(57)【要約】【課題】堅牢性及び耐衝撃性を有する流体動圧軸受用の装置及び方法が提供される。【解決手段】流体を汲み上げ、且つ毛細管の特徴を備える流体密封システムが、スモール・フォーム・ファクタのディスク・ドライブ・メモリ・システムに関する信頼性及び性能の向上を提供する。モータ・ジョグの問題に対処するが、ジョグとは、相対的に回転可能な構成要素の間で空間が急速且つ繰り返して開閉することで、それらの空間からオイルが押し出され、そこに空気が引き込まれる可能性がある。流体汲上げ毛細管シール・システムは、流体を送り出すためのリブ部分及びスロット部分を有する流体汲上げ溝を備える。流体汲上げ毛細管シール・システムは、毛細管シールも備える。１つの態様では、掃引リブは軸受に向かって流体を掃引する。切頭形のリブが掃引リブに隣接して配置され、切頭形のリブは、掃引リブと比較して径方向に短い距離で延出し、プレナム領域を形成する。【選択図】図３
2010133562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面を備える第１の構成要素と、
前記第１の構成要素に対して回転するように動作可能な第２の構成要素であって、第２の表面を備える第２の構成要素と、
流体動圧軸受を実施するために、前記第１と第２の表面の間を流れるように動作可能な第１の流体と、
前記第１の流体を前記第１と第２の表面の間に送り出すように構成された少なくとも１つのスロットを備える第３の構成要素であって、前記少なくとも１つのスロットがテーパを付けられ、前記第３の構成要素が毛細管シールを使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するように、さらに動作可能である第３の構成要素とを備えるモータ。
【請求項２】
前記少なくとも１つのスロットが広がっていて、前記毛細管シールをシフト可能にする、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の幅が前記第２の端部における前記スロットの第２の幅より大きくなっている、請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の高さが前記第２の端部における前記スロットの第２の高さより大きくなっている、請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記第３の構成要素が、第３の表面及び第４の表面を備え、前記第３の表面が前記少なくとも１つのスロット及び第１の複数のリブを備え、前記第４の表面が第２の複数のリブを備える、請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記第３の構成要素がさらに、前記第１の流体内にある第２の流体を換気するように動作可能な少なくとも１つの換気穴を備える、請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
前記第３の構成要素が第３の表面をさらに備え、前記第３の表面が第１の複数のリブ及び第２の複数のリブを備え、前記第１の複数のリブが前記第２の複数のリブよりも長くなっている、請求項１に記載のモータ。
【請求項８】
前記第３の構成要素が、前記第１の構成要素に対して前記第２の構成要素の軸方向の移動を制限するようにさらに動作可能である、請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
第１の流体を第１の構成要素の第１の表面と第２の構成要素の第２の表面との間に送り出すステップであって、前記送り出すステップがさらに、第３の構成要素の少なくとも１つのスロットを使用して前記第１の流体を送り出すステップを含み、前記少なくとも１つのスロットがテーパを付けられ、前記第２の構成要素が前記第１の構成要素に対して回転するように動作可能であり、前記第１及び第２の表面が流体動圧軸受を実施するように動作可能であるステップと、
前記第３の構成要素を使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するステップであって、前記密封するステップがさらに、毛細管シールを使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するステップとを含む方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのスロットが広がっていて、前記毛細管シールをシフト可能にする、請求項９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の幅が前記第２の端部における前記スロットの第２の幅より大きくなっている、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の高さが前記第２の端部における前記スロットの第２の高さより大きくなっている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記第３の構成要素が、第３の表面及び第４の表面を備え、前記第３の表面が前記少なくとも１つのスロット及び第１の複数のリブを備え、前記第４の表面が第２の複数のリブを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
第２の流体が前記第１の流体内にあり、前記第３の構成要素がさらに、少なくとも１つの換気穴を備え、前記第２の流体を換気するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記第３の構成要素を使用して前記第１の構成要素に対する前記第２の構成要素の軸方向移動を制限するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ディスク・ドライブ・メモリ・システムは、磁気ディスク媒体上の同心のトラックに記録されたデジタル情報を記憶する。少なくとも１つのディスクがスピンドルに回転式に装着され、ディスク内に磁気転移の形で記憶できる情報には、読取り／書込みヘッド又は変換器を使用してアクセスする。ホスト・システムから受けた命令に基づいてディスク・ドライブ・システムを制御するために、一般にドライブ・コントローラを使用する。ドライブ・コントローラは、ディスク・ドライブを制御して、磁気ディスクに情報を記憶し、そこから情報を取り出す。読取り／書込みヘッドは、ディスクの表面の上を径方向に移動する旋回アームに配置されている。ディスクは、ハブの内側又はディスクの下に配置された電気モータを使用し、動作中に高速で回転する。ハブのマグネットは、ステータと相互作用して、ステータに対してハブを回転させる。あるタイプのモータには、軸受システムによってハブの中央に配置されたモータ・シャフトに装着されたスピンドルが設けられている。軸受は、シャフトに対するスピンドルの整列を維持しながら、シャフトとスリーブの間の回転動作を可能にする。
【０００２】
ディスク・ドライブ・メモリ・システムは、従来の固定的なコンピュータ環境のみならず、次第により多くの環境で使用されるようになっている。最近では、これらのメモリ・システムが、携帯型コンピュータだけでなく、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、ビデオゲーム機、及び個人用音楽プレーヤを含む、モバイル環境で動作されるデバイスに組み込まれている。これらのモバイル・デバイスは、取り扱いの結果として生じる様々な大きさの機械的な衝撃を頻繁に受ける。したがって、軸方向及び角度方向の衝撃耐性、振動応答を含む衝撃事象に対する耐性の向上、及び堅牢性の向上を含む、性能及び設計の必要が高まっている。
【０００３】
読取り／書込みヘッドは、情報の適切な読取り／書込みを確実にするために、ディスク上の記憶トラックと正確に整列しなければならない。さらに、記憶容量を増加させ、ディスク・ドライブを小型化することが求められており、それによって記録面密度がより高い設計となり、したがって読取り／書込みヘッドがディスク表面に次第により近く配置されるようになった。より高いトラック密度によってディスクが設計できるようにし、それによってより小さなディスクが可能になり、且つ／又はディスクの記憶容量を増加させるために、ヘッドを記憶トラックと精密に整列させることが求められる。回転精度が重要であるので、多くのディスク・ドライブが現在、回転するハブ及びディスクを支持するために、シャフトとスリーブの間に配置された流体動圧軸受（ｆｌｕｉｄ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｂｅａｒｉｎｇ）（ＦＤＢ）を有するスピンドル・モータを利用している。動揺又は傾斜なしに回転負荷がスピンドルに正確且つ安定して支持されるように、流体動圧軸受に剛性を与えることが重要である。液体動圧軸受（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ｂｅａｒｉｎｇ）では、潤滑液が、ディスク・ドライブの固定部材の軸受表面と回転部材の軸受表面の間に供給される。しかし、液体動圧軸受は、外部の負荷又は機械的な衝撃に影響を受けやすいという欠点がある。
【０００４】
コンパクトな流体密封システムを提供する方法として、非対称の密封を使用するものがある。多くの軸受では、軸受の一方の端部に毛細管シールが配置され、反対側の軸受端部に溝付きのポンプ・シールが配置された、非対称の流体密封システムが用いられている。しかし、これらの密封システムでは、ジョグ（ｊｏｇ）として知られる問題が発生するが、このジョグは相対的に回転可能な構成要素の間の軸方向の空間が急速に繰り返して開閉することで、これによって、その空間からオイルが押し出され、そこに空気が引き込まれる。現代の設計では、再循環チャネルの流動抵抗が十分に低くない限り、オイルは、圧縮中に流体シールから排出され、又は拡張中に流体シールに引き込まれる。
【０００５】
さらに、十分な量のオイルなどの潤滑剤が、損失を相殺するために毛細管シール・リザーバ内に維持されていなければならない。不十分な体積の潤滑剤を有するモータに衝撃事象が生じると、回転表面は固定構成要素と直接的に接触する可能性がある。乾燥した表面間が接触すると、接触中に粒子の発生又は摩損、及びモータのロックアップが生じる可能性がある。粒子の発生及び軸受流体の汚染によって、スピンドル・モータ又はディスク・ドライブ構成要素の性能の低下又は故障も生じる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
流体動圧軸受のための、流体を汲み上げ、且つ毛細管の特徴を有し、堅牢性及び耐衝撃性を有する流体密封システムを提供するための装置及び方法が本明細書に説明される。軸受が、固定構成要素と回転可能な構成要素の間に画成され、固定構成要素と回転可能な構成要素は、相対的に回転するために配置された、対面する表面を有する。流体汲上げ毛細管シール・システム（ｆｌｕｉｄ  ｐｕｍｐｉｎｇ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）が、モータ内に流体を密封するために、軸受の少なくとも１つの端部に配置される。流体汲上げ毛細管シール・システムは、流体汲上げ溝及び毛細管シールを備える。流体汲上げ溝は、固定構成要素と回転可能な構成要素のうちの少なくとも１つの表面上に配置された、スロット部分及びリブ部分を備え、スロット部分は次第に広がっている。毛細管シールは広がっていくスロットから延出し、スロット部分は、少なくとも毛細管シールの流体メニスカスがシフト可能になる領域に広がる。これらの、及びその他の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになる。
【０００７】
以下のコンセプト（ｃｏｎｃｅｐｔ）が、本出願によって支持されている。
１．  相対的に回転するために配置された対面する表面を有する、固定構成要素と回転可能な構成要素の間に画成された軸受と、
モータ内に流体を密封するために、軸受の少なくとも１つの端部に配置される流体汲上げ毛細管シール・システムとを備える流体動圧軸受モータであって、その流体汲上げ毛細管シール・システムは、
固定構成要素と回転可能な構成要素のうちの少なくとも１つの表面上に配置された、スロット部分及びリブ部分を備え、スロット部分が次第に広がっていく流体汲上げ溝と、
広がっているスロットから延出する毛細管シールであって、スロット部分は、少なくとも１つの領域に広がり、毛細管シールの流体メニスカスをシフト可能にする毛細管シールとを備える、流体動圧軸受モータ。
２．  軸受の少なくとも１つの端部が、軸方向に延出する表面に配置された補助の汲上げリブをさらに備える、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
３．  流体汲上げ溝が、軸受の少なくとも１つの端部において径方向に延出する表面に配置され、リブ部分が、
軸受の少なくとも１つの端部において軸方向に延出する表面に対して延出する、少なくとも１つの掃引リブ（ｓｗｅｅｐｉｎｇ  ｒｉｂ）であって、流体を軸方向に延出する表面から径方向に延出する表面へ軸受に向かって掃引する掃引リブと、
掃引リブに隣接して配置された切頭形のリブであって、掃引リブと比較して径方向に短い距離で延出する切頭形のリブと、
切頭形のリブの径方向端部に配置されたプレナム領域とを備える、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
４．  掃引リブが、軸受の少なくとも１つの端部の軸方向に延出する表面に配置された補助汲上げリブに合流する、コンセプト３に記載の流体動圧軸受モータ。
５．  軸受から空気を換気するために、軸受の少なくとも１つの端部において径方向に延出する表面によって定義される換気穴をさらに備える、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
６．  スロット部分が、軸受に径方向に最も近い第１の部分で３０ミクロンまでの範囲、及び軸受から径方向に最も遠い第２の位置で５０ミクロンから４００ミクロンの範囲の軸方向深さを有する、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
７．  流体汲上げ毛細管シール・システムがリミッタに形成され、リミッタが回転可能な構成要素に取り付けられ、リミッタが固定構成要素に対して回転可能な構成要素の軸方向変位を制限する、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
８．  流体汲上げ毛細管シール・システムが、交差部で合流する軸方向に延出する表面及び径方向に延出する表面を有し、
流体汲上げ毛細管シール・システムが、保持器又はカップの形に形成され、
保持器の場合には、軸方向に延出する表面が、交差部から、軸方向にモータの軸方向反対側の端部から離れて延出し、
カップの場合には、軸方向に延出する表面が、交差部から、軸方向にモータの軸方向反対側の端部に向かって延出する、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
９．  流体汲上げ溝が螺旋又はヘリンボーンとして形成される、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
１０．  固定構成要素がシャフトを備え、回転可能な構成要素がスリーブを備える、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
１１．  固定構成要素及び回転可能な構成要素のうちの少なくとも１つが円錐として形成される、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
１２．  流体汲上げ毛細管シール・システムから軸受の軸方向反対側の端部に形成される毛細管シールをさらに備え、非対称の密封システムを形成する、コンセプト１に記載の流体動圧軸受モータ。
１３．  固定構成要素と回転可能な構成要素の間に画成される軸受を備える流体動圧軸受モータであって、固定構成要素と回転可能な構成要素が、相対的な回転のために配置された対面する表面を有する流体動圧軸受モータにおいて、
軸受のうちの少なくとも１つの、固定構成要素と回転可能な構成要素のうちの少なくとも１つの表面に配置された流体汲上げリブ及びスロットを備えるモータ内に流体を密封するステップであって、スロットが次第に広がるステップと、
広がっていくスロットから延出する毛細管流体シールを確立するステップであって、スロットが、少なくとも１つの領域に広がり、毛細管シールの流体メニスカスをシフト可能にするステップとを含む方法。
１４．  軸受の少なくとも１つの端部の、軸方向に延出する表面に配置された補助汲上げリブを備える軸受に向かって流体を送り出すステップをさらに含む、コンセプト１３に記載の方法。
１５．  軸受の少なくとも１つの端部において軸方向に延出する表面から径方向に延出する表面に掃引リブによって流体を軸受に向かって掃引するステップと、
径方向に延出する表面において切頭形のリブの径方向端部に配置された流体プレナム領域を提供するステップであって、切頭形のリブが掃引リブと比較して径方向に短い距離で延出するステップとをさらに含む、コンセプト１３に記載の方法。
１６．  掃引リブが、軸受の少なくとも１つの端部の軸方向に延出する表面に配置された補助汲上げリブに接合する、コンセプト１５に記載の方法。
１７．  軸受の少なくとも１つの端部において径方向に延出する表面から、該表面を貫通して画成された換気穴によって空気を換気するステップをさらに含む、コンセプト１３に記載の方法。
１８．  固定構成要素に対して回転可能な構成要素の軸方向変位を制限するために、軸受の少なくとも１つの端部において対面する表面を利用するステップをさらに含む、コンセプト１３に記載の方法。
１９．  固定構成要素及び回転可能な構成要素のうちの少なくとも１つの表面が、交差部で合流する軸方向に延出する表面及び径方向に延出する表面を備え、
軸受のうちの少なくとも１つの端部が保持器又はカップの形に形成され、
保持器の場合には、軸方向に延出する表面が、交差部から、モータの軸方向反対側の端部から軸方向に離れて延出し、
カップの場合には、軸方向に延出する表面が、交差部から、軸方向にモータの軸方向反対側の端部に向かって延出する、コンセプト１３に記載の方法。
２０．  流体汲上げリブ及びスロットから軸受の軸方向反対側の端部に形成された毛細管シールを使用する、非対称の圧力密封システムを形成するステップをさらに含む、コンセプト１３に記載の方法。
２１．  第１の表面を備える第１の構成要素と、
前記第１の構成要素に対して回転するように動作可能な第２の構成要素であって、第２の表面を備える第２の構成要素と、
流体動圧軸受を実施するために、前記第１と第２の表面の間を流れるように動作可能な第１の流体と、
前記第１の流体を前記第１と第２の表面の間に送り出すように構成された少なくとも１つのスロットを備える第３の構成要素であって、前記少なくとも１つのスロットがテーパを付けられ、毛細管シールを使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するように、さらに動作可能である第３の構成要素とを備えるモータ。
２２．  前記少なくとも１つのスロットが広がっていて、前記毛細管シールをシフト可能にする、コンセプト２１に記載のモータ。
２３．  前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の幅が、前記第２の端部における前記スロットの第２の幅より大きくなっている、コンセプト２１に記載のモータ。
２４．  前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の高さが、前記第２の端部における前記スロットの第２の高さより大きくなっている、コンセプト２１に記載のモータ。
２５．  前記第３の構成要素が、第３の表面及び第４の表面を備え、前記第３の表面が前記少なくとも１つのスロット及び第１の複数のリブを備え、前記第４の表面が第２の複数のリブを備える、コンセプト２１に記載のモータ。
２６．  前記第１の表面が径方向に延出する表面であり、前記第２の表面が軸方向に延出する表面である、コンセプト２１に記載のモータ。
２７．  前記少なくとも１つのスロットが、螺旋及びヘリンボーンからなる群から選択される形状を備える、コンセプト２１に記載のモータ。
２８．  前記第３の構成要素がさらに、前記第１の流体内にある第２の流体を換気するように動作可能な少なくとも１つの換気穴を備える、コンセプト２１に記載のモータ。
２９．  前記第３の構成要素が第３の表面をさらに備え、前記第３の表面が第１の複数のリブ及び第２の複数のリブを備え、前記第１の複数のリブが前記第２の複数のリブよりも長くなっている、コンセプト２１に記載のモータ。
３０．  第２の流体が前記第１の流体内にあり、前記第２の複数のリブがプレナム領域を形成し、前記第３の構成要素が前記第２の流体を換気するように動作可能な少なくとも１つの換気穴をさらに備え、前記プレナム領域が、前記少なくとも１つの換気穴を通して前記プレナム領域に配置された前記第２の流体を換気するために、前記少なくとも１つの換気穴に連結される、コンセプト２９に記載のモータ。
３１．  前記第３の構成要素が、前記第１の構成要素に対して前記第２の構成要素の軸方向の移動を制限するようにさらに動作可能である、コンセプト２１に記載のモータ。
３２．  前記第３の構成要素が、保持器及びカップからなる群から選択される形状を備える、コンセプト２１に記載のモータ。
３３．  前記第１の構成要素の第１の部分が前記第１の表面を備え、前記第２の構成要素の第２の部分が前記第２の表面を備え、前記第１及び第２の部分が、それぞれ円錐形状を有する、コンセプト２１に記載のモータ。
３４．  第１の流体を第１の構成要素の第１の表面と第２の構成要素の第２の表面との間で送り出すステップであって、前記送り出すステップがさらに、第３の構成要素の少なくとも１つのスロットを使用して前記第１の流体を送り出すステップを含み、前記少なくとも１つのスロットがテーパを付けられ、前記第２の構成要素が前記第１の構成要素に対して回転するように動作可能であり、前記第１及び第２の表面が流体動圧軸受を実施するように動作可能であるステップと、
前記第３の構成要素を使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するステップであって、前記密封するステップがさらに、毛細管シールを使用して前記第１の流体を前記モータ内に密封するステップとを含む方法。
３５．  前記少なくとも１つのスロットが広がっていて、前記毛細管シールをシフト可能にする、コンセプト３４に記載の方法。
３６．  前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の幅が前記第２の端部における前記スロットの第２の幅より大きくなっている、コンセプト３４に記載の方法。
３７．  前記スロットが第１の端部及び第２の端部を備え、前記第１の端部における前記スロットの第１の高さが前記第２の端部における前記スロットの第２の高さより大きくなっている、コンセプト３４に記載の方法。
３８．  前記第３の構成要素が、第３の表面及び第４の表面を備え、前記第３の表面が前記少なくとも１つのスロット及び第１の複数のリブを備え、前記第４の表面が第２の複数のリブを備える、コンセプト３４に記載の方法。
３９．  前記第１の表面が径方向に延出する表面であり、前記第２の表面が軸方向に延出する表面である、コンセプト３４に記載の方法。
４０．  前記少なくとも１つのスロットが、螺旋及びヘリンボーンからなる群から選択される形状を備える、コンセプト３４に記載の方法。
４１．  第２の流体が前記第１の流体内にあり、前記第３の構成要素がさらに、少なくとも１つの換気穴を備え、前記第２の流体を換気するステップをさらに含む、コンセプト３４に記載の方法。
４２．  前記第３の構成要素が第３の表面をさらに備え、前記第３の表面が第１の複数のリブ及び第２の複数のリブを備え、前記第１の複数のリブが前記第２の複数のリブよりも長くなっている、コンセプト３４に記載の方法。
４３．  第２の流体が前記第１の流体内にあり、前記第２の複数のリブがプレナム領域を形成し、前記第３の構成要素が前記第２の流体を換気するように動作可能な少なくとも１つの換気穴をさらに備え、前記プレナム領域が前記少なくとも１つの換気穴に連結され、前記第２の流体を換気するステップをさらに含む、コンセプト４２に記載の方法。
４４．  前記第３の構成要素を使用して、前記第１の構成要素に対する前記第２の構成要素の軸方向移動を制限するステップをさらに含む、コンセプト３４に記載の方法。
４５．  前記第３の構成要素が、保持器及びカップからなる群から選択される形状を備える、コンセプト３４に記載の方法。
４６．  前記第１の構成要素の第１の部分が前記第１の表面を備え、前記第２の構成要素の第２の部分が前記第２の表面を備え、前記第１及び第２の部分が、それぞれ円錐形状を有する、コンセプト３４に記載の方法。
【０００８】
本発明は、同様の参照番号が同様の要素を指す添付の図面の図において、限定としてではなく実施例として示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例による、本発明が役立つディスク・トライブ・データ記憶システムの上面図を示す。
【図２】現代の流体密封システムを組み込むディスク・ドライブ・データ記憶システムで使用される、現代のスピンドル・モータの側断面図を示す。
【図３】本発明の実施例による保持器の形の汲上げ毛細管シール・システムを示す、流体動圧軸受モータの一部分の断面の斜視図を示す。
【図４】本発明の実施例による、図３に示したような保持器の形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を示す。
【図５】本発明の別の実施例によるカップの形の汲上げ毛細管シール・システムを示す、流体動圧軸受モータの一部分の断面の斜視図を示す。
【図６】本発明の実施例による、図５に示したようなカップの形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を示す。
【図７】本発明の実施例による、図４又は図６に示したような汲上げ毛細管シール溝又はスロットからのオイル体積を表す斜視図を示す。
【図８】本発明の実施例による掃引リブ及びプレナム領域をさらに備える、図３に示したような保持器の形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を示す。
【図９】本発明の実施例による掃引リブ及びプレナム領域をさらに備える、図５に示したようなカップの形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を示す。
【図１０】本発明の別の実施例による、汲上げ毛細管シール・システムを示す、円錐形の構成要素を有する流体動圧軸受モータの一部分の側断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施例に詳細に参照し、その実例を添付の図面に示す。本発明を以下の実施例と共に論じるが、それらは本発明をこれらの実施例のみに限定することを意図するものでないことを理解されたい。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨及び範囲と共に含めることができる代替、修正、及び等価物を包含することを意図する。さらに、本発明の以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解をもたらすために多くの具体的な詳細が明記される。しかし、本発明の実施例は、これらの具体的な詳細を伴わずに実行できる。その他の例では、本発明の態様を不必要に曖昧にしないように、よく知られた方法、手順、構成要素、及び回路は説明していない。
【００１１】
流体動圧軸受のための、流体を汲み上げ、且つ毛細管の特徴を有する、コンパクトであり、堅牢性、及び電力効率を有する流体密封システムを提供するための装置及び方法が本明細書に説明される。本発明は、改善された耐衝撃性及び振動応答を提供し、それによってディスク・ドライブ・メモリ・システムの信頼性及び性能を向上させる。モータ・ジョグの問題に対処するが、ジョグとは、相対的に回転可能な構成要素の間で軸方向の空間が急速且つ繰り返して開閉することで、それによってそれらの空間からオイルが押し出され、そこに空気が引き込まれる可能性がある。本発明は、高い回転速度及び大きな面密度を含む高い性能を必要とする、２．５インチのディスク・ドライブなどの、モータの高さにおける制約を有するスモール・フォーム・ファクタ（ｓｍａｌｌ  ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ）のディスク・ドライブに特に有用である。
【００１２】
論述及び特許請求の範囲の特徴が、ディスク・ドライブ・メモリ・システム、ロー・プロファイル・ディスク・ドライブ・メモリ・システム、スピンドル・モータ、ブラシレスＤＣモータ、動圧軸受及び静圧軸受を含む様々な流体動圧軸受の設計、及び円錐軸受を使用するモータを含む固定構成要素及び回転可能な構成要素を使用するその他のモータと共に利用できることが明らかになる。さらに、本発明の実施例は、固定シャフト又は回転シャフトと共に利用できる。また、本明細書では、用語「軸方向に」又は「軸方向」は、シャフトの中心線の軸の長手方向に沿った方向（すなわち図２に示すシャフト２０２の軸２６０に沿った）方向を指し、「径方向に」又は「径方向」は、中心線の軸２６０に対して垂直な方向であり、且つ中心線の軸２６０を通過する方向を指す。また、本明細書では、「上部」、「下部」、「最上部」、「底部」、「高さ」などの向きを示す表現が、特定の動作などの間の向きの任意の意味ではなく、図の通常の視認に関連付けられた意味で適用される。これらの向きの標示は、この説明に記載された図の理解を促進し、且つ助けるために行うに過ぎず、限定的であると解釈すべきではない。
【００１３】
様々な図の全体を通して、同じ参照番号が同様の要素を示す図面を参照すると、図１は、本発明が役立つ、一般的なディスク・ドライブ・データ記憶システム１１０の上面図を示す。論じている特徴及び特許請求の範囲は、実例を挙げる目的でのみ示し、この特定の設計には限定されない。ディスク・ドライブ１１０は、密封された環境の外側の要素による汚染から内部の構成要素を保護するために、密封された環境を形成するカバー１１４と結合されたベース・プレート１１２を備える。ディスク・ドライブ１１０は、ディスク・クランプ１１８によってスピンドル・モータ（図２に示す）に回転のために装着された、ディスク・パック１１６をさらに備える。ディスク・パック１１６は、中心軸の周りを共に回転するように装着された複数の個別のディスクを備える。各ディスク表面は、ディスク表面と連絡するためのディスク・ドライブ１１０に装着された関連付けられたヘッド１２０（読取りヘッド及び書込みヘッド）を有する。図１に示す実例では、ヘッド１２０はフレクシャ１２２によって支持され、そのフレクシャはアクチュエータ本体１２６のヘッド装着アーム１２４に取り付けられる。図１に示すアクチュエータは、回転移動コイル・アクチュエータであり、全体的に１２８で示すボイス・コイル・モータを備える。ボイス・コイル・モータ１２８は、円弧経路１３２に沿った所望のデータ・トラックの上にヘッド１２０を位置決めするために、旋回シャフト１３０の周りでアクチュエータ本体１２６をそれに取り付けられたヘッド１２０と共に回転させる。これによって、ヘッド１２０は、選択された位置においてディスク１１６の表面の磁気的に符号化された情報を読み書きできるようになる。
【００１４】
フレックス・アセンブリは、動作中にアクチュエータ本体１２６の旋回動作を可能にしながら、アクチュエータ・アセンブリに不可欠な電気接続経路を提供する。フレックス・アセンブリ（図示しない）は、ヘッド・ワイヤがそれに対して連結される、ディスク・ドライブ１１０の底面に装着されたプリント回路基板に連絡するためのフレックス・ブラケットに終端し、ヘッド・ワイヤは、アクチュエータ・アーム１２４及びフレクシャ１２２に沿ってヘッド１２０に配線されている。プリント回路基板は、一般に、書込み動作中にヘッド１２０に加えられる書込み電流を制御するための回路、及び読取り動作中にヘッド１２０によって生成された読取り信号を増幅するための前置増幅器を備える。
【００１５】
図２を参照して、ディスク・ドライブ・データ記憶システム１１０で使用される、現代のスピンドル・モータの断面図を例示する。この流体動圧軸受モータは、その間にジャーナル軸受２０６を画成する、固定構成要素の周りで相対的に回転可能な構成要素を備える。この実例では、回転可能な構成要素は、シャフト２０２及びハブ２１０を備える。別の設計では、シャフト２０２は固定構成要素であり、スリーブ２０４は回転可能な構成要素である。ハブ２１０は、シャフト２０２の軸２６０の周りを回転するためのディスク・パック１１６（図１に示す）を支持するディスク・フランジを含む。シャフト２０２及びハブ２１０は、バック・アイアン（ｂａｃｋｉｒｏｎ）２１５と一体である。１つ又は複数の磁石２１６が、バック・アイアン２１５の周囲に取り付けられている。磁石２１６が、ベース２２０に取り付けられた積層スタック２１４と相互作用して、ハブ２１０を回転させる。磁石２１６は一体の環状のリングとして形成でき、又はハブ２１０の周囲に間隔を置いて配置された複数の個々の磁石から形成できる。磁石２１６が磁化されて、２つ以上の磁極を形成する。固定構成要素には、ベース・プレート２２０に固定されたスリーブ２０４及びステータ２１１が含まれる。軸受２０６は、スリーブ２０４と回転シャフト２０２の間に確立される。スラスト軸受２０７は、ハブ２１０とスリーブ２０４の間に確立される。スラスト軸受２０７は、ハブ２１０の重量、磁石２１６とベース・プレート２２０の間の軸方向力、及びステータ積層スタック２１４と磁石２１６の間の軸方向力を含む下方向の力を釣り合わせるために、ハブ２１０に上方向の力を提供する。流体動圧軸受のスピンドル・モータの場合には、潤滑オイルなどの流体が、シャフト２０２とスリーブ２０４の間、ハブ２１０とスリーブ２０４の間、並びにその他の固定構成要素と回転可能な構成要素の間の界面領域を満たす。本明細書では、この図は潤滑液と共に述べられているが、当業者は、使用可能な流体には、液体、気体、又は液体と気体の組合せが含まれることを理解するであろう。
【００１６】
図３は、本発明の実施例による保持器（ＰＣＳ保持器３１０として参照される）の形の流体汲上げ毛細管シール・システム３１０を示す、流体動圧軸受モータの一部分の断面の斜視図である。流体を封入する軸受３１８が、シャフト３０２とスリーブ３０４の対面する表面の間に画成される。ＰＣＳ保持器３１０は、モータ内に流体を密封するために、軸受の端部に配置される。図示した実例では、流体リザーバ３２２を有する毛細管シール構成要素３２０が、モータの軸方向に反対側の端部に配置される。別の実施例では、第２の汲上げ毛細管シール・システムが、汲上げ毛細管シール・システム３１０からモータの軸方向反対側の端部に利用される。その他の流体シール又は設計が、流体汲上げ毛細管シール・システム３１０から軸方向反対側の端部に利用できることが理解される。さらに、本発明は、非対称の密封システム又は対称の密封システムとして設計され、又はそれらのシステムに利用できる。
【００１７】
総じて、汲上げ毛細管シール・システム３１０及び毛細管シール構成要素３２０は、非対称の密封システムを提供する。汲上げ毛細管シールは、より剛性のある、より体積の小さなシールとして作用し、毛細管シールはより柔軟な、より体積の大きなシールとして作用する。剛性のある、及び柔軟なという語は、それぞれのシールが、流体を、モータに含まれる容積内に押し込む傾向を指し、それは容積の変化に対する圧力の変化の比率の目安である。モータが静止状態から回転状態に移行すると、汲上げ毛細管シール・システム３１０は、流体を毛細管シール内に送り出す。したがって、２つのシールの不精密な均衡が許容される。汲上げ毛細管シール・システム３１０は、汲上げ毛細管シールが流体の体積を低下させて、毛細管シールと等しい圧力に達するまで、毛細管シールに向かって流体を送り出す。すなわち、汲上げ毛細管シールの圧力性能（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）は、汲上げ毛細管シールが、毛細管シールの（流体の体積の上昇に伴う）対応する圧力性能の上昇よりも速い比率で流体の体積を失うときに低下する。それによって、流体はモータ内に封入される。１つの実施例では、それまで流体によって占められていた汲上げ毛細管シール内の領域は、（下記に説明される）換気穴によって空気と入れ替わる。
【００１８】
図示した実例の実施例では、固定シャフト３０２が毛細管シール構成要素３２０だけでなく、汲上げ毛細管シール・システム３１０に取り付けられる。シャフト３０２は、モータの安定性を増すために、さらに、上部カバー（ＴＣＡ）に固定できる。回転可能なハブ３０８及びスリーブ３０４は、シャフト３０２の中心軸の周りを回転する。軸方向空間を節約してモータを設計する場合に、モータの剛性のトレードオフ（ｔｒａｄｅｏｆｆ）がある。本発明は、この問題に対処し、剛性の改善をもたらし、その結果、デバイスが振動を受けても、記憶デバイスの読取り／書込みヘッドがディスクの記憶トラックと正確に整列する。これによって、トラック密度を増加させてディスクを設計でき、ディスクをより小さくし、且つ／又はディスクの記憶容量を増加させることも可能になる。特に、動揺又は傾斜なしに回転負荷がスピンドルに正確且つ安定して支持されるように、流体動圧軸受に剛性を与えることが重要である。
【００１９】
汲上げ毛細管シールは、スリーブ３０４を貫通して形成された流体再循環通路３０６によって毛細管シールに流体的に連結される。潤滑流体の損失及び再循環チャネルの流動抵抗により、乾燥した表面間の接触が生じるという現代のモータ設計の問題が、本発明の流体汲上げ毛細管シール・システムにより最小限に抑えられる。
【００２０】
１つの実施例では、流体汲上げ毛細管シール・システム３１０はリミッタとしても形成され、そのリミッタは、回転可能な構成要素に固定される。リミッタは、固定構成要素に対する回転可能な構成要素の軸方向の変位を制限するために用いられる。ＰＣＳ保持器３１０の径方向に延出する表面３４６（図４）は、流体を封入する表面も提供し、対面する相対的に回転可能な表面と乾燥した表面間で接触する問題に対処する。
【００２１】
図４を参照して、本発明の実施例による、図３でのような保持器（ＰＣＳ保持器３１０）の形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を例示する。ＰＣＳ保持器３１０は、シャフトの中心線軸の長手方向を基準にして（すなわち図２に示すシャフト２０２の軸２６０に沿って）径方向に延出する表面３４６及び軸方向に延出する表面３４８を有する。径方向に延出する表面３４６は、内径（ＩＤ）３４２から外径（ＯＤ）３４４に延出する。径方向に延出する表面３４６及び軸方向に延出する表面３４８はＯＤ３４４の交差部で合流する。或いは、表面３４６及び３４８は、実質的に軸方向又は径方向でなく、角度を付けて延出することができる。
【００２２】
汲上げ毛細管シール・システムは、流体を軸受に向かって送り出すために、径方向に延出する表面３４６に形成されたスロット部分３３２及びリブ部分３３４を備える。１つの実施例では、これらの流体汲上げ溝は表面３４０の外周まで延出し、それによってリブ部分及びスロット部分が内径３４２からなくなる。したがって、流体は、流体軸受３１８に隣接する表面３４０の上に連続的に残る。スロット部分３３２は、図７にさらに示すように、軸受（ＩＤ３４２）からの距離に対して次第に広がるように軸方向にテーパを付けられ、且つ／又は径方向にテーパを付けられる。これらの流体汲上げ溝は、螺旋形状又はヘリンボーン形状を含む、様々な形に形成できる。
【００２３】
汲上げ毛細管シール・システムは、毛細管シールも備える。スロット部分３３２は、回転可能な構成要素が固定構成要素に対して静止している場合に、テーパを付けられたスロット部分３３２から延出する毛細管シール流体メニスカスが、軸受に対して径方向にシフトできるように、少なくとも１つの領域に広がる。流体メニスカスは、モータが回転している場合には、軸受に対して径方向にシフトすることもできることが理解される。したがって、スロット部分３３２は、モータが静止している場合に流体の封入を提供する。モータが回転する場合、螺旋汲上げ形状は、毛細管シール内の流体を軸受に向かって送り出す。スロット部分３３２の深さが変化することによって、流体の貯留部及び空気の封入溝がもたらされる。１つの実施例では、空気の封入溝は、ジョグによる流体の体積の急速な変化を吸収するために換気される。
【００２４】
図示する実施例では、軸方向に延出する表面３４８は、補助汲上げリブ３３８も備える。これらの補助汲上げリブ３３８は、汲上げ表面をより遠くに延出させ、それによってさらに流体のモータ内への保持が確実になる。別の実施例では、軸方向に延出する表面３４８は汲上げリブを備えていない。
【００２５】
次に図５に移る。この図５は、本発明の別の実施例による、カップの形の汲上げ毛細管シールを示す、流体動圧軸受モータの一部分の断面の斜視図である。流体を封入する軸受４１８が、シャフト４０２とスリーブ４０４の対面する表面の間に画成される。ＰＣＳカップ４１０は、モータ内に流体を密封するために、軸受の端部に配置される。図示する実例では、流体リザーバ４２２を有する毛細管シール構成要素４２０が、モータの軸方向に反対側の端部に配置される。
【００２６】
総じて、汲上げ毛細管シール・システム４１０及び毛細管シール構成要素４２０は、非対称の密封システムを提供する。汲上げ毛細管シールは、より剛性のある、より体積の小さなシールとして作用し、毛細管シールはより柔軟な、より体積の大きなシールとして作用する。剛性のある、及び柔軟なという語は、それぞれのシールが流体を、モータに含まれる容積内に押し込む傾向を指し、それは容積の変化に対する圧力の変化の比率の目安である。モータが静止状態から回転状態に移行すると、汲上げ毛細管シール・システム４１０は、流体を毛細管シール内に送り出す。したがって、２つのシールの不精密な均衡が許容される。汲上げ毛細管シール・システム４１０は、汲上げ毛細管シールが流体の体積を十分に失い、毛細管シールと等しい圧力に達するまで、毛細管シールに向かって流体を送り出す。すなわち、汲上げ毛細管シールの圧力性能は、汲上げ毛細管シールが、毛細管シールの（流体の体積の上昇に伴う）対応する圧力性能の上昇よりも速い比率で流体の体積を失うときに低下する。それによって、流体はモータ内に封入される。
【００２７】
図示した実施例では、固定シャフト４０２が毛細管密封構成要素４２０と汲上げ毛細管シール・システム４１０に取り付けられる。シャフト４０２は、安定性を増すために、さらに、上部カバー（ＴＣＡ）に固定できる。回転可能なハブ４０８及びスリーブ４０４は、シャフト４０２の中心軸の周りを回転する。
【００２８】
汲上げ毛細管シールは、スリーブ４０４を貫通して形成された流体再循環通路４０６によって毛細管シールに流体的に連結される。潤滑流体の損失及び再循環チャネルの流動抵抗により、乾燥した表面間の接触が生じるという、現代のモータ設計の問題点が、本発明の流体汲上げ毛細管シール・システムにより最小限に抑えられる。
【００２９】
１つの実施例では、流体汲上げ毛細管シール・システム４１０はリミッタとしても形成され、このリミッタは、回転可能な構成要素に固定される。リミッタは、固定構成要素に対する回転可能な構成要素の軸方向の変位を制限するために用いられる。ＰＣＳカップ４１０の径方向に延出する表面４４６（図６）は、流体を封入する表面も提供し、対面する相対的に回転可能な表面との間での乾燥した表面同志が接触する問題点に対処する。
【００３０】
図６は、本発明の実施例による、図５に示したようなカップ（ＰＣＳカップ４１０）の形の汲上げ毛細管シール・システムの拡大斜視図を示す。ＰＣＳカップ４１０は、シャフトの中心線軸の長手方向を基準にして（すなわち図２に示すシャフト２０２の軸２６０に沿って）径方向に延出する表面４４６及び軸方向に延出する表面４４８を有する。径方向に延出する表面４４６は、内径（ＩＤ）４４２から外径（ＯＤ）４４４に延出する。径方向に延出する表面４４６及び軸方向に延出する表面４４８はＯＤ４４４の交差部で合流する。或いは、表面４４６及び４４８は、実質的に軸方向又は径方向でなく、角度を付けて延出することができる。
【００３１】
汲上げ毛細管シール・システムは、流体を軸受に向かって送り出すために、径方向に延出する表面４４６に形成されたスロット部分４３２及びリブ部分４３４を備える。１つの実施例では、これらの流体汲上げ溝は、表面４４０の外周に延出し、表面４４０はシャフト４０２と整合する。スロット部分４３２は、図７にさらに示すように、軸受（ＩＤ４４２）からの距離に対して次第に広がるように軸方向にテーパを付けられ、且つ／又は径方向にテーパを付けられる。これらの流体汲上げ溝は、螺旋形状又はヘリンボーン形状を含む、様々な形に形成できる。
【００３２】
汲上げ毛細管シール・システムは、毛細管シールも含む。スロット部分４３２は、回転可能な構成要素が固定構成要素に対して静止している場合に、テーパを付けられたスロット部分４３２から延出する毛細管シール流体メニスカスが、軸受に対して径方向にシフトできるように、少なくともある領域に広がる。流体メニスカスは、モータが回転している場合には、軸受に対して径方向にシフトすることもできることが理解される。したがって、スロット部分４３２は、モータが静止している場合に流体の封入を提供する。モータが回転する場合、螺旋汲上げ形状は、毛細管シール内の流体を軸受に向かって送り出す。スロット部分４３２の深さが変化することによって、流体の貯留部及び空気の封入溝がもたらされる。１つの実施例では、空気の封入溝は、ジョグによる流体の体積の急速な変化を吸収するために換気口４５０によって換気される。
【００３３】
図示した実施例では、軸方向に延出する表面４４８は、補助汲上げリブ４３８も備える。これらの補助汲上げリブ４３８は、汲上げ表面をより遠くに延出させ、それによってさらに流体のモータ内への保持が確実になる。別の実施例では、軸方向に延出する表面４４８は汲上げリブを備えていない。
【００３４】
図７は、本発明の実施例による、図４又は図６におけるような汲上げ毛細管シール溝又はスロットからのオイル体積（ｏｉｌ  ｖｏｌｕｍｅ）を表す図である。図示するオイル体積は、スロット部分３３２（図４）内の体積を表す。内径（ＩＤ）３４２及び外径（ＯＤ）３４４が示される。スロット部分３３２は、軸受（ＩＤ３４２）からの距離に対して次第に広がるように軸方向にテーパを付けられ、且つ／又は径方向にテーパを付けられる。１つの実施例では、スロット部分３３２は３次元にテーパを付けられている。実例の実施例では、スロット部分３３２は、軸受に径方向に最も近い内径（ＩＤ）３４２で３０ミクロンまで、軸受から径方向に最も遠い外径（ＯＤ）３４４で５０ミクロンから４００ミクロンの範囲の軸方向深さを有する。
【００３５】
図示するような実施例では、スロット部分３３２の公称の総オイル体積は、０．５９ｍｍ３である。公称の流体メニスカス高さは０．１７ｍｍであり、それはモータが停止し、且つ静止しているときの、モータの軸方向反対側の端部での毛細管シールの公称のメニスカス高さと等しい。スロット部分３３２の公称の総空気体積は、１．１９ｍｍ３である。これは、軸方向のジョグに有効な空間も表す。スロット部分３３２と再循環通路３０６の交差部での公称の汲上げ圧力は、１０ｋｒｐｍで１．４ｐｓｉである。その他の値が汲上げ毛細管シール・システム内に設計でき、本明細書の教示によって検討される。
【００３６】
図８は、図３に示したような形であるが、更に、掃引リブ５５２Ａ〜５５２Ｃ、及びプレナム領域５５４をさらに備える、保持器５１０の形の汲上げ毛細管シールの拡大斜視図の別の実施例を示す。掃引リブ５５２Ａ〜５５２Ｃ及びプレナム領域５５４は、径方向に延出する表面に配置される。掃引リブ５５２Ａは、軸方向に延出する表面に配置された補助汲上げリブ５３８に延出する。同様に、掃引リブ５５２Ｂ及び５５２Ｃは、軸方向に延出する表面に配置された別の補助汲上げリブに延出する。掃引リブ５５２Ａ〜５５２Ｃは、軸方向に延出する表面から径方向に延出する表面及び軸受に向かって流体を掃引するために配置される。さらに、図示する例では、３つの切頭形のリブ（５３２Ａ、５３２Ｂ、５３２Ｃ）が掃引リブ５５２Ａと５５２Ｂの間に配置される。したがって、切頭形のリブに隣接する３つのスロット又は溝は、互いに流体連結している。切頭形のリブも軸受に向かって流体を汲上げるが、切頭形のリブの径方向端部に配置されたプレナム領域５５４を提供するように、掃引リブと比べて径方向に短い距離で延出する。１つの実施例では、このプレナム領域５５４は、全てのスロットが換気されるのを確実にするために、換気穴５５０と連通する。
【００３７】
モータが静止しているとき、掃引リブと切頭形のリブに隣接したスロット内に流体の封入がもたらされる。しかし、プレナム領域５５４によって、たとえばジョグ又は衝撃事象のために、急激にオイル体積が変化することに対する、流体の封入領域の増大及び増加がもたらされる。これらのスロットは、換気穴５５０によってモータから換気できる空気の封入ももたらす。換気穴５５０は、プレナム領域内に配置される。換気穴５５０のない別の実施例では、モータが回転し、汲上げ毛細管シールが流体を流体リザーバ内に移動させると、スロットがその対応する汲上げ溝から空気を受け取る。
【００３８】
図９は、本発明の実施例による、掃引リブ６５２Ａ〜６５２Ｃ、及びプレナム領域６５４をさらに備える、図５に示したようなカップ６１０の形の汲上げ毛細管シールの拡大斜視図を示す。
【００３９】
掃引リブ６５２Ａ〜６５２Ｃ及びプレナム領域６５４は、径方向に延出する表面に配置される。掃引リブ６５２Ｃは、軸方向に延出する表面に配置された補助汲上げリブ６３８に延出する。同様に、掃引リブ６５２Ａ及び６５２Ｂは、軸方向に延出する表面に配置された別の補助汲上げリブに延出する。掃引リブ６５２Ａ〜６５２Ｃは、軸方向に延出する表面から径方向に延出する表面及び軸受に向かって流体を掃引するために配置される。さらに、図示する例では、３つの切頭形のリブ（６３２Ａ、６３２Ｂ、６３２Ｃ）が掃引リブ６５２Ａと６５２Ｂの間に配置される。切頭形のリブも軸受に向かって流体を汲上げるが、切頭形のリブの径方向端部に配置されたプレナム領域６５４を提供するように、掃引リブと比べて径方向に短い距離で延出する。１つの実施例では、このプレナム領域６５４は、全てのスロットが換気されるのを確実にするために、換気穴６５０と連通する。
【００４０】
モータが静止しているとき、掃引リブと切頭形のリブに隣接したスロット内に流体の封入がもたらされる。しかし、プレナム領域６５４によって、たとえばジョグ又は衝撃事象のために、急激にオイル体積が変化することに対する、流体の封入領域の増大及び増加がもたらされる。これらのスロットは、換気穴６５０によってモータから換気できる空気の封入ももたらす。換気穴６５０は、プレナム領域内に配置される。換気穴６５０のない別の実施例では、モータが回転し、汲上げ毛細管シールが流体を流体リザーバに移動させると、スロットがその対応する汲上げ溝から空気を受け取る。
【００４１】
図１０を参照すると、本発明の別の実施例による、汲上げ毛細管シール・システム７１０を示す、円錐形の構成要素を有する流体動圧軸受モータの一部分の側断面図である。軸受７１４が、円錐形の構成要素７０７とスリーブ７０４の間に画成される。相互連結通路７１８が、相対的に回転可能なシャフト７０２とスリーブ７０４の間に形成される。流体汲上げ毛細管シール・システム７１０が、モータ内の流体を密封するために、軸受の少なくとも１つの端部に配置される。流体汲上げ毛細管シール・システム７１０は、シールド７０８又は円錐形の構成要素７０７の対面する表面に配置できる。図示する実例では、シールド７０８及び円錐形の構成要素７０７がスリーブ７０４に固定される。流体通路７０６が、円錐形の構成要素７０７を貫通して形成され、軸受７１８と流体連通する。上記に説明した設計と同様に、流体汲上げ毛細管シール・システム７１０は、流体汲上げ溝及び毛細管シールを備える。流体汲上げ溝は、スロット部分及びリブ部分を備え、スロット部分は次第に広がる。汲上げ方向の例が示されている。毛細管シールが、シールド７０８及び円錐形の構成要素７０７の対面する表面に配置される。スロット部分は、少なくとも、広がっていくスロットから延出する、毛細管シールの流体メニスカス７０５が可能になるような領域に広がる。
【００４２】
上記の明細書に、実装形態の間で変わる可能性のある数多くの特定の詳細を参照して本発明の実施例を説明してきた。したがって、本発明が何であるか、出願人によって意図されたものが何であるかを唯一且つ排他的に指示するものは、出願時以後の修正を含む、特許請求の範囲の記載から生じる特定の形態である。したがって、特許請求の範囲に明確に述べられない限定、要素、特性、特徴、利点、又は属性は、そのような特許請求の範囲をどのようにも限定するものでない。したがって、仕様書及び図面は、限定的な意味ではなく例示のものであると見なされる。
【図１】
2010133562.tif 000003
【図２】
2010133562.tif 000004
【図３】
2010133562.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010133562.tif 000009
【図８】
2010133562.tif 000010
【図９】
2010133562.tif 000011
【図１０】
2010133562.tif 000012
【外国語明細書】
2010133562000001.pdf