JP2004208430A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの小型化薄型化を図りつつ、トルク特性を改善したモータを提供する。
【解決手段】ステータコア２は突極部５ａが同数形成された第１のコアプレート５が複数積層されたメインコア６のベースプレート１側に、第１のコアプレート５より少ない突極部７ａが形成された第２のコアプレート７が積層されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、ベースプレート上に基板共に搭載されたステータコアの放射状に突設されたステータ磁極と、前記ベースプレート上に回転可能に支持されたロータに設けられたロータマグネットとが対向して配設されたアウターロータ型のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、ＯＡ機器、車載用などにはフロッピイディスク、光磁気ディスク、カセットテープ
などの記録媒体を回転駆動するモータが広く用いられている。これらに用いられるモータとしては、定速安定性を要求されるためアウタロータ型のモータが好適に用いられる。このモータは、ベースプレートの一方の面にはステータコアが設けられ、他方の面にはフレキシブル回路基板が接着されている。ベースプレートに軸受部材を介してロータが回転可能に支持されている。ステータコアは、ステータ磁極となる複数のティース部が突設されており、該ティース部にはコイルが巻き回されている。ロータにはロータマグネットが設けられており、ステータ磁極と対向するように配設されている。
モータの小型化薄型化に対応するため、ベースプレートには、ステータコアの各ティース部に対応した部位に収容開口が形成されている。この収容開口に、各ティース部に巻き回されたコイルの一部が収容されてモータの全高を低く抑えるようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３２４６６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のようにモータの小型化薄型化を図ることにより、モーター駆動回路の容量制限やモータの温度上昇を抑える一方で、モータ特性（特にトルク特性）の向上が望まれる。しかしながら、トルク特性を改善するため、ステータコアの積層厚を増加するとしても、ティース部の厚さが一様に増加するためコイルの巻径が大きくなり、これに伴い各コイルを収容する収容開口も大きくする必要がありベースプレートの強度を低下させるおそれがある。また、ベースプレートに接着されるフレキシブル回路基板の面積がさらに減少してホールＩＣなどの部品搭載スペースや基板の配線スペースが失われるおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、モータの小型化薄型化を図りつつ、トルク特性を改善したモータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
ベースプレート上に回路基板と共にリング状のステータコアが設けられ、当該ステータコアの外方へ放射状に突設され周囲にコイルが巻き回されたステータ磁極と、前記ベースプレート上に回転可能に支持されたロータのロータマグネットとが対向して配設されたアウターロータ型のモータにおいて、ステータコアは突極部が同数形成された第１のコアプレートが複数積層されたメインコアのベースプレート側に、第１のコアプレートより少ない突極部が形成された第２のコアプレートが積層されていることを特徴とする。
また、ベースプレートに通風用の貫通孔が周方向に所定ピッチで穿孔されており、前記第２のコアプレートは貫通孔位置に対応する突極部のみが形成されていることを特徴とする。
更には、第２のコアプレートは、ステータコアの任意のステータ磁極を通過する径方向の中心線に対して左右対称となる位置に突設されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）はロータを取り外したステータの平面図、側面図及び背面図、図２（ａ）（ｂ）はメインコア及び補助コアの平面図、図３はベースプレートにフレキシブル回路基板を貼り合わせた状態の平面図である。
【０００８】
先ず、モータの概略構成について説明する。ステータの構成について説明する。ベースプレート１は、カセットテープやＣＤ等の各種駆動装置の底板として使用される。図１（ａ）（ｂ）において、ベースプレート１には、リング状のステータコア２を位置決めして固定するためのハウジング３が設けられている。ハウジング３はステータコア２を収容してかしめて固定するようになっている。また、ベースプレート１の中央部には、図示しないロータの回転軸を支持するための軸受部４が形成されている。この軸受部４には、ロータの回転軸と該回転軸に嵌め込まれた転がり軸受（ボールベアリング）が嵌め込まれ、かしめにより抜け止めされて支持される。
【０００９】
図１（ｃ）において、ベースプレート１には、ステータコア２のステータ磁極２ａに巻き回されたコイル８への通電より発生する熱を逃すための通風孔（貫通孔）１ａが所定ピッチで穿孔されている。この通風孔１ａは、ロータの回転によりハウジング３内に生じた空気を外部へ逃すことで放熱するようになっている。通風孔１ａは周方向に所定ピッチ（ステータ磁極２ａの１極分に相当する間隔）を開けて穿孔されているので、ベースプレート１の強度を損なうことがない。
【００１０】
また、図３において、ベースプレート１には、フレキシブル回路基板９が貼り合わせられている。このフレキシブル回路基板９にはコイル８へ通電するための配線パターン１０や、ロータマグマグネットの位置を検出するためのホールＩＣ１１が搭載される。また、フレキシブル回路基板９にもベースプレート１の通風孔１ａの対応する位置に貫通孔９ａが穿孔されている。貫通孔９ａは、周方向に所定ピッチで形成されているため、配線パターン１０を形成したりホールＩＣ１１を搭載するスペースを十分確保することができる。
【００１１】
図２（ａ）（ｂ）において、ステータコア２は、外方に放射状に突設された突極部５ａが同数形成された第１のコアプレート５が複数（例えば８枚分）積層されたメインコア６と、第１のコアプレート５より突極部７ａが少ない第２のコアプレート７とが積層されて一体にかしめられている。第２のコアプレート７はメインコア６の底部側（ベースプレート１側）に積層される。本実施例では、第１のコアプレート５には突極部５ａが１８極設けられ、第２のコアプレート７には突極部７ａが９極設けられている。小型薄型のモータにおいては、第２のコアプレート７は１枚でもよく、或いは複数枚（例えば２枚）積層して補助コアを形成してもよい。本実施例のステータ２は、任意のステータ磁極２ａを通過する径方向の中心線に対して、第２のコアプレート７の突極部７ａが左右対称に形成されるので、ステータ２としての重量バランスや磁極バランスが良い。尚、コアプレートは積層された状態でかしめによるほかに接着や溶接などで一体化されていても良い。
ステータ２のステータ磁極２ａの磁極数（歯数）はモータによっても異なるが、例えば３相モータの場合には、第１のコアプレート５の磁極数（歯数）は６の倍数分突設され、第２のコアプレート７の磁極数（歯数）は第１のコアプレート５の１／２に相当する数だけ突設される。
【００１２】
また、本実施例では第２のコアプレート７に、ベースプレート１に穿設された通風孔位置に対応する部位にのみに突極部７ａが突設されている。即ち、ステータ磁極２ａのうち、通風孔１ａに対応する位置（１極（１歯）とびした位置）に設けられている。これは、ステータ磁極２ａに巻き回されたコイル８の巻径（径方向の厚み分）を通風孔１ａに収容して吸収できるため、モータの薄型化を維持しながらステータ磁極２ａを厚く積層できる。このようにステータ磁極２ａの厚みを増すことで、より多くの磁束がステータ磁極２ａの磁束作用面（先端面）を通過できるので、ロータマグネットとの吸引・反発が強まり、トクル特性を改善できる。
【００１３】
尚、通風孔１ａと該孔が開いていない位置でのステータ磁極２ａの厚みの違いよるコイル８の巻径の差は、巻線機側で調整することができる。また、通風孔１ａの位置に対応するステータ磁極２ａのみの厚さを厚くしたが、他の要因、例えば回路基板９に搭載される回路素子との干渉を回避すべくステータ磁極２ａの高さを調整するために第１のコアプレート５と第２のコアプレート７との積層を用いることも可能である。
【００１４】
ロータは、図示しないが、カップ状のロータ本体の中心に設けられた回転軸が、ベースプレート１の軸受部３に支持されている。ロータ本体の周縁部内壁には、ロータマグネットが設けられ、ステータ磁極２ａと対向するように配置されている。
【００１５】
本発明に係るモータを用いれば、ステータコア２は突極部５ａが同数形成された第１のコアプレート５が複数積層されたメインコア６のベースプレート１側に、第１のコアプレート５より少ない突極部７ａが形成された第２のコアプレート７が積層されて一体にかしめられているので、第２のコアプレート７の突極部７ａの数（歯数）や積層枚数を調整することにより必要な磁極分だけステータ磁極２ａの厚みを増加させることができる。従って、コイル８へ通電する際に厚みが増加したステータ磁極２ａをより多くの磁束が通過して磁束作用面（先端面）よりロータマグネット側へ作用させることができるので、ロータマグネットとの吸引・反発が強まり、トルク特性を改善できる。
【００１６】
また、ベースプレート１に通風孔１ａが周方向にピッチで穿孔されているのでベースプレート１の強度を損なうことがなく、ベースプレート１に重ねて設けられるフレキシブル回路９に配線パターン１０を形成したりホールＩＣ１１を搭載するスペースを十分確保することができる。
特に、第２のコアプレート７はベースプレート１の通風孔１ａの位置に対応する突極部７ａのみが形成されている場合には、ステータ磁極２ａに巻き回されたコイル８の巻径の増加分（コアの厚み増加分）を通風孔１ａに収容して吸収できるため、コイル８とベースプレート１との干渉を回避し、モータの薄型化を維持しながらステータ磁極２ａを厚く形成してトルク特性を改善できる。
また、第２のコアプレート７の突極部７ａは、ステータコア２の任意のステータ磁極２ａを通過する径方向の中心線に対して左右対称となる位置に突設されているので、ステータ２としての重量バランスや磁極バランスが良い。
【００１７】
以上、本発明の好適な実施例について述べてきたが、本発明は上述した各実施例に限定されるのものではなく、例えば、ステータコア２を形成する第１のコアプレート５や第２のコアプレート７の磁極数や積層枚数は任意に変更可能である等、法の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係るモータを用いれば、ステータコアは突極部が同数形成された第１のコアプレートが複数積層されたメインコアのベースプレート側に、第１のコアプレートより少ない突極部が形成された第２のコアプレートが積層されているので、第２のコアプレートの突極部の数や積層枚数を調整することにより必要な磁極分だけステータ磁極の厚みを増加させることができる。従って、コイルへ通電する際に厚みが増加したステータ磁極をより多くの磁束が通過して磁束作用面（先端面）よりロータマグネット側へ作用させることができるので、ロータマグネットとの吸引・反発が強まり、トルク特性を改善できる。
また、ベースプレートに通風孔が周方向に所定ピッチで穿孔されているのでベースプレートの強度を損なうことがなく、ベースプレートに重ねて設けられるフレキシブル回路に配線パターンを形成したり回路素子を搭載するスペースを十分確保することができる。
特に、第２のコアプレートがベースプレートの貫通孔位置に対応する突極部のみが形成されている場合には、ステータ磁極に巻き回されたコイルの巻径の増加分（コアの厚み増加分）を貫通孔に収容して吸収できるため、コイルとベースプレートとの干渉を回避し、モータの薄型化を維持しながらステータ磁極を厚く形成してトルク特性を改善できる。従って、モータのトルク特性の向上に伴って、出力効率も向上できる。
また、第２のコアプレートの突極部は、ステータコアの任意のステータ磁極を通過する径方向の中心線に対して左右対称となる位置に突設されているので、ステータとしての重量バランスや磁極バランスが良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータを取り外したステータの平面図、側面図及び背面図である。
【図２】メインコア及び補助コアの平面図である。
【図３】ベースプレートにフレキシブル回路基板を貼り合わせた状態の平面図である。
【符号の説明】
１ ベースプレート
１ａ 通風孔
２ ステータコア
２ａ ステータ磁極
３ ハウジング
４ 軸受部
５ 第１のコアプレート
５ａ、７ａ 突極部
６ メインコア
７ 第２のコアプレート
８ コイル
９ フレキシブル回路基板
９ａ 貫通孔
１０ 配線パターン
１１ ホールＩＣ

Claims (3)

1. ベースプレート上に回路基板と共にリング状のステータコアが設けられ、当該ステータコアの外方へ放射状に突設され周囲にコイルが巻き回されたステータ磁極と、前記ベースプレート上に回転可能に支持されたロータのロータマグネットとが対向して配設されたアウターロータ型のモータにおいて、
   前記ステータコアは突極部が同数形成された第１のコアプレートが複数積層されたメインコアのベースプレート側に、第１のコアプレートより少ない突極部が形成された第２のコアプレートが積層されていることを特徴とするモータ。
2. 前記ベースプレートに通風用の貫通孔が周方向に所定ピッチで穿孔されており、前記第２のコアプレートは貫通孔位置に対応する突極部のみが形成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
3. 前記第２のコアプレートは、ステータコアの任意のステータ磁極を通過する径方向の中心線に対して左右対称となる位置に突設されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ。

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