JPH0636343U - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール性能の低下を防止するとともに、磁性
流体の飛散や破壊によるヘッドクラッシュなどのディス
クへの悪影響を良好に低減する。 【構成】 シール材３６Ｂの上側には磁性流体カバー５
０が設けられている。この磁性流体カバー５０は非磁性
材料で形成されており、ハブ１６側でクランク状に曲折
してシール材３６Ｂに接合しこの部分でハブ１６に接着
剤５２で固定されている。磁性流体カバー５０のシール
材３６Ｂに対する高さＨと、スリーブ３４とのギャップ
間隔Ｇとの関係は、Ｇ／Ｈ≦０．４となるように設定さ
れている。磁性流体３８の飛散や他の部分への付着，接
着剤の硬化時における紫外線の照射は、いずれも磁性流
体カバー５０によって防止され、磁性流体３８の破壊や
コンタミネーションの悪化によるヘッドクラッシュの発
生も良好に防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁性流体によるシール構造を備えたブラシレスモータにかかり、特 に、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などにおけるディスク駆動に好適なブラシレス モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

磁性流体によるシール構造を備えたスピンドルモータとしては、例えば実開平 ２−１３９４７４号公報に開示されたものがある。図３には、そのようなモータ の回転中心に沿った断面の右半分が示されている。また、図４には、図３の上側 部分が拡大して示されている。これらの図において、シャフト１０には、ベアリ ング１２，１４を介して円筒状のハブ１６が回転自在に取り付けられている。シ ャフト１０は、下方でモータベース１８に一体成形されており、このモータベー ス１８がＨＤＤのシャーシ（図示せず）に固定されている。ハブ１６の下方内側 では、シャフト１０にコア付きのコイル２０が設けられており、これに対向する ようにマグネット２２がハブ１６の内周面に取り付けられている。

【０００３】 ハブ１６の下側外周にはディスクホルダ２４が形成されており、このディスク ホルダ２４とクランパ２６との間にハードディスク２８が狭持されている。そし て、上側のハードディスク２８は、ハブ１６の上面にねじ止めされたクランパ３ ０によって固定されている。ハードディスク２８に対するアクセスは、ヘッド３ ２によってその両面に行われるようになっている。

【０００４】 また、シャフト１０の上部にはスリーブ３４が設けられており、このスリーブ ３４に対向するように、磁性流体シール３６がハブ１６側に設けられている。そ して、スリーブ３４と磁性流体シール３６の間に磁性流体３８が充填されており 、これによってベアリング１２，１４に対するオイルシールが行われている。ク ランパ３０及び磁性流体シール３６の上方には、トップカバー４０が設けられて いる（図４参照）。

【０００５】 次に、図５を参照しながら磁性流体シール部分の組み立て手順を説明すると、 最初にハブ１６に対して磁性流体シール３６を軽圧入により挿着する（同図ステ ップＳＡ）。次に、ハブ１６と磁性流体シール３６との接合部分に接着剤４２を 塗布する（ステップＳＢ）。そして、このモータアセンブリをＵＶ（Ultra Viol et）炉中に置いて、接着剤４２を紫外線硬化させる（ステップＳＣ）。このよう にして磁性流体シール３６をハブ１６に固定した後に、磁性流体シール３６先端 のギャップ部分に、マイクロディスペンサ（図示せず）によって磁性流体３８を 注入し（ステップＳＤ）、シール部分の組み立てが完了する。

【０００６】 コイル２０に通電方向を制御しつつ電流を流すと、コイル２０の発生磁界とマ グネット２２による磁界とが作用してハブ１６は矢印ＦＡ方向（又はその反対方 向）に回転するようになる。これにより、ヘッド３２に対してハードディスク２ ８が回転することになる。ヘッド３２は、同図の左右方向に移動して所望のトラ ックにアクセスする。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、以上のような従来技術には次のような不都合がある。 （１）磁性流体３８をマイクロディスペンサを用いて注入するため、０．８〜１ ．２ｍｍ程度の間隔がどうしても必要となる。このため、ＵＶ炉による接着剤の 硬化の際に、そのギャップ部分から磁性流体シール３６や磁性流体３８にも紫外 線が照射される。従って、磁性流体シール３６を構成する磁性体の性能劣化，特 に加熱による磁気力の低下が生ずる。

【０００８】 （２）図４に矢印ＦＢで示すように、磁性流体３８がトップカバー４０に付着す ることがある。すると、磁性流体３８自体のロス，あるいは破壊が生ずることに なる。また、トップカバー４０を通じてディスク２８に磁性流体３８が付着する と、コンタミネーションに影響が出てヘッドクラッシュが生ずることにもなる。 （３）図４に矢印ＦＣで示すように、磁性流体シール３６の上面に磁性流体３８ が何らかの理由で付着すると、ハブ１６とディスクホルダ３０との接合部分を通 じて網細管現象によって磁性流体３８がディスク２８に付着することがあり、ヘ ッドクラッシュの原因となる。

【０００９】 （４）図４に矢印ＦＤで示すように、アセンブリのクリーンパックを行う際の真 空引きによって磁性流体３８の飛散や破壊が生ずることがある。 （５）更に、以上のような不都合が生じないようにするため、磁性流体３８の高 さｈや注入量の管理に相当の厳密性が要求されることになる。

【００１０】 本考案は、これらの点に着目したもので、シール性能の低下を防止するととも に、磁性流体の飛散や破壊によるヘッドクラッシュなどのディスクへの悪影響を 良好に低減し、注入量や高さの管理を簡略化することができるなど、磁性流体に 関係する種々の問題点を解決することができるブラシレスモータを提供すること を、その目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、シャフトに対してハブを回転自在に支持 するベアリングの外側に設けられた磁性流体シールと、この磁性流体シールと対 向して前記シャフトに設けられた磁性材料によるスリーブと、これら磁性流体シ ールとスリーブとのギャップ部分に充填された磁性流体とを含むブラシレスモー タにおいて、前記磁性流体シールの外側に、非磁性材料によって形成された磁性 流体カバーを取り付け、この磁性流体カバーのハブ側を接着剤によってハブに接 着固定した構造を特徴とする。 本考案の主要な態様によれば、前記磁性流体カバーの磁性流体シールに対する 高さＨと、スリーブに対するギャップ間隔Ｇとの関係は、Ｇ／Ｈ≦０．４となる ように設定される。

【００１２】

【作用】 本考案によれば、磁性流体シールの外側に磁性流体カバーが取り付けられる。 このカバーは、スリーブに対するギャップ間隔が磁性流体シールに対する高さに 対して４０％以下となるように設定されている。このため、接着剤硬化時の紫外 線による磁性部材の性能劣化や磁性流体の飛散などは、磁性流体カバーによって 良好に防止されることになる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案によるブラシレスモータの一実施例について、添付図面を参照し ながら詳細に説明する。なお、上述した従来技術と同一の構成部分又は従来技術 に対応する構成部分には、同一の符号を用いることとする。

【００１４】 図１には、本実施例の主要部の断面が示されている。同図において、シャフト １０に対してハブ１６を回転自在に支持するベアリングのうち、一方のベアリン グ１２上の凹部には、シャフト１０側に磁性材料によって形成されたスリーブ３ ４が設けられている。また、ハブ１６側には、磁性流体シール３６が設けられて いる。磁性流体シール３６は、マグネット３６Ａを磁性材料によるシール材３６ Ｂ，３６Ｃで挟んだ構成となっており、シール材３６Ｂ，３６Ｃとスリーブ３４ とのギャップには磁性流体３８が充填されている。

【００１５】 更に、本実施例では、シール材３６Ｂの上側に磁性流体カバー５０が設けられ ている。この磁性流体カバー５０は、非磁性材料で形成されており、ハブ１６側 でクランク状に曲折してシール材３６Ｂに接合している。また、磁性流体カバー ５０のシール材３６Ｂに対する高さＨと、スリーブ３４とのギャップ間隔Ｇとの 関係は、Ｇ／Ｈ≦０．４，つまりギャップＧが高さＨの４０％以下となるように 設定されている。そして、この磁性流体カバー５０のハブ１６側は、接着剤４２ によって接着されている。なお、後述するように、磁性流体カバー５０は磁性流 体３８の充填後に取り付けられるので、マイクロディスペンサ挿入用のスペース を考慮する必要はない。その他の構成部分は、上述した従来例と同様である。

【００１６】 次に、以上のような構成の本実施例モータの組み立て手順について、図２を参 照しながら説明する。最初に、磁性流体シール３６を軽圧入（又は挿入）により 挿着する（同図ステップＳ１）。そして、この時点でマイクロディスペンサによ って磁性流体シール３６の先端ギャップ部分に磁性流体３８を充填し（ステップ Ｓ２）、その後磁性流体カバー５０を軽圧入（又は挿入）により挿着する（ステ ップＳ３）。そして、この磁性流体カバー５０とハブ１６との接合部分に接着剤 ５２を塗布し（ステップＳ４）、更にこのモータアセンブリをＵＶ炉中に置いて 接着剤５２の硬化を行う（ステップＳ５）。

【００１７】 次に、以上のように構成された本実施例の作用について説明する。 （１）まず、ＵＶ炉における接着剤の硬化時においては、紫外線が磁性流体カバ ー５０によって遮断されるようになるので、従って、磁性流体シール３６や磁性 流体３８の性能劣化が良好に防止されるようになる。特に、ギャップ間隔Ｇを高 さＨの２０％以下とすると、紫外線の回折現象によって磁性流体３８に対する遮 光がより効果的に行われることが実験的に確認されており、各部の性能劣化は効 果的に防止される。

【００１８】 （２）次に、図４に矢印ＦＢ〜ＦＣで示した磁性流体３８の付着や飛散は、いず れも磁性流体カバー５０によって良好に防止される。このため、磁性流体３８の 破壊やコンタミネーションの悪化によるヘッドクラッシュの発生は、いずれも良 好に防止される。 特に、磁性流体カバー５０は、上述したように非磁性材料によって形成されて いる。このため、磁性材料で形成されているスリーブ３４やシール材３６Ｂと磁 性流体カバー５０との間に磁路が形成されて磁性流体３８が飛散するなどの不都 合が生ずることもない。 （３）更に、以上のようにして種々の不都合が防止されるため、磁性流体３８の 高さや注入量の管理の厳密性は大幅に低減されることになる。

【００１９】 ＜その他の実施例＞ なお、本考案は、何ら上記実施例に限定されるものではなく、例えば次のよう なものも含まれる。 （１）本考案は、磁性流体のシール部分の改良であるため、他の部分，例えばト ルクを生ずる磁気回路の部分やディスクの部分などは、必要に応じた適宜の構成 としてよい。 （２）本考案は、ＨＤＤのスピンドルモータに好適ではあるが、それ以外のブラ シレスモータに適用することを妨げるものではない。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によるブラシレスモータによれば、次のような効 果がある。 （１）磁性流体シール及び磁性流体の外側に非磁性材料による磁性流体カバーを 設けることとしたので、紫外線が良好に遮断されて磁性部分の性能劣化が低減さ れる，各部への磁性流体の飛散が防止される，磁性流体の注入量や高さの管理が 容易になる等の効果がある。 （２）前記磁性流体カバーのギャップ間隔が高さの４０％以下となるように設定 すると、紫外線が良好に遮断されて磁性部分の性能劣化が低減される，各部への 磁性流体の飛散が防止される，磁性流体の注入量や高さの管理が容易になるとい う効果が一層顕著になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるブラシレスモータの一実施例の主
要部を示す回転軸方向の断面図である。

【図２】前記実施例における主要部の組み立て手順を示
す説明図である。

【図３】従来の一般的な磁性流体シールを備えたブラシ
レスモータを示す回転軸方向の断面図である。

【図４】前記従来例の磁性流体シール部分を拡大して示
す断面図である。

【図５】前記従来例の磁性流体シール部分の組み立て手
順を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…シャフト、１２…ベアリング、１６…ハブ、１８
…モータベース、２０…コイル、２２…マグネット、２
４…ディスクホルダ、２６，３０…クランパ、２８…デ
ィスク、３２…ヘッド、３４…スリーブ、３６…磁性流
体シール、３６Ａ…マグネット、３６Ｂ，３６Ｃ…シー
ル材、３８…磁性流体、５０…磁性流体カバー、５２…
接着剤、Ｇ…ギャップ、Ｈ…高さ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトに対してハブを回転自在に支持
   するベアリングの外側に設けられた磁性流体シールと、
   この磁性流体シールと対向して前記シャフトに設けられ
   た磁性材料によるスリーブと、これら磁性流体シールと
   スリーブとのギャップ部分に充填された磁性流体とを含
   むブラシレスモータにおいて、前記磁性流体シールの外
   側に、非磁性材料によって形成された磁性流体カバーを
   取り付け、この磁性流体カバーのハブ側を接着剤によっ
   てハブに接着固定した構造を特徴とするブラシレスモー
   タ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブラシレスモータにおい
   て、前記磁性流体カバーの磁性流体シールに対する高さ
   Ｈと、スリーブに対するギャップ間隔Ｇとの関係が、Ｇ
   ／Ｈ≦０．４となるように設定したことを特徴とするブ
   ラシレスモータ。