JP2007228655A

JP2007228655A - 基板取付型ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2007228655A
Application number: JP2006043699A
Authority: JP
Inventors: Yukio Shinozuka; 幸男篠塚
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】簡易な構成でグランドパターンと導電性金属板との接続信頼性を向上させた基板取付型ブラシレスモータを提供する。
【解決手段】グランドパターン１９の一部に、導電性金属板１７側からレジスト被膜２０に向けて半抜きされた半抜き部２１が形成され、導電性金属板１７の抜き断面１７ａとグランドパターン１９の抜き断面１９ａどうしが対向する接触面を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばロータにポリゴンミラーやＣＤ、ＤＶＤなどを搭載して高速回転駆動する基板取付型ブラシレスモータに関する。

ポリゴンミラーが設けられたレーザービームプリンターや複写機などのＯＡ機器、ＣＤやＤＶＤなどを駆動するディスク駆動装置には、ロータを高速回転駆動するスピンドルモータが用いられている。このスピンドルモータとしては、アウターロータ型のＤＣブラシレスモータが好適に用いられる。具体的には、ロータは、回転軸にカップ状のロータハウジングが支持されており、ロータハウジングには例えばポリゴンミラーや各種ディスクが水平方向及び鉛直方向に位置決めして搭載される。

基板にハウジングが組み付けられ、ハウジングの外周に固定子が組み付けられる。ハウジングには、ロータシャフトが回転可能に支持されている。例えば鉄基板は、導電性金属板上に絶縁層を介して形成された導体パターンが表面レジスト層より露出して形成されている。この基板はモータ取付フレームとモータ基板とを兼用している。基板にはモータ駆動回路が設けられ、センサやスイッチング素子など電子部品が搭載されている。

ロータは、高速回転駆動（例えばポリゴンスキャナモータの場合に20,000ｒｐｍ〜４0,000ｒｐｍ）され、モータ駆動回路はＰＷＭ制御により高速に通電切替えが行なわれる。このとき、基板からモータコイルに至る配線やモータコイル自身に発生する急激な電圧変動により電磁波ノイズが放射される。特に、基板の裏面側金属板は電磁波を拡散させやすいためモータ駆動回路のグランドパターンと接続される。例えば、基板のグランドパターンのランド部に貫通孔を設け、該貫通孔にはんだを充填してグランドパターンと金属板（鉄基板）とを電気的に導通させている（特許文献１）。
特開２０００−６００９４号公報

しかしながら、貫通孔にはんだを充填しても、はんだと金属板（鉄基板）とのぬれ性はよいが、グランドパターンとの中間に存在する絶縁層によりはんだがはじかれてしまうため、作業性が悪いうえにグランドパターンと金属板との電気的接続信頼性にかけるという課題があった。また、基板に貫通孔を設けるうえにはんだを充填してリフローするなど、製造工程が増えるため生産コストも増加する。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成でグランドパターンと導電性金属板との接続信頼性を向上させた基板取付型ブラシレスモータを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
導電性金属板上に絶縁層を介して導体パターンがレジスト被膜より露出して形成された基板にハウジングが組み付けられ、該ハウジングに固定子が組み付けられ回転子シャフトが回転可能に支持される基板取付型ブラシレスモータにおいて、グランドパターンの一部に、導電性金属板側からレジスト被膜に向けて半抜きされた半抜き部が形成され、導電性金属板の抜き断面とグランドパターンの抜き断面どうしが対向する接触面を有していることを特徴とする。
また、グランドパターン上に導電材料が導電性金属板の抜き断面と接するように設けられることを特徴とする。

上述した基板取付型ブラシレスモータを用いれば、グランドパターンの一部に、導電性金属板側からレジスト被膜に向けて半抜きされた半抜き部が形成され、導電性金属板の抜き断面とグランドパターンの抜き断面どうしが対向する接触面を有しているので、絶縁層の影響をうけることなく簡易な構成で導電性金属板とグランドパターンとを電気的導通させることができ、電磁波ノイズの放射を抑えることができる。
また、グランドパターン上に導電材料が導電性金属板の抜き断面と接するように設けると、グランドパターンと導電性金属板との導通面積が拡大して電気的接続信頼性が向上するうえに露出する導電性金属板の抜き断面を防錆することができる。

以下、本発明に係る基板取付型ブラシレスモータの最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態では、一例としてポリゴンスキャナモータを参照して説明する。ポリゴンスキャナモータは、カップ状のロータハウジングにポリゴンミラーを水平方向及び鉛直方向に位置を合わせて搭載したロータと、ロータの回転軸を回転可能に支持するステータハウジングに基板とステータコアが組み付けられるステータを備えたアウターロータ型のＤＣブラシレスモータが好適に用いられる。

図１及び図２を参照して、ポリゴンスキャナモータの概略構成について説明する。
図２において、ロータ１は、カップ状のロータハウジング２が用いられる。ロータハウジング２には軸孔３が穿孔されており、該軸孔３には回転軸４が圧入若しくは焼嵌めなどにより一体に固定されている。

図１において、ロータハウジング２の上面にはポリゴンミラー５が搭載されており、押さえバネ６によりロータハウジング２の上面に押圧されている。押さえバネ６は、軸孔３の周囲に起立形成された円筒部に嵌め込まれるＣ型止め輪７により固定されている。また、図２において、ロータハウジング２の内周面には、リング状のマグネット８が固着されている。マグネット８は、周方向にＮ極とＳ極とで交互に着磁されている。

図２において、ステータ９は、ステータハウジング１０には動圧軸受１１を介して回転軸４が同軸に組み込まれている。ステータハウジング１０は、外径の異なる円筒部分が連続して形成されており、小径の部分にはステータコア１２が接着剤を介して嵌め込まれ、大径の部分には基板（モータ取付板兼モータ基板）１３が固定されている。ステータハウジング１０には、モータ基板１３側より孔径段差を利用してスラスト受１４が嵌め込まれている。スラスト受１４は、回転軸４の軸端（下端）を受けて軸端位置を規定している。

基板１３は、ステータハウジング１０に回転軸４と直交する向きにかしめられている。この基板１３はモータ取付フレームとモータ基板を兼用している。基板１３にはモータ駆動回路が設けられ、磁極センサ（例えばホールセンサ）やスイッチング素子などの電子部品１５が搭載されている。磁極センサはマグネット８の漏れ磁束からロータ１の磁極位置を検出する。磁極センサにより検出されたロータ１の回転位置に応じて、モータ駆動回路はステータコイル１６への通電を当該ロータ１の回転を付勢する方向へ切り換える。

図３において、例えば鉄基板１３は導電性金属板１７上に絶縁層１８を介して導体パターン（グランドパターン１９）がレジスト被膜２０より露出して形成されている。図１において、グランドパターン１９の一部に、導電性金属板１７側からレジスト被膜２０に向けて半抜きされた半抜き部２１が形成されている。

図３において、基板表面側に露出する導電性金属板１７の抜き断面１７ａとグランドパターン１９の抜き断面１９ａどうしが対向する接触面を有している。この抜き断面１７ａと抜き断面１９ａが当接することで導通がとられて、導電性金属板１７をグランドパターン１９と電気的に接続することができる。また、グランドパターン１９の厚さが薄いため、グランドパターン１９上に導電材料（はんだ、銀ペーストなど）２２が導電性金属板１７の抜き断面１７ａと接するように設けられると、導電性金属板１７とグランドパターン１９との接触面積が増えるので、電気的接続信頼性がより向上する。図４は、図３の半抜き部２１を表面側（矢印方向）からみた模式図である。導電材料２２は柱状の半抜き部２１の外周面に沿って同心状に塗布されるのが好ましい。これにより露出する導電性金属板１７の抜き断面１７ａを防錆することができる。

上記実施例は、ポリゴンスキャナモータを用いて説明したが、ディスク駆動用のスピンドルモータなど、他の基板取付型ブラシレスモータに用いることも可能である。

ポリゴンスキャナモータの平面図である。ポリゴンスキャナモータの半断面図である。基板の半抜き部の断面図である。半抜き部の平面図である。

符号の説明

１ロータ
２ロータハウジング
３軸孔
４回転軸
５ポリゴンミラー
６押さえバネ
７止め輪
８マグネット
９ステータ
１０ステータハウジング
１１動圧軸受
１２ステータコア
１３モータ基板
１４スラスト受
１５電子部品
１６ステータコイル
１７導電性金属板
１７ａ、１９ａ抜き断面
１８絶縁層
１９グランドパターン
２０レジスト被膜
２１半抜き部
２２導電材料

Claims

導電性金属板上に絶縁層を介して導体パターンがレジスト被膜より露出して形成された基板にハウジングが組み付けられ、該ハウジングに固定子が組み付けられ回転子シャフトが回転可能に支持される基板取付型ブラシレスモータにおいて、
グランドパターンの一部に、導電性金属板側からレジスト被膜に向けて半抜きされた半抜き部が形成され、導電性金属板の抜き断面とグランドパターンの抜き断面どうしが対向する接触面を有していることを特徴とする基板取付型ブラシレスモータ。
グランドパターン上に導電材料が導電性金属板の抜き断面と接するように設けられることを特徴とする請求項１記載の基板取付型ブラシレスモータ。