(57)【要約】【課題】環状コアバックと複数の歯極と渡り線係止用突起を有するステータコアに絶縁塗装を確実に施すこと。【解決手段】４枚の金属製コアプレート１１〜１２を積層して形成されているステータコア１０は、環状コアバック１０ａと９個の歯極１０ｂを有する。最上部に積層された金属製コアプレート１２には、略水平係止部を有する渡り線係止用突起１０ｃが環状コアバック１０ａに周方向に等間隔にして形成されている。前記略水平係止部は、環状コアバック１０ａの端面から少なくとも渡り線分の間隔ｄを隔てて且つ環状コアバック１０ａの外周面から突出しないようにして折り曲げられて形成されている。渡り線係止用突起１０ｃには、周方向に延びた離脱防止突部１０ｃａと１０ｃｂが形成されている。そして、離脱防止突部１０ｃａと１０ｃｂの間には、電着塗装の際の空気抜き用切り欠き１０ｃｃが設けられている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の金属製コアプレートを積層して形成された環状コアバックと所定個数の歯極を有するステータコアと、前記コアに巻回されたステータコイルとからなるステータにおいて、前記金属製コアプレートは環状コアバック形成部と前記環状コアバック形成部から径方向内側に延びた所定個数の歯極形成部とを有するものであって、前記金属製コアプレートの少なくとも１枚には前記環状コアバックの端面の幅と略同一で前記端面に対して略水平に折り曲げられた渡り線係止用突起が前記環状コアバックに周方向に等間隔にして形成され、且つ前記渡り線係止用突起の先端部には電着塗装のための空気抜き部が形成されていることを特徴とするステータ。
【請求項２】
前記渡り線係止用突起の先端には電着塗装のための空気抜き部と周方向左右に延びた離脱防止突部とが形成されたものであることを特徴とする請求項１のステータ。
【請求項３】
前記電着塗装のための空気抜き部は切り欠きであることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータ。
【請求項４】
請求項１乃至４のいずれかに記載のステータと、前記ステータが取り付けられたベースプレートと、ロータマグネットを備えたロータと、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構成されたインナーロータ型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型で薄型のインナーロータ型モータに関し、特にステータコイルの渡り線の係止構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、パソコンのハードディスク等の小型化の流れは、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の小型化を促進している。回転型モータには、周知の通り、ステータの半径方向外側にロータが配置されるアウターロータ型とステータの半径方向内側にロータが配置されるインナーロータ型とがある。ところで、インナーロータ型モータでは、ステータコアの歯極に巻回されるコイルに渡り線が必然的に生じる。例えば、第１から第９の９個の歯極を有するステータコアを備えるインナーロータ型三相モータにおいて、Ｕ相のコイルは第１、第４、第７歯極に巻回され、Ｖ相のコイルは第２、第５、第８歯極に巻回され、更にＷ相のコイルは第３、第６、第９歯極に巻回される。即ち、１つの歯極に巻き終わったコイルは、２個の歯極を渡って次の歯極に巻き始められる。この１つの歯極に巻き終わったコイルの終端から次の歯極に巻き始められるコイルの始端までの線が、一般に渡り線と呼ばれるものである。この渡り線を歯極から歯極に直接に渡らせると、巻線作業の邪魔になったり、断線の原因となる等の問題がある。このため、従来から渡り線を歯極と歯極の間の途中で係止することが行われている。
【０００３】
特開平７−７９５５７号公報（特許文献１）と特開２００２−１２５３５４号公報（特許文献２）には、環状コアバック形成部と９個の歯極を有するステータコアであって、複数枚の金属製コアプレートを積層して形成されたステータコアが開示されている。前記金属製コアプレートは、環状コアバック形成部と前記コアバック形成部から径方向内側に延びた９個の歯極形成部とを有する。そして、前記ステータコアの一端面には、ステータコイルの渡り線を係止する９個の係止突起が前記歯極形成部間に対応する位置に形成された合成樹脂製の環状の巻線係止部材が取り付けられている。
【０００４】
ところが、このような合成樹脂製の環状の巻線係止部材を設けると、その分だけステータコアの厚みが増すのでモータの小型化の妨げとなるという問題がある。また、部品点数が増えるので、部品コストの上昇と組み立て作業工程の増加による製造コストの上昇を招くという問題もある。
【０００５】
特開２０００−１０２２０３号公報（特許文献３）には、環状コアバック形成部と９個の歯極を有するステータコアであって、４枚の金属製コアプレートを積層して形成されたステータコアが開示されている。前記金属製コアプレートは、環状コアバック形成部と前記コアバック形成部から径方向内側に延びた９個の歯極形成部とを有する。そして、最上部に積層される金属製コアプレートには、ステータコイルの渡り線を係止する９個の係止突起が前記歯極形成部間に形成されている。前記係止突起は、前記最上部に積層される金属製コアプレートのコアバック形成部から径方向の内側に延びた突起、又は径方向の外側に延びた突起である。これは、合成樹脂製の環状の巻線係止部材を用いない構造である。
【０００６】
しかしながら、最上部に積層される金属製コアプレートに内径側に延びて形成された係止突起は、渡り線が巻線と干渉するため巻線スペースを狭くするという問題がある。また、最上部に積層される金属製コアプレートに外径側に延びて設けられた係止突起は、その分だけステータコアの外径を大きくすることになり、モータの小型化を阻害するという問題がある。
【０００７】
特開２００１−１１９８７１号公報（特許文献４）には、環状コアバック形成部と９個の歯極を有するステータコアであって、４枚の金属製コアプレートを積層して形成されたステータコアが開示されている。前記金属製コアプレートは、環状コアバック形成部と前記コアバック形成部から径方向内側に延びた９個の歯極形成部とを有する。最下部に積層される金属製コアプレートには、９個のリテーナが前記歯極形成部間に形成されている。前記リテーナは、前記最下部に積層される金属製コアプレートのコアバック形成部から径方向の内側に延びた舌状片として形成されている。この舌状片のリテーナの長さは、歯極形成部の長さよりは短いが、ステータコアの厚さよりは長いものである。
【０００８】
この最下部に積層される金属製コアプレートに形成された舌状片のリテーナは、４枚の金属製コアプレートが積層された後に上向きに略９０度折り曲げられ、コアバックの内周面に当接させられる。この後に、リテーナの先端部は更に３０度乃至４０度程度、従ってコアバックの側面に対して６０度乃至５０度になるように折り曲げられる。これによって、積層された複数の金属製コアプレートは相互に結合させられ、ステータコアが完成する。そして、コアバックの側面に対して６０度乃至５０度になるように折り曲げられたリテーナの先端部は、ステータコイルの渡り線の係止部となる。これも、合成樹脂製の環状の巻線係止部材を用いない構造である。そして、この渡り線係止構造は、カシメや溶接によって積層されたコアプレート同士を結合する必要がないことを特徴とするものである。
【０００９】
しかしながら、渡り線の係止部となる前記リテーナで積層されたコアプレート同士を結合する構造は、均一で強固な結合を行うことが難しいという問題がある。また、コアバックで強固な結合を行うと、その反動でコアプレートの歯極形成、特にその先端に隙間を生じさせ、ブラスト処理の際等に異物が挟まるなどの問題がある。
【００１０】
そこで、本願出願人は、上述した数々の問題を解決するステータコアを開発した。即ち、図８を参照して説明すれば、複数枚の金属製コアプレートを積層して形成された環状コアバック１０ａと所定個数の歯極１０ｂを有するステータコア１０と、歯極１０ｂに巻回されるステータコイルとからなるステータにおいて、前記金属製コアプレートは環状コアバック形成部と前記コアバック形成部から径方向内側に延びた所定個数の歯極形成部とを有するものであって、前記金属製コアプレートの少なくとも１枚には前記環状コアバック１０ａの端面から少なくとも渡り線分の間隔を隔てて且つその先端が環状コアバック１０ａの外周面を超えないようにして折り曲げられた略水平係止部を有する渡り線係止用突起１０ｃが環状コアバック１０ａに周方向に等間隔に形成されていることを特徴とするステータを開発した。ところが、直径が１ｃｍ程度又はそれ以下の超小型モータに用いられるステータコアにおいて、渡り線係止用突起を形成すると、前記渡り線係止用突起の略水平係止部の下面と環状コアバック１０ａの対応する表面との間の渡り線係止用空間は微小な隙間であるため、この隙間に十分な絶縁塗装を施すことが極めて困難であることが判明した。
【００１１】
【特許文献１】
特開平７−７９５５７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２５３５４号公報
【特許文献３】
特開２００１−１１９８７１号公報
【特許文献４】
特開２０００−１０２２０３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする第１の課題は、複数枚の金属製コアプレートを積層したステータコアであって、環状コアバックと複数の歯極と渡り線係止用突起を有するステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとから構成されたステータにおいて、前記ステータコアに絶縁塗装を確実に施すことである。
【００１３】
本発明が解決しようとする第２の課題は、複数枚の金属製コアプレートを積層したステータコアであって、環状コアバックと複数の歯極と渡り線係止用突起を有するステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとから構成されたステータを備えたインナーロータ型モータにおいて、前記ステータコイルに絶縁不良を発生させないようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の課題を解決するステータは、複数枚の金属製コアプレートを積層して形成された環状コアバックと所定個数の歯極を有するステータコアと、前記ステータコアに巻回されたステータコイルとからなるステータにおいて、前記金属製コアプレートは環状コアバック形成部と前記環状コアバック形成部から径方向内側に延びた所定個数の歯極形成部とを有するものであって、前記金属製コアプレートの少なくとも１枚には前記環状コアバックの端面の幅と略同一で前記端面に対して略水平に折り曲げられた渡り線係止用突起が前記環状コアバックに周方向に等間隔にして形成され、且つ前記渡り線係止用突起の先端部には電着塗装のための空気抜き部が形成されていることを特徴とするものである。ここに、前記歯極の数である所定個数とは、代表的には９個又は１２個である。
【００１５】
なお、前記渡り線係止用突起部の先端部には周方向に延びた離脱防止突部が形成されているが、この離脱防止突部は周方向左右に延びたものであることが望ましい。そして、電着塗装のための空気抜き部は周方向左右に延びた離脱防止凸部の間に設けられることが望ましい。電着塗装のための空気抜き部は、貫通穴でもよいが、切り欠きが望ましい。
【００１６】
上記第２の課題を解決するステータコアは、上述の特徴を備えたステータと、前記ステータが取りつけられたベースプレートと、ロータマグネットを備えたロータと、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構成されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るインナーロータ型モータの一実施形態は、図１の断面図に示す如く、動圧軸受によって、ロータがステータに回転自在に支持されたものである。前記動圧軸受は、回転軸受部材であるフランジ付シャフト１と固定軸受部材である段付スリーブ２と環状蓋部材であるスラスト押え板３と、これら部材によって形成された微小隙間に封入された潤滑油とから構成されている。フランジ付シャフト１は、円柱部と環状フランジ部が一体に形成された部材である。前記円柱部の下側の外周面にはラジアル動圧発生溝が形成されている。前記環状フランジ部の上面と下面にはスラスト動圧発生溝が夫々形成されている。段付スリーブ２は、下側に有底の小径円筒部を上側に大径円筒部を有する。上側の大径円筒部は開口部を有し、前記開口部はスラスト押え板３によって封止される。この動圧軸受は、フランジ付シャフト１がスリーブ２内で回転すると、ラジアル動圧とスラスト動圧を発生する。前記ラジアル動圧は、フランジ付シャフト１の円柱部の外周面と段付スリーブ２の小径円筒部の内周面との間のラジアル隙間に発生する。また、前記スラスト動圧は、フランジ付シャフト１の円環状フランジ部の上面とスラスト押え板３の下面との間の第１スラスト隙間と、フランジ付シャフト１の円環状フランジ部の下面と段付スリーブ２の大径円筒部の環状段部との間の第２スラスト隙間とに発生する。なお、スリーブ２は、ベースプレート７の取り付け穴に嵌め込まれ、接着材で固着されている。
【００１８】
前記ロータは、シャフト１に固着されたカップ状ハブ４とロータマグネット５とから構成されている。カップ状ハブ４はシャフト１に同軸にして固着されており、リング状ロータマグネット５はカップ状ハブ４のスカート部の外周面に取り付けられている。
【００１９】
前記ステータは、ステータコア１０に巻回されたステータコイル６を含む。インナーロータ型モータであるので、ステータコイル６はロータマグネット５を取り囲むようにして配置されている。即ち、ステータコア１０は、その外周部をベース７に固着され、その内周面はロータマグネット５の外周面に近接して対向配置されている。磁気シール部材８は、ベースプレート７に取り付けられている。
【００２０】
ステータコア１０は、図２の平面図に示す如く、環状コアバック１０ａと、９個の歯極１０ｂと、９個の渡り線係止用突起１０ｃを有する。ステータコア１０は、モータの断面図である図１に示す如く、４枚の金属製コアプレートを積層して形成されている。３枚の金属製コアプレート１１は、図３の平面図に示す如く、環状コアバック形成部１１ａと、環状コアバック形成部１１ａから径方向内側に延びた９個の歯極形成部１１ｂを有する。最上位に積層される金属製コアプレート１２は、図４の平面図に示す如く、環状コアバック形成部１２ａと、環状コアバック形成部１２ａから径方向内側に延びた９個の歯極形成部１２ｂと、環状コアバック形成部１２ａから径方向内側に延びた９個の渡り線係止用突起形成部１２ｃを有する。
【００２１】
渡り線係止用突起形成部１２ｃは、図４の平面図に示す如く、歯極形成部１２ｂよりも短いがそれよりは幅広の舌状片である。そして、渡り線係止用突起形成部１２ｃの先端には周方向左右に延びた突出部１２ｃａと１２ｃｂと切り欠き１２ｃｃが形成されている。突出部１２ｃａと１２ｃｂ及び切り欠き１２ｃｃは、渡り線係止用突起形成部１２ｃが折り曲げられて渡り線係止用突起１０ｃを形成したとき、図６の部分拡大平面図に示す如く、離脱防止突部１０ｃａと１０ｃｂ及び空気抜き部１０ｃｃとなる。
【００２２】
渡り線係止用突起形成部１２ｃは折り曲げられて、渡り線係止用突起１０ｃを形成する。即ち、渡り線係止用突起１０ｃは、図５の部分拡大断面図に示す如く、ステータコア１０のコアバック部１０ａの幅Ｄよりも短い略水平係止部を有する。前記略水平係止部は、コアバック１０ｂの端面から少なくとも渡り線分の間隔ｄだけ離れて形成されている。従って、渡り線の係止スペースが十分に確保されている。渡り線の係止を容易にするために、前記略水平係止部の先端は水平よりは上向きに多少傾斜した方がよい。また、渡り線係止用突起１０ｃの略水平係止部は、その先端がコア１０の環状コアバック１０ａの外周面を超えないようにして形成されている。従って、渡り線係止用突起１０ｃを金属製コアプレート１２に設けても、ステータコア１０のサイズの小型化を阻害することがない。なお、積層された４枚の金属製コアプレート１１、１２は、歯極形成部に設けられたカシメ用凹部１１ｄ、１２ｄによって相互に結合されている。積層された金属製コアプレートは、カシメでなく溶接によって結合されてもよい。
【００２３】
このようにして形成されたステータコアは、電着による絶縁塗装が表面に施される。即ち、複数の金属製コアプレート１１〜１２を積層し且つカシメ等により結合したステータコア体を電着塗装液槽に浸し、表面に２０〜１００μ程度の絶縁膜を形成し、絶縁塗装を行う。ところで、前記ステータコア体を電着塗装液槽に浸したときに、渡り線係止用突起１０ｃの略水平係止部と環状コアバック１０ａとの表面に形成されている微小な隙間に空気が溜まっている場合がある。しかしながら、この空気は渡り線係止用突起１０ｃに形成された空気抜き部１０ｃｃから外に抜け出すので、この部分が不完全な電着塗装となることはない。
【００２４】
以上、４枚の金属製コアプレートを積層して形成したステータコア１０であって、環状コアバック１０ａに渡り線係止用突起を周方向に等間隔に設けたステータコア１０において、最上部に積層される金属製コアプレート１２に渡り線係止用突起形成部を設けた実施形態を詳細に説明した。しかしながら、渡り線係止用突起形成部は、最下部に積層される金属製コアプレートに設けてもよいし、中間に積層される金属製コアプレートに設けてもよいことは勿論である。また、１枚でなく、３枚の金属製コアプレートに渡り線係止用突起形成部を設け、環状コアバック１０ａに渡り線係止用突起を周方向に等間隔に設けることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、複数枚の金属製コアプレートを積層して形成したステータコアにステータコイルを巻回して構成したインナーロータ型モータのステータにおいて、ステータコアの小型化を阻害しないようにし、且つ渡り線係止スペースを十分に確保できる渡り線係止用突起を前記金属製コアプレートの少なくとも１枚に形成することが可能になると共に、渡り線係止用突起と環状コアバックの表面との間に形成された微小な隙間にも絶縁不良を生じないような電着塗装ができるようになった。従って、ステータコアの絶縁塗装が原因で本発明に係るインナーロータ型モータに絶縁不良が生じることはなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインナーロータ型モータの一実施形態の断面図である。
【図２】本発明に係るステータコアの平面図である。
【図３】渡り線係止用突起形成部を有しない金属製コアプレートの平面図である。
【図４】渡り線係止用突起形成部を有する金属製コアプレートの平面図である。
【図５】本発明に係るステータコアのコアバックの部分拡大断面図である。
【図６】本発明に係るステータコアの部分拡大平面図である。
【図７】本発明に係るステータコアの歯極の部分拡大断面図である。
【図８】開発中のステータコアの平面図である。
【符号の説明】
１  フランジ付シャフト
２  段付スリーブ
３  スラスト押え板
４  カップ状ハブ
５  ロータマグネット
６  ステータコイル
７  ベースプレート
８  磁気シールド部材
１０  ステータコア
１０ａ  環状コアバック
１０ｂ  歯極
１０ｃ  渡り線係止用突起
１０ｃａ、１０ｃｂ  離脱防止突部
１０ｃｃ  空気抜き部
１１  渡り線係止用突起形成部を有しない金属製コアプレート
１１ａ  環状コアバック形成部
１１ｂ  歯極形成部
１２  渡り線係止用突起形成部を有する金属製コアプレート
１２ａ  環状コアバック形成部
１２ｂ  歯極形成部
１２ｃ  渡り線係止用突起形成部
１２ｃａ、１２ｃｂ  離脱防止突部形成部
１２ｃｃ  空気抜き用切り欠き
１２ｄ  カシメ用凹部
【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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