(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板もしくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有し、前記スリーブはスラストカバーで閉塞され、前記シャフトと前記スリーブと前記スリーブカバーと前記スラスト板の隙間に潤滑剤を有し、前記スラスト板上において前記動圧発生溝から前記シャフト挿入孔の間に、前記スラスト板の両面に前記圧入された時の内圧を開放するための環状溝を有しており、前記環状溝に前記スラスト板より硬質な埋込材料を埋設して複合材とする動圧軸受。
【請求項２】
動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板もしくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有し、前記スリーブはスラストカバーで閉塞され、前記シャフトと前記スリーブと前記スラストカバーと前記スラスト板の隙間に潤滑剤を有し、前記シャフトの前記スラスト板を圧入している方の端面に、前記スラスト板の圧入面より深い穴を有しており、前記穴にシャフトより硬質な埋込材料を埋設して複合材とする動圧軸受。
【請求項３】
励磁状態で磁界を発生するステータコイルを備えたステータコアを有し、このステータコイルの磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネットを備えたロータを有し、前記ロータを支持するシャフト及びスリーブ及びスラスト板を有し、請求項１、２のいずれか１項に記載の動圧軸受を搭載したスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として磁気ディスク駆動装置に用いられるブラシレスモータ（以下、モータと略する）に関わるもので、詳しくは、その動圧軸受構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＡ分野のＨＤＤ機器の高容量化、高速化、高精度化、低騒音化に伴い、磁気ディスクを駆動するモータに高精度が強く要求されている。更に最近では小型化、薄型化、軽量化が要求されており、携帯性が特に求められている。携帯という行為があると、不可避的に落下する場合があるので必然的にモータに耐衝撃性という要求が付随する。これらの要求に応える技術として、ロータとステータとの間に設けられる軸受構造において、動圧軸受を採用することが検討されている。
【０００３】
図７に、従来の動圧軸受の一例を示す。図７（ａ）はシャフト方向の断面図、図７（ｂ）はスラスト板の表面を示す説明図である。図７（ａ）に示すように、モータのロータ（図示せず）に取り付けられているシャフト５ａはステータ（図示せず）に固定されているスリーブ６ａに挿入されており、スラスト板４ｃはシャフト５ａに圧入されている。スリーブ６ａにはスラスト板４ｃに対向するようにスラストカバー７ａが設置されており、スラスト板４ｃの両面には図７（ｂ）に示すように動圧発生溝８ａが設けられている。ただし、動圧発生溝８ａの形状は、スラスト板４ｃの上面と下面で略対称となっている。また、シャフト５ａ側面もしくは対向するスリーブ６ａ内周面には動圧発生溝８ｂが設けられている。
【０００４】
このように動圧軸受を構成することにより、ラジアル方向の負荷は、モータ駆動時にロータを回転させて生じる動圧発生溝８ｂに生じる圧力を利用して荷重を支持し、またスラスト方向の負荷は、モータ駆動時にロータを回転させて生じる動圧発生溝８ａに生じる圧力を利用して荷重を支持している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような動圧軸受では、スラスト板４ｃをシャフト５ａに圧入する際に、スラスト板４ｃの寸法精度が悪化するという不具合を生じるおそれがあった。ここで、スラスト板４ｃの寸法精度が悪化するということは、スラスト板４ｃをシャフト５ａに圧入することによる歪みが要因となり、スラスト板４ｃの平面度の悪化、スラスト板４ｃ両面の平行度の悪化、スラスト板４ｃとシャフト５ａの垂直度（組立精度）の悪化、及びスラスト板４ｃの両面に形成している動圧発生溝８ａの形状を変形させるおそれがあることを意味する。
【０００６】
近年の磁気ディスク駆動装置には高速アクセス化、高容量化、低騒音化が要求されており、装置に搭載されるモータにも要求に応じて高速回転化、高精度化、低騒音化に対応する必要がある。その要求に応えるために、モータ駆動時に潤滑剤を介して非接触でロータが浮上する動圧軸受の検討が必須である。動圧軸受を搭載したモータが駆動する時、スラスト板４ｃの動圧発生溝８ａで生じた動圧により、ロータはスラスト方向に数μｍほど浮上して非接触で回転することが可能となる。この非接触で回転するための浮上量を確保するために、スラスト板４ｃの部品精度、及びスラスト板４ｃとシャフト５ａの組立精度には浮上量を上回る数μｍという高精度が要求される。そして、スラスト板４ｃをシャフト５ａに圧入する際に寸法精度が悪化すると浮上量を確保することが困難となり、スラスト板４ｃとスラストカバー７ａの接触、またスラスト板４ｃとスリーブ６ａ対向面の接触により摩耗の要因となる。このような摩耗を生じると、スラスト方向の軸受剛性が不足してロータ負荷を支持できなくなり、ロータの振れ回りが大きくなるなど不具合を生じていた。
【０００７】
磁気ディスク駆動装置などに搭載されたモータにおいて、スラスト板４ｃのシャフト５ａへの圧入後、スラスト板４ｃのシャフト５ａに対する垂直度及びスラスト板４ｃの平面度を良好に保つ一つの方法が特開平８−３２２１９３号公報に開示されている。その実施例を図８に引用する。これは、シャフト５ｄあるいはスラスト板４ｄのいずれか一方の圧入面に、スラスト板４ｄの板厚に応じた上下位置に環状凹部１３を形成して、圧入面に生じる応力を対称でかつ均一とすることにより、シャフト５ｄのスラスト板４ｄに対する垂直度及び平面度を良好に保つものとしている。
【０００８】
しかしこれは、シャフト５ｄあるいはスラスト板４ｄのいずれか一方の圧入面に環状凹部１３を設ける構成としている。圧入面に環状凹部１３を設けることにより、スラスト方向のスラスト板４ｄの圧入長さは、スラスト板４ｄの板厚より短くなる。すなわち、スラスト板４ｄの圧入によるシャフト５ｄに対する抜去力は、スラスト板４ｄの圧入面の長さにも依存しており、環状凹部１３を設けることにより圧入長さが短くなった分だけ抜去力が低下するおそれがある。また、スラスト板４ｄとシャフト５ｄの圧入長さが短くなった分だけ、シャフト５ｄがスラスト板４ｄに対して傾き易くなるので、スラスト板４ｄとシャフト５ｄの垂直度を良好にすることが困難になるおそれがある。近年の磁気ディスク駆動装置の小型化、薄型化、軽量化に伴い動圧軸受部の薄型化が避けられない一方、装置の携帯性から動圧軸受部の耐衝撃性も求められている。つまり、動圧軸受部の薄型化はスラスト板４ｄの板厚の薄肉化を意味しており、耐衝撃性向上はスラスト板４ｄの抜去力を上昇することを意味している。スラスト板４ｄの板厚を薄肉化していくと、スラスト板４ｄの板厚に占める環状凹部１３の厚みを無視することができなくなり、スラスト板４ｄのシャフト５ｄに対する抜去力を低下させて動圧軸受部の耐衝撃性を悪化させるおそれがあった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、まず第１がシャフトに圧入されたスラスト板の寸法精度を良好に保つことでスラスト軸受の摩耗を抑えて軸受部の信頼性を向上させることである。第２がスラスト板とシャフトの抜去力を上げることにより、軸受部の耐衝撃性を向上させることである。第３がシャフトもしくはスラスト板を複合材にすることにより、耐振性、耐衝撃性などの耐外力に優れた材料を軸受部に使用することである。これらの課題解決により、磁気ディスク駆動装置の信頼性及び耐外力を向上させることができる動圧軸受及びそれを搭載したスピンドルモータを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、動圧軸受におけるラジアル方向の負荷を支持するシャフトを嵌合したスリーブを有し、スラスト方向の負荷を支持するスラスト板を有し、前記スラスト板は前記シャフトに圧入されており、前記スラスト板もしくは前記スラスト板に対向する面に動圧発生溝を有し、前記スリーブはスラストカバーで閉塞され、前記シャフトと前記スリーブと前記スラストカバーと前記スラスト板の隙間に潤滑剤を有し、前記スラスト板上において前記動圧発生溝から前記シャフト挿入孔の間に、前記スラスト板の両面に前記圧入された時の内圧を開放するための環状溝を有しており、前記環状溝に埋込材料を埋設して複合材としているものである。また、前記シャフトの前記スラスト板を圧入している方の端面に、前記スラスト板の圧入面より深い前記圧入された時の内圧を開放するための穴を有しているものである。また、前記穴に埋込材料を埋設して複合材としているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施例に関わる動圧軸受を図１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００１３】
図１（ａ）はシャフト方向の断面図、図１（ｂ）はスラスト板の表面を示す説明図である。図１（ａ）において、シャフト５ａがスリーブ６ａに挿入されており、スリーブ６ａにスラストカバー７ａが固定されており、シャフト５ａには動圧発生溝８ｂが形成されている。シャフト５ａには、スラストカバー７ａに対向するようにスラスト板４ａが圧入されている。スラスト板４ａの両面には、図１（ｂ）に示すような動圧発生溝８ａが形成されている。ただし、動圧発生溝８ａの形状は、スラスト板４ａの上面と下面で略対称となっている。スラスト板４ａに形成された動圧発生溝８ａに対して半径方向に小さい部位に、環状溝１をスラスト板４ａの両面に設けるように構成する。
【００１４】
このように構成された動圧軸受は、モータ駆動時、シャフト５ａ上に形成した動圧発生溝８ｂにより生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト５ａに圧入固定しているスラスト板４ａに形成した動圧発生溝８ａにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支持する。
【００１５】
近年のＨＤＤドライブの高速アクセス化、高容量化、低騒音化は、磁気ディスク駆動装置に高速回転数化、高精度化、静音性を要求しており、磁気ディスク駆動装置に搭載されるモータに動圧軸受を組み込むことが必須となっている。モータに動圧軸受を搭載することにより、ロータとステータが潤滑剤を介して数μｍ浮上してロータが非接触で回転するので、玉軸受で生じる機械接触に起因する振れ回り及び雑音等が無くなり、高速回転域における高精度、低騒音を実現することが可能となる。動圧軸受を搭載したモータが駆動する時、ロータがステータに対して数μｍ浮上するためには、スラスト板４ａの部品精度及びスラスト板４ａとシャフト５ａの組立精度に浮上量を上回る数μｍという高精度が要求される。仮に、スラスト板４ａが傾いた状態でシャフト５ａに固定されたり、スラスト板４ａの部品精度が悪かったりすると、スラスト板４ａに形成される動圧発生溝で生じる動圧が少なくなり、ロータが浮上できないという不具合を招く。ロータが浮上できない状態でモータが高速回転すると、スラスト板４ａとスラストカバー７ａが焼き付いてしまい、磁気ディスク駆動装置が故障してしまう。したがって、動圧軸受を構成するスラスト板４ａの部品精度、及びスラスト板４ａとシャフト５ａの組立精度には数μｍという高精度が要求される。
【００１６】
次に、スラスト板４ａとシャフト５ａの固定方法について考えてみる。図１の動圧軸受を構成するスラスト板４ａはシャフト５ａに圧入固定されている。スラスト板４ａとシャフト５ａの固定には、圧入固定の他に、接着固定、カシメ固定、溶接固定などが考えられる。しかし接着固定の場合、軸受内部に接着剤を浸積することになり、潤滑剤に接着剤が溶け込んで潤滑剤を変質させるおそれがある。また、カシメ固定の場合、スラスト板４ａもしくはシャフト５ａをカシメのために外力を加えて変形させるため、スラスト板４ａとシャフト５ａに寸法変化（外形変化）による精度悪化を生じるおそれがある。また、溶接固定の場合、スラスト板４ａとシャフト５ａの材料が溶接可能な材料に限定されるという不具合を生じる。したがって、スラスト板４ａをシャフト５ａに圧入固定することが優位であると考えられる。
【００１７】
以上の点から、スラスト板４ａの部品精度、及びスラスト板４ａとシャフト５ａの圧入固定による組立精度には高精度が求められることが分かる。
【００１８】
図１（ａ）のようにスラスト板４ａに環状溝１を有すると、スラスト板４ａがシャフト５ａに圧入された後でもスラスト板４ａの寸法精度を維持すると共に、スラスト板４ａとシャフト５ａの組立精度を良好にすることが可能となる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ａに形成した動圧発生溝８ａが生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。このロータの浮上という機能により、ロータが潤滑剤を介して非接触で回転することが可能となるので、モータが高速回転域において高精度、低騒音となる。反面、浮上という機能を有するためには、スラスト板４ａの部品精度、及びスラスト板４ａとシャフト５ａの組立精度に高精度が要求されることになる。このスラスト板４ａの部品精度を出すために、スラスト板４ａの部材において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような加工を施して高精度に仕上げたスラスト板４ａをシャフト５ａに圧入したとき、スラスト板４ａの内径部に生じる圧力がスラスト板４ａに歪みを生じさせる。しかし、スラスト板４ａの表面に環状溝１を形成したことにより、スラスト板４ａの内径部に生じた圧力は環状溝１で開放されるため、スラスト板４ａの動圧発生溝８ａが形成される両面上において環状溝１より半径方向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト５ａをスラスト板４ａに圧入した後、スラスト板４ａの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ａの寸法精度を圧入の影響なしに高精度に維持することができる。また、スラスト板４ａ両面の動圧発生溝８ａより大きい部位には、シャフト５ａへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板４ａとシャフト５ａの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ａのシャフト５ａからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
【００１９】
したがって、スラスト板４ａのシャフト５ａへの圧入によるスラスト板４ａの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の耐衝撃性を向上させることができる。
【００２０】
なお、本実施の形態では、動圧発生溝８ａをスラスト板４ａ面上に形成しているが、スリーブ６ａ端面とスラストカバー７ａの対向する面に動圧発生溝８ａを形成する場合でも同様な効果が得られる。また、スラスト板４ａの両面に形成されている環状溝１は、上面と下面にて溝幅、溝深さなどの溝形状が同じでない場合でも同様な効果が得られる。
【００２１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施例に関わる動圧軸受を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００２２】
図２（ａ）はシャフト方向の断面図、図２（ｂ）はスラスト板の表面を示す説明図である。図２（ａ）において、シャフト５ａがスリーブ６ａに挿入されており、スリーブ６ａにスラストカバー７ａが固定されており、シャフト５ａには動圧発生溝８ｂが形成されている。シャフト５ａには、スラストカバー７ａに対向するようにスラスト板４ｂが圧入されている。スラスト板４ｂの両面には、図２（ｂ）に示すような動圧発生溝８ａが形成されている。ただし、動圧発生溝８ａの形状は、スラスト板４ｂの上面と下面で略対称となっている。スラスト板４ｂに形成された動圧発生溝８ａに対して半径方向に小さい部位に、環状溝１をスラスト板４ｂの両面に有し、環状溝１には埋込材料３を設けるように構成する。
【００２３】
このように構成された動圧軸受は、モータ駆動時、シャフト５ａ上に形成した動圧発生溝８ｂにより生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト５ａに圧入固定しているスラスト板４ｂに形成した動圧発生溝８ａにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支持する。
【００２４】
図２（ａ）のようにスラスト板４ｂに環状溝１を有すると、スラスト板４ｂがシャフト５ａに圧入された後でもスラスト板４ｂの寸法精度を維持できる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ｂに形成した動圧発生溝８ａが生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。それゆえ、スラスト板４ｂ単品には、両面において浮上量を上回る寸法精度が要求されることになる。その寸法精度を出すために、スラスト板４ｂの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような高精度なスラスト板４ｂをシャフト５ａに圧入したとき、スラスト板４ｂの内径部に生じる内圧がスラスト板４ｂに歪みを生じさせる。しかし、スラスト板４ｂの表面に環状溝１を設けたことにより、スラスト板４ｂの内径部に生じた内圧を環状溝１において開放するため、スラスト板４ｂの動圧発生溝８ａが形成される両面上において環状溝１より半径方向に大きい部位では歪みが生じない。そして、スラスト板４ｂをシャフト５ａに圧入した後、埋込材料３を環状溝１に埋設する。スラスト板４ｂの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ｂの寸法精度を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラスト板４ｂ両面の動圧発生溝８ａより大きい部位には、シャフト５ａへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板４ｂとシャフト５ａの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ｂのシャフト５ａからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。更に、埋込材料３がスラスト板４ｂより硬質な材質である場合（例えばスラスト板４ｂが銅合金であるときは埋込材料３を鉄にする等）、スラスト板４ｂ自体が強度を増した複合材となるので、モータに衝撃などの外力が作用したときにスラスト板４ｂが変形し難くなり、軸受部の耐衝撃性を向上させることが可能となる。一方、埋込材料３がスラスト板４ｂより軟質な材質である場合（例えば樹脂、接着剤、金属粉を接着材固着したもの等）、スラスト板４ｂ自体が減衰材料を有した複合材となるので、モータに振動、衝撃などの外力が作用したとき、スラスト板４ｂに加わる負荷を埋込材料３が減衰吸収するため、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００２５】
したがって、スラスト板４ｂのシャフト５ａへの圧入によるスラスト板４ｂの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、環状溝１に埋込材料３を有することにより、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、動圧発生溝８ａをスラスト板４ｂ面上に形成しているが、スリーブ６ａ端面とスラストカバー７ａの対向する面に動圧発生溝８ａを形成する場合でも同様な効果が得られる。また、スラスト板４ｂの両面に形成されている環状溝１は、上面と下面にて溝幅、溝深さなどの溝形状が同じでない場合でも同様な効果が得られる。
【００２７】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施例に関わる動圧軸受を図３（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００２８】
図３（ａ）はシャフト方向の断面図、図３（ｂ）はスラスト板の表面を示す説明図である。図３（ａ）において、シャフト５ｂがスリーブ６ａに挿入されており、スリーブ６ａにスラストカバー７ａが固定されており、シャフト５ｂには動圧発生溝８ｂが形成されている。シャフト５ｂには、スラストカバー７ａに対向するようにスラスト板４ｃが圧入されている。スラスト板４ｃの両面には、図３（ｂ）に示すような動圧発生溝８ａが形成されている。ただし、動圧発生溝８ａの形状は、スラスト板４ｃの上面と下面で略対称となっている。スラスト板４ｃを圧入する方のシャフト端面からスラスト板４ｃの板厚を含む圧入面までの寸法をＬ１とし、スラスト板４ｃが圧入される方のシャフト５ｂ端面に深さＬ２の孔２を設け、Ｌ１≦Ｌ２となるように構成する。
【００２９】
このように構成された動圧軸受は、モータ駆動時、シャフト５ｂ上に形成した動圧発生溝８ｂにより生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト５ｂに圧入固定しているスラスト板４ｃに形成した動圧発生溝８ａにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支持する。
【００３０】
図３（ａ）のようにシャフト５ｂ端面に穴２を有すると、スラスト板４ｃがシャフト５ｂに圧入された後でもスラスト板４ｃの寸法精度を維持できる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ｃに形成した動圧発生溝８ａが生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。それゆえ、スラスト板４ｃ単品には、両面において浮上量を上回る寸法精度が要求されることになる。その寸法精度を出すために、スラスト板４ｃの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような高精度なスラスト板４ｃをシャフト５ｂに圧入したとき、スラスト板４ｃの内径部に生じる内圧はスラスト板４ｃに歪みを生じさせる。しかし、シャフト５ｂの端面に穴２を形成したことにより、スラスト板４ｃとシャフト５ｂの圧入面で生じる圧力はシャフト５ｂの穴２で開放されるため、スラスト板４ｃの動圧発生溝８ａが形成される両面上において歪みを生じない。シャフト５ｂをスラスト板４ｃに圧入した後、スラスト板４ｃの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ｃの寸法精度を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラスト板４ｃにはシャフト５ｂへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板４ｃとシャフト５ｂの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ｃのシャフト５ｂからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
【００３１】
したがって、スラスト板４ｃのシャフト５ｂへの圧入によるスラスト板４ｃの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の耐衝撃性を向上させることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、動圧発生溝８ａをスラスト板４ｃ面上に形成しているが、スリーブ６ａ端面とスラストカバー７ａの対向する面に動圧発生溝８ａを形成する場合でも同様な効果が得られる。
【００３３】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施例に関わる動圧軸受を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００３４】
図４（ａ）はシャフト方向の断面図、図４（ｂ）はスラスト板の表面を示す説明図である。図４（ａ）において、シャフト５ｂがスリーブ６ａに挿入されており、スリーブ６ａにスラストカバー７ａが固定されており、シャフト５ｂには動圧発生溝８ｂが形成されている。シャフト５ｂには、スラストカバー７ａに対向するようにスラスト板４ｃが圧入されている。スラスト板４ｃの両面には、図４（ｂ）に示すような動圧発生溝８ａが形成されている。ただし、動圧発生溝８ａの形状は、スラスト板４ｃの上面と下面で略対称となっている。スラスト板４ｃを圧入する方のシャフト端面からスラスト板４ｃの板厚を含む圧入面までの寸法をＬ１とし、スラスト板４ｃが圧入される方のシャフト５ｂ端面に深さＬ２の穴２を設け、Ｌ１≦Ｌ２となるようにする。そして、穴２には埋込材料３を設けるように構成する。
【００３５】
このように構成された動圧軸受は、モータ駆動時、シャフト５ｂ上に形成した動圧発生溝８ｂにより生じる動圧でラジアル方向の負荷を支持し、シャフト５ｂに圧入固定しているスラスト板４ｃに形成した動圧発生溝８ａにより生じる動圧でスラスト方向の負荷を支持する。
【００３６】
図４（ａ）のようにシャフト５ｂ端面に穴２を有すると、スラスト板４ｃがシャフト５ｂに圧入された後でもスラスト板４ｃの寸法精度を維持できる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ｃに形成した動圧発生溝８ａが生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。それゆえ、スラスト板４ｃ単品には、両面において浮上量を上回る寸法精度が要求されることになる。その寸法精度を出すために、スラスト板４ｃの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような高精度なスラスト板４ｃをシャフト５ｂに圧入したとき、スラスト板４ｃの内径部に生じる内圧はスラスト板４ｃに歪みを生じさせる。しかし、シャフト５ｂの端面に穴２を形成したことにより、スラスト板４ｃとシャフト５ｂの圧入面で生じる圧力はシャフト５ｂの穴２で開放されるため、スラスト板４ｃの動圧発生溝８ａが形成される両面上において歪みを生じない。そして、スラスト板４ｃをシャフト５ｂに圧入した後、埋込材料３を穴２に埋設する。スラスト板４ｃの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ｃの寸法精度を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラスト板４ｃをシャフト５ｂへ圧入することによる歪みが生じないので、スラスト板４ｃとシャフト５ｂの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ｃのシャフト５ｂからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。更に、埋込材料３がシャフト５ｂより硬質な材質である場合（例えばシャフト５ｂが鉄であるときは埋込材料３をセラミックにする等）、シャフト５ｂにおけるスラスト板４ｃの圧入部位が強度を増した複合材となるので、モータに衝撃などの外力が作用したときに圧入部位が変形し難くなり、軸受部の耐衝撃性を向上させることが可能となる。一方、埋込材料３がシャフト５ｂより軟質な材質である場合（例えば樹脂、接着剤、金属粉を接着材固着したもの等）、シャフト５ｂ自体が減衰材料を有した複合材となるので、モータに振動、衝撃などの外力が作用したとき、シャフト５ｂに加わる負荷を埋込材料３が減衰吸収するため、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００３７】
したがって、スラスト板４ｃをシャフト５ｂに圧入することによるスラスト板４ｃの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、穴２に埋込材料３を有することにより、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、動圧発生溝８ａをスラスト板４ｃ面上に形成しているが、スリーブ６ａ端面とスラストカバー７ａの対向する面に動圧発生溝８ａを形成する場合でも同様な効果が得られる。
【００３９】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施例に関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータを図５に示す。図５はその断面図である。
【００４０】
図５において、励磁状態で磁界を発生するステータコイルを備えたステータコア９を有し、このステータコイルの磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネット１０を備えたロータを有し、ロータを支持するシャフト５ａはハブ１１に固定されており、ブラケット１２に固定されているスリーブ６ａに挿入されている。シャフト５ａ側面には動圧発生溝８ｂを形成しており対向するスリーブ６ａとラジアル軸受を構成している。スラスト板４ａはシャフト５ａに圧入固定されており、スラストカバー７ａはスリーブ６ａに設置されている。スラスト板４ａの両面には動圧発生溝（図示せず）が形成されており、対向するスリーブ端面とスラストカバー７ａによりスラスト軸受を構成している。そして、スラスト板４ａに形成されている動圧発生溝より半径方向に小さい部位に環状溝１を有する構成としている。
【００４１】
このようにスラスト板４ａに環状溝１を有すると、スラスト板４ａがシャフト５ａに圧入された後でもスラスト板４ａの寸法精度を維持できる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ａに形成した動圧発生溝が生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。それゆえ、スラスト板４ａ単品には、その両面において浮上量を上回る寸法精度が要求されることになる。その寸法精度を出すために、スラスト板４ａの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような高精度なスラスト板４ａをシャフト５ａに圧入したとき、スラスト板４ａの内径部に生じる内圧はスラスト板４ａに歪みを生じさせる。しかし、スラスト板４ａの表面に環状溝１を形成したことにより、スラスト板４ａの内径部に生じた内圧は環状溝１で開放されるため、スラスト板４ａの動圧発生溝が形成される両面上において環状溝１より半径方向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト５ａをスラスト板４ａに圧入した後、スラスト板４ａの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ａの寸法精度を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラスト板４ａ両面の動圧発生溝８ａより大きい部位には、シャフト５ａへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板４ａとシャフト５ａの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ａのシャフト５ａからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
【００４２】
したがって、スラスト板４ａのシャフト５ａへの圧入によるスラスト板４ａの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４３】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施例に関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータを図６に示す。図６はその断面図である。
【００４４】
図６において、励磁状態で磁界を発生するステータコイルを備えたステータコア９を有し、このステータコイルの磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネット１０を備えたロータを有し、ロータを支持するシャフト５ｃはブラケット１２に固定されており、ハブ１１に固定されているスリーブ６ｂに挿入されている。シャフト５ｃ側面には動圧発生溝８ｂを形成しており対向するスリーブ６ｂとラジアル軸受を構成している。スラスト板４ａはシャフト５ｃに圧入固定されており、スラストカバー７ｂはスリーブ６ｂに設置されている。スラスト板４ａの両面には動圧発生溝（図示せず）が形成されており、対向するスリーブ端面とスラストカバー７ｂによりスラスト軸受を構成している。そして、スラスト板４ａに形成されている動圧発生溝より半径方向に小さい部位に環状溝１を有する構成としている。
【００４５】
このようにスラスト板４ａに環状溝１を有すると、スラスト板４ａがシャフト５ｃに圧入された後でもスラスト板４ａの寸法精度を維持できる。スラスト軸受は、モータが駆動するときにスラスト板４ａに形成した動圧発生溝が生じる動圧によりスラスト方向の負荷を支持する構成であり、このときロータがスラスト方向に数μｍほど浮上する。それゆえ、スラスト板４ａ単品には、その両面において浮上量を上回る寸法精度が要求されることになる。その寸法精度を出すために、スラスト板４ａの部品段階において両面研磨を行ったり、ラッピング加工を実施している。そのような高精度なスラスト板４ａをシャフト５ｃに圧入したとき、スラスト板４ａの内径部に生じる内圧はスラスト板４ａに歪みを生じさせる。しかし、スラスト板４ａの表面に環状溝１を形成したことにより、スラスト板４ａの内径部に生じた内圧は環状溝１で開放されるため、スラスト板４ａの動圧発生溝が形成される両面上において環状溝１より半径方向に大きい部位では歪みが生じない。シャフト５ｃをスラスト板４ａに圧入した後、スラスト板４ａの両面には歪みが生じないので、スラスト板４ａの寸法精度を圧入の影響なしに維持することができる。また、スラスト板４ａ両面の動圧発生溝より大きい部位には、シャフト５ｃへの圧入による歪みが生じないので、スラスト板４ａとシャフト５ｃの圧入しめ代を大きくすることが可能となり、スラスト板４ａのシャフト５ｃからの抜去力向上より耐衝撃性向上を図ることができる。
【００４６】
したがって、スラスト板４ａのシャフト５ｃへの圧入によるスラスト板４ａの寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、軸受部の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４７】
以上本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で様々な応用展開が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に関わる動圧軸受においては、スラスト板に環状溝を形成したこと、あるいはシャフトに穴を形成したこと、あるいは環状溝に埋込材料を埋設すること、あるいは穴に埋込材料を埋設することにより、以下の効果がある。
【００４９】
まず第一が、スラスト板の寸法精度を良好に維持することにより、軸受部の信頼性を向上できることである。つまり、スラスト板は高精度を出すために部品段階にて両面研磨、ラッピング加工などを行っているが、スラスト板をシャフトに圧入した際に圧入面にて生じる内圧を環状溝あるいは穴にて開放することによりスラスト板の表面が歪むことを防ぎ、スラスト板の高精度を維持させる。それゆえ、軸受部の剛性不足による軸振れなどの不具合を防ぐことが可能となり、軸受部の信頼性向上を実現することができる。
【００５０】
第二に、モータの耐振性、耐衝撃性向上を実現することができる。つまり、環状溝あるいは穴に埋設された埋込材料にて複合材を構成することにより、モータに加えられた外力を緩和吸収したり、スラスト板あるいはシャフトの剛性を上げることで耐振性、耐衝撃性向上を実現することができる。
【００５１】
したがって、スラスト板をシャフトに圧入することによるスラスト板の寸法精度悪化を防ぐことにより軸受剛性不足による、回転むら、軸の傾き、軸振れなどの不具合を防止することができると共に、軸受部の信頼性向上を図ることができる。また、環状溝あるいは孔に埋込材料を有することにより、軸受部の耐振性、耐衝撃性を向上させることができる。
【００５２】
また、このような動圧軸受を搭載したから、回転むら、浮上量不足、軸の傾き、軸振れなどの不具合を未然に防ぎ、耐振性、耐衝撃性が強く、且つ長寿命である優れたスピンドルモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    （ａ）本発明に関わる動圧軸受のシャフト方向の断面図
（ｂ）同スラスト板の表面を示す説明図
【図２】  （ａ）本発明に関わる動圧軸受のシャフト方向の断面図
（ｂ）同スラスト板の表面を示す説明図
【図３】  （ａ）本発明に関わる動圧軸受のシャフト方向の断面図
（ｂ）同スラスト板の表面を示す説明図
【図４】  （ａ）本発明に関わる動圧軸受のシャフト方向の断面図
（ｂ）同スラスト板の表面を示す説明図
【図５】  本発明に関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータの断面図
【図６】  本発明に関わる動圧軸受を搭載したスピンドルモータの断面図
【図７】  （ａ）従来の動圧軸受のシャフト方向の断面図
（ｂ）同スラスト板の表面を示す説明図
【図８】  従来の動圧軸受を搭載したスピンドルモータの断面図
【符号の説明】
１  環状溝
２  穴
３  埋込材料
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  スラスト板
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  シャフト
６ａ、６ｂ  スリーブ
７ａ、７ｂ  スラストカバー
８ａ、８ｂ  動圧発生溝
９    ステータコア
１０  ロータマグネット
１１  ハブ
１２  ブラケット
１３  環状凹部
Ｌ１  シャフト端面からスラスト板圧入面までの寸法
Ｌ２  穴の深さ寸法
【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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