JP2001309605A

JP2001309605A - モータ

Info

Publication number: JP2001309605A
Application number: JP2000119230A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Fujii; 浩雅藤井; Eiji Koyakata; 栄次古館; Norio Kachi; 則夫加知
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成により、渦電流損失を低減し、トル
ク定数の低下を防止して高性能のモータを提供できるよ
うにする。【解決手段】固定部材２１に回転自在にロータ２４を支
持し、固定部材２１とロータ２４との間にロータ２４を
回転自在に支持する動圧軸受２６を介在し、固定部材２
１にステータ４０を固定し、ステータ４０に対して径方
向に対向して駆動マグネット４１をロータ２４に取り付
け、固定部材２１に磁性体リング４２を取り付け、この
磁性体リング４２の上面４４を駆動マグネット４１の下
端面に対向する位置に配設すると共に、この上面４４を
外周側から内周側への下り傾斜面としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばＣＤやＣ
Ｄ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録ディスク、レーザ
プリンタの多面鏡、或いはビデオテープレコーダの磁気
ヘッド等の回転駆動用に使用されるすべり軸受を備える
モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、すべり軸受の一種である動圧
軸受を用いたモータは、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭやハードデ
ィスク等の記録ディスク、レーザプリンタの多面鏡、或
いはビデオテープレコーダの磁気ヘッド等、種々の駆動
用モータとして適用されている。

【０００３】例えば、ハードディスク駆動用モータの例
として、本件出願人にかかる特願平１１−３５０８７８
号の出願明細書及び図面に記載のものがあり、その概略
構成は図１０に示すとおりである。

【０００４】即ち、装置のベース部材を構成するアルミ
ニウム製の固定部材１にロータ２が回転自在に支持さ
れ、固定部材１とロータ２との間に、ロータ２を回転自
在に支持する動圧軸受３が介在され、固定部材１にステ
ータ４が固定され、円筒状の駆動マグネット５がロータ
２に取り付けられてステータ４に対し半径方向に対向し
て配設され、磁性体リング６が固定部材１に取り付けら
れ、この磁性体リング６の上面が駆動マグネット５の下
端面に対向する位置に配設され、互いの対向面にて形成
される隙間は径方向に均一である。

【０００５】動圧軸受３は、ロータ２に固定された円柱
状のシャフト８と、固定部材１に固定されシャフト８を
回転自在に支持した円筒状のスリーブ９と、スリーブ９
の内周面であってシャフト８との摺接面に形成されたへ
リングボーン溝から成りラジアル荷重を支持するラジア
ル動圧軸受部３ａと、スリーブ９の上端面であってロー
タ２との摺接面に形成されたスパイラル状溝から成り、
ロータ２を浮上させる方向に作用してスラスト（アキシ
ャル）荷重を支持するスラスト動圧軸受部３ｂとにより
構成されている。そして、両軸受部３ａ、３ｂと、これ
らが対向する被軸受部との間に形成される微小間隙に
は、潤滑油が介在されている。

【０００６】このとき、ステータ４のステータコアと駆
動マグネット５との磁気センタをずらし、つまりステー
タコアに対して駆動マグネット５の軸方向相対位置が上
方にあり、軸方向の磁気吸引力が発生しないニュートラ
ル位置からずらして配置し、そのときに発生する磁気吸
引力Ｆにより下方へのアキシャル力Ｆａをロータ２に作
用させている。

【０００７】更に、駆動マグネット５の下端面の磁束も
利用し、駆動マグネット５とこの磁性体リング６との間
に作用する磁気吸引力により、ロータ２に下方へのアキ
シャル力Ｆｂを作用させている。このように、ロータ２
は、ラジアル荷重は主としてラジアル動圧軸受部３ａに
て支持され、スラスト荷重は主としてスラスト動圧軸受
部３ｂ及びアキシャル力Ｆａ、Ｆｂとのバランスを図る
ことで支持されている。なお、ロータ２は、過大なアキ
シャル力が上方に加わったときにシャフト８がスリーブ
９から抜けないように、シャフト８の下端には抜け止め
部材１０が設けられている。

【０００８】その他に、上記したような磁性体リング
６、或いはこれに相当する磁性体を備える例として、特
開平６−２２３４９４号公報に記載の装置がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成では、磁性体リング６における渦電流損失が大き
くなり、消費電力が大きくなる問題があった。

【００１０】このような渦電流損失を低減するために、
駆動マグネット５の下端面と磁性体リング６との間隔を
大きくして両部材間に発生する磁束量を減らすことも考
えられるが、駆動マグネット５の下端面の磁束量を低減
すると磁気吸引力（Ｆｂ）も低下し、ロータ２の軸方向
のバランスが崩れ安定化に作用できなくなる。更に、駆
動マグネット５の下端面からステータコアに向かう磁束
が、磁性体リング６により奪われ易いため、ロータ２を
駆動させる駆動力に寄与するトルク定数が低下するとい
う問題もある。

【００１１】尚、このような問題は、動圧軸受を用いた
モータに限られるものではなく、ロータの安定化のため
に磁性体リング或いはこれに相当するものを使用するも
のであれば、含油性の多孔質材から成る含油軸受、互い
に磁気的に反発させて支持する磁気軸受等の、円筒体と
これに嵌合される円柱体との間の嵌合面にて形成される
すべり軸受を使用するすべてのモータにおいて生じ得る
問題である。

【００１２】そこで、本発明は、簡単な構成により、渦
電流損失やトルク定数の低下を防止等のモータ特性を低
下させることがないモータを提供できるようにすること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、固定部材に回転自在に支持されるロ
ータと、前記固定部材と前記ロータとの間に介在され前
記ロータを回転自在に支持するすべり軸受と、前記固定
部材に固定されたステータと、前記ステータに対して径
方向に対向して前記ロータに取り付けられた駆動マグネ
ットと、前記固定部材に取り付けられ上面が前記駆動マ
グネットの下端面に対向する位置に配設された磁性体リ
ングとを備え、前記磁性体リングの上面が、傾斜してい
ることを特徴としている。

【００１４】このような構成によれば、磁性体リングの
上面が傾斜しているため、この上面と駆動マグネットの
下端面との間の隙間が従来のように径方向に均一になら
ず、隙間の大きい側における磁気抵抗が小さい側よりも
大きくなり、その結果隙間が径方向に均一の場合と比較
して、磁性体リング中を通る径方向における磁束密度の
平均が小さくなり、特に隙間の大きい方において顕著と
なり、磁束密度の２乗に比例する渦電流損失を小さくす
ることができる。

【００１５】尚、このときの傾斜角度の大小は非常に小
さくても或いは磁性体リングの上面が駆動マグネットの
下端面に接触する位大きくても構わない。

【００１６】また、磁性体リングの周方向における磁束
密度は、径方向と違って均一性が保たれているため、磁
性体リングの上面が傾斜していない場合と比べて、磁性
体リングと駆動マグネットとの間の磁気吸引力はほとん
ど変わらず、ロータの安定化を図ることができる。

【００１７】このとき、前記磁性体リングの上面と前記
駆動マグネットの下端面との間の隙間が、前記駆動マグ
ネットの前記ステータに近い側において広くなるよう
に、前記磁性体リングの上面が傾斜しているのが望まし
い。

【００１８】このようにすれば、駆動マグネットの下端
面からステータコアに向かう磁束が磁性体リングにより
奪われにくくなるため、トルク定数の低下を防止するこ
とができる。

【００１９】尚、すべり軸受は、動圧軸受のほか、含油
軸受、互いに磁気的に反発させて支持する磁気軸受等
の、円筒体とこれに嵌合される円柱体との間の嵌合面に
て形成されるものが望ましい。

【００２０】また、本発明は、前記駆動マグネットに、
ニッケルメッキが施されていることを特徴としている。
このような構成によれば、駆動マグネットの下端面にお
ける起磁力損失を低減することができ、磁性体リングの
周方向における磁束密度を増加することが可能になり、
磁性体リングと駆動マグネットとの間の磁気吸引力を確
保或いは向上することができる。

【００２１】更に、ニッケルメッキによって、駆動マグ
ネットとステータコアとの対向面での起磁力損失を低減
できると同時に、駆動マグネットとステータコアの対向
部における径方向における磁束密度を増加できるため、
トルク定数を維持することができる。しかも、ニッケル
メッキによりパーミアンスが大きくなり、外部磁界や温
度上昇に対する減磁を抑制することができ、高温雰囲気
で使用されるモータに好適である。

【００２２】また、本発明は、前記磁性体リングの上面
が、複数に分割形成されていることを特徴としている。
このときの分割は、磁性体リングの径方向或いは周方向
のいずれでも構わない。

【００２３】このような構成によれば、磁性体リングの
上面が複数に分割されているため、渦電流の流路が断た
れて電気抵抗が大きくなり、渦電流損失を低減すること
ができる。

【００２４】また、本発明は、前記磁性体リングが、こ
の磁性体リング側の凸、及び前記固定部材側の凹による
ダボ加締めにより前記固定部材に固定されていることを
特徴としている。

【００２５】このような構成によれば、ダボ加締めの個
所では歪が大きくなり、磁束の通過による鉄損も大きく
なる。それ故に、この加締め部分を通る磁束量を減らせ
るので、鉄損を小さくでき、モータ損失の低減を図るこ
とができる。一方、磁性体リングの周方向における磁束
量は低減されることがないため、磁性体リングと駆動マ
グネットとの間の磁気吸引力を十分に確保することがで
きる。

【００２６】また、本発明は、前記ダボ加締めの位置
が、前記駆動マグネットの下方位置からずれていること
を特徴としている。このような構成によれば、磁性体リ
ングの上方からプレスしてダボ加締めすることで、簡単
に固定することができ、磁性体リングの位置決めも容易
で、磁性体リングが浮き上がることなく強固に固定する
ことができる。尚、このようなダボ加締めに加えて接着
剤を併用して磁性体リングを固定すると、いっそう強固
に磁性体リングを固定することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）この発明を、動
圧軸受を用いたハードディスク駆動装置用モータに適用
した場合を例に第１実施形態として図１ないし図４を参
照して説明する。但し、図１はハードディスク駆動用モ
ータの切断正面図、図２及び図３は動作説明図、図４は
本実施形態の変形例の説明図である。

【００２８】図１に示すように、装置のベース部材を構
成するアルミニウム製の固定部材２１に形成された円筒
状収容部に円筒状のスリーブ２２が固定され、このスリ
ーブ２２に円柱状のシャフト２３が回転可能に内挿さ
れ、ロータ２４を構成する円板状の基部２４ａの中央の
透孔に、シャフト２３の上部が嵌入されてロータ２４が
シャフト２３に固着され、ロータ２４が回転自在に支持
されている。このロータ２４の基部２４ａの周縁には、
筒状部２４ｂが下方に垂下して一体的に形成され、この
筒状部２４ｂの外周にハードディスクが搭載される。

【００２９】そして、固定部材２１とロータ２４との間
には、ロータ２４を回転自在に支持する動圧軸受２６が
介在されている。この動圧軸受２６は、スリーブ２２の
シャフト２３との摺接面の上下２箇所に形成されラジア
ル荷重を支持するラジアル動圧軸受部２７ａ、２７ｂ
と、スリーブ２２の上端面であってロータ２４の基部２
４ａとの摺接面に形成されロータ２４を浮上させる方向
に作用してスラスト（アキシャル）荷重を支持するスラ
スト動圧軸受部２８とにより構成されている。尚、シャ
フト２３の下端部には、抜け止め部材３０が設けられて
いる。

【００３０】ここで、スリーブ２２の軸線方向略中央部
であって両ラジアル動圧軸受部２７ａ、２７ｂの中間位
置には、環状凹部２９が形成され、この環状凹部２９を
境にして、その上側ではラジアル動圧軸受部２７ａから
スラスト動圧軸受部２８にわたって潤滑油が充填される
一方、環状凹部２９の下側では、ラジアル動圧軸受部２
７ｂに潤滑油が充填されている。

【００３１】更に、ラジアル動圧軸受部２７ａの動圧発
生溝は、屈曲点を幅方向中央より上側に偏倚させたへリ
ングボーン溝から成る。また、スラスト動圧軸受部２８
の動圧発生溝は、内周方向に圧力が高くなるスパイラル
溝から成る。従って、これら動圧軸受部２７ａ、２８の
動圧発生時、ラジアル動圧軸受部２７ａの中央より上側
に偏倚した部分の流体圧力が最も高くなり、ラジアル動
圧軸受部２７ａの下側、及びスラスト動圧軸受部２８の
外周側の流体圧力が最も低くなる。

【００３２】一方、ラジアル動圧軸受部２７ｂの動圧発
生溝もヘリングボーン溝から成り、その中央部で流体圧
力が最も高くなり、その両端部で流体圧力が最も低くな
る。

【００３３】更に、ロータ２４の基部２４ａの下面中央
寄りに一体形成された垂下部３５と、スリーブ２２の上
部外周部との間に、環状の連通空間３６が形成されてい
る。この連通空間３６の少なくとも一方の面には、下方
に拡開するように連通空間３６を形成するテーパ面が形
成され、これによって潤滑油のシール部が形成されてい
る。尚、固定部材２１の底面にはネームプレート等のプ
レート３７が接着されて、固定部材２１のスリーブ２２
を収容した円筒状収容部の下面開口が密封されている。

【００３４】また、ステータコア４０ａ及びこのコア４
０ａに巻回されたステータコイル４０ｂとから成るステ
ータ４０が固定部材２１に固着され、円筒状の駆動マグ
ネット４１がロータ２４の筒状部２４ｂに嵌入されてス
テータ４０の外周面に対し径方向に対向して配設され、
磁性体リング４２が固定部材２１に例えば接着剤により
固着され、この磁性体リング４２の上面が駆動マグネッ
ト４１の下端面に対向する位置に配設されている。この
ように、ステータ４０の径方向外方にて駆動マグネット
４１が対向して回転するタイプをアウタロータ型モータ
という。なお、この駆動マグネット４１の磁極は、内周
方向にＮ極、Ｓ極、外周方向にＳ極、Ｎ極が交互に着磁
されることで、径方向にＮ極とＳ極、または、Ｓ極とＮ
極に配列されている。

【００３５】ここで、ステータ４０のステータコア４０
ａと駆動マグネット４１との磁気センタをずらし、つま
りステータコア４０ａに対して駆動マグネット４１の軸
方向相対位置が上方にあり、軸方向に磁気吸引力を発生
しないニュートラル位置からずれて配置され、そのとき
に発生する磁気吸引力ｆによりアキシャル力ｆａをロー
タ２４に作用させている。

【００３６】更に、駆動マグネット４１の下端面の磁束
も利用し、駆動マグネット４１とこの磁性体リング４２
との間に作用する磁気吸引力により、ロータ２４に下方
へのアキシャル力ｆｂを作用させている。このように、
ロータ２４は、ラジアル荷重は主としてラジアル動圧軸
受部２７ａ、２７ｂにより支持され、スラスト荷重は主
としてスラスト動圧軸受部２８及びアキシャル力ｆａ、
ｆｂとのバランスを図ることで支持されている。

【００３７】ところで、図２に示すように、磁性体リン
グ４２の上面４４は、その外周側から内周側に向かって
下り傾斜となっており、駆動マグネット４１のステータ
コア４０ａに近い側において、磁性体リング４２の上面
４４と駆動マグネット４１の下端面との間の隙間が広く
なるように傾斜している。

【００３８】このように、磁性体リング４２の上面を傾
斜させることにより、駆動マグネット４１のＮ極、Ｓ極
が、図２に示すように径方向に配列されており、磁性体
リング４２の上面４４と駆動マグネット４１の下端面と
の間の隙間の大きい内周側（図２の左側）において、隙
間の小さい外周側（図２の右側）よりも磁気抵抗が大き
くなり、磁束密度が顕著に小さくなる。

【００３９】その結果、磁性体リング４２における磁束
密度も小さくなり、磁性体リング４２の上面４４と駆動
マグネット４１の下端面との間の隙間が均一の場合（磁
性体リング４２の上面４４を駆動マグネット４１の下端
面が平行である場合）と比較して、磁束密度の２乗に比
例する渦電流損失が小さくなる。

【００４０】また、このように磁性体リング４２の上面
を傾斜させると、駆動マグネット４１の下端面からステ
ータコア４０ａに向かう磁束が磁性体リング４２により
奪われにくくなるため、トルク定数の低下を防止するこ
とができる。

【００４１】このことを実験的に検証するために、図３
に示すように、磁性体リング４２にステンレス鋼等の強
磁性材料を用い、その上面４４と駆動マグネット４１の
下端面の外周縁との隙間をＡ、内周縁との隙間をＢ、傾
斜角度をαとし、モータのトルク定数及び磁性体リング
４２の鉄損を測定したところ、表１に示すような結果と
なった。但し、トルク定数は、モータを外部から回転さ
せたときの逆起電力から求め、鉄損は、モータを駆動す
るように治具を駆動し、磁性体リング４２がある場合と
ない場合の電流値の差から求めた。

【００４２】

【表１】

【００４３】この表１から、磁性体リング４２の上面４
４を傾斜させた場合、傾斜角度がゼロの場合と比べて、
明らかにトルク定数は大きくなり、磁性体リング４２の
鉄損小さくなっており、傾斜面にすることでモータ特性
に与える効果が向上していることがわかる。

【００４４】ここで、磁性体リング４２の上面４４の傾
斜について、Ｂ／Ａ≧１．５０．１ｍｍ≦Ａ、Ｂ≦１ｍｍの条件を満足するのが実用的である。

【００４５】尚、磁性体リング４２の上面４４の傾斜
は、図４（ａ）に示すように非常に小さくても、或いは
図４（ｂ）に示すように、磁性体リング４２の上面４４
が駆動マグネット４１の下端面に接触する位大きくても
構わない。

【００４６】また、図２に示すように、駆動マグネット
４１の表面にはニッケルメッキが施されてメッキ層４５
が形成されている。これにより、駆動マグネット４１の
下端面における起磁力損失を低減することができ、磁性
体リング４２の周方向における磁束密度を増加すること
が可能になり、磁性体リング４２と駆動マグネット４１
との間の磁気吸引力を確保（或いは向上）することがで
きる。

【００４７】更に、ニッケルメッキによって、駆動マグ
ネット４１とステータコア４０ａとの対向面での起磁力
損失を低減できると同時に、径方向における磁束密度を
増加できるため、トルク定数を維持することができる。
しかも、ニッケルメッキによりパーミアンスが高くな
り、外部磁界や温度上昇に対する減磁を抑制することが
でき、高温雰囲気での使用にも耐え得る。

【００４８】ここで、メッキ層４５は駆動マグネット４
１の表面全体に形成する必要はなく、少なくとも駆動マ
グネット４１のステータコア４０ａと対向する面に形成
されていればよい。

【００４９】従って、第１実施形態によれば、磁性体リ
ング４２の上面４４が傾斜しているため、磁性体リング
４２の径方向における磁束密度が内周側において小さく
なり、径方向の磁束密度の平均値が、上面４４の傾斜が
ない場合よりも小さくなり磁束密度の２乗に比例する渦
電流損失を小さくすることができる。

【００５０】また、磁性体リング４２の周方向における
磁束密度は、径方向と違って均一性が保たれているた
め、磁性体リング４２の上面４４が傾斜していない場合
と比べて、磁性体リング４２と駆動マグネット４１との
間の磁気吸引力はほとんど変わらず、ロータ２４の安定
化を図ることができる。

【００５１】更に、磁性体リング４２のステータ４０に
近い内周側において駆動マグネット４１との間の隙間が
大きくなるように、磁性体リング４２の上面４４が傾斜
しているため、駆動マグネット４１の下端面からステー
タコア４０ａに向かう磁束が磁性体リング４２により奪
われにくくなり、トルク定数の低下を防止することがで
きる。

【００５２】なお、上記した例では駆動マグネット４１
の表面にニッケルメッキを施した場合について説明した
が、必ずしも駆動マグネット４１にニッケルメッキを施
さなくても構わない。

【００５３】（第２実施形態）この発明の第２実施形態
について図５及び図６を参照して説明する。但し、図５
は磁性体リングの平面図、図６はその断面図である。
尚、本実施形態におけるモータの基本的な構成は上記し
た第１実施形態とほぼ同じであるため、以下の説明では
図１も参照し、主として第１実施形態と相違する点につ
いて説明する。

【００５４】図５に示すように、図１における上面４４
が傾斜した磁性体リング４２に代えて、径方向に２分割
された磁性体リング５０を設けた点が、上記した第１実
施形態と相違している。

【００５５】この場合、大径のリングと小径のリングと
を組み合わせて磁性体リング５０を形成することができ
る。また、図６（ａ）に示すようなリング状部材５１
を、同図（ｂ）に示すように、中心から等距離の位置に
おいて屈曲してその上面を２分割し、分割部を互いに電
気的に絶縁することで磁性体リング５０を形成してもよ
い。

【００５６】このように、径方向に２分割した磁性体リ
ング５０を設けると、磁性体リング５０における電気抵
抗が大きくなり、渦電流が流れにくくなる。

【００５７】従って、第２実施形態によれば、磁性体リ
ング５０を径方向に２分割することで、渦電流損失を抑
制することができる。

【００５８】なお、磁性体リング５０の上面が、第１実
施形態と同様、外周側から内周側に向かって下り傾斜し
ていてもよく、更には駆動マグネット４１にニッケルメ
ッキが施されていてもよい。

【００５９】また、磁性体リング５０の屈曲部分に対応
する固定部材２１の位置にリング状の凹溝を形成し、こ
の凹溝に磁性体リング５０の屈曲部分を嵌合して磁性体
リング５０の位置決め及び固定を行うようにしてもよ
い。

【００６０】（第３実施形態）この発明の第３実施形態
について図７を参照して説明する。本実施形態では、図
７に示すように、第２実施形態における径方向に２分割
された磁性体リング５０（図５参照）に代えて、周方向
に複数分割された磁性体リング５３を設けている。

【００６１】このように、周方向に複数分割された磁性
体リング５３を用いても、上記した第２実施形態と同等
の効果を得ることができる。

【００６２】この場合も、磁性体リング５０の上面が、
第１実施形態と同様、外周側から内周側に向かって下り
傾斜していてもよく、更には駆動マグネット４１にニッ
ケルメッキが施されていてもよい。

【００６３】（第４実施形態）この発明の第４実施形態
について図８及び図９を参照して説明する。但し、図８
は磁性体リングの平面図、図９は一部の断面図である。

【００６４】本実施形態では、図８に示すように、磁性
材から成る薄板を複数枚積層して成る磁性体リング５５
を固定部材２１（図１参照）の所定位置に配設し、上か
らプレス機によって複数箇所においてダボ加締めし、磁
性体リング５５側の凸部５６ａ及び固定部材２１側の凹
部５６ｂにより、固定部材２１に磁性体リング５５を固
定している。

【００６５】このように、ダボ加締めを採用することに
より、磁性体リング５５の材料として薄板を使用するこ
とができ、薄板の使用により渦電流損失が減少する。更
に、磁性体リング５５の周方向における磁束量は低減さ
れることがないため、磁性体リング５５と駆動マグネッ
ト４１との間の磁気吸引力は十分に確保される。

【００６６】このとき、ダボ加締めの位置を、駆動マグ
ネット４１の下方位置から内周寄りにずらすのが望まし
い。

【００６７】従って、第４実施形態によれば、渦電流損
失及び鉄損を低減することができ、モータ損失の低減を
図ることができる一方、磁性体リング５５と駆動マグネ
ット４１との間の磁気吸引力を十分に確保することがで
きる。

【００６８】また、ダボ加締めによって磁性体リング５
５を固定するため、磁性体リングの位置決めも容易で、
磁性体リングが浮き上がることなく強固に固定すること
ができる。

【００６９】ところで、このようなダボ加締めに加えて
接着剤を併用して磁性体リング５５を固定すると、いっ
そう強固に磁性体リング５５を固定部材２１に固定する
ことができる。

【００７０】また、磁性体リング５５の上面が、第１実
施形態と同様、外周側から内周側に向かって下り傾斜し
ていてもよく、更には駆動マグネット４１にニッケルメ
ッキが施されていてもよい。

【００７１】なお、上記した各実施形態では、すべり軸
受として動圧軸受を用いた場合について説明したが、ロ
ータ２４の安定化のために磁性体リング４２、５０、５
５或いはこれに相当するものを使用するものであれば、
上記した動圧軸受２６以外に、含油軸受、互いに磁気的
に反発させて支持する磁気軸受等の、円筒体とこれに嵌
合される円柱体との間の嵌合面にて形成されるすべり軸
受を用いたモータであっても、本発明を同様に適用する
ことができ、いずれの場合も上記した各実施形態と同等
の効果を得ることができる。

【００７２】また、上記した各実施形態では、アウタロ
ータ型のモータを例として説明しているが、インナーロ
ータ型（ステータ４０の径方向内方にて駆動マグネット
４１が対向して回転するタイプ）であってもよいのはい
うまでもなく、この場合、磁性体リングの上面は内周側
から外周側に向かう下り傾斜面とすればよく、第４実施
形態のようにダボ加締めする位置は、駆動マグネットの
下方位置から外周寄りにずらすのが好ましい。

【００７３】更に、上記した各実施形態では、本発明に
かかるモータをハードディスク駆動装置に適用した場合
について説明したが、ハードディスク以外のＣＤやＣＤ
−ＲＯＭ等の記録ディスクの駆動装置、レーザプリンタ
の多面鏡或いはビデオテープレコーダの磁気ヘッドの駆
動装置等に使用される駆動モータに適用することが可能
である。

【００７４】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、磁性体リングの上面が傾斜しているため、この
上面と駆動マグネットの下端面との間の隙間の大きい側
における磁気抵抗が小さい側よりも大きくなり、その結
果、磁性体リングの上面が傾斜していない場合と比較し
て、磁性体リングの径方向における磁束密度が小さくな
り、磁束密度の２乗に比例する渦電流損失を小さくする
ことが可能になる。

【００７６】更に、磁性体リングの周方向における磁束
密度は、径方向と違って均一性が保たれているため、磁
性体リングの上面が傾斜していない場合と比べて、磁性
体リングと駆動マグネットとの間の磁気吸引力はほとん
ど変わらず、ロータの安定化を図ることが可能になる。

【００７７】このとき、請求項２に記載のように、前記
磁性体リングの上面と前記駆動マグネットの下端面との
間の隙間が、前記駆動マグネットの前記ステータに近い
側において広くなるように、前記磁性体リングの上面の
傾斜しているのが望ましい。

【００７８】こうすれば、駆動マグネットの下端面から
ステータコアに向かう磁束が磁性体リングにより奪われ
にくくなるため、トルク定数の低下を防止することが可
能になる。

【００７９】また、請求項３に記載の発明によれば、駆
動マグネットの下端面における起磁力損失を低減するこ
とができ、磁性体リングの周方向における磁束密度を増
加することができて、磁性体リングと駆動マグネットと
の間の磁気吸引力を確保或いは向上することが可能にな
る。

【００８０】更に、ニッケルメッキによって、駆動マグ
ネットとステータコアとの対向面での起磁力損失を低減
できると同時に、径方向における磁束密度を増加できる
ため、トルク定数を維持することができる。しかも、ニ
ッケルメッキによりパーミアンスが高くなり、外部磁界
や温度上昇に対する減磁を抑制することが可能になり、
車載用モータ等、高温雰囲気で使用されるモータに好適
である。

【００８１】また、請求項４、５、６、７に記載の発明
によれば、磁性体リングの上面が複数に分割されている
ため、電気抵抗が大きくなり、渦電流を流れにくくして
渦電流損失を低減することが可能になる。

【００８２】尚、磁性体リングの上面が傾斜し、更に駆
動マグネットにニッケルメッキが施されていると、渦電
流損失の低減を図る上でより効果的である。

【００８３】また、請求項８、９に記載の発明によれ
ば、ダボ加締めを採用することにより、磁性体リングの
材料として薄板を使用することができ、薄板の使用によ
って渦電流損失が減少する。

【００８４】一方、磁性体リングの周方向における磁束
量は低減されることがないため、磁性体リングと駆動マ
グネットとの間の磁気吸引力を十分に確保することが可
能である。

【００８５】尚、磁性体リングの上面が傾斜し、また駆
動マグネットにニッケルメッキが施され、更に磁性体リ
ングの上面が径方向或いは周方向に複数分割されている
と、渦電流損失の低減を図る上でいっそう効果的であ
る。

【００８６】また、請求項１０に記載の発明によれば、
磁性体リングの上方からプレスしてダボ加締めすること
で、簡単に磁性体リングを固定することができ、磁性体
リングの位置決めも容易で、磁性体リングが浮き上がる
ことなく強固に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態におけるハードディス
ク駆動用モータの切断正面図である。

【図２】この発明の第１実施形態の動作説明図である。

【図３】この発明の第１実施形態の動作説明図である。

【図４】この発明の第１実施形態の変形例の説明図であ
る。

【図５】この発明の第２実施形態の一部の平面図であ
る。

【図６】この発明の第２実施形態の一部の断面図であ
る。

【図７】この発明の第３実施形態の一部の平面図であ
る。

【図８】この発明の第４実施形態の一部の平面図であ
る。

【図９】この発明の第４実施形態の異なる一部の断面図
である。

【図１０】従来のモータの断面図である。

【符号の説明】

２１固定部材２４ロータ２６動圧軸受２７ａ、２７ｂラジアル動圧軸受部２８スラスト動圧軸受部４０ステータ４１駆動マグネット４２、５０、５３、５５磁性体リング４４上面４５メッキ層５６ａ、５６ｂ凸部、凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加知則夫滋賀県愛知郡愛知川町中宿248 日本電産株式会社滋賀技術開発センター内Ｆターム(参考） 3J011 AA01 BA02 CA02 KA04 LA01 5D109 BB12 BB18 BB21 BB22 BB27 5H605 BB05 BB14 BB19 CC04 DD09 EA02 EB02 EB06 FF14 GG04 5H607 AA12 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25 CC01 DD03 FF01 GG01 GG02 GG09 GG12 GG15 JJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部材に回転自在に支持されるロータ
と、前記固定部材と前記ロータとの間に介在され前記ロータ
を回転自在に支持するすべり軸受と、前記固定部材に固定されたステータと、前記ステータに対して径方向に対向して前記ロータに取
り付けられた駆動マグネットと、前記固定部材に取り付けられ上面が前記駆動マグネット
の下端面に対向する位置に配設された磁性体リングとを
備え、前記磁性体リングの上面が、傾斜していることを
特徴とするモータ。
【請求項２】前記磁性体リングの上面と前記駆動マグ
ネットの下端面との間の隙間が、前記駆動マグネットの
前記ステータに近い側において広くなるように、前記磁
性体リングの上面が傾斜していることを特徴とする請求
項１に記載のモータ。
【請求項３】前記駆動マグネットに、ニッケルメッキ
が施されていることを特徴とする請求項１または２に記
載のモータ。
【請求項４】前記磁性体リングの上面が、複数に分割
形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載のモータ。
【請求項５】固定部材に回転自在に支持されるロータ
と、前記固定部材と前記ロータとの間に介在され前記ロータ
を回転自在に支持するすべり軸受と、前記固定部材に固定されたステータと、前記ステータに対して径方向に対向して前記ロータに取
り付けられた駆動マグネットと、前記固定部材に取り付けられ上面が前記駆動マグネット
の下端面に対向する位置に配設された磁性体リングとを
備え、前記磁性体リングの上面が、複数に分割形成されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項６】前記磁性体リングの上面が、径方向に複
数に分割形成されていることを特徴とする請求項４また
は５に記載のモータ。
【請求項７】前記磁性体リングの上面が、周方向に複
数に分割形成されていることを特徴とする請求項４また
は５に記載のモータ。
【請求項８】前記磁性体リングが、この磁性体リング
側の凸、及び前記固定部材側の凹によるダボ加締めによ
り前記固定部材に固定されていることを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】固定部材に回転自在に支持されるロータ
と、前記固定部材と前記ロータとの間に介在され前記ロータ
を回転自在に支持するすべり軸受と、前記固定部材に固定されたステータと、前記ステータに対して径方向に対向して前記ロータに取
り付けられた駆動マグネットと、前記固定部材に取り付けられ上面が前記駆動マグネット
の下端面に対向する位置に配設された磁性体リングとを
備え、前記磁性体リングが、この磁性体リング側の凸、
及び前記固定部材側の凹によるダボ加締めにより前記固
定部材に固定されていることを特徴とするモータ。
【請求項１０】前記ダボ加締めの位置が、前記駆動マ
グネットの下方位置からずれていることを特徴とする請
求項８または９に記載のモータ。