JP4049915B2

JP4049915B2 - モータ

Info

Publication number: JP4049915B2
Application number: JP36748798A
Authority: JP
Inventors: 俊香山; 英俊篠沢
Original assignee: Sony Corp; Nippon Keiki Works Ltd
Current assignee: Sony Corp; Nippon Keiki Works Ltd
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP2000197328A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なモータに関する。詳しくは、薄型化を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータを図４に示す。
【０００３】
ケースａ内にステータｂが固定されており、該ステータｂの中心部にハウジングｃが一体に突設されている。
【０００４】
そして、上記ハウジングｃにコイル基板ｄが外嵌状に固定されている。該コイル基板ｄ上に巻線コイルｅ、ｅ、・・・が配設され、また、コイル基板ｄの下面に電子部品ｆ、ｆ、・・・が搭載されている。また、２本の電源用コードｇ、ｇがコイル基板ｄ下面の図示しない電源端子に接続されている。さらに、コイル基板ｄと巻線コイルｅ、ｅ、・・・との間にはヨークｈが配設されている。
【０００５】
上記ハウジングｃの上半部にはシールドタイプのボールベアリングｉが圧入固定されている。該ボールベアリングｉにロータ軸ｊが圧入されている。そして、該ロータ軸ｊの上端部がロータヨークｋの中心孔ｌに圧入され、該ロータヨークｋの下面にロータマグネットｍが上記巻線コイルｅ、ｅ、・・・と対向するように取着されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のモータにあっては、コイル基板ｄ上に巻線コイルｅ、ｅ、・・・をマウントしていたため、薄型化が困難であった。また、パッケージタイプの電子部品ｆ、ｆ、・・・を使用していたことも薄型化を困難としていた。
【０００７】
また、＋、−２本の電源用コードｇ、ｇをコイル基板ｄに接続していたため、薄型化を困難としていた。
【０００８】
さらに、ステータｂ、コイル基板ｄ、ボールベアリングｉの位置決めがそれぞれバラバラに為されていたため、組立不良の発生率が高いという問題があった。
さらにまた、ステータｂとコイル基板ｄとが離間して配置されているため、コイル基板ｄにそりが出やすく、電子部品ｆ、ｆ、・・・を使用すると、信頼性を損なうおそれがあるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、モータの薄型化を図ることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明モータは、上記した課題を解決するために、ステータコイルとロータマグネットとが回転軸の軸方向で対向したモータであって、上記ステータコイルが絶縁基材の内部にコイル巻線を埋設してなるラミネートコイルであり、ロータ軸をハウジングに支持されたシールドレスベアリングを介してステータに支持すると共に、上記ハウジングにシールドレスベアリングの一端を閉塞する閉塞部を設け、上記ステータに上記ラミネートコイルを接合し、上記ステータの中心孔の内径が上記ラミネータコイルの中心孔の内径より僅かに大きく、上記ハウジングのフランジ部が上記ラミネートコイルの中心孔の上側開口縁に当接するまで圧入され、上記ラミネートコイルのセンタリングがなされたことを特徴とする。
【００１１】
従って、本発明モータにあっては、ステータコイルにラミネートコイルを使用したので、モータの薄型化が可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明モータの実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、図示した実施の形態は本発明をファン部がロータに一体化されたファンモータ１に適用したものである。
【００１３】
ステータ２は磁性材料で形成され、ヨークとして機能する。該ステータ２には適宜に切欠孔２ａ、２ａ、・・・が形成されている。
【００１４】
上記ステータ２の上面にはステータコイルとして絶縁基材の内部にコイル巻線が埋設状に配置されて成るラミネートコイル３が配設されている。該ラミネートコイル３は両面が部品マウント面とされたタイプのものであり、上下両面に電子部品４、４、・・・がマウント（搭載）されている。このように電子部品４、４、・・・をラミネートコイル３にマウントすることにより、ラミネートコイル３の他に電子部品４、４、・・・をマウントするための専用の基板を設ける必要がなく、これによりファンモータ１の薄型化を図ることができる。
【００１５】
なお、これら電子部品４、４、・・・はベアチップタイプのものが使用され、幾つかのものは上記ステータ２の切欠孔２ａ、２ａ、・・・やラミネートコイル３に形成された穴３ａ内に配設されている。
【００１６】
電子部品４、４、・・・にパッケージを有しないベアチップを使用したり、また、電子部品４、４、・・・をステータ２の切欠孔２ａ、２ａ、・・・内やラミネートコイル３に形成した穴３ａ内に配置することによって、ラミネートコイル３の厚さ方向における回路部の寸法を小さくすることができ、従って、ファンモータ１の厚さを薄くすることができる。
【００１７】
電源用フレキシブルプリント基板５がラミネートコイル３の下面に設けられた図示しない電源端子に接続されている。
【００１８】
電源供給手段として、従来の電源用コードに替えてフレキシブルプリント基板５を使用することによってもモータ１の薄型化を図ることが出来る。なお、電子部品４、４、・・・はラミネートコイル３にではなく、フレキシブルプリント基板５にマウントするようにすることもできる。この場合、各電子部品４、４、・・・をラミネートコイル３に設けた穴内に配置するようにすると良い。このようにすることによってより一層の薄型化を図ることが出来る。
【００１９】
ラミネートコイル３はステータ２上に接合されてステータ２と一体化されている。ラミネートコイル３とステータ２との接合の手段は、接着、ネジ止め、カシメ等適宜の手段によって良い。
【００２０】
ラミネートコイル３をステータ２に接合することによって、ラミネートコイル３のそりを防止することができ、該ラミネートコイル３にマウントされた電子部品４、４、・・・の信頼性が高くなる。
【００２１】
そして、互いに接合されて一体化されたラミネートコイル３の中心孔３ｂとステータ２の中心孔２ｂとは、その中心が一致しており、ステータ２の中心孔２ｂの内径がラミネートコイル３の中心孔３ａの内径より僅かに大きくされている。
【００２２】
ハウジング６はほぼ軸方向長さの短い円筒状を為し、上端部に外方へ突出したフランジ部６ａが、また、下端部に内方へ突出した内フランジ６ｂがそれぞれ一体に形成されている。かかるハウジング６がラミネートコイル３の中心孔３ｂにフランジ部６ａがラミネートコイル３の中心孔３ａの上側開口縁に当接するまで圧入され、これによって、ラミネートコイル３のセンタリングが為され、また、ステータ２もラミネートコイル３を介して位置決めされる。このように、ハウジング６によってラミネートコイル３とステータ２のセンタリングが為されることによって、ラミネートコイル３とステータ２の位置精度が良好となる。
【００２３】
シールドが施されていないボールベアリング、すなわち、シールドレスベアリング７が上記ハウジング６に上方から圧入固定される。そして、シールドレスベアリング７のアウターレース７ａの下端面とハウジング６の内フランジ６ｂとの間には振動吸収用のワッシャー８が介挿される。そして、ワッシャー８の内周部がシールドレスベアリング７のボール７ｃ、７ｃ、・・・配置部の下方を覆うように位置される。尚、ワッシャー８は振動吸収の役割の他、例えば、ベアリング７内への異物の侵入を防止する役割をも果たすものである。
【００２４】
上記したハウジング６は液晶ポリマーで形成されており、これによって、ロータが回転するときの振動がハウジング６によって吸収されて、騒音が軽減される。ハウジング６の液晶ポリマーとしては、例えば、ゼライト１１１０（デュポン社の商品名）が用いられる。また、上記ワッシャー８によっても振動の吸収が図られて、騒音が軽減される。なお、ハウジング６の材質が液晶ポリマーに限られるものではないことは勿論である。
【００２５】
ロータ９はロータ軸１０、ロータヨーク１１及びロータマグネット１２から成る。
【００２６】
ロータヨーク１１はほぼ円板状を為しており、中心部を下方へやや突出させて厚肉部１１ａが形成され、該厚肉部１１ａのさらに中心部に下方へ突出したボス部１１ｂが形成され、該ボス部１１ｂが形成された部分に中心孔１１ｃが形成されている。
【００２７】
上記ロータ軸１０の上端部がロータヨーク１１の中心孔１１ｃに圧入固定され、また、ロータ軸１０の下端部が上記シールドレスベアリング７のインナーレースに上方から圧入固定されている。そして、ロータヨーク１１のボス部１１ｂの下面とシールドレスベアリング７のインナーレース７ｂ上面との間に振動吸収用のワッシャー１３が介挿され、該ワッシャー１３の外周部がシールドレスベアリング７のボール７ｃ、７ｃ、・・・配置部の上方を覆うように位置される。
【００２８】
そして、ロータ軸１０のシールドレスベアリング７から下方に突出した部分に形成された環状の溝１０ａに抜け止めリング１４が係合され、これによって、ロータ軸１０の上方への抜けが防止される。
【００２９】
ロータマグネット１２はほぼドーナツ状をしており、上記ロータヨーク１１の下面に固定される。
【００３０】
そして、外周面に周方向に並んで羽根１５ａ、１５ａ、・・・が突設されたファン部１５が上記ロータヨーク１１及びロータマグネット１２に外嵌状に固定されている。
【００３１】
なお、上記したように、シールドレスベアリング７はハウジング６に圧入固定されているが、その固定はそれほど強固なものでなくても、ロータマグネット１２がその吸引力によってステータ２に引きつけられることとシールドレスベアリング７のアウターレース７ａがハウジング６の内フランジ６ｂに当接することによって、ハウジング６から脱落しないようになっている。
【００３２】
上記したファンモータ１にあっては、ステータコイルにラミネートコイル３を使用したので、全体の形状の薄型化を図ることが出来る。
【００３３】
ラミネートコイル３の上下両面に電子部品４、４、・・・をマウントすることが可能であり、部品配置の自由度が増す。
【００３４】
また、ラミネートコイル３に形成した穴３ａ内に電子部品４、４、・・・を配置したり、ステータ２の板厚の範囲内にベアチップをマウントすることでさらに薄型化を図ることが出来る。
【００３５】
さらに、軸受にシールドレスベアリング７を使用し、その両端を振動吸収用のワッシャー８、１３によって閉塞するようにしたので、シールドタイプのボールベアリングを使用する場合に比較して薄型化を図ることが出来る。すなわち、シールドレスベアリング７にはシールドのための部材の配置スペースが不要となる分軸方向長さが短くなるし、また、ワッシャー８、１３は板状をしたものでであるので、その配置のためのスペースはシールド用部材の配置スペースより厚み方向の大きさがはるかに小さなもので足りるからである。
【００３６】
なお、シールドレスベアリング７のシールドのための構造は、上記したものの他幾つかのものが考えられる。
【００３７】
例えば、図２に示すように、ハウジング６Ａの内フランジ６Ａｂの突出量を大きくし、該内フランジ６Ａｂの内周部がシールドレスベアリング７のボール７ｃ、７ｃ、・・・配置部の下端を覆うようにしても良い。
【００３８】
また、図３に示すように、ロータ軸１０Ｂのシールドレスベアリング７から下方に突出した部分にワッシャー８Ｂを取着し、ハウジング６Ｂの上端部にワッシャー１３Ｂを内嵌し、上記ワッシャー８Ｂによってシールドレスベアリング７のボール７ｃ、７ｃ、・・・配置部の下端を覆うようにし、また、上記ワッシャー１３Ｂによってシールドレスベアリング７のボール７ｃ、７ｃ、・・・配置部の上端を覆うようにしても良い。
【００３９】
また、ハウジング６を液晶ポリマーによって形成することによって、ロータ９の回転に伴う振動が吸収され、駆動音の静かなファンモータを得ることができる。
【００４０】
さらに、ステータ２にラミネートコイル３を接合することによって、ラミネートコイル３の平面度が確実に維持され、ラミネートコイル３にマウントされた電子部品４、４、・・・の信頼性が増す。
【００４１】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明モータは、ステータコイルとロータマグネットとが回転軸の軸方向で対向したモータであって、上記ステータコイルが絶縁基材の内部にコイル巻線を埋設してなるラミネートコイルであることを特徴とする。
【００４３】
従って、本発明モータにあっては、ステータコイルにラミネートコイル３を使用したので、コイル基板の上に巻線コイルを配置したものに比較して全体の形状の薄型化を図ることが出来る。
【００４４】
請求項２に記載した発明にあっては、ロータ軸をハウジングに支持されたシールドレスベアリングを介してステータに支持すると共に、上記ハウジングにシールドレスベアリングの一端を閉塞する閉塞部を設けたので、シールドタイプのボールベアリングを使用する場合に比較して薄型化を図ることが出来る。
【００４５】
請求項３に記載した発明にあっては、上記シールドレスベアリングとロータとの間にワッシャーを介在させ、該ワッシャーがシールドレスベアリングの他端を閉塞するようにしたので、さらなる薄型化を図ることが出来る。
【００４６】
請求項４及び請求項５に記載した発明にあっては、上記ハウジングを液晶ポリマーによって形成したので、ロータの回転に伴う振動を吸収して駆動音の静かなモータを得ることができる。
【００４７】
請求項６乃至請求項１０に記載した発明にあっては、ステータにラミネートコイルを接合したので、ラミネートコイルの平面度が確実に維持され、該ラミネートコイルにマウントされた電子部品の信頼性が増大する。
【００４８】
請求項１１乃至請求項２０に記載した発明にあっては、ラミネートコイルの少なくとも一方の面に電子部品を搭載したので、ラミネートコイルの他に電子部品をマウントするための専用の基板を設ける必要がなく、これによりモータの薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２及び図３と共に本発明モータの実施の形態を示すものであり、本図は全体の縦断面図である。
【図２】ハウジングの一部によってシールドレスベアリングの下端部を閉塞する構造を示す要部の断面図である。
【図３】シールドレスベアリングの上下両端を閉塞する構造の別の例を示す要部の断面図である。
【図４】従来のモータの一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ファンモータ（モータ）、２…ステータ、３…ラミネートコイル、４…電子部品、６…ハウジング、７…シールドレスベアリング、８…ワッシャー、９…ロータ、１０…ロータ軸、１２…ロータマグネット、１３…ワッシャー、６Ａ…ハウジング、６Ａｂ…内フランジ（閉塞部）、６Ｂ…ハウジング、８Ｂ…ワッシャー、１０Ｂ…ロータ軸、１３Ｂ…ワッシャー

Claims

ステータコイルとロータマグネットとが回転軸の軸方向で対向したモータであって、上記ステータコイルが絶縁基材の内部にコイル巻線を埋設してなるラミネートコイルであり、
ロータ軸をハウジングに支持されたシールドレスベアリングを介してステータに支持すると共に、上記ハウジングにシールドレスベアリングの一端を閉塞する閉塞部を設け、
上記ステータに上記ラミネートコイルを接合し、
上記ステータの中心孔の内径が上記ラミネータコイルの中心孔の内径より僅かに大きく、上記ハウジングのフランジ部が上記ラミネートコイルの中心孔の上側開口縁に当接するまで圧入され、上記ラミネートコイルのセンタリングがなされたことを特徴とするモータ。
上記ラミネートコイルの少なくとも一方の面に電子部品を搭載し、当該電子部品が上記ステータの切欠孔内または上記ラミネートコイルに形成した穴内に搭載されたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。