(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定されて穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられ前記スリーブに固定されている密封プレートとを備えたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブの前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定されて穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられ前記スリーブに固定されている密封プレートとを備え、前記密封プレートは前記スリーブの端部のかしめで固定されており、前記スリーブの外周部分とハブとの間に隙間を設けたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項３】
ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定されて穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられたカップ状の密封カバーとを備え、前記スリーブの外周部分と前記ハブとの間に隙間が設けられていて前記密封カバーは前記隙間に挿入されていることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項４】
ステータベースと、前記ステータベースに固定されアキシャル方向のセンターには貫通穴がある軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられた密封プレートと、前記軸の端面に設けられた封止部材とを備えたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項５】
ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられたエアー分離カバーを備えたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
スラストプレートの両面に夫々ヘリングボーン溝を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
スラストリングのスラストプレートに対面する面にヘリングボーン溝を設け、かつスリーブのスラストプレートと対面する面にもヘリングボーン溝を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
スラストプレート部を一体に形成した軸を備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にＯＡ分野の磁気ディスクメモリー装置等のディスク駆動スピンドルモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音響映像装置やコンピュータメモリー装置の小型高密度化が目ざましく進展している。特に磁気ディスクメモリー装置においては、高密度化、高速回転化が急速に行われている。これらの技術革新のなかで、ディスクを回転駆動するスピンドルモータにおいては、高精度な振れ精度、低騒音性、高寿命が求められる。これらの性能を決定付ける重要な要素にモータの軸受がある。
【０００３】
以上の要望に高レベルで対応できる軸受として、流体軸受が注目され採用されつつある。流体軸受とは円柱状の回転軸とそれに隙間をもって填め合わされる中空円筒状のスリーブメタルとで構成し、そのいずれかにヘリングボーン溝などを設ける。そしてその隙間に流体（多くの場合オイル）を満たし、回転子の回転に伴って流体に発生する圧力で回転子を支承する構造の軸受である。機構の占める体積が小さく、流体を介して回転子を支承するため回転音が小さくかつ耐衝撃性に優れており、回転軸全周で荷重を受けるので積分効果により軸振れが小さくなるなど、原理的にスピンドルモータの軸受として優れている。
【０００４】
軸受に流体軸受を採用した場合、オイルが軸受より漏れ出してしまうことを防止する手段が必要である。この手段が無いと軸受内のオイルの減少が急速に起こりモータの運転寿命は比較的短いものになってしまう。
【０００５】
このような課題に対して、特開平９ー１９１６０４号公報に記載されているモータ構成が知られている。図１０により、その構成を用いた従来例を説明する。
【０００６】
以下、図面を参照しながら従来のスピンドルモータについて説明する。
図１０において、１は軸で、２は軸１を固定支持しているステータベースである。３は前記ステータベース２に取り付けられた巻線コアである。また、軸１にはスラストプレート４が圧入により固定されている。５は流体軸受部６を具備するスリーブで、軸１を支承していて内部にオイルが充填されている。７はカウンタープレートでオイルが外へ漏れることを防いでいて、前記スリーブ５に圧入により固定されている。８はハブで、前記スリーブ５に取り付いている。９はロータフレーム、１０はロータマグネットである。１１は前記ハブ８に取り付けられたディスクで、１２はスペーサ、１３はディスク固定用のクランパ、１４はディスク取り付けネジである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような従来の構成を用いた場合、カウンタプレート７を流体軸受部６を有するスリーブ５に圧入固定する際、流体軸受部６内の空気を抜くことは困難で、どうしても極小の気泡として流体軸受部６内に残ってしまう。気泡が流体軸受部６内に存在すると、オイル量がその分少なくなるし、またモータ回転中に摩擦等により流体軸受部６内の温度が上昇することによって、気泡が膨張をする。この気泡の膨張により流体軸受部６内のオイルが流体軸受部６より外に押し出され、オイル不足となってモータ回転に異常をきたし、場合によっては回転しなくなることも起こりうるという課題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定されたスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられ前記スリーブに固定されている密封プレートとを備えることとした。
【０００９】
この手段で流体軸受部内に気泡を残すこと無くオイルを充填でき、更に流体軸受部内のオイルが外部に漏れるという問題がなくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項に記載した構成とすることにより本発明の目的を達成する実施形態のスピンドルモータを実現することができる。すなわち、請求項１記載の発明のように、ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられ前記スリーブに固定されている密封プレートとを備えることにより、流体軸受部内に気泡を残すこと無くオイルを充填することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明のように、ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられ前記スリーブに固定されている密封プレートとを備え、前記密封プレートは前記スリーブの端部のかしめで固定されており、前記スリーブの外周部分とハブとの間に隙間を設けることにより流体軸受部内に空気を残すこと無くオイルを充填することができるとともに、スリーブをかしめることで密封プレートの固定が確実にできる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明のように、ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受部を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられ穴を有する通気プレートと、前記通気プレートの上に設けられたカップ状の密封カバーとを備え、前記スリーブの外周部と前記ハブとの間に隙間が設けられていて前記密封カバーは前記隙間に挿入することにより、スリーブの隙間からにじみ出るわずかなオイルも封じ込めることができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明のように、ステータベースと、前記ステータベースに固定されアキシャル方向のセンターには貫通穴がある軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられた密封プレートと、前記軸の端面に設けられた封止部材とを備えることにより、流体軸受部内に空気を残すこと無くオイルを充填することができ、軸の中のスペースにオイルを貯えておくことができる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明のように、ステータベースと、前記ステータベースに固定された軸と、前記軸に固定されたスラストプレートと、前記軸を流体軸受を介して回転自在に支承するスリーブと、前記スリーブに固定されているハブと、前記スラストプレートと隙間を保ち対面する位置で前記スリーブに固定され穴を有するスラストリングと、前記スラストリングの上に設けられたエアー分離カバーとを備えることにより、流体軸受部内にわずかに残る空気を閉じ込めることができる。
【００１５】
また、請求項６記載の発明のように、ラストプレートの両面に夫々ヘリングボーン溝を設けることにより、スラスト方向にも動圧を発生させることで、より高精度なモータの振れ精度を実現することができる。
【００１６】
また、請求項７記載の発明のように、スラストリングのスラストプレートに対面する面にヘリングボーン溝を設け、かつスリーブのスラストプレートと対面する面にもヘリングボーン溝を設けることにより、スラスト方向に動圧を発生させる別の手段でより高度なモータの振れの精度を実現できる。
【００１７】
また、請求項８記載の発明のように、スラストプレート部を一体に形成した軸を備えることにより、軸とスラストを構成する面の直角度が比較的容易に出しやすくなる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図１から図９を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は実施例１におけるスピンドルモータの断面を示す。
【００２０】
図１において、１５は軸で、１６は前記軸１５を固定しているステータベースである。１７は前記ステータベース１６に取り付けられた巻線コアである。また、前記軸１５にはスラストプレート１８が固定されている。１９はスリーブで、前記軸１５を支承していて、内部にオイルが充填されている。２０は前記スリーブ１９または前記軸１５に彫られた流体軸受部となるヘリングボーン溝である。２１はスラストリングで、センター穴を有し前記スラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。２２はハブで、前記スリーブ１９に取り付け固定されている。２３は磁気記録等が施されている複数枚のディスクで、複数個のスペーサ２４を挟んで前記ハブ２３にディスク固定用クランパ２５と、取り付けビス２６とで固定されている。
【００２１】
巻線コア１７に通電することで磁界がロータマグネット２７に働きロータフレーム２８、ハブ２２、スリーブ１９等を回転させている。このハブ２２の回転によりメディアであるディスク２３を回転させデータの書き込みや読み取りを行う。
【００２２】
２９は前記スラストリング２１上に設けられた通気プレートで、センターに流体軸受部内の空気を抜く役割を果たす穴３０が設けられている。３１は前記通気プレート２９上に設けられた密封プレートで、前記スリーブ１９に圧入固定されている。
【００２３】
この構成により流体軸受部内にオイルを満たした後、通気プレート２９を覆いかぶせ内部の空気を穴３０から抜き、または内部のオイルが十分でないときにはこの穴３０よりオイルを注油することで、内部より空気を追い出し流体軸受部内に空気が残らないように密封プレート３１をその上からかぶせてスリーブ１９に圧入固定できる。この構成によりモータ回転中に流体軸受部内のオイルが流体軸受部の外へ漏れるということが無くなる。
【００２４】
（実施例２）
図２は実施例２におけるスピンドルモータの断面を示す。尚、実施例１と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、また同一部分の説明は省略する。
【００２５】
図２において、１５は軸で、３２は流体軸受部を具備するスリーブで前記軸１５を支承していて、内部にオイルが充填されている。前記軸１５にはスラストプレート１８が固定されている。２１はスラストリングで、センター穴を有し前記スラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。２２はハブで前記スリーブ３２に取り付け固定されている。前記ハブ２２の外周部分の一部がハブ２２と隙間３３を設けている。２９は前記スラストリング２１上に設けられた通気プレートで、センターに流体軸受部内の空気を抜く役割を果たす穴３０が設けられている。３１は前記通気プレート２９上に設けられた密封プレートで、前記スリーブ３２に挿入され前記スリーブ３２の端部３４をかしめて固定及び密封している。
【００２６】
以上に説明したように、実施例２のスリーブ３２が実施例１のスリーブ１９と構成が異なるのである。
【００２７】
この構成により密封プレート３１をスリーブ３２に固定する際スリーブ３２の端部３４を全周かしめ等の手段で容易に固定でき、またスリーブ３２のかしめをする外周部分にハブ２２と隙間３３を保つように段差を設けることでスリーブ３２の端部３４をかしめた時に生じるスリーブ３２の外周の膨らみの影響を回避でき、その上モータの回転中に流体軸受部内のオイルが流体軸受部の外へ漏れるということも無くオイルが漏れ出すことを防ぐことができる。
【００２８】
（実施例３）
図３は実施例３におけるスピンドルモータの断面を示す。尚、前記実施例１ならびに２と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、また同一部分の説明は省略する。
【００２９】
図３において、１５は軸で、３５は流体軸受部を具備するスリーブで前記軸１５を支承していて内部にオイルが充填されている。前記軸１５にはスラストプレート１８が固定されている。２１はスラストリングでセンター穴を有し前記スラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。２２はハブで、前記スリーブ３５に取り付け固定されている。前記ハブ２２の外周部分の一部がハブ２２と隙間３６を設けている。２９は前記スラストリング２１上に設けられた通気プレートで、センターに流体軸受部内の空気を抜く役割を果たす穴３０が設けられている。３７は前記通気プレート２９上に設けられたカップ状の密封カバーで、前記ハブ２２と前記スリーブ３５との隙間３６に挿入固定されている。
【００３０】
以上に説明したように、実施例３ではスリーブ３５の構成、隙間３６、密封カバー３７において実施例１、２と異なる。
【００３１】
この構成によりカップ状の密封カバー３７を用いることでスリーブ３５とハブ２２の隙間３６に密封カバー３７を挿入することでスリーブ３５外周の膨らみを生じること無く容易に流体軸受部の密封がなされオイルが流体軸受部の外へ漏れることを防いでいる。
【００３２】
（実施例４）
図４は実施例４におけるスピンドルモータの断面を示す。尚、前記実施例１、２、３と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、また同一部分の説明は省略する。
【００３３】
図４において、３８は軸で、アキシャル方向のセンターには貫通穴３９が設けられている。４０は前記軸３８の貫通穴３９をふさぐ封止部材である。４１は流体軸受部を具備するスリーブで、前記軸３８を支承していて内部にオイルが充填されている。前記軸３８にはスラストプレート１８が固定されている。２１はスラストリングでセンター穴を有し前記スラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。２２はハブで、前記スリーブ４１に取り付け固定されている。４２は前記スラストリング２１の上に設けられた密封プレートである。
【００３４】
この実施例４のスピンドルモータでは上記の構成により流体軸受部内の空気は軸３８の貫通穴３９を通じて外へ抜かれ、また流体軸受部内に足りないオイルはこの軸３８の貫通穴３９を介して注油することができ、封止部材４０と合わせて構成されることで流体軸受部の密封がなされオイルが流体軸受部の外へ漏れることを防いでいる。
【００３５】
（実施例５）
図５は実施例５におけるスピンドルモータの断面を示す。尚、前記実施例１ないし４と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、また同一部分の説明は省略する。
【００３６】
図５において、１５は軸で、１９は流体軸受部を具備するスリーブで、前記軸１５を支承していて、内部にオイルが充填されている。前記軸１５にはスラストプレート１８が固定されている。２１はスラストリングで、センター穴を有し前記スラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。２２はハブで、前記スリーブ１９に取り付け固定されている。４３は前記スラストリング２１上に設けられたエアー分離カバーで円周状の空気溜り溝４４が設けられている。
【００３７】
この実施例５の構成により流体軸受部に残された空気をエアー分離カバー４３の空気溜まり溝４４に待避させることで流体軸受部内のオイルの漏れを抑制することができる。
【００３８】
（実施例６）
図６は実施例６におけるスピンドルモータのスラストプレートの表面を示し、図７はスラストプレートの裏面を示す。
【００３９】
図６において、４５はスラストプレートで、４６は前記スラストプレート４５の表面上に設けられたへリングボーン溝である。図７において４７は前記スラストプレート４５の裏面上に設けられたへリングボーン溝で、前記へリングボーン溝４６とは溝の向きが反転している。
【００４０】
この実施例６においては二つのヘリングボーン溝４６と４７が設けられているため、スラスト方向にも流体軸受を用いることで実施例１から実施例５までの回転精度に比較して優れたモータとすることができる。
【００４１】
（実施例７）
図８は実施例７におけるスピンドルモータのスラストリングとスリーブ部分の要部断面を示す。
【００４２】
図８において、４８は流体軸受部を具備するスリーブである。４９はスラストリングで、センター穴を有しスラストプレート１８とわずかな隙間が設けられている。
【００４３】
前記スラストリング４９の前記スラストプレート１８と対面する面にへリングボーン溝５０が設けられ、更に前記スリーブ４８の前記スラストプレート１８と対面する面にもヘリングボーン溝５１が設けられている。
【００４４】
この実施例７の構成で実施例６と同様に回転精度の優れたモータが実現できる。
【００４５】
（実施例８）
図９は実施例８におけるスピンドルモータの断面を示す。尚、前記実施例１ないし７と構成が同じ部分に付いてはその符号を同一とし、また同一部分の説明は省略する。
【００４６】
図９において、５２は前記実施例１ないし実施例５に記載のスラストプレート１８と軸１５を一体加工したもので、スラストプレート部５３を形成した軸である。
【００４７】
このスラストプレート部５３を一体に形成した軸５２により実施例１から実施例５までの軸１５に対するスラストプレート１８とが別体になっているのに比較して直角度の高精度化が容易に達成できる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載に係わる発明によれば、オイルを使用する流体軸受部内に気泡を残さないでオイルを充分に充填することができる。
【００４９】
また、請求項２記載に係わる発明によれば、流体軸受部内に空気を残すこと無くオイルを充填することができるとともにスリーブをかしめることで密封プレートが固定できる。
【００５０】
また、請求項３記載の本発明によれば、スリーブの隙間からにじみ出るわずかなオイルも密封カバーで封じ込めることができる。
【００５１】
また、請求項４記載の発明によれば、流体軸受部内に空気を残すこと無くオイルを充填することができ、軸の中のスペースである貫通穴にオイルを貯えておくことができる。
【００５２】
また、請求項５記載の発明によれば、流体軸受部内にわずかに残る空気をエヤー分離カバーで閉じ込めることができる。
【００５３】
また、請求項６記載の発明によれば、二つのヘリングボーン溝によりスラスト方向にも動圧を発生させることで、より高精度なモータの振れ精度を実現することができる。
【００５４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項６とは別の手段によってスラスト方向に動圧を発生させ、高度なモータの振れの精度を実現することができる。
【００５５】
また、請求項８記載の発明によれば、軸のスラストを構成する面の直角度が比較的容易に出しやすくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるスピンドルモータの断面図
【図２】本発明の実施例２におけるスピンドルモータの断面図
【図３】本発明の実施例３におけるスピンドルモータの断面図
【図４】本発明の実施例４におけるスピンドルモータの断面図
【図５】本発明の実施例５におけるスピンドルモータの断面図
【図６】本発明の実施例６におけるスラストプレートの表面図
【図７】本発明の実施例６におけるスラストプレートの裏面図
【図８】本発明の実施例７におけるスラストリングとスリーブの要部断面図
【図９】本発明の実施例８におけるスピンドルモータの断面図
【図１０】従来例におけるスピンドルモータの断面図
【符号の説明】
１５、３８  軸
１６  ステータベース
２０、４６、４７、５０、５１  ヘリングボーン溝
２９  通気プレート
３０  穴
３１、４２  密封プレート
２１、４９  スラストリング
１８、４５  スラストプレート
１９、３２、３５、４１、４８  スリーブ
２２  ハブ
３３、３６  隙間
３７  密封カバー
３９  貫通穴
４０  封止部材
４３  エアー分離カバー
５２  スラストプレート部のある軸
【図１】
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【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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