JP2006353050A

JP2006353050A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2006353050A
Application number: JP2005178846A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ishizuka; 豊石塚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2006-12-28

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

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。
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。
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。
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。