(57)【要約】【課題】コギングトルクの発生を抑止し、軽量化を図ったスピンドルモータおよびそれを備えたディスクドライブ装置を提供する。【解決手段】シャーシ１０はロータハブ部２のディスク６の載置面とステータ１７の間を通り、かつ、回転磁石４の外周面に対向する部分には複数の貫通孔窓部１０ａを開け、その貫通孔窓部１０ａにステータ１７の複数の磁極歯部１２ａの先端部がシャーシ１０に入り込み、さらに、ステータ１７の複数の磁極歯部１２ａの先端部の回転磁石４に対向する内周面とシャーシ１０の回転磁石４に対向する内周面が略同一円周面上にあるようになされて回転磁石４に対向している。このような構成により、ステータ１７のスロット部の開口部と回転磁石４との位置関係による磁束分布の変化が非常に小さくなり、コギングの発生が非常に少なく、滑らかに回転する優れたスピンドルモータを実現することができる。【選択図】  図１
2004304916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、回転磁石が固着されたロータハブ部と、シャーシに固着された固定側軸受部およびステータとを有し、
前記シャーシは、前記回転軸に垂直な前記ロータハブ部に備わるフランジ部のディスク載置面を含む平面と前記ステータの複数の磁極歯部に巻回されたコイルとの間、および、前記ステータに対向する前記回転磁石の対向面と前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側との間を通ることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記シャーシは、前記ステータに対向する前記回転磁石の対向面と前記コイルを巻回した前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側との間を通る部分において、複数の貫通孔窓部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記シャーシの複数の前記貫通孔窓部に前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側にある先端部が入り込み、前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側にある前記先端部の前記回転磁石に対する対向面および前記シャーシの隣接する前記貫通孔窓部間の前記回転磁石に対する対向面が、回転軸を中心とするそれぞれの円周面上にあることを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側にある前記先端部の前記回転磁石に対する対向面と、前記シャーシの隣接する前記貫通孔窓部間の前記回転磁石に対する対向面が、前記回転軸を中心とする略同一円周面上にあることを特徴とする請求項３に記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記シャーシは、前記ステータに対向する前記回転磁石の対向面と前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側との間を通る部分において、前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側にある前記先端部の前記回転磁石に対する対向面にシャーシが接するか、または、非常に小さい隙間を有することを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記回転磁石が固着された前記ロータハブ部の近傍において、前記シャーシは略Ｕ字状の断面形状を有する突出部が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
【請求項７】
前記ステータに対向する前記回転磁石の対向面と前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側との間を通る部分における前記シャーシの前記突出部の板厚は、前記突出部に垂直な部分の前記シャーシの板厚より小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項６に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
前記ステータに対向する前記回転磁石の対向面と前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側との間を通る前記シャーシの前記突出部における前記シャーシの板厚をｔ１とし、
前記ステータの複数の前記磁極歯部の一方の側にある前記先端部の回転方向における端部近傍の半径方向に対する前記シャーシの最大の板厚をｔｓとしたとき、ｔ１とｔｓとには
１／１０ｔｓ≦ｔ１≦２／３ｔｓ
となる関係を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のスピンドルモータを備え、
前記ロータハブ部に載置されたディスクと、
前記ディスクに信号を記録あるいは前記ディスクから信号を再生する信号変換素子と、
前記信号変換素子を所定の位置に位置決めするための揺動手段とを有することを特徴とするディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を高密度に記録・再生を行う磁気ディスク装置、光ディスク装置および光磁気ディスク装置等のディスク型記録再生装置に用いられるスピンドルモータとこれを備えたディスク型記録再生装置（以下、ディスクドライブ装置と記す）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のスピンドルモータおよびディスクドライブ装置について図面を用いて説明する。
【０００３】
図１０および図１１は、従来のスピンドルモータの要部構造を説明するための図であり、図１０はこれを備えるディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図（図１１におけるＢ−Ｂ線にて断面にした図）、図１１は従来のスピンドルモータの回転軸方向に垂直な平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図（図１０におけるＡ−Ａ線にて断面にした図）である。
【０００４】
図１０および図１１において、回転軸１０１にロータハブ部１０２が圧入あるいは接着等の方法により固着されている。ロータハブ部１０２の下面にはヨーク部材１０３を介して永久磁石からなる回転磁石１０４が接着等の方法により固着され、回転体を構成している。
【０００５】
一方、ステータコア１０５の複数の磁極歯部１０５ａにそれぞれコイル１０６が巻回されて構成された固定子（ステータとも記す）１１７の内周面には磁性体からなるリング１０７が装着され、ステータコア１０５のそれぞれの磁極歯部１０５ａの端部の内周面に固定されたリング１０７の内周面は回転磁石１０４の外周面と小さな空隙を有して対向するように、取付部材１０８を介してシャーシ（シャシとも言う）１０９に固着されている。リング１０７は、その回転軸１０１方向の長さがステータコア１０５の回転軸１０１方向の厚さよりも少なくとも大きく、ステータコア１０５にコイル１０６を巻回した後、接着剤あるいは保持具（図示せず）によりステータコア１０５に固定される。ステータコア１０５のそれぞれ隣接する磁極歯部１０５ａ間に形成される複数のスロット１０５ｂには、隣接する磁極歯部１０５ａの端部に挟まれた開口部１０５ｃが形成されるが、それぞれのスロット１０５ｂの開口部１０５ｃはリング１０７により塞がれたような構成となっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、スラスト受板１１０ａが圧入あるいは接着等の方法により機密性を有して固着された軸受スリーブ１１０ｂで固定側軸受部１１０を構成し、シャーシ１０９に周知の方法により固定側軸受部１１０を固着している。また、固定側軸受部１１０の凹部に回転側軸受部を構成する回転軸１０１が、固定側軸受部１１０の凹部との間に微小な隙間を有して回転自在な構成となるように挿入されている。
【０００７】
固定側軸受部１１０の一部である軸受スリーブ１１０ｂの内周面あるいは回転側軸受部である回転軸１０１の軸受スリーブ１１０ｂに対向する外周面のいずれか一方に動圧発生溝を形成してラジアル軸受部を構成し、回転軸１０１は軸受スリーブ１１０ｂによって回転自在にラジアル方向に支承されている。また、固定側軸受部１１０の一部であるスラスト受板１１０ａの上面あるいは回転側軸受部である回転軸１０１のスラスト受板１１０ａの上面に対向する端面のいずれか一方に動圧発生溝を形成してスラスト軸受部を構成し、スラスト受板１１０ａによって回転軸１０１をアキシャル方向に支承している。すなわち、固定側軸受部１１０および回転側軸受部である回転軸１０１によっていわゆる流体軸受を構成している（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
また、ロータハブ部１０２にヨーク部材１０３を介して固着された回転磁石１０４の下面に対向するようにスラスト吸引板１１１がシャーシ１０９に固着され、回転磁石１０４とスラスト吸引板１１１との間の磁力によって回転体の浮き上がりを防止している。
【０００９】
ロータハブ部１０２の上面（回転磁石１０４とは反対側の面）に表面に記録媒体が形成されたディスク１１２を載置して、ディスク保持部材１１３をねじ１１４にて固定し、ディスク保持部材１１３の弾性力によりディスク１１２を固定する。
【００１０】
カバー１１５をカバー固定ねじ１１６によりシャーシ１０９あるいは筐体等の構造物（図示せず）に取り付ける。カバー１１５の当接部１１５ａと回転軸１０１のディスク１１２側の端部の隙間は小さく設定し、固定側軸受部１１０から回転軸１０１が抜け出さないような構成としている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１７５３８４号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１０−３０９０４７号公報（第４頁、第２図）
【特許文献３】
特開２００１−３３９８９９号公報（第３頁、第４頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成のスピンドルモータでは、固定子の内周面にリング１０７が装着されているため、リング１０７の厚みが厚くなると、回転磁石１０４とステータコア１０５の内周面に装着されたリング１０７との空隙における総磁束量を減少させることになり、駆動トルクが減少することになる。また、逆にリング１０７の厚みが薄くなりすぎると、ステータコア１０５のスロット１０５ｂの開口部１０５ｃと回転磁石１０４との位置関係による磁束分布の変化を低減する効果が小さくなり、コギングトルクの発生を抑えることができなくなったり、リング１０７の装着のための組み立てが難しいという課題を抱えていた。
【００１３】
また、ディスクドライブ装置の小型化、軽量化への要求が強まりつつあり、上述の従来の構成のスピンドルモータでは、シャーシ１０９の底部の平面部分の面積が大きく、軽量化のためにシャーシ１０９の板厚（厚みとも記す）を薄くする場合には、シャーシとしての強度を確保することが、非常に難しいという課題もあった。
【００１４】
さらに、上述の従来の構成では、シャーシ１０９上に固着されたコイル１０６が巻かれたステータコア１０５が記録媒体が形成されたディスク１１２に対向した構成を有しており、コイル１０６に電流が供給されたとき、ステータコア１０５に発生する磁束の漏れ磁束がディスク１１２に形成された記録媒体に悪影響を与え、記録媒体に記録された信号を再生する際の再生信号あるいは記録しようとする際の記録信号にノイズを発生させる可能性があるという課題があった。また、ステータコア１０５からの漏れ磁束に対する記録媒体への悪影響を防ぐために、ステータコア１０５とディスク１１２との間にシールド効果を有する部材を挿入することが考えられるが、シールド効果を有する部材が必要になるとともに、挿入のためのスペースが必要となり、コストおよび薄型化に対して不利となるという課題があった。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決し、駆動トルクの減少を起こさせることなく、コギングトルクの発生を抑えることができ、さらに、強度を確保した上で軽量化を実現するためのシャーシの薄肉化を図ることができるスピンドルモータおよびそれを用いたディスクドライブ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のスピンドルモータは、回転軸と、回転磁石が固着されたロータハブ部と、シャーシに固着された固定側軸受部およびステータとを有し、シャーシは、回転軸に垂直なロータハブ部に備わるフランジ部のディスク載置面を含む平面とステータの複数の磁極歯部に巻回されたコイルとの間、および、ステータに対向する回転磁石の対向面とステータの磁極歯部の一方の側との間を通る構成を有している。
【００１７】
この構成によって、ステータに巻かれたコイルに電流が供給されたときに発生する漏洩磁束をシャーシにより遮蔽することになり、記録媒体への記録信号あるいは記録媒体からの再生信号にノイズ等の発生による不都合を生じさせるようなことがなく、表面に記録媒体が形成されたディスクに対する磁気シールド効果を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のスピンドルモータは、シャーシがステータに対向する回転磁石の対向面とコイルを巻回したステータの複数の磁極歯部の一方の側との間を通る部分において、複数の貫通孔窓部が設けられた構成を有している。さらに、シャーシの複数の貫通孔窓部にステータの複数の磁極歯部の一方の側にある先端部が入り込み、ステータの複数の磁極歯部の一方の側にある先端部の回転磁石に対する対向面と、シャーシの隣接する貫通孔窓部間の回転磁石に対する対向面が、回転軸を中心とするそれぞれの円周面上にある構成を有している。あるいは、ステータの複数の磁極歯部の一方の側にある先端部の回転磁石に対する対向面と、シャーシの隣接する貫通孔窓部間の回転磁石に対する対向面が、回転軸を中心とする略同一円周面上にある構成を有している。
【００１９】
これらの構成によって、ステータの磁極歯部間のスロット部の開口部の隣接する開口部間の実質的な距離が小さくなり、ステータのスロット部の開口部と回転磁石との位置関係による磁束分布の変化が非常に小さくなり、したがって、コギングの発生が非常に少なく、非常に滑らかな回転をし、かつ、ステータのそれぞれの磁極歯部の先端部端面が回転磁石と対向しているため、駆動トルクの低減が発生しない優れたスピンドルモータを得ることができる。
【００２０】
また、本発明の本発明のスピンドルモータは、シャーシがステータに対向する回転磁石の対向面とステータの複数の磁極歯部の一方の側との間を通る部分において、ステータの複数の磁極歯部の一方の側にある先端部の回転磁石に対する対向面にシャーシが接するか、または、非常に小さい隙間を有する構成を有している。
【００２１】
この構成によって、ステータのそれぞれのスロットの開口部がシャーシにより塞がれることになり、回転磁石とステータのそれぞれのスロットとの位置関係による磁束分布の変化を小さくすることができ、したがって、発生するコギングトルクを低減するという効果を得ることができる。
【００２２】
また、本発明のスピンドルモータは、ステータに対向する回転磁石の対向面とステータの複数の磁極歯部の一方の側との間を通る部分におけるシャーシの突出部の板厚は、その突出部に垂直な部分のシャーシの板厚より小さくなるように形成された構成を有している。さらに、ステータに対向する回転磁石の対向面とステータの複数の磁極歯部の一方の側との間を通るシャーシの突出部におけるシャーシの板厚をｔ１とし、ステータの複数の磁極歯部の一方の側にある先端部の回転方向における端部近傍の半径方向に対するシャーシの最大の板厚をｔｓとしたとき、ｔ１とｔｓとには１／１０ｔｓ≦ｔ１≦２／３ｔｓとなる関係がある構成を有している。
【００２３】
これらの構成によって、回転磁石とステータのそれぞれのスロットとの位置関係による磁束分布の変化が小さくなり、発生するコギングトルクを低減することができ、さらに、発生する駆動トルクの低下もない優れたスピンドルモータを得ることができる。
【００２４】
また、この目的を達成するために本発明のディスクドライブ装置は、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のスピンドルモータを備え、ロータハブ部に載置されたディスクと、ディスクに信号を記録あるいはディスクから信号を再生する信号変換素子と、信号変換素子を所定の位置に位置決めするための揺動手段とからなる構成を有している。
【００２５】
この構成によって、軽量化がなされ、高い回転性能を有する信頼性の高いディスクドライブ装置を得ることができる。また、回転体とそのロータハブ部に載置されたディスクの配置位置とコイルが巻かれたステータとの配置位置をシャーシによって分離することになり、回転体およびディスクはコイルが巻かれたステータに付着した塵埃等の影響を受け難くし、クリーンな状態を保持することができ、信頼性の高いディスクドライブ装置を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータおよびそれを備えたディスクドライブ装置の構造を説明するための図であり、図１はスピンドルモータを備えるディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図（図２におけるＢ−Ｏ−Ｂ断面）、図２はこのディスクドライブ装置を図１におけるＡ−Ａ線で断面にして主要部の構造を示す概略断面図である。
【００２８】
図１および図２において、回転軸１にロータハブ部２が圧入あるいは接着その他の方法により固着されている。また、ロータハブ部２のフランジ部２ａの下面にはバックヨーク部３を介して複数磁極に着磁された回転磁石４が接着その他の周知の方法により固着され、回転体（ロータとも言う）５を構成している。また、ロータハブ部２のフランジ部２ａの上面にはその表面に記録媒体が形成されたディスク６が、ねじ７により固定されたディスク保持部材８により押圧されて保持固定されている。なお、ロータハブ部２とバックヨーク部３は、個別の部材として図示しているが、個別の部材に限ることはなく、バックヨーク部３をロータハブ部２と一体の部材としたロータハブ部としてもよい。
【００２９】
一方、スラスト受板９ａが圧入あるいは接着等の方法により機密性を有して軸受スリーブ９ｂに固着され、スラスト受板９ａと軸受スリーブ９ｂとで固定側軸受部９を構成し、固定側軸受部９は圧入あるいは接着等の周知の方法によりシャーシ１０に固着されており、さらに、固定側軸受部９を構成する軸受スリーブ９ｂとスラスト受板９ａのそれぞれの内面で形成される凹部に微小な隙間を有して回転体５の回転軸１が回転自在に挿入されている。なお、図１に示すように固定側軸受部９はスラスト受板９ａと軸受スリーブ９ｂとの個別の部材を一体になるように形成されたものに限ることはなく、スラスト受板９ａと軸受スリーブ９ｂが一体に形成された一個の部材であってもよい。
【００３０】
また、ステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａにコイル１１が巻かれたステータ１７の内周面が、ロータハブ部２に固着された回転磁石４の外周面に対向するようにして、ステータ１７が取付部材１３を介してシャーシ１０に固着されている。シャーシ１０は回転軸１に垂直なロータハブ部２のフランジ部２ａのディスク６の載置面を含む平面とコイル１１が巻かれたステータ１７の間、すなわち図１においてはディスク６とステータコア１２の磁極歯部１２ａに巻かれたコイル１１との間を通り、かつ、回転磁石４の外周面に対向する部分には複数の貫通孔窓部１０ａを開け、その貫通孔窓部１０ａにステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａの先端部がシャーシ１０に接触するようなことがなく小さな隙間を有して入り込み、さらに、ステータ１７を構成するステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａの先端部の回転磁石４に対向する内周面とシャーシ１０の回転磁石４に対向する内周面とが、回転軸１を中心とする略同一円周面上にあるようになされて回転磁石４に対向している。シャーシ１０は、炭素鋼板（いわゆる鉄板であって、ＪＩＳ規格においてＳＥＣＣにて表される薄板材料）等の通常の軟磁性材料でよく、また、絞り加工が可能なケイ素鋼板あるいはパーマロイを用いてもよい。なお、周知の方法により記録媒体に記録再生する信号変換素子（図示せず）を所定のトラック位置に位置決めする揺動手段（図示せず）を介して信号変換素子がディスク６に対向して配設されているのは言うまでもない。また、ステータ１７の複数の磁極歯部１２ａの先端部の回転磁石４に対向する内周面とシャーシ１０の回転磁石４に対向する内周面は、回転軸１を中心とする略同一円周面上に限ることはなく、回転軸１を中心とした小さな径差を有する異なる円周面上にあってもよい。
【００３１】
回転磁石４の下端面は軟磁性材料製のシャーシ１０に対向し、回転磁石４とシャーシ１０との間で磁気吸引力が働き、互いに引きつけ合うような作用力が発生する。また、回転磁石４の回転軸１方向の厚みの中心線がステータ１７の回転軸方向の厚みの中心線よりロータハブ部２側にあるようにすれば、回転磁石４とステータ１７との間の磁気吸引力により回転磁石４が回転軸１方向にロータハブ部２側とは反対側に引きつけられるようにすることもできる。回転磁石４とシャーシ１０との距離が大きく、それらの間に働く磁気吸引力が小さくなるような場合には、図３に部分拡大断面図で示すように、回転磁石４の下端面に対向するシャーシ１０の上面に軟磁性材料で形成されたスラスト吸引板３１をシャーシ１０に固着してもよいのは言うまでもない。
【００３２】
一方の端部近傍でロータハブ部２が固着された回転軸１の固定側軸受部９の凹部に挿入された他方の端部は回転側軸受部１ａを構成し、回転側軸受部１ａの外周面が、固定側軸受部９の凹部の上端面および内周面、すなわち固定側軸受部９を構成するスラスト受板９ａの上面と軸受スリーブ９ｂの内周面にそれぞれ対向するように構成され、回転側軸受部１ａの下側端面あるいは固定側軸受部９の凹部の上端面、すなわちスラスト受板９ａの上面のいずれか一方に動圧発生溝を形成し、さらに、回転側軸受部１ａの外周面あるいは固定側軸受部９の凹部の内周面、すなわち軸受スリーブ９ｂのいずれか一方に動圧発生溝を形成し、回転側軸受部１ａの下側端面と固定側軸受部９の凹部の上端面の間の隙間、および、回転側軸受部１ａの外周面と固定側軸受部９の凹部の内周面の間の隙間に、例えばエステル系合成油のような動圧潤滑剤１４を充填して、回転側軸受部１ａの下側端面と固定側軸受部９の凹部の上端面の間でスラスト軸受部を構成し、回転側軸受部１ａの外周面と固定側軸受部９の凹部の内周面の間でラジアル軸受部を構成し、いわゆる流体軸受を構成している。
【００３３】
コイル１１に電流を供給することによって周知のように回転磁石４、すなわちロータハブ部２が回転し、回転軸１の回転側軸受部１ａの回転によって、動圧潤滑剤１４に動圧が発生し、固定側軸受部９および回転側軸受部１ａにおいてラジアル方向およびアキシャル方向に動圧を受けて、ロータハブ部２が回転軸１の周りに滑らかに回転させられるように構成されたディスク６を搭載したスピンドルモータ部１５が形成される。
【００３４】
また、例えば、図４に部分拡大断面図で示すように、ラジアル軸受部における回転側軸受部１ａの外周面あるいは固定側軸受部９のいずれか一方に断面が略三角形形状の潤滑剤溜め溝部４１あるいは潤滑剤溜め溝部４２を設け、回転側軸受部１ａと固定側軸受部９の凹部で形成される隙間に、潤滑剤溜め溝部４１の高さと略同等の高さまで動圧潤滑剤１４を充填することにより、動圧潤滑剤１４の粘性や表面張力のために、動圧潤滑剤１４の流出を防止することができる。
【００３５】
さらに、カバー１６の当接部１６ａの下面と、回転軸１のロータハブ部２が固着された側の上端面との間に小さな隙間を設けるようにして、カバー１６をシャーシ１０あるいは筐体（図示せず）等にねじ止め等により固定保持しており、ディスク６、スピンドルモータ部１５およびカバー１６からなるディスクドライブ装置を構成している。
【００３６】
通常の振動や衝撃等に対して、回転磁石４とシャーシ１０との磁気吸引力によってディスク６を載置したロータハブ部２は浮き上がるようなことはない。また、過度な振動や落下その他の衝撃を受けても固定側軸受部９の凹部から回転側軸受部１ａ、すなわち回転体５が抜け落ちることはなく、ディスク６と、例えば、磁気ヘッド、光ピックアップ等の信号変換素子（図示せず）との過度な衝突が抑制され、ディスク６の表面に形成された記録媒体あるいは信号変換素子を所定のトラック位置に位置決めするための、例えば、サスペンション、光ピックアップキャリア等の揺動手段（図示せず）に大きな損傷を与えるということがない。
【００３７】
なお、上述の本実施の形態１においては、ステータ１７は一体形成されたものとして説明しており、図１に示すように、コイル１１が巻回されたステータ１７をシャーシ１０に固着するためには、シャーシ１０の貫通孔窓部１０ａのステータ１７を構成するステータコア１２のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部の下側は、ステータ１７を通すための切り欠きを設ける必要があるが、ステータ１７は一体形成されたものに限るものではない。すなわち、通常のスピンドルモータは、４ｎポール、３ｎスロット（ｎ＝正の整数）あるいは２ｍポール、３ｍスロット（ｍ＝正の整数）の構成が多く使われ、したがって、３ｎスロットあるいは３ｍスロットを３グループに分割し、３グループのそれぞれの磁極歯部１２ａにコイル１１を巻回して、それら３グループを組み合わせることによってステータ１７を形成してもよく、ステータ１７をこのような構成とすることによってシャーシ１０の貫通孔窓部１０ａは、ステータ１７を構成するステータコア１２のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部がシャーシ１０の貫通孔窓部１０ａに小さな隙間を有して入り込むに十分な大きさであればよく、シャーシ１０とカバー１６で形成される内部へその外部から塵埃等が流れ込み難くして、内部のクリーンな状態を保持することができる。なお、シャーシ１０の貫通孔窓部１０ａとステータ１７を構成するステータコア１２の磁極歯部１２ａの先端部との間の隙間を樹脂あるいは接着剤等で封止することにより、外部からの塵埃が内部に入り込むことをより確実に防止することができる。
【００３８】
ステータ１７を構成するステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａの先端部をシャーシ１０の貫通孔窓部１０ａに入り込ませ、回転磁石４の外周面に対向するステータ１７の先端部の内周面とシャーシ１０の内周面を回転軸１を中心とする略同一円周面あるいは小さな径差を有した円周面となるように構成することによって、ステータ１７の隣接する磁極歯部１２ａ間に形成されるスロット部のそれぞれの開口部において、シャーシ１０がそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部の内周面と略同じ円周を有するように配設されているため、ステータ１７を構成するステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａ間のそれぞれのスロット部の開口距離が実質的に小さくなり、磁極歯部１２ａ間のスロット部の開口に起因するコギングの発生を小さく抑えることができ、スピンドルモータ部１５としてコギングの発生が非常に少なく、非常に滑らかな回転をする優れたスピンドルモータを実現することができる。
【００３９】
また、上述の実施の形態１に示すように、シャーシ１０がディスク６とステータ１７の間を通ることによって、ステータ１７に巻かれたコイル１１に電流が供給されたときに発生する漏洩磁束をシャーシ１０により遮蔽することになり、シャーシ１０は表面に記録媒体が形成されたディスク６に対する磁気シールド効果を有し、記録媒体への記録信号あるいは記録媒体からの再生信号にノイズ等の発生による不都合を生じるようなことがない。
【００４０】
また、コイル１１が巻かれたステータ１７をシャーシ１０の外部に配置し、回転体５および回転磁石４が固着されたロータハブ部２に載置されたディスク６をシャーシ１０とカバー１６で囲まれた内側に配置することによって、コイル１１を形成するための線材に付着した塵埃あるいはステータ１７にコイル１１を巻回する組み立て時に付着した塵埃や線材の絶縁皮膜の切削粉あるいは部品保管時に付着した塵埃等からシャーシ１０とカバー１６で囲まれた内側がコイル１１が巻かれたステータ１７から隔離された状態となり、シャーシ１０とカバー１６で囲まれた内側がクリーンになり、特にディスク６の表面に形成された記録媒体にとって非常に好ましいクリーンな状態を保持することになる。
【００４１】
また、回転磁石４が固着されたロータハブ部２の近傍におけるシャーシ１０は絞り加工等の周知の加工方法により略Ｕ字状の断面形状を有する突出部１０ｂが形成され、シャーシ１０全体としての強度が大きくなり、したがって、薄い材料を使用することができ、軽量化を図ることができる。なお、ステータ１７を取付部材１３を介してシャーシ１０に取り付けるのではなく、例えば図５に示すように、図１における取付部材１３と同様の形状になるように絞り加工等の周知の加工方法によりシャーシ５１に取付部５１ａを一体形成することができ、このようにシャーシ５１を一体形成することにより、シャーシ５１の強度をさらに向上させることができる。
【００４２】
上述の実施の形態１は、いわゆるラジアルギャップ型インナーロータモータについての説明であるが、本発明は何らこれに限るものではなく、いわゆるラジアルギャップ型アウタロータモータの構成に対しても適用することができる。図６にラジアルギャップ型アウタロータモータの一例を示す。図６において、上述の図１と同一要素および名称については、同一符号を付している。ロータハブ部２に固着された回転磁石４の内周面にコイル１１が巻かれたステータ１７の外周面が対向するようにシャーシ１０に取付部材１３を介して固着されている。上述の実施の形態１と同様に、シャーシ１０には複数の貫通孔窓部１０ａが設けられ、ステータ１７を構成するステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａの先端部がシャーシ１０に接触することがなく小さな隙間を有して入り込み、さらに、回転磁石４の内周面に対向するステータ１７の複数の磁極歯部１２ａの先端部の外周面とシャーシ１０の外周面が略同一円周面上にあるような構成となされており、その他の構成についても上述の実施の形態１と同じであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４３】
以上のように実施の形態１によれば、ステータの複数の磁極歯部の先端部を基板の貫通孔窓部に入り込ませ、ステータの先端部の内周面と基板の内周面を略同一円周面となるように構成することによって、ステータの磁極歯部間のスロット部の開口部に小さな隙間を有して軟磁性材料で形成されたシャーシが存在することになり、ステータのスロット部の開口部と回転磁石との位置関係による磁束分布の変化が非常に小さくなり、したがって、コギングの発生が非常に少なく、非常に滑らかな回転をし、かつ、ステータのそれぞれの磁極歯部の先端部の端面が回転磁石と対向しているため、駆動トルクの低減が発生しない優れたスピンドルモータを実現することができる。
【００４４】
また、表面に記録媒体が形成されたディスクとコイルが巻かれたステータとの間に軟磁性材料であるシャーシが通っていることにより、ステータに巻かれたコイルに対してシャーシでディスクを磁気シールドしたような構成となり、コイルに電流が供給されたときのステータからの漏れ磁束のディスクにおよぼす影響を抑止することができる。
【００４５】
また、回転磁石が固着されたロータハブ部の近傍におけるシャーシに略Ｕ字状の断面形状を有する突出部を形成することによって、シャーシ全体としての強度が大きくなり、より薄い材料を使用することができ、スピンドルモータとしての軽量化を図ることができる。
【００４６】
また、このようなスピンドルモータを備えることによって、軽量化がなされ、高い回転性能を有する信頼性の高いディスクドライブ装置を実現することができる。また、回転体およびそのロータハブ部に載置されたディスクの配置位置とコイルが巻かれたステータとの配置位置をシャーシによって分離することになり、回転体およびディスクはコイルが巻かれたステータに付着した塵埃等の影響を受け難くし、クリーンな状態を保持することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
図７および図８は、本発明の実施の形態２におけるスピンドルモータおよびそれを備えたディスクドライブ装置の構造を説明するための図であり、図７はスピンドルモータを備えるディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構成を示す概略断面図（図２におけるＤ−Ｏ−Ｄ断面）、図８はこのディスクドライブ装置を図７におけるＣ−Ｃ線で断面にして主要部の構成を示す概略断面図である。図７および図８において、前述の実施の形態１における図１および図２と同一要素および名称については、同一符号を付している。
【００４８】
実施の形態２が前述の実施の形態１と異なる主要な点は、回転磁石に対向するステータ先端部とシャーシの位置関係にある。すなわち、前述の実施の形態１においては、シャーシに複数の貫通孔窓部を設け、それらの貫通孔窓部にステータの複数の磁極歯部の先端部を入り込ませ、シャーシおよび磁極歯部の先端部のそれぞれ回転磁石に対向する面を略同一の円周面上にあるように配設したが、本実施の形態２は、回転磁石とステータの対向する面の間にシャーシが通るようにした点が、前述の実施の形態１と異なる主な点である。
【００４９】
図７および図８を用いて、前述の実施の形態１と異なる主要な点について説明する。
【００５０】
図７および図８において、シャーシ１０はロータハブ部２のフランジ部２ａのディスク６の載置面とステータ１７の間、および、回転磁石４とステータ１７を構成するステータコア１２のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部の間を通り、かつ、回転磁石４とステータ１７のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部と接する、あるいは、非常に小さな隙間を有するように構成されている。すなわち、ステータ１７を構成するステータコア１２のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部とその先端部近傍におけるシャーシ１０の突出部１０ｃとの位置関係が前述の実施の形態１と異なり、その他の構成については、前述の実施の形態１と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。また、アウタロータ型スピンドルモータの構成に対しても、上述のシャーシ１０とステータ１７の先端部との位置関係を除いて前述の実施の形態１と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５１】
なお、図９にシャーシの回転磁石に対向する部分の板厚の一例を概略断面図で示すように、回転磁石４の近傍におけるシャーシ１０の断面が略Ｕ字状の形状に絞り加工等の方法により形成するとき、ステータ１７を構成するステータコア１２の複数の磁極歯部１２ａの先端部に接する、あるいは微小な隙間を有したシャーシ１０の突出部１０ｃの板厚ｔ１が、その突出部１０ｃに垂直なシャーシ１０としての材料板厚ｔ０より薄くなるように加工することが好ましい。さらに、シャーシ１０の突出部１０ｃの板厚ｔ１は、コギングの発生および駆動トルクの低下を抑止するために、図８におけるステータ１７を構成するステータコア１２の磁極歯部１２ａの先端部の回転方向における端部近傍の半径方向に対してシャーシ１０の最大の板厚を有する位置の板厚ｔｓに対して、
１／１０ｔｓ≦ｔ１≦２／３ｔｓ
の範囲の板厚であることが望ましい。なぜならば、板厚ｔ１が薄すぎて１／１０ｔｓより小さくなると、ステータ１７の開口部を塞いでいる部分のシャーシ１０の磁気抵抗が大きくなり、回転磁石４とステータ１７のそれぞれのスロットとの位置関係による磁束分布の変化を生じてコギングの発生を抑止する効果がなくなり、また、その板厚ｔ１が厚すぎて２／３ｔｓより大きくなると、磁束がシャーシ１０を通ってステータ１７の隣接する磁極歯部１２ａへ短絡し易くなり、ステータ１７への鎖交磁束量が小さくなり、駆動トルクを低下させるということになり、望ましい結果が得られない。
【００５２】
シャーシ１０とステータ１７の位置関係をこのように構成し、ステータ１７を構成するステータコア１２のそれぞれの磁極歯部１２ａの先端部に接する、あるいは微小な隙間を有するように配設された部分のシャーシ１０の板厚を適切な範囲に設定することによって、ステータ１７のそれぞれのスロットの開口部がシャーシ１０により塞がれることになり、回転磁石４とステータ１７のそれぞれのスロットとの位置関係による磁束分布の変化が小さくなり、発生するコギングトルクを低減することができ、さらに、発生する駆動トルクの低下もない。
【００５３】
実施の形態２におけるシャーシ１０には、前述の実施の形態１におけるようなシャーシ１０の貫通孔窓部１０ａがないため、シャーシ１０とカバー１６で囲まれた内部は、その外部と完全に分離された構成となり、外部からの塵埃等が内部に侵入し難くなり、回転体５とディスク６に対するクリーンな雰囲気状態を保持する効果は前述の実施の形態１よりも良好である。
【００５４】
また、漏れ磁束に対するディスク６への磁気シールド効果、および、シャーシ１０の強度の向上と軽量化についても前述の実施の形態１と同様の効果を有している。
【００５５】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、回転軸１の回転側軸受部１ａとスラスト受板９ａと軸受スリーブ９ｂからなる固定側軸受部９とのいずれか一方に動圧発生溝を形成して、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部をそれぞれ動圧流体軸受の構成について記述しているが、これに限ることはなく、周知の玉軸受あるいは焼結含油軸受等で構成されていても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５６】
以上のように実施の形態２によれば、前述の実施の形態１と同様の効果があり、ステータのそれぞれのスロットの開口部がシャーシにより塞がれることになり、回転磁石とステータのそれぞれのスロットとの位置関係による磁束分布の変化を小さくすることができ、したがって、発生するコギングトルクを低減することができるという大きな効果を有している。
【００５７】
また、このようなスピンドルモータを備えることによって、軽量化がなされ、高い回転性能を有する信頼性の高いディスクドライブ装置を実現することができる。また、回転体およびそのロータハブ部に載置されたディスクの配置位置とコイルが巻かれたステータとの配置位置をシャーシによって分離することにより、回転体およびディスクはコイルが巻かれたステータに付着した塵埃等の影響を受け難くし、クリーンな状態を保持することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、シャーシをロータハブ部のフランジ部のディスク載置面とステータに巻回されたコイルとの間を通り、かつ、回転磁石のステータに対向する面に対向するようにシャーシを配設し、さらに、ステータを構成するステータコアのそれぞれの磁極歯部の先端部が入り込む貫通孔窓部を設ける、あるいは、ステータのそれぞれの磁極歯部の先端部に接触させたり、微小な隙間を有するように形成されたシャーシを有するスピンドルモータの構成である。
【００５９】
このような構成とすることによって、ステータのそれぞれのスロットの開口部がシャーシによって開口面積が小さくなったり、あるいは、塞がれることになり、ステータのスロット部の開口部と回転磁石との位置関係による磁束分布の変化が非常に小さくなり、したがって、コギングの発生が非常に少なく、非常に滑らかな回転が得られることになり、優れた改定性能を有するスピンドルモータを実現することができるという効果を有している。
【００６０】
また、表面に記録媒体が形成されたディスクとコイルが巻かれたステータとの間に軟磁性材料であるシャーシが通っていることにより、ステータに巻かれたコイルに対してシャーシでディスクを磁気シールドした構成となり、コイルに電流が供給されたときのステータからの漏れ磁束のディスクにおよぼす影響を抑止することができるという効果を有している。
【００６１】
また、回転磁石が固着されたロータハブ部の近傍におけるシャーシに略Ｕ字状の断面形状を有する突出部を形成することによって、シャーシ全体としての強度が大きくなり、より薄い材料を使用することができ、スピンドルモータとしての軽量化を図ることができるという効果を有している。
【００６２】
また、このようなスピンドルモータを備えることによって、軽量化がなされ、高い回転性能を有する信頼性の高いディスクドライブ装置を実現することができるという効果を有し、また、回転体およびそのロータハブ部に載置されたディスクの配置位置とコイルが巻かれたステータとの配置位置をシャーシによって分離することになり、回転体およびディスクはコイルが巻かれたステータあるいはその他の部品に付着した塵埃やステータ側の領域に浮遊する粉塵等の影響を受け難くし、クリーンな状態を保持することができ、信頼性の向上を図ることができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータを備えるディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態１のディスクドライブ装置を図１におけるＡ−Ａ線で断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるディスクドライブ装置の回転磁石の下端部近傍の部分拡大断面図
【図４】（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるラジアル軸受部の潤滑剤溜め溝部の一例を示す部分拡大断面図
（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるラジアル軸受部の潤滑剤溜め溝部の別の例を示す部分拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態１のディスクドライブ装置において、別のシャーシ形状の例で示したステータ取り付け部分近傍の概略断面図
【図６】本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータを備えるディスクドライブ装置の別の例の主要部の構造を示す概略断面図
【図７】本発明の実施の形態２におけるスピンドルモータを備えるディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【図８】本発明の実施の形態２のディスクドライブ装置を図７におけるＣ−Ｃ線によるで断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【図９】本発明の実施の形態２におけるシャーシの回転磁石に対向する部分の板厚の一例を示す概略断面図
【図１０】従来のスピンドルモータを備えたディスクドライブ装置の回転軸を含む平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【図１１】従来のスピンドルモータの回転軸方向に垂直な平面で断面にして主要部の構造を示す概略断面図
【符号の説明】
１，１０１  回転軸
１ａ  回転側軸受部
２，１０２  ロータハブ部
２ａ  フランジ部
３  バックヨーク部
４，１０４  回転磁石
５  回転体
６，１１２  ディスク
７，１１４  ねじ
８，１１３  ディスク保持部材
９，１１０  固定側軸受部
９ａ，１１０ａ  スラスト受板
９ｂ，１１０ｂ  軸受スリーブ
１０，５１，１０９  シャーシ
１０ａ  貫通孔窓部
１０ｂ，１０ｃ  突出部
１１，１０６  コイル
１２，１０５  ステータコア
１２ａ，１０５ａ  磁極歯部
１３，１０８  取付部材
１４  動圧潤滑剤
１５  スピンドルモータ部
１６，１１５  カバー
１６ａ，１１５ａ  当接部
１７，１１７  ステータ（固定子）
３１，１１１  スラスト吸引板
４１，４２  潤滑剤溜め部
５１ａ  取付部
１０３  ヨーク部材
１０４  永久磁石
１０５ｂ  スロット
１０５ｃ  開口部
１０７  リング
１１６  カバー固定ねじ
【図１】
2004304916.tif 000003
【図２】
2004304916.tif 000004
【図３】
2004304916.tif 000005
【図４】
2004304916.tif 000006
【図５】
2004304916.tif 000007
【図６】
2004304916.tif 000008
【図７】
2004304916.tif 000009
【図８】
2004304916.tif 000010
【図９】
2004304916.tif 000011
【図１０】
2004304916.tif 000012
【図１１】
2004304916.tif 000013