JP2001169505A - Spindle motor and recording medium drive including the same - Google Patents
Spindle motor and recording medium drive including the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
及びこれを備えた記録媒体駆動装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a spindle motor and a recording medium drive provided with the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】記録媒体駆動装置としての例えばハード
ディスク駆動装置は、収容室を規定する装置ハウジング
と、装置ハウジングに装着されたスピンドルモータと、
スピンドルモータに取り付けられた磁気ディスクと、磁
気ディスクに記録情報を書き込む及び／又は記録情報を
読み取る磁気ヘッドとを備えている。このハードディス
ク駆動装置に用いられるスピンドルモータは、ハードデ
ィスク駆動装置の装置ハウジングに固定される静止軸部
材と、磁気ディスクが装着されるロータハブと、静止軸
部材とロータハブとの間に介在された一対の軸受手段と
を具備している。このようなスピンドルモータでは、一
方の軸受手段の軸線方向外側に、例えば図５に示すよう
に磁性流体シール手段１０２が配設されている。磁性流
体シール手段１０２は、環状マグネット１０４と、この
環状マグネット１０４の両側に配設されたポールピース
１０６，１０８とを備え、これらがホルダ１１０に取り
付けられ、かかるホルダ１１０がロータハブ１１２に装
着されている。2. Description of the Related Art For example, a hard disk drive as a recording medium drive includes an apparatus housing that defines a storage chamber, a spindle motor mounted on the apparatus housing,
The magnetic disk includes a magnetic disk attached to a spindle motor, and a magnetic head for writing recorded information to and / or reading recorded information from the magnetic disk. The spindle motor used in the hard disk drive includes a stationary shaft member fixed to the device housing of the hard disk drive, a rotor hub on which the magnetic disk is mounted, and a pair of bearings interposed between the stationary shaft member and the rotor hub. Means. In such a spindle motor, a magnetic fluid sealing means 102 is disposed, for example, as shown in FIG. The magnetic fluid sealing means 102 includes an annular magnet 104 and pole pieces 106 and 108 disposed on both sides of the annular magnet 104. These are attached to a holder 110, and the holder 110 is attached to a rotor hub 112. I have.
【０００３】この磁性流体シール手段１０２の先端部
は、図６に拡大して示すように構成されている。一対の
ポールピース１０６，１０８の内周端部は、マグネット
１０４から静止軸部材１１４に向けて半径方向内方に突
出し、マグネット１０４、一方のポールピース１０６、
静止軸部材１１４及び他方のポールピース１０８を通っ
てマグネット１０４に戻る磁気回路が形成される。一方
のポールピース１０６の内周端部はマグネット１０４の
内周面の一部を覆うように軸線方向内方に折曲された後
半径方向内方に延び、このポールピース１０６と静止軸
部材１１４との間に磁性流体１１６が充填され、充填さ
れた磁性流体１１６は図６に破線で示すように磁気的に
保持される。The tip of the magnetic fluid sealing means 102 is configured as shown in FIG. The inner peripheral ends of the pair of pole pieces 106, 108 project radially inward from the magnet 104 toward the stationary shaft member 114, and the magnet 104, one of the pole pieces 106,
A magnetic circuit that returns to the magnet 104 through the stationary shaft member 114 and the other pole piece 108 is formed. The inner peripheral end of one pole piece 106 is bent inward in the axial direction so as to cover a part of the inner peripheral surface of the magnet 104 and then extends inward in the radial direction. The magnetic fluid 116 is filled in between, and the filled magnetic fluid 116 is magnetically held as shown by a broken line in FIG.
【０００４】この状態では、図６に示す通り、マグネッ
ト１０４から発生する磁力によって磁性流体１１６が磁
気的に保持され、一方のポールピース１０６と静止軸部
材１１４との間の環状空間が磁性流体１１６によってシ
ールされる。また、充填された磁性流体１１６の一部
は、一方のポールピース１０６の内周端部内側からマグ
ネット１０４の内周面にわたる領域（この領域は磁力が
比較的弱くなるように磁気設計されている）に磁気的に
保持され、この領域の磁性流体１１６が補給用として利
用され、蒸発等によってシール部の磁性流体１１６（一
方のポールピース１０６と静止軸部材１１４との間に存
在するもの）が減少すると、この補給用磁性流体１１６
が上記シール部に補給され、このようにして磁性流体シ
ール手段１０２の長寿命化を図っている。In this state, as shown in FIG. 6, the magnetic fluid 116 is magnetically held by the magnetic force generated by the magnet 104, and the annular space between one of the pole pieces 106 and the stationary shaft member 114 is filled with the magnetic fluid 116. Sealed by. Further, a part of the filled magnetic fluid 116 extends from the inside of the inner peripheral end of one pole piece 106 to the inner peripheral surface of the magnet 104 (this region is magnetically designed so that the magnetic force is relatively weak. ) Is magnetically held, and the magnetic fluid 116 in this region is used for replenishment, and the magnetic fluid 116 (the one existing between the one pole piece 106 and the stationary shaft member 114) of the seal portion is evaporated or the like. When the supply magnetic fluid 116 decreases,
Is supplied to the seal portion, and thus the life of the magnetic fluid sealing means 102 is extended.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年、プログラム量、
データ量等が増大し、ハードディスク駆動装置の記憶容
量のアップ、記録情報の書き込み・読み出し速度の高速
化がますます要求され、この対応手段の一つとして、ス
ピンドルモータの高速回転化が進んでいる。ところが、
スピンドルモータの回転速度が高速化する、例えば１０
０００ｒｐｍ（回／分）以上になると、磁性流体１１６
に作用する遠心力が大きくなり、作用する遠心力によっ
て磁性流体１１６が図６に実線で示すように流動するよ
うになる。特に、一方のポールピース１１６の軸線方向
外側部と静止軸部材１１４との間に保持された磁性流体
１１６の一部１１６ａは、ポールピース１０６の外面に
沿って半径方向外方に流動し、そして遠心力が磁気的に
保持しようとする磁力よりも大きくなると、この部分１
１６ａが外周方向に飛散するようになる。また、一方の
ポールピース１０６の軸線方向内側部と静止軸部材１１
４との間に保持されていた磁性流体１１６の一部１１６
ｂは、ポールピース１０６の内面に沿ってマグネット１
０４の内周面側に流動し、その一部１１６ａが上述する
ように流動することにも起因して、磁性流体１１６のシ
ール部のシール層の厚さが薄くなり、磁性流体１１６に
よるシール能力、特に耐圧が低下する。このように磁性
流体１１６の耐圧が低下すると、そのシール部が破れ易
くなり、万一破れた場合、スピンドルモータ内部の塵等
が磁気ディスクを収容する収容室内に流入し、この収容
室内を清浄に保つことができなくなる。In recent years, the amount of programs,
As the amount of data increases, the storage capacity of the hard disk drive is increased, and the writing / reading speed of recorded information is required to be faster. As one of the measures, the high-speed rotation of the spindle motor is progressing. . However,
The rotation speed of the spindle motor increases, for example, 10
000 rpm (times / minute) or more, the magnetic fluid 116
The magnetic fluid 116 flows as shown by a solid line in FIG. 6 due to the centrifugal force acting on the magnetic fluid 116. In particular, a portion 116a of the magnetic fluid 116 held between the axially outer portion of one pole piece 116 and the stationary shaft member 114 flows radially outward along the outer surface of the pole piece 106, and When the centrifugal force becomes larger than the magnetic force to be magnetically held, this part 1
16a scatters in the outer peripheral direction. Also, the axially inner portion of one pole piece 106 and the stationary shaft member 11
4 of the magnetic fluid 116 held between
b is the magnet 1 along the inner surface of the pole piece 106.
04, and a portion 116a of the magnetic fluid 116 flows as described above, so that the thickness of the sealing layer of the sealing portion of the magnetic fluid 116 is reduced, and the sealing ability of the magnetic fluid 116 is reduced. In particular, the breakdown voltage is reduced. If the pressure resistance of the magnetic fluid 116 is reduced in this manner, the seal portion is easily broken. I can't keep it.
【０００６】本発明の目的は、回転速度が高速化しても
磁性流体の飛散等を抑えることができ、また充分なシー
ル力を確保することができるスピンドルモータを提供す
ることである。また、本発明の他の目的は、充分な量の
磁性流体を磁気的に保持することができ、長期にわたっ
て安定したシール能力を維持することができるスピンド
ルモータを提供することである。また、本発明の更に他
の目的は、記録媒体を収容する収容室内を長期にわたっ
て清浄に保つことができる記録媒体駆動装置を提供する
ことである。An object of the present invention is to provide a spindle motor capable of suppressing scattering of a magnetic fluid even if the rotation speed is increased, and ensuring a sufficient sealing force. It is another object of the present invention to provide a spindle motor capable of magnetically holding a sufficient amount of magnetic fluid and maintaining a stable sealing ability for a long period of time. Still another object of the present invention is to provide a recording medium driving device capable of keeping a storage chamber for storing a recording medium clean for a long period of time.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、静止軸部材
と、前記静止軸部材に対して回転自在であるロータハブ
と、前記ロータハブと前記静止軸部材との間に介在され
た一対の軸受手段と、前記一対の軸受手段の少なくとも
一方の軸線方向外側に配設された磁性流体シール手段と
を具備するスピンドルモータにおいて、前記磁性流体シ
ール手段は磁性流体を保持するための保持マグネットを
備え、前記保持マグネットが前記ロータハブに装着され
ており、前記静止軸部材の所定部位には、前記保持マグ
ネットの内周面に対向して保持域が設けられ、前記保持
域と前記保持マグネットとの間に磁性流体が充填されて
おり、前記保持域の少なくとも軸線方向外側端部には、
前記保持域の軸線方向中央部に向けて半径方向外方に傾
斜して延びる保持テーパ部が設けられていることを特徴
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a stationary shaft member, a rotor hub rotatable with respect to the stationary shaft member, and a pair of bearing means interposed between the rotor hub and the stationary shaft member. And a magnetic fluid sealing means disposed at least one axial direction outside of the pair of bearing means, wherein the magnetic fluid sealing means includes a holding magnet for holding a magnetic fluid, A holding magnet is mounted on the rotor hub, and a holding area is provided at a predetermined portion of the stationary shaft member so as to face an inner peripheral surface of the holding magnet, and a magnetic field is provided between the holding area and the holding magnet. Fluid is filled, at least the axially outer end of the holding area,
A holding taper portion is provided, which extends so as to incline radially outward toward the axial center of the holding area.
【０００８】本発明に従えば、磁性流体シール手段は保
持マグネットを備え、この保持マグネットと静止軸部材
の保持域との間に磁性流体が充填される。また、この保
持域の少なくとも軸線方向外側端部には、保持域の軸線
方向中央部に向けて半径方向外方に傾斜する保持テーパ
部が設けられている。従って、充填された磁性流体は、
保持マグネットからの磁力によって静止軸部材の保持域
との間に磁気的に保持される。また、この磁性流体の軸
線方向外側界面は保持テーパ部に位置し、外側の気圧に
よってこの外側界面に軸線方向内方への力が作用し、充
填された磁性流体は毛細管現象によって内側に保持域の
中央部に向けて保持される。このように磁性流体には磁
力及び毛細管現象が作用するので、遠心力による軸線方
向外方への磁性流体の流動が抑えられ、これによってそ
の飛散等を防止することができる。また、保持域の保持
テーパ部は補給用磁性流体の溜め部として機能し、保持
された磁性流体が蒸発等して減少したとき、この保持テ
ーパ部の磁性流体が毛細管現象によって保持域の中央部
に向けて補給され、このような補給作用によって長期に
わたって安定した磁性流体シールを得ることができる。According to the present invention, the magnetic fluid sealing means includes a holding magnet, and a magnetic fluid is filled between the holding magnet and the holding area of the stationary shaft member. In addition, at least at the axially outer end of the holding region, a holding taper portion that is inclined radially outward toward the axial center of the holding region is provided. Therefore, the filled magnetic fluid is
The stationary shaft member is magnetically held between the stationary shaft member and the holding region by the magnetic force from the holding magnet. The outer surface of the magnetic fluid in the axial direction is located at the holding taper portion, and the outer pressure exerts an inward force on the outer interface in the axial direction. Is held toward the center of the. Since the magnetic force and the capillary action act on the magnetic fluid as described above, the flow of the magnetic fluid to the outside in the axial direction due to the centrifugal force is suppressed, whereby the scattering and the like can be prevented. The holding tapered portion of the holding region functions as a reservoir for the replenishment magnetic fluid, and when the held magnetic fluid is reduced due to evaporation or the like, the magnetic fluid in the holding tapered portion is reduced to a central portion of the holding region by a capillary phenomenon. , And a magnetic fluid seal that is stable for a long time can be obtained by such a replenishing action.
【０００９】また、本発明では、前記保持テーパ部は前
記保持域の軸線方向外側端部及び軸線方向内側端部に設
けられ、前記保持域の軸線方向中央部が前記保持マグネ
ットの内周面に向けて突出していることを特徴とする。
本発明に従えば、静止軸部材の保持域の軸線方向外側端
部及び軸線方向内側端部に保持テーパ部が設けられてい
るので、保持された磁性流体の軸線方向外側界面は外側
の保持テーパ部に位置し、またその軸線方向内側界面は
内側の保持テーパ部に位置し、磁性流体は、外側界面に
作用する外側の気圧及び内側界面に作用する内側の気圧
によって保持域の軸線方向中央部に向けて保持され、遠
心力による両外側への流動が抑えられる。In the present invention, the holding tapered portion is provided at an axially outer end and an axially inner end of the holding region, and an axially central portion of the holding region is formed on an inner peripheral surface of the holding magnet. It is characterized by protruding toward.
According to the present invention, since the holding taper portion is provided at the axially outer end and the axially inner end of the holding area of the stationary shaft member, the axially outer interface of the held magnetic fluid has the outer holding taper. Portion, and its axial inner interface is located at the inner holding taper portion, and the magnetic fluid is axially centrally located in the holding area by the outer air pressure acting on the outer interface and the inner air pressure acting on the inner interface. And the flow to both sides due to centrifugal force is suppressed.
【００１０】また、本発明では、前記保持域の軸線方向
外側端部に設けられた前記保持テーパ部の傾斜角度は、
その軸線方向内側端部に設けられた前記保持テーパ部の
傾斜角度よりも小さいことを特徴とする。本発明に従え
ば、スピンドルモータを記録媒体駆動装置に組み込んで
用いる場合、記録媒体駆動装置の収容室の中央部が負圧
傾向になるので、磁性流体の軸線方向外側界面に作用す
る外側の気圧はその軸線方向内側界面に作用する内側気
圧より小さくなるが、保持テーパ部の傾斜角度を上述し
たようにすることによって、磁性流体の両界面に作用す
る気圧の差を補償することができる。In the present invention, the inclination angle of the holding tapered portion provided at the axially outer end of the holding area is as follows:
The inclination angle of the holding taper portion provided at the axially inner end portion is smaller than the inclination angle of the holding taper portion. According to the present invention, when the spindle motor is incorporated in the recording medium driving device and used, the central portion of the storage chamber of the recording medium driving device tends to have a negative pressure, and therefore, the outer air pressure acting on the axially outer interface of the magnetic fluid. Although the pressure becomes smaller than the inner pressure acting on the inner interface in the axial direction, the difference between the pressure acting on both interfaces of the magnetic fluid can be compensated by setting the inclination angle of the holding taper as described above.
【００１１】また、本発明では、前記保持マグネットの
内周面には、その軸線方向中央部に向けて半径方向外方
に傾斜して延びる戻りテーパ部が設けられ、前記戻りテ
ーパ部の傾斜角度は前記静止軸部材の前記保持テーパ部
の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする。本発明に従
えば、保持マグネットの内周面に軸線方向中央部に向け
て半径方向外方に傾斜する戻りテーパ部が設けられてい
るので、ロータハブの回転によって保持マグネットが回
動すると、発生する遠心力によって磁性流体は戻りテー
パ部に沿って軸線方向中央部に向けて戻されるようにな
り、これによって、磁性流体の飛散等を一層効果的に抑
えることができる。また、保持マグネットの戻りテーパ
部の傾斜角度が静止軸部材の保持テーパ部の傾斜角度よ
りも小さいので、静止軸部材の外周面と保持マグネット
の内周面との間に所定の環状のテーパ空間が形成され
る。Further, in the present invention, a return taper portion is provided on the inner peripheral surface of the holding magnet so as to incline radially outward toward a center portion in the axial direction, and an inclination angle of the return taper portion is provided. Is characterized by being smaller than the inclination angle of the holding tapered portion of the stationary shaft member. According to the present invention, since the return taper portion which is inclined radially outward toward the center in the axial direction is provided on the inner peripheral surface of the holding magnet, it is generated when the holding magnet is rotated by the rotation of the rotor hub. Due to the centrifugal force, the magnetic fluid is returned toward the central portion in the axial direction along the return taper portion, so that scattering of the magnetic fluid can be more effectively suppressed. Further, since the inclination angle of the return taper portion of the holding magnet is smaller than the inclination angle of the holding taper portion of the stationary shaft member, a predetermined annular tapered space is formed between the outer peripheral surface of the stationary shaft member and the inner peripheral surface of the holding magnet. Is formed.
【００１２】また、本発明では、前記保持マグネットの
内周面は合成樹脂層によって覆われていることを特徴と
する。本発明に従えば、マグネットの内周面が合成樹脂
層によって覆われているので、マグネットが相対的移動
する際の磁性流体との間のトルク負荷を小さくすること
ができる。尚、このような合成樹脂層としてはフッ素系
樹脂を用いることができる。また、本発明は、収容室を
規定する装置ハウジングと、前記装置ハウジングに装着
されたスピンドルモータと、前記スピンドルモータによ
って所定方向に回転駆動される記録媒体と、記録媒体に
記録情報を書き込む及び／又は記録情報を読み出すため
の書込み及び／又は読出し手段とを具備し、前記スピン
ドルモータ、前記記録媒体並びに前記書込み及び／又は
読出し手段が前記収容室に収容され、前記スピンドルモ
ータは、前記装置ハウジングに固定された静止軸部材
と、前記静止軸部材に対して回転自在であるロータハブ
と、前記ロータハブと前記静止軸部材との間に介在され
た一対の軸受手段と、前記一対の軸受手段の少なくとも
一方の軸線方向外側に配設された磁性流体シール手段と
を備えた記録媒体駆動装置において、前記スピンドルモ
ータの前記磁性流体シール手段は磁性流体を保持するた
めの保持マグネットを備え、前記保持マグネットが前記
ロータハブに装着されており、前記静止軸部材の所定部
位には、前記保持マグネットの内周面に対向して保持域
が設けられ、前記保持域と前記保持マグネットとの間に
は、前記スピンドルモータの内部と前記収容室との間を
シールする磁性流体が充填されており、前記保持域の少
なくとも収容室側端部には、前記保持域の軸線方向中央
部に向けて半径方向外方に傾斜して延びる保持テーパ部
が設けられていることを特徴とする。Further, according to the present invention, the inner peripheral surface of the holding magnet is covered with a synthetic resin layer. According to the present invention, since the inner peripheral surface of the magnet is covered with the synthetic resin layer, the torque load between the magnet and the magnetic fluid when the magnet relatively moves can be reduced. Note that a fluorine-based resin can be used for such a synthetic resin layer. The present invention also provides an apparatus housing that defines a storage chamber, a spindle motor mounted on the apparatus housing, a recording medium that is driven to rotate in a predetermined direction by the spindle motor, and that writes and / or writes recording information to the recording medium. Or writing and / or reading means for reading recorded information, wherein the spindle motor, the recording medium, and the writing and / or reading means are housed in the housing chamber, and the spindle motor is mounted on the device housing. A fixed stationary shaft member, a rotor hub rotatable with respect to the stationary shaft member, a pair of bearing means interposed between the rotor hub and the stationary shaft member, and at least one of the pair of bearing means A magnetic fluid sealing means disposed on the outside in the axial direction of the The magnetic fluid sealing means of the motor includes a holding magnet for holding a magnetic fluid, the holding magnet is mounted on the rotor hub, and a predetermined portion of the stationary shaft member is provided on an inner peripheral surface of the holding magnet. A holding area is provided to face, and between the holding area and the holding magnet, a magnetic fluid for sealing between the inside of the spindle motor and the housing chamber is filled, and at least the holding area is filled. The storage chamber side end portion is provided with a holding taper portion that extends obliquely outward in the radial direction toward a central portion in the axial direction of the holding region.
【００１３】本発明に従えば、スピンドルモータの磁性
流体シール手段の保持マグネットと装置ハウジングに固
定された静止軸部材の保持域との間に磁性流体が充填さ
れ、静止軸部材の保持域の少なくとも収容室側端部に
は、保持域の軸線方向中央部に向けて半径方向外方に傾
斜する保持テーパ部が設けられている。従って、保持域
に充填される磁性流体の収容室側界面は保持テーパ部に
位置し、収容室の気圧によってこの収容室側界面に軸線
方向内方への力が作用し、充填された磁性流体は毛細管
現象によって内側に保持域の中央部に向けて保持され、
磁性流体に作用する磁力及び毛細管現象によってその飛
散等を防止することができる。また、保持域の保持テー
パ部は補給用磁性流体の溜め部として機能し、磁性流体
が蒸発等して減少したとき、この保持テーパ部の磁性流
体が毛細管現象によって保持域の中央部に向けて補給さ
れる。このように保持テーパ部が磁性流体の飛散防止機
能及び磁性流体の補給機能を有するので安定した磁性流
体シールを確保することができ、記録媒体を収容する収
容室を長期にわたって清浄に保つことができる。According to the present invention, the magnetic fluid is filled between the holding magnet of the magnetic fluid sealing means of the spindle motor and the holding area of the stationary shaft member fixed to the device housing, and at least the holding area of the stationary shaft member is filled. A holding taper portion is provided at the accommodation chamber side end portion, which is inclined radially outward toward the axial center portion of the holding area. Therefore, the interface of the storage chamber side of the magnetic fluid filled in the holding area is located at the holding taper portion, and the pressure of the storage chamber acts on the interface of the storage chamber side inward in the axial direction, so that the filled magnetic fluid is Is held inward by capillary action toward the center of the holding area,
The scattering and the like can be prevented by the magnetic force acting on the magnetic fluid and the capillary phenomenon. The holding tapered portion of the holding region functions as a reservoir for the replenishing magnetic fluid, and when the magnetic fluid is reduced due to evaporation or the like, the magnetic fluid in the holding tapered portion is directed toward the center of the holding region by capillary action. Replenished. Since the holding taper has the function of preventing the magnetic fluid from scattering and the function of replenishing the magnetic fluid, a stable magnetic fluid seal can be secured, and the storage chamber for storing the recording medium can be kept clean for a long time. .
【００１４】更に本発明では、前記静止軸部材の前記保
持テーパ部は、前記保持域の前記収容室側端部及びモー
タ内部側端部に設けられ、前記保持域の軸線方向中央部
が前記保持マグネットの内周面に向けて突出し、前記収
容室側端部の前記保持テーパ部の傾斜角度は、前記モー
タ内部側端部の前記保持テーパ部の傾斜角度よりも小さ
いことを特徴とする。本発明に従えば、静止軸部材の保
持域の収容室側端部の保持テーパ部の傾斜角度がそのモ
ータ内部側端部の保持テーパ部の傾斜角度より小さくな
っている。記録媒体の回転時、記録媒体を収容する収容
室の中央部が負圧傾向になるので、磁性流体の収容室側
界面に作用する外側の気圧はそのモータ内部側界面に作
用する内側の気圧より小さくなるが、上述の如くするこ
とによって、磁性流体の両界面に作用する気圧の差を補
償することができる。Further, in the present invention, the holding tapered portion of the stationary shaft member is provided at an end of the holding area on the side of the housing chamber and on an inner side of the motor. The holding tapered portion protrudes toward the inner peripheral surface of the magnet, and an inclination angle of the holding taper portion at the housing chamber side end is smaller than an inclination angle of the holding taper portion at the motor inner side end. According to the present invention, the inclination angle of the holding taper portion at the accommodation chamber side end of the holding area of the stationary shaft member is smaller than the inclination angle of the holding taper portion at the motor inner side end. During the rotation of the recording medium, the central part of the accommodation chamber for accommodating the recording medium tends to have a negative pressure, so that the outer air pressure acting on the interface of the magnetic fluid on the accommodation chamber side is higher than the inner air pressure acting on the motor inner side interface. Although it is small, the difference between the pressures acting on the two interfaces of the magnetic fluid can be compensated for by the above-described method.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うスピンドルモータ及び本発明に従う記録媒体駆
動装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明
に従う記録媒体駆動装置の一実施形態を簡略的に示す断
面図であり、図２は、本発明に従うスピンドルモータの
一実施形態を示す断面図であり、図３は、図２のスピン
ドルモータにおける磁性流体シール手段の一部及びその
近傍を示す部分拡大断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a spindle motor according to the present invention and a recording medium driving device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing one embodiment of a recording medium driving device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of a spindle motor according to the present invention, and FIG. FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part of a magnetic fluid sealing unit and its vicinity in a second spindle motor.
【００１６】図１において、図示の記録媒体駆動装置は
直方体状の装置ハウジング７２を備え、装置ハウジング
７２は下部ハウジング７３とカバー部材７４から構成さ
れている。下部ハウジング７３はベース部７５と、この
ベース部７５の４側縁部から上方に延びる側壁部７６を
有し、側壁部７６によって規定される上面開口がカバー
部材７４によって覆われ、下部ハウジング７３及びカバ
ー部材７４が収容室７７を規定する。In FIG. 1, the illustrated recording medium driving device has a rectangular parallelepiped device housing 72, and the device housing 72 includes a lower housing 73 and a cover member 74. The lower housing 73 has a base portion 75 and a side wall portion 76 extending upward from four side edges of the base portion 75, and an upper surface opening defined by the side wall portion 76 is covered by a cover member 74. The cover member 74 defines the accommodation room 77.
【００１７】装置ハウジング７２の収容室７７内には、
記録媒体としての磁気ディスク７８と、磁気ディスク７
８を回転駆動するためのスピンドルモータ１と、記録情
報を書き込み及び／又は読み出すための書込み及び／又
は読出し手段としての磁気ヘッド７９と、磁気ヘッド７
９を磁気ディスク７８に対して所要の通りに移動させる
ためのヘッド移動機構８０が収容されている。ヘッド移
動機構８０は、各磁気ディスク７８の上下に配設された
アーム部材８２を備え、これらアーム部材８２の先端部
に磁気ヘッド７９が装着されている。ヘッド移動機構８
０は、更に、ボイスコイルモータの如きアクチュエータ
８４を備え、かかるアクチュエータ８４によってアーム
部材８２が磁気ディスク７８に近接及び離隔する方向に
旋回される。In the accommodation room 77 of the device housing 72,
A magnetic disk 78 as a recording medium and a magnetic disk 7
, A magnetic head 79 as a writing and / or reading means for writing and / or reading recorded information, and a magnetic head 7
A head moving mechanism 80 for moving the magnetic disk 9 relative to the magnetic disk 78 as required is housed. The head moving mechanism 80 includes arm members 82 disposed above and below each magnetic disk 78, and a magnetic head 79 is mounted on the tip of each of the arm members 82. Head moving mechanism 8
0 further includes an actuator 84 such as a voice coil motor, and the arm member 82 is turned by the actuator 84 in a direction to move toward and away from the magnetic disk 78.
【００１８】このような記録媒体駆動装置では、スピン
ドルモータ１が後述する如く回転することによって、磁
気ディスク７８が所定方向に回転駆動される。アクチュ
エータ８４はアーム部材８２を旋回し、それらに装着さ
れた磁気ヘッド７９は対応する磁気ディスク７８の略径
方向に移動し、かくして磁気ヘッド７９の作用によって
記録すべき記録情報が磁気ディスク７８に磁気的に記録
され、また磁気ディスク７８に記録された記録情報を磁
気ヘッド７９を介して読み取ることができる。In such a recording medium drive, the magnetic disk 78 is rotated in a predetermined direction by rotating the spindle motor 1 as described later. The actuator 84 turns the arm member 82, and the magnetic head 79 mounted on the arm member 82 moves in a substantially radial direction of the corresponding magnetic disk 78. Thus, the recording information to be recorded by the operation of the magnetic head 79 is magnetically recorded on the magnetic disk 78. The recorded information which is recorded on the magnetic disk 78 and recorded on the magnetic disk 78 can be read through the magnetic head 79.
【００１９】次に、図２を参照して、スピンドルモータ
１について説明すると、このスピンドルモータ１は静止
軸部材２と、この静止軸部材２に対して回転自在である
ロータハブ４とを備えている。静止軸部材２の下端部は
固定用ねじ（図示せず）によって装置ハウジング７３の
ベース部７５に固定され、このようにしてスピンドルモ
ータ１が装置ハウジング７２に取り付けられる。図示の
スピンドルモータ１では、静止軸部材２の両端部近傍に
軸受手段８，１０が装着され、一対の軸受手段８，１０
を介してロータハブ４が回転自在に支持されている。こ
の形態では、軸受手段８，１０は玉軸受から構成されて
いる。ロータハブ４は、中空円筒状のハブ本体１２を備
え、このハブ本体１２の内周面にスリーブ状ヨーク１４
が装着されている。ヨーク１４の一端部（図１において
上端部）には、半径方向内方に突出する環状支持部１６
が設けられ、かかる環状支持部１６と静止軸部材２の上
端部近傍との間に一方の軸受手段８が装着されている。
また、ヨーク１４の他端部の内周面には環状支持リング
１８が装着され、かかる支持リング１８と静止軸部材２
の下端部近傍との間に他方の軸受手段１０が装着されて
いる。Next, the spindle motor 1 will be described with reference to FIG. 2. The spindle motor 1 includes a stationary shaft member 2 and a rotor hub 4 rotatable with respect to the stationary shaft member 2. . The lower end of the stationary shaft member 2 is fixed to the base 75 of the device housing 73 by fixing screws (not shown), and the spindle motor 1 is attached to the device housing 72 in this manner. In the illustrated spindle motor 1, bearing means 8, 10 are mounted near both ends of the stationary shaft member 2, and a pair of bearing means 8, 10 are provided.
, The rotor hub 4 is rotatably supported. In this embodiment, the bearing means 8, 10 are constituted by ball bearings. The rotor hub 4 includes a hollow cylindrical hub body 12, and a sleeve-like yoke 14 is provided on an inner peripheral surface of the hub body 12.
Is installed. At one end (upper end in FIG. 1) of the yoke 14, an annular support portion 16 protruding inward in the radial direction is provided.
And one bearing means 8 is mounted between the annular support portion 16 and the vicinity of the upper end of the stationary shaft member 2.
An annular support ring 18 is mounted on the inner peripheral surface of the other end of the yoke 14, and the support ring 18 and the stationary shaft member 2
The other bearing means 10 is mounted between the lower bearing and the vicinity of the lower end.
【００２０】ハブ本体１２の下端部には、半径方向外方
に突出する環状フランジ２０が設けられ、この環状フラ
ンジ２０の上面に、磁気ディスク７８（図１参照）がス
ペーサ（図示せず）を介して複数枚載置される。また、
ヨーク１４の中間部、即ち一対の軸受手段８，１０間の
部位の内周面には環状マグネット２２が取付けられ、こ
の環状マグネット２２に対向してステータ２４が配設さ
れている。ステータ２４は、静止軸部材２の中間部、即
ち一対の軸受手段８，１０間の部位に取付けられたステ
ータコア２６を備え、ステータコア２６にコイル２８が
所要の通りに巻かれている。かく構成されているので、
コイル２８に電流が供給されると、磁化されるステータ
２４と環状マグネット２２との相互磁気作用によってロ
ータハブ４（及びこれに取付けられた磁気ディスク７
８）が所定方向に回転駆動される。An annular flange 20 is provided at the lower end of the hub body 12 so as to protrude outward in the radial direction. On the upper surface of the annular flange 20, a magnetic disk 78 (see FIG. 1) has a spacer (not shown). A plurality of sheets are placed through the intermediary. Also,
An annular magnet 22 is attached to an intermediate portion of the yoke 14, that is, an inner peripheral surface of a portion between the pair of bearing means 8 and 10, and a stator 24 is disposed to face the annular magnet 22. The stator 24 includes a stator core 26 attached to an intermediate portion of the stationary shaft member 2, that is, a portion between the pair of bearing means 8 and 10, and a coil 28 is wound around the stator core 26 as required. Because it is composed in this way,
When a current is supplied to the coil 28, the rotor hub 4 (and the magnetic disk 7 attached thereto) is
8) is rotationally driven in a predetermined direction.
【００２１】このスピンドルモータでは、モータの軸線
方向（図１において上下方向）において、他方の軸受手
段１０の外側（図１において下側）にラビリンスシール
手段３０が設けられている。ラビリンスシール手段３０
は、静止軸部材６の他端部に固定されたラビリンス部材
３２を有している。ラビリンス部材３２は、軸受手段１
０の軸線方向外側にて半径方向外方に延び、その外周部
には上記軸線方向内方に支持リング１８に向けて延びる
環状突部３４が設けられている。このラビリンスシール
手段３０は、支持リング１８の外面に設けられた環状凹
部３６及びその内周部に設けられた内フランジ３８を含
んでいる。支持リング１８の環状凹部３６にはラビリン
ス部材３２の環状突部３４が受入れられ、またその内フ
ランジ３８は軸受手段１０とラビリンス部材３２との間
を半径方向内方に静止軸部材２に向けて延びている。従
って、支持リング１８及びラビリンス部材３２は相互に
協働してラビリンス通路を規定し、軸受手段１０からの
グリス等が外部に飛散するのを防止する。In this spindle motor, a labyrinth seal means 30 is provided outside the other bearing means 10 (the lower side in FIG. 1) in the axial direction of the motor (vertical direction in FIG. 1). Labyrinth sealing means 30
Has a labyrinth member 32 fixed to the other end of the stationary shaft member 6. The labyrinth member 32 includes the bearing means 1
An annular projection 34 extending radially outward on the outer side in the axial direction of 0 and extending inward in the axial direction toward the support ring 18 is provided on the outer peripheral portion. The labyrinth sealing means 30 includes an annular recess 36 provided on the outer surface of the support ring 18 and an inner flange 38 provided on the inner periphery thereof. The annular projection 36 of the labyrinth member 32 is received in the annular recess 36 of the support ring 18, and the inner flange 38 thereof extends radially inward between the bearing means 10 and the labyrinth member 32 toward the stationary shaft member 2. Extending. Accordingly, the support ring 18 and the labyrinth member 32 cooperate with each other to define a labyrinth passage, thereby preventing grease and the like from the bearing means 10 from scattering outside.
【００２２】また、モータの軸線方向において、一方の
軸受手段８の外側（図１において上側）に磁性流体シー
ル手段４０が設けられている。図示の磁性流体シール手
段４０は、リング状の保持マグネット４２と、この保持
マグネット４２の外周部を支持する環状ホルダ４４とか
ら構成されている。保持マグネット４２は、半径方向に
着磁されており、例えば半径方向内周部がＮ極に、また
その半径方向外周部がＳ極に着磁される。また、ホルダ
４４は非磁性材料から形成され、保持マグネット４２の
外周端部がこのホルダ４４に装着されている。この形態
では、ホルダ４４が例えば接着剤によってヨーク１４の
一端部に固着され、かくホルダ４４を固着することによ
って、保持マグネット４２がロータハブ４に取付けられ
る。そして、保持マグネット４２と静止軸部材２の所定
部位との間に磁性流体４６が充填されている。従って、
磁性流体４６は、保持マグネット４２と静止軸部材２と
の間の環状空間、換言するとモータ内部（ステータ２
４、ロータマグネット２２が収容された空間）と収容室
７７との間をシールし、軸受手段８からのグリス等が外
部に飛散するのを防止する。尚、磁性流体シール手段４
０及びそれに関連する構成については、後に更に詳述す
る。A magnetic fluid sealing means 40 is provided outside one bearing means 8 (upper side in FIG. 1) in the axial direction of the motor. The illustrated magnetic fluid sealing means 40 includes a ring-shaped holding magnet 42 and an annular holder 44 that supports an outer peripheral portion of the holding magnet 42. The holding magnet 42 is magnetized in the radial direction. For example, the inner periphery in the radial direction is magnetized to the N pole, and the outer periphery in the radial direction is magnetized to the S pole. The holder 44 is formed of a non-magnetic material, and the outer peripheral end of the holding magnet 42 is mounted on the holder 44. In this embodiment, the holder 44 is fixed to one end of the yoke 14 by, for example, an adhesive, and the holding magnet 42 is attached to the rotor hub 4 by fixing the holder 44. The magnetic fluid 46 is filled between the holding magnet 42 and a predetermined portion of the stationary shaft member 2. Therefore,
The magnetic fluid 46 is formed in an annular space between the holding magnet 42 and the stationary shaft member 2, in other words, inside the motor (stator 2).
(4, the space in which the rotor magnet 22 is housed) and the housing chamber 77 to prevent the grease and the like from the bearing means 8 from scattering to the outside. The magnetic fluid sealing means 4
0 and its related configuration will be described in further detail later.
【００２３】この形態では、磁性流体シール手段４０の
更に軸線方向外側にキャップ部材４８が設けられてい
る。キャップ部材４８はリング状プレートから構成さ
れ、その外周部がハブ本体１２の一端部に接着剤によっ
て固着され、その内周部は静止軸部材２の外周面近傍に
位置している。このキャップ部材４８と磁性流体シール
手段４０との間には環状空間が存在しており、仮に磁性
流体シール手段４０の磁性流体４６が飛散しても、飛散
した磁性流体４６はこの環状空間に捕捉される。次に、
図２とともに図３を参照して磁性流体シール手段４０及
びそれに関連する構成について説明すると、図示の実施
形態では、磁性流体シール手段４０の保持マグネット４
２はある程度肉厚が厚く、例えば１〜３ｍｍ程度に形成
され、その内周面は静止軸部材２の外周面に沿って図２
及び図３において上下方向に実質上垂直に延びている。
保持マグネット４２の内周面に対向する静止軸部材２の
外周面の所定部位には保持域５０が設けられ、保持マグ
ネット４２の内周面と静止軸部材２の保持域５０との間
に磁性流体４６が充填される。静止軸部材２は磁性材
料、例えば磁性のステンレス鋼から形成される。このよ
うに構成されているので、保持マグネット４２からの磁
束は、磁性流体４６、静止軸部材２、軸受手段８、ヨー
ク部材１４の環状支持部１６及びホルダ４４を介してこ
のマグネット４２に戻り、磁性流体４６を保持するため
の磁気回路が構成される。In this embodiment, a cap member 48 is provided further outside the magnetic fluid sealing means 40 in the axial direction. The cap member 48 is formed of a ring-shaped plate, the outer periphery of which is fixed to one end of the hub body 12 with an adhesive, and the inner periphery thereof is located near the outer peripheral surface of the stationary shaft member 2. An annular space exists between the cap member 48 and the magnetic fluid sealing means 40. Even if the magnetic fluid 46 of the magnetic fluid sealing means 40 scatters, the scattered magnetic fluid 46 is captured in the annular space. Is done. next,
Referring to FIG. 3 together with FIG. 2, the magnetic fluid sealing means 40 and the configuration related thereto will be described. In the illustrated embodiment, the holding magnet 4 of the magnetic fluid sealing means 40 is provided.
2 is formed to have a certain thickness, for example, about 1 to 3 mm, and the inner peripheral surface thereof extends along the outer peripheral surface of the stationary shaft member 2 as shown in FIG.
3, and extends substantially vertically in the vertical direction.
A holding area 50 is provided at a predetermined position on the outer peripheral surface of the stationary shaft member 2 facing the inner peripheral surface of the holding magnet 42, and a magnetic field is provided between the inner peripheral surface of the holding magnet 42 and the holding area 50 of the stationary shaft member 2. The fluid 46 is filled. The stationary shaft member 2 is formed of a magnetic material, for example, magnetic stainless steel. With this configuration, the magnetic flux from the holding magnet 42 returns to the magnet 42 via the magnetic fluid 46, the stationary shaft member 2, the bearing means 8, the annular support portion 16 of the yoke member 14, and the holder 44, A magnetic circuit for holding the magnetic fluid 46 is configured.
【００２４】この形態では、静止軸部材２の保持域５０
の上記軸線方向外側端部、即ち収容室側端部（図２及び
図３において上側端部）及び軸線方向内側端部、即ちモ
ータ内部側端部（図２及び図３において下側端部）に保
持テーパ部５２，５４が設けられている。軸線方向外側
（収容室側）の保持テーパ部５２は保持域５０の軸線方
向中央部６０に向けて（換言すると、図１及び図２にお
いて下方に）半径方向外方に（換言すると、保持マグネ
ット４２の内周面に近接する方向に）傾斜して延び、ま
た軸線方向内側（モータ内部側）の保持テーパ部５４も
保持域５０の軸線方向中央部６０に向けて（換言する
と、図１及び図２において上方に）半径方向外方に傾斜
して延び、上記保持域５０の軸線方向中央部６０が保持
マグネット４２の内周面に向けて半径方向外方に突出し
ている。このように構成されているので、保持マグネッ
ト４２と静止軸部材２との間の磁場は、保持域５０の上
記中央部６０が最も強く、その軸線方向両側に向かうに
従って徐々に弱くなり、磁性流体４６は、図３に示すよ
うに、保持域５０の中央部６０に向けて磁気的に保持さ
れる。In this embodiment, the holding area 50 of the stationary shaft member 2
And the axially inner end, ie, the inner end of the motor (the lower end in FIGS. 2 and 3). Are provided with holding tapered portions 52 and 54. The holding taper portion 52 on the outside in the axial direction (on the side of the storage chamber) is directed radially outward (in other words, downward in FIGS. 1 and 2) toward the central portion 60 in the axial direction of the holding area 50 (in other words, the holding magnet). The holding taper portion 54 on the inner side in the axial direction (inside of the motor) also extends toward the central portion 60 in the axial direction of the holding area 50 (in other words, FIG. 1 and FIG. 2). The upper part of the holding area 50 protrudes radially outward toward the inner peripheral surface of the holding magnet 42. With this configuration, the magnetic field between the holding magnet 42 and the stationary shaft member 2 is strongest at the central portion 60 of the holding area 50 and gradually weakens toward both sides in the axial direction. As shown in FIG. 3, 46 is magnetically held toward the central portion 60 of the holding area 50.
【００２５】保持マグネット４２と静止軸部材２の保持
域５０との間に磁性流体４６を所定量充填すると、図３
に示す状態となる。即ち、磁性流体４６の軸線方向外側
界面、即ち収容室側界面５６（図１及び図２において上
側の界面）は外側の保持テーパ部５２に位置し、収容室
７７内の気圧がこの外側界面５６に作用し、この保持テ
ーパ部５２に位置する磁性流体４６は毛細管現象によっ
て保持域５０の中央部６０に向けて保持される。また、
磁性流体４６の軸線方向内側界面、即ちモータ内部側界
面５８（図１及び図２において下側界面）は内側の保持
テーパ部５４に位置し、モータ内部からの気圧がこの内
側界面５８に作用し、保持テーパ部５４に位置する磁性
流体４６は毛細管現象によって保持域５０の中央部６０
に向けて保持される。このように、保持された磁性流体
５０は毛細管現象によって保持域５０の中央部６０に向
けて保持され、ロータハブ４が高速回転したとしても遠
心力による磁性流体４６の飛散を抑えることができる。
尚、保持された磁性流体４６に毛細管現象が作用するよ
うに、保持マグネット４２の内周面と静止軸部材２の保
持域５０との間は微小間隙に、例えば０．０５ｍｍ程度
に設定される。When a predetermined amount of magnetic fluid 46 is filled between the holding magnet 42 and the holding area 50 of the stationary shaft member 2, FIG.
The state shown in FIG. That is, the axially outer interface of the magnetic fluid 46, that is, the housing-side interface 56 (the upper interface in FIGS. 1 and 2) is located on the outer holding taper portion 52, and the pressure in the housing chamber 77 is reduced by the outer interface 56. The magnetic fluid 46 located in the holding taper portion 52 is held toward the central portion 60 of the holding region 50 by capillary action. Also,
The inner interface in the axial direction of the magnetic fluid 46, that is, the inner interface 58 (the lower interface in FIGS. 1 and 2) is located on the inner holding taper portion 54, and the pressure from the inside of the motor acts on the inner interface 58. The magnetic fluid 46 located in the holding taper portion 54 is moved to the central portion 60 of the holding region 50 by capillary action.
Held towards. As described above, the held magnetic fluid 50 is held toward the central portion 60 of the holding area 50 by the capillary phenomenon, so that even if the rotor hub 4 rotates at a high speed, the scattering of the magnetic fluid 46 due to the centrifugal force can be suppressed.
The gap between the inner peripheral surface of the holding magnet 42 and the holding area 50 of the stationary shaft member 2 is set to a minute gap, for example, about 0.05 mm so that the capillary action acts on the held magnetic fluid 46. .
【００２６】この形態では、図２から理解される如く、
一方の保持テーパ部５２に位置する外側界面５６から他
方の保持テーパ部５４に位置する内側界面５８までの磁
性流体４６がシール部（保持マグネット４２と静止軸部
材２との環状空間、換言すると収容室７７とモータ内部
との間の空間をシールする部分）として機能するので、
このシール部の層厚を比較的厚くすることができ、これ
によって充分な耐圧を得ることができる。また、保持テ
ーパ部５２，５４によって生成される環状空間は磁性流
体４６の溜め部として機能し、磁性流体４６が蒸発等に
よって減少すると、この保持テーパ部５２，５４に存在
する磁性流体４６が毛細管現象によって保持域５０の軸
線方向中央部６０に向けて補給され、この補給によって
長期にわたって安定したシールを得ることができる。In this embodiment, as understood from FIG.
The magnetic fluid 46 from the outer interface 56 located on the one holding taper portion 52 to the inner interface 58 located on the other holding taper portion 54 is sealed (an annular space between the holding magnet 42 and the stationary shaft member 2, in other words, accommodated). Function as a part that seals the space between the chamber 77 and the inside of the motor)
The layer thickness of the seal portion can be made relatively thick, and thereby a sufficient pressure resistance can be obtained. The annular space formed by the holding tapered portions 52, 54 functions as a reservoir for the magnetic fluid 46. When the magnetic fluid 46 is reduced by evaporation or the like, the magnetic fluid 46 existing in the holding tapered portions 52, 54 becomes a capillary. Due to the phenomenon, replenishment is performed toward the central portion 60 in the axial direction of the holding area 50, and a stable seal can be obtained over a long period of time by the replenishment.
【００２７】このようなスピンドルモータ１では、軸線
方向外側の保持テーパ部５２と軸線方向内側の保持テー
パ部５４を、次の通りに構成するのが望ましい。ロータ
ハブ４が高速回転すると、ロータハブ４の上方空間が負
圧傾向になり、このことに関連して、保持された磁性流
体４６の軸線方向外側界面５６（収容室側界面）に作用
する気圧はその軸線方向内側界面５８（モータ内部側界
面）に作用する気圧より小さくなる。このように気圧差
が生じると、磁性流体４６の界面５６，５８に作用する
気圧による力が相違するようになるが、このような気圧
による力のアンバランスを少なくするために、外側（収
容室側）の保持テ−パ部５２の傾斜角度α１を内側（モ
ータ内部側）の保持テーパ部５４の傾斜角度α２より小
さくする（α１＜α２）のが望ましい。このような磁性
流体シール手段４０においては、磁性流体４６を保持す
る保持マグネット４２の内周面を合成樹脂層、例えばフ
ッ素系樹脂（商品名「テフロン」として市販されている
もの）の層で覆うようにしてもよい。このように構成す
ると、保持マグネット４２に対する磁性流体４６の流動
抵抗を小さくすることができ、ロータハブ４の回転時の
トルク負荷を抑えることができる。In the spindle motor 1 described above, it is desirable that the holding taper portion 52 on the outer side in the axial direction and the holding taper portion 54 on the inner side in the axial direction are configured as follows. When the rotor hub 4 rotates at a high speed, the space above the rotor hub 4 tends to have a negative pressure. In this connection, the air pressure acting on the axially outer interface 56 (the housing chamber side interface) of the retained magnetic fluid 46 is the same as the pressure. The pressure becomes smaller than the air pressure acting on the axially inner interface 58 (motor inner interface). When such a pressure difference occurs, the force due to the pressure acting on the interfaces 56 and 58 of the magnetic fluid 46 becomes different. However, in order to reduce the imbalance of the force due to such pressure, the outside (the accommodation chamber) is reduced. It is desirable that the inclination angle α1 of the holding taper portion 52 on the (side) side is smaller than the inclination angle α2 of the holding taper portion 54 on the inner side (inside the motor) (α1 <α2). In such a magnetic fluid sealing means 40, the inner peripheral surface of the holding magnet 42 holding the magnetic fluid 46 is covered with a synthetic resin layer, for example, a layer of a fluororesin (commercially available as "Teflon"). You may do so. With this configuration, the flow resistance of the magnetic fluid 46 to the holding magnet 42 can be reduced, and the torque load during rotation of the rotor hub 4 can be suppressed.
【００２８】図４は、磁性流体シール手段の変形形態の
一部及びそれに関連する構成を示しており、この変形形
態では磁性流体シール手段の保持マグネットに修正が施
されている。尚、図４において、図２及び図３に示す部
材と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その
説明を省略する。図４において、この変形例では、磁性
流体シール手段４０Ａの保持マグネット４２Ａの内周面
に戻りテーパ部６６，６８が設けられている。一方の戻
りテーパ部６６は保持域５０の軸線方向外側（収容室
側）の保持テーパ部５２に対向して設けられ、この戻り
テーパ部６６は保持マグネット４２Ａの軸線方向中央部
（換言すると保持域５０の中央部６０）に向けて半径方
向外方に傾斜し、その傾斜角度は保持テーパ部５２の傾
斜角度より小さく設定されている。また、他方の戻りテ
ーパ部６８は保持域５０の軸線方向内側（モータ内部
側）の保持テーパ部５４に対向して設けられ、戻りテー
パ部６８は保持マグネット４２Ａの軸線方向中央部に向
けて半径方向外方に傾斜し、その傾斜角度は保持テーパ
部５４の傾斜角度より小さく設定されている。この変形
形態のその他の構成は、図２及び図３に示す実施形態と
実質上同一である。FIG. 4 shows a part of a modification of the magnetic fluid sealing means and a configuration related thereto, in which the holding magnet of the magnetic fluid sealing means is modified. In FIG. 4, members that are substantially the same as the members shown in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. 4, in this modified example, return taper portions 66 and 68 are provided on the inner peripheral surface of the holding magnet 42A of the magnetic fluid sealing means 40A. One return taper portion 66 is provided to face the holding taper portion 52 on the outer side in the axial direction of the holding region 50 (on the side of the storage chamber), and the return taper portion 66 is located at the axial center portion of the holding magnet 42A (in other words, the holding region). 50 is inclined outward in the radial direction toward the central portion 60), and the inclination angle is set smaller than the inclination angle of the holding taper portion 52. The other return taper portion 68 is provided so as to face the holding taper portion 54 on the inner side in the axial direction of the holding region 50 (inside the motor), and the return taper portion 68 has a radius toward the axial center portion of the holding magnet 42A. It is inclined outward in the direction, and the inclination angle is set smaller than the inclination angle of the holding tapered portion 54. Other configurations of this modification are substantially the same as those of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3.
【００２９】このように構成しても、静止軸部材２の保
持域５０と保持マグネット４２Ａの内周面との空間は、
軸線方向中央部に向けて先細となるテーパ状となり、図
２及び図３に示す実施形態と同様の効果が達成される。
加えて、保持マグネット４２Ａの内周面に戻りテーパ部
６６，６８が設けられているので、ロータハブ４の回転
によって保持マグネット４２Ａが回転すると、その内周
面付近の磁性流体４６には、発生する遠心力によって戻
りテーパ部６６，６８に沿って軸線方向中央部に向かう
力が作用し、これによって磁性流体４６は軸線方向中央
部に向けて戻され、磁性流体４６の飛散を一層確実に防
止することができる。Even with this configuration, the space between the holding area 50 of the stationary shaft member 2 and the inner peripheral surface of the holding magnet 42A is limited.
The tapered shape is tapered toward the center in the axial direction, and the same effect as that of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 is achieved.
In addition, since the return taper portions 66 and 68 are provided on the inner peripheral surface of the holding magnet 42A, when the holding magnet 42A rotates due to the rotation of the rotor hub 4, the magnetic fluid 46 generated near the inner peripheral surface is generated. Due to the centrifugal force, a force is applied toward the central portion in the axial direction along the return taper portions 66 and 68, whereby the magnetic fluid 46 is returned toward the central portion in the axial direction, and the scattering of the magnetic fluid 46 is more reliably prevented. be able to.
【００３０】以上、本発明に従う記録媒体駆動装置及び
スピンドルモータの一実施形態について説明したが、本
発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発
明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能
である。例えば、図示の実施形態では、静止軸部材２の
保持域５０の軸線方向両端部に保持テーパ部５２，５４
を設けているが、この保持域５０の少なくとも軸線方向
外側端部、即ち収容室側端部に保持テーパ部５２を設け
ることによって、スピンドルモータの外部への磁性流体
４６の飛散を防止することができる。Although the embodiment of the recording medium driving apparatus and the spindle motor according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It can be modified. For example, in the illustrated embodiment, holding tapered portions 52 and 54 are provided at both axial ends of the holding area 50 of the stationary shaft member 2.
By providing the holding tapered portion 52 at least at the outer end in the axial direction of the holding area 50, that is, at the end on the storage chamber side, it is possible to prevent the magnetic fluid 46 from scattering to the outside of the spindle motor. it can.
【００３１】また、例えば、図示の実施形態では、一方
の軸受手段８の軸線方向外側に磁性流体シール手段４０
を設けたスピンドルモータに適用して説明したが、これ
に限定されず、他方の軸受手段１０の軸線方向外側に磁
性流体シール手段を設けたスピンドルモータ、或いは双
方の軸受手段８，１０の軸線方向外側に磁性流体シール
手段を設けたスピンドルモータにも同様に適用すること
ができる。また、例えば、図示の実施形態では、静止軸
部材２を装置ハウジング７２のベース部７５に取付ける
構成であるが、これに限定されず、静止軸部材２に取付
ブラケットを取付け、この取付ブラケットをベース部７
５に取付けるようにしてもよい。Further, for example, in the illustrated embodiment, the magnetic fluid sealing means 40 is provided outside the one bearing means 8 in the axial direction.
However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. A spindle motor provided with a magnetic fluid sealing means on the outside in the axial direction of the other bearing means 10 or the axial direction of both bearing means 8 and 10 The present invention can be similarly applied to a spindle motor provided with a magnetic fluid sealing means on the outside. Further, for example, in the illustrated embodiment, the stationary shaft member 2 is attached to the base portion 75 of the device housing 72. However, the present invention is not limited to this. Part 7
5 may be attached.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明の請求項１のスピンドルモータに
よれば、磁性流体シール手段の保持マグネットと静止軸
部材の保持域との間に保持された磁性流体には、磁力及
び毛細管現象が作用するので、遠心力による軸線方向外
方への磁性流体の流動が抑えられ、これによってその飛
散等を防止することができる。また、保持域の保持テー
パ部は補給用磁性流体の溜め部として機能し、この保持
テーパ部の磁性流体が毛細管現象によって保持域の軸線
方向中央部に向けて補給されるので、長期にわたって安
定した磁性流体シールを得ることができる。According to the spindle motor of the first aspect of the present invention, the magnetic force and the capillary action act on the magnetic fluid held between the holding magnet of the magnetic fluid sealing means and the holding area of the stationary shaft member. Therefore, the flow of the magnetic fluid to the outside in the axial direction due to the centrifugal force is suppressed, whereby the scattering or the like can be prevented. In addition, the holding tapered portion of the holding region functions as a reservoir for the replenishing magnetic fluid, and the magnetic fluid of the holding tapered portion is replenished toward the axial center of the holding region by capillary action, so that it is stable for a long time. A magnetic fluid seal can be obtained.
【００３３】また、本発明の請求項２のスピンドルモー
タによれば、保持された磁性流体は作用する毛細管現象
によって保持域の軸線方向中央部に向けて保持され、遠
心力による両側への流動を抑えてその飛散等を防止する
ことができる。また、本発明の請求項３のスピンドルモ
ータによれば、記録媒体の回転時に磁性流体の軸線方向
外側界面及び軸線方向内側界面に作用する気圧に差が生
じるが、この気圧差を補償することができる。According to the spindle motor of the second aspect of the present invention, the held magnetic fluid is held toward the center in the axial direction of the holding area by the action of capillary action, and the flow to both sides due to centrifugal force is prevented. It is possible to suppress the scattering and the like. According to the spindle motor of the third aspect of the present invention, when the recording medium rotates, a difference occurs in the air pressure acting on the axially outer interface and the axially inner interface of the magnetic fluid. it can.
【００３４】また、本発明の請求項４のスピンドルモー
タによれば、保持マグネットの内周面に戻りテーパ部が
設けられているので、回転時に発生する遠心力によって
磁性流体は戻りテーパ部に沿って軸線方向中央部に向け
て戻され、磁性流体の飛散等を一層抑えることができ
る。また、本発明の請求項５のスピンドルモータによれ
ば、保持マグネットと磁性流体との間のトルク負荷を小
さくすることができる。また、本発明の請求項６の記録
媒体駆動装置によれば、記録媒体を収容する収容室とモ
ータ内部との間を磁性流体によって安定してシールする
ことができ、収容室内を長期にわたって清浄に保つこと
ができる。According to the spindle motor of the fourth aspect of the present invention, since the return taper is provided on the inner peripheral surface of the holding magnet, the magnetic fluid flows along the return taper by centrifugal force generated during rotation. The magnetic fluid is returned toward the center in the axial direction, and the scattering of the magnetic fluid can be further suppressed. According to the spindle motor of the present invention, the torque load between the holding magnet and the magnetic fluid can be reduced. Further, according to the recording medium driving device of the present invention, it is possible to stably seal the space between the accommodation room accommodating the recording medium and the inside of the motor with the magnetic fluid, and to keep the accommodation room clean for a long time. Can be kept.
【００３５】更に、本発明の請求項７の記録媒体駆動装
置によれば、収容室とモータ内部との気圧差による磁性
流体の両界面に作用する気圧差を補償することができ
る。Further, according to the recording medium driving apparatus of the present invention, it is possible to compensate for the pressure difference acting on both interfaces of the magnetic fluid due to the pressure difference between the housing chamber and the inside of the motor.
【図１】本発明に従う記録媒体駆動装置の一実施形態を
簡略的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a recording medium driving device according to the present invention.
【図２】本発明に従うスピンドルモータの一実施形態を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of a spindle motor according to the present invention.
【図３】図２のスピンドルモータにおける磁性流体シー
ル手段の一部及びその近傍を示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view showing a part of a magnetic fluid sealing unit and its vicinity in the spindle motor of FIG. 2;
【図４】変形形態の磁性流体シール手段を備えたスピン
ドルモータの一部を示す、図３に対応する部分拡大断面
図である。FIG. 4 is a partially enlarged sectional view corresponding to FIG. 3 and showing a part of a spindle motor provided with a magnetic fluid sealing means of a modified embodiment.
【図５】従来のスピンドルモータの一部を示す部分断面
図である。FIG. 5 is a partial sectional view showing a part of a conventional spindle motor.
【図６】図５のスピンドルモータにおける磁性流体シー
ル手段の一部及びその近傍を拡大して示す部分拡大断面
図である。FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part of a magnetic fluid sealing unit and its vicinity in the spindle motor of FIG. 5;
１ スピンドルモータ ２ 静止軸部材 ４ ロータハブ ８，１０ 軸受手段 １２ ハブ本体 ２２ 環状マグネット ２４ ステータ ４０，４０Ａ 磁性流体シール手段 ４２，４２Ａ 保持マグネット ４６ 磁性流体 ５０ 保持域 ５２，５４ 保持テーパ部 ６６，６８ 戻りテーパ部 ７２ 装置ハウジング ７７ 収容室 ７８ 磁気ディスク Reference Signs List 1 spindle motor 2 stationary shaft member 4 rotor hub 8, 10 bearing means 12 hub body 22 annular magnet 24 stator 40, 40A magnetic fluid sealing means 42, 42A holding magnet 46 magnetic fluid 50 holding area 52, 54 holding taper section 66, 68 Return Tapered section 72 Device housing 77 Storage chamber 78 Magnetic disk
Claims (7)
回転自在であるロータハブと、前記ロータハブと前記静
止軸部材との間に介在された一対の軸受手段と、前記一
対の軸受手段の少なくとも一方の軸線方向外側に配設さ
れた磁性流体シール手段とを具備するスピンドルモータ
において、 前記磁性流体シール手段は磁性流体を保持するための保
持マグネットを備え、前記保持マグネットが前記ロータ
ハブに装着されており、 前記静止軸部材の所定部位には、前記保持マグネットの
内周面に対向して保持域が設けられ、前記保持域と前記
保持マグネットとの間に磁性流体が充填されており、 前記保持域の少なくとも軸線方向外側端部には、前記保
持域の軸線方向中央部に向けて半径方向外方に傾斜して
延びる保持テーパ部が設けられていることを特徴とする
スピンドルモータ。A stationary shaft member, a rotor hub rotatable with respect to the stationary shaft member, a pair of bearing means interposed between the rotor hub and the stationary shaft member, and a pair of bearing means. A magnetic fluid sealing means provided on at least one axially outer side, wherein the magnetic fluid sealing means includes a holding magnet for holding a magnetic fluid, and the holding magnet is attached to the rotor hub. A predetermined area of the stationary shaft member is provided with a holding area facing the inner peripheral surface of the holding magnet, and a magnetic fluid is filled between the holding area and the holding magnet; At least an axially outer end of the holding region is provided with a holding tapered portion extending radially outward and inclined toward the axial center of the holding region. And a spindle motor.
向外側端部及び軸線方向内側端部に設けられ、前記保持
域の軸線方向中央部が前記保持マグネットの内周面に向
けて突出していることを特徴とする請求項１記載のスピ
ンドルモータ。2. The holding tapered portion is provided at an axially outer end and an axially inner end of the holding region, and an axially central portion of the holding region protrudes toward an inner peripheral surface of the holding magnet. The spindle motor according to claim 1, wherein
れた前記保持テーパ部の傾斜角度は、その軸線方向内側
端部に設けられた前記保持テーパ部の傾斜角度よりも小
さいことを特徴とする請求項２記載のスピンドルモー
タ。3. An inclination angle of the holding tapered portion provided at an axially outer end of the holding region is smaller than an inclination angle of the holding tapered portion provided at an axially inner end thereof. The spindle motor according to claim 2, wherein
軸線方向中央部に向けて半径方向外方に傾斜して延びる
戻りテーパ部が設けられ、前記戻りテーパ部の傾斜角度
は前記静止軸部材の前記保持テーパ部の傾斜角度よりも
小さいことを特徴とする請求項２又は３記載のスピンド
ルモータ。4. An inner peripheral surface of the holding magnet is provided with a return taper portion which is inclined in a radially outward direction toward a central portion in an axial direction of the holding magnet, and the inclination angle of the return taper portion is the stationary shaft. 4. The spindle motor according to claim 2, wherein an inclination angle of the holding tapered portion of the member is smaller than an inclination angle of the holding tapered portion.
層によって覆われていることを特徴とする請求項１記載
のスピンドルモータ。5. The spindle motor according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the holding magnet is covered with a synthetic resin layer.
記装置ハウジングに装着されたスピンドルモータと、前
記スピンドルモータによって所定方向に回転駆動される
記録媒体と、記録媒体に記録情報を書き込む及び／又は
記録情報を読み出すための書込み及び／又は読出し手段
とを具備し、前記スピンドルモータ、前記記録媒体並び
に前記書込み及び／又は読出し手段が前記収容室に収容
され、前記スピンドルモータは、前記装置ハウジングに
固定された静止軸部材と、前記静止軸部材に対して回転
自在であるロータハブと、前記ロータハブと前記静止軸
部材との間に介在された一対の軸受手段と、前記一対の
軸受手段の少なくとも一方の軸線方向外側に配設された
磁性流体シール手段とを備えた記録媒体駆動装置におい
て、 前記スピンドルモータの前記磁性流体シール手段は磁性
流体を保持するための保持マグネットを備え、前記保持
マグネットが前記ロータハブに装着されており、 前記静止軸部材の所定部位には、前記保持マグネットの
内周面に対向して保持域が設けられ、前記保持域と前記
保持マグネットとの間には、前記スピンドルモータの内
部と前記収容室との間をシールする磁性流体が充填され
ており、 前記保持域の少なくとも収容室側端部には、前記保持域
の軸線方向中央部に向けて半径方向外方に傾斜して延び
る保持テーパ部が設けられていることを特徴とする記録
媒体駆動装置。6. A device housing for defining a storage chamber, a spindle motor mounted on the device housing, a recording medium rotationally driven in a predetermined direction by the spindle motor, and writing and / or recording information on the recording medium. Writing and / or reading means for reading recorded information, wherein the spindle motor, the recording medium and the writing and / or reading means are accommodated in the accommodation chamber, and the spindle motor is fixed to the device housing. A stationary shaft member, a rotor hub rotatable with respect to the stationary shaft member, a pair of bearing means interposed between the rotor hub and the stationary shaft member, and at least one of the pair of bearing means. A magnetic fluid sealing device disposed on an axially outer side; The magnetic fluid sealing means of the motor includes a holding magnet for holding a magnetic fluid, the holding magnet is mounted on the rotor hub, and a predetermined portion of the stationary shaft member is provided on an inner peripheral surface of the holding magnet. A holding area is provided to face, and a magnetic fluid for sealing between the inside of the spindle motor and the housing chamber is filled between the holding area and the holding magnet, and at least the holding area is filled with a magnetic fluid. A recording medium driving device, characterized in that a holding taper portion is provided at an end portion on the storage chamber side, the holding taper portion extending obliquely outward in a radial direction toward an axial center portion of the holding area.
前記保持域の前記収容室側端部及びモータ内部側端部に
設けられ、前記保持域の軸線方向中央部が前記保持マグ
ネットの内周面に向けて突出し、前記収容室側端部の前
記保持テーパ部の傾斜角度は、前記モータ内部側端部の
前記保持テーパ部の傾斜角度よりも小さいことを特徴と
する請求項６記載の記録媒体駆動装置。7. The holding tapered portion of the stationary shaft member,
The holding area is provided at the end of the holding chamber on the side of the housing chamber and the inner side of the motor, and the center of the holding area in the axial direction protrudes toward the inner peripheral surface of the holding magnet. 7. The recording medium driving device according to claim 6, wherein an inclination angle of the taper portion is smaller than an inclination angle of the holding taper portion at the inner end of the motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36005599A JP2001169505A (en) | 1999-09-29 | 1999-12-20 | Spindle motor and recording medium drive including the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27763299 | 1999-09-29 | ||
| JP11-277632 | 1999-09-29 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001169505A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112503181A (en) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 清华大学 | Slant magnetization's magnetic liquid seal structure |
| CN114704643A (en) * | 2022-03-18 | 2022-07-05 | 北京科技大学 | High-rotation-speed magnetic liquid sealing structure and sealing ring surface air pressure adjusting method |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36005599A patent/JP2001169505A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112503181A (en) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 清华大学 | Slant magnetization's magnetic liquid seal structure |
| CN114704643A (en) * | 2022-03-18 | 2022-07-05 | 北京科技大学 | High-rotation-speed magnetic liquid sealing structure and sealing ring surface air pressure adjusting method |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061102 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090114 |