JP2009118549A - Stator, motor, and recording medium drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HD(ハードディスク)等の記録媒体を回転駆動するモータの固定子となるステータ、該ステータを有するモータ及び該モータを有する記録媒体駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a stator that is a stator of a motor that rotationally drives a recording medium such as an HD (hard disk), a motor having the stator, and a recording medium driving apparatus having the motor.
近年、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の記録媒体駆動装置は、携帯音楽再生装置や携帯電話機等の各種の電子機器に採用され始めている。特に、携帯型の電子機器は、その利便性から今後の主流となるものであり、さらなる小型化及び薄型化が求められている。これに伴い、HD(ハードディスク)を駆動するモータの小型化及び薄型化が図られている。 In recent years, recording medium drive devices such as hard disk drive devices (HDD) have begun to be adopted in various electronic devices such as portable music playback devices and mobile phones. In particular, portable electronic devices will become the mainstream in the future due to their convenience, and further miniaturization and thinning are required. Along with this, miniaturization and thinning of motors for driving HD (hard disks) have been attempted.
ここで、一般的なモータを有する記録媒体駆動装置について、図24及び図25を参照して簡単に説明する。この記録媒体駆動装置100は、図24に示すように、コイル101及びステータコア102を有するステータ部103と、永久磁石104及びハブ105を有するロータ部106とを備えている。ハブ105は、スリーブ107によって軸線L回りに回転可能に支持されており、ハードディスクDの中心孔に嵌合する嵌合部105aが上端に形成されている。これによりハードディスクDは、ハブ105に固定されている。また、ハブ105の外周には、ステータコア102に所定距離を空けて対向するように永久磁石104が固定されている。
Here, a recording medium driving apparatus having a general motor will be briefly described with reference to FIGS. As shown in FIG. 24, the recording
スリーブ107は、ベース108に固定されており、ハブ105を回転可能に支持している。この際、スリーブ107とハブ105との間には、若干の隙間が確保されており、この隙間にオイルWが充填されている。そして、ハブ105或いはスリーブ107の表面には、へリングボーン溝と呼ばれる図示しないラジアル動圧発生溝及びスラスト動圧発生溝が適宜形成されている。これにより、ハブ105は軸線L回りに回転したときに、スラスト方向及びラジアル方向にぶれることなく、安定して回転するようになっている。つまり、ハブ105は、流体動圧軸受によって支持された状態となっている。
The
上記ステータコア102は、図25に示すように、環状に形成されたコアバック102aと、該コアバック102aに基端側が固定されると共に、半径方向に延出するように形成された複数の歯極部(ティース)102bとを備えている。また、このステータコア102は、コアバック102a側でベース108に支持されている。歯極部102bは、軸線L回りに所定角度毎に形成されており、その数(スロット数)が3の倍数となるように形成されている。例えば、40度毎の9スロットだけ形成されている。
As shown in FIG. 25, the
また、コイル101は、この複数の歯極部102bの周囲にそれぞれ巻回されている。この際、3相(U相、V相、W相)となるように、3つおきに(間を2つ空けて)巻回されている。この際、コイル101とコイル101との間には、渡り線101aが架設されている。
Further, the
このように構成された記録媒体駆動装置100によりハードディスクDを駆動させる場合には、まず、コイル101に三相交流電流を供給してコイル101に磁界を発生させる。この磁界は、歯極部102bを介して永久磁石104に作用して、ロータ部106を軸線L回りに回転させる。これにより、嵌合部105aによってロータ部106に固定されているハードディスクDを回転させることができる。
When the hard disk D is driven by the recording
ところで、上述したようにモータは、今後に向けてより一層の小型化及び薄型化が求められている。ここで、モータを薄型化しようとした場合に、コイル101部分の厚みを少しでも薄くするためにコイル101の層数(厚み方向の重ね数)を少なくする方法が有効な方法の一つであり、奇数層(望ましくは1層)で巻き終わりとしたい場合がある。しかしながら、コイル101は、図26に示すように、渡り線101a処理をする必要があるので、歯極部102bの先端側で巻き終わりとすることができない。つまり、次の歯極部102bに導線(コイル線)を導くために、コイル101の層数は一般的に偶数層にする必要があった。
Incidentally, as described above, motors are required to be further reduced in size and thickness for the future. Here, in order to reduce the thickness of the
一方、コイル層を奇数層にすることが可能なステータが知られている。
その1つとして、歯極部の先端に巻き終わりの導線を係止するための切欠部(導線係止部)が形成されたステータが知られている(特許文献1参照)。このステータによれば、巻き終わりの導線を切欠部に引っ掛けてコアバック側に折り返すことができるので、コイルの層数を奇数層にすることが可能である。
また、別のステータの1つとして、歯極部の先端に巻き終わりの導線を係止するための係止部が形成されたステータが知られている(特許文献2参照)。このステータにおいても同様に、巻き終わりの導線を係止部に引っ掛けてコアバック側に折り返すことができるので、コイルの層数を奇数層にすることが可能である。
上述したこれらステータによれば、コイルの厚みの部分をできるだけ薄くできるので、モータの薄型化に貢献することができる。また、厚みが薄くなったスペース(巻線高さ方向のスペース)を、他のスペースとして効率的に有効利用することができる。
As one of them, there is known a stator in which a notch (conductive wire locking portion) for locking the winding end conductive wire is formed at the tip of the tooth pole portion (see Patent Document 1). According to this stator, since the winding end conductor can be hooked on the notch and folded back to the core back side, the number of coils can be made an odd number.
As another stator, there is known a stator in which a locking portion for locking a winding end conductor is formed at the tip of a tooth pole portion (see Patent Document 2). Similarly, in this stator, the winding end conductor can be hooked on the engaging portion and folded back to the core back side, so that the number of coil layers can be made an odd number.
According to these stators described above, the thickness of the coil can be made as thin as possible, which can contribute to a reduction in the thickness of the motor. Moreover, the space where the thickness is reduced (the space in the winding height direction) can be effectively used as another space.
しかしながら、従来のステータにはまだ以下の課題が残されている。
即ち、上述した従来のステータでは、巻き終わりの導線を切欠部或いは係止部に引っ掛けた後、コアバック側に折り返しているが、その間の導線はどうしても空中を横切った状態となってしまう。そのため、組み立て時に他の部品や治具が空中を横切っている導線部分に接触してしまうことや、動作時には振動や衝撃等の何らかの理由によって、導線とコイルとが接触してしまう可能性等があった。通常、導線の表面には、電気絶縁性を確保するために絶縁層がコーティングされているが、万が一接触してしまうと、絶縁層が傷ついて剥がれ、モータに不具合が生じる恐れがあった。
However, the following problems still remain in the conventional stator.
That is, in the above-described conventional stator, the conducting wire at the end of winding is hooked on the notch portion or the locking portion and then folded back to the core back side, but the conducting wire in the meantime crosses the air. For this reason, there is a possibility that other parts or jigs will come into contact with the wire part that crosses the air during assembly, or that the wire and coil may come into contact with each other for some reason such as vibration or impact during operation. there were. Normally, the surface of the conductor is coated with an insulating layer to ensure electrical insulation. However, if contact is made, the insulating layer may be damaged and peeled off, resulting in a problem with the motor.
また、モータの薄型化及び小型化を図るためには、ステータ自体を小型に設計する必要があるので、歯極部のサイズも自然と小さく設計せざるを得ない。そのため、切欠部や係止部の寸法も小さくなってしまう。よって、この切欠部や係止部に精度良く導線を引っ掛けることが困難となってしまい、生産性の低下を招いてしまうものであった。
特に、歯極部に導線を巻回してコイルにする際に、弛みを防止するため、ある程度の張力をかけながら導線を巻回する必要がある。そのため、切欠部や係止部に導線を余計に引っ掛け難いものであった。しかも、張力を与えているので、引っ掛けたときに、導線の絶縁層が剥がれ易いうえ、導線が切断されてしまう可能性もあるので、注意を要するものであった。
Further, in order to reduce the thickness and size of the motor, it is necessary to design the stator itself in a small size, and thus the size of the tooth pole portion must be designed to be naturally small. Therefore, the dimension of a notch part and a latching part will also become small. Therefore, it is difficult to hook the lead wire accurately on the notch or the locking portion, resulting in a decrease in productivity.
In particular, when a conductive wire is wound around the tooth pole portion to form a coil, it is necessary to wind the conductive wire while applying a certain amount of tension in order to prevent loosening. Therefore, it is difficult to hook the lead wire to the cutout portion or the locking portion. In addition, since tension is applied, the insulation layer of the conductive wire is easily peeled off when it is hooked, and the conductive wire may be cut off.
更に、切欠部や係止部を形成するために、歯極部の先端の幅を狭くしなければならず、永久磁石との対向面積が減少してしまう。そのため、磁束量が減少してしまい、トルクが低下してしまう恐れもあった。 Furthermore, in order to form a notch part and a locking part, the width | variety of the front-end | tip of a tooth pole part must be narrowed, and the opposing area with a permanent magnet will reduce. As a result, the amount of magnetic flux is reduced, and the torque may be reduced.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、導線を空中に横切らせることなくコイルの層数を奇数層にすることができ、生産性良く薄型でトルクの低下もない高性能なステータ、該ステータを有するモータ及び該モータを有する記録媒体駆動装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to make the number of coil layers an odd number without traversing the conductor in the air, reducing productivity and reducing torque. A high-performance stator, a motor having the stator, and a recording medium driving apparatus having the motor are provided.
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係るステータは、軸線回りに回転する永久磁石に対して対向配置されるステータであって、前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、両端に接続パッドを有した状態で、複数の前記歯極部にそれぞれ沿うように前記ステータコアの上面にパターニングされ、一方の接続パッドが前記先端部側に配置されると共に、他方の接続パッドが前記環状部側に配置された配線パターンと、少なくとも導線の端部が前記一方の接続パッドに接続された状態で、前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、を備えていることを特徴とするものである。
The present invention provides the following means in order to solve the above problems.
A stator according to the present invention is a stator that is disposed to face a permanent magnet that rotates around an axis, and an annular portion that is formed in an annular shape around the axis, and a base end that is fixed to the annular portion. And a plurality of tooth pole portions formed so as to extend in the radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis, and the permanent magnets formed at the tips of the plurality of tooth pole portions, respectively. A stator core having a tip portion facing the peripheral surface of the stator core, and in a state having connection pads at both ends, the upper surface of the stator core is patterned along the plurality of tooth pole portions, and one connection pad is The wiring pattern in which the other connection pad is arranged on the annular portion side, and at least the end portion of the conductive wire is connected to the one connection pad while being arranged on the distal end side, and around the tooth pole portion And it is characterized in that it comprises a wound coil.
この発明に係るステータにおいては、コイルに所定の電流を供給すると、各歯極部が励磁されて磁界が発生する。この磁界により、永久磁石を軸線回りに回転させることができる。この際、ステータコアは、永久磁石の周面に対向する先端部を歯極部の先端にそれぞれ有しているので、該ステータコアと永久磁石との間の磁束の受け渡しが密になる。従って、永久磁石を効率良く回転させることができる。 In the stator according to the present invention, when a predetermined current is supplied to the coil, each tooth pole portion is excited to generate a magnetic field. By this magnetic field, the permanent magnet can be rotated around the axis. At this time, since the stator core has a tip portion facing the peripheral surface of the permanent magnet at the tip of the tooth pole portion, the transfer of magnetic flux between the stator core and the permanent magnet becomes dense. Therefore, the permanent magnet can be rotated efficiently.
特にステータコアの上面には、複数の歯極部にそれぞれ沿うように、両端に接続パッドを有する配線パターンがパターニングされている。しかも、この配線パターンは、一方の接続パッドが先端部側に配置されていると共に、他方の接続パッドが環状部側に配置された状態となっている。そのため、各歯極部の周囲に導線を巻回してコイルを構成する際に、巻き終わり或いは巻き始めが先端部側であっても、導線の端部を一方の接続パッドに接続するだけで、他方の接続パッドから環状部側に電気的な取り出しを行うことができる。 In particular, on the upper surface of the stator core, a wiring pattern having connection pads at both ends is patterned along the plurality of tooth pole portions. Moreover, this wiring pattern is in a state in which one connection pad is arranged on the tip side and the other connection pad is arranged on the annular side. Therefore, when winding the conductive wire around each tooth pole portion to configure the coil, even if the winding end or winding start is on the tip side, just connecting the end of the conductive wire to one connection pad, Electrical extraction can be performed from the other connection pad to the annular portion side.
従って、コイルの層数を奇数層にすることができることに加え、従来のように導線を空中に横切らながら環状部側に折り返す必要がない。よって、ステータの薄型化を図ることができると共に、導線やコイルが擦れ等によって傷付く恐れもないので、高品質化を図ることができる。また、従来のように切欠部や係止部に導線を引っ掛けるといった手間が不要で、単に一方の接続パッドに導線の端部を接続するという簡単な作業で、コイルの層数を奇数層にできるので、生産性良くステータを製造することができる。また、ステータコアの先端部の形状に何ら影響を与えないので、永久磁石との対向面積が減少することがない。よって、ステータコアに入る磁束量が減少せず、トルクが低下してしまうことを防止することができる。
なお、他方の接続パッドを他のコイルの導線に電気的に接続することで、複数のコイルを所定の組み合わせで使用することができ、コイルを3相(U相、V相、W相)として機能させることが可能である。
Therefore, the number of coils can be made an odd number, and there is no need to fold back to the annular portion side while traversing the conducting wire in the air as in the prior art. Therefore, the stator can be thinned, and there is no fear that the lead wire or the coil is damaged by rubbing or the like, so that high quality can be achieved. In addition, there is no need for the trouble of hooking the lead wire to the notch or the locking portion as in the prior art, and the number of coils can be made an odd number of layers by simply connecting the end of the lead wire to one connection pad. Therefore, the stator can be manufactured with high productivity. Further, since the shape of the tip portion of the stator core is not affected at all, the facing area with the permanent magnet is not reduced. Therefore, the amount of magnetic flux entering the stator core does not decrease, and the torque can be prevented from decreasing.
In addition, by electrically connecting the other connection pad to the conductive wire of another coil, a plurality of coils can be used in a predetermined combination, and the coil has three phases (U phase, V phase, W phase). It is possible to make it work.
また、本発明に係るステータは、軸線回りに回転する永久磁石に対して対向配置されるステータであって、前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、該ステータコアと略同一の外形形状で形成され、ステータコアの上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板と、両端に接続パッドを有した状態で、複数の前記歯極部にそれぞれ沿うように前記絶縁性基板の上面にパターニングされ、一方の接続パッドが前記先端部側に配置されると共に、他方の接続パッドが前記環状部側に配置された配線パターンと、少なくとも導線の端部が前記一方の接続パッドに接続された状態で、前記絶縁性基板及び前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、を備えていることを特徴とするものである。 The stator according to the present invention is a stator that is disposed opposite to a permanent magnet that rotates about an axis, and an annular part that is formed in an annular shape around the axis, and a base end that is fixed to the annular part. And a plurality of tooth pole portions formed so as to extend in the radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis, and formed at the tips of the plurality of tooth pole portions, respectively. A stator core having a tip portion facing the peripheral surface of the permanent magnet, a sheet-like insulating substrate formed in substantially the same outer shape as the stator core and superimposed on the upper surface of the stator core, and connection pads at both ends. In this state, patterning is performed on the upper surface of the insulating substrate along each of the plurality of tooth pole portions, and one connection pad is disposed on the tip portion side, and the other connection pad is on the annular portion side. A wiring pattern arranged and a coil wound around the insulating substrate and the tooth pole portion in a state where at least an end portion of the conducting wire is connected to the one connection pad. It is a feature.
この発明に係るステータにおいては、コイルに所定の電流を供給すると、各歯極部が励磁されて磁界が発生する。この磁界により、永久磁石を軸線回りに回転させることができる。この際、ステータコアは、永久磁石の周面に対向する先端部を歯極部の先端にそれぞれ有しているので、該ステータコアと永久磁石との間の磁束の受け渡しが密になる。従って、永久磁石を効率良く回転させることができる。 In the stator according to the present invention, when a predetermined current is supplied to the coil, each tooth pole portion is excited to generate a magnetic field. By this magnetic field, the permanent magnet can be rotated around the axis. At this time, since the stator core has a tip portion facing the peripheral surface of the permanent magnet at the tip of the tooth pole portion, the transfer of magnetic flux between the stator core and the permanent magnet becomes dense. Therefore, the permanent magnet can be rotated efficiently.
特に、ステータコアに重ね合わされた絶縁性基板の上面には、ステータコアの複数の歯極部にそれぞれ沿うように、両端に接続パッドを有する配線パターンがパターニングされている。しかも、この配線パターンは、一方の接続パッドがステータコアの先端部側に配置されていると共に、他方の接続パッドがステータコアの環状部側に配置された状態となっている。そのため、絶縁性基板と一緒に各歯極部の周囲に導線を巻回してコイルを構成する際に、巻き終わり或いは巻き始めが先端部側であっても、導線の端部を一方の接続パッドに接続するだけで、他方の接続パッドから環状部側に電気的な取り出しを行うことができる。 In particular, on the upper surface of the insulating substrate superimposed on the stator core, a wiring pattern having connection pads at both ends is patterned so as to follow the plurality of tooth pole portions of the stator core. Moreover, this wiring pattern is in a state in which one connection pad is disposed on the front end portion side of the stator core and the other connection pad is disposed on the annular portion side of the stator core. Therefore, when a coil is formed by winding a conductive wire around each tooth pole portion together with the insulating substrate, even if the winding end or winding start is on the tip side, the end of the conductive wire is connected to one of the connection pads. It is possible to perform electrical extraction from the other connection pad to the annular portion side simply by connecting to.
従って、コイルの層数を奇数層にすることができることに加え、従来のように導線を空中に横切らせながら環状部側に折り返す必要がない。よって、ステータの薄型化を図ることができると共に、導線やコイルが擦れ等によって傷付く恐れもないので、高品質化を図ることができる。なお、絶縁性基板は、厚みが薄いシート状であるので、薄型化に影響を与えるものではない。
また、従来のように切欠部や係止部に導線を引っ掛けるといった手間が不要で、単に一方の接続パッドに導線の端部を接続するという簡単な作業で、コイルの層数を奇数層にできるので、生産性良くステータを製造することができる。また、ステータコアの先端部の形状に何ら影響を与えないので、永久磁石との対向面積が減少することがない。よって、ステータコアに入る磁束量が減少せず、トルクが低下してしまうことを防止することができる。
Therefore, in addition to the number of coils being an odd number of layers, there is no need to fold back to the annular portion side while traversing the conducting wire in the air as in the prior art. Therefore, the stator can be thinned, and there is no fear that the lead wire or the coil is damaged by rubbing or the like, so that high quality can be achieved. Note that the insulating substrate has a thin sheet shape and does not affect the thinning.
In addition, there is no need for the trouble of hooking the lead wire to the notch or the locking portion as in the prior art, and the number of coils can be made an odd number of layers by simply connecting the end of the lead wire to one connection pad. Therefore, the stator can be manufactured with high productivity. Further, since the shape of the tip portion of the stator core is not affected at all, the facing area with the permanent magnet is not reduced. Therefore, the amount of magnetic flux entering the stator core does not decrease, and the torque can be prevented from decreasing.
更に、絶縁性基板という専用の基板に配線パターンをパターニングするので、ステータコアの製造過程とは関係なくパターニング作業を行うことができる。よって、効率良く作業でき生産性をさらに向上することができるうえ、高精度なパターニングをし易い。
なお、他方の接続パッドを他のコイルの導線に電気的に接続することで、複数のコイルを所定の組み合わせで使用することができ、コイルを3相(U相、V相、W相)として機能させることが可能である。
Furthermore, since the wiring pattern is patterned on a dedicated substrate called an insulating substrate, the patterning operation can be performed regardless of the manufacturing process of the stator core. Therefore, the work can be performed efficiently and the productivity can be further improved, and high-precision patterning is easy.
In addition, by electrically connecting the other connection pad to the conductive wire of another coil, a plurality of coils can be used in a predetermined combination, and the coil has three phases (U phase, V phase, W phase). It is possible to make it work.
また、本発明に係るステータは、上記本発明のステータにおいて、前記配線パターンが、前記一方の接続パッドが配置された前記歯極部とは異なる他の歯極部の近傍に前記他方の接続パッドが配置されるように、前記環状部に沿って延びるようにパターニングされていることを特徴とするものである。 Moreover, the stator according to the present invention is the stator according to the present invention, wherein the wiring pattern has the other connection pad in the vicinity of another tooth pole portion different from the tooth pole portion where the one connection pad is arranged. It is patterned so that it may extend along the said annular part so that may be arrange | positioned.
この発明に係るステータにおいては、歯極部と歯極部との間(スロット間)における渡り線に相当する部分に関しても配線パターンとすることができるので、導線を引き回した一般的な渡り線の場合に比べて厚みを遥かに薄くすることができる。よって、ステータのさらなる薄型化を図ることができる。 In the stator according to the present invention, a wiring pattern can also be formed with respect to a portion corresponding to the connecting wire between the tooth pole portion and the tooth pole portion (between the slots). The thickness can be made much thinner than in the case. Therefore, the stator can be further reduced in thickness.
また、本発明に係るステータは、軸線回りに回転する永久磁石に対して対向配置されるステータであって、前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、前記軸線を中心とする周方向に沿うように、複数の前記先端部上にそれぞれパターニングされ、両端に接続パッドを有する第1の配線パターンと、少なくとも導線の端部が前記接続パッドに接続された状態で、前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、複数の前記先端部に重なるようにリング状に形成され、これら複数の先端部に重なるように前記ステータコアの上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板と、該絶縁性基板の裏面にパターニングされ、前記絶縁性基板が重ね合わされたときに、前記コイルを所定の組み合わせで接続するように該コイルに対応した前記接続パッド同士を接続させる第2の配線パターンと、を備えていることを特徴とするものである。 The stator according to the present invention is a stator that is disposed opposite to a permanent magnet that rotates about an axis, and an annular part that is formed in an annular shape around the axis, and a base end that is fixed to the annular part. And a plurality of tooth pole portions formed so as to extend in the radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis, and formed at the tips of the plurality of tooth pole portions, respectively. A stator core having a tip portion facing the peripheral surface of the permanent magnet, and a first core that is patterned on each of the tip portions so as to extend along a circumferential direction centered on the axis, and has connection pads at both ends. A wiring pattern and a coil wound around the tooth pole portion in a state where at least an end portion of the conductive wire is connected to the connection pad, and formed in a ring shape so as to overlap a plurality of the tip portions, these Multiple destinations A sheet-like insulating substrate that is superimposed on the upper surface of the stator core so as to overlap the portion, and a pattern that is patterned on the back surface of the insulating substrate, and the coil is connected in a predetermined combination when the insulating substrate is superimposed. And a second wiring pattern for connecting the connection pads corresponding to the coil to each other.
この発明に係るステータにおいては、コイルに所定の電流を供給すると、各歯極部が励磁されて磁界が発生する。この磁界により、永久磁石を軸線回りに回転させることができる。この際、ステータコアは、永久磁石の周面に対向する先端部を歯極部の先端にそれぞれ有しているので、該ステータコアと永久磁石との間の磁束の受け渡しが密になる。従って、永久磁石を効率良く回転させることができる。 In the stator according to the present invention, when a predetermined current is supplied to the coil, each tooth pole portion is excited to generate a magnetic field. By this magnetic field, the permanent magnet can be rotated around the axis. At this time, since the stator core has a tip portion facing the peripheral surface of the permanent magnet at the tip of the tooth pole portion, the transfer of magnetic flux between the stator core and the permanent magnet becomes dense. Therefore, the permanent magnet can be rotated efficiently.
特に、ステータコアの先端部には、両端に接続パッドを有する第1の配線パターンがパターニングされている。そのため、各歯極部の周囲に導線を巻回してコイルを構成する際に、巻き終わり或いは巻き始めが先端部側であっても、導線の端部を接続パッドに接続することができる。
ところで、ステータコアの上面には、複数の先端部に重なるようにリング状の絶縁性基板が重ね合わされている。そして、絶縁性基板の裏面にパターニングされた第2の配線パターンによって、コイルを所定の組み合わせで接続するように該コイルに対応した接続パッド同士が接続されるようになっている。そのため、第2の配線パターン及び相手側のコイルを利用して、環状部側に電気的な取り出しを行うことができる。
In particular, a first wiring pattern having connection pads at both ends is patterned at the tip of the stator core. For this reason, when a coil is formed by winding a conductive wire around each tooth pole portion, the end portion of the conductive wire can be connected to the connection pad even if the winding end or winding start is on the distal end side.
Incidentally, a ring-shaped insulating substrate is overlaid on the upper surface of the stator core so as to overlap a plurality of tip portions. Then, the connection pads corresponding to the coils are connected to each other so as to connect the coils in a predetermined combination by the second wiring pattern patterned on the back surface of the insulating substrate. Therefore, electrical extraction can be performed on the annular portion side using the second wiring pattern and the counterpart coil.
従って、コイルの層数を奇数層にすることができることに加え、従来のように導線を空中に横切らせながら環状部側に折り返す必要がない。よって、ステータの薄型化を図ることができると共に、導線やコイルが擦れ等によって傷付く恐れもないので、高品質化を図ることができる。なお、絶縁性基板は、厚みが薄いシート状であるので、薄型化に影響を与えるものではない。
また、従来のように切欠部や係止部に導線を引っ掛けるといった手間が不要で、単に先端部上にパターニングされた接続パッドに導線の端部を接続するという簡単な作業で、コイルの層数を奇数層にできるので、生産性良くステータを製造することができる。また、ステータコアの先端部の形状に何ら影響を与えないので、永久磁石との対向面積が減少することがない。よって、ステータコアに入る磁束量が減少せず、トルクが低下してしまうことを防止することができる。
なお、複数のコイルを所定の組み合わせで使用することができるので、コイルを3相(U相、V相、W相)として機能させることが可能である。
Therefore, in addition to the number of coils being an odd number of layers, there is no need to fold back to the annular portion side while traversing the conducting wire in the air as in the prior art. Therefore, the stator can be thinned, and there is no fear that the lead wire or the coil is damaged by rubbing or the like, so that high quality can be achieved. Note that the insulating substrate has a thin sheet shape and does not affect the thinning.
In addition, there is no need to hang a lead wire on a notch or a locking portion as in the conventional case, and the number of coil layers can be reduced by simply connecting the end of the lead to a connection pad patterned on the tip. Therefore, the stator can be manufactured with high productivity. Further, since the shape of the tip portion of the stator core is not affected at all, the facing area with the permanent magnet is not reduced. Therefore, the amount of magnetic flux entering the stator core does not decrease, and the torque can be prevented from decreasing.
Since a plurality of coils can be used in a predetermined combination, the coils can function as three phases (U phase, V phase, W phase).
また、本発明に係るモータは、上記本発明のステータと、前記永久磁石を保持した状態で前記軸線回りに回転可能に支持された軸体と、を備えていることを特徴とするものである。 A motor according to the present invention includes the stator according to the present invention, and a shaft body that is rotatably supported around the axis while holding the permanent magnet. .
この発明に係るモータにおいては、薄型でトルクの低下が抑えられた高性能なステータを備えているので、モータ自体の薄型化及び高性能化を図ることができる。 Since the motor according to the present invention includes a thin and high-performance stator in which a reduction in torque is suppressed, the motor itself can be made thinner and higher performance.
また、本発明に係る記録媒体駆動装置は、上記本発明のモータと、前記軸体に設けられ、各種情報を記録可能な記録媒体を保持する保持部と、前記軸体を前記軸線回りに回転可能に支持する軸受部と、を備えていることを特徴とするものである。 The recording medium driving apparatus according to the present invention includes the motor according to the present invention, a holding unit that is provided in the shaft body and holds a recording medium capable of recording various information, and rotates the shaft body around the axis. And a bearing portion that supports the bearing.
この発明に係る記録媒体駆動装置においては、薄型化及び高性能化したモータを備えているので、装置自体の薄型化及び高性能化を図ることができる。 Since the recording medium driving apparatus according to the present invention includes a motor that is thin and high in performance, the apparatus itself can be thin and high in performance.
本発明に係るステータによれば、導線を空中に横切らせることなくコイルの層数を奇数層にすることができ、生産性の向上化、薄型化を図ることができると共に、トルクの低下を防止して高性能化を図ることができる。
また、本発明に係るモータ及び記録媒体駆動装置によれば、薄型化及び高性能化を図ることができる。
According to the stator of the present invention, the number of coil layers can be made an odd number without traversing the conducting wire in the air, and productivity can be improved, the thickness can be reduced, and torque reduction can be prevented. As a result, high performance can be achieved.
In addition, according to the motor and the recording medium driving apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the thickness and improve the performance.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態を、図1から図8を参照して説明する。
本実施形態の記録媒体駆動装置1は、図1に示すように、各種情報を記録可能なハードディスク(記録媒体)Dを軸線L回りに回転駆動するスピンドルモータ(モータ)2と、該スピンドルモータ2の後述するハブ(軸体)4に設けられ、上記ハードディスクDを嵌合保持する嵌合部(保持部)4cと、ハブ4を軸線L回りに回転可能に支持する流体動圧軸受部(軸受部)3とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the recording
スピンドルモータ2は、インナーロータータイプのモータであって、軸線L回りに回転可能に支持されたハブ4と、該ハブ4に保持された環状の永久磁石5と、該永久磁石5の周囲を囲むように対向配置されたステータ6と、を備えている。
ハブ4は、軸線Lを中心として略円柱状に形成されたシャフト部4aと、該シャフト部4aの外周面から半径方向外方に延びて形成され、後述するスリーブ7の鍔部7aを上下から挟み込むように形成されたフランジ部4bとを備えている。また、ハブ4の上端は、ハードディスクDの中心孔に挿通されて、該ハードディスクDを嵌合保持する上記嵌合部4cとなっている。また、永久磁石5は、半径方向に沿った断面積が矩形状になるように形成されており、その外周面が軸線Lに平行な方向な面となっている。この永久磁石5は、フランジ部4bによって保持されている。
The
The hub 4 is formed with a
上記流体動圧軸受部3は、カップ状に形成され、基端側がベースによって固定されたスリーブ7と、該スリーブ7と上記ハブ4との間に供給されたオイルWとを備えている。このスリーブ7は、内側が断面円形状に形成されて上記シャフト部4aが収容される収容部となっている。また、スリーブ7の上端には、半径方向外方に延びて形成された鍔部7aが形成されている。また、このスリーブ7とハブ4との間には、微小な隙間が空くように設計されており、その隙間にオイルWが供給されている。なお、このオイルWは、図示しないシールによって、永久磁石5側に洩れないようになっている。
The fluid dynamic
また、フランジ部4bに対向する鍔部7aの上下の外表面には、へリングボーン溝と呼ばれる図示しないスラスト動圧発生溝が複数形成されている。また、スリーブ7の内周面に対向するシャフト部4aの外表面にも同様に、図示しないへリングボーン溝と呼ばれるラジアル動圧発生溝が複数形成されている。これにより、ハブ4が回転したときに、オイルWがこれらスラスト動圧発生溝及びラジアル動圧発生溝に沿って流れて圧力が高まり、ハブ4が安定して回転するようになっている。
即ち、これらスラスト動圧発生溝及びラジアル動圧発生溝は、流体動圧軸受部3を構成する一部である。
A plurality of thrust dynamic pressure generating grooves (not shown) called herringbone grooves are formed on the upper and lower outer surfaces of the
That is, the thrust dynamic pressure generating groove and the radial dynamic pressure generating groove are part of the fluid dynamic
上記ステータ6は、図2に示すように、ステータコア10と、該ステータコア10の後述するティース10bの周囲に巻回されたコイル11と、を備えており、図1に示すように、ベース8上に載置された状態で固定されている。
As shown in FIG. 2, the
ステータコア10は、プレス等により打ち抜き加工により形成された珪素鋼板等の磁性体の平板を積層(例えば3層)したものであって、図3及び図4に示すように、軸線Lを中心として環状に形成されたコアバック(環状部)10aと、該コアバック10aに基端が固定されると共に永久磁石5に向かう半径方向に延出するように形成され、軸線Lを中心として所定角度(40度)毎に9個(即ち、スロット数が9スロット)だけ形成されたティース(歯極部)10bと、これら複数のティース10bの先端にそれぞれ形成され、永久磁石5の外周面(周面)に対向する先端部10cと、を有している。
このように構成されたステータコア10の外表面には、図示しない絶縁膜がコーティングされている。
The
The outer surface of the
また、ステータコア10の上面には、複数の配線パターン12がパターニングされている。各配線パターン12は、それぞれ両端に接続パッド12a、12bを有しており、9つのティース10bにそれぞれ沿うようにパターニングされている。なお、図1では、配線パターン12の図示を省略している。
両接続パッド12a、12bのうち、一方の接続パッド12aが先端部10c側に配置され、他方の接続パッド12bがコアバック10a側に配置されるようにパターニングされている。しかも、本実施形態では、各配線パターン12がコアバック10aに沿って延びるようにパターニングされており、他方の接続パッド12bが一方の接続パッド12aが形成されたティース10bの近傍ではなく、該ティース10bから間を2つ空けて3つ目のティース10bの近傍のコアバック10a上に配置されるようになっている。
A plurality of
Of the two
但し、複数の配線パターン12のうち3つの配線パターン12は、他方の接続パッド12bが、1つのティース10bの近傍のコアバック10a上に集まった状態でパターニングされており、グランド端子として機能する。なお、これら複数の配線パターン12は、両接続パッド12a、12bを除く部分が図示しない絶縁膜によってコーティングされている。
However, three
コイル11は、図2に示すように、ティース10bの周囲を巻回された導線(コイル線)14から構成されており、少なくとも導線14の端部が一方の接続パッド12aに電気的に接続されている。そして、これらコイル11は、U相、V相、W相としてそれぞれ機能するようになっている。具体的には、3つのティース10bを一組として電気的な導通をとることができるように、配線パターン12と組み合わせて導線14がティース10bに巻回されている。なお、導線14は、周囲が図示しない絶縁膜で被覆されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、3相のうち1相(例えばU相)だけに着目して、導線14と配線パターン12との組み合わせについて説明する。
まず、図5に示すように1つ目のティース10b(矢印Aで示す)には、導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き終わった導線14の端部は、一方の接続パッド12aに対して電気的に接続されている。このように、導線14の端部を一方の接続パッド12aに接続することができるので、導線14を奇数層(1層或いは3層等)だけ巻回することができ、コイル11の層数を奇数層にすることができる。
Here, focusing on only one phase (for example, U phase) of the three phases, a combination of the
First, as shown in FIG. 5, the
また、1つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている2つ目のティース10b(矢印Bで示す)にも同様に、導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き始めの導線14の端部は、図6及び図7に示すように、先ほどの配線パターン12の他方の接続パッド12bに接続されている。これにより、1つ目のティース10bに巻回されたコイル11と、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。
また、巻き終わった導線14の端部は、先ほどと同様、図6及び図8に示すように一方の接続パッド12aに対して電気的に接続されている。従って、先ほどと同様に、コイル11の層数を奇数層にすることができる。なお、図7及び図8では、コイル11の層数が1層の場合を例に挙げて図示している。
Similarly, in the
Further, the end portion of the
更に、図5に示すように、2つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている3つ目のティース10b(矢印Cで示す)にも同様に、導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、導線14の巻き始めの端部及び巻き終わりの端部は、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と同様である。これにより、コイル11の層数を奇数層にすることができる。また、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と、3つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。なお、3つ目のティース10bに巻回された導線14に接続された配線パターン12の他方の接続パッド12bは、上述したようにグランド端子として機能する。
Further, as shown in FIG. 5, the
このように、3つのコイル11は、配線パターン12を介して電気的に導通するようになっており、U相として機能するようになっている。また、残り6つのティース10bにも同様に、配線パターン12と組み合わせて導線14が巻回され、残りの2相(V相、W相)のコイル11として機能するようになっている。なお、各相として機能するコイル11の導線14は、図示しない三相交流電源に電気的に接続されている。
Thus, the three
次に、このように構成された記録媒体駆動装置1の動作について、以下に説明する。
まず、各コイル11の導線14に三相交流電流を供給してティース10bを励磁させ、磁界を発生させる。この磁界により、永久磁石5及びハブ4を軸線L回りに回転させて、ハードディスクDを回転させることができる。この際、ステータコア10は、永久磁石5の外周面に対向する先端部10cをティース10bの先端に有しているので、該ステータコア10と永久磁石5との間の磁束の受け渡しが密になる。従って、ハブ4を効率良く回転させることができる。
また、ハブ4の回転に伴って、オイルWがスラスト動圧発生溝及びラジアル動圧発生溝に沿って流れるので圧力が高まる。これによりハブ4は、流体動圧軸受部3によってスラスト方向及びラジアル方向の力が支持されるので、滑らかに回転する。
Next, the operation of the recording
First, a three-phase alternating current is supplied to the
Further, as the hub 4 rotates, the oil W flows along the thrust dynamic pressure generating groove and the radial dynamic pressure generating groove, so that the pressure increases. As a result, the hub 4 rotates smoothly because the forces in the thrust direction and the radial direction are supported by the fluid dynamic
特に、ステータコア10の上面には、両端に接続パッド12a、12bを有する配線パターン12がパターニングされている。しかも、この配線パターン12は、一方の接続パッド12aが先端部10c側に配置されていると共に、他方の接続パッド12bがコアバック10a側に配置された状態となっている。そのため、各ティース10bの周囲に導線14を巻回してコイル11を構成する際に、巻き終わりが先端部10c側であっても、導線14の端部を一方の接続パッド12aに接続するだけで、他方の接続パッド12bからコアバック10a側に電気的な取り出しを行うことができる。
In particular, a
従って、コイル11の層数を奇数層にすることができることに加え、従来のように導線14を空中に横切らせながらコアバック10a側に折り返す必要がない。よって、ステータ6の薄型化を図ることができると共に、導線14やコイル11が擦れ等によって傷付く恐れもないので、高品質化を図ることができる。特に、絶縁層が剥がれることがないので、予期せぬ電気的接触をなくすことができ、スピンドルモータ2の性能低下が生じ難い。
また、従来のように切欠部や係止部に導線14を引っ掛けるといった手間が不要で、単に一方の接続パッド12aに導線14の端部を接続するという簡単な作業で、コイル11の層数を奇数層にできるので、生産性良くステータ6及びスピンドルモータ2を製造することができる。また、ステータコア10の先端部10cの形状に何ら影響を与えないので、永久磁石5との対向面積が減少することがない。よって、ステータコア10に入る磁束量が減少せず、トルクが低下してしまうことを防止することができる。
Therefore, in addition to the number of layers of the
In addition, the trouble of hooking the
また、本実施形態では、ティース10b上だけでなく、コアバック10a上にも配線パターン12がパターニングされている。そのため、ティース10bとティース10bとの間(スロット間)における配線部分の厚みを、導線14を引き回した一般的な渡り線の場合に比べて遥かに薄くすることができる。この点においても、薄型化を図ることができる。
In the present embodiment, the
上述したように、本実施形態のステータ6によれば、ステータコア10の上面に配線パターン12をパターニングすることで、導線14を空中に横切らせることなくコイル11の層数を奇数層にすることができ、生産性の向上化、薄型化を図ることができると共に、トルクの低下を防止して高性能化を図ることができる。
また、本実施形態のスピンドルモータ2は、上述したステータ6を備えているので、スピンドルモータ2自体の薄型化及び高性能化を図ることができる。更に、本実施形態の記録媒体駆動装置1は、上述したスピンドルモータ2を備えているので、同様に薄型化及び高性能化を図ることができる。
As described above, according to the
Further, since the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態を、図9から図13を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、ティース10b上だけでなくコアバック10a上にも配線パターン12をパターニングし、他方の接続パッド12bを他のティース10bの近傍のコアバック10a上に配置した構成にしたが、第2実施形態では、一方の接続パッド12aが形成されたティース10bの近傍に他方の接続パッド12bが配置されるように配線パターン12がパターニングされている点である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the
即ち、本実施形態のステータ20は、図9から図11に示すように、各ティース10b上をコアバック10aから先端部10cに亘ってライン状に配線パターン12がパターニングされたステータコア10を備えている。
このように、配線パターン12がライン状にパターニングされているので、一方の接続パッド12aが形成されたティース10bの近傍に他方の接続パッド12bが配置された状態となっている。また、本実施形態においても、第1実施形態と同様、図9に示すように少なくとも導線14の端部が一方の接続パッド12aに電気的に接続されており、コイル11がU相、V相、W相としてそれぞれ機能するようになっている。
That is, as shown in FIGS. 9 to 11, the
Thus, since the
ここで、3相のうち1相(例えばU相)だけに着目して、導線14と配線パターン12との組み合わせについて説明する。
まず、図12に示すように1つ目のティース10b(矢印Aで示す)上にパターニングされた配線パターン12の他方の接続パッド12bには、導線14の端部が電気的に接続されている。また、別の導線14の端部(巻き始め)が、同じ配線パターン12の一方の接続パッド12aに電気的に接続された後、先端部10c側からコアバック10aに向かってきれいに整列された状態でティース10bに巻回されている。このように、導線14の巻き始めの端部を一方の接続パッド12aに接続することができるので、導線14を奇数層(1層或いは3層等)だけ巻回することができ、コイル11の層数を奇数層にすることができる。
Here, focusing on only one phase (for example, U phase) of the three phases, a combination of the
First, as shown in FIG. 12, the end of the
そして、1つ目のティース10bを巻き終わってコアバック10aに達した導線14は、コアバック10a上を渡り線となって、1つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている3つ目のティース10b(矢印Bで示す)に向かって架設される。そして、2つ目のティース10bに達した導線14は、該ティース10bにパターニングされた配線パターン12の他方の接続パッド12bに電気的に接続される。
一方、この2つ目のティース10bには、別の導線14の端部が一方の接続パッド12aに電気的に接続された後、先ほどと同様に、先端部10c側からコアバック10aに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。これにより、1つ目のティース10bに巻回されたコイル11と2つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。
Then, the
On the other hand, in the
また、巻き終わった導線14の端部は、先ほどと同様にコアバック10a上を渡り線となって、2つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている3つ目のティース10b(矢印Cで示す)に向かって架設される。そして、3つ目のティース10bに達した導線14は、該ティース10bにパターニングされた配線パターン12の他方の接続パッド12bに電気的に接続される。
一方、この3つ目のティース10bには、別の導線14の端部が一方の接続パッド12aに電気的に接続された後、先ほどと同様に、先端部10c側からコアバック10aに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。これにより、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と3つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。なお、3つ目のティース10bを巻き終わった導線14は、グランドに接続される。
Further, the end portion of the
On the other hand, in the
このように、本実施形態においても、3つのコイル11が配線パターン12を介して電気的に導通するようになっており、U相として機能するようになっている。また、残り6つのティース10bにも同様に、配線パターン12と組み合わせて導線14が巻回され、残りの2相(V相、W相)のコイル11として機能するようになっている。なお、各相として機能するコイル11の導線14は、図示しない三相交流電源に電気的に接続されている。
Thus, also in this embodiment, the three
このように構成されたステータ20であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、この第2実施形態では、各ティース10bに導線14を巻回する際に、巻き始めの導線14の端部を配線パターン12の一方の接続パッド12aに接続した後、コアバック10aに向けて巻回したが、これとは逆に、図13に示すように、コアバック10a側から先端部10cに向けて巻回しても構わない。この場合には、巻き終わりの導線14の端部を一方の接続パッド12aに接続すれば良い。また、1つ目のティース10bにパターニングされた配線パターン12の他方の接続パッド12bに別の導線14の端部を接続した後、コアバック10a上を渡り線として架設し、そのまま2つ目のティース10bをコアバック10a側から巻回すれば良い。
Even with the
In the second embodiment, when the
(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態を、図14から図16を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第3実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、配線パターン12をステータコア10上にパターニングしたが、第3実施形態では、専用の基板上にパターニングする点である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the
即ち、本実施形態のステータ30は、図14及び図15に示すように、ステータコア10と、該ステータコア10と略同一の外形形状で形成され、ステータコア10の上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板31と、を備えている。そして、この絶縁性基板31の上面に、第1実施形態と同じパターン形状の配線パターン12がパターニングされている。
また、本実施形態のコイル11は、絶縁性基板31と一緒にティース10bの周囲を巻回された導線14から構成されており、少なくとも導線14の端部が一方の接続パッド12aに電気的に接続されている。そして、これらコイル11は、U相、V相、W相としてそれぞれ機能するようになっている。
That is, as shown in FIGS. 14 and 15, the
In addition, the
なお、導線14の巻き方は、第1実施形態と同様であるが、3相のうち1相(例えばU相)だけに着目して、導線14と配線パターン12との組み合わせについて説明する。
まず、図16に示すように1つ目のティース10b(矢印Aで示す)に対して、導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き終わった導線14の端部は、絶縁性基板31上にパターニングされた配線パターン12の一方の接続パッド12aに対して電気的に接続されている。このように、導線14の端部を一方の接続パッド12aに接続することができるので、導線14を奇数層(1層或いは3層等)だけ巻回することができ、コイル11の層数を奇数層にすることができる。
In addition, the winding method of the
First, as shown in FIG. 16, the
また、1つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている2つ目のティース10b(矢印Bで示す)には、別の導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き始めの導線14の端部は、先ほどの配線パターン12の他方の接続パッド12bに接続されている。これにより、1つ目のティース10bに巻回されたコイル11と、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。
また、巻き終わった導線14の端部は、先ほどと同様、一方の接続パッド12aに対して電気的に接続されている。従って、先ほどと同様に、コイル11の層数を奇数層にすることができる。
Further, in the
Moreover, the end part of the
また、2つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている3つ目のティース10b(矢印Cで示す)には、別の導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、導線14の巻き始めの端部及び巻き終わりの端部は、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と同様である。これにより、コイル11の層数を奇数層にすることができる。また、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と3つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、配線パターン12を介して電気的に導通された状態となっている。
In addition, another
このように、本実施形態においても、3つのコイル11が配線パターン12を介して電気的に導通するようになっており、U相として機能するようになっている。また、残り6つのティース10bにも同様に、配線パターン12と組み合わせて導線14が巻回され、残りの2相(V相、W相)のコイル11として機能するようになっている。
Thus, also in this embodiment, the three
このように構成されたステータ30であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、絶縁性基板31という専用の基板に配線パターン12をパターニングするので、ステータコア10の製造過程とは関係なくパターニング作業を行うことができる。よって、効率良く作業でき、生産性をさらに向上することができるうえ、高精度なパターニングをし易い。なお、絶縁性基板31は、厚みが薄いシート状であるので、薄型化に影響を与えることはない。
Even with the
(第4実施形態)
次に、本発明に係る第4実施形態を、図17から図23を参照して説明する。なお、この第4実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第4実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、複数のティース10bにそれぞれ沿うように配線パターン12をパターニングしたが、第4実施形態では、先端部10cのみにパターニングすると共に、絶縁性基板41を利用する点である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the
即ち、本実施形態のステータ40は、図17に示すように、ステータコア10と、該ステータコア10の複数の先端部10cに重なるようにリング状に形成され、これら複数の先端部10cに重なるようにステータコア10の上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板41と、を備えている。
本実施形態のステータコア10には、図18及び図19に示すように、軸線Lを中心とする周方向に沿うように、両端に接続パッド42aを有する第1の配線パターン42が複数の先端部10c上にそれぞれパターニングされている。
コイル11は、図17に示すように、ティース10bの周囲を巻回された導線14から構成されており、少なくとも導線14の端部が第1の配線パターン42の接続パッド42aに電気的に接続されている。そして、これらコイル11は、U相、V相、W相としてそれぞれ機能するようになっている。
That is, as shown in FIG. 17, the
In the
As shown in FIG. 17, the
ところで、第1の配線パターン42は、図18及び図19に示すように、軸線Lに向かう半径方向に3段階位置がずれるようにパターニングされている。即ち、U相として機能するコイル11が巻回されたティース10b(矢印Fで示すティース)の先端部10cには、第1の配線パターン42がコアバック10a側に極力近い位置に形成されている。一方、V相として機能するコイル11が巻回されたティース10b(矢印Gで示すティース)の先端部10cには、第1の配線パターン42が先ほどよりも軸線Lに近づいた位置に形成されている。そして、W相として機能するコイル11が巻回されたティース10b(矢印Hで示すティース)の先端部10cには、第1の配線パターン42がさらに軸線Lに近づいた位置に形成されている。
Incidentally, as shown in FIGS. 18 and 19, the
また、上記絶縁性基板41の裏面には、図20に示すように、ステータコア10に重ね合わされたときに、コイル11を所定の組み合わせで接続するように該コイル11に対応した接続パッド42a同士を電気的に接続させる第2の配線パターン43がパターニングされている。具体的には、半径方向に3段階に位置がずれた接続パッド42aに対応して、第2の配線パターン43も同様に半径方向に3段階に位置がずれた状態でパターニングされており、U相、V相、W相として各コイル11が機能するように、接続パッド42a同士を電気的に接続するようになっている。
Further, on the back surface of the insulating
ここで、3相のうち1相(例えばU相)だけに着目して、導線14と、第1の配線パターン42及び第2の配線パターン43と、の組み合わせについて説明する。
まず、図21に示すように1つ目のティース10b(矢印Aで示す)には、導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き終わった導線14の端部は、先端部10cに形成された第1の配線パターン42の接続パッド42aに電気的に接続されている。
Here, focusing on only one of the three phases (for example, the U phase), a combination of the
First, as shown in FIG. 21, the
また、1つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている2つ目のティース10b(矢印Bで示す)にも同様に、別の導線14がコアバック10a側から先端部10cに向かってきれいに整列された状態で巻回されている。この際、巻き始めの導線14の端部は、先端部10cに形成された第1の配線パターン42の接続パッド42aに電気的に接続されている。そして、2つ目のティース10bを巻き終わってコアバック10aに達した導線14は、コアバック10a上を渡り線となって、2つ目のティース10bから間を2つ空けた位置に配置されている3つ目のティース10bに向かって架設される。そして、3つ目のティース10bに達した導線14は、コアバック10a側から先端部10cに向かって該ティース10bを巻回した後、先端部10cに形成された第1の配線パターン42の接続パッド42aに電気的に接続される。
Similarly, another
ところで、ステータコア10の上面には、第2の配線パターン43が形成された絶縁性基板41が重ね合わされるので、図22に示すように、1つ目のティース10bの接続パッド42aと第2の配線パターン43とが電気的に接続する。また、この第2の配線パターン43は、2つ目のティース10bの接続パッド42aとも電気的に接続している。これにより、1つ目のティース10bに巻回されたコイル11と、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11とが、第1の配線パターン42及び第2の配線パターン43を介して電気的に導通された状態となる。
By the way, since the insulating
また、2つ目のティース10bに巻回されたコイル11と、3つ目のティース10bに巻回されたコイル11とは、導線14で直接接続されているので、電気的に導通されている。なお、3つ目のティース10bの先端部10cに形成された接続パッド42aに接続される第2の配線パターン43は、共通のグランド端子として機能するグランド接続パッド43aに繋がるようにパターニングされている。
In addition, the
このように、3つのコイル11は、第1の配線パターン42及び第2の配線パターン43を介して、電気的に導通するようになっており、U相として機能するようになっている。また、残り6つのティース10bにも同様に、第1の配線パターン42及び第2の配線パターン43と組み合わせて導線14が巻回され、残りの2相(V相、W相)のコイル11として機能するようになっている。なお、各相として機能するコイル11の導線14は、図示しない三相交流電源に電気的に接続されている。
As described above, the three
このように構成されたステータ40であっても、コイル11の層数を奇数層にすることができることに加え、従来のように導線14を空中に横切らせながらコアバック10a側に折り返す必要がない。従って、やはり第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、第3実施形態と同様に、絶縁性基板41は厚みが薄いシート状であるので、薄型化に影響を与えるものではない。
Even in the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記各実施形態では9個のティース10bが形成されたステータコア10を例に挙げて説明したが、ティース10bの数はこの場合に限られるものではない。また、ハブ4を流体動圧軸受部3により回転可能に支持したが、動圧を利用せずに、単に回転可能に支持する軸受部でも構わない。
For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、スピンドルモータ2をインナーロータータイプとして説明したが、この場合に限られず、アウターロータータイプであっても構わない。ここで、第1実施形態のスピンドルモータ2をアウターロータータイプに適用した場合の形態を、図面を参照して簡単に説明する。
図23に示すように、この場合の記録媒体駆動装置50は、ステータ6の周囲を囲むように配置された永久磁石5と、永久磁石5の内側で、該永久磁石5に対して対向配置されたステータ6と、を備えており、ステータ6の外側で永久磁石5が軸線L回りに回転するように構成されている。永久磁石5は、ステータ6を越えて該ステータ6の外側まで伸びたハブ4のフランジ部4bによって保持されている。なお、これ以外のハブ4の構成及び流体動圧軸受部3の構成は、第1実施形態と同様である。
In each of the above embodiments, the
As shown in FIG. 23, the recording
ステータコア10は、コアバック10aに固定されたティース10bが半径方向外方に延出するように形成されており、該ティース10bの先端が永久磁石5の内周面(周面)に対向する先端部10cとなっている。また、ステータコア10は、スリーブ7の周囲を囲むように配置された状態でベース8上に固定されている。
The
このように構成された記録媒体駆動装置1は、ステータ6の外側を永久磁石5が回転する点が異なるだけで、それ以外に関しては第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、ハブ4のフランジ部4bを長く形成できるので、ハードディスクDをより安定して保持することができ、回転の安定性の向上化、振動の低減化を図ることができる。なお、第1実施形態のスピンドルモータ2をアウターロータータイプに適用した場合を例に挙げて説明したが、その他の実施形態のスピンドルモータ2であっても、アウターロータータイプに適用することは可能である。
The recording
D…ハードディスク(記録媒体)
L…軸線
1、50…記録媒体駆動装置
2…スピンドルモータ(モータ)
3…流体動圧軸受部(軸受部)
4…ハブ(軸体)
4c…嵌合部(保持部)
5…永久磁石
6、20、30、40…ステータ
10…ステータコア
10a…コアバック(環状部)
10b…ティース(歯極部)
10c…先端部
11…コイル
12…配線パターン
12a…一方の接続パッド
12b…他方の接続パッド
31、41…絶縁性基板
42…第1の配線パターン
42a…第1の配線パターンの接続パッド
43…第2の配線パターン
D: Hard disk (recording medium)
L ...
3 ... Fluid dynamic pressure bearing (bearing)
4 ... Hub (shaft)
4c ... fitting part (holding part)
5 ...
10b ... Teeth (tooth part)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、
両端に接続パッドを有した状態で、複数の前記歯極部にそれぞれ沿うように前記ステータコアの上面にパターニングされ、一方の接続パッドが前記先端部側に配置されると共に、他方の接続パッドが前記環状部側に配置された配線パターンと、
少なくとも導線の端部が前記一方の接続パッドに接続された状態で、前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、を備えていることを特徴とするステータ。 A stator disposed opposite to a permanent magnet rotating around an axis,
An annular portion formed in an annular shape around the axis, and a base end fixed to the annular portion, and formed to extend in a radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis. A stator core having a plurality of tooth pole portions, and a tip portion formed at each of the tip ends of the plurality of tooth pole portions and facing the peripheral surface of the permanent magnet,
With the connection pads at both ends, patterning is performed on the top surface of the stator core so as to follow each of the plurality of tooth pole portions, and one connection pad is disposed on the tip end side, and the other connection pad is A wiring pattern arranged on the annular side,
And a coil wound around the tooth pole portion in a state where at least an end portion of the conducting wire is connected to the one connection pad.
前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、
該ステータコアと略同一の外形形状で形成され、ステータコアの上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板と、
両端に接続パッドを有した状態で、複数の前記歯極部にそれぞれ沿うように前記絶縁性基板の上面にパターニングされ、一方の接続パッドが前記先端部側に配置されると共に、他方の接続パッドが前記環状部側に配置された配線パターンと、
少なくとも導線の端部が前記一方の接続パッドに接続された状態で、前記絶縁性基板及び前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、を備えていることを特徴とするステータ。 A stator disposed opposite to a permanent magnet rotating around an axis,
An annular portion formed in an annular shape around the axis, and a base end fixed to the annular portion, and formed to extend in a radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis. A stator core having a plurality of tooth pole portions, and a tip portion formed at each of the tip ends of the plurality of tooth pole portions and facing the peripheral surface of the permanent magnet,
A sheet-like insulating substrate formed in substantially the same outer shape as the stator core and superimposed on the upper surface of the stator core;
With the connection pads at both ends, patterning is performed on the upper surface of the insulating substrate along each of the plurality of tooth pole portions, and one connection pad is disposed on the tip end side and the other connection pad A wiring pattern disposed on the annular portion side;
A stator comprising: a coil wound around the insulating substrate and the tooth pole portion in a state where at least an end portion of the conducting wire is connected to the one connection pad.
前記配線パターンは、前記一方の接続パッドが配置された前記歯極部とは異なる他の歯極部の近傍に前記他方の接続パッドが配置されるように、前記環状部に沿って延びるようにパターニングされていることを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1 or 2,
The wiring pattern extends along the annular portion so that the other connection pad is disposed in the vicinity of another tooth pole portion different from the tooth pole portion where the one connection pad is disposed. A stator that is patterned.
前記軸線を中心として環状に形成された環状部と、該環状部に基端が固定されると共に、軸線を中心とする所定角度毎に前記永久磁石に向かう半径方向に延出するように形成された複数の歯極部と、該複数の歯極部の先端にそれぞれ形成されて前記永久磁石の周面に対向する先端部と、を有するステータコアと、
前記軸線を中心とする周方向に沿うように、複数の前記先端部上にそれぞれパターニングされ、両端に接続パッドを有する第1の配線パターンと、
少なくとも導線の端部が前記接続パッドに接続された状態で、前記歯極部の周囲に巻回されたコイルと、
複数の前記先端部に重なるようにリング状に形成され、これら複数の先端部に重なるように前記ステータコアの上面に重ね合わされるシート状の絶縁性基板と、
該絶縁性基板の裏面にパターニングされ、前記絶縁性基板が重ね合わされたときに、前記コイルを所定の組み合わせで接続するように該コイルに対応した前記接続パッド同士を接続させる第2の配線パターンと、を備えていることを特徴とするステータ。 A stator disposed opposite to a permanent magnet rotating around an axis,
An annular portion formed in an annular shape around the axis, and a base end fixed to the annular portion, and formed to extend in a radial direction toward the permanent magnet at every predetermined angle centered on the axis. A stator core having a plurality of tooth pole portions, and a tip portion formed at each of the tip ends of the plurality of tooth pole portions and facing the peripheral surface of the permanent magnet,
A first wiring pattern that is patterned on each of the plurality of tip portions and has connection pads at both ends, along a circumferential direction centered on the axis;
A coil wound around the tooth pole portion in a state where at least an end portion of the conducting wire is connected to the connection pad;
A sheet-like insulating substrate that is formed in a ring shape so as to overlap the plurality of tip portions, and is superimposed on the upper surface of the stator core so as to overlap the plurality of tip portions;
A second wiring pattern that is patterned on the back surface of the insulating substrate and connects the connection pads corresponding to the coils so that the coils are connected in a predetermined combination when the insulating substrates are overlaid; And a stator.
前記永久磁石を保持した状態で前記軸線回りに回転可能に支持された軸体と、を備えていることを特徴とするモータ。 The stator according to any one of claims 1 to 4,
And a shaft body supported rotatably around the axis while holding the permanent magnet.
前記軸体に設けられ、各種情報を記録可能な記録媒体を保持する保持部と、
前記軸体を前記軸線回りに回転可能に支持する軸受部と、を備えていることを特徴とする記録媒体駆動装置。 A motor according to claim 5;
A holding unit for holding a recording medium provided on the shaft body and capable of recording various kinds of information;
A recording medium driving device comprising: a bearing portion that rotatably supports the shaft body around the axis.
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JP2007285432A JP2009118549A (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Stator, motor, and recording medium drive |
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Cited By (1)
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JP2016039651A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | アスモ株式会社 | Armature, coil winding method for armature, and dc motor |
-
2007
- 2007-11-01 JP JP2007285432A patent/JP2009118549A/en active Pending
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