JP5217205B2

JP5217205B2 - モータ

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Authority: JP
Inventors: 貴志持田; 祥子金子
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Filing date: 2007-03-27
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Description

本発明は、電子機器等に用いられるモータに関する。

従来、電子機器等に用いられるモータとして、図１２に示すように構成されたディスクスピンドルモータや、図１３に示すように構成された軸流ファンモータ等が知られている。図１２及び図１３に示すモータは、いずれも回転軸を回転可能に支持し、あるいは軸に対し回転体（ロータ）を回転可能に支持するラジアル軸受１３３として滑り軸受が用いられており、軸１３１がロータ１１１のステータ１１２に対する回転を支える構成とされている。

この図１２に示すディスクスピンドルモータ１０１Ａは、光ディスクに対して情報信号の安定した記録及び再生を行うために、ターンテーブル１０２の位置を一定に保つ必要がある。また、図１３に示す軸流ファンモータ１０１Ｂは、あらゆる向き・姿勢に対して、羽根車１１９の重量を支持してまた羽根車１１９の回転時の推力によらず、羽根車１１９を安定して回転させる必要がある。これらの事情から、上述のような滑り軸受であるラジアル軸受１３３と、スラスト軸受１３４とを用いるモータ１０１Ａ，１０１Ｂは、軸１３１をスラスト軸受１３４側に押し付ける力（以下、「スラスト吸引力」ともいう。）を発生させる必要がある。ここで、この軸１３１をスラスト軸受１３４側に押し付ける力を発生させる方法について図１４を用いて説明する。尚、図１４は、例えば図１２及び図１３に示すようなモータ１０１Ａ，１０１Ｂにスラスト吸引力を発生させるためのマグネット１２０と鉄心１１５の位置関係を拡大した図である。

スラスト吸引力を発生させるモータは、図１４に示すように、鉄心１１５のスラスト方向の磁気中心Ｃ０１と、マグネット１２０のスラスト方向の磁気中心Ｃ０２とを、所定の寸法Ｌだけスラスト方向にずらして偏倚されるように設定されて構成されている。かかるモータにおいて、マグネット１２０から出た磁力線が鉄心１１５に向かうが、互いの磁気中心が寸法Ｌだけずれて偏倚されているため、鉄心１１５のスラスト方向の一方側（上側）と他方側（下側）とでは磁力線の状態が異なる。ここで、磁力線は、最短距離を通り磁気抵抗を最小にするように形成される。

磁気中心のズレ（偏倚量）を表す寸法Ｌを変化させたとき、Ｌ＝０とした場合が安定状態であり、この安定状態から偏倚された場合には、磁力線が上側と下側とで異なるため、この磁力線の違いによる反抗推力がスラスト方向に発生し、上側の磁力が大きくなるように設定することで、軸１３１をスラスト軸受１３４側に向けた方向に引き付ける力であるスラスト吸引力Ｆｓが発生することとなる。尚、この鉄心１１５の中心とマグネット１２０の中心を偏倚させることによるスラスト吸引力は、上述したディスクスピンドルモータ１０１Ａ、軸流ファンモータ１０１Ｂ以外の多くのモータにおいても用いられている。

しかしながら、上述のスラスト吸引力を発生させたモータは、安価で、且つ軸をスラスト方向に引き付ける方法としては優れているが、以下のような騒音や振動が発生するおそれがある。以下に、図１５を用いて騒音や振動が発生する原理について説明する。

図１５及び図１６は、コイル１１４が巻回された鉄心１１５（以下、「鉄心コイル」ともいう。）と、マグネット１２０との関係について図１４の外側から透視した状態を示す図であり、すなわち、鉄心コイル１１４，１１５及びマグネット１２０を半径方向の外側から内側に見た場合の側面図と、鉄心コイル１１４，１１５及びマグネット１２０のスラスト方向の位置関係を示す断面図である。尚、図１５において、（ａ）〜（ｃ）が寸法Ｌの偏倚を有することによりスラスト吸引力を発生させる場合の側面図であり、（ｄ）が（ａ）〜（ｃ）の各状態の断面を示すものであり寸法Ｌの偏倚状態を示す断面図である。また、図１６において、（ａ）〜（ｃ）がＬ＝０として偏倚がなくスラスト吸引力を発生させない場合の側面図であり、（ｄ）が（ａ）〜（ｃ）の各状態の断面を示すものであり寸法Ｌ＝０であることを示す断面図である。

また、図１５（ａ）、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）は、ロータ１１１が回転することにより、鉄心１１５とこれに正対するマグネット１２０との関係の変化を示す図である。すなわち、図１５（ａ）は、マグネット１２０がＮ極に着磁された部分に鉄心１１５が正対する関係にある状態を示し、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の状態からロータ１１１が少し回転した状態を示し、すなわちマグネット１２０がＮ極及びＳ極に着磁された境界部分に鉄心１１５が正対する関係にある状態を示し、図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）の状態からさらにロータ１１１が少し回転した状態を示し、すなわちマグネット１２０がＮ極及びＳ極に着磁された境界部分に対してＳ極に着磁された側の部分に鉄心が正対する関係にある状態を示す。

このような、図１５（ａ）、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）の状態のいずれの状態においても、図１５（ｄ）に示すように、鉄心１１５と、マグネット１２０とのスラスト方向の磁気中心が偏倚（オフセット）されている関係（以下、この状態を「磁気中心偏倚」ともいう。）となっており、この磁気中心偏倚によるスラスト吸引力Ｆｓにより軸１３１をスラスト軸受１３４側に引き付けた状態となっている。

しかし、この鉄心１１５と、マグネット１２０との磁気中心偏倚は、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４に影響を及ぼすこととなり、すなわち、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の両側のうち、マグネット１２０の磁気中心Ｃ０２が鉄心１１５の磁気中心Ｃ０１に対してずれて偏倚された側の一方側のコイル１１４ａにはマグネット１２０からの相対的に密な磁束Ｍ０１が寄与し、他方側のコイル１１４ｂにはマグネット１２０からの相対的に疎な磁束Ｍ０２が寄与することとなる。換言すると、マグネット１２０からのロータ１１１を回転させるためのトルクに寄与しない磁束がコイル１１４と直交する関係にあることとなる。

この磁束の影響により、例えば、図１５（ａ）に示すような状態においては、一定のスラスト吸引力Ｆｓが上述のように発生するのみならず、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の一方側のコイル１１４ａにスラスト吸引力Ｆｓの方向Ｘ１とは反対方向Ｘ２に不要な力Ｆ０１が発生することとなる。尚、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の他方側のコイル１１４ｂにもスラスト吸引力Ｆｓと同一方向Ｘ１に力Ｆ０２が発生することとなるが、上述のように影響を及ぼす磁束Ｍ０２が一方側の磁束Ｍ０１に比べて疎であることから反対方向Ｘ２に発生した不要な力Ｆ０１を相殺できない。

ここで、発生する不要な力Ｆ０１，Ｆ０２は、図１５（ａ）に示すような方向に電流がコイル１１４に流されていると想定し、図１５（ａ）に示すようにＮ極が支配的な状態から所謂フレミング左手則を適用すればスラスト方向に発生し、さらに、上述のように、スラスト方向の一方側においてスラスト吸引力Ｆｓと反対方向Ｘ２に発生するとともに、スラスト方向の他方側においてスラスト吸引力Ｆｓと同一方向Ｘ１に発生することが明らかである。尚、コイル１１４に流されている電流値は、マグネット１２０のＮ極及びＳ極の位相がホール素子１１９にて検出されタイミングよく切り替えられることについては、従来の一般的なモータと同様である。尚、図１５（ａ）の状態のときは、相対的に小電流が供給され、後述する図１５（ｂ）の状態のときは、最大電流が供給され、図１５（ｃ）の状態のときは、相対的に中電流が供給されることとなる。同様に、後述の図１６（ａ）のとき、小電流が供給され、図１６（ｂ）のとき、最大電流が供給され、図１６（ｃ）のとき、中電流が供給される。

また、図１５（ｂ）に示すような状態においては、一方側のコイル１１４ａ及び他方側のコイル１１４ｂに対する磁束が密と疎とである点については、上述の図１５（ａ）の場合と同様であるが、正対するマグネット１２０の部分がＮ極とＳ極との境界部分であることから、一方側及び他方側のコイル１１４ａ，１１４ｂのいずれにおいても、このＮ極とＳ極とからの磁束によりそれぞれの部分において不要な力を相殺していることから、不要な力が発生することなく、上述のように一定のスラスト吸引力Ｆｓのみが発生していることとなる。

さらに、図１５（ｃ）に示すような状態においては、図１５（ａ）で説明した状態とは逆の関係であり、一定のスラスト吸引力Ｆｓが上述のように発生するのみならず、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の一方側のコイル１１４ａにスラスト吸引力Ｆｓと同一方向Ｘ１に不要な力Ｆ０３が発生することとなる。尚、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の他方側のコイル１１４ｂにもスラスト吸引力Ｆｓと反対方向Ｘ２に力Ｆ０４が発生することとなるが、上述のように影響を及ぼす磁束関係が一方側のものに比べて疎であることから同一方向に発生した不要な力Ｆ０３を相殺できない。

ここで、発生する不要な力Ｆ０３，Ｆ０４は、図１５（ｃ）に示すような方向に電流がコイル１１４に流されていることとなり、図１５（ｃ）に示すようにＳ極が支配的な状態に変化することとなり、所謂フレミング左手則を適用すればスラスト方向に発生し、さらに、上述のように、スラスト方向の一方側においてスラスト吸引力Ｆｓと同一方向Ｘ１に発生するとともに、スラスト方向の他方側においてスラスト吸引力Ｆｓと反対方向Ｘ２に発生することが明らかである。

以上のような、ロータ１１１の回転により図１５（ａ）〜図１５（ｃ）の状態における不要な力・方向が変動して発生することが繰り返し行われることにより、ロータ１１１がスラスト方向の上下であるＸ１方向又はＸ２方向に微細な力が変化して加わったり、これに伴う微細な運動をすることとなり、このことから有害な振動や騒音が発生するおそれがあった。

以上のような図１５（ａ）〜図１５（ｃ）のようなスラスト吸引力を発生させた状態に対し、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）のようなＬ＝０として磁気中心偏倚がなくスラスト吸引力を発生させない場合には、上述の図１５（ａ）〜図１５（ｃ）の場合のようなロータ１１１がスラスト方向に微細な運動をすることがなく、有害な振動や騒音が発生するおそれもない。

すなわち、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）の状態のいずれの状態においても、図１６（ｄ）に示すように、鉄心１１５と、マグネット１２０とのスラスト方向の磁気中心Ｃ０１，Ｃ０２が一致している関係となっている。

そして、この鉄心１１５と、マグネット１２０との磁気中心が一致していることから、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４へ影響を及ぼすことがなく、すなわち、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち鉄心１１５に対してスラスト方向の両側のコイル１１４ａ，１１４ｂには、略同一の密度の磁束Ｍ０３，Ｍ０４が寄与することとなる。

例えば、図１６（ａ）に示すような状態においては、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち一方側のコイル１１４ａに一方向側（図中上側）Ｘ２に不要な力Ｆ０５が発生することとなるが、同時に、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち他方側のコイル１１４ｂに上述の一方側のコイル１１４ａに発生する不要な力Ｆ０５と反対方向（図中下側）Ｘ１に不要な力Ｆ０６が発生することとなり、この一方側及び他方側のコイル１１４ａ，１１４ｂに略同一密度の磁束Ｍ０３，Ｍ０４が影響することから互いの力が相殺されることとなる。

また、図１６（ｂ）に示すような状態においては、上述した図１５（ｂ）の場合と同様に、一方側及び他方側のコイル１１４ａ，１１４ｂのいずれにおいても、このＮ極とＳ極とからの磁束によりそれぞれの部分において不要な力を相殺していることから、不要な力が発生することがない。

さらに、図１６（ｃ）に示すような状態においては、図１６（ａ）の場合と同様に、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち一方側のコイル１１４ａに他方向側Ｘ１に不要な力Ｆ０７が発生することとなるが、同時に、鉄心１１５に巻き回されたコイル１１４のうち他方側のコイル１１４ｂに上述の一方側のコイル１１４ａに発生する不要な力Ｆ０７と反対方向Ｘ２に不要な力Ｆ０８が発生することとなり、この一方側及び他方側のコイル１１４ａ，１１４ｂに略同一密度の磁束Ｍ０３，Ｍ０４が影響することから互いの力が相殺されることとなる。

以上のように、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）を用いて説明した鉄心１１５とマグネット１２０との磁気中心偏倚がない場合には、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）を用いた場合に発生するロータ１１１のスラスト方向の微細な運動や、これに起因する有害な振動や騒音が発生することがない。

しかしながら、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）のような、鉄心１１５とマグネット１２０との磁気中心偏倚がない場合には、モータとしての機能成立のために不可欠なスラスト吸引力を別の構成により発生させる必要がある。

従来から、特開平１１−２５２８７８号公報に記載されたモータのように、専用のスラスト吸引用のマグネットによりスラスト吸引力を得るようにしたモータが知られている。具体的には、図１７及び図１８に示すようなディスクスピンドルモータ１４１Ａや軸流ファンモータ１４１Ｂがある。ここで、図１７及び図１８に用いられるスラスト吸引用のマグネット１４２の構成について図１９を用いてさらに詳細に説明する。尚、図１９は、図１７及び図１８に示すモータのスラスト吸引用のマグネット１４２が取り付けられた部分を示す拡大図である。尚、図１７〜図１９及び以下の説明において、図１２及び図１３に示すモータと共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

かかるモータ１４１Ａ，１４１Ｂは、図１９に示すようにステータ１１２側にバックヨーク１４３を備えたスラスト吸引用マグネット１４２が設けられている。このスラスト吸引用マグネット１４２がロータヨーク１１１ａを吸引し、ロータ１１１及びこれに一体に取り付けられた軸１３１をスラスト軸受１３４に引き付けるスラスト吸引力を発揮させている。図１７及び図１８に示すモータは、上述のようなスラスト吸引用マグネット１４２によりスラスト吸引力を発生させるとともに、不要な振動及び騒音を回避するようにするものである。尚、図１７及び図１８のモータ１４１Ａ，１４１Ｂでは、ステータ１１２側にマグネット１４２を備えるように構成しているが、ロータ１１１側にマグネットを備え、ステータ１１２側に磁性体の吸着ヨークを備えるように構成してもよい。尚、スラスト吸引用マグネットは、吸引力の安定化、ばらつき防止のため比較的エネルギー積の大きいネオジウムマグネット等が用いられている。

しかし、かかるスラスト吸引用マグネット１４２を有するモータ１４１Ａ，１４１Ｂは、構成の追加による製造コストの増大、設置スペースの設計的制約が増大し、さらには、マグネットと吸着ヨークのエアギャップｇａの管理等が必要となる。このことから、構成を追加して振動・騒音を対策することによる高コスト化が問題となり、構成の簡素化、低コスト化と、振動・騒音の低減とを両立することが困難であった。

特開平１１−２５２８７８号公報

本発明の目的は、コイルが巻き回された鉄心と、マグネットとのスラスト方向の磁気中心を偏倚させることにより軸をスラスト軸受側に引き付けたモータにおいて、回転中の固有振動を抑えることを可能とするモータを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係るモータは、ステータに対してロータを回転させる際の回転中心となる軸と、上記軸の周回り方向の支持を行う軸受と、上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、上記ロータに取り付けられ、上記軸の軸回り方向において交互に異なる極に着磁されたマグネットと、上記ステータに取り付けられ、上記マグネットに対して上記軸の径方向に対向する鉄心と、上記鉄心に巻き回されるコイルとを備え、上記スラスト方向に上記鉄心と上記マグネットとの磁気中心を偏倚させることにより上記軸を上記スラスト軸受側に引き付けたモータにおいて、上記マグネットから上記コイルへの漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材が設けられてなる。そして、上記磁気遮蔽部材は、上記コイルの上記スラスト方向の一方側及び他方側の両方を覆うように略円盤状に形成され、該コイルの該スラスト方向の両側に設けられている。

本発明に係るモータは、コイルが巻き回された鉄心と、マグネットとの磁気中心をスラスト方向に偏倚させることにより軸をスラスト軸受側に引き付ける構成に加えて、マグネットがコイルへの漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材が設けられている構成を有することにより、コイルに漏れ磁束が影響を及ぼすことにより発生する不要な振動・騒音を抑えることができ、すなわち、スラスト吸引専用のマグネット等を設けることなく、構成の簡素化、低コスト化を可能とするとともに、不要な振動・騒音を抑えることを可能とする。

以下、本発明を適用したモータについて、図面を参照して説明する。

ここでは、各種情報の演算処理を行う情報処理装置である携帯型コンピュータ等の電子機器に設けられる放熱装置に用いるモータについて説明する。この携帯型コンピュータ等の内部には放熱装置が設けられている。この放熱装置は、金属製のベースと、このベースに取り付けられたモータ１と、このモータ１によって回転操作されるファン３と、ファン３を収納したファンケース４と、ヒートシンクとを有している。この放熱装置のファン３を回転駆動するモータ１について詳細に説明する。

本発明を適用したモータ１は、図１に示すように、ロータ１１とステータ１２とを備える。

ステータ１２は、モータ１と共にこのモータ１によって回転操作されるファン３を収納したファンケース４に一体に設けられている。ステータ１２は、軸受ユニット３０と、コイル１４と、このコイル１４が巻回される鉄心１５とを備える。ステータ１２は、ファンケース４の上面部４ａに取り付けられて一体とされている。ステータ１２は、例えば鉄により形成されている。軸受ユニット３０は、ステータ１２の中心部に筒状に形成されたホルダー１６中に圧入若しくは接着、又は圧入と共に接着を行うことにより固定されている。尚、軸受ユニット３０が圧入されるホルダー１６は、ステータ１２と一体に円筒状に形成されている。

ステータ１２に一体に固定された軸受ユニット３０の外周部であるホルダー１６の外側には、図１に示すように、駆動電流が供給されるコイル１４が巻回された鉄心１５が取り付けられている。

ステータ１２と共にモータ１を構成するロータ１１は、軸受ユニット３０に回転可能に支持された回転軸３１に取り付けられ、回転軸３１と一体に回転する。ロータ１１は、羽根ボス部１７と、この羽根ボス部１７と一体に回転する複数の羽根１９を有するファン３と、羽根ボス部１７の内周面に取り付けられるロータヨーク１１ａとを有する。ファン３の羽根１９は、例えば、羽根ボス部１７の外周面にアウトサート成形することにより、羽根ボス部１７と一体に形成される。

羽根ボス部１７に取り付けられたロータヨーク１１ａの内周面には、ステータ１２のコイル１４と対向するように、リング状のロータマグネット２０が設けられている。このマグネット２０は、回転軸３１の周回り方向にＳ極とＮ極とが交互に着磁されたマグネットであり、例えば接着剤等によりロータヨーク１１ａの内周面に固定され羽根ボス部１７と一体とされている。尚、上述のコイル１４が巻回された鉄心１５は、このマグネット２０に対して回転軸３１の半径方向に対向することとなる。

羽根ボス部１７は、軸受ユニット３０に支持された回転軸３１の先端側に設けた取付部３２に、平板部１７ｂの中心部に設けた貫通孔２１ａが設けられたボス部２１を圧入することによって回転軸３１と一体に回転可能に取り付けられる。

ステータ１２に取り付けられ回転軸３１を回転自在に支持する軸受ユニット３０は、回転軸３１の周回り方向の支持を行うラジアル軸受３３と、ラジアル軸受３３に支持された回転軸３１のスラスト方向の一端部に設けた軸受支持部３１ａを回転可能に支持するスラスト軸受３４とを有する。

ラジアル軸受３３は、回転軸３１の周回り方向の支持を行う滑り軸受である。ここで、ラジアル軸受３３を滑り軸受としたが、これに限られるものではなく、例えば、燒結含油軸受、動圧流体軸受であってもよい。

軸受ユニット３０は、ラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４により、回転軸３１を回転自在に周回り方向及びスラスト方向の支持を行う。

上述のような構成を備えたモータ１は、ステータ１２側のコイル１４に、モータ１の外部に設けた駆動回路部から所定の通電パターンにより駆動電流が供給されると、コイル１４に発生する磁界とロータ１１側のロータマグネット２０からの磁界との作用によって、ロータ１１が回転軸３１と一体に回転する。ロータ１１が回転することにより、このロータ１１に取り付けられた複数の羽根１９を有するファン３もロータ１１と一体に回転する。このモータ１を有する放熱装置は、ファン３が回転されることにより、例えば装置外部のエアーを吸引しコンピュータの筐体内を流通させ、筐体内に設けたヒートシンク中を流通して筐体の外部に排気されることにより、発熱素子から発生する熱をコンピュータ本体の外部に放熱し、コンピュータ本体を冷却する。

以上のようなモータ１を構成するコイル１４が巻回された鉄心１５と、マグネット２０とは、それぞれのスラスト方向の磁気中心をずらして偏倚（オフセット）させて配置されている。すなわち、回転軸３１がスラスト軸受３４に支持されている方向とは逆方向に引き付け力を発生させるために、鉄心１５及びマグネット２０のうち、回転軸３１に一体に取り付けられる一方側の磁気中心を、スラスト軸受３４に一体に取り付けられる他方側の磁気中心に対して支持されている方向に離間させて配置されている。

具体的には、回転軸３１にロータ１１を介して一体に取り付けられているマグネット２０の磁気中心Ｃ１２を、スラスト軸受３４にステータ１２を介して一体に取り付けられている鉄心１５の磁気中心Ｃ１１に対して支持されている方向である図中上側に離間させて配置されている。

このように配置された鉄心１５及びマグネット２０は、互いのスラスト方向の磁気中心をずらして偏倚させる関係（以下、この状態を「磁気中心偏倚」ともいう。）を有して配置されていることにより、ロータ１１側の回転軸３１をステータ１２側のスラスト軸受３４側に引き付ける力（以下、「スラスト吸引力」ともいう。）Ｆｓを発生させて引き付けることができる。

また、モータ１は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材３５が設けられている。すなわち、この磁気遮蔽部材３５は、スラスト吸引力Ｆｓを発生させるためにコイル１４が巻回された鉄心１５（以下、「鉄心コイル」ともいう。）とマグネット２０とが磁気中心偏倚を有して設けられていることにより、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）を用いて上述したように、不要な力が大きさ及び方向を変動して発生し、この不要な力による有害な振動や騒音が発生するという問題を解消するものである。

具体的には、磁気遮蔽部材３５は、図２に示すように、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うように略円盤状に形成されコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた第１の遮蔽板３５ａと、コイル１４のスラスト方向の他方側の部分１４ｂを覆うように略円盤状に形成されコイル１４のスラスト方向の他方側に設けられた第２の遮蔽板３５ｂとを有する。

第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、図２及び図３に示すように、それぞれ、その最外周部が鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成されている。

また、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、その中心部付近に回転軸３１等を挿通するための挿通孔３５ｃ，３５ｄが略円形に設けられ、すなわち略円環状に形成されている。そして、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂの最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は内側の端部より外側に位置するように形成されている。

換言すると、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、図３に示すように、コイル１４の半径方向の幅より大きく、鉄心１５の内径と外径の間をスラスト方向から覆う略円環状の形状とされている。

尚、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、上述では、その最外周部が鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成されるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、その最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置に位置するように形成されるように構成してもよい。同様に、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、その最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置に位置してもよく、鉄心１５の内側の端部より外側に位置するようにしてもよい。

第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、その最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成され、その最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の内側の端部より外側に位置するように形成されることにより、コイル１４に駆動電流が供給されることによりロータ１１を回転するために作用させるマグネット２０からの磁界、及び上述のスラスト吸引力に影響を与えることなく、後述するコイル１４への漏れ磁束のみを遮蔽することを可能とする。

第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、ステータ１２側のハウジングの一部であるホルダー１６に固定されている。第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、プレス加工等により、板厚よりもスラスト方向に大きな寸法を有する内周壁部３５ｅ，３５ｆが形成され、圧入、接着、熱溶着等によりホルダー１６に固定される。尚、この内周壁部３５ｅ，３５ｆの内周面の内側が上述した挿通孔３５ｃ，３５ｄとなる。

また、磁気遮蔽部材３５である第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、磁性材料により形成されており、例えば絞り加工に適したスズメッキ鋼板等が用いられる。

磁気遮蔽部材３５である第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚により鉄心１５に巻き回されたコイル１４にマグネット２０からの影響を及ぼす磁束を遮蔽して、この影響を排除することができる。このように、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、コイル１４とマグネット２０からの漏れ磁束とが交差しないようにすることができる。

第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂからなる磁気遮蔽部材３５は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽することにより、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心をずらして偏倚させることによりスラスト吸引力を発生させることの弊害である、鉄心１５に対してスラスト方向の一方側のコイル１４ａと、他方側のコイル１４ｂとに、それぞれ密な磁束Ｍ１１と疎な磁束Ｍ１２とが寄与することによる不要な力の発生及びこれに起因する振動、騒音等の問題を解消する。

また、円環状に形成された第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂの内周及び外周の中心と、鉄心１５の中心とが略一致するように、すなわち同軸度を可能な限り小さくして配置されており、このことから回転トルクとコギングの影響を小さくすることができる。

また、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂは、可能な限りコイル１４に近接する位置に配置されており、これにより、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を効果的に遮蔽することができる。

以上のように、本発明を適用したモータ１は、ステータ１２に対してロータ１１を回転させる際の回転中心となる回転軸３１と、回転軸３１の周回り方向の支持を行うラジアル軸受３３と、回転軸３１のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受３４と、ロータ１１に取り付けられ、回転軸３１の軸回り方向において交互に異なる極に着磁されたマグネット２０と、ステータ１２に取り付けられ、マグネット２０に対して回転軸３１の径方向に対向して配置される鉄心１５と、鉄心１５に巻き回されるコイル１４とを備え、スラスト方向に鉄心１５の磁気中心とマグネット２０の磁気中心とを偏倚させることにより回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けたモータであって、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材３５としての第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂが設けられていることから、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚によりスラスト吸引力を発生させることにより独立した専用のスラスト吸引手段としてのマグネット等を設ける必要がなく、また、磁気遮蔽部材３５により鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚による弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現できる。よって、本発明を適用したモータ１は、スラスト吸引専用のマグネット等を設けることなく構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。

換言すると、このモータ１は、ラジアル軸受としてすべり軸受等を用いた場合の不要な振動及び騒音を回避するために必要なスラスト吸引力を上述の磁気中心偏倚等の簡易な構成、低コストで実現するとともに、このスラスト吸引力を発生させた磁気中心偏倚の構成による弊害としての不要な振動・騒音をも抑えることを実現するものである。

また、このモータ１を構成するラジアル軸受として動圧流体軸受を用いた場合には、上述のスラスト吸引専用のマグネット等を設けることなく、不要な振動・騒音を抑えるという効果に加えて、この動圧流体軸受によるさらに円滑な回転性能により、ラジアル軸受自体の性能による低振動・低騒音を可能として、全体としてより一層の低振動・低騒音を可能にする。

また、上述のモータ１において、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材として、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うようにコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた第１の遮蔽板３５ａと、コイル１４のスラスト方向の他方側の部分１４ｂを覆うようにコイル１４のスラスト方向の他方側に設けられた第２の遮蔽板３５ｂとを設けるように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明を適用したモータを構成する磁気遮蔽部材は、コイル１４のスラスト方向のいずれか一方側の部分を覆うようにコイル１４のスラスト方向の少なくともいずれか一方側に設けられるように構成すればよい。ここで、磁気遮蔽部材をコイル１４のスラスト方向の一方側を覆うように構成する場合には、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束の密度が高い側、すなわち、鉄心１５の磁気中心に対してマグネット２０の磁気中心を偏倚させた側の一方側に設けることにより、その磁気遮蔽部材の効果をより発揮することが可能となる。

すなわち、例えば、図４に示すように、本発明を適用するモータは、コイル１４のマグネット２０からの漏れ磁束の密度が高い側のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うようにコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた第１の遮蔽板３５ａのみからなる磁気遮蔽部材を有するように構成してもよい。この図４に示す第１の遮蔽板３５ａのみからなる磁気遮蔽部材を有するモータは、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚によりスラスト吸引力を発生させることにより独立した専用のスラスト吸引手段を設ける必要がなく、またこの磁気中心偏倚による弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を上述の第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂを設ける場合に比べてより簡易な構成で低減・防止することを実現し、構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。尚、図４に示すモータには、絶縁部材３６を追加して設ける構成となっているが、この効果については、次に図５を用いて説明する。

また、本発明を適用するモータとして、上述の構成に加えて、図５に示すように、磁気遮蔽部材３５とコイル１４との絶縁不良を防ぐために絶縁部材３６を設けるように構成してもよい。

すなわち、図５に示す絶縁部材３６は、コイル１４のスラスト方向の一方側及び／又は他方側の部分１４ａ，１４ｂを覆うように略円環状に形成されコイル１４のスラスト方向の一方側及び／又は他方側に設けられた第１及び／又は第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂと、これに覆われるコイル１４のスラスト方向の一方側及び／又は他方側の部分１４ａ，１４ｂとの間に設けられる。この絶縁部材３６として、絶縁性を有するものであればよいが、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリイミド等のプラスチックが好ましい。この絶縁部材３６は、例えば、第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂの内側に取り付けられることで上述の位置に配置される。

絶縁部材３６は、磁気遮蔽部材３５とコイル１４とを確実に絶縁することを可能とし、これにより磁気遮蔽部材３５によるマグネット２０からコイル１４への磁束の漏れ込みをより確実に低減することを実現する。

図４に示すような絶縁部材３６を有するモータは、上述のモータ１と同様に、回転軸３１と、ラジアル軸受３３と、スラスト軸受３４と、マグネット２０と、鉄心１５と、コイル１４とを備え、スラスト方向に鉄心１５の磁気中心とマグネット２０の磁気中心とを偏倚させることにより回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けたモータであって、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材３５と、この磁気遮蔽部材３５とコイル１４との間に設けられる絶縁部材３６とが設けられていることから、スラスト吸引力を発生させるための磁気中心偏倚の弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束をより効果的に遮蔽し、この漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現できる。

また、磁気遮蔽部材の形状が異なるモータは、図６に示すように構成してもよい。尚、以下の説明において、図１に示すモータ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明を適用したモータ４１は、図６に示すように、ロータ１１と、ステータ１２と、回転軸３１と、ラジアル軸受３３及びスラスト軸受３４からなる軸受ユニット３０と、マグネット２０と、鉄心１５と、コイル１４とを備える。

モータ４１を構成するコイル１４が巻回された鉄心１５と、マグネット２０とは、上述したモータ１と同様に、それぞれのスラスト方向の磁気中心をずらして偏倚（オフセット）させて配置されており、これにより上述と同様のスラスト吸引力を発生させて、回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けるようにしている。

また、モータ４１は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材４５が設けられている。すなわち、この磁気遮蔽部材４５は、スラスト吸引力を発生させるために鉄心コイル１４，１５とマグネット２０とが磁気中心偏倚を有して設けられていることにより、不要な力が大きさ及び方向を変動して発生し、この不要な力による有害な振動や騒音が発生するという問題を解消するものである。

具体的には、磁気遮蔽部材４５は、図７に示すように、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆う第１の遮蔽板４５ａと、コイル１４のスラスト方向の他方側の部分１４ｂとを覆う第２の遮蔽板４５ｂとを有する。

この第１の遮蔽板４５ａは、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うように略円盤状に形成された円盤部４５ｅと、この円盤部４５ｅの最外周部から鉄心１５側に向けて立ち上げて形成されるとともに、コイル１４の鉄心１５よりスラスト方向に突出した部分１４ａを回転軸３１の半径方向外側から覆うように筒状に形成された外周壁部４５ｆとからなる。

また、第２の遮蔽板４５ｂは、コイル１４のスラスト方向の他方側の部分１４ｂを覆うように略円盤状に形成された円盤部４５ｇと、この円盤部４５ｇの最外周部から鉄心１５側に向けて立ち上げて形成されるとともに、コイル１４の鉄心１５よりスラスト方向に突出した部分１４ｂを回転軸３１の半径方向外側から覆うように筒状に形成された外周壁部４５ｈとからなる。このように、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、略カップ形状に形成されている。

第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、それぞれ、その最外周部が鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成されている。

また、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂの円盤部４５ｅ，４５ｇは、その中心部付近に回転軸３１等を挿通するための挿通孔４５ｃ，４５ｄが略円形に設けられ、すなわち略円環状に形成されている。そして、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂの最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は内側の端部より外側に位置するように形成されている。

換言すると、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂの円盤部４５ｅ，４５ｇは、コイル１４の半径方向の幅より大きく、鉄心１５の内径と外径の間をスラスト方向から覆う略円環状の形状とされている。

尚、上述した磁気遮蔽部材３５と同様に、磁気遮蔽部材４５である第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、その最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置に位置するように形成されるように構成してもよい。

第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、その最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成され、その最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の内側の端部より外側に位置するように形成されることにより、コイル１４に駆動電流が供給されることによりロータ１１を回転するために作用させるマグネット２０からの磁界、及び上述のスラスト吸引力に影響を与えることなく、後述するコイル１４への漏れ磁束のみを遮蔽することを可能とする。

第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、ステータ１２側のハウジングの一部であるホルダー１６に固定されている。第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、プレス加工等により、板厚よりもスラスト方向に大きな寸法を有する内周壁部４５ｉ，４５ｊが形成され、圧入、接着、熱溶着等によりホルダー１６に固定される。尚、この内周壁部４５ｉ，４５ｊの内周面の内側が上述した挿通孔４５ｃ，４５ｄとなる。

磁気遮蔽部材４５である第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚により鉄心１５に巻き回されたコイル１４にマグネット２０からの影響を及ぼす磁束を遮蔽して、この影響を排除することができる。このように、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂは、コイル１４とマグネット２０からの漏れ磁束とが交差しないようにすることができる。

第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂからなる磁気遮蔽部材４５は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽することにより、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心をずらして偏倚させることによりスラスト吸引力を発生させることの弊害である、鉄心１５に対してスラスト方向の一方側のコイル１４ａと、他方側のコイル１４ｂとに、それぞれ密な磁束Ｍ１１と疎な磁束Ｍ１２とが寄与することによる不要な力の発生及びこれに起因する振動、騒音等の問題を解消する。尚、この磁気遮蔽部材４５は、上述した磁気遮蔽部材３５に対して、外周壁部４５ｆ，４５ｈをさらに追加したような構成とされていることから、一方側及び他方側のコイル１４ａ，１４ｂへのマグネット２０からの漏れ込み磁束をより確実に遮蔽することを可能とし、これにより不要な力の発生及びこれに起因する振動、騒音等の問題をより効果的に解消することができる。

また、モータ４１は、第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂの円盤部４５ｅ，４５ｇと、これに覆われるコイル１４のスラスト方向の一方側及び他方側の部分１４ａ，１４ｂとの間に設けられる絶縁部材３６を有する。

以上のように、本発明を適用したモータ４１は、ステータ１２に対してロータ１１を回転させる際の回転中心となる回転軸３１と、回転軸３１の周回り方向の支持を行うラジアル軸受３３と、回転軸３１のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受３４と、ロータ１１に取り付けられ、回転軸３１の軸回り方向において交互に異なる極に着磁されたマグネット２０と、ステータ１２に取り付けられ、マグネット２０に対して回転軸３１の径方向に対向して配置される鉄心１５と、鉄心１５に巻き回されるコイル１４とを備え、スラスト方向に鉄心１５の磁気中心とマグネット２０の磁気中心とを偏倚させることにより回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けたモータであって、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材４５として、それぞれ円盤部４５ｅ，４５ｇ及び外周壁部４５ｆ，４５ｈを有する第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂが設けられていることから、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚によりスラスト吸引力を発生させることにより独立した専用のスラスト吸引手段としてのマグネット等を設ける必要がなく、また、磁気遮蔽部材４５により鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚による弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現できる。よって、本発明を適用したモータ４１は、スラスト吸引専用のマグネット等を設けることなく構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。

また、本発明を適用したモータ４１は、磁気遮蔽部材４５とコイル１４との間に設けられる絶縁部材３６を設けるように構成したことから、スラスト吸引力を発生させるための磁気中心偏倚の弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束をより効果的に遮蔽し、この漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現できる。

尚、上述のモータ４１では、絶縁部材３６を設けるように構成したが、上述のモータ１と同様に絶縁部材３６を有しないように構成してもよい。

また、上述のモータ４１においてもモータ１の場合と同様に、コイル１４のスラスト方向のいずれか一方側の部分を覆うようにコイル１４のスラスト方向の少なくともいずれか一方側に設けられるように構成すればよい。ここで、磁気遮蔽部材をコイル１４のスラスト方向の一方側を覆うように構成する場合には、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束の密度が高い側、すなわち、鉄心の磁気中心に対してマグネット２０の磁気中心をずらした側の一方側に設けることにより、その磁気遮蔽部材の効果をより発揮することが可能となる。

すなわち、例えば、図８に示すように、本発明を適用するモータは、コイル１４のマグネット２０からの漏れ磁束の密度が高い側のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うようにコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた第１の遮蔽板４５ａのみからなる磁気遮蔽部材を有するように構成してもよい。この図８に示す第１の遮蔽板４５ａのみからなる磁気遮蔽部材を有するモータは、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心偏倚によりスラスト吸引力を発生させることにより独立した専用のスラスト吸引手段を設ける必要がなく、またこの磁気中心偏倚による弊害であるマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を上述の第１及び第２の遮蔽板４５ａ，４５ｂを設ける場合に比べてより簡易な構成で低減・防止することを実現し、構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。尚、図８に示すモータには、絶縁部材を設けないように構成したが、絶縁部材を追加して設けるように構成してもよい。

尚、上述の図１及び図２を用いて説明したモータ１、並びに上述の図６及び図７を用いて説明したモータ４１では、磁気遮蔽部材３５，４５としてスラスト方向の一方側及び他方側に設けた第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂが略対称形状のものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、以下の図９に示すような磁気遮蔽部材５５を設けるように構成してもよい。

具体的には、磁気遮蔽部材５５は、図９に示すように、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うように略円盤状に形成されコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた第１の遮蔽板５５ａと、コイル１４のスラスト方向の他方側の部分１４ｂを覆うように略円盤状に形成されコイル１４のスラスト方向の他方側に設けられた第２の遮蔽板５５ｂとを有する。

第１の遮蔽板５５ａは、上述の磁気遮蔽部材３５を構成する第１の遮蔽板３５ａと略同様の構成とするものであり、その最外周部が鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成されている。

第２の遮蔽板５５ｂは、第１の遮蔽板５５ａの最外周部に対してその最外周部が内側に位置するように形成されている。具体的には、回転軸３１の中心から第１の遮蔽板５５ａの最外周部までの距離をｒ１として、回転軸３１の中心から第２の遮蔽板５５ｂの最外周部までの距離をｒ２としたときに、第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂは、ｒ１＞ｒ２の関係となるように形成されている。

また、第１及び第２の遮蔽部５５ａ，５５ｂは、上述の第１及び第２の遮蔽部３５ａ，３５ｂと同様に、その中心部付近に回転軸３１を挿通するための挿通孔５５ｃ，５５ｄが略円形に設けられ、略円環状に形成され、第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂの最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は内側の端部より外側に位置するように形成されている。

第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂは、第１の遮蔽板５５ａの最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の外側の端部より内側に位置するように形成され、第２の遮蔽板５５ｂの最外周部が第１の遮蔽板５５ａの最外周部より内側に位置するように形成され、第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂの最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は鉄心１５の内側の端部より外側に位置するように形成されることにより、コイル１４に駆動電流が供給されることによりロータ１１を回転するために作用させるマグネット２０からの磁界、及び上述のスラスト吸引力に影響を与えることなく、後述するコイル１４への漏れ磁束のみを遮蔽することを可能とする。

第１及び第２の遮蔽部５５ａ，５５ｂは、上述した第１及び第２の遮蔽板３５ａ，３５ｂと略同等の内周壁部５５ｅ，５５ｆを有し、同様の固定方法でホルダー１６に固定される。

磁気遮蔽部材５５である第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂは、鉄心１５とマグネット２０の磁気中心偏倚により鉄心１５に巻き回されたコイル１４にマグネット２０からの影響を及ぼす磁束を遮蔽することで低減して、この影響を排除することができる。このように、第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂは、コイル１４とマグネット２０からの漏れ磁束とが交差しないようにすることができる。

第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂからなる磁気遮蔽部材５５は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽することにより、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心を偏倚させることによりスラスト吸引力を発生させることの弊害である、鉄心１５に対してスラスト方向の一方側のコイル１４ａと、他方側のコイル１４ｂとに、それぞれ密な磁束Ｍ１１と疎な磁束Ｍ１２とが寄与することによる不要な力の発生及びこれに起因する振動、騒音等の問題を解消する。

さらに、この磁気遮蔽部材５５は、上述の図７を用いて説明した磁気遮蔽部材４５のような外周壁部４５ｆ，４５ｈを有しない構成において、マグネット２０からの径方向への漏れ磁束を遮蔽できないことから、例えば第１及び第２の遮蔽板５５ａ，５５ｂと鉄心１５との間隔が大きい場合等に、この径方向への漏れ磁束が問題となることを防止することができる。

すなわち、この磁気遮蔽部材５５は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束の疎密に起因して問題が発生したことに着目したものであり、漏れ磁束が密である一方側のコイル１４ａを遮蔽する第１の遮蔽板５５ａの最外周部の位置より、漏れ磁束が疎である他方側のコイル１４ｂを遮蔽する第２の遮蔽板５５ｂの最外周部の位置が内側に位置するように構成されていることから、コイル１４ａに漏れ込む密な磁束Ｍ１１を大きく遮蔽し、コイル１４ｂに漏れ込む疎な磁束Ｍ１２を小さく遮蔽することにより、スラスト方向の一方側及び他方側へのコイル１４ａ，１４ｂに寄与する漏れ磁束を略均等となるように制御して、上述した図１６（ａ）〜図１６（ｃ）で説明したような一方側及び他方側のコイル１４ａ，１４ｂに発生する不要な力を互いに相殺することができる。換言すると、磁気遮蔽部材５５は、磁気中心偏倚を有するように配置されたマグネット２０からのコイル１４への影響力を調整し、マグネット２０のコイルの一方側及び他方側の部分１４ａ，１４ｂへの影響力を相殺するものである。

図９に示すような磁気遮蔽部材５５を有するモータは、上述のモータ１，４１と同様に、回転軸３１と、ラジアル軸受３３と、スラスト軸受３４と、マグネット２０と、鉄心１５と、コイル１４とを備え、スラスト方向に鉄心１５の磁気中心とマグネット２０の磁気中心とを偏倚させることにより回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けたモータであって、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材５５が設けられていることから、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を低減して不要な力の発生を極限まで抑えるとともに、例えばコイル１４や鉄心１５の形状等の要因で漏れ磁束の確実な遮蔽が困難である場合にもスラスト方向の一方側及び他方側のコイル１４ａ，１４ｂへの漏れ磁束を略均等となるように制御することができ、不要な力を互いに相殺することで、上述の不要な力の発生に起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現でき、よって、構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。

また、図９に示すような磁気遮蔽部材５５を有するモータは、磁気遮蔽部材５５とコイル１４との間に絶縁部材３６を設けるように構成したことから、漏れ磁束をより効果的に遮蔽し、この漏れ磁束による不要な力の発生並びにこれに起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現できる。尚、図９においては、絶縁部材３６を設けるように構成したが、磁気遮蔽部材５５を用いる場合においても、上述のモータ１と同様に絶縁部材３６を有しないように構成してもよい。

また、本発明が適用されるモータを構成する磁気遮蔽部材としては、上述のものに限られるものではなく、例えば、以下の図１０に示すような磁気遮蔽部材６５を設けるように構成してもよい。

図１０に示す磁気遮蔽部材６５は、モータ中に配置されるコイル１４の凹凸形状に合わせた形状とされることで、より効果的にマグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽することができるものである。

具体的に、磁気遮蔽部材６５は、コイル１４のスラスト方向の一方側の部分１４ａを覆うとともに、円周上に並べて設けられた各コイルに沿った凹部及び突部からなる凹凸形状を有した形状に形成されコイル１４のスラスト方向の一方側に設けられた遮蔽板６５ａを有してなる。尚、同様の遮蔽板をスラスト方向の他方側にも設けてもよいことは、上述と同様である。

この遮蔽板６５ａは、その中心部付近に回転軸３１を挿通するための挿通孔がそのスラスト方向から見た形状が略円形に設けられており、全体のスラスト方向から見た形状が略円環状となるとともに、コイル１４の一方側の部分１４ａが設けられた位置に形成される突部６５ｂと、コイル１４が設けられていない位置に形成される凹部６５ｃとがその円環形状の径方向に形成された複数の壁部６５ｄを介して連続して設けられた形状に形成されている。

また、遮蔽板６５ａは、上述の遮蔽板３４ａ，３４ｂ等と同様に、その最外周部が鉄心１５の外側の端部と略同じ位置又は外側の端部より内側に位置するように形成されており、その最内周部が鉄心１５の内側の端部と略同じ位置又は内側の端部より外側に位置するように形成されている。

磁気遮蔽部材６５である遮蔽板６５ａは、鉄心１５とマグネット２０の磁気中心偏倚により鉄心１５に巻き回されたコイル１４にマグネット２０からの影響を及ぼす磁束を遮蔽することで低減して、この影響を排除することができる。さらに、この遮蔽板６５ａは、凹部６５ｃ及び突部６５ｂを有した形状とされてコイル１４の一方側の部分１４ａに沿った形状とされていることから、コイル１４への漏れ磁束をコイル１４により近い位置で効果的に遮蔽することを可能とする。

このように、磁気遮蔽部材６５は、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽することにより、鉄心１５とマグネット２０との磁気中心を偏倚させることによりスラスト吸引力を発生させることの弊害である、コイル１４にマグネット２０からの漏れ込み磁束が寄与することによる不要な力の発生及びこれに起因する振動、騒音等の問題を解消する。

図１０に示すような磁気遮蔽部材６５を有するモータは、上述のモータ１，４１と同様に、回転軸３１と、ラジアル軸受３３と、スラスト軸受３４と、マグネット２０と、鉄心１５と、コイル１４とを備え、スラスト方向に鉄心１５の磁気中心とマグネット２０の磁気中心とを偏倚させることにより回転軸３１をスラスト軸受３４側に引き付けたモータであって、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材６５が設けられていることから、この磁気遮蔽部材６５の凹凸形状によりコイル１４のより近い位置での遮蔽により、マグネット２０からコイル１４への漏れ磁束を低減して不要な力の発生を効果的に抑えることができ、不要な力の発生に起因する不要な振動及び騒音を低減・防止することを実現でき、よって、構成の簡素化、低コスト化を実現するとともに、不要な振動・騒音を抑えることを実現する。

ここで、上述した磁気遮蔽部材のうち、図１及び図２を用いて説明した磁気遮蔽部材３５を有するモータ１を実施例のモータとして、この実施例のモータと、これと比較するために、上述の図１及び図２に示すモータに対して磁気遮蔽部材３５のみを設けない構成としたモータ（以下、「比較例のモータ」という。）との時間に対するノイズレベルとの変化の関係を示す実験結果を図１１に示す。尚、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）中において、横軸は、時間（ｓｅｃ）の変化を示し、縦軸は、ノイズレベル（Ｖ）の変化を示し、図１１（ａ）は、比較例のモータのノイズレベルの変化を示し、図１１（ｂ）は、本発明に係る実施例のモータのノイズレベルの変化を示すものである。

図１１（ｂ）に示すように、上述した磁気遮蔽部材３５を有する本実施例のモータは、図１１（ａ）に示す比較例のモータに対してノイズレベルを約半分以下にすることができることを確認でき、振動及び騒音を抑えることができることが確認できた。

以上のように、本発明に係るモータは、上述のような様々な構成とされた磁気遮蔽部材を設けることにより、安価にスラスト吸引力を維持したまま、振動・騒音を小さく抑えることができ、また、高価なスラスト吸引専用のマグネットを不要とすることによりコストダウンを図ることができ、モータ自体の振動を大幅に低減することにより、機器に組み込まれた状態にて機器の加振源とならないので機器全体としての予期し難い振動・騒音の発生を防止することができる。

本発明に係るモータは、上述の放熱装置のモータに用いられるのみならず、ディスクドライブ装置のスピンドルモータを含めた各種のモータとして用いることができ、特に、ファンモータやスピンドルモータ等の低振動・低騒音が要求されるモータとして最適である。

本発明を適用したモータの構成を示す断面図である。本発明を適用したモータを構成するマグネット、コイル、鉄心、磁気遮蔽部材等を示す拡大断面図である。本発明を適用したモータを構成する磁気遮蔽部材の構成を説明するための図であり、モータの平断面図である。本発明を適用したモータの磁気遮蔽部材を一方にのみ設けた例を示す断面図である。本発明を適用したモータに絶縁部材を設けた例を示す拡大断面図である。本発明を適用したモータの更に他の例を示す断面図である。図６に示すモータを構成するマグネット、コイル、鉄心、磁気遮蔽部材等を示す拡大断面図である。図６に示すモータに対して磁気遮蔽部材を一方にのみ設けた例を示す断面図である。本発明を適用したモータを構成する磁気遮蔽部材の他の例を示す拡大断面図である。本発明を適用したモータを構成する磁気遮蔽部材のさらに他の例を示す図であり、コイル、鉄心、磁気遮蔽部材等を軸の径方向外側からの状態を示す拡大側面図である。本発明を適用したモータと、これに比較するモータとのノイズレベルの変化を比較して示すための図であり、（ａ）は、磁気遮蔽部材を設けない場合のノイズレベルの結果を示す図であり、（ｂ）は、磁気遮蔽部材を設けた場合のノイズレベルの結果を示す図である。従来のモータとしてディスクスピンドルモータを示す側面図及び断面図である。従来のモータとして軸流ファンモータを示す断面図である。従来のモータを構成するマグネット、コイル、鉄心の位置関係を示す拡大断面図である。従来のモータにおいて磁気中心偏倚によりスラスト吸引力を発生した場合の回転時に振動・騒音が発生することを説明するための図であり、（ａ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＮ極に着磁された部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｂ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＮ極及びＳ極の境界部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｃ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＳ極が支配的な部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｄ）は、この鉄心とマグネットの磁気中心偏倚を示す断面図である。図１５の場合に対して従来のモータにおいて磁気中心偏倚がない場合の回転時に振動・騒音が発生しないことを説明するための図であり、（ａ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＮ極に着磁された部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｂ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＮ極及びＳ極の境界部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｃ）は、鉄心及びコイルがマグネットのＳ極が支配的な部分に対向した状態を示す側面図であり、（ｄ）は、この鉄心とマグネットの磁気中心偏倚がない状態を示す断面図である。従来のモータとしてディスクスピンドルモータのスラスト吸引用のマグネットを設けた例を示す断面図である。従来のモータとして軸流ファンモータのスラスト吸引用のマグネットを設けた例を示す断面図である。従来のスラスト吸引用のマグネットを設けたモータを構成するスラスト吸引用のマグネットを示す拡大断面図である。

符号の説明

１モータ、３ファン、４ファンケース、１１ロータ、１１ａロータヨーク、１２ステータ、１４コイル、１５鉄心、１６ホルダー、１７羽根ボス部、１９羽根、２０マグネット、３０軸受ユニット、３１回転軸、３３ラジアル軸受、３４スラスト軸受、３５磁気遮蔽部材

Claims

ステータに対してロータを回転させる際の回転中心となる軸と、
上記軸の周回り方向の支持を行う軸受と、
上記軸のスラスト方向の一端を支持するスラスト軸受と、
上記ロータに取り付けられ、上記軸の軸回り方向において交互に異なる極に着磁されたマグネットと、
上記ステータに取り付けられ、上記マグネットに対して上記軸の径方向に対向する鉄心と、
上記鉄心に巻き回されるコイルとを備え、
上記スラスト方向に上記鉄心と上記マグネットとの磁気中心を偏倚させることにより上記軸を上記スラスト軸受側に引き付けたモータにおいて、
上記マグネットから上記コイルへの漏れ磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材が設けられ、
上記磁気遮蔽部材は、上記コイルの上記スラスト方向の一方側及び他方側の両方を覆うように略円盤状に形成され、該コイルの該スラスト方向の両側に設けられていることを特徴とするモータ。
上記磁気遮蔽部材は、その最外周部が上記鉄心の外側の端部と略同じ位置又は該鉄心の外側の端部より内側に位置するように形成されている請求項１記載のモータ。
上記磁気遮蔽部材は、その中心部付近に上記軸を挿通するための挿通孔が略円形に設けられ、該磁気遮蔽部材の最内周部が上記鉄心の内側の端部と略同じ位置又は該鉄心の内側の端部より外側に位置するように形成されている請求項１記載のモータ。
上記磁気遮蔽部材は、上記コイルの上記スラスト方向の一方側及び他方側を覆うように略円盤状に形成された円盤部と、該円盤部の最外周部から上記鉄心側に向けて立ち上げて形成されるとともに、該コイルの該鉄心より該スラスト方向に突出した部分を上記軸の半径方向から覆うように筒状に形成された外周壁部とを有し、該コイルの該スラスト方向の両側に設けられている請求項１記載のモータ。
上記磁気遮蔽部材は、その最外周部が上記鉄心の端部と略同じ位置又は該鉄心の外側の端部より内側に位置するように形成されている請求項４記載のモータ。
上記磁気遮蔽部材は、その中心部付近に上記軸を挿通するための挿通孔が略円形に設けられ、該磁気遮蔽部材の最内周部が上記鉄心の内側の端部と略同じ位置又は該鉄心の内側の端部より外側に位置するように形成されている請求項４記載のモータ。
上記軸の周回り方向の支持を行う軸受は、動圧流体軸受である請求項１記載のモータ。
上記磁気遮蔽部材と上記コイルの上記スラスト方向の一方側及び他方側との間のそれぞれに絶縁部材を更に備える請求項１〜７いずれか１項記載のモータ。