(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、固定フレーム１１または磁気吸引板に発生する渦電流を確実に低減することを可能とする。【解決手段】  コイル巻線１６ｂを巻回されたステータコア１６を含むステータ部が取り付けられた固定フレーム１１における少なくともロータマグネット２２ｃとの軸方向対向部分を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉを設けて、ロータマグネット２２ｃとの相対移動により固定フレーム１１に発生しようとする渦電流の生成を抑制し、良好な電気的特性が得られるようにしたもの。【選択図】     図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル巻線を巻回されたステータコアを含むステータ部が固定フレームに取り付けられているとともに、前記ステータコアと近接対向するように配置されたロータマグネットを含むロータ部が前記ステータ部に対して軸受部を介して回転可能に支持されたものであって、
前記ロータマグネットが、前記固定フレームに対して軸方向に適宜の微少ギャップを介して対面するように配置されたモータにおいて、
前記固定フレームにおける少なくとも前記ロータマグネットとの軸方向対向部分を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段が設けられていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
コイル巻線を巻回されたステータコアを含むステータ部が固定フレームに取り付けられているとともに、前記ステータコアと近接対向するように配置されたロータマグネットを含むロータ部が前記ステータ部に対して軸受部を介して回転可能に支持されたものであって、
前記ロータマグネットが、前記固定フレームに取り付けられた磁気吸引板に対して軸方向に適宜の微少ギャップを介して対面するように配置されたモータにおいて、
前記固定フレームおよび磁気吸引板における少なくとも前記ロータマグネットとの軸方向対向領域を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段が設けられていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
前記渦電流分断手段は、前記ロータマグネットにおける半径方向の外端部よりも半径方向外方側、または前記ロータマグネットにおける半径方向の内端部よりも半径方向内方側に向かって延出していることを特徴とする請求項１または２記載のモータ。
【請求項４】
前記渦電流分断手段を構成している貫通孔または凹部は、前記コイル巻線を収容するように設けられた貫通孔または凹部と連通するように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアを取り付けた固定フレームまたは磁気吸引板に対してロータマグネットが軸方向に適宜の微少ギャップを介して対面するように配置されたモータの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にモータにおいては、ステータ部を構成しているステータコアに設けられた複数の突極部の各々に対して通電駆動用のコイル巻線がそれぞれ巻回されているとともに、ロータ部の一部を構成しているロータマグネットが、上記ステータコアの各突極部に近接して対向するように配置されていて、そのロータマグネットを含むロータ部は、前記ステータ部に対して適宜の軸受部を介して回転可能に支持されている。そして、上述した固定フレームとロータマグネットとは、軸方向に適宜のギャップを介して対面するように配置されている。
【０００３】
一方、軸受部の構造や使用環境などによってロータ部が外部からの衝撃等で軸方向に脱落するおそれがある場合には、上述した固定フレームの表面に磁性部材からなる磁気吸引板を取り付けておき、その磁気吸引板をロータマグネットと近接対向するように配置することによって、それらの両部材どうしの間の磁気吸引作用で上記ロータ部を軸方向に保持しておくことが従来からしばしば行われている。（例えば、下記の特許文献１，２参照）
【０００４】
ところが、近年のようにモータの小型化・薄型化が急速に進められてくると、ロータ部を構成しているロータマグネットがステータ部を構成している固定フレームまたは磁気吸引板に対して軸方向に極めて近接した状態に配置されることとなり、その分、上述したギャップが微少となって、ロータマグネットとの相対移動により固定フレームまたは磁気吸引板に発生する渦電流が急激に大きくなり、その結果、駆動電流の増大を招来してしまうなど電気的特性が低下する傾向になってきている。
【０００５】
このような問題点への対策として、固定フレームや磁気吸引板またはロータマグネットの厚さを薄くし、両部材間のギャップを拡大する試みもなされている。しかしながら、そのようにすると、十分な駆動磁界が形成されなくなって必要なトルクが得られなくなったり、固定フレームの剛性が低下するおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１２３２８３
【特許文献２】特開２００３−２６４９６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、簡易な構成で、固定フレームまたは磁気吸引板において発生する渦電流を確実に低減することができるようにしたモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の請求項１にかかるモータでは、コイル巻線を巻回されたステータコアを含むステータ部が取り付けられた固定フレームにおける少なくともロータマグネットとの軸方向対向部分を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段が設けられている。
【０００９】
このような構成を有する請求項１にかかるモータによれば、モータの小型化・薄型化に伴って、ロータ部を構成しているロータマグネットがステータ部の固定フレームに近接した配置関係となっても、ロータマグネットとの相対移動により固定フレームに発生しようとする渦電流が、渦電流分断手段の電流遮断作用によって生成を抑制されることとなり、固定フレームの剛性を低下させることなく、良好な電気的特性が得られるようになっている。特に、渦電流分断手段が凹部からなる場合には、固定フレームの剛性が良好に維持されるようになっている。
【００１０】
また、本発明の請求項２にかかるモータでは、コイル巻線を巻回されたステータコアを含むステータ部が取り付けられた固定フレームおよびその固定フレームに取り付けられた磁気吸引板における少なくともロータマグネットとの軸方向対向領域を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段が設けられている。
【００１１】
このような構成を有する請求項２にかかるモータによれば、モータの小型化・薄型化に伴って、ロータ部を構成しているロータマグネットがステータ部の固定フレームに取り付けられている磁気吸引板に近接した配置関係となっても、ロータマグネットとの相対移動により固定フレームおよび磁気吸引板に発生しようとする渦電流が、渦電流分断手段の電流遮断作用によって生成を抑制されることとなり、固定フレームの剛性を低下させることなく、良好な電気的特性が得られるようになっている。特に、渦電流分断手段が凹部からなる場合には、固定フレームの剛性が良好に維持されるようになっている。
【００１２】
また、本発明の請求項３にかかるモータでは、上記請求項１または２における渦電流分断手段が、ロータマグネットにおける半径方向の外端部よりも半径方向外方側、またはロータマグネットにおける半径方向の内端部よりも半径方向内方側に向かって延出していることから、上述した渦電流分断手段による渦電流の抑制作用が確実に得られるようになっている。
【００１３】
また、本発明の請求項４にかかるモータでは、上記請求項１または２における渦電流分断手段を構成している貫通孔または凹部が、コイル巻線を収容するように設けられた貫通孔または凹部と連通するように形成されていることから、コイル巻線を増大する場合の製造効率が向上されるようになっている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明にかかるモータは、コイル巻線を巻回されたステータコアを含むステータ部が取り付けられた固定フレームまたはその固定フレームに取り付けられた磁気吸引板における少なくともロータマグネットとの軸方向対向部分を含む領域に、貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段を設けることによって、ロータマグネットとの相対移動により固定フレームまたは磁気吸引板に発生しようとする渦電流の生成を抑制して良好な電気的特性を得るように構成したものであるから、小型化・薄型化を行ったモータの電気的性能を、簡易な構成で良好に維持することができ、小型・薄型モータの信頼性を低コストで大幅に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明することとするが、それに先立って、まず本発明を適用するハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）用スピンドルモータの概略構造を説明しておく。
【００１６】
本発明は、図１に示されている軸回転型のインナーロータ型のスピンドルモータ、図２５に示されている軸回転型のアウターロータ型のスピンドルモータなど、多種多様な型式のモータに対して適用することができるものであるが、まず図１にかかるスピンドルモータの概略構造を説明し、それ以外のモータ構造については主として相違する点の構成について説明することとする。
【００１７】
まず図１に示されている第１の実施形態における軸回転／インナーロータ型のＨＤＤ用スピンドルモータの全体は、固定側部材としてのステータ部１０と、そのステータ部１０に対して図示上側から組み付けられた回転側部材としてのロータ部２０とから構成されている。
【００１８】
このうちステータ部１０は、図示を省略した磁気ディスク装置の装置本体プレートにネジ止めされるベースフレーム（固定フレーム）１１を有しており、そのベースフレーム１１の略中央部分に形成された筒状の軸受保持部１２の内周側には、軸方向に並列するように配置された一対の玉軸受（ベアリング）１３，１４の外輪１３ａ，１４ａが圧入等により固着されている。また、上記ベースフレーム１１の外周部に環状に立設されたコア保持部１５の内周面には、ステータコア１６の外周リング部が軸方向に挿通されるようにして固定されているとともに、その外周リング部から内方に向かって放射状に突出する複数の各突極部１６ａにはコイル巻線１６ｂが巻装されている。
【００１９】
さらに、上述した一対の玉軸受１３，１４の内輪１３ｂ，１４ｂには、前述したロータ部２０の一部を構成する軸部材としての回転軸２１が接着等により固着されていて、その回転軸２１が、当該回転軸２１に固着された回転ハブ体２２とともに上記玉軸受（ベアリング）１３，１４を介してラジアル方向およびスラスト方向に回転自在に支持されている。なお、本実施形態における回転軸２１はステンレス（ＳＵＳ）材から形成されている。
【００２０】
一方、前記回転軸２１とともにロータ部２０を構成している回転ハブ体２２は、磁気ディスク等の記録媒体を搭載するように略カップ状の部材などから形成されており、当該回転ハブ体２２の中心部に、上述した回転軸２１の図示上端部分が一体的に、または圧入や焼き嵌めあるいは接着等により接合されることにより固定されている。
【００２１】
上記回転ハブ体２２には、磁気ディスク等の記録媒体を挿通する環状胴部２２ａが設けられているとともに、その環状胴部２２ａには半径方向外方に張り出すディスク載置部２２ｂが設けられている。また、そのディスク載置部２２ｂの図示直下位置には、周方向に一定間隔でＮＳ交互に着磁が施された円筒状のロータマグネット２２ｃが固着されている。このロータマグネット２２ｃは、前述したステータコア部１６の突極部１６ａの突出内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。なお、上記回転ハブ体２２を非磁性のアルミ系金属などで形成した場合には、上記ロータマグネット２２ｃは磁性材料からなるバックヨークを介して取り付けられることとなる。
【００２２】
このとき、上述したロータマグネット２２ｃの軸方向両端面のうちの図示下端面は、前述したベースフレーム（固定フレーム）１１の表面に対して軸方向に適宜の微少ギャップＧを介して対面するように配置されている。この微少ギャップＧは、モータ全体が薄型化されたことに伴って微少な空間になされたものであり、例えば軸方向に０．３ｍｍ前後の微少ギャップをなすように形成されている。このように微少ギャップＧが次第に縮小されていくことによりロータマグネット２２ｃがベースフレーム１１の表面に近接して配置されるようになると、ロータマグネット２２ｃとの相対移動によって上記ベースフレーム１１の表面に発生する渦電流が大きくなり、駆動電流の増大を招来してしまうなどの電気的特性が低下するおそれがある。そのため本実施形態では、上記ベースフレーム１１に、次に説明するような渦電流分断手段が設けられている。
【００２３】
この渦電流分断手段は、例えば図２、図３および図４に示されているような貫通孔または凹部からなるものであって、ベースフレーム１１における少なくとも前記ロータマグネット２２ｃとの軸方向対向部分を含む領域に形成されている。
【００２４】
すなわち図２（ａ）に表された渦電流分断手段１１ａは、前記ロータマグネット２２ｃとの軸方向対向部分を含む円形状領域に形成された多数の平行スリット状の貫通孔または凹部からなるものであり、図２（ｂ）に表された渦電流分断手段１１ｂは、同様な円形状領域に形成された複数の同心円弧スリット状をなす貫通孔または凹部を円周方向に交互に配置したものである。また、図２（ｃ）に表された渦電流分断手段１１ｃは、同様な円形状領域に形成された複数の同心円スリット状の凹部からなるものである。
【００２５】
さらに、図３（ａ）に表された渦電流分断手段１１ｄは、前記ロータマグネット２２ｃとの軸方向対向部分を含む円形状領域に形成された格子状の貫通孔または凹部からなるものであり、図３（ｂ）に表された渦電流分断手段１１ｅは、同様な円形状領域に形成された複数の楕円状の貫通孔または凹部を円周上に略等角度の間隔で配置したものである。また、図３（ｃ）に表された渦電流分断手段１１ｆは、同様な円形状領域に形成された４個の円形状の貫通孔または凹部を円周上に略直角の間隔をなすように配置した構成になされたものである。
【００２６】
さらにまた、図４（ａ）に表された渦電流分断手段１１ｇは、前記ロータマグネット２２ｃとの軸方向対向部分を含む円形状領域に形成されたスパイラル形状の貫通孔または凹部からなるものであり、図４（ｂ）に表された渦電流分断手段１１ｈは、同様な円形状領域に形成された複数のフィン形状の貫通孔または凹部を円周上に略等角度の間隔で配置したものである。また、図４（ｃ）に表された渦電流分断手段１１ｉは、同様な円形状領域に形成された単体の円形状をなす凹部からるものである。
【００２７】
なお、これらの各実施形態においてそれぞれ形成された凹部の深さは、特に限定されるものではないが、前述したベースフレーム１１の材料やロータマグネット２２の大きさ或いは隙間寸法により異なっており、上述した各実施形態の場合には０．２〜０．５ｍｍ程度となっている。
【００２８】
そして、これらの各実施形態における渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉは、前記ロータマグネット２２ｃにおける半径方向の外端部よりも半径方向外方側に延出しているか、または前記ロータマグネット２２ｃにおける半径方向の内端部よりも半径方向内方側に向かって延出するように形成されているが、半径方向の内外両方向に延出するように形成することもできる。また、本実施形態にかかる渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉは、全周にわたり略均等に形成されているが、不均一に形成してもよい。
【００２９】
このような構成を有する実施の形態によれば、モータの小型化・薄型化伴ってロータマグネット２２ｃがステータ部のベースフレーム（固定フレーム）１１に近接した配置関係となっても、ベースフレーム１１とロータマグネット２２ｃとの相対移動により上記ベースフレーム１１に発生しようとする渦電流が、渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉの電流遮断作用、すなわち、それら渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉを構成している貫通孔や凹部によりロータマグネット２２ｃとベースフレーム１１との微少ギャップＧが一様でなくなることによる電流遮断作用で、その生成を抑制されることとなり、良好な電気的特性が得られるようになっている。そして、特にそれらの渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉが凹部からなる場合には、ベースフレーム１１の剛性が良好に維持されるようになっている。
【００３０】
また本実施形態では、上記渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉが、ロータマグネット２２ｃにおける半径方向の外端部よりも半径方向外方側、またはロータマグネット２２ｃにおける半径方向の内端部よりも半径方向内方側に向かって延出していることから、上述した渦電流分断手段１１ａ〜１１ｉによる渦電流の抑制作用が確実に得られるようになっている。
【００３１】
一方、図５に示されている実施形態は、軸回転／アウターロータ型のＨＤＤ用スピンドルモータに本発明を適用したものであって、ステータ部３０のベースフレーム（固定フレーム）３１を有しており、そのベースフレーム３１の略中央部分に形成された筒状のコア保持部３２の内周側に、軸方向に並列するように配置された一対の玉軸受（ベアリング）３３，３４を介して、ロータ部４０の回転軸４１がラジアル方向およびスラスト方向に回転自在に支持されている。
【００３２】
また、上記コア保持部３２の外周面には、ステータコア３５の中心リング部が軸方向に挿通されるようにして固定されているとともに、その中心リング部から放射状に突出する複数の各突極部３５ａにはコイル巻線３５ｂが巻装されている。
【００３３】
さらに、上述した回転軸４１とともにロータ部４０を構成している回転ハブ体４２は、磁気ディスク等の記録媒体を搭載するように略カップ状の部材などから形成されており、当該回転ハブ体４２の中心部に、上述した回転軸４１の図示上端部分が一体的に、または圧入や焼き嵌めあるいは接着等により接合されて固定されている。
【００３４】
そして、上記回転ハブ体４２の環状胴部４２ａの内周面に、周方向に一定間隔でＮＳ交互に着磁が施された円筒状のロータマグネット４２ｂが装着固定されていることによってロータ部が構成されている。このロータマグネット４２ｂは、前述したステータコア３５の突極部３５ａの外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。
【００３５】
そして、本実施形態におけるベースフレーム（固定フレーム）３１にも、前述した実施形態と同様な貫通孔または凹部からなる渦電流分断手段が、少なくともロータマグネット４２ｂとの軸方向対向部分を含む領域に形成されている。このような実施形態においても上述した実施形態と同様な作用・効果が得られる。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、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種々変形可能であるというのは言うまでもない。
【００３７】
例えば、上述した各実施形態を含む各種モータにおいては、ロータ部の脱落を防止するため、ロータマグネットと軸方向に対向する磁気吸引板をベースフレーム（固定フレーム）に取り付けることがあるが、その場合の渦電流分断手段は、少なくとも磁気吸引板およびベースフレームにおける少なくともロータマグネットとの軸方向対向領域を含む領域に設けられることとなる。
【００３８】
また、モータの小型化・薄型化に伴って、前述したコイル巻線も、ベースフレーム（固定フレーム）に近接した配置関係になされる傾向にあることから、ベースフレーム（固定フレーム）のコイル巻線と対面する部分に貫通孔または凹部を設け、その貫通孔または凹部内に大型化したコイル巻線を収容するように構成されることがある。その場合には、その大型化したコイル巻線を収容する貫通孔または凹部と連通するようにして、渦電流分断手段を構成している貫通孔または凹部を形成する構成を採用することが可能である。このようにすれば、コイル巻線を増大する場合の製造効率が向上されることとなる。
【００３９】
また、上述した各実施形態は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）に対して本発明を適用したものであるが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の多種多様な装置に用いられる多種多様なモータに対しても同様に適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上述べた本発明は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとして多種多様な回転駆動装置に用いられるモータに対して広く採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるインナーロータタイプの軸回転型ＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。
【図２】図１におけるＨＤＤ用スピンドルモータの固定フレームに設けられた渦電流分断手段の一実施形態を表した平面説明図である。
【図３】同じく固定フレームに設けられた渦電流分断手段の他の実施形態を表した平面説明図である。
【図４】同じく固定フレームに設けられた渦電流分断手段の更に他の実施形態を表した平面説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるアウターロータタイプの軸回転型ＨＤＤ用スピンドルモータの概要を表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ステータ部
１１  ベースフレーム（固定フレーム）
１１ａ〜１１ｉ  渦電流分断手段
１６  ステータコア
１６ａ  突極部
１６ｂ  コイル巻線
２０  ロータ部
２１  回転軸
２２  回転ハブ体
２２ｃ  ロータマグネット
Ｇ  微少ギャップ
３０  ステータ部
３１  ベースフレーム（固定フレーム）
３５  ステータコア
３５ａ  突極部
３５ｂ  コイル巻線
４０  ロータ部
４１  回転軸
４２  回転ハブ体
４２ｂ  ロータマグネット
【図１】
2005348587.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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