JP3974493B2 - Manufacturing method of stator for inner rotor type motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナーロータータイプのモータ用ステータコアの製造方法、ステータコアの製造に用いられるラミネーション及び積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年は、デジタルカメラやPDA等のモバイル端末のようなより小型化が進みかつ可搬性が重要視される機器にも、モータを用いて記録ディスクを回転駆動する形態の記録ディスク駆動装置の適用が始まっている。その場合は当然に記録ディスクの小径化が要請され、特にリムーバブルの記録ディスク駆動装置を採用する場合はさらなる記録ディスクの小径化が必要とされ、それに伴いモータ自体を小径化・薄型化することが強く要請されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
一方、ラジアルギャップ型モータにあっては、ロータのロータマグネットとステータとを径方向ギャップを介して対向させる必要があるため、小径化には一定の工夫が必要である。そこで、ラジアルギャップ型モータとして、小径化された記録ディスクに対応するため、インナーロータタイプ(ロータマグネットをステータコアの内周側に配置した構造)のものが採用されている。インナーロータタイプのモータのステータは、中心部近傍に円形孔を有する環状のコアバックと円形孔の周面から半径方向内側に延びる複数の極歯とを有するステータコアと、極歯に巻かれた巻線とを有している。ステータコアは、複数のラミネーションが積層され、かしめやレーザー溶接によって互いに固定された積層体である。ロータは、円形孔内に配置され極歯に対して半径方向に対向するロータマグネットと、記録ディスクを搭載する記録ディスク搭載部とを有している。
【0004】
なお、この明細書ではステータコアと巻線との組み合わせをステータ本体又はステータということにする。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−197701号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ステータ本体は、通常、以下のようにして製造される。最初に、電磁鋼板(例えば珪素鋼板)を何工程かに分割してプレスで打ち抜いて、所望の形状のラミネーションを得る(成形工程)。次に、ラミネーションを数枚程度積層して(積層工程)、かしめ工程を行って積層体を形成する(接着工程)。さらに、積層体の表面に絶縁材料を塗装する(絶縁工程)。最後に、巻線機が積層体をチャックした状態で積層体の極歯に巻線を数十回巻き回す(巻回工程)と、極歯に巻線が巻かれたステータ本体が完成する。
【0007】
しかし、前述のようにモータ全体の小径化・薄型化が進み、それによってステータコアの小型化が進むと、従来の巻線機では積層体をチャックすることが困難になる。また、薄型化等により積層体の剛性も従来より低くなっているため、従来の巻線機では積層体がチャックされるときに積層体がたわんでしまったりする。
【0008】
本発明の課題は、前記従来の問題を解決し、小型化されたステータコアを有するステータ本体の製造を不具合なく行うことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法は、中心部近傍に円形孔を有する環状のコアバックと円形孔の周面から半径方向内側に延びる複数の極歯とを有するステータコアと、極歯に巻かれた巻線とを有する、インナーロータタイプモータ用ステータを製造する方法であって、以下の工程を含んでいる。
【0010】
◎ステータコアに対応するステータコア形成部と、ステータコア形成部を囲むように配置されたチャック用枠体形成部と、ステータコア形成部とチャック用枠体形成部とを連結する連結アーム形成部とを一体に有するラミネーションを複数用意する準備工程
◎ステータコア形成部、チャック用枠体形成部及び連結アーム形成部から、ステータコア、チャック用枠体及び連結アームがそれぞれ形成されるように、複数のラミネーションを積層して積層体を形成する積層工程
◎積層体のチャック用枠体をチャックしながら、ステータコアの各極歯に巻線を巻き回す巻線工程
◎巻線後のステータコアと連結アームとの境界を破断してステータコアをチャック用枠体から分離する分離工程
このインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、巻線工程でステータコアの各極歯に巻線が巻かれる際に巻線機に保持されるのは積層体のチャック用枠体である。したがって、ステータコアそのものが小型化されていても、巻線時にステータコアがたわむ等の不具合が生じにくい。
【0011】
請求項2に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法は、請求項1において、積層工程と巻線工程との間で、積層体の表面に絶縁材料を塗布する絶縁工程をさらに備えている。
このインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、絶縁工程が積層工程と巻線工程との間にあるため、コイル線は絶縁された状態の極歯の回りに巻かれる。
【0012】
請求項3に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、請求項1又は2において、ラミネーションは、ステータコア形成部と連結アーム形成部との境界に、連結アーム形成部より細い破断用細部形成部をさらに有している。
このインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、ラミネーションは破断用細部形成部をさらに有しているため、分離工程では積層体の破断用細部を破断することになる。したがって、分離工程における破断に大きな力を必要としない。
【0013】
請求項4に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、請求項1〜3のいずれかにおいて、ステータコア形成部は外形形状がほぼ矩形状である。円形孔の中心は、コアバックの長辺方向中心位置にあるが、短辺方向中心位置から短辺方向片側にずれている。コアバックは、短辺方向の片側の長辺部分を欠くことで円形孔の開口部を形成している。
【0014】
このインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、外形形状が矩形のステータコアを用いているため、コアバックの短辺方向両側部分すなわち長辺部分が半径方向に十分な幅を確保することができなくなるおそれがある。そこで、円形孔の中心を短辺方向中心位置から短辺方向片側にずらして、短辺方向の片側の長辺部分を欠くことで円形孔の開口部を形成している。これにより、短辺方向の反対側の長辺部分の半径方向幅を十分に確保でき、その部分の機能が十分になる。具体的には、磁路飽和が起きない程度の磁路を確保できたり、固定部の面積を十分に確保できたりする。以上の結果、機能を十分に確保した上でステータコアの小型化が図られている。
【0015】
その一方でステータコアが一方の長辺部を欠いているため、欠いてはいないものに比べては剛性が低くなっている。しかし、巻線工程でステータコアの各極歯に巻線が巻かれる際に巻線機に保持されるのは積層体のチャック用枠体であるため、ステータコアの剛性が低くなっていても、巻線時にステータコアがたわむ等の不具合が生じにくい。
【0023】
【発明の実施の形態】
(1)リムーバブル記録ディスク駆動装置
図1に本発明の第1実施形態としてのリムーバブル記録ディスク駆動装置1の概略構成図を示す。記録ディスク駆動装置1は、リムーバブル記録ディスク5を着脱自在に保持し回転するための装置であり、特にPDA等の小型機器に採用されるものである。また、リムーバブル記録ディスク5は直径が30mm以下であり、それに対応して記録ディスク駆動装置1の全体が小径化・薄型化している。なお、本実施形態の説明では、便宜上図面の上下方向を「上下方向」とするが、記録ディスク駆動装置1実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。
【0024】
なお、リムーバブル記録ディスク5の種類としては、マグネティクオプティカル(MO)、ミニディスク(MD)、フロッピイディスク(FD)、コンパクトディスク・リードオンリメモリ(CD−ROM)、コンパクトディスク(CD)及びディジタルバーサタイルディスク(DVD)のいずれであってもよいし、さらに他の種類であってもよい。
【0025】
記録ディスク駆動装置1は、開口部2aを有するハウジング2と、ハウジング2の内部に固定された記録ディスク駆動用モータ3と、記録ディスク5の所要の位置に情報を書込又は読み出すためのピックアップ装置4と、さらに図示しない記録ディスクの搬送駆動装置とから構成されている。なお、ハウジング2内で、ピックアップ装置4は開口部2aに近接して配置され、記録ディスク駆動用モータ3はその奥側に並んで配置されている。開口部2a、ピックアップ装置4及び記録ディスク駆動用モータ3の並び方向が、記録ディスク5の搬送方向である。
【0026】
(2)記録ディスク駆動用モータの構成
▲1▼全体の構成
図2に記録ディスク駆動用モータ3の縦断面概略図を示し、図3にその平面図を示す。図のO−Oが記録ディスク駆動用モータ3の回転軸線である。
記録ディスク駆動用モータ3は、インナーロータタイプの3相モータであり、主に、ステータ8とロータ9とから構成されている。ステータ8とロータ9との間には、ロータ9に回転力を与えるための磁気回路部41と、ロータ9をステータ8に回転自在に支持させるための動圧軸受42とが形成されている。
【0027】
▲2▼ステータの構成
ステータ8は、主に、ブラケット12と、ブラケット12の外周側に設けられ磁気回路部41の一部を構成するステータ本体13とから構成されている。
ブラケット12は、中心孔12aが形成された平板状の部材であり、外径形状が概ね四角形状である。さらにブラケット12の記録ディスク搬送方向奥側には軸線方向上側に延びる壁部12bが形成されている。ブラケット12は、板状本体部と壁部12bがハウジング2の内壁に当接して固定されている。なお、ブラケット12の板状本体部の上端面には、絶縁プレート30が固定されている。
【0028】
ステータ本体13は、図3に示すように、ステータコア15と3相の巻線16とからなる。ステータコア15は、図4及び図5に示すように、プレス加工して所望の形状にした珪素鋼板(ラミネーション)を3〜5層に積層した積層体である。一枚の珪素鋼板の厚みは、0.20mm、0.35mm又は0.50mmなどである。
【0029】
ステータコア15は、外形形状がほぼ矩形状であり中心部近傍に円形孔19を有するコアバック17と、円形孔19の周面20から半径方向内側に延びる複数の極歯18とを有している。このステータコア15は外形形状が概ね矩形であり、具体的には記録ディスク搬送方向(図3及び図4の上下方向)長さBが記録ディスク搬送方向に垂直な方向(図3及び図4の左右方向)長さAより短い。以下、記録ディスク搬送方向(図3及び図4の上下方向)をステータコア15の短辺方向ともいい、記録ディスク搬送方向に垂直な方向(図3及び図4の左右方向)をステータコア15の長辺方向ともいう。このため、コアバック17は、短辺部17aと長辺部17bとから構成されていることになる。また、コアバック17の各角部にはかしめ固定部17cが確保されている(図3参照)。しかし、記録ディスク搬送方向の手前側(ピックアップ装置4側)の長辺部は省略されており、その部分が円形孔19の開口部19aとなっている。このように記録ディスク搬送方向片側の一辺を省略することで、ステータコア15の記録ディスク搬送方向寸法を短くすることができ、さらにピックアップ装置4のピックアップ動作が容易になる。
【0030】
円形孔19はその中心Oがコアバック17の長辺方向中心位置にあるが、短辺方向中心位置から短辺方向片側(図3及び図4の下側)にずれている。このように円形孔19が短辺方向片側にずれているため、長辺部17bには十分な幅が確保される。つまり、かしめ固定部17cやレーザー溶接部を十分に確保することができ、さらに磁路飽和が起こらない程度に長辺部17bの幅を確保できる。
【0031】
極歯18は円形孔19の周面20において円周方向に均等に配置されている。具体的には、合計9個の極歯18が形成されており、このことは一方の長辺部が省略されていない(円形孔が完全な円形である)場合は、12個の極歯が形成されるように極歯18が配置されていることを意味する。つまり、辺部が省略されていない場合の12個の極歯は3相の極(各相4極)を構成し、その内の1相を省略して9個の極歯としている。
【0032】
なお、極歯の数を6個とすることができる。その場合は、一方の長辺部が省略されていない(円形孔が完全な円形である)場合は、9個の極歯が形成されるように極歯が配置されていることを意味する。
ステータコア15の表面はエポキシ系の樹脂が塗装されることで絶縁されており、巻線16はそのように絶縁された各極歯18の表面に各相毎に巻かれている。
【0033】
▲2▼ロータの構成
ロータ9は、主に、ハブ22と、ハブ22に固定されたロータマグネット23と、ハブ22に固定されたクランプマグネット24とから構成されている。
ハブ22は、鉄、ステンレス等の強磁性材(SUS430、SUS420等)から成形され、ターンテーブルとして機能する。ハブ22の下部外周側には、環状のロータマグネット23が接着によって固定されている。ロータマグネット23は、ステータ本体13と径方向に間隙を介し対向しており、両者によって磁気回路部41を構成している。また、ステータ本体13の軸線方向磁気中心位置はロータマグネット23の軸線方向磁気中心位置より軸線方向下側(軸線方向にロータ9がステータ8から抜け出る側と反対側)にずれており、ステータ本体13とロータマグネット23間の磁気吸引力によってロータ9がステータ8から抜け出るのを抑制している。
【0034】
クランプマグネット24は、環状の部材であり、ハブ22の外周側上端面に固定されている。クランプマグネット24は記録ディスク5を磁気吸引によって保持する。
また、図示しない記録ディスク搬送駆動装置が、記録ディスク5をハウジング2の外部から搬送し、ハブ22及びクランプマグネット24上に搭載する。さらに、記録ディスク搬送駆動装置は、さらにクランプマグネット24の吸引力に逆らってハブ22及びクランプマグネット24上から記録ディスク5を持ち上げ、ハウジング2の外部に搬送する。
【0035】
▲3▼動圧軸受の構成
動圧軸受42は、ロータ9をステータ8に対して回転自在に支持するための機構であり、ステータ8側の部材とロータ9側の部材とで構成されている。以下、各部材の構成を説明しながら動圧軸受42について説明する。
ステータ8は、ブッシュ・アッセンブリー39をブラケット12の内周側に有している。ブッシュ・アッセンブリー39は、軸受構成部として機能しており、ブッシュ25、スリーブ26、スラストプレート27及びスラストワッシャ28から構成されている。ブッシュ25は、ブラケット12の中心孔12aに圧入によって固定されている。スリーブ26は、中空円筒状の部材であり、ブッシュ25の内周側に圧入されて固定されている。スリーブ26は、金属粉末や金属化合粉末、非金属粉末を原料として成形し、焼結された多孔質焼結体であり、潤滑油が含浸されている。スリーブ26の原料としては、Fe−Cu、Cu−Sn、Cu−Sn−Pb、Fe−Cなどがある。スリーブ26の内周面には、ラジアル支持圧力を誘起するよう、断面略くの字状のヘリングボーン状動圧発生用溝26aが形成されている。なお、動圧発生用溝26aはこの実施形態では軸線方向に1カ所に設けられているが、軸線方向の2カ所形成されていてもよい。さらに、スリーブの内周面にはステップ状動圧発生用溝が設けられていてもよい。ステップ状動圧発生用溝とは、軸線方向に長く延びる縦溝であり、例えば円周方向6カ所に形成されている。
【0036】
スラストプレート27は、円板状の部材であり、ブッシュ25の下端に固定されることで、ブッシュ25の中空部の下側を閉鎖している。スラストワッシャ28は、薄い円板状の部材であり、スラストプレート27の上端面に固定されている。スラストワッシャ28は耐摩耗性、耐熱性に優れた緩衝材からなる。
ロータ9側の構成として、シャフト29が設けられている。シャフト29の上端部は、ハブ22の中心孔に固定されている。シャフト29は、スリーブ26の内周側にわずかな隙間を空けて挿入されている。シャフト29の下端面29aは中心部が外周部よりわずかに高くなるような湾曲面を有しており、静止時にスラストワッシャ28上に着座している。
【0037】
シャフト29とスリーブ26及びスラストワッシャ28との間には潤滑油が充填されている。以上の構成により、シャフト29の外周面とスリーブ26との間の微小隙間によってラジアル動圧軸受部が構成され、さらにシャフト29の下端面29aとスラストワッシャ28との間にスラスト軸受部が構成されている。
▲4▼構成の寸法
以上に述べた本実施形態において記録ディスク駆動用モータ3の高さHは2.6mm以下であり、2.0〜2.6mmの範囲にあることが好ましい。なお、ここでいうモータ高さとは、ステータ8のブラケット12の下端面(ハウジング2に取り付ける際の基準面)からロータ9の記録ディスク搭載部の上端面(この実施形態ではクランプマグネット24の上端面)までの軸線方向距離をいう。
【0038】
さらに、本実施形態においてロータ9の直径Dは9mm以下であり、6〜9mmの範囲にあることが好ましい。
以上に述べたように、本発明の実施形態としての記録ディスク駆動用モータ3は、従来にない小径化・薄型化を実現しており、30mm以下の直径を有するリムーバブル記録ディスク5の駆動装置に最適なサイズとなっている。
【0039】
(3)動作
ステータ本体13の巻線16に通電されると、磁気回路部41によってロータ9に回転力が作用し、ロータ9がステータ8に対して回転駆動される。このとき、動圧軸受42においてラジアル荷重支持圧とスラスト荷重支持圧が発生し、ロータ9はステータ8に対して回転自在に支持される。
【0040】
(4)作用効果
この記録ディスク駆動用モータ3では、直径が30mm以下のリムーバブル記録ディスク5を着脱自在に保持し回転する記録ディスク駆動装置1に用いられるため、特に小径化が要請されている。そのため、外形形状が矩形のステータコア15を用いると、コアバック17の短辺方向両側すなわち長辺部が半径方向に十分な幅を確保することができなくなるおそれがある。そこで、円形孔19の中心Oを短辺方向中心位置から短辺方向片側にずらして、短辺方向の片側の長辺部分を欠くことで円形孔19の開口部19aを形成している。これにより、長辺部17bの半径方向幅を十分に確保でき、その部分の機能が十分になる。具体的には、磁路飽和が起きない程度の磁路を確保できたり、十分な固定部の面積を確保できたりする。以上の結果、小径化を実現した記録ディスク駆動用モータ3において十分な機能を実現することができる。
【0041】
(5)ステータ本体部の製造方法
前記実施形態で述べたステータ本体13の製造方法について、図6のフローチャートを用いて説明する。
最初にステップS1の成形工程で、電磁鋼板(例えば珪素鋼板)を何工程かに分割してプレスで打ち抜いて、所望の形状のラミネーション50を得る。ラミネーション50は、図7及び図8に示すように、ステータコア15に対応するステータコア形成部52と、ステータコア形成部52を囲むように配置されたチャック用枠体形成部53と、ステータコア形成部52とチャック用枠体形成部53とを連結する連結アーム形成部54とを一体に有する。チャック用枠体形成部53は、円環形状であり、ステータコア形成部52の周囲に配置されている。連結アーム形成部54は、チャック用枠体形成部53の内周縁からステータコア形成部52の外周縁まで延びる複数の細長い部分である。より詳細には、連結アーム形成部54は、ステータコア形成部52の短辺部17aの中間と、長辺部17bの中間と、短辺部17aの開口部19a側端部とからそれぞれ延びている。なお、各連結アーム54の半径方向外側端の円周方向両側には、チャック用枠体形成部53の内周縁より半径方向外側に延びる切り欠き57が形成されている。さらに、各連結アーム54の半径方向外側端とステータコア形成部52との間には、破断用細部形成部55が形成されている。破断用細部形成部55は、連結アーム形成部54より幅が狭くなっており弱い。
【0042】
次にステップS2の積層工程で、ラミネーション50を数枚程度(例えば、3〜5枚)積層する。この実施形態では、図8に示すように、5枚のラミネーション50を積層する。
さらにステップS3の接着工程で、積層体の角部にかしめ工程を行って積層体51を形成する(図3の固定部17cを参照)。なお、接着工程としては、レーザー溶接を行ってもいいし、レーザー溶接とかしめ固定との組み合わせを行ってもよい。この結果、積層体51は、各ラミネーション50のステータコア形成部52、チャック用枠体形成部53及び連結アーム形成部54から、ステータコア15、チャック用枠体及び連結アームがそれぞれ形成されている。また、破断用細部形成部55から破断用細部が形成される。なお、以下の積層体51の説明では、チャック用枠体の符号をチャック用枠体形成部と同じく53とし、連結アームの符号を連結アーム形成部と同じく54とし、破断用細部の符号を破断用細部形成部の符号と同じく55とする。
【0043】
さらにステップS4の絶縁工程で、積層体51の表面に絶縁材料を塗装する。具体的には、パウダー(エポキシ系の樹脂)塗装、電着、スプレー塗装、パウダー塗装とスプレー塗装との組み合わせ等を行う。なお、絶縁工程においては、インシュレータを用いて積層体51に絶縁処理を施すこともできる。
さらにステップS5の巻回工程で、図9に示すように、巻線機が積層体51をチャックした状態で巻線16を極歯18に数十回巻き回す。具体的には、巻線機の保持工具(チャック部)60が積層体51のチャック用枠体53を挟み付けて保持し、ノズル(コイル線供給部)61がコイル線をステータコア15の極歯18に巻回していく。コイル線の線径は30〜60μmであり、巻数は20〜80ターンである。
【0044】
最後にステップS6の切断工程で、図示しない工具によって、破断用細部55を破断して、ステータコア15をチャック用枠体53から分離する。この結果、極歯18に巻線16が巻かれたステータ本体13が完成する。このように分離工程では積層体51の破断用細部55を破断するため、分離工程における破断に大きな力を必要としない。
【0045】
以上に述べたインナーロータタイプモータ用ステータ本体13の製造方法では、巻線工程でステータコア15の各極歯18に巻線16が巻かれる際にチャックされるのは積層体51のチャック用枠体53である。したがって、ステータコア15そのものが小型化されていても、巻線時にステータコア15がたわむ等の不具合が生じにくい。
【0046】
また、この積層体51では、ステータコア15が一方の長辺部を欠いているため、欠いてはいないものに比べては剛性が低くなっている。しかし、巻線工程でステータコア15の各極歯18に巻線が巻かれる際にチャックされるのは、積層体51のチャック用枠体53であるため、ステータコア15の剛性が低くなっていても、巻線時にステータコア15がたわむ等の不具合が生じにくい。
【0047】
以上、本発明に従う記録ディスク駆動用モータの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【0048】
【発明の効果】
請求項1に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、巻線工程でステータコアの各極歯に巻線が巻かれる際に保持されるのは積層体のチャック用枠体である。したがって、ステータコアそのものが小型化されていても、巻線時にステータコアがたわむ等の不具合が生じにくい。
【0049】
請求項2に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、絶縁工程が積層工程と巻線工程との間にあるため、コイル線は絶縁された状態の極歯の回りに巻かれる。
請求項3に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、ラミネーションは破断用細部形成部をさらに有しているため、分離工程では積層体の破断用細部を破断することになる。したがって、分離工程における破断に大きな力を必要としない。
【0050】
請求項4に記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法では、外形形状が矩形のステータコアを用いているため、コアバックの短辺方向両側部分すなわち長辺部分が半径方向に十分な幅を確保することができなくなるおそれがある。そこで、円形孔の中心を短辺方向中心位置から短辺方向片側にずらして、短辺方向の片側の長辺部分を欠くことで円形孔の開口部を形成している。これにより、短辺方向の反対側の長辺部分の半径方向幅を十分に確保でき、その部分の機能が十分になる。具体的には、磁路飽和が起きない程度の磁路を確保できたり、固定部の面積を十分に確保できたりする。以上の結果、機能を十分に確保した上でステータコアの小型化が図られている。
【0051】
その一方でステータコアが一方の長辺部を欠いているため、欠いてはいないものに比べては剛性が低くなっている。しかし、巻線工程でステータコアの各極歯に巻線が巻かれる際に巻線機に保持されるのは積層体のチャック用枠体であるため、ステータコアの剛性が低くなっていても、巻線時にステータコアがたわむ等の不具合が生じにくい。
【0053】
本発明のラミネーションでは、ステータコア形成部の外形形状が矩形であるため、コアバックの短辺方向両側部分すなわち長辺部分が半径方向に十分な幅を確保することができなくなるおそれがある。そこで、円形孔の中心を短辺方向中心位置から短辺方向片側にずらして、短辺方向の片側の長辺部分を欠くことで円形孔の開口部を形成している。これにより、短辺方向の反対側の長辺部分の半径方向幅を十分に確保でき、その部分の機能が十分になる。具体的には、磁路飽和が起きない程度の磁路を確保できたり、固定部の面積を十分に確保できたりする。以上の結果、機能を十分に確保した上でステータコアの小型化が図られている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのリムーバブル記録ディスク駆動装置の概略構成図。
【図2】本発明の第1実施形態としての記録ディスク駆動用モータの縦断面概略図。
【図3】モータの平面図。
【図4】ステータコアの平面図。
【図5】図4のV-V断面図であり、ステータコアの縦断面図。
【図6】ステータの製造方法のフローチャート。
【図7】ステータの製造に用いられる積層体の平面図。
【図8】図7のVIII−VIII断面図。
【図9】巻線機による巻線動作を説明するための平面図。
【符号の説明】
3 記録ディスク駆動用モータ
5 リムーバブル記録ディスク
8 ステータ
9 ロータ
12 ブラケット
13 ステータ本体
15 ステータコア
16 巻線
17 コアバック
17a 短辺部
17b 長辺部
18 極歯
19 円形孔
20 周面
22 ハブ
23 ロータマグネット
50 ラミネーション
51 積層体
52 ステータコア形成部
53 チャック用枠体、チャック用枠体形成部
54 連結アーム、連結アーム形成部
60 保持工具
61 ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inner rotor type motor stator core manufacturing method, a lamination used for manufacturing a stator core, and a laminate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the application of a recording disk drive device in which a recording disk is driven to rotate using a motor has been applied to devices such as digital cameras and PDAs that have become more compact and portability is important. It has begun. In that case, naturally, it is required to reduce the diameter of the recording disk. In particular, when adopting a removable recording disk drive device, it is necessary to further reduce the diameter of the recording disk, and accordingly, the motor itself may be reduced in diameter and thickness. There is a strong demand (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
On the other hand, in the radial gap type motor, since it is necessary to make the rotor magnet of the rotor and the stator face each other via a radial gap, a certain device is required for reducing the diameter. Therefore, as a radial gap type motor, an inner rotor type (a structure in which a rotor magnet is disposed on the inner peripheral side of the stator core) is employed in order to cope with a recording disk with a reduced diameter. The stator of an inner rotor type motor has a stator core having an annular core back having a circular hole in the vicinity of the center, a plurality of pole teeth extending radially inward from the peripheral surface of the circular hole, and a winding wound around the pole teeth. Line. The stator core is a laminated body in which a plurality of laminations are laminated and fixed to each other by caulking or laser welding. The rotor includes a rotor magnet disposed in the circular hole and facing the pole teeth in the radial direction, and a recording disk mounting portion on which the recording disk is mounted.
[0004]
In this specification, a combination of a stator core and a winding is referred to as a stator body or a stator.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-197701 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The stator body is usually manufactured as follows. First, an electromagnetic steel plate (for example, a silicon steel plate) is divided into several steps and punched with a press to obtain a desired shape of lamination (forming step). Next, about several laminations are laminated | stacked (lamination process), a caulking process is performed, and a laminated body is formed (adhesion process). Furthermore, an insulating material is painted on the surface of the laminate (insulating process). Finally, when the winding machine chucks the laminate, the winding is wound around the pole teeth of the laminate by several tens of turns (winding step), thereby completing the stator body having the winding wound around the pole teeth.
[0007]
However, as described above, when the diameter and thickness of the entire motor are reduced and the stator core is further reduced in size, it becomes difficult to chuck the laminate with the conventional winding machine. In addition, since the rigidity of the laminated body is lower than that of the conventional structure due to the thinning or the like, the laminated body is bent when the laminated body is chucked in the conventional winding machine.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to manufacture a stator body having a miniaturized stator core without any trouble.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A stator core manufacturing method for an inner rotor type motor according to claim 1, comprising: a stator core having an annular core back having a circular hole in the vicinity of the center portion; and a plurality of pole teeth extending radially inward from a peripheral surface of the circular hole; A method of manufacturing a stator for an inner rotor type motor having a winding wound around pole teeth, which includes the following steps.
[0010]
A stator core forming portion corresponding to the stator core, a chuck frame forming portion disposed so as to surround the stator core forming portion, and a connecting arm forming portion for connecting the stator core forming portion and the chuck frame forming portion are integrated. Preparatory process for preparing multiple laminations
◎ Lamination step of laminating a plurality of laminations so that a stator core, a chuck frame and a connecting arm are formed from a stator core forming part, a chuck frame forming part and a connecting arm forming part, respectively.
◎ Winding process of winding the winding around each pole tooth of the stator core while chucking the chuck body of the laminated body
◎ Separation process that breaks the boundary between the stator core after winding and the connecting arm to separate the stator core from the chuck frame
In this inner rotor type motor stator manufacturing method, a laminate chuck frame is held by the winding machine when a winding is wound around each pole tooth of the stator core in the winding process. Therefore, even if the stator core itself is miniaturized, problems such as bending of the stator core during winding are unlikely to occur.
[0011]
The method for manufacturing an inner rotor type motor stator according to
In this inner rotor type motor stator manufacturing method, since the insulation process is between the lamination process and the winding process, the coil wire is wound around the insulated pole teeth.
[0012]
In the method for manufacturing a stator for an inner rotor type motor according to
In this method of manufacturing a stator for an inner rotor type motor, the lamination further has a breaking detail forming portion, so that the breaking details of the laminate are broken in the separation step. Therefore, a large force is not required for breaking in the separation process.
[0013]
In the method for manufacturing an inner rotor type motor stator according to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the stator core forming portion has a substantially rectangular outer shape. The center of the circular hole is at the center position in the long side direction of the core back, but is shifted from the center position in the short side direction to one side in the short side direction. The core back forms an opening of a circular hole by lacking a long side portion on one side in the short side direction.
[0014]
In this inner rotor type motor stator manufacturing method, since the outer shape of the stator core is rectangular, both sides of the core back in the short side direction, that is, the long side cannot secure a sufficient width in the radial direction. There is a fear. Therefore, the opening of the circular hole is formed by shifting the center of the circular hole from the center position in the short side direction to one side in the short side direction and lacking the long side part on one side in the short side direction. Thereby, the radial direction width | variety of the long side part on the opposite side to a short side direction can fully be ensured, and the function of the part becomes enough. Specifically, a magnetic path that does not cause saturation of the magnetic path can be secured, or a sufficient area of the fixed portion can be secured. As a result, the stator core is reduced in size while ensuring sufficient functions.
[0015]
On the other hand, since the stator core lacks one long side portion, the rigidity is lower than that which is not absent. However, since it is the laminated chuck frame that is held by the winding machine when the winding is wound around each pole tooth of the stator core in the winding process, even if the rigidity of the stator core is low, the winding Problems such as bending of the stator core during wiring are less likely to occur.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) Removable recording disk drive device
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a removable recording disk drive 1 as a first embodiment of the present invention. The recording disk drive device 1 is a device for holding and rotating the
[0024]
The types of
[0025]
The recording disk drive device 1 includes a
[0026]
(2) Configuration of recording disk drive motor
(1) Overall configuration
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the recording
The recording
[0027]
(2) Stator configuration
The
The
[0028]
As shown in FIG. 3, the stator
[0029]
The
[0030]
The center O of the
[0031]
The
[0032]
Note that the number of pole teeth can be six. In that case, if one long side portion is not omitted (the circular hole is a perfect circle), it means that the pole teeth are arranged so that nine pole teeth are formed.
The surface of the
[0033]
(2) Rotor configuration
The
The
[0034]
The
Further, a recording disk transport driving device (not shown) transports the
[0035]
(3) Configuration of dynamic pressure bearing
The dynamic pressure bearing 42 is a mechanism for rotatably supporting the
The
[0036]
The
As a configuration on the
[0037]
Lubricating oil is filled between the
(4) Configuration dimensions
In the present embodiment described above, the height H of the recording
[0038]
Furthermore, in this embodiment, the diameter D of the
As described above, the recording
[0039]
(3) Operation
When the winding 16 of the
[0040]
(4) Effects
Since the recording
[0041]
(5) Manufacturing method of stator main body
A method of manufacturing the
First, in the forming step of Step S1, an electromagnetic steel plate (for example, a silicon steel plate) is divided into several steps and punched with a press to obtain a
[0042]
Next, about several laminations 50 (for example, 3-5 sheets) are laminated | stacked by the lamination process of step S2. In this embodiment, as shown in FIG. 8, five
Further, in step S3, the
[0043]
Furthermore, an insulating material is coated on the surface of the
Further, in the winding process of step S5, the winding 16 is wound around the
[0044]
Finally, in the cutting step of step S6, the breaking
[0045]
In the manufacturing method of the
[0046]
Moreover, in this
[0047]
Although one embodiment of the recording disk driving motor according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and corrections can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
[0048]
【The invention's effect】
In the manufacturing method of the stator for the inner rotor type motor according to claim 1, it is the laminated chuck frame that is held when the winding is wound around each pole tooth of the stator core in the winding process. Therefore, even if the stator core itself is miniaturized, problems such as bending of the stator core during winding are unlikely to occur.
[0049]
In the method for manufacturing the stator for the inner rotor type motor according to
In the method for manufacturing a stator for an inner rotor type motor according to
[0050]
In the method for manufacturing a stator for an inner rotor type motor according to
[0051]
On the other hand, since the stator core lacks one long side portion, the rigidity is lower than that which is not absent. However, since it is the laminated chuck frame that is held by the winding machine when the winding is wound around each pole tooth of the stator core in the winding process, even if the rigidity of the stator core is low, the winding Problems such as bending of the stator core during wiring are less likely to occur.
[0053]
Of the present invention In lamination, since the outer shape of the stator core forming portion is rectangular, there is a possibility that the both sides of the core back in the short side direction, that is, the long side portions cannot secure a sufficient width in the radial direction. Therefore, the opening of the circular hole is formed by shifting the center of the circular hole from the center position in the short side direction to one side in the short side direction and lacking the long side part on one side in the short side direction. Thereby, the radial direction width | variety of the long side part on the opposite side to a short side direction can fully be ensured, and the function of the part becomes enough. Specifically, a magnetic path that does not cause saturation of the magnetic path can be secured, or a sufficient area of the fixed portion can be secured. As a result, the stator core is reduced in size while ensuring sufficient functions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a removable recording disk drive apparatus as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of a recording disk drive motor as a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a motor.
FIG. 4 is a plan view of a stator core.
5 is a VV sectional view of FIG. 4 and a longitudinal sectional view of a stator core. FIG.
FIG. 6 is a flowchart of a stator manufacturing method.
FIG. 7 is a plan view of a laminate used for manufacturing a stator.
8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a plan view for explaining a winding operation by the winding machine.
[Explanation of symbols]
3. Recording disk drive motor
5 Removable recording disc
8 Stator
9 Rotor
12 Bracket
13 Stator body
15 Stator core
16 windings
17 Core back
17a Short side
17b Long side
18 pole teeth
19 Circular hole
20 circumference
22 Hub
23 Rotor magnet
50 lamination
51 Laminate
52 Stator core forming part
53 Chuck frame, Chuck frame forming part
54 connecting arm, connecting arm forming part
60 Holding tool
61 nozzles
Claims (4)
前記ステータコアに対応するステータコア形成部と、前記ステータコア形成部を囲むように配置されたチャック用枠体形成部と、前記ステータコア形成部と前記チャック用枠体形成部とを連結する連結アーム形成部とを一体に有するラミネーションを複数用意する準備工程と、
前記ステータコア形成部、前記チャック用枠体形成部及び前記連結アーム形成部から、ステータコア、チャック用枠体及び連結アームがそれぞれ形成されるように、前記複数のラミネーションを積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体の前記チャック用枠体をチャックしながら、前記ステータコアの各極歯に巻線を巻き回す巻線工程と、
巻線後に前記ステータコアと前記連結アームとの境界を破断して前記ステータコアを前記チャック用枠体から分離する分離工程と、
を備えたインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法。An inner rotor having a stator core having an annular core back having a circular hole in the vicinity of the center, a plurality of pole teeth extending radially inward from the circumferential surface of the circular hole, and a winding wound around the pole teeth A manufacturing method of a stator for a type motor,
A stator core forming portion corresponding to the stator core; a chuck frame forming portion disposed so as to surround the stator core forming portion; and a connecting arm forming portion connecting the stator core forming portion and the chuck frame forming portion. A preparation step of preparing a plurality of laminations integrally having
The plurality of laminations are stacked to form a stacked body so that the stator core, the chuck frame, and the connecting arm are formed from the stator core forming portion, the chuck frame forming portion, and the connecting arm forming portion, respectively. Lamination process;
A winding step of winding a winding around each pole tooth of the stator core while chucking the chuck frame of the laminate;
A separation step of breaking the boundary between the stator core and the connecting arm after winding to separate the stator core from the chuck frame;
For manufacturing a stator for an inner rotor type motor.
前記円形孔の中心は、前記コアバックの長辺方向中心位置にあるが、短辺方向中心位置から短辺方向片側にずれており、
前記コアバックは、短辺方向の前記片側の長辺部分を欠くことで前記円形孔の開口部を形成している、請求項1〜3のいずれかに記載のインナーロータタイプモータ用ステータの製造方法。The stator core forming part has a substantially rectangular outer shape,
The center of the circular hole is at the center position in the long side direction of the core back, but is shifted from the center position in the short side direction to one side in the short side direction,
The said core back forms the opening part of the said circular hole by lacking the long side part of the said one side of a short side direction, The manufacture of the stator for inner rotor type motors in any one of Claims 1-3 Method.
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