JPH06292975A - 部材の溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部材間の電気的な絶縁が簡単に行え、生産能
率の低下を回避できる部材の溶接方法の提供。 【構成】 溶接では、ブラケット22に突起部34が等角度
間隔で３個以上形成され、中心軸部23が固定電極35に装
着される。電極35は、環状基部35b と、リング状電極部
35c と、位置決め部35e とを有している。軸部23は、電
極部35c 上にフランジ部23d が当接し、環状壁部23c が
電極部35c に摺接するようにしてセットされる。次に、
円形孔部22b を基部23a 外周に嵌合するようにしてブラ
ケット22が載せられる。フランジ部22d は、外周端面が
位置決め部35e に当接するようにして位置決めされる。
その後電極35の上方から可動電極36が下降される。電極
36の電極部36a には、下方に突出する絶縁工具37が固設
されている。工具37は、孔部22b の内周面と基部23a の
外周面との間に進入し、両者間を絶縁する。次いで、電
極35,36 間に圧力を加えながら直流電流が供給され、プ
ロジェクション溶接が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、部材の溶接方法に関
し、特に、スピンドルモータの構成部材間を固着する際
に好適な部材の溶接方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の回転駆動用のモータ
として、従来から、ブラシレス多相直流モータが用いら
れている。この種のモータはスピンドルモータとも呼ば
れ、例えば、励磁状態において磁界を発生するステータ
コイルを備えたステータと、このステータコイルの磁界
との電磁相互作用により回転力を得るロータマグネット
を備えたロータと、ロータマグネットの回転位置を検出
するセンサとを有する構造のものがよく知られており、
このような構造のスピンドルモータでは、多くの場合、
半導体チップ化された電子回路により回転制御が行われ
ている。

【０００３】ところで、このようなスピンドルモータに
おいては、近時、例えば、磁気ディスク装置が記憶媒体
として搭載されているパーソナルコンピュータの小型，
薄型化から、モータ自体の小型，薄型化が要請されてい
る。図９に示したスピンドルモータは、このような要請
に応えるために開発されたものの一例を示している。同
図に示すスピンドルモータは、静止部材１と、回転部材
２とを備えたシャフト回転型のものである。

【０００４】静止部材１は、外周に形成されたフランジ
部３ａと、このフランジ部３ａの内側に形成された外周
環状壁部３ｂとを有するブラケット３と、ブラケット３
の中心に穿設された孔部３ｃに嵌合固定される中空筒状
部４とを備えており、外周環状壁部３ｂと中空筒状部４
との間に環状凹部５が形成されている。また、中空筒状
部４の外周には、段部４ａが形成され、この段部４ａに
内周側下面を当接するようにして、環状のステータコア
６が中空筒状部４に嵌着固定されている。

【０００５】ステータコア６には、ステータコイル７が
捲回されている。一方、回転部材２は、中心に回転軸部
８ａが垂設され、この回転軸部８ａと中空筒状部４との
間に段状にベアリング９を介装することにより、回転自
在に支持されたロータハブ８を有している。ロータハブ
８の外周には、環状の外壁部８ｂが垂設され、この外壁
部８ｂの外周に環状壁部８ｃが設けられている。

【０００６】そして、外壁部８ｂの外周面と環状壁部８
ｃの下端面とに当接するようにして、リング状のロータ
ヨーク１０が外嵌固定され、ロータヨーク１０の外周に
設けられた垂設部１０ａの内周面に環状のロータマグネ
ット１１が固設されている。このように構成されたスピ
ンドルモータでは、ハブ８の環状壁部８ｃの上面に磁気
ディスクが装着され、環状凹部５内に接着固定されたフ
レキシブルプリント板１２を介して、ステータコイル７
に所定の励磁電流を供給することにより、ロータハブ８
を回転駆動する。

【０００７】しかしながら、このような構造の従来のス
ピンドルモータには、以下に説明する技術的課題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した従
来のスピンドルモータでは、例えば、静止部材１は、そ
の全体形状が複雑になっていて、これを一体成形するこ
とが困難なので、ブラケット３と中空筒状部４とに分
け、中空筒状部４をブラケット３の孔部３ｃに圧入した
り、あるいは、圧入と接着剤との併用により固着してい
た。

【０００９】ところが、前述したようにモータを小型，
薄型化すると、ブラケット３の厚みも非常に薄くなり、
これに伴って、ブラケット３と中空筒状部４との接触面
積が小さくなって、圧入ないしは接着剤により強度を確
保することが困難な状況になる。この場合、中空筒状部
４の外周にフランジを設け、相互の接触面積の拡大を図
っているが、このような構成を採用したとしても、ブラ
ケット３と中空筒状部４との間の固着強度が十分に得ら
れなかった。このような問題は、ブラケット３を磁気デ
ィスク装置の取付ベースに固着する際にも存在してい
た。

【００１０】ところで、このような問題を解決するため
の手段として、例えば、ブラケット３に突起部を形成
し、ブラケット３と筒状部４とを、例えば、プロジェク
ション溶接により固着することが考えられる。しかしな
がら、プロジェクション溶接においては、突起部を除い
て溶接対象物間を電気的に隔離する必要があって、例え
ば、ブラケット３と筒状部４とを溶接する際には、孔部
３ｃの内周面と筒状部４との間に間隔を設けるなどの絶
縁手段が必要になるが、モータを小型，薄型化したとき
に、このような絶縁手段を設けることが非常に面倒にな
り、生産能率の低下が危惧される。

【００１１】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、溶接対象
部材間の電気的な絶縁が簡単に行え、生産能率の低下を
回避できる部材の溶接方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、溶接対象部材である第１および第２部材
を可動，固定電極で挟圧し、前記可動，固定電極間に直
流電流を供給する部材の溶接方法において、溶接を行う
際に、前記第１および第２部材間を電気的に隔離する絶
縁工具が介在させられることを特徴とする。

【００１３】前記部材の溶接方法においては、前記絶縁
工具を、前記可動電極または固定電極のいずれか一方に
付設することができる。また、前記絶縁工具は、前記可
動電極と別個に移動し、溶接の前に、前記第１および第
２部材間に介在させることができる。さらに、本発明の
部材の溶接方法は、ステータコイルを捲回したステータ
コアが取付られる静止部材と、ロータマグネットが取付
られた回転部材とを備え、前記ステータコイルに発生す
る電流磁界と前記ロータマグネットとの間の電磁相互作
用により前記回転部材を回転させるスピンドルモータに
おいて、前記静止部材を第１および第２部材で構成し、
この第１および第２部材間の固着手段として採用するこ
とができる。

【００１４】

【作用】上記構成の部材の溶接方法によれば、溶接を行
う際に、溶接対象部材である第１および第２部材間を電
気的に隔離する絶縁工具が介在させられるので、簡単か
つ確実に突起部に溶接電流を集中することができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかかる部
材の溶接方法の一例として、プロジェクション溶接が採
用されるスピンドルモータを示している。同図に示すス
ピンドルモータは、静止部材２０と回転部材２１とを備
えたシャフト固定型のものであって、静止部材２０は、
２つに分割されたブラケット２２（第１部材）とモータ
の回転中心となる中心軸部２３（第２部材）とを有して
いる。

【００１６】ブラケット２２は、環状の基部２２ａと、
基部２２ａの中心に設けられた円形孔部２２ｂと、基部
２２ａの外周に立設された外周壁部２２ｃと、外周壁部
２２ｃの上端に設けられたフランジ部２２ｄとを有して
おり、例えば、鉄系の平板状の材料をプレス加工するこ
とにより略皿状に成形されている。中心軸部２３は、リ
ング状の基部２３ａと、この基部２３ａの中心軸上に立
設された円筒状の軸部２３ｂと、軸部２３ｂの外周に周
設された環状壁部２３ｃと、環状壁部２３ｃの下端外周
に設けられた環状フランジ部２３ｄとを有しており、例
えば、上記ブラケット２２と同一の鉄系材料を切削加工
したものである。

【００１７】中心軸部２３の外周には、環状壁部２３ｃ
と環状フランジ部２３ｄとに当接するようにして、環状
のステータコア２５が嵌合固定した状態で支持されてお
り、ステータコア２５には、ステータコイル２６が捲回
されている。一方、回転部材２１は、ロータハブ２７と
ヨーク３０とを有している。ロータハブ２７は、環状の
基部２７ａと、基部２７ａの内周面に、両端が上下方向
に突出するようにして一体形成された中空筒部２７ｂ
と、基部２７ａの外周に突設された環状外壁部２７ｃと
を有している。

【００１８】そして、中心軸部２３の軸部２３ｂの外周
に中空筒部２７ｂを対向設置した状態で、これらの部材
間に２段状にベアリング２９を介装することにより、ロ
ータハブ２７が中心軸部２３に対して、回転自在に支持
されている。また、ロータハブ２７の基部２７ａおよび
環状外壁部２７ｃの下面側には、中心に貫通孔３０ａが
穿設されたヨーク３０が固着されている。

【００１９】ヨーク３０の外周側には、環状壁３０ｂが
垂設され、その内面には、上記スタータコア２５と対向
するロータマグネット３１が固着されている。なお、図
１において、符号３２で示した部材は、ベアリング２９
の防塵キャップである。このように構成されたスピンド
ルモータでは、ロータハブ２７の基部２７ａの外周、す
なわち、環状外壁部２７ｃの上側に磁気ディスクが装着
され、ブラケット２２の内面に接着固定されたフレキシ
ブルプリント板３３を介して、ステータコイル２６に所
定の励磁電流を供給することにより、ロータハブ２７を
回転駆動する。

【００２０】このような構造のスピンドルモータにおい
て、ブラケット２２と中心軸部２３との間の固着部分Ａ
およびブラケット２２と取付ベース２４との固着部分Ｂ
にそれぞれ本発明にかかる部材の溶接方法が採用されて
いる。図２から図６は、本発明にかかる部材の溶接方法
の一例として、プロジェクション溶接を採用した第１実
施例を示しており、同図に示す溶接は、上記スピンドル
モータのブラケット２２と中心軸部２３との間を溶接す
る際の詳細工程図である。同図に示すプロジェクション
溶接では、まず、ブラケット２２の上面側に突起部３４
が形成される。突起部３４は、ブラケット２２の材質や
厚みなどの条件によっても異なるが、例えば、０．２ｍ
ｍの直径で０．１ｍｍ程度の高さにブラケット２２をプ
レス加工する際に同時に形成される。

【００２１】また、突起部３４は、同一円周上に等角度
間隔で３個以上形成される。プロジェクション溶接を行
う際には、まず、図２に示すように、中心軸部２３（第
２部材）が天地を逆にして、固定電極３５に装着され
る。固定電極３５は、中心に軸部２３ｂが挿通される孔
部３５ａが設けられた環状基部３５ｂと、この環状基部
３５ｂの上端外周縁に突設されたリング状電極部３５ｃ
とを有している。この固定電極３５の外側には、支持工
具５０が設置されている。支持工具５０は、基部３５ｂ
から離間した位置に設けられた支持部５０ａと、基部３
５ｂの外周側に延びる略Ｌ字断面の位置決め部５０ｂと
を有している。

【００２２】このように構成された固定電極３５には、
リング状電極部３５ｃ上に環状フランジ部２３ｄが当接
し、かつ、環状壁部２３ｃの外周面がリング状電極部３
５ｃの内周面に摺接するようにしてセットされ、リング
状電極部３５ｃの２面が中心軸部２３を所定の状態に位
置決め支持する機能を有している。次に、図３に示すよ
うに、ブラケット２２（第１部材）の円形孔部２２ｂを
中心軸部２３の基部２３ａ外周に嵌合するようにして、
その端面側が環状フランジ部２３ｄ上に載せられる。こ
のとき、ブラケット２３のフランジ部２２ｄは、その外
周端面が位置決め部５０ｂの内周面に当接するようにし
て、その位置が決められる。なお、この場合、位置決め
部５０ｂの内周面に段部ないしは突起を設けておくと、
ブラケット２２の端部をこれらの部位に載置すること
で、より一層簡単かつ容易に位置決め支持することがで
きる。

【００２３】そしてその後、固定電極３５の上方から可
動電極３６が下降される。可動電極３６は、固定電極３
５に対して、所定の位置関係を有していて、電極部３５
ｃに対向する環状の電極部３６ａが設けられている。電
極部３６ａの内周面には、先端が電極部３６ａの下面よ
りも下方に突出した絶縁工具３７が固設されている。こ
の絶縁工具３７は、合成樹脂などの電気絶縁体から構成
され、環状の電極部３６ａに対して、その内周面に沿っ
て等角度間隔で３個所以上設けられている。

【００２４】また、絶縁工具３７の厚みは、例えば、
０．２〜０．６ｍｍ程度に設定され、下側への突出量
は、ブラケット２２の厚みと略同じ長さに設定されてい
る。なお、この絶縁工具３７は、電極部３６ａの内周面
に沿った環状のものであってもよい。このような構成の
可動電極３６が下降すると、絶縁工具３７が、ブラケッ
ト２２の円形孔部２２ｂの内周面と、中心軸部２３の基
部２３ａの外周面との間に進入し、その後に、電極部３
６ａがブラケット２２に当接される。

【００２５】このような状態でブラケット２２をセット
すると、円形孔部２２ｂの内周面と基部２３ａの外周面
との間に、絶縁工具３７が介装され、溶接対象部材であ
るブラケット２２と中心軸部２３との間は、突起部３４
を除いて電気的に隔離される（図４参照）。そして、固
定および可動電極３５，３６のセットが終了すると、電
極３５，３６間に所定圧力を加えながら所定の直流電流
が供給され、プロジェクション溶接が行われる。この時
の加圧力は、例えば、４４ｋｇｆ／ｃｍ² 程度に設定さ
れ、また、直流電流は、４０００Ａ程度に設定され、電
流供給時間は、例えば、０．００３〜０．００８ｓｅｃ
程度に設定される。

【００２６】このようにしてプロジェクション溶接が行
われると、突起部３４を除いて、溶接対象部材（ブラケ
ット２２と中心軸部２３）間を電気的に隔離する絶縁工
具３７が設けられているので、電極３５，３６に供給さ
れた直流電流は、突起部３４に集中し、短時間に突起部
３４およびこの突起部３４が接触しているブラケット２
２の一部が溶融され、ブラケット２２と環状フランジ部
２３ｄとの間に溶接ナゲット３８が形成されて、両者間
を強固に固着する（図５参照）。

【００２７】そして、電極３５，３６間の通電が終了す
ると、図６に示すように、可動電極３６が上方に上昇移
動され、以後は、図２からの工程が順次繰り返されるこ
とになり、この実施例の溶接では、図１に示すように、
絶縁工具３７を介在させた部分、すなわち、ブラケット
２２の円形孔部２２ｂの内周面と中心軸部２３の基部２
３ａの外周面との間に間隔δが形成される。

【００２８】なお、詳細な図示はしていないが、図１に
示したスピンドルモータでは、ブラケット２２のフラン
ジ部２２ｄとハードディスク装置の取付ベース２４との
間の固着手段にも、絶縁工具を介在させるプロジェクシ
ョン溶接が採用されており、この溶接に当たっては、突
起部が溶接対象部材のいずれか一方に予め形成される。

【００２９】さて、以上のように構成されたスピンドル
モータにおいては、中心軸部２３とブラケット２２との
間およびブラケット２２と取付ベース２４との間のいず
れもが、溶接ナゲット３７を形成するプロジェクション
溶接で固着しているので、モータを小型，薄型化しても
十分な固着強度が確保される。この場合、特に、本実施
例のプロジェクション溶接によれば、絶縁工具３７が可
動電極３６側に付設されているので、溶接作業を極めて
効率よく行うことができる。

【００３０】図７および図８は、本発明にかかる部材の
溶接方法の第２実施例を示しており、以下にその特徴点
についてのみ説明する。同図に示す実施例では、絶縁工
具３７ａを可動電極３６に固設せず、上下移動自在に構
成し、可動電極３６とは別の駆動手段、例えば、エアー
シリンダで上下移動させるようにしている。このように
構成した場合においても、固定電極３５側にセットされ
ているブラケット２２，中心軸部２３上から、可動電極
３６を下降させてプロジェクション溶接を行う前に、絶
縁工具３７ａを下降させて、ブラケット２２の円形孔部
２２ｂの内周面と、中心軸部２３の基部２３ａの外周面
との間に介在させれば、上記実施例と同じ作用効果が得
られる。

【００３１】なお、上記実施例では、絶縁工具３７，３
７ａを可動電極３６側に固設ないしは移動自在に設けた
場合を例示したが、例えば、図２において、溶接対象部
材であるブラケット２２と中心軸部２３との上下の位置
関係を逆にし、ブラケット２２を先に固定電極３５側に
セットするようにすれば、絶縁工具３７，３７ａは、固
定電極３５の電極部３５ｃの上面から上方に突出するよ
うに、その内周面に固設ないしは移動自在に設けること
ができる。

【００３２】また、本発明の適用は軸固定型のスピンド
ルモータだけでなく、例えば、図９に示した軸回転型の
スピンドルモータのブラケット３と中空筒状部４との間
の固着手段や、ブラケット３と磁気ディスク装置の取付
ベースとの固着手段に適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる部材の溶接方法によれば、簡単な構成に
より溶接対象部材間の電気的な絶縁ができ、生産能率を
低下することなく、溶接対象部材間を固着できるので、
モータの小型，薄型化をより一層促進することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる部材の溶接方法が適用されるス
ピンドルモータの一例を示す断面図である。

【図２】本発明にかかる部材の溶接方法の第１実施例を
示す工程説明図である。

【図３】本発明にかかる部材の溶接方法の第１実施例を
示す工程説明図である。

【図４】本発明にかかる部材の溶接方法の第１実施例を
示す工程説明図である。

【図５】本発明にかかる部材の溶接方法の第１実施例を
示す工程説明図である。

【図６】本発明にかかる部材の溶接方法の第１実施例を
示す工程説明図である。

【図７】本発明にかかる部材の溶接方法の第２実施例を
示す工程説明図である。

【図８】本発明にかかる部材の溶接方法の第２実施例を
示す工程説明図である。

【図９】従来のスピンドルモータの一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

２０ 静止部材 ２１ 回転部材 ２２ ブラケット ２２ａ フランジ部 ２２ｂ 外周環状壁部 ２２ｃ 孔部 ２３ 中心軸部 ２３ａ 基部 ２３ｂ 軸部 ２３ｃ 環状壁部 ２３ｄ 環状フランジ部 ２４ 取付ベース ２５ ステータコア ２６ ステータコイル ２７ ロータハブ ２８ ヨーク ３１ ロータマグネット ３４ 突起部 ３５ 固定電極 ３６ 可動電極 ３７ 絶縁工具 ３７ａ 絶縁工具 ３８ 溶接ナゲット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｋ 15/14 Ｚ 8325−5Ｈ 29/00 Ｚ 9180−5Ｈ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接対象部材である第１および第２部材
   を可動，固定電極で挟圧し、前記可動，固定電極間に直
   流電流を供給する部材の溶接方法において、 溶接を行う際に、前記第１および第２部材間を電気的に
   隔離する絶縁工具が介在させられることを特徴とする部
   材の溶接方法。
2. 【請求項２】 前記絶縁工具は、前記可動電極に付設さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の部材の溶接方
   法。
3. 【請求項３】 前記絶縁工具は、前記固定電極に付設さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の部材の溶接方
   法。
4. 【請求項４】 前記絶縁工具は、前記可動電極と別個に
   移動し、溶接の前に、前記第１および第２部材間に介在
   させられることを特徴とする請求項１記載の部材の溶接
   方法。
5. 【請求項５】 前記第１および第２部材は、ステータコ
   イルを捲回したステータコアが取付られるスピンドルモ
   ータの静止部材であり、前記スピンドルモータは、この
   静止部材と、ロータマグネットが取付られた回転部材と
   を備え、前記ステータコイルに発生する電流磁界と前記
   ロータマグネットとの間の電磁相互作用により前記回転
   部材を回転させることを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか１項記載の部材の溶接方法。