(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータとステータを有し、上記ロータが駆動用永久磁石を備えているモータにおいて、
上記ステータは、半径方向に突出しかつ周方向に複数形成された突極にそれぞれ巻線が巻き回されたコアを有するとともに、樹脂で形成されたベースプレートを有し、
上記ベースプレートは、上記コアに対向したコア対向面と装置に取り付けるための取り付け部とを有し、
上記ベースプレートの上記コア対向面には、上記突極間において半径方向外側から中心に近づくにしたがってコアに向かって突出することにより軸方向の断面形状が三角形状になっているとともに半径方向に延設された複数のリブが一体形成されており、
上記ベースプレートが有する上記取り付け部は上記ベースプレートの外周部に周方向に複数形成されるとともに、この取り付け部間に上記複数のリブが半径方向に形成され、
上記リブと上記コアの突極間に接着剤が塗布され、上記ベースプレートの上記コア対向面に上記コアの突極が固定されていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースプレートを樹脂化したモータに関するもので、ベースプレートが樹脂であっても、十分な剛性を確保することができるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータは、これを各種装置に取り付けるためのベースプレートを有しているのが普通である。ベースプレートは、モータを装置に強固に取り付けることができるように、また、共振による騒音の低減を図ることができるように、剛性がある程度以上に高いことが要求される。そこで、従来のモータでは、ベースプレートの素材として、大きな剛性を確保しやすい金属が用いられている。
【０００３】
以下、従来のモータの例を、図８を参照しながた説明する。図８において、モータの基本をなすベースプレート１００は金属板からなり、金属板を例えばプレス成形することによって形成されている。ベースプレート１００の中央部にバーリング加工により形成された円筒状の孔には有底円筒状の軸受ホルダー１０２が圧入さえ固定されている。軸受ホルダー１０２の外周面にはステータコア１０６の中心孔が嵌められて固定されている。コア１０６は複数の突極を放射状に有していて、各突極には巻線１０８が巻き回されている。コア１０６と巻線１０８でステータ１０４を構成している。
【０００４】
上記軸受ホルダー１０２の内側には焼結金属からなり潤滑油が含浸された円筒状の軸受１１６が嵌められている。軸受１１６の中心に形成された軸孔には回転軸１１８が回転自在に嵌められている。軸受１１６はラジアル軸受であり、回転軸１１８にかかるスラスト荷重は軸受ホルダー１０２の底部で受けられるようになっている。軸受１１６の上端から突出した回転軸１１８の上端部にはディスクチャッキング部１２０が取り付けられるとともに、ディスクチャッキング部１２０の下に偏平なロータケース１１２が取り付けられている。ロータケース１１２の円筒形の周壁内面には駆動用永久磁石１１４が固着されている。回転軸１１８、ロータケース１１２、駆動用永久磁石１１４は一体に回転するロータ１１０を構成している。また、ロータ１１０とともにディスクチャッキング部１２０も一体に回転するようになっている。
【０００５】
以上の説明からわかるように、図８に示す従来のモータは、コンパクトディスク（ＣＤ）、多用途ディスク（ＤＶＤ）などの回転駆動用モータを構成していて、ディスクチャッキング部１２０にディスクを搭載して回転駆動することができる。上記駆動用永久磁石１１４は周方向に所定の間隔で着磁され、この磁極の回転位置に応じて各巻線１０８への通電を切り替えることによりロータ１１０を回転駆動することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示す従来例のように、モータの基体をなすベースプレート１００は金属からなる。その理由は、必要な剛性を確保するのが容易であり、これによって回転駆動時の共振を防止し、騒音レベルを低減するのが容易であるからである。
ここで、ベースプレート１００の素材を樹脂に代替できれば、軽量化およびコストの低廉化を図ることが可能であり、また、必要に応じて複雑な形状に成形することも容易なはずである。
【０００７】
しかしながら、モータのベースプレートの素材を樹脂にするに際して、従来の金属製のベースプレートと同じ形状のままこれを樹脂で形成すると、樹脂は金属に比べて剛性が低いため、必要な剛性を確保することはできない。そのため、ベースプレートの共振周波数が低くなり、モータ回転時にベースプレートが共振し、騒音レベルが高くなるという問題が生じることがわかった。
【０００８】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ベースプレートの素材を樹脂にするとともに、必要な剛性を確保することができるような工夫を施し、回転駆動時の騒音レベルを低減することができるモータを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロータとステータを有し、上記ロータが駆動用永久磁石を備えているモータにおいて、上記ステータは、半径方向に突出しかつ周方向に複数形成された突極にそれぞれ巻線が巻き回されたコアを有するとともに、樹脂で形成されたベースプレートを有し、 上記ベースプレートは、上記コアに対向したコア対向面と装置に取り付けるための取り付け部とを有し、上記ベースプレートの上記コア対向面には、上記突極間において半径方向外側から中心に近づくにしたがってコアに向かって突出することにより軸方向の断面形状が三角形状になっているとともに半径方向に延設された複数のリブが一体形成されており、上記ベースプレートが有する上記取り付け部は上記ベースプレートの外周部に周方向に複数形成されるとともに、この取り付け部間に上記複数のリブが半径方向に形成され、上記リブと上記コアの突極間に接着剤が塗布され、上記ベースプレートの上記コア対向面に上記コアの突極が固定されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるモータの実施の形態について説明する。
図１において、モータの基体をなすベースプレート１０は樹脂を一体成形することによって形成されている。ベースプレート１０は、図２ないし図５に示すようにほぼ円形になっていて、中心部に有底円筒形状の軸受ホルダー部１２が一体成形によって形成されている。この軸受ホルダー部１２の外周は基部側のほぼ半分が先端側のほぼ半分よりも大径になっていて中間に段部１４が形成されている。
【００１５】
上記軸受ホルダー部１２の外周にはコア２２の中心孔が嵌められて固定されている。コア２２は厚さ方向のほぼ半分が大径になることにより段部が形成され、この段部が軸受ホルダー部１２の上記段部１４に当たっている。コア２２に上から軸受ホルダー部１２の外周に沿ってリング状のマグネットが嵌められ、リング状のマグネット３２とコア２２は上記軸受ホルダー部１２の段部１４に圧入、接着固定されている。この圧入または接着はベースプレート１０とコア２２との固定手段をなしている。図４に示すように、コア２２は、半径方向に突出し周方向に複数放射状に形成された突極２６を有していて、各突極２６には巻線２４が巻き回されている。ベースプレート１０と、コア２２と、巻線２４によってステータ２０を構成している。コア２２および巻線２４とベースプレート１０との間には接着剤が充填されている。この接着剤は、ベースプレート１０とコア２２との固定手段をなし、また、ベースプレート１０を含むステータ２０の剛性を高めている。なお、ベースプレート１０とコア２２との固定手段としては、上記コア２２の軸受ホルダー部１２の段部１４への圧入または接着でもよいし、コア２２および巻線２４とベースプレート１０との接着でもよく、また、これらを適宜組合せ、あるいは全てを採用してもよい。
【００１６】
図２ないし図５に示すように、ベースプレート１０は、モータを各種装置に取り付けるための取り付け部３０を有している。取り付け部３０は、ベースプレート１０の外周部に、半径方向外側に突出させて周方向に複数形成されている。この例では、取り付け部３０はベースプレート１０を装置にねじ止めするためのねじ挿通孔からなる。ベースプレート１０はコア２２と対向するコア対向面１６を有し、コア２２とこれに対向するコア対向面１６とが固定手段によって固定されている。この固定手段は、この実施形態では接着剤である。このコア対向面１６とコア２２と接着剤の関係はあとで詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、上記コア対向面１６は、半径方向外側から中心に近づくにしたがってコアに向かって突出し、軸方向の断面形状が三角形状になっている。換言すれば、上記コア対向面１６は、半径方向外側から中心に向かって順次厚さが増し、軸線に沿った断面形状がなだらかな三角形状になっている。ただし、コア対向面全体の断面形状が三角形状になっているわけではなく、回転中心を中心とした周方向の範囲において、少なくとも前記複数の取り付け部３０の間、すなわち複数の取り付け部３０で挟まれた部分が断面形状三角形になっている。
【００１８】
また、図４にも示すように、ベースプレート１０には、上記断面形状三角形に形成された部分に、コア２２の突極２６間、より正確には巻線２４間において、コア２２に向かって突出し、かつ、半径方向に延設されてなるリブ１８が一体成形によって形成さえている。図４に示す例では、コア２２は１２個の突極２６を有し、３箇所に取り付け部３０を有している。そして、二つの取り付け部３０は接近していて、周方向に比較的大きく離れた取り付け部３０相互間にそれぞれ３個、合計６個のリブ１８が形成されている。そして、ベースプレート１０のコア対向面１６は、コア２２に固定手段としての接着剤によって固定されている。
【００１９】
図７は上記固定手段を示している。図７に示すように、上記リブ１８がコア２２および巻線２４間においてコア２２に向かって突出していて、リブ１８とコア２２および巻線２４間に固定手段としての接着剤４８が塗布され、リブ１８と接着剤４８とが接触している。こうして、リブ１８の介在のもとに、ベースプレート１０にコア２２が固定されている。
【００２０】
巻線２４は３相構成になっていて、各相の巻線２４の一端は共通に接続されてＹ字形に結線されている。このＹ字形結線の巻線２４に給電するための４本のリード線５０が、ベースプレート１０の外周の一部に形成されたリード線導入部５６から引き込まれている。４本のリード線５０の一端部はコネクタ５２を介して外部の給電回路に接続される。各リード線５０の他端部は、図２ないし図６に示すように、上記リード線導入部５６の上面側からそれぞれの貫通孔を通して一旦リード線導入部５６の底面側に引き通され、さらに、それぞれの貫通孔を通して再びリード線導入部５６の上面側に引き通され、Ｙ字形に接続された巻線２４の４つの接続部５４に接続されている。
【００２１】
このように、各リード線５０の他端部はベースプレート１０のリード線導入部５６においてその表裏両面を這い回っているが、リード線５０がリード線導入部５６の表面から浮き上がると、リード線５０同士のショート、後で説明するロータ３６との干渉などの不具合を生じる可能性がある。そこで、各リード線５０を引き回す経路に沿って、ベースプレート１０のリード線導入部５６の表裏に、リード線５０を埋め込むリード溝が形成され、各リード溝に各リード線５０の他端部が埋め込まれている。図６において、符号６０はリード線導入部５６の表面側に形成されたリード溝を示している。各リード線５０の他端部と巻線２４の４つの接続部５４との接続は、図４に示すように、巻線２４相互の隙間において行われている。上記接続部５４は、前述の断面形状三角形のない部分、したがって、リブ１８が形成されていない部分にある。そして、各リード線５０の他端部は、巻線２４相互の隙間に納められている。ベースプレート１０の裏面には、リード線５０が引き回されている範囲を覆って絶縁板５８が貼り付けられている。
【００２２】
図１に戻って、コア２２の各突極に巻き回されている巻線２４は、半径方向外側から内側に向かって巻き重ね数が少なくなっている。これは、ベースプレート１０のコア対向面１６が半径方向外側から中心に近づくにしたがってコア２２に向かって突出し、軸方向の断面形状が三角形状になっていて、コイル線を巻き回すことができるコア２２、コア対向面１６間の空間が半径方向外側から中心に近づくにしたがって少なくなっていること、および、コア２２の突極相互の間隔も、半径方向外側から中心に近づくにしたがって少なくなっていることによる。
【００２３】
ベースプレート１０の前記軸受ホルダー部１２の内周側には円筒形の軸受３４が嵌められている。軸受３４は焼結含油軸受からなる。軸受３４の中心軸受孔には回転軸３８が回転自在に嵌められている。軸受３４はラジアル軸受で、回転軸３８にかかるスラスト方向の荷重は、上記軸受ホルダー部１２の内底面で受けられるようになっている。軸受３４の上端から突出した回転軸３８の上端部には、ロータ３６が一体に固着されている。ロータ３６は、中心軸穴が回転軸３８に嵌められて回転軸３８と一体化されたハブ台４０と、このハブ台４０の下面側にかしめなどによって一体に結合された扁平なカップ状のロータケース４４と、ロータケース４４の周壁内周面に固着されたリング状の駆動用永久磁石４６とを有してなる。ハブ台４０の外周縁部上面にはディスク載置部４２が形成されている。このように、図示の実施形態にかかるモータは、ディスク回転駆動用のモータとして構成されている。なお、本発明にかかるモータの用途はディスク回転駆動用に限られるものではなく、あらゆる用途のモータに適用できる。
【００２４】
上記駆動用永久磁石４６の内周面とコア２２の各突極２６の先端面は適宜の間隙をおいて対向している。駆動用永久磁石４６は、周方向に一定間隔でＮ極とＳ極が交互に形成されている。駆動用永久磁石４６の各磁極の回転位置に応じて各巻線２４への給電を切り替えることにより、コア２２と駆動用永久磁石４６との間に生じる電磁的吸引反発力で駆動用永久磁石４６が周方向に付勢され、ロータ３６が回転駆動される。また、ロータ３６とともにディスク載置部４２上の図示されないディスクも回転駆動される。
【００２５】
以上説明した実施形態によれば、剛性が不足しがちな樹脂によってベースプレート１０を構成したにもかかわらず、ベースプレート１０のコア２２に対向したコア対向面１６を、固定手段としての接着剤４８によってコア２２に固定したため、ベースプレート１０の剛性を、コア２２と相俟って高めることができ、ベースプレート１０の共振周波数を高めて、モータ回転駆動時の騒音を低減することができる。
【００２６】
ベースプレート１０は、その外周部に、モータを各種装置に取り付けるための取り付け部３０を周方向に複数有している。この取り付け部３０の近傍は装置に固定されるため共振し難い。そこで、前述の実施形態では、共振が生じやすい複数の取り付け部３０相互間においてベースプレート１０をコア２２に固定手段としての接着剤４８によって固定した。こうすることによってベースプレート１０の共振を有効に防止することができる。
【００２７】
また、前記実施形態によれば、ベースプレート１０のコア対向面１６にはコア２２が有する複数の突極２６間においてコア２２に向かって突出しかつ半径方向に延設されたリブ１８が形成され、このリブ１８と接着剤４８とが接触しているため、ベースプレート１０とコア２２とを、より確実にかつより強固に固定することができる。
【００２８】
仮にコア２２とベースプレート１０との間にリブ１８がないとすれば、コア２２とベースプレート１０との間に比較的大きな空間が生じ、この空間に接着剤を塗布しても、接着剤はコア２２とベースプレート１０の表面に沿って広がるだけで、コア２２とベースプレート１０との間に介在する接着剤の量および双方を接着する表面積が少なく、双方の固定強度を高めることができない。
その点前記実施形態によれば、図７に示すように、コア２２とベースプレート１０との間にリブ１８が介在し、コア２２とベースプレート１０とリブ１８との間に接着剤４８が表面張力で浸透していくため、接着剤の量および接着表面積を増大することができ、コア２２とベースプレート１０との固定強度を高めることができる。
【００２９】
また、樹脂製のベースプレート１０は、コア対向面１６が半径方向外側から中心に近づくにしたがってコア２２に向かって突出し、軸方向の断面形状が三角形状になっているため、中心に近づくにしたがって厚みが増し、ベースプレート１０自体の剛性を高めることができる。
これに加えて、上記リブ１８を形成することにより、ベースプレート１０自体の剛性をさらに高めることができる。
【００３０】
ベースプレート１０の取り付け部３０を装置に取り付けた状態では、取り付け部３０近傍は共振せず、複数の取り付け部３０相互間が共振することがわかった。そこで、ベースプレート１０の剛性を高めるためのリブ１８を、取り付け部間３０に形成した。これによって、ベースプレート１０の共振周波数を高め回転駆動時の騒音を低減することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂製のベースプレートは、コア対向面が半径方向外側から中心に近づくにしたがってコアに向かって突出し、軸方向の断面形状が三角形状になっているため、中心に近づくにしたがって厚みが増し、ベースプレート自体の剛性を高めることができる。また、ベースプレートは、突極間においてコアに向かって突出しかつ半径方向に延設されたリブを有しているため、ベースプレート自体の剛性をさらに高めることができる。取り付け部はベースプレートの外周部に周方向に複数形成され、この取り付け部間にリブが位置しているため、ベースプレートの、共振が起こり易い取り付け部間の剛性を上記リブの形成によって高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるモータの実施形態を示す断面図である。
【図２】上記実施形態の底面図である。
【図３】上記実施形態の平面図である。
【図４】上記実施形態のロータを除去した状態で示す平面図である。
【図５】上記実施形態におけるリード線処理部を示す底面図である。
【図６】上記リード線処理部を拡大して示す底面図である。
【図７】上記実施形態におけるコアとベースプレートとの固定手段の部分を示す正面図である。
【図８】従来のモータの例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  ベースプレート
１６  コア対向面
１８  リブ
２０  ステータ
２２  コア
２４  巻線
２６  突極
３６  ロータ
４６  駆動用永久磁石
４８  固定手段としての接着剤
【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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