(57)【要約】【課題】  オイル等の潤滑液体をシャフト回転時に軸受間隙から流出させることなく，潤滑液体に含まれる空気粒子を取り除く。【解決手段】  スリーブ２３０の一側には外径部から内径部に貫通したオイル注入口２６０が形成されている。スラストフランジ２５３の側面に面しているスリーブ２３０の他側にも他のオイル注入口２６０が形成されている。各オイル注入口２６０は，軸受間隙を外部に通じさせる。外部からオイル注入口２６０を通じてオイルを注入すれば，軸受間隙にはオイルが充填される。各オイル注入口２６０には，オイル流出防止装置２９０が取り付けられている。オイル流出防止装置２９０は，オイルを通過させず，空気粒子を通過させる機能を有するメンブレンを備えている。【選択図】  図３
2004173492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと，
前記ベースに設置され，シャフトをスラスト方向に支持するスラストプレートと，
前記シャフトが内径部に挿入され，前記シャフトの回転時に前記シャフトをラジアル方向に支持するスリーブと，
前記スリーブの外側に位置するスタータコアと，
前記シャフトが固設され，前記スタータコアと相互作用して電磁気力を発生させるヨークとマグネットを有するハブと，
前記スリーブの外部から前記内径部に貫通し，前記スリーブと前記シャフトとの間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口と，
前記潤滑液体注入口に設置され，前記シャフト回転時に，前記潤滑液体を前記潤滑液体注入口を通じて前記スリーブの外部に流出させることなく前記潤滑液体に含まれる気体を前記スリーブの外部に流出させる潤滑液体流出防止装置と，
を備えることを特徴とする，モータ。
【請求項２】
前記潤滑液体流出防止装置は，前記潤滑液体注入口に取り付けられたメンブレンから成ることを特徴とする，請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記メンブレンは，前記潤滑液体注入口に接着手段を用いて取り付けられることを特徴とする，請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記潤滑液体流出防止装置は，
円周方向に並ぶ複数のロックホールを備える円筒形のロック部と，
円周方向に並ぶ複数の固定突起部を有する円筒形の固定部と，
前記ロック部と前記固定部との間に位置し，前記ロックホールに差し込まれる前記固定突起部を通過させる複数の貫通ホールを有するとともに，中心部にメンブレンを有するフィルタ部と，
を備えることを特徴とする，請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記ロックホールと前記固定突起部の断面は，円錐状であることを特徴とする，請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記ロック部は，中央部に円形の貫通部を有することを特徴とする，請求項４または５に記載のモータ。
【請求項７】
前記ロック部は，フランジ形状を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記複数の固定突起部は，所定間隔をおいて並んでいることを特徴とする，請求項４〜７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
シャフトが内径部に挿入され，前記シャフトの回転時に前記シャフトをラジアル方向に支持するスリーブと，
前記スリーブを貫通し，前記スリーブと前記シャフトとの間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口と，
前記潤滑液体注入口に設置され，前記潤滑液体を前記潤滑液体注入口を通じて前記スリーブの外部に流出させることなく前記潤滑液体に含まれる気体を前記スリーブの外部に流出させる潤滑液体流出防止装置と，
を備えることを特徴とする，モータ。
【請求項１０】
前記潤滑液体流出防止装置は，前記潤滑液体注入口に取り付けられたメンブレンを含むことを特徴とする，請求項９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記メンブレンは，前記潤滑液体注入口に接着手段を用いて取り付けられることを特徴とする，請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
前記潤滑液体流出防止装置は，
円周方向に並ぶ複数のロックホールを備える円筒形のロック部と，
円周方向に並ぶ複数の固定突起部を有する円筒形の固定部と，
前記ロック部と前記固定部との間に位置し，前記ロックホールに差し込まれる前記固定突起部を通過させる複数の貫通ホールを有するとともに，中心部にメンブレンを有するフィルタ部と，
を備えることを特徴とする，請求項９に記載のモータ。
【請求項１３】
前記ロックホールと前記固定突起部の断面は，円錐状であることを特徴とする，請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
中心部が貫通し，円周方向に並ぶ複数のロックホールを有する円筒形のロック部と，
中心部が貫通し，円周方向に並ぶ複数の固定突起部を有する円筒形の固定部と，
前記ロック部と前記固定部との間に位置し，前記ロックホールが差し込まれる前記固定突起部を通過させる複数の貫通ホールを有するとともに，中心部にメンブレンを有するフィルタ部と，
を備えることを特徴とする，モータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項１５】
前記ロック部，前記フィルタ部，及び前記固定部は，回転体と固定体との間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口に備えられたことを特徴とする請求項１４に記載のモータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項１６】
前記ロックホールと前記固定突起部の断面は，円錐状であることを特徴とする，請求項１４または１５に記載のモータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項１７】
回転シャフトと固定体との間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口に設置され，前記シャフト回転時に，前記潤滑液体を前記潤滑液体注入口を通じて外部に流出させることなく前記潤滑液体に含まれる気体を外部に流出させるメンブレンを含むことを特徴とする，モータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項１８】
前記メンブレンは，前記潤滑液体注入口に接着手段を用いて取り付けられることを特徴とする，請求項１７に記載のモータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項１９】
前記接着手段は，前記メンブレンのエッジと前記潤滑液体注入口の入口部の枠に塗布される接着剤であることを特徴とする，請求項１８に記載のモータの潤滑液体流出防止装置。
【請求項２０】
前記接着手段は，両面接着テープであることを特徴とする，請求項１８に記載のモータの潤滑液体流出防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，モータ及びモータの潤滑液体流出防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に，ハードディスクドライブ（以下，「ＨＤＤ」と言う）のような大容量及び高速回転が要求される機器には，低騒音とＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔｅｂｌｅ  Ｒｕｎ−Ｏｕｔ）とを達成するために，ボール軸受に代えて駆動摩擦が小さい流体動圧軸受が適用されたスピンドルモータが組み込まれている。
【０００３】
流体動圧軸受には，液体または気体が潤滑流体として用いられる。下記特許文献１には，潤滑流体として気体を採用した軸受装置が開示されている。例えば，潤滑流体としてオイル（潤滑液体）を用いる場合，流体動圧軸受は，基本的に回転体と固定体との間に薄い油膜（オイル膜）を形成して，回転時に発生する圧力によって回転体を支持する。この流体動圧軸受によれば，回転体と固定体が互いに非接触状態となるため，摩擦負荷を低減させることができる。そして，油膜形成のための所定の圧力をさらに効果的に発生させるために，回転体と固定体の少なくとも一方の側面には，動圧発生のためのグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ，溝）が形成されている。グルーブは，例えばスパイラル形状を有している。
【０００４】
ラジアル軸受は，シャフトの外周面に動圧を発生させるためのグルーブを有する。スリーブに対する軸受間隙（軸受クリアランス）内のオイルが，グルーブから発生する動圧によって軸の半径方向への荷重を支持する。スラスト軸受は，スラストプレートの上面と下面とに動圧を発生させるためのグルーブを有する。スリーブとシャフトに対する軸受間隙内のオイルが，グルーブから発生する動圧によって軸方向への荷重を支持する。このようにグルーブによって生成される動圧は，モータに安定した駆動性をもたらす。
【０００５】
図１は，シャフトの半径方向及び軸方向への荷重を同時に支持するようにラジアル軸受とスラスト軸受が同時に適用された従来のスピンドルモータ１００の構造を示す側断面図である。
【０００６】
図１に示したように，スピンドルモータ１００は，シャフト１５０とスリーブ１３０の間に微小な軸受間隙が設けられている。スリーブ１３０の内周面の上部と下部には，動圧発生のためのグルーブ１３１が形成されている。
【０００７】
シャフト１５０の下部に位置するベース１１０上には，スラストプレート１５１とスラストフランジ１５３が設置されている。スラストプレート１５１，スラストフランジ１５３，及びスリーブ１３０間にも動圧発生のためのグルーブ（図示せず）が形成されている。
【０００８】
スリーブ１３０，シャフト１５０の外周面，スラストプレート１５１，及びスラストフランジ１５３は，これら間の微小な軸受間隙が互いに通じるように構成されている。
【０００９】
スリーブ１３０の一側には，外周面から内周面に通じるようにオイル注入口１６０が設けられている。また，スラストフランジ１５３の側面に隣接したベース１１０にもオイル注入口１６０が設けられている。オイル注入口１６０を通じて注入されるオイルは，軸受間隙に充填され，シャフト１５０の回転時にグルーブによって発生する圧力によってシャフト１５０を支持する。
【００１０】
このような構成を有する従来のＨＤＤのスピンドルモータにおいて，シャフトが回転するにつれて，軸受間隙内のオイルにシャフトの摩擦熱が伝わり，その温度が上昇する。一方で，軸受間隙に供給されるオイル中には多量の空気粒子（空気泡）が存在する。軸受間隙においてオイルの温度が上昇すると，オイル中の空気粒子が熱膨張してしまう。この空気粒子の膨張は，駆動特性に致命的なＮＲＲＯの増加，駆動負荷の増加，及びこれらに起因する消費電流の増加を招く。軸受間隙から空気粒子を取り除くためには，別途，ベントホールを設けるか，または図１に示したようなオイル注入口を利用することが好ましい。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１１７９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図２は，図１に示した従来のスピンドルモータからオイルが流出した状態を示している。
【００１３】
図２に示したように，従来の構成によれば，オイル中の空気粒子を，オイル注入口１６０を通じて外部に流出させようとすると，軸受間隙にあるオイルも共に流出してしまう。外部に流出したオイルは，スピンドルモータの内部を汚染させる。また，オイルが外部に流出すると軸受間隙のオイルが不足してしまい，摩擦部材間の摩耗が大きくなってしまう。この結果，摩擦部材の使用寿命が短縮し，最悪の場合，スピンドルモータが駆動できなくなってしまう。
【００１４】
加えて，摩擦部材の組立て時，これら間で発生する微細な金属粒子（パーティクル）が軸受間隙内のオイルに混入するおそれがある。このような金属粒子は，シャフトの摩擦面にダメージを与える他，オイルと共に外部に流出してモータの駆動を阻害する要因となり得る。
【００１５】
本発明は，このような問題に鑑みてなされたものであり，その目的は，オイル等の潤滑液体をシャフト回転時に軸受間隙から流出させることなく，潤滑液体に含まれる空気粒子を取り除くことが可能なモータ及びモータの潤滑液体流出防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，ベースと，ベースに設置され，シャフトをスラスト方向に支持するスラストプレートと，シャフトが内径部に挿入され，シャフトの回転時にシャフトをラジアル方向に支持するスリーブと，スリーブの外側に位置するスタータコアと，シャフトが固設され，スタータコアと相互作用して電磁気力を発生させるヨークとマグネットを有するハブと，スリーブの外部から内径部に貫通し，スリーブとシャフトとの間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口と，潤滑液体注入口に設置され，シャフト回転時に，潤滑液体を潤滑液体注入口を通じてスリーブの外部に流出させることなく潤滑液体に含まれる気体をスリーブの外部に流出させる潤滑液体流出防止装置とを備えることを特徴とする，モータが提供される。
【００１７】
かかる構成によれば，スリーブの外部に潤滑液体が漏出しないため，外部機構が潤滑液体によって汚染されなくなる。また，潤滑液体に含まれる気体が取り除かれるために，シャフトの回転に伴って潤滑液体の温度が上昇しても，潤滑液体に含まれる気体の膨張が抑制される。この結果，シャフトの高速回転が安定化する。
【００１８】
潤滑液体流出防止装置は，潤滑液体注入口に取り付けられたメンブレンから成ることが好ましい。このメンブレンは，潤滑液体注入口に接着手段を用いて取り付けることが可能である。
【００１９】
また，潤滑液体流出防止装置は，円周方向に並ぶ複数のロックホールを備える円筒形のロック部と，円周方向に所定間隔をおいて並ぶ複数の固定突起部を有する円筒形の固定部と，ロック部と固定部との間に位置し，ロックホールに差し込まれる固定突起部を通過させる複数の貫通ホールを有するとともに，中心部にメンブレンを有するフィルタ部と，を備えるようにしてもよい。ここで，ロックホールと固定突起部の断面は，円錐状であることが好ましい。さらに，ロック部は，中央部に円形の貫通部を有し，フランジ形状を有することが好ましい。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，モータの潤滑液体流出防止装置が提供される。そして，この潤滑液体流出防止装置は，中心部が貫通し，円周方向に並ぶ複数のロックホールを有する円筒形のロック部と，中心部が貫通し，円周方向に並ぶ複数の固定突起部を有する円筒形の固定部と，ロック部と固定部との間に位置し，ロックホールが差し込まれる固定突起部を通過させる複数の貫通ホールを有するとともに，中心部にメンブレンを有するフィルタ部とを備えることを特徴としている。そして，これらロック部，フィルタ部，及び固定部は，回転体と固定体との間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口に備えられることが好ましい。
【００２１】
上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，回転シャフトと固定体との間に形成された軸受間隙に潤滑液体を注入する際に用いられる潤滑液体注入口に設置され，シャフト回転時に，潤滑液体を潤滑液体注入口を通じて外部に流出させることなく潤滑液体に含まれる気体を外部に流出させるメンブレンを含むことを特徴とするモータの潤滑液体流出防止装置が提供される。
【００２２】
この潤滑液体流出防止装置によれば，軸受間隙の外部に潤滑液体が漏出しないため，外部機構が潤滑液体によって汚染されなくなる。また，潤滑液体に含まれる気体が取り除かれるために，回転体（回転シャフト）の回転に伴って潤滑液体の温度が上昇しても，潤滑液体に含まれる気体の膨張が抑制される。この結果，回転体の高速回転が安定化する。
【００２３】
メンブレンは，潤滑液体注入口に接着手段を用いて取り付けられることが好ましい。ここで，接着手段として，メンブレンのエッジと潤滑液体注入口の入口部の枠に塗布される接着剤を採用してもよく，また，両面接着テープを採用することも可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば，シャフトが回転しているときに潤滑液体を外部に流出させることなく，軸受間隙に存在する空気粒子（気体）を取り除くことが可能となる。この結果，軸受の外部機構が潤滑液体によって汚染されなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
図３に示すように，本発明の実施の形態にかかるＨＤＤのスピンドルモータ２００は，ベース２１０，ハブ２７０，及びシャフト（回転体）２５０で構成されている。シャフト２５０は，ハブ２７０に抑止固定されており，ハブ２７０が回転すれば共に回転する。ベース２１０には，スラストプレート２５１が設置されており，スラストプレート２５１の上側にはシャフト２５０の下部が抑止固定されたスラストフランジ２５３が設置されている。
【００２７】
スラストプレート２５１とスラストフランジ２５３との上側には，その内径部にシャフト２５０が回転自在に設置されるスリーブ（固定体）２３０が設置されている。スリーブ２３０，シャフト２５０，スラストプレート２５１，及びスラストフランジ２５３が対向する部分には，狭小な軸受間隙が相通するように設けられている。
【００２８】
スラストプレート２５１とスラストフランジ２５３との対向面及びスラストフランジ２５３とスリーブ２３０との対向面には，動圧を発生させるためのグルーブ（図示せず）が形成されている。このグルーブは，例えばスパイラル状に形成される。グルーブは，シャフト２５０の回転時に潤滑液体としてのオイルが軸受間隙内に充填されるように動圧を発生させる。これによって，シャフト２５０が軸方向に支持される。
【００２９】
また，スリーブ２３０の内径部の上部及び下部にも動圧を発生させるためのグルーブ２３１が形成されている。グルーブ２３１は，シャフト２５０の回転時にオイルが軸受間隙内に充填されるように動圧を発生させる。これによって，シャフト２５０が軸の半径方向に支持される。
【００３０】
スラストプレート２５１，スラストフランジ２５３，及びスリーブ２３０，並びに，シャフト２５０及びスリーブ２３０は，流体動圧軸受を構成する。そして，グルーブ２３１は，シャフト２５０の回転時にオイルが軸受間隙内に充填されるように動圧を発生させる。これによって，シャフト２５０が軸の半径方向に支持される。
【００３１】
ベース２１０の上であってスリーブ２３０の外側に，スタータコア２１１が設置されている。このスタータコア２１１に対応する位置には，スタータコア２１１と相互作用して電磁気力を発生するヨーク２７１とマグネット２７２の組が設置されている。
【００３２】
スタータコア２１１，ヨーク２７１，及びマグネット２７２は，相互作用して電磁気力を発生させる。発生した電磁気力によって，ハブ２７０が回転し，このハブ２７０に結合されているシャフト２５０も同時に回転する。
【００３３】
スリーブ２３０の一側には外径部から内径部に貫通したオイル注入口（潤滑液体注入口）２６０が形成されている。また，スラストフランジ２５３の側面に面しているスリーブ２３０の他側にも他のオイル注入口２６０が形成されている。各オイル注入口２６０は，軸受間隙を外部に通じさせる。したがって，外部からオイル注入口２６０を通じてオイル（潤滑液体）を注入すれば，軸受間隙にはオイルが充填される。
【００３４】
オイル注入口２６０には，オイル流出防止装置２９０が取り付けられている。図４と図５に示すように，オイル流出防止装置２９０は，ロック部２９１，フィルタ部２９４，及び固定部２９７が相互結合されて構成される。
【００３５】
ロック部２９１は，円筒形であり，中心部に円形の貫通部２９３が形成されている。貫通部２９３の外周部とロック部２９１の外径部との間には，フランジ部２９３ａが設けられている。フランジ部２９３ａには，円周方向に複数のロックホール２９２が所定間隔をおいて貫通形成されている。各ロックホール２９２は，フィルタ部２９４及び固定部２９７が結合される方向へのテーパを有する円錐形状に形成されている。
【００３６】
フィルタ部２９４は，円筒形であり，中心部に円形の貫通部２９６が形成されている。貫通部２９６の外周部とフィルタ部２９４の外径部との間には，フランジ部２９６ａが設けられている。フランジ部２９６ａには円周方向に複数の貫通ホール２９５が所定間隔をおいて貫通形成されている。各貫通部２９６にはメンブレン３００が設置される。このメンブレン３００は，オイルを通過させず，空気粒子を通過させる機能を有する。
【００３７】
したがって，シャフト２５０の回転時，スピンドルモータ２００の軸受間隙内にあるオイルは，メンブレン３００を通過できないので外部に流出しないが，オイル内に存在する空気粒子は，メンブレン３００を通過して外部に流出する。
【００３８】
固定部２９７は，円筒形であり，中心部に円形の貫通部２９９が形成されている。貫通部２９９の外周部と固定部２９７の外径部との間には，フランジ部２９９ａが設けられている。フランジ部２９９ａには，固定部２９７がフィルタ部２９４に結合される方向に突出した複数の固定突起部２９８が円周方向に形成されている。各固定突起部２９８は，テーパを有する円錐形状に形成されており，ロックホール２９２に挿し込まれる。
【００３９】
ロック部２９１，フィルタ部２９４，及び固定部２９７を組み立てる際，各固定突起部２９８は，各貫通ホール２９５を通過して各ロックホール２９２に挿し込まれる。このように組み立てられたオイル流出防止装置２９０は，オイル注入口２６０の内側に突出するように形成されている係止片２６１にかみ合うように設置される。
【００４０】
各係止片２６１は，オイル注入口２６０の内側に相互対称を成すように設置されているが，内側に沿って円周方向に備えられるようにしてもよい。
【００４１】
図６は，本発明の他の実施の形態にかかるオイル流出防止装置を示している。本オイル流出防止装置において，メンブレン３９１は，オイル注入口２６０の入口に接着手段を利用して直接取り付けられている。メンブレン３９１をオイル注入口２６０に取り付ける際，メンブレン３９１のエッジまたはオイル注入口の周囲に接着手段としての接着剤を塗布するか，または両面テープを使用することが望ましい。
【００４２】
軸受間隙へのオイル注入については，まず，所定装置を利用して軸受間隙を真空状態にした後，大気との圧力差を利用してオイル注入口２６０を通じてオイルを軸受間隙に注入する。次いで，オイル注入口２６０にオイル流出防止装置２９０を取り付ける。これによって，シャフト２５０の回転時にオイルがオイル注入口２６０を通じて外部に流出することが防止される。また，軸受間隙を満たしているオイルに空気粒子が存在しても，この空気はオイル注入口２６０を通じて外部に取り除かれる。この結果，スピンドルモータ２００は，長期間にわたり，高速に，かつ安定的に回転動作する。
【００４３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４４】
例えば，本発明にかかるモータは，ＨＤＤに限らず，廃熱ファン，デジタルビデオカメラ，ＤＶＤ(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ)プレーヤ，プリンタなどに組み込まれ低振動，高速回転が求められる駆動部への適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は，例えば，ＨＤＤに内蔵されるスピンドルモータに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のＨＤＤのスピンドルモータの構造を示す側断面図である。
【図２】図１に示した従来のスピンドルモータからオイルが流出した状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるオイル流出防止装置が備えられたＨＤＤのスピンドルモータの側断面図である。
【図４】同実施の形態にかかるオイル流出防止装置の構造を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示したオイル流出防止装置のＶ−Ｖ‘断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかるオイル流出防止装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
２００    スピンドルモータ
２１０    ベース
２１１    スタータコア
２３０    スリーブ
２３１    グルーブ
２５０    シャフト
２５１    スラストプレート
２６０    オイル注入口
２７０    ハブ
２７１    ヨーク
２７２    マグネット
２９０    オイル流出防止装置
２９１    ロック部
２９２    ロックホール
２９３    貫通部
２９４    フィルタ部
２９５    貫通ホール
２９６    貫通部
２９７    固定部
２９８    固定突起部
２９９    貫通部
３００    メンブレン
３９１    メンブレン
【図１】
2004173492.tif 000003
【図２】
2004173492.tif 000004
【図３】
2004173492.tif 000005
【図４】
2004173492.tif 000006
【図５】
2004173492.tif 000007
【図６】
2004173492.tif 000008