JP3996436B2

JP3996436B2 - 動圧軸受モータ

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Publication number: JP3996436B2
Application number: JP2002139584A
Authority: JP
Inventors: 五明　　正人; 進悟杉信
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP2003333797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑流体に発生する動圧によって回転軸を支持するようにした動圧軸受スリーブを備えた動圧軸受モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種回転駆動装置において、回転体を高速で高精度に回転させるための軸受装置として、潤滑流体に動圧を発生させて回転軸を支承する動圧軸受スリーブを備えた動圧軸受モータの開発が進められている。そして、このような動圧軸受モータにおいては装置全体の薄型化が急速に図られつつあり、それらを達成するために、上述した動圧軸受スリーブの軸方向端面を利用してスラスト軸受部を形成するようにした提案が、例えば特開２００１−６５５５２号公報などにおいて種々なされている。
【０００３】
このような動圧軸受モータでは、例えば図８に示されているように、ステータコア１を保持する略円筒状のホルダ部材２の内部側に、動圧軸受スリーブ３が挿通されるようにして固着されているとともに、その動圧軸受スリーブ３により回転自在に支持された回転軸４に回転ハブ５が取り付けられている。そして、その回転ハブ５の中心側部分における軸方向内端面（図示下端面）が、上記動圧軸受スリーブ３の軸方向端面（図示上端面）に対して軸方向に近接対向して配置されており、それらの軸方向対向領域にスラスト軸受部ＳＢが構成されている。
【０００４】
このスラスト動圧軸受部ＳＢの内部側には、適宜の潤滑流体（図示省略）が注入されているとともに、その潤滑流体に対する動圧発生手段として、例えばヘリングボーン形状の動圧発生溝が環状に凹設されており、その動圧発生溝の加圧作用により上記潤滑流体に対して動圧を発生させ、所定の軸方向浮上力を得るようしている。なお、上記スラスト動圧軸受部ＳＢによる軸方向の浮上力を効率的に得るためには、上述した動圧発生溝の加圧作用を半径方向内方側（中心側）に向かわせるように設定しておくことが望ましい。従って通常は、図８中の矢印で示されているように、上記動圧発生溝を構成している半径方向外方側の溝部による加圧作用（ポンピング作用）を、半径方向内方側の溝部による加圧作用よりも大きく設定してあり、それらの差圧によって上記潤滑流体を中心側へ送り込むようにしている。
【０００５】
一方、このようなスラスト動圧軸受部ＳＢより半径方向外方側の部位には、当該スラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体の外部流出を防止するために、毛細管シール部などからなる流体シール部６が連設されている。この流体シール部６は、例えば、上記動圧軸受スリーブ１の外周側壁面を利用して構成されており、より具体的には、その動圧軸受スリーブ３の外周側壁面と、前記回転ハブ５に対して抜け止め部材を兼用するように取り付けられた環状部材（カウンタープレート）７の内周側壁面との間に適宜の隙間を画成しておき、その隙間を、図示下方側の開口部に向かって連続的に拡大することによって、テーパ状の毛細管シール空間を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したように動圧軸受スリーブ３の軸方向端面（図示上端面）を利用してスラスト軸受部ＳＢを構成した場合には、流体シール部６を形成する抜け止め部材としての環状部材７が、ステータコア１を保持するホルダ部材２の直上位置に張り出すように配置されることとなり、その分、ホルダ部材２の軸方向長さを短縮化せざるを得なくなる。その結果、上記ホルダ部材２におけるステータコア１との接合長さが短くなってしまい、ステータコア１の保持強度が低下して、当該ステータコア１の電磁振動が拡大するおそれがある。
【０００７】
また、同様のことから、環状部材７の軸方向の接合長さも十分にとることができなくなっているため、当該環状部材７の接合強度が不足する傾向があるとともに、その環状部材７の接合部位から発生した接着剤の塵埃などが、当該環状部材７の近傍に配置された流体シール部６内に流入していき、いわゆるコンタミ汚染を招来するおそれもある。
【０００８】
これに対して、特開２００１−１７８０７４号公報に記載された装置では、ステータコアの軸方向高さに合わせてホルダ部材の軸方向長さを拡大しているが、そのホルダ部材の軸方向拡大部位に、回転ハブ４の抜け止め部材である環状部材７を配置することができなくなっており、ラジアル軸受部と軸方向に並列するようにして抜け止め部材を設けざるを得なくなり、その分、ラジアル軸受部の軸方向スパンが短縮化されることとなって軸受剛性が低下するか、或いはラジアル軸受部の軸受剛性を十分にするためには、モータの軸方向高さを拡大せざるを得なくなってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、簡易な構成によって、回転ハブの抜け止め部材を省スペースで固着することができ、更には、強固に固着することができるようにした動圧軸受モータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる動圧軸受モータでは、潤滑流体に発生する動圧により回転軸を支持する動圧軸受スリーブが、ステータコアを保持する略円筒状のホルダ部材の内部側に挿通されるようにして固着されたものであって、上記動圧軸受スリーブの内周壁面と前記回転軸の外周壁面との半径方向対向領域に、軸方向に沿って少なくとも二箇所のラジアル動圧軸受部が設けられているとともに、前記動圧軸受スリーブの軸方向端面と、前記回転軸とともに一体回転する回転ハブの半径方向に伸びる軸方向端面との軸方向対向領域に、スラスト動圧軸受部が設けられ、上記回転ハブの上記軸方向対向領域より半径方向外方側には、環状部材が固定され、上記環状部材は、半径方向に伸びると共に上記動圧軸受スリーブの外周壁面を取り囲むように配置され上記回転ハブに取り付けられるハブ取付部と、上記ハブ取付部に連結し前記ハブ取付部から上記回転ハブとは軸方向反対側に伸びる本体部と、を備え、上記ハブ取付部は、上記スラスト動圧軸受部より半径方向外方側に位置し上記動圧軸受スリーブの外周壁面と半径方向に対向する内周壁面と、上記回転ハブの軸方向端面に当接する端面と、を有し、上記本体部は、上記ハブ取付部の内周壁面より半径方向内方に位置し上記動圧軸受スリーブの外周壁面と半径方向に対向する内周壁面を有し、上記回転ハブの上記軸方向端面と上記ハブ取付部の端面が当接する上記回転ハブの端面とは、半径方向に面一に形成され、上記動圧軸受スリーブは、半径方向外方に突出する抜止め係止鍔部を備え、上記抜止め係止鍔部は、上記本体部の内周壁面より半径方向外方で且つ上記ハブ取付部の内周壁面より半径方向内方に位置し上記環状部材と半径方向に対向する鍔部外周壁面と、該鍔部外周壁面に連続し上記本体部と軸方向に対向し上記環状部材の軸方向抜けを防止する鍔部端面と、を有し、上記本体部の内周壁面とこの内周壁面と半径方向に対向する上記動圧軸受スリーブの外周壁面との間の半径方向隙間には、上記潤滑流体の外部流出を防止する流体シール部が形成され、上記潤滑流体は、上記スラスト動圧軸受部から上記流体シール部に至るまで連続的に充填され、上記流体シール部内に上記潤滑流体の液面が位置している。
【００１１】
このような構成を有する請求項１にかかる動圧軸受モータによれば、環状部材のハブ取付部が、動圧軸受スリーブに設けられた抜止め係止鍔部の外周側に配置されていることから、ステータコアを保持するホルダ部材を軸方向に延在させるようにして配置するにあたって、上記環状部材のハブ取付部が空間的に邪魔にならなくなることから、上記ホルダ部材におけるステータコア保持部位の軸方向高さを、上記環状部材のハブ取付部に至るまで拡大することが可能となる。その結果、ステータコアの接合力が十分に得られることとなって、当該ステータコアの磁気振動が良好に抑制されるようになっている。
【００１２】
特に、請求項２にかかる動圧軸受モータでは、上記請求項１における回転ハブの軸方向端面に、環状部材のハブ取付部を塑性変形により固定状態とする固定部が軸方向に突出するように設けられ、該固定部の内周壁面が、前記環状部材のハブ取付部を位置決めする規制面に形成されていることから、上記固定部の位置決め規制面によって環状部材が容易かつ高精度に案内されつつ装着されるとともに、上記固定部の塑性変形によって強固な固着状態が得られる。
【００１３】
また、請求項３にかかる動圧軸受モータでは、潤滑流体に発生する動圧により回転軸を支持する動圧軸受スリーブが、ステータコアを保持する略円筒状のホルダ部材の内部側に挿通されるようにして固着されたものであって、上記動圧軸受スリーブの内周壁面と前記回転軸の外周壁面との半径方向対向領域に、軸方向に沿って少なくとも二箇所のラジアル動圧軸受部が設けられているとともに、前記動圧軸受スリーブの軸方向端面と、前記回転軸とともに一体回転する回転ハブの軸方向端面との軸方向対向領域に、スラスト動圧軸受部が設けられている一方、上記回転ハブの軸方向端面であって上記スラスト動圧軸受部より半径方向外方側の領域に、前記動圧軸受スリーブの外周壁面を取り囲むように配置された環状部材のハブ取付部が接合されているとともに、前記回転ハブの軸方向端面には、前記環状部材のハブ取付部を塑性変形により固定状態とする固定部が軸方向に突出するように設けられ、該固定部の内周壁面が、前記環状部材のハブ取付部を位置決めする規制面に形成され、前記回転ハブに設けられた前記固定部の半径方向外方側に、塑性変形された固定部の被覆用封止剤を貯留する周壁部が設けられており、前記環状部材のハブ取付部から内方に突出する本体部と、前記動圧軸受スリーブの外周壁面との間に、前記スラスト動圧軸受部から連続するように画成された半径方向隙間によって上記スラスト動圧軸受部内の潤滑流体の外部流出を防止する流体シール部が形成され、かつ上記動圧軸受スリーブに、上記環状部材の本体部と軸方向に対面するように半径方向外方に突出して上記環状部材の軸方向抜けを防止する抜止め係止鍔部が設けられ、その動圧軸受スリーブの抜止め係止鍔部の外周壁面に対して、上記環状部材のハブ取付部の内周壁面が半径方向外方側から対面するように配置されている。
【００１４】
さらに、請求項４にかかる動圧軸受モータでは、上記請求項１乃至 3 のいずれかにおけるホルダ部材に保持されたステータコアの軸方向高さに対して、上記ホルダ部材におけるステータコア保持部位の軸方向高さが同等の高さを有するように形成されていることから、ステータコアの接合力が必要かつ十分に得られる。
【００１５】
さらにまた、請求項５にかかる動圧軸受モータでは、上記請求項１における流体シール部が、当該流体シール部の開口側に向かって隙間寸法が拡大する毛細管シール構造をなすように形成され、当該流体シール部を画成する動圧軸受スリーブの外周壁面、及び前記環状部材の本体部の内周壁面の双方が、上記流体シール部の開口側に向かって半径方向内方側に傾斜するテーパ面を有することによって、上記流体シール部の中心軸線が開口側に向かって半径方向内方側に傾斜するように形成されていることから、流体シール部における本来の毛細管シールに加えて、回転時の遠心力が、流体シール部内の潤滑流体を内部側に押し込むように作用することとなって、極めて良好なシール作用が得られるようになっている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、まず本発明にかかる動圧軸受モータを採用した一例としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の概要を説明することとする。
【００１７】
図１に示されている軸回転型のＨＤＤ駆動装置の全体は、固定部材としてのステータ組１０と、そのステータ組１０に対して図示上側から組み付けられた回転ハブとしてのロータ組２０とから構成されている。そのうちステータ組１０は、図示を省略した固定基台側にネジ止めされる固定フレーム１１を有している。この固定フレーム１１は、軽量化を図るためにアルミ系金属材料から形成されているが、当該固定フレーム１１の略中央部分に立設するようにして形成された環状の軸受ホルダー１２の内周壁面側には、中空円筒状に形成された固定軸受部材としての動圧軸受スリーブ１３が、圧入又は焼嵌めによって上記軸受ホルダー１２に接合されている。この動圧軸受スリーブ１３は、小径の孔加工等を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されている。
【００１８】
また、前記軸受ホルダー１２の外周側に形成された取付面には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア１４の内周側壁面が挿通されるようにして嵌着されているとともに、そのステータコア１４に放射状に設けられた各突極部には、駆動コイル１５がそれぞれ巻回されている。このとき、上記ステータコア１４を保持している軸受ホルダー１２の外周側の部位、すなわち上記ステータコア１４の取付面を含む部位１２ａは、上記ステータコア１４の内周側壁面の軸方向高さのほぼ全長にわたって延在するように軸方向に伸長・拡大されているが、その点の構成については後述する。
【００１９】
さらに、上記動圧軸受スリーブ１３に設けられた中心孔内には、上述したロータ組２０を構成する回転軸２１が回転自在に挿入されている。すなわち、上記動圧軸受スリーブ１３の内周壁部に形成された動圧面は、上記回転軸２１の外周壁面に形成された動圧面に対して半径方向に対向するように配置されており、その微小隙間部分に、軸方向に適宜の間隔をあけて２箇所のラジアル動圧軸受部ＲＢ，ＲＢが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける動圧軸受スリーブ１３側の動圧面と、回転軸２１側の動圧面とは、数μｍの微少隙間を介して周状に対向配置されており、その微少隙間からなる軸受空間内に、潤滑オイルや磁性流体やエアー等の潤滑流体（図示省略）が軸線方向に連続するように注入又は介在されている。
【００２０】
さらにまた、上記動圧軸受スリーブ１３及び回転軸２１の両動圧面の少なくとも一方側には、例えば、へリングボーン形状等からなるラジアル動圧発生用溝（図３中の符号Ｇ参照）が、軸線方向に２ブロックに分けられて環状に凹設されており、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により図示を省略した潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸２１とともに後述する回転ハブ２２が、上記動圧軸受スリーブ１３に対してラジアル方向に非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００２１】
さらに、上記回転軸２１とともにロータ組２０を構成している回転ハブ２２は、アルミ系金属からなる略カップ状の部材からなり、当該回転ハブ２２の中心部分に設けられた接合穴２２ａが、上記回転軸２１の図示上端部分に対して圧入又は焼嵌めによって一体的に接合されている。この回転ハブ２２は、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体ディスクを外周部に搭載する略円筒状の胴部２２ｂを有しているとともに、その胴部２２ｂから半径方向外方に張り出して記録媒体ディスクを軸線方向に支持するディスク載置部２２ｃを備えており、図示上方側から被せるように螺子止めされたクランパ（図示省略）の図示上方側押圧力によって、上記記録媒体ディスクが固定されるようになっている。
【００２２】
また、上記回転ハブ２２の胴部２２ｂの内周壁面側には、バックヨークを介して環状駆動マグネット２２ｄが取り付けられている。この環状駆動マグネット２２ｄの内周壁面は、前述したステータコア１４における各突極部の外周側端面に対して環状に対向するように近接配置されているとともに、当該環状駆動マグネット２２ｄの軸方向下端面は、上述した固定フレーム１１側に取り付けられた磁気吸引板２３と軸方向に対面する位置関係になされており、これら両部材２２ｄ，２３どうしの間の磁気的吸引力によって、上述した回転ハブ２２の全体が軸方向に引き付けられ、安定的な回転状態が得られる構成になされている。
【００２３】
一方、前記動圧軸受スリーブ１３の図示下端側に設けられた開口部は、カバー１３ａにより閉塞されており、上述した各ラジアル動圧軸受部ＲＢ内の潤滑流体が外部に漏出しない構成になされている。
【００２４】
また、上記動圧軸受スリーブ１３の図示上端面と、上述した回転ハブ２２の中心側部分における図示下端面とは、軸方向に近接した状態で対向するように配置されており、それら動圧軸受スリーブ１３の図示上端面と、回転ハブ２２の図示下端面との間の軸方向対向領域に、スラスト動圧軸受部ＳＢが設けられている。すなわち、上記スラスト動圧軸受部ＳＢを構成している両対向動圧面１３，２２の少なくとも一方側には、例えばへリングボーン形状のスラスト動圧発生溝（図示省略）が形成されており、そのスラスト動圧発生溝を含む軸方向対向部分がスラスト動圧軸受部ＳＢになされている。
【００２５】
このようなスラスト動圧軸受部ＳＢを構成している動圧軸受スリーブ１３の図示上端面側の動圧面と、それに近接対向する回転ハブ２２の図示下端面側の動圧面とは、数μｍの微少隙間を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微少隙間からなる軸受空間内に、オイルや磁性流体やエアー等の潤滑流体が、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢから連続的に充填されていて、回転時に、上述したスラスト動圧発生溝のポンピング作用によって上記潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、前記回転軸２１及び回転ハブ２２が、スラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持される構成になされている。
【００２６】
さらに、上記動圧軸受スリーブ１３の外周壁面には、毛細管シール部２４からなる流体シール部が画成されている。すなわち、この流体シール部としての毛細管シール部２４は、前述したスラスト動圧軸受部ＳＢを含む軸方向のスラスト対向領域に対して半径方向外方側から連設されるように設けられており、前記動圧軸受スリーブ１３の外周壁面と、当該動圧軸受スリーブ１３の外周壁面に対して半径方向に対向するように形成された抜け止め部材としての環状部材２５の内周壁面と、によって上記毛細管シール部２４が画成されている。
【００２７】
より詳しくは、上記環状部材２５は、略リング状部材からなり、当該環状部材２５の外周側部分を形成している板状のハブ取付部２５ａが、上述した回転ハブ２２に設けられた固定部２２ｅにより固着されている。また、そのハブ取付部２５ａから内方側に突出するように設けられた本体部２５ｂの内周壁面は、上述した動圧軸受スリーブ１３の外周壁面に対して前記スラスト動圧軸受部ＳＢから連続する半径方向隙間を画成するように配置されており、その半径方向隙間によって、前述したスラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体の外部流出を防止する流体シール部２４が形成されている。
【００２８】
このとき、上記流体シール部としての毛細管シール部２４を画成している環状部材２５の内周壁面と、動圧軸受スリーブ１３の外周壁面との間の隙間は、図示下方側の開口側（図示下方側）に向かって連続的に拡大するように形成され、テーパ状のシール空間を構成している。そして、上述したスラスト動圧軸受部ＳＢ内の潤滑流体は、上記毛細管シール部２４に至るまで連続的に充填されており、当該毛細管シール部２４の途中位置に潤滑流体の液面が常時位置するように構成されている。またこのとき、上記毛細管シール部２４を画成している動圧軸受スリーブ１３の外周壁面、及び前記環状部材２５における本体部２５ｂの内周壁面の双方は、当該毛細管シール部２４の開口側（図示下方側）に向かって半径方向内方側に傾斜するテーパ面を有するように形成されており、当該毛細管シール部２４の中心軸線が、開口側（図示下方側）に向かって半径方向内方側に傾斜するように形成されている。これによって、本来の毛細管シール作用に加えて、回転時の遠心力が、上記毛細管シール部２４内の潤滑流体を外周側、すなわち内部側（図示上側）に押し込むように作用する構成になされている。
【００２９】
一方、上記固定部２２ｅは、前記回転ハブ２２の図示下端面であって上記スラスト動圧軸受部ＳＢの半径方向外方側の領域に、軸方向（図示下方向）に突出するように形成されており、当該固定部２２ｅに対して、前記環状部材２５のハブ取付部２５ａを外方側から覆うようにカシメ等による塑性変形が施される構成になされており、その固定部２２ｅの塑性変形によって上記環状部材２５のハブ取付部２５ａが強固な固定状態になされるようになっている。
【００３０】
このとき、上記固定部２２ｅの内周壁面は、前記環状部材２５のハブ取付部２５ａを予め決められた位置に位置決め案内する規制面を構成するように形成されており、当該固定部２２ｅの位置決め規制面に沿って、上記環状部材２５のハブ取付部２５ａが軸方向に摺動されながら装着されることによって、その環状部材２５の全体が、容易かつ高精度に装着されるようになっている。
【００３１】
さらに、上記回転ハブ２２に設けられた固定部２２ｅの半径方向外方側には、フランジ状の周壁部２２ｆが立設するように設けられている。そして、上述したようにして塑性変形された固定部２２ｅに対して被覆用封止剤２２ｇが外方側から覆うように塗布され、その被覆用封止剤２２ｇが上記周壁部２２ｆの内方側の空間内に貯留される構成になされている。
【００３２】
一方、上記動圧軸受スリーブ１３の図示上端部分には、半径方向外方側に張り出すように突出する抜止め係止鍔部１３ｂが設けられており、その抜止め係止鍔部１３ｂの一部が、上述した環状部材２５の本体部２５ｂの図示上面側に対して軸方向に対向するように配置されている。そして、これら両部材１３ｂ，２５ｂが軸方向に当接可能に配置されていることによって、前記回転ハブ２２が軸方向に抜け出すことを防止する構成になされている。
【００３３】
すなわち、その動圧軸受スリーブ１３における抜止め係止鍔部１３ｂの半径方向外方側には、上述した環状部材２５のハブ取付部２５ａが配置されており、上記抜止め係止鍔部１３ｂの外周壁面に対して、上記環状部材２５のハブ取付部２５ａの内周壁面が、半径方向外方側から対面するように配置されている。
【００３４】
このように本実施形態では、上記環状部材２５のハブ取付部２５ａが、動圧軸受スリーブ１３に設けられた抜止め係止鍔部１３ｂの外周側に配置されていることから、前記ステータコア１４を保持する軸受ホルダー１２の図示上方部分にスペースが形成されることとなり、そのスペースを利用して、当該軸受ホルダー１２軸方向高さを、上記環状部材２５のハブ取付部２５ａに至るまで長大化させるように拡大することが可能になっている。すなわち、上記ステータコア１４を保持している上記軸受ホルダー１２の外周取付面を含む部位１２ａは、上記ステータコア１４の内周側壁面の軸方向長さのほぼ全長にわたるように軸方向に拡大されており、それによって、上記ステータコア１４の接合力を十分なものとし、ステータコア１４の磁気振動が良好に抑制されるようにしている。
【００３５】
特に、本実施形態では、上述した軸受ホルダー１２におけるステータコア保持部位１２ａの軸方向高さが、当該軸受ホルダー１２に保持されたステータコア１４の軸方向の高さと同等の高さを有するように形成されていることから、ステータコア１４の接合力が必要かつ十分に得られるようになっている。
【００３６】
次に、上述したような構造をなす動圧軸受モータのロータ組２０を組み立てる手順を説明しておく。
まず、図２に示されているように、回転ハブ２２に対して回転軸２１を圧入等により固着しておき、その回転ハブ２２に固定された回転軸２１に対して、図３に示されているように、カバー部材１３ａを装着した動圧軸受スリーブ１３を挿通し、図４に示されているようにして取り付ける。次いで、図５に示された環状部材２５を、上記動圧軸受スリーブ１３の外周側を通すようにして挿通し、当該環状部材２５のハブ取付部２５ａを回転ハブ２２側の固定部２２ｅに沿わせるようにして装着する。その後、上記固定部２２ｅをカシメ等により塑性変形して上記環状部材２５のハブ取付部２５ａを回転ハブ２２側に不動に固定する。さらに、上記カシメ等により塑性変形された回転ハブ２２側の固定部２２ｅに対して、被覆用封止剤２２ｇを覆うように塗布する。
【００３７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもない。
【００３８】
例えば、上述した実施形態では、環状部材２５をカシメ等による塑性変形によって固定しているが、固定手段はそれに限定されるものではなく、レーザ溶接などによって固定することも可能である。なお、レーザ溶接を用いた接合を採用した場合には、接合部位の近傍に金属蒸発によるコンタミ現象が発生したり、爆飛部材が飛散することがあるが、そのような弊害の発生は、接着剤等を用いて被覆することによって防止することができる。
【００３９】
また、固定部２２ｅを設けることなく、その固定部２２ｅを兼用するように形成した周壁部２２ｆをカシメするとともに、そのカシメ部分を被覆用封止剤２２ｇにより封止するようにしてもよい。
【００４０】
さらに、上述した実施形態は、ＨＤＤスピンドルモータに対して本発明を適用したものであるが、その他の多種多様な動圧軸受モータに対して本発明は同様に適用することができるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる動圧軸受モータは、抜け防止部材としての環状部材におけるハブ取付部を、動圧軸受スリーブに設けた抜止め係止鍔部の外周側に配置したことにより、ホルダ部材におけるステータコア保持部位の軸方向高さを、上記環状部材のハブ取付部に至るまで伸長させるように拡大することを可能として、当該ステータコアの接合力を十分とし、動圧軸受モータの薄型化を行った際におけるステータコアの磁気振動を良好に抑制するようにしたものであるから、簡易な構成によって、動圧軸受モータの特性又は信頼性を損なうことなく、薄型化を良好に図ることができる。
【００４２】
特に、本発明にかかる動圧軸受モータは、ホルダ部材に保持されたステータコアの軸方向高さに対して、ホルダ部材におけるステータコア保持部位の軸方向高さを同等の高さに形成し、ステータコアの接合力を必要かつ十分としたものであるから、上述した効果を更に向上させることができる。
【００４３】
また、本発明にかかる動圧軸受モータは、回転ハブの軸方向端面に、抜け止め部材としての環状部材のハブ取付部を塑性変形により固定状態とする固定部を設け、該固定部の内周壁面を、上記環状部材のハブ取付部を位置決めする規制面に形成することによって環状部材を容易かつ高精度に、しかも強固な固着状態が得られるように構成したものであるから、上述した効果に加えて、抜け止め部材としての環状部材を良好に固定することができ、動圧軸受モータの信頼性を更に高めることができる。
【００４４】
さらに、本発明にかかる動圧軸受モータは、回転ハブに設けられた固定部の半径方向外方側に、塑性変形された固定部の被覆用封止剤を貯留する周壁部を設けて、固定部の塑性変形を原因とするコンタミ汚染等を被覆用封止剤によって良好に防止するとともに、固定部からの潤滑流体の外部漏出を被覆用封止剤によって良好に防止したものであるから、上述した効果に加えて、動圧軸受モータの清浄性を高めることができる。
【００４５】
さらにまた、本発明にかかる動圧軸受モータは、流体シール部を、開口側に向かって隙間寸法が拡大する毛細管シール構造をなすように形成するとともに、当該流体シール部を画成する動圧軸受スリーブの外周壁面、及び前記環状部材の本体部の内周壁面の双方を、上記流体シール部の開口側に向かって半径方向内方側に傾斜するテーパ面とすることによって、上記流体シール部の中心軸線を開口側に向かって半径方向内方側に傾斜させるように形成し、流体シール部における本来の毛細管シールに加えて、回転時の遠心力により流体シール部内の潤滑流体を内部側に押し込むように作用させることにより、極めて良好なシール作用を得るようにしたものであるから、上述した効果に加えて、潤滑流体の外部漏れを良好に防止することができ、動圧軸受モータの信頼性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる動圧軸受モータを備えた軸回転型のＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に示されたＨＤＤ用スピンドルモータに用いられている回転ハブに対して回転軸を固着した状態を表した縦断面説明図である。
【図３】図１に示されたＨＤＤ用スピンドルモータに用いられている動圧軸受スリーブを表した縦断面説明図である。
【図４】図２における回転ハブに固着された回転軸に対して、図３にかかる動圧軸受スリーブを装着した状態を表した縦断面説明図である。
【図５】図１に示されたＨＤＤ用スピンドルモータに用いられている環状部材を表した縦断面説明図である。
【図６】図４における回転軸に装着された動圧軸受スリーブ対して、図５にかかる環状部材を装着した状態を表した縦断面説明図である。
【図７】図６の状態から環状部材を固定した状態を表した縦断面説明図である。
【図８】従来の動圧軸受モータにおけるスラスト動圧軸受部を拡大して表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
１２軸受ホルダー
１２ａステータコア保持部位
１３動圧軸受スリーブ
１３ｂ抜止め係止鍔部
１４ステータコア
２１回転軸
２２回転ハブ
２２ｅ固定部
２２ｆ周壁部
２２ｇ被覆用封止剤
２４毛細管シール部（流体シール部）
２５環状部材
２５ａハブ取付部
２５ｂ本体部
ＲＢラジアル動圧軸受部
ＳＢスラスト動圧軸受部

Claims

潤滑流体に発生する動圧により回転軸を支持する動圧軸受スリーブが、ステータコアを保持する略円筒状のホルダ部材の内部側に挿通されるようにして固着されたものであって、
上記動圧軸受スリーブの内周壁面と前記回転軸の外周壁面との半径方向対向領域に、軸方向に沿って少なくとも二箇所のラジアル動圧軸受部が設けられているとともに、前記動圧軸受スリーブの軸方向端面と、前記回転軸とともに一体回転する回転ハブの半径方向に伸びる軸方向端面との軸方向対向領域に、スラスト動圧軸受部が設けられ、
上記回転ハブの上記軸方向対向領域より半径方向外方側には、環状部材が固定され、
上記環状部材は、半径方向に伸びると共に上記動圧軸受スリーブの外周壁面を取り囲むように配置され上記回転ハブに取り付けられるハブ取付部と、上記ハブ取付部に連結し前記ハブ取付部から上記回転ハブとは軸方向反対側に伸びる本体部と、を備え、
上記ハブ取付部は、上記スラスト動圧軸受部より半径方向外方側に位置し上記動圧軸受スリーブの外周壁面と半径方向に対向する内周壁面と、上記回転ハブの軸方向端面に当接する端面と、を有し、
上記本体部は、上記ハブ取付部の内周壁面より半径方向内方に位置し上記動圧軸受スリーブの外周壁面と半径方向に対向する内周壁面を有し、
上記回転ハブの上記軸方向端面と上記ハブ取付部の端面が当接する上記回転ハブの端面とは、半径方向に面一に形成され、
上記動圧軸受スリーブは、半径方向外方に突出する抜止め係止鍔部を備え、
上記抜止め係止鍔部は、上記本体部の内周壁面より半径方向外方で且つ上記ハブ取付部の内周壁面より半径方向内方に位置し上記環状部材と半径方向に対向する鍔部外周壁面と、該鍔部外周壁面に連続し上記本体部と軸方向に対向し上記環状部材の軸方向抜けを防止する鍔部端面と、を有し、
上記本体部の内周壁面とこの内周壁面と半径方向に対向する上記動圧軸受スリーブの外周壁面との間の半径方向隙間には、上記潤滑流体の外部流出を防止する流体シール部が形成され、
上記潤滑流体は、上記スラスト動圧軸受部から上記流体シール部に至るまで連続的に充填され、上記流体シール部内に上記潤滑流体の液面が位置していることを特徴とする動圧軸受モータ。
前記回転ハブの軸方向端面には、前記環状部材のハブ取付部を塑性変形により固定状態とする固定部が軸方向に突出するように設けられ、該固定部の内周壁面が、前記環状部材のハブ取付部を位置決めする規制面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受モータ。
潤滑流体に発生する動圧により回転軸を支持する動圧軸受スリーブが、ステータコアを保持する略円筒状のホルダ部材の内部側に挿通されるようにして固着されたものであって、
上記動圧軸受スリーブの内周壁面と前記回転軸の外周壁面との半径方向対向領域に、軸方向に沿って少なくとも二箇所のラジアル動圧軸受部が設けられているとともに、前記動圧軸受スリーブの軸方向端面と、前記回転軸とともに一体回転する回転ハブの軸方向端面との軸方向対向領域に、スラスト動圧軸受部が設けられている一方、
上記回転ハブの軸方向端面であって上記スラスト動圧軸受部より半径方向外方側の領域に、前記動圧軸受スリーブの外周壁面を取り囲むように配置された環状部材のハブ取付部が接合されているとともに、
前記回転ハブの軸方向端面には、前記環状部材のハブ取付部を塑性変形により固定状態とする固定部が軸方向に突出するように設けられ、該固定部の内周壁面が、前記環状部材のハブ取付部を位置決めする規制面に形成され、前記回転ハブに設けられた前記固定部の半径方向外方側に、塑性変形された固定部の被覆用封止剤を貯留する周壁部が設けられており、
前記環状部材のハブ取付部から内方に突出する本体部と、前記動圧軸受スリーブの外周壁面との間に、前記スラスト動圧軸受部から連続するように画成された半径方向隙間によって上記スラスト動圧軸受部内の潤滑流体の外部流出を防止する流体シール部が形成され、かつ上記動圧軸受スリーブに、上記環状部材の本体部と軸方向に対面するように半径方向外方に突出して上記環状部材の軸方向抜けを防止する抜止め係止鍔部が設けられ、
その動圧軸受スリーブの抜止め係止鍔部の外周壁面に対して、上記環状部材のハブ取付部の内周壁面が半径方向外方側から対面するように配置されていることを特徴とする動圧軸受モータ。
前記ホルダ部材に保持された前記ステータコアの軸方向高さに対して、上記ホルダ部材におけるステータコア保持部位の軸方向高さが同等の高さを有するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動圧軸受モータ。
前記流体シール部は、当該流体シール部の開口側に向かって隙間寸法が拡大する毛細管シール構造をなすように形成され、当該流体シール部を画成する動圧軸受スリーブの外周壁面、及び前記環状部材の本体部の内周壁面の双方が、上記流体シール部の開口側に向かって半径方向内方側に傾斜するテーパ面を有することによって、上記流体シール部の中心軸線が開口側に向かって半径方向内方側に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動圧軸受モータ。