JP3390223B2 - motor - Google Patents

motor

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JP3390223B2
JP3390223B2 JP25515393A JP25515393A JP3390223B2 JP 3390223 B2 JP3390223 B2 JP 3390223B2 JP 25515393 A JP25515393 A JP 25515393A JP 25515393 A JP25515393 A JP 25515393A JP 3390223 B2 JP3390223 B2 JP 3390223B2
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JP
Japan
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conductive
motor
magnetomotive force
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pole piece
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智志 中嶋
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日本電産株式会社
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、モータ回転中において
も回転部から固定部へ静電気を逃がすことができ、例え
ばハードディスクを始めとする記録媒体の駆動等に用い
られるモータに関する。 【0002】 【従来の技術及び解決しようとする課題】ハードディス
クを始めとする記録媒体の駆動に用いられるスピンドル
モータの主なものとして、ロータハブと回転軸が一体を
なし、ステータフレームに対し回転軸が玉軸受を介して
回転自在に支持されたもの(例えば図9に示されるも
の。)と、固定軸に対し玉軸受を介してロータハブが回
転自在に支持されたもの(例えば図10に示されるも
の。)とがある。 【0003】ところで、ロータハブに固定された記録媒
体が回転駆動されると、空気との摩擦により記録媒体に
静電気が蓄積される。そのため、記録媒体の表面におい
て読み書きを行うためのヘッドとして帯電に弱いものを
用いる場合、静電気を逃がすための対策を講ずる必要性
が生ずる。 【0004】図9のモータでは、ロータハブaの回転軸
a1の下端面部に設けられた凹部a11に鋼球bの上部
を挿入し、モータフレームcの中央に立設された軸受保
持用円筒状部c1の下端部に導電性の弾性板dにより支
持された導電性の接触部材eによって、鋼球bを弾性的
に上向きに支持することにより、回転軸a1及び接触部
材eと鋼球bとの接触を保持し、もってモータ回転時に
も、ロータハブaに取り付けられた記録媒体の静電気を
鋼球bを通じてモータフレームcに逃がすことができる
ようにしている。 【0005】ところがこのモータの場合、回転時におけ
る鋼球bと接触部材e或は回転軸a1との摩擦によりそ
れらが摩耗して、ダストが発生し、玉軸受fを損傷し、
或はモータ外部空間の汚染により記録媒体を汚損し読み
書きヘッドが損傷するおそれがある。また、騒音の問題
も生ずる。 【0006】一方図10のスピンドルモータにおいて
は、玉軸受hの潤滑剤がモータ外部へ飛散して記録媒体
を汚損し、ヘッドが損傷しないようにするためにロータ
ハブiと固定軸jとの間に設ける磁性流体シールkを通
じて記録媒体の静電気を固定軸jへ逃がすという手段を
採っている。すなわち環状永久磁石体k1の上下に設け
た鉄系材料製の環状のポールピースk2と固定軸jの外
周面とに亙り磁気的に保持される磁性流体m、並びに、
ポールピースk2とロータハブiとの間を密封しつつ接
着するための接着剤nとして、何れも導電性のものを用
いることにより、モータ回転中においても静電気を逃が
すことができるようにしている。 【0007】しかしながらこの磁性流体シールkは、ロ
ータハブiと固定軸jとの間を密封するものであるか
ら、外部の圧力変動の程度によっては、それに耐えられ
ずに磁性流体mが飛散するおそれがある。それを防止す
るために、ポールピースk2の内周面と固定軸jの外周
面との同心度を精度良く設定して磁性流体mが周方向に
均等に保持されることにより耐圧性を良くしたり、上下
両ポールピースk2、すなわちNS両極にそれぞれ磁性
流体mを保持させて2重にすることによって耐圧性を高
める必要がある。更に、接着剤未塗布の部分があると密
封が不完全となり、塗布した接着剤が未硬化であると接
着剤の飛散により記録媒体を汚損しやヘッドが損傷する
こととなるので、接着剤塗布及びその硬化を確実に行う
必要がある。これらの必要性を満足するために、製造上
相当な手間を要し、コストアップの要因ともなってい
た。 【0008】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その目的とすると
ころは、磁性流体の飛散やダストの発生等によりモータ
の外部空間を汚染したり軸受が損傷したりすることを防
止しつつモータ回転中においても回転部から固定部へ静
電気を逃がすことができ、容易に製造し得るモータを提
供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータは、固定部に対し回転部が、軸方向
に離隔して配された複数の軸受を介して回転自在に支持
されてなるモータであって、前記軸受同士の間におい
て、回転部と固定部のうち一方に環状の起磁力手段が支
持され、その起磁力手段と径方向間隙を隔てた他方に
状の強磁性導電性部分を有し、前記起磁力手段と強磁性
導電性部分とに亙り導電性の磁性流体が磁気的に保持さ
れ、起磁力手段のうち磁性流体に接する部分と前記一方
における導電性部分に接する部分とが導電性材料により
連続してなる導電手段を備えており、前記回転部と固定
部の間のうち前記起磁力手段を軸方向に挟む両側の空間
が、前記導電手段の部分において連通したものとしてい
る。 【0010】 【0011】 【作用】請求項1の発明では、モータの回転部と固定部
のうち一方に支持された環状の起磁力手段と、その起磁
力手段から間隙を隔てた他方における環状の強磁性導電
性部分とに亙り、導電性の磁性流体を磁気的に保持させ
ると、モータ回転中にもその磁性流体は磁気的に保持さ
れた状態を維持する。起磁力手段のうち磁性流体に接す
る部分と前記一方における導電性部分に接する部分とが
導電性材料により連続しているので、その導電性材料と
導電性の磁性流体とを通じて、モータ回転中においても
回転部から固定部へ静電気を逃がすことができる。 【0012】モータの回転部と固定部のうち一方に支持
された起磁力手段と他方における強磁性導電性部分とに
亙り磁気的に保持されて導電路を構成する磁性流体が圧
力変動により飛散することは、回転部と固定部の間のう
起磁力手段を軸方向に挟む両側の空間が、導電手段の
部分において連通しているため回避される。また導電手
段は軸受同士の間に設けられる。そのため固定軸或は回
転軸の長さに対し軸受の間隔を長く設定することができ
るので、軸受全体としての剛性を高くして、固有振動数
を高め、共振の防止により振動を効果的に抑制して回転
精度をより良いものとすることができる。 【0013】 【0014】 【実施例】本発明の実施例を、図1乃至図8を参照しつ
つ説明する。図1乃至図3は本発明の1実施例としての
記録媒体(例えばハードディスク)駆動用スピンドルモ
ータについてのものであって、そのうち図1は断面図、
図2は、図1の要部拡大図、図3は起磁力アセンブリの
斜視図である。 【0015】アルミニウム製のブラケット10における
上方開口の円形凹部12の中央部に、上向きに2段に突
出した円形状突部14を有し、その円形状突部14の大
径外周部140の上部にステータコア16の内周下端部
が外嵌固定されている。ステータコア16にはステータ
コイル18が捲回されている。ブラケット10における
円形凹部12の中心部には、強磁性ステンレス鋼製の円
柱形状の固定軸20が立設されている。 【0016】上玉軸受22及び下玉軸受24を介して、
固定軸20の外周側にアルミニウム製の(記録媒体が外
嵌固定される)ロータハブ26が回転自在に支持されて
いる。ロータハブ26の内周部に有する環状の内方突部
260は、上下玉軸受22・24のスペーサとして機能
する。ロータハブ26の外周下部における鍔状部262
に、略円筒状のロータヨーク28の上端部が固定され、
そのロータヨーク28の内周部にロータマグネット30
が固定保持されている。ロータマグネット30は、その
内周側に径方向空隙を隔ててステータコア16と相対し
ている。 【0017】ロータヨーク28の外周面は、ブラケット
10の円形凹部12の内周面と若干の径方向間隙を隔て
ている。ロータハブ26の内周下部には環状垂下部26
4が形成されており、その環状垂下部264の下端部内
周面は、わずかな径方向間隙を隔てて円形状突部14の
小径外周部142に相対している。また環状垂下部26
4の下部外周面は、若干の径方向間隙を隔ててステータ
コア16の内周面と相対している。これらにより得られ
るラビリンスシール状効果により、下玉軸受24の潤滑
剤等がモータ外部へ漏出することが有効に防止される。
またロータハブ26の上端部に固定された蓋体32によ
り、上玉軸受22の潤滑剤等がモータ外部へ漏出するこ
とが防止されている。 【0018】起磁力アセンブリ34(起磁力手段)は、
強磁性ステンレス鋼製の環状板状の上ポールピース34
0及び下ポールピース342の間に、上下方向に着磁さ
れた環状板状の永久磁石板344(非導電性)が同軸状
に挟持されてなる。上ポールピース340、永久磁石板
344及び下ポールピース342の外径は実質上同一で
あって、ロータハブ26の内方突部260の内径よりも
やや小さい。但し、上ポールピース340の外周部に
は、一定中心角毎に、径方向外向きの5つの尖状突起3
40aが設けられている。この尖状突起340aの先端
の離心距離は、内方突部260の内半径よりもやや大き
い。上ポールピース340及び下ポールピース342の
内径は、固定軸20の外径よりもやや大きく、永久磁石
板344の内径よりもやや小さい。 【0019】起磁力アセンブリ34は、ロータハブ26
の内周部に挿入され、内方突部260の内周部に設けら
れた環状溝260aに尖状突起340aが食い込むこと
により、内方突部260の内周部にほぼ同軸状に固定さ
れている。尖状突起340aを除く起磁力アセンブリ3
4の外周部と内方突部260の内周部の間は、空隙部3
6となっている。起磁力アセンブリ34の内周部と固定
軸20の外周面との間には径方向間隙を有しており、上
ポールピース340の内周部と固定軸20とに亙り、導
電性の磁性流体38が磁気的に保持されている。この磁
性流体38と起磁力アセンブリ34とにより導電手段を
構成している。なお、磁性流体38は、必ずしも全周に
亙って保持されることを要しない。一部が空隙となって
いても差し支えない。 【0020】磁性流体38はロータハブ26の回転時に
おいても上ポールピース340の内周部と固定軸20と
に亙り磁気的に保持されるので、アルミニウム製のロー
タハブ26と、ステンレス鋼製の固定軸20及びアルミ
ニウム製のブラケット10との間は、尖状突起340a
が環状溝に食い込むことによりロータハブ26に直接結
合したステンレス鋼製の上ポールピース340と、導電
性の磁性流体38とにより、モータ回転中においても導
電性が確保され、ロータハブ26に固定された記録媒体
に蓄積する静電気を逃がすことができる。 【0021】尖状突起340aを除く起磁力アセンブリ
34の外周部と内方突部260の内周部の間は空隙部3
6となっているので、外部圧力の変動などが生じても起
磁力アセンブリ34及び磁性流体38の上下の空気圧
(或は他の気体圧)に大きな差は発生せず、磁性流体3
8が圧力変動により飛散することが防がれる。磁性流体
38の耐圧性を高めることを要しないので、上ポールピ
ース340の内周部と固定軸20との同心度を精度良く
設定して磁性流体38が保持される力を均等にしたり、
起磁力アセンブリ34のNS両極、すなわち上下ポール
ピース340・342の内周部にそれぞれ磁性流体38
を保持させて2重にする必要もない。 【0022】導電手段は、上記実施例におけるように複
数の軸受の間に設けることが望ましい。固定軸或は回転
軸の長さに対し軸受の間隔を長く設定することができる
ので、軸受全体としての剛性を高くして、固有振動数を
高め、共振の防止により振動を効果的に抑制して回転精
度をより良いものとすることができるからである。例え
ば上記実施例において上玉軸受22の上方に導電手段を
設けようとすると、上玉軸受22を下方に下げなければ
ならず、上下玉軸受22・24の間隔が短くなって軸受
全体としての剛性が低下することとなる。 【0023】図4は、別の実施例のモータについての要
部断面図、図5は下ポールピースの要部斜視図である。
このモータでは、アルミニウム製の固定フレーム50の
内周壁の内側にステンレス鋼製の回転軸52が位置して
いる。 【0024】起磁力アセンブリ54は、強磁性ステンレ
ス鋼製の環状板状の上ポールピース540及び下ポール
ピース542の間に、上下方向に着磁された環状板状の
永久磁石板544が同軸状に挟持されてなる。下ポール
ピース542の外周部には、一定中心角毎に、径方向外
向きの略長方形状の突出部542aが設けられている。
この突出部542aの先端の離心距離は、固定フレーム
50の内半径よりもやや大きい。 【0025】起磁力アセンブリ54は、固定フレーム5
0の内周部に挿入され、突出部542aの先端が、屈曲
しつつ固定フレーム50の内周部をほぼ径方向外向きに
押圧することにより、固定フレーム50の内周部にほぼ
同軸状に固定されている。突出部542aを除く起磁力
アセンブリ54の外周部と固定フレーム50の内周部の
間は、上記実施例と同様に空隙部56となっている。上
下ポールピース540・542の内周部と回転軸52の
外周面との間には、導電性の磁性流体58が磁気的に保
持されており、下ポールピース542と、その下ポール
ピース542と回転軸52との間に保持された磁性流体
58とを通じて固定フレーム50と回転軸52との導電
性が確保されている。 【0026】図6は、更に別の実施例としてのモータに
ついての要部断面図である。このモータでは、ステンレ
ス鋼製の固定軸60の外周側にアルミニウム製のロータ
ハブ62が回転自在に支持されている。 【0027】起磁力アセンブリ64(起磁力手段)は、
強磁性ステンレス鋼製の環状板状の上ポールピース64
0及び下ポールピース642の間に、上下方向に着磁さ
れた環状板状の永久磁石板644が同軸状に挟持されて
なる。上ポールピース640、永久磁石板644及び下
ポールピース642の外径は実質上同一であって、ロー
タハブ62の内径と同等である。但し、上ポールピース
640の外周部には、一定中心角毎に、径方向外向きの
突起640aが設けられている。この突起640aの先
端の離心距離は、ロータハブ62の内半径よりもやや大
きい。上ポールピース640及び下ポールピース642
の内径は、固定軸60の外径よりもやや大きく、永久磁
石板644の内径よりもやや小さい。 【0028】起磁力アセンブリ64は、ロータハブ62
の内周部に挿入され、その内周部に設けられた環状溝6
20に突起640aが食い込むことにより、ロータハブ
62の内周部にほぼ同軸状に固定されている。起磁力ア
センブリ64の内周部と固定軸60の外周面との間には
径方向間隙を有している。 【0029】上ポールピース640の内周部と固定軸6
0の外周面との間隙よりも直径が大きい強磁性ステンレ
ス鋼製の球状体66が、上ポールピース640の内周部
上縁と固定軸60の外周面との両者に接した状態で磁気
的に保持されている。 【0030】球状体66は、その直径が上ポールピース
640の内周部と固定軸60の外周面との間隙よりも大
きいので、ロータハブ62の回転時においても上ポール
ピース640の内周部上縁と固定軸60の外周面との両
者に接しながらモータの回転に伴い転動しつつ磁気的に
保持される。そのため、アルミニウム製のロータハブ6
2と、ステンレス鋼製の固定軸60との間は、突起64
0aが環状溝620に食い込むことによりロータハブ6
2に直接結合したステンレス鋼製の上ポールピース64
0と、ステンレス鋼性の球状体66とにより、モータ回
転中においても導電性が確保される。 【0031】この球状体66は、上ポールピース640
及び固定軸60に磁気的に吸引接触しつつ転動するに過
ぎず、各接触部分の摩耗が少ないので、摩耗によるダス
トの発生や騒音が防がれる。また、接触により破損した
り微粉末が剥離したりし易い材料により形成されたもの
が多い永久磁石板644に直接接触しないので、そのよ
うな永久磁石板644の破損や微粉末の剥離による種々
の不都合を回避し得る。 【0032】なお、この場合の導電手段も、上記実施例
におけるように複数の軸受の間に設けることが望まし
い。上記と同様の理由に加えて、球状体の脱離を防止し
得るからである。 【0033】図7は、別のモータについての要部断面図
である。このモータでは、強磁性ステンレス鋼製の断面
L字形状をなす環状の上ポールピース700及び下ポー
ルピース702の間に、同じく断面L字形状をなす環状
の導電性永久磁石体704が同軸状に挟持されてなる起
磁力アセンブリ70が、ステンレス鋼製の固定軸72の
外周側に支持されたアルミニウム製のロータハブ74の
内周における拡径部740に、接着剤を用いずに、従っ
てロータハブ74との間を密封することなく内嵌固定さ
れている。そして上ポールピース700と固定軸72と
の間に保持された導電性の磁性流体76、上ポールピー
ス700、導電性永久磁石体704及び下ポールピース
702を通じて、固定軸72とロータハブ74との導電
性が確保されている。 【0034】図8は、更に別のモータについての要部断
面図である。このモータでは、強磁性ステンレス鋼製の
断面J字形状をなす環状の上ポールピース800及び環
状板状の下ポールピース802の間に、同じく環状板状
の導電性永久磁石体804が同軸状に挟持されてなる起
磁力アセンブリ80が、ステンレス鋼製の固定軸82の
外周側に支持されたアルミニウム製のロータハブ84の
内周における拡径部840に、接着剤を用いずに、従っ
てロータハブ84との間を密封することなく内嵌固定さ
れている。そして上ポールピース800と固定軸82と
の間に保持された導電性の磁性流体86及び上ポールピ
ース800を通じて、固定軸82とロータハブ84との
導電性が確保されている。 【0035】なお、以上の実施例についての記述におけ
る上下位置関係、構成部品の寸法、個数、材質、形状、
その相対配置などは、特にそれらに限定される旨の記載
がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。 【0036】 【発明の効果】請求項1のモータでは、回転部と固定部
の間のうち起磁力手段を軸方向に挟む両側の空間が、導
電手段の部分において連通しているので、磁性流体が圧
力変動により飛散することを確実に回避しつつ、起磁力
手段の導電性材料と導電性の磁性流体とを通じて、モー
タ回転中においても回転部から固定部へ静電気を逃がす
ことができる。そのため、例えばハードディスク等の記
録媒体を回転部に取り付けて駆動する場合に、磁性流体
の飛散によるモータ外部空間の汚染により記録媒体を汚
損し読み書きヘッドが損傷することを確実に回避しつ
つ、記録媒体に蓄積する静電気を逃がして読み書きヘッ
ドの帯電等による不都合の発生を確実に防止することが
できる。而も、導電手段が軸受同士の間に設けられて固
定軸或は回転軸の長さに対し軸受の間隔を長く設定する
ことができるので、軸受全体としての剛性を高くして、
固有振動数を高め、共振の防止により振動を効果的に抑
制して回転精度をより良いものとすることができる。 【0037】また、回転部と固定部の間のうち起磁力手
段を軸方向に挟む両側の空間が、導電手段の部分におい
連通していて磁性流体が圧力変動により飛散すること
が回避されるため、磁性流体が保持される力を均等にし
て耐圧性を良くするために起磁力手段と強磁性導電性部
分との同心度を精度良く設定する必要や、起磁力手段の
NS両極にそれぞれ磁性流体を保持させて2重にするこ
とによって耐圧性を高める必要もない。更に、起磁力手
段とそれを支持する回転部又は固定部との間を導電性の
接着剤を用いて密封する必要もなく、この接着剤塗布の
手間や接着剤未硬化による接着剤飛散の問題を回避する
ことができる。従って製造容易である。 【0038】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of discharging static electricity from a rotating part to a fixed part even during rotation of a motor, for example, for driving a recording medium such as a hard disk. The present invention relates to a motor used for: 2. Description of the Related Art As a main spindle motor used for driving a recording medium such as a hard disk, a rotor hub and a rotating shaft are integrated with each other, and the rotating shaft is fixed to a stator frame. One that is rotatably supported via a ball bearing (for example, one shown in FIG. 9) and one that has a rotor hub rotatably supported on a fixed shaft via a ball bearing (for example, one shown in FIG. 10) )). When a recording medium fixed to a rotor hub is driven to rotate, static electricity is accumulated on the recording medium due to friction with air. Therefore, when a head that is weak in charging is used as a head for reading and writing on the surface of the recording medium, it is necessary to take measures for releasing static electricity. In the motor shown in FIG. 9, the upper portion of a steel ball b is inserted into a concave portion a11 provided at a lower end portion of a rotary shaft a1 of a rotor hub a, and a bearing holding cylindrical portion provided upright at the center of a motor frame c. The steel ball b is elastically supported upward by a conductive contact member e supported by a conductive elastic plate d at the lower end of c1, thereby forming the rotation axis a1 and the contact member e with the steel ball b. Contact is maintained, so that even when the motor is rotating, the static electricity of the recording medium attached to the rotor hub a can be released to the motor frame c through the steel balls b. However, in the case of this motor, the friction between the steel ball b and the contact member e or the rotating shaft a1 at the time of rotation causes them to wear, generating dust and damaging the ball bearing f.
Alternatively, the recording medium may be stained due to contamination of the external space of the motor, and the read / write head may be damaged. Also, there is a problem of noise. On the other hand, in the spindle motor shown in FIG. 10, the lubricant of the ball bearing h is scattered to the outside of the motor to contaminate the recording medium and to prevent the head from being damaged. Means is employed in which static electricity of the recording medium is released to the fixed shaft j through the magnetic fluid seal k provided. That is, a magnetic fluid m that is magnetically held over an annular pole piece k2 made of an iron-based material provided above and below the annular permanent magnet body k1 and the outer peripheral surface of the fixed shaft j, and
The conductive material is used as the adhesive n for sealing and bonding between the pole piece k2 and the rotor hub i, so that static electricity can be released even during rotation of the motor. However, since the magnetic fluid seal k seals the space between the rotor hub i and the fixed shaft j, there is a possibility that the magnetic fluid m may not be able to withstand the external pressure fluctuation depending on the degree of external pressure fluctuation. is there. In order to prevent this, the concentricity between the inner peripheral surface of the pole piece k2 and the outer peripheral surface of the fixed shaft j is set with high precision, and the magnetic fluid m is uniformly held in the circumferential direction to improve the pressure resistance. In addition, it is necessary to increase the pressure resistance by holding the magnetic fluid m in the upper and lower pole pieces k2, that is, the NS poles, respectively, to make the magnetic fluid m double. Furthermore, if there is a part where the adhesive is not applied, the sealing is incomplete, and if the applied adhesive is not cured, the adhesive is scattered and the recording medium is stained or the head is damaged. And its curing must be performed reliably. In order to satisfy these needs, considerable time and effort are required in manufacturing, and this has been a factor of cost increase. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has as its object to reduce the external space of a motor due to scattering of magnetic fluid and generation of dust. An object of the present invention is to provide a motor which can discharge static electricity from a rotating part to a fixed part even during rotation of a motor while preventing contamination and damage to a bearing, and which can be easily manufactured. In order to achieve the above-mentioned object, a motor according to the present invention is configured such that a rotating part rotates through a plurality of bearings which are arranged at an axial distance from a fixed part. A motor which is freely supported, wherein between the bearings, one of a rotating portion and a fixed portion supports an annular magnetomotive force means, and the other has a radial gap between the magnetomotive force means and a ring.
A ferromagnetic conductive portion, and a conductive magnetic fluid is magnetically held over the magnetomotive force means and the ferromagnetic conductive portion, and a portion of the magnetomotive force means in contact with the magnetic fluid and the one of the one A portion in contact with the conductive portion is provided with conductive means made of a conductive material, and a space on both sides of the rotating portion and the fixed portion, which sandwiches the magnetomotive force means in the axial direction, is provided by the conductive means. It is assumed that communication has been made in the portion of. According to the first aspect of the present invention, the annular magnetomotive force means supported by one of the rotating portion and the fixed portion of the motor, and the annular magnetomotive force at the other of the other portion separated by a gap from the magnetomotive force means . When the conductive magnetic fluid is magnetically held over the ferromagnetic conductive portion, the magnetic fluid remains magnetically held even during rotation of the motor. Since the part of the magnetomotive force means that is in contact with the magnetic fluid and the part that is in contact with the conductive part on the one side are continuous with the conductive material, even during rotation of the motor, through the conductive material and the conductive magnetic fluid. Static electricity can be released from the rotating part to the fixed part. A magnetic fluid, which is magnetically held and forms a conductive path over the magnetomotive force means supported on one of the rotating portion and the fixed portion of the motor and the ferromagnetic conductive portion on the other, scatters due to pressure fluctuation. This means that the space between the rotating part and the fixed part on both sides sandwiching the magnetomotive force means in the axial direction is
It is avoided because it communicates in the part . Also conductive hands
The step is provided between the bearings. Therefore, fixed shaft or rotation
The distance between bearings can be set longer than the length of the rolling shaft.
Therefore, the rigidity of the entire bearing is increased, and the natural frequency
To prevent vibration and effectively suppress vibration to prevent rotation.
Accuracy can be improved. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIGS. 1 to 3 show a spindle motor for driving a recording medium (for example, a hard disk) as one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a magnetomotive force assembly. At the center of the circular recess 12 at the upper opening of the bracket 10 made of aluminum, a circular projection 14 projecting upward in two steps is provided. The lower end of the inner circumference of the stator core 16 is externally fitted and fixed. A stator coil 18 is wound around the stator core 16. A cylindrical fixed shaft 20 made of ferromagnetic stainless steel is provided upright at the center of the circular recess 12 of the bracket 10. Through upper ball bearing 22 and lower ball bearing 24,
A rotor hub 26 made of aluminum (to which a recording medium is externally fixed) is rotatably supported on the outer peripheral side of the fixed shaft 20. The annular inward protrusion 260 provided on the inner periphery of the rotor hub 26 functions as a spacer for the upper and lower ball bearings 22 and 24. Flange 262 at lower part of outer periphery of rotor hub 26
, The upper end of a substantially cylindrical rotor yoke 28 is fixed,
A rotor magnet 30 is provided on the inner periphery of the rotor yoke 28.
Is fixedly held. The rotor magnet 30 faces the stator core 16 with a radial gap therebetween on the inner peripheral side. The outer peripheral surface of the rotor yoke 28 is separated from the inner peripheral surface of the circular recess 12 of the bracket 10 by a slight radial gap. An annular hanging part 26 is provided on the inner peripheral lower part of the rotor hub 26.
4 is formed, and the inner peripheral surface of the lower end portion of the annular hanging portion 264 faces the small-diameter outer peripheral portion 142 of the circular projection 14 with a slight radial gap. In addition, annular hanging part 26
4 is opposed to the inner peripheral surface of the stator core 16 with a slight radial gap therebetween. The labyrinth seal-like effect obtained thereby effectively prevents the lubricant of the lower ball bearing 24 from leaking out of the motor.
The lid 32 fixed to the upper end of the rotor hub 26 prevents the lubricant of the upper ball bearing 22 from leaking out of the motor. The magnetomotive force assembly 34 (magnetism generating means)
An annular plate-shaped upper pole piece 34 made of ferromagnetic stainless steel
An annular plate-shaped permanent magnet plate 344 (non-conductive) magnetized in the up-down direction is coaxially sandwiched between the zero pole piece 342 and the lower pole piece 342. The outer diameters of the upper pole piece 340, the permanent magnet plate 344, and the lower pole piece 342 are substantially the same, and are slightly smaller than the inner diameter of the inward projection 260 of the rotor hub 26. However, on the outer peripheral portion of the upper pole piece 340, five pointed projections 3 radially outward are provided at every fixed center angle.
40a is provided. The eccentric distance of the tip of the pointed projection 340 a is slightly larger than the inner radius of the inner projection 260. The inner diameters of the upper pole piece 340 and the lower pole piece 342 are slightly larger than the outer diameter of the fixed shaft 20 and slightly smaller than the inner diameter of the permanent magnet plate 344. The magnetomotive force assembly 34 is connected to the rotor hub 26.
Is inserted into the inner peripheral portion of the inner projection 260, and the pointed protrusion 340a cuts into the annular groove 260a provided in the inner peripheral portion of the inner projection 260, thereby being fixed substantially coaxially to the inner peripheral portion of the inner projection 260. ing. Magnetomotive force assembly 3 excluding pointed protrusion 340a
The gap 3 is provided between the outer periphery of the inner projection 4 and the inner periphery of the inner projection 260.
It is 6. A radial gap is provided between the inner peripheral portion of the magnetomotive force assembly 34 and the outer peripheral surface of the fixed shaft 20, and a conductive magnetic fluid extends between the inner peripheral portion of the upper pole piece 340 and the fixed shaft 20. 38 is magnetically held. The magnetic fluid 38 and the magnetomotive force assembly 34 constitute a conductive means. Note that the magnetic fluid 38 does not necessarily need to be held over the entire circumference. Partially empty space is acceptable. Since the magnetic fluid 38 is magnetically held over the inner periphery of the upper pole piece 340 and the fixed shaft 20 even when the rotor hub 26 rotates, the aluminum rotor hub 26 and the stainless steel fixed shaft are held. 20 and between the aluminum bracket 10 and the pointed projection 340a
Is secured to the rotor hub 26 by the stainless steel upper pole piece 340 directly connected to the rotor hub 26 by biting into the annular groove, and the conductive magnetic fluid 38. The static electricity accumulated in the medium can be released. A gap 3 is provided between the outer periphery of the magnetomotive force assembly 34 except for the pointed protrusion 340a and the inner periphery of the inner protrusion 260.
6, the air pressure (or other gas pressure) above and below the magnetomotive force assembly 34 and the magnetic fluid 38 does not greatly differ even if the external pressure fluctuates.
8 is prevented from scattering due to pressure fluctuation. Since it is not necessary to increase the pressure resistance of the magnetic fluid 38, the concentricity between the inner peripheral portion of the upper pole piece 340 and the fixed shaft 20 is set with high accuracy to equalize the force for holding the magnetic fluid 38,
The magnetic fluid 38 is provided on the NS poles of the magnetomotive force assembly 34, that is, on the inner peripheral portions of the upper and lower pole pieces 340 and 342, respectively.
It is not necessary to keep the double. The conductive means is preferably provided between the plurality of bearings as in the above embodiment. The bearing interval can be set longer than the length of the fixed shaft or rotating shaft, so the rigidity of the entire bearing is increased, the natural frequency is increased, and vibration is effectively suppressed by preventing resonance. This is because the rotation accuracy can be further improved. For example, when the conductive means is provided above the upper ball bearing 22 in the above-described embodiment, the upper ball bearing 22 must be lowered, and the interval between the upper and lower ball bearings 22 and 24 is shortened, and the rigidity of the entire bearing is reduced. Will decrease. FIG. 4 is a sectional view of a main part of a motor according to another embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of a main part of a lower pole piece.
In this motor, a rotating shaft 52 made of stainless steel is located inside an inner peripheral wall of a fixed frame 50 made of aluminum. In the magnetomotive force assembly 54, an annular plate-shaped permanent magnet plate 544 magnetized in the vertical direction is coaxial between an upper plate piece 540 and a lower pole piece 542 made of ferromagnetic stainless steel. Be sandwiched between. An outer peripheral portion of the lower pole piece 542 is provided with a substantially rectangular projecting portion 542a outward in the radial direction at every fixed center angle.
The eccentric distance of the tip of the protrusion 542 a is slightly larger than the inner radius of the fixed frame 50. The magnetomotive force assembly 54 includes the stationary frame 5
0, and the distal end of the protrusion 542a presses the inner peripheral portion of the fixed frame 50 substantially radially outward while bending, so that the inner peripheral portion of the fixed frame 50 is substantially coaxial. Fixed. A gap 56 is formed between the outer peripheral portion of the magnetomotive force assembly 54 except for the protruding portion 542a and the inner peripheral portion of the fixed frame 50 as in the above-described embodiment. A conductive magnetic fluid 58 is magnetically held between the inner peripheral portions of the upper and lower pole pieces 540 and 542 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 52, and the lower pole piece 542 and the lower pole piece 542 The conductivity between the fixed frame 50 and the rotating shaft 52 is secured through the magnetic fluid 58 held between the rotating shaft 52 and the rotating shaft 52. FIG. 6 is a sectional view of a main part of a motor as still another embodiment. In this motor, an aluminum rotor hub 62 is rotatably supported on the outer peripheral side of a fixed shaft 60 made of stainless steel. The magnetomotive force assembly 64 (the magnetomotive force means)
Annular plate-shaped upper pole piece 64 made of ferromagnetic stainless steel
An annular plate-shaped permanent magnet plate 644 magnetized in the up-down direction is coaxially sandwiched between the zero pole piece 642 and the lower pole piece 642. The outer diameters of the upper pole piece 640, the permanent magnet plate 644, and the lower pole piece 642 are substantially the same, and are equal to the inner diameter of the rotor hub 62. However, a radially outward projection 640a is provided at an outer peripheral portion of the upper pole piece 640 at a constant center angle. The eccentric distance of the tip of the projection 640a is slightly larger than the inner radius of the rotor hub 62. Upper pole piece 640 and lower pole piece 642
Is slightly larger than the outer diameter of the fixed shaft 60 and slightly smaller than the inner diameter of the permanent magnet plate 644. The magnetomotive force assembly 64 includes a rotor hub 62.
Annular groove 6 which is inserted into the inner peripheral portion of
When the protrusion 640a bites into the rotor hub 20, it is fixed substantially coaxially to the inner peripheral portion of the rotor hub 62. A radial gap is provided between the inner peripheral portion of the magnetomotive force assembly 64 and the outer peripheral surface of the fixed shaft 60. The inner periphery of the upper pole piece 640 and the fixed shaft 6
The spherical body 66 made of ferromagnetic stainless steel having a diameter larger than the gap with the outer peripheral surface of the upper pole piece 640 is in contact with both the upper peripheral edge of the inner peripheral portion of the upper pole piece 640 and the outer peripheral surface of the fixed shaft 60. Is held in. Since the diameter of the spherical body 66 is larger than the gap between the inner peripheral portion of the upper pole piece 640 and the outer peripheral surface of the fixed shaft 60, even when the rotor hub 62 rotates, the diameter of the spherical body 66 remains on the inner peripheral portion of the upper pole piece 640. While being in contact with both the edge and the outer peripheral surface of the fixed shaft 60, it is magnetically held while rolling with the rotation of the motor. Therefore, the rotor hub 6 made of aluminum is used.
2 and the fixed shaft 60 made of stainless steel, a projection 64
0a bites into the annular groove 620, so that the rotor hub 6
Stainless steel upper pole piece 64 directly connected to
0 and the stainless steel spherical body 66 ensure conductivity even during rotation of the motor. The spherical body 66 has an upper pole piece 640
In addition, it merely rolls while magnetically attracting and contacting the fixed shaft 60, and since each contact portion has little wear, generation of dust and noise due to wear can be prevented. In addition, since there is no direct contact with the permanent magnet plate 644, which is often made of a material that is easily broken or fine powder is peeled off by contact, various kinds of damage due to such breakage of the permanent magnet plate 644 and peeling of the fine powder occur. Inconveniences can be avoided. In this case, it is desirable that the conductive means is also provided between the plurality of bearings as in the above embodiment. This is because, in addition to the same reason as described above, detachment of the spherical body can be prevented. FIG. 7 is a sectional view of a main part of another motor. In this motor, between the upper pole piece 700 and the lower pole piece 702 made of a ferromagnetic stainless steel and having an L-shaped cross section, an annular conductive permanent magnet body 704 also having an L-shaped cross section is coaxially formed. The sandwiched magnetomotive force assembly 70 does not use an adhesive on the enlarged diameter portion 740 on the inner periphery of the aluminum rotor hub 74 supported on the outer peripheral side of the stainless steel fixed shaft 72, and accordingly, the rotor hub 74 and The inner space is fixed without sealing the space between them. Then, the conductive magnetic fluid 76 held between the upper pole piece 700 and the fixed shaft 72, the upper pole piece 700, the conductive permanent magnet body 704, and the lower pole piece 702 allow conduction between the fixed shaft 72 and the rotor hub 74. Is ensured. FIG. 8 is a sectional view of a principal part of still another motor. In this motor, an annular plate-shaped conductive permanent magnet 804 is coaxially formed between an annular upper pole piece 800 and an annular plate-shaped lower pole piece 802 made of a ferromagnetic stainless steel and having a J-shaped cross section. The sandwiched magnetomotive force assembly 80 is attached to the enlarged diameter portion 840 on the inner periphery of the aluminum rotor hub 84 supported on the outer peripheral side of the stainless steel fixed shaft 82 without using an adhesive, and thus, the rotor hub 84 and The inner space is fixed without sealing the space between them. The conductive property between the fixed shaft 82 and the rotor hub 84 is secured through the conductive magnetic fluid 86 held between the upper pole piece 800 and the fixed shaft 82 and the upper pole piece 800. In the description of the above embodiment, the vertical positional relationship, dimensions, number, material, shape,
The relative arrangement and the like are not intended to limit the scope of the present invention only to them, but are merely illustrative examples, unless otherwise specified. According to the motor of the first aspect, the space between the rotating portion and the fixed portion on both sides of the magnetomotive force means in the axial direction is formed by the conductive material.
Since the magnetic fluid communicates with the electromechanical part, the magnetic fluid can be prevented from being scattered due to pressure fluctuation, and the rotating part can be rotated during the rotation of the motor through the conductive material of the magnetomotive force and the conductive magnetic fluid. Static electricity can be released from to the fixed part. Therefore, for example, when a recording medium such as a hard disk is mounted on the rotating unit and driven, the recording medium is reliably prevented from being stained by the contamination of the external space of the motor due to the scattering of the magnetic fluid and the read / write head being damaged. The static electricity accumulated in the read / write head can be released to reliably prevent the occurrence of inconvenience due to the charging of the read / write head. Also, the conductive means is provided between the bearings and fixed.
Set the bearing interval longer than the fixed or rotating shaft length
To increase the rigidity of the bearing as a whole,
Increase natural frequency and prevent vibration effectively by preventing resonance
And the rotation accuracy can be improved. The magnetomotive force between the rotating part and the fixed part
The space on both sides sandwiching the step in the axial direction
To prevent the magnetic fluid from being scattered due to pressure fluctuations, so that the magnetomotive force means and the ferromagnetic conductive portion are concentric to improve the pressure resistance by equalizing the holding force of the magnetic fluid. It is not necessary to set the degree with high precision, nor to increase the pressure resistance by making the magnetic fluid retained in the NS poles of the magnetomotive force means and making the magnetic fluid double. Further, there is no need to seal the gap between the magnetomotive force means and the rotating part or the fixed part supporting the same by using a conductive adhesive. Can be avoided. Therefore, it is easy to manufacture. [0038]
【図面の簡単な説明】 【図1】モータの断面図である。 【図2】図1の要部拡大図である。 【図3】起磁力アセンブリの斜視図である。 【図4】別のモータの要部断面図である。 【図5】下ポールピースの要部斜視図である。 【図6】更に別のモータの要部断面図である。 【図7】更に別のモータの要部断面図である。 【図8】更に別のモータの要部断面図である。 【図9】従来のモータの要部断面図である。 【図10】従来の別のモータの断面図である。 【符合の説明】 20 固定軸 26 ロータハブ 260 内方突部 260a 環状溝 34 起磁力アセンブリ 340 上ポールピース 340a 尖状突起 36 空隙部 38 磁性流体[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a sectional view of a motor. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 3 is a perspective view of a magnetomotive force assembly. FIG. 4 is a sectional view of a main part of another motor. FIG. 5 is a perspective view of a main part of a lower pole piece. FIG. 6 is a sectional view of a main part of still another motor. FIG. 7 is a sectional view of a main part of still another motor. FIG. 8 is a sectional view of a main part of still another motor. FIG. 9 is a sectional view of a main part of a conventional motor. FIG. 10 is a sectional view of another conventional motor. [Description of sign] 20 fixed shaft 26 Rotor hub 260 inward projection 260a annular groove 34 Magnetomotive force assembly 340 Upper pole piece 340a pointed protrusion 36 void 38 Magnetic fluid
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 5/10 H02K 5/16 - 5/173 F16J 15/40 H05F 3/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 5/10 H02K 5/16-5/173 F16J 15/40 H05F 3/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】固定部に対し回転部が、軸方向に離隔して
    配された複数の軸受を介して回転自在に支持されてなる
    モータであって、 前記軸受同士の間において、回転部と固定部のうち一方
    環状の起磁力手段が支持され、その起磁力手段と径方
    向間隙を隔てた他方に環状の強磁性導電性部分を有し、
    前記起磁力手段と強磁性導電性部分とに亙り導電性の磁
    性流体が磁気的に保持され、 起磁力手段のうち磁性流体に接する部分と前記一方にお
    ける導電性部分に接する部分とが導電性材料により連続
    してなる導電手段を備えており、 前記回転部と固定部の間のうち前記起磁力手段を軸方向
    に挟む両側の空間が、前記導電手段の部分において連通
    していることを特徴とするモータ。
    (1) A motor in which a rotating unit is rotatably supported by a fixed unit via a plurality of bearings disposed apart from each other in an axial direction. Between the bearings, one of the rotating part and the fixed part is supported with an annular magnetomotive force means, and the other with an annular ferromagnetic conductive portion separated from the magnetomotive force means by a radial gap,
    A conductive magnetic fluid is magnetically held between the magnetomotive force means and the ferromagnetic conductive portion, and a portion of the magnetomotive force means in contact with the magnetic fluid and a portion in contact with the one of the conductive portions are formed of a conductive material. Wherein the space between the rotating part and the fixed part on both sides sandwiching the magnetomotive force means in the axial direction communicates with the conductive means part. Motor to do.
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