JPH10191609A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラケットの大きさに占める開口部の大きさ
の割合は大きく、ブラケットの機械剛性が低下するのを
解決し、フレキシブルプリント基板の組立を容易にする
ことを目的とする。 【解決手段】 モータ内部は略半円弧形状部を有したフ
レキシブルプリント基板にすることにより、取り出し口
から挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装
置，光磁気ディスク装置，多面鏡駆動装置などのＯＡ装
置駆動用ブラシレスモータでフレキシブルプリント基板
を使用するブラシレスモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、マルチメディアを意識したオ
ールインパソコンが市場に出回り、マルチメディアが流
行し始めてきた。大容量のマルチメディアソースのリー
ド・ライトや加工、流布などが関係で書き込み可能な光
磁気ディスク装置やディスクトップに使用される磁気デ
ィスク装置の高容量化が求められている。その反面、ノ
ートサイズのパソコンの普及に伴って、磁気ディスク装
置は小型軽量で高容量化へ進む傾向にあり、光磁気ディ
スクも小型化への期待が大きい。その小型装置に使用す
るブラシレスモータも小型化，薄型化への対応が避けら
れない。

【０００３】磁気ディスク駆動モータではフレキシブル
プリント基板を積極的に使用してきた。装置組立の合理
化などで、コネクタに半田付けされたフレキシブルプリ
ント基板を使用する場合が多くなってきて、小型モータ
の組立の合理化には、このコネクタが支障となっている
ことが多くなった。

【０００４】従来、磁気ディスクの回転駆動装置用のブ
ラシレスモータは、特開平６−２９２３４２号公報に記
されているように、モータシャフトの中空部からリード
線をモータの外部に出し、ブラケットの外部側に貼った
フレキシブル回路基板（またはフレキシブルプリント基
板）のランド部にリード線の端部を半田付する。また、
特開平６−２５１４９７号公報に記されているように、
リード線の取り出しをモータベース（本発明で使用する
ブラケットのこと）の底面部の一カ所の穴を開け、その
穴からリード線をブラケットの外側に引き出し、ブラケ
ット底面に貼られたフレキシブル配線板（本発明で使用
するフレキシブルプリント基板）にそのリード線の端子
を半田付けする。

【０００５】リード線が１束でモータ外へ取り出される
ので、個々のリード線の仕様が区別することができな
い。

【０００６】上記の従来例に個々の穴からリード線が出
るように穴をあけた工夫を施した、一従来例を以下に示
す。以下、従来例の図を参照しながら説明する。

【０００７】（従来例１）図８は従来例の磁気ディスク
駆動装置用ブラシレスモータの断面図である。

【０００８】図８において、１０１はブラケット、１０
２はスリーブ、１０３はスラスト板、１０４はシャフ
ト、１０５は鉄心、１０６はインシュレータ、１０７は
コイル、１０８はフレキシブルプリント基板、１０９は
コネクタ、１１０はハブ、１１１はロータフレーム、１
１２は界磁マグネット、１１３は絶縁チューブである。

【０００９】ブラケット１０１はフランジ部１０１ａ
と、その内側に位置する外周壁部１０１ｂと、その外周
壁部１０１ｂの内方下部に形成された環状の底面部１０
１ｃと、その底面部に設けられた内周壁部１０１ｄとを
有している。その内周壁部１０１ｄの内側には円筒形状
のスリーブ１０２が取り付けられて、さらに、スリーブ
１０２の端部にはスラスト板１０３が固定されいる。ス
リーブ１０２にはラジアル軸受のへリングボーン溝が形
成されて、スラスト板１０３にはスラスト軸受のスパイ
ラルグルーブ溝が形成されていて、動圧流体軸受を構成
して、流体を介してシャフト１０４を動圧支承してい
る。

【００１０】鉄心１０５の外周にはニットルなど防錆膜
が施され、成形インシュレータ１０６で絶縁して、コイ
ル１０７が巻装されている。ブラケット１０１の底面部
１０１ｃは一段肉厚を薄くした薄底面部１０１ｅにフレ
キシブルプリント基板１０８が粘着剤で貼り付けられて
いる。そのフレキシブルプリント基板１０８の端にはコ
ネクタ１０９が半田付けされている。ブラケット薄底面
部１０１ｅに設けた穴に絶縁チューブ１１３を入れ、コ
イル１０７の端末を前記絶縁チューブ１１３の中を通し
てモータ外部のフレキシブルプリント基板１０８のラン
ドに半田付けする。それによって、モータ外部のフレキ
シブルプリント基板１０８にコイルを導通処理したこと
になる。

【００１１】磁気ディスクの場合は内部との気密性維持
のために、モータ外部に通したコイル線を紫外線硬化形
の接着剤で密閉する。

【００１２】ハブ１１０はディスク受け面１１０ａとデ
ィスクの内径規制の円筒部１１０ｂからなるカップ形状
をしている。上記のハブ１１０のディスク受け面部１０
１ａの逆面側にロータフレーム１１１がかしめ固定され
ている。そのロータフレーム１１１の内周面側には周方
向にＮ極，Ｓ極を交互に着磁した円筒状の界磁マグネッ
ト１１２が固着されている。

【００１３】以上のように構成されたディスク駆動装置
について、図を参照しながら、以下その動作について説
明する。

【００１４】ハブ１１０のディスク受け面１１０ａには
磁気ディスク（図示せず）が搭載される。ラジアルタイ
プのブラシレスモータであり、コイル１０７に電流が通
電され、鉄心１０５の突極に磁界が発生し、鉄心１０５
に対向した界磁マグネット１１２との間で、トルクを発
生させ、シャフト１０４で支承されたハブ１１０に結合
され可動する部分（以下ロータ部という）が回転する。
よって、ハブ１１０にクランプした磁気ディスクもロー
タ部の回転に伴って回転する。

【００１５】シャフト１０４が回転するとスリーブ１０
２の内側円筒部に設けられたヘリングボーン溝の作用
で、オイルを介して動圧を発生しシャフト１０４は浮上
し非接触で回転する。また、スラスト方向に対してもス
ラスト板１０３のスパイラルグルーブの作用で、シャフ
ト１０４はスラスト板１０３の上を非接触で回転する。

【００１６】（従来例２）図９は従来例の磁気ディスク
駆動装置用ブラシレスモータの半断面図である。図１０
は従来例におけるフレキシブルプリント基板図である。

【００１７】ブラケット１２１はフランジ部と、その内
側に位置する外周壁部と、その外周壁部の内方下部に形
成された底面部１２１ｂと、その底面部１２１ｂに設け
られた内周軸部１２１ａとを有している。その内周軸１
２１ａにはボール軸受１２４，１２５が固着されてい
て、さらにブラケットの内周軸部１２１ａのボール軸受
１２４，１２５に回転支承されたハブ１２５にロータフ
レーム１２３が固着され、そのロータフレーム１２３に
マグネットが固定されている。回転するハブ１２２は、
磁気ディスクを受ける受け面１２２ａと磁気ディスク円
筒部１２２ｂがあり、磁気ディスクを所定の位置にクラ
ンプしている。また、ハブ１２２にはロータフレーム１
２３を固定するための外周円筒部１２２ｃがある。

【００１８】積層されたコア１２６の外周には防錆膜が
施され、主要部を粉体塗装で絶縁して、コイル１２７が
巻装されている。ブラケット１２１の底面部１２１ｂに
は円筒部を設けて、その円筒部に巻配されたコア組立体
を接着固定する。ブラケット１２１の底面部１２１ｂに
取り出し口１２１ｃが開けられて、フレキシブルプリン
ト基板１２９をモータ内部から外部へ引き出している。
そのフレキシブルプリント基板１２９のモータ外部端部
１２９ｂにコネクタ１３０が半田付けされている。ま
た、フレキシブルプリント基板１２９のモータ内部端部
は半円弧形状をしており、その半円弧の中央部にモータ
外部での接続部がある。フレキシブルプリント基板１２
９のモータ内部端部にはモータのコイルを半田付け部１
２９ａに半田付けしている。

【００１９】磁気ディスクの場合は内部との気密性維持
のために、モータ外部に通したフレキシシブルプリント
基板があるブラケットの取り出し口１２１ｃを紫外線硬
化形の接着剤で密閉する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平６
−２９２３４２号公報、特開平６−２５１４８９７号公
報の場合はリード線をまとめて取り出すので個々のリー
ド線の識別が大変であり、従来例１のように個々のリー
ド線を一つ一つ単独で穴に通しているので、リード線を
識別できるが、まだ以下のような課題がある。

【００２１】（従来例１）では、コイルをモータ外部に
ブラケットの穴から通すために、コイル線がブラケット
の穴のエッジ部で絶縁不良になりやすい。コアのスロッ
ト角度と数個の穴の角度が異なる場合は、絶縁チューブ
だけではコイル線が穴部のエッジ部が接触する可能性が
高い。穴部エッジとコイル線の接触の状況はフランジ型
のブラケットのため、外から見ることができない。ま
た、コイルの端末線を穴から引き出して、半田付するた
め組立時の作業性が悪い。

【００２２】ＨＤＤなどの場合はコイルを通した穴部を
紫外線硬化型の接着剤などで封止する、絶縁不良が発生
するとモータ全体が不良となる。

【００２３】（従来例２）では、フレキシブルプリント
基板にコネクタを半田取付した状態で組立作業をするた
めに、ブラケットの開口部の大きさは、コネクタ部分が
挿入可能なような大きさか、モータ内部側のフレキシブ
ルプリント基板の大きさ以上でないと挿入組立ができな
い。従って、ブラケットの大きさに占める開口部の大き
さの割合は大きく、ブラケットの機械剛性が低下するう
えに、密閉する場合、密閉材料の塗布などの行程に時間
がかかり、作業性が低下する。

【００２４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、フレキシブルプリント基板をモータ内部まで導入
し、内部で半田付けする構成でのブラシレスモータを提
供することを目的にする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】 （１）モータ内部は略半円弧形状部を有したフレキシブ
ルプリント基板で構成する。

【００２６】（２）モータ内部のフレキシブルプリント
基板を屈曲し、略半円弧形状にしたフレキシブルプリン
ト基板で構成する。

【００２７】以上の構成により、フレキシブルプリント
基板の略半円弧先端からモータ内部に挿入できるので、
フレキシブルプリント基板の取り出し口が小さくでき、
密閉することが容易になり、さらにブラケットの機械剛
性が低下せず、組立作業が容易にできる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ロータと、ステータコアと、このステータコアに設
けられたブラケットとを備え、前記ステータコアに設け
られた複数個の駆動コイル線の各端末部を前記ステータ
コアと前記ブラケットの間に設けたフレキシブルプリン
ト基板に半田付けして、前記フレキシブルプリント基板
をブラケットに設けた空間からモータの外部に引き出
し、外部に接続するブラシレスモータにおいて、ブラケ
ットの空間の大きさに対して、モータ外部のフレキシブ
ルプリント基板にコネクタが取付られ、ブラケットの空
間の大きさに対して、モータ外部の前記コネクタの大き
さが大きく、かつ、モータ内部は略半円弧形状部を有し
た前記フレキシブルプリント基板で構成されたことを特
徴とするブラシレスモータとしたものであり、フレキシ
ブルプリント基板の取り出し口が小さくでき、密閉する
ことが容易であり、さらにブラケットの機械剛性が低下
せず、組立作業が容易にできるという作用を有する。

【００２９】請求項２に記載の発明は、ロータと、ステ
ータコアと、このステータコアに設けられたブラケット
とを備え、前記ステータコアに設けられた複数個の駆動
コイル線の各端末部を前記ステータコアと前記ブラケッ
トの間に設けたフレキシブルプリント基板に半田付けし
て、前記フレキシブルプリント基板をブラケットに設け
た空間からモータの外部に引き出し、外部に接続するブ
ラシレスモータにおいて、ブラケットの空間の大きさに
対して、モータ外部のフレキシブルプリント基板の大き
さが大きく、かつ、モータ内部は略半円弧形状部を有し
たフレキシブルプリント基板で構成されたことを特徴と
するブラシレスモータとしたものであり、フレキシブル
プリント基板の取り出し口が小さくでき、密閉すること
が容易であり、さらにブラケットの機械剛性が低下せ
ず、組立作業が容易にできるという作用を有する。

【００３０】請求項３に記載の発明は、モータ内部のフ
レキシブルプリント基板を屈曲し、略半円弧形状部にし
たものであり、フレキシブルプリント基板の取り出し口
が小さくでき、モータ部の内部のフレキシブルプリント
基板の強度がアップし、さらに半田面を一定な面にする
ことができるので安価なフレキシブルプリント基板が供
給できるという作用を有する。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の磁気ディスク駆動用ブラシレ
スモータの実施例について、図面を参照しながら説明す
る。

【００３２】（実施例１）本発明を、軸回転型流体動圧
軸受を利用した磁気ディスク駆動用ブラシレスモータに
適用した第１の実施例について、図１，図２，図３を参
照して説明する。

【００３３】図１は本発明のフレキシブルプリント基板
の出口穴のあるブラケットを使用した磁気ディスク駆動
用動圧軸受ブラシレスモータの断面図である。図２はフ
レキシブルプリント基板である。図３はブラケットに開
けたフレキシブルプリント基板部の取り出し口とフレキ
シブルプリント基板の寸法関係を説明した斜視図であ
る。

【００３４】モータのブラケット１はプレス加工で成形
したもので、中央円筒部１ａと外周円筒部１ｂとフラン
ジ部１ｃを有し、フランジ部１ｃの外周は磁気ディスク
駆動装置のシャーシに取り付けられる。中央円筒部１ａ
の内側にはスリーブ２が取り付けられ、中央円筒部１ａ
の外周にはコイル３が巻配されたステータコア４が固着
されている。ハブ５はディスク受け面５ａとディスクの
内径規制の円筒部５ｂを有するカップ形状をしている。
このハブ５を主体としたモータのロータ部は、カップ状
のハブ５の中央に固定されたモータのシャフト６を中心
にして回転する。ハブ５に固定されたロータフレーム７
の円筒部内周には周方向にＮ極，Ｓ極を交互に着磁した
円筒状のマグネット８が固着されている。

【００３５】このモータのロータ部とブラケット１を具
備したモータは、ラジアルタイプのブラシレスモータで
あり、コイル３に電流が通電され、ステータコア４の突
極に磁界が発生し、ステータコア４に対向した界磁用の
マグネット８との間でトルクが発生し、モータロータが
回転する。よって、ハブ５のディスク受け面５ａにクラ
ンプした磁気ディスク（図示せず）が回転する。

【００３６】モータのブラケット１の内周部の中央円筒
部１ａに固定されたスリーブ部２内は潤滑油があり、ス
ラスト方向はスラスト板９とシャフト６の端面で動圧を
発生させる軸受となっていて、スラスト板９にはスパイ
ラル状の溝がある。スリーブ部２側に間隔を置いた２箇
所に、へリングボーン型のグルーブ溝が設けられていて
ラジアル方向の動圧軸受を構成している。

【００３７】モータのハブ５が衝撃などでスラスト方向
に移動した場合、スリーブ２に設けた突起２ａにハブ５
に固定された止め具１０が当接するので、ハブは抜けな
い構造になっている。

【００３８】プレス加工で成形されたブラケット１の底
面部に１個の細長い取り出し口１１にフレキシブルプリ
ント基板１２を通し、モータ内部側のフレキシブルプリ
ント基板１２のランド部にコイル端末線を半田付けし、
モータ外部にはフレキシブルプリント基板１２を介して
配線される。フレキシブルプリント基板１２の取り出し
口１１は内部との密閉のために紫外線硬化型の接着剤で
硬化密閉される。

【００３９】フレキシブルプリント基板１２は図２に示
すような円弧形状をしていて、図２（ａ）はモータ内部
面側からみたフレキシブルプリント基板図であり、図２
（ｂ）はその側面図であり、図２（ｂ）にはブラケット
１に接着する粘着剤１３が付けられている。フレキシブ
ルプリント基板１２の装置接続側の接続基板部１４には
コネクタ１５が設けられている。またフレキシブルプリ
ント基板１２のモータ内部側は略半円弧形状をしてい
て、円弧先端部１６と円弧付け根部１７はほぼ同心円弧
部からなっている。また、円弧部には、モータのコイル
を半田付けするランド部が四つ設けられている。

【００４０】モータ内部にフレキシブルプリント基板１
２がブラケットに設けられた取り出し口１１からモータ
内部に挿入されて、取り付けられているところを表す斜
視図を図３に示す。フレキシブルプリント基板１２の装
着方法は、フレキシブルプリント基板１２の略半円弧形
状の円弧先端部１６から挿入するので、略半円弧形状の
フレキシブルプリント基板の幅が取り出し口１１の幅以
下になる必要がある。入りやすいようにフレキシブルプ
リント基板を動かす必要がある。

【００４１】モータブラケットの設けられた取り出し口
の大きさをａとすると、コネクタの大きさをｂとする
と、ａ＜ｂの関係になるコネクタをフレキシブルプリン
ト基板に半田付けされている。

【００４２】（実施例２）図４は本発明のブラシレスモ
ータのフレキシブルプリント基板の実施例である。実施
例１と類似な磁気ディスク駆動装置用ブラシレスモータ
でのフレキシブルプリント基板の使用であるので、実施
例２ではモータの説明は省略する。実施例１に使用した
符号をモータの説明には使用する。

【００４３】フレキシブルプリント基板１８は図４に示
すような円弧形状をしていて、図４はモータ内部面側か
らみたフレキシブルプリント基板図である。フレキシブ
ルプリント基板１８の装置接続側の接続基板部１９には
位置決め用の四角形な穴２０が設けられ、回りに通電用
のランドが四つ設けられている。またフレキシブルプリ
ント基板１８のモータ内部側は略半円弧形状をしてい
て、円弧先端部２１と円弧付け根部２２はほぼ同心円弧
部からなっている。また、円弧部には、モータのコイル
を半田付けするランド部が四つ設けられている。

【００４４】モータ内部にフレキシブルプリント基板１
８がブラケット１に設けられた取り出し口１１からモー
タ内部に挿入されて、取り付けられているところを表す
斜視図を図５に示す。フレキシブルプリント基板１８の
装着方法は、フレキシブルプリント基板１８の略半円弧
形状の円弧先端部２１から挿入するので、略半円弧形状
のフレキシブルプリント基板の幅が取り出し口１１の幅
以下になる必要がある。よって、モータ外部のフレキシ
ブルプリント基板には、ブラケットに設けた取り出し口
よりも大きな形状部がある。

【００４５】取り出し口１１の大きさｃとすると、装置
接続側の接続基板部１９の大きさをｄとすると、ｃ＜ｄ
の関係になるフレキシブルプリント基板である。

【００４６】フレキシブルプリント基板１８の銅箔部は
ポリイミドなどで絶縁されているので、ブラケットの取
り出し口１１のエッジで絶縁不良にはならない。

【００４７】（実施例３）図６は本発明のブラシレスモ
ータのフレキシブルプリント基板の実施例である。実施
例３は実施例２と類似であるので、異なるところだけを
説明する。

【００４８】図６は、フレキシブルプリント基板２３を
示し、モータ内部の半田ランド２４の面とモータ外部の
半田ランド２５の面は同一であるが、線ｆ−ｆでフレキ
シブルプリント基板を折り曲げると図７になる。

【００４９】図７はフレキシブルプリント基板２３を折
り曲げた時の基板であり、図７（ａ）はモータのブラケ
ットからみたフレキシブルプリント基板図を表し、図７
（ｂ）はモータの外部からみたフレキシブルプリント基
板図を表す。モータ内部の半田ランド２４の面とモータ
外部の半田ランド面２５は逆面になり、実施例２のフレ
キシブルプリント基板の形状とは類似であるが、半田ラ
ンドの面の向きが異なる。半田ランド面の仕様は装置と
の接続の仕方によって異なるので、実施例２か実施例３
のフレキシブルプリント基板を選択するとよい。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フレキシ
ブルプリント基板の取り出し口が小さくても、その取り
出し口に比べて大きなコネクタの付いたフレキシブルプ
リント基板やその取り出し口に比べて大きな幅を持つフ
レキシブルプリント基板を装着でき、密閉することが容
易であり、作業効率がよい。さらに、ブラケットの機械
剛性が低下せず、組立作業が容易にできるという有利な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク駆動用動圧軸受スピンド
ルブラシレスモータの断面図

【図２】（ａ）本発明の実施例におけるフレキシブルプ
リント基板図 （ｂ）本発明の実施例におけるフレキシブルプリント基
板側面図

【図３】本発明のモータ内部にフレキシブルプリント基
板が取り付けられているところを表す斜視図

【図４】本発明の実施例２におけるフレキシブルプリン
ト基板図

【図５】本発明の実施例２におけるフレキシブルプリン
ト基板が取り付けられているところを表す斜視図

【図６】本発明の実施例３におけるフレキシブルプリン
ト基板図

【図７】（ａ）本発明の実施例３における折り畳んだフ
レキシブルプリント基板の底面図 （ｂ）本発明の実施例３における折り畳んだフレキシブ
ルプリント基板の上面図

【図８】従来例の磁気ディスク駆動装置用スピンドルブ
ラシレスモータの断面図

【図９】従来例の磁気ディスク駆動装置用スピンドルブ
ラシレスモータの半断面図

【図１０】従来例のフレキシブルプリント基板図

【符号の説明】

１ ブラケット １ａ 中央円筒部 １ｂ 外周円筒部 １ｃ フランジ部 ２ スリーブ ３ コイル ４ ステータコア ５ ハブ ５ａ ディスク受け面 ５ｂ ディスク内径規制の円筒部 ６ シャフト ７ ロータフレーム ８ マグネット ９ スラスト板 １０ 止め具 １１ 取り出し口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータと、ステータコアと、このステータ
   コアに設けられたブラケットとを備え、前記ステータコ
   アに設けられた複数個の駆動コイル線の各端末部を前記
   ステータコアと前記ブラケットの間に設けたフレキシブ
   ルプリント基板に半田付けして、前記フレキシブルプリ
   ント基板をブラケットに設けた空間からモータの外部に
   引き出し、外部に接続するブラシレスモータにおいて、
   ブラケットの空間の大きさに対して、モータ外部のフレ
   キシブルプリント基板にコネクタが取付られ、ブラケッ
   トの空間の大きさに対して、モータ外部の前記コネクタ
   の大きさが大きく、かつ、モータ内部は略半円弧形状部
   を有した前記フレキシブルプリント基板で構成されたこ
   とを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】ロータと、ステータコアと、このステータ
   コアに設けられたブラケットとを備え、前記ステータコ
   アに設けられた複数個の駆動コイル線の各端末部を前記
   ステータコアと前記ブラケットの間に設けたフレキシブ
   ルプリント基板に半田付けして、前記フレキシブルプリ
   ント基板をブラケットに設けた空間からモータの外部に
   引き出し、外部に接続するブラシレスモータにおいて、
   ブラケットの空間の大きさに対して、モータ外部のフレ
   キシブルプリント基板の大きさが大きく、かつ、モータ
   内部は略半円弧形状部を有したフレキシブルプリント基
   板で構成されたことを特徴とするブラシレスモータ。
3. 【請求項３】モータ内部のフレキシブルプリント基板を
   屈曲し、略半円弧形状部にしたことを特徴とする請求項
   １または請求項２記載のブラシレスモータ。