JPH05122875A - 小型モータ電機子の積層鉄芯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型モータ電機子の積層鉄芯の突極部のかし
め部分をなくして、積層鉄芯の小型化，即ちモータの小
型化、積層鉄芯の各突極部の透磁率のばらつきの除去，
積層鉄芯各葉の打ち抜きの金型の製造の低コスト化、短
期間化を図る。 【構成】 積層鉄芯各葉１ａをレーザー溶接等の溶接１
ｇにより互いに接合する。これにより、かしめ部分をな
くすことができ、積層鉄芯１，即ちモータを小型化する
ことができ、各突極部１ｄの透磁率を均等にすることが
でき、さらに、金型にかしめ型の部分を作る必要がなく
なり、金型の製造コストが削減され、製造期間が短縮さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型モータ電機子の
積層鉄芯の積層構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気デイスク駆動用のスピンドル
モータ等の電機子の積層鉄芯は、図４に示すように、か
しめにより、各葉が互いに接合されていた。すなわち、
同図（ａ）に示すように、鉄芯突極部５１ａのうちの幾
つかの突極部にかしめ５１ｂを施すことにより、各葉の
互いの接合が行われていた。すなわち、かしめ部断面を
同図（ｂ）に示すように、最下部の鉄芯５１ｃは完全に
打ち抜きの状態にし、他の各葉５１ｄは、半抜きの状態
にし、これにより、各葉の互いの接合が図られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、突極部に
かしめのためのスペースが必要になり、積層鉄芯の小型
化、すなわち、モータの小型化が難しいという問題点が
あった。

【０００４】また、小型鉄芯においては、突極部のかし
めのスペースの占める割合が大きくなり、かしめの有無
により、各突極部の透磁率にばらつきが生じ、磁気バラ
ンスが悪くなり、モータの回転速度の均一性等の特性が
悪くなるという問題点があった。

【０００５】さらに、鉄芯の打抜き，かしめを一金型で
行うために、その金型の製造のためのコストが上昇し、
金型を製造するための期間が長期間となり、積層鉄芯を
製作するための作業効率が悪くなるという問題点があっ
た。

【０００６】そこで本発明の目的は、積層鉄芯各葉の接
合手段を工夫して、モータのよりいっそうの小型化が可
能であり、またモータの性能を向上させ、さらに金型の
製作が容易な小型モータ電機子の積層鉄芯を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の小型モータ電機子の積層鉄芯は、積層鉄芯
の各葉が溶接により互いに接合されている。

【０００８】

【作用】積層鉄芯の各葉を溶接により互いに接合するこ
とにより、かしめ部がなくなり、モータの小型化が可能
となり、また、かしめ部がないために、各突極部の透磁
率が等しくなり、さらに、かしめ部を作らなくてよいた
めに、金型の製造が容易となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１０】図１（ａ），（ｂ）において、鉄芯各葉１
ａは、ケイ素鋼板，電磁鋼板等の材質からなる円板を、
金型により打抜かれて作られ、コイルを巻くための溝部
１ｂおよび後述する回転軸を通すための軸孔１ｃが形成
されている。溝部１ｂは９つあり、したがって、突極部
１ｄが９つ、形成されている。かしめ部分が不要な分、
突極部１ｄの大きさを小さくすることができるため、し
たがってまた、鉄芯各葉１ａの全体の平面積も、小さく
なっている。金型は、この形状を打抜くように形成され
ており、したがって、かしめの部分は作られておらず、
金型の製造コストは低く押さえられ、また製造期間は短
縮される。

【００１１】金型の打抜きにより作られた鉄芯各葉１ａ
は複数枚、積層され、積層鉄芯は、鉄芯スロット部，す
なわち溝部１ｂの奥部１ｆに、３箇所、溶接１ｇが施さ
れており、これにより鉄芯各葉１ａが互いに接合されて
いる。溶接にはレーザー溶接が用いてあり、所定の治具
により、鉄芯各葉１ａを、側面が面一になるように積層
して互いに固定した後、レーザーを奥部１ｆの中央部に
照射しながら、上記治具またはレーザーを図１（ａ）の
上下方向に全葉にわたって直線状に移動する。これによ
り、レーザー光の照射された部分が溶け、各葉１ａの溶
融部分が互いに溶け合い、そしてこの直線帯状の溶融部
分が固化し、これにより、各葉１ａが互いに接合する。
溶接の位置は、鉄芯スロット部１ｆが９つあり、奇数で
あるので、軸対称の２箇所に配置することができず、し
たがって、図１（ｂ）に示すように、１つの溶接位置に
対して、他の２箇所の溶接位置は、その１つの溶接位置
に軸対称な位置に近接する、隣り合う鉄芯スロット部１
ｆの位置に定めてある。この場合、隣り合う２箇所の鉄
芯スロット部１ｆに施された溶接の強度はそれぞれ、レ
ーザー光を弱くする等により溶融部分を少なくして、離
れた位置に施された溶接の強度より弱くしてあり、積層
鉄芯の溶接歪等を最小限に押さえるようにしてある。レ
ーザー溶接は直接、積層鉄芯を加熱して溶かすものであ
り、また溶融部分はほぼ溶ける前の位置に止まりその位
置で固化するため、従って積層鉄芯の元の形状がそのま
ま維持され、溶接箇所に、突出した肉塊等が生じない。

【００１２】鉄芯各葉が溶接により接合された後、積層
鉄芯１の各溝部１ｂにはコイルが巻かれる。なお、溶接
１ｇが施された位置の溝部１ｂにも他の溝部１ｂと同数
のコイルを巻くことが可能である。

【００１３】コイルが巻かれた後、電機子１はフレ−ム
に固定されてステータコイルとなり、電機子１の外側に
マグネットロータが配設されて、マグネットロータに固
定された回転軸が電機子１の軸孔１ｃを貫通し、さらに
所定の磁極センサー，回路等を配設して、これにより、
アウターロータ型ブラシレスモータが完成する（図示省
略）。回路によりロータ磁極に対応したステータコイル
を適宜励磁しながら所定の回転力が得られる。突極部１
ｄにかしめ部分が存在しないために、各突極部間の透磁
率のばらつきが生じず、磁気バランスがよく、したがっ
てこのモータを回転させると、優れた特性が得られる。

【００１４】上記実施例では１つの溶接位置に対して、
他の２箇所の溶接位置は、その１つの溶接位置に軸対称
な位置に近接する、隣り合う鉄芯スロット部１ｆの位置
に定めたが、上記実施例のように、溝部１ｂ（突極部１
ｄ）の数が３の倍数であるときには、鉄芯の軸心を中心
として１２０°ずつの角度をとった各位置を溶接位置と
してもよい。

【００１５】図２は、溶接位置の他の実施例であり、鉄
芯軸孔１ｃに、３箇所、レーザー溶接１ｈが鉄芯の積層
方向に直線帯状（図示省略）に施されている。溶接歪み
の防止等のために、１箇所は、突極部１ｄの裏面部に設
けてあり、他の２箇所の溶接位置は、その１つの溶接位
置に軸対称な位置に近接する、隣り合う、突極部１ｄの
裏面部に設けてある。この場合においても、隣り合う２
箇所の位置のそれぞれの溶接１ｈの強度を、離れた位置
の溶接１ｈの強度に比して弱くすることが好ましい。前
述したように、レーザー溶接は積層鉄芯を直接加熱して
溶接するものであるために、積層鉄芯の元の形状が維持
され、したがって後述する回転軸が軸孔１ｃに通された
場合においても、回転軸と軸孔１ｃとの間の所定の間隙
量が正しく維持される。

【００１６】図３は、溶接位置のさらに他の実施例であ
り、突極部１ｄに、３箇所、レーザー溶接１ｊが鉄芯の
積層方向に直線帯状（図示省略）に施されている。上記
２つの例と同様に、１箇所は、突極部１ｄの頂部１ｉに
設けてあり、他の２箇所の溶接位置は、その１つの溶接
位置に軸対称な位置に近接する、隣り合う、突極部１ｄ
の頂部１ｉに設けてある。この場合においても積層鉄芯
の元の形状が維持されるために、後述するマグネットロ
ータと積層鉄芯の頂部１ｉとの間の所定の間隙量が正し
く維持される。

【００１７】上記３つの実施例において、それぞれ、溝
部（突極部）の数が偶数のときには、軸対称な２箇所を
溶接位置とすることができ、また溝部（突極部）の数が
４の倍数のときには、軸心を中心として９０°ずつの角
度をとった各位置を溶接位置とすることができる。この
他、溶接箇所数は積層鉄芯の形状に応じて任意に定める
ことが可能である。

【００１８】また、溶接位置は上記３つの実施例におけ
る溶接位置以外にも種々の位置を取ることができ、ま
た、上記３つの実施例における溶接位置等，すなわち、
鉄芯スロット部１ｆ，鉄芯軸孔部１ｃ，突極部頂部１ｉ
等を組み合わせて、溶接位置を定めてもよい。また溶接
形状は、鉄芯の積層方向に直線帯状のみならず、鉄芯の
積層方向に斜めの帯状や、鉄芯の軸孔部１ｃの周面に鉄
芯の積層方向の端から端までを高さとして無端状に施さ
れた波形の帯状等であってもよい。このように溶接形状
は任意に定めることが可能である。

【００１９】なお、上記３つの実施例ではレーザー溶接
を用いたが、電気溶接を用いてもよい。この場合に図１
（ａ）（ｂ）に示した鉄芯スロット部１ｆを溶接位置と
することにより、溶接位置に突出した肉塊が生じても、
溝部の奥部１ｆの位置であるために、コイル巻きの作業
の支障とならず、またコイルを巻いた後は、コイルの奥
に隠れて、モータの回転等に支障を来たさない。なお、
図２の軸孔部１ｃ，図３の突極部の頂部１ｉ等を溶接位
置とする場合には、溶接材として積層鉄芯と同様の透磁
率を有する材料を用い、かつ溶接位置に切欠溝を設けて
おき、この切欠溝内に溶接を施して切欠溝を埋め、これ
により、積層鉄芯の正しい形状と透磁率とを維持するよ
うにしてもよい。

【００２０】本発明は、磁気デイスク駆動用スピンドル
モータ等の，小型で、高性能が要求されるモータに適用
可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、積層鉄芯の各葉を溶接により
互いに接合したために、積層鉄芯のかしめのためのスペ
ースが不要となり、積層鉄芯の小型化，すなわち、モー
タの小型化を図ることが可能となり、また、各突極部間
の透磁率のばらつきをなくすことができ、さらに、金型
の製造コストを下げ、その製造期間を短縮化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層鉄芯の一実施例であり、同図
（ａ）は部分斜視図，同図（ｂ）は平面図である。

【図２】本発明の積層鉄芯の他の実施例の平面図であ
る。

【図３】本発明の積層鉄芯のさらに他の実施例の平面図
である。

【図４】従来の積層鉄芯を示す図であり、同図（ａ）は
平面図，同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 積層鉄芯 １ａ 各葉 １ｇ，１ｈ，１ｊ 溶接箇所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層鉄芯の各葉が溶接により互いに接合
   されていることを特徴とする小型モータ電機子の積層鉄
   芯。