JPH0787698A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 起磁力アセンブリ３４の尖状突起３４０ａを
ロータハブ２６の内周部の環状溝２６０ａに食い込ま
せ、起磁力アセンブリ３４を内方突部２６０の内周部に
ほぼ同軸状に固定する。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
を空隙部３６とする。起磁力アセンブリ３４の上ポール
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が磁気的に保持させる。

Description

【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、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、その起磁力手段から間
隙を隔てた他方における強磁性導電性部分とに亙る状態
で磁気的に保持された導電性の磁性流体とを有し、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
うち導電手段の両側の部分が連通したものとしている。

【００１０】また本発明の別のモータは、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、その
起磁力手段から間隙を隔てた他方における強磁性導電性
部分との両者に接しつつモータの回転に伴い転動する状
態で磁気的に保持され、直径が起磁力手段と強磁性導電
性部分との間隙よりも大きい強磁性導電性材料製の球状
体とを有し、起磁力手段のうち球状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たものとしている。

【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
ち導電手段の両側の部分が連通しているため回避され
る。

【００１３】請求項２の発明では、強磁性導電性材料製
の球状体の直径を、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
分との間隙よりも大きくし、起磁力手段と強磁性導電性
部分の両者に接した状態で磁気的に保持させると、モー
タの回転に伴い球状体が転動する状態でその磁気的保持
を維持することができる。起磁力手段のうち球状体に接
する部分と前記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球
状体とを通じて、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。球状体は起磁力手
段及び強磁性導電性部分に対し磁気的に吸引接触しつつ
転動するに過ぎないので、各接触部分の摩耗が少ない。

【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
の間のうち導電手段の両側の部分が連通しているので、
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。

【００３７】また、回転部と固定部の間のうち導電手段
の両側の部分が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】請求項２のモータでは、強磁性導電性材料
製の球状体は起磁力手段及び強磁性導電性部分に対し磁
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を効
果的に防ぎつつ、起磁力手段の導電性材料と導電性の球
状体とを通じて、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、ダストの飛散による軸受の損傷やモータ外
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、且つ騒音を防ぎつつ、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。

【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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、その起磁力手段から間隙を隔てた
   他方における強磁性導電性部分とに亙る状態で磁気的に
   保持された導電性の磁性流体とを有し、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導電手段の両側の部分が
   連通していることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】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、その起磁力手段から間隙を隔てた
   他方における強磁性導電性部分との両者に接しつつモー
   タの回転に伴い転動する状態で磁気的に保持され、直径
   が起磁力手段と強磁性導電性部分との間隙よりも大きい
   強磁性導電性材料製の球状体とを有し、 起磁力手段のうち球状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いることを特徴とするモータ。