(57)【要約】【課題】ロータはステータの内径側と外径側の両方の２箇所に配設して大きな出力トルクを得るようにすると共に、空芯コイルでなく巻線された積層鉄芯を磁極とし、所定の数だけ同心円状に等配分した状態で環状の樹脂モールド化構造として形成してモータの効率の向上および作業性の向上を意図した小型モータおよび小型モータのステータの製造方法を提供すること。【解決手段】ステータ６を設けた中心軸１を有する固定側Ａに対し、前記ステータ６と相対向して設けられて中心軸１を中心にして回転する回転側Ｂより成る小型モータＭであって、固定側Ａに設けた前記ステータ６に対して、このステータ６を挟んで回転側Ｂに前記ステータ６の内径側と外径側の双方に永久磁石のロータ１１，１２を配設して成ることを特徴とする小型モータ。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータを設けた中心軸を有する固定側に対し、前記ステータと相対向して設けられて中心軸を中心にして回転する回転側より成る小型モータであって、固定側に設けた前記ステータに対して、このステータを挟んで回転側に前記ステータの内径側と外径側の双方に永久磁石のロータを配設して成ることを特徴とする小型モータ。
【請求項２】
外周にシャフト部を固着した中心軸を備えた固定側に対し、ハブの内周壁にスラスト上軸受およびスラスト下軸受並びに両上下軸受で挟持されるスリーブを配設し、前記中心軸のシャフト部の上下面および外周面と回転自在に配設して回転側とする共に、前記固定側の基板上に設けたステータに対して回転側のハブの外周で前記ステータを挟んで内径側と外径側との二箇所に永久磁石より成る二つのロータを配設して成ることを特徴とする小型モータ。
【請求項３】
ステータは、夫々独立して積層した積層磁極体を同心環状に配し、かつ、各積層磁極体に電磁コイルを必要数捲装した多数の磁極部とし、隣り合う磁極部間は、互いに離開して外径側および内径側にスロットオープンを形成して内外の磁極端を残して全体に樹脂モールドを施して成ることを特徴とする請求項１または２記載の小型モータ。
【請求項４】
ステータを設けた中心軸を備えた固定側に対し、前記ステータと対向して配設されるロータを備えた回転側より成る小型モータに用いるステータであって、外周に多数のスロットオープンを形成し、内周を連続部とした磁極部を極数に応じた数だけ同心環状に配した多数の鉄芯を積層して多数の積層磁極体を有する環状のステータ素体を形成し、ついで電磁コイルを各積層磁極体のコイル巻線部に捲装して磁極部とした後、外側の磁極端を残して全体を合成樹脂で環状にモールド成形して各磁極部に捲装した電磁コイルを樹脂モールドで被覆すると共に、内周壁部の樹脂モールドおよび連続部を切削して各磁極部の内側の磁極端を露呈させて内層にスロットオープンとして得るようにして成ることを特徴とする小型モータのステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば小型ＨＤＤ等に使用される小型モータおよび小型モータのステータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の小型軸受モータは、一般にロータは、ステータの内径側か外径側のいずれかであり、またステータの構造は、空芯コイルを樹脂モールドしたもの、或いは電磁コイルで巻線された積層磁極体を所定の数だけ同心円状に等配分したものである（例えば、特許文献１、および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１３００７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７０６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ロータがステータの内径側か外径側のいずれか一方に設ける場合は、大きなトルクが得られないという問題があり、また空芯コイルを樹脂モールドしたものでは、モータの効率が悪く、また巻線された積層磁極部を所定の数だけ等配分したものはきわめて作業性が悪いという不都合があった。
【０００５】
この発明は叙上の点に着目して成されたもので、ロータはステータの内径側と外径側の両方の２箇所に配設して大きな出力トルクを得るようにすると共に、空芯コイルでなく巻線された積層磁極部を磁極部とし、所定の数だけ同心円状に等配分した状態で環状の樹脂モールド構造として形成してモータの効率の向上および作業性の向上を意図した小型モータおよび小型モータのステータの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えることにより上記課題を解決するものである。
【０００７】
（１）ステータを設けた中心軸を有する固定側に対し、前記ステータと相対向して設けられて中心軸を中心にして回転する回転側より成る小型モータであって、固定側に設けた前記ステータに対して、このステータを挟んで回転側に前記ステータの内径側と外径側の双方に永久磁石のロータを配設して成ることを特徴とする小型モータ。
【０００８】
（２）外周にシャフト部を固着した中心軸を備えた固定側に対し、ハブの内周壁にスラスト上軸受およびスラスト下軸受並びに両上下軸受で挟持されるスリーブを配設し、前記中心軸のシャフト部の上下面および外周面と回転自在に配設して回転側とする共に、前記固定側の基板上に設けたステータに対して回転側のハブの外周で前記ステータを挟んで内径側と外径側との二箇所に永久磁石より成る二つのロータを配設して成ることを特徴とする小型モータ。
【０００９】
（３）ステータは、夫々独立して積層した積層磁極体を同心環状に配し、かつ、各積層磁極体に電磁コイルを必要数捲装した多数の磁極部とし、隣り合う磁極部間は、互いに離開して外径側および内径側にスロットオープンを形成して内外の磁極端を残して全体に樹脂モールドを施して成ることを特徴とする前記（１）または（２）記載の小型モータ。
【００１０】
（４）ステータを設けた中心軸を備えた固定側に対し、前記ステータと対向して配設されるロータを備えた回転側より成る小型モータに用いるステータであって、外周に多数のスロットオープンを形成し、内周を連続部とした磁極部を極数に応じた数だけ同心環状に配した多数の鉄芯を積層して多数の積層磁極体を有する環状のステータ素体を形成し、ついで電磁コイルを各積層磁極体のコイル巻線部に捲装して磁極部とした後、外側の磁極端を残して全体を合成樹脂で環状にモールド成形して各磁極部に捲装した電磁コイルを樹脂モールドで被覆すると共に、内周壁部の樹脂モールドおよび連続部を切削して各磁極部の内側の磁極端を露呈させて内層にスロットオープンとして得るようにして成ることを特徴とする小型モータのステータの製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施の形態を動圧軸受とした場合の小型モータについて説明する。
【００１２】
まず、図１について説明する。
【００１３】
１は、中央部分に筒状のシャフト部２を固着した中心軸、３は、所望の基板を示し、各種電子機器の筐体の一部としても形成できる。４は前記中心軸１の下端を挿通固着できる基板３の挿込孔で、一部隆起させた隆起部３ａに穿たれており、図示では中心軸１の下端をスペーサ５と共にカシメ止め１ａで起立固定させているが、ビスなど他の手段で起立固定させることができる。６は、詳細は後述する環状のステータを示し、基板３上の必要箇所に固定させてある。
【００１４】
以上の構成は、所謂、小型モータＭの固定側Ａに相当する。
【００１５】
この固定側Ａに対し、回転側Ｂは以下の構成を備える。
【００１６】
７はハブを示し、中央内周壁には頂部７ａを残し、スラスト上軸受８、管状のスリーブ９、スラスト下軸受１０を固着させて前記中心軸１のシャフト２の上面、外周および下面を抱持できるもので、その際、必要な潤滑性を保持するため作動油を注入すると共に、ハブ７の内周壁の下端部７ｂを内側に曲折して係止している。なお、スラスト上軸受８、スリーブ９、スラスト下軸受１０と、シャフト２の上下両面および外周面のいずれか一方または両面には、ヘリングボーン溝のような回転時における動圧発生機能を持たせる（図示せず）。
【００１７】
１１は、ハブ７の外周で固着される、前記ステータ６の内径側に添ってこのステータ６と相対向する内側の多数の必要な極性を備えた永久磁石より成るロータ、１２は同じくハブ７の内壁で固着される前記ステータ６の外径側に沿って、このステータ６と相対向する前記ロータ１１と同様に多数の極性を有する永久磁石より成る外側のロータを示し、したがって、内側のロータ１１と外側のロータ１２の磁石の極数を同じにしてある。１３は、ハブ７の最外周に設けた他の部材などの支持部である。
【００１８】
叙上の構成に成るので、固定側Ａのステータ６の１個に対し、回転側Ｂのロータ１１，１２はステータ６の内径側と外径側の両方に２つ配設されているので、ブラッシュレスの小型モータＭに形成しても大きなトルク（出力）が得られる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では動圧軸受の小型モータ構成を示しているが、それ以外の、例えば玉軸受あるいはすべり軸受、静圧軸受といった構造にも全く同様に実施できる。
【００２０】
つぎに、図２ないし図８に基づいて小型モータＭのステータ６の製造方法についてその一実施の形態を説明する。
【００２１】
まず、始めに外周にスロットオープン２０したロータの磁極数に見合った所定の数と、コイル巻線部２１を有する磁極部２２を同心環状に配し、内周は連続部αとした同形の多数の鉄芯２３を積層して９個の積層磁極体２８を備えたステータ素体６ａを作る（図２，図３参照）。
【００２２】
つぎに、各コイル巻線部２１には図４および図５に示すように電磁コイル２４を必要回数、捲回方向など、求める小型モータＭに必要な条件の下に捲装する。
【００２３】
なお、図示の電磁コイル２４は、各巻線部２１に三相の巻線Ｗ，Ｖ，およびＵを必要回数捲装される。ところで、巻線以外の配線の一部が図５では積層磁極体２８の外方に突出して示されているが、これは構成を分り易く示しただけで、実際には積層磁極体２８の外側より突出することなく、内側に整然と配線されており、各巻線Ｗ，Ｖ，およびＵの巻き始め（Ｗｓ），（Ｖｓ），および（Ｕｓ）を互いに一つに結線してコム端子（ＣＯＭ）とすると共に、各巻き終りの端子Ｗｅ，ＶｅおよびＵｅと共に４個の端子を外部に導出させて、所望の合成樹脂モールディングが行われる。
【００２４】
この合成樹脂によるモールド加工は、例えば、金型内に多数配設して多数個取りの射出成形方法などで実施することができ、図６の内外に示される２本の成形線Ｋまで合成樹脂を被覆することにより、図６および図７に示すようにコイル巻線部２１に捲装された電磁コイル２４は完全に合成樹脂による樹脂モールド２５で被覆させて了うことが可能となる。
【００２５】
しかし乍ら、この樹脂モールド２５によるステータ素体６ｂは外径側にはスロットオープン２０が形成されて磁極端２７が露出して形成されていても内径側にはスロットオープンは形成されおらず、連続部αはそのままであるため、最後に内径を拡大して図６および図７の半径γの切削刃（図示せず）を用いて、１点鎖線部ｌに沿って内層の樹脂モールド２５の一部と共に連続部αを切削し、これによって内径側にも図２および図６に示すようにスロットオープン２６を形成でき、かつ磁極端２７を露出させて、ここに求めるステータ６を得ることができるものである。なお、成形性の精度を上げるために図示しないが外径も僅かに切削することもある。
【００２６】
ところで、鉄芯２３において、電磁コイル２４のコイル巻線部２１に相当する各積層磁極体２８では、完全に樹脂モールド２５で被覆されているが、各積層磁極体２８の内径側および外径側ではそれぞれスロットオープン２０，２６を形成して積層構造を露出させて内外の磁極端２７，２７により電磁コイル２４の磁力効果を有効に働かせることができる。
【００２７】
なお、得られるステータ６には、ＣＯＭ，Ｗｅ，ＶｅおよびＵｅは既存のＦＰＣ線（フレキシブルプリントサーキット）２９として導出される。
【００２８】
叙上の製造方法によって、ステータ６は、電磁コイル２４が捲装され、かつ夫々独立して積層した積層磁極体２８を備え、隣り合う磁極部２２間は、互いに離開して外径側および内径側にスロットオープン２０，２６を形成して内外の磁極端２７，２７を除いて、他の全部を樹脂モールド２５に形成してあるので、きわめて効率の高い小型モータＭを得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、各種小型モータにあって、ステータの外径側および内径側の両方にロータを設けてあるので、回転トルクをきわめて大きく得られると共に、ステータは、極数の大小に拘らず、その外径側、内径側にはスロットオープンを形成し、かつ磁極部の外径側および内径側の磁極端を残し、他の全体を樹脂モールドしてあるので、ステータの内径側や外径側のいずれか一方だけでも、また内径側や外径側のいずれかの両方でもロータを配設して使用に供し得られると共に、モータの大小に拘らずステータの製造方法も能率的になし得るなどその用途はきわめて大きいと認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る小型モータを軸受構造に用いた場合を示す全体の縦断面側面図で、可成り誇張して示した
【図２】ステータの製造工程を示し、ステータ素体の平面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】図３に電磁コイルを模式的に捲装した状態の平面図で、３相の電磁コイルの始端と終端を外部に導出させた状態で示している。
【図５】図４の３相の電磁コイルの始端を結線して、ＣＯＭとすると共に、それぞれの終端を隣り合う磁極間に配設した状態の樹脂モールド前の模式的に示した平面図
【図６】図５に樹脂モールド加工を施した状態の平面図
【図７】図６の縦断側面図
【図８】完成した状態のステータの模式的縦断側面図
【符号の説明】
１  シャフト部２を有する中心軸
６  ステータ
６ａ，６ｂ  ステータ素体
７  ハブ
１１  内側のロータ
１２  外側のロータ
Ａ  固定側
Ｂ  回転側
α  連続部
Ｍ  小型モータ
ｌ  カット線
Ｋ  ２本の成形線
２０，２６  スロットオープン
２１  コイル巻線部
２２  磁極部
２３  鉄芯
２４  電磁コイル
２５  樹脂モールド
２７  磁極端
２８  積層磁極体
２９  ＦＰＣ
【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】
2004312923.tif 000008
【図７】
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【図８】
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