JPH058756U - モータおよびこのモータを用いた磁気デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性流体軸受を用いることによってモータの
シール性と回転精度の向上を図る。また、磁気ディスク
装置にこのモータを用い、さらに磁気ディスク媒体の回
転機構及び磁気ヘッドの駆動機構に磁性流体軸受を用い
ることによって、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの回転
駆動時の振動を防止して信頼性向上を図ると共に、装置
の小型化を図る。 【構成】 駆動軸１９を回転自在に支持する軸受を具備
したモータにおいて、軸受として磁性流体軸受２０を用
いたことを特徴とする。また、磁気ディスク媒体１と、
磁気ヘッド２と、前記磁気ディスク媒体１を回転させる
機構と、前記磁気ヘッド２を駆動させる機構と、を具備
する磁気ディスク装置において、磁気ディスク媒体を回
転させる機構および磁気ヘッドを駆動させる機構の駆動
源として上記モータを用い、磁気ディスク媒体１を回転
させる機構と磁気ヘッド２を駆動させる機構に磁性流体
軸受１０，１０´を備えていることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータおよびこのモータを用いた磁気ディスク装置に関し、特にそ の回転軸受部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の磁気ディスク装置としては、たとえば図４に示すようなものが ある。すなわち、この磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスク媒体１０１上 に、微小な隙間を介して浮上させた磁気ヘッド１０２を移動させて、磁気ディス ク媒体１０１上にデータを記録したり、読み出したりする記憶装置であり、磁気 ディスク媒体１０１を回転させる機構と、磁気ヘッド１０２を駆動させる機構と を備えている。

【０００３】 磁気ディスク媒体１０１を回転させる機構は、スピンドルモータ等のディスク 駆動用モータ１０３と、回転軸１０４と、回転軸１０４を支持するころがり軸受 １０５とから構成され、さらに、ハウジング１０６内に侵入するダストやころが り軸受１０５のミストを磁性流体１０７によってシールする磁性流体シール１０ ８を備えている。

【０００４】 また、同様に、磁気ヘッド１０２を駆動させる機構は、ボイスコイルモータ等 のヘッド駆動用モータ１０９と、回転軸１０４´と、ころがり軸受１０５´と、 磁性流体シール１０８´とを備えている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来技術の磁気ディスク装置は以下の如き問題点を有 している。

【０００６】 すなわち、ころがり軸受１０５，１０５´を用いているため、回転軸１０４， １０４´の振れが大きく、信頼性に問題があると共に、振動によって異常音が発 生しやすいという問題がある。

【０００７】 また、ころがり軸受１０５，１０５´と磁性流体シール１０８，１０８´を軸 の長手方向に配列しているため、装置を薄型化することが困難であるという問題 があった。

【０００８】 さらに、ディスク駆動用，ヘッド駆動用モータ１０３，１０９は、図５に示す ように、永久磁石と１１１と、電機子１１２を備える一般的なモータが用いられ ているが、駆動軸１１３の軸受としてころがり軸受１１４を用いていた。そのた め駆動軸１１３の回転精度を高めることが困難であり、磁気ディスク媒体１０１ や磁気ヘッド１０２の駆動に悪影響を与えるという問題を生じる。

【０００９】 また、ころがり軸受１１４に生じるミストやモータ内のダストが外部に流出し たり、逆にモータ内部へのダストの侵入等の問題もあった。

【００１０】 本考案は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的 とするところは、磁性流体軸受を用いることによってモータのシール性と回転精 度の向上を図ることにある。

【００１１】 また、磁気ディスク装置にこのモータを用い、さらに磁気ディスク媒体の回転 機構及び磁気ヘッドの駆動機構に磁性流体軸受を用いることによって、磁気ディ スクおよび磁気ヘッドの回転駆動時の振動を防止して信頼性向上を図ると共に、 装置の小型化を図ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案にあっては、電機子と、該電機子を取り囲 むように配置される永久磁石を有する固定子と、電機子に一体的に設けられた駆 動軸と、該駆動軸を回転自在に支持する軸受を具備したモータにおいて、前記軸 受として磁性流体軸受を用いたことを特徴とする。

【００１３】 磁性流体軸受の磁性流体を保持する磁力源として、固定子の永久磁石が作る磁 場を利用することが好ましい。

【００１４】 磁性流体軸受の磁性流体は固定子と駆動軸との間のラジアル方向隙間と電機子 と固定子との間のスラスト方向隙間とに充填されることが効果的である。

【００１５】 また、他の考案は、磁気ディスク媒体と、磁気ヘッドと、前記磁気ディスク媒 体を回転させる機構と、前記磁気ヘッドを駆動させる機構と、を具備する磁気デ ィスク装置において、前記磁気ディスク媒体を回転させる機構および磁気ヘッド を駆動させる機構の駆動源として、上記のモータを用い、また磁気ディスク媒体 を回転させる機構と磁気ヘッドを駆動させる機構に磁性流体軸受を備えているこ とを特徴とする。

【００１６】

【作用】

上記構成のモータにあっては、磁性流体軸受によって駆動軸が磁性流体を介し て支持されるので、ころがり軸受に対して回転が滑らかとなり、軸振れ等を抑え られる。また、磁性流体によって回転面が密封され、モータのシールを図ること ができる。

【００１７】 さらに、磁性流体を保持する磁力源として、固定子の永久磁石が作る磁場を利 用することにより、モータを小型かつ軽量にすることができる。

【００１８】 また、本考案の磁気ディスク装置は、磁気ディスク媒体を回転させる機構と、 磁気ヘッドを駆動させる機構の両方に磁性流体軸受を用いたことにより、ダスト の発生が防止され、かつ低騒音となる。

【００１９】 また、磁気ヘッドを駆動させる機構に磁性流体軸受を用いた場合、ダストの発 生を防止するだけでなく、低摩擦化により磁気ヘッドの位置決め精度，速度が向 上し、さらに磁性流体のダンピング効果により、駆動部の振動が抑制され、信頼 性が向上するという効果がある。

【００２０】

【実施例】

以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考案の一実施例に係る磁 気ディスク装置を示す図１において、この磁気ディスク装置は、磁気ディスク媒 体１と、この磁気ディスク媒体１を回転させる機構と、磁気ヘッド２と、この磁 気ヘッド２を駆動させる機構とを備えている。

【００２１】 この磁気ディスク１および磁気ヘッド２は、ダスト等が侵入しないように密閉 された中空の箱体１１内に配置されている。

【００２２】 磁気ディスク媒体１を回転させる機構は、スピンドルモータ等のディスク駆動 用モータ３と、このディスク駆動用モータ３と磁気ディスク媒体１とを作動連結 する回転軸４と、から構成されている。ディスク駆動モータ３は箱体の外部に配 置され、回転軸４は箱体１１の壁に設けた孔１２内に磁性流体軸受１０を介して 回転自在に支持されている。

【００２３】 この磁性流体軸受１０は、シール機能と、動圧軸受機能を兼ね備えたもので、 環状のケース１３と、このケース１３内周面に形成した環状溝１４内に装着され る永久磁石１５と、永久磁石１５と回転軸４とのラジアル方向の隙間内に磁気吸 着される磁性流体７と、から構成されている。この場合、回転軸４は磁性体，非 磁性体いづれでもよい。

【００２４】 同様に、磁気ヘッド２を駆動させる機構は、ボイスコイルモータ等のヘッド駆 動用モータ９と、このヘッド駆動モータ９と磁気ヘッド２と、を作動連結する回 転軸４´と、から構成されている。ヘッド駆動モータ９は箱体の外部に配置され 、回転軸４´は箱体１１の壁に設けた孔１２内に磁性流体軸受１０´を介して回 転自在に支持されている。

【００２５】 この磁性流体軸受１０´は、磁気ディスク媒体１側の磁性流体軸受１０と全く 同一の構成であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説 明を省略する。

【００２６】 この磁性流体軸受１０，１０´は、動圧軸受の媒体に磁性流体７，７´を用い たものであり、永久磁石１４によって磁性流体７，７´が保持される。

【００２７】 したがって、ころがり軸受を用いた場合に比べて回転軸４，４´の振れを小さ くすることができ、信頼性が高くなり、また、騒音も発生しない。

【００２８】 また、この磁性流体軸受１０，１０´は、シール機能，すなわち、磁性流体シ ールの機能を兼ね備えているため、軸受とはべつに磁性流体シールを併用する必 要がない。

【００２９】 したがって、回転軸４，４´を短くすることができ、磁気ディスク装置を薄型 化することができる。

【００３０】 尚、本実施例に用いた磁性流体軸受１０，１０´は、ステップ溝やスパイラル 溝，ヘリングボーン溝等を用いない通常のスリーブ軸受であるが、負荷能力を高 めるために、これらの溝を回転軸４，４´の外周面、または磁性流体軸受１０， １０´の内周面に設けてもよい。

【００３１】 図２には、ディスク駆動用，ヘッド駆動用モータ３，９の内部構成を示してい る。

【００３２】 いずれのモータ３，９も内部構成は同様で、内部中空のハウジング１６内に回 転自在に挿入されるコイルが巻かれた電機子１７と、この電機子１７に対して軸 方向に直列に配置される固定子を構成する永久磁石１８と、電機子１７に固定さ れる駆動軸１９と、から構成されており、この駆動軸１９が磁性流体軸受２０を 介してハウジング１６に回転自在に支持されている。

【００３３】 磁性流体軸受２０は、上記した磁気ディスク媒体１の回転軸用の磁性流体軸受 １０と同様の構成で、環状のケース２１の内周面に設けられた環状の溝２２内に 環状の永久磁石２３が装着され、この永久磁石２３内周と駆動軸１９外周との隙 間に磁性流体２４が充填されている。

【００３４】 このモータ３，９は、モータ３，９の駆動源である永久磁石１８とは別に軸受 部に永久磁石２３を設けることによって、磁性流体軸受２０を構成しているが、 図３に示すようにモータの駆動源である永久磁石１８の作る磁場を直接利用する ことにより磁性流体軸受２０´を構成してもよい。

【００３５】 すなわち、このモータは永久磁石１８内周が駆動軸１９外周側に近接しており 、図２のモータの磁性流体軸受２０の永久磁石２３のスペース分だけモータの外 形が小径となっている。そして、永久磁石１８の内周と駆動軸１９外周間のラジ アル方向隙間２５に磁性流体２４が充填されている。

【００３６】 さらにこの実施例では、永久磁石１８と電機子１７間のスラスト方向隙間２６ にも磁性流体２４が充填されており、スラスト方向の軸受としても機能するよう になっている。図示例では電機子表面を覆うように駆動軸１９にフランジ２７を 一体的に設け、このフランジ２７と永久磁石１８との間に磁性流体充填用のスラ スト方向隙間２６を形成している。このようにスラスト軸受を兼用すると、スピ ンドルモータ等のように立て置きタイプのモータに好適である。

【００３７】 このように、モータ駆動用の永久磁石１８を磁性流体軸受２０´の磁力源とし て利用することにより、モータを小型化かつ軽量にすることができる。

【００３８】 本考案の磁気ディスク装置によれば、上記したような磁性流体軸受２０，２０ ´を用いたモータ３，９を磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体１を回転させる 機構の駆動源および磁気ヘッド２を駆動する駆動源として用い、さらに、磁気デ ィスク媒体１を回転させる機構と磁気ヘッド２を駆動する機構の軸受として磁性 流体軸受１０，１０´を用いることによって、回転軸４，４´の軸振れを極めて 小さくできると共にダストの発生を防止でき、磁気ディスク装置の信頼性向上を 図ることができる。

【００３９】 さらに、全くころがり軸受を用いていないので、より低騒音の装置を実現でき る。

【００４０】 また、磁気ヘッド２を駆動させる機構に磁性流体軸受１０´を用いた場合、ダ ストの発生を防止するだけでなく、低摩擦化により磁気ヘッド２の位置決め精度 ，速度が向上し、さらに磁性流体１０´のダンピング効果により、駆動部の振動 が抑制される。

【００４１】 なお、この実施例ではモータ３，９を磁気ディスク装置に用いる場合を例にと って説明したが、磁気ディスク装置に限定されるものではなく、クリーンルーム 内用駆動装置やロボット等、種々の装置に適用することができることはもちろん である。

【００４２】

【考案の効果】

本考案は、以上の構成および作用を有するもので、モータの駆動軸の軸受とし てシール機能と動圧軸受機能を有する磁性流体軸受を用いたので、回転軸の回転 精度が向上し、かつダストを発生しないモータを得ることができる。

【００４３】 また、この軸受として、モータの駆動源である永久磁石の作る磁場を直接利用 して磁性流体を保持するようにすれば、モータを小型かつ軽量にすることができ る。

【００４４】 また、このモータを磁気ディスク装置の磁気ディスクを回転させる機構の駆動 源および磁気ヘッドを駆動する駆動源として用い、さらに、磁気ディスク媒体を 回転させる機構と磁気ヘッドを駆動する機構の軸受として磁性流体軸受を用いる ことによって、回転軸の軸振れを極めて小さくできると共にダストの発生を防止 でき、磁気ディスク装置の信頼性向上を図ることができる。さらに、全くころが り軸受を用いていないので、より低騒音の装置を実現できる。

【００４５】 また、磁気ヘッドを駆動させる機構に磁性流体軸受を用いた場合、ダストの発 生を防止するだけでなく、低摩擦化により磁気ヘッドの位置決め精度，速度が向 上し、さらに磁性流体のダンピング効果により、駆動部の振動が抑制され、信頼 性が向上するという効果がある。

【提出日】平成３年９月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】この磁性流体軸受１０は、シール機能と、動圧軸受機能を兼ね備え たもので、環状のケース１３と、このケース１３内周面に形成した環状溝１４内 に装着される永久磁石１５と、永久磁石１５と回転軸４とのラジアル方向の隙間 内に磁気吸着される磁性流体７と、から構成されている。この場合、回転軸４は 非磁性体であることが好ましいが、磁性体であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係る磁気ディスク装
置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】図２は図１のモータの半断面図である。

【図３】図３は図１のモータの他の実施例の半断面図で
ある。

【図４】図４は従来の磁気ディスク装置の概略構成を示
す斜視図である。

【図５】図５は図４のモータの半断面図である。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク媒体 ２ 磁気ヘッド ３，９ モータ ４，４´ 回転軸 ７，７´ 磁性流体 １０，１０´ 磁性流体軸受 １１ 箱体 １２ 孔 １３ ケース １４ 環状溝 １５ 永久磁石 １６ ハウジング １７ 電機子 １８ 永久磁石 １９ 駆動軸 ２０，２０´ 磁性流体軸受 ２１ ケース ２２ 環状溝 ２３ 永久磁石 ２４ 磁性流体 ２５ ラジアル方向溝 ２６ スラスト方向溝 ２７ フランジ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子と、該電機子を取り囲むように配
   置される永久磁石を有する固定子と、電機子に一体的に
   設けられた駆動軸と、該駆動軸を回転自在に支持する軸
   受と、を具備したモータにおいて、 前記軸受として磁性流体軸受を用いたことを特徴とする
   モータ。
2. 【請求項２】磁性流体軸受の磁性流体を保持する磁力源
   として、固定子の永久磁石が作る磁場を利用してなる請
   求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 磁性流体軸受の磁性流体は、固定子と駆
   動軸との間のラジアル方向隙間と、電機子と固定子との
   間のスラスト方向隙間と、に充填される請求項２に記載
   のモータ。
4. 【請求項４】 磁気ディスク媒体と、磁気ヘッドと、前
   記磁気ディスク媒体を回転させる機構と、前記磁気ヘッ
   ドを駆動させる機構と、を具備する磁気ディスク装置に
   おいて、 前記磁気ディスク媒体を回転させる機構および磁気ヘッ
   ドを駆動させる機構の駆動源として、請求項１，２また
   は３記載のモータを用い、 また磁気ディスク媒体を回転させる機構と磁気ヘッドを
   駆動させる機構に磁性流体軸受を備えていることを特徴
   とする磁気ディスク装置。