JPH11187612A - スピンドルモータ、及びスピンドルモータを回転体の駆動源とする回転体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造簡単で小型化可能、且つ回転の不安定さ
や軸受部材間の接触摺動を減少させた液体動圧軸受を備
えたスピンドルモータを提供すること。 【解決手段】 スピンドルモータの液体動圧軸受を、軸
方向中央部に円盤状スラスト軸受部材２１を且つその両
側にラジアル軸受用円柱部２２と支持用円柱部２３とを
それぞれ有するフランジ付円柱状軸受部材２０と、前記
ラジアル軸受用円柱部２２が回転自在に挿入される小径
円筒部を閉塞端側に且つ前記円盤状スラスト軸受部材が
回転自在に挿入される大径円筒部を開放端側にそれぞれ
有する段付円筒状軸受部材３０と、この段付円筒状軸受
部材３０の開放端をオイル溜Ｓを含むキャピラリーシー
ルを施して封止する円盤状スラスト押さえ部材４０と及
びこれら構成部材間にそれぞれ形成された隙間に充填さ
れた潤滑用オイルとで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体動圧軸受によ
ってロータがステータに支持されたスピンドルモータ及
びこのスピンドルモータを回転体の駆動源とする回転体
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動圧軸受は小型化でき、円滑な高速回転
が可能なことから、コンピュータや複写機等の分野の回
転体装置の軸受に好適である。特に、空気動圧軸受はオ
イル等の潤滑剤を使用しないので、磁気ディスク等の回
転体を汚す恐れが皆無であり、これらを駆動する回転体
装置に広く採用されている。しかしながら、空気軸受
は、軸受剛性が極めて低いことや軸受隙間が数ミクロン
オーダーであるために製作が困難なこと等の欠点があ
る。このため、このような欠点のない液体動圧軸受、即
ち軸受剛性が高く、製作が容易な動圧軸受である液体動
圧軸受が開発されてきた。

【０００３】図１１は、米国特許第５，４８７，６０８
号公報に開示されている従来装置であって、軸受下端を
閉塞端とし軸受上端を開放端とし且つラジアル軸受部を
上部にスラスト軸受部を下部に設けた液体動圧軸受を有
する軸回転形スピンドルモータにおいて、スピンドルモ
ータが高速で回転しているときには、ラジアル軸受部で
は動圧による潤滑用オイルの正味の流れが軸受の閉塞端
の方向に向かうように、且つスラスト軸受部では動圧に
よる潤滑用オイルの正味の流れがラジアル軸受部の方向
に向かうようにし、更にこれら２つを結合した正味の流
れが軸受の閉塞端の方向に向かうようにラジアル軸受部
及びスラスト軸受部の構造に工夫をしてモータが高速で
回転しているときに潤滑用オイルが軸受から漏出しない
ようにしてある。また、軸受の開放端にはキャピラリー
シールが施されており、スピンドルモータが停止してい
るときに潤滑用オイルが軸受の外に漏出しないようにし
てある。

【０００４】即ちラジアル動圧発生溝は図８に示す如き
ヘリングボーン溝Ｇ１で、円柱状ラジアル軸受部材５２
の外周面に連通孔１３４を境に上下に形成されている。
そして、上段のヘリングボーン溝部の軸方向の幅を下段
のヘリングボーン溝部のそれよりも広くしてある。同時
に、各段のヘリングボーンの略Ｖ字を構成する上側のグ
ループの溝を下側のグループの溝よりも少し長くしてあ
る。また、スラスト動圧発生溝は図９に示す如きヘリン
グボーン溝Ｇ２で、第１スラスト軸受部の第１円盤状ス
ラスト部材７４の上面と、第２円盤状スラスト部材７６
の上面にそれぞれ形成されている。そして第１円盤状ス
ラスト部材７４の上面の潤滑用オイルが接する部分の面
積を第２円盤状スラスト部材７６の上面のそれよりも小
さくしてある。

【０００５】軸受の開放端は円柱状ラジアル軸受部材５
２の外周面と円筒状ラジアル部材７０の内周面の間に形
成された狭い隙間の上端部で、オイル溜１６０に連通し
ている。オイル溜１６０は、軸受の開放端との接続部で
ある底部から大気への開口部まで末広がりに拡大した形
状の空間を形成している。スピンドルモータが停止して
いるときは、毛細管現象によって潤滑用オイルが末広が
りのオイル溜１６０の底部まで充填しており、この部分
の潤滑用オイルの表面張力と、潤滑用オイルがオイル溜
１６０の開口部の方向に移動しようとした場合に軸受内
部で潤滑用オイルに加わる負圧によって、潤滑用オイル
が軸受の開放端から外に漏れるのを阻止しており、軸受
の開放端にはいわゆるキャピラリーシールが施されてい
る。オイル溜１６０を末広がりに拡大した形状にするこ
とによって、周囲温度や圧力の大きな上昇によって膨張
してオイル溜１６０の底部から上昇してもオイル溜１６
０内に留めおき、軸受の外には漏れないようにしてあ
る。

【０００６】上記米国特許公報に開示されたスピンドル
モータは、空気動圧軸受に比較して軸受剛性が高く製作
が容易な実用的な液体動圧軸受である。しかしながら、
スラスト軸受部を構成するのに第１円盤状スラスト部材
７４と第２円盤状スラスト部材７６の２つの部材が必要
であること、構造上加工が極めて難しい動圧発生溝を相
互の関係を考慮してラジアル軸受部とスラスト軸受部に
それぞれ形成しなければならないこと、及び動圧によっ
て生じさせられる潤滑液体の流れを円滑にするためにオ
イル溜用孔１００とラジアル動圧発生部とスラスト動圧
発生部とを結ぶ上部連通孔１３４と下部連通孔１０２を
円柱状ラジアル軸受部材５２にそれぞれ設けなければな
らないことから、液体動圧軸受の構造が複雑である。こ
のため、このような構造の液体動圧軸受では小型化する
ことが困難であり、製作も必ずしも容易とは言えないと
いう問題がある。また、前記キャピラリーシールは、円
柱状ラジアル軸受部材５２の外周面と円筒状ラジアル部
材７０の内周面の間に形成された狭い隙間、即ち上段の
ラジアル軸受部の軸受隙間に連通する連通路と、この連
通路の端部から大気への開口部まで末広がりに拡大した
形状のオイル溜１６０とからなるものであるため、円柱
状ラジアル軸受部材５２の長さを短くできず、従って小
型化することが困難であるという問題もある。

【０００７】図１２に示す従来のスピンドルモータは、
上記の問題点を解決する液体動圧軸受を備えたものであ
る。この液体動圧軸受は、固定台１に立設された円柱状
軸受部材であって上端に円盤状スラスト軸受部材２ａが
中間部にラジアル軸受用円柱部２ｂが下部に支持用円柱
部２ｃが更に軸中心部にオイル溜用貫通孔２ｄがそれぞ
れ形成されたフランジ付円柱状軸受部材２と、カップ状
ロータ６と一体の円筒状軸受部材であって前記フランジ
付円柱状軸受部材２が回転自在に収容される３段の円筒
部を有する段付漏斗状凹部が形成された円筒状軸受部材
３と、前記円柱状軸受部材の下側開口端を液密にシール
するシール部材５と、前記円筒状軸受部材の上側開放端
を液密にシールするスラスト押さえ部材４と、これら部
材間にそれぞれ形成された隙間に充填された潤滑用オイ
ルと、及び前記円柱状軸受部材２のラジアル軸受用円柱
部の外周面と前記円筒状軸受部材３のラジアル動圧軸受
用円筒部の内周面とで形成するラジアル軸受部の隙間に
連通する連通路とオイル溜Ｓ８とＳ９とを含むキャピラ
リーシールとから構成されている。しかしながら、この
図１２に示す従来装置は、ラジアル軸受用円柱部２ｂを
長くすれば小型化できないし、逆にラジアル軸受用円柱
部２ｂを短くすれば十分なラジアル動圧が得られないと
いう問題がある。また、キャピラリーシールを構成する
連通路は長く、これに連なる末広がりの断面形状のオイ
ル溜と共に、その加工は必ずしも容易ではないという問
題もある。

【０００８】更に図１１及び図１２に示した従来の液体
動圧軸受を備えたスピンドルモータは、いずれも高速回
転時に軸変位の方向とその変位に対する復元力の方向が
一致していないことによって生じるハーフホワール現象
に起因して回転が不安定になりやすいという問題点があ
る。また、円盤状スラスト軸受部材が軸受の上端又は下
端に配置されているので、スピンドルモータの起動停止
時にステータに対するロータの倒れが大きくなり、軸受
の構成部材間に接触摺動が生じ易く、製品寿命を短縮さ
せる恐れがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようす
る課題は、構造簡単、小型化可能、製作容易な液体動圧
軸受であって、ハーフホワール現象に起因する回転の不
安定さを除去し、更に軸受部材間の接触摺動を減少させ
た液体動圧軸受によって、ロータをステータに支持した
スピンドルモータ及びこのスピンドルモータを駆動源と
する回転体装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ロータ磁石を含むロータと、ステータコイルを含む
ステータと、ロータをステータに支持する液体動圧軸受
とからなるスピンドルモータにおいて、前記液体動圧軸
受を軸方向中央部に円盤状スラスト軸受部材を且つその
両側にラジアル軸受用円柱部と支持用円柱部とをそれぞ
れ有するフランジ付円柱状軸受部材と、前記フランジ付
円柱状軸受部材のラジアル軸受用円柱部が回転自在に挿
入される小径円筒部を閉塞端側に且つ前記円盤状スラス
ト軸受部材が回転自在に挿入される大径円筒部を開放端
側にそれぞれ有する段付円筒状軸受部材と、前記段付円
筒状軸受部材の開放端をキャピラリーシールを施して封
止する円盤状スラスト押さえ部材と及びこれら構成部材
間にそれぞれ形成された隙間に充填された潤滑用オイル
とで構成した。

【００１１】また、前記の如く構成した液体動圧軸受を
備えたスピンルモータ又はこのスピンドルモータを駆動
源とする回転体装置において、ステータコイルの磁気中
心を前記円盤状スラスト軸受部材の軸方向横断面中心と
略一致するようにロータ磁石とステータコイルを配置し
た。更に前記液体動圧軸受のラジアル動圧軸受部を前記
フランジ付円柱状軸受部材のラジアル軸受用円柱部の外
周面と前記段付円筒状軸受部材の小径円筒部の内周面と
で構成し、第１スラスト動圧軸受部を前記円盤状スラス
ト軸受部材の一方の面と前記円盤状スラスト押さえ部材
の対向面とで構成し、更に第２スラスト動圧軸受部を前
記円盤状スラスト軸受部材の他方の面と前記段付円筒状
軸受部材の小径円筒部と大径円筒部との境界面とで構成
した。更にまた、前記キャピラリーシールを、前記第１
スラスト動圧軸受部の軸受隙間と連通した部分から外気
に向かって末広がりの断面形状のオイル溜で構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１から図４は本発明の一実施例
の軸回転形スピンドルモータを説明するための図であ
り、図１は軸回転形スピンドルモータの断面図、図２は
その主要部を軸受隙間等を誇張して示した拡大断面図で
ある。これらの図面において、１０はモータのステータ
の一部を構成する固定部材、２０は軸方向中央部に円盤
状スラスト軸受部材２１が一体に形成されたフランジ付
円柱状軸受部材、３０は固定台１０に一体に形成された
段付円筒状軸受部材、４０は円盤状スラスト押さえ部材
である。５０はロータの一部を構成するカップ状ハブ
で、その中心部に設けられた取り付け孔によってフラン
ジ付円柱状軸受部材２０に固着されている。６０は同じ
くロータの一部を構成するロータ磁石で、カップ状ハブ
５０の内周面に配置されている。７０はステータの構成
要素であるステータコイルで、ロータ磁石６０に近接し
て段付円筒状軸受部材３０の外周面に配置されている。

【００１３】軸方向中央部に円盤状スラスト軸受部材２
１が形成されたフランジ付円柱状軸受部材２０は、図３
に拡大して示す如く、円盤状スラスト軸受部材２１の下
側にラジアル軸受用円柱部２２が、上側に支持用円柱部
２３がそれぞれ形成されている。段付円筒状軸受部材３
０は、図４に拡大して示す如く、フランジ付円柱状軸受
部材２０のラジアル軸受用円柱部２２が回転自在に挿入
される小径円筒部３１と円盤状スラスト軸受部材２１が
回転自在に挿入される大径円筒部３２の少なくとも２つ
の円筒部を有する部材である。これら２つの円筒部は同
軸で隣接しており、境界には境界面３５が存在する。大
径円筒部３２に隣接し同軸にして形成された円筒部３３
は、大径円筒部３２の開放端従って段付円筒状軸受部材
３０の開放端をキャピラリーシールを施してシールする
円盤状スラスト押さえ部材４０を挿入固着するためのも
のである。このような段付円筒状軸受部材３０は、スラ
スト押さえ部材用円筒部３３、大径円筒部３２及び小径
円筒部３１を上から順に切削等によって形成して製作さ
れ、従って閉塞端側には小径円筒部３１が且つ開放端側
には大径円柱部３２が形成されることになる。Ｓはキャ
ピラリーシールを構成するオイル溜である。

【００１４】図１ないし図２に示す液体動圧軸受は、１
つのラジアル動圧軸受部と、上側即ち第１スラスト動圧
軸受部並びに下側即ち第２スラスト動圧軸受部とからな
る。ラジアル動圧軸受部はフランジ付円柱状軸受部材２
０のラジアル軸受用円柱部２２の外周面と段付円筒状軸
受部材３０の小径円筒部３１の内周面とで構成され、且
つこれら外周面と内周面のいずれか一方には図８に示す
如きラジアル動圧発生溝Ｇ１が形成され、他方は平坦面
とされている。上側スラスト動圧軸受部は、円盤状スラ
スト軸受部材２１の上面と円盤状スラスト押さえ部材４
０の対向面即ち下面とで構成され、且つこれら上面と下
面のいずれか一方には図９に示す如きスラスト動圧発生
溝Ｇ２が形成され、他方は平坦面とされている。更に第
２スラスト動圧軸受部は円盤状スラスト軸受部材２１の
下面と段付円筒状軸受部材３０の小径円筒部３１と大径
円筒部３２との境界面３５とで構成され、且つこれら下
面と境界面３５のいずれか一方には図９に示す如きスラ
スト動圧発生溝Ｇ２が形成され、他方は平坦面とされて
いる。

【００１５】図２において、Ｒ１は円盤状スラスト軸受
部材２１の上面と円盤状スラスト押さえ部材４０の下面
との間に形成された狭い隙間で第１スラスト動圧軸受部
の軸受隙間を含む。Ｒ２は円盤状スラスト軸受部材２１
の外周面と段付円筒状軸受部材３０の大径円筒部３２の
内周面との間に形成された狭い隙間である。Ｒ３は円盤
状スラスト軸受部材２１の下面と段付円筒状軸受部材３
０の小径円筒部３１と大径円筒部３２の境界面３５との
間に形成された狭い隙間で、第２スラスト動圧軸受部の
軸受隙間を含む。Ｒ４はフランジ付円柱状軸受部材２０
のラジアル軸受用円柱部２２の外周面と段付円筒状軸受
部材３０の小径円筒部３１の内周面との間に形成された
狭い隙間で、ラジアル動圧軸受部の軸受隙間を含む。更
に、Ｒ５はラジアル軸受用円柱部２２の下端面即ちフラ
ンジ付円柱状軸受部材２０の下端面と小径円筒部３１の
閉塞端面即ち段付円筒状軸受部材３０の閉塞端面との間
に形成された狭い隙間である。これらの隙間は、４〜２
０ミクロン程度の範囲で適切な値が設計時に選ばれる。
これらの狭い隙間Ｒ１〜Ｒ５には潤滑用オイルが真空注
入法或いは滴下法等によって充填されている。

【００１６】オイル溜Ｓはフランジ付円柱状軸受部材２
０の支持用円柱部２３と円盤状スラスト押さえ部材４０
とで構成されている。即ち、円盤状スラスト押さえ部材
４０の内径孔は切削加工により断面が円錐台形になって
おり、この内径孔に支持用円柱部２３が挿入されて、円
盤状スラスト押さえ部材４０とフランジ付円柱状軸受部
材２０とで図２に示す如き断面が末広がりのオイル溜
Ｓ、即ち狭隘端部から拡大端部に向かって末広がりに拡
大したオイル溜Ｓが簡単に形成される。オイル溜Ｓの狭
隘端部は開口端となっており、第１スラスト動圧軸受部
の軸受隙間を含む狭い隙間Ｒ１に連通している。またオ
イル溜Ｓの拡大端部は大気に開口している。スピンドル
モータが停止しているときは、毛細管現象によって潤滑
用オイルが末広がりのオイル溜Ｓの狭隘端部まで充填し
ており、この部分の潤滑用オイルの表面張力と、潤滑用
オイルがオイル溜Ｓの拡大端部の方向に移動しようとし
た場合に軸受内部で潤滑用オイルに加わる負圧によっ
て、潤滑用オイルが軸受の開放端から外に漏れるのを阻
止している。従って、大気に開口した拡大端部と、第１
スラスト動圧軸受部の軸受隙間を含む狭い隙間Ｒ１に連
通している狭隘端部とを有するオイル溜Ｓは、いわゆる
キャピラリーシールとして機能しているのである。オイ
ル溜Ｓを狭隘端部から大気に向かって末広がりに拡大し
た形状にしたのは、周囲温度や圧力の大きな上昇によっ
て潤滑用オイルが膨張してオイル溜Ｓの狭隘端部から拡
大端部の方に移動しても、軸受の外には漏れないように
するためである。

【００１７】図１０に示す如き磁気ディスクや光ディス
クを回転体とする回転体装置やポリゴンミラーを回転体
とする回転体装置等に用いられるスピンドルモータは、
通常はダイレクトドライブのＤＣブラシレスモータであ
る。カップ状ハブ５０の内周面に等間隔に配置されてい
るロータ磁石７０と、これに近接して段付円筒状軸受部
材３０の外周面に取り付けられているステータコイル７
０は、このＤＣブラシレスモータの電磁気回路の構成要
素である。ステータコイル７０は、直流電源から電子的
な整流回路を介して励磁電流が付加され、極性が周期的
に変化する電磁石となる。換言すれば、ステータコイル
７０による磁界は、方向が周期的に変化する。この方向
が周期的に変化するステータコイル７０の磁界と、方向
が一定のロータ磁石６０の磁界との間の電磁的な吸引力
と反発力によって、モータの回転力が発生するのであ
る。

【００１８】本発明においては、ステータの磁気中心、
具体的にはステータコイル７０の磁気回路の中心を円盤
状スラスト軸受部材２１の軸方向横断面中心と略一致す
るようにロータ磁石６０とステータコイル７０を配置し
た。円盤状スラスト軸受部材２１の軸方向横断面中心
は、フランジ付円柱状軸受部材２０の軸方向中央部に形
成されており、液体動圧軸受のほぼ中央に位置してい
る。このため、上記の如くステータの磁気中心を円盤状
スラスト軸受部材２１の軸方向横断面中心と略一致する
ようにすることによって、ステータコイル７０による磁
路が軸受の上下にバランス良く形成され、磁気抵抗も少
なくなるので、回転力を生じさせる磁界を従来装置にお
けるよりも有効に利用できるようになった。また、上記
の如き配置により電磁作用による回転力を発生する部材
が液体動圧軸受のほぼ中央に位置することから、ハーフ
ホワール現象に起因する回転の不安定さを著しく軽減さ
せることができた。

【００１９】

【実施例】図５は本発明の他の実施例で、図１に示す液
体動圧を備えた軸回転形スピンドルモータにおいて、フ
ランジ付円柱状軸受部材２０の軸方向中央部に形成され
た円盤状スラスト軸受部材２１に、高速回転時にスラス
ト動圧軸受部の動圧発生溝の外径部から内径部にオイル
が過度に引き込まれないようにするためのバランス孔Ｈ
を軸対称に２個設けたものである。また、図５において
は、段付円筒状軸受部材３０の閉塞端はシール部材を用
いて形成されている。即ち、段付円筒状軸受部材３０
は、スラスト押さえ部材用円筒部３３、大径円筒部３
２、小径円筒部３１、開口であるシール部材用円筒部３
４が上から順に切削等により形成され、そして円盤状シ
ール部材３８が前記開口である円筒部３４に液密に固着
されて小径円筒部３１の下端、従って段付円筒状軸受部
材３０の下端を閉塞端としたものである。図５に示す如
き、シール部材を用いて段付円筒状軸受部材３０に閉塞
端を形成するのは、加工の容易さと、潤滑用オイルの注
入方法に選択枝を広げるという利点がある。

【００２０】図７は本発明の更に他の実施例で、液体動
圧軸受を備えた軸固定形スピンドルモータである。図７
に示す軸固定形スピンドルモータの構成部材は、図１に
示す軸回転形スピンドルモータの構成部材と基本的には
同じである。しかしながら軸固定形であるため、いくつ
かの違いがある。即ち、フランジ付円柱状軸受部材２０
の支持用円柱部２３は固定台１０の取付孔に挿入固着さ
れ、段付円筒状軸受部材３０にはカップ状ハブ５０が同
軸に固着されている。固定台１０にはステータコイル取
付け用の円筒部が形成され、この外周面にステータコイ
ル７０が取り付けられている。段付円筒状軸受部材３０
は、開放端と閉塞端を有する部材である。キャピラリー
シールは、円盤状スラスト押さえ部材４０の断面が円錐
台形の内径孔とフランジ付円柱状軸受部材２０の支持用
円柱部２３との間に形成された末広がりのオイル溜Ｓを
含み、周囲温度や圧力の大きな上昇によっても軸受から
外に潤滑用オイルが漏れないようにしている。

【００２１】図７に示す軸固定形スピンドルモータにお
いても、ラジアル動圧軸受部はフランジ付円柱状軸受部
材２０のラジアル軸受用円柱部２２の外周面と段付円筒
状軸受部材３０の小径円筒部の内周面とで構成され、且
つこれら外周面と内周面のいすれか一方には図８に示す
如きラジアル動圧発生溝Ｇ１が形成され、他方は平坦面
とされている。第１スラスト動圧軸受部は、円盤状スラ
スト軸受部材２１の下面と円盤状スラスト押さえ部材４
０の対向面即ち上面とで構成され、且つこれら下面と上
面のいずれか一方には図９に示す如きスラスト動圧発生
溝Ｇ２が形成され、他方は平坦面とされている。更に第
２スラスト動圧軸受部は円盤状スラスト軸受部材２１の
下面と段付円筒状軸受部材３０の小径円筒部と大径円筒
部との境界面とで構成され、且つこれら下面と境界面の
いずれか一方には図９に示す如きスラスト動圧発生溝Ｇ
２が形成され、他方は平坦面とされている。また、ステ
ータの磁気中心、具体的にはステータコイル７０の磁気
回路の中心を円盤状スラスト軸受部材２１の軸方向横断
面中心と略一致するようにロータ磁石６０とステータコ
イル７０が配置されている。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、円盤状スラスト軸受部材を軸
方向中央部に一体に形成したフランジ付円柱状軸受部材
という独特の形状の円柱状軸受部材と、このフランジ付
円柱状軸受部材を回転自在に収容する段付円筒状軸受部
材とを主要構成部材とする液体動圧軸受を備えたスピン
ドルモータ、及びこのスピンドルモータを回転体の駆動
源とする回転体装置である。この独特の形状のフランジ
付円柱状軸受部材を主要構成部材とした液体動圧軸受を
備えたことによって、ステータコイルの磁気中心を円盤
状スラスト軸受部材の軸方向横断面中心と略一致するよ
うにロータ磁石とステータコイルを配置することがで
き、スピンドルモータ及びこれを駆動源とする回転体装
置はハーフホワール現象に起因する回転の不安定さを減
少させることができた。また、このような構成部材の配
置によって、磁気回路の磁束が有効に利用されるので、
ステータコイルやコアの重量を軽減したり或いは励磁電
流を減少させることも可能になった。

【００２３】また、キャピラリーシールは円盤状スラス
ト押さえ部材の内径孔をテーパーを付けて切削加工し、
これとフランジ付円柱状軸受部材の支持用円柱部とで末
広がりのオイル溜を簡単に構成でき、しかもこの場合ス
ラスト軸受部とラジアル軸受部のいずれの動圧発生溝の
形成に全く影響を与えないので動圧を減少させることが
ないという大きな利点をもたらした。更に、円盤状スラ
スト軸受部材が円柱状軸受部材の軸方向中央部に位置し
ているため、スピンドルモータの起動停止時にステータ
に対するロータの倒れが小さく、従って軸受の構成部材
間に接触磨耗が生じ難く、製品寿命を短縮させる恐れが
ない。

【００２４】円盤状スラスト軸受部材を軸方向中央部に
一体に形成したフランジ付円柱状軸受部材という独特の
形状の円柱状軸受部材と、このフランジ付円柱状軸受部
材を回転自在に収容する段付円筒状軸受部材とを液体動
圧軸受の主要構成部材とすることでそのキャピラリーシ
ールを簡単に構成でき、また円柱状軸受部材にはオイル
溜孔を設けていないので、本発明に係る液体動圧軸受は
構造が簡単で小型化可能、加工も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体動圧軸受を備えたスピンドルモー
タの一実施例の断面図である。

【図２】軸受隙間を誇張して示した図１のスピンドルモ
ータの部分拡大図である。

【図３】図１のスピンドルモータに備えられている動圧
軸受を構成するフランジ付円柱状軸受部材の拡大断面図
である。

【図４】図１のスピンドルモータに備えられている動圧
軸受を構成する段付円筒状軸受部材の拡大断面図であ
る。

【図５】本発明の液体動圧軸受を備えたスピンドルモー
タの他の実施例の断面図である。

【図６】図５のスピンドルモータに備えられている動圧
軸受を構成する段付円筒状軸受部材の拡大断面図であ
る。

【図７】本発明の液体動圧軸受を備えたスピンドルモー
タの更に他の実施例の断面図である。

【図８】ラジアル動圧発生溝の一例を示す図である。

【図９】スラスト動圧発生溝の一例を示す図である。

【図１０】スピンドルモータを回転体の駆動源とする回
転体装置の一例を示す斜視図である。

【図１１】従来の液体動圧軸受を備えたスピンドルモー
タの一例の要部の拡大断面図である。

【図１２】従来の液体動圧軸受を備えたスピンドルモー
タの他の例の断面図である。

【符号の説明】

１０ 固定台 ２０ フランジ付円柱状軸受部材 ２１ 円盤状スラスト軸受部材 ２２ ラジアル軸受用円柱部 ２３ 支持用円柱部 ３０ 段付円筒状軸受部材 ３１ 小径円筒部 ３２ 大径円筒部 ３３ スラスト押さえ部材用円筒部 ３４ シール部材用円筒部 ３５ 小径円筒部と大径円筒部の境界面 ３８ シール部材 ４０ 円盤状スラスト押さえ部材 ５０ カップ状ハブ ６０ ロータ磁石 ７０ ステータコイル Ｓ オイル溜（キャピラリーシール用オイル溜） Ｒ１ 第１スラスト軸受部の軸受隙間を含む狭い隙間 Ｒ２ 隙間 Ｒ３ 第２スラスト軸受部の軸受隙間を含む狭い隙間 Ｒ４ ラジアル軸受部の軸受隙間を含む狭い隙間 Ｒ５ 隙間 Ｇ１ ラジアル動圧発生溝 Ｇ２ スラスト動圧発生溝 ＳＭ スピンドルモータ ＬＤ 回転体 Ｈ 圧力バランス孔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ磁石を含むロータと、ステータコ
   イルを含むステータと、ロータをステータに支持する液
   体動圧軸受とからなるスピンドルモータにおいて、前記
   液体動圧軸受を軸方向中央部に円盤状スラスト軸受部材
   を且つその両側にラジアル軸受用円柱部と支持用円柱部
   とをそれぞれ有するフランジ付円柱状軸受部材と、前記
   フランジ付円柱状軸受部材のラジアル軸受用円柱部が回
   転自在に挿入される小径円筒部を閉塞端側に且つ前記円
   盤状スラスト軸受部材が回転自在に挿入される大径円筒
   部を開放端側にそれぞれ有する段付円筒状軸受部材と、
   前記段付円筒状軸受部材の開放端をキャピラリーシール
   を施して封止する円盤状スラスト押さえ部材と及びこれ
   ら構成部材間にそれぞれ形成された隙間に充填された潤
   滑用オイルとで構成したことを特徴とするスピンドルモ
   ータ。
2. 【請求項２】 ロータ磁石を含むロータと、ステータコ
   イルを含むステータと、ロータをステータに支持する液
   体動圧軸受とからなるスピンドルモータにおいて、前記
   液体動圧軸受を軸方向中央部に円盤状スラスト軸受部材
   を且つその両側にラジアル軸受用円柱部と支持用円柱部
   とをそれぞれ有するフランジ付円柱状軸受部材と、前記
   フランジ付円柱状軸受部材のラジアル軸受用円柱部が回
   転自在に挿入される小径円筒部を閉塞端側に且つ前記円
   盤状スラスト軸受部材が回転自在に挿入される大径円筒
   部を開放端側にそれぞれ有する段付円筒状軸受部材と、
   前記段付円筒状軸受部材の開放端をキャピラリーシール
   を施して封止する円盤状スラスト押さえ部材と及びこれ
   ら構成部材間にそれぞれ形成された隙間に充填された潤
   滑用オイルとで構成したこと、及び前記ステータの磁気
   中心を前記円盤状スラスト軸受部材の軸方向横断面中心
   と略一致するようにロータ磁石とステータコイルを配置
   したことを特徴とするスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 前記液体動圧軸受のラジアル動圧軸受部
   を前記フランジ付円柱状軸受部材のラジアル軸受用円柱
   部の外周面と前記段付円筒状軸受部材の小径円筒部の内
   周面とで構成し、第１スラスト動圧軸受部を前記円盤状
   スラスト軸受部材の一方の面と前記円盤状スラスト押さ
   え部材の対向面とで構成し、更に第２スラスト動圧軸受
   部を前記円盤状スラスト軸受部材の他方の面と前記段付
   円筒状軸受部材の小径円筒部と大径円筒部との境界面と
   で構成したことを特徴とする請求項１又は２のスピンド
   ルモータ。
4. 【請求項４】 前記キャピラリーシールは、前記第１ス
   ラスト動圧軸受部の軸受隙間と連通した部分から外気に
   向かって末広がりの断面形状のオイル溜であることを特
   徴とする請求項１又は２のスピンドルモータ。
5. 【請求項５】 前記段付円筒状軸受部材の閉塞端を、前
   記小径円筒部の端部に形成された開口とこの開口を液密
   に封止するシール部材とで形成したことを特徴とする請
   求項１又は２のスピンドルモータ。
6. 【請求項６】 請求項１又は２のスピンドルモータを回
   転体の駆動源とする回転体装置。