JPH08335367A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシレスモータにおいて、ベアリングのグ
リースが磁気ディスク領域へ飛散移行するのを防止でき
る高品質で安価なブラシレスモータを提供する。 【構成】 清浄な磁気ディスク領域２９に複数の磁気デ
ィスク２８を取り付けられる外径部をもつハブ８と、こ
のハブ８の内部に挿入された２つのベアリングの内、上
ベアリング１５ａの上部に配置された上磁性流体シール
１７と、ブラケット１１に構成された第２突起部分２０
と、下ベアリング１５ｂの外輪を位置決めするハブ８の
フランジ部分２３と、フランジ部分２３のフランジ内径
部２４とを有するブラシレスモータであって、フランジ
部分２３のフランジ内径部２４と、ブラケット１１の第
２突起部分２０の第２突起外径部２５との間に構成した
微小隙間２６のラビリンス効果によってベアリングのグ
リースが清浄な磁気ディスク領域２９へ飛散移行するの
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型，薄型化が要求され
るＯＡ分野の磁気ディスク装置に利用される高速回転型
のブラシレスモータの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にＯＡ分野の磁気ディスク装置は磁
気ディスクと磁気ヘッドとの非常に狭い隙間（０．１μ
ｍ程度）にダストが付着したり、衝突したりするとデー
タ書き込み、および読み出しの際の動作に支障をきたす
ため磁気ディスクを装着されたブラシレスモータ（以後
モータと略す）は、外部からダストが侵入しないように
磁気ディスクが取り付けられたモータ全体を密閉したケ
ースの中に封入して磁気ディスク領域を清浄に維持して
いる。

【０００３】近年、磁気ディスク装置は使用されるコン
ピュータのダウンサイジングの流れにともない小型，薄
型化で、低消費電力，低騒音、かつ大容量化の要望が多
くなってきた。そして、清浄な磁気ディスク領域の回転
中における磁気ディスクと磁気ヘッドとの隙間は現在
０．１ミクロン程度であるが、高密度化を図るために今
後さらにその隙間が小さくなってきている。

【０００４】その中で、磁気ディスクを回転駆動するモ
ータは磁気ディスクを取り付けた状態にてベアリングへ
の給油が不可能なためグリース封入型のベアリングが使
用されている。

【０００５】以下に従来のモータについて説明する。図
３は従来のモータの断面図を示すものである。図３にお
いて、１１はアルミニウム製の円形のブラケットであ
り、このブラケット１１の中央部の穴にはステンレス製
の固定軸１２が圧入固定されるとともに、印刷基板４が
ブラケット１１の内面側に接着により固定されている。
２はステータコアであり、両端面または外内径面にエポ
キシ系樹脂からなる絶縁部材１３が薄く塗布されてい
る。そして、励磁巻線３がステータコア２に巻装されて
いる。ステータコア２は励磁巻線３が巻かれた後、固定
軸１２のブラケット１１側に固定され励磁巻線３の端末
は印刷基板４の半田付けランド（図示せず）に半田付け
されている。固定軸１２に取り付けられたステータコア
２の反ブラケット側方向には予圧バネ６を位置決めする
固定部材７が軸方向の所定高さに取り付けられる。その
後、下磁性流体シール９は固定部材７に取り付けられ
る。

【０００６】１は回転子であり、磁気ディスク２８が装
着可能な外径部５を有する筒状の鉄系材からなるハブ８
にマグネット１０がハブ８の開放端側に挿入された後に
接着される。そして、ハブ８にはスペーサ１４を介して
軸方向に近接した位置に上ベアリング１５ａ，下ベアリ
ング１５ｂが固定されて、回転子１の部分組み立てが終
了する。

【０００７】そして、回転子１は固定軸１２に固定され
た固定部材７の上に予圧バネ６が２枚挿入された後、上
ベアリング１５ａ，下ベアリング１５ｂの内輪がブラケ
ット１１の中央部に位置する固定軸１２に挿入された後
に予圧をかけて接着される。そして、マグネット１０，
ハブ８などを有する回転子１はブラケット１１に固定さ
れた固定軸１２を支点に回転自在に支持される。

【０００８】上ベアリング１５ａの上部には部材１６を
介して上磁性流体シール１７が置かれ、上磁性流体シー
ル１７と固定軸１２との間に磁性流体１８が注入され
る。また、下ベアリング１５ｂの下部にも下磁性流体シ
ール９が位置し、下磁性流体シール９とハブ８との間に
も磁性流体１８が注入される。

【０００９】以上のようにして完成されたモータは、ベ
ース３０に取り付けられた後に磁気ディスク２８や磁気
ヘッド（図示せず）が所定の位置に装着される。そし
て、カバー３１をベース３０に密封性を維持しながら取
り付けることによって、磁気ディスク領域２９を外部か
ら遮断して、磁気ディスク２８や磁気ヘッドを有する磁
気ディスク領域２９の清浄度を長期にわたり維持できる
構造になっている。

【００１０】以上のような構成にて、上ベアリング１５
ａ，下ベアリング１５ｂを有するベアリング空間３２と
磁気ディスク領域２９との間が上磁性流体シール１７と
下磁性流体シール９にてシールされるので、上ベアリン
グ１５ａと下ベアリング１５ｂから高速回転にともなっ
て発生するベアリングのグリースが清浄な磁気ディスク
領域２９へ飛散移行するのを防止して、磁気ディスク領
域２９の汚染を防ぎ磁気ディスク領域２９の清浄度を保
ち、データの書き込みや読み出しの動作を保証してい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ベアリング空間から磁気ディスク領域への
ダスト侵入を防止できるが、磁気ディスク装置のアクセ
ス時間短縮のためにはモータの回転数を高速化する必要
があり、モータの高速化にともなって磁性流体の粘性抵
抗が増大してトルク損失が大きくなって、その結果消費
電力が増える不具合があった。

【００１２】また、高速回転にともなって磁性流体自身
に遠心力が作用して、磁性流体自身が飛散して磁気ディ
スクと磁気ヘッドとの非常に狭い隙間にダスト（磁性流
体）が付着したり衝突したりしてデータ書き込み、およ
び読み出しの際の動作に支障をきたす問題があった。さ
らに、磁気ディスク装置の薄型化，小型化の傾向の中で
下側磁性流体シールを内部に構成するためコンパクトな
設計ができない問題点を有していた。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高速回転において消費電力の低減をはかり、ベアリ
ングのグリースが清浄な磁気ディスク領域へ飛散移行す
ることを防止できるとともに高品質，安価で低騒音，低
振動を達成し、そして薄型化，小型化に適したブラシレ
スモータを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】下ベアリングとともに回
転するハブの軸方向の高さを決定するために、下ベアリ
ングの内輪端面がブラケットの第２突起部分の端面に当
接するとともに、下ベアリングの外輪の軸方向高さを決
定するためハブの内径側に延びるフランジ部分のフラン
ジ内径部と、ブラケットの第２突起部分の第２突起外径
部との間に微小隙間を備え、フランジ内径部と第２突起
外径部との微小隙間が下ベアリングのシール隙間より小
さく、かつフランジ内径部と第２突起外径部との微小隙
間の平均直径が下ベアリングのシール隙間の平均直径よ
り小さく、第２突起外径部とフランジ内径部とがほぼ同
一の線膨張係数をもつ材料で構成したものである。

【００１５】

【作用】この構成によって、下磁性流体シールを配置す
ることなく磁気ディスク領域の清浄度を維持できるた
め、回転中の磁性流体のトルク損失を解消できるもので
ある。また、ハブの内径側に延びるフランジ部分のフラ
ンジ内径部と、ブラケットの第２突起部分の第２突起外
径部との微小隙間の平均直径を下ベアリングのシール隙
間の平均直径より小さくすることと、フランジ内径部と
第２突起外径部との間に微小隙間によるラビリンスを形
成することにより空気の流通を遮断することができ、ベ
アリングのグリースが清浄な磁気ディスク領域へ飛散す
るのを防止するものである。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１７】図１，図２は本発明の一実施例におけるモ
ータの断面図を示すものであり、従来の構成と同じ部分
については従来例での符号を付しその説明は省略する。
図１および図２において、ブラケット１１の中央には第
１突起部分１９が中空円柱状に構成され、そして第１突
起部分１９の上部に第２突起部分２０が構成される。固
定軸１２は第１突起部分１９と第２突起部分２０の内径
の穴に圧入固定される。ステータコア２は第１突起部分
１９を介して固定軸１２に取り付けられる。そのため、
ステータコア２に巻かれた励磁巻線から発生する電磁振
動が、第１突起部分１９によるダンパー効果によって固
定軸１２やブラケット１１に伝わらないため、ステータ
コア２を固定軸１２へ直接固定するより振動・騒音を低
減することが可能となる。

【００１８】また、第２突起部分２０は第１突起部分１
９より直径が小さくなっているため、ステータコア２を
挿入した際ステータコア２が第２突起部分２０に接触し
ないため、第２突起部分２０の外径精度，面粗度，傷な
どの機械的精度を維持することができる。

【００１９】下ベアリング１５ｂの外輪２２はハブ８の
内径側に延びるフランジ部分２３へ当接するまで挿入さ
れた後スペーサ１４が挿入され、その後上ベアリング１
５ａがハブ８へ挿入される。

【００２０】そして、下ベアリング１５ｂの内輪２１は
ブラケット１１の第２突起部分２０に当接して、ハブ８
のディスク搭載面３５の軸方向高さ（Ｈ１）が決まる。

【００２１】上ベアリング１５ａの上部には部材１６を
介してシール手段３９として上磁性流体シール１７が置
かれ、上磁性流体シール１７と固定軸１２との間に磁性
流体１８が注入される。

【００２２】下ベアリング１５ｂは内輪２１と外輪２２
に固定されたシール材４０との間にシール隙間２７をも
っている。

【００２３】上磁性流体シール１７の上部方向に取り付
けられた流体飛散防止カバー４１はモータが高速回転中
に回転遠心力によって、仮に磁性流体１８が飛散して
も、磁気ディスク２８付近や磁気ヘッド（図示せず）へ
の飛散移行を防止するために設けられているものであ
る。

【００２４】フランジ部分２３のフランジ内径部２４
と、ブラケット１１の第２突起部分２０の第２突起外径
部２５との間にも微小隙間２６が設けられている。

【００２５】そして、微小隙間２６は下ベアリング１５
ｂのシール隙間２７より十分小さく、また微小隙間２６
の平均直径が下ベアリング１５ｂのシール隙間２７の平
均直径より小さく構成されている。そして、この微小隙
間２６がラビリンスを構成しダストを発生するベアリン
グ空間３２と磁気ディスク領域２９との空気の流通を遮
断して、高速回転にともなって発生するダスト（グリー
ス）を磁気ディスク領域２９への飛散移行を防止してい
る。

【００２６】また、高温（７０度）中の高速回転におい
て、ベアリングに塗布されたグリースのベースオイル３
４が分離して、シール隙間２７より滲み出ても回転によ
る遠心力にて軸中心より外方向に流れてオイルプール部
３３に貯えられる。よって、微小隙間２６側へ飛散しな
いため磁気ディスク領域２９の清浄度を維持することが
さらに可能となる。

【００２７】フランジ内径部２４とハブ８とは別部材で
なく一体的に形成されているため高い寸法精度で製作が
可能である。したがって、精度の高い微小隙間２６を維
持することができる。

【００２８】第２突起外径部２５とフランジ内径部２４
とが、ほぼ同一の線膨張係数をもつ材料から構成すると
微小隙間２６は温度変化によっても変化しないため、微
小隙間を小さくした時の機械的な接触を防止することが
できる。

【００２９】また、温度によっても微小隙間２６が変化
しないため、高い精度で磁気ディスク領域２９の清浄度
を維持することが可能となる。図の例はアルミニウム材
料で構成した例を示している。

【００３０】さらに、ブラケット１１とハブ８との隙間
Ａ３６や、ブラケット１１とヨーク３８との隙間Ｂ３７
を設けるとベアリングのグリースの飛散移行の防止に効
果的である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、フランジ部分の
フランジ内径部と、ブラケットの第２突起部分との微小
隙間によるラビリンスを形成することによって空気の流
通を遮断することができるため、ベアリングのグリース
が清浄な磁気ディスク領域へ飛散することを防止するこ
とができる。そのため発塵するグリースが磁気ディスク
と磁気ヘッドとの隙間に付着することによって発生して
いた磁気ディスク装置のデータ書き込み、および読み出
しの際の動作不良や機能障害を低減させることができ
る。

【００３２】そして、下磁性流体シールを配置すること
なく磁気ディスク領域の清浄度を維持できるため、回転
中の磁性流体のトルク損失を解消することができる。

【００３３】また、電磁振動や電磁騒音の振動源である
励磁巻線が巻かれたステータコアが第１突起部分を介し
て固定軸に取り付けられるため、第１突起部分がダンパ
ーの役目をはたしてモータの低振動・低騒音化が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるモータの断面図

【図２】本発明の一実施例におけるモータの微小隙間を
説明するための部分断面図

【図３】従来のモータの断面図

【符号の説明】

１ 回転子 ２ ステータコア ３ 励磁巻線 ４ 印刷基板 ５ 外径部 ６ 予圧バネ ７ 固定部材 ８ ハブ ９ 下磁性流体シール １０ マグネット １１ ブラケット １２ 固定軸 １３ 絶縁部材 １４ スペーサ １５ａ 上ベアリング １５ｂ 下ベアリング １６ 部材 １７ 上磁性流体シール １８ 磁性流体 １９ 第１突起部分 ２０ 第２突起部分 ２１ 内輪 ２２ 外輪 ２３ フランジ部分 ２４ フランジ内径部 ２５ 第２突起外径部 ２６ 微小隙間 ２７ シール隙間 ２８ 磁気ディスク ２９ 磁気ディスク領域 ３０ ベース ３１ カバー ３２ ベアリング空間 ３３ オイルプール部 ３４ ベースオイル ３５ ディスク搭載面 ３６ 隙間Ａ ３７ 隙間Ｂ ３８ ヨーク ３９ シール手段 ４０ シール材 ４１ 流体飛散防止カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｋ 29/00 Ｆ１６Ｊ 15/40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスク領域に少なくとも１つ以上の
   磁気ディスクを取り付けられる外径部をもつハブと、前
   記ハブの開放端側の内周部に嵌挿したマグネットと、前
   記ハブの別の開放端側の内周部に挿入された２つのベア
   リングと、前記ベアリングの内、上ベアリングの上部に
   配置されたシール手段と、ブラケットの中央部の穴に圧
   入された固定軸と、前記マグネットに空隙を有して対向
   するとともに前記ブラケットの第１突起部分に固定され
   たステータコアと、前記ステータコアに巻装された励磁
   巻線と、下ベアリングが取り付けられた前記ハブの軸方
   向の高さを決定するために前記下ベアリングの内輪が前
   記ブラケットの第２突起部分に当接するとともに、下ベ
   アリングの外輪の軸方向高さを決定するハブの内径側に
   延びるフランジ部分のフランジ内径部と、前記ブラケッ
   トの第２突起部分の第２突起外径部との間に微小隙間を
   備えたブラシレスモータ。
2. 【請求項２】下ベアリングの外輪の軸方向高さを決定す
   るハブの内径側に延びるフランジ部分のフランジ内径部
   と、前記ブラケットの第２突起部分の第２外径部との間
   の微小隙間が、前記下ベアリングのシール隙間より小さ
   く、かつハブの内径に延びるフランジ部分のフランジ内
   径部と、前記ブラケットの第２突起部分の第２突起外径
   部との微小隙間の平均直径が前記下ベアリングのシール
   隙間の平均直径より小さいことを特徴とした請求項１記
   載のブラシレスモータ。
3. 【請求項３】ブラケットの第２突起部分の第２突起外径
   部と、下ベアリングの外輪の軸方向高さを決定するハブ
   の内径に延びるフランジ部分のフランジ内径部とが、ほ
   ぼ同一の線膨張係数をもつ材料からなることを特徴とし
   た請求項１記載のブラシレスモータ。