スピンドルモータおよび回転装置
【課題】 動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因する圧力差を補償するための連通穴を適切に形成し、動圧発生溝の形成も容易で、潤滑流体の漏れを容易に防止することが可能なスピンドルモータを提供する。
【解決手段】シャフトに外筒部材を取り付け、外筒部材とスリーブ間にラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受を設けるとともに、シャフトと外筒部材間及びハブと外筒部材間に連通穴を形成する。鍔部付き外筒部材をシャフトに取り付けているため連通穴を容易に形成することができるとともに、連通穴開口部とシールとの間にスラスト動圧軸受を有するので、シール部から潤滑流体が漏れにくい。また、鍔部を有した外筒部材にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能である。
【解決手段】シャフトに外筒部材を取り付け、外筒部材とスリーブ間にラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受を設けるとともに、シャフトと外筒部材間及びハブと外筒部材間に連通穴を形成する。鍔部付き外筒部材をシャフトに取り付けているため連通穴を容易に形成することができるとともに、連通穴開口部とシールとの間にスラスト動圧軸受を有するので、シール部から潤滑流体が漏れにくい。また、鍔部を有した外筒部材にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動圧軸受を使用したスピンドルモータおよび回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク、ポリゴンミラー、光ディスク装置などのスピンドルモータに用いられている軸受装置として、従来用いられていた玉軸受装置に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる動圧軸受装置が多く用いられつつある。また、携帯用機器に用いられるようになってきており、更なるスピンドルモータの小型化が求められてきている。
【０００３】
特許文献１には小型化を可能な軸受形状として図９及び１０に示すように、ラジアル動圧発生溝１０をその内周面に形成したスリーブ２４をブラケット２６で包み、スリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間でラジアル動圧軸受を形成した構成が提案されている。また、スラスト動圧発生溝１１がブラケット２６の上面肩部に形成されており、ブラケット２６上面肩部とハブ４下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。さらに、少なくともラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を構成している箇所を含めてスリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間やブラケット２６上面肩部とハブ４下面との間には作動流体としての潤滑油が充填されている。この構成によれば、スリーブ２４外周面及び下面と、ブラケット２６の内周面及び上面間に潤滑流体３１を流通可能に連通する連通穴２５を形成することにより、ラジアル軸受部に設けられる動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因して、スリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間に保持される潤滑流体３１の軸線方向上下端部に圧力差が生じた場合も、連通穴２５を通じて圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。また、スリーブ２４・ブラケット２６一体品で連通穴２５を形成する場合は、細くて長い穴をドリル加工等で形成するため加工が困難であるのに対し、この構成のスリーブ２４とブラケット２６の２ピース構造であれば、スリーブ２４の外周面もしくはブラケット２６の内周面に溝を設ければ組み立てたときに連通穴になるので、連通穴の形成が容易である。
【０００４】
また、特許文献２には図１１及び１２に示すように、スリーブ２７をブラケット２６で軸線方向の上下も囲み、連通穴２８をコの字形状に形成している構成も提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には図１３及び１４に示すように、ラジアル動圧発生溝１０とスラスト動圧発生溝１１をその内周面とフランジ部上面に形成したフランジ付きスリーブ２９をブラケット２６で包んだ構成が提案されている。フランジ付きスリーブ２９内周面とシャフト１外周面の間でラジアル動圧軸受を形成し、フランジ付きスリーブ２９フランジ部上面とハブ４下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。この構成では、フランジ付きスリーブ２９外周面及びフランジ部下面と、ブラケット２６の内周面及び肩部上面間に連通穴３０が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−１９７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−５２９３１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３９３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された従来構成のスピンドルモータでは、スラスト軸受部分に連通穴が形成されておらず、スラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、スラスト軸受の内周部と外周部に圧力差が生じた場合に圧力差が補償されず、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生を抑えることができない。さらに、非常に面積の小さなブラケット２６の上面肩部にスラスト動圧発生溝を形成するため、上面肩部の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が困難となっている。さらに、同様の理由で、プレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を行うことができず、加工コストの低減が困難となっている。
【０００７】
それに対し、特許文献３に開示された従来構成のスピンドルモータでは、フランジ付きスリーブ２９を形成することにより、スラスト軸受外周部分とラジアル軸受下部の間に連通穴３０を形成しているので、スラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して圧力差が発生しても、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生を抑えることができる。また、フランジ付きスリーブ２９にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能になっている。しかしながら軸受開口部の拡大図（図１４）に示すように、テーパ部１３の近傍に連通穴３０が開口しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、スラスト軸受に全ての潤滑流体３１を取り込むことができず、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状となっている。
【０００８】
本発明は上記課題や問題を解決するもので、動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因する圧力差を補償するための連通穴を適切に形成し、動圧発生溝の形成も容易で、潤滑流体３１の漏れを容易に防止することが可能なスピンドルモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題や問題を解決するために本発明のスピンドルモータは、静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた外筒部材及びロータハブを有し、前記外筒部材は円筒部と前記円筒部の一端部からラジアル外周面に対して垂直な方向に広がる鍔部からなり、前記静止部材は前記外筒部材の円筒部外周面と半径方向に対向する内周面と、前記外筒部材の鍔部下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の円筒部外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の円筒部外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、前記スラスト軸受部は前記外筒部材の鍔部下面と、これと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記外筒部材の鍔部下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のスピンドルモータは、前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、および前記ロータハブ下面と前記外筒部材上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上の発明によれば、鍔部付き外筒部材をシャフトに取り付けているため、ラジアル動圧軸受下部とスラスト動圧軸受外周部に連通する連通穴を容易に形成することができる。さらに、連通穴開口部とシールとの間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、シール部から潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、鍔部を有した外筒部材にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るスピンドルモータおよび回転装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１及び２は、本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータの断面図及びシール近傍の拡大図である。このスピンドルモータは、シャフト１にハブ４が取り付けられておりシャフト１を中心軸として回転するロータを構成している。また、シャフト１に取り付けられた鍔付き外筒部材３と、鍔付き外筒部材３に対して微小隙間を介して外周に配置されたスリーブ２によって軸受が構成されており、スリーブ２に対してシャフト１を含むロータは回転可能に支持されている。さらに、スリーブ２はベース５に取り付けられており、ステータを構成している。
【００１４】
ハブ４の下部内周面には周方向に多極着磁された円環状のマグネット７が取り付けられ、ベース５のマグネット７と周方向に対向する位置にはステータコア６が取り付けられており、複数のステータコア７に制御された電流を流すと、マグネット７との間に回転力が発生し、ステータに対してロータを回転させる駆動機構として作用する。
【００１５】
鍔付き外筒部３の外周面とスリーブ２の内周面との間には潤滑流体３１が充填されており、鍔付き外筒部材３の外周面とスリーブ２の内周面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝１０が２箇所に形成されている。したがって、鍔付き外筒部材３が回転することによって、鍔付き外筒部材３の外周面とスリーブ２の内周面との間に動圧が発生し、ラジアル動圧軸受が構成されることになる。このラジアル動圧軸受によって、鍔付き外筒部材３はスリーブ２に対してラジアル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではラジアル動圧発生溝１０をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状や三円弧形状などの溝形状にしてもよい。さらに本実施例ではラジアル動圧発生溝１０を２箇所に形成したが、１箇所でも良く、３箇所以上形成しても良い。
【００１６】
また、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との間には潤滑流体３１が充填されており、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のスラスト動圧発生溝１１が形成されている。したがって、鍔付き外筒部材３が回転することによって、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との間に動圧が発生し、スラスト動圧軸受が構成されることになる。このスラスト動圧軸受によって鍔付き外筒部材３はスリーブに対してアキシャル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではスラスト動圧発生溝１１をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状やステップ形状などの溝形状にしてもよく、動圧によって潤滑流体３１が半径方向内側に向かうポンプイン形状であることが望ましい。
【００１７】
ベース５には磁性体で形成された吸引リング９が取り付けられており、マグネット７との間に軸線方向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト動圧軸受で発生する動圧とバランスさせて、ロータのアキシャル方向の支持を安定させている。なお、このような磁気付勢は、ステータコア６とマグネット７との軸線方向の磁気的中心をズラすことにより、発生させることも可能である。
【００１８】
さらに、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がるテーパ部１３が形成されており、スラスト動圧軸受の半径方向外側のハブ４の下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部１４が形成されている。このスリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。
【００１９】
このような鍔付き外筒部材３を用いることにより、図９〜１２に示す従来のスピンドルモータと比較して、スラスト軸受面積を大きく取ることができ、スラスト軸受の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が可能となっている。さらに、鍔付き外筒部材３にスラスト動圧発生溝１１を形成する場合には、プレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を行うことができ、加工コストの低減を図ることができる。
【００２０】
また、鍔付き外筒部材３を用いることにより、シャフト１の外周面と鍔付き外筒部材３の内周面の間、およびロータハブ４の下面と鍔付き外筒部材の鍔部上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴１２を容易に形成することができる。したがって、ラジアル動圧発生溝１０やスラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、各動圧軸受部に間に保持される潤滑流体３１に圧力差が生じた場合も、連通穴１２を通じてラジアル軸受の下部とスラスト軸受外周部の圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。
【００２１】
さらに、図１３及び１４に示す従来のスピンドルモータはスラスト軸受外周部に形成される連通１２の開口部がシールを形成するスリーブのテーパ部に隣接しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状であるのに対し、図１及び２に示すスピンドルモータは連通穴開口部とテーパ部１３の間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、非接触状態で支持される鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との微小隙間は、潤滑流体３１が循環することを考慮すると，ハブ４が取り付けられた鍔付き外筒部材３との連通穴１２の隙間より小さく形成されることが望ましく、スリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４の隙間からの漏れをさらに抑制できる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３及び４は、本発明の実施の形態２におけるスピンドルモータの断面図及びシール近傍の拡大図である。実施の形態1のスピンドルモータではスリーブ２の外周上部にテーパ部１３が形成されているのに対し、このスピンドルモータでは、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がる段付き部１５が形成されている。この段付き部１５とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。毛細管力は液面の面積に比例するので、同じ液面面積の場合にはテーパ形状よりも段付き形状のほうがオイルを多く貯えることができるので、オイルの蒸発に対する信頼性を向上することができる。
【００２３】
（実施の形態３）
図５及び６は、本発明の実施の形態3におけるスピンドルモータの断面図及び軸受機構近傍の拡大図である。図５及び６に示すスピンドルモータは、シャフト１にハブ４が取り付けられておりシャフト１を中心軸として回転するロータを構成している。また、シャフト１に取り付けられた第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７と、第１の外筒部材に対して微小隙間を介して外周に配置されたスリーブ２によって軸受が構成されており、スリーブ２に対してシャフト１を含むロータは回転可能に支持されている。なお、第１の外筒部材１６の直径よりも第２の外筒部材１７の直径が大きくなっている。さらに、スリーブ２はベース５に取り付けられており、ステータを構成している。
【００２４】
ハブ４の下部内周面には周方向に多極着磁された円環状のマグネット７が取り付けられ、ベース５のマグネット７と周方向に対向する位置にはステータコア６が取り付けられており、複数のステータコア７に制御された電流を流すと、マグネット７との間に回転力が発生し、ステータに対してロータを回転させる駆動機構として作用する。
【００２５】
第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面との間には潤滑流体３１が充填されており、第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝１０が２箇所に形成されている。したがって、第１の外筒部材１６が回転することによって、第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面との間に動圧が発生し、ラジアル動圧軸受が構成されることになる。このラジアル動圧軸受によって、第１の外筒部材１６はスリーブに対してラジアル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではラジアル動圧発生溝１０をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状や三円弧形状などの溝形状にしてもよい。さらに本実施例ではラジアル動圧発生溝１０を２箇所に形成したが、１箇所でも良く、３箇所以上形成しても良い。
【００２６】
また、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との間には潤滑流体３１が充填されており、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のスラスト動圧発生溝１１が形成されている。したがって、第２の外筒部材１７が回転することによって、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との間に動圧が発生し、スラスト動圧軸受が構成されることになる。このスラスト動圧軸受によって第２の外筒部材１７はスリーブに対してアキシャル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではスラスト動圧発生溝１１をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状やステップ形状などの溝形状にしてもよく、動圧によって潤滑流体３１が半径方向内側に向かうポンプイン形状であることが望ましい。
【００２７】
ベース５には磁性体で形成された吸引リング９が取り付けられており、マグネット７との間に軸線方向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト動圧軸受で発生する動圧とバランスさせて、ロータのアキシャル方向の支持を安定させている。なお、このような磁気付勢は、ステータコア６とマグネット７との軸線方向の磁気的中心をズラすことにより、発生させることも可能である。
【００２８】
さらに、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がるテーパ部１３が形成されており、スラスト動圧軸受の半径方向外側のハブ４の下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部１４が形成されている。このスリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。なお、テーパ部１３の変わりに実施の形態２で説明した段付き部１４を形成しても良い。
【００２９】
このような第１の外筒部材１６及び第２の外筒部材１７を用いることにより、図９〜１２に示す従来のスピンドルモータと比較して、スラスト軸受面積を大きく取ることができ、スラスト軸受の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が可能となっている。さらに、第２の外筒部材１７にスラスト動圧発生溝１１を形成する場合には、第２の外筒部材１７は円盤部材なのでプレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を高精度で行うことができ、加工コストの低減及び加工精度の向上を図ることができる。
【００３０】
また、第１の外筒部材１６及び第２の外筒部材１７を用いることにより、シャフト１の外周面と第１の外筒部材１６の内周面の間、およびロータハブ４の下面と第２の外筒部材１７の上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴１８及び１９を容易に形成することができる。したがって、ラジアル動圧発生溝１０やスラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、各動圧軸受部に間に保持される潤滑流体３１に圧力差が生じた場合も、連通穴１２を通じてラジアル軸受の下部とスラスト軸受外周部の圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。
【００３１】
そのうえ、第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７の間にも連通穴２０を形成すると、スラスト軸受とラジアル軸受それぞれで圧力差を補償され、スラスト軸受とラジアル軸受の相互作用を減少することができるので、それぞれの軸受で発生した負圧等の悪影響が他の軸受に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００３２】
さらに、図１３及び１４に示す従来のスピンドルモータはスラスト軸受外周部に形成される連通１２の開口部がシールを形成するスリーブのテーパ部に隣接しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状であるのに対し、図５及び６に示すスピンドルモータは連通穴開口部とテーパ部１３の間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、非接触状態で支持される外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との微小隙間は、潤滑流体３１が循環することを考慮すると，ハブ４が取り付けられた外筒部材１７との連通穴１９の隙間より小さく形成されることが望ましく、スリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４の隙間からの漏れをさらに抑制できる。
【００３３】
（実施の形態４）
図７及び８は、本発明の実施の形態４におけるスピンドルモータの断面図及び軸受機構近傍の拡大図である。実施の形態３のスピンドルモータではシャフト１に第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７が取り付けられているのに対し、このスピンドルモータでは、シャフト１に第１の外筒部材１６が取り付けられ、ハブ４の円筒壁部１４の内周に内筒部材２１が取り付けられている。つまり、実施の形態３における第２の外筒部材１７が内筒部材２１に置き換えられており、内筒部材２１の下面とスリーブ２の上面との間にスラスト動圧軸受が構成される。第２の外筒部材１７とシャフト１の取り付け面積に比べて内筒部材２１とハブ４の取り付け面積が大きく取れるので、取り付け強度を向上することができる。
【００３４】
なお、1〜４の実施例はシャフト回転でアウターロータタイプのスピンドルモータであったが、シャフト固定やインナーロータタイプなどのモータ形状に適応することができる。
【００３５】
また、本発明の軸受装置やそれを用いたスピンドルモータは、ＨＤＤやポリゴンミラー、光ディスク装置等の回転駆動装置として用いることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ハードディスク装置やその他の装置のスピンドルモータなどに特に適したスピンドルモータに適用できるが、その他の機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図２】本発明の第１のシール機構近傍を拡大して示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図４】本発明の第２のシール機構近傍を拡大して示す断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図６】本発明の第３の軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図８】本発明の第４の軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図９】従来のスピンドルモータの断面図
【図１０】従来のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図１１】従来の他のスピンドルモータの断面図
【図１２】従来の他のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図１３】従来他のスピンドルモータの断面図
【図１４】従来の他のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１ シャフト
２、２６ ブラケット
３ 鍔付き外筒部材
４ ハブ
５ ベース
６ ステータコア
７ マグネット
８ 抜け止め部材
９ 吸引リング
１０ ラジアル動圧発生溝
１１ スラスト動圧発生溝
１２、１８、１９、２０、２２、２３、２５、２８、３０ 連通穴
１３ テーパ部
１４ 円筒壁部
１５ 段付き部
１６ 第１の外筒部材
１７ 第２の外筒部材
２１ 内筒部材
２４、２７ スリーブ
２９ フランジ付きスリーブ
３１ 潤滑流体
【技術分野】
【０００１】
本発明は動圧軸受を使用したスピンドルモータおよび回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク、ポリゴンミラー、光ディスク装置などのスピンドルモータに用いられている軸受装置として、従来用いられていた玉軸受装置に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる動圧軸受装置が多く用いられつつある。また、携帯用機器に用いられるようになってきており、更なるスピンドルモータの小型化が求められてきている。
【０００３】
特許文献１には小型化を可能な軸受形状として図９及び１０に示すように、ラジアル動圧発生溝１０をその内周面に形成したスリーブ２４をブラケット２６で包み、スリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間でラジアル動圧軸受を形成した構成が提案されている。また、スラスト動圧発生溝１１がブラケット２６の上面肩部に形成されており、ブラケット２６上面肩部とハブ４下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。さらに、少なくともラジアル動圧軸受やスラスト動圧軸受を構成している箇所を含めてスリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間やブラケット２６上面肩部とハブ４下面との間には作動流体としての潤滑油が充填されている。この構成によれば、スリーブ２４外周面及び下面と、ブラケット２６の内周面及び上面間に潤滑流体３１を流通可能に連通する連通穴２５を形成することにより、ラジアル軸受部に設けられる動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因して、スリーブ２４内周面とシャフト１外周面との間に保持される潤滑流体３１の軸線方向上下端部に圧力差が生じた場合も、連通穴２５を通じて圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。また、スリーブ２４・ブラケット２６一体品で連通穴２５を形成する場合は、細くて長い穴をドリル加工等で形成するため加工が困難であるのに対し、この構成のスリーブ２４とブラケット２６の２ピース構造であれば、スリーブ２４の外周面もしくはブラケット２６の内周面に溝を設ければ組み立てたときに連通穴になるので、連通穴の形成が容易である。
【０００４】
また、特許文献２には図１１及び１２に示すように、スリーブ２７をブラケット２６で軸線方向の上下も囲み、連通穴２８をコの字形状に形成している構成も提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には図１３及び１４に示すように、ラジアル動圧発生溝１０とスラスト動圧発生溝１１をその内周面とフランジ部上面に形成したフランジ付きスリーブ２９をブラケット２６で包んだ構成が提案されている。フランジ付きスリーブ２９内周面とシャフト１外周面の間でラジアル動圧軸受を形成し、フランジ付きスリーブ２９フランジ部上面とハブ４下面の間でスラスト動圧軸受が形成されている。この構成では、フランジ付きスリーブ２９外周面及びフランジ部下面と、ブラケット２６の内周面及び肩部上面間に連通穴３０が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−１９７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−５２９３１号公報
【特許文献３】特開２００４−２３９３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された従来構成のスピンドルモータでは、スラスト軸受部分に連通穴が形成されておらず、スラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、スラスト軸受の内周部と外周部に圧力差が生じた場合に圧力差が補償されず、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生を抑えることができない。さらに、非常に面積の小さなブラケット２６の上面肩部にスラスト動圧発生溝を形成するため、上面肩部の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が困難となっている。さらに、同様の理由で、プレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を行うことができず、加工コストの低減が困難となっている。
【０００７】
それに対し、特許文献３に開示された従来構成のスピンドルモータでは、フランジ付きスリーブ２９を形成することにより、スラスト軸受外周部分とラジアル軸受下部の間に連通穴３０を形成しているので、スラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して圧力差が発生しても、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生を抑えることができる。また、フランジ付きスリーブ２９にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能になっている。しかしながら軸受開口部の拡大図（図１４）に示すように、テーパ部１３の近傍に連通穴３０が開口しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、スラスト軸受に全ての潤滑流体３１を取り込むことができず、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状となっている。
【０００８】
本発明は上記課題や問題を解決するもので、動圧発生溝や各部品の加工誤差等に起因する圧力差を補償するための連通穴を適切に形成し、動圧発生溝の形成も容易で、潤滑流体３１の漏れを容易に防止することが可能なスピンドルモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題や問題を解決するために本発明のスピンドルモータは、静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた外筒部材及びロータハブを有し、前記外筒部材は円筒部と前記円筒部の一端部からラジアル外周面に対して垂直な方向に広がる鍔部からなり、前記静止部材は前記外筒部材の円筒部外周面と半径方向に対向する内周面と、前記外筒部材の鍔部下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の円筒部外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の円筒部外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、前記スラスト軸受部は前記外筒部材の鍔部下面と、これと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記外筒部材の鍔部下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のスピンドルモータは、前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、および前記ロータハブ下面と前記外筒部材上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上の発明によれば、鍔部付き外筒部材をシャフトに取り付けているため、ラジアル動圧軸受下部とスラスト動圧軸受外周部に連通する連通穴を容易に形成することができる。さらに、連通穴開口部とシールとの間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、シール部から潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、鍔部を有した外筒部材にすることにより、スラスト動圧発生溝の形成も容易となり、プレス等の安価な方法でも形成が可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るスピンドルモータおよび回転装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１及び２は、本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータの断面図及びシール近傍の拡大図である。このスピンドルモータは、シャフト１にハブ４が取り付けられておりシャフト１を中心軸として回転するロータを構成している。また、シャフト１に取り付けられた鍔付き外筒部材３と、鍔付き外筒部材３に対して微小隙間を介して外周に配置されたスリーブ２によって軸受が構成されており、スリーブ２に対してシャフト１を含むロータは回転可能に支持されている。さらに、スリーブ２はベース５に取り付けられており、ステータを構成している。
【００１４】
ハブ４の下部内周面には周方向に多極着磁された円環状のマグネット７が取り付けられ、ベース５のマグネット７と周方向に対向する位置にはステータコア６が取り付けられており、複数のステータコア７に制御された電流を流すと、マグネット７との間に回転力が発生し、ステータに対してロータを回転させる駆動機構として作用する。
【００１５】
鍔付き外筒部３の外周面とスリーブ２の内周面との間には潤滑流体３１が充填されており、鍔付き外筒部材３の外周面とスリーブ２の内周面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝１０が２箇所に形成されている。したがって、鍔付き外筒部材３が回転することによって、鍔付き外筒部材３の外周面とスリーブ２の内周面との間に動圧が発生し、ラジアル動圧軸受が構成されることになる。このラジアル動圧軸受によって、鍔付き外筒部材３はスリーブ２に対してラジアル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではラジアル動圧発生溝１０をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状や三円弧形状などの溝形状にしてもよい。さらに本実施例ではラジアル動圧発生溝１０を２箇所に形成したが、１箇所でも良く、３箇所以上形成しても良い。
【００１６】
また、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との間には潤滑流体３１が充填されており、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のスラスト動圧発生溝１１が形成されている。したがって、鍔付き外筒部材３が回転することによって、鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との間に動圧が発生し、スラスト動圧軸受が構成されることになる。このスラスト動圧軸受によって鍔付き外筒部材３はスリーブに対してアキシャル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではスラスト動圧発生溝１１をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状やステップ形状などの溝形状にしてもよく、動圧によって潤滑流体３１が半径方向内側に向かうポンプイン形状であることが望ましい。
【００１７】
ベース５には磁性体で形成された吸引リング９が取り付けられており、マグネット７との間に軸線方向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト動圧軸受で発生する動圧とバランスさせて、ロータのアキシャル方向の支持を安定させている。なお、このような磁気付勢は、ステータコア６とマグネット７との軸線方向の磁気的中心をズラすことにより、発生させることも可能である。
【００１８】
さらに、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がるテーパ部１３が形成されており、スラスト動圧軸受の半径方向外側のハブ４の下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部１４が形成されている。このスリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。
【００１９】
このような鍔付き外筒部材３を用いることにより、図９〜１２に示す従来のスピンドルモータと比較して、スラスト軸受面積を大きく取ることができ、スラスト軸受の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が可能となっている。さらに、鍔付き外筒部材３にスラスト動圧発生溝１１を形成する場合には、プレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を行うことができ、加工コストの低減を図ることができる。
【００２０】
また、鍔付き外筒部材３を用いることにより、シャフト１の外周面と鍔付き外筒部材３の内周面の間、およびロータハブ４の下面と鍔付き外筒部材の鍔部上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴１２を容易に形成することができる。したがって、ラジアル動圧発生溝１０やスラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、各動圧軸受部に間に保持される潤滑流体３１に圧力差が生じた場合も、連通穴１２を通じてラジアル軸受の下部とスラスト軸受外周部の圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。
【００２１】
さらに、図１３及び１４に示す従来のスピンドルモータはスラスト軸受外周部に形成される連通１２の開口部がシールを形成するスリーブのテーパ部に隣接しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状であるのに対し、図１及び２に示すスピンドルモータは連通穴開口部とテーパ部１３の間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、非接触状態で支持される鍔付き外筒部材３の鍔部下面とスリーブ２の上面との微小隙間は、潤滑流体３１が循環することを考慮すると，ハブ４が取り付けられた鍔付き外筒部材３との連通穴１２の隙間より小さく形成されることが望ましく、スリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４の隙間からの漏れをさらに抑制できる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３及び４は、本発明の実施の形態２におけるスピンドルモータの断面図及びシール近傍の拡大図である。実施の形態1のスピンドルモータではスリーブ２の外周上部にテーパ部１３が形成されているのに対し、このスピンドルモータでは、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がる段付き部１５が形成されている。この段付き部１５とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。毛細管力は液面の面積に比例するので、同じ液面面積の場合にはテーパ形状よりも段付き形状のほうがオイルを多く貯えることができるので、オイルの蒸発に対する信頼性を向上することができる。
【００２３】
（実施の形態３）
図５及び６は、本発明の実施の形態3におけるスピンドルモータの断面図及び軸受機構近傍の拡大図である。図５及び６に示すスピンドルモータは、シャフト１にハブ４が取り付けられておりシャフト１を中心軸として回転するロータを構成している。また、シャフト１に取り付けられた第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７と、第１の外筒部材に対して微小隙間を介して外周に配置されたスリーブ２によって軸受が構成されており、スリーブ２に対してシャフト１を含むロータは回転可能に支持されている。なお、第１の外筒部材１６の直径よりも第２の外筒部材１７の直径が大きくなっている。さらに、スリーブ２はベース５に取り付けられており、ステータを構成している。
【００２４】
ハブ４の下部内周面には周方向に多極着磁された円環状のマグネット７が取り付けられ、ベース５のマグネット７と周方向に対向する位置にはステータコア６が取り付けられており、複数のステータコア７に制御された電流を流すと、マグネット７との間に回転力が発生し、ステータに対してロータを回転させる駆動機構として作用する。
【００２５】
第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面との間には潤滑流体３１が充填されており、第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝１０が２箇所に形成されている。したがって、第１の外筒部材１６が回転することによって、第１の外筒部材１６の外周面とスリーブ２の内周面との間に動圧が発生し、ラジアル動圧軸受が構成されることになる。このラジアル動圧軸受によって、第１の外筒部材１６はスリーブに対してラジアル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではラジアル動圧発生溝１０をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状や三円弧形状などの溝形状にしてもよい。さらに本実施例ではラジアル動圧発生溝１０を２箇所に形成したが、１箇所でも良く、３箇所以上形成しても良い。
【００２６】
また、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との間には潤滑流体３１が充填されており、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面の少なくとも一方にはヘリングボーン形状のスラスト動圧発生溝１１が形成されている。したがって、第２の外筒部材１７が回転することによって、第２の外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との間に動圧が発生し、スラスト動圧軸受が構成されることになる。このスラスト動圧軸受によって第２の外筒部材１７はスリーブに対してアキシャル方向に非接触状態で支持される。なお、本実施例ではスラスト動圧発生溝１１をヘリングボーン形状としたが、スパイラル形状やステップ形状などの溝形状にしてもよく、動圧によって潤滑流体３１が半径方向内側に向かうポンプイン形状であることが望ましい。
【００２７】
ベース５には磁性体で形成された吸引リング９が取り付けられており、マグネット７との間に軸線方向の磁気吸引力を発生させることで、スラスト動圧軸受で発生する動圧とバランスさせて、ロータのアキシャル方向の支持を安定させている。なお、このような磁気付勢は、ステータコア６とマグネット７との軸線方向の磁気的中心をズラすことにより、発生させることも可能である。
【００２８】
さらに、スリーブ２の外周上部にはシャフトを中心として外側に広がるテーパ部１３が形成されており、スラスト動圧軸受の半径方向外側のハブ４の下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部１４が形成されている。このスリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４で協働して潤滑流体３１の漏れを防ぐシールが形成されており、このシールは毛細管力を利用している。なお、テーパ部１３の変わりに実施の形態２で説明した段付き部１４を形成しても良い。
【００２９】
このような第１の外筒部材１６及び第２の外筒部材１７を用いることにより、図９〜１２に示す従来のスピンドルモータと比較して、スラスト軸受面積を大きく取ることができ、スラスト軸受の表面形状やスラスト動圧溝の加工精度の向上が可能となっている。さらに、第２の外筒部材１７にスラスト動圧発生溝１１を形成する場合には、第２の外筒部材１７は円盤部材なのでプレス等の安価な方法でスラスト動圧溝の形成を高精度で行うことができ、加工コストの低減及び加工精度の向上を図ることができる。
【００３０】
また、第１の外筒部材１６及び第２の外筒部材１７を用いることにより、シャフト１の外周面と第１の外筒部材１６の内周面の間、およびロータハブ４の下面と第２の外筒部材１７の上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴１８及び１９を容易に形成することができる。したがって、ラジアル動圧発生溝１０やスラスト動圧発生溝１１や各部品の加工誤差等に起因して、各動圧軸受部に間に保持される潤滑流体３１に圧力差が生じた場合も、連通穴１２を通じてラジアル軸受の下部とスラスト軸受外周部の圧力差が補償され、潤滑流体３１内の負圧による気泡の発生やロータの過浮上の発生が抑えられる。
【００３１】
そのうえ、第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７の間にも連通穴２０を形成すると、スラスト軸受とラジアル軸受それぞれで圧力差を補償され、スラスト軸受とラジアル軸受の相互作用を減少することができるので、それぞれの軸受で発生した負圧等の悪影響が他の軸受に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００３２】
さらに、図１３及び１４に示す従来のスピンドルモータはスラスト軸受外周部に形成される連通１２の開口部がシールを形成するスリーブのテーパ部に隣接しているので、潤滑流体３１がラジアル下部からスラスト外周側へ流通すると、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れやすい形状であるのに対し、図５及び６に示すスピンドルモータは連通穴開口部とテーパ部１３の間にスラスト動圧軸受を有するので、連通穴から潤滑流体３１が流通してもスラスト動圧軸受に向かって潤滑流体３１が取り込まれるので、テーパ部１３と円筒壁部１４で形成されるシールから潤滑流体３１が漏れにくい形状となっている。また、非接触状態で支持される外筒部材１７の下面とスリーブ２の上面との微小隙間は、潤滑流体３１が循環することを考慮すると，ハブ４が取り付けられた外筒部材１７との連通穴１９の隙間より小さく形成されることが望ましく、スリーブ２のテーパ部１３とハブ４の円筒壁部１４の隙間からの漏れをさらに抑制できる。
【００３３】
（実施の形態４）
図７及び８は、本発明の実施の形態４におけるスピンドルモータの断面図及び軸受機構近傍の拡大図である。実施の形態３のスピンドルモータではシャフト１に第１の外筒部材１６と第２の外筒部材１７が取り付けられているのに対し、このスピンドルモータでは、シャフト１に第１の外筒部材１６が取り付けられ、ハブ４の円筒壁部１４の内周に内筒部材２１が取り付けられている。つまり、実施の形態３における第２の外筒部材１７が内筒部材２１に置き換えられており、内筒部材２１の下面とスリーブ２の上面との間にスラスト動圧軸受が構成される。第２の外筒部材１７とシャフト１の取り付け面積に比べて内筒部材２１とハブ４の取り付け面積が大きく取れるので、取り付け強度を向上することができる。
【００３４】
なお、1〜４の実施例はシャフト回転でアウターロータタイプのスピンドルモータであったが、シャフト固定やインナーロータタイプなどのモータ形状に適応することができる。
【００３５】
また、本発明の軸受装置やそれを用いたスピンドルモータは、ＨＤＤやポリゴンミラー、光ディスク装置等の回転駆動装置として用いることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ハードディスク装置やその他の装置のスピンドルモータなどに特に適したスピンドルモータに適用できるが、その他の機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図２】本発明の第１のシール機構近傍を拡大して示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図４】本発明の第２のシール機構近傍を拡大して示す断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図６】本発明の第３の軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図
【図８】本発明の第４の軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図９】従来のスピンドルモータの断面図
【図１０】従来のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図１１】従来の他のスピンドルモータの断面図
【図１２】従来の他のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【図１３】従来他のスピンドルモータの断面図
【図１４】従来の他のスピンドルモータの軸受機構近傍を拡大して示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１ シャフト
２、２６ ブラケット
３ 鍔付き外筒部材
４ ハブ
５ ベース
６ ステータコア
７ マグネット
８ 抜け止め部材
９ 吸引リング
１０ ラジアル動圧発生溝
１１ スラスト動圧発生溝
１２、１８、１９、２０、２２、２３、２５、２８、３０ 連通穴
１３ テーパ部
１４ 円筒壁部
１５ 段付き部
１６ 第１の外筒部材
１７ 第２の外筒部材
２１ 内筒部材
２４、２７ スリーブ
２９ フランジ付きスリーブ
３１ 潤滑流体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた外筒部材及びロータハブを有し、前記外筒部材は円筒部と前記円筒部の一端部からラジアル外周面に対して垂直な方向に広がる鍔部からなり、
前記静止部材は前記外筒部材の円筒部外周面と半径方向に対向する内周面と、前記外筒部材の鍔部下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の円筒部外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の円筒部外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記外筒部材の鍔部下面と、これと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記外筒部材の鍔部下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、および前記ロータハブ下面と前記外筒部材上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた第１及び第２の円筒状の外筒部材及びロータハブを有し、前記第１の外筒部材よりも第２の外筒部材の外径が大きくなっており、
前記静止部材は前記第１の外筒部材の外周面と半径方向に対向する内周面と、前記第２の外筒部材の下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記第１の外筒部材の外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記第１の外筒部材の外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記第２の外筒部材の下面とこれと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記第２の外筒部材の下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
前記シャフト外周面と前記第１の外筒部材内周面の間、前記シャフト外周面と前記第２の外筒部材の内周面間および前記ロータハブ下面間と前記第２の外筒部材上面の間、前記第１の外筒部材と前記第２の外筒部材の間の少なくとも２箇所以上に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項３記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた円筒状の外筒部材及びロータハブ、を有し、ロータハブには円筒状の内筒部材が取り付けられており、
前記静止部材は前記外筒部材の外周面と半径方向に対向する内周面と、前記内筒部材の下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記内筒部材の下面とこれと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記内筒部材の下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、前記ロータハブ内周面と前記内筒部材外周面の間および前記ロータハブ下面間と前記内筒部材上面の間、前記外筒部材と前記内部材の間の少なくとも２箇所以上に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記外筒部材および内筒部材が多孔質金属材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記外筒部材および内筒部材が銅又は銅系材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記外筒部材および内筒部材がステンレス鋼で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記外筒部材および内筒部材が樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１１】
前記スラスト軸受の半径方向外側の前記ロータハブ下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部が形成され、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブの外周面の間には、毛細管力を利用したシール部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１２】
前記シール部は、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブ外周面のいずれか一方に、前記円筒壁部内周面と前記スリーブの外周面との間隙が前記スラスト軸受から離れるにしたがって徐々に拡大するような段付き部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１１記載のスピンドルモータ。
【請求項１３】
前記シール部は、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブ外周面のいずれか一方に、前記円筒壁部内周面と前記スリーブの外周面との間隙が前記スラスト軸受から離れるにしたがって徐々に拡大するようなテーパ部が設けられた形状であることを特徴とする請求項１１記載のスピンドルモータ。
【請求項１４】
前記回転部材にロータマグネットが取り付けられ、前記静止部材の前記ロータマグネットと対向する位置にステータコアが取り付けられることを特徴とする請求項１〜１３記載のスピンドルモータ。
【請求項１５】
前記回転部材にポリゴンミラー、記録ディスク等の被回転体が取り付けたことを特徴とする請求項１４記載の回転装置。
【請求項１】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた外筒部材及びロータハブを有し、前記外筒部材は円筒部と前記円筒部の一端部からラジアル外周面に対して垂直な方向に広がる鍔部からなり、
前記静止部材は前記外筒部材の円筒部外周面と半径方向に対向する内周面と、前記外筒部材の鍔部下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の円筒部外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の円筒部外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記外筒部材の鍔部下面と、これと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記外筒部材の鍔部下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、および前記ロータハブ下面と前記外筒部材上面の間に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた第１及び第２の円筒状の外筒部材及びロータハブを有し、前記第１の外筒部材よりも第２の外筒部材の外径が大きくなっており、
前記静止部材は前記第１の外筒部材の外周面と半径方向に対向する内周面と、前記第２の外筒部材の下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記第１の外筒部材の外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記第１の外筒部材の外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記第２の外筒部材の下面とこれと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記第２の外筒部材の下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
前記シャフト外周面と前記第１の外筒部材内周面の間、前記シャフト外周面と前記第２の外筒部材の内周面間および前記ロータハブ下面間と前記第２の外筒部材上面の間、前記第１の外筒部材と前記第２の外筒部材の間の少なくとも２箇所以上に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項３記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
静止部材と、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を介して前記静止部材に対して相対回転可能な回転部材を有するスピンドルモータにおいて、
前記回転部材はシャフトとシャフトに取り付けられた円筒状の外筒部材及びロータハブ、を有し、ロータハブには円筒状の内筒部材が取り付けられており、
前記静止部材は前記外筒部材の外周面と半径方向に対向する内周面と、前記内筒部材の下面と軸線方向に対向する上面とを有するスリーブ部材を有し、
前記ラジアル軸受部は前記外筒部材の外周面と、これと半径方向に対向する前記スリーブの内周面との間に介在された流体と、前記外筒部材の外周面と前記スリーブの内周面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなり、
前記スラスト軸受部は前記内筒部材の下面とこれと軸線方向に対向する前記スリーブ上面との間に介在された流体と、前記内筒部材の下面と前記スリーブ上面の少なくとも一方に形成された動圧発生溝からなることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
前記シャフト外周面と前記外筒部材内周面の間、前記ロータハブ内周面と前記内筒部材外周面の間および前記ロータハブ下面間と前記内筒部材上面の間、前記外筒部材と前記内部材の間の少なくとも２箇所以上に流体を流通可能に連通する連通穴を有することを特徴とする請求項５記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記外筒部材および内筒部材が多孔質金属材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記外筒部材および内筒部材が銅又は銅系材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記外筒部材および内筒部材がステンレス鋼で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記外筒部材および内筒部材が樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１１】
前記スラスト軸受の半径方向外側の前記ロータハブ下面には軸線方向に垂下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して対向する円筒壁部が形成され、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブの外周面の間には、毛細管力を利用したシール部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６記載のスピンドルモータ。
【請求項１２】
前記シール部は、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブ外周面のいずれか一方に、前記円筒壁部内周面と前記スリーブの外周面との間隙が前記スラスト軸受から離れるにしたがって徐々に拡大するような段付き部が少なくとも一つ設けられた形状であることを特徴とする請求項１１記載のスピンドルモータ。
【請求項１３】
前記シール部は、前記円筒壁部の内周面と前記スリーブ外周面のいずれか一方に、前記円筒壁部内周面と前記スリーブの外周面との間隙が前記スラスト軸受から離れるにしたがって徐々に拡大するようなテーパ部が設けられた形状であることを特徴とする請求項１１記載のスピンドルモータ。
【請求項１４】
前記回転部材にロータマグネットが取り付けられ、前記静止部材の前記ロータマグネットと対向する位置にステータコアが取り付けられることを特徴とする請求項１〜１３記載のスピンドルモータ。
【請求項１５】
前記回転部材にポリゴンミラー、記録ディスク等の被回転体が取り付けたことを特徴とする請求項１４記載の回転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１９４４００（Ｐ２００６−１９４４００Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８０７（Ｐ２００５−８８０７）
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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