JPH0946938A - スピンドルモータ及びその製造方法、並びにスピンドルモータを備えた磁気ディスク装置 - Google Patents

スピンドルモータ及びその製造方法、並びにスピンドルモータを備えた磁気ディスク装置

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JPH0946938A
JPH0946938A JP7190659A JP19065995A JPH0946938A JP H0946938 A JPH0946938 A JP H0946938A JP 7190659 A JP7190659 A JP 7190659A JP 19065995 A JP19065995 A JP 19065995A JP H0946938 A JPH0946938 A JP H0946938A
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core
forming
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stator
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JP7190659A
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Isao Morita
功 森田
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体の厚さを増大させることなく磁気回路特
性の改善を図ることのできるスピンドルモータを提供す
ることにある。 【解決手段】 中心軸線Cの回りで回転自在なハブ30
の内周面には磁石38が設けられ、ハブ内周面の内側に
は、磁石と対向してステータ32が設けられている。ス
テータのステータコア42は、ほぼ環状に形成された板
状のコア形成部材を積層して構成され、中心軸線と同軸
的に設けられた環状部43と、環状部から放射状に突出
した複数の巻線部44と、各巻線部の延出端に形成され
磁石と対向した極部45と、を有している。各巻線部
は、塑性加工により積層方向に沿って押しつぶされ、環
状部および極部の積層厚よりも薄く形成されている。押
しつぶされた各巻線部に、コイル46が巻装されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、スピンドルモー
タ、スピンドルモータの製造方法、およびスピンドルモ
ータを備えた磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置に使用されるス
ピンドルモータとして、いわゆるブラシレスDCサーボ
モータが広く用いられている。特に、磁気ディスク装置
においては、磁気ディスク装置の小型化、大容量化を図
るべく、磁気ディスクを支持するハブの内部に、磁気回
路部を設けてスペース効率を上げたいわゆるインハブ型
のスピンドルモータが用いられている。
【0003】このようなインハブ型のスピンドルモータ
としては、両持ち支持構造のモータおよび片持ち支持構
造のモータが提供されている。両持ち支持構造のスピン
ドルモータによれば、磁気ディスク装置の底壁に立設さ
れた固定の支持シャフトに、軸受を介して、ロータとし
て作用するハブを回転自在に支持するとともに、支持シ
ャフトの上端を磁気ディスク装置のカバーに締結するこ
とにより、支持シャフトを含む固定側の剛性を向上させ
ている。
【0004】また、片持ち支持構造のスピンドルモータ
においては、磁気ディスク装置の底壁から突出した円筒
形状の支持部内に軸受を設け、この軸受により、ロータ
として作用するハブの中心部に一体化されたシャフトを
回転自在に支持している。
【0005】通常、この種のスピンドルモータの磁気回
路部は、バックヨーク、磁石、ステータコア、およびコ
イルを備えて構成され、ハブの内周面と軸受との間に配
設されている。バックヨークはハブの周壁と一体化さ
れ、磁石は環状に形成されハブの内周面に固定されてい
る。
【0006】一方、ステータコアは、例えば、板厚0.
2ないし0.4mmの珪素鋼をプレス加工によって打ち
抜いて所定形状のコア部材を形成し、このコア部材を複
数枚積層することによって構成されている。このような
ステータコアは、内側の円筒部と、円筒部の外周から放
射状に延出した複数の巻線部と、各巻線部の延出端に設
けられた幅広の端部と、を有し、隣合う巻線部間にスリ
ットが形成されている。そして、各巻線部の外面にコイ
ルが巻装されている。
【0007】各巻線部に巻装されたコイルの上下端部
は、ステータコアの上面および下面から突出している。
そのため、磁気回路部の実質的な厚さは、ステータコア
の積層方向の厚さに、コイル上下端部の突出高さを加え
た値となり、スピンドルモータを設計する場合には、コ
イル端部の突出高さを見込んでステータコアの積層厚を
設定する必要がある。特に、磁気ディスク装置を小型化
する上において、ステータコアの積層厚は、スピンドル
モータ全体の厚さおよび磁気ディスク装置の厚さに大き
く影響することから、予め定められた範囲内に制限され
る。
【0008】一方、磁気ディスク装置の大容量化を図る
ためには、磁気ディスクの実装枚数を増加する必要があ
り、磁気ディスク実装枚数の増加に伴い、スピンドルモ
ータの磁気回路効率、特に、トルク特性を向上させる必
要がある。スピンドルモータのトルク特性、つまり、磁
気回路部のトルク特性を改善する方法として種々の方法
が考えられるが、その1つとして、ステータコアの積層
厚を厚くしてモータ定数を高くする方法が有効となる。
【0009】つまり、モータ定数は、トルク定数/(コ
イル抵抗)1/2 によって記述され、ステータコア幅とス
テータコア積層厚との条件により、ステータコア積層厚
の1/2乗あるいは3/4乗に比例する。従って、モー
タ定数を高くする上で、ステータコアの積層厚を厚くす
ることが効果的である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、磁気ディスク装置内においてスピンドルモー
タを設置できるスペースは制限され、これに伴い、ステ
ータコアの積層厚も制限される。また、ステータコアの
巻線部に巻装されたコイルの端部の高さは、実質的なス
テータコアの積層厚に含まれることから、一層、ステー
タコアの積層厚を増大させることが困難となる。
【0011】特に、薄型のスピンドルモータ、つまり、
ステータコア積層厚の薄いスピンドルモータにおいて
は、磁気回路部全体の高さに対するコイル端部の突出高
さの占める割合が大きく、ステータコア積層厚を増加さ
せる上で大きな障害となる。
【0012】以上のことから、従来のスピンドルモータ
においては、トルク特性を改善する上で種々の問題があ
り、全体の厚さを増やすことなくトルク特性を改善する
ことは困難であった。
【0013】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、全体の厚さを増大させることなく磁気
回路特性の改善を図ることのできるスピンドルモータ、
スピンドルモータの製造方法、およびこのスピンドルモ
ータを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るスピンドルモータは、中心軸線の回
りで回転自在に支持されているとともに、磁石が設けら
れた内周面を有するロータと、上記内周面の内側におい
て上記磁石と対向して設けられたステータと、を備えて
いる。上記ステータのステータコアは、上記中心軸線と
同軸的に設けられた環状部と、環状部から上記中心軸線
に対して放射状に突出した複数の巻線部と、各巻線部の
延出端に形成されているとともに上記磁石と対向した極
部と、を有している。
【0015】各巻線部は、塑性加工により上記中軸線方
向に沿って押しつぶされ、上記中心軸線の方向に沿った
厚みが上記環状部および極部よりも薄く形成されてい
る。そして押しつぶされた各巻線部にコイルが巻装され
ている。
【0016】上記構成のスピンドルモータにおいて、ス
テータコアの各巻線部は、押しつぶされて環状部および
極部の厚さよりも薄く形成されていることから、これら
の巻線部にコイルを巻装することにより、ステータコア
の軸方向に沿ったコイル端部の突出高さは、その全部あ
るいは少なくとも一部がステータコア厚内に吸収され
る。それにより、コイルを含むステータの全高さを増加
することなく、ステータコアの軸方向の厚さを増大させ
ることが可能となる。そして、ステータコアの厚さの増
大により、スピンドルモータ全体の厚さを増加すること
なく、磁気回路特性の改善がなされる。
【0017】また、磁気回路特性を一定とする場合に
は、ステータコアの巻線部を押しつぶして、ステータコ
アからのコイル端部の突出量を低減することにより、ス
テータ全体の厚さを薄くしてスピンドルモータの小型化
を図ることが可能となる。
【0018】また、この発明のスピンドルモータの製造
方法は、中心軸線の回りで回転自在に支持されていると
ともに、磁石が設けられた内周面を有するロータと、上
記内周面の内側において上記磁石と対向して設けられた
ステータと、を備えたスピンドルモータの製造方法にお
いて、環状部と、上記環状部から上記中心軸線に対して
外方に向かって放射状に延出した複数の巻線部と、各巻
線部の延出端に形成されているとともに上記磁石に対向
する極部と、を有するほぼ環状のステータコアを形成
し、塑性加工により、上記各巻線部を上記中軸線方向に
沿って押しつぶして、上記中心軸線の方向に沿った各巻
線部の厚みを上記環状部および極部よりも薄くし、押し
つぶされた上記各巻線部にコイルを巻装してステータを
構成することを特徴としている。
【0019】ステータコアを複数枚のコア形成部材を積
層して構成する場合には、積層後、各巻線部を押しつぶ
して薄くした後に、各巻線部にコイルを巻装してステー
タを構成する。
【0020】このようなスピンドルモータの製造方法に
よれば、コイルを巻装する前に予め巻装部を押しつぶす
ことから、塑性加工時におけるステータコアの変形を防
止して厚さの薄い巻線部を形成することができる。塑性
加工時のステータコアの変形は、例えば、ステータコア
の内周側および外周側をそれぞれ治具によって保持した
状態で巻線部を押しつぶすことにより容易に防止され
る。
【0021】更に、この発明に係る磁気ディスク装置
は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクを回転駆動する
スピンドルモータと、上記磁気ディスクに対して情報の
記録再生を行なう記録再生手段と、を備え、上記スピン
ドルモータは、中心軸線の回りで回転自在に設けられて
いるとともに磁石が配置された内周面を有し、上記磁気
ディスクを支持したロータと、上記内周面の内側におい
て上記磁石と対向して設けられたステータと、を備えて
いる。
【0022】上記ステータのステータコアは、上記中心
軸線と同軸的に設けられた環状部と、環状部から上記中
心軸線に対して放射状に突出した複数の巻線部と、各巻
線部の延出端に形成されているとともに上記磁石と対向
した極部と、を有している。各巻線部は、塑性加工によ
り上記中軸線方向に沿って押しつぶされ、上記中心軸線
の方向に沿った厚みが上記環状部および極部よりも薄く
形成されている。そして、押しつぶされた各巻線部にコ
イルが巻装されている。
【0023】上記構成の磁気ディスク装置において、ス
ピンドルモータのステータコアの各巻線部は、押しつぶ
されて環状部および極部の厚さよりも薄く形成されてい
ることから、これらの巻線部のコイルを巻装することに
より、ステータコアの軸方向に沿ったコイル端部の突出
量を減少し、コイルを含むステータの全高さを増加する
ことなく、ステータコアの軸方向の厚さを増大させるこ
とが可能となる。そして、ステータコアの厚さの増大に
より、スピンドルモータ全体の厚さを増加することな
く、磁気回路特性の改善がなされる。
【0024】そして、磁気回路特性の改善されたスピン
ドルモータを備えることにより、磁気ディスク装置の起
動速度の高速化、負荷に対する安定性の向上、磁気ディ
スクの実装枚数の増大による大容量化が可能となる。
【0025】また、磁気回路特性を一定とする場合に
は、ステータコアの巻線部を押しつぶして、この巻線部
に巻装されたコイル端部の突出量を低減することによ
り、ステータ全体の厚さを薄くしてスピンドルモータの
小型化を図ることが可能となり、これに伴い、磁気ディ
スク装置全体の薄型化を図ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の実施の形態に係るスピンドルモータを備えた磁気デ
ィスク装置について説明する。図1に示すように、磁気
ディスク装置は筐体10を備えている。筐体10は、上
端の開口した矩形箱状、つまり、矩形の底壁および底壁
の側縁に立設された側壁を有する本体12と、複数のね
じ11により本体にねじ止めされて本体の上端開口を閉
塞したトップカバー14と、を有している。トップカバ
ー14と本体12との間にはパッキン13が介在されて
いる。
【0027】筐体10内には、磁気記録媒体としての磁
気ディスク16、磁気ディスクを支持および回転させる
回転機構18、磁気ディスクに対して情報の記録、再生
を行なう記録再生手段として機能する磁気ヘッドをそれ
ぞれ備えた一対の磁気ヘッド組立体20、これらの磁気
ヘッド組立体を回動自在に支持しているキャリッジアッ
センブリ22、キャリッジアッセンブリを回動および位
置決めするボイスコイルモータ24、プリアンプ21等
が収納されている。また、本体12の外面には、回転機
構18、ボイスコイルモータ24、磁気ヘッド組立体2
0の動作を制御する図示しないプリント基板がねじ止め
され、本体の底壁と対向している。
【0028】図2に示すように、回転機構18はブラシ
レスDCサーボモータとして構成されたスピンドルモー
タ25を備えている。このスピンドルモータ25は、筐
体10の底壁12aに形成された透孔26に嵌合されて
いるとともに複数のねじで底壁にねじ止めされたブラケ
ット27を備えている。ブラケット27の中心部には、
円筒形状の支持部28が上方に突出して一体に形成され
ている。そして、この支持部28に、スピンドルモータ
25のロータとして機能するハブ30およびステータ3
2が支持されている。
【0029】つまり、ハブ30は、円筒状の周壁34と
周壁34の内側に同軸的に設けられた軸部35とを一体
に備えて形成されている。そして、軸部35は、支持部
28内に挿入され、一対の玉軸受36を介して支持部2
8に支持されている。従って、ハブ30は、支持部28
によって中心軸線Cの回りで回転自在に支持されてい
る。周壁34は、径方向外方へ突出した環状のフランジ
37を有している。また、周壁34の内周面には、後述
する磁気回路の一部を構成する環状の磁石38が固定さ
れている。なお、ハブ30は磁性材料で形成され、周壁
34はバックヨークとしての機能を有している。
【0030】磁気ディスク16はその中心部に内孔を有
し、この内孔にハブ30の上端部が嵌合された状態でフ
ランジ37上に載置されている。また、ハブ30の上端
には、板ばねからなる円盤状のクランパ39がねじ40
によって取付けられ、磁気ディスク16の内周部は、こ
のクランパ39の周縁部とフランジ37とにより狭持さ
れている。それにより、磁気ディスク16はハブ30に
固定され、中心軸線Cの回りでハブ30と一体的に回転
自在に支持されている。
【0031】一方、スピンドルモータ25のステータ3
2は、支持部28の外周面に固定されてハブ30の周壁
34の内側に位置したステータコア42、およびステー
タコアに取り付けられ複数のコイル46を備えて構成さ
れている。
【0032】スピンドルモータ25の磁気回路をステー
タの構成とともに詳細に述べると、図2ないし図4に示
すように、環状に形成された磁石38は、多極に着磁さ
れ、本実施の形態においては、12極に着磁されてい
る。
【0033】ステータコア42は、支持部28の外周面
に嵌合された環状部43、環状部43の外周から中心軸
線Cに対して放射方向外方に延出した9個の巻線部4
4、および各巻線部の延出端に形成された極部45を備
えている。巻線部44は、環状部43の円周方向に沿っ
て等間隔離間して設けられている。そして、各巻線部4
4にはコイル46が巻装されている。また、各極部45
は、環状部43の円周方向に沿った巻線部43の幅より
も大きな値をもって形成されているとともに、磁石38
の内周面に僅かな隙間をおいて対向している。
【0034】各コイル46は、フレキシブル配線基板4
7を介して、前述の回路基板に電気的に接続されてい
る。そのため、各コイル46に通電されると、図3に矢
印で示すように、コイル46によって形成された磁束Φ
は、巻線部44、極部45、磁石38、隣接した極部4
5、巻線部44、および環状部43を通って流れる。従
って、ハブ30は、形成される磁界の相互作用により中
心軸線Cの回りで回転駆動される。
【0035】ステータコア42の構成およびその製造方
法について更に詳述すると、本実施の形態によれば、図
5および図6に示すように、ステータコア42は、複数
枚、例えば、6枚のコア形成部材を積層して形成されて
いる。
【0036】コア形成部材50は、板厚約0.2ないし
0.4mmの珪素鋼板をプレス機によって打ち抜くこと
により、ほぼ環状に形成されている。各コア形成部材5
0は、それぞれステータコア42の環状部43、巻線部
44、極部45を構成するための環状部43a、巻線形
成部44a、および極部形成部45aを有し、ステータ
コア42と同一の平面形状に形成されている。なお、6
枚のコア形成部材50は、同一の形状および寸法に形成
されている。
【0037】そして、これらのコア形成部材50は、互
いに同軸的に、かつ、巻線部44および極部45の位置
が互いに一致した状態で積層され、かしめにより互いに
固定されている。図5に示すように、コア形成部材50
を積層した状態において、環状43、巻線部44、極部
45は同一平面上に並んで位置し、環状部43の円周方
向に沿った各巻線部44の幅はW1に形成されている。
【0038】続いて、積層形成されたステータコア42
の各巻線部44は、プレス加工により、環状部43の軸
方向、つまり、積層方向に沿って上下から押しつぶさ
れ、積層方向に沿った厚さは、環状部および極部の厚さ
よりも薄く形成されている。また、各巻線部44は、押
しつぶされることにより環状部43の円周方向に沿って
両側へ広がり、その幅W2は、プレス加工前の幅W1よ
りも広くなっている。
【0039】ステータコア42の巻線部44をプレス加
工によって押しつぶす際には、加工時の応力によってス
テータコアの内径、外径および極部45の形状が変化し
ないようにする必要がある。そこで、本実施形態によれ
ば、上記プレス加工は、図8に示すように、治具によっ
てステータコア42を保持した状態で行なわれる。
【0040】この治具は、内側治具53と外側治具55
とを備えている。内側治具53は、環状部43の内径と
ほぼ等しい径を有する円柱状に形成され、環状部43の
内孔に嵌合される。また、外側治具55は、ステータコ
ア42の外径とほぼ等しい内径を有しステータコア42
の外周面に嵌合される円筒部57と、円筒部57の内周
面から中心に向かって延出し、ステータコア42の巻線
部44間のスリットにそれぞれ挿入可能な複数の突出部
59と、を有している。
【0041】これら突出部59は、その先端部によって
形成される円がステータコア42の環状部43の外径と
ほぼ等しい径の円となるように形成されている。また、
各突出部59は、ステータコア42の上記スリットの幅
よりも小さな幅に形成されている。それにより、各突出
部59は、その先端面がステータコア42の環状部43
の外周面に当接した状態で、かつ、両側に位置した巻線
部44に対して所定の隙間gをもってスリットに挿入さ
れる。
【0042】上記構成の内側治具53および外側治具5
5をステータコア42に装着した状態で、巻線部44を
プレス加工することにより、環状部43の内径の変動は
内側治具53によって防止され、環状部43の外径の変
動は外側治具55の突出部59によって防止される。ま
た、極部45の変形を含むステータコア42の外径の変
動は、外側治具55の円筒部57および突出部59によ
って防止される。
【0043】なお、各巻線部44と外側治具55の突出
部59との間には隙間gが形成されていることから、プ
レス加工時、各巻線部44はこの隙間g分だけ環状部4
3の周方向に沿って広がることができる。
【0044】上述したプレス加工終了後、押しつぶされ
た各巻線部44にコイル46を巻装することにより、図
4に示すステータ32が形成される。コイル46の巻装
後、コイル46とステータコア42との絶縁抵抗を確保
するため、ステータ32に対して、エポキシ系樹脂のコ
ーティング、電着塗装等の表面処理が施される。
【0045】図7は、上述したステータ32の製造工程
を模式的に示している。図7(a)に示すように、プレ
ス加工前のステータコア42の積層厚をS1とした場
合、ステータコア42の巻線部44は、図7(b)に示
すように、積層厚S2が積層厚S1(S2<S1)より
も薄い所定の厚さとなるとなるまで押しつぶされる。
【0046】続いて、各巻線部44にコイル46が巻装
される。図7(c)に示すように、コイル46端部の高
さ、あるいは厚さをLとした場合、押しつぶされた巻線
部44の積層厚S2を(S1−2L)に設定することに
より、コイル巻装後のステータ32および磁石38を含
む磁気回路部全体の厚さSは、ステータコア42の環状
部43および極部45の積層厚S1とほぼ一致した値と
なる。
【0047】図7(d)は4枚のコア形成部材を積層し
て形成されたステータコアの巻線部44′にコイル4
6′を巻装して構成された従来のステータ32′および
磁石38′を示している。ステータコア42′の積層厚
をS2、コイル46′端部の厚さをLとした場合、ステ
ータ32′全体の厚さはSとなっている。
【0048】図7(d)に示す従来のステータ32′と
の比較から明かなように、図7(c)に示す本実施形態
のステータ32によれば、ステータコア42の巻線部4
4を押しつぶして薄く形成することにより、この巻線部
に巻装されるコイル46の厚さLの全部あるいは少なく
とも一部が吸収され、コア形成部材の積層枚数が4枚か
ら6枚に増加しているにも拘らず、ステータ32全体の
厚さSは従来のステータ32とほぼ同一の厚さに維持さ
れている。
【0049】以上のように構成された磁気ディスク装置
によれば、スピンドルモータ25において、ステータコ
ア42の各巻線部44は積層方向に沿って押しつぶされ
て環状部43および極部45の積層厚よりも薄く形成さ
れ、この押しつぶされた巻線部にコイル46が巻装され
ている。そのため、ステータ32全体の厚さ、つまり、
スピンドルモータ25の中心軸線C方向の厚さを増大さ
せることなくコア形成部材50の積層枚数を増やしてス
テータコア42の積層厚を増大することができる。従っ
て、スピンドルモータの全高さを変更することなく、モ
ータ定数を上げてスピンドルモータ25のトルク特性を
大幅に改善することができる。
【0050】例えば、上述した実施の形態のようにコア
部材の積層枚数を4枚から6枚に増加した場合、コイル
抵抗を同一、トルク定数はコア形成部材の積層枚数に比
例すると仮定すると、モータ定数kmは、6/4=1.
5倍に改善される。
【0051】また、0.3mm厚のコア形成部材を15
枚積層したステータコアにコイル端部の高さL=0.7
mmのコイルを巻装しステータを有する従来構成のスピ
ンドルモータを想定した場合において、上述した本実施
形態の構成により同一高さのスピンドルモータを構成す
ると、ステータコアの巻線部をコイル上下端部の高さ2
Lを吸収する分だけ押しつぶすことにより、ステータの
全高さSを変更することなく、2L/0.3=約4枚分
だけコア形成部材の積層枚数を増加し19枚とすること
が可能となる。
【0052】この場合、コイル抵抗を同一、トルク定数
はコア形成部材の積層枚数に比例すると仮定すると、モ
ータ定数kmは、19/15=1.27倍に改善され
る。巻線部は、15/19=0.79から、ステータコ
ア積層厚の約80%まで押しつぶせばよい。
【0053】なお、ステータコアの積層厚が大きい場
合、巻線部のつぶし量を大きくとることが可能である
が、つぶし量が大き過ぎるとステータコア自体の精度管
理が困難になるとともに、巻線部の円周方向へのふくら
みが大きくなり過ぎ、コイル巻装の障害となる。そのた
め、巻線部のつぶし量は必要に応じて適宜選択する必要
がある。ただし、プレス技術の進歩により、つぶし量を
増加し得る可能性は充分考えられる。
【0054】なお、各巻線部44は、押しつぶされた際
に円周方向へ広がることから、巻線部の断面積は押しつ
ぶされる前とほぼ同一に維持される。そのため、巻線部
を押しつぶして薄く変形させた場合でも、磁束が流れる
有効断面積は減少することがなく、磁気回路効率の低下
を招くこともない。
【0055】そして、上記のように構成されたスピンド
ルモータ25を備えた磁気ディスク装置によれば、上述
したトルク特性の改善により、磁気ディスクの起動時間
の短縮、負荷に対する磁気ディスクの回転の安定性向
上、および磁気ディスク実装枚数の増加による大容量化
が可能となる等、種々の作用効果を得ることができる。
【0056】上述した実施の形態においては、スピンド
ルモータの高さを変更することなく、ステータコアの積
層厚を増大させる構成について説明したが、図7(e)
ないし図7(h)に示すように、従来構成のスピンドル
モータのステータ32′と同一枚数、例えば、4枚のコ
ア形成部材を積層してステータコア42を構成した場
合、本願発明によれば、ステータコア42の積層厚S1
を従来と同様に維持した状態で、ステータ全体の高さS
を従来のスピンドルモータのステータ全高さS′よりも
小さくすることができる。従って、スピンドルモータ2
5のトルク特性を従来と同様に保持したまま、スピンド
ルモータを薄くすることができ、その結果、磁気ディス
ク装置全体の厚さを薄くすることが可能となる。
【0057】また、上述した実施の形態においては、複
数枚のコア形成部材を積層してステータコアを構成した
スピンドルモータについて説明したが、図9に示すよう
に、単板からなるステータコア42を用いる場合におい
ても、その巻線部44をプレス加工によって押しつぶし
て環状部43および極部45よりも薄く形成し、この巻
線部にコイルを巻装してステータを構成することによ
り、上述と同様の作用効果を得ることができる。更に
は、図9に示すような巻線部44の押しつぶされたステ
ータコアと同一構造のコア形成部材を複数枚積層してス
テータコアを構成してもよく、この場合においても、上
述と同様の作用効果を得ることができる。
【0058】図10ないし図12は、この発明の他の実
施の形態に係るスピンドルモータのステータコア42の
構成および製造方法を示している。この実施の形態によ
れば、図10に示すように、コア形成部材50は、環状
部43aと、環状部から放射方向外方に延出した巻線形
成部44aと、巻線形成部の延出端に形成された極部形
成部45aと、を備え、薄板によってほぼ環状に形成さ
れている。ここで、極部形成部45aは、環状部43a
と同軸の円弧状に形成されているとともに、極部形成部
45aの円周方向中間位置を通る軸線bが、巻線形成部
44aの中心軸線aに対して、円周方向にずれて位置す
るように形成されている。特に、中心軸線a,b間のず
れ量は、環状部43aの円周方向に沿った巻線形成部4
4aの幅の約半分の値に設定されている。
【0059】そして、ステータコア42を形成する際に
は、まず、表を向けたコア形成部材50と裏返したコア
形成部材50とを交互に、かつ、極部形成部45aを合
わせて同軸的に積層し、かしめにより互いに固定する。
それにより、隣合う2枚のコア形成部材50の巻線形成
部44aは、互いにその幅分だけ円周方向にずれて位置
する。
【0060】この状態で、図11および図12に示すよ
うに、ステータコア42の巻線部44を積層方向に沿っ
て上下からプレス加工により押しつぶす。それにより、
例えば、4枚のコア形成部材50を積層してステータコ
ア42を構成する場合、最上部および最下部に位置した
コア形成部材の巻線形成部44aは、それぞれ隣接した
他の巻線形成部44aと同一平面内に位置するまで変形
される。従って、これらの巻線形成部44aによって成
形された巻線部44は、その積層方向の厚さが環状部4
3および極部45の積層厚よりも薄く形成される。
【0061】このようなプレス加工の後、薄く押しつぶ
された各巻線部44にコイルを巻装することによりステ
ータが形成される。上記のように構成された他の実施の
形態においても、ステータ全体の厚さ、つまり、スピン
ドルモータの中心軸線C方向の厚さを増大させることな
くコア形成部材50の積層枚数を増やしてステータコア
42の積層厚を増大することができる。従って、スピン
ドルモータの全高さを変更することなく、モータ定数を
上げてスピンドルモータのトルク特性を大幅に改善する
ことができる。
【0062】図13ないし図15に示すこの発明の実施
の形態によれば、スピンドルモータのステータコア42
は、2種類のコア形成部材を積層して構成されている。
詳細には、図13に示すように、第1のコア形成部材5
0aおよび第2のコア形成部材50bを用いてステータ
コア42を構成している。
【0063】第1および第2のコア形成部材50a,5
0bは、共に、環状部43a、環状部から放射方向外方
に延出した複数の巻線形成部44a、および巻線形成部
の延出端に設けられた極部45aを有し、巻線形成部を
除いて、互いに同一の形状および寸法に形成されてい
る。
【0064】第1のコア形成部材50aの各巻線形成部
44aは一対の延出部54によって構成され、これらの
延出部54は、環状部43aと極部45aとの間にを互
いに平行に延びているとともに、円周方向に沿って所定
の間隔d1だけ離間して設けられている。
【0065】一方、第2のコア形成部材50bの各巻線
形成部44aは、環状部43aと極部45aとの間を延
びる単一の延出部56によって形成され、環状部43a
の円周方向に沿った延出部幅d2は、上記所定の間隔d
1とほぼ等しく形成されている。
【0066】第1および第2のコア形成部材50a,5
0bによってステータコア42を形成する際には、ま
ず、第1および第2のコア形成部材50a,50bを複
数組用意し、極部形成部45aを合わせて同軸的に積層
し、かしめにより互いに固定する。それにより、第2の
コア形成部材50bの各巻線形成部44aの延出部56
は、隣合う第1のコア形成部材50aの各巻線形成部4
4aにおける一対の延出部54間の隙間と対向して位置
する。
【0067】この状態で、図14および図15に示すよ
うに、ステータコア42に巻線部44を積層方向に沿っ
て上下からプレス加工により押しつぶす。それにより、
例えば、第1および第2のコア形成部材50a,50b
を2組積層してステータコア42を構成する場合、最上
部および最下部に位置した第1のコア形成部材50aの
各巻線形成部44aを構成する延出部54は、それぞれ
隣接した第2のコア形成部材50bの各巻線形成部44
aを構成する延出部56と同一平面内に位置するまで変
形され、これら一対の延出部54間に第2のコア形成部
材50bの延出部56が収納される。従って、これらの
巻線形成部44aによって形成されたステータコア42
の巻線部44は、その積層方向の厚さが環状部43およ
び極部45の積層厚よりも薄く形成されている。
【0068】このようなプレス加工の後、薄く押しつぶ
された各巻線部44にコイルを巻装することによりステ
ータが形成される。上記のように構成された実施の形態
においても、ステータ全体の厚さを増大させることなく
コア形成部材の積層枚数を増やしてステータコア42の
積層厚を増大することができる。従って、スピンドルモ
ータの全高さを変更することなく、スピンドルモータの
トルク特性を大幅に改善することができる。なお、第1
および第2のコア形成部材の積層枚数は必要に応じて増
減可能である。
【0069】図16ないし図18は、上記と同様に、2
種類のコア形成部材を積層してステータコアを構成する
他の実施の形態を示している。詳細には、図16に示す
ように、薄板を打ち抜くことにより形成されたほぼ環状
の第1および第2のコア形成部材50a,50bを用い
てステータコア42を構成している。
【0070】第1および第2のコア形成部材50a,5
0bは、共に、環状部43a、環状部から放射方向外方
に延出した複数の巻線形成部44a、および巻線形成部
の延出端に設けられた極部45aを有し、互いに同一の
形状および寸法に形成されている。ただし、第1のコア
形成部材50aの各巻線形成部44aは、予めプレス加
工により板厚方向に押しつぶされて薄く、かつ、環状部
43aの円周方向に沿った両端部が円周方向へ張り出す
ように塑性変形され、更に、張り出した両端部は、同一
方向にほぼ直角に折曲げられて一対の折曲げ部58を形
成している。
【0071】折曲げ部58間の間隔W1は、塑性加工前
の巻線形成部の幅、つまり、第2のコア形成部材50b
の巻線形成部44aの幅W2とほぼ同一に形成されてい
る。図17および図18に示すように、第1および第2
のコア形成部材50a,50bを用いてステータコア4
2を形成する際には、2枚の第1のコア形成部材50a
あいだに複数枚、例えば2枚の第2のコア形成部材50
bを配置し、これら第1および第2のコア形成部材を極
部形成部45aを合わせて互いに同軸的に積層し、かし
めにより互いに固定する。この際、上下2枚の第1のコ
ア形成部材50aは、各巻線形成部44aの折曲げ部5
8が、第2のコア形成部材50b側へ突出する向きに積
層する。
【0072】それにより、第2のコア形成部材50bの
各巻線形成部44aは、隣合う第1のコア形成部材50
aの各巻線形成部44aの折曲げ部58間に嵌合され
る。従って、2枚の第2のコア形成部材50bの巻線形
成部44aは、第1のコア形成部材50aの巻線形成部
44aによって包囲され、これらの巻線形成部により、
ステータコア42の巻線部44が形成される。そして、
各巻線部44の積層方向の厚さは、環状部43および極
部の積層厚さよりも薄くなっている。
【0073】上記のように構成された実施の形態におい
ても、ステータ全体の厚さを増大させることなくコア形
成部材の積層枚数を増やしてステータコア42の積層厚
を増大することができる。従って、スピンドルモータの
全高さを変更することなく、スピンドルモータのトルク
特性を大幅に改善することができる。また、巻線形成部
44aが予め押しつぶされた第1のコア形成部材を用い
ることにより、積層後のステータコアを塑性変形される
必要がなく、スピンドルモータの加工性が向上するとと
もに、巻線部の有効断面積を充分に維持することができ
る。なお、第2のコア形成部材の積層枚数は必要に応じ
て増加しても同様の作用効果を得ることができる。
【0074】上述した複数の実施の形態においては、コ
ア形成部材の積層枚数が6枚以下の比較的薄型のスピン
ドルモータについて説明したが、この発明はこれに限ら
ず、積層枚数の多い厚型のスピンドルモータに適用する
こともできる。
【0075】図19は、磁気ディスク装置に組み込まれ
たブラシレスDCサーボモータからなる厚型のスピンド
ルモータ25を示している。このスピンドルモータ25
は、磁気ディスク装置の筐体10の底壁12aに形成さ
れた透孔26に嵌合されているとともに複数のねじで底
壁12aにねじ止めされたブラケット27を備えてい
る。ブラケット27の中心部には、固定の支持シャフト
60が立設されている。そして、支持シャフト60に、
スピンドルモータ25のロータとして機能するハブ62
が回転自在に支持されている。
【0076】つまり、ハブ62は、円筒状の周壁63と
周壁63の内側に同軸的に設けられた円筒状の支持部6
4とを一体に備えて形成されている。支持部64は、支
持シャフトの外側に同軸的に配置され、一対の玉軸受6
5を介して支持シャフト60に支持されている。従っ
て、ハブ62は、支持シャフト60によって中心軸線C
の回りで回転自在に支持されている。
【0077】周壁63は、その外周面に径方向外方へ突
出した環状のフランジ67を有している。また、周壁6
3の内周面には、磁気回路の一部を構成する環状の磁石
66が固定されている。なお、ハブ62は磁性材料で形
成され、周壁63はバックヨークとしての機能を有して
いる。
【0078】ハブ62には、3枚の磁気ディスク16
a,16b,16cが実装されている。これらの磁気デ
ィスクはハブ62の周壁63外周面に同軸的に嵌合さ
れ、フランジ67上に軸方向に沿って積層されている。
また、ハブ62の周壁63には一対のスペーサリング6
8が嵌合され、それぞれ隣接する2枚の磁気ディスク間
に配置されている。
【0079】ハブ62の上端には、環状の固定リング7
0が円周方向に沿って互いに離間した複数のねじ69に
よりねじ止めされている。固定リング70はハブ62の
外径および各磁気ディスク16の内径よりも大きな外径
を有している。それにより、磁気ディスク16a,16
b,16cは、ハブ62に形成されたフランジ67と固
定リング70との間にスペーサリング68を介して挾持
され、中心軸線Cの回りでハブ62と一体的に回転自在
に固定されている。
【0080】また、支持シャフト60の上端にはねじ孔
が形成されており、このねじ孔には、磁気ディスク装置
のトップカバー14に形成された透孔71を通してねじ
72がねじ込まれている。つまり、支持シャフト60
は、その下端がスピンドルモータ25のブラケット27
に固定され、上端がトップカバー14に固定され、両持
ち支持された状態となっている。
【0081】一方、スピンドルモータ25のステータ3
2は、ほぼ円筒形状のステータコア42と、ステータコ
アに取り付けられた複数のコイル46を備えて構成され
ている。ステータコア42はブラケット27に固定さ
れ、ハブ62の周壁63と支持部64との間においてこ
れらを同軸的に配置されている。
【0082】前述した実施の形態と同様に、ステータコ
ア42は多数枚のコア形成部材を積層して構成され、環
状部43、複数の巻線部44、および磁石66に隣接対
向した極部45を備えている。各巻線部44は、中心軸
線C方向に沿って、つまり、積層方向に沿って押しつぶ
され、その積層厚は環状部43および極部45の積層厚
よりも薄く形成されている。そして、押しつぶされた各
巻線部44にコイル46が巻装されている。
【0083】以上のように構成された磁気ディスク装置
においても、ステータ32全体の厚さ、つまり、スピン
ドルモータ25の中心軸線C方向の厚さを増大させるこ
となくコア形成部材の積層枚数を増やしてステータコア
42の積層厚を増大することができる。従って、スピン
ドルモータ25の全高さを変更することなく、モータ定
数を上げてスピンドルモータ25のトルク特性を大幅に
改善することができる。
【0084】また、スピンドルモータ25のトルク特性
を改善することにより、磁気ディスクの起動時間の短
縮、負荷に対する磁気ディスクの回転の安定性向上、お
よび磁気ディスク実装枚数の増加による大容量化が可能
となる等、種々の作用効果を得ることができる。
【0085】なお、この発明に係るスピンドルモータお
よびその製造方法は、磁気ディスク装置のスピンドルモ
ータに限定されることなく、他の用途に用いられるスピ
ンドルモータにも適用できることは言うまでもない。
【0086】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、全体の厚さを増大させることなく磁気回路特性の改
善されたスピンドルモータ、およびその製造方法を提供
することができるとともに、磁気回路特性を同一とした
場合には、全体の厚さを低減した小型のスピンドルモー
タおよびその製造方法を提供することができる。更に、
この発明によれば、上述したスピンドルモータを備え起
動速度、安定性等の向上した磁気ディスク装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置
を示す分解斜視図。
【図2】上記磁気ディスク装置のスピンドルモータ部分
を拡大して示す断面図。
【図3】上記スピンドルモータの磁気回路部を概略的に
示す平面図。
【図4】上記スピンドルモータのステータの一部を拡大
して示す斜視図。
【図5】巻線部がプレス加工される前のステータコアの
一部を示す斜視図。
【図6】上記巻線部がプレス加工された後のステータコ
アの一部を示す斜視図。
【図7】上記ステータの製造工程および従来のステータ
を概略的に示す側面図。
【図8】上記ステータコアのプレス加工時に用いられる
治具を示す断面図。
【図9】この発明の他の実施の形態に係るスピンドルモ
ータのステータコアの要部を示す斜視図。
【図10】この発明の他の実施の形態に係るスピンドル
モータに用いられたコア形成部材の要部を示す斜視図。
【図11】図10に示すコア形成部材を積層して形成さ
れたステータコアを示す斜視図。
【図12】図12の線A−Aに沿った断面図。
【図13】(a)は、この発明の他の実施の形態に係る
スピンドルモータに用いられた第1のコア形成部材の要
部を示す斜視図。(b)は、上記他の実施の形態に係る
スピンドルモータに用いられた第2のコア形成部材の要
部を示す斜視図。
【図14】図13に示す第1および第2のコア形成部材
を積層して形成されたステータコアを示す斜視図。
【図15】図14の線B−Bに沿った断面図。
【図16】(a)は、この発明の他の実施の形態に係る
スピンドルモータに用いられた第1のコア形成部材の要
部を示す斜視図。(b)は、上記他の実施の形態に係る
スピンドルモータに用いられた第2のコア形成部材の要
部を示す斜視図。
【図17】図16に示す第1および第2のコア形成部材
の配置を示す一部破断側面図。
【図18】図16に示す第1および第2のコア形成部材
を積層して形成されたステータコアの一部破断側面図。
【図19】この発明を実施の形態に係る厚型のスピンド
ルモータを備えた磁気ディスク装置のスピンドルモータ
部分を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
16,16a,16b,16c…磁気ディスク 25…スピンドルモータ 30,62…ハブ 34…磁石 32…ステータ 35…軸受 42…ステータコア 43…環状部 44…巻線部 45…極部 46…コイル 50…コア形成部材 50a…第1のコア形成部材 50b…第2のコア形成部材 53…内側治具 55…外側治具 43a…環状部 44a…巻線形成部 45a…極部形成部 54,56…延出部 58…折曲げ部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心軸線の回りで回転自在に支持されて
    いるとともに、磁石が設けられた内周面を有するロータ
    と、 上記内周面の内側において上記磁石と対向して設けられ
    たステータと、を備え、 上記ステータは、 上記中心軸線と同軸的に設けられた環状部と、環状部か
    ら上記中心軸線に対して放射状に突出した複数の巻線部
    と、各巻線部の延出端に形成されているとともに上記磁
    石と対向した極部と、を有するステータコアと、 上記各巻線部に巻装されたコイルと、を備え、 上記各巻線部は、塑性加工により上記中軸線方向に沿っ
    て押しつぶされ、上記中心軸線の方向に沿った厚みが上
    記環状部および極部よりも薄く形成されていることを特
    徴とするスピンドルモータ。
  2. 【請求項2】 上記ステータコアは、環状に形成された
    板状のコア形成部材を複数枚同軸的に積層し、上記コア
    形成部材を積層して形成された各巻線部を積層方向に沿
    って押しつぶして構成されていることを特徴とする請求
    項1に記載のスピンドルモータ。
  3. 【請求項3】 上記ステータコアは、環状に形成された
    板状のコア形成部材を複数枚同軸的に積層して構成さ
    れ、上記各コア形成部材は、環状部と、環状部から放射
    方向外方に延出し上記巻線部を構成する複数の巻線形成
    部と、巻線形成部の延出端に設けられた極部形成部と、
    を有し、上記各コア形成部材の各巻線形成部は、上記環
    状部の軸方向に沿って塑性加工により予め押しつぶされ
    ていることを特徴とする請求項1に記載のスピンドルモ
    ータ。
  4. 【請求項4】 上記ステータコアの各巻線部は、上記中
    心軸線に対して円周方向に沿った幅が上記塑性加工前の
    幅よりも広くなるように押しつぶされていることを特徴
    とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスピン
    ドルモータ。
  5. 【請求項5】 上記ステータコアは、環状に形成された
    板状の第1および第2のコア形成部材を交互にかつ同軸
    的に積層して構成され、 上記第1のコア形成部材は、環状部と、環状部から外方
    へ放射状に延出した複数の巻線形成部と、各巻線形成部
    の延出端に形成された極部形成部と、を備え、各巻線形
    成部は上記環状部の円周方向に沿って所定の間隔をおい
    て設けられた一対の延出部を有し、 上記第2のコア形成部材は、環状部と、環状部から外方
    へ放射状に延出した複数の巻線形成部と、各巻線形成部
    の延出端に形成された極部形成部と、を備え、各巻線形
    成部は、上記第1のコア形成部材の一対の延出部間の間
    隔とほぼ等しい幅に形成され、 上記第1および第2のコア形成部材を積層して形成され
    たステータコアの各巻線部は、積層方向に沿って押しつ
    ぶされ、上記第2のコア形成部材の各巻線形成部は、第
    1のコア形成部材の対応する巻線形成部の上記延出部間
    に収納されていることを特徴とする請求項1に記載のス
    ピンドルモータ。
  6. 【請求項6】 上記ステータコアは、環状に形成された
    板状の第1および第2のコア形成部材を同軸的に積層し
    て構成され、 上記第1のコア形成部材は、環状部と、環状部から外方
    へ放射状に延出した複数の巻線形成部と、各巻線形成部
    の延出端に形成された極部形成部と、を備え、各巻線形
    成部は、塑性加工により板厚方向に押しつぶされて薄く
    形成されているとともに、上記環状部の円周方向に沿っ
    た両端部が上記環状部の軸方向に折曲げられて一対の折
    曲げ部を形成し、 上記第2のコア形成部材は、環状部と、環状部から外方
    へ放射状に延出した複数の巻線形成部と、各巻線形成部
    の延出端に形成された極部形成部と、を備え、 上記第1および第2のコア形成部材は、2枚の第1のコ
    ア形成部材間に少なくとも1枚の第2のコア形成部材を
    挟んで積層され、第2のコア形成部材の各巻線形成部は
    第1のコア形成部材の各巻線形成部の両折曲げ部間に位
    置していることを特徴とする請求項1に記載のスピンド
    ルモータ。
  7. 【請求項7】 中心軸線の回りで回転自在に支持されて
    いるとともに、磁石が設けられた内周面を有するロータ
    と、上記内周面の内側において上記磁石と対向して設け
    られたステータと、を備えたスピンドルモータの製造方
    法において、 環状部と、上記環状部から上記中心軸線に対して外方に
    向かって放射状に延出した複数の巻線部と、各巻線部の
    延出端に形成されているとともに上記磁石に対向する極
    部と、を有するほぼ環状のステータコアを形成し、 塑性加工により、上記各巻線部を上記中軸線方向に沿っ
    て押しつぶして、上記中心軸線の方向に沿った各巻線部
    の厚みを上記環状部および極部よりも薄くし、 押しつぶされた上記各巻線部にコイルを巻装してステー
    タを構成する、 ことを特徴とするスピンドルモータの製造方法。
  8. 【請求項8】 環状に形成された板状のコア形成部材を
    複数枚同軸的に積層して上記ステータコアを構成し、上
    記コア形成部材を積層して形成された各巻線部を積層方
    向に沿って押しつぶすことを特徴とする請求項7に記載
    のスピンドルモータの製造方法。
  9. 【請求項9】 上記ステータコアの上記環状部の内周面
    に当接した外周面を有する内側治具により上記環状部の
    内周面を保持し、上記極部の外面に当接した内周面と上
    記内周面から突出しているとともに上記巻線部間の隙間
    に挿入されて上記環状部の外周面に当接した複数の突出
    部とを有するほぼ円筒状の外側治具により上記極部を保
    持した状態で、上記各巻線部を押しつぶすことを特徴と
    する請求項7または8に記載のスピンドルモータの製造
    方法。
  10. 【請求項10】 磁気ディスクと、 上記磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、 上記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行なう記録
    再生手段と、を備え、 上記スピンドルモータは、中心軸線の回りで回転自在に
    設けられているとともに磁石が配置された内周面を有
    し、上記磁気ディスクを支持したロータと、 上記内周面の内側において上記磁石と対向して設けられ
    たステータと、を備え、 上記ステータは、 上記中心軸線と同軸的に設けられた環状部と、環状部か
    ら上記中心軸線に対して放射状に突出した複数の巻線部
    と、各巻線部の延出端に形成されているとともに上記磁
    石と対向した極部と、を有するステータコアと、 上記各巻線部に巻装されたコイルと、を備え、 上記各巻線部は、塑性加工により上記中心軸線方向に沿
    って押しつぶされ、上記中心軸線の方向に沿った厚みが
    上記環状部および極部よりも薄く形成されていることを
    特徴とする磁気ディスク装置。
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