JP2881528B2 - フラットモータのステータ構造 - Google Patents

フラットモータのステータ構造

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JP2881528B2 JP4148572A JP14857292A JP2881528B2 JP 2881528 B2 JP2881528 B2 JP 2881528B2 JP 4148572 A JP4148572 A JP 4148572A JP 14857292 A JP14857292 A JP 14857292A JP 2881528 B2 JP2881528 B2 JP 2881528B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットモータのステ
ータ構造に関し、特に簡単な構造で電機子コイルの絶縁
を図り、かつ組立てが極めて容易なフラットモータのス
テータ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のテープレコーダや電子複写機など
の電子機器はユーザーの要求や性能の向上をはかるため
などの理由から小型化・軽量化の傾向を辿っている。こ
れに伴いこれらの電子機器に使用されているモータも小
型化されるとともに薄型に形成されるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】モータを小型・扁平化
したときの問題の一つにステータに巻回された電機子コ
イルの絶縁の問題がある。即ち、ステータの磁極に電機
子コイルが巻回されるが、この巻回途中において、電機
子コイルの導線を被覆している絶縁膜が磁極と強く接触
して破損したり、また電機子コイルと磁極との間の絶縁
が破れないようにするために、磁極にボビンを設ける。
しかしながら、モータの小型・扁平化に対してボビンそ
のものを磁極に嵌め込むことはその阻害要因となる。こ
のため、厚い合成樹脂膜をステータ全体に付着させた
り、或いは、テープを磁極に張り付けたりするが、これ
らは電機子コイルを巻回する容積が少なくなり、電機子
コイルを多く巻回できないという不都合を生じる。
【０００４】また他の問題として巻回された電機子コイ
ルの端末処理がある。通常では、磁極上に巻回された電
機子コイルが緩まないように、巻き上がった電機子コイ
ルの上にワニス、封蝋などを塗布或いは付着させて電機
子コイルを仮止めしていた。従って、組み立ての途中で
電機子コイルの端末が何かに絡みつき、引っ張り力を受
けたような場合、巻線の端末が電機子コイルから離れ、
ワニスや封蝋迄も剥離して折角巻回した電機子コイルが
巻き戻ってしまうようなことがしばしばモータの製造過
程で起こる。
【０００５】そこで本発明は、上述のような従来の不都
合を解消しようとするものであり、その目的は、小型モ
ータの組み立て途上において、巻回されたコイルが緩ま
ないようにするとともに、組上がった状態で電機子コイ
ルと磁極間の絶縁が十分に確保でき、電機子コイルのア
ンペアターンも可及的に多く採れ、しかも扁平に形成で
きて組立ても従来よりも簡単になるようなフラットモー
タのステータ構造を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の発明の目的を達し
するために、本発明の請求項１に係る発明では、強磁性
体からなるリング状のヨーク部材から放射方向に複数の
磁極を突設し、該磁極に電機子コイルを巻回したフラッ
トモータのステータ構造において、前記磁極における電
機子コイルが巻回される部分の軸方向の両側面に、磁極
の軸方向の厚さ寸法より大なる絶縁薄層を合成樹脂にて
一体的に形成し、前記絶縁薄層の上端と下端が前記磁極
の角部を覆って内側に回り込んで上縁端部と下縁端部を
形成し、かつ軸方向で対向する２面の前記磁極が表出ま
たは絶縁被膜を施し、前記絶縁薄層の軸方向の最大厚さ
寸法がＤであり、前記磁極の軸方向の厚さ寸法がｄであ
るとき、（Ｄ−ｄ）／２≦０．１ｍｍに形成されている
ことを特徴とするフラットモータのステータ構造を提供
する。本発明の請求項２に係る発明では、請求項１に係
る発明に加えて、前記ステータの裏面には、該ステータ
をモータ基板へ位置決めして取り付けるための位置決め
用ボスを前記合成樹脂にて一体に突設したことを特徴と
するフラットモータのステータ構造を提供する。本発明
の請求項３に係る発明では、請求項１に係る発明に加え
て、前記ステータの内径側（内周部）にコイル端末処理
用の端子を設けたことを特徴とするフラットモータのス
テータ構造を提供する。本発明の請求項４に係る発明で
は、請求項１に係る発明に加えて、前記ステータのコイ
ル端末処理用の端子をフォーミングして平面実装可能状
態にして基板実装したことを特徴とするフラットモータ
のステータ構造を提供する。本発明の請求項５に係る発
明では、請求項１に係る発明に加えて、前記ステータの
裏面には前記電機子コイルの端末を掛け止めるボスを前
記合成樹脂にて一体に設けたことを特徴とするフラット
モータのステータ構造を提供する。本発明の請求項６に
係る発明では、請求項１に係る発明に加えて、前記ステ
ータの裏面には前記電機子コイルの端末を掛け止めとス
テータコアの位置決めを兼ねるボスを前記合成樹脂にて
一体に設けたことを特徴とするフラットモータのステー
タ構造を提供する。
【０００７】
【作用】フラットモータは電機子コイルの絶縁が保持さ
れて且つ扁平に構成でき、組み立ての際にコイルがほぐ
れない。
【０００８】
【実施例】次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明にかかるアウターロータ型
扁平モータの断面図である。図１において、１はプリン
ト配線基板からなるモータ基板である。モータ基板１の
中央には支承軸２が立設されている。この支承軸２に
は、２個のベアリング３、４を介してアウターロータ５
が回転自在に軸承されている。アウターロータ５は薄い
平板状の皿を裏返したような形状をしており、中央には
軸承柱６が立設されている。該軸承柱６の内側には、前
述のベアリング３、４が配置されている。またアウター
ロータ５の外周壁７の内側には、フェライトからなりリ
ング状の界磁磁石８が設けられている。アウターロータ
５の内側には、リング状のヨーク部材９を内側にし、こ
れの外周から放射状に突出し外端にポールピース１１を
持った磁極１０を複数個設けたステータコア１２が配設
されている。このステータコア１２はヨーク部材９、磁
極１０、ポールピース１２を持った珪素鋼板３枚を積層
したものである。この磁極１０には電機子コイル１３が
巻回されている（未図示）。なお、電機子コイル１３を
含めたステータコア１２の詳細な構造は後に述べる。ス
テータコア１２のヨーク部材９と軸承柱６の間の空間に
は、モータを駆動するための電子部品１４が配置されて
いる。なお、ステータコア１２は上記のように珪素鋼板
から構成しても良いが、フェライトコア等の強磁性体材
料により構成することもできることは言うまでもない。
【０００９】図２は本発明に係るフラットモータのコイ
ルを巻回していないステータコア１２の正面図である。
ステータコア１２は、図３に示すヨーク部材９、磁極１
０、ポールピース１１を備えた珪素鋼板からなる薄板１
７を３枚積重ねて芯とし、合成樹脂のインサートモール
ド法を用いて、そのヨーク部材９は、合成樹脂製の内枠
１３０により覆われ、磁極１０の両側面は絶縁薄層１３
３が上記インサートモールドのとき、同時に付着され
る。
【００１０】図４は図２に示すＹ−Ｙ線に沿って切断し
た断面図、図５は図４の二点鎖線で包囲した部分の拡大
断面図であり、図６はステータコア１２の裏面図であ
る。内枠１３０の表面には表面平坦台部１３９（図２に
おける斜線表示部分）が形成されるとともに、その外縁
には一段低い外縁部１３６が形成される。その外縁部１
３６は、磁極から次の磁極に接続する導線の渡り部とな
る。内枠１３０の裏面には、図６に示すように、裏面平
坦台部１４０（図６における斜線表示部分）が形成され
ている。
【００１１】また、図２、図４、図５及び図６から解る
ように内枠１３０の内側には中心方向に向って鰭状体１
３１が設けられ、さらに内枠１３０の上下面を貫通する
小孔１３２が設けられ、電機子コイル１３の端子となる
Ｌ型のピン１３８が打込まれるように形成されている。
なお、１５は内枠１３０の裏面平坦台部１４０に突設さ
れたボスで、前述のモータ基板１への取付時の位置決め
となるものである。また裏面平坦台部１４０の外縁に
は、外縁部１３６と同じ役割を果す外縁部１４１が形成
されるとともに、内枠１３０の外周面から内周面に向っ
て溝１４２が形成されている。この溝１４２の底部は裏
面平坦台部１４０の面と同じ高さである。この溝１４２
は、電機子コイル１３の端末の通路となる。ステータコ
ア１２の裏面にある小孔１３２の出口には、この出口に
連通する端子挿入溝１４３が形成されており、この端子
挿入溝１４３にＬ型のピン１３８が嵌合される。
【００１２】図７はステータコア１２の磁極１極分を示
す部分斜視図で、図８は図７に示す切断線Ａ−Ａに沿っ
て切断した断面図であり、これらの図面に示すように磁
極１０の両側面にはインサートモールド時に形成される
絶縁薄層１３３が設けられ、その縦方向の長さＤは磁極
１０の厚さｄより、例えば０．２ミリ程度大きく形成さ
れ、磁極１０に電機子コイル１３を巻回するとき、電機
子コイル１３の導線と磁極１０の角部との接触を防いで
いる。なお、絶縁薄層１３３の上端と下端は内側に廻り
込んで、上縁端部１３４と下縁端部１３５が形成されて
いても良い。また、通常は磁極１０の上下両面中央部分
は磁極１０が表出しているが、この部分に、電着塗装に
より、０．０３ｍｍ程度の厚みを持つ絶縁被膜１３３及
び１３４を被着してもよい。これらの厚みｔは磁極１０
の表裏面から突出している部分の高さとは、（Ｄ−ｄ）
／２≧ｔの関係となる。
【００１３】電機子コイル１３は各磁極１０毎に巻回さ
れるが、本実施例では例えば４極分ずつ連続して巻かれ
て、その巻始めと巻終りとが前述の小孔１３２に植設さ
れたピン１３８にそれぞれ絡められて接続される。この
場合、前述の内枠１３０における低い部分の外縁部１３
６は隣接する電機子コイル１３間を結ぶリードの通路と
なり、また、図６に示す内枠１３０の溝部１３７は巻始
め／巻終りのリードがピン１３８に配線される通路とな
るものである。
【００１４】そして、巻線工程の終了した電機子コイル
１３にはニスなどが塗布されて巻きほぐれが防止され、
また、巻線のリード線は内枠１３０の低い部分を通路と
し、さらに巻線の端部は溝部を介してピン１３８に絡め
られて接続されているため、極めて丈夫な電機子コイル
が得られることになる。
【００１５】図１に示すモータ基板１には、ステータコ
ア１２に設けられたボス１５（位置決め及びステータコ
ア１２の取付け用）が挿通する小孔１６が設けられてい
る。なおこの小孔１６は、ステータコア１２の位置決め
のためとステータコア１２の取付のためのものである。
フラットモータの組み立ては、電機子コイル１３を巻回
し終わったステータコア１２のボス１５を、電子部品を
組みつけたモータ基板１の小孔１６に挿通し、接着剤に
よる接着或いはボス１５の頭部を熱で溶かしてステータ
コア１２をモータ基板１に固着し、電機子コイル１３の
端部をモータ基板１に設けられて端子に接続するなどの
配線作業を行なう。次にアウターロータ５の軸承柱６に
支承軸２を挿通し、Ｃリング１００（図１）を支承軸２
の先端に嵌め込んでモータの組み立てを終了する。
【００１６】上記実施例では、ステータコア１２の裏面
側の裏面平坦台部１４０上に位置決め用のボス１５を立
設しているが、図９に示すように、裏面平坦台部１４０
に少し幅広でステータコア１２の内側から外側に繋がる
切溝１４４を形成し、この切溝１４４中に長めのボス１
５０を立設し、これを位置決め用に用いるとともに、電
機子コイルの端末１４５をからめるためのボスとして利
用するように構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
磁極の側面に絶縁薄層を設け、かつその上下方向の幅を
電極の厚みより少し大きく装着しているので、電機子コ
イルを磁極に巻回した時、電機子コイルを構成する導線
が磁極の角部と接触しない。このため導線は磁極と接触
せず、これの絶縁被覆が破れるようなことはなく、導線
が磁極の表面あるいは裏面と直接接触するようなことは
ない。したがって、ステータコアの厚みを十分薄くした
にもかかわらず、十分電機子コイルと磁極間の絶縁間隔
を確保することができる。また、電機子コイルの巻始め
端と巻終わり端とをピンに絡めるようにしたので、コイ
ル端末に長手方向の引っ張り力が加わっても電機子コイ
ルがほぐれるようなことはない。したがって、モータの
組み立てが従来のものより簡単になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフラットモータの断面図
【図２】本発明に係るステータコアの正面図
【図３】珪素鋼板からなる磁極とヨークの部分正面図
【図４】図２のＹーＹ線に沿って切断した断面図
【図５】図５は図４の１点鎖線で包囲した部分の拡大断
面図
【図６】本発明に係るステータコアの底面図
【図７】本発明に係るステータコアの磁極１極分を示す
部分斜視図
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿って切断した断面を示す断
面図
【図９】本発明の他の実施例を示す部分断面図
【符号の説明】
１・・・モータ基板 ２・・・支承軸 ３・・・ベアリング ４・・・ベアリング ５・・・アウターロータ ６・・・軸承柱 ７・・・外周壁 ８・・・界磁磁石 ９・・・ヨーク部材 １０・・・磁極 １１・・・ポールピース １２・・・ステータコア １３・・・電機子コイル １４・・・電子部品 １５・・・ボス １６・・・小孔 １７・・・薄板 １００・・・Ｃリング １３０・・・内枠 １３１・・・鰭状体 １３２・・・小孔 １３３・・・絶縁薄層 １３４・・・上部縁端 １３５・・・下部縁端 １３６・・・外縁部 １３７・・・溝部 １３８・・・ピン １３９・・・表面平坦台部 １４０・・・裏面平坦台部 １４１・・・外縁部 １４２・・・溝 １４３・・・端子挿入溝 １４４・・・切溝 １４５・・・電機子コイルの端末 １５０・・・ボス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−10552（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−3350（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−120658（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭36−22904（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02K 21/00 H02K 1/16 H02K 3/34 H02K 3/46 H02K 29/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】強磁性体からなるリング状のヨーク部材か
    ら放射方向に複数の磁極を突設し、該磁極に電機子コイ
    ルを巻回したフラットモータのステータ構造において、 前記磁極における電機子コイルが巻回される部分の軸方
    向の両側面に、磁極の軸方向の厚さ寸法より大なる絶縁
    薄層を合成樹脂にて一体的に形成し、前記絶縁薄層の上
    端と下端が前記磁極の角部を覆って内側に回り込んで上
    縁端部と下縁端部を形成し、かつ軸方向で対向する２面
    の前記磁極が表出または絶縁被膜を施し、前記絶縁薄層
    の軸方向の最大厚さ寸法がＤであり、前記磁極の軸方向
    の厚さ寸法がｄであるとき、（Ｄ−ｄ）／２≦０．１ｍ
    ｍに形成されていることを特徴とするフラットモータの
    ステータ構造。
  2. 【請求項２】前記ステータの裏面には、該ステータをモ
    ータ基板へ位置決めして取り付けるための位置決め用ボ
    スを前記合成樹脂にて一体に突設したことを特徴とする
    請求項１に記載のフラットモータのステータ構造。
  3. 【請求項３】前記ステータの内径側（内周部）にコイル
    端末処理用の端子を設けたことを特徴とする請求項１に
    記載のフラットモータのステータ構造。
  4. 【請求項４】前記ステータのコイル端末処理用の端子を
    フォーミングして平面実装可能状態にして基板実装した
    ことを特徴とする請求項１に記載のフラットモータのス
    テータ構造。
  5. 【請求項５】前記ステータの裏面には前記電機子コイル
    の端末を掛け止めるボスを前記合成樹脂にて一体に設け
    たことを特徴とする請求項１に記載のフラットモータの
    ステータ構造。
  6. 【請求項６】前記ステータの裏面には前記電機子コイル
    の端末を掛け止めとステータコアの位置決めを兼ねるボ
    スを前記合成樹脂にて一体に設けたことを特徴とする請
    求項１に記載のフラットモータのステータ構造。
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