記特定角度方向は、前記回転基体に外嵌されつつ固定された前記記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および前記回転基体の回転軸線に対して、前記走査領域の反対方向であることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項３】
前記特定角度方向の部位における軸受間隙が、前記他の角度方向の部位における軸受間隙よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
周方向に一様な軸受間隙を有し、前記固定支持体に動圧を発生させるための動圧溝が形成され、前記特定角度方向の部位における動圧溝の深さが軸受間隙の寸法とほぼ同一に形成され、前記他の角度方向の部位における動圧溝の深さが軸受間隙の寸法と異なる寸法に形成されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
前記固定支持体に動圧を発生させるための動圧溝が形成され、前記特定角度方向の部位における動圧溝の占める面積が、前記他の角度方向の部位における動圧溝の占める面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の動圧軸受装置。
【請求項６】
前記固定支持体に、流体を屈曲領域に導いて動圧を発生させるためのＶ字状の動圧溝が形成され、前記特定角度方向の部位における動圧溝の屈曲角度が、前記他の角度方向の部位における動圧溝の屈曲角度よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の動圧軸受装置。
【請求項７】
前記固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、前記特定角度方向の部位における表面粗さが、前記他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の動圧軸受装置。
【請求項８】
前記固定支持体はスリーブ体と自然状態で円筒状であり且つ該スリーブ体の内径が楕円となるように前記スリーブ体を保持する保持体とを有し、かつ前記回転基体は前記スリーブ体に挿通される軸体を有し、前記ラジアル軸受部はこれら前記スリーブ体と前記軸体とによって構成され、前記スリーブ体の内周面は、前記特定角度方向の部位における内径が、前記他の角度方向の部位における内径よりも小さい形状に形成され、軸体の外周面は、円筒状に形成されることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項９】
前記固定支持体は軸体を有し、かつ前記回転基体は前記軸体が挿通されるスリーブ体を有し、前記ラジアル軸受部は前記スリーブ体と前記軸体とによって構成され、前記軸体の外周面は、前記特定角度方向の部位における外径が、前記他の角度方向の部位における外径よりも大きい形状に形成され、前記スリーブ体の内周面は、円筒状に形成されることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項１０】
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、該流体の動圧によって、前記回転基体を回転自在に支持するために前記回転基体のラジアル荷重を支持するラジアル軸受部を有する動圧軸受装置であって、
前記固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、特定角度方向の部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さく、
前記回転基体の回転軸線に対して前記特定角度方向の部位において発生する動圧を、前記他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、前記特定角度方向の部位における軸受剛性を、前記他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くすることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項１１】
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、該流体の動圧によって、前記回転基体を回転自在に支持するために前記回転基体のスラスト荷重を支持するスラスト軸受部を有する動圧軸受装置であって、
前記固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、特定角度方向の部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さく、
前記回転基体の回転軸線に対して前記特定角度方向の部位において発生する動圧を、前記他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、前記特定角度方向の部位における軸受剛性を、前記他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くすることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の動圧軸受装置であって、前記回転基体に記録媒体ディスクが固定され、前記特定角度方向が、記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および前記回転基体の回転軸線に対してその走査領域の反対方向である前記動圧軸受装置と、前記動圧軸受装置の前記回転基体を回転軸線まわりに回転駆動する駆動源と、を含むことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の前記動圧軸受装置と、前記動圧軸受装置の前記回転基体を回転軸線まわりに回転駆動する駆動源と、前記動圧軸受装置の回転基体に固定される記録媒体ディスクと、前記特定角度方向の領域で記録媒体ディスクに沿って走査され、情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドと、を含むことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受装置およびその製造方法に関し、またその動圧軸受装置を備える回転駆動装置および記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２４は、典型的な従来の技術の動圧軸受装置１を備える記録装置（本例ではハードディスク装置）２を簡略化して示す断面図であり、図２５は、記録装置２を簡略化して示す平面図であり、図２６は、動圧軸受装置１を簡略化して示す断面図である。動圧軸受装置１は、スリーブ３に軸体４を挿入し、スリーブ３および軸体４間に潤滑油５を介在させて構成され、スリーブ３に非接触で、軸体４を軸線Ｌ１まわりに回転自在に支持することができる。スリーブ３は、内周面が円筒状に形成され、軸体４は、外周面が円筒状に形成され、そのスリーブ３の内周面または軸体４の外周面のいずれか一方にヘリングボーン状の溝が形成され、動圧軸受装置１は、周方向に関して均一な動圧を得て、周方向に均一な軸受剛性を有している。
【０００３】
記録装置２は、軸体４を含む回転基体に固定されるディスク６を備え、図示しない回転駆動源によってディスク６を回転し、ヘッド７によってディスク６に対して情報の読取および書込をすることができるように構成される。記録装置２は、高密度の記録を実現するために、ディスク６を高速度で回転することが望まれ、この高速化を実現するとともに、それに伴う騒音を低減するために、非接触で支持可能な動圧軸受装置１が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
動圧軸受装置１は、スリーブ３と軸体４との間の軸受間隙を大きくすると、両部材と潤滑油との抵触抵抗が小さくなり、より高速化を実現することができるが、軸受剛性が低く回転基体は不安定な状態となりやすくなり、軸受間隙を小さくすると、軸受剛性を高くすることができるが、高速化が困難になる。したがって高密度記録を実現するために記録装置２に搭載される動圧軸受装置１は、高速化を実現するために、軸受間隙を大きくせざるを得ず、軸受剛性が低くなってしまう。
【０００５】
記録装置２では、情報の読取および書込をするためのヘッド７がディスク６表面に近接または接触しており、ディスク６の回転に伴う空気流によって、ヘッド７とディスク６との間に空気圧が生じ、矢符Ａで示すように、ディスク６が押圧される。このようにディスク６が外力を受けてしまうと、軸体４の上端部が軸線Ｌ１からヘッド７に向かう方向Ｂに外力を受けてしまう。このような外力を受けると、動圧軸受装置１の軸受剛性が低いので、仮想線９で示すように、ディスク６が軸体４とともに傾いてしまう。このようなディスク６の傾転は、情報の読取および書込を不可能にするので、軸受剛性が低くなることは、高密度記録の妨げになってしまうという問題がある。
【０００６】
他の従来の技術として、特開平５−２１５１２８には、ディスク駆動装置に搭載される動圧軸受装置が示されている。この動圧軸受装置は、ラジアル動圧軸受であって、ディスクおよび軸体を含む回転基体の振回りを防止するために、軸受間隙を周方向で不均一にしている。この動圧軸受装置は、ディスクおよび軸体を含む回転基体の振回りを防止するために、軸受間隙を不均一にしているが、このように単に軸受間隙を不均一にするだけでは、回転軸線に対して特定方向からの外力に対して、この外力に抗して軸体の変位を防止することができない。換言すれば、特開平５−２１５１２８に示される動圧軸受装置をそのまま用いるだけでは、上述のようなディスクの傾転を防止することができない。
【０００７】
本発明の目的は、回転軸線に対して特定角度方向の位置で作用する外力に対して、回転基体の不所望な変位を防止することができる動圧軸受装置を提供することである。
【０００８】
また本発明の目的は、回転軸線に対して特定角度方向の位置で記録媒体ディスクに作用する外力に対して、ディスクの不所望な変位を防止して回転駆動することができる回転駆動装置を提供することである。
【０００９】
また本発明の目的は、回転軸線に対して特定角度方向の位置で記録媒体ディスクに作用する外力に対して、ディスクの不所望な変位を防止して高密度の記録が可能である記録装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する為の、請求項１に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、流体の動圧によって、回転基体を回転自在に支持するためにこの回転基体のラジアル荷重を支持するラジアル軸受部を有する動圧軸受装置であって、
回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、この特定角度方向の部位における軸受剛性を、他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くして、
その特定角度方向は、回転基体に外嵌されつつ固定された記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および回転基体の回転軸線に対してその走査領域の反対方向であることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明に従えば、ラジアル荷重を支持するためのラジアル軸受部に、軸受剛性を高くする部位が設けられ、記録媒体ディスクを回転駆動するための回転駆動装置に搭載され、ヘッドが走査する領域に向かう方向およびその反対方向の部位における動圧を、他の角度方向の部位における動圧よりも高くして、この特定角度方向の軸受剛性を、他の角度方向の軸受剛性よりも高くしている。言い換えるならば、回転基体の不所望な変位を防止するのに従来の技術のようにラジアル動圧軸受装置の軸受間隙を周方向に不均一にして単に軸受剛性に強弱をもたせるだけでなく、その不所望に変位する原因である特定角度方向に作用する外力に着目し、特定角度方向の部位における軸受剛性を高くするところに特徴がある。これにより、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査する領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが不所望に変位、すなわち傾転してしまうことを防ぐことができる。また、固定支持体に対して回転基体がより早期に非接触の状態となり、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。しかも当該装置内で発生する動圧を調製することでその作用を得ることができるため、当該装置外の構成を変更する必要がなく、比較的簡単な構成とすることができる。
【００１２】
上記の課題を解決する為の、請求項２に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、流体の動圧によって、回転基体を回転自在に支持するためにこの回転基体のスラスト荷重を支持するスラスト軸受部を有する動圧軸受装置であって、
回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、この特定角度方向の部位における軸受剛性を、他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くして、
その特定角度方向は、回転基体に外嵌されつつ固定された記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および回転基体の回転軸線に対してその走査領域の反対方向であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明に従えば、スラスト荷重を支持するためのスラスト軸受部に、軸受剛性を高くする部位が設けられ、記録媒体ディスクを回転駆動するための回転駆動装置に搭載され、ヘッドが走査する領域に向かう方向およびその反対方向の部位における動圧を、他の角度方向の部位における動圧よりも高くして、この特定角度方向の軸受剛性を、他の角度方向の軸受剛性よりも高くしている。言い換えるならば、回転基体の不所望な変位を防止するのに従来の技術のようにラジアル動圧軸受装置の軸受間隙を周方向に不均一にして単に軸受剛性に強弱をもたせるだけでなく、その不所望に変位する原因である特定角度方向に作用する外力に着目し、特定角度方向の部位における軸受剛性を高くするところに特徴がある。これにより、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査する領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが不所望に変位、すなわち傾転してしまうことを防ぐことができる。また、固定支持体に対して回転基体がより早期に非接触の状態となり、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。しかも当該装置内で発生する動圧を調製することでその作用を得ることができるため、当該装置外の構成を変更する必要がなく、比較的簡単な構成とすることができる。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
上記の課題を解決する為の、請求項３に記載の動圧軸受装置は、
特定角度方向の部位における軸受間隙が、他の角度方向の部位における軸受間隙よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
【００１８】
上記の課題を解決する為の、請求項４に記載の動圧軸受装置は、
周方向に一様な軸受間隙を有し、固定支持体に動圧を発生させるための動圧溝が形成され、特定角度方向の部位における動圧溝の深さが軸受間隙の寸法とほぼ同一に形成され、他の角度方向の部位における動圧溝の深さが軸受間隙の寸法と異なる寸法に形成されることを特徴とする。
【００１９】
【００２０】
上記の課題を解決する為の、請求項５に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体に動圧を発生させるための動圧溝が形成され、特定角度方向の部位における動圧溝の占める面積が、他の角度方向の部位における動圧溝の占める面積よりも小さいことを特徴とする。
【００２１】
【００２２】
上記の課題を解決する為の、請求項６に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体に、流体を屈曲領域に導いて動圧を発生させるためのＶ字状の動圧溝が形成され、特定角度方向の部位における動圧溝の屈曲角度が、他の角度方向の部位における動圧溝の屈曲角度よりも小さいことを特徴とする。
【００２３】
【００２４】
上記の課題を解決する為の、請求項７に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、特定角度方向の部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
【００２５】
【００２６】
上記の課題を解決する為の、請求項８に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体はスリーブ体と自然状態で円筒状であり且つスリーブ体の内径が楕円となるようにこのスリーブ体を保持する保持体とを有し、かつ回転基体はスリーブ体に挿通される軸体を有し、前記ラジアル軸受部はこれらスリーブ体と軸体とによって構成され、スリーブ体の内周面は、特定角度方向の部位における内径が、他の角度方向の部位における内径よりも小さい形状に形成され、軸体の外周面は、円筒状に形成されることを特徴とする。
【００２７】
【００２８】
上記の課題を解決する為の、請求項９に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体は軸体を有し、かつ回転基体は軸体が挿通されるスリーブ体を有し、前記ラジアル軸受部はこれらスリーブ体と軸体とによって構成され、軸体の外周面は、特定角度方向の部位における外径が、他の角度方向の部位における外径よりも大きい形状に形成され、スリーブ体の内周面は、円筒状に形成されることを特徴とする。
【００２９】
【００３０】
上記の課題を解決する為の、請求項１０に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、流体の動圧によって、回転基体を回転自在に支持するためにこの回転基体のラジアル荷重を支持するラジアル軸受部を有する動圧軸受装置であって、
固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、特定角度方向の部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さく、
回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、この特定角度方向の部位における軸受剛性を、他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くすることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に記載の発明に従えば、ラジアル荷重を支持するためのラジアル軸受部に、軸受剛性を高くする部位が設けられる。特定角度方向への外力に対して、回転基体のスライド変位を確実に防ぐことができ、回転基体の振回り防止効果も同時に達成することができる。また起動時に、ラジアル軸受部における動圧が迅速に高くなるので、回転軸線を水平またはほぼ水平に配置して設けられる場合に、固定支持体に対して回転基体がより早期に非接触の状態となり、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。
【００３２】
上記の課題を解決する為の、請求項１１に記載の動圧軸受装置は、
固定支持体と回転基体との軸受間隙に流体を介在させ、流体の動圧によって、回転基体を回転自在に支持するためにこの回転基体のスラスト荷重を支持するスラスト軸受部を有する動圧軸受装置であって、
固定支持体の軸受間隙に臨む表面は、特定角度方向の部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さく、
回転基体の回転軸線に対して特定角度方向の部位において発生する動圧を、他の角度方向の部位において発生する動圧よりも高くして、この特定角度方向の部位における軸受剛性を、他の角度方向の部位における軸受剛性よりも高くすることを特徴とする。
【００３３】
請求項１１に記載の発明に従えば、スラスト荷重を支持するためのスラスト軸受部に、軸受剛性を高くする部位が設けられる。これによって特定角度方向への外力に対して、回転基体の傾転を確実に防ぐことができる。また起動時に、スラスト軸受部における動圧が迅速に高くなるので、回転軸線を鉛直またはほぼ鉛直に配置して設けられる場合に、固定支持体に対して回転基体がより早期に非接触の状態となり、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
上記の課題を解決する為の、請求項１２に記載の回転駆動装置は、
回転基体に記録媒体ディスクが固定され、その特定角度方向が、記録媒体ディスクに対して情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドが走査する走査領域に向かう方向および回転基体の回転軸線に対してその走査領域の反対方向である動圧軸受装置と、動圧軸受装置の回転基体を回転軸線まわりに回転駆動する駆動源と、を含むことを特徴とする。
【００３７】
請求項１２に記載の発明に従えば、動圧軸受装置は、ヘッドが走査する領域に向かう方向およびその反対方向の剛性が高く、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査する領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが不所望に変位、すなわち傾転してしまうことを防ぐことができる。このような記録媒体ディスクの傾転を防止した状態で、駆動源によって記録媒体ディスクを安定して回転することができる。
【００３８】
上記の課題を解決する為の、請求項１３に記載の記録装置は、
動圧軸受装置と、動圧軸受装置の回転基体を回転軸線まわりに回転駆動する駆動源と、動圧軸受装置の回転基体に固定される記録媒体ディスクと、特定角度方向の領域で記録媒体ディスクに沿って走査され、情報の読取および書込のうち少なくともいずれか一方をするためのヘッドと、を含むことを特徴とする記録装置。
【００３９】
請求項１３に記載の発明に従えば、動圧軸受装置は、ヘッドが走査する領域に向かう方向およびその反対方向の剛性が高く、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査する領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが不所望に変位、すなわち傾転してしまうことを防ぐことができる。このような記録媒体ディスクの傾転を防止した状態で、駆動源によって記録媒体ディスクを安定して回転することができる。このように記録装置は、記録媒体ディスクの安定した回転を実現することができ、ヘッドが情報を読取るためのヘッドであれば、高密度に記録された情報を読取ることができ、ヘッドが情報を書込むためのヘッドであれば、高密度に情報を書込むことができる。
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の動圧軸受装置２０を示す断面図であり、図２は、スリーブ体７５の内周部の一部を展開して示す展開図である。動圧軸受装置２０は、固定支持体２１の一部を成す軸体４６と、回転基体２２の一部を成すスリーブ体７５と、流体である潤滑流体２３とを有するラジアル軸受部２４を含む。このラジアル軸受部２４は、軸体４６がスリーブ体７５に緩やかに挿通され、軸体４６とスリーブ体７５との間の軸受間隙２５に潤滑流体２３が介在されている。
【００４３】
動圧軸受を成すラジアル軸受部２４は、軸体４６およびスリーブ体７５の相互に対向する部分のいずれか一方に、本実施の形態では、スリーブ体７５の内周部２６に、両端部が軸線方向に間隔をあけかつ軸線に平行な一直線上に配置され、中央部が両端部に比べて周方向一方に膨出したＶ字状溝部２７を、周方向に一様に並べたへリングボーン状の動圧溝２８が形成されている。動圧溝２８は、残余の部分である各Ｖ字状溝部２７間のランド部２９よりも半径方向外方に凹み、半径方向内方に向けて開放している。
【００４４】
この動圧溝２８によって、スリーブ体７５の回転、したがって回転基体２２の回転に伴い、各Ｖ字状溝部２７の屈曲部分３０に潤滑流体２３を導いて動圧を発生させ、軸体４６に非接触の状態で、スリーブ体７５を、その回転軸線Ｌ１０まわりに回転自在に支持することができる。軸体４６およびスリーブ体７５の軸線は、回転軸線Ｌ１０と一致している。なお、理解を容易にするために、図１には軸体４６とスリーブ体７５が部分的に接触するように示すが、実際は非接触である。
【００４５】
軸体４６は、軸線に垂直な断面の外周面形状が楕円形である軸線方向に一様な楕円柱状である。スリーブ体７５は、軸線に垂直な断面の外周面形状および内周面形状が真円形である軸線方向に一様な円筒状である。したがって回転軸線Ｌ１０に対して特定角度方向となる軸体４６の長径に沿う第１および第２角度方向Ｃ１，Ｃ２の部位、すなわち周方向に関して１８０度毎の２箇所となる部位における軸受間隙２５の半径方向寸法が、他の角度方向の部位における軸受間隙２５の半径方向寸法よりも小さく形成される。より詳細には、軸受間隙２５において、第１および第２角度方向Ｃ１，Ｃ２が最小寸法で、そこから±９０度の方向が最大寸法となるように連続的に大きくなる。
【００４６】
このように回転軸線Ｌ１０対して第１および第２角度方向Ｃ１，Ｃ２（総称して「特定角度方向Ｃ」という場合がある）の部位における軸受間隙２５の半径方向寸法を小さくして、回転軸線Ｌ１０対して特定角度方向Ｃの部位における潤滑流体２３の動圧を、他の角度方向の部位における動圧よりも高くして、回転軸線Ｌ１０対して特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒを高くすることができる。
【００４７】
図３は、偏心率と軸受剛性ｋｒｒとの関係を示すグラフである。横軸の偏心率は、固定支持体２１である軸体４６の軸線に対する回転軸線Ｌ１０の偏心率であり、横軸の軸受剛性は、固定支持体２１に対する回転基体２２の半径方向および軸線方向のスライド変位のし難さを意味し、高いほど変位し難い。図３に示すように、本件発明者は、偏心するほど、その偏心方向の部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなることを確認しており、このことからさらに軸受間隙２５の寸法が小さいほど、すなわち軸受構造を成す２つの部材間の間隔が小さいほど、その部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなることが明らかである。
【００４８】
図４および図５は、ともにすきま比ｈ１／ｈ０と軸受剛性ｋｒｒの関係を示すグラフである。図４および図５は、ともに横軸がすきま比ｈ１／ｈ０を示し、縦軸が軸受剛性ｋｒｒを示す。図６は、軸受間隙２５付近の一部を拡大して示す断面図である。すきま比ｈ１／ｈ０は、図６に示すように、軸体４６の外周面３２（溝が形成される部材と反対側の部材の面）とスリーブ体７５の内周面３３（溝が形成される部材のランド部の面）との隙間（以下「ランド隙間」という）ｈ０に対する軸体４６の外周面３２と動圧溝２８に半径方向に臨む底面３４との隙間（以下「溝隙間」という）ｈ１の比である。スリーブ体７５に動圧溝２８が形成される本実施の形態では、スリーブ体７５の内周面３３は、ランド部２９の半径方向内方に臨む面となる。このランド隙間ｈ０が、軸受間隙２５の寸法であり、同一の符号を付す場合がある。
【００４９】
図４は、ランド幅ｂ０に対する溝幅ｂ１の比（以下「幅比」という）ｂ１／ｂ０を変化させて示し、図５は、各Ｖ字状溝部２７の屈曲角度βを変化させて示す。図４および図５の関係は、小野京介、朱加生 共著の「磁気ディスクスピンドル用各種油軸受に関する特性比較研究」（日本機会学会論文集（Ｃ編）６４巻６２号（１９９８−６）２２０５−２２１１）にて周知である。ランド幅ｂ０は、図２に示すように、隣り合うＶ字状溝部２７間の寸法であり、一円周上における、本実施の形態では内周面３３に沿った周方向寸法である。溝幅ｂ１は、Ｖ字状溝部２７の溝幅の寸法であり、内周面３３と同一円筒面に沿った周方向寸法である。屈曲角度βは、図２に示すように、各Ｖ字状溝部２７の屈曲部３０の両側部分の成す角度である。
【００５０】
図４および図５に示すように、本系発明者は、幅比ｂ１／ｂ０および屈曲角度βに拘わらず、すきま比ｈ１／ｈ０が２．０近傍、さらに詳細には２．１５にあるとき、軸受剛性ｋｒｒが最も高くなることを確認している。
【００５１】
動圧軸受装置２０は、図３〜図５に示す軸受特性を有しているので、上述のように特定角度方向Ｃの部位における軸受間隙２５の半径方向寸法ｈ０を小さくすることによって、特定角度方向Ｃの軸受剛性ｋｒｒを高くすることができる。さらに本実施の形態では、動圧溝２８の深さｄは、特定角度方向Ｃの部位におけるすきま比ｈ１／ｈ０が、２近傍、好ましくは２．１５となるように、形成されている。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒをより高くすることができる。
【００５２】
詳述は避けるが、動圧軸受装置２０は、屈曲角度β、溝深さｄ、幅比ｂ１／ｂ０および溝本数などの軸受諸元に関して、軸受剛性ｋｒｒ、ダンピング、ロス、耐コンタミ性、製作誤差の鈍感性および低速回転時の耐磨耗性などの各種の特性に対して最適条件があり、設計思想に基づいて設計される。軸受剛性ｋｒｒの観点でみたとき、動圧溝２８の溝深さｄに基づくすきま比ｈ１／ｈ０が、他の軸受諸元によって若干変動するものの、上述のように２近傍であるとき、最適値を有する（最も高くなる）ことが確認されており、したがって本実施の形態では、上述のような構成にして、特定角度方向Ｃの軸受剛性ｋｒｒを高くするとともに、全体的な軸受剛性ｋｒｒを高くしている。
【００５３】
図７は、動圧軸受装置２０を備えるモータ４０を示す断面図であり、図８は、ＨＤＤ装置４１を示す斜視図である。記録装置であるＨＤＤ装置４１は、複数の記録媒体ディスクである磁気ディスク４２を備え、回転駆動装置であるスピンドルモータとも呼ばれるモータ４０によって各磁気ディスク４２を回転することができる。このようにモータ４０に搭載され、ＨＤＤ装置４１に設けられた状態で、回転軸線Ｌ１は、たとえば鉛直に配置され、軸線方向一方が上方となり、軸線方向他方が下方となっている。
【００５４】
モータ４０は、基盤４５と、基盤４５に下端部が固定された軸体４６と、軸体４６の上部に同心状に固設されたスラスト板４７と、軸体４６に対して半径方向にかつスラスト板４７に対して軸線方向下方に微小間隙、すなわち軸受間隙２５，４９を有して周設され、軸体４６の回りを回転自在に設けられるスリーブ体７５と、スリーブ体７５の上端部の内側に嵌まり込んで固定されるカバー体６０と、軸体４６とスリーブ体７５との軸受間隙２５、スラスト板４７とスリーブ体７５との軸受間隙４９、およびスラスト板４７とカバー体６０との軸受間隙７７に充填された潤滑流体２３と、基盤４５に固設されたステータ５０と、スリーブ体７５のステータ５０に対向する位置に固設されたマグネット５１とを備えている。
【００５５】
軸体４６とスラスト板４７とを含んで固定支持体２１が構成される。スリーブ体７５とカバー体６０とを含んで回転基体２２が構成される。上述のように軸体４６とスリーブ体７５との間に潤滑流体２３を介在させてラジアル軸受部２４が構成され、スラスト板４７とスリーブ体７５との間およびスラスト板４７とカバー体６０との間に潤滑流体２３を介在させてスラスト軸受部５４が構成される。したがって動圧軸受装置２０は、固定支持体２１と回転基体２２と潤滑流体２３とを含み、固定支持体２１と回転基体２２との間に潤滑流体２３を介在させて構成される。潤滑流体２３は、たとえば潤滑油である。
【００５６】
軸体４６は、上端部（軸線方向一端部）寄りの位置であってスラスト板４７が固設される箇所の上方に周方向に沿って形成された第１の環状溝５５、軸線方向の略中央部に形成された第２の環状溝５６、下端部（軸線方向他端部）寄りの位置であって基盤４５の上方に形成された第３の環状溝５７、および内部に軸線方向に沿って形成され、第２の環状溝５６と第３の環状溝５７とを連通する第１の通気孔（呼吸孔）５８が形成される。本実施の形態では、ラジアル軸受部２２４は、第２の環状溝５６の上方側の第１部分９７と下方側の第２部分９８とを有している。
【００５７】
第１の環状溝５５は、半径方向外方に開放する断面凹形状を有し、スリーブ体７５に固定されて軸体４６に周設される環状のカバー板６０の切欠き部６１に臨む空間とによって、潤滑流体２３が外部に流出するのを阻止する環状の流出阻止空間６２を構成する。
【００５８】
第２の環状溝５６は、この第２の環状溝５６に臨む外周面が軸線方向中間部の一点から上方および下方に向かうにつれて拡径する形状を有し、スリーブ体７５に形成される環状溝６４とによって、ラジアル軸受部２４の第１部分９７と第２部分９８とに潤滑流体２３を分離する気体介在空間６５を構成する。スリーブ体７５の環状溝６４は、第２の環状溝５６に対向し、環状溝６４に臨む内周面が軸線方向中間部の一点から上方および下方に向かうにつれて縮径する形状を有している。
【００５９】
第３の環状溝５７は、この第３の環状溝５７に臨む外周面が軸線方向中間部の一点から上方および下方に向かうにつれて拡径する形状を有し、スリーブ体７５の下端部における内周部に臨む空間とによって、潤滑流体２３が外部に流出するのを阻止する環状の流出阻止空間６６を構成する。通気孔５８は、気体介在空間６５が密閉されしまうことを防ぐ。
【００６０】
図９は、スラスト板４７を示す平面図である。図７および図８を併せて参照して、スラスト板４７は、軸線方向両端部に、両端部が半径方向に間隔をあけかつ一半径線上に配置され、中央部が両端部に比べて周方向一方に膨出したＶ字状溝部７０を、周方向に一様に並べたへリングボーン状の動圧溝７１がそれぞれ形成されている。上端部の動圧溝７１は、各Ｖ字状溝部７０間のランド部７２よりも下方に凹み、上方に向けて開放し、下端部の動圧溝７１は、各Ｖ字状溝部７０間のランド部７２よりも上方に凹み、下方向けて開放している。図１０には、各Ｖ字状溝部７１の幅を省略して示す。
【００６１】
この動圧溝７１によって、回転基体２２の回転に伴い、各Ｖ字状溝部７０の屈曲部分７４に潤滑流体２３を導いて動圧を発生させ、スラスト板４７に非接触の状態で、回転基体２２を、その回転軸線Ｌ１０まわりに回転自在に支持することができる。スリーブ体７５およびカバー体６０と、スラスト板４７と、これらの間に介在される潤滑流体２３を含んでスラスト荷重を受けるスラスト軸受部８０が構成される。このスラスト軸受部８０においても、ラジアル軸受部２４と同様に、図３〜図６を参照して説明した上述の軸受特性を有する。このスラスト軸受部８０と上述のラジアル荷重を受けるラジアル軸受部２４と併せて、動圧軸受装置２０が構成され、回転基体２２が、固定支持体２１に対して非接触の状態で支持される。
【００６２】
またスラスト板４７には、内周部に２つの流体循環孔８１を成す溝が形成されており、潤滑流体２３が、スラスト板４７の厚み方向両側の軸受間隙４９，７７に相互に導かれるように構成される。
【００６３】
再び図７および図８を参照して、モータ４０は、ステータ５０が備えるコイルに通電することによって、ステータ５０と、マグネット５１の間の磁気作用によって、回転力を発生させ、これによって回転基体２２を回転駆動することができる。このステータ５０およびマグネット５１を含んで駆動源であるモータ本体が構成される。
【００６４】
各磁気ディスク４２は、回転基体２２に、具体的にはスリーブ体７５に外嵌され、スペーサ８４を介して相互に間隔をあけた状態で、上下に積層され、スリーブ体７５に形成されるフランジ８３と、クランプ部材８２とによって挟持されて保持される。したがってモータ４０によって各磁気ディスク４２を回転駆動することができる。
【００６５】
ＨＤＤ装置４１は、各磁気ディスク４２にそれぞれ対応する複数のアクセスアーム（図には１つだけを図示）９０を有し、各アクセスアーム９０は、長手方向中間部で一体的に、回転軸線Ｌ１０と平行な角変位軸線Ｌ１１まわりに角変位自在に支持されている。各アクセスアーム９０の一端部には、各磁気ディスク４２にそれぞれ対応する磁気ヘッド４３が設けられる。各アクセスアーム９０の他端部には、共通のボイスコイルが設けられる。
【００６６】
各アクセスアーム９０は、ＨＤＤ装置４１の機体９２に固定されるマグネットと上記ボイスコイルとを含んで構成されるボイスコイルモータ９１によって角変位駆動することができ、各磁気ヘッド４３を各磁気ディスク４２に沿って、矢符Ｄで示すように、走査することができる。磁気ヘッド４３は、各磁気ディスク４２に対して接触してもよい、またわずかに隙間をあけて配置されてもよいが、本実施の形態では、たとえば０．０２μｍの間隔をあけている。
【００６７】
ＨＤＤ装置４１では、モータ４０によって各磁気ディスク４２を回転駆動し、磁気ヘッド４３を走査させて、各磁気ディスク４２に対して情報の読取および書込の少なくとも一方（本実施の形態では両方）をすることができる。ＨＤＤ装置４１においてこのような情報の読取および書込をするとき、従来の技術に関連して述べたように、各磁気ディスク４２が回転されて空気流が発生し、この空気流が磁気ディスク４２と磁気ヘッド４３との間を通過しようとして、この空気流によって、磁気ヘッド４３と磁気ディスク４２間に空気圧が生じ、磁気ヘッド４３が走査される領域９５において各磁気ディスク４２が下方に押圧される。これに対して磁気ディスク４２が傾転してしまうことを防ぐために、動圧軸受装置２０が上述のように構成される。
【００６８】
動圧軸受装置２０は、第１の角度方向Ｃ１が、回転軸線Ｌ１０から磁気ヘッド４３による走査領域９５のほぼ中央を通る方向となるにように、かつ第２の角度方向Ｃ２が回転軸線Ｌ１０に対して第２の角度方向Ｃ２の反対方向となるように配置される。動圧軸受装置２０は、上述の構成によって、特定角度方向Ｃ１，Ｃ２の部位における動圧を、他の角度方向の部位における動圧よりも高くして、この特定角度方向Ｃの軸受剛性ｋｒｒを、他の角度方向の軸受剛性ｋｒｒよりも高くしている。
【００６９】
このように特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒを高くして、特定角度方向Ｃへ向かう外力が作用しても、回転基体２２がその方向にスライド変位することを防ぐことができる。本実施の形態では、第１の方向Ｃ１だけではなく、反対方向となる第２方向Ｃ２の軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成されるので、回転軸線Ｌ１０ならびに第１および第２方向Ｃ１，Ｃ２に垂直な軸線まわりの傾転も防ぐことができる。したがって上述のような空気流による磁気ディスク４２の押圧に対して、磁気ディスク４２を傾転させることなく、安定して回転させることができる。したがってＨＤＤ装置４１は、高速度かつ高安定度の磁気ディスク４２の回転が得られ、高密度の記録が可能である。
【００７０】
図１０は、本発明の実施の他の形態の動圧軸受装置２０ａのラジアル軸受部２４ａを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ａは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ａ」を添えた符号を付す。
【００７１】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ａは、軸体４６ａが軸線に垂直な断面の外周面形状が真円形である軸線方向に一様な略円柱状であって、特定角度方向Ｃに対して９０度ずれた２つの角度方向の部位に、半径方向内方に凹む凹所１００が形成され、スリーブ体７５ａの軸線に垂直な断面の外周面形状および内周面形状が真円形である軸線方向に一様な円筒状である。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、図示しないが、本実施形態において動圧溝は、スリーブ体７５ａと軸体４６ａとのいずれに形成されていてもよい。
【００７２】
図１１は、本発明のさらに実施の他の形態の動圧軸受装置２０ｂのラジアル軸受部２４ｂを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｂは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｂ」を添えた符号を付す。
【００７３】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｂは、軸体４６ｂが回転基体２２を構成し、軸線に垂直な断面の外周面形状が真円形である軸線方向に一様な円柱状であって、スリーブ体７５ｂが固定支持体２１を構成し、軸線に垂直な断面の外周面形状および内周面形状が真円形である軸線方向に一様な円筒状であり、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｂに形成される動圧溝２８ｂは、特定角度方向Ｃが短径となり、特定角度方向Ｃから９０度ずれた方向が長径となる楕円筒面に沿って、底面が配置されるように形成される。このようにして特定角度方向Ｃにおける部位の深さが軸受間隙２５の寸法とほぼ同一となり、すきま比ｈ１／ｈ０が２．０近傍となるように形成され、他の角度方向の部位における深さが軸受間隙２５の寸法とは異なり、すきま比ｈ１／ｈ０が２．０近傍と異なる数値となるように形成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｂが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｂが回転基体２２を構成する場合、その動圧溝２８ｂは、軸体４６ｂの外周面に形成するとよい。
【００７４】
図１２は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｃのラジアル軸受部２４ｃを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｃは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｃ」を添えた符号を付す。
【００７５】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｃは、図１１に対する動圧軸受装置２０ｂの場合と同様の断面形状となる軸体４６ｃおよびスリーブ体７５ｃであって、軸体４６ｃが回転基体２２を構成し、スリーブ体４６ｃが固定支持体２１を構成し、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｃに形成される動圧溝２８ｃは、特定角度方向Ｃを中心とする周方向に９０度の角度範囲において、深さが軸受間隙２５の寸法とほぼ同一となり、すきま比ｈ１／ｈ０が２．０近傍となるように形成され、特定角度方向Ｃに９０度ずれた位置を中心とする周方向に９０度の角度範囲において、深さが軸受間隙２５の寸法とは異なり、すきま比ｈ１／ｈ０が２．０近傍と異なる数値となるように、段差を有して形成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｃが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｃが回転基体２２を構成する場合は、その動圧溝２８ｃは軸体４６ｃの外周面に形成するとよい。
【００７６】
図１３は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｄのラジアル軸受部２４ｄを示す断面図である。図１４はラジアル軸受部２４ｄのスリーブ体７５ｄの一部を展開して示す展開図である。なお図１４には、動圧溝２８ｄの幅を省略して示す。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｄは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｄ」を添えた符号を付す。
【００７７】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｄは、図１２に示す動圧軸受装置２０ｃと同様の断面形状をなす軸体４６ｄおよびスリーブ体７５ｄであって、軸体４６ｄが回転基体２２を構成し、スリーブ体４６ｄが固定支持体２１を構成し、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｄに形成される動圧溝２８ｄは、その深さが、周方向に均一で、かつすきま比ｈ１／ｈ０が最適値をとるように、形成される。第１の方向Ｃ１の部位の角度位置を０度として、上側から見て時計回りに周方向に角度位置を特定して、図１４の展開図に示すように、動圧溝２８ｄは、Ｖ字状溝部２７が特定角度方向Ｃを中心とする周方向に９０度の角度範囲において密に形成され、Ｖ字状溝部２７が特定角度方向Ｃに９０度ずれた位置を中心とする周方向に９０度の角度範囲において疎に形成される。
【００７８】
このようにして特定角度方向Ｃの部位における動圧溝２８ｄの占める面積が、他の角度方向の部位における動圧溝ｄの占める面積よりも小さくなるように構成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｄが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｄが回転基体２２を構成する場合、動圧溝２８ｄは、軸体４６ｄの外周面に形成するとよい。
【００７９】
図１５は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｅのラジアル軸受部２４ｅのスリーブ体７５ｅの一部を展開して示す展開図である。なお図１５には、動圧溝２８ｅの幅を省略して示す。本実施の形態の動圧軸受装置は、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｅ」を添えた符号を付す。また理解を容易にするために、図示されない構成についても符号を付す。
【００８０】
本実施の形態の動圧軸受装置は、図１３に示す動圧軸受装置２０ｄの場合と同様の断面形状をなす軸体４６ｅおよびスリーブ体７５ｅであって、軸体４６ｅが回転基体２２を構成し、スリーブ体７５ｅが固定支持体２１を構成し、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｅに形成される動圧溝２８ｅは、その深さが、周方向に均一で、かつすきま比ｈ１／ｈ０が最適値をとるように、形成される。第１の方向Ｃ１の部位の角度位置を０度として、上側から見て時計回りに周方向に角度位置を特定して、図１５の展開図に示すように、動圧溝２８ｅは、Ｖ字状溝部２７が特定角度方向Ｃを中心とする周方向に９０度の角度範囲において屈曲角度βが鋭角を成す小さい角度となるように形成され、Ｖ字状溝部２７が特定角度方向Ｃに９０度ずれた位置を中心とする周方向に９０度の角度範囲において屈曲角度βが鈍角を成す大きい角度となるように形成される。
【００８１】
このようにして特定角度方向Ｃの部位における動圧溝２８ｅの屈曲角度βが、他の角度方向の部位における動圧溝２８ｅの屈曲角度βよりも小さくなるように構成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｅが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｅが回転基体２２を構成する場合、動圧溝２８ｅは、軸体４６ｅの外周面に形成するとよい。
【００８２】
図１６は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｆのラジアル軸受部２４ｆのスリーブ体７５ｆの一部を展開して示す展開図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｆは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｆ」を添えた符号を付す。また理解を容易にするために、図示されない構成についても符号を付す。
【００８３】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｆは、図１３に示す動圧軸受装置２０ｄの場合と同様の断面形状をなす。軸体４６ｆおよびスリーブ体７５ｆであって、軸体４６ｆが回転基体２２を構成し、スリーブ体７５ｆが固定支持体２１を構成し、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｆに形成される動圧溝２８ｆは、その深さが、周方向に均一で、かつすきま比ｈ１／ｈ０が最適値をとるように、形成される。第１の方向Ｃ１の部位の角度位置を０度として、上側から見て時計回りに周方向に角度位置を特定して、図１６の展開図に示すように、動圧溝２８ｆは、特定角度方向Ｃを中心とする周方向に９０度の角度範囲において溝幅ｂ１が大きく形成され、特定角度方向Ｃに９０度ずれた位置を中心とする周方向に９０度の角度範囲において溝幅ｂ１が小さく形成される。このようにして特定角度方向Ｃの部位における動圧溝２８ｆの占める面積が、他の角度方向の部位における動圧溝２８ｆの占める面積よりも小さくなるように構成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｆが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｆが回転基体２２を構成する場合、動圧溝２８ｆは軸体４６ｆの外周面に形成するとよい。
【００８４】
図１７は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｇのラジアル軸受部２４ｇの軸体４６ｇの一部を展開して示す展開図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｇは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｇ」を添えた符号を付す。また理解を容易にするために、図示されない構成についても符号を付す。
【００８５】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｇは、図１３に示す動圧軸受装置２０ｄの場合と同様の断面形状をなす軸体４６ｇおよびスリーブ体７５ｇであって、軸体４６ｇが回転基体２２を構成し、スリーブ体７５ｇが固定支持体２１を構成し、周方向に均一な軸受間隙２５が形成されている。スリーブ体７５ｇに形成される動圧溝２８ｇは、その深さが、周方向に均一で、かつすきま比ｈ１／ｈ０が最適値をとるように、形成される。スリーブ体７５ｇの外周面が、第１の方向Ｃ１の部位の角度位置を０度として、上側から見て時計回りに周方向に角度位置を特定して、図１７の展開図に示すように、特定角度方向Ｃを中心とする周方向に９０度の角度範囲において滑らかな円筒面に形成され、特定角度方向Ｃに９０度ずれた位置を中心とする周方向に９０度の角度範囲において粗面状に形成される。このようにしてスリーブ体７５ｇの外周面は、特定角度方向Ｃの部位における表面粗さが、他の角度方向の部位における表面粗さよりも小さくなるように形成される。これによって特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、軸体４６ｇが固定支持体２１を構成し、スリーブ体７５ｇが回転基体２２を構成する場合、軸体４６ｇの外周面に上記と同様の滑らかな表面と粗面とを合せもつようにするとよい。
【００８６】
図１８は、本発明のさらに実施の他の形態の動圧軸受装置２０ｈのラジアル軸受部２４ｈを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｈは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｈ」を添えた符号を付す。
【００８７】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｈは、図１に示す動圧軸受装置２０と同様の軸受間隙２３と同様であって、スリーブ体７５ｈと軸体４６ｈとの断面形状は、図１に示す動圧軸受装置２０の構成と反対の形状であり、スリーブ体７５ｈが固定支持体２１を構成し、軸体４６ｈが回転基体２２を構成する。具体的には、軸体４６ｈは、軸線に垂直な断面の外周面形状が真円形である軸線方向に一様な円柱状である。またスリーブ体７５ｈは、軸線に垂直な断面の外周面形状が真円形であり、内周面形状が楕円形である円筒状である。スリーブ体７５ｈは、軸線に垂直な断面の外周面形状が真円形であり、内周面形状が楕円形である円筒状である。
【００８８】
スリーブ体７５ｈは、内周面が、特定角度方向Ｃが短径となり、特定角度方向Ｃから９０度ずれた方向が長径となる楕円筒状に形成される。軸体４６ｈは、安定した回転を得るために、外周面が円筒状に形成される。軸体４６ｈがスリーブ体７５ｈに挿通され、これらの間の軸受間隙２５に潤滑流体２３が介在されて軸体４６ｈが回転軸線Ｌ１０まわりに、スリーブ体７５ｈ非接触の状態で回転自在に設けられる。なお図１８には部分的に接触した状態で示すが、実際には非接触である。
【００８９】
スリーブ体７５ｈは、動圧溝２８ｈが形成されており、その深さは、すきま比ｈ１／ｈ０が最適値をとるように形成される。このように軸体４６ｈが回転する構成であっても、特定角度方向Ｃにおける部位の軸受間隙２５の寸法が、他の角度方向の部位における軸受間隙の寸法よりも小さくなるようにすることができ、特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
【００９０】
図１９は、図１８に示す動圧軸受装置の製造方法を示すフローチャートである。具体的には、スリーブ体７５ｈの製造方法の手順を示すフローチャートであり、図２０は、スリーブ体７５ｈの製造方法の手順を示す断面図である。スリーブ体７５ｈの製造は、図２０（１）に示すような軸直角断面の内周面形状および外周面形状が真円形である円筒状の素材１１０を準備して、ステップｓ０から開始し、ステップｓ１の第１次内周面工程に移行する。ステップｓ１では、図２０（２）に示すように、素材１１０にラジアル荷重を与えて、本実施の形態では、一直径線方向に圧縮荷重を与え、圧縮して偏平状に弾性変形させる。この状態で図２０（３）に示すように内周面が円筒状に、すなわち軸直角断面における内周面が真円状となるように、切削加工する。円筒面の切削加工は、たとえばドリルなどを用いて極めて容易に加工することができる。
【００９１】
このような第１次内周面工程が終了すると、OLE_LINK1ステップｓ２では、ステップｓ１で与えた荷重を除去して、図２０（４）のように復元させ、内周面を楕円筒状にする。このように復元させた後OLE_LINK1、ステップｓ３では溝加工工程として図２０（５）に示すように、内周部に、この時点で深さが周方向に均一な動圧溝２８ｈを形成する。動圧溝２８ｈは、マイクロ施盤、ボール転造およびエッチング放電加工などの公知の加工方法によって形成することができる。このような溝加工工程が終了すると、スリーブ体７５ｈが形成され、ステップｓ４に移行し、終了する。
【００９２】
このような製造方法によれば、円筒状外周面の軸体４６ｈと組合わせて、特定角度方向Ｃの軸受間隙を小さくするためのスリーブ体７５ｈを容易に製造することができる。しかも内周面を、周方向に滑らかに連なる楕円筒状とすることができる。
【００９３】
図２１は、本発明のさらに実施の他の形態の動圧軸受装置２０ｉのラジアル軸受部２４ｈを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｉは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｉ」を添えた符号を付す。
【００９４】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｉは、図１０に示す動圧軸受装置２０ａと同様である軸受間隙２３、スリーブ体７５ｉと軸体４６ｉの断面形状を有し、スリーブ体７５ｉは固定支持体２１を構成し、軸体４６ｉは回転基体２２を構成することにおいて相違する。スリーブ体７５ｉは、内周面に、特定角度方向Ｃに対して９０度ずれた２つの角度方向の部位に、半径方向外方に凹む凹所１１１が形成されている。これによって図１０に示す構成と同様に、特定角度方向Ｃの部位における軸受剛性ｋｒｒが高くなるように構成される。このような構成であっても、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。なお、図示しないが、本実施形態における動圧溝は、スリーブ体７５ｉと軸体ｉのいずれに形成されてもよい。
【００９５】
図２２は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｊのラジアル軸受部２４ｊを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｊは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｊ」を添えた符号を付す。
【００９６】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｊは、固定支持体２１を構成するスリーブ体７５ｊとスリーブ体７５ｊを保持する保持体１２０と、回転基体２２を構成し、スリーブ体７５ｊに挿通される軸体４６ｊとを有する。保持体１２０は、軸直角断面の内周面および外周面が楕円筒状であって、短径が自然状態で軸直角断面の内周面および外周面が真円形の円筒状のスリーブ体７５ｊの外径よりも小さく、長径がそのスリーブ体７５ｊの外径より大きく形成されている。また保持体１２０は、スリーブ体７５ｊよりも高い剛性を有している。軸体４６ｊは軸直角断面の外周面が真円形の円筒状である。
【００９７】
スリーブ体７５ｊは、保持体１２０に圧入状態（または焼き嵌め状態）で挿入され、スリーブ体７５ｊは、保持体１２０によって一直径線に沿って、具体的には特定角度方向Ｃに平行に挟持され、圧縮されて楕円筒状に弾性変形された状態で保持されている。このような構成は、内周部に図示しない動圧溝が形成され、軸直角断面の内周面および外周面が真円形の円筒状であるスリーブ体７５ｊを形成し、スリーブ体７５ｊを保持するための保持体１２０によって外方から挟持して変形させるだけで、実現することができる。このような構成であっても、図１８に示す構成と同様に、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
【００９８】
図２３は、本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｋのラジアル軸受部２４ｋを示す断面図である。本実施の形態の動圧軸受装置２０ｋは、図１〜図９の実施の形態と類似しており、同様の構成は同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてだけ説明する。この異なる構成のうち、図１〜図９の構成に対応する構成は、その構成の符号に「ｋ」を添えた符号を付す。
【００９９】
本実施の形態の動圧軸受装置２０ｋは、図２２に示す動圧軸受装置２ｊと同様の軸受間隙２５、スリーブ体７５ｋ、軸体４６ｋ、動圧溝（図示なし）を有し、保持体１２１は、内径が小さい小径部と内径が大きい大径部とが９０度毎に段差を有して配置される形状であって、小径部の内径が自然状態で円筒状のスリーブ体７５ｋの外径よりも小さく、大径部の内径がスリーブ体７５ｋの外径より大きく形成されている。また保持体１２１は、スリーブ体７５ｋよりも高い剛性を有している。軸体４６ｋは外周面が円筒状である。
【０１００】
スリーブ体７５ｋは、保持体１２１に圧入状態（または焼き嵌め状態）で挿入され、スリーブ体７５ｋは、保持体１２１によって一直径線に沿って、具体的には特定角度方向Ｃに平行に挟持され、圧縮されて楕円筒状に弾性変形された状態で保持されている。このような構成は、図２２の構成と同様にして実現でき、同様に、図１〜図９の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
【０１０１】
図２２および図２３に示す動圧軸受２０ｊ，２０ｋは、スリーブ体７５ｊ，７５ｋを保持するための保持体１２０，１２１を設けて、この保持体１２０，１２１によってスリーブ体７５ｊ，７５ｋを外方から狭持して変形させる。これによって円筒状に切削する簡単な切削加工によって、特定角度方向の内径が、他の角度方向の内径よりも小さいスリーブ体７５ｊ，７５ｋであって、内周面が滑らかに連なるスリーブ体７５ｊ，７５ｋを形成することができ、特定角度方向の軸受剛性を高くすることができる動圧軸受装置を容易に形成することができる。さらに保持体１２０，１２１は、スリーブ体７５ｊ，７５ｋを狭持する部分間の寸法だけ、高精度に形成すればよく、スリーブ体７５ｊ，７５ｋを直接加工して周方向に内径を異ならせる場合に比べて、高精度の困難な加工が不要であり、容易に形成することができる。
【０１０２】
上述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば上述の各実施の形態の構成を、適宜選択して組合わせるようにしてもよい。また軸受剛性を高くするための構成を、スラスト軸受部に単独で、またはラジアル軸受部とあわせて設けるようにしてもよい。
【０１０３】
また動圧軸受装置を搭載する記録装置は、ＨＤＤ装置に限定されることはなく、他の記録媒体ディスクを備える装置であってもよい。また動圧軸受装置は、記録装置のためのモータに限定する必要はなく、回転軸線に対して特定方向の部位において外力が作用するおそれのある装置の軸受装置として好適に実施することができる。
【０１０４】
たとえばレーザビームプリンタに搭載される回転多面鏡装置に実施するようにしてもよい。この回転多面鏡装置は、多面鏡が設けられるモータが筐体に収容され、レーザ光を走査する。このときモータの高速回転によって、筐体の壁面および部品の配置に基づいて、筐体内に不均一な圧力分布が形成され、これによってモータが、特定角度方向の部位において押圧力を受けて、多面鏡が傾転してしまうおそれがある。このモータに本発明の動圧軸受装置を搭載することによって、多面鏡の安定した回転を実現し、高精度のプリントを可能にすることができる。
【０１０５】
またこの他、磁気テープの送りローラ駆動用モータ、複写機の用紙送りローラ駆動用モータ、歯科治療用ハンドピースに内臓されるモータ（ドリル駆動用モータ）およびマイクロマシンを含む超小形機器などに実施するようにしてもよい。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査される領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが傾転してしまうことを防ぐことができる。また、起動時に、ラジアル軸受部における動圧が迅速に高くなるので、回転軸線を水平またはほぼ水平に配置して設けられる場合に、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。
【０１０７】
請求項２の発明によれば、記録媒体ディスクの回転に伴う空気流によって、ヘッドが走査される領域が押圧されても、この外力に抗して、記録媒体ディスクが傾転してしまうことを防ぐことができる。また、起動時に、スラスト軸受部における動圧が迅速に高くなるので、回転軸線を鉛直またはほぼ鉛直に配置して設けられる場合に、迅速かつ円滑な軌道を実現することができる。
【０１０８】
請求項１０の発明によれば、表面粗さを変化させて、特定角度方向の部位におけるラジアル軸受剛性を高くすることができるので、軸受間隙を周方向で均一にすることが可能である。このように軸受間隙を周方向で均一にすれば、固定支持体による回転基体の回転の案内性が良好になり、安定した回転を実現することができる。
【０１０９】
請求項１１の発明によれば、表面粗さを変化させて、特定角度方向の部位におけるスラスト軸受剛性を高くすることができるので、軸受間隙を周方向で均一にすることが可能である。このように軸受間隙を周方向で均一にすれば、固定支持体による回転基体の回転の案内性が良好になり、安定した回転を実現することができる。
【０１１０】
請求項１２の発明によれば、外力に抗して、記録媒体ディスクが傾転してしまうことを防ぐことができる。このような記録媒体ディスクの傾転を防止した状態で、駆動源によって記録媒体ディスクを安定して回転することができる。
【０１１１】
請求項１３の発明によれば、記録媒体ディスクの傾転を防止した状態で、駆動源によって記録媒体ディスクを安定して回転することができる。このように記録装置は、記録媒体ディスクの安定した回転を実現することができ、ヘッドが情報を読取るためのヘッドであれば、高密度に記録された情報を読取ることができ、ヘッドが情報を書込むためのヘッドであれば、高密度に情報を書込むことができる。
【０１１２】
【０１１３】
【０１１４】
【０１１５】
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】
【０１２０】
【０１２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の動圧軸受装置２０を示す断面図である。
【図２】スリーブ体７５の内周部の一部を展開して示す展開図である。
【図３】偏心率と軸受剛性ｋｒｒとの関係を示すグラフである。
【図４】幅比ｂ１／ｂ０を変化させて、すきま比ｈ１／ｈ０と軸受剛性ｋｒｒの関係を示すグラフである。
【図５】各Ｖ字状溝部２７の屈曲角度βを変化させて、すきま比ｈ１／ｈ０と軸受剛性ｋｒｒの関係を示すグラフである。
【図６】特定角度方向Ｃに切断したときの軸受間隙２５付近の一部を拡大して示す断面図である。
【図７】動圧軸受装置２０を備えるモータ４０を示す断面図である。
【図８】モータ４０を備えるＨＤＤ装置を示す斜視図である。
【図９】スラスト板４７を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の他の形態の動圧軸受装置２０ａを示す断面図である。
【図１１】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｂを示す断面図である。
【図１２】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｃを示す断面図である。
【図１３】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｄを示す断面図である。
【図１４】スリーブ体７５ｄの内周部の一部を展開して示す展開図である。
【図１５】本発明の実施のさらに他の形態のスリーブ体７５ｅの内周部の一部を展開して示す展開図である。
【図１６】本発明の実施のさらに他の形態のスリーブ体７５ｆの内周部の一部を展開して示す展開図である。
【図１７】本発明の実施のさらに他の形態の軸体４６ｇの外周部の一部を展開して示す展開図である。
【図１８】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｈを示す断面図である。
【図１９】動圧軸受装置２０ｈの製造方法を示すフローチャートである。
【図２０】動圧軸受装置２０ｈの製造方法を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｉを示す断面図である。
【図２２】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｊを示す断面図である。
【図２３】本発明の実施のさらに他の形態の動圧軸受装置２０ｋを示す断面図である。
【図２４】典型的な従来の技術の動圧軸受装置１を備える記録装置２を簡略化して示す断面図である。
【図２５】記録装置２を簡略化して示す平面図である。
【図２６】動圧軸受装置１を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
２０，２０ａ〜２０ｋ 動圧軸受装置
２１ 固定支持体
２２ 回転基体
２３ 潤滑流体
２４，２４ａ〜２４ｋ ラジアル軸受装置
２５ 軸受間隙
２７ Ｖ字状溝部
２８，２８ｃ 動圧溝
２９ ランド部
８０ スラスト軸受部
３０ 屈曲部
４０ モータ
４１ ＨＤＤ装置
４２ 磁気ディスク
４６，４６ａ〜４６ｋ 軸体
４７ スラスト板
６０ カバー体
７５，７５ａ〜７５ｋ スリーブ体
Ｃ１，Ｃ２ 特定角度方向
Ｌ１０ 回転軸線
【図１】
0004581283.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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0004581283.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0004581283.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
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