JP3696492B2 - スピンドルモータ - Google Patents
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Description
【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10−296156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-repeatable 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2b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28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18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14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30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10―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8a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8b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12b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15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10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
Claims (4)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
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