JP2002536947A - Particle-free shield assembly for spindle motor - Google Patents

Particle-free shield assembly for spindle motor

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JP2002536947A
JP2002536947A JP2000596653A JP2000596653A JP2002536947A JP 2002536947 A JP2002536947 A JP 2002536947A JP 2000596653 A JP2000596653 A JP 2000596653A JP 2000596653 A JP2000596653 A JP 2000596653A JP 2002536947 A JP2002536947 A JP 2002536947A
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JP
Japan
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shaft
shield
press
seal
ferrofluid
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JP2000596653A
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Japanese (ja)
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ノッティンガム、ロバート、エイ
レブランク、ジェフリー、エイ
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Seagate Technology LLC
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Seagate Technology LLC
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Abstract

(57)【要約】 固定シャフトならびにこのシャフトの一端の近くに装着された内側および外側レースを有する玉軸受を有するモータにおいて、ハブとともに回転する裏当て鉄と一体の、または裏当て鉄に接着されたシール支持体から支持された磁気シールが提供され、シールの磁極片がシャフトの周囲に延び、シャフトの周囲に延びる磁極片の端部間に強磁性流体を保持し、磁極片の端部とシャフトの端部の間に強磁性流体を保持する。真空プレスがシールド片を保持し、ワッシャ形のシール片の内半径がシャフトの外径よりも大きくなるような温度までシールドを加熱する。プレスは次いで、シャフトの外径上にシールドをおろす。シールドは、真空プレス上に、シャフトの前記端部に対して当接する位置決め面を提供することによって位置決めされる。シャフトの外面にシールドを配置するため、プレスの真空保持部分はこの位置合せ面よりも下方に延びる。シールドは冷えるとシャフトの外面を押し、所定の位置に固定される。シール支持体は、シャフトの方を向き、漂遊金属粒子を捕捉する位置に配置された捕捉くぼみを含む。   (57) [Summary] In a motor having a fixed shaft and a ball bearing having inner and outer races mounted near one end of the shaft, supported from a seal support integral with or bonded to a backing iron rotating with the hub. A magnetic seal is provided, wherein the pole piece of the seal extends around the shaft and retains ferrofluid between the ends of the pole piece extending around the shaft, and between the pole piece end and the shaft end. Hold the ferrofluid. A vacuum press holds the shield piece and heats the shield to a temperature such that the inner radius of the washer-shaped seal piece is greater than the outer diameter of the shaft. The press then lowers the shield on the outer diameter of the shaft. The shield is positioned by providing a positioning surface on the vacuum press that abuts against said end of the shaft. To place the shield on the outer surface of the shaft, the vacuum holding portion of the press extends below this alignment surface. When the shield cools, it pushes against the outer surface of the shaft and is fixed in place. The seal support includes a capture recess oriented toward the shaft and positioned to capture stray metal particles.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (関連出願の相互参照) 本出願は、1999年1月29日出願の米国特許仮出願第60/117822
号からの優先権を請求する。 (発明の分野) 本発明は一般にディスク・ドライブの分野に関し、詳細には、組立ての間、強
磁性流体シールを粒子から保護するシールド、ならびにシールドを配置する方法
に関する。
[0001] This application is related to US Provisional Application No. 60/117822, filed Jan. 29, 1999.
Claim priority from the issue. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of disk drives and, more particularly, to a shield that protects a ferrofluid seal from particles during assembly, and a method of placing the shield.

【0002】 (発明の背景) 磁気ドライブ、光ドライブおよび光磁気ディスク・ドライブを含むディスク・
ドライブは、情報を記憶する目的に幅広く使用されている。一般的なディスク・
ドライブは、複数の同心円形トラックに情報を記憶する1枚または数枚のディス
クを有する。この情報は、アクチュエータ機構によってディスクの表面をトラッ
クからトラックへ移動するアクチュエータ・アームに装着された読取り/書込み
ヘッドを使用してディスクに書き込まれ、またディスクから読み取られる。ディ
スクは、スピンドル・モータによって回転して、読取り/書込みヘッドの下をデ
ィスクの表面が通過するようにするスピンドルに装着される。スピンドル・モー
タは一般に、ベースプレートに固定されたシャフト、およびスピンドルが取り付
けられるハブであって、シャフトが挿入されるスリーブを有するハブを含む。ハ
ブに取り付けられた永久磁石がベースプレート上のステータ巻線と相互作用して
、シャフトに対してハブを相対的に回転させる。ハブとシャフトの間の1つまた
は複数の軸受がハブの回転を容易にする。
BACKGROUND OF THE INVENTION Disk drives, including magnetic drives, optical drives, and magneto-optical disk drives
Drives are widely used for storing information. General disk
The drive has one or several disks that store information in a plurality of concentric circular tracks. This information is written to and read from the disk using a read / write head mounted on an actuator arm that moves the surface of the disk from track to track by an actuator mechanism. The disk is mounted on a spindle that is rotated by a spindle motor so that the surface of the disk passes under the read / write head. Spindle motors generally include a shaft fixed to a base plate and a hub to which the spindle is mounted, the hub having a sleeve into which the shaft is inserted. Permanent magnets attached to the hub interact with the stator windings on the base plate to rotate the hub relative to the shaft. One or more bearings between the hub and the shaft facilitate rotation of the hub.

【0003】 スピンドル・モータはさらに、ハブとシャフトの間の界面空間を密封する排除
シールを一般に含む。これが必要なのは、軸受に使用される潤滑流体またはグリ
ースはエーロゾルまたは蒸気成分を発生させる傾向があり、これらが、スピンド
ル・モータから、ディスクが保持されたディスク・チャンバ内に移動または拡散
するためである。この蒸気はしばしば、その他の粒子、例えば軸受またはスピン
ドル・モータのその他の構成部品から削り取られた材料などをディスク・チャン
バ内に運搬する。これらの蒸気および粒子は、読取り/書込みヘッドおよびディ
スクの表面に付着してディスクに損傷を与え、読取り/書込みヘッドがディスク
の上を通過したときに読取り/書込みヘッドを傷つける。したがって、これらの
汚染物質のディスク・チャンバ内への移動は防がなければならない。
[0003] Spindle motors also typically include a reject seal that seals the interface space between the hub and the shaft. This is necessary because the lubricating fluid or grease used in the bearings tends to generate aerosol or vapor components that migrate or diffuse from the spindle motor into the disk chamber where the disk is held. . This vapor often carries other particles into the disk chamber, such as material scraped from bearings or other components of the spindle motor. These vapors and particles adhere to and damage the read / write head and the surface of the disk and damage the read / write head as the read / write head passes over the disk. Therefore, migration of these contaminants into the disk chamber must be prevented.

【0004】 これらの汚染物質のディスク・チャンバ内への移動を防ぐため、最も新しい世
代のスピンドル・モータは、シャフトとハブの間に強磁性流体シールを利用する
。強磁性流体シールは例えば、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第
5,473,484号に記載されている。一般的な強磁性流体シールは、強磁性
流体、軸方向に分極した環状磁石、および磁石の両面に取り付けられた2つの透
磁性環状磁極片から成る。強磁性流体は通常、流体キャリヤに懸濁させた透磁性
粒子の懸濁液から成る。磁石および磁極片は一般にハブに固定され、シャフトの
近くまで延びる。ただしシャフトとは接触しない。磁石によって生み出された磁
束は、磁極片およびやはり透磁性であるシャフトを通り抜け、磁極片とシャフト
の間の磁気ギャップ中に強磁性流体を磁気的に保持し、これによってシールを形
成する。
To prevent the transfer of these contaminants into the disk chamber, the latest generation of spindle motors utilizes a ferrofluid seal between the shaft and the hub. Ferrofluid seals are described, for example, in US Pat. No. 5,473,484, which is incorporated herein by reference. A typical ferrofluid seal consists of a ferrofluid, an axially polarized annular magnet, and two permeable annular pole pieces mounted on opposite sides of the magnet. Ferrofluids usually consist of a suspension of permeable particles suspended in a fluid carrier. The magnets and pole pieces are typically fixed to the hub and extend close to the shaft. However, it does not contact the shaft. The magnetic flux created by the magnet passes through the pole piece and the shaft, which is also permeable, and magnetically retains the ferrofluid in the magnetic gap between the pole piece and the shaft, thereby forming a seal.

【0005】 しかし、モータの組立て中に粒子などが存在し、または生み出されると問題が
生じる。例えば、一般的な固定シャフトは、その中にねじが切られるセンタ穴を
有する。ねじをこの穴から抜き取るときに、非常に小さな磁性粒子が生み出され
る可能性があり、これが強磁性流体中に落下する可能性がある。
[0005] However, problems arise when particles or the like are present or created during motor assembly. For example, a common fixed shaft has a center hole into which is threaded. When the screw is removed from this hole, very small magnetic particles can be created, which can fall into the ferrofluid.

【0006】 過去には、強磁性流体を覆うカバーの役目を果たし、粒子の落下を防ぐシール
ドをシャフトの外面にプレスする努力がなされた。しかし、磁性流体の直上のシ
ャフトとシールの間の締まりばめのため、ばりが生じ、粒子がとれて流体中に落
下する可能性があった。粒径50ミクロン以上の粒子は、磁性流体をそのフィー
ルドからはね飛ばす。さらに、シール中に突き出た場合に、強磁性流体をギャッ
プ外に移動させる金属の皮きずが生成される可能性があった。シールの効果を低
下させるほかに、ディスク・ドライブに取り付けた後のモータの動作中に、流体
がモータ領域からヘッド・ディスク領域にはね飛ばされ、または移動し、ディス
ク・ドライブ故障が生じる可能性があった。したがって、これらの問題を解決す
る方法が求められている。
[0006] In the past, efforts have been made to press a shield against the outer surface of the shaft, which acts as a cover over the ferrofluid and prevents the falling of particles. However, due to the interference fit between the shaft and the seal immediately above the magnetic fluid, burrs were generated, and particles could be removed and fall into the fluid. Particles with a size of 50 microns or more repel the magnetic fluid from its field. Further, when protruded into the seal, metal flaws that could move the ferrofluid out of the gap could be created. In addition to reducing the effectiveness of the seal, fluid may be splashed or moved from the motor area to the head-disk area during motor operation after installation in the disk drive, resulting in disk drive failure. was there. Therefore, there is a need for a way to solve these problems.

【0007】 本発明のその他の特徴および利点は、関連図に関連して以下に示す例示的な開
示を検討した当業者には明白であろう。
[0007] Other features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art upon reviewing the exemplary disclosure set forth below in connection with the related figures.

【0008】 (発明の概要) 本発明は、磁気シールの強磁性流体を流体に落下する粒子などから保護する装
置を提供する。本発明はさらに、粒子またはばりを生じることなくこのようなシ
ールドを取り付ける装置および方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an apparatus for protecting a ferrofluid of a magnetic seal from particles or the like falling into the fluid. The present invention further provides devices and methods for attaching such shields without creating particles or burrs.

【0009】 本発明の好ましい一形態によれば、固定シャフトならびにこのシャフトの一端
の近くに装着された内側および外側レースを有する玉軸受を有するモータにおい
て、ハブとともに回転する裏当て鉄と一体の、または裏当て鉄に接着されたシー
ル支持体から支持された磁気シールが提供され、シールの磁極片がシャフトの周
囲に延び、磁極片の端部とシャフトの端部の間に強磁性流体を保持する。真空プ
レスがシールド片を保持し、ワッシャ形のシール片の内半径がシャフトの外径よ
りも大きくなるような温度までシールドを加熱する。プレスは次いで、シャフト
の外径上にシールドをおろす。シールドは、真空プレス上に、シャフトの前記端
部に対して当接する位置決め面を提供することによって位置決めされる。シャフ
トの外面にシールドを配置するため、プレスの真空保持部分はこの位置合せ面よ
りも下方に延びる。シールドは冷えるとシャフトの外面を押し、粒子を生じるこ
となく所定の位置に固定され、一方、シャフトとシールドの間に締まりばめが確
立される。
In accordance with one preferred form of the invention, a motor having a fixed shaft and a ball bearing having inner and outer races mounted near one end of the shaft, wherein the motor is integral with a backing iron that rotates with the hub. Or provided a magnetic seal supported from a seal support glued to the backing iron, the pole pieces of the seal extend around the shaft and hold the ferrofluid between the pole piece end and the shaft end I do. A vacuum press holds the shield piece and heats the shield to a temperature such that the inner radius of the washer-shaped seal piece is greater than the outer diameter of the shaft. The press then lowers the shield on the outer diameter of the shaft. The shield is positioned by providing a positioning surface on the vacuum press that abuts against said end of the shaft. To place the shield on the outer surface of the shaft, the vacuum holding portion of the press extends below this alignment surface. When the shield cools, it pushes against the outer surface of the shaft and locks in place without producing particles, while an interference fit is established between the shaft and the shield.

【0010】 本発明の他の特徴では、磁気シールの径方向外側の縁を支持するシール支持体
が、シャフトの方を向き、シールド片と磁気シールの間のエア・ギャップに存在
する付加される漂遊金属粒子を捕捉する位置に配置された捕捉くぼみを含む。
In another aspect of the invention, a seal support for supporting a radially outer edge of the magnetic seal is added toward the shaft and present in an air gap between the shield piece and the magnetic seal. Includes a capture recess positioned to capture stray metal particles.

【0011】 本発明の好ましい実施形態では、組立てプレスが、シールドを所定の位置に保
持するための真空を含むことに加え、シールドを予熱する閉ループ加熱システム
を含むように変更される。
In a preferred embodiment of the present invention, the assembly press is modified to include a closed loop heating system to preheat the shield, in addition to including a vacuum to hold the shield in place.

【0012】 本発明を特徴づける特徴および利点は、以下の詳細な説明を読み、関連図面を
検討することによって明らかとなろう。
The features and advantages that characterize the present invention will become apparent from a reading of the following detailed description and a review of the associated drawings.

【0013】 (詳細な説明) 図1は、本発明に基づく強磁性流体シールを有するスピンドル・モータが特に
有効な磁気ディスク・ドライブの平面図である。図1を参照すると、ディスク・
ドライブ100は一般に、カバー115に接合されたベース110を有するハウ
ジング105を含む。情報を磁気的に記憶する磁気媒体(図示せず)で覆われた
表面135を有する複数のディスク130がスピンドル140に取り付けられて
いる。スピンドル・モータ(この図には示されていない)がスピンドル140を
回転させ、これによって、サスペンション・アーム・アセンブリ150によって
ディスクの表面135の上方に懸架された読取り/書込みヘッド145を横切っ
てディスク130が回転する。動作時、ディスク130は、読取り/書込みヘッ
ド145を横切って高速で回転し、サスペンション・アーム・アセンブリ150
は読取り/書込みヘッドを、ディスク130の表面135の径方向に離隔して配
置された複数のトラック(図示せず)上で弧を描いて移動させる。したがって、
読取り/書込みヘッド145は、ディスク130の表面135の磁気媒体の選択
された位置に符号化情報を磁気的に読み書きすることができる。
DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk drive in which a spindle motor having a ferrofluid seal according to the present invention is particularly useful. Referring to FIG.
Drive 100 generally includes a housing 105 having a base 110 joined to a cover 115. A plurality of disks 130 having a surface 135 covered with a magnetic medium (not shown) for magnetically storing information are mounted on a spindle 140. A spindle motor (not shown in this figure) rotates the spindle 140, thereby causing the disk 130 to move across the read / write head 145 suspended above the surface 135 of the disk by the suspension arm assembly 150. Rotates. In operation, the disk 130 rotates at high speed across the read / write head 145 and the suspension arm assembly 150
Moves the read / write head in an arc over a plurality of radially spaced tracks (not shown) on the surface 135 of the disk 130. Therefore,
The read / write head 145 is capable of magnetically reading and writing encoded information at selected locations on the magnetic media on the surface 135 of the disk 130.

【0014】 図2は、ディスク・ドライブ100に特に有効なタイプのスピンドル・モータ
155の側断面図である。スピンドル・モータ155は一般に、シャフト175
の外面170のまわりに配置された内面165を有する回転可能なハブ160を
含む。本発明に基づく強磁性流体シール185は、シャフト175の外面170
をハブ160の内面165にシールし、電気的に接続する。ハブ160の外周1
95に取り付けられた1つまたは複数の磁石190がベース110に取り付けら
れたステータ巻線205と相互作用して、ハブ160を回転させる。ハブ160
は、1つまたは複数の軸受215によってシャフト175に支持される。軸受2
15は、玉軸受(図示)または流体動圧軸受(fluid−dynamic b
earing)(図示せず)とすることができる。玉軸受は一般に、リテーナ2
25によって内側レース230と外側レース235の間にゆるく保持された1つ
または複数の玉220を含む。玉220の動きを容易にするため、玉220、リ
テーナ225ならびに内側および外側レース230、235の間の界面空間24
5には、潤滑流体またはグリースが充てんされる。流体動圧軸受では、気体、液
体などの潤滑流体が、ハブ160とシャフト175の間の軸受面を提供する。ハ
ブ160の内面165またはシャフト175の外面170のレースに形成された
動圧発生みぞ(図示せず)が、ハブを径方向に支持する局所的な高圧領域を発生
させる。使用する軸受215のタイプにかかわらず、外側レース235が、ハブ
160の内面165の周囲に、強磁性流体シール185を保持する突き出した環
状の肩または棚250を形成することが好ましい。
FIG. 2 is a cross-sectional side view of a spindle motor 155 of a type that is particularly useful for disk drive 100. The spindle motor 155 is generally a shaft 175
A rotatable hub 160 having an inner surface 165 disposed about an outer surface 170 of the hub. The ferrofluid seal 185 in accordance with the present invention can
Are sealed to the inner surface 165 of the hub 160 and are electrically connected. Outer circumference 1 of hub 160
One or more magnets 190 attached to 95 interact with stator windings 205 attached to base 110 to rotate hub 160. Hub 160
Is supported on the shaft 175 by one or more bearings 215. Bearing 2
15 is a ball bearing (shown) or a fluid dynamic pressure bearing (fluid-dynamic b);
earing) (not shown). Ball bearings are generally
25 includes one or more balls 220 loosely held between the inner race 230 and the outer race 235. To facilitate the movement of the ball 220, the interface space 24 between the ball 220, the retainer 225 and the inner and outer races 230, 235
5 is filled with a lubricating fluid or grease. In a fluid dynamic bearing, a lubricating fluid, such as a gas or liquid, provides a bearing surface between the hub 160 and the shaft 175. A dynamic pressure generating groove (not shown) formed in the race of the inner surface 165 of the hub 160 or the outer surface 170 of the shaft 175 creates a local high pressure area that radially supports the hub. Regardless of the type of bearing 215 used, the outer race 235 preferably forms a protruding annular shoulder or shelf 250 around the inner surface 165 of the hub 160 that holds the ferrofluid seal 185.

【0015】 図3の改良型シールド設計を詳細に参照する。この図には、ステータ308の
外側を回転する磁石306を支持する回転裏当て鉄304から支持された回転ハ
ブ302によって囲まれた、この例では固定シャフトの形態のシャフト300が
示されている。ステータを活動化させると、ハブおよびハブが支持するディスク
が一定の速度で高速回転する。この例では、310で指示された玉軸受が内側レ
ース312および外側レース314を含む。外側レース314はシール支持部品
316を支持し、シール支持部品316は位置決めリング328および磁気シー
ル318を支持する。磁気シール318は、磁極片320、322および磁石3
24を含む。磁気シールは、磁極片320、322の端部とシャフト300の外
面の間の領域に強磁性流体326を保持するのに必要な磁引力を提供する。しか
し、この流体を、特に長期の高速動作条件下でこの位置に維持するためには、小
粒子が強磁性流体326中に落下することを防ぐ方策をとられなければならない
。したがって、磁気シールの上位極から小さなギャップ332を隔てて、シャフ
ト300の端部に隣接したシールド330を配置することが重要である。
Reference is made in detail to the improved shield design of FIG. This figure shows a shaft 300, in this example in the form of a fixed shaft, surrounded by a rotating hub 302 supported by a rotating backing iron 304 supporting a magnet 306 rotating outside the stator 308. When the stator is activated, the hub and the disk supported by the hub rotate at a constant high speed. In this example, the ball bearing indicated at 310 includes an inner race 312 and an outer race 314. Outer race 314 supports seal support 316, which supports locating ring 328 and magnetic seal 318. The magnetic seal 318 includes the pole pieces 320, 322 and the magnet 3
24. The magnetic seal provides the magnetic attraction required to hold the ferrofluid 326 in the region between the ends of the pole pieces 320, 322 and the outer surface of the shaft 300. However, in order to maintain this fluid in this position, especially under long-term high-speed operating conditions, measures must be taken to prevent small particles from falling into the ferrofluid 326. Therefore, it is important to place the shield 330 adjacent the end of the shaft 300 with a small gap 332 from the upper pole of the magnetic seal.

【0016】 このシールドによって生じる問題は、シャフトにシールドを装着する際の取消
し(undo)費用を防ぐために、シャフト300の外面とシールドの内面の間
に締まりばめが必要なことである。しかし、これらの2つの部品は、一体にプレ
スすると、こじり(gauling)のためバフおよび遊離粒子を生み出す可能
性がある。これらの粒子は磁気流体中に落下する可能性がある。流体に接触した
バフ、または50μmを超える粒子は、強磁性流体シール318から磁気流体を
はね飛ばす。磁性流体中に延びるばりまたはその他の長片は、流体をこの領域か
ら容易に吐き出させる。磁性流体は次いでヘッド・ディスク領域に移動し、ディ
スク・ドライブ故障を引き起こす可能性がある。強磁性流体のはねまたは移動は
さらに、このシールの加圧能力を低下させ、また、長期にわたるモータ中への漏
れを引き起こし、結果的にドライブ故障に至る。
The problem created by this shield is that an interference fit is required between the outer surface of the shaft 300 and the inner surface of the shield to prevent undo costs when installing the shield on the shaft. However, these two parts, when pressed together, can create buffs and loose particles due to gauging. These particles can fall into the magnetic fluid. Buffs or particles larger than 50 μm in contact with the fluid will repel magnetic fluid from the ferrofluid seal 318. The flash or other long piece extending into the magnetic fluid allows the fluid to be easily spit out of this area. The ferrofluid then migrates to the head disk area and can cause disk drive failure. Splashing or movement of the ferrofluid further reduces the pressurizing capacity of the seal and causes long-term leakage into the motor, resulting in drive failure.

【0017】 したがって、図4に示したプレス400を利用した方法を採用した。この方法
では、プレスにヒータが組み込まれ、またはプレスがヒータと協力してシールド
を加熱する。閉ループ加熱システムをプレスに組み込んで、シールド330を予
熱することが好ましい。シャフト300ではステンレス鋼が一般的であるのに対
して、シールドの材料にはアルミニウムを選択した。この材料を選択したのは、
加熱が容易であること、および加熱に応答して350で指示した内径350が膨
張することによる。シールドを所定の位置に、好ましくはプレスの下面に対する
真空によって保持しながら、この内径を膨張させてシャフトの外径よりも大きく
すると、プレスは、シャフトの外径に沿ってシールド330を下げる。シャフト
に対するシールドの位置は、シャフト300の上面420に当たるプレスの領域
上に画定された基準、好ましくは表面410を有することによって確立される。
所定の位置に適正に配置された後、シールド330は、アルミニウムの高い導電
率のためその熱を急速に失い、熱はシャフトを通して運び去られる。シールドは
収縮し、ばりまたはその他の金属粒子を生じることなくシャフトの外面に対して
ぴったりとはまる。シールドを十分に冷却した後、源420を介して加えた真空
を解除し、矢印415の方向にプレスを引き離し、シールドを所定の位置に残す
Therefore, a method using the press 400 shown in FIG. 4 was adopted. In this method, a heater is incorporated into the press, or the press cooperates with the heater to heat the shield. Preferably, a closed loop heating system is incorporated into the press to preheat the shield 330. For the shaft 300, stainless steel is generally used, whereas aluminum is selected for the material of the shield. I chose this material because
Due to the ease of heating and the expansion of the inner diameter 350 indicated at 350 in response to the heating. When the inner diameter is expanded to be greater than the outer diameter of the shaft while holding the shield in place, preferably by a vacuum against the underside of the press, the press lowers the shield 330 along the outer diameter of the shaft. The position of the shield relative to the shaft is established by having a fiducial, preferably a surface 410, defined on the area of the press that strikes the upper surface 420 of the shaft 300.
After being properly placed in place, the shield 330 rapidly loses its heat due to the high conductivity of the aluminum, and the heat is carried away through the shaft. The shield shrinks and fits snugly against the outer surface of the shaft without producing burrs or other metal particles. After the shield has cooled sufficiently, the vacuum applied via source 420 is released and the press is pulled away in the direction of arrow 415, leaving the shield in place.

【0018】 以上をまとめると、シールド材料を好ましくはアルミニウムに変更し、かつシ
ールドを所望のターゲット温度まで加熱し、シャフトの外面の上にスムーズに滑
り込むのに必要な膨張を達成する閉ループ加熱システムを含むように組立てプレ
スを変更すると、シールドの内径が膨張し、そのため組立て工程の間、部品間の
締めしろが排除される。その結果、こじりによる粒子の生成が排除され、最終的
に締まりばめが達成される。
In summary, a closed-loop heating system that changes the shield material to preferably aluminum and heats the shield to the desired target temperature and achieves the expansion required to smoothly slide over the outer surface of the shaft is provided. Changing the assembly press to include expands the inner diameter of the shield, thereby eliminating the interference between parts during the assembly process. As a result, the generation of particles due to prying is eliminated, and finally an interference fit is achieved.

【0019】 本発明の他の特徴ではさらに、シールド支持片328に粒子捕捉領域332が
提供または画定されることに留意されたい。ハブ302はシャフトのまわりを高
速回転するため、シールド330とシール318の間に捕捉された粒子は、ギャ
ップ360に存在する傾向がある。ハブおよびシャフトとともに回転するシール
の高速回転によって生み出される遠心力によって、遊離粒子は捕捉領域332に
向かって外側に飛ばされ、このくぼみに保持される。そのため粒子は、シールド
330とシール支持部品316の突き出した縁362との間のギャップから逃げ
ることができない。
It is further noted that other features of the present invention further provide or define a particle capture area 332 on shield support strip 328. As the hub 302 rotates about the shaft at high speed, particles trapped between the shield 330 and the seal 318 tend to be in the gap 360. Due to the centrifugal force created by the high speed rotation of the seal, which rotates with the hub and shaft, loose particles are blown outwardly toward the trapping region 332 and are retained in this depression. As such, particles cannot escape from the gap between the shield 330 and the protruding edge 362 of the seal support component 316.

【0020】 本発明のその他の特徴および利点は、本発明の開示を検討した当業者には明白
であろう。したがって、本発明の範囲は請求項によってのみ限定される。
[0020] Other features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art upon reviewing the present disclosure. Therefore, the scope of the present invention is limited only by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に基づく強磁性流体シールおよびシールドを組み込んだス
ピンドル・モータが特に有効なディスク・ドライブの平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a disk drive in which a spindle motor incorporating a ferrofluid seal and shield according to one embodiment of the present invention is particularly useful.

【図2】 従来技術において支持された強磁性流体シールを組み込んだスピンドル・モー
タの一実施形態の側断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional side view of one embodiment of a spindle motor incorporating a ferrofluid seal supported in the prior art.

【図3】 本発明のシール支持体およびシールドを示すように変更された図2のスピンド
ル・モータの部分断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the spindle motor of FIG. 2 modified to show the seal support and shield of the present invention.

【図4】 シールドを配置するのに使用するプレス・シールドおよびシャフトを示す、図
3のモータの概略部分断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the motor of FIG. 3, showing the press shield and shaft used to position the shield.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J042 AA05 AA09 AA16 BA04 CA17 DA02 DA03 5H605 AA03 AA11 BB05 BB10 BB14 BB19 CC04 EB06 EB28 GG03 GG04 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 BB17 PP02 PP21 PP25 SS03 SS19 SS24 TT15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つまたは複数の玉軸受を有するシャフトを備え、 前記玉軸受がそれぞれ、前記シャフトに支持された内側および外側レースを有
し、シャフトに対して回転するハブを外側レースから支持し、 さらに、 玉軸受に隣接し、玉軸受よりもシャフトの一端に近い磁気シールと、 磁気シールとシャフトの一端との間の前記シャフトの一端の近くに締まりばめ
によって支持されたシールド を備えるスピンドル・モータにおいて、 磁気シールの近くのシャフトの周囲にシールドを配置する方法であって、 シールドを加熱して、シールドの内径をシャフトの外径よりも大きくすること
、 前記シールドをプレス上に保持し、前記プレスを作動させて、前記シャフトの
前記外径に前記シールドを配置すること、および 前記シールドが十分に冷却してシールドの内径とシャフトの外径の間に締まり
ばめが生じるまで、前記シールドを所定の位置に保持すること を含む方法。
1. A shaft having one or more ball bearings, wherein each of the ball bearings has an inner and outer race supported by the shaft and supports a hub rotating with respect to the shaft from the outer race. And a magnetic seal adjacent to the ball bearing and closer to one end of the shaft than the ball bearing; and a shield supported by an interference fit near one end of the shaft between the magnetic seal and one end of the shaft. A method of placing a shield around a shaft near a magnetic seal in a spindle motor, the method comprising: heating the shield so that the inner diameter of the shield is greater than the outer diameter of the shaft; holding the shield on a press Operating the press to position the shield at the outer diameter of the shaft; and Instead, holding the shield in place until an interference fit occurs between the inner diameter of the shield and the outer diameter of the shaft.
【請求項2】 プレスが、シールドの内径がシャフトの外径よりも大きくな
るように前記シールドを加熱する加熱システムを含む、請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the press includes a heating system that heats the shield such that the inner diameter of the shield is greater than the outer diameter of the shaft.
【請求項3】 前記シールドがアルミニウム、前記シャフトが鋼であり、そ
のため、シールドを容易に加熱して、シールドの内径がシャフトの外径よりも大
きくなるようにすることができる、請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the shield is aluminum and the shaft is steel, so that the shield can be easily heated so that the inner diameter of the shield is larger than the outer diameter of the shaft. The described method.
【請求項4】 前記シールドを華氏約400度(摂氏約200度)に加熱す
る、請求項3に記載の方法。
4. The method of claim 3, wherein the shield is heated to about 400 degrees Fahrenheit (about 200 degrees Celsius).
【請求項5】 前記プレスが、前記シールドがシャフトの一端に対して一貫
して同じ位置に位置するように前記シャフト上の基準に対して当接する基準面を
有している、請求項4に記載の方法。
5. The press of claim 4, wherein the press has a reference surface that abuts a reference on the shaft such that the shield is co-located consistently with one end of the shaft. The described method.
JP2000596653A 1999-01-29 2000-01-27 Particle-free shield assembly for spindle motor Pending JP2002536947A (en)

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US11782299P 1999-01-29 1999-01-29
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KR20010093289A (en) 2001-10-27
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WO2000045498A3 (en) 2000-11-23
GB2363260A (en) 2001-12-12
WO2000045498A2 (en) 2000-08-03
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