JP2001145294A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受部に保持される潤滑油の軸受外部への漏
出を効果的に防止し、安定した回転を長期間にわたって
維持することができるモータを提供すること。 【解決手段】 一対のスラストプレートが、シャフトに
固着される円筒状部とこの円筒状部の軸線方向内側端部
から半径方向外方に延設される円盤状部とから構成さ
れ、これら円盤状部と軸線方向に対向するカウンタプレ
ートの下面との間にスラスト軸受部に保持される潤滑油
と外気との境界面が形成され保持されるテーパシール部
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば記録ディス
クを回転駆動するモータ、とりわけ一対のスラストプレ
ートを有する流体動圧軸受を備えたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータを回転自在に軸支持するための軸
受手段として、例えば固定シャフトの軸線方向上下部に
一対のスラストプレートを配置し、これら一対のスラス
トプレート間に位置する固定シャフトの外周面とこれと
半径方向に対向するロータの内周面との間に潤滑油（オ
イル）を保持し、ロータの回転によってこの潤滑油を所
定の方向に移動させることでロータにかかるラジアル方
向の負荷を支持するための支持圧を発生する動圧発生用
溝を形成してラジアル軸受部を構成するとともに、相互
に対向する各スラストプレートの軸線方向内側面とこれ
と軸線方向に対向するロータの軸線方向面との間に潤滑
油を保持し、ロータの回転によってこの潤滑油を所定の
方向に移動させることでロータにかかるスラスト方向の
負荷を支持するための支持圧を発生する動圧発生用溝を
形成して一対のスラスト軸受部を構成するものがある。

【０００３】このような構成においては、軸受部の構造
が対称であって如何なる姿勢に対しても同一の特性を与
えるためモータの安定した回転を得やすく、またスラス
トプレートの一面側にのみ動圧発生用溝を形成すればよ
いため、部材加工の歩留まりが向上するというメリット
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構造の例と
して特開平８−１０５４４５号公報に開示される一対の
スラストプレートを有する動圧流体軸受においては、ス
ラストプレートの外周面とこれと半径方向に対向するロ
ータとの間に軸線方向外側に向かって間隔が漸増する第
１のテーパシール部とスラストプレートの軸線方向外側
面とこれと軸線方向に対向するブッシングとの間に半径
方向内方に向かって間隙が漸増する第２のテーパシール
部とを備えている。

【０００５】上記動圧流体軸受においては、通常潤滑油
はスラスト軸受部に連続する第１のテーパシール部中に
おいて、このシール部の間隙寸法がテーパ状に変化する
ことで、潤滑油の表面張力、潤滑油の分子とシール部を
構成する各部材の表面の分子とが分子間力によって引き
合う力及び外気の空気圧とがバランスすることによって
形成される潤滑油の境界面のメニスカス（湾曲面）が位
置しており、モータに対する衝撃や振動の印加あるいは
潤滑油がスラストプレート又はブッシングの表面に沿っ
て潤滑油の境界面から潤滑油の無い（存在しない）部分
に拡散しようとするいわゆるオイルマイグレーション現
象により、スラスト軸受部から遠ざかる方向、即ち軸受
外部方向へと移動した潤滑油を第２のテーパシール部で
捕捉し、モータの回転時に遠心力の作用で潤滑油を第２
のテーパシール部の半径方向外方に位置する第１のテー
パシール部へと環流することでスラスト軸受部に保持さ
れた潤滑油のモータ外部への漏出が防止されることを目
的として構成されているが、このような構成において
は、スラストプレートの外周面でテーパシール部を構成
することから、第１のテーパシール部において必要なシ
ール力を得るためには、必然的にスラストプレートの肉
厚を厚くせざるを得ず、これに起因してスラストプレー
トの周囲に保持される潤滑油の量がラジアル軸受部に保
持される潤滑油の量に比べて多くなってしまう。

【０００６】その結果、モータの回転時には軸受部より
も低圧となり、潤滑油の移動を軸受部の動圧発生用溝で
機械的に制御することが困難な部分であるスラストプレ
ートの外周部分に潤滑油を多量に保持することとなるた
め、例えばモータの回転時に、第１のテーパシール部の
潤滑油が遠心力によって半径方向外方に押圧され、スラ
ストプレートの外周面が空気に露出し、モータの回転が
不安定となる問題が生じる。

【０００７】更に、モータの回転軸心が重力の作用方向
に直交する方向に、すなわちモータを横倒しにした状態
で配置して使用する場合、上述のようにスラストプレー
ト外周面部分での潤滑油の保持量が多いと、第１のテー
パシール部のうち間隙寸法が拡大し、毛細管現象による
潤滑油の保持力が小さな部分に保持されていた潤滑油
が、重力の作用方向側（下側）へと移動することで、ス
ラストプレート近傍の潤滑油の保持量が回転軸心周りで
アンバランスとなり、潤滑油を多く保持する側では、テ
ーパシールを二重に構成しているにも拘わらず、潤滑油
は容易に軸受外部へと漏出してしまう。

【０００８】本発明は、軸受部に保持される潤滑油の軸
受外部への漏出を効果的に防止し、安定した回転を長期
間にわたって維持することができるモータを提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、固定のシャフトの軸線方向に離れた二箇
所に固着された一対のスラストプレートと、前記シャフ
トの前記一対のスラストプレート間における外周面に潤
滑油が保持されるラジアル微少間隙を介して対向するラ
ジアル内周面及び前記スラストプレートの互いに向かい
合う対向面にそれぞれ潤滑油が保持されるスラスト微少
間隙を介して対向するスラスト内面を有するロータと、
該ロータに装着されたロータマグネットと、該ロータマ
グネットに対向するように配設されたステータとを備え
たモータにおいて、前記一対のスラストプレートが、前
記シャフトに固着される円筒状部と該円筒状部の軸線方
向内側端部から半径方向外方に延設される円盤状部とか
らなり、前記ロータには、前記円盤状部の軸線方向外側
面と軸線方向に間隙を介して対向するとともに前記円筒
状部の外周面と半径方向に間隙を介して対向する一対の
カウンタプレートが前記一対のスラストプレートの軸線
方向外側にそれぞれ配設され、前記円盤状部の軸線方向
外側面と前記カウンタプレートとの間の間隙は半径方向
内方に向かって間隙の軸線寸法が漸増し、前記スラスト
微小間隙に保持される潤滑油と外気との境界面が少なく
ともロータの回転の停止時には前記円盤状部の軸線方向
外側面と前記カウンタプレートとの間の間隙中に位置す
ることを特徴とする。

【００１０】この構成において、スラストプレートの互
いに向かい合う対向面とこれらと軸線方向に対向するロ
ータのスラスト内面との間に規定されるスラスト微少間
隙中に保持される潤滑油が、少なくとも通常は、スラス
トプレートの円盤状部とこれと軸線方向に対向するカウ
ンタプレートとの間に規定された間隙寸法が半径方向内
方に向かって漸増する間隙において、潤滑油の表面張
力、潤滑油の分子と間隙を規定する各部材の表面の分子
とが分子間力によって引き合う力及び外気の空気圧とが
バランスすることによって形成される潤滑油の境界面の
メニスカスが位置するよう構成することで、スラストプ
レートの円盤状部の肉厚を部材強度が許す限り薄肉化す
ることができ、潤滑油の移動を機械的に制御することが
困難なスラストプレートの外周部部分での潤滑油保持量
を抑制することができることから、モータの安定した回
転を得ることができる。

【００１１】また、潤滑油と外気との境界面が、スラス
トプレートの円盤状部の軸線方向外側面、換言するとロ
ータのスラスト内面と対向してスラスト微小間隙を規定
する一対のスラストプレートの互いに向かい合う面とは
反対側の面とこれと軸線方向に対向するカウンタプレー
トとの間に軸線方向寸法が半径方向内方に向かって漸増
するよう規定された間隙中に位置するようにすること
で、この潤滑油の境界面には、モータの回転時に、メニ
スカスを形成する種々の圧力、作用等に加えて遠心力が
潤滑油を軸受外部から遠ざける方向に押圧するよう作用
し、シール効果が向上するとともに、オイルマイグレー
ション現象によって軸受外部方向へと滲出した潤滑油も
遠心力の作用で半径方向外方に位置する前述の境界面方
向へと押圧され環流される。

【００１２】この場合、スラストプレートのシャフトへ
の固着部分を円筒状に構成することで、両部材の接触面
積が大きくなり、シャフトとスラストプレートとの間の
締結強度及びシャフトに対するスラストプレートの直角
度等の組立精度を維持しながら、スラストプレートの円
盤状部の肉厚を薄肉化し、スラストプレートの外周部分
に保持される潤滑油量を抑制することができる。

【００１３】この構成において、スラスト軸受部には動
圧発生用溝として、ヘリングボーン状溝に比べて潤滑油
の粘性抵抗が小さく効率的なスパイラル状溝が形成され
ることで、モータの消費電力を低減することができる。

【００１４】尚、スパイラル状溝は潤滑油を一方向に圧
送する機能しか有さず、軸受部中に圧力ピークが現れな
いためそれのみでは必要な動圧を発生できないが、隣接
するラジアル軸受部が軸線方向にアンバランス（非対
称）なヘリングボーン状溝を有してスラスト軸受部方向
に潤滑油を圧送するので、両軸受部の協働によりロータ
にかかる負荷を支持するに必要な動圧を発生することが
できる。

【００１５】更に、シャフト内にシャフト外周面とロー
タ内周面との間に形成されるラジアル微少間隙に開口す
る連通孔を設け、この間隙を外気に連通した状態とする
ことで、開口部の周囲には外気の表面張力によって環状
の気体介在部が形成される。この気体介在部によって、
ラジアル微小間隙中に保持される潤滑油は軸線方向上下
部に分断されることとなり、ラジアル微少間隙を規定す
るシャフト外周面及びロータ内周面少なくともいずれか
一方の各潤滑油が保持される部分に対応する位置に動圧
発生用溝が形成されることで、気体介在部の軸線方向両
側に軸線方向に隣接して一対のラジアル軸受部が形成さ
れている。

【００１６】この場合、一対のラジアル軸受部に隣接す
る気体介在部が外気に連通していることから、ラジアル
軸受部とこれに連続するスラスト軸受部とに保持される
潤滑油の気体介在部に臨む境界面とスラストプレートの
軸線方向外側面とカウンタプレートとの間の間隙に臨む
境界面とが同じ圧力の外気に晒されることとなるため、
各境界面においてメニスカスの曲率半径が相互に等しく
なることで釣り合い、安定してシールされる。

【００１７】また、各ラジアル軸受部は隣接するスラス
ト軸受部とは潤滑油が連続して保持されており、片方の
潤滑油の外気との境界面から他方の潤滑油の境界面に至
るまで動圧が極大となるのは１点のみで極小となる点は
存在せず、従って、潤滑油中に気泡が含まれていても自
動的に圧力が最小となる外気中に排除する構成とするこ
とが出来る。

【００１８】更に、スラストプレートの円筒状部の外周
面ととこれと半径方向に対向するカウンタプレートとの
間に形成される間隙の半径方向寸法を軸線方向外側に向
かって拡大するよう構成することで、補助的なテーパシ
ール部が形成される。

【００１９】この場合、ロータの回転時にラジアル軸受
部の軸線方向にアンバランスなヘリングボーン状溝のポ
ンピング作用によって、あるいはモータに対する外的な
衝撃や振動の印加等によってラジアル軸受部及びラジア
ル軸受部とスラスト軸受部の境界部に保持されていた潤
滑油がスラストプレート方向へと移動することによっ
て、潤滑油と外気との境界面がスラストプレートの軸線
方向外側面とこれと軸線方向に対向するカウンタプレー
トとの間の間隙から軸受外部方向へと移動した場合であ
っても、潤滑油の外気との境界面はこの補助的なシール
部において形成されて保持されることとなり、潤滑油の
漏出が確実に防止される。

【００２０】また、一対のカウンタプレートの軸線方向
外側端部には、前記シャフトの両端部との間にそれぞれ
微小間隙を介して対向する環状突部が形成されており、
シャフトの外周面と環状突部の内周面との間の間隙の半
径方向の寸法を、可能な限り小に設定することによっ
て、潤滑油が気化することによって生じた蒸気の外部へ
の流出抵抗を大にして潤滑油の境界面近傍に於ける蒸気
圧を高く保てるので更なる潤滑油の蒸散を有効に阻止す
ることができる。

【００２１】更に、モータの停止時に、オイルマイグレ
ーション現象によって潤滑油が軸受外部に向かって拡散
した場合でも、遠心力の影響でオイルマイグレーション
現象が助長されやすいカウンタプレートの表面に沿って
拡散した潤滑油は、この環状突部によって確実に捕捉さ
れ、軸受外部への滲出が防止される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るモータの実施
形態について、記録ディスク駆動用モータとして使用す
る場合を例にとり、図１乃至図３を参照して説明する
が、本発明は以下に示す各実施例に限定されるものでは
ない。

【００２３】図１は、本発明の一実施形態のモータの概
略構成を模式的に示す縦断面図であり、図２は、図１に
おいて示すモータの軸受部の概略構成を模式的に示す部
分拡大断面図である。また、図３は、図１のモータの各
軸受部及びテーパシール部での回転時の潤滑油の移動を
模式的に示す部分拡大断面図である。

【００２４】図１において示す記録ディスク駆動用モー
タ１は、ブラケット２と、このブラケット２の中央開口
２ａ内に一方の端部が外嵌固定されるシャフト４と、こ
のシャフト４に対して相対的に回転自在なロータ６とを
備える。ロータ６は、外周部に記録ディスク（図示せ
ず）が載置されるロータハブ６ａと、ロータハブ６ａの
内周側に位置し、潤滑油８が保持される微少間隙を介し
てシャフト４に軸支持されるスリーブ部６ｂとを備えて
いる。ロータハブ６ａの内周部には接着等の手段によっ
てロータマグネット１０が固着されており、このロータ
マグネット１０と半径方向に対向してブラケット２にス
テータ１２が装着されている。

【００２５】図２において詳細に示すとおり、スリーブ
部６ｂの略中央部には内周面がシャフト４の外周面との
間に潤滑油８が保持される微少間隙を形成するようスリ
ーブ部６ｂを軸線方向に貫通する貫通孔６ｃが形成さ
れ、シャフト４の上部及び下部には、半径方向外方に突
出する円盤状の上部スラストプレート１４及び下部スラ
ストプレート１６がそれぞれ取付けられている。

【００２６】上部スラストプレート１４は、内周面にシ
ャフト４の外周面が嵌着される孔部を有する円筒状部１
４ａとこの円筒状部１４ａの下端部（軸線方向内側端
部）から半径方向外方に延設される円盤状部１４ｂとか
らなり、同様に、下部スラストプレート１６は、内周面
がシャフト４の外周面に嵌着される孔部を有する円筒状
部１６ａとこの円筒状部１６ａの上端部（軸線方向内側
端部）から半径方向外方に延設される円盤状部１６ｂと
からなる。

【００２７】貫通孔６ｃの上部スラストプレート１４及
び下部スラストプレート１６の各円盤状部１４ｂ、１６
ｂに対応する部位には、これら円盤状部１４ｂ、１６ｂ
の外径よりも大径な上部開口６ｄ及び下部開口６ｅが形
成されている。この上部開口６ｄ及び下部開口６ｅの開
放側端部は、環状の上部カウンタプレート１８及び下部
カウンタプレート２０によって閉塞されている。

【００２８】上部カウンタプレート１８は、上部スラス
トプレート１４の円筒状部１４ａの外周面１４ａ１と半
径方向に対向する内周面１８ａ１と円盤状部１４ｂと軸
線方向に対向する下面（軸線方向内側面）１８ａ２とを
有する環状部１８ａと、この環状部１８ａの上端部（軸
線方向外側端部）から半径方向内方に延設され、中央部
にシャフト４が挿通される開口を規定する内周面１８ｂ
１を有する環状突部１８ｂとから構成される。また、下
部カウンタプレート２０は、下部スラストプレート１６
の円筒状部１６ａの外周面１６ａ１と半径方向に対向す
る内周面２０ａ１と円盤状部１６ｂと軸線方向に対向す
る上面（軸線方向内側面）２０ａ２とを有する環状部２
０ａと、この環状部２０ａの下端部（軸線方向外側端
部）から半径方向内方に延設され、中央部にシャフト４
が挿通される開口を規定する内周面２０ｂ１を有する環
状突部２０ｂとから構成される。

【００２９】貫通孔６ｃ内周部から上部開口６ｄの外周
部に至る上部スラスト面６ｆと、上部スラストプレート
１４の円盤状部１４ｂの下面（軸線方向内側面）との間
には、潤滑油８が保持される微少間隙が形成されてお
り、上部スラスト面６ｆの上面には、ロータ６の回転に
ともない潤滑油８中に動圧を発生するためのスパイラル
状溝２２が形成され上部スラスト軸受部２４が構成され
ている。また、貫通孔６ｃ内周部から下部開口６ｅの外
周部に至る下部スラスト面６ｇと、下部スラストプレー
ト１６の円盤状部１６ｂの上面（軸線方向内側面）との
間には、潤滑油８が保持される微少間隙が形成されてお
り、下部スラスト面６ｇの下面には、ロータ６の回転に
ともない潤滑油８中に動圧を発生するためのスパイラル
状溝２２が形成され下部スラスト軸受部２６が構成され
る。これら上部及び下部スラスト軸受部２４、２６に形
成されるスパイラル状溝２２は、図３に上部スラスト軸
受部２４を例に上げて示すように、発生する動圧が、そ
れぞれ潤滑油８を図３において矢印Ａで示す方向、すな
わちシャフト４に向かって圧送されるよう半径方向内方
を向く形状を有している。尚、スパイラル状溝２２は、
上部及び下部スラストプレート１４、１６の円盤状部１
４ｂ、１６ｂの軸線方向内側面にあるいは上部及び下部
スラスト面６ｆ、６ｇとこれと円盤状部１４ｂ、１６ｂ
の軸線方向内側面の両面ともに形成することも可能であ
る。

【００３０】このように各スラスト軸受部２４、２６の
動圧発生手段をスパイラル状溝２２とすることで、互い
に逆向きの一対スパイラル状溝を組み合わせて構成され
るヘリングボーン状溝を用いる場合に比べて、スラスト
プレートの外径を小径化することができるため、下部ス
ラスト軸受部２６がロータマグネット１０及びステータ
１２からなる磁気回路部に与える影響を少なくすること
ができ、十分な駆動トルクを得ることができる。また、
スパイラル状溝２２は、ヘリングボーン状溝に比べてモ
ータ１の回転時に生じる潤滑油８の粘性抵抗が小さいた
め、スラスト軸受部２４、２６における軸受損を小さく
し、モータ１の電気的効率を高め、消費電力を抑制する
ことができる。

【００３１】上部スラストプレート１４の円盤状部１４
ｂの上面と軸線方向に対向する上部カウンタプレート１
８の環状部１８ａの下面１８ａ２は、半径方向内方に向
かって円盤状部１４ｂの上面との間の間隙の軸線方向寸
法が拡大するようテーパ状に形成されており、上部スラ
スト軸受部２４に保持される潤滑油８は、この上部スラ
ストプレート１４の円盤状部１４ｂの上面と上部カウン
タプレート１８の環状部１８ａの下面１８ａ２との間の
テーパ状の間隙中において、潤滑油８の表面張力、潤滑
油８の分子とテーパ状の間隙を構成する各部材の表面の
分子とが分子間力によって引き合う力及び外気の空気圧
とがバランスすることによって形成される潤滑油８の境
界面のメニスカスが位置する上部第１テーパシール部２
８が構成される。同様に、下部スラストプレート１６の
円盤状部１６ｂの下面と軸線方向に対向する下部カウン
タプレート２０の環状部１８ａの上面１８ａ２は、半径
方向内方に向かって円盤状部１６ｂの下面との間の間隙
の軸線方向寸法が拡大するようテーパ状に形成されてお
り、下部スラスト軸受部２６に保持される潤滑油８は、
この下部スラストプレート１６の円盤状部１６ｂと下部
カウンタプレート２０の環状部２０ａの上面２０ａ２と
の間のテーパ状の間隙中において、上部第１テーパシー
ル部と同様に、潤滑油８の境界面のメニスカスが位置す
る下部第１テーパシール部３０が構成される。

【００３２】上部スラスト軸受部２４に保持される潤滑
油８が、上部スラストプレート１４の上面とこれと軸線
方向に対向する上部カウンタプレート１８の環状部１８
ａの下面１８ａ２との間に構成される上部第１テーパシ
ール部２８において潤滑油８の境界面が半径方向内方を
向いた形で位置するとともに、下部スラスト軸受部２６
に保持される潤滑油８が、下部スラストプレート１６の
下面とこれと軸線方向に対向する下部カウンタプレート
２０の環状部２０ａの上面２０ａ２との間に構成される
下部第１テーパシール部３０において潤滑油８の境界面
が半径方向内方を向いた形で位置することで、モータ１
の回転時に、上部及び下部第１テーパシール部２８、３
０中に位置する潤滑油８境界面には、外気の空気圧等メ
ニスカスを形成する種々の圧力、作用等に加えてモータ
１の回転による遠心力が潤滑油８を半径方向外方、すな
わち軸受外部から遠ざかる方向に押圧することとなるた
め、シール効果が高められる結果となる。

【００３３】また、オイルマイグレーション現象等によ
って上部及び下部スラストプレート１４、１６及び上部
及び下部カウンタプレート１８、２０の表面に拡散した
潤滑油８は、モータ１の回転時に遠心力の作用で半径方
向外方に移動し、上部及び下部第１テーパシール部２
８、３２内に位置する外気との境界面から潤滑油８に環
流され、潤滑油８のモータ１外部への漏出が防止され
る。

【００３４】このように、上部及び下部スラストプレー
ト１４、１６をシャフト４に固着される円筒状部１４
ａ、１６ａとこの円筒状部１４ａ、１６ａから半径方向
外方に延設される円盤状部１４ｂ、１６ｂとから構成す
るとともに、潤滑油８と外気との境界面を、上部スラス
トプレート１４の円盤状部１４ｂの上面と上部カウンタ
プレート１８の環状部１８ａの下面１８ａ２との間に規
定される上部第１テーパシール部２８及び下部スラスト
プレート１６の円盤状部１６ｂの下面と下部カウンタプ
レート２０の環状部２０ａの上面２０ａ２との間に規定
される下部第１テーパシール部３０内に位置するよう構
成することで、上部及び下部スラストプレート１４、１
６の円盤状部１４ｂ、１６ｂの軸線方向の肉厚を薄くす
ることができる。

【００３５】上部及び下部スラストプレート１４、１６
の外周部分に保持される潤滑油８は、モータ１の回転時
においては軸受部に比べて低圧となっており、また各ス
ラスト軸受部２４、２６に形成される動圧発生用溝の形
状によっては負圧が生じることとなるため、潤滑油８の
移動は、モータ１の使用される環境や遠心力等の現象面
による影響が大きく、機械的に制御することが困難であ
り、各スラストプレート１４、１６の外周部分に保持さ
れる潤滑油８の量が多くなる程、モータ１の回転が不安
定となる危険性が大きくなる。

【００３６】例えば、図３に示すスラスト軸受部２４の
ように、シャフト４方向へ潤滑油８を圧送する形状のス
パイラル状溝２２を動圧発生手段として使用する場合、
モータ１の回転によって、スラストプレート１４の下面
とスリーブ部６ｂの上部スラスト面６ｆとの間に保持さ
れる潤滑油８はシャフト４方向に移動させられるため、
スラストプレート１４の外周部付近は潤滑油８の内部圧
力が低下し低圧化した状態となる。この状態で、モータ
１の回転速度が上昇し、遠心力が大きくなるとスラスト
プレート１４の外周面から潤滑油８が分離されて、スラ
ストプレート１４の外周面と半径方向に対向するスリー
ブ部６ｂの内周面に張り付いた状態となり、スラストプ
レート１４の外周面が空気に露出してしまう。このよう
に、スラストプレート１４の外周面が空気に露出するこ
とで、ロータ６とシャフト４との間に介在する潤滑油８
の分布が不均一となることから、その回転を安定して支
持することが困難となり、回転振れ等が生じる原因とな
る。

【００３７】しかしながら、スラストプレート１４の肉
厚が薄くなることで、スラストプレート１４、１６の周
囲に保持される潤滑油８の量が少量となり、万一上述の
ような状況が生じても、モータ１の回転に与える影響を
小とすることができ、安定した回転を維持することがで
きる。また、スラストプレート１４の肉厚を薄くする
と、シャフト４との締結部の締結強度及び直角度等の組
立精度を維持することが困難となる虞があるが、スラス
トプレート１４のシャフト４への締結部を円筒状にする
ことで、シャフト４とスラストプレート１４との接触面
積が増大して、締結強度を維持することができるととも
に、容易に精度良く組み立てることができる。

【００３８】上部カウンタプレート１８の環状部１８ａ
の内周面１８ａ１と半径方向に対向する上部スラストプ
レート１４の円筒状部１４ａの外周面１４ａ１は、環状
部１８ａの内周面１８ａ１との間の間隙が軸線方向外側
に向かうにつれて半径方向寸法が拡大するようテーパ状
に形成され、上部第２テーパ状シール部３２が形成され
ており、また、下部カウンタプレート２０の環状部２０
ａの内周面２０ａ１と半径方向に対向する下部スラスト
プレート１６の円筒状部１６ａの外周面１６ａ１は、環
状部２０ａの内周面２０ａ１との間の間隙が軸線方向外
側に向かうにつれて半径方向寸法が拡大するようテーパ
状に形成され、下部第２テーパ状シール部３４が形成さ
れている。

【００３９】上部及び下部スラスト軸受部２４、２６に
保持される潤滑油８は、通常は上部及び下部第１テーパ
シール部２８、３０において外気との境界面が位置して
いるが、後に詳述するラジアル軸受部の動圧発生用溝の
ポンピング作用によって、あるいはモータ１に対する外
的な衝撃や振動の印加等によって、図３において上部第
１、第２テーパシール部２８、３２を例に上げて示すよ
うに、潤滑油８の外気との境界面が第１テーパシール部
２８、３０を越えて図３において矢印Ｃで示す軸受外部
方向へと移動した場合に、この上部及び下部第２テーパ
シール部３２、３４において、上部及び下部第１テーパ
シール部２８、３０と同様に、潤滑油８の境界面のメニ
スカスが形成されて位置するようになることから、潤滑
油８の更なる移動が防止され、軸受外部への漏出が阻止
される。

【００４０】また、モータ１の停止時に、オイルマイグ
レーション現象によって潤滑油８が上部及び下部第２テ
ーパシール部３２、３４を越えて更に軸受外部に向かっ
て拡散した場合でも、遠心力の影響でオイルマイグレー
ション現象が助長されやすい上部及び下部カウンタプレ
ート１８、２０の環状部１８ａ、２０ａの表面に沿って
拡散した潤滑油８は、環状部１８ａ、２０ａの軸線方向
外側端部から半径方向内方に延設される環状突部１８
ｂ、２０ｂによって確実に捕捉され、軸受外部への滲出
が防止される。

【００４１】上部及び下部スラスト軸受部２４、２６の
スパイラル状溝２２を、それぞれ発生する動圧が潤滑油
８を半径方向内方に向かって圧送する形状とすること
で、上部及び下部スラスト軸受部２４、２６で発生する
動圧は、半径方向内方に向かうにつれて高くなる圧力勾
配となるため、潤滑油８の充填時等に各スラスト軸受部
２４、２６に保持される潤滑油８中に生じた気泡は、圧
力の高い軸受部の半径方向内方から圧力の低い半径方向
外方に位置する潤滑油８の境界面側へと移動し、外気に
開放される。

【００４２】シャフト４の外周面の略中央部には、貫通
孔６ｃの内周面との間の間隙が拡大するよう、軸線方向
内側に向かって傾斜する一対の傾斜面４ａ１、４ａ２を
備える環状の凹部４ａが形成されており、この凹部４ａ
にはシャフト４中に形成された外気と連通する連通孔３
６が開口している。

【００４３】この連通孔３６はシャフト４中を軸線方向
に貫通する縦孔３６ａと、この縦孔３６ａから半径方向
に延設された凹部４ａに開口する第１開口３６ａと下部
第２テーパシール部３４に連続し下部カウンタプレート
２０の環状突起２０ｂの内周面２０ｂ１とシャフト４の
外周面との間に規定される微小間隙を通じて外気に連通
する空間に開口する第２開口３６ｂとから構成される。
尚、縦孔３６ａは、シャフト４の加工並びに洗浄完了
後、シャフト４の両端に開口する開口部を例えばゴム等
の弾性部材からなる封止部材３８、４０によって封止さ
れる。すなわち、連通孔３６は、第２開口３６ｂ及び下
部カウンタプレート２０の環状突起２０ｂの内周面２０
ｂ１とシャフト４の外周面との間に規定される微小間隙
を通じてのみ外気に連通している。

【００４４】この第２開口３６ｂより連通孔３６内に取
り込まれた外気は、第１開口３６ａが開口する凹部４ｃ
と貫通孔６ｃの内周面との間に環状の気体介在部４２を
形成し、この気体介在部４２によってシャフト４の外周
面と貫通孔６ｃの内周面との間の微少間隙中に保持され
た潤滑油８は、凹部４ａの一対の傾斜面４ａ１、４ａ２
と貫通孔６ｃの内周面との間に形成されるテーパ状間隙
内において、潤滑油８の表面張力、潤滑油８の分子とテ
ーパ状間隙を規定する一対の傾斜面４ａ１、４ａ２の表
面及び貫通孔６ｃの内周面の分子とが分子間力によって
引き合う力及び気体介在部４２に保持される外気の空気
圧とがバランスすることによって潤滑油８の境界面のメ
ニスカスが形成されることで軸線方向上下に分割され
る。

【００４５】貫通孔６ｃの内周面のこれら上下に分割さ
れて保持される潤滑油８に対応する部位には、ロータ６
の回転にともない潤滑油８中に動圧を発生するためのヘ
リングボーン状溝４４が形成され上部ラジアル軸受部４
６及び下部ラジアル軸受部４８が構成されている。これ
ら上部及び下部ラジアル軸受部４６、４８に形成される
ヘリングボーン状溝４４は、図３に上部ラジアル軸受部
４６を例に上げて示すように、互いに逆方向のスパイラ
ル状溝４４ａ、４４ｂを曲折部４４ｃで連結したもので
あり、それぞれ発生する動圧が、潤滑油８を図３におい
て矢印Ｂで示す軸線方向外側に向かって、換言すると上
部及び下部スラスト軸受部２４、２６に向かって圧送す
るよう、軸線方向外側に位置するスパイラル状溝４４ａ
が軸線方向内側に位置するスパイラル状溝４４ｂに比べ
て短くなっている。

【００４６】上部及び下部ラジアル軸受部４６、４８の
ヘリングボーン状溝４４を、発生する動圧がそれぞれ潤
滑油８を軸線方向外方に向かって圧送する形状とするこ
とで、潤滑油８の充填時等に各ラジアル軸受部４６、４
８に保持される潤滑油８中に生じた気泡が圧力の高い軸
受部から圧力の低い気体介在部４２との境界面側へと移
動し、気体介在部４２から連通孔３６を通じて外気に開
放される。

【００４７】この構成において、スラスト軸受部２４、
２６には形成される動圧発生手段はスパイラル状溝２２
であり、それのみでは必要な荷重支持圧を発生できない
が、隣接するラジアル軸受部４６、４８には軸線方向に
アンバランスなヘリングボーン状溝２４が形成されてい
るので、モータ１の回転時に、潤滑油８はスパイラル状
溝２２及びヘリングボーン状溝４４によってそれぞれ図
３において矢印Ａ及びＢで示す方向へと圧送されるの
で、両軸受部の協働によりロータ６にかかる負荷を支持
するに必要な動圧を発生せしめて負荷を支持している。

【００４８】また、上部及び下部スラスト軸受部２４、
２６とこれらに隣接する上部及び下部ラジアル軸受部４
６、４８には連続して潤滑油８が保持されるとともに、
上部及び下部ラジアル軸受部４６、４８を分離する気体
介在部４２が連通孔３６を通じて外気に連通しているこ
とから、上部及び下部第１テーパシール部２８、３０内
に位置する各スラスト軸受部２４、２６の潤滑油８と外
気との境界面と凹部４ａの一対の傾斜面４ａ１、４ａ２
と貫通孔６ｃとの間に規定されるテーパ状間隙内に位置
する各ラジアル軸受部４６、４８の潤滑油８の気体介在
部４２に保持される外気との境界面は同じ空気圧に晒さ
れることとなる。

【００４９】このため、例えば遠心力やモータ１への外
的な衝撃、振動の印加等に起因して、上部又は下部第１
テーパシール部２８、３０内の潤滑油８の境界面あるい
は凹部４ａの一対の傾斜面４ａ１、４ａ２と貫通孔６ｃ
との間に規定されるテーパ状間隙内の潤滑油８の境界面
の一方が軸受部から離間する方向に移動した場合、他方
の境界面も各境界面が位置する各テーパ状間隙内を、潤
滑油８の境界面のメニスカスの曲率半径が等しくなる位
置まで移動することで釣り合い、シール効果を損なうこ
となく安定して保持される。

【００５０】また、各ラジアル軸受部４６、４８は隣接
するスラスト軸受部２４、２６とは潤滑油８が連続し、
片方の潤滑油８の境界面から他方の潤滑油８の境界面に
至るまで動圧が極大となるのは１点のみで極小となる点
は存在せず、従って、潤滑油８中に気泡が含まれていて
も自動的に圧力が最小となる外気中に排除する構成とす
ることが出来る。

【００５１】このように、各軸受部に保持される潤滑油
８中に生じた気泡は、順次低圧側へと移動し、各潤滑油
８の境界面より外気中に開放されるため、気泡が潤滑油
８中に滞留することがなく、モータ１の温度上昇時に気
泡が熱膨張し体積が増加することによって、潤滑油８が
軸受外部に漏出することが防止される。また、気泡排出
のための特別な構成を要しないので、モータ１の構造を
簡略化することができる。

【００５２】上部及び下部カウンタプレート１８、２０
の環状突部１８ｂ、２０ｂの内周面１８ｂ１、２０ｂ１
とシャフト４の外周面との間に規定される間隙の半径方
向寸法を可能な限り小さく設定することによって、モー
タ１の回転時に各スラストプレート１４、１６の円筒状
部１４ａ、１６ａの外周面１４ａ１、１６ａ１及び円盤
状部１４ｂ、１６ｂの軸線方向外側面とカウンタプレー
ト１８、２０の環状部１８ａ、２０ａの内周面１８ａ
１、２０ａ１及び軸線方向内側面１８ａ２、２０ａ２と
の間に規定される間隙とシャフト４の外周面と各カウン
タプレート１８、２０の環状突部１８ｂ、２０ｂの内周
面１８ｂ１、２０ｂ１との間に規定される間隙とで発生
する空気流の流速に差異が生じることで、潤滑油８が気
化することによって生じた蒸気（オイルミスト）のモー
タ１の外部への流出抵抗を大きくして潤滑油８の境界面
近傍に於ける蒸気圧を高く保てるので更なる潤滑油８の
蒸散を防止することができる。

【００５３】尚、これら各面に例えばフッ素系材料から
なる撥油剤を塗布しておくと、潤滑油８に遠心力の作用
しないモータ１の停止時に、潤滑油８がオイルマイグレ
ーション現象によって上部及び下部カウンタプレート１
８、２０の環状突部１８ｂ、２０ｂの内周面１８ｂ１、
２０ｂ１とシャフト４の外周面との間の間隙を通じてモ
ータ１の外部に漏出することをより効果的に防止でき
る。

【００５４】以上、本発明に従う記録ディスク駆動用モ
ータの一実施形態について説明したが、本発明はかかる
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。

【００５５】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のモータによれ
ば、潤滑油の境界面には、メニスカスを形成する種々の
圧力、作用等に加えてモータの回転時には遠心力が作用
し、シール効果が向上するとともに、オイルマイグレー
ション現象によって軸受外部方向へと滲出した潤滑油も
遠心力の作用で半径方向外方に位置する前述の境界面方
向へと押圧され環流されることから、潤滑油の軸受外部
への漏出を効果的に防止することができ、モータの安定
した回転を長期間にわたって維持することができる。

【００５６】また、スラストプレートのシャフトへの固
着部分を円筒状に構成することで、両部材の接触面積が
大きくなり、シャフトとスラストプレートとの間の締結
強度及びシャフトに対するスラストプレートの円盤状部
の直角度等の組立精度を維持しながら、スラストプレー
トの円盤状部の肉厚を薄肉化し、スラストプレートの外
周部分に保持される潤滑油量を抑制することができ、モ
ータの回転が不安定となる危険性を小とすることができ
る。

【００５７】本発明の請求項２のモータによれば、スラ
スト軸受部の動圧発生用溝をスパイラル状溝とすること
で、スラスト軸受部での潤滑油の粘性抵抗による軸受損
の発生を抑制することができ、モータの消費電力を低減
することができる。

【００５８】本発明の請求項３のモータによれば、スラ
スト軸受部に隣接するラジアル軸受部の動圧発生用溝を
軸線方向にアンバランス（非対称）なヘリングボーン状
溝としスラスト軸受部方向に潤滑油を圧送するようにす
ることで、両軸受部の協働によりロータにかかる負荷を
支持するに必要な動圧を発生することができる。

【００５９】また、各ラジアル軸受部は隣接するスラス
ト軸受部とは潤滑油が連続して保持されており、片方の
潤滑油の外気との境界面から他方の潤滑油の境界面に至
るまで動圧が極大となるのは１点のみで極小となる点は
存在せず、従って、潤滑油中に気泡が含まれていても自
動的に圧力が最小となる外気中に排除する構成とするこ
とができる。

【００６０】本発明の請求項４のモータによれば、ロー
タの回転時にラジアル軸受部の軸線方向にアンバランス
なヘリングボーン状溝のポンピング作用によりラジアル
軸受部及びラジアル軸受部とスラスト軸受部の境界部に
保持されていた潤滑油がスラストプレート方向へと移動
することによって、潤滑油と外気との境界面がスラスト
プレートの軸線方向外側面とこれと軸線方向に対向する
カウンタプレートとの間の間隙から軸受外部方向へと更
に移動した場合でも、潤滑油の外気との境界面がこのシ
ール部において形成され、保持されることから、潤滑油
の漏出が確実に防止される。

【００６１】本発明の請求項５に記載のモータによれ
ば、一対のカウンタプレートの軸線方向外側端部に形成
される環状突部の内周面とシャフトの外周面との間に規
定される微小間隙の半径方向の寸法を可能な限り小に設
定することによって、潤滑油が気化することによって生
じた蒸気の外部への流出抵抗を大にして潤滑油の境界面
近傍に於ける蒸気圧を高く保てるので更なる潤滑油の蒸
散を有効に阻止することができる。

【００６２】この場合、万一オイルマイグレーション現
象によって潤滑油が軸受外部に向かって拡散した場合で
も、遠心力の影響でオイルマイグレーション現象が助長
されやすいカウンタプレートの表面に沿って拡散した潤
滑油は、モータの停止時にこの環状突部によって確実に
捕捉され、軸受外部への滲出が防止される。

【００６３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のモータの概略構成を模式
的に示す縦断面図である。

【図２】図１において示すモータの上部スラスト軸受部
及び上部ラジアル軸受部の概略構成を模式的に示す部分
断面図である。

【図３】図１のモータの各軸受部及びテーパシール部で
の回転時の潤滑油の移動を模式的に示す部分拡大断面図
である。

【符号の説明】

２ ブラケット ４ シャフト ６ ロータ ８ 潤滑油 １０ ロータマグネット １２ ステータ １４、１６ スラストプレート ２２ スパイラル状溝 ２４、２６ スラスト軸受部 ４４ ヘリングボーン状溝 ４６、４８ ラジアル軸受部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定のシャフトの軸線方向に離れた二箇
   所に固着された一対のスラストプレートと、前記シャフ
   トの前記一対のスラストプレート間における外周面に潤
   滑油が保持されるラジアル微少間隙を介して対向するラ
   ジアル内周面及び前記スラストプレートの互いに向かい
   合う対向面にそれぞれ潤滑油が保持されるスラスト微少
   間隙を介して対向するスラスト内面を有するロータと、
   該ロータに装着されたロータマグネットと、該ロータマ
   グネットに対向するように配設されたステータとを備え
   たモータにおいて、 前記一対のスラストプレートが、前記シャフトに固着さ
   れる円筒状部と該円筒状部の軸線方向内側端部から半径
   方向外方に延設される円盤状部とからなり、前記ロータ
   には、前記円盤状部の軸線方向外側面と軸線方向に間隙
   を介して対向するとともに前記円筒状部の外周面と半径
   方向に間隙を介して対向する一対のカウンタプレートが
   前記一対のスラストプレートの軸線方向外側にそれぞれ
   配設され、 前記円盤状部の軸線方向外側面と前記カウンタプレート
   との間の間隙は半径方向内方に向かって間隙の軸線寸法
   が漸増し、 前記スラスト微小間隙に保持される潤滑油と外気との境
   界面が少なくともロータの回転の停止時には前記円盤状
   部の軸線方向外側面と前記カウンタプレートとの間の間
   隙中に位置することを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記一対のスラストプレートの対向面と
   前記ロータのスラスト内周面との少なくとも一方には前
   記潤滑油を半径方向内方に向かって圧送するスパイラル
   状溝を形成することにより一対のスラスト軸受部が形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 前記シャフトと前記ロータとの間の前記
   ラジアル微少間隙の中央部には前記ラジアル微小間隙に
   保持される潤滑油を軸線方向に分離する環状の気体介在
   部が設けられ、また、前記ラジアル微少間隙における前
   記気体介在部の軸線方向両端側には、前記シャフトの外
   周面と前記ロータの前記ラジアル内周面との少なくとも
   一方に前記潤滑油を前記気体介在部とは反対方向に圧送
   するよう軸線方向にアンバランスな形状とされたヘリン
   グボーン状溝を形成することにより一対のラジアル軸受
   部が形成されていることを特徴とする請求項１及び２の
   いずれかに記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記円筒状部の外周面と前記カウンタプ
   レートとの間の間隙は軸線方向外側に向かって間隙の半
   径方向寸法が漸増することを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載のモータ。
5. 【請求項５】 前記シャフトの両端部は、前記一対のス
   ラストプレートの軸線方向外側に延設され、前記一対の
   カウンタプレートの軸線方向外側端部には、前記シャフ
   トの両端部の外周面との間にそれぞれ微小間隙を介して
   対向するよう半径方向内方に突出する環状突部が形成さ
   れ、前記一対のスラスト軸受部は該環状突部の内周面と
   前記シャフトの両端部の外周面との間に規定される微小
   間隙を通じて外気に開放されていることを特徴とする請
   求項１乃至４に記載のモータ。