JP2012135129A - アウターロータ型ステータコア及びステータ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの緩みや巻崩れが生じ難いアウターロータ型ステータコアを提供する。
【解決手段】ステータコア１１は、円筒形状のコアバック２１と、コアバック２１の円周方向５２に沿って拡がる周面２４から径方向５１へ放射線状に突出された複数のティース２２と、を具備する。コアバック２１の周面２４であって、各ティース２２と隣接する部分が第１平面２９である。これにより、銅線３０が径方向５１へ整列され且つ相互に密接した状態でティース２２に巻き重ねられるので、コイル１２の緩みや巻崩れが生じ難いステータコア１１が実現される。
【選択図】図７

Description

本発明は、アウターロータ型ステータコアに関する。

ハードディスク装置などにおいては、磁気ディスクを回転させるためにモータが搭載されている。このモータには様々な種類があるが、その一つとして、装置にステータが配置され、そのステータにより形成される回転磁界によって、ステータ周りのロータが回転する構成のものがある。このような構成のモータに採用されるステータは、アウターロータ型ステータと呼ばれており、そのステータコアは、アウターロータ型ステータコアと呼ばれている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００２−２７３２８４号公報 特開２００９ー２４７１０３号公報

アウターロータ型ステータコアとして、図８に示されるものがある。このステータコア１００は、円筒形状のコアバック１０１と、コアバック１０１に設けられた複数のティース１０２と、を具備する。各ティース１０２は、コアバック１０１の円周方向１１１に沿って拡がる周面１０３から径方向１１２へ放射線状に突出されている。

図９に示されるように、各ティース１０２には銅線が巻回されてコイル１０４が形成される。コイル１０４は、各ティース１０２により形成される空間、すなわちスロットにおいて、密に巻かれているほどステータの性能がよいとされている。図１０に示される断面においては、スロットに対してコイル１０２が占める面積が大きいほどよい。したがて、図１０に示されるように、各ティース１０２におけるコイル１０４は、径方向１１１に沿って整列された状態で巻重ねられている。

しかしながら、周面１０３付近においては、周面１０３が曲面であるので、外側に巻重ねられるにつれて銅線を相互に密接しながら径方向１１１に整列することができなくなり、周面１０３と接触する銅線が径方向１１１内側へ位置がずれる。その結果、外側に巻重ねられて周面１０３と接触している銅線は、径方向１１１に沿って隣り合う銅線と接触しておらず、これらの銅線の間に径方向１１１へ空間が生じている。

前述された空間は、例えばフライヤ式又はノズル式の巻線機などを用いてティース１０２に銅線を巻回するときに緩みの原因となり、その結果、ティース１０に巻回されたコイル１０４に巻崩れが生じやすいという問題が生じる。また、カーナビゲーションや携帯端末装置に搭載されるハードディスク装置には、振動や衝撃などが加わることが想定される。その振動や衝撃などによって、コイル１０４の外側において周面１０３と接触する銅線が前述された空間を移動し、その結果、周面１０３付近においてコイル１０４の外側の銅線に緩みや巻崩れが生じ得る。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイルの緩みや巻崩れが生じ難いアウターロータ型ステータコアを提供することにある。

(1) 本発明に係るアウターロータ型ステータコアは、円筒形状のコアバックと、上記コアバックの円周方向に沿って拡がる周面から径方向へ放射線状に突出された複数のティースと、を具備する。上記コアバックの周面であって、上記各ティースと隣接する部分が第１平面である。

各ティースには銅線が巻かれてコイルが形成される。コアバックの周面であって各ティースと隣接する部分が平面（第１平面）であるので、銅線が径方向へ整列され且つ相互に密接した状態でティースに巻き重ねられる。したがって、第１平面と接触する銅線の周囲において密に銅線が配置され、銅線が移動し得る空間を削減できる。

(2) 上記ティースは、上記コアバックの周面から径方向へ突出されており、上記コアバックの軸線方向に沿って拡がる第２平面を有する基部と、上記基部の先端から径方向と交差する方向の両側へ突出されており、上記コアバックの軸線方向に沿って拡がり且つ上記第１平面と対向する第３平面を有する突部と、具備し、上記第１平面は、上記第２平面と直交し、かつ、上記第３平面と平行であってもよい。

これにより、第１平面、第２平面、第３平面により区画されるスロットにおいて、より効率よく、銅線が径方向へ整列され且つ相互に密接して巻き重ねられる。

(3) 上記コアバック及び上記ティースとして、電磁綱板が積層されてなるものが挙げられる。

(4) 本発明は、上記アウターロータ型ステータコアの上記ティースにコイルが巻かれたアウターロータ型ステータとして捉えられてもよい。

本発明によれば、コアバックの周面であって各ティースと隣接する部分が平面（第１平面）であるので、銅線が径方向へ整列され且つ相互に密接した状態でティースに巻き重ねられる。これにより、コイルの緩みや巻崩れが生じ難いアウターロータ型ステータコアが実現される。

図１は、本発明の実施形態にかかるステータコア１１を示す斜視図である。 図２は、ステータコア１１を示す平面図である。 図３は、ステータコア１１を示す正面図である。 図４は、ステータコア１１を示す背面図である。 図５は、ステータコア１１を示す側面図である。なお、ステータコア１１の右側面図と左側面図とは同じである。 図６は、ステータ１０を示す平面図である。 図７は、コイル１２が巻回されたティース２２周辺を示す断面図である。 図８は、従来のステータコアを示す平面図である。 図９は、従来のステータを示す平面図である。 図１０は、コイル１０４が巻回されたティース１０２周辺を示す断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。なお、本実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更され得る。

図１〜５に示されるステータコア１１にコイル１２が巻回されることにより、図６に示されるステータ１０が構成される。ステータ１０は、アウターロータ型のブラシレスモータに組み込まれるものである。ステータ１０が内側固定子とされ、ステータ１０の外側に所定の磁気ギャップが隔てられてリングマグネットなどを有する外側回転子が配設され、ステータ１０により形成される回転磁界により外側回転子が回転するようにモータが構成される。

図１〜５に示されるように、ステータコア１１は、コアバック２１とティース２２に大別される。ステータコア１１は、コアバック２１及びティース２２の外形に打ち抜かれた電磁綱板が、厚み方向（図２における紙面に垂直な方向）に複数枚積層されて一体に固定されたものである。

コアバック２１は、概ね円筒形状の外形を呈する。コアバック２１の中心には貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３は、ステータ１０をボスやシャフトなどに固定するために用いられるものであり、貫通孔２３にボスなどが嵌合されることにより、ステータ１０が所定の位置に固定される。

ティース２２は、コアバック２１の周面２４から径方向５１の外向きに突出するものであり、複数個のティース２２が、コアバック２１の円周方向５２に均等に配列されている。これにより、複数個のティース２２は、コアバック２１から放射状に突出されている。なお、本実施形態では、コアバック２１から９個のティース２２が突出されているが、ティース２２の個数は一例であることは言うまでもない。

ティース２２は、コアバック２１の周面２４から径方向へ突出する基部２５と、基部の先端から径方向５１と直交する方向の両側へ突出する突部２６と、を具備する。基部２５及び突部２６により構成されるティース２２は、図２に示される平面視においてＴ字形状の外形を呈する。なお、本実施形態では、ティース２２の基部２５に、位置決めのための孔が穿たれているが、この孔は必ずしも穿たれなくてもよい。

基部２５は、角柱形状の外形であり、コアバック２１の軸線方向（図２における紙面に垂直な方向）及び径方向５１に沿って拡がる第２平面２７を有する。突部２６は、径方向５１の外側が曲面であり、径方向５１の内側が第３平面２８である柱形状の外形である。第３平面２８は、コアバック２１の軸線方向及び径方向５１と直交する方向に沿って拡がる面である。第２平面２７と第３平面２８とは直交して隣接している。

コアバック２１の周面２４において、ティース２２と隣接する部分は第１平面２９である。第１平面２９は、第２平面２８と直交して隣接しており、かつ第３平面２８と平行に対向している。第１平面２９、その第１平面２９と隣接する第２平面２７、及び、その第２平面２７と隣接する第３平面２９によって区画される空間が、コイル１２が形成されるスロットである。

なお、本実施形態では、周面２４において、隣り合う第１平面２９同士が隣接しており、周面２４が、ほぼ第１平面２９のみで構成されているが、第１平面２９は、第３平面と対向して、ほぼ同じ面積に形成されていればよい。したがって、隣り合うティース２２間の距離が大きければ、隣り合う第１平面２９の間に曲面や別の平面が周面２４として形成されていてもよい。

図６に示されるように、各ティース２２には銅線３０が巻き重ねられてコイル１２が形成される。コイル１２の巻回方法は特に限定されるものではないが、フライヤ式又はノズル式の巻線機を用いて、そのノズルんどがティース２２に対して径方向５１へ相対的に往復動しながら基部２５周りに回転されることにより形成される。なお、ステータコア１１は、コイル１２が形成される前に、樹脂などが静電粉末塗装されることにより、絶縁塗装される。また、図６においては、各ティース２２間に配置されるコイル１２の渡り線が省略されている。

図７に示されるように、各ティース２２に巻かれた銅線３０は、第１平面２９、第２平面２７及び第３平面２８により区画されるスロットにおいて、径方向５１に相互に隣接されながら整列されて、径方向５１と直交する方向へ巻き重ねられている。

コアバック２１の周面２４であって各ティース２２と隣接する部分が第１平面２９であるので、銅線３０が径方向５１へ整列され且つ相互に密接した状態でティース２２に巻き重ねられる。したがって、第１平面２９と接触する銅線３０の周囲において密に銅線３０が配置され、銅線３０が移動し得る空間がない。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、コアバック２１の周面２４であって各ティース２２と隣接する部分が第１平面２９であるので、銅線３０が径方向５１へ整列され且つ相互に密接した状態でティース２２に巻き重ねられる。これにより、コイル１２の緩みや巻崩れが生じ難いアウターロータ型ステータコア１１が実現される。

また、第１平面２９は、第２平面２７と直交し、かつ、第３平面２８と平行なので、第１平面２９、第２平面２７、第３平面２８により区画されるスロットにおいて、より効率よく、銅線３０が径方向５１へ整列され且つ相互に密接して巻き重ねられる。

１０・・・ステータ
１１・・・ステータコア
１２・・・コイル
２１・・・コアバック
２２・・・ティース
２５・・・基部
２６・・・突部
２７・・・第２平面
２８・・・第３平面
２９・・・第１平面

Claims (4)

1. 円筒形状のコアバックと、
   上記コアバックの円周方向に沿って拡がる周面から径方向へ放射線状に突出された複数のティースと、を具備し、
   上記コアバックの周面であって、上記各ティースと隣接する部分が第１平面であるアウターロータ型ステータコア。
2. 上記ティースは、
   上記コアバックの周面から径方向へ突出されており、上記コアバックの軸線方向に沿って拡がる第２平面を有する基部と、
   上記基部の先端から径方向と交差する方向の両側へ突出されており、上記コアバックの軸線方向に沿って拡がり且つ上記第１平面と対向する第３平面を有する突部と、具備し、
   上記第１平面は、上記第２平面と直交し、かつ、上記第３平面と平行である請求項１に記載のアウターロータ型ステータコア。
3. 上記コアバック及び上記ティースは、電磁綱板が積層されてなるものである請求項１又は２に記載のアウターロータ型ステータコア。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のアウターロータ型ステータコアの上記ティースにコイルが巻かれたアウターロータ型ステータ。

Images