JP2567587Y2

JP2567587Y2 - モータ

Info

Publication number: JP2567587Y2
Application number: JP1991059269U
Authority: JP
Inventors: 寿政小林; 哲夫保科; 隆文桑沢; 泰治松山; 伸一丹羽
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2006-07-03
Also published as: JPH054775U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はモータに関する。更に詳
述すると、本考案はディスク状のロータとステータとが
相対向するアキシャルフラックスフローの偏平モータに
実施して好適なモータ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】コイルとマグネットとを平面状に配置し
て対向させる偏平型モータ、例えばキャプスタンモータ
のようなものでは、図６に示すように、ステータコイル
１０７は、ステータヨークを兼ねた平板状の鉄板基板
（以下ステータヨーク板という）１０８の上の平坦な配
線基板１０９に載せられて所定の位置関係をもって固定
されている。例えば、ステータヨーク板１０８上の配線
基板１０９に専用治具を用いて各コイルが互いに一定の
位置関係をもって配置され、回路パターン（図示省略）
にはんだ付けなどによって固定されている。また、図示
していないが、場合によってはステータヨーク板の上に
直接配線回路を形成してその上に専用治具を用いて直接
コイルを固定するようにしている。尚、図中符号１０１
はロータ、１０２はステータ、１０３は軸受ホルダ、１
０４はロータマグネット、１０５はロータシャフト、１
０６はマグネットヨーク、１１０は止めねじ、１１１は
軸受スリーブである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のモータ構造の場合、専用治具を用いて平坦な基板１
０９上に個々のコイル１０７の位置決めをしてから固定
するので、生産性が低くなる。また、ステータヨーク板
１０８を基板としてステータコイル１０７及び軸受ホル
ダ１０３を支持するようにしているため、ヨーク形状に
自由度がなく高価なヨーク材料の使用量を減らすことが
できなかった。即ち、ステータコイル１０７や軸受ホル
ダ１０３等を支える基板とステータヨークとを兼ねる従
来のステータ構造によると、ステータヨーク板１０８は
本来必要なステータコイル１０７の付近のみならず、配
線回路及び軸受ホルダ１０３を支持するために本来必要
とされない領域にまで広げられている。

【０００４】本考案は、ステータの基板上へのコイルの
位置決めを容易にし生産性を上げることができるモータ
構造を提供することを第１の目的とする。また、本考案
はステータヨーク板の形状に自由度をもたせ、ヨーク材
料の使用量を減らすことによりコストダウン及び軽量化
を可能とするモータ構造を提供することを第２の目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案は、ロータマグネットと回転軸を有するロー
タと、上記回転軸を軸受する軸受と、上記ロータマグネ
ットと対向するようステータコイルが配設されたステー
タとを有してなるモータにおいて、上記ステータは、上
記ステータコイルの上記回転軸方向に関する少なくとも
一部が嵌め込まれる凹部を有する樹脂基板と、上記凹部
内に形成されると共に上記ステータコイルと電気的に接
続される端子を有し該端子から上記凹部外に渡って配線
される回路パターンと、上記樹脂基板の上記回転軸方向
に関する上記ステータコイルとは逆側に取付けられたス
テータヨークとから構成している。また、請求項２のモ
ータでは、樹脂基板は軸受を保持する軸受ホルダ部と樹
脂にて一体に成形されている。さらに、請求項３のモー
タでは、回路パターンはメッキまたはフレーム材のいず
れか一方により形成されている。

【０００６】

【作用】したがって、ステータコイルは樹脂基板の凹部
に嵌め込むことによって所定の位置に配置され、コイル
同士が一定の位置関係を保ってステータ上に固定され
る。また、回路パターンの端子が凹部内に形成されてい
るので、回路パターンとステータコイルとの電気的な接
続を容易に行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【０００８】図１〜図３に本考案のモータの一実施例を
示す。このモータは、ロータマグネット４を平面状に配
置したロータ１と、ステータコイル８を平面状に配置し
たステータ２及びロータ１を回転可能に支持する軸受ホ
ルダ３とから構成され、ディスク状のロータ１とステー
タ２とを同軸上に対向させて配置するように設けられて
いる。ロータ１は薄板状のリング状マグネット４と、マ
グネットヨーク５及びロータシャフト６とから構成され
ている。ステータ２は、ディスク状のヨーク７と、その
上に配置される樹脂基板１１及びステータコイル８とか
ら構成されている。

【０００９】樹脂基板１１は、ステータコイル８を固定
しかつステータヨーク７を保持すると共に回路パターン
９を形成する配線基板となるもので、熱硬化性樹脂、よ
り好ましくは耐熱エンジニアリングプラスチックによっ
て軸受ホルダ３と一体的に成形されている。この樹脂基
板１１の裏面側にはステータヨーク７が例えば接着によ
って固着されている。ヨーク材としては、鉄板若しくは
メッキ鋼板、ケイ素鋼板やニッケル等を使用することが
可能である。

【００１０】樹脂基板１１の上にはステータコイル８が
回路パターン９と共に実装されている。本実施例の場
合、ステータコイル８を嵌め込む凹部１５があらかじめ
インサート成形時に形成された樹脂基板１１の表面側に
回路パターン９をメッキで形成し、凹部１５にステータ
コイル８を嵌め込むことによってステータコイルの位置
決めと固定及び接線が同時に行なわれるように構成して
いる。

【００１１】ステータコイル８は、複数のコイル８_a，
８_b，８_c，…，８_fから成り、所定のコイル同士が回
路パターン９によって接続されている。例えば、図２に
示すように、コイル８_aの内側端子とコイル８_dの外側
端子とが銅箔からなる回路パターン９_a-dにより、また
コイル８_bの内側端子とコイル８_eの外側端子とが回路
パターン９_b-eにより、そしてコイル８_c，８_d，８_e
の各内側端子が互いに回路パターン９_c-d-eで、更にコ
イル８_fの内側端子とコイル８_cの外側端子とが回路パ
ターン９_c-fでそれぞれ接続されている。また、コイル
８_a，８_b及び８_fの各外側端子は、モータの駆動回路
（図示されず）に接続される端子１０_a，１０_b，１０
_fとして樹脂基板１１の周縁に引き出されている。尚、
端子１０_a，１０_b，１０_fは、図３に示すように樹脂
基板１１の表面側あるい裏面側に形成してもよいし、樹
脂基板１１の外周面を一部切欠いてそこに端子部を形成
してもよい。コイル８としては、例えば巻回式で作られ
たスライスコイル、即ち幅広の導電材の箔と絶縁材の箔
とを交互に巻いた巻回コイルを所定数接着等によって一
体化し、その後、０．６〜０．８ｍｍの厚さにスライス
した偏平コイルの使用が好ましい。

【００１２】コイル８と回路パターン９との結線は、図
３に示すように、コイル８_eを例にとると、同コイル８
_eの外側端子８_e1と回路パターン９_b-eの端子９₁と
が、そして同コイル８_eの内側端子８_e2と回路パターン
９_a-eの端子９₂とが、コイル８_eが樹脂基板１１の凹
部１５に押し込まれることによって互いに接触すること
で行なわれる。このとき、より信頼性を確保するために
はコイル圧入時に各端子に導電ペーストを塗布すればよ
い。

【００１３】軸受ホルダ３の底部及び上部には夫々樹脂
スリーブ１２，１２が圧入され、該樹脂スリーブ１２，
１２によってロータシャフト６を回転自在に支持するよ
うに設けられている。また、軸受ホルダ３の周面には一
部が切欠かれて窓１３が形成され、ロータシャフト６を
露出させてキャプスタンとして使用し得るように設けら
れている。

【００１４】以上のように構成されたモータは、次のよ
うにして製造される。

【００１５】まず、配線基板となる樹脂基板１１及び軸
受ホルダ３を例えば図４に示すような射出成形金型１
６，１７を用いる射出成形によって一体成形する。この
とき、射出成形材料としては、例えば液晶ポリマー（Ｌ
ＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリ
アリルスルフォン（ＰＡＳ）、ポリエーテルイミド（Ｐ
ＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサル
フォン（ＰＳＦ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリア
ミドイミド（ＰＡＩ）等の耐熱エンジアリングプラスチ
ックで耐はんだ性があるものが好ましいものとして挙げ
られる。この射出成形時に、ステータコイル８を嵌め込
むための凹部１５が上金型１６の凸部２０で樹脂基板１
１に同時に成形される。凹部１５はステータコイル８よ
りも僅かに小さな面積となるマイナス公差を以って形成
され、ステータコイル８を圧入によって嵌め込み得るよ
うに形成されている。これによってステータコイル８を
樹脂基板１１に強固に固定できる。

【００１６】次いで、射出成形品を射出成形金型１６，
１７から取り出してから、樹脂基板１１の表面側にステ
ータコイル８やホール素子（図示省略）などの付属品の
配線のための回路パターン９を、例えばフォトアディテ
ィブ法にて形成する。フォトアディティブ法は、射出成
形品即ち樹脂基板１１の表面に無電解メッキを施し、そ
れにレジストを塗布してから所定の回路パターンを露光
して現像し、エッチングによって所望の回路パターン部
分だけにメッキを残すことによって回路パターン９を形
成する。

【００１７】回路パターン９の形成後、ステータコイル
８を樹脂基板１１の凹部１５に嵌め込み、更にホール素
子などの必要な付属品を搭載し、リフロー炉を通してあ
るいは手作業によって回路パターン９と半田付けし実装
する。その後、ステータヨーク７を樹脂基板１１の裏面
側に接着剤などを用いて接着しステータを組立てる。ま
た、軸受ホルダ３にはロータシャフト６を支持するため
の摺動性の良い樹脂スリーブ、例えばテフロンスリーブ
１２，１２が少なくとも２ケ所に圧入される。

【００１８】図５に他の実施例を示す。この実施例は樹
脂基板１１にステータコイル８を挿入するための凹部１
５とステータヨーク７を挿入するための凹部１８とを射
出成形時に設け、ステータコイル８及びステータヨーク
７を樹脂基板１１に圧入してこれらを樹脂基板１１で保
持するようにしたものである。この実施例の場合、ステ
ータヨーク７はステータコイル８の下方に設けるだけで
済むため最低限のヨーク材料に削減できる。尚、ステー
タヨーク７は、樹脂基板１１の射出成形後に凹部１８に
圧入しても良いが、あらかじめ射出成形金型１７内にセ
ットしてインサート成形によって樹脂基板１１と一体成
形するようにしても良い。また、回路パターン９として
フレーム材を採用し、これをインサート成形によって樹
脂基板１１の凹部１５を含む基板表面に埋設するように
しても良い。回路フレーム材としては、銅箔、洋白箔を
プレス加工によって所定形状に打抜いたもの、あるいは
エッチングやメッキ等によって所望の配線パターンに形
成したもの等が使用可能である。

【００１９】尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図示していないが、ステータコイル８を収
める穴を有している樹脂板と穴のない樹脂板とを積層す
ることによって凹部１５を有する樹脂基板１１を作製す
るようにしても良い。樹脂板にあけられるステータコイ
ル収容用の穴は、特に限定されるものではないが、好ま
しくはステータコイルのスライス断面外郭形状よりも僅
かに小さなマイナス交差となる穴で、打抜きによってあ
るいは射出成形によって設けられる。この場合、穴のな
い樹脂板と軸受ホルダとを一体射出成形して共用化し、
穴のある樹脂板だけをステータコイルの大きさや数、配
置の仕方に応じて種々作製することも可能である。

【００２０】また、軸受ホルダ３と樹脂基板１１とは同
じ樹脂材料によって一体成形する場合に特に限定され
ず、必要に応じて別体に成形しねじ止めによって固定し
たり、インサート成形によって一体化しても良い。この
場合、軸受ホルダはアルミニウム合金や真鍮等の金属に
よって成形することができる。また、インサート成形の
場合、軸受ホルダ３と樹脂基板１１との密着力を増すた
めフランジ部を軸受ホルダに形成することが好ましい。

【００２１】また、樹脂基板１１の成形方法としては、
上述の方法に特に限定されず、例えば２色成形方法によ
って、回路配線部を無電解メッキの容易な触媒付与樹脂
によって成形したのち基板絶縁部分をその周囲に成形す
ることによって樹脂基板１１を得ても良い。

【００２２】更に、図示していないが、樹脂基板１１の
裏面側のステータヨーク７に配線回路を形成し、該配線
回路に達する貫通孔（スルーホール）を樹脂基板１１に
穿孔すれば、ホール素子等も樹脂基板１１に埋め込んで
からステータヨーク７上の配線パターンに結線する立体
配線を可能とする。

【００２３】また、図示していないが、図１の樹脂基板
１１に熱硬化性樹脂を採用し、この樹脂基板１１の硬化
をある程度は進めた不完全硬化状態で回路フレームとス
テータヨークをインサート成形し、その後、ステータコ
イルを埋め込んでから樹脂基板を完全に硬化させるよう
にしても良い。即ち、図４の射出成型金型１６，１７内
にあらかじめ回路フレームとステータヨーク７とをセッ
トし、そこに熱硬化性樹脂を射出してから半硬化状態に
なるまで加熱する。そして、半硬化状態となったときに
金型１６，１７から取り出して、回路フレームの上にコ
イルを載せて回路フレームとコイルとをはんだで結線
し、次いでステータコイルを未硬化の樹脂基板に押し込
むようにプレスしながら樹脂基板に熱を加え、コイルを
埋設した状態で樹脂基板を完全に硬化させる。勿論、回
路パターンはフレームを使用せずともメッキ等によって
樹脂基板上に直接形成することも可能である。

【００２４】更に、軸受ホルダ３を一体成形した未硬化
の樹脂基板１１にテトラフルオロエチレン（商品名テフ
ロン）などの離型シートを被せてからプレス型で熱を加
えながら加圧成形し、樹脂基板にコイル挿入用凹部を形
成することもある。このコイル挿入用凹部１５の底面及
び側壁の一部及び樹脂基板の一部には、図３に示すよう
に前述のメッキ法あるいはエッチング法等により配線引
き回し回路を形成し、あるいは回路フレームをインサー
ト成形や圧入によって固定し、ステータコイル８を圧入
したときに強固にコイル８を固定すると共にコイルの内
側及び外側の各端子と回路とが互いに圧接することによ
り結線される。

【００２５】また、上述の離型シートの代りにリリーザ
ゲン、ダイフリー５４１（商品名）等のシリコン系やフ
ッソ系などの離型剤を用いてコイル挿入用の凹部１５を
加圧成形後、加熱硬化させてもよい。

【００２６】また、回路パターンはステータコイル及び
ステータヨークを圧入やインサート成形等によって一体
化した樹脂基板１１の表面と露出しているコイル表面と
の間にメッキ法、エッチング法あるいは印刷法などで形
成し、配線を引き回すことも可能である。この場合、コ
イル体の結線用端子に樹脂が被らないようにかつ半田ペ
ーストのスクリーン印刷が可能なレベルまで浮かしてお
くことが好ましい。その後、半田ペーストをスクリーン
印刷し、リフローによりコイル体と回路との結線を行
う。

【００２７】

【考案の効果】以上の説明より明らかなように、本考案
のモータは、凹部を有する樹脂基板を設け、この樹脂基
板に回路パターンで接続されたステータコイルの少なく
とも一部を埋め込みかつステータヨークを固着してステ
ータを構成するようにしたので、ステータコイルの位置
決めがその凹部に挿入することで決定され、治具等使用
することなくコイル位置決めが可能となり生産性が向上
する。また、本考案のモータは、回路パターンの端子が
凹部内に形成されているので、コイルの内側端子および
外側端子と外部配線とを個々に接続する手間を必要とせ
ず、回路パターンとステータコイルとの電気的な接続を
容易に行うことができる。さらに、コイルの内側端子と
外部配線とを接続する際にコイルの上端面の上に導通線
を設ける必要もなくなるので、モータの薄型化を図るこ
とができる。

【００２８】しかも、本考案のモータは、樹脂基板によ
ってステータコイルやステータヨーク等を保持してステ
ータ組を構成しているので、ステータヨークの形状に制
限を受けず自由となるため、本来必要とされる部分にだ
けヨーク材料を使用してその使用量を減らし、コストダ
ウン、モータの軽量化を可能とする。また、請求項２の
モータでは、樹脂基板は軸受を保持する軸受ホルダ部と
樹脂にて一体に成形されているので、軸受ホルダ部と樹
脂基板とを結合する作業が省略でき作業性を向上させる
ことができる。さらに、軸受ホルダ部に装着する軸受に
よって支持される回転軸と樹脂基板との垂直度を高精度
にすることができ、モータ特性が向上する。また、請求
項３のモータでは、回路パターンはメッキまたはフレー
ム材のいずれか一方により形成されているので、薄型を
保ったまま安価な回路配線が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のモータの一実施例を示す中央縦断面図
である。

【図２】本考案のモータのステータの一例を示す図で、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のII-II 線拡大断面図
である。

【図３】樹脂層に形成されたコイル挿入用凹部とこれに
装着されるコイルとの関係を示す斜視図である。

【図４】本考案のモータの樹脂基板を成形する射出成型
金型の一例を示す概略断面図である。

【図５】本考案のモータの他の実施例を示す要部拡大断
面図である。

【図６】従来のキャプスタンモータの一例を示す中央縦
断面図である。

【符号の説明】

１ロータ２ステータ３軸受ホルダ４ロータマグネット６ロータシャフト（回転軸）７ステータヨーク８ステータコイル９回路パターン（回路フレーム）１１樹脂基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者松山泰治長野県駒ケ根市赤穂14−888番地株式会社三協精機製作所駒ケ根工場内 (72)考案者丹羽伸一長野県駒ケ根市赤穂14−888番地株式会社三協精機製作所駒ケ根工場内 (56)参考文献実開昭61−141977（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ロータマグネットと回転軸を有するロー
タと、上記回転軸を軸受する軸受と、上記ロータマグネ
ットと対向するようステータコイルが配設されたステー
タとを有してなるモータにおいて、上記ステータは、上
記ステータコイルの上記回転軸方向に関する少なくとも
一部が嵌め込まれる凹部を有する樹脂基板と、上記凹部
内に形成されると共に上記ステータコイルと電気的に接
続される端子を有し該端子から上記凹部外に渡って配線
される回路パターンと、上記樹脂基板の上記回転軸方向
に関する上記ステータコイルとは逆側に取付けられたス
テータヨークとから構成したことを特徴とするモータ。
【請求項２】前記樹脂基板は、前記軸受を保持する軸
受ホルダ部と樹脂にて一体に成形されていることを特徴
とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】前記回路パターンは、メッキまたはフレ
ーム材のいずれか一方により形成されていることを特徴
とする請求項１または２記載のモータ。