JP4797264B2

JP4797264B2 - Motor and disk drive device

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Publication number: JP4797264B2
Application number: JP2001078589A
Authority: JP
Inventors: 信保木村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002281702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば光ディスクや光磁気ディスクのようなディスク状の情報記録媒体を回転させるためのモータおよびモータを有するディスクドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク状の情報記録媒体は、ディスクドライブ装置により回転する。このディスクドライブ装置のモータは、ステータと、通電することによりステータに対して回転するロータを有している。ロータは、軸やロータヨーク等を有しており、このロータヨークはリング状の駆動用のマグネットを有している。このマグネットが発生する磁界とステータ側のコイルが発生する磁界により、ロータはステータに対して回転する。ロータはディスク状の情報記録媒体を搭載しており、ディスク状の情報記録媒体はロータとともに回転する。
【０００３】
図９は、上述したモータのロータの駆動用のマグネットに対して着磁された着磁パターンの例を示している。図１０は、従来の別のマグネットの着磁パターンの例を示している。
図９（Ａ）に示すのは駆動用のマグネット１０００の平面図であり、図９の（Ｂ）はマグネット１０００の断面図であり、図９の（Ｃ）はマグネット１０００の底面図である。
同様にして図１０の（Ａ）はマグネット１１００の平面図であり、図１０の（Ｂ）はマグネット１１００の断面図であり、図１０の（Ｃ）はマグネット１１００の底面図である。
【０００４】
図９に示すマグネット１０００は、円周方向に沿って１２分割された状態でＮ極とＳ極が交互に着磁されている。この着磁形式では、Ｎ極１０１０と、Ｓ極１０２０の境界部１０３０が、ロータの回転軸（ＣＬ）に沿って平行に形成されている。このようなＮ極とＳ極の着磁パターンは、ストレート着磁パターンと呼ばれている。各Ｎ極１０１０とＳ極１０２０は交互に合計１２極配列されている。
図１０の着磁パターンの例では、Ｎ極１１１０とＳ極１１２０はやはり１２極交互に配列されている。Ｎ極１１１０とＳ極１１２０の境界部１１３０は、マグネット１１００の端面１１５０に対して６０度の角度で斜めに形成されている。すなわちロータの回転軸ＣＬに対して３０度傾けて形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９のようなストレート着磁パターンを有するマグネット１０００に比べて、図１０に示す６０度のスキュー着磁パターンを有するマグネット１１００は、たとえば薄型スピンドルモータ用のマグネットとして用いる場合に、静的コギングを減少できるために採用している。
図１０のマグネット１１００では、６０度のスキュー角を有する境界線１１３０がストレート型のスキュー着磁パターンを形成している。
しかし、このような６０度のスキュー角の着磁パターンを有するマグネット１１００を用いても、モータの静的コギングは、約０．２ｍＮ・ｍであり、モータのロータの回転時に振動が生じてたとえば光ディスクや光磁気ディスクを回転する際の機械的ノイズのトリガー要因となりやすい。
またこのような６０度のスキュー角の着磁パターンを有するマグネット１１００を用いると、コイルが発生する磁界とマグネット１１００が発生する磁界における鎖交磁束（フラックス）の数が約２０％減少してしまい、フラックスロスが生じる。
そこで本発明は上記課題を解消し、静的コギングの値を小さくし、鎖交磁束の減少を小さくして作動効率の向上が図れるモータおよびディスクドライブ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステータと、通電することにより前記ステータに対して回転するロータを有するモータであり、前記ロータは、被搭載物を搭載する搭載部と、前記搭載部における前記ステータと対面する側に設けられたロータストッパと、前記搭載部に固定された軸と、前記搭載部に設けられたロータヨークと、前記ロータヨークの内周面に沿って設けられたリング状の駆動用のマグネットとを有し、前記ステータは、前記ロータの前記軸を回転可能に支持する軸受け機構部と、前記ロータストッパとかみ合うことにより前記ロータが抜け出るのを防止するハウジングフック部と、通電することにより磁界を発生して前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記軸を中心に回転させるコイルとを有し、前記マグネットは、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている第１マグネット部と、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている第２マグネット部とで構成されており、前記第１マグネット部の前記Ｓ極と前記Ｎ極の境界部は、前記軸の方向に関して第１スキュー角を設けて着磁されており、前記第２マグネット部の前記Ｓ極と前記Ｎ極の境界部は、前記軸の方向に関して前記第１スキュー角とは逆向きであり前記第１スキュー角と同じ角度の第２スキュー角を設けて着磁されており、前記第１マグネット部の前記Ｓ極と前記第２マグネット部の前記Ｓ極が対応して位置し、前記第１マグネット部の前記Ｎ極と前記第２マグネット部の前記Ｎ極が対応して位置しており、前記第１マグネット部の前記境界部と前記第２マグネット部の前記境界部はＶ字形を形成していることを特徴とするモータである。
【０００７】
請求項１では、第１マグネット部は、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている。第２マグネット部もＳ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている。
第１マグネット部のＳ極とＮ極は、軸の方向に関して第１スキュー角を設けて着磁されている。第２マグネット部のＳ極とＮ極は、軸の方向に関して第１スキュー角とは逆向きの第２スキュー角を設けて着磁されている。第２スキュー角は、第１スキュー角とは逆向きであるが、第１スキュー角と同じ角度である。
第１マグネット部のＳ極と第２マグネット部のＳ極が対応して位置しており、第１マグネット部のＮ極と第２マグネット部のＮ極が対応して位置している。第１マグネット部の境界部と第２マグネット部の境界部はＶ字形である。
【０００８】
これにより、従来の６０度のスキュー角を有するストレート型の着磁パターンを有するマグネットに比べて、静的なコギングを約５０％削減することができるとともに、駆動用のマグネットの通過する鎖交磁束の減少を防いで鎖交磁束の通過量を多くすることができる。
静的コギングを改善することにより、モータあるいはモータを有するディスクドライブ装置を電子機器に搭載した場合に、その電子機器のシャーシとの相互作用による振動や機械ノイズの発生を緩和することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記第１スキュー角と第２スキュー角は４５度である。
請求項２では、第１スキュー角と第２スキュー角がともに４５度であると、特に効率よく静的コギングの削減を図り、駆動用のマグネットの鎖交磁束の減少を減らすことができる。
【００１０】
請求項３の発明は、ステータと、通電することにより前記ステータに対して回転するロータを有するモータを備え、前記ロータとともにディスク状の情報記録媒体を回転するディスクドライブ装置であり、前記モータの前記ロータは、前記ディスク状の情報記録媒体を搭載する搭載部と、前記搭載部における前記ステータと対面する側に設けられたロータストッパと、前記搭載部に固定された軸と、前記搭載部に設けられたロータヨークと、前記ロータヨークの内周面に沿って設けられたリング状の駆動用のマグネットとを有し、前記モータの前記ステータは、前記ロータの前記軸を回転可能に支持する軸受け機構部と、前記ロータストッパとかみ合うことにより前記ロータが抜け出るのを防止するハウジングフック部と、通電することにより磁界を発生して前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記軸を中心に回転させるコイルとを有し、前記マグネットは、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている第１マグネット部と、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている第２マグネット部とで構成されており、前記第１マグネット部の前記Ｓ極と前記Ｎ極の境界部は、前記軸の方向に関して第１スキュー角を設けて着磁されており、前記第２マグネット部の前記Ｓ極と前記Ｎ極の境界部は、前記軸の方向に関して前記第１スキュー角とは逆向きであり前記第１スキュー角と同じ角度の第２スキュー角を設けて着磁されており、前記第１マグネット部の前記Ｓ極と前記第２マグネット部の前記Ｓ極が対応して位置し、前記第１マグネット部の前記Ｎ極と前記第２マグネット部の前記Ｎ極が対応して位置しており、前記第１マグネット部の前記境界部と前記第２マグネット部の前記境界部はＶ字形を形成していることを特徴とするディスクドライブ装置である。
【００１１】
請求項３では、第１マグネット部は、Ｓ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている。第２マグネット部もＳ極とＮ極が交互に円周方向に関して配列されている。
第１マグネット部のＳ極とＮ極は、軸の方向に関して第１スキュー角を設けて着磁されている。第２マグネット部のＳ極とＮ極は、軸の方向に関して第１スキュー角とは逆向きの第２スキュー角を設けて着磁されている。第２スキュー角は、第１スキュー角とは逆向きであるが、第１スキュー角と同じ角度である。
第１マグネット部のＳ極と第２マグネット部のＳ極が対応して位置しており、第１マグネット部のＮ極と第２マグネット部のＮ極が対応して位置している。第１マグネット部の境界部と第２マグネット部の境界部はＶ字形である。
【００１２】
これにより、従来の６０度のスキュー角を有するストレート型の着磁パターンを有するマグネットに比べて、静的なコギングを約５０％削減することができるとともに、駆動用のマグネットの通過する鎖交磁束の減少を防いで鎖交磁束の通過量を多くすることができる。
静的コギングを改善することにより、モータあるいはモータを有するディスクドライブ装置を電子機器に搭載した場合に、その電子機器のシャーシとの相互作用による振動や機械ノイズの発生を緩和することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載のディスクドライブ装置において、前記第１スキュー角と第２スキュー角は４５度である。
請求項４では、第１スキュー角と第２スキュー角がともに４５度であると、特に効率よく静的コギングの削減を図り、駆動用のマグネットの鎖交磁束の減少を減らすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１５】
図１と図２は、本発明のモータを有するディスクドライブ装置の例を示している。
図１に示すディスクドライブ装置１は、モータ１０と、光学ピックアップ１２を有している。モータ１０はロータ１４とステータ１６を有している。
ロータ１４は、軸２０と、ロータヨーク２２、駆動用のメインのマグネット２４およびターンテーブル３０を有している。ターンテーブル３０は、たとえば真鍮により作られており、図示しないチャッキング用の部材によりディスクＤを着脱可能に保持する機能を有している。すなわちチャッキング用の部材のマグネットと、ターンテーブル３０のヨーク３０Ａの間に生じる磁力により、ディスクＤがターンテーブル３０の上に着脱可能に搭載して保持することができる。
あるいは、ターンテーブル３０にはヨーク３０Ａに代えて保持用のマグネットを配置し、このマグネットがディスクＤのチャッキング用の部材を磁気的に吸引してディスクＤをターンテーブル３０の上に着脱可能に搭載して保持することもできる。このターンテーブル３０は、被搭載物であるディスクＤを搭載する搭載部である。
【００１６】
ディスクＤは、ディスク状の情報記録媒体であり、たとえばＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク、光ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクを用いた読み出し専用メモリ）、光磁気ディスクの一種であるＭＤ（ミニディスク）やハードディスクのような磁気ディスク、その他の種類のディスクであっても勿論構わない。
光学ピックアップ１２は、たとえばディスクＤに記憶されている情報を光学的に読み出す機能を有しており、レーザ光のような光ＰをディスクＤに照射することにより、その戻り光を受光してディスクＤの情報を光学的に読み取ることができる。しかし光学ピックアップ１２は、このような情報を読み取るだけではなくディスクＤに対して情報を書き込むような記憶再生機能を有していても勿論構わない。
【００１７】
図１の軸２０は、たとえばステンレス鋼（たとえばＳＵＳ４２０）により作られており、軸２０の上端部にはターンテーブル３０がたとえば圧入により固定されている。
ロータ１４のロータヨーク２２は、ロータケースとも呼ばれておりたとえば鉄板により作られている。駆動用のメインのマグネット２４は、円周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に多極着磁されたものであり、ロータヨーク２２の内周面に対してたとえば接着により固定されている。マグネット２４はたとえばネオジ焼結材により作られている。
この他に、ターンテーブル３０の下面側、すなわちステータ１６に対面する側には、ロータストッパ１４Ａが突出して設けられている。このロータストッパ１４Ａはたとえばステンレス鋼により作られている。
【００１８】
次に、図１のステータ１６について説明する。
ステータ１６は、概略的にはステータ配線板４０、鉄芯４２、コイル４４、ハウジング５０、軸受けホルダー６０、軸受け７０を有している。
このコイル４４に対してベースともいうステータ配線板４０を介して外部から所定の通電パターンにより通電することで、コイル４４の磁界とロータ１４のマグネット２４の磁界が相互作用して、ロータ１４が軸２０を中心としてステータ１６に対して回転する。
ステータ配線板４０はハウジング５０を支持するための支持板（ベース）の一例であり、金属または通常のプリント基板等を採用することができる。メインハウジングとも呼んでいるハウジング５０は、金属、たとえばステンレス鋼により作られている。円筒状の軸受けホルダー６０は、金属、たとえばステンレス鋼により作られている。円筒状の軸受け７０は、メタル軸受けやプラスチック軸受けのいずれをも採用することができる。鉄芯４２とコイル４４は軸受けホルダー６０に固定されている。
【００１９】
軸受けホルダー６０の内周面には軸受け７０が収容されている。この円筒状の軸受け７０は軸受けホルダー６０の中にたとえば圧入により固定されている。ハウジング５０の内底面には、スラスト受け５１が配置されており、軸２０の下端部を回転可能に支持している。これにより、軸２０は軸受け７０とスラスト受け５１により中心軸ＣＬを中心として回転可能である。
軸受けホルダー６０の上端部にはハウジングフック部６１が形成されている。このハウジングフック部６１は、ロータストッパ１４Ａとかみ合うことにより、ロータ１４がEとは反対方向に抜け出るのを防止する。
【００２０】
図１に示すディスクドライブ装置１のモータ１０は、いわゆる薄型のスピンドルモータであるが、このモータ１０のロータ１４の駆動用のマグネット２４に対する着磁形態を工夫することにより、モータ１０における静的コギングや振動を小さくする改善を行っている。
【００２１】
図３は、図１に示すロータ１４の駆動用のマグネット２４の着磁例を示している。
図３（Ａ）はマグネット２４の平面図であり、図３（Ｂ）はマグネット２４の断面構造例を示し、図３（Ｃ）はマグネット２４の底面図である。
マグネット２４は、Ｎ極９０とＳ極９２が交互に多極着磁されたリング状のマグネットである。図３（Ａ）と図３（Ｃ）に示すように、マグネット２４のＮ極９０とＳ極９２は、境界部９４により隣接して配置されている。
図３（Ｂ）に示すように、マグネット２４は、中心軸ＣＬを中心とするリング状の部材であるが、このマグネット２４の中心線９６は、中心軸ＣＬに対して直交する方向であり、リング状のマグネット２４の周囲に沿っている。この中心線９６を中心として、マグネット２４は第１マグネット部９８と第２マグネット部１００を有している。図３（Ａ）では第１マグネット部９８側を示しており、図３（Ｃ）では第２マグネット部１００側を示している。
第１マグネット部９８では、Ｎ極９０とＳ極９２が円周方向に関して交互に配列されている。同様にして第２マグネット部１００においても、Ｎ極９０とＳ極９２が交互に円周方向に関して配列されている。
【００２２】
第１マグネット部９８の各境界部９４は、中心軸ＣＬに対して第１スキュー角θ分だけ傾けて形成されている。同様にして第２マグネット部１００の各境界部９４も、第２スキュー角θだけ傾けて形成されている。
第１スキュー角θは、最も好ましくは４５度であり、中心軸ＣＬに対して４５度傾いている。これに対して第２マグネット部１００の第２スキュー角θは、第１スキュー角θと同じ角度であるが、その第１スキュー角θとは逆向きの角度で傾いている。
従って、第１マグネット部９８の境界部９４と第２マグネット部１００の境界部９４の各組は、中心線９６に沿ってＶ字形を形成している。
第１マグネット部９８のＳ極９２と第２マグネット部１００のＳ極９２は対応した位置にあり、第１マグネット部９８のＮ極９０と第２マグネット部１００のＮ極９０も対応した位置にある。
【００２３】
この第１スキュー角θと第２スキュー角θは、最も好ましくは４５度であるが、たとえば４５〜５０度の角度であってもよい。このように第１マグネット部９８と第２マグネット部１００の境界部９４に対してそれぞれ第１スキュー角θと第２スキュー角θを設定して、これらの第１スキュー角θと第２スキュー角θが中心線９６を中心として左右対称形状になるように、第１マグネット部９８と第２マグネット部１００のＮ極とＳ極を着磁することにより、従来用いられている図１０に示す６０度のスキュー角を有するストレートタイプの境界部１１３０を有する着磁パターンに比べて、特性改善効果がある。
すなわち、たとえば４５度のスキュー角の着磁パターンで図３のようにマグネット２４を着磁形成することにより、従来の６０度スキュー角のストレートタイプの着磁パターンで着磁形成するマグネットに比べて、静的コギングは減少できるが、鎖交磁束量はほとんど減らない。たとえば図３のような着磁パターンに形成すると、静的コギングは従来の６０度スキュー角の着磁パターンに比べて、０．２ｍＮ・ｍから０．１ｍＮ・ｍに改善でき、改善前に比べると約５０％静的コギングの値を減少することができる。
このように静的コギングを減少することにより、モータ１０を有するディスクドライブ装置１を電子機器のシャーシに実装した場合に、ディスクドライブ装置１とシャーシとの相互作用による振動の発生や機械ノイズの発生が緩和できる。
【００２４】
また図１におけるロータ１４のマグネット２４が発生する磁界と、ステータ１６のコイル４４が発生する磁界との鎖交磁束数の減少は、１０〜１５％程度であり６０度スキュー角のストレートタイプの従来のマグネットを用いる場合の鎖交磁束数の減少が２０％となるのに比べて、鎖交磁束の減少を防止してモータの作動効率を改善できる。この場合に、図１のロータ１４は軸２０を中心としてステータ１６に対してたとえば４０００ｒｐｍで回転する。
【００２５】
次に、図３のような４５度スキュー角の着磁パターンを有するマグネット２４を着磁形成する着磁形成方法の一例について説明する。
図４（Ａ）は、マグネットの着磁装置２００を示す平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａにおける着磁装置２００の第１着磁用ヨーク２０１の断面構造例である。図４（Ｃ）は第１着磁用ヨーク２０１の底面図である。
【００２６】
図５は、着磁装置２００と着磁対象であるマグネット２４を示している。着磁装置２００は、図５に示すように第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２と磁性材料たとえば鉄製の鉄部材５００を有している。
第１着磁用ヨーク２０１の溝２２０には、図４（Ｂ）に示す要領で着磁用コイル２０４が２ターンずつ巻かれている。この時の着磁用コイル２０４を巻くためのスキュー角θはたとえば４５度に合わせてある。同様にして図５に示す第２着磁用ヨーク２０２の溝２２４にも着磁用コイル２０６が着磁用コイル２０４と同様の要領で巻かれる。ただし図５に示すように、第１着磁用ヨーク２０１のスキュー角θと第２着磁用ヨーク２０２のスキュー角θは、同じ角度でたとえば４５度であるが、逆方向である。
【００２７】
このように着磁用コイルが巻かれた第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２は、図５に示すように接着剤により貼り付けられる。つまり、第１着磁用ヨーク２０１の貼り付け面２１０と第２着磁用ヨーク２０２の貼り付け面２１２が接着剤により貼り付けられる。
この状態では、第１着磁用ヨーク２０１の着磁用コイル２０４と第２着磁用ヨーク２０２の着磁用コイル２０６は、貼り付け面２１０，２１２に関して左右対称形状となっており、貼り付け面２１０，２１２に沿ってＶ字形を形成している。着磁用コイル２０４は、第１着磁用ヨーク２０１に形成された溝２２０にはめ込まれて配置されている。同様にして第２着磁用ヨーク２０２の着磁用コイル２０６は溝２２４にはめ込まれて配置されている。
図５に示すように着磁用コイル２０４，２０６は、着磁電源３００に接続され、着磁電圧を供給可能である。
【００２８】
次に、マグネット２４が着磁装置２００により着磁される着磁方法について説明する。
まず着磁装置２００の第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２を用意し、この第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２の中に、マグネット２４を図６（Ａ）に示すように挿入する。そしてマグネット２４の中には図５に示す円柱状の鉄部材２５０を図６（Ｂ）に示すように挿入する。
【００２９】
図６（Ｂ）の状態で、着磁電源３００が着磁用コイル２０４，２０６に対して着磁電圧を供給する。この時の着磁電圧は、たとえば１２００Ｖ／６００μＦである。このように着磁用コイル２０４，２０６を介して着磁電圧を与えることにより、マグネット２４は図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すような特徴的な４５度スキュー角を有する着磁パターンで着磁することができる。マグネット２４の図３（Ｂ）の第１マグネット部９８は図６（Ｂ）の第１着磁用ヨーク２０１で着磁され、マグネット２４の図３（Ｂ）の第２マグネット部１００は図６（Ｂ）の第２着磁用ヨーク２０２で着磁される。
この時に、図６（Ｂ）に示すように、第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２の貼り付け面２１０，２１２と、マグネット２４の中心線９６が一致するようにして、マグネット２４が第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２の中に配置される。
【００３０】
以上のようにして図３に示すようなマグネット２４が、たとえば４５度のスキュー角の着磁パターンで着磁された後に、このマグネット２４は図１のロータヨーク２２の内周面に対して接着剤により固定される。図１のコイル４４は、円周方向に沿ってたとえば９極配列されている。
このコイル４４に対して所定の通電パターンで外部から通電することにより、コイル４４の発生する磁界と、マグネット２４が発生する磁界が相互作用することにより、ロータ１４は軸２０を中心としてステータ１６の軸受けホルダー６０に対して中心軸ＣＬを中心として回転する。つまりディスクＤはロータ１４と一体となって回転する。
この時にロータ１４がＥ方向と反対方向に抜け出ようとする場合であっても、ロータストッパ１４Ａが軸受けホルダー６０のハウジングフック部６１に引っ掛かることから、ロータ１４がステータ１６から抜け出ることなく、ロータ１４はステータ１６に対して安定して回転する。
すでに述べたような本発明の実施の形態のマグネット２４の着磁パターンにすることにより、静的コギングの値がたとえば５０％削減される。静的コギングの値の改善により、機械的な振動や機械的なノイズの発生が緩和される。従って、ディスクＤの情報を再生する場合やあるいはディスクＤに対して情報を記録する場合に、振動の発生や機械的ノイズの発生を抑えることができるというメリットがある。
図８（Ａ）は本発明のモータの実施の形態におけるロータの回転角度に対するトルク変動を示し、図８（Ｂ）は従来のスキュー角なしのモータにおけるロータの回転角度に対するトルク変動を示している。これによれば、本発明の実施の形態では明らかにトルク変動が減少しており、静的コギングが改善している。
【００３１】
また図３に示すような第１マグネット部９８と第２マグネット部１００におけるＮ極とＳ極の境界部９４がＶ字形の傾きの形態になっているので、図１のマグネット２４の磁界とコイル４４の磁界との鎖交磁束の減少は、従来の６０度スキュー角を有するストレート型の境界部の着磁パターンが２０％であったのに比べて１０〜１５％まで下げることができる。このことからモータの動作上の効率を上げることができる。
このように薄型スピンドルモータのようなモータのロータ側のマグネットに対する着磁パターンに工夫をして、マグネットの着磁パターンを、図３に示すようにマグネット２４の中心線９６に対して左右対称のＶ字形形状にすることにより、静的コギングや振動成分を減少して、駆動に必要なマグネットフラックスの磁束密度も約１０％程度の減少に抑えることができる。
【００３２】
図示の実施の形態では図３の第１スキュー角θと第２スキュー角θが、共に４５度であるが、４５度〜５０度の角度の範囲で設定することができる。
もし第１スキュー角θと第２スキュー角θが４５度よりも小さいと、静的コギング（Ｃｏｇｇｉｎｇ）の効果が減少するので好ましくない。
また第１スキュー角θと第２スキュー角θが５０度よりも大きいと、投影面積である着磁パターン面積が減少し、結果的にはマグネットフラックス（磁束）が減ることになる。
【００３３】
図７は、本発明とは異なる比較例を示している。図７に示す着磁装置２０００は、図５の着磁装置２００とは異なり一体構造の着磁用ヨーク２００１を有している。この着磁用ヨーク２００１には、Ｖ字形の溝２００３が形成されている。この着磁用の溝２００３には着磁用コイル２００５が配置されている。このように、一体構造の着磁用ヨーク２００１のＶ字形の溝２００３に対して着磁用コイル２００５をはめ込む形式であると、図７の部分Ｃに拡大して示すように、Ｖ字形の溝２００３に対してコイル２００５の形状が追随できずに、コイル２００５の中央部分２００７が湾曲状態になってしまう。
このようにコイル２００５が湾曲状態になってしまうと、図３（Ｂ）に示すようなマグネット２４に対して第１スキュー角と第２スキュー角のいずれも頂点が鋭角となっているＶ字形の境界部９４を着磁形成することができなくなってしまう。
このような欠点を解消するために、図５に示すように、本発明では着磁装置２００は第１着磁用ヨーク２０１と第２着磁用ヨーク２０２に分けてあらかじめそれぞれ着磁用コイル２０４，２０６を巻き付けた後に、第１着磁用ヨーク２０１の貼り付け面２１０と第２着磁用ヨーク２０２の貼り付け面２１２を貼り付けて一体形成する。これによって、すでに述べた図７の部分Ｃに示すようなコイル２００５が湾曲部分２００７を形成してしまうという問題が改善できるというメリットがある。
なお、コギング（ｃｏｇｇｉｎｇ）とは、モータで生ずるトルク変動および速度の周期的変動であり、ロータの磁極がステータの磁極を通過するさいに磁束が急激に変動することによって発生する現象のことである。従って、磁束が変化する際にロータの着磁にスキュー角をつければ、磁束の変化が滑らかに移動することができ、磁気吸引の変化はスキュー角が小さくなればなるほど効果がでる。反面、投影面積の減少により磁束のロスが多くなり特性が出にくい結果となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、静的コギングの値を小さくし、鎖交磁束の減少を小さくして作動効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモータおよびこのモータを有するディスクドライブ装置の好ましい実施の形態を示す断面図。
【図２】図１のモータのＥ方向から見た平面図。
【図３】モータのロータのマグネットの着磁パターンの例を示す図。
【図４】図３のマグネットに対して着磁しようとする場合の第１着磁用ヨークの例を示す図。
【図５】着磁装置の第１着磁用ヨークおよび第２着磁用ヨークと、別部材およびマグネットを示す図。
【図６】マグネットが第１着磁用ヨークと第２着磁用ヨークの中に挿入された後に、鉄部材がマグネットの中に挿入された状態を示す図。
【図７】本発明と比較するための着磁装置の着磁用ヨークの比較例を示す図。
【図８】本発明の実施の形態の着磁パターンにおける角度に対するトルクの変動の例と、従来のスキュー角がないストレートの着磁パターンにおける角度に対するトルクの変動を示す図。
【図９】従来のストレート型の着磁パターンの例を示す図。
【図１０】従来の６０度スキュー角を有する着磁パターンの例を示す図。
【符号の説明】
１・・・ディスクドライブ装置、１０・・・モータ、１４・・・ロータ、１６・・・ステータ、２４・・・ロータのマグネット、３０・・・ターンテーブル（搭載部）、９０・・・Ｎ極、９２・・・Ｓ極、９４・・・Ｓ極とＮ極の境界部、９６・・・マグネットの中心線、９８・・・第１マグネット部、１００・・・第２マグネット部、ＣＬ・・・中心軸、Ｄ・・・ディスク（ディスク状の情報記録媒体）、θ・・・第１スキュー角と第２スキュー角[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor for rotating a disk-shaped information recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk, and a disk drive apparatus having the motor.
[0002]
[Prior art]
A disk-shaped information recording medium is rotated by a disk drive device. The motor of this disk drive device has a stator and a rotor that rotates relative to the stator when energized. The rotor has a shaft, a rotor yoke, and the like, and this rotor yoke has a ring-shaped drive magnet. The rotor rotates relative to the stator by the magnetic field generated by the magnet and the magnetic field generated by the coil on the stator side. The rotor carries a disk-shaped information recording medium, and the disk-shaped information recording medium rotates together with the rotor.
[0003]
FIG. 9 shows an example of a magnetization pattern magnetized to the magnet for driving the rotor of the motor described above. FIG. 10 shows an example of the magnetization pattern of another conventional magnet.
FIG. 9A is a plan view of the driving magnet 1000, FIG. 9B is a cross-sectional view of the magnet 1000, and FIG. 9C is a bottom view of the magnet 1000.
Similarly, FIG. 10A is a plan view of the magnet 1100, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the magnet 1100. And FIG. 10C is a bottom view of the magnet 1100.
[0004]
The magnet 1000 shown in FIG. 9 has N poles and S poles alternately magnetized in a state of being divided into 12 along the circumferential direction. In this magnetization type, the boundary 1030 between the N pole 1010 and the S pole 1020 is formed in parallel along the rotation axis (CL) of the rotor. Such an N-pole and S-pole magnetization pattern is called a straight magnetization pattern. Each N pole 1010 and S pole 1020 are alternately arranged in a total of 12 poles.
In the example of the magnetization pattern in FIG. 10, the N pole 1110 and the S pole 1120 are also alternately arranged in 12 poles. A boundary 1130 between the N pole 1110 and the S pole 1120 is formed obliquely at an angle of 60 degrees with respect to the end surface 1150 of the magnet 1100. That is, it is formed to be inclined by 30 degrees with respect to the rotation axis CL of the rotor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Compared to the magnet 1000 having a straight magnetization pattern as shown in FIG. 9, the magnet 1100 having a skew magnetization pattern of 60 degrees shown in FIG. 10 exhibits static cogging when used as a magnet for a thin spindle motor, for example. Adopted because it can be reduced.
In the magnet 1100 of FIG. 10, a boundary line 1130 having a skew angle of 60 degrees forms a straight skew magnetized pattern.
However, even when the magnet 1100 having such a magnetization pattern with a skew angle of 60 degrees is used, the static cogging of the motor is about 0.2 mN · m, and vibration occurs when the rotor of the motor rotates. It tends to trigger mechanical noise when rotating an optical disk or a magneto-optical disk.
Further, when the magnet 1100 having such a magnetization pattern with a skew angle of 60 degrees is used, the number of flux linkages in the magnetic field generated by the coil and the magnetic field generated by the magnet 1100 is reduced by about 20%. , Flux loss occurs.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a motor and a disk drive device that can solve the above-mentioned problems, reduce the value of static cogging, reduce the decrease of interlinkage magnetic flux, and improve the operation efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a motor having a stator and a rotor that rotates relative to the stator when energized, and the rotor includes a mounting portion on which an object to be mounted is mounted. A rotor stopper provided on the side of the mounting portion facing the stator; A shaft fixed to the mounting portion, a rotor yoke provided in the mounting portion, and a ring-shaped driving magnet provided along an inner peripheral surface of the rotor yoke, wherein the stator includes the rotor A bearing mechanism for rotatably supporting the shaft; A housing hook portion for preventing the rotor from coming out by engaging with the rotor stopper; And a coil for rotating the rotor about the axis with respect to the stator by the magnetic field of the magnet and generating a magnetic field by the magnet. A first magnet part arranged with respect to the direction, and a second magnet part with S poles and N poles arranged alternately with respect to the circumferential direction, the S pole of the first magnet part and the The boundary part of the N pole is magnetized with a first skew angle with respect to the direction of the axis, and the boundary part of the S pole and the N pole of the second magnet part is the first part with respect to the direction of the axis. The S pole of the first magnet portion and the S pole of the second magnet portion are magnetized by providing a second skew angle opposite to the one skew angle and having the same angle as the first skew angle. Is correspondingly located and the front The N pole of the first magnet portion and the N pole of the second magnet portion are positioned corresponding to each other, and the boundary portion of the first magnet portion and the boundary portion of the second magnet portion are V-shaped. It is characterized by forming Motor is there.
[0007]
In the first aspect of the present invention, in the first magnet portion, the S pole and the N pole are alternately arranged in the circumferential direction. In the second magnet portion, S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction.
The S pole and N pole of the first magnet portion are magnetized with a first skew angle with respect to the axial direction. The S pole and the N pole of the second magnet part are magnetized with a second skew angle opposite to the first skew angle in the axial direction. The second skew angle is opposite to the first skew angle, but is the same angle as the first skew angle.
The S pole of the first magnet part and the S pole of the second magnet part are located correspondingly, and the N pole of the first magnet part and the N pole of the second magnet part are located correspondingly. The boundary part of the first magnet part and the boundary part of the second magnet part are V-shaped.
[0008]
As a result, static cogging can be reduced by about 50% compared to a conventional magnet having a straight magnetization pattern having a skew angle of 60 degrees, and the interlinkage magnetic flux that the driving magnet passes through. Can be prevented and the amount of flux linkage passing through can be increased.
By improving the static cogging, when a motor or a disk drive device having a motor is mounted on an electronic device, it is possible to reduce the occurrence of vibration and mechanical noise due to interaction with the chassis of the electronic device.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees.
In claim 2, when both the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees, static cogging can be reduced particularly efficiently, and a decrease in interlinkage magnetic flux of the driving magnet can be reduced.
[0010]
The invention of claim 3 is a disk drive device that includes a stator and a motor having a rotor that rotates relative to the stator when energized, and that rotates a disk-shaped information recording medium together with the rotor. The rotor includes a mounting portion on which the disk-shaped information recording medium is mounted. A rotor stopper provided on the side of the mounting portion facing the stator; A shaft fixed to the mounting portion, a rotor yoke provided in the mounting portion, and a ring-shaped driving magnet provided along an inner peripheral surface of the rotor yoke, the stator of the motor being A bearing mechanism unit rotatably supporting the shaft of the rotor; A housing hook portion for preventing the rotor from coming out by engaging with the rotor stopper; And a coil for rotating the rotor about the axis with respect to the stator by the magnetic field of the magnet and generating a magnetic field by the magnet. A first magnet part arranged with respect to the direction, and a second magnet part with S poles and N poles arranged alternately with respect to the circumferential direction, the S pole of the first magnet part and the The boundary part of the N pole is magnetized with a first skew angle with respect to the direction of the axis, and the boundary part of the S pole and the N pole of the second magnet part is the first part with respect to the direction of the axis. The S pole of the first magnet portion and the S pole of the second magnet portion are magnetized by providing a second skew angle opposite to the one skew angle and having the same angle as the first skew angle. Is correspondingly located and the front The N pole of the first magnet portion and the N pole of the second magnet portion are positioned corresponding to each other, and the boundary portion of the first magnet portion and the boundary portion of the second magnet portion are V-shaped. The disk drive device is characterized by being formed.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first magnet portion, the S pole and the N pole are alternately arranged in the circumferential direction. In the second magnet portion, S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction.
The S pole and N pole of the first magnet portion are magnetized with a first skew angle with respect to the axial direction. The S pole and the N pole of the second magnet part are magnetized with a second skew angle opposite to the first skew angle in the axial direction. The second skew angle is opposite to the first skew angle, but is the same angle as the first skew angle.
The S pole of the first magnet part and the S pole of the second magnet part are located correspondingly, and the N pole of the first magnet part and the N pole of the second magnet part are located correspondingly. The boundary part of the first magnet part and the boundary part of the second magnet part are V-shaped.
[0012]
As a result, static cogging can be reduced by about 50% compared to a conventional magnet having a straight magnetization pattern having a skew angle of 60 degrees, and the interlinkage magnetic flux that the driving magnet passes through. Can be prevented and the amount of flux linkage passing through can be increased.
By improving the static cogging, when a motor or a disk drive device having a motor is mounted on an electronic device, it is possible to reduce the occurrence of vibration and mechanical noise due to interaction with the chassis of the electronic device.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the disk drive device according to the third aspect, the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees.
According to the fourth aspect of the present invention, when both the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees, static cogging can be reduced particularly efficiently, and a decrease in interlinkage magnetic flux of the driving magnet can be reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms.
[0015]
1 and 2 show an example of a disk drive apparatus having a motor of the present invention.
A disk drive device 1 shown in FIG. 1 has a motor 10 and an optical pickup 12. The motor 10 has a rotor 14 and a stator 16.
The rotor 14 has a shaft 20, a rotor yoke 22, a main magnet 24 for driving, and a turntable 30. The turntable 30 is made of brass, for example, and has a function of detachably holding the disk D by a chucking member (not shown). That is, the disk D can be detachably mounted and held on the turntable 30 by the magnetic force generated between the magnet of the chucking member and the yoke 30 </ b> A of the turntable 30.
Alternatively, a magnet for holding is arranged on the turntable 30 instead of the yoke 30A, and this magnet magnetically attracts a chucking member of the disk D so that the disk D can be attached to and detached from the turntable 30. It can also be mounted and held. The turntable 30 is a mounting portion on which a disk D that is an object to be mounted is mounted.
[0016]
The disk D is a disk-shaped information recording medium, and is a kind of DVD (digital versatile disk), CD (compact disk, optical disk), CD-ROM (read-only memory using a compact disk), magneto-optical disk, for example. Of course, it may be a magnetic disk such as a certain MD (mini disk) or hard disk, or another type of disk.
The optical pickup 12 has a function of optically reading information stored in the disk D, for example. The optical pickup 12 receives the return light by irradiating the disk D with light P such as laser light, and receives the disk. The information of D can be read optically. However, the optical pickup 12 may of course have a storage / reproduction function that not only reads such information but also writes information to the disk D.
[0017]
The shaft 20 in FIG. 1 is made of, for example, stainless steel (for example, SUS420), and a turntable 30 is fixed to the upper end portion of the shaft 20 by, for example, press-fitting.
The rotor yoke 22 of the rotor 14 is also called a rotor case, and is made of, for example, an iron plate. The main magnet 24 for driving is obtained by alternately magnetizing N poles and S poles along the circumferential direction, and is fixed to the inner peripheral surface of the rotor yoke 22 by, for example, adhesion. The magnet 24 is made of, for example, neodymium sintered material.
In addition, a rotor stopper 14 </ b> A protrudes from the lower surface side of the turntable 30, that is, the side facing the stator 16. The rotor stopper 14A is made of stainless steel, for example.
[0018]
Next, the stator 16 of FIG. 1 will be described.
The stator 16 generally includes a stator wiring board 40, an iron core 42, a coil 44, a housing 50, a bearing holder 60, and a bearing 70.
By energizing the coil 44 from the outside with a predetermined energization pattern via the stator wiring board 40 also called a base, the magnetic field of the coil 44 and the magnetic field of the magnet 24 of the rotor 14 interact, and the rotor 14 is pivoted. It rotates with respect to the stator 16 about 20.
The stator wiring board 40 is an example of a support plate (base) for supporting the housing 50, and a metal or a normal printed circuit board can be adopted. The housing 50, also called the main housing, is made of metal, such as stainless steel. The cylindrical bearing holder 60 is made of metal, such as stainless steel. The cylindrical bearing 70 can employ either a metal bearing or a plastic bearing. The iron core 42 and the coil 44 are fixed to the bearing holder 60.
[0019]
A bearing 70 is accommodated on the inner peripheral surface of the bearing holder 60. The cylindrical bearing 70 is fixed in the bearing holder 60 by, for example, press fitting. A thrust receiver 51 is disposed on the inner bottom surface of the housing 50, and rotatably supports the lower end portion of the shaft 20. As a result, the shaft 20 can be rotated about the central axis CL by the bearing 70 and the thrust receiver 51.
A housing hook portion 61 is formed at the upper end portion of the bearing holder 60. The housing hook portion 61 engages with the rotor stopper 14A, thereby preventing the rotor 14 from coming out in the direction opposite to E.
[0020]
The motor 10 of the disk drive device 1 shown in FIG. 1 is a so-called thin spindle motor. However, by devising the magnetized form of the motor 10 with respect to the driving magnet 24 of the rotor 14, static cogging in the motor 10 can be achieved. And improvements to reduce vibration.
[0021]
FIG. 3 shows an example of magnetization of the magnet 24 for driving the rotor 14 shown in FIG.
FIG. 3A is a plan view of the magnet 24, FIG. 3B shows an example of a cross-sectional structure of the magnet 24, and FIG. 3C is a bottom view of the magnet 24.
The magnet 24 is a ring-shaped magnet in which N poles 90 and S poles 92 are alternately magnetized. As shown in FIGS. 3A and 3C, the N pole 90 and the S pole 92 of the magnet 24 are arranged adjacent to each other by a boundary portion 94.
As shown in FIG. 3B, the magnet 24 is a ring-shaped member centered on the central axis CL, but the center line 96 of the magnet 24 is a direction orthogonal to the central axis CL. Along the circumference of the ring-shaped magnet 24. The magnet 24 has a first magnet part 98 and a second magnet part 100 around the center line 96. 3A shows the first magnet unit 98 side, and FIG. 3C shows the second magnet unit 100 side.
In the first magnet unit 98, the N pole 90 and the S pole 92 are alternately arranged in the circumferential direction. Similarly, in the second magnet unit 100, N poles 90 and S poles 92 are alternately arranged in the circumferential direction.
[0022]
Each boundary portion 94 of the first magnet portion 98 is formed to be inclined by the first skew angle θ with respect to the central axis CL. Similarly, each boundary portion 94 of the second magnet unit 100 is also formed to be inclined by the second skew angle θ.
The first skew angle θ is most preferably 45 degrees and is inclined 45 degrees with respect to the central axis CL. On the other hand, the second skew angle θ of the second magnet unit 100 is the same angle as the first skew angle θ, but is inclined at an angle opposite to the first skew angle θ.
Accordingly, each set of the boundary portion 94 of the first magnet portion 98 and the boundary portion 94 of the second magnet portion 100 forms a V shape along the center line 96.
The S pole 92 of the first magnet section 98 and the S pole 92 of the second magnet section 100 are in corresponding positions, and the N pole 90 of the first magnet section 98 and the N pole 90 of the second magnet section 100 are also in corresponding positions. is there.
[0023]
The first skew angle θ and the second skew angle θ are most preferably 45 degrees, but may be 45 to 50 degrees, for example. In this way, the first skew angle θ and the second skew angle θ are set for the boundary portion 94 of the first magnet unit 98 and the second magnet unit 100, respectively, and the first skew angle θ and the second skew angle are set. The conventional magnet 60 shown in FIG. 10 is magnetized by magnetizing the N pole and the S pole of the first magnet portion 98 and the second magnet portion 100 so that θ is symmetric about the center line 96. Compared with a magnetized pattern having a straight type boundary portion 1130 having a skew angle of about 60 °, there is a characteristic improvement effect.
That is, for example, by magnetizing and forming the magnet 24 with a 45 degree skew angle magnetized pattern as shown in FIG. 3, compared to a conventional magnet with a 60 degree skew angle straight type magnetized pattern, Static cogging can be reduced, but the flux linkage is hardly reduced. For example, when formed into a magnetized pattern as shown in FIG. 3, static cogging can be improved from 0.2 mN · m to 0.1 mN · m, compared to the conventional magnetized pattern with a skew angle of 60 degrees, compared to before improvement. And the value of about 50% static cogging can be reduced.
By reducing static cogging in this way, when the disk drive device 1 having the motor 10 is mounted on the chassis of an electronic device, vibrations and mechanical noise are generated due to the interaction between the disk drive device 1 and the chassis. Can be relaxed.
[0024]
Further, the decrease in the number of flux linkages between the magnetic field generated by the magnet 24 of the rotor 14 and the magnetic field generated by the coil 44 of the stator 16 in FIG. 1 is about 10 to 15%, and the conventional straight type with a skew angle of 60 degrees. Compared with a 20% reduction in the number of flux linkages when using a magnet, the reduction in linkage flux can be prevented and the motor operating efficiency can be improved. In this case, the rotor 14 of FIG. 1 rotates around the shaft 20 with respect to the stator 16 at, for example, 4000 rpm.
[0025]
Next, an example of a magnetization forming method for forming a magnet 24 having a 45 ° skew angle magnetization pattern as shown in FIG. 3 will be described.
4A is a plan view showing a magnet magnetizing apparatus 200, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the first magnetizing yoke 201 of the magnetizing apparatus 200 in AA of FIG. 4A. It is a structural example. FIG. 4C is a bottom view of the first magnetizing yoke 201.
[0026]
FIG. 5 shows a magnetizing device 200 and a magnet 24 to be magnetized. As shown in FIG. 5, the magnetizing apparatus 200 includes a first magnetizing yoke 201, a second magnetizing yoke 202, and a magnetic material such as an iron member 500 made of iron.
In the groove 220 of the first magnetizing yoke 201, the magnetizing coil 204 is wound by two turns in the manner shown in FIG. The skew angle θ for winding the magnetizing coil 204 at this time is set to 45 degrees, for example. Similarly, the magnetizing coil 206 is wound around the groove 224 of the second magnetizing yoke 202 shown in FIG. 5 in the same manner as the magnetizing coil 204. However, as shown in FIG. 5, the skew angle θ of the first magnetizing yoke 201 and the skew angle θ of the second magnetizing yoke 202 are the same angle, for example, 45 degrees, but in opposite directions.
[0027]
The first magnetizing yoke 201 and the second magnetizing yoke 202 around which the magnetizing coil is wound as described above are attached with an adhesive as shown in FIG. That is, the bonding surface 210 of the first magnetizing yoke 201 and the bonding surface 212 of the second magnetizing yoke 202 are bonded with an adhesive.
In this state, the magnetizing coil 204 of the first magnetizing yoke 201 and the magnetizing coil 206 of the second magnetizing yoke 202 are symmetrical with respect to the pasting surfaces 210 and 212, and are pasted. A V shape is formed along the surfaces 210 and 212. The magnetizing coil 204 is disposed so as to be fitted in the groove 220 formed in the first magnetizing yoke 201. Similarly, the magnetizing coil 206 of the second magnetizing yoke 202 is placed in the groove 224.
As shown in FIG. 5, the magnetizing coils 204 and 206 are connected to a magnetizing power source 300 and can supply a magnetizing voltage.
[0028]
Next, a magnetizing method in which the magnet 24 is magnetized by the magnetizing device 200 will be described.
First, a first magnetizing yoke 201 and a second magnetizing yoke 202 of the magnetizing apparatus 200 are prepared, and the magnet 24 is placed in the first magnetizing yoke 201 and the second magnetizing yoke 202 as shown in FIG. Insert as shown in (A). A cylindrical iron member 250 shown in FIG. 5 is inserted into the magnet 24 as shown in FIG.
[0029]
In the state shown in FIG. 6B, the magnetizing power source 300 supplies a magnetizing voltage to the magnetizing coils 204 and 206. The magnetization voltage at this time is 1200 V / 600 μF, for example. By applying a magnetizing voltage through the magnetizing coils 204 and 206 in this way, the magnet 24 is magnetized having a characteristic 45 degree skew angle as shown in FIGS. 3 (A) to 3 (C). Can be magnetized with a pattern. 3B of the magnet 24 is magnetized by the first magnetizing yoke 201 of FIG. 6B, and the second magnet unit 100 of the magnet 24 of FIG. It is magnetized by the second magnetizing yoke 202 of (B).
At this time, as shown in FIG. 6B, the bonding surfaces 210 and 212 of the first magnetizing yoke 201 and the second magnetizing yoke 202 are aligned with the center line 96 of the magnet 24. The magnet 24 is disposed in the first magnetizing yoke 201 and the second magnetizing yoke 202.
[0030]
As described above, after the magnet 24 as shown in FIG. 3 is magnetized with a magnetization pattern having a skew angle of 45 degrees, for example, the magnet 24 is bonded to the inner peripheral surface of the rotor yoke 22 in FIG. It is fixed by. The coils 44 in FIG. 1 are arranged, for example, 9 poles along the circumferential direction.
By energizing the coil 44 from the outside with a predetermined energization pattern, the magnetic field generated by the coil 44 interacts with the magnetic field generated by the magnet 24, so that the rotor 14 rotates the stator 16 around the shaft 20. It rotates about the center axis CL with respect to the bearing holder 60. That is, the disk D rotates together with the rotor 14.
Even when the rotor 14 is about to be pulled out in the direction opposite to the E direction at this time, the rotor stopper 14A is caught by the housing hook portion 61 of the bearing holder 60, so that the rotor 14 does not come out of the stator 16 and the rotor 14 Rotates stably with respect to the stator 16.
By using the magnetized pattern of the magnet 24 according to the embodiment of the present invention as described above, the value of static cogging is reduced by 50%, for example. By improving the value of static cogging, the generation of mechanical vibration and mechanical noise is mitigated. Therefore, when reproducing information on the disk D or recording information on the disk D, there is an advantage that generation of vibration and mechanical noise can be suppressed.
FIG. 8A shows the torque fluctuation with respect to the rotation angle of the rotor in the embodiment of the motor of the present invention, and FIG. . According to this, in the embodiment of the present invention, the torque fluctuation is clearly reduced, and the static cogging is improved.
[0031]
Further, since the boundary portion 94 between the N pole and the S pole in the first magnet portion 98 and the second magnet portion 100 as shown in FIG. 3 has a V-shaped inclination, the magnetic field and coil of the magnet 24 in FIG. The reduction of the interlinkage magnetic flux with the magnetic field of 44 can be reduced to 10 to 15% compared to the conventional case where the magnetization pattern of the straight type boundary portion having a skew angle of 60 degrees is 20%. As a result, the operational efficiency of the motor can be increased.
Thus, the magnetized pattern for the magnet on the rotor side of a motor such as a thin spindle motor is devised so that the magnet magnetized pattern is symmetrical with respect to the center line 96 of the magnet 24 as shown in FIG. By adopting the V shape, static cogging and vibration components can be reduced, and the magnetic flux density of the magnet flux necessary for driving can be suppressed to about 10%.
[0032]
In the illustrated embodiment, the first skew angle θ and the second skew angle θ in FIG. 3 are both 45 degrees, but can be set in the range of 45 degrees to 50 degrees.
If the first skew angle θ and the second skew angle θ are smaller than 45 degrees, Static Since the effect of cogging is reduced, it is not preferable.
When the first skew angle θ and the second skew angle θ are larger than 50 degrees, the magnetized pattern area, which is the projected area, decreases, and as a result, the magnet flux (magnetic flux) decreases.
[0033]
FIG. 7 shows a comparative example different from the present invention. A magnetizing device 2000 shown in FIG. 7 has a magnetizing yoke 2001 having an integral structure, unlike the magnetizing device 200 of FIG. A V-shaped groove 2003 is formed in the magnetizing yoke 2001. A magnetizing coil 2005 is disposed in the magnetizing groove 2003. As described above, when the magnetizing coil 2005 is fitted into the V-shaped groove 2003 of the magnetizing yoke 2001 having an integral structure, the V-shaped groove is enlarged as shown in part C of FIG. The shape of the coil 2005 cannot follow 2003, and the central part 2007 of the coil 2005 will be in a curved state.
When the coil 2005 is in a curved state in this way, the first skew angle and the second skew angle with respect to the magnet 24 as shown in FIG. The boundary portion 94 cannot be magnetized.
In order to eliminate such drawbacks, as shown in FIG. 5, in the present invention, the magnetizing device 200 is divided into a first magnetizing yoke 201 and a second magnetizing yoke 202, and the magnetizing coils 204 are respectively preliminarily provided. , 206 are wound together, the affixing surface 210 of the first magnetizing yoke 201 and the affixing surface 212 of the second magnetizing yoke 202 are affixed and integrally formed. Accordingly, there is an advantage that the problem that the coil 2005 as shown in the portion C of FIG. 7 described above forms the curved portion 2007 can be improved.
Note that cogging is a torque fluctuation and a periodic fluctuation in speed that occur in a motor, and is a phenomenon that occurs when the magnetic flux of the rotor rapidly changes when the magnetic pole of the rotor passes through the magnetic pole of the stator. . Therefore, if a skew angle is added to the magnetization of the rotor when the magnetic flux changes, the change in the magnetic flux can move smoothly, and the change in magnetic attraction becomes more effective as the skew angle becomes smaller. On the other hand, the loss of magnetic flux increases due to the reduction of the projected area, resulting in difficult characteristics.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the value of static cogging can be reduced, and the reduction of interlinkage magnetic flux can be reduced to improve the operation efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of a motor of the present invention and a disk drive device having the motor.
FIG. 2 is a plan view of the motor of FIG. 1 viewed from the E direction.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a magnetization pattern of a magnet of a rotor of a motor.
4 is a diagram showing an example of a first magnetizing yoke when the magnet of FIG. 3 is to be magnetized.
FIG. 5 is a view showing a first magnetizing yoke and a second magnetizing yoke of the magnetizing apparatus, another member, and a magnet.
FIG. 6 is a view showing a state where an iron member is inserted into the magnet after the magnet is inserted into the first magnetizing yoke and the second magnetizing yoke.
FIG. 7 is a view showing a comparative example of a magnetizing yoke of a magnetizing device for comparison with the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of torque variation with respect to an angle in a magnetization pattern according to an embodiment of the present invention, and a torque variation with respect to the angle in a conventional straight magnetization pattern having no skew angle.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional straight type magnetization pattern.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional magnetization pattern having a 60-degree skew angle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disk drive apparatus, 10 ... Motor, 14 ... Rotor, 16 ... Stator, 24 ... Rotor magnet, 30 ... Turntable (mounting part), 90 ... N Pole, 92... S pole, 94... Boundary between S pole and N pole, 96... Center line of magnet, 98... First magnet portion, 100. ... Center axis, D ... Disc (disc-shaped information recording medium), θ ... First skew angle and second skew angle

Claims

A stator and a motor having a rotor that rotates relative to the stator when energized;
The rotor is
A mounting portion for mounting a mountable object, a rotor stopper provided on a side facing the stator in the mounting portion, a shaft which is fixed to the front Symbol mounting portion, a rotor yoke provided on said mounting portion, said A ring-shaped drive magnet provided along the inner peripheral surface of the rotor yoke,
The stator is
A bearing mechanism for rotatably supporting said shaft of said rotor, a housing hook portion to prevent the rotor exits by meshing with the rotor stopper, the magnetic field of the magnet to generate a magnetic field by passing electric And a coil for rotating the rotor about the axis with respect to the stator,
The magnet includes a first magnet part in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction, and a second magnet part in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction. And
The boundary between the S pole and the N pole of the first magnet part is magnetized with a first skew angle with respect to the direction of the axis, and the S pole and the N pole of the second magnet part are magnetized. The boundary portion is magnetized with a second skew angle opposite to the first skew angle with respect to the direction of the axis and having the same angle as the first skew angle, and the S of the first magnet portion. The first and second magnet parts are located in correspondence with each other, the north pole of the first magnet part and the north pole of the second magnet part are located in correspondence with each other, and the first magnet The motor is characterized in that the boundary part of the part and the boundary part of the second magnet part form a V shape.

The motor according to claim 1, wherein the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees.

A disk drive device comprising a stator and a motor having a rotor that rotates relative to the stator when energized, and that rotates a disk-shaped information recording medium together with the rotor;
The rotor of the motor is
A mounting portion for mounting the disc-shaped information recording medium, and a rotor stopper provided on a side facing the stator in the mounting portion, a shaft which is fixed to the front Symbol mounting portion, provided in the mounting portion A rotor yoke, and a ring-shaped drive magnet provided along the inner peripheral surface of the rotor yoke;
The stator of the motor is
A bearing mechanism for rotatably supporting said shaft of said rotor, a housing hook portion to prevent the rotor exits by meshing with the rotor stopper, the magnetic field of the magnet to generate a magnetic field by passing electric And a coil for rotating the rotor about the axis with respect to the stator,
The magnet includes a first magnet part in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction, and a second magnet part in which S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction. And
The boundary between the S pole and the N pole of the first magnet part is magnetized with a first skew angle with respect to the direction of the axis, and the S pole and the N pole of the second magnet part are magnetized. The boundary portion is magnetized with a second skew angle opposite to the first skew angle with respect to the direction of the axis and having the same angle as the first skew angle, and the S of the first magnet portion. The first and second magnet parts are located in correspondence with each other, the north pole of the first magnet part and the north pole of the second magnet part are located in correspondence with each other, and the first magnet The disk drive apparatus according to claim 1, wherein the boundary portion of the first portion and the boundary portion of the second magnet portion form a V shape.

4. The disk drive device according to claim 3, wherein the first skew angle and the second skew angle are 45 degrees.