JP2000308291A - Electric motor - Google Patents

Electric motor

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JP2000308291A
JP2000308291A JP11112827A JP11282799A JP2000308291A JP 2000308291 A JP2000308291 A JP 2000308291A JP 11112827 A JP11112827 A JP 11112827A JP 11282799 A JP11282799 A JP 11282799A JP 2000308291 A JP2000308291 A JP 2000308291A
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rotor
permanent magnet
skew
stator
electric motor
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Japanese (ja)
Inventor
Tadao Iwaki
岩城  忠雄
Naoki Kawada
直樹 川和田
Atsushi Ota
敦司 太田
Koji Nitori
幸司 似鳥
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit generation of a cogging phenomenon and vibrating noises in an electric motor. SOLUTION: This motor 10 contains permanent magnets 12, arranged to one of a rotor 16 and a stator 18 and armatures 14 arranged to the other of the rotor 16 and the stator 18. Generation of cogging phenomenon is inhibited by using skew magnetization twisted in the direction of rotation to the axis of rotation as the magnetization of the permanent magnets 12, and the generation of vibrating noises in the direction of the axis of rotation is inhibited, by having the direction of a skew in the magnetic intermediate section of a magnetizing region inverted in the direction of the axis of rotation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
のように永久磁石を用いる電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor using a permanent magnet, such as a spindle motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】永久磁石を用いるスピンドルモータは、
一般に、それぞれが複数の磁極部を有する永久磁石及び
電機子を備えている。永久磁石の磁極部は、N極及びS
極が回転子の回転方向に交互に存在するように、筒状又
はリング状の永久磁石材料を着磁することにより、形成
される。永久磁石及び電機子は、両者の磁極部が内外方
向となる関係に配置されるか、両者の磁極部が回転軸線
の方向となる関係に配置される。
2. Description of the Related Art Spindle motors using permanent magnets are:
Generally, a permanent magnet and an armature each having a plurality of magnetic pole portions are provided. The magnetic pole portion of the permanent magnet has an N pole and an S pole.
It is formed by magnetizing a cylindrical or ring-shaped permanent magnet material so that the poles are alternately present in the rotation direction of the rotor. The permanent magnet and the armature are arranged such that their magnetic poles are directed inward or outward, or are positioned such that their magnetic poles are directed in the direction of the rotation axis.

【0003】ハードディスク駆動(HDD)用スピンド
ルモータのように、大きさ、特に厚さ寸法(回転軸線方
向の寸法)を小さくすることが望まれる電動機において
は、筒状又はリング状の永久磁石を回転子にその一部材
として配置し、電機子を永久磁石の内側にあって固定子
にその一部材として配置している。
[0003] In a motor such as a spindle motor for a hard disk drive (HDD), which is required to have a small size, particularly a thickness dimension (dimension in a rotation axis direction), a cylindrical or ring-shaped permanent magnet is rotated. The armature is arranged as one member on the stator, and the armature is arranged as one member on the stator inside the permanent magnet.

【0004】この種の電動機は、電機子に流す電流の方
向を電気的又は機械的に切り換えて電機子により発生す
る磁場の方向を周期的に切り換えることにより、ローレ
ンツ力を永久磁石又は電機子に離散的に作用させて回転
力を得ている。しかし、この種の電動機においては、回
転子の回転方向における永久磁石の磁極部の縁部(すな
わち、永久磁石の磁極部の境界)が回転軸線と平行に直
線状に伸びているため、永久磁石の磁極部と電機子の磁
極部とにより形成される磁場の空間分布が急激に変化す
る構造となり、その結果回転子が円滑に回転しない、い
わゆるコギングという現象が発生する。
In this type of electric motor, the direction of a current flowing through an armature is electrically or mechanically switched to periodically switch the direction of a magnetic field generated by the armature, so that Lorentz force is applied to a permanent magnet or an armature. Rotational force is obtained by acting discretely. However, in this type of electric motor, the edge of the magnetic pole portion of the permanent magnet in the rotating direction of the rotor (that is, the boundary of the magnetic pole portion of the permanent magnet) extends linearly in parallel with the rotation axis. This results in a structure in which the spatial distribution of the magnetic field formed by the magnetic pole portion of the armature and the magnetic pole portion of the armature changes abruptly. As a result, a phenomenon called cogging occurs in which the rotor does not rotate smoothly.

【0005】このコギング現象の発生を抑制すべく図5
に示すように永久磁石100の着磁を回転子の回転軸線
に対して回転方向に所定角度θだけ捻ったいわゆるスキ
ュー着磁にしたり、電機子の磁極面を回転子の回転方向
に湾曲させたコア形状とすることにより、回転方向にお
ける磁界分布を滑らかにする工夫がなされている。
[0005] In order to suppress the occurrence of the cogging phenomenon, FIG.
The so-called skew magnetization in which the magnetization of the permanent magnet 100 is twisted by a predetermined angle θ in the rotation direction with respect to the rotation axis of the rotor as shown in, or the pole face of the armature is curved in the rotation direction of the rotor. By adopting a core shape, a device for smoothing the magnetic field distribution in the rotation direction has been devised.

【0006】[0006]

【解決しようとする課題】しかし、例えばスキュー着磁
技術においては、永久磁石100は回転子の回転にとも
なって回転対称の捻れ磁場を周期的に形成して、回転軸
線の方向に周期的な力を生ぜしめ、その結果コギング現
象は減少しても、回転子が回転軸線方向へ振動する、い
わゆる振動ノイズが発生することになる。この振動ノイ
ズは、特に液体を潤滑媒体として用いる流体動圧軸受を
用いたスピンドルモータにおいては、回転子に振動ノイ
ズとなって現れるから、スキュー角度θを10度以下に
しなければならない。
However, in the skew magnetizing technique, for example, the permanent magnet 100 periodically forms a rotationally symmetric torsional magnetic field with the rotation of the rotor, and a periodic force is applied in the direction of the rotation axis. As a result, although the cogging phenomenon is reduced, the rotor vibrates in the direction of the rotation axis, that is, so-called vibration noise is generated. In particular, in the case of a spindle motor using a fluid dynamic pressure bearing using a liquid as a lubricating medium, this vibration noise appears as vibration noise on the rotor. Therefore, the skew angle θ must be set to 10 degrees or less.

【0007】また、電機子の磁極面を湾曲させる技術に
おいては、湾曲面を精密に形成しなければならないし、
異なる湾曲部を有する多数の薄い板状コア部材を所望の
湾曲面に沿って重ね合わさなければならないため、コア
の製作が困難であり、しかも磁場の利用効率が低いた
め、トルクが極めて小さい。
In the technique of bending the magnetic pole surface of the armature, the curved surface must be formed precisely.
Since a large number of thin plate-shaped core members having different curved portions must be overlapped along a desired curved surface, it is difficult to manufacture the core, and the torque is extremely small because the magnetic field utilization efficiency is low.

【0008】それゆえに、スピンドルモータのような電
動機においては、コギング現象及び振動ノイズの発生を
抑制することが重要である。
Therefore, it is important for a motor such as a spindle motor to suppress the occurrence of cogging and vibration noise.

【0009】[0009]

【解決手段、作用及び効果】本発明の電動機は、回転子
及び固定子の一方に配置された永久磁石と、前記回転子
及び前記固定子の他方に配置された電機子とを含む。前
記永久磁石の着磁はスキューの方向を回転軸線方向にお
ける着磁領域の磁気的中間において反転させたく字状の
スキュー着磁である。
An electric motor according to the present invention includes a permanent magnet disposed on one of a rotor and a stator, and an armature disposed on the other of the rotor and the stator. The magnetization of the permanent magnet is a skew magnetization in which a skew direction is inverted at a magnetic center of a magnetization region in a rotation axis direction.

【0010】永久磁石がスキュー着磁であると、単なる
直線状のスキュー着磁の場合と同様に、永久磁石及び電
機子により形成される磁場の急激な変化が抑えられるか
ら、回転子が円滑に回転し、コギング現象が発生しにく
い。
When the permanent magnet is skew-magnetized, abrupt changes in the magnetic field formed by the permanent magnet and the armature are suppressed, as in the case of simple linear skew-magnetization. It rotates and the cogging phenomenon hardly occurs.

【0011】また、スキュー着磁がスキューの方向を途
中で反転させたく字状であると、く字状の領域の、一方
側の部分と他方側の部分とで発生する両振動ノイズ成分
が逆向きになり、したがって両振動ノイズ成分が減殺し
合う。その結果、単なる直線状のスキュー着磁の場合に
比べ、振動ノイズは小さい。
If the skew magnetization has a skew shape in which the direction of the skew is reversed halfway, both vibration noise components generated in one side and the other side of the skewed area are opposite. Orientation, and hence both vibration noise components cancel each other out. As a result, vibration noise is smaller than in the case of simple linear skew magnetization.

【0012】それゆえに、永久磁石を回転子の回転軸線
に対して回転方向に捻ったく字状のスキュー着磁とする
ことにより、コギング現象の発生及び振動ノイズの発生
が共に抑制される。
Therefore, by forming the permanent magnets into a skew magnetized in the shape of a rectangle twisted in the direction of rotation with respect to the rotation axis of the rotor, both the occurrence of the cogging phenomenon and the occurrence of vibration noise are suppressed.

【0013】前記スキューの方向の反転位置を前記回転
軸線方向における前記着磁領域の磁気的中心としてもよ
い。このようにすれば、く字状の領域の、一方側及び他
方側の部分で発生する両振動ノイズ成分がほぼ同じにな
るから、それらの振動ノイズ成分が相殺し合い、その結
果振動ノイズは殆ど発生しない。
[0013] The reverse position of the skew direction may be a magnetic center of the magnetized region in the direction of the rotation axis. With this configuration, the two vibration noise components generated on the one side and the other side of the V-shaped region are almost the same, and the vibration noise components cancel each other, and as a result, almost no vibration noise is generated. do not do.

【0014】前記回転軸線に対するスキューの角度を4
5度以下とすることができる。スキュー角度が大きすぎ
ると、振動ノイズ及びコギング現象に両者が発生する。
スキュー角度が小さすぎると、コギング現象発生の抑制
効果がなくなる。
The skew angle with respect to the rotation axis is 4
It can be 5 degrees or less. If the skew angle is too large, both the vibration noise and the cogging phenomenon occur.
If the skew angle is too small, the effect of suppressing the occurrence of the cogging phenomenon is lost.

【0015】前記永久磁石は磁極面を内周面に有する短
い円筒状の形状を有することができる。また、前記電機
子は前記永久磁石の内側に配置することができる。この
ようにすれば、HDD用スピンドルモータのように、電
動機の大きさ、特に厚さ寸法(回転軸線方向の寸法)を
小さくすることができる。
The permanent magnet may have a short cylindrical shape having a magnetic pole surface on an inner peripheral surface. Further, the armature can be arranged inside the permanent magnet. This makes it possible to reduce the size of the electric motor, particularly the thickness (dimension in the direction of the rotation axis), like the HDD spindle motor.

【0016】さらに、前記回転子及び前記固定子の一方
に配置されたシャフトと、前記回転子及び前記固定子の
他方と前記シャフトとの間に形成された流体動圧軸受領
域とを含むことができる。このようにすれば、コギング
現象及び振動ノイズの発生が抑制されていることと相ま
って、潤滑油を用いた液体動圧軸受を用いることがで
き、低速で安定した回転を得ることができる。
[0016] Further, it may include a shaft disposed on one of the rotor and the stator, and a fluid dynamic bearing region formed between the other of the rotor and the stator and the shaft. it can. In this manner, the occurrence of the cogging phenomenon and the vibration noise are suppressed, and the liquid dynamic pressure bearing using the lubricating oil can be used, and stable rotation at low speed can be obtained.

【0017】さらに、前記回転子及び前記固定子の一方
に配置されたシャフトであってフランジ状のリング部を
有するシャフトと、前記リング部を受け入れるべく前記
回転軸線の側に開放された環状の凹所であって前記回転
子及び前記固定子の他方に形成された凹所とを含み、前
記回転軸線の方向における前記凹所の内面と前記リング
部の面との間はスラスト動圧軸受領域とされており、前
記リング部の外周面と前記凹所の奥底面との間はラジア
ル動圧軸受領域とされていてもよい。このようにすれ
ば、ラジアル流体軸受領域をシャフトの外周と回転子及
び固定子の他方との間に形成した場合に比べ、ラジアル
流体動圧軸受領域の収束度が速くなるから、シャフトを
細くしても及び低速回転においても、充分な動圧が発生
し、したがって液体動圧軸受領域及び気体動圧軸受領域
のいずれであっても、安定な回転を得ることができる。
[0017] Further, a shaft disposed on one of the rotor and the stator, the shaft having a flange-shaped ring portion, and an annular recess opened to the rotation axis side to receive the ring portion. And a recess formed in the other of the rotor and the stator, between the inner surface of the recess and the surface of the ring portion in the direction of the rotation axis, a thrust hydrodynamic bearing region. The space between the outer peripheral surface of the ring portion and the inner bottom surface of the recess may be a radial dynamic pressure bearing region. With this configuration, the convergence of the radial fluid dynamic pressure bearing region is faster than in the case where the radial fluid bearing region is formed between the outer periphery of the shaft and the other of the rotor and the stator. Even at low speeds, sufficient dynamic pressure is generated, so that stable rotation can be obtained in either the liquid dynamic bearing region or the gas dynamic bearing region.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1を参照するに、電動機10
は、短い円筒状又はリング状の永久磁石12と、この永
久磁石12の内側に配置された電機子14とを用いたス
ピンドルモータである。永久磁石12は固定子16に配
置されている。電機子14は、回転子18に配置されて
おり、また回転軸線20の周りに回転される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG.
Is a spindle motor that uses a short cylindrical or ring-shaped permanent magnet 12 and an armature 14 disposed inside the permanent magnet 12. The permanent magnet 12 is arranged on the stator 16. The armature 14 is located on the rotor 18 and is rotated about a rotation axis 20.

【0019】図2に示すように、永久磁石12は、回転
子18の回転半径方向に磁化された複数の磁極部22,
24を回転軸線20の周りに有する。回転子18の回転
方向に隣り合う磁極部22,24は、逆方向に磁化され
ている。各磁極部の内面は、永久磁石の極面として作用
する。
As shown in FIG. 2, the permanent magnet 12 includes a plurality of magnetic pole portions 22,
24 about the axis of rotation 20. The magnetic pole portions 22, 24 adjacent to the rotation direction of the rotor 18 are magnetized in opposite directions. The inner surface of each magnetic pole portion acts as the pole surface of the permanent magnet.

【0020】永久磁石12の着磁は回転軸線20に対し
回転方向に所定角度θだけ捻ったいわゆるスキュー着磁
であり、そのスキュー着磁はスキュー(捻り)の方向が
回転軸線20の方向における磁極部22,24(より詳
細には、スキュー着磁領域)の磁気的中間で逆になるく
字状である。図示の例では、スキュー方向の反転位置
は、スキュー着磁領域の磁気的中心26である。隣り合
う極面の境界もく字状の形状を有する。
The magnetization of the permanent magnet 12 is a so-called skew magnetization in which the magnet is twisted by a predetermined angle θ in the rotation direction with respect to the rotation axis 20. The portions 22 and 24 (more specifically, the skew magnetized regions) are in the shape of an inverted letter at the magnetic center. In the illustrated example, the reversal position in the skew direction is the magnetic center 26 of the skew magnetized region. The boundary between adjacent polar surfaces also has a U-shaped shape.

【0021】電機子14は、珪素鋼板のような薄い金属
板からなる複数のコア部材を積層したコア28と、コア
28の各磁極部に巻かれた励磁コイル30とを有する。
コア28の各極面は、展開した状態においてほぼ長方形
の形状を有する。
The armature 14 has a core 28 formed by laminating a plurality of core members made of a thin metal plate such as a silicon steel plate, and an exciting coil 30 wound around each magnetic pole portion of the core 28.
Each pole face of the core 28 has a substantially rectangular shape in a developed state.

【0022】固定子16は、皿状の形をしており、また
取付ベースとして作用する。固定子16は、中央にボス
部32をまた外周部にフランジ部34をそれぞれ有して
おり、フランジ部34において筐体のような適宜な部材
にねじ止めされる。ボス部32は、上方に開放する空間
を有する。電機子14は、ボス部32の外周に相対的回
転不能に組み付けられている。
The stator 16 has a dish shape and acts as a mounting base. The stator 16 has a boss 32 at the center and a flange 34 at the outer periphery, and is screwed to an appropriate member such as a housing at the flange 34. The boss 32 has a space that opens upward. The armature 14 is attached to the outer periphery of the boss 32 so as not to rotate relatively.

【0023】回転子18も、皿状の形をしている。回転
子18は、ボス部32に受け入れられたシャフト36を
中央部に有しており、また上向きの段部38を外周部に
有している。永久磁石12は、外周部内側に相対的回転
不能に装着されている。
The rotor 18 also has a dish shape. The rotor 18 has a shaft 36 received in the boss portion 32 at a central portion, and has an upward stepped portion 38 at an outer peripheral portion. The permanent magnet 12 is mounted inside the outer peripheral portion so as not to rotate relatively.

【0024】シャフト36には、リング40が相対的回
転不能に取り付けられている。リング40は、ほぼ矩形
の断面形状を有しており、またボス部32とボス部32
の上部に配置されたリング状の補助部材42とにより形
成された環状の凹所44に受け入れられている。補助部
材42は、ボス部32に相対的回転不能に組み付けられ
ている。
A ring 40 is attached to the shaft 36 so as not to rotate relatively. The ring 40 has a substantially rectangular cross-sectional shape, and has a boss portion 32 and a boss portion 32.
And is received in an annular recess 44 formed by a ring-shaped auxiliary member 42 disposed at the upper part of the ring. The auxiliary member 42 is attached to the boss 32 so as not to rotate relatively.

【0025】回転軸線20の方向における凹所44の両
内面(上下面)とリング42の対応する両面(上下面)
と間はスラスト動圧軸受領域46,48とされており、
凹所44の奥底面(内周面)とリング42の外周面との
間はラジアル動圧軸受領域50とされている。それらの
動圧軸受領域46,48,50には、潤滑油のような液
体が充填されている。
Both inner surfaces (upper and lower surfaces) of the recess 44 in the direction of the rotation axis 20 and corresponding two surfaces (upper and lower surfaces) of the ring 42.
Are defined as thrust dynamic pressure bearing regions 46 and 48,
A radial dynamic pressure bearing region 50 is provided between the inner bottom surface of the recess 44 and the outer peripheral surface of the ring 42. These dynamic pressure bearing areas 46, 48, 50 are filled with a liquid such as lubricating oil.

【0026】回転軸線20の方向における凹所44の両
内面又はリング42の対応する両面には、図3に示すよ
うなスラスト動圧溝52が形成されている。また、凹所
44の奥底面又はリング42の外周面には、図4に示す
ようなラジアル動圧溝54が形成されている。
A thrust dynamic pressure groove 52 as shown in FIG. 3 is formed on both inner surfaces of the recess 44 in the direction of the rotation axis 20 or on both corresponding surfaces of the ring 42. A radial dynamic pressure groove 54 as shown in FIG. 4 is formed on the inner bottom surface of the recess 44 or the outer peripheral surface of the ring 42.

【0027】使用時、複数のハードディスク56が回転
子18の上向き段部38に重ねて配置される。所定周波
数の駆動電流が電機子14の励磁コイル30に所定の位
相で供給されると、電機子14により形成される回転磁
場と永久磁石12からの磁場との相互作用により、回転
子18が回転される。
In use, a plurality of hard disks 56 are arranged on the upward step 38 of the rotor 18. When a driving current having a predetermined frequency is supplied to the exciting coil 30 of the armature 14 with a predetermined phase, the interaction between the rotating magnetic field formed by the armature 14 and the magnetic field from the permanent magnet 12 causes the rotor 18 to rotate. Is done.

【0028】回転子18が回転されているとき、永久磁
石12の着磁がスキュー着磁であると、スキュー着磁で
ない場合に比べ、永久磁石12と電機子14とにより形
成される磁場の変化が小さくなるから、回転子18が円
滑に回転し、コギング現象の発生が抑制される。
When the rotor 18 is rotating, if the magnetization of the permanent magnet 12 is skew magnetization, the change in the magnetic field formed by the permanent magnet 12 and the armature 14 is greater than when the magnetization is not skew magnetization. Is reduced, the rotor 18 rotates smoothly, and the occurrence of the cogging phenomenon is suppressed.

【0029】また、スキュー着磁がく字状であると、回
転軸線20の方向における振動ノイズ成分のうち、く字
状の領域の、上側部分と下側部分とにおいて発生する両
振動ノイズ成分が逆向きになるから、両部分の振動ノイ
ズ成分が相殺し合い、その結果、直線状のスキュー着磁
の場合に比べ、振動ノイズが著しく小さい。このため、
直線状のスキュー着磁の場合に比べ、回転軸線20に対
するスキュー角度θを大きくして、コギング現象の発生
をより小さくすることができ、しかも流体動圧軸受を用
いても回転子18が円滑に回転する。
If the skew magnetization is in a V shape, the two vibration noise components generated in the upper portion and the lower portion of the V region in the vibration noise component in the direction of the rotation axis 20 are reversed. Because of the orientation, the vibration noise components of both parts cancel each other, and as a result, the vibration noise is significantly smaller than in the case of linear skew magnetization. For this reason,
As compared with the case of linear skew magnetization, the skew angle θ with respect to the rotation axis 20 can be increased to reduce the occurrence of the cogging phenomenon, and the rotor 18 can be smoothly operated even if a fluid dynamic bearing is used. Rotate.

【0030】しかし、スキュー角度θが大きすぎると、
振動ノイズ及びコギング現象に両者が発生する。また、
スキュー角度θが小さすぎると、コギング現象発生の抑
制効果がなくなる。それゆえに、スキュー角度θは、5
度から45度程度とすることが好ましく、また10度か
ら30度程度とすることがより好ましい。
However, if the skew angle θ is too large,
Both occur in the vibration noise and the cogging phenomenon. Also,
If the skew angle θ is too small, the effect of suppressing the occurrence of the cogging phenomenon is lost. Therefore, the skew angle θ is 5
The angle is preferably set to about 45 to about 45 degrees, and more preferably about 10 to about 30 degrees.

【0031】永久磁石12及び電機子14の磁極部の数
がそれぞれ12及び9でありかつ液体動圧軸受を用いた
図1に示す構造の電動機10において、永久磁石12の
着磁を図1に関して説明したようなく字状スキュー着磁
とし、スキュー角度θを種々変更して、それぞれの場合
についてコギングトルク及び振動ノイズを測定した。
In the electric motor 10 having the structure shown in FIG. 1 in which the number of magnetic pole portions of the permanent magnet 12 and the armature 14 is 12 and 9, respectively, and using a liquid dynamic bearing, the magnetization of the permanent magnet 12 is changed with respect to FIG. The cogged torque and vibration noise were measured in each case by changing the skew angle θ in various ways with the skew magnetization magnetized as described above.

【0032】その結果、スキュー角度θが10度の場合
は、通常の直線状スキュー着磁に比べ、振動ノイズが発
止せず、しかもコギングトルクが1/20以下になっ
た。しかし、スキュー角度θが45度を超えると、振動
ノイズが現れ始め、しかも回転周波数より高い周波数の
コギングトルクが発生し始めた。また、スキュー角度θ
が3度以下になると、コギングトルクの抑制効果は殆ど
みられなくなった。
As a result, when the skew angle θ was 10 degrees, the vibration noise did not stop and the cogging torque became 1/20 or less as compared with the normal linear skew magnetization. However, when the skew angle θ exceeds 45 degrees, vibration noise starts to appear, and cogging torque having a frequency higher than the rotation frequency starts to be generated. Also, the skew angle θ
Is less than 3 degrees, the effect of suppressing the cogging torque is hardly observed.

【0033】上記の電動機10によれば、部品の形状を
変更することなく及び新たな部品を用いることなく、永
久磁石の着磁パターンを変更するだけで、回転軸線方向
に振動ノイズの発生をさせることなく、コギングトルク
を減少させることができる。したがって、安価で振動ノ
イズの少ない電動機、特にスピンドルモータを提供可能
になった。
According to the above-described electric motor 10, vibration noise is generated in the direction of the rotation axis only by changing the magnetization pattern of the permanent magnet without changing the shape of the component and without using a new component. Without this, the cogging torque can be reduced. Therefore, it has become possible to provide an inexpensive electric motor with less vibration noise, particularly a spindle motor.

【0034】上記実施例においては、スキュー着磁にお
けるく字状領域の上側部分及び下側部分のスキュー角度
が同じであるが、両部分のスキュー角度は異なっていて
もよい。また、スキュー着磁は、そのスキュー方向を回
転軸線方向における磁気的中心以外の位置(中間位置)
において反転させてもよく、しかもく字状とする代わり
にC字状すなわち横U字状としてもよい。
In the above embodiment, the skew angles of the upper portion and the lower portion of the square region in the skew magnetization are the same, but the skew angles of both portions may be different. In the skew magnetization, the skew direction is set at a position (intermediate position) other than the magnetic center in the rotation axis direction.
May be reversed, and instead of a C shape, a C shape, that is, a horizontal U shape may be used.

【0035】上記実施例において、液体動圧軸受を用い
る代わりに、空気のような気体動圧軸受、ボール軸受、
ロール軸受等、他の軸受を用いてもよい。また、永久磁
石を回転子に配置し、電機子を固定子に配置する代わり
に、永久磁石を固定子に配置し、電機子を回転子に配置
してもよい。
In the above embodiment, instead of using a liquid dynamic pressure bearing, a gas dynamic pressure bearing such as air, a ball bearing,
Other bearings such as a roll bearing may be used. Instead of disposing the permanent magnet on the rotor and disposing the armature on the stator, the permanent magnet may be disposed on the stator and the armature may be disposed on the rotor.

【0036】本発明は、上記実施例に限定されない。例
えば、動圧溝として上記実施例以外の各種の溝を用いて
もよいし、流体動圧軸受領域を上記実施例以外の他の箇
所にも形成してもよい。それゆえに、本発明は、その趣
旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, various grooves other than the above-described embodiment may be used as the dynamic pressure grooves, and the fluid dynamic bearing region may be formed at a location other than the above-described embodiment. Therefore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電動機の一実施例を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electric motor according to the present invention.

【図2】図1に示す電動機で用いる永久磁石の一実施例
を示す斜視図
FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of a permanent magnet used in the electric motor shown in FIG.

【図3】スラスト動圧溝の一実施例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a thrust dynamic pressure groove.

【図4】ラジアル動圧溝の一実施例の一部を示す展開図FIG. 4 is a development view showing a part of an embodiment of the radial dynamic pressure groove.

【図5】従来の電動機で用いる永久磁石の一例を示す斜
視図
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a permanent magnet used in a conventional electric motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電動機(スピンドルモータ) 12 永久磁石 14 電機子 16 固定子 18 回転子 20 回転軸線 22,24 永久磁石の磁極部 26 回転軸線方向における永久磁石の磁気的中心 36 シャフト 40 リング 42 補助部材 44 凹所 46,48 スラスト動圧軸受領域 50 ラジアル動圧軸受領域 52,54 動圧溝 56 ハードディスク Reference Signs List 10 electric motor (spindle motor) 12 permanent magnet 14 armature 16 stator 18 rotor 20 rotation axis 22, 24 magnetic pole part of permanent magnet 26 magnetic center of permanent magnet in rotation axis direction 36 shaft 40 ring 42 auxiliary member 44 recess 46, 48 Thrust dynamic pressure bearing area 50 Radial dynamic pressure bearing area 52, 54 Dynamic pressure groove 56 Hard disk

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月15日(1999.7.1
5)
[Submission date] July 15, 1999 (1999.7.1)
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1を参照するに、電動機10
は、短い円筒状又はリング状の永久磁石12と、この永
久磁石12の内側に配置された電機子14とを用いたス
ピンドルモータである。永久磁石12は、回転子18に
配置されており、また回転軸線20の周りに回転され
る。電機子14は、固定子16に配置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG.
Is a spindle motor that uses a short cylindrical or ring-shaped permanent magnet 12 and an armature 14 disposed inside the permanent magnet 12. The permanent magnet 12 is located on a rotor 18 and is rotated about an axis of rotation 20. Armature 14 is arranged on stator 16.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】回転軸線20の方向における凹所44の両
内面(上下面)とリング40の対応する両面(上下面)
との間はスラスト動圧軸受領域46,48とされてお
り、凹所44の奥底面(内周面)とリング40の外周面
との間はラジアル動圧軸受領域50とされている。それ
らの動圧軸受領域46,48,50には、潤滑油のよう
な液体が充填されている。
Both inner surfaces (upper and lower surfaces) of the recess 44 in the direction of the rotation axis 20 and corresponding two surfaces (upper and lower surfaces) of the ring 40.
Are defined as thrust dynamic pressure bearing regions 46 and 48, and between the inner bottom surface of the recess 44 and the outer peripheral surface of the ring 40 is defined as a radial dynamic pressure bearing region 50. These dynamic pressure bearing areas 46, 48, 50 are filled with a liquid such as lubricating oil.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0026】回転軸線20の方向における凹所44の両
内面又はリング40の対応する両面には、図3に示すよ
うなスラスト動圧溝52が形成されている。また、凹所
44の奥底面又はリング40の外周面には、図4に示す
ようなラジアル動圧溝54が形成されている。
A thrust dynamic pressure groove 52 as shown in FIG. 3 is formed on both inner surfaces of the recess 44 in the direction of the rotation axis 20 or on both corresponding surfaces of the ring 40. Further, a radial dynamic pressure groove 54 as shown in FIG. 4 is formed on the inner bottom surface of the recess 44 or the outer peripheral surface of the ring 40.

フロントページの続き (72)発明者 太田 敦司 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 似鳥 幸司 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Fターム(参考) 5H607 AA04 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD02 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15 5H621 AA02 GA01 GA04 HH05 JK08 JK15 JK18 JK19 5H622 AA02 CA01 CA05 CB05 CB06 PP05 PP17 PP19 QB02 QB03Continued on the front page (72) Inventor Atsushi Ota 1-8-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Inside Seiko Instruments Inc. (72) Inventor Koji Nitori 1-8-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc. In-house F-term (reference) 5H607 AA04 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD02 DD16 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15 5H621 AA02 GA01 GA04 HH05 JK08 JK15 JK18 JK19 5H622 AA02 CA01 CA05 CB05 CB06 Q05 PP17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転子及び固定子の一方に配置された永
久磁石と、前記回転子及び前記固定子の他方に配置され
た電機子とを含み、前記永久磁石の着磁はスキューの方
向を回転軸線方向における着磁領域の磁気的中間におい
て反転させたく字状又はC字状のスキュー着磁である、
電動機。
The present invention includes a permanent magnet disposed on one of a rotor and a stator, and an armature disposed on the other of the rotor and the stator, wherein the magnetization of the permanent magnet has a skew direction. It is a skew-shaped or C-shaped skew magnetization to be reversed at the magnetic center of the magnetization region in the rotation axis direction.
Electric motor.
【請求項2】 前記スキューの方向の反転位置は前記回
転軸線方向における前記着磁領域の磁気的中心である、
請求項1に記載の電動機。
2. The skew direction reversal position is a magnetic center of the magnetized region in the rotation axis direction.
The electric motor according to claim 1.
【請求項3】 前記回転軸線に対するスキューの角度は
45度以下である、請求項1又は2に記載の電動機。
3. The electric motor according to claim 1, wherein an angle of the skew with respect to the rotation axis is 45 degrees or less.
【請求項4】 前記永久磁石は磁極面を内周面に有する
短い円筒状の形状を有し、前記電機子は前記永久磁石の
内側に配置されている、請求項1,2又は3に記載の電
動機。
4. The permanent magnet according to claim 1, wherein the permanent magnet has a short cylindrical shape having a magnetic pole surface on an inner peripheral surface thereof, and the armature is arranged inside the permanent magnet. Electric motor.
【請求項5】 さらに、前記回転子及び前記固定子の一
方に配置されたシャフトと、前記回転子及び前記固定子
の他方と前記シャフトとの間に形成された流体動圧軸受
領域を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の電
動機。
And a shaft disposed on one of the rotor and the stator, and a fluid dynamic bearing region formed between the other of the rotor and the stator and the shaft. The electric motor according to claim 1.
【請求項6】 さらに、前記回転子及び前記固定子の一
方に配置されたシャフトであってフランジ状のリング部
を有するシャフトと、前記リング部を受け入れるべく前
記回転軸線の側に開放された環状の凹所であって前記回
転子及び前記固定子の他方に形成された凹所とを含み、
前記回転軸線の方向における前記凹所の内面と前記リン
グ部の面との間はスラスト動圧軸受領域とされており、
前記リング部の外周面と前記凹所の奥底面との間はラジ
アル動圧軸受領域とされている、請求項1から5のいず
れか1項に記載の電動機。
6. A shaft disposed on one of the rotor and the stator, the shaft having a flange-like ring portion, and an annular opening on the side of the rotation axis for receiving the ring portion. A recess formed in the other of the rotor and the stator,
Between the inner surface of the recess and the surface of the ring portion in the direction of the rotation axis is a thrust hydrodynamic bearing region,
The electric motor according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion between an outer peripheral surface of the ring portion and an inner bottom surface of the recess is a radial dynamic pressure bearing region.
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