JP3574998B2

JP3574998B2 - Stator core and motor provided with the stator core

Info

Publication number: JP3574998B2
Application number: JP29768999A
Authority: JP
Inventors: 卯市秋田; 雅俊中尾; 宏明平野
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JP2001119871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、ハード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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコンのハードディスク等の小型化に伴って、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。
【０００３】
このステータコア１は、各々環状のコアバック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。
【０００４】
図１２にも示すように、各金属薄板４の一部の歯極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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータの小型化のために、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。
【０００６】
なお、かしめに代えて、隣接する金属薄板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。
【０００７】
さらに、各歯極３に１２０度の間隔で巻線を施す場合、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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の課題を解決するため、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、各リテーナ及びその折曲部で上記積層方向一端部以外の各金属薄板を抱き込んで各金属薄板が結合されたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２のステータコアは、請求項１の構成において、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。
【００１０】
請求項３のステータコアは、請求項１又は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。
【００１１】
請求項４のステータコアは、請求項１又は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けるコアバックの周面が平面視で上記リテーナと対応する一辺を有する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。
【００１２】
請求項５のモータは、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ものである。
【００１３】
請求項６のモータは、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ものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面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１２、１３が積層されて構成されている。
【００１５】
図４に示すように、最も下方に位置する金属薄板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。
【００１６】
また、隣接する歯極１５間で、コアバック１４の内周側端部から径方向内側に突出するリテーナ１６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。
【００１７】
リテーナ１６と隣接する歯極１５間において、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。
【００１８】
図５において、上記金属薄板１２と同一構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。
【００１９】
但し、金属薄板１３のコアバック１４には、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（周面）が、中央の一辺１４ｂとその両側の片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。
【００２０】
上記ステータコア１１における金属薄板１２、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。
【００２１】
ステータコア１１の組立に際しては、図６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。
【００２２】
このように、リテーナ１６が辺１４ｂに対応した内周面に当接することにより、金属薄板１２、１３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。
【００２３】
続いて、同図中（ｃ）に示すように、最も上方の金属薄板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。
【００２４】
ここで、折曲部１６ａの折曲角度Ｋを略３０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。
【００２５】
なお、最も上方の金属薄板１３の表面（上面）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。
【００２６】
後述のように、各折曲部１６ａに係止される渡り線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。
【００２７】
各金属薄板１２、１３を結合した後、これらの金属薄板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。
【００２８】
図７中（ａ）及び図１に基づいて第１相の巻線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。
【００２９】
続いて、渡り線１８部分をＩ位置、ＩＸ位置及び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。
【００３０】
また、図７中（ｂ）に示すように、第２相の巻線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。
【００３１】
そして、各相の巻線１７は、巻始め端アが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。
【００３２】
上記実施の形態では、歯極１５をコアバック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。
【００３３】
また、上記実施の形態では、各金属薄板１２、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。
【００３４】
次に、図８を参照しながら、上記ステータコア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２１ａ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。
【００３５】
この円筒部２１ｂ内に上下１対のベアリング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。
【００３６】
以上では、各金属薄板１２、１３のコアバック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２８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。
【００３７】
なお、アウナータイプのステータコア２９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。
【００３８】
本発明の請求項１のステータコアは、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、各リテーナ及びその折曲部で上記積層方向一端部以外の各金属薄板を抱き込んで各金属薄板が結合されたものであるから、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。
【００３９】
また、従来のようにかしめや溶接で金属薄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。
【００４０】
請求項２のステータコアは、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。
【００４１】
請求項３のステータコアは、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。
【００４２】
これに対し、上記傾斜角度が略３０度未満であれば、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。
【００４３】
請求項４のステータコアは、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けるコアバックの周面が平面視で上記リテーナと対応する一辺を有する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。
【００４４】
請求項５のモータは、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。
【００４５】
請求項６のモータは、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るステータコアを示す概略平面図。
【図２】上記ステータコアを示す概略正面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図。
【図４】上記ステータコアにおける最も下方の金属薄板を示す概略平面図。
【図５】上記ステータコアにおける他の金属薄板を示す概略平面図。
【図６】上記ステータコアの組立手順を示す図１中Ｂ−Ｂ線に沿う部分拡大断面図。
【図７】上記ステータコアに巻線を施す手順を示す説明図。
【図８】上記ステータコアを有するインナータイプのモータを示す概略断面図。
【図９】本発明に係るアウタータイプのステータコアを示す概略平面図。
【図１０】従来のステータコアを示す概略平面図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う概略断面図。
【図１２】図１２のＤ−Ｄ線に沿う概略断面略図。
【符号の説明】
１１ステータコア
１２、１３金属薄板
１４コアバック
１５歯極
１６リテーナ
１６ａ折曲部
１７巻線
１８渡り線
２０モータ
２１ベース
２４ロータ
２５ロータマグネット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor for driving a hard disk and other various recording disks, and a stator core incorporated in the motor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the downsizing of hard disks and the like of personal computers, motors for driving various disks and stator cores incorporated in the motors have also been downsized. As this type of motor, there are an inner type in which the rotor rotates inside the stator core in the radial direction and an outer type in which the rotor rotates outside the stator core, and FIGS. 10 and 11 show the inner type. An example of a stator core incorporated in a motor will be described.
[0003]
The stator core 1 includes a plurality of annular core backs 2 and a plurality of metal thin plates 4 each including a plurality of tooth poles 3 projecting radially inward at equal angular intervals from the core backs 2 and wound with windings (not shown). A rotor (not shown) having a magnet is arranged radially inside the stator core 1 with a predetermined gap therebetween.
[0004]
As shown in FIG. 12, a convex portion 3 a is formed on the upper surface side and a concave portion 3 b is formed on the lower surface side by caulking a part of the tooth poles 3 of each thin metal plate 4, and the convexities of the vertically adjacent thin metal plates 4 are formed. The portion 3a and the concave portion 3b are fitted to each other, and the respective metal thin plates 4 are connected.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the metal thin plate 4 is reduced in size (reduced in thickness and diameter) in order to reduce the size of the motor, it is difficult to couple the metal thin plate 4 with the convex portion 3a and the concave portion 3b by caulking. Further, when the convex portion 3a and the concave portion 3b are formed in the tooth pole 3, the magnetic flux is disturbed at the portions of the convex portion 3a and the concave portion 3b, and the rectifying effect of the magnetic flux is reduced, and the output of the motor is reduced. is there.
[0006]
Note that, instead of caulking, the adjacent thin metal plates 4 can be joined by welding, but also in this case, the rectifying effect of the magnetic flux at the welding site is reduced. Further, when the metal sheets 4 are joined by caulking or welding, the width of the tooth pole 3 and the width of the core back 2 must be limited to a certain range in order to secure a caulking allowance and a welding allowance, and the design flexibility is reduced. was there.
[0007]
Further, when windings are provided at intervals of 120 degrees to each tooth pole 3, winding is performed for every third tooth pole 3 in the configuration of FIG. 10. Conventionally, in order to appropriately hold the wire, a synthetic resin ring (not shown) is attached to the surface of the thin metal plate 4 at one end in the laminating direction, and the crossover wire is locked to a projection provided on the synthetic resin ring. Was. However, when the synthetic resin ring is provided in addition to the thin metal plate 4, there is a problem that it is more difficult to make the stator core 1 thinner.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a stator core capable of reducing the size of a thin metal plate without generating a magnetic flux disturbance or the like, and a motor having the stator core.
Therefore, the stator core according to the first aspect of the present invention includes a metal sheet having a core back and a plurality of tooth poles that are protruded radially from the core back at equal angles and wound by windings. In the plurality of stacked stator cores, a retainer having a length larger than the thickness of the entire plurality of metal thin plates is formed between adjacent tooth poles of the core back of the metal thin plate at one end in the stacking direction, and each retainer is substantially It is bent at a right angle and abuts on the peripheral surface of the core back of each metal thin plate other than the one end in the laminating direction, and the tip of each retainer has the end of the core back peripheral surface of the metal thin plate at the other end in the laminating direction. bent to the core back surface side of the metal sheet by bending portion is formed from parts, each by each retainer and the bent portion embracing each metal sheet other than the stacking direction end portion It is characterized in that the genus sheet is bonded.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a crossover connecting the winding between adjacent tooth poles is locked to the bent portion.
[0010]
A third aspect of the present invention is the stator core according to the first or second aspect, wherein an angle of inclination of the bent portion with respect to a normal direction of each thin metal plate is in a range of approximately 30 to 40 degrees.
[0011]
The stator core of claim 4 is the structure of claim 1 or 2, one side of the peripheral surface of the core back of definitive between teeth poles adjacent each metal sheet other than the stacking direction one end corresponding to the retainer in a plan view is formed in a portion polygon having the above retainer peripheral surface corresponding to one side of the partial polygon is characterized in that abutting.
[0012]
6. The motor according to claim 5, wherein each of the metal thin plates is formed in an annular shape, and the tooth poles of these metal thin plates project radially inward from the core back, and the retainer is provided at one end of the metal thin plate in the stacking direction. The stator core according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator core is provided at an inner peripheral end of the core back and abuts against an inner peripheral surface of the core back of another thin metal plate, and a base to which the stator core is fixed. And a rotor rotatably supported by the base on the inner peripheral side of the stator core and provided with a rotor magnet.
[0013]
The motor according to claim 6, wherein the tooth poles of each of the thin metal plates are provided to protrude radially outward from the core back, and the retainer is provided at one end of the thin metal plate at an outer peripheral side end of the thin metal plate at one end in the stacking direction. 5. The stator core according to claim 1, which is provided and abuts on an inner peripheral surface of a core back of another thin metal plate, a base to which the stator core is fixed, and an outer peripheral side of the stator core. A rotor rotatably supported by the base and provided with a rotor magnet.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, an inner type stator core 11 incorporated in a drive motor of various recording disks such as a hard disk, a flexible disk, and a digital video disk includes a plurality of metal cores each made of a metal such as a silicon steel plate. The ring-shaped metal sheets 12 and 13 are laminated.
[0015]
As shown in FIG. 4, the metal sheet 12 located at the lowermost position (the metal sheet located at one end in the stacking direction) is formed at an equal angle from the annular core back 14 and the inner peripheral end of the core back 14. A plurality of, for example, nine tooth poles 15 protruding inward in the radial direction are provided.
[0016]
A retainer 16 is provided between adjacent tooth poles 15 and protrudes radially inward from the inner peripheral end of the core back 14. The length L of the retainer 16 (see (a) in FIG. 6) is shorter than that of the tooth pole 15, but is longer than the total thickness H (see (c) in FIG. 6) of the plurality of thin metal plates 12 and 13. Has been enlarged.
[0017]
Between the retainer 16 and the adjacent tooth pole 15, the inner periphery 14a of the core back 14 is formed so as to have a linear contour, and each tooth pole 15 and the inner periphery 14a of the core back 14 on both sides thereof are substantially orthogonal to each other. ing. A groove 14d for holding the stator core 11 in a motor case (not shown) is formed at a position corresponding to each tooth pole 15 on the outer peripheral surface of the core back 14.
[0018]
In FIG. 5, as shown by the same reference numerals for the same components as the metal sheet 12, the other metal sheets 13 other than the lowermost sheet metal 12 are basically the same as the metal sheet 12. Is formed.
[0019]
However, the retainer 16 is not provided on the core back 14 of the thin metal plate 13, and the inner circumference (peripheral surface) of the core back 14 between the adjacent tooth poles 15 is formed by a central side 14 b and pieces 14 c on both sides thereof. It differs from the metal sheet 12 in that it is formed in a partially polygonal shape. The length W2 (FIG. 5) of the side 14b is substantially equal to the width W1 (FIG. 4) of the retainer 16 in the metal sheet 12, and the side 14c is equal in length and direction to the side 14a in the metal sheet 12. .
[0020]
The outer diameter of the metal sheets 12 and 13 in the stator core 11 is, for example, about 15 to 20 [mm], and the thickness of each metal sheet 12, 13 is, for example, about 0.1 to 0.2 [mm]. The width W1 of the tooth pole 15 is about 1 [mm] or less. In this case, the outer diameter of the motor in which the stator core 11 is incorporated is 30 [mm] or less. When the width W1 of the tooth pole 15 is 1 mm or less as in this example, it is technically extremely difficult to connect the metal thin plates 12 and 13 using caulking as in the related art.
[0021]
At the time of assembling the stator core 11, as shown in FIG. 6A, a predetermined number, for example, three, of the metal thin plates 13 are laminated on the metal thin plate 12, and the positions of the tooth poles 15 are made to coincide with each other. As shown in FIG. 3B, the retainer 16 of the thin metal plate 12 is bent upward by approximately 90 degrees, and the retainer 16 is formed on the inner peripheral surface (peripheral surface) corresponding to the side 14 b of the core back 14 of each thin metal plate 13. ).
[0022]
As described above, the retainer 16 abuts on the inner peripheral surface corresponding to the side 14b, thereby stopping the rotation between the metal thin plates 12 and 13. The retainer 16 may be bent at a right angle to the core back 14 in advance, and the thin metal plate 13 may be laminated on the thin metal plate 12.
[0023]
Subsequently, as shown in (c) in the figure, from the end S (upper end) of the inner peripheral surface of the uppermost metal sheet 13 (the metal sheet at the other end in the stacking direction), the tip of the retainer 16 is moved. The metal sheet 13 is folded toward the surface (upper surface) of the core back 14 at a predetermined angle K, preferably at an angle K in the range of about 30 to 40 degrees with respect to the normal direction of the metal sheets 12 and 13. A curved portion 16a is formed. As described above, the metal sheets 13 are embraced by the retainer 16 and the bent portion 16a, whereby the metal sheets 12, 13 are connected to each other.
[0024]
Here, the bending angle K of the bent portion 16a is set in the range of approximately 30 to 40 degrees in order to obtain a sufficient bonding force between the metal thin plates 12 and 13, and to form the bent portion 16a and the uppermost metal. This is to secure a sufficient space between the thin plate 13 and the surface of the core back 14 to lock a connecting wire 18 described later.
[0025]
The length I of the bent portion 16a in the vertical direction from the surface (upper surface) of the uppermost thin metal plate 13 is determined according to the number of the crossover wires 18 locked to the bent portion 16a, and is usually determined. The crossover 18 is slightly larger (for example, about one or two) than the number of wires that are actually locked.
[0026]
As described later, the number of the crossovers 18 locked to each bent portion 16a is a maximum of three, and the wire diameter of each crossover 18 (accordingly, the wire diameter of the later-described winding 17) is 0. If the distance is about 0.075 to 0.15 [mm], the protrusion dimension I is, for example, a dimension in which about four crossover wires 18 can be locked, and specifically, 0.25 to 0.5 [mm]. mm].
[0027]
After joining the metal sheets 12 and 13, an insulating film (not shown) is formed on the surfaces of the metal sheets 12 and 13, and then the winding 17 is applied to the tooth pole 15. In a brushless motor, the windings 17 are usually provided in three phases at 120 degree intervals.
[0028]
The procedure for applying the first-phase winding 17 will be described with reference to FIG. 7A and FIG. The symbols a to i are assigned for convenience to distinguish the nine tooth poles 15, and the symbols I to IX are assigned for convenience to distinguish the nine bent portions 16a. The first phase winding 17 passes below the tooth pole 15 at the position b from the winding start end A, and the crossover 18 indicated by a dotted line in FIG. 7 is locked to the bent portion 16a at the position II. After that, it is wound clockwise around the tooth pole 15 at the position a.
[0029]
Subsequently, the connecting wire 18 is locked at the bent portions 16a at the I position, the IX position, and the VIII position, and then wound around the tooth pole 15 at the g position separated from the a position by 120 degrees. Thereafter, the connecting wire 18 is locked to the bent portions 16a at the VII position, the VI position, and the V position, and is wound around the tooth pole 15 at the d position separated from the g position by 120 degrees. It locks at each bent portion 16a at the IV position and the III position, and further passes below the tooth pole 15 at the b position to reach the winding end end a.
[0030]
As shown in FIG. 7 (b), the second phase winding 17 is wound around the tooth pole 15 at the i, f, and c positions at intervals of 120 degrees from the winding start end a. The crossover line 18 is locked to each bent portion 16a to reach the winding end end A. Similarly, the third phase winding 17 shown in FIG. 7C is wound around the tooth pole 15 at the h position, e position and b position at intervals of 120 degrees from the winding start end a in order, and the winding end end a Has been reached.
[0031]
The windings 17 of each phase have winding start ends A at different positions, but winding end ends A are gathered and bundled at the same position. FIG. 1 shows only the first-phase winding 17 (and the crossover 18) for simplicity.
[0032]
In the above-described embodiment, in the stator core 11 for the inner type motor in which the tooth poles 15 are projected radially inward from the core back 14, the retainer 16 is provided at the inner peripheral end of the metal thin plate 12, and each metal thin plate 13 is provided. The core back 14 is embraced from the inner peripheral side, thereby providing an advantage that the radial dimension of the stator core 11 can be suppressed. On the contrary, the retainer 16 is provided at the outer peripheral end of the core back 14 of the thin metal plate 12. The lever 16 is brought into contact with the outer peripheral surface of the core back 14 of each metal sheet 13, and the tip of the retainer 16 is bent toward the surface of the core back 14, and the retainer 16 embraces each metal sheet 13 from the outer peripheral side. You may be able to do it.
[0033]
Further, in the above-described embodiment, the connecting wire 18 is locked to the bent portion 16a that joins the metal sheets 12, 13, but instead, the bent portion 16a is connected to the metal sheets 12, 13, May be attached only, and a synthetic resin ring (not shown) may be attached to the surface of the uppermost thin metal plate 13, and the connecting wire 18 may be engaged with a projection provided on the synthetic resin ring.
[0034]
Next, a motor 20 for driving a detachable recording disk of an inner rotor type having the stator core 11 will be briefly described with reference to FIG. The motor 20 includes a base 21 having a concave portion 21a having a circular cross section, and the stator core 11 is inserted and fixed to an outer peripheral end in the concave portion 21a. A cylindrical portion 21b is provided on the base 21 near the center of the recess 21a so as to protrude upward.
[0035]
A shaft 23 is rotatably supported in the cylindrical portion 21b via a pair of upper and lower bearings 22, and an inner peripheral portion of the rotor 24 is fixed near an upper end of the shaft 23. A rotor magnet 25 is attached to the lower end of the outer periphery of the rotor 24 so as to face the stator core 11 with a predetermined gap. A recording disk (not shown) is mounted on the upper end of the outer periphery of the rotor 24, and a chucking magnet 26 for magnetically attracting the recording disk is arranged. When the winding 17 (not shown in FIG. 8) of the stator core 11 is energized, the rotor 24 rotates together with the shaft 23.
[0036]
In the above, the inner type stator core 11 in which the tooth poles 15 protrude from the core back 14 of each of the metal thin plates 12 and 13 to the inner peripheral side and the motor 20 having the stator core 11 have been described. As shown in the figure, in the outer type stator core 29 in which the tooth poles 27 of the respective metal thin plates 26 project radially outward from the core back 28, the outermost end (inner circumference) of the core back of the lowermost metal thin plate (not shown). Each thin metal plate 26 can be held and held by the same retainer 30 as described above provided at the side end portion.
[0037]
In the outer-type stator core 29, the above-described problem of locking of the crossover does not particularly occur. Therefore, the retainer 30 is usually used only for connecting the thin metal plates 26. In the outer type stator core 29 described above, although not shown, a motor can be configured by disposing a rotor having a rotor magnet on the outer peripheral side of the stator core 29, contrary to FIG. The bent portion of the retainer 30 does not need to have the above-described bending angle K when locking of the crossover is unnecessary. For example, if the bending portion is completely bent (K = 90 degrees), the bonding force of the thin metal plate is reduced. In addition to being able to increase, the protruding dimension from the stator core can be reduced.
[0038]
In the stator core according to the first aspect of the present invention, a retainer having a length larger than the thickness of the entire plurality of metal thin plates is formed between adjacent tooth poles of the core back of the metal thin plate at one end in the stacking direction. Are bent at substantially right angles to abut against the peripheral surface of the core back of each metal thin plate other than the one end in the laminating direction, and the distal end of each retainer has the peripheral surface of the core back of the metal thin plate at the other end in the laminating direction. Is bent from the end of the metal sheet toward the core back surface side of the metal sheet to form a bent part , and each retainer and the bent part embrace each metal sheet other than the one end in the stacking direction to hold each metal sheet. since in which thin plates are coupled, so that the sheet metal can be coupled reliably metal thin plates by bent portions of the retainer and the distal end, even when miniaturized.
[0039]
Also, unlike the case where metal sheets are joined by caulking or welding as in the past, the disturbance of magnetic flux is less likely to occur, and the rectification effect is enhanced, and the need for caulking and welding as in the past is not required. The width of the poles and core back can be set freely, increasing the degree of freedom in design.
[0040]
In the stator core according to the second aspect, since a crossover connecting a winding between adjacent tooth poles is locked to the bent portion, a synthetic tree ring is separately provided for the crossover as in the related art. There is no need to do so, and the stator core can be made even thinner.
[0041]
In the stator core according to the third aspect, the angle of inclination of the bent portion with respect to the normal direction of each sheet metal is set in a range of approximately 30 to 40 degrees. It is possible to secure a coupling force capable of joining, suppress the protruding dimension of the bent portion in the stacking direction, and connect a crossover wire between the bent portion and the core back surface of the metal sheet at the other end in the stacking direction. This makes it easier to secure the space required for stopping.
[0042]
On the other hand, if the inclination angle is less than approximately 30 degrees, the bonding strength between the thin metal plates due to the bent portions is insufficient, or the bent portions protrude in the stacking direction, and the thickness of the entire stator core is increased. A problem that the size is increased is likely to occur. On the other hand, when the inclination angle exceeds about 40 degrees, it is difficult to secure a space necessary for locking the crossover between the bent portion and the core back surface of the metal sheet at the other end in the stacking direction. Problems are easy to occur.
[0043]
The stator core of claim 4 is formed in a portion polygonal shape having one side of the peripheral surface of the core back of definitive between teeth poles adjacent each metal sheet other than the stacking direction one end corresponding to the retainer in a plan view, the Since the retainer is in contact with the peripheral surface corresponding to one side of the partial polygon, the metal thin plates are prevented from rotating by the contact between the retainer and the peripheral surface corresponding to one side of the partial polygon, and are adjacent to each other. There is an advantage that the positions of the tooth poles of the thin metal sheet are consistent with each other.
[0044]
6. The motor according to claim 5, wherein each of the metal thin plates is formed in an annular shape, and the tooth poles of these metal thin plates project radially inward from the core back, and the retainer is provided at one end of the metal thin plate in the stacking direction. The stator core according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator core is provided at an inner peripheral end of the core back and abuts against an inner peripheral surface of the core back of another thin metal plate, and a base to which the stator core is fixed. And an inner-type stator core rotatably supported by the base on the inner peripheral side of the stator core and provided with a rotor magnet. As described above, the stator core of the present invention is sufficiently small. Therefore, the size of the inner-type motor in which the stator core is incorporated can be sufficiently reduced.
[0045]
The motor according to claim 6, wherein the tooth poles of each of the thin metal plates are provided to protrude radially outward from the core back, and the retainer is provided at one end of the thin metal plate at an outer peripheral side end of the thin metal plate at one end in the stacking direction. 5. The stator core according to claim 1, wherein the stator core is provided and abuts against an inner peripheral surface of a core back of another metal thin plate, a base to which the stator core is fixed, and an outer peripheral side of the stator core. While being rotatably supported by the base, it is an outer type having a rotor provided with a rotor magnet, and as described above, the stator core of the present invention can be sufficiently reduced in size. The outer type motor in which the stator core is incorporated can be sufficiently reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a stator core according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing the stator core.
FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic plan view showing a lowermost metal thin plate in the stator core.
FIG. 5 is a schematic plan view showing another metal thin plate in the stator core.
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view taken along the line BB in FIG. 1 showing the procedure for assembling the stator core.
FIG. 7 is an explanatory view showing a procedure for winding the stator core.
FIG. 8 is a schematic sectional view showing an inner type motor having the stator core.
FIG. 9 is a schematic plan view showing an outer type stator core according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic plan view showing a conventional stator core.
FIG. 11 is a schematic sectional view taken along line CC of FIG. 10;
FIG. 12 is a schematic cross-sectional schematic view taken along the line DD in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Stator core 12, 13 Metal thin plate 14 Core back 15 Tooth pole 16 Retainer 16a Bending part 17 Winding 18 Crossover 20 Motor 21 Base 24 Rotor 25 Rotor magnet

Claims

In a stator core in which a plurality of thin metal plates each having a core back and a plurality of tooth poles on which windings are wound by being radially projected at equal angles from the core back are stacked,
A retainer having a length greater than the total thickness of the plurality of thin metal sheets is formed between adjacent tooth poles of the core back of the thin metal sheet at one end in the stacking direction. While being in contact with the peripheral surface of the core back of each sheet metal other than one end, the tip of each retainer is moved from the end of the core back peripheral surface of the sheet metal at the other end in the laminating direction to the core back of the sheet metal. By being bent toward the front surface side to form a bent portion , each retainer and the bent portion embrace each metal plate other than the one end portion in the stacking direction to join each metal thin plate. Stator core.

The stator core according to claim 1, wherein a crossover connecting the winding between adjacent tooth poles is locked to the bent portion.

3. The stator core according to claim 1, wherein an inclination angle of the bent portion with respect to a normal direction of each thin metal plate is in a range of approximately 30 to 40 degrees.

Is formed in a portion polygon having one side peripheral surface of the core back of definitive between teeth poles adjacent each metal sheet other than the stacking direction one end corresponding to the retainer in a plan view, corresponding to one side of the partial polygon The stator core according to any one of claims 1 to 3, wherein the retainer is in contact with a peripheral surface of the stator core.

Each of the metal sheets is formed in an annular shape, and the tooth poles of these metal sheets protrude radially inward from the core back, and the retainer is provided at one end of the metal sheet at an inner peripheral side of the core back of the metal sheet at the lamination direction. The stator core according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator core is provided at an end and is in contact with an inner peripheral surface of a core back of another thin metal plate.
A base to which this stator core is fixed,
A motor rotatably supported by the base on the inner peripheral side of the stator core and having a rotor magnet.

The tooth poles of each of the metal sheets protrude radially outward from the core back, and the retainer is provided at an outer peripheral end of the core back of the metal sheet at one end in the stacking direction, and the other metal sheet is provided. The stator core according to any one of claims 1, 3 and 4, wherein the stator core is in contact with an inner peripheral surface of the core back.
A base to which this stator core is fixed,
A motor rotatably supported by the base on the outer peripheral side of the stator core and provided with a rotor magnet.