モータおよび記録ディスク駆動装置
【課題】スリーブとベース部との間の導電性の劣化を確実に防止する。
【解決手段】ディスク駆動装置のモータは、ロータ部、および、ロータ部を回転可能に支持するステータ部を備え、ステータ部は、ステータ部の各部を保持する導電性のベース部２１、ロータ部のシャフトが挿入される略円筒状のスリーブ２２を備える。スリーブ２２は、ベース部２１から略円筒状に突出するスリーブ保持部２１１に挿入されて非導電性接着剤２５により強固に接着される。そして、スリーブ２２の周囲の３箇所において、導電性接着剤２６がスリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように塗布されてスリーブ２２とベース部２１とが電気的に接続され、さらに、導電性接着剤２６の表面が導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆われて外気から遮断される。その結果、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。
【解決手段】ディスク駆動装置のモータは、ロータ部、および、ロータ部を回転可能に支持するステータ部を備え、ステータ部は、ステータ部の各部を保持する導電性のベース部２１、ロータ部のシャフトが挿入される略円筒状のスリーブ２２を備える。スリーブ２２は、ベース部２１から略円筒状に突出するスリーブ保持部２１１に挿入されて非導電性接着剤２５により強固に接着される。そして、スリーブ２２の周囲の３箇所において、導電性接着剤２６がスリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように塗布されてスリーブ２２とベース部２１とが電気的に接続され、さらに、導電性接着剤２６の表面が導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆われて外気から遮断される。その結果、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のモータ、および、モータを備える記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置では、高速で回転する記録ディスクと空気との摩擦により記録ディスクに静電気が発生し、記録ディスクと記録ディスクから情報を読み取るヘッドとの間に放電が起きて、記録ディスクに記録されたデータが損失したり、ヘッドが損傷することがあった。
【０００３】
そこで、記録ディスクとヘッドとの間の電位差を低減するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、軸受（スリーブ）をハウジング（ベース部）の軸受取付孔に導電性接着剤で固定することにより、モータの構造を変更せずに、磁気ディスク（記録ディスク）に発生した電荷をシャフトおよびスリーブを介してハウジングに逃がし、磁気ディスクとハウジングに取り付けられたヘッドとの間の電位差を低減する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、モータベース（ベース部）の底部においてスリーブに固着されたスラストプレートと、スラストプレートの周囲に形成されたモータベースの凹部とを跨ぐように導電性接着剤を塗布することにより、モータ底面からの導電性接着剤の突出を防止してモータの軸方向の高さが高くなることを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６７７６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の磁気ディスク駆動装置では、非導電性接着剤に比べて一般的に接着強度が低い導電性接着剤によりスリーブをハウジングに固定しているため、スリーブの固定に関する信頼性の向上に限界がある。特許文献２のスピンドルモータでは、スリーブを非導電性接着剤によりモータベースに強固に固定した上で、モータベースとスラストプレートとの間に導電性接着剤を塗布することにより、スリーブとモータベースとを電気的に接続しつつスリーブの固定に関する信頼性を向上している。
【０００６】
一方、近年カーナビゲーションシステムにもハードディスク装置が利用されるようになり、このような車載用のハードディスク装置には高い耐久性が要求される。例えば、高温高湿環境試験では、気温９０℃、湿度９５％の環境下で長時間放置する耐久試験が行われ、ヒートショック試験では、気温（−４０）℃および８５℃の環境下における各１５分ずつの冷却および加熱を交互に１５００回繰り返す耐久試験が行われる。
【０００７】
このような厳しい試験条件下においては、高温・高湿といった環境に対する耐久性が一般的に低い導電性接着剤が劣化し、スリーブとベース部との間の導電性が劣化してしまう恐れがある。例えば、導電性接着剤が水分を吸収してしまい、スリーブやベース部が導電性接着剤との接合部において酸化してしまった結果、スリーブとベース部との間の導通が阻害される恐れがある。また、導電性接着剤が劣化する等してスリーブやベース部から剥離し、その間隙に溜まった水分によりスリーブやベース部の表面が酸化してしまう恐れもある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリーブとベース部との間の導電性の劣化を確実に防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、電動式のモータであって、ロータ部と、前記ロータ部の中心軸を中心として前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを備え、前記ロータ部が、前記中心軸上に設けられたシャフトと、前記シャフトの周囲に配置された界磁用磁石とを備え、前記ステータ部が、前記シャフトが挿入されるスリーブと、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、前記スリーブおよび前記電機子が取り付けられる導電性のベース部と、前記スリーブと前記ベース部とを電気的に接続する導電性接着剤と、前記導電性接着剤の表面を覆うとともに前記導電性接着剤よりも耐湿性が高い被覆層とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記被覆層がエポキシ系樹脂を主成分とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータであって、前記ベース部がアルミニウムにより形成される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、前記ロータ部の回転時に、前記スリーブと前記シャフトとの間の間隙に充填されている流体による動圧を利用して前記ロータ部が支持される。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、車両に搭載される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクと、前記記録ディスクを回転する請求項１ないし５のいずれかに記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、前記アクセス部が取り付けられるとともに前記モータの前記ベース部が取り付けられる、または、前記ベース部と一体とされるハウジングとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、スリーブとベース部との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。請求項６の発明では、記録ディスク駆動装置の動作の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るディスク駆動装置１の内部構成を示す図である。ディスク駆動装置１は、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の記録ディスク１２、記録ディスク１２に対する情報の読み出しおよび（または）書き込みを行うアクセス部１３、記録ディスク１２を保持して回転する電動式のモータ１４、並びに、記録ディスク１２等を内部空間１１０に収容して外部から隔離するハウジング１１を備える。
【００１７】
ハウジング１１は、内底面にアクセス部１３が取り付けられる略直方体状の無蓋の第１ハウジング部材１１１、および、第１ハウジング部材１１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する蓋状の第２ハウジング部材１１２を備える。第１ハウジング部材１１１および第２ハウジング部材１１２はアルミニウム（Ａｌ）により形成される。ディスク駆動装置１では、減圧環境下において第１ハウジング部材１１１に第２ハウジング部材１１２が接合されてハウジング１１が形成され、密閉された内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００１８】
図１に示すように、アクセス部１３は、記録ディスク１２に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド１３１、ヘッド１３１を支持するアーム１３２、並びに、アーム１３２を移動させることによりヘッド１３１と記録ディスク１２との相対的位置を変更するヘッド移動機構１３３を備える。これらの構成により、ヘッド１３１は回転する記録ディスク１２に近接した状態で記録ディスク１２の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび書き込みを行う。
【００１９】
図２は、モータ１４の構成を示す縦断面図である。モータ１４は、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備えており、ロータ部３は、ロータ部３の中心軸Ｊ１（後述のシャフト３２の中心軸でもある。）を中心として回転可能にステータ部２により支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２０】
ロータ部３は、ロータ部３の各部を保持するロータハブ３１、中心軸Ｊ１上に設けられるとともにロータハブ３１から下向きに突出するシャフト３２、および、シャフト３２の周囲に配置された界磁用磁石３３を備える。ロータハブ３１は、シャフト３２の上端部から中心軸Ｊ１に対して垂直に広がる略円板状の円板部３１２、円板部３１２の外縁において下側に突出する略円筒状の外筒部３１３、および、シャフト３２の周囲において下側に突出する略円筒状の内筒部３１４を備える。ロータハブ３１は、ステンレス等により一体的に形成され、下側に開口する略椀状となっている。ロータハブ３１の外周には、記録ディスク１２（図１参照）が載置されて図示省略のクランパによりロータハブ３１に固定される。シャフト３２の下側の先端部には、略円板状のフランジ３２１が取り付けられる。
【００２１】
ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持する導電性のベース部２１、シャフト３２が挿入されてロータ部３を回転可能に支持する略円筒状のスリーブ２２、スリーブ２２の周囲に配置されて界磁用磁石３３との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する電機子２３、および、強磁性体である円環状のスラストヨーク２４を備える。ベース部２１は、図１に示すハウジング１１の第１ハウジング部材１１１の底部の一部であり、第１ハウジング部材１１１の他の部位と同様にアルミニウムにより形成される。換言すれば、ハウジング１１の第１ハウジング部材１１１はモータ１４のベース部２１と一体とされる。
【００２２】
図２に示すように、スリーブ２２の下部は、ベース部２１の中央部において略円筒状に上向きに突出するスリーブ保持部２１１に挿入されてベース部２１に取り付けられる。スリーブ２２の下端側の開口は、略円板状のシールキャップ２２１により閉塞される。図３は、スリーブ２２の下側の一部を拡大して示す断面図であり、図４は、スリーブ２２近傍を示すディスク駆動装置１の部分底面図である。図３および図４では、スリーブ２２とスリーブ保持部２１１との間の距離を実際よりも大きく描いている。なお、図４では、後述の接着剤の表面に平行斜線を付している。
【００２３】
図３および図４に示すように、スリーブ保持部２１１に挿入されたスリーブ２２は、スリーブ２２の外周面とスリーブ保持部２１１の内周面との間の間隙に全周に亘って充填された嫌気性または熱硬化性の非導電性接着剤２５により、ベース部２１に強固に取り付けられる。ステータ部２（図１参照）では、非導電性接着剤２５の下方であってスリーブ２２の周囲の３箇所において、銀（Ａｇ）等のフィラーを含む導電性接着剤２６がスリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように塗布されており、これによりスリーブ２２とベース部２１とが電気的に接続される。導電性接着剤２６の表面のうち、スリーブ２２、スリーブ保持部２１１および非導電性接着剤２５に接していない部位は、エポキシ系樹脂を主成分とするとともに導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆われている。被覆層２７は、好ましくは、接着剤を塗布することにより形成される。本実施の形態では、例えば、非導電性接着剤２５として株式会社スリーボンド製の１３５３（製品名）が用いられ、導電性接着剤２６として同社製の３３８０Ｂ（製品名）が用いられる。
【００２４】
図２に示すように、電機子２３は、珪素鋼板を積層してなるコア、および、コアの磁極に巻装されるコイルを備え、ベース部２１に取り付けられる。電機子２３のコイルは、ベース部２１に形成された貫通孔２１２に挿入される導線により、ベース部２１の下面に貼付されたフレキシブル回路基板４に接続される。スラストヨーク２４は、界磁用磁石３３の下方にてベース部２１に取り付けられており、界磁用磁石３３とスラストヨーク２４との間の磁気的引力によりロータ部３がステータ部２のベース部２１側に引き付けられる。
【００２５】
次に、モータ１４のロータ部３をステータ部２に回転可能に支持する流体動圧を利用した軸受機構について説明する。モータ１４では、ロータハブ３１の円板部３１２の下面とスリーブ２２の上側の端面との間、スリーブ２２の内周面とシャフト３２の外周面との間、フランジ３２１の下面とシールキャップ２２１の上面との間、および、スリーブ２２の上部の外周面とロータハブ３１の内筒部３１４の内周面との間に微小な間隙が設けられる。以下、これらの間隙をそれぞれ、「上部間隙」、「側部間隙」、「下部間隙」、「外側間隙」という。これらの間隙には潤滑油が連続して充填され、いわゆるフルフィル構造の軸受機構が構成される。
【００２６】
スリーブ２２の上部の外周面は、その外径が下側に向かって漸次減少する傾斜面とされ、スリーブ２２の外周面に対向する内筒部３１４の内周面の内径は一定とされる。これにより、外側間隙における潤滑油の界面は、毛管現象および表面張力によりメニスカス状となってテーパシールが形成され、外側間隙がオイルバッファとしての役割を果たして潤滑油の流出が防止される。
【００２７】
スリーブ２２の上面には、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して中心軸Ｊ１側に向かう圧力を発生させるための溝（例えば、スパイラル状の溝）が形成されており、上部間隙によりスラスト動圧軸受部が構成される。また、スリーブ２２の内部には、上部間隙から下部間隙へと続く流路が設けられており、これにより、下部間隙における潤滑油の圧力が、上部間隙において高められた潤滑油の圧力と同等となり、下部間隙がスラスト静圧軸受部としての役割を果たす。
【００２８】
また、側部間隙の互いに対向する面には、潤滑油に流体動圧を発生させるための溝（例えば、中心軸Ｊ１の向く方向に関して、スリーブ２２の内周面の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成されており、側部間隙によりラジアル動圧軸受部が構成される。
【００２９】
モータ１４では、流体動圧を利用する軸受機構によりロータ部３を潤滑油を介して非接触にて支持することにより、ロータ部３を高精度かつ、低騒音にて回転することができる。特に、フルフィル構造の軸受機構では、軸受内部に空気が介在しないため、潤滑油内に発生した気泡に起因するシャフト３２とスリーブ２２との異常接触や、軸受内部の空気が膨張することによる潤滑油の漏れ等が一層抑制される。
【００３０】
このように、モータ１４では、スリーブ２２とシャフト３２およびロータハブ３１との間の間隙（すなわち、下部間隙、側部間隙、上部間隙および外側間隙）に、流体である潤滑油が充填されており、ロータ部３の回転時には、潤滑油による流体動圧を利用してロータ部３が支持される。そして、ロータ部３が中心軸Ｊ１を中心としてステータ部２に対して回転駆動されることより、ロータ部３に取り付けられる記録ディスク１２が回転駆動される。
【００３１】
以上に説明したように、モータ１４では、導電性接着剤２６の表面を導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆うことにより、導電性接着剤２６の外気との接触が遮断される。このため、導電性接着剤２６が外気から水分を吸収することはなく、また、外気の影響により導電性接着剤２６が劣化してスリーブ２２やスリーブ保持部２１１から剥離し、その間隙に水分が溜まることもない。その結果、スリーブ２２やスリーブ保持部２１１の表面において、導電性接着剤２６との接合部の酸化が防止され、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。したがって、水との接触により表面が酸化しやすいアルミニウムによりベース部２１が形成されている場合であっても、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。
【００３２】
また、モータ１４では、導電性接着剤２６の外気との接触が遮断されているため、高温高湿環境試験等のように周囲の温度および湿度が非常に高くなる場合であっても、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。表１は、モータ１４に対する高温高湿環境試験の結果を示す表である。
【００３３】
【表１】
【００３４】
表１では、５台のモータ１４を気温９０℃、湿度９５％の環境下に１００時間、２００時間および５００時間だけ放置した後、スリーブ２２とベース部２１との間の導通に不具合が生じていないか、すなわち、所定の導電性が維持されているか否かを検査した結果を示す。また、表１には、比較例として、スリーブとベース部との間に塗布された導電性接着剤が被覆されていない（すなわち、導電性接着剤が外気と接触している）２０台のモータの試験結果も併せて示す。
【００３５】
表１に示すように、比較例のモータでは、２００時間経過後には２０台中５台のモータに導通不具合が発生しており、５００時間経過後には２０台中９台のモータに導通不具合が発生している。これに対して、モータ１４では、１００，２００および５００時間経過後のいずれの状態においても、スリーブ２２およびベース部２１間の導通に不具合は生じていない。このように、高温高湿環境に対して高い耐久性を有するモータ１４は、カーナビゲーションシステムのハードディスク装置等のように、車両に搭載されるディスク駆動装置１に特に適しているといえる。
【００３６】
一方、流体動圧軸受機構を備えるモータでは、動圧面を有するスリーブの歪みを避ける必要があるため、通常、スリーブをベース部に圧入することが困難であり、他の方法によりスリーブをベース部に取り付けた上で、スリーブとベース部との間の導電性を確保する必要がある。上述のモータ１４では、非導電性接着剤２５によりスリーブ２２をベース部２１に強固に接着し、導電性接着剤２６によりスリーブ２２とベース部２１とを電気的に接続し、さらに、被覆層２７により導電性の劣化を確実に防止することができる。このように、被覆層２７により導電性接着剤２６を覆う技術は、流体動圧軸受機構を備えるモータに特に適しているといえる。
【００３７】
ディスク駆動装置１では、モータ１４のスリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することにより、モータ１４に固定される記録ディスク１２と、ハウジング１１に取り付けられるアクセス部１３のヘッド１３１との間の電位差を低減することができる。その結果、記録ディスク１２とアクセス部１３のヘッド１３１との間の放電を防止して記録ディスク１２に記録されたデータの損失、および、アクセス部１３の損傷を防止し、ディスク駆動装置１の動作の信頼性を向上することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００３９】
被覆層２７は、エポキシ系樹脂を主成分とするものが用いられることが好ましいが、エポキシ系樹脂以外の樹脂、例えば、アクリル系樹脂等が主成分とされてもよく、また、樹脂以外の様々な材料により形成されてもよい。
【００４０】
導電性接着剤２６は、スリーブ２２とベース部２１との間において１箇所以上に設けられていればよく、また、スリーブ２２の全周に亘って設けられてもよい。ただし、導電性接着剤２６は高価であるため、大量に使用するとモータ１４のコストが上昇してしまうことを考慮すると、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性を確実に確保するには、上記実施の形態のように、スリーブ２２の周囲３箇所程度に導電性接着剤２６が設けられることが好ましいといえる。
【００４１】
モータ１４の軸受機構は、必ずしも流体動圧を利用した機構とされる必要はなく、例えば、ボールベアリングであってもよい。
【００４２】
モータ１４では、スリーブ２２は必ずしも非導電性接着剤２５によりベース部２１に取り付けられる必要はなく、例えば、スリーブ２２（あるいは、スリーブ２２の下端を覆い、実質的にスリーブ２２の一部として捉えることができるスリーブカバー。以下同様）がスリーブ保持部２１１に圧入されてもよい。この場合であっても、スリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように導電性接着剤２６が塗布されることにより、スリーブ２２とベース部２１とを電気的に接続することができ、さらに、導電性接着剤２６の表面を被覆層２７により覆うことにより、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を防止することができる。
【００４３】
上記実施の形態では、ステータ部２のベース部２１は、ハウジング１１の第１ハウジング部材１１１の底部の一部であるが、ベース部２１がハウジング１１とは別個の構造とされて、例えば、第１ハウジング部材１１１の底部に形成された凹部等に嵌め込むように取り付けられてもよい。
【００４４】
モータ１４は、リムーバブルディスク装置等、ハードディスク装置以外の様々な記録ディスク駆動装置に利用されてよい。また、記録ディスク駆動装置以外の他の装置の駆動源等、他の様々な用途に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。
【図２】モータを示す縦断面図である。
【図３】スリーブの一部を拡大して示す断面図である。
【図４】スリーブ近傍を示すディスク駆動装置の部分底面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ディスク駆動装置
２ ステータ部
３ ロータ部
１１ ハウジング
１２ 記録ディスク
１３ アクセス部
１４ モータ
２１ ベース部
２２ スリーブ
２３ 電機子
２６ 導電性接着剤
２７ 被覆層
３２ シャフト
３３ 界磁用磁石
Ｊ１ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のモータ、および、モータを備える記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置では、高速で回転する記録ディスクと空気との摩擦により記録ディスクに静電気が発生し、記録ディスクと記録ディスクから情報を読み取るヘッドとの間に放電が起きて、記録ディスクに記録されたデータが損失したり、ヘッドが損傷することがあった。
【０００３】
そこで、記録ディスクとヘッドとの間の電位差を低減するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、軸受（スリーブ）をハウジング（ベース部）の軸受取付孔に導電性接着剤で固定することにより、モータの構造を変更せずに、磁気ディスク（記録ディスク）に発生した電荷をシャフトおよびスリーブを介してハウジングに逃がし、磁気ディスクとハウジングに取り付けられたヘッドとの間の電位差を低減する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、モータベース（ベース部）の底部においてスリーブに固着されたスラストプレートと、スラストプレートの周囲に形成されたモータベースの凹部とを跨ぐように導電性接着剤を塗布することにより、モータ底面からの導電性接着剤の突出を防止してモータの軸方向の高さが高くなることを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６７７６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の磁気ディスク駆動装置では、非導電性接着剤に比べて一般的に接着強度が低い導電性接着剤によりスリーブをハウジングに固定しているため、スリーブの固定に関する信頼性の向上に限界がある。特許文献２のスピンドルモータでは、スリーブを非導電性接着剤によりモータベースに強固に固定した上で、モータベースとスラストプレートとの間に導電性接着剤を塗布することにより、スリーブとモータベースとを電気的に接続しつつスリーブの固定に関する信頼性を向上している。
【０００６】
一方、近年カーナビゲーションシステムにもハードディスク装置が利用されるようになり、このような車載用のハードディスク装置には高い耐久性が要求される。例えば、高温高湿環境試験では、気温９０℃、湿度９５％の環境下で長時間放置する耐久試験が行われ、ヒートショック試験では、気温（−４０）℃および８５℃の環境下における各１５分ずつの冷却および加熱を交互に１５００回繰り返す耐久試験が行われる。
【０００７】
このような厳しい試験条件下においては、高温・高湿といった環境に対する耐久性が一般的に低い導電性接着剤が劣化し、スリーブとベース部との間の導電性が劣化してしまう恐れがある。例えば、導電性接着剤が水分を吸収してしまい、スリーブやベース部が導電性接着剤との接合部において酸化してしまった結果、スリーブとベース部との間の導通が阻害される恐れがある。また、導電性接着剤が劣化する等してスリーブやベース部から剥離し、その間隙に溜まった水分によりスリーブやベース部の表面が酸化してしまう恐れもある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリーブとベース部との間の導電性の劣化を確実に防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、電動式のモータであって、ロータ部と、前記ロータ部の中心軸を中心として前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部とを備え、前記ロータ部が、前記中心軸上に設けられたシャフトと、前記シャフトの周囲に配置された界磁用磁石とを備え、前記ステータ部が、前記シャフトが挿入されるスリーブと、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、前記スリーブおよび前記電機子が取り付けられる導電性のベース部と、前記スリーブと前記ベース部とを電気的に接続する導電性接着剤と、前記導電性接着剤の表面を覆うとともに前記導電性接着剤よりも耐湿性が高い被覆層とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記被覆層がエポキシ系樹脂を主成分とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータであって、前記ベース部がアルミニウムにより形成される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、前記ロータ部の回転時に、前記スリーブと前記シャフトとの間の間隙に充填されている流体による動圧を利用して前記ロータ部が支持される。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、車両に搭載される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクと、前記記録ディスクを回転する請求項１ないし５のいずれかに記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、前記アクセス部が取り付けられるとともに前記モータの前記ベース部が取り付けられる、または、前記ベース部と一体とされるハウジングとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、スリーブとベース部との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。請求項６の発明では、記録ディスク駆動装置の動作の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るディスク駆動装置１の内部構成を示す図である。ディスク駆動装置１は、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の記録ディスク１２、記録ディスク１２に対する情報の読み出しおよび（または）書き込みを行うアクセス部１３、記録ディスク１２を保持して回転する電動式のモータ１４、並びに、記録ディスク１２等を内部空間１１０に収容して外部から隔離するハウジング１１を備える。
【００１７】
ハウジング１１は、内底面にアクセス部１３が取り付けられる略直方体状の無蓋の第１ハウジング部材１１１、および、第１ハウジング部材１１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する蓋状の第２ハウジング部材１１２を備える。第１ハウジング部材１１１および第２ハウジング部材１１２はアルミニウム（Ａｌ）により形成される。ディスク駆動装置１では、減圧環境下において第１ハウジング部材１１１に第２ハウジング部材１１２が接合されてハウジング１１が形成され、密閉された内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００１８】
図１に示すように、アクセス部１３は、記録ディスク１２に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド１３１、ヘッド１３１を支持するアーム１３２、並びに、アーム１３２を移動させることによりヘッド１３１と記録ディスク１２との相対的位置を変更するヘッド移動機構１３３を備える。これらの構成により、ヘッド１３１は回転する記録ディスク１２に近接した状態で記録ディスク１２の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび書き込みを行う。
【００１９】
図２は、モータ１４の構成を示す縦断面図である。モータ１４は、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備えており、ロータ部３は、ロータ部３の中心軸Ｊ１（後述のシャフト３２の中心軸でもある。）を中心として回転可能にステータ部２により支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２０】
ロータ部３は、ロータ部３の各部を保持するロータハブ３１、中心軸Ｊ１上に設けられるとともにロータハブ３１から下向きに突出するシャフト３２、および、シャフト３２の周囲に配置された界磁用磁石３３を備える。ロータハブ３１は、シャフト３２の上端部から中心軸Ｊ１に対して垂直に広がる略円板状の円板部３１２、円板部３１２の外縁において下側に突出する略円筒状の外筒部３１３、および、シャフト３２の周囲において下側に突出する略円筒状の内筒部３１４を備える。ロータハブ３１は、ステンレス等により一体的に形成され、下側に開口する略椀状となっている。ロータハブ３１の外周には、記録ディスク１２（図１参照）が載置されて図示省略のクランパによりロータハブ３１に固定される。シャフト３２の下側の先端部には、略円板状のフランジ３２１が取り付けられる。
【００２１】
ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持する導電性のベース部２１、シャフト３２が挿入されてロータ部３を回転可能に支持する略円筒状のスリーブ２２、スリーブ２２の周囲に配置されて界磁用磁石３３との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する電機子２３、および、強磁性体である円環状のスラストヨーク２４を備える。ベース部２１は、図１に示すハウジング１１の第１ハウジング部材１１１の底部の一部であり、第１ハウジング部材１１１の他の部位と同様にアルミニウムにより形成される。換言すれば、ハウジング１１の第１ハウジング部材１１１はモータ１４のベース部２１と一体とされる。
【００２２】
図２に示すように、スリーブ２２の下部は、ベース部２１の中央部において略円筒状に上向きに突出するスリーブ保持部２１１に挿入されてベース部２１に取り付けられる。スリーブ２２の下端側の開口は、略円板状のシールキャップ２２１により閉塞される。図３は、スリーブ２２の下側の一部を拡大して示す断面図であり、図４は、スリーブ２２近傍を示すディスク駆動装置１の部分底面図である。図３および図４では、スリーブ２２とスリーブ保持部２１１との間の距離を実際よりも大きく描いている。なお、図４では、後述の接着剤の表面に平行斜線を付している。
【００２３】
図３および図４に示すように、スリーブ保持部２１１に挿入されたスリーブ２２は、スリーブ２２の外周面とスリーブ保持部２１１の内周面との間の間隙に全周に亘って充填された嫌気性または熱硬化性の非導電性接着剤２５により、ベース部２１に強固に取り付けられる。ステータ部２（図１参照）では、非導電性接着剤２５の下方であってスリーブ２２の周囲の３箇所において、銀（Ａｇ）等のフィラーを含む導電性接着剤２６がスリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように塗布されており、これによりスリーブ２２とベース部２１とが電気的に接続される。導電性接着剤２６の表面のうち、スリーブ２２、スリーブ保持部２１１および非導電性接着剤２５に接していない部位は、エポキシ系樹脂を主成分とするとともに導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆われている。被覆層２７は、好ましくは、接着剤を塗布することにより形成される。本実施の形態では、例えば、非導電性接着剤２５として株式会社スリーボンド製の１３５３（製品名）が用いられ、導電性接着剤２６として同社製の３３８０Ｂ（製品名）が用いられる。
【００２４】
図２に示すように、電機子２３は、珪素鋼板を積層してなるコア、および、コアの磁極に巻装されるコイルを備え、ベース部２１に取り付けられる。電機子２３のコイルは、ベース部２１に形成された貫通孔２１２に挿入される導線により、ベース部２１の下面に貼付されたフレキシブル回路基板４に接続される。スラストヨーク２４は、界磁用磁石３３の下方にてベース部２１に取り付けられており、界磁用磁石３３とスラストヨーク２４との間の磁気的引力によりロータ部３がステータ部２のベース部２１側に引き付けられる。
【００２５】
次に、モータ１４のロータ部３をステータ部２に回転可能に支持する流体動圧を利用した軸受機構について説明する。モータ１４では、ロータハブ３１の円板部３１２の下面とスリーブ２２の上側の端面との間、スリーブ２２の内周面とシャフト３２の外周面との間、フランジ３２１の下面とシールキャップ２２１の上面との間、および、スリーブ２２の上部の外周面とロータハブ３１の内筒部３１４の内周面との間に微小な間隙が設けられる。以下、これらの間隙をそれぞれ、「上部間隙」、「側部間隙」、「下部間隙」、「外側間隙」という。これらの間隙には潤滑油が連続して充填され、いわゆるフルフィル構造の軸受機構が構成される。
【００２６】
スリーブ２２の上部の外周面は、その外径が下側に向かって漸次減少する傾斜面とされ、スリーブ２２の外周面に対向する内筒部３１４の内周面の内径は一定とされる。これにより、外側間隙における潤滑油の界面は、毛管現象および表面張力によりメニスカス状となってテーパシールが形成され、外側間隙がオイルバッファとしての役割を果たして潤滑油の流出が防止される。
【００２７】
スリーブ２２の上面には、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して中心軸Ｊ１側に向かう圧力を発生させるための溝（例えば、スパイラル状の溝）が形成されており、上部間隙によりスラスト動圧軸受部が構成される。また、スリーブ２２の内部には、上部間隙から下部間隙へと続く流路が設けられており、これにより、下部間隙における潤滑油の圧力が、上部間隙において高められた潤滑油の圧力と同等となり、下部間隙がスラスト静圧軸受部としての役割を果たす。
【００２８】
また、側部間隙の互いに対向する面には、潤滑油に流体動圧を発生させるための溝（例えば、中心軸Ｊ１の向く方向に関して、スリーブ２２の内周面の上下に設けられたヘリングボーン溝等）が形成されており、側部間隙によりラジアル動圧軸受部が構成される。
【００２９】
モータ１４では、流体動圧を利用する軸受機構によりロータ部３を潤滑油を介して非接触にて支持することにより、ロータ部３を高精度かつ、低騒音にて回転することができる。特に、フルフィル構造の軸受機構では、軸受内部に空気が介在しないため、潤滑油内に発生した気泡に起因するシャフト３２とスリーブ２２との異常接触や、軸受内部の空気が膨張することによる潤滑油の漏れ等が一層抑制される。
【００３０】
このように、モータ１４では、スリーブ２２とシャフト３２およびロータハブ３１との間の間隙（すなわち、下部間隙、側部間隙、上部間隙および外側間隙）に、流体である潤滑油が充填されており、ロータ部３の回転時には、潤滑油による流体動圧を利用してロータ部３が支持される。そして、ロータ部３が中心軸Ｊ１を中心としてステータ部２に対して回転駆動されることより、ロータ部３に取り付けられる記録ディスク１２が回転駆動される。
【００３１】
以上に説明したように、モータ１４では、導電性接着剤２６の表面を導電性接着剤２６よりも耐湿性が高い被覆層２７により覆うことにより、導電性接着剤２６の外気との接触が遮断される。このため、導電性接着剤２６が外気から水分を吸収することはなく、また、外気の影響により導電性接着剤２６が劣化してスリーブ２２やスリーブ保持部２１１から剥離し、その間隙に水分が溜まることもない。その結果、スリーブ２２やスリーブ保持部２１１の表面において、導電性接着剤２６との接合部の酸化が防止され、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。したがって、水との接触により表面が酸化しやすいアルミニウムによりベース部２１が形成されている場合であっても、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。
【００３２】
また、モータ１４では、導電性接着剤２６の外気との接触が遮断されているため、高温高湿環境試験等のように周囲の温度および湿度が非常に高くなる場合であっても、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することができる。表１は、モータ１４に対する高温高湿環境試験の結果を示す表である。
【００３３】
【表１】
【００３４】
表１では、５台のモータ１４を気温９０℃、湿度９５％の環境下に１００時間、２００時間および５００時間だけ放置した後、スリーブ２２とベース部２１との間の導通に不具合が生じていないか、すなわち、所定の導電性が維持されているか否かを検査した結果を示す。また、表１には、比較例として、スリーブとベース部との間に塗布された導電性接着剤が被覆されていない（すなわち、導電性接着剤が外気と接触している）２０台のモータの試験結果も併せて示す。
【００３５】
表１に示すように、比較例のモータでは、２００時間経過後には２０台中５台のモータに導通不具合が発生しており、５００時間経過後には２０台中９台のモータに導通不具合が発生している。これに対して、モータ１４では、１００，２００および５００時間経過後のいずれの状態においても、スリーブ２２およびベース部２１間の導通に不具合は生じていない。このように、高温高湿環境に対して高い耐久性を有するモータ１４は、カーナビゲーションシステムのハードディスク装置等のように、車両に搭載されるディスク駆動装置１に特に適しているといえる。
【００３６】
一方、流体動圧軸受機構を備えるモータでは、動圧面を有するスリーブの歪みを避ける必要があるため、通常、スリーブをベース部に圧入することが困難であり、他の方法によりスリーブをベース部に取り付けた上で、スリーブとベース部との間の導電性を確保する必要がある。上述のモータ１４では、非導電性接着剤２５によりスリーブ２２をベース部２１に強固に接着し、導電性接着剤２６によりスリーブ２２とベース部２１とを電気的に接続し、さらに、被覆層２７により導電性の劣化を確実に防止することができる。このように、被覆層２７により導電性接着剤２６を覆う技術は、流体動圧軸受機構を備えるモータに特に適しているといえる。
【００３７】
ディスク駆動装置１では、モータ１４のスリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を確実に防止することにより、モータ１４に固定される記録ディスク１２と、ハウジング１１に取り付けられるアクセス部１３のヘッド１３１との間の電位差を低減することができる。その結果、記録ディスク１２とアクセス部１３のヘッド１３１との間の放電を防止して記録ディスク１２に記録されたデータの損失、および、アクセス部１３の損傷を防止し、ディスク駆動装置１の動作の信頼性を向上することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００３９】
被覆層２７は、エポキシ系樹脂を主成分とするものが用いられることが好ましいが、エポキシ系樹脂以外の樹脂、例えば、アクリル系樹脂等が主成分とされてもよく、また、樹脂以外の様々な材料により形成されてもよい。
【００４０】
導電性接着剤２６は、スリーブ２２とベース部２１との間において１箇所以上に設けられていればよく、また、スリーブ２２の全周に亘って設けられてもよい。ただし、導電性接着剤２６は高価であるため、大量に使用するとモータ１４のコストが上昇してしまうことを考慮すると、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性を確実に確保するには、上記実施の形態のように、スリーブ２２の周囲３箇所程度に導電性接着剤２６が設けられることが好ましいといえる。
【００４１】
モータ１４の軸受機構は、必ずしも流体動圧を利用した機構とされる必要はなく、例えば、ボールベアリングであってもよい。
【００４２】
モータ１４では、スリーブ２２は必ずしも非導電性接着剤２５によりベース部２１に取り付けられる必要はなく、例えば、スリーブ２２（あるいは、スリーブ２２の下端を覆い、実質的にスリーブ２２の一部として捉えることができるスリーブカバー。以下同様）がスリーブ保持部２１１に圧入されてもよい。この場合であっても、スリーブ２２とスリーブ保持部２１１とに跨るように導電性接着剤２６が塗布されることにより、スリーブ２２とベース部２１とを電気的に接続することができ、さらに、導電性接着剤２６の表面を被覆層２７により覆うことにより、スリーブ２２とベース部２１との間の導電性の劣化を防止することができる。
【００４３】
上記実施の形態では、ステータ部２のベース部２１は、ハウジング１１の第１ハウジング部材１１１の底部の一部であるが、ベース部２１がハウジング１１とは別個の構造とされて、例えば、第１ハウジング部材１１１の底部に形成された凹部等に嵌め込むように取り付けられてもよい。
【００４４】
モータ１４は、リムーバブルディスク装置等、ハードディスク装置以外の様々な記録ディスク駆動装置に利用されてよい。また、記録ディスク駆動装置以外の他の装置の駆動源等、他の様々な用途に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。
【図２】モータを示す縦断面図である。
【図３】スリーブの一部を拡大して示す断面図である。
【図４】スリーブ近傍を示すディスク駆動装置の部分底面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ディスク駆動装置
２ ステータ部
３ ロータ部
１１ ハウジング
１２ 記録ディスク
１３ アクセス部
１４ モータ
２１ ベース部
２２ スリーブ
２３ 電機子
２６ 導電性接着剤
２７ 被覆層
３２ シャフト
３３ 界磁用磁石
Ｊ１ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式のモータであって、
ロータ部と、
前記ロータ部の中心軸を中心として前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部と、
を備え、
前記ロータ部が、
前記中心軸上に設けられたシャフトと、
前記シャフトの周囲に配置された界磁用磁石と、
を備え、
前記ステータ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、
前記スリーブおよび前記電機子が取り付けられる導電性のベース部と、
前記スリーブと前記ベース部とを電気的に接続する導電性接着剤と、
前記導電性接着剤の表面を覆うとともに前記導電性接着剤よりも耐湿性が高い被覆層と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記被覆層がエポキシ系樹脂を主成分とすることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータであって、
前記ベース部がアルミニウムにより形成されることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、
前記ロータ部の回転時に、前記スリーブと前記シャフトとの間の間隙に充填されている流体による動圧を利用して前記ロータ部が支持されることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、
車両に搭載されることを特徴とするモータ。
【請求項６】
記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクと、
前記記録ディスクを回転する請求項１ないし５のいずれかに記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
前記アクセス部が取り付けられるとともに前記モータの前記ベース部が取り付けられる、または、前記ベース部と一体とされるハウジングと、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【請求項１】
電動式のモータであって、
ロータ部と、
前記ロータ部の中心軸を中心として前記ロータ部を回転可能に支持するステータ部と、
を備え、
前記ロータ部が、
前記中心軸上に設けられたシャフトと、
前記シャフトの周囲に配置された界磁用磁石と、
を備え、
前記ステータ部が、
前記シャフトが挿入されるスリーブと、
前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、
前記スリーブおよび前記電機子が取り付けられる導電性のベース部と、
前記スリーブと前記ベース部とを電気的に接続する導電性接着剤と、
前記導電性接着剤の表面を覆うとともに前記導電性接着剤よりも耐湿性が高い被覆層と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記被覆層がエポキシ系樹脂を主成分とすることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータであって、
前記ベース部がアルミニウムにより形成されることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、
前記ロータ部の回転時に、前記スリーブと前記シャフトとの間の間隙に充填されている流体による動圧を利用して前記ロータ部が支持されることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、
車両に搭載されることを特徴とするモータ。
【請求項６】
記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクと、
前記記録ディスクを回転する請求項１ないし５のいずれかに記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
前記アクセス部が取り付けられるとともに前記モータの前記ベース部が取り付けられる、または、前記ベース部と一体とされるハウジングと、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１８７０６６（Ｐ２００６−１８７０６６Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７５３７３（Ｐ２００４−３７５３７３）
【出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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