JPH06105506A - コアレスコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断線を低減して良好に組み立てを行うことが
できるコアレスコイルの製造方法を提供する。 【構成】 まず、通電などにより概略のＲ成形がコイル
片４０に行われる。成形後のコイル片４０は、治具６２
から突出した位置出しピン６４に所定の間隔で取り付け
られる。内周側に治具６６が被覆して設けられた治具６
８が、コイル片４０の周囲にはめ込まれる。治具６０，
６８はしんちゅう，治具６２，６６はテフロンによって
形成されている。この状態で、熱硬化樹脂を注入し、全
体をオーブンなどの加熱装置で加熱すると、治具間の線
膨張係数の差からコイル片４０に矢印Ｆ３，Ｆ４で示す
押圧力が作用するようになり、全体としてＲ成形が行わ
れる。同時に、熱硬化樹脂が円筒状に固まってコアレス
コイルが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータにお
けるコイルの製造方法の改良にかかり、更に具体的に
は、ハードディスクなどのディスク媒体を回転駆動する
ブラシレスモータに好適なコアレスコイルの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータでは、鉄損の軽減や小
型・軽量化などの理由からコアレスコイルが使用される
ことがある。図５には、コアレスコイルを用いたブラシ
レスモータの一例が示されている。この図は、軸方向断
面の右半分を示したものである。。同図において、シャ
フト１０には、ベアリング１２，１４を介してベアリン
グホルダを兼ねた断面略コ字状のハブ１６が回転自在に
取り付けられている。シャフト１０は、下方でモータベ
ース１８に連続しており、このモータベース１８がＨＤ
Ｄのシャーシ（図示せず）に固定されている。

【０００３】次に、ハブ１６の下側外周にはディスクホ
ルダ２０が形成されており、ハブ上方からハードディス
ク２２がはめ込まれている。ハードディスク２２は、更
にクランパ２４，２６によって狭持されている。ハード
ディスク２２に対するアクセスは、ヘッド２８によって
その両面に行われるようになっている。

【０００４】次に、モータベース１８の底部には、コア
レスコイル３０がハブ１６に対して適宜のクリアランス
をもって設けられている。また、ハブ１６の内側には、
コアレスコイル３０と適宜のクリアランスをもってマグ
ネット３２が対向配置されている。コアレスコイル３０
は、図６に示すようにコイル片３０Ａを樹脂モールドし
て形成されており、コア（鉄芯）を持たないために鉄損
が発生しないという利点がある。

【０００５】コアレスコイル３０に通電方向を制御しつ
つ電流を流すと、コアレスコイル３０の発生磁界とマグ
ネット３２による磁界とが作用してハブ１６が回転する
ようになる。これにより、ヘッド２８に対してハードデ
ィスク２２が回転することになる。ヘッド２８は、図５
の左右方向に移動して所望のトラックにアクセスする。

【０００６】このようなコアレスコイルは、従来図７に
示すような方法で製造されている。同図（Ａ）の＃７−
＃７線に沿った断面が同図（Ｂ）に示されている。ま
ず、同図（Ａ）の平板コイル片４０を、巻枠を用いて銅
線４２を巻くかあるいは空心で銅線４２を巻くことによ
って形成する。そして、このコイル片４０を、同図
（Ｃ）に示す金型による成形用治具４４，４６の中にセ
ットする。

【０００７】そして、同図に矢印ＦＡで示すように治具
４４に対して治具４６を押圧すると、治具４４，４６の
表面形状に沿って、コイル片４０が同図（Ｄ）に鎖線で
示すように湾曲してＲ成形される。次に、矢印ＦＢで示
すように、治具内にモールド樹脂を充填して熱硬化処理
を行い、コイル片４０をモールド成形すると、図６に示
したようなコアレスコイル３０が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のコアレスコイルの製造方法では、コイル片
のＲ成形を良好に行うことができず、断線が生ずること
がある。このため、生産効率が低下し、コスト的にも不
利となる。本発明は、これらの点に着目したもので、断
線を低減して良好に組み立てを行うことができるコアレ
スコイルの製造方法を提供することを、その目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の１つは、温度を
上昇させた状態でコイル片に概略のＲ成形を施す第１の
工程と、線膨張係数の異なる材料を組み合わせた円筒状
の治具であって、加熱すると線膨張係数の差によって押
圧力が生ずる治具に、前記第１の工程によって得たＲ成
形後のコイル片を円筒状に配置するとともに、熱硬化樹
脂を充填した後に加熱を行ってＲ成形及び樹脂成形を行
う第２の工程とを含むことを特徴とする。

【００１０】他の発明は、温度を上昇させた状態でコイ
ル片に所要のＲ成形を施す第１の工程と、所定の配線パ
ターンとランド部が形成されたＦＰＣ上に前記第１の工
程によって得たＲ成形後のコイル片を必要数取り付ける
とともに、取り付け後ＦＰＣを円筒状に曲折して樹脂成
形を行う第２の工程とを含むことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の１つによれば、まずコイル片は、例え
ば通電や送風による温度が上昇した状態で概略のＲ成形
が行われる。次に、Ｒ成形後のコイル片は、線膨張係数
の異なる材料，例えばしんちゅうとテフロンを組み合わ
せた成形用治具内に円筒状に配置される。そして、熱硬
化樹脂の充填の後、加熱処理が行われる。すると、線膨
張係数の差からコイル片が押圧されて更にＲ成形される
とともに、熱硬化樹脂が硬化するようになる。

【００１２】他の発明によれば、温度が上昇した状態で
コイル片に必要なＲ成形が行われる。成形後のコイル片
は、予め必要な配線パターンとランド部が形成されたＦ
ＰＣに取り付けられる。そして、このＦＰＣを円筒状に
折曲げた後、樹脂成形が行われる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明によるコアレスコイルの製造方
法の一実施例について、添付図面を参照しながら説明す
る。なお、上述した従来技術と同一又は従来技術に対応
するの構成部分には、同一の符号を用いることとする。 ＜第１実施例＞最初に、図１乃至図３を参照しながら本
発明の第１実施例について説明する。上述した図７
（Ａ）に示したコイル片４０には、まず図１に示す治具
で概略のＲ成形が行われる。同図において、Ｒ成形用治
具は、凹形状であって第１の曲率の表面を有する治具５
０と、凸形状であって第２の曲率の表面を有する治具５
２とによって構成されている。コイル片４０は、これら
の治具５０，５２間に配置される。そして、電源５４に
よる通電あるいは矢印Ｆ１で示す温風による加熱を行い
つつ、治具５０，５２を矢印Ｆ２方向に移動してコイル
片４０を押圧する。

【００１４】これにより、コイル片４０は、図７（Ｄ）
に示すようにＲ成形される。なお、曲率の程度は必ずし
も最終寸法でなくてよい。このように、加熱を行いつつ
コイル片４０の押圧が行われるので、断線の発生は良好
に低減される。また、成形後の戻りなどもほとんど生じ
ない。

【００１５】次に、以上のようにして概略のＲ成形が行
われたコイル片４０に対し、図２及び図３に示す治具に
よるＲ成形が行われる。図２は治具平面の断面図であ
り、同図の＃３−＃３線に沿った断面が図３に示されて
いる。これらの図において、中央には円柱状の治具６０
が用意され、これの外側には治具６２が被覆して設けら
れている。治具６０には、例えばしんちゅうなどのよう
な比較的線膨張係数の小さい材料が用いられており、治
具６２には、テフロンなどのような比較的線膨張係数が
大きい材料が用いられている。また、治具６２からは、
コイル片を取り付けるための位置出しピン６４が所定位
置に突出して設けられている。

【００１６】前記概略のＲ成形が行われたコイル片４０
は、治具６２から突出した位置出しピン６４に所定の間
隔で取り付けられる。そして、内周側に治具６６が被覆
して設けられた治具６８が、コイル片４０の周囲にはめ
込まれる。なお、治具６６には、テフロンなどのような
比較的線膨張係数が大きい材料が用いられており、治具
６８には、例えばしんちゅうなどのような比較的線膨張
係数の小さい材料が用いられている。

【００１７】このような状態で、治具６２，６６間の空
隙部分に熱硬化樹脂を注入するとともに、全体をオーブ
ンなどの加熱装置で加熱する。すると、まず内径側で
は、治具６０に対して治具６２の線膨張係数が大きいた
め、治具６０の大きさがほとんど変化しないのに対し、
治具６２が大きく膨張するようになる。このため、治具
６２は、図３に矢印Ｆ３で示すように外側，すなわちコ
イル片４０側に膨張するようになる。

【００１８】他方、外径側では、治具６８に対して治具
６６の線膨張係数が大きいため、治具６８の大きさがほ
とんど変化しないのに対し、治具６６が大きく膨張する
ようになる。このため、治具６６は、図３に矢印Ｆ４で
示すように内側，すなわちコイル片４０側に押されるよ
うになる。

【００１９】これらの治具６０，６２，６６，６８の作
用によって、コイル片４０は矢印Ｆ３，Ｆ４の方向に押
圧されることになり、全体としてＲ成形が行われる。同
時に、熱硬化樹脂が円筒状に固まるようになるので、図
６に示したコアレスコイルが良好な寸法形状で得られる
ことになる。

【００２０】次に、成形後、コアレスコイルを治具から
取り外す。このとき、コイル側の治具６２，６６がいず
れもテフロンによって形成されているので、熱硬化樹脂
が治具６２，６６付着するなどの不都合は生じない。こ
の後、自然冷却（又は強制冷却）が行われ、上述した治
具は冷却後所望の寸法に戻る。これによって、所望寸法
のコアレスコイルが得られ、かつ、簡単に治具から取り
外すことができる。

【００２１】このように、第１実施例によれば、コイル
片に対し、最初に加熱状態で仮のＲ成形が行われる。そ
して、その成形後のコイル片に対し、線膨張係数の差を
利用した治具を用いて加熱状態での成形と樹脂モールド
とが同時に行われる。このため、断線の発生は良好に低
減されるようになり、生産性も向上する。

【００２２】＜第２実施例＞次に、図４を参照しながら
本発明の第２実施例について説明する。この実施例で
は、同図に示すようなＦＰＣ（Flexible Printed Circu
it）７０が用いられる。このＦＰＣ７０内には、スタ
ー，デルタなどの所要の配線パターンが行われており、
コイル片の端末（巻始め及び巻終わり）との接続点は、
ランド部７２が形成されている。

【００２３】このようなＦＰＣ７０に対して、図１の方
法で所定曲率のＲ成形を行ったコイル片４０が両面テー
プや接着剤などを用いて取り付られる（同図矢印Ｆ５参
照）。そして、各コイル片４０の端末は、該当するラン
ド部７２にハンダ付けして固定される。このようしてコ
イル片４０が所定数取り付けられたＦＰＣ７０を、同図
の矢印Ｆ６で示すように折曲げて端部７０Ａ，７０Ｂを
接続するとともに、樹脂によるモールド成形を行うと、
図６に示したコアレスコイルが得られる。駆動回路（図
示せず）との接続は、リード部７４によって行われる。

【００２４】本実施例によれば、コイル片間の渡り線の
接続がＦＰＣによって行われるので、接続処理やモール
ド処理が大幅に簡略化されるとともに、渡り線の断線も
防止される。また、モータ組み込み時の渡り線とギャッ
プとの当りが生じないなどの利点も生ずる。

【００２５】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。 前記実施例はコイル片が６個の場合であるが、その数
は必要に応じて変更してよい。 各コイル片を接続するＦＰＣの配線パターンは、スタ
ー，デルタなど必要に応じて適宜設定してよい。また、
この配線パターンと、各コイル片の端末を接続するラン
ド部も、回路設計上適宜変更してよい。 線膨張係数が異なる材料として、しんちゅうとテフロ
ン以外の材料を用いてよい。 本発明を適用して製造したコアレスコイルを適用する
モータは特に限定されないが、ハードディスクなどのデ
ィスク媒体を回転駆動するスピンドルモータなどが好適
である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるコア
レスコイルの製造方法によれば、次のような効果があ
る。 （１）コイル片に予め概略のＲ成形を施すとともに、線
膨張係数の差を利用して押圧を行う治具にコイル片を取
り付けて熱硬化樹脂の充填後に加熱処理を行うこととし
たので、断線の発生が良好に低減され、生産性も向上す
る。 （２）コイル片に所要のＲ成形を施すとともに、これら
をＦＰＣに取り付けて円筒状とした後に樹脂成形するこ
ととしたので、コイル片間の接続処理やモールド処理が
大幅に簡略化されるとともに、渡り線の断線も防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコアレスコイルの製造方法の第１
実施例の工程の１つを示す説明図である。

【図２】前記第１実施例の工程の１つを示す説明図であ
る。

【図３】図２の＃３−＃３線に沿った端面を示す説明図
である。

【図４】本発明の第２実施例の工程の１つを示す説明図
である。

【図５】コアレスコイルを使用するブラシレスモータの
一例を示す説明図である。

【図６】コアレスコイルの一例を示す説明図である。

【図７】従来のコアレスコイルの製造方法を示す説明図
である。

【符号の説明】

４０…コイル片、５０，５２，６０，６２，６６，６８
…治具、５４…電源、６４…位置出しピン、７０…ＦＰ
Ｃ、７０Ａ，７０Ｂ…端部、７２…ランド部、７４…リ
ード部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度を上昇させた状態でコイル片に概略
   のＲ成形を施す第１の工程と、線膨張係数の異なる材料
   を組み合わせた円筒状の治具であって、加熱すると線膨
   張係数の差によって押圧力が生ずる治具に、前記第１の
   工程によって得たＲ成形後のコイル片を円筒状に配置す
   るとともに、熱硬化樹脂を充填した後に加熱を行ってＲ
   成形及び樹脂成形を行う第２の工程とを含むことを特徴
   とするコアレスコイルの製造方法。
2. 【請求項２】 温度を上昇させた状態でコイル片に所要
   のＲ成形を施す第１の工程と、所定の配線パターンとラ
   ンド部が形成されたＦＰＣ上に前記第１の工程によって
   得たＲ成形後のコイル片を必要数取り付けるとともに、
   取り付け後ＦＰＣを円筒状に曲折して樹脂成形を行う第
   ２の工程とを含むことを特徴とするコアレスコイルの製
   造方法。