JP3485810B2

JP3485810B2 - ステータ及びこれを備えたモータ

Info

Publication number: JP3485810B2
Application number: JP27018098A
Authority: JP
Inventors: 宏明平野; 重雄林
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2004-01-13
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: JP2000102203A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの構成部品
としてのステータ及びこれを備えたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＣブラシレスモータ等のモータは、ハ
ウジングと、このハウジングに対して相対的に回転自在
であるロータとを備えている。ロータにはロータマグネ
ットが装着され、このロータマグネットに対向するステ
ータがハウジングに装着されている。ステータは、複数
枚のコアプレートを積層することによって構成されるス
テータコアと、ステータコアに巻かれたコイルとを備
え、ステータコアはハウジングに装着される環状コアバ
ックと、このコアバックに周方向に間隔を置いて設けら
れたティースを有し、コイルがティースに所要の通りに
巻かれている。

【０００３】一般的に、モータには、ステータの半径方
向外側にロータが配設されるアウターロータ型のものも
と、ステータの半径方向内側にロータが配設されるイン
ナーロータ型のものが存在する。このインナーロータ型
のモータでは、ステータのティースにコイルを所要の通
りに巻付けようとすると、隣接するティースにおけるコ
イルの渡り部が半径方向内側に寄り、コイルを巻付ける
のに不都合が生じる。そのために、従来では、例えば特
開平７−７９５５７号公報に開示されているように、ス
テータコアに例えば合成樹脂から形成したインシュレー
タが取付けられ、このインシュレータに設けた係止部に
コイルの渡り部が係止されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなモータにおいては、次の通りの問題が存在する。第
１に、係止部を設けたインシュレータが必要となり、モ
ータ、特にステータの構成部品が多くなる。また、この
インシュレータをステータコアに取付けるための作業が
必要となり、モータの組付作業工程が多くなる。特に、
小型のモータではステータも小さく、インシュレータの
取付作業の作業性が悪くなる。

【０００５】第２に、ステータコアの表面にインシュレ
ータを取付けるために、ステータの厚みが大きくなる。
特に、小型のモータでは、ステータの肉厚が制限される
ために、インシュレータを設けた場合にステータコアの
肉厚を薄くしなければならず、ステータを含む磁気回路
によって充分な磁気特性を得ることが困難となる。

【０００６】本発明の目的は、インシュレータを設ける
ことなく、コイルの渡り部の巻線処理を所要の通りに行
うことができるステータ及びこれを備えたモータを提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数枚のコア
プレートを積層することによって形成されるステータコ
アと、このステータコアに巻かれるコイルとを備え、前
記ステータコアは環状コアバックと、このコアバックに
周方向に間隔を置いて配設されたティースとを有し、前
記コイルが前記ティースに巻かれるステータにおいて、
前記ステータコアには、周方向に間隔を置いて隣接する
ティース間に係止突起が設けられ、前記係止突起は前記
コアバックから前記コアプレートの積層方向に直交する
半径方向に延びており、前記コイルの渡り部は前記係止
突起に係止されることを特徴とする。

【０００８】本発明に従えば、ステータコアにコイルの
渡り部が係止される係止突起が設けられているので、従
来必要であったインシュレータが不要となり、ステータ
の構成を簡単にすることができるとともに、ステータの
組立作業も容易となる。また、係止突起はコアバックか
ら半径方向に延びているので、かかる係止突起の存在に
よってもステータの肉厚が厚くならず、小さい磁気スペ
ースでも所望厚さのステータを配設することができる。
なお、このような係止突部は、半径方向内方又は外方に
突出させることができる。

【０００９】また、本発明は、前記係止突起の先端部に
は、周方向に延びる離脱防止突部が設けられていること
を特徴とする。本発明に従えば、係止突起に離脱防止突
部が設けられているので、コイルの渡り部が係止突起か
ら外れるのを防止することができる。

【００１０】また、本発明は、前記係止突起と前記コア
バックとの接続部には、前記コアバック側に延びる凹部
が形成されていることを特徴とする。本発明に従えば、
コアバックと係止突起との接続部に凹部が設けられてい
るので、係止突起の半径方向の突出量を小さくすること
ができ、ティースに巻かれるコイルの邪魔になることが
防止できる。

【００１１】また、本発明は、前記係止突起は、前記複
数枚のコアプレートの最上位のコアプレートに設けられ
ていることを特徴とする。本発明に従えば、最上位のコ
アプレートに係止突起が設けられているので、係止突起
の近傍に空間が形成され、コイルの渡り部を係止突起に
ステータからはみ出すことなく容易に係止させることが
できる。

【００１２】また、本発明は、前記ティース及び前記係
止突起は前記コアバックから半径方向内方に延びている
ことを特徴とする。本発明に従えば、インナーロータ型
モータのステータに好都合に適用することができる。更
に、本発明は、ハウジングと、このハウジングに対して
相対的に回転自在であるロータと、前記ロータに装着さ
れたロータマグネットと、ロータマグネットに対向して
前記ハウジングに装着されたステータとを具備し、前記
ステータは、複数枚のコアプレートを積層することによ
って形成されるステータコアと、このステータコアに巻
かれるコイルとを備え、前記ステータコアは、前記ハウ
ジングに装着される環状コアバックと、このコアバック
に周方向に間隔を置いて配設されたティースとを有し、
前記コイルが前記ティースに巻かれるモータにおいて、
前記ステータコアには、周方向に間隔を置いて隣接する
ティース間に係止突起が設けられ、前記係止突起は前記
コアバックから半径方向に延びており、前記コイルの渡
り部は前記係止突起に係止されることを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、上述した通りの構成のス
テータを備えているので、従来必要であったインシュレ
ータが不要となり、モータの構成を簡単にすることがで
きる。また、小さいモータでも所望厚さのステータを用
いることができ、磁気特性の改善を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うステータ、また本発明に従うモータについて説
明する。図１は、本発明に従うモータ（本発明に従うス
テータを備えたモータ）の一実施形態を示す断面図であ
り、図２は、図１のモータのステータコアを示す平面図
である。

【００１５】図１を参照して、図示のモータは、ハウジ
ング２と、このハウジング２に対して相対的に回転自在
であるロータ４とを備えている。ハウジング２はプレー
ト状部材から構成されたハウジング本体６を備え、この
ハウジング本体６は円形状の本体部７とこの本体部７の
外周部に設けられた周側壁８とを有し、周側壁８は本体
部７から図１において上方に延びている。ハウジング本
体６の中央部には支持部材１０が装着され、この支持部
材１０に軸部材１２の一端部（下端部）が固定されてい
る。

【００１６】ロータ４は、一対の軸受１４，１６を介し
てハウジング２に回転自在に支持されている。この形態
では、ロータ４はロータ本体１８を有し、このロータ本
体１８に環状垂下部２０及び環状取付壁２２が設けられ
ている。一方（半径方向内側）の軸受１４は玉軸受から
構成され、軸部材１２とロータ本体１８の環状垂下部２
０との間に介在されている。また、他方（半径方向外
側）の軸受１６はスリーブ軸受から構成され、支持部材
１０の環状壁２４の内周面とロータ本体１８の環状垂下
部２０の外周面との間に介在されている。尚、ロータ４
の支持構造は、このような構成に限定されず、例えば、
軸部材１２に一対の軸受を介してロータ４を回転自在に
支持する構造でもよい。

【００１７】ロータ本体１８の環状取付部２２の外周面
には、環状のロータマグネット２６が装着されている。
また、このロータマグネット２６に対向して、その半径
方向外側にはステータ３０が配設されている。ステータ
３０はステータコア３２と、このステータコア３２に所
要の通りに巻かれたコイル３４とを備え、ステータコア
３２がハウジング本体６の周側壁８の内周面に装着され
ている。このステータ３０については、後に詳述する。

【００１８】このモータでは、ハウジング本体６の本体
部７に、ステータ３０に巻かれたコイル３４の各巻き線
部３６（図６も参照）に対応して矩形状の開口３８が軸
部材１２を中心に放射状に形成され、かかる開口３８に
コイル３４の対応する巻き線部３６の一部が収容されて
いる。また、ハウジング本体６の本体部７の外面にはシ
ート状部材４０が貼付され、このシート状部材４０によ
って上記開口３８の外側が閉塞され、開口３８及びシー
ト状部材４０によって規定される収容空間（巻き線部３
６の一部が収容されている）に接着剤４２が充填されて
いる。

【００１９】このモータでは、ロータマグネット２６
が、光磁気ディスク（図示せず）を吸着するためのクラ
ンプマグネットとしても機能し、光磁気ディスクの吸着
部がこのマグネット２６の上面に磁気的に吸着される。
このような吸着状態にてコイル３４に駆動電流を供給す
ると、ステータ３０とロータマグネット２６との磁気的
相互作用によって、ロータ４及びこれに装着された光磁
気ディスクは所定方向に回転駆動される。

【００２０】次に、主として図２を参照して図示のステ
ータ３０のステータコア３２について説明すると、この
ステータコア３２は、環状のコアバック５２と、このコ
アバック５２に周方向に実質上等間隔を置いて設けられ
た複数個（この形態では９個）のティース５４とを有し
ている。各ティース５４はコアバック５２の内周面から
半径方向内方に直線状に延び、その先端部には周方向に
延びる弧状部５６が設けられており、かかる弧状部５６
の内周面が、ロータ本体１８に装着されたロータマグネ
ット２６の外周面に対向する。ステータコア３２は、例
えば珪素鋼板から形成されたコアプレート５７を積層す
ることによって形成され、この形態では、実質上同一形
状のコアプレート５７を上下方向に４枚積層することに
よって形成される（図１参照）。

【００２１】ステータコア３２には、更に、コイル３４
の渡り部５８（図６参照）を係止するための係止突起６
０が設けられている。各係止突起６０は、隣接するティ
ース５４の間に、この形態では隣接するティース５４間
の中央に設けられ、コアバック５２の内周面から半径方
向内方に突出している。このように構成することによっ
て、係止突起６０がステータコア３２から上下方向に突
出することがなく、ステータコア３２の厚さが厚くなる
ことが防止できる。尚、係止突起６０はコイル３４の渡
り部５８を係止するためのものであるため、それらの突
出量は、ティース５４よりも小さく設定される。

【００２２】各係止突起６０は、図２に示すように、略
逆三角形状に形成され、その先端部は周方向両側に突出
し、その基部は凹状に形成されている。係止突起６０の
先端部を周方向に突出させ、この突出部６１を離脱防止
突部として機能させることによって、コイル３４の渡り
部５８を後述する如く係止突起６０に係止させたとき、
この渡り部５８が係止突起６０の先端部に引掛かり、渡
り部５８が係止突起６０から外れるのを防止することが
できる。

【００２３】この形態では、係止突起６０は、４枚のコ
アプレート５７の最上位のものに設けられ、それ以外の
コアプレート５７には設けられていない（図６参照）。
このように最上位のコアプレート５７のみに係止突起６
０を設けることによって、コイル３４の渡り部５８を係
止突起６０に引掛ける際に大きく下側まで移動させる必
要がなく、渡り部５８の巻線処理が容易となる。また、
このように構成することによって、係止突起６０の下方
にコイル３４の渡り部５８のための空間が生成され、渡
り部５８はこの空間に収容されステータ３０からはみ出
すことがない。なお、係止突部６０に強度を確保したい
とき、或いはステータコア３２からコイル３４がはみ出
しても所要の空間があり不都合が生じないとき等は、最
上位から２枚目又は３枚目までのコアプレート５７に係
止突起６０を設けてもよく、或いは全てのコアプレート
５７に係止突起６０を設けてもよい。

【００２４】この実施形態では、更に、コアバック５２
と各ティース５４との接続部６２の内面６４は、各ティ
ース５４に対して実質上垂直に形成されている。このよ
うに形成することによって、各ティース５４における巻
線スペース（コイル３４を巻くことのできるスペース）
を大きくすることができ、小さいステータコア３２でも
コイル３４巻き線部３６の巻数を多くすることができ
る。また、このように形成することによって、上記接続
部６２の内面が弧状である場合に比して、コイル３４の
巻き線部３６の巻きくずれを少なくすることができる。
尚、必要に応じて、各コアプレート５７の外周面に１個
又は複数個の凹部を設け、かかる凹部を利用してコアプ
レート５７を積層する際の位置決め、またティース５４
にコイル３４を巻付ける際の回止めを行うことができ
る。

【００２５】図３〜図５は、ステータコアの変形形態を
示しており、これら変形形態では係止突起に修正が施さ
れている。尚、以下の形態において、図１及び図２に示
す実施形態と実質上同一のものには同一の番号を付して
その説明を省略する。ステータコアの第１の変形形態の
一部を示す図３を参照して、このステータコア３２Ａに
設けられた係止突起７２は略Ｔ字形状で、コアバック５
２から半径方向内方に延び、その先端部には周方向両側
に延びる離脱防止突部７４が設けられている。係止突起
７２をこのように形成しても、離脱防止突部７４によっ
てコイル３４の渡り部５８が係止突起７２から外れるの
を防止することができる。

【００２６】この形態では、更に、コアバック５２と係
止突起７２との接続部には、コアバック５２側に延びる
凹部７６が形成されている。かかる凹部７６を設けるこ
とによって、係止突起７２の半径方向内方への突出量を
抑えながら、コアバック５２と係止突起７２の離脱防止
突部７４との間にコイル３４の渡り部５８を通すための
充分なスペースを確保することができる。

【００２７】図４は、ステータコアの第２の変形形態の
一部を示している。図４を参照して、この変形形態で
は、ステータコア３２Ｂに設けられた係止突起８２は略
Ｌ字形状で、コアバック５２から半径方向内方に延び、
その先端部には周方向片側に延びる離脱防止突部８４が
設けられている。係止突起８２をこのようにＬ字状に形
成しても、離脱防止突部８４によって渡り部５８の係止
突起８２からの離脱を防止することができる。

【００２８】図５は、ステータコアの第３の変形形態の
一部を示している。図５を参照して、この変形形態で
は、ステータコア３２Ｃに設けられた係止突起９２は略
Ｌ字形状で、コアバック５２から半径方向外方に延び、
その先端部には周方向両側に延びる離脱防止突部９４が
設けられている。ティース５４をコアバック５２から半
径方向内方に、また係止突起９２をコアバック５２から
半径方向外方に突出させることによって、隣接するティ
ース５４間に充分な巻き線スペースを確保することがで
きる。なお、この形態でも離脱防止突部９４によって渡
り部５８の係止突起９２からの離脱を防止することがで
きる。

【００２９】図１及び図２に示すモータは３相モータで
あり、３つのコイルは、例えば図６に示す通りにしてス
テータコア３２に巻付けられる。即ち、第１相目（Ｕ
相）のコイル３４ａは、図６（ａ）に示すように、９個
のティース５４のいずれでもよい特定のティース５４Ａ
を第１番目として、第１番目のティース５４Ａに所定回
数巻かれ、この特定ティース５４Ａから図２において例
えば時計方向に、第１番目の係止突起６０の下側を通
り、第２番目ティース５４Ｂの上側を通り、第２番目の
係止突起６０の下側を通り、第３番目のティース５４Ｃ
の上側を通り、第３番目の係止突起６０の下側を通った
後第４番目のティース５４Ｄに所定回数巻かれる。この
コイル３４ａは、その後、第４番目の係止突起６０の下
側、５番目のティース５４Ｅの上側、第５番目の係止突
起６０の下側、第６番目のティース５４Ｆの上側、第６
番目の係止突起６０の下側を通った後第７番目のティー
ス５４Ｇに所定回数巻かれ、更に第７番目の係止突起６
０の下側、８番目のティース５４Ｈの上側、第８番目の
係止突起６０の下側、第９番目のティース５４Ｉの上
側、第９番目の係止突起６０の下側を通り、このように
してステータコア３２に巻かれ、第１、第４及び第７番
目のティース５４Ａ，５４Ｄ，５４Ｇにてコイル３４ａ
の巻き線部３６が形成される。

【００３０】また、第２相目（Ｖ相）のコイル３４ｂ
は、第２番目のティース５４Ｂを始点として第１相目の
コイル３４ａと同様にしてステータコア３２に巻かれ、
第３、第４、第６、第７、第９及び第１番目のティース
５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｆ，５４Ｇ，５４Ｉ，５４Ａの上
側を通り、またこれら係止突起６０の下側を通り、第
２、第５及び第８番目のティース５４Ｂ，５４Ｅ，５４
Ｈにてコイル３４ｂの巻き線部３６が形成される。

【００３１】更に、第３相目（Ｗ相）のコイル３４Ｃ
は、第３番目のティース５４Ｃを始点として第１相目の
コイル３４ａと同様にしてステータコア３２に巻かれ、
第４、第５、第７、第８、第１及び第２番目のティース
５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｇ，５４Ｈ，５４Ａ，５４Ｂの上
側を通り、またこれら係止突起６０の下側を通り、第
３、第６及び第９番目のティース５４Ｃ，５４Ｆ，５４
Ｉにてコイル３４ｂの巻き線部３６が形成される。

【００３２】コイルは、図６に示す巻き方に代えて、例
えば図７に示す通りにステータコア巻くこともできる。
尚、図７は、３相モータにおける第１相目のコイルの巻
き方を示しており、第２（又は第３）相目のコイルは、
上述した記載から理解される通り、第２番目（又は第３
番目）のティースを始点として第１相目のコイルと同様
に巻けばよい。

【００３３】図７を参照して、コイル３４は、特定のテ
ィース５４Ａを第１番目として、第１番目のティース５
４Ａに所定回数巻かれ、この特定ティース５４Ａから図
２において例えば時計方向に、第１番目の係止突起６０
の上側を通り、第２番目ティース５４Ｂ及び第２番目の
係止突起６０の下側を通り、第３番目のティース５４Ｃ
及び第３番目の係止突起６０の上側を通った後第４番目
のティース５４Ｄに所定回数巻かれる。このコイル３４
は、その後、第４番目の係止突起６０の上側、５番目の
ティース５４Ｅ及び第５番目の係止突起６０の下側、第
６番目のティース５４Ｆ及び第６番目の係止突起６０の
上側を通った後第７番目のティース５４Ｇに所定回数巻
かれ、更に第７番目の係止突起６０の上側、８番目のテ
ィース５４Ｈ及び第８番目の係止突起６０の下側、第９
番目のティース５４及び第９番目の係止突起６０の上側
を通り、このようにしてステータコア３２に所要の通り
に巻付けられる。

【００３４】以上、本発明に従うステータ（これを備え
たモータ）の実施形態について説明したが、本発明はこ
れら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲
を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。例
えば、図示の実施形態では、ステータコアの内側にロー
タマグネットが配設され、ステータコアのティースが半
径方向内方に延びるインナーロータ型のモータに適用し
て説明したが、これに限定されることなく、ステータコ
アの外側にロータマグネットが配設され、ステータのテ
ィースが半径方向外方に延びるアウターロータ型のモー
タにも同様に適用することができる。

【００３５】また、図示の実施形態では、光磁気ディス
クを回転駆動するためのモータに適用して説明したが、
ハードディスク、フロッピディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｄ
ＶＤ等のその他の記録ディスクを回転するためのモー
タ、更には一般的なＤＣモータ等にも同様に適用するこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の請求項１のステータによれば、
コイルの渡り部の係止が、インシュレータ等のような部
材を設けることなく可能となり、ステータの構成を簡単
にすることができる。また、コイルの渡り部を係止する
係止突起の存在によってもステータの肉厚が厚くなら
ず、小さい磁気スペースでも所望厚さのステータを配設
することができる。

【００３７】また、本発明の請求項２のステータによれ
ば、コイルの渡り部が係止突起から外れるのを防止する
ことができる。また、本発明の請求項３のステータによ
れば、係止突起の半径方向の突出量を小さくすることが
できる。

【００３８】また、本発明の請求項４のステータによれ
ば、係止突起の下方に空間が形成されることで、その渡
り部がステータコアからはみ出ることなく、コイルの渡
り部を係止突起に容易に係止させることができる。ま
た、本発明の請求項５のステータによれば、インナーロ
ータ型モータのステータに好都合に適用することができ
る。

【００３９】更に、本発明の請求項６のステータによれ
ば、コイルの渡り部の係止が、インシュレータ等のよう
な部材を設けることなく可能となり、モータの構成を簡
単にすることができる。また、小さいモータでも所望厚
さのステータを用いることができ、磁気特性の改善を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うモータ（本発明に従うステータを
備えたモータ）の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１のモータのステータコアを示す平面図であ
る。

【図３】ステータコアの第１の変形形態の一部を示す平
面図である。

【図４】ステータコアの第２の変形形態の一部を示す斜
視図である。

【図５】ステータコアの第３の変形形態の一部を示す斜
視図である。

【図６】図１のモータにおけるコイルの巻き方を簡略的
に示す説明図である。

【図７】コイルの巻き方の他の方法を簡略的に示す説明
図である。

【符号の説明】

２ハウジング４ロータ６ハウジング本体１４，１６軸受１８ロータ本体２６ロータマグネット３０ステータ３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃステータコア３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃコイル３６巻き部５２コアバック５４，５４Ａ〜５４Ｉティース５７コアプレート５８渡り部６０，７２，８２，９２係止突起７４，８４，９４離脱防止突部

フロントページの続き (56)参考文献特開平９−322453（ＪＰ，Ａ) 特開平９−121520（ＪＰ，Ａ) 特開平７−59287（ＪＰ，Ａ) 特開平９−215245（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 3/04 H02K 1/06 H02K 1/14 H02K 3/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚のコアプレートを積層することに
よって形成されるステータコアと、このステータコアに
巻かれるコイルとを備え、前記ステータコアは環状コア
バックと、このコアバックに周方向に間隔を置いて配設
されたティースとを有し、前記コイルが前記ティースに
巻かれるステータにおいて、前記ステータコアには、周
方向に間隔を置いて隣接するティース間に係止突起が設
けられ、前記係止突起は前記コアバックから前記コアプ
レートの積層方向に直交する半径方向に延びており、前
記コイルの渡り部は前記係止突起に係止されることを特
徴とするステータ。
【請求項２】前記係止突起の先端部には、周方向に延
びる離脱防止突部が設けられていることを特徴とする請
求項１記載のステータ。
【請求項３】前記係止突起と前記コアバックとの接続
部には、前記コアバック側に延びる凹部が形成されてい
ることを特徴とする請求項１又は２記載のステータ。
【請求項４】前記係止突起は、前記複数枚のコアプレ
ートの最上位のコアプレートに設けられていることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステータ。
【請求項５】前記ティース及び前記係止突起は前記コ
アバックから半径方向内方に延びていることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載のステータ。
【請求項６】ハウジングと、このハウジングに対して
相対的に回転自在であるロータと、前記ロータに装着さ
れたロータマグネットと、ロータマグネットに対向して
前記ハウジングに装着されたステータとを具備し、前記
ステータは、複数枚のコアプレートを積層することによ
って形成されるステータコアと、このステータコアに巻
かれるコイルとを備え、前記ステータコアは、前記ハウ
ジングに装着される環状コアバックと、このコアバック
に周方向に間隔を置いて配設されたティースとを有し、
前記コイルが前記ティースに巻かれるモータにおいて、前記ステータコアには、周方向に間隔を置いて隣接する
ティース間に係止突起が設けられ、前記係止突起は前記
コアバックから半径方向に延びており、前記コイルの渡
り部は前記係止突起に係止されることを特徴とするモー
タ。