JP2008178262A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】機械的精度の高精度化と高信頼性な細径コイルの接続を両立して、超小型ディスク等の記録媒体を回転駆動するスピンドルモータを提供すること。
【解決手段】複数のターミナル片が放射状に配置されてその内周側で連結部材により連結された金属製のターミナル１１の各ターミナル片は、ステータコア９の各突極の表面に重ねて保持された後に連結部材が切断除去されて他のターミナル片との間の電気絶縁が図られ、各突極とターミナル片とを束ねてコイル１０が巻回され、各コイル１０の端末がターミナル片に接続され、巻線組立が金属材料製のモータベースのハウジング６に圧入されるブラシレスモータにおいて、ステータコア９の内径に切欠部３３を形成し、この切欠部３３においてターミナル１１の連結部材を切断し、ターミナル１１とハウジング６との間に空隙３４を形成してターミナル１１がハウジング６に接触しないように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光メディア分野の超小型ディスク等の記録媒体を回転駆動するためのブラシレススピンドルモータに関するものである。

近年様々な形態の携帯用機器が飛躍的な普及をみせている。その一つの要因として、機器の小型化・薄型化及び軽量化が著しく進展してきたことが挙げられる。モータを使用する携帯用機器も例外ではなく、それに呼応してモータに対する小型化・薄型化及び軽量化の要求は極めて高いものとなっている。そして、モータの小型化・薄型化に伴いコイルの線径も細くなっている。このため生産性を高めるためには、線処理方法に工夫を凝らす必要性がある。携帯用機器用のモータの従来技術としては、例えば携帯電話用のモータとして、コアとコイルと板状金属部材からなるターミナルとを備え、コアは円環部とこの円環部から放射状に延びる複数の突極とを有し、複数のターミナルが互いに分離された状態でコアの突極の表面に重ねて保持され、各突極とターミナルとを束ねるようにコイルが巻回され、各コイルの端末がターミナルに接続されているように構成したものがある。

そして、その製造方法は、複数のターミナルをあらかじめ放射状に配置してその内周側あるいは外周側で連結部材により連結しておき、コアの各突極の表面に各ターミナルを重ねて、これら突極とターミナルとを束ねるようにコイルを巻回し、コイルの端末をターミナルに接続し、連結部材を切断除去して各ターミナル間の電気絶縁を図るものである（例えば特許文献１参照）。

図７に上記特許文献１に開示されたモータを示す。
図７において、モータはステータコア７１とコイル７２と板状金属部材からなるターミナル７３とを備え、コア７１は円環部とこの円環部から放射状に延びる複数の突極とを有し、複数のターミナル７３が互いに分離された状態で突極の表面に重ねて保持され、各突極とターミナル７３とを束ねるようにコイル７２が巻回され、各コイル７２の端末がターミナル７３に接続されている。また、複数のターミナル７３をあらかじめ放射状に配置してその内周側あるいは外周側で連結部材により連結しておき、各突極の表面に各ターミナル７３を重ねて、これら突極とターミナル７３とを束ねるようにコイル７２を巻回し、コイル７２の端末をターミナル７３に接続し、連結部材を切断除去するものである。このようにして完成した巻線組立体を、モータベース７４に取付け、ターミナル７３のコイル端末接続部７３ｂを給電端子７５に接続して、モータを完成させる。

これにより、特別なターミナル保持部材を用いることなく、薄く小さいターミナルを用いることを可能にする。したがってモータは、ターミナルを備えながら極めて小型薄型に構成することができるものである。
特開２００２−５１５１９号公報（第５−７頁、図１）

上記従来の構成では、軽量化等の関係からモータベースの材料として樹脂が使用されていた。しかし、光メディア等のディスクを回転駆動するスピンドルモータにおいては、ディスクの信号記録面と光ヘッドの光軸の直角度が信号の記録再生性能に大きな影響を及ぼすため、装置取付面に対するモータの回転軸の直角度を高精度にする必要性がある。
また、環境変化による精度変化も小さくしなくてはならない。そのためコアが取付けられるモータベースは金属材料で形成することが一般的である。しかしながら、上記従来の構
造および工法を金属製のモータベースを備えるモータに適用する場合には、モータベースとターミナルが接触してターミナル間が短絡するという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、光メディア分野の超小型ディスク等の記録媒体を回転駆動するためのスピンドルモータにおいて、機械的精度の高精度化と高信頼性な細径コイルの接続を両立して、小型・薄型なスピンドルモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、コアとコイルと板状金属部材からなる複数のターミナルとを備え、前記コアは円環部とこの円環部から放射状に延びる複数の突極とを有し、前記ターミナルはあらかじめ放射状に配置されて、その内周側あるいは外周側で連結部材により連結されたものであり、各ターミナルは各突極の表面に重ねて保持された後に前記連結部材が切断除去されて他のターミナルとの間の電気絶縁が図られた構成であり、各突極とターミナルとを束ねるようにコイルが巻回され、各コイルの端末が前記ターミナルに接続されており、前記コア、コイル、ターミナルよりなる巻線組立体が金属によって構成されたモータベースに取付られるブラシレスモータにおいて、前記コアの円環部の内周に切欠部を形成し、この切欠部において前記ターミナルの連結部材を切断し、前記ターミナルとモータベースとの間に空隙を形成したものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、コアの円環部の内周に切欠部を形成し、この切欠部内でターミナルを切断分離して、ターミナルとコアが取付けられるモータベースとの間に空隙を形成し、ターミナルがモータベースに接触しないように構成することによって、モータベースを金属部材で形成することが可能となり、高精度で小型薄型のブラシレスモータを提供可能となるという効果を有する。

請求項２に記載の発明は、コア内径の切欠部にモータベースとの間に接着剤を塗布、充填することを特徴とし、ターミナルと金属のモータベースとの間に接着剤を介在させることによって耐圧性能を高める効果を有する。

以下に、本発明の実施の形態に係るディスク駆動装置について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るディスク駆動装置のステータの平面図、図１（ｂ）は前記ステータの縦断面正面図である。

図１（ａ）に示すように、ステータ２は、回転軸を回転自在に保持する略筒形状の軸受５と、この軸受５を内側に圧入した状態で基板１上に立設されるハウジング６と、ハウジング６に外嵌されたステータコア９、コイル１０、ターミナル１１よりなる巻線組立体１２とから構成されており、ターミナル１１が、基板１上に貼り付けられたフレキシブル基板１３に半田付けされて接続されている。ステータコア９の内周には切欠部３３が形成されており、図１（ｂ）に示すように切欠部３３によりターミナル１１とハウジング６との間に空隙３４を形成している。基板１とハウジング６とによりモータベースを形成している。

前記空隙３４を形成することにより、金属製のハウジング６を用いることが可能になり、内部の熱を効果的に外部に放出し信頼性を上げるだけでなく、軸受５、ハウジング６、ステータコア９が金属で構成されるので、熱膨張率の差が小さくなり環境変化による精度
変化を起こし難く、高強度で高精度のモータを提供することが出来る。

図２（ａ）および図２（ｂ）にターミナル１１の形状を示す。ここでは、６つのターミナル片を放射状に配置し、それを中央に置いた連結部材３２で一体に連結した状態を示している。連結部材３２は、その中心部に貫通状態の位置決め孔３２ａを有する。

それぞれのターミナル片は、上記ステータコア９の突極に重なる保持部１１ａと、先端側のコイル端末接続部１１ｂとを備え、そして前述のように保持部１１ａの内側部分で連結部材３２によって各ターミナル１１が相互に連結されて、互いの位置を保っている。図２（ｂ）に示すように、ターミナル１１には、保持部１１ａとコイル端末接続部１１ｂとの中間部分にＺ字状に曲がる屈曲部１１ｃがあり、これによってコイル端末接続部１１ｂを保持部１１ａからモータの軸方向にシフトさせている。

ターミナル１１は、厚さ８０μｍ程の薄いリン青銅板などの銅系合金板を用いて作られている。そしてその表面の一部には紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などからなる絶縁皮膜１１ｄが形成されている。図２（ａ）においてハッチングで表現した領域がその絶縁皮膜１１ｄである。図示のように、絶縁皮膜１１ｄは、屈曲部１１ｃよりも径方向の内側で、かつ、連結部材３２よりも径方向の外側の部分に形成されている。すなわち屈曲部１１ｃとコイル端末接続部１１ｂとには絶縁処理を施していない。

図３（ａ）にステータコア９の図を示す。ステータコア９は、中央付近にある円環部９ａと、この円環部９ａから外方に向かって放射状に延びる６つの突極９ｂとを有し、各突極９ｂの先端には傘部９ｃが形成されている。ステータコア９の円環部９ａの内周には、切欠部３３が形成されている。ステータコア９のスロット数と切欠部３３の数が異なっているのは、切欠部３３を利用してステータコア９の位置決めを行うためである。又、切欠部３３の幅Ａは、図２（ａ）に示すターミナル片の保持部１１ａの基部の幅Ｂよりも大きくなるように設定されている。

図３（ｂ）はこのターミナル１１をステータコア９の表面に重ねた状態を示している。ターミナル１１はステータコア９の突極９ｂに接して配置され、接着剤などを用いて仮固着される。このときターミナル１１の厚さは絶縁皮膜を含んで０．１ｍｍ程度であってモータ厚さの増加は小さい。

ターミナル１１の形状をステータコア９との関連において再度説明する。ターミナル１１のコイル端末接続部１１ｂは、屈曲部１１ｃによってステータコア９の表面からモータの軸方向に離れ、さらにステータコア９表面と平行な状態で放射状に延びている。屈曲部１１ｃは、ステータコア９の傘部９ｃの近傍に位置するとともに、この傘部９ｃから径方向の外向きに突出しないようになっている。連結部材３２はステータコア９の円環部９ａの内側にある。

図４は図３（ｂ）のものにコイル１０を巻回した状態を表わすものである。ここでモータは３相ブラシレスモータであって、３組のコイル１０（および突極９ｂ）を持っている。

次にコイル端末をコイル端末接続部１１ｂにアーク溶接によって接合する。コイル端末接続部１１ｂの母材が溶融してコイル端末を包むように接合する。そして、中央部の連結部材３２を切断工具によって切断除去する。

図５にターミナル１１の連結部材３２の切断後のコア組立の平面図を示す。切断工具はステータコア９の切欠部３３の近傍をガイドしながら作動させ、突出残部ができるだけ小
さくなるようにし、切断部分が、ステータコア９の内径より内側に出ないようにすることによって、モータベースのハウジング６とターミナル１１の間に空隙３４を構成できるようにすることができる。ここでは、図３（ａ）に示す切欠部３３の奥行き寸法Ｃを少なくとも３００μｍ以上に形成し、空隙３４を３００μｍ程度確保することにより、耐圧を３００Ｖ以上得ている。切欠部３３とハウジング６との間のターミナル１１の切断部先端部の周囲に接着剤を塗布、充填することにより耐圧を更に上げることができる。

以下に、本発明を用いたディスク駆動用スピンドルモータについて、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態に係るディスク駆動用スピンドルモータの縦断面正面図である。

図６に示すように、ディスク２０を回転させるディスク駆動用スピンドルモータは、基外形が約１０ｍｍほどのブラシレスモータにより構成している。このディスク駆動用スピンドルモータは、図１（ａ）、および図１（ｂ）に示すステータ２と、回転軸３とともに一体的に回転するロータ４とからなる。

ステータ２は、図１（ｂ）に示す構成に加えて、基板１に形成された孔１ａ内に配設されて、回転軸３をその基端部側からスラスト方向に対して当接して回転自在に支持する円板形状のスラスト板７と、基板１の前記孔１ａの近傍下面に取付けられて、前記スラスト板７を下方から支持するスラストカバー８とを備えている。なお、１４は回転軸３がステータ２の軸受５から抜けることを防止する抜け止め部材である。

この実施の形態においては、ハウジング６は、巻線組立体１２が外嵌されて取付けられた筒状立設部６ａと、筒状立設部６ａの下端部から径方向外側に平板状に拡がって基板１上に載置される基台部６ｂと、基台部６ｂの一部から基板１の挿通孔１ｂを通して下方に突出してスラストカバー８に溶着される突出脚部６ｃとが金属板などで一体形成されており、ハウジング６は基台部６ｂで溶接等で基板１に固着されている。なお、この実施の形態では、焼結金属からなる軸受５に油が含浸されて回転軸３を回転自在に支持しているが、これに限るものではない。

ロータ４は、回転軸３の先端部に取付けられたロータフレーム１５と、ロータフレーム１５に取付けられた環状で断面矩形形状のクランプ用マグネット１６と、このクランプ用マグネット１６の上面部分であるディスク搭載部１６ａに貼り付けられて、ディスク２０が載せられ、クランプ用マグネット１６よりも摩擦係数の大きいゴム板などからなる滑り止め材１７と、ロータフレーム１５の内周に、ステータコア９と対向するように取付けられた駆動マグネット１８とから構成されている。

以上のように構成されたスピンドルモータはターミナル１１を備えながら極めて小型薄型に構成することが出来るだけでなく、信頼性が高く、高精度のモータを提供することが出来る。

本発明のディスク駆動装置は、特に小型のものに適しているが、これに限るものではなく、各種のディスク駆動装置に適用可能である。

（ａ）本発明の実施の形態１に係るステータの平面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係るステータの縦断面正面図 （ａ）本発明の実施の形態１に係るターミナルの平面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係るターミナルの縦断面正面図 （ａ）本発明の実施の形態１に係るステータコアの平面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係るステータコアとターミナルの接合状態を示す平面図 本発明の実施の形態１に係るコア組立の平面図 本発明の実施の形態１に係るターミナルの連結部材切断後のコア組立平面図 本発明の実施の形態１に係るディスク駆動装置の縦断面正面図 従来のディスク駆動装置の縦断面正面図

符号の説明

１ 基板
１ａ、１ｂ 孔
２ ステータ
３ 回転軸
４ ロータ
５ 軸受
６ ハウジング
６ａ 筒状立設部
６ｂ 基台部
６ｃ 突出脚部
７ スラスト板
８ スラストカバー
９、７１ ステータコア
９ａ 円環部
９ｂ 突極
９ｃ 傘部
１０、７２ コイル
１１、７３ ターミナル
１１ａ 保持部
１１ｂ、７３ｂ コイル端末接続部
１１ｃ 屈曲部
１１ｄ 絶縁皮膜
１２ 巻線組立体
１３ フレキシブル基板
１４ 抜け止め部材
１５ ロータフレーム
１６ クランプ用マグネット
１６ａ ディスク搭載部
１７ 滑り止め材
１８ 駆動マグネット
２０ ディスク
３２ 連結部材
３２ａ 位置決め孔
３３ 切欠部
３４ 空隙
７４ モータベース
７５ 給電端子
Ａ 切欠部３３の幅
Ｂ 保持部１１ａの基部の幅
Ｃ 切欠部３３の奥行き

Claims (2)

1. コアとコイルと板状金属部材からなる複数のターミナルとを備え、前記コアは円環部とこの円環部から放射状に延びる複数の突極とを有し、前記ターミナルはあらかじめ放射状に配置されてその内周側あるいは外周側で連結部材により連結されたものであり、各ターミナルは各突極の表面に重ねて保持された後に前記連結部材が切断除去されて他のターミナルとの間の電気絶縁が図られた構成であり、各突極とターミナルとを束ねるようにコイルが巻回され、各コイルの端末が前記ターミナルに接続されており、前記コア、コイル、ターミナルよりなる巻線組立体が金属によって構成されたモータベースに取付けられるブラシレスモータにおいて、前記コアの円環部の内周に切欠部を形成し、この切欠部において前記ターミナルの連結部材を切断し、前記ターミナルとモータベースとの間に空隙を形成したことを特徴とするブラシレスモータ。
2. コア内周切欠部とモータベースとの間に接着剤を充填したことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。

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