JP2010124609A - モータおよび記録ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの組立時において、ステータの導線がベース部の凹部内に配置されたコネクタ部材に半田付けされた後に、ベース部を傷付けることなく導線を容易に切断する。
【解決手段】ベース部２１の凹部２１２３内に位置するコネクタ部材４の配線部材は、金メッキが施された金メッキ部５２および金メッキ部５２よりも先端に位置してニッケルメッキが施されたニッケルメッキ部５１を備える。配線部材に導線２３２１を接合する際には、導線２３２１の先端がコネクタ部材４の挿入部を介して金メッキ部５２上に引き出されるとともに、コネクタ部材４の先端へと向けられた状態で金メッキ部５２上に半田付けされる。このとき、金メッキ部５２よりも濡れ性が低いニッケルメッキ部５１には半田が広がらず、凹部２１２３と半田２５との間に隙間が設けられることから、作業者はベース部２１を傷付けることなく導線２３２１を容易に切断することができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電動式のモータ、および、モータを備える記録ディスク駆動装置に関する。

ハードディスク駆動装置等の記録ディスク駆動装置では、記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ（以下、単に「モータ」という。）がハウジング内に設けられ、モータを制御する回路基板および回路基板とモータのステータとを接続するコネクタ部材がハウジングの外部に設けられる。モータでは、ハウジングの貫通穴を介してハウジングの外部へと引き出されたステータの導線がコネクタ部材の配線に半田付けされる。

ところで、特許文献１では、回路基板と電子部品とを接続するコネクタピンが開示されており、コネクタピンには、回路基板および電子部品がそれぞれ半田付けされる半田付け領域に金メッキ層が形成され、２つの半田付け領域の間の非半田付け領域にニッケルと金との混合層が形成される。非半田付け領域の濡れ性は半田付け領域の濡れ性よりも低いため、コネクタピンと電子部品との半田付けの際に、半田の広がりが非半田付け領域により制限され、半田が回路基板へと広がることによる回路基板のパターンの短絡が防止される。特許文献２に開示されるコネクタ端子においても、プリント配線板を半田付けする端子部の表面に金メッキが施されるとともに、端子部と端子部とは反対側の端部との間の部位の表面にニッケルメッキが施されることにより、端子部に付与された半田の広がりが抑えられる。
特開２００４−２７７８３７号公報 特開２００４−１５２７５０号公報

ところで、ハウジングの外側に形成される凹部にコネクタ部材が取り付けられる構造のモータでは、凹部内に形成された貫通穴を介して引き出された導線とコネクタ部材とが半田により接合される際に、導線の周囲の半田が盛り上がることにより接合箇所の高さ不良が発生し、導線を切断した後の端部および半田が記録ディスク駆動装置の周囲の部品に接触してしまうおそれがある。また、この問題を解決するために、例えば、導線の端部を凹部の内壁に向けて折り曲げた状態で半田付けを行うと、導線との接合箇所に濡れ性が高い金メッキが施された従来のコネクタ部材では、半田が凹部の内壁の近くまで広がり、ハウジングを傷つけることなく導線を切断することが困難となる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ステータの導線がモータの中心軸に向かう状態でコネクタ部材の配線部に半田付けされる際に、半田が配線部の先端部まで広がることを防止して半田付け後にベース部を傷つけることなく導線を容易に切断することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、電動式のモータであって、ステータ部と、中心軸を中心として前記ステータ部に対して回転可能に支持されるロータ部とを備え、前記ステータ部が、ステータと、前記ステータが取り付けられるベース部と、前記ベース部の前記ステータとは反対側に取り付けられ、前記ステータの導線と回路基板とを接続するとともに互いに略平行に伸びる複数の配線部を有するコネクタ部材とを備え、前記ベース部が、前記中心軸が中央に位置する中央領域と、前記中央領域の周囲において前記中央領域よりも前記ステータ側に位置する周辺領域と、前記中央領域内から少なくとも前記中央領域と前記周辺領域との間の境界まで形成され、前記コネクタ部材の少なくとも一部が配置される凹部とを備え、前記凹部内に前記中心軸に平行な方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記複数の配線部のそれぞれが、前記凹部の側壁に近接または当接する先端部であり、ニッケルメッキが施されたニッケルメッキ部と、前記ニッケルメッキ部から連続する金メッキが施された金メッキ部とを備え、前記金メッキ部が、前記貫通穴と前記中心軸に平行な方向において重なる穴状または切欠状であって前記貫通穴から引き出された前記導線の端部が挿入される挿入部を有し、前記挿入部に挿入された前記導線の前記端部が前記中心軸に向かう状態で前記金メッキ部に半田付けされている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記導線の前記端部および前記端部を前記複数の配線部に固定する半田が、前記凹部内に位置する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータであって、前記導線の前記端部の先端が前記ニッケルメッキ部のエッジと前記側壁との間に位置する、または、前記エッジ上に位置する。

請求項４に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、記録ディスクを回転する請求項１ないし３のいずれかに記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行うアクセス部と、前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングとを備える。

本発明によれば、ステータの導線がコネクタ部材の配線部に半田付けされる際に、半田が配線部の先端部まで広がることが防止され、半田付け後にベース部を傷付けることなく導線を容易に切断することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ１（以下、「モータ１」という。）を備える記録ディスク駆動装置６０の内部構成を示す縦断面図であり、中心軸Ｊ１の左右は互いに異なる方向からの断面を示している。記録ディスク駆動装置６０はいわゆるハードディスク駆動装置であり、情報を記録する円板状の記録ディスク６２、記録ディスク６２に対する情報の読み出しおよび書き込みを行うアクセス部６３、記録ディスク６２を保持して回転するモータ１、並びに、モータ１、記録ディスク６２およびアクセス部６３を内部空間６１０に収容するハウジング６１を備える。

ハウジング６１は上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部６３が内部の底部に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材６１１、並びに、第１ハウジング部材６１１の開口を覆うことにより内部空間６１０を形成する板状の第２ハウジング部材６１２を備える。記録ディスク駆動装置６０では、第１ハウジング部材６１１に第２ハウジング部材６１２が接合されてハウジング６１が形成され、内部空間６１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。

記録ディスク６２は、モータ１の上側に載置されてクランパ６２１によりモータ１に固定される。アクセス部６３は、記録ディスク６２に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド６３１、ヘッド６３１を支持するアーム６３２、並びに、アーム６３２を移動することによりヘッド６３１を記録ディスク６２およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド移動機構６３３を有する。これらの構成により、ヘッド６３１は回転する記録ディスク６２に近接した状態で記録ディスク６２の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび書き込みを行う。

図２はモータ１の縦断面図である。モータ１はアウタロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２および回転組立体であるロータ部３を備える。以下の説明では、モータ１の中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。

ロータ部３は記録ディスク６２（図１参照）が固定される略円板状のロータハブ３１、ロータハブ３１の外周縁から下側（すなわち、ステータ部２側）に突出する略円筒状のヨーク３２、ヨーク３２の内周面に固定される多極着磁された界磁用磁石３３、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状であってロータハブ３１の中央から下側に突出するシャフト３４、および、シャフト３４の下端に取り付けられた略円板状のスラストプレート３５を備える。

ステータ部２は第１ハウジング部材６１１（図１参照）の一部であるベース部２１、ベース部２１の円筒状のホルダ２１１の内側に配置される有底略円筒状のスリーブユニット２２、ホルダ２１１の周囲に取り付けられたステータ２３、および、ベース部２１のステータ２３が取り付けられる面とは反対側の面（以下、「ベース面２１２」という。）に取り付けられたコネクタ部材４を備える。図２中に二点鎖線にて示すようにベース面２１２にはモータ１の制御を行う回路基板２４が取り付けられ、コネクタ部材４により回路基板２４とステータ２３とが電気的に接続される。

スリーブユニット２２は、ロータ部３のシャフト３４が挿入される略円筒状のスリーブ本体２２１、スリーブ本体２２１の外周面に固定された有底円筒状のスリーブハウジング２２２、および、スリーブ本体２２１の上側に配置される環状のシール部材２２３を備える。スリーブ本体２２１は多孔質部材であり、スリーブハウジング２２２およびシール部材２２３はスリーブ本体２２１に含浸された潤滑油を保持する役割を果たす。スリーブハウジング２２２の下部は、ベース部２１のホルダ２１１の内側に圧入にて固定される。

ステータ２３は中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、放射状に配置された複数のティース２３３を有するステータコア２３１、および、複数のティース２３３に導線を巻回することにより形成された複数のコイル２３２を備える。ステータ２３はロータ部３の界磁用磁石３３と中心軸Ｊ１に垂直な方向に対向し、ステータ２３と界磁用磁石３３との間にて中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）が発生する。

モータ１では、スリーブユニット２２、シャフト３４および潤滑油により流体動圧軸受機構が形成され、ロータ部３（および記録ディスク６２（図１参照））は流体動圧軸受機構を介して中心軸Ｊ１を中心としてステータ部２に対して回転可能に支持される。

図３はベース部２１の底面図であり、コネクタ部材４を二点鎖線にて示している。図２および図３に示すように、ベース面２１２は中心軸Ｊ１が中央に位置する略円環状の中央領域２１２１、中央領域２１２１の周囲において中央領域２１２１よりも図２のステータ２３側に位置する周辺領域２１２２、および、ホルダ２１１（図２参照）の下端近傍から中央領域２１２１と周辺領域２１２２との境界まで中心軸Ｊ１を中心とする径方向に伸びる凹部２１２３を有する。凹部２１２３には中心軸Ｊ１に平行な方向に貫通する貫通穴２１３が設けられる。また、凹部２１２３にはコネクタ部材４の中心軸Ｊ１側の端部が配置され、図２に示すように、モータ１では、コネクタ部材４の全体がベース部２１の中央領域２１２１の表面よりも上側（すなわち、ステータ２３側）に位置する。

図３に示すように、貫通穴２１３の中心軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」という。）における外方には径方向に対して垂直な方向に伸びる溝２１２３ａが設けられ、溝２１２３ａはコネクタ部材４をベース面２１２上に取り付ける際に用いられる接着剤の保持に利用される。なお、図２では溝２１２３ａの図示を省略している。

図４および図５はコネクタ部材４の底面図および側面図である。図４および図５に示すように、コネクタ部材４は互いに略平行に伸びる３つの配線部４１、および、インサート成形により配線部４１の周囲に形成された樹脂成形部４２を有する。図４に示すように、樹脂成形部４２は図４における左側に位置する略板状の第１板状部４２１、および、第１板状部４２１よりも配線部４１の伸びる方向に垂直な方向の幅が小さい略板状の第２板状部４２２を有し、図５に示すように、第１板状部４２１と第２板状部４２２との間の部位は第２板状部４２２が第１板状部４２１よりも上方に位置する段差部とされる。

第１板状部４２１では先端が薄くされており、配線部４１の図５における左側の端部である第１接続端子４１１が下方に露出している。また、第１板状部４２１は上方に向かって突出する突出部４２１１を有し、図４および図５に示すように、突出部４２１１には突出部４２１１の伸びる方向に突出部４２１１を貫通する３つの穴部４２１１ａが設けられる。

図６は配線部４１の第１接続端子４１１を拡大して示す図である。第１接続端子４１１は、第１接続端子４１１の先端部であってニッケルメッキが施されたニッケルメッキ部５１、および、ニッケルメッキ部５１から連続する金メッキが施された金メッキ部５２を有し、金メッキ部５２には穴状の部位（以下、「穴部４１１１」という。）が設けられる。なお、図６では、ニッケルメッキ部５１および金メッキ部５２にそれぞれ異なる平行斜線を付し、金メッキ部５２とニッケルメッキ部５１との境界を破線にて示している。図４および図５に示すように、３つの穴部４１１１はそれぞれ、突出部４２１１の穴部４２１１ａに対して突出部４２１１の伸びる方向（すなわち、図５における上下方向）に重なる。

図２に示すように、第１接続端子４１１を含むコネクタ部材４の一方の端部はベース部２１の凹部２１２３内に配置され、突出部４２１１がベース部２１の貫通穴２１３内に位置する。このため、貫通穴２１３、並びに、第１接続端子４１１の穴部４１１１および突出部４２１１の穴部４２１１ａ（図４および図５参照）は中心軸Ｊ１に平行な方向において重なる。

コネクタ部材４では、第１接続端子４１１とステータ２３の導線２３２１とが半田２５を介して接合されるとともに、第１接続端子４１１とは反対側の第２接続端子４１２の図２における下方に突出する折曲部４１２１と回路基板２４とが当接し、これにより、ステータ２３と回路基板２４とが電気的に接続される。さらに、第１接続端子４１１および半田２５は樹脂材料２６により覆われて絶縁性が確保される。

図７は図２におけるコネクタ部材４近傍を拡大して示すモータ１の底面図であり、ベース部２１の凹部２１２３に設けられた樹脂材料２６の図示を省略している。コネクタ部材４がベース部２１に取り付けられた状態では、コネクタ部材４の３つの配線部４１がそれぞれ中心軸Ｊ１を中心とする略径方向に伸びており、ニッケルメッキ部５１（すなわち、配線部４１の先端部）は凹部２１２３の側壁２１２３ｂに対して径方向において近接する。

図８は図２におけるコネクタ部材４の第１接続端子４１１の先端近傍を拡大して示す断面図である。図８では、図６と同様に第１接続端子４１１のニッケルメッキ部５１および金メッキ部５２に互いに異なる平行斜線を付し、ニッケルメッキ部５１と金メッキ部５２との境界を破線にて示している（以下の図においても同様）。図７および図８に示すように、金メッキ部５２上には、ステータ２３の導線２３２１の端部が中心軸Ｊ１（図７参照）に向けられた状態（すなわち、コネクタ部材４の先端に向けられた状態）で半田付けされ、導線２３２１の端部の先端はニッケルメッキ部５１上に位置する。コネクタ部材４では、ニッケルメッキ部５１の濡れ性が金メッキ部５２の濡れ性よりも低いことから、導線２３２１の端部を金メッキ部５２上に固定する半田２５（図７では半田２５を平行斜線にて示している。）が金メッキ部５２よりも径方向内方に広がることが防止される。また、導線２３２１の端部、半田２５および樹脂材料２６（図８参照）はベース部２１の凹部２１２３内に位置し、これらが中央領域２１２１上に配置される他の部品に接触することが防止される。

図９はモータ１の組立途上におけるステータ２３およびコネクタ部材４が取り付けられたベース部２１の一部を示す断面図であり、図９では図２と上下が反転している。ステータ部２が組み立てられる際には、まず、ベース部２１の上下が反転された状態でステータ２３の導線２３２１がベース部２１の貫通穴２１３を経由してベース部２１の外部へと引き出され、ステータ２３がベース部２１のホルダ２１１に圧入等により固定される。

次に、導線２３２１がコネクタ部材４の図９における下側から上方（すなわち、図２における下方）に向かって突出部４２１１の穴部４２１１ａおよび第１接続端子４１１の穴部４１１１に挿入されるとともに、突出部４２１１がベース部２１の貫通穴２１３に圧入される。また、ベース部２１には予め図３に示す凹部２１２３の溝２１２３ａに接着剤が保持されており、コネクタ部材４はベース部２１に接着される。このように、コネクタ部材４は圧入および接着によりベース部２１に固定され、第１接続端子４１１を含む一方の端部はベース部２１の凹部２１２３内に配置された状態とされる。

その後、導線２３２１が中心軸Ｊ１側（図９における左側）に向けて折り曲げられ、図１０に示すように、導線２３２１が配線部４１の金メッキ部５２上にて中心軸Ｊ１に向かう状態で半田付けされる。このとき、金メッキ部５２よりも濡れ性が低いニッケルメッキ部５１には半田が広がらず、ベース部２１の凹部２１２３の側壁２１２３ｂの中心軸Ｊ１側の部位と半田２５との間に隙間が設けられ、作業者がニッパの先端を当該隙間内に挿入してニッケルメッキ部５１上にて導線２３２１が切断される。

モータ１では、凹部２１２３内にて導線２３２１が切断されることにより、導線２３２１およびその周囲の半田が凹部２１２３から中央領域２１２１の図１０における上方へとはみ出ることが防止される。

導線２３２１とコネクタ部材４との接合作業が完了すると、凹部２１２３には熱硬化性の樹脂材料が付与されて導線２３２１の端部および半田２５が覆われ、樹脂材料が加熱されて硬化される。そして、ベース部２１の上下が反転され、図２に示すように、スリーブユニット２２がホルダ２１１の内側に固定されてステータ部２の組み立てが完了する。

以上に説明したように、モータ１では、導線２３２１がコネクタ部材４の第１接続端子４１１に半田付けされる際に、金メッキ部５２上の半田２５が先端部（すなわち、ニッケルメッキ部５１）まで広がることが防止される。このように、コネクタ部材４では、ニッケルメッキ部５１および金メッキ部５２により半田２５の広がりが調整されるため、作業者が半田付け後にベース部２１を傷付けることなく導線２３２１を容易に切断することができ、導線２３２１とコネクタ部材４との接合の作業性が向上される。

図１１は、導線２３２１の切断位置の他の好ましい例を示す図であり、半田および樹脂材料の図示を省略している。図１１に示す例では、導線２３２１とコネクタ部材４との接合の際に、導線２３２１の端部の先端がコネクタ部材４のニッケルメッキ部５１のエッジ４１１１ａ（すなわち、先端）とベース部２１の凹部２１２３の側壁２１２３ｂとの間に位置するように導線２３２１が切断される。切断工具の先端の大きさに対してエッジ４１１１ａと側壁２１２３ｂとの間の間隙が十分い大きい場合は、工具の先端を当該間隙に入れつつ図１１に示すように容易に導線２３２１を切断することができる。なお、工具の先端形状によっては、導線２３２１の端部の先端はニッケルメッキ部５１のエッジ４１１１ａ上に位置するように切断される場合もある。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、コネクタ部材４のニッケルメッキ部５１はベース部２１の凹部２１２３の（絶縁膜が形成された）側壁２１２３ｂに当接してもよい。また、第１接続端子４１１には導線２３２１の端部が挿入される挿入部として穴部４１１１に代えて切欠状の部位が設けられてもよい。

上記実施の形態では、ベース部２１の凹部２１２３は、中央領域２１２１と周辺領域２１２２との境界よりも径方向外方に伸びるように形成されてもよい。すなわち、凹部２１２３は中央領域２１２１内から少なくとも中央領域２１２１と周辺領域２１２２との境界まで形成され、コネクタ部材４の第１接続端子４１１を含む少なくとも一部が凹部２１２３内に配置される。

ベース部２１はハウジング６１の一部ではなく、例えば、ハウジングに取り付けられるブラケットであってもよい。記録ディスク駆動装置６０は、ハードディスク駆動装置に限定されず、光ディスク駆動装置、光磁気ディスク駆動装置等、記録ディスクに対する情報の読み出しおよび書き込みの一方または両方、すなわち、読み出しまたは書き込みを行う他の装置であってもよい。また、モータ１は記録ディスク駆動装置以外の装置の駆動源として用いられてもよい。

記録ディスク駆動装置の断面図である。 モータの断面図である。 ベース部の底面図である。 コネクタ部材の底面図である。 コネクタ部材の側面図である。 コネクタ部材の底面図である。 モータの底面図である。 コネクタ部材の第１接続端子を拡大して示すモータの断面図である。 ベース部、コネクタ部材およびステータの一部を拡大して示す図である。 ベース部、コネクタ部材およびステータの一部を拡大して示す図である。 ベース部およびコネクタ部材の一部を拡大して示す図である。

符号の説明

１ モータ
２ ステータ部
３ ロータ部
４ コネクタ部材
２１ ベース部
２３ ステータ
２４ 回路基板
４１ 配線部
５１ ニッケルメッキ部
５２ 金メッキ部
６０ 記録ディスク駆動装置
６１ ハウジング
６２ 記録ディスク
６３ アクセス部
２１３ 貫通穴
２１２１ 中央領域
２１２２ 周辺領域
２１２３ 凹部
２３２１ 導線
４１１１ 穴部
Ｊ１ 中心軸

Claims (4)

1. 電動式のモータであって、
   ステータ部と、
   中心軸を中心として前記ステータ部に対して回転可能に支持されるロータ部と、
   を備え、
   前記ステータ部が、
   ステータと、
   前記ステータが取り付けられるベース部と、
   前記ベース部の前記ステータとは反対側に取り付けられ、前記ステータの導線と回路基板とを接続するとともに互いに略平行に伸びる複数の配線部を有するコネクタ部材と、
   を備え、
   前記ベース部が、
   前記中心軸が中央に位置する中央領域と、
   前記中央領域の周囲において前記中央領域よりも前記ステータ側に位置する周辺領域と、
   前記中央領域内から少なくとも前記中央領域と前記周辺領域との間の境界まで形成され、前記コネクタ部材の少なくとも一部が配置される凹部と、
   を備え、
   前記凹部内に前記中心軸に平行な方向に貫通する貫通穴が設けられ、
   前記複数の配線部のそれぞれが、
   前記凹部の側壁に近接または当接する先端部であり、ニッケルメッキが施されたニッケルメッキ部と、
   前記ニッケルメッキ部から連続する金メッキが施された金メッキ部と、
   を備え、
   前記金メッキ部が、前記貫通穴と前記中心軸に平行な方向において重なる穴状または切欠状であって前記貫通穴から引き出された前記導線の端部が挿入される挿入部を有し、
   前記挿入部に挿入された前記導線の前記端部が前記中心軸に向かう状態で前記金メッキ部に半田付けされていることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記導線の前記端部および前記端部を前記複数の配線部に固定する半田が、前記凹部内に位置することを特徴とするモータ。
3. 請求項１または２に記載のモータであって、
   前記導線の前記端部の先端が前記ニッケルメッキ部のエッジと前記側壁との間に位置する、または、前記エッジ上に位置することを特徴とするモータ。
4. 記録ディスク駆動装置であって、
   記録ディスクを回転する請求項１ないし３のいずれかに記載のモータと、
   前記記録ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行うアクセス部と、
   前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
   を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。

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