JP2588898Y2 - ブラシレスモータの巻線端接続構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はブラシレスモータに関す
るもので、特に巻線端の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばフロッピーディスクやハードディ
スク等の磁気媒体を回転駆動するモータとして使用され
るブラシレスモータ等では、複数の突極に対して巻線機
等を用いてコイルを巻回すようになっており、各コイル
の端部の処理には各種の工夫が施されている。図２１は
コイル巻線端接続構造の従来例を示す。図２１におい
て、ステータコア４４は円環状のコアホルダー４５に固
定され、このコアホルダー４５には先端部が二股となっ
たターミナル５０が取り付けられている。ステータコア
４４の突極にはコイル４３が巻回され、コイル４３の巻
始めと巻終りの各端部は、ターミナル５０の二股の部分
に挟み込まれ、ヒュージングによって導通接続されてい
る。このようなステータコア４４、コイル４３、コアホ
ルダー４５からなるコア巻線組は、前述したターミナル
５０を基板４６の半田付ランド部５１に位置合わせしな
がら基板４６に取り付けられる。基板４６の半田付ラン
ド部５１には予めクリーム半田が塗布され、上記のよう
にコア巻線組が位置決めされた状態で、リフロー炉へ投
入されて、ターミナル５０と半田付ランド部５１が半田
付される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】以上のようなブラシレ
スモータの巻線端の接続構造は以下のような問題点を有
していた。 １ ターミナル５０を構成する部品が別に必要となるた
め部品点数が増大してしまう。 ２ ターミナル５０を取り付けたためにターミナル５０
の立設方向に厚みが増加し、ブラシレスモータを薄型化
する上での障害となっている。 ３ ターミナル５０の先端の二股状の部分が平面方向に
延びているため、その分のスペースが必要となり、特に
ブラシレスモータの体格が比較的小型である場合など
に、基板４６上に部品を取り付けるのが困難となってい
る。

【０００４】本考案は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、ターミナル等の部品を用いること
なくコイルの端部を基板の半田付ランド部と接続できる
ようにした、ブラシレスモータの巻線端接続構造を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の考案は、
ロータマグネットを有するロータと、ロータマグネット
に対向してｍ相のコイルが巻回されたステータコアと、
該ステータコアに組付固定又は一体に形成される樹脂製
コアホルダーと、コアホルダーと対向すると共にコイル
が接続される基板とを備えたブラシレスモータの巻線端
接続構造において、コアホルダーの軸方向端面には、コ
イルの巻始めと巻終りの各端部が係止される２ｍ箇所の
巻線端保持部と、位置決め用凸部を配設するとともに、
基板には巻線端保持部及び位置決め用凸部と対応した位
置に半田付用ランドと位置決め孔を形成し、巻線端保持
部には、ガイド部と、フォーミング用溝と、半田付用凹
部とを形成し、コイルの端部をガイド部を通じてフォー
ミング用溝に係止させ、コイル端部の絶縁被膜を剥離す
るとともに、コイルの末端が基板のランドに対して垂直
になるようにコイル端部をフォーミング溝内でＵ字状に
フォーミングし、コアホルダーの位置決め用凸部と、基
板の位置決め孔を嵌合し、巻線端保持部に配設されたコ
イルの端部と半田付用ランドを接続したことを特徴とす
る。

【０００６】請求項２記載の考案は、請求項１記載の考
案において、巻線端保持部に係止されるコイルの端部へ
続くコイル線は、ガイド部付近で上記ステータコアに巻
回される引き回し線よりもコアホルダー側で交差するよ
うにしたことを特徴とする。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【作用】コアホルダーに形成された位置決め用凸部と基
板の位置決め孔と嵌合することにより、コアホルダーが
基板に位置決めされて保持される。コアホルダーに形成
された巻線端保持部でコイルの巻始めや巻終りの端部が
保持される。コアホルダーを基板に取り付けることによ
り、巻線端保持部に保持されたコイルの端部は、半田付
用ランドに接し又は近接し、半田付することにより電気
的に接続される。

【００１０】

【実施例】以下、本考案にかかるブラシレスモータの巻
線端接続構造の実施例について図面を参照しながら説明
する。図１において、ステータコア４はコア素体を複数
枚積層し絶縁コーティングを施すことによって形成され
ている。ステータコア４の外周には複数の突極が形成さ
れており、各突極にはコイル３が巻回されている。ステ
ータコア４の中央の孔部には樹脂製のコアホルダー５が
圧入によって取付けられており、このようなステータコ
ア４及びステータコア４の突極に巻回されたコイル３、
コアホルダー５によってコア巻線組が構成されている。
また、ステータコア４に取付けられたコアホルダー５の
下面は基板６に取付けられている。コイル３の端部３ａ
はコアホルダー５に形成された凹状の巻線端保持部７内
に引き込まれて逆Ｕ字状となるようにフォーミングされ
ており、先端は基板６上に形成された半田付用ランドと
接続されている。

【００１１】コアホルダー５の中央には貫通孔が形成さ
れており、この貫通孔には円筒状の焼結含油軸受１３が
取付けられている。コアホルダー５中央の貫通孔の周り
の縁部には複数の孔５ａが形成されており、各孔５ａに
はねじ１６が挿入されている。ねじ１６は貫通孔５ａを
貫通し、先端部は基板６にねじ込まれている。コアホル
ダー５はねじ１６の頭部と基板６によって挾持され、基
板６上に一体に固定されている。ねじ１６の頭部は、焼
結含油軸受１３の一部も押えているため、焼結含油軸受
１３も、ねじ１６の頭部と基板６によって挾持され、コ
アホルダー５と共に基板６上に一体に固定されている。

【００１２】焼結含油軸受１３の中央に形成された孔に
はスピンドル１４が回転自在に挿入されている。スピン
ドル１４の下端は、基板６に取り付けられたスラスト軸
受２５に当接し、スピンドル１４はスラスト軸受２５に
よってスラスト方向に支持されている。また、スピンド
ル１４は焼結含油軸受１３によってラジアル方向に支持
されている。

【００１３】スピンドル１４の上端部にはカップ状のロ
ータケース２が取り付けられている。ロータケース２の
上面で、スピンドル１４の外周には磁気ディスク等の各
種媒体が載置されるハブ台１７が取り付けられている。
また、ロータケース２の上面で、ハブ台１７よりも外側
の箇所には、ハブ台１７に載置されるディスク等の各種
媒体と係合し、これら各種媒体を駆動させるための駆動
ピン１５が取り付けられている。

【００１４】ロータケース２の周壁の内面にはロータマ
グネット１が取り付けられている。ロータマグネット１
はステータコア４の突極と間隙をおいて対向しており、
従って、突極に巻回されたコイル３を通電制御すること
によってロータマグネット１及びロータが付勢され、ス
ピンドル１４が回転駆動される。

【００１５】次に、コアホルダー５の詳細な構成につい
て説明する。図２において、コアホルダー５の基板６へ
の取り付け面側の端面には、複数の位置決め用凸部８が
形成されている。また、コアホルダー５の内側縁部に
は、ねじ１６が挿入される孔５ａが形成されている。と
なりあった孔５ａの間には連続方向に窪んだ巻線端保持
部７が形成されている。この巻線端保持部７の個数はモ
ータの相数の２倍となるように設定されており、従っ
て、図２のコア巻線組が使用されるモータは、３相のモ
ータであるため、３×２＝６個の巻線端保持部７が、と
なりあった孔５ａの間に２個づつ形成されている。ま
た、図３に示すように、各巻線端保持部７の内部からコ
アホルダー５の外周縁部側に向かってフォーミング用溝
１１が形成されており、フォーミング用溝１１のコアホ
ルダー５の外周側の部分は、Ｖ字状に切欠かれたガイド
部１０となっている。巻線端保持部７の内部は図３に示
すようにフォーミング用溝１１側の部分で、底部がコア
ホルダー５の厚さ方向にＵ字状にえぐられた半田付用凹
部１２となっており、半田付用凹部１２の部分でフォー
ミング用溝１１も同様にＵ字状にえぐられている。ま
た、半田付用凹部１２以外の巻線端保持部７の底部はコ
アホルダー５の内側に向かって連続して厚さが薄くなる
向きの斜面になっている。

【００１６】以上のような巻線端保持部７にコイル３の
端部３ａを取り付ける場合、ステータコア４の突極に対
して既に巻回しが完了したコイル３が取付の障害となる
ことがある。このため巻線端保持部７の形成位置は、図
２２、図２３に示すように２つの突極の中間部分や、あ
るいは図２４、図２５に示すように、２つの突極のうち
コイル３が後で巻回される方の突極側に偏った位置とな
っている。

【００１７】図４に示すように、ステータコア４の各突
極にコイル３を巻回すに際し、端部３ａがコイル３の引
き回し線の上側で交差しないような形態とする。図２６
に示すように、端部３ａがコイル３の引き回し線の上側
で交差するような形態であると、引き回し線が端部３ａ
の後述するガイド部１０及びフォーミング用溝１１への
圧入する場合の障害となり、圧入不良等の障害を引き起
こすからである。

【００１８】また、コイル３の巻始めと巻終りの各端部
３ａは、図５、図６に示すような形態で巻線端保持部７
に取り付けられる。図５、図６において、コイル３の端
部３ａは、コアホルダー５の外周縁部に形成されたガイ
ド部１０からフォーミング用溝１１内に圧入され、巻線
端保持部７の内部でフォーミング用溝１１の形状に合わ
せてＵ字状に成形される。なお、コイル３の端部３ａの
先端部は、寸法ｌだけコアホルダー５の端面から突出し
いてもよいが、なるべくコアホルダー５の端面とほぼ同
じ高さにするのが好ましい。

【００１９】以上のようにコイル３の端部３ａがコアホ
ルダー５に形成された複数の巻線端保持部７内で保持さ
れたコア巻線組は、図７に示すような基板６に対して取
り付けられる。基板６のコア巻線組が取り付けられる側
の面には、各巻線端保持部７に対応した半田付用ランド
９及び、位置決め用凸部８に対応した位置決め孔１８が
形成されている。コアホルダー５の位置決め用凸部８を
基板６の位置決め孔１８に嵌め込むことによって、ステ
ータコア４、コアホルダー５、コイル３からなるコア巻
線組が基板６に取り付けられ、巻線端保持部７に保持さ
れたコイル３の端部３ａが半田付用ランド９に対して正
確に位置決めされ、かつ、適宜の半田付工程を経ること
によってコイル３の端部３ａが半田付ランド９に接続さ
れる。

【００２０】次に、ステータコア４の突極へのコイル３
の巻回しと、コイル３の端部３ａの巻線端保持部７への
取付けの具体例について説明する。図８において、コイ
ルが巻回されるステータコア４及びコアホルダー５から
なるコア巻線組は、予めコアホルダー５の中心孔の部分
で図示しない巻線機のチャックによって固定されてい
る。このように、巻線機のチャックでコア巻線組が固定
されることによって、水平方向の位置及び垂直方向の高
さ等が規制される。なお、コア巻線組はラジアル方向に
は回転可能となっている。巻線機に取り付けられたコア
巻線組に隣接したＢの位置には、突極に巻回されるコイ
ル３が保持されたグリップ装置１９が存在している。

【００２１】そこで、突極の１相目の１極目に対してコ
イル３を巻回す。巻回されたコイル３の所定箇所で剥離
装置によって絶縁皮膜を剥離する。次に、コイル３を保
持したグリップ装置１９をＢからＣに移動させながらコ
イル３をたるませ、かつ、コア巻線組をラジアル方向に
回転させる。コア巻線組が回転すると、グリップ装置１
９に保持されたコイル３は、既に巻回しが完了した突極
によって引っ張られ、コアホルダー５の上端面をスライ
ドする。

【００２２】コイル３がコアホルダー５の端面をスライ
ドすると、図１０に示すようにコイル３がガイド部１０
内に落下し、さらには、図１１に示すように、コイル３
がフォーミング用溝１１と重なり合う。フォーミング用
溝１１とコイル３が重なり合った時点でコア巻線組の回
転が一旦停止し、たるんでいたコイル線材も、図９に示
すように、グリップ装置１９がＣの位置に移動すること
によって再度緊張している。

【００２３】コア巻線組の回転が停止したら、図１２に
示すようにフォーミング用溝１１の上方に位置するコイ
ル３に対して圧入パンチ２０を押し当てて、コイル３を
フォーミング用溝１１に圧入するとともに、コイル３を
巻線端保持部７内に下降させる。圧入パンチ２０は元の
位置に戻らず、コイル３をホールドし続ける。

【００２４】圧入パンチ２０によってフォーミング用溝
１１内でホールドされたコイル３は、図１３に示すよう
に、所定の寸法位置で荒切断カッター２１によって切断
され、端部３ａが形成される。コイル３の荒切断カッタ
ー２１で切断される部分は、後の工程で基板６上の半田
付用ランド９と接続されるため、予め剥離されている。

【００２５】コイル３が荒切断カッター２１によって切
断された後、図１４に示すようにフォーミングパンチ２
１が端部３ａに対して押し当てられる。フォーミングパ
ンチ２１が押し当てられた端部３ａは半田付用凹部１２
の底部の形状に合わせて、Ｕ字状に成形され、荒切断カ
ッター２１で切断された側の端部は上方に向かって延び
た形になっている。フォーミングパンチ２１も元位置に
は戻らず、端部３ａをホールドし続ける。

【００２６】次の工程では、図１５に示すように、端部
３ａの上方に延びた部分が、精密切断用カッター２３に
よって切断される。端部３ａの切断された部分は、コア
ホルダー５の端面とほぼ同じ高さとなっている。

【００２７】精密切断用カッター２３によって端部３ａ
が切断された後、端部３ａをホールドしていた圧入パン
チ２０及びフォーミングパンチ２０は原位置に戻され、
図１６に示すようにコイル３の巻線端保持部７への取付
が完了する。

【００２８】この後、コア巻線組をラジアル方向に回転
させて、第１相の２極目、３極目、４極目の突極に対し
てコイル３を巻回す。１極目から４極目まで巻回された
コイル３は、再度グリップ装置１９に仮固定され、グリ
ップ装置１９の原位置である位置Ｂまで戻されて、コイ
ル線材の所定位置が再度剥離される。剥離後はグリップ
装置の位置をＢからＣに移動させコイル３をたるませ、
前述したように、コア巻線組をラジアル方向に回転させ
て、コイル線材をコアホルダー５の端面をスライドさせ
ながらガイド部１０に引っ掛けるとともに、巻線端保持
部７内にコイル３の端部３ａをフォーミングしながら取
り付ける。以上のようにして第１相の巻始めと巻終りの
両端部３ａがコアホルダー５の巻線端保持部７内に取り
付けられる。第２相及び第３相のコイルも前述した第１
相と同様な方法でコイル３の両端部３ａが、巻線端保持
部７内に取り付けられる。

【００２９】なお、コイル３の剥離された部分は酸化し
易いため、予め酸化防止剤等を塗布しておくのが好まし
い。

【００３０】以上のような構成のブラシレスモータの巻
線端接続構造によれば、ターミナル等の部品を一切必要
としないため、部品点数の増加が皆無であり、低コスト
で、小型化及び偏平化に有利な構造をとることができ
る。また、フォーミング用溝１１でコイル３の端部を規
制したため、コイル３の端部は接続される半田付用ラン
ド９に対してずれにくい構造となり、コイル３と基板６
との確実な半田付接続が可能となる。また、半田付用ラ
ンド９と接続される端末線はずれにくく、しかも、形状
が小さいため、半田付用ランド９自体も小さく形成する
ことができる。また、ターミナル等の部品を一切必要と
しないため、ステータコア４のターミナルとして必要だ
った部分のスペースを減少させて、ステータコア４の外
径を小さくすることができる。ステータコア４の外径が
小さくなると、ステータコア４の外径とロータ２の内径
間のギャップを大きく確保することができるため、周波
数発電パターン等を形成する場合などに、従来よりもパ
ターン面積を大きくすることができるため、周波数発電
出力の確保及び向上が可能となる。

【００３１】なお、コイル３の巻線端部の、半田付用ラ
ンドとの接続方法は上記実施例のものに限られるもので
はない。例えば、図１７に示すように、コイル３の端部
３ａは基板６を貫通させ、基板６の裏面に形成された半
田付用ランドで接続するようにしてもよい。また、端部
３ａの巻線端保持部７の内部での形状も、Ｕ字状に限ら
れるものではない。図１８に示すように端部３ａを基板
６と平行に延ばした後、基板６側に直角に折り曲げて基
板６上面の半田付用ランドと半田付接続するようにして
もよい。もちろん端部３ａは、図１９に示すように基板
６を貫通し、基板６の裏面側で半田付接続するようにし
てもよい。

【００３２】

【００３３】

【考案の効果】請求項１記載の考案によれば、請求項１
記載の考案は、ロータマグネットを有するロータと、ロ
ータマグネットに対向してｍ相のコイルが巻回されたス
テータコアと、該ステータコアに組付固定又は一体に形
成される樹脂製コアホルダーと、コアホルダーと対向す
ると共にコイルが接続される基板とを備えたブラシレス
モータの巻線端接続構造において、コアホルダーの軸方
向端面には、コイルの巻始めと巻終りの各端部が係止さ
れる２ｍ箇所の巻線端保持部と、位置決め用凸部を配設
するとともに、基板には巻線端保持部及び位置決め用凸
部と対応した位置に半田付用ランドと位置決め孔を形成
し、巻線端保持部には、ガイド部と、フォーミング用溝
と、半田付用凹部とを形成し、コイルの端部をガイド部
を通じてフォーミング用溝に係止させ、コイル端部の絶
縁被膜を剥離するとともに、コイルの末端が基板のラン
ドに対して垂直になるようにコイル端部をフォーミング
溝内でＵ字状にフォーミングし、コアホルダーの位置決
め用凸部と、基板の位置決め孔を嵌合し、巻線端保持部
に配設されたコイルの端部と半田付用ランドを接続した
ため、部品点数の増加を押えて、小型化及び薄型化に有
利な構造をとることができ、確実に導通が確保でき、し
かも、コイル端部の位置精度も高まる。

【００３４】請求項２記載の考案によれば、請求項１記
載の考案において、巻線端保持部に係止されるコイルの
端部へ続くコイル線は、ガイド部付近で上記ステータコ
アに巻回される引き回し線よりもコアホルダー側で交差
するようにしたため、コイル端部の巻線端保持部への接
続性を向上させることができる。

【００３５】

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接続
構造の実施例を示す断面図。

【図２】同上コア巻線組の例を示す平面図。

【図３】同上巻線端保持部を拡大して示す斜視図。

【図４】同上コア巻線組へのコイルの巻回しの例を示す
平面図。

【図５】同上巻線端保持部にコイルの端部を取り付けた
例を示す斜視図。

【図６】同上断面図。

【図７】同上ブラシレスモータの巻線端と接続される基
板の例を示す斜視図。

【図８】同上コア巻線組へのコイルの巻回しの例を示す
平面図。

【図９】同上コア巻線組へのコイルの巻回しの例を示す
平面図。

【図１０】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順の一
工程を示す断面図。

【図１１】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順の別
工程を示す断面図。

【図１２】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順のさ
らに別の工程を示す断面図。

【図１３】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順のさ
らに別の工程を示す断面図。

【図１４】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順のさ
らに別の工程を示す断面図。

【図１５】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順のさ
らに別の工程を示す断面図。

【図１６】同上巻線端保持部へのコイルの取付手順のさ
らに別の工程を示す断面図。

【図１７】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接
続構造の別の例を示す断面図。

【図１８】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接
続構造のさらに別の例を示す断面図。

【図１９】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接
続構造のさらに別の例を示す断面図。

【図２０】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接
続構造のさらに別の例を示す断面図。

【図２１】従来のブラシレスモータの巻線端接続構造の
例を示す断面図。

【図２２】本考案にかかるブラシレスモータの巻線端接
続部の形成位置の例を示す断面図。

【図２３】同上巻線端接続部の形成位置の例を示す断面
図。

【図２４】同上巻線端接続部の形成位置の例を示す断面
図。

【図２５】同上巻線端接続部の形成位置の例を示す断面
図。

【図２６】本考案にかかるコア巻線組へのコイルの不良
な巻回しの例を示す平面図。

【符号の説明】

１ ロータマグネット ２ ロータ ３ コイル ３ａ 端部 ４ ステータコア ５ コアホルダー ６ 基板 ７ 巻線端保持部 ８ 位置決め用凸部 ９ 半田付用ランド １０ ガイド部 １１ フォーミング用溝 １２ 半田付用凹部 １８ 位置決め孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 3/00 - 3/52 H02K 29/00

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータマグネットを有するロータと、上
   記ロータマグネットに対向してｍ相のコイルが巻回され
   たステータコアと、該ステータコアに組付固定又は一体
   に形成される樹脂製コアホルダーと、上記コアホルダー
   と対向すると共に上記コイルが接続される基板とを備え
   たブラシレスモータの巻線端接続構造において、 上記コアホルダーの軸方向端面には、上記コイルの巻始
   めと巻終りの各端部が係止される２ｍ箇所の巻線端保持
   部と、位置決め用凸部を配設するとともに、 上記基板には、上記巻線端保持部及び上記位置決め用凸
   部と対応した位置に半田付用ランドと位置決め孔を形成
   し、上記巻線端保持部には、ガイド部と、フォーミング用溝
   と、半田付用凹部とを形成し、上記コイルの端部をガイ
   ド部を通じてフォーミング用溝に係止させ、 上記コイル端部の絶縁被膜を剥離するとともに、コイル
   の末端が基板のランドに対して垂直になるようにコイル
   端部をフォーミング溝内でＵ字状にフォーミングし、 上記コアホルダーの上記位置決め用凸部と、上記基板の
   上記位置決め孔を嵌合し、上記巻線端保持部に配設され
   た上記コイルの端部と上記半田付用ランドを接続してな
   るブラシレスモータの巻線端接続構造。
2. 【請求項２】 上記巻線端保持部に係止されるコイルの
   端部へ続くコイル線は、ガイド部付近で上記ステータコ
   アに巻回される引き回し線よりもコアホルダー側で交差
   するようにした請求項１記載のブラシレスモータの巻線
   端接続構造。