JP2009159695A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなくロータをステータに対して径方向に片寄せする。
【解決手段】ステータベース１１上に軸受け部材１２，１３を設け、且つ、この軸受け部材の外周部より外側に複数の駆動用コイル１６を配設したステータＳと、軸受け部材内に嵌合した軸１８と一体的に回転するカップ状のロータヨーク１７の内周面に駆動用環状磁石２１が固着され、且つ、駆動用環状磁石を複数の駆動用コイルと僅かな空隙Ｋを隔てて対向させたロータＲとを備えた際、ステータベース１１は、軸１８の中心線を中心にして駆動用環状磁石２１の最外周半径ｒ４と略等しくした半径ｒ１で所定の切り欠き角度に亘って円弧状に切り欠いた円弧状切り欠き部１１ｄと、円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１よりも大きな寸法で該円弧状切り欠き部以外の部分を切り欠いたその他の切り欠き部１１ｅとを有することを特徴とするブラシレスモータ１０を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータとロータとからなるブラシレスモータにおいて、部品点数を増やすことなく簡単な構造によりロータをステータに対して径方向に確実に片寄せすることができるブラシレスモータに関するものである。

一般的に、ブラシレスモータは、ステータベース上に軸受け部材を設け、且つ、この軸受け部材の外周部より外側の円周に沿って複数の駆動用コイルを配設したステータと、軸受け部材内に嵌合した軸と一体的に回転するカップ状のロータヨークの内周面に複数極に着磁された駆動用環状磁石が固着され、且つ、駆動用環状磁石を複数の駆動用コイルと僅かな空隙を隔てて対向させたロータとを備えており、ロータ側にハードディスクや光ディスクとかポリゴンミラーを一体的に取り付けることで、ハードディスクや光ディスクとかポリゴンミラーを高速に回転駆動させることができるので多用されている。

この種のブラシレスモータの従来例として、軸と軸受け部材との間に僅かな隙間があることで発生する軸振れや心振れを防止させるため、ロータをステータに対して径方向に片寄せするブラシレスモータがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００６−６０１１号公報 特開平１０−５２０１６号公報。

まず、図４は従来のブラシレスモータの一例を備えたディスク駆動装置を示した上面図、
図５は図４に示した従来のブラシレスモータの一例となるスピンドルモータを示した縦断面図、
図６（ａ），（ｂ）は図５に示した軸受けホルダの上面部に固着させた磁性材を拡大して示した上面図，縦断面図である。

図４及び図５に示した従来のブラシレスモータの一例を備えたディスク駆動装置２００は、上記した特許文献１（特開２００６−６０１１号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。

図４に示した如く、従来のブラシレスモータの一例を備えたディスク駆動装置１００では、シャーシ１０１上に光ディスクＤを回転駆動するスピンドルモータ１１０と、光ディスクＤに対して情報信号を記録又は再生するために光ディスクＤの径方向に移動自在な光ピックアップＰＵとが取り付けられて構成されている。

ここで、図５に示した如く、従来のブラシレスモータの一例となるスピンドルモータ１１０は、固定側となるステータＳと、ステータＳ側に対して回転側となるロータＲとから構成されている。

上記した固定側となるステータＳは、ステータベース１１１と、軸受けホルダ１１２と、軸受け１１３と、複数の駆動用コイル１１４と、ステータコア（積層コア）１１５と、磁性材１１６とで構成されている。

即ち、ステータＳ側では、表面に印刷回路を形成したいわゆる鉄基板あるいは印刷配線板に鉄板を重ねて取り付けたステータベース１１１の中央部位に、例えば円筒状に切削加工された真鍮製の軸受けホルダ１１２が取り付けられており、この軸受けホルダ１１２の内側に焼結含油メタル製の軸受け１１３が嵌着されている。

また、ステータＳ側の軸受けホルダ１１２の外周部位に、複数の駆動用コイル１１４を巻回したステータコア１１５が取り付けられていると共に、軸受けホルダ１１２の上面部に磁性材１１６が固着されている。

この際、図６（ａ），（ｂ）に拡大して示した如く、ステータＳ側の軸受けホルダ１１２（図５）の上面部に固着される磁性材１１６は、強磁性を有する薄い鉄板等で形成され、軸線Ｚと直角な平坦面を有する平坦部１１６ａ（クロスハッチングで示す）と、軸線Ｚと同心の円筒形状である円筒部１１６ｂとで形成されている。

また、磁性材１１６は、円筒部１１６ｂの内径が軸受けホルダ１１２（図５）の外径と略同じとされているので、軸受けホルダ１１２の上面部側からカシメ等で固定されている。

更に、磁性材１１６は、平坦部１１６ａが軸線Ｙに対し線対称になるように形成されており、この中心に円形の開孔１１６ｃが形成され、平坦部１１６ａの外周側は円筒部１１６ｂと連続するよう円弧状に形成されていると共に、軸線Ｚを中心として１８０°の角度で平坦部１１６ａの端部１１６ｄ，１１６ｅが形成され、それぞれの端部１１６ｄ，１１６ｅは軸線Ｙに対し対称となるよう軸線Ｘ上に位置している。

図５に戻り、上記した回転側のロータＲは、ロータヨーク１１７と、ディスクガイド１１８と、軸１１９と、駆動用環状磁石１２０と、環状磁石１２１とで構成されている。

即ち、ロータＲ側では、カップ状のロータヨーク１１７の上面中心部位にディスクガイド１１８が一体的に固着されてこの中心にステータＳ側に設けた軸受けホルダ１１２内の軸受け１１３に回転自在に嵌合するための軸１１９が固着されていると共に、このカップ状のロータヨーク１１７の内周面に駆動用環状磁石１２０がステータＳ側に設けた複数の駆動用コイル１１４に対してラジアル方向（径方向）に僅かな空隙を隔てて対向するように固着され、更に、ロータヨーク１１７の裏面中心部に環状磁石１２１が軸１１９を通して固着されており、この環状磁石１２１はステータＳ側の軸受けホルダ１１２の上面部に設けた磁性材１１６に対してアキシャル方向（軸方向）に僅かな空隙を隔てて対向している。

そして、上記のように構成した従来のブラシレスモータの一例となるスピンドルモータ１１０において、ステータＳに対してロータＲを回転させる際に、ロータＲはロータヨーク１１７の裏面中心部に固着した環状磁石１２１と、軸受けホルダ１１２の上面部に設けた磁性材１１６との作用によりＺ軸方向への吸引力Ｆが働くが、磁性材１１６の平坦部１１６ａが軸線Ｙに対し対象であることからその合力は軸線Ｙ上に働くことになるために、ロータＲは光ピックアップＰＵ（図４）から離れる方向へ片寄りするように吸引力Ｆが働き、かつその傾き方向は軸線Ｙと一致するので、ロータＲを光ピックアップＰＵの移動方向に片寄せさせることができる旨が記載されている。

次に、図７は従来のブラシレスモータの他例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータを示した縦断面図である。

図７に示した従来のブラシレスモータの他例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータ２００は、上記した特許文献２（特開平１０−５２０１６号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。

図７に示した如く、従来のブラシレスモータの他例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータ２００も、固定側となるステータＳと、ステータＳ側に対して回転側となるロータＲとから構成されている。

上記した固定側となるステータＳは、ステータベース２０１と、ロータホルダ２０２と、軸受け２０３と、回路基板２０４と、ラビリンス部材２０５と、複数の駆動用コイル２０６と、ステータコア２０７とで構成されている。

即ち、ステータＳ側では、珪素鋼板からなるステータベース２０１上の中心部位にロータホルダ２０２が立設されてこのロータホルダ２０２内に軸受け２０３が嵌着されていると共に、ステータベース２０１上でロータホルダ２０３の外周部位に沿って回路基板２０４が貼着され、更に、ステータベース２０１上の外周部位に鉄板を加工したリング状のラビリンス部材２０５が後述するロータＲ側の駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａに臨むようにＬ字状に立ち上げられている。

この際、リング状のラビリンス部材２０５は、全周のうちで略３分の１ほどの周囲を駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａに接近させた接近部２０５ａがＬ字状に立ち上げてられている。

また、ステータＳ側のロータホルダ２０２の外周部位に、複数の駆動用コイル２０６を巻回したステータコア２０７が取り付けられている。

一方、上記した回転側のロータＲは、ロータヨーク２０８と、軸２０９と、駆動用環状磁石２１０とで構成されている。

即ち、ロータＲ側では、カップ状のロータヨーク２０８の中心部位にロータホルダ２０２内の軸受け２０３に回転自在に嵌合するための軸２０９が固着されていると共に、このカップ状のロータヨーク２０８の内周面に駆動用環状磁石２１０がステータＳ側に設けた複数の駆動用コイル２０６に対してラジアル方向（径方向）に僅かな空隙を隔てて対向するように固着されている。

そして、上記のように構成した従来のブラシレスモータの一例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータ２００では、ステータＳに対してロータＲを回転させる際に、リング状のラビリンス部材２０５のうちで全周の３分の１ほどを駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａに向けて接近するようにＬ字状に立ち上げた接近部２０５ａの磁束密度を高めておくことにより、ラビリンス部材２０５の接近部２０５ａが駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａ側に引きつけられることになるため、軸２０９は径方向となる矢印の方に付勢されるので軸受け２０３によって受けとめられてロータＲの回転振れを防止できる旨が記載されている。

ところで、図５に示した従来のブラシレスモータの一例となるスピンドルモータ１１０では、軸受けホルダ１１２の上面部に設けた磁性材１１６と、ロータヨーク１１７の裏面中心部に固着させた環状磁石１２１とを僅かな空隙を隔てて対向させることで、磁性材１１６と環状磁石１２１とによる吸引力を利用して、ロータＲを光ピックアップＰＵ（図４）の移動方向に確実に片寄せできるものの、しかしながら、磁性材１１６の厚みによる吸引力のバラツキや、磁性材１１６と環状磁石１２１との間の空隙寸法による吸引力のバラツキ管理が問題となる。また、磁性材１１６と環状磁石１２１とにより部品点数も増えることから、スピンドルモータ１１０のコストが高価となると共に、スピンドルモータ１１０の組立て工数もかかってしまうなどの問題が生じている。

また、図７に示した従来のブラシレスモータの他例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータ２００では、リング状のラビリンス部材２０５のうちで全周の３分の１ほどを駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａに向けて接近するようにＬ字状に立ち上げた接近部２０５ａの磁束密度を高めておくことにより、ラビリンス部材２０５の接近部２０５ａが駆動用環状磁石２１０の下端部２１０ａ側に引き付けられて、ロータＲ側の軸２０９が径方向に付勢されるものの、ここでもラビリンス部材２０５を付加するためにロータ露出型モータ２００のコストが高価となると共に、ロータ露出型モータ２００の組立て工数もかかってしまうなどの問題が生じている。

そこで、ステータとロータとからなるブラシレスモータにおいて、部品点数を増やすことなく簡単な構造によりロータをステータに対して径方向に確実に片寄せすることができるブラシレスモータが望まれている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、磁性鋼板材からなるステータベース上に軸受け部材を設け、且つ、この軸受け部材の外周部より外側の円周に沿って複数の駆動用コイルを配設したステータと、
前記軸受け部材内に嵌合した軸と一体的に回転するカップ状のロータヨークの内周面に複数極に着磁された駆動用環状磁石が固着され、且つ、前記駆動用環状磁石を前記複数の駆動用コイルと僅かな空隙を隔てて対向させたロータと、を備えたブラシレスモータにおいて、
前記ステータベースは、前記軸の中心線を中心にして前記駆動用環状磁石の最外周半径と略等しくした半径で所定の切り欠き角度に亘って円弧状に切り欠いた円弧状切り欠き部と、前記円弧状切り欠き部の半径よりも大きな寸法で該円弧状切り欠き部以外の部分を切り欠いたその他の切り欠き部とを有することを特徴とするブラシレスモータである。

また、第２の発明は、上記した第１の発明のブラシレスモータにおいて、
前記ステータベースの円弧状切り欠き部の半径をｒ１、前記ステータベースのその他の切り欠き部中で前記軸の中心線からの最小寸法となる内接半径をｒ２、前記駆動用コイルの最外周半径をｒ３、前記駆動用環状磁石の最外周半径をｒ４、前記ステータベースの上面とこれと対向した前記駆動用環状磁石の下面との間の距離をｇと、それぞれ設定したときに、
ｒ２−ｇ≧ｒ１ （式１）
｜ｒ１−ｒ４｜≦ｇ／２ （式２）
ｒ３≦ｒ１ （式３）
上記の式１〜式３を満たすことを特徴とするブラシレスモータである。

また、第３の発明は、上記した第１又は第２の発明のブラシレスモータにおいて、
前記円弧状切り欠き部の所定の切り欠き角度は、前記駆動用環状磁石の着磁極数と、前記駆動用環状磁石の極ピッチとに応じて設定されることを特徴とするブラシレスモータである。

上記した第１の発明のブラシレスモータによると、カップ状のロータヨークの内周面に固着させた駆動用環状磁石を、ステータベース上で軸受け部材の外周部より外側の円周に沿って配設させた複数の駆動用コイルと僅かな空隙を隔てて対向させて、ステータ側に対してロータ側を軸を中心に回転させる際、とくに、ステータベースは、軸の中心線を中心にして駆動用環状磁石の最外周半径と略等しくした半径で所定の切り欠き角度に亘って円弧状に切り欠いた円弧状切り欠き部と、円弧状切り欠き部の半径よりも大きな寸法で円弧状切り欠き部以外の部分を切り欠いたその他の切り欠き部とを有しているので、円弧状切り欠き部では駆動用環状磁石からの磁束を受けにくくなるのでロータＲの吸引力が小さくなる一方、円弧状切り欠き部の半径よりも大きい寸法で切り欠いたその他の切り欠き部では駆動用環状磁石からの磁束を受けるため、これにより、円弧状切り欠き部とその他の切り欠き部とでロータの吸引力に差が発生することとなり、この吸引力の差によって新たな部品を増やすことなくステータベースの形状のみによる簡単な構造でロータに側圧をかけることができ、ロータヨークをその他の切り欠き部の方向へ一定に確実に片寄せすることが可能であり、ロータの回転の繰り返し精度を向上させることができる。

また、上記した第２の発明のブラシレスモータによると、
ｒ２−ｇ≧ｒ１ （式１）
｜ｒ１−ｒ４｜≦ｇ／２ （式２）
ｒ３≦ｒ１ （式３）
の式１〜式３を満たすことにより、第１の発明の効果が確実に得られると共に、ステータベース上で円弧状切り欠き部と、円弧状切り欠き部以外のその他の切り欠き部とを寸法精度良く非対称に形成することができる。

また、上記した第３の発明のブラシレスモータによると、円弧状切り欠き部の所定の切り欠き角度は、駆動用環状磁石の着磁極数と、駆動用環状磁石の極ピッチとに応じて設定されているので、ロータの回転繰り返し精度の向上させることができると共に、コギングを低減させることができる。

以下に本発明に係るブラシレスモータの一実施例について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係る実施例のブラシレスモータを示した断面図、
図２は本発明に係る実施例のブラシレスモータにおいて、ロータの回転繰り返し精度を向上させる場合に、ステータベースの形状を示した平面図、
図３は本発明に係る実施例のブラシレスモータにおいて、駆動用環状磁石を例えば１０極に着磁してコギングを低減させる場合に、ステータベースの形状を示した平面図である。

図１に示した本発明に係る実施例のブラシレスモータ１０は、固定側となるステータＳと、ステータＳ側に対して回転側となるロータＲとから構成されており、且つ、ロータＲ側にハードディスクや光ディスクとかポリゴンミラーを一体的に取り付け可能になっているが、この実施例では光ディスクＯＤを取り付けた場合について以下説明する。

まず、上記した固定側となるステータＳは、ステータベース１１と、軸受けホルダ１２と、ラジアル軸受け１３と、スラストプレート１４と、カバー１５と、複数の駆動用コイル１６とで構成されている。

即ち、ステータＳ側では、ステータベース１１が平坦な電気亜鉛メッキ鋼板などの磁性鋼板材を用いて所定の形状に切り欠き形成されており、この際、ステータベース１１の形状が本発明の要部となるものであるが、これについては後述する。

また、ステータベース１１の所定の位置に軸受けホルダ取り付け用丸孔１１ａが上面１１ｂから下面１１ｃに向かって貫通して穿設されており、この軸受けホルダ取り付け用丸孔１１ａ内に真鍮製の軸受けホルダ１２がカシメなどにより上面１１ｂ側に突出して取り付けられている。

また、軸受けホルダ１２は、この内側に形成した丸孔１２ａ内に後述するロータＲ側の軸１８が回転自在に嵌合するためのラジアル軸受け１３と、軸１８のスラスト荷重を受けるスラストプレート１４とが嵌着されている共に、軸受けホルダ１２の裏面側に丸孔１２ａよりも大径に形成した凹孔１２ｂ内にスラストプレート１４を覆うためのカバー１５が取り付けられている。

また、ステータベース１１の上面１１ｂ上には、複数の駆動用コイル１６が軸受けホルダ１２の外周部よりも外側の円周に沿って配設されており、これら複数の駆動用コイル１６はステータコアを用いない平板コイルとして形成されているので、モータの薄型化を実現することができる。

次に、上記した回転側となるロータＲは、ロータヨーク１７と、軸１８と、ディスクチャッキング部材１９と、ターンテーブル２０と、駆動用環状磁石２１とで構成されている。

即ち、ロータＲ側では、ロータヨーク１７が電気亜鉛メッキ鋼板などの磁性鋼板材を用いて略カップ状に形成されている。この際、このロータヨーク１７は、中心部位から上方に向かって突出形成された軸支持部１７ａと、軸支持部１７ａの外周から同心的に円板状に形成された円板部１７ｂと、円板部１７ｂの外周に沿って下方に向かってカップ状に絞り込んだカップ部１７ｃとで一体的に形成されている。

また、ロータヨーク１７は、軸支持部１７ａ内にロータＲ側の回転中心となる軸１８が圧入などにより固着され、且つ、軸支持部１７ａの外周に沿った円板部１７ｂ上に光ディスクＯＤの中心孔Ｈに嵌合するためのディスクチャッキング部材１９が取り付けられ、且つ、円板部１７ｂ上の外周部位に光ディスクＯＤを載置するためのターンテーブル２０がゴム板などを用いて貼着されていると共に、カップ部１７ｃの内周面に駆動用環状磁石２１がステータＳ側に設けた複数の駆動用コイル１６に対してアキシャル方向（軸方向）に僅かな空隙Ｋを隔てて対向するように固着されている。

そして、ロータＲ側のロータヨーク１７に固着した軸１８を、ステータＳ側のラジアル軸受け１３内に嵌合させて、複数の駆動用コイル１６による回転磁界と、その磁界に対向した駆動用環状磁石２１とにより発生する回転駆力で、ステータＳ側に対してロータＲ側が回転自在になっている。

尚、ステータＳ側に対してロータＲ側が上方に抜けないように防止するための抜け防止対策は、このブラシレスモータ１０を取り付けた不図示の装置側で施している。

ここで、駆動用環状磁石２１から発せられる磁束の大半は空隙Ｋおよび駆動用コイル１６を通ってステータベース１１へと飛び込むが、駆動用環状磁石２１の側面や端部から発せられる磁束はステータベース１１の上面１１ｂとこれと対向した駆動用環状磁石２１の下面２１ａとの間の距離ｇの分だけ内径および外径側に広がってステータベース１１へと飛び込んでいる。そのため、実施例の要部となるステータベース１１の形状は、図２に示すように、ステータＳとロータＲとの間で意図的に磁気的なアンバランスを発生させることによってステータＳに対してロータＲに側圧を発生させる形状としている。

即ち、実施例の要部となるステータベース１１の形状は、円弧状切り欠き部１１ｄが軸受けホルダ取り付け用丸孔１１ａ内の中心部に設置される軸１８の中心線を中心として駆動用環状磁石２１の最外周半径ｒ４と略等しくした半径ｒ１で所定の切り欠き角度θ°に亘って円弧状に切り欠かれており、且つ、円弧状切り欠き部１１ｄ以外の部分は円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１よりも大きい寸法で、例えば最小寸法となる半径ｒ２（軸１８の中心線からの最小寸法となる内接半径ｒ２）以上で適宜な形状に切り欠かれているので、円弧状切り欠き部１１ｄとその他の切り欠き部１１ｅとは互いに非対称な形状に形成されている。

この際、図１に示したように、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの半径をｒ１、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄ以外のその他の切り欠き部１１ｅ中で軸１８の中心線からの最小寸法となる内接半径をｒ２、駆動用コイル１６の最外周半径をｒ３、駆動用環状磁石２１の最外周半径をｒ４、ステータベース１１の上面１１ｂとこれと対向した駆動用環状磁石２１の下面２１ａとの間の距離をｇと、それぞれ設定したときに、下記の式１〜式３を満たすことが必要である。
［数１］
ｒ２−ｇ≧ｒ１ （式１）
［数２］
｜ｒ１−ｒ４｜≦ｇ／２ （式２）
［数３］
ｒ３≦ｒ１ （式３）。

つまり、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１と、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄ以外のその他の切り欠き部１１ｅの最小寸法となる半径ｒ２との差が小さい場合には側圧の差が発生しなくなるため、上記した式１に示したように、円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１の上限は、その他の切り欠き部１１ｅの最小寸法となる半径ｒ２からステータベース１１と駆動用環状磁石２１との間の距離ｇを引いた値である。

また、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１が駆動用環状磁石２１の最外周半径ｒ４より大きすぎても小さすぎても側圧の差が発生しなくなるため、上記した式２に示したように、円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１と駆動用環状磁石２１の最外周半径ｒ４の差の絶対値は、ステータベース１１と駆動用環状磁石２１との間の距離ｇの半分を越えてはならない。これを言い換えると、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄは、軸１８の中心線を中心にして駆動用環状磁石２１の最外周半径ｒ４と略等しくした半径ｒ１で所定の切り欠き角度に亘って円弧状に切り欠かれていることになる。

更に、駆動用コイル１６をステータベース１１上に安定に取り付けるために、上記した式３に示したように、円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１の下限は、駆動用コイル１６の最外周半径ｒ３と略等しくするのが良い。

そして、上記した式１〜式３を満たすことにより、ステータベース１１上で円弧状切り欠き部１１ｄと、円弧状切り欠き部１１ｄ以外のその他の切り欠き部１１ｅとを寸法精度良く非対称に形成することができる。

ここで、上記した式１〜式３の条件を満たしているとき、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの最適切り欠き角度θ°の範囲を、θ°＝１０８°〜２５２°に設定することにより、下記の表１に示したように、ロータＲの回転の繰り返し精度を向上させている。

この際、上記した表１に示したように、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの所定の切り欠き角度θ°は、θ°＝１８０°にてロータＲの回転の繰り返し精度が最適となり、θ°が１８０°から大きく、又は、θ°が１８０°から小さくなるほどロータＲの回転の繰り返し精度向上の効果は少なくなってゆく。そして、ロータＲの回転の繰り返し精度向上の効果を得ることができるθ°の範囲は、駆動用環状磁石２１の着磁極数により異なるが、概ねθ°＝１０８°〜２５２°の範囲であれば良いものである。

上記したように、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄを、軸１８の中心線を中心としてその他の切り欠き部１１ｅの最小寸法となる半径ｒ２よりも小さい半径ｒ１で切り欠くと、この円弧状切り欠き部１１ｄでは駆動用環状磁石２１からの磁束を受けにくくなるのでロータＲの吸引力が小さくなる一方、円弧状切り欠き部１１ｄの半径ｒ１よりも大きい最小寸法となる半径ｒ２で切り欠いたその他の切り欠き部１１ｅでは駆動用環状磁石２１からの磁束を受ける。

これにより、円弧状切り欠き部１１ｄとその他の切り欠き部１１ｅとでロータＲの吸引力に差が発生することとなり、この吸引力の差によって新たな部品を増やすことなくステータベースの形状のみによる簡単な構造でロータＲに側圧をかけることができる。

そして、ロータＲに側圧をかけることにより、ロータヨーク１７をその他の切り欠き部１１ｅの方向へ一定に確実に片寄せすることが可能であり、ロータＲの回転の繰り返し精度を向上させることができる。

次に、上記した駆動用環状磁石２１を例えば１０極に着磁した場合に、ステータベース１１の形状について、図３を用いて説明する。

図３に示した如く、上記した駆動用環状磁石２１をＮ極とＳ極とで円周に沿って交互に例えば１０極に着磁した場合に、ロータＲを回転させるときに滑らかな起動を妨げるコギングについて考えると、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄとその他の切り欠き部１１ｅとが接合する両端のエッジ１１ｄｅ１，１１ｄｅ２の両方に対して駆動用環状磁石２１の着磁極間（ＳＮ間）のうちの任意の二つが同時に重なった場合にコギングが最大となり、一方、上記した両端のエッジ１１ｄｅ１，１１ｄｅ２のうち一方のエッジ１１ｄｅ１又は１１ｄｅ２が駆動用環状磁石２１の任意の着磁極の中心部と重なった時に、他方のエッジが任意の着磁極間（ＳＮ間）にある場合にコギングが最小となる。

よって、コギングを低減させるに最適な円弧状切り欠き部１１ｄの切り欠き角度θｋ°は、駆動用環状磁石２１の着磁極数をｎとすると、一般的に下記の式４で表される。
［数４］
θｋ°＝（３６０／ｎ）×（自然数−０．５） （式４）。

つまり、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの切り欠き角度θｋ°は、駆動用環状磁石２１の極ピッチＰ＝３６０／ｎの０．５倍，１．５倍，２．５倍，３．５倍，………となる。

上記したように、コギングを低減させるのに最適な円弧状切り欠き部１１ｄの切り欠き角度θｋ°は、円弧状切り欠き部１１ｄとその他の切り欠き部１１ｅとが接合する両端のエッジ１１ｄｅ１，１１ｄｅ２のうち一方のエッジ１１ｄｅ１又は１１ｄｅ２が駆動用環状磁石２１の任意の着磁極の中心部と重なった時に、他方のエッジが任意の着磁極間（ＳＮ間）にあるときであるが、コギング波形はサインカーブに近い波形のため多少のずれが生じても大きな差はなく、実際には駆動用環状磁石２１の極ピッチＰに対してθｋ°が０．４〜０．６倍，１．４〜１．６倍，２．４〜２．６倍，３．４〜３．６倍，………の範囲であれば問題ない。

ここで、駆動用環状磁石２１が例えば１０極に着磁されているとき、コギングを低減させる際の切り欠き角度θｋ°の候補としては、上記した式４中の着磁極数ｎに１０を代入して求めると、下記の式５になる。
［数５］
θｋ°＝（３６０／１０）×（自然数−０．５）
＝１８,５４,９０，１２６，１６２，１９８，２３４，２７０，３０６，３４２
（式５）。

従って、駆動用環状磁石２１が例えば１０極に着磁されているとき、先に説明したロータＲの回転繰り返し精度の向上させる時の最適な切り欠き角度θ°＝１０８°〜２５２°と、上記した式５で求めたコギングを低減させるに最適な切り欠き角度θｋ°の両者を満たす角度が良いものであるから、ステータベース１１の円弧状切り欠き部１１ｄの切り欠き角度θｋ°は１８０°に最も近い１６２°または１９８°とするのが最適である。

尚、この実施例のブラシレスモータ１０は、複数の駆動用コイル１６を平板コイルとして形成してステータベース１１の上面１１ｂ上に取り付けているが、これに限定されることではなく、先に背景技術で説明したようにステータコアに複数の駆動用コイルを巻回させてステータコアを軸受けホルダの外周に取り付ける構成でも良く、この場合には、ロータヨーク１７のカップ部１７ｃの内周面に固着させた駆動用環状磁石２１を、ステータコアに巻回した複数の駆動用コイル１６に対してラジアル方向（径方向）に僅かな空隙を隔て対向させれば良いものである。

本発明に係る実施例のブラシレスモータを示した断面図である。 本発明に係る実施例のブラシレスモータにおいて、ロータの回転繰り返し精度を向上させる場合に、ステータベースの形状を示した平面図である。 本発明に係る実施例のブラシレスモータにおいて、駆動用環状磁石を例えば１０極に着磁してコギングを低減させる場合に、ステータベースの形状を示した平面図である。 従来のブラシレスモータの一例を備えたディスク駆動装置を示した上面図である。 図４に示した従来のブラシレスモータの一例となるスピンドルモータを示した縦断面図である。 （ａ），（ｂ）は図５に示した軸受けホルダの上面部に固着させた磁性材を拡大して示した上面図，縦断面図である。 従来のブラシレスモータの他例となるラビリンスを備えたロータ露出型モータを示した縦断面図である。

符号の説明

１０ 実施例のブラシレスモータ、
１１ ステータベース、１１ａ 軸受けホルダ取り付け用丸孔、
１１ｂ 上面、１１ｃ 下面、１１ｄ 円弧状切り欠き部、
１１ｅ 円弧状切り欠き部以外の部分を適宜切り欠いたその他の切り欠き部、
１２ 軸受けホルダ、１２ａ 丸孔、１２ｂ 凹孔、
１３ ラジアル軸受け、１４ スラストプレート、
１５ カバー、１６ 複数の駆動用コイル、
１７ ロータヨーク、１８ 軸、１９ ディスクチャッキング部材、
２０ ターンテーブル、２１ 駆動用環状磁石、
Ｋ 空隙、Ｒ ロータ、Ｓ ステータ、ＯＤ 光ディスク、
θ° ロータの回転繰り返し精度を向上させる際のステータベースの円弧状切り欠き部
の所定の切り欠き角度、
θｋ° コギングを低減させる際のステータベースの円弧状切り欠き部の所定の切り欠
き角度。

Claims (3)

1. 磁性鋼板材からなるステータベース上に軸受け部材を設け、且つ、この軸受け部材の外周部より外側の円周に沿って複数の駆動用コイルを配設したステータと、
   前記軸受け部材内に嵌合した軸と一体的に回転するカップ状のロータヨークの内周面に複数極に着磁された駆動用環状磁石が固着され、且つ、前記駆動用環状磁石を前記複数の駆動用コイルと僅かな空隙を隔てて対向させたロータと、を備えたブラシレスモータにおいて、
   前記ステータベースは、前記軸の中心線を中心にして前記駆動用環状磁石の最外周半径と略等しくした半径で所定の切り欠き角度に亘って円弧状に切り欠いた円弧状切り欠き部と、前記円弧状切り欠き部の半径よりも大きな寸法で該円弧状切り欠き部以外の部分を切り欠いたその他の切り欠き部とを有することを特徴とするブラシレスモータ。
2. 前記ステータベースの円弧状切り欠き部の半径をｒ１、前記ステータベースのその他の切り欠き部中で前記軸の中心線からの最小寸法となる内接半径をｒ２、前記駆動用コイルの最外周半径をｒ３、前記駆動用環状磁石の最外周半径をｒ４、前記ステータベースの上面とこれと対向した前記駆動用環状磁石の下面との間の距離をｇと、それぞれ設定したときに、
   ｒ２−ｇ≧ｒ１ （式１）
   ｜ｒ１−ｒ４｜≦ｇ／２ （式２）
   ｒ３≦ｒ１ （式３）
   上記の式１〜式３を満たすことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
3. 前記円弧状切り欠き部の所定の切り欠き角度は、前記駆動用環状磁石の着磁極数と、前記駆動用環状磁石の極ピッチとに応じて設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ。

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