JP4614740B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

本発明は、流体軸受を使用したスピンドルモータに関し、特にハードディスク装置などに好適に利用できるスピンドルモータに関する。

ハードディスク装置に内蔵されるスピンドルモータでは、ハードディスクの記憶容量の高容量化に伴い、従来の玉軸受よりも回転精度の優れた流体軸受への置き換えが進んでいる。

特許文献１等にも開示されているように、孔を有する筒状のスリーブにシャフトを挿通させ、このスリーブとシャフトとの間に流体軸受を設け、この流体軸受により、スリーブに対してシャフトを相対的に回転自在に支持させたものは知られている。スリーブは、所定位置に固定されたベースの軸孔に圧入されたり、磁気記録媒体としてのディスクなどの回転対象物が取り付けられるハブの軸孔に圧入されたりする。

図１３は、前記特許文献１に開示された従来のスピンドルモータを示している。ベース５１の中心部には、軸孔が設けられた筒状部５１ａが形成され、この筒状部５１ａの軸孔にスリーブ５２の基部が圧入されて固定されている。ベース５１の筒状部５１ａの外周には、巻線５３が施されたステータコア５４が取り付けられ、この例では、ベース５１の筒状部５１ａおよび巻線５３、ステータコア５４によりステータ部が構成され、ステータ部側にスリーブ５２が設けられている。

回転対象物が取り付けられるロータ部側のハブ５５は、シャフト５６の先端部外周に嵌合された姿勢で固定されている。そして、このようにハブ５５が固定されたシャフト５６がスリーブ５２の軸孔５２ａに所定隙間を介して挿入されて、ハブ５５およびシャフト５６が回転自在な姿勢で支持されている。ハブ５５の外周部にはロータリーヨーク５７が取り付けられているとともにこのロータリーヨーク５７の内周に環状磁石５８が取り付けられ、この環状磁石５８は前記ステータコア５４の歯部に対向するように配置されている。

スリーブ５２の軸孔５２ａに対向するシャフト５６の外周面（またはシャフト５６が挿通されるスリーブ５２の軸孔５２ａの内周面）における上部側部分と下部側部分とには、ヘリングボーン形状などの動圧発生溝（図１３においては概略的に示している）がそれぞれ形成されている。また、スリーブ５２の内周下端部には、断面階段状の第１太径孔５２ｂと第２太径孔５２ｃとが形成され、最も太径の第１太径孔５２ｂには、スラストプレート５９が嵌め込まれて接着されている。また、第２太径孔５２ｃにはシャフト５６の基端部に固定されたスラストフランジ６０が所定隙間をあけた状態で配設され、スラストフランジ６０の上下面（またはこれに対向するスリーブ５２における第２太径孔５２ｃの上面とスラストプレート５９の上面と）にもヘリングボーン形状などの動圧発生溝がそれぞれ形成されている。そして、これらの動圧発生溝が形成されている箇所を含む隙間部分、すなわち、シャフト５６の外周面とスリーブ５２の内周面との間の隙間や、スリーブ５２の第２太径孔５２ｃとスラストフランジ６０との間の隙間、およびスラストプレート５９とスラストフランジ６０およびシャフト５６の底面部との間の隙間に、潤滑油などの作動流体が充填されている。

スピンドルモータの巻線５３に通電すると、ステータコア５４の歯部と環状磁石５８との間に作用する吸引反発の磁気作用で、ベース５１およびスリーブ５２に対してハブ５５およびシャフト５６がシャフト５６の軸心Ｘを中心として回転するが、この回転により各部の動圧発生溝が作動流体を掻いて動圧が発生する。そして、動圧発生溝が形成されたスリーブ５２の内周面の上部側部分および下部側部分とこれに対向するシャフト５６の外周面との間に、ラジアル方向の位置を所定間隙に制御する第１、第２のラジアル軸受６２、６３が形成され、また、動圧発生溝が形成されたスラストフランジ６０の上下面と、これに対向するスリーブ５２における第２太径孔５２ｃの上面とスラストプレート５９の上面との間に、スラスト方向の位置を所定間隙に制御する第１、第２のスラスト軸受６４、６５が形成される。

したがって、ハブ５５が回転されると、このハブ５５が、スリーブ５２とシャフト５６との間および、スラストフランジ６０とスラストプレート５９との間に作動流体を介在させた状態で安定して連続回転する。

ここで、この特許文献１に開示されたスピンドルモータにおいては、ベース５１の筒状部５１ａの内周面やこれに対応するスリーブ５２の外周面に凹部６６が形成されている（図１３、図１４においては、ベース５１の筒状部５１ａの内周面に凹部６６が形成されている場合を示している）。この凹部６６は、図１４において拡大して示すように、シャフト軸心Ｘに沿う方向に対して、第２のラジアル軸受６３が設けられている範囲ａを含む寸法範囲ｂで形成されている。そして、スリーブ５２の外周にベース５１におけるの筒状部５１ａを圧入させた状態におけるスリーブ５２の前記圧入に起因する変形が、第２のラジアル軸受６３の間隙寸法にそのまま影響することを防止するように図られている。

この点に関して、より詳しく述べるため、まず、このスピンドルモータにおけるシャフト５６、スリーブ５２、ハブ５５、ベース５１の組付工程について説明する。前記組付工程は、まず、スラストフランジ６０を組付けたシャフト５６をスリーブ５２の軸孔５２ａに挿入し、次に、スラストプレート５９をスリーブ５２の第１太径孔５２ｂに嵌め込んで固定し、この後、シャフト５６の上端部にハブ５５を圧入し、さらにスリーブ５２の下部をベース５１の筒状部５１ａ内に圧入することにより行われる。ここで、スリーブ５２をベース５１の軸孔に圧入する際、スリーブ５２の圧入箇所がベース５１から力を受けてシャフト５６の軸心Ｘ側に向かって内側に変形し、この結果、第２のラジアル軸受６３の間隙寸法が規定値よりも小さくなるおそれがある。しかし、上記のように、凹部６６を形成して、シャフト軸心Ｘに沿う方向に対して、スリーブ５２における第２のラジアル軸受６３に対応する範囲ａの箇所については、ベース５１とスリーブ５２とが当接しないように構成することで、第２のラジアル軸受６３の間隙寸法の変化を抑えるように図っている。
特開２００３−２８９６４６号公報

しかしながら、上記のように凹部６６を設けて、シャフト軸心Ｘに沿う方向に対して、スリーブ５２における第２のラジアル軸受６３に対応する範囲ａの箇所については、ベース５１とスリーブ５２とが当接しないよう構成した場合、第２のラジアル軸受６３の間隙寸法の変化を効果的、かつ安定して抑制することができない課題がある。

すなわち、図１４に示すように、凹部６６を設けて当接領域を規制するだけでは、スリーブ５２をベース５１に圧入した状態において、ベース５１の筒状部５１ａにおける凹部６６に隣接する２箇所、すなわち、ベース５１の筒状部５１ａにおける上端部５１ｃおよび下端部５１ｂではスリーブ５２に当接しており、これらの２箇所でスリーブ５２がベース５１により集中して内側に押圧される状態となる。ここで、ベース５１の筒状部５１ａの上端部５１ｃは、シャフト軸心Ｘの方向に対して、第２のラジアル軸受６３が設けられている箇所と極めて近い位置にあるため、スリーブ５２をベース５１に圧入した状態では、このベース５１の筒状部５１ａの上端部５１ｃによって押圧されているスリーブ５２の箇所の変形を生じさせる力が、スリーブ５２の内周部分における第２のラジアル軸受６３が設けられている箇所に伝達されやすく、第２のラジアル軸受６３の間隙寸法に少なからず影響し、この結果、回転駆動時における第２のラジアル軸受６３の作動流体の圧力分布が不均一になって、作動流体の油漏れを生じるなど、軸受性能が低下するおそれがある。

また、凹部６６を、スリーブ５２における第２のラジアル軸受６３が設けられている箇所より径方向に比較的離れた、ベース５１の軸孔部分（またはスリーブ５２の外周面）に形成した構成であるので、スリーブ５２におけるベース５１との接触箇所（ベース５１の筒状部５１ａにおける上端部５１ｃおよび下端部５１ｂ）から第２のラジアル軸受６３などの軸受部分への伝達方向や変形量を分析し難く、前記軸受部分への微妙な変形に対して対応し難い問題がある。

さらに、凹部６６の寸法を大きくすると、その分だけベース５１とスリーブ５２との接触面積が減少して、圧入時での力が当接部分に集中して作用するようになるため、局部的な変形が生じやすくなり、スリーブ５２の内周部分の形状が不安定となって、作動流体の流れや、軸受性能などを管理し難くなる課題もある。

本発明は上記問題や課題を解決するもので、簡単な構成で、ベースやハブにスリーブが圧入されるスピンドルモータにおいて、前記圧入に起因してスリーブに力（圧入伝達力）が作用した場合でも、簡単な構成で、スリーブの内周部におけるラジアル軸受が設けられている箇所などでの変形を安定して減少させることができるとともに作動流体の油漏れを防止できる構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ベースと、このベースに固定されたシャフトとを有するステータ部と、ハブと、このハブの軸孔に圧入されたスリーブとを有するロータ部と、前記シャフトとこのシャフトが挿入される前記スリーブとの間に設けられ、作動流体が充填されて、前記ステータ部のシャフトに対して前記ロータ部のスリーブを回転自在に支持するラジアル軸受とを備え、前記ロータ部と前記ステータ部との間に作用する磁気作用により前記ステータ部に対して前記ロータ部が回転するスピンドルモータであって、ハブの軸孔とスリーブとが、シャフト軸心方向に対する位置が互いに異なる少なくとも２箇所の圧入部で圧入され、ラジアル軸受が、シャフト軸心方向に対して複数の箇所に設けられ、前記圧入部が、前記複数のラジアル軸受よりもシャフト軸心方向の外側に配置されており、スリーブまたはハブに、ハブの軸孔へのスリーブの圧入により発生してラジアル軸受に伝達する圧入伝達力を減衰させるスリットを設けたことを特徴とする。

この構成により、ハブの軸孔へスリーブを圧入することにより発生した力である圧入伝達力が、ラジアル軸受に伝達するまでにスリットにより減衰されて、この圧入伝達力によるスリーブの内周部分への変形やラジアル軸受の間隙寸法への影響を抑えることができる。

また、この構成により、ハブの軸孔にスリーブを圧入させて取り付けた際に、この圧入力によって、複数のラジアル軸受の箇所での隙間がスリーブの両端部側ほど狭くなる、いわゆるポンプイン形状となるようにスリーブが変形し、この結果、各ラジアル軸受ではその作動流体がこれらのラジアル軸受間の領域に流入する傾向となり、油洩れなどの作動流体の外部への流出が防止される。

また、本発明は、スリットが、スリーブまたはハブにおける、圧入部から、この圧入部に隣接するラジアル軸受までの、シャフト軸心方向に対する距離が小さい側の箇所に設けられていることを特徴とする。

この構成により、スリーブの内周面における複数のラジアル軸受に臨む箇所での圧入による変形力が均等となるように近づけることができ、ラジアル軸受間で作動流体が偏った方向に流れることを防止できる。

なお、前記スリットとしては、このスリットが設けられている部材（スリーブまたはハブ）の、外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が開口された断面溝形状に形成すると好適である。

この構成により、圧入に起因して変形させようとする力がスリットの近傍箇所に作用した際にこのスリットに臨む箇所が変形することで良好に吸収されるとともに、この力がラジアル軸受に伝達することがスリットで遮られ、この結果、ラジアル軸受に伝達する圧入伝達力を良好に減衰させることができる。

また、スリットをラジアル軸受の近傍箇所などにも自由に設けることが可能であるので、スリーブにおけるラジアル軸受への伝達方向や変形量を減少させるように形成することが容易にできるとともにその制御も容易である。

本発明によれば、ハブの軸孔へスリーブを圧入することにより発生する力である圧入伝達力が、ラジアル軸受に伝達するまでにスリットにより減衰されるので、この圧入伝達力によるスリーブの内周部分への変形やラジアル軸受の間隙寸法への影響を抑えることができ、回転駆動時のラジアル軸受における作動流体の圧力分布不均一による作動流体の油漏れなどを防止できて、軸受性能を良好に保持できる。

また、スリットの形状として、このスリットが設けられているスリーブまたはハブにおいて、外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が開口された断面溝形状に形成することにより、スリーブとこのスリーブを圧入させる部材との接触面積を減少させることなく、ラジアル軸受に伝達する圧入伝達力を良好に減衰させることが可能となり、この結果、スリーブの内周が局部的に変形することを防止でき、作動流体の流れや、軸受性能などを管理し易くなる。さらに、このスリットを、スリーブにおけるラジアル軸受近傍箇所に形成することも自由に行うことが可能であるので、これによっても、ラジアル軸受への変形を良好に防止できて、良好な軸受性能を維持することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態を示し、図１はスピンドルモータの断面図、図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、インナースリーブ、アウタースリーブ、ハブの組付け手順の工程を示す図、図３は作動流体の流れを概念的に示す図である。

図１に示すように、ベース１に形成された軸孔２にシャフト３の基端部が支持固定されている。また、ベース１には筒状部１ａが形成され、このベース１の筒状部１ａの外周に、巻線４が施されたステータコア５が取り付けられている。ロータ側のハブ６は、このスピンドルモータがハードディスク装置用として用いられる場合には外周に磁気記録媒体としてのディスクが取り付けられ、このハブ６はスリーブの外周に嵌合された姿勢で固定されている。

この実施の形態では、スリーブは、生産工程での加工性を考慮して、内側筒状部分のインナースリーブ７と外側筒状部分のアウタースリーブ８とから構成され、インナースリーブ７の外周にアウタースリーブ８が嵌合された姿勢で固定されている。そして、このようにハブ６およびアウタースリーブ８が固定されたインナースリーブ７の内周に前記シャフト３が所定間隙を介して挿入されてハブ６およびスリーブが回転自在に枢支され、ハブ６の外周部内面には環状磁石１０が前記ステータコア５のティースに対向するように取り付けられている。

インナースリーブ７の内周面における上部側部分と下部側部分とには、ヘリングボーン形状などの動圧発生溝がそれぞれ形成され、インナースリーブ７の上端面および下端面にも動圧発生溝が形成されている。また、これらの動圧発生溝が臨む箇所には隙間が形成され、これらの隙間が設けられている箇所、すなわち、シャフト３の外周面と前記インナースリーブ７の内周面との間の隙間や、インナースリーブ７の下端面とシャフト３に設けられた太径のフランジ部１１のスラスト面１１ａとの間の隙間、およびインナースリーブ７の上端面とシール部材１２の下端面との間の隙間を含む空間部に潤滑油などの作動流体９が充填されている。そして、動圧発生溝が形成されたインナースリーブ７の内周面の上部側部分および下部側部分とこれに対向するシャフト３の外周面との間に、ラジアル方向の位置を所定間隙に制御する第１、第２のラジアル軸受１５、１６が形成され、また、動圧発生溝が形成されたインナースリーブ７の上端面とこれに対向するシール部材１２の下面との間に、スラスト方向の位置を所定間隙に制御する第１のスラスト軸受１７が形成され、動圧発生溝が形成されたインナースリーブ７の下端面とこれに対向するフランジ部１１のスラスト面１１ａとの間に、スラスト方向の位置を所定間隙に制御する第２のスラスト軸受１８が形成されている。

また、シール部材１２の外周面やフランジ部１１の外周面は上方または下方ほど細くなるように傾斜面形状とされ、これらの傾斜面部分とこれに対向するアウタースリーブ８の内周面との間に作動流体９を溜めた状態でシールするシール部１３、１４が形成されている。なお、図１における１９、２０は、外部からシール部１３、１４側にほこりなどが侵入することを防止するダストカバーである。

インナースリーブ７の外周にはアウタースリーブ８がその軸孔部分で圧入され、アウタースリーブ８の外周にはハブ６が、シャフト軸心３ａ方向に対する位置が互いに異なる第１圧入部６ａと第２圧入部６ｂとで圧入されている。ここで、これらの第１、第２圧入部６ａ、６ｂは、シャフト軸心３ａに沿う方向（シャフト軸心方向と称す）に対して第１圧入部６ａと第２圧入部６ｂとの間に第１，第２のラジアル軸受１５、１６が位置するように、第１，第２のラジアル軸受１５、１６よりもシャフト軸心３ａ方向に対して外側（図１に示す場合では第１圧入部６ａが第１のラジアル軸受１５よりも上方となり、第２圧入部６ｂが第２のラジアル軸受１６よりも下方となる位置）に配置されている。

そして特に、この実施の形態においては、図１に示すように、スリーブにおける、圧入部６ａ、６ｂから、この圧入部６ａ、６ｂに隣接するラジアル軸受１５、１６までの、シャフト軸心方向に対する距離Ｌ１、Ｌ２が小さい側、すなわち、この場合では、第２のラジアル軸受１６寄り側部分にスリット２１を設けている。ここで、スリット２１は、インナースリーブ７における外周面下端からに上方に延びる断面溝形状に形成されている。すなわち、このスリット２１が設けられているスリーブにおいて、その外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が開口された断面溝形状に形成されている。また、スリット２１は、シャフト軸心方向に対する、第２圧入部６ｂからスリット２１の底部までの距離Ｌ３が、第１圧入部６ｂから第１のラジアル軸受１５までの距離Ｌ１と同等となるような深さで形成されている。

なお、この実施の形態においては、ベース１に巻線４やステータコア５が設けられているステータ部側にシャフト３が取り付けられ、ハブ６に環状磁石１０が設けられているロータ部側にスリーブ（インナースリーブ７およびアウタースリーブ８）が取り付けられている。

上記構成において、スピンドルモータの巻線４に通電すると、ステータコア５のティースと環状磁石８との吸引反発の磁気作用でベース１を含むステータ部に対してハブ６およびアウタースリーブ８、インナースリーブ７を含むロータ部がシャフト３を中心として回転する。そして、この回転により各部の動圧発生溝が作動流体９を掻いて動圧が発生し、シャフト３に対してインナースリーブ７が第１、第２のラジアル軸受１５、１６によりラジアル方向の位置を所定間隙に制御され、また、シール部材１２、フランジ部１１に対してインナースリーブ７が第１、第２のスラスト軸受１７、１８によりスラスト方向の位置を所定間隙に制御されながら、ハブ６が安定して連続回転する。

このスピンドルモータの生産工程においてハブ６をシャフト３に組付ける際には、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、まず、インナースリーブ７の外周にアウタースリーブ８を圧入させて固定し、次に、インナースリーブ７が圧入されたアウタースリーブ８を、図２（ｄ）に示すように、ハブ６の内側の軸孔（圧入部６ａ、６ｂ）に圧入させて固定する。そして、このようにアウタースリーブ８やインナースリーブ７を組付けたハブ６を、シャフト３の途中に形成されている太径で鍔状のフランジ部１１のスラスト面１１ａに、インナースリーブ７の下端面が載る姿勢となるように、シャフト３の外周に隙間を有する状態で嵌合させる。この後、シャフト３の先端部外周に、アウタースリーブ８の内側でインナースリーブ７の上端面に接近した姿勢となるように、シール部材１２を圧入させる。

ここで、このスピンドルモータでは、図１に示すとともに上述したように、アウタースリーブ８に圧入されるハブ６の第１、第２圧入部６ａ、６ｂは、シャフト軸心方向に対して第１圧入部６ａと第２圧入部６ｂとの間に第１，第２のラジアル軸受１５、１６が位置するように、第１，第２のラジアル軸受１５、１６よりもシャフト軸心方向に対して外側に配置されている。したがって、図１に示すように、アウタースリーブ８にハブ６を圧入した状態では、アウタースリーブ８における圧入箇所の変形に伴って、これらの圧入箇所に近いインナースリーブ７における第１、第２のラジアル軸受１５、１６の箇所が、図３に誇張して示すように、第１のラジアル軸受１５の箇所では上方側がシャフト軸心３ａに近接するように内径側に変形して下方側部分の隙間が広がる形状となり、また、第２のラジアル軸受１６の箇所では下方側がシャフト軸心３ａに近接するように内径側に変形して上方側の隙間が広がる形状となる。これにより、第１、第２のラジアル軸受１５、１６の作動流体９が圧力の低い内側（シャフト軸心方向に対してシール部１３、１４の間の側）に流入する、いわゆるポンプイン形状となり、その結果、ハブ６の回転駆動時でも作動流体９がシール部１３、１４から外部に飛び出すことがなく、油洩れを生じ難くなる。これにより、スピンドルモータとしての信頼性が向上する。

つまり、比較例のスピンドルモータを図４に示すが、このように、アウタースリーブ８にハブ６を圧入する第１圧入部６ａが、第１のラジアル軸受１５よりも上方箇所に設けられ、アウタースリーブ８にハブ６を圧入する第２圧入部６ｂが、第１のラジアル軸受１５と第２のラジアル軸受１６との中間の高さに設けられているスピンドルモータでは、アウタースリーブ８にハブ６を圧入した状態において、アウタースリーブ８における圧入された各箇所がシャフト３の軸心３ａに近づくように僅かではあるが内径側に変形し、第２圧入部６ｂに対応するアウタースリーブ８の箇所の変形に伴って、これに対応するインナースリーブ７の第１のラジアル軸受１５と第２のラジアル軸受１６との間の中間部３０が僅かではあるがシャフト３の軸心３ａ側に近づくように変形する。

これにより、図５に誇張して示すように、第１のラジアル軸受１５が設けられている箇所では上方側の隙間が広がる形状となり、また、第２のラジアル軸受１６が設けられている箇所では下方側の隙間が広がる形状となって、第１、第２のラジアル軸受１５、１６の作動流体９が圧力の低い外側（シャフト軸心方向に対してシール部１３、１４の開口部分が設けられている側）に流出する、いわゆるポンプアウト形状となり、その結果、ハブ６の回転駆動時に作動流体９がシール部１３、１４から外部に飛び出して油洩れを生じる１つの要因となっていた。

これに対して、本実施の形態では、上述したように、アウタースリーブ８の外周にハブ６を圧入させて取り付けた際に、この圧入力によって、第１，第２のラジアル軸受１５、１６の箇所での隙間がスリーブの両端部側ほど狭くなる、いわゆるポンプイン形状となるようにスリーブが変形し、この結果、第１，第２のラジアル軸受１５、１６ではその作動流体が第１のラジアル軸受１５と第２のラジアル軸受１６との間の領域に流入する傾向となり、油洩れなどの作動流体の外部への流出が防止される。

ところで、図１に示すように、シャフト軸心３ａ方向に対する第１圧入部６ａから第１のラジアル軸受１５までの距離Ｌ１と、第２圧入部６ｂから第２のラジアル軸受１６までの距離Ｌ２とが異なる場合には、これらの離間距離Ｌ１、Ｌ２が小さい第２のラジアル軸受１６の方が第２圧入部６ａ、圧入部６ｂからの圧入による影響を強く受けるので、そのままの構成（スリット２１を設けない構成）では、離間距離Ｌ１、Ｌ２の小さい第２のラジアル軸受１６の方が、この箇所での変形量が大きくなり、第２のラジアル軸受１６から第１のラジアル軸受１５側に作動流体９を流入させる力の方が、第１のラジアル軸受１５から第２のラジアル軸受１６側に作動流体９を流入させる力よりも大きくなり、シール部材１２が設けられているシール部１３から作動流体９が洩れるおそれがある。

これに対処して、本発明の実施の形態では、図１に示すように、インナースリーブ７における圧入部とラジアル軸受との離間距離が小さい下部側にスリット２１を形成することにより、スリット２１が設けられている箇所では、アウタースリーブ８からの圧入による変形力がインナースリーブ７に伝達されず、この結果、第２圧入部６ｂの圧入による第２のラジアル軸受１５ｂ側への圧入による力が減衰されて伝達される。また、スリット２１が、シャフト軸心方向に対する、第２圧入部６ｂからスリット２１の底部までの距離Ｌ３が、第１圧入部６ｂから第１のラジアル軸受１５までの距離Ｌ１と同等となるような深さで形成されているので、インナースリーブ７における第１のラジアル軸受１５の箇所での変形量と第２のラジアル軸受１６の箇所での変形量とがほぼ同等となって、これらのラジアル軸受１５、１６でのポンプイン力も同等となって釣り合うこととなる。これにより、ハブ６の回転駆動時でも作動流体９がシール部１３、１４から外部に飛び出すことをより確実に防止でき、油洩れを確実に防止できる。これにより、スピンドルモータとしての信頼性が一層向上する。

なお、上記構成においては、インナースリーブ７における外周面下端から上方に延びる断面溝形状の凹部を形成することで、前記スリット２１を形成している場合を述べたが、これに限るものではなく、アウタースリーブ側８の内周面に凹部を形成してスリットを構成してもよい。また、図６に示すように、スリーブを、インナースリーブ７とアウタースリーブ側８とに分割せずに一体形成してもよく、このスリーブ２５にスリット２１を形成しても同様な作用効果を得ることができる。

また、スリーブの形状によって、スリット２１の深さだけでなく、半径方向の切欠幅を調整したり、スリーブにおける上部と下部との両側ともスリットを設けたりすることも可能である。なお、スリーブにおける上部と下部との両側ともスリット２１を設ける場合には、各スリット２１の底部から隣接する圧入部までのシャフト軸心方向距離が同等となるような深さで形成するとさらに良好となる。

また、上記のようにスリット２１を形成することで、シャフト３の両端部側にそれぞれ開口部を有する流体軸受を備えたいわゆるタイド型（両持ち型）スピンドルモータにおいて、特に良好に油洩れを防止できる。

（実施の形態２）
次に、図７は本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図である。
図７に示すように、このスピンドルモータにおいては、ベース３１に筒状部３１ａが形成され、この筒状部３１ａの内周面に形成された軸孔３２にスリーブ３３が圧入されて支持固定されている。また、ベース３１の筒状部３１ａの外周に、巻線３４が施されたステータコア３５が取り付けられている。ロータ側のハブ３６は、このスピンドルモータがハードディスク装置用として用いられる場合には外周に磁気記録媒体としてのディスクが取り付けられ、このハブ３６はシャフト３７の先端部外周に嵌合されて固定されている。そして、このようにハブ３６が固定されたスリーブ３３の内周に前記シャフト３が所定間隙を介して挿入されて、ハブ３６が回転自在に枢支され、ハブ３６の外周部内面にはロータリーヨーク３８が取り付けられているとともにこのロータリーヨーク３８の内周に環状磁石３９が取り付けられ、この環状磁石３９は前記ステータコア３５の歯部に対向するように配置されている。

スリーブ３３の軸孔３３ａに対向するシャフト３７の外周面（またはシャフト３７が挿通されるスリーブ３３の軸孔３３ａの内周面）における上部寄り部分と下部寄り部分とには、ヘリングボーン形状などの動圧発生溝がそれぞれ形成されている。また、スリーブ３３の内周面における下端部には、断面階段状の第１太径孔３３ｂと第２太径孔３３ｃとが形成され、最も太径の第１太径孔３３ｂには、スラストプレート４０が嵌め込まれて固着されている。また、第２太径孔３３ｃにはシャフト３７の基端部に固定されたスラストフランジ４１が所定隙間をあけた状態で配設され、スラストフランジ４１の上下面（またはこれに対向するスリーブ３３における第２太径孔３３ｃの上面とスラストプレート４０の上面と）にもヘリングボーン形状などの動圧発生溝がそれぞれ形成されている。そして、これらの動圧発生溝が形成されている箇所を含む隙間部分、すなわち、シャフト３７の外周面とスリーブ３３の内周面との間の隙間や、スリーブ３３の第２太径孔３３ｃとスラストフランジ４１との間の隙間、およびスラストプレート４０とスラストフランジ４１およびシャフト３７の底面部との間の隙間に、潤滑油などの作動流体９が充填されている。このように、動圧発生溝が形成されたスリーブ３３の内周面の上部側部分および下部側部分とこれに対向するシャフト３７の外周面との間に、ラジアル方向の位置を所定間隙に制御する第１、第２のラジアル軸受４２、４３が形成され、また、動圧発生溝が形成されたスラストフランジ４１の上下面とこれに対向するスリーブ３３における第２太径孔３３ｃの上面とスラストプレート４０の上面との間に、スラスト方向の位置を所定間隙に制御する第１、第２のスラスト軸受４４、４５が形成されている。

そして、ハブ３６が回転されると、このハブ３６が、スリーブ３３とシャフト３７との間および、スラストフランジ４１とスラストプレート４０との間に作動流体９を介在させた状態で安定して連続回転する。このように、この実施の形態においては、ベース３１に巻線３４やステータコア３５が設けられているステータ部側にスリーブ３３が取り付けられ、ハブ３６に環状磁石３９が設けられているロータ部側にシャフト３７が取り付けられている。

なお、この実施の形態では、スリーブ３３の外周面の中央部分に凹部３３ｄが形成され、スリーブ３３の外周面における前記凹部３３ｄを除く、上部と下部とがベース３１の筒状部３１ａおよびその下方部分に当接する第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆとされ、ベース３１にスリーブ３３がこれらの第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆの箇所で、当接、圧入されている。

そして特に、本発明の実施の形態においては、スリーブ３３の上部にスリット４６が形成されており、このスリット４６は、スリーブ３３における外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が上面側に開口された断面溝形状に形成されている。

この構成によれば、シャフト３７の軸心３７ａに沿う方向に対して、スリーブ３３とベース３１との圧入の際に当接する第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆの箇所の位置が、第１、第２のラジアル軸受４２、４３が設けられている範囲と一部重なるため、巻線３４やステータコア３５が組み付けられたベース３１に、スリーブ３３を圧入して組み付ける際に、スリーブ３３の圧入部３３ｅ、３３ｆがベース３１から力を受けてシャフト３７の軸心３７ａ側に向かって内側に変形し、この結果、第１、第２のラジアル軸受４２、４３の間隙寸法が変動するおそれがある。

しかしながら、この実施の形態においては、スリーブ３３における第１圧入部３３ｅの近傍箇所にスリット４６を形成しているため、図８に示すように、スリット４６が設けられていないものと比較すると、ベース３１へスリーブ３３を圧入することにより発生した外力である圧入伝達力が、第１のラジアル軸受４２に伝達するまでにスリット４６により減衰されて、この圧入伝達力によるスリーブ３３の内周部分への変形や第１のラジアル軸受４２の間隙寸法への影響を抑えることができる。すなわち、ベース３１へスリーブ３３を圧入した際に、ベース３１の筒状部３１ａからスリーブ３３の第１圧入部３３ｅが力を受けるが、この際に、スリーブ３３における第１圧入部３３ｅとスリット４６との間の箇所３３ｇが、スリット４６が設けられて一端側が開口された形状とされているので変形しやすくなり、この箇所が変形することで、第１圧入部３３ｅからの圧入伝達力が良好に吸収されるとともに、この力が第１のラジアル軸受４２側に伝達することがスリット４６で遮られ、この結果、第１のラジアル軸受４２に伝達する圧入伝達力を良好に減衰させることができる。したがって、スリット４６が設けられていないものと比較すると、前記圧入伝達力によるスリーブ３３の内周部分への変形や第１のラジアル軸受４２の間隙寸法への影響を抑えることができ、回転駆動時の第１のラジアル軸受４２における作動流体の圧力分布不均一による作動流体の油漏れなどを防止できて、軸受性能を良好に保持できる。

また、スリット４６の形状として、このスリット４６が設けられているスリーブ３３において、外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が開口された断面溝形状に形成することにより、スリーブ３３とベース３１の筒状部３１ａとの接触面積をさらに減少させることなく、第１のラジアル軸受４２に伝達する圧入伝達力を良好に減衰させることが可能となり、この結果、スリーブ３３の内周が局部的に変形することを防止でき、作動流体９の流れや、軸受性能などを管理し易くなる。

また、スリット４６を第１のラジアル軸受４２の近傍箇所などにも自由に設けることが可能であり、しかもそのスリット４６の深さや溝幅も自由に設定できるので、スリーブ３３における第１のラジアル軸受４２への伝達方向や変形量を減少させるように形成することが容易にできるとともにその制御も容易であり、第１のラジアル軸受４２などの軸受部分への微妙な変形に対して対応し易い利点もある。

また、上記のようにスリット４６を形成することで、ステータコア３５をベース３１の筒状部３１ａに圧入して取り付けても、第１のラジアル軸受４２などに悪影響を及ぼさない利点もある。つまり、ステータコア３５はその製造公差が比較的大きい（例えば、２０μｍ）ので、図８に示すようにスリット４６が設けられていない従来の構造では、ステータコア３５をベース３１の筒状部３１ａに圧入して取り付けると、第１のラジアル軸受４２などの軸受部分への変形量が大きく、このため、従来においては、ステータコア３５のベース３１の筒状部３１ａに取り付ける箇所の寸法を少しだけ大きめに設定して、接着して取り付けていた。しかしながら、このように接着によりステータコア３５を取り付ける場合には、接着剤のベーキングや管理などを非常に細かく行わなければならないとともに、コストもかかり、さらには接着剤によるガスの発生も多くなる問題があった。

これに比べて、上記のように、スリット４６を設けることで、支障を来たすことなく、ステータコア３５をベース３１の筒状部３１ａに圧入して取り付けることができ、結合強度も良好となる。

また、部品の製造公差以外にも、部品同士を組付ける際の組付け位置のばらつきなどを生じていた場合に、このばらつきによる第１のラジアル軸受４２などの軸受部分への変形による悪影響を最小限に抑えることができ、これにより軸受部分の信頼性を向上させることができる。

また、上記においては、スリーブ３３における上部にスリット４６を設けて、第１のラジアル軸受４２に悪影響を及ぼさないように構成した場合を述べたが、図９に示すように、スリーブ３３における下部にもスリット４６を設けて、第２のラジアル軸受４３に、悪影響を及ぼさないように構成してもよく、スリーブ３３における下部だけにスリット４６を設けても、効果があることはもちろんである。

さらに、図１０に示すように、このスリット４６を、スリーブ３３に代えて、ベース３１の筒状部３１ａの上部などに形成してもよい。この場合には、ベース３１の筒状部３１ａにおけるスリット４６を設けた箇所の外周側部分と内周側部分とが、スリット４６を設けない場合と比較して、撓みやすくなるので、上記したステータコア３５を取り付ける際の圧入力や、ベース３１の筒状部３１ａからのスリーブ３３への圧入力自体が、スリット４６およびこのスリット４６を設けた箇所の外周側部分と内周側部分とにより減衰され、この結果、第１のラジアル軸受４２などの軸受部分への変形による悪影響を最小限に抑えることができて、軸受部分の信頼性を向上させることができる。

また、図７に示すスピンドルモータでは、スリーブ３３の外周面に凹部３３ｄを形成して第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆを設けた場合を述べたが、スリーブ３３などの長さを長めに設定して第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆが前記第１、第２１のラジアル軸受４２、４３よりもシャフト軸心方向の外側に配置させるように構成したり、スリット４６が、スリーブ３３における第１、第２圧入部３３ｅ、３３ｆから、この圧入部３３ｅ、３３ｆに隣接するラジアル軸受４２、４３までの、シャフト軸心方向に対する距離が小さい側の箇所に設けたりしてもよい。

さらには、図１１、図１２に示すように、スリーブ３３の外周面に凹部３３ｄを設けないものにも適用可能である。つまり、スリット４６を設けることで、ラジアル軸受４２、４３への変形による悪影響を抑えることが可能であるので、凹部３３ｄを有しない構造としても差し支えない。また、このように凹部３３ｄを有しない構造とすることで、スリーブ３３とベース３１との接触面積が大きくなって、局部的ではなくて均等に当接するので、スリーブ３３の内周が局部的に変形することをさらに良好に防止でき、軸受の信頼性を向上させることができる。

本発明は、ハードディスク装置用スピンドルモータなどに加えて、その他の回転体を回転する各種のスピンドルモータに用いることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、同スピンドルモータにおけるインナースリーブ、アウタースリーブ、ハブの組付け手順の工程を示す図 同スピンドルモータにおける作動流体の流れを概念的に示す図 比較例としてのスピンドルモータの断面図 同比較例のスピンドルモータにおける作動流体の流れを概念的に示す図 本発明の第１の実施の形態に係るスピンドルモータの変形例の断面図 本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモータの断面図 他の比較例としてのスピンドルモータの断面図 本発明の第２の実施の形態に係る図７に示すスピンドルモータの変形例の断面図 本発明の第２の実施の形態に係るスピンドルモータの、他の変形例の断面図 本発明の第２の実施の形態に係る図７に示すスピンドルモータの、さらに他の変形例の断面図 本発明の第２の実施の形態に係る図１０に示すスピンドルモータの、さらに他の変形例の断面図 従来のスピンドルモータの断面図 同従来のスピンドルモータの要部拡大断面図

符号の説明

１、３１ ベース
１ａ、３１ａ 筒状部
２ 軸孔
３、３７ シャフト
３ａ、３７ａ シャフト軸心
４、３４ 巻線
５、３５ ステータコア
６、３６ ハブ
６ａ、３３ｅ 第１圧入部
６ｂ、３３ｆ 第２圧入部
７ インナースリーブ
８ アウタースリーブ
９ 作動流体
１０、３９ 環状磁石
１１ フランジ部
１５、４２ 第１のラジアル軸受
１６、４３ 第２のラジアル軸受
１７、４４ 第１のスラスト軸受
１８、４５ 第２のスラスト軸受
２１、４６ スリット
２５、３３ スリーブ
３３ａ 軸孔
３３ｄ 凹部
３２ 軸孔
３８ ロータリーヨーク
４０ スラストプレート
４１ スラストフランジ

Claims (3)

1. ベースと、このベースに固定されたシャフトとを有するステータ部と、
   ハブと、このハブの軸孔に圧入されたスリーブとを有するロータ部と、
   前記シャフトとこのシャフトが挿入される前記スリーブとの間に設けられ、作動流体が充填されて、前記ステータ部のシャフトに対して前記ロータ部のスリーブを回転自在に支持するラジアル軸受とを備え、
   前記ロータ部と前記ステータ部との間に作用する磁気作用により前記ステータ部に対して前記ロータ部が回転するスピンドルモータであって、
   ハブの軸孔とスリーブとが、シャフト軸心方向に対する位置が互いに異なる少なくとも２箇所の圧入部で圧入され、
   ラジアル軸受が、シャフト軸心方向に対して複数の箇所に設けられ、
   前記圧入部が、前記複数のラジアル軸受よりもシャフト軸心方向の外側に配置されており、
   スリーブまたはハブに、ハブの軸孔へのスリーブの圧入により発生してラジアル軸受側に伝達する圧入伝達力を減衰させるスリットを設けたスピンドルモータ。
2. スリットが、スリーブまたはハブにおける、圧入部から、この圧入部に隣接するラジアル軸受までの、シャフト軸心方向に対する距離が小さい側の箇所に設けられている請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. スリットは、このスリットが設けられている部材の、外周面と内周面との間の径方向中間箇所で周方向に繋がるとともにその一端側が開口された断面溝形状に形成されている請求項１または２に記載のスピンドルモータ。

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