(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータを有する静止部と、
ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記静止部が、
上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、
前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、
前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、
を備え、
前記回転部が、
前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、
前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、
を備え、
前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、
前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、
前記蓋部が、穴部を有し、軸方向における前記穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、
前記穴部の中心は、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む同一面上に位置し、かつ、前記中心軸に対して、前記連通孔と前記穴部とが反対側に位置し、
前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、前記蓋部の密度をσ２、前記穴部の体積をＶ２、として、
Ｖ２＜（σ１／σ２）・Ｖ１
が満たされる、モータ。
【請求項２】
ステータを有する静止部と、
ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記静止部が、
上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、
前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、
前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、
を備え、
前記回転部が、
前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、
前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、
を備え、
前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、
前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、
前記蓋部が、略同じ大きさの２つの穴部を有し、軸方向における前記穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、
前記穴部は、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む面に関して対称に位置し、かつ、前記中心軸に対して、前記連通孔と前記穴部とが互いに反対側に位置し、
前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、前記蓋部の密度をσ２、前記穴部の体積の総和をＶ２、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む面と前記中心軸および一方の穴部を含む面とのなす角をθとして、
Ｖ２・ｃｏｓθ＜（σ１／σ２）・Ｖ１
が満たされる、モータ。
【請求項３】
前記穴部が、前記蓋部の下面から上面の手前まで延びる、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記穴部が、前記ステータの上方に位置する、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記蓋部が、前記蓋部の上面にディスクをクランプするクランパを固定するためのねじ孔を有し、
前記穴部が、前記ねじ孔よりも前記中心軸に近い、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータ。
【請求項６】
前記蓋部の下面に、前記ねじ孔の開口を塞ぐシート部材が貼付され、
前記穴部の少なくとも一部が、前記シート部材から露出する、請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記蓋部が、前記スリーブ部に比べて密度が低い材料にて構成され、
前記穴部の直径が、前記連通孔の直径よりも大きい、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記スリーブ部が、
前記シャフト部と前記外筒部との間に位置する内筒部と、
前記外筒部の上側にて前記内筒部から径方向外方に突出し、上下方向に貫通する前記連通孔を有するフランジ部と、
を備え、
前記蓋部が、前記フランジ部から径方向外方に広がる、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
前記シャフト部の前記外周面と前記内筒部の内周面との間に前記第１間隙が構成され、前記外筒部の前記内周面と前記内筒部の外周面との間に前記第２間隙が構成され、
前記第１間隙よりも径方向外側に上シール部が構成され、前記第２間隙よりも径方向外側に下シール部が構成され、前記上シール部と前記下シール部とには、前記潤滑油の界面がそれぞれ位置し、前記上シール部および前記下シール部の径方向外側に前記穴部が位置する、請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
ステータを有する静止部と、
ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記静止部が、
上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、
前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、
前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、
を備え、
前記回転部が、
前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、
前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、
を備え、
前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、
前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、
前記蓋部が、総数がｋ個（ｋは自然数）の穴部を有し、軸方向における前記ｋ個の穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、
前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、平面視した場合の前記中心軸から前記連通孔の中心に至るベクトルをｖｒ１、前記蓋部の密度をσ２、ｉ番目の穴部の体積をＶ２ｉ、平面視した場合の前記中心軸から前記ｉ番目の穴部の中心に至るベクトルをｖｒ２ｉとして、
【数３】
0005812330.tif 000004
が満たされる、モータ。
【請求項１１】
前記スリーブ部が、
前記シャフト部と前記外筒部との間に位置する内筒部と、
前記外筒部の上側にて前記内筒部から径方向外方に突出し、上下方向に貫通する前記連通孔を有するフランジ部と、
を備え、
前記蓋部が、前記フランジ部から径方向外方に広がる、請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
ディスクを回転させる請求項１ないし１１のいずれかに記載のモータと、
前記ディスクに対して情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記ディスク、前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備える、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、電動式のモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディスク駆動装置のモータとして、流体動圧を用いた軸受機構を備えるものが用いられる。特開２００７−１６２７５９号公報に開示されるスピンドルモータの動圧流体軸受装置は、シャフト本体およびシャフト本体が挿入された筒状のスリーブ本体を有する。シャフト本体は、モータのベースプレートに固定される。スリーブ本体は、モータのロータに固定される。シャフト本体には、スリーブ本体の上側および下側に位置する環状の第１および第２スラストフランジが設けられる。動圧流体軸受装置では、シャフト本体とスリーブ本体との間にて、ラジアル軸受部が構成される。２つのスラストフランジのそれぞれとスリーブ本体との間にて、スラスト軸受部が構成される。また、スリーブ本体には、２つのスラスト間隙を連通する連通孔が設けられる。連通孔の上下の開口近傍には、テーパシール部が形成される。
【０００３】
米国特許第６９９１３７６号明細書に開示される流体動圧軸受モータは、シャフトと、トッププレートと、ボトムプレートと、ハブと、を備える。トッププレートおよびボトムプレートはそれぞれ、シャフトの上端および下端に固定される。ハブは、トッププレートとボトムプレートとの間に位置し、シャフトに対して回転可能に支持される。ハブには、ハブを貫通する循環路が設けられる。ハブの上部には、トッププレートの外縁部よりも外側に突起部が設けられる。突起部とトッププレートの外縁部との間には、毛管シールが形成される。ハブの下部には、ボトムプレートの外縁部よりも外側に他の突起部が設けられる。当該他の突起部とボトムプレートの外縁部との間においても毛管シールが形成される。循環路が、毛管シールよりも径方向において内側に位置することにより、毛管シールにおける潤滑油の圧力勾配の影響が最小限となる。
【特許文献１】特開２００７−１６２７５９号公報
【特許文献２】米国特許第６９９１３７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、１つの連通孔を有するモータの回転部では、質量分布がモータの中心軸に関して非対称となり、回転部がアンバランスとなる。回転部の重心の中心軸からのずれは、モータの回転時に、モータ、さらには、ディスク駆動装置に振動が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は、モータの回転時の振動を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な第１の側面に係るモータは、ステータを有する静止部と、ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、を備え、前記静止部が、上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、を備え、前記回転部が、前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、を備え、前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、前記蓋部が、穴部を有し、軸方向における前記穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、前記穴部の中心は、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む同一面上に位置し、かつ、前記中心軸に対して、前記連通孔と前記穴部とが反対側に位置し、前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、前記蓋部の密度をσ２、前記穴部の体積をＶ２、として、Ｖ２＜（σ１／σ２）・Ｖ１が満たされる。
【０００７】
本発明の例示的な第２の側面に係るモータは、ステータを有する静止部と、ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、を備え、前記静止部が、上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、を備え、前記回転部が、前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、を備え、前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、前記蓋部が、略同じ大きさの２つの穴部を有し、軸方向における前記穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、前記穴部は、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む面に関して対称に位置し、かつ、前記中心軸に対して、前記連通孔と前記穴部とが互いに反対側に位置し、前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、前記蓋部の密度をσ２、前記穴部の体積の総和をＶ２、前記中心軸および前記連通孔の中心を含む面と前記中心軸および一方の穴部を含む面とのなす角をθとして、Ｖ２・ｃｏｓθ＜（σ１／σ２）・Ｖ１が満たされる。
【０００８】
本発明の例示的な第３の側面に係るモータは、ステータを有する静止部と、ロータマグネットを有し、潤滑油を介して前記静止部により回転可能に支持される回転部と、を備え、前記静止部が、上下方向を向く中心軸を中心として配置されるシャフト部と、前記シャフト部の下部から径方向外方へと広がる下プレート部と、前記下プレート部の外縁部から上方へと延びる外筒部と、を備え、前記回転部が、前記シャフト部が挿入され、上下方向に貫通する１つの連通孔を有するスリーブ部と、前記スリーブ部から径方向外方に広がる蓋部と、を備え、前記シャフト部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に第１間隙が構成され、前記外筒部の内周面と前記スリーブ部の外周面との間に第２間隙が構成され、前記第１間隙、前記第２間隙および前記連通孔を経由する流路が、前記潤滑油で満たされ、前記蓋部が、総数がｋ個（ｋは自然数）の穴部を有し、軸方向における前記ｋ個の穴部の存在範囲が、軸方向における前記連通孔の存在範囲と重なり、前記スリーブ部の密度をσ１、前記連通孔の体積をＶ１、平面視した場合の前記中心軸から前記連通孔の中心に至るベクトルをｖｒ１、前記蓋部の密度をσ２、ｉ番目の穴部の体積をＶ２ｉ、平面視した場合の前記中心軸から前記ｉ番目の穴部の中心に至るベクトルをｖｒ２ｉとして、
【０００９】
【数１】
0005812330.tif 000002
【００１０】
が満たされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータの回転時の振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ディスク駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、モータの断面図である。
【図３】図３は、軸受機構の断面図である。
【図４】図４は、軸受機構の断面図である。
【図５】図５は、スリーブ部の断面図である。
【図６】図６は、シャフト部および上スラスト部の底面図である。
【図７】図７は、下スラスト部の平面図である。
【図８】図８は、ロータハブの底面図である。
【図９】図９は、モータの断面図である。
【図１０】図１０は、内筒部の他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、調整穴部の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るモータのロータハブの底面図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係るモータの軸受機構の断面図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態に係るモータの断面図である。
【図１５】図１５は、軸受機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書では、モータの中心軸方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行な方向又は略平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係るスピンドルモータ（以下、単に「モータ」という）を備えるディスク駆動装置１の縦断面図である。ディスク駆動装置１は、いわゆるハードディスク駆動装置である。ディスク駆動装置１は、例えば、３枚のディスク１１と、モータ１２と、アクセス部１３と、ハウジング１４と、を備える。モータ１２は、情報を記録するディスク１１を回転する。アクセス部１３は、ディスク１１に対して、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行う。
【００１５】
ハウジング１４は、無蓋箱状の第１ハウジング部材１４１と、板状の第２ハウジング部材１４２と、を備える。第１ハウジング部材１４１の内側には、ディスク１１、モータ１２およびアクセス部１３が収容される。第１ハウジング部材１４１に第２ハウジング部材１４２が嵌められて、ハウジング１４が構成される。ディスク駆動装置１の内部空間は、塵や埃が極度に少なく、清浄な空間が好ましい。本実施形態では、ディスク駆動装置１内に空気が存在する。なお、ヘリウムガスや水素ガスがディスク駆動装置１内に充填されてもよく、これらの気体と空気との混合気体が充填されてもよい。
【００１６】
３枚のディスク１１は、クランパ１５１とスペーサ１５２により、モータ１２の中心軸Ｊ１方向に等間隔にモータ１２のロータハブにクランプされる。アクセス部１３は、６つのヘッド１３１と、６つのアーム１３２と、ヘッド移動機構１３３とを備える。ヘッド１３１はディスク１１に近接して、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を磁気的に行う。アーム１３２は、ヘッド１３１を支持する。ヘッド移動機構１３３はアーム１３２を移動することにより、ヘッド１３１をディスク１１に対して相対的に移動する。これらの構成により、ヘッド１３１は、回転するディスク１１に近接した状態にて、ディスク１１の所要の位置にアクセスする。なお、ディスク１１は３枚に限らず、１枚または２以上でもよい。
【００１７】
図２は、モータ１２の縦断面図である。モータ１２は、アウタロータ型のモータである。モータ１２は、固定組立体である静止部２と、回転組立体である回転部３と、を備える。図２では、静止部２の一部と回転部３の一部とにより構成される流体動圧軸受機構（以下、「軸受機構」という）に符号４を付している。回転部３は、潤滑油４５を介して、モータ１２の中心軸Ｊ１を中心に、静止部２に対して回転可能に支持される。
【００１８】
静止部２は、ベース部であるベースプレート２１と、ステータ２２と、シャフト部４１と、上スラスト部４２と、下スラスト部４３と、を含む。ベースプレート２１は、図１の第１ハウジング部材１４１とは単一の部材から構成され、ハウジング１４の一部である。ステータ２２は、ベースプレート２１の円筒状のホルダ２１１の周囲に固定される。ホルダ２１１の内側には孔部が形成される。なお、ベースプレート２１は、第２ハウジング部材１４１とは別部材であってもよい。
【００１９】
回転部３は、ロータハブ３１と、ロータマグネット３２と、ヨーク３２１と、を含む。ロータハブ３１は、略円筒状のスリーブ部５と、蓋部３１１と、円筒部３１２と、を含む。スリーブ部５は、ステンレス鋼にて形成される。より好ましくは、スリーブ部５は、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼にて形成される。蓋部３１１および円筒部３１２は一繋がりの部材にて形成される。蓋部３１１および円筒部３１２は、アルミニウムにて形成され、スリーブ部５に比べて密度が低い。蓋部３１１は、スリーブ部５の上部から径方向外方に広がる。
【００２０】
蓋部３１１は、非貫通の穴部である調整穴部３１３と、図１のクランパ１５１を固定するためのねじ孔３１４と、回り止め穴３１５と、を含む。調整穴部３１３の数は１である。調整穴部３１３は、蓋部３１１の下面３１１ａから上面３１１ｂの手前まで延びる。調整穴部３１３は、ステータ２２の上方に位置し、ねじ孔３１４よりも中心軸Ｊ１に近い。ねじ孔３１４は、蓋部３１１を上下方向に貫通する。本実施形態では、ねじ孔３１４の数は４であり、周方向に等間隔に設けられる。同様に、回り止め穴３１５の数は４であり、周方向に等間隔に設けられる。
【００２１】
図１に示すように、クランパ１５１をモータ１２に取り付ける際には、クランパ１５１の貫通孔およびねじ孔３１４にねじ１５３が螺合されることにより、クランパ１５１が蓋部３１１の上面３１１ｂに固定される。このとき、回り止め穴３１５内に治具が挿入され、回転部３の回転が防止される。図２に示すように、蓋部３１１の下面３１１ａには、シート部材３３が貼付され、ねじ孔３１４の下側の開口が塞がれる。ただし、調整穴部３１３の周囲には、シート部材３３は存在せず、調整穴部３１３がシート部材３３から露出している。シート部材３３によりねじ孔３１４の下側の開口が塞がれることにより、ねじ孔３１４の形成時や図１のねじ１５３の螺合時にねじ孔３１４内に金属の屑が生じても、金属の屑がモータ１２内部に進入することが防止される。
【００２２】
円筒部３１２は、蓋部３１１の外縁部から下方へと延びる。ロータマグネット３２は、ヨーク３２１を介して円筒部３１２の内側に固定される。ロータマグネット３２は、ステータ２２と径方向に対向する。ステータ２２とロータマグネット３２との間にてトルクが発生する。
【００２３】
図３は、軸受機構４を拡大して示す図である。軸受機構４は、シャフト部４１と、上スラスト部４２と、下スラスト部４３と、スリーブ部５と、シールキャップ４４と、潤滑油４５と、を含む。既述のように、シャフト部４１、上スラスト部４２および下スラスト部４３は静止部２の一部であり、スリーブ部５は回転部３の一部である。シャフト部４１は、下スラスト部４３の内側に形成された孔部に圧入されて固定され、中心軸Ｊ１に沿って上下方向を向いて配置される。上スラスト部４２は、シャフト部４１の上部から径方向外方へと広がるプレート状である。シャフト部４１および上スラスト部４２は、一繋がりの部材として形成される。シャフト部４１および上スラスト部４２は、例えば、ステンレス鋼等により形成される。上スラスト部４２の外周面４２２は、上方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する傾斜面を含む。上スラスト部４２では、上面の外縁部に下方に向かって窪む段差部４２３が形成される。
【００２４】
下スラスト部４３は、下プレート部４３１と、外筒部４３２と、を含む。下スラスト部４３は、例えば、銅や高力黄銅等により形成される。下プレート部４３１は、シャフト部４１の下部から径方向外方へと広がる。外筒部４３２は、下プレート部４３１の外縁部から上方へと延びる。外筒部４３２の外周面の上部には、下方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する傾斜面４３３が設けられる。
【００２５】
モータ１２の組み立て時には、外筒部４３２の外周面の下部が、ベースプレート２１のホルダ２１１の内周面に接着剤にて固定される。このため、圧入固定の場合に比べて、ベースプレート２１に対する外筒部４３２の上下方向における位置決めを精度よく行うことができ、モータ１２の高さの精度が向上する。
【００２６】
スリーブ部５は、内筒部５１と、フランジ部５２と、上ハブ筒部５３と、下ハブ筒部５４と、を含む。内筒部５１は、外筒部４３２とシャフト部４１との間の略円筒状の空間内に配置される。フランジ部５２は、外筒部４３２の上側に位置し、内筒部５１の上部から径方向外方に突出する。以下、フランジ部５２の内周部であり、かつ、内筒部５１の上部でもある部位を、内筒部５１の一部として説明する。軸方向において、フランジ部５２の厚さは、内筒部５１の内周面５１１の高さの１／２以下が好ましい。フランジ部５２の上面５２１および下面５２２は、好ましくは中心軸Ｊ１に略垂直に構成される。フランジ部５２は、フランジ部５２を上下方向に貫通する連通孔６１を有する。本実施形態では、連通孔６１の数は１である。
【００２７】
上ハブ筒部５３は、フランジ部５２の外縁部から上方へと広がる略円筒状に構成される。上ハブ筒部５３は、上スラスト部４２の径方向外側に位置する。上ハブ筒部５３の内周面５３１は、上方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する部位を含む。図２に示すように、ロータハブ３１では、上ハブ筒部５３およびフランジ部５２の外縁部から蓋部３１１が径方向外方に広がる。
【００２８】
図３に示す下ハブ筒部５４は、フランジ部５２の外縁部から下方へと広がる略円筒状に構成される。下ハブ筒部５４は、下スラスト部４３の外筒部４３２の径方向外側に位置する。下ハブ筒部５４の内周面５４１は、下方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する部位を含む。なお、上ハブ筒部５３および下ハブ筒部５４は、フランジ部５２とは別部材から構成されてもよい。
【００２９】
シールキャップ４４は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。シールキャップ４４は、上ハブ筒部５３の上端部に圧入または接着にて固定される。シールキャップ４４は、上ハブ筒部５３から径方向内方に広がり、径方向内側の部位は、段差部４２３の上方に位置する。
【００３０】
モータ１２の駆動時には、図２に示すスリーブ部５を含む回転部３が、潤滑油４５を介してシャフト部４１、上スラスト部４２および下スラスト部４３に対して回転する。
【００３１】
図４は、軸受機構４の上部を拡大して示す図である。シャフト部４１の外周面４１１は、シャフト部４１が挿入される内筒部５１の内周面５１１と径方向に対向する。シャフト部４１と内筒部５１との間には、ラジアル間隙６２が構成される。ラジアル間隙６２の径方向における幅は、２〜４μｍ程度が好ましい。なお、本実施形態では、ラジアル間隙６２が、第１間隙を示す。図３に示すように、軸方向において、内筒部５１の下端と下プレート部４３１との間に間隙６３が構成される。以下、間隙６３を「下端間隙６３」という。
【００３２】
図４に示すように、内筒部５１の外周面５１２と外筒部４３２の内周面４３４との間に円筒状の間隙６４が形成される。以下、間隙６４を「円筒間隙６４」という。図３に示すように、円筒間隙６４は、下端間隙６３を介してラジアル間隙６２に連通する。円筒間隙６４の径方向における幅は、ラジアル間隙６２の径方向における幅よりも大きく、連通孔６１の直径よりも小さい。なお、本実施形態では、円筒間隙６４は第２間隙を示す。
【００３３】
図４に示すように、フランジ部５２の上面５２１の連通孔６１よりも内側の領域と、上スラスト部４２の下面４２１との間に間隙６５１が構成される。以下、間隙６５１を「上スラスト間隙６５１」という。また、フランジ部５２の下面５２２の連通孔６１よりも内側の領域と、外筒部４３２の上面４３５との間に間隙６５２が構成される。以下、間隙６５２を「下スラスト間隙６５２」という。上スラスト間隙６５１および下スラスト間隙６５２は、連通孔６１により連通される。軸受機構４では、ラジアル間隙６２、下端間隙６３、円筒間隙６４、上スラスト間隙６５１および下スラスト間隙６５２、連通孔６１が、この順にて径方向外方に向かって構成される。なお、本実施形態では、下スラスト間隙６５２は第３間隙を示す。
【００３４】
上ハブ筒部５３の内周面５３１は、上スラスト部４２の外周面４２２と径方向に対向する。上ハブ筒部５３と上スラスト部４２との間には、間隙６６１が構成される。間隙６６１は、好ましくはラジアル間隙６２、上スラスト間隙６５１および連通孔６１よりも径方向外側に位置する。間隙６６１は、上方に向かって、すなわち、間隙６６１の開口に向かって幅が漸次増大する。以下、間隙６６１を「上シール間隙６６１」と呼ぶ。また、上シール間隙６６１は、上方に向かうに従って中心軸Ｊ１側、すなわち、図４の左側に向かって傾斜する。上シール間隙６６１内には、潤滑油４５の界面が位置し、毛管現象を利用して潤滑油４５が保持される。このように、上シール間隙６６１では、潤滑油４５を保持する上シール部６６１ａが構成される。上シール間隙６６１の界面よりも上側に位置する内周面５３１および外周面４２２上には、好ましくは撥油膜が構成されている。上シール間隙６６１の開口は、シールキャップ４４により覆われる。
【００３５】
下ハブ筒部５４の内周面５４１は、外筒部４３２の傾斜面４３３と径方向に対向する。下ハブ筒部５４と外筒部４３２との間には、間隙６６２が形成される。間隙６６２は、ラジアル間隙６２、下端間隙６３、円筒間隙６４、下スラスト間隙６５２および連通孔６１よりも径方向外側に位置する。間隙６６２は、下方に向かって、すなわち、間隙６６２の開口に向かって幅が漸次増大する。以下、間隙６６２を「下シール間隙６６２」と呼ぶ。また、下シール間隙６６２は、下方に向かうに従って図４の左側に向かって傾斜する。下シール間隙６６２内には、潤滑油４５の界面が位置し、毛管現象を利用して潤滑油４５を保持する下シール部６６２ａが構成される。下シール間隙６６２の界面よりも下側に位置する内周面５４１および傾斜面４３３上には、撥油膜が構成されている。軸受機構４では、上シール間隙６６１と下シール間隙６６２とが連通孔６１により連通される。
【００３６】
軸方向において、上シール部６６１ａの界面と下シール部６６２ａの界面との間の距離は、ラジアル間隙６２の長さよりも短い。また、連通孔６１の長さは、軸方向における上シール部６６１ａの界面と下シール部６６２ａの界面との間の距離よりも短い。ただし、上シール部６６１ａの界面と下シール部６６２ａの界面との間の距離は、上シール部６６１ａの界面の上端と下シール部６６２ａの界面の下端との間の距離を指すものとする。
【００３７】
また、図３に示すように、上シール間隙６６１の直径は、好ましくは下シール間隙６６２の直径と略等しい。これにより、連通孔６１を中心軸Ｊ１に略平行に構成することができる。ただし、上シール間隙６６１の直径は、上シール間隙６６１の奥の位置における直径を指し、下シール間隙６６２の直径は、下シール間隙６６２の奥の位置における直径を指すものとする。
【００３８】
軸受機構４では、上スラスト間隙６５１、ラジアル間隙６２、下端間隙６３、円筒間隙６４、下スラスト間隙６５２および連通孔６１を経由する循環経路、並びに、この循環経路に上シール間隙６６１および下シール間隙６６２を加えた経路６に潤滑油４５が連続して満たされる。
【００３９】
軸受機構４内に潤滑油４５を充填する際には、軸受機構４の上下が反転され、下シール間隙６６２の連通孔６１近傍の部位から潤滑油４５が注油される。このとき、軸受機構４が組み立てられた状態にて潤滑油４５が充填されるため、連通孔６１を直接確認することができない。しかし、図２に示すように、調整穴部３１３、中心軸Ｊ１および連通孔６１が順に同一直線上に並び、調整穴部３１３はシート部材３３から露出する。これにより、調整穴部３１３の位置に基づいて軸受機構４内部の連通孔６１の位置を容易に把握することができる。その結果、下シール間隙６６２の連通孔６１近傍から潤滑油４５を注油することができ、潤滑油４５を軸受機構４内に容易に充填することができる。軸受機構４では、下シール間隙６６２における界面の高さを視認することにより、潤滑油４５の量を管理することができる。なお、連通孔６１の位置を容易に把握できるのであれば、上述の方法には限定されない。例えば、連通孔６１の位置を把握できれば、連通孔とは中心軸を介して反対側、即ち調整穴部３１３側から潤滑油を注油してもよい。
【００４０】
なお、視認は、目視にて確認しても良いし、顕微鏡等の機器にて下シール間隙６６２を拡大して確認しても良い。また、視認は、機器にて下シール間隙６６２の拡大画像を画面上に映して確認してもよい。
【００４１】
図５は、スリーブ部５の断面図である。図５では、スリーブ部５の奥側の形状も示している。内筒部５１は、内周面５１１の軸方向略中央よりも上側に設けられた上ラジアル動圧溝列７１１と、軸方向略中央よりも下側に設けられた下ラジアル動圧溝列７１２と、を備える。図５では、動圧溝にクロスハッチングを付している。以下、他の図においても、動圧溝にクロスハッチングを付している。上ラジアル動圧溝列７１１は、ヘリングボーン形状の溝、すなわち、内周面５１１の周方向に沿って複数の略Ｖ字を横向きにした溝の集合体である。上ラジアル動圧溝列７１１では、上側の部位の軸方向長さが下側の部位の長さよりも長い。以下、上ラジアル動圧溝列７１１の上側の部位を「溝上部７１１ａ」といい、下側の部位を「溝下部７１１ｂ」という。下ラジアル動圧溝列７１２もヘリングボーン形状の溝である。下ラジアル動圧溝列７１２では、溝上部７１２ａの軸方向長さが、溝下部７１２ｂの軸方向長さより短い。
【００４２】
軸方向において、図４に示す下スラスト間隙６５２の位置は、下ラジアル動圧溝列７１２の溝上部７１２ａの上端の位置よりも上方に位置する。ラジアル間隙６２では、上ラジアル動圧溝列７１１および下ラジアル動圧溝列７１２により、潤滑油４５に対してラジアル方向に流体動圧を発生するラジアル動圧軸受８１が構成される。以下、上ラジアル動圧溝列７１１に対応する上側の動圧軸受部を「上ラジアル動圧軸受部８１１」といい、下ラジアル動圧溝列７１２に対応する下側の動圧軸受部を「下ラジアル動圧軸受部８１２」という。下ラジアル動圧軸受部８１２は、図３に示す外筒部４３２の外周面の下部とベースプレート２１のホルダ２１１との固定領域４３６と径方向に重なる。
【００４３】
なお、下スラスト間隙６５２の位置は、下ラジアル動圧溝列７１２を構成する少なくとも一本の動圧溝よりも上方に位置していればよく、また下ラジアル動圧溝列７１２を構成する全ての動圧溝よりも上方に位置してもよい。これらの構成は実施形態の範囲に含まれる。
【００４４】
図６は、シャフト部４１および上スラスト部４２の底面図である。図６では、連通孔６１に対応する位置を二点鎖線にて示している。図７においても同様である。上スラスト部４２の下面４２１には、スパイラル形状の上スラスト動圧溝列７２１が設けられる。上スラスト動圧溝列７２１は、中心軸Ｊ１を中心とする円であって連通孔６１の上側の開口に外接する円７３１よりも内側に設けられる。ただし、開口に面取りが設けられる場合には、上スラスト動圧溝列７２１は、面取りの径方向外側の部位に外接する円よりも内側に設けられる。また、上スラスト動圧溝列７２１では、外縁部が連通孔６１の上側の開口と部分的に重なる。図４に示す上スラスト間隙６５１において、上スラスト動圧溝列７２１により、潤滑油４５に対してスラスト方向に流体動圧を発生する動圧発生部である動圧軸受部８２１が構成される。以下の説明では、動圧軸受部８２１を「上スラスト動圧軸受部８２１」という。
【００４５】
なお、上スラスト動圧溝列７２１を構成する少なくとも一本の動圧溝が円７３１よりも内側に設けられていればよく、上スラスト動圧溝列７２１を構成する全ての動圧溝が円７３１よりも内側に設けられていてもよい。これらの構成は実施形態の範囲に含まれる。
【００４６】
図７は、下スラスト部４３の平面図である。外筒部４３２の上面４３５には、スパイラル形状の下スラスト動圧溝列７２２が設けられる。下スラスト動圧溝列７２２は、中心軸Ｊ１を中心とする円であって連通孔６１の下側の開口に外接する円７３２よりも内側に設けられる。ただし、開口に面取りが設けられる場合には、下スラスト動圧溝列７２２は、面取りの径方向外側の部位に外接する円よりも内側に設けられる。また、下スラスト動圧溝列７２２では、外縁部が、連通孔６１の下側の開口と部分的に重なる。図４に示す下スラスト間隙６５２において、下スラスト動圧溝列７２２により、潤滑油４５に対してスラスト方向に流体動圧を発生する動圧発生部である動圧軸受部８２２が構成される。以下、動圧軸受部８２２を「下スラスト動圧軸受部８２２」という。
【００４７】
なお、下スラスト動圧溝列７２２を構成する少なくとも一本の動圧溝が円７３２よりも内側に設けられていればよく、下スラスト動圧溝列７２２を構成する全ての動圧溝が円７３２よりも内側に設けられていてもよい。これらの構成は実施形態の範囲に含まれる。
【００４８】
上スラスト動圧溝列７２１と連通孔６１の上側の開口とが部分的に重なり、下スラスト動圧溝列７２２と連通孔６１の下側の開口とが部分的に重なっていても、重なっていない部分で連通孔６１の内部と外部との圧力差が解消される。その結果、上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとの間における圧力差が低減される。
【００４９】
モータ１２の駆動時には、ラジアル動圧軸受８１により、スリーブ部５の内筒部５１がシャフト部４１に対してラジアル方向に支持される。また、上スラスト動圧軸受部８２１および下スラスト動圧軸受部８２２により構成されるスラスト動圧軸受により、フランジ部５２が上スラスト部４２および外筒部４３２に対してスラスト方向に支持される。
【００５０】
このとき、図５の上ラジアル動圧溝列７１１および下ラジアル動圧溝列７１２では、潤滑油４５がそれぞれの中央にポンピング（誘起）され、十分な動圧が発生する。既述のように、上ラジアル動圧溝列７１１の溝下部７１１ｂは、溝上部７１１ａよりも短く、下ラジアル動圧溝列７１２では、溝上部７１２ａは、溝下部７１２ｂよりも短い。ラジアル動圧軸受８１全体では、潤滑油４５に対して上下方向に向かう圧力はほとんど生じない。
【００５１】
また、図４に示す上スラスト間隙６５１では、上スラスト動圧軸受部８２１により、潤滑油４５に対してシャフト部４１へと向かう圧力が生じる。ラジアル間隙６２と上スラスト間隙６５１との間では、潤滑油４５の圧力が高い状態となり、空気の析出が防止される。
【００５２】
下スラスト動圧軸受部８２２では、潤滑油４５に対して円筒間隙６４へと向かう圧力が生じる。ラジアル間隙６２と下スラスト間隙６５２との間では、潤滑油４５の圧力が高い状態となり、円筒間隙６４および下端間隙６３での空気の析出が防止される。以上のように、モータ１２では、潤滑油４５の経路６のうち上シール部間隙６１１、下シール間隙６６２および連通孔６１を除く経路に潤滑油４５に対して圧力を与えることができ、軸受機構４の軸受性能が十分に確保される。
【００５３】
図８は、ロータハブ３１の底面図である。以下の説明では、中心軸Ｊ１に平行な連通孔６１の中心軸を「中心軸Ｊ２」という。中心軸Ｊ１に平行な調整穴部３１３の中心軸を「中心軸Ｊ３」という。連通孔６１は、中心軸Ｊ１を挟んで調整穴部３１３と同一直線上に配置される。すなわち、調整穴部３１３の中心は、中心軸Ｊ１および連通孔６１の中心軸Ｊ２を含む面Ｓ１上に位置し、かつ、中心軸Ｊ１に対して連通孔６１と反対側に位置する。図９に示すように、調整穴部３１３は、上シール部６６１ａおよび下シール部６６２ａよりも径方向外側に位置する。軸方向において、連通孔６１の存在範囲Ｈ１は、調整穴部３１３の存在範囲Ｈ２全体と重なる。すなわち、連通孔６１の上端が、調整穴部３１３の下端より上側に位置し、連通孔６１の下端が、調整穴部３１３の上端よりも下側に位置する。調整穴部３１３の直径Ｄ２は、連通孔６１の直径Ｄ１よりも大きい。
【００５４】
モータ１２では、調整穴部３１３が設けられることにより、回転部３の重心の位置が、調整穴部３１３が存在しない場合よりも中心軸Ｊ１に近い。回転部３の重心の中心軸Ｊ１からのずれの程度は計算により求められてもよいが、他の様々な手法にて評価されてもよい。例えば、回転部３を一定の角速度にて回転させた場合に蓋部３１１に生じる水平方向の振動を測定してもよい。回転部３に取り付けられた軸に生じる振れの力を測定してもよい。
【００５５】
回転部３の重心に生じる遠心力、すなわち、回転部３の振れの力は、回転部３の質量をＭ、回転部３の重心と中心軸Ｊ１との間の距離をＲ、回転部３の角速度をωとすると、ＭＲω２として求まる。したがって、回転部３の質量Ｍと中心軸Ｊ１から回転部３の重心までの距離Ｒとの積ＭＲが、調整穴部が存在しない回転部の質量Ｍ’と中心軸Ｊ１から当該回転部の重心までの距離Ｒ’との積Ｍ’Ｒ’に対して、ＭＲ＜Ｍ’Ｒ’を満たすことにより、回転部３のアンバランスの程度が低減される。モータ１２の設計では、回転部３の質量Ｍが調整穴部３１３の有無に関わらずほぼ一定であるとみなすと、単純に、Ｒ＜Ｒ’を満たすように調整穴部３１３の位置および大きさが決定されてよい。以下の他の実施形態においても同様である。
【００５６】
また、連通孔６１の体積をＶ１、調整穴部３１３の体積をＶ２、スリーブ部５の密度をσ１、蓋部３１１の密度をσ２、中心軸Ｊ１から連通孔６１の中心軸Ｊ２までの距離をｒ１、中心軸Ｊ１から調整穴部３１３の中心軸Ｊ３までの距離をｒ２とすると、σ１Ｖ１ｒ１＝σ２Ｖ２ｒ２を満たすように調整穴部３１３の位置および大きさが決定されてもよい。
【００５７】
この条件は厳密に守られる必要はなく、例えば、スリーブ部５の密度σ１と連通孔６１の距離ｒ１との積σ１ｒ１が、蓋部３１１の密度σ２と調整穴部３１３の距離ｒ２との積σ２ｒ２よりも大きい場合、調整穴部３１３の体積Ｖ２は、連通孔６１の体積Ｖ１よりも大きく設計される。密度σ１と距離ｒ１との積σ１ｒ１が密度σ２と距離ｒ２との積σ２ｒ２よりも小さい場合は、調整穴部３１３の体積Ｖ２が連通孔６１の体積Ｖ１よりも小さく設計され、同じ場合は、体積Ｖ２が体積Ｖ１とほぼ同じとなるように設計される。
【００５８】
ただし、常に、ｒ１＜ｒ２となることから、Ｖ２＜（σ１／σ２）・Ｖ１を満たすように調整穴部３１３の位置および大きさが決定されてもよい。
【００５９】
厳密には、調整穴部３１３の位置および大きさを決定する際に、連通孔６１内に存在する潤滑油４５の重量を考慮する必要がある。しかし、スリーブ部５や蓋部３１１等の回転部３の部材に比べて潤滑油４５の比重は十分小さく、回転部３の重量に対して潤滑油４５の重量を無視することができるため、潤滑油４５の存在を考慮して回転部３を設計する必要はない。以下の他の実施形態においても同様である。
【００６０】
以上、第１の実施形態に係るモータ１２について説明したが、モータ１２では、調整穴部３１３が設けられることにより、連通孔６１による回転部３のアンバランスの程度が低減される。その結果、モータ１２の振動を抑制することができる。モータ１２では、調整穴部３１３の直径を連通孔６１よりも大きくすることにより、調整穴部３１３の体積を容易に確保することができる。これにより、蓋部３１１の密度がスリーブ部５の密度よりも低い場合であっても、回転部３のバランス調整を容易に行うことができる。調整穴部３１３を設ける手法は、連通孔６１の数が１であるモータ１２に特に適している。
【００６１】
連通孔６１の数が１であることにより、軸受機構４内への潤滑油４５の注油量を低減することができ、モータ１２内部の温度上昇により潤滑油４５が膨張しても潤滑油４５がモータ１２外部に漏れ出すことが容易に防止される。また、潤滑油４５の注油時間を短くすることができる。
【００６２】
調整穴部３１３が、比較的厚い蓋部３１１に設けられることにより、調整穴部３１３を容易に設けることができる。さらに、調整穴部３１３が、蓋部３１１の下面３１１ａにのみ開口することから、他の部材と接触する蓋部３１１の上面３１１ｂや外周面に調整穴部３１３を設ける場合に比べて、他の部材との干渉を避けることができる。より好ましくは、調整穴部３１３は、十分にスペースが存在するステータ２２の上方に位置する。
【００６３】
蓋部３１１がアルミニウムにて形成されることにより、蓋部３１１の加工を容易に行うことができる。調整穴部３１３の面取りを形成する傾斜面を有する２段ドリルを用いることにより、調整穴部３１３の形成と同時に調整穴部３１３の開口に面取りを設けることができる。その結果、工数を削減することができ、調整穴部３１３の形成を安価に行うことができる。
【００６４】
モータ１２では、調整穴部３１３がシート部材３３から完全に露出することにより、調整穴部３１３の位置に基づいて軸受機構４内部の連通孔６１の位置を容易に把握することができる。ただし、調整穴部３１３の一部がシート部材３３から露出するのみでもよい。以下の他の実施形態においても同様である。
【００６５】
軸方向において、上シール部６６１ａの界面と下シール部６６２ａの界面との間の距離が、ラジアル動圧軸受８１の軸方向の長さよりも短い。ラジアル動圧軸受８１の軸方向の長さは、ラジアル動圧軸受８１の上端と下端との間の距離をいう。より具体的には、ラジアル動圧軸受８１の軸方向の長さは、上ラジアル動圧溝列７１１における溝上部７１１ａの上端から下ラジアル動圧溝列７１２における溝下部７１２ｂの下端までの長さを示す。なお、上端と下端との間には、動圧軸受として機能しない部分が存在してよい。以下の他の実施形態においても同様である。このように、軸方向において上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとを近づけることにより、上下シール部６６１ａ，６６２ａ間の圧力差を低減することができる。これにより、潤滑油４５の漏出を防止する設計が容易となる。
【００６６】
さらに、軸方向における連通孔６１の長さが、上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとの間の軸方向の距離よりも短い。これにより、連通孔６１内の潤滑油４５の量を抑えることができるとともに、流路抵抗を低減することができる。上下シール間隙６６１，６６２間では、連通孔６１内の潤滑油４５に作用する重力や流路抵抗の影響による圧力差を低減することができる。その結果、上下シール間隙６６１，６６２間の潤滑油４５の移動量が抑えられ、潤滑油４５の漏出がより容易に防止される。
【００６７】
さらに、第１の間隙であるラジアル間隙６２の下部に第２の間隙である円筒間隙６４が連通し、かつ、第３の間隙である下スラスト間隙６５２が、下ラジアル動圧軸受部８１２よりも上側に位置する。これにより、下スラスト間隙６５２を上スラスト間隙６５１に近づけることができ、上スラスト間隙６５１と下スラスト間隙６５２とを連通する連通孔６１の長さを容易に短くすることができる。その結果、上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとをより近づけることができる。
【００６８】
連通孔６１が中心軸Ｊ１に略平行であることにより連通孔６１の上側の開口から上シール間隙６６１までの距離と、連通孔６１の下側の開口から下シール間隙６６２までの距離との差を低減することができる。この構成により、上下シール間隙６６１，６６２間の圧力差をより低減することができる。
【００６９】
また、上シール間隙６６１および下シール間隙６６２では、開口が中心軸Ｊ１に向かって傾斜するため、モータ１２の回転時に、遠心力により潤滑油４５が上シール間隙６６１および下シール間隙６６２の内部へと向かう。これにより、潤滑油４５の漏れがより確実に防止される。その結果、モータ１２の設計が容易となる。
【００７０】
上スラスト動圧溝列７２１は、外縁部が連通孔６１の一部と重なるように径方向外側に設けられることから、効率よくスラスト動圧が得られ、かつ、上スラスト動圧軸受部８２１によりフランジ部５２の外縁近傍が支持される。これにより、スリーブ部５が安定して支持される。下スラスト動圧溝列７２２においても同様である。
【００７１】
モータ１２では、下スラスト間隙６５２が軸受機構４の上部に設けられる。そのため、下スラスト間隙６５２の下側に空間が形成され、当該空間に外筒部４３２とベースプレート２１との固定領域４３６を配置できる。従って、固定領域４３６の軸方向長さを十分に得ることができる。モータ１２では、ラジアル間隙６２を軸方向に長く構成するのが好ましい。ラジアル動圧軸受８１の軸方向の長さも長く構成でき、回転部３が傾く方向に作用する外力に対して軸受機構４の剛性を向上することができる。固定領域４３６は、少なくとも下ラジアル動圧軸受部８１２の一部と径方向において重なるように配置される。その結果、ラジアル間隙６２の軸方向長さを得られると共に固定領域４３６の軸方向長さも得られる。また、ラジアル動圧軸受８１の下部の周囲がベースプレート２１により囲まれる。このため、ラジアル動圧軸受８１の下部の周囲の剛性が高められる。さらに、モータ１２全体の中心軸Ｊ１方向における厚さを薄くすることができる。
【００７２】
シャフト部４１と上スラスト部４２とが一繋がりの部材であり、下プレート部４３１と外筒部４３２とが一繋がりの部材であることから、モータ１２の部品点数を削減することができる。スリーブ部５では、連通孔６１の軸方向長さが短く、かつ、中心軸Ｊ１に略平行であるため、連通孔６１を容易に形成することができる。また、潤滑油４５の全体の量を抑えることができる。なお、潤滑油４５の量をより抑えるために、連通孔６１の直径を円筒間隙６４の幅程度に細くしてもよい。
【００７３】
モータ１２では、図１０の内筒部５１の底面図に示すように、内筒部５１の下面にスラスト動圧溝列７２３が形成されてもよい。これにより、図３の下端間隙６３には、内筒部５１をスラスト方向に支持するスラスト動圧軸受部が構成される。この場合、下スラスト間隙６５２では、スラスト動圧軸受部として機能する動圧発生部を構成しなくてもよい場合もある。ただし、下スラスト間隙には、潤滑油４５に対して径方向内方へと向かう圧を誘起する程度の動圧発生部である動圧溝列が設けられることが好ましい。図１０の構成の場合、軸方向において、好ましくは下スラスト間隙の幅は、下端間隙の幅よりも大きい。以下の第２の実施形態においても同様である。
【００７４】
図１１は、調整穴部の他の例を示す図である。ロータハブ３１の蓋部３１１は、上下方向に貫通する調整穴部３１３ａを含む。調整穴部３１３ａの軸方向における長さは、連通孔６１の同方向の長さよりも長い。調整穴部３１３ａの軸方向における存在範囲Ｈ３の一部は、連通孔６１の軸方向における存在範囲Ｈ１と重なる。モータ１２では、軸方向に長い調整穴部３１３ａが設けられることにより、調整穴部３１３ａの直径を大きくすることなく、調整穴部３１３ａの体積を確保することができる。また、調整穴部３１３ａが上下方向に貫通することにより、調整穴部３１３ａを容易に形成することができる。調整穴部３１３ａ内のゴミの除去を容易に行うことができる。以下の他の実施の形態においても同様である。
【００７５】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るモータのロータハブ３１の底面図である。ロータハブ３１には、略同じ大きさの２つの調整穴部３１３が設けられる。モータの他の構造は、第１の実施形態と同様である。以下、モータの他の構造の同様の構成には、同符号を付して説明する。２つの調整穴部３１３は、中心軸Ｊ１および連通孔６１の中心軸Ｊ２を含む面Ｓ１に関して対称に位置する。また、２つの調整穴部３１３は、中心軸Ｊ１に対して、連通孔６１とは反対側に位置する。より正確には、中心軸Ｊ１を通り、かつ、中心軸Ｊ１および連通孔６１の中心を含む面Ｓ１に垂直な面Ｓ２を挟んで、連通孔６１と２つの調整穴部３１３とが互いに反対側に位置する。図９と同様に、２つの調整穴部３１３のそれぞれの軸方向の存在範囲は、連通孔６１の軸方向の存在範囲と重なる。以下の他の実施形態の調整穴部についても同様である。
【００７６】
図１２において、中心軸Ｊ１から各調整穴部３１３の中心軸Ｊ３までの距離をｒ２、中心軸Ｊ１および連通孔６１の中心軸Ｊ２を含む面Ｓ１と中心軸Ｊ１および一方の調整穴部３１３の中心軸Ｊ３を含む面Ｓ３とのなす角をθとすると、平面視した場合の中心軸Ｊ１から各調整穴部３１３の中心軸Ｊ３に至るベクトルの面Ｓ１に平行な方向の成分は、ｒ２・ｃｏｓθとなる。そして、当該成分ｒ２・ｃｏｓθと２つの調整穴部３１３の体積の総和Ｖ２および蓋部３１１の密度σ２との積σ２Ｖ２ｒ２・ｃｏｓθが、連通孔６１の体積Ｖ１、スリーブ部５の密度σ１および中心軸Ｊ１から連通孔６１の中心軸Ｊ２までの距離ｒ１の積σ１Ｖ１ｒ１と等しくなるように調整穴部３１３の位置および大きさが決定される。ただし、常にｒ１＜ｒ２となることから、Ｖ２・ｃｏｓθ＜（σ１／σ２）・Ｖ１を満たすように調整穴部３１３の位置および大きさが決定されてよい。
【００７７】
第２の実施形態においても、調整穴部３１３が設けられることにより、回転部３のアンバランスを低減することができる。その結果、モータ１２の振動を抑制することができる。すなわち、調整穴部３１３が存在することにより、回転部３の重心の中心軸Ｊ１からのずれが小さくなる。なお、調整穴部３１３を容易に形成するために調整穴部３１３の直径を大きくすることが好ましい場合は、周方向において２つの調整穴部３１３を大きく離間して設けてもよく、例えば、調整穴部３１３および連通孔６１が周方向に１２０°間隔にて配置されてよい。
【００７８】
上記実施形態では、３以上の調整穴部３１３を設けてモータ１２の振動が抑制されてもよい。調整穴部３１３と連通孔６１との関係を一般的に表現すれば、総数がｋ個（ｋは自然数）の調整穴部３１３が存在するロータハブ３１において、スリーブ部５の密度をσ１、連通孔６１の体積をＶ１、平面視した場合の中心軸Ｊ１から連通孔６１の中心軸Ｊ２に至るベクトルをｖｒ１、蓋部３１１の密度をσ２、ｉ番目の調整穴部３１３の体積をＶ２ｉ、平面視した場合の中心軸Ｊ１からｉ番目の調整穴部３１３の中心軸Ｊ３に至るベクトルをｖｒ２ｉとして、
【００７９】
【数２】
0005812330.tif 000003
【００８０】
となる。そして、調整穴部３１３を設計する際には、数２が満たされるように、少なくとも１つの調整穴部３１３の位置および大きさが決定される。
【００８１】
（第３の実施形態）
図１３は、第３の実施形態に係るモータの軸受機構の一部を示す図である。軸受機構４ａのスリーブ部５ａには、内筒部５１の上部から上方に向かって延びる環状の上内筒部５５が設けられる。以下の説明では、フランジ部５２の下側に位置する内筒部５１を上内筒部５５と区別するときは、「下内筒部５１」という。上スラスト部４２ａは、シャフト部４１の上部から径方向外方へと広がる上プレート部４２４と、上プレート部４２４の外縁部から下方へと延びる上外筒部４２５と、を含む。外筒部４３２を上外筒部４２５と区別するときは、「下外筒部４３２」という。軸受機構４ａの他の構造は、第１の実施形態に係るモータ１２の軸受機構４と同様である。以下、同様の構成には同符号を付して説明する。
【００８２】
第３の実施形態に係るモータは、図２に示すモータ１２と同様に、蓋部３１１に調整穴部３１３を含む。調整穴部３１３は、中心軸Ｊ１に対して、連通孔６１とは反対側に位置する。この構成により、回転部３のアンバランスの程度が低減される。その結果、モータ１２の振動を抑制することができる。
【００８３】
図１３に示すように、軸方向、すなわち、図１３における上下方向において、上内筒部５５の上面５５１と、上プレート部４２４の下面４２６との間に間隙６７１が構成される。以下、間隙６７１を「上端間隙６７１」という。また、径方向において、上内筒部５５の外周面５５２と上外筒部４２５の内周面４２７との間に、円筒状の間隙６７２が構成される。以下、間隙６７２を「上円筒間隙６７２」という。以下の説明では、下内筒部５１の外周面５１２と下外筒部４３２の内周面４３４との間の円筒間隙６４を上円筒間隙６７２と区別する場合は、「下円筒間隙６４」という。
【００８４】
上スラスト部４２ａでは、上外筒部４２５の下面４２８に、図６と同様の上スラスト動圧溝列７２１が設けられる。これにより、下面４２８とフランジ部５２の上面５２１との間の上スラスト間隙６５１に、上スラスト動圧軸受部８２１が構成される。軸受機構４ａでは、上円筒間隙６７２および上端間隙６７１を介して上スラスト動圧軸受部８２１とラジアル動圧軸受８１とが連通する。
【００８５】
上外筒部４２５の外周面４２９と上ハブ筒部５３の内周面５３１との間には、上シール部６６１ａが構成される。下外筒部４３２の傾斜面４３３と下ハブ筒部５４の内周面５４１との間には、下シール部６６２ａが構成される。上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとは、連通孔６１を介して連通する。上シール部６６１ａの界面の上端と下シール部６６２ａの界面の下端との間の軸方向における距離は、連通孔６１よりも長く、かつ、ラジアル動圧軸受８１の長さよりも短い。
【００８６】
第３の実施形態においても、軸方向において、上シール部６６１ａの界面と下シール部６６２ａの界面との間の距離が、ラジアル動圧軸受８１の長さよりも短いことにより、上下シール部６６１ａ，６６２ａ間の圧力差を低減することができる。これにより、潤滑油４５の漏出が容易に防止される。さらに、連通孔６１の長さが、上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとの間の距離よりも短いことにより、潤滑油４５の漏出がより容易に防止される。
【００８７】
上円筒間隙６７２および下円筒間隙６４が設けられることにより、連通孔６１の長さを短くすることができる。その結果、上シール部６６１ａと下シール部６６２ａとをより近づけることができる。これにより、潤滑油４５の漏出がより容易に防止される。また、上スラスト動圧軸受部８２１とラジアル動圧軸受８１との間に上端間隙６７１および上円筒間隙６７２が位置するため、上端間隙６７１および上円筒間隙６７２では、潤滑油４５の圧力が高い状態となり、空気の析出が防止される。
【００８８】
軸受機構４ａでは、上内筒部５５の上面５５１に図１０に準じたスラスト動圧溝列が設けられてもよい。これにより、上端間隙６７１には、上内筒部５５をスラスト方向に支持するスラスト動圧軸受部が構成される。この場合、上スラスト間隙６５１では、上スラスト動圧軸受部として機能する動圧発生部を構成しなくてもよい場合もある。ただし、上スラスト間隙には、潤滑油４５に対して径方向内方へと向かう圧を誘起する程度の動圧発生部である動圧溝列が設けられることが好ましい。また、上端間隙の軸方向における幅は、好ましくは上スラスト間隙よりも小さい。
【００８９】
（第４の実施形態）
図１４は、第４の実施形態に係るモータ１２ａの縦断面図である。モータ１２ａは、第１の実施形態に係るモータ１２の軸受機構４とは異なる構造の軸受機構４０、を含む。軸受機構４０は、シャフト部４１と、上スラスト部４２と、下スラスト部４６と、スリーブ部５０と、シールキャップ４７と、潤滑油４５と、を含む。上スラスト部４２は、シャフト部４１の上部から径方向外方へと広がるプレート状である。シャフト部４１および上スラスト部４２は、別部材にて形成される。
【００９０】
下スラスト部４６は、下プレート部４６１と、外筒部４６２と、を含む。下プレート部４３１は、シャフト部４１の下部から径方向外方へと広がる。外筒部４３２は、下プレート部４３１の外縁部から上方へと延びる。スリーブ部５０は、略円筒状のスリーブ本体５０１と、上ハブ筒部５０２と、を含む。スリーブ本体５０１には、シャフト部４１が挿入される。スリーブ本体５０１は、スリーブ本体５０１を上下方向に貫通する連通孔６１を有する。連通孔６１の数は、１である。蓋部３１１は、スリーブ本体５０１の上部から径方向外方へと広がる。スリーブ部５０および蓋部３１１は、一繋がりの部材である。
【００９１】
蓋部３１１は、非貫通の調整穴部３１３と、ねじ孔３１４と、を含む。調整穴部３１３は、ステータ２２の上側にて蓋部３１１の下面３１１ａから上面３１１ｂの手前まで延びる。調整穴部３１３の数は１である。調整穴部３１３は、ねじ孔３１４よりも中心軸Ｊ１に近い。蓋部３１１の下面３１１ａには、ねじ孔３１４の下側の開口を塞ぐシート部材３３が貼付される。ただし、調整穴部３１３は、シート部材３３から露出している。
【００９２】
上ハブ筒部５０２は、スリーブ本体５０１の外縁部から上方へと広がる。シールキャップ４７は、上ハブ筒部５０２の上端部に圧入または接着にて固定される。シールキャップ４４は、上ハブ筒部５０２から径方向内方に広がる。モータ１２ａの他の構造は、第１の実施形態と同様であり、以下、同様の構成には、同符号を付す。
【００９３】
図１５に示すように、軸受機構４０では、シャフト部４１の外周面４１１とスリーブ本体５０１の内周面５１３との間に第１の間隙であるラジアル間隙６２が構成される。スリーブ本体５０１の外周面５１４と外筒部４６２の内周面４６４との間に第２の間隙である円筒状の下シール間隙６６２が構成される。
【００９４】
スリーブ本体５０１の上面５１５と上スラスト部４２の下面４２１との間に上スラスト間隙６５１が構成される。スリーブ本体５０１の下面５１６と、下プレート部４６１の上面との間に下スラスト間隙６５２が構成される。上スラスト間隙６５１および下スラスト間隙６５２は、連通孔６１により連通される。上ハブ筒部５０２の内周面と上スラスト部４２の外周面４２２との間に上シール間隙６６１が構成される。
【００９５】
軸受機構４０では、上シール間隙６６１から上スラスト間隙６５１、ラジアル間隙６２、下スラスト間隙６５２、下シール間隙６６２および連通孔６１を経由する流路に潤滑油４５が連続して満たされる。
【００９６】
上シール間隙６６１には、潤滑油４５を保持する上シール部６６１ａが構成され、潤滑油４５の上側の界面が位置する。上シール間隙６６１の開口は、シールキャップ４７により覆われる。下シール間隙６６２には、潤滑油４５を保持する下シール部６６２ａが構成され、潤滑油４５の下側の界面が位置する。
【００９７】
ラジアル間隙６２には、潤滑油４５に対してラジアル方向に流体動圧を発生するラジアル動圧軸受８１が構成される。上スラスト間隙６５１および下スラスト間隙６５２のそれぞれにおいて、潤滑油４５に対してアキシャル方向に流体動圧を発生する上スラスト動圧軸受部８２１および下スラスト動圧軸受部８２２が構成される。
【００９８】
モータ１２ａでは、ラジアル動圧軸受８１および上下スラスト動圧軸受部８２１，８２２によりスリーブ部５０およびシールキャップ４７が、シャフト部４１、上スラスト部４２および下スラスト部４６に対して回転可能に支持される。
【００９９】
図１４に示すように、連通孔６１は、第１の実施形態と同様に、中心軸Ｊ１を挟んで蓋部３１１の調整穴部３１３と同一直線上に配置される。調整穴部３１３は、上シール部６６１ａおよび下シール部６６２ａよりも径方向外側に位置する。軸方向において、連通孔６１の存在範囲は、調整穴部３１３の存在範囲と重なる。
【０１００】
モータ１２ａを設計する際には、第１の実施形態と同様に、連通孔６１の体積をＶ１、調整穴部３１３の体積をＶ２、スリーブ部５０の密度をσ１、蓋部３１１の密度をσ２とすると、Ｖ２＜（σ１／σ２）・Ｖ１を満たすように調整穴部３１３が設けられる。ただし、本実施形態では、スリーブ部５０と蓋部３１１とが一繋がりの部材であるため、スリーブ部５０の密度σ１および蓋部３１１の密度σ２は等しく、Ｖ２＜Ｖ１を満たすように調整穴部３１３が設けられてよい。これにより、調整穴部３１３が存在しない場合よりも、回転部３の重心の位置を中心軸Ｊ１に近づけることが可能となる。
【０１０１】
第４の実施形態に係るモータ１２ａにおいても、調整穴部３１３が設けられることにより連通孔６１による回転部３のアンバランスの程度が低減される。その結果、モータ１２ａの振動を抑制することができる。モータ１２ａでは、スリーブ部５０と蓋部３１１とが別部材であってもよい。蓋部３１１がスリーブ部５０に比べて密度が低い材料にて構成される場合は、調整穴部３１３の直径を連通孔６１の直径よりも大きくすることにより、調整穴部３１３の体積を容易に確保することができる。
【０１０２】
モータ１２ａでは、第２の実施形態と同様に、調整穴部３１３の数が２であってもよい。この場合、図１２を参照して説明したように、中心軸Ｊ１および連通孔６１の中心軸Ｊ２を含む面Ｓ１と中心軸Ｊ１および中心軸Ｊ３を含む面Ｓ３とのなす角をθ、２つの調整穴部３１３の体積の総和をＶ２、蓋部３１１の密度をσ２、連通孔６１の体積をＶ１、スリーブ部５０の密度をσ１とすると、Ｖ２・ｃｏｓθ＜（σ１／σ２）・Ｖ１を満たすように調整穴部３１３が設けられる。ただし、既述のように、スリーブ部５０の密度σ１および蓋部３１１の密度σ２が等しいため、Ｖ２・ｃｏｓθ＜Ｖ１を満たすように調整穴部３１３が設けられてよい。
【０１０３】
モータ１２ａには、上述の数２に準じて３以上の調整穴部３１３を設けてもよく、この場合においても、モータ１２の振動を抑制することができる。
【０１０４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【０１０５】
第１ないし第３の実施形態では、スリーブ部５と蓋部３１１とが一繋がりの部材として形成されてよい。この場合、スリーブ部５および蓋部３１１は、例えば、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼やアルミニウムにて形成されることが好ましい。スリーブ部５および蓋部３１１がアルミニウムにて形成される場合は、スリーブ部５の表面にニッケルメッキ等のメッキ処理が施されてもよい。スリーブ部５は、黄銅や焼結金属にて形成されてもよい。
【０１０６】
下スラスト部４３，４６は、ベースプレート２１と一繋がりの部材で構成されてもよい。これにより、部品点数を削減することができる。また、第１ないし第３の実施形態では、シャフト部４１と上スラスト部４２とが別部材とされてもよい。上記実施形態では、下プレート部４３１，４６１と外筒部４３２，４６２とが別部材とされてよい。下スラスト部４３は、シャフト部４１と一繋がりの部材で構成されてもよい。
【０１０７】
回転部のアンバランスの程度が低減されるのであれば、１つの調整穴部３１３が設けられる場合において、調整穴部３１３、中心軸Ｊ１および連通孔６１は、同一平面上に存在しなくてもよい。複数の調整穴部３１３が設けられる場合においても、これらは中心軸Ｊ１と連通孔６１とを含む面に対して対称である必要はない。
【０１０８】
図５の上ラジアル動圧溝列７１１では、溝上部の間に、溝上部に沿って傾斜する複数の傾斜溝が設けられてもよい。また、溝上部の溝深さを溝下部よりも深くしてもよい。これにより、潤滑油４５に下方へと向かう圧を増大することができる。下ラジアル動圧溝列７１２の溝下部においても同様である。また、上ラジアル動圧溝列７１１および下ラジアル動圧溝列７１２では、上側の部位の長さと下側の部位の長さとほぼ同じにしてもよい。動圧溝の溝長さ、溝深さ、溝幅等は、発明の範囲を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【０１０９】
上スラスト動圧溝列７２１および下スラスト動圧溝列７２２は、ヘリングボーン形状であってもよい。この場合、上スラスト動圧溝列７２１および下スラスト動圧溝列７２２では、径方向外側の部位の長さが径方向内側の部位の長さよりも長いことにより、潤滑油４５に径方向内方に向かう圧力が生じる。なお、スラスト動圧溝の径方向外側の部位の間に、複数の傾斜溝が設けられてもよい。スラスト動圧溝の径方向外側の部位の溝深さを内側の部位よりも深くしてもよい。上記実施形態では、潤滑油４５の循環方向は定められていないが、図４において反時計回りまたは時計回りに潤滑油４５の循環方向が定められてもよい。
【０１１０】
図４では、上スラスト部４２の下面４２１の面積が確保される場合には、連通孔６１から離れた位置に上スラスト動圧溝列７２１が設けられてよい。同様に、外筒部４３２の上面４３５の面積が確保される場合には、連通孔６１から離れた位置に下スラスト動圧溝列７２２が設けられてよい。上スラスト間隙６５１および下スラスト間隙６５２では、フランジ部５２の上面５２１および下面５２２のそれぞれに上スラスト動圧溝列および下スラスト動圧溝列が設けられてもよい。また、シャフト部４１の外周面４１１にラジアル動圧溝列が設けられてもよい。
【０１１１】
上記実施形態では、上シール間隙６６１の幅が略一定であってもよい。この場合、上スラスト部４２の外周面４２２または上ハブ筒部５３の内周面５３１の少なくとも一方に動圧溝列が設けられることにより、いわゆる、ポンピングシールが構成される。これにより、潤滑油４５に対して上シール間隙６６１の内部に向かう動圧が発生し、潤滑油４５が保持される。下シール間隙６６２においても同様である。上シール部６６１ａおよび下シール部６６２ａは、必ずしも中心軸Ｊ１にほぼ平行に設けられる必要はなく、中心軸Ｊ１に対して大きく傾斜してもよい。
【０１１２】
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、ディスク駆動用のモータとして利用可能であり、他の機器のモータとしても利用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１    ディスク駆動装置
２    静止部
３    回転部
５，５ａ，５０    スリーブ部
６    流路
１１    ディスク
１２，１２ａ    モータ
１３    アクセス部
１４    ハウジング
２２    ステータ
３２    ロータマグネット
３３    シート部材
４１    シャフト部
４５    潤滑油
５１    内筒部
５２    フランジ部
６１    連通孔
６２    ラジアル間隙
６４    円筒間隙
１５１    クランパ
３１１    蓋部
３１１ａ    （蓋部の）下面
３１１ｂ    （蓋部の）上面
３１３，３１３ａ    調整穴部
３１４    ねじ孔
４１１    （シャフト部の）外周面
４３１，４６１    下プレート部
４３２，４６２    外筒部
４３４，４６４    （外筒部の）内周面
５０１    スリーブ本体
５１１    （内筒部の）内周面
５１２    （内筒部の）外周面
５１３    （スリーブ本体の）内周面
５１４    （スリーブ本体の）外周面
６５２    下スラスト間隙
６６１ａ    上シール部
６６２ａ    下シール部
Ｄ１    （調整穴部の）直径
Ｄ２    （連通孔の）直径
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３    存在範囲
Ｊ１    中心軸
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３    面
【図１】
0005812330.tif 000005
【図２】
0005812330.tif 000006
【図３】
0005812330.tif 000007
【図４】
0005812330.tif 000008
【図５】
0005812330.tif 000009
【図６】
0005812330.tif 000010
【図７】
0005812330.tif 000011
【図８】
0005812330.tif 000012
【図９】
0005812330.tif 000013
【図１０】
0005812330.tif 000014
【図１１】
0005812330.tif 000015
【図１２】
0005812330.tif 000016
【図１３】
0005812330.tif 000017
【図１４】
0005812330.tif 000018
【図１５】
0005812330.tif 000019