特許 7043824 スピンドルモータおよびそれを備えるディスク駆動装置

(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】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】スピンドルモータおよびそれを備えるディスク駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 21/22 20060101AFI20220323BHJP

   H02K 1/2791 20220101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

H02K21/22 M

H02K1/2791

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2017240426

(22)【出願日】2017-12-15

(65)【公開番号】P2019110620

(43)【公開日】2019-07-04

【審査請求日】2020-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】松村 一也

(72)【発明者】

【氏名】関井 洋一

(72)【発明者】

【氏名】井口 卓郎

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１０３７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８４７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０４２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２７７１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６１３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０７２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２４９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５６９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８７６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１４２３３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５８５３５１３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ２１／２２

Ｈ０２Ｋ １／２７９１

Ｈ０２Ｋ １／２２

Ｇ１１Ｂ １９／２０

Ｈ０２Ｋ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータを有する静止部と、
前記ステータと対向するマグネットを有し、前記静止部に対して中心軸周りに回転可能に支持される回転部と、
を備えるスピンドルモータであって、
前記ステータは、
前記中心軸を中心とする筒状のコアバックおよび前記コアバックの外周部から径方向外側に向かって延びる複数のティース部をもつステータコアと、
前記ステータコアが、複数の磁性鋼板を軸方向に積層して構成され、
前記ティース部のそれぞれに導線が巻かれて構成される複数のコイルと、
を有し、
前記マグネットの軸方向の長さは、前記ティース部の軸方向の長さよりも短く、
前記マグネットの軸方向の長さは、前記磁性鋼板２枚分の厚みを差し引いたときの前記ステータコアの軸方向の長さよりも長く、
前記ティース部の周方向の幅に相当する第１角度は、隣接する前記ティース部間の隙間に相当する第２角度よりも小さく、
前記マグネットは、ネオジムボンド磁石製であり、
前記マグネットの径方向の厚みは、０．８ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、
前記マグネットの径方向内側の面と前記ティース部の外端面との間の径方向の距離は、０．１７ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であり、
前記静止部と前記回転部との間に生じるトルクのトルク定数が６ｍＮ・ｍ／Ａ以上１３ｍＮ・ｍ／Ａ以下であり、
そのモータ定数が５ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω）以上１０ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω）以下である、回転体駆動装置用のスピンドルモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のスピンドルモータであって、
前記ステータコアが、複数の磁性鋼板を軸方向に積層して構成され、
前記複数の磁性鋼板の枚数が９であり、前記複数の磁性鋼板のそれぞれの軸方向の厚さ
が０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である、スピンドルモータ。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のスピンドルモータであって、
前記コアバックの内径が１０ｍｍ以上１７ｍｍ以下である、スピンドルモータ。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のスピンドルモータであって、
前記複数のコイルのそれぞれの巻き数が、３０回以上５５回以下である、スピンドルモータ。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のスピンドルモータであって、
前記導線の直径が０．２０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である、スピンドルモータ。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のスピンドルモータであって、
前記ティース部は、径方向に延びる軸部を有し、
前記コアバックの径方向の厚みは、前記ティース部の前記軸部の周方向の幅の半分より
も大きく、かつ、前記ティース部の前記軸部の周方向の幅よりも小さい、スピンドルモー
タ。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のスピンドルモータであって、
前記マグネットの磁極の総数が８であり、前記複数のティース部の総数が１２である、スピンドルモータ。

【請求項8】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のスピンドルモータであって、
前記マグネットの磁極の総数が６であり、前記複数のティース部の総数が９である、スピンドルモータ。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のスピンドルモータと、
前記スピンドルモータによって回転駆動される３．５型かつ１．７５ｍｍ厚型のディスクと、
前記ディスクに対して情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記ディスクを前記回転部に固定するクランパと、
前記スピンドルモータ、前記ディスク、前記アクセス部、および前記クランパを収容するハウジングと、
を備えるディスク駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピンドルモータおよびそれを備えるディスク駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転磁界を発生させるステータと、当該ステータの周面に沿って永久磁石の磁極が配列されて構成されるロータと、を備えたスピンドルモータが知られている。特開２０００－３１６２４０号公報には、この種のスピンドルモータが開示されている。

【0003】

この特開２０００－３１６２４０号公報に記載のスピンドルモータのステータは、ステータコアと、複数のコイルとを備えている。このステータコアは、中央の閉磁路円板部とこれから半径方向外側へ延びた複数の歯部とそれらの先端に形成されたハンマからなる薄板状のステータコア板を積層して構成されている。複数の歯部のそれぞれには、回転磁界を発生させるためのコイルが巻かれている。同文献の図３に記載されているように、このスピンドルモータでは、永久磁石の軸方向の長さが、歯部の軸方向の長さよりも長めに構成されていた。

【文献】特開２０００－３１６２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この特開２０００－３１６２４０号公報に記載のスピンドルモータでは、一般的に材料費が高額となりがちな永久磁石の体積が大きくなってしまうため、当該スピンドルモータの製造コストを低減することが困難であった。そこで、モータ特性を損なうことなく製造コストを削減できる、スピンドルモータの技術が求められていた。

【0005】

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その潜在的な目的は、モータ特性を損なうことなく製造コストを削減できるスピンドルモータの技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0007】

本発明の観点によれば、以下の構成のスピンドルモータが提供される。即ち、このモータは、静止部と、回転部と、を備える回転体駆動装置用のスピンドルモータである。前記静止部は、ステータを有する。前記回転部は、前記ステータと対向するマグネットを有し、前記静止部に対して中心軸周りに回転可能に支持される。前記ステータは、ステータコアと、複数のコイルと、を有する。前記ステータコアは、前記中心軸を中心とする筒状のコアバックおよび前記コアバックの外周部から径方向外側に向かって延びる複数のティース部をもち、前記ステータコアが、複数の磁性鋼板を軸方向に積層して構成され、前記複数のコイルは、前記ティース部のそれぞれに導線が巻かれて構成される。前記回転部は、前記ティース部の径方向外側に位置するマグネットを有する。そして、前記マグネットの軸方向の長さは、前記ティース部の軸方向の長さよりも短く、前記マグネットの軸方向の長さは、前記磁性鋼板２枚分の厚みを差し引いたときの前記ステータコアの軸方向の長さよりも長い。前記ティース部の周方向の幅に相当する第１角度は、隣接する前記ティース部の周方向の間隙に相当する第２角度よりも小さい。前記マグネットは、ネオジムボンド磁石製である。前記マグネットの径方向の厚みは、０．８ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。前記マグネットの径方向内側の面と前記ティース部の外端面との間の径方向の距離は、０．１７ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。前記静止部と前記回転部との間に生じるトルクのトルク定数が６ｍＮ・ｍ／Ａ以上１３ｍＮ・ｍ／Ａ以下である。このスピンドルモータのモータ定数が５ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω） 以上１０ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω） 以下である。

【発明の効果】

【0008】

本発明の観点によれば、スピンドルモータのモータ特性を損なうことなく、当該スピンドルモータの製造コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態に係るディスク駆動装置を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るスピンドルモータの構成を示す図である。

【図3】図３は、ステータの平面図である。

【図4】図４は、スピンドルモータの一部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、ディスクの回転軸と平行な方向を「軸方向」、ディスクの回転軸に直交する方向を「径方向」、ディスクの回転軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する場合がある。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ベース部材に対してカバーが取り付けられる側を上として、各部の形状および位置関係を説明する場合がある。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るスピンドルモータおよびディスク駆動装置の使用時の向きを限定する意図はない。

【0011】

さらに、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

【0012】

＜１．ディスク駆動装置の全体構成＞
以下では、本実施形態に係るスピンドルモータ１が搭載されるディスク駆動装置１００の全体的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るディスク駆動装置１００の縦断面図である。

【0013】

本実施形態のディスク駆動装置１００は、中央に円孔を有する円板状の磁気ディスク（ディスク、回転体）１４を回転駆動させながら、当該磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みを行う装置である。図１に示すように、ディスク駆動装置１００は、スピンドルモータ１、ベース部材１２、カバー１３、磁気ディスク１４、およびアクセス部１５を主として備える。ベース部材１２およびカバー１３により、ディスク駆動装置１００の外郭をなすハウジング１７が構成されている。ハウジング１７の内部に、スピンドルモータ１、磁気ディスク１４、アクセス部１５、および後述するクランパ３５が収容されている。

【0014】

本実施形態の磁気ディスク１４は、３．５型かつ１．７５ｍｍ厚型の規格品である。

【0015】

スピンドルモータ１は、磁気ディスク１４を支持しながら、第１軸９１を中心として磁気ディスク１４を回転させる装置である。スピンドルモータ１は、静止部２と回転部３とを備える。静止部２は、ベース部材１２に対して相対的に静止している。静止部２では、回転磁界が発生される。回転部３は、静止部２と中心軸（第１軸９１）を一致させた状態で、静止部２に対して回転可能に支持される。回転部３は、ハウジング１７内に収容される。回転部３は、静止部２との間の磁束の相互作用で回転する。回転部３が回転すると、それに支持される磁気ディスク１４も一体となって回転する。

【0016】

アクセス部１５は、アーム１５１と、当該アーム１５１の先端に設けられたヘッド１５２と、揺動機構１５３とを有する。アーム１５１は、ベース部材１２に軸受を介して取り付けられる。揺動機構１５３は、アーム１５１およびヘッド１５２を揺動させるための機構である。揺動機構１５３を駆動させると、アーム１５１は、第２軸９２を中心として揺動する。これにより、ヘッド１５２が、磁気ディスク１４の記録面に沿って移動する。ヘッド１５２は磁気ディスク１４の上面および下面に対向し、回転する磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みを行う。

【0017】

なお、ヘッド１５２は、磁気ディスク１４に対して情報の読み取りおよび書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。また、ディスク駆動装置１００は、２枚以上の磁気ディスク１４を有するものであってもよい。

【0018】

回路基板（図示省略）は、ベース部材１２の底板部の下面に固定される。前記回路基板には、ディスク駆動装置１００の駆動に必要な電気回路が実装されている。より具体的には、前記回路基板には、スピンドルモータ１の駆動に必要な電気回路が実装されている。前記回路基板は、柔軟性の大きい、いわゆるフレキシブルプリント基板を介して、スピンドルモータ１の後述するコイル２３と接続されている。

【0019】

＜２．スピンドルモータの構成＞
以下では、本実施形態に係るスピンドルモータ１のより詳細な構成について、図２から図４までを参照して説明する。図２は、スピンドルモータ１の構成を示す縦断面図である。図３は、静止部２に備えられるステータ２０およびその周辺の構成を示す平面図である。図４は、スピンドルモータ１の一部を拡大して示す断面図である。

【0020】

図２に示すように、静止部２は、ステータ支持部２１、ステータコア２２、複数のコイル２３、および軸受ユニット２４を有する。なお、ステータコア２２と複数のコイル２３とで、ステータ２０が構成されている。

【0021】

ステータ支持部２１は、第１軸９１の周囲において、軸方向に円筒状に延びている。ステータ支持部２１はスピンドルモータ１の静止部２の一部であるとともに、ベース部材１２の一部でもある。

【0022】

図４に示すように、ステータコア２２は、複数枚の磁性鋼板２２０が軸方向に積層されて構成されるものである。本実施形態では、軸方向において０．３５ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下の一定の厚みを有する磁性鋼板が９枚、軸方向に重ねられることにより、ステータコア２２が形成されている。ただし、磁性鋼板２２０が積層される枚数は、９枚に限るものではなく、８枚以下または１０枚以上であってもよい。

【0023】

図３に示すように、ステータコア２２は、コアバック２２１と、ティース部２２２とを有する。

【0024】

コアバック２２１は、第１軸９１を中心とする円筒状の部位である。コアバック２２１の内径Ｄ２は、１０ｍｍ以上かつ１７ｍｍ以下である。図２に示すように、コアバック２２１（ステータコア２２）の内周面は、ステータ支持部２１の外周面に固定されている。

【0025】

ティース部２２２は、コアバック２２１の外周部から径方向外側に向かって延びる部位である。ティース部２２２は、コアバック２２１の全周にわたって、一定のピッチで複数形成されている。本実施形態においては、ティース部２２２は、周方向に３０°おきに１２個形成されている。各ティース部２２２は、軸部２２３と、規制部２２４とを有する。別の言い方をすれば、各ティース部２２２は、平面視で略Ｔ字状の形状を有する。軸部２２３は、径方向に直線状に延びる。規制部２２４は、軸部２２３のコアバック２２１に接続される側とは反対側の先端部に形成される。規制部２２４は、軸部２２３の前記先端部から周方向の両側に向かって延びている。

【0026】

ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅Ｔ３は、コアバック２２１の径方向の厚みＴ４と、以下の大小関係が成り立つように設計されている。即ち、図３に示すように、コアバック２２１の径方向の厚みＴ４は、ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅Ｔ３の半分よりも長い（Ｔ４＞（Ｔ３）／２）。また、コアバック２２１の径方向の厚みＴ４は、ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅Ｔ３よりも短い（Ｔ４＜Ｔ３）。

【0027】

さらに、図３に示すように、ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅に相当する第１角度（Ａ１°）は、隣接するティース部２２２，２２２の間の隙間に相当する第２角度（Ａ２°）よりも、小さい（Ａ１＜Ａ２）。別の言い方をすれば、ティース部２２２のうち規制部２２４を除いた部分の周方向の幅に相当する第１角度（Ａ１°）は、隣接するティース部２２２の周方向の間隙に相当する第２角度（Ａ２°）よりも小さい。なお、第１角度（Ａ１°）および第２角度（Ａ２°）は、いずれも、第１軸９１に対する中心角である。

【0028】

コイル２３は、ティース部２２２の軸部２２３に導線が巻かれることにより構成される。図３に示すように、コイル２３は、各ティース部２２２に対して設けられる。詳細には、各ティース部２２２の軸部２２３に巻かれる導線の巻き数は、３０回以上５５回以下である。また、この導線の直径は、０．２ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下である。なお、コイル２３は、上述の規制部２２４によって規制されることにより、巻き崩れが防止されている。

【0029】

図２に示す軸受ユニット２４は、回転部３側のシャフト３１を、回転可能に支持する。軸受ユニット２４には、公知の様々な機構を採用し得るが、本実施形態では、流体動圧軸受機構が用いられる。

【0030】

回転部３は、概ねカップ状に構成される。図２に示すように、回転部３は、シャフト３１、ロータハブ３２、ヨーク３３、ロータマグネット３４、およびクランパ３５を主として有する。

【0031】

シャフト３１は、回転部３の中心軸（第１軸９１）に沿って延びる長い円柱状の部材である。シャフトの下端部は、軸受ユニット２４の内部に収容される。

【0032】

ロータハブ３２は、上側が閉塞されているカップ状の部材であり、その中心軸部にシャフト３１が固定されている。シャフト３１が軸受ユニット２４の内部に収容されることにより、ロータハブ３２がステータ支持部２１に対して回転可能となっている。ロータハブ３２の下部は、下方に向かって円筒状に延びている。上方からみたとき、上述のステータコア２２は、ロータハブ３２により覆われている。

【0033】

ヨーク３３は、ロータハブ３２の下部（前述の円筒状の部分）の外周部に固定されている。別の言い方をすれば、円筒状の形状を有するヨーク３３の内周面は、ロータハブ３２の外周面に固定されている。ヨーク３３の材料には、例えば、磁性体である鉄が用いられる。ヨーク３３は、ロータハブ３２よりも下方に突出するように配置されている。したがって、図２に示すように、ロータハブ３２とヨーク３３との接続部に段差が形成されている。

【0034】

ロータマグネット３４は、円筒状の部材であり、ヨーク３３の内周部に固定されている。より具体的には、ロータマグネット３４は、ロータハブ３２とヨーク３３との接続部の前記段差に嵌め込まれて、固定されている。ロータマグネット３４の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されている。詳細には、本実施形態のロータマグネット３４では、磁極の総数が８となるように、その内周面が公知の方法により着磁されている。また、ロータマグネット３４の径方向外側にヨーク３３が配置されることにより、ロータマグネット３４から生じる磁束の漏れが抑制される。

【0035】

ロータマグネット３４について、図３および図４を参照して、より詳しく説明する。本実施形態のロータマグネット３４は、ネオジムボンド磁石製（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ ＢＯＮＤ ＭＡＧＮＥＴ）である。図３に示すように、ロータマグネット３４の径方向の厚みＴ１は、０．８ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下である。また、図４に示すように、ロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１は、ティース部２２２の軸方向の長さＬ２よりも短い（Ｌ１＜Ｌ２）。ただし、ロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１は、磁性鋼板２２０の厚みＴ２の２枚分を差し引いたときのステータコア２２の軸方向の長さよりも長い（Ｌ１＞｛Ｌ２－２×（Ｔ２）｝）。本実施形態のステータコア２２は、上述したように９枚の磁性鋼板２２０が積層されて構成されている。したがって、ロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１は、磁性鋼板２２０の厚みＴ２の７枚分よりも長くなっている（Ｌ１＞｛７×（Ｔ２）｝）。

【0036】

図２および図４に示すように、ロータマグネット３４は、ティース部２２２の径方向外側に位置している。図３に示すように、ロータマグネット３４は、ティース部２２２の規制部２２４の外周面との間に、径方向に０．１７ｍｍ以上かつ０．４０ｍｍ以下の間隔（距離）Ｄ１を開けて、規制部２２４と対向して配置される。この構成により、ロータマグネット３４の各極と、ステータコア２２のティース部２２２と、の間に磁気吸引力が発生する。

【0037】

図１および図２に示すクランパ３５は、磁気ディスク１４を上方から押さえ付けて、当該磁気ディスク１４をロータハブ３２に対して固定する部材である。

【0038】

このような構成のスピンドルモータ１において、コイル２３に電流を流すことにより、当該スピンドルモータ１を駆動させたら、ティース部２２２と、ロータマグネット３４の各極と、の間に磁気吸引力が発生する。その結果、静止部２と回転部３との間にトルクが生じる。このトルクのトルク定数Ｋｔは、６ｍＮ・ｍ／Ａ以上かつ１３ｍＮ・ｍ／Ａ以下である。

【0039】

また、このスピンドルモータ１のモータ定数Ｋｍは、５ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω）以上かつ１０ｍＮ・ｍ／（Ａ・√Ω）である。なお、ここで言うモータ定数Ｋｍは、トルク定数Ｋｔと、複数のコイル２３全体の導線抵抗Ｒと、を用いて、Ｋｍ＝Ｋｔ／√（Ｒ）で定義される値である。モータ定数Ｋｍは、スピンドルモータ１の単位スペース当たりどれだけのトルクを発生できるかを表す指標である、と言うことができる。

【0040】

なお、１．７５ｍｍ厚型のディスク駆動装置では、例えば、７ｍｍ厚型のディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータを１．７５ｍｍ厚型に合わせてそのまま薄くしても、十分なトルク定数Ｋｔを確保することができない。導線の直径を小さくしてコイルの巻き数を増大させることにより、モータを薄型化しつつトルク定数Ｋｔを確保することはできるが、コイルの導線抵抗Ｒが大きくなる。コイルの導線抵抗Ｒが大きいスピンドルモータは、導線抵抗Ｒが小さいスピンドルモータに比べて、同一電源で駆動した場合の起動時の電流が小さくなる。その結果、スピンドルモータの起動時におけるトルクが小さくなり、スピンドルモータの回転数が定格回転数に到達するまでの時間である起動時間が、長くなる。ここで、ディスク駆動装置用のスピンドルモータにおいては、十分なトルクを確保するだけではなく、起動時間が所定の時間以内であることも求められる。そのため、本実施形態の１．７５ｍｍ厚型のディスク駆動装置１００のスピンドルモータ１では、限られたスペースであっても、十分にトルクを発生しつつ起動時間が短くなるように、かつ、コストが高くなってしまわないように、各部の寸法や定数等を上述したように適宜に設定している。

【0041】

以上で示したように、本実施形態のスピンドルモータ１においては、一般的に材料費が高額となりがちなロータマグネット３４の体積を、従来よりも小さくできるように、各部の寸法や各定数の値を適宜に調整している。

【0042】

ここで、スピンドルモータ１の製造コスト、ひいてはディスク駆動装置１００全体としての製造コストを削減するために、単にロータマグネット３４の体積を小さく設計しただけでは、以下のような問題点が生じる。即ち、例えば、ロータマグネット３４の軸方向の長さを従来よりも短めに設定した場合、ステータコア２２のティース部２２２からの磁束をロータマグネット３４で受け止める際に、磁束の一部が取りこぼされてしまう。そのため、静止部２と回転部３との間に生じるトルクが小さくなってしまい、モータ特性が低下してしまう。

【0043】

この点、本実施形態のスピンドルモータ１においては、各部の寸法や各定数の値を上述のように適宜に調整している。このため、ティース部２２２の軸部２２３に巻かれる導線の巻き数を従来よりも多くしたり、あるいは、上記軸部２２３に巻かれる導線の太さを従来よりも太くしたりすることが可能となる。別の言い方をすれば、ロータマグネット３４の体積を従来よりも小さくした代わりに、コイル２３に流れる電流を多くすることで、ティース部２２２の磁束密度が高くなるように構成している。このため、ロータマグネット３４の各極と、ステータコア２２のティース部２２２と、の間に発生する磁気吸引力を十分に大きい状態に保つことができる。その結果、モータ特性を損なうことなく、製造コストを削減することができる。

【0044】

以上で説明したように、本実施形態のスピンドルモータ１においては、ロータマグネット３４の軸方向の長さを従来よりも短くすることで、高価になりがちなロータマグネット３４の体積を抑えている。また、ティース部２２２の軸部２２３の径方向の長さを長めに確保することで、導線を巻くためのスペースを広めに確保している。また、ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅に相当する第１角度（Ａ１°）を、隣接するティース部２２２，２２２の間の隙間に相当する第２角度（Ａ２°）よりも、小さくしているため（Ａ１＜Ａ２）、軸部２２３の周囲に広めのスペースを確保することができている。

【0045】

この構成によれば、ロータマグネット３４の体積を小さく抑えることができ、低コストでスピンドルモータ１を製造することができる。また、ティース部２２２に巻かれる導線の巻き数を大きく確保し、あるいはティース部２２２に巻かれる導線の太さを太くすることが可能である。これにより、ロータマグネット３４の体積を従来よりも小さくしても、スピンドルモータ１のモータ特性を維持することができる。さらに言えば、ロータマグネット３４の体積を小さくできるので、仮に、ロータマグネット３４を周方向に配列された複数のマグネットにより構成したとしたときに、それらの複数のマグネットの軸方向の取付位置がバラついていたとしても、励振力を小さく抑えることができる。これによっても、モータ特性を良好にすることができる。

【0046】

また、本実施形態においては、ステータコア２２をなす磁性鋼板２２０の積層枚数、および各磁性鋼板２２０の厚みＴ２が、上記のように好適に構成されている。この構成によれば、ステータコア２２のティース部２２２に径方向の磁束を良好に発生させることができる。また、入手が容易な厚みの磁性鋼板２２０が利用されることにより、スピンドルモータ１の製造コストを抑えることができる。

【0047】

また、本実施形態のロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１は、磁性鋼板２２０の７（＝９－２）枚分の軸方向の厚みよりも長い。この構成によれば、ロータマグネット３４から磁性鋼板２２０、とりわけロータマグネット３４から一番上と一番下の磁性鋼板２２０に入る磁束量が極端に少なくならないようにすることができる。これにより、ロータマグネット３４から磁性鋼板２２０に入る磁束量が極端に少なくならない範囲で、ロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１を短めに設計することが可能となる。よって、モータ特性を大きく損なうことなく、スピンドルモータ１の製造コストを削減できる。

【0048】

また、本実施形態のコアバック２２１の内径Ｄ２は、上述の数値範囲に設定される。この構成によれば、ティース部２２２の径方向の長さを十分に確保することができる。よって、ティース部２２２に巻かれる導線の巻き数をより増やしたり、あるいはより太い導線を巻いたりすることが可能となる。

【0049】

また、本実施形態においては、コイル２３のそれぞれの巻き数は、上述の数値範囲に設定される。この構成によれば、コイル２３の巻き数を十分に確保することができる。よって、ロータマグネット３４の体積を小さく設計しても、モータ特性を良好に維持することができる。

【0050】

また、本実施形態においては、コイル２３をなす導線の直径は、上述の数値範囲に設定される。この構成によれば、ロータマグネット３４の体積を小さく設計しても、ステータコア２２のティース部２２２に入る磁束量が極端に少なくならないようにすることができる。よって、スピンドルモータ１のモータ特性を良好に維持することができる。

【0051】

また、本実施形態においては、コアバック２２１の径方向の厚みＴ４は、ティース部２２２の軸部２２３の周方向の幅Ｔ３との関係で、上述のような数値範囲に設定される。この構成によれば、コアバック２２１の径方向の厚みＴ４を、薄めに設計することが可能となる。これにより、ティース部２２２の軸部２２３に巻かれる導線の巻き数を増やしたり、あるいはより太い導線を巻いたりすることが可能となる。

【0052】

なお、本実施形態のティース部２２２の規制部２２４の径方向の幅は、従来よりも狭く構成されている。これは、本実施形態においては、ロータマグネット３４の軸方向の長さＬ１を短めに設定した故に、ロータマグネット３４からティース部２２２（規制部２２４）に入る磁束が減少し、その分だけ規制部２２４の径方向の幅を狭くすることが実現できたものである。より詳細には、従来は、ロータマグネット３４から規制部２２４に入る磁束が飽和状態にならないようにするために、規制部２２４の径方向の幅をある程度厚めに構成する必要があったが、本実施形態では、ロータマグネット３４から規制部２２４に入る磁束が従来よりも少なくなるため、規制部２２４の径方向の幅を薄く構成することができた。その結果、軸部２２３の軸方向の寸法をより一層長めに設定でき、ティース部２２２の軸部２２３に巻かれる導線の巻き数を増やしたり、あるいはより太い導線を巻いたりすることが可能となる。

【0053】

また、本実施形態においては、ロータマグネット３４の全周における磁極の総数は８であり、１つのステータコア２２についての複数のティース部２２２の総数は１２である。この構成によれば、市場でのニーズの高い、いわゆる８極１２スロット型のスピンドルモータ１を、モータ性能を損なわずに低コストで製造することができる。

【0054】

また、本実施形態においては、上記の構成のスピンドルモータ１を備えるディスク駆動装置１００について開示した。この構成によれば、スピンドルモータ１を、モータ性能を損なわずに低コストで製造できるので、ディスク駆動装置１００全体としてみたときにも、良好な製品を低コストで製造することができる。

【0055】

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

【0056】

上記の実施形態のスピンドルモータ１においては、ロータマグネット３４の全周における磁極の総数が８であり、かつ、複数のティース部２２２の総数が１２であるものとした。しかしながら、これに代えて、ロータマグネット３４の全周における磁極の総数が６であり、かつ、複数のティース部２２２の総数が９である構成としてもよい。この場合、とりわけディスク駆動装置用のスピンドルモータにおいて需要が高い、いわゆる６極９スロット型のスピンドルモータを、モータ性能を損なわずに低コストで製造することができる。

【0057】

上記の実施形態では、ロータマグネット３４は円筒状の部材であり、その内周面に、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されているものとした。しかしながら、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、個別に着磁された複数の磁石がヨーク３３の内周部に交互に貼り付けられるものとしてもよい。

【0058】

上記の実施形態では、「回転体」は磁気ディスク１４であるものとしたが、これに限るものではない。例えばこれに代えて、「回転体」を光ディスクとしてもよい。あるいは、「回転体」をフライホイールとしてもよい。このフライホイールは、例えば光源を搭載するものとし、スピンドルモータによって回転駆動されることにより光を走査させるものとしてもよい。このようなフライホイールは、例えばディスプレイ装置に仮想現実的な表示をさせるために利用することができる。

【0059】

上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、スピンドルモータおよびそれを備える回転体駆動装置に利用できる。

【符号の説明】

【0061】

１ スピンドルモータ
２ 静止部
３ 回転部
４ 磁気ディスク（ディスク、回転体）
１５ アクセス部
１７ ハウジング
２２ ステータコア
２３ コイル
３２ ロータハブ
３４ ロータマグネット（マグネット）
３５ クランパ
９１ 第１軸（中心軸）
１００ ディスク駆動装置（回転体駆動装置）
２２９ 磁性鋼板
２２１ コアバック
２２２ ティース部
２２３ 軸部
２２４ 規制部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】