JP4552176B2

JP4552176B2 - モータユニットおよびモータ用取付板

Info

Publication number: JP4552176B2
Application number: JP2004052172A
Authority: JP
Inventors: 秀哉池本; 宏介相木
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2005245134A

Description

本発明は、電動式のモータが取り付けられるモータ用取付板、並びに、モータおよびモータ用取付板を備えるモータユニットに関する。

従来より、ＤＶＤ（digital versatile disk）（DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD+RW、DVD-R/W等を含む。）駆動装置やＣＤ（compact disk）（CD-ROM、CD-R、CD-RW等を含む。）駆動装置等のディスク駆動装置には、ディスク回転用のモータが所定の取付板（以下、「モータ用取付板」という。）を介して取り付けられる。モータ用取付板は、一般的には薄板状のベースプレート上に、モータに駆動電流を供給する回路基板を設けることにより構成される。

図１は従来のモータ用取付板のベースプレート９１の一例を示す平面図である。図１のベースプレート９１には、ディスク駆動装置への取り付けに利用される複数の取付孔９２、モータの一部が挿入されて固定される固定孔９３、並びに、その他の用途に利用される複数の補助孔９４が設けられる。

なお、特許文献１では、電動式のモータにおいて、シャフトに固定されるロータ本体にリブを設けることにより薄肉化したロータ本体の振動を抑制する手法が開示されている。
実開平１−１５０４７２号公報

ところで、近年、ディスク駆動装置がビデオゲーム機やＡＶ（audio visual）機器等の家庭用電子機器に用いられつつあり、これらの電子機器の軽量化に伴いディスク駆動装置、さらには、モータ用取付板の軽量化の要求が高まっている。そこで、ベースプレートに軽量化用の開口（いわゆる、肉抜き孔）を設けてモータ用取付板の重量を軽くする手法が考えられるが、ベースプレート自体が変形し易くなってしまい、曲げ強度の小さい回路基板の保持やディスク駆動装置への取り付け時における取り扱い（ハンドリング）等に支障が生じる恐れがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベースプレートの変形に対する強度を確保しつつモータ用取付板の軽量化を図ることを目的としている。

請求項１に記載の発明は、モータユニットであって、電動式のモータと、所定位置への取り付けに利用される取付孔が形成されるとともに前記モータの固定部側が固定されるベースプレートと、前記ベースプレートの表面に取り付けられ、前記モータに駆動電流を供給する回路基板と、を備え、前記ベースプレートが、軽量化に寄与する開口と、前記開口の周囲の少なくとも一部において前記開口の縁に沿って形成されたリブと、を有し、前記リブは前記回路基板とは反対側の面に突出するようにプレス加工にて形成されている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータユニットであって、前記回路基板は、前記ベースプレート上に貼着されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータユニットであって、前記開口の周囲に略線状に伸びるフレーム部が設けられ、少なくとも前記フレーム部に前記リブが形成される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータユニットであって、前記リブが、前記フレーム部の両側の縁から離れて形成される。

請求項５に記載の発明は、電動式のモータが取り付けられるモータ用取付板であって、所定位置への取り付けに利用される取付孔が形成されるとともにモータの固定部側が固定されるベースプレートと、前記ベースプレートの表面に取り付けられ、前記モータに駆動電流を供給する回路基板と、を備え、前記ベースプレートが、軽量化に寄与する開口と、前記開口の周囲の少なくとも一部において前記開口の縁に沿ってプレス加工にて形成されたリブと、を有し、前記リブは前記回路基板とは反対側の面に突出するように形成されている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータ用取付板であって、前記回路基板は、前記ベースプレート上に貼着されている。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載のモータ用取付板であって、前記開口の周囲に略線状に伸びるフレーム部が設けられ、少なくとも前記フレーム部に前記リブが形成される。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のモータ用取付板であって、前記リブが、前記フレーム部の両側の縁から離れて形成される。

本発明によれば、軽量化に寄与する開口を設けたベースプレートの変形に対する強度を確保することができ、これにより、モータユニットまたはモータ用取付板の軽量化を図ることができる。また、リブを容易に形成することができる。

図２は本発明の一の実施の形態に係るモータユニット１を示す平面図である。図２に示すモータユニット１は、電動式のモータ２、および、モータ２が取り付けられるモータ用取付板３０を備え、モータ用取付板３０が、例えばＤＶＤ駆動装置等のディスク駆動装置に取り付けられることにより、モータ２が円板状の記録媒体であるディスクを回転するディスク回転用モータとしての役割を果たす。

図３はモータ２の近傍を側方から見た図である。図３に示すようにモータ２は、回転部であるロータ部２１および固定部であるステータ部２２を有し、ロータ部２１はシャフト２３およびスリーブを有する軸受機構によりステータ部２２に対して回転可能に支持される。モータ２には、界磁用磁石および電機子により構成される駆動機構が設けられ、電機子に接続された後述の電流供給回路により制御される駆動電流が供給されることにより、ロータ部２１をシャフト２３を中心としてステータ部２２に対して回転させるトルク（回転力）が発生する。また、ステータ部２２は軸受機構を保持する軸受保持部２２１を有し、シャフト２３の軸受保持部２２１とは反対側の端部にはディスクが載置されるディスク載置部２４が取り付けられる。モータ２の軸受機構は必ずしもシャフトおよびスリーブを有するものである必要はなく、例えば、ボール軸受機構であってもよい。

図３に示すように、モータ用取付板３０は薄い板状のベースプレート３、および、ベースプレート３上に設けられる回路基板４を有する。回路基板４は、例えばガラスエポキシ系の材料にて形成された基板上に図２に示す配線パターン４１が形成されたものであり、回路基板４上には各種電子部品が実装されてモータ２に駆動電流を供給する電流供給回路が構成される。図３に示すように回路基板４上においてモータ２のロータ部２１の下方には、複数のホール素子４２が設けられており、ホール素子４２から出力される信号に基づいてモータ２に供給される駆動電流が制御される。なお、図２の回路基板４には後述するベースプレート３の固定孔３１および取付孔３２に対応する孔が形成されている。

図４はベースプレート３を示す平面図である。ベースプレート３は、例えば、厚みが０．８ｍｍの亜鉛メッキ鋼板により形成され、ベースプレート３にはプレス加工にて形成される複数の孔が設けられる。具体的には、ベースプレート３には、モータ２の固定用の固定孔３１、ディスク駆動装置内の所定位置への取り付けに利用される（例えば、ディスク駆動装置の筐体に対する位置決めや固定に利用される）複数の取付孔３２、並びに、回路基板４上の電流供給回路の接地等その他の用途に利用される補助孔３３が形成される。固定孔３１には、モータ２の軸受保持部２２１が挿入されてベースプレート３にモータ２の固定部（ステータ部２２）側が固定される（図３参照）。

ベースプレート３には様々な形状の複数の開口３４がさらに設けられる。複数の開口３４のそれぞれはモータ用取付板３０の製作時に利用される等、特定の用途を有するものもあれば、特定の用途を有しないものもあり、これらの開口３４によりベースプレート３の体積が小さくされてベースプレート３の軽量化が図られる。複数の開口３４のうちの１つの大きな開口（図４において左側に位置する符号３４ａを付す開口）の周囲には、ベースプレート３の外縁と開口３４ａの縁、または、他の開口３４の縁と開口３４ａの縁とに挟まれて略線状に伸びる複数のフレーム部３５が設けられる。各フレーム部３５の幅は比較的狭い３ｍｍ程度とされ、その中央近傍には開口３４ａの縁に沿って、かつ、フレーム部３５の全体に亘って伸びるリブ３６が形成される。

図５は図４中の矢印Ａ−Ａの位置での断面を拡大して示す図であり、フレーム部３５の厚さを幅に対して実際より厚く図示している。図５に示すようにリブ３６は、フレーム部３５の両側の縁から離れた位置においてベースプレート３の裏面３ａ（すなわち、回路基板４が設けられる面とは反対側の面）から突出するように形成される。また、前述のようにリブ３６はフレーム部３５の全体に亘って設けられるため、幅が狭く、かつ、薄いフレーム部３５の変形に対する強度が向上される。すなわち、厚さが一定のベースプレート３において、開口３４ａを形成することにより幅が狭くなってねじり剛性が小さくなった部位（フレーム部３５）にリブ３６を設けることにより、ねじり剛性を大きくすることができ、外力によりフレーム部３５がねじり変形しにくくなる。また、曲げ変形についても同様のことがいえる。これにより、開口３４ａの周囲において、ベースプレート３の変形に対する一定の強度が確保される。なお、リブ３６が裏面３ａから突出する高さは０．１ｍｍ程度とされる。また、フレーム部３５の両側の縁から離れた位置にリブ３６を形成することにより、フレーム部３５の幅方向に関して全体的に効率よく剛性を高めることができる。

また、図４のベースプレート３において開口３４ａの縁がベースプレート３の主面に沿って大きく曲がる部位の近傍（例えば、２つのフレーム部３５が連結する符号３５ａを付す部位であり、以下、「コーナー部」という。）は特に容易に変形する恐れがあるが、コーナー部において、可能な範囲で互いに連結する２つのフレーム部３５のリブ３６を連続するようにして設けることにより、ベースプレート３のコーナー部における変形を抑制することができる。なお、リブ３６は開口３４ａ以外の開口３４の周囲に形成されてもよいが、本実施の形態では、モータユニット１の設計上の理由等から開口３４ａの周囲にのみリブ３６が形成されている。

ここで、図４に示すベースプレート３を製作する際には、まず、ベースプレート３の材料となる金属板が準備され、金属板にプレス加工が施されることによりベースプレート３の外縁が形成されるとともに固定孔３１、取付孔３２、補助孔３３および開口３４が形成される。このとき、プレス加工にて利用される金型においてフレーム部３５に対応する位置には断面が山形となる突起部が設けられているため、一度のプレス加工でリブ３６も同時に形成され、リブ３６が容易に設けられる。また、ベースプレート３を塑性変形させてリブ３６が形成されるため、ベースプレート３の重量が増加することはない。

このようにして形成されたベースプレート３上には、別途形成された回路基板４が両面テープを介して貼着され、モータ用取付板３０の製作が終了する。このとき、リブ３６は裏面３ａ側に突出するため、表面に取り付けられる回路基板４にリブ３６が干渉することが防止される。そして、モータ用取付板３０の固定孔３１にモータ２のステータ部２２側が挿入されてモータ２がベースプレート３に固定され、電機子が電流供給回路に電気的に接続されることにより図２に示すモータユニット１が完成する。なお、回路基板４は両面テープを介して貼着される以外に、例えば、ねじ止めされてベースプレート３に固定されてもよい。

以上のように、図２のモータユニット１のベースプレート３には複数の開口３４が設けられ、一部の開口３４ａの周囲のフレーム部３５には開口３４ａの縁に沿って線状に伸びるリブ３６が設けられる。これにより、軽量化に寄与する開口３４ａを設けたベースプレート３の変形に対する強度を確保することができる。一般的に、ベースプレート３に軽量化に寄与する開口を設ける場合にはベースプレート３の強度を確保するために、その開口の大きさが比較的小さく（狭く）制限されるが、図４のベースプレート３では開口３４ａの周囲にリブ３６が設けられて強度が確保されるため、開口の大きさをより広くしてベースプレート３のさらなる軽量化を図ることが実現される。その結果、モータユニット１（または、モータ用取付板３０、以下同様。）の軽量化を図ることができる。また、モータユニット１の組立や検査の際におけるかしめ、ハンドリング、ビス締め等によりベースプレート３に変形が生じることが抑制され、モータユニット１の品質を安定させることができるとともに、ディスク駆動装置への取り付け時にベースプレート３が変形することも抑制される。なお、リブ３６が裏面３ａから突出する高さは微小であるため、モータユニット１をディスク駆動装置に取り付ける際に不都合が生じることはない。

また、モータユニット１のベースプレート３には、電流供給回路が直接形成されてもよい。例えば、ベースプレート３がプレス加工にて形成された後、ベースプレート３の表面（裏面３ａとは反対側の面）上に絶縁層が形成され、絶縁層上に銅箔が形成される。そして、エッチングにより不要な部分が除去されて配線パターンが形成され、各種電子部品が実装される。これにより、リブ３６が形成されたベースプレート３上に電流供給回路が直接形成される。なお、このような構造の場合には、ベースプレート３において電流供給回路の接地用の補助孔を省略することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態におけるベースプレート３の形状は一例にすぎず、モータユニット１の使用態様に応じて様々な形状とすることができる。例えば、１つの取付孔３２のみがベースプレート３に形成されてもよい。

リブ３６は、必ずしも図５に示すような断面形状を有するものである必要はなく、例えば、プレス加工によるベースプレート３の成形時に開口３４の縁の部分が同時に曲げられて図６に示すようなリブ３６ａが形成されてもよい。

リブ３６は必ずしも開口３４の周囲の全部を囲むように形成される必要はなく、開口３４の周囲において比較的強度の低い少なくとも一部に形成されることにより、ベースプレート３の強度が確保される。例えば、ベースプレート３において周囲の一部のみがフレーム部とされる開口が存在する場合には、少なくとも当該フレーム部にリブが形成されることが好ましい。

モータユニット１では、補助孔３３の周囲にリブ３６が形成されて補助孔３３が軽量化に寄与する開口とされてもよい。すなわち、周囲の少なくとも一部にリブが形成される開口は、実質的にベースプレート３の軽量化に寄与するものであればいかなるものであってもよい。

モータ２は必ずしも固定孔３１にステータ部２２側が挿入されて固定される必要はなく、例えば、ねじ止めによりベースプレート３に固定されてもよい。モータユニット１は、ディスク駆動装置以外の他の電子機器に取り付けられるものであってもよい。

リブ３６は、ベースプレート３の表面から突出するように形成してもよい。このとき回路基板４と干渉して取り付けに不都合がある場合は、回路基板４のリブの対応面に凹部や貫通孔を設けて干渉を回避するようにするとよい。

従来のベースプレートを示す平面図である。モータユニットを示す平面図である。モータの近傍を示す図である。ベースプレートを示す平面図である。ベースプレートの断面を拡大して示す図である。リブの他の例を示す図である。

符号の説明

１モータユニット
２モータ
３ベースプレート
４回路基板
２２ステータ部
３０モータ用取付板
３２取付孔
３４，３４ａ開口
３５フレーム部
３６，３６ａリブ

Claims

モータユニットであって、
電動式のモータと、
所定位置への取り付けに利用される取付孔が形成されるとともに前記モータの固定部側が固定されるベースプレートと、
前記ベースプレートの表面に取り付けられ、前記モータに駆動電流を供給する回路基板と、
を備え、
前記ベースプレートが、
軽量化に寄与する開口と、
前記開口の周囲の少なくとも一部において前記開口の縁に沿って形成されたリブと、
を有し、
前記リブは前記回路基板とは反対側の面に突出するようにプレス加工にて形成されていることを特徴とするモータユニット。
請求項１に記載のモータユニットであって、
前記回路基板は、前記ベースプレート上に貼着されていることを特徴とするモータユニット。
請求項１または２に記載のモータユニットであって、
前記開口の周囲に略線状に伸びるフレーム部が設けられ、少なくとも前記フレーム部に前記リブが形成されることを特徴とするモータユニット。
請求項３に記載のモータユニットであって、
前記リブが、前記フレーム部の両側の縁から離れて形成されることを特徴とするモータユニット。
電動式のモータが取り付けられるモータ用取付板であって、
所定位置への取り付けに利用される取付孔が形成されるとともにモータの固定部側が固定されるベースプレートと、
前記ベースプレートの表面に取り付けられ、前記モータに駆動電流を供給する回路基板と、
を備え、
前記ベースプレートが、
軽量化に寄与する開口と、
前記開口の周囲の少なくとも一部において前記開口の縁に沿ってプレス加工にて形成されたリブと、
を有し、
前記リブは前記回路基板とは反対側の面に突出するように形成されていることを特徴とするモータ用取付板。
請求項５に記載のモータ用取付板であって、
前記回路基板は、前記ベースプレート上に貼着されていることを特徴とするモータ用取付板。
請求項５または６に記載のモータ用取付板であって、
前記開口の周囲に略線状に伸びるフレーム部が設けられ、少なくとも前記フレーム部に前記リブが形成されることを特徴とするモータ用取付板。
請求項７に記載のモータ用取付板であって、
前記リブが、前記フレーム部の両側の縁から離れて形成されることを特徴とするモータ用取付板。