(57)【要約】【課題】アース手段である、流体シールの軸心方向側上下側にラビリンス構造を形成し、流体シールの蒸発・発散を防ぎ、長期間使用可能とする。【解決手段】ブッシュ２００とロータハブ３００は軸体１００の突起部１１０に半径方向外方側に間隙を持ち対向する。そして軸体１００の突起部１１０とブッシュ２００とロータハブ３００によって形成される流体シール保持部には、導電性流体が充填される。この流体シール保持部の軸心方向上下側に形成される間隙１１１、１１２，２１１、３１０は、流体シール保持部の半径方向の間隙より微少となるように形成され、流体シール保持部とその外部の空間との互換性をなくし、流体シールの蒸発・発散を防ぐ。【選択図】図３
2006187135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転部とモータ静止部とを当該モータの回転軸周りで相互に回転自在に保持する気体動圧軸受と、前記モータ回転部と前記モータ静止部との電気的な導通を行うために導電性流体を保持したアース手段とを具備するスピンドルモータにおいて、
前記アース手段の回転軸方向上側および下側に、それぞれ前記回転部の一部と前記静止部の一部とが微少間隙を介して対抗するラビリンス構造部を有することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルモータの前記ラビリンス構造部は、前記回転部の一部と回転半径方向に微少間隙を介して対向する前記静止部の一部との少なくともどちらか一方が突形状を有することにより形成されることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のスピンドルモータの２つの前記ラビリンス構造部は、前記回転部の一部と回転半径方向に微少間隙を介して対向する異なる２つの部材で形成された前記静止部とによってそれぞれ形成されることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、前記アース手段の回転軸方向上側および下側におけるそれぞれの前記ラビリンス構造は、前記アース手段の回転軸方向上側および下側にそれぞれ環状の円板が微少間隙を有して狭着されることにより形成されていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のスピンドルモータにおいて、前記アース手段はアース手段回転部とアース手段静止部とにより構成され、前記アース手段静止部は半径方向に向かう突出部を有し、該突出部に対向して前記アース手段回転部に凹部を有し、該対向部分に導電性流体を保持することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
請求項１〜４に記載のスピンドルモータにおいて、前記アース手段はアース手段静止部とアース手段回転部とにより構成され、前記アース手段回転部は半径方向に向かう該突出部を有し、該突出部に対向して前記アース手段静止部に凹部を有し、該対向部分に導電性流体を保持することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のスピンドルモータにおいて、前記アース手段を形成する前記突出部および前記凹部が、前記アース手段の軸方向の中心に向かうほど前記対向部分の半径方向間隙が狭くなるテ−パ構造を形成していることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項８】
モータ回転部とモータ静止部とを当該モータの回転軸周りで相互に回転自在に保持する気体動圧軸受と、前記モータ回転部と前記モータ静止部との電気的な導通を行うために導電性流体を保持したアース手段と、該アース手段の前記回転軸方向上側および下側に、それぞれ前記回転部の一部と前記静止部の一部とが微少間隙を介して対抗するラビリンス構造部を有するスピンドルモータにおいて、
前記モータ回転部と前記モータ静止部とを組み立て前記ラビリンス構造部を形成する前に、前記モータ回転部と前記モータ静止部の前記ラビリンス構造部に該当する部分に撥油剤を塗布する工程と、前記モータ回転部と前記モータ静止部とを組み立て前記ラビリンス構造部を形成した後に、前記ラビリンス構造部からアース手段に導電性磁性流体を注入する工程と、前記ラビリンス構造部に付着した導電性磁性流体を拭き取る工程とを有することを特徴とする導電性流体の注入方法。
【請求項９】
請求項８に記載の導電性流体の注入方法であって、前記ラビリンス構造部から前記アース手段に導電性流体を注入する前のモータ重量を測定する工程と、前記アース手段に導電性流体を注入する工程および前記ラビリンス構造部に付着した導電性流体を拭き取る工程を実行した後の当該モータ重量を測定する工程と、これらのモータ重量を比較することにより、所定量の導電性流体を注入したか否かを確認する工程とを更に含むことを特徴とするアース手段への導電性流体の注入方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の導電性流体の注入方法であって、前記アース手段には、前記上下のラビリンス構造部の一方のラビリンスに前記アース手段の外側で隣接する、注入導電性流体を一時的に保持する円環状の注入流体保持部を設け、
前記導電性流体を注入する工程が、前記注入流体保持部に所定量の導電性流体を供給する工程と、前記導電性流体を前記注入流体保持部とは反対側の他方のラビリンスの前記アース手段の外側から、所定量の空気を吸込むことで、前記導電性流体を前記アース手段の軸線方向中央部に引き込む工程と、によりなることを特徴とする。
【請求項１１】
情報を記録できる円板状記録ディスクが装着される記録ディスク駆動装置において、
ハウジングと、前記ハウジング内部に固定され、前記記録媒体を回転させるスピンドルモータと、前記記録ディスクの所要の位置に情報を書き込みまたは読み出しのための情報アクセス手段と、を有する記録ディスク駆動装置であって、
前記スピンドルモータは、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載したスピンドルモータであることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止部と回転部との間の電気的な導通を行うためのアース手段としての流体シール、およびこの流体シールを有する気体動圧軸受を使用したハードディスクスピンドルモータ、および前記スピンドルモータが採用された記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ディスク駆動装置としての例えばハードディスク駆動装置は、収容室を構成する装置ハウジングと、装置ハウジング内に装着されたスピンドルモータと、スピンドルモータに搭載された磁気記録ディスクと、記録ディスクに記録情報を書き込むおよび／または記録情報を読み取る磁気ヘッドとを備えている。近年、このハードディスク駆動装置によって取り扱われるプログラム量、データ量等が増大し、ハードディスク駆動装置の記憶容量アップ、記録情報の書き込み・読み出し速度の高速化がますます要求され、これに対応するために、スピンドルモータの高精度化が進んでいる。そして、この高精度化に伴い、スピンドルモータを回転自在に支持するための軸受手段も玉軸受から動圧軸受に代わろうとしている。動圧軸受は、相対的に回転する部品間に微少間隙が形成され、その間隙に保持される潤滑流体が、それらの部品が相対回転することにより軸受面に形成された動圧溝により動圧を発生して、一方の部品（静止部）に対して他方の部品（回転部）を非接触にて回転自在に支持するもので、一般的に、液体または気体が用いられ、回転部のラジアル方向を支持するラジアル軸受部と回転部のスラスト方向を支持するスラスト軸受部から構成される。このような動圧軸受を採用した場合、玉軸受と比較してより低騒音かつ高精度にて回転することができる。
【０００３】
ところが、近い将来、プログラム量、データ量等が更に増大することが予想され、これに伴って、スピンドルモータの回転数も20000rpm以上の高速回転が求められるようになる。このような高速回転になると、潤滑流体としてオイルを用いた場合、オイルの粘性抵抗に起因して回転中の軸損が大きくなり、20000rpm以上の高速回転に対応することが困難となる。また、オイルの粘性特性は温度によって大きく変化する特性を有するため、周囲温度が大きく変化する環境においては、回転部を安定して回転自在に支持することが困難となる。
【０００４】
そこで、更なる高速回転化に対応するために、潤滑流体として空気を用いる気体動圧軸受を採用することが考えられている。潤滑流体として気体を用いた場合、オイルと比して粘性抵抗が非常に小さい（気体の粘性抵抗はオイルの粘性抵抗の約1/1000程度である）ので回転中の軸損が小さく、また温度が変化しても粘性特性が大きく変化せず、回転部を高速で安定して回転支持することができる。
【０００５】
しかしながら、軸受手段として気体動圧軸受を採用した場合、磁気ディスクが取り付けられた回転部が圧縮気体層を介して支持されるので、次の問題が新たに発生する。一般に、磁気ディスクが高速回転すると、装置ハウジング内の空気との摩擦によって回転するディスクに静電気が発生する。このように静電気が発生すると、回転中に回転部が圧縮気体層を介して支持されるので、発生した静電気が磁気ディスクから装置ハウジングに流れず、磁気ディスクに貯まるようになる。そしてこのようにして、貯まった静電気が放電した際に、磁気ディスクに記録された情報（磁気的に記録されている）が破損される恐れがある。
【０００６】
このような静電気の問題は、ハードディスク駆動装置の磁気ヘッドがMRヘッドから構成されている場合にも発生する。即ち、MRヘッドは静電気に対して耐久性を有しておらず、それ故に、磁気ディスクに静電気が貯まるとMRヘッドが破損する恐れがある。そのため、空気動圧軸受を採用した場合には、回転部と静止部とを電気的に導通するアース手段が必要となる。このアース手段としては、一般的に流体シールが用いられる。（このような従来のスピンドルモータの流体シールとして特許文献１を参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４０８１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は従来のアース手段である流体シール構造図の一例を示す。
【０００９】
流体シールＺは、軸体Ｄの突起部の外周面とロータハブＥに内嵌されているブッシュＦの内周面との間に導電性流体を充填して形成されている。
【００１０】
図１０に示されるような従来の流体シール構造において、流体シールＺの界面付近は循環する空気流Ａが流体シールＺの下側界面Ｂに衝突することとなる。この際、循環する空気流Ａと下側界面Ｂを構成する流体との分子間衝突が激しく、下側界面Ｂを構成する流体が持つエネルギーが増大し、下側界面Ｂ付近の流体分子は液相の分子間力を振り切ってしまう。その結果、下側界面Ｂにおいて液相から気相への状態変化（蒸発）を生じてしまう。加えて流体シールＺは、モータ外部より外気Ｃにさらされることで、上側界面Ｂ付近の流体分子は蒸発を引き起こす。外気Ｃは大気に繋がっているため、蒸発した流体分子で飽和することがなく、したがって、上側界面Ｂでは永久に蒸発を引き起こすこととなる。また循環する空気流Ａは外気Ｃよりも運動エネルギーが高く、その循環する空気流Ａと下側界面Ｂとの衝突による下側界面Ｂ付近の流体の蒸発は、空気流Ａが有する運動エネルギーの下側界面Ｂ付近の流体への移動により、下側界面Ｂのエネルギーが増大し、より一層下側界面Ｂ付近の流体の蒸発は促進されてしまう。そのため、流体シールＺの導電性流体の保持量が急速に減少してしまい、長期間十分な導電性流体の保持量を確保することができなくなり、流体シールとして機能する寿命が短くなってしまう。
【００１１】
また通常は上側界面Ｂの表面張力（シール耐圧）と外気Ｃの圧力は釣り合っている。しかしながらモータ内部若しくはモータ外部に急激な圧力変化が起こった場合、この釣り合い状態は崩れ、外気Ｃの圧力がシール耐圧を超えた場合、流体シールとして充填した導電性流体が周囲に飛散してしまう。またモータ駆動開始時においても、一時的に空気流入量が空気流出量を上回るので、モータ内部の圧力が増大する。その結果、モータ内部の圧力が流体シールＺのシール耐圧を超えた場合、導電性流体が外部に飛散してしまうことになる。
【００１２】
本発明は、従来のディスク駆動装置におけるスピンドルモータの上記のような問題に鑑み行われたものであり、その目的とするところは、気体動圧軸受を採用した際に使用される導電性を持つアース手段である流体シールに保持された導電性流体の蒸発や飛散を抑えることである。
【００１３】
また本発明のもう一つの目的とするところは、モータ回転部とモータ静止部を電気的に導通するアース手段である流体シールにおいて、流体シールにて保持している導電性流体を所定位置に所定量を確実に注入する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に記載のスピンドルモータは、モータ回転部とモータ静止部とをモータの回転軸心周りで相互に回転自在に保持する気体動圧軸受と、モータ回転部と前記モータ静止部との電気的な導通を行うために導電性流体を保持したアース手段とを具備するスピンドルモータにおいて、アース手段の回転軸心方向上側および下側に、それぞれ回転部の一部と静止部の一部とが微少間隙を介して対抗するラビリンス構造を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項１に従えば、アース手段の回転軸方向上側および下側にラビリンス構造部を有するので、下側のラビリンス構造部では、流体シールと気体動圧において循環されている空気との間にその間隔が非常に狭いラビリンス部が設けられているため、モータ内部の循環する空気の流入を防ぐ役目を果たす。その結果、循環する空気は、容易にアース手段との接触をすることが出来なくなり、アース手段の導電性流体の蒸発を押さえることが出来る。そして同様に上側のラビリンス構造部でも外気との接触を容易に出来ない構造となっている。従って、ラビリンス構造部内の空気はその外と隔離していることとなる。すなわち、外気との互換性がない。そのため、ラビリンス構造部内側の空気は、外側には移動しないので導電性流体の蒸発に対して直ぐに飽和してしまう。その結果、それ以上導電性流体に対して蒸発促進をすることができなくなり、導電性流体は蒸発しなくなる。またこのラビリンス構造部が飛散防止機構も兼ね備えるので、アース手段の導電性流体の飛散も抑えることができる。また外部衝撃等の圧力変化により、例え流体シールの充填した導電性流体が飛散したとしても、この微少間隙が流体シールの外部に飛散しようとする導電性流体を通さないので導電性流体量が減少することはない。
【００１６】
本発明の請求項２に記載のスピンドルモータは、請求項１に係り、ラビリンス構造部は、回転部の一部と回転半径方向に微少間隙を介して対向する静止部の一部との少なくともどちらか一方が突形状を有することにより形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項２に従えば、回転軸方向の上側および下側のラビリンス構造部におけるモータ回転部とモータ静止部との部品の組み合わせが同じであることから、部品点数を削減でき、コストダウンにつながる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載のスピンドルモータは、請求項１に係り、２つのラビリンス構造部は、回転部の一部と回転半径方向に微少間隙を介して対向する異なる２つの部材で形成された静止部とによってそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項３に従えば、回転軸方向の上側および下側のラビリンス構造部におけるモータ回転部とモータ静止部との部品の組み合わせが異なることから、ラビリンス構造部を形成するのに静止部と回転部を複雑な加工を行わなくてもよく、単純形状の組み合わせにより，ラビリンス構造部を形成することができる。
【００２０】
本発明の請求項４に記載のスピンドルモータは、アース手段の回転軸心方向上側および下側におけるそれぞれのラビリンス構造は、アース手段の回転軸心方向上側および下側にそれぞれ環状の円板が微少間隙を有して狭着されることにより形成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項４に従えば、上述した請求後１の効果をより確実に達成するためには、ラビリンス構造部の長さは長い方が、ラビリンス構造部両端の空気の流通をより少なくすることができる。ラビリンス構造部をモータの軸方向にとる場合、モータの軸方向の高さが大きくなり、より小型のモータが求められている環境下では、限界がある。そこで本発明では、モータの大きさに実質的に関係しない半径方向部分を活用して、ラビリンス構造部を形成することで、小型で寿命の長いアース手段を有する気体動圧軸受スピンドルモータを実現している。
【００２２】
本発明の請求項５に記載のスピンドルモータは、モータ静止部に含まれるシャフトを有し、アース手段はアース手段回転部とアース手段静止部とにより構成され、シャフトに固定されたアース手段静止部には半径方向に向かう突出部を有し、突出部に対向してアース手段回転部に凹部を有し、対向部分に導電性流体を保持することを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項６に記載のスピンドルモータは、モータ回転部に含まれるシャフトを有し、アース手段はアース手段静止部とアース手段回転部とにより構成され、シャフトに固定されたアース手段回転部には半径方向に向かう突出部を有し、突出部に対向してアース手段静止部に凹部を有し、対向部分に導電性流体を保持することを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項５と請求項６とに従えば、高速回転による遠心力に対して優れた耐性をもつアース手段を実現することができる。すなわち、遠心力は半径方向外方に力がかかるが、本発明の構造である半径方向内側に向う凹部とこれに対向する突出部により、導電性流体は遠心力により半径方向外方に力がかかることによってアース手段の中心に集まるようになり、少なくとも回転時にはこの遠心力が導電性流体に作用するため、アース手段外部の飛散することはない。したがって、モータの回転数が上がるほど、このアース手段の中心に向う導電性流体の流れは強くなり、高速回転でも安定したアース性能をもつスピンドルモータを実現できる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載のスピンドルモータは、アース手段を形成する突出部および凹部により形成される対向面が、アース手段の軸心方向の中心に向かうほど対向部分の半径方向間隙が狭くなるテ−パ構造を形成していることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項７に従えば、アース手段における突出部とこれに対向する凹部との間の対向面がテ−パシール構造となるので、モータ静止時の外部からの衝撃に対しても、保持されている導電性流体の外部への飛散を、このテーパシ−ル部が防止する。また仮に一部が飛散しても、モータが回転した際作用する遠心力により、飛散した導電性流体は凹部に集められることとなり、元の正常な状態に戻ることになる。これにより静止時および回転時の双方で導電性流体の飛散が防止される。
【００２７】
本発明の請求項８に記載のスピンドルモータは、モータ回転部とモータ静止部とをモータの回転軸心周りで相互に回転自在に保持する気体導圧軸受と、モータ回転部とモータ静止部との電気的な導通を行うために導電性流体を保持したアース手段と、アース手段の回転軸心方向上側および下側に、それぞれ回転部の一部と静止部の一部とが微少間隙を介して対抗するラビリンス構造部を有するスピンドルモータにおいて、モータ回転部とモータ静止部とを組み立てラビリンス構造部を形成する前に、モータ回転部とモータ静止部のラビリンス構造部に該当する部分に撥油剤を塗布する工程と、モータ回転部とモータ静止部とを組み立て前記ラビリンス構造部を形成した後に、ラビリンス構造部からアース手段に導電性磁性流体を注入する工程と、ラビリンス構造部に付着した導電性磁性流体を拭き取る工程とを有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１乃至請求項７に記載のアース手段部に導電性流体を注入し流体シールを形成する際には次のような問題がある。
【００２９】
図１１は回転軸方向上側および下側に微少間隙を介して対向するラビリンス構造部を有するアース手段部に導電性流体を注入する場面を示している。
【００３０】
導電性流体をアース手段部に注入するためには、シリンジ針ａを使用する。そしてアース手段である流体シールを形成する所定位置ｂに直接導電性流体を注入するためには、シリンジ針ａの外径は、ラビリンス部の間隙ｅより細いことが望ましい。他方ラビリンス構造部が十分な効果を発揮するためには、その間隙は狭いほど良く、通常数１０μｍから１００μｍ程度が望ましく、これに対応するシリンジ針を実現することは困難である。
【００３１】
また間隙ｅをシリンジ針ａの直径以上にできないので、間隙ｅを形成する前に、アース手段部に導電性流体を注入しようとすると、ブッシュｄとロータハブｆが内嵌される前にブッシュｄと軸体ｃとの間隙ｅ１に導電性流体を注入する方法、すなわち、ロータハブｆと軸体ｃとの間隙に導電性流体を注入する方法が考えられる。しかしながら前記方法では、完全にアース手段部を形成していないため、所定量の導電性流体を保持することができない。さらにロータハブｆのブッシュｄが内嵌される部分ｇに導電性流体が付着してしまう可能性がある。そしてロータハブｆにブッシュｄを固定するために、内嵌部分ｇに接着剤を使用する際、導電性流体が付着しているため接着剤が硬化しない可能性があり、その結果、未硬化部により導電性流体が漏れてしまい流体シールとしての機能を果たさなくなる可能性がある。
【００３２】
これに対して、本発明の請求項８に従えば、ラビリンス構造部を形成する前にモータ回転部およびモータ静止部のラビリンス構造部を形成する場所に予め撥油剤を塗布することにより、容易にラビリンス構造部に撥油剤を塗布することができる。またアース手段に導電性流体を注入する部分以外にラビリンス構造部にも導電性流体は付着するが、ラビリンス構造部に撥油剤を塗布することにより、容易に拭き取ることができ、所定位置のみに導電性流体が注入されることとなる。
【００３３】
本発明の請求項９に記載のスピンドルモータは、ラビリンス構造部からアース手段に導電性流体を注入する前のモータ重量を測定する工程と、請求項８における、アース手段に導電性流体を注入する工程およびラビリンス構造部に付着した導電性流体を拭き取る工程、を実行した後のモータ重量を測定することにより、所定量の導電性流体を注入したか否かを確認する工程とを更に含むことができることを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項９に従えば、導電性流体注入前のモータ重量と導電性流体注入後、アース手段以外に付着した導電性流体を拭き取った後のモータ重量とを測定することにより、アース手段に注入した導電性流体量を把握することができるので、所定量のオイルを正確に注入することができる。
【００３５】
本発明の請求項１０に記載のスピンドルモータは、請求項８に記載の導電性流体の注入方法であって、前記アース手段には、前記上下のラビリンス構造部の一方のラビリンス構造部に前記アース手段の外側で隣接する、注入する導電性流体を一時的に保持する円環状の注入流体保持部を設け、前記導電性流体を注入する工程が、前記注入流体保持部に所定量の導電性流体を供給する工程と、前記導電性流体を前記注入流体保持部とは反対側の他方のラビリンス構造部の前期アース手段の外側から、所定量の空気を吸い込むことで、前記導電性流体を前記アース手段の軸線方向中央部に引き込む工程と、によりなる。
【００３６】
本発明の請求項１０に従えば、請求項１乃至請求項７記載の発明におけるシール手段に、的確に導電性流体を注入することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、気体動圧軸受に使用される導電性を持つアース手段である流体シールに保持された導電性流体の蒸発や飛散を抑えることができる。また、流体シールにて保持している導電性流体を所定位置に所定量を確実に注入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に従うスピンドルモータおよび本発明に従う記録媒体駆動装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明に従う記録媒体駆動装置の一実施形態を簡略的に示す断面図であり、図２は、本発明に従うスピンドルモータの一実施形態を示す断面図である。
【００３９】
図１において、記録媒体駆動装置は直方体状の装置ハウジング２を備え、装置ハウジング２は下部ハウジング４とカバー部材６から構成されている。下部ハウジング４はベース部８と、このベース部８の下部ハウジング４側壁部から上方に延びる側壁部１０を有し、側壁部１０によって規定される矩形状の上面開口を覆うようにカバー部材６が下部ハウジング４に取り付けられ、下部ハウジング４およびカバー部材６が実質上密閉された収容室１２を構成する。
【００４０】
装置ハウジング２の収容室１２内には、記録媒体装置としての磁気ディスク１４と、磁気ディスク１４を回転駆動させるためのスピンドルモータ１６と、記録情報を書き込みおよび／または読み出すための書き込みおよび／または読み出し手段としての磁気ヘッド１８と、磁気ヘッド１８を磁気ディスク１４に対して所要の通りに移動させるためのヘッド移動機構２０が収容されている。ヘッド移動機構２０は、各磁気ディスク１４の上下に配設されたアーム部材２２を備え、これらアーム部材２２の先端部に磁気ヘッド１８が装着されている。ヘッド移動機構２０は、更に、ボイスコイルモータの如きアクチュエータ２４を備え、かかるアクチュエータ２４によってアーム部材２２が磁気ディスク１８に近接および離隔する方向に旋廻される。
【００４１】
このような記録媒体駆動装置では、スピンドルモータ１６が後述するように回転することによって、磁気ディスク１４が所定方向に回転駆動される。アクチュエータ２４はアーム部材２２を旋廻し、それらに装着された磁気ヘッド１８は対応する磁気ディスク１４の略径方向に移動し、磁気ヘッド１８の作用によって記録すべき記録情報が磁気ディスク１４に磁気的に記録され、また磁気ディスク１４に記録された記録情報が磁気ヘッド１８によって読み取られる。
【００４２】
次に、図２を参照して、図示のスピンドルモータ１６に関して説明すると、このスピンドルモータ１６は略円形状のブラケット７００を備え、このブラケット７００の略中央部に軸体１００が軸方向に例えば圧入によって立設されている。このブラケット７００および軸体１００は、例えば鉄、ステンレス鋼等の導電性および磁性を有する材料から形成される。またブラケット７００と軸体１００は、一体成形でもよい。ブラケット７００から実質上垂直に延びる軸本体部１０２と、この軸本体部１０２の上端から延びる先端軸部１０１を有する。軸体１００の軸本体部１０２には、下端から上端に向けて（図２において下から上に向けて）下環状部材８１０、スリーブ部材８００および上環状部材８２０がこの順序で装着され、上環状部材８２０および下環状部材８１０の外周部は、スリーブ部材８００から半径方向外方に突出している。軸体１００が設けられたブラケット７００は、記録媒体駆動装置の装置ハウジング２のベース部８に取付用ねじ（図示せず）によって図２に示すように取り付けられる。尚、ブラケット７００を省略し、軸体１００を装置ハウジング２のベース部８に直接的に装着するようにしてもよい。
【００４３】
軸体１００にロータハブ３００が回転自在に支持されている。ロータハブ３００は円筒スリーブ状のハブ本体３０１を有し、このハブ本体３０１の下部には半径方向外方に突出する環状フランジ３０２が一体的に設けられている。このハブ本体３０１は、例えばアルミニウムまたはアルミ合金等の導電性材料から形成される。環状フランジ３０２には、複数枚（この形態では、例えば３枚）の磁気ディスク１４（図１参照）が環状スペーサ３０３を介して載置され、ロータハブ３００にクランプ手段３０４を装着することによって、これら磁気ディスク１４が固定される。尚、ロータハブ３００に取り付けられる磁気ディスク１４の枚数は、記録媒体駆動装置の記憶容量に関連して１枚、２枚または４枚以上の適宜の枚数に設定することができる。
【００４４】
ハブ本体３００の内周面には、軸体１００のスリーブ部材８００に対応して軸受スリーブ８３０が例えば圧入によって装着されている。図２に示すように、軸受スリーブ８３０の内周面はスリーブ部材８００の外周面に対向して配置され、その下端面は下環状部材８１０の内周端面外周部に対向して配置され、またその上端面は上環状部材８２０の内周端面外周部に対向して配置される。このロータハブ３００は、気体動圧軸受手段を介して軸体１００に回転自在に支持されている。この実施形態では、気体動圧軸受手段は一対のラジアル気体動圧軸受部８３１、８３２と一対のスラスト気体動圧軸受部８１１，８２１から構成されている。ロータハブ３００に作用するラジアル荷重を支持するためのラジアル気体動圧軸受部８３１、８３２は、軸体１００のスリーブ部材８００の外周部とロータハブ３００の軸受スリーブ８３０の内周面との間に軸線方向（図２において上下方向）に間隔をおいて設けられ、この形態では軸受スリーブ８３０の内周面に形成された軸受グルーブ８３３、８３４から構成されている。この軸受グルーブ８３３，８３４は、軸受スリーブ８３０の内周面に設けることに代えて、またはこれに加えてスリーブ部材８００の外周面に設けるようにしてもよい。また、ロータハブ３００に作用するスラスト荷重を支持するためのスラスト気体軸受部８１１、８２１のうち上側の軸受部８２１は、上環状部材８２０の内側端面と軸受スリーブ８３０の上端面との間に設けられ、この形態では上環状部材８２０の内側端面に形成された軸受グルーブ８２２から構成されている。また、下側の軸受部８１１は、下側環状部材８１０の内側端面に形成された軸受グルーブ８１２から形成されている。軸受グルーブ８１２，８２２は、上環状部材８２０および下環状部材８１０の内側端面に設けることに代えて、またはこれに加えて軸受スリーブ８３０の上端面および下端面に設けるようにしてもよい。
【００４５】
ロータ本体３０１の下端部外周面には、環状のロータマグネット３５０が装着されている。また、このロータマグネット３５０に対向してその半径方向外方にステータ９００が配設されている。ステータ９００はコアプレートを積層することによって形成されるステータコア９１０と、このステータコア９１０に所要の通りに巻かれたコイル９２０から構成され、かかるステータコア９１０がブラケット本体７００の外周部に設けられた周側壁７１０の内周面に取り付けられている。
【００４６】
上述のように構成されているので、コイル９２０に駆動電流を供給すると、ステータコア９１０が所要の通りに磁化され、ステータコア９１０とロータマグネット３５０との相互磁気作用によってロータハブ３００およびこれに取り付けられた磁気ディスク１４（図１参照）が所定方向に回転駆動される。ロータハブ３００が上述のように回転駆動すると、一対のラジアル気体動圧軸受部８３１、８３２においては、スリーブ部材８００と軸受スリーブ８３０との間隙に存在する気体が軸受グルーブ８３３，８３４の作用によって圧縮されてその圧力が高められ、また一対のスラスト気体軸受部８１１、８２１においては、軸受スリーブ８３０と上環状部材８２０および下環状部材８１０との間隙に存在する空気が軸受グルーブ８１２，８２２の作用によって圧縮されてその圧力が高められることにより、ハブ本体３０１は圧縮空気層を介して回転自在に支持される。
【００４７】
このスピンドルモータ１６においては、ロータハブ３００と軸体１００との間の電気的導通を確保するために、アース手段である流体シールが設けられており、そのアース手段の回転軸方向上側および下側にはラビリンス構造部が形成されている。以下に実施形態に沿ってこのラビリンス構造部に関して詳述する。
【００４８】
１）流体シールのラビリンス構造部における第一の実施形態
図３に本発明の流体シールの回転軸方向上側および下側に設けられたラビリンス構造部における第一の実施形態の断面図を示す。
【００４９】
軸体１００は図３に示されるように軸体１００の回転軸方向上側および下側に半径方向外方側に向かう突部である上方突部１１０と下方突部１２０が設けられている。軸体１００の上方突部１１０と半径方向に対向しているブッシュ２００は、ハブ３００に内嵌される。ブッシュ２００の内周面は、回転軸方向上側および下側で半径方向に長さが異なって凹んでおり、内周面上端部２２０は、微少間隙をもって軸体１００と対向するラビリンス構造部を形成している。またブッシュ２００の軸方向の下面では、突部２３０が形成されており、軸体１００の下方側突部１２０と微少間隙をもって対向してラビリンス構造部を形成している。なおブッシュ２００の内周側の下端部２４０の内周直径は、軸体１００の上方突部１１０の先端部直径より大きい。これによりブッシュ２００を軸体１００の所定位置に挿入し組み立てることが可能となる。
【００５０】
２）流体シールのラビリンス構造部における第二の実施形態
図４に本発明の流体シールの回転軸方向上側および下側に設けられたラビリンス構造部における第二の実施形態の断面図を示す。
【００５１】
軸体１００は図４に示されるように半径方向外側に向かう突部１１０が設けられている。軸体１００の突部１１０の回転軸方向上側と半径方向に対向しているブッシュ２００は、軸体１００の回転軸方向に対してほぼ垂直に配置されてロータハブ３００に内嵌される。ブッシュ２００の内周面部２１０では、軸体１００の突部１１０の中央部を対称中心として回転軸心方向に離れるほど、対向する面の最短間隙が徐々に広がっていく、いわゆるテ−パシール構造が設けられている。そして内周テ−パ部２１０の上端部２１１では、軸体１００の外周面にテーパシール部よりも微少な間隙を有して対向する上部ラビリンス構造部が形成されている。また軸体１００の突部１１０の中央部の軸方向下方側では、ロータハブ３００が軸体１００の突部１１０に半径方向に対向して配置されている。ロータハブ３００の内周テ−パ部３１０では、ブッシュ２００の内周テ−パ部２１０と同様に軸体１００の突部１１０の中央部を対称中心として回転軸方向に離れるほど、対向する面の最短間隙が徐々に広がっていく、いわゆるテ−パシール構造が設けられている。そして内周面部３１０の下端部３１１では、軸体１００の外周面にテ−パシール構造部よりも微少な間隙を有して対向している下部ラビリンス構造部が形成されている。このブッシュ２００とロータハブ３００のテ−パシール構造部には、導電性流体４００が、図４に示されるような気液界面であるメニスカス構造を形成して保持される。この構造により、流体シールには安定した表面張力が働き、外部衝撃等による流体の飛散を防止し、流体が長期間量的に安定して保持される。そしてブッシュ２００の上端部２１１とロータハブ３００の下端部３１１とに設けられている上下のラビリンス構造部の微少間隙により、モータ内外部より流体シール構造部への外気流入を防ぐことができ、これにより導電性流体の蒸発を防ぐことができる。また上下のラビリンス構造部にて囲まれた空間は外部より隔離されることとなるので、空間内部の空気は導電性流体の蒸発に対してすぐに飽和してしまい、それ以上流体シールが蒸発しなくなる。したがって、導電性流体の蒸発を抑えることができ、長期間安定した流体シールを形成することができる。そして外部衝撃等の圧力変化により、たとえ導電性流体が飛散したとしても、このラビリンス構造部が飛散流体シールの外部への流出を抑えるため、導電性流体量が減少することはない。また図３に示されるような流体シール形状では、流体シール自体が長く形成されることから、充填できる導電性流体量を多くすることができる。したがって、許容できる流体シールの蒸発量、すなわち流体シールが機能しなくなるまで導電性流体が蒸発してもよい量が多くなり、長期的に安定した流体シールを形成することができる。
【００５２】
３）流体シールのラビリンス構造における第三の実施形態
図４に本発明の流体シールの軸方向上側および下側に設けられたラビリンス構造における第三の実施形態の断面図を示す。
【００５３】
軸体１００は図５に示されるように半径方向外方側に向かう突部１１０が設けられている。ブッシュ５００は、軸体１００の突部１１０と半径方向に対向して配置され、ロータハブ３００に内嵌されている。ブッシュ５００の内周面５１０と軸体１００の突部１１０の外周面とで形成される間隙には、流体シールが形成されている。そしてこの流体シールを挟むようにブッシュ５００の軸方向上下側には、環状の円板６００，６１０が設けられる。この環状の円板６００、６１０とロータハブ３００とで形成された間隙および環状の円板６００、６１０とブッシュ５００とで形成された間隙は微少であり、モータ内外部より流体シールへ侵入しようとする空気を流体シールに接触させない機能を有する。本実施形態は流体シールの回転軸方向上側および下側を環状の円板６００、６１０で挟んだ形状となるので、間隙の距離が長く、その距離分より一層外部の空気との接触を防ぐことができる。したがって流体シールと空気との接触にて発生する蒸発をより一層防ぐことができる。またこれらの間隙にて囲まれた空間は空間外部より隔離されることとなるので、空間内外の空気の循環がなくなる。すなわち、空間内の空気は飽和してもそれを飛散するところがなくなる。したがって、空間内の空気は常に飽和しており、空間内の空気はある一定以上流体シールの蒸発を促進することができなくなる。よって、流体シールの蒸発を抑えることができ、長期間安定した流体シールを形成することができる。そして外部衝撃等の圧力変化により、たとえ流体シールの充填した導電性流体が飛散したとしても、この微少間隙が流体シールの外部に飛散した導電性流体を通さないので導電性流体量が減少することはない。
【００５４】
次に、例えば実施形態２のようなラビリンス構造をもつ流体シール部の導電性流体の注入方法について図６及至図８を参照し、述べる。
【００５５】
まず、ロータハブ３００とブッシュ２００とを内嵌する。その際、ロータハブ３００とブッシュ２００とを半径方向と軸心方向とにそれぞれ内嵌する箇所２１２、２１３には、接着材を使用し、ロータハブ３００とブッシュ２００との接合部分の間隙が完全になくなるように固着する。これは流体シールの導電性流体を注入した際、ロータハブ３００とブッシュ２００との接合部２１２、２１３にオイルが封止できるような効果をもつ。次に図６に示されるようにロータハブ３００およびブッシュ２００と軸体１００との間隙部１１１、１１２、２１１、３１０に撥油剤を塗布する。そして、ロータハブ３００およびブッシュ２００と軸体１００とを組立て、ラビリンス構造部を形成する。
【００５６】
次に図７に示されるようにシリンジ針を軸方向上側のラビリンス構造部４１０に接近させ、導電性流体を注入する。注入された導電性流体はまずラビリンス構造部４１０に充填される。そしてさらに導電性流体を注入することにより、軸体１００の突部１１０を軸心方向上側および下側で囲んだラビリンス構造内の空間に導電性流体を注入することができる。この状態では、導電性流体は軸方向上側のラビリンス構造部４１０と軸体１００の突部１１０を軸方向上側および下側で囲んだラビリンス構造内の空間４２０の２箇所に分断された状態となる。しかしながら、上記ラビリンス構造部４１０には、撥油剤が塗布してあるので、容易に拭き取ることができる。すなわち、図８に示されるように軸体１００の突部１１０を軸方向上側および下側で囲んだラビリンス構造内の空間４２０に注入された導電性流体量のみとなる。そして図６で示される導電性流体注入前のモータ重量と図８で示される導電性流体注入後のモータ重量との差を取ることにより、正確に所定量の導電性流体量を注入することができる。更に導電性流体注入前のモータ重量と導電性流体注入後のモータ重量との差をとることで回転軸方向の上側と下側とで囲んだラビリンス構造内に注入した導電性流体量が把握できるので、所定位置に注入した導電性流体量の管理が容易である。
【００５７】
上記のラビリンス構造部を有する流体シール部への導電性流体の注入方法は、実施形態１に関しても同様に行うことができる。実施形態２に関しては、流体シール部へ導電性流体を注入後、環状の円板を流体シールの回転軸方向上側および下側に狭着することにより、ラビリンス構造部を形成すればよい。
【００５８】
また図９に示されるように軸体１００とブッシュ２００にて形成されるラビリンス構造部４１０の軸方向上側に円環状の注入する導電性流体の保持部４３０を形成した場合の導電性流体の注入方法を記述する。基本的には、上述の導電性流体の注入方法と同様である。ここでは、上記注入方法と異なる点について記述する。軸体１００とブッシュ２００との対向部分の一部を面取りすることにより、保持部４３０を形成する。その保持部４３０に所定量の導電性流体を注入する。そして、軸体１００とロータハブ３００とで形成されるラビリンス構造部４４０より空気を吸気することにより、導電性流体を軸体１００の突部１１０を軸方向上側および下側で囲んだラビリンス構造内の空間４２０に移動させる。
【００５９】
以上、本発明のラビリンス構造部およびアース手段部とスピンドルモータとラビリンス構造部への潤滑流体の注入方法とについて説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】記録媒体駆動装置を示す図である。
【図２】本発明のスピンドルモータの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の流体シールのラビリンス構造の第二実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の流体シールのラビリンス構造の第二実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の流体シールのラビリンス構造の第三実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明のオイル注入方法のオイル注入前を示す断面図である。
【図７】本発明のオイル注入方法のオイル注入後を示す断面図である。
【図８】本発明のオイル注入方法のオイル拭き取り後を示す断面図である。
【図９】本発明のオイル注入方法の別形態を示す断面図である。
【図１０】従来の流体シール構造を示す断面図である。
【図１１】本発明のオイル注入を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２      装置ハウジング
１２    収容室
１６    スピンドルモータ
１００  軸体
１１０  軸体突部
２００、５００  ブッシュ
２１０、５１０  ブッシュ内周部
３００  ロータハブ
３１０  ロータハブ内周部
４００  流体シール
４１０  ラビリンス構造部
６００、６１０  ラビリンスシール
７００  ブラケット
８００  スリーブ部材
８１０  下環状部材
８２０  上環状部材
８３０  軸受スリーブ
８３１、８３２  ラジアル気体動圧軸受部
８１１、８２１  スラスト気体動圧軸受部
【図１】
2006187135.tif 000003
【図２】
2006187135.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006187135.tif 000006
【図５】
2006187135.tif 000007
【図６】
2006187135.tif 000008
【図７】
2006187135.tif 000009
【図８】
2006187135.tif 000010
【図９】
2006187135.tif 000011
【図１０】
2006187135.tif 000012
【図１１】
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