JP2002101611A

JP2002101611A - スピンドルモータ

Info

Publication number: JP2002101611A
Application number: JP2000292174A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nishimura; 秀樹西村; Yoichi Sekii; 洋一関井; Yoshito Oku; 義人奥
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-04-05
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP3696492B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軸受外部に連通する連通孔を通じてオイルが
モータ外部へ流出することを防止することができるとと
もに、簡易な構造でロータと静止部材間の電気的導通を
確保することができるスピンドルモータを提供する。【解決手段】作動流体として導電性を有するオイルを
用いてロータを回転自在に支持する動圧軸受を備えたス
ピンドルモータにおいて、ベース部材の円形開口を、円
板状のシールキャップによって閉塞するとともに、スリ
ーブの下端面に、シールキャップとは協働して外気に連
通する連通孔を形成する凹溝を設ける。シールキャップ
は、スリーブの下端面及び円形開口の周囲に設けた切欠
に対して導電性粘着剤によって貼着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧軸受を備えた
スピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スピンドルモータの軸受とし
て、シャフトとスリーブ部材とを相対回転自在に支持す
るために、両者の間に介在させたオイル等の潤滑流体の
流体圧力を利用する動圧軸受が種々提案されている。

【０００３】このような動圧軸受を使用するスピンドル
モータに関し、本願の出願人は特願平１０−２９６１５
６号（特開２０００−１１３５８２号）等において、カ
ップ状のロータハブの底面とブラケット等のモータのベ
ース部材に設けられた円形開口内に固着される円筒状の
スリーブの上端面との間にスラスト軸受部を構成し、ま
たロータハブに一体的に設けられたシャフトの外周面と
スリーブの内周面との間に、スリーブの内周面に一対の
軸線方向内方に向かう傾斜面から形成される環状凹部に
よって構成され且つ外気に連通状態の気体介在部を介し
て一対のラジアル軸受部を構成するとともに、スラスト
軸受部と気体介在部のスラスト軸受部側に構成される上
部ラジアル軸受部とが協働して回転時の負荷を支持し得
るよう、スラスト軸受部の動圧発生用溝を半径方向内方
（モータの回転軸心に向かう方向）に作用するポンプイ
ン型のスパイラル溝とし上部ラジアル軸受部の動圧発生
用溝を軸線方向外方（シャフトの高さ方向における中央
部からシャフトの端部に向かう方向）、すなわちスラス
ト軸受部側に作用するよう軸線方向にアンバランスなポ
ンプアップ型のヘリングボーン溝としたスピンドルモー
タを提案した。

【０００４】このスピンドルモータは、更に、シャフト
の自由端部にスリーブの端部に形成した段部と嵌り合う
リング状部材が装着され、これら段部とリング状部材と
によってシャフトの抜止構造が構成される。リング状部
材の周囲とスリーブとの間に規定される間隙には、気体
介在部の下方に構成される下部ラジアル軸受部における
オイルの減少に応じて供給されるバッファオイル（マー
ジン分のオイル）が保持され、オイルリザーバとして機
能する。この場合、リング状部材の外周面をスリーブの
段部の内周面との間に規定される間隙の半径方向の寸法
が軸線方向外方に向かうにつれてテーパ状に拡大するよ
う傾斜面とし、このテーパ状の間隙内においてオイルの
端部が下部ラジアル軸受部の気体介在部側のオイルの端
部とバランスしながら空気圧によって下部ラジアル軸受
部方向に押圧されるよう保持する。また、この空気圧を
外気と連通状態の気体介在部の空気圧と同等に保つため
に、段部内の空間とモータの外部とを連通する連通孔を
スリーブの端面に設けた凹溝とスリーブ端面を閉塞する
円板状のシールキャップとによって構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のスピンドルモー
タは、モータの薄型化、低コスト化等を目的とし、これ
を実現するものであるが、オイルが軸受外部に流出する
懸念がある。

【０００６】すなわち、シールキャップは、ベース部材
の円形開口をモータの軸線方向外方（ベース部材の底面
側）から閉塞する形で、軸線方向内方面をスリーブ端面
に当接するとともに、外周面が円形開口の内周面に接着
固定される。シールキャップは円形開口と略同一または
幾分小径に設定されているが、例えば加工や組立誤差等
によって、シールキャップの外周面と円形開口の内周面
との間に微小な隙間が生じた場合、リング状部材の外周
面と環状溝の内周面との間に位置するオイルの端部か
ら、いわゆるオイルマイグレーション現象によって拡散
し、凹溝とシールキャップとによって構成される連通孔
内に侵入したオイルが、この微小な隙間からモータ外部
へと流出する。

【０００７】このように、軸受外部へのオイルの流出が
継続すると、軸受部においてオイルの保持量に不足が生
じ、軸受剛性が低下して、ロータハブの回転時の姿勢を
安定して支持することが困難となり、ＮＲＲＯ（non-re
peatable run-out：非繰り返し性振れ）等振れ回り特性
が悪化する原因となるとともに、ベース部材の底面側に
モータの駆動を制御するための回路が配されていた場
合、短絡等によって回路に障害が発生するおそれもあ
る。

【０００８】また、上記スピンドルモータをハードディ
スク駆動用モータとして使用する場合は、モータの回転
速度の高速化にともない、モータの回転時にハードディ
スク表面と空気との摩擦によって発生する静電気に対す
る配慮も必要となる。

【０００９】これは、ハードディスクの記録面とこれに
近接してデータの読み書きを行う磁気ヘッドとの間で、
ハードディスクを含むモータのロータに帯電した静電気
の放電が発生し、磁気ヘッドが破壊されるのを防止する
必要性があるからで、上記のスピンドルモータでは、軸
受部に保持されるオイルに導電性を有するオイルを使用
することで、ハードディスク−ロータハブーシャフトー
オイル−スリーブに連続する導通路が確保される。しか
しながら、スリーブは、組立の容易化及び精度維持を目
的して、ベース部材の円形開口に対して隙間嵌めした状
態で接着固定されることから、スリーブとベース部材と
の間で電気的な導通を確実なものとするのは困難であ
り、スリーブ端面に当接するシールキャップを介してス
リーブとベース部材との間の電気的導通路を形成するこ
ととなるが、上述のとおり、加工や組立誤差等によっ
て、シールキャップの外周面と円形開口の内周面との間
に隙間が生じると、スリーブとシールキャップ及びベー
ス部材との間の電気的導通が不十分となり、静電気の放
電による磁気ヘッドの破壊が発生する可能性がある。

【００１０】これを回避するために、シールキャップと
円形開口との接着に導電性接着剤を用いて、両部材間に
隙間が生じた場合も電気的な導通を確保する方法がある
が、導電性接着剤は一般的に高価であり、また塗布や乾
燥固化に工数を要することから、スピンドルモータの低
コスト化並びに生産性の向上を阻害する要因となる。

【００１１】本発明は、軸受部に保持されるオイルが軸
受外部に連通する連通孔を通じてモータ外部へ流出する
ことを防止することができるとともに、簡易な構造でロ
ータと静止部材間の電気的導通を確保することができる
スピンドルモータを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のスピンドルモー
タは、円形開口を有するベース部材と、該ベース部材の
円形開口内に立設される中空状のスリーブと、該スリー
ブ内に回転自在に遊挿されるシャフトと、該シャフトと
一体的に構成された円形の天板と該天板の外周縁から垂
下される円筒壁とからなるカップ状のロータハブと、を
備えてなるスピンドルモータにおいて、前記スリーブの
上端面と前記ロータハブの天板の底面とは、毛細管現象
によって導電性を有するオイルが保持される微小間隙を
介して対向するとともに、前記スリーブの上端面及びロ
ータハブの天板の底面の少なくともいずれか一方には、
ロータハブの回転時に該オイルを半径方向内方にポンピ
ングする動圧発生用溝が設けられてスラスト軸受部が形
成され、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面
とは、毛細管現象によって導電性を有するオイルが保持
される微小間隙を介して対向するとともに、前記スリー
ブの内周面及びシャフトの外周面の少なくともいずれか
一方には、ロータハブの回転時に該オイルを軸線方向外
方にポンピングする動圧発生用溝が軸線方向に離間して
設けられて一対のラジアル軸受部が形成され、前記一対
のラジアル軸受部の間には、軸受部よりも大な間隙寸法
を有し且つ外気に連通して空気が保持される気体介在部
が形成され、また前記一対のラジアル軸受部は、該気体
介在部の上部及び下部にそれぞれ位置しており、前記シ
ャフトの自由端部には、前記スリーブの内周面よりも大
径なリング状部材が装着され、また前記スリーブには該
リング状部材に対応して環状の段部が形成されており、
これらが相互に嵌り合うことで前記シャフト及びロータ
ハブの抜止機構が構成され、前記円形開口のベース部材
の底面側には、前記円形開口が半径方向外方に拡大する
段部が形成されるよう、環状の切欠が設けられており、
また前記円形開口は、該円形開口の径よりも大で且つ前
記切欠の外径よりも小な径を有する円板状のシールキャ
ップによって閉塞され、前記スリーブの下端面には、該
スリーブを半径方向に貫通する凹溝が形成され、該凹溝
と前記シールキャップとは協働して外気に連通する連通
孔を形成するとともに、前記シールキャップは、前記ス
リーブの下端面及び前記切欠に対して導電性粘着剤によ
って貼着されていることを特徴とする（請求項１）。

【００１３】この構成において、シールキャップをスリ
ーブの下端面及び切欠に対して固着することで、切欠の
平面（底面）部がシールキャップの接着代となることか
ら、シールキャップの外周面を円形開口の内周面に接着
固定する場合よりも、加工や組立誤差の許容範囲が増大
し、スリーブの開放端部の封止がより確実なものとな
る。また、これによりスリーブの端面部に設けられた連
通孔を通じてオイルがベース部材の底面側から外部へ流
出することが可及的に防止されることとなる。

【００１４】この場合、各動圧軸受部の作動流体とし
て、導電性を有するオイルを使用するとともに、シール
キャップを、導電性粘着剤を用いてスリーブ下端面及び
切欠に対して貼着することで、ロータハブーシャフトー
（オイル）―スリーブ−シールキャップーベース部材間
の電気的な導通路が形成される。

【００１５】導電性粘着剤は、導電性を有するシート状
の部材に粘着剤を塗布又は含浸してなるものであり、導
電性接着剤よりも比較的に安価で且つ塗布や乾燥固化の
工程を要しないことから、スピンドルモータの低コスト
化や生産性の向上を阻害することなく、シールキャップ
とスリーブ及びベース部材との間の電気的導通を確保す
ることができる。

【００１６】また、本発明のスピンドルモータは、前記
段部の下面とこれと間隙を介して対向する前記リング状
部材の上面との間に規定される間隙は、半径方向外方に
向かうにつれて該間隙の寸法が漸増するテーパ状に形成
され、また前記リング状部材の外周面とこれと間隙を介
して対向する前記段部の内周面との間に規定される間隙
は、軸線方向外方に向かうにつれて該間隙寸法が漸増す
るテーパ状に形成されるとともに、前記一対のラジアル
軸受部のうち、前記気体介在部の下部側に位置するラジ
アル軸受部に保持されるオイルは、該リング状部材の外
周面と段部の内周面との間のテーパ状の間隙中において
前記連通孔を通じて取り込まれた空気との界面が形成さ
れ、該リング状部材の上面並びに外周面と段部の下面並
びに内周面との間にそれぞれ規定されるテーパ状の間隙
は、前記気体介在部の下部側に位置するラジアル軸受部
に対してバッファオイルを供給するオイルリザーバを構
成することを特徴とする（請求項２）。

【００１７】この構成において、オイルリザーバが２つ
のテーパ状の間隙から形成されることで、気体介在部の
下部側（スラスト軸受部から離間する側）に位置するラ
ジアル軸受部に対して十分な量のバッファオイルが確保
されるとともに、ラジアル軸受部において、オイルを軸
線方向外方（気体介在部から離間する方向）にポンピン
グする形状の動圧発生用溝が形成されることから、モー
タの回転時に遠心力の作用によって、気体介在部の下部
側に位置するラジアル軸受部から気体介在部の上部側
（スラスト軸受部側）に位置するラジアル軸受部方向へ
移動することなく、軸受部に十分な量のオイルを保持す
ることができる。すなわち、公差あるいは誤差、その他
組立時の応力による歪み等が、モータの回転時にオイル
の挙動に与える影響を小とする構成とすることができ、
加工、組立に対して要求される精度が緩和されて、生産
性の良好なモータとすることが可能となる。

【００１８】更に、本発明のスピンドルモータは、前記
シールキャップの外面は、前記切欠の外径よりも大なシ
ール部材によって被覆され、該シール部材は、前記シー
ルキャップの外面及び前記ベース部材に対して導電性粘
着剤によって貼着されていることを特徴とする（請求項
３）。

【００１９】この構成において、シールキャップの外面
（底面）は、このシールキャップよりも大外径な、例え
ばネームプレートやフレキシブル回路基板等のシール部
材によって被覆されるので、軸受部の気密性がさらに高
まる。また、このシール部材を、シールキャップの外面
及びベース部材に対して導電性粘着剤によって貼着する
ことで、ロータハブからベース部材に至る導電路を確実
に形成することが可能となる。

【００２０】加えて、本発明のスピンドルモータは、前
記凹溝とシールキャップとによって形成される連通孔内
に撥油剤が塗布されていることを特徴とする（請求項
４）。

【００２１】連通路内に例えばフッ素系の材料からなる
撥油剤を塗布しておくことで、オイルの連通路内への侵
入自体も防止されることとなり、シールキャップをスリ
ーブの下端面及び切欠に対して固着するために使用する
導電性粘着剤とオイルとが接することに起因する導電性
粘着の変質による粘着性の低下及びこれにともなうシー
ルキャップの固着不良が防止され、スリーブ下端部の密
封性を良好に維持することが可能となり、軸受部からの
オイルの流出がより確実に防止される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスピンドルモ
ータの実施形態について図面を参照して説明するが、本
発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。

【００２３】図１において、このスピンドルモータは、
略円盤状の上壁部２ａと、この上壁部２ａの外周縁部か
ら下方に垂下する円筒状周壁部２ｂとから構成されるロ
ータハブ２と、このロータハブ２の上壁部２ａの中央部
に一方の端部が外嵌固定されるシャフト４とから構成さ
れるロータ６と、このシャフト４を回転自在に支持する
中空円筒状のスリーブ８と、このスリーブ８の下部を閉
塞するシールキャップ１０と、スリーブ８が内嵌される
円筒部１２が一体的に形成されたブラケット１４とを具
備する。

【００２４】ブラケット１４の円筒部１２の外周側に
は、ステータ１６が配設され、ロータハブ２の周壁部２
ｂの内周面には、このステータ１６と半径方向に間隙を
介して対向して、ロータマグネット１８が固着される。

【００２５】図２は、図１において円Ｙで示す部分を拡
大して図示している。図２に示すように、円筒部１２の
ブラケット１４の底面側開口部１２ａには、断面形状が
略Ｌ字状の段部を形成する環状の切欠１２ｂが設けられ
ている。シールキャップ１０は、円筒部１２の内周面の
径よりも大で且つ切欠１２ｂの径よりも小な外径を有し
ており、切欠１２ｂ内にブラケット１４の底面から突出
することなく収容され、この切欠１２ｂ及びスリーブ８
の下端面に対して導電性粘着剤１５によって固着されて
いる。

【００２６】更に、シールキャップ１０及びブラケット
１４の底面には、モータの外方からネームプレートやフ
レキシブル回路基板等のシール部材１７が、シールキャ
ップ１０と同様に、導電性粘着剤１９によって固着され
ている。このシール部材１７は、目的やブラケット１４
底面の形状に応じて種々の形状とすることが可能である
が、上記シール部材１７は、円形状のネームプレートで
あり、シールキャップ１０及び切欠１２ｂの径よりも大
で且つブラケット１４の底面の径よりも幾分小な外径を
有する。

【００２７】スリーブ８の上端面は、ロータハブ２の上
壁部２ａの下面と軸線方向に微小間隙を介して対向し、
この微小間隙中にはオイルが毛細管現象によって保持さ
れている。この微小間隙に臨む上壁部２ａの下面には、
ロータ６の回転時にオイルに半径方向内方側（シャフト
４側）への移動圧力を誘起するポンプイン型のスパイラ
ル溝が形成され、スラスト軸受部２０が構成される。

【００２８】シャフト４の外周面は、スリーブ８の内周
面と半径方向に微小間隙を介して対向し、この微小間隙
中にはオイルが毛細管現象によって保持されている。こ
の微小間隙に臨むスリーブ８の内周面には、ロータ６の
回転時にオイルに軸線方向外方（シャフト４の上下端部
方向）に向かう移動圧力を誘起する、軸線方向にアンバ
ランスな形状を有するポンプアウト型のヘリングボーン
溝が軸線方向に離間して形成されており、一対のラジア
ル軸受部２８、３０が構成される。

【００２９】スリーブ８には、シャフト４の外周面とス
リーブ８の内周面との間に形成される微小間隙の軸線方
向略中央部において開口するよう、このスリーブ８を半
径方向に貫通する第１連通孔２２が形成され、シャフト
４外周面の第１連通孔２２の開口部に対向する位置に
は、軸線方向反対側（シャフト４の上下端部方向）に向
かってそれそれ傾斜する一対の傾斜面からなる環状凹部
４ａが形成されており、シャフト４の外周面とスリーブ
８の内周面との間の微小間隙の半径方向の間隙寸法は、
この環状凹部４ａ内において軸線方向内方（シャフト４
の軸線方向中央部方向）に向かって漸増する。

【００３０】スリーブ８外周面の第１連通孔２２の開口
に対応する部位には、スリーブ８の上端部から下端部に
至る軸線方向溝２４が設けられ、この軸線方向溝２４に
よってブラケット１４の円筒部１２とスリーブ８との間
に空隙が形成されて第１連通孔２２は外気に開放され
る。環状凹部４ａとスリーブ６の内周面との間には、軸
線方向溝２４によって形成された空隙と連通孔２２を通
じて侵入した空気が介在する気体介在部が形成される。

【００３１】一対のラジアル軸受部２８、３０に保持さ
れるオイルは、この気体介在部によって軸線方向に分離
され、環状凹部４ａを構成する一対の傾斜面とスリーブ
８の内周面との間の半径方向の間隙寸法が漸次変化する
間隙中において、オイルの表面張力と外気圧等がバラン
スし、オイルと気体介在部に保持される空気との界面が
それぞれメニスカス状に形成されて保持される。

【００３２】一対のラジアル軸受部２８、３０のうち、
気体介在部の上部側に構成される上部ラジアル軸受部２
８とこれに隣接するスラスト軸受部２０との間には連続
してオイルが保持されている。上述のとおり、スラスト
軸受部２０と上部ラジアル軸受部２８とは、それぞれ隣
接する相手方軸受部方向に作用する移動圧力をオイルに
誘起するため、両軸受部の境界部、すなわち、スリーブ
８の内周面の上端部付近において圧力ピークを発生す
る。

【００３３】つまり、スラスト軸受部２０と上部ラジア
ル軸受部２８とが協働することにより、ロータ６に対す
る半径方向に作用する軸支持力とブラケット１４に対し
て浮上する方向に作用する軸線方向の軸支持力とが付与
される。

【００３４】ブラケット１４には、ロータマグネット１
８の下面と軸線方向に対向する位置に、強磁性材料から
形成された円環状のスラストヨーク３８が配置されてお
り、ロータ６は、このスラストヨーク３８とロータマグ
ネット１８との間に生じる磁気吸引力によって、軸線方
向に磁気的にバイアスされることとなる。このロータ６
に作用する軸線方向の磁気力と、スラスト軸受部２０及
び上部ラジアル軸受部２８とが協働することで発生する
ロータ６の浮上力とがバランスし、ロータ６に対する軸
線方向両側への荷重が支持され、ロータ６の回転中の姿
勢が安定して維持されることになる。尚、ブラケット１
４にスラストヨーク３８を配置する構成に代えて、例え
ば、ロータマグネット１８とステータ１６の磁気的な中
心を軸線方向に相互に変位するよう配置することで、ロ
ータ６に対する磁気吸引力を発生することも可能であ
る。

【００３５】この場合、各動圧軸受部２０、２８及び３
０の作動流体として保持されるオイルに導電性オイルを
使用することで、シールキャップ１０がスリーブ８の下
端面及び切欠１２ｂに対して導電性粘着剤１５によって
固着され、またシール部材１０が、モータの外方からシ
ールキャップ１０及びブラケット１４の底面に対して導
電性粘着剤１９によって固着されるので、ロータ６―シ
ャフト４―（オイル）―スリーブ８―シールキャップ１
０―ブラケット１４と経由し、モータ外部に至る電気的
導通路が形成され、モータの回転時に空気との摩擦によ
って発生した静電気がロータ６に帯電することなく、モ
ータ外部へとアースされることとなる。

【００３６】スリーブ８の外周面の上端部には、断面形
状が略Ｌ字状の環状の切欠部８ａが設けられるととも
に、ロータハブ２の上壁部２ａの下面には、この切欠部
８ａ内に非接触状態で受容される周状突起２ｃが形成さ
れる。

【００３７】この周状突起２ｃの内周面と半径方向に対
向する切欠部８ａの外周面は、両者の間に規定される間
隙の半径方向の間隙寸法が軸線方向内方（周状突起２ｃ
の先端部方向）に向かってテーパ状に漸増するよう傾斜
しており、スラスト軸受部２０の半径方向外端部におい
て、この周状突起２ｃの内周面とスリーブ８の切欠部８
ａの外周面とが協働してシール構造を構成するテーパ状
シール部３２が設けられている。スラスト軸受部２０に
保持されるオイルは、このテーパ状シール部３２におい
て、オイルの表面張力と外気圧とがバランスされ、オイ
ルと空気との界面がメニスカス状に形成される。

【００３８】これらスラスト軸受部２０側のオイルと空
気との界面とこれに連続する上部ラジアル軸受部２８側
のオイルと空気との界面は、それぞれの界面が形成され
る半径方向の寸法が変化する各間隙内の、両界面に作用
する外気圧等の圧力がバランスする位置において保持さ
れることとなり、常に軸受部にオイルが保持された状態
を維持するよう機能する。

【００３９】すなわち、これらテーパ状シール部３２及
び環状凹部４ａとスリーブ８の内周面との間の間隙がオ
イルリザーバとして機能し、これらの間隙内に保持され
るオイルが、スラスト軸受部２０及び上部ラジアル軸受
部２８のバッファオイルとして作用する。

【００４０】尚、上述のとおり、オイルが連続して保持
されるスラスト軸受部２０と上部ラジアル軸受部２８は
協働して軸支持力を得るため、ロータ６の回転時に両軸
受部間で圧力ピークが発生するのは一点のみで、オイル
と空気との界面に向かうにつれて低圧となることから、
オイルに混在する気泡は、順次両界面側へと移動し、空
気中に開放されることとなる。

【００４１】シャフト４の下端部には小外径部４ｂが形
成されており、この小外径部４ｂにはシャフト４の外周
面から半径方向外方に突出するリング状部材３４がネジ
止め又は圧入等の手段によって固着されるとともに、こ
のリング状部材３４に対応するスリーブ８の内周面には
断面形状が略Ｌ字状の段部８ｂが形成されており、これ
らリング状部材３４と段部８ｂとが非接触状態で嵌り合
うことでスリーブ８に対するシャフト４の抜け止め構造
が構成される。このように微少間隙中に抜止め構造を有
することによって、ロータ６の軸線方向の遊びが少なく
なり、モータに衝撃が印加された場合でもロータ６の可
動量が制限される。

【００４２】リング状部材３４は、外径が軸線方向外方
（シャフト４の下端部方向）に向かって縮経するよう傾
斜状に形成されており、段部８ｂの内周面との間に規定
される間隙３５の半径方向の寸法が軸線方向外方に向か
うにつれてテーパ状に漸増する。また、下部ラジアル軸
受部３０の軸線方向外方側（リング状部材３４側）の端
部からリング状部材３４の外周面に至るまでのリング状
部材３４の軸線方向内方面（上面）とスリーブ８の段部
８ｂの軸線方向外方面（下面）との間に規定される間隙
３７の軸線方向の寸法が半径方向外方に向かうにつれて
テーパ状に拡大するよう、段部８ｂの下面が軸線方向内
方に向かって傾斜状に形成されている。

【００４３】更に、スリーブ８の下端面には、凹溝８ｃ
が半径方向に延設され、この凹溝８ｃによってシールキ
ャップ１０との間に空隙が規定されて第２連通孔３６が
形成される。第２連通孔３６は一方がスリーブ８の内周
面の下端部に開口するとともに、他方が軸線方向溝２４
の下端部に開口して外気に開放状態とされており、スリ
ーブ８内におけるリング状部材３４の周囲には、第２連
通孔３６及び軸線方向溝２４を通じて侵入した空気が保
持されている。

【００４４】気体介在部の下部側に構成される下部ラジ
アル軸受部３０に保持されるオイルは、半径方向の寸法
が変化するリング状部材３４の外周面とスリーブ８の段
部８ｂの内周面との間に規定される間隙３５内と、気体
介在部を構成するシャフト４の環状凹部４ａを形成する
他方の傾斜面とスリーブ８の内周面との間でオイルと空
気との界面がメニスカス状に形成される。

【００４５】これら下部ラジアル軸受部２０に保持され
るオイルと空気との界面は、それぞれの界面が形成され
る半径方向の寸法が変化する各間隙内の、両界面に作用
する外気圧等の圧力がバランスする位置において保持さ
れることとなり、常に下部ラジアル軸受部３０にオイル
が保持された状態を維持するよう機能する。

【００４６】すなわち、下部ラジアル軸受部３０の下端
部から間隙３５に至るまでの区間及び環状凹部４ａとス
リーブ８の内周面との間の間隙がオイルリザーバとして
機能し、これら間隙内に保持されるオイルが、下部ラジ
アル軸受部３０のバッファオイルとして作用する。この
場合、リング状部材３４の軸線方向内方面と段部８ｂの
軸線方向外方面との間の間隙３７が、半径方向外方に向
かって間隙寸法が漸増するテーパ状に形成されるため、
バッファオイルの保持量が増大し、十分な量のオイルが
蓄えられることとなる。

【００４７】加えて、下部ラジアル軸受部３０に形成さ
れる動圧発生用溝が、オイルに軸線方向外方への移動圧
力を誘起するポンプアウト型のヘリングボーン溝である
ことから、ロータ６の回転時にオイルを気体介在部から
遠ざける、換言すると下部ラジアル軸受部３０に保持さ
れるオイルの気体介在部側の界面に対し、軸線方向外方
への移動を促すようポンピングすることから、一対のラ
ジアル軸受部２８、３０間で保持されるオイルが連続し
た状態となることはない。

【００４８】尚、下部ラジアル軸受部３０において、圧
力ピークは軸受部の中心部から軸線方向下方に幾分偏倚
した部分に現れ、オイルと空気との界面に向かうにつれ
て低圧となることから、下部ラジアル軸受部３０におい
ても、オイルに混在する気泡は、順次両界面側へと移動
し、空気中に開放されることとなる。この場合、スリー
ブ８の段部８ｂの内周面と軸線方向外方面との角部付近
に気泡が滞留することがないよう、リング状部材３４の
軸線方向内方面と段部８ｂの軸線方向外方面との間の間
隙３７の最大寸法とリング状部材３４の外周面と段部８
ｂの内周面との間の間隙３５の最小寸法とが同一、好ま
しくはリング状部材３４の外周面と段部８ｂの内周面と
の間の間隙３５の最小寸法の方が幾分大となるよう設定
される。

【００４９】また上述のとおり、スリーブ８の下端面は
シールキャップ１０によって閉塞されるとともに、この
シールキャップ１０は、スリーブ８が外嵌される円筒部
１２の開口部１２ａよりも大な径を有する環状の切欠１
２ｂ内に収容されてスリーブ８の下端面及び切欠１２ｂ
に対して固着されている。つまり、円筒部１２内に配設
されるスリーブ８の段部８ｂ及び第２連通孔３６は、シ
ールキャップ１０の内面（軸線方向内方面）によって完
全に閉塞された状態となることから、間隙３５に位置す
るオイルのメニスカスからいわゆるオイルマイグレーシ
ョン現象によって段部８ｂの表面に拡散し、この拡散し
たオイルが第２連通孔３６内に侵入した場合もモータ外
部に流出することはない。加えて、シールキャップ１０
は、このシールキャップ１０の外径よりも大外径なシー
ル部材１７によって、モータの外方から全面的に被覆さ
れていることから、シールキャップ１０の外周面と切欠
１２ｂの内周面との間に生じた微小な隙間も、シール部
材１７によって封止される。従って、ブラケット１４側
からのオイルの流出が効果的に防止される。

【００５０】この場合、第２連通路３６内に例えばフッ
素系の材料からなる撥油剤を塗布しておくと、オイルの
第２連通路３６内への侵入自体も防止されることとな
り、シールキャップ１０をスリーブ８の下端面及び切欠
１２ｂに対して固着するために使用する導電性粘着剤１
５とオイルとの接触による、導電性粘着剤１５の変質に
よる粘着性の低下及びこれにともなうシールキャップ１
０の固着不良が防止されるので、スリーブ８下端部の密
封性を良好に維持することが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】本発明の請求項１のスピンドルモータで
は、加工や組立誤差を許容することが可能となり、スリ
ーブの開放端部の封止がより確実なものとなり、スリー
ブの端面部に設けられた連通孔を通じてオイルがベース
部材の底面側から外部へ流出することが可及的に防止す
ることができる。また、スピンドルモータの低コスト化
や生産性の向上を阻害することなく、ロータハブからベ
ース部材に至る電気的導通路を確保することができる。

【００５２】本発明の請求項２のスピンドルモータで
は、気体介在部の下部側（スラスト軸受部から離間する
側）に位置するラジアル軸受部に対して十分な量のバッ
ファオイルが確保され、公差あるいは誤差、その他応力
による歪み等が、モータの回転時にオイルの挙動に与え
る影響を小とする構成とすることができ、加工、組立に
対して要求される精度が緩和されて、生産性の良好なモ
ータとすることが可能となる。

【００５３】本発明の請求項３のスピンドルモータで
は、軸受部の気密性を高め、軸受部からのオイルの流出
を確実に防止することができる。また、このシール部材
を、シールキャップの外面及びベース部材に対して導電
性粘着剤によって貼着することで、スリーブからベース
部材に至る導電路を確実に形成することが可能となる。

【００５４】本発明の請求項４のスピンドルモータで
は、オイルマイグレーション現象によって拡散したオイ
ルの連通孔内への侵入自体を阻止することができ、シー
ルキャップをスリーブの下端面及び切欠に対して固着す
るために使用する導電性粘着剤とオイルとが接すること
に起因する、導電性粘着の変質による粘着性の低下及び
これにともなうシールキャップの固着不良が防止される
ので、スリーブ下端部の密封性を良好に維持することが
可能となり、軸受部からのオイルの流出がより確実に防
止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピンドルモータの概略構成を示す断
面図である。

【図２】図１のスピンドルモータの一部を拡大して模式
的に示す部分断面図である。

【符号の説明】

２ロータハブ２ａ上壁部２ｂ周壁部４シャフト８スリーブ８ｂ段部８ｃ凹溝１０シールキャップ１２ａ開口部１２ｂ切欠１４ブラケット２０スラスト軸受部２８、３０ラジアル軸受部３４リング状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｈ０２Ｋ 29/00 ＺＦターム(参考） 3J011 AA07 AA12 BA06 BA08 CA02 JA02 KA02 KA03 MA24 5D109 BB08 BB12 BB18 BB21 BB22 BB31 BB35 5H019 CC04 DD01 FF03 5H605 BB05 BB10 BB19 CC04 EB02 EB06 EB17 EB28 5H607 AA00 BB01 BB14 BB17 BB25 CC01 DD03 DD16 GG01 GG02 GG09 GG15 JJ10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円形開口を有するベース部材と、該ベー
ス部材の円形開口内に立設される中空状のスリーブと、
該スリーブ内に回転自在に遊挿されるシャフトと、該シ
ャフトと一体的に構成された円形の天板と該天板の外周
縁から垂下される円筒壁とからなるカップ状のロータハ
ブと、を備えてなるスピンドルモータにおいて、前記スリーブの上端面と前記ロータハブの天板の底面と
は、毛細管現象によって導電性を有するオイルが保持さ
れる微小間隙を介して対向するとともに、前記スリーブ
の上端面及びロータハブの天板の底面の少なくともいず
れか一方には、ロータハブの回転時に該オイルを半径方
向内方にポンピングする動圧発生用溝が設けられてスラ
スト軸受部が形成され、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面とは、毛
細管現象によって導電性を有するオイルが保持される微
小間隙を介して対向するとともに、前記スリーブの内周
面及びシャフトの外周面の少なくともいずれか一方に
は、ロータハブの回転時に該オイルを軸線方向外方にポ
ンピングする動圧発生用溝が軸線方向に離間して設けら
れて一対のラジアル軸受部が形成され、前記一対のラジアル軸受部の間には、軸受部よりも大な
間隙寸法を有し且つ外気に連通して空気が保持される気
体介在部が形成され、また前記一対のラジアル軸受部
は、該気体介在部の上部及び下部にそれぞれ位置してお
り、前記シャフトの自由端部には、前記スリーブの内周面よ
りも大径なリング状部材が装着され、また前記スリーブ
には該リング状部材に対応して環状の段部が形成されて
おり、これらが相互に嵌り合うことで前記シャフト及び
ロータハブの抜止機構が構成され、前記円形開口のベース部材の底面側には、前記円形開口
が半径方向外方に拡大する段部が形成されるよう、環状
の切欠が設けられており、また前記円形開口は、該円形
開口の径よりも大で且つ前記切欠の外径よりも小な径を
有する円板状のシールキャップによって閉塞され、前記スリーブの下端面には、該スリーブを半径方向に貫
通する凹溝が形成され、該凹溝と前記シールキャップと
は協働して外気に連通する連通孔を形成するとともに、前記シールキャップは、前記スリーブの下端面及び前記
切欠に対して導電性粘着剤によって貼着されていること
を特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】前記段部の下面とこれと間隙を介して対
向する前記リング状部材の上面との間に規定される間隙
は、半径方向外方に向かうにつれて該間隙の寸法が漸増
するテーパ状に形成され、また前記リング状部材の外周
面とこれと間隙を介して対向する前記段部の内周面との
間に規定される間隙は、軸線方向外方に向かうにつれて
該間隙寸法が漸増するテーパ状に形成されるとともに、
前記一対のラジアル軸受部のうち、前記気体介在部の下
部側に位置するラジアル軸受部に保持されるオイルは、
該リング状部材の外周面と段部の内周面との間のテーパ
状の間隙中において前記連通孔を通じて取り込まれた空
気との界面が形成され、該リング状部材の上面並びに外
周面と段部の下面並びに内周面との間にそれぞれ規定さ
れるテーパ状の間隙は、前記気体介在部の下部側に位置
するラジアル軸受部に対してバッファオイルを供給する
オイルリザーバを構成することを特徴とする請求項１に
記載のスピンドルモータ。
【請求項３】前記シールキャップの外面は、前記切欠
の外径よりも大なシール部材によって被覆され、該シー
ル部材は、前記シールキャップの外面及び前記ベース部
材に対して導電性粘着剤によって貼着されていることを
特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のスピンド
ルモータ。
【請求項４】前記凹溝とシールキャップとによって形
成される連通孔内に撥油剤が塗布されていることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスピンドルモ
ータ。