JPH06319246A

JPH06319246A - ディスク駆動用薄型モータ

Info

Publication number: JPH06319246A
Application number: JP3360694A
Authority: JP
Inventors: A Glay Frank; エイグレイフランク; O Nelson Richard; オーネルソンリチャード
Original assignee: SHINETORON CORP; Synektron Corp
Current assignee: SHINETORON CORP; Synektron Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】単位容積当たりで高トルク出力を有する薄型
モータを提供する。【構成】ディスク駆動スピンドルモータが最小18個の
放射方向に延びた歯と同数の介在するスロットを持つ強
磁性鉄心と、磁性片を有する回転子とを具え、磁性片に
対する歯の数の比が３：２とする。各歯が個別に相当す
る多コイル巻線を支持する。各スロットに沿って位置決
めされた巻線の数の増加の結果が、高機能レベルにトル
ク出力を維持しながらモータの容積の最小化を可能にす
る。各巻線の底部がモータの基台へ貼付した絶縁シート
に直接当接し、巻線は容積低減のためセンサレス制御回
路で付勢される。鉄心を予定の寸法基準に適合させて小
形化する。特に、鉄心の積層高さを各歯の巻き付け部分
の長さより小さく、巻線の最終卷回高さより大幅に小さ
く（すなわち５：１の係数）する。同時に、各歯のスロ
ット間寸法を積層高さより小さくし、且つ磁性片の端面
を鉄心の中心面に対してずらされた関係で位置決めす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はラップトップ又はその他
の携帯形コンピュータのハードディスク記憶機械を駆動
するスピンドルモータのような、薄型で低電力環境で動
作するために適合する種類のモータに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】そのようなモータに対して使用されてき
た構造の一つの一般形状は、ブロムの米国特許第4,540,
906 号に示されている。このブロム特許に示されるよう
に、車輪からのスポークのような鉄心の中央部分から歯
が放射方向に延びて、その歯の間の隙間に規定されたス
ロットがあるような透磁性の鉄心の個々の歯の周りに、
モータの巻線が巻き付けられている。大きい渦電流損失
を防止するために、鉄心は平らな積層板の積層された装
置により形成されており、その積層板はそれらの累積さ
れた厚さに従って、鉄心のいわゆる「積層」高さを決定
する。例えば、その鉄心を取り囲むモータの回転子構成
要素は典型的に皿形状であり、且つ相互に円周関係に放
射方向に成極された磁性片がそれに沿って配設された上
に向けられた環状リムを有する。スピンドル組立品が回
転可能に回転子の中央部分と鉄心とを相互接続するの
で、鉄心上の巻線が電気的に付勢された場合には、巻き
付けられた鉄心と磁石との間の磁気相互作用が、回転子
を回すように付勢し、それにより駆動されるべき１個又
は複数のディスクが上に置かれている回転子のハブを回
転させる。

【０００３】高負荷工業応用のために設計された重責務
機械も、示された構造の一般的形状を有してもよいが、
これらの機械においては、積層高さと歯の長さとが非常
に大きい値に達するので、実際には、鉄心への運動の応
力を低減するために、低い回転子速度と比較的薄い歯の
大きい数とが使用され、その場合その数が普通の値の二
倍をしばしば越えるよに大きくなり得る。この種類の機
械から取られる鉄心の例は、イー・リスター著、マグロ
ーヒル書籍会社1975年発行第５版の「ElectricCircuit
and Machines」の第 232〜233 頁と第 270〜271 頁に描
写されている。普通には、これらの応用ではスペースが
大きい制約ではないので、この種のモータから付加的な
トルク出力が必要な場合には、例えば、そのモータの積
層高さ又は歯の長さを更に増加することにより、これは
しばしば達成され得る。

【０００４】しかしながら、低容積応用においては、モ
ータのトルク出力が充分でない場合には、この問題を取
り扱うために利用できる選択は少ししかない。例えば、
モータの積層高さ又は歯の長さを増大することが困難で
ある場合には、ラップトップコンピュータのような制限
されたスペースへそのモータを適合させるために、これ
らのパラメータを実際に減少させることが必要となり得
る。モータの小形化のせいで生じるトルク出力における
一層の低減は、選択された応用におけるモータの性能レ
ベルがモータのトルク出力に直接制約される場合には、
特に困難な問題である。例えば、ハードディスク記憶機
械を駆動するためにモータが使用される場合には、トル
ク出力のレベルが駆動装置の起動動作の間の応答時間を
最小化するため、及びモータがデータ転送の最大速度を
可能にするのに充分な速度に到達することを保証するた
めに、最適化されることが望ましい。

【０００５】現在ハードディスク記憶機械に使用されて
いるモータを代表するスピンドルモータは、クラポの米
国特許第4,858,044 号、クラム他の米国特許第4,905,11
0 号及びマークル他の米国特許第4,902,941 号に示され
ている。クラポの米国特許第4,858,044 号及びクラム他
の米国特許第4,905,110 号に示されたように、そのよう
なモータは歯対磁極の９：８比を確立するために、それ
らの鉄心上に９個の歯と８個の磁性片すなわち磁極を典
型的に設けられている。

【０００６】クラポの米国特許第4,858,044 号を参照す
ると、特に、三つの幾らか異なるモータ構造の形状が示
されている。鉄心の積層高さが積層された巻線の最終卷
回高さを大幅に超過している（すなわち５：１の比によ
り）第１の形状は、モータの外側寸法が各方向において
比較的大きいモータとなる。幾らか異なる見方を取る
と、鉄心の積層高さが各歯の巻き付け長さを超過するの
で、そのモータは比較的厚い側の形態を有する。構造の
この形状は、それ故に、モータが二つの垂直に間をを開
けられた構成要素の間の狭いスペース内に取り付けられ
ねばならないような、もっと合理化された形態が要求さ
れる応用に対しては適しない。

【０００７】第２の形状、すなわち「軸方向空隙形態」
と呼ばれる形状は、別の例がマクロード他の米国特許第
4,841,393 号に示されているパンケーキモータとして一
般的に知られている。これらのモータにおいては、鉄心
がディスク状の板であり、且つ幾つかの空心コイルが対
向するディスク状磁気回転子との相互作用のために相互
に同一平面の関係でその板に対して平らに存在する。こ
の構造の第２の形状が低い形態を提供するけれども、空
心コイルがモータ構成要素相互作用の力を決定する磁界
を充分に集中しないので、そのモータのトルク出力は比
較的低くなる傾向がある。従って、この設計は迅速な起
動時間と高いデータ転送速度とが必要な高性能駆動に対
しては充分ではない。

【０００８】クラポの米国特許第4,858,044 号に示され
た構造の第３の形状は、ここでは鉄心の積層高さが充分
に低減されているので、それは積層された巻線の組み合
わされた高さよりももはや数倍大きくはないことを除い
て、第１の形状と類似している。この寸法低減は鉄心の
垂直寸法に制限され、且つ特質的に各歯の垂直寸法がス
ロット対スロットの寸法よりも調和して小さい歯の形状
となる（この関係はクラポの米国特許第4,858,044 号内
の図面が等しい歯の長さを表示するための尺度に正規化
されてしまった後にこれらの図面の並べた検閲から確証
される）。しかしながら、モータパラメータになんらの
その他の変化が無いと、鉄心の小形化へのこの特定の解
決法はモータに対するトルク出力での相応した低減とな
るので、この構造の形状は高性能駆動には良く適さない
ことがわかった。

【０００９】各歯のスロット対スロット寸法が歯の垂直
寸法より大きい小形化された鉄心を示しているマークル
他の米国特許第4,902,941 号は、低減されたトルク出力
を補償するために各歯上に付加的な垂直に積層された巻
線の使用を示唆しているように見える。しかしながら、
この技術は巻線の高さを増大するばかりでなく（それに
より鉄心を小形化することで引き出される利益を幾分か
相殺する傾向がある）巻線の直流コイル抵抗も大幅に増
大させるので、そのモータは起動の間に相当大きい入力
電力を必要とし、このモータを使用する装置が電池動作
の場合には、それが大幅に短い充電寿命に帰着する。モ
ータの周りの付加的なスペースを占有する熱溜め要素
も、そのような巻線により発生する特別の熱エネルギー
を吸収するために必要となり得る。巻線の高さは、もち
ろん一層小さい直径の電線を使用することにより幾らか
低減され得るが、これはパワー放出と熱発生問題を悪化
させる。

【００１０】上述に加えて、種々のその他の技術が高ト
ルク出力を有する非常に薄型のモータを矛盾しないで提
供するために試みられてきた。これらは万力又は類似す
る工具の対向する顎の使用により鉄心に対する巻線の機
械的圧縮を含むが、この技術はしばしば電気的短絡を巻
線の隠された部分の間に発展せしめる。もう一つの解決
法は、ゴーグの米国特許第4,575,652 号とコネクニーの
米国特許第4,774,428号とに示されているような慣習的
でない巻線技術に頼ったもので、その技術は巻線の所定
の容積当たりの高いトルク出力を効果的に達成する。し
かしながら、これらの技術を実行するためには、高度に
訓練された人員を必要とし、且つモータ当たりの大幅に
大きい組み立て時間を伴い得るので、単位コストがある
種の応用に対しては法外なレベルに増大し得る。

【００１１】ある種の機械においては、エス・チャップ
マン著、マグローヒル書籍会社1991年発行第２版の「El
ectric Machinery Fundamentals 」の第 410〜412 頁に
記載されているように、本質的に固定子の内側面の周り
のコイルのもっと均一な且つ取り扱い易い分布を達成す
るために、及びそれで構造的な強度がもっと小さいスロ
ットによって改善されるために、固定子巻線が多数の歯
の間に分配される。その機械の少なくとも半径方向寸法
の低減が、この種類の構造により達成され得るが、チャ
ップマンが更に第 412〜414 頁に示し続けるように、少
なくとも交流発生機械の電圧出力に関する限り、機械性
能は改善されない。ティー・ジェイ・イー・ミラー著、
オクスフォード大学出版会1989年発行の「Brushless Pe
rmanentMagnet and Reluctance Motor Drives」の第54
〜65頁及び第76〜80頁における、モータに対する特定の
参考文献により、直流永久磁石モータの電磁的トルク出
力（Ｔ_e）に対する式は多数の歯の間に分布された多相
巻線配置に基づいて展開される。チャップマンにより達
成された結果と類似して、もし相（Ｎ_ph）当たりの直列
接続された卷回（コイルループ）の全数が一定のままで
あれば、この式が、そのようなモータのトルク出力がコ
イルが歯の間に均一に分配されているかいないかに無関
係となることを予言する。それで、これらの多数の固定
子歯と分散巻線分布とが、薄型モータにおけるトルク最
適化の問題への特定の妥当性ではないことを、これらの
参考文献が一緒になって示唆している。

【００１２】例えば、多数の歯を設けられた固定子のチ
ャップマンのモデル及びミラーのモデルの双方において
指定された、一つの共通の種類の固定子巻線配置は、い
わゆる「フルピッチ」配置である。この種の巻線配置に
おいては、チャップマンの文献の第277 頁に記載されて
いるように、各コイルのスロット占有部分は、そのコイ
ルの一方のスロット占有部分が磁極の中心の下にある場
合に、そのコイルの他方のスロット占有部分は逆極性の
磁極の中心の下にあるように配置されている。例えば、
正反対の極を形成する二つの回転子磁石だけが存在する
場合には、各コイルのスロット占有部分すなわちいわゆ
る「辺」の対が固定子の正反対のスロット内にそれぞれ
受け入れられる。これに反して、90°だけ間を開けられ
ている極を形成する４個の回転子磁石がある場合には、
各コイルの辺は、「フルピッチ」配置に従って、90°だ
け対応して間を開けられているスロット内へそれぞれ受
入れられ得る。要するに、フルピッチ巻線によって、ス
ロットを占有しない各コイルの部分は、幾つかの次々に
隣接する歯を横切って延在する。従って、単にもっとコ
イルを付加することによりフルピッチ巻きのモータのト
ルク出力を増大する試みがなされる場合には、これはス
ロットを占有するコイルの部分に対してスロットを占有
しないコイルの部分の全長を不相応に増大し、それによ
り直流コイル抵抗とその他の性能に関係する問題の許容
できないレベルに帰着する。

【００１３】フルピッチ巻線配置には一般に丁度一つだ
けではなく、各磁極に関連する幾つかのスロットがある
ので、単一磁極に対向し、例えば、基本的３相装置の３
個のコイルに相当する３個のスロットがあり得る。別の
コイルとスロットとの付加によって、各それぞれの相巻
線が相群内に広げられ得て、そこでは各相群がＮ個の角
度的に移動されたスロットをそれぞれ占有するＮ個のコ
イルを含み、それによりいわゆる「毎相毎極Ｎスロッ
ト」巻線を形成し、ここでＮは整数値である。それで、
特性的には、３相フルピッチ巻線配置は磁極当たりＮ×
３スロット（及びそれ故歯）を含む。フルピッチ巻線配
置を用いるモータにおいてトルク出力を改善するため
に、典型的にコイルのスロット占有部分のそれぞれの長
さは、より長いスロット長さ及び相当してより高い積層
高さの使用により増大し、それがミラーの文献の第56頁
の最初に描かれているような比較的高い形態を有するモ
ータとなる。これが、多数の固定子歯を有するモータを
含んで、薄型環境における、フルピッチ巻線配置を慣習
的に使用する種類のモータの使用に対して一層の意欲喪
失原因と考えられてきた。

【００１４】クラポの米国特許第4,858,044 号に示され
た第２のタイプのような薄型モータに関連して遭遇する
別の問題は、急速な磨耗の結果を示すようなモータの軸
を取り囲むベアリングの部分でのはっきりした傾向であ
る。これらのベアリングにおける高品位材料の使用がこ
の問題を充分に除くことはまだ見出されていない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、単位容積当た
りで高トルク出力を有する薄型モータを提供することが
本発明の第１の目的である。

【００１６】本発明の関連する目的は、低電力応用に適
した薄型モータを提供することである。

【００１７】本発明の更にもう一つの関連する目的は、
動作のうちのモータの起動局面の間に、電力の最小量を
引き出すような薄型モータを提供することである。

【００１８】本発明の更にもう一つの目的は、モータが
修理又は置き換えを必要とする前に長い期間の間運転で
きる薄型モータを提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
トルク出力での相当する低減無しに、すなわち、高機能
モータ運転を必要とするレベルにトルク出力を維持しな
がら、巻線の量が低減できるスピンドルモータ構造に関
するものである。これは数において少なくとも18個であ
る長い放射方向に延在する歯を有する強磁性鉄心の使用
により達成されて、ここでこれらの歯のうちの各一つが
その歯の周りに形成された多コイル形態での相当する巻
線を個々に支持する。この第１の発明の態様の下にある
認識は、それがモータのトルク出力に寄与するスロット
内に置かれる各コイルの主要な部分であることである。
フルピッチ巻線と比較して、歯毎のコイル支持配置が各
コイルの相応して大きい部分により占有されことを各ス
ロットに許容する。典型的なスピンドルモータの９個の
歯の鉄心形態と比較して、模範的な18個の歯の鉄心形態
が同じ多さのスロットの二倍を与える。従って、コイル
電線の長さの半分だけが同じトルク出力を発生するため
に各スロットに沿って必要である。各歯上の少ないコイ
ルが各巻線の最終卷回高さを低減するので、これがこの
モータの全体容積を低減することを可能にする。同時
に、高機能動作に適するレベルでトルク出力を維持しな
がら、スペース制限応用に対するモータの容積を最小化
するために、鉄心の積層高さ又は全体直径で低減が好適
になされる。

【００２０】本発明の第２の態様は、電力必要量を低減
し且つモータの寿命期待値を増大する方法で、鉄心が小
形化されるスピンドルモータ構造に関するものである。
明確に言えば、非常に低いモータ形態を達成するため
に、各歯の軸方向すなわち積層高さが、歯の巻き付け長
さより小さいか、又は大幅に歯上の巻線の最終卷回高さ
より小さい（すなわち、５：１の係数）値に制限される
かのいずれかであるように、鉄心の軸方向寸法での低減
がなされる。同時に、スロット対スロット寸法が鉄心の
軸方向寸法より小さいように、各歯のスロット対スロッ
ト寸法での相当する低減がなされる。この第２の発明の
態様の下にある認識は、鉄心のそれぞれのスロットの間
に延在する電線の部分が、モータのトルク出力に比較的
少ししか寄与せず、またモータベアリングの磨耗を増大
する力の成分と同時に巻線の直流コイル抵抗を増すこと
である。それで、前述の寸法的関係によって、巻線の全
体長さの一層小さい割合がスロット対スロット領域を占
有することを許容する。

【００２１】前述の特徴に加えて、以下に説明するよう
な模範的な薄型モータの付加的な態様があり、それが妥
協する性能無しにモータ容積を更に低減し、モータ寿命
を更に増大する。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明によって構成された薄型モー
タ10の好適な実施例を描写している。このモータは直流
電流形（ＤＣ）であり、且つ永久的に磁化された回転子
組立品12と無ブラシ整流用の巻線形回転子組立品14とを
有している。逆起電力サンプリング回路（図示せず）が
固定子組立品の巻線16へ適当な波形の電気的信号を運ぶ
ために用いられている。このモータは、回転子組立品と
一緒に、ハードディスク20の内側縁部（破線部分図で示
されている）を回転可能に支持するためのハブ部分22を
含むスピンドル組立品18を含んでいる。このスピンドル
組立品は、一端においてハブ部分を支持し且つモータの
基台26に対する回転のために取り付けられている軸24を
更に含んでいる。モータの運転の慣習的な態様に従っ
て、巻線16が電気的に付勢された場合に、回転子組立品
12が軸24上で回転し、それによりハブ部分22上に置かれ
たハードディスク20を回転させる。

【００２３】模範的な薄型モータ10の固定子組立品14
は、図３に示されたように、電気鋼の平らな積層板32の
積層配置によって主として形成された強磁性鉄心30を含
んでいる。この鉄心の形状と寸法的特質、及び鉄心の回
転子組立品12に対する位置は、モータを非常な薄型に維
持することを可能にしながら、各々モータの性能を最適
化することにおいて重要な役割を演じる。鉄心の構造と
配置はモータの残りの構成要素のもっと詳細な説明に続
いて以下に非常に詳細に説明される。

【００２４】図１を再び参照すると、モータの基台26は
軽量なアルミニウムから鋳造され且つ接続ねじによるよ
うな、なんらかの慣習的な支持構造で、基台の周辺に沿
って形成された孔（図示せず）によるようして、取り付
けられるように適合されている。主開口部34が基台26の
中心に規定されており、その開口部の中に基台から直立
した延長に、その開口部に締まり嵌めで円筒状ステンレ
ス鋼カラー36が取り付けられている。スピンドル組立品
18は上側軸受と下側軸受38を含んでおり、それらの軸受
はカラーの内側に受け入れられ且つカラーの内壁へ張り
つけられたスペーサ40により間を開けられた位置に保持
されている。上側軸受と下側軸受の各々は環状の外輪42
a と内輪42b を含んでおり、内輪はボールベアリング44
のような摺動結合によって外輪に対して同心的に回転で
きる。スピンドル組立品18の軸24はカラー36と基台26と
に対して規定されている軸線方向46の周りの回転のため
に上側軸受と下側軸受38により軸支されている。

【００２５】回転子組立品12は遮蔽板部分50を有する硬
い皿形のケーシング48と、遮蔽板部分の周辺に沿ってひ
っくり返されたリムを形成するために遮蔽板部分から外
側へ突出する環状フランジ部分52とを含んでいる。回転
子組立品と同時にスピンドル組立品の一部を形成するハ
ブ部分22が遮蔽板部分から後側に延びている。ハードデ
ィスク20の内側縁を受け入れるために環状溝54がハブ部
分に形成されている。この構造がスピンドル組立品18上
でディスクの回転を可能にする。ケーシング48は更にハ
ブ部分22内に形成された中心開口部56を含んでおり、そ
の開口部内に軸24が軸へのケーシングの圧入取り付けの
ために受け入れられる。

【００２６】図１に描写された薄型モータにおいては、
ケーシング48が鋼のような高透磁率の軟磁性材料から一
塊で鋳造され、それからニッケルめっきされている。代
わりに、ハブ部分22がアルミニウムのような軽量の金属
から別々に鋳造され、それから遮蔽板50部分と環状フラ
ンジ52部分とを形成する第２の鋼鋳造物へ溶接されても
よい。もっと一般的には、スピンドル組立品18と回転子
組立品12とは前述の構造に制限される必要はなく、代わ
りの形状も可能であるから、例えば基板26のケーシング
の遮蔽板50とフランジ部分52とを支える側と反対側上に
ハブ部分22を支えるために軸24の一部分が基台26を完全
に通って延びてもよい。

【００２７】ケーシング48に加えて、回転子組立品12は
環状永久磁石58を含んでおり、該磁石は接着剤によるよ
うにして環状フランジ部分52の内側縁に沿って貼り付け
られている。図２を参照すると、58a 及び58b のよう
な、複数の放射方向に成極された磁性片が永久磁石58に
統合的に含まれており、それらの磁性片は相互に円周の
関係で配置されている。Ｎ（北）及びＳ（南）の符号に
より示されたように、各片の端面60から発散する磁界即
ち「極」が片毎にその方向を反転する。図２に描写され
た永久磁石60は、バリウムフェライトのような硬いフェ
ライトと弾性材料との混合物により形成されたいわゆる
ゴム磁石である。代わりに、個別の磁性片は各々離散磁
石を具えることができる。この図に示された薄型モータ
の好適な実施例に対しては、磁性片の数は12である。

【００２８】図２を参照すると、薄型モータの固定子組
立品14は強磁性鉄心30とその鉄心の周りに巻かれた個別
の巻線16とを含んでいる。鉄心は環状の中央部分62を有
し、その中央部分から歯の間の隙間の角度部分に複数の
スロット66を規定するように複数の長い歯64が放射方向
に延びている。好適には、図示のように、歯の数は少な
くとも18個である。この比較的多数の歯は、以下に説明
する好適な巻線系列により使用される場合には、モータ
の電気的性能を改善しながらモータの大きさを低減され
ることを可能にする。

【００２９】図３は図２に示された典型的な鉄心30の特
定の歯64a を通る拡大された断面図である。図３は歯64
a 上に個別に支持された相当する巻線16a も描写してい
る。図示のように、歯、及び従って鉄心は積層構造であ
る。鉄心上のそれぞれの巻線が付勢された場合に、この
構造がさもないと鉄心に不当に損失を生じさせる鉄心内
の電流の循環を制限する。詳細には、この鉄心は複数の
平らな積層板により形成され、その積層板は電気鋼から
作られており、積層される組み合わせで絶縁材料の層70
と交互の系列で一緒に接着される。一緒に接着された後
に、鉄心を形成するシート状の薄板即ち層が打ち抜きに
より図２に描写された多数歯形状に形成される。

【００３０】模範的な鉄心30の各歯の形状は望ましくは
相互に予定された関係を有する寸法的パラメータの組に
より特徴付けられる。部３を参照すると、各歯は一対の
垂直縁部72a, 72bを含んでおり、その縁部は鉄心の「積
層高さ」とも呼ばれる第１距離74だけ軸線方向46（図
１）に沿って離れている。電気鋼の各平らな積層板32は
名目上約0.25mm厚さであり、各歯を特徴付けるために用
いられる第１の寸法的パラメータである全体積層高さ74
は名目上約1.7mm であって且つ好適には2.0mm よりも大
きくない。

【００３１】図３に示したように、各歯は更に一対のス
ロット付き縁部76a, 76bを含んでおり、それらの縁部は
第２距離78だけ、スロット対スロット方向に相互に離れ
ている。各歯の「スロット間寸法」とも単純に呼ばれる
この第２距離は、各歯を特徴付けるために用いられる第
２の寸法的パラメータであり、描写された模範的鉄心に
対しては約1.0mm の名目値を有している。

【００３２】図１と図２とを一緒に参照すると、各歯は
一対の横断部分80a, 80b（図１）を有し、それが歯の放
射方向に延びる巻き付け部分の輪郭を描く。各歯の巻き
付け長さとも呼ばれるこれらの部分の間の分離すなわち
第３距離84（図２）は、各歯を特徴付けるために用いら
れる第３の寸法的パラメータであり、且つ描写された模
範的鉄心に対しては約4.8mm の名目値を有している。

【００３３】先に特定された数量値によると、各歯がそ
の第１距離74（積層高さ）がその第３距離84（巻き付け
長さ）より小さいように形成されることが認識され、そ
れは薄い側のすなわち薄型鉄心構造に一致する。鉄心小
形化のこの第１の態様は電気鋼の４個の比較的薄い積層
板32だけを用いることの結果である。高性能ディスク駆
動としてモータ10の使用が、鉄心30がトルク出力の比較
的高いレベルを達成するために充分であることを必要と
するとしても、模範的鉄心での比較的多数の歯64のため
に、且つ前述のように、各歯が個別にそれ自身の多数コ
イル巻線16を支持するので、この歯高さでの低減の程度
が可能である。結果として鉄心上のスロット付き縁部76
a,76b の全数が増加し、同時にこれらのスロット付き縁
部に沿って位置決めされる部分を有する巻線の全数も相
当して増加し、鉄心高さ74でなされた低減と同時に巻線
当たりの卷回数でなされた別の低減に対して完全に補償
する。ここで以下に示すように、前述の方法で巻き付け
られた場合、モータのトルク出力は鉄心のスロット付き
縁部76a, 76bに沿って位置決めされている巻線の部分の
全数及びそれぞれの長さに直接関係する。

【００３４】前記で特定された数量値から、歯の第２距
離78（スロット間寸法）が歯の第１距離74（積層高さ）
よりも小さいように各歯が形成されることも認識される
であろう。各多コイル巻線16に対する歯毎の支持と一緒
に、鉄心小形化のこの第２の態様が、スロット付き縁部
76a, 76bに沿って位置決めされた位置に対する鉄心の垂
直縁部72a, 72bに沿って位置決めされた各巻線の部分の
長さを最小化する。以下にさらに説明するように、前者
の部分が有効なトルク出力に寄与することなく巻線の直
流コイル抵抗を望ましくなく増大し、更にその上、時な
らぬモータ磨耗となる望ましくない不安定にする力の原
因となる。

【００３５】固定子組立品14のそれぞれの巻線16は、図
４の略式図面に描写されている巻線系列に従って、鉄心
30上に好適に巻き付けられる。図４において識別のため
に各々番号を付けられているそれぞれの歯64は、図２に
示した歯に相当するが、明瞭な図解のために線形座標で
図示されたように歯は端面が示されている。図示のよう
に、数１，４，７，10, 13, 及び16により示された歯
が、各々相当する巻線を個別に支持し、そこでそれらの
各巻線は単一電線即ち線86により形成さている。実際に
は、模範的モータは三相モータであるから、３つの電気
的に分離された線がモータへ供給される電流を運ぶため
に用いられるので、第２と第３の電気的な線（図示され
ていない）が存在し、それらの線が同様に歯２，５，
８，11, 14,及び17と、歯３，６，９，12, 15, 及び18
に対する巻線をそれぞれ形成する。各線を形成するため
に、0.15mmの名目断面直径（被覆前）で且つ好適には0.
20mmより大きくない直径を有する細糸状の電線が用いら
れる。前記の語「細糸状の」はここでは電線の糸状の特
性を表すため及び電線の自己支持する剛性の不足を表す
ために用いられている。

【００３６】図４に電気的線86の太くされた部分により
示されるように、各巻線が巻線のそれぞれの歯の周りに
多コイル形態を形成する。単一の巻線16が２個またはそ
れ以上の歯を取り囲む例はないが、むしろ描写されてい
るように、各歯が個別に歯の相当する巻線を支持する。
これが鉄心上の増大された数のスロット66の全部の使用
を保証するので、各電気的線の全長の比較的高いパーセ
ンテイジがそれぞれのスロット付き縁部76a, 76bに沿っ
て位置決めされる。

【００３７】図２を参照して、各巻線16のそれぞれのコ
イル88が、例えば円筒状螺旋を形成するように各歯の長
手方向に部分的に巻かれる。それに加えて、コイルは図
３に示したように、コイルの少なくとも内側層88a と外
側層88b と与えるように頂上毎に部分的に巻かれる。外
側層コイル88b の外側周辺が各巻線の最外側極限90を規
定し、且つ垂直歯縁部72a 又は72b のそれぞれ１個とこ
の最外側極限との間の最小距離が、各巻線の最終卷回高
さ92を規定する。描写さているモータの好適な実施例に
対しては、巻線当たりのコイルの名目数は22であり、且
つ最終卷回高さの名目値は0.55mmである

【００３８】前記で与えられた数量値から、鉄心の第１
距離74（積層高さ）は最終卷回高さ92よりも大幅に大き
くはなく（すなわち、５：１の係数による）、それによ
り好適な実施例において達成される鉄心高さでの大幅な
低減を示していることが認識されるであろう。本質的
に、これは鉄心高さでの低減を表現するための代わりの
方法であり、それは第１距離74( 積層高さ) と第３距離
84( 巻き付け長さ) の間の関係によってすでに上述され
ている。先に説明したことに関連する理由で、この低減
はモータ性能と妥協することなく達成される。

【００３９】前述の方法で巻線16が鉄心30の周りに巻か
れてしまった後には、かくしてできた固定子組立品14が
薄型モータ10のその他の構成要素と組み立てられる準備
ができている。図１及び図５を一緒に参照して、マイラ
ーシート(MYLAR^TM sheet) のような薄い絶縁性裏打ち94
が最初に、接着剤によるようにして基台26の内側床面96
へ貼り付けられ、上に固定子組立品が置かれる基台の部
分を完全に覆うようにする。次に、鉄心の環状の中央部
分62（図２）が直立するカラー36の上に置かれ且つ図示
のように基台26に対する取り付け位置へそのカラーに沿
って下側へ押される。かくして置かれた鉄心によって、
好適に各巻線の最外側極限90が絶縁性裏打ちと直接当接
するので、巻線はその裏打ちの厚さと等しいだけの距離
により基台の床面上に間を開けられる。それでこの態様
が模範的モータの最小の形態に更に寄与する。

【００４０】巻線16が付勢された後に鉄心30上に働く力
にもかかわらず、この鉄心はカラー36上の鉄心の位置を
安全に維持する。図２を参照して、鉄心の環状の中央部
分62はカラーと強固な締まり嵌めを確立するように寸法
決めされており、且つカラーはその環状の中央部分62に
形成されている切り抜き98（図２）へキー取り付けされ
ている。

【００４１】図１と図５とを参照して、モータの巻線16
を形成するそれぞれの電気的線は基台26の開口部100 を
通ってモータの外側へ引き出される。絶縁性外被102 に
より取り囲まれたその線は、ここに参考文献として組み
込まれているコネクニーの米国特許第5,015,939 号及び
プランケットの米国特許第4,928,043 号に示されている
種類のようなセンサレスモータ制御装置へ導かれる。こ
の装置は相互に適切な位相関係にある各線に対して電流
波形を発生するために、巻線を横切って発展する逆起電
力の変化に応答する。この逆起電力サンプリング解決法
が、回転子組立品12の永久磁石58の下の基台26の内側床
面96上にホールセンサを取り付ける必要性を除去する。
従って、モータの軸線方向高さが、さもなければこれら
のセンサのために必要なスペースにより更に低減され
る。

【００４２】固定子組立品14が正規の位置に置かれた後
に、回転子組立品12の皿形のケーシング48が、軸24への
圧入嵌め取り付けでケーシングの中央開口部56により、
固定子組立品の上に図１に示したように取り付けられ
る。図２も参照すると、固定子組立品との同心的関係
で、58a, 58bのような回転子組立品の個別の磁性片をこ
れが位置決めする。薄型モータの組み立てを完成するた
めに、転写紙（decal)103が基台26の主開口部34を閉じ
るために用いられる。

【００４３】図２を参照すると、模範的モータは18個の
歯64を含む固定子組立品14と、12個の58a 及び58b のよ
うな磁性片を含む回転子組立品12とを有している。もっ
と一般的には、もっと大きい数の歯が用いられる場合に
は、最善のモータ応答時間とトルク出力レベルのため
に、３：２で磁性片の数に対する歯の数の比を維持する
ことが望ましいことがわかった。

【００４４】図１及び図５を一緒に参照すると、ケーシ
ング48はケーシングが軸24上に完全に置かれた場合に、
環状磁石58は鉄心30に対して中心がずれた関係で位置決
めされるように好適に寸法決めされている。すなわち、
各磁性片の端面60は鉄心の垂直縁部72a, 72bの間の中心
を通過する想像上の中心面104 に対して中心がずれた関
係で位置決めされている。図５に示したように、そのず
れの方向は好適に各端面の上側極限108aと前記の想像上
の中心面との間の軸線方向分離個所106aが各端面の下側
極限108bと前記の想像上の中心面との間の軸線方向分離
個所106bよりも大きいようになっている。以下に更に説
明するように、この中心がずれた位置決めは、時ならぬ
モータ磨耗を生じる力を低減する付加的な要素である。

【００４５】図３を参照して、鉄心30のスロット付き縁
部76a 又は76b に沿って位置決めされている各巻線16の
位置が、モータのトルク出力を主として決定する。上述
したように、この一般的な原理がモータ性能を強化する
ために薄型モータ10の設計に用いられている。図３にお
いて、左側のスロット付き縁部76a のみに沿って、トル
ク決定部分が参照符号112 により確認されている。

【００４６】前記の原理は図２及び図３を参照して立証
され得る。図２は歯が一対の磁性片58a と58の間の中心
に置かれている歯の回転サイクルでの瞬間における歯64
a を示している。同じ瞬間に対して、図３は、相当する
巻線16の各外側層88b の、それぞれ左側、右側、上部、
及び底部に流れる電流114a, 114b, 114c及び114dを示し
ている。図３は更に各部分に働く磁界116a及び116bを示
しており、ここで磁性片58a の北面から向けられている
磁界116aは矢の頭部端表している

【外１】印により示されており、磁性片58b の南面に向けられて
いる磁界116bは矢の尾部端を表している

【外２】印により示されている。各導電部分に働く力はこの時、
周知のベクトル式に従って決定され得る。

【数１】Ｆ＝ｉＬ×Ｂ（１）ここで、ｉは電流であり、Ｌは導電部分の長さに等しい
大きさを有するベクトルであり、それがｉの方向を示
し、Ｂは動作している磁界を表すベクトルであり、且つ
Ｆは結果としてできる力を表すベクトルである。これら
の力は一般的な符号118 のもとに図３に図解されてい
る。

【００４７】図３に示したように、巻線のそれぞれ左側
部分と右側部分とに働く力118a及び118bは同じ方向に働
き且つそれ故に相互に加算される。この組み合わされた
力に対する反作用において、等しいが反対の相互の力が
磁性片58a と58b とに働く。回転子組立品の内側半径12
0(図２) により乗算された前記の相互の力に等しい値を
有する回転子組立品12上のトルク成分τをこれが作りだ
す。今度は歯の各々に関連するトルク成分を一緒に加え
合わせわせると、モータのトルク出力は各々右側部分と
左側部分の長さ及び組み合わされた全部の巻線に対する
そのような部分の全数とに依存することが認識されるで
あろう。

【００４８】高透磁率鉄心30の存在を考慮して、モータ
のトルク出力は各々右側部分と左側部分の全長に主とし
て依存するのではなく、むしろ図３に示した部分112 の
ようなスロット付き縁部76a 又は76b のそれぞれ１個に
対向して位置決めされるような長さの部分にのみ主とし
て依存することが示され得る。例えば、エネルギー保存
の法則に従って、モータから得ることができるトルク出
力のレベルはその出力を発生するのに必要な電気的入力
のレベルに関係している。今度は、これが逆起電力を打
ち負かすのに必要な入力電力のレベルに関係し、その逆
起電力は磁性片がそれらを通って動くので、各巻線のコ
イル88を通る磁束の変化の速度により、モータ運転中各
巻線16に沿って生じる。

【００４９】今や図２を参照して、磁束通路122 及び12
4 が、特定の瞬間に巻線16と磁性片58a 及び58b との間
に生じる磁気相互作用を表している。図３も参照して、
同じ特定の瞬間に、電流114a〜114dが磁束通路122 に沿
った磁界を弱め、且つ磁束通路124 に沿った磁界を強め
る鉄心30の内側の磁界116cを発生する。この磁界不同が
それぞれ磁束通路122 及び124 を細線及び太線により図
２に示されている。しかしながら、この磁界不同が大き
いほど、磁性片58a 及び58b が歯64a を通って動くの
で、巻線のコイルを通る磁束の変化の速度が大きくな
る。言い換えれば、磁界116c及び大きい磁束不同に寄与
することにより、描写された左側電流114a及び右側電流
114bが大きい逆起電力に寄与し、且つ結局大きいトルク
出力に寄与する。

【００５０】図３には電流114eも示されており、それは
電流114aに類似して巻線の左側部分に流れるが、しかし
それは電流114aと異なり、鉄心の相当するスロット付き
縁部76a と反対側には流れない。従って、電流114eは鉄
心の内側の磁界116cには大幅に少ししか寄与せず、且つ
それ故に結局トルク出力には大幅に少ししか寄与しな
い。それはトルク出力を決定する左側部分と右側部分の
全長ではなくて、むしろスロット付き縁部76a 又は76b
のそれぞれ一つに対向して位置決めされている各長さの
部分のみであることをこのことが確証する。

【００５１】モータ10のトルク出力が鉄心30のスロット
付き縁部76a, 76bに沿って位置決めされている巻線16の
部分の長さと数とに直接関係するのに対して、鉄心の垂
直縁部72a, 72bに沿って延びている部分は、モータのト
ルク出力に有効には寄与しない。図３を参照して、例え
ば、電流114c及び114dを運ぶ垂直縁部は各々同じトルク
発生力118c及び118dを経験するが、これらの力は、それ
らの二つの間で相互に相殺するので、正味のトルクは発
生しない。更にその上、例えば、磁界116a又は116bが底
部に対するものと上部に対するものとで異なるようにこ
の装置が完全には平衡していない場合でさえも、結果と
して起こる正味の力は回転子組立品12の回転の方向と垂
直である方向にのみ働き、且つそれ故にモータを駆動す
ることのできるトルクを発生しない。

【００５２】前述の一般的原理に基づいて、いかにして
少なくとも18個の歯64を有し且つ各々が歯の相当する一
つにのみ巻かれるように支持される巻線16を有する鉄心
30を与えて、モータの低容積にもかかわらず、薄型モー
タ10がトルク出力の高いレベルを維持することを可能に
するかを明確にすることが可能である。特に、歯の数の
増大がスロット付き縁部76a, 76bの数を増大し、且つこ
の指示された巻線配置が、スロットを占有しない部分の
長さを不相応に増大することなくそれらのスロット付き
縁部に沿って位置決めされている巻線の部分 (例えば11
2)の数を増大する。これが各巻線内のコイルの数及びそ
れ故に最終卷回高さでなされる低減を埋め合わせ、且つ
鉄心高さでの低減（これが各スロット縁部の長さを低減
する）でなされる低減を埋め合わせる。

【００５３】幾らか異なる見通しからのこの結果を考え
て、トルク出力の同じ高レベルを維持するために、慣習
的な設計による場合には、薄型モータ10の歯64の数は９
個だけであったが、失われたスロット位置に対する補償
のために、スロット付き縁部76a, 76bに沿って位置決め
される巻線の部分の長さ又は数を増大することが必要で
あろう。これは、例えば、鉄心の積層高さ74（図３）を
２倍にすることよりなされ得るが、そのような変形はモ
ータの全体高さを不当に増大し、低容積応用に適しない
モータにする。代わりに、各歯の巻き付け長さ84（図
２）が実質的に増大され得るけれども、この変形もモー
タが大きい足跡を有することを必要とするのでモータ容
積を増大する。

【００５４】図３を参照すると、もう一つの代案として
各巻線内の層88a 及び88b の数を２倍にすることもでき
るが、これは最終卷回高さ92を２倍にし且つ再びモータ
容積の増大となる。この最後の代案は、更にその上、各
巻線の直流コイル抵抗で大幅な増大が生じると言う付加
的な問題点を生じる。図３に示したように、各外側層コ
イル88b はコイルの卷回を完成すくためにそれにより取
り囲まれている各内側層コイル88a よりもっと長い電線
を必要とするので、各巻線内の層の数が２の係数で増大
された場合には、各巻線に使用される電線の全長、及び
それ故に各巻線の直流抵抗は大幅に大きい係数で増大さ
れる。

【００５５】更に、前述の一般原理によると、薄型モー
タ10を可能にする小形化された鉄心30を特徴付ける寸法
的関連性が低出力応用にどのように用いられるかを明ら
かにすることが可能である。図１〜３を参照して、例え
ば、薄型形態を達成するために、巻き付け長さ84及び最
終卷回高さ92に対して鉄心の積層高さ74が低減されるの
みならず、先に説明したように、鉄心のスロット間寸法
78が積層高さの値よりさらに少ない値に低減される。こ
れが鉄心の垂直縁部72a, 72bに沿って延びる巻線16の部
分の長さを大幅に制限する。前述のように、これらの部
分はモータのトルク出力に対しては有効に寄与しない
が、それらは各巻線への長さを加算し、且つ従って各巻
線の直流コイル抵抗を増大する。従って、これらの垂直
縁部の長さに大幅な制限を課すことにより、模範的鉄心
30が適合する前述の寸法基準が薄型モータの出力要求で
の大幅な低下となる。

【００５６】前述の寸法基準に模範的鉄心30を適合させ
ることはモータの電力要求を低減する効果のみならず、
モータの寿命を延長する効果をも有する。図１を参照し
て、正常に不安定にする力126 がケーシング48に働き、
それが軸線方向46からモータ軸24を引き外すそうとし、
且つそれで上側及び下側軸受38の極端な磨耗に寄与す
る。図３を参照して、巻線16の上部に働く磁界116a及び
116bは、実際には底部に働く相当する磁界と完全には平
衡していないので、この力が生じる。従って、上部に働
く力118c及び118dは、実際には底部に働く力により相殺
されないので、正味の垂直力が巻線に働く。これは回転
子組立品12の環状磁石58上の等しいが反対の垂直力によ
り補助され、それが不安定にする力126 を作りだす。し
かし、巻線の垂直縁部の長さに大幅な制限を課すことに
より、前述の寸法的標準も力118c及び118dの動作の、及
び従って全体レベルの範囲を制限するように働くので、
不安定にする力126 は大幅に低減される。

【００５７】この薄型モータの寿命も、鉄心30と環状磁
石58との間に使用される中心をずらされた位置決めによ
って延長される。図５を参照して、各磁性片の端面60が
鉄心の想像上の中心面104 に対して中心をずらされた関
係で、前述のように好適に位置決めされているので、各
端面の上側極限108aと中心面との間の軸線方向の分離個
所106aが下側極限108aと中心面との間の軸線方向の分離
個所106bより大きい。この中心をずらされた位置決めの
使用は、透磁性の鋳物48が低磁気抵抗磁束通路として働
くので、磁束の集中、もっと詳細には磁束密度が各端面
の上側極限116を取り囲む領域において高い値を達成
し、それで下側極限を取り囲む領域においても高い値を
達成すると言う観察に基づいている。その結果、図３を
参照して、この種の位置決めが巻線の上部に働く磁界成
分116a及び116bの値と底部に働く相当する磁界成分の値
との間のより良好な整合となる。今度は、これが上部と
底部との間としての力118a及び118bでの差を最小にし、
それ故に時ならぬモータ磨耗に対して責任のある不安定
にする力126 を最小にする。

【００５８】丁度前述した中心をずらす調節は、例え
ば、磁石変動、製造公差及びモータ運転中の構成要素移
動のより、不安定にする力126 を完全には除去しない。
しかしながら、鉄心が適合される特定の寸法的基準によ
り、得られる不安定にする力の更なる低減によって、こ
の望ましくない力は無視できるレベルに低減される。

【００５９】薄型モータ10の好適な実施例が今や説明さ
れたけれども、このモータの代わりの実施例が本発明の
より広い原理から離れることなく可能であることは認識
されねばならない。例えば、おそらく固定子組立品14は
固定子組立品の内側縁に存在する歯が回転子組立品の外
側縁部に取り付けられる磁石と対向するように、回転子
組立品12を取り囲む関係で位置決めされることもでき
る。その他の代わりの変形は先の文書にすでに記載され
た。

【００６０】前述の明細書内に使用された言葉及び表現
は説明するためにここに用いられたものであり、制限す
るものではなく、且つ図示され説明された特徴又はその
一部の等価物を締め出すような言葉と表現の使用におい
ては、その意思はなく、本発明の範囲は特許請求の範囲
によってのみ定義され且つ制限されるたとが認識され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成された模範的な薄型モータを
通る垂直断面図であり、且つ更に破線の部分図で、この
モータにより駆動されるハードディスクも更に示してい
る。

【図２】図１の線２〜２に沿って取られた拡大水平断面
図であり、そこでは使用される巻線系列を明確にするた
めに幾つかの巻線が除去されており、且つそれぞれ低集
中の磁束通路と高集中の磁束通路を示すために細線と太
線とが付加されている。

【図３】図２の線３〜３に沿って取られた拡大垂直断面
図であり、そこではそれぞれの巻線の各コイル内に流れ
る、あるいはそれに働く特定電流、磁界、及び力成分を
確認するために符号が付加されている。

【図４】図２に示された歯と巻線との図式的な図面であ
り、そこでは一層明確に図解するために線形座標に描か
れた端部図面で歯と巻線とが示されており、３つのモー
タ相のうちの一つだけに対して使用される巻線系列を示
してある。

【図５】図１にも小さい図面で示されているモータの構
成要素のうちの幾つかの部分垂直断面図である。

【符号の説明】

10 薄型モータ 12 回転子組立品 14 巻線形固定子組立品 16, 16a 巻線 18 スピンドル組立品 20 ハードディスク 22 ハブ部分 24 軸 26 基台 30 強磁性鉄心 32 平らな積層 34 主開口部 36 円筒形ステンレス鋼カラー 38 軸受 40 スペーサ 42a 環状外輪 42b 内輪 44 ボールベアリング 46 軸線方向 48 硬い皿型のケーシング 50 遮蔽板部分 52 環状フランジ部分 54 環状溝 56 中央開口部 58 環状永久磁石 58a, 58b 放射方向に成極された磁性片 60 端面 62 環状の中央部分 64 長い歯 64a 特定の歯 66 スロット 70 絶縁材料の層 72a, 72b 垂直縁部 74 第１距離（積層高さ） 76a, 76b スロット付き縁部 78 第２距離（スロット間寸法） 80a, 80b 横断部分 84 第３距離（巻き付け長さ） 86 線 88 それぞれのコイル 88a 内側層 88b 外側層 90 最外側極限 92 最終卷回高さ 94 薄い絶縁性裏打ち 96 内側床面 98 切り抜き 100 開口部 102 絶縁性外皮 103 転写紙 (decal) 104 想像上の中心面 106a, 106b 軸線方向の分離個所 108a 上側極限 108b 下側極限 112 トルク決定部分 114a, 114b, 114c, 114d, 114e 電流 116a, 116b, 116c 磁界 118a, 118b, 118c, 118d 力 120 内側半径 122, 124 磁束通路 126 不安定にする力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リチャードオーネルソンアメリカ合衆国アイオア州 50588 ストームレイクエメラルドドライブ 1009

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (a) 基台と、(b) 前記基台に対して規定
された軸線方向の周りを回転するためにディスクを支持
するためのスピンドル組立品と、(c) その上に複数の巻
線を有し且つ前記スピンドル組立品を取り囲む関係で前
記基台へ取り付けられた固定子組立品と、(d) 相互に円
周の関係で配設された放射方向に成極された複数の磁性
片を含んでいる回転子組立品であって、該回転子組立品
は前記固定子組立品に対して同心的な関係で前記磁性片
と共に前記スピンドル組立品へ結合されているので、前
記巻線が電気的に付勢された場合に前記回転子組立品が
モータを運転するために前記スピンドル組立品と一致し
て回る回転子組立品と、を具えているディスク駆動用薄
型モータであって、(e) 前記固定子組立品がスピンドル
組立品の軸の周りに放射方向に配設された、数が少なくとも18個の長い歯を有し、該歯の間の隙間の
位置にスロットを規定する強磁性鉄心を含んでおり、前
記歯の各１個がその周りに形成された多コイル形態での
前記巻線の相当する１個を個別に支持している、ディス
ク駆動用薄型モータ。
【請求項２】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の歯が各々、周りに前記巻線の前記相
当する１個が支持されている放射方向に延在する巻き付
け部分と、第１距離により前記軸線方向に沿って離され
た垂直縁部の対、及び前記巻き付け部分の輪郭を描き且
つ第３距離により離された部分の対を含んでおり、前記
の歯の各々に対して前記第１距離が前記第３距離より小
さいディスク駆動用薄型モータ。
【請求項３】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の歯が各々第１距離により前記軸線方
向に沿って離された垂直縁部の対を含み且つ前記巻線は
各々最外側極限を有し、最終卷回高さが前記垂直縁部の
それぞれ１個と前記最外側極限との間の最低距離により
前記歯の各１個と前記巻線の相当する１個とに対して規
定され、前記最終卷回高さに対する前記第１距離の比は
５：１より小さいディスク駆動用薄型モータ。
【請求項４】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の歯が各々第１距離により前記軸線方
向に沿って離された垂直縁部の対と第２距離によりスロ
ット対スロット方向に離されたスロット付き縁部の対と
を含み、前記歯の各々に対して前記第２距離が前記第１
距離より小さいディスク駆動用薄型モータ。
【請求項５】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の磁性片の数に対する前記歯の前記の
数の比が３：２であるディスク駆動用薄型モータ。
【請求項６】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の回転子組立品が高透磁率材料のもの
であり且つ遮蔽板と該遮蔽板から外側へ突出している環
状フランジとを含んでおり、前記磁性片は前記フランジ
に沿って配設されているディスク駆動用薄型モータ。
【請求項７】請求項６記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記の歯が各々前記軸線方向に沿って離さ
れた垂直縁部の対を含み且つ前記垂直縁部の各々の間を
中心で通過する想像上の中心面を一緒に規定し、前記磁
性片各々が前記歯と対向する端面を含んでおり、各端面
は前記の想像上の中心面に対して中心がずらされた関係
で位置決めされているディスク駆動用薄型モータ。
【請求項８】請求項７記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、各端面が前記遮蔽板に隣接して位置決めさ
れている各上側極限により前記軸線方向に沿って離され
た上側及び下側極限を有し、前記磁性片は各端面の上側
極限と前記想像上の中心面との間の軸線方向分離個所が
各端面の下側極限と前記想像上の中心面との間の軸線方
向分離個所より大きいように前記歯に対して配設されて
いるディスク駆動用薄型モータ。
【請求項９】請求項１記載のディスク駆動用薄型モー
タであって、前記基台が導電性床面を有し、絶縁性裏打
ちが前記導電性床面へ固定されており、且つ前記巻線が
各々前記絶縁性裏打ちと直接当接した底部分を含んでい
る最外側極限を有するディスク駆動用薄型モータ。
【請求項１０】請求項１記載のディスク駆動用薄型モ
ータであって、前記巻線が各々細線状の電線で形成され
ており、各電線は0.20mm以下の断面直径を有しているデ
ィスク駆動用薄型モータ。
【請求項１１】請求項１記載のディスク駆動用薄型モ
ータであって、前記歯の各々が2.0mm 以下の第１距離に
より前記軸線方向に沿って離された垂直縁部の対を含ん
でいるディスク駆動用薄型モータ。
【請求項１２】 (a) 基台と、(b) 前記基台に対して規
定された軸線方向の周りを回転するために負荷を支持す
るためのスピンドル組立品と、(c) その上に複数の巻線
を有し且つ前記スピンドル組立品を取り囲む関係で前記
基台へ取り付けられた固定子組立品と、(d) 相互に円周
の関係で配設された放射方向に成極された複数の磁性片
を含んでいる回転子組立品であって、該回転子組立品は
前記固定子組立品に対して同心的な関係で前記磁性片と
共に前記スピンドル組立品へ結合されているので、前記
巻線が電気的に付勢された場合に前記回転子組立品がモ
ータを運転するために前記スピンドル組立品と一致して
回る回転子組立品と、を具えている負荷駆動用薄型モー
タであって、(e) 前記固定子組立品はスピンドル組立品
の軸の周りに放射方向に配設された複数の長い歯を有
し、該歯の間の隙間の位置にスロットを規定する強磁性
鉄心を含んでおり、(f) 前記の歯が各々前記巻線のうち
の相当する１個が周りに支持される放射方向に延在する
巻き付け部分と、第１距離により前記軸線方向に沿って
離された垂直縁部の対と、第２距離によりスロット対ス
ロット方向に離されたスロット付き縁部の対、及び前記
巻き付け部分の輪郭を描き且つ第３距離により離された
部分の対とを含んでおり、(g) 前記第１距離は前記第３
距離より小さく且つ前記第２距離は前記第１距離より小
さい、負荷駆動用薄型モータ。
【請求項１３】請求項１２記載の負荷駆動用薄型モー
タであって、前記長い歯が数において少なくとも18個で
ある負荷駆動用薄型モータ。
【請求項１４】請求項１２記載の負荷駆動用薄型モー
タであって、各巻線が最外側極限を有し、最終卷回高さ
が前記垂直縁部のそれぞれ１個と前記最外側極限との間
の最小距離により前記歯の各１個と前記巻線の相当する
１個とに対して規定され、前記最終卷回高さに対する前
記第１距離の比は５：１より小さい負荷駆動用薄型モー
タ。
【請求項１５】請求項１２記載の負荷駆動用薄型モー
タであって、前記磁性片の数に対する前記歯の数の比が
３：２である負荷駆動用薄型モータ。
【請求項１６】 (a) 基台と、(b) 前記基台に対して規
定された軸線方向の周りを回転するために負荷を支持す
るためのスピンドル組立品と、(c) その上に複数の巻線
を有し且つ前記スピンドル組立品を取り囲む関係で前記
基台へ取り付けられた固定子組立品と、(d) 相互に円周
の関係で配設された放射方向に成極された複数の磁性片
を含んでいる回転子組立品であって、該回転子組立品は
前記固定子組立品に対して同心的な関係で前記磁性片と
共に前記スピンドル組立品へ結合されているので、前記
巻線が電気的に付勢された場合に前記回転子組立品がモ
ータを運転するために前記スピンドル組立品と一致して
回る回転子組立品と、を具えている負荷駆動用薄型モー
タであって、(e) 前記固定子組立品はスピンドル組立品
の軸の周りに放射方向に配設された複数の長い歯を有
し、該歯の間の隙間の位置にスロットを規定する強磁性
鉄心を含んでおり、(f) 前記の歯が各々前記巻線のうち
の相当する１個が周りに支持される放射方向に延在する
巻き付け部分と、第１距離により前記軸線方向に沿って
離された垂直縁部の対、及び第２距離によりスロット対
スロット方向に離された側縁部の対とを含んでおり、
(g) 各巻線は最外側極限を有し、最終卷回高さは前記垂
直縁部のそれぞれ１個と前記最外側極限との間の最小距
離により前記歯の各１個と前記巻線の相当する１個とに
対して規定されており、(h) 前記最終卷回高さに対する
前記第１距離の比は５：１より小さく、且つ前記第２距
離は前記第１距離より小さい、負荷駆動用薄型モータ。
【請求項１７】請求項１６記載の負荷駆動用薄型モー
タであって、前記の長い歯は数が少なくとも18個である
負荷駆動用薄型モータ。
【請求項１８】請求項１６記載の負荷駆動用薄型モー
タであって、磁性片の数に対する前記歯の数の比が３：
２である負荷駆動用薄型モータ。