JP2002354768A - モータ - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
-
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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-
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さが薄くトルクが大きなモータを提供す
る。 【解決手段】 電気子コア１７は珪素鋼板の積層構造
で、上層の鋼板１７-1〜１７-3の外周面１７-1a〜１７-
3aは、第一突極として、マグネット１５の内周面１５ａ
と空隙δ1を介して対向する。鋼板１７-4には屈曲部１
７-4aを設けて延在部１７-5を形成する。延在部１７-5
は、マグネット１５の下面１５ｂと空隙δ2を介して対
向し、電気子コア１７の第二突極として磁束を増しトル
クを増大する。支持基板１１には、電気子コア１７の極
歯１８に対応する切欠部２０を穿設し、電気子コア１７
を捲回したコイル１９とともに嵌入して厚さを縮減す
る。
る。 【解決手段】 電気子コア１７は珪素鋼板の積層構造
で、上層の鋼板１７-1〜１７-3の外周面１７-1a〜１７-
3aは、第一突極として、マグネット１５の内周面１５ａ
と空隙δ1を介して対向する。鋼板１７-4には屈曲部１
７-4aを設けて延在部１７-5を形成する。延在部１７-5
は、マグネット１５の下面１５ｂと空隙δ2を介して対
向し、電気子コア１７の第二突極として磁束を増しトル
クを増大する。支持基板１１には、電気子コア１７の極
歯１８に対応する切欠部２０を穿設し、電気子コア１７
を捲回したコイル１９とともに嵌入して厚さを縮減す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブルディス
クやＣＤ等の回転駆動機構に使用する薄型のアウターロ
ーター式ブラシレスモータに係わり、より具体的には、
電機子コアの構成に関する。
クやＣＤ等の回転駆動機構に使用する薄型のアウターロ
ーター式ブラシレスモータに係わり、より具体的には、
電機子コアの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術によるモータ１００の電機子コ
アとマグネット部分の概略を図６に中心から半分の断面
で示す。電機子コア１０１は、放射状に延在する極歯１
０２それぞれに捲回したコイル１０３が支持基板１０４
に直接触れないようにスペーサ１０５を介して支持基板
１０４上に固装する。円環状マグネット１０６は、電機
子コア１０１と同心で、支持基板１０４に支持された回
転軸１０７を中心として回転自在の円板１０８の外周に
一体に固着され、内周面１０６ａが極歯先端の突極１０
９外周面１０９ａとの間に一定の空隙δを保って回転す
る。
アとマグネット部分の概略を図６に中心から半分の断面
で示す。電機子コア１０１は、放射状に延在する極歯１
０２それぞれに捲回したコイル１０３が支持基板１０４
に直接触れないようにスペーサ１０５を介して支持基板
１０４上に固装する。円環状マグネット１０６は、電機
子コア１０１と同心で、支持基板１０４に支持された回
転軸１０７を中心として回転自在の円板１０８の外周に
一体に固着され、内周面１０６ａが極歯先端の突極１０
９外周面１０９ａとの間に一定の空隙δを保って回転す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、コンピュー
タの小形化が進むにつれて、ディスクドライブ機構の小
型が望まれ、これに使用するモータは外形を薄く構成す
ることが要求される。しかしながら、電機子コア１０１
を薄くすると、電機子コア１０１の突極１０９を通る磁
束Ｈが減少してモータトルクが減退する。また、コイル
１０３を薄くするために、コイル１０３の線径を小さく
すると電気抵抗が増大して電流が減少するのでモータト
ルクも低減する。さらに、磁束はコイル１０３の捲回数
に依存するから、捲回数を削減して厚さを薄くする手段
はモータトルクの低下を招く。一方、トルク増強のため
にマグネットの磁力を強化しても、電機子コア１０１の
断面積が小さいと、通過する磁束が飽和して磁力の向上
に寄与しない。
タの小形化が進むにつれて、ディスクドライブ機構の小
型が望まれ、これに使用するモータは外形を薄く構成す
ることが要求される。しかしながら、電機子コア１０１
を薄くすると、電機子コア１０１の突極１０９を通る磁
束Ｈが減少してモータトルクが減退する。また、コイル
１０３を薄くするために、コイル１０３の線径を小さく
すると電気抵抗が増大して電流が減少するのでモータト
ルクも低減する。さらに、磁束はコイル１０３の捲回数
に依存するから、捲回数を削減して厚さを薄くする手段
はモータトルクの低下を招く。一方、トルク増強のため
にマグネットの磁力を強化しても、電機子コア１０１の
断面積が小さいと、通過する磁束が飽和して磁力の向上
に寄与しない。
【０００４】そこで本発明の目的は、厚さが薄くて大き
なトルクが得られるモータを提供することである。
なトルクが得られるモータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係わるモータは、基本的にはロータを回
転自在に支持する支持基板と、このロータに同心で一体
に固着され、円周にわたって異種磁極セグメントを交互
に着磁した円環状マグネットと、この円環状マグネット
の内側で前記支持基板に固装され、放射状に延在する極
歯それぞれにコイルを捲回した電機子コアとを含むモー
タである。
めに、本発明に係わるモータは、基本的にはロータを回
転自在に支持する支持基板と、このロータに同心で一体
に固着され、円周にわたって異種磁極セグメントを交互
に着磁した円環状マグネットと、この円環状マグネット
の内側で前記支持基板に固装され、放射状に延在する極
歯それぞれにコイルを捲回した電機子コアとを含むモー
タである。
【０００６】このようなモータにおいて、前記極歯の先
端に前記円環状マグネットと円周方向に空隙を介して対
向する第一突極と、前記極歯の先端より円周方向に延在
し、前記円環状マグネットと軸方向に空隙を介して対向
する第二突極とを設けた。そして、前記第一および第二
突極に対向して前記円環状マグネットの円周にわたって
配列される前記異種磁極セグメントそれぞれの周方向と
軸方向の磁極を同極に着磁した。その上、前記支持基板
に前記電機子コアを嵌装する切欠部を形成して、この切
欠部内壁に前記電機子コアの突極を結合して固定した。
このように、薄型化を確保した上で、マグネットに対向
する電機子コア突極の面積を広くとって、従来のモータ
よりマグネットの磁力を強化し、磁束を増大させてトル
クを強化する。
端に前記円環状マグネットと円周方向に空隙を介して対
向する第一突極と、前記極歯の先端より円周方向に延在
し、前記円環状マグネットと軸方向に空隙を介して対向
する第二突極とを設けた。そして、前記第一および第二
突極に対向して前記円環状マグネットの円周にわたって
配列される前記異種磁極セグメントそれぞれの周方向と
軸方向の磁極を同極に着磁した。その上、前記支持基板
に前記電機子コアを嵌装する切欠部を形成して、この切
欠部内壁に前記電機子コアの突極を結合して固定した。
このように、薄型化を確保した上で、マグネットに対向
する電機子コア突極の面積を広くとって、従来のモータ
よりマグネットの磁力を強化し、磁束を増大させてトル
クを強化する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わるモータの
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において符
号１０は本発明に係わるモータの第一実施例の概略の構
成図で、中心より片側だけを断面で示したものである。
符号１１は支持基板で、中心軸１２を支持する軸受１３
が固定され、中心軸１２に支持されるロータ１４は、ロ
ータヨークの外周部分１４ａと中心部分１４ｂとで構成
される。ロータヨーク１４ａは、磁性体で形成され外周
縁に円環状マグネット１５が固着されて磁気回路の一部
を構成する。中心部分１４ｂは樹脂で形成され、円環状
マグネット１５を含むロータ１４全体が玉軸受１６で回
転自在に支持される。
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において符
号１０は本発明に係わるモータの第一実施例の概略の構
成図で、中心より片側だけを断面で示したものである。
符号１１は支持基板で、中心軸１２を支持する軸受１３
が固定され、中心軸１２に支持されるロータ１４は、ロ
ータヨークの外周部分１４ａと中心部分１４ｂとで構成
される。ロータヨーク１４ａは、磁性体で形成され外周
縁に円環状マグネット１５が固着されて磁気回路の一部
を構成する。中心部分１４ｂは樹脂で形成され、円環状
マグネット１５を含むロータ１４全体が玉軸受１６で回
転自在に支持される。
【０００８】図２に斜視図で示すように電気子コア１７
は放射状の極歯１８にコイル１９が捲回されている。支
持基板１１には、放射状に延在する電気子コア１７の極
歯１８の配置および形状に対応させて切欠部２０が放射
状に穿設され、電気子コア１７を捲回されたコイル１９
とともに嵌入し、小ネジ２１で支持基板１１に固定され
る。
は放射状の極歯１８にコイル１９が捲回されている。支
持基板１１には、放射状に延在する電気子コア１７の極
歯１８の配置および形状に対応させて切欠部２０が放射
状に穿設され、電気子コア１７を捲回されたコイル１９
とともに嵌入し、小ネジ２１で支持基板１１に固定され
る。
【０００９】電気子コア１７は珪素鋼板などの電磁鋼板
の積層（図面では４層）構造で、図中、支持基板１１よ
り上層の鋼板１７-1〜１７-3の外周面１７-1a〜１７-3a
は、電気子コア１７の第一突極として、円環状マグネッ
ト１５の内周面１５ａと空隙δ1を介して対向する。
の積層（図面では４層）構造で、図中、支持基板１１よ
り上層の鋼板１７-1〜１７-3の外周面１７-1a〜１７-3a
は、電気子コア１７の第一突極として、円環状マグネッ
ト１５の内周面１５ａと空隙δ1を介して対向する。
【００１０】図中、支持基板１１に最も近い最下層の鋼
板１７-4には、上層に位置する鋼板の外周面１７-1a〜
１７-3aとの整合位置に断面クランク状の屈曲部１７-4a
を設けて延在部１７-5を形成する。延在部１７-5は、上
面１７-5aが円環状マグネット１５の下面１５ｂと空隙
δ2を介して対向し、電気子コア１７の第二の突極とし
て機能する。
板１７-4には、上層に位置する鋼板の外周面１７-1a〜
１７-3aとの整合位置に断面クランク状の屈曲部１７-4a
を設けて延在部１７-5を形成する。延在部１７-5は、上
面１７-5aが円環状マグネット１５の下面１５ｂと空隙
δ2を介して対向し、電気子コア１７の第二の突極とし
て機能する。
【００１１】延在部１７-5の外周面１７-5bは、支持基
板１１に穿設された切欠部２０の内面２０ａに密着させ
て形成し、支持基板１１に溶接または接着により固定す
る。円環状マグネット１５は異なる磁極セグメント１５
s，１５nが交互に着磁され、同じセグメント１５s／１
５nに属する内面１５ａおよび下面１５ｂが同極（図の
断面ではＮ極）に着磁されている。図３に下面側から見
た着磁態様を斜視図で示す。従って、図４に部分を拡大
して示すように磁路Ｈ1に磁路Ｈ2による磁束が相乗され
トータルの磁束が増加する。また、電気子コア１７-4が
追加されたことで、磁束が鎖交する電気子断面が増え、
マグネットによる磁束増加が磁気飽和によって十分な効
果を発揮しないという事態は避けられる。
板１１に穿設された切欠部２０の内面２０ａに密着させ
て形成し、支持基板１１に溶接または接着により固定す
る。円環状マグネット１５は異なる磁極セグメント１５
s，１５nが交互に着磁され、同じセグメント１５s／１
５nに属する内面１５ａおよび下面１５ｂが同極（図の
断面ではＮ極）に着磁されている。図３に下面側から見
た着磁態様を斜視図で示す。従って、図４に部分を拡大
して示すように磁路Ｈ1に磁路Ｈ2による磁束が相乗され
トータルの磁束が増加する。また、電気子コア１７-4が
追加されたことで、磁束が鎖交する電気子断面が増え、
マグネットによる磁束増加が磁気飽和によって十分な効
果を発揮しないという事態は避けられる。
【００１２】電気子コア１７の最下層の鋼板１７-4は屈
曲部１７-4aを設けずに図５に第二実施例として図示し
たように、平らなまま延在させて第二突極１７-6として
もよい。第二突極１７-6の上面１７-6aはマグネット１
５の下面１５ｂと空隙δ3を介して対向し磁路Ｈ3を形成
する。第二突極１７-6の外周面１７-6aは、第一実施例
同様に切欠部２０の内周面２０ａに密着させて形成し、
支持基板１１に接着または溶接して固定する。円環状マ
グネット１５は、磁極の構成を上記の実施例と同様に磁
極セグメント１５s／１５nを着磁して、磁路Ｈ3も殆ど
同様に構成することができる。従って、屈曲の工程が省
略されて製造が容易になる。その他の構成に関しては第
一実施例と同様であるので説明を省略する。
曲部１７-4aを設けずに図５に第二実施例として図示し
たように、平らなまま延在させて第二突極１７-6として
もよい。第二突極１７-6の上面１７-6aはマグネット１
５の下面１５ｂと空隙δ3を介して対向し磁路Ｈ3を形成
する。第二突極１７-6の外周面１７-6aは、第一実施例
同様に切欠部２０の内周面２０ａに密着させて形成し、
支持基板１１に接着または溶接して固定する。円環状マ
グネット１５は、磁極の構成を上記の実施例と同様に磁
極セグメント１５s／１５nを着磁して、磁路Ｈ3も殆ど
同様に構成することができる。従って、屈曲の工程が省
略されて製造が容易になる。その他の構成に関しては第
一実施例と同様であるので説明を省略する。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係わるモータによれば、電気子コアのロータの円環状マ
グネットの内面と下面の２面に対向させて第一、第二の
突極を設けてマグネット端面からの磁束を無駄なく拾う
のでモータトルクを向上させることができる。
係わるモータによれば、電気子コアのロータの円環状マ
グネットの内面と下面の２面に対向させて第一、第二の
突極を設けてマグネット端面からの磁束を無駄なく拾う
のでモータトルクを向上させることができる。
【００１４】また、支持基板に切欠部を穿設してコイル
を含む電気子コアを埋入したので厚さ方向の寸法が節減
され、コアの積層鋼板を１枚増加できる構造となって電
気子コアの磁路に余裕ができて、磁気飽和条件が緩和さ
れるので、より強力なマグネットを使用することがで
き、モータトルクの増強に寄与することができる。
を含む電気子コアを埋入したので厚さ方向の寸法が節減
され、コアの積層鋼板を１枚増加できる構造となって電
気子コアの磁路に余裕ができて、磁気飽和条件が緩和さ
れるので、より強力なマグネットを使用することがで
き、モータトルクの増強に寄与することができる。
【図１】本発明に係わるモータの第一実施例を半分断面
で示した概略側面図である。
で示した概略側面図である。
【図２】本発明に係わるモータの第一実施例における電
気子コア部分の概略を示す斜視図である。
気子コア部分の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明に係わるモータにおける円環状マグネッ
トの着磁態様を示す斜視図である。
トの着磁態様を示す斜視図である。
【図４】本発明に係わるモータの第一実施例で形成され
る磁路の説明図である。
る磁路の説明図である。
【図５】本発明に係わるモータの第二実施例の部分を断
面で示す側面図である。
面で示す側面図である。
【図６】従来のスピンドルモータの部分を模式的に断面
で示した側面図である。
で示した側面図である。
１０ モータ １１ 支持基板 １２ 中心軸 １４ ロータ円板 １５ 円環状マグネット １７ 電気子コア １７-1a〜１７-3a 第一突極 １７-5 第二突極 １８ 極歯 １９ コイル ２０ 切欠部
Claims (3)
- 【請求項１】ロータを回転自在に支持する支持基板と、 このロータに同心で一体に固着され、円周にわたって異
種磁極セグメントを交互に着磁した円環状マグネット
と、 この円環状マグネットの内側で前記支持基板に固装さ
れ、放射状に延在する極歯それぞれにコイルを捲回した
電機子コアとを含むモータであって、 前記極歯の先端に前記円環状マグネットと円周方向に空
隙を介して対向する第一突極と、前記極歯の先端より円
周方向に延在し、前記円環状マグネットと軸方向に空隙
を介して対向する第二突極とを設けたことを特徴とする
モータ。 - 【請求項２】 前記第一および第二突極に対向して前記
円環状マグネットの円周にわたって配列される前記異種
磁極セグメントそれぞれの周方向と軸方向の磁極を同極
に着磁したことを特徴とする請求項１に記載のモータ。 - 【請求項３】 前記支持基板に前記電機子コアを嵌装す
る切欠部を形成して、この切欠部内壁に前記電機子コア
の突極を結合して固定したことを特徴とする請求項１に
記載のモータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001155214A JP2002354768A (ja) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | モータ |
| US10/154,336 US6661150B2 (en) | 2001-05-24 | 2002-05-22 | Motor having stator with L-shaped salient poles |
| CNB02120456XA CN1222097C (zh) | 2001-05-24 | 2002-05-23 | 电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001155214A JP2002354768A (ja) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002354768A true JP2002354768A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=18999448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001155214A Pending JP2002354768A (ja) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | モータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6661150B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002354768A (ja) |
| CN (1) | CN1222097C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016086657A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 株式会社シマノ | 電動リール |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004208430A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Shinano Kenshi Co Ltd | モータ |
| US20040222712A1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-11-11 | Yiren Hong | Composite stator and base for a low profile spindle motor |
| JP2006166637A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピンドルモータ |
| JP2006223062A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Nippon Densan Corp | モータおよび記録ディスク駆動装置 |
| US20070210657A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Jian-Yeu Chen | Brushless DC motors and systems using the same |
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