JP3720143B2 - Electric motor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、HDD(ハードディスクドライブ)等に適用されるスピンドルモータのように、固定軸に対して回転スリーブが動圧で支持されるような電動機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電動機としては、図3に示すようなスピンドルモータがある。このスピンドルモータは、軸方向の両端が固定部101Aと101Bに固定された固定軸102と、この固定軸102に同軸に外嵌された回転スリーブ103とを有する。上記回転スリーブ103の外周面には外筒113が固定されている。また、上記固定軸102はフランジ部105を有する。このフランジ部105は、上記回転スリーブ103の内周凹部106の軸方向端壁面106A,106Bに対して微小隙間S1,S2を介して対向している。そして、フランジ部105の両面105A,105Bには軸方向の動圧を発生する動圧溝107,108が形成されている。また、上記固定軸102のシャフト部102Aの外周面にはラジアル支持用動圧溝115が形成されている。
【0003】
一方、上記固定部101Bにステータコイル110が固定されている。このステータコイル110は回転スリーブ103の外周に対向している。また、外筒113の内周面にロータ磁石111が固定されている。ロータ磁石111はステータコイル110の外周に対向している。
【0004】
上記構成のスピンドルモータは、ステータコイル110が発生する回転磁界によってロータ磁石111が回転させられる。同時に、回転スリーブ103が回転して、上記フランジ部105に形成された動圧溝107,108が軸方向の動圧を発生する。この軸方向の動圧が、回転スリーブ103を固定軸102に対して軸方向に支持する。また、上記ラジアル支持用動圧溝115が径方向の動圧を発生して、回転スリーブ103を固定軸102に対して径方向に支持する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の電動機では、停止時に、図4(A)に示すように、回転スリーブ103の凹部106の壁面106Aが固定軸102のフランジ部105の面105Aに接した状態(片寄り状態(1))になることがある。
【0006】
また、図4(B)に示すように、回転スリーブ103の凹部106の壁面106Bが固定軸102のフランジ部105の面105Bに接した状態(片寄り状態(2))になることがある。
【0007】
さらに、上記従来の電動機では、停止時には、図4(A)の片寄り状態(1)と図4(B)の片寄り状態(2)との間のどの状態にもなり得る。
【0008】
したがって、上記従来の電動機では、停止時には、図4に示したような外筒113の軸方向位置のばらつきVが発生する。このことは、たとえば、この電動機をHDDに組み付ける際のディスクの位置精度の低下を招く。
【0009】
なお、一般に、モータのステータとロータの軸方向位置ばらつきを抑えるために、ロータ磁石とステータコイルとの磁気バランスを軸方向にずらす方法が採られているが、この方法はモータの駆動効率を損なう上に、磁気バランスを軸方向にずらすための高い組み立て精度が要求される。
【0010】
そこで、この発明の目的は、モータの駆動効率を損なわず、必要な組み立て精度の上昇も招くことなく、停止時の回転スリーブの軸方向位置のばらつきの発生を防止できる電動機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明の電動機は、フランジ部を有し、軸方向端部が固定部に固定された固定軸と、上記固定軸と同軸に外嵌され、回転時に上記固定軸のフランジ部を軸方向の両側から挟むように微小隙間を介してフランジ部に対向する2つの軸受面を有する回転スリーブと、上記固定部に取り付けられており、上記回転スリーブの外周に対向しているステータコイルと、上記ステータコイルの外周に対向するように上記回転スリーブに連結されているロータ磁石と、上記フランジ部の軸方向両端面または上記回転スリーブの2つの軸受面に形成された動圧発生用溝とを備えた電動機において、
上記回転スリーブが停止しているときには、上記フランジ部の一方の軸方向端面に上記回転スリーブの一方の軸受面を略平行に当接させる一方、上記回転スリーブが回転しているときには、上記回転スリーブが上記フランジ部から浮くように、上記ロータ磁石を上記固定部に向かって吸引する環状の磁性部材が、上記固定部に取り付けられていて、
上記回転スリーブが停止しているときには、上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端面と上記ロータ磁石の軸方向の他方の端面とが略平行に対向していて、
上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端部に軸方向に対向する上記ロータ磁石の軸方向の他方の端部の径方向の幅が、上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端部の径方向の幅よりも小さく、
上記ロータ磁石の径方向の内端が上記環状の磁性部材の径方向の内端よりも径方向外方に位置しており、かつ、上記ロータ磁石の径方向の外端が上記環状の磁性部材の径方向の外端よりも径方向内方に位置し、
上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端面は上記環状の磁性部材の径方向の内端から外端まで延びる平面であることを特徴としている。
【0012】
この請求項1の発明によれば、上記固定部に取り付けられた磁性部材が、上記回転スリーブに連結されたロータ磁石を上記固定部に向かって吸引する。
【0013】
この吸引力は、回転スリーブの動圧発生用溝が発生する動圧に比べると弱いので、上記回転スリーブが回転したときには回転スリーブはフランジ部から浮いた状態になる。一方、上記回転スリーブが停止しているときには、上記吸引力は上記回転スリーブを上記固定部に向かって移動させ、回転スリーブの一方の軸受面をフランジ部の一方の端面に当接させる。
【0014】
したがって、この発明によれば、上記ロータ磁石と上記磁性部材との吸引力によって、停止時には回転スリーブを確実にフランジ部に当接させることができるので、動圧発生用の微小隙間に起因した停止時の回転スリーブの軸方向位置ばらつきを解消できる。したがって、この発明によれば、モータの駆動効率を損なわず、必要な組み立て精度の上昇も招くことなく、組み立て時(停止時)の回転スリーブの軸方向位置を高精度に設定でき、組立体としての精度が高い電動機を提供できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0016】
〔第1の実施の形態〕
図1に、この発明の電動機の第1の実施の形態としてのHDD用スピンドルモータを示す。このスピンドルモータは、所定の軸方向隙間を隔てた2つの固定部1と2の間に、固定軸3と回転スリーブ5が配置されている。固定軸3の一端3Aは固定部1に固定されており、固定軸3の他端3Bは固定部2に固定されている。また、上記回転スリーブ5は上記固定軸3に同軸に外嵌されている。
【0017】
上記固定軸3は軸方向の中央よりもやや一方よりにフランジ部6を有している。また、上記回転スリーブ5は、内周の環状凹部7を有している。この環状凹部7は軸方向の一方の端壁8と軸方向の他方の端壁10とを有する。上記一方の端壁8は上記フランジ部6の一方の端面6Aに対向し、上記他方の端壁10は上記フランジ部6の他方の端面6Bに対向する。そして、上記環状凹部7の一方の端壁8と他方の端壁10とは所定の軸方向の隙間S100を隔てており、回転スリーブ5の回転時には端壁8,10はフランジ部6の端面6A,6Bに対して動圧発生用の微小隙間を隔てるようになる。上記フランジ部6の端面6A,6Bには、動圧発生用溝17,18が形成されている。また、上記固定軸3のシャフト部3Cの外周面にはラジアル支持用の動圧溝20が形成されている。
【0018】
また、上記固定部2には支持部材11を介してステータコイル12が固定されており、このステータコイル12は上記回転スリーブ5の外周面5Aに対向している。また、上記回転スリーブ5の外周面5Aの軸方向の一端部には外筒13が固定されている。この外筒13の内周面13Aには環状のロータ磁石15が固定されている。このロータ磁石15は上記ステータコイル12に対向している。
【0019】
さらに、上記固定部2には磁性部材としての環状の鉄板16が固定されている。この鉄板16は上記ロータ磁石15との間に吸引力を働かせる。この吸引力は、上記回転スリーブ5が停止していて動圧発生用溝17,18が動圧を発生していないときには、ロータ磁石15を固定部2に向かって吸引して移動させて、図1に示すように、回転スリーブ5の端壁8をフランジ部6の端面6Aに当接させる。一方、上記回転スリーブ5が回転していて動圧発生用溝17,18が軸方向の動圧を発生しているときには、この動圧が上記ロータ磁石15と鉄板16との吸引力に打ち勝って、回転スリーブ5の端壁8はフランジ部6の端面6Aから浮き上がり、回転スリーブ5とフランジ部6とは非接触状態になる。
【0020】
上記構成のスピンドルモータは、上記ステータコイル12が発生する回転磁界によってロータ磁石15が外筒13,回転スリーブ5と一緒に回転させられる。すると、上記固定軸3のフランジ部6の端面6A,6Bに形成された動圧発生用溝17,18が軸方向の動圧を発生して、フランジ部6から回転スリーブ5を浮き上がらせて非接触状態にする。また、上記ラジアル支持用の動圧溝20は径方向の動圧を発生して、固定軸3に対して回転スリーブ5を径方向に支持する。これにより、回転スリーブ5は固定軸3に対して滑らかに回転できる。
【0021】
一方、上記ステータコイル12が回転磁界を発生していなくて、回転スリーブ5が停止しているときには、上記ロータ磁石15が上記鉄板16に吸引されて、矢印Xの方向に移動するから、回転スリーブ5の端壁8がフランジ部6の端面6Aに当接する。したがって、このスピンドルモータによれば、回転スリーブ5の軸受面をなす端壁8,10とフランジ部6との間の動圧発生用隙間に起因する停止時の回転スリーブ5の軸方向位置ばらつきを解消できる。したがって、このスピンドルモータによれば、モータの駆動効率を損なわず、必要な組み立て精度の上昇も招くことなく、停止時(組み立て時)の組立体としての精度を高くできる
〔第2の実施の形態〕
図2に、この発明の電動機の第2の実施の形態としてのHDD用スピンドルモータを示す。このスピンドルモータは、所定の軸方向隙間を隔てた2つの固定部31と32の間に、固定軸33と回転スリーブ35が配置されている。また、上記回転スリーブ35は上記固定軸33に同軸に外嵌されている。
【0022】
上記固定軸33は軸方向の一端のフランジ部36とシャフト部33Bを有している。シャフト33Bは固定部32に固定されている。
【0023】
また、上記回転スリーブ35は、内筒部37と外筒部38と蓋部39を有している。内筒部37の一方の端面37Aとこの端面37Aに隣接する外筒部38の内周面38Aと上記蓋部39の中央の凹部39Aとが上記フランジ部36を囲んでいる。そして、上記凹部39Aの底面40が上記フランジ部36の一端面36Aに対向しており、上記内筒部37の端面37Aが上記フランジ部36の他端面36Bに対向している。上記底面40と上記端面37Aは軸受面をなし、底面40と端面37Aは軸方向の隙間S200を隔てている。回転スリーブ35の回転時には底面40,端面37Aはフランジ部36の端面36A,36Bに対して動圧発生用の微小隙間を隔てるようになる。
【0024】
そして、上記フランジ部36の端面36A,36Bには、動圧発生用溝41,42が形成されている。また、上記シャフト部33Bの外周面にはラジアル支持用の動圧発生溝55が形成されている。
【0025】
また、上記固定部32は、軸方向に延在した支持部45を有し、この支持部45にステータコイル46が固定されている。このステータコイル46は回転スリーブ35の内筒部37と外筒部38の間に位置している。また、回転スリーブ35の外筒部38の内周面38Aには環状のロータ磁石47が固定されている。このロータ磁石47は上記ステータコイル46に対向している。
【0026】
さらに、上記固定部32には磁性部材としての環状の鉄板50が埋め込まれて固定されている。この鉄板50は上記ロータ磁石47との間に吸引力を働かせる。この吸引力は、上記回転スリーブ35が停止していて動圧発生用溝41,42が動圧を発生していないときには、ロータ磁石47を固定部32に向かって吸引して移動させて、図2に示すように、回転スリーブ35の凹部39Aの底面40をフランジ部36の端面36Aに当接させる。
【0027】
一方、上記回転スリーブ35が回転していて動圧発生用溝41,42が軸方向の動圧を発生しているときには、この動圧が上記ロータ磁石47と鉄板59との吸引力に打ち勝って、回転スリーブ35の凹部39Aの底面40はフランジ部36の端面36Aから浮き上がり、回転スリーブ35とフランジ部36とは非接触状態になる。
【0028】
上記構成のスピンドルモータは、上記ステータコイル46が発生する回転磁界によってロータ磁石47が外筒部38,内筒部37と一緒に回転させられる。すると、上記固定軸33のフランジ部36の端面36A,36Bに形成された動圧発生用溝41,42が軸方向の動圧を発生して、フランジ部36から回転スリーブ35を浮き上がらせて非接触状態にする。これにより、回転スリーブ35は固定軸33に対して滑らかに回転できる。
【0029】
一方、上記ステータコイル46が回転磁界を発生していなくて、回転スリーブ35が停止しているときには、上記ロータ磁石47が上記鉄板50に吸引されて、矢印Yの方向に移動する。すると、回転スリーブ35の蓋部39の凹部39Aの底面40がフランジ部36の一端面36Aに当接する。したがって、このスピンドルモータによれば、回転スリーブ35の軸受面をなす底面40,端面37Aとフランジ部36との間の動圧発生用隙間に起因した停止時の回転スリーブ35の軸方向位置ばらつきを解消できる。したがって、このスピンドルモータによれば、組立体としての精度を高くできる。
【0030】
尚、上記第1,第2の実施の形態では、磁性部材として鉄板を用いたが、磁性部材としては、ロータ磁石との間に磁気吸引力を働かせるようなものであれば何でもよい。また、上記実施形態では、HDD用のスピンドルモータについて説明したが、この発明は停止時(組付け時)の回転スリーブの位置精度が重要となる精密機器のモータに適用すれば有用である。
【0031】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明の電動機は、フランジ部を有する固定軸とステータコイルとが固定された固定部に磁性部材を取り付けて、この磁性部材と上記回転スリーブに連結されたロータ磁石との間に吸引力を働かせた。そして、回転スリーブが停止しているときには、上記吸引力によって、回転スリーブを固定部に向かって移動させ、フランジ部の一方の軸方向端面を回転スリーブの一方の軸受面に当接させる一方、回転スリーブが回転しているときには、この回転により発生する動圧が上記吸引力に打ち勝って回転スリーブを固定軸のフランジ部から浮かせるようにした。
【0032】
したがって、この発明によれば、ロータ磁石と磁性部材との吸引力によって、停止時には回転スリーブを確実にフランジ部に当接させることができるので、動圧発生用の微小隙間に起因した停止時の回転スリーブの軸方向位置ばらつきを解消できる。したがって、この発明によれば、モータの駆動効率の低下や必要な組み立て精度の上昇を招くことなく、組み立て時(停止時)の回転スリーブの軸方向位置を高精度に設定でき、組立体としての精度が高い電動機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の電動機の第1の実施の形態としてのスピンドルモータの断面図である。
【図2】 この発明の電動機の第2の実施の形態としてのスピンドルモータの断面図である。
【図3】 従来の電動機としてのHDD用スピンドルモータの断面図である。
【図4】 図4(A)は上記従来例において回転スリーブが軸方向一方に片寄った状態を示す断面図であり、図4(B)は上記従来例において回転スリーブが軸方向の他方に片寄った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1,2,31,32…固定部、3,33…固定軸、5,35…回転スリーブ、
6,36…フランジ部、6A,6B,36A,36B…端面、7…環状凹部、
8,10…端壁、S100,S200…微小隙間、11…支持部材、
12…ステータコイル、13…外筒、15…ロータ磁石、
16,50…鉄板、17,18,41,42…動圧発生用溝、
33B…シャフト部、37…内筒部、38…外筒部、39…蓋部、
39A…凹部、40…底面、45…支持部、46…ステータコイル、
47…ロータ磁石。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor in which a rotating sleeve is supported by a dynamic pressure with respect to a fixed shaft, such as a spindle motor applied to an HDD (hard disk drive) or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of electric motor, there is a spindle motor as shown in FIG. This spindle motor has a fixed shaft 102 whose both ends in the axial direction are fixed to the fixed portions 101A and 101B, and a rotating sleeve 103 fitted coaxially to the fixed shaft 102. An outer cylinder 113 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating sleeve 103. The fixed shaft 102 has a flange portion 105. The flange portion 105 is opposed to the axial end wall surfaces 106A and 106B of the inner circumferential recess 106 of the rotating sleeve 103 via minute gaps S1 and S2. Further, dynamic pressure grooves 107 and 108 that generate axial dynamic pressure are formed on both surfaces 105A and 105B of the flange portion 105. A radial support dynamic pressure groove 115 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 102A of the fixed shaft 102.
[0003]
On the other hand, the stator coil 110 is fixed to the fixed portion 101B. The stator coil 110 faces the outer periphery of the rotating sleeve 103. A rotor magnet 111 is fixed to the inner peripheral surface of the outer cylinder 113. The rotor magnet 111 faces the outer periphery of the stator coil 110.
[0004]
In the spindle motor configured as described above, the rotor magnet 111 is rotated by the rotating magnetic field generated by the stator coil 110. At the same time, the rotating sleeve 103 rotates and the dynamic pressure grooves 107 and 108 formed in the flange portion 105 generate axial dynamic pressure. This axial dynamic pressure supports the rotary sleeve 103 in the axial direction with respect to the fixed shaft 102. The radial support dynamic pressure groove 115 generates a radial dynamic pressure to support the rotary sleeve 103 in the radial direction with respect to the fixed shaft 102.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional electric motor, when stopped, as shown in FIG. 4A, the wall surface 106A of the concave portion 106 of the rotating sleeve 103 is in contact with the surface 105A of the flange portion 105 of the fixed shaft 102 (the offset state ( 1) ) may occur.
[0006]
Further, as shown in FIG. 4B, the wall surface 106B of the concave portion 106 of the rotating sleeve 103 may be in a state of being in contact with the surface 105B of the flange portion 105 of the fixed shaft 102 (an offset state (2) ).
[0007]
Furthermore, in the conventional electric motor, when stopping may also be in any state between the offset and the state (2) shown in FIG. 4 (B) and offset state (1) in FIG. 4 (A).
[0008]
Therefore, in the conventional electric motor, when the motor is stopped, the variation V in the axial position of the outer cylinder 113 as shown in FIG. 4 occurs. This causes, for example, a decrease in disk position accuracy when the electric motor is assembled to the HDD.
[0009]
In general, a method of shifting the magnetic balance between the rotor magnet and the stator coil in the axial direction is used to suppress variations in the axial position of the stator and rotor of the motor. However, this method impairs the driving efficiency of the motor. Moreover, high assembly accuracy is required to shift the magnetic balance in the axial direction.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric motor capable of preventing the occurrence of variations in the axial position of the rotating sleeve at the time of stopping without impairing the driving efficiency of the motor and without causing an increase in necessary assembly accuracy. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric motor according to a first aspect of the present invention includes a fixed shaft having a flange portion and an axial end portion fixed to the fixed portion, and is externally fitted coaxially with the fixed shaft. A rotating sleeve having two bearing surfaces facing the flange portion through a minute gap so as to sandwich the flange portion of the fixed shaft from both sides in the axial direction, and attached to the fixed portion, facing the outer periphery of the rotating sleeve The stator coil, the rotor magnet connected to the rotating sleeve so as to face the outer periphery of the stator coil, and both axial end surfaces of the flange portion or two bearing surfaces of the rotating sleeve. In an electric motor having a dynamic pressure generating groove,
When the rotating sleeve is stopped, one bearing surface of the rotating sleeve is brought into substantially parallel contact with one axial end surface of the flange portion, while when the rotating sleeve is rotating, the rotating sleeve An annular magnetic member that attracts the rotor magnet toward the fixed portion is attached to the fixed portion such that the rotor magnet floats from the flange portion,
When the rotating sleeve is stopped, one end surface in the axial direction of the annular magnetic member and the other end surface in the axial direction of the rotor magnet are opposed substantially in parallel,
The radial width of the other axial end of the rotor magnet that is axially opposed to one axial end of the annular magnetic member is equal to one axial end of the annular magnetic member. Smaller than the radial width of
The radially inner end of the rotor magnet is positioned radially outward from the radially inner end of the annular magnetic member, and the radially outer end of the rotor magnet is the annular magnetic member. positioned radially inward of the outer end of the radial direction,
One end face in the axial direction of the annular magnetic member is a plane extending from the inner end to the outer end in the radial direction of the annular magnetic member .
[0012]
According to the first aspect of the present invention, the magnetic member attached to the fixed portion attracts the rotor magnet connected to the rotating sleeve toward the fixed portion.
[0013]
Since this suction force is weaker than the dynamic pressure generated by the dynamic pressure generating groove of the rotating sleeve, when the rotating sleeve rotates, the rotating sleeve is in a state of floating from the flange portion. On the other hand, when the rotating sleeve is stopped, the suction force moves the rotating sleeve toward the fixed portion, and makes one bearing surface of the rotating sleeve abut on one end surface of the flange portion.
[0014]
Therefore, according to the present invention, since the rotating sleeve can be brought into contact with the flange portion reliably at the time of stoppage by the attractive force between the rotor magnet and the magnetic member, the stop caused by the minute gap for generating dynamic pressure. This eliminates variations in the axial position of the rotating sleeve. Therefore, according to the present invention, the axial position of the rotating sleeve at the time of assembly (when stopped) can be set with high accuracy without impairing the drive efficiency of the motor and without causing an increase in necessary assembly accuracy, and as an assembly. An electric motor with high accuracy can be provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0016]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an HDD spindle motor as a first embodiment of the electric motor of the present invention. In this spindle motor, a fixed shaft 3 and a rotating sleeve 5 are disposed between two fixed portions 1 and 2 that are separated from each other by a predetermined axial gap. One end 3 </ b> A of the fixed shaft 3 is fixed to the fixed portion 1, and the other end 3 </ b> B of the fixed shaft 3 is fixed to the fixed portion 2. The rotating sleeve 5 is fitted on the fixed shaft 3 coaxially.
[0017]
The fixed shaft 3 has a flange portion 6 slightly more than one side in the axial direction. The rotating sleeve 5 has an annular recess 7 on the inner periphery. The annular recess 7 has one end wall 8 in the axial direction and the other end wall 10 in the axial direction. The one end wall 8 faces one end face 6A of the flange portion 6 and the other end wall 10 faces the other end face 6B of the flange portion 6. The one end wall 8 and the other end wall 10 of the annular recess 7 are separated from each other by a predetermined axial gap S100. When the rotary sleeve 5 is rotated, the end walls 8 and 10 are the end surfaces 6A of the flange portion 6. , 6B is separated from the minute gap for generating dynamic pressure. On the end surfaces 6A and 6B of the flange portion 6, dynamic pressure generating grooves 17 and 18 are formed. Further, a radial support dynamic pressure groove 20 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 3 </ b> C of the fixed shaft 3.
[0018]
A stator coil 12 is fixed to the fixed portion 2 via a support member 11, and the stator coil 12 faces the outer peripheral surface 5 </ b> A of the rotating sleeve 5. An outer cylinder 13 is fixed to one axial end portion of the outer peripheral surface 5 </ b> A of the rotating sleeve 5. An annular rotor magnet 15 is fixed to the inner peripheral surface 13A of the outer cylinder 13. The rotor magnet 15 faces the stator coil 12.
[0019]
Further, an annular iron plate 16 as a magnetic member is fixed to the fixing portion 2. The iron plate 16 applies an attractive force to the rotor magnet 15. When the rotary sleeve 5 is stopped and the dynamic pressure generating grooves 17 and 18 are not generating dynamic pressure, the attractive force is generated by attracting and moving the rotor magnet 15 toward the fixed portion 2. 1, the end wall 8 of the rotating sleeve 5 is brought into contact with the end surface 6 </ b> A of the flange portion 6. On the other hand, when the rotary sleeve 5 is rotating and the dynamic pressure generating grooves 17 and 18 generate axial dynamic pressure, the dynamic pressure overcomes the attractive force between the rotor magnet 15 and the iron plate 16. The end wall 8 of the rotating sleeve 5 is lifted from the end surface 6A of the flange portion 6 so that the rotating sleeve 5 and the flange portion 6 are not in contact with each other.
[0020]
In the spindle motor configured as described above, the rotor magnet 15 is rotated together with the outer cylinder 13 and the rotating sleeve 5 by the rotating magnetic field generated by the stator coil 12. Then, the dynamic pressure generating grooves 17 and 18 formed on the end surfaces 6A and 6B of the flange portion 6 of the fixed shaft 3 generate axial dynamic pressure, and the rotating sleeve 5 is lifted from the flange portion 6 and is not moved. Keep in contact. The radial support dynamic pressure groove 20 generates a dynamic pressure in the radial direction and supports the rotary sleeve 5 in the radial direction with respect to the fixed shaft 3. Thereby, the rotation sleeve 5 can rotate smoothly with respect to the fixed shaft 3.
[0021]
On the other hand, when the stator coil 12 does not generate a rotating magnetic field and the rotating sleeve 5 is stopped, the rotor magnet 15 is attracted to the iron plate 16 and moves in the direction of the arrow X. 5 end wall 8 abuts on end surface 6A of flange portion 6. Therefore, according to this spindle motor, the axial position variation of the rotating sleeve 5 at the time of stopping due to the dynamic pressure generating gap between the end walls 8 and 10 forming the bearing surface of the rotating sleeve 5 and the flange portion 6 is reduced. Can be resolved. Therefore, according to this spindle motor, the accuracy of the assembly at the time of stopping (at the time of assembly) can be increased without impairing the driving efficiency of the motor and without causing an increase in the required assembly accuracy [second embodiment] ]
FIG. 2 shows an HDD spindle motor as a second embodiment of the electric motor of the present invention. In this spindle motor, a fixed shaft 33 and a rotating sleeve 35 are disposed between two fixed portions 31 and 32 that are separated from each other by a predetermined axial gap. The rotating sleeve 35 is fitted on the fixed shaft 33 coaxially.
[0022]
The fixed shaft 33 has a flange portion 36 and a shaft portion 33B at one end in the axial direction. The shaft 33 </ b> B is fixed to the fixing portion 32.
[0023]
The rotating sleeve 35 has an inner cylinder part 37, an outer cylinder part 38, and a lid part 39. One end surface 37A of the inner cylindrical portion 37, the inner peripheral surface 38A of the outer cylindrical portion 38 adjacent to the end surface 37A, and the concave portion 39A at the center of the lid portion 39 surround the flange portion 36. The bottom surface 40 of the concave portion 39A is opposed to one end surface 36A of the flange portion 36, and the end surface 37A of the inner cylinder portion 37 is opposed to the other end surface 36B of the flange portion 36. The bottom surface 40 and the end surface 37A form a bearing surface, and the bottom surface 40 and the end surface 37A separate an axial gap S200. When the rotary sleeve 35 rotates, the bottom surface 40 and the end surface 37A are separated from the end surfaces 36A and 36B of the flange portion 36 by a minute gap for generating dynamic pressure.
[0024]
Further, dynamic pressure generating grooves 41 and 42 are formed on the end faces 36A and 36B of the flange portion 36, respectively. A dynamic pressure generating groove 55 for radial support is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 33B.
[0025]
The fixed portion 32 has a support portion 45 extending in the axial direction, and a stator coil 46 is fixed to the support portion 45. The stator coil 46 is located between the inner cylinder part 37 and the outer cylinder part 38 of the rotary sleeve 35. An annular rotor magnet 47 is fixed to the inner peripheral surface 38 </ b> A of the outer cylindrical portion 38 of the rotating sleeve 35. The rotor magnet 47 faces the stator coil 46.
[0026]
Further, an annular iron plate 50 as a magnetic member is embedded and fixed in the fixing portion 32. This iron plate 50 applies an attractive force to the rotor magnet 47. When the rotary sleeve 35 is stopped and the dynamic pressure generating grooves 41 and 42 are not generating dynamic pressure, the attractive force is generated by attracting and moving the rotor magnet 47 toward the fixed portion 32. 2, the bottom surface 40 of the recess 39 </ b> A of the rotating sleeve 35 is brought into contact with the end surface 36 </ b> A of the flange portion 36.
[0027]
On the other hand, when the rotary sleeve 35 is rotating and the dynamic pressure generating grooves 41 and 42 generate axial dynamic pressure, the dynamic pressure overcomes the attractive force between the rotor magnet 47 and the iron plate 59. The bottom surface 40 of the concave portion 39A of the rotating sleeve 35 is lifted from the end surface 36A of the flange portion 36, and the rotating sleeve 35 and the flange portion 36 are not in contact with each other.
[0028]
In the spindle motor having the above configuration, the rotor magnet 47 is rotated together with the outer cylinder portion 38 and the inner cylinder portion 37 by the rotating magnetic field generated by the stator coil 46. Then, the dynamic pressure generating grooves 41 and 42 formed on the end surfaces 36A and 36B of the flange portion 36 of the fixed shaft 33 generate axial dynamic pressure, and the rotating sleeve 35 is lifted from the flange portion 36 to be non-actuated. Keep in contact. Thereby, the rotating sleeve 35 can rotate smoothly with respect to the fixed shaft 33.
[0029]
On the other hand, when the stator coil 46 does not generate a rotating magnetic field and the rotating sleeve 35 is stopped, the rotor magnet 47 is attracted to the iron plate 50 and moves in the direction of arrow Y. Then, the bottom surface 40 of the concave portion 39 </ b> A of the lid portion 39 of the rotating sleeve 35 contacts the one end surface 36 </ b> A of the flange portion 36. Therefore, according to this spindle motor, the axial position variation of the rotating sleeve 35 at the time of stopping due to the dynamic pressure generating gap between the bottom surface 40 and the end surface 37A forming the bearing surface of the rotating sleeve 35 and the flange portion 36 is reduced. Can be resolved. Therefore, according to this spindle motor, the accuracy of the assembly can be increased.
[0030]
In the first and second embodiments, an iron plate is used as the magnetic member. However, the magnetic member may be anything as long as it can apply a magnetic attractive force to the rotor magnet. In the above embodiment, the HDD spindle motor has been described. However, the present invention is useful when applied to a precision instrument motor in which the positional accuracy of the rotating sleeve is important when stopped (when assembled).
[0031]
【The invention's effect】
As is clear from the above, the electric motor according to the first aspect of the present invention is such that a magnetic member is attached to a fixed portion to which a fixed shaft having a flange portion and a stator coil are fixed, and is connected to the magnetic member and the rotating sleeve. An attractive force was applied to the rotor magnet. When the rotating sleeve is stopped, the suction force causes the rotating sleeve to move toward the fixed portion, causing one axial end surface of the flange portion to abut against one bearing surface of the rotating sleeve, while rotating the rotating sleeve. When the sleeve is rotating, the dynamic pressure generated by the rotation overcomes the suction force so that the rotating sleeve floats from the flange portion of the fixed shaft.
[0032]
Therefore, according to the present invention, the rotating sleeve can be reliably brought into contact with the flange portion at the time of stopping by the attractive force between the rotor magnet and the magnetic member. A variation in the axial position of the rotating sleeve can be eliminated. Therefore, according to the present invention, the axial position of the rotating sleeve at the time of assembly (when stopped) can be set with high accuracy without causing a decrease in the drive efficiency of the motor and an increase in the required assembly accuracy. An electric motor with high accuracy can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a spindle motor as a first embodiment of an electric motor according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a spindle motor as a second embodiment of the electric motor of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional HDD spindle motor as an electric motor.
4A is a cross-sectional view showing a state in which the rotating sleeve is offset in one axial direction in the conventional example, and FIG. 4B is a sectional view in which the rotating sleeve is offset in the other axial direction in the conventional example. It is sectional drawing which shows the state.
[Explanation of symbols]
1, 2, 31, 32 ... fixed part, 3, 33 ... fixed shaft, 5, 35 ... rotating sleeve,
6, 36 ... flange portion, 6A, 6B, 36A, 36B ... end face, 7 ... annular recess,
8, 10 ... end wall, S100, S200 ... minute gap, 11 ... support member,
12 ... Stator coil, 13 ... Outer cylinder, 15 ... Rotor magnet,
16, 50 ... Iron plate, 17, 18, 41, 42 ... Dynamic pressure generating groove,
33B ... Shaft portion, 37 ... Inner tube portion, 38 ... Outer tube portion, 39 ... Lid portion,
39A ... concave portion, 40 ... bottom surface, 45 ... support portion, 46 ... stator coil,
47: Rotor magnet.

Claims (1)

フランジ部を有し、軸方向端部が固定部に固定された固定軸と、上記固定軸と同軸に外嵌され、回転時に上記固定軸のフランジ部を軸方向の両側から挟むように微小隙間を介してフランジ部に対向する2つの軸受面を有する回転スリーブと、上記固定部に取り付けられており、上記回転スリーブの外周に対向しているステータコイルと、上記ステータコイルの外周に対向するように上記回転スリーブに連結されているロータ磁石と、上記フランジ部の軸方向両端面または上記回転スリーブの2つの軸受面に形成された動圧発生用溝とを備えた電動機において、
上記回転スリーブが停止しているときには、上記フランジ部の一方の軸方向端面に上記回転スリーブの一方の軸受面を略平行に当接させる一方、上記回転スリーブが回転しているときには、上記回転スリーブが上記フランジ部から浮くように、上記ロータ磁石を上記固定部に向かって吸引する環状の磁性部材が、上記固定部に取り付けられていて、
上記回転スリーブが停止しているときには、上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端面と上記ロータ磁石の軸方向の他方の端面とが略平行に対向していて、
上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端部に軸方向に対向する上記ロータ磁石の軸方向の他方の端部の径方向の幅が、上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端部の径方向の幅よりも小さく、
上記ロータ磁石の径方向の内端が上記環状の磁性部材の径方向の内端よりも径方向外方に位置しており、かつ、上記ロータ磁石の径方向の外端が上記環状の磁性部材の径方向の外端よりも径方向内方に位置し、
上記環状の磁性部材の軸方向の一方の端面は上記環状の磁性部材の径方向の内端から外端まで延びる平面であることを特徴とする電動機。
A fixed shaft having a flange portion, the axial end of which is fixed to the fixed portion, and a small clearance so as to be fitted coaxially with the fixed shaft so as to sandwich the flange portion of the fixed shaft from both sides in the axial direction during rotation. A rotating sleeve having two bearing surfaces opposed to the flange portion via the stator, a stator coil attached to the fixed portion, facing the outer periphery of the rotating sleeve, and facing the outer periphery of the stator coil A rotor magnet coupled to the rotary sleeve, and a dynamic pressure generating groove formed on both axial end surfaces of the flange portion or two bearing surfaces of the rotary sleeve,
When the rotating sleeve is stopped, one bearing surface of the rotating sleeve is brought into substantially parallel contact with one axial end surface of the flange portion, while when the rotating sleeve is rotating, the rotating sleeve An annular magnetic member that attracts the rotor magnet toward the fixed portion is attached to the fixed portion such that the rotor magnet floats from the flange portion,
When the rotating sleeve is stopped, one end surface in the axial direction of the annular magnetic member and the other end surface in the axial direction of the rotor magnet are substantially parallel to each other,
The radial width of the other axial end of the rotor magnet that is axially opposed to one axial end of the annular magnetic member is equal to one axial end of the annular magnetic member. Smaller than the radial width of
The radially inner end of the rotor magnet is positioned radially outward from the radially inner end of the annular magnetic member, and the radially outer end of the rotor magnet is the annular magnetic member. positioned radially inward of the outer end of the radial direction,
The electric motor according to claim 1 , wherein one end face in the axial direction of the annular magnetic member is a plane extending from an inner end to an outer end in the radial direction of the annular magnetic member .
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