JP4644530B2 - モータ - Google Patents
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Description
本発明は、モータに係り、特に、マグネットの磁極とこれに対向するコアの歯あるいはコイルの配置に関する。
従来のモータの一例を、図７乃至図１０を用いて説明する。
このモータは、流体軸受を用い１インチ用ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にディスク駆動用として搭載されるモータである。
このモータは、図７に示すように、少なくとも1枚のハードディスク１０１をハブ１０２に実装している。
このモータは、流体軸受を用い１インチ用ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にディスク駆動用として搭載されるモータである。
このモータは、図７に示すように、少なくとも1枚のハードディスク１０１をハブ１０２に実装している。
ステータ１０３は、アルミダイカストの切削加工、又は、アルミ板若しくは鉄板にニッケルメッキを施した板のプレス加工により形成されたモータベース１０５と、これに固定されたコア１０６と、このコア１０６に巻回されたコイル１０７と、ハウジング１１１とから構成されている。モータベース１０５の中心孔には、ハウジング１１１が、高い組立て精度が得られるように接着剤で固定固着されている。
ロータ１０４は、ハブ１０２を含んで構成され、ハブ１０２の外周側外部には、電着塗装を施したマグネット１０８が接着固定される。
ハブ１０２は、その外周側内部にスラストリング１１２が固着され、中心部にシャフト１１３部が一体に形成されている。また、これはステンレスで形成され、切削仕上げが施されている。
シャフト部１１３はハウジング１１１に挿入され、ロータ部１０４はステータ１０３に対して動圧軸受を介して回転自在に支持される。
ハブ１０２上端には、ハードディスク１０１をクランプするクランパーを固定するための雌ねじ穴部１１５が設けられている。このハブ１０２は通常マルテンサイト系，フェライト系またはオースナイト系のステンレスを用いて形成され、さらに耐磨耗性の向上を目的として無電解ニッケルメッキ等の表面コーティングが施されている。
ハブ１０２は、その外周側内部にスラストリング１１２が固着され、中心部にシャフト１１３部が一体に形成されている。また、これはステンレスで形成され、切削仕上げが施されている。
シャフト部１１３はハウジング１１１に挿入され、ロータ部１０４はステータ１０３に対して動圧軸受を介して回転自在に支持される。
ハブ１０２上端には、ハードディスク１０１をクランプするクランパーを固定するための雌ねじ穴部１１５が設けられている。このハブ１０２は通常マルテンサイト系，フェライト系またはオースナイト系のステンレスを用いて形成され、さらに耐磨耗性の向上を目的として無電解ニッケルメッキ等の表面コーティングが施されている。
コア１０６は、その内周面がマグネット１０８の外周面と僅かな間隙をもって対向するように配置される。
また、このコア１０６は、珪素鋼板が積層されてなり、その表面が電着塗装や粉体塗装等により絶縁コーティングされている。
コイル１０７の巻き線端末１０７ａは、モータベース１０５の貫通孔１１６を通して、モータベース１０５底面のフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ）１１４に半田付けされている。
ＦＰＣ１１４には、コイル１０７の端末１０７ａを半田付けする部分とＨＤＤ側のモータ駆動回路とを接合するためのランド部（図示せず）が設けられており、この半田付け部とランド部は配線パターンでつながっている。そして、モータ駆動回路によってコイル１０７の各相に順次通電され、ロータ１０４は回転する。
また、このコア１０６は、珪素鋼板が積層されてなり、その表面が電着塗装や粉体塗装等により絶縁コーティングされている。
コイル１０７の巻き線端末１０７ａは、モータベース１０５の貫通孔１１６を通して、モータベース１０５底面のフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ）１１４に半田付けされている。
ＦＰＣ１１４には、コイル１０７の端末１０７ａを半田付けする部分とＨＤＤ側のモータ駆動回路とを接合するためのランド部（図示せず）が設けられており、この半田付け部とランド部は配線パターンでつながっている。そして、モータ駆動回路によってコイル１０７の各相に順次通電され、ロータ１０４は回転する。
次に、マグネットの磁極数とコイルを巻回したスロット数とについて説明する。
上述したようなモータには、効率と回路構成との最適化により３相駆動方式が用いられるのが一般的である。
すなわち、コア１０６の３ｎ個（ｎ：１以上の整数）のスロットに対し、等角度間隔で２ｎまたは４ｎの極数（あるいは、ＮとＳの一組を１極対とすると、ｎまたは２ｎの極対数）に着磁されたマグネット１０８が対向している。
ここで、各スロット側から見て、マグネットが相対的に回転した時、着磁２極分（１極対分）回転すると、回転前と磁気的には同じ状態となり、回転させるための通電としても同じ動作を行なうので、以下の説明においては、着磁２極分を電気角２π［ｒａｄ］と表現する。
上述したようなモータには、効率と回路構成との最適化により３相駆動方式が用いられるのが一般的である。
すなわち、コア１０６の３ｎ個（ｎ：１以上の整数）のスロットに対し、等角度間隔で２ｎまたは４ｎの極数（あるいは、ＮとＳの一組を１極対とすると、ｎまたは２ｎの極対数）に着磁されたマグネット１０８が対向している。
ここで、各スロット側から見て、マグネットが相対的に回転した時、着磁２極分（１極対分）回転すると、回転前と磁気的には同じ状態となり、回転させるための通電としても同じ動作を行なうので、以下の説明においては、着磁２極分を電気角２π［ｒａｄ］と表現する。
まず、３ｎ個のスロットに対して２ｎ極の着磁がなされた場合、着磁１極分の電気角π［ｒａｄ］に対するスロット先端の幅は、最大でも電気角（２／３）π［ｒａｄ］しか確保することができない。
すなわち、磁束の２／３である約６７％しか有効活用できない状態にある。
すなわち、磁束の２／３である約６７％しか有効活用できない状態にある。
また、３ｎ個のスロットに対して４ｎ極の着磁がなされた場合、スロット先端の幅は、最大で電気角（４／３）π［ｒａｄ］を確保する事ができるが、着磁１極分の電気角π［ｒａｄ］を越えた分に関しては、逆極となり磁束を打ち消してしまう。そのため、スロット先端の幅は、電気角π［ｒａｄ］とするのが最も効率が良いが、この場合にマグネット全体の電気角π×４ｎ［ｒａｄ］に対してスロットが対向する範囲は、電気角π×３ｎ［ｒａｄ］の範囲であるから、全体からみると磁束の３／４＝７５％しか有効活用できない状態にある。
ここで、磁極数，スロット数，及びそれらの配置ピッチの関係を整理して図９に示す。
ＨＤＤに搭載されるモータにおいては、記録再生ヘッドがハードディスクの径方向に移動する通路を確保するために、スロットの間隔を一部広げる場合があり、図９はこの形態も含まれている。
上述したように、基本的には、コアとマグネットにおいて、３ｎのスロットと４ｎの磁極（ｎ：１以上の整数）とがそれぞれに等間隔に配置されるが、磁極をｐ極（ｐ：２以上の偶数）増やし、その部分に対向するスロットを設けなくてもモータとしては成立する。
ＨＤＤに搭載されるモータにおいては、記録再生ヘッドがハードディスクの径方向に移動する通路を確保するために、スロットの間隔を一部広げる場合があり、図９はこの形態も含まれている。
上述したように、基本的には、コアとマグネットにおいて、３ｎのスロットと４ｎの磁極（ｎ：１以上の整数）とがそれぞれに等間隔に配置されるが、磁極をｐ極（ｐ：２以上の偶数）増やし、その部分に対向するスロットを設けなくてもモータとしては成立する。
ここで、６スロットから１２スロットまでのスロットと磁極との関係を分かり易くするために、これらを便宜的に直線状に伸ばした模式図を図８に示す。
この図において、１０極６スロット〔図８（ｂ）〕，１２極６スロット〔図８（ｃ）〕，１４極９スロット〔図８（ｅ）〕及び１８極１２スロット〔図８（ｇ）〕の場合は、それぞれ図右端に斜線で示す通り、図９に示す着磁の極数分に対向するスロットがなく、この空いた範囲に記録再生ヘッドを配置してその通路とすることができる。
この図において、１０極６スロット〔図８（ｂ）〕，１２極６スロット〔図８（ｃ）〕，１４極９スロット〔図８（ｅ）〕及び１８極１２スロット〔図８（ｇ）〕の場合は、それぞれ図右端に斜線で示す通り、図９に示す着磁の極数分に対向するスロットがなく、この空いた範囲に記録再生ヘッドを配置してその通路とすることができる。
一例として、１２極６スロットの場合のコア１０６の上面図を図１０に示す。このコア１０６は、６つのスロット１０６ａがピッチ４０°で配置されている。これは、図９の表からもわかるように図８（ｃ）に対応するものである。
１２極９スロットに対して３スロット分を削除したことにより、ハードディスクの内周部に記録再生ヘッドを移動する通路が確保される。
これにより、ディスク上下両面の記録再生も可能となりＨＤＤとして記録容量が二倍となるが、モータとしては、コア（及びコイル）を削除することにより、１２極９スロットに対して特性が１／３だけ低下してしまう。
以上のように、モータとしての効率を向上させる余地は充分にあり、その改善が望まれている。
１２極９スロットに対して３スロット分を削除したことにより、ハードディスクの内周部に記録再生ヘッドを移動する通路が確保される。
これにより、ディスク上下両面の記録再生も可能となりＨＤＤとして記録容量が二倍となるが、モータとしては、コア（及びコイル）を削除することにより、１２極９スロットに対して特性が１／３だけ低下してしまう。
以上のように、モータとしての効率を向上させる余地は充分にあり、その改善が望まれている。
上述した一般的な構成の他の例として、特許文献１に記載されたような、同一相のスロットの間隔を着磁ピッチと等しくし、異なる相同士の間隔を７５°と広げたモータがある。
また、特許文献２に記載されたような、同一相のスロットの間隔を着磁ピッチと等しくし、各相の中間のスロット同士を１２０°に配置したモータがある。
また、マグネットと対向するものがコアではなく渦巻き状コイルの例であるが、特許文献３に記載されたような、各相を着磁ピッチと同じ開き角のコイルを２個並べると共にその両側に開き角の狭いコイルを１個ずつ配置した、あるいは、着磁ピッチと同じ開き角のコイル３個と開き角の狭いコイル１個配置したモータがある。
特開平６−３１５２５４号公報
特開２０００−１５２５８１号公報
特開平６−３２７１７４号公報
また、特許文献２に記載されたような、同一相のスロットの間隔を着磁ピッチと等しくし、各相の中間のスロット同士を１２０°に配置したモータがある。
また、マグネットと対向するものがコアではなく渦巻き状コイルの例であるが、特許文献３に記載されたような、各相を着磁ピッチと同じ開き角のコイルを２個並べると共にその両側に開き角の狭いコイルを１個ずつ配置した、あるいは、着磁ピッチと同じ開き角のコイル３個と開き角の狭いコイル１個配置したモータがある。
ところで、市場からは、ＨＤＤに対して小型かつ高精度が要求され、これに伴い、搭載されるモータも小型薄型かつ高精度であることが求められているが、小型薄型であっても所定のトルク特性は備えていなければならない。
従来のモータは、上述したように、３ｎ個（ｎ：１以上の整数）のスロットに対して、２ｎ極着磁の場合は最大２／３（約６７％）、また、４ｎ極着磁の場合は最大３／４（７５％）しか磁束を有効活用することができない。
また、特許文献１に記載されたモータにおいては、スロット先端の幅を最大１極の着磁角π［ｒａｄ］まで広げられるが、異なる相のスロットが隣接する部分においては、機械角で７５°、電気角に直すと（５／３）π［ｒａｄ］のピッチで配置されている。そのため、モータ全体でみると、マグネット合計での電気角８π［ｒａｄ］に対してスロット合計で電気角６π［ｒａｄ］のみが対向するにすぎない。すなわち、磁束の６／８（＝７５％）しか有効活用できていない。
また、特許文献２に記載されたモータにおいては、連結した形状で記載されているスロットの先端部を理解容易のために分離して考えると、スロット同士の間隔が一番狭い部分は、異なる相同士が隣接する部分である。
この部分のピッチは、機械角で３０°、電気角で（２／３）π［ｒａｄ］となっており、スロット先端も、最大で電気角（２／３）π［ｒａｄ］までしか占める事が出来ない。各相における中心のスロットは、最大で電気角π［ｒａｄ］まで占めることができたとしても、モータ全体では、マグネット合計での電気角８π［ｒａｄ］に対し、スロット合計で電気角（２／３）π×６＋π×３＝７π［ｒａｄ］の範囲が対向し、磁束の７／８（＝８８％）しか有効活用できていない。
この部分のピッチは、機械角で３０°、電気角で（２／３）π［ｒａｄ］となっており、スロット先端も、最大で電気角（２／３）π［ｒａｄ］までしか占める事が出来ない。各相における中心のスロットは、最大で電気角π［ｒａｄ］まで占めることができたとしても、モータ全体では、マグネット合計での電気角８π［ｒａｄ］に対し、スロット合計で電気角（２／３）π×６＋π×３＝７π［ｒａｄ］の範囲が対向し、磁束の７／８（＝８８％）しか有効活用できていない。
また、特許文献３に記載されたモータにおいては、着磁ピッチと同じ開き角のコイル３個と開き角の狭いコイル１個を配置する効率の高い形態のモータの場合、モータ全体では、マグネット合計での電気角１２π［ｒａｄ］に対してコイル合計で電気角π×９＋（２／３）π×３＝１１π［ｒａｄ］が対向し、磁束の１１／１２＝９２％を有効活用していることになる。
しかしながら、その文献に記載されているように、トルクは位相のずれが生じることにより３．８９８／４倍になるため、実質的な有効活用率は（１１／１２）×（３．８９８／４）＝８９％である。
しかしながら、その文献に記載されているように、トルクは位相のずれが生じることにより３．８９８／４倍になるため、実質的な有効活用率は（１１／１２）×（３．８９８／４）＝８９％である。
上述したように、従来の各モータは、磁束の活用効率を向上させてトルクを高くできる余地がある。モータのトルクを高めるためには、磁束の活用効率向上以外にも種々の方法があるがいずれも短所がある。
具体的には、流す電流を大きくすると消費電力が増え、また、マグネットの材質をより強い磁力を発生するものにすると高価になり、また、コイルの巻回数を多くするとコイルが大きくなりスペース効率が低下する、等である。
具体的には、流す電流を大きくすると消費電力が増え、また、マグネットの材質をより強い磁力を発生するものにすると高価になり、また、コイルの巻回数を多くするとコイルが大きくなりスペース効率が低下する、等である。
さらに、ＨＤＤに搭載されるモータにおいては、ハードディスクの記録容量を最大限確保するため、そのディスクの内周部まで記録再生ヘッドが移動できるよう構造に配慮する必要がある。
この場合、上述したように、マグネットの磁極を増やし、記録再生ヘッドが移動できる空間を確保しなければならない。
この場合、上述したように、マグネットの磁極を増やし、記録再生ヘッドが移動できる空間を確保しなければならない。
ラジアル軸受として流体動圧軸受を用い、スラスト軸受としてシャフトにクリアランスを有する軸受を使用すると、クリアランスによるロータのスリコギ運動が発生する。
ところが、上述した記録再生ヘッドの通路確保のためにコアにスロットの無い部分を設けると、発生するラジアル方向の磁力にアンバランスが生じ、シャフトに側圧を印加することになる結果、振動やスリコギ運動の発生が防止できる。
しかしながら、使用実績の多い１２極９スロットにおいて通路確保のためにスロットを一部削除しようとすると、モータ制御の都合上、３スロットを削除して６スロットとして動作させなければならない。
この場合、着磁４極分の機械角として略１２０°の通路用スペースが得られるが、９スロットとした場合の磁束の有効活用率７５％に対して２／３である５０％しか活用できない。
このように、従来のモータでは、ヘッド移動のスペースを確保し、あるいは、側圧を印加する等の理由でスロットを一部削除すると、モータの効率が落ち、トルク定数が下がり、これに対しても改善が望まれていた。
ところが、上述した記録再生ヘッドの通路確保のためにコアにスロットの無い部分を設けると、発生するラジアル方向の磁力にアンバランスが生じ、シャフトに側圧を印加することになる結果、振動やスリコギ運動の発生が防止できる。
しかしながら、使用実績の多い１２極９スロットにおいて通路確保のためにスロットを一部削除しようとすると、モータ制御の都合上、３スロットを削除して６スロットとして動作させなければならない。
この場合、着磁４極分の機械角として略１２０°の通路用スペースが得られるが、９スロットとした場合の磁束の有効活用率７５％に対して２／３である５０％しか活用できない。
このように、従来のモータでは、ヘッド移動のスペースを確保し、あるいは、側圧を印加する等の理由でスロットを一部削除すると、モータの効率が落ち、トルク定数が下がり、これに対しても改善が望まれていた。
そこで本発明が解決しようとする課題は、コアが環状であっても、スロットを一部削除した円弧状であっても、マグネットの磁束の活用効率が向上し、小型で、消費電力が少なく、安価でありながら、大きなトルクが得られるモータを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
〔１〕 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネット（８）と、このマグネット（８）と対向して所定のピッチで円弧状に配列された３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のスロット（６Ｓ）を有するコア（６）と、前記スロット（６Ｓ）にそれぞれ巻回された３ｎ個のコイル（７）と、を備え、前記３ｎ個のコイル（７）への通電により前記マグネット（８）と前記コア（６）とが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記３ｎ個のコイル（７）を、隣接するｎ個のコイルを１つの相とする３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）として構成し、前記所定のピッチを、前記３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）における各相の前記ｎ個のコイル（７）が巻回されたｎ個の前記スロット（６Ｓ）については、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するスロット同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成ることを特徴とするモータ（５１）である。
〔２〕 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネット（８）と、導体が扁平の環状に巻回されて成る３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のコイル（１７）と、を備え、前記３ｎ個のコイル（１７）を、前記マグネット（８）に対向して所定のピッチで円弧状に配列し、前記コイル（１７）への通電により前記マグネット（８）と前記ｎ個のコイル（１７）とが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記３ｎ個のコイル（１７）を、隣接するｎ個のコイル（１７）を１つの相とする３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）として構成し、前記所定のピッチを、前記３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）における各相の前記ｎ個のコイル（１７）については、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するコイル同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成ることを特徴とするモータである。
〔１〕 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネット（８）と、このマグネット（８）と対向して所定のピッチで円弧状に配列された３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のスロット（６Ｓ）を有するコア（６）と、前記スロット（６Ｓ）にそれぞれ巻回された３ｎ個のコイル（７）と、を備え、前記３ｎ個のコイル（７）への通電により前記マグネット（８）と前記コア（６）とが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記３ｎ個のコイル（７）を、隣接するｎ個のコイルを１つの相とする３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）として構成し、前記所定のピッチを、前記３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）における各相の前記ｎ個のコイル（７）が巻回されたｎ個の前記スロット（６Ｓ）については、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するスロット同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成ることを特徴とするモータ（５１）である。
〔２〕 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネット（８）と、導体が扁平の環状に巻回されて成る３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のコイル（１７）と、を備え、前記３ｎ個のコイル（１７）を、前記マグネット（８）に対向して所定のピッチで円弧状に配列し、前記コイル（１７）への通電により前記マグネット（８）と前記ｎ個のコイル（１７）とが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記３ｎ個のコイル（１７）を、隣接するｎ個のコイル（１７）を１つの相とする３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）として構成し、前記所定のピッチを、前記３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）における各相の前記ｎ個のコイル（１７）については、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するコイル同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成ることを特徴とするモータである。
本発明によれば、マグネットの磁束の活用効率が向上し、小型で、消費電力が少なく、安価でありながら、大きなトルクが得られるという効果を奏する。
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図６を用いて説明する。
図１は、本発明のモータの第１実施例を示す断面図である。
図２は、本発明のモータの第１実施例の要部を説明する平面図である。
図３は、本発明のモータの各実施例を説明する模式図である。
図４は、本発明のモータの各実施例を説明する表である。
図５は、本発明のモータの第２実施例を示す断面図である。
図６は、本発明のモータの第２実施例の要部を説明する平面図である。
図１は、本発明のモータの第１実施例を示す断面図である。
図２は、本発明のモータの第１実施例の要部を説明する平面図である。
図３は、本発明のモータの各実施例を説明する模式図である。
図４は、本発明のモータの各実施例を説明する表である。
図５は、本発明のモータの第２実施例を示す断面図である。
図６は、本発明のモータの第２実施例の要部を説明する平面図である。
＜第１実施例＞
第１実施例のモータは、流体動圧軸受を備え、１インチのハードディスク装置（ＨＤＤ）にディスク駆動用として搭載されるモータ５１である。このモータ５１は、回転数７２００回／分でディスクを回転駆動する。
まず、図１を用いてこのモータ５１について説明する。
図１において記載されたハードディスク７１は、このモータ５１がＨＤＤに搭載される場合に装着されるものであり、また、このハードディスク７１の上下両面に対向する記録再生ヘッド７１Ａ，７１ＢはＨＤＤ側に備えられたものである。
第１実施例のモータは、流体動圧軸受を備え、１インチのハードディスク装置（ＨＤＤ）にディスク駆動用として搭載されるモータ５１である。このモータ５１は、回転数７２００回／分でディスクを回転駆動する。
まず、図１を用いてこのモータ５１について説明する。
図１において記載されたハードディスク７１は、このモータ５１がＨＤＤに搭載される場合に装着されるものであり、また、このハードディスク７１の上下両面に対向する記録再生ヘッド７１Ａ，７１ＢはＨＤＤ側に備えられたものである。
このモータ５１は、ステータＳとロータＲとよりなり、インナーロータの３相駆動構造とされている。
ステータＳは、モータベース５と、その中心付近に形成された貫通孔５ａに固着され一端側にフランジ部１１ａを有する略円筒状のハウジング１１と、モータベース５にハウジング１１と同心で固定された略環状のコア６とを含んで構成される。
モータベース５は、アルミダイカストの切削加工、又は、アルミ板若しくはニッケルめっきを施した鉄板のプレス加工により形成される。
ハウジング１１は、組み立てにおいて高精度が得られることから接着剤により固着されている。
ステータＳは、モータベース５と、その中心付近に形成された貫通孔５ａに固着され一端側にフランジ部１１ａを有する略円筒状のハウジング１１と、モータベース５にハウジング１１と同心で固定された略環状のコア６とを含んで構成される。
モータベース５は、アルミダイカストの切削加工、又は、アルミ板若しくはニッケルめっきを施した鉄板のプレス加工により形成される。
ハウジング１１は、組み立てにおいて高精度が得られることから接着剤により固着されている。
コア６は図２に示す形態である。すなわち、一部が欠落した環状であり、等角度で内側に突出する複数のスロット６Ｓを備えている。尚、この図は巻回されたコイル７−１〜７−９も記載されている。
このスロットは、９極分、すなわち、スロット６Ｓ１〜６Ｓ９が設けられている。当図では各極の番号を〔１〕〜〔９〕として示しており、スロット６１〜６Ｓ９がそれぞれの極番号と対応している。
上述したように、このモータ５１は３相駆動され、スロット６Ｓ１〜６Ｓ３、スロット６Ｓ４〜６Ｓ６及びスロット６Ｓ７〜６Ｓ９が各相に対応するようコイルが巻回されている。この巻回についての詳細は後述する。
各相のスロット間は、３０°ピッチで配置されており、隣接する相のスロット間、すなわち、６Ｓ３と６Ｓ４との間及び６Ｓ６と６Ｓ７との間隙は１０°に設定されている。換言すれば、異なる相の隣接するスロットのピッチは４０°に設定されている。
このような配列により欠落部Ｌの角度範囲は概ね７０°となっている。
このスロットは、９極分、すなわち、スロット６Ｓ１〜６Ｓ９が設けられている。当図では各極の番号を〔１〕〜〔９〕として示しており、スロット６１〜６Ｓ９がそれぞれの極番号と対応している。
上述したように、このモータ５１は３相駆動され、スロット６Ｓ１〜６Ｓ３、スロット６Ｓ４〜６Ｓ６及びスロット６Ｓ７〜６Ｓ９が各相に対応するようコイルが巻回されている。この巻回についての詳細は後述する。
各相のスロット間は、３０°ピッチで配置されており、隣接する相のスロット間、すなわち、６Ｓ３と６Ｓ４との間及び６Ｓ６と６Ｓ７との間隙は１０°に設定されている。換言すれば、異なる相の隣接するスロットのピッチは４０°に設定されている。
このような配列により欠落部Ｌの角度範囲は概ね７０°となっている。
コア６は、図１において、この欠落部Ｌが回転軸Ｃに対して左側に位置するように示されており、この空いたスペースに、ＨＤＤ側の記録再生ヘッド７１Ａ，７１Ｂが配置されディスク７１の径方向に移動可能とされている。
この記録再生ヘッド７１Ａ，７１Ｂは、ハードディスク７１の上下の両面に対応して設けられているので、ハードディスクの記録容量は片面記録に対して２倍になっている。
この記録再生ヘッド７１Ａ，７１Ｂは、ハードディスク７１の上下の両面に対応して設けられているので、ハードディスクの記録容量は片面記録に対して２倍になっている。
このような形状のコア６は、モータベース５に環状に立設された壁部５ｂの内周面に固着されている。
また、コア６は、積層された珪素鋼板からなり、表面には電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーティングが施されている。そして、各スロット６Ｓ１〜６Ｓ９には、それぞれの相に対応してコイル７−１〜７−９が巻回されている。
このコイル７の巻き線端末７ａ（Ｕ，Ｖ，Ｗ，ＣＯＭ）は、モータベース５に形成された貫通孔５ｃを通して、その反対側に取り付けられたフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ）１４に半田付けされている。
ＦＰＣ１４には、コイル７の巻き線端末７ａを半田付けする部分とＨＤＤ側のモータ駆動回路（図示せず）とを接合するためのランド部（図示せず）が設けられており、半田付け部とランド部とは配線パターンで電気的に接続されている。
そして、モータ駆動回路によりコイル７の各相に順次通電され、ロータＲはステータＳに対して回転する。
また、コア６は、積層された珪素鋼板からなり、表面には電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーティングが施されている。そして、各スロット６Ｓ１〜６Ｓ９には、それぞれの相に対応してコイル７−１〜７−９が巻回されている。
このコイル７の巻き線端末７ａ（Ｕ，Ｖ，Ｗ，ＣＯＭ）は、モータベース５に形成された貫通孔５ｃを通して、その反対側に取り付けられたフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣ）１４に半田付けされている。
ＦＰＣ１４には、コイル７の巻き線端末７ａを半田付けする部分とＨＤＤ側のモータ駆動回路（図示せず）とを接合するためのランド部（図示せず）が設けられており、半田付け部とランド部とは配線パターンで電気的に接続されている。
そして、モータ駆動回路によりコイル７の各相に順次通電され、ロータＲはステータＳに対して回転する。
一方、ロータＲは、シャフト部１を有する略カップ状のハブ２と、所定の磁極数で着磁されハブ２の外周面に固着されたリング状のマグネット８と、内周面に固着されたスラストリング１２と、シャフト部１の外周面に挿着された外筒部１３とを含んで構成されている。
マグネット８はその表面に電着塗装が施され、ハブ２はステンレスで形成され切削による仕上げが施されている。
ハブ２は、その外周部にハードディスク７１が載置される載置部２ａを有しており、上面にはこのディスクをクランプするクランパ（図示せず）を固定するための雌ねじ２ｂが設けられている。
このハブ２は、マルテンサイト系，フェライト系またはオースナイト系のステンレスを用いて形成され、耐磨耗性の向上を目的として、表面には無電解ニッケルメッキ等のコーティングが施される。
また、この表面コーティングの厚さは３〜５０μｍ程度であるが、コーティングにより雌ねじ２ｂの径が小さくなることを防止するため、無電解ニッケルメッキ処理を行った後に、雌ねじ２ｂのタップ切りを実施している。これにより、まっきによる寸法変化やコーティング材の剥がれが無く、パーティクルの発生が減少している。
マグネット８はその表面に電着塗装が施され、ハブ２はステンレスで形成され切削による仕上げが施されている。
ハブ２は、その外周部にハードディスク７１が載置される載置部２ａを有しており、上面にはこのディスクをクランプするクランパ（図示せず）を固定するための雌ねじ２ｂが設けられている。
このハブ２は、マルテンサイト系，フェライト系またはオースナイト系のステンレスを用いて形成され、耐磨耗性の向上を目的として、表面には無電解ニッケルメッキ等のコーティングが施される。
また、この表面コーティングの厚さは３〜５０μｍ程度であるが、コーティングにより雌ねじ２ｂの径が小さくなることを防止するため、無電解ニッケルメッキ処理を行った後に、雌ねじ２ｂのタップ切りを実施している。これにより、まっきによる寸法変化やコーティング材の剥がれが無く、パーティクルの発生が減少している。
このようなロータＲは、外筒部１３がステータＳのハウジング１１の貫通孔１１ｂに挿入され、ラジアル動圧軸受ＲＢ及びスラスト動圧軸受ＳＢを介してステータＳに対して回転自由に支持される。
ラジアル動圧軸受ＲＢは、外筒部１３の外周面と、これに対向するハウジング１１の内周面と、両者の間隙に介在する潤滑油とを含んで構成され、スラスト動圧軸受ＳＢは、スラストリング１２の上面と、これに対向するハウジング１１のフランジ部４ａの下面と、両者の間に介在する潤滑油とを含んで構成される。
ラジアル動圧軸受ＲＢは、外筒部１３の外周面と、これに対向するハウジング１１の内周面と、両者の間隙に介在する潤滑油とを含んで構成され、スラスト動圧軸受ＳＢは、スラストリング１２の上面と、これに対向するハウジング１１のフランジ部４ａの下面と、両者の間に介在する潤滑油とを含んで構成される。
次に、マグネット８の磁極数と、コア６に巻回されたコイル７の数と、欠落部Ｌ（以下、スペースＬとも称する）の関係について図２〜図４を用いて説明する。
図４に、この第１実施例のモータ５１において取り得るスロットの数，マグネットの着磁極数及びそれらの配置ピッチ等の関の一部を示す。
この実施例においては、常に同じタイミング（位相）で通電される同相のｎ個のスロット（ｎ：２以上の整数）は、マグネット８の着磁ピッチと同じピッチで配置されている。
また、別相で隣接するスロットの配設ピッチは、マグネットの着磁ピッチの４／３倍とされている。
これにより、１つの相が占める角度範囲は、ｎ個のスロットに対し着磁極数で（ｎ−１）＋（４／３）＝ｎ＋（１／３）であり、３相モータであることから、スロット全体が占める角度範囲は、３×｛ｎ＋（１／３）｝＝３ｎ＋１となる。
図４に、この第１実施例のモータ５１において取り得るスロットの数，マグネットの着磁極数及びそれらの配置ピッチ等の関の一部を示す。
この実施例においては、常に同じタイミング（位相）で通電される同相のｎ個のスロット（ｎ：２以上の整数）は、マグネット８の着磁ピッチと同じピッチで配置されている。
また、別相で隣接するスロットの配設ピッチは、マグネットの着磁ピッチの４／３倍とされている。
これにより、１つの相が占める角度範囲は、ｎ個のスロットに対し着磁極数で（ｎ−１）＋（４／３）＝ｎ＋（１／３）であり、３相モータであることから、スロット全体が占める角度範囲は、３×｛ｎ＋（１／３）｝＝３ｎ＋１となる。
図４には、マグネットの磁極数をｍ極分（ｍ：０以上の整数）増やし、この増やした部分に対向するスロットを配置しない構成も含めて記載してある〔ここで、ｍが０（ゼロ）の場合は全周に渡りスロットを配置した構成となる〕。
この構成において、全体の極数（３ｎ＋１＋ｍ）が奇数の場合には、Ｎ極とＳ極を交互に全周に渡り配置することができないので、モータとして成立するのは全体の極数が偶数の場合である。
この構成において、全体の極数（３ｎ＋１＋ｍ）が奇数の場合には、Ｎ極とＳ極を交互に全周に渡り配置することができないので、モータとして成立するのは全体の極数が偶数の場合である。
また、図４には、ｎ≦４、ｍ≦３の範囲について記載しているが、これを越える範囲についても、同様にモータとして成立する組み合わせがある。
この図４に示した範囲のうち、モータとして成立するものにつき、理解を容易にするためにマグネットとコアとをそれぞれ直線状に表した模式図を、図３（ａ）〜（ｆ）に示す。
この図において右端に斜線で示す範囲は、図４示す極数分について、それに対向するスロットがない範囲、すなわち、スペースＬに相当する範囲であり、少なくともこの範囲に一方の記録再生ヘッド７１Ｂを配置することができる。
図３（ｃ）で示す１０極９スロットの場合は、コアの全周に渡りスロットが配置されスペースＬは確保できないが、モータとしての効率は高く、トルク定数の高いモータを容易に得ることができる形態である。
この図４に示した範囲のうち、モータとして成立するものにつき、理解を容易にするためにマグネットとコアとをそれぞれ直線状に表した模式図を、図３（ａ）〜（ｆ）に示す。
この図において右端に斜線で示す範囲は、図４示す極数分について、それに対向するスロットがない範囲、すなわち、スペースＬに相当する範囲であり、少なくともこの範囲に一方の記録再生ヘッド７１Ｂを配置することができる。
図３（ｃ）で示す１０極９スロットの場合は、コアの全周に渡りスロットが配置されスペースＬは確保できないが、モータとしての効率は高く、トルク定数の高いモータを容易に得ることができる形態である。
次に、この図３を用いて、マグネットが１２極着磁の場合を説明する。また、その説明において、３つの相をそれぞれＵ，Ｖ，Ｗと称することにする。
この１２極着磁の場合にスロットを最も多く配置できるのは、９スロットの場合であり図３（ｄ）に示される。
この図において、各相のコイルが巻回されたスロットをそれぞれ、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３、及びＷ１，Ｗ２，Ｗ３とすると、同一相のコイルが巻回されたスロットについては、それぞれ電気角でπ［ｒａｄ］（機械角で３０°）のピッチで配置され、異なる相で隣接するスロット、すなわち、Ｕ３とＶ１及びＶ３とＷ１は、それぞれ電気角で（４／３）π［ｒａｄ］（機械角で４５°）のピッチで配置されている。
この結果、斜線部で示す範囲Ｌと、これに隣接するスロットとの間の間隙も含め、トータルとして、電気角で２π＋（１／３）［ｒａｄ］、つまり機械角で７０°のスペースＬｔが確保できる。
この異なる相で隣接するスロットの配置ピッチ（４／３）π［ｒａｄ］は、この実施例のようなコア付きモータにおいて、±１％の誤差範囲内であれば要求される各特性を満足でき通常許容される。すなわち、概ね（４／３）π［ｒａｄ］とされていればよい。
この１２極着磁の場合にスロットを最も多く配置できるのは、９スロットの場合であり図３（ｄ）に示される。
この図において、各相のコイルが巻回されたスロットをそれぞれ、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３、及びＷ１，Ｗ２，Ｗ３とすると、同一相のコイルが巻回されたスロットについては、それぞれ電気角でπ［ｒａｄ］（機械角で３０°）のピッチで配置され、異なる相で隣接するスロット、すなわち、Ｕ３とＶ１及びＶ３とＷ１は、それぞれ電気角で（４／３）π［ｒａｄ］（機械角で４５°）のピッチで配置されている。
この結果、斜線部で示す範囲Ｌと、これに隣接するスロットとの間の間隙も含め、トータルとして、電気角で２π＋（１／３）［ｒａｄ］、つまり機械角で７０°のスペースＬｔが確保できる。
この異なる相で隣接するスロットの配置ピッチ（４／３）π［ｒａｄ］は、この実施例のようなコア付きモータにおいて、±１％の誤差範囲内であれば要求される各特性を満足でき通常許容される。すなわち、概ね（４／３）π［ｒａｄ］とされていればよい。
従来のモータの１２極９スロットでは余分なスペースを設けることができなかったのに対し、この実施例によれば、同数の９個のスロットを配置しているにも拘わらず、スペースが確保され、しかもモータの特性を犠牲にしていない（詳細は後述する）。
上述した第１実施例の１２極９スロットのモータにおけるコア及びコイルの詳細を、一部重複するが再び図２を用いて説明する。
上述した第１実施例の１２極９スロットのモータにおけるコア及びコイルの詳細を、一部重複するが再び図２を用いて説明する。
スロット６Ｓは、コア６の内周に向かって９ヶ所設けてある。これらのスロット６Ｓ１〜６Ｓ９の先端面（内周面）は、マグネット８の外周面と所定の間隙を隔てて対向するように配置される。
同一相の３つのスロットは、中心から機械角で各３０°（電気角でπ）毎に配列され、隣接する他の相同士のスロット間は、機械角で１０°（電気角で３／π）隔てて形成されている。
換言すれば、同一相の３つのスロットは、機械角３０°ピッチで配列され、異なる相間の隣接するスロット同士は、機械角４５°ピッチで配列されている。
従って、スペースＬは、機械角７０°の範囲で得られる。
同一相の３つのスロットは、中心から機械角で各３０°（電気角でπ）毎に配列され、隣接する他の相同士のスロット間は、機械角で１０°（電気角で３／π）隔てて形成されている。
換言すれば、同一相の３つのスロットは、機械角３０°ピッチで配列され、異なる相間の隣接するスロット同士は、機械角４５°ピッチで配列されている。
従って、スペースＬは、機械角７０°の範囲で得られる。
次に、各スロット６Ｓ１〜６Ｓ９に巻回されるコイル７−１〜７−９について説明する。
まず、Ｕ相は、端子Ｕに始まり、スロット６Ｓ１に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ２に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ３に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
Ｖ相は、端子Ｖに始まり、スロット６Ｓ４に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ５に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ６に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
Ｗ相は、端子Ｗから始まり、スロット６Ｓ７に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ８に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ９に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
各相の巻き終わり部は、共通のＣＯＭ端子に接続される。
まず、Ｕ相は、端子Ｕに始まり、スロット６Ｓ１に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ２に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ３に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
Ｖ相は、端子Ｖに始まり、スロット６Ｓ４に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ５に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ６に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
Ｗ相は、端子Ｗから始まり、スロット６Ｓ７に対して中心側からみて時計方向に所定数巻回し、次に、隣接するスロット６Ｓ８に対して反時計方向に所定数巻回し、その後、隣接するスロット６Ｓ９に対して再び時計方向に所定数巻回して終了する。
各相の巻き終わり部は、共通のＣＯＭ端子に接続される。
これらのコイル巻線は、何れも同相の隣接するスロットに直列的に連続して巻回する。従って、いわゆる渡り線がないので、無駄な電線，コイルのショートあるいは切断等が生じることがなく、コストアップにならずに高い信頼性が得られる。
また、スペースＬを確保するためにスロット６Ｓ１〜６Ｓ９が偏った配置になっている。そのため、スロットの配置されている部分と配置されていない部分とで磁束が偏倚し吸引力が異なる。これにより、ロータＲは、常に一定のラジアル方向に吸引され、スリコギ運動の防止効果が得られる。また、このモータをＨＤＤに搭載した場合には、上述したように、このスペースＬを記録再生ヘッドの移動経路として利用することができる。
また、スペースＬを確保するためにスロット６Ｓ１〜６Ｓ９が偏った配置になっている。そのため、スロットの配置されている部分と配置されていない部分とで磁束が偏倚し吸引力が異なる。これにより、ロータＲは、常に一定のラジアル方向に吸引され、スリコギ運動の防止効果が得られる。また、このモータをＨＤＤに搭載した場合には、上述したように、このスペースＬを記録再生ヘッドの移動経路として利用することができる。
＜第２実施例＞
本発明のモータの第２実施例を説明する。この実施例は、８極６コイルの平板面対向３相スロットレス型モータであり、図５にその一例を示す。この第２実施例のモータは、第１実施例に対して、そのマグネットをリング状の平板で８極に面着磁されたものとし、コイルをこの着磁面に対して微小間隙をもって対向する渦巻き状の６つのコイルとし、コア（スロット）を省略した構造を有するモータである。
本発明のモータの第２実施例を説明する。この実施例は、８極６コイルの平板面対向３相スロットレス型モータであり、図５にその一例を示す。この第２実施例のモータは、第１実施例に対して、そのマグネットをリング状の平板で８極に面着磁されたものとし、コイルをこの着磁面に対して微小間隙をもって対向する渦巻き状の６つのコイルとし、コア（スロット）を省略した構造を有するモータである。
図５において、このモータ５２は、モータベース３２と、このモータベース３２に立設し一対の軸受Ｂを備えた概ねコ字状のキャプスタンホルダ３３と、モータベース３２の一面側に取付けられたフレキシブル基板（ＦＰＣ）３４と、このＦＰＣ３４に円弧状に並べて取付られた扁平リング状の複数のコイル１７と、を含んで構成されるステータＳと、軸受Ｂに回転自由に支持されたシャフト３５と、その先端側に固着された扁平のハブ３６と、このハブ３６の内面に固着され、円弧状に配列された各コイル１７と対向するような扁平リング状に形成されたマグネット１８と、を含んで構成されるロータＲとにより成る。
そして、このモータ５２は、ロータＲが、そのコイル１７とマグネット１８とが所定の間隙ｄを有してステータに対して回転自由となるように構成されている。
そして、このモータ５２は、ロータＲが、そのコイル１７とマグネット１８とが所定の間隙ｄを有してステータに対して回転自由となるように構成されている。
図６に、このモータにおける各コイル１７の位置とそれに対向するマグネット１８の各磁極の位置との関係を模式的に示す。
このような平板スロットレスモータについても、第１実施例のコア付きモータに対してスロットをコイルに置き換えることにより同様の原理で考えることができる。
従来のモータでは、８極６コイルの場合、図８（ａ）に示すように、コイルは全周に渡って配置され、一部のコイルを削除してスペースを確保することができず、コイルと同一平面上に記録再生ヘッド配置することができなかった。
このような平板スロットレスモータについても、第１実施例のコア付きモータに対してスロットをコイルに置き換えることにより同様の原理で考えることができる。
従来のモータでは、８極６コイルの場合、図８（ａ）に示すように、コイルは全周に渡って配置され、一部のコイルを削除してスペースを確保することができず、コイルと同一平面上に記録再生ヘッド配置することができなかった。
これに対し、この第２実施例によれば、図３（ａ）に示すように、同一特性で６コイルを配置し、電気角でπ、すなわち機械角では４５°のスペースＬを得ることができる。
また、隣のコイルとの間隙も含めると、電気角で（４／３）π［ｒａｄ］、すなわち機械角で６０°のスペースＬｔが得られる（ただし、当図は、先の説明においてＵ１〜Ｕ３，Ｖ１〜Ｖ３，Ｗ１〜Ｗ３をスロットとしていたが、ここではこれらをコイルに当てはめて説明している）。
このように、第２実施例においても、同一のトルク特性を持ちながらもコイルが配置されない空きスペースを確保することができる。従って、このモータがＨＤＤに搭載された際にはこの空きスペースを記録再生ヘッドの移動経路として利用することができる。
また、隣のコイルとの間隙も含めると、電気角で（４／３）π［ｒａｄ］、すなわち機械角で６０°のスペースＬｔが得られる（ただし、当図は、先の説明においてＵ１〜Ｕ３，Ｖ１〜Ｖ３，Ｗ１〜Ｗ３をスロットとしていたが、ここではこれらをコイルに当てはめて説明している）。
このように、第２実施例においても、同一のトルク特性を持ちながらもコイルが配置されない空きスペースを確保することができる。従って、このモータがＨＤＤに搭載された際にはこの空きスペースを記録再生ヘッドの移動経路として利用することができる。
この第２実施例におけるコイルの一例を表した図６を用いて説明すると、６つのコイル１７−１〜１７−６は、１７−１及び１７−２がＵ相として、１７−３及び１７−４がＶ相として、１７−５及び１７−６がＷ相として電線が巻回されている。
各コイルは、その幅が電気角でπ、すなわち機械角で４５°の範囲を占めるように形成され、円弧状に配列されている。
また、隣接する異なる相のコイル間、すなわち、１７−２と１７−３との間、１７−４と１７−５との間には、電気角でπ／３、すなわち機械角で１５°の角度間隙が設けられている。
換言すれば、同一相の２つのコイルは、機械角４５°ピッチ（電気角でπ）で配列され、異なる相間の隣接するコイル同士は、機械角６０°〔電気角で（４／３）π〕ピッチで配列されている。従って、スペースＬは、機械角６０°の範囲で得られる。
この異なる相で隣接するコイルの配置ピッチ（４／３）π［ｒａｄ］は、この実施例のようなコア無しの平板モータにおいて、±５％の誤差範囲内であれば要求される各特性を満足でき通常許容される。すなわち、概ね（４／３）π［ｒａｄ］とされていればよい。
各コイルは、その幅が電気角でπ、すなわち機械角で４５°の範囲を占めるように形成され、円弧状に配列されている。
また、隣接する異なる相のコイル間、すなわち、１７−２と１７−３との間、１７−４と１７−５との間には、電気角でπ／３、すなわち機械角で１５°の角度間隙が設けられている。
換言すれば、同一相の２つのコイルは、機械角４５°ピッチ（電気角でπ）で配列され、異なる相間の隣接するコイル同士は、機械角６０°〔電気角で（４／３）π〕ピッチで配列されている。従って、スペースＬは、機械角６０°の範囲で得られる。
この異なる相で隣接するコイルの配置ピッチ（４／３）π［ｒａｄ］は、この実施例のようなコア無しの平板モータにおいて、±５％の誤差範囲内であれば要求される各特性を満足でき通常許容される。すなわち、概ね（４／３）π［ｒａｄ］とされていればよい。
次に、コイル１７―１〜１７−６の巻線方向と結線方法について説明する。
この第２実施例では、全てのコイル１７―１〜１７−６を、図（紙）の手前側から見てＣＷ（時計回り）方向に巻回しているが、例えば、Ｕ相であるコイル１７−１及び１７−２を例にすると、両コイルで電流の流れる方向を逆にするため、コイルの内側である巻き始め線（ｓｔ）同士を結線している。
同様に、Ｖ相であるコイル１７−３及び１７−４についても巻き始め線（ｓｔ）同士を結線し、Ｗ相であるコイル１７−５及び１７−６についても巻き始め線（ｓｔ）同士を結線している。
この第２実施例では、全てのコイル１７―１〜１７−６を、図（紙）の手前側から見てＣＷ（時計回り）方向に巻回しているが、例えば、Ｕ相であるコイル１７−１及び１７−２を例にすると、両コイルで電流の流れる方向を逆にするため、コイルの内側である巻き始め線（ｓｔ）同士を結線している。
同様に、Ｖ相であるコイル１７−３及び１７−４についても巻き始め線（ｓｔ）同士を結線し、Ｗ相であるコイル１７−５及び１７−６についても巻き始め線（ｓｔ）同士を結線している。
モータを３相駆動とするために、Ｕ，Ｖ，Ｗはそれぞれ電気角で｛（２／３）＋２ａ｝π［ｒａｄ］及び｛（４／３）＋２ａ｝π［ｒａｄ］離れている必要がある（ａ：任意の整数）。
実施例では、Ｕ相の入り口をコイル１７−１の外側である巻き終わり線（ｆ）側としている。
また、Ｖ相の入り口は、コイル１７−３は電気角で｛（１／３）＋２｝［ｒａｄ］離れているので、コイル７−３の巻き終わりでなく、電気角で｛（４／３）＋２｝［ｒａｄ］離れているコイル１７−４の巻き終わり線（ｆ）側としている。
また、Ｗ相の入り口は、コイル１７−５がコイル１７−１に対して電気角で｛（２／３）＋４｝［ｒａｄ］離れているので、コイル１７−５の巻き終わり線（ｆ）側としている。
さらに、各相において、上述の相の入り口としなかった方のコイル（１７−２，１７−３，１７−６）の外側である巻き終わり線同士を結線し、中点（ＣＯＭ）としている。このように結線する事により、各コイルとして同じに巻回された同一のコイルを用いることができるので、量産性が高く、配置違いの不良も無くなる。
実施例では、Ｕ相の入り口をコイル１７−１の外側である巻き終わり線（ｆ）側としている。
また、Ｖ相の入り口は、コイル１７−３は電気角で｛（１／３）＋２｝［ｒａｄ］離れているので、コイル７−３の巻き終わりでなく、電気角で｛（４／３）＋２｝［ｒａｄ］離れているコイル１７−４の巻き終わり線（ｆ）側としている。
また、Ｗ相の入り口は、コイル１７−５がコイル１７−１に対して電気角で｛（２／３）＋４｝［ｒａｄ］離れているので、コイル１７−５の巻き終わり線（ｆ）側としている。
さらに、各相において、上述の相の入り口としなかった方のコイル（１７−２，１７−３，１７−６）の外側である巻き終わり線同士を結線し、中点（ＣＯＭ）としている。このように結線する事により、各コイルとして同じに巻回された同一のコイルを用いることができるので、量産性が高く、配置違いの不良も無くなる。
このコイルの巻回及び結線方法は、各相を形成するコイルの数により異なる。
すなわち、図４で示すｎが奇数の場合は、第１実施例のように、３つの相について同じく巻線し、各相の同じ側を入り口とする。また、ｎが偶数の場合は、実施例２に示すように、３つの相を同じく巻線し、中間に位置する相についてのみ入り口と中点とを逆に結線するか、あるいは、各相の同じ側を入り口とし、中間に位置する相のみ逆方向に巻回する。
すなわち、図４で示すｎが奇数の場合は、第１実施例のように、３つの相について同じく巻線し、各相の同じ側を入り口とする。また、ｎが偶数の場合は、実施例２に示すように、３つの相を同じく巻線し、中間に位置する相についてのみ入り口と中点とを逆に結線するか、あるいは、各相の同じ側を入り口とし、中間に位置する相のみ逆方向に巻回する。
上述した各実施例における磁束の有効活用率（活用効率）について以下に説明する。具体的には、従来例のモータである各特許文献に記載されたモータについて求めたのと同様に、実施例における磁束の有効活用率を計算した。計算においては、極数が多いほど有効活用率は高くなるが、実際のモータでは、極数が多過ぎると隣接極間で磁束のループが形成されスロットまで到達しない磁束が増えるので、適度な極数とする必要がある。ここでは、従来例で８９％と最も有効活用率が高かった特許文献３に記載された１２極（１２コイル）を上限する範囲内で比較説明する。
各実施例において、着磁極数が１２以内でコイルを全周に渡り配置するのは、１０極９コイルの構成であり、図３（ｃ）に相当する。
この場合、マグネットの合計として電気角１０π［ｒａｄ］を占めるのに対し、コイル合計で電気角９π［ｒａｄ］の範囲がマグネットに対向しており、磁束の９／１０、すなわち９０％が有効活用されている。従って、従来の８９％に対して向上していることがわかる。
図３（ｃ）から明らかなように、残りの１０％は、異なる相同士の間として３ヶ所ある、各電気角（１／３）π［ｒａｄ］の間隙なので、さらに大型のモータで無理なく多極化できるのであれば、この異なる相同士の間の間隙は、電気角では変わらないものの、機械角では少なくなって更なる磁束の有効活用率の向上が望める。
この場合、マグネットの合計として電気角１０π［ｒａｄ］を占めるのに対し、コイル合計で電気角９π［ｒａｄ］の範囲がマグネットに対向しており、磁束の９／１０、すなわち９０％が有効活用されている。従って、従来の８９％に対して向上していることがわかる。
図３（ｃ）から明らかなように、残りの１０％は、異なる相同士の間として３ヶ所ある、各電気角（１／３）π［ｒａｄ］の間隙なので、さらに大型のモータで無理なく多極化できるのであれば、この異なる相同士の間の間隙は、電気角では変わらないものの、機械角では少なくなって更なる磁束の有効活用率の向上が望める。
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
１ シャフト部
２ ハブ
２ａ 載置部
２ｂ 雌ねじ
５ モータベース
５ａ 貫通孔
５ｂ 壁部
６ コア
６Ｓ スロット
７，１７ コイル
７ａ 巻き線端末
１１ ハウジング
１１ａ フランジ部
１３ 外筒部
１４ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
１７（１７−１〜１７−６） コイル
１８ マグネット
２１ 外筒部
３２ モータベース
３３ キャプスタンホルダ
３４ ＦＰＣ
３５ シャフト
３６ ハブ
５１，５２ モータ
７１ ハードディスク
７１Ａ，７１Ｂ 記録再生ヘッド
Ｂ 軸受
Ｌ 欠落部（スペース）
Ｒ ロータ
Ｓ ステータ
Ｕ，Ｖ，Ｗ 相
２ ハブ
２ａ 載置部
２ｂ 雌ねじ
５ モータベース
５ａ 貫通孔
５ｂ 壁部
６ コア
６Ｓ スロット
７，１７ コイル
７ａ 巻き線端末
１１ ハウジング
１１ａ フランジ部
１３ 外筒部
１４ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
１７（１７−１〜１７−６） コイル
１８ マグネット
２１ 外筒部
３２ モータベース
３３ キャプスタンホルダ
３４ ＦＰＣ
３５ シャフト
３６ ハブ
５１，５２ モータ
７１ ハードディスク
７１Ａ，７１Ｂ 記録再生ヘッド
Ｂ 軸受
Ｌ 欠落部（スペース）
Ｒ ロータ
Ｓ ステータ
Ｕ，Ｖ，Ｗ 相
Claims (3)
- 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネットと、
このマグネットと対向して所定のピッチで円弧状に配列された３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のスロットを有するコアと、
前記スロットにそれぞれ巻回された３ｎ個のコイルと、を備え、
前記３ｎ個のコイルへの通電により前記マグネットと前記コアとが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記マグネットの磁極数は３ｎ＋１より大きい偶数であり、
前記３ｎ個のコイルを、隣接するｎ個のコイルを１つの相とする３相として構成し、
前記所定のピッチを、前記３相における各相の前記ｎ個のコイルが巻回されたｎ個の前記スロットについては、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するスロット同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成り、前記マグネットの１磁極分以上にわたって前記スロットがないスペースを設けたことを特徴とするモータ。 - 前記マグネットを有するロータと、
前記コアを有するステータと、を備え、
前記ロータは、動圧軸受を介して、前記ステータに対して回転自由に支持されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。 - 複数の磁極がそれぞれ等角度幅で設けられた環状のマグネットと、
導体が扁平の環状に巻回されて成る３ｎ個（ｎ：２以上の整数）のコイルと、を備え、
前記３ｎ個のコイルを、前記マグネットに対向して所定のピッチで円弧状に配列し、前記コイルへの通電により前記マグネットと前記ｎ個のコイルとが同芯で相対的に回転移動するよう構成されたモータにおいて、
前記マグネットの磁極数は３ｎ＋１より大きい偶数であり、
前記３ｎ個のコイルを、隣接するｎ個のコイルを１つの相とする３相として構成し、
前記所定のピッチを、前記３相における各相の前記ｎ個のコイルについては、前記等角度幅と同じ角度ピッチとする一方、異なる相間で隣接するコイル同士については、前記等角度幅の略４／３倍の角度ピッチとして成り、前記マグネットの１磁極分以上にわたって前記コイルがないスペースを設けたことを特徴とするモータ。
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