JPH0771462A - モータの流体シール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性流体シール部と狭ギャップ部との間に空
間部を形成し、この空間部により、シール流体と軸受流
体との分離を行うと共に、耐圧をアップして軸受流体の
漏れを確実に防止する。 【構成】 回転部材４がラジアル滑り軸受１２，１２に
より支承され、ラジアル滑り軸受１２，１２の滑り面
Ａ，Ａに充填された軸受流体の漏出を防ぐ磁性流体シー
ル部８が設けられたモータの流体シール構造において、
磁性流体シール部８とラジアル滑り軸受１２との間に、
狭ギャップ部５０ａを設けてなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの流体シール構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示されるようなディスク駆
動用のスピンドルモータが知られている。このスピンド
ルモータは所謂中心軸回転型であり、図が煩雑になるの
を避けるために、中心線より右半分のみが示されてい
る。同図において、符号１はモータハウジングとしての
フレームを示しており、このフレーム１には筒状の軸受
ホルダー部１ａが立設するようにして一体成形されてい
る。この軸受ホルダー部１ａの外周面にはコイル５が巻
回されたステ−タコア６が固定されている。

【０００３】上記軸受ホルダー部１ａの内周にはラジア
ル滑り軸受２，２がそれぞれ嵌合固定されており、該滑
り軸受２，２の内周には中心軸３が挿入配置されてい
る。すなわち、中心軸３は滑り軸受２，２の内周面を摺
動する方式となっている。この中心軸３の反フレーム側
の端部には、上記コア６、コイル５等を覆うような形状
のハブ４が嵌合固定されている。このハブ４の外周面に
は図示されないディスクが装着されており、ハブ４内周
の上記コア６に対向する位置には駆動マグネット７が固
定されている。

【０００４】上記軸受ホルダー部１ａの内外を連通する
通路１０の途中、すなわち軸受ホルダー１ａの上端部に
は磁性流体シール８が配設されている。この磁性流体シ
ール８は、磁石８ｂと、この磁石８ｂを軸線方向に挟む
ようにして設けられ磁路を形成するポールピース８ａ，
８ａとから構成されており、このポールピース８ａ，８
ａ内周面と中心軸３の外周面との間に磁性流体９，９が
保持され得るようになっている。従って、この磁性流体
シール８により、ホルダー部１ａ内部に満たされている
オイル等の潤滑油の軸受部から外方への漏れが防止され
ていると共に、外部から軸受部内への塵芥等の侵入の防
止が図られている。

【０００５】そして、図示されないモータ外部の電源供
給手段からフレキシブル基板１２を介してコイル５に所
定の駆動電圧が印加されると、ディスクを装着したハブ
４が回転するようになっている。なお、符号１１は滑り
軸受２，２間に当接して配置される軸受カラーを示して
いる。

【０００６】一方、図７に示されるスピンドルモータ
は、中心軸部分２１ａがフレーム２１に一体成形された
所謂中心軸固定型であり、図６に示したものと同一なも
の及び同一機能を果たすものについては同一符号が付し
てある。この中心軸固定型のスピンドルモータにあって
は、軸受部と外部を連通する通路が２箇所あるために、
この両通路１３，１４の途中に磁性流体シール８，８が
それぞれ設けられている。

【０００７】このように、ディスク駆動用のスピンドル
モータにあっては、何れのタイプにおいても清浄な雰囲
気が要求されているために、軸受オイルの漏れ防止は重
要な点となっており、従って、上述のような耐圧がある
磁性流体シール８が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記モ
ータの軸受流体（オイル）の漏れを防止するため流体シ
ール構造においては、耐圧が不充分であり、軸受流体の
漏出の畏れがある。

【０００９】また、上記構成にあっては、軸受流体を磁
性流体とすれば、複数流体を用意しなくても良いという
利点はあるが、滑り軸受２，２の機能上の問題もあるの
で通常の軸受オイルを用いることが望ましい。しかしな
がら、軸受オイルと磁性流体９との分離が必要となるた
めに、磁性流体９に対して不溶性のオイルを軸受オイル
として用いなければならず、従って軸受オイルとしての
選択の幅が狭いといった問題もある。

【００１０】そこで本発明は、磁性流体シール部と狭ギ
ャップ部との間に空間部を形成し、この空間部により、
シール流体と軸受流体との分離をなすと共に、耐圧をア
ップして軸受流体の漏れを確実に防止するモータの流体
シール構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１手段のモータの流体
シール構造は上記目的を達成するために、回転部材がラ
ジアル滑り軸受により支承され、前記ラジアル滑り軸受
の滑り面に充填された軸受流体の漏出を防ぐ磁性流体シ
ール部が設けられたモータの流体シール構造において、
前記磁性流体シール部と前記ラジアル滑り軸受との間
に、狭ギャップ部を設けたことを特徴としている。

【００１２】第２手段のモータの流体シール構造は上記
目的を達成するために、上記第１の手段に加えて、ラジ
アル滑り軸受に、スラスト方向に沿う流体注入用の貫通
孔または溝を設けたことを特徴としている。

【００１３】第３手段のモータの流体シール構造は上記
目的を達成するために、上記第１の手段に加えて、前記
ラジアル滑り軸受を内部に収容するモータハウジング
に、内外を連通する流体注入用の貫通孔を設けたことを
特徴としている。

【００１４】

【作用】このような第１手段におけるモータの流体シー
ル構造によれば、組立時に先ず磁性流体を磁性流体シー
ル部に注入し、磁性流体シールを完成させておき、その
後、例えばラジアル滑り軸受側から軸受流体を流し込め
ば、該軸受流体は狭ギャップ部においてその流れが止ま
り、該軸受流体は毛細管現象により該狭ギャップ部全周
に渡って満たされて該狭ギャップ部を塞ぎ、磁性流体シ
ール部と狭ギャップ部との間に空間部が形成される。こ
の空間部は磁性流体シール部の耐圧の向上をなすよう働
くと共に、シール流体と軸受流体との分離をなすよう働
く。

【００１５】このような第２手段におけるモータの流体
シール構造によれば、ラジアル滑り軸受に設けられた流
体注入用の貫通孔または溝は、注入される軸受流体を狭
ギャップ部に向かって案内すると共に、この軸受流体に
より押し出される空気を良好に逃がすよう働く。

【００１６】このような第３手段におけるモータの流体
シール構造によれば、モータハウジングの内外を連通す
る流体注入用の貫通孔は、軸受流体をモータ内部へ侵入
させるよう働く。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示すモータの流体シー
ル構造を適用した中心軸回転型のディスク駆動用モータ
の横断面図であり、従来技術で説明した図６に対応する
ものであって、図６に示したものと同一なもの及び同一
機能を果たすものについては同一符号が付してあり、こ
れらについては重複を避けるために、ここでの説明は省
略する。

【００１８】この実施例のモータの流体シール構造が図
６に示した従来技術のそれと違う第１の点は、磁性流体
シール８と該磁性流体シール８側のラジアル滑り軸受
（図における上部軸受）１２との間に、狭ギャップ部５
０ａを形成した点である。

【００１９】ここで、狭ギャップ部５０ａは、磁性流体
シール８と該磁性流体シール８側のラジアル滑り軸受１
２との間に配設され、軸受ホルダー１ａの内周面に内嵌
固着されたリング状の狭ギャップ形成板５０により形成
されており、この狭ギャップ形成板５０の内周面と中心
軸３の外周面との間に形成された狭ギャップ部５０ａは
微小隙間となっている。

【００２０】また、この実施例のモータの流体シール構
造が図６に示した従来技術のそれと違う第２の点は、ラ
ジアル滑り軸受１２，１２の外周面に、図１、図２に示
されるような、スラスト方向（図１における上下方向）
に沿う流体注入用の凹設溝１２ａを複数個設けた点であ
る。

【００２１】ここで、ラジアル滑り軸受１２，１２は、
互いの凹設溝１２ａの位置がスラスト方向において一致
するように配設されている。なお、ラジアル滑り軸受１
２，１２の間に配設されている軸受カラー３１にも、凹
設溝３１ａが複数個形成されており、これら凹設溝３１
ａはラジアル滑り軸受１２，１２の外周面に形成された
凹設溝１２ａとスラスト方向において一致する位置に形
成されている。

【００２２】また、この実施例のモータの流体シール構
造が図６に示した従来技術のそれと違う第３の点は、モ
ータハウジングとしてのフレーム１の下部に、モータ内
外を連通する流体注入用の貫通孔１ｂを設けた点であ
る。

【００２３】ここで、この貫通孔１ｂは、モータ外から
ラジアル滑り軸受１２，１２へ軸受オイルを供給できる
位置に形成されている。

【００２４】次に、上述のように構成されたモータのそ
の内部に軸受流体を充填する手順を以下説明する。先
ず、図１に示したモータを図における上下を逆にして配
置する。この時、磁性流体９は、磁性流体シール８のポ
ールピース８ａ，８ａ内周面と中心軸３の外周面との間
に既に保持された状態となっている。

【００２５】次に、軸受流体を、フレーム１の下部に形
成された貫通孔１ｂを介してモータ内部に注入する。因
に、本実施例においては、軸受流体として通常の軸受オ
イルが用いられている。

【００２６】このようにしてモータ内部に軸受オイルを
注入すると、モータ内部に注入された軸受オイルは、図
１における下側のラジアル滑り軸受（実際の配置では上
になっている軸受）１２の凹設溝１２ａ、軸受カラー３
１の凹設溝３１ａ、図における上側のラジアル滑り軸受
１２の凹設溝１２ａを介して狭ギャップ形成板５０の図
における下面に供給される。この時、上記凹設溝１２
ａ，３１ａ，１２ａを介して供給される軸受オイルによ
り内部の空気が上記凹設溝１２ａ，３１ａ，１２ａを介
して逆に押し出される。すなわち、上記凹設溝１２ａ，
３１ａ，１２ａにより、内部空気を逃がしながら軸受オ
イルは狭ギャップ形成板５０側へ良好に供給される。

【００２７】そして、狭ギャップ形成板５０の図におけ
る下面に到達した軸受オイルは、図３に拡大して示され
るように、狭ギャップ部５０ａにおいてその流れが止ま
り、該軸受オイル３０は毛細管現象により該狭ギャップ
部５０ａの全周に渡って満たされて該狭ギャップ部５０
ａを塞ぎ、磁性流体シール８と狭ギャップ形成板５０と
の間に空間部５１が形成される。従って、この空間部５
１により、磁性流体シール８の耐圧が向上されると共
に、軸受オイル３０と磁性流体９との分離がなされる。
その後、フレーム１に形成された貫通孔１ｂを塞ぐか、
内部の軸受オイル３０が漏出しない程度の大きさにすれ
ば、モータ内部への軸受オイルの充填工程は完了する。

【００２８】このように、本実施例においては、磁性流
体シール８とラジアル滑り軸受１２との間に狭ギャップ
部５０ａを形成するようにしているので、軸受オイル３
０がこの狭ギャップ部５０ａで止まり、磁性流体シール
８と狭ギャップ部５０ａとの間に空間部５１が形成され
るようになっており、この空間部５１により磁性流体シ
ール８の耐圧を向上できるようになっている。従って、
軸受オイル３０の漏れを確実に防止することが可能とな
っている。

【００２９】また、空間部５１により、磁性流体９と軸
受オイル３０とが確実に分離されるようになっているの
で、通常の軸受オイルを軸受流体として使用することが
可能となっている。

【００３０】また、ラジアル滑り軸受１２に形成された
凹設溝１２ａ及び軸受カラー３１に形成された凹設溝３
１ａにより、軸受オイル３０を狭ギャップ部５０ａに向
かって良好に案内すると共に、内部の空気を良好に逃が
すようにしているので、空間部５１を簡易に形成できる
ようになっている。

【００３１】さらにまた、フレーム１に形成された貫通
孔１ｂにより、軸受オイル３０をモータ内部へ注入する
ようにしているので、空間部５１を簡易に形成できるよ
うになっている。

【００３２】ここで、上記凹設溝１２ａが形成されたラ
ジアル滑り軸受１２に代えて、図４に示されるラジアル
滑り軸受２２を用いることも可能である。このラジアル
滑り軸受２２においてはスラスト方向に貫通する貫通孔
２２ａが複数個形成されており、従って上下のラジアル
滑り軸受２２の貫通孔２２ａ同士をスラスト方向におい
て一致させ、さらに軸受カラー３１にも上記貫通孔２２
ａとスラスト方向において一致する貫通孔を形成するよ
うにすれば、図２に示されるラジアル滑り軸受１２を用
いた場合と同様な効果を得ることができる。

【００３３】図５は本発明の他の実施例を示すモータの
流体シール構造を適用した中心軸固定型のディスク駆動
用モータの横断面図であり、従来技術で説明した図７に
対応するものである。

【００３４】この実施例のモータの流体シール構造が図
７に示した従来技術のそれと違う点は、図１、図３に示
した狭ギャップ部５０ａを、両開放端に設けられた磁性
流体シール（図５における上、下の磁性流体シール）
８，８と両ラジアル滑り軸受１２，１２との間にそれぞ
れ形成した点である。

【００３５】ここで、狭ギャップ部５０ａ，５０ａは先
の実施例と同様な狭ギャップ形成板５０，５０により形
成されており、図における上側の狭ギャップ形成板５０
はハブ４の内周面に、図における下側の狭ギャップ形成
板５０はフレーム２１の内周面に、それぞれ内嵌固着さ
れている。

【００３６】ラジアル滑り軸受１２，１２及び軸受カラ
ー３１の外周面には先の実施例と同様な流体注入用の凹
設溝１２ａ，１２ａ，３１ａがそれぞれ設けられてお
り、またフレーム２１の下部にも先の実施例と同様なモ
ータ内外を連通する流体注入用の貫通孔２１ｂが設けら
れている。

【００３７】従って、この中心軸固定型のディスク駆動
用モータにおいても、先の実施例と同様な効果を得るこ
とができるというのはいうまでもない。

【００３８】因に、先の実施例と同様に上記凹設溝１２
ａが形成されたラジアル滑り軸受１２に代えて、図４に
示されるラジアル滑り軸受２２を用いることも勿論可能
である。

【００３９】以上本発明者によってなされた発明を各実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記各実施例においては、ラジアル滑り軸受１
２，１２の内周面が摺動面Ａ，Ａとなっているが、滑り
軸受１２，１２の外周面が摺動するタイプに対しても適
用可能である。しかしながら、このように構成し、さら
にラジアル滑り軸受１２に凹設溝１２ａを形成する場合
にあっては、凹設溝１２ａを内周面に形成する必要があ
る。

【００４０】また、上記各実施例においては、ラジアル
滑り軸受１２，１２の間に軸受カラー３１を配設するよ
うにしているが、この軸受カラー３１はなくても良い。

【００４１】また、上記各実施例においては、空間部５
１により、磁性流体９と軸受オイル３０とを確実に分離
できるので、通常の軸受オイルを軸受流体として使用し
ているが、軸受流体として磁性流体を用いても本発明効
果、すなわち軸受オイル３０の漏れを確実に防止すると
いう効果が減ぜられるものではない。

【００４２】さらにまた、上記各実施例においては、流
体シール構造をスピンドルモータに対して適用した例が
述べられているが、他のモータの流体シール構造として
使用することも勿論可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように第１発明のモータの流
体シール構造によれば、回転部材がラジアル滑り軸受に
より支承され、前記ラジアル滑り軸受の滑り面に充填さ
れた軸受流体の漏出を防ぐ磁性流体シール部が設けられ
たモータの流体シール構造において、前記磁性流体シー
ル部と前記ラジアル滑り軸受との間に、狭ギャップ部を
設けたので、例えばラジアル滑り軸受側から軸受流体を
流し込めば、該軸受流体は狭ギャップ部においてその流
れが止まり、該軸受流体は毛細管現象により該狭ギャッ
プ部全周に渡って満たされて該狭ギャップ部を塞ぎ、磁
性流体シール部と狭ギャップ部との間に空間部が形成さ
れるが、この空間部は磁性流体シール部の耐圧の向上を
なすよう働くと共に、シール流体と軸受流体との分離を
なすよう働くので、軸受流体の漏れを確実に防止するこ
とが可能になると共に、例えば通常の軸受オイルを軸受
流体として使用することも可能となる。また第２発明の
モータの流体シール構造によれば、上記第１の発明に加
えて、ラジアル滑り軸受に、スラスト方向に沿う流体注
入用の貫通孔または溝を設けたので、該貫通孔または溝
は、注入される軸受流体を狭ギャップ部に向かって案内
すると共に、この軸受流体により押し出される空気を良
好に逃がすよう働き、上記空間部の形成を簡易になすこ
とが可能となる。また第３発明のモータの流体シール構
造によれば、上記第１の発明に加えて、ラジアル滑り軸
受を内部に収容するモータハウジングに、内外を連通す
る流体注入用の貫通孔を設けたので、該貫通孔は軸受流
体をモータ内部へ侵入させるよう働き、上記空間部の形
成を簡易になすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すモータの流体シール構
造を適用した中心軸回転型のディスク駆動用モータの横
断面図である。

【図２】図１中のラジアル滑り軸受の正面図である。

【図３】図１中の磁性流体シール部及び狭ギャップ部の
拡大図である。

【図４】ラジアル滑り軸受の他の例を表したラジアル滑
り軸受の正面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示すモータの流体シール
構造を適用した中心軸固定型のディスク駆動用モータの
横断面図である。

【図６】従来技術を示すモータの流体シール構造を適用
した中心軸回転型のディスク駆動用モータの横断面図で
ある。

【図７】従来技術を示すモータの流体シール構造を適用
した中心軸固定型のディスク駆動用モータの横断面図で
ある。

【符号の説明】

１，２１ モータハウジング １ｂ，２１ｂ モータハウジングの流体注入用の貫通孔 ４（３） 回転部材 ８ 磁性流体シール部 １２，２２ ラジアル滑り軸受 １２ａ ラジアル滑り軸受の流体注入用の溝 ２２ａ ラジアル滑り軸受の流体注入用の貫通孔 ３０ 軸受流体 ５０ａ 狭ギャップ部 Ａ 滑り面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転部材がラジアル滑り軸受により支承
   され、前記ラジアル滑り軸受の滑り面に充填された軸受
   流体の漏出を防ぐ磁性流体シール部が設けられたモータ
   の流体シール構造において、 前記磁性流体シール部と前記ラジアル滑り軸受との間
   に、狭ギャップ部を設けたことを特徴とするモータの流
   体シール構造。
2. 【請求項２】 前記ラジアル滑り軸受に、スラスト方向
   に沿う流体注入用の貫通孔または溝を設けたことを特徴
   とする請求項１記載のモータの流体シール構造。
3. 【請求項３】 前記ラジアル滑り軸受を内部に収容する
   モータハウジングに、内外を連通する流体注入用の貫通
   孔を設けたことを特徴とする請求項１記載のモータの流
   体シール構造。