JP2001119871A - ステータコア及び該ステータコアを備えたモータ - Google Patents
ステータコア及び該ステータコアを備えたモータInfo
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Abstract
小型化を図ることができるステータコア及び該ステータ
コアを備えた小型のモータを提供すること。 【解決手段】 積層方向一端部における金属薄板12の
コアバック14の隣接する歯極15間に複数枚の金属薄
板12、13全体の厚み寸法より大きな長さを有するリ
テーナ16が形成され、各リテーナが略直角に折り曲げ
られて各金属薄板のコアバックの周面に当接されるとと
もに、各リテーナの先端部が上記積層方向他端部におけ
る金属薄板のコアバック周面の端部から当該金属薄板の
コアバック表面側へ折り曲げられて折曲部16aが形成
されることにより各金属薄板が結合されたステータコ
ア。なお、隣接する歯極間で巻線を接続する渡り線が上
記折曲部に係止されていてもよい。
Description
ディスクその他の各種記録用ディスク等を駆動するため
のモータ及び係るモータに組み込まれるステータコアに
関するものである。
型化に伴って、各種ディスクの駆動用モータ及び該モー
タに組み込まれるステータコアも小型化が進んでいる。
この種のモータとしては、ステータコアの径方向内側で
ロータが回転するインナータイプのものと、逆にステー
タコアの外側でロータが回転するアウタータイプのもの
があるが、図10及び図11にインナータイプのモータ
に組み込まれるステータコアを例示する。
ック2と、コアバック2から等角度間隔で径方向内側へ
突設されて図示しない巻線が巻回される複数の歯極3か
らなる金属薄板4を複数枚積層してなり、このステータ
コア1の径方向内側に所定の間隙をあけてマグネットを
有する不図示のロータが配置される。
部の歯極3にはかしめにより上面側に凸部3aが、下面
側に凹部3bが形成され、上下方向に隣接する金属薄板
4の凸部3aと凹部3bとが嵌め合わされ、各金属薄板
4が結合されている。
型化のために、金属薄板4を小型化(薄型化及び小径
化)した場合、かしめによる凸部3aと凹部3bで互い
に結合することが困難になる。また、歯極3に凸部3a
及び凹部3bを形成すると、この凸部3a及び凹部3b
の部位で磁束の乱れが生じて、磁束の整流効果が低下
し、モータの出力低下等を招く問題がある。
4を溶接により結合することもできるが、その場合も溶
接部位で磁束の整流効果が低下する。また、かしめや溶
接で金属薄板4を結合した場合、かしめ代や溶接代を確
保する必要上歯極3の幅やコアバック2の幅が一定範囲
に制限され、設計の自由度が少なくなる問題があった。
を施す場合、図10の構成では3つ置きの歯極3毎に巻
線することになるが、隣接する巻線箇所間を接続する渡
り線を適切に保持するために、従来は、積層方向の一端
部における金属薄板4の表面に不図示の合成樹脂リング
を取り付け、この合成樹脂リングに設けた突起に上記渡
り線を係止していた。ところが、金属薄板4以外に上記
合成樹脂リングを設けた場合、ステータコア1の薄型化
が一層困難になる問題がある。
決するため、磁束の乱れ等を生じることなく、金属薄板
の小型化を図ることができるステータコア及び係るステ
ータコアを備えたモータを提供することを目的とする。
そのため、本発明の請求項1のステータコアは、各々コ
アバックと、このコアバックから等角度毎に径方向へ突
設されて巻線が巻回される複数の歯極とを備えた金属薄
板が複数枚積層されたステータコアにおいて、積層方向
一端部における金属薄板のコアバックの隣接する歯極間
に上記複数枚の金属薄板全体の厚み寸法より大きな長さ
を有するリテーナが形成され、各リテーナが略直角に折
り曲げられて上記積層方向一端部以外の各金属薄板のコ
アバックの周面に当接されるとともに、各リテーナの先
端部が上記積層方向他端部における金属薄板のコアバッ
ク周面の端部から当該金属薄板のコアバック表面側へ折
り曲げられて折曲部が形成されることにより各金属薄板
が結合されたことを特徴とするものである。
成において、隣接する歯極間で上記巻線を接続する渡り
線が上記折曲部に係止されたことを特徴とするものであ
る。
2の構成において、各金属薄板の法線方向に対する上記
折曲部の傾斜角度が略30乃至40度の範囲とされたこ
とを特徴としている。
2の構成において、上記積層方向一端部以外の各金属薄
板の隣接する歯極間において、コアバックの輪郭が部分
多角形状に形成され、この部分多角形の一辺に対応する
周面に上記リテーナが当接していることを特徴とするも
のである。
状に形成され、これら金属薄板における上記歯極が上記
コアバックから径方向内側へ突設されるとともに、上記
リテーナが上記積層方向一端部における金属薄板のコア
バックの内周側端部に設けられて他の金属薄板のコアバ
ックの内周面に当接された請求項1乃至4のいずれか記
載のステータコアと、このステータコアが固定されるベ
ースと、上記ステータコアの内周側で上記ベースに回転
自在に支持されるとともに、ロータマグネットが設けら
れたロータとを備えたことを特徴とするものである。
ける上記歯極が上記コアバックから径方向外側へ突設さ
れるとともに、上記リテーナが上記積層方向一端部にお
ける金属薄板のコアバックの外周側端部に設けられて他
の金属薄板のコアバックの内周面に当接された請求項
1、3又は4のいずれか記載のステータコアと、このス
テータコアが固定されるベースと、上記ステータコアの
外周側で上記ベースに回転自在に支持されるとともに、
ロータマグネットが設けられたロータとを備えたことを
特徴とするものである。
に基づいて説明する。図1乃至図3に示すように、ハー
ドディスク、フレキシブルディスク、デジタルビデオデ
ィスク等の各種記録用ディスクの駆動用モータ等に組み
込まれるインナータイプのステータコア11は、各々ケ
イ素鋼板等の金属からなる複数枚の環状の金属薄板1
2、13が積層されて構成されている。
属薄板12(積層方向一端部に位置する金属薄板)は、
環状のコアバック14と、このコアバック14の内周側
端部から等角度毎に径方向内側に突設された複数、例え
ば、9個の歯極15とを備えている。
14の内周側端部から径方向内側に突出するリテーナ1
6が設けられている。リテーナ16の長さL(図6中
(a)参照)は、歯極15よりは短くされるが、複数枚
の金属薄板12、13全体の厚み寸法H(同図中(c)
参照)よりは大きくされている。
て、コアバック14の内周14aは直線状の輪郭を有す
るように形成され、各歯極15とその両側におけるコア
バック14の内周14aとは略直交している。なお、コ
アバック14の外周面における各歯極15に対応する位
置には、図示しないモータケースにステータコア11を
保持させるための溝14dが形成されている。
成部分に同一の参照番号を付して示したように、最も下
方の金属薄板12以外の他の金属薄板13は上記金属薄
板12と基本的に同様に形成されている。
は、リテーナ16が設けられず、隣接する歯極15間で
コアバック14の内周が、中央の一辺14bとその両側
の辺14cとで部分多角形状に形成されている点で金属
薄板12と相違している。上記辺14bの長さW2(図
5)は、金属薄板12におけるリテーナ16の幅W1
(図4)と略等しくされ、辺14cは金属薄板12にお
ける辺14aと長さ及び向きが等しくされている。
2、13の外径寸法は、例えば、15乃至20[mm]
程度、個々の金属薄板12、13の厚み寸法は、例え
ば、0.1乃至0.2[mm]程度、歯極15の幅W1
は1[mm]以下程度であり、この場合、ステータコア
11が組み込まれるモータの外径寸法は、30[mm]
以下である。なお、本例のように歯極15の幅W1が1
[mm]以下となると、従来のように、かしめを用いて
金属薄板12、13同士を結合することは技術的に極め
て困難となる。
中(a)に示すように、金属薄板12上に所定枚数、例
えば、3枚の金属薄板13を積層して、歯極15の位置
を一致させ、この状態で同図中(b)に示すように、金
属薄板12におけるリテーナ16を上向きに略90度折
り曲げて、リテーナ16を各金属薄板13のコアバック
14の辺14bに対応した内周面(周面)に当接させ
る。
応した内周面に当接することにより、金属薄板12、1
3間の回止めが施される。なお、予めリテーナ16をコ
アバック14に対して直角に折り曲げた上で、この金属
薄板12上に金属薄板13を積層するようにしてもよ
い。
上方の金属薄板13(積層方向他端部における金属薄
板)の内周面の端部S(上端部)から、リテーナ16の
先端部が上記金属薄板13のコアバック14の表面(上
面)側へ所定角度K、好ましくは、金属薄板12、13
の法線方向に対し略30乃至40度の範囲の角度Kで折
り曲げられることにより、折曲部16aが形成される。
このように、リテーナ16及びその折曲部16aで各金
属薄板13が抱き込まれることにより、金属薄板12、
13が相互に結合される。
0乃至40度の範囲としたのは、金属薄板12、13同
士の十分な結合力を得るため、及び折曲部16aと最も
上方の金属薄板13のコアバック14表面との間に後述
の渡り線18を係止する十分なスペースを確保するため
である。
面)からの折曲部16aの垂直方向への突出寸法Iは、
折曲部16aに係止される渡り線18の本数に応じて決
定され、通常、実際に係止される本数より若干本(例え
ば、1乃至2本程度)多めの渡り線18が係止可能な寸
法とされる。
る渡り線18の本数が最大3本であり、かつ個々の渡り
線18の線径(従って、後述の巻線17の線径)が0.
075乃至0.15[mm]程度であれば、上記突出寸
法Iは、例えば、4本程度の渡り線18が係止可能な寸
法となり、具体的には、0.25乃至0.5[mm]程
度とされる。
らの金属薄板12、13の表面に図示しない絶縁膜が形
成され、その後、歯極15に巻線17が施される。ブラ
シレスモータにおいては、巻線17は、通常、120度
間隔で3相に施される。
巻線17を施す手順を説明する。9個の歯極15を区別
するために便宜上a乃至iの符号を付し、9個の折曲部
16aを区別するために便宜上I乃至IXの符号を付して
いる。第1相の巻線17は、巻始め端アからb位置の歯
極15の下方を通過させ、図7中に点線で示した渡り線
18部分をII位置の折曲部16aに係止した後、a位置
の歯極15に時計方向の巻回する。
及びVIII位置の各折曲部16aに係止した後、a位置と
120度隔てたg位置の歯極15に巻回する。その後、
渡り線18部分をVII位置、VI位置及びV位置の各折曲
部16aに係止し、g位置と120度隔てたd位置の歯
極15に巻回した後、渡り線18部分をIV位置、III位
置の各折曲部16aに係止し、さらにb位置の歯極15
の下方を通過させて巻終わり端イに至っている。
の巻線17は、巻始め端アから順次120度間隔のi位
置、f位置、c位置の歯極15に巻回し、その間の渡り
線18部分を各折曲部16aに係止して巻終わり端イに
至っている。同様に、図7中(c)に示す第3相の巻線
17は、巻始め端アから順次120度間隔のh位置、e
位置、b位置の歯極15に巻回して巻終わり端イに至っ
ている。
異なる位置とされているが、巻終わり端イは同一位置に
集結されて、束ねられている。なお、図1には、簡単の
ため、第1相の巻線17(及び渡り線18)のみを示し
ている。
ク14から径方向内側へ突出させたインナータイプのモ
ータ用のステータコア11において、リテーナ16を金
属薄板12の内周側端部に設けて各金属薄板13のコア
バック14の内周側から抱き込むようにしており、これ
により、ステータコア11の径方向寸法を抑制できる利
点があるが、逆にリテーナ16を金属薄板12のコアバ
ック14の外周側端部に設けてこのリテーナ16を各金
属薄板13のコアバック14の外周面に当接させるとと
もに、リテーナ16の先端部をコアバック14表面側に
折り曲げて、リテーナ16により各金属薄板13を外周
側から抱き込むようにしてもよい。
2、13を結合する折曲部16aに渡り線18を係止す
るようにしたが、これに代えて、折曲部16aは各金属
薄板12、13を結合する役割のみとし、最も上方の金
属薄板13の表面に不図示の合成樹脂リングを取り付
け、この合成樹脂リングに設けた突起に渡り線18を係
止するようにしてもよい。
コア11を備えたインナーロータタイプであって着脱式
の記録ディスクを駆動するためのモータ20につき、簡
単に説明する。モータ20は、断面円形の凹部21aを
有するベース21を備え、凹部21a内の外周側端部に
上記ステータコア11が挿入、固定されている。凹部2
1a内の中央部付近でベース21に上向きに突出する円
筒部21bが設けられている。
グ22を介してシャフト23が回転自在に支持され、シ
ャフト23の上端部付近にロータ24の内周部が固定さ
れている。ロータ24の外周下端部には、ロータマグネ
ット25が上記ステータコア11と所定の間隙をあけて
対向するように取り付けられている。ロータ24の外周
上端部には、不図示の記録ディスクが載置され、これを
磁気吸着するためのチャッキングマグネット26が配置
されている。そして、ステータコア11の上記巻線17
(図8には不図示)に通電することにより、ロータ24
がシャフト23とともに回転するようになっている。
ック14から歯極15を内周側に突出させたインナータ
イプのステータコア11及びこのステータコア11を有
するモータ20につき説明したが、図9に平面図のみを
示すように、各金属薄板26の歯極27をコアバック2
8から径方向外側へ突出させたアウナータイプのステー
タコア29において、最も下方の金属薄板(不図示)の
コアバックの外周側端部(内周側端部でも可)に設けた
上記と同様のリテーナ30によって、各金属薄板26を
抱き込んで保持することもできる。
では、上記した渡り線の係止の問題は特に生じないか
ら、リテーナ30は通常、金属薄板26同士の結合のみ
に用いられる。上記したアウナータイプのステータコア
29においては、図示しないが、図8とは逆にステータ
コア29の外周側にロータマグネットを有するロータを
配置することにより、モータを構成することができる。
リテーナ30の折曲部は、渡り線の係止を不要とする場
合は、前述の折曲角度Kとする必要はなく、例えば、完
全に(K=90度)折り曲げると金属薄板の結合力を増
大させることができるとともに、ステータコアからの突
出寸法を小さくできる。
層方向一端部における金属薄板のコアバックの隣接する
歯極間に上記複数枚の金属薄板全体の厚み寸法より大き
な長さを有するリテーナが形成され、各リテーナが略直
角に折り曲げられて上記積層方向一端部以外の各金属薄
板のコアバックの周面に当接されるとともに、各リテー
ナの先端部が上記積層方向他端部における金属薄板のコ
アバック周面の端部から当該金属薄板のコアバック表面
側へ折り曲げられて折曲部が形成されることにより各金
属薄板が結合されものであるから、金属薄板を小型化し
た場合でも上記リテーナ及びその先端部の折曲部によっ
て確実に金属薄板同士を結合できるようになる。
板を結合した場合と異なり、磁束の乱れが生じにくくな
って、整流効果が高まるとともに、従来のようなかしめ
代や溶接代が不要となるので、歯極やコアバックの幅も
自由に設定でき、設計の自由度が高くなる。
間で巻線を接続する渡り線が上記折曲部に係止されるも
のであるから、従来のように、渡り線用に別途合成樹リ
ングを設ける必要もなくなり、ステータコアの一層の薄
形化を図ることができる。
法線方向に対する上記折曲部の傾斜角度が略30乃至4
0度の範囲とされているが、これにより、上記折曲部で
金属薄板同士を確実に結合できる結合力を確保でき、か
つ、折曲部の積層方向への突出寸法を抑制できるととも
に、折曲部と上記積層方向他端部における金属薄板のコ
アバック表面との間に渡り線を係止するために必要なス
ペースを確保しやすくなる。
であれば、折曲部による金属薄板同士の結合力が不足し
たり、折曲部の積層方向への突出寸法が大きくなって、
ステータコア全体の厚み寸法が大きくなる不具合が生じ
やすくなる。一方、上記傾斜角度が略40度を越える
と、折曲部と上記積層方向他端部における金属薄板のコ
アバック表面との間に渡り線を係止するために必要なス
ペースを確保しにくくなる問題が生じやすい。
一端部以外の各金属薄板の隣接する歯極間において、コ
アバックの輪郭が部分多角形状に形成され、この部分多
角形の一辺に対応する周面に上記リテーナが当接してい
るので、リテーナと上記部分多角形の一辺に対応する周
面との当接により金属薄板同士の回止めが施されて、隣
接する金属薄板の歯極同士の位置が確実に一致する利点
が生じる。
状に形成され、これら金属薄板における上記歯極が上記
コアバックから径方向内側へ突設されるとともに、上記
リテーナが上記積層方向一端部における金属薄板のコア
バックの内周側端部に設けられて他の金属薄板のコアバ
ックの内周面に当接された請求項1乃至4のいずれか記
載のステータコアと、このステータコアが固定されるベ
ースと、上記ステータコアの内周側で上記ベースに回転
自在に支持されるとともに、ロータマグネットが設けら
れたロータとを備えたインナータイプのものであり、上
記のように、本発明のステータコアは十分に小型化する
ことが可能であるから、このステータコアが組み込まれ
るインナータイプのモータも十分に小型化することがで
きる。
ける上記歯極が上記コアバックから径方向外側へ突設さ
れるとともに、上記リテーナが上記積層方向一端部にお
ける金属薄板のコアバックの外周側端部に設けられて他
の金属薄板のコアバックの内周面に当接された請求項
1、3又は4のいずれか記載のステータコアと、このス
テータコアが固定されるベースと、上記ステータコアの
外周側で上記ベースに回転自在に支持されるとともに、
ロータマグネットが設けられたロータとを備えたアウタ
ータイプのものであり、上記のように、本発明のステー
タコアは十分に小型化することが可能であるから、この
ステータコアが組み込まれるアウタータイプのモータも
十分に小型化することができる。
概略平面図。
を示す概略平面図。
概略平面図。
B線に沿う部分拡大断面図。
図。
ータを示す概略断面図。
示す概略平面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 各々コアバックと、このコアバックから
等角度毎に径方向へ突設されて巻線が巻回される複数の
歯極とを備えた金属薄板が複数枚積層されたステータコ
アにおいて、 積層方向一端部における金属薄板のコアバックの隣接す
る歯極間に上記複数枚の金属薄板全体の厚み寸法より大
きな長さを有するリテーナが形成され、各リテーナが略
直角に折り曲げられて上記積層方向一端部以外の各金属
薄板のコアバックの周面に当接されるとともに、各リテ
ーナの先端部が上記積層方向他端部における金属薄板の
コアバック周面の端部から当該金属薄板のコアバック表
面側へ折り曲げられて折曲部が形成されることにより各
金属薄板が結合されたことを特徴とするステータコア。 - 【請求項2】 隣接する歯極間で上記巻線を接続する渡
り線が上記折曲部に係止されたことを特徴とする請求項
1記載のステータコア。 - 【請求項3】 各金属薄板の法線方向に対する上記折曲
部の傾斜角度が略30乃至40度の範囲とされたことを
特徴とする請求項1又は2記載のステータコア。 - 【請求項4】 上記積層方向一端部以外の各金属薄板の
隣接する歯極間において、コアバックの輪郭が部分多角
形状に形成され、この部分多角形の一辺に対応する周面
に上記リテーナが当接していることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれか記載のステータコア。 - 【請求項5】 上記各金属薄板が環状に形成され、これ
ら金属薄板における上記歯極が上記コアバックから径方
向内側へ突設されるとともに、上記リテーナが上記積層
方向一端部における金属薄板のコアバックの内周側端部
に設けられて他の金属薄板のコアバックの内周面に当接
された請求項1乃至4のいずれか記載のステータコア
と、 このステータコアが固定されるベースと、 上記ステータコアの内周側で上記ベースに回転自在に支
持されるとともに、ロータマグネットが設けられたロー
タとを備えたことを特徴とするモータ。 - 【請求項6】 上記各金属薄板における上記歯極が上記
コアバックから径方向外側へ突設されるとともに、上記
リテーナが上記積層方向一端部における金属薄板のコア
バックの外周側端部に設けられて他の金属薄板のコアバ
ックの内周面に当接された請求項1、3又は4のいずれ
か記載のステータコアと、 このステータコアが固定されるベースと、 上記ステータコアの外周側で上記ベースに回転自在に支
持されるとともに、ロータマグネットが設けられたロー
タとを備えたことを特徴とするモータ。
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---|---|---|---|
JP29768999A JP3574998B2 (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | ステータコア及び該ステータコアを備えたモータ |
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Publication Number | Publication Date |
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