JPH054752U

JPH054752U - モータ

Info

Publication number: JPH054752U
Application number: JP5862291U
Authority: JP
Inventors: 哲夫保科; 寿政小林; 隆文桑沢; 泰治松山; 伸一丹羽
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】軸受ホルダのステータ特にステータコイルに
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、軸受ホルダ３と一体成形され
たディスク状の樹脂部１１と、回路パターン９に接続さ
れかつ樹脂部１１に少なくとも一部を埋設するステータ
コイル８と、樹脂部１１に固着されるステータヨーク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
を樹脂部１１を介在させて互いに平行に配置して一体化
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータに関する。更に詳述すると、本考案はロータの回転軸（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６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、アルミ合金または真鍮でつくられ、ステータヨークとなる鉄板の基板１０８及び回路基板１０９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１０７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１１１は軸受スリーブである。

【０００３】

【考案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１０８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生ずる。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】本考案は、従来よりも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、本考案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、本考案は、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、上記軸受を保持する軸受ホルダと一体的に成形されたディスク状の樹脂部と、該樹脂部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、上記樹脂部の上記ステータコイルとは逆側に取付けられたステータヨークとから構成している。

【０００６】

【作用】

軸受ホルダと樹脂部とは一体的に成形されることによって所定の角度関係、即ちディスク状の樹脂部に対し軸受ホルダが垂直になるように固定される。そして、この樹脂部に少なくとも一部が埋設されるステータコイルは、その上面が軸受ホルダと直交関係を保つようにして固定される。したがって、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樹脂部に埋設ないし固着されて一体化され、ステータコイルの上面が軸受ホルダに保持されるロータのマグネットと平行に配置される。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案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に本考案のモータの一実施例を示す。このモータは、ロータマグネット４を平面状に配置したロータ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７と、その上に配置される樹脂部１１及びステータコイル８とから構成されている。

【０００９】ここで、樹脂部１１は、ステータコイル８を固定しかつ回路パターン９を形成する配線基板となるもので、軸受ホルダ３と一体的に成形されている。例えば、図２に示すように、樹脂部１１と軸受ホルダ３とはインサート成形によって一体成形されている。軸受ホルダ３の材質は特に限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金や真鍮または樹脂によってつくられている。アルミニウム合金や真鍮等の金属製軸受ホルダの場合、軸受ホルダ３は樹脂部１１を射出成型する際にインサートされて樹脂部１１と一体化されるが、樹脂製軸受ホルダの場合には樹脂部１１と軸受ホルダ３とが同じ樹脂によって同時に一体成形される。尚、インサート成形によって軸受ホルダ３と樹脂部１１とが一体化される場合、軸受ホルダ３と樹脂部１１との間の係着力を増すためフランジ部３ａが軸受ホルダ３に形成されている。また、樹脂部１１の裏面側にはステータヨーク７が軸受ホルダ３と同様にインサート成形によって、あるいは接着によって固着されている。このヨーク材としては、鉄板若しくはメッキ鋼板、ケイ素鋼板やニッケル等を使用することが可能である。また、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。

【００１０】軸受ホルダ３と一体成形された樹脂部１１の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を嵌め込む凹部１５があらかじめインサート成形時に形成された樹脂部１１の表面側に回路パターン９をメッキで形成し、凹部１５にステータコイル８を嵌め込むことによってステータコイルの位置決めと固定及び接線が同時に行なわれる。

【００１１】ステータコイル８は、複数のコイル８_a，８_b，８_c，…，８_fから成り、所定のコイル同士が回路パターン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８_aの内側端子とコイル８_d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８_bの内側端子とコイル８_e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８_c，８_d，８_e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８_fの内側端子とコイル８_c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８_a，８_b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１０_a ，１０_b，１０_fとして樹脂部１１の周縁に引き出されている。尚、端子１０_a ，１０_b，１０_fは、図３に示すように樹脂部１１の表面側あるい裏面側に形成してもよいし、樹脂部１１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。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、即ち巻回コイルを所定数接着等によって一体化し、その後、０．６〜０．８ｍｍ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３に示すように、コイル８_e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８_e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８_eが樹脂部１１の凹部１５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。このとき、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。

【００１３】樹脂部１１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】まず、配線基板となる樹脂部１１の射出成形を行なう。このとき、図５に示すように、射出成形金型１６，１７内には軸受ホルダ３をあらかじめセットしておき、その状態で樹脂部１１を射出成形することによって軸受ホルダ３を樹脂部１１に埋め込んだインサート成形品を得る。この射出成形時に、ステータコイル８を嵌め込むための凹部１５がインサート成形品の樹脂部１１に同時に成形される。凹部１５はステータコイル８よりも僅かに小さな面積となるマイナス公差を持って形成され、ステータコイル８を圧入によって嵌め込み得るように形成されている。これによってステータコイル８を樹脂部１１に強固に固定できる。尚、射出成形金型１６，１７には、軸受ホルダ３を収容する孔１８，１９ステータコイル８と相似形状の凹部１５を形成する凸部２０が形成されている。

【００１６】次いで、インサート成形品を射出成形金型１６，１７から取り出してから、樹脂部１１の表面側にステータコイル８やホール素子（図示省略）などの付属品の配線のための回路パターン９を例えばフォトアディティブ法にて形成する。フォトアディティブ法は、射出成形品即ち樹脂部１１の表面に無電解メッキを施し、それにレジストを塗布してから所定の回路パターンを露光して現像し、エッチングによって所望の回路パターン部分だけにメッキを残すことによって回路パターン９を形成する。

【００１７】回路パターン９の形成後、ステータコイル８を樹脂部１１の凹部１５に嵌め込み、更にホール素子などの必要な付属品を搭載し、リフロー炉を通してあるいは手作業によって回路パターン９と半田付けし実装する。その後、ステータヨーク７を樹脂部１１の裏面側に接着剤などを用いて接着しステータを組立てる。また、軸受ホルダ３にはロータシャフト６を支持するための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が少なくとも２ケ所に圧入される。このようにして得られるモータの場合、樹脂部１１を構成する樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂、好ましくは耐熱性のある熱可塑性エンジニアリングプラスチックを使用している。また、ステータヨーク７は、軸受ホルダ３と同様にあらかじめ射出成形金型１６，１７内にセットしてインサート成形によって樹脂部１１と一体成形するようにしても良い。

【００１８】尚、上述の実施例は本考案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考案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４に示しているように、樹脂部１１に熱硬化性樹脂を採用し、この樹脂部１１の硬化をある程度は進めた未硬化状態で軸受ホルダ３とステータヨーク７をインサート成形し、その後、回路パターン９を形成してからステータコイル８を埋め込んでから樹脂部１１を完全に硬化させるようにしても良い。即ち、射出成型金型１６，１７内にあらかじめ軸受ホルダ３とステータヨーク７とをセットし、そこに熱硬化性樹脂を射出してから半硬化状態になるまで加熱する。そして、半硬化状態となったときに金型１６，１７から取り出して、樹脂部１１の表面に例えばメッキによって回路パターン９を作成する。この回路パターン９の上にコイル８を載せて回路パターン９とコイル８とをハンダ１４で結線し、次いでステータコイル８を未硬化の樹脂部１１に押し込むようにプレスしながら樹脂部１１に熱を加え、コイル８を埋設した状態で樹脂部１１を硬化させる。ここで、メッキによる回路パターン９の作成は未硬化の樹脂部１１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、未硬化樹脂部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、未硬化樹脂部に触媒レジン（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。

【００１９】更に、例えばインサート成形などによって軸受ホルダ３と一体成形された未硬化の樹脂部１１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被せてからプレス型で熱を加えながら加圧成形し、樹脂部にコイル挿入用凹部を形成することもある。このコイル挿入用凹部１５の底面及び側壁の一部及び樹脂部の一部には、図３に示すように前述のメッキ法あるいはエッチング法等により配線引き回し回路を形成し、ステータコイル８を圧入したときに強固にコイル８を固定すると共に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。

【００２０】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コイル挿入用の凹部１５を加圧成形後、加熱硬化させてもよい。

【００２１】また、ステータコイルとステータヨークとを一体成形後の未硬化の樹脂部１１に熱プレスによりそれぞれ圧入してから、樹脂部１１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。

【００２２】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案のモータは、軸受ホルダと一体のディスク状の樹脂部を設け、該樹脂部に回路パターンで接続されたステータコイルを埋め込みかつステータヨークを固着してステータを構成するようにしたので、軸受ホルダに対し直交するディスク状の樹脂部にステータコイルを配置させてステータに対する軸受ホルダの直角度を向上させることができ、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必要がなくなり、コイルとマグネットとの間の隙間を狭くすることができる。しかも、本考案のモータは、軸受ホルダと一体形成された樹脂部にステータコイルやステータヨーク等を埋設しあるいは固着することによってステータを構成しているので、コイル実装基板の大幅な薄型化が可能となる。したがって、本考案のモータは従来よりも薄型化が可能となる。

【００２３】また、本考案のモータは、ロータマグネットとステータコイルとの間の空隙が従来よりも狭くでき、フラックスの効率化が図られるので、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。

【００２４】更に、本考案のモータは、軸受ホルダをステータ側に取付けるためのビスやかしめ工程が不要となるため、部品点数の削減及び組立工程の簡略化を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のモータの一実施例を示す中央縦断面図
である。

【図２】本考案のモータのステータの一例を示す図で、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−II線断面図であ
る。

【図３】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４】本考案の他の実施例を示すステータの半截拡大
断面図である。

【図５】本考案のモータのステータを成形する射出成型
金型の断面図である。

【図６】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樹脂部

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

【実用新案登録請求の範囲】【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、上
記軸受を保持する軸受ホルダと一体的に成形されたディ
スク状の樹脂部と、該樹脂部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、上記樹脂部の上記ステータコイルと
は逆側に取付けられたステータヨークとから構成したこ
とを特徴とするモータ。