(57)【要約】【課題】ベースプレートに形成された貫通孔の気密性が高いスピンドルモータを提供すること。【解決手段】スピンドルモータは、コイルが巻回されたステータコアと軸体とを第１面側に保持し、配線基板を前記第１面側とは反対側の第２面側に保持し、前記第１面から前記第２面にわたり貫通孔が形成されているベースプレートと、前記軸体を中心に回転可能なロータアッセンブリと、剛性を有し、前記第１面側の端部に前記コイルから引出された導線が電気的に接続されており、前記貫通孔を通過した前記第２面側の端部に前記配線基板が電気的に接続されている導体ピンと、前記導体ピンが挿通されている樹脂ホルダと、前記貫通孔の内部に設けられており、前記貫通孔の内周面と前記導体ピンとを隔離して前記貫通孔を封止する封止剤と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回されたステータコアと軸体とを第１面側に保持し、配線基板を前記第１面側とは反対側の第２面側に保持し、前記第１面から前記第２面にわたり貫通孔が形成されているベースプレートと、
前記軸体を中心に回転可能なロータアッセンブリと、
剛性を有し、前記第１面側の端部に前記コイルから引出された導線が電気的に接続されており、前記貫通孔を通過した前記第２面側の端部に前記配線基板が電気的に接続されている導体ピンと、
前記導体ピンが挿通されている樹脂ホルダと、
前記貫通孔の内部に設けられており、前記貫通孔の内周面と前記導体ピンとを隔離して前記貫通孔を封止する封止剤と、
を具備することを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項２】
前記樹脂ホルダの一部は、前記ベースプレートの一部に対して径方向外側で、且つ、前記ステータコアに対して径方向内側に配置されており、
前記樹脂ホルダ又は前記ステータコアの内周面には、前記ベースプレートの円筒部の外周面との角度位置を規制する位置決め部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
【請求項３】
前記貫通孔の内周面は、前記第１面から前記第２面に向かうにつれて径が大きくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピンドルモータ。
【請求項４】
前記配線基板には、前記貫通孔を通過した前記導体ピンが挿入されているピン挿入孔が形成されており、
前記ピン挿入孔は半田により封止されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。
【請求項５】
前記樹脂ホルダは、前記第１面側の端部における前記導体ピンの外周面を覆って前記導体ピンを補強するとともに、前記導線が巻き付けられる補強部を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。
【請求項６】
前記樹脂ホルダには、前記貫通孔に前記封止剤を注入する際に空気を逃がす空気逃がし溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクドライブに用いられるスピンドルモータが知られている。ハードディスクドライブでは、ハードディスクに埃等の汚染物が付着するのを防止するために、スピンドルモータを含んで構成されるハードディスクドライブ全体が気密封止されていることが求められる。さらに、ヘリウム等の空気以外の気体を充填したハードディスクドライブでは、充填された気体を外部へ漏らさないため、より高い気密性が要求される。
【０００３】
ところで、スピンドルモータは、ベースプレートに固定されたステータと、ステータの周囲を回転するロータと、を備える。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されているコイルと、からなる。スピンドルモータにおいて、一般に、ベースプレートを介してコイルと反対側の裏面にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）が配置されている。そのため、ベースプレートには、コイルからの引き出し線が挿通される貫通孔が形成されている。コイルからの引き出し線は、貫通孔を経由してベースプレートの裏面側へ引き出され、ＦＰＣに半田付け等で電気的に接続される。
【０００４】
ここで、貫通孔は、気密性を確保するために確実に封止されている必要がある。例えば、特許文献１には、貫通孔を封止用樹脂で封止した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、封止用樹脂が貫通孔の片側を覆っているだけであるため、気密性が高くなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベースプレートに形成された貫通孔の気密性が高いスピンドルモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、コイルが巻回されたステータコアと軸体とを第１面側に保持し、配線基板を前記第１面側とは反対側の第２面側に保持し、前記第１面から前記第２面にわたり貫通孔が形成されているベースプレートと、前記軸体を中心に回転可能なロータアッセンブリと、剛性を有し、前記第１面側の端部に前記コイルから引出された導線が電気的に接続されており、前記貫通孔を通過した前記第２面側の端部に前記配線基板が電気的に接続されている導体ピンと、前記導体ピンが挿通されている樹脂ホルダと、前記貫通孔の内部に設けられており、前記貫通孔の内周面と前記導体ピンとを隔離して前記貫通孔を封止する封止剤と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、前記樹脂ホルダの一部は、前記ベースプレートの一部に対して径方向外側で、且つ、前記ステータコアに対して径方向内側に配置されており、前記樹脂ホルダ又は前記ステータコアの内周面には、前記ベースプレートの円筒部の外周面との角度位置を規制する位置決め部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、前記貫通孔の内周面は、前記第１面から前記第２面に向かうにつれて径が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、前記配線基板には、前記貫通孔を通過した前記導体ピンが挿入されているピン挿入孔が形成されており、前記ピン挿入孔は半田により封止されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、前記樹脂ホルダは、前記第１面側の端部における前記導体ピンの外周面を覆って前記導体ピンを補強するとともに、前記導線が巻き付けられる補強部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るスピンドルモータは、前記樹脂ホルダには、前記貫通孔に前記封止剤を注入する際に空気を逃がす空気逃がし溝が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベースプレートに形成された貫通孔の気密性が高いスピンドルモータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るスピンドルモータの縦断面図である。
【図２】図１に示すスピンドルモータの部分拡大図である。
【図３】ステータコア、コイル、樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。
【図４】実施の形態の変形例１に係るスピンドルモータの部分拡大図である。
【図５】実施の形態の変形例２に係るスピンドルモータの一部を拡大した断面図である。
【図６】実施の形態の変形例３に係るスピンドルモータの一部を拡大した断面図である。
【図７】図６に示す樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。
【図８】実施の形態の変形例４に係るスピンドルモータのステータコア、樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。
【図９】図８に示す樹脂ホルダをステータコアに嵌合させた様子を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明に係るスピンドルモータの実施の形態を説明する。以降に例示する図面では、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るスピンドルモータの縦断面図である。本実施の形態に係るスピンドルモータ１００は、図１に示すように、土台となるベースプレート１と、ベースプレート１に固定されているシャフト２（軸体）及びステータコア３と、シャフト２を中心に回転可能なロータアッセンブリとを具備する。スピンドルモータ１００は、ヘリウムを充填したハードディスクドライブに用いられるスピンドルモータである。
【００１８】
ベースプレート１は、例えば、アルミニウム合金により構成される。シャフト２には、円錐外面を有する第１円錐軸受部材２１と、第２円錐軸受部材２２とが、軸方向に離間して固定されている。ロータアッセンブリは、シャフト２を挿通する軸挿通孔を有するスリーブ２３と、スリーブ２３の外周に固定されたロータハブ２４と、ロータハブ２４に固定されたバックヨーク６及びリングマグネット５と、を備える。スリーブ２３の軸挿通孔は各端部に第１円錐内面２５と第２円錐内面２６とをそれぞれ有する。第１円錐内面２５と第１円錐軸受部材２１とは微小隙間を介して対向し、第２円錐内面２６と第２円錐軸受部材２２とは微小隙間を介して対向する。第１円錐内面２５と第１円錐軸受部材２１との間の微小隙間、及び、第２円錐内面２６と第２円錐軸受部材２２との間の微小隙間には、それぞれ潤滑油が充填されている。さらに、第１円錐内面２５及び第２円錐内面２６、並びに、第１円錐軸受部材２１の円錐外面及び第２円錐軸受部材２２の円錐外面のうち、少なくとも一方には、動圧発生溝が形成され、流体動圧軸受による軸受部を形成している。以上の構成により、ロータアッセンブリは、回転時には流体動圧軸受による軸受部を介してベースプレート１の第１面Ｐ１側で支持される。また、ベースプレート１の第１面Ｐ１側には、リングマグネット５と対向するように、コイル４が巻回されたステータコア３が固定される。リングマグネット５は、周方向に極性が反転する状態で着磁された永久磁石であり、バックヨーク６は、リングマグネット５からの磁束の漏洩を抑制する。ステータコア３は、環状に加工された電磁鋼板を積層した構造を有する。ステータコア３は、軸受部の外周よりも径方向外側に延在し、ステータコア３の周方向には複数の極歯が相互に離間して設けられる。各極歯には、コイル４が巻回されている。コイル４からはワイヤ（導線）４ａが引き出されている。コイル４に電流を流し、その極性を切り替えることで、リングマグネット５とステータコア３の極歯との間で生じる磁気吸引力と磁気反発力とが切り替わり、ロータアッセンブリがベースプレート１に固定されたシャフト２を中心に、ベースプレート１に対して回転する。ロータアッセンブリが高速で回転することにより軸受部に動圧が発生し、ロータアッセンブリはシャフト２と第１円錐軸受部材２１と第２円錐軸受部材２２とに対して非接触状態で支持されながら回転する。
【００１９】
次に、コイル４から引き出されたワイヤ（導線）４ａの接続について説明する。図２は、図１に示すスピンドルモータの部分拡大図である。ベースプレート１は、ステータコア３が固定された側（図２の上方）に位置する第１面Ｐ１と、第１面Ｐ１とは軸方向において反対側の第２面Ｐ２と、を有する。ベースプレート１には、第１面Ｐ１から第２面Ｐ２にわたって貫通孔１ａが形成されている。
【００２０】
スピンドルモータ１００は、ベースプレート１の第２面Ｐ２側に配置されている配線基板７と、ベースプレート１とステータコア３との間に配置されており、ベースプレート１とコイル４との間を離間させている樹脂ホルダ８と、樹脂ホルダ８の内部に固定されている導体ピン９と、ベースプレート１の貫通孔１ａに配置されている封止剤１０と、導体ピン９の両端にそれぞれ配置されている半田１１及び半田１２と、を備える。
【００２１】
ベースプレート１の第２面Ｐ２には、配線基板７が設けられている。配線基板７は、例えば、樹脂製のフィルム上に配線パターンを形成した可撓性のプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）であり、ベースプレート１の第２面Ｐ２に接着剤等により接着されている。配線基板７には、導体ピン９を挿入するためのピン挿入孔７ａが形成されている。図２に示される通り、第２面Ｐ２側から挿入されてピン挿入孔７ａを通過した導体ピン９端部は、配線基板７上の配線と、半田１２によって電気的に接続される。
【００２２】
ここで、貫通孔１ａの径は、作業性を向上させる観点から、導体ピン９の太さの２倍程度以上であることが好ましい。他方、貫通孔１ａの径は、封止剤１０により貫通孔１ａを封止する観点から、導体ピン９の太さの約７倍程度以下であることが好ましい。
【００２３】
ベースプレート１に形成されている貫通孔１ａの第２面Ｐ２側の端部には、第２面Ｐ２との境界へ向かうにつれて径が大きくなる面取り部１ｂが形成されている。
【００２４】
ここで、ピン挿入孔７ａから導体ピン９が引き出された状態のままでは、ピン挿入孔７ａの内周面と導体ピン９との間のわずかな間隙から、ハードディスクドライブに充填したヘリウムが外部に漏れ出す虞がある。そこで、本実施の形態では、ピン挿入孔７ａの径を第２面Ｐ２におけるベースプレート１の貫通孔１ａの径よりも小さく設定するとともに、平面視でピン挿入孔７ａが貫通孔１ａと重なるように配置し、導体ピン９がピン挿入孔７ａを通過した状態で、ピン挿入孔７ａの内周面と導体ピン９との間隙を半田１２によって完全に封止する。
【００２５】
樹脂ホルダ８は、ベースプレート１の一部に対して径方向外側で、且つ、ステータコア３に対して径方向内側に配置されている。樹脂ホルダ８は、樹脂等の部材からなるフランジ付きの円環状部材である。樹脂ホルダ８によって、ベースプレート１とコイル４とが離間している。樹脂ホルダ８は、ベースプレート１及びステータコア３に接着剤等により接着されている。
【００２６】
導体ピン９は、剛性及び導電性を有する各種金属等からなる部材である。導体ピン９は、樹脂ホルダ８と一体成形されることにより、樹脂ホルダ８の内部に挿通された状態で固定される。ただし、導体ピン９は、樹脂ホルダ８に形成された孔に圧入されることにより、樹脂ホルダ８の内部に固定されてもよい。導体ピン９の第１面Ｐ１側の端部には、コイル４から引き出されたワイヤ４ａが巻き付けられ、半田付けされることによって電気的に接続される。導体ピン９の貫通孔１ａ及びピン挿入孔７ａを通過した第２面Ｐ２側の端部には、配線基板７上の配線が半田付けされることによって電気的に接続されている。
【００２７】
封止剤１０は、例えば、樹脂からなる接着剤である。封止剤１０は、貫通孔１ａの内部に設けられており、貫通孔１ａを通過する導体ピン９と貫通孔１ａの内周面とを隔離して貫通孔１ａを封止する。
【００２８】
半田１１は、ワイヤ４ａと導体ピン９とを電気的に接続する。半田１２は、配線基板７上に形成された配線と導体ピン９とを電気的に接続するとともに、ピン挿入孔７ａを封止する。
【００２９】
次に、貫通孔１ａ、樹脂ホルダ８、及び導体ピン９の配置態様について説明する。図３は、ステータコア、コイル、樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。図３に示すように、円環状の樹脂ホルダ８の内周面には、軸方向に延在する平坦な位置決め部８ａが形成されている。樹脂ホルダ８は図１に示すようにベースプレート１の底部から突出する円筒部に嵌合される。円筒部の外周面にも軸方向に延在する平坦面(図示せず)が設けられている。この円筒部の平坦面と位置決め部８ａとを合わせてベースプレート１と樹脂ホルダ８との互いの位置決めを行うことにより、ベースプレート１の円筒部に対する樹脂ホルダ８の角度位置が決まり、導体ピン９が貫通孔１ａの位置に合わされるので、導体ピン９が貫通孔１ａの内壁面に接することを防止しつつ、導体ピン９を貫通孔１ａに正確に挿通することができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、貫通孔１ａを封止剤１０により封止するため、貫通孔１ａの片側のみを封止するよりも、気密性が向上する。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、位置決め部８ａがベースプレート１と樹脂ホルダ８との互いの位置決めを行うことにより、導体ピン９が貫通孔１ａの内壁面に接することが防止されている。その結果、導体ピン９と貫通孔１ａとが接触した部分からハードディスクドライブに充填したヘリウムが漏れることが防止されている。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、貫通孔１ａが面取り部１ｂを有するため、貫通孔１ａに注入した封止剤１０が第２面Ｐ２より外側にはみ出すことが防止されている。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、ピン挿入孔７ａを半田１２により封止するため、さらに気密性が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、剛性を有する導体ピン９を用いていることにより、導体ピン９と、貫通孔１ａの内周面との接触が防止されるから、導体ピン９と貫通孔１ａの内周面との接触に起因する間隙が生じない。さらに、導体ピン９を剛性とすることにより、封止剤１０を貫通孔１ａに注入する作業を容易に行うことができるとともに、導体ピン９が挿通された状態で貫通孔１ａを確実に封止することができる。
【００３５】
従って、本実施の形態に係るスピンドルモータ１００によれば、ベースプレート１に形成された貫通孔１ａの気密性を高めることが可能である。
【００３６】
なお、ベースプレート１に形成されている貫通孔１ａの径は、最も径が小さい位置で、ワイヤ４ａの太さの２倍程度であることが好ましい。これより径が小さいと、作業性が悪いためである。一方、ベースプレート１に形成されている貫通孔１ａの径は、最も径が大きい位置で、ワイヤ４ａの太さの７倍程度にされていることが好ましい。これより径が大きいと、封止剤１０による封止が不十分になるおそれがあるためである。
【００３７】
（変形例１）
図４は、実施の形態の変形例１に係るスピンドルモータの部分拡大図である。図４に示すように、ベースプレート１Ａに形成されている貫通孔１Ａａは、第１面Ｐ１側から第２面Ｐ２側に向かって径がテーパ状に大きくなるように形成されている。
【００３８】
変形例１によれば、貫通孔１Ａａの開口が広い第２面Ｐ２側から封止剤１０を注入することができるため作業性がよい。さらに、貫通孔１Ａａの第２面Ｐ２側から封止剤１０を注入することにより、毛細管現象によって封止剤１０が径の小さい第１面Ｐ１側に流入する。その結果、貫通孔１Ａａ全体が封止剤１０により封止され、貫通孔１Ａａが確実に気密封止される。
【００３９】
（変形例２）
図５は、実施の形態の変形例２に係るスピンドルモータの一部を拡大した断面図である。図５に示すように、樹脂ホルダ８Ｂは、第１面Ｐ１側の端部における導体ピン９の外周面を覆って導体ピン９を補強するとともに、ワイヤ４ａが巻き付けられる補強部８Ｂａを有する。補強部８Ｂａは、例えば、導体ピン９の外周を覆うように円筒形の形状を有し、図５においてステータコア３の上面よりも上側（半田１１側）に突出している。導体ピン９を効果的に補強するために、補強部８Ｂａはステータコア３の上面よりも上側に突出している導体ピン９の半田部以外の部分を覆う突出長さを有していることが望ましい。
【００４０】
変形例２によれば、導体ピン９が補強部８Ｂａにより補強されているため、外部から加えられる力により導体ピン９が折れ曲がったり、破損したりすることが防止されている。さらに、ワイヤ４ａが補強部８Ｂａに巻き付けられていることにより、ワイヤ４ａから加えられる力が導体ピン９に直接加えられることが防止されている。
【００４１】
（変形例３）
図６は、実施の形態の変形例３に係るスピンドルモータの一部を拡大した断面図である。図７は、図６に示す樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。図６において、樹脂ホルダ８Ｃは図７のＡ−Ａ切断面における断面を示している。図６、図７に示すように、樹脂ホルダ８Ｃには、導体ピン９が挿通されている部分から外周側に向かって延伸する空気逃がし溝８Ｃａが形成されている。この空気逃がし溝８Ｃａが形成されていることにより、貫通孔１ａに封止剤１０を注入する際に、空気逃がし溝８Ｃａから貫通孔１ａ内の空気を逃がすことができる。その結果、貫通孔１ａ内の空気により、封止剤１０の注入が阻害されることが防止されている。
【００４２】
（変形例４）
図８は、実施の形態の変形例４に係るスピンドルモータのステータコア、樹脂ホルダ及び導体ピンを第１面側から示す説明図である。図８に示すように、ステータコア３Ｄには、円環の一部をなす樹脂ホルダ８Ｄと嵌合する切欠部３Ｄａが形成されている。
【００４３】
図９は、図８に示す樹脂ホルダをステータコアに嵌合させた様子を表す図である。樹脂ホルダ８Ｄと切欠部３Ｄａとが嵌合することによってステータコア３Ｄと樹脂ホルダ８Ｄとが互いに位置決めされる。このように、樹脂ホルダ８Ｄは、円環状でなくてもよく、樹脂ホルダ８Ｄがステータコア３Ｄの内側に位置決めされた状態で嵌合される構成であればよい。
【００４４】
位置決めされた状態において、ステータコア３Ｄの内周面と樹脂ホルダ８Ｄの内周面とは、略円形状をなし、この内側にベースプレート１の底部から突出する円筒部が嵌合される。
【００４５】
ステータコア３Ｄの切欠部３Ｄａ以外の内周面の一部には、平坦な位置決め部３Ｄｂが形成されている。ベースプレート１の底部から突出する円筒部の外周面に設けられた平坦面と位置決め部３Ｄｂとを合わせてベースプレート１と樹脂ホルダ８Ｄとの互いの位置決めを行うことにより、ベースプレート１の円筒部に対する樹脂ホルダ８Ｄの角度位置が決まり、導体ピン９が貫通孔１ａの位置に合わされるので、導体ピン９が貫通孔１ａの内壁面に接することを防止しつつ、導体ピン９を貫通孔１ａに正確に挿通することができる。このように、平坦な位置決め部３Ｄｂによってベースプレート１とステータコア３Ｄとが互いに位置決めされ、ステータコア３Ｄと樹脂ホルダ８Ｄも互いに位置決めされているので、結果的に導体ピン９と貫通孔１ａとの位置決めが行われる構成となっている。
【００４６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１、１Ａ  ベースプレート
１ａ、１Ａａ  貫通孔
１ｂ  面取り部
２  シャフト
３、３Ｄ  ステータコア
３Ｄａ  切欠部
４  コイル
４ａ  ワイヤ
５  リングマグネット
６  バックヨーク
７  配線基板
７ａ  ピン挿入孔
８、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ  樹脂ホルダ
３Ｄｂ、８ａ  位置決め部
８Ｂａ  補強部
８Ｃａ  空気逃がし溝
９  導体ピン
１０  封止剤
１１、１２  半田
２１  第１円錐軸受部材
２２  第２円錐軸受部材
２３  スリーブ
２４  ロータハブ
２５  第１円錐内面
２６  第２円錐内面
１００  スピンドルモータ
Ｐ１  第１面
Ｐ２  第２面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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