KR101193502B1 - 디스크 구동 장치용 스핀들 모터 및 그 스핀들 모터를 갖는 디스크 구동 장치 - Google Patents

디스크 구동 장치용 스핀들 모터 및 그 스핀들 모터를 갖는 디스크 구동 장치 Download PDF

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Abstract

2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터는 베이스부와, 스테이터와, 로터 허브와, 로터 마그넷과, 베어링 기구를 구비한다. 상기 스테이터는 상기 베이스부의 상측에 배치된다. 상기 로터 허브는 상기 스테이터의 상측에 배치된 덮개부와, 상기 덮개부의 외측 가장자리로부터 하측으로 연장되는 측벽부를 포함한다. 상기 로터 마그넷은 상기 스테이터의 지름 방향 외측에 배치되고, 상기 로터 허브의 상기 측벽부의 내주면에 배치된다. 상기 베어링 기구는 상기 로터 허브 및 상기 로터 마그넷을 상기 베이스부 및 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 지지한다. 상기 로터 마그넷의 높이는 축방향에 있어서 2mm 이상 3mm 이하이며, 상기 스테이터의 스테이터 코어 높이는 상기 로터 마그넷 높이의 50% 이상 75% 이하이며, 상기 스테이터와 상기 로터 마그넷 사이에서 생기는 토크의 토크 정수는 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하이다.

Description

디스크 구동 장치용 스핀들 모터 및 그 스핀들 모터를 갖는 디스크 구동 장치{SPINDLE MOTOR FOR STORAGE DISK DRIVE, AND STORAGE DISK DRIVE FURNISHED WITH THE SPINDLE MOTOR}
본 발명은 디스크 구동 장치용 스핀들 모터에 관한 것이다.
종래의 하드 디스크 구동 장치 등의 디스크 구동 장치는 스핀들 모터(이하, 간단히 「모터」라고 한다)가 탑재된다. 일본 특허 공개 2004-135467호 공보에 개시되는 아우터 로터형 모터에서는 로터 세트가 컵형상의 회전 허브체와, 구동 마그넷을 포함한다. 스테이터 세트는 스테이터 코어와, 스테이터 코어에 권취된 구동 코일을 포함한다. 구동 마그넷은 회전 허브체의 환상 입벽부의 내주면에 고정되고, 스테이터 코어의 외주면과 대향한다. 모터의 구동시에는 구동 마그넷과 구동 코일 사이에서 자기적 작용이 발생한다. 일본 특허 공개 2008-97803호 공보에 있어서도 영구자석이 전자석의 외주측에 대향 배치되는 모터가 개시되어 있다.
그런데, 최근 디스크 구동 장치의 박형화가 요구되고 있으며, 디스크 구동 장치에 탑재되는 모터도 마찬가지로 더욱 박형화가 요구되고 있다. 그러나, 종래의 모터 구조를 단지 얇게 한 것만으로는 디스크 구동 장치용 모터로서 충분한 특성을 얻을 수 없다.
본 발명은 박형의 모터이며, 모터의 회전시에 충분한 토크를 발생시킴과 아울러 진동이나 소음을 억제하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 예시적인 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터는 베이스부와, 스테이터와, 로터 허브와, 로터 마그넷과, 베어링 기구를 구비한다. 상기 스테이터는 상기 베이스부의 상측에 배치된다. 상기 로터 허브는 상기 스테이터의 상측에 배치된 덮개부와, 상기 덮개부의 외측 가장자리로부터 하측으로 연장되는 측벽부를 포함한다. 상기 로터 마그넷은 상기 스테이터의 지름 방향 외측에 배치되고 상기 로터 허브의 상기 측벽부의 내주면에 배치된다. 상기 베어링 기구는 상기 로터 허브 및 상기 로터 마그넷을 상기 베이스부 및 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 지지한다. 상기 로터 마그넷의 높이는 축방향에 있어서 2mm 이상 3mm 이하이며, 상기 스테이터의 스테이터 코어 높이는 상기 로터 마그넷 높이의 50% 이상 75% 이하이며, 상기 스테이터와 상기 로터 마그넷 사이에서 생기는 토크의 토크 정수는 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하이다.
본 발명에 의하면, 박형의 모터이며, 충분한 토크를 발생시킴과 아울러 진동이나 소음을 억제할 수 있다.
도 1은 디스크 구동 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 스핀들 모터의 단면도이다.
도 3은 스테이터의 평면도이다.
도 4는 스핀들 모터의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다.
도 5는 THD와 코어-마그넷 높이비의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 SPL과 THD의 관계를 나타내는 도면이다.
본 명세서에서는 모터의 중심축 방향에 있어서의 도 1의 상측을 간단히 「상측」이라고 부르고, 하측을 간단히 「하측」이라고 부른다. 또한, 상하 방향은 디스크 구동 장치의 사용시의 방향을 나타내는 것은 아니다. 또한, 중심축에 평행한 방향을 「축방향」이라고 부르고, 중심축을 중심으로 하는 지름 방향을 간단히 「지름 방향」이라고 부르고, 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향을 간단히 「둘레 방향」이라고 부른다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일실시형태에 의한 스핀들 모터(이하, 간단히 「모터」라고 한다)를 포함하는 디스크 구동 장치(1)의 단면도이다. 디스크 구동 장치(1)는 2.5인치의 디스크를 탑재한다. 또한, 디스크 구동 장치(1)의 축방향의 두께는 7mm이다. 이하, 디스크 구동 장치(1)를 「2.5형 및 7mm 두께형 하드 디스크 구동 장치」라고 한다. 디스크 구동 장치(1)는 디스크(11)와, 모터(12)와, 액세스부(13)와, 하우징(14)과, 클램퍼(151)를 포함한다. 모터(12)는 디스크(11)를 회전시킨다. 액세스부(13)는 디스크(11)에 대해서 정보의 판독 및 기록 중 적어도 한쪽을 행한다.
하우징(14)은 컵형상의 제 1 하우징 부재(141)와, 판상의 제 2 하우징 부재(142)를 포함한다. 제 1 하우징 부재(141)의 내부에는 디스크(11), 모터(12), 액세스부(13) 및 클램퍼(151)가 배치된다. 제 2 하우징 부재(142)는 제 1 하우징 부재(141)의 상부에 배치된다.
디스크(11)는 클램퍼(151)와 모터(12)에 의해 끼워진다. 액세스부(13)는 헤드(131)와, 암(132)과, 헤드 이동 기구(133)를 포함한다. 헤드(131)는 디스크(11)에 근접해서 정보의 판독 및 기록 중 적어도 한쪽을 행한다. 암(132)은 헤드(131)를 지지한다. 헤드 이동 기구(133)가 암(132)을 이동시킴으로써 헤드(131)가 디스크(11)에 대해서 상대적으로 이동한다. 헤드(131)는 디스크(11)의 소정 위치에 액세스된다.
도 2는 모터(12)의 단면도이다. 모터(12)는 아우터 로터형이다. 모터(12)는 고정 조립체인 정지부(靜止部)(2)와, 회전 조립체인 회전부(3)와, 베어링 기구(4)를 포함한다. 정지부(2)는 대략 판상의 베이스 플레이트(21)와, 스테이터(22)와, 절연 부싱(23)과, 자성 부재(24)와, 배선 기판(25)을 포함한다. 도 1의 제 1 하우징 부재(141)는 베이스 플레이트(21)를 포함한다. 스테이터(22)는 베이스 플레이트(21)의 상측에 배치된다. 스테이터(22)는 스테이터 코어(221)와, 코일(222)을 포함한다. 스테이터 코어(221)의 지름 방향 내측의 부위는 베이스 플레이트(21)의 원통상부를 포함하는 홀더(211)에 고정된다. 자성 부재(24)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 원환상부를 포함한다. 자성 부재(24)는 접착제에 의해 베이스 플레이트(21)의 상면(212)에 고정된다. 코일(222)의 도선(223)은 절연 부싱(23) 내에 배치된다. 또한, 도선(223)은 절연 부싱(23)과 함께 베이스 플레이트(21)의 관통 구멍에 배치된다. 도선(223)의 단부는 배선 기판(25)에 접속된다.
회전부(3)는 로터 허브(31)와 로터 마그넷(32)을 포함한다. 로터 허브(31)는 덮개부(311)와, 측벽부(312)와, 허브 통부(313)와, 디스크 적재부(314)를 포함한다. 덮개부(311)는 스테이터(22)의 상측에 배치된다. 허브 통부(313)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 원통상부를 포함한다. 허브 통부(313)는 베어링 기구(4)의 외측에서 덮개부(311)의 하면(311a)으로부터 하측으로 연장된다. 측벽부(312)는 덮개부(311)의 외측 가장자리로부터 하방으로 연장된다. 디스크 적재부(314)는 측벽부(312)로부터 지름 방향 바깥쪽으로 연장된다. 도 1의 디스크(11)는 디스크 적재부(314) 상에 적재된다.
로터 마그넷(32)은 측벽부(312)의 내주면(312a)에 고정되고, 스테이터(22)의 지름 방향 외측에 배치된다. 로터 마그넷(32)에는 네오디뮴 본드 자석(Nd-Fe-B BOND MAGNET)이 이용된다. 자성 부재(24)는 베이스 플레이트(21)의 상면(212)에 고정되고, 로터 마그넷(32)의 하측에 배치된다. 로터 마그넷(32)과 자성 부재(24) 사이에는 자기 흡인력이 발생한다.
모터(12)의 구동시에는 스테이터(22)와 로터 마그넷(32) 사이에서 토크가 발생한다. 토크 정수는 바람직하게는 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하이다.
베어링 기구(4)는 샤프트부(41)와, 슬리브(42)와, 슬리브 하우징(43)과, 스러스트 플레이트(44)와, 캡부(45)와, 윤활제(46)를 포함한다. 샤프트부(41)는 덮개부(311)의 지름 방향 내측의 부위로부터 하측으로 연장된다. 샤프트부(41)와 로터 허브(31)는 일체의 부재이다. 샤프트부(41)의 상부에는 암나사부(411)가 형성된다. 덮개부(311)의 중앙에서는 도 1에 나타내는 수나사(152)를 암나사부(411)에 나사삽입함으로써 클램퍼(151)가 모터(12)에 고정된다.
클램프 방식에는 상술의 방식(이하, 「센터 클램프 방식」이라고 한다) 이외에도 허브 클램프 방식이라고 불리는 것이 있다. 허브 클램프 방식은 로터 허브의 덮개부의 상면에 복수의 암나사부가 형성되고, 수나사를 암나사부에 나사삽입함으로써 클램퍼가 모터에 고정된다. 허브 클램프 방식은 덮개부에 수나사가 고정되므로 클램퍼의 상면으로부터 돌출되는 수나사의 높이만큼 덮개부의 높이를 낮출 필요가 있다. 또한, 수나사를 허브에 나사삽입하므로 허브의 두께를 센터 클램프 방식의 허브보다 두껍게 할 필요가 있다. 그 때문에, 7mm 두께형과 같은 박형의 모터에서는 덮개부의 하면과 베이스 플레이트의 상면 사이의 스페이스를 확보하기 위해서는 센터 클램프 방식이 유효하다.
슬리브(42)의 내측에는 샤프트부(41)가 배치된다. 슬리브 하우징(43)은 허브 통부(313)의 내측에 배치된다. 슬리브(42)가 슬리브 하우징(43)의 내주면에 고정된다. 스러스트 플레이트(44)는 샤프트부(41)의 하부에 고정된다. 캡부(45)는 슬리브 하우징(43)의 하단에 고정되어 슬리브 하우징(43)의 하측 개구를 폐색한다.
모터(12)는 레이디얼 간극(471)과, 제 1 스러스트 간극(472)과, 제 2 스러스트 간극(473)을 포함한다. 레이디얼 간극(471)은 슬리브(42)의 내주면과 샤프트부(41)의 외주면의 간극이다. 제 1 스러스트 간극(472)은 슬리브(42)의 하면과 스러스트 플레이트(44)의 상면의 간극이다. 제 2 스러스트 간극(473)은 슬리브(42)의 상면 및 슬리브 하우징(43)의 상면과 덮개부(311)의 하면(311a)의 간극이다. 윤활제(46)는 레이디얼 간극(471), 제 1 스러스트 간극(472) 및 제 2 스러스트 간극(473)에 연속해서 충전된다. 또한, 스러스트 플레이트(44)의 하면과 캡부(45)의 상면 사이의 간극(474), 및 허브 통부(313)의 내주면과 슬리브 하우징(43)의 외주면의 상부 사이의 시일 간극(475)에도 윤활제(46)가 연속해서 충전된다.
슬리브(42)의 내주면은 레이디얼 동압 홈열을 포함한다. 또한, 슬리브(42)의 상면 및 하면은 스러스트 동압 홈열을 포함한다. 레이디얼 간극(471)에서는 레이디얼 동압 홈열에 의해 레이디얼 동압 베어링부(481)가 구성된다. 제 1 스러스트 간극(472)에서는 스러스트 동압 홈열에 의해 제 1 스러스트 동압 베어링부(482)가 구성된다. 제 2 스러스트 간극(473)에서는 스러스트 동압 홈열에 의해 제 2 스러스트 동압 베어링부(483)가 구성된다. 모터(12)의 구동시에는 레이디얼 동압 베어링부(481), 제 1 스러스트 동압 베어링부(482) 및 제 2 스러스트 동압 베어링부(483)에 의해 회전부(3)가 정지부(2)에 대해서 비접촉으로 지지된다. 이것에 의해, 로터 허브(31) 및 로터 마그넷(32)이 베이스 플레이트(21) 및 스테이터(22)에 대해서 상대적으로 회전한다.
도 3은 스테이터(22)의 평면도이다. 스테이터(22)는 스테이터 코어(221)와 복수의 코일(222)을 포함한다. 스테이터 코어(221)는 원통상의 중앙부(51)와, 복수의 티스(teeth)부(52)를 포함한다. 티스부(52)는 T자상이며, 중앙부(51)의 외주로부터 지름 방향 바깥쪽으로 연장됨과 아울러 외측의 단부에 있어서 둘레 방향의 양측으로 연장된다. 각 티스부(52)에는 도선(223)이 권취됨으로써 코일(222)을 구성한다.
코일(222)은 덮개부(311)의 하면(311a)과, 베이스 플레이트(21)의 상면(212) 사이에 배치된다. 덮개부(311)의 하면(311a)과, 베이스 플레이트(21)의 상면(212) 사이의 거리(H3)는 3.2mm이다.
7mm 두께형 디스크 구동 장치는 9.5mm 두께형 디스크 구동 장치에 탑재되는 모터를 7mm 두께형에 맞춰서 그대로 얇게 해도 충분한 토크 정수를 얻을 수 없다. 예를 들면, 9.5mm 두께형에 탑재되는 모터의 높이를 단순히 26% 정도 낮게 한 경우, 토크 정수가 반감된다. 그 때문에, 7mm 두께형 디스크 구동 장치(1)의 모터(12)에서는 9.5mm 두께형 디스크 구동 장치보다 한정된 스페이스이어도 충분히 토크를 발생시키면서 진동이나 소음을 억제하도록 설계할 필요가 있다. 즉, 한정된 스페이스 안에서 충분한 토크를 발생시키기 위해서 토크 정수를 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하로 하고, 또한 진동이나 소음을 억제하도록 설계할 필요가 있다.
도선(223)의 지름은 0.10mm 이상 0.14mm 이하이다. 보다 바람직하게는 도선(223)의 지름은 0.115mm 이상 0.130mm 이하이다. 각 코일(222)의 권취수는 40 이상 70 이하이다. 각 코일(222)의 저항값은 3.3Ω 이상 5Ω 이하이다. 그런데, 9.5mm 두께형 디스크 구동 장치에서 이용되는 도선의 지름은 일반적으로 0.15mm 이상 0.2mm 이하이다. 코일의 권취수는 40 이상 60 이하이다. 코일의 저항값은 1.3Ω 이상 4.1Ω 이하이다. 모터(12)에서는 9.5mm 두께형 디스크 구동 장치의 모터에 비해서 한정된 스페이스 안에서 코일의 저항값의 증대를 억제하면서 충분한 권취수를 얻을 수 있다. 따라서, 한정된 스페이스 안에서 모터의 회전시에 충분한 토크를 발생시킴과 아울러 진동이나 소음을 억제할 수 있다.
도 4는 도 2의 로터 마그넷(32) 근방의 확대도이다. 스테이터 코어(221)는 자성 강판(221a)의 적층체이다. 1매의 자성 강판(221a)의 두께는 0.2mm이다. 본 실시형태에서는 자성 강판(221a)의 수는 7이다. 축방향에 있어서 스테이터 코어(221)의 높이(H1)는 1.4mm이다.
또한, 축방향에 있어서 로터 마그넷(32)의 높이(H2)는 2.3mm이다. 로터 마그넷(32)의 높이(H2)에 대한 스테이터 코어(221)의 높이(H1)의 비율(이하, 「코어-마그넷 높이비」라고 한다)은 61%이다. 상술한 바와 같이, 로터 허브(31)의 덮개부(311)의 하면(311a)과, 베이스 플레이트(21)의 상면(212)의 거리(H3)는 3.2mm이다.
도 5는 코어-마그넷 높이비와 THD(total harmonic distortion)의 관계를 나타낸다. 도 5에서는 세로축은 THD를 나타낸다. 가로축은 코어-마그넷 높이비를 나타낸다. THD란 스테이터(22)에 발생되는 유기 전압의 파형을 다수의 주파수 성분으로 변환해서 전체 주파수 성분 중 파형의 변형으로서 포함되는 고주파수 성분의 비율을 나타낸 것이다. 또한, 도 6은 SPL(sound pressure level)과 THD의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 세로축에 SPL을 나타내고, 가로축에 THD를 나타내고 있다. SPL이란 음압의 크기를 기준값과의 비의 상용대수에 의해 표현한 양이며, 단위는 데시벨(dB)이 이용된다. 또한, 도 6의 SPL은 제 1 하우징 부재(141)에 제 2 하우징 부재(142)가 끼워진 상태에서 디스크(11)를 탑재한 모터의 SPL을 계측한 것이며, 액세스부(13) 등이 탑재된 소위 하드 디스크 구동 장치(1)의 SPL과 거의 같다.
암소음이 약 30dB인 환경 하에서의 순음(정현파음)의 청력 레벨(최소 가청치)은 젊은 연령군에서 평균 약 10dB, 고령군에서 평균 약 20dB이다. 암소음이 약 30dB인 환경이란, 예를 들면 매우 조용한 실내 등이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 7㎜ 두께형 모터(12)에서는 THD가 4%를 초과하면 자기 여진력에 의해 SPL이 10dB를 초과한다. SPL이 10dB를 초과하면 모터 특성 상 문제가 되는 큰 진동이나 소음이 발생된다. 그리고, 발명자는 7㎜ 두께형의 모터(12)에서 코어-마그넷 높이비를 50% 이상으로 함으로써 THD가 4% 이하로 억제되는 것을 발견했다. 상술한 바와 같이, 모터(12)의 코어-마그넷 높이비는 61%이므로 THD가 4% 미만인 것을 알 수 있다.
유기 전압 파형의 변형은 스테이터(22)와 로터 마그넷(32) 사이에 발생하는 자속 밀도가 스테이터 코어(221)에 있어서의 포화 자속 밀도보다 높아짐으로써 생긴다고 생각된다. 그러나, 모터(12)에서는 스테이터 코어(221)의 높이를 확보함으로써 스테이터 코어(221) 중의 자속이 포화되는 것이 억제된다. 이것에 의해, THD를 충분히 낮게 억제할 수 있어 진동이나 소음을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 스테이터 코어(221)에 있어서의 자속 밀도는 1.3T 이하가 바람직하다.
이상, 모터(12)의 구조에 대해서 설명했지만, 모터(12)에서는 THD를 4% 미만으로 할 수 있다. 그 결과, 토크의 특성의 악화가 방지되어 모터(12)의 구동시의 진동이나 소음을 억제할 수 있다. 또한, 토크 정수를 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하로 함으로써 전류량을 억제하면서 효율 좋게 토크를 발생시킬 수 있다.
모터(12)에서는 로터 마그넷(32)의 높이는 2.3mm에는 한정되지 않고, 2mm 이상 3mm 이하가 바람직하다. 충분한 토크를 발생시키기 위해서는 로터 마그넷(32)의 높이는 2mm 이상 필요하다. 또한, 7mm 두께형 디스크 구동 장치(1)의 모터(12)에 사용 가능한 높이는 3mm가 상한이다. 모터(12)에서는 로터 허브(31)나 베이스 플레이트(21)의 두께가 얇고, 로터 허브(31)나 베이스 플레이트(21)의 강성이 작은 경우, 이것들에 기인한 진동이나 소음이 발생된다. 그 때문에 7㎜ 두께형과 같은 박형의 모터에서는 한정된 스페이스안에서 로터 허브나 베이스 플레이트의 두께는 일정 이상으로 확보할 필요가 있으며, 그것을 위해서는 로터 허브(31)의 덮개부(311) 하면(311a)과 베이스 플레이트(21)의 상면(212) 사이의 거리는 4.0㎜ 이하로 할 필요가 있다. 그리고, 로터 허브(31)의 덮개부(311) 하면(311a)과 베이스 플레이트(21)의 상면(212) 사이의 거리가 4.0㎜ 이하인 스페이스에서 도선(223)의 직경, 코일(222)의 저항값, 회전체의 로터 허브(31)와 정지체의 코일(222)의 접촉을 피하기 위한 로터 허브(31)와 코일(222)의 간극, 로터 마그넷(32)의 자기 중심과 스테이터(22)의 자기 중심의 축방향의 어긋남량 등을 고려해서 소정의 코일(222)이 설치되는 스페이스를 확보하기 위해서는 코어-마그넷 높이비는 75% 이하가 바람직하다. 이상, 코어-마그넷 높이비는 상기의 것에는 한정되지 않고, 50% 이상 75% 이하가 바람직하다. THD를 4% 미만으로 하면서 코일(222)이 설치되는 스페이스를 확보하기 위해서는 코어-마그넷 높이비는 50% 이상 75% 이하가 바람직하다.
또한, 스테이터 코어(221)의 높이는 7mm 두께형 디스크 구동 장치(1)의 높이의 16% 이상 24% 이하, 즉, 1.1mm 이상 1.7mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 코일(222)의 스페이스를 충분히 확보하면서 자속의 포화를 억제할 수 있다.
모터(12)에서는 덮개부(311)의 하면(311a)과 베이스 플레이트(21)의 상면(212) 사이의 거리는 3.0mm 이상 4.0mm 이하의 범위에서 변경되어도 좋다. 모터(12)에서는 이러한 작은 스페이스이어도 충분히 토크를 발생시키면서 진동이나 소음을 억제할 수 있다.
스테이터(22)에서는 자성 강판(221a)의 수가 6매이어도 좋다. 이 경우, 스테이터 코어(221)의 높이는 1.2mm이다. 로터 마그넷(32)의 높이는 2mm 이상이며, 코어-마그넷 높이비를 50% 이상으로 하기 위해서 2.4mm 이하이다. 이것에 의해, 모터(12)의 진동이나 소음을 억제할 수 있다.
자성 강판(221a)의 두께는 0.2mm 이외이어도 좋고, 예를 들면 0.15mm이어도 좋다. 이 경우, 자성 강판(221a)의 수는 바람직하게는 8 또는 9이다. 스테이터 코어(221)의 높이는 1.2mm 또는 1.35mm이며, 로터 마그넷(32)의 높이는 2mm 이상 3mm 이하이며, 또한 코어-마그넷 높이비는 50% 이상 75% 이하가 바람직하다. 또한, 두께가 0.3mm인 자성 강판(221a)이 이용되어도 좋고, 이 경우, 바람직하게는 자성 강판(221a)의 수는 4이다. 모터(12)에서는 일반적인 0.15mm 두께, 0.2mm 두께 및 0.3mm 두께의 자성 강판(221a)을 이용함으로써 저렴하게 스테이터 코어(221)를 제조할 수 있다. 이상과 같이, 스테이터 코어(221)에서는 여러가지 두께에 대응해서 최적의 수의 자성 강판(221a)이 이용되어도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 모터(12)는 베이스 플레이트(21) 이외에 제 1 하우징 부재(141)에 부착되는 베이스 브래킷이 베이스부로서 이용되어도 좋다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은 서로 모순되지 않는 한 적당히 조합되어도 좋다.
본 발명은 디스크 구동 장치용 스핀들 모터로서 이용 가능하다.
1:디스크 구동 장치 4:베어링 기구
11:디스크 12:스핀들 모터
13:액세스부 14:하우징
21:베이스부 22:스테이터
31:로터 허브 32:로터 마그넷
151:클램퍼 212:(베이스부의) 상면
221:스테이터 코어 221a:자성 강판
222:코일 223:도선
311:덮개부 311a:(덮개부의) 하면
312:측벽부 312a:(측벽부의) 내주면
H1:스테이터 코어의 높이 H2:로터 마그넷의 높이
H3:로터 허브의 덮개부와 베이스 플레이트 사이의 거리

Claims (8)

  1. 베이스부와,
    상기 베이스부의 상측에 배치된 스테이터와,
    상기 스테이터의 상측에 배치된 덮개부와 상기 덮개부의 외측 가장자리로부터 하측으로 연장되는 측벽부를 포함하는 로터 허브와,
    상기 스테이터의 지름 방향 외측에 배치되고 상기 로터 허브의 상기 측벽부의 내주면에 배치된 로터 마그넷과,
    상기 로터 허브 및 상기 로터 마그넷을 상기 베이스부 및 상기 스테이터에 대해서 회전 가능하게 지지하는 베어링 기구를 구비하고;
    축방향에 있어서 상기 로터 마그넷의 높이는 2mm 이상 3mm 이하이며, 상기 스테이터의 스테이터 코어 높이는 상기 로터 마그넷 높이의 50% 이상 75% 이하이며;
    상기 스테이터의 코일의 도선의 지름은 0.10mm 이상 0.14mm 이하이며, 상기 코일의 권취수는 40 이상 70 이하이고,
    상기 스테이터와 상기 로터 마그넷 사이에서 생기는 토크의 토크 정수는 3mNm/A 이상 5mNm/A 이하인 것을 특징으로 하는 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이터 코어는 자성 강판의 적층체이며,
    상기 자성 강판의 수는 6 또는 7이며, 상기 자성 강판의 두께는 0.2mm인 것을 특징으로 하는 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 덮개부의 하면과 상기 베이스부의 상면 사이의 거리는 3mm 이상 4mm 이하인 것을 특징으로 하는 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터.
  4. 삭제
  5. 디스크를 회전시키는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치용 스핀들 모터와,
    상기 디스크에 대해서 정보의 판독 및 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 액세스부와,
    상기 디스크를 상기 로터 허브와의 사이에서 끼우는 클램퍼와,
    상기 디스크, 상기 스핀들 모터, 상기 액세스부 및 상기 클램퍼를 내부에 배치하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    수나사와,
    상기 베어링 기구에 배치되는 샤프트부와,
    상기 샤프트부의 상부에 배치되는 암나사부를 포함하고;
    상기 클램퍼는 상기 덮개부의 중앙에서 상기 수나사와 상기 암나사부에 의해 끼워져서 고정되는 것을 특징으로 하는 2.5형 및 7mm 두께형 디스크 구동 장치.
  8. 삭제
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5513070B2 (ja) * 2009-10-22 2014-06-04 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 ディスク駆動装置
JP2012055075A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置
CN203118465U (zh) * 2012-03-01 2013-08-07 日本电产株式会社 主轴马达和盘驱动装置
KR101320212B1 (ko) 2012-08-17 2013-10-21 삼성전기주식회사 스핀들 모터 및 디스크 구동장치
KR20140035651A (ko) * 2012-09-14 2014-03-24 삼성전기주식회사 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
US9520754B2 (en) * 2012-09-28 2016-12-13 Nidec Corporation Motor and disk drive apparatus
JP6050084B2 (ja) * 2012-10-19 2016-12-21 ミネベア株式会社 スピンドルモータおよびハードディスク駆動装置
JP2014103726A (ja) 2012-11-19 2014-06-05 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置
JP2014103727A (ja) 2012-11-19 2014-06-05 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置
US8917479B2 (en) * 2012-11-23 2014-12-23 Seagate Technology Llc Harmonic shaping of a motor
JP6115937B2 (ja) * 2013-02-05 2017-04-19 株式会社甲府明電舎 圧縮機用のモータとその制御方法
KR101412863B1 (ko) * 2013-02-13 2014-06-26 삼성전기주식회사 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치
TWI534358B (zh) * 2013-03-26 2016-05-21 建準電機工業股份有限公司 具有徑向氣隙馬達之薄型散熱風扇及其馬達尺寸選用方法
JP6167434B2 (ja) * 2013-09-30 2017-07-26 ミネベアミツミ株式会社 ブラシレスモータ及びそのモータを用いた送風機
TWI575843B (zh) * 2014-01-08 2017-03-21 建準電機工業股份有限公司 徑向繞線馬達定子
DE102014007431B4 (de) 2014-05-22 2023-03-23 Minebea Mitsumi Inc. Elektrische Maschine
DE102015013662A1 (de) * 2015-10-22 2017-05-11 Minebea Co., Ltd. Elektromotor
DE102017002561A1 (de) 2016-03-18 2017-09-21 Minebea Co., Ltd. Elektromotor
DE102017105414A1 (de) 2017-03-14 2018-09-20 Minebea Mitsumi Inc. Elektromotor
CN109309442A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 深圳玩智商科技有限公司 旋转电机及激光测距装置
JP7043824B2 (ja) * 2017-12-15 2022-03-30 日本電産株式会社 スピンドルモータおよびそれを備えるディスク駆動装置
DE102019103127A1 (de) * 2019-02-08 2020-08-13 Minebea Mitsumi Inc. Elektromotor
DE102019103131A1 (de) * 2019-02-08 2020-08-13 Minebea Mitsumi Inc. Elektromotor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141891A (ja) 1997-07-11 1999-02-12 Nippon Densan Corp スピンドルモータ用ステータ及びこれを備えたスピンドルモータ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561335A (en) * 1994-02-25 1996-10-01 Seagate Technology, Inc. Integrated passive magnetic bearing system and spindle permanent magnet for use in a spindle motor
US5694268A (en) * 1995-02-10 1997-12-02 Seagate Technology, Inc. Spindle motor having overmolded stator
US6344946B1 (en) * 1997-04-01 2002-02-05 Papst Licensing Gmbh Disk storage device with improved spindle torque and acceleration
US6205110B1 (en) * 1997-06-25 2001-03-20 Nidec Corporation Disk drive motor
JP2002354742A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピンドルモータ
JP4005826B2 (ja) 2002-03-08 2007-11-14 日本電産株式会社 永久磁石モータ
JP4056349B2 (ja) 2002-10-11 2008-03-05 日本電産株式会社 動圧軸受装置を備えたモータ
KR100480788B1 (ko) 2002-11-12 2005-04-07 삼성전자주식회사 박형 스핀들 모터 및 이를 구비하는 마이크로 드라이브 장치
US7122922B2 (en) * 2003-05-20 2006-10-17 Seagate Technology Llc Base plate for spindle motor
CN100420866C (zh) * 2004-10-27 2008-09-24 日本电产株式会社 动压轴承装置
KR100660895B1 (ko) * 2005-11-29 2006-12-26 삼성전자주식회사 액츄에이터 및 이를 구비한 하드 디스크 드라이브
JP2007252167A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスク駆動用モータ及び情報記録再生装置
JP2008097803A (ja) 2006-09-15 2008-04-24 Sii Micro Precision Kk ハードディスク装置
JP2008092612A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Nippon Densan Corp モータの製造方法、並びに、モータおよび記録ディスク駆動装置
JP2012055075A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Nippon Densan Corp スピンドルモータおよびディスク駆動装置
JP2012087861A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Nippon Densan Corp 流体動圧軸受機構、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141891A (ja) 1997-07-11 1999-02-12 Nippon Densan Corp スピンドルモータ用ステータ及びこれを備えたスピンドルモータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102386689A (zh) 2012-03-21
US8259408B2 (en) 2012-09-04
CN202134968U (zh) 2012-02-01
US20120050911A1 (en) 2012-03-01
CN102386689B (zh) 2014-02-26
US20130201811A1 (en) 2013-08-08
JP2012055075A (ja) 2012-03-15
US8508882B1 (en) 2013-08-13
KR20120021143A (ko) 2012-03-08

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