JP2008190660A - 軸受機構、モータおよび記録ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スラストプレートの雄ネジ部がシャフトの雌ネジ部から緩むことを防止する。
【解決手段】モータ１０の軸受機構４はシャフト３１１およびスラストプレート５を有し、接着剤を用いることなくシャフト３１１の下部に形成された雌ネジ部３１１２にスラストプレート５の雄ネジ部５１が螺合されることによりスラストプレート５がシャフト３１１の先端に取り付けられる。モータ１０では平面視した場合にロータ部３の回転方向は反時計回りとされ、雄ネジ部５１には左ネジが採用される。これにより、モータ１０の起動時および停止時、並びに、回転中に衝撃や振動が加えられた場合に雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２にねじ込まれる方向にスラストプレート５に力が加わり、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２から緩むことが防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体動圧を利用する軸受機構、当該軸受機構を備えるモータおよび記録ディスク駆動装置に関する。

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。また、このような軸受機構では、回転軸の先端に円板状のスラストプレートが取り付けられたものがある。

例えば、特許文献１のモータでは、固定ネジによりネジ頭部と回転軸との間に挟み込まれるようにしてスラストプレートがシャフトに固定されており、このようなモータでは、従来よりロータ部側から見てロータ部が反時計回りに回転し、スラストプレートを固定するネジ部材は右ネジとされる。
特開２００２−３１０１４７号公報

ところが、特許文献１に示すように、雄ネジである固定ネジが右ネジであり、モータのロータ部側から見た回転方向が反時計回りである場合、モータの起動時もしくは停止時、または、回転中に衝撃や振動が加えられると、螺合されたネジが緩むおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、スラストプレートを固定する雄ネジ部がシャフトの雌ネジ部から緩むことを防止することを主たる目的としている。

請求項１に記載の発明は、モータ用の流体動圧を利用する軸受機構であって、シャフトと、前記シャフトが挿入されて潤滑油を介して前記シャフトとの間にラジアル動圧軸受部を形成するスリーブと、前記シャフトの一端に取り付けられて前記スリーブの端面と対向するスラストプレートと、前記スリーブの外周面および前記スラストプレートを覆い、前記スラストプレートの周囲に潤滑油を保持する有底円筒状のスリーブハウジングとを備え、前記スラストプレートが、前記シャフトの前記一端に中心軸に沿って形成された雌ネジ部に螺合され、前記スリーブに対して前記シャフトが相対的に回転する一方向とは逆の回転方向が前記雌ネジ部にねじ込まれる方向となる雄ネジ部と、前記雄ネジ部から前記中心軸を中心に外側に広がって前記スリーブの前記端面と対向し、潤滑油を介して前記端面との間にスラスト動圧軸受部を形成する円板部とを備える。

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、前記雌ネジ部が形成される穴が、前記シャフトを貫通しない。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の軸受機構であって、前記雄ネジ部の前記雌ネジ部へのねじ込みのみにより前記スラストプレートが前記シャフトに固定されている。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の軸受機構であって、前記シャフトの前記一端と前記円板部との間に、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間の領域と前記シャフトの外部とを連絡する流路が設けられ、前記スリーブの前記端面と前記円板部との間の間隙から、前記流路および前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間の前記領域を経由して、前記雌ネジ部が形成される前記穴の内部まで潤滑油が連続して満たされている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の軸受機構であって、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間に、前記流路と前記穴の内部とを連絡する他の流路が設けられる。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の軸受機構であって、前記スラストプレートが、前記中心軸に沿って前記雄ネジ部および前記円板部を貫通する貫通穴を有する。

請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の軸受機構であって、前記スラストプレートが、前記中心軸に沿って前記雄ネジ部および前記円板部を貫通する貫通穴を有する。

請求項８に記載の発明は、請求項４ないし７のいずれかに記載の軸受機構であって、前記スラストプレートが前記シャフトよりも熱膨張率が低い材料により形成される。

請求項９に記載の発明は、請求項２ないし８のいずれかに記載の軸受機構であって、前記シャフトの他端に前記中心軸に沿ってもう１つの雌ネジ部が形成されており、前記一端の前記雌ネジ部と前記他端の前記もう１つの雌ネジ部とにおいてネジ山の螺旋が逆向きである。

請求項１０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９のいずれかに記載の軸受機構と、前記シャフトの前記一端とは反対側の他端に取り付けられるロータ部と、前記スリーブハウジングが固定されるステータ部とを備える。

請求項１１に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、記録ディスクを回転する請求項１０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アクセス部と、前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングとを備える。

本発明によれば、スラストプレートの雄ネジ部がシャフトの雌ネジ部から緩むことが防止される。請求項２の発明では、シャフトからオイルが漏れ出すことが防止される。

請求項３の発明では、軸受機構の組立を簡素化することができ、請求項４の発明では、軸受機構内で発生する微小な異物をシャフトの内部やシャフトとスラストプレートとの間に溜めることにより、軸受性能の低下を抑制することができる。請求項５の発明では、潤滑油をシャフトの内部に容易に充填することができる。

請求項６の発明では、シャフトの回転時にスラストプレートの下面とスリーブハウジングの底部との間において、潤滑油の圧力が低下することを抑制することができ、請求項７の発明では、軸受機構内で発生する微小な異物をシャフトの内部および貫通穴内に溜めることにより、軸受性能の低下を抑制することができる。請求項８の発明では、オイル界面の高さの変動を小さくすることができ、オイル漏れを防止することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備える記録ディスク駆動装置１の断面図である。記録ディスク駆動装置１はいわゆるハードディスク駆動装置であり、情報を記録する円板状の２枚の記録ディスク１１、記録ディスク１１に対する情報の書き込みおよび読み出しを行うアクセス部１２、記録ディスク１１を保持して回転する電動式のモータ１０、並びに、記録ディスク１１、アクセス部１２およびモータ１０を内部空間に収容するハウジング１３を備える。

ハウジング１３は、上部に開口を有するとともにモータ１０およびアクセス部１２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１３１、並びに、第１ハウジング部材１３１の開口を覆う板状の第２ハウジング部材１３２を備える。記録ディスク駆動装置１では、第１ハウジング部材１３１に第２ハウジング部材１３２が接合されてハウジング１３が形成され、内部空間は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。

２枚の記録ディスク１１はスペーサ１５を挟んでモータ１０上に載置され、ネジ１６およびクランパ１４によりモータ１０に固定される。アクセス部１２は、記録ディスク１１に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド１２１、ヘッド１２１を支持するアーム１２２、並びに、アーム１２２を移動することによりヘッド１２１を記録ディスク１１およびモータ１０に対して相対的に移動するヘッド移動機構１２３を有する。これらの構成により、ヘッド１２１は回転する記録ディスク１１に近接した状態で記録ディスク１１の所要の位置にアクセスし、情報の書き込みおよび読み出しを行う。

図２は、モータ１０の縦断面図であり、２枚の記録ディスク１１を二点鎖線にて示している。モータ１０はアウタロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、回転組立体であるロータ部３、および、作動流体である潤滑油による流体動圧を利用する軸受機構４を備える。ロータ部３は、軸受機構４を介してモータ１０の中心軸Ｊ１を中心にステータ部２に対して回転可能に支持され、モータ１０を平面視した場合に一方向である反時計回りに回転する。以下の説明における「モータ１０の回転方向」は、特に断らない限りモータ１０を平面視した場合のロータ部３の回転方向を指すものとするが、説明の一部においてモータ１０を底面側から見た場合の回転方向にも言及されている。また、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。

ロータ部３は、ステンレス鋼等により形成されてロータ部３の本体となるロータハブ３１を備え、ロータハブ３１は、中心軸Ｊ１を中心として下側（すなわち、ステータ部２側）に突出するシャフト３１１、シャフト３１１の上端部から中心軸Ｊ１に対して垂直に広がる略円板状の円板部３１２、および、円板部３１２の外周から下側に突出する略円筒状の筒状部３１３を備える。また、筒状部３１３の内側面には界磁用磁石３２が取り付けられる。

シャフト３１１には、上端および下端に中心軸Ｊ１に沿って雌ネジ部３１１１，３１１２がそれぞれ形成され、雌ネジ部３１１１，３１１２が形成される穴は、シャフト３１１を貫通することなく設けられる。上側の雌ネジ部３１１１にはクランパ１４を円板部３１２上に固定するネジ１６が螺合され、モータ１０を平面視した場合に、ネジ１６はモータ１０の回転方向とは反対方向（時計回り）に回転されて雌ネジ部３１１１にねじ込まれている（すなわち、ネジ１６および雌ネジ部３１１１は右ネジとされる。）。下側の雌ネジ部３１１２には後述するスラストプレート５が取り付けられる。

ステータ部２は、中央に略円筒状のホルダ２１１を有するベースブラケット２１、および、ホルダ２１１の周囲に取り付けられた電機子２２を備える。ホルダ２１１には後述する有底円筒状のスリーブハウジング４１が挿入されて固定される。電機子２２は、径方向において界磁用磁石３２と対向し、界磁用磁石３２との間でシャフト３１１（すなわち、中心軸Ｊ１）を中心とする回転力（トルク）を発生する。

軸受機構４は、シャフト３１１が挿入されるスリーブ４２、スラストプレート５、および、スリーブ４２の外周面およびスラストプレート５（の外周および下面）を覆うスリーブハウジング４１を備える。スリーブ４２は燒結金属により形成された多孔質部材であり、スリーブハウジング４１はスラストプレート５の周囲にてスリーブ４２に含浸された潤滑油を保持する役割を果たす。シャフト３１１はロータ部３の回転と共にスリーブ４２に対して相対的に回転するため、既述の「モータ１０の回転方向」は、シャフト３１１がスリーブ４２に対して相対的に回転する方向ということもできる。スラストプレート５はシャフト３１１の雌ネジ部３１１２に螺合される雄ネジ部５１、および、雄ネジ部５１から中心軸Ｊ１を中心に外側に広がる円板部５２を備え、シャフト３１１よりも熱膨張率が低い材料（例えば鉄材）により形成されている。

円板部５２は雄ネジ部５１がシャフト３１１の下端に螺合されることにより、その上面がスリーブ４２の下端面と対向し、流体動圧を発生する間隙を形成する。雄ネジ部５１は左ネジとされ、モータ１０を下側から見た場合、雄ネジ部５１は反時計回りに回転されることにより雌ネジ部３１１１にねじ込まれている。回転時のモータ１０は、下側から見て時計回りに回転するため、下側から見た場合のモータ１０の回転方向とは逆の方向の回転方向が、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１１にねじ込まれる方向となる。既述のように、上側の雌ネジ部３１１１は右ネジであるため、雌ネジ部３１１２と雌ネジ部３１１１とではネジ山の螺旋が逆向きとなる。すなわち、螺旋の進行方向に対する回転方向が互いに逆となっている。また、雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間は接着剤等により封止されておらず（すなわち、潤滑油が内部に進入可能とされ）、後述するように、雌ネジ部３１１２が形成される穴の内部まで潤滑油が充填されている。

図３はモータ１０の一部（図２における右半分）を拡大して示す断面図である。モータ１０では、ロータハブ３１の円板部３１２の下面とスリーブ４２の上端面４２２との間、スリーブ４２の内側面４２３とシャフト３１１の外側面との間、スリーブ４２の下端面４２４とスラストプレート５の円板部５２の上面との間、および、スリーブハウジング４１の上部の外側面４１３とスリーブハウジング４１の外側において円板部３１２から下方に突出する環状突出部３１４の内側面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、「上部間隙６１」、「側部間隙６２」、「下部間隙６３」、「外側間隙６４」と呼ぶ。

また、スリーブ４２の外側面４２１には、中心軸Ｊ１に平行に複数の溝６５１が設けられ、スリーブハウジング４１の内側面がスリーブ４２の外側面４２１を囲むことにより、スリーブ４２の外側面４２１とスリーブハウジング４１との間に中心軸Ｊ１方向の複数の流路６５が形成され、複数の流路６５により上部間隙６１と下部間隙６３とが連通する（実際には、スリーブ４２の下端とスリーブハウジング４１の底部との間の当接する部分にも図示省略の流路が設けられている。）。モータ１０では、複数の流路６５および間隙６１〜６４に潤滑油が連続して充填され、いわゆるフルフィル構造の軸受機構４が構成される。外側間隙６４の幅（すなわち、スリーブハウジング４１の外側面４１３とロータハブ３１の環状突出部３１４の内側面との間の距離）は、スリーブハウジング４１の上端から下側に向かって漸次増大し、これにより、外側間隙６４において潤滑油の界面がメニスカス状となるテーパシールが形成されて潤滑油の流出が防止され、外側間隙６４がオイルバッファとしての役割を果たす。

図４はスリーブ４２の平面図である。スリーブ４２の上端面４２２には、スパイラル形状のスラスト動圧溝４２２１（溝４２２１の底面に平行斜線を付している。）が形成されており、溝４２２１によりロータ部３の回転時に上部間隙６１（図３参照）において潤滑油に対して中心軸Ｊ１に向かう圧力を発生するスラスト動圧軸受部が構成される。図５は中心軸Ｊ１を含む面におけるスリーブ４２の断面を示す図である。スリーブ４２の内側面４２３には上下の２箇所にそれぞれ複数のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝４２３１，４２３２（溝４２３１，４２３２の底面に平行斜線を付している。）が設けられ、モータ１０の回転時に溝４２３１，４２３２によりシャフト３１１（図３参照）との間の側部間隙６２において流体動圧を発生するラジアル動圧軸受部が潤滑油を介して形成され、溝４２３１と溝４２３２との間は潤滑油が押し込まれて正圧に保たれる。シャフト３１１は軸受機構４の一部としても機能することから、シャフト３１１を軸受機構４の一部とみなしてシャフト３１１の上端に取り付けられて回転する部分がロータ部３と捉えられてもよい。

図６はスリーブ４２の底面図である。スリーブ４２の下端面４２４には複数のスパイラル形状のスラスト動圧溝４２４１（溝４２４１の底面に平行斜線を付している。）が設けられており、溝４２４１とスラストプレート５の円板部５２（図３参照）とが対向することにより、ロータ部３の回転時には、円板部５２とスリーブ４２との間の下部間隙６３において中心軸Ｊ１に向かう圧力を発生するスラスト動圧軸受部（ただし、潤滑油はラジアル動圧軸受部からの力を受けて中心軸Ｊ１から離れる方向に流れる。）が潤滑油を介して形成される。図４、図５および図６に示すように、スリーブ４２の外周には上下方向に伸びる既述の複数の溝６５１がほぼ等間隔に設けられる（本実施の形態では３本とされる。）。

図７はシャフト３１１の底面図である。シャフト３１１の下端面３１１３には、断面がＶ字状の４本の溝３１１４が周方向に等間隔に形成され、溝３１１４は雌ネジ部３１１２から径方向外側へと下端面３１１３の外周まで伸びている。図８はスラストプレート５の平面図である。雄ネジ部５１の外周部には中心軸Ｊ１に平行に伸びる４本の溝５１１が周方向に等間隔にて設けられ、溝５１１は円板部５２の上面から雄ネジ部５１の上端まで伸びており、溝５１１の深さは雄ネジ部５１のネジ山より深くされる。

図９は図７および図８に示す矢印Ａの位置における軸受機構４の下部を示す縦断面図である。軸受機構４の組み立て時にスラストプレート５がシャフト３１１に取り付けられると（すなわち、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２に螺合されると）、スラストプレート５の円板部５２が図７に示す溝３１１４以外の領域でシャフト３１１の下端面３１１３に当接する。これにより、円板部５２とシャフト３１１の下端との間において、溝３１１４により径方向に伸びる流路７１が設けられる。同時に、スラストプレート５の雄ネジ部５１とシャフト３１１に設けられる雌ネジ部３１１２との間において、雄ネジ部５１の溝５１１により中心軸Ｊ１に平行な流路７２が設けられる。

流路７１は、流路７２とシャフト３１１の外部とを連絡し、流路７２は流路７１とシャフト３１１の穴の内部とを連絡する。既述のように、雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間が接着剤等により封止されておらず、下部間隙６３（すなわち、スリーブ４２の下端面４２４と円板部５２との間の間隙）から、流路７１，７２を経由して、雌ネジ部３１１２が形成される穴の内部である空間７３まで潤滑油が連続して満たされている。

以上、モータ１０の構造について説明してきたが、モータ１０は平面視した場合に反時計回りに回転し、スラストプレート５の雄ネジ部５１に左ネジが採用されるため、モータ１０の起動時および停止時、並びに、回転中に衝撃や振動が加えられた場合に、ネジが締まる方向にスラストプレート５に力が作用し、雄ネジ部５１がシャフト３１１から緩むことが防止される。さらに、雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間を封止する緩み防止のための接着剤を省くことができ、軸受機構４の組立を簡素化することができる。２つの雌ネジ部３１１１，３１１２が形成される穴はシャフト３１１を貫通しないため、シャフト３１１の内部から軸受機構４の外部へ潤滑油が漏れ出することはなく、シャフト３１１の剛性も貫通穴の場合よりも高くなる。

さらに、雄ネジ部５１の雌ネジ部３１１２へのねじ込みのみによりスラストプレート５がシャフト３１１に固定されている（すなわち、雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間に接着剤が使用されることなくスラストプレート５がシャフト３１１の下端に固定されている）ことにより、潤滑油が流路７１，７２を経由してシャフト３１１の内部の空間７３に容易に入り込むことができ、空間７３全体に容易に潤滑油を充填することができる。これにより、空間７３内に気泡が残留することが防止され、ＮＲＲＯ（非繰り返し性振れ) 等の振動が抑制されて軸受機構４（およびモータ１０）の信頼性を向上し、長寿命化を図ることができる。

なお、接着剤を使用する場合には温度変化や湿度変化により接着剤が劣化してしまうと接着剤内の気泡が軸受機構内に入り込むおそれがあるが、接着剤を使用しない軸受機構４ではこのような問題も生じない。

また、ロータ部３の回転により下部間隙６３のスラスト動圧軸受部では潤滑油に中心軸Ｊ１に向かう圧力が発生することから、モータ１０の起動時には潤滑油の圧力は空間７３側よりも流路７１側の方が高い状態となる。これにより、シャフト３１１の外部から流路７１，７２および空間７３へと潤滑油が流れ込み、潤滑油内の微小な異物が流路７１，７２や空間７３内に付着したり堆積するようにして溜まる。なお、モータ１０の停止時には、空間７３側の圧力が低下するが、一旦流路７１，７２や空間７３内に入り込んだ異物は容易には再びシャフト３１１外には戻されない（シャフト３１１およびスラストプレート５により、いわゆるダストトラップが構成される。）。その結果、軸受機構４内で発生する異物をシャフト３１１の内部やシャフト３１１とスラストプレート５との間に溜めることができ、軸受性能の低下を抑制することができる。

一方、軸受機構４では、既述のように、スラストプレート５はシャフト３１１よりも熱膨張率が低い材料により形成されるため、シャフト３１１内の空間７３は軸受機構４内が高温になると膨張し、低温になると収縮する。同様に、潤滑油も高温になると体積が増加し、低温になると体積が減少するが、高温時に潤滑油が空間７３内に多く取り込まれるため、図３に示す外側間隙６４の潤滑油の界面の高さの温度による変動が小さくなる。これにより、潤滑油がテーパシール外へと漏れ出すことが防止され、衝撃による潤滑油の飛散等も抑制される。

なお、図６に示すようにスラスト動圧溝４２４１が中心から外側に向かって反時計回りに曲がっていることにより、軸受機構４の組み立てにおいて雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２に反時計回りにねじ込まれる際に、万一、スラスト動圧溝４２４１とスラストプレート５の円板部５２とが接触しても溝４２４１のパターンと同じ方向に擦れるため、バリ等からの発塵がある程度抑制され、発生した異物も溝に沿って外側へと導かれるため容易に除去することができる。

図１０は、第１の実施の形態に係る軸受機構４の他の例に係るスラストプレート５ａの平面図である。スラストプレート５ａでは、図７に示すシャフト３１１の複数の溝３１１４に代えて、円板部５２の上面に断面がＶ字状の径方向に伸びる複数の溝５２１が設けられる。軸受機構４の他の構成は第１の実施の形態と同様である。複数の溝５２１の中心軸Ｊ１側の端部はそれぞれ雄ネジ部５１の外周部に設けられる複数の溝５１１と繋がっており、溝５２１は円板部５２の外周まで伸びている。

図１１は図１０中に示す矢印Ｂの位置における軸受機構４の下部を示す縦断面図である。図１１の軸受機構４の場合、スラストプレート５ａの円板部５２がシャフト３１１の下端面３１１３に当接することにより、溝５２１において径方向の流路７１ａが形成される。そして、下部間隙６３から、流路７１ａおよび軸方向の流路７２を経由して、雌ネジ部３１１２が形成される穴の内部である空間７３まで潤滑油が連続して満たされる。

図１１に示す軸受機構４においても、図９に示す軸受機構４の場合と同様に、シャフト３１１の雌ネジ部３１１２に螺合される雄ネジ部５１に左ネジが採用され、モータ１０の起動時および停止時やモータ１０の回転中に振動が加えられた場合等に、スラストプレート５の雄ネジ部５１がシャフト３１１から緩むことが防止される。これにより、雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間を封止する接着剤を省いて雄ネジ部５１の雌ネジ部３１１２へのねじ込みのみによりスラストプレート５をシャフト３１１に取り付けることができ、軸受機構４の組立を簡素化することができる。また、モータ１０の起動時に、流路７１，７２や空間７３内へと異物が流れ込むことにより、軸受性能の低下を抑制することができる。

図１２は第２の実施の形態に係る軸受機構のスラストプレート５ｂの断面を示す図である。スラストプレート５ｂは、図８に示すスラストプレート５から雄ネジ部５１の溝５１１が省略され、中心軸Ｊ１に沿って雄ネジ部５１および円板部５２を貫通する貫通穴５３が設けられたものとなっている。このようなスラストプレート５ｂは、パイプ材を加工することにより安価に製造することができる。図１３は第２の実施の形態に係る軸受機構４ａの下部を拡大して示す縦断面図であり、図９に対応している。軸受機構４ａでは第１の実施の形態に係る軸受機構４の流路７１，７２は設けられず、スラストプレート５ｂの貫通穴５３により、シャフト３１１の内部の空間７３がスラストプレート５ｂの下面とスリーブハウジング４１の底部との間の間隙６６と連通される。そして、下部間隙６３と連絡する間隙６６、貫通穴５３および空間７３が潤滑油で満たされる。他の構成は第１の実施の形態に係る軸受機構４と同様である。

モータ１０の停止時には、空間７３は間隙６６との圧力差により、軸受機構４ａ内にて発生する微小な異物が貫通穴５３や空間７３内に流入し、一旦流入した異物は空間７３や貫通穴５３内に溜まる。その結果、第１の実施の形態と同様に、軸受性能の低下が抑制される。また、第２の実施の形態においても雄ネジ部５１に左ネジが採用されるため、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２から緩むことが防止される。

図１４は第３の実施の形態に係る軸受機構４ｂの下部を拡大して示す図である。軸受機構４ｂのスラストプレート５ｃは図１３に示すスラストプレート５ｂと同様に中心軸Ｊ１に沿って雄ネジ部５１および円板部５２を貫通する貫通穴５３を有するとともに、図８のスラストプレート５と同様に、雄ネジ部５１に軸方向に伸びる４本の溝５１１も有している。また、シャフト３１１は図７に示すものと同様となっており、下端面３１１３上に４本の溝３１１４を有している。他の構成は第１の実施の形態と同様であり、同様の構成には同符号を付している。

軸受機構４ｂでは、雄ネジ部５１がシャフト３１１の雌ネジ部３１１２に螺合されることにより、溝５１１により雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間に流路７２が形成され、溝３１１４によりシャフト３１１の下端と円板部５２との間に流路７１が形成される。流路７１は流路７２とシャフト３１１の外部とを連絡し、流路７２は流路７１とシャフト３１１の穴の内部の空間７３とを連絡する。空間７３は貫通穴５３によりスラストプレート５ｃの下の間隙６６に連通し、さらに下部間隙６３へと連絡している。そして、流路７１，７２、空間７３および貫通穴５３には潤滑油が連続的に充填されており、ロータ部３の回転時には、充填された潤滑油が流路７１，７２を通って空間７３に流れ込み、貫通穴５３を通って間隙６６へ流れ出す。

間隙６６（特に中心付近）は、遠心力により負圧になり易いが、貫通穴５３を通って間隙６６に潤滑油が供給されることにより、圧力の低下が抑制され、気泡の発生が防止される。さらに、モータ１０の回転時には、図９に示す軸受機構４と同様に、軸受機構４ｂ内に発生する異物が流路７１，７２を通って空間７３内に流入し、流入した異物は流路７１，７２、空間７３または貫通穴５３内に溜まる。その結果、軸受性能の低下が抑制される。また、軸受機構４ｂの場合もスラストプレート５ｃの雄ネジ部５１に左ネジが採用され、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２から緩むことが防止される。

図１５は第４の実施の形態に係るモータ１０ａの一部を示す断面図である。モータ１０ａの軸受機構４ｃでは、シャフト３１１ａが貫通穴を有し、シャフト３１１ａの上端および下端には中心軸Ｊ１に沿って、雌ネジ部３１１１，３１１２が形成され、雌ネジ部３１１１にはクランパ１４を取り付けるためのネジ１６が螺合され、雌ネジ部３１１２にはスラストプレート５ｄの雄ネジ部５１が螺合される。シャフト３１１ａでは、図７に示す下端面３１１３上に設けられる溝３１１４が省かれ、スラストプレート５ｄは、図８に示すスラストプレート５から溝５１１を省いたものとなっている。

雌ネジ部３１１１とネジ１６との間および雌ネジ部３１１２と雄ネジ部５１との間は、接着剤９１，９２によりそれぞれ封止されており、軸受機構４ｃ内に充填された潤滑油がシャフト３１１から漏れ出すことが防止される。他の構成は第１の実施の形態に係るモータ１０と同様である。

モータ１０ａでは既述のモータ１０と同様に、ロータ部３の回転方向がモータ１０ａを平面視した場合に反時計回りとなっており、ネジ１６には右ネジが採用される。すなわち、ネジ１６は（上側から見た）モータ１０ａの回転方向とは逆の回転方向が雌ネジ部３１１１にねじ込まれる方向となる。また、スラストプレート５ｄの雄ネジ部５１には左ネジが採用され、モータ１０ａを下側から見た場合、モータ１０ａの回転方向は時計回りとなるため、雄ネジ部５１は下側から見たモータ１０ａの回転方向とは逆の回転方向が雌ネジ部３１１２にねじ込まれる方向となる。左ネジの採用により、モータ１０ａの起動時および停止時や回転中に振動が加えられた場合等に、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２から緩むことが防止される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。

上記実施の形態では、雄ネジ部５１として左ネジが採用されるが、平面視した場合に時計回りに回転するモータの場合には雄ネジ部５１として右ネジが採用される。一般的に表現すれば、底面から見た場合のモータの回転方向とは逆の回転方向が、雄ネジ部が雌ネジ部にねじ込まれる方向とされることにより、雄ネジ部５１が雌ネジ部３１１２から緩むことが防止される。また、シャフト３１１の上端に設けられる雌ネジ部３１１１および雌ネジ部３１１１に螺合されるネジ１６は右ネジであるとして説明したが、左ネジとされてもよい。

第１および第３の実施の形態では、雄ネジ部５１に溝５１１を設けることにより流路７２が形成されるが、溝５１１に代えてまたは溝５１１と共に、雌ネジ部３１１２上に中心軸Ｊ１に沿って溝を形成することにより流路７２が設けられてもよい。また、溝５１１が存在しなくても雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間の領域にはネジ山に沿って僅かな隙間が存在するため、溝５１１は省略されてもよい。この場合であっても流路７１により雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間の領域とシャフト３１１の外部とが連絡され、下部間隙６３から流路７１および雄ネジ部５１と雌ネジ部３１１２との間の領域を経由して空間７３まで潤滑油を充填することができ、さらに、異物をシャフト３１１とスラストプレート５との間等に溜めることができる。流路７１は必ずしも溝状の凹部により形成される必要はなく、例えば、シャフト３１１の下端面３１１３に突起を設けたり、単に下端面３１１３と円板部５２との間に隙間を設けることにより径方向の流路が確保されてもよい。

また、雄ネジ部５１の溝５１１、円板部５２に形成される溝５２１（図１０参照）およびシャフト３１１に形成される溝３１１４（図７参照）はそれぞれ４本であるとして説明したが、他の本数が採用されてもよい。

第３の実施の形態では、軸受機構４ｂに設けられる流路７１に代えてまたは流路７１と共に図１０に示すようにスラストプレート５ａの円板部５２に設けられる溝５２１により流路が形成されてもよい。

上記実施の形態に係る軸受機構では、図３および図４に示すように上部間隙６１においてもスラスト動圧軸受部が設けられるが、スリーブハウジング４１の上端面上にスラスト動圧溝を設けることによりロータハブ３１の円板部３１２とスリーブハウジング４１との間にスラスト動圧軸受部が構成されてもよい。また、スリーブ４２の下端面４２４に形成されるスラスト動圧溝４２４１の形状はヘリングボーン形状とされてもよい。

さらに、側部間隙６２においてラジアル動圧軸受部を構成するシャフト３１１（またはシャフト３１１ａ）は、ロータハブ３１と別部材にて形成されてもよい。スリーブハウジング４１はベースブラケット２１と１つの部材とされてもよく、この場合、スリーブハウジング４１はステータ部２のベースブラケット２１に一体的に固定されることとなる。また、有底円筒状のスリーブハウジング４１は、円筒部材と、円筒部材とは別部材であって円筒部材の下端を閉塞する閉塞部材とから構成されてもよい。

上記実施の形態に係るモータは、必ずしも界磁用磁石３２が電機子２２の外側に配置された、いわゆる、アウタロータ型である必要はなく、界磁用磁石３２が電機子２２の中心軸Ｊ１側に配置されたインナロータ型であってもよい。また、モータは、ハードディスク装置以外の他の記録ディスク駆動装置（例えば、リムーバブルディスク装置であってもよく、記録ディスクからの読み出し専用の装置であってもよい。）の駆動源として利用されてよく、さらに、記録ディスク駆動装置の駆動源以外のモータとして利用されてもよい。

第１の実施の形態に係る記録ディスク駆動装置の断面図である。 モータの断面図である。 モータの一部を拡大して示す断面図である。 スリーブの平面図である。 スリーブの断面図である。 スリーブの底面図である。 シャフトの底面図である。 スラストプレートの平面図である。 軸受機構の下部を拡大して示す図である。 第１の実施の形態の他の例に係る軸受機構のスラストプレートの平面図である。 軸受機構の下部を拡大して示す図である。 第２の実施の形態に係る軸受機構のスラストプレートの断面図である。 軸受機構の下部を拡大して示す図である。 第３の実施の形態に係る軸受機構の下部を拡大して示す図である。 第４の実施の形態に係る軸受機構を示す図である。

符号の説明

１ 記録ディスク駆動装置
２ ステータ部
３ ロータ部
４，４ａ，４ｂ 軸受機構
５，５ａ〜５ｄ スラストプレート
１０，１０ａ モータ
１１ 記録ディスク
１２ アクセス部
１３ ハウジング
４１ スリーブハウジング
４２ スリーブ
５１ 雄ネジ部
５２ 円板部
５３ 貫通穴
６３ 下部間隙
７１，７１ａ，７２ 流路
７３ 空間
３１１ シャフト
４２１ （スリーブの）外周面
４２４ （スリーブの）下端面
３１１２，３１１１ 雌ネジ部
３１１３ （シャフトの）下端面
Ｊ１ 中心軸

Claims (11)

1. モータ用の流体動圧を利用する軸受機構であって、
   シャフトと、
   前記シャフトが挿入されて潤滑油を介して前記シャフトとの間にラジアル動圧軸受部を形成するスリーブと、
   前記シャフトの一端に取り付けられて前記スリーブの端面と対向するスラストプレートと、
   前記スリーブの外周面および前記スラストプレートを覆い、前記スラストプレートの周囲に潤滑油を保持する有底円筒状のスリーブハウジングと、
   を備え、
   前記スラストプレートが、
   前記シャフトの前記一端に中心軸に沿って形成された雌ネジ部に螺合され、前記スリーブに対して前記シャフトが相対的に回転する一方向とは逆の回転方向が前記雌ネジ部にねじ込まれる方向となる雄ネジ部と、
   前記雄ネジ部から前記中心軸を中心に外側に広がって前記スリーブの前記端面と対向し、潤滑油を介して前記端面との間にスラスト動圧軸受部を形成する円板部と、
   を備えることを特徴とする軸受機構。
2. 請求項１に記載の軸受機構であって、
   前記雌ネジ部が形成される穴が、前記シャフトを貫通しないことを特徴とする軸受機構。
3. 請求項２に記載の軸受機構であって、
   前記雄ネジ部の前記雌ネジ部へのねじ込みのみにより前記スラストプレートが前記シャフトに固定されていることを特徴とする軸受機構。
4. 請求項３に記載の軸受機構であって、
   前記シャフトの前記一端と前記円板部との間に、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間の領域と前記シャフトの外部とを連絡する流路が設けられ、
   前記スリーブの前記端面と前記円板部との間の間隙から、前記流路および前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間の前記領域を経由して、前記雌ネジ部が形成される前記穴の内部まで潤滑油が連続して満たされていることを特徴とする軸受機構。
5. 請求項４に記載の軸受機構であって、
   前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間に、前記流路と前記穴の内部とを連絡する他の流路が設けられることを特徴とする軸受機構。
6. 請求項４または５に記載の軸受機構であって、
   前記スラストプレートが、前記中心軸に沿って前記雄ネジ部および前記円板部を貫通する貫通穴を有することを特徴とする軸受機構。
7. 請求項３に記載の軸受機構であって、
   前記スラストプレートが、前記中心軸に沿って前記雄ネジ部および前記円板部を貫通する貫通穴を有することを特徴とする軸受機構。
8. 請求項４ないし７のいずれかに記載の軸受機構であって、
   前記スラストプレートが前記シャフトよりも熱膨張率が低い材料により形成されることを特徴とする軸受機構。
9. 請求項２ないし８のいずれかに記載の軸受機構であって、
   前記シャフトの他端に前記中心軸に沿ってもう１つの雌ネジ部が形成されており、
   前記一端の前記雌ネジ部と前記他端の前記もう１つの雌ネジ部とにおいてネジ山の螺旋が逆向きであることを特徴とする軸受機構。
10. 電動式のモータであって、
    請求項１ないし９のいずれかに記載の軸受機構と、
    前記シャフトの前記一端とは反対側の他端に取り付けられるロータ部と、
    前記スリーブハウジングが固定されるステータ部と、
    を備えることを特徴とするモータ。
11. 記録ディスク駆動装置であって、
    記録ディスクを回転する請求項１０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アクセス部と、
    前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
    を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。

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