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DE112005002835T5 - Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, Spindelmotor mit einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung und Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung - Google Patents

Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, Spindelmotor mit einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung und Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung Download PDF

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Publication number
DE112005002835T5
DE112005002835T5 DE112005002835T DE112005002835T DE112005002835T5 DE 112005002835 T5 DE112005002835 T5 DE 112005002835T5 DE 112005002835 T DE112005002835 T DE 112005002835T DE 112005002835 T DE112005002835 T DE 112005002835T DE 112005002835 T5 DE112005002835 T5 DE 112005002835T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dynamic pressure
fluid dynamic
bearing
bearing device
lubricant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112005002835T
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiyasu Higuchi
Naoyuki Kondo
Toshimitsu Horiuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Publication of DE112005002835T5 publication Critical patent/DE112005002835T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
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Abstract

Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die umfasst:
ein Wellenglied,
ein Lagerglied, das das Wellenglied hält und eine relative Bewegung zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied ermöglicht,
ein Dichtungsglied mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand ein Vorsprungsloch aufweist, durch das ein oberer Endteil des Wellenglieds vorsteht, wobei das Dichtungsglied angeordnet ist, um einen oberen Endteil des Lagerglieds zu bedecken,
ein Verschlussglied, das einen unteren Endteil des Lagerglieds schließt, und
einen Lagerspalt, der Dynamikdruckvertiefungen umfasst, die jeweils zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied und zwischen dem Wellenglied und dem Verschlussglied ausgebildet sind, wobei:
eine Radialdynamikdruckvertiefung in einer Außenumfangsfläche des Wellenglieds oder einer Innenumfangsfläche des Lagerglieds ausgebildet ist, wobei die Radialdynamikdruckvertiefung eine dynamische Druckkraft erzeugt, die eine Last in einer Radialrichtung empfängt, eine erste Schubdynamikdruckvertiefung in einer nach unten gerichteten Fläche des Wellenglieds oder einer oberen Fläche des Verschlussglieds ausgebildet ist, wobei die erste Schubdynamikdruckvertiefung eine dynamische Druckkraft erzeugt,...

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, in der ein Wellenglied durch ein Lagerglied gehalten wird, wobei der dynamische Druck eines Schmiermittels verwendet wird, sodass eine relative Drehung zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied möglich ist. Die Erfindung kann auch einen Spindelmotor, der mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung versehen ist, sowie eine Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung, die mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung versehen ist, betreffen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Verbesserung an einem Kapillardichtungsteil, der mit seiner Kapillarwirkung ein Lecken des in die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung eingefüllten Schmiermittels nach außen verhindert.
  • Bei Aufzeichnungsscheiben-Laufwerkseinrichtungen für etwa eine Magnetscheibe oder eine optischen Scheibe in einem Computer besteht ein großer Bedarf nach einer höheren Dichte zusätzlich zu einer Miniaturisierung wie etwa einer dünneren Dicke und einem leichteren Gewicht. Deshalb besteht ein großer Bedarf dafür, die Umdrehungszahl pro Minute zu erhöhen und die Drehpräzision eines zum Drehen der Scheibe verwendeten Spindelmotors zu verbessern. Um diesen Bedarf zu erfüllen wird anstelle eines herkömmlichen Kugellagers als Lagervorrichtung für einen Spindelmotor eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung verwendet, die eine Drehwelle durch ein Lagerglied unter Verwendung des Fluiddynamikdrucks eines Schmiermittels drehbar hält.
  • Zusammenfassung
  • Bei Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtungen besteht das Problem, dass das zwischen einer Drehwelle und einem Lagerglied gehaltene Schmiermittel nach oben zu einer Öffnung steigt, die durch einen oberen Endteil der Drehwelle und das Lagerglied gebildet wird und von dort nach außen leckt. Die Ursachen für dieses Problem sind etwa: Volumenänderungen wie etwa eine Expansion oder Kontraktion des Schmiermittels aufgrund von Temperaturänderungen oder einer Erweiterung oder ähnlichem der Abmessungen der Drehwelle, des Lagerglieds usw.; eine interne Bewegung aufgrund eines Pumpeffekts oder ähnlichem, wenn eine Drehoperation beginnt und stoppt; und eine Zentrifugalkraft, ein dynamischer Druckeffekt oder ähnliches während der Drehung. Wenn die Schmiermittelmenge reduziert wird, wird der erforderliche Fluiddynamikdruck nicht erzeugt. Dadurch wird die Haltekraft für die Drehwelle herabgesetzt, sodass die Möglichkeit eines Verschleißes besteht, wenn die Drehwelle und das Lagerglied einander kontaktieren. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung durch das leckende Schmiermittel verunreinigt wird, wodurch eine Beschädigung der Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung oder ein Löschen der Aufzeichnung auftreten können. Und auch wenn das Schmiermittel nicht nach außen leckt, nimmt die Schmiermittelmenge allmählich aufgrund einer natürlichen Verdunstung ab, sodass schließlich ein Verschleiß verursacht wird. Deshalb ist die Menge des Schmiermittels, das zusätzlich zu der Schmiermittelmenge in dem Lagerspalt in die Lagervorrichtung gefüllt werden kann, ein ausschlaggebender Faktor für die Lebensdauer einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung. Deshalb besteht ein Bedarf nach einer kleinen Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die eine große Menge von Schmiermittel halten kann und aus der das Schmiermittel nicht einfach verdunstet oder nach außen leckt.
  • Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung vorgeschlagen, bei welcher der Querschnitt eines nach außen hin kommunizierenden Spalts mit einer sich verjüngenden Form vorgesehen ist, sodass mehr zusätzliches Schmiermittel gehalten werden kann, wobei außerdem ein Kapillardichtungsteil vorgesehen ist, der aufgrund seiner Kapillarwirkung ein Lecken des Schmiermittels nach außen unterdrückt.
  • Zum Beispiel wird bei einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 16A und 16B ein Kapillardichtungsteil 500, der zusätzliches Schmiermittel halten kann, durch eine Öffnung eines Spalts zwischen einer Drehwelle 501 und einem Lagerglied 502 gebildet, indem eine sich verjüngende Fläche 502a vorgesehen wird, die sich auf der Innenumfangsfläche eines Lagerglieds 502 nach oben in der Axialrichtung mit einem vorbestimmten Neigungswinkel erstreckt (siehe zum Beispiel das japanische Patent 2937833 (JP-B-2937833) (1)).
  • Weiterhin wird in einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 17 zwischen einer oberen Endfläche 601a des Lagerglieds 601 und einer dünnen Platte 602 gegenüber der oberen Endfläche 601a ein Kapillardichtungsteil 600 zum Halten von zusätzlichem Schmiermittel gebildet, indem ein sich im Querschnitt verjüngender Spalt vorgesehen wird, der sich in der Radialrichtung nach außen erstreckt (siehe zum Beispiel die offen gelegte japanische Patentanmeldung 8-331796 (JP-A-8-331796) (1 und 3, Zusammenfassung)).
  • Weiterhin ist bei einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 18 ein Schublagerteil 701 zwischen einer oberen Endfläche eines Lagerglieds 704 und einer unteren Fläche eines oberen Wandteils 703a einer Läufernabe 703 vorgesehen, sodass keine Schubplatte vorgesehen werden muss, die herkömmlicherweise eine Last in einer Schubrichtung hält. Indem ein sich verjüngender Spalt gebildet wird, der sich zwischen einer Innenumfangsfläche eines ringförmigen Vorsprungs 703b, der sich von dem oberen Wandteil 703a der Läufernabe 703 nach unten erstreckt, und einer Außenumfangsfläche eines Lagerglieds 704 in der Axialrichtung nach unten erstreckt, wird ein Kapillardichtungsglied 700 gebildet, das zusätzliches Schmiermittel halten kann (siehe zum Beispiel die offen gelegte japanische Patentanmeldung 2000-197309 (JP-A-2000-197309) (2, Zusammenfassung). Weiterhin geben die Bezugszeichen 703c und 704c der Figur jeweils eine Schubdynamikdruck-Erzeugungsvertiefung und eine Radialdynamikdruck-Erzeugungsvertiefung wieder.
  • Bei den vorstehend genannten herkömmlichen Kapillardichtungsteilen treten jedoch bestimmte Probleme auf.
  • Der Kapillardichtungsteil 500 von 16A und 16B ist derart ausgebildet, dass er sich zu einer Öffnung in einer Axialrichtung verbreitert, sodass das Schmiermittel einfach verdunsten kann und Verunreinigungen (Staub) einfach das Schmiermittel verunreinigen können. Dadurch wird die Lebensdauer der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung und außerdem die Funktion des Schmiermittels verschlechtert. Wenn weiterhin eine schnelle Bewegung des Schmiermittels durch einen Stoß oder ähnliches verursacht wird, wird das Schmiermittel nicht zurückgehalten und kann ein Lecken des Schmiermittels nicht verhindert werden. Weil der Kapillardichtungsteil 500 außerdem in einer Axialrichtung ausgebildet ist, muss der Kapillardichtungsteil 500 lange in der Axialrichtung ausgebildet sein, um eine große Menge von Schmiermittel in dem Kapillardichtungsteil 500 zu halten. Dadurch wird die Gesamtlänge der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung wesentlich verlängert, sodass es schwierig ist, die Größe der Lagervorrichtung zu reduzieren. Wenn versucht wird, die Schmiermittelhaltekapazität zu erhöhen, ohne die Gesamtlänge der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung zu verlängern, muss der Kapillardichtungsteil 500 in der Axialrichtung verlängert werden und muss die Länge der Radialdynamikdruckvertiefung 503 verkürzt werden. In diesem Fall wird jedoch die dynamische Druckkraft in der Radialrichtung klein, wodurch die Steifigkeit des Lagers vermindert wird.
  • In dem Kapillardichtungsteil 600 von 17 ist der Schmiermittel-Halteraum auf einen sich verjüngenden Spalt an der oberen Endfläche 601a des Lagerglieds 601 begrenzt. Wenn also der Durchmesser des Lagerglieds 601 klein vorgesehen wird, um die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung kleiner zu machen, wird die Schmiermittel-Haltekapazität klein. Weiterhin ist der Spalt über im wesentlichen den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche der dünnen Platte 602 offen, sodass das Schmiermittel einfach verdunsten kann. Bei der Durchführung verschiedener Tests in Verbindung mit der Erfindung der vorliegenden Patentanmeldung wurde das Schmiermittel vorgesehen, indem ein Flüssigkeitspegel innerhalb des sich verjüngenden Spalts an der oberen Endfläche des Lagerglieds von 17 gebildet wurde, wobei der Flüssigkeitspegel nicht stabil und gleichmäßig gebildet werden konnte. Dabei bestand die Möglichkeit, dass die Lebensdauer der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 17 negativ beeinflusst wurde.
  • In dem Kapillardichtungsteil 700 von 18 bildet der Spalt an der oberen Endfläche des Lagerglieds 704 einen Schublagerteil. Der Spalt zum Halten des zusätzlichen Schmiermittels ist auf den Spalt an der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 704 begrenzt. Weiterhin wird der Kapillardichtungsteil 700 von 18 gebildet, indem die Läufernabe 703, die ein Motorteil ist, eingeschlossen wird, sodass die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nicht unabhängig fertig gestellt werden kann. Deshalb kann die Qualität der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nicht unabhängig vor der Montage im Motor getestet werden. Jedoch ist ein Drehmomentwert der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung proportional zu einem Stromverbrauchswert eines Spindelmotors, der die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung verwendet, sodass vorzugsweise der Drehmomentwert gemessen und als gewünschter Drehmomentwert bestätigt wird, bevor die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in einem Motor montiert wird.
  • Weiterhin ist eine Läufernabe kostspieliger als eine Schubplatte. Wenn also die Qualität einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nicht vor der Montage in einem Motor getestet werden kann und Probleme auftreten, sind die Kosten für das Aussondern beträchtlich. Weiterhin ist die untere Fläche des oberen Wandteils 703a der Läufernabe 703 eine der Flächen, die den Schubdynamikdrucklagerteil 701 bilden. Deshalb muss der gesamte obere Wandteil 703a der Motornabe 703 starr vorgesehen werden, sodass es schwierig ist, die Läufernabe 703 dünner auszubilden.
  • Wenn außerdem eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in dem Kapillardichtungsteil 700 auf eine Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung angewendet wird, tritt das folgende Problem auf. Wenn eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung an einer Aufzeichnungsscheiben-Laufwerkseinrichtung montiert wird, wird allgemein ein Aufbau mit einem zentralen Stift verwendet, wobei ein weibliches Schraubloch in einer Drehwelle der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung vorgesehen ist und wobei ein Klemmglied der Aufzeichnungsscheibeneinrichtung, eine Läufernabe und die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung fixiert werden, indem eine männliche Schraube in das weibliche Schraubloch geschraubt wird. Bei dem Aufbau mit dem zentralen Stift kann je nach dem Material der Läufernabe, den Abmessungen der Nabe in der Dickenrichtung usw. die Läufernabe durch die Druckkraft des Klemmglieds gegen eine Magnetscheibe beim Einlegen der Scheibe verformt werden. Wenn eine derartige Verformung auftritt, wird die Läufernabe gebogen, sodass die Abmessungen in der Axialrichtung des durch den Schublagerteil kontrollierten Mikrospalts in der Durchmesserrichtung nicht gleichmäßig sind, weshalb es schwierig ist, eine stabile Wellenhaltekraft in dem Schublagerteil zu erhalten. Dadurch wird die Motordrehpräzision herabgesetzt. Außerdem treten Probleme wie eine Beschädigung, ein Verschleiß oder ähnliches der Lagerfläche auf, wenn die untere Fläche der Läufernabe, die den Schublagerteil bildet, und die obere Endfläche des Lagerglieds einander kontaktieren, wodurch die Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit des Motors beeinträchtigt werden.
  • Gewöhnlich wird eine Aluminiumlegierung, Glas, Kunstharz oder ähnliches als Material für eine Magnetscheibe verwendet, die drehbar durch einen Motor mit einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung angetrieben wird. Von diesen Materialien wird meistens die Aluminiumlegierung verwendet, weil diese weniger kostspielig ist als Glas. Um eine Verwerfung der Magnetscheibe aufgrund einer Temperaturfluktuation zu unterdrücken, muss ein Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich demjenigen des Magnetscheibenmaterial ist, als Material für die Nabe verwendet werden, an der die Magnetscheibe für eine Drehung mit derselben montiert wird. Im Fall einer Magnetscheibe aus einer Aluminiumlegierung, wird dieselbe Aluminiumlegierung auch für die Nabe verwendet. Eine für eine Magnetscheibe aus einer Aluminiumlegierung geeignete Läufernabe aus einer Aluminiumlegierung ist jedoch relativ weich, sodass eine Abrasion und Beschädigung der Lagerfläche einfach verursacht werden können, wenn die untere Fläche der Läufernabe und die obere Endfläche des Lagerglieds einander kontaktieren oder wenn die Drehung gestoppt wird und kein dynamischer Druck in der Schubrichtung erzeugt wird.
  • Die Erfindung nimmt auf die oben geschilderten herkömmlichen Probleme Bezug. Es ist eine Aufgabe von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung anzugeben, in der ein Kapillardichtungsteil unabhängig durch eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gebildet werden kann, wobei eine Miniaturisierung erzielt werden kann und die Lebensdauer verbessert werden kann, indem eine Verunreinigung in der Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung unterdrückt wird, ein Lecken des Schmiermittels nach außen unterdrückt wird und die gehaltene zusätzliche Schmiermittelmenge vergrößert wird. Es ist eine Aufgabe von einigen Ausführungsformen, einen Spindelmotor und eine Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung anzugeben, die mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung ausgestattet sind.
  • Eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst: ein Wellenglied; ein Lagerglied, das das Wellenglied hält; ein Dichtungsglied mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand ein Vorsprungsloch aufweist, durch das ein oberer Endteil des Wellenglieds vorsteht, wobei das Dichtungsglied angeordnet ist, um einen oberen Endteil des Lagerglieds zu bedecken; ein Verschlussglied, das einen unteren Endteil des Lagerglieds verschließt; und einen Lagerspalt, der Dynamikdruckvertiefungen umfasst, die jeweils zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied und zwischen dem Wellenglied und dem Verschlussglied ausgebildet sind. Eine Radialdynamikdruckvertiefung ist in der Außenumfangsfläche des Wellenglieds oder der Innenumfangsfläche des Lagerglieds ausgebildet und erzeugt eine dynamische Druckkraft, die eine Last in einer Radialrichtung empfängt. Eine erste Schubdynamikdruckvertiefung ist in einer nach unten gerichteten Fläche des Wellenglieds oder einer oberen Fläche des Verschlussglieds ausgebildet und erzeugt eine dynamische Druckkraft, die eine Last in einer Schubrichtung empfängt. Ein. Schmiermittel-Haltespalt ist zwischen einer oberen Endfläche des Lagerglieds und einer Innenfläche der oberen Wand des Dichtungsglieds ausgebildet. Ein erster Kapillardichtungsteil ist zwischen einer Außenumfangsfläche des Lagerglieds und einer Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds ausgebildet. Der erste Kapillardichtungsteil ist mit einer sich verjüngenden Querschnittform ausgebildet, die sich nach unten hin verbreitert. Ein zweiter Kapillardichtungsteil ist zwischen der Außenumfangsfläche des Wellenglieds und einer Innenumfangsfläche des Vorsprungslochs ausgebildet. Der Lagerspalt, der zweite Kapillardichtungsteil, der Schmiermittel-Haltespalt und der erste Kapillardichtungsteil kommunizieren miteinander und werden durch ein Schmiermittel eingenommen. Das Dichtungsglied kann eine Ventilationsloch umfassen, das in einer Seitenwand des Dichtungsglieds ausgebildet ist. Das Dichtungsglied kann ein Lüftungsloch umfassen, das in einer Seitenwand des Dichtungsglieds ausgebildet ist. Das Lüftungsloch ist unter dem Flüssigkeitspegel des Schmiermittels angeordnet, das den ersten Kapillardichtungsteil einnimmt. Ein Durchgangsloch kann sich durch das Lagerglied in einer Axialrichtung erstrecken und eine Kommunikation zwischen dem Lagerspalt und dem Schmiermittel-Haltespalt herstellen.
  • In beispielhaften Ausführungsform einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß dieser Erfindung ist ein erster Kapillardichtungsteil mit einer sich verjüngenden Querschnittform, die sich nach unten hin in der Axialrichtung verbreitert, an den Schmiermittel-Haltespalt anschließend zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und des Dichtungsglieds ausgebildet. Aufgrund der Kapillarwirkung wirkt eine Kraft auf das Schmiermittel in dem ersten Kapillardichtungsteil und zieht das Schmiermittel in der Axialrichtung nach oben, sodass ein Lecken des Schmiermittels aus der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung unterdrückt werden kann. Deshalb kann eine Reduktion in der Schmiermittelmenge reduziert werden und kann eine Verunreinigung in einer Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung unterdrückt werden. Außerdem ist der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels innerhalb des ersten Kapillardichtungsteils vorgesehen, sodass der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels beim Einfüllen des Schmiermittels stabil und gleichmäßig vorgesehen werden kann. Auf diese Weise kann das zusätzlich in den Spalt zwischen dem ersten Kapillardichtungsteil und dem Schmiermittel-Haltespalt eingefüllte Schmiermittel zuverlässig zu dem Lagerteil zugeführt werden.
  • Im Gegensatz zu der Ausführungsform, die eine Läufernabe eines herkömmlichen Spindelmotors verwendet, kann der erste Kapillardichtungsteil unabhängig durch eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gebildet werden. Deshalb kann das Problem, das bei der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung mit einer herkömmlichen Läufernabe gegeben ist, beseitigt werden. Außerdem wird der Schmiermittel-Haltespalt zwischen den gegenüberliegenden Flächen der oberen Endfläche des Lagerglieds und des Dichtungsglieds gebildet, sodass nicht nur der erste Kapillardichtungsteil, sondern auch die gesamte obere Endfläche des Lagerglieds als Schmiermittel-Halteraum verwendet werden kann. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Kapillardichtungsteil, der an der Öffnung des Spalts zwischen der Außenumfangsfläche eines Wellenglieds und der Innenumfangsfläche eines Lagerglieds gebildet wird, muss der Kapillardichtungsteil nicht in der Axialrichtung verlängert werden. Außerdem kann die gehaltene Schmiermittelmenge wesentlich erhöht werden, ohne den Durchmesser des Lagerglied: zu vergrößern, was eine Verbesserung gegenüber dem herkömmlichen Kapillardichtungsteil zwischen einer dünnen Platte und der oberen Endfläche des Lagerglieds darstellt. Auf diese Weise können die Lebensdauer und die Miniaturisierung der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung verbessert werden.
  • Außerdem kann der erste Kapillardichtungsteil ein Lüftungsloch als Öffnungsteil in Kommunikation mit der atmosphärischen Luft verwenden, sodass der Öffnungsbereich des Kapillardichtungsteils kleiner als im Stand der Technik vorgesehen werden kann. Dadurch können eine Verdunstung, ein Lecken und eine Verunreinigung des Schmiermittels unterdrückt werden. Auf diese Weise können eine Verminderung der gehaltenen Schmiermittelmenge und eine Verunreinigung einer Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung weiter unterdrückt werden.
  • Es können verschiedene Aufbauten verwendet werden, um die Schmiermittel-Haltefunktionen der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung der Erfindung zu verbessern. Zum Beispiel kann der zweite Kapillardichtungsteil eine sich verjüngende Querschnittform aufweisen, die sich nach oben hin verbreitert. Aufgrund der Kapillarwirkung wird dabei eine Kraft in dem Schmiermittel in dem zweiten Kapillardichtungsteil erzeugt, durch die das Schmiermittel in der Axialrichtung nach oben gezogen wird, sodass ein Lecken des Schmiermittels aus dem Gerät weiter unterdrückt werden kann.
  • Vorzugsweise ist dabei auf der oberen Wand des Dichtungsglieds ein ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der von einem Umfang des Vorsprungslochs nach oben vorsteht. Der zweite Kapillardichtungsteil ist zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Vorsprungslochs des Dichtungsglieds, der Innenumfangsfläche des ringförmigen Vorsprungs und der Außenumfangsfläche des Wellenglieds ausgebildet. In diesem Zustand ist weiterhin eine Bewegung des Schmiermittels in dem zweiten Kapillardichtungsteil in der Axialrichtung möglich, sodass ein Lecken des Schmiermittels nach außen weiter unterdrückt werden kann.
  • Der Schmiermittel-Haltespalt kann eine sich verjüngende Querschnittform aufweisen, die sich nach außen hin in der Radialrichtung verbreitert. Aufgrund der Kapillarwirkung wird eine Kraft in dem Schmiermittel in dem Schmiermittel-Haltespalt erzeugt, durch die das Schmiermittel in der Radialrichtung nach innen gezogen wird. Es wird also eine Kraft, durch die das Schmiermittel in der Axialrichtung nach oben gezogen wird, in dem Schmiermittel in dem ersten Kapillardichtungsteil erzeugt, der mit dem Schmiermittel-Haltespalt kommuniziert, sodass ein Lecken des Schmiermittels aus der Einrichtung weiter unterdrückt werden kann.
  • Weiterhin können drei oder mehr Vorsprünge auf der Innenfläche der oberen Wand des Dichtungsglieds ausgebildet werden, wobei eine Positionierung in der Axialrichtung des Dichtungsglieds bewerkstelligt werden kann, indem die Vorsprünge die obere Endfläche des Lagerglieds kontaktieren. In diesem Zustand kann eine Erzeugung von Größenunregelmäßigkeiten in der Flächenrichtung des Schmiermittel-Haltespalts unterdrückt werden, wodurch die Schmiermittel-Haltekapazität weiter stabilisiert wird.
  • Vorzugsweise sind die Umfangsvertiefungen jeweils einander zugewandt in der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds ausgebildet, wobei die Umfangsvertiefungen unterhalb des Flüssigkeitspegels des ersten Kapillardichtungsteils und über dem Lüftungsloch des Dichtungsglieds ausgebildet sind. In diesem Fall kann ein Öl abweisendes Mittel auf der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und/oder der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds unterhalb der Umfangsvertiefung aufgetragen werden. Die Umfangsvertiefung und das Öl abweisende Mittel können ein Lecken des Schmiermittels aus dem Lüftungsloch weiter unterdrücken. Indem die Umfangsvertiefung als Markierung verwendet wird, kann der mit dem Öl abweisenden Mittel zu beschichtende Teil zuverlässig bestimmt werden, sodass das Öl. abweisende Mittel einfach aufgetragen werden kann.
  • Das Lüftungsloch kann eine Vertiefung sein, die sich nach unten zu der unteren Endfläche des zylindrischen Teils des Dichtungsglieds erstreckt, und kann als Fenster für eine visuelle Prüfung der Position des Flüssigkeitspegels des Schmiermittels dienen. Dabei kann die vorhandene Schmiermittelmenge visuell durch das Lüftungsloch geprüft werden.
  • Vorzugsweise wird ein hohles Gehäuseglied verwendet, dessen Gesamtlänge kürzer als diejenige des Lagerglieds ist. Das Lagerglied steht von einem oberen Endteil des Gehäuseglieds vor, wobei das Lagerglied mit der Innenumfangsfläche des Gehäuseglieds verbunden werden kann. In diesem Zustand werden das Lagerglied und das Verschlussglied mit dem Gehäuseglied verbunden, sodass die Formen der entsprechenden Glieder vereinfacht werden können und dementsprechend die Verarbeitung einfach wird. Außerdem können unter Verwendung von standardisierten und gelagerten Gliedern verschiedene Kombinationen vorgesehen werden, sodass auch einfach auf eine Entwurfsänderung der Lagervorrichtung reagiert werden kann. Auf diese Weise können die Produktionskosten vermindert werden.
  • In dem oben beschriebenen Zustand kann die Positionierung in der Axialrichtung des Dichtungsglieds bewerkstelligt werden, indem das Dichtungsglied, das mit der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Lagerglieds verbunden ist, in Kontakt mit der oberen Endfläche des Gehäuseglieds gebracht wird. Alternativ hierzu kann ein Stufenteil in der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet sein, wobei die Positionierung in der Axialrichtung des Dichtungsglieds bewerkstelligt werden kann, indem das Dichtungsglied, das mit der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds verbunden ist, in Kontakt mit dem Stufenteil gebracht wird. In diesem Zustand können dimensionale Unregelmäßigkeiten in der Flächenrichtung des Schmiermittel-Haltespalts weiter unterdrückt werden, wodurch die Schmiermittel-Haltekapazität weiter stabilisiert werden kann.
  • Wenn das Dichtungsglied mit dem oberen Endteil der Außenumfangsfläche des Lagerglieds verbunden ist, ist vorzugsweise ein erster Kleberhalteteil zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet und ist ein zweiter Kleberhalteteil zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche des unteren Endteils des Dichtungsglieds ausgebildet. Der Kleber wird in die erster und zweiten Halteteile gefüllt, und das Gehäuseglied und das Dichtungsglied werden jeweils durch den Kleber an dem Lagerglied fixiert.
  • Wenn in dem oben beschriebenen Zustand das Dichtungsglied und das Gehäuseglied mit dem Lagerglied verbunden werden und dazwischen der Kleber aufgetragen wird, kann das Eindringen von Kleber zu der Innenumfangsfläche des Lagerglieds unterdrückt werden. Außerdem kann das Herausfließen des Klebers zu anderen Teilen als dem beabsichtigten Füllteil unterdrückt werden.
  • Eine Umfangsvertiefung kann auf der Außenumfangsfläche des Lagerglieds ausgebildet werden. Der erste Halteteil kann zwischen der Umfangsvertiefung und der Innenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet werden, und der zweite Halteteil kann zwischen der Umfangsvertiefung und einer Innenumfangsfläche des unteren Endteils des Dichtungsglieds ausgebildet werden.
  • In dem oben beschriebenen Zustand kann zusätzlich zu den bereits genannten Effekten der Kleberfüllbereich vereinfacht werden, wobei der erste und der zweite Haltebereich nebeneinander ausgebildet werden können. Außerdem kann der Kleber auf einmal eingefüllt werden, wodurch die Fülloperation vereinfacht wird.
  • Das Gehäuseglied kann durch einen zylindrischen Teil gebildet werden, der einstückig mit dem Verschlussglied ausgebildet ist. Weiterhin kann das Gehäuseglied ausgebildet werden, indem es gezogen oder stranggepresst wird. Das Wellenglied kann einen Flanschteil umfassen. Außerdem kann ein Abstandsglied zwischen dem Lagerglied und dem Verschlussglied angeordnet sein. Das Abstandsglied bildet einen Verbindungsspalt, der mit dem Flanschteil und dem Wellenglied verbunden ist. Das Abstandsglied kann ebenfalls standardisiert sein und zuvor gelagert werden, sodass schnell auf eine Entwurfsänderung reagiert werden kann.
  • Auf der unteren Endfläche des Lagerglieds und/oder der oberen Endfläche des Flanschteils, die einander gegenüberliegen, kann eine zweite Schubdynamikdruckvertiefung ausgebildet sein, die einen dynamischen Druck erzeugt, der eine Last in der Schubrichtung empfängt. In diesem Zustand wird ein in der Schubrichtung an der unteren Fläche des Flanschteils erzeugter dynamischer Druck durch den in der Schubrichtung an der oberen Fläche des Flanschteils erzeugten dynamischen Druck ausgeglichen, sodass das Wellenglied nicht überlastet wird und stabil gedreht werden kann.
  • Ein beispielhafter Spindelmotor gemäß der Erfindung umfasst: eine Basis; einen Ständer, der an der Basis fixiert ist; einen Läufer, der mit einer Läufernabe und einem Läufermagneten versehen ist, wobei der Läufermagnet mit der Läufernabe verbunden ist und zusammen mit dem Ständer ein Drehmagnetfeld erzeugt; und eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die eine Drehung des Motors unterstützt. Die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung kann eine der oben beschriebenen Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtungen sein und eine erste Schubvertiefung umfassen, wobei der Läufer durch eine Magnetkraft in der Axialrichtung angezogen wird, die der Richtung des Schubdynamikdrucks entgegen gesetzt ist, der in der ersten Schubdynamikdruckvertiefung in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung erzeugt wird.
  • Wenn die oben genannte Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung weiterhin mit der zweiten Schubdynamikdruckvertiefung versehen ist, muss der Läufer nicht durch eine Magnetkraft angezogen werden.
  • Eine beispielhafte Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Aufzeichnungsscheibe; einen Aufzeichnungskopf, der Informationen auf der Aufzeichnungsscheibe schreibt und/oder liest; und einen wie oben beschriebenen Spindelmotor, der die Aufzeichnungsscheibe drehend antreibt.
  • Diese und andere Merkmale, Aufgaben und/oder Vorteile werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen beschrieben oder gehen aus derselben hervor.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1A und 1B zeigen schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A eine seitliche Querschnittansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung ist und 1B eine Seitenansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in der Richtung des Pfeils A von 1A ist.
  • 2A und 2B zeigen schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 2A eine seitliche Querschnittansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung ist und 2B eine Seitenansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in der Richtung aus dem Pfeil A von 2A ist.
  • 3 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck- Lagervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10A und 10B zeigen schematisch den Aufbau eines Dichtungsglieds, das in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 1 angeordnet ist, wobei 10A eine Draufsicht auf die obere Wand des Dichtungsglieds ist und 10B eine Querschnittansicht entlang der Linie A A von 10A ist.
  • 11 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau eines Spindelmotors zeigt, auf den die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von 1 angewendet ist.
  • 12 ist eine Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Magnetscheiben–Laufwerksvorrichtung zeigt, auf die der Spindelmotor von 11 angewendet ist.
  • 13 ist eine Fotografie einer Seitenfläche einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung einer Prototyp-Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung und zeigt einen Bildungszustand eines Flüssigkeitspegels des Schmiermittels.
  • 14 ist ein Fotografie einer oberen Fläche einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung eines Vergleichsbeispiels 1 der vorliegenden Erfindung und zeigt den Bildungszustand eines Flüssigkeitspegels des Schmiermittels.
  • 15 ist eine Fotografie einer oberen Fläche einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung eines Vergleichsbeispiels 2, der vorliegenden Erfindung zeigt den Bildungszustand eines Flüssigkeitspegels des Schmiermittels.
  • 16 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau eines herkömmlichen Beispieles eines Kapillardichtungsteils einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung zeigt, wobei 16A eine Gesamtansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung ist und 16B eine vergrößerte Teilansicht des Kapillardichtungsteils von 16a ist.
  • 17 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau eines anderen herkömmlichen Beispiels eines Kapillardichtungsteils einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung zeigt.
  • 18 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau eines anderen herkömmlichen Beispiels eines Kapillardichtungsteils einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
  • (A) Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung
  • (1) Erste Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. 1 zeigt schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck- Lagervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1A ist eine seitliche Querschnittansicht einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1, und 1B ist eine Seitenansicht der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 aus der Richtung des Pfeils A von 1A.
  • Zuerst wird im Folgenden der Gesamtaufbau einer beispielhaften Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 erläutert. Die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 umfasst ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Lagerglied 20, das eine Drehwelle (ein Wellenglied) 10 drehbar hält. Ein zylindrisches Dichtungsglied 30 ist mit dem Lagerglied 20 verbunden, um den oberen Endteil des Lagerglieds 20 zu bedecken. Das Dichtungsglied 30 umfasst eine obere Wand 31 und einen zylindrischen Teil 32, der einstückig mit der oberen Wand 31 ausgebildet ist. In der oberen Wand 31 des Dichtungsglieds 30 ist ein Vorsprungsloch 31a ausgebildet, durch welches der obere Endteil der Drehwelle 10 vorsteht. Ein Lüftungsloch 32a ist in dem zylindrische Teil 32 des Dichtungsglieds 30 ausgebildet. Ein Verschlussglied 40 ist mit einem unteren Öffnungsteil 21 des Lagerglieds 20 verbunden.
  • Ein erster Kapillardichtungsteil 50 ist zwischen dem Lagerglied 20 und der Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils 32 ausgebildet. Das erste Kapillardichtungsteil 50 weist einen sich verjüngenden Querschnitt auf, der sich nach unten in der Axialrichtung verbreitert. Ein zweiter Kapillardichtungsteil 60 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Vorsprungslochs 31a des Dichtungsglieds 30 und einer sich verjüngenden Fläche 11a der Drehwelle 10 (weiter unten beschrieben) ausgebildet. Der zweite Kapillardichtungsteil 60 weist einen sich verjüngenden Querschnitt auf, der sich nach oben in der Axialrichtung verbreitert. Radialdynamikdruckvertiefungen 20a sind auf der Innenumfangsfläche des Lagerglieds 20 ausgebildet, und eine Schubdynamikdruckvertiefung 40a (erste Schubdynamikdruckvertiefung) ist auf der oberen Fläche des Verschlussglieds 40 ausgebildet. Weiterhin ist ein Durchgangsloch 20b ausgebildet, das sich durch beide Endflächen des Lagerglieds 20 in der Axialrichtung erstreckt.
  • Ein Radiallagerspalt 71 ist zwischen der Drehwelle 10 und dem Lagerglied 20 ausgebildet. Ein Schublagerspalt 72 ist zwischen der Drehwelle 10 und dem Verschlussglied 40 ausgebildet. Die Lagerspalte 71, 72 sind Mikrospalte. Ein Schmiermittel-Haltespalt 73 ist zwischen der Innenseitenfläche der oberen Wand 31 des Dichtungsglieds 30 und der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 ausgebildet. Der Schmiermittel-Haltespalt 73 weist einen sich verjüngenden Querschnitt auf, der sich nach außen in der Radialrichtung verbreitert. Das Durchgangsloch 20b, der Radiallagerspalt 71, der Schublagerspalt 72, der Schmiermittel-Haltespalt 73, der erste Kapillardichtungsteil 50 und der zweite Kapillardichtungsteil 60 kommunizieren miteinander, wobei das Schmiermittel 80 kontinuierlich dazwischen eingefüllt ist. Weiterhin wird das Schmiermittel aufgrund der Kapillarwirkung angezogen und zuverlässig von dem ersten Kapillardichtungsteil 50 über den Schmiermittel-Haltespalt 73 zu dem Lagerspalt zugeführt, sodass die Spaltabmessung in der Radialrichtung in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 größer ist als die Spaltabmessung in der Axialrichtung des Schmiermittel-Haltespalts 73.
  • Das Schmiermittel kann in die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung der ersten Ausführungsform zum Beispiel unter Verwendung der folgenden Füllmethode eingefüllt werden. In einer unvollständigen Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, in der alle Glieder mit Ausnahme des Dichtungsglieds 30 montiert sind, werden die Spalte in dem Lagerglied 20 im wesentlichen in einem Vakuum vorgesehen. Dann wird eine vorbestimmte Menge des Schmiermittels 80 unter Verwendung eines Spenders zu der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 zugeführt. Wenn die Öffnung 22 des Radiallagerspalts 71 und das Durchgangsloch 20b durch das Schmiermittel bedeckt wurden und dann die Umgebung des Lagerglieds 20 zu dem atmosphärischen Druck zurückgeführt wird, wird das Schmiermittel 80 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Umgebung und dem Inneren des Lagerglieds 20 in die Spalte gezogen. Das Schmiermittel füllt dann kontinuierlich die Lagerspalte 71, 72 und das Durchgangsloch 20b. In dieser Phase wird das Schmiermittel 80 zum Füllen des ersten Kapillardichtungsteil 50, des Schmiermittel-Haltespalts 73 und des zweiten Kapillardichtungsteils 60 an der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 in einem Zustand gehalten, in dem der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels durch die Oberflächenspannung gehoben wird. Wenn dabei das Dichtungsglied 30 mit dem Lagerglied 20 verbunden und nach unten gedrückt wird und der Spalt zwischen der Innenseitenfläche der oberen wand 31 des Dichtungsglieds 30 und der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 kleiner wird, wird das an der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 gehaltene Schmiermittel 30 gepresst und in der Radialrichtung verteilt, sodass sich der Flüssigkeitspegel zu dem ersten Kapillardichtungsteil 50 bewegt. Wenn dann das Dichtungsglied 30 in der Axialrichtung positioniert ist, wird der Flüssigkeitspegel an derselben Position in der Axialrichtung entlang des gesamten Umfangs des ersten Kapillardichtungsteils 50 gebildet. Es kann also ein stabiler, gleichmäßiger Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 vorgesehen werden. Außerdem kann die Füllmethode mit gleicher Wirkung auch in den anderen, nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
  • Im Folgenden werden verschiedene Teile der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 erläutert. Die Drehwelle 10 umfasst einen Wellenhauptkörperteil 11 und einen Flanschteil 12, der unter dem Wellenhauptkörperteil 11 ausgebildet ist. Der Wellenhauptkörperteil 11 umfasst einen zylindrischen Teil 13 mit großem Durchmesser, einen sich verjüngenden Teil 14 und einen zylindrischen Teil 15 mit kleinem Durchmesser in dieser Reihenfolge von unten nach oben, wobei die Teile 13–15 einstückig ausgebildet sind. In dem sich verjüngenden Teil 14 ist eine sich verjüngende Fläche 11a gebildet, deren Durchmesser nach oben hin in der Axialrichtung kleiner wird. Das untere Ende der sich verjüngenden Fläche 11a ist mit dem oberen Ende des zylindrischen Teils 13 mit großem Durchmesser verbunden. Außerdem ist der Durchmesser des oberen Endes der sich verjüngenden Fläche 11a größer als der Durchmesser des zylindrischen Teils 15 mit kleinem Durchmesser.
  • Das Lagerglied 20 bildet ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Lagerglied. An dem Boden des Lagerglieds 20 ist ein unterer Öffnungsteil 21 ausgebildet, der mit dem Verschlussglied 40 verbunden ist. An der oberen Seite des Lagerglieds 20 ist ein oberer Öffnungsteil 22 ausgebildet, durch den der zylindrische Teil 15 mit kleinem Durchmesser und der sich verjüngende Teil 14 der Drehwelle 10 vorstehen. Auf der Innenumfangsfläche des Lagerglieds 20 sind Radialdynamikdruckvertiefungen 20a ausgebildet. Ein Durchgangsloch 20b erstreckt sich durch beide Endflächen des Lagerglieds 20 in der Axialrichtung. Das Durchgangsloch 20b ermöglicht eine Zirkulation des Schmiermittels und gleicht die Innendruckdifferenz aus, die zwischen den entsprechenden Lagerspalten und dem Schmiermittel-Haltespalt 73 an dem oberen Endteil des Lagerglieds 20 erzeugt wird, wenn die Welle gedreht wird. Ein Radiallagerspalt 71 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Lagerglieds 20 und der Drehwelle 10 ausgebildet. Der Radiallagerspalt 71 weist eine Form auf, die der Außenumfangsfläche des zylindrischen Teils 13 mit großem Durchmesser des Wellenhauptkörperteils 11 entspricht. Ein Radiallagerteil wird durch die Radialdynamikdruckvertiefungen 20a, den Radiallagerspalt 71 und das in den Radiallagerspalt 71 gefüllte Schmiermittel 80 gebildet. In dem Radiallagerteil wird aufgrund der Wirkung der Radialdynamikdruckvertiefung 20a ein dynamischer Druck des Schmiermittels erzeugt, das eine Last in der Radialrichtung empfängt. Die oben genannten Radial- und Schubdynamikdruckvertiefungen können eine Form aufweisen, die aus dem Stand der Technik für Dynamidruckvertiefungen bekannt ist, wobei aber auch eine neu entwickelte Form verwendet werden kann.
  • Eine sich verjüngende Fläche 20c ist auf dem oberen Teil. der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 ausgebildet. Der Durchmesser der sich verjüngenden Fläche 20c reduziert sich nach unten hin in der Axialrichtung von dem oberen Endrand des Lagerglieds 20. Der erste Kapillardichtungsteil 50 zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils 32 des Dichtungsglieds 30 und dem Lagerglied 20 weist wegen der sich verjüngenden Fläche 20c einen sich verjüngenden Querschnitt auf. Auf der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 ist eine sich verjüngende Fläche 20d gebildet, die sich nach unten und außen in der Axialrichtung von dem Vorsprungsloch 31a verjüngt. Der Schmiermittel-Haltespalt 73, der zwischen der Innenfläche der oberen Wand 31 des Dichtungsglieds 30 und der oberen Endfläche: des Lagerglieds 20 ausgebildet ist, weist wegen der sich verjüngenden Fläche 20d einen sich verjüngenden Querschnitt auf. Der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 ist in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 positioniert. Deshalb wird der Flüssigkeitspegel stabil und gleichmäßig gebildet, wobei eine ausreichende Menge des Schmiermittels 80 kontinuierlich in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 und dem Schmiermittel-Haltespalt 73 gehalten wird.
  • 10 zeigt schematisch einen Aufbau des Dichtungsglieds 30 von 1. In den folgenden Erläuterungen werden dieselben Symbole wie in 1 auch für 10 verwendet. 10A ist eine Draufsicht auf die obere Wand 31 des Dichtungsglieds 30, und 10B ist eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A von 10A. Das Dichtungsglied 30 kann durch Ziehen ausgebildet werden und bildet eine zylindrische Form, in der die obere Wand 31 und der zylindrische Teil 32 einstückig ausgebildet sind. In der oberen Wand 31 ist das Vorsprungsloch 31a im Zentrum gebildet, wobei drei Vorsprünge 31b, die die obere Endfläche des Lagerglieds 20 kontaktieren, auf der Innenfläche der oberen Wand 31 ausgebildet sind. Die Vorsprünge 31b erfüllen eine Funktion beim Positionieren des Dichtungsglieds 30 in der Axialrichtung, indem sie die obere Endfläche des Lagerglieds 20 kontaktieren. Der erste Kapillardichtungsteil 50 und der Schmiermittel-Haltespalt 73 werden also mit spezifizierten Abmessungen im wesentlichen ohne Unregelmäßigkeiten gebildet. Ein Lüftungsloch 32a kann ungefähr im Zentrum des zylindrischen Teils 32 ausgebildet werden. Das Lüftungsloch 32a stellt eine Kommunikation zwischen dem Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 des ersten Kapillardichtungsteils 50 und der Atmosphäre her.
  • Das Dichtungsglied 30 ist derart positioniert, dass die Innenfläche der oberen Wand 31 der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 gegenüberliegt, wobei sich der obere Endteil des sich verjüngenden Teils 14 und der zylindrische Teil 15 mit kleinem Durchmesser der Drehwelle 10 durch das Vorsprungsloch 31a erstrecken. Das Lüftungsloch 32a ist unter der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 positioniert. Das Dichtungsglied 30 ist mit dem Lagerglied 20 verbunden, um den oberen Endteil des Lagerglieds 20 zu bedecken, und wird durch einen Kleber 33 fixiert.
  • Das Verschlussglied 40 ist mit dem unteren Öffnungsteil 21 des Lagerglieds 20 verbunden. Auf der oberen Fläche des Verschlussglieds 40 ist die Schubdynamikdruckvertiefung 40a ausgebildet, die der unteren Fläche des Flanschteils 12 der Drehwelle 10 gegenüberliegt. Zwischen der oberen Fläche des Verschlussglieds 40 und der unteren Fläche des Flanschteils 12 ist der Schublagerspalt 72 ausgebildet. Ein Schublagerteil wird durch die Schubdynamikdruckvertiefung 40a, den Schublagerspalt 72 und das in den Schublagerspalt 72 gefüllte Schmiermittel 80 gebildet. Wenn die Drehwelle 10 gedreht wird, wird ein dynamischer Druck des Schmiermittels, der eine Last in der Schubrichtung empfängt, in dem Schublagerteil durch die Schubdynamikdruckvertiefung 40a erzeugt.
  • Der erste Kapillardichtungsteil 50 kommuniziert mit dem Schmiermittel-Haltespalt 73 und ist zwischen der sich verjüngenden Fläche 20c des oberen Teils der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 und der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds 30 ausgebildet, die der sich verjüngenden Fläche 20c gegenüberliegt. Der erste Kapillardichtungsteil 50 bildet einen sich im Querschnitt verjüngenden Kapillaraufbau, der sich nach unten in der Axialrichtung verbreitert. Der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 ist über dem Lüftungsloch 32a des zylindrischen Teils 32 in der Axialrichtung positioniert.
  • Der zweite Kapillardichtungsteil 60 kommuniziert jeweils mit dem Radiallagerspalt 71 und dem Schmiermittel-Haltespalt 73 und ist zwischen der Innenumfangsfläche des Vorsprungslochs 31a des Dichtungsglieds 20 und der sich verjüngenden Fläche 11a der Drehwelle 10 ausgebildet. Der zweite Kapillardichtungsteil 60 bildet einen Kapillaraufbau mit einem sich verjüngenden Querschnitt, der sich nach oben in der Axialrichtung verbreitert.
  • Das Schmiermittel 80 nimmt das Durchgangsloch 20b, den Radiallagerspalt 71, den Schublagerspalt 72, den Schmiermittel-Haltespalt 73, den ersten Kapillardichtungsteil 50 und den zweiten Kapillardichtungsteil 60 ein, die miteinander kommunizieren. Das Schmiermittel 80 zirkuliert von dem Radiallagerspalt 71 und dem Schublagerspalt zu dem Schmiermittel-Haltespalt 73. Aufgrund der Kapillarwirkung wird eine Kraft erzeugt, die das Schmiermittel in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 nach oben in der Axialrichtung zieht. Indem insbesondere in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 die Oberflächenspannung des Schmiermittels 80 über das Lüftungsloch 32a mit dem atmosphärischen Druck ausgeglichen wird, wird die Position des Flüssigkeitspegels des Schmiermittels 80 über dem Lüftungsloch 32a in der Axialrichtung gehalten. Aufgrund der Wirkung des ersten Kapillardichtungsteils 50 wird ein Lecken des Schmiermittels 80 nach außen unterdrückt. Außerdem wird in dem zweiten Kapillardichtungsteil 60 aufgrund der Kapillarwirkung eine Kraft erzeugt, durch die das Schmiermittel 80 nach unten in der Axialrichtung gezogen wird. Wegen dieser Wirkung des zweiten Kapillardichtungsteils 60 wird ein Lecken des Schmiermittels 80 nach außen unterdrückt.
  • In der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ist der erste Kapillardichtungsteil 50, der eine sich verjüngende Querschnittform aufweist, die sich nach unten in der Axialrichtung verbreitert, zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 und der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds 30 ausgebildet und kommuniziert mit dem Schmiermittel-Haltespalt 73. Aufgrund der Kapillarwirkung wird in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 eine Kraft erzeugt, die das Schmiermittel 80 nach unten in der Axialrichtung zieht, wobei ein Lecken des Schmiermittels 80 aus der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach außen unterdrückt wird. Dadurch kann eine Verminderung der Menge des Schmiermittels 80 unterdrückt werden und kann eine Verunreinigung in der Aufzeichnungsscheiben- Laufwerksvorrichtung mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 unterdrückt werden. Weil weiterhin der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 positioniert werden kann, kann der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 stabil und gleichmäßig gebildet werden. Es wird also zusätzliches Schmiermittel 80 in dem ersten Kapillardichtungsteil 50 gehalten, und der Schmiermittel-Haltespalt 72 kann zuverlässig zu dem Radiallagerteil und dem Schublagerteil zugeführt werden.
  • Weiterhin wird gemäß der ersten Ausführungsform der erste Kapillardichtungsteil 50 unabhängig durch eine Lagervorrichtung gebildet, ohne dass eine Läufernabe eines herkömmlichen Spindelmotors verwendet wird. Dadurch wird das Problem beseitigt, das bei einer Lagervorrichtung gegeben ist, die eine herkömmliche Läufernabe verwendet. Außerdem kommuniziert der Schmiermittel-Haltespalt 73 mit dem ersten Kapillardichtungsteil 50 und ist zwischen der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 und der Innenfläche der oberen Wand 31 des Dichtungsglieds 30 ausgebildet. Der erste Kapillardichtungsteil 50 und die gesamte obere Endfläche des Lagerglieds 20 können also als Schmiermittel-Halteraum verwendet werden. Daraus resultiert, dass die Menge des zusätzlich gehaltenen Schmiermittels 80 vergrößert werden kann, ohne den Kapillardichtungsteil in der Axialrichtung zu verlängern, wodurch sich die vorliegende Erfindung von einem herkömmlichen Kapillardichtungsteil unterscheidet, der an der Öffnung eines Spalts zwischen der Außenumfangsfläche der Drehwelle und der Innenumfangsfläche des Lagerglieds gebildet wird, und ohne den Durchmesser des Lagerglieds zu vergrößern, wodurch sich die vorliegende Erfindung von einem herkömmlichen Kapillardichtungsteil unterscheidet, der zwischen einer dünnen Platte und der oberen Endfläche des Lagerglieds ausgebildet ist. Wenn die Kapazität zum Halten von zusätzlichem Schmiermittel 80 größer ist, wird die Lebensdauer des Lagers bis zu einer Erschöpfung des Schmiermittels aufgrund einer natürlichen Verdunstung verlängert. Es kann also die Lebensdauer der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 1 verlängert werden, und die Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 1 kann kleiner ausgebildet werden.
  • Weiterhin wird bei der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform in dem zweiten Kapillardichtungsteil 60 aufgrund der Kapillarwirkung eine Kraft erzeugt, die das Schmiermittel 80 nach unten in der Axialrichtung zieht, sodass ein Lecken des Schmiermittels aus der Einrichtung nach außen unterdrückt wird.
  • Weiterhin kann der erste Kapillardichtungsteil 50 das Lüftungsloch 32a als einen Öffnungsteil verwenden, der mit der Atmosphäre kommuniziert, sodass der Öffnungsbereich des Kapillardichtungsteils kleiner als bei einer herkömmlichen Einrichtung vorgesehen werden kann. Es können also eine Verdunstung, ein Lecken und eine Verunreinigung des Schmiermittels 80 unterdrückt werden. Dadurch kann eine Verminderung der Menge des gehaltenen Schmiermittels 80 weiter unterdrückt werden, und es kann eine Verunreinigung in einer Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung mit der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 1 weiter unterdrückt werden.
  • Außerdem weist der Schmiermittel-Haltespalt 73 eine sich verjüngende Querschnittform auf, die sich in der Radialrichtung nach außen verjüngt, sodass in dem Schmiermittel-Haltespalt 73 aufgrund der Kapillarwirkung eine Kraft auf das Schmiermittel 80 wirkt, die das Schmiermittel in der Radialrichtung nach innen zieht. Eine Kraft wirkt weiterhin auf das Schmiermittel 80 in dem ersten Kapillardichtungsteil 50, der mit dem Schmiermittel-Haltespalt 73 kommuniziert, und zieht das Schmiermittel nach oben in der Axialrichtung. Dadurch kann ein Lecken des Schmiermittels 80 aus der Einrichtung nach außen effektiv unterdrückt werden.
  • Indem die Vorsprünge 31b die obere Endfläche des Lagerglieds 20 kontaktieren und das Dichtungsglied 30 in der Axialrichtung positionieren, können der erste Kapillardichtungsteil 50 und der Schmiermittel-Haltespalt 73 in Übereinstimmung mit spezifizierten Abmessungen ohne Unregelmäßigkeiten ausgebildet werden.
  • (2) Zweite Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 2 erläutert. 2 zeigt schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2A ist eine seitliche Querschnittansicht der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 2, und 2B ist eine Seitenansicht der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 2 aus der Richtung des Pfeils A von 2A. Weiterhin werden in den folgenden zweiten bis elften Ausführungsformen dieselben Symbole für Teile verwendet, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, wobei auf eine wiederholte Erläuterung des Aufbaus und des Betriebs dieser Teile verzichtet wird. In der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform ist anstelle des Lüftungslochs 32a der ersten Ausführungsform eine Aussparung 32b ausgebildet. Die Aussparung 32b ist an einem unteren Ende des zylindrischen Teils 32 ausgebildet, und die Position des oberen Endes der Aussparung 32b entspricht der Position des Lüftungslochs 32a der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform kann die Menge des Schmiermittels 80 visuell über die Aussparung 32b bestätigt werden.
  • (3) Dritte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 3 erläutert. 3 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 3 der dritten Ausführungsform wird der Wellenhauptkörperteil 11 nur durch den zylindrischen Teil 15 mit kleinem Durchmesser und den zylindrischen Teil 16 mit großem Durchmesser gebildet, wobei der sich verjüngende Teil 14 der ersten Ausführungsform weggelassen wird. In der dritten Ausführungsform weist also der zylindrische Teil 16 mit großem Durchmesser des Wellenhauptkörperteils 11 eine derartige Form auf, dass die Position seines oberen Endes der Position des oberen Endes des sich verjüngenden Teils 14 der ersten Ausführungsform entspricht. Deshalb kann auf eine Polierverarbeitung des sich verjüngenden Teils 14 verzichtet werden, sodass die Drehwelle 10 einfach verarbeitet werden kann.
  • (4) Vierte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 4 erläutert. 4 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 4 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der vierten Ausführungsform ist auf dem Dichtungsglied 30 der ersten Ausführungsform ein ringförmiger Vorsprung 31c ausgebildet, der entlang des Innenumfangs des Vorsprungslochs 31a nach oben vorsteht. Dadurch wird eine weitere Bewegung des Schmiermittels 80 in dem zweiten Kapillardichtungsteil 60 in der Axialrichtung gestattet, sodass ein Lecken des Schmiermittels 80 nach außen weiter unterdrückt werden kann.
  • (5) Fünfte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 5 erläutert. 5 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 5 gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 5 der fünften Ausführungsform umfasst ein hohles und im wesentlichen zylindrisches Gehäuseglied 90, wobei das Lagerglied 20 mit der Innenumfangsfläche des Gehäuseglieds 90 verbunden ist. Das Gehäuseglied 90 kann durch Ausschneiden ausgebildet werden. Das Verschlussglied 40 ist mit dem unteren Öffnungsteil 91 des Gehäuseglieds 90 verbunden, und die obere Endfläche des Verschlussglieds 40 liegt der unteren Fläche des Flanschteils 12 gegenüber. Das Dichtungsglied 30 ist mit dem oberen Endteil der Außenumfangsfläche des Gehäuseglieds 90 verbunden. Indem die untere Endfläche des zylindrischen Teils 32 des Dichtungsglieds 30 einen Stufenteil 92 kontaktiert, wird das Dichtungsglied 30 in der Axialrichtung positioniert. Indem das Dichtungsglied 30 auf diese Weise in der Axialrichtung positioniert wird, kann auf den Prozess zum Ausbilden der Vorsprünge 31b der ersten Ausführungsform verzichtet werden. Ohne also die Positionsgenauigkeit des Dichtungsglieds 30 in der Axialrichtung zu verlieren, kann das Dichtungsglied 30 einfach verarbeitet werden. Indem weiterhin ein Aufbau vorgesehen wird, in dem das Lagerglied 20 und das Verschlussglied 40 mit dem Gehäuseglied 90 verbunden sind, kann die Form der entsprechenden Glieder vereinfacht werden, sodass die Verarbeitung vereinfacht werden kann. Indem gleichzeitig die entsprechenden Glieder standardisiert und zuvor gelagert werden, werden verschiedene Kombinationen möglich. Damit kann einfach auf Entwurfsänderungen der Lagervorrichtung reagiert werden. Auf diese Weise können die Produktionskosten reduziert werden.
  • (6) Sechste Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 6 erläutert. 6 ist eine Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 6 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die sechste Ausführungsform ist ein modifiziertes Beispiel der fünften Ausführungsform. Bei der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 6 der sechsten Ausführungsform ist der Stufenteil 92 des Gehäuseglieds 90 der fünften Ausführungsform weggelassen, sodass das Dichtungsglied 30 mit der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 verbunden wird. Die untere Endfläche des zylindrischen Teils 32 des Dichtungsglieds 30 kontaktiert die obere Endfläche 90a des Gehäuseglieds 90, sodass das Dichtungsglied 30 in der Axialrichtung positioniert werden kann. Das Gehäuseglied 90 kann also einfach verarbeitet werden, ohne die Positionsgenauigkeit des Dichtungsglieds 30 in der Axialrichtung zu verlieren, wobei auf den Prozess zum Ausbilden des Stufenteils 92 des Gehäuseglieds 90 der fünften Ausführungsform verzichtet werden kann.
  • (7) Siebte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine siebte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 7 erläutert. 7 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 7 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die siebte Ausführungsform ist ein modifiziertes Beispiel der fünften Ausführungsform. Die Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 7 der siebten Ausführungsform umfasst ein zylindrisches Gehäuseglied 90 mit einem Boden. Das Gehäuseglied 90 ist ein Glied, in dem das Verschlussglied 40 der fünften Ausführungsform und das Gehäuseglied 90 einstückig ausgebildet sind. Weiterhin umfasst die Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 7 ein Abstandsglied 100 zwischen der unteren Endfläche des Lagerglieds 20 und der oberen Fläche der Bodenwand des Gehäuseglieds 90, sodass ein Verbindungsspalt 101 gebildet wird, der mit dem Flanschteil 12 der Drehwelle 10 verbunden wird. Weiterhin ist in der Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 7 anstelle der sich verjüngenden Fläche 20d auf der oberen Endfläche des Lagerglieds 20 der ersten Ausführungsform eine sich verjüngende Fläche 31d auf der Innenseitenfläche der oberen Wand 31 des Dichtungsglieds 30 ausgebildet. Die sich verjüngende Fläche 31d erhebt sich in der Axialrichtung von dem Vorsprungsloch 31 nach außen in der Radialrichtung. Weiterhin ist anstelle der sich verjüngenden Fläche 20c auf der oberen Seite der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 der ersten Ausführungsform eine sich verjüngende Fläche 32b auf der Innenseitenfläche des zylindrischen Teils 32 des Dichtungsglieds 30 ausgebildet. Die sich verjüngende Fläche 32b erstreckt sich von der sich verjüngenden Fläche 31d nach unten in der Axialrichtung. Außerdem ist auf der Innenseite des unteren Endteils des zylindrischen Teils 32, der mit dem oberen Endteil der Außenumfangsfläche des Gehäuseglieds 90 verbunden ist, eine zylindrische Fläche ausgebildet, die mit der sich verjüngenden Fläche 31d verbunden ist. Bei diesem Aufbau sind die sich verjüngenden Flächen und der Stufenteil des Lagerglieds 20 weggelassen, sodass die Außenumfangsfläche ein gerader Zylinder ist, wodurch die Verarbeitung viel einfacher wird. Indem weiterhin genauso wie in der fünften Ausführungsform zusätzlich zu dem Gehäuseglied 90 und dem Lagerglied 20 auch das Abstandsglied 100 standardisiert und zuvor gelagert wird, kann einfach auf Entwurfsänderungen reagiert werden.
  • (8) Achte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine achte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 8 erläutert. 8 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 8 gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die achte Ausführungsform ist ein modifiziertes Beispiel der ersten Ausführungsform. In der achten Ausführungsform ist auf der unteren Endfläche des Lagerglieds 20 gegenüber der oberen Fläche des Flanschteils 12 der Drehwelle 10 der ersten Ausführungsform eine Schubdynamikdruckvertiefung 20e ausgebildet, die einen dynamischen Druck erzeugt, der eine Last in der Schubrichtung empfängt. In diesem Zustand wird der dynamische Druck in der Schubrichtung, der auf der unteren Fläche des Flanschteils 12 erzeugt wird, durch den dynamischen Druck in der Schubrichtung, der auf der oberen Fläche des Flanschteils 12 erzeugt wird, ausgeglichen, sodass die Drehwelle 10 nicht überlastet wird und sich stabil drehen kann.
  • (9) Neunte Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine neunte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 9 erläutert. 9 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau einer Fluiddynamikdruck–Lagervorrichtung 9 gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 9 umfasst das hohle, im wesentlichen zylindrische Gehäuseglied 90, wobei das Lagerglied 20 mit der Innenumfangsfläche des Gehäuseglieds 90 verbunden ist. Das Gehäuseglied 90 wird durch Ziehen oder Strangpressen ausgebildet und ist deshalb kostengünstiger als das Gehäuseglied der fünften Ausführungsform. Das Verschlussglied 40 ist mit dem unteren Öffnungsteil 91 des Gehäuseglieds 90 verbunden, und die obere Endfläche des Verschlussglieds 40 liegt der unteren Fläche des Flanschteils 12 der Drehwelle 10 gegenüber. Außerdem ist ein Abstandsglied 100 zwischen der unteren Endfläche des Lagerglieds 20 und der oberen Endfläche des Verschlussglieds 40 angeordnet, sodass ein Verbindungsspalt 101 gebildet wird, der mit dem Flanschteil 12 verbunden ist.
  • Außerdem sind auf der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 und der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds 30 Umfangsvertiefungen 20f, 32c einander gegenüberliegend ausgebildet. Die Umfangsvertiefungen 20f, 32c sind unter dem Flüssigkeitspegel des ersten Kapillardichtungsteils 50 und über dem Lüftungsloch 32a des Dichtungsglieds 30 angeordnet. Ein Öl abweisendes Mittel 110 ist auf der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 an einer Position unter der Umfangsvertiefung 20f und auf der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds 30 an einer Position unter der Umfangsvertiefung 32c aufgetragen. Das Öl abweisende Mittel 110 ist zum Beispiel ein Fluormaterial.
  • Eine Umfangshaltevertiefung 111 (für einen Kleber) ist auf der Außenumfangsfläche des Lagerglieds 20 ausgebildet. Ein erster Halteteil 121 für einen Kleber ist zwischen der Außenumfangsfläche des oberen Endteils der Umfangshaltevertiefung 111 und der Innenumfangsfläche des Endteils des zylindrischen Teils 32 des Dichtungsglieds 30 ausgebildet. Ein zweiter Halteteil 122 für einen Kleber ist zwischen der Außenumfangsfläche des unteren Endteils der Umfangsvertiefung 111 und der Innenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds 90 ausgebildet. Das Dichtungsglied 30 wird durch einen in dem ersten Halteteil 121 gehaltenen Kleber an dem Lagerglied 20 fixiert. Das Gehäuseglied 90 wird durch einen in dem zweiten Halteteil 122 gehaltenen Kleber an dem Lagerglied 20 fixiert.
  • Auch wenn sich in der neunten Ausführungsform der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels 80 der ersten Kapillardichtungsteil 50 aufgrund eines Stoßes oder aufgrund von Vibrationen schnell nach unten bewegt, wird das Schmiermittel 80 durch die Umfangsvertiefungen 20f, 32c und das Öl abweisende Mittel 110 effektiv geschlossen, sodass ein Lecken des Schmiermittels 80 aus dem Lüftungsloch 32a weiter unterdrückt werden kann. Weiterhin dienen die Umfangsvertiefungen 20f, 32c auch dazu, eine Beschichtungsposition beim Auftragen des Öl abweisenden Mittels 110 zu begrenzen. Indem die Umfangsvertiefungen 20f, 32c jeweils neben dem ersten und zweiten Halteteil 121, 122 positioniert werden, können die Umfangsvertiefungen 20f, 32c auf der Außenumfangsfläche ausgebildet werde, die relativ weit entfernt von dem Öffnungsteil 22 des Lagerglieds 20 beabstandet ist. Wenn also ein Kleber aufgetragen wird, kann das Problem beseitigt werden, dass Kleber zu anderen als den beabsichtigten Teilen gelangt, wodurch verhindert werden kann, dass der Kleber über den Öffnungsteil 22 des Lagerglieds 20 zu der Innenumfangsfläche gelangt. Außerdem kann der mit dem Kleber zu füllende Teil vereinfacht werden. Und schließlich kann der Kleber auf einmal eingespritzt werden, sodass der Kleber einfach eingespritzt werden kann.
  • (10) Zehnte Ausführungsform
  • (B) Spindelmotor
  • Im Folgenden wird ein Spindelmotor erläutert, auf den die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtungen 1–9 der ersten bis neunten Ausführungsform angewendet werden können. 11 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch einen Aufbau eines Spindelmotors 200 einer zehnten Ausführungsform zeigt, auf die die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform angewendet ist. Weiterhin ist der Spindelmotor 200 nicht auf die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform begrenzt, sondern es können auch die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtungen 2–9 der zweiten bis neunten Ausführungsformen angewendet werden.
  • Der Spindelmotor 200 umfasst eine Basis 210. Ein Vorsprungsteil 302, der nach oben vorsteht, ist auf dem Bodenteil der Basis 210 ausgebildet. Ein Ständer 220, in dem eine Spule 222 um einen Ständerkern 221 gewickelt ist, ist an dem Außenumfangsteil des Vorsprungsteils 302 fixiert. Weiterhin ist die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 mit der Innenumfangsfläche des Vorsprungsteils 302 verbunden und wird ein Läufer 230 durch die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 relativ drehbar zu dem Ständer 220 gehalten. Der Läufer 230 umfasst eine Läufernabe 231 und einen Läufermagneten 232, der mit der Läufernabe 231 verbunden ist und zusammen mit dem Ständer 220 ein Drehmagnetfeld erzeugt. Die Läufernabe 231 ist mit dem zylindrischen Teil 15 mit kleinem Durchmesser der Drehwelle 10 verbunden und kontaktiert die Endfläche des sich verjüngenden Teils 14, sodass die Läufernabe 231 in der Axialrichtung positioniert wird. Eine ringförmige Anziehungsplatte 240, die dem unteren Endteil des Läufermagneten 232 über einen kleinen Spalt in der Axialrichtung gegenüberliegt, kann an der Basis 210 fixiert sein. Die Anziehungsplatte 240 zieht den gesamten Läufer 230 durch eine Magnetkraft an.
  • Ein Schraubloch, das nicht im Detail gezeigt ist, kann in dem oberen Ende der Drehwelle 10 ausgebildet sein, und ein Klemmglied, das eine Aufzeichnungsscheibe fixiert, kann in dieses Schraubloch geschraubt sein. Weiterhin kann eine flexible Leiterplatte an einer Fläche der Basis 210 fixiert sein, und ein Läuferanordnungskörper, der durch die Läufernabe 231, den Läufermagneten 232, die Drehwelle 10 usw. gebildet wird, kann in Bezug auf den Ständer 220 gedreht werden, wenn ein Steuerstrom durch einen Ausgabeanschluss der Leiterplatte zu dem Ständer 220 zugeführt wird.
  • Wenn bei dem oben beschriebenen Spindelmotor 200 die Drehwelle 10 gedreht wird, wird der Läuferanordnungskörper durch eine Magnetkraft in der Axialrichtung angezogen, die der Richtung des dynamischen Schubdrucks entgegen gesetzt ist, der durch die Schubdynamikdruckvertiefung 40a in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 erzeugt wird. Die durch die Schubdynamikdruckvertiefung 40a erzeugte dynamische Schubkraft wird durch eine Resultierende aus der Magnetkraft und der Schwerkraft ausgeglichen. Der Spindelmotor 200 wird also nicht überlastet und kann stabil gehalten werden.
  • Wenn die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 8 der achten Ausführungsform anstelle der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform auf den Spindelmotor 200 angewendet wird, ist die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 8 mit einem Paar von Schubdynamikdrucklager 20e, 40a versehen, die einander ausgleichen, sodass die Anziehungsplatte 240 zum Anziehen des Läufers 230 durch eine Magnetkraft nicht angeordnet zu werden braucht. Es können also weniger Teile verwendet werden.
  • (11) Elfte Ausführungsform
  • (C) Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung
  • Im Folgenden wird eine Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 als Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung erläutert, auf die der Spindelmotor 200 der zehnten Ausführungsform angewendet wird. 12 ist eine seitliche Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau der Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 der elften Ausführungsform zeigt. In der Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 ist ein Abdeckglied 301 angeordnet, das einen reinen Raum mit extrem wenig Staub bildet, indem es den Raum innerhalb der Basis 210 des Spindelmotors 200 der zehnten Ausführungsform dichtet. Das Abdeckungsglied 301 und die Basis 210 bilden ein Gehäuse der Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300. Deshalb bildet die Basis 210 einen Teil des Spindelmotors 200 und einen Teil des Gehäuses der Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300. Der Ständer 220 des Spindelmotors 200 und der Hauptkörperteil des Spindelmotors 200 einschließlich des Läufers 230 werden in dem Gehäuse der Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 gehalten.
  • Auf der Außenumfangsfläche der Läufernabe 231 sind zwei Magnetscheiben 304 (Aufzeichnungsscheiben) montiert. Die Magnetscheiben 304 werden an der Läufernabe 231 fixiert, indem ein zentraler Stift 305 mit dem Schraubloch, das in der Axialrichtung des zylindrischen Teils 15 mit kleinem Durchmesser 15 der Drehwelle 10 ausgebildet ist, verbunden wird und ein Klemmglied 303 fixiert. Dabei werden die Magnetscheiben 304 zusammen mit der Läufernabe 231 gedreht. Weiterhin sind in der elften Ausführungsform zwei Magnetscheiben 304 an der Läufernabe 231 montiert, wobei jedoch die Anzahl der Magnetscheiben nicht darauf beschränkt ist.
  • Außerdem umfasst die Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 Magnetköpfe 306 (Aufzeichnungsköpfe), die Informationen in Bezug auf die Magnetscheiben 304 schreiben und/oder lesen, einen Arm 307, der die Magnetköpfe 306 hält, und einen Schwingspulenmotor 308, der die Magnetköpfe 306 und den Arm 307 zu einer vorbestimmten Position bewegt. Der Schwingspulenmotor 308 umfasst eine Spule 309 und einen Magneten 310, der gegenüber der Spule 309 angeordnet ist.
  • An einer entsprechenden Position auf der Basis 210 sind die Magnetköpfe 306 an dem Spitzenendteil einer Kopfstapelanordnung 311 montiert, die an dem drehbar gehaltenen Arm 307 fixiert ist. Ein Paar aus einem oberen und einem unteren Magnetkopf 306 ist derart angeordnet, dass dazwischen die Magnetscheiben 304 eingeschlossen sind, und schreibt und/oder liest Informationen auf beiden Seiten der Magnetscheiben 304. Weiterhin sind in der elften Ausführungsform zwei Magnetscheiben 304 vorgesehen, sodass zwei Paare von Aufzeichnungsköpfen 306 angeordnet sind. Außerdem ist in der elften Ausführungsform der Spindelmotor 200 auf die Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung 300 angewendet, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Spindelmotor 200 auch auf eine Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung angewendet werden, die eine Aufzeichnungsscheibe wie etwa eine CD oder eine DVD antreibt.
  • Im Folgenden werden einige Prototyp-Ausführungsformen beschrieben.
  • (1) Bewertung des Flüssigkeitspegelzustand des Schmiermittels an der oberen Endfläche des Lagerglieds
  • [Prototyp-Ausführungsform 1]
  • Die Prototyp-Ausführungsform 1 ist eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, in der ein Dichtungsglied aus einem transparenten Kunstharz derart montiert ist, dass der Zustand des Flüssigkeitspegels beobachtet werden kann, wobei ansonsten derselbe Dichtungsaufbau wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Unter Verwendung der in der ersten Ausführungsform erläuterten Füllmethode wurden also Spalte in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung der Ausführungsform 1 mit Schmiermittel gefüllt. Das heißt, der interne Teil eines Lagerglieds eines unvollständigen Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung wurde in einem Zustand, in dem die Glieder mit Ausnahme des Kunstharzdichtungsglieds alle montiert sind, in ein Vakuum gebracht. Eine vorbestimmte Menge des Schmiermittels wurde unter Verwendung einer Spendereinrichtung zu der oberen Endfläche des Lagerglieds zugeführt, und das Schmiermittel bedeckte die Öffnung des Lagerspalts und das Durchgangsloch. Dann wurde der externe Teil des Lagerglieds zu dem atmosphärischen Druck zurückgeführt, und das Schmiermittel wurde aufgrund der Differenz zwischen dem Außendruck und dem Innendruck in den Lagerspalt und das Durchgangsloch gezogen. Dabei wurde eine zum Einnehmen des ersten Kapillardichtungsteils, des Schmiermittel-Haltespalts und des zweiten Kapillardichtungsteils nötige Menge des Schmiermittels auf der oberen Endfläche des Lagerglieds in einem Zustand gehalten, in dem der Flüssigkeitspegel aufgrund der Oberflächenspannung gehoben war. Dann wurde eine Positionierung in der Axialrichtung durchgeführt, indem das Dichtungsglied mit dem Lagerglied verbunden wurde, wobei der Flüssigkeitspegel an einer vorbestimmten Position des ersten Kapillardichtungsteils gebildet wurde. Das Ergebnis ist in 13 gezeigt. 13 ist eine Fotografie einer Seitenfläche der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung der Prototyp-Ausführungsform 1, wobei der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels zwischen dem Lagerglied und dem Dichtungsglied gezeigt ist. Wie in 13 gezeigt, konnte bei der Prototyp-Ausführungsform 1 bestätigt werden, dass der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels an derselben Position in der Axialrichtung entlang des gesamten Umfangs des ersten Kapillardichtungsteils gebildet wurde. Bei mehreren Prüfungen desselben Zustands wurde jeweils dasselbe Ergebnis erhalten. Das heißt, bei der Prototyp-Ausführungsform 1 wurde ein stabiler, gleichmäßiger Flüssigkeitspegel des Schmiermittels entlang des gesamten Umfangs des Kapillardichtungsteils gebildet.
  • [Vergleichsbeispiele 1, 2]
  • Unter Verwendung derselben Lagervorrichtung wie bei der Prototyp-Ausführungsform 1 wurde eine kleinere Menge des Schmiermittels als die vorbestimmte Menge der Prototyp-Ausführungsform 1 unter Verwendung derselben Füllmethode wie bei der Prototyp-Ausführungsform 1 zugeführt, um den Flüssigkeitspegel an der oberen Endfläche des Lagerglieds vorzusehen, wobei der Zustand des Flüssigkeitspegels beobachtet wurde. Die Ergebnisse sind in 14 und 15 gezeigt. 14 und 15 sind Fotografien einer oberen Fläche einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in Vergleichsbeispielen 1, 2 und zeigen eine durch den Flüssigkeitspegel des Schmiermittels an der oberen Endfläche des Lagerglieds gebildete Kontur. Wenn in diesem Fall der Flüssigkeitspegel im wesentlichen mit derselben Distanz zu dem Zentrum des Lochs des Lagerglieds entlang der gesamten Peripherie des Lagerglieds gebildet wird, d.h. wenn die Kontur eine dem Umfang ähnliche Form aufweist, kann davon ausgegangen werden, dass ein gleichmäßiger Flüssigkeitspegel gebildet wird. In den Vergleichsbeispielen 1, 2 wurde eine kleinere, aber ausreichende Menge des Schmiermittels verwendet, um einen Flüssigkeitspegel an der oberen Endfläche des Lagerglieds zu bilden. Aus 14 und 15 wird jedoch deutlich, dass der Flüssigkeitspegel des Schmiermittels unregelmäßig gebildet wurde, wobei die Kontur des Flüssigkeitspegels von oben betrachtet eine unregelmäßige Form aufwies und wobei nicht immer dieselbe Form gebildet wurde. 14 zeigt, dass die Kontur des Flüssigkeitspegels an dem Teil des zentralen Lochrands diskontinuierlich ist. In 15 wurde eine etwas größere Menge des Schmiermittels als in 14 verwendet, wobei aber das Durchgangsloch nicht durch das Schmiermittel bedeckt war. Weiterhin traten Blasen in den Teil des zentralen Lochrands ein, wobei das Schmiermittel diskontinuierlich eingefüllt wurde. Wenn in diesem Zustand das Lagerglied gedreht wird, tritt Luft in das Schmiermittel ein, sodass das Schmiermittel nicht ausreichend zu dem Lagerspalt zugeführt wird und deshalb das Lagerglied verschleißen kann.
  • Im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1, 2 wurde bei der Prototyp-Ausführungsform 1 ein stabiler, gleichmäßiger Flüssigkeitspegel gebildet, wobei bestätigt werden konnte, dass das in der Lagervorrichtung gehaltene Schmiermittel zuverlässig zu dem Radiallagerteil und dem Schublagerteil zugeführt werden kann. Wenn der Flüssigkeitspegel an der oberen Endfläche des Lagerglieds gebildet wird und die Spalte durch das Schmiermittel gefüllt werden, konnte auch bei einer ausreichenden Menge von Schmiermittel in der Lagervorrichtung festgestellt werden, dass das Schmiermittel diskontinuierlich eingefüllt wurde, Luft während der Drehung in den Radiallagerteil und den Schublagerteil eintrat und nicht genügend Schmiermittel zugeführt wurde. Deshalb besteht die Möglichkeit, dass die Lebensdauer der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung früher als erwartet abläuft. Wenn also Schmiermittel in die Spalte gefüllt wird, sodass der Flüssigkeitspegel in dem ersten Kapillardichtungsteil gebildet wird, wird die Lebensdauer verlängert und kann eine stabilere Lebensdauer des Lagers erhalten werden.
  • (2) Stoßtestergebnisse für die Spindelmotoren
  • [Prototyp-Ausführungsformen 2–19]
  • Es wurde ein Stoßtest zu den Spindelmotoren mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung 9 der neunten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt. Bei den Prototyp-Ausführungsformen 2–10 wurde ein Stoß auf den Spindelmotor der neunten Ausführungsform der Erfindung ausgeübt, der sich in einem stationären Zustand befand. Bei den Prototyp-Ausführungsformen 11–19 wurde ein Stoß auf den Spindelmotor der neunten Ausführungsform der Erfindung ausgeübt, der sich in einem drehenden Zustand befand. Es wurde der Effekt zum Unterdrücken eines Ausstoßens des Schmiermittels in Bezug auf den Stoß geprüft. Die Stoßtestergebnisse der Prototyp-Ausführungsformen 2–10 sind in Tabelle 1 gezeigt, und die Stoßtestergebnisse der Prototyp-Ausführungsformen 11–19 sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • [Tabelle 1] Stoßtestergebnisse eines stationären Spindelmotors
    Figure 00500001
  • Figure 00510001
  • [Tabelle 2] Stoßtestergebnisse für einen sich drehenden Spindelmotor Stoßtestergebnisse eines stationären Spindelmotors
    Figure 00510002
  • Für den Stoßtest wurde eine Stoßtestmaschine des SM111 Typs von Endevco verwendet. Als Testbedingungen wurden drei verschiedene Ausrichtungen für die Anordnung des Spindelmotors in Bezug auf die oben genannte Testmaschine verwendet: nach oben, nach unten und zur Seite (siehe Tabelle 1 und 2). Die Ausrichtung der Anordnung „nach oben", „nach unten" und „zur Seite" bedeutet, dass der obere Öffnungsteil des Lagerglieds der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung jeweils nach oben, nach unten oder zur Seite hin ausgerichtet ist. Weiterhin wurde ein von oben nach unten gerichteter Stoß ausgeübt, wobei die Stoßintensität anhand des Werts der maximalen Beschleunigung bemessen wurde. Die Stoßintensität wurde in fünf Stufen von 800 G bis 1500 G für die Durchführung der Tests unterteilt. Für die Beschleunigung wurde eine Halbsinuswelle verwendet, in der die Beschleunigung während der 1 ms langen Anwendungszeit von null auf die maximale Beschleunigung erhöht wurde und anschließend auf eine Nullbeschleunigung zurückgeführt wurde. Es wurde diese Testmethode verwendet, weil die Größe der Flussbewegung des Schmiermittels in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung von der Stoßintensität und der Ausrichtung usw. der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung in Bezug auf die Stoßrichtung abhängt und diese Methode diese Faktoren berücksichtigt.
  • Als zu testende Produkte wurden 18 Spindelmotoren (Prototyp-Ausführungsformen 2–19) mit der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung der neunten Ausführungsform der Erfindung vorbereitet. Es wurden neun Spindelmotoren in einem stationären Zustand getestet, und es wurden neun Spindelmotoren in einem sich drehenden Zustand getestet. Für jeden dieser Zustände wurden drei der neun Spindelmotoren für jede Ausrichtung (nach oben, nach unten und zur Seite) verwendet. Es wurden nacheinander fünf Beschleunigungsstufen für den Stoßtest der entsprechenden Produkte verwendet.
  • Weiterhin wurde der Test für die Prototyp-Ausführungsformen 2–19 in Übereinstimmung mit einer Stoßprozedur (Beschleunigungsprozedur) ausgeführt, die von einem kleinen Stoß zu größeren Stößen (größeren Beschleunigungen) fortschreitet, weil die Positionsstabilität des Schmiermittels in Bezug auf den Stoß zunehmend gefährdet wird. Weiterhin wurde der Stoßtest durchgeführt, bis die Beschleunigung ein Maximum von 1500 G erreichte oder bis ein Lecken von Öl an dem getesteten Produkt festgestellt wurde.
  • Wie aus den Tabellen 1 und 2 hervorgeht, zeigen die Testergebnisse, dass auch einem Stoß von 1500 G in einem stationären Zustand kein Lecken des Schmiermittels festgestellt werden konnte und dass auch bei einem Stoß von 1400 G in einem sich drehenden Zustand kein Lecken des Schmiermittels festgestellt werden konnte. Wenn ein Magnetscheiben-Laufwerksvorrichtung wie etwa ein CD-ROM-Laufwerk oder ähnliches in einem Notebook-Computer oder einem anderen tragbaren Gerät installiert ist, liegt die Stoßbeständigkeitsanforderung für einen Spindelmotor mit einer Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung bei ungefähr 1000 G. Mit dem Dichtungsaufbau der neunten Ausführungsform der Erfindung wird auch bei einem Stoß von mehr als 1000 G ein hervorragender Effekt zum Verhindern eines Austretens des Schmiermittels vorgesehen. In den Tabellen gibt der Eintrag „Öl leckt" an, dass ein Lecken von Öl während des Tests festgestellt wurden, während „OK" angibt, dass kein Lecken von Öl festgestellt wurde. Das Lecken von Öl wurde durch eine visuelle Prüfung unter Verwendung eines Mikroskops festgestellt.
  • Die Erfindung wurde mit Bezug auf spezifische, beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, wobei diese Ausführungsform beispielhaft sind und die Erfindung in keiner Weise einschränken. Es sind verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Verbesserungen innerhalb des Erfindungsumfangs möglich.
  • Zusammenfassung
  • Eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung umfasst einen ersten Kapillardichtungsteil (50), der zwischen einer Außenumfangsfläche eines Lagerglieds (20) und einer Innenumfangsfläche eines Dichtungsglieds (30) ausgebildet ist. Ein zweiter Kapillardichtungsteil (60) ist zwischen einer Außenumfangsfläche eines Wellenglieds (10) und einem Vorsprungsloch (31) des Dichtungsglieds (30) ausgebildet. Ein Lüftungsloch (32a) ist im wesentlichen in einem mittleren Teil einer Seitenwand des Dichtungsglieds ausgebildet. Ein Schmiermittel-Halteteil (73) ist zwischen einer Innenfläche einer oberen Wand (31) des Dichtungsglieds (30) und der oberen Endfläche des Lagerglieds (20) ausgebildet. Ein Lecken des Schmiermittels (80) wird durch die Wirkung der Kapillardichtungsteile (50, 60) unterdrückt, und der Flüssigkeitspegel ist in dem ersten Kapillardichtungsteil (50) über dem Lüftungsloch (32a) angeordnet, sodass zusätzliches Schmiermittel (80) in den ersten Kapillardichtungsteil (50) und den Schmiermittel-Haltespalt (73) gefüllt ist.

Claims (24)

  1. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die umfasst: ein Wellenglied, ein Lagerglied, das das Wellenglied hält und eine relative Bewegung zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied ermöglicht, ein Dichtungsglied mit einer oberen Wand, wobei die obere Wand ein Vorsprungsloch aufweist, durch das ein oberer Endteil des Wellenglieds vorsteht, wobei das Dichtungsglied angeordnet ist, um einen oberen Endteil des Lagerglieds zu bedecken, ein Verschlussglied, das einen unteren Endteil des Lagerglieds schließt, und einen Lagerspalt, der Dynamikdruckvertiefungen umfasst, die jeweils zwischen dem Wellenglied und dem Lagerglied und zwischen dem Wellenglied und dem Verschlussglied ausgebildet sind, wobei: eine Radialdynamikdruckvertiefung in einer Außenumfangsfläche des Wellenglieds oder einer Innenumfangsfläche des Lagerglieds ausgebildet ist, wobei die Radialdynamikdruckvertiefung eine dynamische Druckkraft erzeugt, die eine Last in einer Radialrichtung empfängt, eine erste Schubdynamikdruckvertiefung in einer nach unten gerichteten Fläche des Wellenglieds oder einer oberen Fläche des Verschlussglieds ausgebildet ist, wobei die erste Schubdynamikdruckvertiefung eine dynamische Druckkraft erzeugt, die eine Last in einer Schubrichtung empfangt, ein Schmiermittel-Haltespalt zwischen einer oberen Endfläche des Lagerglieds und einer Innenfläche der oberen Wand des Dichtungsglieds ausgebildet ist, ein erster Kapillardichtungsteil zwischen einer Außenumfangsfläche des Lagerglieds und einer Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds ausgebildet ist, wobei der erste Kapillardichtungsteil eine sich verjüngende Querschnittform aufweist, die sich nach unten hin verbreitert, ein zweiter Kapillardichtungsteil zwischen der Außenumfangsfläche des Wellenglieds und einer Innenumfangsfläche des Vorsprungslochs ausgebildet ist, und der Lagerspalt, der zweite Kapillardichtungsteil, der Schmiermittel-Haltespalt und der erste Kapillardichtungsteil miteinander kommunizieren und durch das Schmiermittel eingenommen werden.
  2. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Dichtungsglied eine Seitenwand umfasst und ein Lüftungsloch in der Seitenwand des Dichtungsglieds ausgebildet ist, wobei das Lüftungsloch unter einem Flüssigkeitspegel des Schmiermittels angeordnet ist, das den ersten Kapillardichtungsteil einnimmt.
  3. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Kapillardichtungsteil eine sich verjüngende Querschnittform aufweist, die sich nach oben hin verbreitert.
  4. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Schmiermittel-Haltespalt eine sich verjüngende Querschnittform aufweist, die sich nach außen hin in einer Radialrichtung verbreitert.
  5. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei ein ringförmiger Vorsprung vorgesehen ist, der von einem Umfang des Vorsprungslochs nach oben vorsteht und den zweiten Kapillardichtungsteil nach oben in der Axialrichtung verlängert.
  6. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei: drei oder mehr Vorsprünge auf der Innenfläche der oberen Wand des Dichtungsglieds ausgebildet sind, und die Vorsprünge die obere Endfläche des Lagerglieds kontaktieren, um eine Positionierung des Dichtungsglieds in der Axialrichtung zu bewerkstelligen.
  7. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Vorsprünge 2–6, wobei: Umfangsvertiefungen jeweils gegenüberliegend in der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds ausgebildet sind, und die Umfangsvertiefungen unter dem Flüssigkeitspegel in dem ersten Kapillardichtungsteil und über dem Lüftungsloch des Dichtungsglieds angeordnet sind.
  8. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Öl abweisendes Mittel auf die Außenumfangsfläche des Lagerglieds und/oder die Innenumfangsfläche des Dichtungsglieds unter den Umfangsvertiefungen aufgetragen ist.
  9. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 2–8, wobei das Lüftungsloch eine Aussparung ist, die sich nach unten zu einer unteren Endfläche der Seitenwand des Dichtungsglieds erstreckt und als Fenster dient, durch das visuell die Position des Flüssigkeitspegels des Schmiermittels geprüft werden kann.
  10. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, die weiterhin umfasst: ein hohles Gehäuseglied, das eine Gesamtlänge aufweist, die kürzer als die Gesamtlänge des Lagerglieds ist, wobei das Lagerglied von einem oberen Endteil des Gehäuseglieds vorsteht und mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuseglieds verbunden ist.
  11. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Dichtungsglied mit der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Lagerglieds verbunden ist und eine obere Endfläche des Gehäuseglieds kontaktiert, um eine Positionierung des Dichtungsglieds in der Axialrichtung zu bewerkstelligen.
  12. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 10, wobei: ein Stufenteil in der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet ist, und das Dichtungsglied mit der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds verbunden ist und den Stufenteil kontaktiert, um eine Positionierung des Dichtungsglieds in der Axialrichtung zu bewerkstelligen.
  13. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, die weiterhin umfasst: ein hohles Gehäuseglied, das eine Gesamtlänge aufweist, die kürzer als die Gesamtlänge des Lagerglieds ist, das Lagerglied von einem oberen Endteil des Gehäuseglieds vorsteht und mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuseglieds verbunden ist, das Dichtungsglied mit der Außenumfangsfläche des oberen Endteils des Lagerglieds verbunden ist, ein erster Kleber-Halteteil zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche eines oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet ist, ein zweiter Kleber-Halteteil zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerglieds und der Innenumfangsfläche eines unteren Endteils des Dichtungsglieds ausgebildet ist, der Kleber den ersten und den zweiten Halteteil einnimmt, und das Gehäuseglied und das Dichtungsglied jeweils durch den Kleber an dem Lagerglied fixiert sind.
  14. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 13, wobei: eine Umfangsvertiefung in der Außenumfangsfläche des Lagerglieds ausgebildet ist, und der erste Kleber-Halteteil zwischen der Umfangsvertiefung und der Innenumfangsfläche des oberen Endteils des Gehäuseglieds ausgebildet ist, und der zweite Kleber-Halteteil zwischen der Umfangsvertiefung und der Innenumfangsfläche des unteren Endteils des Dichtungsglieds ausgebildet ist.
  15. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 10–14, wobei das Gehäuseglied durch einen Rohrteil gebildet wird, der einstückig mit dem Verschlussglied ausgebildet ist.
  16. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 10–15, wobei das Gehäuseglied durch Ziehen oder Strangpressen ausgebildet ist.
  17. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–16, wobei das Dichtungsglied durch Ziehen ausgebildet ist.
  18. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–17, wobei sich ein Durchgangsloch durch das Lagerglied in einer Axialrichtung erstreckt und eine Kommunikation zwischen dem Lagerspalt und dem Schmiermittel-Haltespalt herstellt.
  19. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–18, wobei das Wellenglied einen Flanschteil umfasst.
  20. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 19, wobei ein Abstandsglied zwischen dem Lagerglied und dem Verschlussglied angeordnet ist, um einen Verbindungsspalt zu bilden, der mit dem Flanschteil verbunden ist.
  21. Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei eine zweite Schubdynamikdruckvertiefung auf einer unteren Endfläche des Lagerglieds oder einer oberen Endfläche des Flanschteils ausgebildet ist, die einander gegenüberliegen, wobei die zweite Schubdynamikdruckvertiefung einen dynamischen Druck erzeugt, der eine Last in der Schubrichtung empfängt.
  22. Spindelmotor, der umfasst: eine Basis, einen Ständer, der an der Basis fixiert ist, einen Läufer, der eine Läufernabe und einen Läufermagneten umfasst, wobei der Läufermagnet mit der Läufernabe verbunden ist und zusammen mit dem Ständer ein Drehmagnetfeld erzeugt, und derart angeordnet ist, dass er relativ zu der Basis gedreht werden kann, und eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die die Drehung des Läufers unterstützt, wobei: die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–20 ist, und der Läufer durch eine Magnetkraft in einer Richtung angezogen wird, die der Richtung des in der ersten Schubdynamikdruckvertiefung in der Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung erzeugten dynamischen Schubdrucks entgegen gesetzt ist.
  23. Spindelmotor, der umfasst: eine Basis, einen Ständer, der an der Basis fixiert ist, einen Läufer, der eine Läufernabe und einen Läufermagneten umfasst, wobei der Läufermagnet mit der Läufernabe verbunden ist und zusammen mit dem Ständer ein Drehmagnetfeld erzeugt, und derart angeordnet ist, dass er relativ zu der Basis gedreht werden kann, und eine Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung, die eine Drehung des Läufers unterstützt, wobei: die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung die Fluiddynamikdruck-Lagervorrichtung nach Anspruch 21 ist.
  24. Aufzeichnungsscheiben-Laufwerksvorrichtung, die umfasst: eine Aufzeichnungsscheibe, einen Aufzeichnungskopf, der Informationen auf der Aufzeichnungsscheibe schreibt und/oder liest, und einen Spindelmotor, der die Aufzeichnungsscheibe drehend antreibt, wobei: der Spindelmotor ein Spindelmotor nach Anspruch 22 oder 23 ist.
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