JP2001289243A - 動圧軸受モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な作業で、また簡単な構成でもってスラ
スト動圧軸受部の摩耗を抑え、モータの寿命を延ばすこ
とができる動圧軸受モータを提供すること。 【解決手段】 静止部材２と、この静止部材２に対して
回転自在である回転部材４と、静止部材２に装着された
ステータ２６と、回転部材４に装着されたロータマグネ
ット１８と、回転部材４に作用するラジアル荷重を支持
するためのラジアル動圧軸受部５０，５２と、回転部材
４に作用するスラスト荷重を支持するためのスラスト動
圧軸受部６０と、を備える動圧軸受モータ。スラスト動
圧軸受部６０を構成する回転部材４及び２静止部材の少
なくともいずれか一方の面には耐摩耗性及び耐焼付け性
を有する摺動部材１０２が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑流体の動圧を
利用して回転部材を回転支持する動圧軸受モータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等の記録媒体を回転駆動す
るためのスピンドルモータ、回転多面鏡を回転駆動する
ためのスキャナ用モータ、各種ＯＡ機器に用いられるモ
ータでは、静止部材と回転部材との間に介在された潤滑
流体の動圧を利用して回転部材を回転自在に支持する動
圧軸受モータが提案され実用に供されている。このよう
な動圧軸受モータは、静止部材と、静止部材に対して回
転自在である回転部材と、静止部材に装着されたステー
タと、回転部材に装着されたロータマグネットと、回転
部材に作用するラジアル荷重を支持するためのラジアル
動圧軸受部と、回転部材に作用するスラスト荷重を支持
するためのスラスト動圧軸受部と、を備えている。この
動圧軸受モータでは、回転部材が所定方向に回転する
と、ラジアル及びスラスト動圧軸受部において潤滑流体
の圧力が高められ、圧力が高められた潤滑流体を介して
回転部材が支持される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような動圧軸受モ
ータにおいては、回転部材、またこれに装着した載置物
（記録ディスク、回転多面鏡等）の自重によって比較的
大きなスラスト荷重が作用するが、回転部材の回転数が
低い時（起動時、停止時）、スラスト動圧軸受部の潤滑
流体の圧力が低く、回転部材に作用するスラスト荷重に
充分に抗することができず、スラスト軸受部において摺
れ、カジリが発生し、このスラスト軸受部が摩耗損傷し
易いという問題がある。

【０００４】近年、モータの小型化、薄型化、低価格化
の傾向が進み、このような要求を満足ように、スラスト
プレートを省略した動圧軸受モータが提案されている。
かかる動圧軸受モータでは、回転部材に作用するラジア
ル荷重は二つのラジアル動圧軸受部で支持するが、回転
部材に作用するスラスト荷重は一つのスラスト動圧軸受
部で支持するように構成され、このように構成すること
によって、従来２つ設けていたスラスト動圧軸受部を一
つ省略している。この動圧軸受モータでは、スラスト動
圧軸受部によって、回転部材が軸線方向に浮き上がる方
向の動圧が発生するように構成されており、このことに
関連して、この浮き上がり方向の力を打ち消すように、
回転部材に上記浮き上がり方向と反対方向の力を磁気バ
イアスよって加えるように構成されている。

【０００５】この動圧軸受モータでは、回転部材及びこ
れに装着された載置物の自重に加えて磁気バイアスによ
る偏倚力がスラスト荷重として作用し、より大きなスラ
スト力が作用するようになる。それ故に、このような動
圧軸受モータでは、スラスト動圧軸受部における上述し
た摺れ、カジリが一層発生し易く、モータの寿命が更に
短くなる。動圧軸受モータにおいて、スラスト動圧軸受
部の摩耗損傷を回避するために、スラスト軸受部を構成
する部材の表面に、スプレーによって二硫化モリブデン
等の固定潤滑剤の被覆を形成する技術も知られている
が、このような二硫化モリブデンのスプレーコーティン
グでは、塗装ムラが発生し易く、それ故に、塗装後にそ
の表面を研磨する必要がある。また、塗装後の研磨作業
においては、研磨する部位が回転部材の入り組んだ内面
であるので、コーティング面の研磨作業が容易でない。
加えて、スプレーコーティングに際し、塗布しない部位
をジグ等でマスキングしなければならない。これらのこ
とから、二硫化モリブデンのスプレーコーティング作業
は煩雑で、手間を要し、モータの低コスト化を阻害する
原因の一つとなる。

【０００６】本発明の目的は、簡単な作業で、また簡単
な構成でもってスラスト動圧軸受部の摩耗を抑え、モー
タの寿命を延ばすことができる動圧軸受モータを提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、静止部材と、
この静止部材に対して回転自在である回転部材と、前記
静止部材に装着されたステータと、前記ステータに対向
して前記回転部材に装着されたロータマグネットと、前
記回転部材に作用するラジアル荷重を支持するためのラ
ジアル動圧軸受部と、前記回転部材に作用するスラスト
荷重を支持するためのスラスト動圧軸受部と、を備える
動圧軸受モータにおいて、前記スラスト軸受部は、軸線
方向に対向する前記回転部材及び静止部材の少なくとも
いずれか一方の面に設けられたスラスト動圧発生溝と、
前記回転部材と前記静止部材とが軸線方向に対向するこ
とによって形成される間隙に保持されて前記回転部材の
回転時に前記スラスト動圧発生溝によって動圧が誘起さ
れる潤滑流体とによって構成されるとともに、前記スラ
スト動圧軸受部を構成する前記回転部材及び前記静止部
材の少なくともいずれか一方の面には耐摩耗性及び耐焼
付け性を有する摺動部材が装着され、前記摺動部材は、
薄板状金属プレートの表面に鉛又は錫を含有する材料あ
るいはフッ素樹脂、黒鉛又は二硫化モリブデンのうち少
なくともいずれか一つを含有する固体潤滑剤による被覆
を形成した複合材料、あるいはセラミック又は銅系の材
料から形成されることを特徴とする。

【０００８】本発明に従えば、回転部材に作用するスラ
スト荷重を支持するスラスト動圧軸受部は、回転部材及
び静止部材の少なくともいずれか一方に設けられたスラ
スト動圧発生溝と、このスラスト動圧発生溝によって動
圧が誘起される潤滑流体とから構成され、このスラスト
動圧軸受部を構成する回転部材及び静止部材の少なくと
もいずれか一方の面に、耐摩耗性及び耐焼付け性を有す
る摺動部材が装着される。従って、この摺動部材によっ
て回転部材の低回転時（起動時、停止時）における摩
耗、焼付きが抑えられ、モータの寿命を延ばすことがで
きる。また、この摺動部材は、スプレーコーティング等
の作業ではなく、例えば接着剤等によって簡単に装着す
ることができ、簡単な作業でもってモータに取り付ける
ことができる。また、この摺動部材は、薄板状金属プレ
ートの表面に鉛又は錫を含有する材料による被覆を形成
した複合材料、薄板状金属プレートの表面にフッ素樹
脂、黒鉛又は二硫化モリブデンのうち少なくともいずれ
か一つを含有する固体潤滑剤による被覆を形成した複合
材料、あるいはセラミック又銅系の材料から形成される
ので、スラスト荷重に対する充分な耐摩耗性及び耐焼付
き性を有するとともに、プレス加工等によって所定形状
に容易に加工することができ、安価に製作することがで
きる。薄板状金属プレートとしては鋼又は銅系材料の薄
板状プレートを用いることができ、また銅系材料として
は、アルミ青銅、マンガン青銅等を用いることができ
る。

【０００９】また、本発明では、前記摺動部材は、プレ
ス加工により形成され、このプレス加工を施す際に、前
記摺動部材の表面に前記スラスト動圧発生溝が形成され
ることを特徴とする。本発明に従えば、摺動部材はプレ
ス加工により形成され、このプレス加工の際にスラスト
動圧発生溝が形成されるので、スラスト動圧発生溝を加
工するための専用加工工程を必要とせず、動圧発生溝の
加工を簡単に且つ容易に行うことができる。

【００１０】また、本発明では、前記回転部材は、円板
状部とこの円板状部の外周部から垂下され内周面に前記
ロータマグネットが装着される筒状部とを有するロータ
と、前記円板状部の中心部から軸線方向に延設される軸
部材とを備え、前記静止部材は、前記軸部材が挿通され
る中空円筒状の軸受スリーブを有しており、前記スラス
ト動圧軸受部は、前記軸受スリーブの軸線方向一方端部
側の端面と、これと軸線方向に対向する前記ロータの円
板状部との間に構成され、前記ロータを前記軸受スリー
ブの軸線方向一方端部側の端面方向に押圧するように作
用するスラスト荷重を支持していることを特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、回転部材はロータの円板
状部から延びる軸部材を有し、静止部材は中空円筒状の
軸受スリーブを有し、スラスト動圧軸受部は軸受スリー
ブの軸線方向一端部側の端面とこれと対向するロータの
円板状部との間に構成されるので、軸部材の倒れを防止
して回転部材を安定して支持することができ、また回転
振れが生じても短時間内にその姿勢が回復する。また、
本発明では、前記ラジアル動圧軸受部は、前記軸受スリ
ーブの内周面及び／又はこれと径方向に対向する前記軸
部材の外周面に設けられたラジアル動圧発生溝と、前記
軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面とが径方向
に対向することによって形成される間隙に保持されて前
記回転部材の回転時に前記ラジアル動圧発生溝によって
動圧が誘起される潤滑流体とによって構成され、前記軸
受スリーブには、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部
材の外周面との間に形成される間隙の軸線方向中央部に
開口して該間隙内に外気を導入する呼吸孔が形成され、
前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面との間
に形成される間隙には、前記呼吸孔の開口部に対応して
径方向間隙拡大部が形成されて前記呼吸孔を通じて導入
された外気が保持される気体介在部が設けられるととも
に、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面と
の間に形成される間隙の前記気体介在部の軸線方向両端
側にそれぞれ潤滑流体が保持されて前記ラジアル動圧軸
受部が軸線方向に離間して一対構成され、前記一対のラ
ジアル動圧軸受部の一方には、前記ラジアル動圧発生溝
として前記潤滑流体を前記スラスト動圧軸受部方向に圧
送するよう屈曲点が幅方向中央より前記スラスト動圧軸
受部側に偏倚したアンバランス型へリングボーン溝が形
成され、前記一対のラジアル動圧軸受部の他方には、前
記ラジアル動圧発生溝として屈曲点が幅方向中央にある
バランス型へリングボーン溝が形成され、また、前記ス
ラスト動圧軸受部は、前記アンバランス型へリングボー
ン溝が形成されたラジアル動圧軸受部に隣接して構成さ
れ、前記スラスト動圧軸受部が規定される間隙には、前
記アンバランス型へリングボーン溝が形成されたラジア
ル動圧軸受部を規定する間隙に保持された潤滑流体に連
続して潤滑流体が保持されるとともに、前記スラスト動
圧軸受部には前記動圧発生溝として前記潤滑流体を径方
向内方に向かって圧送するスパイラル溝が形成されてい
ることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、軸受スリーブには軸受ス
リーブと軸部材との間の間隙に外気を導入する呼吸孔が
形成され、この呼吸孔の開口部に対応して径方向間隙拡
大部が設けられ、この径方向間隙拡大部の両側に一対の
ラジアル動圧軸受部が設けられているので、一対のラジ
アル動圧軸受部の潤滑流体に混入した後に分離した気泡
は、かかる呼吸孔を通して排出され、混入した気泡によ
る悪影響、例えば熱膨張による潤滑流体の飛散等を防止
することができる。また、スラスト動圧軸受部の隣接す
る一方のラジアル動圧軸受部の動圧発生溝がアンバラン
ス型へリングボーン溝から構成され、他のラジアル動圧
軸受部の動圧発生溝がバランス型へリングボーン溝から
構成され、またスラスト動圧軸受部の動圧発生溝がスパ
イラル溝から形成され、潤滑流体は、一方のスラスト動
圧軸受部からスラスト動圧軸受部にわたって連続して保
持されるとともに、これと分離して他方のラジアル動圧
軸受部に保持されるので、一対のラジアル動圧軸受部と
一つのスラスト動圧軸受部とによる比較的簡単な軸受構
造でもって、回転部材に作用するラジアル荷重及びスラ
スト荷重を所要の通りに支持することができる。

【００１３】更に、本発明では、前記軸部材は前記軸受
スリーブの他方端部に係止して前記ロータの抜けを防止
するための径方向張出部を有し、前記ロータは前記スラ
スト動圧軸受部で誘起される動圧によるスラスト荷重の
支持方向と軸線方向に対向する方向に磁気付勢されるこ
とを特徴とする。本発明に従えば、軸部材が径方向張出
部を有するので、この径方向張出部が軸受スリーブの他
方端部に係止することによって、回転部材の静止部材か
らの抜けを確実に防止することができる。また、ロータ
はスラスト動圧軸受部の動圧によるスラスト荷重の支持
方向と反対方向に磁気付勢されるので、ロータの動圧に
よる浮き上がりを抑え、ロータを安定して回転させるこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う動圧軸受モータの一実施形態について説明す
る。図１は、本発明に従う動圧軸受モータの一例として
のスピンドルモータを示す断面図であり、図２は、図１
のスピンドルモータにおける動圧流体軸受手段及びその
近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。図１におい
て、動圧軸受モータの一例としての図示のスピンドルモ
ータは、静止部材２と、この静止部材２に対して回転自
在である回転部材４とを備え、回転部材４は、ロータと
してのロータハブ６と、このロータハブ６に固定された
軸部材２０とを有している。図示の形態では、静止部材
２は静止部材本体８を有し、この静止部材本体８は記録
媒体駆動装置のハウジングのベースプレートを構成し、
この静止部材本体８にその上面開口を覆うようにカバー
部材（図示せず）が取り付けられ、静止部材本体８及び
カバー部材が上記ハウジングを構成する。尚、静止部材
本体８を取付ブラケットから構成し、この取付ブラケッ
トを上記ハウジングのベースプレートに取り付けるよう
にしてもよい。

【００１５】回転部材４のロータハブ６は、円板状部１
０及びこの円板状部１０の外周部から垂下して静止部材
本体８に向けて延びる筒状部１２を有するハブ本体１４
を備え、このハブ本体１４の筒状部１２の下端部には半
径方向外方に突出する環状フランジ１６が設けられ、環
状フランジ１６にハードディスクの如き記録媒体（図示
せず）が載置される。また、ハブ本体１４の筒状部１２
の内周面には環状ロータマグネット１８が装着されてい
る。

【００１６】この実施形態では、回転部材４の軸部材２
０の一方端部（図１において上端部）はハブ本体１４の
円板状部１０の中心部に例えば圧入によって固定されて
いる。また、静止部材２は中空円筒状の軸受スリーブ２
２を有している。静止部材本体８の略中央部には略円筒
スリーブ状の支持筒部２４が一体的に設けられ、支持筒
部２４は静止部材本体８から実質上垂直上方に延びてお
り、軸受スリーブ２２はこの支持筒部２４に例えば圧入
によって固定され、軸受スリーブ２２の一方端部側は上
記支持筒部２４から突出している。そして、回転部材４
の軸部材２０は静止部材２の軸受スリーブ２２に挿通さ
れ、このようにして、回転部材４は静止部材２に回転自
在に支持されている。

【００１７】静止部材本体８の支持筒部２４の外周面に
は、ロータマグネット１８に対向してステータ２６が装
着されている。ステータ２６は、コアプレートを積層す
ることによって構成されるステータコア２８と、このス
テータコア２８に所要の通りに巻かれたコイル３０とか
ら構成され、ステータコア２８が支持筒部２４に外嵌固
定される。従って、コイル３０に駆動電流が所要の通り
に供給されると、磁化されるステータコア２８とロータ
マグネット１８の相互磁気作用によって、ロータ６が所
定方向に回転駆動される。

【００１８】このスピンドルモータでは、ロータマグネ
ット１８の一方端部の端面（図１において下端面）に対
向して、静止部材本体８の所定部位に磁性リング３２が
配設されている。この磁性リング３２は、ロータマグネ
ット１８との磁気作用によってロータ本体１４を相対的
にアキシャル方向（図１において上下方向）に吸引する
ように、即ち静止部材本体側８側に磁気付勢するように
作用し、これによって、回転時の軸受スリーブ２２に対
するロータ６及び軸部材２０の浮き上がりを防止する。

【００１９】次に、図１及び図２を参照して、回転部材
４に作用するラジアル荷重を支持するためのラジアル動
圧軸受部及び回転部材に作用するスラスト荷重を支持す
るためのスラスト軸受部について説明する。図示の軸部
材２０は、軸部３４と、この軸部３４の他方端部（図１
及び図２において下端部）に設けられた径方向張出部３
６とを有し、軸部３４が横断面が円形状の細長い軸３８
から構成され、径方向張出部３６が頭部４０（径方向張
出部３６として機能する）を有する係止部材４２から構
成されている。この形態では、軸３８には軸線方向に貫
通して雌ねじ孔４４が設けられている。また、係止部材
４２には頭部４０から延びる雄ねじ部４６が設けられ、
係止部材４２の雄ねじ部４６が軸３８の雌ねじ孔４４に
螺着され、このように構成することによって、軸３８及
び係止部材４２に変形等が生じることなく両者を簡単に
かつ確実に固定することができる。かく係止部材４２を
螺着すると、その頭部４０が軸３８より半径方向外方に
張出し、かかる頭部４０が軸受スリーブ２２の他方端部
（図１及び図２において下端部に形成された大内径部６
４の底部）に当接することによって、静止部材２に対す
るロータ６の抜けが防止される。尚、固定時の変形等が
問題とならない場合、軸部材２０の径方向張出部３６を
プレート状部材から構成し、このプレート状部材を軸３
８に圧入等によって固定するようにしてもよい。また、
軸部材２０の軸部３４に径方向張出部３６を一体的に設
けるようにしてもよい。

【００２０】この実施形態では、軸部材２０の軸部３４
及びこれと半径方向に対向する軸受スリーブ２２との間
に一対のラジアル動圧軸受部５０，５２が構成されてい
る。ラジアル動圧軸受部５０，５２はラジアル動圧発生
溝５４，５６と、軸部材２０の外周面と軸受スリーブ２
２の内周面とが径方向に対向することによって形成され
る間隙に保持された潤滑流体、例えばオイルとを含み、
この潤滑流体には回転部材４の回転時にラジアル動圧発
生溝５４，５６の作用によって動圧が誘起され、かく誘
起される動圧を利用して回転部材４に作用するラジアル
荷重が支持される。この形態では、ラジアル動圧発生溝
５４，５６が軸受スリーブ２２の内周面に軸線方向（図
１及び図２において上下方向）に間隔をおいて一対設け
られている。尚、ラジアル動圧発生溝５４，５６は軸受
スリーブ２２の内周面に代えて、又はそれに加えて軸部
材２０の軸部３４の外周面に設けるようにしてもよい。

【００２１】また、軸受スリーブ２２及びこれと軸線方
向に対向するハブ本体１４の円板状部１０との間にスラ
スト動圧軸受部６０が構成されている。スラスト動圧軸
受部６０はスラスト動圧発生溝６６と、軸受スリーブ２
２の一方端部の端面とハブ本体１４の円板状部１０とが
軸線方向に対向することによって形成される間隙に保持
された潤滑流体、例えばオイルとを含み、この潤滑流体
には回転部材４が回転時にスラスト動圧発生溝６６の作
用によって動圧が誘起され、かく誘起される動圧を利用
して回転部材４に作用するスラスト荷重が支持される。
この形態では、スラスト動圧発生溝６６がロータハブ６
の円板状部１０側に設けられている。この形態では、ハ
ブ本体１４の円板状部１０の内面に、軸受スリーブ２２
の一方端部の端面（図１及び図２において上端面）に対
向して摺動部材１０２が装着され、この摺動部材１０２
の表面にスラスト動圧発生溝６６が設けられている。摺
動部材１０２については、後に詳述する。スラスト動圧
発生溝６６は、ハブ本体１４の円板状部１０側に代え
て、又はこれに加えて軸受スリーブ２２の一方端部の端
面側に設けるようにしてもよい。

【００２２】この形態では、図１及び図２から理解され
るように、下側に配置されたラジアル動圧軸受部５２に
おいては、そのラジアル動圧発生溝５６に、また上側に
配置されたラジアル動圧軸受部５０及びスラスト動圧軸
受部６０においては、それらのラジアル動圧発生溝５４
からスラスト動圧発生溝６６にわたって連続して、潤滑
流体としてのオイルが充填されている。そして、このこ
とに関連して、更に次の通りに構成されている。下側の
ラジアル動圧軸受部５２の動圧発生溝５６は、屈曲点が
幅方向（図１及び図２において上下方向）中央部にある
通常のバランス型ヘリングボーン溝であり、その幅方向
（図１、図２において上下方向）中央部で流体圧力が最
も高くなるように構成されている。上側のラジアル動圧
軸受部５０の動圧発生溝５４は屈曲点が幅方向中央より
上側に偏倚したアンバランス型ヘリングボーン溝であ
り、また、スラスト動圧軸受部６０の動圧発生溝６６は
内周方向に圧力が高くなるスパイラル溝であり、ラジア
ル動圧軸受部５０の幅方向中央より上側に偏倚した部分
で流体圧力が最も高くなるように構成されている。この
ように構成することによって、２つのラジアル動圧軸受
部５０，５２と１つのスラスト動圧軸受部６０によって
回転部材４に作用するラジアル荷重及びスラスト荷重を
所要の通りに支持することができ、動圧軸受構造を簡単
にすることができるとともに、モータの全高を低くして
その薄型化を図ることができる。

【００２３】軸受スリーブ２２の軸線方向略中央部、即
ち一対のラジアル動圧軸受部５０，５２の間の部位には
環状凹部６８が形成され、この環状凹部６８の上下方向
両端部と軸部材２０の軸部３４との間にテーパシール部
７２，７４（この形態では、軸受スリーブ２２のテーパ
面によって構成されている）が設けられ、かく構成する
ことによって環状凹部６８に径方向間隙拡大部７０が設
けられている。また、軸部材２０の径方向張出部３６の
外周面と軸受スリーブ２２の大内径部６４の内周面との
間、及びハブ本体１４の円板状部１０に設けられた環状
垂下部７６の内周面と軸受スリーブ２２の一方端部の外
周面との間に、テーパシール部７８，８０（この形態で
は、径方向張出部３６のテーパ面及び軸受スリーブ２２
のテーパ面から構成されている）が設けられている。従
って、ラジアル及びスラスト動圧軸受部５０，５２，６
０の潤滑流体の界面はこれらテーパシール部７２，７
４，７８，８０に位置している。

【００２４】これらテーパシール部７２，７４，７８，
８０に関連して、更に、次の通り構成されている。軸受
スリーブ２２には、径方向間隙拡大部７０から半径方向
外方にこれを貫通して延びる呼吸孔８２が設けられてい
る。また、静止部材２の一部と軸受スリーブ２２の一方
端部の端面（図１及び図２において下端面）との間に通
気空間８４が設けられている。この形態では静止部材本
体８の支持筒部２４の内側の下面開口を密封するように
薄いプレート８６が貼着され、このプレート８６と軸受
スリーブ２２の他方端部の端面との間に通気空間８４が
形成される。更に、静止部材本体８には呼吸孔８２及び
通気空間８４をモータ内部（ステータ２６及びロータマ
グネット１８が収容された内部空間）に連通するための
連通路が８８が設けられ、この連通路８８が支持筒部２
４の内周面に形成され、この連通路８８の一端が通気空
間８４に、またその中間部が呼吸孔８２に連通し、その
他端がモータ内部に連通している。このように構成され
るので、呼吸孔８２の開口部に対応して径方向間隙拡大
部７０が設けられ、この径方向間隙拡大部７０には連通
孔８８及び呼吸孔８２を通してモータ内部の圧力、即ち
外気が作用するので、径方向間隙拡大部７０は気体介在
部として作用する。更に、ハブ本体１４の垂下部７６と
軸受スリーブ２２の他方端部との間には、テーパシール
部８０をモータ内部に連通するための環状の連通空間９
４が設けられている。

【００２５】このように構成されているので、モータ内
部の圧力、即ち外気がテーパシール部７２，７４，７
８，８０の境界面に作用し、潤滑流体の外部への漏れ、
飛散等を防止することができる。また、ラジアル及びス
ラスト動圧軸受部５０，５２，６０の潤滑流体に混入し
た気泡は潤滑流体の流体圧力が低い界面にて、即ちテー
パシール部７２，７４，７８，８０にて分離されるが、
テーパシール部７２，７４にて分離された空気は径方向
間隙拡大部７０、呼吸孔８２及び連通路８８を通して、
テーパシール部７８にて分離された空気は通気空間８４
及び連通路８８を通して、またテーパシール部８０にて
分離された空気は連通空間９４を通してモータ内部に排
出される。このように潤滑流体に混入した空気は分離さ
れた後にモータ内部に排出されるので、混入した気泡に
よる悪影響、例えば混入した気泡の熱膨張に起因する飛
散等を回避することができる。

【００２６】次に、摺動部材１０２について説明する
と、図示の摺動部材１０２はリング状に形成され、例え
ば接着剤によってハブ本体１４の円板状部１０の内面に
固着される。この摺動部材１０２は、耐摩耗性及び耐焼
付け性を有することが重要であり、このような摺動部材
１０２を装着することによって、スラスト動圧軸受部６
０における摩耗、焼付きの発生を抑えることができる。
このような摺動部材１０２は、母材としての薄板状金属
プレートの表面に鉛又は錫を含有する材料による被覆を
形成した複合材料や、薄板状金属プレートの表面にフッ
素樹脂、黒鉛又は二硫化モリブデンのうち少なくともい
ずれか一つを含有する固体潤滑剤による被覆を形成した
複合材料や、セラミック又は銅系の材料から形成され
る。薄板状金属プレートとしては鋼プレート、銅系材料
のプレートでよく、セラミック材料としては例えばアル
ミナ等でよく、また銅系の材料としてはアルミ青銅、マ
ンガン青銅でよい。

【００２７】摺動部材１０２は、例えばプレス加工によ
ってリング状に形成され、比較的簡単に形成することが
できる。プレス加工により形成する場合、このプレス加
工の際にスラスト動圧発生溝６６を同時に形成すること
もでき、かく形成することによってスラスト動圧発生溝
６６を形成するための専用の作業工程を省略することが
できる。この実施形態では、スラスト動圧発生溝６６を
形成した摺動部材１０２をハブ本体１４の円板状部１０
の内面に装着しているが、これに代えて、軸受スリーブ
２２の一方端部の端面に装着するようにしてもよい。あ
るいは、上述した構成に代えて、摺動部材１０２（これ
にはスラスト動圧発生溝６６が設けられていない）をハ
ブ本体１４の内面側（又は軸受スリーブ２２の一方端部
の端面側）に装着し、これと軸線方向に対向する軸受ス
リーブ２２の一方端部の端面（又はハブ本体１４の内
面）にスラスト動圧発生溝６６を設けるようにしてもよ
い。また、これらの構成に代えて、軸受スリーブ２２の
一方端部の端面及びハブ本体１４の内面の双方に摺動部
材１０２を設けるようにしてもよい。

【００２８】以上、本発明に従うモータの一実施形態に
ついて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種
々の変形乃至修正が可能である。例えば、軸受スリーブ
２２とプレート８６との間に、必要に応じて、略Ｃ形状
のスペーサ９８を介在させるようにしてもよい。かかる
場合、スペーサ９８の空隙部を連通路８８に向けて配置
し、この空隙部を連通空間８４として機能させることに
よって、連通空間８４を確実に設けることができる。

【００２９】また、例えば、図示の実施形態では、記録
媒体を回転駆動するためのスピンドルモータに適用して
説明したが、これに限定されることなく、スキャナ用モ
ータ、各種ＯＡ機器用モータに広く適用することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１の動圧軸受モータによ
れば、回転部材の低回転時（起動時、停止時）における
スラスト動圧軸受部の摩耗、焼付きが抑えられ、モータ
の寿命を延ばすことができる。また、この摺動部材の製
作が容易で、簡単な作業でもって取り付けることができ
る。

【００３１】また、本発明の請求項２の動圧軸受モータ
によれば、スラスト動圧発生溝を加工するための専用加
工工程を必要とせず、動圧発生溝の加工を簡単に且つ容
易に行うことができる。また、本発明の請求項３の動圧
軸受モータによれば、スラスト動圧軸受部が軸受スリー
ブの軸線方向一端部側の端面とこれと対向するロータの
円板状部との間に構成されるので、軸部材の倒れを防止
して回転部材を安定して支持することができる。

【００３２】また、本発明の請求項４の動圧軸受モータ
によれば、一対のラジアル動圧軸受部の潤滑流体に混入
した気泡を呼吸孔を通して排出し、混入した気泡による
悪影響を防止することができる。また、一対のラジアル
動圧軸受部と一つのスラスト動圧軸受部とによる比較的
簡単な軸受構造でもって、回転部材に作用するラジアル
荷重及びスラスト荷重を所要の通りに支持することがで
きる。更に、本発明の請求項５の動圧軸受モータによれ
ば、軸部材の径方向張出部によって、回転部材の静止部
材からの抜けを確実に防止することができる。また、ス
ラスト動圧軸受部の動圧によるスラスト荷重の支持方向
と反対方向にロータを磁気付勢するので、ロータの動圧
による浮き上がりを抑え、ロータを安定して回転させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うモータの一例としてのスピンドル
モータを示す断面図である。

【図２】図１のスピンドルモータにおける動圧流体軸受
手段及びその近傍を拡大して示す部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 静止部材 ４ 回転部材 ６ ロータハブ １０ 円板壁部 １４ ハブ本体 １８ ロータマグネット ２０ 軸部材 ２２ 軸受スリーブ ２６ ステータ ３２ 磁性リング ５０，５２ ラジアル動圧軸受部 ５６，５８ ラジアル動圧発生溝 ６０ スラスト動圧軸受部 ６６ スラスト動圧発生溝 ８２ 呼吸孔 １０２ 摺動部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止部材と、この静止部材に対して回転
   自在である回転部材と、前記静止部材に装着されたステ
   ータと、前記ステータに対向して前記回転部材に装着さ
   れたロータマグネットと、前記回転部材に作用するラジ
   アル荷重を支持するためのラジアル動圧軸受部と、前記
   回転部材に作用するスラスト荷重を支持するためのスラ
   スト動圧軸受部と、を備える動圧軸受モータにおいて、 前記スラスト軸受部は、軸線方向に対向する前記回転部
   材及び静止部材の少なくともいずれか一方の面に設けら
   れたスラスト動圧発生溝と、前記回転部材と前記静止部
   材とが軸線方向に対向することによって形成される間隙
   に保持されて前記回転部材の回転時に前記スラスト動圧
   発生溝によって動圧が誘起される潤滑流体とによって構
   成されるとともに、前記スラスト動圧軸受部を構成する
   前記回転部材及び前記静止部材の少なくともいずれか一
   方の面には耐摩耗性及び耐焼付け性を有する摺動部材が
   装着され、 前記摺動部材は、薄板状金属プレートの表面に鉛又は錫
   を含有する材料あるいはフッ素樹脂、黒鉛又は二硫化モ
   リブデンのうち少なくともいずれか一つを含有する固体
   潤滑剤による被覆を形成した複合材料、あるいはセラミ
   ック又は銅系の材料から形成されることを特徴とする動
   圧軸受モータ。
2. 【請求項２】 前記摺動部材は、プレス加工により形成
   され、このプレス加工を施す際に、前記摺動部材の表面
   に前記スラスト動圧発生溝が形成されることを特徴とす
   る請求項１記載の動圧軸受モータ。
3. 【請求項３】 前記回転部材は、円板状部とこの円板状
   部の外周部から垂下され内周面に前記ロータマグネット
   が装着される筒状部とを有するロータと、前記円板状部
   の中心部から軸線方向に延設される軸部材とを備え、 前記静止部材は、前記軸部材が挿通される中空円筒状の
   軸受スリーブを有しており、 前記スラスト動圧軸受部は、前記軸受スリーブの軸線方
   向一方端部側の端面と、これと軸線方向に対向する前記
   ロータの円板状部との間に構成され、前記ロータを前記
   軸受スリーブの軸線方向一方端部側の端面方向に押圧す
   るように作用するスラスト荷重を支持していることを特
   徴とする請求項１又は２記載の動圧軸受モータ。
4. 【請求項４】 前記ラジアル動圧軸受部は、前記軸受ス
   リーブの内周面及び／又はこれと径方向に対向する前記
   軸部材の外周面に設けられたラジアル動圧発生溝と、前
   記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面とが径方
   向に対向することによって形成される間隙に保持されて
   前記回転部材の回転時に前記ラジアル動圧発生溝によっ
   て動圧が誘起される潤滑流体とによって構成され、 前記軸受スリーブには、前記軸受スリーブの内周面と前
   記軸部材の外周面との間に形成される間隙の軸線方向中
   央部に開口して該間隙内に外気を導入する呼吸孔が形成
   され、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面
   との間に形成される間隙には、前記呼吸孔の開口部に対
   応して径方向間隙拡大部が形成されて前記呼吸孔を通じ
   て導入された外気が保持される気体介在部が設けられる
   とともに、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外
   周面との間に形成される間隙の前記気体介在部の軸線方
   向両端側にそれぞれ潤滑流体が保持されて前記ラジアル
   動圧軸受部が軸線方向に離間して一対構成され、 前記一対のラジアル動圧軸受部の一方には、前記ラジア
   ル動圧発生溝として前記潤滑流体を前記スラスト動圧軸
   受部方向に圧送するよう屈曲点が幅方向中央より前記ス
   ラスト動圧軸受部側に偏倚したアンバランス型へリング
   ボーン溝が形成され、 前記一対のラジアル動圧軸受部の他方には、前記ラジア
   ル動圧発生溝として屈曲点が幅方向中央にあるバランス
   型へリングボーン溝が形成され、 また、前記スラスト動圧軸受部は、前記アンバランス型
   へリングボーン溝が形成されたラジアル動圧軸受部に隣
   接して構成され、前記スラスト動圧軸受部が規定される
   間隙には、前記アンバランス型へリングボーン溝が形成
   されたラジアル動圧軸受部を規定する間隙に保持された
   潤滑流体に連続して潤滑流体が保持されるとともに、前
   記スラスト動圧軸受部には前記動圧発生溝として前記潤
   滑流体を径方向内方に向かって圧送するスパイラル溝が
   形成されていることを特徴とする請求項３記載の動圧軸
   受モータ。
5. 【請求項５】 前記軸部材は前記軸受スリーブの他方端
   部に係止して前記ロータの抜けを防止するための径方向
   張出部を有し、前記ロータは前記スラスト動圧軸受部で
   誘起される動圧によるスラスト荷重の支持方向と軸線方
   向に対向する方向に磁気付勢されることを特徴とする請
   求項３又は４記載の動圧軸受モータ。