JP3801642B2 - 最小の正味径方向力および低いコギングトルクを伴う d.c.ブラシレスモータ - Google Patents
最小の正味径方向力および低いコギングトルクを伴う d.c.ブラシレスモータ Download PDFInfo
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Description
この発明は、一般に、回転する電気機械に関する。より特定的には、この発明は、最小限にされた正味径方向力および低いコギングトルクを伴う10磁極/12スロット構成を有する小型高速ブラシレスDCモータに関する。
発明の背景
ディスクドライブ内の直接駆動スピンドルモータとして、電気的に整流されるDCブラシレスモータを用いることは公知である。そのようなスピンドルモータの1つの非常に普及した形態は、いわゆる8磁極/9スロットスピンドルモータである。この構成は、永久磁石回転子および固定子アセンブリの間において安定した回転位置により現われる回り止または「コギング」トルクを最小にする結果となるため、他の構成よりも好まれてきた。ディスクドライブにおける位置決めヘッドアクチュエータ等のいくつかの適用例では、増分的位置決めステップモータにより与えられる回り止が精密なヘッド位置決めを与えるために用いられてきた。しかしながら、ディスクドライブスピンドルの場合、安定した位置というものは、通常の始動摩擦力に加えて、克服しなければならない静的な力をもたらす。モータ回り止はさらにモータ回転中における望ましくない振動としても現われる。
ディスクドライブ業界において広く用いられてきた8磁極/9スロットスピンドルモータ構成では、永久磁石環は8つの交番する北−南磁極内部面を有するよう分極される。これらの面は、9つのスロットまたは磁極片ギャップを規定する積層された固定子コアを含む中央の固定子アセンブリに直面する。9つの磁極片の各々はワイヤからなるコイルで巻かれ、このコイルは典型的には3つの駆動する相の直列構成に接続される。その開示がここに引用により援用される、コネクニー(Konecny)による「低振動および高性能を有する小型3相永久磁石回転機械(“Compact Three-Phase Permanent Magnet Rotary Machine Having Low Vibration and High Performance”)」に対する米国特許第4,774,428号により例示される1つの方策では、巻線相互接続パターンは高いモータ能率レベルを与えたが、動作中に高い正味径方向力も現われた。この正味径方向力は回転子と同期して回転し、均衡を破る力としてベアリングシステムに与えられて、ベアリングの摩耗を引き起こした。この従来的なモータ設計の別の例は、これもその開示をここに引用により援用する、クラポ(Crapo)による「低いコギングトルクを伴うディスクドライブスピンドルモータ(“Disc Drive Spindle Motor with Low Cogging Torque”)」に対する米国特許第4,847,712号によって与えられる。従来的な8磁極/9スロットディスクドライブスピンドルモータの性能を図1Aのグラフ内に示す。この図は周期的なコギング力の欠如を示す。図1Bは、従来的な8磁極/9スロットモータ設計において各固定子磁極面(固定子スロットの間)に分布した力ベクトルの総和に基づいた、回転軸からこの平面図において下方向に延びる、結果として生ずる正味径方向力のグラフを示す。この図中の湾曲した弧は、固定子によって回転子に与えられるトルク力を示す。図1Bは、したがって、従来的な8磁極/9スロットスピンドルモータ内における正味径方向力の問題を示している。
一方、12磁極/9スロットスピンドルモータ構成も、ハードディスクドライブスピンドル回転適用例に対し提案されている。この構成の一例が、モアハウス(Morehouse)らの「ハードディスクアセンブリのためのスピンモータ(“Spin Motor for a Hard Disk Assembly”)」に対する米国特許第5,218,253号に見られる。この12磁極/9スロットモータ構成は低い正味径方向力を出現させるという望ましい点があるが、検出可能なほど高い回り止力を出現させるという望ましくない点もあり、これは、1Hzの固定誤りオフセットに重なって、図2のグラフ内に示されるモータの1回転サイクルにわたって36の周期的山および谷として現われる。この1Hzの周期的固定誤り波形成分が図2のグラフから打ち消された場合、12磁極/9スロットモータの性能に対する主な障害は36Hzのコギングトルクとなることは明らかである。
低いコギングトルクはディスクスピンドルモータの望ましい属性である一方、等しく望ましい属性は動作中の正味径方向力の最小化である。これは、ディスクスピンドルが絶えず増加する回転速度で回転され、毎分1万回転(10,000RPM)に近づき、さらにはそれを超える場合に特に言えることである。非常に高い回転速度の場合、より新型のスピンドルベアリングシステム、特に流体力学的ベアリングが提案されつつある。これらのベアリングは、均衡を破られたまたは正味径方向力に対し非常に感度があり、正味径方向力はスティクションまたは始動の困難さをもたらし、ベアリングシステムの回転動作中にジャーナルベアリングにおいてシャフトとスリーブとに摩耗を伴って、一様でないポンピングおよび偏心回転をもたらすため、それらのベアリングは上で論じた従来の8磁極・9スロットスピンドルモータ設計ではうまく働いてはいない。
このように、低いコギングトルクを現わし、さらに動作中に低い正味径方向力を現わす、改善された、電気的に整流される磁極−相スピンドルモータに対する要求は未だに満足されていない。
目的を伴う、この発明の概要
この発明の一般的な目的は、他の対称モータ設計内に存在する高い回り止トルクの障害を克服し、同時に、非対称モータ設計に関連づけられる大きな正味径方向力の障害も克服する、電気的に整流されるDCブラシレススピンドルモータを提供することである。
この発明の別の目的は、さまざまな磁化条件に対して非常に低いコギングトルクを達成する電気モータ設計を提供することである。
この発明のさらなる目的は、変化する製造条件で円滑な動作を達成し、それによって大量生産歩留りを向上させフィールドリターンを減少させるモータを生産する電気モータ設計を提供することである。
この発明のさらにもう1つの目的は、非常に高い回転スピードに対して適合され、特に、流体力学的スピンドルベアリングシステム内における使用に適した電気モータ設計を提供することである。
この発明の原理に従うと、ブラシレスDCモータは、ベースと、回転軸の周囲においてベースに対し回転する円筒形の回転子構造と、ベースに固定される概ね円筒形の固定子構造とを含む。回転子構造は、ベアリングシステムによってベースにジャーナルで取付けられる回転する本体と、回転する本体によって担持され、10の永久に磁化された交番する北−南磁極区分を規定する永久磁石リング構造とを含む。固定子構造は、回転軸の周囲においてベースに固定され、磁性ギャップによって永久磁石リング構造の内側で分離される、たとえば積層された強磁性シートからなるコアを含み、このコアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定する。絶縁されたワイヤからなるコイルは各固定子磁極の周囲において所定の巻線方向に巻かれ、このコイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続される。回転する本体は、一連の電気的な駆動する相への、整相された駆動電流のシーケンシャルな印加に応答して、回転軸の周囲で回転させられる。好ましい例では、モータは3相モータであり、コイルは3つの駆動する相の組に接続される。1つの最も好ましい巻線構成では、コイルは、Aを第1の駆動する相の組のコイルとし、Bを第2の駆動する相の組のコイルとし、Cを第3の駆動する相の組のコイルとし、大文字に続く′はその文字により示されるコイルの逆方向巻線を示すものとして、シーケンスA′ABB′C′CAA′B′BCC′に従ってコアの周囲に巻き付けられる。
この発明のこれらならびに他の目的、利点、局面および特徴は、添付の図面と関連させて提示される、好ましい実施例の以下の詳細な説明を考慮することにより、当業者にはより十分に理解され評価されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図面において、
図1Aは、低いコギングトルクおよび高い正味径方向力を示す従来の8磁極・9スロットディスクドライブスピンドルモータの1回転に対してプロット化されたトルクのグラフである。
図1Bは、高い正味径方向力を示す8磁極・9スロットディスクドライブスピンドルモータをもたらす全体の力のグラフである。
図2は、高いコギングトルクおよび低い正味径方向力を示す従来の12磁極・9スロットディスクドライブスピンドルモータの1回転に対しプロット化されたトルクのグラフである。
図3は、この発明の原理を組み込んだ、従来のボールベアリングスピンドルシステムを用いるスピンドルモータを示すハードディスクドライブの概略的な側面断面図である。
図4は、この発明の原理を組み込んだ、流体力学的ベアリングスピンドルシステム内のスピンドルモータを示す別のハードディスクドライブの概略的な側面断面図である。
図5は、この発明の原理に従う、第1の好ましい10磁極回転子および12スロット固定子構成の拡大概略図である。
図6は、第1の好ましい巻線パターンに従う図5の固定子構成の「B」相に対するコイル巻線図である。
図7は、この発明の原理に従う、第2の好ましい10磁極回転子および12スロット固定子構成の拡大概略図である。
図8は、第2の好ましい巻線パターンに従う図7の固定子構成の「B」相に対するコイル巻線図である。
図9は、この発明の原理に従う、第3の好ましい10磁極回転子および12スロット固定子構成の拡大概略図である。
図10は、第3の好ましい巻線パターンに従う図9の固定子構成の「B」相に対するコイル巻線図である。
図11は、この発明の原理に従う、第4の好ましい10磁極回転子および12スロット固定子構成の拡大概略平面図である。
図12は、第4の好ましい巻線パターンに従う図11の固定子構成の「B」相に対するコイル巻線図である。
図13は、この発明の原理に従う、コギングトルクを本質的に全く示さず、実質的に平坦化され低減された正味径方向力を示す、図4に示される10磁極・12スロットディスクドライブスピンドルモータの1回転に対しプロット化されたトルクのグラフである。
図14は、この発明の原理を組み込み、10,000RPMの大きさの非常に高速での持続された期間に動作するよう設計される対称10磁極・12スロットモータのスケールヘの立面および断面における右半分の図である。
好ましい実施例の詳細な説明
まず図3を参照して、ハードディスクドライブ10は、ベース12と、そのベースに取付けられるスピンドルアセンブリ14と、複数の回転するデータ記憶ディスク16とを含む。カバー18はベース12の周壁にねじ(図示せず)によって固定され、それによって、スピンドルアセンブリ14を含む内部空間20を、浮動ヘッドまたは「ウィンチェスター」ディスクドライブ技術が正しく機能するのに必要な従来の気密封止構成で封じる。スピンドルアセンブリは接着剤によってベース12にプレスばめまたは固定されるシャフト22を含む。間隔をあけられた2つのボールベアリングユニット24および26は、固定されたシャフト22に固定される内側レースと、回転するハブ28に固定される外側レースとを有する。ハブ28のところでディスク16間に置かれるスペーサ30は、ディスクの正しい平坦性および軸方向整列を与える。環状ディスククランプ32は、たとえばねじ34によってハブ28に固定され、単一化された積み重なりとしてハブ上のディスクを締めつけるよう作用する。スピンドルユニットにさらなる剛さを与えるため、固定されたシャフト22はねじ36によって頂部カバーに固定されてもよい。
スピンドルアセンブリ14は、この発明の原理を組み込む、12磁極/10スロット直接駆動・DCブラシレススピンドルモータ50を含む。スピンドルモータ50は回転子構造52と固定子構造54とを含む。回転子構造は、強磁性材料から形成される磁束反転リング58に固定される円筒形の永久磁石56を含む。磁束反転リング58はハブ28が強磁性材料からなる場合には取除かれてもよいが、より広くにはそれはアルミニウム合金から形成される。固定子構造54は、好適な柔らかい強磁性材料からなるシート状層状体等から形成される強磁性コア60を含む。コイル62は、12の固定子スロットおよび12の固定子磁極面64を規定する12の固定子磁極の周囲に巻きつけられる。磁極面64は、永久磁石56の、隣接して対面する永久磁石磁極区分から、狭い磁性ギャップ66によって分離される。一連の接続ピン68は、コイル62が、ベース12の底部壁下にあるプリント回路板(図示せず)上で支持される好適な駆動回路に、この発明に直接は関連しない従来の構成において直接接続されることを可能にするよう設けられる。従来のモータドライバ回路によってコイル62の組に供給される整流電流は固定子において電磁場を作り出し、これらの場は対面する永久磁石56の磁極から発出される場と相互作用して反応トルク力を作り出し、その結果回転子構造14が回転する。
図4において、同様のモータ構成が流体力学的スピンドルベアリングシステム内に設けられ、その顕著な違いは、ベース12に固定される中央シャフト23上に形成される流体力学的ポンピング溝27が設けられ、スリーブ25で流体力学的ジャーナルベアリングを形成していることである。さらに、スラストベアリングプレート31は、スリーブ25と頂部スラストベアリングプレート33とを流体力学的スラストベアリング面に与える。磁束反転リング58は、下側の、外方向にフランジをつけられる部分59を含んで、最も下のディスク16の下側データ記憶面方向への磁束通路マイグレーションを防止してもよい。他の態様では、図4に示されるスピンドルアセンブリは図3に示されそれに関連して上で論じられたスピンドルアセンブリ14と実質的に等価であり、図3および図4の両方において両方のスピンドルアセンブリに見られる共通の構造上の要素を示すのには同じ参照番号が用いられている。
ここで図5を参照して、シャフト22は、スピンドルアセンブリ14の回転軸11の周囲に対象的に配置される状態で示される。永久磁石リング56は10の磁極区分56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g、56h、56i、および56jを(時計回り方向に)規定する。磁極区分56a、56c、56e、56gおよび56iは北磁極が固定子コア60に対面し、一方、交番する磁極区分56b、56d、56f、56hおよび56jは南磁極が固定子コアに対面する。固定子コアは12のスロット65を有し、これらは、狭い磁性ギャップ66によって分離される10の永久磁石磁極区分56a〜56jに近接して直面する12の固定子磁極および磁極面64a、64b、64c、64d、64e、64f、64g、64h、64i、64j、64kおよび64lを(これも時計回り)に形成する。コイル62は、各回転子磁極64の周囲に巻きつけられ、コイル62の各側において2つの隣接するギャップ65の内部が広げられた部分の約1/2までを占める。
この例では、12のコイル62は、A相、B相およびC相がある、4つのコイルからなる3つの連なりに配置され、電気的に接続される。図6は、コイル62を固定子磁極64の周囲にA、A′、B、B′、C′、C、A、A′、B′、B、CおよびC′として巻きつけるための例示の巻線パターンを示す。′はたとえば反時計回りのコイル巻線パターンを示し、一方、文字の隣に′がない場合にはたとえばその大文字で示される特定のコイルに対する時計回りのコイル巻線パターンを示す。この特定の巻線パターンは、結果として生ずるトルクにより除算された電力損失により規定されるように、最も高い能率またはモータ一定レベル(単位元)を生じさせる。さらに、それは、最も低いレベルの音響的エネルギ出力を生じ、したがって、この実施例のうち最も好ましいものである。当業者には、これら巻線パターンは等しく十分な結果を伴う状態で順序が逆転されてもよいことが理解される。図6はB相コイル(固定子磁極64c、64d、64iおよび64j)に対する巻線パターンを線形化して図示したものであり、この図示される巻線パターンは同様に示される態様でAおよびC相コイルに対しても設けられることが理解される。
図7および図8は、音響的エネルギ発出(モータ騒音)がいくらか僅かに増加し、能率が僅かに落ちる結果となる、第2の好ましい巻線パターンA、B、B′、B、C、A、A′、A、B、C、C′、Cを示す。同様に、図9および図10に示される巻線パターン、ならびに図11および図12に示される巻線パターンも、音響的エネルギ発出が増加し、モータ能率が落ちる。図9および図10の巻線パターンA、B、C、A、C、A、B、C、B、C、A、Bは(0.87)のモータ能率を有する。図11および図12の巻線パターンA、C′、C、A、C、B′、B、C、B、A′、A、Bは(0.84)のモータ能率を有する。
図13は、上で論じた図4に示されるものと同様の構成において10の永久磁石回転子磁極と12の固定子スロットとを有するディスクドライブスピンドルモータにおいて展開される毎分(0.8)回転の回転速度で測定される角変位の関数として、トルクのプロットを表わす。正味径方向力はこの例においては固定化のため存在するよう示され(図13においては破線の軌跡で示される)ているが、このデータについて驚くべきことは、1Hz固定化オフセットが取り消されると、正味径方向力は測定下のモータの回転軌跡にわたってはるかにより一様に分布されるということである。
下の表1は、ディスクドライブスピンドルモータとして用いられているまたはそれに適したDCブラシレスモータ磁極−スロット構成の質的比較を表わす。
永久磁石モータの回り止トルクは、モータの磁極およびスロットの最小公倍数(LCM)に直接関係があることが発見されている。一般に、LCMが高いほど回り止トルクは小さくなる。LCMは、回り止ピークがモータの1回転にいくつ存在するかを示す。ここでしばらく図2の12磁極・9スロット永久磁石モータのグラフに戻ると、調べたところでは、この構成に対するLCMは、36の十分に規定される回り止ピークから、36であることが明らかである。
モータ対称性は、LCMで除算された磁極数とスロット数との積が単位元より大きければ識別される。この積は、特定の磁束相互作用がそれ自身を繰返すモータのジオメトリ内における場所の数を識別する。この共通の相互作用は、モータの周囲にわたって常に一様に分布される。モータが駆動されている最中であるときは、非対称な設計では正味径方向力の振幅はさらに大きいということを除き、上述したことも真である。
下の表2は、特定のモータ設計に対し、磁極とスロット(P* S)との積をLCMで除算した商を計算することによりモータ磁極/スロット組合せを対称または非対称として規定する。
表2は、8磁極/9スロットモータ設計以外のすべての磁極/スロット組合せが対称であることを確立する。
モータの固定子と回転子との間の正味径方向力は、ベアリングシステムが支持しなければならない荷重を表わす。正味径方向力も時間とともに回転する場合、悪質なモータ/スピンドルシステム振動および望ましくない過度の音響的エネルギ発出が生じ得る。正味径方向力が存在する場合、それも一般に時間とともに移動する。たとえば、8磁極/9スロット正味径方向力は、スピンドル速度の8倍で回転子方向と反対にスピンする。固定子および回転子上の正味径方向力は2つの源、つまり、固定子から回転子への磁石引力と、コイル電流から磁石への相互作用とから生じ得る。これらの力は常に存在するが、モータ設計内に幾何学的対称性があれば互いを打ち消し得る。
記載されているタイプのモータにおいて断然大きい力は、磁石から鋼への引力によるものである。それらは、適当な磁極/スロット組合せによってまず打ち消されなければならないものである。新しいモータ設計とともに磁石がより強力になり幾何学的クリアランスがより小さくなるにつれ、これらの力は増加される。単位元より大きい最大共通因子を有する対称磁極/スロット比は、固定子から磁石への径方向引力が総計して0になることを保証する。
コイルに対称的にエネルギを与えることは、電気的整流からの0の径方向力の寄与を保証し、それは好適な巻線パターンによって達成され得る。間に挟まれたコイル接続パターンACABABCBCを有する、先の8磁極/9スロットモータの、分布された巻線パターンは、より広く見られるコイル接続パターンAAABBBCCCに対して、モータ能率を犠牲にして対称性に近づこうとする試みを表わした。
ABC等の巻線パターンを伴う先の12磁極/9スロットDCモータは、上の要件のすべてを満たすものの、低いコギングトルクの場合には設計が困難である。この発明の原理に従う10磁極/12スロットモータは上の要件を満たし、さらには低いコギングトルクに対して設計が容易である。
図14は、ディスクドライブスピンドルアセンブリのための、(ミリメータで)物理的に採寸されるスピンドルモータ51を示す。モータ51は、この発明の原理に従う10磁極/12スロット構成を有する。図3において同じ機能上の要素を説明するのに用いられた参照番号を、図14の対応する要素にも用いる。このスピンドルモータ51は、10,000RPMの持続される公称回転速度を達成し、回転するたとえば6つの記憶ディスク16のためのものであり、各ディスクは従来の全高の3.5インチハードディスクドライブ形式ファクタにおいて約3.5インチ(95mm)直径を有する。このスピンドルアセンブリは、1.2キログラムのベアリング予圧と、8.31mmのベアリングスパン(中心から中心まで)とを伴う、NSK・ボール・ベアリング・ユニットB5−39型、5×13×3を用いる。さらに、この例51では、ハブ28aは強磁性材料から形成され、磁束反転リング58はない。
当業者には、好ましい実施例についての前述の記載を考慮することから、以下の請求の範囲によってその範囲がより特定的に示されるこの発明の精神から逸脱することなく数多くの変更および修正がなされることが容易に明らかとなる。ここにおける記載およびこの開示は例示によるのみのものであって、以下の請求の範囲によってより特定的に示されるこの発明の範囲を限定するよう解釈されてはならない。
Claims (14)
- ベースと、
前記ベースに対し回転軸の周囲を回転し、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられる回転する本体と、前記回転する本体に担持され10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含む、円筒形の回転子構造と、
回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造とを含むブラシレスDCモータであって、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルは各固定子磁極の周囲に所定の巻線方向で巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は、直列接続される固定子コイルのうちの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、B、B′、B、C、A、A′、A、B、C、C′、Cに従って巻き付けられ接続され、文字の次の′は、′のない文字で示されるコイルと反対のコイル巻線方向を示す、ブラシレスDCモータ。 - ベースと、
前記ベースに対し回転軸の周囲を回転し、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられる回転する本体と、前記回転する本体に担持され10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含む、円筒形の回転子構造と、
回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造とを含むブラシレスDCモータであって、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルは各固定子磁極の周囲に所定の巻線方向で巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は、直列接続される固定子コイルのうちの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、B、C、A、C、A、B、C、B、C、A、Bに従って巻き付けられ接続され、前記コイルはすべて同じ方向に巻き付けられる、ブラシレスDCモータ。 - ベースと、
前記ベースに対し回転軸の周囲を回転し、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられる回転する本体と、前記回転する本体に担持され10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含む、円筒形の回転子構造と、
回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造とを含むブラシレスDCモータであって、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルは各固定子磁極の周囲に所定の巻線方向で巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は、直列接続される固定子コイルのうちの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、C′、C、A、C、B′、B、C、B、A′、A、Bに従って巻き付けられ接続され、前記コイルはすべて同じ方向に巻き付けられる、ブラシレスDCモータ。 - 前記ベアリングシステムは1対の、間隔をおかれた、予圧をかけられたボールベアリングユニットを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のブラシレスDCモータ。
- 前記ベアリングシステムは、1対の、間隔をおかれた、流体力学的ジャーナルベアリングを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のブラシレスDCモータ。
- 前記ベアリングシステムは、1対の軸方向流体力学的スラストベアリングを付加的に含む、請求項5に記載のブラシレスDCモータ。
- ディスクドライブスピンドルアセンブリ内において、前記円筒形の回転子構造はハブを含み、前記ハブ上に取付けられ前記ベースに対し前記ブラシレスDCモータによって回転するための少なくとも1つのデータ記憶ディスクをさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のブラシレスDCモータ。
- 複数のデータ記憶ディスクをさらに含み、各データ記憶ディスクは約90〜100ミリメータ間の範囲の直径を有し、前記ブラシレスDCモータは毎分約10,000回転以上の名目回転速度で前記データ記憶ディスクを回転させる、請求項7に記載のブラシレスDCモータ。
- ベースエンクロージャと、前記ベースエンクロージャを封じ込め、それによって、封じ込められる内部空間を規定するためのカバーと、
前記ベースに取付けられ、前記ベースに対し回転軸の周囲を回転する円筒形の回転軸の周囲を回転する円筒形の回転子構造を含むブラシレスDCモータとを含み、前記円筒形の回転構造は、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられるディスクハブと、前記ディスクハブに担持され、10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含み、前記ブラシレスDCモータはさらに、前記回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造を含み、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルが各固定子磁極の周囲を所定の巻線方向に巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、さらに、
前記ディスクハブに取付けられ前記ブラシレスDCモータによって回転される少なくとも1つのデータ記憶ディスクと、
前記データ記憶ディスクのデータ記憶面上に規定される記憶トラックに対し、変換を行なう関係において、データトランスデューサを位置決めするためのデータトランスデューサ−アクチュエータアセンブリとを含み、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は直列接続される固定子コイルの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、B、B′、B、C、A、A′、A、B、C、C′、Cに従って巻き付けられ接続され、文字の次の′は、′のない文字で示されるコイルと反対のコイル巻線方向を示す、小型ハードディスクドライブアセンブリ。 - ベースエンクロージャと、前記ベースエンクロージャを封じ込め、それによって、封じ込められる内部空間を規定するためのカバーと、
前記ベースに取付けられ、前記ベースに対し回転軸の周囲を回転する円筒形の回転軸の周囲を回転する円筒形の回転子構造を含むブラシレスDCモータとを含み、前記円筒形の回転構造は、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられるディスクハブと、前記ディスクハブに担持され、10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含み、前記ブラシレスDCモータはさらに、前記回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造を含み、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルが各固定子磁極の周囲を所定の巻線方向に巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、さらに、
前記ディスクハブに取付けられ前記ブラシレスDCモータによって回転される少なくとも1つのデータ記憶ディスクと、
前記データ記憶ディスクのデータ記憶面上に規定される記憶トラックに対し、変換を行なう関係において、データトランスデューサを位置決めするためのデータトランスデューサ−アクチュエータアセンブリとを含み、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は直列接続される固定子コイルの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、B、C、A、C、A、B、C、B、C、A、Bに従って巻き付けられ接続され、前記コイルはすべて同じ方向に巻き付けられる、小型ハードディスクドライブアセンブリ。 - ベースエンクロージャと、前記ベースエンクロージャを封じ込め、それによって、封じ込められる内部空間を規定するためのカバーと、
前記ベースに取付けられ、前記ベースに対し回転軸の周囲を回転する円筒形の回転軸の周囲を回転する円筒形の回転子構造を含むブラシレスDCモータとを含み、前記円筒形の回転構造は、ベアリングシステムによって前記ベースにジャーナルで取付けられるディスクハブと、前記ディスクハブに担持され、10の永久に磁化された交番する北−南磁石区分を規定する永久磁石リング構造とを含み、前記ブラシレスDCモータはさらに、前記回転軸の周囲において前記ベースに固定され、磁性クリアランスギャップによって前記永久磁石リング構造の内側で分離される強磁性材料のコアを含む、概ね円筒形の固定子構造を含み、前記コアは12の固定子磁極間において12の固定子スロットを規定し、絶縁されたワイヤのコイルが各固定子磁極の周囲を所定の巻線方向に巻き付けられ、前記コイルは一連の電気的に駆動する相に所定の接続パターンで接続され、さらに、
前記ディスクハブに取付けられ前記ブラシレスDCモータによって回転される少なくとも1つのデータ記憶ディスクと、
前記データ記憶ディスクのデータ記憶面上に規定される記憶トラックに対し、変換を行なう関係において、データトランスデューサを位置決めするためのデータトランスデューサ−アクチュエータアセンブリとを含み、
前記一連の電気的に駆動する相は3つの相を含み、各相は直列接続される固定子コイルの4つの所定のものを含み、
前記コイルは、Aを第1の相、Bを第2の相、およびCを第3の相として、以下の接続パターンA、C′、C、A、C、B′、B、C、B、A′、A、Bに従って巻き付けられ接続され、前記コイルはすべて同じ方向に巻き付けられる、小型ハードディスクドライブアセンブリ。 - ディスクの積み重なりとして前記ディスクハブに取付けられる、約90〜100ミリメータの間の範囲の直径を各々が有する複数のデータ記憶ディスクをさらに含み、前記データトランスデューサ−アクチュエータアセンブリによって複数のディスクデータ記憶面に対し位置決めされる複数のデータトランスデューサをさらに含み、前記ブラシレスDCモータは前記データ記憶ディスクを毎分約10,000回転以上の名目回転速度で回転させる、請求項9〜11のいずれか1項に記載の小型ハードディスクドライブアセンブリ。
- 前記ベアリングシステムは1対の、間隔をおかれた、予圧をかけられたボールベアリングユニットを含む、請求項9〜11のいずれか1項に記載の小型ハードディスクドライブアセンブリ。
- 前記ベアリングシステムは、1対の、間隔をとられた流体力学的ジャーナルベアリングと、1対の軸方向流体力学的スラストベアリングとを含む、請求項9〜11のいずれか1項に記載の小型ハードディスクドライブアセンブリ。
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