JPH11332202A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電機子の防振構造を備えていても、生産性の
高いスピンドルモータを提供すること。 【解決手段】 スピンドルモータ１の電機子１１は、ス
テータコア７の突極７２および突極７２に巻回されたコ
イル１２の周囲が樹脂層８で覆われ、かつ、突極同士の
間のオープンスロットが樹脂層８で埋められるように樹
脂モールドされている。ステータコア７のフレーム２と
当接する内周面７１１および下面側の内周部分７１４は
樹脂層８の内周縁８３よりも半径方向内側に突出し、ス
テータコア７の突極の先端面７３１は樹脂層８の外周縁
８４よりも半径方向外側に突出している。電機子１１だ
けを樹脂モールドできるので、予め樹脂モールドした電
機子１１をフレーム２に装着すればよい。従って、電機
子１１をフレーム２に装着した後に樹脂を充填する場合
と比べ、モータ１の生産性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ハードデ
ィスクの回転駆動装置として用いられるスピンドルモー
タに関するものである。さらに詳しくは、スピンドルモ
ータに装着された電機子の防振構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクの回転駆動装置などとし
て用いられるスピンドルモータは、フレームに回転自在
に支持されたハブ（ロータ）と、ハブに装着されたロー
タマグネットと、ロータマグネットに対峙するようにフ
レームに保持された電機子を有している。この電機子
は、放射状に延びる複数の突極を備えたステータコア
と、突極に巻回されたコイルとを備え、突極の先端面が
ロータマグネットと対峙している。

【０００３】この構成のスピンドルモータでは、モータ
駆動時にロータマグネットと電機子との間の磁界変化に
より電機子の突極が振動すると、この振動がフレームを
通してモータ全体に伝わり、スイッチングノイズが大き
くなるという問題がある。そこで、特開平９−２７５６
５９号公報、および実用新案登録第２５４９０５７号公
報に開示されているモータでは、ステータコアの突極
間、およびステータコアの下端面とフレームの底板との
間に樹脂を充填することにより、電機子の下側半分を樹
脂モールドし、その剛性を高めることによって電機子の
振動を防止する構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電機子の防振構造では、電機子とフレームとの間に
樹脂を充填しているので、樹脂を充填する作業は電機子
をフレームに装着した後でなければ行うことができな
い。このため、モータ組立時の作業性が悪いという問題
がある。

【０００５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
電機子の防振構造を備えていても、生産性の高いスピン
ドルモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、フレームと、該フレームに対して回転自
在に支持されたロータと、該ロータに装着されたロータ
マグネットと、前記ロータマグネットと対峙するように
前記フレームに保持された電機子とを有するスピンドル
モータにおいて、前記電機子は、前記フレームのコアホ
ルダ部に嵌められて該コアホルダ部の位置決め用段部に
当接する環状の基部、および該基部から放射状に延びて
先端面が前記ロータマグネットと対峙する複数の突極を
備えるステータコアと、前記突極に巻回されたコイル
と、前記ステータコアの前記コアホルダ部との当接部分
および前記突極の先端側を露出させたまま前記突極およ
び前記コイルの周囲を覆って前記突極間のオープンスロ
ットを埋める樹脂層とを備えていることを特徴とする。

【０００７】本発明では、電機子の突極およびコイルを
樹脂層で覆うと共に、オープンスロットを樹脂層で埋め
て複数の突極同士を樹脂層で連結しているので、電機子
の剛性を高めることができる。従って、モータ駆動時に
ロータマグネットとの間の磁界が変動することに起因す
る電機子の振動を低減することができるので、スイッチ
ングノイズを低減させることができる。このように、電
機子の突極とコイルの周囲全体を樹脂で覆い、かつ、オ
ープンスロットに樹脂を埋めると、電機子とフレームと
の間に樹脂を充填することにより電機子の下側半分を樹
脂でモールドする従来の構造と比べ、振動を低減する効
果が高い。また、電機子とフレームとの間に樹脂を充填
する従来の構造とは違い、電機子単体を樹脂モールドす
ることができる。従って、モータ組立時には、予め樹脂
モールドした電機子をフレームに装着すればよいので、
電機子をフレームに装着した後に樹脂を充填する従来の
方法と比べ、モータの生産性を高めることができる。さ
らに、電機子を予め樹脂モールドしても、ステータコア
のフレームとの当接部は樹脂から露出しているので、こ
の部分の寸法精度は高いままである。従って、フレーム
のコアホルダ部にステータコアの環状の基部を嵌め込
み、かつ、基部をコアホルダ部の位置決め用段部に当接
させる構造の電機子に樹脂モールドを施しても、電機子
をフレームに対して高い精度で取り付けることができ
る。また、ロータマグネットと対峙する突極の先端面も
樹脂から露出しているので、ステータコアの外径寸法は
高い精度のままである。従って、突極の先端面まで樹脂
で覆われている場合と比べ、ロータマグネットと突極の
先端面との間の隙間を限界まで狭くすることができる。
従って、ロータマグネットと電機子との間の磁気回路の
効率を上げることができるので、モータのトルクを向上
させることができる。

【０００８】本発明において、前記コイルの端末は、前
記樹脂層から導出されて、前記フレームに固定された配
線部材の接続端子まで配線されていることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１０】（全体構成）図１は本発明のスピンドルモ
ータを示す半断面図である。図１において、スピンドル
モータ１は、ハードディスクの回転駆動装置として用い
られるものであり、フレーム２と、フレーム２の中央か
ら上方に延びたシャフト３と、シャフト３に支持された
第１および第２のボールベアリング５、６と、第１およ
び第２のボールベアリング５、６を介してシャフト３に
回転自在に支持されたハブ４（ロータ）を有している。

【００１１】フレーム２は、厚肉円筒状の中央部２１
と、中央部２１から水平に拡がった環状の底部２２と、
底部２２の外周縁から立ち上がった外周円筒部２３と、
外周円筒部２３の上端部から外側に向けて張り出したフ
ランジ部２４を備えている。中央部２１の外周側には環
状の突部からなるコアホルダ部２５が形成され、コアホ
ルダ部２５の外周面２５１には、電機子１１が装着され
ている。また、中央部２１にはシャフト３の下端部３３
が固定されている。

【００１２】ハブ４は、厚肉筒状に形成された胴部４１
を備えている。胴部４１の中程部分は外側に向けて張り
出した段部４２となっており、この段部４２の上面４２
１がハードディスクの載置面となっている。胴部４１の
下端部には、さらに外側に向けて張り出した張り出し部
４３が形成され、張り出し部４３の外周縁からは円筒部
４４が下方に向けて延びている。円筒部４４の外周面４
４１はフレーム２の外周円筒部２３の内周面２３１と微
少間隔を開けて対峙して、ラビリンスシールを構成して
いる。円筒部４４の内周面４４２には、円筒状のヨーク
１４を介して円筒状のロータマグネット１５が電機子１
１と対峙するように取り付けられている。

【００１３】また、シャフト３の上端３１の側には、第
１のボールベアリング５の内輪５１が接着され、シャフ
ト３の下端３３の側には、第２のボールベアリング６の
内輪６１が接着されている。第２のボールベアリング６
の内輪６１は、フレーム２に形成された中央部２１の上
面２１２に載せられている。また、中央部２１の上面２
１２には環状の凹部２１３が形成され、第２のボールベ
アリング６の外輪６２が中央部２１の上面２１２に当た
らないようになっている。凹部２１３の外周で突出した
コアホルダ部２５の内周面２５２は、第２のボールベア
リング６の外輪６２の外周面６２１と微少間隔を開けて
対峙して、ラビリンスシールを構成している。

【００１４】一方、ハブ４の胴部４１の内側はベアリン
グ保持孔４１０となっている。ベアリング保持孔４１０
の内周面４１１には、内側に向けて突出した段部４５が
形成されている。段部４５の上側の環状端面４５１には
第１のボールベアリング５の外輪５２が載せられ、段部
４５の下側の環状端面４５２には第２のボールベアリン
グ６の外輪６２が当接している。この状態で第１および
第２のボールベアリング５、６の外輪５２、６２はベア
リング保持孔４１０の内周面４１１に接着されている。

【００１５】また、ベアリング保持孔４１０の内周面４
１１のうちの第１のボールベアリング５が取り付けられ
た部分よりも上側には、第１のボールベアリング５に添
加した潤滑油等がモータ外部に飛散することを防止する
シール部材１６が取り付けられている。

【００１６】（電機子１１）図２（Ａ）は、電機子１１
を示す平面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩ−Ｉ’線
における断面図である。図１および図２（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、電機子１１は、ステータコア７と、ステ
ータコア７に巻回されたコイル１２を備えている。

【００１７】ステータコア７は、同一形状をした複数枚
のコア板７０を積層して加締め固定することにより形成
されたものであり、環状の基部７１と、基部７１の外周
面７１２から放射状に突出した複数の突極７２と、各突
極７２の先端で周方向に拡がった鍔部７３を備えてい
る。各突極７２には、それぞれコイル１２が巻回されて
いる。

【００１８】また、基部７２はフレーム２に対する装着
部となっている。すなわち、基部７２の中央孔７１０に
はフレーム２に形成された環状のコアホルダ部２５が嵌
め込まれ、中央孔７１０の内周面７１１がコアホルダ部
２５の外周面２５１と当接し、基部７１の下端面のうち
の内周部分７１４がコアホルダ部２５の下側から張り出
した位置決め用段部２１４に当接する。そして、コアホ
ルダ部２５の上側の斜面２５３と中央孔７１０の内周面
７１１の間に接着剤１８が付けられて、電機子１１はフ
レーム２に固定されている。

【００１９】このように装着された電機子１１の各突極
７２の先端面７３１（鍔部７３の外周面）は、ロータマ
グネット１５の内周面１５１に対して隙間を開けて対峙
する。

【００２０】ここで、本形態のスピンドルモータ１で
は、モータ駆動時に電機子１１とロータマグネット１５
との間の磁界が変動することに起因して電機子１１の突
極７２が振動することを防止するために、電機子１１が
樹脂モールドされている。

【００２１】図３（Ａ）は、電機子１１を樹脂モールド
した様子を示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のII
−II’線における断面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）に
示すように、電機子１１は、例えばポリカーボネイト等
の樹脂層８で覆われている。この樹脂層８は電機子１１
に沿って環状に成形されている。すなわち、樹脂層８
は、ステータコア７の各突極７２および各突極７２に巻
回されたコイル１２の周囲を覆う部分８１と、各突極７
２同士の間のオープンスロット７２０に充填された部分
８２とが交互に連続しており、全体として環状を呈して
いる。この樹脂層８の縦断面形状は、コイル１２の周囲
を薄く覆う略四角形に形成されている。

【００２２】また、ステータコア７の内周側は、樹脂層
８の内周縁８３よりも半径方向内側に突出している。こ
のため、フレーム２に形成されたコアホルダ部２５の外
周面２５１と当接する基部７１の内周面７１１（当接
部）と、コアホルダ部２５の下側から張り出した位置決
め用段部２１４と当接する基部７１の下端側の内周部分
７１４（当接部）とは樹脂層８から露出した状態にあ
る。

【００２３】さらに、ステータコア８の外周側では、各
突極７２の先端面７３１（鍔部７３の外周面）が樹脂層
８の外周縁８４よりも半径方向外側に僅かに突出して、
樹脂層８から露出している。

【００２４】コイル１２の端末１２１は、樹脂層８から
そのまま導出されている。このコイル１２の端末１２１
に給電するために、図１に示すように、フレーム２の底
板２２には、コネクタ１７（配線部材）が取り付けられ
ている。コネクタ１７は、底板２２の下面に固定された
ベース１７３と、ベース１７３から突出して底板２２に
形成された貫通孔２１５に差し込まれた筒状突起１７４
を備えている。コイル１２の端末１２１は、筒状突起１
７４に形成されたコイル端末案内孔１７１を通してモー
タ外部に引き出され、コネクタ１７のベース１７３に取
り付けられた接続端子１７２に電気的接続されている。

【００２５】このように、本形態のスピンドルモータ１
では、電機子１１の突極７２およびコイル１２の周囲全
体を樹脂層８で覆い、かつ、オープンスロット７２０を
樹脂層８で埋めて複数の突極７２同士を樹脂層８で連結
している。従って、電機子１１の剛性を高めることがで
きるので、モータ駆動時にロータマグネット１５との間
の磁界が変動することに起因する電機子１１の振動を低
減することができる。それ故、スピンドルモータ１のス
イッチングノイズを低減させることができる。

【００２６】また、電機子とフレームとの間に樹脂を充
填する従来の構造とは違い、電機子１１単体で樹脂モー
ルドすることができるので、モータ組立時には、予め樹
脂モールドした電機子１１をフレーム２に装着するだけ
でよい。従って、電機子をフレームに装着した後に樹脂
を充填する従来の方法と比較して、モータの生産性を高
めることができる。

【００２７】さらに、電機子１１をフレーム２に装着す
る際にフレーム２と当接する基部７１の内周面７１１、
および基部７１の下端側の内周部分７１４は、樹脂層８
から露出しているので、これらの部分の寸法精度は高い
ままである。従って、フレーム２のコアホルダ部２５に
ステータコア７の環状の基部７１を嵌め込み、かつ、基
部７１の下端側の内周部分７１４をコアホルダ部２５の
位置決め用段部２１４に当接させる構造の電機子１１に
樹脂モールドを施しても、電機子１１をフレーム２に対
して高い精度で取り付けることができる。

【００２８】さらにまた、ロータマグネット１５と対峙
する突極７２の先端面７３１も樹脂層８から露出してい
るので、ステータコア７の外径寸法は高い精度のままで
ある。従って、突極７２の先端面７３１まで樹脂で覆わ
れている構造と比べ、樹脂層８がロータマグネット１５
に接触する危険がなくなり、ロータマグネット１５の内
周面１５１と突極７２の先端面７３１との間の隙間寸法
Ｇを限界まで小さくすることができる。従って、ロータ
マグネット１５と電機子１１との間の磁気回路の効率を
上げることができるので、スピンドルモータ１のトルク
を向上させることができる。

【００２９】（ノイズの測定結果）次に、従来のモータ
と本形態のモータ１の駆動時に発生する振動によるノイ
ズの測定結果を説明する。

【００３０】図４（Ａ）は、電機子が樹脂で覆われてい
ない従来のモータを駆動した際のノイズを示すグラフ、
図４（Ｂ）は、電機子とフレームの底板の間に樹脂を充
填して電機子の下側半分を樹脂モールドした従来のモー
タを駆動した際のノイズを示すグラフ、図５は、本形態
のモータ１を駆動した際のノイズを示すグラフである。
これらの図において、横軸はノイズ波形の周波数を示
し、縦軸はノイズ波形の振幅を示している。図４（Ａ）
に示す実線Ｌ１と図４（Ｂ）に示す実線Ｌ２を比較して
分かるように、電機子の下側半分を樹脂モールドしたモ
ータのノイズ波形（実線Ｌ２）の振幅は、電機子を全く
樹脂モールドしていないモータのノイズ波形（実線Ｌ
１）の振幅よりも小さくなっている。このように、電機
子の下側半分を樹脂モールドしただけでも、ノイズを低
減する効果はあるが、図４（Ｂ）に示す実線Ｌ２と図５
に示す実線Ｌを比較して分かるように、本形態のモータ
１のノイズ波形（実線Ｌ）の振幅は、電機子の下側半分
を樹脂モールドしたモータのノイズ波形（実線Ｌ１）の
振幅よりも、さらに小さくなっている。従って、本形態
のスピンドルモータ１のように、電機子１１の突極７２
およびコイル１２の周囲全体を樹脂で覆い、かつ、オー
プンスロット７２０に樹脂を充填するように電機子１１
を樹脂モールドする構造は、電機子の下側半分を樹脂モ
ールドする従来の構造と比べ、ノイズ（振動）を低減す
る効果が高い。

【００３１】（別の実施の形態）なお、上記形態では、
コイル１２の端末１２１がフレーム２の底板２２に固定
されたコネクタ１７に接続されているが、例えば、図６
に示すモータ１Ａのように、コイル１２の端末１２１を
底板２２の下面に取り付けた配線基板１７Ａ（配線部
材）に電気的接続してもよい。この場合には、コイル１
２の端末１２１を通すために底板２２に形成されている
貫通孔２１５に樹脂１９を充填してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスピンド
ルモータは、突極およびコイルの周囲全体を樹脂層で覆
うと共に、オープンスロットを樹脂層で埋めて複数の突
極同士を樹脂層で連結するように電機子を樹脂モールド
しているので、電機子の剛性を高めることができる。従
って、モータ駆動時にロータマグネットとの間の磁界が
変動することに起因する電機子の振動を低減することが
できるので、スイッチングノイズを低減させることがで
きる。また、電機子とフレームとの間に樹脂を充填する
従来の構造とは違い、電機子単体で樹脂モールドするこ
とができるので、モータ組立時には、予め樹脂モールド
した電機子をフレームに装着するだけでよい。それ故、
電機子をフレームに装着した後で樹脂を充填する場合と
比べ、モータの生産性を高めることができる。さらに、
電機子のフレームとの当接部は樹脂から露出しているの
で、電機子のフレームに対する取り付け精度を高めるこ
とができる。さらにまた、ロータマグネットと対峙する
突極の先端面も樹脂から露出しているので、ロータマグ
ネットと突極の先端面との間の隙間を狭くして、モータ
のトルクを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したスピンドルモータを示す半断
面図である。

【図２】（Ａ）は、図１に示すモータの電機子を示す平
面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ’線における断面図で
ある。

【図３】（Ａ）は、図１に示すモータの電機子を樹脂モ
ールドした様子を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のII−
II’線における断面図である。

【図４】（Ａ）は、電機子が樹脂で覆われていない従来
のモータのノイズを示すグラフ、（Ｂ）は、電機子の下
側半分を樹脂モールドした従来のモータのノイズを示す
グラフである。

【図５】図１に示すモータのノイズを示すグラフであ
る。

【図６】本発明の別の形態のスピンドルモータを示す半
断面図である。

【符号の説明】

１、１Ａ スピンドルモータ ２ フレーム ３ 固定軸 ４ ハブ（ロータ） ７ ステータコア ８ 樹脂層 １１ 電機子 １２ コイル １５ ロータマグネット １７ コネクタ（配線部材） １７Ａ 配線基板（配線部材） ２５ コアホルダ部 ７１ 基部 ７２ 突極 １２１ コイルの端末 ２１４ 位置決め用段部 ２５１ コアホルダ部の外周面 １７２ 接続端子 ７１１ 基部の内周面（当接部） ７１２ 基部の外周面 ７１４ 基部の内周部分（当接部） ７２０ オープンスロット ７３１ 突極の先端面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、該フレームに対して回転自
   在に支持されたロータと、該ロータに装着されたロータ
   マグネットと、前記ロータマグネットと対峙するように
   前記フレームに保持された電機子とを有するスピンドル
   モータにおいて、 前記電機子は、前記フレームのコアホルダ部に嵌められ
   て該コアホルダ部の位置決め用段部に当接する環状の基
   部、および該基部から放射状に延びて先端面が前記ロー
   タマグネットと対峙する複数の突極を備えるステータコ
   アと、前記突極に巻回されたコイルと、前記ステータコ
   アの前記コアホルダ部との当接部分および前記突極の先
   端側を露出させたまま前記突極および前記コイルの周囲
   を覆って前記突極間のオープンスロットを埋める樹脂層
   とを備えていることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記コイルの端末
   は、前記樹脂層から導出されて、前記フレームに固定さ
   れた配線部材の接続端子まで配線されていることを特徴
   とするスピンドルモータ。