(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ上下方向の軸心線を有する軸体と軸体保持体とが、軸体の軸心線を中心に相対回転自在に構成され、その軸体と軸体保持体のうち一方がロータと一体をなし他方がステータと一体をなすモータであって、
前記軸体が備えるスラスト板と、前記軸体保持体におけるスラスト板保持部と、それらの径方向の間隙及び軸心線方向両側の間隙に連続的に充満した潤滑流体とにより、スラスト動圧流体軸受手段が構成され、
前記潤滑流体は、前記間隙に、その間隙のうち軸線方向上側の間隙における潤滑流体の内周端部が外気に通じた状態で、毛細管現象により保持され、
前記スラスト板は、その外周面と、その上面のうち潤滑流体の前記内周端部よりもやや外周側とを結ぶ連通孔を有し、
その連通孔は潤滑流体で満たされていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑流体の動圧を利用するスラスト動圧流体軸受手段を備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
スラスト板を備えた固定軸又は回転軸等の軸体と、スラスト板保持部を有する回転又は固定の軸体保持体との間隙に保持させた潤滑流体に生ずる相対回転時の動圧を利用する動圧流体軸受手段を備えたスピンドルモータにおいては、スラスト板とスラスト板保持部との径方向の間隙及び軸心線方向両側の間隙に潤滑流体を連続的に充満させてスラスト動圧流体軸受手段を構成させることができる。
【０００３】
スピンドルモータが高速回転すると、回転による遠心力の作用により潤滑流体が半径方向外方へ流動する。そのため、回転軸心線がほぼ上下方向であって、潤滑流体に気泡が含まれている場合、スラスト板とスラスト板保持部との間隙に充満した潤滑流体のうちスラスト板の外周上部付近に気泡が保留されることとなり易く、この気泡が外気に解放されることは困難なことが多い。
【０００４】
その気泡が、モータの使用に伴う温度上昇等により膨張すると、外部に通じた間隙の端部から潤滑流体を漏出させ、軸受の寿命を短縮させたり漏出した潤滑流体により外部を汚損させるおそれが大きくなる。
【０００５】
本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって、その目的とするところは、スラスト板の外周上部付近の潤滑流体中に保留されがちになる気泡を外気に解放させ易くして潤滑流体の漏出を防ぐことができるモータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のモータは、上記目的を達成するものであって、
ほぼ上下方向の軸心線を有する軸体と軸体保持体とが、軸体の軸心線を中心に相対回転自在に構成され、その軸体と軸体保持体のうち一方がロータと一体をなし他方がステータと一体をなすモータであって、
前記軸体が備えるスラスト板と、前記軸体保持体におけるスラスト板保持部と、それらの径方向の間隙及び軸心線方向両側の間隙に連続的に充満した潤滑流体とにより、スラスト動圧流体軸受手段が構成され、
前記潤滑流体は、前記間隙に、その間隙のうち軸線方向上側の間隙における潤滑流体の内周端部が外気に通じた状態で、毛細管現象により保持され、
前記スラスト板は、その外周面と、その上面のうち潤滑流体の前記内周端部よりもやや外周側とを結ぶ連通孔を有し、
その連通孔は潤滑流体で満たされているものである。
【０００７】
ここに外気というのは、軸体と軸体保持体の間隙の外の雰囲気を言い、モータの内外、モータを組み込んだ装置の内外を問わない。その外気の圧力は、大気圧であるか否かを問わない。
【０００８】
スラスト板の外周面と、その上面のうち潤滑流体の前記内周端部よりもやや外周側とが、連通孔により結ばれているので、潤滑流体は、モータの回転による遠心力の作用により、スラスト板とスラスト板保持部との軸心線方向上側の間隙において半径方向外方へ流動し、スラスト板とスラスト板保持部との径方向間隙の潤滑流体は、連通孔を通じて軸線方向上側の間隙における潤滑流体の内周端部よりもやや外周側へと流れる。
【０００９】
このように、潤滑流体は、スラスト板とスラスト板保持部との軸心線方向上側の間隙から、スラスト板の外周上部付近及びスラスト板とスラスト板保持部との径方向間隙を経、連通孔を通じて軸線方向上側の間隙における潤滑流体の内周端部よりもやや外周側へと循環する。そのため、スラスト板の外周上部付近に集まりがちになる潤滑流体中の気泡が、潤滑流体の循環に伴い、連通孔を通じて軸線方向上側の間隙における潤滑流体の内周端部よりもやや外周側へ移動する。この潤滑流体の内周端部は、外気に通じているので、ここで潤滑流体中の気泡が外気に解放されることとなり易い。
【００１０】
上記連通孔は、１又は２以上であってもよい。連通孔の断面形状は、円形又はその他の形状とすることができる。
【００１１】
また、各連通孔の両端の相対位置、すなわちスラスト板の外周面の開口と上面の開口の相対位置は、▲１▼両者を結ぶ直線が回転軸線を通る場合と、▲２▼通らない場合とがあり、▲２▼については、外周面の開口が上面の開口よりも順方向回転の向きに例えば中心角で約１０乃至３０度程度ずれた位置とすることができる。
【００１２】
各連通孔がスラスト板の外周面から上面に向かう経路は、上記▲１▼及び▲２▼の何れの場合も、例えば（ａ）  ：スラスト板の外周面の開口と上面の開口を結ぶ直線を含むと共に回転軸心線を含むか又はそれに平行な面と、回転軸心線に垂直な面との交線に沿って、スラスト板の外周面の開口から内方に向かった後、回転軸心線に平行にスラスト板の上面の開口に向かうもの、（ｂ）  ：外周面の開口と上面の開口との間までは（ａ）  の場合と同様にスラスト板の外周面の開口から内方に向かった後、内上方に傾斜してスラスト板の上面の開口に達するもの、（ｃ）  ：スラスト板の外周面の開口と上面の開口とを傾斜した直線で結ぶもの等を採用することができる。なお、各連通孔がスラスト板の外周面から上面に向かう経路は曲線であってもよい。
【００１３】
連通孔の断面形状、各連通孔の両端の相対位置、及び各連通孔がスラスト板の外周面から上面に向かう経路等は、モータ回転時に潤滑流体がスラスト板の外周面の開口から上面の開口に向かって流れるのを妨げない範囲で選択し得るが、製造上好適な例としては、円形断面で、上記▲１▼及び（ａ）  に該当するものを挙げることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態の一例としての、記録媒体駆動装置に組み込まれた記録媒体（例えばハードディスク）駆動用のスピンドルモータについての模式的な断面図である。
【００１６】
この例では、記録媒体駆動装置の基盤５０の円形嵌合孔５０ａに、上下方向の軸心線を有する固定軸体５２の下端部が嵌合固定されている。固定軸体５２は、上部にスラスト板５２ａが外嵌固定され、上端にカバープレート５４が外嵌固定されてなる。この固定軸体５２には、下端面から上下中間部にかけて、円柱状穴５６が同軸状に設けられており、円柱状穴５６の上端部と固定軸体５２の外周部との間は、径方向の連通孔５８（この例では２本であるが、これに限らない。）により連通されている。更に、円柱状穴５６内には、下端部が先細に形成された棒状部材６０が、その上端部が円柱状穴５６の上面に固定された状態で同軸状に配設されている。
【００１７】
固定軸体５２には、回転スリーブ体６２が、回転自在に外嵌されている。回転スリーブ体６２の下部の小径のスリーブ部６２ａは固定軸体５２におけるスラスト板５２ａの下側の部分に外嵌されている。回転スリーブ体６２の上部の拡径部６２ｂは、上端部に内嵌固定されたスラストカバー６４と共にスラスト板５２ａの上下及び外周部を囲んでいる。
【００１８】
図２は、スラスト板５２ａの模式的要部平面図である。スラスト板５２ａには、その外周面から径方向内方に向かい、径方向中間部において上向きに屈曲して上面に達する連通孔６５が、１又は２以上設けられている。連通孔６５の両端である外周開口６５ａと上面開口６５ｂを結ぶ直線は回転軸線を通る。連通孔６５が外周開口６５ａから上面開口６５ｂに向かう経路は、外周開口６５ａと上面開口６５ｂを結ぶ直線を含むと共に回転軸心線を含む面と回転軸心線に垂直な面との交線に沿って、外周開口６５ａから内方に向かった後、回転軸心線に平行に上面開口６５ｂに向かう。
【００１９】
回転スリーブ体６２の外周部には略円筒状のハブ６６が外嵌固定され、ハブ６６の下部内周側にロータマグネット６７が内嵌固定されている。ステータコアにステータコイルが巻回されてなるステータ６８が基盤５０上に設けられ、ロータマグネット６７と径方向に相対して回転駆動部を構成している。
【００２０】
スラストカバー６４の内周下部は、内上方に傾斜するテーパ部６４ａに形成され、固定軸体５２の外周部のうちスリーブ部６２ａの下端部に相対する部分は、内下方に傾斜するテーパ部５２ｂに形成されている。
【００２１】
固定軸体５２と回転スリーブ体６２及びスラストカバー６４との間隙に、潤滑流体（液体）の一例としての潤滑油７０が充填されている。その一端、すなわちスラスト板５２ａの上側の間隙における潤滑油７０の内周端部は、スラストカバー６４のテーパ部６４ａの基部とスラスト板５２ａの上面の間に臨んで外気に通じ、他端は固定軸体５２のテーパ部５２ｂの基部とスリーブ部６２ａの内周面の間に臨んで外気に通じた状態で毛細管現象によってその潤滑油７０が保持されている。これにより、スラスト板５２ａの上下にスラスト動圧流体軸受手段が構成され、スリーブ部６２ａの外周部にラジアル動圧流体軸受手段が構成されている。
【００２２】
円柱状穴５６の内周面と棒状部材６０の外周面の間には、ラジアル及びスラスト動圧流体軸受手段の潤滑油保持間隙より大きく且つ毛細管現象によって潤滑油７０を保持するに十分小さい間隙が、保持チャネル６９として形成され、連通孔５８内及び保持チャネル６９の上下中間部から上方に潤滑油７０が保持されている。ラジアル及びスラスト動圧流体軸受手段の間隙における潤滑油７０が減少した場合、その間隙に対し、保持チャネル６９に保持された潤滑油７０が連通孔５８を通じて順次補給される。
【００２３】
スラスト板５２ａの連通孔６５にも潤滑油７０が充填されており、連通孔６５の上面開口は、スラスト板５２ａの上側に保持された潤滑油７０の内周端部よりもやや外周側に位置する。
【００２４】
スラスト板５２ａの上下面、並びにスリーブ部６２ａの内周面には、それぞれヘリングボーン溝等の溝７２及び７４並びに７６及び７８（破線で示す）が設けられ、回転スリーブ体６２及びスラストカバー６４の順方向回転により、それぞれの位置の潤滑油７０に、それぞれスラスト荷重支持圧並びにラジアル荷重支持圧を発生させる。特に、これらの溝により、それらの荷重支持圧が高められると共に安定化される。これらの溝は、それぞれ相対する部材の側に設けることもできる。
【００２５】
スピンドルモータが回転すると、スラスト板５２ａの上下の溝７２及び７４がヘリングボーン溝の場合、その各溝の径方向における中央部付近の潤滑油７０の圧力が特に高くなり、潤滑油７０中に含まれている気泡はスラスト板５２ａの内周側又は外周側へ移動することとなり易い。スラスト板５２ａの上側において内周側へ移動した気泡は、潤滑油７０の内周端部から効果的に外気に解放される。一方スラスト板５２ａの外周側へ移動した気泡は、スラスト板５２ａの外周面と回転スリーブ体６２との径方向間隙の潤滑油７０中に集まり易い。また径方向間隙の潤滑油７０中の気泡が温度上昇や外気の圧力の低下により膨張すると、潤滑油７０を押し出してしまうおそれがある。
【００２６】
一方において潤滑油７０は、スピンドルモータが回転した場合、すなわちロータを構成する回転スリーブ体６２及びスラストカバー６４が回転した場合、遠心力の作用により、スラスト板５２ａの上面とスラストカバー６４との間隙において半径方向外方へ流動し、スラスト板５２ａの外周面と回転スリーブ体６２との径方向間隙の潤滑油７０は、連通孔６５を通じてスラスト板５２ａの上側における潤滑油７０の内周端部よりもやや外周側へと流れる。
【００２７】
このように、潤滑油７０は、スラスト板５２ａの上側の間隙から、スラスト板５２ａの外周上部付近及びスラスト板５２ａの外周面と回転スリーブ体６２との径方向間隙を経、連通孔６５を通じて軸線方向上側の間隙における潤滑油７０の内周端部よりもやや外周側へと循環する。そのため、スラスト板５２ａの外周上部付近に集まりがちになる潤滑油７０中の気泡が、潤滑油７０の循環に伴い、連通孔６５を通じてスラスト板５２ａの上側の間隙における潤滑油７０の内周端部よりもやや外周側へ移動する。この潤滑油７０の内周端部は外気に通じているので、ここで潤滑油７０中の気泡が効果的に外気に解放される。
【００２８】
基盤５０の円形嵌合孔５０ａの内周上部と固定軸体５２下部のテーパ部５２ｂに跨がって上向き開口状に設けられた環状凹部８０は、潤滑油７０の微粒子等を保留してモータ外部へ飛散することを防ぐものである。
【００２９】
また、スラストカバー６４は、内周部が固定軸体５２の外周面に近接すると共に、カバープレート５４の下面及び外周面にもそれぞれスラストカバー６４と近接しているので、潤滑油７０の微粒子等が外部へ飛散することをラビリンスシール的な効果により防止することができる。それと共に、カバープレート５４の内周下部の環状溝、及びスラストカバー６４のうちカバープレート５４の外周下部に相対する部分にそれぞれ設けられた下向きの環状溝８２及び径方向内向きの環状溝８４が、潤滑油７０の微粒子等を保留してモータ外部へ飛散することを防ぐ。
【００３０】
なお、上記の実施の形態についての記述において、構成部品等の個数、材質、形状、その相対配置などは、特にそれらに限定される旨の記載がない限りは、その発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のモータでは、潤滑流体が連通孔を通じて循環し、スラスト板の外周上部付近に集まりがちになる潤滑流体中の気泡が、スラスト板とスラスト板保持部との軸心線方向上側の間隙における、外気に通じた潤滑流体の内周端部付近において外気に解放され易いので、気泡の熱膨張により潤滑流体を漏出させるおそれが効果的に防がれ、潤滑流体不足による軸受の寿命短縮や潤滑流体漏出による外部汚損を招くことが回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録媒体駆動用のスピンドルモータについての模式的な断面図である。
【図２】スラスト板の模式的要部平面図である。
【符合の説明】
５２    固定軸体
５２ａ  スラスト板
６２    回転スリーブ体
６４    スラストカバー
６５    連通孔
７０    潤滑油
【図１】
0003611387.tif 000002
【図２】
0003611387.tif 000003