KR20120025380A - 스핀들 모터 및 디스크 구동 장치 - Google Patents

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KR20120025380A
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쥰야 미즈카미
타카유키 오에
요이치 세키이
나오키 사바시
히데키 니시무라
타케히토 타마오카
타카시 야마모토
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니혼 덴산 가부시키가이샤
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Abstract

모터는 샤프트부를 갖는 정지부와 슬리브부를 갖는 회전부를 포함한다. 슬리브부는 상하로 관통하는 연통 구멍을 포함한다. 샤프트부와 슬리브부 사이의 제 1 간극에는 동압 베어링이 구성된다. 동압 베어링보다 직경 방향 외측에는 상방을 향해서 연장되는 상측 밀봉부 및 하방을 향해서 연장되는 하측 밀봉부가 구성된다. 상측 밀봉부와 하측 밀봉부에는 윤활유의 계면이 각각 위치한다. 상측 밀봉부와 하측 밀봉부는 상기 연통 구멍에 의해 연통된다. 상측 밀봉부로부터 제 1 간극을 경유해서 하측 밀봉부에 이르는 영역 및 연통 구멍은 윤활유로 채워진다. 상측 밀봉부의 계면과 하측 밀봉부의 계면 사이의 축 방향에 있어서의 거리는 동압 베어링의 축 방향에 있어서의 상단과 하단 사이의 거리보다 짧다.

Description

스핀들 모터 및 디스크 구동 장치{SPINDLE MOTOR AND STORAGE DISK DRIVE}
본 발명은 디스크 구동 장치용 스핀들 모터에 관한 것이다.
종래부터 디스크 구동 장치의 모터로서 유체 동압을 사용한 베어링 기구를 구비하는 것이 사용된다. 일본국 특허 공개 2007-162759호 공보에 개시되는 스핀들 모터의 동압 유체 베어링 장치는 샤프트 본체 및 샤프트 본체가 삽입된 통형상의 슬리브 본체를 갖는다. 샤프트 본체는 모터의 베이스 플레이트에 고정된다. 슬리브 본체는 모터의 로터에 고정된다. 샤프트 본체에는 슬리브 본체의 상측 및 하측에 위치하는 환형상의 제 1 및 제 2 스러스트 플랜지가 형성된다. 동압 유체 베어링 장치에서는 샤프트 본체와 슬리브 본체 사이에서 레이디얼 베어링부가 구성된다. 2개의 스러스트 플랜지의 각각과 슬리브 본체 사이에서 스러스트 베어링부가 구성된다. 또한, 슬리브 본체에는 2개의 스러스트 간극을 연통하는 연통 구멍이 형성된다. 연통 구멍의 상하 개구 근방에는 테이퍼 밀봉부가 형성된다.
미국 특허 제6991376호 명세서에 개시되는 유체 동압 베어링 모터는 샤프트와, 탑 플레이트와, 보텀 플레이트와, 허브를 갖는다. 탑 플레이트 및 보텀 플레이트는 각각 샤프트의 상단 및 하단에 고정된다. 허브는 탑 플레이트와 보텀 플레이트 사이에 위치하여 샤프트에 대해서 회전 가능하게 지지된다. 허브에는 허브를 관통하는 순환로가 형성된다. 허브의 상부에는 탑 플레이트의 외측 가장자리부보다 외측으로 돌기부가 형성된다. 돌기부와 탑 플레이트의 외측 가장자리부 사이에는 모세관 시일이 형성된다. 허브의 하부에는 보텀 플레이트의 외측 가장자리부보다 외측으로 다른 돌기부가 형성된다. 상기 다른 돌기부와 보텀 플레이트의 외측 가장자리부 사이에서도 모세관 시일이 형성된다. 순환로는 모세관 시일보다 직경 방향에 있어서 내측에 위치함으로써 모세관 시일에 있어서의 윤활유의 압력구배의 영향이 최소한으로 된다.
그런데, 일본국 특허 공개 2007-162759호 공보에서는 상측 테이퍼 밀봉부의 계면과 하측 테이퍼 밀봉부의 계면 사이의 축 방향의 거리가 크기 때문에 상하의 테이퍼 밀봉부에 있어서의 압력차가 크다. 이 때문에, 모터를 여러 방향으로 향하게 한 경우에 테이퍼 밀봉부에 있어서 계면의 위치가 크게 변동된다. 그 결과, 윤활유의 누설을 방지하는 설계가 번잡하게 된다.
미국 특허 제6991376호 명세서에 있어서도 마찬가지로 상하 모세관 시일의 계면의 축 방향 거리가 크기 때문에 큰 압력차가 발생된다.
본 발명의 예시적인 일측면에 의한 스핀들 모터는 스테이터를 갖는 정지부(靜止部)와, 로터 마그넷을 갖는 회전부를 포함한다. 상기 정지부가 샤프트부를 포함하고, 상기 회전부가 상기 샤프트부의 외주면에 대향하는 슬리브부를 포함한다. 상기 슬리브부는 상하로 관통하는 연통 구멍을 포함한다. 상기 샤프트부와 상기 슬리브부 사이의 제 1 간극에 동압 베어링이 구성된다.
상기 동압 베어링보다 직경 방향 외측에는 상측 밀봉부 및 하측 밀봉부가 구성된다. 상기 상측 밀봉부 및 하측 밀봉부는 각각 상방 및 하방을 향해서 연장된다. 상기 상측 밀봉부와 상기 하측 밀봉부에는 윤활유의 계면이 각각 위치하고, 상기 상측 밀봉부와 상기 하측 밀봉부는 상기 연통 구멍에 의해 연통된다.
상기 상측 밀봉부로부터 상기 제 1 간극을 경유해서 상기 하측 밀봉부에 이르는 영역 및 상기 연통 구멍은 상기 윤활유로 채워져 있다. 상기 상측 밀봉부의 상기 계면과 상기 하측 밀봉부의 상기 계면 사이의 축 방향에 있어서의 거리는 상기 동압 베어링의 상기 축 방향에 있어서의 상단과 하단 사이의 거리보다 짧다.
본 발명의 예시적인 일측면에 의한 모터에 의하면 상측 밀봉부와 하측 밀봉부가 가깝기 때문에 양 밀봉부 사이의 압력차를 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 윤활유의 누출을 용이하게 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 특징 및 그 밖의 특징, 요소, 공정, 특성 및 이익이 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시형태의 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 디스크 구동 장치의 단면도이다.
도 2는 모터의 단면도이다.
도 3은 베어링 기구의 단면도이다.
도 4는 베어링 기구의 단면도이다.
도 5는 슬리브부의 단면도이다.
도 6은 베어링 기구의 단면도이다.
도 7은 샤프트부 및 상측 스러스트부의 저면도이다.
도 8은 하측 스러스트부의 평면도이다.
도 9는 다른 예에 의한 샤프트부 및 상측 스러스트부의 저면도이다.
도 10은 다른 예에 의한 하측 스러스트부의 평면도이다.
도 11은 다른 예에 의한 베어링 기구의 내통부의 저면도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 단면도이다.
도 13은 제 3 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 단면도이다.
도 14는 제 4 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 단면도이다.
도 15는 제 5 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 단면도이다.
도 16은 제 6 실시형태에 의한 모터의 단면도이다.
도 17은 베어링 기구의 단면도이다.
도 18은 제 7 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 단면도이다.
도 19는 베어링 기구의 단면도이다.
도 20은 다른 예에 의한 베어링 기구의 단면도이다.
본 명세서에서는 모터의 중심축 방향에 있어서의 상측을 단지 「상측」이라고 하고, 하측을 단지 「하측」이라고 한다. 또한, 상하 방향은 실제의 기기에 조립되었을 때의 위치 관계나 방향을 나타내는 것은 아니다. 또한, 중심축에 평행한 방향 또는 대략 평행한 방향을 「축 방향」이라고 하고, 중심축을 중심으로 하는 직경 방향을 단지 「직경 방향」이라고 하고, 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향을 단지 「둘레 방향」이라고 한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 의한 스핀들 모터(이하, 단지 「모터」라고 한다)를 구비하는 디스크 구동 장치(1)의 종단면도이다. 디스크 구동 장치(1)는 소위 하드 디스크 구동 장치이다. 디스크 구동 장치(1)는 예를 들면, 3매의 디스크(11)와, 모터(12)와, 액세스부(13)와, 하우징(14)을 포함한다. 모터(12)는 정보를 기록하는 디스크(11)를 회전시킨다. 액세스부(13)는 디스크(11)에 대해서 정보의 판독 및/또는 기록을 행한다. 즉, 디스크(11)에 대해서 정보의 판독 및 기록 중 적어도 한쪽이 행해진다.
하우징(14)은 덮개가 없는 박스형상의 제 1 하우징 부재(141)와 판형상의 제 2 하우징 부재(142)를 포함한다. 제 1 하우징 부재(141)의 내측에는 디스크(11), 모터(12), 및 액세스부(13)가 수용된다. 제 1 하우징 부재(141)에 제 2 하우징 부재(142)가 끼워져서 하우징(14)이 구성된다. 디스크 구동 장치(1)의 내부공간은 진애가 극도로 적고, 청정한 공간이 바람직하다. 본 실시형태에서는 디스크 구동 장치(1) 내에 공기가 충전된다. 또한, 헬륨 가스나 수소 가스가 충전되어도 좋고, 이들 기체와 공기의 혼합 기체가 충전되어도 좋다.
3매의 디스크(11)는 클램퍼(151)와 스페이서(152)에 의해 모터(12)의 로터 허브에 고정된다. 액세스부(13)는 6개의 헤드(131)와, 6개의 암(132)과, 헤드 이동 기구(133)를 포함한다. 헤드(131)는 디스크(11)에 근접해서 정보의 판독 및/또는 기록을 자기적으로 행한다. 암(132)은 헤드(131)를 지지한다. 헤드 이동 기구(133)는 암(132)을 이동시킴으로써 헤드(131)를 디스크(11)에 대해서 상대적으로 이동시킨다. 이러한 구성에 의해, 헤드(131)는 회전하는 디스크(11)에 근접한 상태에서 디스크(11)의 필요한 위치에 액세스한다. 또한, 디스크(11)는 3매에 한정되지 않고, 1매 또는 2매 이상이어도 좋다.
도 2는 모터(12)의 종단면도이다. 모터(12)는 아우터 로터형 모터이다. 모터(12)는 정지부(2)와 회전부(3)를 포함한다. 도 2에서는 정지부(2)의 일부와 회전부(3)의 일부에 의해 구성되는 유체 동압 베어링 기구(이하, 「베어링 기구」라고 한다)에 부호 4를 붙였다. 회전부(3)는 윤활유(45)를 통해 모터(12)의 중심축(J1)을 중심으로 정지부(2)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
정지부(2)는 바람직하게는 베이스부인 베이스 플레이트(21)와, 스테이터(22)와, 샤프트부(41)와, 상측 스러스트부(42)와, 하측 스러스트부(43)를 포함한다. 베이스 플레이트(21)와 도 1의 제 1 하우징 부재(141)는 단일부재로 구성되고, 하우징(14)의 일부가 바람직하다. 스테이터(22)는 베이스 플레이트(21)의 원통형상의 홀더(211) 주위에 고정된다. 홀더(211)의 내측에는 구멍부가 형성된다. 또한, 베이스 플레이트(21)와 제 1 하우징 부재(141)는 별도 부재이어도 좋다.
회전부(3)는 로터 허브(31)와 로터 마그넷(32)을 포함한다. 로터 허브(31)는 대략 원통형상의 슬리브부(5)와, 덮개부(311)와, 원통부(312)를 포함한다. 덮개부(311)는 슬리브부(5)의 상부로부터 직경 방향 외측으로 넓어진다. 원통부(312)는 덮개부(311)의 외측 가장자리부로부터 하방으로 연장된다. 로터 마그넷(32)은 원통부(312)의 내측에 고정된다. 로터 마그넷(32)은 스테이터(22)와 직경 방향으로 대향한다. 스테이터(22)와 로터 마그넷(32) 사이에서 토크가 발생한다. 또한, 슬리브부(5)는 덮개부(311) 및 원통부(312)와는 다른 부재로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 슬리브부(5)는 덮개부(311)에 고정된다.
덮개부(311)는 도 1의 디스크(11)를 클램핑하는 클램퍼(151)를 고정하는 나사 구멍(314)을 포함한다. 나사 구멍(314)은 스테이터(22)의 상방에 위치하고, 덮개부(311)를 상하 방향으로 관통한다. 클램퍼(151)를 모터(12)에 부착할 때에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 클램퍼(151)의 관통 구멍 및 나사 구멍(314)에 나사(153)가 삽입됨으로써 클램퍼(151)가 덮개부(311)의 상면에 고정된다.
도 3은 베어링 기구(4)를 확대해서 나타내는 도면이다. 베어링 기구(4)는 샤프트부(41)와, 상측 스러스트부(42)와, 하측 스러스트부(43)와, 슬리브부(5)와, 캡부재인 환형상의 밀봉 캡(44)과, 윤활유(45)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 샤프트부(41), 상측 스러스트부(42), 및 하측 스러스트부(43)는 정지부(2)의 일부가 바람직하고, 슬리브부(5)는 회전부(3)의 일부가 바람직하다. 샤프트부(41)는 하측 스러스트부(43)의 내측에 형성된 구멍부에 고정되어 중심축(J1)을 따라 상하 방향을 향해서 배치된다. 상측 스러스트부(42)는 샤프트부(41)의 상부로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 플레이트형상의 상측 플레이트부를 포함한다. 샤프트부(41) 및 상측 스러스트부(42)는 하나로 연결된 부재로서 형성된다. 샤프트부(41) 및 상측 스러스트부(42)는 예를 들면, 스테인리스강 등에 의해 형성된다. 상측 스러스트부(42)의 외주면(422)은 상방을 향함과 아울러 직경 방향 내측으로 경사지는 경사면을 포함한다. 상측 스러스트부(42)에서는 상면의 외측 가장자리부에 하방을 향해서 함몰되는 단차부(423)가 형성된다.
하측 스러스트부(43)는 하측 플레이트부(431)와 외통부(432)를 포함한다. 하측 스러스트부(43)는 예를 들면, 동이나 고강도 황동 등에 의해 형성된다. 하측 플레이트부(431)는 샤프트부(41)의 하부로부터 직경 방향 외측으로 넓어진다. 외통부(432)는 하측 플레이트부(431)의 외측 가장자리부로부터 상방으로 연장된다. 외통부(432)의 외주면 상부에는 하방을 향함과 아울러 직경 방향 내측으로 경사지는 경사면(433)이 배치된다.
모터(12)의 조립시에는 외통부(432)의 외주면 하부가 베이스 플레이트(21)의 홀더(211)의 내주면에 삽입되어 접착제로 고정된다. 이 때문에, 압입 고정의 경우에 비해 베이스 플레이트(21)에 대한 외통부(432)의 상하 방향에 있어서의 위치 결정을 정밀도 좋게 행할 수 있어 모터(12)의 높이 정밀도가 향상된다.
슬리브부(5)는 내통부(51)와 플랜지부(52)를 포함한다. 슬리브부(5)는 예를 들면, 스테인리스강, 알루미늄, 동 등에 의해 형성된다. 내통부(51)는 외통부(432)와 샤프트부(41) 사이의 대략 원통형상의 공간 내에 배치된다. 내통부(51)의 두께는 0.7㎜ 이상 1㎜ 이하가 바람직하고, 본 실시형태에서는 0.75㎜가 더욱 바람직하다. 플랜지부(52)는 내통부(51)의 상부로부터 직경 방향 외측으로 돌출된다. 이하, 플랜지부(52)의 내주부이며, 또한 내통부(51)의 상부이기도 한 부위를 내통부(51)의 일부로서 설명한다. 축 방향에 있어서 플랜지부(52)의 두께는 내통부(51)의 내주면(511) 높이의 1/2 이하가 바람직하다. 플랜지부(52)의 상면(521) 및 하면(522)은 바람직하게는 중심축(J1)에 대략 수직으로 구성된다. 플랜지부(52)는 플랜지부(52)를 상하 방향으로 관통하는 연통 구멍(61)을 포함한다. 본 실시형태에서는 연통 구멍(61)의 수는 1개가 바람직하다. 또한, 2개 이상의 연통 구멍(61)이 플랜지부에 배치되어도 좋다.
로터 허브(31)의 덮개부(311)는 상측 허브 통부(53)와 하측 허브 통부(54)를 포함한다. 상측 허브 통부(53)는 슬리브부(5)의 외측 가장자리부 즉, 플랜지부(52)의 외측 가장자리부로부터 상방으로 넓어지는 대략 원통형상으로 구성된다. 상측 허브 통부(53)는 상측 스러스트부(42)의 직경 방향 외측에 위치한다. 상측 허브 통부(53)의 내주면(531)은 상방을 향함과 아울러 직경 방향 내측으로 경사지는 부위를 포함한다.
하측 허브 통부(54)는 플랜지부(52)의 외측 가장자리부로부터 하방으로 넓어지는 원통형상으로 구성된다. 하측 허브 통부(54)는 하측 스러스트부(43)의 외통부(432)의 직경 방향 외측에 위치한다. 하측 허브 통부(54)의 내주면(541)은 하방을 향함과 아울러 직경 방향 내측으로 경사지는 부위를 포함한다. 또한, 상측 허브 통부(53) 및 하측 허브 통부(54)는 플랜지부(52) 또는 덮개부(311)와는 별도 부재로 구성되어도 좋다.
밀봉 캡(44)은 중심축(J1)을 중심으로 하는 캡 원통부(441)와 원환형상의 캡 덮개부(442)를 포함한다. 캡 덮개부(442)는 캡 원통부(441)로부터 직경 방향 내측을 향해서 넓어진다. 밀봉 캡(44)은 상측 허브 통부(53)에 캡 원통부(441)가 감합됨으로써 슬리브부(5)에 부착된다. 캡 덮개부(442)의 직경 방향 내측의 부위는 단차부(423)의 저부의 상방에 위치한다.
모터(12)의 구동시에는 도 2에 나타내는 슬리브부(5)를 포함하는 회전부(3)가 윤활유(45)를 통해 샤프트부(41), 상측 스러스트부(42), 및 하측 스러스트부(43)에 대해서 회전한다.
도 4는 베어링 기구(4)의 상부를 확대해서 나타내는 도면이다. 샤프트부(41)의 외주면(411)은 슬리브부(5)의 내통부(51)의 내주면(511)과 직경 방향으로 대향한다. 샤프트부(41)와 내통부(51) 사이에는 레이디얼 간극(62)이 구성된다. 레이디얼 간극(62)의 직경 방향에 있어서의 폭은 2?4㎛ 정도가 바람직하다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 축 방향에 있어서 내통부(51)의 하단과 하측 플레이트부(431) 사이에 간극(63)이 구성된다. 이하, 간극(63)을 「하단 간극(63)」이라고 한다. 또한, 본 실시형태에서는 레이디얼 간극(62)이 제 1 간극을 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 내통부(51)의 외주면(512)과 외통부(432)의 내주면(434) 사이에 원통형상의 간극(64)이 형성된다. 이하, 간극(64)을 「원통 간극(64)」이라고 한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 원통 간극(64)은 하단 간극(63)을 통해 레이디얼 간극(62)에 연통된다. 원통 간극(64)의 직경 방향에 있어서의 폭은 바람직하게는 레이디얼 간극(62)의 직경 방향에 있어서의 폭보다 크고 연통 구멍(61)의 직경보다 작다. 또한, 본 실시형태에서는 원통 간극(64)은 제 2 간극을 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 플랜지부(52)의 상면(521)과 상측 스러스트부(42)의 하면(421) 사이에 간극(651)이 구성된다. 이하, 간극(651)을 「상측 스러스트 간극(651)」이라고 한다. 또한, 플랜지부(52)의 하면(522)과 외통부(432)의 상면(435) 사이에 간극(652)이 구성된다. 이하, 간극(652)을 「하측 스러스트 간극(652)」이라고 한다. 상측 스러스트 간극(651) 및 하측 스러스트 간극(652)은 연통 구멍(61)에 의해 연통된다. 베어링 기구(4)에서는 레이디얼 간극(62), 하단 간극(63), 원통 간극(64), 상측 스러스트 간극(651) 및 하측 스러스트 간극(652), 연통 구멍(61)이 이 순서로 직경 방향 외측을 향해서 구성된다. 또한, 본 실시형태에서는 하측 스러스트 간극(652)은 제 3 간극을 나타낸다. 상측 스러스트 간극(651)이 제 4 간극을 나타낸다.
상측 허브 통부(53)의 내주면(531)은 상측 스러스트부(42)의 외주면(422)과 직경 방향으로 대향한다. 상측 허브 통부(53)와 상측 스러스트부(42) 사이에는 상측 스러스트 간극(651)으로부터 연속되는 상측 세로 간극(661)이 구성된다. 상측 세로 간극(661)은 바람직하게는 레이디얼 간극(62), 상측 스러스트 간극(651), 및 연통 구멍(61)보다 직경 방향 외측에 위치한다. 상측 세로 간극(661)은 상측 스러스트 간극(651)으로부터 상방으로 연장된다. 상측 세로 간극(661)은 상방을 향해서 즉, 간극(661)의 개구를 향해서 폭이 점차 증대된다. 또한, 상측 세로 간극(661)은 상방을 향함에 따라 중심축(J1)측 즉, 도 4의 좌측을 향해서 경사진다. 상측 세로 간극(661) 내에는 윤활유(45)의 상측 계면이 위치한다. 이하, 상측 세로 간극(661)을 「상측 밀봉 간극(661)」이라고 부른다. 상측 밀봉 간극(661)에는 모세관현상을 이용해서 윤활유(45)를 유지하는 상측 밀봉부(661a)가 구성된다. 상측 밀봉 간극(661)의 계면보다 상측에 위치하는 내주면(531) 및 외주면(422) 상에는 바람직하게는 발유막(撥油膜)이 구성되어 있다. 상측 밀봉 간극(661)의 개구는 밀봉 캡(44)의 캡 덮개부(442)에 의해 덮여진다. 캡 덮개부(442)는 상측 허브 통부(53)로부터 직경 방향 내측으로 넓어진다.
상측 스러스트부(42)의 단차부(423)의 저면 및 측면과, 캡 덮개부(442)의 하면 및 직경 방향 내측의 내측 가장자리 사이에 간극(663)이 구성된다. 간극(663)은 베어링 기구(4)의 외부와 상측 밀봉 간극(661)을 연락(連絡)한다. 이하, 상측 밀봉 간극(661) 및 간극(663)을 합쳐서 「제 5 간극(601)」이라고 한다. 또한, 플랜지부(52)의 외측 가장자리부의 상측에 위치하는 상측 허브 통부(53) 및 밀봉 캡(44)을 합쳐서 「상측 허브 환형상부(591)」라고 한다. 상측 허브 통부(53) 및 밀봉 캡(44)은 회전부(3)의 일부이다.
하측 허브 통부(54)의 내주면(541)은 외통부(432)의 경사면(433)과 직경 방향으로 대향한다. 하측 허브 통부(54)와 외통부(432) 사이에는 하측 스러스트 간극(652)과 연속되는 하측 세로 간극(662)이 형성된다. 하측 세로 간극(662)은 제 6 간극을 나타낸다. 하측 세로 간극(662)은 하측 스러스트 간극(652)으로부터 하방으로 연장된다. 하측 세로 간극(662)은 바람직하게는 레이디얼 간극(62), 하단 간극(63), 원통 간극(64), 하측 스러스트 간극(652), 및 연통 구멍(61)보다 직경 방향 외측에 위치한다. 하측 세로 간극(662)의 직경 방향에 있어서의 폭은 하방을 향해서 즉, 간극(662)의 개구를 향해서 점차 증대된다. 또한, 하측 세로 간극(662)은 하방을 향함에 따라 도 4의 좌측을 향해서 경사진다. 하측 세로 간극(662)에는 윤활유(45)의 하측 계면이 위치한다. 이하, 하측 세로 간극(662)을 「하측 밀봉 간극(662)」이라고 한다. 하측 밀봉 간극(662)에는 모세관현상에 의해 윤활유(45)를 유지하는 하측 밀봉부(662a)가 구성된다. 하측 밀봉 간극(662)의 계면보다 하측에 위치하는 내주면(541) 및 경사면(433) 상에는 발유막이 구성되어 있다. 베어링 기구(4)에 있어서 상측 밀봉 간극(661)과 하측 밀봉 간극(662)이 연통 구멍(61)에 의해 서로 연통된다.
축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리는 레이디얼 간극(62)의 길이보다 짧다. 또한, 연통 구멍(61)의 길이는 축 방향에 있어서의 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리보다 짧다. 단, 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리는 상측 밀봉부(661a)의 계면의 상단과 하측 밀봉부(662a)의 계면의 하단 사이의 거리를 나타내는 것으로 한다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상측 밀봉 간극(661)의 직경은 바람직하게는 하측 밀봉 간극(662)의 직경과 대략 같다. 이것에 의해, 연통 구멍(61)을 중심축(J1)에 대략 평행하게 구성할 수 있다. 단, 상측 밀봉 간극(661)의 직경은 상측 밀봉 간극(661)의 내측의 위치에 있어서의 직경을 나타내고, 하측 밀봉 간극(662)의 직경은 하측 밀봉 간극(662)의 내측의 위치에 있어서의 직경을 나타내는 것으로 한다.
베어링 기구(4)에서는 상측 밀봉 간극(661)으로부터 상측 스러스트 간극(651), 레이디얼 간극(62), 하단 간극(63), 원통 간극(64), 및 하측 스러스트 간극(652)을 경유해서 하측 밀봉 간극(662)에 이르는 영역(6) 및 연통 구멍(61)에 윤활유(45)가 연속해서 채워진다. 베어링 기구(4)의 조립시에는 하측 밀봉 간극(662)을 중력 방향에 있어서의 상측을 향한 상태에서 하측 밀봉 간극(662)으로부터 윤활유(45)가 주입된다. 하측 밀봉 간극(662)에 있어서의 계면의 높이를 시인(視認)함으로써 윤활유(45)의 양을 관리할 수 있다.
또한, 시인은 육안에 의해 확인해도 좋고, 현미경 등의 기기로 하측 밀봉 간극(662)을 확대해서 확인해도 좋다. 또한, 시인은 기기로 하측 밀봉 간극(662)의 확대 화상을 화면 상에 비추어서 확인해도 좋다.
도 5는 슬리브부(5)의 단면도이다. 도 5에서는 슬리브부(5) 내측의 형상도 나타내고 있다. 내통부(51)는 내주면(511)의 축 방향 대략 중앙보다 상측에 배치된 상측 레이디얼 동압 홈열(711)과 축 방향 대략 중앙보다 하측에 배치된 하측 레이디얼 동압 홈열(712)을 포함한다. 도 5에서는 동압 홈에 크로스 해칭을 부여하고 있다. 이하, 다른 도면에 있어서도 동압 홈에 크로스 해칭을 부여하고 있다. 상측 레이디얼 동압 홈열(711)은 헤링본형상의 홈 즉, 외주면의 둘레 방향을 따라 복수의 대략 V자를 옆으로 향하게 한 홈의 집합체이다. 상측 레이디얼 동압 홈열(711)에서는 바람직하게는 상측 부위의 축 방향 길이가 하측 부위의 길이보다 길다. 이하, 상측 레이디얼 동압 홈열(711)의 상측 부위를 「홈 상부(711a)」라고 하고, 하측 부위를 「홈 하부(711b)」라고 한다. 하측 레이디얼 동압 홈열(712)도 헤링본형상의 홈이다. 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에서는 바람직하게는 홈 상부(712a)의 축 방향 길이가 홈 하부(712b)의 축 방향 길이보다 짧다.
축 방향에 있어서 도 4에 나타내는 하측 스러스트 간극(652)의 위치는 하측 레이디얼 동압 홈열(712)의 홈 상부(712a) 상단의 위치보다 상방에 위치한다. 레이디얼 간극(62)에서는 상측 레이디얼 동압 홈열(711) 및 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에 의해 윤활유(45)에 대해서 레이디얼 방향으로 유체 동압을 발생시키는 레이디얼 동압 베어링(81)이 구성된다. 이하, 상측 레이디얼 동압 홈열(711)에 대응하는 상측 동압 베어링부를 「상측 레이디얼 동압 베어링부(811)」라고 하고, 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에 대응하는 하측 동압 베어링부를 「하측 레이디얼 동압 베어링부(812)」라고 한다. 하측 레이디얼 동압 베어링부(812)는 도 3에 나타내는 외통부(432)의 외주면 하부와 베이스 플레이트(21)의 홀더(211)의 고정 영역(436)과 직경 방향에서 겹쳐진다.
또한, 하측 스러스트 간극(652)의 위치는 하측 레이디얼 동압 홈열(712)을 구성하는 적어도 1개의 동압 홈보다 상방에 위치하고 있으면 좋다. 또한, 하측 레이디얼 동압 홈열(712)을 구성하는 모든 동압 홈보다 상방에 위치해도 좋다. 이러한 구성은 실시형태의 범위에 포함된다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 모터(12)에서는 상측 스러스트부(42)의 상면(420), 덮개부(311)의 상면(315), 플랜지부(52)의 상면(521), 덮개부(311)의 하면(316), 및 외통부(432)의 상면(435)이 축 방향에 있어서 순서대로 하방을 향해서 배치된다.
도 7은 샤프트부(41) 및 상측 스러스트부(42)의 저면도이다. 도 7에서는 연통 구멍(61)에 대응하는 위치를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 도 8에 있어서도 마찬가지이다. 상측 스러스트부(42)의 하면(421)에는 스파이럴형상의 상측 스러스트 동압 홈열(721)이 배치된다. 상측 스러스트 동압 홈열(721)은 중심축(J1)을 중심으로 하는 원이며 연통 구멍(61)의 상측 개구에 외접하는 원(731)보다 내측에 배치된다. 단, 개구에 모따기가 배치되는 경우에는 상측 스러스트 동압 홈열(721)은 모따기의 직경 방향 외측의 부위에 외접하는 원보다 내측에 배치된다. 도 7의 경우, 상측 스러스트 동압 홈열(721)은 연통 구멍(61)의 상측 개구보다 직경 방향 내측에 배치된다. 도 4에 나타내는 상측 스러스트 간극(651)에 있어서 상측 스러스트 동압 홈열(721)에 의해 윤활유(45)에 대해서 스러스트 방향으로 유체 동압을 발생시키는 동압 발생부인 동압 베어링부(821)가 구성된다. 이하의 설명에서는 동압 베어링부(821)를 「상측 스러스트 동압 베어링부(821)」라고 한다.
도 8은 하측 스러스트부(43)의 평면도이다. 외통부(432)의 상면(435)에는 스파이럴형상의 하측 스러스트 동압 홈열(722)이 배치된다. 하측 스러스트 동압 홈열(722)은 중심축(J1)을 중심으로 하는 원이며 연통 구멍(61)의 하측 개구에 외접하는 원(732)보다 내측에 배치된다. 단, 개구에 모따기가 형성되는 경우에는 하측 스러스트 동압 홈열(722)은 모따기의 직경 방향 외측의 부위에 외접하는 원보다 내측에 배치된다. 도 8의 경우, 하측 스러스트 동압 홈열(722)은 연통 구멍(61)의 하측 개구보다 직경 방향 내측에 배치된다. 도 4에 나타내는 하측 스러스트 간극(652)에 있어서 하측 스러스트 동압 홈열(722)에 의해 윤활유(45)에 대해서 스러스트 방향으로 유체 동압을 발생시키는 동압 발생부인 동압 베어링부(822)가 구성된다. 이하, 동압 베어링부(822)를 「하측 스러스트 동압 베어링부(822)」라고 한다.
모터(12)의 구동시에는 레이디얼 동압 베어링(81)에 의해 슬리브부(5)의 내통부(51)가 샤프트부(41)에 대해서 레이디얼 방향으로 지지된다. 또한, 상측 스러스트 동압 베어링부(821) 및 하측 스러스트 동압 베어링부(822)에 의해 구성되는 스러스트 동압 베어링에 의해 플랜지부(52)가 상측 스러스트부(42) 및 외통부(432)에 대해서 스러스트 방향으로 지지된다.
이 때, 도 5의 상측 레이디얼 동압 홈열(711) 및 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에서는 윤활유(45)가 각각의 중앙으로 펌핑(유기)되어 동압이 발생한다. 상술한 바와 같이, 상측 레이디얼 동압 홈열(711)의 홈 하부(711b)는 홈 상부(711a)보다 짧고, 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에서는 홈 상부(712a)는 홈 하부(712b)보다 짧다. 레이디얼 동압 베어링(81) 전체에서는 윤활유(45)에 대해서 상하 방향을 향하는 압력은 거의 생기지 않는다.
또한, 도 6에 나타내는 상측 스러스트 간극(651)에서는 상측 스러스트 동압 홈열(721)의 외측 가장자리보다 직경 방향 내측의 내측 영역(651a)에 있어서 상측 스러스트 동압 베어링부(821)에 의해 윤활유(45)에 대해서 샤프트부(41)를 향하는 압력이 생긴다. 레이디얼 간극(62)과 상측 스러스트 간극(651) 사이에서는 윤활유(45)의 압력이 높은 상태로 되어 기포의 석출이 방지된다. 외측 영역(651b)의 압력은 대기압과 거의 같다. 외측 영역(651b)은 상측 스러스트 동압 홈열(721)의 외측 가장자리보다 직경 방향 외측에 위치한다.
하측 스러스트 간극(652)에서는 하측 스러스트 동압 홈열(722)의 외측 가장자리보다 직경 방향 내측의 내측 영역(652a)에 있어서 윤활유(45)에 대해서 원통 간극(64)을 향하는 압력이 생긴다. 외측 영역(652b)에 있어서의 압력은 대기압과 거의 같다. 외측 영역(652b)은 하측 스러스트 동압 홈열(722)의 외측 가장자리보다 직경 방향 외측에 위치한다. 레이디얼 간극(62)과 하측 스러스트 간극(652) 사이에서는 윤활유(45)의 압력이 높은 상태로 되어 원통 간극(64) 및 도 3에 나타내는 하단 간극(63)에서의 기포의 석출이 방지된다. 이상과 같이, 모터(12)에서는 연통 구멍(61)을 제외한 윤활유(45)의 순환 경로 전체에 윤활유(45)에 대해서 압력을 부여할 수 있어 베어링 기구(4)의 베어링 성능이 충분히 확보된다. 또한, 연통 구멍(61)에서는 상측 개구가 상측 스러스트 간극(651)의 외측 영역(651b)에 위치하고, 하측 개구가 하측 스러스트 간극(652)의 외측 영역(652b)에 위치한다. 이 때문에, 상측 밀봉부(661a)로부터 연통 구멍(61)을 통해 하측 밀봉부(662a)에 이르는 경로 상에 있어서 상측 스러스트 동압 베어링부(821) 및 하측 스러스트 동압 베어링부(822)에 의한 압력차의 발생이 방지된다.
모터(12)에서는 축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리가 레이디얼 동압 베어링(81)의 축 방향의 길이보다 짧다. 레이디얼 동압 베어링(81)의 축 방향의 길이는 레이디얼 동압 베어링(81)의 상단과 하단 사이의 거리를 말한다. 보다 구체적으로는 레이디얼 동압 베어링(81)의 축 방향의 길이는 상측 레이디얼 동압 홈열(711)에 있어서의 홈 상부(711a)의 상단으로부터 하측 레이디얼 동압 홈열(712)에 있어서의 홈 하부(712b)의 하단까지의 길이를 나타낸다. 또한, 상단과 하단 사이에는 동압 베어링으로서 기능하지 않는 부분이 존재해도 좋다. 이하의 다른 실시형태에 있어서도 마찬가지이다. 이렇게, 축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)를 가깝게 함으로써 상하측 밀봉부(661a,662a) 사이의 압력차를 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 윤활유(45)의 누출을 방지하는 설계가 용이하게 된다.
또한, 축 방향에 있어서의 연통 구멍(61)의 길이는 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a) 사이의 축 방향의 거리보다 짧다. 이것에 의해, 연통 구멍(61) 내의 윤활유(45)의 양을 억제할 수 있음과 아울러 유로 저항을 저감시킬 수 있다. 상하측 밀봉 간극(661,662) 사이에서는 연통 구멍(61) 내의 윤활유(45)에 작용하는 중력이나 유로 저항의 영향에 의한 압력차를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 상하측 밀봉 간극(661,662) 사이의 윤활유(45)의 이동량이 억제되어 윤활유(45)의 누출이 보다 방지된다.
또한, 제 1 간극인 레이디얼 간극(62)의 하부에 제 2 간극인 원통 간극(64)이 연통되고, 또한 제 3 간극인 하측 스러스트 간극(652)이 하측 레이디얼 동압 베어링부(812)보다 상측에 위치한다. 이것에 의해, 하측 스러스트 간극(652)을 제 4 간극인 상측 스러스트 간극(651)에 가깝게 할 수 있어 상측 스러스트 간극(651)과 하측 스러스트 간극(652)을 연통하는 연통 구멍(61)의 길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)를 가깝게 할 수 있다.
연통 구멍(61)이 중심축(J1)에 대략 평행한 것에 의해 연통 구멍(61)의 상측 개구로부터 상측 밀봉 간극(661)까지의 거리와 연통 구멍(61)의 하측 개구로부터 하측 밀봉 간극(662)까지의 거리의 차를 저감시킬 수 있다. 이 구성에 의해, 상하측 밀봉 간극(661,662) 사이의 압력차를 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 상측 밀봉 간극(661) 및 하측 밀봉 간극(662)에서는 상측 밀봉 간극(661) 및 하측 밀봉 간극(662)의 밀봉 각도가 중심축(J1)에 대해서 경사져 있기 때문에 모터(12)의 회전시에 원심력에 의해 윤활유(45)가 상측 밀봉 간극(661) 및 하측 밀봉 간극(662)의 내부로 향한다. 이것에 의해, 윤활유(45)의 누설이 방지된다. 그 결과, 모터(12)의 설계가 용이하게 된다.
모터(12)에서는 구동시에 있어서 상측 스러스트 간극(651)의 외측 영역(651b)의 압력이 대기압 정도로 유지되는 것이라면, 도 9에 나타내는 구성이어도 좋다. 보다 구체적으로는 연통 구멍(61)의 상측 개구에 외접하는 원(731)보다 내측에 있어서 상측 스러스트 동압 홈열(721)의 외측 가장자리부가 연통 구멍(61)의 상측 개구와 부분적으로 겹쳐도 좋다. 이 경우, 상측 스러스트 동압 홈열(721)은 외측 가장자리부가 연통 구멍(61)의 일부와 겹쳐지도록 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 그 때문에, 상측 스러스트 동압 베어링부(821)에 있어서 효율 좋게 스러스트 동압력이 얻어지고, 또한 상측 스러스트 동압 베어링부(821)에 의해 플랜지부(52)의 외측 가장자리 근방이 지지된다. 이것에 의해, 슬리브부(5)가 안정되게 지지된다. 마찬가지로, 구동시에 있어서 하측 스러스트 간극(652)의 외측 영역(652b)의 압력이 대기압 정도로 유지되는 것이라면 도 10에 나타내는 구성이어도 좋다. 보다 구체적으로는 연통 구멍(61)의 하측 개구에 외접하는 원(732)보다 내측에 있어서 하측 스러스트 동압 홈열(722)의 외측 가장자리부가 연통 구멍(61)의 하측 개구와 부분적으로 겹쳐져도 좋다.
상측 스러스트 동압 홈열(721)과 연통 구멍(61)의 상측 개구가 부분적으로 겹쳐지고, 하측 스러스트 동압 홈열(722)과 연통 구멍(61)의 하측 개구가 부분적으로 겹쳐져 있어도 겹쳐져 있지 않은 부분에서 연통 구멍(61)의 내부와 외부의 압력차가 해소된다. 그 결과, 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a) 사이에 있어서의 압력차가 저감된다.
또한, 상측 스러스트 동압 홈열(721)을 구성하는 적어도 1개의 동압 홈이 연통 구멍(61)의 상측 개구에 외접하는 원(731)보다 내측에 배치되어 있으면 좋다. 또한, 상측 스러스트 동압 홈열(721)을 구성하는 모든 동압 홈이 원(731)보다 내측에 배치되어 있어도 좋다. 이러한 구성은 실시형태의 범위에 포함된다.
마찬가지로, 하측 스러스트 동압 홈열(722)을 구성하는 적어도 1개의 동압 홈이 연통 구멍(61)의 하측 개구에 외접하는 원(732)보다 내측에 배치되어 있으면 좋다. 또한, 하측 스러스트 동압 홈열(722)을 구성하는 모든 동압 홈이 원(732)보다 내측에 배치되어 있어도 좋다. 이러한 구성은 실시형태의 범위에 포함된다.
모터(12)에서는 하측 스러스트 간극(652)이 베어링 기구(4)의 상부에 배치된다. 그 때문에, 하측 스러스트 간극(652)의 하측에 공간이 형성되어 상기 공간에 외통부(432)와 베이스 플레이트(21)의 고정 영역(436)을 배치할 수 있다. 따라서, 고정 영역(436)의 축 방향 길이를 충분히 얻을 수 있다. 모터(12)에서는 레이디얼 간극(62)을 축 방향으로 길게 구성하는 것이 바람직하다. 레이디얼 동압 베어링(81)의 축 방향의 길이도 길게 구성할 수 있어 회전부(3)가 기울어지는 방향으로 작용하는 외력에 대해서 베어링 기구(4)의 강성을 향상시킬 수 있다. 고정 영역(436)은 적어도 하측 레이디얼 동압 베어링부(812)의 일부와 직경 방향에 있어서 겹쳐지도록 배치된다. 그 결과, 레이디얼 간극(62)의 축 방향 길이가 얻어짐과 아울러 고정 영역(436)의 축 방향 길이도 얻어진다. 또한, 레이디얼 동압 베어링(81)의 하부 주위가 베이스 플레이트(21)에 의해 둘러싸여진다. 이 때문에, 레이디얼 동압 베어링(81)의 하부 주위의 강성이 높아진다. 또한, 모터(12) 전체의 중심축(J1) 방향에 있어서의 두께를 얇게 할 수 있다.
샤프트부(41)와 상측 스러스트부(42)가 하나로 연결된 부재이며, 하측 플레이트부(431)와 외통부(432)가 하나로 연결된 부재이므로 모터(12)의 부품 점수를 삭감할 수 있다. 슬리브부(5)에서는 연통 구멍(61)의 축 방향 길이가 짧고, 또한 중심축(J1)에 대략 평행하기 때문에 연통 구멍(61)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 윤활유(45)의 전체의 양을 억제할 수 있다. 또한, 윤활유(45)의 양을 보다 억제하기 위해서 연통 구멍(61)의 직경을 원통 간극(64)의 폭 정도로 가늘게 해도 좋다.
모터(12)에서는 도 11의 내통부(51)의 저면도에 나타낸 바와 같이, 내통부(51)의 하면에 스러스트 동압 홈열(723)이 배치되어도 좋다. 이것에 의해, 도 3의 하단 간극(63)에는 내통부(51)를 스러스트 방향으로 지지하는 스러스트 동압 베어링부가 구성된다. 이 경우, 하측 스러스트 간극(652)에서는 스러스트 동압 베어링부로서 기능하는 동압 발생부를 구성하지 않아도 되는 경우도 있다. 단, 하측 스러스트 간극에는 윤활유(45)에 대해서 직경 방향 내측을 향하는 압을 유기하는 정도의 동압 발생부인 동압 홈열이 배치되는 것이 바람직하다. 도 11의 구성의 경우, 축 방향에 있어서 바람직하게는 하측 스러스트 간극의 폭은 하단 간극의 폭보다 크다. 이하의 제 2 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.
도 12는 제 2 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구의 일부를 나타내는 도면이다. 베어링 기구(4a)의 슬리브부(5a)에는 플랜지부(52)의 직경 방향 내측의 부위로부터 상방을 향해서 연장되는 환형상의 상측 내통부(55)가 배치된다. 이하의 설명에서는 플랜지부(52)의 하측에 위치하는 내통부(51)를 상측 내통부(55)와 구별할 때에는 「하측 내통부(51)」라고 한다. 상측 스러스트부(42a)는 상측 플레이트부(424)와 상측 외통부(425)를 포함한다. 상측 플레이트부(424)는 샤프트부(41)의 상부로부터 직경 방향 외측으로 넓어진다. 상측 외통부(425)는 상측 플레이트부(424)의 외측 가장자리부로부터 하방으로 연장된다. 이하, 외통부(432)를 상측 외통부(425)와 구별할 때에는 「하측 외통부(432)」라고 한다. 베어링 기구(4a)의 다른 구조는 제 1 실시형태에 의한 모터(12)의 베어링 기구(4)와 동일하다. 또한, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.
축 방향 즉, 도 12에 있어서의 상하 방향에 있어서 상측 내통부(55)의 상면(551)과 상측 플레이트부(424)의 하면(426) 사이에 간극(671)이 구성된다. 이하, 간극(671)을 「상단 간극(671)」이라고 한다. 또한, 직경 방향에 있어서 상측 내통부(55)의 외주면(552)과 상측 외통부(425)의 내주면(427) 사이에 원통형상의 간극(672)이 구성된다. 이하, 간극(672)을 「상측 원통 간극(672)」이라고 한다. 하측 내통부(51)의 외주면(512)과 하측 외통부(432)의 내주면(434) 사이의 원통 간극(64)을 상측 원통 간극(672)과 구별할 경우에는 「하측 원통 간극(64)」이라고 한다.
상측 스러스트부(42a)에서는 상측 외통부(425)의 하면(428)에 도 7과 동일한 상측 스러스트 동압 홈열(721)이 배치된다. 이것에 의해, 하면(428)과 플랜지부(52)의 상면(521) 사이의 상측 스러스트 간극(651)에 상측 스러스트 동압 베어링부(821)가 구성된다. 베어링 기구(4a)에서는 상측 원통 간극(672) 및 상단 간극(671)을 통해 상측 스러스트 동압 베어링부(821)와 레이디얼 동압 베어링(81)이 연통된다.
상측 외통부(425)의 외주면(429)과 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 사이에는 상측 밀봉부(661a)가 구성된다. 하측 외통부(432)의 경사면(433)과 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 사이에는 하측 밀봉부(662a)가 구성된다. 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)는 연통 구멍(61)을 통해 연통된다. 상측 밀봉부(661a)의 계면 상단과 하측 밀봉부(662a)의 계면 하단 사이의 축 방향에 있어서의 거리는 바람직하게는 연통 구멍(61)보다 길고, 또한 레이디얼 동압 베어링(81)의 길이보다 짧다.
제 2 실시형태에 있어서도 축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리가 레이디얼 동압 베어링(81)의 길이보다 짧다. 이 구성에 의해, 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a) 사이의 압력차를 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 윤활유(45)의 누출이 방지된다. 또한, 연통 구멍(61)의 길이가 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a) 사이의 거리보다 짧은 것에 의해 윤활유(45)의 누출이 보다 용이하게 방지된다.
상측 원통 간극(672) 및 하측 원통 간극(64)이 배치됨으로써 연통 구멍(61)의 길이를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)를 보다 가깝게 할 수 있다. 이것에 의해, 윤활유(45)의 누출이 보다 용이하게 방지된다. 또한, 상측 스러스트 동압 베어링부(821)와 레이디얼 동압 베어링(81) 사이에는 상단 간극(671) 및 상측 원통 간극(672)이 위치한다. 이 구성에 의해, 상단 간극(671) 및 상측 원통 간극(672)에서는 윤활유(45)의 압력이 높은 상태로 되어 공기의 석출이 방지된다.
베어링 기구(4a)에서는 상측 내통부(55)의 상면(551)에 도 11에 준한 스러스트 동압 홈열이 배치되어도 좋다. 이것에 의해, 상단 간극(671)에는 상측 내통부(55)를 스러스트 방향으로 지지하는 스러스트 동압 베어링부가 구성된다. 이 경우, 상측 스러스트 간극(651)에서는 상측 스러스트 동압 베어링부로서 기능하는 동압 발생부를 구성하지 않아도 되는 경우도 있다. 단, 상측 스러스트 간극에는 윤활유(45)에 대해서 직경 방향 내측을 향하는 압을 유기하는 정도의 동압 발생부인 동압 홈열이 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상단 간극의 축 방향에 있어서의 폭은 바람직하게는 상측 스러스트 간극보다 작다.
도 13은 제 3 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구를 나타내는 도이다. 베어링 기구(4b)는 도 3에 나타내는 상측 스러스트부(42), 하측 스러스트부(43) 및 슬리브부(5)와는 다른 형상의 상측 스러스트부(46), 하측 스러스트부(47) 및 슬리브부(5b)를 포함한다. 상측 스러스트부(46)의 내주면(461)은 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 하측 스러스트부(47) 상부의 내주면(471)은 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다.
슬리브부(5b)는 배럴부(56)와 플랜지부(52)를 포함한다. 배럴부(56)의 외주면 상부는 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사지는 경사면(561)을 포함한다. 이하, 경사면(561)을 「상측 경사면(561)」이라고 한다. 또한, 외주면 하부는 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사지는 경사면(562)을 포함한다. 이하, 경사면(562)을 「하측 경사면(562)」이라고 한다. 플랜지부(52)는 배럴부(56)의 대략 중앙으로부터 직경 방향 외측을 향해 넓어진다. 베어링 기구(4b)의 다른 형상은 도 3에 나타내는 베어링 기구(4)와 거의 동일하다.
베어링 기구(4b)에서는 상측 스러스트부(46)의 내주면(461)과 배럴부(56)의 상측 경사면(561) 사이에 간극(681)이 구성된다. 간극(681)은 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 이하, 간극(681)을 「상측 경사 간극(681)」이라고 한다. 하측 스러스트부(47)의 내주면(471)과 하측 경사면(562) 사이에 간극(682)이 구성된다. 간극(682)은 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 이하, 간극(682)을 「하측 경사 간극(682)」이라고 한다.
샤프트부(41)의 외주면(411)과 배럴부(56)의 내주면(563) 사이에는 레이디얼 동압 베어링(81)이 구성된다. 플랜지부(52)의 상면(521)과 상측 스러스트부(46)의 하면(462) 사이에는 상측 스러스트 동압 베어링부(821)가 구성된다. 또한, 플랜지부(52)의 하면(522)과 하측 스러스트부(47)의 상면(472) 사이에는 하측 스러스트 동압 베어링부(822)가 구성된다. 베어링 기구(4b)에서는 레이디얼 동압 베어링(81)의 상부와 상측 스러스트 동압 베어링부(821)가 상측 경사 간극(681)을 통해 연통된다. 레이디얼 동압 베어링(81)의 하부와 하측 스러스트 동압 베어링부(822)가 하측 경사 간극(682)을 통해 연통된다.
상측 스러스트부(46)의 외주면(463)과 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 사이에는 상측 밀봉부(661a)가 구성된다. 하측 스러스트부(47)의 상부의 외주면(473)과 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 사이에는 하측 밀봉부(662a)가 구성된다. 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)는 연통 구멍(61)을 통해 연통된다. 축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리는 연통 구멍(61)의 길이보다 길고, 또한 레이디얼 동압 베어링(81)보다 짧다.
제 3 실시형태에 있어서도 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)가 가깝고, 연통 구멍(61)이 짧은 것에 의해 상하측 밀봉부(661a,662a) 사이의 압력차를 억제할 수 있어 윤활유(45)의 누출을 용이하게 방지할 수 있다.
도 14는 제 4 실시형태에 의한 모터의 베어링 기구를 나타내는 도면이다. 베어링 기구(4c)는 샤프트부(41)와, 상측 스러스트부(48)와, 하측 스러스트부(49)와, 슬리브부(5c)를 포함한다. 슬리브부(5c)는 회전부(3)의 일부이며, 슬리브부(5c) 이외의 다른 부위는 정지부(2)의 일부이다. 샤프트부(41)는 상부에 상측 환형상부(412)를 포함하고, 하부에 하측 환형상부(413)를 포함한다. 상측 환형상부(412) 및 하측 환형상부(413)는 축 방향 중앙으로부터 상하를 향함에 따라 직경이 점차 감소된다.
상측 스러스트부(48)는 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 하측 스러스트부(49)의 상부(491)는 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 슬리브부(5c)의 내주면 상부(571)는 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 내주면 하부(572)는 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 이하, 내주면 상부(571) 및 하부(572)를 각각 「내주면 상부(571)」 및 「내주면 하부(572)」라고 한다.
슬리브부(5c)의 외주면 상부(573)는 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 외주면 하부(574)는 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 이하, 외주면의 상부(573) 및 하부(574)를 각각 「외주면 상부(573)」 및 「외주면 하부(574)」라고 한다. 슬리브부(5c)에는 외주면 상부(573)와 외주면 하부(574)를 중심축(J1)에 대략 평행하게 연통하는 연통 구멍(61)이 배치된다.
상측 환형상부(412)의 외주면 하부와 슬리브부(5c)의 내주면 상부(571) 사이에는 동압 홈열을 갖는 상측 동압 간극(691)이 구성된다. 상측 동압 간극(691)은 상방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 하측 환형상부(413)의 외주면 상부와 슬리브부(5c)의 내주면 하부(572) 사이에는 동압 홈열을 갖는 하측 동압 간극(692)이 구성된다. 하측 동압 간극(692)은 하방을 향함에 따라 직경 방향 외측으로 경사진다. 상측 동압 간극(691) 및 하측 동압 간극(692)에 의해 슬리브부(5c)를 샤프트부(41)에 대해서 레이디얼 방향 및 스러스트 방향으로 지지하는 동압 베어링(69)이 구성된다.
상측 동압 간극(691)은 외주면 상부(573)와 상측 스러스트부(48)의 내주면 사이의 간극을 통해 연통 구멍(61)의 상부에 연통된다. 하측 동압 간극(692)은 외주면 하부(574)와 하측 스러스트부(49)의 내주면 사이의 간극을 통해 연통 구멍(61)의 하부에 연통된다.
슬리브부(5c)의 직경 방향 외측에는 상방 및 하방으로 넓어지는 상측 허브 통부(53) 및 하측 허브 통부(54)가 배치된다. 상측 스러스트부(48)와 상측 허브 통부(53) 사이에는 상측 밀봉부(661a)가 구성된다. 상측 밀봉부(661a)는 상측 동압 간극(691)의 직경 방향 외측에 위치한다. 하측 스러스트부(49)의 상부(491)와 하측 허브 통부(54) 사이에는 하측 밀봉부(662a)가 구성된다. 하측 밀봉부(662a)는 하측 동압 간극(692)의 직경 방향 외측에 위치한다.
베어링 기구(4c)에서는 상측 밀봉부(661a)가 상측 스러스트부(48)의 하단 근방에 구성되고, 하측 밀봉부(662a)가 하측 스러스트부(49)의 상부(491)의 상단 근방에 구성된다. 또한, 연통 구멍(61)은 상측 스러스트부(48)의 하단 및 하측 스러스트부(49)의 상단 근방에 배치된다. 이 때문에, 축 방향에 있어서 상측 밀봉부(661a)의 계면과 하측 밀봉부(662a)의 계면 사이의 거리는 연통 구멍(61)보다 길고, 또한 동압 베어링(69)의 축 방향의 길이 즉, 상측 동압 간극(691)의 상단과 하측 동압 간극(692)의 하단 사이의 축 방향에 있어서의 거리보다 짧다.
제 4 실시형태에 의한 모터에 있어서도 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)가 가깝고, 연통 구멍(61)이 짧기 때문에 상하측 밀봉부(661a,662a) 사이의 윤활유(45)의 압력차를 억제 할 수 있어 윤활유(45)의 누출이 용이하게 방지된다.
도 15는 제 5 실시형태에 의한 모터(12)의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다. 모터(12)는 도 3에 나타내는 밀봉 캡(44)과 대략 동일한 형상의 밀봉 캡을 포함한다. 밀봉 캡(44)의 캡 덮개부(442)의 단부는 상측 스러스트부(42)의 단차부(423)에 접착제로 고정된다. 캡 덮개부(442)의 하면과 상측 허브 통부(53)의 상면(533) 사이에 직경 방향으로 넓어지는 직경 방향 간극(831)이 구성된다. 직경 방향 간극(831)의 축 방향에 있어서의 거리는 상측 밀봉 간극의 직경 방향의 최대폭 즉, 상측 밀봉 간극의 개구 위치에 있어서의 폭보다 작다. 구체적으로는 직경 방향 간극(831)의 축 방향에 있어서의 거리는 0.05㎜ 이상 0.2㎜ 이하가 바람직하다. 캡 원통부(441)의 내주면과 상측 허브 통부(53)의 외주면(534) 사이에 축 방향으로 연장되는 축 방향 간극(832)이 구성된다. 축 방향 간극(832)의 직경 방향에 있어서의 거리도 상측 밀봉 간극의 직경 방향의 최대폭보다 작다. 구체적으로는 축 방향 간극(832)의 직경 방향에 있어서의 거리는 0.05㎜ 이상 0.2㎜ 이하가 바람직하다.
이하, 직경 방향 간극(831) 및 축 방향 간극(832)을 합쳐서 「상측 연락 간극(83)」이라고 한다. 상측 밀봉부(661a)는 상측 연락 간극(83)을 통해 로터 허브(31)의 덮개부(311)의 상측 공간(91)에 연락된다. 모터(12)에서는 밀봉 캡(44)과 상측 허브 통부(53)를 가깝게 함으로써 폭이 작고 또한 경로가 긴 상측 연락 간극(83)을 구성할 수 있다.
베이스 플레이트(21)는 홀더(211)로부터 상방으로 연장되는 원통부(212)를 포함한다. 원통부(212)의 직경 방향 내측에 하측 허브 통부(54)가 위치한다. 원통부(212)의 내주면(212a)과 하측 허브 통부(54)의 외주면(542) 사이에는 축 방향으로 연장되는 간극(84)이 구성된다. 이하, 간극(84)을 「하측 연락 간극(84)」이라고 한다. 하측 연락 간극(84)의 직경 방향에 있어서의 거리는 하측 밀봉 간극의 직경 방향의 최대폭 즉, 하측 밀봉 간극의 개구 위치에 있어서의 폭보다 작다. 구체적으로는 하측 연락 간극(84)의 직경 방향에 있어서의 거리는 0.05㎜ 이상 0.2㎜ 이하가 바람직하다. 하측 밀봉부(662a)는 하측 허브 통부(54)와 홀더(211) 사이의 공간 및 하측 연락 간극(84)을 통해 로터 허브(31)의 덮개부(311)의 하측 공간(92)에 연락된다. 모터(12)에서는 원통부(212)와 하측 허브 통부(54)를 가깝게 함으로써 폭이 작고 또한 경로가 긴 하측 연락 간극(84)을 구성할 수 있다. 모터(12)의 다른 구조는 제 1 실시형태와 대략 동일하다.
베어링 기구(4)에서는 상측 연락 간극(83)의 폭이 작고 또한 경로가 길기 때문에 상측 밀봉부(661a) 내에 존재하는 기화된 윤활유를 포함하는 공기가 로터 허브(31)의 상측 공간(91)으로 이동하는 것이 억제된다. 마찬가지로, 하측 연락 간극(84)의 폭이 작고 또한 경로가 길기 때문에 하측 밀봉부(662a) 내에 존재하는 기화된 윤활유를 포함하는 공기가 로터 허브(31)의 하측 공간(92)으로 이동하는 것이 억제된다. 그 결과, 베어링 기구(4) 내의 윤활유(45)가 모터(12) 외부로 증발되는 것을 억제할 수 있다.
베어링 기구(4)에서는 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 상단(531a)의 직경이 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 하단(541a)의 직경과 거의 같은 것이 바람직하다. 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 하단(531b)의 직경이 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 상단(541b)의 직경과 거의 같은 것이 바람직하다. 즉, 상측 허브 통부(53)의 내주면(531)의 직경 방향에 있어서의 범위(H1)와, 하측 허브 통부(54)의 내주면(541)의 직경 방향에 있어서의 범위(H2)가 축 방향으로 거의 겹쳐진다. 이 때문에, 모터(12)의 회전시에는 상측 밀봉부(661a) 및 하측 밀봉부(662a)의 각각에 있어서 윤활유(45)에 대해서 거의 같은 정도의 원심력이 작용한다. 또한, 로터 허브(31)의 회전에 의해 발생되는 기류가 상측 밀봉부(661a) 및 하측 밀봉부(662a)에 있어서 크게 다른 것이 방지된다. 그 결과, 상측 밀봉부(661a) 및 하측 밀봉부(662a)의 계면의 밸런스를 일정하게 유지할 수 있다.
모터(12)에서는 직경 방향에 있어서 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 상단(531a)의 위치가 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 하단(541a)의 위치와 어긋나도 좋다. 바람직하게는 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 상단(531a)의 직경과 하측 허브 통부(54)의 내주면(541) 하단(541a)의 직경의 차가 상측 밀봉부(661a)의 직경 방향에 있어서의 최대폭, 즉 상측 밀봉 간극의 개구 위치에 있어서의 폭보다 작다. 본 실시형태의 경우, 상기 최대폭은 직경 방향에 있어서 모따기면 상단의 에지와 상측 스러스트부(42)의 외주면(422) 상단의 에지 사이의 거리이다. 모따기면은 상측 허브 통부(53)의 상면(533)과 내주면(531) 사이에 위치한다. 또한, 상측 허브 통부(53)에 모따기면이 배치되지 않는 경우는 상측 밀봉부(661a)의 직경 방향에 있어서의 최대폭은 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 상단의 에지와 상측 스러스트부(42)의 외주면(422) 상단의 에지 사이의 직경 방향에 있어서의 거리를 말한다.
제 5 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 마찬가지로 상측 밀봉부(661a)와 하측 밀봉부(662a)를 가깝게 함으로써 상하측 밀봉부(661a,662a) 사이의 윤활유(45)의 압력차를 억제할 수 있다. 이하의 실시형태에 있어서도 마찬가지이다. 모터(12)에서는 플랜지부(52)를 축 방향으로 얇게 함으로써 하측 허브 통부(54)의 주위에 하측 밀봉부(662a) 및 하측 연락 간극(84)을 용이하게 구성할 수 있다. 그 결과, 모터(12)의 구조를 간소화할 수 있다. 이하의 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.
도 16은 제 6 실시형태에 의한 모터(12a)를 나타내는 도면이다. 모터(12a)에서는 슬리브부(5), 상측 허브 통부(53a) 및 하측 허브 통부(54)가 하나로 연결된 부재인 것이 바람직하다. 또한, 덮개부(311) 및 원통부(312)가 하나로 연결된 부재인 것이 바람직하다. 상측 허브 통부(53a)는 상방을 향해서 돌출되는 환형상의 돌기부(532)를 포함한다. 밀봉 캡(44a)은 중심축(J1)을 중심으로 하는 원환형상이 바람직하다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 모터(12a)에서는 밀봉 캡(44a)의 직경 방향 외측의 단부(443)가 돌기부(532)의 내주면에 억지 끼워맞춤 상태로 고정된다. 또한 밀봉 캡(44a)의 직경 방향 외측의 단부(443)가 상측 허브 통부(53a)에 접착제로 고정되어도 좋다. 또한, 억지 끼워맞춤 상태 및 접착제가 병용되어도 좋다. 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 하단 즉, 도 5에 나타내는 상측 레이디얼 동압 홈열(711)의 하단(713)이 플랜지부(52)의 하면(522)보다 상방에 위치한다. 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 상단 즉, 도 5에 나타내는 상측 레이디얼 동압 홈열(711)의 상단(714)이 플랜지부(52)의 상면(521)보다 하방에 위치한다. 이것에 의해, 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 존재 범위(H3)가 플랜지부(52)의 존재 범위(H4)에 포함된다. 모터(12a)의 다른 구조는 제 1 실시형태와 대략 동일하다.
슬리브부(5)의 성형시에는 우선 원부재를 절삭해서 슬리브부(5)의 외형이 형성된다. 그 후, 바이트(bite)에 의해 원부재의 중앙부를 상방으로부터 하방을 향해서 절삭해서 중앙 관통 구멍(50)이 형성된다. 또한, 원부재의 중앙부를 하방으로부터 상방을 향해서 절삭해서 중앙 관통 구멍(50)이 형성되어도 좋다. 중앙 관통 구멍(50)의 형성 도중에 있어서 원부재의 내통부(51)에 대응하는 부위가 바이트로부터의 압박에 의해 직경 방향 외측을 향해서 약간 변위된다. 바이트가 슬리브부(5)로부터 뽑혀지면 상기 부위는 직경 방향 내측으로 복귀된다.
여기에서, 플랜지부(52)의 하면(522)의 축 방향에 있어서의 위치(58) 근방에 있어서 슬리브부(5)의 두께가 크게 변화된다. 그 때문에, 내통부(51)의 위치(58) 근방의 부위에 있어서의 절삭시의 변위량을 고려해서 절삭량을 제어하는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 그 결과, 내통부(51)에서는 내통부(51)의 위치(58) 근방의 부위가 내통부(51)에 있어서의 다른 부위보다 직경 방향 내측에 위치할 우려가 있다. 그 때문에, 만일 상측 레이디얼 동압 베어링부가 플랜지부의 하면으로부터 축 방향에 있어서 하측까지 존재하면 상측 레이디얼 동압 베어링부를 정밀도 좋게 형성할 수 없을 우려가 있다. 도 5의 상측 레이디얼 동압 홈열(711)이 샤프트부(41)의 외주면(411)에 접촉하면 NRRO(Non Repeatable Run Out)가 발생되어 버린다.
이것에 대해서 베어링 기구(4)에서는 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 존재 범위(H3)가 플랜지부(52)의 존재 범위(H4)에 포함되므로 내통부(51)의 위치(58) 근방의 부위가 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)에 겹쳐지 않는다. 이것에 의해, 슬리브부(5)의 내주면(511)을 정밀도 좋게 가공할 수 있어 베어링 기구(4)의 베어링 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 내통부(51)의 하부를 얇게 하는 설계가 용이하게 된다.
베어링 기구(4)에서는 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 하단의 위치가 플랜지부(52)의 하면(522)의 위치(58)와 대략 동일해도 좋다. 또한, 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 베어링 성능에 영향을 주지 않는 범위에서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 일부가 플랜지부(52)의 하면(522)보다 약간 하측에 위치해도 좋다. 이렇게, 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 하단의 위치는 플랜지부(52)의 하면(522)의 위치(58)와 대략 동일하게 된다. 마찬가지로 축 방향에 있어서 상측 레이디얼 동압 베어링부(811)의 상단의 위치가 플랜지부(52)의 상면(521)의 위치와 대략 동일하게 된다.
도 18은 제 7 실시형태에 의한 모터(12)의 베어링 기구(4d)를 나타내는 도면이다. 베어링 기구(4d)는 축 방향에 있어서의 두께가 얇은 상측 스러스트부(42b)를 포함한다. 상측 스러스트부(42b)의 상부는 단차부(423a)를 갖고, 단차부(423a)는 도 3에 나타내는 상측 스러스트부(42)의 단차부(423)에 비해서 직경 방향에 있어서의 폭이 넓다. 단차부(423a)는 측면인 내측 원통면(741)과 저면인 외측 환형상면(742)을 포함한다. 내측 원통면(741)은 상하 방향으로 연장되는 대략 원통형상이 바람직하다. 외측 환형상면(742)은 외주면(422)의 직경 방향 내측에 위치하고, 직경 방향 내부를 향함에 따라 하방으로 약간 경사진다.
상측 허브 환형상부(591)는 플랜지부(52)의 외측 가장자리부의 상측에 위치하고, 밀봉 캡(44)과 상측 허브 통부(53)를 포함한다. 밀봉 캡(44)의 캡 덮개부(442)의 직경 방향에 있어서의 폭은 도 3의 밀봉 캡(44)에 비해서 넓다. 밀봉 캡(44) 및 허브 통부(53)와 상측 스러스트부(42b) 사이에 구성되는 제 5 간극(601)은 상측 세로 간극(664)과 상측 가로 간극(665)을 포함한다. 상측 세로 간극(664)은 상측 스러스트부(42b)의 외주면(422)과 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 사이에 구성되고, 상측 스러스트 간극(651)의 외측 가장자리부로부터 상방으로 연장된다. 상측 가로 간극(665)은 캡 덮개부(442)의 하면과 외측 환형상면(742) 사이에 구성되고, 상측 세로 간극(664)의 상단으로부터 직경 방향 내측으로 넓어진다. 상측 가로 간극(665)은 중심축(J1)에 대략 수직이다. 상측 가로 간극(665)의 축 방향에 있어서의 폭은 직경 방향 내측을 향함에 따라 점차 넓어진다.
상측 가로 간극(665)에는 윤활유(45)의 상측 계면이 위치한다. 이하, 상측 가로 간극(665)을 「상측 밀봉 간극(665)」이라고 한다. 상측 밀봉 간극(665)에는 모세관현상을 이용해서 윤활유(45)를 유지하는 상측 밀봉부(661a)가 구성된다. 상측 세로 간극(664) 내의 윤활유(45)는 상측 밀봉 간극(665) 내의 윤활유(45)의 상측 계면에 연결된다. 도 3과 마찬가지로, 하측 허브 통부(54)와 외통부(432) 사이에는 하측 스러스트 간극(652)의 외측 가장자리부로부터 하방으로 연장되는 하측 밀봉 간극(662)이 구성된다. 하측 밀봉 간극(662)에는 하측 밀봉부(662a)가 구성된다. 베어링 기구(4d)의 다른 구조는 도 3에 나타내는 베어링 기구(4)와 대략 동일하다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 하측 밀봉 간극(662)의 축 방향에 있어서의 길이는 바람직하게는 상측 세로 간극(664)의 축 방향에 있어서의 길이보다 길다. 여기에서, 하측 밀봉 간극(662)의 축 방향의 길이는 외통부(432)의 경사면(433) 하단의 에지와 플랜지부(52)의 하면(522) 사이의 축 방향에 있어서의 거리를 말한다. 상측 세로 간극(664)의 축 방향의 길이는 상측 스러스트부(42b)의 외측 환형상면(742)과 외주면(422) 사이의 부위의 가장 높은 위치와 플랜지부(52)의 상면(521) 사이의 축 방향에 있어서의 거리를 말한다. 또한, 외측 환형상면(742)과 외주면(422) 사이의 경계가 명료하게 존재할 경우에는 상기 경계와 플랜지부(52)의 상면(521) 사이의 축 방향에 있어서의 거리가 상측 세로 간극(664)의 축 방향의 길이가 된다.
도 15에 나타내는 모터(12)와 마찬가지로, 베이스 플레이트(21)의 홀더(211)로부터 상방으로 연장되는 원통부(212)와 하측 허브 통부(54) 사이에는 축 방향으로 연장되는 하측 연락 간극(84)이 구성된다. 이것에 의해, 하측 밀봉부(662a) 내에 존재하는 기화된 윤활유를 포함하는 공기가 베어링 기구(4d)의 외부로 이동하는 것이 억제된다.
도 18에 나타내는 모터(12)의 구동시에는 상측 밀봉 간극(665) 내의 윤활유(45)를 상측 세로 간극(664)을 향해서 밀어넣도록 원심력이 생긴다. 이 때문에, 상측 밀봉부(661a)로부터의 윤활유(45)의 누출이 보다 확실하게 방지된다. 또한, 윤활유(45)가 하측 밀봉부(662a) 측으로 치우친 상태가 된다. 베어링 기구(4d)에서는 하측 밀봉 간극(662)의 축 방향에 있어서의 길이가 충분히 확보되므로 하측 밀봉 간극(662)으로부터의 윤활유(45)의 누출을 방지할 수 있다.
제 7 실시형태에 의한 모터(12)에서는 상측 밀봉부(661a)가 직경 방향 내측을 향하므로 상측 스러스트부(42b)를 얇게 할 수 있다. 그 결과, 모터(12)의 박형화를 꾀하면서 레이디얼 간극(62)의 축 방향의 길이를 확보할 수 있다.
모터(12)에서는 캡 덮개부(442)의 하면 및 외측 환형상면(742)이 직경 방향 내측을 향함에 따라 하방으로 크게 경사짐으로써 하방으로 크게 경사지는 상측 밀봉부(661a)가 구성되어도 좋다. 또한, 캡 덮개부(442)의 하면 및 외측 환형상면(742)이 직경 방향 내측을 향함에 따라 상방으로 경사짐으로써 상방으로 경사지는 상측 밀봉부(661a)가 구성되어도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변경이 가능하다. 예를 들면, 하측 스러스트부(43)는 베이스 플레이트(21)와 하나로 연결된 부재로 구성되어도 좋다. 이것에 의해, 부품 점수를 삭감할 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 3 및 제 5 내지 제 7 실시형태에서는 샤프트부(41)와 상측 스러스트부(42)가 별도 부재로 되어도 좋다. 하측 플레이트부(431)와 외통부(432)가 별도 부재로 되어도 좋다. 하측 스러스트부(43)는 샤프트부(41)와 하나로 연결된 부재로 구성되어도 좋다.
도 5의 상측 레이디얼 동압 홈열(711)에서는 홈 상부 사이에 홈 상부를 따라 경사지는 복수의 경사 홈이 배치되어도 좋다. 또한, 홈 상부의 홈 깊이를 홈 하부보다 깊게 해도 좋다. 이것에 의해, 윤활유(45)에 하방을 향하는 압을 증대시킬 수 있다. 하측 레이디얼 동압 홈열(712)의 홈 하부에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 상측 레이디얼 동압 홈 및 하측 레이디얼 동압 홈에서는 상측 부위의 길이와 하측 부위의 길이를 거의 동일하게 해도 좋다. 동압 홈의 홈 길이, 홈 깊이, 홈 폭 등은 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지로 변형이 가능하다.
상측 스러스트 동압 홈열(721) 및 하측 스러스트 동압 홈열(722)은 헤링본형상이어도 좋다. 이 경우, 상측 스러스트 동압 홈 및 하측 스러스트 동압 홈에서는 직경 방향 외측 부위의 길이가 직경 방향 내측 부위의 길이보다 긴 것에 의해 윤활유(45)에 직경 방향 내측을 향하는 압력이 생긴다. 또한, 스러스트 동압 홈의 직경 방향 외측 부위 사이에 복수의 경사 홈이 배치되어도 좋다. 스러스트 동압 홈의 직경 방향 외측 부위의 홈 깊이를 내측 부위보다 깊게 해도 좋다. 상기 실시형태에서는 윤활유(45)의 순환 방향은 정해져 있지 않지만, 도 4에 있어서 반시계 방향 또는 시계 방향으로 윤활유(45)의 순환 방향이 정해져도 좋다.
도 4에서는 상측 스러스트부(42)의 하면(421)의 면적이 확보되는 경우에는 연통 구멍(61)으로부터 직경 방향 내측으로 크게 떨어진 위치에 상측 스러스트 동압 홈열(721)이 배치되어도 좋다. 마찬가지로, 외통부(432)의 상면(435)의 면적이 확보되는 경우에는 연통 구멍(61)으로부터 직경 방향 내측으로 크게 떨어진 위치에 하측 스러스트 동압 홈열(722)이 배치되어도 좋다. 상측 스러스트 간극(651) 및 하측 스러스트 간극(652)에서는 플랜지부(52)의 상면(521) 및 하면(522)의 각각에 상측 스러스트 동압 홈열 및 하측 스러스트 동압 홈열이 배치되어도 좋다. 또한, 샤프트부(41)의 외주면(411)에 레이디얼 동압 홈열이 배치되어도 좋다.
상기 제 1 실시형태에서는 상측 밀봉 간극(661)의 폭이 대략 일정해도 좋다. 이 경우, 상측 스러스트부(42)의 외주면(422) 또는 상측 허브 통부(53)의 내주면(531) 중 적어도 한쪽에 동압 홈열이 배치됨으로써 소위 펌핑 밀봉이 구성된다. 이것에 의해, 윤활유(45)에 대해서 상측 밀봉 간극(661)의 내부를 향하는 동압이 발생해서 윤활유(45)가 유지된다. 하측 밀봉 간극(662)에 있어서도 마찬가지이다. 제 2 내지 제 6 실시형태에 있어서도 마찬가지이다. 제 7 실시형태에 있어서도 상측 밀봉 간극(665)의 폭이 대략 일정해도 좋다. 이 경우, 캡 덮개부(442)의 하면 및 외측 환형상면(742) 중 적어도 한쪽에 동압 홈열을 배치해서 상측 밀봉 간극(665) 내에 펌핑 밀봉이 구성되어도 좋다. 또한, 상측 스러스트부(42) 및 상측 허브 통부(53) 사이의 상측 세로 간극(664) 내에 펌핑 밀봉이 구성되어도 좋다. 제 1 내지 제 6 실시형태에서는 상측 밀봉부(661a) 및 하측 밀봉부(662a)는 반드시 중심축(J1)에 거의 평행하게 배치될 필요는 없고, 중심축(J1)에 대해서 크게 경사져도 좋다.
제 1 실시형태에서는 도 20에 나타낸 바와 같이, 상측 허브 통부(53)의 내측에 밀봉 캡(44)의 캡 원통부(441)가 고정되어도 좋다. 이 경우, 캡 원통부(441)와 상측 스러스트부(42)의 외주면(422) 사이에 상측 세로 간극(664)이 구성된다. 상측 세로 간극(664)에는 윤활유(45)의 계면이 위치한다. 또한, 캡 덮개부(442)와 외측 환형상면(742) 사이의 상측 가로 간극(665) 내에 윤활유(45)의 상측 계면이 위치해도 좋다. 다른 실시형태에 있어서도 캡 원통부(441)가 상측 허브 통부(53)의 내측에 고정되어도 좋다.
상측 허브 환형상부(591)에서는 상측 허브 통부(53)와 밀봉 캡(44)이 하나로 연결된 부재이어도 좋다. 또한, 제 1 실시형태에서는 윤활유(45)의 누출 가능성이 낮을 경우, 밀봉 캡(44)이 생략되고, 상측 허브 통부(53)만으로 상측 허브 환형상부가 구성되어도 좋다. 이 경우, 상측 허브 통부(53)와 상측 스러스트부(42) 사이의 상측 세로 간극(661)만으로 제 5 간극이 구성된다. 다른 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.
제 1 실시형태의 모터(12)의 회전부(3)에서는 플랜지부(52)의 외측 가장자리부의 하측에 위치하는 부재(이하, 「하측 허브 환형상부」라고 한다)로서 하측 허브 통부(54)만이 배치되지만, 복수 부재에 의해 하측 허브 환형상부가 구성되어도 좋다. 예를 들면, 하측 허브 환형상부가 하측 허브 통부(54) 및 하측 허브 통부(54)의 선단에 부착된 캡부재에 의해 구성되어도 좋다. 이 경우, 하측 허브 환형상부와 외통부(432) 사이의 제 6 간극은 하측 허브 통부 및 캡부재와 외통부(432) 사이에 구성된다. 하측 허브 통부(54) 또는 캡부재와 외통부(432) 사이에 하측 세로 간극이 구성되고, 하측 세로 간극 또는 이 간극에 연속되는 간극이 하측 밀봉 간극이 된다. 하측 세로 간극에 연속되는 간극이 하측 밀봉 간극인 경우에는 하측 세로 간극 내의 윤활유(45)는 하측 밀봉 간극의 하측 계면에 연결된다. 다른 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은 서로 모순되지 않는 한 적당히 조합되어도 좋다.
본 발명은 디스크 구동 장치용 모터로서 이용 가능하며, 디스크 구동 장치 이외의 모터로서도 이용 가능하다.
상기 기재된 바람직한 실시형태는 본 발명을 설명하기 위해서 선택된 것이다. 그러나, 본원 청구항에 있어서, 한정한 본 발명의 범위를 벗어남 없이 각종 변형 및 변경이 이루어질 수 있음이 당업자들에게는 명백하다. 또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시형태의 기재는 단지 설명을 위해 제공되는 것이고, 본원 청구항 및 그것과 동등하게 규정되는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.

Claims (18)

  1. 스테이터를 갖는 정지부와, 로터 마그넷을 갖고 상기 정지부에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전부를 구비하고:
    상기 정지부는 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 해서 배치되는 샤프트부를 구비하고;
    상기 회전부는 상기 샤프트부의 외주면에 대향하는 슬리브부를 포함하고;
    상기 슬리브부는 상하로 관통하는 연통 구멍을 포함하고;
    상기 샤프트부와 상기 슬리브부 사이의 제 1 간극에 동압 베어링이 구성되고;
    상기 동압 베어링보다 직경 방향 외측에 상방을 향해서 연장되는 상측 밀봉부 및 하방을 향해서 연장되는 하측 밀봉부가 구성되고, 상기 상측 밀봉부와 상기 하측 밀봉부에는 윤활유의 계면이 각각 위치하고, 상기 상측 밀봉부와 상기 하측 밀봉부가 상기 연통 구멍에 의해 연통되며;
    상기 상측 밀봉부로부터 상기 제 1 간극을 경유해서 상기 하측 밀봉부에 이르는 영역 및 상기 연통 구멍은 상기 윤활유로 채워지고;
    상기 상측 밀봉부의 상기 계면과 상기 하측 밀봉부의 상기 계면 사이의 축 방향에 있어서의 거리는 상기 동압 베어링의 상기 축 방향에 있어서의 상단과 하단 사이의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지부는,
    상기 샤프트부의 하부로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 하측 플레이트부와,
    상기 하측 플레이트부의 외측 가장자리부로부터 상방으로 연장되는 외통부를 더 포함하고;
    상기 슬리브부는,
    상기 샤프트부의 상기 외주면과의 사이에 상기 제 1 간극을 구성하는 내주면과 상기 외통부의 내주면과의 사이에 제 2 간극을 구성하는 외주면을 갖는 내통부와,
    상기 내통부로부터 직경 방향 외측으로 돌출되며 상기 외통부의 상면과의 사이에 제 3 간극을 구성하는 하면을 갖는 플랜지부를 포함하고;
    상기 제 1 간극에 상측 동압 베어링부와 하측 동압 베어링부를 갖는 상기 동압 베어링이 구성되고;
    상기 제 3 간극의 위치는 축 방향에 있어서 상기 하측 동압 베어링부보다 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 축 방향에 있어서 상기 상측 동압 베어링부의 하단은 상기 플랜지부의 하면과 대략 동일하거나 또는 상기 플랜지부의 하면보다 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 축 방향에 있어서 상기 상측 동압 베어링부의 상단은 상기 플랜지부의 상면과 대략 동일하거나 또는 상기 플랜지부의 상면보다 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 연통 구멍의 상기 축 방향에 있어서의 길이는 상기 상측 밀봉부의 상기 계면과 상기 하측 밀봉부의 상기 계면 사이의 축 방향에 있어서의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 정지부는 상기 샤프트부의 상부로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 상측 스러스트부를 포함하고;
    상기 회전부는,
    상기 플랜지부의 외측 가장자리부로부터 상방으로 넓어지고 상기 상측 스러스트부와 직경 방향으로 대향하는 상측 허브 환형상부와,
    상기 플랜지부의 외측 가장자리부로부터 하방으로 넓어지고 상기 외통부와 직경 방향으로 대향하는 하측 허브 환형상부를 포함하고;
    상기 상측 밀봉부는 상기 상측 스러스트부와 상기 상측 허브 환형상부 사이의 상측 밀봉 간극에 구성되고, 상기 하측 밀봉부는 상기 외통부와 상기 하측 허브 환형상부 사이의 하측 밀봉 간극에 구성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 스테이터의 상방에 위치하고 디스크를 클램핑하는 클램퍼를 고정하기 위한 나사 구멍을 갖는 덮개부를 포함하고,
    상기 상측 스러스트부의 상면, 상기 덮개부의 상면, 상기 플랜지부의 상면, 상기 덮개부의 하면, 및 상기 외통부의 상면은 축 방향에 있어서 순서대로 하방을 향해서 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 간극에 상기 윤활유에 직경 방향 내측을 향하는 압을 유기하는 동압 발생부가 구성되고,
    상기 동압 발생부는 상기 중심축을 중심으로 하는 상기 연통 구멍의 하측 개구에 외접하는 원보다 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 간극 중 상기 동압 발생부의 외측 가장자리보다 직경 방향 외측의 외측 영역에 있어서의 압이 대기압과 거의 같으며,
    상기 연통 구멍의 상기 하측 개구는 상기 제 3 간극의 상기 외측 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 상측 스러스트부와 상기 플랜지부 상면 사이의 제 4 간극에 상기 윤활유에 직경 방향 내측을 향하는 압을 유기하는 다른 동압 발생부가 구성되고,
    상기 다른 동압 발생부는 상기 중심축을 중심으로 하는 상기 연통 구멍의 상측 개구에 외접하는 원보다 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 4 간극 중 상기 다른 동압 발생부의 외측 가장자리보다 직경 방향 외측의 외측 영역에 있어서의 압이 대기압과 거의 같으며,
    상기 연통 구멍의 상측 개구는 상기 제 4 간극의 상기 외측 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 정지부는 상기 하측 허브 환형상부의 직경 방향 외측에서 상방으로 연장되는 원통부를 포함하고,
    상기 하측 허브 환형상부의 외주면과 상기 원통부의 내주면 사이에 상기 하측 밀봉 간극의 직경 방향의 최대폭보다 작은 하측 연락 간극이 구성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 간극에 상기 윤활유에 직경 방향 내측을 향하는 압을 유기하는 동압 발생부가 구성되고,
    상기 동압 발생부는 상기 중심축을 중심으로 하는 상기 연통 구멍의 하측 개구에 외접하는 원보다 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 간극 중 상기 동압 발생부의 외측 가장자리보다 직경 방향 외측의 외측 영역에 있어서의 압이 대기압과 거의 같으며,
    상기 연통 구멍의 상기 하측 개구는 상기 제 3 간극의 상기 외측 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지부는,
    상기 샤프트부의 상부로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 상측 스러스트부와,
    상기 샤프트부의 하부로부터 직경 방향 외측으로 넓어지는 하측 스러스트부를 포함하고;
    상기 회전부는,
    상기 슬리브부의 외측 가장자리부로부터 상방으로 넓어지고 상기 상측 스러스트부와 직경 방향으로 대향하는 상측 허브 환형상부와,
    상기 슬리브부의 상기 외측 가장자리부로부터 하방으로 넓어지고 상기 하측 스러스트부와 직경 방향으로 대향하는 하측 허브 환형상부를 포함하고;
    상기 상측 밀봉부는 상기 상측 스러스트부와 상기 상측 허브 환형상부 사이의 상측 밀봉 간극에 구성되고, 상기 하측 밀봉부는 상기 하측 스러스트부와 상기 하측 허브 환형상부 사이의 하측 밀봉 간극에 구성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 연통 구멍의 상기 축 방향에 있어서의 길이는 상기 상측 밀봉부의 상기 계면과 상기 하측 밀봉부의 상기 계면 사이의 축 방향에 있어서의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 상측 밀봉부의 직경과 상기 하측 밀봉부의 직경이 같으며, 상기 연통 구멍은 상기 중심축에 대략 평행한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  18. 디스크를 회전시키는 제 1 항에 기재된 스핀들 모터와,
    상기 디스크에 대해서 정보의 판독 및 기록 중 한가지 이상을 행하는 액세스부와,
    상기 디스크, 상기 모터, 및 상기 액세스부를 수용하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
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