盘片驱动装置用的主轴马达以及盘片驱动装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201420093590.2 | 申请日 | 2014-03-03 | 公开(公告)号 | CN203813556U | 公开(公告)日 | 2014-09-03 |
| 申请人 | 日本电产株式会社; | 发明人 | 滝政信; 小林裕; 米田朋広; | ||||
| 摘要 | 一种盘片驱动装置用的 主轴 马 达以及盘片驱动装置，所述主轴马达具有基底部和 定子 。定子的多个线圈包含三个绕组。通过设置结合部而使三根公共线形成为一根或两根公共线素，所述结合部将三个绕组中的作为 导线 一端部的三根公共线中的至少两根公共线彼此结合而形成为一根公共线素。一根或两根公共线素以及三个绕组中的作为导线另一端部的三根引出线素中的各线素分别经由单独的基底贯通孔而到达基底部的下侧，且单独的基底贯通孔在其内周与所述各线素的表面全周之间具有全周密封部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种盘片驱动装置用的主轴马达，其特征在于，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 盘片驱动装置用的主轴马达以及盘片驱动装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种盘片驱动装置用的主轴马达以及盘片驱动装置。 背景技术[0002] 以往在硬盘驱动装置等盘片驱动装置中装设主轴马达（以下简称“马达”）。在日本公开专利公报2012-74114号所公开的盘片驱动装置中，围绕中心轴线沿径向扩展的基底部具有多个贯通孔。从马达的U相绕组、V相绕组以及W相绕组引出U相公共线、V相公共线以及W相公共线。各相公共线中的每一根分别通过各贯通孔被引到基底部的下侧，从而与电路板电连接。贯通孔由密封材料密封。由此，防止气体通过贯通孔进出。 [0003] 然而，为了提高盘片驱动装置的气密性而优选设置于基底部的贯通孔的个数少。但是，在日本公开专利公报2012-74114号公报的盘片驱动装置中，需要与三根公共线对应的三个贯通孔。另一方面，在将三根公共线汇集成绞合线穿过一个贯通孔的情况下，会在绞合线的线之间存在微小的间隙。在该间隙中填充密封材料并不容易，导致盘片驱动装置的气密性降低。并且，在将绞合线穿过贯通孔的情况下，需要扩大该贯通孔的直径。在设置直径较大的贯通孔的盘片驱动装置中，气密性容易下降。 实用新型内容 [0004] 本实用新型的目的在于提高盘片驱动装置的气密性。并且，本实用新型的目的还在于容易调整将公共线彼此结合的结合部的长度。 [0005] 本实用新型所例示的一实施方式所涉及的盘片驱动装置用的主轴马达包括旋转部、静止部以及轴承机构。旋转部包括转子磁铁，且以朝向上下方向的中心轴线为中心旋转。轴承机构将旋转部支承为能够相对于静止部旋转。静止部包括基底部和定子。基底部为朝向垂直于上下方向的方向扩展的板状，且具有在上下方向上贯通的多个基底贯通孔。定子配置于基底部的上侧，且具有定子铁芯和多个线圈。定子铁芯具有前端与转子磁铁对置的多根齿。多个线圈设置于多根齿。多个线圈包含三个绕组。各绕组包含由一根导线形成的一个以上的线圈。在基底部的上侧，通过设置结合部而使三根公共线形成为一根或两根公共线素，所述结合部将三个绕组中的作为导线一端部的三根公共线中的至少两根公共线彼此结合而形成为一根公共线素。一根或两根公共线素以及三个绕组中的作为导线的另一端部的三根引出线素中各线素经由单独的基底贯通孔到达基底部的下侧。单独的基底贯通孔在其内周与各线素的表面全周之间具有存在密封材料的全周密封部。 [0006] 本实用新型所例示的一实施方式所涉及的盘片驱动装置用的主轴马达能够提高盘片驱动装置的气密性。本实用新型所例示的一实施方式所涉及的定子的制造方法能够容易地调整结合部的长度。 附图说明[0008] 图1为盘片驱动装置的纵向剖视图。 [0009] 图2为马达的纵向剖视图。 [0010] 图3为定子的仰视图。 [0011] 图4为将线圈以及齿横向排列表示的图。 [0012] 图5为静止部的仰视图。 [0013] 图6为表示定子制造处理流程的图。 [0014] 图7为用于说明多个线圈的形成的图。 [0015] 图8为用于说明结合部的形成的图。 [0016] 图9为用于说明结合部的形成的图。 [0017] 图10为用于说明结合部的形成的图。 [0018] 图11用于说明结合部的形成的图。 具体实施方式[0019] 在本说明书中，将马达中心轴线方向上的图1的上侧简称为“上侧”，将马达中心轴线方向上的图1的下侧简称为“下侧”。另外，上下方向不表示在组装到实际设备时的位置关系和方向。并且，将与中心轴线平行的方向称为“轴向”，将以中心轴线为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线为中心的周向简称为“周向”。 [0020] 图1为包括本实用新型所例示的一实施方式所涉及的主轴马达12（以下简称“马达”）的盘片驱动装置1的纵向剖视图。盘片驱动装置1例如为硬盘驱动装置。盘片驱动装置1例如包括：两枚盘片11、马达12、存取部13、机壳14、夹紧装置151。马达12使记录信息的盘片11旋转。存取部13对两枚盘片11进行信息读取与写入中的至少一方。 [0021] 机壳14包括第一机壳部件141和板状的第二机壳部件142。在第一机壳部件141的内侧容纳有盘片11、马达12、存取部13以及夹紧装置151。第二机壳部件142被嵌入第一机壳部件141，从而构成机壳14。优选盘片驱动装置1的内部空间为尘土极少的洁净空间。盘片驱动装置1内填充有空气。另外，既可填充氦气或氢气，也可填充氦气或氢气与空气的混合气体。 [0022] 两枚盘片11被配置在垫圈153的上下，并被夹紧装置151夹持在马达12。存取部13包括头131、臂132以及头移动机构133。头131与盘片11靠近，并进行磁读取信息和磁写入信息中的至少一方。臂132支承头131。头移动机构133通过移动臂132使头131相对于盘片11移动。通过这些结构，头131以靠近旋转的盘片11的状态，对盘片11的所需位置进行访问。 [0023] 图2为马达12的纵向剖视图。马达12为外转子型马达，且包括：作为固定组装体的静止部2，作为旋转组装体的旋转部3，以及将旋转部3支承为能够相对于静止部2旋转的轴承机构4。静止部2包括作为基底部的基底板21、定子22、磁性部件20以及电路板24。基底板21为朝向垂直于上下方向的方向扩展的板状，且为图1的第一机壳部件141的一部分。基底板21例如通过对铸造成型的金属部件进行切削加工而形成。定子22配置在基底板21的上侧，且包括定子铁芯221和线圈222。定子铁芯221的径向内侧的部位固定于基底板21的圆筒状的保持架211的周围。磁性部件20为以朝向上下方向的中心轴线J1为中心的圆环状，并利用粘接剂固定于基底板21的上表面212。电路板24粘贴在基底板21的下表面。如后文所述，在静止部2中，线圈222的导线被插入到基底板21的贯通孔中。导线的端部与电路板24接合。 [0024] 旋转部3包括转子轮毂31和转子磁铁32。转子轮毂31为大致有盖圆筒状。转子轮毂31包括盖部311、侧壁部312、轮毂筒部313以及盘片载置部314。盖部311位于定子22的上方。轮毂筒部313为以中心轴线J1为中心的圆筒状，且在轴承机构4的外侧从盖部311的下表面311a朝向下方延伸。侧壁部312从盖部311的外缘朝向下方延伸。盘片载置部314从侧壁部312朝向径向外侧扩展。图1的盘片11载置于盘片载置部314上。转子磁铁32固定于侧壁部312的内周面312a，且位于定子22的径向外侧。磁性部件20位于转子磁铁32的下方。在转子磁铁32与磁性部件20之间产生磁吸引力。当马达12驱动时，在定子22与转子磁铁32之间产生转矩。由此，旋转部3以中心轴线J1为中心旋转。 [0025] 轴承机构4包括轴部41、套筒42、套筒机壳43、推力板44、帽部45和润滑油46。轴部41从盖部311的径向内侧的部位朝向下方延伸。轴部41与转子轮毂31为连为一体的部件。在轴部41的内部设有遍及全长的雌螺纹部411。在盖部311的中央，图1所示的雄螺纹螺钉152与雌螺纹部411螺合。由此，夹紧装置151被固定于马达12，盘片11被夹持于转子轮毂31。 [0026] 在套筒42的内侧插入有轴部41。套筒机壳43位于轮毂筒部313的内侧。在套筒机壳43的内周面固定有套筒42。推力板44通过中央的雄螺纹部与雌螺纹部411螺合而固定在轴部41的下部。帽部45固定在套筒机壳43的下端并封闭套筒机壳43的下侧的开口。 [0027] 在马达12中，在套筒42的内周面与轴部41的外周面之间的径向间隙471、在套筒42的下表面与推力板44的上表面之间的第一轴向间隙472、在套筒42的上表面以及套筒机壳43的上表面与盖部311的下表面311a之间的第二轴向间隙473连续填充有润滑油46。而且，在推力板44的下表面与帽部45的上表面之间的间隙474以及在轮毂筒部313的内周面与套筒机壳43的外周面的上部之间的密封间隙475也连续填充有润滑油46。 [0028] 在套筒42的内周面的上下设有径向动压槽列。并且，在套筒42的上表面以及下表面设有轴向动压槽列。在径向间隙471中，由径向动压槽列构成径向动压轴承部481。在第一轴向间隙472以及第二轴向间隙473中，分别由轴向动压槽列构成第一轴向动压轴承部482以及第二轴向动压轴承部483。当马达12驱动时，轴部41以及推力板44通过径向动压轴承部481、第一轴向动压轴承部482以及第二轴向动压轴承部483，即通过轴承机构483，对套筒42、套筒机壳43以及帽部45进行非接触支承。由此，转子轮毂31以及转子磁铁32被支承为能够相对于基底板21以及定子22旋转。 [0029] 图3为定子22的仰视图，且表示从基底板21侧观察定子22的图。定子22包括定子铁芯221和多个线圈222。定子铁芯221包括以中心轴线J1为中心的大致圆筒状的铁芯背部224和前端与转子磁铁32对置的多根齿225。齿225的个数例如为九根。齿225为大致T字状，且从铁芯背部224的外周朝向径向外侧延伸，并在外侧的端部朝向轴向的两侧扩展。被绝缘层覆盖金属线的表面的导线被缠绕于各齿225，从而形成线圈222。即，多个线圈222被设置于多根齿225。 [0030] 多个线圈222由三个绕组构成。三个绕组分别为U相用、V相用、W相用。在图3的例子中，各绕组为由一根导线形成的三个线圈222。根据设计方法不同，各绕组也可是一个线圈。即各绕组包括由一根导线形成的一个以上的线圈。以下，将各绕组的导线的一端部称为“公共线”，将另一端部称为“引出线”。在各导线中，公共线与引出线之间的部位形成有三个线圈222。在图3中，对三根引出线标注符号51。 [0031] 图4为将沿周向排列的四个线圈222以及齿225横向排列表示的图。在定子22中设有将三个绕组的三根公共线彼此结合从而形成为一根公共线54的结合部53。如图3所示，结合部53包括绞合线部531，该绞合线部531由三根公共线以及上述一根公共线54的端部绞合而成。绞合线部531大致整体被焊锡层532覆盖。结合部53在定子铁芯221的一个齿槽223，即在一个齿225与同该齿255相邻的齿225之间，利用粘接剂533固定于定子铁芯221的铁芯背部224。 [0032] 这里，如果将表面全周都连续、且未与其他线材捆在一起的导线的部位定义为“线素”，则该一根公共线54为线素。并且，图3的定子22中的三根引出线51也为线素。以下，将公共线54称为“公共线素54”，将引出线51称为“引出线素51”。一根公共线素54以及三根引出线素51分别配置于沿周向连续排列的多个齿槽223。 [0033] 图5为静止部2的仰视图，且为主要表示基底板21的下表面的图。基底板21包括在上下方向上贯通的多个基底贯通孔213。在基底板21的下表面固定有由绝缘材料形成的板状的引出线引导部件23和作为挠性配线基板的电路板24。在电路板24上设有多个电极241。 [0034] 在基底板21的上侧，一根公共线素54以及三根引出线素51从图3的多个齿槽223朝向多个基底贯通孔213延伸，且经由多个基底贯通孔213到达基底板21的下侧。引出线引导部件23包括多个切口部231，这些切口部231在多个基底贯通孔213的正下方分别与一根公共线素54以及三根引出线素51接触。在基底板21的下侧，一根公共线素54以及三根引出线素51的端部分别与多个电极241连接。在各基底贯通孔213的内周与通过该基底贯通孔213的线素54、51的表面全周间设有存在密封材料的全周密封部25。由全周密封部25堵塞基底贯通孔213。密封材料例如为粘接剂。在图5中，对全周密封部25标注平行斜线。 [0035] 如图4所示，一个绕组的导线5包括固定部59，所述固定部59同位于结合部53与基底贯通孔213之间的公共线素54的部位交差，且经过离开定子铁芯221的一侧。换言之，固定部59为导线5的部位，通过在该导线5的部位与定子铁芯221之间夹住公共线素54的上述部位而将公共线素54固定在定子铁芯221。 [0036] 图6为表示定子22的制造处理的流程图。在定子22的制造处理中，预先准备包括多根齿225的定子铁芯221。而且，包括第一绕组、第二绕组以及第三绕组这三个绕组的多个线圈222形成于多根齿225（步骤S11）。 [0037] 图7为用于说明多个线圈222的形成的图。图7的上段、中段以及下段表示分别形成第一绕组、第二绕组以及第三绕组时的导线5的路径。在图7的上段、中段以及下段中，以附加号码1到9的方块来表示定子221中的九个齿槽223。在多个线圈222的形成中，依次形成第一绕组、第二绕组、第三绕组。 [0038] 在图7的上段所示的第一绕组的形成中，作为导线5的一端部的引出线素51配置于二号齿槽。图7的上段、中段以及下段中，用标注符号51的箭头表示引出线素51。导线5被缠绕于九号齿槽223与一号齿槽223之间的齿225而形成线圈222。在图7的例子中，导线5的缠绕方向全部为相同的顺时针方向，其他绕组也相同。当然，导线5的缠绕方向也可是逆时针方向。 [0039] 接下来，在三号齿槽223与四号齿槽223之间的齿225缠绕导线5形成线圈222。其后，在六号齿槽223与七号齿槽223之间的齿225缠绕导线5形成线圈222。像这样，依次在九号齿槽223与一号齿槽223之间的齿225、三号齿槽223与四号齿槽223之间的齿 225、六号齿槽223与七号齿槽223之间的齿225形成线圈222。 [0040] 导线5的位于线圈222之间的部位作为过渡线而发挥作用。在图7的上段、中段以及下段中，以虚线表示导线5的过渡线。作为导线5的另一端的公共线52从七号齿槽223朝向下方引出。图7的上段、中段以及下段中，以标注符号52的箭头表示公共线52。公共线52的前端部经由六号齿槽223从五号齿槽223朝向下方引出。公共线52的前端部形成公共线素54，因此用标注符号54的箭头表示。 [0041] 在图7中段所示的第二绕组的形成中，作为导线5的一端部的引出线素51配置于三号齿槽。由导线5依次缠绕于二号齿槽223与三号齿槽223之间的齿225、五号齿槽223与六号齿槽223之间的齿225、八号齿槽223与九号齿槽223之间的齿225形成线圈222。作为导线5另一端部的公共线52从7号齿槽223朝向下方引出。 [0042] 在图7的下段所示的第三绕组的形成中，作为导线5的一端部的引出线素51配置于四号齿槽。导线5被缠绕于四号齿槽223与五号齿槽223之间的齿225形成线圈222。在形成该线圈222后，导线5从五号齿槽223朝向下方引出并到达六号齿槽223。因此，在五号齿槽223中，图7的上段所示的公共线素54利用第三绕组的导线5，固定于定子铁芯 221的铁芯背部224。即，第三绕组的导线5形成有固定部59，所述固定部59与成为公共线素54的公共线的前端部交差，且经过离开定子铁芯221的一侧（参照图4）。其后，导线5依次缠绕于七号齿槽223与八号齿槽223之间的齿225、一号齿槽223与二号齿槽223之间的齿225。作为第三绕组导线5的另一端部的公共线52从七号齿槽223朝向下方引出。 [0043] 当形成多个线圈222时，使从定子铁芯221的七号齿槽223朝向相同方向引出的三根公共线52中的第一绕组的一根公共线52折回，形成图8所示的折回部521（步骤S12）。折回部521与其他两根公共线52绞合，形成如图9所示的绞合线部531（步骤S13）。对绞合线部531实施锡焊，如图10所示，形成覆盖绞合线部531的整体或一部分的焊锡层532（步骤S14）。在图10中，用虚线表示焊锡层532。焊锡层532覆盖绞合线531的至少一部分。此时利用高温焊锡除去公共线52的绝缘层。由此，三根公共线52的金属线彼此之间通过焊锡而电连接。即，结合三根公共线52。然后，在保留焊锡层532的一部分的基础上，切断绞合线部531的前端（步骤S15）。在图10中，以标注符号A1的点划线表示绞合线部 531的切断位置。余下的绞合线部531以及焊锡层532形成结合部53。 [0044] 在通过上述处理形成的结合部53中，三根公共线52彼此被结合，且三根公共线52作为一根公共线素54被引出。在结合部53的绞合线部531中，以对齐三根公共线52以及一根公共线素54的末端的状态，将三根公共线52以及一根公共线素54的端部绞合在一起。并且，焊锡层532覆盖该绞合线部531的至少一部分。三根公共线52在结合部53的附近被折弯，如图11所示，结合部53配置于七号齿槽223内。结合部53利用粘接剂533固定于定子铁芯221（步骤S16）。由此，进一步可靠地维持结合部53被配置于齿槽223内的状态。通过上述处理完成定子22。 [0045] 在静止部2的制造中，定子22中的一根公共线素54以及三根引出线素51分别经由多个基底贯通孔213，从基底板21的上侧到达下侧。在基底板21的下侧，一根公共线素54以及三根引出线素51分别与多个电极241连接。在各基底贯通孔213填充密封材料，从而在基底贯通孔213内形成全周密封部25。 [0046] 如上述说明，在基底板21的上侧的结合部53中，三个绕组中的作为导线5的一端部的三根公共线52彼此结合，且该三根公共线52形成一根公共线素54。一根公共线素54以及三个绕组中的作为导线5的另一端部的三根引出线素51中的各线素经由单独的基底贯通孔213到达基底板21的下侧，并与电路板24的电极241连接。并且，在各线素的表面全周与基底贯通孔213的内周之间填充有密封材料。像这样，通过向一个基底贯通孔213只穿过一根线素，能够在基底贯通孔213的内周与线素之间，无缝隙地遍及全周填充密封材料。并且，还能够缩小基底贯通孔213的直径。其结果是，能够提高盘片驱动装置1的气密性。 [0047] 在静止部2中，一根公共线素54以及三根引出线素51分别配置于沿周向连续排列的多个齿槽223。由此，能够在制造静止部2时容易地将多根线素插入到多个基底贯通孔213中。并且，能够使多个基底贯通孔213彼此靠近配置，且能够将引出线引导部件23小型化。而且，在电路板24中，能够使多个电极241彼此靠近配置，并能够将电路板24小型化。 [0048] 在结合部53的形成中，切断绞合线部531的前端。由此，能够容易地调整结合部53的长度，且能够容易地将结合部53配置于定子铁芯221的齿槽223内。并且，在形成结合部53之前，形成公共线素54的公共线52的前端部利用其他导线5而固定于定子铁芯 221。由此，提高形成结合部53时的操作性，且能够容易地形成结合部53。 [0049] 上述盘片驱动装置1可进行各种变形。在基底板21的上侧，也可设置将三根公共线52中的两根公共线52彼此结合形成一根公共线的结合部53。即，在结合部53中，通过将三根公共线52中的至少两根公共线52彼此结合，从而该三根公共线52形成一根或两根公共线素54。优选一根或两根公共线素54以及三根引出线素51分别配置在沿周向连续排列的多个齿槽223。 [0050] 以减少基底贯通孔213的个数的观点来看，优选在结合部53中，三根公共线52形成一根公共线素54。由此，能够进一步提高盘片驱动装置1的气密性。 [0051] 根据定子22的设计不同，也可采用图6的处理之外的手法形成结合部53。 [0052] 上述实施方式以及各变形例中的结构只要不相矛盾可以适当地组合。 [0053] 本实用新型例如能够应用在盘片驱动装置用的主轴马达上。并且，定子的制造方法能够应用在不同种类马达的定子制造中。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈