JP3351111B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

ブラシレスモータ

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JP3351111B2 JP18555994A JP18555994A JP3351111B2 JP 3351111 B2 JP3351111 B2 JP 3351111B2 JP 18555994 A JP18555994 A JP 18555994A JP 18555994 A JP18555994 A JP 18555994A JP 3351111 B2 JP3351111 B2 JP 3351111B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1737Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly

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  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク駆動装置
の少なくとも1枚以上の磁気ディスクを装着し、回転駆
動させる磁気ディスク駆動用のブラシレスモータの構造
に関し、特に磁気ディスクを装着するハブの内径部にロ
ータマグネットを固定したアウターロータ型のブラシレ
スモータ(以後モータと称す)の構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク駆動装置はコンピュータシ
ステムの大容量化,高速化の技術トレンドにより、モー
タの回転数は3600RPMから5400RPM,63
00RPMとなり、近年は7200RPMの要求があ
る。また3.5インチの磁気ディスク駆動装置は、8イ
ンチ,5インチの磁気ディスク駆動装置に置き代わる勢
いである。記憶性能をアップするためにディスクアレイ
やMRヘッドの対応が必要となり、特にMRヘッドは磁
気ディスクとのギャップが0.1μm以下になってお
り、信頼性においても極限に達している。そのため、モ
ータからの塵挨,軸受からのグリースの飛散、さらには
アウトガスの要求は非常にきびしくなるばかりである。
【0003】以下図面を参照しながら従来のモータにつ
いて説明する。図5は従来のモータ断面図を示すもので
あり、図6は従来のモータの軸受上部拡大図を示す。
【0004】図5,図6において、1はモータの固定軸
であり、12はスペーサであり、固定軸1に支持される
上側軸受7と下側軸受8の間に位置する。2は磁気ディ
スク33を装着するためのハブであり、磁気ディスク3
3と磁気ディスク33間のスペースを保つためのディス
クスペーサ34がクランパー35とクランパーネジ31
によって固定される。それぞれの磁気ディスク33の両
面には、磁気ディスク33に情報を書き込み読みだしす
るためのヘッド(図には記していないが)が接触してお
り磁気ディスク33の面上を動くことができる機能を持
っている。3はブラケットであり中央部に固定軸1が取
り付けられ、磁気ディスク装着側29へ延びている。ブ
ラケット3は磁気ディスク駆動装置のシャーシ28に取
り付けネジ30で固定される。27はカバーであり、固
定軸1が取り付けネジ32で固定されている。4はハブ
2に固定する円筒状のロータマグネット、5はロータマ
グネット4に対向する位置に設けられたステータコアで
あり巻線6が巻装されている。13は下ホルダーであ
る。下ホルダー13にステータコア5が取り付けられ、
固定軸1の中央に下ホルダー13が取り付けられてい
る。下ホルダー13とハブ2のラジアルギャップそして
下ホルダー13と下側軸受8のラジアルギャップを小さ
くするラビリンスシール手段により、上側軸受7と下側
軸受8からのグリース飛散を防止し、清浄室36の清浄
度を保っている。10は予圧バネであり下側軸受8と下
ホルダー13の間に位置し、上側軸受7と下側軸受8に
予圧を与えている。9はステータ基板でありブラケット
3に取り付けられている。ステータ基板9には巻線6の
励磁を制御するための位置検出素子15が配置されてい
る。11は上側磁性流体シールであり固定軸1との間に
磁性流体16を保持し、上側軸受7,下側軸受8からの
グリース飛散を防止している。14は上側磁性流体シー
ル11を保持する磁性流体シールホルダーでありハブ2
に固定される。19は接着剤で、上側磁性流体シール1
1を磁性流体シールホルダー14に密封固着する。接着
剤としては、UV硬化型もしくは熱硬化型(エポキシ系
も含む)が好ましい。17は磁性流体の飛散を防止する
磁性流体保護板であり、磁性流体シールホルダー14に
接着剤18で密封固着されている。接着剤18も接着剤
19と同種類の接着剤を使用している。
【0005】以上のように構成されたモータの清浄度に
ついて説明する。上側軸受7と下側軸受8から飛散した
グリースは、下ホルダー13とハブ2のラジアルギャッ
プそして下ホルダー13と下側軸受8のラジアルギャッ
プを小さくするラビリンスシール手段により減少もしく
は遮断され、清浄室36の清浄度を保っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、グリースの飛散は回転数に比例するた
め、高回転においてはモータの軸受から飛散するグリー
スが磁気ディスクのある清浄室に漏れ、さらにヘッドギ
ャップの減少より清浄度のレベルも厳しくなり、ヘッド
クラッシュまたは情報の書き込み読みだしの誤動作をお
こすという問題点を有していた。また、接着剤を多く使
用するためアウトガスの発生する可能性があり、磁気デ
ィスクの腐食,腐食が進行してヘッドクラッシュする問
題点を有していた。
【0007】さらに接着剤を多く使うため組立が困難で
あり、コスト的に高価である問題点を有していた。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高回転に対し清浄室の清浄度を保つモータを提供す
ることを第1の目的とし、磁性流体保護板を精度良く接
着剤を使わず、機械締結によってアウトガスを減少させ
るモータを提供することを第2の目的とする。さらに低
コストのモータを提供することを第3の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この第1の目的を達成す
るために本発明のモータは、ロータマグネットを取り付
けるハブの円筒部である内円周とブラケット外円周でラ
ビリンスシール手段を設けた構成を有している。
【0010】次に第2,第3の目的を達成するために本
発明のモータは、磁性流体の飛散を防止するためハブに
磁性流体保護板を機械締結した。
【0011】
【作用】この構成によってラビリンスシールを2箇所に
することができ、軸受から飛散するグリースを第1のラ
ビリンスシールで減少させ、第2のラビリンスシールで
さらに減少させる。そのメカニズムは、ステータコアと
ロータマグネットが配置されている空間が膨張室とな
り、その両側に2箇所のラビリンスシール、つまり絞り
口と位置づけられる。第1のラビリンスシール(絞り
口)から広い空間(膨張室)に流れることにより、気体
のエネルギーは膨張室で消耗され圧力が失われ漏れがな
くなる。さらに、第2のラビリンスシールはロータマグ
ネットを取り付けるハブの円筒部内円周とブラケット外
周で構成されるため、ラビリンスシールということで特
別な加工を必要とせず、精度良くでき製造上容易に組み
立てられる。
【0012】また、磁性流体保護板を機械締結すること
によって接着剤が清浄室に直接触れているためアウトガ
スの影響が直接的であったが、この問題がなくなり製造
上容易にでき、偏芯,接着剤の塗布むらによるアンバラ
ンスが解消される。
【0013】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0014】従来の構成と同じ部分については、従来例
と同じ符号を付けその説明は省略する。
【0015】図1は本発明の第1の実施例におけるモー
タ断面図を示すものであり、図2は本発明の第1の実施
例におけるモータの軸受上部拡大図を示す。
【0016】図1,図2において、101はモータの固
定軸であり、112はスペーサであり、固定軸101に
支持される上側軸受7と下側軸受8の間に位置する。1
02は磁気ディスク33を装着するためのハブであり、
磁気ディスク33と磁気ディスク33間のスペースを保
つためのディスクスペーサ134がクランパー135と
クランパーネジ31によって固定される。103はブラ
ケットであり中央部に固定軸101が取り付けられ、磁
気ディスク装着側129へ延びている。ブラケット10
3は磁気ディスク駆動装置のシャーシ128に取り付け
ネジ130で固定される。127はカバーであり固定軸
101が取り付けネジ32で固定されている。104は
ハブ102に固定する円筒状のロータマグネット、10
5はロータマグネット104に対向する位置に設けられ
たステータコアであり巻線106が巻装されている。ス
テータコア105はブラケット103に取り付けられて
いる。113は下ホルダーであり固定軸101の中央に
取り付けられている。下ホルダー113とハブ102の
ラジアルギャップ、そして下ホルダー113と下側軸受
8のラジアルギャップを小さくするラビリンスシール手
段と、ハブ102のロータマグネット104を取り付け
るための内円周141とブラケット103の外円周14
0とで微少ギャップを設けた第2のラビリンスシール手
段により上側軸受7と下側軸受8からのグリース飛散を
防止し、清浄室36の清浄度を保っている。114は上
側磁性流体シール11を保持する磁性流体シールホルダ
ーでありハブ2に固定される。119は接着剤で、上側
磁性流体シール11を磁性流体シールホルダー114に
密封固着する。接着剤としては、UV硬化型もしくは熱
硬化型(エポキシ系も含む)が好ましい。117は磁性
流体の飛散を防止する磁性流体保護板であり、ハブ10
2に圧入されている。142はハブ102と磁性流体保
護板117の圧入部である。磁性流体保護板117の外
円周でクランパー135が嵌合される。
【0017】以上のように構成されたモータの清浄度に
ついて説明する。第1のラビリンスシールで絞られた気
体が、ステータコアとロータマグネットが配置されてい
る空間(膨張室)で圧力を失う第2のラビリンスシール
でさらに絞られ、さらに気体のエネルギーは膨張室で消
耗され圧力が失われ漏れがなくなる。
【0018】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0019】本発明の第1の実施例の構成と同じ部分に
ついては、同じ符号を付けその説明は省略する。
【0020】図3は本発明の第2の実施例におけるモー
タの軸受上部拡大図を示す。図3において、217は磁
性流体の飛散を防止する磁性流体保護板でありハブ20
2に圧入されている。143はハブ202と磁性流体保
護板217の圧入部である。
【0021】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0022】本発明の第1,第2の実施例の構成と同じ
部分については、同じ符号を付けその説明は省略する。
【0023】図4は本発明の第3の実施例におけるモー
タの軸受上部拡大図を示す。図4において、317は磁
性流体の飛散を防止する磁性流体保護板でありハブ30
2にカシメで固定されている。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明は、ロータマグネッ
トを取り付けるハブの円筒部内円周とブラケット外周で
ラビリンスシール手段を設けた構成を有することにより
清浄室の清浄度を保つ、特に高回転型のモータに効果が
あり、清浄度を表すクリーン度も0.1μm以上の粒径
でクラス100以下(1CF)を満足し、さらにラビリ
ンスシールということで特別な加工を必要とせず精度良
くでき、製造上容易に組み立てられる。ロータマグネッ
トを取り付けるハブの円筒部内円周を軸方向に伸ばして
いるためハブがロータマグネットを囲む構造になり、漏
洩磁束も減少する優れた信頼性の高いモータを実現でき
るものである。
【0025】また、磁性流体保護板を機械締結するた
め、接着剤が直接清浄室と接触しないためアウトガスの
問題がやわらぎ、接着剤の塗布むらによるアンバランス
もなく、取り付けにおいても偏芯がなく精度良く簡単に
取り付けられる。さらに、取り付けスペースを必要とし
ないため軸受スパンが長くとれ、安く信頼性の高いモー
タを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるモータの断面図
【図2】本発明の第1の実施例におけるモータの軸受上
部拡大図
【図3】本発明の第2の実施例におけるモータの軸受上
部拡大図
【図4】本発明の第3の実施例におけるモータの軸受上
部拡大図
【図5】従来のモータ断面図
【図6】従来のモータの軸受上部拡大図
【符号の説明】
1,101 固定軸 2,102,202,302 ハブ 3,103 ブラケット 4,104 マグネット 5,105 ステータコア 6,106 巻線 7 上側軸受 8 下側軸受 9 ステータ基板 10 予圧バネ 11 磁性流体シール 12,112 スペーサ 13,113 下ホルダー 14,114 磁性流体シールホルダー 15 位置検出素子 16 磁性流体 17,117,217,317 磁性流体保護板 18,19,119 接着剤 27,127 カバー 28,128 シャーシ 29,129 磁気ディスク装着側 30,32,130 取り付けネジ 31 クランパーネジ 33 磁気ディスク 34,134 ディスクスペーサ 35,135 クランパー 36 清浄室 140 外円周 141 内円周 142,143 圧入部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−226467(JP,A) 特開 平6−133486(JP,A) 特開 平6−84277(JP,A) 特開 平5−296351(JP,A) 特開 平4−289748(JP,A) 特開 平4−177664(JP,A) 特開 平2−130787(JP,A) 実開 平6−2980(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 29/00 H02K 5/10 H02K 5/15 H02K 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ディスク駆動装置に取り付け固定す
    るためのブラケットと、前記ブラケットの磁気ディスク
    装着側へ向かって固定された固定軸と、磁気ディスクを
    回転させるハブと、ロータマグネットと、前記ロータマ
    グネットに対向して設けられ巻線を備えたステータコア
    と、前記ハブを回転保持し前記ステータコアの上部に配
    置される上側軸受および下側軸受と、前記下側軸受の下
    部に第一のラビリンスシール手段を備え、前記ブラケッ
    トの外円周と、前記ハブの前記ロータマグネットが装着
    される内円周との間に第二のラビリンス手段を設けたブ
    ラシレスモータ。
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