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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5957649
(24)【登録日】2016年7月1日
(45)【発行日】2016年7月27日
(54)【発明の名称】薄型スピンドルモータ
(51)【国際特許分類】
H02K 21/14 20060101AFI20160714BHJP
H02K 3/26 20060101ALI20160714BHJP
【ＦＩ】
H02K21/14 M
H02K3/26 D
【請求項の数】2
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2010-510267(P2010-510267)
(86)(22)【出願日】2008年5月9日
(65)【公表番号】特表2010-528581(P2010-528581A)
(43)【公表日】2010年8月19日
(86)【国際出願番号】SG2008000175
(87)【国際公開番号】WO2008147329
(87)【国際公開日】20081204
【審査請求日】2011年5月9日
【審判番号】不服2014-13103(P2014-13103/J1)
【審判請求日】2014年7月7日
(31)【優先権主張番号】200703782-3
(32)【優先日】2007年5月25日
(33)【優先権主張国】SG
(73)【特許権者】
【識別番号】516134110
【氏名又は名称】マーヴェル インターナショナル リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103609
【弁理士】
【氏名又は名称】井野 砂里
(74)【代理人】
【識別番号】100095898
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100171675
【弁理士】
【氏名又は名称】丹澤 一成
(72)【発明者】
【氏名】ビ チャオ
(72)【発明者】
【氏名】ジャン クアン
(72)【発明者】
【氏名】リン ソン
(72)【発明者】
【氏名】アウン ネイ リン トゥン
(72)【発明者】
【氏名】ピュー ラ ヌ
【合議体】
【審判長】
堀川 一郎
【審判官】
中川 真一
【審判官】
松永 謙一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００２−２９１２１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平４−４７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平４−７６１３７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
実開昭６２−１２２４７０（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
H02K 1/00 - 57/00
H02P 1/00 - 21/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピンドルモータであって、
前記モータの回転軸線を包囲している環状領域に設けられた複数のステータ歯を有し、 前記回転軸線を包囲した状態で設けられた複数の巻線を備えた巻線層を有し、前記複数の巻線の各々が、前記回転軸線に平行な巻線軸線を有し、前記複数のステータ歯の各々にそれぞれ結合され、
半径方向に間隔を置いて位置決めされると共に前記環状領域と同一平面内に位置する磁石を備えたロータを有し、前記磁石は、前記磁石の半径方向に沿って磁束を生じさせるよう環状に分布して設けられた磁極を有し、
各ステータ歯は、前記磁石に向いた第１の端部を有し、前記第１の端部は、前記磁石の軸方向寸法に対応するよう前記回転軸線に平行な方向に沿って突き出されており、
各ステータ歯は、第１の層及び前記第１の層に積層された第２の層を有し、前記第１の層の端部分は、第１の軸方向に沿って突き出され、前記第２の層の端部分は、前記第１の軸方向とは逆の第２の方向に沿って突き出され、
各ステータ歯において、前記第１の層の反対側の端部分及び前記第２の層の反対側の端部分は前記第２の方向に沿って曲げられ、前記複数の巻線の一つを貫通し、
前記スピンドルモータは、各ステータ歯の前記第１の層の前記反対側の端部分及び各ステータ歯の前記第２の層の前記反対側の端部分に結合されたステータヨークを有し、
前記巻線層はプリント回路板の導電層で形成されている、
ことを特徴とするスピンドルモータ。
前記モータの回転軸線を包囲している環状領域に設けられた複数のステータ歯を有し、 前記回転軸線を包囲した状態で設けられた複数の巻線を備えた巻線層を有し、前記複数の巻線の各々が、前記回転軸線に平行な巻線軸線を有し、前記複数のステータ歯の各々にそれぞれ結合され、
半径方向に間隔を置いて位置決めされると共に前記環状領域と同一平面内に位置する磁石を備えたロータを有し、前記磁石は、前記磁石の半径方向に沿って磁束を生じさせるよう環状に分布して設けられた磁極を有し、
各ステータ歯は、前記磁石に向いた第１の端部を有し、前記第１の端部は、前記磁石の軸方向寸法に対応するよう前記回転軸線に平行な方向に沿って突き出されており、
各ステータ歯は、第１の層及び前記第１の層に積層された第２の層を有し、前記第１の層の端部分は、第１の軸方向に沿って突き出され、前記第２の層の端部分は、前記第１の軸方向とは逆の第２の方向に沿って突き出され、
各ステータ歯において、前記第１の層の反対側の端部分及び前記第２の層の反対側の端部分は前記第２の方向に沿って曲げられ、前記複数の巻線の一つを貫通し、
前記スピンドルモータは、各ステータ歯の前記第１の層の前記反対側の端部分及び各ステータ歯の前記第２の層の前記反対側の端部分に結合されたステータヨークを有し、
前記巻線層はプリント回路板の導電層で形成されている、
ことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項2】
スピンドルモータであって、
前記モータの回転軸線を包囲している環状領域に設けられた複数のステータ歯を有し、 前記回転軸線を包囲した状態で設けられた複数の巻線を備えた巻線層を有し、前記複数の巻線の各々が、前記回転軸線に平行な巻線軸線を有し、前記複数のステータ歯の各々にそれぞれ結合されており、
半径方向に間隔を置いて位置決めされると共に前記環状領域と同一平面内に位置する磁石を備えたロータを有し、前記磁石は、前記磁石の半径方向に沿って磁束を生じさせるよう環状に分布して設けられた磁極を有し、
前記複数のステータ歯の各々が前記磁石に向いた第１の端部を有し、前記第１の端部は、前記回転軸線に平行な方向に沿って突き出されており、反対側の端部分が軸方向に沿って下方に曲げられ、前記複数の巻線の一つを貫通し、
前記スピンドルモータは、前記複数のステータ歯の前記反対側の端部分の各々に結合されたステータヨークを有し、
前記巻線層は、プリント回路板の導電層で形成されている、
ことを特徴とするスピンドルモータ。
前記モータの回転軸線を包囲している環状領域に設けられた複数のステータ歯を有し、 前記回転軸線を包囲した状態で設けられた複数の巻線を備えた巻線層を有し、前記複数の巻線の各々が、前記回転軸線に平行な巻線軸線を有し、前記複数のステータ歯の各々にそれぞれ結合されており、
半径方向に間隔を置いて位置決めされると共に前記環状領域と同一平面内に位置する磁石を備えたロータを有し、前記磁石は、前記磁石の半径方向に沿って磁束を生じさせるよう環状に分布して設けられた磁極を有し、
前記複数のステータ歯の各々が前記磁石に向いた第１の端部を有し、前記第１の端部は、前記回転軸線に平行な方向に沿って突き出されており、反対側の端部分が軸方向に沿って下方に曲げられ、前記複数の巻線の一つを貫通し、
前記スピンドルモータは、前記複数のステータ歯の前記反対側の端部分の各々に結合されたステータヨークを有し、
前記巻線層は、プリント回路板の導電層で形成されている、
ことを特徴とするスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、永久磁石型同期スピンドルモータに関する。詳細には、本発明は、データストレージシステムに用いられる薄型すなわち低プロフィールスピンドルモータに関する。
【背景技術】
【0002】
永久磁石型同期モータ、例えば、１枚又は２枚以上のメディアディスクを支持すると共に回転させるハードドライブが、データストレージシステムに用いられている場合がある。ハードディスクドライブの用途は、コンピュータシステムから民生品、特に携帯型電子装置、例えば携帯型オーディオビジュアルプレイヤやデジタルビデオカメラ等に至るまで普及している中で、これら用途におけるハードディスクドライブは、物理的寸法に関してコンピュータシステム用のハードディスクドライブと比較して小型であることが要求されており、それ故、薄型且つ超小型のハードディスクドライブが、これらの要件を満たすよう開発されている。一方、ストレージ容量（記憶容量）、データの正確さ及びデータアクセス速度に関する要件は、厳しいままである。ハードディスクドライブ設計者及び製造業者は、これら要件を満たすハードディスクドライブの開発においていつでも難題に直面している。
【0003】
物理的寸法、特にハードディスクドライブの厚さを一段と減少させる一方で、ハードディスクドライブの性能を維持し、さらに向上させる解決策を見出すうえで課題が生じている。ハードディスクドライブの厚さ減少を妨げる主要因のうちの１つは、スピンドルモータのステータ構造にあることが分かっている。
【0004】
現在、スピンドルモータは、構成上、ステータ歯に巻き付けられると共にスピンドルモータの半径方向に沿って差し向けられたステータ巻線を備えている。隣り合う巻線相互間の比較的広い空間は、巻線用工具類が使えて巻線ターンをステータ歯に巻き付けるようにするために保たれなければならない。巻線は又、モータドライブシステムに起因する要件を満たすためにより多くのターン又はターン数を少なくした太いワイヤを備えるよう設計されなければならない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、巻線ターンを増やし又は太いワイヤを用いると、その結果として、巻線端部の寸法が大きくなり、これは、スピンドルモータの厚さの減少に悪影響を及ぼすことになる。
【0006】
したがって、生産性を向上させ、モータの厚さを減少させる一方で、性能を維持し又はそれどころかこれを向上させることができる構造及び形態を備えた、ハードディスクドライブのメディアディスクを支持すると共に回転させるスピンドルモータが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ハードディスクドライブ用の低プロフィール永久磁石型同期スピンドルモータのためのステータ及び巻線の構造及び形態を提供する。
【0008】
一実施形態によれば、ステータ歯とロータ磁石が互いに対して半径方向に且つ同一平面内に配置されているスピンドルモータが提供される。例えばプリント回路板（ＰＣＢ）の導電層又はワイヤボンデッド基板の配線層等で形成された巻線層が提供され、その導電層は、同一平面内又は２次元領域内にステータ巻線を形成し、このようなステータ巻線は、軸方向に差し向けられ、即ち、巻線の中心軸線は、スピンドルモータの回転軸線に平行である。
【0009】
別の実施形態によれば、ステータ歯が、モータの回転軸線を包囲している環状領域内に配置されたスピンドルモータが提供される。複数の巻線が提供され、各巻線は、複数のステータ歯の各々に結合される。各巻線は、回転軸線に平行に差し向けられたその巻線軸線を有する。スピンドルモータのロータは、半径方向に間隔を置いて位置決めされると共に環状領域と同一平明内に位置する磁石を有する。磁石は、磁石の半径方向に沿って磁束を生じさせるよう環状に分布して設けられた磁極を有する。
【0010】
別の実施形態によれば、積層ステータリングが、スピンドルモータ内に設けられる。積層ステータリングは、ステータヨークを形成する第１の層、第１の層に付着された誘電体基板及び誘電体基板上に設けられた導電層を有する。複数の巻線が、導電層によって形成されている。積層ステータリングは、複数のステータ歯を形成する第２の層を更に有する。ステータ歯の各々は、巻線の各々にそれぞれ結合され、各ステータ歯は、永久磁石リングを包囲する歯の面積を増大させる突出した縁部を備えている。
【0011】
本発明の実施形態は、２次元領域に軸方向に差し向けられたステータ巻線を提供する。ロータ磁石から半径方向に出る磁束通路又はループが形成され、半径方向に沿ってステータ歯によって案内され、軸方向に沿って巻線コアによって案内され、円周方向に沿ってステータヨークによって案内される。本発明の実施形態によって提供される解決策により、スピンドルモータは、モータ性能及び生産性が向上し、厚さが著しく減少したものとなることができる。
【0012】
本発明の他の観点及び利点は、本発明の技術的思想を例示的に示す添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。
【0013】
添付の図面を参照して本発明の上記観点及び利点並びに他の観点及び利点について説明する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態としてのスピンドルモータの斜視図である。
【図3C】本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータの断面正面図である。
【図6C】スピンドルモータのステータヨークに連結された巻線コアを示す斜視図である。
【図8】本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータの部分斜視図である。
【図9】本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータの斜視図である。
【図16】本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータの歯のピン形態を示す部分断面図である。
【図17】本発明の更に別の実施形態としてのスピンドルモータの歯のピン形態を示す部分断面図である。
【図18】本発明の更に別の実施形態としてのスピンドルモータのステータヨークのピン形態を示す部分断面図である。
【図19】本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータの部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示されているように、本発明の一実施形態としてのスピンドルモータ１００は、ステータ１１０と全体としてリング状の永久磁石２２０を備えたロータ２１０とを有し、永久磁石２２０は、ステータ１１０の内側に半径方向に配置され、スピンドルモータ１００の回転軸線１０２回りにステータ１１０に対して回転可能である。永久磁石２２０は、半径方向に沿って、即ち、回転軸線１０２に垂直な方向に沿って（図２）磁束２３２，２３４を発生させたり受け取ったりするよう構成されたＮ磁極とＳ磁極２２２，２２４を有している。
【0016】
ステータ１１０は、第１の組をなす巻線１２０を有し、各巻線は、その巻線軸線１２２が回転軸線１０２に平行な状態で（図３Ａ及び図３Ｂ）差し向けられている。ステータ１１０は、複数のステータ歯１４０とステータ歯１４０の下に位置決めされたステータヨーク１５０とを更に有している。複数の巻線１２０は、組をなすステータ歯とステータヨーク１５０との間に位置決めされている。複数の巻線コア１６０が、各々、対応の巻線１２０の中央中空部分を貫通した状態で対応のステータ歯１４０とステータヨーク１５０との間に配置されている。各ステータ歯１４０は、永久磁石２２０に隣接して位置する第１の端部分１４２を有し、これらの間には、環状隙間３４０が形成されている。端部分１４２は、回転軸線１０２に平行な方向に沿って突き出されているのが良く、永久磁石２２０の厚さに対応する高さを備えている。
【0017】
この実施形態では、ステータ歯１４０の各々は、第１の層１４４及び第２の層１４８で形成されている。第１及び第２の層１４４，１４８は、例えば、打ち抜きによって製作され、ステータ歯１４０を形成するよう互いに組み立てられる。第１の層１４４の端部分１４２は、上方に曲げられ又は突き出されるのが良く、第２の層１４８の端部分１４６は、下方に曲げられ又は突き出されるのが良い。曲げられた又は突き出された端部分１４２，１４６は、永久磁石２２０の高さに対応するよう寸法決めされている。端部分１４２，１４６が永久磁石に向いた状態でステータ歯を形成する一利点は、永久磁石とステータ歯との間の有効磁気相互作用面積（領域）を端部分１４２，１４６が設けられていないステータ歯により形成される磁気相互作用面積（領域）と比較して増大させる（広くする）ことができるということにある。したがって、磁気／機械エネルギー変換能力及びモータトルク発生能力を向上させることができる。一方、ステータ歯の主要面積部又は主要領域は、薄いままであり、これは、スピンドルモータの全厚の減少に寄与する。
【0018】
この実施形態では、巻線１２０は、プリント回路板（ＰＣＢ）の導電性回路により形成されるのが良い。図３Ｂに示されているように、プリント回路版は、誘電体基板（単に「誘電体」と呼ばれる場合がある）１２６に積層された導電層１２４を有している。巻線１２０は、ＰＣＢ製作技術により導電層１２４からの螺旋回路で形成される。所望の巻線１２０が、導電層１２４上にいったん形成されると、ＰＣＢを接着、はんだ付け、プレス加工等によりステータ歯１４０とステータヨーク１５０との間にサンドイッチするのが良く、それにより図３Ｂに示されているように積層ステータリング構造体が形成される。変形実施形態では、導電性ワイヤを基板上にボンディングすることにより巻線１２０を形成しても良い。
【0019】
別の実施形態によれば、図３Ｃに示されているように、第２の組をなす巻線１２７がＰＣＢの第２の導電層１２８で形成されるのが良い。第２の組をなす巻線１２７は、第１の組をなす巻線１２０に電気的に結合されるのが良い。スピンドルモータの要件に応じて、多層ＰＣＢは、より多くの組をなす巻線を形成するよう３つ又は４つ以上の導電層を備えることができる。巻線の各組は、モータの所用の多相アーマチュア巻線を形成するよう直列に又は並列に別の組と接続するのが良い。
【0020】
本発明の実施形態に従って構成されたスピンドルモータは、平べったく且つ軸方向に差し向けられたステータの巻線を形成するのが有利である。従来型スピンドルモータ巻線を製作する際に生じる製造上の問題及び制約は、首尾良く解決される。巻線は、実質的に２次元領域である巻線平面内に形成されるので、巻線の厚さは非常に減少する。ＰＣＢからの巻線の製作により、生産性が大幅に向上すると共に巻線の形状及びパターンの設計上の自由度が増大した。
【0021】
例えば、図４に示されているように１つ又は２つ以上のコア領域を包囲することにより巻線を形成しても良い。また、設計上の要件に応じて巻線の２つ以上の層をステータ組立体中に形成しても良く、これは、多層ＰＣＢ製作技術によって都合良く実施できる。
【0022】
追加の利点としては、ＰＣＢをステータ歯及びステータヨークと共に積層し又はくっつけることができるので、ステータ組立体の強度と剛性の両方が増大し、これらは又、スピンドルモータの全体的性能の向上に寄与する場合があるということにある。
【0023】
図５に示されているように、ステータヨーク１５０は、巻線コア１６０に結合可能な開口部、例えば穴又はスロット１５２が設けられた透磁性材料の単一片で形成されている。
【0024】
図６Ａ及図６Ｂは、図１に示されている実施形態に採用可能な巻線コア構造体を示している。巻線コア１６０は、図６Ａに示されているように、円筒形又は円形のセグメント状であり、別々に形成されるのが良い。巻線コア１６０を鍛造、打ち抜き、機械加工又は金属射出成形により製作し、組み立てて対応のステータ歯１４０にするのが良い。図６Ａに示されている実施形態例では、製作の完了時に、巻線コア１６０をステータ歯（図示せず）の状態に組み立てるのが良い。変形例として、ステータ歯１４０の各々及び対応の巻線コアは、例えば射出成形又はダイカストにより単一部品（図６Ｂ）で形成されても良い。変形実施形態では、巻線コア１６０を図６Ｃに示されているようにステータヨーク１５０一体に形成し又はこれに連結しても良い。
【0025】
ステータ歯１４０、巻線コア１６０及びステータヨーク１５０は、フェライト系磁性材料で作られ、永久磁石２１０によって生じた磁束がステータ巻線を通ってこれと相互作用することができるようにする磁束通路を形成している。
【0026】
互いに隣接したステータ歯１４０ａ，１４０ｂに沿う磁束通路は、図７に概略的な矢印によって指示された通路の道筋に続き、図示のように説明のための一例として取り上げられている。
【0027】
永久磁石２２０のＮ極から生じた磁束は、半径方向に沿って環状隙間３４０を横切って第１のステータ歯１４０ａに入る。磁束は第１の巻線コア１６０ａによって案内されて、軸方向に沿って下方に向きを変え、そして第１の巻線コア１６０ａを通過する。この磁束は、ステータヨーク１５０に達すると、円周方向に沿って向きを変え、更に隣接の巻線コア１６０ｂに達すると、軸方向に沿って上方に向きを変える。次に、磁束は、隣接のステータ歯１４０ｂによって案内され、半径方向に向きを変えて永久磁石２２０のＳ極に至る。
【0028】
上述の説明に従って構成されたステータ組立体では、本発明の実施形態としてのスピンドルモータは、従来型スピンドルモータよりも低プロフィール、即ち薄型のステータの実現を達成した。ステータの巻線が軸方向に差し向けられた状態で、従来型スピンドルモータに必要な製作用通路のためにステータ巻線相互間に保たれる間隔は首尾良く不要になる。これにより、スピンドルモータにおいて巻線密度及び巻線空間利用性を向上させることができ、それによりスピンドルモータの出力を増大させることができる。
【0029】
図８に示されているように、本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータ４００は、ステータ４１０及びロータ５１０を有している。ステータ歯、軸方向に差し向けられた巻線及びステータヨークについて同様な構造が提供され、これらの構造により従来型スピンドルモータの厚さよりも厚さが非常に減少したスピンドルモータの実現を可能にする。この実施形態は、ロータ５１０がリング状の永久磁石６２０を有し、ステータ４１０が永久磁石６２０の内側に設けられた複数のステータ歯４４０を有している点において、図１に示されている実施形態とは異なっている。このように、ロータが外側に配置されたスピンドルモータを形成することができる。
【0030】
図９及び図１０に示されているように、本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータ１１００は、ステータ１１１０及び全体としてリング状の永久磁石１２２０を備えたロータ１２１０を有し、このような永久磁石は、ステータ１１１０の内部に半径方向に配置されると共にスピンドルモータ１１００の回転軸線１１００回りにステータ１１１０に対して回転可能である。
【0031】
この実施形態は、円筒形の形をしていて別々に形成され対応のステータ歯に組み付けられる巻線コアを提供する代わりに、ステータ歯１１４０の各々の外側端部分が軸方向に沿って下方に曲げられ、巻線１１２０を貫通する巻線コア部分１１６２を形成している点において、図１に示されている実施形態とは異なっている。この実施形態の利点は、巻線コアを例えば打ち抜きによりステータ部品１１４４，１１４８の形成中、一製造プロセスステップで形成できるということにある。
【0032】
この実施形態では、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに詳細に示されているように、ステータ歯１１４０の各々は、外側層１１４０ａ及び内側層１１４０ｂで形成されている。外側及び内側層１１４０ａ，１１４０ｂは、例えば打ち抜きにより製作して互いに組み立てると、ステータ歯１１４０を形成することができる。外側層１１４０ａの端部分１１４２ａは、上方に曲げられ又は突き出されるのが良く、内側層１１４０ｂの端部分１１４２ｂは、下方に曲げられ又は突き出されるのが良い。曲げられた又は突き出された端部分１１４２ａ，１１４２ｂは、永久磁石１２２０の高さに対応するよう寸法決めされている。端部分１１４２ａ，１１４２ｂが永久磁石に向いた状態でステータ歯を形成した場合の一利点は、曲げられた又は突き出された端部分１１４２ａ，１１４２ｂが設けられていないステータ歯により形成される磁気相互作用面積（領域）と比較して、永久磁石とステータ歯との間の有効磁気相互作用面積（領域）を増大させる（広くする）ことができるということにある。したがって、磁気／機械エネルギー変換能力及びモータトルク発生能力を向上させることができる。一方、ステータ歯の主要面積部又は主要領域は、薄いままであり、これは、ステータ歯の本体領域のところのスピンドルモータの全厚の減少に寄与する。曲げられた又は突き出された端部分１１４４，１１４８は、巻線コア１１６２を形成している。
【0033】
図１３に示されているように、巻線１１２０は、１つ又は２つ以上の巻線コア穴１１２７を包囲することにより形成できる。また、設計上の要件に応じて巻線の２つ以上の層をステータ組立体中に形成しても良く、これは、多層ＰＣＢ製作技術によって都合良く実施できる。
【0034】
追加の利点としては、ＰＣＢをステータ歯及びステータヨークと共に積層し又はくっつけることができるので、ステータ組立体の強度と剛性の両方が増大し、これらは又、スピンドルモータの全体的性能の向上に寄与する場合があるということにある。
【0035】
図１４に示されているように、ステータヨーク１１５０は、各々が巻線コア１６２に結合可能な開口部、例えば穴又はスロット１１５２が設けられた透磁性材料の単一片で形成されている。
【0036】
ステータ歯１１４０及びステータヨーク１１５０は、フェライト系磁性材料で作られ、永久磁石１２２０によって生じた磁束がステータ巻線を通ってこれと相互作用することができるようにする磁束通路を形成している。
【0037】
互いに隣接したステータ歯１１４０ａ，１１４０ｂに沿う磁束通路は、図１５に矢印によって指示された通路の道筋に続き、図示のように説明のための一例として取り上げられている。
【0038】
図１５に線１３４１によって示された永久磁石１２２０のＮ極から生じた磁束は、半径方向に沿って環状隙間１３４０を横切り、曲げられ又は突き出されている縁部分１１６１ａを経て第１のステータ歯１１６１に入る。磁束は第１の歯本体１１６１ｂによって案内されて、軸方向に沿って下方に向きを変え、そして第１の歯ピン１１６０ｃ（これは巻線コアとして働く）を通過する。この磁束は、ステータヨーク１１５０に達すると、円周方向に沿って向きを変え、更に、隣接の歯ピン１１６２ｃ（これ又、巻線コアとして働く）に達すると、軸方向に沿って上方に向きを変える。次に、磁束は、隣接のステータ歯本体１１６２ｂ及び縁部分１１６２ａによって案内され、半径方向に向きを変えて永久磁石１２２０のＳ極に至る。
【0039】
上述の説明に従って構成されたステータ組立体では、本発明の実施形態としてのスピンドルモータは、従来型スピンドルモータよりも低プロフィール、即ち薄型のステータの実現を達成した。ステータの巻線が軸方向に差し向けられた状態で、従来型スピンドルモータに必要な製作用通路のためにステータ巻線相互間に保たれる間隔は首尾良く不要になる。これにより、巻線密度及び巻線空間利用性を向上させることができる。
【0040】
２つの層を備えたステータ歯を提供すると、永久磁石リングの中心を巻線層よりも高い位置に構成することができる。また、２つの層は、上方に曲げられた又は突き出された縁部１１４２ａ及び下方に曲げられ又は突き出された縁部１１４２ｂを形成することができ、これら縁部は、磁石を包囲する歯の表面積を増大させることができる。二層ステータ歯構造を用いた場合の別の利点は、ステータ歯本体中に生じる渦電流を大幅に減少させることができ、しかもコア損失を大幅に減少させることができるということにある。
【0041】
図１６は、図１又は図９に示された実施形態において採用可能なヨーク構造体を示している。ヨークは、１組の突出部１１５３ａを有し、これら突出部の各々は対応の穴１１２７内に位置決めされるのが良い。突出部１１５３ａは、内側ステータ歯ピン１１４４及び外側ステータ歯ピン１１４８と一緒になって、磁束を通過させることができる巻線コアを形成する。突出部１１５３ａは、ヨーク１１５０とステータ歯１１４０との相互接触面積を増大させることができ、従って、磁束は、ステータ歯１１４０を通ってトーク１１５０に至るのが容易になる。突出部１１５３ａはまた、ステータの機械的強度を増大させることができる。
【0042】
図１７は、図１又は図９に示された実施形態において採用可能な別のヨーク構造体を示している。ヨーク１１５０は、第１の組をなす突出部１１５３ａ及び第２の組をなす突出部１１５３ｂを有し、これらは、１組の突出部対を形成している。各突出部対は、穴１１２７内に位置決めされるのが良い。突出部対１１５３ａ，１１５３ｂは、内側ステータ歯ピン１１４４及び外側ステータ歯ピン１１４８と一緒になって、磁束を通過させることができる巻線コアを形成する。これら突出部対は、ヨーク１１５０とステータ歯１１４０との相互接触面積を増大させることができ、従って、磁束は、ステータ歯１１４０を通ってトーク１１５０に至るのが容易になる。突出部１１５３ａ，１１５３ｂは又、ステータの機械的強度を増大させることができる。
【0043】
図１８は、図１又は図９に示された実施形態において採用可能な別のヨーク構造体を示している。ヨーク１１５０は、１組の突出部１１５３ａを有し、これら突出部の各々は、対応の穴１１２７を通って位置決めされ、対応のステータ歯１１４０に直接結合可能である。突出部１１５３ａは、今や、磁束を通過させることができる巻線コアを形成している。このヨーク構造体によれば、ステータ歯１１４０のうちいくつか又は全ては、穴１１２７内に位置決め可能な曲げられた状態又は突き出された状態の端部を備える必要がないことは理解されよう。
【0044】
図１９に示されているように、本発明の別の実施形態としてのスピンドルモータ１４００は、ロータヨーク１４１０及び永久磁石１４２０を有している。ステータ歯、軸方向に差し向けられた巻線及びステータヨークについて同様な構造が提供され、これらの構造により従来型スピンドルモータの厚さよりも厚さが激減したスピンドルモータの実現を可能にする。この実施形態は、複数の歯１４４０が永久磁石１４２０の内側に配置されている点において、図９に示されている実施形態とは異なっている。ロータが外側に配置されたスピンドルモータを形成することができる。
【0045】
本発明の実施形態を添付の図面と関連して図示すると共に上述の詳細な説明において説明したが、本発明は、開示した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神から逸脱することなく、多くの再構成、改造、変形及び置換を行うことができることは理解されるべきである。