JPH10229659A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ内部空間からのダストのモータ外部へ
の流出を有効に防止することができるスピンドルモータ
の提供を目的とする。 【解決手段】 シャフト２と、シャフト２に一対の玉軸
受３，４を介して回転自在に枢支されるロータ５と、一
対の玉軸受３，４間でロータ５に内装されてシャフト２
に外嵌されるステータ６と、を備える。一対の玉軸受
３，４の軸方向外側に夫々外ラビリンスシール部18，23
を設ける。一対の玉軸受３，４の軸方向内側に夫々に、
シャフト２側とロータ５側との間の微小隙間からなるラ
ビリンスシール部16，25を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク、光
ディスク等のディスク駆動用のスピンドルモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤ
と呼ぶ）等で使われるディスク駆動用のスピンドルモー
タでは、駆動装置内のクリーン度が要求されるためモー
タ内部からダスト、例えば、軸受のグリスや接着剤のア
ウトガス等が流出するのを防止しなければならず、その
ため、ディスクがある装置空間とモータの境界となる位
置、即ちダストの流出通路となる隙間を封止する必要が
あった。

【０００３】しかして、従来のこの種のスピンドルモー
タでは、図５に示すように、ダストの流出を防止するた
めに、ラビリンスシール構造を備えていた。具体的に
は、このスピンドルモータは、ハウジングａにその一端
部が支持されるシャフトｂと、該シャフトｂに一対の玉
軸受ｃ，ｄを介して回転自在に枢支されるロータｅと、
該一対の玉軸受ｃ，ｄ間において該ロータｅに内装され
て該シャフトｂに外嵌されるステータｆと、を備え、一
対の玉軸受ｃ，ｄの夫々の軸方向外側にラビリンスシー
ル構造ｇ，ｈが形成される。

【０００４】即ち、従来のスピンドルモータは、ロータ
ｅが一方（ハウジングａ側）の玉軸受ｃの外輪を支持す
る環状のブッシュｉを備え、このブッシュｉの内径側に
延伸した内延伸部ｊの内周面とこれに対向するハウジン
グａのボス部ｋの外周面との間に微小隙間を設けて、上
記ラビリンスシール構造ｇを構成した。また、他方（ハ
ウジングａと反対側）の玉軸受ｄ側においてシャフトｂ
に環状部材ｍを外嵌固定し、この環状部材ｍの軸方向外
側の外周面とこれに対向するロータｅの内鍔部ｎの内周
面との間に微小隙間を設けて、ラビリンスシール構造ｈ
を構成した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
ＨＤＤの高性能化に伴って装置空間のクリーン度がより
高いレベルで要求されるようになり、モータからのダス
ト流出量も更に制限しなければならなくなった。そのた
め、上述の図５の従来のスピンドルモータでは、モータ
内部空間での空気流が玉軸受ｃ，ｄに対して影響し、装
置空間へダストを押し出していた。即ち、空気流が玉軸
受ｃ，ｄに直接的に当たり、該玉軸受ｃ，ｄ内が掻き乱
され、これにより、装置空間へダストが流出していた。

【０００６】そこで、本発明では、玉軸受がモータ内部
空間の空気流に影響されず、装置空間へのダストの流出
を有効に防止することができるスピンドルモータを提供
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るスピンドルモータは、シャフトと、
該シャフトに一対の玉軸受を介して回転自在に枢支され
るロータと、該一対の玉軸受間で該ロータに内装されて
該シャフトに外嵌されるステータと、を備え、かつ、該
一対の玉軸受の軸方向外側に夫々微小隙間からなる外ラ
ビリンスシール部を設けたスピンドルモータであって、
一対の玉軸受の一方の軸方向内側に、シャフト側とロー
タ側との間の微小隙間からなる内ラビリンスシール部を
設けたものである。

【０００８】シャフトと、該シャフトに一対の玉軸受を
介して回転自在に枢支されるロータと、該一対の玉軸受
間で該ロータに内装されて該シャフトに外嵌されるステ
ータと、を備え、かつ、該一対の玉軸受の軸方向外側に
夫々微小隙間からなる外ラビリンスシール部を設けたス
ピンドルモータであって、上記一対の玉軸受の軸方向内
側の夫々に、シャフト側とロータ側との間の微小隙間か
らなる内ラビリンスシール部を設けたものである。

【０００９】この際、上記ロータが、上記シャフトの一
端部が支持されるハウジング側の玉軸受が嵌合する円環
状ブッシュを備えると共に、上記シャフトに、該玉軸受
より軸方向内側に配設される周方向凸部を設け、かつ、
上記円環状ブッシュに、上記周方向凸部と微小隙間をも
って対向する延伸部を設けて、該延伸部と周方向凸部と
で該玉軸受に対する軸方向内側の内ラビリンスシール部
を形成し、さらに、上記ハウジングに、上記円環状ブッ
シュの軸方向外端部が嵌合状となる周方向凹所を設け
て、該周方向凹所の内周面とこれに対向する該円環状ブ
ッシュの軸方向外端部の内周面とでもって上記玉軸受に
対する軸方向外側の外ラビリンスシール部を形成するの
が好ましい。

【００１０】また、上記シャフトの反支持側の玉軸受の
軸方向外側において、上記ロータのロータハブに環状部
材を内嵌して、該環状部材の内周面とこれに対面するシ
ャフト外周面の一部とでもって該玉軸受に対する軸方向
外側の外ラビリンスシール部を形成し、かつ、上記ロー
タのロータハブの一部に、該玉軸受の軸方向内方側にお
いて径方向内方に延伸する延長部を設けて、該延長部の
内周面とこれに対面するシャフト外周面の一部とでもっ
て該玉軸受に対する軸方向内側の内ラビリンスシール部
を形成するのが好ましい。

【００１１】また、ラビリンスシール部を構成する微小
隙間が軸方向部と径方向部とを備えたものであってもよ
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳説する。図１は本発明に係り、ＨＤＤで使
われるディスク駆動用のスピンドルモータを示す。この
スピンドルモータは、固定部材（具体的にはハウジング
１）に基部（一端部）が支持されるシャフト２と、該シ
ャフト２に一対の玉軸受３，４を介して回転自在に枢支
されるロータ５と、該シャフト２に外嵌固定されてロー
タ５に内装されるステータ６と、を備える。即ち、この
スピンドルモータは、磁気回路部が一対の玉軸受３，４
間に配設されたいわゆるセパレートベアリング型スピン
ドルモータである。

【００１３】ロータ５は、図示省略のディスクを保持す
る短円筒状のロータハブ７と、該ロータハブ７の内周面
に固着されるロータヨーク８と、該ロータヨーク８の内
周面に固着されるロータマグネット９と、を備え、ロー
タハブ７のハウジング１側の端部には、円環状ブッシュ
10が内嵌されている。

【００１４】そして、この円環状ブッシュ10は、小径部
11ａと中径部11ｂと大径部11ｃとからなる軸心孔11を備
え、中径部11ｂに上記玉軸受３が嵌合されている。つま
り、円環状ブッシュ10には、該玉軸受３より軸方向内側
に径方向内側に延伸する延伸部12が設けられると共に、
ハウジング１の周方向凹所13に嵌合状となる軸方向外端
部14を有する。

【００１５】また、シャフト２には、玉軸受３の内側の
位置決めとなる周方向凸部15が設けられ、この周方向凸
部15の外周面と、これに対向する円環状ブッシュ10の延
伸部12の内周面との間に軸方向に沿った微小隙間（図２
参照）を設けて、この微小隙間をもって内ラビリンスシ
ール部16を形成すると共に、円環状ブッシュ10の軸方向
外端部14の内周面と、これに対向するハウジング１のボ
ス部17の外周面（つまり、周方向凹所13の内周面）との
間に、軸方向に沿った微小隙間を設けて、この微小隙間
をもって外ラビリンスシール部18を形成する。即ち、玉
軸受３の軸方向両側に、ラビリンスシール部16，18が配
設される。

【００１６】また、このシャフト２は、その周方向凸部
15より玉軸受４側に、大径部２ａが形成され、この大径
部２ａにてステータ６が受けられる。なお、ボス部17の
上面の径方向内側には、玉軸受３の内輪を受ける周方向
突隆部19ａが設けられると共に、延伸部12の外面（つま
り、玉軸受３側の端面）の径方向外側には、突隆部19ｂ
が設けられ、玉軸受３の内輪がこの突隆部19ａと周方向
凸部15との間に嵌合され、玉軸受３の外輪とボス部17と
は接触しない。

【００１７】ところで、ロータハブ７の他端部側（つま
り、シャフト２の反支持側）には、内鍔部20が設けられ
ると共に、この内鍔部20の軸方向内側に径方向に突出す
る受部21が設けられ、この受部21に上記玉軸受４の外輪
が受けられている。また、この玉軸受４の軸方向外側に
おいて、ロータハブ７の内鍔部20に環状部材22が内嵌さ
れ、この環状部材22の内周面と、これに対向するシャフ
ト２の外周面の一部との間に、軸方向に沿った微小隙間
を設けて、この微小隙間をもって外ラビリンスシール部
23を形成する。なお、環状部材22と玉軸受４の内輪とは
接触しない。

【００１８】従って、上述の如く構成されたスピンドル
モータによれば、内ラビリンスシール部16により、モー
タ内部空間Ｓの空気流は、玉軸受３側へ到達しにくくな
り、これにより、玉軸受３が空気流にて掻き乱されず、
該玉軸受３側から流出するダストの発生量が減少し、し
かも、外ラビリンスシール部18，23にてモータ内部空間
Ｓのダストの外部（装置空間）への流出を防止すること
ができる。即ち、このスピンドルモータでは、外部への
空気の通り道ができないような構造となる。また、この
内ラビリンスシール部16は、円環状ブッシュ10の一部を
用いるので、従来のスピンドルモータと比較して、部品
点数を増加させる必要がない。

【００１９】次に、図３は他のスピンドルモータを示
し、この場合、玉軸受４の軸方向内側にも内ラビリンス
シール部25が形成されている。即ち、シャフト２の周方
向凸部15より玉軸受４側を、大径部２ａと中径部２ｂと
小径部２ｃに成形すると共に、ロータハブ７の内鍔部20
の軸方向内側に、（上述の受部21に代えて）シャフト２
の外周面に近接するように内径方向に延伸する延長部26
を設け、この延長部26の内周面と、これに対面するシャ
フト２の中径部２ｂの小径部２ｃ側の端部外周面との間
に軸方向に沿った微小隙間を設けて、この微小隙間もっ
て内ラビリンスシール部25を形成する。なお、延長部26
には、その外径側に、玉軸受４の外輪を受けるリング状
突隆部30が設けられている。つまり、この延長部26と玉
軸受４の内輪とは接触しない。

【００２０】従って、この図３に示すスピンドルモータ
によれば、ラビリンスシール部16，18，23，25にてモー
タ内部空間Ｓのダストの外部への流出をより確実に防止
することができる。

【００２１】しかして、ラビリンスシール部16として
は、図４に示すように、微小隙間が、軸方向部31，31と
径方向部32とからなるものであってもよい。このよう
に、軸方向部31，31と径方向部32とを有するものでは、
より確実にダストの外部への流出を防止することができ
る。

【００２２】なお、他のラビリンスシール部18，23，25
においても、軸方向部31と径方向部32を備えたものであ
ってもよい。また、各ラビリンスシール部の微小隙間の
隙間寸法や軸方向長さとしては、自由に設定することが
できるが、例えば、0.01mm〜0.10mm位に設定し、隙間の
長さ寸法としては、少なくとも 1.0mm以上位に設定する
のが、各ラビリンスシール部でのシール効果を得るため
に好ましい。また、シャフト２や円環状ブッシュ10等の
ラビリンスシール部を構成する部材の材質としても種々
変更可能であるが、例えば、シャフト２をステンレス材
とし、ハブ７側をアルミニウム材とすれば、ハブ７側が
加工しやすく、複雑な形状の円環状ブッシュ10を高精度
に形成することができる利点がある。なお、図１では玉
軸受３側に内ラビリンスシール部16を形成した例を示し
たが、玉軸受４側のみに図３で示した内ラビリンスシー
ル部25を形成するようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成しているので、
次に記載する効果を奏する。 請求項１記載のスピンドルモータによれば、内・外
ラビリンスシール部16，18，23によって、モータ内部空
間Ｓからのダストの外部（装置空間）への流出を有効に
防止して、ディスク室（装置空間）のクリーン度を高い
レベルで保持することができる。特に、内ラビリンスシ
ール部16にて、玉軸受３には、モータ内部空間Ｓ内の空
気流が到達せず、この玉軸受３内が掻き乱されず、この
玉軸受３側からのダストの外部への流出を確実に防止す
ることができる。 請求項２記載のスピンドルモータによれば、一対の
玉軸受３，４の軸方向内外には夫々ラビリンスシール部
16，25，18，23が配設されており、これらのラビリンス
シール部16，25，18，23にて、モータ内部空間Ｓ内のダ
ストの外部（装置空間）への流出を有効に防止すること
ができ、ディスク室のクリーン度をより確実に高いレベ
ルで保持することができる。 請求項３記載のスピンドルモータによれば、モータ
内部空間Ｓからのダストの外部への流出を有効に防止す
ることができると共に、ラビリンスシール部16を形成す
る場合、従来からこの種のスピンドルモータに使用して
いた部品（つまり、円環状ブッシュ10）を利用すること
ができ、部品点数及び組立工数の増加をともなわない。 請求項４記載のスピンドルモータによれば、モータ
内部空間Ｓからのダストの外部（装置空間）への流出を
有効に防止することができると共に、ラビリンスシール
部25を形成する場合、部品点数及び組立工数の増加をと
もなわない。 請求項５記載のスピンドルモータでは、ラビリンス
シール部16，18，23，25が軸方向部31と径方向部32とを
備えるので、そのシール部の形状が屈曲した複雑なもの
となり、よりシール効果が高まるとともに、玉軸受３
（又は４）へモータ内部空間Ｓ内の空気流が極めて到達
しにくくなって、モータ外部へのダストの流出を確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスピンドルモータの断面図であ
る。

【図２】要部拡大断面図である。

【図３】他のスピンドルモータの断面図である。

【図４】別のスピンドルモータの要部断面図である。

【図５】従来のスピンドルモータの断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ シャフト ３ 玉軸受 ４ 玉軸受 ５ ロータ ６ ステータ ７ ロータハブ 10 円環状ブッシュ 12 延伸部 13 周方向凹所 14 外端部 15 周方向凸部 16 ラビリンスシール部 18 ラビリンスシール部 22 環状部材 23 ラビリンスシール部 25 ラビリンスシール部 26 延長部 31 軸方向部 32 径方向部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト２と、該シャフト２に一対の玉
   軸受３，４を介して回転自在に枢支されるロータ５と、
   該一対の玉軸受３，４間で該ロータ５に内装されて該シ
   ャフト２に外嵌されるステータ６と、を備え、かつ、該
   一対の玉軸受３，４の軸方向外側に夫々微小隙間からな
   る外ラビリンスシール部18，23を設けたスピンドルモー
   タであって、一対の玉軸受３，４の一方の軸方向内側
   に、シャフト２側とロータ５側との間の微小隙間からな
   る内ラビリンスシール部を設けたことを特徴とするスピ
   ンドルモータ。
2. 【請求項２】 シャフト２と、該シャフト２に一対の玉
   軸受３，４を介して回転自在に枢支されるロータ５と、
   該一対の玉軸受３，４間で該ロータ５に内装されて該シ
   ャフト２に外嵌されるステータ６と、を備え、かつ、該
   一対の玉軸受３，４の軸方向外側に夫々微小隙間からな
   る外ラビリンスシール部18，23を設けたスピンドルモー
   タであって、上記一対の玉軸受３，４の軸方向内側の夫
   々に、シャフト２側とロータ５側との間の微小隙間から
   なる内ラビリンスシール部16，25を設けたことを特徴と
   するスピンドルモータ。
3. 【請求項３】 上記ロータ５が、上記シャフト２の一端
   部が支持されるハウジング１側の玉軸受３が嵌合する円
   環状ブッシュ10を備えると共に、上記シャフト２に、該
   玉軸受３より軸方向内側に配設される周方向凸部15を設
   け、かつ、上記円環状ブッシュ10に、上記周方向凸部15
   と微小隙間をもって対向する延伸部12を設けて、該延伸
   部12と周方向凸部15とで該玉軸受３に対する軸方向内側
   の内ラビリンスシール部16を形成し、さらに、上記ハウ
   ジング１に、上記円環状ブッシュ10の軸方向外端部14が
   嵌合状となる周方向凹所13を設けて、該周方向凹所13の
   内周面とこれに対向する該円環状ブッシュ10の軸方向外
   端部14の内周面とでもって上記玉軸受３に対する軸方向
   外側の外ラビリンスシール部18を形成した請求項１又は
   ２記載のスピンドルモータ。
4. 【請求項４】 上記シャフト２の反支持側の玉軸受４の
   軸方向外側において、上記ロータ５のロータハブ７に環
   状部材22を内嵌して、該環状部材22の内周面とこれに対
   面するシャフト外周面の一部とでもって該玉軸受４に対
   する軸方向外側の外ラビリンスシール部23を形成し、か
   つ、上記ロータ５のロータハブ７の一部に、該玉軸受４
   の軸方向内方側において径方向内方に延伸する延長部26
   を設けて、該延長部26の内周面とこれに対面するシャフ
   ト外周面の一部とでもって該玉軸受４に対する軸方向内
   側の内ラビリンスシール部25を形成した請求項２記載の
   スピンドルモータ。
5. 【請求項５】 ラビリンスシール部16，18，23，25を構
   成する微小隙間が軸方向部31と径方向部32とを備えた請
   求項１又は２記載のスピンドルモータ。