(57)【要約】【課題】好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができる、ロータおよびそれを含むモータを提供する。【解決手段】ＨＤＤ用スピンドルモータであるモータ１０は、ロータ１２およびステータ１４を含む。アウターロータであるロータ１２は、円筒部２２を有する非磁性体のロータハブ１６、円筒部２２の内周側に設けられ矢印Ｃ方向に複数の磁極を有する筒状の磁石１８、および円筒部２２と磁石１８との間に設けられるヨーク２０を含む。磁石１８は、端面側からみて、磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなるとともに、複数の磁極の中央部の厚みが等しくかつ複数の磁極の端部の厚みが等しくなるように設けられ、正多角形状の外形を有する。円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０は複合射出成形によって一体的に設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体からなる円筒部を有するロータハブ、
前記円筒部の内周側に設けられ周方向に複数の磁極を有する筒状の磁石、および
前記円筒部と前記磁石との間に設けられるヨークを備え、
前記円筒部と前記磁石と前記ヨークとは、全体として円筒状になるように一体的に設けられ、
前記磁石は、端面側からみて、前記磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなるとともに、前記複数の磁極の中央部の厚みが等しくかつ前記複数の磁極の端部の厚みが等しくなるように設けられる、ロータ。
【請求項２】
前記磁石は、端面側からみて正多角形状の外形を有する、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記磁石は、端面側からみて正弦波状の外形を有する、請求項１に記載のロータ。
【請求項４】
前記円筒部と前記磁石と前記ヨークとは複合射出成形によって一体的に設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のロータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のロータを含む、モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータおよびそれを含むモータに関し、より特定的には、アウターロータおよびアウターロータ型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２．５インチハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等には、たとえば図１６（ａ）および（ｂ）に示すようなロータ１を含むアウターロータ型モータが用いられることが知られている。図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、ロータ１は、アルミニウム等の非磁性体からなる円筒状のロータハブ２、ロータハブ２の内周側に設けられ周方向（矢印Ｃ方向）に複数の磁極を有する円筒状の圧縮ボンド磁石３、および低炭素鋼等の磁性体からなりロータハブ２と圧縮ボンド磁石３との間に設けられる円筒状のヨーク４を含む。
【０００３】
近年、ＨＤＤには高速にかつ高精度にデータを書き込みまた読み出すことが望まれ、ＨＤＤ用のモータにはトルク脈動に関わるコギングトルクが小さいことが望まれている。しかし、２．５インチＨＤＤ等に用いられるロータ１において、圧縮ボンド磁石３の極ピッチ（隣り合う磁極の中央間の周方向の間隔）Ｄは８ｍｍ程度に設定され、圧縮ボンド磁石３の厚みＩは１ｍｍ程度に設定される｛図１６（ａ）参照｝。このように極ピッチＤに対して厚みＩが小さい場合、着磁の際に磁束がヨーク４に引き寄せられる。その結果、図１７に示すように、圧縮ボンド磁石３の内周面側の磁束密度分布が矩形波状になってしまう。なお、図１７のグラフは、図１６（ａ）の状態から、ロータ１を矢印Ｃ方向の１方向（ここでは反時計回り方向）に回転させて、圧縮ボンド磁石３からその内周側に０．１ｍｍ離れた位置Ｐで磁束密度を測定することによって得られたものである。このように磁束密度分布が矩形波状になるロータ１を用いたモータでは、コギングトルクが大きくなるという問題があった。
【０００４】
また、たとえば特許文献１には、図１８（ａ）および（ｂ）に示すロータ１ａを含むモータが開示されている。図１８（ａ）および（ｂ）に示すように、ロータ１ａは、円筒部５ａに嵌合される蓋部５ｂとを含むロータハブ２ａ、および射出成形によって円筒部５ａの内周面に設けられる射出ボンド磁石３ａを含む。ロータ１ａでは、円筒部５ａをアルミニウム切削品等の非磁性体とすることによって、着磁の際に射出ボンド磁石３ａに所望の向きの磁束を与えることができる。その結果、図１９に示すように、射出ボンド磁石３ａの内周面側に正弦波状の磁束密度分布を容易に得ることができる。なお、図１９のグラフは、図１８（ａ）の状態から、ロータ１ａを矢印Ｃ方向の１方向（ここでは反時計回り方向）に回転させて、射出ボンド磁石３ａからその内周側に０．１ｍｍ離れた位置Ｐで磁束密度を測定することによって得られたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５４４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ロータ１ａでは、内周面側に好ましい磁束密度分布を得ることができるものの非磁性体からなるロータハブ２ａを用いることによって射出ボンド磁石３ａの動作磁束密度が低下し、磁力が小さくなってしまう。その結果、モータの回転トルクが小さくなるという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができる、ロータおよびそれを含むモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のロータは、非磁性体からなる円筒部を有するロータハブ、前記円筒部の内周側に設けられ周方向に複数の磁極を有する筒状の磁石、および前記円筒部と前記磁石との間に設けられるヨークを備え、前記円筒部と前記磁石と前記ヨークとは、全体として円筒状になるように一体的に設けられ、前記磁石は、端面側からみて、前記磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなるとともに、前記複数の磁極の中央部の厚みが等しくかつ前記複数の磁極の端部の厚みが等しくなるように設けられる。
【０００９】
請求項２に記載のロータは、請求項１に記載のロータにおいて、前記磁石は、端面側からみて正多角形状の外形を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のロータは、請求項１に記載のロータにおいて、前記磁石は、端面側からみて正弦波状の外形を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載のロータは、請求項１から３のいずれかに記載のロータにおいて、前記円筒部と前記磁石と前記ヨークとは複合射出成形によって一体的に設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載のモータは、請求項１から４のいずれかに記載のロータを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載のロータでは、端面側からみて磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなるように磁石が設けられる。また、端面側からみて複数の磁極の中央部の厚みが等しくかつ複数の磁極の端部の厚みが等しくなるように磁石が設けられる。これによって、ロータハブと磁石との間にヨークが設けられていても着磁の際に磁極の中央部に磁束を集中させることができ、内周面側の磁束密度分布を正弦波状に近づけることができる。また、ロータハブと磁石との間にヨークが設けられることによって、磁石の動作磁束密度を向上させることができ、十分な磁力を得ることができる。すなわち、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができる。
【００１４】
請求項２に記載のロータでは、端面側からみて正多角形状の外形を有する磁石は容易に得ることができるので、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得つつも低コストに構成できる。
【００１５】
なお、この発明において「正多角形状」には、正多角形の角部を丸めたものも含まれる。
【００１６】
請求項３に記載のロータでは、磁石が端面側からみて正弦波状の外形を有することによって、より効率よく磁極の中央部に磁束を集中させることができ、内周面側の磁束密度分布をより正弦波状に近づけることができる。
【００１７】
請求項４に記載のロータでは、円筒部と磁石とヨークとが複合射出成形によって一体的に設けられることによって、円筒部と磁石とヨークとに表面処理を施す手間や接着剤を塗布する手間を省くことができ、生産性を向上できる。ひいてはコストを抑えることができる。また、別々に得られた円筒部と磁石とヨークとを接着剤等を用いて一体的に設ける場合に比べて偏心を抑えることができ、回転時の振動を抑えることができる。すなわち、円筒部と磁石とヨークとを複合射出成形で一体的に設けることによって、回転精度を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に記載のモータでは、正弦波状の磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができるこの発明のロータを用いることによって、高精度にかつ高速度にハードディスク等のディスクを回転させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができる、ロータおよびそれを含むモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明のモータの一例を示し、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１のモータに用いられるこの発明のロータの一例を示し、（ａ）は底面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のロータの製造に用いられる複合射出成形装置の一例を示す断面図である。
【図４】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図５】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図６】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図７】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図８】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図９】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図１０】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図１１】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図１２】図２のロータの製造工程を示す断面図解図である。
【図１３】図２のロータの内周側における磁束密度分布を示すグラフである。
【図１４】この発明のロータの他の例を示す底面図である。
【図１５】この発明のロータの他の例を示す断面図である。
【図１６】従来技術のロータの一例を示し、（ａ）は底面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】図１６のロータの内周側における磁束密度分布を示すグラフである。
【図１８】従来技術のロータの他の例を示し、（ａ）は底面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１９】図１８のロータの内周側における磁束密度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態のモータ１０は、２．５インチハードディスクドライブ（ＨＤＤ）においてハードディスクを回転させるためのアウターロータ型スピンドルモータ（ＨＤＤ用スピンドルモータ）である。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、モータ１０は、ロータ（回転子）１２およびステータ（固定子）１４を含む。
【００２２】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ロータ１２は、ロータハブ１６、磁石１８およびヨーク２０を含む。ロータハブ１６は、両端開口の円筒部２２、および円筒部２２の上側開口部に嵌合される中空円板状の蓋部２４を含む。円筒部２２は、熱可塑性樹脂を後述するように射出成形することによって得られる非磁性体である。具体的にこの実施形態では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を射出成形することによって円筒部２２が得られる。蓋部２４についても同様であり、蓋部２４はＰＰＳを射出成形することによって得られる非磁性体である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、磁石１８は、ロータ１２を端面側（ここでは底面側）からみて内形が円形の筒状に形成され、円筒部２２の内周側に配置される。磁石１８の内径は、好ましくは２０ｍｍ程度に設定される。磁石１８の内周面には、周方向（矢印Ｃ方向）にＮ極（正極）とＳ極（負極）とが交互にそれぞれ４つずつ設けられる。すなわち、磁石１８は矢印Ｃ方向に複数（ここでは８極）の磁極を有する。
【００２４】
また、磁石１８は、端面側からみて、磁極の中央部から磁極の端部｛極間（磁極の変わり目）｝に移るにつれて厚みが小さくなるとともに、各磁極の中央部の厚みが等しくかつ各磁極の端部の厚みが等しくなるように設けられ、正多角形状の外形を有する。磁石１８において各磁極の中央部の厚みＩ１｛図２（ａ）参照｝は、好ましくは２ｍｍ程度に設定される。また、磁石１８において各磁極の端部の厚みＩ２｛図２（ａ）参照｝は、好ましくは１ｍｍ程度に設定される。
【００２５】
磁石１８は、磁石粉末と熱可塑性樹脂とを後述するように射出成形することによって得られる射出ボンド磁石である。磁石１８の磁石粉末としては、ハード磁性相（硬磁性相）とソフト磁性相（軟磁性相）とがナノメートル単位で混在するナノコンポジット磁石粉末が用いられる。具体的に磁石１８の磁石粉末としては、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型結晶相からなるハード磁性相と、α−ＦｅやＦｅ3Ｂ等のソフト磁性相とを有するＳＰＲＡＸ（登録商標：日立金属株式会社製）が用いられる。磁石１８に用いられるＳＰＲＡＸ（登録商標）の平均粒径は、好ましくは１５０μｍ以下に設定される。また、磁石１８の熱可塑性樹脂としては、上述のロータハブ１６と同様にＰＰＳが用いられる。
【００２６】
このような希土類ナノコンポジット磁石粉末を用いた永久磁石１８では、残留磁束密度（Ｂr）が０．４Ｔ〜０．８Ｔ（好ましくは０．４Ｔ〜０．６Ｔ）になり、保磁力（Ｈcj）が４００ｋＡ／ｍ〜１０００ｋＡ／ｍ（好ましくは５００ｋＡ／ｍ〜８００ｋＡ／ｍ）になる。
【００２７】
ヨーク２０は、外形が円形でありかつ内形が正多角形状である筒状に形成され、円筒部２２と磁石１８との間を埋めるように設けられる。ヨーク２０は、軟磁性体粉末と熱可塑性樹脂とを後述するように射出成形することによって得られる。この実施形態では、ヨーク２０の軟磁性体粉末としては、純鉄粉末が用いられる。ヨーク２０の純鉄粉末の平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下に設定される。また、ヨーク２０の熱可塑性樹脂としては、上述のロータハブ１６および磁石１８と同様にＰＰＳが用いられる。
【００２８】
このような円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０は、複合射出成形によって一体的に設けられ、全体として円筒状を呈する。円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０の複合射出成形には、図３に示す複合射出成形装置１００が用いられる。
【００２９】
ここで、図３を参照して、複合射出成形装置１００について説明する。
複合射出成形装置１００は、所定位置に設けられる金型１０２、水平方向（矢印Ｈ方向）に移動可能に、かつ鉛直方向（矢印Ｖ方向）に移動可能に設けられる金型１０４、および金型１０４に設けられる押圧部材１０６〜１１２を含む。
【００３０】
金型１０２は、矢印Ｖ方向に並ぶ凹部１０２ａ，１０２ｂを金型１０４側の面に有する。金型１０４は、矢印Ｖ方向に並ぶ凸部１０４ａ，１０４ｂを金型１０２側の面に有する。凸部１０４ａは凹部１０２ａ，１０２ｂに挿入可能に設けられる。また、凸部１０４ｂは凹部１０２ｂに挿入可能に設けられる。
【００３１】
押圧部材１０６は、凸部１０４ａと矢印Ｈ方向に並ぶように金型１０４からみて金型１０２とは反対側に配置される本体１０６ａ、および本体１０６ａから矢印Ｈ方向の金型１０４側に延びて金型１０４に挿通されるロッド１０６ｂ〜１０６ｅを含む。ロッド１０６ｂ〜１０６ｅは、本体１０６ａが矢印Ｈ方向に移動することで凸部１０４ａから出入するように金型１０４に挿通される。
【００３２】
押圧部材１０８は、凸部１０４ａと矢印Ｈ方向に並ぶように押圧部材１０６からみて金型１０４とは反対側に配置される本体１０８ａ、および本体１０８ａから矢印Ｈ方向の金型１０４側に延びて押圧部材１０６の本体１０６ａおよび金型１０４に挿通されるロッド１０８ｂ，１０８ｃを含む。ロッド１０８ｂ，１０８ｃは、本体１０８ａが矢印Ｈ方向に移動することで凸部１０４ａの上下から出入するように金型１０４に挿通される。
【００３３】
押圧部材１１０は、凸部１０４ｂと矢印Ｈ方向に並ぶように金型１０４からみて金型１０２とは反対側に配置される本体１１０ａ、および本体１１０ａから矢印Ｈ方向の金型１０４側に延びて金型１０４に挿通されるロッド１１０ｂ，１１０ｃを含む。ロッド１１０ｂ，１１０ｃは、本体１１０ａが矢印Ｈ方向に移動することで凸部１０４ｂから出入するように金型１０４に挿通される。
【００３４】
押圧部材１１２は、凸部１０４ｂと矢印Ｈ方向に並ぶように押圧部材１１０からみて金型１０４とは反対側に配置される本体１１２ａ、および本体１１２ａから矢印Ｈ方向の金型１０４側に延びて押圧部材１１０の本体１１０ａおよび金型１０４に挿通されるロッド１１２ｂ，１１２ｃを含む。ロッド１１２ｂ，１１２ｃは、本体１１２ａが矢印Ｈ方向に移動することで凸部１０４ｂの上下から出入するように金型１０４に挿通される。
【００３５】
また、射出成形装置１００は、金型１０２の凹部１０２ａに連通される注入器１１４ａ，１１４ｂ、および金型１０２の凹部１０２ｂに連通される注入器１１４ｃを含む。注入器１１４ａからは、加熱され流動性を有する磁石粉末（ここではＳＰＲＡＸ：登録商標）と熱可塑性樹脂（ここではＰＰＳ）との混合物が磁石１８の材料として吐出される。注入器１１４ａから吐出されるＳＰＲＡＸ（登録商標）とＰＰＳとの混合物において、ＰＰＳの添加量は７ｗｔ％程度である。注入器１１４ｂからは、加熱され流動性を有する熱可塑性樹脂（ここではＰＰＳ）が円筒部２２の材料として吐出される。注入器１１４ｃからは、加熱され流動性を有する軟磁性体粉末（ここでは純鉄粉末）と熱可塑性樹脂（ここではＰＰＳ）との混合物がヨーク２０の材料として吐出される。注入器１１４ｃから吐出される純鉄粉末とＰＰＳとの混合物においてＰＰＳの添加量は５ｗｔ％程度である。
【００３６】
このような射出成形装置１００において、互いの上面が面一になるように金型１０２と１０４とを合わせることによって、凹部１０２ａと凸部１０４ａとの間には円筒部２２用のキャビティ１１６と磁石１８用のキャビティ１１８とが設けられる（図９参照）。また、凹部１０２ｂに円筒部２２と磁石１８とを配置した状態で、互いの上面が面一になるように金型１０２と１０４とを合わせることによって、凹部１０２ｂと凸部１０４ｂと円筒部２２と磁石１８との間にヨーク２０用のキャビティ１２０が設けられる（図９参照）。なお、理解を容易にするために、図９においてキャビティ１１６〜１２０内に表れる線は省略されている。図４に示されるキャビティ１１６についても同様である。
【００３７】
ついで、図４〜図１２を参照して、円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０の製造方法について説明する。
まず、図４に示すように、互いの上面が面一になるように金型１０２と１０４とを合わせてキャビティ１１６と１１８とを設ける。そして、図５に示すように、加熱された熱可塑性樹脂を注入器１１４ｂによってキャビティ１１６に充填するとともに磁石粉末と熱可塑性樹脂との加熱された混合物を注入器１１４ａによってキャビティ１１８に充填する。
【００３８】
その後、キャビティ１１６の熱可塑性樹脂およびキャビティ１１８の混合物が凝固すれば、図５に示す状態から金型１０４を矢印Ｈ方向の金型１０２とは反対側に移動させる。そして、図６に示すように、ロッド１０６ｂ〜１０６ｅを金型１０４から突出させるように押圧部材１０６を矢印Ｈ方向の金型１０２側に移動させる。これによって、不要なバリが除去され、円筒部２２および未着磁の磁石１８が得られる。
【００３９】
つづいて、図６に示す状態から金型１０４を矢印Ｖ方向の下側にかつ凸部１０４ａが凹部１０２ｂに対向するように移動させた後に、金型１０４を矢印Ｈ方向の金型１０２側に移動させる。これによって、図７に示すように、凸部１０４ａ、円筒部２２および磁石１８が凹部１０２ｂに配置される。そして、図８に示すように、押圧部材１０８のロッド１０８ｂ，１０８ｃによって円筒部２２の動きを規制した状態で金型１０４を矢印Ｈ方向の金型１０２とは反対側に移動させることによって、円筒部２２および磁石１８が凹部１０２ｂに残る。
【００４０】
なお、磁石１８において矢印Ｈ方向の金型１０２側端面（ここでは右側端面）には、直径１ｍｍ程度であって深さ０．５ｍｍ程度の図示しない複数の窪みが設けられている。また、金型１０２の凹部１０２ｂにおいて磁石１８の右側端面と接する部分には、磁石１８の右側端面の複数の窪みに対応する図示しない複数の突起が設けられている。図８に示す状態では、磁石１８の複数の窪みにそれぞれ凹部１０２ｂの突起が嵌合することによって、磁石１８が保持（位置決め）される。
【００４１】
つづいて、図８に示す状態から金型１０４を矢印Ｖ方向上側に移動させる。そして、図９に示すように、互いの上面が面一になるように金型１０２および１０４を合わせることによって、凹部１０２ｂと凸部１０４ｂと円筒部２２と磁石１８との間にキャビティ１２０が設けられる。なお、このとき凹部１０２ａと凸部１０４ａとの間にキャビティ１１６および１１８が設けられることはいうまでもない。その後、図１０に示すように、軟磁性体粉末と熱可塑性樹脂との加熱された混合物を注入器１１４ｃによってキャビティ１２０に充填する。これによって、円筒部２２と磁石１８とヨーク２０とが複合射出成形によって一体的に設けられる。
【００４２】
なお、連続して円筒部２２と磁石１８とヨーク２０との一体物を製造する場合、図１０に示すように、キャビティ１２０に混合物を充填すると同時に、キャビティ１１６への熱可塑性樹脂の充填およびキャビティ１１８への混合物の充填を行えばよい。
【００４３】
つづいて、キャビティ１２０の混合物が凝固すれば、図１０に示す状態から金型１０４を矢印Ｈ方向の金型１０２とは反対側に移動させる。そして、図１１に示すように、ロッド１１０ｂ，１１０ｃを金型１０４から突出させるように押圧部材１１０を矢印Ｈ方向の金型１０２側に移動させる。これによって、不要なバリが除去され、円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０の一体物が得られる。
【００４４】
つづいて、金型１０４を矢印Ｖ方向の下側に移動させる。そして、図１２に示すように、ロッド１１２ｂ，１１２ｃを金型１０４から突出させるように押圧部材１１２を矢印Ｈ方向の金型１０２側に移動させる。これによって、複合射出成形された円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０が金型１０４から取り外される。その後、磁石１８を着磁した後に、図示しない射出成形装置によって射出成形された蓋部２４を円筒部２２に嵌合することによってロータ１２が得られる。
【００４５】
図２（ａ）に戻って、磁石１８は、端面側からみて厚みが最小になる部分にそれぞれ対向するように複数（ここでは８個）の着磁コイルを配置し、当該複数の着磁コイルに通電することによって着磁される。なお、図２（ａ）には、着磁に用いられる８個の着磁コイルのうち隣り合う２つの着磁コイルのみが一点鎖線で示されている。また、図２（ａ）には、着磁コイルにおいて、磁石１８の軸方向に延びる部分のみが示されている。
【００４６】
これによって、図２（ａ）において磁石１８内に破線の矢印で示すように、厚みが最大になる部分に磁束が集中する。したがって、着磁後の磁石１８では、図２（ａ）においてその内周面側に破線の矢印で示すように、Ｎ極の中央部から磁束を集中して放出させてＳ極の中央部に磁束を集中して収束させることができる。その結果、図１３に示すように、ロータ１２において磁石１８の内周面側の磁束密度分布は正弦波状になる。なお、図１３のグラフは、図２（ａ）の状態から、ロータ１２を矢印Ｃ方向の一方向（ここでは反時計回り方向）に回転させて、磁石１８からその内周側に０．１ｍｍ離れた位置Ｐで磁束密度を測定することによって得られたものである。
【００４７】
図１（ａ）および（ｂ）に戻って、モータ１０のステータ１４は、基台２６を含む。基台２６は、支軸２８が嵌通される円柱状の支持部２６ａを有する。支軸２８には上側からベアリング３０が嵌合され、ベアリング３０にはロータ１０の蓋部２４が嵌合される。これによって、ロータ１０がベアリング３０および支軸２８を介して支持部２６ａに回転可能に支持される。
【００４８】
また、支持部２６ａの外周面には、矢印Ｃ方向に複数（ここでは６個）のステータヨーク３２が設けられる。ステータヨーク３２は、図示しない複数の珪素鋼板を積層することによって構成され、図１（ａ）に示すようにロータ１２を端面側からみて略Ｔ字状に形成される。ステータヨーク３２において支持部２６ａから直線状に延びる部分にはステータコイル３４が巻回される。
【００４９】
このようなモータ１０では、ステータコイル３４に交番電流が通電されることによって、ロータ１２が矢印Ｃ方向の一方向に回転する。ひいては、ロータ１２に取り付けられた図示しないハードディスク等が回転する。
【００５０】
モータ１０に用いられるロータ１２によれば、端面側からみて磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなるように磁石１８が設けられることによって、ロータハブ１６と磁石１８との間にヨーク２０が設けられていても着磁の際に磁極の中央部に磁束を集中させることができ、着磁後に内周面側に正弦波状の磁束密度分布を得ることができる。また、ロータハブ１６と磁石１８との間にヨーク２０が設けられることによって、磁石１８の動作磁束密度を向上させることができ、十分な磁力を得ることができる。すなわち、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができる。したがって、ロータ１２を用いたモータ１０では、コギングトルクを抑えることができるとともに出力（回転トルク）を大きくできる。
【００５１】
ここで、モータ１０と、図１６に示す従来技術のロータ１を用いたモータ（以下、比較例１という）と、図１８に示す従来技術のロータ１ａを用いたモータ（以下、比較例２という）とのコギングトルク比と出力比とを表１に示す。なお、いずれのモータにおいてもロータの内径および外径は同様に設定した。
【００５２】
【表１】
2010233432.tif 000003
【００５３】
ロータ１では磁束密度分布が矩形波状になるのに対し（図１７参照）、ロータ１２では磁束密度分布を正弦波状にできるので（図１３参照）、表１に示すように、比較例１のコギングトルクを１００％として、モータ１０ではコギングトルクを２２％にまで抑えることができた。
【００５４】
また、ロータ１では磁束密度のピーク値が０．２５Ｔ程度であるのに対し（図１７参照）、ロータ１２では磁束密度のピーク値を０．３Ｔ程度にできるので（図１３参照）、表１に示すように、比較例１の出力を１００％として、モータ１０では出力を１１０％に向上できた。一方、ロータ１ａでは磁束密度分布を正弦波状にできるものの磁束密度のピーク値が０．２Ｔと小さくなるので（図１９参照）、比較例２では、比較例１に対して出力が８０％と小さくなってしまった。このことから、ロータ１２を用いたモータ１０では、比較例１および２に比べて高精度にかつ高速度にディスクを回転可能であることがわかる。
【００５５】
磁石１８の外形を正多角形状に設定することによって、複合射出装置１００の金型１０２，１０４の形状を単純にでき、好ましい磁束密度分布を有しかつ十分な磁力を得ることができるロータ１２を低コストに製造できる。ひいては、モータ１０のコストを抑えることができる。
【００５６】
ロータ１２の円筒部２２と磁石１８とヨーク２０とが複合射出成形によって一体的に設けられることによって、円筒部２２と磁石１８とヨーク２０とに表面処理を施す手間や接着剤を塗布する手間を省くことができ、生産性を向上できる。ひいてはモータ１０のコストを抑えることができる。また、別々に得られた円筒部２２と磁石１８とヨーク２０とを接着剤等を用いて一体的に設ける場合に比べて偏心を抑えることができ、回転時の振動を抑えることができる。すなわち、円筒部２２と磁石１８とヨーク２０とを複合射出成形で一体的に設けることによって、回転精度を向上させることができる。
【００５７】
なお、磁石の外形は、磁極の中央部から端部に移るにつれて厚みが小さくなっているとともに各磁極の中央部の厚みが等しくかつ各磁極の端部の厚みが等しければ任意に設定できる。具体的には、図１４に示すロータ１２ａのように、外形が正弦波状の磁石１８ａを用いてもよい。この場合、磁石１８ａの外形に対応する正弦波状の内形を有するヨーク２０ａを用いればよい。このように外形が正弦波状の磁石１８ａを用いることによって、内周側の磁束密度分布をより正弦波状に近づけることができる。
【００５８】
上述の実施形態では、円筒部２２と蓋部２４とを含むロータハブ１６を用いる場合について説明したが、ロータハブはこれに限定されない。たとえば図１５に示すロータ１２ｂのように円筒部と蓋部とが一体的に設けられたロータハブ１６ａを用いてもよい。この場合、磁石１８と同じ高さのヨーク２０ｂを用いればよい。
【００５９】
上述の実施形態では、複合射出成形によって円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０を一体的に設ける場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。円筒部２２、磁石１８およびヨーク２０を別々に製造して、接着剤等を用いてこれらを一体的に設けるようにしてもよい。
【００６０】
磁石１８は、射出ボンド磁石に限定されず、圧縮ボンド磁石であってもよい。また、円筒部２２は、射出成形によって得られたものに限定されず、アルミニウム等の非磁性体を削り出したものであってもよい。さらに、ヨーク２０は、射出成形によって得られてものに限定されず、純鉄等の磁性体を削り出したものであってもよい。
【００６１】
この発明のロータはＨＤＤ用スピンドルモータのみならず、アウターロータ型の任意のモータに適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１０      モータ
１２，１２ａ，１２ｂ      ロータ
１４      ステータ
１６，１６ａ      ロータハブ
１８，１８ａ      磁石
２０，２０ａ，２０ｂ      ヨーク
２２      円筒部
２４      蓋部
【図１】
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【図２】
2010233432.tif 000005
【図３】
2010233432.tif 000006
【図４】
2010233432.tif 000007
【図５】
2010233432.tif 000008
【図６】
2010233432.tif 000009
【図７】
2010233432.tif 000010
【図８】
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【図９】
2010233432.tif 000012
【図１０】
2010233432.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010233432.tif 000016
【図１４】
2010233432.tif 000017
【図１５】
2010233432.tif 000018
【図１６】
2010233432.tif 000019
【図１７】
2010233432.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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