(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ディスクが装着されるロータハブと、静止部材と、前記ロータハブと前記静止部材との間に介在して設けられ、内部に流体潤滑剤が配された軸受手段とを有し、前記ロータハブは前記静止部材に対して相対回転駆動されるスピンドルモータにおいて、前記軸受手段の介装部位から前記ロータハブのディスク装着部へいたる途中の部位に、前記流体潤滑剤が前記ロータハブのディスク装着部へ漏出することを阻止する漏出防止手段が前記ロータハブに設けられ、
前記漏出防止手段は、環状部材が前記ロータハブに取り付けられることにより前記ロータハブの表面と間で形成され、モータの軸中心に向かって開口して、前記流体潤滑剤を内部に捕捉することができる環状溝である、ことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記漏出防止手段は、前記環状溝に流体潤滑剤を吸収する吸収部材を備える請求項１記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光・磁気ディスク等の記録ディスクを回転駆動するために用いられるスピンドルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば磁気ディスク駆動装置内に組み込まれるスピンドルモータは、例えば特開平４─２９５２４５号公報等に開示されてように、モータ内外部を封止するための磁性流体シール装置やラビリンスシール構造が設けられ、これによりモータ内部の不浄な空気がディスク装着空間へ漏出して清浄な空間を汚染しないよう図られている。
【０００３】
ところで、種々のディスク駆動装置は、小型化が図られると共に高容量化が進みつつある。それに伴い、装置内部に搭載されるスピンドルモータは、増々の小型・薄型化が要求される一方、所要の特性を維持しつつ高速回転化に対応する必要が生じてきた。特にディスクの駆動回転数は、従来５，４００ｒ．ｐ．ｍ程度の上限回転数から一挙に７，２００ｒ．ｐ．ｍ以上の超高速回転数域へと移行しつつある。
【０００４】
こうしたモータの高速回転化に伴い、ロータハブを回転支持する軸受手段、即ち玉軸受や動圧軸受等へ与える負担も増加し、軸受剛性を低下せしめると共に、内部に封入された流体潤滑剤がその回転遠心力により軸受外部へ漏出し易くなる。この流体潤滑剤の漏出は、従来の気化状となってモータ外部へ飛散するものとは別に、軸受外部へ連設された部材の沿面部に従い漏出する。一方、軸受剛性の維持を図るため一廻り大きな軸受手段を採用することは、モータ内部に占める割合が増加してモータ小型化を阻害し、加えて、封入された流体潤滑剤も相対的に増加するので、より流体潤滑剤の漏出度合いを高めることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記スピンドルモータにおいては、従来より採用されている磁性流体シール装置やラビリンスシール構造は、主として不浄な空気、即ち気化状のコンタミネーションやガス等の漏出防止を目的とするシール手段であり、モータ高速回転化に伴う流体潤滑剤の上記漏出に対しては、十分に対処することが困難であった。しかも、所定の軸受剛性を維持する為、モータ内部に占める軸受スペースを最低限確保するとあっては、唯でさえモータの小型化が要求される中、種々のシール手段を講じずることはおろか、上記シール手段自体をも設けることが困難な状況であった。
【０００６】
本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に対して行われたものであって、その課題とするところは、高速回転化に対応して、軸受手段に配された流体潤滑剤がモータ外部へ漏出することを防止でき、しかも簡単な構成で実現できる、信頼性の向上と小型化が図れたスピンドルモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のスピンドルモータは、記録ディスクが装着されるロータハブと、静止部材と、前記ロータハブと前記静止部材との間に介在して設けられ、内部に流体潤滑剤が配された軸受手段とを有し、前記ロータハブは前記静止部材に対して相対回転駆動されるスピンドルモータにおいて、前記軸受手段の介装部位から前記ロータハブのディスク装着部へいたる途中の部位に、前記流体潤滑剤が前記ロータハブのディスク装着部へ漏出することを阻止する漏出防止手段が前記ロータハブに設けられ、前記漏出防止手段は、環状部材が前記ロータハブに取り付けられることにより前記ロータハブの表面と間で形成され、モータの軸中心に向かって開口して、前記流体潤滑剤を内部に捕捉することができる環状溝である、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記漏出防止手段には、前記環状溝に流体潤滑剤を吸収する吸収部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明のスピンドルモータによれば、軸受手段からの流体潤滑剤がロータハブのディスク装着部へ漏出することを阻止する漏出防止手段を有し、この漏出防止手段は軸受手段の介装部位からロータハブのディスク装着部へいたる途中の部位に設けられた。この漏出防止手段は、モータ軸中心に向かって開口し、流体潤滑剤を内部に捕捉することができる環状溝であるため、流体潤滑剤はこの環状溝内に貯留されてロータハブのディスク装着部へ漏出することがないため、ディスク室内空間を汚染することがない。
【００１０】
また、漏出防止手段に吸収部材を備えることで、流体潤滑剤の量が多い場合に効果的である。
【００１１】
【実施例】
本発明に従うスピンドルモータの実施例について、以下の図面を参照して詳述する。図１は、例えば磁気ディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータの第一の実施例であり、その全体を示す断面図である。図１において、静止部材をなすシャフト１には、その上下端にネジ孔が設けられており、図示省略の駆動装置（の上下基盤）にそれぞれ螺着され、もって両端が固定支持される。シャフト１の略中央部には、半径方向へ張り出した張出部８が一体に形成され、保持部材１９を介してステータ６が固定される。またシャフト１の上側には、一対の玉軸受３，４が外嵌される。
【００１２】
一方、回転支持されるロータハブ２は、最大外径をなす外周部９に、図示省略のディスクが例えば３枚外嵌されて装着され、その下部に張り出した鍔部１０上にディスクが受け止められる。ロータハブ２の内部には、同軸状に形成された円筒状部１１が一体に設けられ、この円筒状部１１内に軸受３，４が装着される。またロータハブの内部には、ステータ６と半径方向に対向して、ロータマグネットが環状に配設されている。ステータ６へ所要の信号が入力されることにより、ステータ６とロータマグネット５との電磁相互作用により、ロータハブ２が回転駆動される。
【００１３】
図における玉軸受３の上側には、磁性流体シール装置７が介装されており、また玉軸受４から下側には、円筒状部１１の外周部１２とステータ６の内周部１３との近接によるラビリンスシール構造が構成されており、これらにより、モータ内外部が封止される。なお、ロータハブ２の内部に設けられたシール部材１４は、ディスクを固定するためるネジ孔を封止するために貼り付けられている。
【００１４】
ロータハブ２の鍔部１０の下端部には、流体潤滑剤の漏出防止部１５が設けられている。漏出防止部１５は、リング状のプレート１７が粘着性のスペーサ１７により鍔部１０の下端部へ貼り付け固定されて構成され、これにより、モータの軸中心方向へ開口する環状溝３６が形成されている。漏出防止部１５は、玉軸受に封入された流体潤滑剤がロータハブ２のディスク装着側（鍔部１０側）へ漏出することを防止するために設けられている。
【００１５】
即ち図例では、主に玉軸受４に封入されたグリース等の流体潤滑剤が、ロータハブ２の高速回転に伴い受ける遠心力により、円筒状部１１（の外周部１２）からこれに連設するロータマグネット５内周部を経てロータハブ２外周部側へ漏出しようとする。言い換えると、流体潤滑剤は、モータ内部の玉軸受４からモータ外部へ連設する沿面部を、表面張力で保持されつつ遠心力の作用を受けて徐々に外部側へ移動する。しかし鍔部１０の下端部に設けられた漏出防止部１５により、流体潤滑剤は環状溝１６に捕捉されてここに貯留され、従って鍔部１０側へ漏出することが阻止される。
【００１６】
漏出防止部１５を構成するプレート１７には、種々のプラスチック製プレートを用いることができる。また粘着スペーサ１５には、両面接着剤を用いることができる。
【００１７】
次に示す図２は、第二の実施例のスピンドルモータであり、その全体断面である。図２では、図１の実施例とは逆に、円筒状部３１が図示省略の駆動装置に固定され、静止部材となす。そして円筒状部３１内に一対の玉軸受２３，２４が装着され、その中心部に挿入されたシャフト２１が回転自在に支持される。さらにこのシャフト２１にロータハブ２２が同軸的に一体形成される。図示省略のディスクは、ロータハブ２２の鍔部２０にて受け止められて固定される。図例では、一枚のディスクが装着される。そして、円筒状部３１の外周部にステータ２６が配設され、これと半径方向へ対向して、ロータハブ２２の内側にロータヨーク２９とロータマグネット２５とが装着される。
【００１８】
円筒状部３１の下端部は、キャップ３３が装着されて封止されており、一方、玉軸受２３の図の上側、即ちモータ外側には、玉軸受２３とロータハブ２２側の段部２７とが近接して設けられており、これによりラビリンスシール構造が構成されている。更に玉軸受２３側から流体潤滑剤がロータハブ２２の鍔部２０へ漏出することを防止するために、鍔部２０の下端部に漏出防止部３５が設けられている。
【００１９】
漏出防止部３５は、薄状の鋼板プレート３７が図示のように曲折されて形成され、ロータハブ２２に沿って環状に設けられている。そしてモータ中心軸に向かって開口する環状溝３６が設けられている。この場合も図１の実施例と同様に、玉軸受からの流体潤滑剤がロータハブ２２の鍔部２０側へ漏出することを防止するために設けられている。図２では、主に玉軸受２３からの流体潤滑剤が、ロータハブ２２の内壁２８を経てロータマグネット２５，ロータヨーク２９から鍔部２０側へ漏出しようとする。このため、鍔部２０の下端部に設けられた漏出防止部３５により、即ち環状溝３６に流体潤滑剤が捕捉されて貯留される。なお、鋼板プレート３７のロータハブ２２に対する固定方法は、接着、加締め及びスポット溶接或いは溶着等により固定することができ、用いる部材の材質により自由に選択できる。
【００２０】
図３乃至図５は更に別の実施例を示す要部拡大断面図であり、何れもロータハブの鍔部３０の下端に設けられた漏出防止部に関し、図１及び図２に示した漏出防止部１５，３５の変形例を示したものである。図３では、モータの中心軸側へ開口するように環状溝３８を形成するプレート３４が、断面Ｌ字状に曲折して設けられたものである。取りつけるプレート３４の材質により、接着や圧入のほか種々の固定方向が採用できる。なお、環状溝３８の容積を規定する（半径方向）長さＬと（軸方向）長さＴとで貯留できる流体潤滑剤の容量が決まる。
【００２１】
この容量は、図１及び図２並びに以下に説明する図４及び図５においても同様であるが、例えば漏出する可能性の流体潤滑剤容量に対応して予め所定寸法を設定する。本実施例では、何れも、玉軸受のグリース容量が数マイクロリットルと微小であり、従ってＬ寸法とＴ寸法は数ミリメートルに設定される。特にＴ寸法は用いるプレートの材質上の厚み寸法を考慮する必要があり、上記容量に対応てきるようにＬ寸法を決めればよい。
【００２２】
更に図４では、ロータハブの鍔部３０が鋼板による塑性変形加工により形成され、これにより環状溝３８が形成されている実施例を示している。また図５では、鍔部３０の下端部に粘着スペーサ４２を介してプレート４１が貼着され、これにより形成された環状溝３８に、流体潤滑剤を吸収する吸収部材３９が更に設けられている。吸収部材３９には、例えば樹脂製の多孔質部材等が用いられ、環状溝３８に捕捉された流体潤滑剤を吸収部材３９で保持させる。特に保持量が多い場合には、こうした吸収部材を用いることが効果的である。以上に示した図１乃至図５は、何れもロータハブの鍔部に流体潤滑剤の漏出防止部を設けた構成であり、モータ構成及び漏出の構成について図示したものの他、これらを組み合わせて採用できることは、言うまでもない。
【００２３】
次に示す図６は、記録ディスクを例えば１０枚以上搭載されるスピンドルモータの断面図であり、右側の半分が示してある。図６において、シャフト４３の上下端部が装置に固定され、シャフトの上下部に装着された一対の玉軸受４５，４６を介してロータハブ４４が回転支持される。具体的には、釣り鐘状をなすロータハブ４４が、その上側内周部が直接に玉軸受４５（の外輪部）に装着される。そして、一方の下側内周部にはブッシュ４７を介して玉軸受４６が装着される。シャフト４３と玉軸受４５との間に介装される環状部材５６は、下側玉軸受４６と同一形状の玉軸受４５とするために設けられたスペーサである。
【００２４】
シャフト４３の略中央部には、ステータ５２が装着され、これに半径方向に対向してロータハブ４４の内部側にロータヨーク５４を介してロータマグネット５３が配設される。玉軸受４５の図の上側、即ちモータ外側には、シャフト４３とロータハブ４４との間に磁性流体シール装置４９が介装される。また玉軸受４６の図の下側、即ちモータ外側には、ブッシュ４７の下部がシャフト４３側へ張り出した張り出し部５１が形成され、この張り出し部５１と対向して僅かな半径方向隙間をもって、シャフト４３側に段部５０が形成されている。そして張り出し部５１と段部５０とによりラビリンスシール構造が構成される。
【００２５】
さらに、本実施例では、モータ高速回転に対応して、以下の流体潤滑剤漏出防止手段が設けられている。玉軸受４５に対応しては、モータ外側に対しては、ロータハブ４４（の段部５９）の内周部７０に断面が略弧状の環状溝６０が設けられている。即ち玉軸受４５の外輪部に接合されるロータハブ４４側において、流体潤滑剤が漏出した場合、環状溝６０にてこれを捕捉し貯留する。ロータハブ４４の回転によって作用する遠心力により、玉軸受４５に封入された流体潤滑剤の漏出分が環状溝６０へ移動する。
【００２６】
一方、玉軸受４５のモータ内部側（図の下方）では、段部５９の図の下側に断面Ｌ字状の漏出防止部５８が形成されている。漏出防止部５８は既に説明した実施例と同様に、軸中心側へ開口した環状溝が形成されている。構成としては図３に示したものと同じであり、これにより、流体潤滑剤がモータ内部へ漏出し、モータ内壁を経て、ロータハブ４４とブッシュ４７との接合部６５からモータ外部へ漏出することを防止するものである。また、接合部６５からの漏出を防止するために、ロータヨーク５４、ロータマグネット５３とブッシュ４７との間に封止部材６２を介装することもできる。封止部材６２は圧接して介在され、材料としてはＯリング等の環状の弾性部材を用いることができる。
【００２７】
他方、玉軸受４６に対応しては、ブッシュ４７の内周部７１に環状溝６１が形成され、またブッシュ４７のモータ内部側には漏出防止部５７が形成されている。これらの作用は環状溝６０と防止部５８と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
次に示す図７、図８の実施例は、図６と基本的に同様の構成を有するスピンドルモータであり、以下、図６との相違点のみを説明する。なお、同様の部位・部材については、同様の番号が付してある。まず図７においては、図６に示した環状溝６０、６１に代えて環状溝６７、６８が設けられており、いずれも断面形状が矩形状に形成されている。また流出防止部５８、５７に代えて防止部６６、６９が設けられている。それぞれは、図に示すように、ロータ一ハブ４４乃至ブッシュ４７と一体に形成されている。さらに図７では、図６の封止部材６２に代えて接着剤７６が設けられ、接合部６５を封止する。接着剤７６は独自に所定部位へ充填することの他、例えばロータハブ４４の内周部５５にロータヨーク５４やロータマグネット５３を接着固定する際、接着面にはみ出したものを利用するようにしてもよい。
【００２９】
図８の実施例では、図７の防止部６６、６９に代えて、防止部７２、７３が設けられており、これらを構成するプレート７４、７５は、段部５９乃至ブッシュ４７に直接に貼り付けて固定されている。これらプレートの材料としては、既に説明したように種々のプラスチック等を用いることができる。
【００３０】
図９に示すスピンドルモータは、更に別の実施例であり、全体の右側半分を示した断面図である。図９では、玉軸受７９、８０のモータ外側に対応してラビリンスシール構造９３、９４が構成されており、さらに、流体潤滑剤の漏出防止を図るために、流体潤滑剤を吸収して保持する吸収部材８４、８５、８６、８７がそれぞれ配設されている。いずれも玉軸受７９、８０のモータ内外部側に対応して、ロータハブ７７、ブッシュ８２の各対応した凹部に嵌め込まれて設けられている。なお、この吸収部材８４、８５、８６、８７に、既に用いた流体潤滑剤漏出防止用環状溝を併用するようにしてもよい。またブッシュ８２におけるロータヨーク９３との接合部９６には、環状溝８３が形成されており、図６乃至図８に構成された封止部材６２、７６の代替で用いることができる。
【００３１】
図１０に示すスピンドルモータは、図９の更に変形例であり、基本的に同様の構成を有している。図１０では、それぞれの玉軸受７９、８０がカバー部材で被覆されており、内部に封入された流体潤滑剤の漏出防止を図っている。即ち、玉軸受７９では、内輪部側にカバー９０が装着され、外輪部側にカバー８９が装着されている。それぞれのカバー９０、８９は、軸方向に分割して設けられており、組立が容易なように設けられている。また玉軸受８０にもカバー９２、９２が装着され、同様に軸方向に分割して設けられている。これらカバーには、プラスチック材料の他、合成ゴム等により形成されたものでも構わない。このような構成に、既に用いた流体潤滑剤漏出防止用環状溝を併用するようにしてもよい。
【００３２】
以上、玉軸受を用いたスピンドルモータについて種々の実施例を説明したが、流体潤滑剤の漏出防止手段について、それら単独又はこれらの組み合わせを用いていろいろな実施が可能である。また本実施例では、流体潤滑剤が封入された玉軸受を用いて説明したが、流体潤滑剤が配された動圧発生溝による動圧軸受構造についての適用できることは言うまでもない。また、スピンドルモータの他の構成についても本実施例に限定されることはない。
【００３３】
なお、上記各漏出防止部は、ロータハブの遠心力が作用する側、即ちモータ外側に少なくとも設けられていればよく、勿論内側に設けて万全をきすようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のスピンドルモータは、上述の構成を有しているので、次のような効果を奏する。本発明のスピンドルモータによれば、軸受からの流体潤滑剤がロータハブのディスク装着部へ漏出することを阻止する、ロータハブの表面と環状部材との間で形成される環状溝からなる漏出防止部を有し、この漏出防止部は軸受の介装部位からロータハブのディスク装着部へいたる途中の部位に設けられた。このため、流体潤滑剤はその環状溝に捕捉されて貯留されることでロータハブのディスク装着部へ漏出することがないため、ディスク室内空間を汚染することがない。
【００３５】
この漏出防止部として、環状溝を設けることにより、流体潤滑剤は環状溝に捕捉されて貯留される。このため、モータの高速回転化に対応して、軸受手段に配された流体潤滑剤がモータ外部へ漏出することを防止でき、しかも簡単な構成で実現できるから、信頼性の向上と小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例に係るスピンドルモータの全体を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施例に係るスピンドルモータの全体を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施例のスピンドルモータの一部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の別の実施例のスピンドルモータの一部を拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施例のスピンドルモータの一部を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明の別の実施例に係るスピンドルモータの右半分を示す断面図である。
【図７】本発明の別の実施例に係るスピンドルモータの右半分を示す断面図である。
【図８】本発明の別の実施例に係るスピンドルモータの右半分を示す断面図である。
【図９】本発明の別の実施例に係るスピンドルモータの右半分を示す断面図である。
【図１０】本発明の別の実施例に係るスピンドルモータの右半分を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，４３，７８  シャフト
２，２２，４４，７７  ロータハブ
３，２３，４５，７９  玉軸受
４，２４，４６，８０  玉軸受
５，２５，５３，９５  ロータマグネット
６，２６，５２，９４  ステータ
７，４９  磁性流体シール装置
１５，３５  流体潤滑剤漏出防止部
１６，３６  環状溝
１７  プレート
１８  粘着スペーサ
１９  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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