JPH0433556A - 直流ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ハードディスク駆動装置用のスピンドルモー
タ、レーザビームプリンタ用のスキャナモータ等に使用
される直流ブラシレスモータに関する。

［従来の技術］ ハードディスク駆動装置では、そのディスク形メディア
（磁気ディスク）への記録密度をより一層向上すること
が要請されている。その一つの方法として、上記メディ
アに対してデータを書き込んだり読み出したりするヘッ
ドを、メディアに可能な限り接近させれば良いことは理
論的に知られている。そのためには、メディアを収納す
るシールドケースの内部空間に含まれるダストか一定以
下であることが必要である。

一方、上記メディアを取付けたロータを回転自在に支持
する球軸受の内部にはグリースが入っているから、球軸
受がその軸受動作により高温になると、上記グリースを
発生源として球軸受からダストが放出されることも知ら
れている。この他にもステータを構成する積層鋼板製の
ステータコア、およびこのコアに巻き付けられた巻線に
も、多少のダストか含まれている。

このようなダスト発生源から放出されるダストが、ハー
ドディスク駆動装置の上記メディアを収めたシールドケ
ース内に侵入すると、メディアに対しヘッドをより近接
させた場合には、これらの間に、放出されたダストが挾
まれて、データクラッシュを引き起こす原因となる。

そこで、球軸受などから放出されるダストのモ、−夕外
部への漏れを防止するためのシール手段を備えた直流ブ
ラシレスモーフが従来提供されており、その−例が第５
図に示されている。

この第５図に小されたモータは、ロータ１のノ＼ブ２が
その中央部にロータ軸３を何しており、このロータ軸３
は、モータハウジング４と一体の筒部５の内側に設けた
一対の球軸受６，７を介して回転目（１：に支持されて
いる。ロータ１のハブ２とモータハウジング４との間に
シール手段が設けられている。

このシール１段は、ハブ２の下部に肉厚部分２ｂを設け
て、その下面に環形のシール溝８を形成し、かつ、モー
タハウジング４に、シール溝８に入り込む環形のシール
凸部９を設けるとともに、この凸部９の外側に隣接して
環形の凹溝１０を形成し、て、この凹溝１０に１−記シ
ール溝８の４側部分Ｒａを入り込ませた構成である。

第５図中］］はロータマグ不ツｌ−１１２はステータ、
］３は上記モータが取（＝Ｉけられたシールドケース、
Ａはシールドケース１３の内部空間である。上記ハブ２
の円筒壁２ａに嵌合して少なくとも一枚の磁気ディスク
が取付けられ、このディスクはハブ２とともに３８０Ｏ
ｒｐｍの回転速度で回転される。

この回転時において」二側の球軸受６やステータ１２か
ら放出されるダストが、上記内部空間Ａに漏れないよう
にシールされる。つまり、ロータ］の回転によりシール
手段の相対向する面間に発生される動圧の差を利用して
、このシール手段を通過しようとする空気の運動エネル
ギーを小さくするラビリンス作用を得られるから、ダス
トの漏れか防止される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来例ではシール手段を設けるために、シ
ール溝８をロータ１のハブ２に切削加工する・必要があ
るとともに、モータハウジング４にもシール凸部９およ
びシール溝１０を切削加工する必要がある。したがって
、切削加工数が多く、製造コストが高いという問題があ
った。

本発明の目的は、球軸受などからのダストの漏れを確実
に防止できるとともに、そのことを実現するラビリンス
作用を得るための加−■−を簡単化もしくは省略できる
安価な直流ブラシレスモーフを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記ｌ」的を達成するために、本発明の直流ブラシレス
モーフにおいては、円筒壁およびこの円筒壁の一ト端を
塞いた端壁をｕして、これら両壁の内側に下面か開放さ
れた収納部が形成された・１ブと、上記円筒壁内面に取
付けられたロータマグネットとを６ｉｉｆえるロータを
、一対の球軸受を介してモータハウジングに回転自在に
支持し、ステータをモールド樹脂によりモールド成形し
てドーナツ状に形成されたモールド成形体を、上記収納
部に収めて上記モータハウジングに取付け、上記球軸受
の周囲に位置して上記端壁の上記収納部に臨む而と、こ
の面と対向する上記モールド成形体の面とを互いに近接
させるとともに、これら相対向した面のいずれか一方に
、半径か異なる複数のリング形の凹溝を同心固状に設け
たものである。

［作用］ 本発明の直流ブラシレスモーフにおいては、ステータが
モールド樹脂によりモールド成形されているので、モー
ルド樹脂により、モータの動作時にステータのステータ
コアや巻線の振動を抑制でき、これらに含まれるダスト
の周囲への放出をなくすことができる。

一方、モータの動作時には球軸受から放出されたダスト
が、球軸受の周囲に位置して互いに近接して相対向する
モールド成形体とハブの端壁との対向面間を経由して、
モータハウジングとハブとの間から外部に漏れようとす
る。

しかし、上記両面の一方にはリング形をなす複数の凹溝
か同心円状に設けであるから、凹溝の部分では低い圧力
値の動圧か形成されるとともに、これに隣接する部分で
は高い圧力値の動圧がモータの径方向に繰り返し連続１
．て形成される。このような圧力境界により、−］−記
両面間を通過しようとする空気は、間溝位置において急
激に膨脂して、その圧力を低下さぜられるので、上記空
気の運動エネルギーを減衰できる。

つまり、このようなラビリンス作用により、球軸受から
放出されたダストが４部例えばシールドケース内に漏れ
ることを防止できる。その上、凹溝は同心円状に設けら
れているから、球軸受から遠い側程周速が大きく、それ
に伴って上記ラビリンス作用も大きいので、ダストの漏
れをより確実に防止できる。

しかも、上記ラビリンス作用を得るのに、従来のように
万い違いに入り込む凹凸部を相対向する上記両面に対し
て切削加工する必要がなく、ハブの端壁またはモールド
成形体のみに凹溝を設けるだけでよい。そのため、切削
加工を簡単化でき、特に、凹溝をモールド成形体に設け
る場合には、モールド成形と同時に凹溝を得ることがで
きるので、凹溝を得るための切削加工を不要とできる。

［実施例］ 以下、第１図および第２図に示すハードディスク駆動装
置用の直流ブラシレスモータについて説明する。

第１図中３１はシールドケース３２に取付けられるモー
タハウジングである。このハウジング３１の中央位置に
は、円筒形で上向きの筒部３３が一体に突出されている
。筒部３３にはその外面に嵌合してモールド成形体３４
が取付けられている。

この成形体３４は複数の突極を有した積層鋼板製のステ
ータコア３５と、このコア３５の各突極に巻き付１ノら
れた巻線３６と、これらステータコア３５と巻線３６と
からなるステータ３７をモールド成形したモールド樹脂
３８とから形成されている。

モールド樹脂３８は、第２図に示すように上記各突極の
先端面一３５　ａを露出させるとともに、上記筒部３３
に嵌合されるステータコア３５の中心孔内面３５ｂを露
出させ、それ以外の部分を埋め込んでモールド成形され
ている。それによりモールド成形体３４は、全体と１７
てドーナツ形状をなしているとともに、その上面３４ａ
は平坦面で形成されている。

上記モータハウジング′３１には、ハブ３９と、ロータ
マグネット４０とを備えたロータ４］が回転自在に支持
されている。

つまり、ロータ４１のハブ３９は、円筒壁４２と、端壁
４３と、ロータ軸４４とを有した一体品である。そして
、円筒壁４２の上端は端壁４３で塞がれているとともに
、端壁４３の中央部にはロータ軸４４が下向きに突出さ
れている。したがって、ハブ３つは下面が開口された収
納部４５を何している。なお、ハブ３９の直径は２０＋
＋＋ｍ程度である。上記構成のロータ４０は、そのロー
タ軸４４を上記筒部３３の内部に挿入して、これら両者
間に配置された上下一対の球軸受４６．４７を介して回
転自在に支持されている。この取付は状態において、収
納部４５には上記モールド成形体３４が収められている
。

上記端壁４３の収納部４５に臨む下面４３ａは平坦面で
形成されている。この而４３ａと上記モールド成形体３
４の上面３４ａとは、上記球軸受４６．４７の周囲に位
置されているとともに、これら両面３４ａ、４３ａは互
いに近接して対向されている。上記両面３４ａ、４３ａ
間の隙間は０．０５〜０．１師程度である。

そして、上記端壁４３の下面４３ａには、上記ロータ軸
４４を中心とする半径が異なる三つのリング形の凹溝４
８が、同心円状に設けられている。

これら凹溝４８はいずれも上記モールド成形体３４の上
面３４ａに対向されていて、その溝断面の形状は矩形で
ある。しかも、各凹溝４８の深さは０．１〜０．２ｍｍ
程度、幅および隣接する凹溝４８相互の間隔は０．２ｍ
＋ｎ程度である。

上記円筒壁４２の外周面に形成された支持部４２ａ上に
は、被回転部材としての磁気ディスク（図示しない）が
嵌合して取付けられる。なお、第１図中４９は上記磁気
ディスクを支持部４２ａとの間に挟着する図示しない締
付は体が螺合される雄ねじ部である。上記ロータマグネ
ット４０は、円筒形であるとともに、円筒壁３９の内周
面に取付けられている。なお、第１図中５０はロータマ
グネット４０の上端か当接する位置決め用の環状段部で
ある。

上記構成を備えるハードディスク駆動装置用直流ブラシ
レスモータにおいては、ステータ３７がモールド樹脂３
８によりモールド成形されているため、モールド樹脂３
８に全体が埋め込まれた巻線３６や同じくモールド樹脂
３８に殆どを埋め込まれたステータコア３５が、モータ
の動作に伴って振動することが抑制される。したがって
、上記モールド樹脂３８により、巻線３６やステータコ
ア３５に含まれるダストか、周囲に放出されることを防
止できる。

また、モータの動作に佇って球軸受４６．４７からはダ
ストが放出される。そのうち、下側の球軸受４７から放
出されるダストは、シールドケース３２外に放出される
ので、問題とはならない。

これに対して、−１−側の球軸受４６から放出されるダ
ストは、互いに近接して対向されたモールド成形体１３
４の、Ｌ面３４ａとハブ３９の端壁４３の上面４３　ａ
との間を経由した後、モータハウジング３１とロータ４
１の円筒壁４２の下端部との間を通って、シールドケー
ス３２の内部に漏れる可能性がある。

しかし、シールドケース３２内へのダストの漏れは以下
のようにして防止される。

つまり、ロータ３８が回転されると、モールド成形体３
４の上面３４ａと、これに近接して対向されたハブ３９
の端壁４Ｂの下面４３ａとの間において、複数の圧力境
界が同心円状に形成される。

つまり、上記ド面４３ａには三つの凹溝４８が同心円状
に設けであるから、これら凹溝４８の部分では低い圧力
値の動圧が形成されるとともに、これに隣接した部分゛
Ｃは高い圧力値の動圧がモータの径方向に繰り返し連続
して形成される。このような圧力境界により、上記両面
３４ａ、４３ａ間を径方向外側に向けて通過しようとす
る空気は、凹溝４８位置において急激に膨張して、その
圧力が低下させられるので、上記空気の運動エネルギー
を減衰できる。

このようなラビリンス作用により、球軸受４６から放出
されたダストか、シールドケース３２内に漏れることを
防止できる。

しかも、凹溝４８は同心円状に設けられているから、球
軸受４６から遠い側程周速が大きく上記ラビリンス作用
も大きい。そのため、シール効果が大であり、ダストの
漏れをより確実に防止できる。したがって、この実施例
のモータ構造は磁気デ、イスクの記録の高密度化を促進
するのに好適するものである。

そして、上記ラビリンスｆ′［用を得るのに、従来のよ
うに相対向する両面に互い違いに入り込む凹凸部を夫々
切削加工する必要かなく、ハブ３９の端壁４３のみに凹
溝４８を設けるだけでよい。このように切削加工数を少
なくできるから、加工が簡単になるとともに、それに伴
って加工コストを低減できるので、安価に得ることがで
きる。

第１３図および第４図に示す本発明の第２実施例は、ハ
ブ３９の端壁４３の下面４３ａに凹溝４８を設けない代
わりに、上記下面４３ａに近接して対向するモールド成
形体３４の上面３４ａに、三つの凹溝４８を同心円状に
設けている。この点以外の構成は」１記第１実施例と同
じであるので、同一部分には同符号を付して、その説明
を省略する。

したかって、この実施例においても上記第１実施例と同
様なラビリンス作用を得ることができ、そのため、球軸
受４６から放出されるダストがシールドケース２３内に
漏れることを防止できる。

その上、凹溝４８がモールド成形体３４に設けられてい
るから、モールド成形と同時に凹溝４８を得ることがで
きるので、凹溝４８を得るための切−１，４− 削加−Ｉニを不要とできる。

本発明は上記一実施例には制約されない。例えば、ハブ
３９の端壁４３の下面は段（＝Ｊき而であってもよく、
その場合モールド成形体３４の上面は、少なくとも上記
シ：１シ壁４３の一部の・１乏坦而に近接して対向する
平坦面、または上記段（＝ｊき面全体に近接して対向す
る段（＝Ｉき而とし、これら対向面のいずれか一方にシ
ール手段をなすための複数の凹溝４８を設けて実施すれ
ばよい。

また、本発明をレーザビームプリンタ用のスキャナモー
タに適用する場合には、シール手段のダスト漏れ防１ト
作用によって、ハブに取付けられる被回転部材としての
ポリゴンミラーが、球軸受から放出されるダストによっ
て曇ることを防止できる。

［発明の効果］ 以上説明した本発明の直流ブラシレスモータにおいては
、ステータをモールド樹脂によりモールド成形したモー
ルド成形体を備えるから、ステータからのダストの放出
を防止できる。そして、こ−１５＝ のモールド成形体を収めた収納部に臨むノ１ブの端壁の
面と、これに近接対向した上記成形体の面とのいずれか
一方に、複数のリング形の凹溝を同心円状に設けて、モ
ータの動作時に上記両面間に形成されるラビリンス作用
で球軸受から放出されるダストを外部への漏れ多段に防
止できるので、ダストに対するシール効果が高い。その
上、上記両面にＬｌ−い違いに入り込む凹凸部を夫々切
削加工する必要かなく、これら両面のいずれか一方のみ
に複数の凹溝を設けることにより、球軸受からのダスト
をシールするだめの加工数を少なくでき、或いはモール
ド成形と同時に上記凹溝を得て加工を不ザとでき、した
がって、安価に得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はモータ全体の縦断面図、第２図はモールド成形体の
斜視図である。 第３図および第４図は本発明の第２実施例を示し、第３
図はモータ全体の縦断面図、第４図は＝　１６　− ３１・・・モータハウジング、３４・・・モールド成形
体、３４’　ａ・・・モールド成形体の上面、３７・・
・ステータ、３８・・・モールド樹脂、３つ・・・ハブ
、４０・・・ロータマグネット、４１・・・ロータ、４
２・・・円筒壁、４３・・・端壁、４３ａ・・・端壁の
下面、４５・・・収納部、４６．４７・・球軸受、４８
・・・凹溝。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 、ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　円筒壁およびこの円筒壁の上端を塞いだ端壁を有して
   、これら両壁の内側に下面が開放された収納部が形成さ
   れたハブと、上記円筒壁内面に取付けられたロータマグ
   ネットとを備えるロータを、一対の球軸受を介してモー
   タハウジングに回転自在に支持し、 ステータをモールド樹脂によりモールド成形してドーナ
   ツ状に形成されたモールド成形体を、上記収納部に収め
   て上記モータハウジングに取付け、上記球軸受の周囲に
   位置して上記端壁の上記収納部に臨む面と、この面と対
   向する上記モールド成形体の面とを互いに近接させると
   ともに、これら相対向した面のいずれか一方に、半径が
   異なる複数のリング形の凹溝を同心円状に設けたことを
   特徴とする直流ブラシレスモータ。