JPH09215289A - モータ構造 - Google Patents

モータ構造

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JPH09215289A
JPH09215289A JP8034170A JP3417096A JPH09215289A JP H09215289 A JPH09215289 A JP H09215289A JP 8034170 A JP8034170 A JP 8034170A JP 3417096 A JP3417096 A JP 3417096A JP H09215289 A JPH09215289 A JP H09215289A
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stator yoke
spindle motor
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譲 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 組立精度と作動の安定性を高めると共に部品点数を減少
させてコストを安くできるクローポール型同期モータ・
タイプの記憶装置用スピンドルモータの構造を提供する
こと。 【解決手段】 モータ構造は、極歯7,7Aを有するス
テータヨーク5,9,9A,9Bに保持されたアーマチ
ュアコイル8,8Aを含む2つのステータ17とロータ
14とを共軸に設け、ロータ14を回転軸11を中心と
してステータ17に対して共軸に回転可能に設け、アー
マチュアコイル8,8Aから引出部を含む引出線16を
引き出して成るクローポール型同期モータにおいて、記
憶装置のシャーシ1の一部をステータヨーク5の一部と
して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ構造、特
に、FDD、HDD、CD−ROM等によって代表され
る記憶装置のスピンドルモータとして使用することがで
きるクローポール型2相同期モータに関する。
【0002】
【従来の技術】FDD、HDD、CD−ROM等の記憶
装置のスピンドルモータとしては、高度な性能が要求さ
れることから、従来は、3相ブラシレスDCモータが使
用されてきた。しかし、最近、記憶装置に対して製造コ
ストの低減が強く要求されるようになったため、どうし
ても高価になる3相ブラシレスDCモータでは価格の低
減化に対応できなくなってきている。これに対して、ク
ローポール型2相同期モータは、速度制御をオープンル
ープで行うことができ、励磁切替えのセンサーが不用に
なるために、構造が簡単になり、コストを低く押さえる
ことができるが、基本的には、ステッピングモータであ
るために、コギングが大きく、トルクリップル、振動、
騒音、漏洩磁束が大きいなどの問題があり、スピンドル
モータとして使用できなかった。
【0003】特願平7−197970は、コギングを押
さえてトルクリップルを小さくしたクローポール型2相
同期モータを開示しているが、さらにモータ構成部品の
削減をして低価格化を図り、磁気漏洩を防止すると共に
記憶装置への組立精度及び安定性の向上を図る点で問題
があった。
【0004】さらに、スピンドルモータ自身の問題とし
て、スピンドルモータは、記憶装置のシャーシと別体に
なっているため、シャーシへの取り付け時に、治具を用
いても、モータの回転中心が記憶装置の適切なヘッド位
置に対して微妙にずれを生じ、ヘッドとの間でアライメ
ント不良を起こすという問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、モータの構成部品点数を削減し、記憶装置
への組立精度を高めると共に歩留まりを向上させること
によって、記憶装置のスピンドルモータとして使用可能
な低コストかつ高性能で安定したクローポール型2相同
期モータのモータ構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明に基づくモータ構造は、 軟磁性材から
成る鋼板を折り曲げて形成した極歯を有するステータヨ
ークでアーマチュアコイルを挟持したステータと極歯と
所定の微少間隔で対向するように設けられた永久磁石か
ら成るロータを共軸に設け、アーマチュアコイルから引
出線を引出して成るクロポール型同期モータにおいて記
憶装置のシャーシの一部をステータヨークの一部として
構成したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施態様を図面に基づいて説明する。図1は、本発明のク
ローポール型2相同期モータを設けた記憶装置の一種で
あるフロッピーディスクドライブの斜視図である。ま
た、図2及び図3は、本発明のクローポールスピンドル
モータの第1実施態様を、図4及び5は第2実施例を、
図6及び7は、それぞれ、第3実施例及び第4実施例を
示す。
【0008】図1において、フロッピーディスクドライ
ブは、シャーシ1、スピンドルモータ2及び磁気ヘッド
3とヘッドアクチュエータ用ステッピングモータ4とを
有する。シャーシ1には、磁気ヘッド3の近傍に後述の
円形凹部が絞り加工により形成されており、これにスピ
ンドルモータ2が実装されている。このスピンドルモー
タ2から引出線(図1には示されていない)が引き出さ
れているが、この配置等については後述する。本発明で
スピンドルモータ2は、以下に実施例で説明するクロー
ポール型2相同期モータで構成されているので、クロー
ポールスピンドルモータ2Aとして説明することにす
る。
【0009】第1実施例を示す図2及び3において、フ
ロッピーディスクのシャーシ1に円形凹部1Aを絞り加
工によって形成している。円形凹部1Aの底部1Dは、
クローポールスピンドルモータ2Aの円周方向に配列さ
れたステータヨーク5を形成する部分と軸受10を支持
するフランジ6を兼ねている。ステータヨーク5に円周
方向に均等に極歯7(例えば、モータの基本ステップ数
が96の場合、各ステータヨーク5当り極歯の数は24
個になる)が、円形凹部1Aの、極歯7の根元に当たる
位置から半径方向外側に向けた極歯7の歯先に当たる部
分1Bを直角に抜き起こすことによって形成されてお
り、極歯7が抜き起こされていない部分(図示せず)で
ステータヨークとフランジ6が接合されている。なお、
前記円形凹部1Aの形状は必ずしも真円ではなく、上記
目的に合う形状であってもよいことは勿論のことであ
る。
【0010】ステータヨーク5に第1アーマチュアコイ
ル8を上方から挿入、内周にステータヨーク5と同数で
同配列である極歯7を持つ上側ステータヨーク9を、そ
れらの極歯7がステータヨーク5の極歯7と所定の間隔
を置いて交互に配列されるようにして対向させ、円形凹
部1Aに嵌入させる。
【0011】ついで、ステータヨーク5及び9と同様に
極歯7Aを対向させたステータヨーク9A、9Bの間に
第2アーマチュアコイル8Aを挟持して、円形凹部1A
に嵌入させる。この場合、第1及び第2アーマチュアコ
イル8及び8Aの一方をA相とし、他方をB相として、
各々の位相が電気角で80゜乃至90゜になるように後
述のステータの配置を調整する。アーマチュアコイル
8,8Aから引出線16が引き出されているが、それの
引出部16aの傾斜角θは、クローポールスピンドルモ
ータ2Aからの漏洩磁束が磁気ヘッド3に対して影響を
及ぼさず、しかも、最も短くなる範囲になるように、ク
ローポールスピンドルモータ2Aの中心軸と磁気ヘッド
3の中心とを結ぶ直線SMに対し前記回転軸の中心から
磁気ヘッド側への方向を基準として、±30゜乃至±1
35゜(±30゜乃至±90゜が望ましい)の傾斜角度
の範囲内に設定されている。なお、ステータヨーク5及
び9,9A,9Bは軟磁性材製である。
【0012】次に、図3に示すように、ステータヨーク
5、9、9A、9Bの中心に円筒状の含油軸受10を配
する。この含油軸受10の外周に高分子材料でモールド
成形部18を形成して、この軸受10をフランジ6即ち
シャーシ1の円形凹部1Aと一体的に固定する。同時
に、高分子材料でステータヨークの外周部と極歯部とア
ーマチュアコイル部をシャーシ1の円形凹部1Aと一体
的に固定する。このようにして、クローポールスピンド
ルモータ2Aのステータ17が形成される。尤も、この
固定方法は、プラズマ溶接、カシメ等、その他の適当な
方法に代えることができる。
【0013】12は円板状のプラスチックマグネット製
のハブ台であり、その下面にハブ台12と共芯に下方に
突出する同じプラスチック製の円筒形の、ロータマグネ
ット受部12aが一体に形成されている。ロータマグネ
ット受部12aの外周にロータマグネット13が嵌合固
定されている。ハブ台12のハブ面にはディスクハブ吸
着用磁極が8極磁着され、ロータマグネット13には界
磁マグネットとして48極の磁極が着磁されている。
又、ハブ台12の中心部に回転軸11の上端が挿入固定
されている。ここで、回転軸11、ハブ台12及びロー
タマグネット13で、ロータ14を構成し、ハブ台12
の上面にロータ14の回転を外部に伝達するためのドラ
イブピン15が設けられている。このロータ14の回転
軸11を軸受10に挿通させてロータ14をステータ1
7内に設置する。この場合、ロータマグネット13の外
周面と極歯7の内周面との間に所定の間隔が開くように
設定されている。かくて、クローポールスピンドルモー
タ2Aの組立が完了する。
【0014】スピンドルモータがフロッピーディスクド
ライブのシャーシと全く別体である公知例の場合には、
モータをシャーシに位置決めするためには両者間の芯合
わせ調整を必要とする。これに対して、本実施例の場合
は、上述のように、記憶装置の1種であるフロッピーデ
ィスクドライブのシャーシ1の一部を同モータの構成要
件としているので、クローポールスピンドルモータ2A
は、公知例のような調整を必要とせずに精度高くシャー
シ1に位置決めされる。従って、その分だけクローポー
ルスピンドルモータ2Aの安定性を高め、部品点数の削
減を図りコストを低減できる。また、本実施例は、シャ
ーシ1に絞り加工を施してあるため、シャーシ1の強度
が高くなるので、耐環境特性が向上したドライブ機構と
して用いることができる。
【0015】図4及び5に示す本発明の第2実施例のク
ローポールスピンドルモータ2Bでは、第1実施例の円
形凹部1Aを形成せず、シャーシ1においてクローポー
ルスピンドルモータ2Bの上側の第1アーマチュアコイ
ル8の上側の極歯7の根元に当たる位置から半径方向外
側へ極歯7の長さに当たる位置までの部分19を台形状
に打ち抜き図4で下方へ直角に曲げて極歯7を形成す
る。極歯7はロータマグネット13と対向して円周方向
に、望ましくは等間隔で、複数個(例えば、本実施例で
は、24個)形成されている。
【0016】シャーシ1において、第1アーマチュアコ
イル8の上側のステータヨーク5の外側縁に相当する位
置から半径外側へこのステータヨーク5の外周部5aの
下端に当たる位置までの長方形の部分20を打ち抜き図
4で下方へ直角に曲げてこの外周部5aを形成する。外
周部5aは回転軸1を中心とする円周方向に、望ましく
は等間隔で、複数個(例えば、6個)形成されている。
さらに、ステータヨーク5の中心の凹形状のフランジ部
6には、ロータ14の回転軸11を支える軸受10を挿
入固定している。
【0017】下側にステータヨーク9を取り付けた第1
アーマチュアコイル8を、図4で下方から極歯7とステ
ータヨーク5の外周部5aとの間に装着する。ステータ
ヨーク5の外周部5aと極歯7の根元との間のシャーシ
1の環状部分5bで第1アーマチュアコイル8の上側を
保持するステータヨーク5を構成する。次いで、極歯7
Aが形成されたステータヨーク9Aと他のステータヨー
ク9B内に保持された第2アーマチュアコイル8Aを第
1アーマチュアコイル8の下方からこれと共軸に設置
し、ステータヨーク5の外周部5aの下端とステータヨ
ーク9Aの外周部の上端とを溶接22によって結合す
る。従って、第1及び第2アーマチュアコイル8,8A
が第1実施例と順序も方向も逆に取り付けられる。
【0018】23は、円盤部23aを有する円筒形のロ
ータマグネット受け部であり、ロータマグネット受部2
3bの外周にロータマグネット13を嵌装し、円盤部2
3aの中心を取付けねじ24によって回転軸11の下端
に固定する。
【0019】その他は第1実施例と同じであるので、同
じ部品及び同じ部分には同じ番号を付けて示し、その説
明は省略する。
【0020】図6に示す本発明の第3実施例のクローポ
ールスピンドルモータ2Cでは、第1アーマチュアコイ
ル8の上側のステータヨーク5に形成されるべき極歯7
を、シャーシ1の、極歯7の根元に当たる部分から半径
方向内側の部分25で極歯7に相当する部分を残して打
ち抜き、これを図6で下方に直角に曲げることによって
極歯7を形成する。ロータ14の構造は、第1実施例の
ロータ14と同じである。また、軸受10はステータヨ
ーク9Aの中心部にあるフランジ部6に設けられてい
る。その他は第2実施例と同じであるから、第1及び第
2実施例の説明に用いた参照番号を対応の部品及び部分
で示し、それらの説明を省略する。
【0021】今までに述べた第1乃至第3実施例のクロ
ーポールスピンドルモータがインナーロータタイプであ
るのに対して、図7に示す本発明の第4実施例のクロー
ポールスピンドルモータ2Dはアウターロータタイプの
ものである。
【0022】シャーシ1に円形凹部1Cが形成され、そ
の中心部は、回転軸11が挿入される含油軸受10が固
定される円形凸状のフランジ26になっている。円形凹
部1Cの底部の内、フランジから半径外側の部分は第1
アーマチュアコイル8の下側のステータヨーク5を構成
する。円形凹部1Cの底部はその外縁から所定の小寸法
だけ半径方向内側の位置から該底部の中央部までの部分
5cを台形状に直角に抜き起こして第1アーマチュアコ
イル8用の極歯7を形成する。
【0023】極歯7を有する上側ステータヨーク9に保
持された第1アーマチュアコイル8をステータヨーク5
の内壁面と極歯7との間に上方から挿入し、ステータヨ
ーク5上に設定する。次いで、共に極歯7Aを有する上
下ステータヨーク9A,9Bによって保持された第2ア
ーマチュアコイル8Aを第1アーマチュアコイル8の上
方に共軸に固設する。
【0024】27は円盤形のハブ台で、その下面中心部
にリング状のハブ部12cが形成されている。皿状のロ
ータヨーク28の外周に形成された円筒部の内周面に
は、ロータマグネット13が、内周面を極歯7及び7A
から所定距離だけ離間して、設けられている。ここで、
回転軸11、ハブ台27、ロータヨーク28、ロータマ
グネット13でロータ30を構成し、それぞれのステー
タヨークに保持された第1及び第2アーマチュアコイル
8,8A及び極歯7,7Aでステータ31を構成する。
【0025】シャーシ1の円形凹部1Cのフランジ26
の上に立設された円筒形の含油軸受10の外周面と第1
及び第2アーマチュアコイル8,8Aのステータヨーク
の内周面と外周面に配設された極歯7,7Aとフランジ
26とが、これらの間に形成された空間内に高分子材料
をモールディングして形成されたモールド形成部32等
によって互いに固定される。
【0026】最後に、含油軸受10に、ハブ台27に固
定された回転軸11を挿入することによってクローポー
ルスピンドルモータ2Cの組立が完了する。
【0027】以上の第2乃至第4実施例のクローポール
スピンドルモータは、第1実施例と同様の効果を奏する
ものである。
【0028】
【発明の効果】この発明に基づくクローポールスピンド
ルモータは、その構成部品であるステータヨークの一部
としてこのモータが実装される記憶装置のシャーシの一
部を用いている。従って、モータの構成部品点数を削減
し、記憶装置への組立精度を高めると共に歩留りを向上
させることによって、記憶装置のスピンドルモータとし
て使用可能な低コストで高性能のクローポールスピンド
ルモータが得られるという効果がある。さらに、記憶装
置のシャーシを絞り加工によって円形凹部を形成する場
合は、シャーシの強度が高められるという効果もある。
【0029】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に基づくスピンドルモータが実装され
たフロッピーディスクドライブの斜視図である。
【図2】この発明に基づくクローポールスピンドルモー
タの第1実施例の、図3のX−X線に沿う断面図であ
る。
【図3】図2のクローポールスピンドルモータの平面図
である。
【図4】この発明に基づくクローポールスピンドルモー
タの第2実施例の軸断面図である。
【図5】図2のクローポールスピンドルモータの平面図
である。
【図6】この発明に基づくクローポールスピンドルモー
タの第3実施例の軸断面図である。
【図7】この発明に基づくクローポールスピンドルモー
タの第4実施例の軸断面図である。
【符号の説明】
1 シャーシ 1A,1C 円形凹部 2A,2B,2C,2D クローポールスピンドルモ
ータ 3 磁気ヘッド 5 ステータヨーク 6 フランジ 7,7A 極歯 8 第1アーマチュアコイル 8A 第2アーマチュアコイル 9,9A,9B ステータヨーク 10 含油軸受 11 回転軸 12 ハブ台 12a ロータマグネット受部 12b 軸受部 12c ハブ部 13 ロータマグネット 14 ロータ 16 引出線 16a 引出部 17 ステータ 18 モールド成形部 23 ロータマグネット受け 23b ロータマグネット受部 26 フランジ 27 ハブ台 29 ロータマグネット受部 30 ロータ 31 ステータ 32 モールド形成部 θ 傾斜角 SM 直線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年12月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の
施の形態を説明する。図1は、本発明のクローポール型
2相同期モータを設けた記憶装置の一種であるフロッピ
ーディスクドライブの斜視図である。また、図2及び図
3は、本発明のクローポールスピンドルモータの第1
施形態(以下、「第1実施例」という)を、図4及び
5は第2実施形態(以下、「第2実施例」という)を、
図6及び7は、それぞれ、第3実施形態(以下、「第
3実施例」という)及び第4実施形態(以下、第4実施
例という)を示す。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 第1実施例を示す図2及び3において、
フロッピーディスクのシャーシ1に円形凹部1Aを絞り
加工によって形成している。円形凹部1Aの底部1D
は、クローポールスピンドルモータ2Aの円周方向に配
列されたステータヨーク5を形成する部分と軸受10を
支持するフランジ6を兼ねている。ステータヨーク5に
円周方向に均等に極歯7(例えば、モータの基本ステッ
プ数が96の場合、ステータヨーク5の極歯の数は24
個になる)が、円形凹部1Aの、極歯7の根元に当たる
位置から半径方向外側に向けた極歯7の歯先に当たる部
分1Bを直角に抜き起こすことによって形成されてお
り、極歯7が抜き起こされていない部分(図示せず)で
ステータヨークとフランジ6が接合されている。なお、
前記円形凹部1Aの形状は必ずしも真円ではなく、上記
目的に合う形状であってもよいことは勿論のことであ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】 ついで、ステータヨーク5及び9と同様
に極歯7Aを対向させたステータヨーク9A、9Bの間
に第2アーマチュアコイル8Aを挟持して、円形凹部1
Aに嵌入させる。この場合、第1及び第2アーマチュア
コイル8及び8Aの一方をA相とし、他方をB相とし
て、各々の位相差が電気角で80゜乃至90゜になるよ
うに後述のステータの配置を調整する。アーマチュアコ
イル8,8Aから引出線16が引き出されているが、そ
れの引出部16aの傾斜角θは、クローポールスピンド
ルモータ2Aからの漏洩磁束が磁気ヘッド3に対して影
響を及ぼさず、しかも、最も短くなる範囲になるよう
に、クローポールスピンドルモータ2Aの中心軸と磁気
ヘッド3の中心とを結ぶ直線SMに対し前記回転軸の中
心から磁気ヘッド側への方向を基準として、±30゜乃
至±135゜(±30°乃至±90゜が望ましい)の傾
斜角度の範囲内に設定されている。なお、ステータヨー
ク5及び9,9A,9Bは軟磁性材製である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】 図4及び5に示す本発明の第2実施例の
クローポールスピンドルモータ2Bでは、第1実施例の
円形凹部1Aを形成せず、シャーシ1においてクローポ
ールスピンドルモータ2Bの上側の第1アーマチュアコ
イル8用の上側のステータヨーク9の極歯7の根元に当
たる位置から半径方向外側へ極歯7の長さに当たる位置
までの部分19を台形状に打ち抜き図4で下方へ直角に
曲げて極歯7を形成する。極歯7はロータマグネット1
3と対向して円周方向に、望ましくは等間隔で、複数個
(例えば、本実施例では、24個)形成されている。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】 シャーシ1の円形凹部1Cのフランジ2
6の上に立設された円筒形の含油軸受10の外周面と第
1及び第2アーマチュアコイル8,8Aのステータヨー
クの内周面とフランジ26とが、これらの間に形成され
た空間内に高分子材料をモールディングして形成された
モールド成形部32等によって互いに固定される。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】 この発明に基づくクローポールスピンドルモ
ータの第1実施形態斜視図で、主要部を破断して示し
たものである。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】 図2のクローポールスピンドルモータの軸方
向断面図である。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】 この発明に基づくクローポールスピンドルモ
ータの第2実施形態であって、図5のX−X線に沿った
断面図である。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】 図のクローポールスピンドルモータの平面
図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟磁性材から成る鋼板を折り曲げて形成
    した極歯を有するステータヨークでアーマチュアコイル
    を挟持したステータと該極歯と所定の微少間隔で対向す
    るように設けられた永久磁石から成るロータを共軸に設
    け、該アーマチュアコイルから引出線を引出して成るク
    ローポール型同期モータの構造において、記憶装置のシ
    ャーシの一部を前記ステータヨークの一部として構成し
    たことを特徴とするモータ構造。
  2. 【請求項2】 該ステータヨークの極歯を前記シャーシ
    の一部から形成したことを特徴とする請求項1に記載の
    モータ構造。
  3. 【請求項3】 前記シャーシの一部は円形凹部に形成さ
    れ、該円形凹部の底部を極歯を含む前記ステータヨーク
    として構成することを特徴とする請求項1に記載のモー
    タ構造。
  4. 【請求項4】 前記シャーシの一部にフランジを構成
    し、該フランジに前記ロータの軸受を固定したことを特
    徴とする請求項1乃至3の何れかの1に記載のモータ構
    造。
  5. 【請求項5】 前記軸受、前記ステータヨーク及び前記
    シャーシとをモールド成形部で結合することを特徴とす
    る請求項4に記載のモータ構造。
  6. 【請求項6】 前記引出線は、前記記憶装置の磁気ヘッ
    ドの中心と前記回転軸の中心とを結ぶ直線に対し前記回
    転軸の中心から磁気ヘッド側への方向を基準として±3
    0゜乃至±135゜の傾斜角度で傾斜していることを特
    徴とする請求項1乃至5のいずれかの1に記載のモータ
    構造。
  7. 【請求項7】 前記傾斜角度は±30゜乃至±90゜で
    あることを特徴とする請求項6に記載のモータ。
  8. 【請求項8】 複数のアーマチュアコイル及び複数のス
    テータヨークを、アーマチュアコイル、ステータヨーク
    の順に前記シャーシの片側から組み込んでステータ部を
    構成し、次いで、該ステータ部に前記ロータを組み付け
    ることを特徴とする請求項2乃至7の何れかの1に記載
    のモータ構造。
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