JP2001275329A

JP2001275329A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP2001275329A
Application number: JP2000087803A
Authority: JP
Inventors: Shinji Fukushima; 慎治福島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線コイルを電気的に接続するフレキシブル
プリント基板をバックヨークに固着して使用するブラシ
レスモータにおいて、その固着強度を向上する。【解決手段】フレキシブルプリント基板４の巻線コイ
ル配置部位に孔８を設け、巻線コイル３をフレキシブル
プリント基板４に接着する際、接着剤７がその孔８を通
してバックヨーク５に達するようにする。これにより、
巻線コイル３はバックヨーク５に直接接着される。ま
た、フレキシブルプリント基板４は、接着された巻線コ
イル３とバックヨーク５に挟持されることによりバック
ヨーク５に強固に固着される。このように同時に接着す
ることが可能となることから、工数削減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータに
係り、特に機械的強度を向上したブラシレスモータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のブラシレスモータは、図４に示し
たように構成されている。すなわち、複数の磁極対を有
する永久磁石1を具備する円盤状ロータ２と、この円盤
状ロータ２に対向し、多相の偏平空芯巻線コイル３を有
するステータとを備えており、このステータは、巻線コ
イル３を支持するとともに電気的に接続するフレキシブ
ルプリント基板４と、永久磁石１の磁束を収束させるた
めのバックヨーク５とから構成されている。

【０００３】フレキシブルプリント基板４は、ベースフ
ィルムの両面に粘着剤処理した両面テープ６で、バック
ヨーク５に固定され、さらにフレキシブルプリント基板
４の上に巻線コイル３が接着剤７で固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のブラシレスモー
タにおいては、バックヨーク５とフレキシブルプリント
基板４との固着に、信頼性のあるエポキシ樹脂系の接着
剤や熱圧着タイプの接着剤を使用せず、両面テープ６を
使用する場合が多い。これは、接着剤が高価であるこ
と、硬化時間が長いこと、さらには接着のための製造設
備が高価になるといった問題点による。

【０００５】しかし両面テープ６は、接着強度を保証す
るものでないことから、フレキシブルプリント基板４が
バックヨーク５から剥離し易く、また固定強度が弱いた
め、ブラシレスモータを駆動する際に発生する磁気振動
によって、回転むらやモータの振動が大きくなるといっ
た問題があった。

【０００６】さらに、温度や湿度によって固着強度の信
頼性が低下するといった問題もあり、巻線コイルの高さ
が変化して永久磁石と当接し、ブラシレスモータが回転
しなくなる場合がある。

【０００７】また、こうした問題点を改善するため、フ
レキシブルプリント基板を固定するため適切な箇所をね
じなどで固定するとか、樹脂などの固定ピースで抑える
といった対策を講じる場合もあるが、コストアップの要
因となっていた。

【０００８】一方、フレキシブルプリント基板４と巻線
コイル３間の接着には、前記の巻線コイルの振動などに
より、信頼性の高いエポキシ樹脂系の接着剤が一般的に
使用される。しかし、フレキシブルプリント基板４はポ
リイミドなどの難接着性の樹脂材料をベースフィルムと
していることから、フレキシブルプリント基板４と巻線
コイル３の接着強度が弱いといった問題もある。これに
対しては、ベースフィルムの表面を粗くするなど改質す
るしか対策手段が無く、これもコストアップの要因とな
っている。

【０００９】さらにこれらの課題は、ブラシレスモータ
の小型化に伴い、各部品の接着面積が減少することか
ら、顕在化しており、コストアップとなっても確実に固
定する手段が要求されている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のブラシレスモータは、フレキシブルプリン
ト基板の、巻線コイルが配置される部位の一部に孔を設
けている。そして、この孔に、巻線コイルとフレキシブ
ルプリント基板を接着するための接着剤を流し込み、そ
の接着剤がバックヨークまで到達することによって、巻
線コイルとバックヨークとが直接接着されるようにして
いる。

【００１１】これによって、巻線コイルとバックヨーク
との固着強度を確保すると同時に、フレキシブルプリン
ト基板が巻線コイルとバックヨークに挟持されること
で、フレキシブルプリント基板の固定強度も確保するも
のである。

【００１２】本発明によれば、従来のブラシレスモータ
の製造工程を大きく変更することなく、従来と同じ部品
を使用し、巻線コイル、フレキシブルプリント基板およ
びバックヨークの固着強度の向上を可能とするものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１，図２および図３を用いて詳細に説明する。図
１は、本発明の実施の形態におけるブラシレスモータの
断面を示したものである。図１において、１は複数の磁
極対を有する永久磁石、２は永久磁石１を備えた円盤状
ロータである。３は多相の偏平空芯巻線コイルで、円盤
状ロータ２に対向して配置される。４は巻線コイル３を
支持するとともに電気的に接続するフレキシブルプリン
ト基板、５は永久磁石１の磁束を収束させるためのバッ
クヨークであり、巻線コイル３，フレキシブルプリント
基板４，バックヨーク５でステータを構成している。

【００１４】フレキシブルプリント基板４は、ベースフ
ィルムの両面に粘着剤処理した両面テープ６でバックヨ
ーク５に固定され、巻線コイル３はフレキシブルプリン
ト基板４に接着剤７で固定されている。

【００１５】図２は、巻線コイル３およびフレキシブル
プリント基板４をバックヨーク５に固定した部位の詳細
断面を示したものである。図２において、フレキシブル
プリント基板４の、巻線コイル３が配置される範囲内
に、孔８が設けられており、また、図の左側に示すよう
に、巻線コイル３の一部がフレキシブルプリント基板４
の端部よりはみ出すように設定されている。このように
設定されたフレキシブルプリント基板４をバックヨーク
５に両面テープ６で固定した後、巻線コイル３を接着剤
７にて固定する。このとき、接着剤７は、フレキシブル
プリント基板４に設けられた孔８および巻線コイル３が
はみ出した部位を通して、バックヨーク５の接着界面９
まで到達し、このことにより、巻線コイル３はバックヨ
ーク５に直接接着される。さらにフレキシブルプリント
基板４は、巻線コイル３とバックヨーク５に挟み込まれ
る状態で固定される。こうした孔８および巻線コイル３
のはみ出し部を効果的な位置に配置することで、バック
ヨーク５に対する巻線コイル３およびフレキシブルプリ
ント基板４の固定強度を向上させることができる。この
ことは、両面テープ６によるバックヨーク５とフレキシ
ブルプリント基板４の固着強度不足や環境や寿命による
信頼性の低下を改善するものであり、巻線コイル３のバ
ックヨーク５に対する固着強度を向上させ、ブラシレス
モータの振動や回転むらといった問題点を改善すること
ができる。また、ポリイミドフィルムの難接着性の課題
も、部品単価を上げること無く改善可能とするものであ
る。

【００１６】図３は、フレキシブルプリント基板４にお
ける巻線コイル３およびその他ブラシレスモータを構成
する部材を電気的に接続する導体パターンと孔８の配置
を示したものである。巻線コイル３を接続するための導
体パターン１０は、その抵抗値がモータ特性への影響を
低減するために各相あたり０．２Ω程度とする必要があ
り、導体パターン幅を１ｍｍと広く取っている。特に小
型化され、かつバッテリーで動作する電気機器に使用さ
れるブラシレスモータにおいては、巻線コイルの抵抗値
を１相あたり２Ω程度とするなど低電圧駆動対応が要求
されており、電気的に接続するための導体パターンでの
電圧ロスを抑える必要がある。これに対し、孔８は導体
パターン１０と近接して配置されることから、互いに干
渉し、導体パターン１０のパターン幅に制約が生じるこ
ととなる。また孔８に導体パターン１０が露出すると、
巻線コイル３とショートする可能性があることから、導
体パターン１０の位置ずれを考慮しても導体が孔８から
露出しないように、一定の距離を取る必要がある。こう
した点に配慮するなかで、導体パターン１０のパターン
幅を広く取るため、パターン配置におけるロスが発生し
ないよう、ＣＡＤ上で適切なパターン設計を行う必要が
ある。

【００１７】さらに、位置検出用ホール素子を電気的に
接続するための導体パターン１１および速度制御用ＭＲ
素子を電気的に接続するための導体パターン１２も、フ
レキシブルプリント基板４に配置することから、巻線コ
イル３を接続するための導体パターン１０の設置面積に
制約が生じることとなる。このことにより本発明のブラ
シレスモータにおいては、ホール素子を巻線コイル３の
内側に配置することが不可能となる。このため、１２極
６コイルや１０極６コイルといった、巻線コイルを集中
配置することが可能な、磁極数とコイル数の関係を持っ
たブラシレスモータとし、開いたスペースにホール素子
を集中して配置するといった配慮が必要となる。さら
に、フレキシブルプリント基板４における引き出し部１
３と前記ホール素子やＭＲ素子との位置関係を配慮し、
巻線コイルを接続するための導体パターン１０を配置す
るためのスペースを確保している。

【００１８】さらに、フレキシブルプリント基板４の外
形を巻線コイル３より小さくすることによって、フレキ
シブルプリント基板４の寸法が小さくなることから、所
定の定尺寸法から取れる数量を増やし、コストダウンで
きるといった効果も期待できる。但し、巻線コイル３を
バックヨーク５に接着する際の加圧によって、巻線コイ
ル３とバックヨーク５が当接しないよう、フレキシブル
プリント基板４の形状への配慮は必要である。また、本
発明によれば、フレキシブルプリント基板４とバックヨ
ーク５を固着するための両面テープ６を廃止し、接着剤
７のみで巻線コイル３、フレキシブルプリント基板４お
よびバックヨーク５の各部材を同時に接着することも可
能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のブラシレ
スモータによれば、フレキシブルプリント基板および巻
線コイルを、バックヨークに効率よく接着するととも
に、固着強度の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるブラシレスモータ
の断面図

【図２】本発明の実施の形態における巻線コイル接着部
の詳細断面図

【図３】本発明の実施の形態におけるフレキシブルプリ
ント基板の要部平面図

【図４】従来のブラシレスモータの断面図

【符号の説明】

１永久磁石２円盤状ロータ３巻線コイル４フレキシブルプリント基板５バックヨーク６両面テープ７接着剤８フレキシブルプリント基板に設けられた孔９バックヨークの接着界面１０巻線コイルを接続するための導体パターン１１ホール素子を接続するための導体パターン１２ＭＲ素子を接続するための導体パターン１３フレキシブルプリント基板の引き出し部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁極対を有する永久磁石を具備す
る円盤状ロータと、前記円盤状ロータに対向し、多相の
偏平空芯巻線コイルを有するステータとを備え、前記ス
テータは、前記巻線コイルを支持するとともに電気的に
接続するフレキシブルプリント基板と、前記永久磁石の
磁束を収束させるためのバックヨークとを固着してなる
ブラシレスモータにおいて、前記巻線コイルは、前記フレキシブルプリント基板に設
けた孔を通して、前記バックヨークに直接接着されてい
ることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】巻線コイルの一部は、フレキシブルプリ
ント基板の端部よりはみ出しており、このはみ出し部分
がバックヨークに直接接着されていることを特徴とする
請求項１記載のブラシレスモータ。