KR100455000B1

KR100455000B1 - 이너로터모터 및 디스크장치

Info

Publication number: KR100455000B1
Application number: KR10-2001-0084219A
Authority: KR
Inventors: 와우께도모꾸니
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2004-11-06
Also published as: US7187092B2; US20020089246A1; CN1365174A; CN1225829C; KR20030009033A; EP1221757A1

Abstract

(과제) 제조비용의 삭감을 도모하면서 장치의 소형화ㆍ경량화를 도모하고, 모터 회전의 안정성을 유지하며 디스크장치의 동작 안정성을 향상시키는 것이다.

(해결수단) 원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서, 스테이터가 로터의 중심에 대하여 180° 이내의 범위에 배치된다.

Description

이너로터모터 및 디스크장치{INNER ROTOR MOTOR AND DISK DEVICE}

본 발명은 예를 들면 플로피 디스크 구동장치 등에 사용되는 매체회전 구동용 박형 이너로터모터에 이용하기 적합한 기술에 관한 것이다.

플로피 디스크장치 등의 디스크장치는 퍼스널 컴퓨터를 비롯하여 오피스 컴퓨터나 워드프로세서 등에 널리 이용되고 있으며, 그 보급은 괄목할만하다. 이 종류의 디스크장치는, 예를 들면 도 10 에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다.

이것을 동일 도면에 기초하여 개략설명하면, 도면에 있어서 부호 101 로 나타내는 것은 디스크 회전중심으로서의 스핀들센터 (102) 를 갖는 섀시로서, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터 등의 기기 케이싱체 (도시하지 않음) 내에 수납되어 있으며, 전체가 전방과 상방에 개구하여 디스크 카트리지 (103) 가 면하는 수납공간을 갖는 유저(有底)상자에 의하여 형성되어 있다.

상기 섀시 (101) 의 후단부에는 헤드 캐리지 이송용 스테핑모터 (124) 와, 이 스테핑모터 (124) 에 의하여 전후방향으로 전진후퇴가 자유롭게 구성되는 헤드 캐리지가 형성되어 있다. 이 헤드 캐리지의 선단부에는 디스크상의 기록정보의 판독을 행하는 제 1 헤드 (130) 가 지지되어 있으며, 후방상단부에는 상기 제 1 헤드 (130) 에 대응하는 제 2 헤드 (131) 를 갖는 헤드 아암 (132) 이 탄성체를 통하여 요동이 자유롭게 장착되어 있다. 이 헤드 아암 (132) 은 상기 제 2 헤드 (131) 가 상기 제 1 헤드 (130) 에 접근하는 방향으로 탄성지지되어 있다. 이 예의 디스크장치에는 상기 디스크 카트리지 (103) 를 삽입발출이 자유롭게 지지하는 카트리지 홀더 (136) 와, 상기 디스크 카트리지 (103) 의 셔터를 개폐하는 기구가 설치되어 있다.

그런데, 이 종류의 디스크장치에는 최근의 박형화에 따르기 위하여, 디스크 회전용 모터로서 도 11a 및 11b 에 나타내는 바와 같은 이너로터모터를 구비한 것이 채용되어 있다.

이것은 원주방향으로 연재(延在)하는 고리형상 요크 (161) 및 이 요크 (161) 의 내주면에 방사형상으로 설치되고, 또한 코일 (162) 이 감긴 다수의 코어 (163) 를 갖는 스테이터 (164) 와, 이 스테이터 (164) 의 내주부에 회전이 자유롭게 설치되어 코어 (163) 에 대향하는 고리형상 마그넷 (165) 을 갖는 로터 (166) 로 이루어지는 것이다. 또한, 도면중 부호 168 은 베어링 (169) 을 내장하는 유지부 (170) 가 실장된 회로기판, 171 은 이 회로기판 (168) 상의 유지부 (170) 에 베어링 (169) 을 통하여 회전이 자유롭게 축지지되어 상하방향으로 연재하는 축선을 갖는 로터 고정용 회전축이다. 또한, 이 이너로터모터의 로터 (166) 는 디스크 척킹용 마그넷 (도시하지 않음) 과 디스크 척킹용 회전운동 레버 (도시하지 않음) 를 갖는 턴테이블로서 기능한다.

이 종류의 이너로터모터용 스테이터에 있어서는, 요크 (161) 와 코어 (163) 가 헤드 (130, 131) 의 이동위치를 제외하고 원형 로터 (166) 의 거의 전체둘레를 둘러싸도록 설치되어 있으며, 이들 자기특성 등의 요청으로, 섀시 (101) 등을 구성하는 아연도금 강판에 비하여 비용이 비싼 규소강 등으로 형성되어 있다.

그러나, 이 종류의 디스크장치에 있어서는, 그 제조비용을 삭감하고자 하는 부단한 요구가 존재하는 동시에, 장치의 소형화ㆍ경량화의 요구도 여전히 강하였다.

이로 인하여, 본 발명자는 이너로터모터용 스테이터에 있어서 비용이 비싼 규소강으로 이루어지는 요크 (161) 와 코어 (163) 의 면적을 삭감하고자 하는 요구가 있었던 것으로 생각한다.

그런데, 상기 요구에 따라 요크 (161) 와 코어 (163) 를 삭감한 경우에는, 로터 (166) 에 대한 자기적 상호작용이 원주방향에 대하여 불균일하게 되어, 디스크의 동작안정성을 유지할 수 없게 될 가능성이 있었다.

또한, 플로피 디스크 구동장치 등에 있어서는, 소형화ㆍ경량화를 도모한 경우 플로피 디스크 등의 미디어에 대한 자기정보의 기입ㆍ판독출력을 행하는 자기헤드가 로터의 마그넷에 접근해 버리는 점 등에 의하여, 로터 (166) 의 마그넷에서 자기헤드로의 자속에 의하여 자기정보의 기입ㆍ판독출력에 영향을 줄 가능성이 높아진다는 문제가 존재하였다.

또한, 로터 (166) 의 자극에서 섀시 (101) 로 자속이 들어감으로써 로터 (166) 와 섀시 (101) 사이에 힘이 작용하여, 결과적으로 로터 (166) 에는 섀시 (101) 에 누르는 방향으로 스러스트힘이 작용하여, 로터 (166) 의 회전성이 악화될 가능성이 있는데다, 동시에 이 섀시 (101) 에 누르는 방향으로의 스러스트힘이 너무 약하면 로터 (166) 의 회전안정성이 악화되기 때문에, 이것을 적절한 범위로 제어하려는 요구가 존재하였다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 이하의 목적을 달성하고자 하는 것이다.

① 제조비용의 삭감을 도모할 것.

② 장치의 소형화, 경량화를 도모할 것.

③ 모터회전의 안정성을 유지할 것.

④ 디스크장치의 동작안정성을 향상시킬 것.

⑤ 로터주변에 위치하는 자기헤드 등에 대한 로터로부터의 자속의 영향을 저감시킬 것.

⑥ 로터와 관련된 스러스트힘을 제어할 것.

도 1 은 본 발명과 관련된 이너로터모터 및 디스크장치의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.

도 2a 는 도 1 에 있어서의 이너로터모터의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 단면화살표시도, 도 2b 는 2a 에 있어서의 마그넷부 (25) 부근을 나타내는 확대단면도이다.

도 3 은 도 1 에 있어서의 스테이터 (3) 를 나타내는 평면도이다.

도 4 는 도 1 에 있어서의 스테이터 코어 (31) 를 나타내는 평면도이다.

도 5 는 도 1 에 있어서의 마그넷부 (25) 와 자극티스 (33~38) 의 관계를 나타내는 모식평면도이다.

도 6 은 도 1 에 있어서의 이너로터모터의 자기실드를 나타내는 Ⅵ-Ⅵ 단면화살표시도이다.

도 7 은 종래의 모터에 있어서의 마그넷부 (25) 와 자극티스 (133~136) 의 관계를 나타내는 모식평면도이다.

도 8 은 본 발명과 관련된 자기실드 및 자기밸런서의 다른 실시형태를 나타내는 평면도이다.

도 9 는 본 발명과 관련된 자기밸런서의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.

도 10 은 종래의 디스크장치를 나타내는 모식사시도이다.

도 11a 는 종래의 이너로터모터를 나타내는 평면도, 도 11b 는 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 섀시 2 로터

3 스테이터 4 자기베드부

5 위치제어부 6 기판

7 자기밸런서 8 자기실드

8a 로터대향면 8b 상단

9 자기밸런서 9a 로터대향면

9b 상단 11, 12, 13, 14, 15, 16 노치

25 마그네트부 25n, 25s 자극

26 상면 31 스테이터코어

32 요크부 33∼38 자극티스(magnetic pole teeth)

33a∼38a 코일 33b∼38b 선단부

33c∼38c 권선부 33d∼33d 로터대향면

33f∼38f 기단(基端)중심

33g∼38g 원주방향 중심위치

71∼76 자기밸런서부 71a∼76a 로터대향면

71b∼76b 상단 77, 81, 91카트리지 지지부

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 이너로터모터는 원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서,

상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위에 배치됨으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명에 있어서, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 90° 이내의 범위에 배치되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는, 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되어 이루어지는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 자기밸런서는 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체가 되어 이루어지는 수단을 채용할 수도 있다.

또한, 상기 자기밸런서가 상기 로터의 원주방향으로 분단된 복수의 부분으로 이루어져 있으므로, 이 자기밸런서 및 섀시를 프레스절곡에 의하여 형성할 때에 섀시의 바닥면에 영향을 미치는 응력을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 자기밸런서에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합과, 상기 스테이터의 자극티스에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합이 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자극티스의 배치가, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 것이 가능하다.

또한, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭위치에 설치된 상기 자기밸런서와 상기 자기티스에 있어서, 상기 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이가 각각 동일하게 설정되는 경우가 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 자극티스가 6개 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 디스크장치에 있어서는, 상기에 기재된 이너로터모터를 구비할 수 있다.

본 발명의 이너로터모터는 스테이터가 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위에 배치됨으로써, 종래의 이너로터모터와 같이 로터의 전체둘레에 걸쳐 스테이터가 설치되는 구조에 비하여, 스테이터 코어의 면적을 대략 절반 이하로 삭감하는 것이 가능하게 되므로, 예를 들면 규소강판으로 이루어지는 스테이터 코어에 드는 비용이나 코일의 권선 등의 비용을 삭감하여, 이너로터모터의 제조비용을 삭감할 수 있다. 동시에, 로터의 전체둘레에 스테이터가 설치된 경우에 비하여, 모터장착에 필요한 면적을 삭감하여 소형화하는 것이 가능한 동시에, 자극티스의 개수를 삭감할 수 있으므로 경량화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 이 스테이터는 연속하여 중심각의 180° 이내에 배치되는 상태 이외에, 사이에 간격을 갖는 복수의 스테이터가 위치하는 부분의 중심각의 총합이 180° 이내이면 된다.

또한, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 90° 이내의 범위에 배치됨으로써, 한층 더 제조비용의 삭감, 경량화, 소형화를 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되어 이루어짐으로써, 로터의 편측에만 스테이터를 배치하고 로터의 편측으로부터만 구동시킨 경우에도, 로터에 작용하는 힘을 로터의 회전축에 대하여 밸런스 좋게 대칭으로 할 수 있으므로, 로터의 회전구동 안정성을 유지하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 자기밸런서는 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체가 되어 이루어짐으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시의 제조시에 있어서, 로터하측 위치부분을 프레스펀칭에 의하여 로터장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써, 자기밸런서와 섀시를 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 자기밸런서로서 별도의 부재를 장착하는 경우에 비하여, 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에, 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 자기밸런서가 상기 로터의 원주방향으로 분단된 복수의 부분으로 이루어짐으로써, 상기와 같이, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시를 절곡시켜 일으켜세우는 가공시에, 섀시에 있어서의 로터가 장착되는 면에 주는 영향을 억제하여 변형 등을 방지할 수 있다. 또한, 로터의 원주방향으로 이간하여 설치되는 자극티스에 대하여 자기적 밸런스를 설정할 때, 이 자기밸런서의 배치에 있어서의 자극티스에 대한 대칭성을 용이하게 실현할 수 있게 된다.

본 발명의 자기밸런서에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합과, 상기 스테이터의 자극티스에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합이 동일하게 설정됨으로써, 자기밸런서와 자극티스가 로터에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것이 더 용이하게 된다. 구체적으로는, 예를 들면 자기밸런서가 상기 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이의 합과, 상기 스테이터의 자극티스가 상기 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이의 합이 동일하게 설정되는 수단을 채용할 수 있다.

또한, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자극티스의 배치가, 상기 로터의 회전중심에 대하여 대칭으로 설정됨으로써, 자기밸런서와 자극티스가 로터에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것을한층 더 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭위치에 설치된 상기 자기밸런서와 상기 자기티스에 있어서, 상기 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이가 각각 동일하게 설정됨으로써, 자기회로 설계상 자기밸런서와 자극티스가 로터에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것을 한층 더 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 자극티스가 6개 설치됨으로써 3상(相)의 이너로터모터에 적응하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 있어서는, 상기 자기밸런서에 있어서의 섀시로부터의 높이가 로터의 회전동작 안정성에 주는 영향을 고려하여 설정되는 동시에, 이 자기밸런서의 선단에는 다른 부분보다 높게 설정되어 로터의 회전면에서 돌출한 카트리지 지지부가 형성되고, 이로 인하여 플로피 디스크 등의 디스크 카트리지가 로터에 맞닿지 않도록 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 이너로터모터는 원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서,

상기 로터의 주위에, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위로서 배치되어 이루어지는 부분과,

상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 배치되어 이루어지는 부분을 가짐으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명에 있어서, 상기 자기실드는 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체가 되어 이루어지는 수단을 채용할 수도 있다.

본 발명은 상기 자기실드와 상기 로터원주의 거리가 상기 자기실드 중앙부에 비하여 상기 자기실드 양단부에서 커지는 상태로 설정되는 것이 가능하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 자기실드가 상기 로터원주의 접선방향으로 연재하는 직선형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자기실드에 있어서의 상기 로터 원주방향 길이가 상기 로터의 자극에 있어서의 2개분의 원주방향 길이보다 짧게 설정되어 이루어지는 것이 가능하다.

본 발명에 있어서는, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되어 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기실드의 배치가 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 수단을 채용할 수 있다.

본 발명의 디스크장치에 있어서는, 상기에 기재된 이너로터모터와 자기헤드를 구비하며,

상기 자기실드가 상기 로터로부터 자기헤드로의 자속을 차단하여 이루어질 수 있다.

본 발명은, 스테이터가 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위에 배치됨으로써, 종래의 이너로터모터와 같이 로터의 전체둘레에 걸쳐 스테이터가 설치되는 구조에 비하여, 스테이터 코어의 면적을 대략 절반 이하로 삭감하는 것이 가능하게 되므로, 예를 들면 규소강판으로 이루어지는 스테이터 코어에 드는 비용이나 코일의 권선 등의 비용을 삭감하여, 이너로터모터의 제조비용을 삭감할 수 있다. 동시에, 로터의 전체둘레에 스테이터가 설치된 경우에 비하여, 모터장착에 필요한 면적을 삭감하여 소형화하는 것이 가능하게 되고, 자극티스의 개수를 삭감할 수 있으므로 경량화를 도모하는 것이 가능하게 되는 동시에, 이 상태에서 상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 배치되어 이루어지는 부분을 가짐으로써, 로터의 근방에 자기헤드 등을 형성한 경우에, 이 자기헤드 등과 로터 사이에 자기실드가 위치함으로써, 로터로부터 자기헤드 등으로의 자속을 차단하여 자기헤드 등에 대한 로터의 자극으로부터의 영향을 저감할 수 있게 된다. 이로 인하여, 자기헤드 등을 로터에 더욱 접근하여 형성할 수 있게 되어, 한층 더 소형화를 추진할 수 있다.

또한, 자기실드는 이 자기실드가 로터로부터의 자속을 차단하는 구성으로서, 자기헤드 이외에도 로터로부터의 자속에 의하여 영향을 받는 것이면 다른 구성에 대해서도 적응할 수 있다.

또한, 본 발명의 자기실드는 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체가 되어 이루어짐으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시의 제조시에 있어서, 로터하측 위치부분을 프레스펀칭에 의하여 로터장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써, 자기실드와 섀시를 동시에 설치할 수 있다.이로 인하여, 자기실드로서 별도의 부재를 장착하는 경우에 비하여 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에, 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.

본 발명은, 상기 자기실드와 상기 로터원주와의 거리가 상기 자기실드 중앙부에 비하여 상기 자기실드 양단부에서 커지는 상태로 설정됨으로써, 자기실드의 길이치수 즉 로터 원주방향에 대한 치수가 로터의 자극 (마그넷) 의 원주방향 길이의 짝수배와 일치하지 않는 경우에도, 회전하는 로터의 마그넷에서 자기실드로 들어가는 자속을 점근적으로 증감시킬 수 있으므로, 코깅을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 자기실드가 상기 로터원주의 접선방향으로 연재하는 직선형상으로 형성됨으로써, 이 자기실드 및 섀시를 프레스절곡에 의하여 형성할 때에 섀시의 바닥면에 영향을 미치는 응력을 저감할 수 있어, 형성시의 치수정확성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 자기실드에 있어서의 상기 로터 원주방향 길이가 상기 로터에 있어서의 2개의 자극의 원주방향 길이보다 짧게 설정되어 이루어짐으로써, 자기실드에 대응하여 섀시의 바닥부에 형성되는 노치부분을 필요이상으로 크게 하는 일이 없어지므로, 섀시의 강도를 소정상태로 유지하는 동시에, 로터에서 섀시 바닥부로 들어가는 자속량을 용이하게 설정할 수 있게 된다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되어 이루어짐으로써, 로터의 편측에만 위치하는 자기실드를 설치하여 로터로부터의 자속을 차단한 경우에도, 로터에 작용하는 힘을 로터의 회전축에 대하여 밸런스 좋게 대칭으로 할 수 있으므로, 로터의 회전구동 안정성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기실드의 배치가 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정됨으로써, 상기 자기밸런서에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합과, 상기 자기실드에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합을 동일하게 설정할 수 있고, 이로써 자기밸런서와 자기실드가 로터에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것을 한층 더 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭 위치에 설치된 상기 자기밸런서와 상기 자기실드에 있어서, 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이가 각각 동일하게 설정됨으로써, 자기회로 설계상 자기밸런서와 자기실드가 로터에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것을 한층 더 용이하게 할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 상기 자기실드 및 자기밸런서에 있어서의 섀시로부터의 높이가, 자속의 차단상태 및 로터의 회전동작 안정성에 주는 영향을 고려하여 설정되는 동시에, 이들 자기실드 및 자기밸런서의 선단에는 다른 부분보다 높게 설정되어 로터의 회전면에서 돌출한 카트리지 지지부가 형성되고, 이로써 플로피 디스크 등의 디스크 카트리지가 로터에 맞닿지 않도록 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 이너로터모터는 원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위에 배치되며,

상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시에는, 상기 로터의 자극의 회전위치 하측에 상기 로터와 상기 섀시 사이에 작용하는 힘을 설정하기 위한 상호작용 설정수단이 설치됨으로써 상기 과제를 해결하였다.

본 발명에 있어서, 상기 상호작용 설정수단이 섀시에 형성된 노치로 되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 노치가 복수개 형성되고, 이 노치가 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 수단을 채용할 수도 있다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되고, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 설치되어 이루어지는 것, 및 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기실드에 접하여 설치되어 이루어지는 것이 더욱 바람직하며, 또한 본 발명에 있어서는 자기실드가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 설치되어 이루어지는 수단이나, 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 수단을 채용할 수도 있다.

또한, 상기 노치가 상기 로터 회전위치 외측까지 연속되고, 이 노치의 내부에는 상기 스테이터에 있어서의 상기 코일의 일부가 수용되어 이루어질 수 있다.

본 발명은, 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시에는 상기 로터의 자극의 회전위치 하측에 상호작용 설정수단으로서의 노치가 형성됨으로써, 상기 로터의 자극에서 상기 섀시로 들어가는 자속의 양을 소정값으로 설정하고, 로터와 섀시 사이에 작용하는 힘을 적절한 상태로 설정함으로써, 로터에 작용하는 스러스트힘을 원하는 상태로 하여, 로터에 섀시를 향한 스러스트힘이 과잉으로 작용하여 회전성이 열화되는 것, 및 로터에 섀시를 향하는 스러스트 힘이 너무 약하여 회전안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 노치가 복수개 형성되고, 이 노치가 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 수단을 채용함으로써, 로터의 자극에서 섀시로 들어가는 자속이 로터회전중심에 대하여 대칭인 상태가 되도록 설정하고, 로터에 작용하는 로터회전중심에 대하여 대칭으로 설정하여, 로터의 회전안정성을 유지할 수 있게 된다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 설치되어 이루어는 것, 및 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어짐으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시의 제조시에 있어서, 로터하측 위치부분을 프레스펀칭에 의하여 로터장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써, 자기밸런서, 노치 및 섀시를 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 자기밸런서로서 별도의 부재를 장착하는 경우에 비하여 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에, 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기실드에 접하여 설치되어 이루어지는 것이 더욱 바람직하고, 또한 본 발명에 있어서는, 자기실드가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어짐으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시의 제조시에 있어서, 로터하측 위치부분을 프레스펀칭에 의하여 로터장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써 자기실드, 노치 및 섀시를 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 자기실드로서 별도의 부재를 장착하는 경우에 비하여 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에, 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 설치되어 이루어지는 수단이나, 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어짐으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시의 제조시에 있어서, 로터하측 위치부분을 프레스펀칭에 의하여 로터장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써 자기밸런서, 노치 및 섀시를 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 자기밸런서로서 별도의 부재를 장착하는 경우에 비하여 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에, 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 노치가 상기 로터 회전위치 외측까지 연속되고, 이 노치의 내부에는 상기 스테이터에 있어서의 상기 코일의 일부가 수용되어 이루어짐으로써,스테이터의 자극티스 및 각 자극티스가 접속되어 있는 요크부에 비하여, 코일의 권선부의 두께가 두껍게 되어 있으므로, 이 코일부분을 노치내부에 위치시킴으로써 이너로터모터의 두께치수를 삭감하여 소형화할 수 있게 된다.

동시에, 자극티스 선단의 로터 대향면이 로터의 자극보다 섀시 바닥면측에 위치함으로써, 후술하는 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 에는 스테이터 (3) 와의 사이에서 섀시 (1) 바닥면을 향하는 힘 (F3) 이 작용하여, 로터의 회전을 안정화시키는 것, 및 이 힘 (F3) 을 설정함으로써, 로터 회전축에 있어서의 스러스트힘의 증대에 의한 마찰 등의 영향으로 구동성이 저해되지 않도록 할 수 있다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명과 관련된 이너로터모터 및 디스크장치의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 은 본 실시형태에 있어서의 디스크장치의 일부를 나타내는 평면도로서, 도면에 있어서 부호 1 은 디스크장치의 케이싱체의 일부를 구성하는 섀시이다.

본 실시형태의 디스크장치는 플로피 디스크 드라이브 (FDD : Floppy Disk Drive) 로서 이용된 것의 한 예이다.

아연도금 강판 등으로 이루어지는 섀시 (1) 에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자기기록매체 (디스크) 를 회전시키는 이너로터모터에 있어서의 로터 (2) 와 스테이터 (3), 및 디스크로부터 자기신호를 판독출력ㆍ기입을 행하기 위한 자기헤드부 (4), 자기헤드부 (4) 의 위치제어를 행하는 위치제어부 (5), 위치제어부 (5) 및 이너로터모터의 구동제어를 행하는 제어부로서의 기판 (6), 자기밸런서 (7), 자기실드 (8), 자기밸런서 (9) 가 설치되어 있다.

도 2a 는 도 1 에 있어서의 이너로터모터의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 단면화살표시도, 도 2b 는 도 2a 에 있어서의 마그넷부 (25) 부근을 나타내는 확대단면도이다.

로터 (2) 는 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 섀시 (1) 의 바닥면에 고정된 스핀들센터 (21) 를 회전중심으로 하여 볼베어링 (22, 22) 등에 의하여 섀시 (1) 의 바닥면과 평행한 면을 따라 회전가능하게 지지된 원판부 (23) 와, 이 원판부 (23) 의 상면으로 돌출되어 플로피 디스크의 걸어맞춤구멍과 걸어맞춰 회전구동력을 전달하는 걸어맞춤볼록부 (24) 와, 원판부 (23) 의 둘레부에 두께를 가지고 설치되며 원주형상으로 복수의 자극을 형성하도록 착자(着磁)된 마그넷부 (25) 로 이루어지는 구성으로 되어 있다.

마그넷부 (25) 에는 도 1, 도 5 에 나타내는 바와 같이, N 극과 S 극이 원주방향으로 교대로 배치되어 있으며, 이들 자극의 총수가 예를 들면 16극으로 되어 있다. 즉, 회전중심 (21) 에 대하여 22.5° 씩 자극 (25n, 25s, ㆍㆍㆍ) 이 교대로 형성되어 있다.

스테이터 (3) 는 도 1, 도 2, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 요크부 (32) 와 이 요크부 (32) 에 의하여 연결된 6 개의 자극티스 (33, 34, 35, 36, 37, 38) 로 이루어지는 스테이터 코어 (31) 에, 각각의 자극티스 (33~38) 에 권선이 이루어져 코일 (33a~38a) 이 설치되어 있다. 스테이터 (3) 는 요크부분 (32) 에 의하여 섀시 (1) 에 장착되어 있으며, 코일 (33a~38a) 이 로터 (2) 의 회전 하측위치에서 그 측방으로 형성된 섀시 (1) 의 노치 (11) 에 대응하도록 위치되어 있다.

노치 (11) 는 스테이터 코어 (31) 가 섀시 (1) 에 장착되는 위치에서 코일 (33a~38a) 이 그 내부에 수납가능한 형상으로 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 회전위치 하측위치까지 형성된다. 여기서, 이 노치 (11) 의 형상은 후술하는 노치 (12, 13, 14) 와의 위치관계상, 섀시 (1) 의 강도를 고려하여 코일 (33a~38a) 이 수용가능한 정도로 설정된다.

또한, 이 노치 (11) 의 로터 (2) 회전위치 하측위치에 있어서의 윤곽형상은 후술하는 노치 (12) 에 있어서의 로터 (2) 회전위치 하측위치에 있어서의 윤곽형상에 대하여 회전중심 (21) 에 대하여 대칭이 되도록 설정된다. 이 형상설정과 함께, 후술하는 스테이터 코어 (31) 와 자기밸런서 (7) 의 형상의 설정을 행함으로써, 마그넷부 (25) 로부터의 자속이 섀시 (1) 바닥면에 들어감으로써 로터 (2) 에 작용하는 하향의 스러스트힘을 스테이터 (3) 와 자기밸런서 (7) 를 통과하는 직선방향에서 설정할 수 있게 된다.

동일하게 하여, 노치 (13) 과 노치 (14) 에 있어서는, 로터 (2) 회전위치 하측위치의 윤곽형상이 각각 회전중심 (21) 에 대하여 대칭인 형상으로 설정된다. 이 형상설정과 함께 후술하는 자기실드 (8) 와 자기밸런서 (9) 의 형상을 설정함으로써, 마그넷부 (25) 로부터의 자속이 섀시 (1) 바닥면에 들어감으로써 로터 (2) 에 작용하는 하향의 향한 스러스트힘을 자기실드 (8) 와 자기밸런서 (9) 를 통과하는 직선방향에서 설정할 수 있게 된다.

이들 노치 (11, 12, 13, 14) 는 로터 (2) 와 섀시 사이에 작용하는 힘을 설정하는 상호작용 설정수단을 구성하고 있다. 또한, 이 상호작용의 설정은 노치 (11, 12, 13, 14) 뿐만 아니라, 후술하는 자극티스 (33~38), 자기실드 (8), 자기밸런서 (7, 9) 의 형상도 포함하여 행해진다.

다음으로 이 스테이터 코어 (31) 의 형상에 대하여 설명한다.

스테이터 코어 (31) 는 규소강판으로 이루어지며, 도 1 ~ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 자극티스 (33~38) 에는 각각 코일 (33a~38a) 에서 로터 (2) 측으로 뻗어나와 형성되는 선단부 (33b~38b) 와, 코일 (33a~38a) 이 형성되는 각 권선부 (33c~38c) 가 형성된다.

각 권선부 (33c~38c) 는 그 연재하는 전체길이에 걸쳐 균일한 폭치수로 설정된다. 선단부 (33b~38b) 는 각 권선부 (33c~38c) 보다 폭넓게 형성되는 동시에, 이 선단부 (33b~38b) 에는 로터 대향면 (33d~38d) 이 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 대략 등간격으로 대향하도록 평면에서 보아 원호형상으로 형성되어 있다.

스테이터 코어 (31) 는 선단부 (33b~38b) 가, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 비하여 낮은 위치에 형성된다. 즉, 선단부 (33b~38b) 의 높이방향 (로터 (2) 의 회전축선을 따른 방향) 의 중심위치는 마그넷부 (25) 의 높이방향 중심위치보다 섀시 (1) 의 바닥면측에 위치해 있다. 동시에, 코일 (33a~38a) 이 섀시 (1) 의 노치 (11) 내부에 위치해 있다.

이 선단부 (33b~38b) 와 마그넷부 (25) 의 높이방향 중심위치의 어긋남값의설정은 후술하는 자기밸런서 (7) 의 높이설정과 마찬가지로, 로터 (2) 의 회전안정성을 유지하기 위한 하향의 (섀시 (1) 측으로의) 스러스트 하중을 설정하도록 행해진다.

각 자극티스 (33~38) 에 있어서는, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 그 선단의 로터 대향면 (33d~38d) 이 로터 (2) 의 회전중심 (21) 과 일치하는 점에 대하여 등거리가 되도록 반경 (R1) 의 원호형상으로 설정된다. 또한, 이들 로터 대향면 (33d~38d) 의 원주방향에 있어서의 피치 (P1) 가 각각 동일하게 설정된다. 이 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 는 즉, 이웃하는 로터 대향면 (33d~38d) 의 원주방향 중심위치 (33g~38g) 끼리의 간격을 회전중심 (21) 에 있어서의 각도로 나타낸 것이다. 이 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 는 예를 들면 15°로 설정된다.

여기서, 양단의 로터 대향면 (33d) 및 로터 대향면 (38d) 의 원주방향 중심위치끼리의 간격을 회전중심 (21) 에 있어서의 각도로 나타낸 값 (Q) 이 로터 (2) 의 회전중심 (21) 과 일치하는 점에 대하여 중심각이 75°로 설정되게 된다.

요크부 (32) 에 있어서는, 각 자극티스 (33~38) 가 접속되는 측, 즉 로터 (2) 에 대향하는 측의 면 (32a) 이 평면에서 보아 원호를 그리듯이 설정되어 있으며, 이 면 (32a) 은 도 4 에 나타내는 바와 같이 로터 (2) 의 회전중심 (21) 과 일치하는 점보다 스테이터 (3) 에서 떨어진 위치에 설정된 점 (39) 을 중심으로 하는 반경 (R2) 의 원호형상으로 설정되어 있다. 동시에, 이 면 (32a) 에 접속된 자극티스 (33) 및 자극티스 (38) 의 기단중심 (33f, 38f) 은 각각 회전중심 (21) 으로부터 동일한 위치에 설정된다. 또한, 자극티스 (34) 및 자극티스 (37) 의 기단중심 (34f, 37f) 은 각각 회전중심 (21) 으로부터 동일한 위치에 설정되며, 자극티스 (35) 및 자극티스 (36) 의 기단중심 (35f, 36f) 은 각각 점 (21) 으로부터 동일한 위치에 설정되어 있다. 즉, 스테이터 코어 (31) 의 형상은 회전중심 (21) 및 점 (39) 을 통과하는 직선 (L1) 에 대하여 선대칭으로 설정되어 있다.

또한, 각 자극티스 (33~38) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 그 기단중심 (33f~38f) 의 피치 (P2) 가 각각 동일하게 설정된다. 이 기단중심 (33f~38f) 의 피치 (P2) 는, 바꿔 말하면 이웃하는 자극티스 (33~38) 의 기단에 있어서의 면 (32a) 을 따른 원주방향 중심위치끼리의 간격을 점 (39) 에 있어서의 각도로 나타낸 것이다. 이 기단중심 (33f~38f) 의 피치 (P2) 는 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 보다 작은 값으로, 예를 들면 7°로 설정된다.

여기서, 기단중심 (33f~38f) 의 피치 (P2) 는 이웃하는 자극티스 (33~38) 의 연재하는 방향끼리가 이루는 각중 적어도 한 값이, 이웃하는 자극티스 (33~38) 의 로터 대향면 (33d~38d) 과 로터 (2) 의 회전중심 (21) 을 이은 직선끼리가 이루는 각보다 작게 되도록 설정되어 있다. 즉, 각각의 자극티스 (33~38) 에 있어서, 그 기단중심 (33f~38f) 과 로터 대향면 (33d~38d) 의 원주방향 중심위치 (33g~38g) 를 각각 이은 직선을 연장하여 교차된 점 (39) 에 있어서의 각도중 적어도 한 값 (P2) 이 로터 대향면 (33d~38d) 의 원주방향 중심위치 (33g~38g) 와 회전중심 (21) 을 이은 선이 이루는 각 (P1) 보다 작은 값으로 설정되어 있다.

여기서, 점 (39) 은 로터 (2) 의 외측위치가 되도록 설정되어 있다.

또한, 각 자극티스 (33~38) 에 있어서는 그 연재하는 방향으로 등폭이 되는 각 권선부 (33c~38c) 가, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각각의 기단중심 (33f~38f) 및 점 (39) 을 통과하는 직선상에 연재하도록 형성된다. 도면에 있어서는, 자극티스 (38) 에 있어서의 권선부 (38c) 와, 기단중심 (38f) 과 점 (39) 을 통과하는 직선의 관계를 나타내고 있다.

이렇게 피치 (P1, P2) 를 설정함으로써, 각 자극티스 (33~38) 에 있어서의 권선부 (33c~38c) 의 길이 (L33~L35) 및 (L36~L38) 가 각각 상이하게 설정된다. 즉, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 권선부 (33c) 의 길이 (L33) 가 권선부 (34c) 의 길이 (L34) 보다 길게, 권선부 (34c) 의 길이 (L34) 가 권선부 (35c) 의 길이 (L35) 보다 길게 설정되는 동시에, 권선부 (33c) 의 길이 (L33) 가 권선부 (38c) 의 길이 (L38) 와 동일하게, 권선부 (34c) 의 길이 (L34) 가 권선부 (37c) 의 길이 (L37) 와 동일하게, 권선부 (35c) 의 길이 (L35) 가 권선부 (36c) 의 길이 (L36) 와 동일하게 되도록 설정되어 있다. 바꿔 말하면,

L33 = L38 ＞ L34 = L37 ＞ L35 = L36

이 되도록 설정되어 있다.

코일 (33a~38a) 에 있어서는, 각각의 권선의 턴수 (N33~N35) 및 (N36~N38) 가 각각 상이하게 설정되어 있다. 이들 턴수 (N33~N38) 는 각각 권선부 (33c~38c) 의 길이 (L33~L38) 에 비례하게 설정할 수 있으며, 예를 들면 턴수 (N33) 가 턴수 (N34) 보다 크게, 턴수 (N34) 가 턴수 (N35) 보다 크게 설정되어 있는 동시에, 턴수 (N33) 와 턴수 (N38) 가 동일하게, 턴수 (N34) 와 턴수 (N37) 가동일하게, 턴수 (N35) 와 턴수 (N36) 가 동일하게 되도록 설정되어 있다. 바꿔 말하면,

N33 = N38 ≥N34 = N37 ≥N35 = N36

이 되도록 설정되어 있다.

또한, 각 코일 (33a~38a) 에서는 16극으로 구성되어 있는 로터 (2) 에 대응하여, 3상 (U상, V상, W상) 에 대응하여 결선되고, 코일 (33a) 은 U상으로, 코일 (34a) 은 W상으로, 코일 (35a) 은 V상으로, 코일 (36a) 은 U상으로, 코일 (37a) 은 W상으로, 코일 (38a) 은 V상으로 각각 설정되어 있다.

따라서, U상의 권수의 합 (Nu) 은 N33 + N36, V상의 권수의 합 (Nv) 은 N35 + N38, W상의 권수의 합 (Nw) 은 N34 + N37 로서, 각각 동일하게 설정되어 있다. 즉,

Nu = Nw = Nv

가 되도록 설정되어 있다. 이로써, 3상 (U상, V상, W상) 에 있어서의 로터 (2) 에 대한 토크를 동일하게 설정할 수 있다.

상기와 같이 구성되어 있으므로, 스테이터 (3) 가, 로터 (2) 의 편측, 즉 로터 (2) 의 회전면과 평행한 면에 있어서, 로터 (2) 의 회전중심 (21) 과 일치하는 점에 대하여 중심각 (Q) 이 180° 이내의 범위여도 되며, 나아가서는 90° 이내의 범위에 위치되게 된다.

이와 같이, 스테이터 (3) 가 중심각 180° 이내에 설정됨으로써, 로터 (2) 의 전체둘레에 스테이터를 형성한 경우에 비하여 평면에서 본 스테이터 코어의 면적을 절반정도 이하로 삭감할 수 있어 바람직하다. 또한, 스테이터 (3) 가 중심각 90° 이내에 설정됨으로써 한층 더 스테이터 코어의 면적을 저감할 수 있으므로 더욱 바람직하다.

스테이터 (3) 와 로터 (2) 는 도 5 에 나타내는 바와 같이, 로터 대향면 (33d~38d) 이 로터 (2) 에 대향하도록 위치되어 있는데, 각 자극티스 (33~38) 와, 마그넷부 (25) 의 관계는 이하와 같이 되어 있다.

즉, 전술한 바와 같이 로터 (2) 의 원주방향에 있어서 각 자극 (25n, 25s, ㆍㆍㆍ) 은 회전중심 (21) 에 대하여 22.5° 가 되는 피치가 설정된 상태에서 형성되어 있다. 이 피치를 도 5 에 P3 으로 나타낸다. 한편, 전술한 바와 같이 원주방향에 있어서의 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 는 예를 들면 15°로 설정되어 있다. 즉, 로터 (2) 의 각각의 자극 (25n, 25s, ㆍㆍㆍ) 의 1 에 대하여, 예를 들면 1 의 자극티스 (33) 와 자극티스 (34) 의 절반, 즉 각 자극티스 (33~38) 중 1.5 개가 대응하고 있다. 도면에 있어서는, 자극티스 (37, 38) 는 생략되어 있다.

즉, 스테이터 (3) 와 로터 (2) 에 있어서의 각각의 자극의 배치는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 자극티스 (33) 의 로터 대향면 (33d) 의 원주방향 중심위치 (선단중심 ; 33g) 가 자극 (25s0) 과 자극 (25n1) 의 경계위치 (25a) 에 대향한 위치에 있는 경우에, 이웃에 위치하는 자극티스 (34) 의 로터 대향면 (34d) 의 원주방향 중심위치 (34g) 가 자극 (25n1) 의 피치 (P3) 를 원주방향으로 3분할하여 자극 (25s0) 측에서 2 번째 위치 (25b) 에 대향한 위치가 되도록 설치된다. 동시에, 다음의 자극티스 (35) 의 로터 대향면 (35d) 의 원주방향 중심위치 (35g) 가 자극 (25s1) 의 피치 (P3) 를 원주방향으로 3분할하여 자극 (25n1) 측에서 첫번째 위치 (25c) 에 대향하는 위치가 된다. 또한, 자극티스 (36) 의 로터 대향면 (36d) 의 원주방향 중심위치 (36g) 가 다음의 자극 (25s1) 과 그 다음의 자극 (25n2) 과의 경계위치 (25d) 에 대향하는 위치가 되도록 설정되어 있다.

여기서, 3상의 모터에 있어서의 스테이터 (3) 와 로터 (2) 의 형상에 대하여 설명한다.

도 7 은 종래의 모터에 있어서의 마그넷부 (25) 와 자극티스 (133~136) 의 관계를 나타내는 모식평면도이다. 여기서, 간단하게 하기 위하여, 자극티스는 3개만 기재하고 그 외는 생략하는 동시에, 마그넷부를 도 5 에 나타낸 본 실시형태와 동일한 구조로 하고, 동일한 구성요소에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서는, 로터의 한쌍의 자극 (25n, 25s) 에 대하여 360° 로 설정되는 전기각에 있어서, 각 자극티스 (133, 134, 135) 의 배치가 전기각 120° 의 위상차를 갖도록 U상, V상, W상이 각각 설정되어 있다.

구체적으로는, 도 5 와 마찬가지로 마그넷부 (25) 에 대하여 자극티스 (133) 의 로터 대향면의 원주방향 중심위치 (133g) 가 자극 (25s0) 과 자극 (25n1) 과의경계위치 (25a) 에 대향한 위치에 있는 경우에는, 자극티스 (134) 의 로터 대향면의 원주방향 중심위치 (134g) 가 자극 (25s1) 의 피치 (P3) 를 원주방향으로 3분할하여 자극 (25n1) 측에서 첫번째 위치 (25c) 에 대향하는 위치가 된다. 동시에 자극티스 (135) 의 로터 대향면의 원주방향 중심위치 (135g) 가 자극 (25n2) 의 피치 (P3) 를 원주방향으로 3분할하여 자극 (25s1) 측에서 2 번째 위치 (25d) 에 대향한 위치가 되도록 설정된다.

이와 같이, 도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서는, 3개의 자극티스 (133, 134, 135) 가 각각 회전중심 (21) 에 대하여 예를 들면 30°가 되는 피치 (P4) 에서 배치되게 된다. 즉, 동일 피치 (P4) 에서 로터 (2) 주위의 전체둘레에 형성한 경우에는 12극의 스테이터가 된다.

즉, 동일 피치 (P4) 에서 로터 (2) 주위의 전체둘레에 형성한 경우에는 12극의 스테이터가 된다. 여기서, 도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서는, 제 1 구동전류가 공급되는 U상 코일과, 상기 제 1 구동전류보다 위상이 120°앞선 제 2 구동전류가 공급되는 V상 코일과, 상기 제 2 구동전류보다 위상이 120°앞선 제 3 구동전류가 공급되는 W상 코일을 U상, V상, W상의 순서로 늘어놓듯이 배치되어 있다.

이에 대하여, 본 실시형태의 이너로터모터에 있어서는 각 자극티스 (133, 134, 135) 의 배치가 전기각 120°의 위상차를 갖도록 U상 V상 W상이 각각 설정되어 있는데, 코일 (33a) 은 U상으로, 코일 (34a) 은 W상으로, 코일 (35a) 은 V상으로, 코일 (36a) 은 U상으로, 코일 (37a) 은 W상으로, 코일 (38a) 은 V상으로 되도록 설정되어 있다.

이와 같이, 제 1 구동전류가 공급되는 U상 코일과, 상기 제 1 구동전류보다 위상이 120°앞선 제 2 구동전류가 공급되는 V상 코일과, 상기 제 2 구동전류보다 위상이 120°앞선 제 3 구동전류가 공급되는 W상 코일을 U상 W상 V상의 순서가 되도록 설정하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 자극티스 (33~38) 에 있어서의 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 를 예를 들면 15°로 설정한다. 이로 인하여, 본 실시형태에 있어서는 이 피치 (P1) 에서 로터 (2) 주위의 전체둘레에 자극티스를 설치한 경우에는 24극의 스테이터가 된다.

이로 인하여, 본 실시형태에 있어서는 회전중심 (21) 에 대한 중심각에 있어서 단위각당 배치되는 자극티스의 수가 로터 (2) 의 자극의 수에 비하여 많게 설정되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는 회전중심 (21) 의 중심각에 대한 자극티스 (33~38) 의 각밀도가 로터 (2) 의 자극 (25n, 25s) 의 각밀도에 비하여 크게 설정되어 있다. 반대로, 도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서는, 회전중심 (21) 에 대한 중심각에 있어서 단위각당 배치되는 자극티스의 수가 로터의 자극의 수에 비하여 적게 설정되어 있다. 즉, 도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서는, 회전중심의 중심각에 대한 자극티스 (133~138) 의 각밀도가 로터의 자극 (25n, 25s) 의 각밀도에 비하여 작게 설정되어 있다.

따라서, 도 7 에 나타내는 종래의 3상 이너로터모터에 있어서, 예를 들면 6개의 자극티스를 설치하려면, 로터 (2) 의 회전중심 (21) 에 있어서의 중심각으로 120°의 범위가 필요하게 되어, 스테이터의 면적이 그만큼 많이 필요하게 된다.

또한, 회전중심 (21) 과 로터 대향면의 원주방향 중심위치 (133g, 134g, 135g ㆍㆍㆍ) 를 통과하는 직선상에 각 자극티스 (133, 134, 135) 를 설치한 경우에는, 본 실시형태와 같이 회전중심 (21) 보다 스테이터 (3) 에서 떨어진 위치에 설정된 점 (39) 을 통과하는 직선상에 형성된 경우에 비하여 요크부의 원주방향의 길이가 더 많이 필요하게 되므로, 평면에서 보아 요크부의 면적이 감소하지 않아, 스테이터 코어 (31) 의 면적을 충분히 삭감할 수 없다.

로터 (2) 를 사이에 둔 스테이터 (3) 와 대향하는 위치에는 이 로터 (2) 에 대하여 스테이터 (3) 와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서 (7) 가 설치된다.

자기밸런서 (7) 는 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (12) 에 접하고, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어나, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 원주면과 대향하도록 로터 (2) 의 회전위치 주위에 복수개 설치되어 있다.

이 자기밸런서 (7) 는 스테이터 (3) 의 로터 대향면 (33d~38d) 에 대응하여 6개의 자기밸런서부 (71~76) 로 구성되어 있으며, 이들 각 부분은 각각의 로터 대향면 (71a~76a) 이 로터의 회전중심 (21) 에 대하여 자극티스 (33~38) 의 로터 대향면 (33d~38d) 과 점대칭이 되도록 배치되어 있다.

즉, 자기밸런서부 (71) 에서는 로터 대향면 (71a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (33d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되어 있다. 자기밸런서부 (72) 에서는 로터 대향면 (72a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (34d) 과대칭인 위치가 되도록 설치되어 있다. 마찬가지로, 로터 대향면 (73a) 과 로터 대향면 (35d) 이, 로터 대향면 (74a) 과 로터 대향면 (36d) 이, 로터 대향면 (75a) 과 로터 대향면 (37d) 이, 로터 대향면 (76a) 과 로터 대향면 (38d) 이 각각 대응하여 회전중심 (21) 에 대하여 대칭인 위치가 되도록 설치되어 있다.

이것은 자기밸런서 (7) 의 형상에 의하여, 로터 (2) 에 대한 스테이터 (3) 로부터의 자기적 영향의 밸런스를 잡아, 로터 (2) 에 대한 자기적 밸런스가 회전중심 (21) 에 대하여 대칭인 상태를 유지하도록 설정하기 위한 것이다.

구체적으로는, 로터 대향면 (71a~76a) 이 로터 (2) 의 회전중심과 일치하는 점 (21) 에 대하여 등거리가 되도록 반경 (R1') 의 원호형상으로 설정된다. 이 반경 (R1') 은 로터 대향면 (33d~38d) 에 대하여 설정되는 반경 (R1) 에 비하여 크게 설정되는데, 후술하는 자기밸런서 (7) 의 높이를 고려하여 설정된다. 이들 로터 대향면 (71a~76a) 의 피치는 로터 대향면 (33d~38d) 의 피치 (P1) 와 마찬가지로 각각 동일하게, 예를 들면 15°로 설정된다.

또한, 로터 대향면 (71a~76a) 의 원주방향의 길이는 각각 로터의 회전중심 (21) 에 대하여 자극티스 (33~38) 의 로터 대향면 (33d~38d) 의 길이와 대응하도록 설정되어 있다.

즉, 자기밸런서부 (71) 에서는 로터 대향면 (71a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (33d) 의 원주방향의 길이에 대응하여 이와 동일하게 설정되며, 자기밸런서부 (72) 에서는 로터 대향면 (72a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (34d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정된다. 마찬가지로, 자기밸런서부 (73) 에서는 로터 대향면 (73a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (35d) 의 원주방향의 길이에 대응하여 이와 동일하게 설정되며, 자기밸런서부 (74) 에서는 로터 대향면 (74a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (36d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되고, 자기밸런서부 (75) 에서는 로터 대향면 (75a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (37d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되며, 자기밸런서부 (76) 에서는 로터 대향면 (76a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (38d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되어 있다.

이 자기밸런서 (7) 는 로터 (2) 보다 낮은 위치에 설치된다. 바꿔 말하면, 자기밸런서 (7) 의 높이방향의 중심위치가 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 회전축선방향 중심위치에 비하여 낮은 위치에 설치된다. 그리고, 자기밸런서부 (71~76) 는 대략 균일한 높이로 설정되며, 또한 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 보다 낮게 설정된다. 또는, 자기밸런서 (7) 의 상단 (71b~76b) 은 도 2 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 보다 섀시 (1) 의 바닥면에 가까워지도록 설정되어 있다.

이 자기밸런서 (7) 의 높이, 즉 자기밸런서부 (71~76) 의 상단 (71b~76b) 과 마그넷부 (25) 상면 (26) 의 차이는 선단부 (33b~38b) 와 마그넷부 (25) 의 높이방향 중심위치의 어긋남값의 설정과 동시에, 로터 (2) 의 회전안정성을 유지하기 위한 하향의 (섀시 (1) 로의) 스러스트 하중을 설정하도록 행해진다.

여기서, 상기 자기밸런서 (7) 의 형상의 설정에 대하여 설명한다.

로터 (2) 에는 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 스테이터 (3) 와의 사이에서 힘 (F3) 이 작용하고 있으며, 동시에 자기밸런서 (7) 와의 사이에서 힘 (F7) 이 작용한다. 이 힘 (F3) 은 로터 (2) 의 회전평면보다 섀시 (1) 바닥면측으로 경사진 상태에서 작용하게 된다. 왜냐하면, 로터 (2) 에는 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 비하여 낮은 위치에 형성된 선단부 (33b~38b) 의 방향으로 힘 (F3) 이 작용하기 때문이다. 또한, 이 힘 (F7) 은 로터 (2) 의 회전평면보다 섀시 (1) 바닥면측으로 경사진 상태에서 작용하게 된다. 왜냐하면, 로터 (2) 에는 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 비하여 낮은 위치에 설치된 자기밸런서 (7) 의 방향으로 힘 (F7) 이 작용하기 때문이다.

여기서, 이 힘 (F3) 과 힘 (F7) 은 베어링 (22) 에 관하여 로터 (2) 에 회전모멘트를 발생시키고 있으며, 로터 (2) 가 경사지지 않고 회전이 안정되기 위해서는 이들 힘 (F3, F7) 이 다음 식 (1) 을 만족할 필요가 있다.

F7tㆍ(RA-RB) ＜ F3tㆍ(RA+RB)

F3tㆍ(RA-RB) ＜ F7tㆍ(RA+RB) (1)

여기서, 도 2a, 2b 에서 나타내는 바와 같이

F3t = F3 cos θ₁(F3 의 수직방향성분)

F7t = F7 cos θ₂(F7 의 수직방향성분)

RA : 마그넷부 (25) 의 외주면의 회전중심 (21) 에 대한 반경

RB : 베어링 (22) 의 회전중심 (21) 에 대한 회전반경이다.

이로써, 힘 (F3, F7) 은 로터 (2) 의 회전축방향에 있어서, 힘 (F3t) 과 힘(F7t) 의 합에 의하여, 로터 (2) 의 회전을 안정화시키기 위한 스러스트힘을 로터 (2) 에 부여할 수 있게 된다. 즉, 로터 (2) 는 그 주변부로부터 섀시 (1) 바닥면으로 눌려지게 된다.

이 때, 노치 (11) 와 노치 (14) 사이, 노치 (14) 와 노치 (12) 사이, 노치 (12) 와 노치 (13) 사이, 노치 (13) 와 노치 (11) 사이에 있어서, 마그넷부 (25) 로부터의 자속이 각각 섀시 (1) 바닥면으로 들어가고, 이로써 로터 (2) 에 하향의 스러스트힘이 작용하게 된다.

따라서, 이 로터 (2) 로의 하향의 힘을 로터 (2) 의 회전안정성을 도모하는 동시에, 로터 (2) 회전축에 있어서의 스러스트힘의 증대에 의한 마찰 등의 영향으로 구동성이 저해되지 않을 정도가 되도록, 힘 (F3) 과 힘 (F7) 을 설정하게 된다.

동시에, 이 힘 (F3, F7) 은 로터 (2) 의 회전축에 수직인 방향, 즉 섀시 (1) 바닥부와 평행한 방향에 있어서, 힘 (F3p) 에 비하여 힘 (F7p) 을 크게 설정한다. 구체적으로는, 도 2b 에 나타내는 바와 같이 우향의 힘 (F7p) 에 비하여 좌향의 힘 (F3p) 이 작게 되도록 설정한다. 이로써, 로터 (2) 의 회전축 (21) 에 도 2b 에 나타내는 오른쪽을 향한 힘 (F2), 즉 스테이터 (3) 측에서 자기밸런서 (7) 측을 향하는 힘을 부여하여 로터 (2) 의 회전축의 안정을 도모하는 것이다.

상기와 같이 힘 (F3) 과 힘 (F7) 을 설정하기 위한 파라미터로는 다음의 것이 고려된다.

로터 대향면 (33d~38d) 의 면적

로터 대향면 (33d~38d) 과 마그넷부 (25) 외주면과의 거리

로터 대향면 (33d~38d) 과 마그넷부 (25) 와의 높이위치

로터 대향면 (71a~76a) 의 면적

로터 대향면 (71a~76a) 과 마그넷부 (25) 외주면과의 거리

로터 대향면 (71a~76a) 과 마그넷부 (25) 와의 높이위치

이들을 조합하여 설정함으로써, 최적의 상태를 설정한다.

자기헤드부 (4) 는 디스크에서 자기신호를 판독하여 기입하기 위한 상하로 대향하여 설치되는 제 1 헤드 (41) 와 제 2 헤드 (42) 로 이루어지며, 이들이 헤드캐리지 (43) 에 장착되어 있다. 이들 제 1 헤드 (41), 제 2 헤드 (42) 는 위치제어부 (5) 에 의하여 위치제어된다.

위치제어부 (5) 는 도 1 에 나타내는 바와 같이, 헤드캐리지 (43) 이송용 스테핑모터 (51) 를 구비하고, 이 스테핑모터 (51) 는 섀시 (1) 의 후방중앙부에 지지되어 있으며, 헤드캐리지 (43) 를 전후방향으로 구동하는 구동원으로서 구성되어 있다. 이 스테핑모터 (51) 의 출력축은 나선형상의 V자홈을 갖고 전후방향으로 연재하는 리드스크류봉 (52) 에 의하여 형성되어 있으며, 선단부가 축받이에 지지되어 있다. 리드스크류봉 (52) 과 평행상태로 가이드봉 (53) 이 형성되고, 가이드봉 (53) 은 상기 섀시 (1) 의 후방중앙부에 유지되어 있으며, 후술하는 헤드캐리지 (43) 를 전후방향으로 안내하도록 구성되어 있다.

헤드캐리지 (43) 에는 비스듬히 후방에 돌출하는 니들핀 (54) 및 이 니들핀 (54) 을 상기 리드스크류봉 (52) 의 V자홈내에 압접하는 판스프링을 갖고 있으며, 헤드 캐리지 (43) 는 상기 가이드봉 (53) 에 전진후퇴가 자유롭게 삽입통과되며,또한 상기 섀시 (1) 의 상방에 형성되어 있다. 이 헤드캐리지 (43) 의 선단부에는 디스크상의 기록정보의 판독을 행하는 자기헤드 (41) 가 유지되어 있으며, 후방상단부에는 상기 자기헤드 (41) 에 대응하는 자기헤드 (42) 를 갖는 헤드아암 (55) 이 탄성체를 통하여 요동이 자유롭게 장착되어 있다. 이 헤드아암 (55) 은 상기 자기헤드 (42) 가 상기 자기헤드 (41) 에 접근하는 방향으로 토션스프링 (56) 에 의하여 회전운동 탄성지지되어 있으며, 일측 측둘레에는 측방으로 돌출하는 아암회전운동 규제용 스토퍼가 일체로 설치되어 있다.

기판 (6) 에는 위치제어부 (5) 및 이너로터모터의 구동제어를 행하는 제어부로서의 칩 (61, 61), 콘덴서 (62) 등이 형성된다.

로터 (2) 의 자기헤드부 (4) 측에는 마그넷부 (25) 로부터 자기헤드 (41, 42) 로의 자속을 차단하기 위한 자기실드 (8) 가 설치된다.

자기실드 (8) 는 도 1, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (13) 에 접하고, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어나, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 원주면과 대향하도록 로터 (2) 의 회전위치 주위에 설치되어 있다.

이 자기실드 (8) 는 평면에서 보아 직선형상으로 구성되며, 그 길이가 자기헤드 (42) 에서 로터 (2) 를 보아 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 가 감춰지도록 설정된다. 즉, 마그넷부 (25) 로부터의 자속을 자기헤드 (41, 42) 의 동작에 영향을 미치지 않도록 차폐할 수 있는 길이이면 된다.

직선형상으로 된 자기실드 (8) 는 그 중앙부분에서 가장 로터 (2) 에 접근하도록 위치되어 있으며, 그 로터 대향면 (8a) 과 마그넷부 (25) 와의 거리가 자기실드 (8) 양단에서 크고 중앙부분에서 가장 짧게 되어 있다.

이로써, 자기실드 (8) 의 길이가 도 5 에 나타내는 마그넷부 (25) 의 이웃하는 2개의 자극 (25n, 25s) 에 대응한 길이와 다른 경우에도, 회전하는 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에서 자기실드 (8) 로 들어가는 자속이 급격히 증감하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 이 자속이 완만하게 최대값까지 변화하도록 할 수 있으므로, 코깅이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 로터 (2) 의 디텐드토크를 저감할 수 있게 된다.

여기서, 코깅의 발생을 방지하기 위하여 최적인 자기실드 (8) 의 길이로는, 도 5 에 나타내는 마그넷부 (25) 의 이웃하는 2개의 자극 (25n, 25s) 에 대응하여 이와 거의 동일한 길이로 설정하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 이 길이를 도 5 에 나타내는 마그넷부 (25) 의 이웃하는 2개의 자극 (25n, 25s) 과 거의 동일한 길이로 설정한 경우에는, 이 자기실드 (8) 의 길이에 대응하여 노치 (13) 의 크기가 커져 버린다. 이로 인하여, 실드 (1) 의 강도가 저하될 가능성이 있다.

따라서, 자기실드 (8) 의 길이를 마그넷부 (25) 의 이웃하는 2개의 자극 (25n, 25s) 보다 짧게 하여 코깅을 방지하고 섀시 (1) 의 강도를 유지하고자 한 경우, 이와 같이 자기실드 (8) 의 로터 대향면 (8a) 과 로터 (2) 의 회전면과의 거리가 완만하게 증감되도록 설정할 필요가 있으며, 이로써 강도의 저하를 초래하는 일없이 코깅을 방지할 수 있게 된다.

자기실드 (8) 의 상단 (8b) 은 도 6 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 과 거의 면일(面一)하게 설정되어 있다. 여기서, 로터 대향면 (8a) 은 그 높이방향의 치수가 마그넷부 (25) 의 높이방향의 치수와 거의 동일하게 설정되어 있다. 이로써, 마그넷부 (25) 로부터의 자속을 차단하여 이 마그넷부 (25) 로부터의 자속이 자기헤드 (42) 의 동작에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 이 자기실드 (8) 의 형상은 마그넷부 (25) 를 수평방향으로만 인장하도록 설정되어 있어, 로터 (2) 에 가해지는 수직하중을 경감시키고 있다.

즉, 이 부분의 형상을 설정함으로써 로터 (2) 에 가해지는 수직하중을 설정할 수 있게 된다.

로터 (2) 를 사이에 두고 자기실드 (8) 와 대향하는 위치에는, 이 로터 (2) 에 대하여 자기실드 (8) 와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서 (9) 가 설치된다.

자기밸런서 (9) 는 도 1, 도 6 에 나타내는 바와 같이 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (14) 에 접하여, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어나, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 원주면과 대향하도록 로터 (2) 의 회전위치 주위에 설치되어 있다.

이 자기밸런서 (9) 는 자기실드 (8) 에 대응하여 구성되어 있으며, 로터의 회전중심 (21) 에 대하여 자기실드 (8) 와 점대칭이 되도록 배치되어 있다.

즉, 직선형상이 된 자기밸런서 (9) 는 그 길이가 자기실드 (8) 와 동일하게설정되는 동시에, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 대한 위치도 자기실드 (8) 와 동일하게 그 중앙부분에서 가장 로터 (2) 에 접근하도록 위치되어 있으며, 로터 대향면 (9a) 과 마그넷부 (25) 와의 거리는 자기밸런서 (9) 양단에서 크고 중앙부분에서 가장 짧게 되어 있다.

또한, 자기밸런서 (9) 의 상단 (9b) 은 도 6 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 과 면일하게 설정되어 있으며, 로터 대향면 (9a) 은 자기실드 (8) 의 로터 대향면 (8a) 과 마찬가지로, 그 높이방향의 치수가 마그넷부 (25) 의 높이방향의 치수와 동일하거나, 그보다 크게 설정되어 있다.

또한, 자기실드 (8) 및 자기밸런서 (9) 의 기부의 섀시 (1) 에는 자기실드 (8), 자기밸런서 (9) 및 섀시 (1) 를 프레스절곡에 의하여 형성할 때에 섀시 (1) 의 바닥면에 영향을 미치는 응력을 저감시키기 위한 관통구멍 (82, 92) 이 형성된다. 이 관통구멍 (82, 92) 은 형성하지 않는 것도 가능하다.

이와 같이, 자기밸런서 (9) 를 로터 (2) 의 회전중심 (21) 에 대하여 자기실드 (8) 와 점대칭인 형상으로 함으로써, 로터 (2) 에 대한 자기실드 (8) 로부터의 자기적 영향의 밸런스를 잡아, 로터 (2) 에 대한 자기적 밸런스가 회전중심 (21) 에 대하여 대칭인 상태를 유지하도록 설정할 수 있다.

자기밸런서 (7), 자기실드 (8), 자기밸런서 (9) 에는 각각 그 상단 (73b, 8b, 9b) 에 도 1, 도 2, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 보다 상방에 돌출한 볼록부형 카트리지 지지부 (77, 81, 91) 가 형성된다. 이들 카트리지 지지부 (77, 81, 91) 는 플로피 디스크 등의 디스크 카트리지가 열변형된 경우 등에도, 이 디스크 카트리지가 로터 (2) 의 회전부분에 접촉하지 않게 지지하도록 형성된다. 따라서, 이들 카트리지 지지부 (77, 81, 91) 의 상단은 로터 (2) 의 디스크 회전동작을 방해하지 않는 높이로, 또한 카트리지가 로터의 회전을 방해하지 않는 높이로 설정된다.

본 실시형태의 이너로터모터 및 디스크장치에 있어서는, 스테이터 (3) 가 로터 (2) 의 일측, 즉 로터 (2) 의 회전면과 평행한 면에 있어서, 로터 (2) 의 회전중심과 일치하는 점 (21) 에 대하여 중심각 (Q) 이 180°이내의 범위, 더욱 바람직하게는 90°이내의 범위에 위치됨으로써, 종래의 이너로터모터와 같이 로터의 전체둘레에 걸쳐 스테이터가 형성되는 구조에 비하여 스테이터 코어의 면적을 대략 절반 이하로 삭감할 수 있게 되므로, 예를 들면 규소강판으로 이루어지는 스테이터 코어에 드는 비용이나 코일의 권선 등의 비용을 삭감하여, 이너로터모터의 제조비용을 삭감할 수 있다.

동시에, 로터의 전체둘레에 스테이터가 형성된 경우에 비하여, 모터장착에 필요한 면적을 삭감하고 소형화할 수 있게 되는 동시에, 자극티스의 개수를 삭감할 수 있으므로 경량화를 도모할 수 있게 된다.

또한 본 실시형태의 디스크장치에 있어서는, 모터장착에 필요한 면적을 삭감하고 소형화할 수 있게 되는 동시에, 자극티스의 개수를 삭감할 수 있으므로 경량화를 도모할 수 있게 된다.

본 실시형태의 이너로터모터 및 디스크장치에 있어서는, 로터 (2) 의 원주외측에 이 로터 (2) 에 대하여 스테이터 (3) 와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서 (7) 가 설치되어 이루어짐으로써, 로터 (2) 의 편측에만 스테이터 (3) 를 배치하여, 로터 (2) 를 그 일측으로부터만 구동시킨 경우에도 로터 (2) 에 작용하는 힘을 로터 (2) 의 회전축에 대하여 밸런스 좋게 대칭으로 할 수 있으므로, 로터 (2) 의 회전구동 안정성을 충분히 유지할 수 있게 된다.

본 실시형태에 있어서의 자기밸런서 (7) 는 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (12) 에 접하여, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어남으로써, 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시 (1) 의 제조시에 있어서, 로터 (2) 하측위치에 노치 (12) 부분을 프레스펀칭에 의하여 로터 (2) 장착측에 절곡시켜 일으켜세움으로써, 자기밸런서 (7) 와 섀시 (1) 를 동시에 형성할 수 있다. 이로써, 자기밸런서 (7) 로서 별도의 재료를 장착하는 경우에 비하여, 제조공정의 간략화를 도모하는 동시에 재료비를 절약하여 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.

본 실시형태에 있어서의 자기밸런서 (7) 가 로터 (2) 의 원주방향으로 분단된 복수의 자기밸런서부 (71~76) 로 이루어짐으로써, 상기와 같이 예를 들면 아연도금 강판으로 이루어지는 섀시 (1) 를 절곡시켜 일으켜세우는 가공시에, 로터 (2) 의 외주면에 대응하여 곡면이 되는 로터 대향면 (71a~76a) 을 형성할 때, 섀시 (1) 의 바닥면에 있어서의 변형 등을 방지할 수 있어, 가공의 용이성을 향상시킬 수 있다. 또한, 로터 (2) 의 원주방향으로 이간하여 설치되는 자극티스 (33~38) 에 대하여 자기적 밸런스를 설정할 때에, 이 자기밸런서부 (71~76) 의 배치에 있어서의 자극티스 (33~38) 에 대한 자기적 대칭성을 용이하게 실현할 수 있게 된다.

본 실시형태에 있어서의 자기밸런서 (7) 에 있어서, 자기밸런서부 (71~76) 의 배치와 자극티스 (33~38) 의 로터 대향면 (33d~38d) 의 배치가 로터 (2) 의 회전중심 (21) 에 대하여 대칭으로 설정되며, 또한 로터 대향면 (71a~76a) 이 마그넷부 (25) 의 외주에 대하여 점유하는 길이의 합과, 자극티스 (33~38) 의 로터 대향면 (33d~38d) 이 마그넷부 (25) 의 외주에 대하여 점유하는 길이의 합이 동일하게 설정됨으로써, 자기밸런서 (7) 와 스테이터 (3) 가 로터 (2) 에 주는 작용을 로터 (2) 의 회전중심 (21) 에 대하여 대칭으로 설정하는 것을 한층 더 용이하게 할 수있다.

자기밸런서 (7) 에 있어서, 자기밸런서부 (71) 에서는 로터 대향면 (71a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (33d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (71a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (33d) 의 원주방향의 길이에 대응하여 이와 동일하게 설정되고, 자기밸런서부 (72) 에서는 로터 대향면 (72a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (34d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (72a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (34d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되고, 마찬가지로 자기밸런서부 (73) 에서는 로터 대향면 (73a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (35d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (73a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (35d) 의 원주방향의 길이에 대응하여 이와 동일하게 설정되고, 자기밸런서부 (74) 에서는 로터 대향면 (74a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (36d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (74a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면(36d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되고, 자기밸런서부 (75) 에서는 로터 대향면 (75a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (37d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (75a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (37d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되고, 자기밸런서부 (76) 에서는 로터 대향면 (76a) 이 회전중심 (21) 에 대하여 로터 대향면 (38d) 과 대칭인 위치가 되도록 설치되며, 또한 로터 대향면 (76a) 의 원주방향의 길이가 로터 대향면 (38d) 의 원주방향의 길이와 동일하게 설정되어 있으므로, 자기회로 설계상 자기밸런서 (7) 와 자극티스 (33~38) 가 로터 (2) 에 주는 작용을 대칭으로 설정하는 것을 한층 더 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는 상기와 같이 자기밸런서 (7), 자기실드 (8), 자기밸런서 (9) 를 각각 별개의 구조로 하였는데, 도 8 에 나타내는 바와 같이 자기실드를 겸한 자기밸런서 (80), 및 자기실드에 대한 자기밸런서를 겸한 자기밸런서 (90) 로 이루어지는 구조로 하는 것도 가능하다.

여기서, 자기밸런서 (80) 는 도 8 에 나타내는 바와 같이, 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (15) 에 접하여, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어나, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 원주면과 대향하도록 로터 (2) 의 회전위치 주위에 설치되어 있다.

이 자기밸런서 (80) 는 복수의 부분으로 이루어지며, 자기헤드부 (4) 에 대응하여 설치되는 자기실드부 (85) 와, 이에 인접하여 설치되는 자기밸런서부 (86, 76) 를 갖는 구성이 된다.

자기실드부 (85) 의 원주방향의 길이는 마그넷부 (25) 의 인접하는 2 개의 자극 (25n, 25s) 에 대응한 길이와 동일하게 설정되어 있어 코깅을 일으키는 일이 없다.

로터 (2) 를 사이에 두고 자기밸런서 (80) 와 대향하는 위치에는, 이 로터 (2) 에 대하여 자기밸런서 (80) 와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서 (90) 가 설치된다.

이 자기밸런서 (90) 는 도 8 에 나타내는 바와 같이, 섀시 (1) 의 로터 (2) 회전 하측위치에 형성되는 노치 (16) 에 접하여, 섀시 (1) 의 바닥면과 일체가 되어 이 섀시 (1) 의 바닥면에서 직립하여 일어나, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 의 원주면과 대향하도록 로터 (2) 의 회전위치 주위에 설치되어 있다.

이 자기밸런서 (90) 는 자기밸런서 (80) 에 대응하여 구성되어 있으며, 로터의 회전중심 (21) 에 대하여 자기실드 (85) 와 점대칭이 되는 자기밸런서부 (95) 를 갖는 구성으로 되어 있다.

즉, 자기밸런서부 (95) 는 그 길이가 자기실드 (85) 와 동일하게 설정되는 동시에, 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 에 대한 위치도 자기실드 (85) 와 동일하게 되도록 설정되어 있다.

또한, 이들 자기실드 (80, 90) 는 이들 자기적 영향을 합성하여 로터 (2) 에 대하여 스테이터 (3) 와의 자기적 밸런스를 잡도록 배치되어 있다.

여기서, 노치 (15) 와 노치 (16) 의 간격이 도 1 에 나타내는 노치 (12) 와 노치 (13), 또는 노치 (12) 와 노치 (14) 의 간격에 비하여 크므로, 마그넷부 (25)로부터의 자속이 섀시 (1) 바닥면에 들어감으로써 로터 (2) 에 작용하는 하향의 스러스트힘이 커져, 자기실드 (80, 90) 의 상단은 자기실드 (7) 의 상단보다 높은 위치에 설정되게 된다.

또한 마찬가지로, 로터 (2) 에 자기밸런서 (7) 와의 사이에서, 도 2b 에 나타내는 힘 (F7) 과 같이 비스듬히 하향의 힘이 작용하는 구조로는, 도 9 에 나타내는 바와 같이 자기밸런서 (7') 로서 그 상단 (7b') 이 로터 (2) 의 마그넷부 (25) 상면 (26) 과 면일하게 되고, 또한 로터 대향면 (7a') 이 기단에서 선단을 향하여 로터 (2) 바깥둘레에서 멀어지는 방향으로 경사를 갖는 것이 가능하다. 즉, 로터 대향면 (7a') 과 마그넷부 (25) 외주와의 거리가 상측에서 하측을 향하여 감소하고 있기 때문에, 로터 (2) 에 자기밸런서 (7') 와의 사이에서 비스듬히 하향의 힘이 작용하게 된다.

본 발명의 이너로터모터 및 디스크장치에 의하여, 장치의 소형화, 경량화를 도모할 수 있어, 제조비용을 삭감할 수 있다. 또한, 모터회전의 안정성을 유지할 수 있어, 디스크장치의 동작안정성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의하여, 로터주변에 위치하는 자기헤드 등에 대한 로터로부터의 자속의 영향을 저감시킬 수 있고, 로터와 관련된 스러스트힘을 제어할 수 있다.

Claims

원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서,

상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 180°이내의 범위에 배치되어 있고, 상기 로터의 원주외측에는, 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가, 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체로 되어 설치된 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 1 항에 있어서, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 90° 이내의 범위에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 자기밸런서가 상기 로터의 원주방향으로 분단된 복수의 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 1 항에 있어서, 상기 자기밸런서에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합과, 상기 스테이터의 자극티스에 대하여 상기 로터에서 출입하는 자속의 양의 합이 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 1 항에 있어서, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자극티스의 배치가, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 7 항에 있어서, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭위치에 설치된 상기 자기밸런서와 상기 자기티스에 있어서, 상기 로터의 원주에 대하여 점유하는 길이가 각각 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 1 항에 있어서, 상기 자극티스가 6개 설치되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 1 항에 기재된 이너로터모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크장치.
원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서,

상기 스테이터가, 상기 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위로 배치되어 이루어지는 부분과,

상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 배치되어 이루어지는 부분을 갖고,

상기 자기실드와 상기 로터원주와의 거리가, 상기 자기실드 중앙부에 비하여 상기 자기실드 양단부에서 커지는 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 있어서, 상기 자기실드는 상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
삭제
제 11 항에 있어서, 상기 자기실드가 상기 로터원주의 접선방향으로 연재(延在)하는 직선형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 있어서, 상기 자기실드에 있어서의 상기 로터 원주방향 길이가 상기 로터의 자극에 있어서의 2개분의 원주방향 길이보다 짧게 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 16 항에 있어서, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기밸런서의 배치와, 상기 로터의 원주에 대한 상기 자기실드의 배치가, 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 있어서, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 90° 이내의 범위에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 있어서, 상기 자극티스가 6개 설치되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 11 항에 기재된 이너로터모터와 자기헤드를 구비하며,

상기 자기실드가 상기 로터에서 자기헤드로의 자속을 차단하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크장치.
원주형상으로 배치된 복수의 자극을 갖는 로터와, 이 로터의 원주외측에 위치하여 상기 로터에 대향하는 복수의 자극티스를 갖는 스테이터 코어의 상기 자극티스마다 코일이 배치된 스테이터를 갖는 이너로터모터로서,

상기 스테이터가, 상기 로터의 중심각에 대하여 180° 이내의 범위에 배치되며,

상기 로터가 회전가능하게 장착된 자성재료로 이루어지는 섀시에는, 상기 로터의 자극의 회전위치 하측에, 상기 로터와 상기 섀시 사이에 작용하는 힘을 설정하기 위한 당해 섀시에 형성된 노치로 이루어지는 상호작용 설정수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
삭제
제 21 항에 있어서, 상기 노치가 복수개 형성되어, 이 노치가 상기 로터의 중심에 대하여 점대칭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 스테이터와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 24 항에 있어서, 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터로부터의 자속을 차단하기 위한 자기실드가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기실드에 접하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 26 항에 있어서, 자기실드가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 로터의 원주외측에는 상기 로터에 대하여 상기 자기실드와의 자기적 밸런스를 취하기 위한 자기밸런서가 설치되며, 상기 노치가 상기 자기밸런서에 접하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 28 항에 있어서, 자기밸런서가 상기 섀시와 일체가 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 노치가 상기 로터 회전위치 외측까지 연속되고, 이 노치의 내부에는 상기 스테이터에 있어서의 상기 코일의 일부가 수용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 스테이터가 상기 로터의 중심각에 대하여 90° 이내의 범위에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 있어서, 상기 자극티스가 6개 설치되는 것을 특징으로 하는 이너로터모터.
제 21 항에 기재된 이너로터모터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크장치.