JPH02266843A - Motor device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To ensure pressure resistance at seal, to reduce the size and the cost and to improve the reliability by integrally constructing the magnetic circuit for rotary driving a rotor and a magnetic circuit for holding the magnetic fluid through a rotor magnet and integrally constructing the upper and lower covers of yoke and rotor with a seal yoke. CONSTITUTION:Magnetic circuits for rotary driving a rotor 24 and for holding the magnetic fluid 46 are integrally constructed with a rotor magnet 42, while a yoke for holding the magnetic fluid 46 and the upper/lower covers for the rotor 24 are constructed integrally with a seal yoke 43. By such arrangement, the magnetic fluid 46 placed between the seal yoke 43 and a shaft 21 is held by the magnetic circuit constructed with the rotor magnet 42. Consequently, pressure resistance at seal, after injection of the magnetic fluid 46, is improved, the size and the cost are reduced and the reliability is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばコンピュータの外部記憶装置として用
いられるハードディスク装置や光デイスク装置などに用
いられるモータ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a motor device used in, for example, a hard disk device or an optical disk device used as an external storage device of a computer.

（従来の技術） 一般に、ハードディスク装置では、装置内のクリーン度
がクラス１００以下に保たれるのが必要条件になってい
る。(Prior Art) Generally, in a hard disk device, it is a requirement that the cleanliness inside the device be maintained at class 100 or lower.

ところで、このハードディスク装置はディスクを回転駆
動するためのモータ装置を備えているが、このモータ装
置ではボールベアリング部分からグリースの蒸発粒子が
発生する問題があり、このモータ装置から出た蒸発粒子
がノ１−ドディスク装置内に流出すると、ディスクに対
して情報記録続出を行なうためのヘッドに至ってヘッド
クラブシュを起こしてしまう。By the way, this hard disk device is equipped with a motor device for rotating the disk, but this motor device has a problem in that evaporated grease particles are generated from the ball bearing part, and the evaporated particles emitted from this motor device can be If it leaks into the primary disk device, it will reach the head for continuously recording information on the disk, causing head clubbing.

そこで、従来、例えば特公昭６１−３４７７１号公報に
記載されたディスクの駆動装置のように、磁性流体シー
ルによってモータ装置からの前記蒸発粒子の流出を防止
するようにした構造が採られている。Therefore, conventionally, as in the disk drive device described in Japanese Patent Publication No. 61-34771, a structure has been adopted in which a magnetic fluid seal is used to prevent the evaporated particles from flowing out from the motor device.

そして、この磁性流体シールの構造を採ったインハブ固
定シャフト両支持タイプのモータ装置を第１４図に示す
。これは、位置固定とした磁性材からなるシャフト１の
中間部外周に積層鉄心２とコイル３とからなるステータ
４が固定され、また、シャフト１のステータ４の上下部
に設けられたボールベアリング５を介してロータ６が回
動自在に取付けられている。FIG. 14 shows an in-hub fixed shaft dual support type motor device employing this magnetic fluid seal structure. A stator 4 consisting of a laminated iron core 2 and a coil 3 is fixed to the outer periphery of a middle portion of a shaft 1 made of a magnetic material and is fixed in position. A rotor 6 is rotatably attached via the .

前記ロータ６は、下方に開口するカップ形状のロータハ
ブヨーク７と、このロータハブヨーク７の下面開口に嵌
合固定されるベアリングホルダ８を備え、そのロータハ
ブヨーク７の上端内周に嵌合装着されたボールベアリン
グ５およびベアリングホルダ８の内周に嵌合装着された
ボールベアリング５を介してシャフト１に回動自在に取
付けられている。そして、ロータハブヨーク７の内周に
は前記ステータ４の外周面に対向してロータマグネット
９が固定され、また、ロータハブヨーク７のボールベア
リング５の上側およびベアリングホルダ８のボールベア
リング５の下側には磁性流体シール１０がそれぞれ設け
られている。The rotor 6 includes a cup-shaped rotor hub yoke 7 that opens downward, and a bearing holder 8 that is fitted and fixed to the lower opening of the rotor hub yoke 7. The bearing holder 8 is fitted to the inner periphery of the upper end of the rotor hub yoke 7. It is rotatably attached to the shaft 1 via the attached ball bearing 5 and the ball bearing 5 fitted to the inner periphery of the bearing holder 8. A rotor magnet 9 is fixed to the inner periphery of the rotor hub yoke 7 so as to face the outer periphery of the stator 4, and is also fixed above the ball bearing 5 of the rotor hub yoke 7 and below the ball bearing 5 of the bearing holder 8. A magnetic fluid seal 10 is provided on each side.

前記磁性流体シール１０は、上下一対の環状の磁性片１
１と、この一対の磁性片１１間に保持されたマグネット
１２とを備え、環状のハウジング１３を介してロータハ
ブヨーク７およびベアリングホルダ８に取付けられてお
り、そして、一対の磁性片１１の間でマグネット１２と
シャフト１との間に磁性流体１４が注入され、マグネッ
ト１２の磁力によって磁性流体１４が保持されている。The magnetic fluid seal 10 includes a pair of upper and lower annular magnetic pieces 1.
1 and a magnet 12 held between the pair of magnetic pieces 11, and is attached to the rotor hub yoke 7 and the bearing holder 8 via an annular housing 13. A magnetic fluid 14 is injected between the magnet 12 and the shaft 1, and the magnetic fluid 14 is held by the magnetic force of the magnet 12.

そのため、シール機構の磁性流体１４によってモータ装
置の内部と外部とを完全に遮断している。Therefore, the magnetic fluid 14 of the sealing mechanism completely isolates the inside and outside of the motor device.

また、ロータハブヨーク７の下面外周部には環状のコン
ミテーション用マグネット１５が固着されており、この
コンミテーション用マグネット１５は、ロータマグネッ
ト９に対応して同極数の着磁がなされ、ロータマグネッ
ト９の着磁極に対応してロータハブヨーク７に組込まれ
、図示しないセンサによってこのコンミテーション用マ
グネット１５の磁極の位置を検出してステータコイル３
のコンミテーション（転流）を行なうようにしている。Further, an annular commutation magnet 15 is fixed to the outer periphery of the lower surface of the rotor hub yoke 7, and this commutation magnet 15 is magnetized with the same number of poles corresponding to the rotor magnet 9. It is incorporated into the rotor hub yoke 7 in correspondence with the magnetized pole of the magnet 9, and the position of the magnetic pole of this commutation magnet 15 is detected by a sensor (not shown), and the stator coil 3 is
We are trying to carry out commutation.

（発明が解決しようとする課題） 前記のようなハードディスク装置などに用いられるモー
タ装置は、小型化が要求されている。(Problems to be Solved by the Invention) Motor devices used in hard disk devices such as those described above are required to be miniaturized.

そのため、磁性流体シール１０に与えられるスペースも
小さくなり、その磁性流体シール１２の構造を小型化、
簡素化しなければならないが、結果的に磁性流体１４の
注入後のシール耐圧が下がるので、磁性流体シール１０
そのものの信頼性が問題となってくる。特に、今後の小
型化に対しては、磁性流体シール１０の基本的な磁気回
路の面で従来の構造ではシール耐圧を十分に取れない。Therefore, the space given to the magnetic fluid seal 10 is also reduced, and the structure of the magnetic fluid seal 12 is miniaturized.
Although it must be simplified, as a result, the seal pressure resistance after injection of the magnetic fluid 14 decreases, so the magnetic fluid seal 10
Its reliability becomes an issue. In particular, for future miniaturization, the conventional structure of the magnetic fluid seal 10 cannot sufficiently withstand seal pressure in terms of its basic magnetic circuit.

このようなことから従来のモータ装置では、全体として
部品点数が多く、小型化、高信頼性、低コスト化を図り
にくかった。For this reason, conventional motor devices have a large number of parts as a whole, making it difficult to achieve miniaturization, high reliability, and cost reduction.

また、従来のモータ装置では、ロータマグネット９とコ
ンミテーション用マグネット１５とをそれぞれ単体で着
磁してロータハブヨーク７に組込んでいるため、ロータ
マグネット９とコンミテーション用マグネット１５との
磁極の位相ずれが生じやすく、コンミテーション精度が
悪く、特に、スピンドルモータ特有の起動最小トルクに
製造上のばらつきが出て品質管理上問題があった。Furthermore, in the conventional motor device, the rotor magnet 9 and the commutation magnet 15 are individually magnetized and assembled into the rotor hub yoke 7, so the magnetic poles of the rotor magnet 9 and the commutation magnet 15 are different. Phase shifts tend to occur, commutation accuracy is poor, and in particular, there are manufacturing variations in the minimum starting torque unique to spindle motors, which poses problems in terms of quality control.

本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、小型
化、高信頼性、低コスト化を図れるモータ装置を提供す
ることを目的とするものである。The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a motor device that can be made smaller, more reliable, and lower in cost.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、シャフト２１と、このシャフト２１
に固定されたステータ２２と、このステータ２２の上下
部でシャフト２１に設けた軸受機構２３を介してステー
タ２２の外側に回動可能に取付けられたロータ２４とを
備えたモータ装置において、前記ロータ２４には、ロー
タヨーク４０と、このロータヨーク４Ｇの内周に前記ス
テータ２２に対向して固定されたロータマグネット４２
と、前記ステータ２２および軸受機構２３を内側間に配
置してロータマグネット４２の上下端部にそれぞれ固定
された一対のシールヨーク４３と、前記シャフト２１と
このシャフト２１に対向する一対の各シールヨーク４３
との間に磁性流体４６を介在させてなる磁性流体シール
４７とを備えたものである。(Means for solving the problem) The invention of claim 1 provides a shaft 21 and a shaft 21.
A motor device comprising a stator 22 fixed to the stator 22, and a rotor 24 rotatably attached to the outside of the stator 22 via bearing mechanisms 23 provided on the shaft 21 at the upper and lower parts of the stator 22. 24 includes a rotor yoke 40 and a rotor magnet 42 fixed to the inner circumference of the rotor yoke 4G facing the stator 22.
, a pair of seal yokes 43 fixed to the upper and lower ends of the rotor magnet 42 with the stator 22 and the bearing mechanism 23 disposed between the inner sides thereof, and the shaft 21 and each pair of seal yokes facing the shaft 21. 43
and a magnetic fluid seal 47 with a magnetic fluid 46 interposed between them.

請求項２の発明は、ロータヨーク４０を軸方向に貫通開
口する円筒状に形成し、かつ、このロータヨーク４０に
ロータマグネット４２およびコンミテーション用マグネ
ット４８を設けたものである。According to the second aspect of the invention, the rotor yoke 40 is formed into a cylindrical shape with an opening extending through the rotor yoke 40 in the axial direction, and the rotor yoke 40 is provided with a rotor magnet 42 and a commutation magnet 48.

（作用） 請求項１の発明は、ロータマグネット４２によってロー
タ回転駆動のための磁気回路と磁性流体４６の保持のた
めの磁気回路とを一体に構成し、かつ、シールヨーク４
３によって磁性流体４６の保持のためのヨークとロータ
２４の上下カバーとを一体に構成することにより、シー
ルヨーク４３とシャフト２１との間に介在された磁性流
体４６をロータマグネット４２で構成される磁気回路に
よって保持する。(Function) According to the invention of claim 1, a magnetic circuit for rotor rotational drive and a magnetic circuit for holding the magnetic fluid 46 are integrally formed by the rotor magnet 42, and the seal yoke 4
3, the yoke for holding the magnetic fluid 46 and the upper and lower covers of the rotor 24 are integrally configured, so that the magnetic fluid 46 interposed between the seal yoke 43 and the shaft 21 is configured by the rotor magnet 42. Retained by a magnetic circuit.

請求項２の発明は、ロータヨーク４０を円筒状とするこ
とにより、このロータヨーク４０にロータマグネット４
２またはコンミテーション用マグネット４８を組込んだ
状態での一体着磁が可能となる。According to the second aspect of the invention, by making the rotor yoke 40 cylindrical, the rotor magnet 4 is attached to the rotor yoke 40.
2 or the commutation magnet 48 can be integrally magnetized.

そのため、ロータヨーク４０に対してロータマグネット
４２を組込んだ状態での一体着磁と、ロータヨーク４Ｇ
に対してコンミテーション用マグネット４８を組込んだ
状態での一体着磁とをそれぞれ行ない、ロータヨーク４
Ｇをロータマグネット４２とコンミテーション用マグネ
ット４８との位置決め部材として利用することにより、
ロータヨーク４０にロータマグネット４２とコンミテー
ション用マグネット４８とを一体に組立てた状態での両
マグネット４２．４８の磁極の位相ずれを非常に少なく
シ、コンミテーション精度を向上させる。Therefore, integral magnetization with the rotor magnet 42 incorporated into the rotor yoke 40 and rotor yoke 4G
The rotor yoke 4 is integrally magnetized with the commutation magnet 48 incorporated therein.
By using G as a positioning member between the rotor magnet 42 and the commutation magnet 48,
When a rotor magnet 42 and a commutation magnet 48 are integrally assembled on a rotor yoke 40, the phase shift between the magnetic poles of both magnets 42 and 48 is extremely reduced, and commutation accuracy is improved.

（実施例） 以下、本発明の一実施例の構成を第１図ないし第１１図
を参照して説明する。(Embodiment) Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.

第１図にインハブ固定シャフト両支持タイプのモータ装
置を示し、固定配置される磁性材からなるシャフト２１
の中間部外周にステータ２２が固定され、また、シャフ
ト２１のステータ２２の上下部に設けられた軸受機構と
してのボールベアリング２３を介してロータ２４が回動
自在に取付けられている。Fig. 1 shows an in-hub fixed shaft dual support type motor device, in which a shaft 21 made of a magnetic material is fixedly arranged.
A stator 22 is fixed to the outer periphery of the intermediate portion of the shaft 21, and a rotor 24 is rotatably attached to the shaft 21 via ball bearings 23 as a bearing mechanism provided at the upper and lower portions of the stator 22.

前記ステータ２２は、シャフト２１に固定される内環部
３１に対して巻胴部３２および外環部３３からなる磁極
誘導子片３４を所定の磁極数分有した磁性材からなる一
対のヨーク板３５を上下に接合して構成したステータヨ
ーク３６と、このステータヨーク３６の各磁極誘導子片
３４に巻かれたステータコイル３７とを備えており、こ
のステータコイル３７のリード線３８はシャフト２１の
内部の軸孔３９を通じて外部に引出されている。The stator 22 includes a pair of yoke plates made of a magnetic material, each having a predetermined number of magnetic pole inductor pieces 34 consisting of a drum section 32 and an outer ring section 33 relative to an inner ring section 31 fixed to the shaft 21. The stator coil 37 is wound around each magnetic pole inductor piece 34 of the stator yoke 36, and the lead wire 38 of the stator coil 37 is connected to the shaft 21. It is drawn out to the outside through an internal shaft hole 39.

前記ロータ２４は、磁性材料にて形成されてロータヨー
ク４０としての構成を一体に備えた上下に貫通開口する
円筒状のロータハブヨーク４１、このロータハブヨーク
４１の内周に前記ステータ２２の外周に対向して固定さ
れた円筒状のロータマグネット４２、ステータ２２およ
びボールベアリング２３を内側間に配置してロータマグ
ネット４２の上下端部にそれぞれ固定された磁性材から
なる一対のシールヨーク４３を備え、この各シールヨー
ク４３とロータマグネット４２との結合部分にそれぞれ
固定された環状の非磁性材からなるベアリングホルダ４
４を介して各ボールベアリング２３に取付けられ、シャ
フト２１に対して回動可能に支持されている。The rotor 24 includes a cylindrical rotor hub yoke 41 formed of a magnetic material and integrally provided with a structure as a rotor yoke 40 and having vertically penetrating openings. A pair of seal yokes 43 made of a magnetic material are respectively fixed to the upper and lower ends of the rotor magnet 42, with the cylindrical rotor magnet 42 fixed facing each other, the stator 22, and the ball bearing 23 arranged between the inner sides, An annular bearing holder 4 made of a non-magnetic material is fixed to the joint portion between each seal yoke 43 and the rotor magnet 42.
4 to each ball bearing 23, and is rotatably supported with respect to the shaft 21.

前記シールヨーク４３は、中央に通孔４５を有する円板
状に形成され、外周縁部がロータマグネット４２の上下
端部に固定され、通孔４５の内周面はシャフト２１の外
周面に近接対向している。この各シールヨーク４３の通
孔４５の内周部とシャフト２１との間には、磁性流体４
６を注入して構成される磁性流体シール４８が設けられ
ている。The seal yoke 43 is formed into a disk shape with a through hole 45 in the center, the outer peripheral edge is fixed to the upper and lower ends of the rotor magnet 42, and the inner peripheral surface of the through hole 45 is close to the outer peripheral surface of the shaft 21. They are facing each other. A magnetic fluid 4 is provided between the inner circumference of the through hole 45 of each seal yoke 43 and the shaft 21.
6 is provided.

また、ロータハブヨーク４１の下面には、環状のコミチ
ージョン用マグネット４７が嵌合固定されている。Further, an annular community magnet 47 is fitted and fixed to the lower surface of the rotor hub yoke 41.

そして、このように構成されたモータ装置のロータマグ
ネット４２には、ロータ回転駆動のためのマグネット機
能と磁性流体保持のためのマグネット機能とを有した一
体構造が採られている。まず、このロータマグネット４
２の構造について第６図ないし第９図の概念図で説明す
る。The rotor magnet 42 of the motor device configured as described above has an integral structure having a magnet function for rotor rotational driving and a magnet function for holding magnetic fluid. First, this rotor magnet 4
The structure of No. 2 will be explained with reference to conceptual diagrams of FIGS. 6 to 9.

ロータマグネット４２は、第６図に示すように、ラジア
ル方向に所定数の磁極が着磁されたモータマグネット４
２３の両端部にアキシャル方向に着磁された磁性流体シ
ールマグネット４２ｂを配置した３体型の構造を基本と
している。これを左右のマグネット４２ｃ　、　４２ｄ
の２体型とした構造を第７図に示し、第８図に示すよう
に組立てることで前記両機能を得ることができる。そし
て、第９図（１）（ｂ）　（Ｃ）に一体型の構造を示し
、ロータマグネット４２の中央部域には円周方向に沿っ
てロータ回転駆動のために所定数の磁極が着磁されてい
るとともに、両端面部には磁性流体保持のためにアキシ
ャル方向に着磁されている。As shown in FIG. 6, the rotor magnet 42 is a motor magnet 4 having a predetermined number of magnetic poles magnetized in the radial direction.
It is based on a three-body structure in which magnetic fluid seal magnets 42b magnetized in the axial direction are arranged at both ends of the magnet 23. Connect this to the left and right magnets 42c and 42d.
A two-body structure is shown in FIG. 7, and by assembling it as shown in FIG. 8, both of the above functions can be obtained. FIG. 9(1)(b)(C) shows an integrated structure, in which a predetermined number of magnetic poles are magnetized along the circumferential direction in the central area of the rotor magnet 42 to drive the rotor rotation. In addition, both end surfaces are magnetized in the axial direction to retain the magnetic fluid.

次に、ロータマグネット４２によって構成される磁気回
路を第２図ないし第５図を参照して説明する。Next, a magnetic circuit constituted by the rotor magnet 42 will be explained with reference to FIGS. 2 to 5.

第２図は、（ｃ）に磁性流体保持用の着磁極として上端
をＮ極、下端をＳ極としたロータマグネット４２を示し
、（１）（ｂ）にそのモータ静止時の磁気回路を示して
いる。そして、この磁気回路では、ステータ２２とロー
タハブヨーク４１との間で閉磁路を構成する磁束ｆｌ（
ｍｌ＋ｆｌ。、上側のシールヨーク４３からシャフト２
１に流れてステータ２２およびロータマグネット４２に
流れる磁束ｆ２、ステータ２２からシャフト２１を通じ
て下側のシールヨーク４３およびロータマグネット４２
に流れる磁束ｆｉｔａ＋＋ｆｉ（ｂｌがある。従って、
磁束ｆ２と磁束’３１．）＋ｆ３（ｂｌとで磁性流体保
持のための閉磁路を構成し、上下の各シールヨーク４３
とシャフト２１との間の空隙磁束量を十分に確保できる
ため、上下の各シールヨーク４３とシャフト２１との間
に注入されている磁性流体４６を確実に保持できる。In Figure 2, (c) shows the rotor magnet 42 with the upper end as the N pole and the lower end as the S pole as magnetized poles for holding magnetic fluid, and (1) and (b) show the magnetic circuit when the motor is stationary. ing. In this magnetic circuit, the magnetic flux fl(
ml+fl. , from the upper seal yoke 43 to the shaft 2
Magnetic flux f2 flows from stator 22 to shaft 21 to lower seal yoke 43 and rotor magnet 42.
There is a magnetic flux fita++fi(bl) flowing in.Therefore,
Magnetic flux f2 and magnetic flux '31. )+f3(bl constitutes a closed magnetic path for holding magnetic fluid, and each upper and lower seal yoke 43
Since a sufficient amount of magnetic flux can be secured in the air gap between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21, the magnetic fluid 46 injected between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21 can be reliably held.

なお、第３図は、（ｃ）に磁性流体保持用の着磁極とし
て上下両端をＮ極としたロータマグネット４２を示し、
（１）　（ｂ）にそのモータ静止時の磁気回路を示して
いる。そして、この磁気回路では、ステータ２２とロー
タハブヨーク４１との間で閉磁路を構成する磁束ｆ、。In addition, in FIG. 3, (c) shows a rotor magnet 42 whose upper and lower ends are N poles as magnetized poles for holding a magnetic fluid.
(1) (b) shows the magnetic circuit when the motor is stationary. In this magnetic circuit, a magnetic flux f forms a closed magnetic path between the stator 22 and the rotor hub yoke 41.

ｌ＋ｆｌ（ｂ）、上側のシールヨーク４３からシャフト
２１、ステータ２２、ロータマグネット４２に流れて閉
磁路を構成する磁束ｆ２、下側のシールヨーク４３から
シャフト２１、ステータ２２、ロータマグネット４２に
流れて閉磁路を構成する磁束ｆ３がある。従って、磁束
ｆ２と磁束ｆ３とが磁性流体保持のための閉磁路をそれ
ぞれ構成し、上下の各シールヨーク４３とシャフト２１
との間の空隙磁束量を十分に確保できるため、上下の各
シールヨーク４３とシャフト２１との間に注入されてい
る磁性流体４６を確実に保持できる。l+fl(b), magnetic flux f2 flows from the upper seal yoke 43 to the shaft 21, stator 22, and rotor magnet 42 to form a closed magnetic path; magnetic flux f2 flows from the lower seal yoke 43 to the shaft 21, stator 22, and rotor magnet 42; There is a magnetic flux f3 that constitutes a closed magnetic path. Therefore, the magnetic flux f2 and the magnetic flux f3 each constitute a closed magnetic path for holding the magnetic fluid, and the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21
Since a sufficient amount of magnetic flux can be secured in the air gap between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21, the magnetic fluid 46 injected between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21 can be reliably held.

一方、第４図は、前述の第２図のロータマグネット４２
に対応しており、（ｅ）に磁性流体保持用の着磁極とし
て上端をＮ極、下端をＳ極としたロータマグネット４２
を示し１．　（１）　（ｂ）にそのモータ通電動作時の
磁気回路を示している。そして、この磁気回路では、ス
テータ２２で閉磁路を構成してモータ回転駆動力を得る
磁束ｆｌ、上側のシールヨーク４３からシャフト２１に
流れてステータ２２およびロータマグネット４２に流れ
る磁束ｆ２、ステータ２２からシャフト２１を通じて下
側のシールヨーク４３およびロータマグネット４２に流
れる磁束ｆ、がある。従って、磁束ｆ２と磁束ｆ３とで
磁性流体保持のための閉磁路を構成し、上下の各シール
ヨーク４３とシャフト２１との間の空隙磁束量を十分に
確保できるため、上下の各シールヨーク４３とシャフト
２１との間に注入されている磁性流体４６を確実に保持
できる。On the other hand, FIG. 4 shows the rotor magnet 42 of FIG.
(e) shows a rotor magnet 42 with the upper end as the north pole and the lower end as the magnetized pole for holding the magnetic fluid.
1. (1) (b) shows the magnetic circuit when the motor is energized. In this magnetic circuit, a magnetic flux fl forms a closed magnetic path in the stator 22 and obtains the motor rotation driving force, a magnetic flux f2 flows from the upper seal yoke 43 to the shaft 21 and flows to the stator 22 and the rotor magnet 42, and There is a magnetic flux f flowing through the shaft 21 to the lower seal yoke 43 and rotor magnet 42. Therefore, the magnetic flux f2 and the magnetic flux f3 form a closed magnetic path for holding the magnetic fluid, and a sufficient amount of magnetic flux can be secured in the air gap between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21. The magnetic fluid 46 injected between the shaft 21 and the shaft 21 can be reliably held.

ナオ、第５図は、前述の第３図のロータマクネット４２
に対応しており、（Ｃ）に磁性流体保持用の着磁極とし
て上下両端をＮ極としたロータマグネット４２を示し、
（１）（ｂ）にそのモータ通電動作時の磁気回路を示し
ている。そして、この磁気回路では、ステータ２２で閉
磁路を構成してモータ回転駆動力を得る磁束ｆｌ、上側
のシールヨーク４３からシャフト２１、ステータ２２、
ロータマグネット４２に流れて閉磁路を構成する磁束ｆ
２、下側のシールヨーク４３からシャフト２１、ステー
タ２２、ロータマグネット４２に流れて閉磁路を構成す
る磁束ｆ３がある。従って、磁束ｆ２と磁束ｆ３とが磁
性流体保持のための閉磁路をそれぞれ構成し、上下の各
シールヨーク４３とシャフト２１との間の空隙磁束量を
十分に確保できるため、その上下の各シールヨーク４３
とシャフト２１との間に注入されている磁性流体４６を
確実に保持できる。Nao, Figure 5 shows the rotor machining net 42 shown in Figure 3 above.
(C) shows a rotor magnet 42 with both upper and lower ends as N poles as magnetized poles for holding magnetic fluid.
(1) (b) shows the magnetic circuit when the motor is energized. In this magnetic circuit, a magnetic flux fl that forms a closed magnetic path with the stator 22 and obtains the motor rotation driving force, flows from the upper seal yoke 43 to the shaft 21, the stator 22,
Magnetic flux f flowing through the rotor magnet 42 and forming a closed magnetic path
2. There is a magnetic flux f3 that flows from the lower seal yoke 43 to the shaft 21, stator 22, and rotor magnet 42 to form a closed magnetic path. Therefore, the magnetic flux f2 and the magnetic flux f3 each constitute a closed magnetic path for holding the magnetic fluid, and a sufficient amount of magnetic flux can be secured in the air gap between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21, so that each upper and lower seal yoke 43
The magnetic fluid 46 injected between the shaft 21 and the shaft 21 can be reliably held.

以上の第２図ないし第５図から明らかなように、モータ
が静止時でも通電動作時でも、ロータマグネット４２に
よって磁性流体保持のための磁束の閉磁路を構成でき、
かつ、大きなマグネット体積を有するモータ本体のロー
タマグネット４２を使用して磁性流体保持のための磁気
回路を構成するため、上下の各シールヨーク４３とシャ
フト２１との間の空隙磁束量を十分に確保でき、その上
下の各シールヨーク４３とシャフト２１との間に注入さ
れている磁性流体４６を確実に保持できる。特に、通電
動作時においては、ステータ２２の各相のステータコイ
ル３７にはコンミテーシジン作用により電流切換え（電
流反転）等が行われ、ステータ２２内は複雑な磁束の変
化、磁路の変化を示すが、これはあくまでもステータ２
２内を微視的に見た場合であり、各シールヨーク４３を
通過する磁束量は、特にシャフト２１との間の空隙およ
びその近辺（シャフト２１の近辺のシールヨーク４３の
部分）は、ロータマグネット４２の両端面の表面磁、東
密度で決まる総磁束量が常に一定に発生して流れている
ので、磁性流体４６の保持される力とそのシール耐圧は
常に一定に保たれる。As is clear from the above FIGS. 2 to 5, the rotor magnet 42 can form a closed magnetic path for magnetic flux for holding the magnetic fluid, whether the motor is stationary or in energized operation.
In addition, since the rotor magnet 42 of the motor body having a large magnet volume is used to configure the magnetic circuit for holding the magnetic fluid, a sufficient amount of magnetic flux is secured in the air gap between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21. Therefore, the magnetic fluid 46 injected between the upper and lower seal yokes 43 and the shaft 21 can be reliably held. In particular, during energizing operation, current switching (current reversal) etc. is performed in the stator coils 37 of each phase of the stator 22 due to the commutating action, and the inside of the stator 22 exhibits complex changes in magnetic flux and changes in the magnetic path. , this is just stator 2
2, and the amount of magnetic flux passing through each seal yoke 43 is particularly large in the gap between the shaft 21 and its vicinity (the part of the seal yoke 43 near the shaft 21). Since the surface magnetism on both end faces of the magnet 42 and the total amount of magnetic flux determined by the east density are always generated and flowing, the force with which the magnetic fluid 46 is held and its sealing pressure are always kept constant.

従って、ロータマグネット４２によってロータ回転駆動
のための磁気回路と磁性流体保持のための磁気回路とを
一体に構成し、かつ、シールヨーク４３によって磁性流
体４６を保持するためのヨークトロータハブヨーク４１
の上下カバーとを一体に構成することにより、小型化、
高信頼性、低コスト化を実現したモータ装置を提供でき
る。Therefore, the rotor hub yoke 41 integrally constitutes a magnetic circuit for rotor rotational drive and a magnetic circuit for holding the magnetic fluid by the rotor magnet 42, and a yoke for holding the magnetic fluid 46 by the seal yoke 43.
By integrating the upper and lower covers of the
It is possible to provide a motor device that achieves high reliability and low cost.

また、このモータ装置では、ロータハブヨーク４１を円
筒状の構造とするため、このロータハブヨーク４１にロ
ータマグネット４２を組込んだ状態での一体着磁が可能
となる。すなわち、第１０図ないし第１１図に示すよう
に、ロータマグネット４２を組込んだロータハブヨーク
４１の内側に、着磁極数に対応した着磁コイル５１を備
えた着磁ヨーク５２を挿入嵌合して着磁を行うことがで
きる。同様に、ロータハブヨーク４１にコンミテーショ
ン用マグネット４８を組込んだ状態での一体着磁が可能
となる。Further, in this motor device, since the rotor hub yoke 41 has a cylindrical structure, it is possible to integrally magnetize the rotor magnet 42 with the rotor hub yoke 41 assembled therein. That is, as shown in FIGS. 10 and 11, a magnetizing yoke 52 equipped with magnetizing coils 51 corresponding to the number of magnetized poles is inserted and fitted inside a rotor hub yoke 41 incorporating a rotor magnet 42. Magnetization can be performed by Similarly, it is possible to integrally magnetize the rotor hub yoke 41 with the commutation magnet 48 incorporated therein.

そのため、ロータハブヨーク４１に対してロータマグネ
ット４２を組込んだ状態での一体着磁と、ロータハブヨ
ーク４１に対してコンミテーション用マグネット４８を
組込んだ状態での一体着磁とをそれぞれ行なえるので、
ロータハブヨーク４１をロータマグネット４２とコンミ
テーション用マグネット４８との位置決め部材として利
用することができ、ロータハブヨーク４１にロータマグ
ネット４２とコンミテーション用マグネット４８とを一
体に組立てた状態での両マグネット４２．４８の磁極の
位相ずれは非常に少なく、コンミテーション精度が向上
する。Therefore, integral magnetization with the rotor magnet 42 installed in the rotor hub yoke 41 and integral magnetization with the commutation magnet 48 installed in the rotor hub yoke 41 can be performed. Because
The rotor hub yoke 41 can be used as a positioning member for the rotor magnet 42 and the commutation magnet 48, and when the rotor magnet 42 and the commutation magnet 48 are integrally assembled to the rotor hub yoke 41, both magnets can be used. The phase shift of the 42.48 magnetic poles is very small, improving the commutation accuracy.

なお、第１２図に示すように、非磁性材からなるロータ
ハブ６１と、ロータマグネット４２の外周面中央域に嵌
合するヨーク片部６２およびこのヨーク片部６２の下端
から外方に折曲されコンミテーション用マグネット４８
の上面に嵌合するヨーク片部６３を有する断面略し字状
のロータヨーク４０とを備えた構造とすることにより、
モータ本体の磁気回路、磁性流体シール用の磁気回路、
コンミテーショーン用マグネット４８の磁気回路をそれ
ぞれ分離独立することができ、各磁気回路が互いに干渉
しないようにして磁気回路の効率を良くすることができ
る。As shown in FIG. 12, there is a rotor hub 61 made of a non-magnetic material, a yoke piece 62 that fits into the center area of the outer peripheral surface of the rotor magnet 42, and a yoke piece 62 that is bent outward from the lower end of the yoke piece 62. Commitation magnet 48
By having a structure including a rotor yoke 40 having an oval-shaped cross section and having a yoke piece portion 63 that fits on the upper surface of the rotor yoke 40,
Magnetic circuit of motor body, magnetic circuit for magnetic fluid seal,
The magnetic circuits of the commutation magnet 48 can be separated and independent, and the efficiency of the magnetic circuits can be improved by preventing the magnetic circuits from interfering with each other.

また、第１３図に示すように、非磁性材からなるロータ
ハブ６１と、ロータマグネット４２およびコノ夷アーン
ヨン用マグネット４８を一体に有する断面略り字状のマ
グネット６４と、上側のシールヨーク４３、ロータマグ
ネット４２の外周面に嵌合するロータヨーク４０および
コンミテーション用マグネット４８の外側に嵌合するコ
ンミテーション用ヨーク６５を有するヨーク体６６とを
備えた構造とすることにより、モータ外部への漏洩磁束
を少なくすることができ、漏洩磁束の影響を嫌うハード
ディスク装置にも適用することができる。In addition, as shown in FIG. 13, a rotor hub 61 made of a non-magnetic material, a magnet 64 having an abbreviated cross section that integrally includes a rotor magnet 42 and a magnet 48, an upper seal yoke 43, and a rotor hub 61 made of a non-magnetic material. By adopting a structure including a rotor yoke 40 that fits on the outer peripheral surface of the magnet 42 and a yoke body 66 having a commutation yoke 65 that fits on the outside of the commutation magnet 48, magnetic flux leakage to the outside of the motor is reduced. It can also be applied to hard disk devices that dislike the influence of leakage magnetic flux.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

請求項１の発明によれば、ロータマグネットによってロ
ータ回転駆動のための磁気回路と磁性流体の保持のため
の磁気回路とを一体に構成し、かつ、シールヨークによ
って磁性流体の保持のためのヨークとロータの上下カバ
ーとを一体に構成することにより、小型にすると共に部
品点数を削減しても、シールヨークとシャフトとの間に
介在された磁性流体をロータマグネットで構成される磁
気回路によって確実に保持し、シール耐圧も確保するこ
とができ、小型化、高信頼性、低コスト化を実現したモ
ータ装置を提供できる。According to the invention of claim 1, the magnetic circuit for rotor rotational drive and the magnetic circuit for holding the magnetic fluid are integrated by the rotor magnet, and the yoke for holding the magnetic fluid is formed by the seal yoke. By integrally constructing the upper and lower covers of the rotor, the magnetic fluid interposed between the seal yoke and the shaft can be reliably absorbed by the magnetic circuit composed of the rotor magnet, even though it is smaller and the number of parts is reduced. It is possible to provide a motor device that is compact, highly reliable, and low cost, and can also maintain sealing pressure.

請求項２の発明によれば、ロータヨークを円筒状とする
ことにより、このロータヨークにロータマグネットまた
はコンミテーション用マグネットを組込んだ状態での一
体着磁が可能となるため、ロータヨークをロータマグネ
ットとコンミテーション用マグネットとの位置決め部材
として利用することができ、ロータヨークにロータマグ
ネットとコンミテーション用マグネットとを一体に組立
てた状態での両マグネットの磁極の位相ずれは非常に少
なくなり、コンミテーション精度を向上させて高信頼性
を得ることができる。According to the invention of claim 2, by making the rotor yoke cylindrical, it is possible to integrally magnetize the rotor yoke with the rotor magnet or the commutation magnet incorporated in the rotor yoke. It can be used as a positioning member with the magnet for commutation, and when the rotor magnet and the magnet for commutation are assembled together on the rotor yoke, the phase shift between the magnetic poles of both magnets is extremely small, improving commutation accuracy. high reliability can be achieved by

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のモータ装置の一実施例を示す断面図、
第２図はモータ静止時の磁気回路を説明する図で（１）
は一部の断面図、（ｂ）は第２図（＆）のｂ−ｂ断面図
、（Ｃ）はロータマグネットの展開図であり、かつ、第
３図はモータ静止時の他の磁気回路を説明する図で（１
）は一部の断面図、（ｂ）は第３図（１）のｂ−ｂ断面
図、（Ｃ）はロータマグネットの展開図であり、また、
第４図はモータ通電動作時の磁気回路を説明する図で（
１）は−部の断面図、（ｂ）は第４図（１）のｂ−ｂ断
面図、（Ｃ）はロータマグネットの展開図であり、かつ
、第５図はモータ通電動作時の他の磁気回路を説明する
図で（１）は一部の断面図、（ｂ）は第５図（１）のｂ
−ｂ断面図、（Ｃ）はロータマグネットの展開図であり
、第６図ないし第８図はロータマグネットの構造の概念
を説明する斜視図、第９図はモータマグネットの構造を
説明する図で（１）は端面図、（ｂ）は第９図（１）の
ｂ−ｂ断面図、（Ｃ）は第９図（ｂ）のＣ−Ｃ断面図で
あり、また、第１０図はロータマグネットの着磁方法を
示す一部の断面図、第１１図はその平面図、第１２図お
よび第１３図は本発明のモータ装置の他の実施例を示す
断面図、第１４図は従来のモータ装置の断面図である。 ２１・・シャフト、２２・・ステータ、２３・・軸受機
構としてのボールベアリング、２４・・ロータ、４０・
・ロータヨーク、４２１１・ロータマグネット、４３・
・シールヨーク、４６・・磁性流体、４７・・磁性流体
シール、４８φ・コンミテーション用マグネッ　　ト　
。 Ｃ） 尊Ｉｌ」 ＣＧ） １４亘 ＣＧ） 蓬Ａ叉 Ｎ　　　Ｎ　　　Ｎ　　　〜 Ｃ） −峯乏１− 】ｉ盪［[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the motor device of the present invention;
Figure 2 is a diagram explaining the magnetic circuit when the motor is stationary (1)
is a partial cross-sectional view, (b) is a bb-b cross-sectional view of Figure 2 (&), (C) is a developed view of the rotor magnet, and Figure 3 is another magnetic circuit when the motor is stationary. In the figure explaining (1
) is a partial sectional view, (b) is a bb sectional view of FIG. 3 (1), (C) is a developed view of the rotor magnet, and
Figure 4 is a diagram explaining the magnetic circuit when the motor is energized (
1) is a cross-sectional view of the − part, (b) is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 4 (1), (C) is a developed view of the rotor magnet, and FIG. (1) is a partial cross-sectional view, and (b) is a diagram illustrating the magnetic circuit in Figure 5 (1).
-b sectional view, (C) is a developed view of the rotor magnet, Figures 6 to 8 are perspective views explaining the concept of the structure of the rotor magnet, and Figure 9 is a diagram explaining the structure of the motor magnet. (1) is an end view, (b) is a bb sectional view of FIG. 9(1), (C) is a CC sectional view of FIG. 9(b), and FIG. 10 is a rotor 11 is a plan view thereof, FIGS. 12 and 13 are sectional views showing other embodiments of the motor device of the present invention, and FIG. 14 is a conventional motor device. FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor device. 21...Shaft, 22...Stator, 23...Ball bearing as a bearing mechanism, 24...Rotor, 40...
・Rotor yoke, 4211・Rotor magnet, 43・
・Seal yoke, 46...Magnetic fluid, 47...Magnetic fluid seal, 48φ・Commitation magnet
. CG) 14 CG) 蓬A叉N N N〜C) -Minepo 1- 】i

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）シャフトと、このシャフトに固定されたステータ
と、このステータの上下部でシャフトに設けた軸受機構
を介してステータの外側に回動可能に取付けられたロー
タとを備えたモータ装置において、 前記ロータは、ロータヨークと、このロータヨークの内
周に前記ステータに対向して固定されたロータマグネッ
トと、前記ステータおよび軸受機構を内側間に配置して
ロータマグネットの上下端部にそれぞれ固定された一対
のシールヨークと、前記シャフトとこのシャフトに対向
する一対の各シールヨークとの間に磁性流体を介在させ
てなる磁性流体シールとを具備したことを特徴とするモ
ータ装置。(1) A motor device including a shaft, a stator fixed to the shaft, and a rotor rotatably attached to the outside of the stator via bearing mechanisms provided on the shaft at the upper and lower parts of the stator, The rotor includes a rotor yoke, a rotor magnet fixed to the inner periphery of the rotor yoke facing the stator, and a pair of rotor magnets fixed to upper and lower ends of the rotor magnet, respectively, with the stator and bearing mechanism arranged between the inner sides. 1. A motor device comprising: a seal yoke; and a magnetic fluid seal in which a magnetic fluid is interposed between the shaft and a pair of seal yokes facing the shaft. （２）ロータヨークを軸方向に貫通開口する円筒状に形
成し、かつ、このロータヨークにロータマグネットおよ
びコンミテーション用マグネットを設けたことを特徴と
する請求項１記載のモータ装置。(2) The motor device according to claim 1, wherein the rotor yoke is formed in a cylindrical shape with an opening extending through it in the axial direction, and a rotor magnet and a commutation magnet are provided on the rotor yoke.