JPH08275433A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性流体シールのポールピースと転がり軸受
との間に十分に小さい軸線方向距離を容易に確保してモ
ータの軸線方向寸法を十分に小さくすることができると
共に、磁性流体シールが良好な封止性能を発揮し得る。 【構成】 固定軸１２の外周側に、強磁性材料製の上下
玉軸受２６・２８を介して、強磁性材料製のロータハブ
３０を回転自在に支持する。上玉軸受２６の外輪２６ａ
の上端面に、非強磁性材料製の薄板状環状スペーサ３４
を接着する。環状スペーサ３４の上面に磁性流体シール
用アセンブリ３６の下ポールピース３６ｂの下面を接着
する。上下ポールピース３６ａ・３６ｂの内周部と固定
軸１２の外周面との間に磁性流体３８を磁気的に保持さ
せる。磁性流体シール用アセンブリ３６の上部外周部を
非強磁性材料製の固定保持用ブッシュ４０により固定保
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定部と回転部の間
を、その固定部と回転部との間に介在する転がり軸受よ
りも外部側において封止する磁性流体シールを備えたス
ピンドルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決しようとする課題】図４（特開平
６−１５３４２９）及び図５（特開平６−１６２７３
３）にそれぞれ示される従来のスピンドルモータでは、
固定軸ａと、その固定軸ａに対し玉軸受ｂを介して回転
自在に支持されたロータｃとの間を封止する磁性流体シ
ールｄが、玉軸受ｂの上方、すなわち玉軸受ｂよりもス
ピンドルモータの外部側に設けられている。

【０００３】このうち図４のスピンドルモータでは、ロ
ータｃ上部の環状内方突部ｃ１の内周部に玉軸受ｂの外
輪が固定され、ロータｃ上部の内周部における環状内方
突部ｃ１の上側にブッシュｄが固定され、ブッシュｄの
内周部における環状内方突部ｄ１の上側に磁性流体シー
ル用アセンブリｅが固定されている。

【０００４】また図５のスピンドルモータでは、ロータ
ｃ上部の内周部における環状内方突部ｃ１の下側に玉軸
受ｂが固定され、その環状内方突部ｃ１の内周部におけ
る環状内方突起ｃ２の上側に磁性流体シール用アセンブ
リｅが直接固定されている。

【０００５】ハードディスク等の記録媒体を駆動するた
めのスピンドルモータにおいては、０．１ｍｍ或はそれ
以下の単位の薄型化が要求されている。それに応えるた
めには、個々の構成部品自体を小型化する一方、磁性流
体シール用アセンブリと玉軸受との軸線方向間隙をでき
る限り小さくする必要があるが、磁性流体シール用アセ
ンブリのポールピースが玉軸受の強磁性材料製の外輪に
接触したのでは、磁性流体を固定軸とポールピースとの
間に保持するための磁束が玉軸受の側に大きく漏れて封
止性能を悪化させることとなる。

【０００６】そのため、図４の場合には、ロータｃの環
状内方突部ｃ１の上面、並びにブッシュｄの環状内方突
部ｄ１の軸線方向厚み及びその上下面を精度良く加工し
て精度良く組み立てる必要があり、図５の場合には、環
状内方突部ｃ１の下面、並びに環状内方突起ｃ２の厚み
及び上下面を精度良く加工して精度良く組み立てる必要
があって、何れにせよ製造上の難点となっていた。

【０００７】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、磁性流体シールのポールピースと転がり軸受と
の間に十分に小さい軸線方向距離を容易に確保してモー
タの軸線方向寸法を十分に小さくすることができると共
に、磁性流体シールが良好な封止性能を発揮し得るスピ
ンドルモータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のスピンドルモータは、固定部と回転部の間を、その
固定部と回転部との間に介在する転がり軸受よりも外部
側において封止する磁性流体シールを備えたスピンドル
モータであって、前記転がり軸受の内輪又は外輪の一方
における軸線方向外部側の端面と、前記磁性流体シール
における転がり軸受に相対するポールピースとの間に、
軸線方向厚が薄い非強磁性材料製の環状スペーサを挟ん
だ状態で、その磁性流体シールが設けられたものであ
る。

【０００９】

【作用】転がり軸受の内輪又は外輪の一方における軸線
方向外部側の端面と、磁性流体シールにおける転がり軸
受に相対するポールピースとの間に、軸線方向厚が薄い
環状スペーサを挟んだ状態で、その磁性流体シールが設
けられるので、環状スペーサの軸線方向厚によって、転
がり軸受と、その転がり軸受に相対するポールピースと
の間に、十分に小さい軸線方向距離が確保される。

【００１０】環状スペーサは非強磁性材料製であるた
め、磁性流体シールにおいてスピンドルモータの固定部
と回転部の間を封止する磁性流体を保持するための磁束
が転がり軸受の側に漏れることが、十分に防がれる。ま
た、環状スペーサの軸線方向厚をより薄くして、磁性流
体を保持するための磁束の一部が転がり軸受へも透過す
るように設定し、磁性流体シール自体をより薄型化させ
るようにすることもできる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明す
る。

【００１２】先ず、図１に示される本発明の一実施例と
しての記録媒体駆動用スピンドルモータについて説明す
る。

【００１３】図１(a) は、記録媒体駆動用スピンドルモ
ータの断面図、図１(b) は、その要部拡大図である。ス
ピンドルモータにより回転駆動される記録媒体の代表例
はハードディスクである。

【００１４】ブラケット１０における上方開口の環状溝
部１０ａの内周側を構成する中央厚肉部１０ｂの中央貫
通孔に、強磁性材料製の固定軸１２の下端部が嵌合固定
され、中央厚肉部１０ｂの外周部には、ステータコイル
１４が捲回されたステータコア１６が外嵌固定されてい
る。ステータコイル１４の引出し部１４ａは、ブラケッ
ト１０における環状溝部１０ａの底部の貫通孔１０ｃに
内嵌固定された引出し用ブッシュ１８の引出し孔１８ａ
を通じてブラケット１０の下側（モータ外部）へ引出さ
れ、ブラケット１０の下側に接着されたフレキシブル回
路基板２０の端子領域に接続されている。なお、引出し
用ブッシュ１８及び貫通孔１０ｃは、封止用樹脂２２に
より封止されている。

【００１５】固定軸１２の外周側には、環状部材２４に
よって軸線方向の相互間隔が保持される上下一対の強磁
性材料製の玉軸受２６・２８を介して、強磁性材料製の
ロータハブ３０が、その内周壁３０ａの内周部において
回転自在に支持されている。ロータハブ３０の外周壁３
０ｂの内周部には円筒状のロータマグネット３２が内嵌
固定されてステータコア１６と径方向間隙を隔てて相対
しており、その外周壁３０ｂの下端部は環状溝部１０ａ
内に嵌挿されている。また、外周壁３０ｂに外嵌固定さ
れる記録媒体を支持するための環状張出部３０ｃがその
外周壁３０ｂに設けられている。潤滑剤微粒子やその他
の塵埃等がロータハブ３０の外周壁３０ｂとブラケット
１０の環状溝部１０ａの外周部の間からモータ外へ飛散
することは、ロータハブ３０の内周壁３０ａ、ステータ
コア１６、ロータマグネット３２、ロータハブ３０の外
周壁３０ｂ及び環状溝部１０ａの外周部等によるラビリ
ンスシール状の効果により防止される。

【００１６】上玉軸受２６の外輪２６ａの上端面（すな
わちモータ外部側の端面）に、薄板状の環状スペーサ３
４が、その下面において接着固定され、その上面に、環
状の上下ポールピース３６ａ・３６ｂの間に軸線方向に
磁化された環状永久磁石３６ｃを挟持してなる磁性流体
シール用アセンブリ３６が、その下面外周部、すなわち
下ポールピース３６ｂの下面外周部において接着固定さ
れている。これによって、上玉軸受２６と下ポールピー
ス３６ｂとの間に、環状スペーサ３４による十分に小さ
い軸線方向距離を容易に確保して磁性流体シールを設け
ることができるので、モータの軸線方向寸法を十分に小
さくすることができる。本発明において、環状スペーサ
３４は、例えば合成樹脂やアルミニウム等の非強磁性材
料製であり、その軸線方向厚の好ましい範囲は０．０５
乃至１ｍｍ、より好ましくは、０．１乃至０．５ｍｍで
ある。なお、この実施例における環状スペーサ３４の外
径は外輪２６ａの外径にほぼ等しく、環状スペーサ３４
の内径は内輪２６ｂの外径よりもやや大きいが、必ずし
もこれに限らない。

【００１７】上下ポールピース３６ａ・３６ｂの内周部
と、それらに径方向に相対する固定軸１２の外周面との
間には、全周にわたり磁性流体３８が隙間なく磁気的に
保持され、潤滑剤微粒子やその他の塵埃等が固定軸１２
とロータハブ３０の間から上向きにモータ外へ飛散する
ことを防ぐ磁性流体シールを構成している。環状スペー
サ３４が非強磁性材料製であるため、磁性流体を保持す
るための磁束が上玉軸受２６の側に漏れることが十分に
防がれ、上下ポールピース３６ａ・３６ｂの内周部と、
それらに径方向に相対する固定軸１２の外周面との間に
磁性流体３８が安定的に保持されて良好な耐圧性を実現
し得、磁性流体シールが優れた封止性能を発揮する。な
お、固定軸１２は、必ずしも全部が強磁性材料製である
ことを要しない。少なくとも磁性流体シール用アセンブ
リ３６に径方向に相対する表面部が強磁性材料製である
ものでもよい。また、環状スペーサ３４の軸線方向厚
を、磁性流体３８を保持するための磁束の一部が上玉軸
受２６へも透過するような薄さに設定し、磁性流体シー
ルをより薄型化させることもできる。

【００１８】更に、磁性流体シール用アセンブリ３６
は、その上部外周部において、非強磁性材料製の固定保
持用ブッシュ４０に固定保持され、その固定保持用ブッ
シュ４０は、ロータハブ３０の上部環状突部３０ｄの内
側に固定されている。また上ポールピース３６ａの上側
には磁性流体シールを保護するための環状保護キャップ
４２が配装され、固定保持用ブッシュ４０の内周部に対
し接着剤により固定されている。

【００１９】次に、半断面図である図２に示される本発
明の別の実施例としての記録媒体駆動用スピンドルモー
タについて説明する。

【００２０】ブラケット５０の環状溝部５０ａの中央部
に位置する厚肉部５０ｂに強磁性材料製の固定軸５２が
立設され、その厚肉部５０ｂの外周部に、ステータコイ
ル５４が捲回されたステータコア５６が外嵌固定されて
いる。ステータコイル５４の引出し部５４ａは、環状溝
部５０ａの底部の貫通孔に気密的に嵌合固定されたコネ
クタ端子台５８の端子に接続され、コネクタ端子台５８
からモータ外部に向けて突設されたピン５８ａによって
他の装置類に接続される。

【００２１】固定軸５２の外周側には、アルミニウム等
の非強磁性材料製のロータハブ６０の内方突部によって
軸線方向の相互間隔が保持される上下一対の強磁性材料
製の玉軸受６２・６４を介して、前記ロータハブ６０が
その内周部において回転自在に支持されている。下部が
環状溝部５０ａ内に嵌挿されたロータハブ６０の外周張
出部６０ａの内周部には、円筒状のロータヨーク６２を
介してロータマグネット６４が内嵌固定され、ステータ
コア５６がと径方向間隙を隔てて相対している。潤滑剤
微粒子やその他の塵埃等がロータハブ６０とブラケット
５０の環状溝部５０ａの外周部の間からモータ外へ飛散
することは、厚肉部５０ｂの環状突部５０ｃ、ロータハ
ブ６０の内周垂下部６０ｂ、ステータコア５６、ロータ
マグネット６４、ロータヨーク６２、ロータハブ６０及
び環状溝部５０ａの外周部等によるラビリンスシール状
の効果により防止される。

【００２２】上玉軸受６２の外輪６２ａの上端面に、非
強磁性材料製の薄板状の環状スペーサ６６が、その下面
において接着固定され、その上面に、環状の上下ポール
ピース６８ａ・６８ｂの間に軸線方向に磁化された環状
永久磁石６８ｃを挟持してなる磁性流体シール用アセン
ブリ６８が、その下面外周部、すなわち下ポールピース
６８ｂの下面外周部において接着固定されている。更
に、磁性流体シール用アセンブリ６８は、その外周部及
び上部外周部にわたり、固定保持用ブッシュ７０の内方
突部７０ａの下側に固定保持され、その固定保持用ブッ
シュ７０は、ロータハブ６０の上部環状突部６０ｃの内
側に固定されている。上下ポールピース６８ａ・６８ｂ
の内周部と、それらに径方向に相対する固定軸５２の外
周面との間には、全周にわたり磁性流体７２が隙間なく
磁気的に保持され、潤滑剤微粒子やその他の塵埃等が固
定軸５２とロータハブ６０の間から上向きにモータ外へ
飛散することを防ぐ磁性流体シールを構成している。ま
た固定保持用ブッシュ７０の内方突部７０ａの上側に
は、磁性流体シールを保護するための環状保護キャップ
７４が固着されている。なお、この実施例における環状
スペーサ６６の外径は外輪６２ａの外径より大きく、環
状スペーサ６６の内径は内輪６２ｂの外径と外輪６２ａ
の内径との中間程度である。

【００２３】半断面図である図３は、更に別の記録媒体
駆動用スピンドルモータについてのものである。

【００２４】ブラケット８０の環状溝部８０ａの中央部
に位置する環状突部８０ｂに、強磁性材料製の固定軸８
２が立設されている。この固定軸８２は、円柱状部８２
ａの下部に縮径部８２ｂを有し、その縮径部８２ｂに円
筒状部８２ｃが外嵌固定されてなるものであり、円筒状
部８２ｃと縮径部８２ｂの間の一部に、フレキシブル回
路基板８４の細長い導出用部８４ａが挿通された間隙８
６が形成されている。フレキシブル回路基板８４の基部
はブラケットの下面に接着され、間隙８６の下端部（モ
ータ外部側の開口部）は、合成樹脂８８により封止され
ている。

【００２５】円筒状部８２ｃの外方突部８２ｄの上側
に、ステータコイル９０が捲回されたステータコア９２
が外嵌固定され、ステータコイル９０の引出し部９０ａ
は、モータ内部に露出した導出用部８４ａの端部に設け
られた端子領域に接続されている。

【００２６】円柱状部８２ａの上部の大径部８２ｅの外
周側、及び円筒状部８２ｃの外方突部８２ｄの下側の外
周側に、上下一対の強磁性材料製の玉軸受９４・９６を
介して、強磁性材料製のロータハブ９８が回転自在に支
持されている。上玉軸受９４の外輪９４ａは、ロータハ
ブ９８の上部内周部を直接支持し、下玉軸受９６の外輪
９６ａは、回転ブッシュ１００を介してロータハブ９８
の外周壁９８ａの下端部を支持している。外周壁９８ａ
の内周部にはロータマグネット１０２が内嵌固定され、
ステータコア９２と径方向間隙を隔てて相対している。
潤滑剤微粒子やその他の塵埃等がロータハブ９８とブラ
ケット８０の環状溝部８０ａの外周部の間からモータ外
へ飛散することは、環状突部８０ｂ、その環状突部８０
ｂとわずかな径方向間隙を隔てて相対する回転ブッシュ
１００の内方突部１００ａ、環状溝部８０ａの外周部、
その外周部の内方に近接した回転ブッシュ１００の外方
突部１００ｂ及びロータハブ９８の外周壁９８ａ等によ
るラビリンスシール状の効果により防止される。

【００２７】上玉軸受９４の外輪９４ａの上端面に非強
磁性材料製の環状保持部材１０４の下端部が接した状態
で、その環状保持部材１０４がロータハブ９８の上端内
周部に固定されている。この環状保持部材１０４の内周
部には、環状の上下ポールピース１０６ａ・１０６ｂの
間に軸線方向に磁化された環状永久磁石１０６ｃを挟持
してなる磁性流体シール用アセンブリ１０６が、その上
ポールピース１０６ａの上面外周部が環状保持部材１０
４の上部内方突部１０４ａの下側に接した状態で接着剤
により接着固定されている。従って、環状保持部材１０
４の下端部が下ポールピース１０６ｂよりも下方に突出
するよう構成しておけば、下ポールピース１０６ｂと上
玉軸受９４の外輪９４ａの上端面との間に空隙を確保す
ることができる。上下ポールピース１０６ａ・１０６ｂ
の内周部と、それらに径方向に相対する円筒状部８２ｃ
の外周面との間には、全周にわたり磁性流体１０８が隙
間なく磁気的に保持され、潤滑剤微粒子やその他の塵埃
等が固定軸８２とロータハブ９８の間から上向きにモー
タ外へ飛散することを防ぐ磁性流体シールを構成してい
る。また、磁性流体シールを保護するための環状保護キ
ャップ１１０が、上ポールピース１０６ａの上面に配装
され、環状保持部材１０４の上部内方突部１０４ａの内
周部に固着されている。

【００２８】なお、以上の実施例についての記述におけ
る上下位置関係は、単に図に基づいた説明の便宜のため
のものであって、実際の使用状態等を限定するものでは
ない。

【００２９】

【発明の効果】本発明のスピンドルモータでは、転がり
軸受と、その転がり軸受に相対するポールピースとの間
に、十分に小さい軸線方向距離を容易に確保して磁性流
体シールを設けることができるので、モータの軸線方向
寸法を十分に小さくすることができる。また、その転が
り軸受とポールピースとの間に挟まれた環状スペーサが
非強磁性材料製であるため、磁性流体を保持するための
磁束が転がり軸受の側に漏れることが十分に防がれ、磁
性流体がスピンドルモータの固定部と回転部の間を封止
する位置に効果的に保持されて、磁性流体シールが優れ
た封止性能を発揮する。なお、環状スペーサの軸線方向
厚を、磁性流体を保持するための磁束の一部が転がり軸
受へも透過するような薄さに設定し、磁性流体シールを
より薄型化させてモータの更なる薄型化を図ることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】記録媒体駆動用スピンドルモータの断面図及び
要部拡大図である。

【図２】別の記録媒体駆動用スピンドルモータの半断面
図である。

【図３】更に別の記録媒体駆動用スピンドルモータの半
断面図である。

【図４】従来のスピンドルモータの断面図である。

【図５】従来のスピンドルモータの断面図である。

【符合の説明】 １２ 固定軸 ２６ 上玉軸受 ２６ａ 外輪 ２８ 下玉軸受 ３０ ロータハブ ３４ 環状スペーサ ３６ 磁性流体シール用アセンブリ ３６ａ 上ポールピース ３６ｂ 下ポールピース ３８ 磁性流体 ４０ 固定保持用ブッシュ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部と回転部の間を、その固定部と回転
   部との間に介在する転がり軸受よりも外部側において封
   止する磁性流体シールを備えたスピンドルモータであっ
   て、前記転がり軸受の内輪又は外輪の一方における軸線
   方向外部側の端面と、前記磁性流体シールにおける転が
   り軸受に相対するポールピースとの間に、軸線方向厚が
   薄い非強磁性材料製の環状スペーサを挟んだ状態で、そ
   の磁性流体シールが設けられたことを特徴とするスピン
   ドルモータ。