(57)【要約】  【課題】渦電流損失の発生を抑えるとともにモ−タの薄型化を図る。  【解決手段】ロ−タ７側のマグネット５と対向するようにフランジ１上に配設された複数個の駆動コイル８，８，…と前記フランジ１との間に、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む素材をマグネット５の形状に対応した環状に圧縮成型した成型コア１０を設けることにより、渦電流損失の発生を抑えるとともにモ−タの薄型化を図る。【選択図】図１
2005130647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジに回転可能に支持されたシャフトと、前記フランジにほぼ平行するように前記シャフトに固定されたヨ−ク板と、該ヨ−ク板における前記フランジとの対向面に固着され、前記シャフトの中心軸を中心とした円周の方向にＮ、Ｓ交互に多極着磁された環状のマグネットと、該マグネットと対向するように前記フランジ上に配設され、当該マグネットを駆動する複数個の偏平状の駆動コイルとを備えたフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造であって、
前記複数個の駆動コイルと前記フランジとの間に、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む素材を前記マグネットの形状に対応した環状に圧縮成型した成型コアを設けてなることを特徴とするフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造。
【請求項２】
上記複数個の駆動コイルは、相隣る前記駆動コイル同士が部分的に重ね合わされて環状に連設してなることを特徴とする請求項１記載のフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造に関するものであり、特に、渦電流損失の発生を抑えるとともにモ−タの薄型化を図ることが可能なフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＤＶＤ等の光関連機器やＤＤＳ等の磁気ディスク機器に使用されるブラシレスモ−タの従来技術として、例えば次のような構造のものが知られている。この従来技術は、ハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、該シャフトに固定された磁性体のヨ−ク板と、該ヨ−ク板の一方の面に設けられた多極着磁されたマグネットと、該マグネットと空間を隔てて対向し前記シャフトに固定された磁性体のバックヨ−ク板と、前記マグネットと前記バックヨ−ク板間の空隙部に配置されるように前記ハウジングに固定され補強板部材により複数の駆動コイルを支持させたステ−タ部とを備えて構成されている。そして、前記マグネットと前記バックヨ−ク板との間に相対運動が生じないバックヨ−ク回転型として前記バックヨ−ク板内に渦電流が生じないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ブラシレスモ−タの他の従来技術として、例えば次のような構造のものが知られている。この従来技術は、シャフトに固定されたヨ−クと、該ヨ−クの一方の面に設けられた環状のマグネットと、該マグネットと空間を隔てて対向し前記シャフトに固定された対向ヨ−ク（前記バックヨ−ク板に相当）とでシャフトと一体となって回転する回転部が構成されている。一方、前記マグネットと前記対向ヨ−ク間の空隙部に位置する偏平状の駆動コイルと、該駆動コイルと一体に成型され前記シャフトを回転可能に支持するための軸受とで固定駆動部が構成されている。この従来技術においても、前記と同様に、前記マグネットとバックヨ−ク板との間に相対運動が生じないバックヨ−ク回転型としてバックヨ−ク板内に渦電流が生じない構成としている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−９８８４２号公報（第３頁、図１）。
【特許文献２】特開平８−１１６６５３号公報（第２〜３頁、図２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１および特許文献２に記載の両従来技術は、駆動コイルを固定状態に支持する構成に違いはあるものの、両者ともにマグネットとバックヨ−ク板との間に相対運動が生じないバックヨ−ク回転型としてバックヨ−ク板内に渦電流が生じない構成としている。しかしながら、このバックヨ−ク回転型の構成においては、バックヨ−ク板と駆動コイルを備えたステ−タ部との間に必ず空隙が存在し、この空隙がモ−タの薄型化を図る上で妨げとなってしまう。
【０００５】
これに対し、ハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、該シャフトに固定されたヨ−ク板と、該ヨ−ク板の一方の面に設けられ多極着磁されたマグネットと、該マグネットと空間を隔てて対向し前記ハウジング側に固定されたバックヨ−ク板と、該バックヨ−ク板における前記マグネットとの対向面に設けられた複数の駆動コイルとを備え、バックヨ−ク非回転型の構成としたブラシレスモ−タが考えられている。このバックヨ−ク非回転型の構成においては、バックヨ−ク板と駆動コイルとの間に空隙が無くなる分だけ薄型化を図ることができる。しかし、このバックヨ−ク非回転型のブラシレスモ−タにおいては、回転数の低い領域での使用は特性上問題はないが、回転数の高い領域での使用ではバックヨ−ク板内に渦電流が発生し、回転を抑制する力が働いてモ−タ特性に悪影響を与えてしまう。
【０００６】
このように、従来のブラシレスモ−タにおいて、渦電流を抑制可能とした構成と、薄型化を図り得る構成とは相反する関係にある。
【０００７】
そこで、渦電流損失の発生を抑えるとともにモ−タの薄型化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、フランジに回転可能に支持されたシャフトと、前記フランジにほぼ平行するように前記シャフトに固定されたヨ−ク板と、該ヨ−ク板における前記フランジとの対向面に固着され、前記シャフトの中心軸を中心とした円周の方向にＮ、Ｓ交互に多極着磁された環状のマグネットと、該マグネットと対向するように前記フランジ上に配設され、当該マグネットを駆動する複数個の偏平状の駆動コイルとを備えたフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造であって、前記複数個の駆動コイルと前記フランジとの間に、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む素材を前記マグネットの形状に対応した環状に圧縮成型した成型コアを設けてなるフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造を提供する。
【０００９】
この構成によれば、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む成型コアは磁性体としての特性を持っているので、ロ−タ側のマグネットから発生する磁束の通る磁路の一部となる。このため、回転駆動されるマグネットとフランジに固定されている成型コアとの間の相対運動により、成型コア内の磁束密度が変化して渦電流の発生傾向が生じる。しかし、磁性粉は絶縁被膜で覆われているので、成型コアは電気的には絶縁性を持っている。このため、成型コア内に電流は流れず渦電流の発生が抑えられる。また、渦電流の発生が抑えられることから、バックヨ−ク（上記ステ−タ構造におけるフランジに相当）回転型として、機構的に上記相対運動を防ぐ必要がない。このため、バックヨ−クを駆動コイル取付け体から浮かした構造とする必要がなく、バックヨ−クと駆動コイル取付け体間の空隙が不要となる分だけ薄型化を図ることが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記複数個の駆動コイルは、相隣る前記駆動コイル同士が部分的に重ね合わされて環状に連設してなる請求項１記載のフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造を提供する。
【００１１】
この構成によれば、多数個の駆動コイルを密に配置することができて、渦電流損の抑制作用とあいまって高効率化、高速化等とともにジッターが抑えられて特性向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明は、複数個の駆動コイルとフランジとの間に、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む素材をマグネットの形状に対応した環状に圧縮成型した成型コアを設けたので、成型コアは電気的には絶縁性を持っていることから、成型コア内にはマグネットと成型コア間の相対運動に起因する渦電流は殆ど流れない。このため、渦電流損失の発生を抑えることができる。また、渦電流の発生が抑えられることから、バックヨ−ク（上記フランジに相当）回転型として、機構的に上記相対運動を防ぐ必要がない。したがって、バックヨ−クを駆動コイル取付け体から浮かした構造とする必要がなく、バックヨ−クと駆動コイル取付け体間に空隙が無くなる分だけモ−タの薄型化を図ることができるという利点がある。
【００１３】
請求項２記載の発明は、上記複数個の駆動コイルは、相隣る前記駆動コイル同士が部分的に重ね合わされて環状に連設したので、上記請求項１記載の発明の効果に加えてさらに、多数個の駆動コイルを密に配置することができて、高効率化、高速化等とともにジッターが抑えらて特性向上を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
渦電流損失の発生を抑えるとともにモ−タの薄型化を図るという目的を、ロ−タ側の環状のマグネットと対向するように配設された複数個の偏平状の駆動コイルとフランジとの間に、絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む素材を前記マグネットの形状に対応した環状に圧縮成型した成型コアを設けることにより実現した。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施例１を図面に従って詳述する。図１は、フラットタイプブラシレスモ−タの縦断面図、図２は、フランジの平面図、図３は、マグネットの平面図、図４は、図３中のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は、ロ−タ部の縦断面図、図６および図７は、駆動コイルの平面図および正面図、図８および図９は、端子板の平面図および正面図、図１０および図１１は、成型コアの平面図および正面図である。
【００１６】
まず、本実施例に係るフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造の構成を説明する。図１および図２に示すように、フランジ１のほぼ中心部に設けられた軸受２にシャフト３が回転可能に支持され、該シャフト３の上部位置に、前記フランジ１にほぼ平行するように円板状のヨ−ク板４が固定されている。該ヨ−ク板４における前記フランジ１との対向面には、前記シャフト３の中心軸を環中心とした環状のマグネット５が固着されている。図３および図４に示すように、該マグネット５は、円周の方向にＮ、Ｓ交互に多極着磁されている。また、前記ヨ−ク板４の上面側中央部には、光ディスク等を保持するためのディスクホルダ６が設けられている。図５に示すように、上記のシャフト３、ヨ−ク板４およびマグネット５によりロ−タ部７が構成されている。
【００１７】
一方、前記フランジ１の上面における前記環状のマグネット５と対向する部位には、該マグネット５を駆動するための複数個の偏平状の駆動コイル８，８，…が配設されている。図６および図７に示すように、該複数個（図では１８個）の駆動コイル８，８，…は、相隣る駆動コイル８，８同士が部分的に重ね合わされて環状に連設されている。また、前記フランジ１の上面には、図８および図９に示すように、複数個の駆動コイル８，８，…の環状連設体よりも一回り大きい環状の端子板９が、その複数個の駆動コイル８，８，…を取り囲むように固着され、各駆動コイル８，８，…の端末が、それぞれ端子板９に接続されて、当該各駆動コイル８，８，…に通電が行われるように構成されている。
【００１８】
そして、前記複数個の駆動コイル８，８，…と前記フランジ１との間に、環状の成型コア１０が、配置されている。環状の成型コア１０は、絶縁被膜で覆われた磁性粉を前記環状のマグネット５の形状に対応した環状に圧縮成型した後、熱処理を施したものであり、磁性体としての特性を有しているが、電気的には絶縁性を有している。図１に示すように、上記のフランジ１、複数個の駆動コイル８，８，…、環状の端子板９および環状の成型コア１０によりステ−タ部１１が構成されている。
【００１９】
次に、上述のように構成されたフラットタイプブラシレスモ−タのステ−タ構造の作用および効果を、図１２の（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図１２（ａ）は、本実施例の作用を説明するための図、図１２（ｂ）は、比較例としての従来例の作用を説明するための図であり、従来例としてのバックヨ−ク非回転型のブラシレスモ−タでは、駆動コイル８がバックヨ−ク板１２上に直接固着されている。
【００２０】
本実施例に係るステ−タ構造における絶縁被膜で覆われた磁性粉を含む成型コア１０は、磁性体としての特性を持っているので、ロ−タ側のマグネット５から発生する磁束の通る磁路の一部となる。このため、図１２（ａ）に示すように、マグネット５から発生する磁束φは、駆動コイル８を通過し、成型コア１０を通って再び駆動コイル８を通過し、マグネット５に戻る。このような磁路が形成されている状態で、複数個の駆動コイル８，８，…に通電されて回転磁界が発生し、マグネット５が駆動されてロ−タ部７が回転すると、回転するマグネット５とフランジ１上に固定されている成型コア１０との間の相対運動により、成型コア１０内の磁束密度が変化して渦電流の発生傾向が生じる。しかし、成型コア１０は電気的には絶縁性を持っているので、成型コア１０内に電流は流れず渦電流の発生が抑えられて、渦電流損が生じない。この渦電流損の抑制作用は、回転数の高い領域での使用においても同様に生じる。なお、このとき、成型コア１０を形成している個々の磁性粉内には、ミクロな渦電流が生じていると考えられるが、このミクロな渦電流は、成型コア１０としての渦電流の抑制には影響しない。
【００２１】
これに対し、図１２（ｂ）に示す比較例では、マグネット５から発生する磁束φは、駆動コイル８を通過し、バックヨ−ク板１２を通って再び駆動コイル８を通過し、マグネット５に戻るという磁路が形成される。このため、ロ−タ部が回転すると、回転するマグネット５と固定状態のバックヨ−ク板１２との間の相対運動により、バックヨ−ク板１２内の磁束密度が変化して渦電流ｅが発生する。この比較例において、回転数の低い領域での使用では特性上問題は生じないが、回転数の高い領域での使用ではバックヨ−ク板１２内に発生する渦電流により、回転を抑制する力が働いてモ−タ特性に悪影響を与えてしまう。
【００２２】
上述のように、本実施例に係るステ−タ構造においては、渦電流の発生が抑えられることから、バックヨ−ク（本実施例におけるフランジ１に相当）回転型として、機構的にマグネット５とフランジ１との間の相対運動を防ぐ必要がない。このため、フランジ１を複数個の駆動コイル８，８，…取付け体から浮かした構造とする必要がなく、フランジ１と駆動コイル取付け体間の空隙が不要となる分だけ薄型化を図ることができる。
【００２３】
また、本実施例に係るステ−タ構造においては、前記複数個の駆動コイル８，８，…は、相隣る駆動コイル８，８同士が部分的に重ね合わされて環状に連設されている。このため、多数個の駆動コイル８，８，…を密に配置することができて、渦電流損の抑制作用とあいまって高効率化、高速化等とともにジッターが抑えられて特性向上を図ることができる。
【００２４】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
図は本発明の実施例を示すものである。
【図１】フラットタイプブラシレスモ−タの縦断面図。
【図２】フランジの平面図。
【図３】マグネットの平面図。
【図４】図３中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】ロ−タ部の縦断面図。
【図６】駆動コイルの平面図。
【図７】駆動コイルの正面図。
【図８】端子板の平面図。
【図９】端子板の正面図。
【図１０】成型コアの平面図。
【図１１】成型コアの正面図。
【図１２】ステ−タ構造の作用を、比較例とともに説明するための図。
【符号の説明】
【００２６】
１    フランジ
２    軸受
３    シャフト
４    ヨ−ク板
５    マグネット
７    ロ−タ部
８    駆動コイル
９    端子板
１０    成型コア
１１    ステ−タ部
【図１】
2005130647.tif 000003
【図２】
2005130647.tif 000004
【図３】
2005130647.tif 000005
【図４】
2005130647.tif 000006
【図５】
2005130647.tif 000007
【図６】
2005130647.tif 000008
【図７】
2005130647.tif 000009
【図８】
2005130647.tif 000010
【図９】
2005130647.tif 000011
【図１０】
2005130647.tif 000012
【図１１】
2005130647.tif 000013
【図１２】
2005130647.tif 000014