JP3344808B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光・磁気ディスク駆動
装置等の記録ディスクを回転駆動行う為に好適な流体動
圧軸受を用いたスピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】光・磁気ディスク等を回転駆動するスピ
ンドルモータは、ディスク搭載方向、即ち軸方向にロー
タハブのがたつきが防止されると共に、これが精度良く
回転支持される必要がある。このため、ロータハブの軸
受手段として従来のボールベアリングに代えて、オイル
等の流体潤滑剤を用いた動圧軸受手段が採用されてい
る。この動圧軸受手段には、回転軸に対して半径方向に
回転体を動圧支持する動圧ラジアル軸受と回転軸方向に
回転体を位置規制すると共にこれを動圧支持する動圧ス
ラスト軸受とから構成される。

【０００３】このような一例として、動圧軸受を用いた
従来のスピンドルモータを図１２に示す。図１２は、ス
ピンドルモータの全体を示す断面図である。図１２にお
いて、このスピンドルモータは、ブラケットａに一端部
ｂが固定されるシャフトｃと、シャフトｃに回転自在に
支持されるロータハブｅとを備えている。ロータハブｅ
にはシャフトｃに外嵌されるスリーブｄを有している。
スリーブｄに対応するシャフトｃの表面には、複数の動
圧発生溝ｍ，ｍが設けられている。充填された潤滑剤を
介して、動圧発生溝ｍ，ｍとスリーブｄの内周面とによ
り、一対の動圧ラジアル軸受ｎ，ｎが形成され、これに
よりロータハブｅは、ブラケットａに対して回転自在に
支持される。

【０００４】一方、シャフトｃの他端部ｆには、スラス
ト板ｇが外嵌固定され、このスラスト板ｇの両面に各々
（図示省略の）動圧発生溝が設けられている。そして、
ロータハブｅの上壁には凹部ｈが形成され、この凹部ｈ
にスラスト板ｇが内側に位置付けられる。さらに、凹部
ｈの開口部には、カバープレートｉが施蓋される。凹部
ｈ内には潤滑剤が充填されている。これにより、スラス
ト板ｇの内面側に、ロータハブｅに軸線方向内方（ブラ
ケットａ側）への押圧力を付与する動圧スラスト軸受ｊ
が形成され、さらにスラスト板ｇの外面側に、ロータハ
ブｅの上記押圧力と反対の方向の押圧力を付与する動圧
スラスト軸受ｋが形成され、これにより、ロータハブｅ
は、軸線方向の所定位置に保持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような構造によ
るスピンドルモータにおいて、モータ内部の動圧ラジア
ル軸受部及び動圧スラスト軸受部には、流体潤滑剤とし
てのオイルが注入されている。モータの回転並びに停止
に応じて、これら動圧軸受部に充填された潤滑剤は、所
定部位に保持される。

【０００６】特に、動圧スラスト軸受部ｋ，ｊにおいて
は、それぞれに充填された潤滑剤が、（ロータハブｅ
の）凹部ｈの内周壁とスラスト板ｇとの間隙部ｓを経て
連続して設けられている。その場合、スピンドルモータ
の組み立て時に気泡が混じってしまったり、また組み立
て後にしばらく回転させることにより、何等かの理由で
潤滑剤に気泡が含まれると、その気泡は上記間隙部ｓに
滞留する。一般に潤滑剤のほうが気泡より比重が大きい
ため、気泡は間隙部ｓにおける図の上方のｔ部位に滞留
する。そして、それぞれ動圧スラスト軸受部ｋ，ｊに連
続して充填保持されていた潤滑剤は、この気泡の存在に
より、間隙部ｓのｔ部位において隔絶される恐れがあ
る。

【０００７】この気泡により、隔絶が発生すると、以下
のようになる。即ち、スピンドルモータが回転から停止
動作へ移行すると、これに伴い、特に図の上側の動圧ス
ラスト軸受部ｋに充填されていた潤滑剤のうち、動圧軸
受部分で保持しきれなかった余分の潤滑剤が間隙部ｓ側
に流れ出す。そして、流れ出た潤滑剤は気泡を経て間隙
部ｓへ流れ込む。ところが、再度モータが回転すると、
動圧スラスト軸受部ｋには潤滑剤を内部へ取り込むよう
に作用するが、ひとたび間隙部ｓに流れ込んだ潤滑剤
は、気泡の存在により、元に戻ることができない。即ち
動圧スラスト軸受部ｋに充填保持される潤滑剤が少なく
なる。

【０００８】従って、こうした回転、停止が頻繁に繰り
返されると、必要な動圧発生力が得られず十分な回転支
持が得られず、精度の高い回転支持が望めない。そして
潤滑剤が枯渇して回転不良を起こし、寿命を著しく低下
させることになる。さらに間隙部ｓにおけるｔ部位に気
泡が存在すると、モータの回転に伴い、動圧スラスト軸
受ｋに、この気泡を巻き込むことになり、安定した動圧
発生力を得ることは困難となる。

【０００９】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その課題とすると
ころは、組立時に気泡が残ったり、頻繁なモータの回転
及び停止動作によって、潤滑剤中に気泡が混入するよう
なことが生じても、動圧軸受部に充填保持された潤滑剤
が減少したり枯渇することを防止して、耐久性を高める
ことができ、かつ安定した精度良い回転支持が実現でき
る、信頼性の高いスピンドルモータを提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の請求項１に係るスピンドルモータは、略円
筒面形状外周部を有した軸体と、その略円筒面形状外周
部に外嵌される略円筒面形状内周部と、回転軸線と垂直
方向に凹部を有するスリーブ体と、前記略円筒面形状外
周部と前記略円筒面形状内周部との対向部で構成され、
潤滑剤が充填された動圧ラジアル軸受部と、前記軸体に
固定され、回転軸線に対し実質上垂直状をなすスラスト
板と、前記スラスト板に対面するように、前記スリーブ
体の凹部と嵌合するカバープレートと、前記スラスト板
と前記カバープレートとの間、及び前記スラスト板前記
スリーブ体との対向面との間に、潤滑剤が充填された動
圧スラスト軸受部とを有し、前記スラスト板と、これに
対向する前記スリーブ体の凹部との間には、半径方向に
間隙幅の異なる間隙部が回転軸線方向に連続して設けら
れ、前記間隙部には、回転軸線方向における前記スラス
ト板の端部側に、前記間隙幅の小さい間隙が設けられ、
更に前記間隙部には、前記動圧スラスト軸受部に充填さ
れた余分の潤滑剤が充填保持されてなるスピンドルモー
タが提供される。

【００１１】また、本発明の請求項２に係るスピンドル
モータは、略円筒面形状外周部を有した軸体と、その略
円筒面形状外周部に外嵌される略円筒面形状内周部と、
回転軸線と垂直方向に凹部を有するスリーブ体と、前記
略円筒面形状外周部と前記略円筒面形状内周部との対向
部で構成され、潤滑剤が充填された動圧ラジアル軸受部
と、前記軸体に固定され、回転軸線に対し実質上垂直状
をなすスラスト板と、前記スラスト板に対面するよう
に、前記スリーブ体の凹部と嵌合するカバープレート
と、前記スラスト板と前記カバープレートとの間、及び
前記スラスト板と前記スリーブ体の対向面との間に、潤
滑剤が充填された動圧スラスト軸受部とを有し、前記ス
ラスト板と、これに対向する前記カバープレートとの間
には、半径方向に間隙幅の異なる間隙部が回転軸線方向
に連続して設けられ、前記間隙部には、回転軸線方向に
おける前記スラスト板の端部側に、前記間隙幅の小さい
間隙が設けられ、更に前記間隙部には、前記動圧スラス
ト軸受部に充填された余分の潤滑剤が充填保持されてな
るスピンドルモータが提供される。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１に係るスピンドルモータによ
れば、スラスト板と、これに対向するスリーブ体の凹部
との間には、半径方向に間隙幅の異なる間隙部が軸線方
向へ連続して設けられている。そしてこの間隙部には、
動圧スラスト軸受部に充填された余分の潤滑剤が充填保
持される。このため、例えばモータ組み立て工程におけ
る潤滑剤の注入の際や、何等かの理由により、動圧スラ
スト軸受部に気泡が混入しても、モータの回転に伴い、
気泡は間隙部の間隙幅の狭い（小さい）ところから広い
ところへ移動して滞留する。これにより、気泡は間隙部
の間隙幅の狭いところには滞留しない。即ち、気泡が発
生しても、気泡はこの間隙幅の狭いところにおいては滞
留せず、間隙幅の広いところにて滞留することになる。
そして代わって間隙幅の狭い部分には、潤滑剤が毛細管
現象により保持される。

【００１３】そして、上記間隙部のうち、間隙幅の狭い
ところは、回転軸線方向におけるスラスト板の端部側に
設けられている。この端部側は、スラスト板とカバープ
レート、スラスト板とスリーブ体の対応面、のそれぞれ
動圧発生部と隣接しており、従って、動圧発生の潤滑剤
の貯留部となる。貯留部に保持された潤滑剤は、モータ
の回転に伴い、動圧発生部へ引き込まれる。また回転が
停止すると貯留部、即ち間隙部（間隙幅の狭いところ）
に保持される。この潤滑剤が保持される間隙は、潤滑剤
の貯留部として、予め所定の間隙寸法、形状に設定する
ことにより、この貯留部に保持される潤滑剤で動圧発生
に必要な所要量を確保することができる。これにより、
モータの回転、停止に伴い潤滑剤の減少や枯渇が防止さ
れる。そして、安定した回転支持が得られ、耐久性の向
上が図れる。

【００１４】また、間隙幅の狭い（小さい）間隙の存在
により、（気泡が発生しても）気泡がその狭い間隙には
滞留できないため、回転に伴って潤滑剤を動圧発生部に
引き込むように作用しても、気泡を巻き込むことが防止
される。従って上記安定した回転支持と共に、より精度
良い回転支持が得られる。

【００１５】本発明の請求項２に係るスピンドルモータ
によれば、スラスト板と、これに対向するカバープレー
トとの間に、半径方向に間隙幅の異なる間隙部が回転軸
線方向に連続して設けられており、潤滑剤が充填されて
いる。そしてこの間隙部には、回転軸線方向におけるス
ラスト板の端部側に、間隙幅の小さい間隙が設けられて
いる。従って、請求項１のスピンドルモータと同様に、
間隙幅の狭いところが潤滑剤の貯留部となり、間隙内部
に気泡が発生しても、潤滑剤の減少や枯渇が防止され、
しかも動圧発生部が気泡を巻き込むことも防止される。

【００１６】

【実施例】本発明に従うスピンドルモータの実施例につ
いて、添付の図面を参照しながら説明する。図１及び図
２は、例えば磁気ディスクを駆動する第１の実施例のス
ピンドルモータであり、図１はその全体を示す断面図、
図２は図１の一部を拡大して示した要部拡大断面図であ
る。図１及び図２において、部材１は磁気ディスク駆動
装置の一部をなすハウジングであり、直接または間接的
に駆動装置のベース部材に取り付けられている。ハウジ
ング１は例えばアルミ合金により形成されている。ハウ
ジング１の中央部には、環状に突出したボス部２２が一
体に形成されており、このボス部２２には孔部２３が穿
設されている。そして孔部２３には、シャフト２の一端
部が嵌め込まれて固定されている。シャフト（軸体）２
は、例えば鉄基合金材等から形成されており、回転軸線
に対して同軸状の外周面（略円筒面形状外周部を有して
いる。上記ハウジング１及びシャフト２により、本スピ
ンドルモータの静止部材となす。

【００１７】ハウジング１のボス部２２の上端部の外周
側には、切り欠き部６０が形成され、この切り欠き部６
０にステータ４が外嵌して固定されている。ステータ４
は、電磁鋼板が複数枚積層されて形成されたステータコ
ア１８と、ステータコア１８に巻回された（電機子）コ
イル１７とから構成されている。ハウジング１の下部に
は、フレキシブル回路基板１０が貼り付けられて固定さ
れており、このフレキシブル回路基板１０の端部はモー
タ外部へ延びて設けられている。従って、コイル１７か
ら引き出されたコイルリード線６１は、ハウジング１の
基部１４に穿設された孔部１６を通して、その下部に位
置付けられたフレキシブル回路基板１０へ電気接続さ
れ、これにより電気的にモータ外部へ導出される。な
お、孔部１６に装着された部材９９は、絶縁ブッシュで
ある。

【００１８】ハウジング１に固定されたシャフト２の他
端部には、その軸心部に孔部１１が穿設されている。孔
部１１は、図示省略の磁気ディスク駆動装置の上側蓋体
にネジ止めされて固定される。そしてシャフト２の他端
部側には、半径方向外方へ全周にわたり張り出して形成
されたスラストプレート（スラスト板）６が外嵌して固
定されている。シャフト２とスラストプレート６とは同
軸状に構成されると共に、回転軸線に対して垂直状に形
成されている。またスラストプレート６の両端面は実質
上平行に形成されており、その上下端面３８、３９に
は、図示省略するが、周方向に所定の間隔で設けられた
（図示省略）ヘリングボーン状の動圧グルーブが形成さ
れている。

【００１９】スラストプレート６の外周端周壁部３２
は、実質上環状の周面が形成されている。シャフト２の
略中央部における外周部２４には、回転軸線方向に長
く、かつ浅い溝９８が全周にわたり形成されている。そ
して外周部２４における溝９８の上下部位９６、９７に
は、ヘリングボーン状の動圧グルーブ（図示省略）１
９、１９がそれぞれ設けられている。

【００２０】一方、シャフト２に対して回転支持される
ロータハブ３は、軸受支持されるスリーブ（スリーブ
体）８、スラストカバー（カバープレート）７、ハブ９
そしてロータマグネット５から構成されている。スリー
ブ８は、例えば銅基合金等が用いられて形成されてお
り、筒状の垂下部２９と、この垂下部２９よりも大径に
形成されると共にこれを同軸状に設けられた筒状の周壁
部（凹部）９５とから構成される。そして周壁部９５は
中径周壁部４８と大径周壁部９４からなる。垂下部２９
と中径周壁部４８とは、これらと同じく一体に形成され
た基部２１により連結固定されている。

【００２１】スラストカバー７は、略円盤状をなし、中
央部にシャフト２の端部が挿通する孔部６２が穿設され
ている。スラストカバー７は、その外周側においてスリ
ーブ８に固定されている。すなわち、スラストカバー７
における外周側の下端面６３が、スリーブ８（の基部２
１）の中径周壁部４８へ載置され、またスラストカバー
７の外周端部３７と、大径周壁部９４の内周壁５６とが
当接されて保持される。そしてスラストカバー７の上端
外周側に設けられた環状の切り欠き部８９と、大径周壁
部９４の上部内周部に設けられた環状の溝８８とに、接
着剤８７が充填されて固定される。これにより、スラス
トカバー７はスリーブ８に固定される。

【００２２】なお、スラストカバー７の外周短端部３７
（図２に示す左側）には、回転軸線方向に貫通する切り
欠き溝８６が設けられている。この切り欠き溝８６は、
動圧発生用の潤滑剤（オイル）を注入した際の空気抜き
用の孔となり、外周端部３７を周方向へ均等配置されて
複数箇所設けられている。これらはスラストカバー７が
施蓋された後、接着剤８７により充填密封される。

【００２３】スラストカバー７の下端４２と、スリーブ
８の垂下部２９の上端４３のそれぞれは、スラストプレ
ート６の上下端３８、３９と僅かな隙間をもって対向配
置されており、このそれぞれの隙間には流体潤滑剤とし
てオイルが充填されている。従って、スラストカバー７
の下端４２とスラストプレート６の上端３８及びスラス
トプレート６の下端３９と（スリーブ８の）垂下部２９
の上端４３、によりスラスト動圧軸受手段が構成され、
これにより、ロータハブ３を軸方向に位置規制すると共
に、動圧軸受による軸方向の回転支持を行なう。なお、
スラスト動圧軸受として、動圧グルーブがスラストプレ
ート６に設けられたものとは別に、スラストカバー７及
びスリーブ８（の垂下部２９）側に設けられていてもよ
い。

【００２４】スリーブ８の垂下部２９の内周部５３と、
シャフト２の外周部２４とは、僅かな隙間をもって軸方
向に沿って対向配置されている。そして、この隙間には
流体潤滑剤としてオイルが充填されている。これによ
り、シャフト２の外周部２４には、動圧グルーブ１９、
１９が設けられているため、ロータハブ３はシャフト２
に対して、半径（ラジアル）方向に動圧軸受支持され
る。本実施例では、ラジアル動圧軸受として、動圧グル
ーブ１９、１９がシャフト２側に設けられているが、こ
れとは逆に、スリーブ８側に設けられていてもよい。

【００２５】スリーブ８の大径周壁部９４の外周部には
アルミ合金等により形成されるハブ９が固定されてお
り、このハブ９の内周部６４にロータマグネット５が環
状に配設されている。ロータマグネット５は周方向へ所
定の磁極数が着磁されている。なお、ロータマグネット
５は、ハブ９の内部の平板状壁４９の下部に当接したロ
ータヨーク９２により、軸方向の高さ位置決めが行なわ
れており、即ちステータ４の高さ位置に対応してハブ９
に固定されている。従って、フレキシブル回路基板１０
の導出端部に所要の信号が通電されると、ステータ４と
ロータマグネット５との電磁気的作用によって、ロータ
ハブ３が回転駆動される。なお、図示省略の磁気ディス
クは、ハブ９の外周部２８に嵌め込まれて装着され、下
方に形成された鍔部１２にて受け止められ、そして既に
公知のクランプ手段により、固定される。そして、ハブ
９に設けられたネジ孔９０は、クランプをネジ止めする
取付孔である。

【００２６】上述の通り、本発明のスピンドルモータに
は、ラジアル及びスラスト動圧軸受支持されており、所
定部位には流体潤滑剤としてのオイルが介在して充填さ
れている。充填されたオイルがモータ外部へ漏れ出るこ
とを防止すると共にオイルの枯渇等を防止して、耐久性
を高めるために、本発明のスピンドルモータにおいては
同様の図１及び図２を用いて、以下に更に説明する。こ
れらの図において、まずラジアル動圧軸受として、まず
一方（図の下側）について説明する。シャフト２の外周
部２４と、スリーブ８の垂下部２９との間には、その下
端側において、空隙５０が設けられている。空隙５０
は、シャフト２の外周部２４と垂下部２９の内周部５３
とに、それぞれ全周にわたる凹部６５、６６が形成さ
れ、これらが半径方向に対向して配置されることにより
形成される。しかもこの凹部６５、６６の表面には、オ
イルを溌油する溌油剤が塗布されている。

【００２７】従って、動圧グルーブ１９におけるオイル
が、モータ外方（図の下側方向）へ漏れ出ようとして
も、シャフト２の外周部２４と垂下部２９の内周部５３
との隙間が、この空隙５０により急激に開口しているた
め、しかもそれぞれの凹部６５、６６に溌油剤が塗布し
てあるため、表面張力により漏れでることが防止され
る。なお、万一空隙５０に漏れでても、垂下部２９に設
けられた突状部５５により保持される。空隙５０のモー
タ内側、即ち図の上側において、垂下部２９の内周部５
３には、溝５１が設けられている。この溝５１は、モー
タの回転及び停止等に伴い、動圧グルーブ１９に保持さ
れるオイルが移動し、その移動によって余分になるオイ
ルを貯溜する貯溜溝である。この溝５１はシャフト２の
外周部２４との間隙を、動圧軸受部よりも大きく、毛管
現象による張力でオイルを保持しえる程度に形成されて
いる。本実施例では、０．０５ｍｍの間隙に設定されて
いる。

【００２８】ラジアル動圧軸受の他方（図の上方）に
は、空隙５４が形成されている。そして作用としては、
前記空隙５０と同様であり、また垂下部２９に設けられ
た溝５２は、上記溝５１と同じオイルの貯溜溝である。
そして垂下部２９の一端部側にあたる上端４３には、ス
ラスト動圧軸受の下側が連設している。

【００２９】スラスト動圧軸受においては、スラストプ
レート６を挟み、この上端３８とスラストカバー７の下
端４２、及びスラストプレート６下端３９と垂下部２９
の上端４３、のそれぞれの間隙にオイルが充填されてい
る。スラストプレート６の内周側における、上端３８に
は、溝４０が設けられており、この溝４０はオイルの貯
溜溝をなす。本実施例では、溝４０の間隙幅は、０．０
３ｍｍに設定されている。更にこの溝４０の内周側（即
ち孔部６２側）には、オイルの漏れを防止するため、下
記構成がなされている。スラストカバー７とスラストプ
レート６とによる空隙４５は、スラストプレート６の上
側に保持されるオイルの漏洩を防止するものである。即
ち空隙４５は、スラストカバー７の下端に形成された凹
部５８とスラストプレート６の上端部３８とにより規定
される。従って、溝４０において保持しきれなったオイ
ルは、空隙４５による開口部において、オイルの表面張
力により、漏出が防止される。この開口部において、万
一保持しきれなかったオイルは、空隙４５内に滞留し、
モータ外部へ漏れ出ることがない。凹部５８には、溌油
剤が塗布されることにより、より効果的である。さら
に、スラストカバー７の内周部３１とシャフト２の外周
部３０とは、凹部４１、４４による空隙５９が構成さ
れ、さらにこれら凹部４１、４４には、各々溌油剤が塗
布されている。このため、オイルの漏出を防止する効果
を上げることができる。

【００３０】また、スラストプレート６の外周端周壁部
３２と、これに半径方向に対向する中径周壁部４８の内
周壁部７９との間には、間隙部７８が全周にわたって形
成され、この間隙部７８にもオイルが充填されている。
そして間隙部７８には、半径方向に間隙幅の異なる間隙
７５、７６が形成され、このうち間隙幅の小さい部位７
５がスラストプレート６の上端部側に設けられている。
本実施例では、間隙部６８のうち、部位７５は０．０５
ｍｍ、部位７６は最大で０．２ｍｍの間隙幅を有してい
る。この間隙部７８のうち、間隙幅の小さい部位７５が
後述するオイルの貯溜溝として特に有効作用する。

【００３１】モータの回転に伴い上述のラジアル、スラ
スト動圧軸受は、介在されたオイルにより動圧発生によ
り回転支持を行なうが、特にスラスト動圧軸受の場合、
モータの回転及び停止の動作に伴い、ロータハブ３の荷
重により、それぞれの動圧軸受の間隙が変化する、しか
も回転による動圧発生時と回転停止時とで、オイルの保
持量が変化する。また加えて、オイル注入の際等の理由
により、オイル内に気泡が混入していた場合、その気泡
による動圧軸受への影響を与える。

【００３２】こうした状態を図３の部分断面図を用いて
説明する。図３（ａ）は図１及び図２に示した構成のス
ピンドルモータが回転している状態を示し、図３（ｂ）
は回転停止している時の状態を示している。図３（ａ）
では、スラスト動圧発生により、（図示省略する）動圧
グルーブの中心部Ａ，Ｂにオイルが引き寄せられるた
め、オイルは溝４０にはほとんど貯溜されることがな
い。そしてその際、オイル１００内に含まれていた気泡
１０１、特に間隙部７８に滞留している気泡１０１は、
スラストプレート６とスリーブ８との相対回転により、
間隙の小さいところ（部位７５）から広いところ（部位
７６）へ移動する。（このことは、一般に、液体中に存
在する気泡は、液体の移動に伴い、間隙の狭いところか
ら広いところへ移動するように作用力を得、これにより
間隙の狭いところへ気泡が集まるという性質による。）
この結果、気泡１０１は、より大きいかたまりの気泡と
なって、間隙７６において滞留する。この状態は図３
（ｂ）のようになる。

【００３３】次に図３（ｂ）では、回転が停止している
ため、動圧グルーブに引き寄せられていたオイル１００
が保持されずに、動圧グルーブの中心部Ａ，Ｂから外側
に移動する（図における左右方向）。これにより、図に
示すように、オイル１００は溝４０及び間隙部７８に貯
溜される。なお、回転停止時はロータハブ３の荷重によ
り、スラストプレート６を押し下げる状態となる。この
ため、スラストプレート６の下端側は、（スリーブ８
の）垂下部２９の上端４３との隙間が大きくなり、グル
ーブが設けられている領域にて主にオイル１００が保持
されて貯溜される。また図３（ｂ）に示すように上側の
ラジアル動圧軸受に引き込まれていたオイル１００は、
溝５２にも貯溜される。

【００３４】そして再び、スピンドルモータが回転する
と、オイル１００は動圧グルーブの動圧中心部Ａ，Ｂに
引き込まれるように作用を受ける。その際、上記Ａ側に
おいては、溝４０及び間隙部７８の小さい部位７５に保
持されていたオイルが動圧発生側へ引き込まれる。また
上記Ｂ側においては、間隙部７８の広い部位７６のオイ
ル１００が、同様に動圧発生側に引き込まれる。気泡１
０１は、間隙部７８における広い間隙７６の上方に滞留
しているため、モータ回転に伴って、間隙７５に保持さ
れていたオイル１００は、容易に上記動圧中心部Ａ側へ
引き込まれる。即ち間隙７５のオイル１００は上記Ａ側
に保持されるオイル１００と連続して設けられているた
め、容易に毛細管現象により引き込まれることになる。
本実施例では、溝４０の間隙幅（０．０３ｍｍ）が部位
７５の間隙幅（０．０５ｍｍ）より小さく設定されてお
り、溝４０のオイル貯溜量を高めるように設定されてい
る。部位７５のほうが、貯溜量を容易に大きく設定する
ことができることから、上記関係に設定することが望ま
しい。

【００３５】もし、この間隙部７８の間隙が実質上一定
の間隙であれば、オイル内部に含まれる気泡は、部位１
０２に集まり、これにより、動圧中心部Ａ側に保持され
るオイルは、この部位で隔絶されることになる。そうす
ると、モータの回転及び停止動作に伴って、上記Ａ側の
オイルは間隙部７８側へ流れ込むことはあっても、この
Ａ側へオイルを引き込むことがなく、オイルの枯渇を招
くことになる。このように、本実施例ではオイルの貯溜
が行なえて、耐久性が高められる。なお、動圧中心部Ｂ
側においても、気泡１０１は、間隙部７８の間隙幅の広
い部位７６の上方に滞留しているため、間隙７６に保持
されるオイルは、このＢ側へのオイルと連続しており、
従って、上記Ａ側と実質上同じ作用となる。

【００３６】このように、間隙部７８に保持されるオイ
ル１００に、気泡が混入しても、気泡がその回転軸線方
向の中間部に滞留する。このため、動圧スラスト軸受を
構成する、スラストプレート６とスラストカバー７、ス
ラストプレート６とスリーブ８、とのそれぞれにおい
て、保持されるオイルと間隙部７８に保持されるオイル
とは、連続して設けられる。従って、間隙部７８に保持
されるオイルは、上記軸受に供給されるオイルの貯溜溝
となす。特に上側に位置するスラスト軸受側（動圧中心
部Ａ側）においては、間隙部７８のうち、間隙幅の小さ
い部位７５の間隙が図の上側（スラストプレート６の上
側；上端部側）に設けられているため、この部分に気泡
が滞留することが防止され、もってオイルの隔絶が防止
されオイルの枯渇等が効果的に防止できる。しかも、動
圧中心部Ａへ気泡が巻き込まれることがないため、安定
した動圧支持が得られる。なお、本実施例において、間
隙部７８を構成する、間隙幅の小さい部位７５から大き
い部位７６へは、連続しており、テーパ状となっている
が、これを段状（ステップ状）（図３（ｂ）の部位１５
０を参照）にすることが望ましい。これにより、間隙幅
の大きい部位７６に気泡が滞留しても、この間隙部７８
を閉塞することが防止される。これにより、間隙部７８
は、間隙幅の大きい部位７６と小さい部位７５との部分
においてオイルが隔絶することなく連続して保持され
る。

【００３７】図２において、オイル１００の注入順序は
以下の通りである。予め、シャフト２にスラストプレー
ト６を外嵌固定しておく。そしてこのシャフト２をスリ
ーブ８に挿入する。その際、シャフト２の略中央部に形
成された溝９８の下端部が、スリーブ８の開口部にきた
時、この溝９８とスリーブ８の開口部との隙間にオイル
を注入する。このオイルは主にラジアル動圧軸受用とな
る。その状態で、引き続きシャフト２を挿入すると、注
入されたオイルは内部に引き込まれる。さらに、スラス
トプレート６がスリーブ８の中径周壁部４８にきた時
に、同様にオイルを注入する。このオイルは主にスラス
ト動圧軸受用となる。必要量のオイルが注入された後、
スラストカバー７をスリーブ８に嵌め込む。その際オイ
ル内部に混入した空気は、スラストカバー７に設けられ
た切り欠き溝８６によって、空気抜きが行なわれる。

【００３８】本実施例では、図２及び図３に示すよう
に、スラストカバー７が嵌合固定される、スリーブ８の
大径周壁部９４の内周側には、溝１０３が環状に設けら
れている。溝１０３とスラストカバー７の下端外周部１
０４とは、半径方向外方へ拡る空隙が形成されている。
この空隙により、間隙部７８に充填されたオイルが、接
着剤８７が充填固定されたカバープレート固定側へ滲み
出さないようにするためである。なお、溝１０３と下端
外周部１０４には、溌油剤が塗布されている。

【００３９】次に示す図４は、本発明に従うスピンドル
モータの第２の実施例であり、要部拡大断面図である。
第１の実施例と略同様の構成であり、その相違点につい
てのみ説明する。なお、既に用いた同様の部位及び部材
については、同じ参照番号としており、以下に用いる図
についても同様とする。また以下に参照する図面につい
ては、オイルの図示を省略している。図４において、ス
ラストプレート６と、これに半径方向に対向する（スリ
ーブ８の）中径周壁部４８との間隙部１１０が、第１の
実施例と相違する。即ち間隙部１１０は、回転軸線方向
に上から順に、間隙幅の小さい部位１１１、大きい部位
１１２、そして間隙幅の小さい部位１１３と構成されて
いる。

【００４０】従って、本構成によれば、この間隙部１１
０に混入した気泡は、部位１１２に滞留することにな
る。従って、スピンドルモータの上下の姿勢が定まらな
いところで使用する場合に、スラスト動圧軸受に用いら
れるオイルが確実に貯溜され、耐久性と信頼性の向上が
はかれる。

【００４１】図５に示す拡大断面図は、第３の実施例で
ある。第１及び第２の実施例では、間隙部を構成する溝
がスリーブ８（中径周壁部４８）側に設けられていたの
に対し、本実施例では、間隙部１１４を構成する溝が、
スラストプレート６側に設けられているものである。こ
れに伴う作用効果は、第１の実施例と同様である。特
に、この第３の実施例では、モータの回転に伴いオイル
が外周側（図の右方向）へ作用することから、内部に存
する気泡は逆に内周側（図の左方向）に移動するように
作用を受ける。このため、間隙幅の大きい部位１１６に
滞留した気泡は、間隙幅の小さい部位１１５を閉塞する
ことから回避される。即ち間隙幅の大きい部位１１６と
間隙幅の小さい部位１１５に保持されるオイルは隔絶さ
れることがなく、これらは連続して設けられることにな
る。これにより間隙幅の小さい部位１１５のオイル貯溜
量が実質的に増加することになる。なお、第１の実施例
と同様に、モータがこの図の状態で上方向に向いている
という点において何等かわるものではない。

【００４２】図６に示す拡大断面図は、第４の実施例で
ある。図５の第３の実施例と同様に、スラストプレート
６側に間隙溝１１７を構成する溝が設けられている。そ
して図４の第２の実施例と同様に、間隙幅の小さい１１
８、大きい１１９、そしてまた小さい１２０が形成され
ている。

【００４３】次に示す図７乃至図１０は、更に別の実施
例を示す要部拡大断面図である。これらにおいて、いず
れも、スラストプレート６と半径方向に対向して間隙部
を形成されるのは、カバープレート１２１である。即ち
前述の実施例によるスリーブ８に代えて用いられてい
る。この場合も間隙部による作用効果は実質上同様であ
る。従って、図７に示す第５の実施例では、第１の実施
例に対応する。図８に示す第６の実施例では、図４に示
す第２の実施例に対応している。また図９に示す第７の
実施例では、図５に示す第３の実施例に対応している。
更に図１０に示す第８の実施例では、図６に示す第４の
実施例に対応している。

【００４４】次に示す図１１は、第９の実施例であるス
ピンドルモータの全体断面図である。既に説明したスピ
ンドルモータがいずれもシャフトが静止部材に固定され
た構成であったのに対し、第９の実施例では、ロータハ
ブ１９０がシャフト１５１と固定されている構成であ
り、スリーブ１５２がブラケット１５３に固定されてい
る。これにより、シャフト１５１が回転する。しかしな
がら、シャフト１５１とスリーブ１５２との相対回転す
る関係は変わらない。シャフト１５１の下端部は、縮径
された小径部１５４が設けられており、この小径部１５
４にスラストプレート１５５が外嵌固定されている。そ
して、その下端部には、スラストカバー１５６がネジ１
５７により嵌合固定される。

【００４５】本実施例の場合も、同様に、スリーブ１５
２の環状に形成された凹部１５８と、これに半径方向に
対向するスラストプレート１５５との間には、間隙部１
６０が設けられ、この間隙部１６０は、図に向かって上
方に間隙幅の小さい部位１６１が、またその下側に連続
して間隙幅の大きい部位１６２が形成されている。この
実施例では、モータが上方に位置する姿勢を設定してお
り、それ以外にも、既に説明した構成を組み合わせるこ
とができることは、言うまでもない。

【００４６】なお、図１２において、ロータハブ１５０
は、ハブ１６８とロータヨーク１６７、及びロータマグ
ネット１６６とから構成されている。またロータマグネ
ット１６６と半径方向に対向して、ブラケット１５３に
はステータ１６５が固定されている。

【００４７】以上、本発明のスピンドルモータの実施例
について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲で
設計変更乃至修正等自由である。即ち本実施例で示した
種々の部分的な構成を組み合わせて用いることができる
他、動圧軸受の動圧グルーブの形態や数量等、自由に選
定することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明のスピンドルモータは、上述の構
成を有しているので、次の効果を奏する。本発明の請求
項１に係るスピンドルモータによれば、スラストプレー
ト６と、これに対向するスリーブ８の凹部（周壁部９
５）との間には、半径方向に間隙幅の異なる間隙部７８
が、軸線方向に連続して設けられている。そしてこの間
隙部７８には、動圧スラスト軸受部に充填された余分の
オイル（潤滑剤）が充填保持されている。このため、動
圧スラスト軸受部に気泡等が混入しても、モータの回転
に伴い、気泡は間隙部の小さい部位７５から広い部位７
６へ移動して滞留する。そして間隙部の小さい部位７５
がスラストプレート６の端部側に設けられているため、
少なくともこの間隙７５はこれに連続するスラスト動圧
発生部のオイルと連続して設けられる。これにより、間
隙７５はこの発生部のオイルの貯溜部となり、モータの
回転、停止に伴ってもオイルの減少や枯渇等が防止され
る。しかも、間隙７５の存在により、スラストプレート
６の端部側には、気泡が存在しないから、回転に伴っ
て、動圧発生部が気泡を巻き込むことが防止され、安定
した動圧回転支持が得られる。このように、耐久性と信
頼性とを向上したスピンドモータが得られる。

【００４９】また本発明の請求項２に係るスピンドルモ
ータによれば、上記スリーブ８に代えて、スラストプレ
ート６とスラストカバー７との半径方向に間隙部が設け
られている構成であり、この間隙部により、上記と同様
の作用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るスピンドルモータ
の全体を示す断面図である。

【図２】図１におけるスピンドルモータの一部を示す要
部拡大断面図である。

【図３】図１におけるスピンドルモータの部分拡大断面
図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図６】本発明の第４の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図７】本発明の第５の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図８】本発明の第６の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図９】本発明の第７の実施例に係るスピンドルモータ
の部分拡大断面図である。

【図１０】本発明の第８の実施例に係るスピンドルモー
タの部分拡大断面図である。

【図１１】本発明の第９の実施例に係るスピンドルモー
タの全体断面図である。

【図１２】従来のスピンドルモータの全体断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ブラケット ２ シャフト ３ ロータハブ ４ ステータ ５ ロータマグネット ６ スラストプレート ７ スラストカバー ８ スリーブ ９ ハブ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒面形状外周部を有した軸体と、 その略円筒面形状外周部に外嵌される略円筒面形状内周
   部と、回転軸線と垂直方向に凹部を有するスリーブ体
   と、 前記略円筒面形状外周部と前記略円筒面形状内周部との
   対向部で構成され、潤滑剤が充填された動圧ラジアル軸
   受部と、 前記軸体に固定され、回転軸線に対し実質上垂直状をな
   すスラスト板と、 前記スラスト板に対面するように、前記スリーブ体の凹
   部と嵌合するカバープレートと、 前記スラスト板と前記カバープレートとの間、及び前記
   スラスト板と前記スリーブ体の対向面との間に、潤滑剤
   が充填された動圧スラスト軸受部とを有し、 前記スラスト板と、これに対向する前記スリーブ体の凹
   部との間には、半径方向に間隙幅の異なる間隙部が回転
   軸線方向に連続して設けられ、 前記間隙部には、回転軸線方向における前記スラスト板
   の端部側に、前記間隙幅の小さい間隙が設けられ、 更に前記間隙部には、前記動圧スラスト軸受部に充填さ
   れた余分の潤滑剤が充填保持される、ことを特徴とする
   スピンドルモータ。
2. 【請求項２】 略円筒面形状外周部を有した軸体と、 その略円筒面形状外周部に外嵌される略円筒面形状内周
   部と、回転軸線と垂直方向に凹部を有するスリーブ体
   と、 前記略円筒面形状外周部と前記略円筒面形状内周部との
   対向部で構成され、潤滑剤が充填された動圧ラジアル軸
   受部と、 前記軸体に固定され、回転軸線に対し実質上垂直状をな
   すスラスト板と、 前記スラスト板に対面するように、前記スリーブ体の凹
   部と嵌合するカバープレートと、 前記スラスト板と前記カバープレートとの間、及び前記
   スラスト板と前記スリーブ体の対向面との間に、潤滑剤
   が充填された動圧スラスト軸受部とを有し、 前記スラスト板と、これに対向する前記カバープレート
   との間には、半径方向に間隙幅の異なる間隙部が回転軸
   線方向に連続して設けられ、 前記間隙部には、回転軸線方向における前記スラスト板
   の端部側に、前記間隙幅の小さい間隙が設けられ、 更に前記間隙部には、前記動圧スラスト軸受部に充填さ
   れた余分の潤滑剤が充填保持される、ことを特徴とする
   スピンドルモータ。