JPH0747982Y2 - インハブ型ブラシレススピンドルモータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、インハブ型ブラシレススピンドルモータに関
する。

〔従来の技術〕

従来、磁気ディスク回転駆動等に使用されるインハブ型
ブラシレススピンドルモータ――特に直流のブラシレス
スピンドルモータ――に於て、内部の軸受のグリースの
空中への飛散を防ぐために、磁性流体シールが広く用い
られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

最近、この種の直流ブラシレスのスピンドルモータは、
ますます精密化、小型化が要望されるようになってき
た。そのため、インハブ型では上述の磁性流体シールを
介装するスペースさえも残すことが至難となりつつあ
る。

本考案の目的は、このようなインハブ型ブラシレスのス
ピンドルモータに於て、磁性流体シールを省略して、か
つ比較的良好なシール性能を保持出来て、コンパクト化
（小型化）を図ることの出来るスピンドルモータを実現
する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るインハブ型ブラシレススピンドルモータ
は、固定の枢支軸の外周にステータを固着すると共に、
ハブの内周側にロータマグネットを固着し、該枢支軸の
両端部に一対の軸受を介して該ハブを回転可能に枢支
し、該枢支軸の一端に、該ハブに内有状として基板を固
着すると共に、該基板の内面側の回路部に、ロータ位置
検出用のセンサを設け、上記センサによって検出される
べきセンサ磁石を一体状として一部に有するセンサ磁石
保有環体を、上記基板と対向状として上記ハブの内周側
に固着し、かつ、上記枢支軸の一端側の軸受から軸心方
向外方へ順に上記センサ磁石保有環体と基板を配置し、
さらに、該センサ磁石保有環体の中心孔を軸心方向所定
長さに形成し、かつ該中心孔の内径を、上記枢支軸の外
径よりも僅かに大きく設定して、該中心孔の内周面と該
枢支軸の外周面との間に、微小円周間隙部を形成し、該
微小円周間隙部をなす該中心孔の内周面又は該枢支軸の
外周面に、螺旋溝状又は複数本の独立溝状のラビリンス
溝を、形成した。

また、固定の枢支軸の外周にステータを固着すると共
に、ハブの内周側にロータマグネットを固着し、該枢支
軸の両端部に一対の軸受を介して該ハブを回転可能に枢
支し、該枢支軸の一端に、該ハブに内有状として基板を
固着すると共に、該基板の内面側の回路部に、ロータ位
置検出用のセンサを設け、上記センサによって検出され
るべきセンサ磁石を固着したセンサ磁石取付環体を、上
記基板と対向状として上記ハブの内周側に固着し、か
つ、上記枢支軸の一端側の軸受から軸心方向外方へ順に
上記センサ磁石取付環体と基板を配置し、さらに、該セ
ンサ磁石取付環体の中心孔を軸心方向所定長さに形成
し、かつ該中心孔の内径を、上記枢支軸の外径よりも僅
かに大きく設定して、該中心孔の内周面と該枢支軸の外
周面との間に、微小円周間隙部を形成し、該微小円周間
隙部をなす該中心孔の内周面又は該枢支軸の外周面に、
螺旋溝状又は複数本の独立溝状のラビリンス溝を、形成
した。

〔作用〕

ラビリンス溝が螺旋溝状の場合、枢支軸と、センサ磁石
取付環体又はセンサ磁石保有環体との相対回転により、
軸心方向内方へ進行する回転流が発生して、微小円周間
隙部に存在する空気は、モータ内部へ引き込まれるよう
作用を受ける。このため、モータ内部の不浄な空気や、
軸受のグリース等が、モータ内部から外部へ飛散するこ
とが阻止される。

また、ラビリンス溝が複数本の独立溝状の場合、枢支軸
と、センサ磁石取付環体又はセンサ磁石保有環体との相
対回転により、微小円周間隙部に存在する空気は、空隙
の大小に伴う気圧差により、シール層として形成され
る。これにより、モータの内部と外部は、密封状に近い
状態で遮断され、モータ内部の不浄な空気や、軸受のグ
リース等が、モータ内部から外部へ飛散することが阻止
される。

また、センサ磁石保有環体又は取付環体はシンプルな形
状で済むから、コンパクト化を図ることが可能である。
かつ、従来の磁性流体シールを有する場合には、狭小な
空間にスポイド等にて磁性流体を供給するという難しい
作業を要していたが、これが省略出来ることとなり、か
つ、磁性流体の飛散という二次的に生ずる空気汚染も、
発生しないこととなる。

〔実施例〕

以下、図示の実施例を詳説する。第１図は中央線Ｌの左
側と右側とは別々の実施例を示す。この第１図に於て、
１は固定の枢支軸であって、軸受2,2を介してハブ３が
回転可能に枢支され、さらに、図例の枢支軸１の上端
と、ハブ３の上端との間に磁性流体シール４が介装され
ている。しかし、枢支軸１の下端と、ハブ３の下端との
間には、磁性流体シールが全く省略されている。

そして、ハブ３は、外周面に磁気記憶ディスク（図示省
略）が取付けられるものであって、いわゆる磁気ディス
ク駆動用のインハブ型ブラシレスのスピンドルモータを
例示する。５はロータ部材であり、ハブ３の内周面に固
着されている。ステータ６は枢支軸１の中央部に固着さ
れ、ハブ３側のロータマグネット７に近接対峙してい
る。

さらに、枢支軸１の一端1aには、ハブ３に内有状――即
ち、ハブ３の開口側端面８よりも内部に位置した状態―
―に、基板９が固着される。この固着手段としては、か
しめ又は接着が用い得る。この基板９の内面側の回路部
10には、ロータ位置検出用のセンサ11が付設される。こ
のセンサ11としては、ホール素子が好適である。

しかして、このセンサ11によって検出されるべきセンサ
磁石12は、円環状をしたセンサ磁石保有環体13の一部分
が該当する。即ち、一般のマグネット素材と同一の材質
――例えば焼結フェライト――をもって、センサ磁石保
有環体13を形成すると共に、その一部分のみを着磁し
て、上記センサ磁石12を構成する。第１図では、センサ
磁石保有環体13の外周端縁の一部にセンサ磁石12を形成
している。

このセンサ磁石保有環体13を、基板９と対向状としてハ
ブ３の内周側――図例ではロータ部材５の内周面――に
固着し、かつ、枢支軸１の一端1a側の軸受２から軸心方
向外方へ順にセンサ磁石保有環体13と基板９を配置す
る。さらに、センサ磁石保有環体13の中心孔14を軸心方
向所定長さに形成し、かつ中心孔14の内径を、枢支軸１
の外径よりも僅かに大きく設定して、中心孔14の内周面
と枢支軸１の外周面との間に、微小円周間隙部15を形成
し、微小円周間隙部15をなす中心孔14の内周面又は枢支
軸１の外周面に、螺旋溝状又は複数本の独立溝状のラビ
リンス溝Ｒを、形成する。なお、第１図の中央線Ｌの左
半分は、中心孔14の内周面にラビリンス溝Ｒを形成した
場合を、第１図の中央線Ｌの右半分は、枢支軸１の外周
面にラビリンス溝Ｒを形成した場合を、夫々例示してい
る。

しかして、ラビリンス溝Ｒが螺旋溝状の場合、センサ磁
石保有環体13の回転により、微小円周間隙部15に於て軸
心方向内方へ進行する回転流が発生して、空気が微小円
周間隙部15からモータ内部へ引き込まれるため、モータ
内部の不浄な空気や、軸受２のグリース等が、モータ内
部から外部へ飛散することが阻止される。このようなシ
ール作用を発揮するように、ラビリンス溝Ｒの螺旋方向
及びセンサ磁石保有環体13の回転方向が設定される。

また、ラビリンス溝Ｒが複数本の独立溝状の場合、微小
円周間隙部15の横断面が凹凸状となって、空隙が大きい
部位と小さい部位が交互に形成され、センサ磁石保有環
体13の回転により、微小円周間隙部15に生じる気圧差に
て空気が遮断され、モータ内部の不浄な空気や、軸受２
のグリース等が、モータ内部から外部へ飛散することが
阻止される。

基板９の中心孔に枢支軸１の一端1aを挿入して、接着又
はカシメにて固着しているから、仮に磁性流体シール
を、本考案のセンサ磁石保有環体13の部位に設けた場合
を想定すれば、この基板９が邪魔となって、磁性流体を
注入することが困難であることが判る。本考案ではこの
ような磁性流体注入作業が省略できる。

次に、第２図はさらに別の実施例であって、中央線Ｌに
関して左側半分と右側半分とは異なる実施例を図示して
いる。

この第２図に於ても、ハブ３は枢支軸１に枢支され、そ
の一端1aに基板９が固着され、該基板９の内面側の回路
部10にセンサ11が設けられているインハブ型ブラシレス
モータを示す。

しかして、16はセンサ磁石12を固着したセンサ磁石取付
環体であって、金属板等にて形成して、ハブ３の内周側
に固着される。センサ11はこのセンサ磁石12の回転軌跡
に対応する位置に設けられる。

しかして、センサ磁石取付環体（16）は、基板（９）と
対向状とされ、枢支軸（１）の一端（1a）側の軸受
（２）から軸心方向外方へ順にセンサ磁石取付環体（1
6）と基板（９）を配置し、さらに、センサ磁石取付環
体（16）の中心孔（14）を軸心方向所定長さに形成し、
かつ中心孔（14）の内径を、枢支軸（１）の外径よりも
僅かに大きく設定して、中心孔（14）の内周面と枢支軸
（１）の外周面との間に、微小円周間隙部（15）を形成
し、微小円周間隙部（15）をなす中心孔（14）の内周面
又は枢支軸（１）の外周面に、螺旋溝状又は複数本の独
立溝状のラビリンス溝（Ｒ）を、形成する。この場合
も、センサ磁石取付環体（16）が回転すれば、第１図の
モータと同様のシール作用を発揮する。

なお、金属板やプラスチックにてセンサ磁石取付環体16
を構成する場合には、中心孔14の軸心方向長さ（幅）を
大きくするために図例のようにプレス等にて折曲げて内
円筒部を形成するのが好ましい。また、第２図の右半分
では、枢支軸１の外周面に独立溝状のラビリンス溝Ｒを
形成した場合を例示する。勿論、螺旋溝としても良いと
共に、取付環体16の中心孔14を形成する内面にラビリン
ス溝Ｒを形成しても自由である。

〔効果〕

本考案は、上述の構成により、次に記載するような著大
な効果を奏する。

高価な磁性流体シールを使用せずに、モータ内部（微
小円周間隙部15よりも内部）の不浄な空気や軸受２のグ
リース等が、微小円周間隙部15から外部に飛散するのを
十分に阻止できる。

磁性流体シールが不要であるから、磁性流体の飛散に
よる空気汚染の発生の心配も全くなく、長期にわたって
安定したシール作用を発揮でき、信頼性に優れる。

モータ部品の一部である枢支軸１と、センサ磁石保有
環体13又はセンサ磁石取付環体16を利用して、シールを
構成しているので、磁性流体シールを用いたモータと比
べて、部品点数を削減できて、コンパクト化を図れ、シ
ール設置スペースの狭小な小型モータに好適なものとな
る。

センサ磁石保有環体13又はセンサ磁石取付環体16は簡
単な形状で済むと共に、ラビリンス溝Ｒは、組付け前の
枢支軸１、センサ磁石保有環体13又はセンサ磁石取付環
体16に、単品状態で簡単に形成できるので、製作が容易
である。

磁性流体シールでは、磁性流体シール本体を装着する
部材と、該磁性流体シール本体との間で磁性流体を保持
すべき相手側の部材と、を組付けた後に、狭小な空間へ
磁性流体を注入するという面倒かつ困難な作業が必要で
あるが、本考案では、枢支軸１にハブ３を組付ければ、
自動的にシール構造が完成するため、上記のような面倒
な作業を省略できて、簡単かつ迅速にモータの組立及び
製作を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面正面図、第２図は別
の実施例を示す一部断面正面図である。 １……枢支軸、1a……一端、３……ハブ、９……基板、
10……回路部、11……センサ、12……センサ磁石、13…
…センサ磁石保有環体、14……中心孔、15……微小円周
間隙部、16……センサ磁石取付環体、Ｒ……ラビリンス
溝。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定の枢支軸（１）の外周にステータ
   （６）を固着すると共に、ハブ（３）の内周側にロータ
   マグネット（７）を固着し、該枢支軸（１）の両端部に
   一対の軸受（２）、（２）を介して該ハブ（３）を回転
   可能に枢支し、該枢支軸（１）の一端（1a）に、該ハブ
   （３）に内有状として基板（９）を固着すると共に、該
   基板（９）の内面側の回路部（10）に、ロータ位置検出
   用のセンサ（11）を設け、上記センサ（11）によって検
   出されるべきセンサ磁石（12）を一体状として一部に有
   するセンサ磁石保有環体（13）を、上記基板（９）と対
   向状として上記ハブ（３）の内周側に固着し、かつ、上
   記枢支軸（１）の一端（1a）側の軸受（２）から軸心方
   向外方へ順に上記センサ磁石保有環体（13）と基板
   （９）を配置し、さらに、該センサ磁石保有環体（13）
   の中心孔（14）を軸心方向所定長さに形成し、かつ該中
   心孔（14）の内径を、上記枢支軸（１）の外径よりも僅
   かに大きく設定して、該中心孔（14）の内周面と該枢支
   軸（１）の外周面との間に、微小円周間隙部（15）を形
   成し、該微小円周間隙部（15）をなす中心孔（14）の内
   周面又は枢支軸（１）の外周面に、螺旋溝状又は複数本
   の独立溝状のラビリンス溝（Ｒ）を、形成したことを特
   徴とするインハブ型ブラシレススピンドルモータ。
2. 【請求項２】固定の枢支軸（１）の外周にステータ
   （６）を固着すると共に、ハブ（３）の内周側にロータ
   マグネット（７）を固着し、該枢支軸（１）の両端部に
   一対の軸受（２），（２）を介して該ハブ（３）を回転
   可能に枢支し、該枢支軸（１）の一端（1a）に、該ハブ
   （３）に内有状として基板（９）を固着すると共に、該
   基板（９）の内面側の回路部（10）に、ロータ位置検出
   用のセンサ（11）を設け、上記センサ（11）によって検
   出されるべきセンサ磁石（12）を固着したセンサ磁石取
   付環体（16）を、上記基板（９）と対向状として上記ハ
   ブ（３）の内周側に固着し、かつ、上記枢支軸（１）の
   一端（1a）側の軸受（２）から軸心方向外方へ順に上記
   センサ磁石取付環体（16）と基板（９）を配置し、さら
   に、該センサ磁石取付環体（16）の中心孔（14）を軸心
   方向所定長さに形成し、かつ該中心孔（14）の内径を、
   上記枢支軸（１）の外径よりも僅かに大きく設定して、
   該中心孔（14）の内周面と該枢支軸（１）の外周面との
   間に、微小円周間隙部（15）を形成し、該微小円周間隙
   部（15）をなす中心孔（14）の内周面又は枢支軸（１）
   の外周面に、螺旋溝状又は複数本の独立溝状のラビリン
   ス溝（Ｒ）を、形成したことを特徴とするインハブ型ブ
   ラシレススピンドルモータ。