(57)【要約】【課題】固定ネジを用いてシャフトがプレートに固定される軸受機構において、固定ネジに起因する軸受機構の性能低下を防止する。【解決手段】モータ１の軸受機構１０は、フランジ部２２１が形成された固定シャフト２２、固定シャフト２２の段部に取り付けられた抜止部材２３、ハブが形成されたスリーブ部材３１、および、固定シャフト２２をベースプレート２１ａに固定する固定ネジ２６を備え、スリーブ部材３１の内側面と固定シャフト２２との間にラジアル動圧軸受機構４１０が形成され、フランジ部２２１とスリーブ部材３１の下端面３１１との間にスラスト動圧軸受機構４２０が形成される。軸受機構１０ではフランジ部２２１が固定シャフト２２に一体的に設けられて剛性が高められるため、固定ネジ２６による締結に起因するスラスト動圧軸受機構４２０の性能低下を防止することができる。【選択図】図５．Ａ
2007185073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式のモータに用いられる流体動圧を利用した軸受機構であって、
一端に中心軸から外側へ広がるフランジ部を一体的に有する固定シャフトと、
前記中心軸に沿って前記固定シャフトの前記一端に螺合されることにより、前記固定シャフトの前記一端をプレートに固定する固定ネジと、
前記固定シャフトに挿入され、一の端面が前記フランジ部と対向するスリーブ部材と、
前記固定シャフトと前記スリーブ部材の内周面との間に形成されたラジアル動圧軸受機構と、
前記スリーブ部材の前記一の端面と前記フランジ部との間に形成されたスラスト動圧軸受機構と、
を備えることを特徴とする軸受機構。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受機構であって、
前記中心軸に沿って前記固定シャフトの他端に螺合されることにより、前記固定シャフトの前記他端をもう１つのプレートに固定するもう１つの固定ネジをさらに備えることを特徴とする軸受機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の軸受機構であって、
前記固定シャフトが、前記他端に径を減少させた段部を有し、
前記軸受機構が、前記固定シャフトの前記段部に取り付けられ、前記スリーブ部材の前記一の端面とは反対側の他方の端面と対向する環状の抜止部材をさらに備えることを特徴とする軸受機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の軸受機構であって、
前記スリーブ部材が、前記一の端面とは反対側の他方の端面または前記ラジアル動圧軸受機構の前記他方の端面側の部位と、前記一の端面とを連絡することにより、前記ラジアル動圧軸受機構の間隙および前記スラスト動圧軸受機構の間隙と共に潤滑油が連続して満たされる循環径路を形成する連通孔を備えることを特徴とする軸受機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の軸受機構であって、
前記スリーブ部材が、前記一の端面から突出して前記フランジ部の外周面を覆う環状突出部をさらに備え、
前記フランジ部と前記環状突出部との間に前記スリーブ部材の前記一の端面から離れるに従って漸次拡大するテーパ間隙が形成され、前記テーパ間隙に前記スラスト動圧軸受機構から連続する潤滑油によりテーパシールが形成されることを特徴とする軸受機構。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の軸受機構であって、
前記ラジアル動圧軸受機構において、前記中心軸方向に関して動圧が極大となる位置が１つのみであることを特徴とする軸受機構。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の軸受機構であって、
スラスト方向の力の受ける動圧軸受機構が、前記スラスト動圧軸受機構のみであることを特徴とする軸受機構。
【請求項８】
電動式のモータであって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の軸受機構と、
前記固定シャフトの前記一端が前記固定ネジにより固定されるプレートと、
電機子と、
前記スリーブ部材に取り付けられ、前記電機子との間で所定の中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項９】
記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクと、
前記記録ディスクを回転する請求項８に記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部と、
前記ヘッド部を前記記録ディスクおよび前記モータに対して移動するヘッド部移動機構と、
を備え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】
本発明は、電動式のモータおよびモータに設けられる流体動圧を利用した軸受機構に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置は、記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備えており、モータの軸受機構の１つとして、流体動圧を利用する軸受機構が採用されている。このような、流体動圧を利用する軸受機構では、多くの場合、シャフトやシャフトに接続された部位とシャフトが挿入されるスリーブとの間にスラスト動圧軸受機構およびラジアル動圧軸受機構が構成される。
【０００３】
特許文献１では、インナスリーブとアウタスリーブとを組み合わせたスリーブにシャフトが挿入される軸受機構が開示されており、シャフトの外周面とインナスリーブの内周面との間にラジアル軸受が形成され、インナスリーブの上端面および下端面にそれぞれスラスト軸受が形成される。また、インナスリーブとアウタスリーブとの間には上下に連通する流路が設けられ、インナスリーブの上端面に対向するシール板とアウタスリーブとの間、および、インナスリーブの下端面に対向するシャフトのフランジ部とアウタスリーブとの間に環状のテーパシールが形成される。また、特許文献２では、特許文献１のインナロータとアウタロータとを一体化させたものが開示されている。
【０００４】
一方、特許文献３では、シャフトの両端部にフランジ部材を設け、シャフトとハブとの間にラジアル動圧発生部を設け、下側のフランジ部材とハブとの間にスラスト動圧発生部を設けた軸受機構が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−４８８９０号公報
【特許文献２】特開２００２−７０８４９号公報
【特許文献３】特開２００５−３３９７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、記録ディスク駆動装置は携帯電話、携帯音楽プレーヤ等にも搭載されており、小型かつ薄型の記録ディスク駆動装置が求められているため、記録ディスク駆動装置の駆動源であるモータについても同様に、更なる小型化および薄型化が要求されている。また、１インチ以下の記録ディスク駆動装置に用いられるモータの場合、ヘッド進入時のヘッドサスペンションからの反力による荷重により、ロータにモーメントが作用する。そのモーメントよって軸受機構を構成する部材間で接触が発生した場合、接触による異常振動が発生し、読み出し／書き込みが不能となる。このため、上記モーメントにより軸受内の接触が生じないことや軸受機構の損失を小さくして消費電力を抑えることも要求されている。
【０００６】
ところで、特許文献１のようにスリーブの上下２カ所にスラスト動圧軸受機構を設けるためにはスリーブの上下面間の寸法を厳密に管理する必要がある。ところが、モータが極端に小型化および薄型化される場合、このような高精度な加工および組み立ては困難となる。また、２つのスラスト動圧軸受機構を設けると軸受機構全体によるエネルギー損失も大きくなる。さらに、特許文献１のモータでは抜止用の部材をシャフトに取り付ける際のこの部材の位置調整を厳密に制御する必要も生じる。
【０００７】
一方、モータを薄型化する場合、シャフトを可能な限り短くすることが求められ、シャフトを圧入で薄いプレート状の部材に取り付けることが困難となり、溶接といった他の作業も繁雑なものとなってしまう。特許文献３ではこのような問題を回避するため、シャフトの両端が筐体の上下に固定ネジにより簡単に固定されるようになっている。
【０００８】
しかしながら、シャフトの上下と筐体とを固定ネジにて固定する場合、シャフト内部に固定ネジによる応力が発生するため、シャフトやフランジ部材に歪みが生じやすく、フランジ部材とハブとの間のスラスト動圧軸受機構に許容されない歪みが生じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、小型かつ薄型のモータに採用される軸受機構であって、固定ネジを用いてシャフトがプレートに取り付けられるものにおいて、固定ネジに起因する軸受機構（特に、スラスト動圧軸受機構）の性能低下を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧を利用した軸受機構であって、一端に中心軸から外側へ広がるフランジ部を一体的に有する固定シャフトと、前記中心軸に沿って前記固定シャフトの前記一端に螺合されることにより、前記固定シャフトの前記一端をプレートに固定する固定ネジと、前記固定シャフトに挿入され、一の端面が前記フランジ部と対向するスリーブ部材と、前記固定シャフトと前記スリーブ部材の内周面との間に形成されたラジアル動圧軸受機構と、前記スリーブ部材の前記一の端面と前記フランジ部との間に形成されたスラスト動圧軸受機構とを備える。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸受機構であって、前記中心軸に沿って前記固定シャフトの他端に螺合されることにより、前記固定シャフトの前記他端をもう１つのプレートに固定するもう１つの固定ネジをさらに備える。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の軸受機構であって、前記固定シャフトが、前記他端に径を減少させた段部を有し、前記軸受機構が、前記固定シャフトの前記段部に取り付けられ、前記スリーブ部材の前記一の端面とは反対側の他方の端面と対向する環状の抜止部材をさらに備える。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の軸受機構であって、前記スリーブ部材が、前記一の端面とは反対側の他方の端面または前記ラジアル動圧軸受機構の前記他方の端面側の部位と、前記一の端面とを連絡することにより、前記ラジアル動圧軸受機構の間隙および前記スラスト動圧軸受機構の間隙と共に潤滑油が連続して満たされる循環径路を形成する連通孔を備える。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の軸受機構であって、前記スリーブ部材が、前記一の端面から突出して前記フランジ部の外周面を覆う環状突出部をさらに備え、前記フランジ部と前記環状突出部との間に前記スリーブ部材の前記一の端面から離れるに従って漸次拡大するテーパ間隙が形成され、前記テーパ間隙に前記スラスト動圧軸受機構から連続する潤滑油によりテーパシールが形成される。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の軸受機構であって、前記ラジアル動圧軸受機構において、前記中心軸方向に関して動圧が極大となる位置が１つのみである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の軸受機構であって、スラスト方向の力の受ける動圧軸受機構が、前記スラスト動圧軸受機構のみである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、電動式のモータであって、請求項１ないし７のいずれかに記載の軸受機構と、前記固定シャフトの前記一端が前記固定ネジにより固定されるプレートと、電機子と、前記スリーブ部材に取り付けられ、前記電機子との間で所定の中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石とを備える。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクと、前記記録ディスクを回転する請求項８に記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記記録ディスクおよび前記モータに対して移動するヘッド部移動機構とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、固定シャフトにフランジ部を一体的に設けることにより、固定シャフトの剛性を向上することができ、固定シャフトを固定ネジによりプレートに固定してもスラスト動圧軸受機構の性能低下を防止することができる。
【００２０】
また、請求項２の発明では、固定シャフトの高さを低く抑えてモータを薄型化することができ、請求項３の発明では、抜止部材を容易に固定シャフトに取り付けることができる。
【００２１】
請求項４の発明では、ラジアル動圧軸受機構およびスラスト動圧軸受機構に気泡が滞留することが防止され、請求項５の発明では、潤滑油内に発生した気泡を排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ１（以下、「モータ１」という。）を備える記録ディスク駆動装置６０の内部構成を示す図である。記録ディスク駆動装置６０はいわゆるハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の記録ディスク６２、記録ディスク６２に対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部６３、記録ディスク６２を保持して回転する電動式のモータ１、並びに、記録ディスク６２、アクセス部６３およびモータ１を内部空間１１０に収容するハウジング６１を備える。
【００２３】
図１に示すように、ハウジング６１は、上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部６３が内側の底面に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材６１１、並びに、第１ハウジング部材６１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する板状の第２ハウジング部材６１２を備える。記録ディスク駆動装置６０では、第１ハウジング部材６１１に第２ハウジング部材６１２が接合されてハウジング６１が形成され、内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００２４】
記録ディスク６２は、モータ１の上側に載置されてクランパ６２１によりモータ１に固定される。アクセス部６３は、記録ディスク６２に近接するヘッド６３１およびヘッド６３１を支持するアーム６３２をヘッド部として有し、ヘッド部により情報の読み出しおよび／または書き込みが磁気的に行われる。また、アクセス部６３は、アーム６３２を移動させることによりヘッド６３１を記録ディスク６２およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド部移動機構６３３を有する。これらの構成により、ヘッド６３１は回転する記録ディスク６２に近接した状態で記録ディスク６２の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび／または書き込みを行う。
【００２５】
図２は、記録ディスク６２（図１参照）の回転に使用されるモータ１の構成を示す縦断面図である。図２では、モータ１の中心軸Ｊ１を含む面における縦断面を示すが、切断面よりも奥側に位置する構成についても、その一部を破線にて描いている。図２に示すように、モータ１は、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備えており、ロータ部３は、潤滑油による流体動圧を利用した軸受機構１０（後述の固定シャフト２２、スリーブ部材３１、抜止部材２３および固定ネジ２６，２７が主要部とされる。）を介して中心軸Ｊ１を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２６】
ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持するベース部であるベースプレート２１ａ、一端がベースプレート２１ａの所定の取付位置に固定され、他端に径を減少させた段部２２２を有する固定シャフト２２、固定シャフト２２の段部２２２に取り付けられる環状の抜止部材２３、固定シャフト２２をベースプレート２１ａに固定する固定ネジ２６、ベースプレート２１ａに取り付けられる電機子２４、および、電機子２４の上方に配置されて電機子２４からの電磁ノイズを遮断する薄板状の磁気シールド板２５を備える。ベースプレート２１ａは、第１ハウジング部材６１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、または、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材６１１の他の部位と一体的に形成される。
【００２７】
固定シャフト２２は、ベースプレート２１ａに固定される側の一端（下端）に中心軸Ｊ１から外側へ広がるフランジ部２２１をさらに備え、固定シャフト２２内には中心軸Ｊ１に沿って貫通するネジ穴２２３が形成されている。固定ネジ２６は中心軸Ｊ１に沿って固定シャフト２２の下端に螺合され、ベースプレート２１ａが固定ネジ２６の頭部とフランジ部２２１の下面との間に挟まれることにより固定シャフト２２の下端がベースプレート２１ａに固定される。なお、ベースプレート２１ａに固定するために固定シャフト２２の下端中央には下方に突出する突起が設けられるが、実質的に固定シャフト２２の下端にフランジ部２２１が設けられるのであれば、厳密な意味での下端とフランジ部２２１の下面とが一致している必要はない。
【００２８】
一方、軸受機構１０は、中心軸Ｊ１に沿って固定シャフト２２の上端に螺合されるもう１つの固定ネジ２７を備え、第２ハウジング部材６１２の固定シャフト２２近傍の部位（以下、「上部プレート２１ｂ」と呼ぶ。）が固定ネジ２７の頭部と固定シャフト２２の上端との間に挟まれることにより固定シャフト２２の上端が上部プレート２１ｂに固定される。なお、固定シャフト２２および抜止部材２３は、ステンレス鋼、または、快削性ステンレス鋼等により形成される。
【００２９】
モータ１では、フランジ部２２１が固定シャフト２２の一部として固定シャフト２２に一体的に設けられる。これにより、シャフトとフランジ部とが別部材で形成される場合と比べて、フランジ部２２１の上面と中心軸Ｊ１との間に高精度な直角度を与えることができ、さらにフランジ部２２１と固定シャフト２２の主要部分との間に強固な締結強度を得ることができる。また、軸受機構１０およびモータ１を中心軸Ｊ１方向に対して薄型にすることができる。フランジ部２２１を一体的に有する固定シャフト２２は、１つの元部材から切削により作製されてもよく、焼結等を含む成型工程により作製されてもよい。
【００３０】
電機子２４は、圧入または接着によりベースプレート２１ａに上側から取り付けられており、薄板状の珪素鋼板により形成された複数（本実施の形態では５枚）のコアプレートを積層してなるコア２４１を備え、コア２４１は、中心軸Ｊ１を中心に放射状に配置された複数のティース２４３、および、複数のティース２４３を外側から支持する（すなわち、各ティース２４３の中心軸Ｊ１から遠い側の端部を連結して支持する）リング状のコアバックを備える。コア２４１を形成するコアプレートのそれぞれの厚さは０．１〜０．３５ｍｍとされ、好ましくは、０．２ｍｍとされる。各コアプレートでは、複数のティース２４３およびコアバックのそれぞれに対応する部位が一体的に形成されているため、複数のティース２４３およびコアバックは磁気的に接続されている。
【００３１】
電機子２４は、コア２４１の複数のティース２４３のそれぞれに直径０．０５〜０．３ｍｍ（より好ましくは０．１ｍｍ）の導線が多層に巻回されることにより形成される複数のコイル２４２をさらに備える。
【００３２】
ロータ部３は、ステータ部２の固定シャフト２２に僅かな隙間をあけて挿入されるとともにロータ部３を回転可能に支持する軸受機構１０の一部である略円筒状のスリーブ部材３１、および、スリーブ部材３１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石３２を備える。スリーブ部材３１は、ステンレス鋼、快削性ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または、リン青銅等により中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状に形成されており、スリーブとしての役割を担う部位の一の端面（以下、「下端面」という。）３１１が固定シャフト２２のフランジ部２２１と対向するとともにスリーブとしての役割を担う部位の他方の端面（以下、「上端面」という。）３１２が抜止部材２３と対向する。界磁用磁石３２は、電機子２４との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルク（すなわち、回転力）を発生する。
【００３３】
図３は、スリーブ部材３１を示す縦断面図であり、図４は、スリーブ部材３１の下端面３１１のみを示す底面図である。スリーブ部材３１は、図２および図３に示すように、下端面３１１から突出して固定シャフト２２のフランジ部２２１の外周面を覆う第１環状突出部３１３、上端面３１２から突出して抜止部材２３の外周面を覆う第２環状突出部３１４、並びに、図３および図４に示すように、下端面３１１と上端面３１２とを連通する２つの連通孔３１８を備える。
【００３４】
スリーブ部材３１は、図３に示すように界磁用磁石３２（図２参照）が取り付けられる円板部３１５をさらに備え、いわゆるハブとなっている。軸受機構１０を構成する部材が極端に小さい場合、スリーブとハブとが別部材で形成されると、スリーブをハブに圧入する際にスリーブ内周面が歪んでしまうおそれがあるが、モータ１ではスリーブおよびハブのそれぞれを一体的な部材で形成することにより部品点数を削減することができるとともにスリーブとハブとの同軸度を向上することができる。このように、モータ１の構造は小型化に特に適している。
【００３５】
次に、モータ１のロータ部３をステータ部２に対して回転可能に支持する流体動圧を利用した軸受機構１０について説明する。図５．Ａは、モータ１の一部（図２における右半分）を拡大して示す縦断面図である。なお、図５．Ａにおいては、スリーブ部材３１の断面を示す平行斜線を省略しており、スリーブ部材３１に形成される後述の２つのヘリングボーン溝３１６，３１７をスリーブ部材３１側に山形紋の記号にて示している（図８および図９についても同様）。
【００３６】
図５．Ａに示すように、モータ１では、固定シャフト２２の外周面とスリーブ部材３１の内周面との間、スリーブ部材３１の下端面３１１と固定シャフト２２のフランジ部２２１との間、および、スリーブ部材３１の上端面３１２と抜止部材２３との間に微小な間隙が設けられる。以下、これらの間隙をそれぞれ、「側部間隙４１」、「下部間隙４２」、「上部間隙４３」という。
【００３７】
フランジ部２２１の外周面は、その外径が下側に向かって漸次減少する傾斜面とされ、フランジ部２２１と第１環状突出部３１３との間にスリーブ部材３１の下端面３１１から離れるに従って漸次拡大する第１テーパ間隙４４が形成される。一方、抜止部材２３の外周面は、その外径が上側に向かって漸次減少する傾斜面とされ、抜止部材２３と第２環状突出部３１４との間にスリーブ部材３１の上端面３１２から離れるに従って漸次拡大する第２テーパ間隙４５が形成される。
【００３８】
モータ１では、連通孔３１８および上記複数の間隙（以下、「充填間隙」という。）に作動流体である潤滑油が連続して充填されることにより、いわゆるフルフィル構造の軸受機構が構成され、第１テーパ間隙４４および第２テーパ間隙４５に、下部間隙４２（スラスト動圧軸受機構４２０）および上部間隙４３からそれぞれ連続する潤滑油の界面が毛管現象および表面張力によりメニスカス状となってテーパシールが形成され、第１テーパ間隙４４および第２テーパ間隙４５がオイルバッファとしての役割を果たして潤滑油の流出が防止される。モータ１では、オイルバッファが可視構造とされることにより、潤滑油の注入および検査を容易にすることができる。
【００３９】
スリーブ部材３１の内周面には、ロータ部３の回転時に上端面３１２側の部位にて発生する圧力（矢印５２にて示す。）が下端面３１１側の部位にて発生する圧力（矢印５１にて示す。）よりも高い動圧を潤滑油に発生させる動圧溝が設けられており、側部間隙４１にラジアル動圧軸受機構４１０が形成される。また、スリーブ部材３１の下端面３１１には、ロータ部３の回転時に第１環状突出部３１３側の部位にて発生する圧力（矢印５４にて示す。）が固定シャフト２２側の部位にて発生する圧力（矢印５３にて示す。）よりも高い動圧を潤滑油に発生させる動圧溝が設けられており、下部間隙４２にこの動圧溝を備えるスラスト動圧軸受機構４２０が形成される。そして、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙の幅（すなわち、側部間隙４１の幅）、スラスト動圧軸受機構４２０の間隙の幅（すなわち、下部間隙４２の幅）、スリーブ部材３１のスラスト動圧軸受機構４２０とは反対側における上部間隙４３の幅のうち、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙の幅が最も狭く、上部間隙４３の幅が最も広く形成される。具体的には、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙の幅は２〜４μｍとれされ、スラスト動圧軸受機構４２０の間隙の幅は５〜８μｍとされ、上部間隙４３の幅は２０〜３２μｍとされる。
【００４０】
なお、モータ１では薄型化を実現するために、ラジアル動圧軸受機構４１０において中心軸Ｊ１方向に関して動圧が極大となる位置は１つのみとされる。
【００４１】
モータ１では、図３および図５．Ａに示すように、スリーブ部材３１の内周面に設けられるラジアル動圧軸受機構４１０の動圧溝は、スリーブ部材３１の回転方向に向かって開くＶ字状に形成されたヘリングボーン溝３１６であり、このヘリングボーン溝３１６が屈曲部３１６１より上側の部位が下側の部位よりも長い偏った形状とされることにより、ロータ部３の回転時に側部間隙４１の略中央よりやや下側にて潤滑油に生じる圧力が最大となるとともに偏っている分だけ中心軸Ｊ１方向下側（すなわち、矢印５２の方向）へ潤滑油が押し込まれる。また、図４および図５．Ａに示すように、スラスト動圧軸受機構４２０の動圧溝は、スリーブ部材３１の回転方向（すなわち、ロータ部３の回転方向）７１に向かって開くＶ字状に形成されたヘリングボーン溝３１７であり、このヘリングボーン溝３１７が屈曲部３１７１より外側の部位が内側の部位よりもが長い偏った形状とされることにより、ロータ部３の回転時に下部間隙４２の略中央よりやや内側にて潤滑油に生じる圧力が最大となるとともに偏っている分だけ径方向内側（すなわち、矢印５４の方向）へ潤滑油が押し込まれる。
【００４２】
これらの動圧軸受機構により、軸受機構によるロータ部３の回転時にスラスト動圧軸受機構４２０の固定シャフト２２側の領域での潤滑油の局所的な負圧の発生を抑えることができ、負圧に起因する気泡の発生を防止し、さらには、気泡による異常振動や焼き付きを防止することができる。
【００４３】
このように、モータ１では、固定シャフト２２、抜止部材２３およびスリーブ部材３１の間に形成される充填間隙（すなわち、側部間隙４１、下部間隙４２、上部間隙４３、第１テーパ間隙４４および第２テーパ間隙４５）、並びに、スリーブ部材３１に形成される２つの連通孔３１８に潤滑油が連続して満たされ、ロータ部３の回転時には、潤滑油による流体動圧を利用してロータ部３が支持される。そして、ロータ部３が中心軸Ｊ１を中心としてステータ部２に対して回転することより、ロータ部３に取り付けられる記録ディスク６２（図１参照）が回転する。
【００４４】
軸受機構１０では、モータ１を薄型化するために、スラスト方向の力を受ける動圧軸受機構が下部間隙４２のスラスト動圧軸受機構４２０のみとされることから、ベースプレート２１ａと界磁用磁石３２との間で発生する磁気的作用により非接触にてスリーブ部材３１がフランジ部２２１に向けて付勢されるようになっている。すなわち、界磁用磁石３２およびベースプレート２１ａがスリーブ部材３１を付勢する付勢機構を兼ねている。これにより、ロータ部３の回転時において、スラスト動圧軸受機構４２０の浮上力と磁気的作用とで協働してロータ部３がスラスト方向に対して安定して支持される。なお、ベースプレート２１ａが非磁性体の材料で形成される場合には、ベースプレート２１ａの界磁用磁石３２と対向する位置に磁性体が配置される。また、付勢機構の他の例としては、電機子２４（図２参照）の中心軸Ｊ１方向の磁気的中心を界磁用磁石３２の磁気的中心よりもベースプレート２１ａ側にずらすことで磁気的作用を発生させるものでもよい。
【００４５】
図５．Ｂは、図５．Ａに示す上部間隙４３の外周側の領域Ｃ１および下部間隙４２の外周側の領域Ｃ６に対する上部間隙４３の内周側の領域Ｃ２、側部間隙４１の屈曲部３１６１と対向する領域Ｃ３、下部間隙４２の内周側の領域Ｃ４、下部間隙４２の屈曲部３１７１と対向する領域Ｃ５の各部位における潤滑油に生じる圧力の相対的な高低を示す図である。モータ１では、図５．Ａおよび図５．Ｂに示すように、領域Ｃ３での潤滑油に生じる圧力は領域Ｃ５の圧力よりも高く、側部間隙４１において中心軸Ｊ１方向下側（すなわち、矢印５２の方向）へ押し込まれた潤滑油が、下部間隙４２、連通孔３１８、および、上部間隙４３を介して側部間隙４１へと戻され、矢印５５で示す潤滑油の循環経路が形成される。換言すれば、潤滑油をフランジ部２２１の外周側から抜止部材２３の外周側へと導く連通孔３１８は、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙、スラスト動圧軸受機構４２０の間隙および上部間隙４３と共に潤滑油が連続して満たされる循環経路５５を形成する。これにより、スリーブ部材３１の両端面での潤滑油の圧力差を抑えるとともに、万一、潤滑油内に気泡が発生した場合であっても、ラジアル動圧軸受機構４１０およびスラスト動圧軸受機構４２０に気泡が滞留することが防止され、さらに、発生した気泡を第１テーパ間隙４４および第２テーパ間隙４５のテーパシールを介して軸受機構外部へ排出することができる。
【００４６】
図６は、抜止部材２３を示す底面図である。抜止部材２３は、図６に示すように、スリーブ部材３１の上端面３１２に対向する面（すなわち、抜止部材２３の下面）上に潤滑油を撹拌する４本の撹拌溝２３１を備える。撹拌溝２３１は、径方向外側に向かいつつスリーブ部材３１の回転方向７１とは反対の方向に向かうスパイラル状の溝とされる。これにより、ロータ部３の回転時には撹拌溝２３１によって発生する圧により上部間隙４３（図５．Ａ参照）の径方向内側へ潤滑油が押し込まれ、上部間隙４３の固定シャフト２２側の領域での負圧の発生を防止することができる。
【００４７】
図７は、上部間隙４３を拡大して示す縦断面図である。スリーブ部材３１の上端面３１２には、図７に示すように、抜止部材２３との間の間隙（すなわち、上部間隙４３）が径方向外側に向かって漸次広くなるテーパ部３１２１が形成される。上部間隙４３の径方向内側よりも外側の圧力を低くすることにより、上部間隙４３内に存在する気泡または連通孔３１８の上方開口に移動してきた気泡が第２テーパ間隙４５におけるテーパシールを介して軸受外部へ排出されやすくなる。また、スリーブ部材３１は、上端面３１２上の固定シャフト２２の周囲においてテーパ部３１２１よりも抜止部材２３側に突出する突起部３１２２を備える。突起部３１２２は、仮にスリーブ部材３１が上方に持ち上がったとしても抜止部材２３に突き当たってスリーブ部材３１の移動を阻止する部位であり、下端面３１１と突起部３１２２との間の寸法は高い精度とされる。これにより、スリーブ部材３１の中心軸Ｊ１方向の取付位置を精度よく決定することができる。
【００４８】
以上、モータ１について説明してきたが、モータ１の軸受機構１０では、固定シャフト２２にフランジ部２２１が一体的に設けられるため、既述のように、シャフトとフランジ部とが別部材で形成される場合と比べて、フランジ部２２１の上面と中心軸Ｊ１との間に高精度な直角度を与えることができ、固定シャフト２２におけるフランジ部２２１の連結強度も極めて高いものとなる。
【００４９】
ここで、軸受機構１０では固定シャフト２２の下端部がベースプレート２１ａに固定ネジ２６により固定されるようになっており、固定シャフト２２の固定により固定シャフト２２の下端部では大きな内部応力が生じる。シャフトとフランジ部とを別部材とする場合はシャフトの歪みがそのままフランジ部のスラスト動圧面の傾きとして現れるが、軸受機構１０ではフランジ部２２１が１つの部材として形成された固定シャフト２２の一部であるため、固定シャフト２２の下端部の剛性が高く、固定ネジ２６の螺合による歪みを小さく抑えることができ、その結果、スラスト動圧軸受機構４２０の性能低下を防止することができる。
【００５０】
特に、ラジアル動圧軸受機構４１０において中心軸Ｊ１方向に関して動圧が極大となる位置が１つのみである薄型化されたモータ１では、固定ネジ２６はフランジ部２２１の位置までねじ込まれるため、フランジ部２２１を固定シャフト２２の一部として形成することはこのような薄型化されたモータに特に適している。また、フランジ部２２１が一体の固定シャフト２２は、ラジアル動圧軸受機構４１０の一部を構成する外周面の直径が２．７ｍｍ以下のものに利用されることが好ましく、外周面の直径が２．５ｍｍ以下のものに利用されることがさらに好ましい。これにより、小径の固定シャフト２２の剛性を高めて、固定ネジ２６の締め付けにより外周面に許容されない変形が生じることが防止される。
【００５１】
なお、軸受機構１０では固定シャフト２２は上側の固定ネジ２７により上部プレート２１ｂに固定されるが、上部間隙４３にはスラスト動圧軸受機構が形成されておらず、上部間隙はある程度大きいため、固定シャフト２２と抜止部材２３とが別部材とされていても上側の固定ネジ２７の締結による軸受機構１０の性能低下は生じない。
【００５２】
また、固定シャフト２２の上端が固定ネジ２７により上部プレート２１ｂに固定されることにより、小型であるにもかかわらず容易に固定シャフト２２の上下端をプレートに取り付けることができ、かつ、固定シャフト２２の高さを低く抑えてモータ１の薄型化を実現することができる。
【００５３】
さらに、モータ１では、固定シャフト２２に段部２２２が形成されており、抜止部材２３の位置決めはこの段部２２２に突き当てるのみで完了するため、抜止部材２３を容易に固定シャフト２２に取り付けることができ、さらに、固定シャフト２２の上からスリーブ部材３１および抜止部材２３を順に挿入するだけで簡単に軸受機構１０を組み立てることができる。
【００５４】
また、スラスト動圧軸受機構４２０（下部間隙４２）の外周および上部間隙４３の外周に、換言すれば、スリーブ部材３１の両端面側に、環状のテーパシールが設けられるため、軸受機構１０の中心軸Ｊ１方向の高さを低く抑えることができる。そして、このような構造を有しつつモータ１では、固定シャフト２２、抜止部材２３、および、スリーブ部材３１のそれぞれが１つの部材として、すなわち主として１種類の材料（例えば、合金、セラミックス、樹脂であってもよく、表面処理が行われていてもよい。）から形成されるため、３つの部材（および固定ネジ２６，２７）で軸受機構１０の主要部を構成することができ、部品点数を削減して組み立てを容易にすることができる。
【００５５】
また、モータ１では、上部間隙４３にスラスト動圧軸受機構４２０が形成されないことから、上部間隙４３の厳密な精度管理が必要とされないため、スリーブ部材３１の両端面に環状のテーパシールを有する軸受機構（特にスリーブ部材３１）を容易に製造することができ、モータ１の製造時における不良率を低減することができる。さらに、上部間隙４３の広い範囲で間隙寸法を大きく形成しているため、潤滑油に生じる圧力が高まることによる軸受機構１０でのエネルギー損失を抑え、消費電力の上昇を抑えることができる。
【００５６】
特に、小型および薄型のモータであっても軸受機構１０およびモータ１の製造を容易とすることができる。
【００５７】
図８は、他の例に係るモータ１ａを示す縦断面図である。モータ１ａは図５．Ａに示すモータ１と同様に図１に示す記録ディスク６２の回転に使用され、スリーブ部材３１および抜止部材２３の形状が異なるという点を除いて図５．Ａのモータ１と同様の構造を有しており、同様の構成には同符号を付している。
【００５８】
モータ１ａでは、モータ１と同様に、スリーブ部材３１の内周面にラジアル動圧溝であるヘリングボーン溝３１６が形成されており、固定シャフト２２の外周面とスリーブ部材３１の内周面との間の側部間隙４１にラジアル動圧軸受機構４１０が形成される。また、スリーブ部材３１の下端面３１１にはスラスト動圧溝であるヘリングボーン溝３１７が形成されており、下端面３１１とフランジ部２２１との間の下部間隙４２にスラスト動圧軸受機構４２０が形成される。
【００５９】
スリーブ部材３１内に形成される連通孔３１８は、下端面３１１とは反対側の上端面３１２ではなく、ラジアル動圧軸受機構４１０の上端面３１２側の部位（すなわち、上側の部位）と、下端面３１１とを連絡するように傾斜して設けられる。そして、連通孔３１８は側部間隙４１および下部間隙４２と共に潤滑油が連続して満たされる循環経路を形成する。ラジアル動圧軸受機構４１０およびスラスト動圧軸受機構４２０にて発生する動圧の様子は図５．Ａ中に符号５１〜５４を付して示すものと同様であり、モータ１ａでは、潤滑油が下部間隙４２から連通孔３１８および側部間隙４１を順に経由して下部間隙４２へと戻るように循環する。換言すれば、図５．Ａに示すモータ１では上部間隙４３が潤滑油の循環経路の一部とされるが、図８のモータ１ａでは循環経路から上部間隙４３が省略された構造となっている。
【００６０】
モータ１ａにおいても、固定シャフト２２にフランジ部２２１が一体的に設けられるため、固定シャフト２２の下端部の剛性が高く、固定ネジ２６の螺合による歪みを小さく抑えてスラスト動圧軸受機構４２０の性能低下を防止することができる。
【００６１】
なお、モータ１ａでは、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙の幅、スラスト動圧軸受機構４２０の間隙の幅、連通孔３１８の幅（すなわち、直径）のうち、ラジアル動圧軸受機構４１０の間隙の幅が最も狭く、連通孔３１８の幅が最も広くされる（図５．Ａにおいても同様）。薄型モータを実現するために、ラジアル動圧軸受機構４１０において動圧が極大となる位置も１つのみとされる。
【００６２】
また、モータ１ａの連通孔３１８の形状は傾斜したものには限定されず、図９に示すようにラジアル動圧軸受機構４１０の上部から水平に伸びる孔とスラスト動圧軸受機構４２０から垂直に伸びる孔とを繋げたものであってもよい。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００６４】
例えば、モータ１，１ａでは、スリーブ部材３１の内周面に設けられるラジアル動圧軸受機構４１０の動圧溝が、ヘリングボーン溝の屈曲部の位置が偏った形状とされるが、屈曲部の位置を偏らせずに高い動圧を要する部位の溝数を増やしたり、溝幅を広くしたり、溝を深くすることにより、屈曲部（または屈曲部とみなせる位置）の両側での動圧の強さが異なるようにされてもよい。これにより、スリーブ部材３１と同様の効果を奏することができる。
【００６５】
スラスト動圧軸受機構４２０の動圧溝についても、同様に、溝数、溝幅または溝深さを変更することにより、屈曲部（または屈曲部とみなせる位置）の両側での動圧の強さが異なるようにされてもよい。なお、スラスト動圧軸受機構４２０の場合、ヘリングボーン溝の外側と内側との溝が同じ長さであっても、外側の方が潤滑油の流れが速いため、発生する圧力は外側が内側よりも高くなり、スラスト動圧軸受機構４２０の内周側での負圧の発生を抑制することができる。また、ラジアル動圧軸受機構４１０やスラスト動圧軸受機構４２０の動圧溝は、ヘリングボーン溝に限定されず、例えば、方向の異なるスパイラル状の動圧溝を２重に設けることにより、実質的にヘリングボーン溝と同等の動圧溝が設けられてもよい。
【００６６】
さらに、モータ１では、抜止部材２３の下面に設けられる撹拌溝２３１の本数が４本とされるが、これに限定されず、１本や２本以上とされてもよい。
【００６７】
上記実施の形態に係るモータを有する記録ディスク駆動装置６０は、ハードディスク装置に限らず、リムーバブルディスク装置等のディスク駆動装置であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】記録ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。
【図２】モータの構成を示す縦断面図である。
【図３】スリーブ部材を示す縦断面図である。
【図４】スリーブ部材の下端面を示す底面図である。
【図５．Ａ】モータの一部を拡大して示す縦断面図である。
【図５．Ｂ】潤滑油に生じる圧力の相対的な高低を示す図である。
【図６】抜止部材を示す底面図である。
【図７】上部間隙を拡大して示す縦断面図である。
【図８】他のモータの縦断面図である。
【図９】さらに他のモータの縦断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１ａ    モータ
１０    軸受機構
２１ａ    ベースプレート
２１ｂ    上部プレート
２２    固定シャフト
２３    抜止部材
２４    電機子
２６，２７    固定ネジ
３１    スリーブ部材
３２    界磁用磁石
４４    第１テーパ間隙
６０    記録ディスク駆動装置
６２    記録ディスク
２２１    フランジ部
２２２    段部
３１１    下端面
３１２    上端面
３１３    第１環状突出部
３１８    連通孔
４１０    ラジアル動圧軸受機構
４２０    スラスト動圧軸受機構
６３１    ヘッド
６３２    アーム
６３３    ヘッド部移動機構
Ｊ１    中心軸
【図１】
2007185073.tif 000003
【図２】
2007185073.tif 000004
【図３】
2007185073.tif 000005
【図４】
2007185073.tif 000006
【図５．Ａ】
2007185073.tif 000007
【図５．Ｂ】
2007185073.tif 000008
【図６】
2007185073.tif 000009
【図７】
2007185073.tif 000010
【図８】
2007185073.tif 000011
【図９】
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