WO2008053670A1

WO2008053670A1 - Moteur sans balai

Info

Publication number: WO2008053670A1
Application number: PCT/JP2007/069652
Authority: WO
Inventors: Masahito Hidaka; Kinjirou Okinaga; Koji Kuyama
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2008-05-08
Also published as: JP4762112B2; US8084906B2; US20100314958A1; CN101529696A; CN101529696B; JP2008113475A

Description

明細書

ブラシレスモータ技術分野

[0001] 本発明は、ブラシレスモータに関するものである。

背景技術

[0002] 情報を記録および再生するディスクを回転駆動するモータとして、広範囲な回転数範囲で制御性および信頼性に優れたブラシレスモータが多く使用されている。このブラシレスモータは例えば JP2002— 262540A、 JP08— 214487A、 JP2004— 236 390A等に開示されている。

[0003] この種のブラシレスモータは、図 5に示すように、ベース材としてのステータベース 5 1に固定された非回転部分としてのステータ 52と、回転軸 53とともに一体的に回転する回転部分としてのロータ 54とからなる。

[0004] ステータ 52は、ロータ 54の回転軸 53を回転自在に保持する略筒形状の軸受 55と、この軸受 55を内側に圧入した状態でステータベース 51上に立設させる筒状の軸受ハウジング 56と、ステータベース 51に形成した孔部 51a内に配設され、回転軸 53 をその基端部側（回転対象物が取り付けられる先端部と反対側の端部）からスラスト方向に対して当接して回転自在に支持するスラスト板 57と、スラスト板 57を下方から保持するスラストカバー 58と、軸受ハウジング 56に外嵌されたコア 59、コイル 60など力、らなる巻線組立体 61などから構成されている。

[0005] このようにブラシレスモータには、回転軸 53をスラスト方向（詳しくは、回転対象物であるディスクが取り付けられる先端部と反対側)から受けるスラスト板 57およびスラストカバー 58が設けられている。なお、スラスト板 57とスラストカバー 58とが一体化されたものもある。

[0006] ここで、前記スラストカバー 58の固定方法としては、以下のものがある。

[0007] JP2002— 262540Aに開示されたブラシレスモータでは、図 5に示すように、スラストカバー 58が有底円筒形状に形成されており、組み立て工程において、図 5において仮想線で示すように、スラストカバー 58の上部力軸受ハウジング 56の下部内側に嵌め込まれて取り付けられる。なお、このブラシレスモータにおいては、軸受ハウジング 56が、バーリング加工によりステータベース 51と一体形成されている。

[0008] また、 JP08— 214487Aに開示されたブラシレスモータでは、図 6に示すように、スラストカバー 71を円盤状に形成し、このスラストカバー 71により、スラスト受 74ゃ軸受 75を収納した軸受ハウジング 72内空間を下方から閉鎖するように、スラストカバー 71 の外周部とステータベース 73 (詳しくは、ステータベース 73の孔部外周部 73a)とを溶接や接着により固定している。

[0009] JP2004— 236390Aに開示されたブラシレスモータでは、図 7に示すように、筒状の軸受ハウジング 81の下部に、樹脂製のスラストカバー 82をアウトサート成形法により樹脂成形されている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] ところで、この種のブラシレスモータを携帯用機器に搭載する場合は、ブラシレスモータを一層小型化すること（例えば、ブラシレスモータの外形（直径）が 10mm程度またはそれ以下の直径とすること）が必要となると同時に、万一、携帯用機器が落下した時でもブラシレスモータに支障を来たさないように、耐衝撃性を向上させることが望ましい。

[0011] しかしながら、上記図 5に示す特許文献 1に開示されたブラシレスモータをこのような携帯用機器搭載用として用いた場合には、落下時のロータ 54の荷重が回転軸 53 を介してスラストカバー 58に集中して作用することがあり、この際に、スラストカバー 5 8が軸受ハウジング 56から離脱してしまうおそれがあり、好ましくない。

[0012] また、前言 SJP08— 214487Aに開示されたブラシレスモータは、携帯用機器搭載用として用いるために小型化するに際し、スラストカバー 71の外周部とステータベース 73とを溶接して固定する場合には、スラストカバー 71の外周部とステータベース 7 3との境界部を良好に溶接する工程で多くの手間力 Sかかって作業能率が悪ぐまた、境界部が良好に溶接されているかどうかを視認し難いおそれがある。

[0013] また、前言 SJP2004— 236390Aに開示されたブラシレスモータは、スラストカバー 8 2が樹脂製であるため、衝撃を受けた際の強度が低くて、十分な信頼性が得られない問題がある。

[0014] 本発明は、上記課題を解決するもので、耐衝撃性が良好であり、かつ、小型化した場合でも組立時の作業性が良好であるブラシレスモータを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0015] 上記課題を解決するために、本発明のブラシレスモータは、ベース材に固定された非回転部分としてのステータと、回転軸とともに一体的に回転する回転部分としてのロータとから構成され、前記ステータに、前記回転軸を外周側から回転自在に保持する軸受と、この軸受を内装する筒状部とベース材に載置される基台部とを有して前記軸受をベース材に対して立設する姿勢で配設させる軸受ハウジングと、前記回転軸の端部にスラスト方向に当接して回転自在に受けるスラスト板と、このスラスト板を保持する金属製のスラストカバーと、前記軸受ハウジングの基台部に重なった環状部とこの環状部からベース材に形成された揷通孔およびスラストカバーに形成された孔部または窪み部を通して突出する突出ピン部とを有する金属製の取付用部材とが設けられ、前記取付用部材の突出ピン部におけるスラストカバーから突出する部分がスラストカバーに溶接されていることを特徴とする。

[0016] また、本発明のブラシレスモータの製造方法は、取付用部材に設けた突出ピン部を、ベース材の揷通孔を通してスラストカバーの外周部近傍から突出させ、突出ピン部の近傍からアーク放電させて突出ピン部の突出部分をスラストカバーに溶接することを特徴とする。

[0017] このブラシレスモータの組立工程においては、ベース材に軸受ハウジングとスラストカバーと取付用部材とを組付けた状態で、前記取付用部材の突出ピン部におけるスラストカバーから突出する部分をスラストカバーに溶接することで、スラストカバーを強固に結合することができる。すなわち、金属製の取付用部材とスラストカバー同士を溶接して結合しており、十分な結合強度を有しているので、衝撃を受けた際でも、スラストカバーがベース材から離脱することを確実に防止することができる。

[0018] この場合に、取付用部材の突出ピン部は、スラストカバーから突出しているので、ブラシレスモータを小型化した場合でも、溶接対象ポイントである前記突出部分が、溶接対象ポイントを見つけ出す際のガイドの役目も果たして、容易に見つけることができ、溶接時の作業性が良好となる。しかも、溶接機の電極に、取付用部材に導通する金属材料、例えばベース材を接続させた状態で、取付用部材の突出ピン部の近傍箇所から放電させてアーク溶接させることにより、放電距離の小さな、突出ピン部のスラストカバーから突出している部分に自然にアーク放電され、このように比較的大まかな位置決めでありながら高精度に溶接できて、良好な信頼性を得られると同時に作業性も極めて良好である。

[0019] また、軸受ハウジングと取付用部材とを一体形成して構成したり、軸受ハウジングとベース材とを一体形成して構成したりしてもよぐこれによつて部品点数を低減できて、製造コストの低減化を図ることができる。

発明の効果

[0020] 以上のように本発明によれば、軸受ハウジングの基台部に重なった環状部とこの環状部からベース材に形成された揷通孔およびスラストカバーに形成された孔部または窪み部を通して突出する突出ピン部とを有する金属製の取付用部材を設け、前記取付用部材の突出ピン部におけるスラストカバーから突出する部分をスラストカバーに溶接させたことにより、ベース材に対してスラストカバーを強固に結合することができて、衝撃を受た際でも、スラストカバーがベース材から離脱することを確実に防止すること力 Sでき、高!/、剛性を確保できて良好な信頼性を保持することができる。

[0021] また、ブラシレスモータの組立工程において、取付用部材の突出ピン部は、スラストカバーから突出しているので、この突出部分を見つけ易ぐ溶接時の作業能率も良好となり、これによつても、組立作業時間の短縮を図ることができて、ひいては製造コストを低減させることができる。

[0022] しかも、取付用部材の突出ピン部の近傍箇所から放電させてアーク溶接させることにより、放電距離の小さな、突出ピン部のスラストカバーから突出している部分に自然にアーク放電され、このように比較的大まかな位置決めでありながら高精度に溶接できて、良好な信頼性を得られると同時に作業性も極めて良好である。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の第 1の実施の形態に係るブラシレスモータの断面図である。 [図 2]同実施の形態に係るブラシレスモータに設けられた取付用部材、軸受ハウジング、スラスト板およびスラストカバーの斜視図である。

[図 3]本発明の第 2の実施の形態に係るブラシレスモータの断面図である。

[図 4]本発明の第 3の実施の形態に係るブラシレスモータの断面図である。

[図 5]従来のブラシレスモータの断面図である。

[図 6]他の従来のブラシレスモータの断面図である。

[図 7]その他の従来のブラシレスモータの断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下に、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータについて、図面を参照しながら説明する。図 1は本発明の第 1の実施の形態に係るブラシレスモータの縦断面正面図、図 2は、同ブラシレスモータに設けられた取付用部材、軸受ハウジング、スラスト板およびスラストカバーの斜視図である。

[0025] 図 1に示すように、このブラシレスモータは、情報を記録及び再生する着脱自在のディスクを回転駆動する用途に用いられるものであり、その外形が約 10mmほどの大きさである。図 1に示すように、ブラシレスモータは、ベース材としてのステータベース 1に固定された非回転部分としてのステータ 2と、回転軸 3とともに一体的に回転する回転部分としてのロータ 4とからなる。

[0026] 図 1、図 2に示すように、ステータ 2は、ベース材としての金属板製のステータベース

1と、回転軸 3を外周側から回転自在に保持する略筒形状の軸受 5と、この軸受 5を内装する筒状部 6aとステータベース 1に載置される基台部 6bとを有して軸受 5をステータベース 1に対して立設する姿勢で配設させる金属板製の軸受ハウジング 6と、ステータベース 1に形成された開口孔 la内に配設されて、回転軸 3をその基端部（回転対象物が取り付けられる先端部と反対側の端部：図 1においては、回転軸 3の下端部)側からスラスト方向に対して当接して回転自在に支持する円板形状のスラスト板 7 と、ステータベース 1における前記開口孔 laの近傍下面に取り付けられて、前記開口孔 laを閉鎖するとともに前記スラスト板 7を下方から保持する金属板製のスラストカバ一 8と、軸受ハウジング 6の基台部 6bに重なった環状部 25aとこの環状部 25aから軸受ハウジング 6に形成した揷通孔 6c、ステータベース 1に形成された揷通孔 lbおよびスラストカバー 8に形成されて平面視して中心側に窪む窪み部 8bを通して下方に突出する突出ピン部 25bとを有する金属製の取付用部材 25と、軸受ハウジング 6の筒状立設部 6aに外嵌されたコア 9、コイル 10、ターミナル 11よりなる巻線組立体 12とから構成されており、ターミナル 11の脚状部分力ステータベース 1上に貼り付けられたフレキシブル基板 13に半田付けされて接続されている。なお、図 1における 14 は、回転軸 3がステータ 2の軸受 5内から抜け出ることを防止する抜け止め部材である

[0027] なお、この実施の形態では、焼結金属からなる軸受 5に油が含浸されて回転軸 3を回転自在に支持して!/、る力これに限るものではな!/、。

[0028] ロータ 4は、その外殻をなすロータフレーム 15を有し、ロータフレーム 15は、回転軸 3の先端部に取り付けられたボス部 15aと、このボス部 15aの下部から径方向外周側に円板状に延びるターンテーブル部 15bと、このターンテーブル部 15bの外周から巻線組立体 12を外周側から覆うように下方に筒状に延びる筒状部 15cとから構成されている。そして、ロータフレーム 15の筒状部 15cの内周に、コア 9と対向するように駆動マグネット 18が取り付けられている。

[0029] 軸受ハウジング 6は基台部 6bの外周寄り部分で溶着または接着等でステータベース 1に固着されているが、本発明では特に、この軸受ハウジングの溶着または接着等による固定に加えて、取付用部材 25の突出ピン部 25bにおけるスラストカバー 8から下方に突出する部分がスラストカバー 8、詳しくは、スラストカバー 8の窪み部 8bが設けられている部分に溶接されている。なお、この実施の形態では、突出ピン部 25bは、取付用部材 25の環状部 25aにおける周方向に対して適当角度毎に 3箇所設けられ、環状部 25aから下方に屈曲するように一体形成されて!/、る。

[0030] 上記構成におけるステータ 2の組立ては、以下のようにして行われる。

[0031] ステータベース 1における、軸受ハウジング 6の基台部 6bの外周寄り部分に対応する箇所に溶接または接着等することで、軸受ハウジング 6をステータベース 1上に固定する。次に、フレキシブル基板 13をステータベース 1に貼り付けるとともに、軸受ハウジング 6に、予め組み付けられた巻線組立体 12を外嵌させ、巻線組立体 12のターミナル 1 1をフレキシブル基板 13に半田付けし、さらに、軸受ハウジング 6内に軸受 5 を圧入させる。

[0032] 一方、ロータ 4は、ロータフレーム 15のボス部 15aに回転軸 3を圧入した後、ロータフレーム 15の筒状部 15c内周に着磁された駆動マグネット 18を接着させて組み立て

[0033] 次に、ステータ 2の軸受 5内に、ロータフレーム 15の回転軸 3を揷入させるともに、回転軸 3の下端部に抜け止め部材 14を装着させ、ステータベース 1の下面にスラストカバー 8を固着する。

[0034] ここで、このスラストカバー 8の装着作業は、以下のようにして行う。すなわち、ステータベース 1の下面における、この下面から突出した取付用部材 25の突出ピン部 25b の内側にスラストカバー 8を配設し、この後、取付用部材 25の突出ピン部 25bをァーク溶接して、この突出部分をスラストカバー 8に溶着させる。アーク溶接する際には、溶接機の一方の電極（通常、アース側）に、取付用部材 25に導通する金属材料、例えばステータベース 1を接続した状態で、取付用部材 25の突出ピン部 25bの近傍箇所に、溶接機の他の電極 (溶接棒、溶接ワイヤ、 TIGトーチなど、以下、他電極と称す）を配設し、この箇所からアーク放電させて溶接する。これにより、溶接時には、放電距離の小さな、突出ピン部 25bのスラストカバー 8から突出している部分に、自然に放電され、この突出ピン部 25bの突出部分をスラストカバー 8に溶接して良好に固着すること力 Sできる。つまり、上記溶接機の前記他電極を正確な位置に配置しなくても、取付用部材 25の突出ピン部 25bの近傍に近づけるだけで、突出ピン部 25bのスラストカバー 8から突出している部分に自然に放電されて良好に溶接できるので、極めて作業性が良好となり、作業能率も良好である。

[0035] なお、この後は、必要に応じてロータ 4にディスクの滑り止め用ゴムを貼り付けることでブラシレスモータが完成する。そして、このブラシレスモータにおいて、コイル 10に通電することでロータ 4および回転軸 3が回転する。

[0036] 上記構成によれば、金属製の取付用部材 25の突出ピン部 25bを、ステータベース

1を通してスラストカバー 8が設けられている箇所に突出させ、この突出部分をスラストカバー 8に溶接することで、スラストカバー 8をステータベース 1などに対して強固に結合すること力 Sできる。すなわち、金属製の取付用部材 25とスラストカバー 8とを溶接して結合しており、十分な結合強度を有しているので、スラストカバー 8がステータベース 1から離脱することを確実に防止することができる。したがって、このブラシレスモータを携帯用機器に搭載した場合において、万一、前記携帯用機器が落下して衝撃を受けた際でも、スラストカバー 8がステータベース 1から離脱することによるブラシレスモータの故障を未然に防止することができ、良好な信頼性を維持することができる。

[0037] また、取付用部材 25の突出ピン部 25bをスラストカバー 8から突出させるように配設したので、ブラシレスモータを小型化した場合でも、溶接対象ポイントである前記突出部分が、溶接対象ポイントを見つけ出す際のガイドの役目も果たして、容易に見つけること力 Sでき、作業能率が向上する。また、上記したように、取付用部材 25の突出ピン部 25bの近傍箇所から放電させてアーク溶接させることにより、上記溶接機の他電極を正確な位置に配置しなくても、放電距離の小さな、突出ピン部 25bのスラストカバ一 8から突出している部分に、自然にアーク放電されて溶接させることができ、比較的大ま力、な位置決めでありながら高精度に溶接できて、これにより、良好な信頼性を得られると同時に作業性も極めて良好である。

[0038] また、アーク溶接した際には、突出ピン部 25bの先端部力その表面張力によってスラストカバー 8 (この実施の形態では、スラストカバー 8の中心部へ）に向けて均一に広がりながら丸まり、突出高さも安定して良好な品質を保ちやすい。

[0039] また、スラストカバー 8の外周部全体を溶接するのではなくて、一部（この実施の形態では周方向に対して 3箇所)だけ溶接するだけなので、溶接出力量の低減化を図ることあでさる。

[0040] さらにこの実施の形態においては、取付用部材 25により、軸受ハウジング 6の基台部 6bをステータベース 1との間で挟持しているので、軸受ハウジング 6を、その筒状部 6aがステータベース 1に対して良好に立設した姿勢で保持できる利点もある。

[0041] なお、図 1、図 2に示す第 1の実施の形態では、軸受ハウジング 6と、取付用部材 25 と、ステータベース 1とを、それぞれ別体で構成した場合を述べたが、これに限るものではなぐ図 3に示すように、軸受ハウジング 6と取付用部材 25とを一体形成してはり具体的には、図 1で示した軸受ハウジング 6の基台部 6bと取付用部材 25の環状部 2 5aとを一体形成した）構成したり、図 4に示すように、軸受ハウジング 6とステータベース 1とを一体形成してはり具体的には、図 1で示した軸受ハウジング 6の基台部 6bとステータベース 1とを一体形成した)構成したりしてもよぐこれによつて部品点数を低減できて、製造コストの低減化を図ることができる。

[0042] また、上記実施の形態では、スラスト板 7とスラストカバー 8とが個別に設けられている場合を述べたが、これに限るものではなぐスラスト板 7とスラストカバー 8とが一体形成されてレ、るものに上記構造を適用してもょレ、。

[0043] また、上記実施の形態では、取付用部材 25の突出ピン部 25bの突出部分が、スラストカバー 8の窪み部 8bが設けられている部分に溶接されている場合を述べた力 S、これに限るものではなく、図 2に示す軸受ハウジング 6の基台部 6bに設けられた揷通孔 6cと同様に、スラストカバー 8に揷通孔を設けて、この箇所から突出ピン部 25bの突出部分を突出させるように構成してもよい。なお、これに限るものではなぐスラスト力バー 8は外周部に凹凸のない単なる円板形状とし、突出ピン部 25bの下端部等が、スラストカバー 8の外周面に沿うような断面円弧形状等に形成してもよい。

[0044] また、上記実施の形態では、コア 9、コイル 10、ターミナル 11よりなる巻線組立体 12 力、らターミナル 11の脚状部分をフレキシブル基板 13に半田付けする場合を述べた力これに限るものではなぐターミナル 11を使用せず、コイル 10の端末線をフレキシブル基板 13に直接半田付けしてもよい。

産業上の利用可能性

[0045] 本発明のブラシレスモータは、特に小型のものに適している力これに限るものではなぐ各種のブラシレスモータにも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] ベース材に固定された非回転部分としてのステータと、回転軸とともに一体的に回転する回転部分としてのロータとから構成され、

前記ステータに、前記回転軸を外周側から回転自在に保持する軸受と、この軸受を内装する筒状部とベース材に載置される基台部とを有して前記軸受をベース材に対して立設する姿勢で配設させる軸受ハウジングと、前記回転軸の端部にスラスト方向に当接して回転自在に受けるスラスト板と、このスラスト板を保持する金属製のスラストカバーと、前記軸受ハウジングの基台部に重なった環状部とこの環状部からベース材に形成された揷通孔を通してスラストカバーの外周部近傍箇所から突出する突出ピン部とを有する金属製の取付用部材とが設けられ、

前記取付用部材の突出ピン部におけるスラストカバーから突出する部分がスラスト力バーに溶接されていることを特徴とするブラシレスモータ。

[2] 軸受ハウジングと取付用部材とが一体形成されていることを特徴とする請求項 1記載のブラシレスモータ。

[3] 軸受ハウジングとベース材とがー体形成されて!/、ることを特徴とする請求項 1記載のブラシレスモータ。

[4] 請求項 1に記載のブラシレスモータを製造するブラシレスモータの製造方法であつて、取付用部材に設けた突出ピン部を、ベース材の揷通孔を通してスラストカバーの外周部近傍から突出させ、突出ピン部の近傍からアーク放電させて突出ピン部の突出部分をスラストカバーに溶接することを特徴とするブラシレスモータの製造方法。