JP2899512B2 - モータの磁性流体シール構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性流体シールに用い
られている磁性流体の漏洩を防止するための漏れ防止カ
バーを備えたモータの磁性流体シール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種モータにおいて、回転体と
固定体との間を封止するために、磁性流体シールがしば
しば用いられている。例えば図５に示されている例で
は、固定体としての固定軸１の外周に、軸受２を介して
回転体としてのハブ３が回転自在に支承されている。上
記ハブ３は、磁気ディスク等のメディアを外周部に装着
する略円筒形状の胴部を有しており、当該ハブ３の内周
部が、上記軸受２に保持されている。

【０００３】また上記軸受２の軸方向外側（図示上側）
には、ハブ３の内周壁と固定軸１の外周面との隙間を封
止する磁性流体シール４が配置されている。この磁性流
体シール４は、ハブ３の内周壁側に固定された磁石４ａ
と、この磁石４ａを軸方向両側から挾み込む一対のポー
ルピース（磁極）４ｂ，４ｂと、これら各ポールピース
４ｂ，４ｂの内周端縁部に充填され、上記固定軸１の外
周面に密着する磁性流体４ｃとを有している。そして上
記磁性流体４ｃにより、軸受２を含む内側（図示下側）
の通路が耐圧的に封止され、これによって潤滑オイル等
の外部漏洩が防止されるとともに、モータ外部側からの
塵芥等の侵入が防止されるようになっている。

【０００４】さらに上記磁性流体シール４の軸方向外側
（図示上側）には、磁性流体４ｃの外部飛散を防止する
ための漏れ防止カバー５が配置されている。この漏れ防
止カバー５は、前記磁性流体シール４と同様に、ハブ３
の内周壁側に固定されて固定軸１側すなわち内周側に向
かって延出しており、当該漏れ防止カバー５と磁性流体
シール４との軸方向対面空間部分に、磁性流体貯溜部６
が画成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述のような
構成のモータでは、磁性流体シール４における磁性流体
４ｃの配置部位と、漏れ防止カバー５と固定軸１との隙
間とが、軸方向に直接対面している。そのため衝撃や振
動等により磁性流体シール４から漏洩した磁性流体４ｃ
が、固定軸１の外周部に沿って移動した場合等には、そ
の漏洩磁性流体４ｃが、漏れ防止カバー５と固定軸１と
の隙間を通って外部側に飛散してしまうことがある。こ
のような磁性流体４ｃの外部漏出は、特に清浄な雰囲気
を要するモータには好ましくない。

【０００６】そこで本発明は、簡易な構成で、磁性流体
の特に軸方向における漏出を良好に防止することができ
るようにしたモータの磁性流体シール構造を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかるモータの磁性流体シール構造は、回転体
と固定体との間を、磁性流体により封止する磁性流体シ
ールと、この磁性流体シールの軸方向外側に配置され、
漏洩磁性流体の飛散を防止する漏れ防止カバーと、上記
漏れ防止カバーと磁性流体シールとの軸方向における対
面空間部分に画成された磁性流体貯溜部と、を備えたモ
ータの磁性流体シール構造において、上記漏れ防止カバ
ーは、前記磁性流体シールにおける磁性流体に対面する
領域から半径方向内周側に向かって延出形成されて、上
記磁性流体を軸方向外側から閉塞するように配置されて
いるとともに、前記漏れ防止カバーの内周側延出部分
と、この漏れ防止カバーの内周側延出部分が軸方向に対
面する部材との間に、上記磁性流体貯溜部に対して半径
方向内周側から連通する漏洩磁性流体の案内通路が画成
され、当該案内通路を画成している両壁面の各々には、
撥油剤が塗布された構成になされている。

【０００８】

【作用】そして上記手段によれば、衝撃や振動等により
磁性流体シールから磁性流体が軸方向に漏洩した場合で
あっても、その漏洩磁性流体は、まず漏れ防止カバーの
閉塞壁面により塞き止められ、案内通路内に一端保持さ
れる。このとき上記案内通路の壁面には、撥油剤が塗布
されているため、その表面張力作用により漏洩磁性流体
が散逸することなく油滴化して一体の塊となり、回転の
遠心力により磁性流体貯溜部に向かって半径方向外方に
速やかに移動されるようになっている。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず図１に示されている本発明の第１実施
例における軸固定型のＨＤＤスピンドルモータは、フレ
ーム１１側に組み付けられた固定体としてのステータ組
と、このステータ組に対して、図示上側から積層状に組
み付けられた回転体としてのロータ組とから構成されて
いる。このうちステータ組を構成しているステータコア
１２は、上記フレーム１１に位置決めして設置された略
円筒状のコアホルダー１３の外周部に嵌着されており、
このステータコア１２の突極部に巻線１４が巻回されて
いる。

【００１０】また上記コアホルダー１３の中心部には、
固定軸１５が図示上方側に向かって垂直に立設されてお
り、当該固定軸１５の外周面に対し、前記ロータ組を構
成するハブ１６が、一対のラジアル玉軸受１７，１７を
介して回転自在に支承されている。上記ハブ１６は、磁
気ディスクを外周部に装着する略円筒形状の胴部１６ａ
を有しているとともに、この胴部１６ａの図示下端縁に
半径方向外周側に張り出すように取付部１６ｂを有して
おり、この取付部１６ｂに、バックヨーク１８を介して
駆動マグネット１９が環状に装着されている。上記駆動
マグネット１９は、前記ステータコア１２の外周端面に
対して環状に対向するように配置されている。

【００１１】さらに軸端側（図示上側）に配置されたラ
ジアル玉軸受１７の軸方向外側（図示上側）には、磁性
流体シール２１が配置されている。この磁性流体シール
２１は、前記ハブ１６の内周部に固定された磁石２１ａ
と、この磁石２１ａの軸方向両側端面を軸方向に挾み込
んだ一対のポールピース（磁極片）２１ｂ，２１ｂとを
有しており、上記ポールピース２１ｂの内周端縁部に、
磁性流体２１ｃが保持されている。

【００１２】一方、図２にも示されているように、前記
固定軸１５の軸端部分（図示上端部分）には、上記磁性
流体シール２１に対面するように磁性リング２２が嵌着
されている。この磁性リング２２は、上記磁性流体シー
ル２１の磁性流体２１ｃが接触可能な位置に配置されて
いるとともに、磁性流体シール２１の磁気回路を構成す
るように所定の透磁性体から形成されている。これによ
って磁性流体シール２１の磁性流体２１ｃは、上記磁性
リング２２の外周面に密着している。従って上記磁性流
体シール２１により、前記固定軸１５とハブ１６との間
の開口部が耐圧的に封止され、潤滑オイル等の外部漏洩
が防止されるとともに、モータ外部側からの塵芥等の侵
入が防止されるように構成されている。

【００１３】さらに上記磁性流体シール２１の軸方向外
側（図示上側）には、磁性流体２１ｃの外部飛散を防止
するための漏れ防止カバー２３が配置されている。この
漏れ防止カバー２３は、上記磁性流体シール２１と同様
に、ハブ１６の内周部から固定軸１５に向かって延出す
るように設けられており、当該漏れ防止カバー２３と磁
性流体シール２１とによって軸方向に挟まれた空間部
に、漏洩磁性流体の貯溜部２４が画成されている。

【００１４】このとき上記漏れ防止カバー２３は、磁性
流体シール２１の磁性流体２１ｃに対面する領域からさ
らに内周側に延在しており、上記磁性リング２２の軸端
面に対面する部位まで延出している。そしてこの漏れ防
止カバー２３の内周縁は、固定軸１５の外周面に近接し
ている。すなわち上記漏れ防止カバー２３は、磁性流体
シール２１の磁性流体２１ｃを、軸方向外側から完全に
閉塞するように構成されている。

【００１５】さらに上記漏れ防止カバー２３の軸方向内
側壁面（図示下側壁面）と、この漏れ防止カバー２３が
軸方向に対面する磁性リング２２の軸端面（図示上側
面）との間には、案内通路２５が画成されている。この
案内通路２５は、上記磁性流体貯溜部２４に対して半径
方向内周側から連通しており、当該案内通路２５を通し
て漏洩磁性流体が磁性流体貯溜部２４内に送り込まれる
ように構成されている。

【００１６】さらにまた上記案内通路２５を構成する漏
れ防止カバー２３の軸方向内側壁面（図示下側壁面）
と、磁性リング２２の軸端面（図示上側面）には、撥油
剤２６が塗布されている。この撥油剤２６は、漏れ防止
カバー２３の内周縁部及びこの漏れ防止カバー２３の内
周縁部に対面する固定軸１５の外周面の一部にも塗布さ
れている。

【００１７】このような本実施例装置では、衝撃や振動
等により磁性流体シール２１から磁性流体２１ｃが軸方
向に向かって漏洩した場合であっても、その漏洩磁性流
体２１ｃは、まず漏れ防止カバー２３の閉塞壁面により
塞き止められ、案内通路２５内に一端保持される。この
とき上記案内通路２５の壁面には撥油剤２６が塗布され
ているため、特に図２に示されているように、上記撥油
剤２６の表面張力作用によって、漏洩磁性流体２１ｃは
油滴化し散逸することなく一体の塊となる。そして回転
の遠心力によって半径方向外方に飛ばされ、磁性流体貯
溜部２４内に速やかに移動される。

【００１８】これに対して案内通路２５の壁面に撥油剤
２６が塗布されていない場合には、特に図３に示されて
いるように、漏洩磁性流体２１ｃは、それぞれの被着部
位ごとに散逸した状態となり、上述したような漏洩磁性
流体２１ｃの移動が円滑に行われなくなる。

【００１９】なお漏れ防止カバー２３と、固定軸１５と
の隙間を小さくすることによって、より大きな作用・効
果を得ることができる。これは、磁性流体シール２１に
おいては磁力によって磁性流体２１ｃの保持が行われて
いるが、漏れ防止カバー２３には磁力が働かないため、
上記実施例で説明したような撥油剤２６による撥油作用
を利用したり、上述のように隙間を小さくしたりするこ
とを要するためである。

【００２０】一方、上記実施例装置と対応する構成物に
同一の符号を付して表した図４にかかる実施例装置は、
動圧軸受を用いたモータに本発明を適用したものであ
り、固定軸１５の外周面に動圧発生用のグルーブ１５ａ
が形成されているとともに、このグルーブ１５ａに対面
するように配置されたラジアル滑り軸受３１の滑り面内
に、軸受用磁性流体が充填されている。そして上述した
実施例と同様に、磁性流体シール２１、磁性リング２２
及び漏れ防止カバー２３が装着されている。

【００２１】このような動圧軸受モータでは、軸受用磁
性流体が磁性流体シール２１内に流入してシールが破ら
れるおそれがあるが、本発明はこのようなモータに対し
て特に大きな効果を得ることができる。

【００２２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。例え
ば、軸回転型のモータに対しても本発明は同様に適用す
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかるモータ
の磁性流体シール構造は、衝撃や振動等により軸方向に
漏洩した磁性流体を、漏れ防止カバーの閉塞壁面により
塞き止めて案内通路内に一端保持するとともに、上記案
内通路の壁面に撥油剤を塗布し、その表面張力作用によ
って漏洩磁性流体を散逸させることなく油滴化し、一体
の塊として回転遠心力により磁性流体貯溜部内に向かっ
て半径方向外方に速やかに移動させるように構成したも
のであるから、簡易な構成で、磁性流体の漏出を良好に
防止することができ、モータの清浄性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるＨＤＤモータの構造
を表した半横断面説明図である。

【図２】図１に表されたモータの磁性流体シール部を拡
大して表した部分拡大断面図である。

【図３】撥油剤を塗布しない場合の状態を表した図２に
対応する部分拡大断面図である。

【図４】本発明の他の実施例におけるＨＤＤモータの構
造を表した半横断面説明図である。

【図５】従来におけるＨＤＤモータの磁性流体シール部
を拡大して表した部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１５ 固定軸 １７ 軸受 ２１ 磁性流体シール ２１ａ 磁石 ２１ｃ 磁性流体 ２２ 磁性リング ２３ 漏れ防止カバー ２４ 磁性流体貯溜部 ２５ 案内通路 ２６ 撥油剤

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体と固定体との間を、磁性流体によ
   り封止する磁性流体シールと、 この磁性流体シールの軸方向外側に配置され、漏洩磁性
   流体の飛散を防止する漏れ防止カバーと、 上記漏れ防止カバーと磁性流体シールとの軸方向におけ
   る対面空間部分に画成された磁性流体貯溜部と、を備え
   たモータの磁性流体シール構造において、 上記漏れ防止カバーは、前記磁性流体シールにおける磁
   性流体に対面する領域から半径方向内周側に向かって延
   出形成されて、上記磁性流体を軸方向外側から閉塞する
   ように配置されているとともに、 前記漏れ防止カバーの内周側延出部分と、この漏れ防止
   カバーの内周側延出部分が軸方向に対面する部材との間
   に、上記磁性流体貯溜部に対して半径方向内周側から連
   通する漏洩磁性流体の案内通路が画成され、 当該案内通路を画成している両壁面の各々には、撥油剤
   が塗布されていることを特徴とするモータの磁性流体シ
   ール構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータの磁性流体シール
   構造において、 漏れ防止カバーの内周側端縁部分が、透磁性を有するリ
   ング状部材の軸方向端面に対面することによって前記案
   内通路が画成されているとともに、 上記リング状部材の外周面に、磁性流体シールの磁性流
   体が密着されていることを特徴とするモータの磁性流体
   シール構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載のモータの磁性流体シール
   構造において、 漏れ防止カバー及び透磁性を有するリング状部材に、撥
   油剤が塗布されていることを特徴とするモータの磁性流
   体シール構造。
4. 【請求項４】 請求項１記載のモータの磁性流体シール
   構造において、 案内通路の開口部近傍に、撥油剤が塗布されていること
   を特徴とするモータの磁性流体シール構造。