JP2004044789A

JP2004044789A - オイル動圧軸受モータ

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Publication number: JP2004044789A
Application number: JP2003136907A
Authority: JP
Inventors: Masato Gomyo; 五明　　正人; Noboru Ashibe; 芦部　　昇
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】回転軸と回転部材との接合長さ、脱落防止部材の厚さ、毛細管シール部の長さ、動圧軸受部材とベースプレートとの接合部の長さを充分に確保することができるオイル動圧軸受モータを得る。
【解決手段】回転軸１６の周面に嵌められ回転軸１６と一体に回転駆動される回転部材２０と、動圧軸受部材１４に形成された拡径部２８と、回転部材２０に設けられ動圧軸受部材１４の拡径部２８と軸方向に重合して回転軸１６の脱落を防止する脱落防止部材３０と、脱落防止部材３０と拡径部２８との軸方向対向面の外側から軸方向に延設されて潤滑オイル１８の外部流出を阻止するシール部３２とを備え、回転部材２０の少なくとも拡径部２８との対向部分に軸方向の凹部３８が形成されて凹部３８内に拡径部２８が配設され、回転部材２０と回転軸１６との接合部３６と拡径部２８が半径方向に重なっている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸と動圧軸受部材を備え、回転軸と動圧軸受部材とが互いに非接触で相対回転することができるオイル動圧軸受モータに関するもので、たとえば磁気ディスク、光ディスク等のディスク駆動用モータとして、その他、高い回転精度が要求される各種装置の駆動モータとして用いることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
高い回転精度が要求される各種装置の駆動モータとしてオイル動圧軸受モータが用いられている。たとえば、ハードディスク駆動装置においては、ハードディスクの記録密度が月日を追って高くなっており、これに伴って、ディスクの回転速度および回転精度がますます高くなっている。ディスクの高回転速度化および高回転精度化の要求に応えるには、オイル動圧軸受モータを用いることが適している。
【０００３】
オイル動圧軸受モータの高回転速度化および高回転精度化を図るためには、接合部材相互の接合長さを長くし、また、動圧軸受の剛性を高めるために、ラジアル動圧軸受による軸受範囲を軸方向に長く確保することが有効である。一方では、動圧モータの寿命を長く維持するために十分な量の潤滑オイルを封入することができるように工夫することが望まれ、また、潤滑オイルの漏れを防止するためのシール装置を、空間的余裕をもって配置できることが望ましい。
【０００４】
上記のような要求に応えるオイル動圧軸受モータとして、図７、図８に示されるようなオイル動圧軸受モータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。以下、図７、図８に示すオイル動圧軸受モータの例について説明する。なお、図７、図８には動圧軸受部分を中心に描かれていて、モータ部分は省略されている。
【０００５】
図７において、符号１６は回転軸を、符号１４は動圧軸受部材をそれぞれ示している。動圧軸受部材１４はほぼ円筒形状になっていて、その中心孔には微小な間隙をおいて回転軸１６が嵌められている。回転軸１６には動圧軸受部材１４の上端から突出した部分に回転部材２０が圧入等によって接合されている。この例では、回転部材２０はディスクを載置して回転するハブである。動圧力を発生するための潤滑オイル１８が外部に漏れないように、回転軸１６と回転部材２０との接合部は全周が溶接され、またはシール材によってシールされている。
【０００６】
上記動圧軸受部材１４は、ラジアル動圧軸受２６、２６を形成するための円筒部と、この円筒部の外周側に形成されたスラスト動圧軸受３４形成用の拡径部２８とを有してなる。この拡径部２８は、上記円筒部の一端部（図において左端部）に、フランジ状に形成されている。動圧軸受部材１４の上記円筒部内周面に、ラジアル動圧発生用溝が形成され、上記拡径部２８側の端面に、スラスト動圧発生用溝が形成されている。上記ラジアル動圧発生用溝は、動圧軸受部材１４の円筒部内周面の上下２箇所に、全周にわたって形成されている。上記スラスト動圧発生用溝も、拡径部２８側の端面の全周にわたって形成されている。
【０００７】
上記動圧軸受部材１４の円筒部に、回転部材２０が一体に圧入された回転軸１６が上側から挿入されている。動圧軸受部材１４の外周下側からリング状の脱落防止部材３０が挿入され、回転部材２０の内周面５４に接合されている。回転部材２０は上記内周面５４に続く平坦な段部５６を有していて、この段部５６にも上記脱落防止部材３０が接合されている。さらに、後述の潤滑オイル１８が漏れないように、脱落防止部材３０と回転部材２０との接合部は接着剤等で封止されている。動圧軸受部材１４の下端には全周にわたる同心円形の周溝が形成され、この周溝には、偏平な略キャップ状のカバー２２の周壁が落とし込まれ、動圧軸受部材１４の下端開口がカバー２２で塞がれている。カバー２２の外周部は上記動圧軸受部材１４の下端周溝内において接着剤２４等で封止されている。
【０００８】
脱落防止部材３０の内周面とこれに対向する動圧軸受部材１４の外周面との間、脱落防止部材３０の上面とこれに対向する動圧軸受部材１４の拡径部２８の下面との間、上記拡径部２８の外周面とこれに対向する回転部材２０の周壁面との間、回転部材２０の天井面とこれに対向する上記拡径部２８の上面との間、動圧軸受部材１４の内周面と回転軸１６の外周面との間、および上記カバー２２と回転軸１６の下端面との間には隙間が形成されている。これらの隙間は互いに上記の順に連通していて、この隙間には潤滑オイル１８が充填されている。脱落防止部材３０の内周面とこれに対向する上記動圧軸受部材１４の外周面との間の隙間が下に向かって開放している。また、脱落防止部材３０の内周面に対向する上記動圧軸受部材１４の外周面は、下に向かって外径が小さくなる向きのテーパー部となっていて、上記脱落防止部材３０の内周面と動圧軸受部材１４の外周面との間の隙間は、その間隔が下に向かって徐々に拡大する毛細管シール部３２となっている。この毛細管シール部３２に、潤滑オイル１８の液面が位置している。
【０００９】
上記毛細管シール部３２から上記隙間に潤滑オイル１８が注入される。上記回転部材２０の、上記拡径部側の端面とこれに対向する上記拡径部２８側の端面との間にはスラスト動圧軸受３４が形成され、動圧軸受部材１４の内周面と回転軸１６の外周面との間の上下２箇所にはラジアル動圧軸受２６、２６が形成されている。これらの動圧軸受に上記潤滑オイル１８が介在している。
【００１０】
動圧軸受部材１４の下側約半分の外周は、点線で示すベースプレート１０の中心部に形成された円筒部の内周側に嵌合され固定されている。ベースプレート１０の上記円筒部は回転部材２０内に脱落防止部材３０近くまで進入している。図７において符号Ｌは、ベースプレート１０と動圧軸受部材１４との軸方向の接合長さを示している。
【００１１】
回転部材２０の下端には円筒形の周壁４４が形成され、この周壁４４の外周面には図示されない駆動マグネットが取り付けられている。この駆動マグネットと、回転部材２０と、回転軸１６とでモータのロータを構成している。一方、ベースプレート１０には、図示されないコアと、このコアが一体に有している複数の突極に巻き回された駆動コイルとを有してなるモータのステータが固定されている。このステータの突極は上記駆動マグネットの外周面と適宜の間隙をおいて対向していて、駆動コイルへの通電を切り替えることによってロータが回転駆動される。
【００１２】
図８に示す例は、図７に示す例とほぼ同じ構成で、脱落防止部材３０の厚さ、毛細管シール部３２の長さ、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合部の長さＬが異なっている。図７に示す例では、回転軸１６と回転部材２０との接合長さ、脱落防止部材３０の厚さ、毛細管シール部３２の長さを充分に取っているが、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合部の長さＬが充分ではない。図８に示す例では、回転軸１６と回転部材２０との接合長さ、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合部の長さＬを充分に取っているが、脱落防止部材３０の厚さ、毛細管シール部３２の長さが充分でなく、潤滑オイルの保有量が少なく、潤滑オイルの蒸発によってモータの寿命が短くなる可能性がある。また、ベースプレート１０と動圧軸受部材１４ととの接合強度も不十分である。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−６５５５２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ハードディスク駆動装置その他の装置一般において小型化、薄型化の要求がますます高まってきており、それに伴ってオイル動圧軸受モータの薄型化の要求がますます高まっている。例えば、ハードディスク駆動装置はカード対応といわれるような極薄型のものも実現しつつあり、これに用いられるモータは高さを３ｍｍ程度に抑えることが要求される。このように高さ寸法が極めて限られたオイル動圧軸受モータを、図７、図８に示すような構造で実現しようとすると、以下のような各種の問題を生じる。
【００１５】
回転部材２０と回転軸１６とを接合する際に、双方の直角度精度が悪いと、回転時の回転部材２０の振れが大きくなり、ディスク駆動モータの場合は、ディスク搭載面が振れてディスクがうねって回転することにより、あるいは、ディスクの振動により、またディスクの回転で発生する風の流れが乱れることにより、ヘッドがディスクから所定量浮上しないという問題、さらにはトラックずれが生じて記録再生時のエラーレートが増大するという問題が発生する。また、回転部材２０の裏面をスラスト軸受面としているため、回転軸１６に対する回転部材２０の直角度が悪いと、浮上回転数すなわち所定のスラスト方向の浮上力を得るための回転数が高くなり、動圧軸受部材１４に対して回転体２０が接触している時間が長くなり、軸受磨耗量が増えて軸受の信頼性が低下するという問題がある。
一方、回転部材２０と回転軸１６の直角度を確保するためには、相互の接合長さが所定量以上必要である。
【００１６】
次に、動圧軸受部材１４の高さすなわち軸方向の長さについて考える。動圧軸受部材１４の外周部は、拡径部２８の厚さ寸法と、脱落防止部材３０との対応長さと、毛細管シール部３２の長さと、ベースプレート１０と動圧軸受部材１４との接合長さとが必要である。また、ベースプレート１０と動圧軸受部材１４との接合長さは、外部から衝撃力や振動が加わっても、相互間で移動したり分離したりしないような接合強度が必要である。通常、ベースプレート１０と動圧軸受部材１４は接着剤で接合するため、接合面積が充分確保されていることが必要である。
【００１７】
図７、図８に示す例のように、スラスト動圧軸受３４がラジアル動圧軸受２６の端部位置と軸方向にほぼ同じ位置にあるものにおいては、近年のようにモータの薄型化がますます厳しく要求されてくると、図７、図８に示す例のような構成では上記の要求を満足できない事態が発生する。すなわち、図７の例のように、回転軸１６と回転部材２０との接合長さ、脱落防止部材３０の厚さ、毛細管シール部３２の長さを充分にとると、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合部の長さＬを充分に確保することができない。図８の例のように、回転軸１６と回転部材２０との接合長さ、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合部の長さＬを充分に取ると、脱落防止部材３０の厚さ、毛細管シール部３２の長さを充分に確保することができない。
【００１８】
本発明は以上のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、回転軸と回転部材との接合長さ、脱落防止部材の厚さ、毛細管シール部の長さを充分にとることができ、併せて、動圧軸受部材とベースプレートとの接合部の長さを充分に確保することができるオイル動圧軸受モータを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、動圧軸受部材およびこの動圧軸受部材に対して相対回転する回転軸と、回転軸と動圧軸受部材との間に介在している潤滑オイルと、回転軸と動圧軸受部材との間に形成されていて回転軸および動圧軸受部材が相対回転することにより回転軸および動圧軸受部材相互間の潤滑オイルに動圧力を発生させて回転軸を回転自在に支持する動圧力発生手段と、回転軸の周面に嵌められ電磁的駆動力により回転軸と一体に回転駆動される回転部材と、動圧軸受部材に形成された拡径部と、回転部材に設けられ動圧軸受部材の拡径部と軸方向に重合することにより回転軸が動圧軸受部材から脱落するのを防止する脱落防止部材と、この脱落防止部材と上記拡径部との軸方向における対向面の外側から軸方向に延設されて潤滑オイルの外部流出を阻止するシール部とを備え、回転部材の少なくとも拡径部との対向部分に軸方向の凹部が形成されていてこの凹部内に拡径部が配設されており、回転部材と回転軸との接合部と上記拡径部が半径方向に重なっていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転軸と動圧軸受部材との半径方向の対向面にラジアル動圧軸受が形成され、動圧軸受部材の拡径部側の端面とこれに対向する回転部材との軸方向の対向面にスラスト動圧軸受が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、ラジアル動圧軸受とスラスト動圧軸受には潤滑オイルが充填されており、動圧軸受部材の外周面とこれに対向する脱落防止部材の内周面との間隔が軸方向外側に向かって徐々に拡大するテーパー部がスラスト動圧軸受より軸方向外側に設けられ、このテーパー部により潤滑オイルの漏れ防止用の毛細管シール部が構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転部材はディスク載置用ハブであり、ディスク駆動装置用として構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転部材は外周側に駆動マグネットを有し、この駆動マグネットの外周側にモータのステータが配置されたインナーロータ型モータが形成されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、駆動マグネットが対向するベースプレートの面には磁性板が配置され、スラスト動圧軸受で発生するスラスト方向の動圧力とは反対向きの磁気吸引力が発生することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるオイル動圧軸受モータの実施の形態について説明する。この実施の形態は、ハードディスク等のディスクを回転駆動するディスク駆動装置として構成されているが、本発明にかかる動圧軸受装置は、ディスク駆動装置以外の各種機器の動圧軸受装置として適用可能なものである。図７、図８に示す例の構成部分と同じ構成部分には共通の符号を付している。
【００２５】
図１、図２において、符号１６は回転軸を、符号１４は動圧軸受部材をそれぞれ示している。動圧軸受部材１４はほぼ円筒形状になっていて、その中心孔には微小な間隙をおいて回転軸１６が嵌められている。回転軸１６には動圧軸受部材１４の上端から突出した部分に回転部材２０が圧入等によって接合されている。
この例では、回転部材２０はディスクを載置して回転するハブで、外周の軸方向中間部にフランジを有し、このフランジの上面にディスク載置部４０が設けられている。回転軸１６と回転部材２０との接合部は、動圧を発生するための潤滑オイル１８が上記接合部から外部に漏れないように、接合部の全周が溶接され、またはシール材によってシールされている。
【００２６】
上記動圧軸受部材１４は、ラジアル動圧軸受２６、２６を形成するための円筒部と、この円筒部の外周側に形成されたスラスト動圧軸受３４形成用の拡径部２８とを有してなる。この拡径部２８は、上記円筒部の一端部（図において上端部）に、フランジ状に、また、上記円筒部の一端から軸方向外方に（図において上端から上方に）突出させて形成されている。したがって、回転部材２０と回転軸１６との接合部３６と、上記拡径部２８は半径方向に重なり合っている。上記回転部材２０の天井面は動圧軸受部材１４の上端面と対向していて、動圧軸受部材１４の上端面の形状に合わせて上記拡径部２８を受け入れる凹部３８が形成されている。この凹部３８を補完するように上記拡径部２８が上記凹部３８に配置されて、拡径部２８は上面側と両側面側から上記凹部３８で覆われるとともに、動圧軸受部材１４と回転部材２０との対向面間には潤滑オイル１８が介在する隙間が形成されている。
【００２７】
動圧軸受部材１４の上記円筒部内周面には、軸方向両端近くにおいてラジアル動圧発生用溝が形成され、上記拡径部２８の上面には、スラスト動圧発生用溝が形成されている。上記ラジアル動圧発生用溝は、動圧軸受部材１４の円筒部内周面の上下２箇所に、全周にわたって形成されている。上記スラスト動圧発生用溝も、拡径部２８の上面の全周にわたって形成されている。これらの動圧発生用溝は、回転軸１６が動圧軸受部材１４に対して回転することにより、回転軸１６および動圧軸受部材１４相互間の潤滑オイル１８に動圧力を発生させて回転軸１６を回転自在に支持する動圧力発生手段を構成している。
【００２８】
上記動圧軸受部材１４の円筒部に、回転部材２０が一体に圧入された回転軸１６が上側から挿入されている。動圧軸受部材１４の外周下側からはリング状の脱落防止部材３０が挿入され、回転部材２０の内周面５４に接合されている。回転部材２０は上記内周面５４に続く平坦な段部５６を有していて、この段部５６にも上記脱落防止部材３０が接合されている。さらに、後述の潤滑オイル１８が漏れないように、脱落防止部材３０と回転部材２０との接合部は接着剤等で封止されている。上記脱落防止部材３０は動圧軸受部材１４の上記拡径部２８の下側に位置し、拡径部２８の外周縁部と軸方向おいて微小な隙間を置いて重なり合っている。
【００２９】
動圧軸受部材１４の下端には全周にわたる同心円形の周溝が形成され、この周溝には、偏平なキャップ状のカバー２２の周壁が落とし込まれ、動圧軸受部材１４の下端開口がカバー２２で塞がれている。カバー２２の外周部は上記動圧軸受部材１４の下端周溝内において接着剤２４等で封止されている。
【００３０】
脱落防止部材３０の内周面とこれに対向する動圧軸受部材１４の外周面との間、脱落防止部材３０の上面とこれに対向する動圧軸受部材１４の拡径部２８の下面との間、上記拡径部２８の外周面とこれに対向する回転部材２０の周壁面との間、回転部材２０の天井面とこれに対向する上記拡径部２８の上面との間、動圧軸受部材１４の内周面と回転軸１６の外周面との間、および上記カバー２２と回転軸１６の下端面との間には隙間が形成されている。これらの隙間は互いに上記の順に連通していて、この隙間には潤滑オイル１８が充填されている。脱落防止部材３０の内周面とこれに対向する上記動圧軸受部材１４の外周面との間の隙間は下に向かって開放している。また、脱落防止部材３０の内周面に対向する上記動圧軸受部材１４の外周面は、下に向かって外径が小さくなる向きのテーパー部となっていて、上記脱落防止部材３０の内周面と動圧軸受部材１４の外周面との間の隙間は、その間隔が下に向かって徐々に拡大する毛細管シール部３２となっている。この毛細管シール部３２に、潤滑オイル１８の液面が位置している。
【００３１】
上記毛細管シール部３２から上記隙間に潤滑オイル１８が注入される。動圧軸受部材１４の凹部３８の天井面とこれに対向する上記拡径部２８の上面との間にはスラスト動圧軸受３４が形成され、動圧軸受部材１４の内周面と回転軸１６の外周面との間の上下２箇所にはラジアル動圧軸受２６、２６が形成されている。これらの動圧軸受に上記潤滑オイル１８が介在している。
【００３２】
図１に示すように、動圧軸受部材１４の下側約半分の外周は、ベースプレート１０の中心部に形成された円筒部１２の内周側に嵌合され固定されている。ベースプレート１０の上記円筒部１２は回転部材２０内に脱落防止部材３０近くまで進入している。ベースプレート１０は外周側に周壁４６を有し、この周壁４６の内周側には、ステータ６０が固定されている。ステータ６０は、コア４８と、このコア４８が一体に有している複数の突極に巻き回された駆動コイル５０とを有し、コア４８の外周面が上記周壁４６の内周面に固定されている。上記複数の突極先端はモータの中心に向いている。
【００３３】
回転部材２０の下端には円筒形の周壁４４が突出して形成され、この周壁４４の外周面にはリング状の駆動マグネット４２が取り付けられている。この駆動マグネット４２と、回転部材２０と、回転軸１６とでモータのロータを構成している。上記ステータ６０を構成するコア４８の突極先端面は、上記駆動マグネット４２の外周面と適宜の間隙をおいて対向していて、駆動コイル５０への通電を切り替えることによってロータが回転駆動されるようになっている。このように、図１、図２に示す実施形態は、インナーロータ形のオイル動圧軸受モータになっている。
【００３４】
図１に示すように、ベースプレート１０の上面には、上記円筒部１２を囲んで断面Ｌ字形をしたリング状の磁性板５２が固定されている。磁性板５２の平面部分は、駆動マグネット４２の下面と適宜の間隔をおいて対向している。磁性板５２と駆動マグネット４２との間にはスラスト方向の磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力は、回転体２０の回転によりスラスト動圧軸受３４に発生するスラスト方向の動圧力に対して反対向きの力となる。回転部材２０の回転によりスラスト動圧軸受３４で発生するスラスト方向の力と、上記スラスト方向の磁気吸引力とのバランスによって、回転体２０の軸方向の位置が精度良く保たれるようになっている。
【００３５】
上記潤滑オイル１８は毛細管シール部３２から上記隙間に注入する。この注入方法は任意で、例えば、上記隙間を真空状態ないしは負圧状態にして注入するとよい。スラスト動圧軸受３４および上下のラジアル動圧軸受２６，２６に潤滑オイル１８が介在している。
【００３６】
上記オイル動圧軸受モータの駆動コイル５０への通電を、駆動マグネットの回転位置に応じて切り替え制御することにより、ステータコア４８の突極と、ロータの駆動マグネット４２との磁気的吸引反発力で、駆動マグネット４２、回転部材２０と回転軸１６を含むロータが回転駆動される。このロータの回転によって、スラスト動圧軸受３４に存在する潤滑オイル１８にスラスト動圧力が発生し、また、ラジアル動圧軸受２６、２６に存在する潤滑オイル１８にラジアル動圧力が発生し、回転軸１６および回転部材２０が動圧軸受部材１４に対し非接触状態を保持したままで相対回転する。
【００３７】
以上説明した実施の形態は、動圧軸受部材１４に拡径部２８を形成し、回転部材２０には、上記拡径部２８と軸方向に重なり合うことにより回転軸１６が動圧軸受部材１４から脱落するのを防止する脱落防止部材３０を設け、この脱落防止部材３０と上記拡径部２８との軸方向における対向面の外側から軸方向に、潤滑オイル１８の外部流出を阻止するシール部３２を延設している。そして、回転部材２０の少なくとも上記拡径部２８との対向部分に軸方向の凹部３８形成してこの凹部３８内に上記拡径部２８を配設し、回転部材２０と回転軸１６との接合部３６と上記拡径部２８を半径方向に重ね合わせている。そのため、回転部材２０と回転軸１６との接合部３６の厚さよりも、動圧軸受部材１４の拡径部２８が格納された部分の回転部材２０の厚さを薄くすることができ、その分モータ全体の高さ方向寸法を抑えながら、回転部材２０と回転軸１６との接合部３６の長さを充分に確保して、回転部材２０と回転軸１６との直角度精度を確保することができる。これによって、ディスク駆動用モータの場合はディスクの振れを小さくすることができ、また、スラスト軸受の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、上記のように、動圧軸受部材１４の拡径部２８が格納された部分の回転部材２０の厚さを薄くすることが可能になったことにより、その分毛細管シール部３２の軸方向の長さを長くして充分な長さにすることができ、充分な量の潤滑オイルの確保と、シール効果の高いシール部３２とすることによって、信頼性の高い動圧軸受を得ることができる。さらに、動圧軸受部材１４とベースプレート１０との接合長さを充分長く確保しすることができるため、充分大きな接合強度がえられ、外部からの振動や衝撃に強いオイル動圧軸受モータを得ることができる。
【００３９】
スラスト動圧軸受３４はスパイラル動圧溝を有していて、ロータの回転に伴い、上記スパイラル動圧溝に潤滑オイルが導入されて軸受内部の動圧力が高められ、回転部材２０が動圧軸受部材１４から浮上する。動圧軸受部材１４の軸方向端面で、スラスト動圧軸受３４よりも内周側にある潤滑オイル１８、すなわち毛細管シール部３２にある潤滑オイル１８は遠心力で外部に漏れやすくなる。ただし、遠心力で移動する潤滑オイルの量よりもスパイラル動圧溝で発生するポンピング力で移動する潤滑オイルの量が多ければ、潤滑油は漏れない。さらに、所定のポンピング力で軸受内部を加圧することにより、動圧軸受部材１４から回転部材２０を効率的に浮上させる。
【００４０】
図３に示す実施の形態はこのようなことを考慮したもので、拡径部２８の最も外径寄りの位置にスラスト動圧軸受３４が形成され、毛細管シール部３２の径をφｄ１、スラスト動圧軸受３４のスパイラル動圧溝の内周側径をφｄ、外周側径をφＤとしたとき、φｄ１＜φＤの関係になっている。すなわち、毛細管シール部３２の径φｄ１は、半径方向において上記スパイラル動圧溝の形成範囲内にある。そのため、スパイラル動圧溝のポンピング力で移動する潤滑オイルの量が毛細管シール部３２の遠心力で生じる潤滑オイルの量よりも多く、潤滑油が漏れることはないし、スラスト動圧軸受３４の内部が効果的に加圧される。
【００４１】
図４に示す実施の形態は、スラスト動圧軸受３４を、動圧軸受部材１４の拡径部２８の外径から内周側にずらして、拡径部２８の外径と内径の中間部に設け、毛細管シール部３２の径φｄ１とスラスト動圧軸受３４のスパイラル動圧溝の外周側径をφＤとをほぼ等しくしたものである。この実施形態の場合、拡径部周囲のオイルは遠心力を受けるが、漏れることはない。
【００４２】
図５に示す実施の形態は、拡径部２８の最も内径寄りの位置にスラスト動圧軸受３４を形成し、φＤ＜φｄ１の関係にしたものである。この実施形態の場合、図４に示す実施の形態のばあいよりもスラスト軸受が内側方向となるため、スラスト軸受ロストルクは小さくなり、低消費電力化が可能となるが、毛細管シール部３２のオイルに作用する遠心力は毛細管シール力のみに頼ることになり、回転速度が低いこと、あるいはスラスト軸受径が小さいことが前提となる。
【００４３】
図６に示す実施の形態は、拡径部２８よりもさらに内径側の、回転部材２０と動圧軸受部材１４との軸方向対向面間にスラスト動圧軸受３４を形成したものである。この実施形態の場合、油漏れに関しては、図５に示す実施形態よりもさらに厳しい条件となり、図５に示す実施形態よりもさらに低速回転であることが条件となる。図５、図６に示す実施形態の場合、スラスト動圧軸受３４を構成するスパイラル動圧溝への潤滑オイルの効率的な流入角度を設定することにより、低速回転でも必要な動圧力を得ることができる。
【００４４】
図５、図６に示す実施の形態によれば、上記のように潤滑オイル漏れに関しては条件が厳しい。しかし、その反面、潤滑オイル漏れが生じないような回転速度やスラスト軸受径の条件が整えば、スラスト軸受のロストルクを小さくすることができ、動圧軸受モータの消費電力を極めて小さくすることができるという利点がある。特に、例えばモバイル端末のハードディスクドライブ装置に用いられるモータは低消費電力が要求されているため、その用途として適しており、また、ロストルクの低減効果が加わって、より効果が増す。
【００４５】
図示の実施形態はいずれもインナーロータ型であったが、本発明はアウターロータ型にも適用することができる。
本発明にかかるオイル動圧軸受モータは、ディスク駆動モータだけでなく、各種回転体の駆動モータとして用いることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、回転部材の少なくとも拡径部との対向部分に軸方向の凹部を形成してこの凹部内に上記拡径部を配設し、回転部材と回転軸との接合部と上記拡径部を半径方向に重ね合わせている。そのため、回転部材と回転軸との接合部の厚さよりも、動圧軸受部材の拡径部が格納された部分の回転部材の厚さを薄くすることができ、その分モータ全体の高さ方向寸法を抑えながら、回転部材と回転軸との接合部の長さを充分に確保して、回転部材と回転軸との直角度精度を確保することができる。
【００４７】
また、回転部材をディスク配置用ハブとして、本発明にかかるオイル動圧軸受モータをディスク駆動装置用モータとすることにより、回転時のディスクの振れを小さくすることができ、ディスク回転速度の向上と記録密度の向上を図ることができる。
さらに、毛細管シール部の長さを長くすることができ、これによって潤滑オイル量を増大させ、寿命の長いオイル動圧軸受モータを得ることができる。
ベースプレートと動圧軸受部材との接合長さを長くすることができ、両者の接合強度を高めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるオイル動圧軸受モータの実施形態を示す断面図である。
【図２】上記実施形態の主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明にかかるオイル動圧軸受モータの別の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明にかかるオイル動圧軸受モータのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明にかかるオイル動圧軸受モータのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明にかかるオイル動圧軸受モータのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来技術にかかるオイル動圧軸受モータの例を示す断面図である。
【図８】従来技術にかかるオイル動圧軸受モータの別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１４　動圧軸受部材
１６　回転軸
１８　潤滑オイル
２０　回転部材
２６　ラジアル動圧軸受
２８　拡径部
３０　脱落防止部材
３２　シール部
３４　スラスト動圧軸受
３６　接合部
３８　凹部

Claims

動圧軸受部材およびこの動圧軸受部材に対して相対回転する回転軸と、
上記回転軸と動圧軸受部材との間に介在している潤滑オイルと、
上記回転軸と動圧軸受部材との間に形成されていて回転軸および動圧軸受部材が相対回転することにより回転軸および動圧軸受部材相互間の潤滑オイルに動圧力を発生させて回転軸を回転自在に支持する動圧力発生手段と、
回転軸の周面に嵌められ電磁的駆動力により回転軸と一体に回転駆動される回転部材と、
上記動圧軸受部材に形成された拡径部と、
上記回転部材に設けられ上記動圧軸受部材の拡径部と軸方向に重合することにより回転軸が動圧軸受部材から脱落するのを防止する脱落防止部材と、
上記脱落防止部材と上記拡径部との軸方向における対向面の外側から軸方向に延設されて潤滑オイルの外部流出を阻止するシール部とを備え、
上記回転部材の少なくとも上記拡径部との対向部分に軸方向の凹部が形成されていてこの凹部内に上記拡径部が配設されており、
上記回転部材と回転軸との接合部と上記拡径部が半径方向に重なっていることを特徴とするオイル動圧軸受モータ。
回転軸と動圧軸受部材との半径方向の対向面にラジアル動圧軸受が形成され、動圧軸受部材の拡径部側の端面とこれに対向する回転部材との軸方向の対向面にスラスト動圧軸受が形成されている請求項１記載のオイル動圧軸受モータ。
ラジアル動圧軸受とスラスト動圧軸受には潤滑オイルが充填されており、動圧軸受部材の外周面とこれに対向する脱落防止部材の内周面との間隔が軸方向外側に向かって徐々に拡大するテーパー部が上記スラスト動圧軸受より軸方向外側に設けられ、このテーパー部により潤滑オイルの漏れ防止用の毛細管シール部が構成されている請求項２記載のオイル動圧軸受モータ。
回転部材はディスク載置用ハブであり、ディスク駆動装置用として構成されている請求項１記載のオイル動圧軸受モータ。
回転部材は外周側に駆動マグネットを有し、この駆動マグネットの外周側にモータのステータが配置されたインナーロータ型モータが形成されている請求項１記載のオイル動圧軸受モータ。
駆動マグネットが対向するベースプレートの面には磁性板が配置され、スラスト動圧軸受で発生するスラスト方向の動圧力とは反対向きの磁気吸引力が発生する請求項５記載のオイル動圧軸受モータ。