(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、該軸に共軸に設けられたロータと、該軸と該ロータとの間に配設された軸受アセンブリーと、該軸受アセンブリーの、前記軸の軸方向のシールされるべき端面を覆うシール部材と、該シール部材を接着するシール部材取付部とを有するスピンドルモータにおいて、
前記ロータは前記軸受アセンブリーの前記端面側に前記軸に共軸な首部を有し、
該シール部材と該シール部材取付部との間にこれらを長期的に弾力性を維持する接着部を設けて、該接着部で該シール部材と該シール部材取付部とを接着し、
前記接着部は長期的に接着性及び弾力性を維持する接着剤を含み、
前記シール部材は、前記接着部によって前記シール部材取付部に接着される環状の接着板部と、該接着板部に一体にかつ共軸に該接着板部の内側に設けられたカバー部とを有し、前記接着板部と前記カバー部との間が該首部に嵌合する円筒部に形成されている
ことを特徴とするシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項２】
前記接着部は、基板と、その両面に形成され長期的に接着性及び弾力性を維持する接着剤の接着層とから成ることを特徴とする請求項１に記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項３】
前記接着剤はプレッシャ・センシティブ・アドヒーシブであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項４】
前記シール部材取付部は、前記ロータの前記軸受アセンブリーの前記端面側の端面部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの１つに記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項５】
前記軸受アセンブリーは、該軸受アセンブリーの前記端面側で前記軸に固定された内輪と前記ロータに固定された外輪と該内輪と該外輪との間で転動する転動体から成る１個の軸受を有し、該外輪の、該軸受アセンブリーの前記端面側の端面を前記シール部材取付部として構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの１つに記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項６】
前記シール部材は前記軸受アセンブリーの前記ステータ側に配設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの１つに記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項７】
前記シール部材と前記軸との間にラビリンスシールを形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの１つに記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【請求項８】
前記シール部材に前記軸との間をシールする磁性流体シールを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの１つに記載のシール部材付きスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸受アセンブリーからグリースやそれから発生した油粒子の漏れや飛散の防止を行うためのシール部材をシール部材取付部に取り付ける接着部を改良したシール部材付きスピンドルモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ用スピンドルモータは、その軸受アセンブリーからグリースやそれから生じた油粒子が漏れ又は飛散してハードディスクを汚染しないように、軸受アセンブリーを密封しなければならない。そのため、従来から、軸受アセンブリーの封止されるべき端部側をスピンドルモータの軸が貫通する中心孔を有する円板状のシール部材で覆い、この中心孔の壁面と軸の外周面とでラビリンスシールを形成し、又は、これらの間に磁性流体シールを形成するなどの非接触・無摩擦形のシールを形成することが行われている。
【０００３】
そして、このシール部材は外周部を接着剤で対応のロータ端面に固定されている。スピンドルモータが作動している時は、グリースから生じた油粒子が軸受アセンブリーの端面から半径方向外側へ押し出されるが、通常は、この接着剤がこの油粒子が半径方向外側へ漏れるのを阻止している。
【０００４】
ところが、スピンドルモータは−４０℃〜＋６０℃という広い温度範囲で使用されるが、従来の接着剤は、もともと弾性があまりなく熱変化に弱く、特に低温では比較的短い期間内に劣化して脆くなり微小なクラック又はヘア状のクラックが生じてしまう。そのため、このクラックを通して油粒子が漏れ又は飛散するようになり、ハードディスクドライブが汚染されてしまうという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、シールの接着特性を改良して軸受アセンブリーから外部へのグリースないしはそれから生じた油粒子の漏れや飛散を長期にわたって防止するシール部材付きスピンドルモータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に基づくシール部材付きスピンドルモータは、軸と、軸に共軸に設けられたロータと、軸とロータとの間に配設された軸受アセンブリーと、軸受アセンブリーの、軸の軸方向のシールされるべき端面を覆うシール部材と、シール部材を接着するシール部材取付部とを有し、前記ロータは前記軸受アセンブリーの前記端面側に前記軸に共軸な首部を有し、シール部材とシール部材取付部との間にこれらを長期的に接着性及び弾力性を維持する接着部を設けて、接着部でシール部材と該シール部材取付部とを接着し、前記接着部は長期的に接着性及び弾力性を維持する接着剤を含み、前記シール部材は、前記接着部によって前記シール部材取付部に接着される環状の接着板部と、該接着板部に一体にかつ共軸に該接着板部の内側に設けられたカバー部とを有し、前記接着板部と前記カバー部との間が該首部に嵌合する円筒部に形成されているものとして構成される。
【０００７】
好ましくは、接着部を、基板と、その両面に形成され長期的に接着性及び弾力性を維持する接着剤の接着層とで構成することも望ましい。さらには、接着剤はプレッシャ・センシティブ・アドヒーシブであることが望ましい。
【０００８】
好ましくは、ロータは軸受アセンブリーの前記端面側に軸に共軸な首部を有し、シール部材は、接着板部とカバー部との間が首部に嵌合する円筒部に形成されていることが望ましい。さらに、シール部材取付部は、前記ロータの前記軸受アセンブリーの前記端面側の端面部であることが望ましい。
【０００９】
軸受アセンブリーを、軸受アセンブリーの前記端面側で軸に固定された内輪と前記ロータに固定された外輪と内輪と外輪との間で転動する転動体から成る１個の軸受を有し、外輪の、軸受アセンブリーの前記端面側の端面部をシール部材取付部として構成することが望ましい。
【００１０】
シール部材を軸受アセンブリーのステータ側に配設することが望ましい。そして、シール部材と軸との間にラビリンスシールを形成することが望ましい。また、シール部材に軸との間を封止する磁性流体シールを設けることも望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面を参照して実施形態に基づき説明する。
【００１２】
図１は本発明のハードディスクドライブ用スピンドルモータの第１実施形態を示す。ベースプレート１の中央部に下端を固定した軸２が立設されており、コイルを備えたコア（積層鉄心）３から成るステータ４がベースプレート１上に固設されている。
【００１３】
５はロータで、円筒状のスカート部３１とその上方にあって減径された円筒状の胴部３２とを有する。スカート部３１はコア３を取り巻き、その内周面にコア３を囲繞する環状のヨーク−永久磁石アセンブリー３３が固定されている。
【００１４】
胴部３２は軸２に共軸な中央孔３４を有し、この中に軸受アセンブリー３５が設置されている。軸受アセンブリー３５は軸２の軸方向に離間して配設された軸受６及び７とこれらの軸受の間に設置されこれらの軸受が当接するスペーサリング３６とを含む。
【００１５】
上側の軸受６は、外周面がロータ５の胴部３２の中央孔の内壁に圧接する外輪と、内周面が軸２の外周面３９に圧接する内輪と、これらの内外輪の間を転動する転動体（図示の場合は玉）とから成り、下側の軸受７も、外周面がロータ５の胴部３２の中央孔３４の内壁に圧接する外輪１５と、内周面が軸２の外周面３９に圧接する内輪１６と、これらの内外輪の間を転動する転動体３７（図示の場合は玉）とから成る。
【００１６】
下側の軸受７は、図示の場合、ステータ４側にある。上側の軸受６はロータ５の上端部から円周方向内側へ延びると共にロータ５に一体の内向きフランジ部４０で流体密に覆われている。
【００１７】
下側の軸受７とステータ４の中央部との間に、下側の軸受７を下側から、即ち、ステータ４側から覆うシール部材８が設けられている。このシール部材８の中央部は、軸受７の外輪１５の直径よりも大きな直径を有する円板状のカバー部２３になっていて、下側の軸受７の下方に設置される。この円板状のカバー部２３は円形の中心穴３８を有する。この中心穴３８の壁面と軸２の外周面３９との間には図１では誇張して示されているがラビリンスシールを構成する環状ギャップ１２が形成されている。そして、この環状ギャップ１２があるために、円板状のカバー部２３の内周面が軸２の外周面３９に当たらないようになっている。また、シール部材８はこのような段違い構造にすることによって、強度が高められる。
【００１８】
ロータ５の胴部３２の下端部は、環状平面４１と、この環状平面４１から下方に突出して形成された円筒形首部４２とから成る。
【００１９】
シール部材８は、円板状のカバー部２３の他に、これと一体の円筒部９と、この円筒部９に一体にその外側に形成された円板状の接着板部１０とを有する。円筒部９は円板状のカバー部２３の円形の外縁から上方へ延びている。また、接着板部１０は、この円筒部９の上端に形成されている。円筒部９はロータ５の円筒形首部４２にプレス嵌めされて流体密構造になっている。従って、ここで、最初に、グリースないしはこれから生じた油粒子が半径方向外側へ漏れ又は飛散するのが防止される。円筒部９は、また、補助的にシール部材８をロータ５に保持固定する作用をする。
【００２０】
ロータ５の下端の環状平面（端面部）４１と接着板部１０とを接着部１１によって接着する。すでに述べたように、従来の接着剤はもともと弾性が少ないこともあって、早期に劣化してクラックが生じ、封止効果が早い時期になくなってしまうが、ＰＳＡ（プレッシャ・センシティブ・アドヒーシブ(preassure sensitive adhesive)）のような接着剤では弾性が長期間維持され、微細な又はヘア状のクラックが長期間発生し難く、従って、グリースや油粒子に対するシール効果を長期間に亘って維持することができる。
【００２１】
図１の場合は、接着部１１として、例えば、ＰＳＡのような、従来の接着剤に比して長期間に亘って弾性を失わない接着剤５０を使用する。このようにして、軸受アセンブリー３５からグリースやこれから発生する油粒子がスピンドルモータの半径方向外側へ漏れ又は飛散するのを長期間に亘って防止し、ハードディスクドライブの汚染が避けられる。
【００２２】
接着部１１として、図４に示す３層構造の接着テープ５１、即ち、両面粘着テープを用いることができる。この接着テープ５１は、基板２０とその両面に形成した接着層２１及び２２とから成る。基板２０は、例えば、ポリプロピレン又はポリエステル製で、厚さが例えば１２．５μｍであり、接着層２１，２２は、ＰＳＡなどの弾性を長期間維持できる接着剤から成り、厚さは、例えば、５０μｍである。この接着テープ５１を用いた場合も、接着層２１，２２に長期間クラックが生じないから、図１の場合と同様に、軸受アセンブリー３５からグリースやこれから発生する油粒子がスピンドルモータの半径方向外側へ漏れ又は飛散するのを長期間に亘って防止し、ハードディスクドライブの汚染が避けられる。
【００２３】
また、図１の場合は、接着剤５０を接着面に塗布してシール部材８の接着板部１０をロータ５の胴部３２の環状平面４１に接着するので、接着剤５０の塗布及び接着に熟練を必要とするが、接着テープ５１を使用することにより熟練なしに容易に接着を行うことができるばかりでなく、接着テープ５１は接着部の形状に正確に合うように形成できる上に接着層２１，２２の量も一定であるので、常に一定の接着条件で正しく迅速に接着を行うことができる。
【００２４】
図２は、本発明の第２実施形態を示す。この実施形態は第１実施形態と異なることは、円板状のカバー部２３の下面（即ち、カバー部２３のステータ４側の面）に接着部１１と同構造の他の円板状の接着部５２によって円板状の磁性流体シール１４が接着されていることである。
【００２５】
この磁性流体シール１４がないと、スピンドルモータの運転中に上側の軸受６の内輪と軸２との間の隙間、上側の軸受６の内外輪間の隙間、下側の軸受７の内外輪１６，１５間の隙間及びシール部材８の円板状のカバー部２３と軸２との間のギャップ１２を通って空気が流れスピンドルモータの外へ流出する。そのために、軸受アセンブリー３５からグリースないしはそれから発生した油粒子が空気と共にスピンドルモータの外へ流れ、ハードディスクドライブを汚染する恐れがある。
【００２６】
しかし、磁性流体シール１４を設けると、この磁性流体シール１４の内周面と軸２の外周面との間が流体密に封止されるためにスピンドルモータ内での上記の空気の流れが阻止される。この結果、上側の軸受６の内輪と軸２との間の隙間からもシール部材８の円板状カバー部２３と軸２との間のギャップ１２からもグリースないしは油粒子が漏れたり飛散することがなく、これによるハードディスクドライブの汚染が避けられる。
【００２７】
接着部１１及び円板状の接着部５２は第１実施形態と同様に図４に示す３層構造の接着テープ５１を用いることができる。その他は第１実施形態と同じであるので、同様の部材には同じ参照番号を付けて示し、それらの説明は省略する。
【００２８】
図３は本発明の第３実施形態を示す。この図はシール部材８Ａの接着構造に絞って示したものである。シール部材８Ａは、下側の軸受７の下方に設けられた環状の内側円板部で構成された円板状のカバー部１８と、このカバー部１８と一体であるがこれに対して軸方向に下側の軸受７の方へずれて段違いに形成された外側円板部で構成された円板状の接着板部１７とから成る。カバー部１８の環状内周面１９と軸２の外周面３９との間に第１実施形態と同様の環状ギャップ１２が形成されている。このようにシール部材８Ａを段違いに構成するのは、下側の軸受７の内輪１６がシール部材８Ａに接触することがないようにするためと、シール部材８Ａの強度を増加させるためである。
【００２９】
円板状の接着板部１７はその上面（下側の軸受７側の面）が第１及び第２実施形態の円板状の接着部１１と同構成の円板状の接着部１１Ａによって下側の軸受７の外輪１５の下端面（ステータ側の面）４３に接着されている。接着板部１７の外縁はロータ５の中央孔３４の内壁に嵌入され、これらの間を流体密に封止している。接着板部１７は図４に示す接着テープ５１で構成してもよい。また、第２実施形態と同様にカバー部１８の下面に前記接着部と同様の接着部で磁性流体シールを接着し軸２と磁性流体シールの間を流体密に封止してもよい。
【００３０】
ここで、第１及び第２実施形態の、シール部材８を接着するロータ５の胴部３２の下面を構成する環状平面４１、及び、第３実施形態の、シール部材８を接着する下側の軸受７の外輪１５の下端面（ステータ側の端面）４３をシール部材取付部と総称することにする。
【００３１】
なお、シール部材を軸受アセンブリーのステータ側端面に接着する場合について述べたが、これを軸受アセンブリーのステータと反対側の端部に接着することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、シール部材をスピンドルモータのシール部材取付部に長期間弾性を失わない接着部で接着するから、長期間ハードディスクドライブを汚染する物質を軸受アセンブリーから漏れるのを防止し、ハードディスクの汚染を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づくスピンドルモータの第１実施形態の右半分の縦断面図である。
【図２】本発明に基づくスピンドルモータの第２実施形態の右半分の縦断面図である。
【図３】本発明に基づくスピンドルモータの第３実施形態の主要部の左半分の縦断面図である。
【図４】第１乃至３実施形態に用いられる接着テープの一実施形態の部分縦断面図である。
【符号の説明】
１              ベースプレート
２              軸
３              コア
４              ステータ
５              ロータ
６              （上側の）軸受
７              （下側の）軸受
８，８Ａ        シール部材
９                円筒部
１０                接着板部
１１，１１Ａ        接着部
１２                環状ギャップ
１３                接着板部
１４                磁性流体シール
１５                外輪
１６                内輪
１７                接着板部
１８                カバー部
１９                環状内周面
２０                基板
２１                接着層
２２                接着層
２３                カバー部
３１                スカート部
３２                胴部
３３                ヨーク−永久磁石アセンブリー
３４                中央孔
３５                軸受アセンブリー
３６                スペーサリング
３７                転動体
３８                円形中心穴
３９                外周面
４０                フランジ部
４１                環状平面
４２                円筒形首部
４３                下端面（ステータ側の面）
５０                接着剤
５１                接着テープ
５２                接着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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