JP2002165408A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対のスラストプレートを用いて動圧軸受を
構成する場合にも、スラストプレートと協働してシール
機構を構成するシールキャップを確実にロータに対して
固着することができ、軸受部に保持される潤滑油の漏出
を防止し、長期間にわたって安定して使用可能なモータ
を提供すること。 【解決手段】 一対のスラストプレート１４、１６を用
いて動圧軸受を構成するモータにおいて、スラストプレ
ート１４、１６との間に、軸線方向の寸法が半径方向内
方に向かうにつれて拡大しシール部として機能する間隙
２８、３０を形成する、一対のシールキャップ１８、２
０を、それぞれロータ６に対して接着固定するととも
に、シールキャップ１８、２０とロータ６との間に、弾
性を有するリング状部材１７、１９がそれぞれ介装され
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、例えば特開平８−１０５４４５号公報に
開示されるように、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し、また、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とともに、スラスト
プレートと対向するロータ及びシールキャップとの間
に、軸線方向あるいは半径方向に間隔が変化するテーパ
シール部を構成し、このテーパシール部によって潤滑油
の軸受外部への漏出を防止する構造を備えたものがあ
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】しかしながら、このよ
うに一対のスラストプレートを用いて動圧軸受を構成す
る場合には、軸受部及びテーパシール部への潤滑油を充
填した後に、スラストプレートとともに第２のテーパシ
ール部を構成する一対のシールキャップがロータに装着
されることとなることから、シールキャップの装着位置
が潤滑油の保持される間隙の近傍にある場合、シールキ
ャップの装着時に毛細管現象によって潤滑油が接着面へ
と侵入し、シールキャップを固着するために用いられる
接着剤が化学変化を起こして硬化せず、その結果、シー
ルキャップとロータとの接合面に隙間が生じ、この隙間
を通じて潤滑油が毛細管現象あるいはオイルマイグレー
ション現象によって軸受外部へ漏出することとなる。

【０００５】このような潤滑油の軸受外部への漏出は、
モータ外部の環境を汚染するばかりでなく、軸受部での
潤滑油の保持量の不足することで軸受剛性が低下し、非
繰り返し性振れ成分（Non-Repeatable Run-Out）の増加
等によるロータの回転特性の悪化や、軸受構成部材間の
摺れやカジリによる耐久性の低下等、軸受としての信頼
性を損なう原因となる。また、ロータに対するシールキ
ャップの固着において、接着力も不足することとなるた
め、シールキャップの脱落等組立不良の発生する原因と
なる。

【０００６】本発明は、一対のスラストプレートを用い
て動圧軸受を構成する場合にも、スラストプレートと協
働してシール機構を構成するシールキャップを確実にロ
ータに対して固着することができ、軸受部に保持される
潤滑油の漏出を防止し、長期間にわたって安定して使用
可能なモータを提供することを目的とする。

【０００７】

【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、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、前記一対のスラス
トプレート間において前記シャフトの外周面と微少間隙
を介して半径方向に対向するラジアル内周面並びに前記
スラストプレートの互いに向かい合う対向面とそれぞれ
微少間隙を介して軸線方向に対向するスラスト内面を有
する貫通孔が形成されたロータとを備えたモータであっ
て、前記シャフトの外周面と前記ロータのラジアル内周
面との間に形成される微小間隙中には潤滑油が保持さ
れ、該潤滑油にモータの回転に応じて動圧を誘起する動
圧発生用溝が設けられることによってラジアル軸受部が
構成され、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間に形成される微小間隙中
には潤滑油が保持され、該潤滑油にモータの回転に応じ
て動圧を誘起する動圧発生用溝が設けられることによっ
て一対のスラスト軸受部が構成され、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、前記ロータに形成された貫通
孔の両端開放部には、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環状
シールキャップがそれぞれ接着固定され、前記円盤状部
の軸線方向外側面と前記一対のシールキャップとの間に
は、半径方向内方に向かって軸線寸法が漸増する間隙が
形成されるとともに、前記スラスト微小間隙に保持され
る潤滑油と空気との界面は、該間隙中に位置し、そし
て、前記一対のシールキャップと前記ロータとの間に
は、弾性を有するリング状部材がそれぞれ介装されるこ
とを特徴とする（請求項１）。

【０００８】この構成において、一対のシールキャップ
とロータとの間に弾性を有するリング状部材をそれぞれ
介在させることで、シールキャップのロータへの装着を
軸受部及びシール部への潤滑油の充填後に行う場合に、
毛細管現象によって潤滑油がシールキャップの固定面内
に侵入したとしても、リング状部材がシールキャップと
ロータの双方に密着し、両部材間の隙間を密封状に封止
することとなるので、潤滑油がこのリング状部材を越え
てシールキャップとロータとの接合部内に侵入して、接
合部を通じてモータ外部に漏出することがなく、また両
部材の接着部にまで侵入することがないので、シールキ
ャップをロータに対して確実に固定することが可能とな
る。

【０００９】また、本発明のモータは、前記ロータに形
成された貫通孔の両端開放部には、それぞれ前記貫通孔
の内周面に連続する平面部と該平面部から前記ロータの
軸線方向端部に至る内周面からなる段部が設けられ、該
段部の平面部にはそれぞれ前記リング状部材を収容する
ための環状溝が形成されていることを特徴とする（請求
項２）。

【００１０】この構成において、リング状部材が、ロー
タの段部を構成する平面部に設けられた環状溝内に収容
されることで、リング状部材を介在させたことによる、
シールキャップの浮き上がりが効果的に防止される。

【００１１】この場合、環状溝の深さを、環状溝からリ
ング状部材の一部が突出するよう設定することで、シー
ルキャップの装着によってリング状部材が弾性変形し、
シールキャップとロータとに密着状に圧接するようにな
る。

【００１２】更に、本発明のモータは、前記一対のシー
ルキャップは、前記段部の内周面に対して接着剤と圧入
とを併用して固定されることを特徴とする（請求項
３）。

【００１３】この構成において、一対のシールキャップ
のロータに対する固定を圧入と接着剤とによって行うこ
とで、圧入によりシールキャップとロータとが相互に押
圧して密着状に固着されることとなることから、例えば
未硬化の接着剤のモータ外部への滲出や、接着剤に残留
する溶媒ガスや接着剤粒子等のパーティクルのモータ外
部への飛散が防止されるとともに、シールキャップの脱
落等を確実に防止することが可能となる。

【００１４】この場合、シールキャップとロータとを実
質的に熱膨張率の等しい同種の金属から形成すると、両
部材の環境温度の変化による膨張／収縮量が実質上均一
となることから、低温時において、部材間の収縮量の差
異により、シールキャップとロータとの接合部に隙間が
発生することを防止でき、また、圧入時に両部材の接合
面に凝着が生じるので、シールキャップをロータに対し
てより密着状に且つ確実に固着することが可能となる。

【００１５】つまり、潤滑油が、毛細管現象等によって
両部材の接合部に生じた隙間を通じて軸受外部に漏出す
ることに起因する、モータ外部環境の汚染、軸受部での
潤滑油保持量の不足に起因する軸受剛性の不足による回
転特性の悪化や軸受構成部材間の摺れやカジリの発生並
びにシールキャップがロータから脱落するといった組立
不良の発生をより効果的に防止することが可能となる。

【００１６】また、シールキャップのロータに対する固
定を圧入と接着とを併用して行うことで、接着剤が硬化
するまでの間に、リング状部材の弾発力によるシールキ
ャップの浮き上がりが確実に防止される。

【００１７】加えて、本発明のモータは、前記一対のス
ラストプレートの外周部における円筒状部と円盤状部と
の境界部分は、前記スラストプレートの表面が連続する
よう、曲面状に形成されていることを特徴とする（請求
項４）。

【００１８】モータの回転時において、遠心力及び／又
は軸受部に形成される動圧発生用溝の作用によって、ス
ラストプレートの円盤状部の周囲に保持されていた潤滑
油が、スラストプレートの円盤状部の軸線方向外側面と
一対のシールキャップとの間に規定されるテーパ状の間
隙内に移動するため、このテーパ状間隙内の潤滑油の保
持量が増加する。

【００１９】その結果、潤滑油と空気との界面は、静止
時よりも半径方向内方、すなわちスラストプレートの円
筒状部と円盤状部の境界部側へと移動するが、潤滑油と
空気との界面のうち、ロータに固定されこれと一体的に
回転するシールキャップに接触する部分には遠心力が作
用するため、半径方向外方へと移動し、遠心力の作用し
ないスラストプレートと接する部分は、円筒状部と円盤
状部の境界部付近に位置する懸念がある。

【００２０】その後モータが停止すると、毛細管現象に
よってテーパ状間隙内に移動した潤滑油が当初保持され
ていた領域へと再移動する（潤滑油界面が引く）が、円
筒状部と円盤状部の境界部が直角またはそれに近い角度
の平面状に形成されていた場合、この部分に油滴（オイ
ルドロップ）が残留し、衝撃や振動等の印加時に、容易
にスラストプレートの軸線方向外側部方向、すなわち軸
受外部方向へと移動可能となるため、軸受部に保持され
る潤滑油量が不足して軸受剛性が低下し、モータの信頼
性及び耐久性を損なう原因となる。尚、オイルドロップ
のスラストプレートの軸線方向外側部方向への移動は、
潤滑油の滲出を防止するために、スラストプレート及び
／又はシールキャップの表面に撥油剤を塗布していた場
合、より容易に移動することとなる。

【００２１】これに対し、スラストプレートの外周部に
おける円筒状部と円盤状部との境界部分を、スラストプ
レート表面が連続するよう、曲面状に形成しておくこと
で、モータの停止時に速やかに潤滑油界面が引くように
なり、オイルドロップが残留する可能性を可及的に小と
することができるので、潤滑油が軸受外部方向への移動
が発生することはない。

【００２２】この場合、曲面状に形成される円筒状部と
円盤状部との境界部分の曲率半径を、例えば０．３以上
とすると、オイルドロップが残留することなく、潤滑油
界面の位置を速やかに通常位置に復帰させることができ
る。

【００２３】また、一対のシールキャップの軸線方向外
側端部には、前記シャフトの外周面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（請
求項５）、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。

【００２４】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シールキャップの表面に沿って拡
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。

【００２５】

【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及び図２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。

【００２６】図示の記録ディスク駆動用モータは、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１
０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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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、上部シールキャップ１８及び下部シールキ
ャップ２０によって閉塞されている。

【００３０】スリーブ部６ｂの上部開口６ｄ及び下部開
口６ｅの開放側端部には、それぞれ開口の内径が拡大す
るよう設けられた平面部６ｍ、６ｎとこれら平面部６
ｍ、６ｎからスリーブ部６ｂの軸線方向端部に至る内周
面６ｊ、６ｋからなる段部６ｈ、６ｉが形成されてお
り、上部シールキャップ１８及び下部シールキャップ２
０は、それぞれ段部６ｈ、６ｉの内周面６ｊ、６ｋに対
して例えばエポキシ系の接着剤と圧入とによって固着さ
れる。

【００３１】また、段部６ｈ、６ｉの平面部６ｍ、６ｎ
には環状溝６ｐ、６ｑが形成され、この環状溝６ｐ、６
ｑ内には、弾性を有するＯリング１７、１９がそれぞれ
収容されている。

【００３２】このＯリング１７、１９の直径は、環状溝
６ｐ、６ｑの深さよりも幾分大きく、Ｏリング１７、１
９の一部が環状溝６ｐ、６ｑから突出した状態で収容さ
れており、シールキャップ１８、１９を段部６ｈ、６ｉ
に装着することによって、Ｏリング１７、１９が押圧さ
れて弾性変形し、シールキャップ１８、２０と環状溝６
ｐ、６ｑとに密着状に圧接する。これにより、シールキ
ャップ１８、２０とスリーブ部６ｂの段部６ｈ、６ｉと
の接合部が密封状に封止され、シールキャップ１８、２
０の装着時に毛細管現象で両部材の接合部内に侵入した
潤滑油８も、このＯリング１７、１９を越えてさらに侵
入することができず、従って、接合部を通じての潤滑油
８のモータ外部への漏出が防止される。尚、シールキャ
ップ１８、２０は、段部６ｈ、６ｉの内周面６ｊ、６ｋ
に対して圧入と接着とを併用して固定されているため、
接着剤が未硬化の状態にあっても、Ｏリング１７、１９
の弾発力によってシールキャップ１８、２０に浮き上が
りが生じることはない。

【００３３】潤滑油８がモータ外部に漏出すると、モー
タ外部環境の汚染や軸受剛性の低下といった問題が発生
することとなるが、とりわけ、磁気ディスク駆動用のモ
ータの場合、モータ外部環境の汚染は、磁気ヘッド及び
／又は磁気ディスクのデータ記録面に潤滑油８が付着し
てデータの書き込み／読み出しエラーを誘発する原因と
なり、また軸受剛性の低下は、軸受としての信頼性並び
に耐久性を低下させるばかりでなく、磁気ディスクと磁
気ヘッドとのクラッシュを誘発する原因となるため、潤
滑油８のモータ外部への漏出は確実に防止する必要があ
る。

【００３４】この場合、シールキャップ１８、２０とス
リーブ部６ｂとを実質的に熱膨張率の等しい同種の金属
から形成すると、モータ内外の環境温度の変化に対する
膨張／収縮量が実質的に均一となることから、例えば熱
膨張率の異なる異種金属を組み合わせて使用する場合に
発生が懸念される、熱膨張率の差異に起因する両部材の
接合部の変化、とりわけ低温時において、シールキャッ
プ１８、２０とスリーブ部６ｂとの収縮量の差異によ
る、シールキャップ１８、２０とスリーブ部６ｂの段部
６ｈ、６ｉの内周面６ｊ、６ｋとの接合部における隙間
の発生を防止することができる。また、両部材を同種の
金属から形成することで、圧入時に両部材の接合面に凝
着が生じるので、シールキャップ１８、２０をスリーブ
部６ｂに対してより密着状に且つ確実に固着することが
可能となる。

【００３５】上部シールキャップ１８は、上部スラスト
プレート１４の円筒状部１４ａの外周面と半径方向に対
向する内周面と円盤状部１４ｂと軸線方向に対向する下
面（軸線方向内側面）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を有する環状突部１８ｂとから構成
される。また、下部シールキャップ２０は、下部スラス
トプレート１６の円筒状部１６ａの外周面と半径方向に
対向する内周面と円盤状部１６ｂと軸線方向に対向する
上面（軸線方向内側面）とを有する環状部２０ａ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を有する環状突部２０ｂとから構
成される。

【００３６】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動圧発生用
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。

【００３７】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動圧発
生用溝２２が形成され下部スラスト軸受部２６が構成さ
れる。これらスラスト軸受部２４、２６に形成される動
圧発生用溝２２は、発生する動圧がそれぞれ潤滑油８を
シャフト４に向かって圧送されるよう、ポンプインタイ
プのスパイラル溝が用いられる。尚、動圧発生用溝は、
スラストプレート１４、１６の円盤状部１４ｂ、１６ｂ
の軸線方向内側面にあるいはスラスト面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。

【００３８】このように各スラスト軸受部２４、２６の
動圧発生用溝２２を、互いに逆向きの一対スパイラル溝
を組み合わせて構成されるヘリングボーン溝に比べてモ
ータの回転時に生じる潤滑油８の粘性抵抗が小なスパイ
ラル溝とすることで、スラスト軸受部２４、２６におけ
る軸受損を小さくし、モータの電気的効率を高め、消費
電力を抑制することができる。

【００３９】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シールキャップ１８
の環状部１８ａの下面は、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の上面と上部シールキャップ１
８の環状部１８ａの下面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、テーパ状の間隙を構成する
各部材の表面の表面エネルギー及び空気の気圧とが相互
にバランスすることによって形成される潤滑油８の界面
のメニスカスが位置する上部テーパシール部２８が構成
される。

【００４０】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シールキャ
ップ２０の環状部１８ａの上面は、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と下部シールキャップ
２０の環状部２０ａの上面との間のテーパ状の間隙中に
おいて、上部テーパシール部と同様に、潤滑油８の界面
のメニスカスが位置する下部テーパシール部３０が構成
される。

【００４１】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シールキャップ１８の環状部１８ａ
の下面との間に構成される上部テーパシール部２８にお
いて潤滑油８の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シールキャップ２０の環状部２０ａ
の上面との間に構成される下部テーパシール部３０にお
いて潤滑油８の界面が半径方向内方を向いた形で位置す
ることで、モータの回転時に、テーパシール部２８、３
０中に位置する潤滑油８界面には、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。

【００４２】また、オイルマイグレーション現象等によ
ってスラストプレート１４、１６及びシールキャップ１
８、２０の表面に拡散した潤滑油８は、モータの回転時
に遠心力の作用で半径方向外方に移動し、テーパシール
部２８、３０内に位置する空気との界面から潤滑油８に
環流され、モータ外部への漏出が防止される。

【００４３】更に、スラスト軸受部２４、２６の動圧発
生用溝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ポンプインタイプのスパイ
ラル溝とすることで、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
径方向外方へと移動し、最終的に潤滑油８が保持される
間隙中で最も間隙寸法が大で最も圧力の低いテーパシー
ル部２８、３０の潤滑油８の界面側へと移動し、空気中
に開放される。

【００４４】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からなる環状の凹
部４ａが形成されており、この凹部４ａにはシャフト４
中に形成された空気と連通する連通孔３６が開口してい
る。

【００４５】この連通孔３６はシャフト４中を軸線方向
に貫通する縦孔と、この縦孔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３０に連続し下部シールキャップ２０の環状突起
２０ｂの内周面とシャフト４の外周面との間に規定され
る微小間隙を通じて軸受外部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及び下部シールキャップ２０の環状
突起２０ｂの内周面とシャフト４の外周面との間に規定
される微小間隙を通じてのみ空気に連通している。

【００４６】この第２開口３６ｂより連通孔３６内に取
り込まれた空気は、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、テーパ状間隙を規定する一対の傾斜
面並びに貫通孔６ｃの内周面の表面エネルギー及び気体
介在部４２に保持される空気の気圧とがバランスするこ
とによって潤滑油８の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。

【００４７】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動
圧発生用溝４４が形成され上部ラジアル軸受部４６及び
下部ラジアル軸受部４８が構成されている。これらラジ
アル軸受部４６、４８に形成される動圧発生用溝４４
は、それぞれ発生する動圧が、潤滑油８を軸線方向外側
に向かって、換言するとスラスト軸受部２４、２６に向
かって圧送するよう、軸線方向にアンバランスな形状の
ヘリングボーン溝が用いられる。

【００４８】ラジアル軸受部４６、４８の動圧発生用溝
４４を、それぞれ潤滑油８をスラスト軸受部２４、２６
側に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、４８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との界面側へと移動し、気体介在部４２から連通
孔３６を通じて軸受外部の空気中に開放される。

【００４９】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２２はスパイラル溝で
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溝が動圧発生用溝４４と
して形成されているので、モータの回転時に、潤滑油８
はスパイラル溝及びヘリングボーン溝によってそれぞれ
相互に対向する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
を発生せしめて支持している。

【００５０】また、スラスト軸受部２４、２６とこれら
に隣接するラジアル軸受部４６、４８には連続して潤滑
油８が保持されるとともに、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を通じて空気に
連通していることから、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と空気
との界面と凹部４ａの一対の傾斜面と貫通孔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
空気との界面は同じ空気圧に晒されることとなる。

【００５１】このため、例えば遠心力やモータへの外的
な衝撃、振動の印加等に起因して、テーパシール部２
８、３０内の潤滑油８の界面あるいは凹部４ａの一対の
傾斜面と貫通孔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、他方の界面も各界面が位置する各テーパ状
間隙内を、潤滑油８の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。

【００５２】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の界面から他方の潤滑油８の界面に至る
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テーパ状の間隙内に位置する界
面から軸受外部の空気中に排除する構成とすることがで
きる。

【００５３】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の界面より空気中に開放されるため、気泡が各軸受部
に保持される潤滑油８中に滞留することがなく、モータ
の温度上昇時に気泡が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
ータの構造を簡略化することができる。

【００５４】また、スラストプレート１４、１６の外周
面のうち、円筒状部１４ａ、１６ａと円盤状部１４ｂ、
１６ｂとの境界部には、スラストプレートの表面が連続
するよう、曲面状の面取り部Ｒが設けられている。

【００５５】モータの回転時において、遠心力の作用や
軸線方向外側に向かって潤滑油８を圧送するラジアル軸
受部４６、４８の動圧発生用溝４４の作用によって、ラ
ジアル軸受部４６、４８、スラスト軸受部２４、２６並
びにスラストプレート１４、１６の円盤状部１４ｂ、１
６ｂの外周部に保持されていた潤滑油８が、テーパシー
ル部２８、３０内に移動するため、テーパシール部２
８、３０内の潤滑油８の保持量が増加する。

【００５６】その結果、潤滑油８と空気との界面は、静
止時よりも軸線方向の間隙寸法が大な半径方向内方、す
なわちスラストプレート１４、１６の円筒状部１４ａ、
１６ａと円盤状部１４ｂ、１６ｂの境界部側へと移動す
るが、潤滑油８と空気との界面のうち、ロータ６の一部
を構成するスリーブ部６ｂに固定されこれと一体的に回
転するシールキャップ１８、２０の環状部１８ａ、２０
ａの底面に接触する部分は遠心力が作用して半径方向外
方へと移動し、遠心力の作用しないスラストプレート１
４、１６と接する部分は、円筒状部１４ａ、１６ａと円
盤状部１４ｂ、１６ｂの境界部付近に位置する懸念があ
る。

【００５７】その後モータが停止すると、毛細管現象に
よってテーパシール部２８、３０内に移動した潤滑油８
が当初保持されていた領域へと再移動する（潤滑油界面
が引く）が、スラストプレート１４、１６の円筒状部１
４ａ、１６ａと円盤状部１４ｂ、１６ｂの境界部が直角
またはそれに近い角度に形成されていた場合、この部分
に油滴（オイルドロップ）が残留し、衝撃や振動等の印
加時に、容易にスラストプレート１４、１６の軸線方向
外側方向、すなわち軸受部の外部へと移動可能となるた
め、モータの回転／停止を繰り返すうちに、軸受部にお
ける潤滑油８の保持量が減少し、潤滑油８の不足による
軸受剛性の低下や軸受部を構成するシャフト４、スラス
トプレート１４、１６及びスリーブ部６ｂの摺れやカジ
リといった問題が発生し、モータの信頼性及び耐久性を
損なう原因となる。尚、オイルドロップのスラストプレ
ート１４、１６の軸線方向外側方向への移動は、潤滑油
８の滲出を防止するために、スラストプレート１４、１
６及び／又はシールキャップ１８、２０の表面に撥油剤
を塗布していた場合、より容易に移動することとなる。

【００５８】これに対し、スラストプレート１４、１６
の外周部における円筒状部１４ａ、１６ａと円盤状部１
４ｂ、１６ｂとの境界部に、スラストプレート１４、１
６の表面が連続するよう、曲面状の面取り部Ｒを形成し
ておくことで、モータの停止時に速やかに潤滑油８の界
面が引くようになり、オイルドロップが残留し軸受外部
方向へと移動する可能性を可及的に小とすることができ
る。

【００５９】この場合、曲面状に形成される円筒状部１
４ａ、１６ａと円盤状部１４ｂ、１６ｂとの境界部の面
取り部Ｒの曲率半径を、例えば０．３以上とすると、オ
イルドロップが残留することなく、潤滑油８の界面を通
常位置に復帰させることができる。

【００６０】シールキャップ１８、２０の環状突部１８
ｂ、２０ｂによって規定される円形開口の内周面とシャ
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、モータの回
転時に各スラストプレート１４、１６とシールキャップ
１８、２０の円筒状部１８ａ、２０ａとの間に規定され
る間隙とシャフト４の外周面と各シールキャップ１８、
２０の環状突部１８ｂ、２０ｂとによって規定される円
形開口の内周面との間に規定される間隙とで、ロータ６
の回転に応じて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）のモータの外部への流出抵抗を大きくして
潤滑油８の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。

【００６１】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シールキャップ１８、２０の環状突
部１８ｂ、２０ｂの内周面とシャフト４の外周面との間
の間隙を通じてモータの外部に漏出することをより効果
的に防止できる。

【００６２】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。

【００６３】例えば、上記実施形態においては、シール
キャップ１８、２０をスリーブ部６ｂに対して圧入と接
着とを併用して固定する場合を例にとり説明したが、こ
れに換えて、接着剤の硬化までの間、Ｏリング１７、１
９の弾発力によるシールキャップ１８、２０の浮き上が
りを防止するために、治具を用いてシールキャップ１
８、２０を保持する場合は、接着のみによって固定する
ことも可能である。

【００６４】また、カシメ等の塑性加工と接着とを併用
することによっても、圧入と接着とを併用した場合と同
等の作用効果を得ることが可能である。

【００６５】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のモータによれ
ば、軸受部への潤滑油注入後においてもシールキャップ
をロータに対して密着状に且つ確実に固着することがで
き、毛細管現象等による両部材間からの潤滑油の軸受外
部への漏出並びにシールキャップの脱落等の組立不良の
発生を効果的に防止することができる。

【００６６】本発明の請求項２に記載のモータによれ
ば、シールキャップの浮き上がりが防止され、精度良く
組み立てることが可能となる。

【００６７】本発明の請求項３に記載のモータによれ
ば、シールキャップとロータとの固着をより密封状に且
つ確実性高く行うことが可能となり、毛細管現象等によ
る両部材間からの潤滑油の軸受外部への漏出並びにシー
ルキャップの脱落等の組立不良の発生を可及的に防止す
ることができる。

【００６８】本発明の請求項４に記載のモータによれ
ば、モータの停止時に速やかに潤滑油界面が引くように
なり、オイルドロップが残留し軸受外部方向へ移動する
可能性を可及的に小とすることができるので、モータの
信頼性を損なうことなく、長期にわたって使用すること
が可能となる。

【００６９】本発明の請求項５に記載のモータによれ
ば、一対のシールキャップ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。

【００７０】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
されやすいシールキャップ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。

【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プレー
ト付近の概略構成を模式的に示す部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

４ シャフト ６ ロータ ８ 潤滑油 １４、１６ スラストプレート １７，１９ Ｏリング（リング状部材） １８、２０ シールキャップ ２２、４４ 動圧発生用溝 ２４、２６ スラスト軸受部 ２８、３０ テーパシール部 ４６、４８ ラジアル軸受部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記一対のスラス
   トプレート間において前記シャフトの外周面と微少間隙
   を介して半径方向に対向するラジアル内周面並びに前記
   スラストプレートの互いに向かい合う対向面とそれぞれ
   微少間隙を介して軸線方向に対向するスラスト内面を有
   する貫通孔が形成されたロータとを備えたモータであっ
   て、 前記シャフトの外周面と前記ロータのラジアル内周面と
   の間に形成される微小間隙中には潤滑油が保持され、該
   潤滑油にモータの回転に応じて動圧を誘起する動圧発生
   用溝が設けられることによってラジアル軸受部が構成さ
   れ、 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
   ラスト内周面との間に形成される微小間隙中には潤滑油
   が保持され、該潤滑油にモータの回転に応じて動圧を誘
   起する動圧発生用溝が設けられることによって一対のス
   ラスト軸受部が構成され、 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、 前記ロータに形成された貫通孔の両端開放部には、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環状シールキャップがそれぞれ
   接着固定され、 前記円盤状部の軸線方向外側面と前記一対のシールキャ
   ップとの間には、半径方向内方に向かって軸線寸法が漸
   増する間隙が形成されるとともに、前記スラスト微小間
   隙に保持される潤滑油と空気との界面は、該間隙中に位
   置し、そして、 前記一対のシールキャップと前記ロータとの間には、弾
   性を有するリング状部材がそれぞれ介装されることを特
   徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記ロータに形成された貫通孔の両端開
   放部には、それぞれ前記貫通孔の内周面に連続する平面
   部と該平面部から前記ロータの軸線方向端部に至る内周
   面からなる段部が設けられ、該段部の平面部にはそれぞ
   れ前記リング状部材を収容するための環状溝が形成され
   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】 前記一対のシールキャップは、前記段部
   の内周面に対して接着剤と圧入とを併用して固定される
   ことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記一対のスラストプレートの外周部に
   おける円筒状部と円盤状部との境界部分は、前記スラス
   トプレートの表面が連続するよう、曲面状に形成されて
   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
   シールキャップの軸線方向外側端部には、前記シャフト
   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
   て外部に開放されていることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれかに記載のモータ。