定子鐵心、馬達和光碟驅動裝置的製作方法

2023-06-23 12:16:16 3

專利名稱：定子鐵心、馬達和光碟驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及設置在電動式的馬達的定子鐵心，以及具有該定子鐵心的馬達和光碟 驅動裝置。
背景技術：
一直以來，在電動式的馬達中設置有產生與轉子磁鐵對置的磁場的定子。定子具 有定子鐵心與多個線圈。定子鐵心為板狀的多個電磁鋼板的層疊體。多個線圈通過在定子 鐵心的多個齒卷繞導線而形成。在日本特開平5-103436號公報中，層疊鐵心通過層疊多個 鐵心而形成。該鐵心由用於插入線圈的多個狹槽與形成磁電路的多個齒部及鐵心背部構 成。另外，在連結齒部的幾乎中央部與鐵心背部的中央部附近的部分設置有突起部。由此， 增強了齒部的強度。另一方面，在專利文獻2中公開了如下技術，在換向器電動機中，使齒前端部的寬 度比電樞鐵心的中心附近的齒的寬度更寬的技術。由此，不使卷線的佔積率下降地緩解磁 通在齒前端部的飽和。[專利文獻1]日本特開平5-103436號公報[專利文獻2]日本特開平6492332號公報然而，在電動式的馬達中，由於依存於轉子磁鐵的磁極數、定子鐵心中齒的個數、 馬達的旋轉速度的激勵頻率，會產生振動。在馬達旋轉時轉數出現變化的情況下，當該激勵 頻率與定子鐵心的全部齒的固有振動頻率一致(或近似)時，因共振現象而導致在馬達旋 轉時產生大的噪音。在該情況下，還會產生刺耳的聲音。因此，對馬達要求例如在確定的頻 帶中不產生噪音等級顯著的峰值。特別是，在具有寬度朝向徑向外側逐漸增寬的齒的馬達 的情況下，齒的振動所導致的噪音變大。

發明內容
本發明的主要目的之一就是降低具有定子鐵心的馬達在旋轉時的噪音。本發明的例示的定子鐵心具備環狀的鐵心軛鐵；和多個齒，上述多個齒從上述 鐵心軛鐵向以上述鐵心軛鐵的中心軸為中心的徑向的外側或內側延伸。上述鐵心軛鐵和上 述多個齒是多塊電磁鋼板的層疊體，所述多塊電磁鋼板分別具有與上述鐵心軛鐵對應的鐵 心軛鐵部和與上述多個齒對應的多個齒部，通過將在上述多個電磁鋼板上形成的半衝切部 重合，或者通過將在上述多個電磁鋼板中的除位於最端部的電磁鋼板以外的電磁鋼板上形 成的半衝切部重合，並將在位於上述最端部的電磁鋼板上形成的孔部與半衝切部重疊，由 此使上述多塊電磁鋼板結合。上述半衝切部具有第1半衝切部或第2半衝切部。在一個齒 部設置在上述徑向上長的上述第1半衝切部。在另一齒部設置圓形的上述第2半衝切部， 或者設置在上述徑向上長，而長度、寬度或相對於齒部的至少一方的端部的相對位置與上 述第1半衝切部不同的上述第2半衝切部。本發明的另一例示的定子鐵心具備環狀的鐵心軛鐵；和多個齒，上述多個齒從上述鐵心軛鐵向以上述鐵心軛鐵的中心軸為中心的徑向的外側延伸。上述鐵心軛鐵和上述 多個齒是多塊電磁鋼板的層疊體，上述多塊電磁鋼板分別具有與上述鐵心軛鐵對應的鐵心 軛鐵部和與上述多個齒對應的多個齒部，通過將在上述多個電磁鋼板上形成的半衝切部重 合，或者通過將在上述多塊電磁鋼板中的除位於最端部的電磁鋼板以外的電磁鋼板上形成 的半衝切部重合，並將在位於上述最端部的電磁鋼板上形成的孔部與半衝切部重疊，由此 使上述多塊電磁鋼板結合。各齒部具有齒部主體，該齒部主體沿著上述徑向延伸；和前端 部，該前端部在上述齒部主體的前端，相比於上述齒部主體著沿周方向擴展。上述齒部主體 的上述周方向的寬度隨著從上述鐵心軛鐵部朝向上述前端部而逐漸增大，至少在一個齒部 設置在上述徑向長的半衝切部。 根據本發明，能夠降低具有定子鐵心的馬達在旋轉時的噪音。


圖1是光碟驅動裝置的剖視圖。
圖2是馬達的剖視圖。
圖3是定子鐵心的俯視圖。
圖4是定子鐵心的局部剖視圖。
圖5是定子鐵心的俯視圖。
圖6是表示定子鐵心的另一-例的圖。
圖7是表示定子鐵心的又一-例的圖。
圖8是表示定子鐵心的又一-例的圖。
圖9是表示定子鐵心的又一-例的圖。
圖10是表示定子鐵心的又-一例的圖。
圖11是表示定子鐵心的又-一例的圖。
圖12是表示定子鐵心的又-一例的圖。
圖13是表示定子鐵心的又-一例的圖。
圖14是表示定子鐵心的又-一例的圖。在本說明書中，將馬達的中心軸向的旋轉部一側簡稱作「上側」，靜止部一側簡稱 作「下側」。此外，在本發明的說明中，當用上下左右來說明各部件的位置關係、方向時，原則 上表示附圖中的位置關係、方向，並非表示設置在實際設備上時的位置關係、方向。(光碟驅動裝置的構造)圖1是表示具有本發明的一實施方式的馬達的光碟驅動裝置10的圖，是用含有中心軸的平面剖切光碟驅動裝置10的剖視圖。光碟驅動裝置10具備馬達1、存取部11、將它 們收納於內部的箱狀的殼體12。在馬達1中，夾緊部5能夠嵌合於光碟9的中央孔91。利 用夾緊部5固定光碟9。存取部11具有磁頭111和磁頭移動機構112。磁頭111為對記錄 光碟9進行信息的讀取和/或寫入的光拾取機構。作為記錄光碟9，例如利用了藍光光碟。 還可利用其他種類的光碟(Removable Disc)。磁頭移動機構112使磁頭111相對馬達1及光碟9移動。磁頭111具有光射出部 與受光部。光射出部向光碟9的下面射出雷射。受光部接收來自光碟9的反射光。殼體12 在上部具有蓋部121。蓋部121在向光碟驅動裝置10內安裝以及從其中取出光碟9時進 行開閉。在光碟驅動裝置10中，利用馬達1使光碟9旋轉。在馬達1旋轉的同時，磁頭移 動機構112使磁頭111向所需的位置移動。然後，進行對於光碟9的光學信息的「讀取和/ 或寫入」。(馬達的構造)圖2是馬達1的縱剖視圖。在圖2中，用雙點劃線示出光碟9。馬達1具有靜止部 2、軸承機構3、旋轉部4、夾緊部5。旋轉部4位於靜止部2及軸承機構3的上方。旋轉部4 利用軸承機構3相對於靜止部2以中心軸Jl為中心被支承為能夠旋轉。夾緊部5設置於 旋轉部4的上部。靜止部2具有底座部21、定子22、定子保持部件23、電路基板M。底座部21為大 致板狀。底座部21由金屬形成。在底座部21的中央設置圓筒狀的軸承保持架211。軸承 機構3安裝於軸承保持架211。定子22設置在軸承機構3的徑向外側。定子22具有後述 的定子鐵心6、形成在定子鐵心6上的多個線圈222。定子鐵心6為板狀的多個電磁鋼板的 層疊體。電路基板M配置在底座部21上。定子保持部件23為環狀。定子保持部件23設 置在軸承機構3的周圍。在靜止部2中，定子鐵心6設置在定子保持部件23的外周。由此， 定子22被間接地固定於軸承機構3。軸承機構3具有軸31、軸瓦32、襯套33。軸瓦32帶底且呈大致圓筒狀。軸瓦32 通過對磁性材料進行衝壓加工而成型。由此，軸瓦32能夠廉價地製造。軸瓦32的下部固 定於軸承保持架211的內側。定子保持部件23安裝在軸瓦32的圓筒部的外側面。在軸瓦 32的內部保持有潤滑油。襯套33由含油性的多孔質燒結金屬體形成。並且，襯套33通過 壓入而固定在軸瓦32的內側面。止推板35設置在軸瓦32的底部的內側。止推板35為圓 板狀。止推板35與襯套33的下端抵接，且被襯套33按壓而固定。在馬達1中，插入到襯套33的軸31的下端與止推板35抵接。由此，軸31在推力 方向被支承。進而，軸31被襯套33隔著潤滑油支承在徑向方向上。旋轉部4具有轉子磁軛41、轉子磁鐵42、環狀橡膠44。轉子磁軛41帶蓋且呈大致 圓筒狀。轉子磁軛41由磁性材料形成，用於覆蓋定子22。轉子磁軛41具有蓋部411、圓筒 部412、圓筒狀的軸固定部413。蓋部411為光碟載置部。光碟載置部411與中心軸Jl大 致垂直，並形成為在夾緊部5的周圍擴展。環狀橡膠44設置在光碟載置部411的上面的外 周。光碟9經由環狀橡膠44間接地載置在光碟載置部411上。軸固定部413設置在光碟 載置部411的中央。軸31的上部被插入到軸固定部413。圓筒部412從光碟載置部411的外周向下方延伸。轉子磁鐵42安裝在圓筒部412 的內側面。轉子磁鐵42沿垂直於中心軸Jl的方向與定子22對置。在馬達1驅動時，通過對定子22通電，使定子22在與轉子磁鐵42之間產生磁場。然後，利用該磁場與轉子磁鐵 42的磁性的相互作用，使轉子磁鐵42繞中心軸Jl旋轉。(定子鐵心的構造)圖3是定子鐵心6的俯視圖。圖4是圖3中的箭頭A-A的位置的定子鐵心6的剖 視圖。在圖3中，通過使用虛線的拉線並標記符號來示出圖4中、最上端的電磁鋼板7a的 下側的電磁鋼板7的存在。電磁鋼板7a、7被稱作層壓板或層疊薄板。如圖3所示那樣，定子鐵心6具備環狀的鐵心軛鐵(core kick) 62、和多個齒61。 多個齒61從鐵心軛鐵62向以鐵心軛鐵62的中心軸Jl為中心的徑向的外側延伸。在定子 鐵心6中，多個齒61沿以鐵心軛鐵62的中心軸Jl為中心的周方向被等間距地配置。多個 齒61的外形分別為相同形狀。 此外，在以下的說明中，將「以中心軸Jl為中心的徑向，，簡稱作「徑向」。另外，將 以中心軸Jl為中心的周方向簡稱作「周方向」。如圖4所示那樣，多個電磁鋼板7a、7被分別層疊。多個電磁鋼板7a、7分別具有 齒部71、和鐵心軛鐵部72。齒部71為定子鐵心6中的齒61的一部分。鐵心軛鐵部72為 定子鐵心6中的鐵心軛鐵62的一部分。多個電磁鋼板7a、7的各齒部71的層疊體為定子 鐵心6的齒6L即，在多個電磁鋼板7a、7中對應的齒部71的層疊體為定子鐵心6的齒61。 並且，多個電磁鋼板7a、7中的鐵心軛鐵部72的層疊體為定子鐵心6的鐵心軛鐵62。圖3 中，通過使用虛線的拉線並標記符號來示出圖4中的下側的電磁鋼板7的各部位的存在。齒部71具有齒部主體711、前端部712。齒部主體711從鐵心軛鐵部72向徑向延 伸。前端部712，在齒部主體711的徑向外方側的前端比齒部主體711的周方向的寬度更沿 周方向延伸。如圖3所示那樣，齒部主體711的周方向的寬度在徑向上幾乎恆定，或者隨著 從鐵心軛鐵部72向前端部712而逐漸增大。如圖3及圖4所示那樣，在多個電磁鋼板7a、7之中，在位於最上側的電磁鋼板7a 上設有多個孔部74。多個孔部74分別被設置在電磁鋼板7a的全部的齒部71。並且，多個 孔部74為貫通孔。各孔部74在徑向上長。即，各孔部74以沿徑向延伸的方式形成。在圖 3的多個齒部71中，孔部74的徑向的長度，以圖3中的最上側的齒部71為基準，按照逆時 針方向的順序增大。各孔部74的一部分與鐵心軛鐵部72重疊。在圖3所示的例中，孔部 74的徑向內方側的邊緣部也位於鐵心軛鐵部72。如圖3及圖4所示那樣，在多個電磁鋼板7a、7之中除了位於最上側的電磁鋼板7a 以外的餘下的電磁鋼板7上，分別設有多個半衝切部73。多個半衝切部73被分別設置在電 磁鋼板7的全部的齒部71。半衝切部73由半衝切加工形成。各半衝切部73為在徑向長、 並且向上側突出的形狀。在各電磁鋼板7的多個齒部71中，半衝切部73的徑向的長度，以 圖3中的位於最上側的齒部71為基準，按照逆時針方向的順序增大。半衝切部73被配置在 周方向的齒部71的大致中央。並且，在全部的半衝切部73中，中心軸Jl側的端部與中心 軸Jl之間的距離相等。對於多個電磁鋼板7彼此而言，形成在相互對應的齒部71的半衝 切部73為相同形狀，且形成在相同位置。各半衝切部73的一部分與鐵心軛鐵部72重疊。如圖4所示那樣，在定子鐵心6中，分別形成在除了位於最端部的一個電磁鋼板7a 以外的電磁鋼板7的半衝切部73分別重合。即，在相鄰電磁鋼板7之中，一個電磁鋼板7 的半衝切部73與另一個電磁鋼板7的相同位置、相同形狀的半衝切部73重合。此外，形成在電磁鋼板7a的孔部74與半衝切部73重疊。由此，多個電磁鋼板7a、7被結合在一起。如上所述，在定子鐵心6中，各齒61為多個齒部71的層疊體。利用半衝切部73 彼此的結合以及半衝切部與孔部74的結合，該齒61的形成半衝切部73及孔部74的部位 可看做與一個塊體等價。該部位的齒61的彎曲剛性與一個齒部71的彎曲剛性相比增大。 因此，齒61的固有振動頻率(固有值)相比一個齒部71的固有振動頻率增大。另外，多個 齒61的半衝切部73的長度各異。因此，多個齒61的固有振動頻率互不相同。這裡，在各齒部71中，設定半衝切部73的徑向外側的端部與該齒部71的端部之 間的距離為非結合距離Li。其中，i為分配齒61的編號。即，在圖3中，由於齒部71的齒 數為12，故i為1 12間的自然數的任意一個。在圖3中，將圖3中的最上側的齒61所含 的齒部71的非結合距離表示為Li。並且，將該齒61的右側的齒61所含的齒部71的非結 合距離表示為L12。在圖3所示的定子鐵心6中，各齒61的固有振動頻率與(1/Li2)成正比，可通過有 限要素解析來確認。而且，設計成周方向上鄰接的2個齒61的(1/Li2)之差，在2個齒61 的全部的組合中為恆定。其中，非結合距離分別為L1、L12的2個齒61的組合除外。結果， 在定子鐵心6中，多個齒61的固有振動頻率均勻地分散。在製造定子鐵心6時，首先準備形成有半衝切部73的多個電磁鋼板7、和形成有孔 部74的一個電磁鋼板7a。多個電磁鋼板7重合。在相互鄰接的2塊電磁鋼板7中，一方 的半衝切部73的凸部壓入到另一方的半衝切部73的凹部。由此，多塊電磁鋼板7被結合。 接著，形成有孔部74的電磁鋼板7a被重合在多個電磁鋼板7上。與電磁鋼板7a鄰接的電 磁鋼板7的半衝切部73的凸部被壓入到電磁鋼板7a的孔部74中。像這樣，通過肋狀的斂 縫部使多塊電磁鋼板7a、7相互結合。經過以上那樣的工序而完成定子鐵心6。此外，亦可使未形成半衝切部的多塊電磁鋼板重合，在多個電磁鋼板同時進行半 衝切部的形成和多塊電磁鋼板的結合。在該情況下，具有孔部的電磁鋼板隨後與這些電磁 鋼板結合。另外，通過在多個齒61分別卷繞導線，形成圖2所示的多個線圈222。馬達1的 驅動電流為3相的交流電流。因此，在定子22中，在形成於12個齒61的各齒Tl、T2、
T3......T12(參照作為與圖3相同的圖的圖5)的12個線圈中，每隔2個的四個線圈，作為
一相被電連接。即，在每隔2個的四個齒61 (Tl、Τ4、Τ7、Τ10)上卷繞連續的導線。對形成 於這些齒61的線圈222施加相同相的驅動電流。此時，其他相中的任意一個也被通電。如 此一來，定子鐵心6被製造，並用於馬達1的製造中。此外，與各相對應的齒61的配置亦可 是其他的方式。此外，齒61的個數並不僅限於12。這裡，假定全部的齒的固有振動頻率一致的馬達為比較例。在比較例的馬達中，當 旋轉時的電磁力所引發的激勵頻率與齒的固有振動頻率一致(或近似)時，因共振現象而 在馬達的旋轉時產生較大的噪音。在該情況下，也會產生刺耳的聲音。此外，在比較例的馬 達中的齒數為12，轉子磁鐵的磁極數為16的情況下，設定馬達的轉數為RDiiirT1]，通過(f = R/60X48)求出激勵頻率f[Hz]。其中，48為齒數12與轉子磁鐵的磁極數16的最小公 倍數。當馬達的轉數在0 eOOODiiirT1]的範圍變化時，激勵頻率f在0 4800 [Hz]的範 圍內。CN 102136768 A
說明書
6/10 頁與此相對，在圖3所示的定子鐵心6中，長度不同的半衝切部73分別設置於多個 齒61。因此，能夠使固有振動頻率在這些齒61上各異(分散)。由此，能夠防止在馬達1 旋轉時全部的齒61同時共振，減少具有定子鐵心6的馬達1的旋轉時的噪音。另外，還抑 制噪音等級顯著的峰值的產生。結果，能夠抑制刺耳的聲音的產生。並且，還降低了馬達1 的振動。在定子鐵心6中，在電磁鋼板7的全部的齒部71上，分別形成有徑向長的半衝切 部73。因此，能夠使全部的齒61的固有振動頻率上升。進而，電磁鋼板7的各半衝切部73 與鐵心軛鐵部72重疊。因此，能夠進一步提高齒61的固有振動頻率。結果，在圖2的馬達 1中，能夠相比馬達1的激勵頻率的最大值升高全部的齒61的固有振動頻率。由此，能夠進 一步降低馬達1旋轉時的噪音，並且能夠進一步抑制刺耳的聲音的產生。在馬達1中，對多個線圈222分別分配3相的驅動電流中的任一個相。此外，被分 配相同相的齒61的半衝切部73的長度相互不同。例如，某一個齒61(T1)的半衝切部73的 長度(tl)與被分配和該齒61相同相的齒61 (T4、T7、T10)的半衝切部73的長度(t4、t7、 tlO)不同。由此，能夠防止被分配相同相的全部的齒61同時共振。(齒的固有振動頻率的測量法)接下來，對定子鐵心6的各齒61的固有振動頻率的測量方法進行描述。在測量固 有振動頻率時，定子鐵心6的鐵心軛鐵62被固定於勵振器。並且，設置有測量齒61的前端 的位移的雷射位移儀。齒61的前端與齒部71的前端部712對應。然後，利用勵振器使鐵 心軛鐵62在圖3中的中心軸Jl方向振動。然後，利用雷射位移儀測量在中心軸Jl方向上 的齒61的前端的位移。使振動數變化來進行齒61的位移的測量。由此，取得振動數與振 幅的關係，取得關於中心軸Jl方向的齒61的固有振動頻率。對於多個齒61分別進行上述 固有振動頻率的測量。此外，亦可在線圈222設置在齒61的狀態下測量固有振動頻率。另外，亦可測量關於以中心軸Jl為中心的周方向的齒61的固有振動頻率。具體 而言，利用勵振器，反覆施加鐵心軛鐵62繞以中心軸Jl為中心的順時針方向的規定角度的 旋轉、和逆時針方向的規定角度的旋轉。在雷射位移儀中，測量周方向的齒61的前端的位 移。由此，取得振動數與振幅的關係，取得關於周方向的齒61的固有振動頻率。上述固有 振動頻率的測量可分別針對多個齒61來進行。進而，亦可測量關於以齒61的中心軸為中心的旋轉方向的齒61的固有振動頻率。 例如，在圖3中，用標號J2表示與中心軸Jl交叉的中心軸。中心軸J2是通過與齒61的長 邊方向垂直的剖面的中心的線。圖3中的最上側的齒61中，以中心軸J2為中心的鐵心軛 鐵62的繞順時計的規定角度的旋轉和繞逆時針的規定角度的旋轉被反覆施加。雷射位移 儀中，測量該旋轉方向，或在鐵心軛鐵62的中心軸Jl方向上的齒61的前端的位移(準確 講為該前端的周方向端部的位移)。由此，取得振動數與振幅與的關係，取得關於以中心軸 J2為中心的旋轉方向的齒61的固有振動頻率。上述固有振動頻率的測量可分別對多個齒 61進行。進而，亦可使定子鐵心6在各齒61的中心軸向振動，求出關於該中心軸向的固有 振動頻率。如上所述，本申請的齒61的固有振動頻率涉及到各種方向。在圖3的定子鐵心 6中，長度各異的半衝切部73被設置在多個齒61上。由此，在這些齒61上，能夠使各種方 向的固有振動頻率相互不同地分散。
(定子鐵心的另一例)圖6是表示定子鐵心的另一例的圖。圖6的定子鐵心6a與圖3的定子鐵心6相 同，也是由多塊電磁鋼板7a、7構成的層疊體。各電磁鋼板7a、7具有與鐵心軛鐵62對應的 鐵心軛鐵部72和與多個齒61對應的多個齒部71。在定子鐵心6a中，齒61的周方向的寬 度隨著從鐵心軛鐵62向齒61的前端而逐漸增大。即，在各電磁鋼板7a、7中，齒部主體711 的周方向的寬度隨著從鐵心軛鐵部72朝向前端部712而逐漸增大。在齒部主體711中，與 前端部712側的周方向的寬度相比，鐵心軛鐵62側的周方向的寬度更窄。因此，能夠容易 進行形成線圈222時的導線的卷繞。並且，齒部主體711的周方向的寬度，與鐵心軛鐵側的 周方向的寬度相比在前端部712側周方向的寬度更寬。因此，能夠增大在定子22產生的磁 力。在圖6所示的定子鐵心6a中，與圖3的定子鐵心6相同，也在多塊電磁鋼板7a、7 中的除位於最端的電磁鋼板7a以外的電磁鋼板7上，形成半衝切部73。並且，多塊電磁鋼 板7的對應的半衝切部73相互重合。形成在電磁鋼板7a的孔部74與最上側的半衝切部 73重疊。由此，多塊電磁鋼板7a、7被結合在一起。這裡，在圖6的定子鐵心6a中，考慮假設不形成半衝切部73，而通過粘合等來結合 電磁鋼板7a、7的情況。在該情況下，由於與前端部712側相比，鐵心軛鐵62附近的齒61 的周方向的寬度更細，因此鐵心軛鐵62附近的齒61的彎曲剛性變低。並且，齒61的周方 向的寬度從鐵心軛鐵62朝向前端而逐漸增大，由此與該寬度一定的情況相比各齒61的固 有振動頻率下降。然而，在實際的定子鐵心6a中，形成有徑向上長的半衝切部73。因此，能夠使全部 的齒61的固有振動頻率上升，或者能夠抑制固有振動頻率降低。另外，通過在多個齒61上 設置長度各異的半衝切部73，能夠使固有振動頻率在多個齒61上各異。結果，能夠降低具 有定子鐵心6a的馬達1旋轉時的噪音，並且能夠抑制刺耳的聲音的產生。(定子鐵心的又一例)在圖3及圖6的定子鐵心6、6a中，在各電磁鋼板7的多個齒部71上設置有相互 不同長度的半衝切部73。然而，亦可在多個齒部中的幾個齒部71設置相同形狀的半衝切 部。在圖7的電磁鋼板7中的多個齒部71中，沿周方向交替地設置有徑向的長度相同、且 周方向的寬度不同的兩種半衝切部73、7北。並且，位於最上側的電磁鋼板7a的各齒部71 的孔部74、74b的形狀也與對應的半衝切部73、7北的形狀一致。在圖7的定子鐵心6b中，也分別在多個齒61上設置有半衝切部73、7北。因此， 能夠使全部的齒61的固有振動頻率上升。另外，在定子鐵心6b中，在一部分的齒部71上 設置有半衝切部73，在餘下的齒部71上設置有形狀與半衝切部73不同的的半衝切部73b。 由此，齒61的固有振動頻率分為2類。因此，防止了全部的齒61的固有振動頻率一致。結 果，能夠降低馬達1旋轉時的噪音，並且能夠抑制刺耳聲音的產生。此外，半衝切部的周方 向的寬度不必在徑向上恆定。例如，半衝切部的周方向的寬度亦可朝向徑向的外側逐漸增 大。在圖8所示的定子鐵心6c中，在電磁鋼板7的一部分的齒部71設置有徑向長的 半衝切部73，在餘下的齒部71設置有圓形的半衝切部73c。位於最上側的電磁鋼板7a的 各齒部71的孔部74、7如的形狀也與對應的半衝切部73、73c的形狀一致。在圖8的定子
12鐵心6c中，也能夠防止全部的齒61的固有振動頻率一致。另外，在圖9所示的定子鐵心6d中，在電磁鋼板7的多個齒部71上沿周方向交替 地設置有徑向的長度及周方向的寬度相同、並且徑向的位置不同的兩種半衝切部73、73d。在圖9所示的定子鐵心6d中，半衝切部73的靠鐵心軛鐵部72側的端部相對於齒 部71的相對位置，與半衝切部73d的靠鐵心軛鐵部72側的端部相對於齒部71的相對位置 不同。這裡，半衝切部73、73d的端部相對於齒部71的相對位置不同是表示在重疊齒部71 的外形時該端部的位置不同。以下，將相對於齒部71的相對位置簡稱作「相對位置」。另外，在圖9所示的定子鐵心6d中，半衝切部73的靠前端部712側的端部的相對 位置也與半衝切部73d的靠前端部712側的端部的相對位置不同。因此能夠使設置有半衝 切部73的齒61的固有振動頻率與設置有半衝切部73d的齒61的固有振動頻率極大不同。 此外，最上側的電磁鋼板7a的各齒部71的孔部74、74d的位置與對應的半衝切部73、73d 的位置一致。在圖10所示的定子鐵心6e中，在半衝切部73和半衝切部73e中，靠鐵心軛鐵部 72側的端部的相對位置一致，靠前端部712側的端部的相對位置不同。半衝切部73的寬度 及長度，與半衝切部73e的寬度及長度分別相同。位於最上側的電磁鋼板7a的各齒部71 的孔部74、7如的相對位置與對應的半衝切部73、7;3e的相對位置一致。在該情況下，設置 有半衝切部73的齒61的固有振動頻率也與設置有半衝切部73e的齒61的固有振動頻率 不一致。因此，能夠降低馬達1旋轉時的噪音，並且能夠抑制刺耳的聲音的產生。從分散齒61的固有振動頻率的觀點出發，亦可僅在各電磁鋼板7的多個齒部71 中的2個齒部71分別設置不同的2個半衝切部。如以上所述，在優選的實施方式、變形例所示的定子鐵心中，在一個齒部設置徑向 長的第1半衝切部。並且，在另一齒部設置圓形的第2半衝切部，或者設置在徑向長而長度、 寬度或相對於齒部的至少一方端部的相對位置與第1半衝切部不同的第2半衝切部。由此， 能使設置有第1半衝切部的齒的固有振動頻率與設置有第2半衝切部的齒的固有振動頻率 不同。於是，能夠降低具有該定子鐵心的馬達1旋轉時的噪音，並且能夠抑制產生刺耳的聲音。此外，亦可在多個齒部設置3種以上的半衝切部，使設置有半衝切部的齒的固有 振動頻率3類以上不同。另外，在僅在2個齒部設置不同的半衝切部的情況下，優選在分配驅動電流的一 個相的一個齒部設置第1半衝切部，在分配相同相的另一齒部設置第2半衝切部。由此，能 夠防止分配相同相的全部齒同時發生共振。圖11是表示定子鐵心6f的圖。與圖6、圖10所示的定子鐵心6a、6e相同，在定子 鐵心6f中，齒61的周方向的寬度(準確講為齒61的卷線部的寬度)隨著從鐵心軛鐵62 向齒61的前端而逐漸增大。換言之，電磁鋼板7、7a的齒部主體711的周方向的寬度隨著 從鐵心軛鐵部72朝向前端部712而逐漸增大。在以下的說明中，對與其他實施方式相同的 構成適當地標記同樣的標號。在定子鐵心6f中，在各電磁鋼板7、7a的一部分的齒部71上 設置徑向長的半衝切部73及孔部74，在其他齒部71的前端附近設置圓形的半衝切部73f 及孔部74f。與圖6的情況相同，在圖11所示的定子鐵心6f中，齒部主體711的寬度朝向徑向外側逐漸增大。在該情況下，通過在幾個齒部71設置徑向長的半衝切部73，也能夠防止齒 61的固有振動頻率的降低及振動振幅的增大。結果，抑制了馬達1的振動及噪音。另外，在定子鐵心6f中，齒部主體711的前端部712側的周方向的寬度比鐵心軛 鐵部側72更寬。因此，齒61能高效地接受來自轉子磁鐵42的磁通。結果，提高了馬達1 的動作效率。此外，嚴格來講，齒部主體711的寬度無需隨著從鐵心軛鐵部72向前端部712而 逐漸增大。齒部主體711的寬度實際上只要寬度增大即可。例如，亦可在鐵心軛鐵部72附 近設置齒部主體711的寬度恆定的部位。另一方面，在薄型的光碟驅動裝置10中，抑制噪音尤為重要。為了降低噪音，需要 降低齒槽轉矩。作為降低齒槽轉矩的一個方法，已知有正弦波磁化。正弦波磁化是使轉子 磁鐵42的磁化強度及極性在周方向上呈正弦波狀變化而多極磁化的方法。在使齒槽轉矩 下降的情況下，馬達1的輸出也下降。由此，一般而言，齒61上的卷線部(齒部中卷繞卷線 的部位)的寬度朝向徑向外側逐漸增寬的類型，適用於具有被正弦波磁化的轉子磁鐵42的 馬達1。因此，優選將設置徑向長的半衝切部73的定子鐵心應用於該馬達1。在圖11所示的定子鐵心6f中，徑向長的半衝切部73不配置在以中心軸Jl為中心 呈旋轉對稱的位置。即，即便使定子鐵心6f以中心軸Jl為中心進行旋轉，在轉過1圈後， 半衝切部73的配置一次都不一致。由此，抑制了因定子鐵心6f的對稱性造成的固有振動。 即，能使固有振動頻率分散，減少振動的純音。進而，半衝切部73的一部分與鐵心軛鐵部72 重疊。因此，能有效地抑制齒61的固有振動頻率的降低。當齒61的卷線部的寬度朝向徑向外側逐漸變寬時，狹槽的卷線空間呈大致長方 形。換言之，在齒部主體711中，前端部的周方向的寬度比根部(鐵心軛鐵部側)的寬度更 寬。由此，薄型的馬達1中的卷線佔空空間變大，能提高卷線的佔空係數。為進一步獲得該 效果，優選將各齒61的卷線部中的導線以排列的狀態進行卷繞。「排列的狀態」是指，導線在 齒61上鄰接卷繞，在卷線部的表面被平行排列的導線層按照一層一層的順序層疊的狀態。另外，如圖11所示那樣，當將各齒61的卷線部的周方向的兩側的側面向中心軸Jl 側延長時，會在中心軸Jl的近前的點63交叉。即，在關注一個電磁鋼板7的情況下，相對 於連結齒部主體711的周方向的兩側的邊緣713的前端部712側的端點714與中心軸Jl 的線75，齒部主體711的邊緣713向內側傾斜。在上述的另一例的定子鐵心中也為同樣的 構造。在定子鐵心6f中，例如，齒部主體711的與前端部712的邊界處的寬度約為 2. 2mm,從中心軸Jl到該邊界線的距離約為11. 5mm。齒部主體711的與鐵心軛鐵部72的邊 界處的寬度約為1mm，從中心軸Jl到該邊界處的距離約為6. 3mm。圖12是表示沿周方向等間隔地設置半衝切部73的定子鐵心6g的圖。除去半衝 切部73的位置外，定子鐵心6g是與圖11所示的定子鐵心6f相同的構造。在定子鐵心6g的情況下，半衝切部73被配置在以中心軸Jl為中心呈旋轉對稱的 位置。在設置上述那樣配置的半衝切部73也不會出現低固有振動頻率的情況下，優選考慮 定子鐵心的周方向上的平衡而將半衝切部73配置在旋轉對稱的位置。更優選半衝切部73 在周方向上被等間隔地配置。並且，只要馬達1的動作效率不大幅下降，還可如圖13所示 的定子鐵心他那樣，在全部的齒部71上設置半衝切部73。在圖13中，半衝切部73的全部與鐵心軛鐵部重疊。半衝切部73亦可僅設置在一個齒部71，至少在一個齒部71設置半衝 切部73。圖14是表示定子鐵心6i的圖。定子鐵心6i與圖11所示的定子鐵心6f的半衝 切部73相比，半衝切部的徑向長度變短。在圖14中，設置在電磁鋼板7、7a的半衝切部73 形成為沿徑向延伸，但被配置成不與鐵心軛鐵部72重疊。S卩，半衝切部73全部不與鐵心軛 鐵部重疊。並且，孔部74也被配置為不與鐵心軛鐵部72重疊。圖14所示的半衝切部73 的寬度比圖11所示的半衝切部的寬度更寬。在鐵心軛鐵部72中，設置有圓形的半衝切部 73 及孔部74i。由此，確保鐵心軛鐵部72與電磁鋼板7、7a的結合。(變形例)以上，雖然對本發明的實施方式進行了說明，但本發明並不局限於上述實施方式， 能夠進行各種變更。在定子鐵心6、6a 6i中，亦可在全部的電磁鋼板(包括位於最上側的電磁鋼板) 形成半衝切部。在這樣的定子鐵心中，形成於全部的電磁鋼板的半衝切部重合，由此多個電 磁鋼板結合在一起。在包括具有孔部的電磁鋼板7a的定子鐵心6、6a 6i中，半衝切部不 從定子鐵心6、6a 6i的上面突出。因此，實現了定子22的薄型化。此外，在定子鐵心6、 6a 6i中，具有孔部的電磁鋼板7a亦可配置在圖2所示的馬達1的上側及下側中的任一 側。在使全部齒的固有振動頻率不同時，在優選的方法中，在電磁鋼板的全部的齒部， 或在除設有圓形的半衝切部的一個齒部以外的餘下的齒部分別設置徑向長的半衝切部。而 且，以在該多個齒部或該餘下的齒部中長度、寬度、或者相對於齒部的至少一方端部的相對 位置相互不同的方式設置半衝切部。圖3以及圖6 圖10的多個齒61是應用於從鐵心軛鐵62向徑向的外側延伸的、 所謂外轉子型的馬達的例子。但是，在圖3以及圖6 圖10的多個齒61中，亦可在多個齒 從鐵心軛鐵向徑向的內側延伸的定子鐵心中，設置與上述相同的半衝切部。像這樣，使用半 衝切部使齒的固有振動頻率不同的上述方法，亦可在轉子磁鐵配置在定子的內側的、所謂 內轉子型的馬達中被採用。在本方法中，不會對定子鐵心的磁特性造成影響，而能夠降低馬 達的旋轉時的噪音，並且能夠抑制刺耳聲音的產生。此外，齒61的寬度隨著遠離鐵心軛鐵62而增寬的定子鐵心的輪廓形狀，僅能應用 於外轉子型的馬達。上述實施方式及各變形例中的構成只要不相互矛盾，就可進行適當的組合。[工業上的可利用性]本發明作為光碟驅動裝置的薄型馬達所使用的定子鐵心尤為合適。但是，並不局 限於此，亦可用於光碟驅動裝置以外的馬達。
權利要求
1.一種定子鐵心，其特徵在於， 所述定子鐵心具備環狀的鐵心軛鐵；和多個齒，所述多個齒從所述鐵心軛鐵向以所述鐵心軛鐵的中心軸為中心的徑向的外側 或內側延伸，所述鐵心軛鐵和所述多個齒是多塊電磁鋼板的層疊體，所述多塊電磁鋼板分別具有與 所述鐵心軛鐵對應的鐵心軛鐵部和與所述多個齒對應的多個齒部，通過將在所述多塊電磁鋼板上形成的半衝切部重合，或者通過將在所述多塊電磁鋼板 中的除位於最端部的電磁鋼板以外的電磁鋼板上形成的半衝切部重合，並將在位於所述最 端部的電磁鋼板上形成的孔部與半衝切部重疊，由此使所述多塊電磁鋼板結合， 所述半衝切部具有第1半衝切部和第2半衝切部， 在一個齒部設置在所述徑向上長的所述第1半衝切部，在另一齒部設置圓形的所述第2半衝切部，或者設置在所述徑向上長，而長度、寬度或 相對於齒部的至少一方的端部的相對位置與所述第1半衝切部不同的所述第2半衝切部。
2.根據權利要求1所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述第1半衝切部的一部分與所述鐵心軛鐵部重疊。
3.根據權利要求1或2所述的定子鐵心，其特徵在於， 在所述多個齒部分別形成有半衝切部。
4.根據權利要求3所述的定子鐵心，其特徵在於，在所述多個齒部分別設置有在所述徑向上長的第1半衝切部，或者在除設有圓形的所 述第2半衝切部的所述另一齒部以外的餘下的齒部分別設置在所述徑向上長的第1半衝切 部，在所述多個齒部或者所述餘下的齒部設置的第1半衝切部的長度、寬度、或相對於齒 部的至少一方的端部的相對位置相互不同。
5.根據權利要求3所述的定子鐵心，其特徵在於，所述第1半衝切部與所述第2半衝切部的徑向長度及周方向的寬度相同，並且徑向的 位置不同，所述第1半衝切部與所述第2半衝切部被交替設置。
6.根據權利要求3所述的定子鐵心，其特徵在於，所述第1半衝切部與所述第2半衝切部的所述徑向的長度相同，並且周方向的寬度不同，所述第1半衝切部與所述第2半衝切部被交替設置。
7.根據權利要求1所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述第2半衝切部在徑向上長，所述第1半衝切部的靠所述鐵心軛鐵部側的端部相對於所述齒部的相對位置，與所述 第2半衝切部的靠所述鐵心軛鐵部的端部相對於所述齒部的相對位置不同。
8.根據權利要求1所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述第2半衝切部在徑向上長，所述第1半衝切部的寬度及長度與所述第2半衝切部的寬度及長度相同。
9.根據權利要求1所述的定子鐵心，其特徵在於，相互鄰接的2塊所述電磁鋼板，通過將一方的電磁鋼板的所述第1半衝切部或所述第 2半衝切部的凸部壓入到另一方的電磁鋼板的所述第1半衝切部或所述第2半衝切部的凹 部而結合。
10.根據權利要求1或2所述的定子鐵心，其特徵在於， 各齒部具有齒部主體，該齒部主體沿著所述徑向延伸；和前端部，該前端部在所述齒部主體的前端，相比於所述齒部主體沿著周方向擴展， 所述齒部主體的所述周方向的寬度隨著從所述鐵心軛鐵部朝向所述前端部而逐漸增大。
11.根據權利要求1或2所述的定子鐵心，其特徵在於， 各齒部具有齒部主體，該齒部主體沿著所述徑向延伸；和前端部，該前端部在所述齒部主體的前端，相比於所述齒部主體沿著周方向擴展， 所述齒部主體的所述周方向的寬度從所述鐵心軛鐵部到所述前端部為恆定。
12.根據權利要求1或2所述的定子鐵心，其特徵在於， 各齒部具有齒部主體，該齒部主體沿著所述徑向延伸；和前端部，該前端部在所述齒部主體的前端，相比於所述齒部主體沿著周方向擴展， 所述第2半衝切部在徑向上長， 在所述第1半衝切部與所述第2半衝切部中，靠所述鐵心軛鐵部側的端部的相對位置一致，靠所述前端部側的端部的相對位置不同。
13.根據權利要求10所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述第2半衝切部為圓形，在所述前端部附近設置有所述第2半衝切部和所述孔部。
14.一種馬達，其特徵在於， 所述馬達具有旋轉部，該旋轉部具有繞所述中心軸旋轉的轉子磁鐵；和 靜止部，該靜止部具有在與所述轉子磁鐵之間產生磁場的定子， 所述定子具有權利要求1所述的定子鐵心；和 通過在所述多個齒上卷繞導線而形成的多個線圈。
15.根據權利要求14所述的馬達，其特徵在於，所述多個線圈分別被分配3相的驅動電流中的任意一個相，在分配一個相的一個齒部設置所述第1半衝切部，在分配所述一個相的另一個齒部設 置所述第2半衝切部。
16.一種光碟驅動裝置，其特徵在於，具有 使光碟旋轉的權利要求14或15所述的馬達；對所述光碟光學地進行信息的讀取和/或寫入的存取部；和 收納所述馬達以及所述存取部的殼體。
17.一種定子鐵心，其特徵在於， 所述定子鐵心具有環狀的鐵心軛鐵；和多個齒，所述多個齒從所述鐵心軛鐵向以所述鐵心軛鐵的中心軸為中心的徑向的外側 延伸，所述鐵心軛鐵和所述多個齒是多塊電磁鋼板的層疊體，所述多塊電磁鋼板分別具有與 所述鐵心軛鐵對應的鐵心軛鐵部和與所述多個齒對應的多個齒部，通過將在所述多塊電磁鋼板上形成的半衝切部重合，或者通過將在所述多塊電磁鋼板 中的除位於最端部的電磁鋼板以外的電磁鋼板上形成的半衝切部重合，並將在位於所述最 端部的電磁鋼板上形成的孔部與半衝切部重疊，由此使所述多塊電磁鋼板結合， 各齒部具有齒部主體，該齒部主體沿著所述徑向延伸；和前端部，該前端部在所述齒部主體的前端，相比於所述齒部主體沿著周方向擴展， 所述齒部主體的所述周方向的寬度隨著從所述鐵心軛鐵部朝向所述前端部而逐漸增大，至少在一個齒部設置在所述徑向上長的半衝切部。
18.根據權利要求17所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述半衝切部的一部分與所述鐵心軛鐵部重疊。
19.根據權利要求17所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述半衝切部的全部與所述鐵心軛鐵部重疊。
20.根據權利要求17所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述半衝切部的一部分不與所述鐵心軛鐵部重疊。
21.根據權利要求17或18所述的定子鐵心，其特徵在於，設置有所述半衝切部的齒部的配置並不是以所述中心軸為中心的旋轉對稱。
22.根據權利要求17或18所述的定子鐵心，其特徵在於，設置有所述半衝切部的齒部的配置是以所述中心軸為中心的旋轉對稱。
23.根據權利要求22所述的定子鐵心，其特徵在於， 所述半衝切部在周方向上等間隔地設置。
24.根據權利要求17或18所述的定子鐵心，其特徵在於，相對於連結所述齒部主體的兩側的邊緣的靠所述前端部側的端點與所述中心軸的線， 所述齒部主體的所述兩側的邊緣向內側傾斜。
25.一種馬達，其特徵在於， 所述馬達具有旋轉部，該旋轉部具有繞所述中心軸旋轉的轉子磁鐵；和 靜止部，該靜止部具有在與所述轉子磁鐵之間產生磁場的定子， 所述定子具有權利要求17所述的定子鐵心；和通過在所述多個齒上卷繞導線而形成的多個線圈。
26.根據權利要求25所述的馬達，其特徵在於， 在所述多個齒的各個齒上以排列的狀態卷繞有導線。
27.根據權利要求25所述的馬達，其特徵在於， 所述轉子磁鐵在周方向上呈正弦波狀被多極磁化。
28.一種光碟驅動裝置，其特徵在於，具有 使光碟旋轉的權利要求25或27所述的馬達；對所述光碟光學地進行信息的讀取和/或寫入的存取部；和 收納所述馬達以及所述存取部的殼體。
全文摘要
本發明提供定子鐵心、馬達和光碟驅動裝置。定子鐵心具備環狀的鐵心軛鐵，和從鐵心軛鐵向以鐵心軛鐵的中心軸為中心的徑向的外側或內側延伸的多個齒，鐵心軛鐵和多個齒是分別具有與鐵心軛鐵對應的鐵心軛鐵部和與多個齒對應的多個齒部的多塊電磁鋼板的層疊體，通過將在多塊電磁鋼板上形成的半衝切部重合，或者通過將在多塊電磁鋼板中的除位於最端部的電磁鋼板以外的電磁鋼板上形成的半衝切部重合，並將在位於最端部的電磁鋼板上形成的孔部與半衝切部重疊，由此使多塊電磁鋼板結合，在一個齒部設置在徑向上長的第1半衝切部，在另一齒部設置圓形的第2半衝切部，或者設置在徑向上長、而長度等與第1半衝切部不同的第2半衝切部。
文檔編號G11B7/08GK102136768SQ20111002775
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月24日 優先權日2010年1月25日
發明者井上厚, 內村智也, 多多良辰哉, 河野洋佑 申請人:日本電產株式會社