JPH0638439A

JPH0638439A - モータ

Info

Publication number: JPH0638439A
Application number: JP19191792A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ito; 哲也伊東
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動用コイルの製造が容易にでき、また、部
品点数を削減できると共に構造を簡素化できて、小形化
に十分に対応できるモータを提供する。【構成】基板１上にコイルパターンにより複数個の駆
動用コイル８を形成し、駆動用コイル８を覆うように表
面が滑らかな被覆層７を設ける。被覆層７上には永久磁
石形ロータ１３を配置し、この永久磁石形ロータ１３の
被覆層７側の面にも表面が滑らかな平滑層１４を設け
る。駆動用コイル８への通電を制御すると、永久磁石形
ロータ１３は被覆層７上において回転する。コイルパタ
ーンにより形成される駆動用コイル８は小形化に容易に
対応でき、また、永久磁石形ロータ１３のシャフト及び
軸受を必要としないので、その分部品点数を削減できる
と共に構造を簡素化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小形化に対応したモータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアキシャルギャップ形のブラシレ
スモータにおいては、銅線を巻回して製作した複数個の
駆動用コイルをプリント配線基板上に接着等により取り
付けると共に、そのコイルの端末をプリント配線基板の
配線パターンに半田付けすることによりステータを構成
し、その駆動用コイルと対向するようにして永久磁石形
ロータをステータに回転可能に配置した構成のものが考
えられている。この場合、永久磁石形ロータは、これを
回転可能とするために中心部にシャフトを有していて、
そのシャフトをステータに設けられたボールベアリング
等の軸受により回転可能に支持する構成としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のモ
ータを小形化する場合、銅線を巻回したコイルを駆動用
コイルとするには製造が難しくなるという問題点があ
る。また、永久磁石形ロータを回転可能とするためにシ
ャフト及びこれを支持する軸受を必要としているめ、そ
の分部品点数が多いと共に構造が複雑となり、それらが
小形化を図る上で障害となっていた。

【０００４】そこで、本発明の目的は、駆動用コイルの
製造が容易にでき、また、部品点数を削減できると共に
構造を簡素化できて、小形化に十分に対応できるモータ
を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のモータ
は、上記の目的を達成するために、基板と、この基板上
にコイルパターンにより形成された複数個の駆動用コイ
ルと、複数極に着磁され前記駆動用コイルと対向する状
態で基板上に回転可能に配置される永久磁石形ロータ
と、前記基板上に前記駆動用コイルを覆った状態で前記
永久磁石形ロータを受けるために設けられた表面が滑ら
かな被覆層とを具備する構成としたところに特徴を有す
る。

【０００６】請求項２に記載のモータは、永久磁石形ロ
ータにおいて、被覆層と対向する面に表面が滑らかな平
滑層を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３に記載のモータは、駆動用コイル
は渦巻状をなして中央部に内側電極を有し、基板は駆動
用コイルの外周側に位置して外部電極を有し、それら内
側電極と外部電極との間を導電性の細線により接続し、
駆動用コイルを覆う被覆層によりその細線ごと覆ったこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１に記載のモータは、複数個の駆動用コ
イルの通電を制御することにより回転磁界が生じて永久
磁石形ロータが被覆層上において回転する。このとき、
永久磁石形ロータは、表面が滑らかな被覆層により受け
られているから、回転時の摩擦によるロスが少なく円滑
に回転される。

【０００９】このものによれば、駆動用コイルを基板上
にコイルパターンにより形成するようにしたから、その
駆動用コイルは小形化に容易に対応できる。また、永久
磁石形ロータを回転可能に支持するためのシャフト及び
軸受を必要としないので、その分部品点数を削減できる
と共に構造を簡素化できるようになる。

【００１０】請求項２に記載のモータによれば、永久磁
石形ロータに平滑層を設けることにより、永久磁石形ロ
ータの回転時における摩擦によるロスが一層少なくな
り、永久磁石形ロータは一層円滑に回転するようにな
る。

【００１１】請求項３に記載のモータによれば、駆動用
コイルの中央部に存する内側電極と駆動用コイルの外周
側に存する外部電極とを細線により接続することで、駆
動用コイルへの通電が外部電極側から可能となる。ま
た、その細線ごと被覆層で覆っているから、細線が永久
磁石形ロータの回転に支障となることはない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。まず、モータ部分の断面構造をモデル的に
示した図１において、基板１はこの場合ガラス基板から
成るもので、この基板１上の所定部位に複数層の薄膜を
積層状態に形成した薄膜形成層２が設けられており、こ
れら基板１と薄膜形成層２とによりステータ３が構成さ
れている。

【００１３】薄膜形成層２は、最下層つまり基板１の表
面側から順に、磁性体層４、絶縁層５、コイル層６、被
覆層７から成っている。

【００１４】このうちコイル層６は、いわゆるフォトリ
ソグラフィの工程、すなわち、まず基板１上（絶縁層５
上）にアルミニウム（Ａｌ）の薄膜を形成し、レジスト
を被せ、フォトマスクにより感光することにより不要な
部分を取り除き、この後、エッチングによりパターンニ
ングすることによって、図２及び図３に示すように、渦
巻状をなす３個の駆動用コイル８を有するように形成し
たものである。従って、各駆動用コイル８は、コイルパ
ターンによって形成されている。３個の駆動用コイル８
は円形状となるように配置されている。

【００１５】各駆動用コイル８は、中央部にコイルパタ
ーンの一端部と接続された内側電極９を有すると共に、
外周部にコイルパターンの他端部と接続された外側電極
１０を有している。また、基板１において、各駆動用コ
イル８の外周側に位置して駆動用コイル８とは独立して
外部電極１１が設けられており、内側電極９と外部電極
１１とを、導電性を有する細線、この場合アルミニウム
（Ａｌ）の細線１２により、いわゆるワイヤボンディン
グ法を用いて接続している。従って、この場合、各駆動
用コイル８への通電は、それぞれの外周側に存する外側
電極１０と外部電極１１を介して行うことができる。

【００１６】そして、上記被覆層７は、絶縁性を有し
た、例えばエポキシ樹脂から成るもので、各駆動用コイ
ル８を細線１２ごと覆うように設けられており、その表
面は滑らかとなるように研磨している。

【００１７】而して、基板１における被覆層７上には、
面内で２極に着磁された円板状をなす永久磁石形ロータ
１３が各駆動用コイル８と対向し、かつステータ３と中
心を一致するようにして配置されている。この永久磁石
形ロータ１３は平面形状がコイル層６と対応した円形状
をなしている。

【００１８】この永久磁石形ロータ１３において、被覆
層７と対向する図１中下面には、表面が滑らかな平滑層
１４を設けている。平滑層１４は、この場合、表面の摩
擦係数が小さいフッ素樹脂を塗布して形成している。

【００１９】上記構成において、各駆動用コイル８をそ
れぞれの外側電極１０及び外部電極１１を介して通電制
御することにより回転磁界が生じ、これに基づき永久磁
石形ロータ１３が被覆層７上において回転される。この
とき、永久磁石形ロータ１３を受ける被覆層７と、その
被覆層７と接触する永久磁石形ロータ１３の平滑層１４
のそれぞれの表面が滑らかで摩擦係数が小さいので、永
久磁石形ロータ１３は円滑に回転する。また、薄膜形成
層２における磁性体層４は、駆動用コイル８による磁束
及び永久磁石形ロータ１３による磁束が漏れることを防
止する作用がある。

【００２０】ここで、本構成によるモータは、例えば、
永久磁石形ロータ１３に羽根を設け、その永久磁石形ロ
ータ１３が回転することによって生ずる送風作用によ
り、基板１上の周囲に設けられた回路の電子部品などを
冷却する場合等に用いることができる。

【００２１】上記した実施例によれば、モータの駆動用
コイル８を、基板１にフォトリソグラフィによるコイル
パターンによって形成するようにしたので、非常に細か
いパターンが可能となると共にコイルの巻き数を確保す
ることが可能となり、モータを小形化する場合に十分に
対応することができる。しかも、ワイヤボンディングの
みで駆動用コイル８への通電が可能となるから、従来の
ように駆動用コイルをプリント配線基板に接着したり、
半田付けしたりするという工程がなく、ステータ３を製
造するについて、自動化がし易くなる。

【００２２】また、永久磁石形ロータ１３をステータ３
の被覆層７上において回転する構成としているので、永
久磁石形ロータ１３を回転可能に支持するためのシャフ
ト及び軸受を必要とせず、その分部品点数を削減できる
と共に構造を簡素化でき、モータの小形化が一層容易と
なる。このとき、永久磁石形ロータ１３を受ける被覆層
７と、その被覆層７と接触する永久磁石形ロータ１３の
平滑層１４のそれぞれの表面が滑らかで摩擦係数が小さ
いので、永久磁石形ロータ１３は円滑に回転する。

【００２３】さらに、駆動用コイル８の中央部に存する
内側電極９と駆動用コイル８の外周側に存する外部電極
１１との間を細線１２により（ワイヤボンディングによ
り）接続するようにしながらも、被覆層７によりその細
線１２ごと覆っているから、細線１２が永久磁石形ロー
タ１３の回転に支障となることはない。

【００２４】なお、上記した実施例では、永久磁石形ロ
ータ１３の極数が２極、駆動用コイル８が３個の場合を
例示したが、その永久磁石形ロータ１３の極数は２ｎ極
（但し、ｎは１以上の整数）であれば良く、また、駆動
用コイル８も３個に限られない。

【００２５】また、基板１は絶縁性を有するものであれ
ばガラス基板に限られず、シリコン基板でも良く、駆動
用コイル８のコイルパターンの材料は、アルミニウムに
限らず導電材料なら可能である。コイルパターンの製作
は、エッチングに限らず、例えば電気メッキ等によりコ
イル部を堆積させたり、或いは導電層をレーザでカッテ
ィングする方法でも可能である。

【００２６】さらに、ワイヤボンディング用の細線１２
もアルミニウム以外の導電材料を用いても良い。また、
駆動用コイル８を覆う被覆層７は、絶縁性を有するもの
であれば、エポキシ樹脂以外のものでも良く、さらに、
永久磁石形ロータ１３に塗布した平滑層１４もフッ素樹
脂以外のものでも良い等、本発明は要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変形することができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に記載のモータによれば、駆動
用コイルを基板上にコイルパターンにより形成するよう
にしたから、その駆動用コイルは小形化に容易に対応で
き、また、永久磁石形ロータを回転可能に支持するため
のシャフト及び軸受を必要としないので、その分部品点
数を削減できると共に構造を簡素化でき、よって小形化
に十分に対応できるようになる。

【００２８】請求項２に記載のモータによれば、永久磁
石形ロータに平滑層を設けることにより、永久磁石形ロ
ータの回転時における摩擦によるロスが一層少なくな
り、永久磁石形ロータは一層円滑に回転するようにな
る。

【００２９】請求項３に記載のモータによれば、駆動用
コイルの中央部に存する内側電極と駆動用コイルの外周
側に存する外部電極とを細線により接続することで、駆
動用コイルへの通電が外部電極側から可能となる。ま
た、その細線ごと被覆層で覆っているから、細線が永久
磁石形ロータの回転に支障となることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をモデル的に示す縦断面図

【図２】駆動用コイルの平面図

【図３】駆動用コイルの斜視図

【符号の説明】

１は基板、３はステータ、６はコイル層、７は被覆層、
８は駆動用コイル、９は内側電極、１０は外側電極、１
１は外部電極、１２は細線、１３は永久磁石形ロータ、
１４は平滑層である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板上にコイルパターンに
より形成された複数個の駆動用コイルと、複数極に着磁
され前記駆動用コイルと対向する状態で基板上に回転可
能に配置される永久磁石形ロータと、前記基板上に前記
駆動用コイルを覆った状態で前記永久磁石形ロータを受
けるために設けられた表面が滑らかな被覆層とを具備し
て成るモータ。
【請求項２】永久磁石形ロータは、被覆層と対向する
面に表面が滑らかな平滑層が設けられていることを特徴
とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】駆動用コイルは渦巻状をなして中央部に
内側電極を有し、基板は駆動用コイルの外周側に位置し
て外部電極を有し、それら内側電極と外部電極との間は
導電性の細線により接続され、駆動用コイルを覆う被覆
層は、前記細線ごと覆っていることを特徴とする請求項
１または請求項２記載のモータ。