JP2017216844A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】外径２０ｍｍ以下であっても実用的な出力を得ることができ、量産化できる構造のブラシレスモータを提供することを目的とする。【解決手段】磁性体の外周フレーム（４）の内側に、ステータ巻線としての空芯コイル（２１）が配置されており、空芯コイル（２１）で発生した磁束は外周フレーム（４）を通過し、磁石ロータ（６）に作用する。磁石ロータ（６）の周りに配置された複数の空芯コイル（２１）は、外周フレーム（４）の内側に配置されている非磁性体のコイルベース（３）によって位置決めされている。これにより外径が小さいブラシレスモータであっても組み立てやすく、またステータ巻線の占積率を高くできる。【選択図】図１

Description

本発明は、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータに関する。

この種のブラシレスモータは、ロータと、このロータを取り囲む複数のステータ巻線と、ステータ巻線への通電のタイミングを切り換えて前記ロータの周りに回転磁界を発生させる制御回路基板などから構成されている。

特許文献１には、モータケーシングに制御回路基板を内蔵したブラシレスモータが記載されている。この一般的なブラシレスモータでは、ステータコアを有している。ステータコアは、複数のティースが形成された環状の磁性鋼板を外周から内側に向かって積層して構成されている。積層して構成されステータコアの各ティースに、巻線機によって電線を巻き付けてコイルを作製し、この複数のコイルを結線してステータ巻線が構成されている。

この特許文献１での制御回路基板には、ロータの回転位置を検出するための磁気センサーが実装されており、この磁気センサーの検出に基づいてステータ巻線への通電のタイミングを切り換えている。なお、近年、制御回路基板に使用できる制御用ドライバ集積回路素子が小型化されている。さらに、前記磁気センサーを必要としないセンサーレス駆動の集積回路素子も出現している。

特開２００８−２２８３８０号公報

モータケーシングの外径が小さくなると、巻線機によるステータ巻線のコイルの巻き付け作業が困難になるため、外径２０ｍｍ以下のブラシレスモータは量産化できないのが現状である。また、外径が小さくなると、コイルスペースの制限のため、コイルの巻線を多くすることが困難であって、実用的な出力のブラシレスモータを実現できないのが現状である。

本発明は、外径２０ｍｍ以下であっても実用的な出力を得ることができ、しかも量産化できる構造のブラシレスモータを提供することを目的とする。

本発明のブラシレスモータは、内周開口の周りに電線が巻回されている複数の空芯コイルと、筒状でこの筒の内周における前記空芯コイルの配置角度を規定値に保持する非磁性体のコイルベースと、前記コイルベースの外周に被せられた筒状で前記複数の空芯コイルと磁気結合した磁性体の外周フレームと、前記コイルベースの軸芯方向の一端側に配置された第１軸受と、前記コイルベースの軸芯方向の他端側に配置された第２軸受と、両端が前記第１軸受と前記第２軸受によって支持され前記空芯コイルが取り付けられた前記コイルベースの軸芯上における位置にて回転自在の磁石ロータと、複数の前記空芯コイルに通電して回転磁界を発生させるドライブを実行する制御回路が構築された回路基板とを設けたことを特徴とする。

この構成によると、磁性体の外周フレームの内側に、ステータ巻線としての空芯コイルが配置されており、空芯コイルで発生した磁束は外周フレームを通過し、磁石ロータに作用する。磁石ロータの周りに配置された複数の空芯コイルの配置角度は、外周フレームの内側に配置されている非磁性体のコイルベースによって決められている。つまり、コイルベースの外部で捲装した空芯コイルを、コイルベースの内周部に実装してブラシレスモータを実現できる構造であるので、従来のようにステータコアのティースに電線を巻き付けてステータ巻線としている場合に比べて、外径が小さいブラシレスモータであっても組み立てやすく、しかもステータ巻線の占積率を高くでき、実用的なモータ出力を得ることができる。

本発明の実施の形態１のブラシレスモータの断面図 同実施の形態１のブラシレスモータの分解斜視図 同実施の形態１のブラシレスモータに使用するコイルベースの（ａ）平面図と（ｂ）Ｉ−Ｉ断面図 同実施の形態１のブラシレスモータに使用する（ａ）空芯コイルの作製過程の横断面図と（ｂ）完成した空芯コイルの横断面図 同実施の形態のコイルベースに（ａ）空芯コイルを装着する過程の斜視図と（ｂ）空芯コイルの装着完了状態の斜視図 空芯コイルの装着完了状態のコイルベース断面図 空芯コイルと第１軸受の装着完了状態の（ａ）コイルベース平面図と（ｂ）II−II断面図 同実施の形態１のブラシレスモータに使用する（ａ）磁気ロータの断面図と（ｂ）（ｃ）別の具体例の磁気ロータの断面図 同実施の形態１の変形例１のブラシレスモータの断面図 同実施の形態１の変形例２のブラシレスモータの断面図 本発明の実施の形態２のブラシレスモータの断面図 同実施の形態２のブラシレスモータに使用するコイルベースの（ａ）平面図と（ｂ）III−III断面図 同実施の形態２の（ａ）組み立て中の工程を示す斜視図と（ｂ）コイルベースに空芯コイルとティースの取り付けを終了した状態の斜視図 同実施の形態２のＩＶ−ＩＶ断面図 同実施の形態２の外周フレームを装着前のコイルベースの断面図 本発明の実施の形態３のブラシレスモータの断面図 本発明の実施の形態４の（ａ）コイルベース３の第１ブロック２５と第２ブロック２６をヒンジ２７で結合して第１軸受５ａをセットする状態の斜視図と（ｂ）コイルベース３の内部への部品の組付けが終わって第２ブロック２６を閉じた状態の斜視図 本発明の実施の形態５のブラシレスモータの（ａ）第１軸受５ａをセットする状態の斜視図、（ｂ）空芯コイル２，２，２をセットする状態の斜視図、および（ｃ）第１軸受５ａと空芯コイル２，２，２をセット完了した状態の斜視図 同実施の形態５のコイルベース３の要部の断面図で図１８（ｃ）のＶ−Ｖ位置に相当する断面図

（実施の形態１）
図１〜図１０は実施の形態１のブラシレスモータを示す。
このブラシレスモータは、図１と図２に示すように内周開口１の周りに電線が巻回されている空芯コイル２，２，２と、筒状でその筒状の内周における空芯コイル２，２，２の配置角度を規定値に保持する非磁性体のコイルベース３と、コイルベース３の外周に被せられた筒状で空芯コイル２，２，２と磁気結合した磁性体（薄肉の例えば炭素鋼製）の外周フレーム４と、コイルベース３の軸芯方向に沿った一端側に配置された第１軸受５ａと、コイルベース３の軸芯方向に沿った他端側に配置された第２軸受５ｂと、両端が第１軸受５ａと第２軸受５ｂによって支持されコイルベース３の軸芯上における空芯コイル２，２，２が取り付けられた位置にて回転自在の磁石ロータ６と、空芯コイル２，２，２に通電して回転磁界を発生させるドライブを実行する制御回路が構築された回路基板７とを有している。この実施の形態における外周フレーム４の外径は、例えば８ｍｍと小径である。また、回路基板７の制御回路の主要部である集積回路素子８には、ロータの回転位置を検出するための磁気センサーを必要とせずに空芯コイル２，２，２への通電を切り換えるセンサーレス駆動タイプを使用している。

コイルベース３の形状を図３（ａ）（ｂ）に示す。
合成樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂）製の筒状のコイルベース３は、軸芯方向に第１区間Ｌ１と第１区間Ｌ１の一端に続いて設けられた隔壁Ｗとを有し、さらに隔壁Ｗを挟んで第１区間Ｌ１とは反対側に第２区間Ｌ２が設けられている。隔壁Ｗの第１区間Ｌ１の側の面には、第１軸受５ａを支持する凹部９が形成されている。

第１区間Ｌ１の内面の周方向複数個所には、空芯コイル２，２，２の内周開口１に嵌まり込む凸部１０，１０，１０が一体成形されている。
空芯コイル２の巻線作業は、コイルベース３の外部において、図４に示す工程で実行される。

ボビンレスの空芯コイル２は、絶縁膜で被覆された導線の表面に融着層をオーバーコートした融着電線を、先ず、巻線機（図示せず）によって巻線機の巻き枠に小判状に整列巻きする。この状態のコイル１１の横断面は、図４（ａ）のように平らである。具体的には、溶剤（例えば変性アルコール）より前記融着層の粘着性が発現する融着電線を使用した場合には、前記巻線機の巻き枠に融着電線の相互が融着するように、エタノール溶剤またはメタノール溶剤などを巻き線中に供給する。

巻かれたコイル１１の溶剤が完全蒸発する前に、コイルベース３の内周に沿うように横断面を図４（ｂ）のように円弧状の空芯コイル２にプレス加工し、溶剤を完全蒸発させて空芯コイル２の形状を、コイルベース３の内周に沿う円弧状に維持する。

このようにして加工された空芯コイル２，２，２は、コイルベース３の他端の開口３ａ
から図２と図５（ａ）（ｂ）と図６に示すように、コイルベース３の第１区間Ｌ１の内部に挿入する。そして、コイルベース３の各凸部１０，１０，１０に各空芯コイル２，２，２の内周開口１を位置合わせして、凸部１０，１０，１０の外側に空芯コイル２，２，２を装着する。そして空芯コイル２，２，２とコイルベース３を接着剤で固定する。または各空芯コイル２，２，２の外周とコイルベース３の内周壁の間に封止樹脂を流して硬化させて固定する。

空芯コイル２，２，２から引き出されている融着電線の始端と終端１２は、図７（ｂ）に示すようにコイルベース３の隔壁Ｗに第１区間Ｌ１と第２区間Ｌ２を連通するように形成されている連通孔１３（図３，図５参照）に挿通して第２区間Ｌ２に引き出されている。さらに、隔壁Ｗに形成された凹部９にはコイルベース３の開口３ａから第１軸受５ａが挿入される。第１軸受５ａは、各空芯コイル２，２，２をコイルベース３へ取り付ける前にコイルベース３にセットしてもよい。

連通孔１３から第２区間Ｌ２に引き出された空芯コイル２，２，２の各始端と終端１２は、コイルベース３の第２区間Ｌ２にセットされる回路基板７に半田にて電気接続されている。

コイルベース３の外周に、図１と図２に示すように、パイプを必要長さに切断して作製された外周フレーム４を被せた後に、コイルベース３の内側に磁石ロータ６をセットする。さらに、コイルベース３の一端と他端に合成樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂）製のボトムキャップ１４ａとトップキャップ１４ｂをセットし、外周フレーム４の一部に切り起こしによって形成されている爪１５を折り曲げて、ボトムキャップ１４ａとトップキャップ１４ｂを位置決めし固定する。回路基板７はコイルベース３とボトムキャップ１４ａとで挟持されて保持されかつ位置決めされている。

なお、磁石ロータ６の一端のシャフト１６ａは、第１軸受５ａによって支持され、磁石ロータ６の他端のシャフト１６ｂは、トップキャップ１４ｂの内側にセットされた第２軸受５ｂによって支持されている。

図８（ａ）は磁石ロータ６の一例を示す。
磁石ロータ６は、円柱状の焼結磁石本体１７と、焼結磁石本体１７の端部に取り付けられたロータボス１８ａ，１８ｂと、ロータボス１８ａに挿入されて支持されたシャフト１６ａと、ロータボス１８ｂに挿入支持されたシャフト１６ｂとで構成されている。焼結磁石本体１７は、円周方向に多極に着磁されている。具体的には、シャフト１６ａ，１６ｂと焼結磁石本体１７を金型にセットした後に、ロータボス１８ａ，１８ｂの材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製できる。この焼結磁石本体１７の着磁については、円周方向に多極に着磁済みの焼結磁石本体１７を金型にセットしてインサート成形する他に、未着磁の焼結磁石本体１７を金型にセットしてロータボス１８ａ，１８ｂをインサート成形し、その後に焼結磁石本体１７の部分を円周方向に多極に着磁することによって作製できる。

図８（ｂ）は磁石ロータ６の別の例を示す。
図８（ａ）の磁石ロータ６ではシャフト１６ａ，１６ｂの２つのシャフトが設けられていたが、この別の例ではロータボス１８を貫通する単一のシャフト１６が設けられている。ロータボス１８の外周にプラスチック磁石１９をセットして構成されている。具体的には、シャフト１６とプラスチック磁石１９を金型にセットした後に、ロータボス１８の材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製できる。このプラスチック磁石１９の着磁については、円周方向に多極に着磁済みのプラスチック磁石１９を金型にセットしてインサート成形する他に、未着磁のプラスチック磁石１９を金型にセットしてロータボス１８をインサート成形し、その後にプラスチック磁石１９の部分を円周方向に多極に着磁することによって作製できる。

または、シャフト１６とロータボス１８を金型にセットした後に、プラスチック磁石１９の材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製し、その後にプラスチック磁石１９の部分を円周方向に多極に着磁することによっても作製できる。

なお、図８（ｂ）では円筒状のプラスチック磁石１９であったが、円筒状の焼結磁石本体１７とすることもできる。具体的には、シャフト１６と円筒状の焼結磁石本体１７を金型にセットした後に、ロータボス１８の材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製できる。

この焼結磁石本体１７の着磁については、円周方向に多極に着磁済みの焼結磁石本体１７を金型にセットしてインサート成形する他に、未着磁の焼結磁石本体１７を金型にセットしてロータボス１８をインサート成形し、その後に焼結磁石本体１７の部分を円周方向に多極に着磁することによって作製できる。

図８（ｃ）は磁石ロータ６の更に別の例を示す。
図８（ａ）の磁石ロータ６ではシャフト１６ａ，１６ｂの２つのシャフトが設けられていたが、この別の例ではロータボス１８を貫通する単一のシャフト１６が設けられている。シャフト１６に挿入されたロータボス１８ａ，１８ｂの間に円筒状のプラスチック磁石１９がセットされている。具体的には、シャフト１６とプラスチック磁石１９を金型にセットした後に、ロータボス１８ａ，１８ｂの材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製できる。このプラスチック磁石１９の着磁については、円周方向に多極に着磁済みのプラスチック磁石１９を金型にセットしてインサート成形する他に、未着磁のプラスチック磁石１９を金型にセットしてロータボス１８ａ，１８ｂをインサート成形し、その後にプラスチック磁石１９の部分を円周方向に多極に着磁することによって作製できる。

または、シャフト１６と１８ａ，１８ｂを金型にセットした後に、プラスチック磁石１９の材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製し、その後にプラスチック磁石１９の部分を円周方向に多極に着磁することによっても作製できる。

なお、図８（ｃ）では円筒状のプラスチック磁石１９であったが、円筒状の焼結磁石本体１７とすることもできる。具体的には、シャフト１６と円筒状の焼結磁石本体１７を金型にセットした後に、ロータボス１８ａ，１８ｂの材料となる合成樹脂を前記金型に注入してインサート成形により作製できる。この焼結磁石本体１７の着磁については、円周方向に多極に着磁済みの焼結磁石本体１７を金型にセットしてインサート成形する他に、未着磁の焼結磁石本体１７を金型にセットしてロータボス１８ａ，１８ｂをインサート成形し、その後に焼結磁石本体１７の部分を円周方向に多極に着磁することによって作製できる。

なお、上記の磁気ロータ６の各具体例において、焼結磁石本体１７を使用してインサート成形する場合、焼結磁石本体１７が異方性磁石の場合には、焼結磁石本体１７を成形するときに磁場を掛けながら成形する必要があるため、インサート成形の前記金型にセットするときに焼結磁石本体１７が着磁していると、焼結磁石本体１７をインサート成形の金型へセットする際の作業性が悪く、さらにゴミなどの付着防止のためにも、焼結磁石本体１７を消磁して未着磁のものを前記金型にセットしてインサート成形することが好ましい。

ここでは図８（ａ）の磁石ロータ６を使用した場合を例に挙げて説明する。
このように構成したため、回路基板７に構築された制御回路が空芯コイル２，２，２へのＰＷＭ通電状態を切り換えると、各空芯コイル２，２，２で発生した磁束は、コイルベース３を透過して外周フレーム４を通過して磁石ロータ６の焼結磁石本体１７に作用して、磁石ロータ６を回転駆動する。

外周フレーム４の外径が８ｍｍと小径であっても、さらに小径のコイルベース３の外側で作製した空芯コイル２，２，２を、小径のコイルベース３の内周に差し込んで組み立てることができる構造であるため、従来のようにステータコイルのティースに直接に細電線を巻線装置で捲回して製造しているものに比べて、量産化に適した構造である。コイルの占積率を高くすることもできる。

しかも、空芯コイル２，２，２の形状が、コイルベース３の内周面に沿うように横断面を円弧状に成形したため、円弧状にせずに平らであるものに比べてコイルの占積率を高くすることができる。空芯コイル２，２，２がボビンレス構造であるため、空芯コイル２，２，２に発生する逆起電圧が低く、前記逆起電圧が高い場合よりもコイル端電圧を高くできるため、磁石ロータ６の高速での回転を実現でき、実用的なモータ出力を得ることができる。

また、コイルベース３に凸部１０，１０，１０を設けて空芯コイル２，２，２の位置決めを行っているため、凸部１０，１０，１０を有していないコイルベース３の内周面に空芯コイル２，２，２を接着固定した場合に比べて、コイルベース３における空芯コイル２，２，２の位置精度を長期間にわたって良好に維持できる。

また、コイルベース３の第２区間Ｌ２に回路基板７を内蔵させることができるため、回路基板７をコイルベース３の外部に設けた場合に比べて、空芯コイル２，２，２と回路基板７との電気接続の信頼性を向上させることができ、特に小径のブラシレスモータに有効である。

また、ボトムキャップ１４ａに設置した第１軸受５ａによって磁石ロータ６の一端を支持させることもできるが、この場合には、コイルベース３の開口３ａから挿入している磁石ロータ６の一端を、回路基板７を貫通させ、ボトムキャップ１４ａに設置した第１軸受５ａにシャフト１６ａを挿入することが必要であって、組み立ての作業性が悪い。これに対して本発明では、
コイルベース３の第１区間Ｌ１と第２区間Ｌ２の間の隔壁Ｗに第１軸受５ａを設置し、第２区間Ｌ２に回路基板７を設置したので、磁石ロータ６の一端をコイルベース３の第１区間Ｌ１において第１軸受５ａで支持することができる。よって、組み立ての作業性が良好である。

図９は実施の形態１の変形例１を示す。
図１では外周フレーム４の外表面に何も取り付けられていなかったが、この変形例１では、コイルスプリング２０ａが被せられている点が異なっている。具体的には、熱伝導率が良好な線材（磁性体でない線材、例えばリン青銅製，非磁性ステンレス製など）を巻いて作製されたコイルスプリング２０ａが、外周フレーム４に被せられている。外周フレーム４に被せる前のコイルスプリング２０ａの内径は、外周フレーム４の外径よりも僅か小さく作製されているため、外周フレーム４に被せられたコイルスプリング２０ａは外周フレーム４の外周面に密着する。

このように構成したため、通電によって空芯コイル２，２，２から発生した熱を、外周フレーム４の外表面とコイルスプリング２０ａを介して放熱させることができ、外周フレーム４からの放熱のための表面積をコイルスプリング２０ａによって大きくすることができ、放熱効率が向上してブラシレスモータの発熱を抑えることができる。

なお、透磁率が良好な磁性体の線材（例えば、鉄製，磁性ステンレス製など）を巻いて作製されたコイルスプリング２０ｂを、外周フレーム４に被せることもできる。この場合には、外周フレーム４が単独の磁気回路に比べて磁気特性の改善を期待できる。

さらに、外周フレーム４に被せるコイルスプリングとしては、透磁率と熱伝導率がともに良好な線材（例えば、パーマロイ，アモルファス合金など）を巻いて作製されたものがより好ましい。

図１０は実施の形態１の変形例２を示す。
図１では外周フレーム４が薄肉の例えば炭素鋼製であったが、この変形例２では、コイルベース３の外周面に磁性体のコイルスプリング２０ｂを直接に被せて外周フレーム４としている点が異なっている。具体的には、透磁率と熱伝導率のうちの少なくとも透磁率が良好な線材（例えば、鉄製，磁性ステンレス製またはパーマロイ，アモルファス合金など）を巻いて作製されたコイルスプリング２０ｂを、図１における外周フレーム４の代用としている。

コイルベース３に被せる前のコイルスプリング２０ｂの内径は、コイルベース３の外径よりも僅かに小さく作製されている。このため、コイルベース３に被せられたコイルスプリング２０ｂはコイルベース３の外周面に密着する。コイルスプリング２０ｂは、例えば、複数台分のブラシレスモータの製造を賄うことができる連続した長さのコイルスプリングを予め用意しておき、これから一台分のブラシレスモータの長さに対応した長さ分だけ切り離すことによって作製できる。

このように構成したため、各空芯コイル２，２，２で発生した磁束は、コイルベース３を透過して、外周フレームとしてのコイルスプリング２０ｂを通過して磁石ロータ６の焼結磁石本体１７に作用して、磁石ロータ６を回転駆動することができる。

また、外周フレームがコイルスプリング２０ｂによって構成されているため、パイプを必要長さに切断して外周フレームを作製する場合に比べて、ブラシレスモータの長さの変更に対応しやすい。パイプを必要長さに切断して外周フレームを作製する場合には、爪１５の作製とコイルベース３に被せた後に、ボトムキャップ１４ａとトップキャップ１４ｂがコイルベース３から外れないように爪１５を折り曲げ加工する必要があるが、外周フレームをコイルスプリング２０ｂである場合には、コイルベース３の外径よりも僅かに小さく内径が作製されているコイルスプリング２０ｂの一端が、コイルベース３の一部に食い込んで、コイルスプリング２０ｂ自体の長さ方向の収縮力によって、ボトムキャップ１４ａをコイルベース３の側に付勢することができる。トップキャップ１４ｂの側でも、コイルスプリング２０ｂの他端がコイルベース３の一部に食い込んで、コイルスプリング２０ｂ自体の長さ方向の収縮力によって、トップキャップ１４ｂをコイルベース３の側に付勢することができるため、爪１５の折り曲げ加工を必要としない。

また、コイルスプリング２０ｂを自身の巻き方向と逆方向に捻って内径を大きくしながらコイルベース３に被せることで、ブラシレスモータの外径の増大にも容易に対応できる。

（実施の形態２）
図１１〜図１５は実施の形態２のブラシレスモータを示す。
実施の形態２のブラシレスモータは、実施の形態１とはコイルベース３の形状が異なる。さらに、磁性体のティース２１，２１，２１が設けられている点が異なる。

実施の形態２のコイルベース３を、図１２（ａ）（ｂ）に示す。
コイルベース３に一体成形された凸部１０，１０，１０には、内周から外周に貫通した窓部２２がそれぞれ形成されている。窓部２２の外周端の内側には、周方向に拡がる段部２３が形成されている。

ティース２１を、図１３（ａ）に示す。
ティース２１は、磁性鋼板を積層して、または焼結により鉄粉などを固めて構成されており、凸部１０，１０，１０の各窓部２２に挿入される基端部２１ａと、磁気ロータ６に近接した先端部２１ｂを有している。基端部２１ａには、コイルベース３の段部２３に係合する突起２１ｃが形成されている。

このティース２１は、コイルベース３の凸部１０に空芯コイル２をセットした後に、図１３（ａ）（ｂ）と図１４に示すように、ティース２１の基端部２１ａをコイルベース３の窓部２２に挿入してセットされている。この状態では、図１５に示すように、ティース２１の突起２１ｃがコイルベース３の段部２３に係合している。

その後、コイルベース３の外周に、外周フレーム４を被せ、コイルベース３の内側に磁石ロータ６をセットする。さらに、コイルベース３の一端と他端に合成樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂）製のボトムキャップ１４ａとトップキャップ１４ｂをセットし、外周フレーム４の一部の爪１５を折り曲げて、ボトムキャップ１４ａとトップキャップ１４ｂを位置決め固定する。回路基板７はコイルベース３とボトムキャップ１４ａとで挟持されて位置決め固定されている。この状態では、図１５に仮想線で示すように、ティース２１の基端部２１ａが外周フレーム４の内周部に当接している。

このように構成したため、各空芯コイル２，２，２で発生した磁束は、ティース２１，２１，２１を通過し、さらに外周フレーム４を通過して磁石ロータ６の焼結磁石本体１７に作用して、磁石ロータ６を回転駆動する。ティース２１，２１，２１によって磁気抵抗が低下して実施の形態１に比べて磁気回路の効率の改善を期待できる。

なお、ティース２１の先端部２１ｂの外周側と空芯コイル２との隙間２４に、電気絶縁性のフィルム（図示せず）または電気絶縁性の塗膜（図示せず）を設けることもできる。この場合には、空芯コイル２がティース２１を介して短絡する通電障害の発生を防止できる。

この実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１，２と同様に、外周フレーム４にコイルスプリング２０ａを被せたり、コイルベース３の外周面に磁性体のコイルスプリング２０ｂを直接に被せて外周フレーム４とすることもできる。

（実施の形態３）
図１６は実施の形態３のブラシレスモータを示す。
実施の形態３のブラシレスモータは、実施の形態２とは外周フレーム４の形状だけが異なる。

実施の形態２では、筒状の外周フレーム４の他端にトップキャップ１４ｂをセットし、トップキャップ１４ｂの内側に第２軸受５ｂを取り付けたが、この実施の形態３では、磁性体の金属板を深絞りプレス加工で製作した外周フレーム４を使用している。外周フレーム４の底部に第２軸受５ｂを取り付けている。

この実施の形態３の外周フレーム４は、実施の形態１と組み合わせた構成とすることもできる。
（実施の形態４）
図１７は実施の形態４のブラシレスモータを示す。

実施の形態４のブラシレスモータは、実施の形態３とはコイルベース３の形状が異なる。
この実施の形態４におけるコイルベース３は、図１７（ａ）示すように、第１区間Ｌ１を構成する第１ブロック２５の一端に、隔壁Ｗと第２区間Ｌ２を構成する第２ブロック２６が、ヒンジ２７によって連結されている。第１ブロック２５とヒンジ２７と隔壁Ｗと第２ブロック２６とは、合成樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂）によって一体成形されている。

このようにヒンジ２７によって第１ブロック２５，隔壁Ｗおよび第２ブロック２６とを連結したため、第１軸受５ａを隔壁Ｗの凹部９にセットする際には、合成樹脂のヒンジ２７を有効に利用して、図１７（ａ）示すように連結部を開いて凹部９を露出させた状態で第１軸受５ａを装着できる。

凹部９に第１軸受５ａを装着した後、または凹部９に第１軸受５ａを装着する前に、コイルベース３の第１区間Ｌ１に空芯コイル２，２，２がセットされ、連通孔１３を通して第２区間Ｌ２に空芯コイル２，２，２の融着電線の始端と終端１２が引き出される。その状態で第２ブロック２６は、合成樹脂のヒンジ２７の可撓性によって、図１７（ｂ）に示すようにコイルベース３の第１区間Ｌ１の一端の開口３ｂを閉じる閉塞状態に回動させる。そして、このコイルベース３の外周に外周フレーム４を被せる。回路基板７も先の実施の形態と同様に第２区間Ｌ２とボトムキャップ１４ａの間で挟持させる。

このように構成したため、凹部９への第１軸受５ａの装着作業、ならびに隔壁Ｗの連通孔１３から空芯コイル２，２，２の融着電線の始端と終端１２を引き出す作業の作業性が良好である。

なお、実施の形態４のコイルベース３は、実施の形態１または実施の形態２と組み合わせた構成とすることもできる。
（実施の形態５）
図１８と図１９は実施の形態５のブラシレスモータの要部を示す。

実施の形態５のブラシレスモータは、実施の形態１とはコイルベース３の形状が異なる。実施の形態５におけるコイルベース３には、図１８（ｃ）と図１９に示すように、第１区間Ｌ１の外周壁２８においてコイルベース３の軸芯方向に形成されたスリット２９が形成されている。さらに、第１区間Ｌ１の外周壁２８が、スリット２９を境界としてコイルベース３の径方向外方へ拡がることで、第１区間Ｌ１の内部を外部に開放できるように構成されている。図１９の３ｃは、第１区間Ｌ１の一端の一部と隔壁Ｗの一部との接続部を示している。このように、第１ブロック２５と隔壁Ｗと第２ブロック２６が合成樹脂によって一体に成形されている。

このように構成したため、図１８（ａ）に示すように、コイルベース３を構成する合成樹脂の可撓性を有効に利用して、第１区間Ｌ１の内側を露出させた状態になるようスリット２９によって外周壁２８を押し開いて、この例では最初に隔壁Ｗの凹部９（図３参照）に第１軸受５ａを容易に装着できる。

また、図１８（ｂ）に示すように、外周壁２８をスリット２９によって押し開いた状態で、コイルベース３の各凸部１０，１０，１０に空芯コイル２，２，２をセットすることができる。そして空芯コイル２，２，２の融着電線の始端と終端１２を、連通孔１３を通して第２区間Ｌ２に、図１８（ｃ）に示すように、引き出すこともできる。

ここでは空芯コイル２，２，２よりも先に第１軸受５ａをコイルベース３にセットしたが、空芯コイル２，２，２を第１区間Ｌ１にセットしてから第１軸受５ａをセットすることもできる。

このようにして空芯コイル２，２，２と第１軸受５ａがセットされたコイルベース３は、スリット２９によって押し開いていた外周壁２８を、図１８（ｃ）のように第１区間Ｌ１を閉じた後に、コイルベース３に外周フレーム４を被せる。回路基板７も先の実施の形態と同様に第２区間Ｌ２とボトムキャップ１４ａの間で挟持させる。

なお、実施の形態５のコイルベース３は、実施の形態２，実施の形態３，実施の形態４と組み合わせた構成とすることもできる。

本発明は、モータケーシングの径が小さくても比較的大きな出力を必要とする各種の装置の実現に、寄与する。

１ 内周開口
２ 空芯コイル
３ コイルベース
３ａ コイルベース３の他端の開口
３ｂ コイルベース３の一端の開口
３ｃ 第１区間Ｌ１の一端の一部と隔壁Ｗの一部との接続部
４ 外周フレーム
５ａ 第１軸受
５ｂ 第２軸受
６ 磁石ロータ
７ 回路基板
８ 集積回路素子
９ 凹部
１０ 凸部
１２ 融着電線の始端と終端
１３ 連通孔
１４ａ ボトムキャップ
１４ｂ トップキャップ
１５ 爪
１６，１６ａ，１６ｂ シャフト
１７ 焼結磁石本体
１８，１８ａ，１８ｂ ロータボス
１９ プラスチック磁石
２０ａ，２０ｂ コイルスプリング
２１ ティース
２１ａ ティースの基端部
２１ｂ ティースの先端部
２１ｃ ティース２１の突起
２２ 窓部
２３ 段部
２４ 隙間
２５ 第１ブロック
２６ 第２ブロック
２７ ヒンジ
２８ 第１区間Ｌ１の外周壁
２９ スリット

Claims (9)

1. 内周開口の周りに電線が巻回されている複数の空芯コイルと、
   筒状でこの筒の内周における前記空芯コイルの配置角度を規定値に保持する非磁性体のコイルベースと、
   前記コイルベースの外周に被せられた筒状で前記複数の空芯コイルと磁気結合した磁性体の外周フレームと、
   前記コイルベースの軸芯方向の一端側に配置された第１軸受と、
   前記コイルベースの軸芯方向の他端側に配置された第２軸受と、
   両端が前記第１軸受と前記第２軸受によって支持され前記空芯コイルが取り付けられた前記コイルベースの軸芯上における位置にて回転自在の磁石ロータと、
   複数の前記空芯コイルに通電して回転磁界を発生させるドライブを実行する制御回路が構築された回路基板と
   を設けた、ブラシレスモータ。
2. 前記空芯コイルは、前記コイルベースの内周面に沿うように横断面が円弧状に成形されている、
   請求項１記載のブラシレスモータ。
3. 前記コイルベースは、前記空芯コイルの内周開口に係合する凸部が内周面に形成されている、
   請求項１記載のブラシレスモータ。
4. 前記コイルベースは、軸芯方向に第１区間と前記第１区間の一端に続いて設けられた隔壁とを有し、
   前記空芯コイルは、前記第１区間に設けられ、
   前記隔壁に前記第１軸受が挿入される凹部が形成されている、
   請求項１記載のブラシレスモータ。
5. 前記コイルベースは、軸芯方向に第１区間と第２区間と前記第１区間および第２区間を仕切る隔壁とを有し、
   前記空芯コイルは、前記第１区間に設けられ、
   前記隔壁に前記第１軸受が挿入される凹部が設けられ、
   前記コイルベースの前記第２区間に回路基板が配置されている、
   請求項１記載のブラシレスモータ。
6. 前記コイルベースは、
   前記第１区間を構成する第１ブロックと、
   前記第２区間および前記隔壁を構成する第２ブロックとに分割されている、
   請求項５記載のブラシレスモータ。
7. 前記コイルベースは、
   前記第１ブロックと前記第２ブロックがヒンジで連結されている、
   請求項６記載のブラシレスモータ。
8. 前記コイルベースは、前記第１区間の外周壁において前記コイルベースの軸芯方向に形成されたスリットを有して、前記第１区間の外周壁が、前記スリットを境界として前記コイルベースの径方向外方へ拡がることで、前記第１区間の内部を外部に開放できるように構成されている、
   請求項４記載のブラシレスモータ。
9. 前記コイルベースの前記凸部に、前記コイルベースの内周から外周に向かって貫通した窓部が形成され、
   前記窓部に挿入されて一端が前記外周フレームに磁気結合し、他端が前記コイルベースの内周に沿って伸びる磁性体のティースを設けた、
   請求項３記載のブラシレスモータ。

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