CN203607935U - 主轴马达和盘片驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种盘片驱动装置用的主轴马达和盘片驱动装置，所述主轴马达具有基底部、定子、有盖圆筒状的转子轮毂、转子磁铁以及轴承机构。转子磁铁由钕系粘结磁铁制成。转子磁铁的径向厚度在0.7mm以上且1.0mm以下。转子磁铁与定子的定子铁芯之间的径向距离在0.15mm以上且0.20mm以下。在定子与转子磁铁之间产生的转矩的转矩常数（Kt）在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下。马达常数（Km）在2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下。

Description

主轴马达和盘片驱动装置
技术领域
本实用新型涉及一种盘片驱动装置用的主轴马达。
背景技术
以往，主轴马达（以下简称为“马达”）装设于硬盘驱动装置等盘片驱动装置。在日本公开公报2004-135467号公报所公开的外转子型的马达中，转子组包括杯状的旋转轮毂体以及驱动磁铁。定子组包括定子铁芯和卷绕于定子铁芯的驱动线圈。驱动磁铁固定于旋转轮毂体的环状立壁部的内周面，且与定子铁芯的外周面对置。在马达驱动时，在驱动磁铁与驱动线圈之间产生磁作用。在日本公开公报2008-97803号公报中也公开了一种永磁铁与电磁铁的外周侧对置的马达。
但是，近年来盘片驱动装置要求薄型化，装设于盘片驱动装置的马达也同样要求进一步薄型化。
实用新型内容
本实用新型为薄型的马达，其目的为在马达旋转时产生足够的转矩并缩短启动时间。
本实用新型的例示性的盘片驱动装置用的主轴马达具有基底部、定子、转子轮毂、转子磁铁以及轴承机构。基底部具有定子铁芯和多个线圈。多个线圈安装于定子铁芯。定子配置在基底部的上方。转子轮毂呈有盖圆筒状，且具有盖部和侧壁部。盖部位于定子的上方。侧壁部从盖部的外缘向下方延伸。转子磁铁位于定子的径向外侧，且固定于转子轮毂的侧壁部的内周面。轴承机构将转子轮毂和转子磁铁支承为能够相对于基底部和定子旋转。在轴向，定子铁芯的高度为定子的高度的50％以上且70％以下。定子与转子磁铁之间产生的转矩的转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下。马达常数Km在2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下。
本实用新型的其他例示性的盘片驱动装置用的主轴马达具有基底部、定子、转子轮毂、转子磁铁以及轴承机构。基底部具有定子铁芯和多个线圈。多个线圈安装于定子铁芯。定子配置在基底部的上方。转子轮毂呈有盖圆筒状，且具有盖部和侧壁部。盖部位于定子的上方。侧壁部从盖部的外缘向下方延伸。转子磁铁位于定子的径向外侧，且固定于转子轮毂的侧壁部的内周面。轴承机构将转子轮毂和转子磁铁支承为能够相对于基底部和定子旋转。在轴向，定子铁芯的高度为定子的高度的50％以上且70％以下。定子与转子磁铁之间产生的转矩的转矩常数Kt在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下，马达常数Km在1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下。
根据本实用新型，能够在薄型的马达中产生足够的转矩，且能够缩短启动时间。
通过以下的参照附图对本实用新型的优选实施方式进行的详细说明，本实用新型的以上所述以及其他的特征、要素、步骤、特点和优点会变得更加明确。
附图说明
图1是示出第1实施方式所涉及的盘片驱动装置的图。
图2是主轴马达的剖视图。
图3是定子的俯视图。
图4是放大示出主轴马达的一部分的图。
图5是放大示出主轴马达的一部分的图。
图6是示出转子磁铁的厚度与转矩常数以及气隙与转矩常数之间的关系的图。
图7是示出转子磁铁的厚度与马达常数以及气隙与马达常数之间的关系的图。
图8是示出定子铁芯的高度与铁芯高度比例以及导线的直径与铁芯高度比例之间的关系的图。
图9是示出定子铁芯的高度与马达常数以及导线的直径与马达常数之间的关系的图。
图10是示出定子铁芯的高度与转矩常数以及导线的直径与转矩常数之间的关系的图。
图11是示出定子铁芯的高度与导线的层数以及导线的直径与导线的层数之间的关系的图。
图12是示出定子铁芯的高度与铁芯高度比例以及导线的直径与铁芯高度比例之间的关系的图。
图13是示出定子铁芯的高度与马达常数以及导线的直径与马达常数之间的关系的图。
图14是示出定子铁芯的高度与转矩常数以及导线的直径与转矩常数之间的关系的图。
图15是示出定子铁芯的高度与导线的层数以及导线的直径与导线的层数之间的关系的图。
图16是示出定子铁芯的高度与铁芯高度比例以及导线的直径与铁芯高度比例之间的关系的图。
图17是示出定子铁芯的高度与马达常数以及导线的直径与马达常数之间的关系的图。
图18是示出定子铁芯的高度与转矩常数以及导线的直径与转矩常数之间的关系的图。
图19是示出定子铁芯的高度与导线的层数以及导线的直径与导线的层数之间的关系的图。
图20是示出第2实施方式所涉及的盘片驱动装置的图。
图21是主轴马达的剖视图。
图22是放大示出主轴马达的一部分的图。
图23是示出转子磁铁的厚度与转矩常数以及气隙与转矩常数之间的关系的图。
图24是示出转子磁铁的厚度与马达常数以及气隙与马达常数之间的关系的图。
图25是示出定子铁芯的高度与铁芯高度比例以及导线的直径与铁芯高度比例之间的关系的图。
图26是示出定子铁芯的高度与马达常数以及导线的直径与马达常数之间的关系的图。
图27是示出定子铁芯的高度与转矩常数以及导线的直径与转矩常数之间的关系的图。
图28是示出定子铁芯的高度与导线的层数以及导线的直径与导线的层数之间的关系的图。
具体实施方式
在本说明书中，将马达的中心轴线方向上的图1的上侧简称为“上侧”，将下侧简称为“下侧”。另外，上下方向并不表示被组装到实际设备时的位置关系和方向。并且，将与中心轴线平行的方向称作“轴向”，将以中心轴线为中心并与中心轴线正交的方向简称为“径向”，将以中心轴线为中心的周向简称为“周向”。
并且，在本申请中，所谓“平行的方向”也包括大致平行的方向。并且，本申请中的所谓“正交的方向”也包括大致正交的方向。
图1是包括本实用新型的例示性的第1实施方式所涉及的主轴马达（以下简称为“马达”）的盘片驱动装置1的纵剖视图。在图1的例子中，盘片驱动装置1用于2.5英寸且7mm厚型的硬盘驱动装置。换言之，盘片驱动装置1是2.5英寸且7mm厚型的硬盘驱动装置。盘片驱动装置1包括例如2个盘片11、马达12、存取部13、机壳14以及夹紧装置151。马达12使记录信息的盘片11旋转。存取部13对2个盘片11进行信息的读取和写入中的至少一项。马达12是三相无刷马达。
机壳14包括第一机壳部件141和板状的第二机壳部件142。机壳14收纳盘片11、马达12、存取部13以及夹紧装置151。更详细地说，盘片11、马达12、存取部13以及夹紧装置151收纳在第一机壳部件141的内侧。第二机壳部件142嵌于第一机壳部件141，从而构成机壳14。盘片驱动装置1的内部空间优选为尘埃极度少的洁净的空间。
在垫圈153的上下配置两个盘片11，且通过夹紧装置151将这两个盘片11夹紧于马达12。更详细地说，2个盘片11通过夹紧装置151而被夹紧于转子轮毂31。关于转子轮毂31在以后叙述。存取部13包括头部件131、臂部132以及头部件移动机构133。头部件131接近盘片11，进行信息的磁读取和磁写入中的至少一项。臂部132支承头部件131。头部件移动机构133通过移动臂部132而使头部件131相对于盘片11相对地移动。通过这些结构，头部件131在接近旋转的盘片11的状态下访问盘片11的所需位置。
图2是马达12的纵剖视图。马达12是外转子型马达，且包括作为固定组装体的静止部2、作为旋转组装体的旋转部3以及轴承机构4。静止部2包括大致板状的作为基底部的基底板21、定子22、绝缘衬套23、磁性部件24以及配线基板25。换言之，马达12包括作为基底部的基底板21、定子22、绝缘衬套23、磁性部件24以及配线基板25。基地板21为图1的第一机壳部件141的一部分。定子22配置在基底板21的上方，且包括定子铁芯221和线圈222。线圈222安装于定子铁芯221。定子铁芯221的径向内侧的部位固定于基底板21的圆筒状的保持架211的周围。磁性部件24呈以中心轴线J1为中心的圆环状，并通过粘接剂固定在基底板21的上表面212。在静止部2中，线圈222的导线223在穿入到绝缘衬套23中的状态下与绝缘衬套23一起插入到基底板21的贯通孔中。导线223的端部通过焊锡等接合于配线基板25。
旋转部3包括转子轮毂31和转子磁铁32。换言之，马达12包括转子轮毂31以及转子磁铁32。转子轮毂31呈大致有盖圆筒状。转子轮毂31包括盖部311、侧壁部312、轮毂筒部313以及盘片载置部314。盖部311位于定子22的上方。轮毂筒部313呈以中心轴线J1为中心的圆筒状，且在轴承机构4的外侧从盖部311的下表面311a向下方延伸。侧壁部312从盖部311的外缘向下方延伸。盘片载置部314从侧壁部312向径向外侧扩展。图1的盘片11载置到盘片载置部314上。
转子磁铁32固定于侧壁部312的内周面312a，并位于定子22的径向外侧。转子磁铁32由钕系粘结磁铁(Nd-Fe-B BOND MAGNET)制成。磁性部件24位于转子磁铁32的下方。在转子磁铁32与磁性部件24之间产生磁吸引力。
当马达12驱动时，在定子22与转子磁铁32之间产生转矩。定子22与转子磁铁32之间产生的转矩的转矩常数Kt优选为4mN·m/A以上且6mN·m/A以下。并且，马达常数Km优选为2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下。马达常数Km使用转矩常数Kt和线圈222的导线电阻值R被定义为Km＝Kt/√（R）。
轴承机构4包括轴部41、套筒42、套筒机壳43、推力板44、帽部45以及润滑油46。轴部41从盖部311的径向内侧的部位向下方延伸。轴部41与转子轮毂31是连为一体的部件。在轴部41的内部沿全长设置内螺纹部411。在盖部311的中央，图1所示的外螺纹螺钉152与内螺纹部411螺合。由此，夹紧装置151固定于马达12，且盘片11被夹紧于转子轮毂31。
除以上所述的夹紧方式（以下称作“中央夹紧方式”）以外，还有轮毂夹紧方式。轮毂夹紧方式通过在转子轮毂的盖部的上表面设置多个内螺纹部，且使外螺纹螺钉与内螺纹部螺合，从而将夹紧装置固定于马达。轮毂夹紧方式因外螺纹螺钉固定于盖部，因此需要将盖部的高度降低相应于外螺纹螺钉高度的量。并且，因在轮毂构成外螺纹螺钉，因此轮毂变厚。在用于7mm厚型或以后所述的5mm厚型的盘片驱动装置的薄型马达中，对于确保盖部的下表面与基底板的上表面之间的空间，中央夹紧方式是有效的。
轴部41插入到套筒42的内侧。套筒机壳43位于轮毂筒部313的内侧。套筒42固定于套筒机壳43的内周面。通过中央的外螺纹部与内螺纹部411螺合，推力板44固定于轴部41的下部。帽部45固定于套筒机壳43的下端且封闭套筒机壳43的下侧的开口。
在马达12中，在径向间隙471、第一轴向间隙472以及第二轴向间隙473中连续充填有润滑油46。径向间隙471为套筒42的内周面与轴部41的外周面之间的间隙。第一轴向间隙472为套筒42的下表面与推力板44的上表面之间的间隙。第二轴向间隙473为套筒42的上表面与盖部311的下表面311a以及套筒机壳43的上表面与盖部311的下表面311a之间的间隙。并且，在马达12中，在第三轴向间隙474和密封间隙475中也连续充填有润滑油46。第三轴向间隙474为推力板44的下表面与帽部45的上表面之间的间隙。密封间隙475为轮毂筒部313的内周面与套筒机壳43的外周面的上部之间的间隙。
在套筒42的内周面设置径向动压槽列。并且，在套筒42的上表面和下表面设置轴向动压槽列。在径向间隙471，由径向动压槽列构成径向动压轴承部481。在第一轴向间隙472和第二轴向间隙473中分别由轴向动压槽列构成第一轴向动压轴承部482和第二轴向动压轴承部483。在马达12驱动时，通过径向动压轴承部481、第一轴向动压轴承部482以及第二轴向动压轴承部483，即通过轴承机构4，轴部41和推力板44相对于套筒42、套筒机壳43以及帽部45非接触地被支承。由此，转子轮毂31和转子磁铁32被支承为能够相对于基底板21和定子22旋转。
图3是定子22的俯视图。定子22包括定子铁芯221和多个线圈222。多个线圈222以集中卷绕的方式安装于定子铁芯221。定子铁芯221包括以中心轴线J1为中心的大致圆筒状的中央部51和多个齿部52。齿部52的个数例如为9。齿部52呈大致T字状，且从中央部51的外周向径向外侧延伸，并在外侧的端部向周向的两侧扩展。通过将导线223卷绕于各齿部52而形成线圈222。
定子铁芯221的内径，即中央部51的内径优选在8mm以上且9mm以下。各线圈222的匝数优选为40圈以上且80圈以下。各线圈222中的导线223的层数优选为4层。换言之，导线223在齿部52的上方和下方分别层叠4层。导线223的直径优选为0.10mm且以上0.15mm以下。
图4为放大示出图2的转子磁铁32附近的图。线圈222配置在转子轮毂31的盖部311的下表面311a与基底板21的上表面212之间。转子轮毂31的盖部311的下表面311a与基地板21的上表面212之间的轴向距离H3大约为4.0mm。在以下的说明中，将距离H3称作“内部高度H3”。
定子铁芯221由多个磁性钢板221a层叠而成。1个磁性钢板221a的厚度大约为0.2mm。磁性钢板221a的个数优选为8到12中的任意个数。在本实施方式中，磁性钢板221a为8个。在轴向，定子铁芯221的高度H1大约为1.6mm。高度H1不包括设置于定子铁芯221的上表面和下表面的绝缘膜的厚度。换言之，高度H1为从层叠的多个磁性钢板221a的下端到上端的高度。定子铁芯221的高度H1优选为定子22的轴向高度H2的50%以上且70%以下。高度H2为从线圈222的下端到上端的高度。在本实施方式中，定子22的高度H2大约为3.78mm。
图5为放大示出图3的齿部52的末端部附近的图。图4和图5所示的转子磁铁32的径向的厚度T1优选为0.7mm以上且1.0mm以下。厚度T1不包括设置在转子磁铁32的表面的绝缘膜的厚度。
转子磁铁32与定子铁芯221之间的径向距离（以下称为“气隙”）G1优选为0.15mm以上且0.20mm以下。气隙G1为齿部52的外周面与转子磁铁32的内周面之间的径向最短距离。齿部52的外周面是指图4中层叠的多个磁性钢板221a的外侧面。在磁性钢板221a的外侧面设置绝缘膜时，该绝缘膜的厚度包括在气隙G1中。转子磁铁32的内周面是指设置在转子磁铁32的表面的绝缘膜的内周面。转子磁铁32的绝缘膜的厚度不包括在气隙G1中。
在7mm厚型的盘片驱动装置中，即使为了配合7mm厚型而将装设于9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达变薄，也不能确保足够的转矩常数Kt。例如，单纯使装设于9.5mm厚型的马达的高度降低约26%时，转矩常数Kt减半。通过使导线223的直径减小来增大线圈222的匝数，能够使马达薄型化并能够确保转矩常数Kt，但线圈222的导线阻值R变大。线圈222的导线阻值R大的马达与导线阻值R小的马达相比，由同一电源驱动时的启动时电流变小。其结果是，马达启动时的转矩变小，马达的转速达到额定转速为止的启动时间变长。盘片驱动装置用的马达不仅要求确保足够的转矩，还要求启动时间在预定的时间以内。
因此，在7mm厚型的盘片驱动装置1的马达12中，即使是如此有限的空间，也需要设计为产生足够的转矩并使启动时间缩短。即，不是仅仅增大转矩常数Kt，而是需要设计为同时增大转矩常数Kt和马达常数Km，且将转矩常数Kt和马达常数Km控制在所希望的范围内。如前所述，Km是定义为Kt/√（R）的数值，而不是Kt/R或Kt/R2，Km是表现马达薄型化后的合适的马达结构的最合适的指标。具体地说，在马达12中，为产生足够的转矩，转矩常数Kt必须设计为4mN·m/A以上且6mN·m/A以下。并且，为使启动时间变短，马达常数Km必须设计为2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下。
但是，在有限的空间中，若要产生足够的转矩，则可考虑提高在转子磁铁与定子铁芯之间产生的磁通密度。但是，为了提高该磁通密度，若单纯增加转子磁铁的径向的厚度，则会使马达在径向大型化。并且，若转子磁铁与定子铁芯之间产生的磁通密度被过度提高，则会产生振动和噪音。为了抑制振动和噪音的产生，随着转子磁铁的径向厚度的增大，需要增大气隙，因而马达在径向更大型化。
在装设于9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达中，一般转子磁铁的径向厚度T1比0.93mm大且在1.04mm以下。并且，气隙G1比0.2mm大且在0.3mm以下。
另一方面，在马达12中，如上所述，转子磁铁32的径向的厚度T1在0.7mm以上且1.0mm以下，气隙G1在0.15mm以上且0.20mm以下。在马达12中，与9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达相比，在有限的空间中能够抑制径向的大型化，并且能够提高转子磁铁32与定子铁芯221之间产生的磁通密度。其结果是，在有限的空间中，在马达12旋转时能够产生足够的转矩，并能够缩短马达12的启动时间。
图6是示出图4所示的马达12的转子磁铁32的厚度T1与转矩常数Kt以及气隙G1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。图中的多条曲线是转矩常数Kt的等高线，图中的数值是等高线表示的转矩常数Kt的值。转矩常数Kt随着从图6的左上方朝向右下方而增大。转矩常数Kt的等高线是在使转子磁铁32的外径不变而变更转子磁铁32的厚度T1和气隙G1的情况下通过模拟求得的。在模拟中，伴随转子磁铁32的厚度T1和气隙G1的变更，线圈222的匝数也变更。例如，若转子磁铁32的厚度T1不变而气隙G1增大，则由于定子铁芯221的外径变小，因此线圈222的匝数减少。并且，气隙G1不变而转子磁铁32的厚度T1增大时也同样，由于定子铁芯221的外径变小，因此线圈222的匝数减少。
如图6所示，若在气隙G1为0.15mm以上且0.20mm以下的范围内不变更G1而变更转子磁铁32的厚度T1，则在T1为1.0mm以下的范围内，随着T1增加转矩常数Kt也逐渐增加。另一方面，在T1比1.0mm大的范围中，即使T1增加，转矩常数Kt也基本不增加。换言之，相对于T1在T1比1.0mm大的范围内的增加的转矩常数Kt的增加率比相对于T1在T1为1.0mm以下的范围内的增加的转矩常数Kt的增加率小。
即通过将T1设为1.0mm以下，由于T1的增加而提高的磁通密度有效用于转矩常数Kt的增加。并且，若T1变得比0.7mm小，则相对于T1的减少，Kt的减少的比例变得较大。因此，通过将T1设在0.7mm以上且1.0mm以下，能够抑制转子磁铁32变厚，并且能够有效地提高转矩常数Kt。
图7是表示图4所示的马达12的转子磁铁32的厚度T1与马达常数Km以及气隙G1与马达常数Km之间的关系的等高线图。图中的多条曲线为马达常数Km的等高线，图中的数值是等高线表示的马达常数Km的值。马达常数Km随着从图7的左上方朝向右下方而增大。马达常数Km的等高线用与转矩常数Kt的等高线同样的方法求得。如图7所示，在G1为0.15mm以上且0.20mm以下的范围内，若改变T1而不改变G1，则在以上所述的T1为0.7mm以上且1.0mm以下的范围内，随着T1的增加马达常数Km也逐渐增加。即，由于T1的增加而提高的磁通密度有效用于马达常数Km的增加。
如上所述，在图4所示的马达12中，转子磁铁32的厚度T1在0.7mm以上且1.0mm以下，且气隙G1在0.15mm以上且0.20mm以下。如此一来，通过使T1和G1变小，能够抑制马达12在径向的大型化，并能够使定子铁芯221的外径变大。由此，即使在内部高度H3比较小的薄型的马达12中，也能够提高线圈222的匝数的上限。其结果是，能够容易地实现所希望大小的转矩常数Kt和马达常数Km。
在马达12中，通过将转矩常数Kt设为4mN·m/A以上且6mN·m/A以下，能够抑制电流量并能够高效地产生足够的转矩。并且，通过将马达常数Km设为2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下，能够使马达12的启动时间变短。
图8至图11分别是在图4所示的马达12的内部高度H3为4.0mm时对定子铁芯221的高度H1和导线223的直径D1进行各种变更，从而求出铁芯高度比例Hr、马达常数Km、转矩常数Kt和导线223的层数而得到的图。铁芯高度比例Hr是定子铁芯221的高度H1相对于定子22的高度H2的比例。定子22的高度H2为在内部高度H3的内部空间中导线223被最大限度卷绕时的高度。并且，导线223的层数为在内部高度H3的内部空间中导线223被最大限度卷绕时的层数。马达常数Km和转矩常数Kt通过模拟求得。图12至图19以及图25至图28也相同。
图8是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与铁芯高度比例Hr以及导线223的直径D1与铁芯高度比例Hr之间的关系的等高线图。图中的多条线为铁芯高度比例Hr的等高线，图中的数值为等高线表示的铁芯高度比例Hr的值。图12、图16和图25也相同。铁芯高度比例Hr随着从图8的左侧朝向右侧而增大。在图8中，由标有符号81的粗虚线包围铁芯高度比例Hr在50%且以上70%以下的区域。
图9是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与马达常数Km以及导线223的直径D1与马达常数Km之间的关系的等高线图。图中的多条线为马达常数Km的等高线，图中的数值为等高线表示的马达常数Km的值。在图13、图17和图26中也一样。并且，在图9中标有平行斜线的区域82为马达常数Km最大的区域。马达常数Km在图9的左侧小，随着从左下方朝向右上方而逐渐增大，且在H1为大约2.2mm以上且2.5mm以下的范围内达到峰值。并且，若超过峰值，则随着朝向右上方，马达常数Km在暂时减小后再次增大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图8相同，为铁芯高度比例Hr在50%以上且70%以下的区域，且在图9中包括马达常数Km最大的区域82。如此一来，通过使铁芯高度比例Hr在50%以上且70%以下，能够高效地增大马达常数Km。
图10是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与转矩常数Kt以及导线223的直径D1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。图中的多条线为转矩常数Kt的等高线，图中的数值为等高线表示的转矩常数Kt的值。在图14、图18和图27中也一样。转矩常数Kt随着从图10的上侧朝向下侧而增大。由标有符号81的粗虚线包围的区域与图8相同，为铁芯高度比例Hr在50%以上且70%以下的区域。粗虚线所包围的区域包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
如上所述，铁芯高度比例Hr为定子铁芯221的高度H1相对于在内部高度H3的内部空间中导线223被最大限度卷绕时的定子22的高度H2的比例。若定子铁芯221的高度H1和导线223的直径D1变更，则线圈222的导线223的层数也变更。具体地说，若导线223的直径D1不变而定子铁芯221的高度H1变大，则铁芯高度比例Hr变大且导线223的层数变小。并且，若定子铁芯221的高度H1不变而导线223的直径D1变大，则导线223的层数变小。由于导线223的层数为偶数，因此层数的最小值为2。
图11是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与导线223的层数以及导线223的直径D1与导线223的层数之间的关系的图。从图11中的右上方朝向左下方排列的区域91～95分别是导线223的层数为2、4、6、8、10层的区域。在图8至图10中，用粗实线表示导线223的层数为4的区域92。如图8所示，导线223的层数为4时，铁芯高度比例Hr在50%以上且70%以下。如图9和图10所示，在图中区域92包括马达常数Km最大的区域82且包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
图12至图15分别是在图4所示的马达12的内部高度H3为3.5mm时对定子铁芯221的高度H1和导线223的直径D1进行各种变更，从而求出铁芯高度比例Hr、马达常数Km、转矩常数Kt以及导线223的层数而得到的图。
图12是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与铁芯高度比例Hr以及导线223的直径D1与铁芯高度比例Hr之间的关系的等高线图。图12与图8相同，用标有符号81的粗虚线包围铁芯高度比例Hr在50%以上且70%以下的区域。
图13是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与马达常数Km以及导线223的直径D1与马达常数Km之间的关系的等高线图。在图13中标有平行斜线的区域82是马达常数Km最大的区域。马达常数Km在图13的左侧小，随着从左下方朝向右上方而逐渐增大，且在H1为大约2.0mm以上且2.3mm以下的范围达到峰值。并且，若超过峰值，则随着朝向右上方，马达常数Km在暂时变小后再次变大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图12相同，是铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下的区域，且在图13中包括马达常数Km最大的区域82。如此一来，通过将铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下，能够高效地增大马达常数Km。
图14是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与转矩常数Kt以及导线223的直径D1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。转矩常数Kt随着从图14的上侧朝向下侧而增大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图12相同，是铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下的区域。粗虚线81所包围的区域包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
图15是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与导线223的层数以及导线223的直径D1与导线223的层数之间的关系的图。从图15中的右上方朝向左下方排列的区域91～95分别是导线层数为2、4、6、8、10的区域。在图12至图14中，由粗实线表示导线223的层数为4的区域92。如图12所示，导线223的层数为4时，铁芯高度比例Hr在大约50％以上且70％以下。如图13和图14所示，区域92与铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域81重叠的区域包括马达常数Km最大的区域82，且包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
图16至图19分别是在图4所示的马达12的内部高度H3为3.0mm时对定子铁芯221的高度H1和导线223的直径D1进行各种变更，从而求出铁芯高度比例Hr、马达常数Km、转矩常数Kt和导线223的层数而得到的图。
图16是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与铁芯高度比例Hr以及导线223的直径D1与铁芯高度比例Hr之间的关系的等高线图。在图16中，与图8相同，用标有符号81的粗虚线包围铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域。另外，在图16中的右侧标有平行斜线的区域83是因内部高度H3、定子铁芯221的高度H1与导线223的直径D1间的关系而不能形成线圈222的区域。图17至图19中的区域83也相同。
图17是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与马达常数Km以及导线223的直径D1与马达常数Km之间的关系的等高线图。标有平行斜线的区域82在图17中是马达常数Km最大的区域。马达常数Km在图17的左侧小，随着从左下方朝向右上方而逐渐增大，且在H1大约为1.5mm以上且2.0mm以下的范围内达到峰值。并且，若超过峰值，则随着朝向右上方，马达常数Km在暂时变小后再次变大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图16相同，是铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下的区域，且在图17中包括马达常数Km最大的区域82。如此一来，通过将铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下，能够高效地增大马达常数Km。
图18是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与转矩常数Kt以及导线223的直径D1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。转矩常数Kt随着从图18的上侧朝向下侧而增大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图16相同，是铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下的区域。粗虚线81所包围的区域包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
图19是表示图4所示的马达12的定子铁芯221的高度H1与导线223的层数以及导线223的直径D1与导线223的层数之间的关系的图。从图19中的右上方朝向左下方排列的区域91～95分别是导线223的层数为2、4、6、8、10的区域。在图16至图18中，由粗实线表示导线223的层数为4的区域92。如图16所示，在导线223的层数为4层的区域92中，在右侧的约2/3的部分，铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下。如图17和图18所示，区域92与铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域81重叠的区域包括马达常数Km最大的区域82，且包括转矩常数Kt在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的区域。
在7mm厚型的盘片驱动装置1中，能够实现的内部高度H3为大约3.0mm以上且4.0mm以下。如图1所示在马达12固定有2个盘片11时，图4所示的内部高度H3为以上所述的大约4.0mm，但在马达固定有1个盘片11时，内部高度H3例如既可以为大约3.0mm，也可以为大约3.5mm。
如按照图8至图19所进行的说明，通过将马达12的铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下，能够在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下的范围内有效地增大转矩常数Kt，且能够在2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下的范围内有效地增大马达常数Km。
如上所述，在马达12中，通过将转矩常数Kt设为4mN·m/A以上且6mN·m/A以下，能够抑制电流量并能够高效地产生足够的转矩。并且，通过将马达常数Km设为2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下，能够缩短马达12的启动时间。在马达12中，通过将导线223的层数设为4，能够容易地使铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下。其结果是，能够抑制电流量并高效地产生足够的转矩，并且能够容易地实现启动时间短的马达12。
在马达12中，如上所述，定子铁芯221的内径在8mm以上且9mm以下。通过使定子铁芯221的内径为9mm以下，能够增大齿部52的径向长度。因此，能够抑制盘片驱动装置1的内部高度H3的增大，并且能够提高线圈222的匝数的上限。并且，通过将定子铁芯221的内径设为8mm以上，能够使定子铁芯221的基底板21的安装变得容易。
在马达12中，导线223的直径在0.10mm以上且0.15mm以下。各线圈222的匝数在40圈以上且80圈以下。但是，在9.5mm厚型的盘片驱动装置中，一般利用直径比0.15mm大的导线。线圈的匝数在40圈以上且60圈以下。在马达12中，与9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达相比，在有限的空间中，能够抑制线圈222的阻值的增大，并能够提高匝数的上限。由此，在有限的空间中，在马达12旋转时能够产生足够的转矩且能够缩短马达12的启动时间。
在定子22中，通过将磁性钢板221a的个数设置为8到12中的任意个数，能够容易地使铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下。作为磁性钢板221a，通过利用容易得到的大约0.2mm厚的磁性钢板，能够降低定子铁芯221的制造成本。另外，在定子铁芯221中，也可以利用各种厚度和个数的磁性钢板221a。磁性钢板221a的厚度例如既可以为大约0.15mm，也可以为大约0.3mm。
并且，马达12不限于2.5英寸且7mm厚型的盘片驱动装置，例如也能够用于2.5英寸且6mm厚型、2.5英寸且5mm厚型、2.5英寸且4mm厚型以及2.5英寸且3mm厚型等的盘片驱动装置。
图20是包括本实用新型的例示性的第2实施方式所涉及的马达12a的盘片驱动装置1a的纵剖视图。在图20的例子中，盘片驱动装置1a用于2.5英寸且5mm厚型的硬盘驱动装置。换言之，盘片驱动装置1a为2.5英寸且5mm厚型的硬盘驱动装置。盘片驱动装置1a包括比马达12薄的马达12a来代替图1所示的马达12。其他结构与图1所示的盘片驱动装置1大致相同，在以下的说明中，对相应的结构标示相同的符号。另外，马达12a为三相无刷马达。
盘片驱动装置1a还包括1个盘片11、存取部13、机壳14以及夹紧装置151。盘片11通过夹紧装置151夹紧于马达12a。马达12a使记录信息的盘片11旋转。存取部13对盘片11进行信息的读取和写入中的至少一项。盘片11、马达12a、存取部13以及夹紧装置151收纳在机壳14的内侧。
图21是马达12a的纵剖视图。马达12a除被薄型化以外，具有与图2所示的马达12大致相同的结构。马达12a包括静止部2、旋转部3以及轴承机构4。静止部2包括基底板21、定子22、绝缘衬套23、磁性部件24以及配线基板25。定子22包括定子铁芯221和线圈222。旋转部3包括转子轮毂31和转子磁铁32。轴承机构4包括轴部41、套筒42、套筒机壳43、推力板44、帽部45以及润滑油46。
在马达12a驱动时，在定子22与转子磁铁32之间产生转矩。定子22与转子磁铁32之间产生的转矩的转矩常数Kt优选为3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下。并且，马达常数Km优选为1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下。
以中心轴线J1为中心的定子铁芯221的内径优选为8mm以上且9mm以下。各线圈222的匝数优选为40圈以上且80圈以下。各线圈222的导线223的层数优选为4层。导线223的直径优选为0.10mm以上且0.15mm以下。
图22是放大示出图21的转子磁铁32附近的图。转子轮毂31的盖部311的下表面311a与基底板21的上表面212之间的轴向距离即内部高度H3大约为2.5mm。定子铁芯221由多个磁性钢板221a层叠而成。1个磁性钢板221a的厚度大约为0.2mm。磁性钢板221a的个数优选为6或7个。在本实施方式中，磁性钢板221a的个数为6个。定子铁芯221在轴向的高度H1为大约1.2mm。高度H1不包括设置在定子铁芯221的上表面和下表面的绝缘膜的厚度。定子铁芯221的高度H1相对于定子22的轴向的高度H2的比例即铁芯高度比例Hr优选为50％以上且70％以下。高度H2为从线圈222的下端到上端的高度。在本实施方式中，定子22的高度H2大约为2.4mm。
转子磁铁32的径向厚度T1优选为0.7mm以上且1.0mm以下。厚度T1不包括设置在转子磁铁32的表面的绝缘膜的厚度。转子磁铁32与定子铁芯221之间的径向距离即气隙G1优选为0.15mm以上且0.20mm以下。气隙G1为齿部52的外周面与转子磁铁32的内周面之间的径向最短距离。齿部52的外周面是指层叠的多个磁性钢板221a的外侧面。当在磁性钢板221a的外侧面设置绝缘膜时，此绝缘膜的厚度包含在气隙G1中。转子磁铁32的内周面是指设置在转子磁铁32的表面的绝缘膜的内周面。转子磁铁32的绝缘膜的厚度不包括在气隙G1中。
在5mm厚型的盘片驱动装置1a的马达12a中，与7mm厚型的盘片驱动装置1相同，在有限的空间中，需要将马达设计为能够产生足够的转矩并且缩短启动时间。在马达12a中，为了产生足够的转矩，转矩常数Kt必须设计在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下。并且，为了使启动时间缩短，马达常数Km必须设计在1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下。
在马达12a中，如上所述，转子磁铁32的径向厚度T1在0.7mm以上且1.0mm以下，气隙G1在0.15mm以上且0.20mm以下。在马达12a中，与上述的9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达相比，在有限的空间中，能够抑制径向的大型化，并且能够使转子磁铁32与定子铁芯221之间产生的磁通密度提高。其结果是，在有限的空间中，在马达12a旋转时能够产生足够的转矩，并且能够缩短马达12a的启动时间。
图23是表示图22所示的马达12a的转子磁铁32的厚度T1与转矩常数Kt以及气隙G1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。图23中的多条曲线为转矩常数Kt的等高线，转矩常数Kt随着从图23的左上方朝向右下方而增大。转矩常数Kt的等高线通过与图6相同的模拟求得。
根据图23，若在气隙G1为0.15mm以上且0.20mm以下的范围中不变更G1而变更转子磁铁32的厚度T1，则在T1为1.0mm以下的范围内随着T1的增加转矩常数Kt也逐渐增加。另一方面，在T1比1.0mm大的范围中，随着T1增加，Kt逐渐较少。即，通过将T1设为1.0mm以下，由于T1的增加而提高的磁通密度能够有效用于转矩常数Kt的增加。并且，若T1变得比0.7mm小，则相对于T1的减少，Kt的减少的比例变得比较大。因此，通过将T1设为0.7mm以上且1.0mm以下，能够抑制转子磁铁32变厚，并且能够有效地增大转矩常数Kt。
图24是表示图22所示的马达12a的转子磁铁32的厚度T1与马达常数Km以及气隙G1与马达常数Km之间的关系的等高线图。图24中的多条曲线为马达常数Km的等高线，马达常数Km随着从图24的左上方朝向右下方而增大。马达常数Km的等高线通过与转矩常数Kt的等高线相同的方法求得。根据图24，若在G1为0.15mm以上且0.20mm以下的范围内不变更G1而变更T1，则在以上所述的T1为0.7mm以上且1.0mm以下的范围内随着T1增加而马达常数Km也逐渐增加。即，由于T1的增加而提高的磁通密度能够有效用于马达常数Km的增加。
如上所述，在图22所示的马达12a中，转子磁铁32的厚度T1在0.7mm以上且1.0mm以下，气隙G1在0.15mm以上且0.20mm以下。如此一来，通过减小T1和G1，能够抑制马达12a在径向的大型化，并且能够增大定子铁芯221的外径。由此，即使在内部高度H3比较小的薄型的马达12a中，也能够提高线圈222的匝数的上限。其结果是，能够容易地实现所希望大小的转矩常数Kt和马达常数Km。
在马达12a中，通过将转矩常数Kt设为3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下，能够抑制电流量，并且能够高效地产生足够的转矩。并且，通过将马达常数Km设为1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下，能够缩短马达12a的启动时间。
图25至图28分别是在图22所示的马达12a的内部高度H3为2.5mm时对定子铁芯221的高度H1和导线223的直径D1进行各种变更，从而求出铁芯高度比例Hr、马达常数Km、转矩常数Kt以及导线223的层数而得到的图。
图25是图22所示的马达12a的定子铁芯221的高度H1与铁芯高度比例以及导线223的直径D1与铁芯高度比例Hr之间的关系的等高线图。在图25中，与图8相同，用标有符号81的粗虚线包围铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域。另外，在图25中的右侧标有平行斜线的区域83是因内部高度H3、定子铁芯221的高度H1与导线223的直径D1的关系而不能形成线圈222的区域。图26至图28的区域83也相同。
图26是表示图22所示的马达12a的定子铁芯221的高度H1与马达常数Km以及导线223的直径D1与马达常数Km之间的关系的等高线图。标有平行斜线的区域82在图26中为马达常数Km最大的区域。马达常数Km在图26的左侧小，随着从左下方朝向右上方逐渐增大，且在H1大约为1.1mm以上且1.5mm以下的范围达到峰值。并且，若超过峰值，则随着朝向右上方，马达常数Km在暂时变小后再次增大。标有符号81的粗虚线所包围的区域与图25相同，是铁芯高度比例Hr为50％以上且70％以下的区域，且在图26中包括马达常数Km最大的区域82。如此一来，通过将铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下，能够高效地增大转矩常数Km。
图27是表示图22所示的马达12a的定子铁芯221的高度H1与转矩常数Kt以及导线223的直径D1与转矩常数Kt之间的关系的等高线图。转矩常数Kt随着从图27的上侧朝向下侧而变大。由标有符号81的粗虚线包围的区域与图25相同，为铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域。粗虚线81所包围的区域包括转矩常数Kt在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下的区域。
图28是表示图22所示的马达12a的定子铁芯221的高度H1与导线223的层数以及导线223的直径D1与导线223的层数之间的关系的图。从图28中的右上方朝向左下方排列的区域91～94分别是导线223的层数为2、4、6、8的区域。在图25至图27中，用粗实线表示导线223的层数为4的区域92。如图25所示，在导线223的层数为4的区域92中，在右侧的约1/2的部分，铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下。如图26和图27所示，区域92与铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下的区域81重叠的区域包括马达常数Km最大的区域82，且包括转矩常数Kt为3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下的区域。
在内部高度H3为3.0mm的图17和图18中，区域81也包括马达常数Km最大的区域82，且包括转矩常数Kt在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下的区域。并且，区域92与区域81重叠的区域也包括马达常数Km最大的区域，且包括转矩常数Kt在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下的区域。
在5mm厚型的盘片驱动装置1a中，能够实现的内部高度H3大约为2.5mm以上且3.0mm以下。如按照图16至图19以及图25至图28所说明的，通过将图22所示的马达12a的铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下，能够在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下的范围内高效地增大转矩常数Kt，且能够在1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下的范围内高效地增大马达常数Km。
如上所述，在马达12a中，通过将转矩常数Kt设为3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下，能够抑制电流量并且能够高效地产生足够的转矩。并且，通过将马达常数Km设为1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下，能够缩短马达12a的启动时间。在马达12a中，通过将导线223的层数设为4，能够容易地将铁芯高度比例Hr设为50％以上且70％以下。其结果是，能够抑制电流量并高效地产生足够的转矩，并且能够容易地实现启动时间短的马达12a。
在马达12a中，如上所述，定子铁芯221的内径在8mm以上且9mm以下。通过使定子铁芯221的内径为9mm以下，能够增大齿部52的径向的长度。因此，能够抑制盘片驱动装置1a的内部高度H3的增大，并且能够增大线圈222的匝数的上限。并且，通过将定子铁芯221的内径设为8mm以上，能够容易地将定子铁芯221安装于基底板21。
在马达12a中，导线223的直径在0.10mm以上且0.15mm以下。各线圈222的匝数为40圈以上且80圈以下。马达12a与9.5mm厚型的盘片驱动装置的马达相比，在有限的空间中，能够抑制线圈222的阻值的增大且能够提高匝数的上限。因此，在有限的空间中，在马达12a旋转时能够产生足够的转矩，且能够缩短马达12a的启动时间。
在定子22中，通过将磁性钢板221a的个数设为6或者7个，能够容易地使铁芯高度比例Hr在50％以上且70％以下。作为磁性钢板221a，通过利用容易得到的大约0.2mm厚的磁性钢板，能够降低定子铁芯221的制造成本。另外，定子铁芯221也可以利用各种厚度和个数的磁性钢板221a。磁性钢板221a的厚度例如既可以为大约0.15mm，也可以为大约0.3mm。
并且，马达12a不限于2.5英寸且5mm厚型的盘片驱动装置，例如也能够用于2.5英寸且4mm厚型、2.5英寸且3mm厚型等的盘片驱动装置。
以上所述的盘片驱动装置1、1a能够进行各种变更。例如在马达12、12a中，除基底板21以外，也可使用被安装于第一机壳部件141的基底托架作为基底部。在盘片驱动装置1、1a中，也可以在周向在转子轮毂31的盖部311设置多个内螺纹部，并且夹紧装置151固定于该内螺纹部。
以上所述的优选实施方式以及其变形例子的特征只要不产生矛盾，能够适当地组合。
本实用新型能够例如作为盘片驱动装置用的主轴马达而使用。
上面对本实用新型的优选实施方式进行了说明，但应当理解，对本领域技术人员而言不超出本实用新型的范围和精神的变形和变更是显而易见的。因此本实用新型的范围由权利要求书唯一确定。

Claims (16)

1.一种主轴马达，用于盘片驱动装置，所述主轴马达具有： 
基底部； 
定子，该定子配置在所述基底部的上方，且具有定子铁芯和安装于所述定子铁芯的多个线圈； 
转子轮毂，该转子轮毂呈有盖圆筒状，并具有位于所述定子的上方的盖部以及从所述盖部的外缘向下方延伸的侧壁部； 
转子磁铁，该转子磁铁位于所述定子的径向外侧，并固定于所述转子轮毂的所述侧壁部的内周面；以及 
轴承机构，该轴承机构将所述转子轮毂和所述转子磁铁支承为能够相对于所述基底部和所述定子旋转， 
所述主轴马达的特征在于， 
在轴向，所述定子铁芯的高度为所述定子的高度的50％以上且70％以下， 
在所述定子与所述转子磁铁之间产生的转矩的转矩常数（Kt）在4mN·m/A以上且6mN·m/A以下， 
马达常数（Km）在2mN·m/（A·√Ω）以上且4mN·m/（A·√Ω）以下。 
2.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述定子铁芯由多个磁性钢板层叠而成， 
所述多个磁性钢板的个数为8到12中的任意个数，所述多个磁性钢板的厚度分别为0.2mm。 
3.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的导线的层数分别为4层， 
所述多个线圈的导线的直径在0.10mm以上且0.15mm以下。 
4.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的导线的层数分别为4层， 
所述转子磁铁的径向厚度在0.7mm以上且1.0mm以下， 
所述转子磁铁与所述定子铁芯之间的径向距离在0.15mm以上且0.20mm以下。 
5.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述定子铁芯的内径在8mm以上且9mm以下。 
6.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的匝数分别为40圈以上且80圈以下。 
7.根据权利要求1所述的主轴马达，其特征在于， 
所述主轴马达用于2.5英寸且7mm厚型以下的盘片驱动装置。 
8.一种盘片驱动装置，其特征在于，所述盘片驱动装置具有： 
权利要求1至7中的任一项所述的主轴马达，该主轴马达使盘片旋转； 
存取部，该存取部对所述盘片进行信息的读取和写入中的至少一项； 
夹紧装置，该夹紧装置将所述盘片夹紧于所述转子轮毂；以及 
机壳，该机壳收纳所述盘片、所述主轴马达、所述存取部以及所述夹紧装置。 
9.一种主轴马达，用于盘片驱动装置，所述主轴马达具有： 
基底部； 
定子，该定子配置在所述基底部的上方，且具有定子铁芯和安装于所述定子铁芯的多个线圈； 
转子轮毂，该转子轮毂呈有盖圆筒状，且具有位于所述定子的上方的盖部以及从所述盖部的外缘向下方延伸的侧壁部； 
转子磁铁，该转子磁铁位于所述定子的径向外侧，并固定于所述转子轮毂的所述侧壁部的内周面；以及 
轴承机构，该轴承机构将所述转子轮毂和所述转子磁铁支承为能够相对于所述基底部和所述定子旋转， 
所述主轴马达的特征在于， 
在轴向，所述定子铁芯的高度为所述定子的高度的50％以上且70％以下， 
在所述定子与所述转子磁铁之间产生的转矩的转矩常数（Kt）在3mN·m/A以上且4.5mN·m/A以下， 
马达常数（Km）在1mN·m/（A·√Ω）以上且2mN·m/（A·√Ω）以下。 
10.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述定子铁芯由多个磁性钢板层叠而成， 
所述多个磁性钢板的个数为6或7个，所述多个磁性钢板的厚度分别为0.2mm。 
11.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的导线的层数分别为4层， 
所述多个线圈的导线的直径为0.10mm以上且0.15mm以下。 
12.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的导线的层数分别为4层，所述转子磁铁的径向厚度在0.7mm以上且1.0mm以下， 
所述转子磁铁与所述定子铁芯之间的径向距离在0.15mm以上且0.20mm以下。 
13.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述定子铁芯的内径在8mm以上且9mm以下。 
14.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述多个线圈的匝数分别为40圈以上且80圈以下。 
15.根据权利要求9所述的主轴马达，其特征在于， 
所述主轴马达用于2.5英寸且5mm厚型以下的盘片驱动装置。 
16.一种盘片驱动装置，其特征在于，所述盘片驱动装置具有： 
权利要求9至15中的任一项所述的主轴马达，该主轴马达使盘片旋转； 
存取部，该存取部对所述盘片进行信息的读取和写入中的至少一项； 
夹紧装置，该夹紧装置将所述盘片夹紧于所述转子轮毂；以及 
机壳，该机壳收纳所述盘片、所述主轴马达、所述存取部以及所述夹紧装置。 
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825379A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 日本电产株式会社 主轴马达和盘片驱动装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016163510A (ja) * 2015-03-05 2016-09-05 日本電産株式会社 モータおよびディスク駆動装置
DE102015013662A1 (de) * 2015-10-22 2017-05-11 Minebea Co., Ltd. Elektromotor
CN108512355B (zh) * 2017-02-28 2020-10-16 日本电产株式会社 马达、动力装置以及推土机
JP7043824B2 (ja) * 2017-12-15 2022-03-30 日本電産株式会社 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
DE102018222228A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Statorzahn für einen Stator einer elektrischen Maschine
WO2020258265A1 (zh) * 2019-06-28 2020-12-30 瑞声声学科技(深圳)有限公司 一种振动电机

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078412A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Seiko Instruments Inc スピンドルモータ
JP4005826B2 (ja) * 2002-03-08 2007-11-14 日本電産株式会社 永久磁石モータ
JP4056349B2 (ja) 2002-10-11 2008-03-05 日本電産株式会社 動圧軸受装置を備えたモータ
KR100480788B1 (ko) 2002-11-12 2005-04-07 삼성전자주식회사 박형 스핀들 모터 및 이를 구비하는 마이크로 드라이브 장치
US7382076B2 (en) * 2003-10-21 2008-06-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Spindle motor
CN1306684C (zh) * 2003-11-07 2007-03-21 日本电产株式会社 主轴马达和包括该主轴马达的记录磁盘驱动装置
JP2008097803A (ja) 2006-09-15 2008-04-24 Sii Micro Precision Kk ハードディスク装置
JP5092420B2 (ja) * 2007-01-25 2012-12-05 日本電産株式会社 ブラシレスモータ、ディスク駆動装置
JP5439708B2 (ja) * 2007-05-09 2014-03-12 日本電産株式会社 モータ、およびディスク駆動装置
JP4941156B2 (ja) * 2007-07-30 2012-05-30 日本電産株式会社 流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置
JP5109690B2 (ja) * 2008-01-31 2012-12-26 日本電産株式会社 流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、および軸受装置の製造方法
JP2012055075A (ja) 2010-08-31 2012-03-15 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置
KR101418902B1 (ko) * 2011-09-30 2014-07-14 니혼 덴산 가부시키가이샤 모터 및 디스크 구동장치
JP2014103727A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825379A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 日本电产株式会社 主轴马达和盘片驱动装置

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