モータおよびファン
【課題】スラスト部材の周囲に液面が位置するモータにおいて、潤滑油の漏出を容易に防止する。
【解決手段】モータの軸受機構が、シャフト４１と、シャフトが挿入されるスリーブ部４０と、スリーブ部の下側にてシャフトに固定されたスラストプレート４２と、スリーブ部を囲む軸受ハウジング３１１と、スラストプレートと軸方向に対向するキャップ部材と、を備え、スリーブ部と軸受ハウジングとの間に潤滑油の液面が存在する第１シール部６１が構成され、スリーブ部と軸受ハウジングとの間に、または、スリーブ部の外周部内に、前記第１シール部と前記スラスト間隙とを連通する側部連通路６４が構成され、スラストプレートと軸受ハウジングとの間の側部微小間隙およびスラストプレートとキャップ部材との間の下部微小間隙により潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される。
【解決手段】モータの軸受機構が、シャフト４１と、シャフトが挿入されるスリーブ部４０と、スリーブ部の下側にてシャフトに固定されたスラストプレート４２と、スリーブ部を囲む軸受ハウジング３１１と、スラストプレートと軸方向に対向するキャップ部材と、を備え、スリーブ部と軸受ハウジングとの間に潤滑油の液面が存在する第１シール部６１が構成され、スリーブ部と軸受ハウジングとの間に、または、スリーブ部の外周部内に、前記第１シール部と前記スラスト間隙とを連通する側部連通路６４が構成され、スラストプレートと軸受ハウジングとの間の側部微小間隙およびスラストプレートとキャップ部材との間の下部微小間隙により潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される。
【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ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な電子機器の駆動源としてモータが利用される。特開平９−２１００５４号公報に開示されるハードディスク駆動装置のスピンドルモータは、ロータ組と、ステータ組と、を有する。ステータ組は、フレームと、固定軸と、リング状のスラスト板と、を有する。固定軸は、フレームの中央部分に立設される。スラスト板は、固定軸の上端側に固着される。スラスト板の軸方向両端面には、スラスト動圧軸受部が構成される。ロータ組は、ハブと、円筒状のラジアル動圧軸受部と、スラスト押さえ板と、を有する。ラジアル動圧軸受部は、ハブの中心部分に配置される。固定軸は、ラジアル動圧軸受部に挿入される。スラスト板は、ラジアル動圧軸受部の上側に配置される。スラスト押さえ板は、スラスト板の上側にて、ハブにネジ止めされる。
【０００３】
ハブの回転時には、ラジアル動圧軸受部と固定軸との間の間隙にて、潤滑剤による動圧によりハブがラジアル方向に支持される。また、スラスト板とラジアル動圧軸受部との間、および、スラスト板とスラスト押さえ板との間の間隙にて、潤滑剤による動圧によりハブがスラスト方向に支持される。ラジアル動圧軸受部と固定軸との間の間隙の下部、および、固定軸とスラスト押さえ板との間の間隙には、毛細管シール部が構成される。
【特許文献１】特開平９−２１００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特開平９−２１００５４号公報に開示されるモータでは、２つの毛細管シール部の間にラジアル動圧軸受部およびスラスト動圧軸受部が存在するため、モータの駆動時に、２つの毛細管シール部の間に圧力差が発生しやすい。毛細管シール部からの潤滑剤の漏出を防止するために、モータの各部品を精度よく組み立てる必要がある。このように、スラスト動圧軸受部を有し、かつ、スラスト部材の周囲に液面が位置するモータの場合、潤滑油の液面の変動が大きく、潤滑油の漏出を容易に防止することができない。
【０００５】
本発明は、スラスト部材の周囲に液面が位置するモータにおいて、潤滑油の漏出を容易に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】
【０００６】
本発明の例示的な一の実施形態に係るモータは、ステータを有する静止部と、前記ステータと対向するロータマグネットを有する回転部と、前記回転部を前記静止部に対して回転可能に支持する軸受機構と、を備え、前記軸受機構が、シャフトと、前記シャフトが挿入されるスリーブ部と、前記スリーブ部の下側にて前記シャフトに固定され、外周面の直径が前記スリーブ部の下部の直径よりも大きいスラストプレートと、前記スリーブ部および前記スラストプレートを囲む軸受ハウジングと、前記スラストプレートの下方にて前記軸受ハウジングに固定され、前記スラストプレートの少なくとも外周部と軸方向に対向するキャップ部材と、を備え、前記スリーブ部の内周面と前記シャフトの外周面との間のラジアル間隙にて前記シャフトをラジアル方向に支持するラジアル軸受部が構成され、前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面との間のスラスト間隙にてスラスト動圧軸受部が構成され、前記スリーブ部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に上方に向かって径方向の幅が漸次増大する第１シール間隙が構成され、前記第１シール間隙に潤滑油の液面が存在する第１シール部が構成され、前記第１シール部の下側にて前記スリーブ部の外周部と前記軸受ハウジングの内周部との間に、または、前記スリーブ部の前記外周部内に、前記第１シール間隙の下部と前記スラスト間隙の外縁部とを連通する側部連通路が構成され、前記スラストプレートの前記外周面と前記軸受ハウジングの前記内周面との間の側部微小間隙および前記スラストプレートの前記外周部の下面と前記キャップ部材の外周部の上面との間の下部微小間隙により第２シール間隙が構成され、前記第２シール間隙に前記潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータからの潤滑油の漏出を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るファンの断面図である。
【図２】図２は、軸受機構の縦断面図である。
【図３】図３は、軸受機構の縦断面図である。
【図４】図４は、軸受機構の横断面図である。
【図５】図５は、軸受機構の縦断面図である。
【図６】図６は、軸受機構の縦断面図である。
【図７】図７は、軸受機構の縦断面図である。
【図８】図８は、軸受機構の横断面図である。
【図９】図９は、スラストプレートの平面図である。
【図１０】図１０は、軸受機構の縦断面図である。
【図１１】図１１は、循環経路の模式図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る軸受機構の縦断面図である。
【図１３】図１３は、軸受機構の製造工程を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態に係る軸受機構の縦断面図である。
【図１５】図１５は、軸受機構の他の例を示す縦断面図である。
【図１６】図１６は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１７】図１７は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１８】図１８は、下部微小間隙の他の例を示す縦断面図である。
【図１９】図１９は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２０】図２０は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２１】図２１は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２２】図２２は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２３】図２３は、スラストキャップの他の例を示す縦断面図である。
【図２４】図２４は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２５】図２５は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２６】図２６は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２７】図２７は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２８】図２８は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２９】図２９は、スリーブ部の他の例を示す縦断面図である。
【図３０】図３０は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３１】図３１は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３２】図３２は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３３】図３３は、循環経路の他の例を示す模式図である。
【図３４】図３４は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、ファンの中心軸方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る軸流ファン１の断面図である。以下、軸流ファン１を単に「ファン１」という。ファン１は、モータ１１と、インペラ１２と、ハウジング１３と、複数の支持リブ１４と、を備える。ハウジング１３は、インペラ１２の外周を囲む。複数の支持リブ１４は、周方向に配列される。支持リブ１４を介してハウジング１３とモータ１１とが接続される。
【００１１】
インペラ１２は樹脂製であり、略有蓋円筒状のカップ１２１と、複数の翼１２２と、を有する。カップ１２１は、モータ１１の外側を覆う。カップ１２１は、後述のモータ１１の回転部２の一部を兼ねている。カップ１２１は、天面部１２３と、側壁部１２４と、筒状のブッシング１２５と、を有する。天面部１２３は、中心軸Ｊ１に垂直に広がる。側壁部１２４は、天面部１２３の外縁部から下方に延びる。ブッシング１２５は、天面部１２３の中央の孔内に固定される。複数の翼１２２は、中心軸Ｊ１を中心として側壁部１２４の外周面から径方向外方に延びる。カップ１２１および複数の翼１２２は樹脂の射出成型により一繋がりの部材として構成される。
【００１２】
ファン１では、モータ１１によりインペラ１２が中心軸Ｊ１を中心として回転することにより、上方から下方に向かってエアの流れが発生する。
【００１３】
モータ１１は、アウタロータ型の３相モータである。モータ１１は、回転部２と、静止部３と、軸受機構４と、を有する。回転部２は、軸受機構４により静止部３に対して回転可能に支持される。回転部２は、略円筒状の金属製のヨーク２１と、ロータマグネット２２と、カップ１２１と、を有する。ヨーク２１は、カップ１２１の内側に固定される。ロータマグネット２２は、ヨーク２１の内周面に固定される。
【００１４】
静止部３は、ベース部３１と、ステータ３２と、回路基板３３と、を有する。ベース部３１は、中央から上方に向かって延びる軸受ハウジング３１１、を有する。軸受ハウジング３１１は、軸受機構４の一部でもある。ベース部３１および支持リブ１４は、一繋がりの部材である。ステータ３２は、軸受ハウジング３１１の外周面に固定される。ステータ３２は、ロータマグネット２２の径方向内側に位置する。ステータ３２は、ステータコア３２１と、ステータコア３２１上に形成された複数のコイル３２２と、を有する。ステータコア３２１は、積層鋼板にて形成される。ステータ３２の下部には、回路基板３３が固定される。回路基板３３に挿入された図示省略のピンにコイル３２２からの引出線が取り付けられることにより、ステータ３２と回路基板３３とが電気的に接続される。コイル３２２の引出線は、回路基板３３に直接接続されてもよい。モータ１１の駆動時には、ロータマグネット２２と、ロータマグネット２２に径方向に対向するステータ３２との間にて回転力が発生する。
【００１５】
回路基板３３の上面には、ホール素子３３１や駆動回路（図示省略）が設けられている。ホール素子３３１は、ロータマグネット２２の下方に位置し、ロータマグネット２２の回転に伴う磁束の変化を検知する。そして、その磁束の変化に合わせて出力される電圧に従って、駆動回路によりコイル３２２に供給される電流の方向が切り替えられる。
【００１６】
軸受機構４は、シャフト４１と、スリーブ部４０と、環状のスラストプレート４２と、軸受ハウジング３１１と、キャップ部材であるスラストキャップ４４と、を有する。なお、シャフト４１およびスラストプレート４２は、回転部２の一部である。スリーブ部４０とスラストキャップ４４および軸受ハウジング３１１は、静止部３の一部である。シャフト４１は、スリーブ部４０に挿入される。シャフト４１の上部は、天面部１２３の中央に設けられたブッシング１２５に固定される。スリーブ部４０およびスラストプレート４２は、軸受ハウジング３１１に囲まれる。
【００１７】
図２は、軸受機構４を拡大して示す断面図である。スラストプレート４２は、高力黄銅製である。スラストプレート４２は、スリーブ部４０の下側にて、シャフト４１の下部に固定される。スラストプレート４２の外周面４２４ａの直径は、スリーブ部４０の下部の直径よりも大きい。スラストプレート４２の外周部４２４は、スラストキャップ４４に向かって下方に突出する環状の突出部４２１、を有する。以下、突出部４２１を「プレート突出部４２１」という。スリーブ部４０は、スリーブ４３と、環状の上部プレート４５と、を有する。上部プレート４５は、スリーブ４３の上面４３３に当接する。スリーブ４３は、潤滑油が含浸された金属の焼結体である。スリーブ４３の外周面４３１は、上方に向かって径方向内方に傾斜する傾斜面４３１ａ、を有する。
【００１８】
スリーブ４３の外周部４３０の上部は、軸受ハウジング３１１の内周部５に圧入および接着にて固定される。外周部４３０の下部は、内周部５に圧入にて固定される。以下、軸受ハウジング３１１の内周部５のうち、スリーブ４３の上部に当接する部位を「第１当接部５１」という。スリーブ４３の下部に当接する部位を「第２当接部５２」という。軸受ハウジング３１１の上部は、環状部５５１と、円筒部５５２と、を有する。環状部５５１は、第１当接部５１の上側にて径方向内方に延びる。円筒部５５２は、環状部５５１の外縁から上方に延びる。
【００１９】
スラストキャップ４４は、スラストプレート４２の下方にて軸受ハウジング３１１に固定される。軸方向において、スラストプレート４２とスラストキャップ４４とが対向する。スラストキャップ４４により、軸受ハウジング３１１の下部が閉塞される。スラストキャップ４４は、環状の突出部４４１と、貫通孔４４２と、を備える。突出部４４１は、スラストキャップ４４の外周部４４０にてスラストプレート４２に向かって上方に突出する。以下、突出部４４１を「キャップ突出部４４１」という。貫通孔４４２は、キャップ突出部４４１の内側にてスラストキャップ４４を上下方向に貫通する。貫通孔４４２の内周面には、撥油膜４４３が構成される。
【００２０】
軸受機構４では、スリーブ４３の傾斜面４３１ａと軸受ハウジング３１１の内周面５０の第１当接部５１よりも下側の面５ａとの間に、上方に向かって径方向の幅が漸次増大する間隙６１が構成される。以下、間隙６１を「第１シール間隙６１」と呼ぶ。第１シール間隙６１には、毛管現象により潤滑油４６を保持する第１シール部６１ａが構成される。第１シール部６１ａには、潤滑油４６の液面が存在する。スリーブ４３の内周面４３２とシャフト４１の外周面４１１との間には、軸方向に広がるラジアル間隙６２が構成される。スラストプレート４２の上面４２２とスリーブ４３の下面４３４との間には、径方向に広がるスラスト間隙６３が構成される。
【００２１】
図３は、スリーブ４３の下部近傍を拡大して示す図である。図４は、軸受機構４を図３の矢印Ａの位置にて切断した断面図である。軸受ハウジング３１１の第２当接部５２は、複数の第１溝部５３１と、複数の第２溝部５３２と、を有する。第１溝部５３１および第２溝部５３２は、第１シール間隙６１の下側にて、軸方向に延びる。第１溝部５３１の径方向の幅は、第２溝部５３２よりも大きい。軸受機構４では、スリーブ４３の外周部４３０と第２当接部５２との間において、第１溝部５３１が軸方向に延びる第１側部連通路６４１となる。第２溝部５３２が軸方向に延びる第２側部連通路６４２となる。第１側部連通路６４１の径方向の幅は、第２側部連通路６４２よりも広い。以下、第１側部連通路６４１および第２側部連通路６４２をまとめて「側部連通路６４」と呼ぶ。図３に示すように、側部連通路６４は、第１シール間隙６１の下側に位置し、側部連通路６４を介して第１シール間隙６１の下部とスラスト間隙６３の外縁部６３１とが連通する。
【００２２】
軸受ハウジング３１１の内周部５は、側部連通路６４の下側にて下方に向かって拡径する段差部５４、を有する。図５に示すように、軸方向において、段差部５４の下面５４１、すなわち、法線が下方を向く面は、スリーブ４３の下面４３４よりも上方に位置する。段差部５４の下面５４１と、スリーブ４３の下面４３４との間の軸方向の距離Ｈ１は、モータ１１の静止時において０μｍ以上３００μｍ以下である。スラストプレート４２の外周部４２４は、段差部５４の下面５４１と軸方向に重なる。
【００２３】
図６に示すように、軸受機構４では、スラストプレート４２の外周面４２０と軸受ハウジング３１１の内周面５０の下部との間に微小間隙６５が構成される。以下、微小間隙６５を「側部微小間隙６５」という。プレート突出部４２１の下面４２１ｂと、スラストキャップ４４のキャップ突出部４４１の上面４４１ａとの間に微小間隙６６が構成される。以下、微小間隙６６を「下部微小間隙６６」という。図２に示すように、軸方向において、下部微小間隙６６と側部連通路６４とが重なる。
【００２４】
図６に示すように、軸受機構４では、下部微小間隙６６に潤滑油４６を保持する第２シール部６７ａが構成され、潤滑油４６の下側の液面が存在する。ただし、モータ１１の静止時には、潤滑油４６の下側の液面が側部微小間隙６５に形成される場合もある。この場合、スラストプレート４２の外周面４２０に、軸方向上方から下方に向けて径方向内方に向けて傾斜する傾斜面を形成することで、潤滑油４６の下側の液面を側部微小間隙６５に形成することができる。以下、側部微小間隙６５および下部微小間隙６６をまとめて「第２シール間隙６７」と呼ぶ。スラストキャップ４４に貫通孔４４２が設けられることにより、第２シール部６７ａを大気圧に保つことができる。第２シール間隙６７では、プレート突出部４２１の内周面４２１ａとキャップ突出部４４１の上面４４１ａとの間の角を二等分する線９１から、下部微小間隙６６の開口を通り中心軸Ｊ１に平行な線Ｊ２へと図６における反時計回りに向かう角度θが、およそ１３５°である。これにより、下部微小間隙６６の開口に形成される潤滑油４６の液面は、中心軸Ｊ１に向かって斜め上方を向く。
【００２５】
図７は、スリーブ４３の上部近傍を拡大して示す断面図である。スリーブ４３の上面は、径方向に延びる上側溝部４３５、を有する。上側溝部４３５と上部プレート４５との間には、径方向に延びる連通路６８１が構成される。以下、連通路６８１を「上部連通路６８１」と呼ぶ。上部連通路６８１は、第１シール間隙６１とラジアル間隙６２とを径方向に連通する。上部連通路６８１が設けられることにより、スリーブ４３の上部から染み出る潤滑油４６をラジアル間隙６２に導くことができ、スリーブ４３の上部からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。なお、上部連通路６８１内の潤滑油４６が、第１シール間隙６１側に流れることもある。ラジアル間隙６２の上部には、潤滑油４６の上側の液面が構成される。
【００２６】
軸受ハウジング３１１の第１当接部５１には、上下方向に延びる切欠部５１１が設けられる。図８は、図７の矢印Ｂの位置にて軸受機構４を切断した断面図である。第１当接部５１とスリーブ４３の外周部４３０の上部との間において、切欠部５１１が上下方向に延びる通気路６９となる。通気路６９を介して図７に示す第１シール間隙６１と、スリーブ４３の上方の空間とが連絡する。これにより、第１シール間隙６１を大気圧に保つことができ、第１シール間隙６１内の空気の熱膨張による第１シール間隙６１内の液面の位置の変動を防止することができる。
【００２７】
図８に示すように、第１当接部５１には、切欠部５１１よりも径方向の幅が小さい複数の微小切欠部５１５が設けられる。微小切欠部５１５は、上下方向に延びる。微小切欠部５１５が設けられることにより、スリーブ４３の圧入時に、スリーブ４３が軸受ハウジング３１１から過度に押圧されることが防止される。微小切欠部５１５は接着剤９にて塞がれる。
【００２８】
図７に示すように、第１当接部５１の内周面５１２とスリーブ４３の上面４３３の径方向外側の面取面４３３ａとの間のなす角φ１、および、第１当接部５１の下面５１３とスリーブ４３の外周面４３１との間のなす角φ２は、４５°以上である。このように、第１当接部５１とスリーブ４３とが接触する部位の間のなす全ての角が４５°以上であることにより、第１当接部５１とスリーブ４３の上部との間に毛管現象により潤滑油４６が溜まることが抑制される。以下の実施形態においても同様である。
【００２９】
図２に示すように、ラジアル間隙６２の上方には、ブッシング１２５が位置する。ブッシング１２５の下面と環状部５５１の上面との間に中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる横間隙６０１が構成される。ブッシング１２５の外周面と円筒部５５２の内周面との間に軸方向に延びる縦間隙６０２が構成される。縦間隙６０２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。ラジアル間隙６２は、横間隙６０１および縦間隙６０２を介して外部空間に連絡する。ここでの外部空間とは、図１のステータ３２の上方の空間を指す。横間隙６０１および縦間隙６０２が設けられることにより、気化した潤滑油を含む空気が、軸受機構４の外部へと移動することが抑制される。その結果、軸受機構４内の潤滑油４６の蒸発を抑制することができる。
【００３０】
図９はスラストプレート４２の平面図である。スラストプレート４２の上面４２２には、ヘリングボーン形状のスラスト動圧溝列４２５、すなわち、頂部４２５ａを周方向に向けて配列された略Ｖ字状の複数の溝が構成される。複数の溝のそれぞれでは、頂部４２５ａよりも径方向内側の部位４２５ｂの長さが、径方向外側の部位４２５ｃよりも長い。図９では、スラスト動圧溝列４２５にクロスハッチングを付している。モータ１１の駆動時には、図２に示すスラスト間隙６３において、スラスト動圧溝列４２５により潤滑油４６に対してスラスト動圧を発生するスラスト動圧軸受部６３ａが構成される。
【００３１】
図１０に示すように、スラスト間隙６３全体に潤滑油４６が存在する状態では、潤滑油４６に対して径方向外方へと向かう圧力が強く生じる。ただし、潤滑油４６が、スラスト間隙６３内の外縁部６３１に偏ることにより、ラジアル間隙６２の下部とスラスト間隙６３の内縁部６３２との間に潤滑油４６の液面が形成されることがある。この場合、スラスト動圧溝列４２５の頂部４２５ａ近傍にてスラスト間隙６３の外縁部６３１から内縁部６３２に向かう圧力と内縁部６３２から外縁部６３１へと向かう圧力とが釣り合う。
【００３２】
軸受機構４では、スパイラル形状の動圧溝列が設けられるものに比べて、スラスト動圧によりスラスト間隙６３の周囲の間隙の圧力が上昇することが防止され、潤滑油４６の漏出を防止する設計が容易となる。スラスト動圧軸受部６３ａが構成されることにより、高温環境下にて潤滑油４６の粘度が低下する場合や、ファン１の上下が反転して使用される場合であっても、スリーブ４３とスラストプレート４２とが接触することが防止される。
【００３３】
ファン１では、スラスト動圧軸受部６３ａにより、回転部２が静止部３に対してアキシャル方向に安定して支持される。また、図２に示すラジアル間隙６２にて、潤滑油４６によりラジアル軸受部６２ａが構成され、シャフト４１がラジアル方向に安定して支持される。ファン１では、流体動圧を利用する軸受機構が用いられることにより、玉軸受を有するファンに比べて、製造コストを抑えることができる。
【００３４】
図６に示すように、シャフト４１の下部とスラストキャップ４４との間には、潤滑油４６が存在する。モータ１１およびインペラ１２に作用する重力が浮上力よりも大きい場合や、モータ１１が低速回転する場合は、シャフト４１の下部が、スラストキャップ４４により安定して支持される。
【００３５】
図１１は、潤滑油４６の循環経路６を示す模式図である。図１１の左側では、第１側部連通路６４１により第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。右側では、第２側部連通路６４２により第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。
【００３６】
第１側部連通路６４１の中心位置は、第２側部連通路６４２の中心位置よりも中心軸Ｊ１から離れている。このため、モータ１１の駆動時には、潤滑油に働く遠心力の影響により、図１１中の矢印９２にて示すように、第１側部連通路６４１の下部から上部へと向かう潤滑油４６の流れが発生し、矢印９３にて示すように、第２側部連通路６４２の上部から下部へと向かう潤滑油４６の流れが発生する。モータ１１では、径方向の幅が異なる第１側部連通路６４１および第２側部連通路６４２が設けられることにより、潤滑油４６が、スラスト間隙６３と第１シール間隙６１との間を循環する。これにより、仮に、スラスト間隙６３内に気泡が存在しても、気泡を第１シール間隙６１を介して軸受機構４の外部へと排出することができる。また、潤滑油４６が高温となることによる潤滑油４６の劣化が防止され、軸受機構４を長寿命とすることができる。
【００３７】
以上、第１の実施形態に係るファン１について説明したが、第２シール間隙６７では、第１シール間隙６１よりも径方向外側に側部微小間隙６５が位置し、下部微小間隙６６が、側部微小間隙６５の下部から径方向内方に向かう。これにより、モータ１１の駆動時に、径方向において、第２シール部６７ａの位置（液面の位置）を側部連通路６４の位置、すなわち、第１シール部６１ａの奥側の位置と一致させることができる。モータ１１では、２つのシール部が径方向にずれて配置されるモータに比べて、第１シール間隙６１および第２シール間隙６７の液面を所望の位置に安定させることができる。その結果、潤滑油４６の漏出を容易に防止することができる。また、スラストプレートの外側の間隙に第２シール部が構成されるモータに比べて、間隙を構成する部材の加工誤差等による影響を受けることなく、側部連通路６４と第２シール部６７ａにおける液面の位置とを径方向に一致させることができる。以下の実施形態においても同様である。
【００３８】
ここで、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が生じた場合における第２シール部６７ａの潤滑油４６の界面の位置について説明する。第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が存在しない状態において、例えば、図６に示す第２シール部６７ａの界面における第１シール部６１ａとの圧力差が０Ｐａ、側部微小間隙６５における圧力差が２０００Ｐａであるとすると、下部微小間隙６６では、潤滑油４６の界面が形成される位置と側部微小間隙６５の下端との間の中間位置における第１シール部６１ａとの圧力差が１０００Ｐａ程度となる。仮に、第２シール部６７ａの圧力が第１シール部６１ａの圧力よりも１０００Ｐａ高くなったとすると、第２シール部６７ａの界面は、上記中間位置に形成されることとなる。このように、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が生じても、側部微小間隙６５が第１シール部６１ａおよび第２シール部６７ａよりも径方向外方に位置することにより、第２シール部６７ａにおける潤滑油４６の界面の位置が大きく変動してしまうことが防止される。
【００３９】
モータ１１では、下部微小間隙６６を構成する面よりも径方向内側の面の間の角を二等分する線９１と、下部微小間隙６６の開口を通る中心軸Ｊ１に平行な線Ｊ２との間の角度が４５°以上１３５°以下であることが好ましい。以下の図１８ないし図２８においても同様である。これにより、下部微小間隙６６に形成される潤滑油４６の液面をおよそ径方向内方に向けることができ、衝撃等によりモータ１１に対して軸方向に加速度が生じても、潤滑油４６の漏出を防止することができる。中心軸Ｊ１に垂直な方向に加速度が生じても、第２シール部６７ａに遠心力が作用するため、潤滑油４６の漏出を抑制することができる。潤滑油４６の液面の位置の管理も容易となる。その結果、下部微小間隙６６の軸方向の幅をある程度大きくして潤滑油４６を多く保持することができる。側部微小間隙６５に動圧発生部が設けられないことから、側部微小間隙６５を構成する部品の設計が容易となる。
【００４０】
第１シール間隙６１が、スリーブ４３と軸受ハウジング３１１との間に設けられることにより、第１シール間隙６１の軸方向の長さおよび周方向の長さを確保することができる。これにより、第１シール間隙６１の体積を十分に確保することができ、軸受機構４内に潤滑油４６を十分に保持することができる。
【００４１】
さらに、スリーブ４３と軸受ハウジング３１１との間に第１シール間隙６１が構成されることにより、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間の軸方向における距離を短くすることができる。その結果、重力の影響による第１シール部６１ａおよび第２シール部６７ａにおける液面の変動を抑えることができる。第１シール部６１ａが、第１シール間隙６１の奥深くに形成されるため、モータ１１に衝撃が加わっても、第１シール間隙６１内の潤滑油４６が軸受機構４の外部に飛散することが防止される。第１シール間隙６１がスリーブ４３の径方向外側に存在するため、スリーブ４３の軸方向の長さを確保することができる。
【００４２】
図６に示すように、スラストキャップ４４にキャップ突出部４４１が設けられることにより、下部微小間隙６６と、下部微小間隙６６の径方向内側に位置する貫通孔４４２との間に段差４４１ｂが形成される。その結果、仮に、潤滑油４６が下部微小間隙６６よりも径方向内方に移動しても、表面張力によって潤滑油４６の移動が段差４４１ｂにて止まり、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。スラストキャップ４４の貫通孔４４２内に撥油膜４４３が存在するため、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出をより確実に防止することができる。
【００４３】
スラストプレート４２が高力黄銅製であることにより、スラストプレート４２の耐摩耗性を向上することができる。モータ１１の製造コストを低減することもできる。スリーブ４３が金属の焼結体であるため、モータ１１の製造コストをより低減することができる。スリーブ４３に潤滑油４６が含浸されていることから、ラジアル間隙６２やスラスト間隙６３に常に潤滑油４６を供給することができ、スリーブ４３と、シャフト４１およびスラストプレート４２とが接触することを確実に防止することができる。その結果、スリーブ４３と、シャフト４１およびスラストプレート４２との間の焼き付きやこれらの部材の摩耗を防止することができ、軸受機構４を長寿命とすることができる。モータ１１の高速回転化も可能となり、ファン１の高風量化を図ることができる。
【００４４】
軸受機構４では、シャフト４１の外周面４１１およびスリーブ４３の内周面４３２の一方にラジアル動圧溝列を設けることにより、ラジアル間隙６２にて潤滑油４６に対してラジアル方向に流体動圧を発生するラジアル動圧軸受部が構成されてもよい。これにより、モータ１１をより高速にて回転することができる。オイルホワールやオイルホイップ等の自励振動を抑制することができる。シャフト４１およびスリーブ４３の摩耗も低減することができる。
【００４５】
スラスト間隙６３では、スラスト動圧溝列が、スリーブ４３の下面４３４に設けられてもよい。以下の実施形態においても同様である。ただし、以下の図１４に示す場合を除く。
【００４６】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るモータ１１の軸受機構４の下部を示す図である。図１２では、軸受機構４の上下を反転して示している。軸受機構４は、金属のスリーブ４３ａ、を有する。ただし、スリーブ４３ａには、潤滑油４６が含浸されていない。第２の実施形態に係るモータ１１の他の構造は、第１の実施形態と同様である。以下、同様の構成には、同符号を付す。
【００４７】
スラストプレート４２の下部、すなわち、図１２における上側の部位は、プレート突出部４２１の径方向内側にて、図１２の下側、すなわち、スラストプレート４２の上部側に向かって窪む環状の凹部４２９、を有する。凹部４２９は、スラストキャップ４４の貫通孔４４２と軸方向に対向する。貫通孔４４２は、側部連通路６４よりも径方向内側に位置する。
【００４８】
軸受機構４を製造する際には、まず、軸受機構４の各部品が組み立てられ、その後、スラストキャップ４４が軸受機構４の下方から上方に向けられる。次に、貫通孔４４２を介して、凹部４２９内に潤滑油４６が注入される。凹部４２９内に潤滑油４６が十分に保持されると、シャフト４１およびスラストプレート４２が中心軸Ｊ１を中心として回転される。このとき、潤滑油４６は遠心力により第２シール間隙６７および第１シール間隙６１に流入する。
【００４９】
所定時間経過後、シャフト４１およびスラストプレート４２の回転が停止される。第１シール間隙６１および第２シール間隙６７内の潤滑油４６は、スラスト間隙６３全体およびラジアル間隙６２全体に広がる。なお、シャフト４１の下部、すなわち、図１２における上部と、スラストキャップ４４との間には、別途潤滑油４６が注入される。
【００５０】
第１シール間隙および第２シール間隙に直接潤滑油を注入する場合、潤滑油の注入途上において、シール間隙における潤滑油の表面張力とスラスト間隙等の他の間隙に流入した潤滑油の表面張力との差が１００Ｐａ程度しかないため、間隙全体に潤滑油４６が広がるまでに長時間を要する。軸受機構内に潤滑油４６が十分に広がらない場合もある。これに対し、軸受機構４では、遠心力を利用することにより、潤滑油４６に対して数千Ｐａ程度の圧力が作用し、潤滑油４６を軸受機構４内に短時間かつ容易に充填することができる。その結果、軸受機構４の製造コストを低減することができる。貫通孔４４２が、側部連通路６４よりも径方向内側に位置することにより、貫通孔４４２から潤滑油４６が漏れることが防止される。
【００５１】
軸受機構４では、潤滑油４６の液面を構成する部位が複数箇所設けられるため、液面を構成する部位が１箇所のみに設けられるものに比べて、潤滑油４６の充填を容易に行うことができる。軸受機構４内に気泡が残留することを抑制することもできる。真空状態にてシール間隙内に潤滑油を注入する手法に比べて、軸受機構４を容易かつ安価に製造することができる。軸受機構４の製造では、潤滑油４６が充填された後に軸受機構４の慣らし運転、いわゆる、エージングが行われてもよい。これにより、軸受機構４内の気泡をより確実に排出することができる。
【００５２】
軸受機構４の製造では、スリーブ４３ａ、軸受ハウジング３１１およびスラストキャップ４４を回転することにより、潤滑油４６が軸受機構４の間隙内に充填されてもよい。この場合、貫通孔４４２が、側部連通路６４および第１シール間隙６１よりも径方向内側に設けられる。これにより、貫通孔４４２から潤滑油４６が溢れることが防止される。また、軸受機構４全体を回転させて、潤滑油４６が充填されてもよい。
【００５３】
第２の実施形態では、図１３に示すように、軸受機構４内に潤滑油４６を注入する際に、シャフト４１の先端面およびスラストプレート４２の下面４２７と、スラストキャップ４４の上面４４６との間に潤滑油４６を保持させ、遠心力を利用して第２シール間隙６７に潤滑油４６を流入させてもよい。これにより、１回の注入工程にて、軸受機構４内の間隙およびシャフト４１とスラストキャップ４４との間の隙間に潤滑油４６を充填することができる。第２の実施形態では、第２シール間隙６７への潤滑油４６の注入と共にラジアル間隙６２の上部から潤滑油４６が注入されてもよい。
【００５４】
（他の実施形態）
図１４は、軸受機構４の他の例を示す図である。スリーブ部４０は、スリーブ４３の下面４３４に当接する環状の下部プレート４７１、をさらに備える。スリーブ４３の下部は、径方向へ延びる下側溝部４３６、を有する。軸受機構４の他の構造は、第１の実施形態と同様である。下側溝部４３６と下部プレート４７１との間に径方向に延びる連通路６８２が構成される。以下、連通路６８２を「下部連通路６８２」と呼ぶ。下部プレート４７１の下面４７１ａとスラストプレート４２の上面４２２との間にスラスト間隙６３が構成される。スラスト動圧溝列は、下部プレート４７１の下面４７１ａまたはスラストプレート４２の上面４２２の一方に形成される。
【００５５】
下部連通路６８２は、スラスト間隙６３の外縁部６３１と内縁部６３２とを連絡する。モータ１１の駆動時には、潤滑油４６が、スラスト間隙６３の内縁部６３２から外縁部６３１に向かって流れる。さらに、潤滑油４６は、下部連通路６８２の外縁部から内縁部に向かって流れ、スラスト間隙６３の内縁部６３２へと戻る。このように、潤滑油４６が、スラスト間隙６３および下部連通路６８２を循環することにより、スラスト間隙６３内の気泡を図２の第１シール間隙６１を介して軸受機構４の外部に容易に排出することができる。なお、潤滑油４６の循環方向は逆向きでもよい。但し、この場合、径方向内方に動圧が発生するように、スラスト動圧溝列が、ポンプイン形状となっている。図１５ないし図１７においても同様である。
【００５６】
図１５は、下部連通路６８２の他の例を示す図である。スラストプレート４２の上部は、径方向に延びる溝部４２３、を有する。スラストプレート４２の上面４２２には、環状のプレート部材４７２が配置され、溝部４２３とプレート部材４７２との間において、径方向に延びる下部連通路６８２が構成される。プレート部材４７２とスリーブ４３との間には、スラスト間隙６３が構成される。モータ１１の駆動時に、潤滑油４６が、スラスト間隙６３と下部連通路６８２との間を循環することにより、スラスト間隙６３内に存在する気泡が効率よく排出される。
【００５７】
図１６は、下部連通路６８２のさらに他の例を示す図である。スリーブ４３の下部は、径方向に延びる貫通孔４３９、を有する。図１６では、貫通孔４３９が下部連通路６８２の役割を果たし、モータ１１の駆動時に、潤滑油４６が、貫通孔４３９とスラスト間隙６３との間を循環する。図１７は、下部連通路６８２のさらに他の例を示す図である。スラストプレート４２の上部に径方向に延びる貫通孔４２６が設けられる。貫通孔４２６は、下部連通路６８２としての役割を果たす。
【００５８】
図１８は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。スラストキャップ４４は、スラストプレート４２に向かって突出するキャップ突出部４４４、を有する。スラストプレート４２のプレート突出部４２１は省略される。第２シール間隙６７では、キャップ突出部４４４とスラストプレート４２の下面４２７との間に、下部微小間隙６６が構成される。下部微小間隙６６には、潤滑油４６を保持する第２シール部６７ａが構成され、潤滑油４６の液面が位置する。図１８に示す場合であっても、潤滑油４６の液面が径方向内方を向くことから、モータ１１に衝撃等が加わっても潤滑油４６の漏出を抑制することができる。
【００５９】
図１９は、下部微小間隙６６の他の例を示す図である。スラストプレート４２は、スラストキャップ４４に向かって突出するプレート突出部４２８、を有する。プレート突出部４２８は、下面４２８ａと、下面４２８ａから径方向内方に向かって上方に傾斜する傾斜面４２８ｂと、を有する。スラストキャップ４４は、スラストプレート４２に向かって突出するキャップ突出部４４５、を有する。キャップ突出部４４５は、上面４４５ａと、上面４４５ａから径方向内方に向かって下方に傾斜する傾斜面４４５ｂと、を有する。
【００６０】
プレート突出部４２８の下面４２８ａとキャップ突出部４４５の上面４４５ａとの間に下部微小間隙６６が構成される。下部微小間隙６６には、第２シール部６７ａが構成される。傾斜面４２８ｂ，４４５ｂの間に構成される間隙６０は、下部微小間隙６６から径方向内方に向かって、軸方向の幅が漸次広がる。間隙６０が設けられることにより、潤滑油４６が径方向内方に移動しても、毛管現象により間隙６０内に保持される。これにより、潤滑油４６の漏出がより確実に防止される。
【００６１】
図２０は、下部微小間隙６６のさらに他の例を示す図である。スラストキャップ４４の上面４４６に、外縁部４４６ａから径方向内方に向かって上方に向かう傾斜面４４６ｂが設けられる。傾斜面４４６ｂの一部および外縁部４４６ａとプレート突出部４２１との間に下部微小間隙６６が構成される。傾斜面４４６ｂが存在することにより、スラストキャップ４４の貫通孔４４２の上側の開口が、下部微小間隙６６よりも上側に位置し、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。
【００６２】
図２１は、下部微小間隙６６のさらに他の例を示す図である。スラストプレート４２の下面４２７に、外縁部４２７ａから径方向内方に向かって下方に向かう傾斜面４２７ｂが設けられる。傾斜面４２７ｂの一部および外縁部４２７ａとキャップ突出部４４４との間に下部微小間隙６６が構成される。
【００６３】
軸受機構４では、図２２に示すように、傾斜面４２８ｂを含むプレート突出部４２８と、傾斜面を含まないキャップ突出部４４４との間に下部微小間隙６６が構成されてもよい。以上のように、軸受機構４では、様々な形状のプレート突出部とキャップ突出部とが組み合わされて下部微小間隙６６が構成されてよい。また、プレート突出部を有しないスラストプレート４２の下面４２７とキャップ突出部との間に下部微小間隙６６が構成されてもよく、キャップ突出部を有しないスラストキャップ４４の上面４４６とプレート突出部との間に下部微小間隙６６が構成されてもよい。すなわち、スラストプレート４２とスラストキャップ４４の少なくとも一方の部材の外周部が、他方の部材に向かって突出する環状の突出部、を備え、突出部と当該他方の部材との間に下部微小間隙６６が構成される。
【００６４】
図２３は、軸受機構４の他の例を示す図である。スラストキャップ４４の貫通孔４４２を含む中央部に、上方に向かって突出するキャップ突出部４４７が設けられる。キャップ突出部４４１が存在することにより、貫通孔４４２と下部微小間隙６６との間に段差４４７ａが形成され、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。また、軸受機構４では、潤滑油４６の漏出を防止するために、図２４に示すように、スラストキャップ４４の上面４４６に環状の突起部４４８が設けられてもよく、図２５に示すように、環状の溝部４４９が設けられてもよい。
【００６５】
図２６は、スラストキャップ４４の貫通孔の他の例を示す図である。スラストキャップ４４は、内周面の直径が上方に向かって漸次減少する貫通孔４４２ａ、を有する。貫通孔４４２ａでは、毛管現象により潤滑油４６の漏出がより確実に防止される。また、貫通孔４４２ａの内周面に撥油剤を塗布する際に、撥油剤が内周面全体に容易に広がる。
【００６６】
軸受機構４では、図２７に示すように、スラストキャップ４４の貫通孔４４２内に、撥油性を有する筒状部材４８１が取り付けられてもよい。これにより、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。また、図２６の貫通孔４４２ａ内に、図２８に示すように、上方に向かって幅が漸次減少する撥油性を有する筒状部材４８２が取り付けられてもよい。貫通孔４４２ａの内周面の径が上方に向かって漸次減少するため、筒状部材４８２を貫通孔４４２ａに取り付ける際に、軸方向における筒状部材４８２の位置決めが不要となる。
【００６７】
図２９は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。スリーブ４３の外周部４３０の下部は、径方向外方に突出する突出部４３７、を有する。突出部４３７は、突出部４３７を上下方向に貫通する複数の側部連通路６４３、を有する。側部連通路６４３を介して第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。図２９では、図３および図４と同様に、径方向の幅が異なる複数種類の側部連通路が設けられてよく、これにより、第１シール間隙６１とスラスト間隙６３との間にて潤滑油４６を循環させることができる。
【００６８】
図３０は、スリーブ部４０の他の例を示す図である。スリーブ部４０では、上部プレート４５の径方向内側の内端部４５１が下方に曲げられる。これにより、上部連通路６８１内の潤滑油４６をラジアル間隙６２へとより容易に導くことができる。なお、内端部４５１の傾きは、スリーブ４３の上部の径方向内側の面取面４３８の傾きよりも小さいことが好ましい。軸受機構４では、スリーブ部４０が、潤滑油が含浸された金属の１つの焼結体にて形成されてもよい。この場合、図３１に示すように、スリーブ４３の上部に十分に深い上側溝部４３５を設けることにより、スリーブ４３の上部から染み出る潤滑油４６をラジアル間隙６２に導くことができる。このように、図３１では、上側溝部４３５が上部連通路としての役割を果たし、スリーブ４３の上部からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。
【００６９】
図３２は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。軸受ハウジング３１１の第１当接部５１は、スリーブ４３の上面４３３と軸方向に当接する軸方向当接部５１４、をさらに備える。軸方向当接部５１４が設けられることにより、軸受ハウジング３１１に対するスリーブ４３の軸方向における位置決めを容易に行うことができる。
【００７０】
図３３は、側部連通路の他の例を示す循環経路６の模式図であり、図１１に対応する。軸受機構４には、径方向において中心軸からの距離が異なる複数の側部連通路６４３，６４４が設けられてもよい。モータ１１の駆動時に、遠心力の影響により、図３３中に矢印９２にて示すように、中心位置が中心軸Ｊ１から遠い側部連通路６４３の下部から上部へと向かう潤滑油４６の流れが発生し、矢印９３にて示すように、中心位置が中心軸Ｊ１に近い側部連通路６４４の上部から下部へと向かう潤滑油４６の流れが発生する。側部連通路６４３，６４４が設けられることにより、潤滑油４６を第１シール間隙６１とスラスト間隙６３との間にて循環させることができる。
【００７１】
図３４は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。ブッシング１２５は下部の外縁部に、下方へと延びる外環状部１２５ａを有する。スリーブ４３は、シャフト４１の周囲にて上方へと突出する内環状部５５３を有する。ブッシング１２５の外環状部１２５ａよりも内側の下面と内環状部５５３の上面とにより、中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる横間隙６０１が構成される。外環状部１２５ａの内周面と内環状部５５３の外周面とにより、中心軸Ｊ１を中心とする環状であって軸方向に延びる縦間隙６０２が構成される。横間隙６０１および縦間隙６０２が構成されることにより、軸受機構４からの潤滑油４６の蒸発を抑制することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施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。例えば、上記実施形態では、スラストキャップ４４は、必ずしも、スラストプレート４２全体と軸方向に対向する必要はない。スラストプレート４２の少なくとも外周部４２４と軸方向に対向することにより、下部微小間隙６６を構成することができる。上記実施形態では、スラストキャップ４４の上面４４６のうち、下部微小間隙６６から貫通孔４４２，４４２ａに至る範囲に撥油膜４４３が構成されてもよい。これにより、下部微小間隙６６からの潤滑油４６の漏出をより確実に防止することができる。スラストキャップ４４の連通孔４４２を介して潤滑油４６を軸受機構４内に注入する手法は、潤滑油４６が含浸されたスリーブ４３を有する軸受機構４に利用されてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、軸受ハウジング３１１の内周面５０に下方に向かって径方向内方に傾斜する傾斜面が設けられ、傾斜面とスリーブ４３の外周面４３１との間に第１シール間隙６１が構成されてもよい。インペラ１２では、カップ１２１の天板部が金属にて形成され、側壁部が、樹脂にて形成されてもよい。ヨーク２１は、有蓋略円筒状であってもよい。
【００７４】
モータ１１は、ファン以外にハードディスク駆動装置や光ディスク駆動装置等のディスク駆動装置等に利用されてもよく、他の電子機器に利用されてもよい。
【００７５】
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ファンに搭載されるモータに利用可能であり、他の機器のモータとしても利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ ファン
２ 回転部
３ 静止部
４ 軸受機構
１１ モータ
１２ インペラ
２２ ロータマグネット
３２ ステータ
４０ スリーブ部
４１ シャフト
４２ スラストプレート
４３ スリーブ
４４ スラストキャップ
４５ 上部プレート
４６ 潤滑油
５１ 第１当接部
５２ 第２当接部
６１ 第１シール間隙
６１ａ 第１シール部
６２ ラジアル間隙
６２ａ ラジアル軸受部
６３ スラスト間隙
６３ａ スラスト動圧軸受部
６４，６４３，６４４ 側部連通路
６５ 側部微小間隙
６６ 下部微小間隙
６７ 第２シール間隙
６７ａ 第２シール部
６９ 通気路
１２５ ブッシング
３１１ 軸受ハウジング
４２１，４２８ プレート突出部
４２５ スラスト動圧溝列
４３５ 上側溝部
４３６ 下側溝部
４４１，４４４，４４５，４４７ キャップ突出部
４４２，４４２ａ，４３９ 貫通孔
４４３ 撥油膜
４７１ 下部プレート
６０１ 横間隙
６０２ 縦間隙
６４１ 第１側部連通路
６４２ 第２側部連通路
６８１ 上部連通路
６８２ 下部連通路
Ｊ１ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のモータおよびファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な電子機器の駆動源としてモータが利用される。特開平９−２１００５４号公報に開示されるハードディスク駆動装置のスピンドルモータは、ロータ組と、ステータ組と、を有する。ステータ組は、フレームと、固定軸と、リング状のスラスト板と、を有する。固定軸は、フレームの中央部分に立設される。スラスト板は、固定軸の上端側に固着される。スラスト板の軸方向両端面には、スラスト動圧軸受部が構成される。ロータ組は、ハブと、円筒状のラジアル動圧軸受部と、スラスト押さえ板と、を有する。ラジアル動圧軸受部は、ハブの中心部分に配置される。固定軸は、ラジアル動圧軸受部に挿入される。スラスト板は、ラジアル動圧軸受部の上側に配置される。スラスト押さえ板は、スラスト板の上側にて、ハブにネジ止めされる。
【０００３】
ハブの回転時には、ラジアル動圧軸受部と固定軸との間の間隙にて、潤滑剤による動圧によりハブがラジアル方向に支持される。また、スラスト板とラジアル動圧軸受部との間、および、スラスト板とスラスト押さえ板との間の間隙にて、潤滑剤による動圧によりハブがスラスト方向に支持される。ラジアル動圧軸受部と固定軸との間の間隙の下部、および、固定軸とスラスト押さえ板との間の間隙には、毛細管シール部が構成される。
【特許文献１】特開平９−２１００５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特開平９−２１００５４号公報に開示されるモータでは、２つの毛細管シール部の間にラジアル動圧軸受部およびスラスト動圧軸受部が存在するため、モータの駆動時に、２つの毛細管シール部の間に圧力差が発生しやすい。毛細管シール部からの潤滑剤の漏出を防止するために、モータの各部品を精度よく組み立てる必要がある。このように、スラスト動圧軸受部を有し、かつ、スラスト部材の周囲に液面が位置するモータの場合、潤滑油の液面の変動が大きく、潤滑油の漏出を容易に防止することができない。
【０００５】
本発明は、スラスト部材の周囲に液面が位置するモータにおいて、潤滑油の漏出を容易に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】
【０００６】
本発明の例示的な一の実施形態に係るモータは、ステータを有する静止部と、前記ステータと対向するロータマグネットを有する回転部と、前記回転部を前記静止部に対して回転可能に支持する軸受機構と、を備え、前記軸受機構が、シャフトと、前記シャフトが挿入されるスリーブ部と、前記スリーブ部の下側にて前記シャフトに固定され、外周面の直径が前記スリーブ部の下部の直径よりも大きいスラストプレートと、前記スリーブ部および前記スラストプレートを囲む軸受ハウジングと、前記スラストプレートの下方にて前記軸受ハウジングに固定され、前記スラストプレートの少なくとも外周部と軸方向に対向するキャップ部材と、を備え、前記スリーブ部の内周面と前記シャフトの外周面との間のラジアル間隙にて前記シャフトをラジアル方向に支持するラジアル軸受部が構成され、前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面との間のスラスト間隙にてスラスト動圧軸受部が構成され、前記スリーブ部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に上方に向かって径方向の幅が漸次増大する第１シール間隙が構成され、前記第１シール間隙に潤滑油の液面が存在する第１シール部が構成され、前記第１シール部の下側にて前記スリーブ部の外周部と前記軸受ハウジングの内周部との間に、または、前記スリーブ部の前記外周部内に、前記第１シール間隙の下部と前記スラスト間隙の外縁部とを連通する側部連通路が構成され、前記スラストプレートの前記外周面と前記軸受ハウジングの前記内周面との間の側部微小間隙および前記スラストプレートの前記外周部の下面と前記キャップ部材の外周部の上面との間の下部微小間隙により第２シール間隙が構成され、前記第２シール間隙に前記潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータからの潤滑油の漏出を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るファンの断面図である。
【図２】図２は、軸受機構の縦断面図である。
【図３】図３は、軸受機構の縦断面図である。
【図４】図４は、軸受機構の横断面図である。
【図５】図５は、軸受機構の縦断面図である。
【図６】図６は、軸受機構の縦断面図である。
【図７】図７は、軸受機構の縦断面図である。
【図８】図８は、軸受機構の横断面図である。
【図９】図９は、スラストプレートの平面図である。
【図１０】図１０は、軸受機構の縦断面図である。
【図１１】図１１は、循環経路の模式図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る軸受機構の縦断面図である。
【図１３】図１３は、軸受機構の製造工程を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態に係る軸受機構の縦断面図である。
【図１５】図１５は、軸受機構の他の例を示す縦断面図である。
【図１６】図１６は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１７】図１７は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１８】図１８は、下部微小間隙の他の例を示す縦断面図である。
【図１９】図１９は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２０】図２０は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２１】図２１は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２２】図２２は、下部微小間隙のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２３】図２３は、スラストキャップの他の例を示す縦断面図である。
【図２４】図２４は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２５】図２５は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２６】図２６は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２７】図２７は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２８】図２８は、スラストキャップのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図２９】図２９は、スリーブ部の他の例を示す縦断面図である。
【図３０】図３０は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３１】図３１は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３２】図３２は、スリーブ部のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図３３】図３３は、循環経路の他の例を示す模式図である。
【図３４】図３４は、軸受機構のさらに他の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、ファンの中心軸方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る軸流ファン１の断面図である。以下、軸流ファン１を単に「ファン１」という。ファン１は、モータ１１と、インペラ１２と、ハウジング１３と、複数の支持リブ１４と、を備える。ハウジング１３は、インペラ１２の外周を囲む。複数の支持リブ１４は、周方向に配列される。支持リブ１４を介してハウジング１３とモータ１１とが接続される。
【００１１】
インペラ１２は樹脂製であり、略有蓋円筒状のカップ１２１と、複数の翼１２２と、を有する。カップ１２１は、モータ１１の外側を覆う。カップ１２１は、後述のモータ１１の回転部２の一部を兼ねている。カップ１２１は、天面部１２３と、側壁部１２４と、筒状のブッシング１２５と、を有する。天面部１２３は、中心軸Ｊ１に垂直に広がる。側壁部１２４は、天面部１２３の外縁部から下方に延びる。ブッシング１２５は、天面部１２３の中央の孔内に固定される。複数の翼１２２は、中心軸Ｊ１を中心として側壁部１２４の外周面から径方向外方に延びる。カップ１２１および複数の翼１２２は樹脂の射出成型により一繋がりの部材として構成される。
【００１２】
ファン１では、モータ１１によりインペラ１２が中心軸Ｊ１を中心として回転することにより、上方から下方に向かってエアの流れが発生する。
【００１３】
モータ１１は、アウタロータ型の３相モータである。モータ１１は、回転部２と、静止部３と、軸受機構４と、を有する。回転部２は、軸受機構４により静止部３に対して回転可能に支持される。回転部２は、略円筒状の金属製のヨーク２１と、ロータマグネット２２と、カップ１２１と、を有する。ヨーク２１は、カップ１２１の内側に固定される。ロータマグネット２２は、ヨーク２１の内周面に固定される。
【００１４】
静止部３は、ベース部３１と、ステータ３２と、回路基板３３と、を有する。ベース部３１は、中央から上方に向かって延びる軸受ハウジング３１１、を有する。軸受ハウジング３１１は、軸受機構４の一部でもある。ベース部３１および支持リブ１４は、一繋がりの部材である。ステータ３２は、軸受ハウジング３１１の外周面に固定される。ステータ３２は、ロータマグネット２２の径方向内側に位置する。ステータ３２は、ステータコア３２１と、ステータコア３２１上に形成された複数のコイル３２２と、を有する。ステータコア３２１は、積層鋼板にて形成される。ステータ３２の下部には、回路基板３３が固定される。回路基板３３に挿入された図示省略のピンにコイル３２２からの引出線が取り付けられることにより、ステータ３２と回路基板３３とが電気的に接続される。コイル３２２の引出線は、回路基板３３に直接接続されてもよい。モータ１１の駆動時には、ロータマグネット２２と、ロータマグネット２２に径方向に対向するステータ３２との間にて回転力が発生する。
【００１５】
回路基板３３の上面には、ホール素子３３１や駆動回路（図示省略）が設けられている。ホール素子３３１は、ロータマグネット２２の下方に位置し、ロータマグネット２２の回転に伴う磁束の変化を検知する。そして、その磁束の変化に合わせて出力される電圧に従って、駆動回路によりコイル３２２に供給される電流の方向が切り替えられる。
【００１６】
軸受機構４は、シャフト４１と、スリーブ部４０と、環状のスラストプレート４２と、軸受ハウジング３１１と、キャップ部材であるスラストキャップ４４と、を有する。なお、シャフト４１およびスラストプレート４２は、回転部２の一部である。スリーブ部４０とスラストキャップ４４および軸受ハウジング３１１は、静止部３の一部である。シャフト４１は、スリーブ部４０に挿入される。シャフト４１の上部は、天面部１２３の中央に設けられたブッシング１２５に固定される。スリーブ部４０およびスラストプレート４２は、軸受ハウジング３１１に囲まれる。
【００１７】
図２は、軸受機構４を拡大して示す断面図である。スラストプレート４２は、高力黄銅製である。スラストプレート４２は、スリーブ部４０の下側にて、シャフト４１の下部に固定される。スラストプレート４２の外周面４２４ａの直径は、スリーブ部４０の下部の直径よりも大きい。スラストプレート４２の外周部４２４は、スラストキャップ４４に向かって下方に突出する環状の突出部４２１、を有する。以下、突出部４２１を「プレート突出部４２１」という。スリーブ部４０は、スリーブ４３と、環状の上部プレート４５と、を有する。上部プレート４５は、スリーブ４３の上面４３３に当接する。スリーブ４３は、潤滑油が含浸された金属の焼結体である。スリーブ４３の外周面４３１は、上方に向かって径方向内方に傾斜する傾斜面４３１ａ、を有する。
【００１８】
スリーブ４３の外周部４３０の上部は、軸受ハウジング３１１の内周部５に圧入および接着にて固定される。外周部４３０の下部は、内周部５に圧入にて固定される。以下、軸受ハウジング３１１の内周部５のうち、スリーブ４３の上部に当接する部位を「第１当接部５１」という。スリーブ４３の下部に当接する部位を「第２当接部５２」という。軸受ハウジング３１１の上部は、環状部５５１と、円筒部５５２と、を有する。環状部５５１は、第１当接部５１の上側にて径方向内方に延びる。円筒部５５２は、環状部５５１の外縁から上方に延びる。
【００１９】
スラストキャップ４４は、スラストプレート４２の下方にて軸受ハウジング３１１に固定される。軸方向において、スラストプレート４２とスラストキャップ４４とが対向する。スラストキャップ４４により、軸受ハウジング３１１の下部が閉塞される。スラストキャップ４４は、環状の突出部４４１と、貫通孔４４２と、を備える。突出部４４１は、スラストキャップ４４の外周部４４０にてスラストプレート４２に向かって上方に突出する。以下、突出部４４１を「キャップ突出部４４１」という。貫通孔４４２は、キャップ突出部４４１の内側にてスラストキャップ４４を上下方向に貫通する。貫通孔４４２の内周面には、撥油膜４４３が構成される。
【００２０】
軸受機構４では、スリーブ４３の傾斜面４３１ａと軸受ハウジング３１１の内周面５０の第１当接部５１よりも下側の面５ａとの間に、上方に向かって径方向の幅が漸次増大する間隙６１が構成される。以下、間隙６１を「第１シール間隙６１」と呼ぶ。第１シール間隙６１には、毛管現象により潤滑油４６を保持する第１シール部６１ａが構成される。第１シール部６１ａには、潤滑油４６の液面が存在する。スリーブ４３の内周面４３２とシャフト４１の外周面４１１との間には、軸方向に広がるラジアル間隙６２が構成される。スラストプレート４２の上面４２２とスリーブ４３の下面４３４との間には、径方向に広がるスラスト間隙６３が構成される。
【００２１】
図３は、スリーブ４３の下部近傍を拡大して示す図である。図４は、軸受機構４を図３の矢印Ａの位置にて切断した断面図である。軸受ハウジング３１１の第２当接部５２は、複数の第１溝部５３１と、複数の第２溝部５３２と、を有する。第１溝部５３１および第２溝部５３２は、第１シール間隙６１の下側にて、軸方向に延びる。第１溝部５３１の径方向の幅は、第２溝部５３２よりも大きい。軸受機構４では、スリーブ４３の外周部４３０と第２当接部５２との間において、第１溝部５３１が軸方向に延びる第１側部連通路６４１となる。第２溝部５３２が軸方向に延びる第２側部連通路６４２となる。第１側部連通路６４１の径方向の幅は、第２側部連通路６４２よりも広い。以下、第１側部連通路６４１および第２側部連通路６４２をまとめて「側部連通路６４」と呼ぶ。図３に示すように、側部連通路６４は、第１シール間隙６１の下側に位置し、側部連通路６４を介して第１シール間隙６１の下部とスラスト間隙６３の外縁部６３１とが連通する。
【００２２】
軸受ハウジング３１１の内周部５は、側部連通路６４の下側にて下方に向かって拡径する段差部５４、を有する。図５に示すように、軸方向において、段差部５４の下面５４１、すなわち、法線が下方を向く面は、スリーブ４３の下面４３４よりも上方に位置する。段差部５４の下面５４１と、スリーブ４３の下面４３４との間の軸方向の距離Ｈ１は、モータ１１の静止時において０μｍ以上３００μｍ以下である。スラストプレート４２の外周部４２４は、段差部５４の下面５４１と軸方向に重なる。
【００２３】
図６に示すように、軸受機構４では、スラストプレート４２の外周面４２０と軸受ハウジング３１１の内周面５０の下部との間に微小間隙６５が構成される。以下、微小間隙６５を「側部微小間隙６５」という。プレート突出部４２１の下面４２１ｂと、スラストキャップ４４のキャップ突出部４４１の上面４４１ａとの間に微小間隙６６が構成される。以下、微小間隙６６を「下部微小間隙６６」という。図２に示すように、軸方向において、下部微小間隙６６と側部連通路６４とが重なる。
【００２４】
図６に示すように、軸受機構４では、下部微小間隙６６に潤滑油４６を保持する第２シール部６７ａが構成され、潤滑油４６の下側の液面が存在する。ただし、モータ１１の静止時には、潤滑油４６の下側の液面が側部微小間隙６５に形成される場合もある。この場合、スラストプレート４２の外周面４２０に、軸方向上方から下方に向けて径方向内方に向けて傾斜する傾斜面を形成することで、潤滑油４６の下側の液面を側部微小間隙６５に形成することができる。以下、側部微小間隙６５および下部微小間隙６６をまとめて「第２シール間隙６７」と呼ぶ。スラストキャップ４４に貫通孔４４２が設けられることにより、第２シール部６７ａを大気圧に保つことができる。第２シール間隙６７では、プレート突出部４２１の内周面４２１ａとキャップ突出部４４１の上面４４１ａとの間の角を二等分する線９１から、下部微小間隙６６の開口を通り中心軸Ｊ１に平行な線Ｊ２へと図６における反時計回りに向かう角度θが、およそ１３５°である。これにより、下部微小間隙６６の開口に形成される潤滑油４６の液面は、中心軸Ｊ１に向かって斜め上方を向く。
【００２５】
図７は、スリーブ４３の上部近傍を拡大して示す断面図である。スリーブ４３の上面は、径方向に延びる上側溝部４３５、を有する。上側溝部４３５と上部プレート４５との間には、径方向に延びる連通路６８１が構成される。以下、連通路６８１を「上部連通路６８１」と呼ぶ。上部連通路６８１は、第１シール間隙６１とラジアル間隙６２とを径方向に連通する。上部連通路６８１が設けられることにより、スリーブ４３の上部から染み出る潤滑油４６をラジアル間隙６２に導くことができ、スリーブ４３の上部からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。なお、上部連通路６８１内の潤滑油４６が、第１シール間隙６１側に流れることもある。ラジアル間隙６２の上部には、潤滑油４６の上側の液面が構成される。
【００２６】
軸受ハウジング３１１の第１当接部５１には、上下方向に延びる切欠部５１１が設けられる。図８は、図７の矢印Ｂの位置にて軸受機構４を切断した断面図である。第１当接部５１とスリーブ４３の外周部４３０の上部との間において、切欠部５１１が上下方向に延びる通気路６９となる。通気路６９を介して図７に示す第１シール間隙６１と、スリーブ４３の上方の空間とが連絡する。これにより、第１シール間隙６１を大気圧に保つことができ、第１シール間隙６１内の空気の熱膨張による第１シール間隙６１内の液面の位置の変動を防止することができる。
【００２７】
図８に示すように、第１当接部５１には、切欠部５１１よりも径方向の幅が小さい複数の微小切欠部５１５が設けられる。微小切欠部５１５は、上下方向に延びる。微小切欠部５１５が設けられることにより、スリーブ４３の圧入時に、スリーブ４３が軸受ハウジング３１１から過度に押圧されることが防止される。微小切欠部５１５は接着剤９にて塞がれる。
【００２８】
図７に示すように、第１当接部５１の内周面５１２とスリーブ４３の上面４３３の径方向外側の面取面４３３ａとの間のなす角φ１、および、第１当接部５１の下面５１３とスリーブ４３の外周面４３１との間のなす角φ２は、４５°以上である。このように、第１当接部５１とスリーブ４３とが接触する部位の間のなす全ての角が４５°以上であることにより、第１当接部５１とスリーブ４３の上部との間に毛管現象により潤滑油４６が溜まることが抑制される。以下の実施形態においても同様である。
【００２９】
図２に示すように、ラジアル間隙６２の上方には、ブッシング１２５が位置する。ブッシング１２５の下面と環状部５５１の上面との間に中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる横間隙６０１が構成される。ブッシング１２５の外周面と円筒部５５２の内周面との間に軸方向に延びる縦間隙６０２が構成される。縦間隙６０２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。ラジアル間隙６２は、横間隙６０１および縦間隙６０２を介して外部空間に連絡する。ここでの外部空間とは、図１のステータ３２の上方の空間を指す。横間隙６０１および縦間隙６０２が設けられることにより、気化した潤滑油を含む空気が、軸受機構４の外部へと移動することが抑制される。その結果、軸受機構４内の潤滑油４６の蒸発を抑制することができる。
【００３０】
図９はスラストプレート４２の平面図である。スラストプレート４２の上面４２２には、ヘリングボーン形状のスラスト動圧溝列４２５、すなわち、頂部４２５ａを周方向に向けて配列された略Ｖ字状の複数の溝が構成される。複数の溝のそれぞれでは、頂部４２５ａよりも径方向内側の部位４２５ｂの長さが、径方向外側の部位４２５ｃよりも長い。図９では、スラスト動圧溝列４２５にクロスハッチングを付している。モータ１１の駆動時には、図２に示すスラスト間隙６３において、スラスト動圧溝列４２５により潤滑油４６に対してスラスト動圧を発生するスラスト動圧軸受部６３ａが構成される。
【００３１】
図１０に示すように、スラスト間隙６３全体に潤滑油４６が存在する状態では、潤滑油４６に対して径方向外方へと向かう圧力が強く生じる。ただし、潤滑油４６が、スラスト間隙６３内の外縁部６３１に偏ることにより、ラジアル間隙６２の下部とスラスト間隙６３の内縁部６３２との間に潤滑油４６の液面が形成されることがある。この場合、スラスト動圧溝列４２５の頂部４２５ａ近傍にてスラスト間隙６３の外縁部６３１から内縁部６３２に向かう圧力と内縁部６３２から外縁部６３１へと向かう圧力とが釣り合う。
【００３２】
軸受機構４では、スパイラル形状の動圧溝列が設けられるものに比べて、スラスト動圧によりスラスト間隙６３の周囲の間隙の圧力が上昇することが防止され、潤滑油４６の漏出を防止する設計が容易となる。スラスト動圧軸受部６３ａが構成されることにより、高温環境下にて潤滑油４６の粘度が低下する場合や、ファン１の上下が反転して使用される場合であっても、スリーブ４３とスラストプレート４２とが接触することが防止される。
【００３３】
ファン１では、スラスト動圧軸受部６３ａにより、回転部２が静止部３に対してアキシャル方向に安定して支持される。また、図２に示すラジアル間隙６２にて、潤滑油４６によりラジアル軸受部６２ａが構成され、シャフト４１がラジアル方向に安定して支持される。ファン１では、流体動圧を利用する軸受機構が用いられることにより、玉軸受を有するファンに比べて、製造コストを抑えることができる。
【００３４】
図６に示すように、シャフト４１の下部とスラストキャップ４４との間には、潤滑油４６が存在する。モータ１１およびインペラ１２に作用する重力が浮上力よりも大きい場合や、モータ１１が低速回転する場合は、シャフト４１の下部が、スラストキャップ４４により安定して支持される。
【００３５】
図１１は、潤滑油４６の循環経路６を示す模式図である。図１１の左側では、第１側部連通路６４１により第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。右側では、第２側部連通路６４２により第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。
【００３６】
第１側部連通路６４１の中心位置は、第２側部連通路６４２の中心位置よりも中心軸Ｊ１から離れている。このため、モータ１１の駆動時には、潤滑油に働く遠心力の影響により、図１１中の矢印９２にて示すように、第１側部連通路６４１の下部から上部へと向かう潤滑油４６の流れが発生し、矢印９３にて示すように、第２側部連通路６４２の上部から下部へと向かう潤滑油４６の流れが発生する。モータ１１では、径方向の幅が異なる第１側部連通路６４１および第２側部連通路６４２が設けられることにより、潤滑油４６が、スラスト間隙６３と第１シール間隙６１との間を循環する。これにより、仮に、スラスト間隙６３内に気泡が存在しても、気泡を第１シール間隙６１を介して軸受機構４の外部へと排出することができる。また、潤滑油４６が高温となることによる潤滑油４６の劣化が防止され、軸受機構４を長寿命とすることができる。
【００３７】
以上、第１の実施形態に係るファン１について説明したが、第２シール間隙６７では、第１シール間隙６１よりも径方向外側に側部微小間隙６５が位置し、下部微小間隙６６が、側部微小間隙６５の下部から径方向内方に向かう。これにより、モータ１１の駆動時に、径方向において、第２シール部６７ａの位置（液面の位置）を側部連通路６４の位置、すなわち、第１シール部６１ａの奥側の位置と一致させることができる。モータ１１では、２つのシール部が径方向にずれて配置されるモータに比べて、第１シール間隙６１および第２シール間隙６７の液面を所望の位置に安定させることができる。その結果、潤滑油４６の漏出を容易に防止することができる。また、スラストプレートの外側の間隙に第２シール部が構成されるモータに比べて、間隙を構成する部材の加工誤差等による影響を受けることなく、側部連通路６４と第２シール部６７ａにおける液面の位置とを径方向に一致させることができる。以下の実施形態においても同様である。
【００３８】
ここで、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が生じた場合における第２シール部６７ａの潤滑油４６の界面の位置について説明する。第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が存在しない状態において、例えば、図６に示す第２シール部６７ａの界面における第１シール部６１ａとの圧力差が０Ｐａ、側部微小間隙６５における圧力差が２０００Ｐａであるとすると、下部微小間隙６６では、潤滑油４６の界面が形成される位置と側部微小間隙６５の下端との間の中間位置における第１シール部６１ａとの圧力差が１０００Ｐａ程度となる。仮に、第２シール部６７ａの圧力が第１シール部６１ａの圧力よりも１０００Ｐａ高くなったとすると、第２シール部６７ａの界面は、上記中間位置に形成されることとなる。このように、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間に圧力差が生じても、側部微小間隙６５が第１シール部６１ａおよび第２シール部６７ａよりも径方向外方に位置することにより、第２シール部６７ａにおける潤滑油４６の界面の位置が大きく変動してしまうことが防止される。
【００３９】
モータ１１では、下部微小間隙６６を構成する面よりも径方向内側の面の間の角を二等分する線９１と、下部微小間隙６６の開口を通る中心軸Ｊ１に平行な線Ｊ２との間の角度が４５°以上１３５°以下であることが好ましい。以下の図１８ないし図２８においても同様である。これにより、下部微小間隙６６に形成される潤滑油４６の液面をおよそ径方向内方に向けることができ、衝撃等によりモータ１１に対して軸方向に加速度が生じても、潤滑油４６の漏出を防止することができる。中心軸Ｊ１に垂直な方向に加速度が生じても、第２シール部６７ａに遠心力が作用するため、潤滑油４６の漏出を抑制することができる。潤滑油４６の液面の位置の管理も容易となる。その結果、下部微小間隙６６の軸方向の幅をある程度大きくして潤滑油４６を多く保持することができる。側部微小間隙６５に動圧発生部が設けられないことから、側部微小間隙６５を構成する部品の設計が容易となる。
【００４０】
第１シール間隙６１が、スリーブ４３と軸受ハウジング３１１との間に設けられることにより、第１シール間隙６１の軸方向の長さおよび周方向の長さを確保することができる。これにより、第１シール間隙６１の体積を十分に確保することができ、軸受機構４内に潤滑油４６を十分に保持することができる。
【００４１】
さらに、スリーブ４３と軸受ハウジング３１１との間に第１シール間隙６１が構成されることにより、第１シール部６１ａと第２シール部６７ａとの間の軸方向における距離を短くすることができる。その結果、重力の影響による第１シール部６１ａおよび第２シール部６７ａにおける液面の変動を抑えることができる。第１シール部６１ａが、第１シール間隙６１の奥深くに形成されるため、モータ１１に衝撃が加わっても、第１シール間隙６１内の潤滑油４６が軸受機構４の外部に飛散することが防止される。第１シール間隙６１がスリーブ４３の径方向外側に存在するため、スリーブ４３の軸方向の長さを確保することができる。
【００４２】
図６に示すように、スラストキャップ４４にキャップ突出部４４１が設けられることにより、下部微小間隙６６と、下部微小間隙６６の径方向内側に位置する貫通孔４４２との間に段差４４１ｂが形成される。その結果、仮に、潤滑油４６が下部微小間隙６６よりも径方向内方に移動しても、表面張力によって潤滑油４６の移動が段差４４１ｂにて止まり、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。スラストキャップ４４の貫通孔４４２内に撥油膜４４３が存在するため、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出をより確実に防止することができる。
【００４３】
スラストプレート４２が高力黄銅製であることにより、スラストプレート４２の耐摩耗性を向上することができる。モータ１１の製造コストを低減することもできる。スリーブ４３が金属の焼結体であるため、モータ１１の製造コストをより低減することができる。スリーブ４３に潤滑油４６が含浸されていることから、ラジアル間隙６２やスラスト間隙６３に常に潤滑油４６を供給することができ、スリーブ４３と、シャフト４１およびスラストプレート４２とが接触することを確実に防止することができる。その結果、スリーブ４３と、シャフト４１およびスラストプレート４２との間の焼き付きやこれらの部材の摩耗を防止することができ、軸受機構４を長寿命とすることができる。モータ１１の高速回転化も可能となり、ファン１の高風量化を図ることができる。
【００４４】
軸受機構４では、シャフト４１の外周面４１１およびスリーブ４３の内周面４３２の一方にラジアル動圧溝列を設けることにより、ラジアル間隙６２にて潤滑油４６に対してラジアル方向に流体動圧を発生するラジアル動圧軸受部が構成されてもよい。これにより、モータ１１をより高速にて回転することができる。オイルホワールやオイルホイップ等の自励振動を抑制することができる。シャフト４１およびスリーブ４３の摩耗も低減することができる。
【００４５】
スラスト間隙６３では、スラスト動圧溝列が、スリーブ４３の下面４３４に設けられてもよい。以下の実施形態においても同様である。ただし、以下の図１４に示す場合を除く。
【００４６】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るモータ１１の軸受機構４の下部を示す図である。図１２では、軸受機構４の上下を反転して示している。軸受機構４は、金属のスリーブ４３ａ、を有する。ただし、スリーブ４３ａには、潤滑油４６が含浸されていない。第２の実施形態に係るモータ１１の他の構造は、第１の実施形態と同様である。以下、同様の構成には、同符号を付す。
【００４７】
スラストプレート４２の下部、すなわち、図１２における上側の部位は、プレート突出部４２１の径方向内側にて、図１２の下側、すなわち、スラストプレート４２の上部側に向かって窪む環状の凹部４２９、を有する。凹部４２９は、スラストキャップ４４の貫通孔４４２と軸方向に対向する。貫通孔４４２は、側部連通路６４よりも径方向内側に位置する。
【００４８】
軸受機構４を製造する際には、まず、軸受機構４の各部品が組み立てられ、その後、スラストキャップ４４が軸受機構４の下方から上方に向けられる。次に、貫通孔４４２を介して、凹部４２９内に潤滑油４６が注入される。凹部４２９内に潤滑油４６が十分に保持されると、シャフト４１およびスラストプレート４２が中心軸Ｊ１を中心として回転される。このとき、潤滑油４６は遠心力により第２シール間隙６７および第１シール間隙６１に流入する。
【００４９】
所定時間経過後、シャフト４１およびスラストプレート４２の回転が停止される。第１シール間隙６１および第２シール間隙６７内の潤滑油４６は、スラスト間隙６３全体およびラジアル間隙６２全体に広がる。なお、シャフト４１の下部、すなわち、図１２における上部と、スラストキャップ４４との間には、別途潤滑油４６が注入される。
【００５０】
第１シール間隙および第２シール間隙に直接潤滑油を注入する場合、潤滑油の注入途上において、シール間隙における潤滑油の表面張力とスラスト間隙等の他の間隙に流入した潤滑油の表面張力との差が１００Ｐａ程度しかないため、間隙全体に潤滑油４６が広がるまでに長時間を要する。軸受機構内に潤滑油４６が十分に広がらない場合もある。これに対し、軸受機構４では、遠心力を利用することにより、潤滑油４６に対して数千Ｐａ程度の圧力が作用し、潤滑油４６を軸受機構４内に短時間かつ容易に充填することができる。その結果、軸受機構４の製造コストを低減することができる。貫通孔４４２が、側部連通路６４よりも径方向内側に位置することにより、貫通孔４４２から潤滑油４６が漏れることが防止される。
【００５１】
軸受機構４では、潤滑油４６の液面を構成する部位が複数箇所設けられるため、液面を構成する部位が１箇所のみに設けられるものに比べて、潤滑油４６の充填を容易に行うことができる。軸受機構４内に気泡が残留することを抑制することもできる。真空状態にてシール間隙内に潤滑油を注入する手法に比べて、軸受機構４を容易かつ安価に製造することができる。軸受機構４の製造では、潤滑油４６が充填された後に軸受機構４の慣らし運転、いわゆる、エージングが行われてもよい。これにより、軸受機構４内の気泡をより確実に排出することができる。
【００５２】
軸受機構４の製造では、スリーブ４３ａ、軸受ハウジング３１１およびスラストキャップ４４を回転することにより、潤滑油４６が軸受機構４の間隙内に充填されてもよい。この場合、貫通孔４４２が、側部連通路６４および第１シール間隙６１よりも径方向内側に設けられる。これにより、貫通孔４４２から潤滑油４６が溢れることが防止される。また、軸受機構４全体を回転させて、潤滑油４６が充填されてもよい。
【００５３】
第２の実施形態では、図１３に示すように、軸受機構４内に潤滑油４６を注入する際に、シャフト４１の先端面およびスラストプレート４２の下面４２７と、スラストキャップ４４の上面４４６との間に潤滑油４６を保持させ、遠心力を利用して第２シール間隙６７に潤滑油４６を流入させてもよい。これにより、１回の注入工程にて、軸受機構４内の間隙およびシャフト４１とスラストキャップ４４との間の隙間に潤滑油４６を充填することができる。第２の実施形態では、第２シール間隙６７への潤滑油４６の注入と共にラジアル間隙６２の上部から潤滑油４６が注入されてもよい。
【００５４】
（他の実施形態）
図１４は、軸受機構４の他の例を示す図である。スリーブ部４０は、スリーブ４３の下面４３４に当接する環状の下部プレート４７１、をさらに備える。スリーブ４３の下部は、径方向へ延びる下側溝部４３６、を有する。軸受機構４の他の構造は、第１の実施形態と同様である。下側溝部４３６と下部プレート４７１との間に径方向に延びる連通路６８２が構成される。以下、連通路６８２を「下部連通路６８２」と呼ぶ。下部プレート４７１の下面４７１ａとスラストプレート４２の上面４２２との間にスラスト間隙６３が構成される。スラスト動圧溝列は、下部プレート４７１の下面４７１ａまたはスラストプレート４２の上面４２２の一方に形成される。
【００５５】
下部連通路６８２は、スラスト間隙６３の外縁部６３１と内縁部６３２とを連絡する。モータ１１の駆動時には、潤滑油４６が、スラスト間隙６３の内縁部６３２から外縁部６３１に向かって流れる。さらに、潤滑油４６は、下部連通路６８２の外縁部から内縁部に向かって流れ、スラスト間隙６３の内縁部６３２へと戻る。このように、潤滑油４６が、スラスト間隙６３および下部連通路６８２を循環することにより、スラスト間隙６３内の気泡を図２の第１シール間隙６１を介して軸受機構４の外部に容易に排出することができる。なお、潤滑油４６の循環方向は逆向きでもよい。但し、この場合、径方向内方に動圧が発生するように、スラスト動圧溝列が、ポンプイン形状となっている。図１５ないし図１７においても同様である。
【００５６】
図１５は、下部連通路６８２の他の例を示す図である。スラストプレート４２の上部は、径方向に延びる溝部４２３、を有する。スラストプレート４２の上面４２２には、環状のプレート部材４７２が配置され、溝部４２３とプレート部材４７２との間において、径方向に延びる下部連通路６８２が構成される。プレート部材４７２とスリーブ４３との間には、スラスト間隙６３が構成される。モータ１１の駆動時に、潤滑油４６が、スラスト間隙６３と下部連通路６８２との間を循環することにより、スラスト間隙６３内に存在する気泡が効率よく排出される。
【００５７】
図１６は、下部連通路６８２のさらに他の例を示す図である。スリーブ４３の下部は、径方向に延びる貫通孔４３９、を有する。図１６では、貫通孔４３９が下部連通路６８２の役割を果たし、モータ１１の駆動時に、潤滑油４６が、貫通孔４３９とスラスト間隙６３との間を循環する。図１７は、下部連通路６８２のさらに他の例を示す図である。スラストプレート４２の上部に径方向に延びる貫通孔４２６が設けられる。貫通孔４２６は、下部連通路６８２としての役割を果たす。
【００５８】
図１８は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。スラストキャップ４４は、スラストプレート４２に向かって突出するキャップ突出部４４４、を有する。スラストプレート４２のプレート突出部４２１は省略される。第２シール間隙６７では、キャップ突出部４４４とスラストプレート４２の下面４２７との間に、下部微小間隙６６が構成される。下部微小間隙６６には、潤滑油４６を保持する第２シール部６７ａが構成され、潤滑油４６の液面が位置する。図１８に示す場合であっても、潤滑油４６の液面が径方向内方を向くことから、モータ１１に衝撃等が加わっても潤滑油４６の漏出を抑制することができる。
【００５９】
図１９は、下部微小間隙６６の他の例を示す図である。スラストプレート４２は、スラストキャップ４４に向かって突出するプレート突出部４２８、を有する。プレート突出部４２８は、下面４２８ａと、下面４２８ａから径方向内方に向かって上方に傾斜する傾斜面４２８ｂと、を有する。スラストキャップ４４は、スラストプレート４２に向かって突出するキャップ突出部４４５、を有する。キャップ突出部４４５は、上面４４５ａと、上面４４５ａから径方向内方に向かって下方に傾斜する傾斜面４４５ｂと、を有する。
【００６０】
プレート突出部４２８の下面４２８ａとキャップ突出部４４５の上面４４５ａとの間に下部微小間隙６６が構成される。下部微小間隙６６には、第２シール部６７ａが構成される。傾斜面４２８ｂ，４４５ｂの間に構成される間隙６０は、下部微小間隙６６から径方向内方に向かって、軸方向の幅が漸次広がる。間隙６０が設けられることにより、潤滑油４６が径方向内方に移動しても、毛管現象により間隙６０内に保持される。これにより、潤滑油４６の漏出がより確実に防止される。
【００６１】
図２０は、下部微小間隙６６のさらに他の例を示す図である。スラストキャップ４４の上面４４６に、外縁部４４６ａから径方向内方に向かって上方に向かう傾斜面４４６ｂが設けられる。傾斜面４４６ｂの一部および外縁部４４６ａとプレート突出部４２１との間に下部微小間隙６６が構成される。傾斜面４４６ｂが存在することにより、スラストキャップ４４の貫通孔４４２の上側の開口が、下部微小間隙６６よりも上側に位置し、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。
【００６２】
図２１は、下部微小間隙６６のさらに他の例を示す図である。スラストプレート４２の下面４２７に、外縁部４２７ａから径方向内方に向かって下方に向かう傾斜面４２７ｂが設けられる。傾斜面４２７ｂの一部および外縁部４２７ａとキャップ突出部４４４との間に下部微小間隙６６が構成される。
【００６３】
軸受機構４では、図２２に示すように、傾斜面４２８ｂを含むプレート突出部４２８と、傾斜面を含まないキャップ突出部４４４との間に下部微小間隙６６が構成されてもよい。以上のように、軸受機構４では、様々な形状のプレート突出部とキャップ突出部とが組み合わされて下部微小間隙６６が構成されてよい。また、プレート突出部を有しないスラストプレート４２の下面４２７とキャップ突出部との間に下部微小間隙６６が構成されてもよく、キャップ突出部を有しないスラストキャップ４４の上面４４６とプレート突出部との間に下部微小間隙６６が構成されてもよい。すなわち、スラストプレート４２とスラストキャップ４４の少なくとも一方の部材の外周部が、他方の部材に向かって突出する環状の突出部、を備え、突出部と当該他方の部材との間に下部微小間隙６６が構成される。
【００６４】
図２３は、軸受機構４の他の例を示す図である。スラストキャップ４４の貫通孔４４２を含む中央部に、上方に向かって突出するキャップ突出部４４７が設けられる。キャップ突出部４４１が存在することにより、貫通孔４４２と下部微小間隙６６との間に段差４４７ａが形成され、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。また、軸受機構４では、潤滑油４６の漏出を防止するために、図２４に示すように、スラストキャップ４４の上面４４６に環状の突起部４４８が設けられてもよく、図２５に示すように、環状の溝部４４９が設けられてもよい。
【００６５】
図２６は、スラストキャップ４４の貫通孔の他の例を示す図である。スラストキャップ４４は、内周面の直径が上方に向かって漸次減少する貫通孔４４２ａ、を有する。貫通孔４４２ａでは、毛管現象により潤滑油４６の漏出がより確実に防止される。また、貫通孔４４２ａの内周面に撥油剤を塗布する際に、撥油剤が内周面全体に容易に広がる。
【００６６】
軸受機構４では、図２７に示すように、スラストキャップ４４の貫通孔４４２内に、撥油性を有する筒状部材４８１が取り付けられてもよい。これにより、貫通孔４４２からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。また、図２６の貫通孔４４２ａ内に、図２８に示すように、上方に向かって幅が漸次減少する撥油性を有する筒状部材４８２が取り付けられてもよい。貫通孔４４２ａの内周面の径が上方に向かって漸次減少するため、筒状部材４８２を貫通孔４４２ａに取り付ける際に、軸方向における筒状部材４８２の位置決めが不要となる。
【００６７】
図２９は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。スリーブ４３の外周部４３０の下部は、径方向外方に突出する突出部４３７、を有する。突出部４３７は、突出部４３７を上下方向に貫通する複数の側部連通路６４３、を有する。側部連通路６４３を介して第１シール間隙６１とスラスト間隙６３とが連通する。図２９では、図３および図４と同様に、径方向の幅が異なる複数種類の側部連通路が設けられてよく、これにより、第１シール間隙６１とスラスト間隙６３との間にて潤滑油４６を循環させることができる。
【００６８】
図３０は、スリーブ部４０の他の例を示す図である。スリーブ部４０では、上部プレート４５の径方向内側の内端部４５１が下方に曲げられる。これにより、上部連通路６８１内の潤滑油４６をラジアル間隙６２へとより容易に導くことができる。なお、内端部４５１の傾きは、スリーブ４３の上部の径方向内側の面取面４３８の傾きよりも小さいことが好ましい。軸受機構４では、スリーブ部４０が、潤滑油が含浸された金属の１つの焼結体にて形成されてもよい。この場合、図３１に示すように、スリーブ４３の上部に十分に深い上側溝部４３５を設けることにより、スリーブ４３の上部から染み出る潤滑油４６をラジアル間隙６２に導くことができる。このように、図３１では、上側溝部４３５が上部連通路としての役割を果たし、スリーブ４３の上部からの潤滑油４６の漏出を防止することができる。
【００６９】
図３２は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。軸受ハウジング３１１の第１当接部５１は、スリーブ４３の上面４３３と軸方向に当接する軸方向当接部５１４、をさらに備える。軸方向当接部５１４が設けられることにより、軸受ハウジング３１１に対するスリーブ４３の軸方向における位置決めを容易に行うことができる。
【００７０】
図３３は、側部連通路の他の例を示す循環経路６の模式図であり、図１１に対応する。軸受機構４には、径方向において中心軸からの距離が異なる複数の側部連通路６４３，６４４が設けられてもよい。モータ１１の駆動時に、遠心力の影響により、図３３中に矢印９２にて示すように、中心位置が中心軸Ｊ１から遠い側部連通路６４３の下部から上部へと向かう潤滑油４６の流れが発生し、矢印９３にて示すように、中心位置が中心軸Ｊ１に近い側部連通路６４４の上部から下部へと向かう潤滑油４６の流れが発生する。側部連通路６４３，６４４が設けられることにより、潤滑油４６を第１シール間隙６１とスラスト間隙６３との間にて循環させることができる。
【００７１】
図３４は、軸受機構４のさらに他の例を示す図である。ブッシング１２５は下部の外縁部に、下方へと延びる外環状部１２５ａを有する。スリーブ４３は、シャフト４１の周囲にて上方へと突出する内環状部５５３を有する。ブッシング１２５の外環状部１２５ａよりも内側の下面と内環状部５５３の上面とにより、中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる横間隙６０１が構成される。外環状部１２５ａの内周面と内環状部５５３の外周面とにより、中心軸Ｊ１を中心とする環状であって軸方向に延びる縦間隙６０２が構成される。横間隙６０１および縦間隙６０２が構成されることにより、軸受機構４からの潤滑油４６の蒸発を抑制することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施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。例えば、上記実施形態では、スラストキャップ４４は、必ずしも、スラストプレート４２全体と軸方向に対向する必要はない。スラストプレート４２の少なくとも外周部４２４と軸方向に対向することにより、下部微小間隙６６を構成することができる。上記実施形態では、スラストキャップ４４の上面４４６のうち、下部微小間隙６６から貫通孔４４２，４４２ａに至る範囲に撥油膜４４３が構成されてもよい。これにより、下部微小間隙６６からの潤滑油４６の漏出をより確実に防止することができる。スラストキャップ４４の連通孔４４２を介して潤滑油４６を軸受機構４内に注入する手法は、潤滑油４６が含浸されたスリーブ４３を有する軸受機構４に利用されてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、軸受ハウジング３１１の内周面５０に下方に向かって径方向内方に傾斜する傾斜面が設けられ、傾斜面とスリーブ４３の外周面４３１との間に第１シール間隙６１が構成されてもよい。インペラ１２では、カップ１２１の天板部が金属にて形成され、側壁部が、樹脂にて形成されてもよい。ヨーク２１は、有蓋略円筒状であってもよい。
【００７４】
モータ１１は、ファン以外にハードディスク駆動装置や光ディスク駆動装置等のディスク駆動装置等に利用されてもよく、他の電子機器に利用されてもよい。
【００７５】
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ファンに搭載されるモータに利用可能であり、他の機器のモータとしても利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１ ファン
２ 回転部
３ 静止部
４ 軸受機構
１１ モータ
１２ インペラ
２２ ロータマグネット
３２ ステータ
４０ スリーブ部
４１ シャフト
４２ スラストプレート
４３ スリーブ
４４ スラストキャップ
４５ 上部プレート
４６ 潤滑油
５１ 第１当接部
５２ 第２当接部
６１ 第１シール間隙
６１ａ 第１シール部
６２ ラジアル間隙
６２ａ ラジアル軸受部
６３ スラスト間隙
６３ａ スラスト動圧軸受部
６４，６４３，６４４ 側部連通路
６５ 側部微小間隙
６６ 下部微小間隙
６７ 第２シール間隙
６７ａ 第２シール部
６９ 通気路
１２５ ブッシング
３１１ 軸受ハウジング
４２１，４２８ プレート突出部
４２５ スラスト動圧溝列
４３５ 上側溝部
４３６ 下側溝部
４４１，４４４，４４５，４４７ キャップ突出部
４４２，４４２ａ，４３９ 貫通孔
４４３ 撥油膜
４７１ 下部プレート
６０１ 横間隙
６０２ 縦間隙
６４１ 第１側部連通路
６４２ 第２側部連通路
６８１ 上部連通路
６８２ 下部連通路
Ｊ１ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータを有する静止部と、
前記ステータと対向するロータマグネットを有する回転部と、
前記回転部を前記静止部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
を備え、
前記軸受機構が、
シャフトと、
前記シャフトが挿入されるスリーブ部と、
前記スリーブ部の下側にて前記シャフトに固定され、外周面の直径が前記スリーブ部の下部の直径よりも大きいスラストプレートと、
前記スリーブ部および前記スラストプレートを囲む軸受ハウジングと、
前記スラストプレートの下方にて前記軸受ハウジングに固定され、前記スラストプレートの少なくとも外周部と軸方向に対向するキャップ部材と、
を備え、
前記スリーブ部の内周面と前記シャフトの外周面との間のラジアル間隙にて前記シャフトをラジアル方向に支持するラジアル軸受部が構成され、前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面との間のスラスト間隙にてスラスト動圧軸受部が構成され、
前記スリーブ部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に上方に向かって径方向の幅が漸次増大する第１シール間隙が構成され、前記第１シール間隙に潤滑油の液面が存在する第１シール部が構成され、
前記第１シール部の下側にて前記スリーブ部の外周部と前記軸受ハウジングの内周部との間に、または、前記スリーブ部の前記外周部内に、前記第１シール間隙の下部と前記スラスト間隙の外縁部とを連通する側部連通路が構成され、
前記スラストプレートの前記外周面と前記軸受ハウジングの前記内周面との間の側部微小間隙および前記スラストプレートの前記外周部の下面と前記キャップ部材の外周部の上面との間の下部微小間隙により第２シール間隙が構成され、前記第２シール間隙に前記潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される、モータ。
【請求項２】
前記スラストプレートおよび前記キャップ部材の一方の部材の外周部が、他方の部材に向かって突出する環状突出部、を備え、
前記環状突出部と前記他方の部材との間に前記下部微小間隙が構成され、
前記下部微小間隙が、前記側部連通路と軸方向に重なる、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記下部微小間隙から径方向内方に向かって、前記スラストプレートと前記キャップ部材との間の間隙の幅が漸次広がる、請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記キャップ部材が、前記下部微小間隙よりも径方向内側にて、上下方向に貫通する貫通孔、を備える、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記貫通孔の内周面に撥油膜が構成される、請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記貫通孔の直径が、上方に向かって漸次減少する、請求項４または５に記載のモータ。
【請求項７】
前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面のうち、いずれか一方に配置されたスラスト動圧溝列が、頂部を周方向に向けて配列された略Ｖ字状の複数の溝を有し、
前記複数の溝の径方向内側の部位の長さが、径方向外側の部位よりも長い、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記スリーブ部の下部または前記スラストプレートの上部に、前記スラスト間隙の前記外縁部と内縁部とを径方向に連絡する下部連通路が構成される、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
前記軸受ハウジングが、前記スリーブ部の上部に当接する当接部、を備え、
前記当接部と前記上部との間に、前記第１シール間隙と前記スリーブ部の上方の空間とを連絡する通気路が構成される、請求項１ないし８のいずれかに記載のモータ。
【請求項１０】
前記スリーブ部の上部に前記第１シール間隙と前記ラジアル間隙とを連通する上部連通路が構成される、請求項１ないし９のいずれかに記載のモータ。
【請求項１１】
前記スリーブ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記スリーブの下面に当接する下部プレートと、
を備え、
前記スリーブの前記下面が径方向に延びる下側溝部、を備え、
前記下部プレートと前記下側溝部との間に前記下部連通路が構成される、請求項８に記載のモータ。
【請求項１２】
前記スリーブ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記スリーブの上面に当接する上部プレートと、
を備え、
前記スリーブの前記上面が径方向に延びる上側溝部、を備え、
前記上部プレートと前記上側溝部との間に前記上部連通路が構成される、請求項１０に記載のモータ。
【請求項１３】
前記スリーブが、潤滑油が含浸された金属の焼結体である、請求項１１または１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記スリーブ部が、潤滑油が含浸された金属の１つの焼結体である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータ。
【請求項１５】
前記スラストプレートが高力黄銅製である、請求項１ないし１４のいずれかに記載のモータ。
【請求項１６】
前記側部連通路が、前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に構成され、
前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に、前記側部連通路よりも径方向の幅が広い他の側部連通路が構成される、請求項１ないし１５のいずれかに記載のモータ。
【請求項１７】
前記側部連通路が、前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に構成され、
前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に、中心軸からの距離が異なる複数の側部連通路を備える、
請求項１ないし１５のいずれかに記載のモータ。
【請求項１８】
前記ラジアル間隙の上方に位置し、前記シャフトの上部に固定されるブッシング、をさらに備え、
前記軸受ハウジングまたは前記スリーブ部の周面と前記ブッシングの周面との間に、中心軸を中心とする環状であって軸方向に延びる縦間隙が構成され、
前記軸受ハウジングまたは前記スリーブ部の上面と前記ブッシングの下面との間に、前記中心軸に垂直な方向に広がる横間隙が構成され、
前記ラジアル間隙が、前記横間隙および前記縦間隙を介して外部空間と連絡する、請求項１ないし１７のいずれかに記載のモータ。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載のモータと、
前記シャフトに固定され、モータにより回転するインペラと、
を備える、ファン。
【請求項１】
ステータを有する静止部と、
前記ステータと対向するロータマグネットを有する回転部と、
前記回転部を前記静止部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
を備え、
前記軸受機構が、
シャフトと、
前記シャフトが挿入されるスリーブ部と、
前記スリーブ部の下側にて前記シャフトに固定され、外周面の直径が前記スリーブ部の下部の直径よりも大きいスラストプレートと、
前記スリーブ部および前記スラストプレートを囲む軸受ハウジングと、
前記スラストプレートの下方にて前記軸受ハウジングに固定され、前記スラストプレートの少なくとも外周部と軸方向に対向するキャップ部材と、
を備え、
前記スリーブ部の内周面と前記シャフトの外周面との間のラジアル間隙にて前記シャフトをラジアル方向に支持するラジアル軸受部が構成され、前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面との間のスラスト間隙にてスラスト動圧軸受部が構成され、
前記スリーブ部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に上方に向かって径方向の幅が漸次増大する第１シール間隙が構成され、前記第１シール間隙に潤滑油の液面が存在する第１シール部が構成され、
前記第１シール部の下側にて前記スリーブ部の外周部と前記軸受ハウジングの内周部との間に、または、前記スリーブ部の前記外周部内に、前記第１シール間隙の下部と前記スラスト間隙の外縁部とを連通する側部連通路が構成され、
前記スラストプレートの前記外周面と前記軸受ハウジングの前記内周面との間の側部微小間隙および前記スラストプレートの前記外周部の下面と前記キャップ部材の外周部の上面との間の下部微小間隙により第２シール間隙が構成され、前記第２シール間隙に前記潤滑油の他の液面が存在する第２シール部が構成される、モータ。
【請求項２】
前記スラストプレートおよび前記キャップ部材の一方の部材の外周部が、他方の部材に向かって突出する環状突出部、を備え、
前記環状突出部と前記他方の部材との間に前記下部微小間隙が構成され、
前記下部微小間隙が、前記側部連通路と軸方向に重なる、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記下部微小間隙から径方向内方に向かって、前記スラストプレートと前記キャップ部材との間の間隙の幅が漸次広がる、請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記キャップ部材が、前記下部微小間隙よりも径方向内側にて、上下方向に貫通する貫通孔、を備える、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記貫通孔の内周面に撥油膜が構成される、請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記貫通孔の直径が、上方に向かって漸次減少する、請求項４または５に記載のモータ。
【請求項７】
前記スリーブ部の下面と前記スラストプレートの上面のうち、いずれか一方に配置されたスラスト動圧溝列が、頂部を周方向に向けて配列された略Ｖ字状の複数の溝を有し、
前記複数の溝の径方向内側の部位の長さが、径方向外側の部位よりも長い、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記スリーブ部の下部または前記スラストプレートの上部に、前記スラスト間隙の前記外縁部と内縁部とを径方向に連絡する下部連通路が構成される、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
前記軸受ハウジングが、前記スリーブ部の上部に当接する当接部、を備え、
前記当接部と前記上部との間に、前記第１シール間隙と前記スリーブ部の上方の空間とを連絡する通気路が構成される、請求項１ないし８のいずれかに記載のモータ。
【請求項１０】
前記スリーブ部の上部に前記第１シール間隙と前記ラジアル間隙とを連通する上部連通路が構成される、請求項１ないし９のいずれかに記載のモータ。
【請求項１１】
前記スリーブ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記スリーブの下面に当接する下部プレートと、
を備え、
前記スリーブの前記下面が径方向に延びる下側溝部、を備え、
前記下部プレートと前記下側溝部との間に前記下部連通路が構成される、請求項８に記載のモータ。
【請求項１２】
前記スリーブ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記スリーブの上面に当接する上部プレートと、
を備え、
前記スリーブの前記上面が径方向に延びる上側溝部、を備え、
前記上部プレートと前記上側溝部との間に前記上部連通路が構成される、請求項１０に記載のモータ。
【請求項１３】
前記スリーブが、潤滑油が含浸された金属の焼結体である、請求項１１または１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記スリーブ部が、潤滑油が含浸された金属の１つの焼結体である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータ。
【請求項１５】
前記スラストプレートが高力黄銅製である、請求項１ないし１４のいずれかに記載のモータ。
【請求項１６】
前記側部連通路が、前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に構成され、
前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に、前記側部連通路よりも径方向の幅が広い他の側部連通路が構成される、請求項１ないし１５のいずれかに記載のモータ。
【請求項１７】
前記側部連通路が、前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に構成され、
前記スリーブ部の前記外周部と前記軸受ハウジングの前記内周部との間に、中心軸からの距離が異なる複数の側部連通路を備える、
請求項１ないし１５のいずれかに記載のモータ。
【請求項１８】
前記ラジアル間隙の上方に位置し、前記シャフトの上部に固定されるブッシング、をさらに備え、
前記軸受ハウジングまたは前記スリーブ部の周面と前記ブッシングの周面との間に、中心軸を中心とする環状であって軸方向に延びる縦間隙が構成され、
前記軸受ハウジングまたは前記スリーブ部の上面と前記ブッシングの下面との間に、前記中心軸に垂直な方向に広がる横間隙が構成され、
前記ラジアル間隙が、前記横間隙および前記縦間隙を介して外部空間と連絡する、請求項１ないし１７のいずれかに記載のモータ。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載のモータと、
前記シャフトに固定され、モータにより回転するインペラと、
を備える、ファン。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１３−９２１７１（Ｐ２０１３−９２１７１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２９４４（Ｐ２０１１−２３２９４４）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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