JP3696492B2

JP3696492B2 - スピンドルモータ

Info

Publication number: JP3696492B2
Application number: JP2000292174A
Authority: JP
Inventors: 秀樹西村; 洋一関井; 義人奥
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002101611A

Description

【０００１】
【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

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。