JP3720266B2 - 小型スピンドルモータ、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、環状コアに三相のステータコイルが配設されたステータと、ロータマグネットが配設されたロータと、ロータをステータに回転自在に支持する軸受とからなる小型スピンドルモータに関し、特に三相のステータコイルが環状コアに巻回されて構成されたステータコイル部品の構造と製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
環状コアに三相のステータコイルが配設されたステータと、ロータマグネットが配設されたロータと、ロータをステータに回転自在に支持する軸受とからなるスピンドルモータは、例えば図12に示す如く、軸受に流体動圧軸受を用いたスピンドルモータである。即ち、図12に示すスピンドルモータは、フランジ付軸部材1と円筒状受け部材4を基本構成部材とする流体動圧軸受、フランジ付軸部材1の端部に同軸にして固着されハードディスク等の回転体を保持するカップ状ハブ6、このカップ状ハブ6のスリーブ部の内周面に取り付けられたロータ磁石7、円筒状受け部材4の外周面に取り付けられてロータ磁石7と共働して回転力を発生させるステータコイル8、及び円筒状受け部材4が立設された基板9とから構成されている。
【0003】
図9は、図12に示す如きスピンドルモータに採用されている従来のステータコイル部品を展開図で、9個の磁極と9個のスロットを備えた環状コアに三相巻線が施されたものである。図9において、U相巻線は第1番目の磁極、第4番目の磁極、及び第7番目の磁極にそれぞれ所定回数の巻線を施して形成されたものである。従って、U相巻線の巻始めは第9番目と第1番目の磁極間のスロット(第1スロット)から出ており、且つU相巻線の巻終りは第7番目と第8番目の磁極間のスロット(第8スロット)から出ている。
【0004】
また、V相巻線は第2番目の磁極、第5番目の磁極、及び第8番目の磁極にそれぞれ所定回数の巻線を施して形成されたものである。従って、V相巻線の巻始め線は第1番目と第2番目の磁極間のスロット(第2スロット)から出ており、且つV相巻線の巻終り線は第8番目と第9番目の磁極間のスロット(第9スロット)から出ている。
【0005】
更に、W相巻線は第3番目の磁極、第6番目の磁極、及び第9番目の磁極にそれぞれ所定回数の巻線を施して形成されたものである。従って、W相巻線の巻始め線は第2番目と第3番目の磁極間のスロット(第3スロット)から出ており、且つW相巻線の巻終り線は第9番目と第1番目の磁極間のスロット(第1スロット)から出ている。
【0006】
図10と図11は従来のステータコイル部品の平面図であり、前者はコモン処理前の状態を、また後者は巻終りコモン処理済みの状態を夫々示す。
【0007】
図9と図10に示す如く、巻始め線又は巻終り線は、第1スロット、第2スロット、第3スロット、第8スロット、第9スロットの5個のスロットから出ている。そして、第1スロットからは、U相巻線の巻始め線とW相の巻終り線が一緒に出ている。
【0008】
ところで、超小型スピンドルモータの一例に用いられている環状コアは、厚さ1.5mm、内径9.0mm、外径14.0mmの指輪を一回り以上も小さくしたような超小型環状コアである。そして、この超小型環状コアに施された巻線は、0.1mmの絶縁導線、即ち髪の毛よりも細い極細線の絶縁導線を100ターン近く巻回したものである。
【0009】
このため、巻終りコモン処理を行えば、図11に示す如く渡り線が生じることになる。また、図示していないが、乱れ線も生じることがある。このような渡り線や乱れ線が生じると、線が環状コアの内径側に入り込み、コアをモータフレーム、図12の場合は流体動圧軸受の受け部材4の外周面に取付ける際に、絶縁被覆の破損を起こすことがあった。要するに、渡り線や乱れ線によって、絶縁不良を起こすという問題があった。
【0010】
また、従来のステータコイル部品では、図9と図10に示す如く、環状コアの同一のスロットからU相巻線の巻始め線とW相の巻終り線が一緒に出ているから、3本の巻終り線を束ねるコモン処理する場合に、間違ってU相巻線の巻始め線を選択することが起き易かった。要するに、偶にではあるが、巻始め線と巻終り線を間違えるということが起きていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする第1の課題は、環状コアに三相巻線を施して構成された小型スピンドルモータのステータコイル部品において、コモン処理で束ねた場合に渡り線や乱れ線を生じないような巻線構成にすることである。
【0012】
解決しようとする第2の課題は、環状コアに三相巻線を施して構成された小型スピンドルモータのステータコイル部品において、コモン処理する際に線間違いを生じないような巻線構成にすることである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記第1の課題を解決するために、コモン処理される3本の線の中の2本を同一のスロットから出し、残りの1本の線を隣接するスロットから出すようにして前記環状コアの磁極に三相のステータコイルを巻回した。
【0014】
上記第2の課題を解決するために、前記同一のスロットから出す線をW相の巻終り線とU相の巻終り線として、巻終りコモン処理を行った。
【0015】
また、上記第2の課題を解決するために、前記同一のスロットから出す線をU相の巻始め線とW相の巻始め線として、巻始めコモン処理を行った。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は巻終りコモン処理に適した本発明の第1実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0017】
図1において、U相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つU相の巻終り線は第8スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第3スロットから出ており、且つW相の巻終り線は第8スロットから出ている。
【0018】
図2と図3は第1実施形態におけるステータコイル部品の平面図であり、前者はコモン処理前の状態を、また後者は巻終りコモン処理済みの状態を夫々示す。
【0019】
W相の巻終り線は、従来のステータコイル部品においては第1スロットから出ていたが、第1実施形態においてはU相の巻終り線と一緒に第8スロットから出ている。コモン処理されるU相の巻終り線とW相の巻終り線が同じスロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。従って、コモン処理される巻終りの3本の線は同一のスロット、又は隣合ったスロットから出ており、図3に示す如く、渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。また、巻終りの3本の線を間違い無く特定することができるから、線を間違えてコモン処理するという問題が解消された。
【0020】
次に、図4は巻終りコモン処理に適した本発明の第2実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0021】
図4において、U相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つU相の巻終り線は第9スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第3スロットから出ており、且つW相の巻終り線は第1スロットから出ている。
【0022】
U相の巻終り線は、従来のステータコイル部品においては第8スロットから出ていたが、第2実施形態においてはV相の巻終り線と一緒に第9スロットから出ている。コモン処理されるU相の巻終り線とV相の巻終り線が同じスロットから出ており、且つW相の巻終り線は第1スロットから出ている。従って、コモン処理される巻終りの3本の線は同一のスリット、又は隣り合うスリットから出ているので、束ねた場合に渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。
【0023】
また、図5は巻終りコモン処理に適した本発明の第3実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0024】
図5において、U相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つU相の巻終り線も第1スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第3スロットから出ており、且つW相の巻終り線は第1スロットから出ている。
【0025】
U相の巻終り線は、従来のステータコイル部品においては第8スロットから出ていたが、第3実施形態においてはW相の巻終り線と一緒に第1スロットから出ている。従って、コモン処理される巻終りの3本の線は同一のスリット、又は隣り合うスリットから出ているので、束ねた場合に渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。
【0026】
また、図6は巻始めコモン処理に適した本発明の第4実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0027】
図6において、U相の巻始め線は第3スロットから出ており、且つU相の巻終り線は第8スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第3スロットから出ており、且つW相の巻終り線は第1スロットから出ている。
【0028】
U相の巻始め線は、従来のステータコイル部品においては第1スロットから出ていたが、第4実施形態においてはW相の巻始め線と一緒に第3スロットから出ている。コモン処理されるU相の巻始め線とW相の巻始め線が同じ第3スロットから出ており、且つV相の巻始め線は第2スロットから出ている。従って、コモン処理される巻始めの3本の線は同一のスロット、又は隣合ったスロットから出ており、束ねた場合に渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。また、巻始め3本の線を間違い無く特定することができるから、線を間違えてコモン処理するという問題も解消された。
【0029】
また、図7は巻始めコモン処理に適した本発明の第5実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0030】
図7において、U相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つU相の巻終り線は第8スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つW相の巻終り線は第1スロットから出ている。
【0031】
W相の巻始め線は、従来のステータコイル部品においては第3スロットから出ていたが、第5実施形態においてはV相の巻始め線と一緒に第2スロットから出ている。コモン処理されるV相の巻始め線とW相の巻始め線が同じ第2スロットから出ており、且つU相の巻始め線は第1スロットから出ている。従って、コモン処理される巻始めの3本の線は同一のスロット、又は隣合ったスロットから出ており、束ねた場合に渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。
【0032】
更に、図8は巻始めコモン処理に適した本発明の第6実施形態のステータコイル部品の展開図である。
【0033】
図8において、U相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つU相の巻終り線は第8スロットから出ている。また、V相の巻始め線は第2スロットから出ており、且つV相の巻終り線は第9スロットから出ている。更に、W相の巻始め線は第1スロットから出ており、且つW相の巻終り線も第1スロットから出ている。
【0034】
W相の巻始め線は、従来のステータコイル部品においては第3スロットから出ていたが、第6実施形態においてはU相の巻始め線と一緒に第1スロットから出ている。コモン処理されるU相の巻始め線とW相の巻始め線が同じ第1スロットから出ており、且つV相の巻始め線は第2スロットから出ている。従って、コモン処理される巻始めの3本の線は同一のスロット、又は隣合ったスロットから出ており、束ねた場合に渡り線や乱れ線が生じないので、絶縁不良の問題が解消された。
【0035】
以上詳細に説明した6つの実施形態と従来例を比較して表示すると図13の如くとなる。
【0036】
【発明の効果】
本発明により、コモン処理において束ねられる線がコアの内径側に入り込むことがないので、渡り線や乱れ線に起因する絶縁不良が激減した。また、U相の巻始めとW相の巻終りを別個のスリットから出るようにした本発明によれば、前記絶縁不良の激減に加えて、コモン処理の際に線間違いを起こすことも防止できるようになった。従って、ステータコイル部品の組立工程における不良品の発生率が減少し、小型スピンドルモータの生産性が高まった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられるステータコイル部品の第1実施形態の展開図である。
【図2】本発明に用いられるステータコイル部品の第1実施形態の平面図である。但し、コモン処理前の状態を示す。
【図3】本発明に用いられるステータコイル部品の第1実施形態の平面図である。但し、コモン処理済の状態を示す。
【図4】本発明に用いられるステータコイル部品の第2実施形態の展開図である。
【図5】本発明に用いられるステータコイル部品の第3実施形態の展開図である。
【図6】本発明に用いられるステータコイル部品の第4実施形態の展開図である。
【図7】本発明に用いられるステータコイル部品の第5実施形態の展開図である。
【図8】本発明に用いられるステータコイル部品の第6実施形態の展開図である。
【図9】従来のスピンドルモータに用いられているステータコイル部品の展開図である。
【図10】従来のスピンドルモータに用いられているステータコイル部品の平面図である。但し、コモン処理前の状態を示す。
【図11】従来のスピンドルモータに用いられているステータコイル部品の展開図である。但し、コモン処理済の状態を示す。
【図12】動圧軸受を備えた小型スピンドルモータの一例の断面図である。
【図13】上記第1実施形態〜第6実施形態及び従来例において、巻始め線と巻終り線がどのスロットから出ているかを示した表である。
【符号の説明】
1 フランジ付軸部材
2 円柱部材
3 動圧用リング部材
4 円筒状受け部材
5 環状押さえ部材
6 カップ状ハブ
7 ロータ磁石
8 ステータコイル
9 モータ基板
10 環状コア
Claims (6)
- 環状コアに三相のステータコイルが配設されたステータと、
ロータマグネットが配設されたロータと、
前記ロータを前記ステータに回転自在に支持する軸受とからなる小型スピンドルモータにおいて、
巻終わり又は巻始めコモン処理される3本の線の中の2本を同一のスロットから出し、残りの1本の線を隣接するスロットから出すようにして前記環状コアの磁極に三相のステータコイルを巻回したことを特徴とする小型スピンドルモータ。 - 前記線の巻終りコモン処理をする場合に、前記同一のスロットから出す線を、W相の巻終り線とU相の巻終り線としたことを特徴とする請求項1に記載の小型スピンドルモータ。
- 前記線の巻始めコモン処理をする場合に、前記同一のスロットから出す線を、U相の巻始め線とW相の巻始め線としたことを特徴とする請求項1に記載の小型スピンドルモータ。
- 環状コアに三相のステータコイルが配設されたステータと、
ロータマグネットが配設されたロータと、
前記ロータを前記ステータに回転自在に支持する軸受とからなる小型スピンドルモータの製造方法において、
巻終わり又は巻始めコモン処理される3本の線の中の2本を同一のスロットから出す工程と、
残りの1本の線を隣接するスロットから出す工程と、
前記環状コアの磁極に三相のステータコイルを巻回する工程と、
を含むことを特徴とする小型スピンドルモータの製造方法。 - 前記線の巻終りコモン処理をする場合に、前記同一のスロットから出す線を、W相の巻終り線とU相の巻終り線とすることを特徴とする請求項4に記載の小型スピンドルモータの製造方法。
- 前記線の巻始めコモン処理をする場合に、前記同一のスロットから出す線を、U相の巻始め線とW相の巻始め線とすることを特徴とする請求項4に記載の小型スピンドルモータの製造方法。
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