JP3571562B2 - Inner rotor type stator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを構成するステータであって高さ方向に余分なスペースを要することなく、コイル渡り部を巧妙に配線することのできるインナーロータ型ステータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平7−79557 号公報に示されるモータのインナーロータ型ステータでは、鋼板を積層してなるコアにインシュレータ(コイルとコアとの絶縁のため)を介してコイルを巻設してなる磁極が、環状部の径内方に向いて形成されるように構成される。
【0003】
このようなインナーロータ型ステータにコイルを巻くと、相隣り合う磁極と磁極との間に掛け渡されるコイルの渡り部(渡り線)が、内方にずれるため、そのずれを防止するために、その渡り線を掛止させるための突起をインシュレータに設けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、インシュレータに突起を設ける構成とは別に、実開昭64−25852号公報に開示されるように、コアを構成する鋼板自体を立ち上げるような方法もある。この場合には、インシュレータを省略することができるため、その分だけ、薄型化を達成することができ、又、コストを削減することもできる。
【0005】
しかし、上記いずれの場合においても、コイル渡り部(渡り線)を掛止させるための突起が、コア本体から軸心方向(厚さ方向)へ突出してしまうため、このようなステータをモータに組み込むと、その突起やコイルの巻設のスペースを確保するために、高さ方向や径方向に余分の寸法が必要とされ、薄型化やコンパクト化を達成する上で大きな障害となっていた。
【0006】
そこで、本発明は、余分なスペースを必要とすることなく、渡り線のずれを効果的に防止することができるインナーロータ型ステータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、環状部と、該環状部から径方向内方に向いた磁極からなるステータコアに、コイルが巻設されたインナーロータ型ステータにおいて、該環状部の外周面に周方向に延びる凹部を形成すると共に、該ステータコアの環状部の外周縁に、該凹部につながる切欠きを形成し、かつ、該磁極と磁極との間に掛け渡されるコイル渡り部が、該切欠きと凹部とを通る。
【0008】
また、複数枚の鋼板を積層してなるステータコアの、上端面を形成する上鋼板と下端面を形成する下鋼板の外径に対して、それ以外を形成する中間鋼板の少なくとも1枚の外径を小さく設定して該凹部を形成してもよい。
【0009】
あるいは、外周面に一体的に固着した樹脂外嵌体を有し、該樹脂外嵌体に、周方向に延びる凹部と、該凹部につながる切欠きと、を形成してもよい。
【0010】
具体的な構成について説明すると、例えば、ハードディスク等の記録ディスクを駆動させるためのモータにおいて、該記録ディスクを搭載するためのロータハブが、軸受部材を介して、固定シャフトに回転自在に支持され、該固定シャフトがベースフレーム等の固定部材に立設されており、上述のロータハブの外周部に取り付けられたロータマグネットの外周面が、ステータコアの環状部から径方向内方に向けて形成された磁極に対して、近接状態に配設されている。
【0011】
該環状部の外周面には、周方向の凹部(凹溝部)が形成されており、かつ、該環状部の端面の外周縁に、該凹溝部につながる切欠きが形成され、該磁極と磁極との間に掛け渡されるコイル渡り部(渡り線)が、該切欠きと凹溝部とを通ることにより、掛止状態とされ、各磁極に巻設されたステータコイルの内方へのずれ移動が阻止される。
【0012】
このような切欠きと凹溝部とによる渡り線の掛止構造では、上下方向に突出する部材は僅かにコイルの線径の1〜2本分であって、高さ方向に、ほとんど余分なスペースを必要とせず、また、上述の凹部(凹溝部)内にコイルが通るので径方向にもほとんど余分なスペースを必要とせず、モータ全体のコンパクト化を図ることができる。また、上述の切欠きと凹溝部の形成にあたっては、別途、部品や部材を必要とせず、部品点数の削減を図ることもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に基づいて詳説する。
図1は、インナーロータ型ステータ(以下、ステータという)1を具備したハードディスク8を駆動するためのモータMの要部断面図、図2はステータ1の平面図、図3はその要部斜視図で、これらの図において、2は回転駆動されるロータハブで、上下一対のベアリング3,4を介して、固定シャフト5に回転自在に支持され、その固定シャフト5の下方ボス部は、ベース6に固定されている。
【0014】
上述のロータハブ2の上部の浅い凹所の内周には、上方のベアリング3の上部を覆う円環板状のラビリンスキャップ7が設けられ、かつ、そのロータハブ2の中間部外周には、ハードディスク8を搭載するためのフランジ9が外方に向けて周突状に形成され、また、その下部に形成された周壁部10には、ロータマグネット11が固着されている。
【0015】
一方、上述の固定シャフト5が固着されているベース6は、円形凹状に陥没した凹部12を有し、その凹部12の内周面に、上述のステータ1が嵌設されている。そのステータ1は、ステータコア13と、ステータコイル14とよりなる。そのステータコア13は、薄い鋼板を複数枚積層して、その外面に絶縁膜を被覆させた環状部131 と、その環状部131 から径方向内方に突設された磁極132 …からなる。
【0016】
ステータコイル14は、銅等の導体よりなる芯材を電気絶縁材で被覆した線材よりなり、そのステータコイル14が、ステータコア13の磁極132 に巻設され、図外のフレキシブル回路基板を介して電源と接続されており、その磁極132 の内周面に、ロータマグネット11の外周面が近接した状態に配設され、かつ、ステータコイル14の上部が、磁気を遮蔽するための円環板状のシールド板15によって覆われている。
【0017】
環状部131 の外周面には、周方向に延びる凹部(凹溝部)133 が形成されると共に、上記凹部133 につながる切欠き134 が、各磁極132 と対応する環状部131 の外周縁に形成され、上記磁極132 と磁極132 との間に掛け渡されるステータコイル14の渡り部(渡り線)141 を、その切欠き134 と凹部(凹溝部)133 とを通して掛止状態にしている。なお、図3に示すように、上鋼板135 からステータコイル14の渡り部(渡り線)141 が案内される場合には、下鋼板137 に形成された切欠き134 を、省略することも可能である(図6参照)。
【0018】
上述の凹部(凹溝部)133 の形成にあたっては、例えば、図3と図4に示すように、ステータコア13の上端面を形成する上鋼板135 と下端面を形成する下鋼板137 の外径に対して、それら以外を形成する中間鋼板136 の外径を小さく設定することにより、形成することができる。その中間鋼板136 が複数枚ある場合においては、少なくともその1枚の外径が小さく設定されていればよいが、2枚以上中間鋼板136 の外径を小さく設定してもよい。また、その凹部(凹溝部)133 は必ずしも環状部131 の全周にわたって形成されなくてもよく、図示は省略するが、部分的な円弧状に形成されてもよい。
【0019】
この凹部(凹溝部)133 と、それにつながる切欠き134 に、コイル渡り部141 (ステータコイル14の渡り線)を掛止状態に収めることによって、ステータコア13をベース6の凹部12の内周面に緊密に嵌合させることができる。そして、磁極132 に巻設させたステータコイル14が内方へずれ移動しようとしても、コイル渡り部(渡り線)141 によって引き止められるため、そのずれ移動が阻止される。
【0020】
その凹部(凹溝部)133 と切欠き134 は、ステータコア13自体に形成されるものであり、かつ、その渡り部(渡り線)141 は径方向外方にはみ出すことなく、その凹部(凹溝部)133 と切欠き134 内に納まるから、渡り部(渡り線)141 の掛止状態はきわめて安定的なものとなり、経時的にも、緩みや外れ等のトラブルの発生が少なくなる。
【0021】
また、その渡り部(渡り線)141 を掛止させるために、上下方向に突出する部位は、(図3と図4から判るように)線径の1〜2倍程度と僅かであって、特に、高さ方向に、別途、余分なスペースを必要とすることがなく、また、径方向にもほとんど余分なスペースを必要とせず構造全体のコンパクト化を図ることができる。しかも、上述の凹部(凹溝部)133 と切欠き134 の形成にあたっては、別途、部品や部材を必要とせず、部品点数の削減を図ることもでき、コストの低減化が可能となる。
【0022】
図5及び図6はインナーロータ型ステータ1の他の実施の形態を示し、この場合、ステータコア13の環状部131 が、積層鋼板部23と、この積層鋼板部23の外周面に、例えば、樹脂のモールド成形により、その積層鋼板部23に一体的に固着された樹脂外嵌体24と、よりなり、この樹脂外嵌体24に、周方向に延びる凹部(凹溝部)243 と、それにつながる切欠き244 と、を形成している。
【0023】
このような樹脂外嵌体24は、絶縁層としても機能するため、別途、積層鋼板部23に絶縁材を被覆するには及ばない。また、その樹脂外嵌体24は、必ずしも環状部131 の全周にわたって形成されなくてもよく、図示は省略するが、例えば、絶縁材を被覆した積層鋼板部23の外周に、部分的な円弧状に形成されてもよい。さらに、その樹脂外嵌体24は、別体に形成したものを、積層鋼板部23の外周面に接着等によって固着させてもよい。
【0024】
以上、本発明にかかる実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のインナーロータ型ステータとハードディスク駆動用モータに適用する例を示したが、他の記録ディスク駆動用モータでもよいし、あるいは、それ以外の用途のモータであってもよい。
【0025】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により、以下のような著大な効果を奏する。
【0026】
請求項1及び請求項2に記載の発明では、ステータ1の環状部131 の外側面に周方向に延びるように形成した凹部(凹溝部)133 と、ステータコア13の環状部131 の外周縁に、上記凹部133 につながるように形成した切欠き134 とに、渡り部(渡り線)141 を掛止状態にするので、渡り部141 は、ほぼ凹部133 内にかくれて作業者や他部材と接触することがほとんどなく各磁極132 に巻設させたステータコイル14の移動(位置づれ)を効果的に阻止することができる。
【0027】
かかる構成では、上下方向にほとんど寸法が増加せず、かつ、渡り部(渡り線)141 が、凹部133 と切欠き134 内に収納されて径方向外方へも突出しないため、高さ方向及び径方向に、余分なスペースを必要とせず、モータの全体のコンパクト化を図ることができる。また、上述の切欠き134 と凹部133 の形成にあたっては、別途、部品や部材を必要とせず、その形成が容易であり、部品点数の削減を図ることもでき、モータをコスト安に提供することができる。
【0028】
請求項3に記載の発明では、積層鋼板部23に一体的に固着した樹脂外嵌体24に、周方向に延びる凹部243 と切欠き244 とを形成するので、例えば、樹脂のモールド成形により、その凹部243 と切欠き244 の形成が容易であり、鋼板の加工を省くことができる。そして、ステータコイル14を巻設した状態で、樹脂外嵌体24は弾性変形(圧縮変形)しやすく、振動等にて、コイルの位置づれや緩みを防止できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインナーロータ型ステータの実施の一形態を示すスピンドルモータの断面図である。
【図2】インナーロータ型ステータの平面図である。
【図3】要部斜視図である。
【図4】要部断面図である。
【図5】インナーロータ型ステータの他の実施の形態における要部断面図である。
【図6】要部斜視図である。
【符号の説明】
1 インナーロータ型ステータ
13 ステータコア
131 環状部
132 磁極
133 凹部(凹溝部)
134 切欠き
135 上鋼板
136 中間鋼板
137 下鋼板
14 コイル(ステータコイル)
141 コイル渡り部(渡り線)
23 積層鋼板部
24 樹脂外嵌体
243 凹部(凹溝部)
244 切欠き[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator that constitutes a motor, and to an inner rotor type stator in which a coil crossover portion can be cleverly wired without requiring extra space in the height direction.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an inner rotor type stator for a motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-79557, a coil is wound around a core made of laminated steel plates via an insulator (for insulation between the coil and the core). Is formed so as to face inward of the annular portion.
[0003]
When a coil is wound around such an inner rotor type stator, a transition portion (crossover wire) of a coil that is bridged between adjacent magnetic poles is shifted inward, so that the shift is prevented. A protrusion for hooking the crossover is provided on the insulator.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, apart from the configuration in which the projection is provided on the insulator, there is also a method of starting up the steel plate itself constituting the core, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-25852. In this case, since the insulator can be omitted, the thickness can be reduced by that much, and the cost can be reduced.
[0005]
However, in any of the above cases, a projection for hooking the coil transition portion (crossover wire) protrudes from the core body in the axial direction (thickness direction), and thus such a stator is incorporated into the motor. In addition, extra dimensions are required in the height direction and the radial direction in order to secure a space for winding the projections and the coil, which has been a major obstacle in achieving a reduction in thickness and size.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an inner rotor type stator that can effectively prevent a shift of a crossover without requiring an extra space.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an inner rotor type stator in which a coil is wound around a stator core including an annular portion and magnetic poles directed radially inward from the annular portion. A concave portion extending in the circumferential direction is formed on the surface, and a notch connected to the concave portion is formed on the outer peripheral edge of the annular portion of the stator core, and a coil transfer portion bridged between the magnetic poles is It passes through the notch and the recess.
[0008]
Further, the outer diameter of the upper steel plate forming the upper end surface and the outer diameter of the lower steel plate forming the lower end surface of the stator core formed by laminating a plurality of steel plates is at least one of the outer diameters of the intermediate steel plates forming the other portions. May be set small to form the recess.
[0009]
Alternatively, a resin outer fitting body integrally fixed to the outer peripheral surface may be provided, and the resin outer fitting body may be formed with a concave portion extending in the circumferential direction and a notch connected to the concave portion.
[0010]
To describe a specific configuration, for example, in a motor for driving a recording disk such as a hard disk, a rotor hub for mounting the recording disk is rotatably supported on a fixed shaft via a bearing member. The fixed shaft is erected on a fixed member such as a base frame, and the outer peripheral surface of the rotor magnet attached to the outer peripheral portion of the rotor hub is formed on a magnetic pole formed radially inward from the annular portion of the stator core. On the other hand, they are arranged in the proximity state.
[0011]
A circumferential concave portion (concave groove portion) is formed on the outer peripheral surface of the annular portion, and a notch leading to the concave groove portion is formed on the outer peripheral edge of the end surface of the annular portion, and the magnetic pole and the magnetic pole are formed. And the coil transition portion (crossover wire) passed between the notch and the concave groove portion is brought into a hooked state, and the stator coil wound around each magnetic pole shifts inward. Is prevented.
[0012]
In such a structure in which the notch and the concave groove hook the crossover wire, the member protruding in the vertical direction is only one or two times the wire diameter of the coil, and almost no extra space is provided in the height direction. In addition, since the coil passes through the above-mentioned concave portion (concave groove portion), almost no extra space is required in the radial direction, and the whole motor can be made compact. In addition, in forming the above-described cutouts and concave grooves, components and members are not separately required, and the number of components can be reduced.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a motor M for driving a
[0014]
A ring-
[0015]
On the other hand, the base 6 to which the above-described
[0016]
The
[0017]
A concave portion (concave groove portion) 133 extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the
[0018]
In forming the above-mentioned concave portion (concave groove portion) 133, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, the outer diameter of the
[0019]
By fitting the coil transition portion 141 (crossover wire of the stator coil 14) in the recessed portion (concave groove portion) 133 and the
[0020]
The concave portion (concave groove portion) 133 and the
[0021]
In order to hook the crossover (crossover line) 141, the portion projecting in the vertical direction is as small as about 1 to 2 times the wire diameter (as can be seen from FIGS. 3 and 4). In particular, an extra space is not separately required in the height direction, and almost no extra space is required in the radial direction, so that the entire structure can be made compact. In addition, in forming the above-described concave portion (concave groove portion) 133 and the
[0022]
5 and 6 show another embodiment of the inner
[0023]
Since such a resin
[0024]
As described above, the embodiments according to the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto. For example, although an example in which the present invention is applied to the inner rotor type stator and the hard disk drive motor has been described, another recording disk drive motor may be used, or a motor for other uses may be used.
[0025]
【The invention's effect】
The present invention has the following significant effects by the above-described configuration.
[0026]
According to the first and second aspects of the present invention, the concave portion (concave groove portion) 133 formed on the outer surface of the
[0027]
In such a configuration, the dimension is hardly increased in the vertical direction, and the crossover portion (crossover line) 141 is housed in the
[0028]
According to the third aspect of the present invention, since the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a spindle motor showing an embodiment of an inner rotor type stator according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an inner rotor type stator.
FIG. 3 is a perspective view of a main part.
FIG. 4 is a sectional view of a main part.
FIG. 5 is a sectional view of a main part of another embodiment of the inner rotor type stator.
FIG. 6 is a perspective view of a main part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
134
141 Coil crossover (crossover wire)
23 Laminated
244 notch
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