JP2008252968A - 流体軸受装置およびそれを備えたスピンドルモータ、ディスク駆動装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤＤ用スピンドルモータにおいて、ベースを貫く磁束により渦電流が発生することによりロストルクが大きくなり、消費電流が増加する。
【解決手段】ロータマグネットのステータコアと対向する面の回転軸方向の両端部分はそれぞれ前記ロータマグネットの回転軸中央方向成分を持つように磁化されていることにより、ロータマグネットと磁気吸引板のギャップを小さくした状態でも吸引力を抑えることができロータ部の回転を妨げる方向のロストルクが減少し、ベースに漏れる磁束を小さくし、消費電流を下げることが出来る。
【選択図】図２

Description

本発明は、動圧軸受を用いたスピンドルモータ及びこのスピンドルモータにより記録用ディスクを回転駆動するハードディスクドライブ（以下ＨＤＤ）等の情報記録再生装置において、ロータマグネットと磁気的に吸引し合うことによりロータ部をベース側に引き付けるように付勢する磁気吸引部が設けられたスピンドルモータに関する。

ＨＤＤ装置などに用いられるスピンドルモータは、情報の読み書きや呼び出しを行うため、高精度の回転が要求される。特に最近では、記録の高密度化の要求から、ラジアル方向とスラスト方向の位置決めに対して厳しい精度が必要とされており、この種のモータの軸受としては、従来からボールベアリングが多用されていたが、上記した高精度の回転要求により、ボールベアリングから潤滑油を用いた動圧流体軸受に置き換えが進んでいる。また、最近の傾向としてＨＤＤ装置が従来のコンピュータの記録装置用途以外として、映像や音楽プレーヤーの記録装置のように屋外で身につけた状態で使われるケースが増えてきており、それに伴い、製品使用時間と直接関係してくるモータ消費電力低下、小型化および低振動／騒音化がこれまで以上に求められている。

例えば、特許文献１には、ロータマグネットの回転軸方向端部の着磁量を中心部に比べ小さくするために、ロータマグネットの端部の径を中心部に比べ小さくし、ステータコアとのギャップを端部ほど大きくしたり、ロータマグネットの回転軸方向高さより高さの低い着磁ヨークを用い、ロータマグネット端部を弱く着磁したスピンドルモータが開示されている。この構成によれば、ロータマグネットの端部の着磁量が少なくなるため、ステータコアとロータマグネットに微小のズレが発生した場合の磁気吸引力を小さくすることができ、消費電力の抑制と磁気吸引力に起因する振動や騒音を低減することができる。

また、特許文献２には、小型化、低消費電力化が可能なブラシレスモータとして、ロータマグネットのベースプレートの側端部に、磁性体によって形成されたリングを取り付けた構成が開示されている。この構成によれば、ロータマグネットからベースプレート側へ漏洩する磁束を低減することができるため、ロータマグネットとベースプレートとを近接配置した場合でも、負荷の増大を回避して消費電力を抑制することができるとともに、装置の薄型化を図ることができる。
特開２００４−２４８４６１号公報 特開２００４−３２８９７８号公報

ところが、特許文献１で開示されたスピンドルモータのロータマグネットでは、回軸方向端部の着磁量が中心部に比べ小さくなるために、ロータマグネットの端部の径を中心部に比べ小さくした場合、回転軸方向端部でステータコアとのギャップが大きくなり、磁気抵抗が増加するためモータ発生トルクが小さくなり、消費電流が増大してしまう。一方、ロータマグネットの回転軸方向高さより高さの低い着磁ヨークを用いた場合、着磁ヨークの回転軸方向両端部にある着磁コイルの結線部分で着磁磁界が乱れることにより、着磁バラツキが大きくなり振動や騒音が増加し、さらには、ロータマグネットの軸方向両端部での不完全着磁によるロータマグネットの持つエネルギー積が十分発揮されず、モータ発生トルクの低下により、消費電流が増加してしまう問題があった。
図２５、図２６ではステータコアがロータマグネットの外周に配置されるインナーロータタイプのスピンドルモータに使用されるロータマグネットの着磁方法を示している。この場合は外周に着磁ヨークを配置して着磁するのが一般的である。ここでロータマグネット端部を有効に着磁するためにロータマグネットの回転軸方向高さより高い着磁ヨークを用いると、（図１３、図１４参照）着磁状態は図１２のようにステータコアに対して外方に広がる方向に着磁されるので、下端部においては吸引力の増加、上端部においては漏れ磁束の増加につながる。

また、特許文献２で開示されたスピンドルモータでは、マグネットの吸引力を調整するために取り付けられていたリング部材を取り付ける軸方向におけるスペースが、モータの薄型化に伴って確保することが困難になってきており、更にはマグネットの吸引力を調整するリングを取り付ける必要があるため、製造工程が複雑化し、製造コストが増大してしまうおそれもある。

本件発明は、簡単な構成により、磁気吸引力を低減しそれによる消費電流の低下を達成できるスピンドルモータ並びにその製造方法を提供することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明のスピンドルモータは、相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、前記ロータマグネットの少なくとも前記ステータコアに対向する周面側の回転軸方向両端部は、少なくとも一方の端部において、前記ロータマグネットの軸方向中央に向かう磁化成分を有するように磁化されていることを特徴としたものである。

また、本発明のロータマグネットの製造方法は、相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの一方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第１ヨーク部と、前記ロータマグネットの他方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第２ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴としたものである。

また、本発明は、相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの一方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成されるヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴とする。

また、本発明は、相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側と反対側の内周面あるいは外周面の少なくとも一部に当接し、軸方向長さが前記ロータマグネットの軸方向長さより長い外ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴とする。

本発明のスピンドルモータによれば、ロータマグネットの少なくともステータコアに対向する周面側の回転軸方向両端部は、少なくとも一方の端部において、ロータマグネットの軸方向中央に向かう磁化成分を有するように磁化されているため、ロータマグネットの持つエネルギー積を有効に発揮させ、かつ、ロータマグネットのベース側端部でステータコアと対向していない部分から磁気吸引板を貫く漏れ磁束の量を減少させることができ、モータの薄型化によりロータマグネットと磁気吸引板のギャップを小さくした状態でも吸引力を抑えることができロータ部の回転を妨げる方向のロストルクが減少し、消費電流の低減が可能である。

また、ロータマグネットの回転軸方向のベースと反対側端部からの漏れ磁束も抑えることができるので、ハードディスクなどのデータ記録面へ漏れ磁束の影響も低減することができ、更なる薄型化が可能である。

また、本発明のロータマグネットの製造方法によれば、ロータマグネットのステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置されロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、ロータマグネットの一方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第１ヨーク部と、ロータマグネットの他方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第２ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることにより、着磁ヨークの両端部で磁界のバラツキの影響を着磁するロータマグネット付近で小さくでき、更に、ロータマグネットの少なくともステータコアに対向する周面側の回転軸方向両端部は、ロータマグネットの軸方向中央に向かう磁化成分を有するロータマグネットの着磁が可能となり、ロータマグネットの両端部においても有効な着磁（着磁率８０％以上）が行われるため、ロータマグネットの持つエネルギー積を有効に発揮させ、かつ、ロータマグネットのベース側端部でステータコアと対向していない部分から磁気吸引板を貫く漏れ磁束の量を減少させることができ、モータの薄型化によりロータマグネットと磁気吸引板のギャップを小さくした状態でも吸引力を抑えることができロータ部の回転を妨げる方向のロストルクが減少し、消費電流の低減が可能である。

また、ロータマグネットの回転軸方向のベースと反対側端部からの漏れ磁束も抑えることができるので、ハードディスクなどのデータ記録面へ漏れ磁束の影響も低減することができ、更なる薄型化が可能である。

更に、本発明のその他のロータマグネットの製造方法によれば、ロータマグネットのステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置されロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、ロータマグネットのステータに対向する側と反対側の内周面あるいは外周面の少なくとも一部に当接し、軸方向長さLyがロータマグネットの軸方向長さLｍの２倍以上である外ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることにより、簡単な構成のロータマグネットの製造方法で着磁により、着磁プロセスの工程時間短縮が可能となる。

以下、本発明を適用したスピンドルモータの一例として、動圧軸受装置を用いたハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の概要を説明しつつ、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施例１におけるインナーロータタイプのスピンドルモータの断面図、図３から図１１はその発明のロータマグネットの製造方法および着磁システムを示すものである。

図１に示されている軸回転型のＨＤＤスピンドルモータとしては、動圧軸受装置を採用したモータが採用されているが、その全体は、固定部材としての磁性体からなるベース１と、そのベース１に対して上側から組み付けられた回転部材としてのロータ部６とから構成されている。そのうちベース１の略中央部分に中空円筒状に形成された固定軸受部材としての軸受スリーブ２が、圧入、焼嵌めまたは接着によって上記ベース１に接合されている。

また、前記ベース１の前記軸受スリーブ２の外側には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア８が嵌着されているとともに、そのステータコア８において半径方向内方側に向かって放射状に突出するように設けられた複数個の各突極部には、コイル巻線８１がそれぞれ巻回されている。

さらに、上記軸受スリーブ２に設けられた中心孔内には、上述したロータ部６を構成する回転軸３が回転自在に挿入されている。すなわち、上記軸受スリーブ２の内周壁部に形成された動圧面は、上記回転軸３の外周壁面に形成された動圧面に対して半径方向に対向するように配置されており、ラジアル動圧軸受部１０が構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部１０における軸受スリーブ２側の動圧面と、回転軸３側の動圧面とは、２〜４μｍの微少隙間を介して周状に対向配置されており、その微少隙間からなる軸受空間内に、潤滑オイル・イオン性液体・磁性流体やエアー等の潤滑流体が軸線方向に連続するように注入又は介在されている。

さらに、上記軸受スリーブ２及び回転軸３の両動圧面の少なくとも一方側には、例えば、へリングボーン形状やスパイラル形状等からなるラジアル動圧発生用溝が、軸線方向に２ブロックに分けられて環状に凹設されており、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により図示を省略した潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸３とともにロータ部６が、上記軸受スリーブ２に対してラジアル方向に非接触状態で軸支持される構成になされている。

さらに、ロータ部６は、ステンレス鋼からなる略カップ状部材からなり、中心部分に設けられた穴が、上記回転軸３の上端部分に対して圧入、焼嵌めまたは接着によって一体的に接合されている。このロータ部６は、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体ディスクをクランパ（図示省略）の上方側からの押圧力によって、上記記録媒体ディスクが固定されるようになっている。

また、上記ロータ部６の外周壁面側には、環状のロータマグネット７が取り付けられ、前述したステータコア８における各突極部の内周側端面に対して環状に対向するように近接配置されている。

さらに、上記ロータマグネット７の下端面と磁性体からなる前記固定ベース１は一定隙間を介して軸方向に対向するように配置されている。

一方、上述した回転軸３の下端側の先端部分には、円盤状のスラストプレート４が、焼き嵌めや圧入または溶接によって固着されている。このスラストプレート４は、上述した軸受スリーブ２の下端側とカウンタープレート５にスラスト隙間１０〜３０μmを介して配置されており、軸受スリーブ２の下端面と上記スラストプレート４の上面の少なくとも一方の面及び上記スラストプレート４の下面とカウンタープレート５の上面の少なくとも１方の面には、図示を省略したヘリングボーン形状またはスパイラル形状からなるスラスト動圧発生溝からなるスラスト動圧軸受部１１が形成されている。

前記スラスト隙間内には、オイルや磁性流体やエアー等の潤滑流体が充填されており、回転時に、上述したスラストプレート４に設けられたスラスト動圧発生用溝のポンピング作用によって潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧により、上述した回転軸３及びロータ部６がスラスト方向に浮上した非接触状態で軸支持されるように構成されている。

さらにベース1のロータマグネット７の下面に対向する位置ではロータマグネット７からの漏れ磁束が磁気吸引力として作用されることとなり、ロータ部６及び回転軸３等を含む回転体の全体のスラスト位置の規制が、回転体の姿勢にかかわらず良好に維持されるようになる。

ここで、例えば、図１２から図１５に示す従来のロータマグネットを用いたスピンドルモータおよびロータマグネット製造用冶具では、ロータマグネット製造用冶具に用いられる着磁ヨーク１２は、半径方向内方側に向かって放射状に突出するように設けられた複数個の各突極部に着磁コイル１３がそれぞれ巻回されており、着磁ヨーク１２の内周に当接するようにロータマグネット７が配置される。着磁コイル１３に接続されている電源供給線１４に図示を省略している着磁電源からの大電流が通電されることにより、着磁コイル１３の周りに磁界が発生し、ロータマグネット７の前記着磁ヨークの突極部と当接する部分に磁極が現れロータマグネット７は周方向にＮ極とＳ極に交互に着磁される。

ロータマグネット製造用冶具では、振動や騒音の原因となるロータマグネット７と着磁ヨーク１２の同軸ズレや着磁コイル１３の位置のバラツキから起こる、ロータマグネットの磁極数より低い次数成分である着磁ムラの低減が求められており、着磁ヨーク１２では一般的に手作業で行われる場合が多くバラツキが大きい着磁コイル１３の端部処理の影響を少なくするため、ロータマグネット７に比べ２倍以上の高さを有する着磁ヨーク１２を用い、着磁ヨーク１２の回転軸方向略中央位置にロータマグネット７を配置して着磁することが行われている。

しかし、ロータマグネット７に比べ高さの高い着磁ヨーク１２を用いるため、図１５に示すようにロータマグネット７両端部では着磁ヨーク１２のロータマグネット７より外側から発生した磁界がロータマグネット７側に入り込み、ロータマグネットのステータコアと対向する周面側の回転軸方向両端部は、ロータマグネットの軸方向中央に向かう磁化成分を有するように着磁される。

図２３は従来のロータマグネット製造用冶具においてロータマグネットに対する着磁ヨークの高さを変えたときのロータマグネットに働く磁束で、主磁束に対する回転軸方向外側向き磁束の割合について有限要素磁界解析結果を示したものであり、着磁ヨーク高さがマグネット高さの約２倍になるまでは、着磁ヨークの高さが高くなるに従い、回転軸方向外側向きの磁束が増加し、マグネット高さに対し着磁ヨークの高さが２倍以上では、回転軸方向外向き磁束の割合の増加が小さくなっていることを示している。図２３よりロータマグネット高さより高い着磁ヨークを用いることにより、ロータマグネットの回転軸方向の両端部分はそれぞれ回転軸方向外向き成分を持つように着磁されること、更に、ロータマグネット高さに対し、着磁ヨーク高さが２倍以上で回転軸方向外向き磁束の割合の増加が小さいことにより、着磁ヨークのロータマグネット高さの２倍以上外側の磁界の影響は少ないため、着磁ヨーク高さをロータマグネット高さの２倍以上にすることにより、着磁ヨークのコイルエンド部の結線の影響は着磁されるロータマグネットの及ぶことが小さと考えることができる。

従って、従来のロータマグネット製造用冶具を用いて着磁を行ったロータマグネット７を上記スピンドルモータに組み込んだ場合、図１２に示すようにロータマグネット７の下部から磁性体からなるベース１に漏れる磁束が増大することにより、ロータマグネット７とベース１間の磁気吸引力が増加し、スラスト動圧軸受部１１でのロストルクの増加と、ベース１への漏れ磁束の増加により、ベース１表面での渦電流が増加し、消費電流を増加させてしまう。また、ロータマグネット７のベース１の反対側の面でもロータマグネット７からステータコア８ではなくロータ部６へ、更には記録媒体ディスクへの漏れ磁束が増加し、記録媒体ディスク内のデータエラーの原因になることが考えられる。

それに対して、図３から図８に示す、本発明のロータマグネット製造用冶具の実施例では、ロータマグネット７の外周面に当接するように配置され、ロータマグネット７に比べ十分に回転軸方向に高い着磁ヨーク１２の略中央部にロータマグネット７を配置し、ロータマグネット７の前記回転軸方向における一方の端面を鉄やステンレスなどの磁性体材料からなる第１支持部１５により支持し、更に、ロータマグネット７の他方の端面を同じく鉄やステンレスなどの磁性体材料からなる第２支持部１６により支持されており、着磁ヨーク１２のロータマグネット７のより外側から発生した磁界は、第１支持部１５及び第２支持部１６に流れることにより、ロータマグネット７に対し端部からロータマグネット中央方向に入り込む磁束を小さくすることができ、逆にロータマグネット７より磁性体からなる第１支持部１５および第２支持部１６の透磁率が大きいため、着磁ヨークのロータマグネット中央部分の磁束も、第１の支持部１５と第２の支持部１６方向に流れ込むため、ロータマグネット７の両端部においてはロータマグネット７の回転軸方向中央方向成分を持つように磁化される。そこで、着磁面であるロータマグネット７の外周面においては軸方向中央に向かう磁化成分を持つように磁化されている。

図６や図７で示すように、第１支持部１５及び第２支持部１６のロータマグネット７と対向する端面部に面取りやＲを付けることにより、エッジ部での磁束の集中や乱れを緩和し、ロータマグネット７に対し安定した着磁が可能である。また、図８で示すように第１支持部１５はロータマグネット７の端面だけに当接させても同様の効果を得ることができる。

また、図９および図１０で示すその他のロータマグネットの製造用冶具においては、ロータマグネット７の回転軸方向高さより高い着磁リング１７を用い、着磁リング１７の略中央位置にロータマグネット７が位置するように設置されており、着磁ヨーク１２のロータマグネット７より外側から発生する磁束は、磁性体からなりロータマグネット７より透磁率の大きい着磁リング１７側に流れるため、ロータマグネット両端部に集中することなく、同様にロータマグネット７の外周面においては軸方向中央に向かう磁化成分を持つように磁化されている。ここで、着磁リング１７の高さはロータマグネット７の回転軸方向高さの２倍以上で着磁リング高さ方向中央にロータマグネット７を配置することにより、着磁ヨーク１２のロータマグネット７より外側の両端部から発生する磁界の影響を完全に無くすことができる。

図２４は本発明のロータマグネット製造用冶具において第１支持部１５と第２支持部１６の回転軸方向厚さを変えたときのロータマグネットに働く磁束で、主磁束に対する回転軸方向内側向き磁束の割合について有限要素磁界解析結果を示したものであり、支持部厚さが厚くなるに従い回転軸方向内側向きの磁束が増加しており、最適な支持部厚さにより吸引力や漏れ磁束の調整が可能であり、図１１で示すように第１支持部１５は中実形状でも同様の効果を得ることができる。

従って本発明のロータマグネット製造用冶具を用いて着磁を行ったロータマグネット７を上記スピンドルモータに組み込んだ場合、図２に示すようにロータマグネット７の下部から磁性体からなるベース１に漏れる磁束が減少することにより、ロータマグネット７とベース１間の磁気吸引力が減少し、スラスト動圧軸受部１１でのロストルクの低下と、ベース１への漏れ磁束の減少により、ベース１表面での渦電流が減少し、消費電流が減少する。また、ロータマグネット７のベース１の反対側の面でもロータマグネット７からステータコア８ではなくロータ部６へ、更には記録媒体ディスクへの漏れ磁束が減少し、記録媒体ディスク内のデータエラーを少なくすることができる。

また、従来と同じ吸引力及びディスク面への漏れ磁束を達成するためであれば、ロータマグネット７とベース１間の隙間を小さくしたり、ロータマグネット７とディスク面までの距離を小さくした設計が可能であり、スピンドルモータ及び磁気記録装置の小型化、薄型化が可能となる。

（実施の形態２）
図１６は本発明の実施例２におけるスピンドルモータの断面図、図１８から図２０は本実施におけるロータマグネットの製造方法および着磁システムである。尚、本実施例においてはアウターロータタイプのスピンドルモータであるが基本的な構成は上記した実施例１とほぼ同じであるため、主として実施例１と相違する点について説明する。

実施例２では、図１６に示すように、前記ベース１には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア８が嵌着されているとともに、そのステータコア８において半径方向外方側に向かって放射状に突出するように設けられた複数個の各突極部には、コイル巻線１２がそれぞれ巻回されている。

さらに、ロータ部６は、ステンレス鋼からなる略カップ状部材からなり、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体ディスクをクランパ（図示省略）の上方側からの押圧力によって、上記記録媒体ディスクが固定されるようになっている。

また、上記ロータ部６の内周壁面側には、環状のロータマグネット７が取り付けられ、前述したステータコア８における各突極部の外周側端面に対して環状に対向するように近接配置され、上記ロータマグネット７の下端面と磁性体からなる前記固定ベース１は一定隙間を介して軸方向に対向するように配置され、ベース1のロータマグネット７の下面に対向する位置ではロータマグネット７からの漏れ磁束が磁気吸引力として作用されることとなり、ロータ部６及び回転軸３等を含む回転体の全体のスラスト位置の規制が、回転体の姿勢にかかわらず良好に維持されるようになる。

ここで、図１８から図２０に示す、本発明のロータマグネット製造用冶具の実施例では、ロータマグネット７の外周面に当接するように配置され、ロータマグネット７に比べ十分に回転軸方向に高い着磁ヨーク１２の略中央部にロータマグネット７を配置し、ロータマグネット７の前記回転軸方向における一方の端面を鉄やステンレスなどの磁性体材料からなる第１支持部１５により支持し、更に、ロータマグネット７の他方の端面を同じく鉄やステンレスなどの磁性体材料からなる第２支持部１６により支持されており、着磁ヨーク１２のロータマグネット７のより外側から発生した磁界は、第１支持部１５及び第２支持部１６に流れることにより、ロータマグネット７に対し端部からロータマグネット中央方向に入り込む磁束を小さくすることができ、逆にロータマグネット７より磁性体からなる第１支持部１５および第２支持部１６の透磁率が大きいため、着磁ヨークのロータマグネット中央部分の磁束も、第１支持部１５と第２の支持部１６方向に流れ込むため、ロータマグネット７の両端部においてはロータマグネット７の回転軸方向中央方向成分を持つように磁化される。そこで、着磁面であるロータマグネット７の内周面においてはロータマグネット回転軸方向中央方向成分を持つように磁化されている。

従って本発明のロータマグネット製造用冶具を用いて着磁を行ったロータマグネット７を上記スピンドルモータに組み込んだ場合、図１７に示すようにロータマグネット７の下部から磁性体からなるベース１に漏れる磁束が減少することにより、ロータマグネット７とベース１間の磁気吸引力が減少し、スラスト動圧軸受部１１でのロストルクの低下と、ベース１への漏れ磁束の減少により、ベース１表面での渦電流が減少し、消費電流が減少する。また、ロータマグネット７のベース１の反対側の面でもロータマグネット７からステータコア８ではなくロータ部６へ、更には記録媒体ディスクへの漏れ磁束が減少し、記録媒体ディスク内のデータエラーを少なくすることができる。

また、従来と同じ吸引力及びディスク面への漏れ磁束を達成するためであれば、ロータマグネット７とベース１間の隙間を小さくしたり、ロータマグネット７とディスク面までの距離を小さくした設計が可能であり、スピンドルモータ及び磁気記録装置の小型化、薄型化が可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもなく、図１７に示すようにベース１がアルミなどの非磁性体でロータマグネット７の下面位置に、磁気吸引用の吸引リング９を用いた場合でも同様の効果が得られる。

例えば、上述した各実施形態は、ＨＤＤスピンドルモータに対して本発明を適用したものであるが、その他の多種多様な機器に使用されるスピンドルモータ、或いは動圧軸受部を備えていないスピンドルモータに対しても、本発明は同様に適用することができる。

本発明の小型モータは、ハードディスク用スピンドルモータ、特にポータブルプレーヤーやカーナビゲーション装置などの振動を受けやすい環境下で用いられる装置に適しているが、この他、光ディスク駆動装置、ビデオテープレコーダ等の各種のモータなどにも適用可能である。

本発明の実施例１におけるインナーロータタイプのスピンドルモータの断面図 本発明の実施例１におけるスピンドルモータのロータマグネット部の詳細断面図 本発明の実施例１におけるロータマグネット製造用冶具の断面図 実施例１におけるロータマグネット製造用冶具の回転軸垂直方向の断面図 実施例１におけるロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 実施例１におけるロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 実施例１におけるロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 実施例１におけるロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部断の詳細面図 実施例１におけるその他のロータマグネット製造用冶具の断面図 実施例１におけるその他のロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 実施例１におけるその他のロータマグネット製造用冶具の断面図 従来のスピンドルモータの詳細断面図 従来のロータマグネット製造用冶具の断面図 従来のロータマグネット製造用冶具の回転軸垂直方向断面図 従来のロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 本発明の実施例２におけるアウターロータタイプのスピンドルモータの断面図 本発明の実施例２におけるスピンドルモータのロータマグネット部の詳細断面図 本発明の実施例２におけるロータマグネット製造用冶具の断面図 実施例２におけるロータマグネット製造用冶具の回転軸垂直方向断面図 実施例２におけるロータマグネット製造用冶具のロータマグネット部の詳細断面図 本発明の実施例２におけるその他の実施例におけるスピンドルモータの詳細断面図 本発明のスピンドルモータを用いた磁気記録装置を示す図 従来のロータマグネット製造用冶具における着磁ヨーク高さと主磁束に対する軸方向外向き磁束の割合の有限要素磁界解析結果のグラフ 本発明のロータマグネット製造用冶具における支持部厚さと主磁束に対する軸方向内向き磁束の割合の有限要素磁界解析結果のグラフ 従来のインナーロータタイプのスピンドルモータのロータマグネット製造用冶具の断面図 従来のインナーロータタイプのスピンドルモータのロータマグネット製造用冶具の詳細断面図

符号の説明

１ ベース
２ 軸受スリーブ
３ 回転軸
４ スラストプレート
５ カウンタープレート
６ ロータ部
７ ロータマグネット
８ ステータコア
８１ コイル巻線
９ 吸引リング
１０ ラジアル軸受
１１ スラスト軸受
１２ 着磁ヨーク
１３ 着磁コイル
１４ 電源供給線
１５ 第１支持部
１６ 第２支持部
１７ 着磁リング
１８ 着磁用基台
２１ 記録媒体ディスク
２２ 記録ヘッド
２３ ボイスコイルモータ
２５ スピンドルモータ

Claims (11)

1. 相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、
   前記ロータマグネットの少なくとも前記ステータコアに対向する周面側の両端部は、少なくとも一方の端部において、前記ロータマグネットの軸方向中央に向かう磁化成分を有するように磁化されていることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記ステータコアに対向する周面側の両端部の磁化の大きさは、周面側の中央部の磁化の大きさの８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. 前記ステータコアに対向し、ステータコアの軸方向高さより高いロータマグネットを備えたロータ部を有し、ベースには、前記ロータマグネットと軸方向に適宜のギャップを介して対向するように延在して前記ロータマグネットとの磁気作用によって前記ロータ部を前記ベース側に引き付けるための磁気吸引部が固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
4. 前記ステータコアに対向し、ステータコアの軸方向高さより高いロータマグネットを備えたロータ部を有し、前記ステータコアが前記ロータマグネットの軸方向高さ範囲内に位置していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のスピンドルモータを備えたディスク駆動装置。
6. 相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、
   前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの一方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第１ヨーク部と、前記ロータマグネットの他方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成される第２ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
7. 相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、
   前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの一方の端面の少なくとも一部に当接する磁性体によって形成されるヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
8. 請求項６および請求項７に記載された前記第１ヨーク部、前記第２ヨーク部、前記ヨーク部のいずれかは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側と反対側の内周面あるいは外周面の少なくとも一部に当接するヨーク部分を有していることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
9. 請求項６および請求項７に記載された前記第１ヨーク部、前記第２ヨーク部、前記ヨーク部以外に、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側と反対側の内周面あるいは外周面の少なくとも一部に当接する第３ヨーク部を有していることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
10. 相対的に回転自在な軸部と軸受部を有する軸受装置と、コイル巻線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の前記軸部と前記軸受部のいずれか一方が固定されるとともに前記ステータコアが固定されたベースと、前記ステータコアに対向し複数の磁極が周方向に着磁処理されたロータマグネットが固定され、前記軸部と前記軸受部の前記ベースに固定されない他方に固定されたロータ部を有するスピンドルモータにおいて、
    前記ロータマグネットは、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側の内周面あるいは外周面に当接するように配置され前記ロータマグネットの軸方向高さより高い着磁コイルが巻回された着磁ヨーク部と、前記ロータマグネットの前記ステータに対向する側と反対側の内周面あるいは外周面の少なくとも一部に当接し、軸方向長さが前記ロータマグネットの軸方向長い外ヨーク部とで構成される着磁システムで着磁されることを特徴とするロータマグネットの製造方法。
11. 外ヨーク部の軸方向長さLyが前記ロータマグネットの軸方向長さLｍの２倍以上であることを特徴とする請求項１０に記載のロータマグネットの製造方法。