JPH1189130A

JPH1189130A - モータ構造

Info

Publication number: JPH1189130A
Application number: JP9243099A
Authority: JP
Inventors: Soichi Kurosawa; 壮一黒沢; Mitsuisa Matsuda; 充功松田
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-30
Also published as: EP0905857A2; US6043583A; EP0905857A3

Abstract

(57)【要約】【課題】各積層する板間の密着性が良好で、かつラミネ
ーションスタックの精度を長期間に亘って維持できかつ
丈夫なラミネーションスタックを得ようとすること。【解決手段】複数枚の板状体１を積層して固定子磁極３
とヨーク２を形成する軟磁性板の積層体を用いたモータ
構造において、上記複数枚の板状体１を互いに絶縁して
密着積層した状態を保持してこれら板状体１を囲繞被覆
する合成樹脂層６を有するラミネーションスタック１０
を具備して成るモータ構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ構造に関
し、特に小型の同期モータやスッテッピングモータの構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】小型の同期モータやスッテッピングモー
タは、パソコンの周辺機器であるフロッピディスクドラ
イブの駆動源等各種電子機器の駆動源として使用されて
いる。これらのモータは、永久磁石の磁極により構成さ
れた円筒状の回転子を回転自在に配置し、その周囲に、
回転磁界を発生させて、回転子に駆動力を付与する固定
子磁極を対峙させたインナーロータ型のものがある。そ
して該固定子磁極は、絶縁を施した金属板から成る基板
に固定され、また、回転子は基板と固定子磁極にそれぞ
れ固定された２個のベアリングに支承されている。この
ほか、基板上には、モータを駆動するための電子回路
や、回転子の位置を検知する位置検知用コイルなどの部
品を固定する。

【０００３】また、円環状のヨーク部材から放射方向に
複数本の磁極を突出させ、これら磁極に固定子コイルを
巻回した固定子磁極を基板に固定し、また浅い皿状の回
転板を回転自在に固定子磁極の周囲に配置し、該回転板
の縁部内側に配置された永久磁石を、固定子を構成する
磁極の先端と対峙させたアウターロータ型のものがあ
る。

【０００４】いずれの形式のモータにせよ上記固定子磁
極は、軟鉄板をプレス抜きにより形成した板状体を複数
枚積み重ね、これら積み重ねられた板状体を、スポット
ウエルド、かしめ、あるいはこれら積層板状体を貫通す
る貫通棒の両端をカシメるなどして一体化したものを中
間部品としてモータ組立に使用する。そして、これをラ
ミネーションスタックという。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回転子が固定子磁極と
微少なギャップを保ちながら回転する上記小型の同期モ
ータやスッテッピングモータにとって、これを構成する
部品の機械精度は性能の保持上極めて重要である。特に
ラミネーションスタックの精度は、モータ騒音へ大きな
影響を与える。

【０００６】従来のラミネーションスタックは、安価に
製作するという観点から、又生産効率の観点から各ラミ
ネーション（板状体）に設けられた“Ｖ”又は“Ｏ”形
状をしたカシメ部をプレス金型内で所定の厚みのステー
タ鉄心にカシメて製作されてきたが、モータ精度にとっ
て重要なラミネーション内径とカシメ部の同軸度の長期
にわたる維持が難しく、カシメ結合されたステータ鉄心
の内径には、結果として各ラミネーションの「積みず
れ」が避けられなかった。と同時に、“Ｖ”カシメの根
本部の膨らみのためにラミネーション間に微少隙間を生
じ密着性が悪いために、磁束密度が高くとれずトルクを
高めることができなかった。

【０００７】一方、この一枚一枚高精度にプレス抜きし
たものを積層し、各ラミネーション間を接着してラミネ
ーションスタックを作ることもできるが、接着剤の接着
強度に問題があるため、丈夫でモータ精度がよいラミネ
ーションスタックを得ることはできなかった。また、例
えばＨＢ型ステッピングモータでは、事件の経過と共に
ラミネーションスタックの積みずれを起こさないよう
に、また、少しの振動・衝撃でラミネーションスタック
の位置ずれや積みずれを起こすことがないように、該ラ
ミネーションスタックの上下面には、鉄鋳物製の頑丈な
２つのカバーが配置されて、ねじの締め付け等で２つの
カバーはラミネーションスタックを強く挟み付けてい
る。このカバーは、軟磁性体であり体積も大きいため、
磁気抵抗が小さく、このため、このカバーが固定磁極か
らの漏洩磁束を多く通過させるという不都合もある。

【０００８】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、各積層する板
間の密着性が良好で、かつラミネーションスタックの精
度を長期間に亘って維持できかつ丈夫なラミネーション
スタックを得ようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の如き本発明の目的
を達成するために、本発明は、複数枚の板状体を積層し
て固定子磁極とヨークを形成する軟磁性板の積層体を用
いたモータ構造において、上記複数枚の板状体を互いに
絶縁して密着積層した状態を保持してこれら板状体を囲
繞被覆する合成樹脂層を有するラミネーションスタック
を具備して成るモータ構造を提供する。又、上記複数枚
の板状体は互いに接着剤により接着積層され、かつ互い
に絶縁されている。さらに、上記モータはアウターロー
タ型モータであり、インナーロータ型モータでもある。
このほか、モータを囲うケースは、板金打ち抜きにより
形成されたケースであって、これを非磁性金属板で形成
することもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を、図
面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係るラミ
ネーションスタックの縦断面図であり、図２は横断面図
である。これらの図において、１は固定子磁極を構成す
る板状体で、従来と同じく軟磁性板からなる。この板状
体１は、円環状のヨーク部２と、これから放射状に複数
本外方に突出する固定磁極部３と、これらの先端に設け
られた固定磁極歯４を有し、これら板状体１は複数枚積
層され、これら板状体１は互いに接着剤で接着されてい
る。

【００１１】板状体１の積層接着の工程を説明すると、
まず１枚毎に板状体１をプレスで打ち抜き、これの両面
にエポキシ樹脂等絶縁材からなる接着剤を薄く塗布し、
この接着剤を乾燥させておく。そしてこれら接着剤を塗
布された板状体１を金型内に所要枚数積層し、これを加
圧加熱して接着剤を溶融し、板状体１間から気泡を追い
出すとともに、板状体１同士を十分に接近させた後、冷
却しこれらを互いに電気的に絶縁して接着する。この状
態では、各板状体１は、複数枚積層され、板状体間には
隙間は生じていない。

【００１２】この工程で、各板状体１は十分に位置精度
が出ている金型内で接着されているので、板状体１を積
層したブロック自身の各部分は満足する寸法精度で積層
接着されている。しかし、積層された板状体１間は単に
接着剤で固定されているだけであるので、強度的に弱い
ものである。そこで、本発明においては、板状体１を積
層して構成したブロックの周りに合成樹脂材をモールド
して、長期間に亘って板状体１を互いに密接保持してラ
ミネーションスタックの形状が崩れないようにする。

【００１３】このようなラミネーションスタックを形成
するため、まず前記とは別の金型を用意する。この金型
内に、固定磁極歯４とヨーク部２をそれぞれ上下面から
圧接するための突起をあらかじめ設けておく。そして、
ラミネーションスタックを金型に装着し、金型内に合成
樹脂を注入してこれの周囲に合成樹脂層を形成する。こ
のモールドによりヨーク部２，固定磁極部３，固定磁極
歯４の表面には、薄い合成樹脂層６が形成される。また
用意された金型には、軸受用のベアリング等の部品を固
定する部分を形成するためのスペースを形成しておく。
このため、モールド加工が施された固定子磁極組立体に
はこれらの部分すなわち、モータ部品の保持と位置決め
を兼ねる張り出し部が付属する。この実施形態では、図
２に示すように、後に述べる回転子のハブが遊嵌する円
形状の溝８、ラミネーションスタック１０を基板に位置
決めするための突起部９が形成されている。

【００１４】なお、本発明では、このモールド加工時
に、金型に、固定磁極歯４とヨーク部２を突起によりそ
れぞれ上下面から圧接し、この状態を保持して合成樹脂
を金型内に注入するので、金型から取り出された板状体
は、互いに密接された状態になっている。ただ、金型内
の突起により押圧された部分には、合成樹脂が被覆され
ていない表出部７が発生する。また、金型の内壁と接触
していた部分にも合成樹脂は被覆されていない表出部７
が発生するが、この部分は電着塗装等の手段で、絶縁物
を埋める。

【００１５】図３は、本発明を適用したラミネーション
スタックを用いたモータ構造の断面図である。このモー
タは、基板１１上に設けた位置決め穴１２に、固定子コ
イル１３を取り付けたラミネーションスタック１０の下
部に突出する突起９を嵌合し、図示しない固定手段で固
定子コイル１３を施したラミネーションスタック１０を
基板１１上に固定した後、基板１１に立設した支承軸１
４にベアリング１５，１６をはめ込み、これらベアリン
グ１５，１６の外輪に回転子１７をはめ込んで組み立て
られている。なお、このモータは、回転子１７のベアリ
ングを保持するハブ１８は、ラミネーションスタック１
０の内側に形成された溝８内に非接触で遊嵌される。ま
た、突起９には、固定子コイル１３と接続する端子１９
が貫通して取り付けられている。

【００１６】図４は、本発明の第２の実施形態を示す縦
断面図であり、図５はその横断面図である。このラミネ
ーションスタックはインナーロータ型のパルスモータに
使用される。図４及び図５において、２０は、板状体を
積層して、固定子磁極を構成するラミネーションスタッ
クで、従来と同じく軟磁性板からなる。このラミネーシ
ョンスタック２０は、８角形のヨーク部２１と、これか
ら内側方向に４本突出する固定磁極部２２と、これらの
内側先端に設けられた固定磁極歯２３を有し、このラミ
ネーションスタック２０は前記のように板状体が複数枚
積層され、これら板状体は互いに絶縁され接着剤で接着
されている。この状態では、各板状体間に隙間は生じて
いない。

【００１７】この工程で、各ラミネーションスタック２
０は十分に位置精度が出ている金型内で接着されている
ので、ラミネーションスタック２０を積層したブロック
自身の各部分は満足する寸法精度で積層接着されてい
る。しかし、積層されたラミネーションスタック２０間
は単に接着剤で固定されているだけであるので、強度的
に弱いものである。そこで、本発明においては、板状体
を積層しこれらの間を絶縁し、かつ接着剤により固定し
て構成したブロックの周りに合成樹脂材をモールドし
て、長期間に亘って板状体を互いに密接保持してラミネ
ーションスタック２０の形状が崩れないようにする。

【００１８】このようなラミネーションスタック２０を
形成するため、まず金型を用意する。この金型内に、固
定磁極歯２３とヨーク部２１をそれぞれ上下面から圧接
するための突起をあらかじめ設けておく。そして、ラミ
ネーションスタックを金型に装着し、金型内に合成樹脂
を注入してこれの周囲に合成樹脂層を形成する。このモ
ールドによりヨーク部２１，固定磁極部２２，固定磁極
歯２３の表面には、薄い合成樹脂層２４が形成される。
また用意された金型には、固定磁極部２２に巻回される
固定磁極コイルを巻回するとき、巻線の亘り線を組立途
中で絡めておく渡り線用ピンを形成する孔を設けてお
く。図４において、２５は、形成された渡り線用ピンを
示す。

【００１９】なお、本発明の第２の実施形態では、この
モールド加工時に、金型に、固定磁極歯２３の内側で回
転子磁極と対峙する部分２６とヨーク部２１の外側で、
後に述べるケースと接触する部分２７には合成樹脂層２
４が形成されない。

【００２０】図６は、本発明に係るラミネーションスタ
ックを用いたインナーロータ型ステッピングモータの断
面図である。図６において、３０は上ケース、３１は下
ケースである。上ケース３０と下ケース３１はともに、
非磁性の金属板をカップ状に打ち抜いたものであり、そ
の周縁３０’３１’は図５に示すラミネーションスタッ
クの外形と同じサイズの８角形をしており、上ケース３
０は底部中央に貫通穴があけられ、ここを回転軸３２が
貫通している。

【００２１】上ケース３０と下ケース３１の底部には、
それぞれ回転軸３２を軸承する軸受３３、３４が固定さ
れている。回転軸３２には、リング状の永久磁石３５が
固定され、該永久磁石３５の上下面には、回転子磁極と
なるポールピース板３６、３７が設けられている。３８
は固定磁極部２２に巻回されている固定磁極コイルであ
る。

【００２２】以上、本発明を上述の２つの実施の形態に
より説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が
可能である。そして、これらの変形や応用を本発明の範
囲から排除するものではない。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
記載の発明は、複数枚の板状体を互いに絶縁して密着積
層した状態を保持してこれら板状体を囲繞被覆する合成
樹脂層を有するラミネーションスタックを具備している
ので、渦流損失も少なく各積層する板間の密着性が良好
で、かつラミネーションスタックの精度を長期間に亘っ
て維持できかつ丈夫なラミネーションスタックを得るこ
とができる。請求項２に記載の発明では、複数枚の板状
体を互いに接着剤で固定しているので、上記効果は一層
助長される。請求項３に記載の発明では、本発明をＦＤ
Ｄ駆動装置のフラット型ブラシレスＤＣモータに適用し
て好適なものとなる。請求項４に記載の発明では、本発
明をパルスモータに適用して好適なものとなる。請求項
５に記載の発明では、ラミネーションスタックが合成樹
脂層で囲繞被覆されているので、これの型くずれが起こ
りにくく、このため、ケースを安価な板金の打ち抜き構
造で足りるので、モータ全体の構造が簡単となるほか、
安価に製造できる。請求項６に記載の発明では、請求項
５に記載の発明の効果に加えて、漏洩磁束を少なくする
ことが出来るので、モータの特性を向上することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るモータ構造のラミネーシ
ョンスタックを示す縦断面図である。

【図２】図２は、本発明に係るモータ構造のラミネーシ
ョンスタックを示す横断面図である。

【図３】図３は、本発明に係るラミネーションスタック
を適用したアウターロータ型モータ構造の断面図を示
す。

【図４】図４は、本発明に係るモータ構造の第２の実施
の形態によるラミネーションスタックを示す縦断面図で
ある。

【図５】図５は、本発明に係るモータ構造の第２の実施
の形態によるラミネーションスタックを示す横断面図で
ある。

【図６】図６は、本発明に係るラミネーションスタック
を適用したインナーロータ型モータ構造の断面図を示
す。

【符号の説明】

１・・・・・板状体２・・・・・ヨーク部３・・・・・固定磁極部４・・・・・固定磁極歯５・・・・・カシメ部６・・・・・合成樹脂層７・・・・・表出部７’・・・・絶縁膜８・・・・・溝９・・・・・突起部１０・・・・・ラミネーションスタック１１・・・・・基板１２・・・・・位置決め穴１３・・・・・固定子コイル１４・・・・・支承軸１５・・・・・ベアリング１６・・・・・ベアリング１７・・・・・回転子１８・・・・・ハブ１９・・・・・端子２０・・・・・ラミネーションスタック２１・・・・・ヨーク部２２・・・・・固定磁極部２３・・・・・固定磁極歯２４・・・・・合成樹脂層２５・・・・・渡り線用ピン３０・・・・・上ケース３０’・・・・周縁３１・・・・・下ケース３１’・・・・周縁３２・・・・・回転軸３３・・・・・軸受３４・・・・・軸受３５・・・・・永久磁石３６・・・・・ポールピース３７・・・・・ポールピース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の板状体を積層して固定子磁極とヨ
ークを形成する軟磁性板の積層体を用いたモータ構造に
おいて、上記複数枚の板状体を互いに絶縁して密着積層した状態
を保持してこれら板状体を囲繞被覆する合成樹脂層を有
するラミネーションスタックを具備して成るモータ構
造。
【請求項２】上記複数枚の板状体は互いに接着剤により
接着積層され、かつ互いに絶縁されていることを特徴と
する請求項１に記載のモータ構造。
【請求項３】上記モータはアウターロータ型モータであ
ることを特徴とする請求項１に記載のモータ構造。
【請求項４】上記モータはインナーロータ型モータであ
ることを特徴とする請求項１に記載のモータ構造。
【請求項５】モータを囲うケースは、板金打ち抜きによ
り形成されたケースであることを特徴とする請求項４に
記載のモータ構造。
【請求項６】上記ケースは非磁性金属板からなることを
特徴とする請求項５に記載のモータ構造。