(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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