JP2006353050A - ブラシレスモータ - Google Patents

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Abstract

【課題】ブラシレスモータの電機子コイルへの給電用部品の接合部分における信頼性の向上と該電機子コイル線の端末線の半田付け等による接合部分の高さ寸法安定化による他部品との接触事故の防止である。
【解決手段】プレス加工で打抜いた導電体の薄板をプラスチック製のモータフレームに固着し、該薄板の一部を直にモータフレームの外側に延設するとともに、電機子コイル線の端末を該薄板の一部を切り曲げて該薄板上に仮固定した後に半田付け等の電機的な接合を施す構造とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ディスクやカラーホイール等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。
いわゆるDVDやCD等の光ディスク装置の中に組み込まれ、これら光ディスクを駆動するためのスピンドルモータに対する装置側からの給電或いは制御を行うための手段として一般的にFFC(フレキシブルフラットケーブル)が使用されている。FFCは比較的安価でかつ薄いためモータの小型、薄型化には大変都合が良く大いに普及している。
使い方としては、モータの中にある回路キバンの所定の箇所(ランド)から半田付け等でFFCの一端を電気的に接合しモータからFFCを導出するとともに、他の一端を装置側の電源或いは上位の制御部分に接続され、さらにモータ電機子コイルの端末線は前記モータの中にある同回路キバンの上の所定の箇所(ランド)に半田付けされることにより、このFFCを通じてモータの電機子コイル等に給電を行う構造になっている。
しかし、モータの製造過程においては、まず複数の電機子コイル端末線をモータの中にある回路キバン上の所定のランド半田付け等で接合する際に、半田付け時に上記端末線はランドに対して拘束されていないためランドから浮き上がり易く、半田付け後の高さ寸法が安定しないため、この部分がロータに接触する重大な事故を引き起こすという欠点があった。
一方、上記のモータ回路キバンとFFCの接合部においても、半田付け時においてFFCは回路キバンに対して機械的に拘束されていないため、半田付け作業も困難であり、従って不充分な半田作業いわゆるイモ半田等による導通障害という重大な欠点を引き起こしたりしていた。
さらに下記の従来技術においては、モータの給電機構に係る構成部品点数が多く、これに供与される材質の種類も多いため、部品の再利用や素材のリサイクルを行う上での大きな障害となっていた。
特開2002−374655号公報 特開2001−6441号公報 特開2004−236390号公報
前記従来の発明においては解決できなかった、モータの給電構造の重要部分における接合信頼性の向上と半田付け等による接合寸法の安定化による他部品との接触事故の防止である。
具体的には、巻線コイルの端末線半田付けにおける接合部分の信頼性及び前記接合部の高さ寸法のバラツキを抑えロータとの接触を防止することであり、さらにモータフレームからのリード導出部分においても同様に電気的接合に起因する従来の問題の全てを解決することができる。
射出成型によるプラスチック製のモータフレームの略中央部分に配設固着された軸受手段により回転自在に支承されたシャフトと、その中心部分を該シャフトに固着され円周方向に延設されたその内壁部分に永久磁石が固着されたロータと、該永久磁石の内周面に対向する位置に配設されるように前記モータフレームに固着された電機子からなるブラシレスモータにおいて、プレス加工で打抜いた導電体の薄板を前記モータフレームに固着し、該薄板の一部を前記モータフレームの外側に延設するとともに、前記電機子巻線の端末を前記薄板の一部に電機的に接合する構造とした。
また、前記モータフレームは、その電機子側の平面部、或いは反対側の底面部の一部に前記の導電体薄板と略同一形状の浅い溝が刻設され、かつ前記の浅い溝の外縁に沿って連続或いは断続的に牙設された突起部分を加熱かつ加圧等で押し潰すことにより前記薄板を前記モータフレームに固着する構造となっている。
一方、前記導電体薄板は複数本のリード部分がその一部に複数箇所の接合部分を有した形状で一体的にプレス等の打抜き加工で生成され、前記導電体薄板のモータフレームの外側に延設されたリード部分の一部には、複数本のリード部にまたがりテープが接着された後、前記リード部の接合部分がテープと同時に打抜き除去加工を施されている。
さらに、前記導電体薄板の前記電機子コイルの端末線が半田付けされる複数個のランド同士はその一部に互いを一体的に接合するための接合部分が配設され、かつ該接合部を切断した後に該接合部が前記ランド部分に向かって折り曲げられ、これにより前記コイル端末線を前記ランド上に半田付け前の仮固定ができる構造とした。
本発明によれば、導電体薄板をモータフレームに固着し、該薄板の一部を前記モータフレームの外側に直に延設した構造としたことにより、従来必要とされたモータフレーム上のキバンとFPC等のケーブル間の半田付けが不要となり、電機子コイルへの給電にかかる信頼性を顕著に向上することができる。また半田付け作業が省略できるので、モータ自体のコストダウンにも貢献できる。
また、前記導電体薄板は前記モータフレームの上下両側から導出することが可能となり、当該モータが搭載される装置において、該モータ周辺の設計の自由度が向上する。
また、前記の導電体薄板は、樹脂製のモータフレームに対して熱カシメ等により簡便に固定されているため簡単に分解、分離が可能であり、従って素材の再利用やリサイクルを容易に行うことができる。
さらに、前記導電体薄板の前記電機子コイルの端末線が半田付けされる複数個のランド同士を接合する接合部分を切断した後に、前記ランド部分に向かって折り曲げられ、これにより前記コイル端末線を前記ランド上に半田付け前の仮固定ができる構造としたことにより、当該箇所での半田付け等による電気的接合にかかる信頼性が顕著に向上するとともに、仮固定によるコイル端末線の浮き上がりを防止することが可能となり、従って半田付け後の高さ寸法が安定し、当該部分におけるロータへの接触という重大事故を防止することができる。
実施例を図に従って説明する。図1は本発明の一実施例を示す有鉄芯型のブラシレススピンドルモータの断面図であって、樹脂製モータフレーム6の略中央部分に配設固着されたラジアル軸受2により回転自在に支承されたシャフト1と、その中心部分を該シャフト1に固着され円周方向に延設された その内壁部分に永久磁石11が固着されたロータ10と、該永久磁石11の内周面に対向する位置に配設されるように前記モータフレーム6に固着され、コイル線8が巻回されたコア7からなるブラシレスモータにおいて、銅板等の電気的良導体の薄板12を前記モータフレーム6に固着し、該薄板12の一部が前記モータフレーム6の外側に延設され、前記コイル線8の端末部分9を前記薄板12の一部に電機的に接合する構造としてある。
図2は、図1で説明した本発明の実施例において、前記導電体薄板12がモータフレーム6の底部から導出された構造を示すものである。
図3は、本発明の一実施例を示す無鉄芯型のブラシレススピンドルモータの断面図であって、軸受け機構とロータ部分は、ほぼ前記の有鉄芯型モータと同じ構造となる。但し、無鉄芯コイル8の内側にはバックアイアン3が配置され、永久磁石11とバックアイアン3の間の磁束密度を高めることによりモータの逆起電力定数を大きくすることができるように工夫してある。
図4は、本発明の一実施例を示すモータフレーム6の斜視図であって、樹脂成型されたモータフレーム6の電機子コイル側の平面部分の一部には導電体薄板12と略同一形状でかつ前記の薄板12の厚さよりもやや深い溝17が刻設してある。
図5は、本発明による前記導電体薄板12の製作方法を示す一実施例である。
導電体薄板12をプレス加工により打抜き、これのモータフレーム6の外側に導出される部分において、3本のリード部分19a、19b、19cを一枚の絶縁体テープ13で固定する。
しかるのち、前記薄板12のリード部における接合部分14に再度プレス加工を施して前記の接合部分14を電気的に絶縁するための穴を明けてある。さらに、3本のコイル線端末部9が接合される前記薄板12の3つのランドU、V、Wの結合部分15もプレス加工により同時に切断してある。
図6は、本発明による前記導電体薄板12を、前記のモータフレーム6に搭載、固着する方法を示す一実施例であり、前記樹脂製のモータフレーム6に刻設された溝17群に前記導電体薄板12を敷設したのち、前記モータフレーム6の溝17の外縁に沿って連続的に牙設された突起部分18を加熱かつ加圧することにより前記薄板12をモータフレーム6に固着する構造を示している。また前記導電体薄板をさらに強固にフレームへ固着すべく、加熱及び加圧後に接着剤等を併用しても良い。
図7は、前記導電体薄板12の前記電機子コイル8の端末線9が半田付けされる3箇所のランドU、V、Wから導出された接合部15を切断した後、前記接合部15を折り曲げることにより、前記端子線9を前記ランド部に仮固定する構造を示してある。
プレス加工で打抜いた導電体の薄板を用いて給電及び信号の入出力を行う構造としたため、比較的少ない導体数で電気的な結合している用途全てに適用できる。また電流容量を大きくすることが容易であるため、大電流の給電を必要とする用途にも適用できる。
本発明に係る有鉄芯型のブラシレスモータの断面図 図1における導電体薄板がモータフレーム6の底部から導出された応用例を示す断面図 本発明に係る無鉄芯型のブラシレスモータの断面図 本発明に係るモータフレームの斜視図 本発明に係る導電体薄板の製造方法を示す平面図 本発明に係る導電体薄板をモータフレームに固定する方法を示す斜視図 本発明に係る導電体薄板の一部を折り曲げ、コイル線端末を仮固定する方法を示す斜視図
符号の説明
1 シャフト
2 軸受
3 軸受ハウジング
4 スラスト軸受
5 スラスト板
6 モータフレーム
7 コア、バックアイアン
8 コイル線
9 コイル線端末部
10 ロータ
11 永久磁石
12 導電体薄板
13 絶縁テープ
14 導電体薄板リード接合部
15 導電体薄板ランド接合部
16 ランド接合部の切断部分
17 溝
18 突起部
19a、19b、19c 導電体薄板のリード部

Claims (4)

  1. その一部或いは全部が樹脂製のモータフレームの略中央部分に配設固着された軸受手段により回転自在に支承されたシャフトと、その中心部分を該シャフトに固着され円周方向に延設されたその内壁部分に永久磁石が固着されたロータと、該永久磁石の内周面に対向する位置に配設されるように前記モータフレームに固着された電機子からなるブラシレスモータにおいて、プレス加工で打抜いた導電体の薄板を前記モータフレームに固着し、該薄板の一部を前記モータフレームの外側に延設するとともに、前記電機子巻線の端末を前記薄板の一部に電機的に接合されていることを特徴とするブラシレスモータ。
  2. 前記モータフレームは、その電機子側の平面部、或いは反対側の底面部の一部に前記の導電体薄板と略同一形状の浅い溝が刻設され、かつ前記の浅い溝の外縁に沿って連続或いは断続的に牙設された突起部分を加熱かつ加圧等で押し潰すことにより前記薄板を前記モータフレームに固着することを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。
  3. 前記導電体薄板は複数本のリード部分がその一部に複数箇所の接合部分を有した形状で一体的にプレス等の打抜き加工で生成され、前記導電体薄板のモータフレームの外側に延設されたリード部分の一部には、複数本のリード部にまたがりテープが接着された後、前記リード部の接合部分がテープと同時に打抜き除去されていることを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータ。
  4. 前記導電体薄板の前記電機子コイルの端末線が半田付けされる複数個のランド同士はその一部に互いを一体的に接合するための接合部分が配設され、かつ該接合部を切断した後に該接合部が前記ランド部分に向かって折り曲げられ、これにより前記コイル端末線を前記ランド上に仮固定せしめる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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012124987A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Fuji Koki Corp 電動弁用ステータ及びそれを用いた電動弁
CN111112785A (zh) * 2020-01-17 2020-05-08 浙江大学 一种永磁电机外转子钕铁硼永磁体钎焊组合式柔性夹具

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