JP2005210787A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルの巻線の端部がベースとの絶縁を保ち、上記巻線の端部を引出す際、巻線の端部を容易に配線基盤の孔に通すことが可能なスピンドルモータを提供する。
【解決手段】 コイル３を有するステータ４が固定されたベース５と、ステータ４とベース５との間に設けられた絶縁シート１４と、ベース５のモータ外部側に設けられた配線基盤１５とを有し、ベース５と絶縁シート１４と配線基盤１５とに互いに連通する孔１７，１８，１９が形成され、コイル３の巻線の端部３ａが、各孔１７〜１９を通ってモータ外部側に導出されるスピンドルモータであって、配線基盤１５の孔１９の直径Ｃと絶縁シート１４の孔１８の直径Ｂとは共にベース５の孔１７の直径Ａよりも小さく、且つ、上記孔１９の直径Ｃは上記孔１８の直径Ｂよりも大きい。
【選択図】 図２

Description

本発明はハードディスクドライブ等に内蔵されるスピンドルモータに関する。

従来、この種のスピンドルモータとしては、薄型化を図るために、例えば、図５に示すように、ディスクを保持するハブ３１の内部に駆動磁石３２が固着され、コイル３３を有し且つハブ３１と対向して配置されたステータ３４がベース３５に固定され、ステータ３４とベース３５との間に絶縁シート３６が設けられ、ベース３５のモータ外部側にフレキシブル配線基板３７（ＦＰＣ）が設けられている。図６（ａ）に示すように、上記ベース３５と絶縁シート３６とフレキシブル配線基板３７とにはそれぞれ、互いに連通する孔３５ａ，３６ａ，３７ａが形成されている。上記コイル３３の巻線の端部３３ａは、これら孔３５ａ，３６ａ，３７ａを通して上記モータ外部側に導出され、フレキシブル配線基板３７に形成されたランドに半田３９で結線されている。尚、上記絶縁シート３６に形成された孔３６ａの直径ｄとフレキシブル配線基板３７に形成された孔３７ａの直径ｄとは、同じ大きさであり、且つ、ベース３５に形成された孔３５ａの直径Ｄよりも小さい。

これによると、上記各孔３５ａ，３６ａ，３７ａに挿通されたコイル３３の巻線の端部３３ａは、絶縁シート３６の孔３６ａとフレキシブル配線基板３７の孔３７ａとで位置規制されるため、ベース３５の孔３５ａの内周面に接触せず、これにより、ベース３５との絶縁が保たれる（特許文献１参照）。

しかしながら上記の従来形式では、絶縁シート３６の孔３６ａの直径ｄとフレキシブル配線基板３７の孔３７ａの直径ｄとが共に小さいため、上記コイル３３の巻線の端部３３ａの引き出しが困難であり、特に、奥側の孔であるフレキシブル配線基板３７の孔３７ａを通すのが非常に困難であり、図６（ｂ）に示すように、コイル３３の巻線の端部３３ａがベース３５の孔３５ａの内部で絡まってしまうといった問題があった。
実用新案登録第２５５１１６７号公報

本発明は、コイルの巻線の端部がベースとの絶縁を保ち、コイルの巻線の端部を引き出す際、コイルの巻線の端部を容易に配線基板の孔に通すことが可能なスピンドルモータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本第１発明では、駆動磁石が固定された回転体と、この回転体と対向して配置されコイルを有するステータと、このステータが固定されたベースと、上記ステータとベースとの間の少なくとも一部に設けられた絶縁シートと、上記ベースのモータ外部側に設けられた配線基板とを有し、
上記ベースと絶縁シートと配線基板とにそれぞれ、互いに連通する孔が形成され、
上記コイルの巻線の端部がこれら孔を通って上記モータ外部側に導出されるスピンドルモータであって、
上記配線基板の孔の直径と絶縁シートの孔の直径とは共にベースの孔の直径よりも小さく、且つ、上記配線基板の孔の直径は絶縁シートの孔の直径よりも大きく設定されているものである。

これによると、配線基板の孔の直径と絶縁シートの孔の直径とは共にベースの孔の直径よりも小さいため、各孔に挿通されたコイルの巻線の端部は、絶縁シートの孔とフレキシブル配線基板の孔とで位置規制され、これにより、ベースの孔の内周面に接触せず、ベースとの絶縁が保たれる。

また、配線基板の孔の直径は絶縁シートの孔の直径よりも大きく設定されているため、コイルの巻線の端部を引き出す際、奥側の孔である配線基板の孔を容易に通すことができ、これにより、コイルの巻線の端部がベースの孔の内部で絡まってしまうといった不具合を防止することができる。

また、本第２発明では、ベースの孔の直径をＡとし、ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
Ａ／Ｔ≧０．２
の関係にあるものである。

これによると、コイルの巻線の端部をベースの孔に容易に通すことができる。
また、本第３発明では、ベースの孔の直径が５ｍｍ以下であるものである。
これによると、接着剤による封止が容易かつ良好に行える。

また、本第４発明では、駆動磁石が固定された回転体と、この回転体と対向して配置されコイルを有するステータと、このステータが固定されたベースと、上記ステータとベースとの間の少なくとも一部に設けられた絶縁シートと、上記ベースのモータ外部側に設けられた配線基板とを有し、
上記ベースと絶縁シートと配線基板とにそれぞれ、互いに連通する孔が形成され、
上記コイルの巻線の端部がこれら孔を通って上記モータ外部側に導出されるスピンドルモータであって、
上記ベースに形成された孔の絶縁シート側の直径をＡ１とし、上記ベースに形成された孔の配線基板側の直径をＡ２とし、上記絶縁シートに形成された孔の直径をＢとし、上記配線基板に形成された孔の直径をＣとすると、
Ｂ＜Ａ１＜Ｃ＜Ａ２
の関係にあるものである。

これによると、絶縁シートの孔の直径Ｂがベースの孔の絶縁シート側の直径Ａ１よりも小さく、且つ、配線基板の孔の直径Ｃがベースの孔の配線基板側の直径Ａ２よりも小さいため、各孔に挿通されたコイルの巻線の端部は、絶縁シートの孔とフレキシブル配線基板の孔とで位置規制され、これにより、ベースの孔の内周面に接触せず、ベースとの絶縁が保たれる。

また、配線基板の孔の直径Ｃは、絶縁シートの孔の直径Ｂよりも大きく設定され、さらに、ベースの孔の絶縁シート側の直径Ａ１よりも大きく設定されているため、コイルの巻線の端部を引き出す際、奥側の孔である配線基板の孔を容易に通すことができる。

また、本第５発明では、ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
Ａ２／Ｔ≧０．２
の関係にあるものである。

これによると、コイルの巻線の端部をベースの孔に容易に通すことができる。
また、本第６発明では、ベースの孔の絶縁シート側の直径Ａ１が５ｍｍ以下であるものである。

これによると、接着剤による封止が容易かつ良好に行える。
また、本第７発明では、ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
０．１ｍｍ≦Ｔ≦５ｍｍ
の関係にあるものである。

これによると、ドリルの先端でベースに孔を容易に形成することができる。

本発明によると、コイルの巻線の端部を引き出す際、奥側の孔である配線基板の孔を容易に通すことができるため、コイルの巻線の端部がベースの孔の内部で絡まってしまうといった不具合を防止することができると同時に、コイルの巻線の端部を引き出す作業が短時間で効率良く行える。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
１はハードディスクドライブ等に内蔵されるスピンドルモータであり、回転体２と、この回転体２と対向しコイル３を有するステータ４と、このステータ４が固定されたベース５とを有している。上記回転体２は、円筒状のスリーブ７に回転自在に挿入されたシャフト８と、シャフト８の先端に取り付けられたハブ９とで構成されている。ハブ９の外周部には磁気ディスク（図示せず）が固定され、また、ハブ９の内周部には、円環状の駆動磁石１０がヨーク１１を介して取り付けられている。

上記シャフト８の基端にはスラストフランジ１２がねじ止めされ、スラストフランジ１２の円形平面部に対向するスラストプレート１３がスリーブ７に固定されている。上記スラストフランジ１２とスリーブ７との対向する隙間ならびにスラストフランジ１２とスラストプレート１３との間およびシャフト８の周面とスリーブ７の内周面との間に、潤滑油を注入して、スラスト軸受２３とラジアル軸受２４とが形成されている。

上記ベース５は、円板状部５ａと、この円板状部５ａの中央部に立設された円筒状部５ｂとで構成されている。上記スリーブ７は円筒状部５ｂに挿入され固定されている。また、上記ステータ４は円筒状部５ｂの外周部に設けられている。

上記ステータ４とベース５の円板状部５ａとの間には絶縁シート１４が設けられている。尚、絶縁シート１４は上記円板状部５ａに装着されている。また、上記円板状部５ａのモータ外部側にはフレキシブル配線基板１５（ＦＰＣ）が設けられている。上記円板状部５ａには、上下に貫通するストレートの孔１７が形成されており、絶縁シート１４とフレキシブル配線基板１５とにはそれぞれ、上記孔１７と重複する位置に孔１８，１９が形成されている。これら孔１７，１８，１９は互いに連通している。

上記コイル３の巻線の端部３ａは、複数本束ねられ、上記各孔１７，１８，１９を通ってモータ外部側に導出され、フレキシブル配線基板１５のランドに半田２１で結線されている。

上記ベース５の円板状部５ａの孔１７の直径をＡとし、絶縁シート１４の孔１８の直径をＢとし、フレキシブル配線基板１５の孔１９の直径をＣとし、上記円板状部５ａの厚さ（すなわち孔１７の長さに等しい）をＴとすると、以下のような関係に設定されている。
Ｂ＜Ｃ＜Ａ
Ａ／Ｔ≧０．２
Ａ≦５ｍｍ
以下、上記構成における作用を説明する。

コイル３に通電することにより、回転体２が回転する。
図２に示すように、絶縁シート１４の孔１８の直径Ｂとフレキシブル配線基板１５の孔１９の直径Ｃとは共にベース５の円板状部５ａの孔１７の直径Ａよりも小さいため、各孔１７，１８，１９に挿通された巻線の端部３ａは、絶縁シート１４の孔１８とフレキシブル配線基板１５の孔１９とで位置規制され、これにより、円板状部５ａの孔１７の内周面に接触せず、ベース５との絶縁が保たれる。

また、フレキシブル配線基板１５の孔１９の直径Ｃは絶縁シート１４の孔１８の直径Ｂよりも大きく設定されているため、上記巻線の端部３ａを引き出す際、奥側の孔であるフレキシブル配線基板１５の孔１９を容易に通すことができ、これにより、上記巻線の端部３ａが円板状部５ａの孔１７の内部で絡まってしまうといった不具合を防止することができる。

尚、上記のように、Ａ／Ｔ≧０．２の関係を保つことにより、上記巻線の端部３ａを円板状部５ａの孔１７に容易に通すことができる。すなわち、孔１７の直径Ａを単に所定値以上に設定しても、これに伴って円板状部５ａの厚さＴが大きいと、巻線の端部３ａを通し難くなり、上記孔１７の内部で絡まることが多くなるが、上記のように円板状部５ａの厚さＴに対する孔１７の直径Ａの比率を一定値以上にすることによって、巻線の端部３ａを円板状部５ａの孔１７に容易に通すことが可能となる。

また、上記巻線の端部３ａを、各孔１７，１８，１９に通してモータ外部側に導出し、フレキシブル配線基板１５のランドに半田２１で結線し、その後、円板状部５ａの孔１７に接着剤を注入して封止している。この際、上記のように、Ａ≦５ｍｍの関係を保つことにより、上記接着剤による封止を容易かつ良好に行え、ハードディスク内に外部から埃等が侵入するのを確実に防止することができる。すなわち、仮にＡ＞５ｍｍになった場合、孔１７が確実に封止されず一部に空隙を生じる恐れがあるが、上記のようにＡ≦５ｍｍとすることで、孔１７を確実に封止することが可能となる。このように、Ａ／Ｔ≧０．２の関係並びにＡ≦５ｍｍの関係の両者を満たす範囲内（０．２×Ｔ≦Ａ≦５）で、ベース５の円板状部５ａの孔１７の直径Ａを決定することが望ましい。

次に、本発明における第２の実施の形態を図３に基づいて説明する。
ベース５の円板状部５ａの孔１７は、直径が絶縁シート１４側からフレキシブル配線基板１５側へわたって次第に大きくなる円錐状に形成されている。

上記ベース５の円板状部５ａの孔１７の絶縁シート１４側の直径をＡ１とし、上記孔１７のフレキシブル配線基板１５側の直径をＡ２とし、絶縁シート１４の孔１８の直径をＢとし、フレキシブル配線基板１５の孔１９の直径をＣとし、上記円板状部５ａの厚さ（すなわち孔１７の長さに等しい）をＴとすると、以下のような関係に設定されている。
Ｂ＜Ａ１＜Ｃ＜Ａ２
Ａ２／Ｔ≧０．２
Ａ１≦５ｍｍ
０．１ｍｍ≦Ｔ≦５ｍｍ
の関係にあるものである。

以下、上記構成における作用を説明する。
絶縁シート１４の孔１８の直径Ｂがベース５の孔１７の絶縁シート１４側の直径Ａ１よりも小さく、且つ、フレキシブル配線基板１５の孔１９の直径Ｃがベース５の孔１７のフレキシブル配線基板１５側の直径Ａ２よりも小さいため、各孔１７，１８，１９に挿通された巻線の端部３ａは、絶縁シート１４の孔１８とフレキシブル配線基板１５の孔１９とで位置規制され、これにより、ベース５の孔１７の内周面に接触せず、ベース５との絶縁が保たれる。

また、フレキシブル配線基板１５の孔１９の直径Ｃは、絶縁シート１４の孔１８の直径Ｂよりも大きく設定され、さらに、ベース５の孔１７の絶縁シート１４側の直径Ａ１よりも大きく設定されているため、上記巻線の端部３ａを引き出す際、奥側の孔であるフレキシブル配線基板１５の孔１９を容易に通すことができ、これにより、上記巻線の端部３ａが円板状部５ａの孔１７の内部で絡まってしまうといった不具合を防止することができる。

尚、上記のように、Ａ２／Ｔ≧０．２の関係を保つことにより、上記巻線の端部３ａを円板状部５ａの孔１７に容易に通すことができる。すなわち、孔１７の直径Ａ２を単に所定値以上に設定しても、これに伴って円板状部５ａの厚さＴが大きいと、巻線の端部３ａを通し難くなり、上記孔１７の内部で絡まることが多くなるが、上記のように円板状部５ａの厚さＴに対する孔１７の直径Ａ２の比率を一定値以上にすることによって、巻線の端部３ａを円板状部５ａの孔１７に容易に通すことが可能となる。

また、上記巻線の端部３ａを、各孔１７，１８，１９に通してモータ外部側に導出し、フレキシブル配線基板１５のランドに半田２１で結線し、その後、円板状部５ａの孔１７に接着剤を注入して封止している。この際、上記のように、Ａ１≦５ｍｍの関係を保つことにより、上記接着剤による封止を容易かつ良好に行え、ハードディスク内に外部から埃等が侵入するのを確実に防止することができる。すなわち、仮にＡ１＞５ｍｍになった場合、孔１７が確実に封止されず一部に空隙を生じる恐れがあるが、上記のようにＡ１≦５ｍｍとすることで、孔１７を確実に封止することが可能となる。

尚、ベース５の孔１７を円錐状に形成したことにより、第１の実施の形態（図２参照）のように上記孔１７をストレートに形成した場合に比べて、上記封止の際に要する接着剤の量を減らすことができる。

さらに、上記孔１７は切削ドリルによってベース５の円板状部５ａに形成されるが、この際、円板状部５ａの厚さＴを上記のように０．１ｍｍ≦Ｔ≦５ｍｍとすることにより、切削ドリルの先端で上記孔１７を容易に形成することが可能となる。

上記第２の実施の形態では、ベース５の円板状部５ａの孔１７を、内周面が傾斜する円錐状に形成しているが、第３の実施の形態として、図４に示すように、直径が絶縁シート１４側からフレキシブル配線基板１５側へわたって次第に大きくなる多段状に形成してもよい。尚、図４に示した多段状のものでは、孔１７の内周面に段差が形成されるが、図３に示した第２の実施の形態では孔１７を円錐状に形成しているため段差は存在せず、したがって、第２の実施の形態の円錐状の孔１７の方がより一層確実に、巻線の端部３ａとベース５との絶縁を保つことができる。

本発明は、ハードディスクドライブ用のスピンドルモータのみならず、さらにはビデオテープレコーダやその他のモータにも適用できる。

本発明の第１の実施の形態におけるスピンドルモータの断面図である。 同、スピンドルモータのベースと絶縁シートとフレキシブル配線基板とに形成された孔の部分の拡大図である。 本発明の第２の実施の形態におけるスピンドルモータのベースと絶縁シートとフレキシブル配線基板とに形成された孔の部分の拡大図である。 本発明の第３の実施の形態におけるスピンドルモータのベースと絶縁シートとフレキシブル配線基板とに形成された孔の部分の拡大図である。 従来のスピンドルモータの断面図である。 同、スピンドルモータのベースと絶縁シートとフレキシブル配線基板とに形成された孔の部分の拡大図であり、（ａ）はコイルの巻線の端部が正しく引き出された状態を示し、（ｂ）は上記巻線の端部が孔の内部で絡まった状態を示す。

符号の説明

１ スピンドルモータ
２ 回転体
３ コイル
３ａ 巻線の端部
４ ステータ
５ ベース
１０ 駆動磁石
１４ 絶縁シート
１５ フレキシブル配線基板
１７ ベースの孔
１８ 絶縁シートの孔
１９ フレキシブル配線基板の孔
Ａ ベースの孔の直径
Ｂ 絶縁シートの孔の直径
Ｃ フレキシブル配線基板の孔の直径
Ａ１ ベースの孔の絶縁シート側の直径
Ａ２ ベースの孔のフレキシブル配線基板側の直径

Claims (7)

1. 駆動磁石が固定された回転体と、この回転体と対向して配置されコイルを有するステータと、このステータが固定されたベースと、上記ステータとベースとの間の少なくとも一部に設けられた絶縁シートと、上記ベースのモータ外部側に設けられた配線基板とを有し、
   上記ベースと絶縁シートと配線基板とにそれぞれ、互いに連通する孔が形成され、
   上記コイルの巻線の端部がこれら孔を通って上記モータ外部側に導出されるスピンドルモータであって、
   上記配線基板の孔の直径と絶縁シートの孔の直径とは共にベースの孔の直径よりも小さく、且つ、上記配線基板の孔の直径は絶縁シートの孔の直径よりも大きく設定されていることを特徴とするスピンドルモータ。
2. ベースの孔の直径をＡとし、ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
   Ａ／Ｔ≧０．２
   の関係にあることを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ。
3. ベースの孔の直径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピンドルモータ。
4. 駆動磁石が固定された回転体と、この回転体と対向して配置されコイルを有するステータと、このステータが固定されたベースと、上記ステータとベースとの間の少なくとも一部に設けられた絶縁シートと、上記ベースのモータ外部側に設けられた配線基板とを有し、
   上記ベースと絶縁シートと配線基板とにそれぞれ、互いに連通する孔が形成され、
   上記コイルの巻線の端部がこれら孔を通って上記モータ外部側に導出されるスピンドルモータであって、
   上記ベースに形成された孔の絶縁シート側の直径をＡ１とし、上記ベースに形成された孔の配線基板側の直径をＡ２とし、上記絶縁シートに形成された孔の直径をＢとし、上記配線基板に形成された孔の直径をＣとすると、
   Ｂ＜Ａ１＜Ｃ＜Ａ２
   の関係にあることを特徴とするスピンドルモータ。
5. ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
   Ａ２／Ｔ≧０．２
   の関係にあることを特徴とする請求項４記載のスピンドルモータ。
6. ベースの孔の絶縁シート側の直径Ａ１が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のスピンドルモータ。
7. ベースの孔の部分の厚さをＴとすると、
   ０．１ｍｍ≦Ｔ≦５ｍｍ
   の関係にあることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のスピンドルモータ。

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