JP4387114B2 - 軸受機構、モータおよびディスク駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトおよびスリーブを有する軸受機構、モータ、および、ディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディスク駆動装置等の各種電子機器に用いられるモータの軸受として、オイル等の潤滑流体を介してシャフトを支持するスリーブを有する軸受機構が採用されている。このような軸受機構では、円筒状のスリーブにシャフトが挿入され、スリーブ（または、スリーブを保持するスリーブ保持部）の内部にオイルが充填される。そして、シャフトの自由端側に対応するスリーブ（またはスリーブ保持部）の開口が円板状のキャップ部により閉塞することにより、オイルの流出が防止される。
【０００３】
なお、特許文献１では、スリーブ保持部の下端面にキャップ部の外周部をねじ止めにより固定し、軸受機構のオイルの流出を防止する手法が開示されている。また、特許文献２では、キャップ部をスリーブに接着固定することによりスリーブの開口を閉塞し、軸受機構のオイルの漏れを抑制する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５１５１８号公報
【特許文献２】
特開２００１−５７７５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、モータの更なる小型化および製作コストの削減が要求されているが、特許文献１の手法では、構造上の制約があるとともに、ねじ止めという煩雑な作業が必要となるためこれらの要求に応えることは困難である。また、特許文献２の手法では、ねじ等を用いることなく容易にキャップ部を固定することができるため小型化およびコストの削減が可能であるが、軸受機構の設計やその製作手順によっては接着剤がスリーブの内部に侵入して軸受面に到達し、軸受性能に悪影響が生じる恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリーブまたはスリーブ保持部の内部に接着剤が侵入することなく容易にキャップ部を接合し、オイルの漏れを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、軸受機構であって、シャフト部と、前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、前記スリーブが中心軸に沿って挿入される略円筒状のスリーブ保持部と、前記スリーブ保持部の前記中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部とを備え、前記スリーブ保持部が、前記開口の周囲にて前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部を有し、前記突出部の外周面が前記スリーブ保持部の外周面の一部であり、前記キャップ部が、前記突出部の外側のみに介在する接着剤により前記スリーブ保持部に接合される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸受機構であって、前記突出部の先端と前記キャップ部とが当接する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の軸受機構であって、前記スリーブと前記キャップ部との間に配置され、前記シャフト部の先端が当接するスラスト部材をさらに備える。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の軸受機構であって、前記シャフト部の先端が挿入される略円環状の抜止部材をさらに備え、前記キャップ部が、前記スリーブ保持部の前記開口の径よりも内径が小さく、前記突出部の先端と対向する円環状の対向面を有し、前記対向面と前記スリーブの端面との間に前記抜止部材が位置する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、軸受機構であって、シャフト部と、前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、前記スリーブの中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部とを備え、前記スリーブの前記開口の周囲が前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部となっており、前記突出部の外周面が前記スリーブの外周面の一部であり、前記キャップ部が、前記突出部の外側のみに介在する接着剤により前記スリーブに接合され、前記突出部の先端と前記キャップ部とが当接する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の軸受機構であって、前記スリーブと前記キャップ部との間に配置され、前記シャフト部の先端が当接するスラスト部材をさらに備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項３または６に記載の軸受機構であって、前記スラスト部材が、薄板であり、前記シャフト部の先端に抜止部材を取り付ける際の治具挿入孔を有し、前記スラスト部材と前記キャップ部との間に前記治具挿入孔を塞ぐシール部材をさらに備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の軸受機構であって、前記シャフト部の前記キャップ部とは反対側の端部に接続されるシャフト固定部材をさらに備え、前記シャフト固定部材が、前記シャフト部の中心軸に垂直な方向に広がって前記スリーブの前記突出部とは反対側の端面と対向するスラスト面と、前記中心軸を中心として前記スリーブの外周に沿って前記シャフト部の自由端側へと突出する円筒部とを有し、前記スリーブの外周面と前記円筒部の内周面との間の間隙、前記スラスト面と前記スリーブの前記端面との間の間隙、前記スリーブの内周面と前記シャフト部の外周面との間の間隙、および、前記シャフト部の前記自由端側の端面と前記キャップ部との間の間隙に潤滑油が連続して存在し、前記スラスト面と前記スリーブの前記端面との少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成される。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし３、並びに、請求項５および６のいずれかに記載の軸受機構であって、前記シャフト部が、シャフトと、前記シャフトの前記キャップ部側の端部から中心軸に垂直な方向に広がる円板状のスラスト部とを有し、前記スラスト部と前記キャップ部との間の間隙を形成する２つの面の少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成され、前記間隙に潤滑流体が存在する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、軸受機構であって、シャフト部と、前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、前記スリーブが中心軸に沿って挿入される略円筒状のスリーブ保持部と、前記スリーブ保持部の前記中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部とを備え、前記スリーブ保持部が、前記開口の周囲にて前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部を有し、前記キャップ部が、前記突出部の外側にて前記スリーブ保持部側に屈曲しつつ外側へと伸びる接着面を有し、前記キャップ部が、前記スリーブ保持部において前記突出部の外側に設けられる平坦面と前記接着面との間に介在する接着剤により前記スリーブ保持部に接合され、前記突出部の外側において、前記中心軸から離れるに従って前記キャップ部と前記平坦面との間の幅が漸次減少する間隙が形成される。
請求項１１に記載の発明は、モータであって、請求項１ないし１０のいずれかに記載の軸受機構と、前記シャフト部を前記スリーブに対して相対的に回転させる駆動機構とを備える。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、ディスク駆動装置であって、情報を記録するディスク状の記録媒体を収容する筐体と、前記筐体内部に固定されて、前記記録媒体を回転させる請求項１１に記載のモータと、前記記録媒体に対する情報の書き込みまたは読み出しを行うアクセス手段とを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るモータ部１を示す縦断面図である。モータ部１は回転組立体であるロータ部２、および、固定組立体であるステータ部３を有し、ロータ部２は軸受機構４によりステータ部３に対して回転可能に支持される。
【００１９】
ロータ部２は、ステータ部３側に開口するとともに磁性体により形成されるカップ部材２１を有する。カップ部材２１の内周面には、多極着磁された円環状の界磁用磁石２２が取り付けられ、カップ部材２１は界磁用磁石２２のヨークとしての役割を果たす。また、カップ部材２１の中央には軸受機構４のシャフト４１の一端が固定されるシャフト固定部２３が設けられ、シャフト固定部２３の外筒部には、各種情報が記録される記録ディスク２４ａが載置され、シャフト固定部２３の内部に収容されたディスク固定用磁石２３ａによって、記録ディスク２４ａが着脱自在に磁気吸引されて取り付けられる。
【００２０】
ステータ部３は、円環状のベースプレート３１を有し、ベースプレート３１の中央には軸受機構４のスリーブ保持部４３が一体的に形成される。スリーブ保持部４３は、ロータ部２側に向かって突出するとともに所定の中心軸４０を中心とする円筒状とされ、スリーブ保持部４３の外周面には電機子３２が界磁用磁石２２に対向して設けられる。電機子３２には外部の電流供給回路が接続され、供給される電流が制御されることにより、界磁用磁石２２および電機子３２により構成される駆動機構がトルクを発生し、シャフト４１を中心としてロータ部２をステータ部３に対して回転させる。なお、電機子３２の磁気的中心は界磁用磁石２２の磁気的中心よりも軸方向下側にずれた位置とされる。
【００２１】
軸受機構４は、含油性の多孔質金属体により形成されるとともに中心軸４０を中心とする円筒状のスリーブ４２を有し、スリーブ４２にシャフト４１の自由端側が挿入されることにより、シャフト４１がオイルを介して回転可能に支持される。スリーブ４２は中心軸４０に沿ってスリーブ保持部４３に挿入されて固定される。シャフト４１の自由端側の先端には円環状の抜止部材４４が取り付けられる。これにより、ロータ部２がステータ部３から離れる方向に移動した際に、抜止部材４４の上面がスリーブ４２の下端面に当接してシャフト４１とスリーブ４２との分離を係止する抜止機構が構成される。
【００２２】
また、軸受機構４は、略円板状のキャップ部４５、および、円環状のオイルシール４６をさらに有し、キャップ部４５によりスリーブ保持部４３の下側の開口（すなわち、シャフト４１の自由端側に対応する開口）が閉塞され、オイルシール４６によりスリーブ保持部４３の上側の開口が閉塞される。スリーブ保持部４３の内部にはオイルが充填され、キャップ部４５、および、オイルシール４６によりオイルがスリーブ保持部４３の外部に流出することが防止される。
【００２３】
図２は、キャップ部４５近傍を拡大して示す図である。図２に示すように、スリーブ保持部４３の下側の開口の周囲にて中心軸４０を中心として円環状に突出する突出部４３１が形成される。突出部４３１は先端にてキャップ部４５の上面と当接している。突出部４３１の外側には、キャップ部４５のスリーブ保持部４３側に屈曲しつつ外側へと伸びる接着面４５０と当接する平坦面４３１ａが設けられる。キャップ部４５は、接着面４５０において接着剤４９を介在させてスリーブ保持部４３の平坦面４３１ａに接合される。よって、キャップ部４５は浅皿状であって、しかも、内底面から外側へと屈曲する屈曲部に突出部４３１が当接する。
【００２４】
また、スリーブ４２とキャップ部４５との間には、抜止部材４４を介して樹脂（例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン））により形成されるスラストワッシャ４７１、金属（例えば、ステンレス）により形成される薄板状のスラストプレート４７２、および、樹脂あるいはゴム等により形成されるシール部材４８が設けられる。
【００２５】
図３は、スラストプレート４７２上にスラストワッシャ４７１を重ねて示す図である。図３に示すように、円板状のスラストプレート４７２には後述する軸受機構４の組立の際に利用される複数の貫通孔４７３が形成され、複数の貫通孔４７３はスラストプレート４７２の所定の半径の周上に等間隔にて配列される。このスラストプレート４７２は、前述の突出部４３１の内側に嵌合され、この突出部４３１を内側に塑性変形して加締め固定されている。また、スラストワッシャ４７１は円板状のベース部とベース部の外縁部から外側に伸びる複数の突起部とから構成され、突起部が貫通孔４７３に重ならない状態で周上に等間隔に設けられ、スラストプレート４７２のおよそ中央に配置される。スラストワッシャ４７１は、スラストプレート４７２上に載置されているだけで固定されていないが、半径方向に移動しても突起部がスリーブ保持部４３の内周面に接触するため、シャフト４１の先端がベース部から外れることはなく、また、軸方向にはシャフト４１が押圧しているため大きく移動することはない。シール部材４８は、スラストプレート４７２の下面に貼着される。貫通孔４７３は、図２に示すように、シール部材４８により閉塞されるため、スリーブ保持部４３の内部のオイルが貫通孔４７３を介して漏れ出すことが防止される。なお、シール部材４８は、オイルが染み込んで貼着性が低下して剥がれる恐れがあるが、シール部材４８の外方にキャップ部４５が覆うため、シール部材４８が大きく脱落することはなく、オイル漏出を防止できる。仮に、オイルがシール部材４８を通過してキャップ部４５に到達したとしても、キャップ部４５が浅皿状であるため、オイル漏出を防止できる。
【００２６】
モータ部１が回転する際には、前述のように、電機子３２の磁気的中心と界磁用磁石２２の磁気的中心とがずれた状態とされるため、ロータ部２とステータ部３との間にスラスト方向（すなわち、中心軸４０の方向）に対して磁気的吸引力が作用する。これにより、シャフト４１の先端はスラストワッシャ４７１に当接し、シャフト４１はスラスト方向に安定して支持される（図２参照）。このとき、モータ部１では、スラストワッシャ４７１およびスラストプレート４７２により構成されるスラスト支持部４７０がダンパーとして作用するとともに、シール部材４８も同様にダンパーとしての役割を果たすため、スラスト方向に関するシャフト４１の振動が効率よく抑制される。
【００２７】
図４は、軸受機構４を組み立てる様子を説明するための図である。軸受機構４が組み立てられる際には、まず、スリーブ保持部４３内にスリーブ４２が圧入されて固定される。その際、スリーブ４２はスリーブ保持部４３に対して固定された基準面（図４中の符号９１を付す面）に対して精度よく位置決めされる。続いて、抜止部材４４、スラストワッシャ４７１、スラストプレート４７２の順にスリーブ４２とは反対側の開口からスリーブ保持部４３に挿入され、スラストプレート４７２は外周面が突出部４３１の内側に嵌合し、突出部４３１の内側の平坦面に当接し、突出部４３１を内側に塑性変形して加締め固定される。このとき、スラストワッシャ４７１は、前述のようにスラストプレート４７２の貫通孔４７３に重ならないように位置決めして載置した上でスラストプレート４７２が固定される（図３参照）。なお、スラストワッシャ４７１とスラストプレート４７２との位置決めは、例えば、作業者がピンセット等を使用することにより行われたり、専用の治具を使用することにより行われたりする。
【００２８】
次に、シャフト４１が矢印９３の方向に向かってスリーブ４２に挿入される。そして、スラストプレート４７２の貫通孔４７３には、下方から専用の治具９２が挿入され抜止部材４４を持ち上げ、抜止部材４４の上端面とスリーブ４２の下端面との間が距離ａとなるように抜止部材４４が基準面９１に対して精度よく支持されるとともにシャフト４１の先端が抜止部材４４に圧入される。
【００２９】
抜止部材４４が圧入されると、治具９２が取り外され、スラストプレート４７２の外側（すなわち、下側）から粘着剤を有するシール部材４８が固定される（図２参照）。シール部材４８の下側には、さらに、キャップ部４５が接着面４５０に接着剤４９が塗布されてスリーブ保持部４３の平坦面４３１ａに固定される。このとき、キャップ部４５の上面と突出部４３１の先端とが当接するため、キャップ部４５は中心軸４０に沿う方向に対して容易に位置決めされるとともに、接着剤４９が突出部４３１より内側に（すなわち、中心軸４０側に）侵入することが防止される。なお、接着剤４９は、接着面４５０に対向するスリーブ保持部４３の平坦面４３１ａに塗布されて、キャップ部４５が取り付けられてもよい。
【００３０】
以上のように、モータ部１の軸受機構４では、スリーブ保持部４３が中心軸４０上の一の開口の周囲に円環状の突出部４３１を有し、キャップ部４５が突出部４３１の外側のみに介在する接着剤４９によりスリーブ保持部４３に容易に接合され、スリーブ保持部４３の一の開口が閉塞される。これにより、スリーブ保持部４３の内部に接着剤４９が侵入することを防止するとともに、スリーブ保持部４３の一の開口側からオイルが流出することを抑制することができる。その結果、モータ部１の回転に支障が生じることが防止され、モータ部１の信頼性を向上することができる。
【００３１】
また、モータ部１が利用された後述するディスク駆動装置において、軸受機構４における振動に起因して記録ディスク等に生じる共振がスラスト支持部４７０およびシール部材４８によるダンパー効果により抑制され、ディスク駆動装置の信頼性を向上することができる。なお、スラスト支持部４７０およびシール部材４８の厚みや材質を変更することにより軸受機構４における振動の周波数を変更し、記録ディスク等に生じる共振をより効果的に抑制することも可能である。
【００３２】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るモータ部１ａを示す縦断面図である。図５のモータ部１ａにおいて、ロータ部２はステータ部３側に開口するカップ部材２１を有し、カップ部材２１の内周面には多極着磁された円環状の界磁用磁石２２が取り付けられる。カップ部材２１の中央にはステータ部３側に突出する円筒状のシャフト固定部２３が形成されており、ディスク載置部２４（例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等が載置される。）が一端に固定されたシャフト４１が、シャフト固定部２３に挿入されてカップ部材２１に固定される。シャフト４１の自由端側の先端には、円環状の溝４１１が形成される。
【００３３】
ステータ部３は円環状のベースプレート３１を有し、ベースプレート３１の中央には、ロータ部２側へと突出する周壁部３３が形成される。周壁部３３には、プレス加工により成形され、所定の中心軸４０を中心とする円筒状のスリーブ保持部４３が挿入されて固定される。スリーブ保持部４３の外周面には界磁用磁石２２とともにモータ部１ａの駆動機構を構成する電機子３２が取り付けられる。なお、スリーブ保持部４３は、必ずしもプレス加工により成形される必要はない。
【００３４】
スリーブ保持部４３には、含油性の多孔質金属体により形成される円筒状のスリーブ４２が中心軸４０に沿って挿入され、スリーブ４２の外周面とスリーブ保持部４３の内周面とが当接することによりスリーブ４２がスリーブ保持部４３に固定される。また、スリーブ保持部４３のロータ部２とは反対側は、ベースプレート３１より下方に突出するとともに中心軸４０を中心とする円環状の突出部４３１とされ、突出部４３１の内部には円環状の抜止部材４４が設けられる。抜止部材４４は樹脂等の弾性体からなり、外径がスリーブ保持部４３の内径とほぼ同じで、内径がシャフト４１の外径より小さい円環状板である。スリーブ４２および抜止部材４４には、シャフト４１の自由端側が挿入され、シャフト４１の溝４１１と抜止部材４４とにより抜止機構が構成される。なお、シャフト４１の先端は容易に抜止部材４４に挿入される。
【００３５】
シャフト４１およびスリーブ４２を有する軸受機構４は、固定端側（すなわち、ロータ部２側）に開口する略椀状のキャップ部４５を有し、キャップ部４５はスリーブ保持部４３の自由端側の開口を閉塞するようにして、スリーブ保持部４３に接着により固定される。キャップ部４５は、スリーブ保持部４３の自由端側の開口の径よりも内径が小さく、かつ、突出部４３１の先端と対向する円環状の対向面４５２を有し、抜止部材４４はスリーブ４２の端面とキャップ部４５の対向面４５２との間に挟まれて位置することにより固定される。キャップ部４５においてシャフト４１の先端に対向する位置には、樹脂（例えば、ＰＥＥＫ）等からなる円板状のスラストプレート４７が設けられる。
【００３６】
また、スリーブ保持部４３の固定端側には、円環状のオイルシール４６が設けられ、オイルシール４６によりスリーブ保持部４３の固定端側の開口が閉塞される。スリーブ４２に含浸されたオイルは、オイルシール４６およびキャップ部４５によりスリーブ保持部４３の外部に漏出することが防止される。
【００３７】
図５のモータ部１ａでは、図４のモータ部１と同様に、界磁用磁石２２の磁気的中心と電機子３２の磁気的中心とが軸方向にずれた状態とされるため、回転駆動時にロータ部２とステータ部３との間にスラスト方向に対して磁気的吸引力が作用する。これにより、シャフト４１の先端がスラストプレート４７に摺動自在に当接し、シャフト４１がスラスト方向に安定して支持される。また、シャフト４１は、スリーブ４２によりオイルを介してラジアル方向に支持される。
【００３８】
図６は、スリーブ保持部４３にキャップ部４５を固定する様子を説明するための図である。軸受機構４においてスリーブ保持部４３の開口（シャフト４１の自由端側の開口）を閉塞する際には、図６に示すように、突出部４３１の外周面に接着剤４９が塗布された後、キャップ部４５がスリーブ保持部４３に嵌入される。このとき、キャップ部４５の開口側の内周面が突出部４３１の外周面におよそ当接しつつ嵌め込まれるため、塗布された接着剤４９のうち余分なものは突出部４３１の外周面に沿うようにして上方に移動する。そして、図７に示すように、キャップ部４５の対向面４５２が突出部４３１の端面に当接することにより中心軸４０に沿う方向に関してキャップ部４５がスリーブ保持部４３に対して精度よく位置決めされて固定される。
【００３９】
以上のように、モータ部１ａの軸受機構４では、スリーブ保持部４３の突出部４３１の外周面より外側のみに接着剤４９が介在してキャップ部４５がスリーブ保持部４３に容易に接合され、スリーブ保持部４３の一の開口が閉塞される。これにより、スリーブ保持部４３の内部に接着剤４９が侵入してモータ部１ａの回転に悪影響が生じることが防止されるとともに、軸受機構４からオイルが流出することが抑制される。
【００４０】
また、軸受機構４の構造に近似する従来の軸受機構では、スリーブ保持部が切削加工等により精度よく成形され、スリーブ保持部の内周面側に形成されたかしめ部においてキャップ部が固定されていたが、図５の軸受機構４では、形状精度が従来のものより劣るスリーブ保持部４３（例えば、プレス加工により成形されたスリーブ保持部４３）であってもキャップ部４５を適切に固定することが可能であり、モータ部の製作コストを削減することができる。
【００４１】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るモータ部１ｂを示す縦断面図である。図８のモータ部１ｂでは、ロータ部２はステータ部３側に開口する略椀状のロータハブ２１ａを有し、ロータハブ２１ａの中央には軸受機構４のシャフト４１が開口側に突出するようにして一体的に形成される。ロータハブ２１ａは鉄等の磁性体により形成され、シャフト４１の中心軸４０に垂直な方向に広がる円板部２１１、および、円板部２１１の外周においてステータ部３側に突出する円筒部２１２により構成される。ロータハブ２１ａの外周面（すなわち、円筒部２１２の外周面）には外側に突出するディスク載置部２４が形成されるとともに、多極着磁された円環状の界磁用磁石２２が取り付けられ、ディスク載置部２４と界磁用磁石２２との間には、強磁性体により形成される円環状の磁気シールド板２５が固定される。
【００４２】
ステータ部３は、円環状のベースプレート３１を有し、ベースプレート３１の中央には、ロータ部２側に突出する円筒状の周壁部３３が形成される。ベースプレート３１の外周部には、界磁用磁石２２の外側に対向するようにして電機子（図示省略）が設けられ、界磁用磁石２２とともにモータ部１ｂの駆動機構が構成される。また、ベースプレート３１上において、界磁用磁石２２に対向する位置には円環状の磁性体３４が設けられる。
【００４３】
軸受機構４は、中心軸４０を中心とする略円筒状のスリーブ４２、および、円筒状のシャフト外筒部４１２を有し、シャフト４１はシャフト外筒部４１２に挿入されて固定される。モータ部１ｂでは、シャフト４１およびシャフト外筒部４１２により、モータ部１ｂの回転の中心となるシャフトユニット４１０が構成される。シャフトユニット４１０の自由端側はスリーブ４２に挿入され、回転可能に支持される。
【００４４】
また、スリーブ４２は、自由端側に突出するとともに中心軸４０を中心とする円環状の突出部４２１を有し、突出部４２１はプレス加工により成形される有底円筒状のキャップ部４５に挿入されて接着により固定される。このとき、突出部４２１の外周面に接着剤が塗布されてキャップ部４５に挿入されるため、塗布された接着剤のうち余分なものは突出部４２１の外周面に沿って上方へと移動する。そして、突出部４２１の端面とキャップ部４５の底面４５１（すなわち、シャフトユニット４１０の自由端側端面に対向する面）とが当接することにより、図９に示すように、キャップ部４５とスリーブ４２とが中心軸４０に沿う方向に関して精度よく位置決めされて接着剤４９により接合され、スリーブ４２の自由端側の開口がキャップ部４５により閉塞される。キャップ部４５が固定されたスリーブ４２は周壁部３３に挿入され、ベースプレート３１に固定される。なお、キャップ部４５は、必ずしもプレス加工により成形される必要はない。
【００４５】
図８のモータ部１ｂにおいて、スリーブ４２の円板部２１１側の端面４２２と端面４２２に対向する円板部２１１の下面との間、スリーブ４２の内周面４２３とシャフトユニット４１０の外周面（すなわち、シャフト外筒部４１２の外周面）との間、および、キャップ部４５の底面４５１とシャフトユニット４１０の自由端側の端面との間には、それぞれ間隙５１，５２，５３が設けられる。これらの間隙５１〜５３にはオイルが連続して充填された動圧軸受であって、いわゆるフルフィル構造の軸受機構が構成される。フルフィル構造の軸受機構では、軸受内部に空気が介在しないため、オイル内に発生した気泡に起因するシャフトとスリーブとの異常接触や、軸受内部の空気が膨張することによるオイル漏れ等が抑制され、高性能な動圧軸受が実現される。
【００４６】
また、スリーブ４２の外周面の上部には、周方向外側に突出する環状のフランジ部４２４が形成され、フランジ部４２４の外周面は下方に向かって半径が漸次減少する傾斜面４２５とされる。これにより、傾斜面４２５とスリーブ４２の外周に沿って自由端側へと突出する円筒部２１２の内周面との間の間隙５４が下方に向かって漸次増大し、間隙５４において毛管現象および表面張力によりオイル界面がメニスカス状となるテーパシールが形成され、間隙５１から連続するオイルの流出が防止される。
【００４７】
間隙５１の互いに対向するスラスト面（いずれか一方の面でもよい。）には、ロータ部２の回転時にオイルに対して周方向内側に向かう圧力を発生させるための溝が形成されており、間隙５１によりスラスト動圧軸受部が構成される。また、シャフト外筒部４１２には、間隙５１から間隙５３へと続く貫通孔４１３が設けられており、これにより、間隙５３におけるオイルの圧力が、間隙５１において高められたオイルの圧力と同等となり、間隙５３がスラスト静圧軸受部としての役割を果たす。
【００４８】
また、間隙５２の互いに対向する面には、オイルに流体動圧を発生させるための溝（例えば、軸方向の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成されており、間隙５２によりラジアル動圧軸受部が構成される。
【００４９】
円筒部２１２の内周面には、間隙５４の外側において中心軸４０側に向かって突出する抜止部材４４が固定される。円環状の抜止部材４４は内径がフランジ部４２４の下部の外径よりも小さくされる。これにより、モータ部１ｂでは、ロータ部２がステータ部３から離れる方向に移動した場合であっても、抜止部材４４がフランジ部４２４の下面に当接することでシャフトユニット４１０がスリーブ４２から抜けることが防止される抜止機構が構成される。
【００５０】
モータ部１ｂの駆動時には、前述のように、間隙５１によるスラスト動圧軸受部、および、間隙５３によるスラスト静圧軸受部により、ロータ部２を浮上する力（すなわち、スラスト力）が発生する。このとき、磁性体３４と界磁用磁石２２との間に作用する磁気的吸引力とスラスト力とが均衡して、ロータ部２のスラスト方向（軸方向）の支持が安定化される。
【００５１】
以上のように、モータ部１ｂの軸受機構４では、スリーブ４２の一の開口の周囲に中心軸４０を中心とする円環状の突出部４２１が形成され、キャップ部４５が突出部４２１の先端に当接することにより中心軸４０に沿う方向に関して高精度かつ容易に位置決めされる。また、キャップ部４５は、突出部４２１の外周面側のみに介在する接着剤４９によりスリーブ４２に接合され、スリーブ４２の開口が閉塞されてオイルの流出が抑制される。
【００５２】
一方、軸受機構４に構造が近似した従来の軸受機構では、スリーブ下部の内周面側にかしめ部が形成され、キャップ部は、かしめ部がかしめられるとともに接着により固定されていたが、図８の軸受機構４では、上述の構造によりスリーブ４２の内部に接着剤４９が介在することが防止されるとともに更なる薄型化を図ることができる。その結果、軸受機構４の性能を最大に引き出して薄型化されたモータ部１ｂを適切に回転することができ、モータ部１ｂの信頼性を向上することができる。
【００５３】
図１０は、本発明の第４の実施の形態に係るモータ部１ｃを示す縦断面図である。図１０のモータ部１ｃでは、ロータ部２はステータ部３側に開口する略椀状のロータハブ２１ａを有し、ロータハブ２１ａの開口側の端面には、円筒状のヨーク２２１を介して多極着磁された円環状の界磁用磁石２２が固定される。また、ロータハブ２１ａの中央には後述するシャフト４１の一端が固定され、ロータハブ２１ａの外周面上にはディスク載置部２４が形成される。
【００５４】
ステータ部３は、円環状のベースプレート３１を有し、ベースプレート３１の内周部にはロータ部２側に突出する円筒状の周壁部３３が形成される。周壁部３３の外周面には界磁用磁石２２に対向するように電機子３２が取り付けられ、電機子３２および界磁用磁石２２によりモータ部１ｃの駆動機構が構成される。
【００５５】
軸受機構４は、所定の中心軸４０を中心とする円筒状のスリーブ４２を有し、スリーブ４２にはシャフト４１の自由端側が挿入される。シャフト４１の先端は、中心軸４０に垂直な方向に広がる円板状のスラストプレート４１４とされており、スラストプレート４１４の上面はスリーブ４２の下端面に対向する。スリーブ４２は同心円筒状のスリーブ保持部４３に挿入され、スリーブ保持部４３の固定端側には、円環状のオイルシール４６が固定される。
【００５６】
スリーブ保持部４３の自由端側端面には、中心軸４０を中心とする円筒状の突出部４３１が設けられる。また、軸受機構４は、切削加工等により成形される有底円筒状のキャップ部４５を有し、キャップ部４５はスリーブ保持部４３の突出部４３１に固定される。このとき、突出部４３１の外周面に接着剤が塗布された後にキャップ部４５が嵌入されるため、塗布された接着剤のうち余分なものは突出部４３１の外周面に沿って上方に移動する。そして、突出部４３１の先端がキャップ部４５の底面に当接することによりスリーブ保持部４３とキャップ部４５とが中心軸４０に沿う方向に関して精度よく位置決めされ、図１１に示すように、突出部４３１の中心軸４０とは反対側のみに位置する接着剤４９によりスリーブ保持部４３とキャップ部４５とが接合される。キャップ部４５が固定されたスリーブ保持部４３は周壁部３３に挿入され、ベースプレート３１に固定される。
【００５７】
図１０に示すように、スラストプレート４１４の下面４１５と下面４１５に対向するキャップ部４５の凹部の底面との間、スラストプレート４１４の上面とスリーブ４２の下端面との間、および、スリーブ４２の内周面４２３とシャフト４１の外周面との間には、それぞれ間隙５５，５６，５７が形成される。
【００５８】
それぞれの間隙５５〜５７にはオイルが連続して充填され、前述と同じフルフィル構造の動圧軸受機構を構成するとともに、間隙５７を形成する２つの面（すなわち、スリーブ４２の内周面４２３、および、シャフト４１の外周面）の少なくともいずれか一方には、流体動圧発生用の溝（例えば、軸方向の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成され、間隙５７によりシャフト４１をラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受部が構成される。
【００５９】
また、間隙５５を形成する２つのスラスト面（すなわち、スラストプレート４１４の下面４１５、および、キャップ部４５の凹部の底面）の少なくともいずれか一方には、流体動圧発生用の溝（例えば、ヘリングボーン溝等）が形成され、第１スラスト動圧軸受部が構成される。同様に、間隙５６を形成する２つのスラスト面の少なくともいずれか一方には、流体動圧発生用の溝が形成され、第２スラスト動圧軸受部が構成される。モータ部１ｃでは、第１スラスト動圧軸受部および第２スラスト動圧軸受部によりシャフト４１がスラスト方向に安定して支持される。
【００６０】
以上のように、モータ部１ｃの軸受機構４では中心軸４０に沿ってスリーブ保持部４３がキャップ部４５に挿入され、突出部４３１の中心軸４０とは反対側に介在する接着剤４９により容易に接合される。これにより、スリーブ保持部４３の内部に接着剤４９が漏出し、シャフト４１やキャップ部４５に付着してモータ部１ｃの回転を阻害することが抑制されるとともに、スリーブ保持部４３の自由端側からのオイルの漏れが防止され、モータ部１ｃの信頼性を向上することができる。
【００６１】
また、モータ部１ｃでは、キャップ部４５がスラスト軸受部としての役割を果たすため、キャップ部４５の高精度な位置決めが要求されるが、キャップ部４５は突出部４３１の先端に当接して固定されるため、中心軸４０に沿う方向に関して精度よく位置決めすることができ、軸受性能は確保されている。
【００６２】
次に、モータを有するディスク駆動装置について、図１２を参照して説明する。ディスク駆動装置８０において、ハウジング８１の内部は塵や埃等が極度に少ないクリーンな空間となっており、情報を記憶するディスク状の記録媒体８３が装着されたディスク駆動用モータ８２が固定されている。また、ハウジング８１の内部には、記録媒体８３に対して情報を読み書きする情報アクセス手段としてヘッド移動機構が配置され、このヘッド移動機構は、記録媒体８３上の情報を読み書きするヘッド８６、ヘッド８６を支えるアーム８５、並びに、ヘッド８６およびアーム８５を記録媒体８３上の所要の位置に移動させるアクチュエータ部８４を備えている。
【００６３】
このような、ディスク駆動装置８０のディスク駆動用モータ８２として、上記実施の形態にて説明したモータ部１，１ａ〜１ｃを使用することで、所望の回転精度や動作の安定性が実現されると共に、ディスク駆動装置８０の信頼性の確保が可能となる。ディスク駆動装置８０は、いわゆるハードディスク装置に限定されず、光ディスクや光磁気ディスク等を駆動する装置であってもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ってきたが、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。
【００６５】
上記第１、第２および第４の実施の形態において、スリーブ４２の自由端側の開口の周囲に中心軸４０を中心として円環状に突出する突出部が設けられ、キャップ部４５が突出部の先端に当接しつつ突出部の外側にのみ介在する接着剤によりスリーブ４２に接合されてもよい。また、上記第３の実施の形態において、中心軸４０に沿ってスリーブ４２が挿入される略円筒状のスリーブ保持部が設けられ、スリーブ保持部の自由端側の開口の周囲に設けられた円環状の突出部の外側のみに介在する接着剤によりキャップ部４５がスリーブ保持部に接合され、スリーブ保持部の自由端側の開口が閉塞されてもよい。
【００６６】
上記第１および第２の実施の形態において、軸受機構４は流体動圧を利用する軸受機構等とされてもよく、上記第３および第４の実施の形態では、スリーブ４２が含油性の多孔質金属体による滑り軸受等とされてもよい。
【００６７】
また、上記第３および第４の実施の形態において、上記第１および第２の実施の形態と同様に、スリーブ４２とキャップ部４５との間にスラストプレート（または、スラスト支持部）が配置され、スラストプレートによりシャフト４１（または、シャフトユニット４１０）がスラスト方向に支持されてもよい。
【００６８】
上記実施の形態では、シャフト４１がロータ部２に固定されスリーブ４２に対して回転するが、例えば、図１３に示すように、スリーブ４２がロータ部２に固定され（または、一体的に形成され）、シャフト４１に対して回転してもよい。図１３のモータ部では、スリーブ４２の上側の開口の周囲に中心軸４０を中心とする円環状の突出部４３１が設けられ、下側に向かって開口する略椀状のキャップ部４５が、突出部４３１の外側にのみ介在する接着剤によりスリーブ４２に接合される。また、同様に、スリーブ保持部を有するモータ部において、スリーブおよびスリーブ保持部がロータ部に固定され、シャフトに対して回転してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、スリーブまたはスリーブ保持部の内部に接着剤が侵入することなく容易にキャップ部を接合し、潤滑流体の漏れを抑制することができるとともに、その接着剤が軸受内部に侵入して軸受性能に悪影響を及ぼさない。
【００７０】
また、請求項２および５の発明では、中心軸に沿う方向に関してキャップ部をスリーブまたはスリーブ保持部に精度よく接合することができる。
【００７１】
また、請求項３、６、８および９の発明では、スラスト方向に対してシャフト部を安定して支持することができる。
【００７２】
また、請求項４の発明では、シャフト部とスリーブとの分離を防止することができる。
【００７３】
また、請求項７の発明では、軸受機構の振動を抑制し、かつ、治具挿入孔からの潤滑流体の漏れを防止することができる。
【００７４】
また、請求項１１の発明では、モータの信頼性を向上することができ、請求項１２の発明では、ディスク駆動装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るモータ部を示す縦断面図である。
【図２】キャップ部近傍を拡大して示す図である。
【図３】スラストプレート上にスラストワッシャを重ねて示す図である。
【図４】モータ部を組み立てる様子を説明するための図である。
【図５】第２の実施の形態に係るモータ部を示す縦断面図である。
【図６】スリーブ保持部にキャップ部を固定する様子を説明するための図である。
【図７】キャップ部近傍を拡大して示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係るモータ部を示す縦断面図である。
【図９】キャップ部近傍を拡大して示す図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るモータ部を示す縦断面図である。
【図１１】キャップ部近傍を拡大して示す図である。
【図１２】ディスク駆動装置を示す図である。
【図１３】モータ部の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｃ モータ
４ 軸受機構
２１ａ ロータハブ
２２ 界磁用磁石
３２ 電機子
４０ 中心軸
４１ シャフト
４２ スリーブ
４３ スリーブ保持部
４４ 抜止部材
４５ キャップ部
４７，４１４，４７２ スラストプレート
４８ シール部材
４９ 接着剤
５１〜５７ 間隙
８０ ディスク駆動装置
８１ ハウジング
８３ 記録媒体
８４ アクチュエータ部
８５ アーム
８６ ヘッド
２１１ 円板部
２１２ 円筒部
４１５，４２２，４２３，４２５，４３１ａ，４５０〜４５２ 面
４２１，４３１ 突出部
４７０ スラスト支持部
４７３ 貫通孔

Claims (12)

1. 軸受機構であって、
   シャフト部と、
   前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、
   前記スリーブが中心軸に沿って挿入される略円筒状のスリーブ保持部と、
   前記スリーブ保持部の前記中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部と、
   を備え、
   前記スリーブ保持部が、前記開口の周囲にて前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部を有し、
   前記突出部の外周面が前記スリーブ保持部の外周面の一部であり、
   前記キャップ部が、前記突出部の外側のみに介在する接着剤により前記スリーブ保持部に接合されることを特徴とする軸受機構。
2. 請求項１に記載の軸受機構であって、
   前記突出部の先端と前記キャップ部とが当接することを特徴とする軸受機構。
3. 請求項１または２に記載の軸受機構であって、
   前記スリーブと前記キャップ部との間に配置され、前記シャフト部の先端が当接するスラスト部材をさらに備えることを特徴とする軸受機構。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の軸受機構であって、
   前記シャフト部の先端が挿入される略円環状の抜止部材をさらに備え、
   前記キャップ部が、前記スリーブ保持部の前記開口の径よりも内径が小さく、前記突出部の先端と対向する円環状の対向面を有し、
   前記対向面と前記スリーブの端面との間に前記抜止部材が位置することを特徴とする軸受機構。
5. 軸受機構であって、
   シャフト部と、
   前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、
   前記スリーブの中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部と、
   を備え、
   前記スリーブの前記開口の周囲が前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部となっており、
   前記突出部の外周面が前記スリーブの外周面の一部であり、
   前記キャップ部が、前記突出部の外側のみに介在する接着剤により前記スリーブに接合され、前記突出部の先端と前記キャップ部とが当接することを特徴とする軸受機構。
6. 請求項５に記載の軸受機構であって、
   前記スリーブと前記キャップ部との間に配置され、前記シャフト部の先端が当接するスラスト部材をさらに備えることを特徴とする軸受機構。
7. 請求項３または６に記載の軸受機構であって、
   前記スラスト部材が、薄板であり、前記シャフト部の先端に抜止部材を取り付ける際の治具挿入孔を有し、
   前記スラスト部材と前記キャップ部との間に前記治具挿入孔を塞ぐシール部材をさらに備えることを特徴とする軸受機構。
8. 請求項５に記載の軸受機構であって、
   前記シャフト部の前記キャップ部とは反対側の端部に接続されるシャフト固定部材をさらに備え、
   前記シャフト固定部材が、
   前記シャフト部の中心軸に垂直な方向に広がって前記スリーブの前記突出部とは反対側の端面と対向するスラスト面と、
   前記中心軸を中心として前記スリーブの外周に沿って前記シャフト部の自由端側へと突出する円筒部と、
   を有し、
   前記スリーブの外周面と前記円筒部の内周面との間の間隙、前記スラスト面と前記スリーブの前記端面との間の間隙、前記スリーブの内周面と前記シャフト部の外周面との間の間隙、および、前記シャフト部の前記自由端側の端面と前記キャップ部との間の間隙に潤滑油が連続して存在し、
   前記スラスト面と前記スリーブの前記端面との少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成されることを特徴とする軸受機構。
9. 請求項１ないし３、並びに、請求項５および６のいずれかに記載の軸受機構であって、
   前記シャフト部が、
   シャフトと、
   前記シャフトの前記キャップ部側の端部から中心軸に垂直な方向に広がる円板状のスラスト部と、
   を有し、
   前記スラスト部と前記キャップ部との間の間隙を形成する２つの面の少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成され、前記間隙に潤滑流体が存在することを特徴とする軸受機構。
10. 軸受機構であって、
    シャフト部と、
    前記シャフト部が挿入され、潤滑流体を介して前記シャフト部を支持するスリーブと、
    前記スリーブが中心軸に沿って挿入される略円筒状のスリーブ保持部と、
    前記スリーブ保持部の前記中心軸上の一の開口を閉塞するキャップ部と、
    を備え、
    前記スリーブ保持部が、前記開口の周囲にて前記中心軸を中心として円環状に突出する突出部を有し、
    前記キャップ部が、前記突出部の外側にて前記スリーブ保持部側に屈曲しつつ外側へと伸びる接着面を有し、
    前記キャップ部が、前記スリーブ保持部において前記突出部の外側に設けられる平坦面と前記接着面との間に介在する接着剤により前記スリーブ保持部に接合され、
    前記突出部の外側において、前記中心軸から離れるに従って前記キャップ部と前記平坦面との間の幅が漸次減少する間隙が形成されることを特徴とする軸受機構。
11. モータであって、
    請求項１ないし１０のいずれかに記載の軸受機構と、
    前記シャフト部を前記スリーブに対して相対的に回転させる駆動機構と、
    を備えることを特徴とするモータ。
12. ディスク駆動装置であって、
    情報を記録するディスク状の記録媒体を収容する筐体と、
    前記筐体内部に固定されて、前記記録媒体を回転させる請求項１１に記載のモータと、
    前記記録媒体に対する情報の書き込みまたは読み出しを行うアクセス手段と、
    を備えることを特徴とするディスク駆動装置。

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