JP3645601B2 - スピンドルモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、スピンドルモータに関し、特に、この種のスピンドルモータのラビリンスシール構造の改良技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピンドルモータは、例えば、パーソナルコンピュータのハードディスクの駆動源として使用されており、その一例を図６に示している。同図に示すスピンドルモータは、ブラケットａのボス部ｂの中央孔ｃにシャフトｄを圧入固定し、このシャフトｄに一対の上部および下部ベアリングｅを介して、例えば、ステンレスで製作されたロータハブｆが回転自在に支持されている。
【０００３】
ロータハブｆの内周面には、環状のロータマグネットｇが固着され、これと対向するようにしてボス部ｂにステータコアｈが固設されている。ブラケットａの中央下部には、円筒状の突出部ｉが設けられ、ハードディスク装置のベース（図示省略）の孔に、この突出部ｉを嵌合することにより、ブラケットａの取付け、すなわち、スピンドルモータの取付けが行なわれる。
【０００４】
ブラケットａの内底面には、ラバーｊを介してＦＰＣ（フレキシブル回路基板）ｋが装着され、ステータコアｈに捲回されたコイルｌの一端がＦＰＣｋに接続されている。ラバーｊと一体に設けられたコネクタｍは、ブラケットａを貫通して設置され、コネクタｍの接続用ピンがＦＰＣｋに接続されて、このコネクタｍがハードディスク装置のベースに用意されたメス形コネクタに嵌合接続される。
【０００５】
下部ベアリングｅからのグリースなどのダストが、モータ外部へ飛散することは、ロータハブｆの内周筒部ｎとボス部ｂの外周に設けられた突起ｏの上端とが微小間隔を隔てて対向することにより、いわゆるラビリンスギャップが形成され、このラビリンスギャップで抑制される。一方、上部ベアリングｅからのダストの飛散は、ロータハブｆの上端内周に固着されたラビリンスキャップｐと、シャフトｄとの間に微小間隙からなるラビリンスギャップを形成することで抑制される。
【０００６】
このラビリンスキャップｐは、その外周面を、高精度に加工されている上部ベアリングｅの外輪外周面に当接することで、シャフトｄとの間の間隙が高精度に保持できるようになっている。しかしながら、このようなスピンドルモータの、特に、ラビリンスギャップには、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した如き構造のスピンドルモータにおいては、ダストのモータ外への飛散を防止することは、例えば、ハードディスク装置においてデータの読出／書込みの信頼性を高める上で非常に重要な技術となっている。ところが、上述した従来のスピンドルモータにおいては、特に、モータ外への経路が近接している上部ベアリングｅからのダスト飛散防止は、ラビリンスキャップｐだけに頼っているため、ラビリンスキャップｐとシャフトｄとの間に形成されるラビリンスギャップの軸方向の長さが長いほど望ましい構成となる。
【０００８】
しかし、近年の装置の小型，薄型化に際し、ラビリンスキャップｐを大きな厚みにすることに限界があって、このような手段によることなくラビリンスギャップを長くできる技術の開発が望まれていた。本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ラビリンスキャップのモータ高さに占める割合を変えることなく、ラビリンスギャップの軸方向長さを確保し、ラビリンスシール効果を高めることができるスピンドル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、本発明は、励磁状態で電流磁界が発生するステータコイルを有するステータブラケットと、前記ステータコイルの電流磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネットを有し、前記ステータブラケットに固設された軸部にベアリングを介して回転自在に支持されたロータハブとを備え、ベアリング潤滑材などのダスト飛散防止用ラビリンスギャップを形成するラビリンスキャップが前記軸部の外周に配置されたスピンドルモータにおいて、前記軸部のラビリンスキャップとの対向部分に前記ベアリングの軸方向外側からこの内輪の一部に至る小径部を設け、この小径部と前記内輪とで軸方向外側に開口した凹状断面のリング状空間部を形成し、前記ラビリンスキャップの内周側に前記空間部に陥入する円筒突起を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
上記構成のスピンドルモータによれば、ラビリンスギャップは、対向する両側辺が軸部の軸方向に延長するように略凹状断面に形成されているので、ラビリンスキャップの厚みを変えることなく、その軸方向長さが長くなる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の好適な実施例について添附図面を参照して詳細に説明する。図１から図３は、本発明にかかるスピンドルモータの第１実施例を示している。同図に示すスピンドルモータは、ステータブラケット１０と、ロータハブ１２とを有している。ステータブラケット１０の中心には、中央孔１０ａが貫通形成されたボス部１０ｂが設けられ、このボス部１０ｂの中央孔１０ａ内には、ロッド状の軸部１４が嵌着固設されている。
【００１２】
また、ステータブラケット１０の中央下部には、円筒形の突出部１０ｃが設けられ、この突出部１０ｃがハードディスク装置のベースに嵌合固定される。ステータブラケット１０のボス部１０ｂの外周側の内底面には、環状のラバー１０ｄを介して環状のＦＰＣ１０ｅが装着されるとともに、このＦＰＣ１０ｅには、ブラケット１０を貫通するようにして取付けられたコネクタ１０ｆか電気的に接続されている。
【００１３】
ボス部１０ｂの先端外周には、上方に突出する環状突起１０ｇが設けられ、この環状突起１０ｇの外周には、環状のステータコア１６が固設され、このステータコア１６には、複数相のステータコイル１８が捲回されている。このステータコイル１８の端部は、ＦＰＣ１０ｅに形成された導体パターンに接続され、コネクタ１０ｆを介して外部から電流を供給すると、ステータコイル１８で電流磁界が発生する。
【００１４】
また、突出部１０ｃの上端側には、上端縁がステータブラケット１０の下面に連なる周溝１０ｈが環状に形成されており、ステータブラケット１０の下面には、図３にも示すように、概略扇状の銘板１５が内周縁を周溝１０ｈに接するようにして貼着されている。一方、ロータハブ１２の中央には、環状内壁部１２ａが垂設され、この環状内壁部１２ａの内周面には、上下方向に間隔をあけて一対のベアリング嵌着孔１２ｂ，１２ｃが形成されている。このベアリング嵌着孔１２ｂ，１２ｃ内には、上，下ベアリング２０，２２の外輪がそれぞれ嵌着固定され、上，下ベアリング２０，２２の内輪は、軸部１４の外周に嵌着固定され、ロータハブ１２は、この上，下ベアリング２０，２２を介して、ステータブラケット１０に回転自在に支持されている。
【００１５】
また、ロータハブ１２の外周には、環状外壁部１２ｄが垂設され、この環状外壁部１２ｄの内周面には、環状のロータマグネット２４が、ステータコア１６と対向するようにして固設されていて、このロータマグネット２４は、ステータコイル１８の電流磁界との電磁相互作用により回転力を得る。さらに、ロータハブ１２の中央上端側には、ベアリング嵌着孔１２ｂよりも大径のキャップ装着孔１２ｅが形成されている。
【００１６】
このキャップ装着孔１２ｅは、下端側が上ベアリング２０の外輪高さの略１／２に到達するように形成され、上端側が外部に開口している。キャップ挿入孔１２ｅ内には、リング状のラビリンスキャップ２６の外周が圧入嵌着される。このラビリンスキャップ２６は、中心に貫通孔２６ａが形成されるとともに、その下面内周縁側には、下方に突出する円筒突起２６ｂが一体に設けられている。
【００１７】
そして、軸部１４の上端側には、段部１４ａを介して、ラビリンスキャップ２６の内周壁面に対応する長さの小径部１４ｂが形成されている。ラビリンスキャップ２６の装着前には、軸部１４の段部１４ａと、小径部１４ｂの外周面および上ベアリング２０の内輪内周面とで、凹状断面の空間部が形成され、ラビリンスキャップ２６を装着すると、この凹状断面の空間部内に内突起２６ｂが侵入し、この結果、図２に拡大して示すように、凹状断面に屈曲したラビリンスギャップ２８が形成される。
【００１８】
このラビリンスギャップ２８は、対向する両側面が軸部１４の長手軸方向に沿って延びている。つまり、本実施例のスピンドルモータでは、上ベアリング２０からのダストの飛散を防止するラビリンスギャップ２８は、小径部１４ｂの外周面と円筒突起２６ｂの内周面を含むラビリンスキャップ２６の内周壁面との間の微小間隙部２８ａと、段部１４ａの端面と円筒突起２６ｂの先端面との間の微小間隙部２８ｂと、円筒突起２６ｂの外周面と上ベアリング２０の内輪内周面との間の微小間隙部２６ｃとから構成され、これらの間隙部２８ａ〜２８ｃが相互に連通することにより、両側辺が軸部１４の長手方向に沿った凹状断面のラビリンスギャップ２８となっている。
【００１９】
一方、下ベアリング２２のダスト飛散防止用ラビリンスギャップ３０は、ステータブラケット１０の環状突起１０ｇの内周面と下ベアリング２２の外輪外周との間に形成された微小間隙部３０ａと、環状突起１０ｇの先端面とロータハブ１０の環状内壁部１２ａの先端面との間に形成された微小間隙部３０ｂ、および、環状内壁部１２ａの外周面とステータコア１６の内周面との間に形成された微小間隙部３０ｃとから構成されている。
【００２０】
さて、以上のように構成された本実施例のスピンドルモータによれば、特に、上ベアリング２０からダスト飛散を防止するラビリンスギャップ２８は、対向する両側辺が軸部１４の軸方向に延長するように略凹状断面に形成されているので、ラビリンスキャップ２６の厚みを変えることなく、その軸方向長さが長くなり、充分なラビリンスシール効果が発揮される。
【００２１】
また、本実施例の場合には、図３にも示したように、突出部１０ｃの上端側に周溝１０ｈを形成し、銘板１５をその内周縁が周溝１０ｈに接するようにしてステータブラケット１０の下面に貼着しているので以下に説明する特有の作用効果が得られる。すなわち、銘板１５をステータブラケット１０の下面に貼着する作業は、その位置決めが困難なことが多く、例えば、図４の（Ａ）に示すように、銘板１５の内周縁が突出部１０ｃの外周に乗り上げて貼着されたり、あるいは、同図（Ｂ）に示すように、銘板１５の内周縁が突出部１０ｃの外周からかなり離れて貼着され、銘板１５の外周縁がステータブラケット１０の下面から外方に突出した状態になることがあった。
【００２２】
ところが、突出部１０ｃは、ベース側への取付部となっているので、銘板１５の内周縁がボス部１０ｂの外周に乗り上げて貼着されると、ベースに設けられた孔との間の嵌合に支障を来す。また、銘板１５の外周縁がステータブラケット１０の下面から外方に突出した状態になると、はみ出した部分がベースへの取付の支障となる。
【００２３】
一方、本実施例の場合には、突出部１０ｃに周溝１０ｈが設けられているので、図４（Ｃ）に示すように、銘板１５の内周縁を周溝１０ｈに当接させながら貼着すると、上述した如き不都合がなく、周溝１０ｈを位置決めガイドとして、正確かつ簡単に銘板１５を所定の位置に貼着することができ、貼着作業の能率も大幅に向上する。
【００２４】
図５は、本発明にかかるスピンドルモータの第２実施例を示しており、上記第１実施例と同一もしくは相当する部分に同符号を付して説明を省略するとともに、その特徴部分についてのみ以下に説明する。同図に示したスピンドルモータでは、軸部１４に凹状溝部１４ｃが形成されるとともに、ラビリンスキャップ２６に円筒突起２６ｂ’が設けられている。
【００２５】
凹状溝部１４ｃは、軸部１４の小径部１４ｂの下端側に位置する段部１４ａに、軸部１４の軸方向に延びる同心状の溝をリング状に形成したものであって、この凹状溝部１４は、その上端が軸部１４の軸方向上方側に開口している。円筒突起２６ａ’は、ラビリンスキャップ２６の内周下面側に、ラビリンスキャップ２６の内周面と連なるようにして下方に突設されており、第１実施例の円筒突起２６ｂよりも全長が長くなっていて、その全長が凹状溝部１４ｃ内に嵌入されている。
【００２６】
この実施例のビリンスギャップ２８’は、小径部１４ａとランビンリキャップ２６の内周面との間の微小間隙部２８ａ’と、円筒突起２６ｂ’と凹状溝部１４ｃの内周面との間の微小間隙部２８ｂ’と、円筒突起２６ｂ’の下端面と凹状溝部１４ｃの内底面との間の微小間隙部２８ｃ’と、円筒突起２６ｂ’の外周面と凹状溝部１４ｃの外周面との間の微小間隙部２８ｄ’とを有していて、これらの間隙部２８ａ’〜２８ｄ’が相互に連通することにより、両側辺が軸部１４の長手方向に沿った凹状断面のラビリンスギャップ２８’となっている。
【００２７】
このように構成されたラビリンスギャップ２８’によっても上記第１実施例と同等の作用効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかるスピンドルモータによれば、ラビリンスキャップのモータ高さに占める割合を変えることなく、ラビリンスギャップの軸方向長さを確保し、ラビリンスシール効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスピンドルモータの第１実施例を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１に示したモータのブラケットの下面図である。
【図４】スピンドルモータに銘板を貼着する際の説明図である。
【図５】本発明にかかるスピンドルモータの第２実施例を示す要部断面図である。
【図６】従来のスピンドルモータを示す断面図である。
【符号の説明】
１０ ステータブラケット
１０ａ 中央孔
１０ｂ ボス部
１０ｃ 突出部
１０ｈ 周溝
１２ ロータハブ
１４ 軸部
１４ａ 小径部
１４ｂ 段部
１４ｃ 凹状溝部
１６ ステータコア
１８ ステータコイル
２０ 上ベアリング
２２ 下ベアリング
２４ ロータマグネット
２６ｃ ラビリンスキャップ
２８，２８’，３０ ラビリンスギャップ

Claims (1)

1. 励磁状態で電流磁界が発生するステータコイルを有するステータブラケットと、前記ステータコイルの電流磁界との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネットを有し、前記ステータブラケットに固設された軸部にベアリングを介して回転自在に支持されたロータハブとを備え、ベアリング潤滑材などのダスト飛散防止用ラビリンスギャップを形成するラビリンスキャップが前記軸部の外周に配置されたスピンドルモータにおいて、
   前記軸部のラビリンスキャップとの対向部分に前記ベアリングの軸方向外側からこの内輪の一部に至る小径部を設け、この小径部と前記内輪とで軸方向外側に開口した凹状断面のリング状空間部を形成し、前記ラビリンスキャップの内周側に前記空間部に陥入する円筒突起を設けたことを特徴とするスピンドルモータ。

Images