JP4511403B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

本発明は、動圧軸受を備えたスピンドルモータに関し、特に、高容量の光ディスク等を高速で回転駆動させるディスク装置やハードディスク装置（以下、ＨＤＤと称する）用のスピンドルモータとして好適に用いることのできるものである。

従来のスピンドルモータについて、図８〜図９を用いて説明する。
このスピンドルモータは、ＨＤＤ用アウターロータ型スピンドルモータであって、図８はその断面図である、図９は図８のＡ部拡大図である。
このスピンドルモータ５０は、ステータ部５０Ｓとこのステ一夕部５０Ｓに対して動圧軸受を介して回転するロータ部５０Ｒとより成る。

ステータ部５０Ｓは、ベース１５と、このベースに固定された軸１とを有している。
この軸１の両端部側には、それぞれスラストプレート４が、圧入または焼きばめされ、さらに接着剤で固定されている。
軸１の一方の端部側にはその中心線上に雌ネジ８が形成されており、この雌ネジ８を利用してＨＤＤのカバー（図示せず）とねじ締結されることにより、このモータは、回転駆動中の振動が抑えられている。
ベース１５には、軸を中心とする環状の突出壁１１ａが設けられている。この突出壁１１ａの外周面に、複数の突極（図示せず）を有する環状のコア１１が固定され、その各突極にはコイル１２が巻回されている。

一方、ロータ部５０Ｒは、ハブ１０と、アウタースリーブ３と、インナースリーブ２とを有している。
アウタースリーブ３は、ハブ１０の内周部に圧入または接着により固定される。
このハブ１０の外周部には、径方向に突出し、ディスク２０を軸方向に支持するハブフランジ１０ａ部が形成されている。
このハブフランジ１０ａ部の内周面には、このモータの磁気回路を形成するロータヨーク１４と、Ｎ極とＳ極とが交互に多極着磁された環状のマグネット１３とが装着されている。
このマグネット１３は、その内周面がステータ５０Ｓ側のコア１１の外周面と所定の間隙を有して対向するように配置されている。
インナースリーブ２は、アウタースリーブ３の内周部に圧入により固定されている。

次に動圧軸受について説明する。
ラジアル動圧軸受は、インナースリーブ２の内周部と軸１の外周部との両者の少なくとも一方に形成された一対のラジアル動圧溝２ａ，２ｂと、両者の間隙に満たされた潤滑剤１６と、により構成されている。
このラジアル動圧溝２ａ，２ｂは、軸方向に距離を隔てて２ヶ所設けられている。

また、スラスト動圧軸受は、軸１の両端部側に対称的に一対配設されている。
具体的には、インナースリーブ２の軸方向の両端面２ｄ（図８参照）、及び、スラストプレート４においてインナースリーブ２の両端面２ｄに対して微小間隙を有して対向する軸方向内面４ｂの、少なくとも一方に形成されたスラスト動圧溝４ａと、両者の隙間に満たされた潤滑剤１６と、により構成されている。
これらの動圧軸受により、スピンドルモータ５０は、一対のスラスト動圧溝４ａで発生する動圧と、ラジアル動圧溝２ａ，２ｂで発生するラジアル動圧とにより、ロータ部５０Ｒがステータ部５０Ｓに対して、他部材と接触することなく回転することが可能となっている。

次に、潤滑剤が流通する貫通孔について説明する。
インナースリーブ２の外周部には、インナースリーブ２がアウタースリーブ３に圧入により結合される際に、その圧入の力を低減してスムーズに圧入ができるように、軸方向に沿う溝２ｃが１８０°間隔で２ヶ所形成されている。
この溝２ｃの数をさらに増やすと、加工工数が必要以上に増加し、また、組立て後の結合力が過度に減少することにより衝撃・振動による性能が変化してしまう恐れがあるので、２本以下とされている。

このインナースリーブ２をアウタースリーブ３に挿着すると、溝２ｃによる貫通孔７が形成される。
この貫通孔７は、潤滑剤１６の満たされているラジアル軸受部２ａ，２ｂの両端側を連結するので、潤滑剤の流動が得られる。
従って、動圧の圧力バランスを整える効果が発揮され、例えば、動圧に負圧が生じたり過浮上を生じたりするという不具合の発生を防止することができる。

次に、動圧軸受に満たされている潤滑剤の流出防止シールについて、図８を用いて説明する。
動圧軸受とシールとは、軸の両端部側で略対称的に構成されている。
アウタースリーブ３の内周面は、インナースリーブ２の外周面とほぼ同一の小さい内径の部分３ｅと、それより大きい内径の部分３ｆが形成されている。
大きい内径の部分３ｆには、径方向に張り出したスラストプレート４を外側から覆うようにエンドキャップ５が配置され、小さい内径の部分３ｅの外側の面３ｅ１に接着剤２１で固定されている。

また、潤滑剤１６は以下の隙間等に充填されている。
即ち、インナースリーブ２の内周面と軸１の外周面との隙間，インナースリーブ２の端面とこれに対向するスラストプレート４の対向面との隙間，アウタースリーブ３の内周面とスラストプレート４の外周面との隙間，スラストプレート４の軸方向外側面とこれに対向するエンドキャップ５の対向面との隙間，及び，貫通孔７である。

エンドキャップ５とスラストプレート４との隙間は、エンドキャップ取付面５ｂに対し角度θ１で次第に隙間が広くなる第１テーパ部５ａを有し、第１のキャピラリーシール１７（毛細管現象を利用したテーパシール）を形成している。
潤滑剤１６の液面１６ａは、この第１のキャピラリーシール１７の途中に位置するように充填量が設定してある。
この量で充填された潤滑剤１６は、温度変化や振動衝撃等により、第１のキャピラリーシール１７から外部に漏れ出すことがある。これを防止するために、エンドキャップ５と軸１との隙間に、軸１の開放端側の外周面に、開放端側に向かうに従って角度θ２で次第に径が減少する第２のテーパ部１ａ１を形成し、エンドキャップ５の内周面に、開放端側に向かうに従って角度θ３で次第に径が減少する第３のテーパ部５ｃを形成してある。

この第２のテーパ部１ａ１と第３のテーパ部５ｃとの角度をθ２＞θ３とすることにより、外側（開放端側）に向かって次第に隙間が広くなる第２のキャピラリーシール１８を形成している。
このようなシール構造であっても、ＨＤＤの高速回転化を可能にするための潤滑剤の低粘度化や、各種機器へ組み込んだ際の、機器内部の発熱等による使用温度範囲の拡大や振動衝撃の増加により、潤滑剤の漏出を防ぎきれずに開放端９から外部に発散してしまう場合がある。
これに対応するため、特許文献１には、潤滑剤の流出経路に沿って第１〜第３の３つのテーパシール部を設け、特に、シール部を構成する面に螺旋状溝を形成した動圧型流体軸受装置が開示されている。
再表０１／００１００３号

ところで、従来のスピンドルモータ５０においては、潤滑剤１６の漏出を防ぐために、アウタースリーブ３にエンドキャップ５を接着剤２１で固定し、蓋をしている。そして、その後、潤滑剤を注入する。
しかしながら、エンドキャップ５の取付け面を加工する際に平面度の精度が充分でなかったり加工粗さが大きくなってしまった場合や、使用する接着剤の粘度が低かったり硬化時間の長い接着剤を選択した場合には、接着剤２１が所定部位以外に流れ出し、スラストプレート４の外周面とアウタースリーブ３の内周面との隙間や流体軸受内部に浸入する恐れがあった。
この場合、モータの回転負荷が大きくなってしまったり、回転しないという不良になってしまう。
このエンドキャップ５の取付けは、モータの製造工程における最終組立て工程であり、接着剤２１が完全に硬化してからでないと接着剤の流出やその状況が確認が出来ない。最終工程で不良が発生すると損失はより大きくなる。

また、充填した潤滑剤の量が少ない場合は、十分な動圧が得られず、振れや回転ムラの増大を招く。また、場合により、軸受が他部材と接触してモータが停止することがある。
その反対に、充填した潤滑剤の量が多すぎる場合は、移動や衝撃付与等で外部への漏出や飛散が生じ易くなる。
例えば、飛散した潤滑剤は、ロータ５０Ｒのハブ１０に装着されるディスク２０の表面やディスク装置側の光学ヘッドに付着し、データの記録再生においてエラーが発生してしまう。
そのため、製造工程においては潤滑剤の充填量を精度よく管理して、漏出を防止するようにしなければならない。

しかしながら、潤滑剤の液面１６ａの位置は、半径方向の外側から内側に向かう第１のキャピラリーシール１７の途中にあるため、エンドキャップ５に遮られて目視やレーザ変位計で判定等することができず、精度の高い充填量管理が困難であった。
また、潤滑剤の注入は、細いノズルを差し込んで行うが、注入後にノズルを引き出す際、その先端がどうしても第２のキャピラリーシール１８を形成する両面１ａ，５ｃに触れるため、その面に微小の潤滑剤が付着して残り、この付着した潤滑剤を伝わって内部の潤滑剤１６が外部に漏れ出す場合があった。
防止するようにしなければならない。

一方、特許文献１には、第３のシールを設け、第２のシールと第３のシールとを形成している面に螺旋状溝を設けることにより、潤滑剤の漏れ出しを防止する技術が開示されているが、次に示す各種問題点があった。
即ち、スリーブとハブが圧入固定されているために、その隙間から潤滑剤が漏れ出す可能性がある。その対策として、固定に接着剤を併用すると、接着剤のはみ出しがシール部に流出する可能性が懸念され、ロータ側とシール板との隙間が狭くなったり接触したりすることによって回転負荷の増大を招いたり、回転不能等のモータが製造されてしまうことが懸念された。
防止するようにしなければならない。

また、第３のシールに関しては、軸受の内側から外側に向かって、断面積が小さくなる方向に傾斜が設けられているため、回転中の潤滑剤の漏出に対しては防止効果があるものの、回転が停止した状態における温度変化や振動・衝撃による漏出に対して効果が期待できない。
すなわち、一旦、第３のシール部の内周面と外周面とにまたがるように付着した潤滑剤は、表面張力の働きによりその表面積が小さくなる方向に移動する。その結果、その潤滑剤は第３のシール部の先端側に集まり、次にロータが回転し始めたときに第３のシール部から外部に漏出する可能性がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、注入する潤滑剤の量のばらつきがなく高精度に充填することができ、性能がばらつくことなく、また、潤滑剤が漏出することがなく、高い信頼性が得られるスピンドルモータを提供することにある。
また、封止用接着剤のシール部への流出がなく、不良にならないスピンドルモータを提供することにある。
また、過度の温度変化や振動衝撃が加わっても、潤滑剤が漏出することがなく外乱に対して高い耐性が得られるスピンドルモータを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
〔１〕即ち、スピンドルモータを、ロータ部（５４Ｒ）とステータ部（５４Ｒ）との間に潤滑剤（１６）を介在させ、前記ロータ部（５４Ｒ）を前記ステータ部（５４Ｒ）に対して回転自由に支持するラジアル動圧軸受部（ＲＢ）及びスラスト動圧軸受部（ＳＢ）を備え、前記ラジアル動圧軸受部（ＲＢ）及び前記スラスト動圧軸受部（ＳＢ）と連接し、所定の間隙を有して前記潤滑剤（１６）が充填される潤滑剤保持部であって、回転軸（Ｃ）に沿う方向に延在すると共にその方向の少なくとも一方側が開放された開放端部（１１７ａ）とされ、前記潤滑剤（１６）を、その液面（１６ａ）が前記開放端部（１１７ａ）よりも内部側に位置するよう充填された潤滑剤保持部（１１７）と、前記潤滑剤保持部（１１７）の前記開放端部（１１７ａ）に連接し、前記回転軸（Ｃ）に近づく方向に延在すると共に、前記回転軸（Ｃ）に近づくに従ってその回転軸（Ｃ）方向の断面積が徐々に大きくなるように形成されたキャピラリーシール（１８）及び前記回転軸（Ｃ）から離れる方向に延在する潤滑剤移動路（１６ｂ）と、を備える構成のスピンドルモータ（５４）とした。
〔２〕また、〔１〕記載のスピンドルモータを、前記潤滑剤保持部（１１７）は、少なくとも前記開放端部（１１７ａ）側に、その開放端部（１１７ａ）に向かうに従って前記回転軸（Ｃ）に直交する方向の断面積が徐々に大きくなるように形成された他のキャピラリーシール（１７）を備えて成る構成を有するようにした。
〔３〕また、〔１〕又は〔２〕に記載のスピンドルモータを、前記キャピラリーシール（１８）に連接し、前記回転軸（Ｃ）に沿う方向に延在すると共に前記キャピラリーシール（１８）から離れるに従って前記回転軸（Ｃ）と直交する方向の断面積が徐々に大きくなるように形成された別のキャピラリーシール（１９）を備える構成のスピンドルモータ（５１，５２）にした。
〔４〕また、〔１〕又は〔２〕に記載のスピンドルモータを、前記キャピラリーシール（１８）の、前記潤滑剤保持部（１７，１１７）の前記開放端部と連接した部分における前記回転軸方向の間隙を、前記潤滑剤移動路の、前記潤滑剤保持部の前記開放端部と連接した部分における前記回転軸方向の間隙よりも小さくして成る構成のスピンドルモータ（５１，５２）とした。

本発明によれば、潤滑剤が外部に漏出することがなく、信頼性が高いという効果が得られる。
また、封止用接着剤のシール部への流出がなく、不良が発生しないという効果が得られる。
また、外乱に対して高い耐性を有するという効果が得られる。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図７を用いて説明する。
図１は、本発明のスピンドルモータの実施例１を説明する部分断面図である。
図２は、本発明のスピンドルモータの実施例１における要部を説明する部分拡大断面図である。
図３は、本発明のスピンドルモータの実施例２を説明する部分拡大断面図である。
図４は、本発明のスピンドルモータの実施例２における要部を説明する部分拡大断面図である。
図５は、本発明のスピンドルモータの実施例３における要部を説明する部分拡大断面図である。
図６は、本発明のスピンドルモータの実施例４を説明する部分拡大断面図である。
図７は、本発明のスピンドルモータの各実施例に対する変形例を説明する部分拡大断面図である。

＜実施例１＞
本発明のスピンドルモータの実施例１における構成を、図１〜図２を用いて説明する。このスピンドルモータ５１は、図１に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）用のスピンドルモータであり、図２は図１の要部Ａの拡大断面図である。
図１において、このスピンドルモータ５１は、ロータ部５１Ｒとステータ部５１Ｓとから構成されている。
ステータ部５１Ｓは、ベース１５と、このベースに固定された軸１とを有している。
この軸１には、軸方向に離隔して一対のスラストプレート４が、圧入または焼きばめされ、さらに接着剤で固定されている。
軸１の一方の端部側にはその中心線上に雌ネジ８が形成されており、この雌ネジ８を利用してＨＤＤのカバー（図示せず）とねじ締結されることにより、このモータは、回転駆動中の振動が抑えられている。
ベース１５には、複数の突極（図示せず）を有する環状の電磁鋼板の薄板が積層されてなるコア１１が固定され、その各突極にはコイル１２が巻回されている。

一方、ロータ部５１Ｒは、アルミニウム製のハブ１０と、インナースリーブ２とを有している。
インナースリーブ２は、ハブ１０の内周面に圧入により固定されている。
ハブ１０の外周部には、径方向に突出し、ディスク２０を軸方向に支持するハブフランジ１０ａ部が形成されている。
このハブフランジ１０ａ部に対応するハブ１０の内周面１０ａ１には、このモータの磁気回路を形成する環状のロータヨーク１４と、Ｎ極とＳ極とが交互に多極着磁された環状のマグネット１３とが、マグネット１３を内側にして装着されている。
このマグネット１３は、その内周面が、ステータ５１Ｓ側のコア１１の外周面と所定の間隙を有して対向するように配置される。

次に動圧軸受について説明する。
ラジアル動圧軸受部ＲＢは、インナースリーブ２の内周部と軸１の外周部との両者の少なくとも一方に形成された一対のラジアル動圧溝２ａ，２ｂと、両者の間隙に満たされた潤滑剤１６と、により構成されている。
このラジアル動圧溝２ａ，２ｂは、軸方向に距離を隔てて２ヶ所設けられている。

また、スラスト動圧軸受ＳＢは、軸１の両端部側に対称的に一対配設されている。
具体的には、インナースリーブ２における軸方向の両側の端面２ｄ（図２参照）、及び、スラストプレート４においてインナースリーブ２の端面２ｄに対して微小間隙を有して対向する軸方向端面４ｂの、少なくとも一方に形成されたスラスト動圧溝４ａと、両者の隙間に満たされた潤滑剤１６と、により構成されている。
図２においては、動圧溝４ａがインナースリーブ２の端面２ｄに形成されている場合を示している。

スピンドルモータ５１は、これらの動圧軸受ＲＢ，ＳＢにおける、一対のスラスト動圧溝４ａで発生する動圧とラジアル動圧溝２ａ，２ｂで発生するラジアル動圧とを利用して、ロータ部５１Ｒがステータ部５１Ｓに対して他部材と接触することなく回転することが可能となっている。

次に、潤滑剤１６が流通する貫通孔について説明する。
インナースリーブ２の外周部には、そのインナースリーブ２をハブ１０に圧入により結合する際、その圧入の力を低減してスムーズに圧入ができるように、軸方向に沿う溝２ｃが１８０°間隔で２ヶ所形成されている。
この溝２ｃの数をさらに増やすと、加工工数が必要以上に増加し、また、組立て後の結合力が過度に減少することにより衝撃・振動による性能が変化してしまう恐れがあるので、２本以下とするのが好ましい。

このようなインナースリーブ２をハブ１０に嵌着すると、溝２ｃによる貫通孔７が形成される。
この貫通孔７は、潤滑剤１６が満たされている一対のラジアル動圧溝２ａ，２ｂの両端部側を連結するので、この貫通孔１６を介して潤滑剤１６の流動が得られる。
従って、スラスト動圧及びラジアル動圧の圧力バランスを整える効果が発揮され、例えば、これらの動圧に負圧が生じたり過浮上を生じたりするという不具合の発生を防止することができる。

この構成において、潤滑剤１６は以下の隙間等に充填されている。
即ち、インナースリーブ２の内周面２ｆと軸１の外周面１ａとの隙間，インナースリーブ２の端面２ｄとこれに対向するスラストプレート４の端面４ｂとの隙間，スラストプレート４の外周面４ｃと後述するワッシャリング６の内周面６ｋ１との隙間，及び，貫通孔７である。

次に、スラスト軸受部ＳＢの詳細を、図１のＡ部のスラスト軸受部ＳＢを代表としてその拡大である図２を併用して詳述する。

ハブ１０の内周部におけるベース１５とは反対側の端部には、その端面側に向かうに従って大径となる第１の段部１０ｅと第２の段部１０ｆとが階段状に設けられている。
この第１の段部１０ｅに、ワッシャーリング６が装着されている。
具体的には、詳細を図２に示すように、このワッシャーリング６は環状であり、軸に沿って延在する基部６ｋと、その基部６ｋの一端側から外側に突出する突出部６ｔとからなる断面が略Ｌ字状を呈している。
この基部６ｋの内周面６ｋ１がスラストプレート４の外周面４ｃと所定形状の空間を隔てて対向すると共に、突出部６ｔの外周面６ｔ１が第１の段部１０ｅの回転軸Ｃと直交する壁面１０ｅ１に当接するように、突出部６ｔの先端面６ｔ２がハブ１０の第１の段部１０ｅにおける内周面１０ｅ２に圧入されて、このワッシャーリング６はハブ１０に固定されている。
このワッシャーリング６は、ステンレス合金，アルミニウム又は銅合金により形成される。

また、第２の段部１０ｆには、軸１の外周面１ａ，スラストプレート４の軸方向の端面４ｍ及びワッシャーリング６における基部６ｋの軸方向の端面６ｋ２と所定の間隙を有して対向するように薄い環状のエンドキャップ５が固定されている。
具体的には、エンドキャップ５の端面５ｂの外周側部分及び外周面５ｄを、それぞれ第２の段部１０ｆの軸と直交する壁面１０ｆ１及び第２の段部１０ｆの内周面１０ｆ２に接着剤により固着する。
第２の段部１０ｆには、接着剤溜まり１０ｆ３，１０ｆ４が形成され、より強固な固着を可能としている。
このエンドキャップ５の固定は、所定の量の潤滑剤１６を動圧軸受部に注入した後に行われる。
また、エンドキャップ５はアルミニウムにより形成される。

ハブ１０に固定されたワッシャーリング６の基部６ｋの内周面６ｋ１は、ラジアル軸受部ＲＢの内側から外側（図２の下方側から上方側）に向かうに従って、角度θ１で次第に径が減少する第１のテーパ部６ａとされている。
軸１に固定されたスラストプレート４の外周面４ｃは、ラジアル軸受部ＲＢの内側から外側に向かうに従って、角度θ２で径が次第に減少する第２のテーパ部４ｅとされている。
また、各角度をθ１＜θ２の関係にしてあるので、対向する内周面６ｋ１と外周面４ｃとで、その間隙が外側に向かうに従って次第に拡大する第１のキャピラリーシール１７を形成している。
そして、動圧軸受に充填する潤滑剤１６の液面１６ａがこの第１のキャピラリーシール１７の途中に位置するように、潤滑剤１６の充填量が管理される。

上述した構成において、潤滑剤１６は、モータの回転時にスラスト動圧溝４ａによる攪拌などを受けて第１のキャピラリーシール１７内をその開放端１７ａ側に移動しようとする。
その際、潤滑剤１６の液面１６ａは、角度θ２と角度θ４との角度差に応じて次第に表面積が広がるが、その液面１６ａにおける分子間力により、その液面１６ａの表面積を小さくするような表面張力が働く。
従って、潤滑剤１６は、この毛管現象による抵抗力（シール力ともいう）を受けてラジアル軸受ＲＢの内部方向に引き戻され、一定の位置より外側に移動しないようにシールされる。

また、モータの回転に伴い発生する遠心力により、この潤滑剤１６は、径の大きい部分に移動しようとする。
ここで、第１のキャピラリーシール１７は、その外周面であるワッシャーリング６の内周面６ｋ１が、ラジアル軸受部ＲＢの内側に向かうに従って大径となるように形成されている。
従って、潤滑剤１６は、その充填部の内部方向に移動しようとし、潤滑剤１６の外部への漏出がより確実に防止できる。

第１のキャピラリーシール１７の内周面６ｋ１の傾斜角度θ１が大きい程、上述した遠心力による潤滑剤のシーリング効果が発揮されるが、潤滑剤１６の注入工程においてその液面位置の把握や測定が容易となるように、角度θ１は１０°以下であることが好ましい。
傾斜角度θ２に関しては、上述したように、毛細管現象によるシールを行なうので、θ１よりわずかに大きく設定する。
このような条件から、実施例１のスピンドルモータにおいては、スピンドルモータ５１の駆動回転数を１５００回／分〜７２００回／分とし、テーパ角度をそれぞれθ１＝２°，θ５＝５°としてある。

上述した構成においても、過度の温度変化に伴う潤滑剤１６の膨脹や、外部から付与される過度の振動や衝撃等により、その潤滑剤１６が第１のキャピラリーシール１７より漏れ出してしまう可能性は否定できない。
信頼性をより高めるためには、これらの予期せぬ外乱にも影響を受けない構造であることが市場から望まれている。

そこで、実施例１のスピンドルモータにおいては、第１のキャピラリーシール１７における開放端１７ａ側に連接して、回転軸Ｃに向かって径方向に延在する第２のキャピラリーシール１８及び外方に向かって径方向に延在する潤滑剤導通空間１６ｂを設けている（この第２のキャピラリーシール１７及び潤滑剤導通空間１６ｂの詳細については、後述する）。
即ち、第１のキャピラリーシール１７の出口は、第２のキャピラリーシール１８と潤滑剤導通空間１６ｂとに、互いに逆の径方向に向かうよう分岐している。

上述した、例えば外乱により第１のキャピラリーシール１７から漏出した潤滑剤１６は、分岐したいずれかに移動して流出する。
第２のキャピラリーシール１８のさらに先は、第３のキャピラリーシール１９（後述）を設けてあるが、その先は外部空間であるので、外部への漏出という観点においては、外部と連接していない潤滑剤導通空間１６ｂに移動する方が好ましい。

ロータ部５１Ｒが回転状態であれば、殆んどの潤滑剤１６は、遠心力によって潤滑剤導通空間１６ｂに向かう。
一方、静止状態であっても、第２のキャピラリーシール１８への入口の軸方向Ｗ１幅を、潤滑剤導通空間１６ｂのその幅Ｗ２よりも狭くしておけば、潤滑剤導通空間１６ｂに向かう潤滑剤１６の方が多くなるのでより好ましい。
また、第２のキャピラリーシール１８を構成する各面の片側もしくは両側に撥油剤を塗布することは、この第２のキャピラリーシールへの潤滑剤１６の移動がより困難になるのでさらに好ましい。

次に、第２のキャピラリーシール１８について詳述する。
第２のキャピラリーシール１８は、スラストプレート４の端面４ｍとエンドキャップ５の端面５ｂの内径側面５ｂ１とにより構成される。
スラストプレート４の端面４ｍは回転軸Ｃと直交する面を有し、エンドキャップ５の内径側面５ｂ１は、第１のキャピラリーシール１７の開放端部１７ａ近傍から径方向に回転軸に向かうに従って、端面４ｍとの距離が徐々に長くなるように角度θ３の傾斜角度で形成される。
すなわち、第２のキャピラリーシール１８は、径方向の外側から内側に向かって対向面の間隔が徐々に広くなるように形成されたテーパシールである。
これにより、上述した第１のキャピラリーシール１７と同様に、毛細管現象によって潤滑剤１６の漏出を防止することができる。

実施例１では、第２のキャピラリーシール１８の先に、さらに第３のキャピラリーシール１９を設けている。以下、この第３のキャピラリーシール１９について説明する。
この第３のキャピラリーシール１９は、エンドキャップ５の内周面５ｃと、これに対向する軸１の外周面１ａにおける対向面１ａ１との双方を傾斜面として形成したものである。
具体的には、内周面５ｃを、軸１の端部側に向かうに従って小径となる角度θ５を有する傾斜面とし、外周面１ａを、軸１の端部側に向かうに従って小径となる角度θ４を有する傾斜面とし、各角度をθ５＜θ４としたものである。

これにより、対向する外周面１ａ１と内周面５ｃとで、その間隙が外側（軸の端部側）に向かうに従って次第に拡大すると共に小径方向に傾斜する第３のキャピラリーシール１９を形成している。
第２及び第３のキャピラリーシールは、第１のキャピラリーシールと同様の毛管現象及び遠心力によるシール効果を発揮する。

上述したように、第１〜第３のキャピラリーシールを、径方向，軸方向，径方向と方向を順次変えて３段階に設けているので、モータ自体の軸方向の厚さを抑えつつ比較的長い経路長のテーパシールを設けることができ、薄いモータであってもより確実なシール効果を得ることができる。
また、潤滑剤が直線的に外部に飛び出せる通路がないので、あらゆる方向の衝撃に対して潤滑剤１６が外部に漏出することがない。

次に、潤滑剤導通空間１６ｂについて詳述する。
第１のキャピラリーシール１７から分岐連接した潤滑剤導通空間１６ｂは、さらにその先の空間部６ｂと連接している。
この空間部６ｂは、エンドキャップ５，ワッシャーリング６及びハブ１０で囲まれ、潤滑剤導通空間１６ｂ以外を密閉したリング状の空間である。
上述したように、過度の温度変化や過度の振動や衝撃が加わって潤滑剤１６が潤滑剤導通空間１６ｂに流れ込んだとしても、その潤滑剤１６はこの空間部６ｂに溜まるので、外部に潤滑剤１６が漏出することがない。

ところで、エンドキャップ５とハブ１０との固着面は、この空間部６ｂの密閉性をより高めるために封止用の接着剤２１でシールをするとよい。
図２は、この封止用の接着剤２１を用いた場合の例であるが、この接着剤２１は、封止性を高めるため低粘度のものを使用することになるので、充分な量が供給でき、それが硬化するまで不要な場所に流動しないように接着剤溜まり１０ｆ３，１０ｆ４を設けてある。また、空間部６ｂもこの接着剤溜まりの機能を有する。

以上、詳述した実施例１は、動圧軸受部ＳＢ，ＲＢにおける潤滑剤の充填部の出口を分岐して、順次延在方向を変えた３段のシール部１７〜１９と外部に繋がらない空間部６ｂとを連接しているので、潤滑剤１６の外部への漏出を確実に防止することができる。
また、１段目のシール部１７に潤滑剤１６の液面１６ａを位置させ、そのシール部１７を軸Ｃと平行に近い角度で延在するようにしてあるので、エンドキャップ５を固定する前の潤滑剤１６を注入する時点でその液面１６ａを外部から確認できると共に、遠心力のシール効果が発揮される。
従って、精度の高い充填量管理が可能となり、極めて信頼性の高いスピンドルモータ５１を得ることができる。

＜実施例２＞
次に、実施例２を図３及び図４を用いて説明する。
実施例１は、いわゆる軸固定タイプのスピンドルモータであったが、実施例２は、実施例１をいわゆる軸回転タイプとしたスピンドルモータである。
このスピンドルモータ５２は、ロータ部５２Ｒ側であるハブ１０の中心孔１０ｐに軸１を固定し、ステータ部５２Ｓ側であるベース１５にアウタースリーブ３を固定し、さらにこのアウタースリーブ３の内周にインナースリーブ２を固定し、軸１をインナースリーブ２により軸支することにより、ロータ部５２Ｒがステータ部５２Ｓに対して動圧軸受部ＲＢ，ＳＢを介して回転するように構成されたＨＤＤ用スピンドルモータ５２である。

実施例２の要部である図１のＡ部については、拡大断面図を図４に示す。
この実施例２におけるスラスト動圧部ＳＢ及びラジアル動圧部ＲＢの構成については、軸回転タイプとした点以外、要部構成を含めて実施例１と同様である。
図４について言えば、実施例２は、実施例１に対して、ハブ１０をアウタースリーブ３に置き換え、軸１をハブ１０に固定した点が異なり、他は同一である。
従って、この実施例２は、実施例１と同様の効果を得ることができる。

＜実施例３＞
実施例３は、実施例１または実施例２に対して、ワッシャーリング６をハブ１０またはアウタースリーブ３一体に形成することで部品点数を少なくした例であり、要部の拡大断面を図５に示す。
すなわち、ハブ１０またはアウタースリーブ３は、内周面に実施例１または２におけるワッシャーリング６に相当する形状の環状突出部１１６を有している。
このように一体化することで、部品点数が少なくなり、工数も減少し、ワッシャーリング６を密閉するための封止用の接着剤が不要になるのでコストダウンが可能となるものである。
その他の構成は、実施例１または２と同様であり、実施例１または２と同様の効果が得られる。

＜実施例４＞
実施例４は、その要部拡大断面を図６に示すように、実施例１，２に対して、第１のキャピラリーシール１７を形成するワッシャーリングの内周面６ｋ１とスラストプレート４の外周面４ｃとを、軸１の回転軸Ｃに平行な円筒面とし、傾斜を無くした例である。
即ち、この実施例においては、第１のキャピラリーシール１７を、そのシール機能を除外した潤滑剤保持部１１７としたスピンドルモータ５４である。
これを換言すれば、実施例１〜３は、この実施例４における潤滑剤保持部１１７の少なくとも開放端部１１７ａ側に第１のキャピラリーシール１７を設けたものである。
この実施例４は、実施例１，２と同様に、潤滑剤保持部１１７の開放端部１１７ａに分岐連接して、回転軸Ｃ方向に向かって延在するキャピラリーシール１８と回転軸Ｃから離れる方向に延在する潤滑剤導通空間１６ｂとが設けられている。
潤滑剤１７は、この潤滑剤保持部１１７の開放端部１１７ａよりも内側に液面１６ａが位置するように充填される。
テーパシールを形成する面は、このような傾斜のない円筒面の方が、加工が容易であり、また、高精度に加工ができる。
従って、傾斜面を有するシール部の容量のばらつきを考慮する必要がなく、潤滑剤１６の液面１６ａの位置を一定とした時の潤滑剤の体積をより精度よく管理できる。
これは、振動や衝撃が加わり難い用途向け等で、外乱が加わり難く潤滑剤が漏出し難い用途の場合には、モータの性能のばらつきが少なく、より高い信頼性を得ることができるので好ましい形態である。

この実施例４においても、他の実施例で述べたように、潤滑剤が潤滑剤保持部１１７から仮に漏出したとしても、多くが潤滑剤導通空間１６ｂを経て空間部６ｂに移動するので外部に漏出することがない。
通常の使用状態で外乱が少ない場合には、第２（当実施例では第１に相当する）のキャピラリーシール１８に入ったとしても、次に第３（同様に第２）のキャピラリーシール１９でシールされるので、そこから更に外部空間に漏れ出す可能性はほとんどない。
従って、この実施例４においても、外部に対して悪影響を及ぼすことのない、信頼性の高いスピンドルモータを得ることができるのは言うまでもない。

＜変形例＞
各実施例に対して、次に説明する変形例としてもよい。
この変形例は、図７に示すように、接着剤溜まり１０ｆ３を空間部６ｂの外側に同様の形状で設けたものである。これにより、接着剤２１の流動が多くても他の不要な部分に流れ出すことなく更に強力な接着力が発揮でき、信頼性の高いモータを提供できるものである。

以上詳述したように本発明の本発明は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
例えば、各実施例においては、軸の両端を支持し、液面が上下２ヶ所あるスピンドルモータにつき、両方の液面に同様のシール構造を設ける説明を行なったが、一方側の潤滑剤の漏出が少なければ、他方の側のみに適用してもよい。
また、軸を袋状のスリーブで軸支し、液面が片側しかないスピンドルモータのその液面のシール構造に上述の構成を適用してもよく、同様の効果が得られる。
また、各キャピラリーシール部に、回転によりポンプインとなるスパイラル溝を設けたり必要な部分に撥油剤を塗布することは、潤滑剤の漏出をさらに予防するものであるのでより好ましい。

本発明のスピンドルモータの実施例１を説明する部分断面図である。 本発明のスピンドルモータの実施例１における要部を説明する部分拡大断面図である。 本発明のスピンドルモータの実施例２を説明する部分拡大断面図である。 本発明のスピンドルモータの実施例２における要部を説明する部分拡大断面図である。 本発明のスピンドルモータの実施例３における要部を説明する部分拡大断面図である。 本発明のスピンドルモータの実施例４を説明する部分拡大断面図である。 本発明のスピンドルモータの各実施例に対する変形例を説明する部分拡大断面図である。 従来のスピンドルモータを説明する部分断面図である。 従来のスピンドルモータの要部を説明する部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 軸
１ａ 外周面
２ インナースリーブ
２ａ，２ｂ ラジアル動圧溝
２ｃ 溝
２ｄ 端面
２ｅ 外周面
２ｆ 内周面
３ アウタースリーブ
４ スラストプレート
４ａ 動圧溝
４ｂ 対向面
４ｃ 外周面
４ｅ 第２のテーパ部
４ｍ 端面
５ エンドキャップ
５ｂ 端面
５ｂ１ 内周側面
５ｃ 内周面
５ｄ 外周面
６ ワッシャーリング
６ａ 第１のテーパ部
６ｂ 空間部
６ｋ 基部
６ｋ１ 内周面
６ｋ２ 端面
６ｔ 突出部
６ｔ１ 外周面
６ｔ２ 先端面
７ 貫通孔
８ 雌ネジ
１０ ハブ
１０ｐ 中心孔
１０ａ ハブフランジ部
１０ａ１ 内周面
１０ｅ 第１の段部
１０ｅ１ 壁面
１０ｅ２ 内周面
１０ｆ 第２の段部
１０ｆ１ 壁面
１０ｆ２ 内周面
１０ｆ３，１０ｆ４ 接着剤溜まり
１１ コア
１２ コイル
１３ マグネット
１４ ロータヨーク
１５ ベース
１６ 潤滑剤
１６ｂ 潤滑剤導通空間
１６ｃ 液面
１７〜１９ 第１〜第３のキャピラリーシール
１７ａ 開放端
２０ ディスク
２１ 接着剤
５１，５２，５４ スピンドルモータ
５１Ｓ，５２Ｓ ステータ部
５１Ｒ，５２Ｒ ロータ部
１１７ 潤滑剤保持部
１１７ａ 開放端部
Ｃ （回転）軸
ＳＢ スラスト軸受部
ＲＢ ラジアル軸受部
θ１〜θ５ 傾斜角度

Claims (7)

1. ロータ部とステータ部との間に潤滑剤を介在させ、前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転自由に支持するラジアル動圧軸受部及びスラスト動圧軸受部を備えたスピンドルモータにおいて、
   前記ラジアル動圧軸受部及び前記スラスト動圧軸受部と連接し、所定の間隙を有して前記潤滑剤が充填される潤滑剤保持部であって、回転軸に沿う方向に延在すると共にその方向の少なくとも一方側が開放された開放端部とされ、前記潤滑剤を、その液面が前記開放端部よりも内部側に位置するよう充填され、少なくとも前記開放端部側に、その開放端部に向かうに従って前記回転軸に直交する方向の断面積が徐々に大きくなるように形成された第１キャピラリーシールを備えて成る潤滑剤保持部と、
   前記潤滑剤保持部の前記開放端部に連接し、前記回転軸に近づく方向に延在すると共に、前記回転軸に近づくに従ってその回転軸方向の断面積が徐々に大きくなるように形成された第２キャピラリーシール、及び前記潤滑剤保持部の前記開放端部に連接し、前記回転軸から離れる方向に延在する潤滑剤移動路と、を備えて成ることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記第２キャピラリーシールに連接し、前記回転軸に沿う方向に延在すると共に前記第２キャピラリーシールから離れるに従って前記回転軸と直交する方向の断面積が徐々に大きくなるように形成された第３キャピラリーシールを備えて成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。
3. 前記第２キャピラリーシールの、前記潤滑剤保持部の前記開放端部と連接した部分における前記回転軸方向の間隙を、前記潤滑剤移動路の、前記潤滑剤保持部の前記開放端部と連接した部分における前記回転軸方向の間隙よりも小さくして成ることを特徴とする請求項１または２に記載のスピンドルモータ。
4. 前記潤滑剤移動路は、一端側が前記潤滑剤保持部の前記開放端部に連接し、他端側が空間部に連接し、
   前記空間部は、前記潤滑剤移動路につながる箇所以外が密閉されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスピンドルモータ。
5. 前記ラジアル動圧軸受部は、軸の外周部と、インナースリーブの内周部との間隙に形成され、
   前記インナースリーブの外周部にはハブが結合され、
   前記潤滑剤保持部の前記開放端部に軸方向に対向して配置され、前記第２キャピラリーシールの一部および前記潤滑剤移動路の一部を形成し、外周面および軸方向下端面が前記ハブに固定されているエンドキャップを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスピンドルモータ。
6. 前記ラジアル動圧軸受部は、軸の外周部と、インナースリーブの内周部との間隙に形成され、
   前記インナースリーブはアウタースリーブの内周に固定され、
   前記潤滑剤保持部の前記開放端部に軸方向に対向して配置され、前記第２キャピラリーシールの一部および前記潤滑剤移動路の一部を形成し、外周面および軸方向下端面が前記アウタースリーブに固定されているエンドキャップを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスピンドルモータ。
7. 前記第２キャピラリーシールの片面または両面に撥油剤を塗布することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のスピンドルモータ。

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