JPH0438141A - 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］ 本発明は、磁性流体シールを備えたモータに間し、特に
、ハードディスク駆動用スピンドルモータ等に利用され
る。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］磁性流
体軸シールは、ある程度の圧力差までは漏れ量を０にす
ることができるため、軸受潤滑油等の漏れによる飛散を
極度に嫌うハードディスク駆動用のスピンドルモータ等
においても盛んに用いられている。第４図はその１例の
要部拡大断面図を示すものであって、１及び２はポール
ピース３は永久磁石体、４は固定軸、５は、固定軸４に
対して回転する強磁性材粗製のハブ、６及び７は、ハブ
５の内周面とポールピース１及び２の外周面との間に磁
気的に保持された磁性流体である。

ところが従来、第４図の例に示されるように、ポールピ
ースｌ及び２との間で磁性流体を保持するハブ５の内周
面は平坦なものであるため、その磁性流体６及び７は、
表面張力によりハブ５の内周面上に裾の部分が広がった
状態となる。するとポールピース１及び２において磁性
流体６及び７をそれぞれ吸着している外周面の上下縁か
らハブ上における磁性流体の上下裾部までの距離は長く
なり、磁性流体６及び７に作用する磁力は、その裾部が
りの部分において距離延長により急減する。そのため、
ハブ回転時に磁性流体６及び７の上下縁の部分が飛散し
易くなり、それによるディスク汚損のおそれも生ずる。

特に、第４図に示すようにハブが外周側で回転する場合
は、遠心力により更に磁性流体の裾部が広がって飛散や
耐圧低下が生ずるおそれが大きい。

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、回転
による磁性流体の飛散を防ぎ、その上耐圧を増大させる
ことも可能な磁性流体シールを備えたモータを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明モータは、起磁力手
段と、ポールピースと、そのポールビスに対し相対回転
自在に環状間隙を隔てて対向する強磁性材料製のシール
用環状部と、ポールピースとシール用環状部との間に磁
気的に保持された磁性流体とを有する磁性流体シールを
備えたモータにおいて、 前記シール用環状部に、横断面において溝底部がら溝縁
部に互ってポールピースにおける磁性流体吸着部の縁部
をほぼ中心とした円弧状をなす湾曲部を少なくとも最外
部側端部に有するよう形成された環状溝が設けられ、そ
の環状溝とボールビスの磁性流体吸着部との間に磁性流
体が磁気的に保持されているものとしている。

［作用］ 磁性流体は、ポールピースにおける磁性流体吸着部と強
磁性材料製のシール用環状部における環状溝との間に磁
気的に保持されている。そして王５状満の横断面湾曲部
においては、湾曲によって磁性流体吸着部の縁部との間
の空隙距離が溝底部がら溝縁部に互ってほぼ一定となっ
ているので、磁性流体吸着部と環状溝の湾曲部との間に
磁気的に保持される磁性流体に作用する磁気力の溝縁部
における減少が抑制される。そのため、磁性流体はその
部分においても比較的安定的に保持される。このような
湾曲部を環状溝の少なくとも最外部側端部に有するので
、磁性流体がモータの外部へ飛散或は流出することが防
止される。また環状溝自体が、磁性流体の流出を防ぐ作
用を果たす。

［実施例］ 本考案の実施例について、第１図乃至第３図を参昭しつ
つ説明する。

第１図は本考案の１実施例としてのハードディスク駆動
用ブラシレススピンドルモータの半断面図、第２区はそ
の要部拡大断面図である。

１０は固定軸、１２及び１４は玉軸受である。

各玉軸受１２及び１４の内輪は固定軸１０に固定されて
いる。上玉軸受１２の外輪は強磁性材料製のハブ１６の
内周面に固定されており、上玉軸受１４の外輪とハブ１
６との間には、強磁性材料製のブツシュ１８が固定され
ている。

２０は、固定軸１０に固定されたステータコア２２は、
そのステータコア２０に捲回されたステータコイルであ
る。また２４は、ハブ１６の内周壁に固定されたロータ
マグネットであって、径方向ギャップを隔有してステー
タコア２ｏに相対している。

２６は、固定軸１０に固定された回路基板である。そし
て２８は、ロータマグネット２４の磁極位置検出用のホ
ールＩＣであって、回路基板２６に配装されている。

３０．３２．３４及び３６は、それぞれポールピースで
あって、強磁性材料製の環状平板にて構成されている。

３８及び４０は、起磁力手段としての環状の永久磁石体
であって、軸線方向に＠…されている。永久磁石体３８
及び４０の外径は、ポールピース３０．３２．３４及び
３６の外径よりもやや小さい。永久磁石体３８及び４ｏ
は、それぞれ２個のポールピース３０及び３２並びに３
４及び３６の間に同軸状に挟まれた状態で横断面り字状
の環状ホルダー４２及び４４に外嵌固定され、玉軸受の
外部側、すなわち上玉軸受１２の上側及び上玉軸受１４
の下側にそれぞれ配装されている。

ハブ１６における上玉軸受１２の上方部を構成する小径
開口部１６ａの内周壁部には、画ポールピース３０及び
３２の外周面部３０ａ及び３２ａに相対するように、回
転軸線を中心とする１つの環状溝４６が設けられている
。そして各ポールピース３０及び３２の外周面部３０ａ
及び３２ａと環状溝４６との間には、それぞれ磁性流体
４８及び５０が磁気的に保持され、磁性流体シールを構
成している。この場合、各ポールピース３０及び３２の
外周面部３０ａ及び３２ａが磁性流体吸着部を構成して
おり、小径開口部１６ａにおける内周壁部が強磁性材料
製のシール用環状部を構成している。

またブツシュ１８における上玉軸受１４の下方の内周壁
部にも同様に環状溝５２が設けられており、同様に磁性
流体５４及び５６が磁気的に保持されて、磁性流体シー
ルを構成している。

環状溝４６には、その横断面において、上下の各溝縁部
４６ａ及び４６ｂから溝底部４６ｃに亙って、それぞれ
ポールピース３０の外周面部３０ａの上側縁部３０ｂ、
及びポールピース３２の外周面部３２ａの下側縁部３２
ｂをほぼ中心とした円弧状をなす湾曲部４６ｄ及び４６
ｅに形成されている。環状溝５２についても同様である
。

磁性流体としては、マグネタイト・コロイド粒子磁性流
体、ＭｎＺｎフェライト粒子磁性流体等の公知のものを
適宜選択することができる。

このスピンドルモータを使用する場合は、ハブ１６の外
周に複数枚或は１枚のハードディスクを外嵌固定し、デ
ィスク室内に密封した状態でスピンドルモータを運転し
てハブ１６を回転させ、ハードディスクを駆動する。

ハブ１６が回転すると、上下玉軸受１２及び１４が回転
すると共に、磁性流体シールにおける磁性流体４８．５
０．５４．５６も、少なくとも外周部において回転する
と共に遠心力を受ける。

ところが、環状溝４６の上下端部に設けられている横断
面湾曲部４６ｄ及び４６ｅにおいては、上側ポールピー
ス３０の外周面部３０ａの上側縁部３０ｂとそれに対応
する湾曲部４６ｄとの間の空隙距離、及び下側ポールピ
ース３２の外周面部３２ａの下側縁部３２ｂとそれに対
応する湾曲部４６ｅとの間の空隙距離が、それぞれ溝底
部４６Ｃから溝縁部４６ａに亙ってほぼ一定となってい
る。そのため磁性流体４８及び５０に作用する磁気力の
上下溝縁部４６ａ及び４６ｂにおける減少が抑制され、
磁性流体４８及び５０はその部分においても比較的安定
的に保持される。それに加えて、環状１１１１４６自体
により磁性流体の流出が防がれる。勿論環状１１１５２
においても同様である。

これらにより、各磁性流体シールにおける上側の磁性流
体４８．５４及び下側の磁性流体５０．５６がそれぞれ
上方及び下方へ飛散或は流出することが防止される。

従って、磁性流体或は潤滑剤がディスク室内に飛散して
ディスクを汚損すること、及び磁性流体が玉軸受１２．
１４内に侵入してそれを損傷させることか防がれる。

特に、この実施例のようにポールピース３０．３２．３
４．３６の外周側でハブ１６が回転する場合、磁性流体
に表面張力のみならず遠心力が作用して外周側の裾部が
ますます広がろうとし、磁性流体の飛散や流出のおそれ
が強まるが、この実施例では、環状溝４６及び５２の湾
曲部による磁気力低下防止及び環状溝４６及び５２内体
による磁性流体の上下方向への広がり防止の作用により
、磁性流体の安定保持に一層の効果を発揮する。

なお、磁性流体がモータの外部に飛散或は流出すること
のみについては、少なくとも磁性流体シールにおける最
外部のＭ＋磁性流体外方側に対応する部分に湾曲部が設
けらｔ′ｔていれば有効である。

これは例えば第２区では上側の湾曲部４６ｄに該当する
。

また、この実施例ではハブ１６全体及びブッシュ１８全
体が強磁性材料製であるが、磁性流体シルを構成する上
で有効な磁気回路を形成し得るものであれば、ハブにお
ける小径開口部の内周壁部（シール用環状部）及びブツ
シュにおける下王軸受下方の内周壁部（シール用環状部
）のみが強磁性材料製であるものでも勿論差し支えない
。

またポールピースは、例えば外周部の断面が刃状に形成
されていても良い。その場合、磁性流体吸着部は刃状外
端部の近傍部となる。

更に、この実施例では固定軸が採用されているが、勿論
、軸がハブと共に回転するものであってもよい。またポ
ールピースが外周側に存するものであってもよい。

第３図は、本考案の別の実施例としてのハードディスク
駆動用ブラシレススピンドルモータの要部拡大断面図で
ある。

この実施例においては、各ポールピース３０及び３２毎
に、その外側に１つずつ環状溝６０及び６２が設けられ
ており、それらの各環状溝６０及び６２の上下端部に湾
曲部６０ａ、６０ｂ及び６２ａ、６２ｂが設けられてい
る。そのため磁性流体６４及び６６の安定保持上型に有
効である。

第３図における符番１０．１２．３８及び４２は、第１
図及び第２図におけるものと同意義である。

なお、以上の実施例の説明における上下の位置関係は図
面に基づ（説明の便宜上のものに過ぎず、本発明を適用
した実際のモータにおける絶対的上下位置を規定するも
のではない。

［発明の効果１ 本発明のモータでは、シール用環状部における環状溝の
横断面における少なくとも最外部側端部に湾曲部が設け
られており、磁性流体における一方のへりの部分は、湾
曲部とポールピースにおける磁性流体吸着部との間に比
較的安定的に保持されているので、少なくともモータの
外部への磁性流体の飛散或は流出は防がれる。また、環
状溝自体により磁性流体の流出が防がれ、それによって
磁性流体の保持量の増大が可能となる。そしてこのよう
な磁性流体の飛散防止及び保持量増大の効果が相まって
、磁性流体シール全体としての耐圧を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例としてのハードディスク駆動
用ブラシレススピンドルモータの半断面図、第２図はそ
の要部拡大断面図である。 第３図は、本考案の別の実施例としてのハードディスク
駆動用ブラシレススピンドルモータの要部拡大断面図で
ある。 また第４図は、従来のハードディスク駆動用ブラシレス
スピンドルモータの要部拡大断面図である。 図面中、３８及び４０永久磁石体、３０．３２３４及び
３６はポールピース、１６はハブ、１８はブツシュ、４
８．５０．５４及び５６は磁性流体、４６及び５２は１
状満、４６ａ及び４６ｂは溝縁部、４６ｃは溝底部、４
６ｄ及び４６ｅは湾曲部である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　起磁力手段と、ポールピースと、そのポールピースに
   対し相対回転自在に環状間隙を隔てて対向する強磁性材
   料製のシール用環状部と、ポールピースとシール用環状
   部との間に磁気的に保持された磁性流体とを有する磁性
   流体シールを備えたモータにおいて、 前記シール用環状部に、横断面において溝底部から溝縁
   部に亙ってポールピースにおける磁性流体吸着部の縁部
   をほぼ中心とした円弧状をなす湾曲部を少なくとも最外
   部側端部に有するよう形成された環状溝が設けられ、そ
   の環状溝とポールピースの磁性流体吸着部との間に磁性
   流体が磁気的に保持されていることを特徴とするモータ
   。