JP2005245141A - スピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 ベースからモータ外部側へ導出されるコイルの巻線端部とベースとの間の絶縁不良を完全に抑制することができ、絶縁部材を容易に組付けて組立工数を減らすことが可能なスピンドルモータを提供する。
【解決手段】 ベース５に形成された孔部に絶縁部材２４が挿入され、絶縁部材２４に、一端がステータ４側に開口するとともに他端が配線基板１８側に開口する引出孔２５が形成され、コイル３の巻線端部１９がステータ４側から引出孔２５を通って配線基板１８側に導出され、引出孔２５の一端開口部を備えた絶縁部材２４の一端部がベース５のステータ４に対向する面Ｓ１から所定高さ突出するとともに、引出孔２５の他端開口部を備えた絶縁部材２４の他端部がベース５の配線基板１８側の面Ｓ２から所定高さ突出している。
【選択図】 図１

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９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、ベース３５のステータ３４側の面に絶縁シート３６が貼り付けられ、ベース３５のモータ外部側の面にフレキシブル配線基板３７（ＦＰＣ）が貼り付けられている。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とフレキシブル配線基板３７に形成された孔３７ａとの各直径は、ベース３５に形成された孔３５ａの直径よりも小さい。

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、コイル３３の巻線の端部３３ａの撓みにより、上記巻線の端部３３ａがベース３５の孔３５ａの内周面に接触する恐れがあり、このため、上記巻線の端部３３ａとベース３５との間の絶縁不良を完全に抑制することができないといった問題がある。

また、ベース３５に絶縁シート３６とフレキシブル配線基板３７とを貼り付ける際、ベース３５の孔３５ａに対して絶縁シート３６の孔３６ａの位置がずれたり、或いは、ベース３５の孔３５ａに対してフレキシブル配線基板３７の孔３７ａの位置がずれてしまうと、上記巻線の端部３３ａがベース３５の孔３５ａの内周面に接触する可能性が高くなる。したがって、貼り付け時に、ベース３５の孔３５ａに対して絶縁シート３６の孔３６ａとフレキシブル配線基板３７の孔３７ａとを正確にセンタリングする必要があり、組立工数が増加するといった問題がある。さらに、絶縁シート３６やフレキシブル配線基板３７が熱変形や振動変化又は経時変化して、絶縁不良が発生する懸念もある。
実用新案登録第２５５１１６７号公報

本発明は、ベースからモータ外部側へ導出されるコイルの巻線の端部と上記ベースとの間の絶縁不良を抑制して絶縁性を向上させることができ、絶縁部材を容易に組付けて組立工数を減ら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を有し、
上記コイルの巻線の端部が、モータ内部のステータ側からベースを貫通してモータ外部側に導出され、電源接点部材に接続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部に絶縁部材が挿入され、
上記絶縁部材に、一端がステータ側に開口するとともに他端がモータ外部側に開口する引出孔が形成され、
上記コイルの巻線の端部がステータ側から上記引出孔を通って上記モータ外部側に導出され、
上記引出孔の一端開口部を備えた絶縁部材の一端部がベースのステータに対向する面から所定高さ突出するとともに、上記引出孔の他端開口部を備えた絶縁部材の他端部がベースのモータ外部側の面から所定高さ突出しているものである。

これによると、コイルの巻線の端部がモータ内部のステータ側から絶縁部材の引出孔を通ってモータ外部側に導出されているため、上記巻線の端部がベースの孔部の内周面に接触することは阻止される。また、絶縁部材の一端部がベースのステータに対向する面から所定高さ突出するとともに、絶縁部材の他端部がベースのモータ外部側の面から所定高さ突出しているため、上記巻線の端部が撓んでも、この巻線の端部がベースのステータに対向する面又はベースのモータ外部側の面に接触するのを確実に防止することができる。これによって、ベースからモータ外部側へ導出されるコイルの巻線の端部と上記ベースとの間の絶縁不良を抑制し、絶縁性を向上させることができる。

さらに、絶縁部材をベースの孔部に挿入することにより組付けることができるため、従来のような孔同士のセンタリング等の面倒な作業は省略され、以って、組立工数を減らすことができる。

また、本第２発明は、孔部はベースに複数形成され、
絶縁部材は、上記各孔部に挿入される複数の筒状部と、これら筒状部同士を一体に連結する連結部とで構成され、
上記各筒状部に引出孔が形成されており、
複数のコイルの巻線の端部が絶縁部材の各引出孔を通って導出されているものである。

また、本第３発明は、電源接点部材として配線基板がベースのモータ外部側の面に取付けられているものである。
これによると、コイルの巻線の端部がステータ側から絶縁部材の引出孔を通って配線基板側に導出されているため、上記巻線の端部がベースの孔部の内周面に接触することは阻止される。また、絶縁部材の一端部がベースのステータに対向する面から所定高さ突出するとともに、絶縁部材の他端部がベースの配線基板側の面から所定高さ突出しているため、上記巻線の端部が撓んでも、この巻線の端部がベースのステータに対向する面又はベースの配線基板側の面に接触するのを確実に防止することができる。これによって、配線基板側へ導出されるコイルの巻線の端部とベースとの間の絶縁不良を抑制し、絶縁性を向上させることができる。

また、本第４発明は、絶縁部材は配線基板の端縁部を覆う重複部を有し、
上記重複部は、引出孔を通って配線基板側に導出された巻線の端部の配線方向に形成されているものである。

これによると、コイルの巻線の端部とベースとの間の絶縁性をより一段と向上させることができる。

本発明によると、ベースからモータ外部側へ導出されるコイルの巻線の端部と上記ベースとの間の絶縁不良を抑制し、絶縁性を向上させることができ、熱変形や振動変化又は経時変化に対しても、信頼の高い絶縁性を発揮することができる。また、従来のようなセンタリング等の面倒な作業が省略されるため、組立工数を減らすことができる。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、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と対向して配置されコイル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１５とラジアル軸受１６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。

図１，図２に示すように、上記ベース５の円板状部５ａのモータ外部側の面には、外部の電源と接続可能な電源接点部材の一例であるフレキシブル配線基板１８（ＦＰＣ）が貼り付けられている。また、コイル３の複数本（図２では４本）の巻線の端部１９は、モータ内部のステータ４側からベース５の円板状部５ａを貫通してフレキシブル配線基板１８側（すなわちモータ外部側）に導出され、フレキシブル配線基板１８のランドに半田２１で結線されている。

図３，図４に示すように、上記ベース５の円板状部５ａには、ステータ４に対向する面Ｓ１とフレキシブル配線基板１８側の面Ｓ２とに開口する複数個（図３（ａ）では４個）の孔部２２が形成されている。これら孔部２２には樹脂製の絶縁部材２４が挿入され、この絶縁部材２４によって、コイル３の各巻線の端部１９とベース５の円板状部５ａとの間が絶縁されている。

上記絶縁部材２４は、各孔部２２に挿入される複数本（図３，図４では４本）の円筒状部２４ａと、これら円筒状部２４ａの一端部同士を一体に連結する連結部２４ｂとで構成されている。上記各円筒状部２４ａには、一端がステータ４側に開口するとともに他端がフレキシブル配線基板１８側に開口する引出孔２５が形成されている。図３（ｂ）に示すように、上記各円筒状部２４ａを各孔部２２に挿入した際、連結部２４ｂがベース５の円板状部５ａの面Ｓ１に当て付けられ、上記引出孔２５の一端開口部を備えた絶縁部材２４の一端部が上記ベース５のステータ４に対向する面Ｓ１から所定高さＨ１（すなわち連結部２４ｂの厚さに相当する分）だけ突出するとともに、上記引出孔２５の他端開口部を備えた絶縁部材２４の他端部がベース５のフレキシブル配線基板１８側の面Ｓ２から所定高さＨ２だけ突出している。

尚、図２，図４に示すように、上記各孔部２２はシャフト８の軸心８ａを中心とする円弧上に配置され、上記絶縁部材２４の連結部２４ｂは上記軸心８ａを中心とする円弧形状に形成されている。また、上記円筒状部２４ａと連結部２４ｂとは接着剤等でベース５の円板状部５ａに接着され固定されている。上記コイル３の複数本の巻線の端部１９は、ステータ４側から絶縁部材２４の各引出孔２５を通ってフレキシブル配線基板１８側に導出されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
図１，図３に示すように、上記巻線の端部１９はステータ４側から絶縁部材２４の引出孔２５を通ってフレキシブル配線基板１８側に導出されているため、上記巻線の端部１９がベース５の孔部２２の内周面に接触することは阻止される。また、絶縁部材２４の一端部がベース５の面Ｓ１から所定高さＨ１だけ突出するとともに、絶縁部材２４の他端部がベース５の面Ｓ２から所定高さＨ２だけ突出しているため、上記巻線の端部１９が撓んでも、この巻線の端部１９がベース５の面Ｓ１，Ｓ２に接触するのを確実に防止することができる。これによって、上記巻線の端部１９とベース５との間の絶縁不良を抑制することができ、絶縁性を向上させることができる。

さらに、絶縁部材２４の各円筒状部２４ａをベース５の各孔部２２に挿入することによって、絶縁部材２４をベース５に組付けることができるため、従来のような孔同士のセンタリング等の面倒な作業は省略され、以って、組立工数を減らすことができる。尚、上記複数の円筒状部２４ａ同士は連結部２４ｂで一体に連結されているため、各円筒状部２４ａをまとめて一度にベース５の各孔部２２に挿入することができ、作業性が非常に向上する。

尚、駆動電力は、外部の電源よりフレキシブル配線基板１８と巻線の端部１９とを介して、コイル３へ供給される。
上記第１の実施の形態では、電源接点部材の一例として、フレキシブル配線基板１８をベース５に貼り付けているが、電源接点部材の別の例として、外部の電源と接続可能なプリント基板を用いてもよい。この場合、上記プリント基板はスピンドルモータ１とは別体であり、ベース５の円板状部５ａの外面Ｓ２に所定間隔をあけて上記プリント基板を対向配置させ、ベース５の外側へ導出した巻線の端部１９を上記プリント基板のコネクタに接続する。これにより、駆動電力は、外部の電源よりプリント基板と巻線の端部１９とを介して、コイル３へ供給される。また、上記コネクタを介さずに、巻線の端部１９を上記プリント基板に直結してもよい。

上記第１の実施の形態では、絶縁部材２４をベース５に装着する際、連結部２４ｂをベース５の面Ｓ１に当て付けているが、第２の実施の形態として、図５に示すように、連結部２４ｂをベース５の反対側の面Ｓ２に当て付けて、絶縁部材２４をベース５に装着してもよい。

さらに、第２の実施の形態では、図５〜図８に示すように、連結部２４ｂの内周側に、フレキシブル配線基板１８の外端縁部を外側から覆う重複部２４ｃが設けられている。この重複部２４ｃは軸心８ａに向かう内側方向（すなわち巻線の端部１９をフレキシブル配線基板１８に半田２１で結線する際の配線方向）へ突出している。

これによると、フレキシブル配線基板１８の外端縁部と絶縁部材２４の連結部２４ｂとの隙間２７（図８参照）が重複部２４ｃで覆われるため、巻線の端部１９とベース５との間の絶縁性をより一段と向上させることができる。

上記各実施の形態では、コイル３の巻線の端部１９と絶縁部材２４の円筒状部２４ａと孔部２２と引出孔２５とをそれぞれ４本および４個ずつ設けているが、４本および４個以外の複数本および複数個設けてもよい。

上記各実施の形態では、絶縁部材２４の各円筒状部２４ａをベース５の各孔部２２に挿入して接着剤で接着しているが、接着剤を使わずに、上記各円筒状部２４ａを各孔部２２に圧入することによって、絶縁部材２４をベース５に固定してもよい。

上記各実施の形態では、絶縁部材２４に円筒状部２４ａを備えているが、円筒以外の筒状部例えば角筒状部等を備えてもよい。
上記各実施の形態では、複数の円筒状部２４ａ同士を連結部２４ｂで一体に連結しているが、連結部２４ｂを設けず、複数の円筒状部２４ａを独立させて設けてもよい。

また、図３（ｂ）に示すように、上記所定高さＨ１，Ｈ２は、Ｈ１＝Ｈ２でもよいし、或いは、Ｈ１≠Ｈ２であってもよい。

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の図であり、（ａ）は絶縁部材を装着したベースをフレキシブル配線基板側から見た図であり、（ｂ）は上記ベースをステータ側から見た図である。 同、スピンドルモータの絶縁部材の図であり、（ａ）は絶縁部材をベースに装着する前の図、（ｂ）は絶縁部材をベースに装着した図である。 同、スピンドルモータの絶縁部材の斜視図であり、ベースに装着する前の状態を示す。 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絶縁部材の斜視図であり、ベースに装着する前の状態を示す。 同、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の図であり、（ａ）は絶縁部材を装着したベースをフレキシブル配線基板側から見た図であり、（ｂ）は上記ベースをステータ側から見た図である。 同、スピンドルモータの絶縁部材の縦断面図であり、ベースに装着した状態を示す。 従来のスピンドルモータのコイルの巻線端部の導出部分の断面図である。

符号の説明

１ スピンドルモータ
２ 回転体
３ コイル
４ ステータ
５ ベース
１０ 駆動磁石
１８ フレキシブル配線基板
１９ 巻線の端部
２２ 孔部
２４ 絶縁部材
２４ａ 円筒状部
２４ｂ 連結部
２４ｃ 重複部
２５ 引出孔
Ｓ１ ベースのステータに対向する面
Ｓ２ ベースのフレキシブル配線基板側の面
Ｈ１，Ｈ２ 所定高さ

Claims (4)

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を有し、
   上記コイルの巻線の端部が、モータ内部のステータ側からベースを貫通してモータ外部側に導出され、電源接点部材に接続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部に絶縁部材が挿入され、
   上記絶縁部材に、一端がステータ側に開口するとともに他端がモータ外部側に開口する引出孔が形成され、
   上記コイルの巻線の端部がステータ側から上記引出孔を通って上記モータ外部側に導出され、
   上記引出孔の一端開口部を備えた絶縁部材の一端部がベースのステータに対向する面から所定高さ突出するとともに、上記引出孔の他端開口部を備えた絶縁部材の他端部がベースのモータ外部側の面から所定高さ突出していることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 孔部はベースに複数形成され、
   絶縁部材は、上記各孔部に挿入される複数の筒状部と、これら筒状部同士を一体に連結する連結部とで構成され、
   上記各筒状部に引出孔が形成されており、
   複数のコイルの巻線の端部が絶縁部材の各引出孔を通って導出されてい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. 電源接点部材として配線基板がベースのモータ外部側の面に取付けられてい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. 絶縁部材は配線基板の端縁部を覆う重複部を有し、
   上記重複部は、引出孔を通って配線基板側に導出された巻線の端部の配線方向に形成されていることを特徴とする請求項３記載のスピンドルモータ。

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