JP2008281101A - 流体動圧軸受機構およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】流体動圧を利用する軸受機構内の潤滑油の量を削減するとともにスリーブハウジングの製造コストを削減する。
【解決手段】電動式モータに用いられる軸受機構２は円筒状のスリーブ２１、スリーブ２１に挿入されて下端部にスラストプレート２３が取り付けられたシャフト、および、略有底円筒状のスリーブハウジングを備え、内部の間隙および流路に潤滑油が連続して充填される。スリーブハウジングはスリーブ２１の外側面を覆う略円筒状のハウジング本体２４１、並びに、スラストプレート２３の下面およびハウジング本体２４１の円筒部２４１１を覆う有底円筒状の下キャップ２４２を備える。プレス加工により形成されるハウジング本体２４１の下端部はスラストプレート２３の外側面に向かって折り曲げられて内側に突出する折曲部２４１５を有し、これにより、軸受機構２内の潤滑油の量が削減されるとともにスリーブハウジングの製造コストが削減される。
【選択図】図１６

Description

本発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構に関する。

記録ディスク装置等に用いられている小型のスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）には、多くの場合、流体動圧を利用した軸受機構が利用されている。流体動圧軸受機構において潤滑油の漏洩を防止することは、周辺の装置を清浄に保つとともに流体動圧軸受機構を長寿命化するために重要となる。流体動圧軸受機構内に充填される潤滑油の線膨張率は金属等に比べて大きく、潤滑油量が多くなると、軸受機構内部の温度が上昇したときに潤滑油が膨張により漏洩する可能性が高くなる。

そこで、従来より流体動圧軸受機構において潤滑油の体積を制限するための技術が提案されている。例えば、特許文献１では、軸受部容量に対して毛細管シール部の容量を大きくして潤滑油の体積の変化による潤滑油の漏れを防止する技術が開示されている。

なお、小型モータの軸受機構として、例えば、特許文献２ないし４に開示された軸受機構のように、シャフトの下端にスリーブの下面に対向するスラストプレートを設け、スリーブおよびスラストプレートを覆う有底円筒状のスリーブハウジングを設けたものが知られている。特許文献２の軸受機構ではスリーブハウジングおよびスリーブの下面に対向するフランジ部がシャフトの下端に設けられ、スリーブハウジングの内径がフランジ部の周囲にて小さくされる。特許文献３ではスラストプレートの外側面の間隙をスラストプレートの厚さに比べて一定以下の微小間隙とする技術が開示されており、特許文献４ではスラストプレートとスリーブハウジングの内側面との間の間隙を部分的に狭くする技術が開示されている。
特許２９３７８３３号公報 特開２００５−２８２７７９号公報 米国特許５，３５７，１６３号明細書 特許２９６６７２５号公報

ところで、仮に流体動圧軸受機構の内部に充填される潤滑油の量を削減するために、特許文献２ないし４に示されるような複雑な形状のスリーブハウジングを採用した場合、切削加工等が必要となり、コストの削減が困難となってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、流体動圧軸受機構内の潤滑油の量を削減するとともにスリーブハウジングの製造コストを削減することを主たる目的としている。

請求項１に記載の発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構であって、円筒状のスリーブと、前記スリーブに挿入されて上端が前記スリーブから突出するシャフトと、前記シャフトの下端に位置し、前記スリーブの下面と対向する円板状のスラストプレートと、前記スリーブの外側面のうち少なくとも下部を覆う略円筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の下部の外側面および前記スラストプレートの下面を覆う有底円筒状の下キャップとを備え、前記ハウジング本体の下端部が、前記スラストプレートの外側面に向かって折り曲げられて内側に突出する折曲部を有し、前記シャフトの外側面と前記スリーブの内側面との間、前記スリーブの前記下面と前記スラストプレートの上面との間、前記スラストプレートの前記外側面と前記折曲部との間、および、前記スラストプレートの前記下面と前記下キャップの内底面との間に潤滑油が連続して充填されている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流体動圧軸受機構であって、前記折曲部がプレス加工による折り曲げおよび切断により形成されたものであり、前記折曲部の前記スラストプレートの前記外側面に対向する面が前記切断により形成された円筒面状の切断面である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、前記シャフトの前記外側面と前記スリーブの前記内側面との間のラジアル間隙の上方に、前記ラジアル間隙から連続する潤滑油を前記シャフトの周囲に設けられたテーパ状の間隙にて保持するテーパシール部をさらに備える。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、前記シャフトの前記上端が挿入される開口を有し、前記スリーブの上面および前記外側面の上部を覆う上キャップをさらに備え、前記ハウジング本体および前記上キャップと前記スリーブとの間に、前記スリーブの前記下面と前記スラストプレートの前記上面との間のスラスト間隙から潤滑油を前記スリーブの前記外側面に沿って上方へと導き、さらに前記スリーブの前記上面に沿って前記シャフトの前記外側面と前記スリーブの前記内側面との間のラジアル間隙へと導く流路が設けられ、前記シャフトの前記外側面と前記上キャップの前記開口の内側面との間に、テーパ状の間隙にて潤滑油を保持するテーパシール部が設けられる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、前記スリーブが焼結金属体である。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、前記下キャップが前記ハウジング本体に接着剤により固定され、前記下キャップの内側面と前記折曲部との間のテーパ状の間隙に、前記接着剤の余剰部分が保持されている。

請求項７に記載の発明は、電動式のモータであって、請求項１ないし６のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、前記シャフトの前記上端に取り付けられたロータ部と、前記流体動圧軸受機構が固定されるステータ部とを備える。

本発明によれば、潤滑油の量を削減して温度変化による潤滑油の漏れを抑制することができるとともに、低コストにてハウジング本体を製造することができる。また、ハウジング本体の剛性を向上することができる。

請求項６の発明では、下キャップを固定する際に接着剤がスラストプレート側へと進入することを防止することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係るアウタロータ型の電動式モータ１（以下「モータ１」という。）を示す縦断面図である。モータ１は回転組立体であるロータ部１１、固定組立体であるステータ部１２、および、ロータ部１１をステータ部１２に対して回転可能に支持する流体動圧軸受機構２（以下、「軸受機構２」という。）を備える。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部１１側を上側、ステータ部１２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。

ロータ部１１は、記録ディスク１３が固定される略有蓋円筒状のロータハブ１１１、および、ロータハブ１１１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石１１２を備える。ステータ部１２は、中央に穴部が形成されたベース部であるベースブラケット１２１、および、穴部の周囲にてベースブラケット１２１に取り付けられた電機子１２２を備え、電機子１２２は多極着磁された円環状の界磁用磁石１１２との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する。軸受機構２は、ベースブラケット１２１の穴部に熱硬化性の接着剤により固定される。

図２は、モータ１の流体動圧を利用する軸受機構２を示す縦断面図である。軸受機構２は円筒状のスリーブ２１、スリーブ２１に挿入されるシャフト２２、シャフト２２の下端に取り付けられ、スリーブ２１の下面に対向するスラストプレート２３、スラストプレート２３の下面およびスリーブ２１の外側面を覆うスリーブハウジング２４、並びに、スリーブ２１の上面および外側面の上部を覆う上キャップ２５を備える。

スリーブハウジング２４は、スリーブ２１の外側面を覆う略円筒状のハウジング本体２４１にハウジング本体２４１の下部の外側面およびスラストプレート２３の下面を覆う有底円筒状の下キャップ２４２が嵌合されて接着により固定されたものとなっている。上キャップ２５は、スリーブ２１から突出するシャフト２２の上端が挿入される開口部２５１１を有し、図１に示すようにシャフト２２の上端がロータ部１１に固定されることにより、ロータ部１１がステータ部１２に対して回転可能に支持される。

図３、図４および図５はそれぞれスリーブ２１の平面図、縦断面図および底面図である。スリーブ２１は上面２１１に径方向に伸びる複数の上面溝２１１１、外側面２１２に中心軸Ｊ１に平行な方向に伸びる複数の外側面溝２１２１、および、下面２１３にスパイラル形状のスラスト動圧溝２１３１（平行斜線を付して示す。）を有する。上面溝２１１１は周方向において等間隔に３カ所に位置しており、上面溝２１１１の位置と同じ周方向の位置に外側面溝２１２１が形成されている。上面溝２１１１の深さは上面２１１の外縁に設けられた面取部および上面２１１の内縁に設けられた面取部の軸方向の幅より小さく、外側面溝２１２１の深さは上面２１１の外縁の面取部の径方向の幅より小さい。なお、スリーブ２１は多孔質の焼結金属体であり、プレス成形時に上面溝２１１１、外側面溝２１２１およびスラスト動圧溝２１３１が形成される。

図６はシャフト２２の正面図であり、シャフト２２は、外側面に形成されたラジアル動圧溝２２１、ラジアル動圧溝２２１の上方に形成された中心軸Ｊ１を中心とする環状凹部２２２、および、下端面に中心軸Ｊ１に沿う雌ネジ２２３を有する。ラジアル動圧溝２２１は、軸方向において離れた２カ所に形成され、シャフト２２の回転によりスリーブ２１の内側面との間のラジアル間隙２６１（図２参照）にラジアル動圧を発生させ、これにより、シャフト２２が潤滑油を介してスリーブ２１により非接触にてラジアル方向に支持される。ラジアル動圧溝２２１の上側の溝（の集合）２２１１および下側の溝（の集合）２２１２はそれぞれヘリングボーン形状であり、溝２２１１の上側の直線部分は下側の直線部分より長く、ラジアル動圧と同時に潤滑油をラジアル間隙２６１内において下方に送る動圧を発生する。溝２２１２では上下の直線部分の長さが等しく、ラジアル動圧のみを発生する。環状凹部２２２は下側にテーパ面２２２１を有し、テーパ面２２２１は下方から上方へと向かってシャフト２２の外径が小さくなるように傾斜している。

図７および図８はスラストプレート２３の正面図および底面図であり、スラストプレート２３は図７に示すように円板状のプレート部２３１およびプレート部２３１の中心から上方に突出する雄ネジ２３２を有し、シャフト２２の雌ネジ２２３（図６参照）との螺合によりシャフト２２の下端部に固定される。また、図８に示すように、プレート部２３１は下面にスパイラル形状のスラスト動圧溝２３１１（平行斜線を付して示す。）を有する。

図２に示すように、シャフト２２およびスラストプレート２３が回転すると、潤滑油はラジアル間隙２６１からスリーブ２１の下面２１３とスラストプレート２３の上面との間の第１スラスト間隙２６２へと流入する。一方、下面２１３のスラスト動圧溝２１３１（図５参照）により第１スラスト間隙２６２にスラスト動圧が発生する。スラストプレート２３と下キャップ２４２との間の第２スラスト間隙２６３にも潤滑油が充填されており、スラストプレート２３の下面のスラスト動圧溝２３１１（図８参照）により第２スラスト間隙２６３にてスラスト動圧が発生し、第１スラスト間隙２６２および第２スラスト間隙２６３のスラスト動圧によりシャフト２２がスラスト方向に支持される。また、スラストプレート２３の外側面とスリーブハウジング２４の内側面および内底面との間には、第１スラスト間隙２６２と第２スラスト間隙２６３とを連通する間隙２６４が設けられ、これらの間隙には潤滑油が連続して充填されている。

図９はスリーブハウジング２４の略円筒状のハウジング本体２４１の縦断面図である。ハウジング本体２４１は下部がスリーブ２１の外側面の下部を覆う円筒部２４１１とされ、上部が下方から上方に向かって漸次径が増大する環状テーパ部２４１２とされる。環状テーパ部２４１２の下端部における内径は円筒部２４１１の内径よりも大きく、円筒部２４１１と環状テーパ部２４１２との間は段差部２４１３となっている。

図１０はスリーブハウジング２４の下キャップ２４２の平面図であり、図１１は図１０中の矢印Ａにて示す位置での断面図である。下キャップ２４２は円板状の底部２４２１および円筒状の側部２４２２を有し、下キャップ２４２はハウジング本体２４１の円筒部２４１１（図９参照）に下から嵌合されて接着剤にて接着される。底部２４２１は中心軸Ｊ１を中心とする環状であって上方に僅かに突出する凸部２４２３を有し、図２に示すように凸部２４２３がスラストプレート２３の下面との間の間隙を局所的に狭めることにより第２スラスト間隙２６３におけるスラスト動圧が高められる。

図１１に示すように側部２４２２の内側面には接着剤を保持するための周方向に伸びる細い溝２４２４が軸方向における２カ所に設けられ、側部２４２２の上端部には上方に突出する３つの爪部２４２５が周方向に等間隔に設けられる。図２に示すようにスリーブ２１はハウジング本体２４１の円筒部２４１１の内側面に圧入されて固定され、スリーブ２１の外側面溝２１２１（図３参照）により、スリーブ２１の外側面と円筒部２４１１の内側面との間に、第１スラスト間隙２６２からの潤滑油を上方へと導く流路２６５（以下、「外側下部流路２６５」という。）が形成される。

図１２は略有蓋円筒状の上キャップ２５の底面図であり、図１３は図１２中の矢印Ｂにて示す位置での断面図である。上キャップ２５は環状かつ板状の上部２５１および上部２５１の外周から下方に伸びる円筒部２５２を有し、図２に示すように、中央の円形の開口部２５１１にシャフト２２の上端が挿入され、円筒部２５２にスリーブ２１の上部が圧入される。開口部２５１１の内径はシャフト２２の外径よりも大きく、図１３に示すように開口部２５１１の内側面２５１３は中心軸Ｊ１に平行な円筒面とされる。

図１４は軸受機構２の上部を拡大して示す図である。図１２ないし図１４に示すように、上キャップ２５の上部２５１の下面には４つの円形の突起である凸部２５１２が周方向に等間隔に設けられ、図１４に示すように凸部２５１２はスリーブ２１の上面２１１に当接する。図１２および図１３に示すように、円筒部２５２の内側面には下端部から上部２５１の下面まで中心軸Ｊ１に平行に伸びる４つの凹部２５２１が周方向に等間隔に設けられ、各凹部２５２１は周方向において２つの凸部２５１２の中間に位置する。上部２５１の凸部２５１２の周方向の幅は図３に示すスリーブ２１の上面溝２１１１の周方向の幅よりも大きくされ、これにより、凸部２５１２が上面溝２１１１に嵌りこむことが防止される。凹部２５２１はスリーブ２１の外側面２１２に対向する溝となっており、隣り合う凹部２５２１の間の部位の周方向の幅は図３に示すスリーブ２１の外側面溝２１２１の幅よりも大きくされ、凹部２５２１間の部位が外側面溝２１２１に嵌りこむことが防止される。

図１４に示すように、スリーブ２１の外側面２１２と上キャップ２５の円筒部２５２の内側面との間には、スリーブ２１の外側面溝２１２１および上キャップ２５の内側面の凹部２５２１により外側上部流路２６６が形成され、スリーブ２１の上面２１１と上キャップ２５の上部２５１の下面との間には、上キャップ２５の凸部２５１２がスリーブ２１の上面２１１に当接することにより設けられる間隙２５１４と、スリーブ２１の上面溝２１１１とにより上側流路２６７が形成される。潤滑油は外側下部流路２６５から外側上部流路２６６に流入し、スリーブ２１の外側面２１２に沿って上方へと流れて上側流路２６７へと流入し、スリーブ２１の上面２１１に沿って中央のラジアル間隙２６１へと戻る。

図２に示すように、軸受機構２内ではラジアル間隙２６１、第１スラスト間隙２６２、外側下部流路２６５、外側上部流路２６６および上側流路２６７により循環路２６が形成され、潤滑油は循環路２６内に連続して充填されてシャフト２２の回転に伴って発生する動圧により循環する。一方、上キャップ２５の外周には毛細管シール部である第１テーパシール部２７１が設けられ、上キャップ２５の内周にも毛細管シール部である第２テーパシール部２７２が設けられ、これらのテーパシール部２７１，２７２により潤滑油が保持される。

図１５は第１テーパシール部２７１および第２テーパシール部２７２を拡大して示す図である。第１テーパシール部２７１は、ハウジング本体２４１の環状テーパ部２４１２の内側面２４１４および環状テーパ部２４１２の内側に位置する上キャップ２５の円筒部２５２の外側面によるテーパ状の間隙２７１２（以下、「第１テーパ間隙２７１２」という。）に形成される。第１テーパ間隙２７１２は上方に向かって漸次拡大しており、第１テーパシール部２７１では第１テーパ間隙２７１２により下方に向かう毛細管力が発生し、内部の圧力と釣り合う位置に第１界面２７１１が形成されて潤滑油が保持される。第１テーパ間隙２７１２の上部には撥油剤が塗布され、潤滑油の漏出が防止される。

第２テーパシール部２７２は、ラジアル間隙２６１の上方においてシャフト２２のテーパ面２２２１および上キャップ２５の開口部２５１１（図１３参照）の内側面２５１３によるテーパ状の間隙２７２２（以下、「第２テーパ間隙２７２２」という。）に形成される。第２テーパ間隙２７２２は上方に向かって漸次拡大しており、第２テーパシール部２７２では第２テーパ間隙２７２２により下方へ向かう毛細管力が発生し、内部の圧力と釣り合う位置に第２界面２７２１が形成されてラジアル間隙２６１から連続する潤滑油が保持される。シャフト２２のテーパ面２２２１の上側および上キャップ２５の上面には撥油剤が塗布され、潤滑油の漏出が防止される。

図１６は、軸受機構２の下部の拡大図である。ハウジング本体２４１は円筒部２４１１の下端部にスラストプレート２３の外側面に向かって折り曲げられて内側に突出する折曲部２４１５を有し、折曲部２４１５の端面２４１６は中心軸Ｊ１方向に平行な円筒面状となっており、スラストプレート２３の外側面に対向する。したがって、端面２４１６の内径はスリーブ２１の外径（すなわち、スリーブ２１の外側面と当接する部位における円筒部２４１１の内径）よりも小さくなっている。スラストプレート２３の外径は、スリーブ２１の下面の外縁に設けられた面取部を除く下面の外径より僅かに大きく、スラストプレート２３の外側面は面取部の下方に位置する。ここで、スラストプレート２３の外周部とスリーブ２１、ハウジング本体２４１および下キャップ２４２との間に形成される間隙２６４の容積は端面２４１６の内径とスラストプレート２３の外径との差に依存するため、軸受機構２では折曲部２４１５が内側に突出していることにより折曲部２４１５が無い場合に比べて間隙２６４の容積が縮小される。

その結果、軸受機構２内に保持されるの潤滑油の量が削減され、温度変化による潤滑油の漏れが抑制される。特に、スリーブ２１が微小孔を多数有する焼結金属体である場合には潤滑油の量が多くなって潤滑油の漏出の可能性が高くなるため、折曲部２４１５による油量の削減が重要となる。また、ハウジング本体２４１の円筒部２４１１の下端部が径方向に厚さを増すことにより、ハウジング本体２４１の剛性を向上することができ、組立または加工時に部品の形状精度を維持することができる。

一方、軸受機構２では、既述のようにハウジング本体２４１に下キャップ２４２が嵌合され、接着剤により固定されるが、余剰の接着剤が軸受機構２の内部に進入して軸受性能が低下することを防止するためにスリーブハウジング２４の下部に接着剤を保持する構造が設けられる。具体的には、図１６に示すように、ハウジング本体２４１の外側面の下端は中心軸Ｊ１を含む面による断面が略円弧となる形状（以下、「Ｒ形状」と呼ぶ。）を有し、下キャップ２４２の底部２４２１の外縁と側部２４２２の下部とが連続する部分の内側の面も折り曲げによるＲ形状となっており、折曲部２４１５の凸状のＲ形状の曲率半径は下キャップ２４２の内側の面の凹状のＲ形状の曲率半径以下とされる（ただし、折曲部２４１５の下端と下キャップ２４２の内底面とが十分に離れている場合は、２つのＲ形状の曲率半径の大小は重要とはならない）。

２つのＲ形状（特に、折曲部２４１５のＲ形状）により、折曲部２４１５と下キャップ２４２の内側面との間にテーパ状の間隙２８（以下、「テーパ間隙２８」という。）が形成される。なお、折曲部２４１５の外側面と下キャップ２４２の側部２４２２の内側面の下部の間のみならず、折曲部２４１５のＲ形状と下キャップ２４２の内底面との間の空間も含めてテーパ間隙２８と捉えられてもよい。余剰の接着剤は毛細管現象を利用してテーパ間隙２８に安定して保持され、スラストプレート２３側にはみ出すことが防止される。

図１７および図１８はハウジング本体２４１を下キャップ２４２に取り付ける工程を示す図であり、ハウジング本体２４１の円筒部２４１１、スリーブ２１、シャフト２２の下部、スラストプレート２３、および、下キャップ２４２を拡大して示している。説明の都合上、図１７および図１８では各部材の上下方向を図１６と同様の向きで示しているが、実際の作業ではシャフト２２およびスラストプレート２３の保持を容易とするために図１７および図１８の上側が重力方向下方とされる。したがって、図１７および図１８を参照する以下の説明では、下側が重力方向上方であり、上側が重力方向下方となる。

下キャップ２４２の取付では、まず、図１７に示すように、下キャップ２４２の内側面の２つの溝２４２４より上側（開口側）の位置に全周に渡って嫌気性を有する接着剤８が塗布される。そして、スラストプレート２３の下面と下キャップ２４２の内底面（すなわち、底部２４２１の上面）とを中心軸Ｊ１に沿って対向させ、円筒部２４１１が下キャップ２４２の側部２４２２内にすきまばめの関係にて挿入される。このとき、円筒部２４１１の下端部である折曲部２４１５の外周のＲ形状の面が接着剤８に接触し、接着剤２４４が下方に引き伸ばされる。

挿入が完了すると、図１８に示すように下キャップ２４２の側部２４２２の内側面と円筒部２４１１の外側面との間に薄く引き伸ばされた接着剤が介在する状態となり、さらに、２つの溝２４２４に接着剤が保持される。また、折曲部２４１５と下キャップ２４２の内側面（凹状のＲ形状部分が含まれてもよい。）との間にテーパ間隙２８が形成され、テーパ間隙２８には接着剤８の余剰部分８１が滞留し、毛細管力により安定して保持される。このとき、下キャップ２４２の爪部２４２５（図１１参照）により、下キャップ２４２は円筒部２４１１に仮固定の状態とされる。その後、図１８の状態でハウジング本体２４１および下キャップ２４２が所定の時間だけ保持されて嫌気性の接着剤８が硬化することにより、ハウジング本体２４１に下キャップ２４２が固定される。なお、接着剤８は嫌気性のものには限定されず、熱硬化性、嫌気性および熱硬化性、あるいは、紫外線硬化性および熱硬化性を有するもの等であってもよい。

以上に説明したように軸受機構２では、ハウジング本体２４１と下キャップ２４２との間のテーパ間隙２８にて接着剤８の余剰部分８１を保持することができ、下キャップ２４２の取り付け時に接着剤８がスラストプレート２３側へと進入することを防止することができ、軸受機構２の歩留まりを向上することができる。また、テーパ状の間隙に接着剤８を保持することにより、下キャップ２４２の固定強度およびハウジング本体２４１と下キャップ２４２との間のシールの信頼性を高めることができる。接着剤８の余剰部分８１は軸受機構２内に保持されるため、軸受機構２内の潤滑油の量を削減することができる。さらに、接着工程において溝２４２４が接着剤８を保持することにより、接着剤８の周方向の分布の均一性を向上することも実現される。

図１９は、折曲部２４１５を有するハウジング本体２４１の製造の概要を説明するための図であり、ハウジング本体２４１を形成する材料の一部を二点鎖線にて示している。ハウジング本体２４１の加工前の元部材は平板であり、まず、ハウジング本体２４１の円筒部２４１１および環状テーパ部２４１２と同様の形状が、元部材をプレス加工にて（主として）伸張しつつ折り曲げることにより成形され、次に、円筒部２４１１の底部を閉塞する円板状の部位９１が打抜加工により切断される。部位９１が切断される位置は円筒部２４１１の内側面より僅かに内側寄りとされ、中心軸に平行に切断されることにより、内側（すなわち、中心軸側）に突出するとともに円筒面状の切断面である端面２４１６を有する折曲部２４１５が形成される。さらに、ハウジング本体２４１を環状テーパ部２４１２の外縁から僅かに外側の位置にて外側の部位９２から打抜加工で切断することにより、ハウジング本体２４１が完成する。なお、本実施の形態では元部材としてＳＰＣＥが使用され、ハウジング本体の形状が成形された後にニッケルメッキを施してハウジング本体２４１が得られる。ハウジング本体の元部材としては、ステンレス鋼（磁性であっても非磁性であってもよい。）、アルミニウム、アルミニウム合金、銅合金、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ等が採用されてもよい。

以上に説明したように、板状の部材のプレス加工による折り曲げおよび切断により低コストにて折曲部２４１５を有するハウジング本体２４１を製造することができ、低コストにて潤滑油の削減が実現される。また、プレス加工の際の切断により端面２４１６が形成されるため、さらにコストの削減が可能とされる。

図２０は、軸受機構２の他の例を示す図である。図２０に示す軸受機構２ａでは図２に示す軸受機構２と比べて、上キャップ２５が省略され、ハウジング本体２４１の上部の環状テーパ部とスリーブ２１の外側面との間に第１テーパシール部２７１が形成される。また、シャフト２２から環状凹部２２２が省略され、スリーブ２１の内側面の上端に中心軸Ｊ１に対して傾斜するテーパ面２１４が設けられ、シャフト２２の外側面とテーパ面２１４との間のテーパ状の間隙に第２テーパシール部２７２が設けられる。第１テーパシール部２７１と第２テーパシール部２７２との間には、これらのテーパシール部を連絡する連通路２１５がスリーブ２１の内部に設けられる。軸受機構２ａの他の構成は図２の軸受機構２と同様であり、同様の構成に同符号を付している。

軸受機構２ａのように、上キャップ２５が存在しなくてもシャフト２２の外側面とスリーブ２１の内側面との間のラジアル間隙２６１の上方に、ラジアル間隙２６１から連続する潤滑油をシャフト２２の周囲に設けられたテーパ状の間隙にて保持する第２テーパシール部２７２を設けることが可能であり、軸受機構２ａにおいてもハウジング本体２４１の下部に折曲部２４１５を設けることにより、スラストプレート２３の周囲において潤滑油の量を削減することが実現される。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、図１６に示すスラストプレート２３の外径は、スリーブ２１の下面の外縁に設けられた面取部を含まない領域の外径よりも小さくされてもよく、この場合、回転時のロストルクを減少することができる。また、スラストプレート２３とシャフト２２とは単一部材から構成されてもよい。

また、図２の軸受機構２において、シャフト２２にテーパ面２２２１（図６参照）を設けるのではなく、上キャップ２５の開口部２５１１の内側面が中心軸Ｊ１に対して傾斜するテーパ面とされることにより、シャフト２２の外側面と上キャップ２５の開口部２５１１の内側面との間にテーパ状の間隙を形成して第２テーパシール部２７２が設けられてもよい。さらに、第１テーパシール部２７１やスリーブ２１の外側面の流路等が省略されて潤滑油の循環が行われず、潤滑油が第２テーパシール部２７２のみにより保持されてもよい。この場合、ハウジング本体２４１はスリーブ２１の外側面の全体を覆ってもよい。すなわち、ハウジング本体２４１は、軸受機構においてスリーブ２１の外側面のうち少なくとも下部を覆う略円筒状の部材として設けられる。

図２に示すラジアル間隙２６１において、シャフト２２に形成されたラジアル動圧溝２２１（図６参照）に代えて、スリーブ２１の内側面にラジアル動圧溝が形成されてもよい。また、第１スラスト間隙２６２において、スリーブ２１の下面２１３のスラスト動圧溝２１３１（図５参照）に代えてスラストプレート２３の上面にスラスト動圧溝が形成されてもよく、第２スラスト間隙２６３において、スラストプレート２３の下面のスラスト動圧溝２３１１（図８参照）に代えてスリーブハウジング２４の底面にスラスト動圧溝が形成されてもよい。

図１のモータ１はアウタロータ型のモータに限定されず、インナロータ型のモータであってもよい。モータ１は記録ディスク駆動装置以外の用途に用いられてもよい。

モータの縦断面図である。 軸受機構の縦断面図である。 スリーブの平面図である。 スリーブの縦断面図である。 スリーブの底面図である。 シャフトの正面図である。 スラストプレートの正面図である。 スラストプレートの底面図である。 ハウジング本体の縦断面図である。 下キャップの平面図である。 下キャップの縦断面図である。 上キャップの底面図である。 上キャップの縦断面図である。 軸受機構の上部の拡大図である。 テーパシール部の構成を示す図である。 軸受機構の下部の拡大図である。 下キャップの接着工程を示す図である。 下キャップの接着工程を示す図である。 ハウジング本体の製造の概要を説明するための図である。 軸受機構の他の例を示す図である。

符号の説明

１ モータ
２，２ａ 軸受機構
１１ ロータ部
１２ ステータ部
２１ スリーブ
２２ シャフト
２３ スラストプレート
２５ 上キャップ
２１１ （スリーブの）上面
２１２ （スリーブの）外側面
２１３ （スリーブの）下面
２４１ ハウジング本体
２４２ 下キャップ
２４４ 接着剤
２６１ ラジアル間隙
２６２ 第１スラスト間隙
２６３ 第２スラスト間隙
２６４ 間隙
２６５ 外側下部流路
２６６ 外側上部流路
２６７ 上側流路
２７２ 第２テーパシール部
２４１５ 折曲部
２４１６ 端面
２５１１ 開口部
２５１３ 内側面
２７２２ 第２テーパ間隙
２７３１ （接着保持用の）テーパ間隙
Ｊ１ 中心軸

Claims (7)

1. 電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構であって、
   円筒状のスリーブと、
   前記スリーブに挿入されて上端が前記スリーブから突出するシャフトと、
   前記シャフトの下端に位置し、前記スリーブの下面と対向する円板状のスラストプレートと、
   前記スリーブの外側面のうち少なくとも下部を覆う略円筒状のハウジング本体と、
   前記ハウジング本体の下部の外側面および前記スラストプレートの下面を覆う有底円筒状の下キャップと、
   を備え、
   前記ハウジング本体の下端部が、前記スラストプレートの外側面に向かって折り曲げられて内側に突出する折曲部を有し、
   前記シャフトの外側面と前記スリーブの内側面との間、前記スリーブの前記下面と前記スラストプレートの上面との間、前記スラストプレートの前記外側面と前記折曲部との間、および、前記スラストプレートの前記下面と前記下キャップの内底面との間に潤滑油が連続して充填されていることを特徴とする流体動圧軸受機構。
2. 請求項１に記載の流体動圧軸受機構であって、
   前記折曲部がプレス加工による折り曲げおよび切断により形成されたものであり、前記折曲部の前記スラストプレートの前記外側面に対向する面が前記切断により形成された円筒面状の切断面であることを特徴とする流体動圧軸受機構。
3. 請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、
   前記シャフトの前記外側面と前記スリーブの前記内側面との間のラジアル間隙の上方に、前記ラジアル間隙から連続する潤滑油を前記シャフトの周囲に設けられたテーパ状の間隙にて保持するテーパシール部をさらに備えることを特徴とする流体動圧軸受機構。
4. 請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、
   前記シャフトの前記上端が挿入される開口を有し、前記スリーブの上面および前記外側面の上部を覆う上キャップをさらに備え、
   前記ハウジング本体および前記上キャップと前記スリーブとの間に、前記スリーブの前記下面と前記スラストプレートの前記上面との間のスラスト間隙から潤滑油を前記スリーブの前記外側面に沿って上方へと導き、さらに前記スリーブの前記上面に沿って前記シャフトの前記外側面と前記スリーブの前記内側面との間のラジアル間隙へと導く流路が設けられ、
   前記シャフトの前記外側面と前記上キャップの前記開口の内側面との間に、テーパ状の間隙にて潤滑油を保持するテーパシール部が設けられることを特徴とする流体動圧軸受機構。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、
   前記スリーブが焼結金属体であることを特徴とする流体動圧軸受機構。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、
   前記下キャップが前記ハウジング本体に接着剤により固定され、
   前記下キャップの内側面と前記折曲部との間のテーパ状の間隙に、前記接着剤の余剰部分が保持されていることを特徴とする流体動圧軸受機構。
7. 電動式のモータであって、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、
   前記シャフトの前記上端に取り付けられたロータ部と、
   前記流体動圧軸受機構が固定されるステータ部と、
   を備えることを特徴とするモータ。

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