JP2938509B2 - モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光・磁気ディスク装置に使用され、
主に2.5吋や3.5吋等の小径のディスクを駆動するスピン
ドルモータの如きモータに関する。

〔従来技術及びその欠点〕

近年、光・磁気ディスクは、小型軽量化となり、また
高容量化へと進む傾向にある。

これに従い、スピンドルモータも小型化、薄型化への
対応は避けられず、加えてこの相反要因たる所定出力の
確保という課題を担い、今日に至る現状である。

媒体であるディスクの小径化は、スピンドルのハブ径
を小さくする方向へと進み、他方、スピンドルモータ内
部においては、スピンドルハブの剛性と高い回転精度の
両面を確保するため、相応の軸受スペースを必要とす
る。

モータの構成は、単位体積当りの発生トルクが大きい
ラジアルエアギャップ構造のアウターロータ方式を採用
しているが、このようなアウターロータ型のモータで
は、ロータマグネットとステータとにより駆動トルクを
発生する磁気回路スペースが更に狭められていく。この
ため、磁気回路スペースを構成するステータに対する寸
法制約は、スピンドルモータの外方と内方との両方から
受けることになる。従って、外径寸法を小さく、内径寸
法の大きいステータが要求される。

ところが、このようなステータのコアは、コアプレー
トを複数枚積層して形成する。積層されたコアプレート
は、実開昭62−140858号公報、実開平１−116544号公報
等に公知の技術として開示されているように尖った棒状
の金型ピン（押圧手段）にてコアプレートを部分的に押
圧して塑性加工が行われるが、コアプレートを積層して
カシメ固定する際、コア面積が小さいと、カシメ圧力が
コア上に均等に分散せず、その結果、厚みムラや部分的
な膨らみを生じる。かく厚みムラ等が生じると、所定の
積層厚さが得られず、スピンドルモータ組立上、問題を
起こすばかりでなく、積層状態のコアプレート間に間隙
が生じ、磁気抵抗増加に伴うモータ効率の低下を招く。
またカシメ強度の低下を招き易く、コアずれや傾倒が生
じると、ロータマグネットとの接触事故を招く恐れを生
ずる。

〔目 的〕

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、小型・軽量化に対応し、磁気回
路に悪影響を与えることなくコアプレートを確実に固定
することができるモータを提供することである。

〔発明の要約〕

本発明によれば、コアにコイルが巻装されてなるステ
ータと、該ステータに対して相対的に回転自在であるロ
ータと、該ステータの側面に対向して該ロータに装着さ
れたロータマグネットと、を有するアウターロータ方式
のモータにおいて、前記ステータのコアは、環状のコア
プレートを複数枚積層状態にしてたものの内周縁部を円
筒形状の押圧手段にて軸方向に押圧して、該コアの内周
縁部全周の一端面に凸部、この他端面に凹部が形成され
るように塑性加工を施して結合されていることを特徴と
するモータが提供される。なお、この軸方向とは、コア
プレートを積層する方向である。

かかるモータでは、パック塑性加工は積層状態のコア
プレートの内周縁部に施され、従って有効カシメ面積が
小さいにもかかわらずコアプレートに均等かつ充分なカ
シメ力を付与することができ、これにより、コアの積層
厚にムラが生じず、コア間の間隙も発生しない。また、
パック塑性加工した部分は、ステータとロータマグネッ
トとにより形成される磁気回路に実質上影響を与えない
部分、即ち、コアの内周縁部の位置であるため、前記磁
気回路への影響が少なく、モータ効率の低下を実質上招
かない。

また、コアプレートを結合するために塑性加工する押
圧手段が円筒形状であるので、従来のような尖った棒状
の金型ピンに比べて、強度が大きく塑性加工の際に折損
等の事故が極めて少なくなる。また、塑性加工により形
成されたコア内周縁部の凸部と凹部が、コアにコーティ
ング等を施す際にコアを挟持したり所定位置に位置決め
したりするのに使用できる。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して、本発明に従うモータの
一具体例について説明する。

第１図は、例えば2.5吋ディスクを駆動するスピンド
ルモータの断面を示す。

１はロータとしてのハブ、２はブラケット、３及び４
は軸受、５はステータ、57はステータコイル、７はロー
タマグネット、８は記録用磁気ディスク、９はクランプ
部材である。

ブラケット２は円形状であり、その略中央部に設けら
れた円筒部22の内周面24には一対の軸受３及び４の各々
外輪部が嵌合固着されており、また円筒部22の外周面23
にはステータコイル57を巻装したステータ５が外嵌され
ている。円筒部22の外周面23は、上側（第１図では図面
上の上側）の外径が下側（第１図では図面上の下側）の
外径より小さくして位置決め段部が形成されている。ハ
ブ１は一体的に形成されたシャフト部11とハブ部12とを
有しており、このシャフト部11の外周面14と前記軸受３
及び４の各々内輪部とが嵌合固着されている。従ってハ
ブ１はブラケット２に対して軸受3,4を介して回転自在
に支承される。

ロータマグネット７は、ハブ１のハブ部12の内周面
に、前記ステータ５に対向するように環状に配設されて
いる。即ち、本実施例は、ステータとロータマグネット
との相対回転によるアウターロータ方式のスピンドルモ
ータよりなる。

そして、ディスク８は、ハブ１の外側の鍔部13に載置
された後、クランプ９をハブ外端部16に螺合することに
よって、ハブ１と一体的に回転するように保持される。
例えば2.5吋や3.5吋ディスクは、取付内径が20mm乃至25
mm程度であり、これに対応するハブ１の外径は同様に約
20mm乃至25mmであり、それ故にスピンドルモータ内部
は、この寸法以内に収める必要がある。ハブ１の材質は
通常アルミニウム等の非磁性材料又はステンレス鋼（SU
S416）等の磁性材料が使用される。該当材料に適応した
強度により所定のハブ剛性を確保のため、あるいは使用
するロータマグネット７の材質、形状により、マグネッ
ト補助乃至補強材（図示省略）がハブ１内に埋設され
る。

一方、上記ステータ５の内径は、軸受３及び４の外径
とブラケット２の円筒部22の肉厚とを考慮すると、6mm
乃至12mmとなる。そして、ステータ５の外径と内径の間
の領域で、ステータコイル57を巻装するスペースを確保
しなければならない。なお、ディスク駆動装置の薄型化
が進むにつれ、前述の軸受の径方向スペースを確保する
必要が生じるから益々、このステータ５の外径、内径の
差が狭められる傾向にある。

第２図は、このステータ５の斜視図を示すもので、第
１図に示したステータコイル57は省略してある。

ステータ５のコア59は、環状のコアバック部53とこの
コアバック部53から放射状に延びる複数のポールピース
部52とこのポールピース部52の先端に周方向に広がるテ
ィース部51とからなるが、このコア59は、電磁鋼板のコ
アプレートを所定の枚数分積層した後、コア59を所定位
置に固定し，コアバック部53の内周縁部55に円筒形状の
押圧手段を軸方向（本実施例の第１図では図面上の上方
向）に押圧して、コアバック部53の内周縁部55の全周
で、その押圧した面に環状の凹部、他端面に環状の凸部
が形成される塑性加工を施すことによって隣接するコア
プレートの凹部と凸部とが互いにはまり込みその当接面
の強い摩擦力により保持、即ちカシメ結合される。

例えば、厚さ0.5mmのコアプレートを5mm乃至10mmに積
層する場合、内周縁部55の塑性幅（カシメ幅）は、0.5m
m以上とするのが望ましく、これにより塑性加工の際に
付与される力が、コアバック部53の全周であってコアバ
ック部53の軸方向に作用し、その付与した面は、塑性変
形して凹部となり他方の面は凸部となる。同時に、その
付与される力がコアバック部53の内周縁部から径方向外
方に沿ってポールピース部52を経てティース部51に至る
コア面全体に均等に作用して複数のコアプレートは結合
される。そして、相互に隣接するコアプレート間に間隙
が生成されることなく均質なコア59が得られる。なお、
塑性加工の金型ピン（押圧手段）は、コア59の小径化に
伴い小寸法化するが、円筒形状であるため、従来の如く
塑性加工を施すのに使用される尖った棒状の金型ピンに
比べて、円筒形状の方が剛性が高く、強度が大きく、従
って折損等の事故は極めて少なくなる。

こうしてカシメが施されたコア59は、ステータコイル
と電気絶縁のために、巻回されるコア表面にコーティン
グ処理が施される。コーティングは、コア59の外周部56
と、コア59の内周部54を除いた表面に施される。特にコ
ア59の内周部54は、コーティング時に余分なコーティン
グ分が付着しないようにする。そして、コーティング時
は、ステータ５の両端を挟持する治具（図示省略）を用
いる。上述したコア59は、塑性加工によりコアバック部
53の内周縁部に塑性加工時に押圧手段が押圧した面に形
成された凹部と、この他方の面に形成された凸部を有す
るから、これら凹部と凸部を治具に嵌合させて取付及び
中心位置決めに利用できる。

第１図及び第２図において、ステータコイル57の上部
端面58と、ハブ１の内側底面15との空間は、例えば2.5
吋や3.5吋ディスク駆動用スピンドルモータの場合に1mm
以下の間隙である。それ故に、ステータコイルの整形状
態が悪いとハブ１の内側底面15との接触事故が起き易く
なる。本実施例では、ステータ５の塑性加工により生じ
た凸部はハブ１の内側底面15に向けられ、かかる状態で
コア59が取付ブラケット２の円筒部22の外周面の位置決
め段部に凹部が載置されて外嵌される。このため、実質
的にコア59の塑性加工変形分の量だけステータ５のロー
タマグネット７に対する磁気的スペースが下へ移動する
こととなり、前記間隙が大きくなり、従ってハブ１の内
側底面15とステータコイル57の接触事故が効果的に防止
される。

以上、本発明に従う一実施例について述べたが、これ
に限定されることなく設計変更、修正等任意である。例
えば、スピンドルモータは、シャフト回転タイプ、シャ
フト固定タイプは言うまでもなく、その他ステータのコ
アの塑性加工に伴うコアの積層厚み、塑性加工幅、深さ
等も任意に設定することができる。また、スピンドルモ
ータ以外の他の種類のモータにも同様に適用できる。

〔効果〕

本発明は、上述の構成を有するので、次の通りの効果
を有する。

モータの小型化、薄型化に対応して、ステータのコア
が小型化してコア面積が小さくなっても、コアプレート
に付与される塑性変形に伴う押圧力が全周に均等に付与
されるので、そのコアプレートを確実に結合してコアを
形成することができ、また磁気回路に与える影響も少な
いのでモータの効率の低下がない。また、塑性加工に使
用する押圧手段が円筒形状であるので、押圧時に折損等
の事故が極めて少なくなる。また、コアの内周縁部全周
に凹部と凸部があるので、コアをコーティングする等の
際にコアを挟持しやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う実施例のスピンドルモータの断
面図。 第２図は、第１図におけるステータ斜視図。 １……ハブ ２……ブラケット ３……軸受 ４……軸受 ５……ステータ 55……内周縁部 57……ステータコイル ７……ロータマグネット ８……ディスク ９……クランプ部材 51……ティース部 52……ポールピース部 53……コアバック部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアにコイルが巻装されてなるステータ
   と、該ステータに対して相対的に回転自在であるロータ
   と、該ステータの側面に対向して該ロータに装着された
   ロータマグネットと、を有するアウターロータ方式のモ
   ータにおいて、 前記ステータのコアは、環状のコアプレートを複数枚積
   層状態にしてたものの内周縁部を円筒形状の押圧手段に
   て軸方向に押圧して、該コアの内周縁部全周の一端面に
   凸部、この他端面に凹部が形成されるように塑性加工を
   施して結合されていることを特徴とするモータ。