【手続補正書】
【提出日】平成17年11月7日(2005.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  スピンドルモータの動圧軸受
【特許請求の範囲】
【請求項１】  金属板からなるステータベースに一体化された軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの内側に取り付けられたロータの回転軸を回転自在に支承する軸受と、前記軸受ハウジングの外側に固着されたステータコアと、前記ステータコアに臨ませた複数の磁極を有するマグネットと、このマグネットが固着され中心に回転軸が配されたロータヨークを具備する小型ブラシレスモータにおいて、
前記軸受ハウジングは、前記軸受を取り付ける内周部が前記ステータベースにバーリング加工を施すことにより形成された円筒部からなり、前記ステータコアを固着する外周部と前記回転軸の反負荷側端部を支持する底部が樹脂成形体からなり、且つ、前記円筒部の先端部が前記外周部の樹脂成形体によって被覆されており、
前記軸受ハウジングの外周部と底部を構成する樹脂成形体が、前記円筒部の基部近傍に設けられた孔を介して連続して前記ステータベースに一体成形されていることを特徴とする小型ブラシレスモータ。
【請求項２】  前記軸受ハウジングの外周部を構成する樹脂成形体は、前記ステータコアの位置決め係止部を有することを特徴とする請求項１に記載の小型ブラシレスモータ。
【請求項３】  前記ステータベースの前記軸受ハウジング部側の外方に駆動および制御するための回路を実装した回路基板を備え、前記軸受ハウジングの外周部を構成する樹脂成形体は、前記ステータコアおよび前記回路基板の位置決め係止部を有することを特徴とする請求項１に記載の小型ブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディスクメディアを利用した記録再生装置の小型ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から小型ブラシレスモータの軸受部材を支持する軸受ハウジング構造において、鉄板等の鉄系金属材料やアルミニューム等の非鉄系金属材料の薄板からなるステータベースのほぼ中央をバーリング加工を施し、このステータベースと同一素材で軸受ハウジング部をステータベースと一体に形成しているものがある。
【０００３】
このような軸受ハウジングの構造においては、このモータの回転軸の反負荷側端部を支持し、尚且つ、この軸受の潤滑油を漏れないように保持する、このステータベース材とは別部材からなるスラスト受け部材でバーリング基部を有底状に閉塞しなければならない。
なお、このスラスト方向の受け部材の形状と固着方法に関する従来の技術については次のようなものが知られている。
１）前記受け部材は皿状に形成し、これをステータベースの軸受ハウジング部周辺に設けられた段部の平面部を介してステータコアとネジ止めする。（例えば、特許文献１参照）
２）前記受け部材はプレス加工や切削加工などによりカップ状の金属リング部材を形成し、これをステータベースのバーリング基部に圧入する。（例えば、特許文献２参照）
３）前記受け部材は円盤状に形成し、これを軸受下端部の凹所に嵌入しカシメる。（例えば、特許文献３参照）
４）前記受け部材は円盤状に形成し、これをステータベースのバーリング基部を閉塞するように前記開口部の近傍に溶接または接着する。（例えば、特許文献４参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０３０４３号公報
【特許文献２】
特開平８−２８９５２３号公報
【特許文献３】
特開平８−２７５４３９号公報
【特許文献４】
特開平８−２１４４８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来技術のいずれにおいても後述するような問題点を抱えている。
すなわち、前述の、
１）においては、タッピング加工時やセルフタッピングを含むネジ止め作業時に金属屑が発生し、その金属屑が軸受内部に入り込む恐れがある。さらに、ネジ部の加工およびネジ止めの作業性が悪く、また、合わせ目より潤滑油の漏れる危険性がある。
２）においては、金属リング部材が抜けたり外れたりする危険性があり、また、スラスト方向の寸法ばらつきが発生し易くロータが軸受部と接触し回転不能になる危険性がある。
３）においては、軸受の端部に直接カシメるので、軸受の内径等が変形する危険性と、カシメ部のガタや外れの危険性と、潤滑油の漏れの危険性がある。
４）においては、溶接や接着の作業性が悪いことと、溶着部や接着部が剥離したりピンホールが生じて、潤滑油が漏れる危険性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記の問題点を解決し、部品の加工性やその部品の組立作業が効率よく行うことができ、また、落下・衝撃等が加えられても外れや抜けの生じない堅牢で剛性があり、さらに、軸受の変形や潤滑油の漏れがなく、長寿命で信頼性に優れた回転軸のスラスト受け部材を備えた小型ブラシレスモータを提供しようというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するには、請求項１に記載の発明のように、金属板からなるステータベースに一体化された軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの内側に取り付けられたロータの回転軸を回転自在に支承する軸受と、前記軸受ハウジングの外側に固着されたステータコアと、前記ステータコアに臨ませた複数の磁極を有するマグネットと、このマグネットが固着され中心に回転軸が配されたロータヨークを具備する小型ブラシレスモータにおいて、
前記軸受ハウジングは、前記軸受を取り付ける内周部が前記ステータベースにバーリング加工を施すことにより形成された円筒部からなり、前記ステータコアを固着する外周部と前記回転軸の反負荷側端部を支持する底部が樹脂成形体からなり、且つ、前記円筒部の先端部が前記外周部の樹脂成形体によって被覆されており、
前記軸受ハウジングの外周部と底部を構成する樹脂成形体が、前記円筒部の基部近傍に設けられた孔を介して連続して前記ステータベースに一体成形されていることにより達成できる。
【０００８】
または、請求項２に記載の発明のように、前記軸受ハウジングの外周部を構成する樹脂成形体は、前記ステータコアの位置決め係止部を有することにより、前記部品の加工性やその部品の組立作業性の問題を解決できる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明のように、前記ステータベースの前記軸受ハウジング部側の外方に駆動および制御するための回路を実装した回路基板を備え、前記軸受ハウジングの外周部を構成する樹脂成形体は、前記ステータコアおよび前記回路基板の位置決め係止部を有することにより、前記部品の加工性やその部品の組立作業性の問題を解決できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施の形態（参考例）を示すモータの断面図である。
図１において、鉄板からなるステータベース１０のほぼ中央にプレスにてバーリング加工が施され、このモータの軸受ハウジングＪの基礎部となる円筒部１１がステータベース１０に一体に形成されている。また、この円筒部１１の内側１１ａには、ラジアル軸受のスリーブ軸受２０が圧入固着されている。さらに、円筒部１１の外側１１ｂには、銅線からなるコイル３０を巻回したステータコア４０が固着されステータＳを形成している。なお、ステータベース１０の円筒部１１の開口部（底部）１１ｃには、回転軸５０のスラスト受け部６０がステータベース１０にアウトサート成形法の樹脂一体成形法により一体成形され、回転軸５０の反出力側端部を受けている。
【００１１】
また、円筒部１１の内側の軸受２０とスラスト受け部６０に支承された回転軸５０には、カップ状のロータヨーク７０が固着され、そのロータヨーク７０の内周面にはステータコア４０の磁極に対向し配置された複数極を有する駆動用のマグネット８０が固着されロータ部Ｒを構成している。
さらに、ステータベース１０の円筒部１１側の平面部１０ａにはプリント基板からなる回路基板９０が固着されている。
【００１２】
図２は、図１に説明したプレスにてバーリング加工された円筒部１１の斜視図である。図２において、ステータベース１０の円筒部１１の基部近傍に孔１２が少なくとも１箇所設けられている。また、ステータベース１０の平面部１０ａには、図１における回路基板９０の取付孔１３および記録再生装置（図示しない）のフレーム固定用の孔１４がそれぞれ少なくとも１箇所設けられている。なお、ステータベース１０の材質は、鉄板以外に鉄系金属板または黄銅やアルミニュウムからなる非鉄金属板でもよい。
【００１３】
図３は、図１における軸受ハウジングＪの構造を示した要部断面図である。
図３において、ステータベース１０の円筒部１１の開口部１１ｃを有底状に閉塞するスラスト受け部６０がアウトサート成形で形成されている。
また、バーリングにより形成された円筒部１１の基部方に、ステータコア４０および回路基板９０の位置決め係止部としての段部６１が、孔１２を介してスラスト受け部６０と一体にアウトサート成形され形成されている。この段部６１は、ステータベース１０の面に接する大径部６２と図１に示すステータコア４０の取付孔の縁面を支持する中径部６３および大径部６２と中径部６３をつなげるテーパ部６４で形成され、さらに、中径部６３に隣接して、図１のステータコア４０の取付孔が嵌入される円筒部１１の外周を覆うような小径部６５で構成されている。
【００１４】
図４は、図１に示したブラシレスモータのステータＳの分解斜視図である。
前記のように、大径部６２には、回路基板９０の取付孔９１が嵌入されるが、図４に示すように、この嵌合の回路基板９０の位置決め係止部として大径部６２の外周面に凸部６６が少なくとも１箇所設けられ、また、この凸部６６に対峙して回路基板９０の孔９１に位置決めの凹部９２が設けられている。
【００１５】
また、小径部６５の外周には、ステータコア４０の取付孔４１が嵌入されるが、この小径部６５の外周面には、ステータコア４０の取付孔４１の内周の所定の位置に設けられた取付位置決めの凹部４２に対峙して凸部６７が少なくとも１箇所設けられている。
なお、前記したそれぞれの凸部を凹部に、また前記したそれぞれの凹部を凸部に変えて設けてもよい。
【００１６】
前述した本発明に係るバーリング加工により形成された軸受ハウジング部Ｊの円筒部１１は、段部がないストレートな円筒状とすることができるので、特に、この円筒部１１を含むステータベース１０のプレス加工においての絞りの工程は簡略化でき、それにより金型費やプレス作業費を安価に得ることができる。
さらに、本発明に係るスラスト受け部６０や段部６１を形成するアウトサート成形は、このモータベース１０の外形切り離し前のワークのストリップに連結した状態で行うことができるので、部品加工の作業性効率をさらに向上させることができる。また、このアウトサート成形工程は、容易にステータベース１０のプレス工程に組み込むことができさらに生産性の向上に寄与できる。
【００１７】
また、段部６１の樹脂成形は、スラスト受け部６０のアウトサート成形時にその成形樹脂をステータベース１０の樹脂通過孔となる孔１２を介して流れ込むことによりスラスト軸受部６０と一体に形成されることになる。これによりスラスト受け部６０と段部６１はステータベース１０の円筒部１１の基部周囲に強固に密着した状態で形成される。また、同時に孔１２においても成形樹脂が充満するので、孔１２をほぼ完全に閉塞することができ、軸受ハウジングＪの底部に軸受の潤滑油が溜まっても漏れることはない。なお、この構造における成形樹脂の流し込み方向、すなわち、成形金型のゲート位置は、スラスト受け部６０または段部６１のどちら側にしてもよい。
【００１８】
なお、成形樹脂通過孔の孔１２は、図２または図３においてはステータベース１０の平面部１０ａに設けられたものを示しているが、円筒部１１の円筒側面基部に樹脂通過孔を設けてもよい。その場合においても前述と同じように、アウトサート成形時にこの成型樹脂により基部円筒側面の樹脂通過孔を確実に閉塞することができる。
【００１９】
また、前述した本発明に係るスラスト受け部６０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂やポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等の低摩擦摺動性、耐熱性、耐油性、耐候性、耐クリープ性、機械的強度、弾力性、剛性、寸法安定性等に優れた合成樹脂で形成されているので、軽量化や長寿命化が容易に得られる。
また、本発明に係るスラスト受け部６０は、従来技術における回転軸のアキシャル軸受としての当板の機能を兼用させることができるので、本発明品においてはその当板を省略することができる。
【００２０】
また、本発明に係るモータと、従来技術の金属からなる軸受ハウジングの底部にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）製の当板（アキシャル軸受）を用いた軸受機構を有するモータとの周囲温度４０゜Ｃにおける３０００時間連続耐久試験後の軸方向の変位量を比較すると、前者は０．０５ｍｍで後者は０．１７ｍｍであった。このことから、本発明に係るモータは、従来技術からなるモータより明らかに優れた耐久性を呈することがわかる。なお、前記耐久試験に用いた負荷は、３ｇ−ｍｍの偏心量を有する直径１２ｃｍディスクとし、耐久試験の回転数は５０００ｒｐｍであった。
【００２１】
さらに、スラスト受け部６０の回転軸５０の端部を受ける形状は、金型により任意に形成することができる。例えば、図１に示す如く凹状にしてもよい。この形状においては、回転軸６０のスラスト受け部６０側端部に空間を確保できるのでこの空間を利用して回転軸５０の抜け止め部材（図示しない）を配置することができる。
【００２２】
また、本発明に係る軸受ハウジング部１１の基部を構成する段部６１は樹脂で形成されているので、コイル３０を軸受ハウジング部１１の段部６１に強く密着させてもコイル３０の絶縁不良の問題を生じることがないので、よりモータの薄型化がはかれる。
【００２３】
なお、ステータコア４０は、金属製の円筒部１１の外周にアウトサートされた樹脂スリーブ部、すなわち、段部６１の小径部６５を介して軸受ハウジング部Ｊに嵌入されることになる。このような構造においては、円筒部１１やスリーブ軸受２０を変形することなく、またステータコア４０をガタ無く強固に軸受ハウジング部Ｊの所定の位置に嵌入することができる。また、ステータコア４０の軸受ハウジング部Ｊからの抜け止め方法としては樹脂超音波溶着法が可能となる。
さらに、円筒部１１の外周とステータコア４０の内径の間に樹脂の小径部６５が介添えするのでコギングや回転の振動が吸収され、その結果モータの回転特性は安定化される。
【００２４】
なお、前述のように、樹脂から成る小径部６５を設けたことにより軸受ハウジングの外径寸法がばらついてもこの樹脂部がその誤差分を吸収するので、ステータコア４０の嵌入部、すなわち小径部６５の外径寸法は常に一定に確保することができ、ステータコア４０と軸受ハウジング部１１の嵌入をガタ無くあるいはきつくなく行うことができる。
また、バーリング加工による円筒部１１の高さ寸法がばらつく場合は、成形品の基準を円筒部１１の内径とし、本発明の一実施形態に係る図５に示すようにバーリング部すなわち円筒部１１の内径を金型固定側Ｋ１のガイドピンＧに挿入し、ステータベース１０を金型固定側Ｋ１にセットし、金型可動側Ｋ２を型締めし射出成形を行う。なお、ステータベース１０を金型固定側にセットした状態で、円筒部１１の先端部１１ｄと金型固定側Ｋ１に間隙を持たせ、成形により段部６１の小径部６５の端面に樹脂部６５ａを形成するような構造にしてやれば、円筒部１１の高さ寸法がばらついても、この誤差分を樹脂部６５ａで吸収でき、その結果、高さ寸法が安定した、尚且つ、成形バリのない軸受ハウジングＪを得ることができる。この成形の変形例として、小径部６５を廃止または短く形成しようとする構造の場合は、円筒部１１の外径を基準として軸受ハウジング部を成形し、その後、軸受ハウジング部の内径をサイジングする方法もとることができる。
【００２５】
図６は、図１の変形を示したものである。これは、図１の回路基板９０を省いたものである。この実施においては、ステータベース１１０自体を回路がプリントされた鉄基板としてもよい。また、このステータベース１１０にコイルの給電端子台を一体に（図示しないが）アウトサートしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、軸受ハウジングの構成として、軸受を取り付ける内周部をステータベースにバーリング加工を施すことにより形成された円筒部とし、ステータコアを固着する外周部と回転軸の反負荷側端部を支持する底部を樹脂成形体とし、且つ、前記円筒部の先端部が前記外周部の樹脂成形体によって被覆されており、前記軸受ハウジングの外周部と底部を構成する樹脂成形体が、前記円筒部の基部近傍に設けられた孔を介して連続してステータベースに一体成形されていることにより次のような効果を得ることができる。
１．スラスト受け部は、アウトサート成型によりモータベースに強固に取り付けられるので、剛性が有り、尚且つ、振動、落下等の衝撃においても外れ・ガタ・抜け、亀裂等が生じない軸受機構を有するモータが得られる。
２．スラスト受け部は、アウトサート成型で形成されるので、軸受ハウジングの底部の閉塞機能の信頼性が向上し、潤滑油等の漏れが生じない長寿命のモータが得られる。
３．軸受はスラスト受け部を形成後、取り付けられるので、従来技術におけるスラスト受け部材の取付による軸受内径等の変形が発生しない。
４．スラスト受け部はアウトサートにより形成されるので、効率よく部品の加工や組立作業を行うことができ、また、アウトサートされたスラスト受け部に回転軸の端部を受けるスラスト板の機能を兼用させることができるので部品の削減化がはかれる。
５．バーリング加工を施すことにより形成された前記円筒部の先端部が、外周部の樹脂成形体によって被覆されるので、バーリング加工部の高さ寸法のバラツキやバリが生じている場合にも均一で成形バリのない軸受ハウジングとすることができる。
【００２７】
さらに、前記軸受ハウジングを構成する前記円筒部の基部に、前記ステータベースと樹脂一体成形により、前記ステータコアや回路基板の位置決め部、ステータコアの嵌入部などを構成する前記段部を設けることにより確実に巻線のショートを防止でき、さらに、前記回路基板やステータコアの位置決めを所定の位置に効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態（参考例）を示す小型ブラシレスモータの断面正面図である。
【図２】
図１におけるバーリング加工の円筒部を示す斜視図である。
【図３】
図１におけるアウトサート成形された軸受ハウジング部を示す断面図である。
【図４】
図１に示したブラシレスモータのステータ部の分解斜視図である。
【図５】
本発明の一実施形態を示す図であり、図１における軸受ハウジングの成形を示す要部断
面図である。
【図６】
図１の変形例を示すモータの断面正面図である。
【符号の説明】
１０  ステータベース
１１  円筒部
２０  スリーブ軸受
３０  コイル
４０  ステータコア
５０  回転軸
６０  スラスト受け部
７０  ロータヨーク
８０  マグネット
９０  回路基板
Ｊ  軸受ハウジング
Ｓ  ステータ
Ｒ  ロータ
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004236390.tif 000001