JPH0522919A

JPH0522919A - モータ

Info

Publication number: JPH0522919A
Application number: JP3196151A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Kuwazawa; 隆文桑沢; Toshimasa Kobayashi; 寿政小林; Tetsuo Hoshina; 哲夫保科; Taiji Matsuyama; 泰治松山; Shinichi Niwa; 伸一丹羽
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】軸受ホルダのステータヨークに対する直角度
の精度を向上させると共にコイル実装基板の薄型化を可
能とし、モータを薄型化する。【構成】ステータ２を、ベース材１１ａに設けられた
樹脂層１１ｂ，１１ｃと、上記ベース材１１ａの樹脂層
１１ｂに少なくとも一部が埋設された回路パターン９及
び該回路パターン９に接続されたステータコイル８と、
ベース材１１ａの他方側に設けられた軸受ホルダ３を一
体形成してなるステータヨーク７とから構成し、ステー
タコイル８とステータヨーク７とをベース材１１ａの樹
脂層１１ｂ，１１ｃに埋設して互いに平行に配置して一
体化している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータに関する。更に
詳述すると、本発明はロータの回転軸（以下ロータシャ
フトという）を支持する軸受ホルダをステータ側に備え
たモータ、特にロータとステータとがディスク状で相対
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７に示すように、ロータ１０１の
支持にステータ１０２側から突出する軸受ホルダ１０３
を使用している。この軸受ホルダ１０３は、従来、ステ
ータヨークとなる鉄板の基板１０８に対し、ねじ１１０
を用いてあるいはかしめ等により固定されている。軸受
ホルダ１０３はステータヨーク１０８に対し垂直に取付
けられ、ロータシャフト１０５を２点で支持してステー
タ１０２のステータヨーク１０８及びステータコイル１
０７に平行にロータ１０１のロータマグネット１０４及
びマグネットヨーク１０６を配置して回転させるように
している。尚、図中符号１０９は軸受スリーブである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ねじ止
めあるいはかしめによって軸受ホルダ１０３をステータ
ヨーク１０８に固定するため、取付け時の機械的・物理
的付加により、軸受ホルダ１０３とステータヨーク１０
８との間の直角度、即ちマグネットヨーク１０６とステ
ータヨーク１０８との平行度が狂い易く精度を出しずら
い構造となっている。そこで、ロータ回転時にロータマ
グネット１０４がステータコイル１０７に接触するのを
防ぐため、ステータ１０２とロータ１０１との間の空隙
Ｓを必要以上に多くとらねばならず、おのずと薄型化に
も限界がある。しかも、このモータ構造の場合、空隙Ｓ
が大きくなるためフラックスロスも大きくなりトルクダ
ウンをきたす。更に、この問題を防ぐためにはロータマ
グネット１０４として磁束密度の高い異方性の高価なマ
グネット材を使用しなければならず、コスト高となる新
たな問題をも生ずる。

【０００４】本発明は、更に薄型化を可能とするモータ
構造を提供することを目的とする。更に具体的には、本
発明は軸受ホルダのステータヨークに対する直角度の精
度を向上させ、かつ薄型化を可能とするモータ構造を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、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、ベ
ース材に設けられた樹脂層と、上記ベース材の樹脂層に
少なくとも一部が埋設された回路パターン及び該回路パ
ターンに接続された上記ステータコイルと、上記ベース
材の他方側に設けられた上記軸受を保持する軸受ホルダ
を一体形成してなるステータヨーク板とから構成してい
る。

【０００６】

【作用】軸受ホルダのステータヨークに対する垂直度は
一体成形のために加工精度に依存した高精度のものとな
る。また、回路パターンによって結線されたステータコ
イルとステータヨークとがベース材の樹脂層に埋設され
て一体化されるため、ステータコイル特にその上面とス
テータヨークとが平行に配置される。したがって、ステ
ータ特にステータコイルの上面と軸受ホルダとが直角に
配置される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明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に本発明のモータの一実施例を示す。
このモータは、平面状にロータマグネット４を配置した
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材７と、その上
に配置されるステータコイル８とから構成されている。

【０００９】ここで、軸受ホルダ４は、ステータヨーク
７と一体成形によってつくられている。例えば、鉄板や
メッキ鋼板等の薄板状のヨーク材を絞り加工等によって
部分的に突出させ、軸受ホルダ３を形成するようにして
いる。この軸受ホルダ３は、例えば８ミリビデオ用のキ
ャプスタンモータの場合、長さ約１０〜１５ｍｍに形成
される。このヨーク材としては、上述の鉄板若しくはメ
ッキ鋼板に特に限定されるものではなく、場合によって
はステンレススティールやニッケル等を使用することも
可能である。また、軸受ホルダ３とステータヨーク７と
の一体成形方法は、上述の絞り加工に特に限定されず、
その他の成形方法例えばモールド成形等による一体成形
でも可能である。

【００１０】軸受ホルダ３と一体成形されたステータヨ
ーク７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と
回路パターンとがプリプレグ（Prepreg ）１１を利用し
てステータヨーク７上に固着されている。プリプレグ１
１は炭化繊維、ガラス繊維、その他各種強化材の主とし
てクロス基材にフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸しある程度硬
化を進めたものである。尚、プリプレグとしては、熱可
塑性樹脂例えばナイロンやポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
などをガラスクロス基材に含浸したものでもよく、また
基材としては不飽和ポリエステルの不織布でもよい。こ
のプリプレグ１１を基板としてステータコイル８とステ
ータヨーク７との間に介在させることによって、ステー
タヨーク７とコイル８並びに回路パターン９をプリプレ
グの樹脂に埋設させて一体化するようにしている。本実
施例のプリプレグ１１は、補強材としてガラスクロスあ
るいはポリエステル、ガラス不織布、紙などが採用さ
れ、熱硬化性樹脂としてはポリイミド、エポキシ、フェ
ノールなどが採用されている。尚、プリプレグ１１は補
強材に熱硬化性樹脂が含浸されている状態であるが、説
明の便宜上、図３に示すように、補強材１１ａの表裏面
に樹脂層１１ｂ，１１ｃが形成されているように図示し
ている。

【００１１】ステータコイル８は、複数のコイル８ａ，
８ｂ，８ｃ，…，８ｆから成り、所定のコイル同士が、
一部を樹脂層１１ｂ内に埋設された回路パターン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８ａの内側端子とコイル８ｄ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８ｂの内側
端子とコイル８ｅ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８ｃ，８ｄ，８ｅ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８ｆの内側端
子とコイル８ｃ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８ａ，８ｂ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１０ａ，１０ｂ，１０ｆとして樹脂層１
１ｂの周縁に引き出されている。尚、端子１０ａ，１０
ｂ，１０ｆは、図３に示すように樹脂層１１ｂの表面に
形成してもよいし、樹脂層１１ｂ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。あるいは、裏面側即
ちステータヨーク７側の樹脂層１１ｃに形成してもよ
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、即ち銅箔に絶縁剤と接着剤を塗布して渦巻き
状に所定数巻回して一体化し、その後、０．６〜０．８
ｍｍ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
４に示すように、コイル８ｅ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８ｅ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８ｅが樹脂層１１ｂ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。

【００１３】ステータヨーク７と一体成形された軸受ホ
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
１のシャフト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】例えば、厚さ０．６〜０．８ｍｍ程度の薄
板ヨーク材に２〜３段の絞り加工を加え、ステータヨー
ク７の中央から長さ約１０〜１５ｍｍの軸受ホルダ３を
突出させて一体成形する。次に、テーパ修整のためエッ
ジ処理加工を行い軸受ホルダ３部分をストレートな長穴
形状とする。更に、ロータシャフト６と軸受ホルダ３と
の摩擦を防止するため上述の長穴に少なくとも２カ所に
おいて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を圧入する。次に、マット状のプリプレ
グ１１を用意し、このプリプレグ１１の一方の未硬化樹
脂層１１ｂの上に導電材で形成された回路パターン（以
下回路フレームという）９とこれにあらかじめ半田１４
等により接続されたコイル８とを載置する一方、他方の
未硬化樹脂層１１ｃにはステータヨーク７をあてがう
（図５の（ａ）参照）。そして、コイル８とステータヨ
ーク７とを上下からホットプレスによって挾みつけなが
ら圧縮すると共にプリプレグ１１に熱を与える。プレス
されたコイル８並びに回路フレーム９とステータヨーク
７とは図５の（ｂ）に示すように、各々未硬化樹脂層１
１ｂ，１１ｃに押し込まれてそれぞれ埋め込まれる。そ
して、プリプレグ１１の熱硬化によってその状態のまま
固まり、コイル８と回路パターン９とプリプレグの基板
１１とステータヨーク７とを一体化する。ステータヨー
ク材としては、例えばケイ素鋼板、鉄板、パーメンジュ
ール、ＳＰＣＣ−ＥＳあるいはＳＰＣメッキ鋼板等が挙
げられ、特にＳＰＣＣ−ＥＳあるいはＳＰＣメッキ鋼板
の使用が望ましい。更に、軸受ホルダ３の直角度は空隙
Ｓを考慮すると軸受ホルダ３の長さ１０ｍｍにおいて５
／１００以下とすることが望ましい。回路フレーム９
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。

【００１６】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
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６に示してるように、プリプレグ１１の
未硬化樹脂層１１ｂの上にメッキにより回路パターン１
９を形成し、この回路パターン１９の上にコイル８を載
せて回路パターン１９とコイル８とをハンダ１４で結線
し、次いで未硬化樹脂層１１ｂ，１１ｃにステータヨー
ク７をあてがってから熱を加え、コイル８とステータヨ
ーク７とを各々未硬化樹脂層１１ｂ，１１ｃに押し込み
埋設することも可能である。ここで、メッキによる回路
パターン１９の作成は未硬化樹脂層１１ｂに触媒レジン
を塗布し、これに所定のパターンを露光してから現像
し、現像されたパターンに導電体をメッキすることによ
り形成される。また、図示していないが、未硬化樹脂層
にパネルメッキを施し、その上に塗布によりレジスト層
を形成し、これを露光・現像したのちエッチングを行っ
て回路パターンを形成してもよい（エッチング法）。ま
た、パネルメッキの代りにＣｕ箔を貼付してもよい。更
に他の回路パターン形成法としては、未硬化樹脂層に触
媒レジン（ポリカーボネート、エポキシ系等）または導
電性ペーストで回路パターンを印刷し、その上に導電体
メッキを行う方法（印刷法）を採用することもできる。

【００１７】更に、未硬化樹脂層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介してプリ
プレグをプレス型で熱を加えながら加圧成形してコイル
挿入用凹部を形成し、次にこのコイル挿入用凹部の底面
及び側壁の一部及び樹脂層の一部に、前述のメッキ法あ
るいはエッチング法により配線引き回し回路を形成した
のち、マイナス公差で成形されたコイル挿入用凹部に、
コイルを圧入する。コイルの挿入用凹部への圧入によ
り、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が、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。

【００１８】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もよい。また、コイル挿入
用凹部を成形するときステータヨークを同時に未硬化樹
脂に圧入することが好ましい。

【００１９】また、コイルとステータヨークとを未硬化
樹脂層に熱プレスによりそれぞれ圧入してから、樹脂層
の表面とその表面側に露出しているコイル表面との間に
配線引き回し用回路をメッキ法、エッチング法あるいは
印刷法などで形成することも可能である。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。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のモータは、軸受ホルダとステータヨークとを一体成形
することにより直角度を向上させているので、ステータ
とロータとの空隙をこれらの接触を恐れて必要以上に多
くとることが必要なく、狭小化することができる。しか
も、本発明のモータは、ベース材に設けられた樹脂層
と、上記ベース材の樹脂層に少なくとも一部が埋設され
た回路パターン及び該回路パターンに接続された上記ス
テータコイルと、上記ベース材の他方側に設けられた上
記軸受を保持する軸受ホルダを一体形成したステータヨ
ークとでステータを構成しているので、ステータコイル
とステータヨークとがベース材の樹脂層に埋設され、ス
テータコイルの上面とステータヨークとが平行に配置さ
れて一体化される。このため、本発明のモータは、ステ
ータ特にステータコイルの上面と軸受ホルダとが直角に
配置されかつコイル実装基板の大幅な薄型化が可能とな
る。

【００２１】したがって、本発明のモータは、ステータ
コイルの上面と軸受ホルダとが直角に配置されるので、
ステータマグネットとステータコイルとが平行に配置さ
れ、最小限の空隙で足り、フラックスの効率化が図られ
る。依って、より低コストでイナーシャの小さなボンド
系マグネットの搭載が可能となリ、モータの軽量化・低
コスト化並びに省エネルギー化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す中央縦断面図である。

【図２】ステータの一例を示す平面図である。

【図３】図２のIII −III 線拡大断面図である。

【図４】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５】フレーム法によるコイル基板の製造方法の説明
図である。

【図６】メッキ法によるコイル基板の製造方法の説明図
である。

【図７】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プリプレグ１１ａプリプレグを構成する補強材（ベース材）１１ｂ，１１ｃプリプレグを構成する樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明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)発明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

Claims

【特許請求の範囲】【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、ベ
ース材に設けられた樹脂層と、上記ベース材の樹脂層に
少なくとも一部が埋設された回路パターン及び該回路パ
ターンに接続された上記ステータコイルと、上記ベース
材の他方側に設けられた上記軸受を保持する軸受ホルダ
を一体形成してなるステータヨーク板とから構成されて
いることを特徴とするモータ。