(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸を支承する潤滑オイルを含浸させた軸受と、前記回転軸に固定された回転部、前記軸受の軸方向端面と対向する前記回転部の軸方向面の前記回転軸から外周に向かって延びている一本ないし複数本の螺旋状でかつ、回転軸に向かって傾斜が低くなっている溝が設けてあることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
回転軸と、前記回転軸を支承する軸受と、前記回転軸に固定された回転部、前記軸受の軸方向端面には円周状の突起が設けてあって、前記軸受の軸方向端面と対向する前記回転部面には前記軸受の突起に接触することなく取り囲んだ円周状の前記回転軸から外周に向かって延びている一本ないし複数本の螺旋状でかつ、回転軸に向かって傾斜が低くなっている溝を設けてあることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】
ロータマグネットを有するフレームとディスクを搭載するスピンドルハブにより構成されている請求項１、２に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にＯＡ・ＡＶ分野のディジタルディスクを媒体とする音響映像装置やコンピュータメモリー装置のディスク駆動用スピンドルモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音響映像装置やコンピュータメモリー装置の超小型化高容量化は目まぐるしく進展している。これらの技術革新の中で、ディジタルディスクを回転駆動するスピンドルモータとして小型化，薄型化，高信頼性が求められる。
【０００３】
以下に従来のスピンドルモータについて説明する。
図１６は従来のスピンドルモータの構造断面図である。図１６において１は光ディスクのメディア（以下ディスクと称す）である。２はステンレス鋼からなる回転軸であり前記ディスク１の芯出しの役割を果たしている。前記回転軸２にフレーム３９が圧入固定されている。前記フレーム３９には、前記ディスク１を受けるスピンドルハブ４と前記ディスク１を吸引する役割を持つクランプマグネット３が固定されている。又、前記フレーム３９は多極着磁されたロータマグネット６を備え回転部を形成している。１３はモータの回転方向を示す矢印で上面より見たとき時計回り方向にモータが回転していることを表している。
【０００４】
４０は回転軸２を支承する潤滑オイル（図示せず）が含侵された軸受で、ステータシャーシ９に取り付けられている。巻線組立１１は前記軸受４０に固定され前記ステータシャーシ９上の配線基板１０より通電されることでモータの回転に必要な磁界を発生させている。８はスラスト板で軸受４０に固定され回転軸２を受けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の様な構成の場合、軸受に含侵されたオイルがモータの回転と共にその遠心力により回転軸を伝わりフレームに流れ込んで軸受からオイルが飛散してしまい、運転寿命を低下させるという課題があった。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、運転寿命の延長を可能にするスピンドルモータを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、回転軸を支承する潤滑オイルを含浸させた軸受と、前記回転軸に固定されたフレームやスピンドルハブからなる回転部にオイル飛散を防止する溝を設けて、オイルを元の回転軸の位置まで戻す位置に構成を有している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、回転軸と、前記回転軸を支承する潤滑オイルを含浸させた軸受と、前記回転軸に固定されたフレームやスピンドルハブからなる回転部からなり、回転部のスピンドルハブ及びフレームには回転軸の回転方向と同方向にて外周に向かって延びている一本ないし複数本の螺旋状の溝を設けて、更には回転部のスピンドルハブ及びフレームに、望ましくは階段状の段差が有り回転軸の回転方向と同方向に向かって傾斜が高くなっている。つまりは、回転軸に向かって傾斜が低くなっている溝であることを特徴とするスピンドルモータであり、以上の構成により、軸受の潤滑オイルがモータの回転により、回転軸を伝わり回転部のスピンドルハブ及びフレームへ流れ込んでも、まず回転部のスピンドルハブ及びフレーム上に設けられた前記螺旋状の溝部に集められ、集まった潤滑オイルはモータの回転による遠心力で外周方向に力が働くが、前記螺旋状の溝部の壁と傾斜があるために、その螺旋状の溝部を伝わって最終的には回転軸の位置まで戻されるという作用を有する
【００１４】
請求項２に記載の発明は、回転軸と、前記回転軸を支承する潤滑オイルを含浸させた軸受と、前記回転軸に固定されたフレームやスピンドルハブからなる回転部からなり、軸受には円周状の突起が設けてあって、前記軸受の軸方向端面と前記軸受の軸方向端面と対向する前記回転部面には前記軸受の突起に接触することなく取り囲んだ円周状を有していることを特徴とするスピンドルモータであり、以上の構成により、軸受の潤滑オイルがモータの回転により、回転軸を伝わりフレームやスピンドルハブからなる回転部へ流れ込んだのち、遠心力により外周側に飛散するが、回転部の円周状の溝まで潤滑オイルはラジアル方向に流れるが、軸受の円周状の突起があるために、流れた潤滑オイルはこの円周状の突起に当たり潤滑オイルの飛散はここで止まる。潤滑オイルを含浸させた軸受は潤滑オイルを吸収する働きをするので、最終的には元の回転軸の位置まで戻され潤滑オイルの消耗を防ぐという作用を有する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１５を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるスピンドルモータの構造断面図である。尚、従来例と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。
【００１９】
まず、図１において１は光ディスクのメディア（以下ディスクと称す）である。２はステンレス鋼から成る回転軸であり前記ディスク１の芯出しの役割を果たしている。前記回転軸２にフレーム５が圧入固定されている。前記フレーム５には、前記ディスク１を受けるスピンドルハブ４と前記ディスク１を吸引する役割を持つクランプマグネット３が固定されている。又、前記フレーム５は多極着磁されたロータマグネット６を備え回転部を形成している。
【００２０】
又フレーム５には螺旋状溝１２が設けられている。ここで図２に回転部を下側から見た螺旋状溝の詳細図を示す。１３はモータの回転方向を示す矢印で上面より見たとき時計回り方向にモータが回転していることを表している。前記螺旋状溝１２はモータの回転方向１３と同方向に外周に向かって延びている。図１に戻り、７は回転軸２を支承する潤滑オイルが含侵された軸受で、ステータシャーシ９に取り付けられている。巻線組立１１は前記軸受７に固定され前記ステータシャーシ９上の配線基板１０より通電されることでモータの回転に必要な磁界を発生させている。８はスラスト板で軸受７に固定され回転軸２を受けている。以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からフレームに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには、回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けて、潤滑オイルはフレーム上に設けられた溝に集まる。フレーム上に設けられた溝は螺旋状をしていてモータの回転方向と同方向に外側に向かって延びて、その方向は潤滑オイルが受けている方向の力と逆向きである。そのためにモータ回転時に螺旋状溝に集められた潤滑オイルは溝の壁を伝わりモータの中心方向に戻されるのである。一般的にフレーム上の螺旋状溝はモータの高速回転時に適している。尚、螺旋状溝はフレームを金型でプレスする際に同時に作成できる。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態を示すスピンドルモータの回転部を下側から見た詳細図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図３において１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈは８本の溝でフレーム５に設けられていて、モータの回転方向１３と同方向に外周に向かって広がっている。
【００２２】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からフレームに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けて、潤滑オイルはフレーム上に設けられた溝に集まる。フレーム上に設けられた複数本の溝はストレートであってモータの回転方向と同方向に外側に向かって延びて、その方向は潤滑オイルが受けている方向の力と逆向きである。そのためにモータ回転時に複数本の溝に集められた潤滑オイルは溝の壁を伝わりモータの中心方向に戻されるのである。一般的にフレーム上のストレートの複数本の溝はモータの低速回転時に適している。尚、この複数本の溝はフレームを金型でプレスする際に同時に作成できる。
【００２３】
（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態を示すスピンドルモータの回転部を下側から見た詳細図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図４において１５は階段状の段差でフレーム５に設けられていて、モータの回転方向１３と同方向に外周に向かって傾斜が高くなっている。
【００２４】
図５は図４の階段状の段差を展開した図である。図４，図５において１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈは階段状の段差１５の頂点であって、モータの回転方向１３とは図５に示す関係にある。つまり回転方向と同方向に向かって傾斜が高くなっているのである。
【００２５】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からフレームに伝わり遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには、回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けている。階段状の段差はモータの回転方向と同方向に外側に向かって傾斜が高くなっているために、潤滑オイルはフレーム上に設けられた階段状の段差の壁の位置まで流れる。階段状の段差の壁は潤滑オイルが受けている方向に対して垂直方向にある。そのためにモータ回転時に潤滑オイルは階段状の段差の壁を伝わり溝の傾斜に沿ってモータの中心方向に戻されるのである。一般的にフレーム上に設けられた階段状の段差はモータの低速回転、高速回転時共に適している。尚、階段状の段差はフレームを金型でプレスする際に同時に作成できる。
【００２６】
（実施の形態４）
図６は本発明の第４の実施の形態を示すスピンドルモータの構造断面図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。
【００２７】
図６において１７はディスク１を受けているスピンドルハブで回転軸２に固定されて、切削性の良い真鍮などからなる。１８は前記スピンドルハブ１７に固定されたロータフレームである。スピンドルハブ１７には複数本の溝１９が設けられている。ここで図７に回転部を下側から見た溝の詳細図を示す。図７において１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈは前記スピンドルハブ１７に設けられた８本の溝である。前記溝１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈはモータの回転方向１３と同方向に外周に向かって延びている。
【００２８】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からスピンドルハブに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けて、潤滑オイルはスピンドルハブ上に設けられた溝に集まる。スピンドルハブ上に設けられた複数本の溝はストレートであってモータの回転方向と同方向で外側に向かって延びて、その方向は潤滑オイルが受けている方向の力と
逆向きである。そのためにモータ回転時に複数本の溝に集められた潤滑オイルは溝の壁を伝わり、溝の傾斜に沿ってモータの中心方向に戻されるのである。一般的にスピンドルハブ上のストレートの複数本の溝はモータの低速回転時に適している。
【００２９】
スピンドルハブは真鍮等の切削性の良い材料より成り、回転軸との締結の際、回転軸基準の各部分の精度を高精度化できる。例えばディスク装着面の振れ精度が高精度化できる。
【００３０】
（実施の形態５）
図８は本発明の第５の実施の形態を示すスピンドルモータの回転部を下側から見た詳細図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図８において２０は螺旋状溝でスピンドルハブ１７に設けられていて、モータの回転方向１３と同方向に外周に向かって広がっている。
【００３１】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からスピンドルハブに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには、回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けて、潤滑オイルはスピンドルハブ上に設けられた溝に集まる。スピンドルハブ上に設けられた溝は螺旋状をしていてモータの回転方向と同方向で外側に向かって延びて、その方向は潤滑オイルが受けている方向の力と逆向きである。そのためにモータ回転時に螺旋状溝に集められた潤滑オイルは溝の壁を伝わり、溝の傾斜に沿ってモータの中心方向に戻されるのである。一般的にスピンドルハブ上の螺旋状溝はモータの高速回転時に適している。
【００３２】
スピンドルハブは真鍮等の切削性の良い材料より成り、回転軸との締結の際、回転軸基準の各部分の精度を高精度化できる。例えばディスク装着面の振れ精度が高精度化できる。
【００３３】
（実施の形態６）
図９は本発明の第６の実施の形態を示すスピンドルモータの回転部を下側から見た詳細図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図９において２１は階段状の段差でスピンドルハブ１７に設けられていて、モータの回転方向１３と同方向に外周に向かって傾斜が高くなっている。
【００３４】
図１０は図９の階段状の段差を展開した図である。図９，図１０において２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈは階段状の段差１５の頂点であって、モータの回転方向１３とは図１０に示す関係にある。つまり回転方向と同方向に向かって傾斜が高くなっているのである。
【００３５】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からスピンドルハブに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。潤滑オイルには回転軸の中心から外側へ向かった力と、空気抵抗によるモータ回転と反対方向の力とを合成した方向の力を受けている。階段状の段差はモータの回転方向と同方向に外側に向かって傾斜が高くなっているために、潤滑オイルはスピンドルハブ上に設けられた階段状の段差の壁の位置まで流れる。階段状の段差の壁は潤滑オイルが受けている方向に対して垂直方向にある。そのためにモータ回転時に潤滑オイルは階段状の段差の壁を伝わり、溝の傾斜に沿ってモータの中心方向に戻されるのである。一般的にスピンドルハブ上に設けられた階段状の段差はモータの低速回転，高速回転時共に適している。
【００３６】
スピンドルハブは真鍮等の切削性の良い材料より成り、回転軸との締結の際、回転軸基準の各部分の精度を高精度化できる。例えばディスク装着面の振れ精度が高精度化できる。
【００３７】
（実施の形態７）
図１１は本発明の第７の実施の形態を示すスピンドルモータの構造断面図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図１１において２３は回転軸２に固定されたフレームでスピンドルハブ４とクランプマグネット３とロータマグネット６を備えている。２４は軸受で前記回転軸２を支承している。
【００３８】
図１２は図１１におけるフレームと軸受の斜視図を示す。図１２において２６は前記軸受２４に設けられた円周状の突起である。２５は前記軸受２４の突起２６に接触することなく取り囲んだ円周状の溝でフレーム２３上に設けられている。
【００３９】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からフレームに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。フレームには円周状の溝があり、軸受には円周状の突起があって、外周方向に流れた潤滑オイルは、フレームの溝の縁に到達した後軸受の突起に飛び移る。軸受に移った潤滑オイルはやがて軸受に吸収される。尚、円周状の溝はフレームを金型でプレスする際に同時に作成できる。
【００４０】
（実施の形態８）
図１３は本発明の第８の実施の形態を示すスピンドルモータの構造断面図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いては、その符号を同一とし又同一部分の説明は省略する。図１３において２７は回転軸２に固定されたスピンドルハブでロータフレーム１８とクランプマグネット３とを備えている。２８は軸受で前記回転軸２を支承している。３０は前記軸受２８に設けられた円周状の突起である。２９は前記軸受２８の突起３０に接触することなく取り囲んだ円周状の溝でスピンドルハブ２７上に設けられている。
【００４１】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からスピンドルハブに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。スピンドルハブには円周状の溝があり、軸受には円周状の突起があって、外周方向に流れた潤滑オイルは、スピンドルハブの溝の縁に到達した後軸受の突起に飛び移る。軸受に移った潤滑オイルはやがて軸受に吸収される。尚、スピンドルハブは真鍮等の切削性の良い材料より成り、回転軸との締結の際、回転軸基準の各部分の精度を高精度化できる。例えばディスク装着面の振れ精度が高精度化できる。
【００４２】
（実施の形態９）
図１４は本発明の第９の実施の形態を示すスピンドルモータの構造断面図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図１４において３１は回転軸２に固定されたフレームでスピンドルハブ４とクランプマグネット３とロータマグネット６とを備えている。３２は軸受で前記回転軸２を支承している。３３は前記フレーム３１に設けられた円周状の突起である。３４は前記フレーム３１の突起３３に接触することなく取り囲んだ円周状の溝で軸受３２上に設けられている。
【００４３】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からフレームに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。フレームには円周状の突起があり、軸受には円周状の溝があって、外周方向に流れた潤滑オイルは、フレームの突起の外側の縁に到達した後軸受の溝の壁に飛び移る。軸受に移った潤滑オイルはやがて軸受に吸収される。尚、円周状の突起はフレームを金型でプレスする際に同時に作成できる。
【００４４】
（実施の形態１０）
図１５は本発明の第１０の実施の形態を示すスピンドルモータの構造断面図を示す。尚、第１の実施の形態と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、又同一部分の説明は省略する。図１５において３５は回転軸２に固定されたスピンドルハブでロータフレーム１８とクランプマグネット３とを備えている。３６は軸受で前記回転軸２を支承している。３７は前記スピンドルハブ３５に設けられた円周状の突起である。３８は前記スピンドルハブ３５の突起３７に接触することなく取り囲んだ円周状の溝で軸受３６上に設けられている。
【００４５】
以上の構成によれば、モータの回転時、潤滑オイルは回転軸からスピンドルハブに伝わり、遠心力により外周方向に流れる。スピンドルハブには円周状の突起があり、軸受には円周状の溝があって、外周方向に流れた潤滑オイルは、スピンドルハブの突起の外側の縁に到達した後軸受の溝の壁に飛び移る。軸受に移った潤滑オイルはやがて軸受に吸収される。尚、スピンドルハブは真鍮等の切削性の良い材料より成り、回転軸との締結の際、回転軸基準の各部分の精度を高精度化できる。例えばディスク装着面の振れ精度が高精度化できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、軸受に含侵された潤滑オイルをモータ回転中に飛散させることなく又、軸受に潤滑オイルを確実に戻すことができ運転寿命を従来より延長させることが可能な優れたスピンドルモータを実現できるものである。
【００４７】
又、フレームを回転軸に挿入したスピンドルモータの構成では、溝がプレスで加工されるのでコスト変動はない。又スピンドルハブを回転軸に挿入したスピンドルモータの構成では、溝を加工する分コスト変動があるが、回転軸とディスク装着面の組立直角度が容易に確保でき、軸受のオイル飛散を防止できる。本発明はフレームを回転軸に挿入した構成でも、スピンドルハブを回転軸に挿入した構成でも効果を十分に発揮できるもので必要に応じてモータ構成を２者から選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図３】本発明の第２の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図４】本発明の第３の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図５】本発明の第３の実施の形態によるスピンドルモータの階段状溝の展開図
【図６】本発明の第４の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図７】本発明の第４の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図８】本発明の第５の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図９】本発明の第６の実施の形態によるスピンドルモータの回転子を下から見た図
【図１０】本発明の第６の実施の形態によるスピンドルモータの階段状溝の展開図
【図１１】本発明の第７の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図１２】本発明の第７の実施の形態によるスピンドルモータのフレームと軸受の詳細図
【図１３】本発明の第８の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図１４】本発明の第９の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図１５】本発明の第１０の実施の形態によるスピンドルモータの構造断面図
【図１６】従来のスピンドルモータの構造断面図
【符号の説明】
１  光ディスクのメディア
２  回転軸
３  クランプマグネット
４，１７，２７，３５  スピンドルハブ
５，１８，２３，３１，３９  フレーム
６  ロータマグネット
７，２４，２８，３２，３６，４０  軸受
８  スラスト板
９  ステータシャーシ
１０  配線基板
１１  巻線組立
１２，２０  螺旋状溝
１３  モータの回転方向を示す矢印
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈ  溝
１５，２１  階段状の段差
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈ  階段状の段差の頂点
２５，２９，３４，３８  円周状の溝
２６，３０，３３，３７  突起
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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