(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ又はロータを構成するコアの表面が、膜状の絶縁層により覆われたモータのコア絶縁構造において、
上記絶縁層は、無機充填剤を含むエポキシ樹脂粉体を溶融硬化させた膜状体からなり、
該絶縁層における前記コアの平坦部分の一般膜厚が５０μｍ以上となるように設定され、かつ
その絶縁層の一般膜厚と、前記コアのエッジ部を覆う絶縁層の膜厚との比率であるエッジカバー率が、６０％以上に設定されているとともに、
上記無機充填剤の平均粒子径が、前記エポキシ樹脂粉体の高温溶融流動性を低減させるように０．０１μｍ以上ないし１μｍ以下の小粒径に設定されていることを特徴とするモータのコア絶縁構造。
【請求項２】
請求項１記載の絶縁層は、巻線が施された巻線コアに用いられたものであって、当該絶縁層の絶縁耐圧が必要値以上に設定されていることを特徴とするモータのコア絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアの表面を覆うように絶縁層が設けられたモータのコア絶縁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モータに用いられている各種コアの表面には、必要な絶縁耐圧を得るための絶縁層が被着・形成されている。例えば、小型のスピンドルモータ（マイクロモータ）においては、５００Ｖの絶縁耐圧を確保するように、コアの平坦部分を覆う絶縁層の膜厚が５０μｍ以上に設定されているとともに、上記コアのエッジ部を覆う絶縁層のエッジカバー率が６０％以上に設定されたものがある。なお、上述したエッジカバー率は、コアの平坦部分における絶縁層の膜厚に対するエッジ部の膜厚の比率をいう。
【０００３】
このようなコアの絶縁層を成形する手段として、エポキシ樹脂の粉体をスプレーガン塗装することが従来より知られているが、その場合のエポキシ樹脂粉体には、シリカなどの無機充填剤や、塩素系等の添加剤又は顔料が加えられている。これらの無機充填剤や添加剤は、前記エポキシ樹脂粉体の高温時における溶融流動性を低減するよう作用するものであって、これらを添加することにより、コアのエッジ部に対しても必要な膜厚を確保することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような塩素系などの添加剤を加えることにより絶縁層を形成した場合においては、その絶縁層から塩素イオンなどのアニオン（マイナスイオン）が発生して、モータの使用環境を不良なものとしてしまうことがある。例えば、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）用のモータの場合では、上記絶縁層から発生する塩素イオンなどのアニオンが、いわゆるケミカルコンタミネーションの原因となり、磁気ディスク等のメディアや記録ヘッドを損傷させてしまうことがある。
【０００５】
そこで本発明は、簡易な構成で、必要な絶縁耐圧を得つつ、塩素イオンなどのアニオンの発生を防止することができるようにしたモータのコア絶縁構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のモータのコア絶縁構造では、ステータ又はロータを構成するコアの表面が、膜状の絶縁層により覆われたモータのコア絶縁構造において、上記絶縁層は、無機充填剤を含むエポキシ樹脂粉体を溶融硬化させた膜状体からなり、該絶縁層における前記コアの平坦部分の一般膜厚が５０μｍ以上となるように設定され、かつその絶縁層の一般膜厚と、前記コアのエッジ部を覆う絶縁層の膜厚との比率であるエッジカバー率が、６０％以上に設定されているとともに、上記無機充填剤の平均粒子径が、前記エポキシ樹脂粉体の高温溶融流動性を低減させるように０．０１μｍ以上ないし１μｍ以下の小粒径に設定されている。
【０００９】
さらにまた、請求項２記載のモータのコア絶縁構造では、前記請求項１記載の絶縁層は、巻線が施された巻線コアに用いられたものであって、当該絶縁層の絶縁耐圧が必要値以上に設定されている。
【００１０】
このような構成を有する請求項１乃至請求項２にかかるモータのコア絶縁構造においては、絶縁層を構成するエポキシ樹脂粉体に含まれている無機充填剤が、１μｍ以下に小粒径化されていることによって、その無機充填剤の嵩密度、すなわち表面積が増大されており、それによって、上記エポキシ樹脂粉体が硬化する際における高温時の溶融流動性が低減されることとなり、従来のような塩素系等の添加剤を加えなくても粘性が高められる。その結果、コアのエッジ部に対する必要な膜厚量が、塩素イオンなどのアニオンの発生を生じることなく良好に得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明にかかるモータの一例として、図１に示されている軸固定型のＨＤＤスピンドルモータの全体構造を説明しておく。
【００１２】
図１に示されているＨＤＤスピンドルモータの全体は、固定部材としてのステ一夕組１０と、そのステータ組１０に対して図示上側から組み付けられた回転部材としてのロータ組２０とから構成されている。このうちステータ組１０は、図示省略した固定基台側にネジ止めされる軸受支持枠体としてのフレーム１１を有しているとともに、このフレーム１１の略中央部分に、中空円筒状のコアホルダー１２が一体的に立設するように設けられている。
【００１３】
上記コアホルダー１２の外周側の壁面には、珪素鋼板の積層体からなるステータコア１４が嵌着されている。このステータコア１４の表面には、後述する構成を有する本発明にかかる絶縁層が塗装により成膜形成されており、その絶縁層を介して、上記ステータコア１４の各突極部に相当する部分に巻線１５が巻回されている。
【００１４】
一方、上記フレーム１１の略中央部分には、固定軸１３が上方に向かって突出するように固定されている。この固定軸１３は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｊ２）のような材料から形成されており、当該固定軸１３の図示上下の両端部分が、当該両端部分に設けられた雌ねじタップ穴１３ａ，１３ｂを利用して、図示を省略した固定基台側にネジ止めされるようになっている。
【００１５】
また、上記固定軸１３の外周側には、前記ロータ組２０を構成する軸受部材としての軸受スリーブ２２を介して、回転ハブ２１が回転可能に装着されている。すなわち、上記ロータ組２０では、図示を省略した所定の記録媒体を支持するための回転ハブ２１が、軸受スリーブ２２の外周側に嵌着されている。上記回転ハブ２１は、磁気ディスク等の磁気記録媒体を外周部に装着する略円筒形状の胴部２１ａを有しているとともに、この胴部２１ａの内周壁面側に、バックヨーク２１ｂを介して駆動マグネット２１ｃが環状に装着されている。その駆動マグネット２１ｃは、前述したステータコア１４の各突極部の外周端面に対して環状に対向するように近接配置されている。
【００１６】
また、上記軸受スリーブ２２の中心孔の内周壁部には、一組の軸受突部２３，２３が軸方向に所定間隔離して形成されており、これらの各軸受突部２３，２３が、上記固定軸１３の外周面に近接するようにして対向配置されている。そして、これらの各軸受突部２３，２３の内周面に設けられた動圧面と、上記固定軸１３の外周面に形成された動圧面とにより、隣接した一組のラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂが、軸方向に並列するように設けられている。そして、これら一組のラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂによって、上記ハブ２１が固定軸１３に対してラジアル方向に回転自在となるように支承されている。
【００１７】
すなわち、上記各ラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂにおいては、軸受スリーブ２２側の動圧面と固定軸１３側の動圧面とが、数μｍの狭小隙間を介して周状に対面配置されており、軸方向に所定間隔離して一組の狭小隙間からなる軸受空間が連続するように形成されている。そして、それらの各軸受空間内には、潤滑油（オイル）がそれぞれ独立して注入されていて、両動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂの間部分を半径方向外方に向かって窪ませた拡大空間Ｂには、大気と連通した空気層が介在している。
【００１８】
また、上記一対の動圧面のうちの少なくとも上記軸受スリーブ２２側の動圧面には、図示を省略したへリングボーン形状をなす一対のラジアル動圧発生用溝が各々環状に並列するように凹設されており、前記回転ハブ２１の回転時に、これら両ラジアル動圧発生用溝のボンピング作用により潤滑油が加圧・昇圧されて動圧が生じ、その潤滑油に生じさせられた動圧によって、回転ハブ２１がラジアル方向に軸支持されるように構成されている。
【００１９】
また、それらの各ラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂを構成する軸受空間の軸方向両端側部分には、潤滑油保持部としての毛細管シール部が、各ラジアル動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂを軸方向両側から挟むように設けられている。これらの各毛細管シール部は、軸受スリーブ２２側に形成された傾斜面によって、当該軸受スリーブ２２と前記固定軸１３との間の隙間を軸受外方に向かって徐々に拡大したものであって、潤滑油の液面位置が、モータ回転・停止のいずれの場合にも、各毛細管シール部内部所定位置となるように設定されている。
【００２０】
さらに、上記固定軸１３の先端側部分（図示上端側部分）には、円板状のスラストプレート１６が固定されている。このスラストプレート１６は、上述した軸受スリーブ２２の図示上側中心部分に凹設された円筒状の窪み部内に収容するように配置されており、当蕗軸受スリーブ２２の窪み部の底壁部に設けられた動圧面に対して、上記スラストプレート１６の図示下面側に設けられた動圧面が軸方向に近接配置されていることによって、下側のスラスト動圧軸受部ＳＢａが構成されている。
【００２１】
また、上記スラストプレート１６の図示上面側の動圧面に近接するようにして、大型の円盤状部材からなるカウンタープレート２４が、上記軸受スリーブ２２の上部外周側に中心側に延出するように取り付けられている。そして、このカウンタープレート２４の図示下面側に設けられた動圧面と、上記スラストプレート１６の図示上面側に設けられた動圧面とにより上側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが構成されている。
【００２２】
すなわち、隣接するようにして配置された一組のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂのそれぞれにおいては、軸受スリーブ２２及びカウンタープレート２４側の各動圧面と、スラストプレート１６の軸方向両端面における両動圧面とが、数μｍの狭小隙間を介して軸方向にそれぞれ対面配置されており、上記スラストプレート１６の外周側通路を介して軸方向に所定間隔離して配置された一組の狭小隙間からなる各軸受空間内に、潤滑油（オイル）がそれぞれ独立して注入されている。
【００２３】
また、本実施形態においては、上記スラストプレート１６の軸方向両端面に設けられた各動圧面に対して、図示を省略したへリングボーン形状をなすスラスト動圧発生用溝が環状に並列するように凹設されており、前記回転ハブ２１の回転時に、これらの両スラスト動圧発生用溝のボンピング作用によって、潤滑油が加圧・昇圧されて動圧が生じ、この潤滑油に生じさせられた動圧によって、回転ハブ２１がスラスト方向に軸支持されるように構成されている。
【００２４】
さらに、上述した一組の各スラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂを構成する軸受空間の半径方向両端側部分には、毛細管シール部が各スラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂを半径方向両側から挟むように設けられている。これらの各毛細管シール部は、スラストプレート１６側に形成された傾斜面によって、当該スラストプレート１６と前記軸受スリーブ２２との間の隙間を外方側にかって徐々に拡大したものであって、半径方向内方側に配置された毛細管シール部が、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢａ側及びモータ外部側の大気にそれぞれ連通しており、潤滑油の液面位置が、モータ回転・停止のいずれの場合にも、各毛細管シール部の内部所定位置となるように設定されている。
【００２５】
また、上記カウンタープレート２４には、外側（図示上側）から吸収布２５を介して薄板状のカバー板２６が設けられており、これら吸収布２５及びカバー板２６によって、最悪の場合でも、潤滑油の外部飛散が防止されるようになっている。また、図示下端側のラジアル動圧軸受部ＲＢｂの外側部分に対しても、同様な吸収布２５を介して薄板状のカバー板２６が設けられており、これら吸収布２５及びカバー板２６によって、最悪の場合でも、潤滑流体の外部飛散が防止されるようになっている。
【００２６】
さらに、上述した各動圧軸受部ＲＢａ，ＲＢｂ，ＳＢａ，ＳＢｂよりも装置外方側に相当する必要部位に対しては、そこに付着した潤滑油や軸受部の潤滑油の濡れ拡散を防止し、拭き取りクリーニング作業を容易化するための撥油剤が塗布されている。
【００２７】
一方、上述したように、前記ステータコア１４の表面に成膜形成されている絶縁層（図示省略）は、無機充填剤を含有するエポキシ樹脂の粉体によって形成された膜状体からなるものであり、上記エポキシ樹脂粉体に対しては、所定量の硬化剤及び顔料は混入されているが、従来用いられていた塩素系等の添加剤の使用は行われていない。そして、その代わりの手段として、上記無機充填剤の平均粒子径が、１μｍ以下の値に設定されて小粒径化されており、それによって、前記エポキシ樹脂粉体の高温時における溶融体の流動性を低減させている。
【００２８】
ここで、上述したエポキシ樹脂の粉体としては、例えばソマール社製の商品名Ｆ２１９−ＴＰや、日本化薬社製の商品名カヤトロンなど多種多様のものが採用される。また、無機充填剤としては、シリカ(SiO2)、アルミナ（Al2O3）、酸化マグネシウム(MgO2)などが用いられており、また硬化剤としては、アミン系のイミダゾールや、酸無水物等が用いられている。このような本実施形態にかかる絶縁層の組成を、以下、従来構成との対比において示す。
【００２９】
0003711225.tif 000002
【００３０】
なお、上記顔料は、絶縁層の形成の有無を確認するための色付け用として採用されているものであるが、従来の１／６以下（０．３Ｗ％以下）の量に設定されている。
【００３１】
このような絶縁層は、例えばスプレーガン塗装工程によって形成されるが、その場合には、図２に示されているように、まず、絶縁層を形成するステータコア１４のコア素材の表面を、ブラストコアによって適宜に荒らしておき、それを有機溶剤で洗浄した後、粉体塗装機のスプレーガンを用いた塗装工程によってエポキシ樹脂の粉体を膜状に塗装する。塗装されたエポキシ樹脂粉体は、硬化する際の熱によってコア全体に溶け広がるように流動していき、薄膜状に形成される。そして、最後に純粋洗浄が行われる。
【００３２】
このとき、本実施形態にかかる絶縁層においては、当該絶縁層を構成するエポキシ樹脂粉体に含まれている無機充填剤が１μｍ以下に小粒径化されていることから、その無機充填剤の嵩密度、すなわち表面積が増大されている。従って、エポキシ樹脂粉体が硬化する際における高温時の溶融体の流動性が低減されていることから、従来のような塩素系等の添加剤を加えなくても、上記溶融体の粘性が高められており、その結果、コアのエッジ部に対しても良好に塗装が行われて必要な膜厚量が良好に得られ、しかも、塩素イオンなどのアニオンの発生が良好に回避される。
【００３３】
より具体的には、上記コア１４の平坦部分における一般膜厚が、本実施形態では５０μｍ以上となるように設定されているとともに、その一般膜厚（５０μｍ）と、前記コア１４のエッジ部を覆う絶縁層の膜厚との比率であるエッジカバー率が、６０％以上に設定されている。その結果、絶縁層の絶縁耐圧が、モータに必要な値である例えば５００Ｖ以上の値に設定されている。
【００３４】
このとき、実際の使用では、上記無機充填剤の平均粒子径を０．０１μｍ以上に設定している。これは、粒子径がそれ以上に小さくなると、各粒子どうしが吸着し合うこととなって流動性がほとんどなくなってしまうからであり、同様な観点からすれば、上記無機充填剤の平均粒子径を、０．１μｍ〜０．２μｍの範囲内に設定しておくことが好ましい
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を異体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で程々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００３６】
例えば、上述した実施形態では、絶縁層をスプレー塗装により形成しているが、その他の手段によって形成した絶縁層に対しても本発明は同様に適用することができる。また、上述した実施形態のようなＨＤＤモータ以外のモータ、例えばポリゴンミラー駆動用モータやＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータに対しても同様に適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明にかかるモータのコア絶縁構造は、コアを覆う絶縁層を構成するエポキシ樹脂粉体に含まれている無機充填剤を１μｍ以下に小粒径化することによって、その無機充填剤の嵩密度、すなわち表面積を増大し、それによってエポキシ樹脂粉体が硬化する際における高温時の溶融流動性を低減し、従来のような塩素系等の添加剤を加えることなく粘性を高めるように構成したものであるから、コアのエッジ部に対する必要な膜厚量を得つつ、塩素イオン、フッ素、臭素、亜硝酸、硝酸、硫酸、リン酸などの各種アニオンの残留・発生を、例えば０．０５μｇ／ｃｍ２以下となるように防止することができ、モータの使用環境を簡易な構成で良好に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するモータの一例としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の全体構造例を表した縦断面説明図である。
【図２】本発明にかかる絶縁層の形成工程を表したフロー図である。
【符号の説明】
１０  ステ一夕組
１３  固定軸
１４  ステータコア
１５  巻線
２０  ロータ組
２２  軸受スリーブ
２１  回転ハブ
【図１】
0003711225.tif 000003
【図２】
0003711225.tif 000004