JP2007336759A - 面対向型の扁平ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】扁平を維持しつつ小径化を達成可能な面対向型の扁平ブラシレスモータを提案すること。
【解決手段】面対向型の扁平ブラシレスモータ１では、軸直角平面上に円環状に配列されているステータコイル１２におけるトルク発生に寄与しない外周縁部分１２ａをモータ回転軸線１ａの方向に折り曲げて、ロータアセンブリ３の外周部分を覆う状態にしてある。ステータコイル１２が円環状に配列された構成のステータコイルアセンブリ１３の外径を小さくでき、これが組み込まれているモータの小径化を達成できる。折り曲げた外周部分１２ａの内側がロータアセンブリ３の配置スペースとされるので、モータの扁平化を阻害することもない。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスクドライブ用の駆動モータなどとして利用されている面対向型の扁平ブラシレスモータに関し、特に、扁平を維持しつつ小径化を図ることのできる構造を備えた面対向型の扁平ブラシレスモータに関するものである。

ＣＤ、ＤＶＤなどのディスクドライブの駆動モータなどの薄型駆動装置や、その他のテーブル回転機構には、面対向型の扁平ブラシレスモータが多用されている。面対向型の扁平ブラシレスモータでは、モータ回転軸線の方向において、ロータマグネットとステータコイルが一定のギャップで対向配置されている。たとえば、扇形のステータコイルを、モータ回転軸線に直交する軸直角平面上において円環状に配列して、モータの界磁部が形成されている。

面対向型の扁平ブラシレスモータでは、各ステータコイルにおけるモータのトルク発生に実質的に寄与していないコイルエンド部も軸直角平面上に位置している。このために、軸直角平面上に円環状に配列した各相のステータコイルから構成されるステータコイルアセンブリの外径寸法が大きくなり、これが組み込まれているモータの小径化には不利である。

本発明の課題、この点に鑑みて、扁平を維持しつつ小径化を達成可能な面対向型の扁平ブラシレスモータを提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の面対向型の扁平ブラシレスモータは、モータ回転軸線に直交する軸直交平面上に円環状に配列されている複数のステータコイルの外周縁部分を折り曲げて、ロータマグネットの外周面部分に対峙させたことを特徴としている。

本発明では、ステータコイルにおけるトルク発生に最も寄与していない外周縁部分を折り曲げてある。したがって、円環状に配列した複数のステータコイルからなるステータコイルアセンブリの外径寸法を、折り曲げた外周縁部分の分だけ小さくできる。また、このようにしても発生トルクの低減などの弊害も発生しない。よって、モータの小径化に有利である。

ここで、各ステータコイルの外周縁部分をモータ回転軸線に沿った方向となるように同一方向に折り曲げることが望ましい。

この場合には、折り曲げられた前記ステータコイルの外周縁部分の内側に、前記ロータマグネットおよび、当該ロータマグネットが取り付けられている円板状のロータコアが配置することができる。

ステータコイルの外周縁部分を折り曲げることによって、ステータコイルのモータ回転軸線の方向の厚みが増加する。しかし、本発明では、これらの内側のスペースにロータマグネットとロータコアを配置してあるので、モータの扁平化を阻害することが無い。

ここで、前記ステータコイルとして、前記軸直角平面を規定している円板状のステータコアの円形端面に配列した空芯コイルを用いることができる。この場合には、一つの相の前記空芯コイルの空芯部分に、ホール素子などのロータ磁極検出用の磁極センサを配置することが望ましい。このようにすれば、ロータマグネットの外周側あるいは側方に磁極センサの設置場所を確保する必要がないので、モータの扁平化、小径化に有利である。

本発明の面対向型の扁平ブラシレスモータでは、軸直角平面上に円環状に配列されているステータコイルにおけるトルク発生に寄与しない外周縁部分を折り曲げてある。したがって、これらステータコイルを円環状に配列した構成のステータコイルアセンブリの外径を小さくでき、よって、これが組み込まれているモータの小径化を達成できる。

以下に、図面を参照して本発明を適用した面対向型の扁平ブラシレスモータの実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態に係る面対向型の扁平ブラシレスモータを示す半断面図である。面対向型の扁平ブラシレスモータ１は、モータ回転軸２と、このモータ回転軸２と一体回転するロータアセンブリ３と、このロータアセンブリ３にモータ回転軸線１ａの方向から同軸状態で対向配置したステータアセンブリ４とを有している。また、ステータアセンブリ４と共にロータアセンブリ３を覆っているモータケース５を有しており、モータケース５は軸受け６を介して、モータ回転軸２を回転自在の状態で支持している。

ロータアセンブリ３は、モータ回転軸２に固定あるいは一体形成した円板状のロータコア７と、このロータコア７の一方の円形端面に同軸状態で固定した円環状のロータマグネット８を備えている。これらロータコア７およびロータマグネット８はモータ回転軸線１ａに直交する状態に配置されている。

ステータアセンブリ４は、モータ回転軸２が貫通している軸穴９を備えた円板状のステータコア１１と、このステータコア１１におけるロータマグネット８の側の円形端面１１ａに配列した複数のステータコイル１２から構成される扁平なカップ形状をしたステータコイルアセンブリ１３とを備えている。これらステータコア１１およびステータコイルアセンブリ１３もモータ回転軸線１ａに直交する状態に配置され、ステータコイルアセンブリ１３におけるカップ底板部分に相当する部位１３ａがロータマグネット８の円形端面８ａに対して一定のギャップでモータ回転軸線１ａの方向から対峙しており、カップ外周部分に相当する部位１３ｂがロータコア７およびロータマグネット８の円形外周面７ｂ、８ｂに対して一定のギャップで半径方向の外側から対峙している。

図２はステータコイルアセンブリ１３をロータマグネット８の側から見た場合の平面図およびｂ−ｂ線で切断した部分の断面図である。ステータコイルアセンブリ１３は、複数の同一形状をしたステータコイル１２から構成されている。本例では、６個の同一形状をした扇形の空芯コイルからなるステータコイル１２が、ステータコア１１の円形端面１１ａ（軸直角平面）上に円環状に相互に接した状態で配列されている。たとえば、３相モータの場合では、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各ステータコイルがこの順序で円周方向に配列される。

図３は一つのステータコイル１２を示す平面図および断面図である。図３も参照して説明すると、各ステータコイル１２は、角型または丸型導線を密着整列巻きとすることにより扇形にしたものであり、その円弧状の外周縁部分１２ａが一定の幅で同一方向に直角に折り曲げ成形されている。

このようにＬ形断面状態としたステータコイル１２を同一平面上に円環状に配列して絶縁被覆することによりステータコイルアセンブリ１３が構成されている。したがって、ステータコイルアセンブリ１３は扁平なカップ形状をしており、折り曲げた外周縁部分１２ａによって構成される円環状部分（カップ外周面部分１３ｂ）の幅は、それらの内側にロータアセンブリ３を配置可能な寸法とされている。

ここで、本例では、一つの相のステータコイル１２の空芯部分１２ｂは、図２において想像線で示すように、磁極位置検出用の磁極センサ１５の配置スペースとして利用されている。磁極センサはたとえばホール素子であり、空芯部分１２ｂが位置するステータコア１１の表面に取り付けられる。

以上説明したように、本例の面対向型の扁平ブラシレスモータ１では、ステータコイル１２におけるトルク発生に最も寄与していない外周縁部分１２ａを折り曲げてある。したがって、円環状に配列した複数のステータコイル１２からなるステータコイルアセンブリ１３の外径寸法を、折り曲げた外周縁部分１２ａの分だけ小さくできる。また、このようにしても発生トルクの低減などの弊害も発生しない。よって、モータ１の小径化に有利である。

また、本例では、折り曲げた外周縁部分１２ａの内側にロータマグネット８および、当該ロータマグネット８が取り付けられているロータコア７が配置されている。ステータコイル１２の外周縁部分１２ａを折り曲げることによって、ステータコイル１２のモータ回転軸線１ａの方向の厚みが増加する。しかし、これらの内側のスペースにロータマグネット８とロータコア７を配置してあるので、モータ１の扁平化を阻害することが無い。

さらに、本例では、ステータコイル１２の空芯部分１２ｂに、ホール素子などのロータ磁極検出用の磁極センサ１５を配置している。このようにすれば、ロータマグネット８の外周側あるいは側方に磁極センサ１５の設置場所を確保する必要がないので、モータ１の扁平化、小径化に有利である。

本発明を適用した面対向型の扁平ブラシレスモータを示す半断面図である。 図１の扁平ブラシレスモータのステータコイルアセンブリを示す図であり、(ａ)はロータマグネットの側から見た場合の平面図、（ｂ）はそのｂ−ｂ線で切断した部分の断面図である。 図２のステータコイルを示す平面図および断面図である。

符号の説明

１ 面対向型の扁平ブラシレスモータ
２ モータ回転軸
３ ロータアセンブリ
４ ステータアセンブリ
５ モータケース
６ 軸受け
７ ロータコア
８ ロータマグネット
７ｂ、８ｂ 外周面
９ 軸穴
１１ ステータコア
１２ ステータコイル
１２ａ 外周縁部分
１２ｂ 空芯部分
１３ ステータコイルアセンブリ
１３ａ カップ形状のカップ底面部分
１３ｂ カップ形状のカップ外周面部分
１５ 磁極センサ

Claims (5)

1. モータ回転軸線に直交する軸直交平面上に円環状に配列されている複数のステータコイルの外周縁部分を折り曲げて、ロータマグネットの外周面部分に対峙させたことを特徴とする面対向型の扁平ブラシレスモータ。
2. 請求項１において、
   各ステータコイルの外周縁部分を前記モータ回転軸線の方向に沿うように同一方向に折り曲げたことを特徴とする面対向型の扁平ブラシレスモータ。
3. 請求項２において、
   折り曲げられた前記ステータコイルの外周縁部分の内側に、前記ロータマグネットおよび、当該ロータマグネットが取り付けられている円板状のロータコアが配置されていることを特徴とする面対向型の扁平ブラシレスモータ。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
   前記ステータコイルは、前記軸直角平面を規定している円板状のステータコアの円形端面に配列した空芯コイルであることを特徴とする面対向型の扁平ブラシレスモータ。
5. 請求項４において、
   一つの相の前記空芯コイルの空芯部分には、ホール素子などのロータ磁極検出用の磁極センサが配置されていることを特徴とする面対向型の扁平ブラシレスモータ。

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