JPH07121978A - 磁気ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品の寸法管理が容易で加工コストが安く、ラ
ビリンス構造部分の間隙を小さくすることが可能でダス
ト防止効果の高い磁気ディスク駆動装置を得る。 【構成】軸２、フレーム１、磁気ディスクを保持するハ
ブ７、内輪５１が軸２に嵌められハブ７を回転自在に支
持するベアリング５を有してなる。ベアリング外輪５２
の外周面に間隙をおいて対向する対向部材１２を設け、
間隙部分が、ベアリング５の内部から外部に通じる空間
の途中にあってラビリンスを構成する。対向部材１２の
一部分は、ベアリング５の軸方向端面又はベアリングの
シール部材２７と適宜の間隙をおいて対向させてもよ
い。対向部材は、ハブに形成された円筒部で構成しても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク駆動装置
に関するもので、特にその軸受部から外部に通じる空間
のラビリンス構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ハードディスク駆動用モータで
は、ハブを回転自在に支持するためのベアリングで発生
するオイルミストその他のダストが上記ハブで保持され
たハードディスクに付着しないように、ベアリングの内
部から外部に通じる空間の途中をラビリンス構造とした
ものがある。図８、図９はこのようなラビリンス構造を
有する従来の磁気ディスク駆動装置の例を示す。

【０００３】図８において、フレーム７１は、その中央
部に円筒部７１ａを有し、円筒部７１ａの内周側には軸
７２が圧入により固定され、円筒部７１ａの外周側には
固定子コア７３が固定されている。固定子コア７３は複
数の突極を有し、各突極には駆動コイル７４が巻回され
ている。フレーム７１の上方に突出した軸７２には２個
のベアリング７５，７６の内輪が固定され、ベアリング
７５，７６の外輪にはハブ７７が圧入により固着され、
ハブ７７が回転自在に支持されている。ハブ７７は円筒
状の外周面８２とこれに続くフランジ部８１を有し、外
周面８２に嵌められたハードディスクがフランジ部８１
で受け止められると共に、ハブ７７に固着された適宜の
クランパーでクランプされることにより、ハードディス
クがハブ７７と一体に回転するようになっている。

【０００４】上記ハブ７７はフランジ部８１の下側に周
壁を有し、この周壁の内周側にリング状の駆動マグネッ
ト７９が固着されている。駆動マグネット７９の内周面
は固定子コア７３の各突極の先端面と適宜の間隙をおい
て対向している。従って、駆動マグネット７９の回転位
置に応じて各駆動コイル７４への通電を切り換え制御す
ることによりハブ７７及び上記ハードディスクを所定の
速度で回転駆動することができる。ハブ７７の上記周壁
の外側にはさらに別の小さな周壁８６が一体に形成され
ることにより、軸７２の軸線を中心とする円弧に沿った
溝８３が形成されている。一方、フレーム７１の外周部
にはフランジ部８８が形成されると共に、このフランジ
部８８よりも内周側には軸７２の軸線を中心とする円弧
に沿った凸条８４が形成され、この凸条８４が上記溝８
３に適宜の間隙をおいて嵌まることによりラビリンス構
造になっている。また、上記小さな周壁８６の外周面
は、フレーム７１の円筒状周壁内面８５と適宜の間隙を
おいて対向し、ここもラビリンス構造になっている。符
号９４は外部回路との接続用フレキシブル基板を示す。

【０００５】図８に示す従来例は、上記のように、フレ
ーム７１の凸条８４とハブ７７の溝８３とが嵌まり合う
ことにより、また、ハブ７７の小さな周壁８６の外周面
とフレーム７１の円筒状周壁内面８５とが微小間隙をお
いて対向することによりラビリンス構造になっており、
ベアリング７５，７６で発生したオイルミストその他の
ダストが上記ラビリンス構造部分で遮断され、上記ダス
トなどがハードディスクに付着することが防止される。
なお、ハブ７７の上端開口部にはキャップ８０が被せら
れ、ハブ７７の上端開口部から外部に出ようとするベア
リング７５，７６からのダストなどをキャップ８０で遮
断するようになっている。

【０００６】次に図９に示す従来例について説明する。
この従来例が図８に示す従来例と異なる点は、固定軸が
フレーム７１と共に一体成形されている点、ハブ７７の
周壁９０の内周側にヨーク７８の介在のもとに駆動マグ
ネット７９が固着されている点、及びハブ７７の周壁９
０の外周面とフレーム７１の周壁９１の内周面とが微小
な間隙Ｇ１をおいて対向すると共に上記フレーム７１の
周壁９１の内周側に設けられた段部９３が上記ハブ７７
の周壁９０の下端面と対向してラビリンス構造になって
いる点である。その他は図８の例と略共通であるから、
共通部分には共通の符号を付して説明を省略する。

【０００７】図９に示す従来例の場合も、ハブ７７の周
壁９０の外周面とフレーム７１の周壁９１の内周面とで
形成されるラビリンス構造によって、ベアリング７５，
７６で発生したオイルミストその他のダストが上記ラビ
リンス構造部分で遮断され、ダストなどがハードディス
クに付着することが防止される。

【０００８】そのほかに、特公平４−２２２９７号公報
に記載されているように、ベアリングの軸方向端部にシ
ール材を設け、このシール材の少なくとも一部を覆うよ
うに接触部材を対向配置して、シール材と接触部材とで
ラビリンス構造としたものも知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図８、図９に示す例は
何れもハブの外周部をラビリンス構造としたものである
が、図８の例によれば、ハブとフレームの外周部に溝や
凸条を形成する必要があるため、形状が複雑になると共
に加工コストが高くなる難点がある。図９の例によれ
ば、ハブとフレームとの間隙Ｇ１はなるべく小さくする
（できれば０．１ｍｍ以下）必要があるが、そのために
はハブとフレームの両者を機械加工して厳密に寸法精度
を出す必要があり、加工コストが高くなる難点がある。
さらに、図８、図９に示す例の何れも、ベアリングとハ
ブとの取付け誤差によってハブが振れ、この振れを考慮
してハブとフレームとの間隙を決定する必要があること
から、上記間隙はある程度大きくせざるを得ず、ダスト
防止効果が完全ではないという難点がある。

【００１０】また、特公平４−２２２９７号公報記載の
ものによれば、ベアリングの軸方向端部に設けたシール
材とその少なくとも一部を覆うように対向配置した接触
部材とでラビリンス構造としたに過ぎないため、ダスト
防止効果が完全ではないという難点がある。

【００１１】本発明はこのような従来技術の問題点を解
消するためになされたもので、部品の寸法管理が容易で
加工コストが安く、ラビリンス構造部分の間隙を小さく
することを可能にしてダスト防止効果を高めることがで
きる磁気ディスク駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、軸と、フレームと、磁気ディスクを保持す
るハブと、内輪が上記軸に嵌められハブを回転自在に支
持するベアリングとを有してなる磁気ディスク駆動装置
において、ベアリング外輪の外周面に間隙をおいて対向
する対向部材を設け、上記間隙部分が、ベアリングの内
部から外部に通じる空間の途中にあってラビリンスを構
成することとした。対向部材の一部分は、ベアリングの
軸方向端面又はベアリングのシール部材と適宜の間隙を
おいて対向させてもよい。対向部材は、フレームに形成
された円筒状突部で構成してもよいし、ハブに形成され
た円筒部で構成してもよい。フレームのベース部に嵌合
固着された固定子コアの内周面とフレームの円筒状突部
の外周面との間に接着剤溜まり部を形成してもよい。フ
レームの円筒状突部の外周面に、軸方向に切り立ったス
トレート部を形成してもよい。

【００１３】

【作用】ベアリング外輪の外周面と対向部材とが対向す
る間隙部分がラビリンスを構成している。このラビリン
スはベアリングの内部から外部に通じる空間の途中にあ
り、ベアリングで発生したオイルミストその他のダスト
が、ハブによって保持されたディスクに付着するのを防
止する。対向部材の一部分を、ベアリングの軸方向端面
又はベアリングのシール部材と適宜の間隙をおいて対向
させれば、この間隙部分もラビリンスを構成することに
なり、ダスト等の防止効果がさらに向上する。対向部材
を、フレームに形成された円筒状突部又はハブに形成さ
れた円筒部で構成すれば、対向部材を別部材として用意
する必要はない。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明にかかる磁
気ディスク駆動装置の実施例について説明する。図１、
図２において、フレーム１のベース部１ａは中央部に孔
を有し、この孔には軸２が圧入により固定されている。
ベース部１ａの上部外周は円柱状となっており、この円
柱状の部分には固定子コア３が固定されている。固定子
コア３は複数の突極を有し、各突極には駆動コイル４が
巻回されている。フレーム１の上方に突出した軸２には
２個のベアリング５，６の内輪５１，６１が固定され、
ベアリング５，６の外輪５２，６２にはハブ７が圧入等
により固着され、ハブ７が固定の軸２に対してベアリン
グ５，６を介し回転自在に支持されている。ハブ７は円
筒状の外周面２２とこれに続くフランジ部２１を有し、
外周面２２に嵌められたハードディスクがフランジ部２
１で受け止められると共に、ハブ７に固着された適宜の
クランパーでクランプされることにより、ハードディス
クがハブ７と一体に回転するようになっている。

【００１５】ハブ７には上記フランジ部２１の下面側に
かしめ部２３があり、このかしめ部２３によって略円筒
状のヨーク８の内向きのフランジ部がかしめられ、ヨー
ク８がハブ７に一体に固着されている。ヨーク８の内周
側にはリング状の駆動マグネット９が固着され、駆動マ
グネット９の内周面は固定子コア３の各突極の先端面と
適宜の間隙をおいて対向している。従って、駆動マグネ
ット９の回転位置に応じて各駆動コイル４への通電を切
り換え制御することによりハブ７及びこのハブ７で保持
されたハードディスクを所定の速度で回転駆動すること
ができる。

【００１６】上記２個のベアリング５，６のうち下側の
ベアリング５は、図１に詳細に示すように、その外輪５
２の外周面の一部がハブ７の下部に形成された円形の内
周面２６に圧入され、上記外輪５２の下側の一部はハブ
７より図面下方に突出している。ベース部１ａには上記
ベアリング５の外輪５２の外周面に沿うようにして立ち
上がった円筒状突部１２が一体に形成されている。円筒
状突部１２の外周面は円錐状となるように面取りされて
おり、この円筒状突部１２の円錐状の部分と固定子コア
３の内周面とから接着剤溜まり部１ｂが構成されてい
る。この接着剤溜まり部１ｂに図示しない接着剤を充填
することにより、固定子コア３がベース部１ａに強固に
固定される。一方、円筒状突部１２の内周面は、上記外
輪５２の下部外周面を比較的微小な間隙Ｇをおいて囲ん
でいる。この間隙Ｇは０．３ｍｍ以下とするのが望まし
い。上記円筒状突部１２は上記外輪５２との対向部材を
構成していて、上記間隙Ｇは、ベアリング５の内部から
磁気ディスク駆動装置の外部に通じる空間の途中にあ
り、この途中の空間を複雑に曲げるラビリンスを構成し
ている。

【００１７】また、ベアリング５の軸方向両端部には、
ベアリング５の内部で発生したオイルミストその他のダ
ストが外部に漏れるのをできるだけ少なくするためのシ
ール材２７，２８が外輪５２に取付けられて配置されて
いる。他方のベアリング６にも同様のシール材が取付け
られている。上記フレーム１には円筒状突部１２に続き
対向面１３が形成されている。対向面１３は円筒状突部
１２の内周面に対し直角な面をなしていて、ベアリング
５の軸方向下端面と間隙Ｇ２をおいて対向すると共にベ
アリング５のシール材２７とも対向している。上記間隙
Ｇ２は上記間隙Ｇよりも大きいが、この間隙Ｇ２もラビ
リンスの一部を構成している。

【００１８】なお、ハブ７の上端開口部にはキャップ１
０が被せられ、ハブ７の上端開口部から外部に出ようと
するベアリング５，６からのダストなどをキャップ１０
で遮断するようになっている。

【００１９】以上説明した実施例によれば、フレーム１
に円筒状突部１２を形成し、この円筒状突部１２をベア
リング５の外輪５２の外周面に間隙Ｇをおいて対向させ
てラビリンス構造としたため、ハブ７と共にベアリング
５の外輪５２が回転すると、ラビリンス構造部分の空気
が負圧になり、ラビリンス構造部分が、ベアリング５の
内部で発生するオイルミストその他のダストの飛散を防
止するエアカーテンの役目を果たすことになる。従っ
て、外部に飛散してディスクに付着するダストの数を大
幅に低減することができる。さらに、上記円筒状突部１
２に続く対向面１３をベアリング５の軸方向端面と間隙
Ｇ２をおいて対向させると共にベアリング５のシール材
２７とも対向させてラビリンス構造としたため、この部
分でもダスト等の外部への飛散防止効果があり、外部に
飛散してディスクに付着するダストの数をさらに有効に
低減することができる。

【００２０】上記実施例におけるダスト低減効果を確認
するために、上記実施例のようにベアリング外周部とベ
アリングの軸方向端部にそれぞれラビリンス構造がある
ものと、このようなベアリング部のラビリンス構造がな
く、図８、図９に示す従来例のようにハブの外周部をラ
ビリンス構造にしたものとについてダストの飛散数を測
定し比較した。図３はその測定結果を示す。測定は、ハ
ブにディスクを取付け、ディスクの最外周に測定機のチ
ューブを配置して空気を吸入し、空気と共にチューブに
吸入されるダストの数をカウンタで計数する方法で行っ
た。図３から明らかなように、上記実施例によれば、顕
著なダスト飛散防止効果が認められる。

【００２１】このように、図１、図２に示す実施例によ
れば顕著なダスト飛散防止効果があるほか、ベアリング
５の外周面はもともとベアリングの規格によって高精度
に仕上げられているので、ベアリング５の外周面に対向
するフレーム１の円筒状突部１２の内周面のみを寸法精
度よく機械加工すればよく、加工コストを低減すること
ができる。また、ラビリンス構造部分にはハブ７とベア
リング５との取付け誤差を含まないため、ラビリンス構
造部分の間隙を小さくしてダスト防止効果を一層高める
ことが可能である。

【００２２】なお、フレームに固定子コア３を接着によ
って固定しようとすると、接着剤が接着剤溜まり部１ｂ
から外れて、円筒状突部１２と対向するハブ７やベアリ
ング５等の部材に付着し、最悪の場合、ハブ台７やベア
リング５の回転駆動を妨げることがあった。このような
問題点を解消するため、図４に示すように、円筒状突部
１２の外周面に軸方向に切り立ったストレート部１ｃを
形成し、このストレート部１ｃで接着剤９９が他の部材
へ付着するのを防止してもよい。あるいは、図５に示す
ように円筒状突部１２の外周面の面取り量を大きくし
て、十分な大きさの接着剤溜まり部１ｂを形成し、接着
剤９９を接着剤溜まり部１ｂ内に十分に留め、他の部材
へ付着しないようにしてもよい。

【００２３】次に、本発明のさらに別の実施例について
説明する。図６に示す実施例は、図２に示す実施例にお
けるキャップ１０の部分をラビリンス構造に代えたもの
である。即ち、ハブ７の中心孔に圧入した上側のベアリ
ング６の外輪６２はその上側の一部をハブ７の中心孔か
ら突出させ、固定の軸２の上端部に下向きに圧入し固定
したカップ状の対向部材３０の外周壁３１で上記外輪６
２の上側の外周面を適宜の間隙をおいて囲み、また、上
記対向部材３０の外周壁３１の外周面を、ハブ７の上端
部に形成した円筒状周壁２４の内周面に適宜の間隙をお
いて対向させたものである。ベアリング６の外輪６２と
上記対向部材３０の外周壁３１とで形成される間隙、及
びハブ７の円筒状周壁２４と対向部材３０の外周壁３１
とで形成される間隙はそれぞれベアリング６の内部から
外部に通じる空間の途中にあってラビリンスを構成して
いる。また、ベアリング６２の軸方向上端面又はベアリ
ング６に取付けられたシール材６４と、対向部材３０と
が適宜の間隙をおいて対向することによってもラビリン
スを構成している。

【００２４】図６に示す実施例によれば、上記各ラビリ
ンス構成部分がベアリング６で発生するダスト等の外部
への飛散を防止するので、図２に示す実施例におけるキ
ャップ１０を対向部材３０で代替することができる。な
お、図６に示す実施例においても、図示されない下側の
ベアリング外輪の外周面に、図１、図２に示す実施例と
同様に、フレームの円筒部などからなる対向部材を対向
させてラビリンスを構成してもよい。

【００２５】これまで説明してきた実施例は何れも軸固
定式のものであったが、本発明は軸回転式のものにも適
用することができる。図７はその例である。図７におい
て、フレーム４１は中心部に軸受ホルダー部４５を一体
に有し、軸受ホルダー部４５の外周側には固定子コア３
が、軸受ホルダー部４５の内周側には２個のベアリング
５，６の外輪５２，６２が圧入により固定されている。
固定子コア３の各突極には駆動コイル４が巻回されてい
る。上記２個のベアリング５，６の内輪５１，６１には
軸３２が圧入により固着され、上側のベアリング６から
突出した軸３２の上端部にはハブ３４が圧入により固着
されている。従って、軸３２とハブ３４はフレーム４１
に対して回転自在に支持されている。

【００２６】上記ハブ３４は有底円筒状に形成されてい
て、ハードディスクが嵌められる外周面３６とハードデ
ィスクを受けるフランジ部３５を有している。ハブ３４
の内周側にはヨーク３７を介して駆動マグネット３８が
固着され、駆動マグネット３８の内周面は固定子コア３
の各突極先端面と適宜の間隙をおいて対向している。従
って、駆動マグネット３８の回転位置に応じ駆動コイル
４への通電を切り換えることにより軸３２と共にハブ３
４が回転駆動される。

【００２７】上側のベアリング６の外輪６２はその上側
の一部が前記軸受ホルダー部４５から突出している。一
方、ハブ３４の天井部には軸３２の中心軸線を中心とす
る円筒面３９が形成されている。この円筒面３９は対向
部材をなすもので、軸受ホルダー部４５から突出したベ
アリング６の外輪６２の外周面と適宜の間隙をおいて対
向することによりラビリンスを構成している。また、ハ
ブ３４の中央部の天井面はベアリング６の軸方向上端面
と適宜の間隙をおいて対向し、ラビリンスを構成してい
る。さらに、ハブ３４のフランジ部３５の外周面はフレ
ーム４１に形成された円筒面４３と対向し、ここでも一
種のラビリンスが構成されている。フレーム４１の下端
中央の開口部には、ベアリング５からのダストが外部に
漏れるのを防止するキャップ４０が嵌められている。

【００２８】図７に示すような軸回転式の磁気ディスク
駆動装置においても、ベアリング６の外輪６２の外周面
とハブ３４の円筒面３９とによってラビリンスが構成さ
れ、さらにはハブ３４の中央部の天井面とベアリング６
の軸方向上端面とによってラビリンスが構成されること
により、外部に飛散してディスクに付着するダストの数
を大幅に低減することができるなど、図１、図２に示す
実施例と同様の効果を奏する。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ベアリン
グ外輪の外周面に間隙をおいて対向する対向部材を設
け、上記間隙を、ベアリングの内部から外部に通じる空
間の途中におけるラビリンスとしたため、ハブと共にベ
アリングが回転すると、ラビリンス構造部分の空気が負
圧になり、ラビリンス構造部分が、ベアリングの内部で
発生するオイルミストその他のダストの飛散を防止する
エアカーテンの役目を果たすことになり、外部に飛散し
てディスクに付着するダストの数を大幅に低減すること
ができる。また、ベアリングの外周面はもともと高精度
に仕上げられているので、ベアリングの外周面に対向す
る対向部材のみを寸法精度よく機械加工すればよく、加
工コストを低減することができる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、請求項１の
構成に加え、対向部材の一部分を、ベアリングの軸方向
端面又はベアリングのシール材と適宜の間隙をおいて対
向させたため、外部に飛散するダストをさらに有効に防
止することができる。

【００３１】請求項３及び４記載の発明によれば、対向
部材をフレームに形成された円筒状突部あるいはハブに
形成された円筒部としたため、対向部材を別部材として
付加する必要がなく、部品点数を削減することができ
る。

【００３２】請求項５及び６記載の発明によれば、フレ
ームのベース部に嵌合固着された固定子コアの内周面と
フレームの円筒状突部の外周面との間に接着剤溜まり部
を形成するとともに、接着剤溜まり部を形成する円筒状
突部の外周面に軸方向に切り立ったストレート部を形成
したため、油溜まり部の接着剤がベアリングやハブへ付
着するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる磁気ディスク駆動装置の実施例
の要部を示す正面断面図。

【図２】同上実施例の全体を示す正面断面図。

【図３】上記実施例の効果を従来例と共にダスト数の実
測データで示す比較図。

【図４】本発明にかかる磁気ディスク駆動装置の別の実
施例の要部を示す正面断面図。

【図５】本発明にかかる磁気ディスク駆動装置のさらに
別の実施例の要部を示す正面断面図。

【図６】本発明にかかる磁気ディスク駆動装置のさらに
別の実施例の要部を示す正面断面図。

【図７】本発明にかかる磁気ディスク駆動装置のさらに
別の実施例を示す正面断面図。

【図８】従来の磁気ディスク駆動装置の一例を示す正面
断面図。

【図９】従来の磁気ディスク駆動装置の別の例を示す正
面断面図。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 軸 ５ ベアリング ６ ベアリング ７ ハブ １２ フレームの円筒状突部 ２４ ハブの円筒部 ３０ 対向部材 ３２ 軸 ５１ ベアリングの内輪 ５２ ベアリングの外輪 ６１ ベアリングの内輪 ６２ ベアリングの外輪

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸と、フレームと、磁気ディスクを保持
   するハブと、内輪が上記軸に嵌められ上記ハブを回転自
   在に支持するベアリングとを有してなる磁気ディスク駆
   動装置において、 上記ベアリング外輪の外周面に間隙をおいて対向する対
   向部材を有し、 上記間隙は、ベアリングの内部から外部に通じる空間の
   途中にあってラビリンスを構成してなる磁気ディスク駆
   動装置。
2. 【請求項２】 対向部材の一部分は、ベアリングの軸方
   向端面又はベアリングのシール材と適宜の間隙をおいて
   対向している請求項１記載の磁気ディスク駆動装置。
3. 【請求項３】 対向部材は、フレームに形成された円筒
   状突部である請求項１記載の磁気ディスク駆動装置。
4. 【請求項４】 対向部材は、ハブに形成された円筒部で
   ある請求項１記載の磁気ディスク駆動装置。
5. 【請求項５】 フレームのベース部に嵌合固着された固
   定子コアの内周面とフレームの円筒状突部の外周面との
   間に接着剤溜まり部が形成されていることを特徴とする
   請求項３記載の磁気ディスク駆動装置。
6. 【請求項６】 フレームの円筒状突部の外周面には、軸
   方向に切り立ったストレート部が形成されていることを
   特徴とする請求項５記載の磁気ディスク駆動装置。