(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面プレートに直接的又は間接的に保持された固定シャフトと、
前記シャフトに対して回転軸を中心として回転可能に支持されたロータ構成部品と、
前記シャフトの一端側に配置され、前記底面プレートに結合された第1の軸受構成部品と、
前記シャフトの他端側に配置された第２の軸受構成部品と、
軸受流体により充填され両端側が開口した軸受間隙であって、前記シャフトと前記ロータ構成部品との間、前記ロータ構成部品と前記第１の軸受構成部品との間、及び前記ロータ構成部品と前記第２の軸受構成部品との間に構成された前記軸受間隙と、
前記第２の軸受構成部品の半径方向外側で前記第２の軸受構成部品に対向配置され、前記シャフトの他端側の前記軸受間隙をシールする第１のシール間隙と、
前記シャフト及び前記ロータ構成部品の互いに対向する軸方向に延在する軸受面の間に構成された第１のラジアル軸受部及び第２のラジアル軸受部と、
前記ロータ構成部品及び前記第１の軸受構成部品の互いに対向する半径方向に延在する軸受面の間に構成されたスパイラル状の動圧溝構造を有する第１のスラスト軸受部と、
前記軸受流体により充填された循環通路と、
前記ロータ構成部品を駆動するための電磁駆動装置と、を備え、
前記循環通路の一端部は、前記第２の軸受構成部品と前記ロータ構成部品との間に構成された前記軸受間隙を、前記第１のスラスト軸受部の半径方向外側にあり、かつ前記第１のスラスト軸受部の前記軸受間隙の幅よりも大きい幅を有し半径方向に延在する拡大軸受間隙と接続し、
前記循環通路の他端部は、前記第２の軸受構成部品と対向配置される前記ロータ構成部品の半径方向に延在する面上であって、前記第１のシール間隙よりも半径方向内側に配置されるスピンドルモータ。
【請求項２】
前記ロータ構成部品及び前記第２の軸受構成部品の互いに対向する面の間に構成された動的なポンピングシールを有することを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記ポンピングシールは、スパイラル溝形状を有することを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記ロータ構成部品及び前記第２の軸受構成部品の互いに対向する面が半径方向および軸方向の少なくともいずれかの方向に延在する面であることを特徴とする請求項２および３のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記ロータ構成部品及び前記第２の軸受構成部品の互いに対向する半径方向に延在する軸受面の間に構成された第２のスラスト軸受部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記第２のスラスト軸受部は、スパイラル状の動圧溝構造を有することを特徴とする請求項５に記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記第１のスラスト軸受部および前記第２のスラスト軸受部の少なくともいずれかの前記スパイラル状の動圧溝構造は、前記ロータ構成部品の端面全体にわたって延在することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記第２の軸受構成部品は、前記ロータ構成部品に形成された環状凹部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
前記ロータ構成部品は、単一の部品で構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１０】
前記ロータ構成部品は、前記シャフトとの間で前記軸受間隙を構成する内側ロータ構成部品と、前記内側ロータ構成部品に結合された外側ロータ構成部品とを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１１】
前記循環通路は、前記第２の軸受構成部品と前記ロータ構成部品との間に構成された前記軸受間隙のうち、前記ポンピングシールの半径方向内側にある前記軸受間隙に開口していることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１２】
前記循環通路は、前記第２の軸受構成部品と前記ロータ構成部品との間に構成された前記軸受間隙のうち、前記ポンピングシールの半径方向外側にある前記軸受間隙に開口していることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１３】
前記第１のシール間隙は、前記第２の軸受構成部品の軸方向に延在する外周面と、前記第２の軸受構成部品の前記外周面と対向する内側面を有するカバーとで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１４】
前記第１のシール間隙は、前記ロータ構成部品の内周面及び前記第２の軸受構成部品の外周面によって構成され、前記第１のシール間隙は、カバーによって覆われているをことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１５】
前記カバーは、前記第２の軸受構成部品もしくは前記シャフトとでラビリンスシールを構成することを特徴とする請求項１３または１４のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１６】
前記カバーは、前記シャフトに配置され、前記第２の軸受構成部品とでラビリンスシールを構成することを特徴とする請求項１５に記載のスピンドルモータ。
【請求項１７】
前記電磁駆動装置は、前記底面プレートに配置されたステータ構造と、前記ロータ構成部品に配置されたロータ磁石とを有し、前記ステータ構造と前記ロータ磁石とは軸方向において互いにオフセットされた状態で配置されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１８】
軸方向において前記ロータ磁石と対向するよう前記底面プレートに配置された強磁性部品であって、前記ロータ磁石と前記強磁性部品は、前記第１のスラスト軸受部により生成される力と反対方向を向いた磁力を生成することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項１９】
前記シャフトの一端側の前記軸受間隙をシールする第２のシール間隙を有し、前記第２のシール間隙は、前記ロータ構成部品の外周面及び前記第１の軸受構成部品の内周面によって構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のスピンドルモータ。
【請求項２０】
前記第１及び第２のシール間隙は、軸方向において同一の方向に向かって開口していることを特徴とする請求項１９に記載のスピンドルモータ。
【請求項２１】
前記シャフトは、前記第１の軸受構成部品を介して前記底面プレートに保持されていることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【請求項２２】
前記シャフトの一端側には半径方向に延在する拡径端部が形成されており、前記拡径端部は、半径方向に延在する内側端面と、前記内側端面に連続する軸方向に延在する外周端面とを備えており、前記内側端面は、前記ロータ構成部品との間で前記軸受間隙の一部を構成しており、前記外周端面は、前記第１の軸受構成部品に結合されていることを構成していることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受装置と固定シャフトとを備えるスピンドルモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体動圧軸受装置を備えるスピンドルモータは、例えばハードディスクドライブを駆動するために用いられており、一般に、２通りの異なるグループ即ち設計形態に区分される。即ち、回転するシャフトと、通常は片側だけ開口した軸受装置とを備えるモータ（例えばシングルプレートデザイン）と、固定シャフトとを備えるモータである。固定シャフトを備えるスピンドルモータの一つの決定的な利点は、シャフトを両端部でそれぞれ底面プレート及びモータハウジングに取り付けて両端部で支持する両持ち構造にすることが可能なことである。それにより、このようなモータは、非常に高い構造上の剛性を有しており、そのため、例えばデータ密度が高くなる一方で同時に通常動作中に振動が発生する多くのモバイル用途において今日特に生じているような、いっそう高い要求事項又は特別な要求事項が課せられるハードディスクドライブに格別に適している。さらに別の重要な利用分野は、格別に低い動作音が求められるハードディスクドライブであり、この場合、特にモータの電磁力によって生成される振動の伝達や放射を、向上した構造剛性によって低減することができる。
【０００３】
固定シャフトと、両側が開口した流体動圧軸受装置とを備えるスピンドルモータの、軸受部から軸受流体が外に漏出するのを防止するための構造、特に封止は、多くの場合、回転するシャフトを備えるスピンドルモータの場合よりもコスト高になる。しかも両側が開口した軸受間隙の場合、空気が軸受間隙に侵入して軸受装置の機能を妨げる危険が大きくなる。従って、軸受間隙への空気の侵入を防止するため、及び／又は、空気を軸受間隙若しくは軸受流体から外へ導くための方策が講じられなくてはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、両方の端部に取り付けられた固定シャフトを備える流体動圧軸受装置を備え、比較的簡単に製造することができる少数の構成部品のみで成り立っているスピンドルモータを提供することにある。さらに、軸受間隙に場合により存在している気泡が外へ出るように導かれるのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の構成要件を備えるスピンドルモータによって解決される。
【０００６】
本発明の好ましい実施の形態及びその他の好ましい構成要件は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明に係るスピンドルモータは、底面プレートに直接的又は間接的に保持された固定シャフトと、
前記シャフトに対して回転軸を中心として回転可能に支持されたロータ構成部品と、
前記シャフトの一端側に配置され、前記底面プレートに結合された第1の軸受構成部品と、
前記シャフトの他端側に配置された第２の軸受構成部品と、
軸受流体により充填され両端側が開口した軸受間隙であって、前記シャフトと前記ロータ構成部品との間、前記ロータ構成部品と前記第１の軸受構成部品との間、及び前記ロータ構成部品と前記第２の軸受構成部品との間に構成された前記軸受間隙と、
前記シャフト及び前記ロータ構成部品の互いに対向する軸方向に延在する軸受面の間に構成された第１のラジアル軸受部及び第２のラジアル軸受部と、
前記ロータ構成部品及び前記第１の軸受構成部品の互いに対向する半径方向に延在する軸受面の間に構成されたスパイラル状の動圧溝構造を有する第１のスラスト軸受部と、
前記軸受流体により充填された循環通路であって、前記第２の軸受構成部品と前記ロータ構成部品との間に構成された前記軸受間隙を、前記第１のスラスト軸受部の半径方向外側にあり、かつ前記第１のスラスト軸受部の前記軸受間隙の幅よりも大きい幅を有する拡大軸受間隙と接続する前記循環通路と、
前記ロータ構成部品を駆動するための電磁駆動装置とを備えたスピンドルモータとを含んでいる。
【０００８】
本発明の一つの好ましい実施の形態では、軸受装置は全部で四つの機械的な構成部品しか含んでおらず、三つの構成部品は固定構成部品であり、回転する機械的なロータ構成部品が一つだけハブ・軸受ブッシュ構造の形態で設けられている。このような少ない個数の部品に基づき、軸受装置を非常に簡素に構成することができ、特に、各部品を比較的簡単かつ低コストに製作するとともに、少ない許容誤差で機械製造することができる。両方の軸受構成部品のうちの一方がシャフトと一体的に構成されることによって、部品数のいっそうの低減が可能である。
【０００９】
両側が開口した軸受間隙をシールするために、本発明では様々な封止コンセプトが意図されている。第１に、ロータ構成部品は、軸受構成部品の表面とともに毛細管シールを形成するように成形された表面を有することができる。この毛細管シールは、ロータ構成部品の内周面と、それぞれの軸受構成部品の外周面との間に形成され得る。これと逆の形態で、ロータ構成部品の外周面と、軸受構成部品の内周面との間に毛細管シールが形成されることも可能である。設計形態や軸受内のスペース状況に応じて、毛細管シールは回転軸に対して垂直方向又は水平方向に向けることができる。高い回転数用のスピンドルモータの場合には、毛細管シールを垂直方向に配置するのが好ましい。そうすれば軸受流体に作用する遠心力が、毛細管シールの中の軸受流体に対してわずかな影響しか及ぼさないからである。
【００１０】
理想的には、毛細管シールを構成している壁部は傾斜面を備えており、それにより、毛細管シールは軸受間隙の方向に向かって先細になっており、また、シール間隙の中心線は軸受間隙の方向に延びるに従って、回転軸に対して次第に拡大する半径方向間隔を有しており、それにより、軸受流体の流体圧力が、軸受間隙の方向に働く遠心力に基づいて上昇することになる。
【００１１】
毛細管シールは、任意選択で、ロータ構成部品及びシャフトと結合された第２の軸受構成部品の互いに対向する半径方向に延在する面の間に構成された動的なポンピングシールによって補完することができる。ロータ構成部品及び軸受構成部品のシール部を形成している表面は相応のポンピング構造を有しており、このポンピング構造は、軸受が回転したときに、軸受内部の方を向いたポンプ作用を軸受流体に対して生成するとともに、場合により軸受構造全体の背圧を補償し、そのようにして、隣接する毛細管シールが比較的短い軸方向長さを有しているときでも、軸受オイルが軸受間隙から漏出するのを防止する。
【００１２】
軸受流体が流体動圧軸受装置の中で循環できるようにするために、ロータ構成部品は、軸受間隙又はシール間隙の半径方向に延在している領域を相互に接続する循環通路を含んでいる。循環通路は、スラスト軸受の半径方向外側にあるシール間隙を、上側のシール間隙又は動的なポンピングシールの半径方向内側に位置している軸受間隙の領域と接続するように配置されているのが好ましい。この場合、循環通路は斜めに配置され、即ち、回転軸と平行にではなく角度を持って配置される。代替案として、循環通路によって、スラスト軸受の半径方向外側にあるシール間隙も、動的なポンピングシールの半径方向外側に位置している軸受間隙の領域と接続することができる。
【００１３】
本発明の一つの好ましい実施の形態では、循環通路は回転軸に対して斜めに配置されている。斜めの配置により、ロータ構成部品が回転すると直ちに、循環通路の中にある軸受流体に対して遠心力が作用する。この遠心力は、本発明によれば、スラスト軸受及び両方のラジアル軸受の全体的なポンピング作用によって軸受流体に作用する力と同じ方向に作用する。循環通路における遠心力はスラスト軸受の方向を向いており、スラスト軸受及び両方のラジアル軸受によって同じ方向へ軸受流体に作用する全体的な力よりも少なくとも２倍大きいのが好ましい。
【００１４】
本発明の一つの実施の形態では、毛細管シールを形成しているロータ構成部品及び軸受構成部品の表面は、回転軸と平行であるか、又は、回転軸に対して鋭角で斜めに傾いているのが好ましい。毛細管間隙を構成している表面のそれぞれの角度は、断面テーパ状の毛細管シールの拡張部が生じるようにするために、それぞれ異なる大きさであってもよい。
【００１５】
本発明の一つの実施の形態は、軸受構成部品とともにラビリンスシールを形成する、ロータ構成部品と結合された環状のカバーによって、毛細管シールを覆うことを意図している。このことは、毛細管シールから軸受流体が外方へ漏出しないようにする確実性を高める。環状のカバーは、当然ながら軸受構成部品に配置されていてもよい。
【００１６】
本発明の別の実施の形態では、カバーは、その内周部が、対応する軸受構成部品の外周部とともに毛細管シールのシール間隙を構成するように成形されて、ロータ構成部品の表面又は内部に取り付けられていてもよい。
【００１７】
次に本発明について、図面を参照しながら三つの実施の形態を用いて詳しく説明する。
以下の説明から、本発明の上記以外の利点や構成要件が明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１及び図２は、実質的に同一の基本構造を有する、本発明に係るスピンドルモータの二つの実施例を示している。これらのスピンドルモータは、ハードディスクドライブの記憶ディスクを駆動するために設けられたものであり得る。
【００１９】
図１のスピンドルモータは、実質的に円筒状の中央開口部を有し、そこに第１の軸受構成部品１６が収容された、底面プレート１０を含んでいる。第１の軸受構成部品１６はほぼカップ状に構成されており、シャフト１２が取り付けられた中央の開口部を含んでいる。固定シャフト１２の上側端部には、好ましくは環状に、かつシャフト１２と一体的に構成された第２の軸受構成部品１８が配置されている。前述した構成部品１０，１２，１６及び１８は、スピンドルモータの軸受装置の固定コンポーネントを構成している。シャフト１２はその上側端部に、スピンドルモータ又はハードディスクドライブのハウジング蓋５０へ取り付けるためのねじ穴５２を有している。スピンドルモータは、シャフト１２及び両方の軸受構成部品１６，１８によって形成される中間スペースの中でこれらの構成部品に対して相対的に回転可能に配置された、一体的なロータ構成部品１４を含んでいる。
ロータ構成部品は、断面で見てほぼＵ字型に構成されている。上側の軸受構成部品１８は、ロータ構成部品１４の環状の切欠きの中に位置している。シャフト１２、ロータ構成部品１４及び軸受構成部品１６，１８の互いに接する面は、例えば軸受オイル等の軸受流体により充填された、両側が開いた軸受間隙２０によって互いに分離されている。スピンドルモータの電磁駆動装置は、周知の方法により、底面プレート１０に配置されたステータ構造４２と、ロータ構成部品１４の内側の円周面に配置された、ステータ構造と間隔をおきながら取り囲む環状の永久磁石４４とによって構成されている。
【００２０】
スピンドルモータのロータ構成部品１４は中空円筒状の領域を有しており、この領域は、その内側円周が、それぞれの間で周回する溝２４によって分離された二つの円筒状のラジアル軸受面を形成するように構成されている。これらのラジアル軸受面は、軸受間隙２０を形成しながら数ミクロンの間隔をおいて固定シャフト１２を包囲するとともに、適当な溝構造を備えており、それにより、それぞれ対向するシャフト１２の軸受面とともに、二つの流体動圧ラジアル軸受部２２ａ及び２２ｂを構成するようになっている。
【００２１】
下側のラジアル軸受部２２ｂの後には、半径方向に延在するロータ構成部品１４のスラスト軸受面及びそれに対応して対向する軸受構成部品１６のスラスト軸受面によって形成され、半径方向に延在する軸受間隙２０の領域が続いている。これらのスラスト軸受面は、回転軸４６に対して垂直な円環状の軸受面を有する流体動圧スラスト軸受部２６を形成する。流体動圧スラスト軸受部２６は、周知の方法により、ロータ構成部品１４又は軸受構成部品１６又はこれら両方の部品に刻設することができるスパイラル状の動圧溝構造を有することを特徴としている。スラスト軸受部２６のスパイラル状動圧溝構造は、ロータ構成部品の端面全体にわたって、即ち、内縁部から外縁部まで、延在しているのが好ましい。それにより、スラスト軸受間隙の全体にわたって正の圧力分布が得られ、負圧ゾーンの発生が回避される。スラスト軸受部の半径方向外側の位置から半径方向内側の位置へと、流体圧力が連続的に増加していくからである。このように半径方向外側に向かって減少していく圧力勾配によって、場合により軸受流体に発生するガスが半径方向外側に向かって導かれる。ラジアル軸受部２２ａ，２２ｂ及びスラスト軸受部２６のために必要な総ての動圧溝構造がロータ構成部品１４に配置されているのが好ましく、このことは軸受の製造を簡素化し、特に、シャフト１２及び軸受構成部品１６の製造を簡素化する。総ての構造を１回のプロセスステップで製作することができるからである。
【００２２】
スラスト軸受部２６の領域における軸受間隙２０の半径方向領域の後には、ロータ構成部品１４及び軸受構成部品１６の互いに対向する面によって形成され、流体動圧軸受装置の端部をこの側でシールする、軸受流体で部分的に充填されたシール間隙３４が続いている。シール間隙３４は、軸受間隙２０よりも広い半径方向に延在する領域を含んでおり、この領域は、ロータ構成部品１４の内周面及び軸受構成部品１６の外周面によって形成される、ほぼ軸方向に延在するテーパ状開口領域へと連続している。毛細管シールとしての機能の他、シール間隙３４は流体貯溜部としての役割も果たすものであり、相応の蒸発によって軸受間隙へ取り込まれる、軸受装置の耐用寿命に必要とされる流体量を提供する。
さらに、充填量公差及び場合により軸受流体の熱膨張も補償することができる。シール間隙３４のテーパ状領域を形成する、ロータ構成部品１４及び軸受構成部品１６の両方の面は、それぞれ回転軸４６に対して相対的に内方に向かって傾いているものとするとよい。
それにより、軸受流体は、軸受が回転したときに、遠心力に基づいて内方に向かって軸受間隙２０の方向へ押圧される。
【００２３】
流体動圧軸受装置の他方の側では、ロータ構成部品１４は上側のラジアル軸受部２２ａの後に続いて、対応して対向する軸受構成部品１８の面とともに、ラジアル軸受部の領域における軸受間隙２０の幅よりも幅が広くなっている間隙を形成する、半径方向に延在する面を有するように構成されている。この間隙の領域には、ロータ構成部品１４の面又は軸受構成部品１８の面又はこの両者にある適当なスパイラル溝形状のポンピング構造を特徴とし、流体動圧軸受装置をこの端部でシールする動的なポンピングシール３６が配置されているのが好ましいが、但し、必須ではない。ポンピングシール３６は外側端部の部位で拡張しており、好ましくはテーパ状の断面を有するシール間隙３２に連通している。シール間隙３２は実質的に軸方向に延在しており、回転軸４６に対して相対的に好ましくは内方に向かって傾いた、ロータ構成部品１４及び軸受構成部品１８の互いに対向する表面によって形成されている。それにより軸受流体は、軸受が回転したときに、遠心力によって内方に向かって軸受間隙２０の方向へ押圧される。シール間隙３２は環状カバー３０で覆われているものとするとよい。環状カバー３０は、ロータ構成部品１４の環状溝３８に係合されており、そこで例えば接着されている。環状カバー３０は、シャフト１２の端部とともにラビリンスシール４８を形成しており、それにより、空気の交換及びこれに伴う軸受流体の蒸発も低減される。このことは、シール間隙３２の軸受流体が外に漏出するのを防止する確実性を高める。環状カバーは、当然ながらシャフト１２に配置されていてもよく、その場合はロータ構成部品１４とともにラビリンスシールを形成する。
【００２４】
上述した機能を果たせるようにするため、及び、モータの簡単な組立を保証するために、例えば一体的な構成によって、又は、プレス、接着、溶接等によって、シャフト１２と一体的に結合される両方の軸受構成部品１６，１８は、当然ながら適切に構成されている。特に、両方の軸受構成部品のうちの一方を、例えば部品１６を、縁部が高く引き上げられたカップ状に製作すると好都合な場合があり、それにより、その内周面と、ロータ構成部品１４の対向面とで毛細管シールのシール間隙３４を形成するとともに、その外周面では底面プレート１０との結合を成立させることができる。他方、例えば軸受構成部品１８のように、例えば傾斜した円板又はまっすぐな円板として、軸受構成部品１６，１８をできるだけ簡素に構成するのが好ましい場合もある。
【００２５】
軸受装置の軸受流体から継続して気泡が排出されることを保証するために、ロータ構成部品１４は循環通路２８を備えている。循環通路２８は、スラスト軸受部２６の半径方向外側にあるシール間隙３４の半径方向領域を、動的なポンピングシール３６の半径方向内側にある軸受間隙の半径方向に延在する領域と接続し、即ち、ポンピングシール３６と第１のラジアル軸受２２ａとの間の軸受間隙の領域と接続する。循環通路２８は、例えばモータの回転軸４６に対して斜めに、ロータ構成部品１４を単純に穿孔することによって製作することができる。このとき循環通路２８は、回転軸４６に対して斜めに約１０度の角度で配置される。循環通路２８の上側端部は、ポンピングシール３６の半径方向内側に位置している。それにより循環通路２８の開口部の領域では、例えばシール間隙３２におけるよりも高い圧力が生じるので、その結果、例えば循環通路２８の開口部の領域で軸受間隙にできる気泡が、低下していく圧力勾配によって、半径方向外側に向かって運ばれ、それに対して、軸受流体はポンピングシール３６の作用によって半径方向内側に向かって運ばれる。循環通路２８の斜めの配置に基づき、及び、循環通路２８の対向する端部でのそれぞれ異なる圧力状況に基づき、気泡が軸受流体から外に放出されるように促進される。
【００２６】
ラジアル軸受部は、軸受流体をその都度軸方向で見て上方又は下方に向かって送出する、半正弦波形をした複数の動圧溝でそれぞれ構成されている。長さの異なる動圧溝に基づいて、非対称に構成されたラジアル軸受部が得られ、このラジアル軸受部は、ラジアル軸受間隙の領域における軸受穴が加工公差に起因して若干テーパ状になっていて円筒形状から外れている場合にも、常に軸方向上方に向かって第２の軸受構成部品１８の方向を向いた全体的な送出方向を有している。スラスト軸受部２６は、軸受流体を半径方向内側に向かって送出するスパイラル状の動圧溝を有しているのが好ましい。循環通路の内部にある軸受流体に対しては、流体動圧軸受装置の作動時に遠心力が作用し、それによって軸受流体は軸方向下方に向かって押圧され、それにより、流体動圧軸受装置内部における軸受流体の循環を得ることができる。
【００２７】
スピンドルモータのロータ全体が（磁石４４及び場合により環状カバー３０を除いて）好ましくはロータ構成部品１４だけで成り立っているので、例えばハードディスクドライブの記憶ディスクのための載置面としての役割を果たすロータ面の流体動圧軸受に対して相対的な位置公差は、複数の部分からなるロータの場合よりも良好であり、また、機械的な安定性ははるかに高い。さらに、総て一つの部品にある、好ましくはロータ構成部品１４にある、流体動圧軸受装置の機能面（軸受面）は、求められる精度で比較的容易に製作することができる。特にロータ構成部品１４は、例えば従来の設計形態のはるかに小さい軸受ブッシュを有するものに比べて、比較的容易にクランプ工具へ挟み込むことができ、また、ほとんど全部の軸受面の最終加工を、クランプし直すことなく実施することができる。さらに、他ならぬ小型の成形要素にとって困難であるとともに不具合と不可避的に結びついた、複数の個別部品からのロータの組立が省略される。そのような個別部品はいずれも流体動圧軸受装置に必要な機能面を相応の精度で含んでいなくてはならず、また、これに加えて特別に構成された許容範囲の厳しい結合領域を含んでいなくてはならないからである。
【００２８】
底面プレート１０と結合するためのフランジとしての役割を果たす第１の軸受構成部品１６に軸受が組み付けられることによって、流体動圧軸受を一つの構造ユニットとして組み立て、軸受流体を充填して検査してから、構造ユニットとしての流体動圧軸受を底面プレート１０と結合することが可能である。
【００２９】
このスピンドルモータは、第２の軸受構成部品１８の方向に力を生成する流体動圧スラスト軸受部２６しか有していないので、軸受装置を軸方向で保持するためのバランスがとれるように相等の反力や初期荷重を付与する必要がある。そのために底面プレート１０は、ロータ磁石４４に軸方向において対向し、これによって磁気的に吸引される強磁性リング４０を有することができる。この磁気吸引力は、スラスト軸受２６の力と反対向きに作用するものであり、軸受を軸方向において安定に保持する。
【００３０】
この解決法の代替又は追加として、ステータ構造４２及びロータ磁石４４を軸方向において互いにオフセットされた状態で配置することができ、即ち、ロータ磁石４４はステータ構造４２よりも軸方向において底面プレート１０から大きく離隔するように配置される。それにより、モータの磁気回路によって、スラスト軸受２６に対して反対向きに作用する軸方向力が発生させられる。
【００３１】
ロータ構成部品１４の外側のカップ状の部分は、ハードディスクドライブの記憶ディスク５８を取り付けるために設けられている。複数の環状ディスク状の記憶ディスク５８は、半径方向外側を向いているロータ構成部品１４の下側の鍔の部位に載置されており、スペーサ６０によって互いに分離されている。記憶ディスク５８は、ロータ構成部品１４のねじ穴５６へネジで取り付けられる保持部５４によって保持される。
【００３２】
図２には、図１と同じ構成部品又は機能が同一の構成部品には同じ符号が付されたスピンドルモータが示されている。図２のスピンドルモータは、基本的に、二つの部品からなるロータ構成部品と、上側のシール部の異なる設計とによって、図１のスピンドルモータと異なっている。図２については、基本的に、図１のスピンドルモータと同じ説明が当てはまる。
【００３３】
図２では、ロータ構成部品１１４は二つの部品で構成されており、ほぼ円筒状の内側ロータ構成部品１１４ａと、ほぼカップ状の外側ロータ構成部品１１４ｂとを含んでいる。
内側ロータ構成部品１１４ａはシャフト１２を取り囲んでおり、これとともに両方のラジアル軸受部２２ａ，２２ｂを形成する。内側ロータ構成部品１１４ａの一方の端面は、第１の軸受構成部品１６の半径方向の面に向き合っており、これとともにスラスト軸受部２６を形成する。動的なポンピングシール３６は、内側ロータ構成部品１１４ａの端面と、これと対向する第２の軸受構成部品１８の面とによって形成されており、これら両方の面のうち少なくとも一方はポンピング構造を備えている。ポンピングシール３６の外部にはシール間隙３２が接続しており、このシール間隙は、カップ状カバー１３０の内周面と、第２の軸受構成部品１８の傾斜外周面とによって形成されている。カップ状カバー１３０は、内側ロータ構成部品１１４ａの他方の端面部外周に嵌合されており、例えばこれと溶接されている。カップ状カバー１３０の中心孔内周面と軸受構成部品１８（又はシャフト１２）の円筒状外周面と間には、毛細管シールを外部に対して追加的に封止する環状のラビリンス間隙４８が形成されている。
【００３４】
スラスト軸受部２６に接しているシール間隙３４は、内側ロータ構成部品１１４ａの外周面と、カップ状の第１の軸受構成部品１６の内周面とによって形成されている。循環通路１２８は内側ロータ構成部品１１４ａの内部を貫通するように延在しており、スラスト軸受部２６の外径部領域にあるシール間隙３４を、ポンピングシール３６の半径方向内側にある軸受間隙領域と連通させる。循環通路１２８は、回転軸４６に対して相対的に、約１０度の角度で傾いている。
【００３５】
内側ロータ構成部品１１４ａは軸受ブッシュの機能を有しており、カップ状の外側ロータ構成部品１１４ｂは、駆動装置の磁石４４を支持するとともに、駆動されるべきコンポーネント、例えば図１との関連で説明したような記憶ディスク５８、を支持するハブの機能を有している。
【００３６】
図３は、本発明に係るスピンドルモータの軸受装置の拡大断面図を示している。本実施例では、シャフト２１２と第１の軸受構成部品２１６は一体的に構成されている。シャフト２１２及び第１の軸受構成部品２１６によって形成される環状空間の中に、ロータ構成部品２１４が回転軸２４６を中心として回転可能なように配置されている。第１の軸受構成部品２１６は、その外周面で、モータの基体２１０と固定的に結合されている。二つのラジアル軸受部２２２ａ，２２２ｂが、ロータ構成部品２１４の内周軸受面と、シャフト２１２の外周軸受面との間に配置されており、軸受間隙２２０の軸方向領域によって互いに分離されている。軸受間隙２２０の半径方向領域に沿って、ロータ構成部品２１４の端面の軸受面又は第１の軸受構成部品２１６の底面の軸受面によって形成されるスラスト軸受部２２６が配置されている。軸受間隙２２０の軸方向領域はシール間隙２３２へと移行しており、このシール間隙は半径方向に延在する領域と軸方向に延在する領域を有しており、シャフト２１２に配置された第２の軸受構成部品２１８の表面と、これに対向するロータ構成部品２１４の表面とによって定義されている。シール間隙２３２は部分的に軸受流体により充填されており、テーパ状の毛細管シールを形成する。シール間隙を覆うため、及び、軸受流体を保持しておくためのカバーは、ここでは設けられていない。シール間隙２３２の領域には一つ又は複数のポンピングシール２３６又は２３７が配置されていてもよく、このポンピングシールは、第２の軸受構成部品２１８と、ロータ構成部品２１４のそれぞれ対向する面との間で水平方向又は垂直方向に延在する間隙の中にあり、シール間隙２３２の中にある軸受流体を内方に向かって軸受間隙２２０の軸方向領域の方向へと運ぶ。さらに流体貯溜部としての役割を果たす別のシール間隙２３４が、軸受間隙２２０の半径方向領域に接して設けられている。シール間隙２３４は、ロータ構成部品２１４の傾斜外周部と、第１の軸受構成部品２１６の内周部とによって定義される間隙の一部である。ロータ構成部品２１４には、軸受間隙２２０のそれぞれ開口している両端部を相互に接続する循環通路２２８が設けられている。このようなスピンドルモータの構成は、必要な構成部品の個数が少ないことを特徴としている。
【００３７】
スピンドルモータその他のコンポーネント、例えば駆動装置や記憶ディスクの保持部等は、図３には図示していない。
【００３８】
図１乃至図３において、循環通路は回転軸に対して相対的に５乃至１５度だけ傾いているのが好ましい。別案として、循環通路は回転軸とほぼ平行であってもよい。スラスト軸受部２６，２２６の動圧溝は、半径方向内側にある軸受穴から半径方向外側にある毛細管シール３４の領域まで延在しているのが好ましい。スラスト軸受部２６，２２６だけでなく、ポンピングシール３６，２３６，２３７のポンピング溝も、ロータ構成部品１４，１１４ａ，２１４の表面に形成されているのが好ましい。ポンピングシール３６，２３６のポンピング溝は、同じく半径方向において、軸受穴の半径方向内側に位置するシャフトに隣接した領域から、シール間隙３２，２３２の領域まで延在しているのが好ましい。この追加又は代替として、図３に示すように、軸方向に延在するポンピングシール２３７がシール間隙２３２の領域に配置されていてもよい。
【００３９】
図４は、第１の軸受構成部品３１６が収容された底面プレート３１０を備える、本発明に係るスピンドルモータのさらに別の実施の形態を示している。第１の軸受構成部品３１６は、シャフト３１２が嵌合された中央開口部を含んでいる。シャフト３１２は、位置決めストッパとしての役割を果たすために、第１の軸受構成部品３１６の表面と接する段部を有している。この段部により、第１の軸受構成部品３１６と第２の軸受構成部品３１８との間の軸方向間隔を非常に正確かつ再現可能に調整することができる。固定シャフト３１２の上側端部には、好ましくはシャフト３１２と一体的に構成される第２の軸受構成部品３１８が配置されている。このスピンドルモータは、シャフト３１２と両方の軸受構成部品３１６，３１８によって形成される中間スペースの中でシャフトに対して相対的に回転可能に配置された内側ロータ構成部品３１４ａを有する、複数部品からなるロータ構成部品を含んでいる。上側に位置する第２の軸受構成部品３１８は、ロータ構成部品３１４ａの環状切欠き部に収容されている。シャフト３１２、ロータ構成部品３１４ａ及び軸受構成部品３１６，３１８の互いに対向する面は、例えば軸受オイルのような軸受流体により充填された、両端部が開口した軸受間隙３２０によって互いに分離されている。ロータ構成部品３１４ａは、電磁駆動装置の一部としての環状永久磁石３４４を内周部に支持する、カップ状の外側ロータ構成部品３１４ｂで取り囲まれている。底面プレート３１０には、永久磁石３４４と対向するステータ構造３４２が配置されている。
【００４０】
内側ロータ構成部品３１４ａは中空円筒状の穴を有しており、この穴の内周面には、間に介在する周回溝３２４によって分離された二つの円筒状の軸受面が構成されている。これらの軸受面は、軸受間隙３２０を形成しながら、数ミクロンの間隔をおいて固定シャフト３１２を包囲するとともに、溝構造を備えており、それにより、それぞれ対向するシャフト３１２の軸受面とともに二つの流体動圧ラジアル軸受部３２２ａ及び３２２ｂを形成している。
【００４１】
下側のラジアル軸受部３２２ｂの領域にある軸受間隙の後には、半径方向に延在する内側ロータ構成部品３１４ａの軸受面と、それに対向する第１の軸受構成部品３１６の軸受面とを互いに分離する、半径方向に延在する軸受間隙３２０の領域が続いている。軸受間隙３２０における前述した各構成部品の軸受面は、周知の方法により、一方又は両方の軸受面に設けられたスパイラル状の溝構造を特徴とする流体動圧スラスト軸受部３２６を形成している。
【００４２】
スラスト軸受３２６の領域における軸受間隙３２０の半径方向領域の後には、部分的に軸受流体により充填されたシール間隙３３４が続いており、このシール間隙３３４は、ロータ構成部品３１４ａと第１の軸受構成部品３１６の互いに対向する面によって形成されており、軸受間隙の下側端部をシールしている。シール間隙３３４は、軸受間隙３２０に比較して拡大した半径方向に延在する領域を含んでおり、この領域は、内側ロータ構成部品３１４ａの内外周面と軸受構成部品３１６の内周面とによって形成される、テーパ状に拡開したほぼ軸方向に延在する領域へと移行している。さらにシール間隙３３４は流体貯溜部としての役割を果たすとともに、充填量公差、蒸発による軸受流体の損失、及び、軸受流体の熱膨張を補償する役割を果たす。
【００４３】
軸受間隙３２０の他方の側にある内側ロータ構成部品３１４ａは、対応して対向する第２の軸受構成部品３１８の下端面とともに、ラジアル軸受の領域にある軸受間隙３２０の幅よりも幅が広くなっている狭い間隙をつくる、半径方向に延在する上端面を形成するように構成されている。この間隙の領域には、内側ロータ構成部品３１４ａ又は第２の軸受構成部品３１８の端面に適当なスパイラル状のポンピング溝構造を有することを特徴とし、流体動圧軸受装置を軸受間隙のこの端部でシールする、動的なポンピングシール３３６が設けられている。ポンピングシール３３６の外方側には、実質的に軸方向に延在し、内側ロータ構成部品３１４ａ及び第２の軸受構成部品３１８の表面によって形成される、テーパ状断面を有するシール間隙３３２が設けられている。シール間隙３３２は、外側ロータ構成部品３１４ｂの一部として構成された環状カバー３３０で覆われている。環状カバー３３０は、軸受構成部品３１８の上端面とともに、シール間隙３３２を追加的にシールするためのラビリンスシール３４８を形成している。
【００４４】
軸受流体による軸受装置の連続的な気泡排出を保証するために、ロータ構成部品３１４ａには、循環通路３２８が例えば軸方向の貫通穴として配置されている。循環通路３２８は、スラスト軸受３２６の半径方向外側にあるシール間隙３３４の領域を、動的なポンピングシール３３６の半径方向外側にある軸受間隙の半径方向に延在する領域と連通させる。
【００４５】
このスピンドルモータは、第２の軸受構成部品１８の方向に力を生成する流体動圧スラスト軸受部３２６しか有していないので、軸受装置を軸方向において保持できるようにバランスがとれる相応の反力又は初期荷重が付与されなくてはならない。そのために底面プレート３１０には、ロータ磁石３４４に軸方向において対向し、これによって磁気的に吸引される強磁性リング３４０が配置されている。この磁気吸引力は、スラスト軸受部３２６の力と反対向きに作用するものであり、軸受装置を軸方向のバランスがとれた状態で安定的に保持する。
【００４６】
図５には、図４のスピンドルモータの変形例が示されており、図４のスピンドルモータと比較するといくつかの相違点が存在している。
【００４７】
図４のスピンドルモータとの第１の相違点は、ロータ構成部品が、スリーブ状の内側ロータ構成部品３１４ａと、これを取り囲む、同じくスリーブ状の中間ロータ構成部品３１４ｃと、外側ロータ構成部品３１４ｂという三つの部品からなっていることである。基本的に、図４に示す内側ロータ構成部品は２部品で構成するように変更されており、構成部品３１４ａ及び３１４ｃで成り立っている。循環通路３２８は、例えば内側ロータ構成部品３１４ａの外周面又は中間ロータ構成部品３１４ｃの内周面に軸方向の溝を設けて、両方のロータ構成部品３１４ａ及び３１４ｃの間に形成されている。
【００４８】
さらに別の相違点は、下側の第１の軸受構成部品３１６の領域に段部を有しているのではなく、完全に円筒状になっているシャフト３１２の構成にある。
【００４９】
中間ロータ構成部品３１４ｃの内周面と第２の軸受構成部品３１８の外周面の間に延在する上側シール間隙３３２はカバー３３０で覆われているが、このカバー３３０は別個の環状構成部品として構成されている。カバー３３０は、中間ロータ構成部品３１４ｃ又は外側ロータ構成部品３１４ｂに取り付けられる。カバー３３０と第２の軸受構成部品３１８の上端面との間には、図４に示す実施例の場合と同じく、ラビリンスシール３４８が形成されている。
【００５０】
図５の軸受装置のさらに別の本質的な相違点は、上側のポンピングシールに代えて第２のスラスト軸受部３２７が設けられているという点にある。このスラスト軸受は、内側ロータ構成部品３１４ａの端面と、これに対向する第２の軸受構成部品３１８の軸受面とによって形成される。このスラスト軸受部３２７は溝構造を有することを特徴としており、下側のスラスト軸受３２６に対する対応軸受を形成する。両方のスラスト軸受３２６及び３２７は相互に作用し、軸受を軸方向のバランスがとれた状態に保持し、それにより、図４で意図されていたような磁気吸引力は必要なくなる。
【００５１】
図６は、図４の実施の形態と非常に類似するスピンドルモータの実施の形態を示している。図４に示すスピンドルモータに対する図６のスピンドルモータの第１の相違点として、循環通路３２８は回転軸３４６と平行に配置されているのではなく、約５度の角度で回転軸３４６に対して斜めに傾いている。従って、循環通路３２８は、下側のシール間隙３３４の一領域を、上側の流体動圧スラスト軸受部３２７の半径方向外側にある軸受間隙の半径方向に延在する領域と連通させている。流体動圧スラスト軸受部３２７は、下側の流体動圧スラスト軸受部３２６に対して反対方向に作用し、下側の流体動圧スラスト軸受のみが設けられていた図４のスピンドルモータとの第２の相違点を形成している。両方の流体動圧スラスト軸受３２６及び３２７によって、図６のスピンドルモータでは磁気吸引力は必要ない。
【００５２】
図７は、同じく図４のスピンドルモータに非常に類似するスピンドルモータを示している。図７に示すスピンドルモータのシャフトは、下側の第１の軸受構成部品３１６へ挿入された、大きく拡径した下側のシャフト端部を含んでいる。シャフトの拡径端部は、いっそう高い剛性が生じるように作用する。シャフト３１２の拡径端部の内側端面は、ロータ構成部品３１４ａの下側端面とともにスラスト軸受部３２６及びシール間隙３３４の半径方向領域の一部を形成する。さらに、上側の第２の軸受構成部品３１８はシャフトと一体的に構成されるのではなく、環状部品としてシャフト３１２の上側端部へ別個に取り付けられている。例えば図６に示すスピンドルモータとは異なり、上側のスラスト軸受部は設けられておらず、シール間隙３３２のシール作用はこの領域で、ロータ構成部品３１４ａの上側端面と第２の軸受構成部品３１８との間に配置されたポンピングシール３３６によってサポートされる。
【００５３】
スラスト軸受部３２６の力に対して反対向きに作用する磁気的な吸引力は、ロータ磁石３４４に対向配置され、これによって吸引される強磁性リング３４０によって生成される。
【００５４】
図８は、構造に関しては図２のスピンドルモータに実質的に相当するスピンドルモータの断面図を示している。従って、図８のスピンドルモータについては、図１及び図２に示すスピンドルモータの基本的な説明が当てはまり、同じ構成部品又は機能が同一である構成部品には同じ符号が付されている。
【００５５】
図２のスピンドルモータの場合と同様に、シャフト１２の上側端部には、シャフト１２と一体的に構成された軸受構成部品１８が配置されている。さらに、軸受構成部品１８の外周面と、軸受ブッシュ１１４ａにある環状切欠きの内周面との間に配置された、シール間隙３２を封止するためのポンピングシール１３６が設けられている。軸方向に軸受内部への送出を行うポンピングシール１３６のポンピング構造は、軸受ブッシュ１１４ａの内周面に配置されているのが好ましい。軸方向に延在するそれぞれの面の間にポンピングシール１３６が配置されていることにより、軸受構成部品１８の直径を小さくすることができ、それにより、軸受構成部品１８の下面と、これと対向する軸受ブッシュ１１４ａの上面との間の環状間隙の直径も小さくなる。
【００５６】
軸受ブッシュ１１４ａには、軸受構成部品１８の下面と、これと対向する軸受ブッシュ１１４ａの上面との間の半径方向に延在する環状隙間を起点として、約１０度の角度だけ回転軸４６に対して傾いて延在し、軸受の上面部を下面部と接続し、下側のスラスト軸受部２６の半径方向外側の領域に開口する循環通路１２８が設けられている。即ち、循環通路１２８はスラスト軸受間隙２０の範囲外で、スラスト軸受間隙２０とシール間隙３４との間に開口している。
【００５７】
循環通路１２８の開口領域が図９に拡大して示されている。スラスト軸受２６の軸受間隙２０の半径方向外側で、循環通路１２８が開口している様子がわかる。循環通路１２８の開口領域では、軸受間隙２０が拡張して間隙２１になっており、さらにこれが半径方向外側でシール間隙３４へと移行している。回転する軸受構成部品１１４ａにおける循環通路１２８の傾いた配置によって、循環通路１２８の中にある軸受流体に遠心力が作用する。この遠心力は軸受流体を矢印方向２９へ運び、即ち、上側の軸受構成部品１８の領域にある軸方向の間隙を起点として循環通路１２８を通り、軸受構成部品１６の下側の領域にある間隙２１へと運ぶ。間隙２１は、循環通路１２８から妨げられることなく軸受流体が流出することを可能にするために、軸受間隙２０よりも広い間隙幅を有している。スラスト軸受部２６は、軸受流体を矢印方向２７に沿ってシャフト１２の方向へ運ぶ軸受構造を有している。図８において、ラジアル軸受部２２ａ及び２２ｂは、軸受構成部品１８へと上方に向かう矢印方向２３の全体的な送出作用を生成し、それにより、軸受流体は次いで循環通路１２８の開口部へと搬送されて、循環が最初から繰り返される。このように、軸受流体は循環通路１２８の中では、軸受即ちスラスト軸受部２６及び両方のラジアル軸受部２２ａ，２２ｂの正味の送出方向と同じ方向へ流れる。ポンピングシール１３６はこの循環の範囲外に位置しており、循環通路１２８の方向で軸受内部へと送出を行う。
【００５８】
下側のラジアル軸受２２ｂは明らかに非対称に構成されており、軸受流体を全体として上方に向かって送出するのに対して、上側のラジアル軸受２２ａは対称又は若干非対称に構成されている。
【００５９】
循環通路の中の軸受流体に対して遠心力により生成されるポンプ作用は、スラスト軸受部及び両方のラジアル軸受部によって軸受流体に同じ方向へ及ぼされる全体的なポンプ作用よりもはるかに大きい方が好ましい。傾いた循環通路の比較的指向性の大きいポンプ作用によって、基本的に、スラスト軸受部及び／又は両方のラジアル軸受部のポンプ作用に指向性を持たせることを省略することができる。この場合、スラスト軸受部及び／又は両方のラジアル軸受部はほぼ対称に構成された動圧溝を有することができ、軸受間隙の両方の方向へほぼ等しい大きさのポンプ作用を生成することができる。
【００６０】
循環通路１２８の内部に、場合により軸受流体に閉じこめられる空気は、遠心作用により上方に向かって、軸受ブッシュ１１４ａと軸受構成部品１８の間にある半径方向間隙の方向へ運ばれる。次いで、ポンピングシール１３６によって引き起される、上側のシール間隙３２から軸受内部の方向において見たときの連続的な圧力増加に基づき、空気は上側のシール間隙３２を介して軸受から外方へ排出される。
【００６１】
スラスト軸受部２６の動圧溝は、軸受ブッシュ１１４ａにスパイラル状に構成されているのが好ましく、シャフト１２が挿入される中心孔の周縁から軸受ブッシュ１１４ａの外周縁まで連続して延在している。
【００６２】
図８及び図９に示すようなスピンドルモータは、２．５インチハードディスクドライブを駆動するのに利用されるのが好ましい。このようなスピンドルモータは、例えば２．５ｍｍのシャフト直径と、およそ６ｍｍの軸受ブッシュ１１４ａの直径とを有している。スラスト軸受部２６の動圧溝の深さは例えば１５μｍであり、スラスト軸受部２６の領域における軸受間隙２０の幅は、モータが動作状態にあるときに、例えば１０乃至１５μｍである。モータ動作時における軸方向の軸受間隙の幅は、軸受装置のいわゆるフライハイト（fly-height）として定義される。一方、循環通路１２８の連通領域における間隙２１の間隙幅は、例えばモータ動作時で３０μｍである。
【００６３】
間隙２１の間隙幅は、フライハイト（動作時のスラスト軸受間隙の幅）にスラスト軸受構造の溝深さを加えたものより大きいか、又は、これと等しいのが好ましい。このようにすれば、傾斜した循環通路１２８により、軸受間隙内での軸受流体の循環が好適に実現される。このことは、図１乃至図３及び図６に示すスピンドルモータについても同様に当てはまる。
【００６４】
図１０は、構造に関しては図１のスピンドルモータに実質的に相当するスピンドルモータの断面図を示している。従って、図１０のスピンドルモータについては、図１に示すスピンドルモータの基本的な説明が当てはまり、同じ構成部品又は機能が同一である構成部品には同じ符号が付されている。
【００６５】
図１０に示すスピンドルモータは、シャフト１２に配置された上側の軸受構成部品１８を有している。この上側の軸受構成部品１８は、軸受流体により充填された軸受間隙２０で取り囲まれながら、ロータ構成部品１４の環状切欠き部に着座している。軸受構成部品１８の下面は、これに対向するロータ構成部品１４の上面とともに、スラスト軸受部２６に対して反対向きに軸受装置の下面方向に作用するスラスト軸受部２５を形成している。
スラスト軸受部２５は、軸受構成部品１８の下面及び／又はロータ構成部品１４の対応する上面に配置されたスラスト軸受溝構造（動圧溝）を有することを特徴としている。スラスト軸受溝構造は、軸受装置の内部即ちラジアル軸受部２２ａ，２２ｂの方向に向かって、軸受間隙２０の軸受流体に対するポンプ作用を発生させる。
【００６６】
軸受構成部品１８の上側端面には、ロータ構成部品１４と固定的に結合された別の軸受構成部品１９の下側端面が対向している。両方の軸受構成部品１８，１９は半径方向に延在する間隙によって互いに軸方向に分離されており、この間隙領域に動的なポンピングシール３６が配置されている。ポンピングシール３６は、軸受構成部品１８の上側端面及び／又は軸受構成部品１９の下側端面に、半径方向外側に向かって軸受流体の送出を行うためのスパイラル状のポンピング溝構造を形成したことを特徴としており、この端部で流体動圧軸受装置を封止する。ポンピングシール３６の領域にある間隙は、半径方向内側に向かって延在し、好ましくは軸方向に延在するテーパ状断面のシール間隙３２へと移行する。シール間隙３２は、シャフト１２の外周面及び軸受構成部品１９の傾斜した内周面の互いに対向する部分によって形成されている。シール間隙３２は軸受部の直径が最も狭い部位にあり、環状のカバー３０で覆われている構造とするとよい。カバー３０はロータ構成部品１４の環状溝３８で保持されており、そこで例えば接着、圧入、又は（レーザ）溶接される。カバー３０はシャフト１２の上端部とともにラビリンスシール４８を形成し、それにより、空気の交換及びこれに伴う軸受流体の蒸発が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るスピンドルモータの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るスピンドルモータの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係るスピンドルモータの第３の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るスピンドルモータの第４の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るスピンドルモータの第５の実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係るスピンドルモータの第６の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係るスピンドルモータの第７の実施の形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係るスピンドルモータの第８の実施の形態を示す断面図である。
【図９】スラスト軸受の半径方向外側における循環通路の開口領域を示す拡大図である。
【図１０】本発明に係るスピンドルモータの第９の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  底面プレート
１２  シャフト
１４；１１４ａ，１１４ｂ  ロータ構成部品
１６  第１の軸受構成部品
１８  第２の軸受構成部品
１９  軸受構成部品
２０  軸受間隙
２１  間隙
２２ａ，２２ｂ  ラジアル軸受部
２４  溝
２５  スラスト軸受部
２６  スラスト軸受部
２７  矢印方向
２８；１２８  循環通路
２９  矢印方向
３０；１３０  カバー
３２  シール間隙
３４  シール間隙
３６，１３６  ポンピングシール
３８  環状溝
４０  強磁性リング
４２  ステータ構造
４４  磁石
４６  回転軸
４８  ラビリンスシール
５０  ハウジング蓋
５２  ねじ穴（シャフト）
５４  保持部
５６  ねじ穴（ロータ構成部品）
５８  記憶ディスク
６０  スペーサ
２１０  底面プレート
２１２  シャフト
２１４  ロータ構成部品
２１６  第１の軸受構成部品
２１８  第２の軸受構成部品
２２０  軸受間隙
２２２ａ，２２２ｂ  ラジアル軸受部
２２６  スラスト軸受部
２２８  循環通路
２３２  シール間隙
２３４  シール間隙
２３６  ポンピングシール
２３７  ポンピングシール
２４６  回転軸
３１０  底面プレート
３１２  シャフト
３１４，３１４ａ，３１４ｂ  ロータ構成部品
３１４ｃ  ロータ構成部品
３１６  第１の軸受構成部品
３１８  第２の軸受構成部品
３２０  軸受間隙
３２２ａ，３２２ｂ  ラジアル軸受部
３２４  溝
３２６  スラスト軸受部
３２７  スラスト軸受部
３２８  循環通路
３３０  カバー
３３２  シール間隙
３３４  シール間隙
３３６  ポンピングシール
３４０  強磁性リング
３４２  ステータ構造
３４４  磁石
３４６  回転軸
３４８  ラビリンスシール
【図１】
0005674886.tif 000002
【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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