JP2021016228A - ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】固定子コアに装着されるインシュレータの真円度を確保し、固定子コアの固定子磁極と回路基板のホール素子との周方向位置及び軸方向高さを精度よく位置決めしかつ配線の電気絶縁性を確保することができるブラシレスモータを提供する。【解決手段】インシュレータ7と回路基板10との間に、インシュレータ7及び回路基板10と少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサ13が組み付けられているので、インシュレータ7と基板スペーサ13間で固定子磁極6dの基板スペーサ13に対する少なくとも周方向の位置決めが行われ、回路基板10と基板スペーサ13間でホールIC11の基板スペーサ13に対する少なくとも周方向の位置決めが行われる。【選択図】図1
Description
本開示は、ブラシレスモータに関する。
ブラシレスモータは、回転子軸に回転子磁極が支持された回転子と、固定子コアの極歯にインシュレータを介してコイルが巻かれた固定子が、回転子磁極と固定子磁極を対向するように組み付けられている。回転子磁極若しくは回転子磁極位置に対応したセンサーマグネットに対向して回路基板がインシュレータに配置され、該回路基板に搭載された磁電変換素子(ホールIC,ホール素子)により回転子磁極位置を検出して回転子の回転を付勢するように固定子コアのコイルに対する通電方向を切り替えることが行われている。
使用されるモータの速度に応じてホール素子の取付配置が異なる複数の回路基板を設けて回路基板とステータ磁極に対するホール素子の位置決めを行なう煩わしさを解消するため、一方のインシュレータ側に一対の嵌合凸部が設けられ、回路基板の貫通孔内壁部に3対の嵌合凹部が設けられており、インシュレータの一対の嵌合凸部に嵌合する回路基板の嵌合凹部の組み合わせを選択し嵌合することにより固定子磁極とホールICの位置決めを行なうブラシレスモータが提案されている(特許文献1:特開2010−93905号参照)。
DCブラシレスモータにおいては、コイルを巻線する前に極歯にインシュレータを装着する。インシュレータ及びインシュレータを装着されたコアは、コイルを巻線する際に圧力をかけながら巻き付けられるため変形する場合がある。また、展開コアや分割コアでは円環状に組み立てた際、部品精度や組立誤差などによるコア同士でずれが生じる場合がある。このため、固定子コア及びこれに装着されたインシュレータの真円度が確保できないおそれがある。よって、このようなインシュレータに回路基板を搭載するとすれば、インシュレータの変形や撓みにより当該回路基板に搭載されるホールICと固定子磁極の位置決めが崩れるおそれがある。
また、ホールICは、センサーマグネットとの軸方向距離が所定距離に保たれないと、検出精度が維持できない。
また、回路基板に接続される固定子コアの巻線から引き出される配線や外部に接続されるワイヤーハーネスなどの絶縁性を確保する必要がある。
また、回路基板に接続される固定子コアの巻線から引き出される配線や外部に接続されるワイヤーハーネスなどの絶縁性を確保する必要がある。
以下に述べるいくつかの実施形態は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、固定子コアとして一体型コア若しくは分割コアのみならず展開コアを用いた場合でも、固定子コア及びこれを覆うインシュレータの真円度を確保し、固定子コアの固定子磁極と回路基板のホール素子との少なくとも周方向位置を精度良く位置決めしかつ配線の電気絶縁性を確保することができるブラシレスモータを提供することにある。
以下に述べるいくつかの実施形態に関する開示は、少なくとも次の構成を備える。
固定子コアにインシュレータが装着され極歯にコイルが巻線された固定子磁極が形成された固定子と、回転子軸を中心として回転子磁極が形成され前記回転子磁極が前記固定子磁極と対向するように前記回転子軸が回転可能に支持される回転子と、前記回転子軸に前記回転子磁極に対応して組み付けられたセンサーマグネットと、前記コイルから引き出されたコイルリードが接続されると共に前記センサーマグネットの磁極変化を検出することで回転子位置を検出する磁電変換素子が搭載される回路基板と、を備え、前記インシュレータと前記回路基板との間に、前記インシュレータ及び前記回路基板と少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサが組み付けられていることを特徴とする。尚、固定子コアは、環状一体型コアであっても、予め複数に分割されたコアを環状に連結される分割コアのいずれでもよい。
固定子コアにインシュレータが装着され極歯にコイルが巻線された固定子磁極が形成された固定子と、回転子軸を中心として回転子磁極が形成され前記回転子磁極が前記固定子磁極と対向するように前記回転子軸が回転可能に支持される回転子と、前記回転子軸に前記回転子磁極に対応して組み付けられたセンサーマグネットと、前記コイルから引き出されたコイルリードが接続されると共に前記センサーマグネットの磁極変化を検出することで回転子位置を検出する磁電変換素子が搭載される回路基板と、を備え、前記インシュレータと前記回路基板との間に、前記インシュレータ及び前記回路基板と少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサが組み付けられていることを特徴とする。尚、固定子コアは、環状一体型コアであっても、予め複数に分割されたコアを環状に連結される分割コアのいずれでもよい。
これにより、インシュレータと回路基板との間に、インシュレータ及び回路基板と少なくとも周方向位置の位置決めを行なう基板スペーサが組み付けられているので、インシュレータと基板スペーサ間で固定子磁極の基板スペーサに対する少なくとも周方向の位置決めが行われ、回路基板と基板スペーサ間で磁電変換素子の基板スペーサに対する少なくとも周方向の位置決めが行われる。
従って、基板スペーサを介して固定子磁極と磁電変換素子の位置決めを行うことができる。具体的には、固定子磁極間に磁電変換素子が配置できるように、インシュレータと回路基板を組み付けることができる。
従って、基板スペーサを介して固定子磁極と磁電変換素子の位置決めを行うことができる。具体的には、固定子磁極間に磁電変換素子が配置できるように、インシュレータと回路基板を組み付けることができる。
前記基板スペーサの軸方向第一面には、半円柱状をした複数のリブが所定間隔で突設されており、前記インシュレータの外周面には前記リブが嵌め合う半円状の凹溝が形成されていてもよい。
このように、基板スペーサの複数の半円柱状リブがインシュレータ外周面の半円状の凹溝に嵌め込まれることで、インシュレータが装着された固定子磁極と基板スペーサの少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。特に、固定子コアとして一体型コアのみならず展開コアを用いた場合でも、半円柱状リブと凹溝との嵌合により固定子コア及びインシュレータの真円度を確保し易くなるため、基板スペーサとの位置決めが正確に行える。
このように、基板スペーサの複数の半円柱状リブがインシュレータ外周面の半円状の凹溝に嵌め込まれることで、インシュレータが装着された固定子磁極と基板スペーサの少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。特に、固定子コアとして一体型コアのみならず展開コアを用いた場合でも、半円柱状リブと凹溝との嵌合により固定子コア及びインシュレータの真円度を確保し易くなるため、基板スペーサとの位置決めが正確に行える。
前記基板スペーサの軸方向第二面には、複数の円筒状のボスが突設されており、前記回路基板の外周縁部に前記ボスが嵌め合う複数の切欠きが設けられていてもよい。
このように、基板スペーサの複数の円柱状のボスが回路基板の外周縁部に設けられた複数の切欠きに嵌め合うことで、回路基板に搭載された磁電変換素子と基板スペーサの少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。
このように、基板スペーサの複数の円柱状のボスが回路基板の外周縁部に設けられた複数の切欠きに嵌め合うことで、回路基板に搭載された磁電変換素子と基板スペーサの少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。
尚、基板スペーサに設けられたボスにより回転子軸の軸端に設けられたセンサーマグネットと回路基板までの高さが規定されてもよく、この場合には磁電変換素子による感度が一定に維持される。
前記基板スペーサに設けられたボスの中空軸内は前記コイルリードが配線されて前記回路基板に接続されてもよい。これにより、コイルリードの絶縁性が維持され断線のおそれもなくなる。
前記回転子軸は、第一軸受が設けられた第一ブラケットと第二軸受が設けられた第二ブラケットに回転可能支持されており、前記インシュレータは前記第一ブラケットと前記固定子コア間及び前記固定子コアと前記基板スペーサ間に軸方向に挟み込まれて組み付けられ、前記基板スペーサに第二ブラケットを介して前記回路基板が組み付けられていてもよい。
これにより、例えば、第一ブラケットの第一軸受に回転子軸が支持されて回転子が組み付けられ第一ブラケットと固定子コアにインシュレータが軸方向に挟み込まれて固定子が組み付けられ、固定子コアと基板スペーサ間にインシュレータ軸方向に挟み込まれて組み付けられ、基板スペーサに対して第二ブラケットを介して回路基板が軸方向に順次位置決めされて組み付けられるので、組立性が向上する。
これにより、例えば、第一ブラケットの第一軸受に回転子軸が支持されて回転子が組み付けられ第一ブラケットと固定子コアにインシュレータが軸方向に挟み込まれて固定子が組み付けられ、固定子コアと基板スペーサ間にインシュレータ軸方向に挟み込まれて組み付けられ、基板スペーサに対して第二ブラケットを介して回路基板が軸方向に順次位置決めされて組み付けられるので、組立性が向上する。
前記固定子コアは、単一の極歯が形成されたコアバック部が薄肉部を介して変形可能に複数連結された展開コアであり、前記コアバック部及び極歯を覆うインシュレータが装着された前記展開コアが環状に形成され、前記基板スペーサに等間隔で突設された複数のリブと前記インシュレータ外周面の複数の凹溝が嵌合して組み付けられていてもよい。
これにより、固定子コアとして展開コアを用いた場合、コアバック部及び極歯を覆うインシュレータが装着された展開コアが環状に形成されると固定子コア及びインシュレータの真円度が崩れやすいが、基板スペーサに等間隔で突設された複数のリブとインシュレータ外周面の複数の凹溝が嵌合することで、固定子コア及びインシュレータの真円度が維持されるため、固定子磁極と磁電変換素子の位置決めが正確に行える。
これにより、固定子コアとして展開コアを用いた場合、コアバック部及び極歯を覆うインシュレータが装着された展開コアが環状に形成されると固定子コア及びインシュレータの真円度が崩れやすいが、基板スペーサに等間隔で突設された複数のリブとインシュレータ外周面の複数の凹溝が嵌合することで、固定子コア及びインシュレータの真円度が維持されるため、固定子磁極と磁電変換素子の位置決めが正確に行える。
固定子コアとして一体型コア若しくは分割コアのみならず展開コアを用いた場合でも、固定子コア及びこれを覆うインシュレータの真円度を確保し、固定子コアの固定子磁極と回路基板のホール素子との少なくとも周方向位置を精度良く位置決めしかつ配線の電気絶縁性を確保することができるブラシレスモータを提供することができる。
以下、本開示に係るDCブラシレスモータの一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施例はインナーロータ型モータについて説明する。
図1Aは、DCブラシレスモータ1の外観図である。モータケース2内に固定子及び回転子が収納されている。
図1Bに示すように、回転子3は、モータケース2に組み付けられた第一ブラケット4a及び第二ブラケット4bによって回転可能に軸支されている。第一ブラケット4aには、第一滑り軸受5aがEリング5cにより抜け止めされて組み付けられている。第二ブラケット4bには第二滑り軸受5bがEリング5dにより抜け止めされて組み付けられている。回転子磁極3bは、回転子軸3aに図示しない回転子ヨークを介して回転子マグネットが組み付けられていてもよいし、回転子軸3aに回転子マグネットが一体に組み付けられていてもよい。回転子マグネットは、周方向にN極とS極が交互に着磁されている。回転子軸3aは第一滑り軸受5a及び第二滑り軸受5bに回転可能に支持されている。尚、第一滑り軸受5a及び第二滑り軸受5bに代えて第一転がり軸受及び第二転がり軸受を用いてもよい。
図1Bに示すように、回転子3は、モータケース2に組み付けられた第一ブラケット4a及び第二ブラケット4bによって回転可能に軸支されている。第一ブラケット4aには、第一滑り軸受5aがEリング5cにより抜け止めされて組み付けられている。第二ブラケット4bには第二滑り軸受5bがEリング5dにより抜け止めされて組み付けられている。回転子磁極3bは、回転子軸3aに図示しない回転子ヨークを介して回転子マグネットが組み付けられていてもよいし、回転子軸3aに回転子マグネットが一体に組み付けられていてもよい。回転子マグネットは、周方向にN極とS極が交互に着磁されている。回転子軸3aは第一滑り軸受5a及び第二滑り軸受5bに回転可能に支持されている。尚、第一滑り軸受5a及び第二滑り軸受5bに代えて第一転がり軸受及び第二転がり軸受を用いてもよい。
図2に示すように、筒状のモータケース2の一端開口には第一ブラケット4aが組み付けられる。図1Bに示すように、第一ブラケット4aには、固定子6が組み付けられている。固定子6は、環状に形成された固定子コア6aにインシュレータ7が装着され、各極歯6bにはインシュレータ7を介してコイル6cが巻線されて固定子磁極6d(図3参照)が形成される。
固定子コア6aは、環状のコアバック部6fと径方向内側に等間隔で突設された極歯6bが形成されるように所定形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層プレスされた積層コアであっても良く、磁性体金属材を放電加工や金属成形等により一体成形されたブロックコアであってもよく、環状のコアバック部6fが予め複数分割されたコアを環状に連結される分割コアであってもよい。或いは固定子コア6aは、単一の極歯6bが形成されたコアバック部6fが薄肉部を介して変形可能に複数連結された展開コアであってもよい。
固定子コア6aは、環状のコアバック部6fと径方向内側に等間隔で突設された極歯6bが形成されるように所定形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層プレスされた積層コアであっても良く、磁性体金属材を放電加工や金属成形等により一体成形されたブロックコアであってもよく、環状のコアバック部6fが予め複数分割されたコアを環状に連結される分割コアであってもよい。或いは固定子コア6aは、単一の極歯6bが形成されたコアバック部6fが薄肉部を介して変形可能に複数連結された展開コアであってもよい。
図3に示すように、インシュレータ7は、コアバック部6fの軸方向端部を覆う外壁部7aと極歯6bの軸方向端部を覆う内壁部7bが起立形成されている。外壁部7aと内壁部7bを連結する胴部7cにコイル6cが巻かれる。各極歯6bに対応する外壁部7aの外周面には半円筒状の凹溝7dが各々形成されている。
図4に示すように、一対のインシュレータ7は、共通部品が用いられるため固定子コア6aの軸方向両側からコアバック部6f及び径方向内側に等間隔で突設された極歯6bを覆うように装着される。尚、展開コアの場合には、単一の極歯6bが形成されたコアバック部6fが薄肉部を介して直列状に複数連結されたままインシュレータ7が軸方向両側からコアバック部6f及び極歯6bに装着されてもよいし、単一のコアバック部6f及び極歯6bを覆うだけのインシュレータ7をひとつずつ装着するのでもよい。
図1Bに示すように、回転子3は、回転子磁極3bが固定子磁極6dと対向するように回転子軸3aが、第一滑り軸受5a及び第二滑り軸受5bに回転可能に支持される。回転子軸3aの軸端は第二ブラケット4bより延設されており、軸端には回転子磁極3bに対応して組み付けられたセンサーマグネット8が一体に組み付けられている。
図2に示すように、筒状のモータケース2の他端には、基板ケース9が組み付けられる。図1Bに示すように、基板ケース9には、第二ブラケット4bに対する面に、回路基板10が組み付けられている。回路基板10にはコイル6cから引き出されたコイルリード6eが接続される。また、基板にはセンサーマグネット8の磁極変化を検出することで回転子位置を検出するホールIC(磁電変換素子)11が3箇所に搭載されている。ホールIC11は、回転子磁極位置を検出し、制御回路は回転子3の回転を付勢するようにコイル6cに通電する方向が切り替えられる。回路基板10には、外部接続機器と電気的に接続するための接続端子12がモータケース2より外部に延設されている。
また、インシュレータ7と回路基板10との間には、インシュレータ7及び回路基板10と少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサ13が組み付けられている。以下この構成について詳述する。基板スペーサ13は円板状の絶縁樹脂材が用いられ、中心部は回転子軸3aが貫通する貫通孔13aが設けられている。
図5Aに示すように基板スペーサ13の固定子側端面13b(軸方向第一面)の外周縁部には、半円柱状をしたリブ13cが等間隔で6カ所に突設されている。尚、リブ13cの数はそれより多くても少なくてもよいが好適には極歯6bと同じ数である。
また、図3に示すように、一対のインシュレータ7のコアバック部6fの軸方向端部を覆う外壁部7aの外周面にはリブ13cと嵌め合う半円筒状の凹溝7dが等間隔で6カ所に形成されている。尚、凹溝7dの数はそれより多くても少なくてもよいが好適には内壁部7bと同じ数である。
また、図3に示すように、一対のインシュレータ7のコアバック部6fの軸方向端部を覆う外壁部7aの外周面にはリブ13cと嵌め合う半円筒状の凹溝7dが等間隔で6カ所に形成されている。尚、凹溝7dの数はそれより多くても少なくてもよいが好適には内壁部7bと同じ数である。
図1Bに示すように、基板スペーサ13の複数の半円柱状リブ13cがインシュレータ7の外周面に形成された複数の凹溝7dに嵌め込まれることで、インシュレータ7が装着された固定子磁極6dと基板スペーサ13の少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。特に、固定子コア6aとして一体型コア若しくは分割コアのみならず展開コアを用いた場合でも、周方向に等間隔に設けられた半円柱状リブ13cと半円筒状凹溝7dとの嵌合により固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度を確保し易くなるため、基板スペーサ13との位置決めが正確に行える。なお、基板スペーサ13の軸方向高さの位置決めは固定子側端面13bと外壁部7aの対向面が接触することで決まる。なお、半円柱状リブ13cと凹溝7dの軸方向の長さを調整することで、基板スペーサ13の周方向の位置決めだけではなく軸方向高さの位置決めに用いても良い。
また、図5B,Cにおいて、基板スペーサ13の基板側端面13d(軸方向第二面)には、円筒状のボス13eが等間隔で3箇所に突設されている。尚、ボス13eの数はそれより多くてもよい。ボス13eにより周方向の位置決めを行うため、少なくとも3つは必要である。多くても少なくてもよい。
図6A〜Cに示すように、回路基板10の外周縁部にはボス13eが係合する半円状の切欠き10aが等間隔で3箇所に設けられている。尚、切欠き10aの数はそれより多くてもよいし、等間隔に設けられていなくてもよい。
図6A〜Cに示すように、回路基板10の外周縁部にはボス13eが係合する半円状の切欠き10aが等間隔で3箇所に設けられている。尚、切欠き10aの数はそれより多くてもよいし、等間隔に設けられていなくてもよい。
このように、基板スペーサ13の複数の円筒状のボス13eが回路基板10の外周縁部に設けられた複数の半円状の切欠き10aに係合することで、回路基板10に搭載されたホールIC(磁電変換素子)11と基板スペーサ13の少なくとも周方向の位置決めが精度良く行われる。尚、回路基板10の軸方向高さの位置決めは基板ケース9と回路基板10が接触することで決まる。
尚、図5Dに示すように、基板スペーサ13の固定子側端面13bにはリブ13cが外周縁部に設けられ、基板スペーサ13の基板側端面13dには、ボス13eが径方向中間部に設けられているが、必ずしもこの位置に限定されるものではなく、対向するインシュレータ7の形状や回路基板10の大きさによって位置を変更してもよい。
尚、図5Dに示すように、基板スペーサ13の固定子側端面13bにはリブ13cが外周縁部に設けられ、基板スペーサ13の基板側端面13dには、ボス13eが径方向中間部に設けられているが、必ずしもこの位置に限定されるものではなく、対向するインシュレータ7の形状や回路基板10の大きさによって位置を変更してもよい。
上述したように、固定子コア6aと回路基板10との間に、インシュレータ7及び回路基板10を少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサ13が組み付けられているので、インシュレータ7と基板スペーサ13間で固定子磁極6dの基板スペーサ13に対する少なくとも周方向の位置決めが行われ、回路基板10と基板スペーサ13間でホールIC(磁電変換素子)11の基板スペーサ13に対する少なくとも周方向の位置決めが行われる。
従って、基板スペーサ13を介して固定子磁極6dとホールIC(磁電変換素子)11の位置決めを精度良く行うことができる。具体的には、固定子磁極6d間にホールIC(磁電変換素子)11が配置できるように、インシュレータ7と回路基板10を組み付けることができる。
従って、基板スペーサ13を介して固定子磁極6dとホールIC(磁電変換素子)11の位置決めを精度良く行うことができる。具体的には、固定子磁極6d間にホールIC(磁電変換素子)11が配置できるように、インシュレータ7と回路基板10を組み付けることができる。
図1Bに示すように、基板スペーサ13に設けられたボス13eは、回転子軸3aを回転可能に支持する第二ブラケット4bを貫通して基板ケース9に固定される。具体的にはボス13eが基板ケース9と嵌合する部分がホットメルトなどにより溶着されて固定される。これにより、回転子軸3aの軸端に設けられたセンサーマグネット8と基板ケース9に保持された回路基板10までの軸方向高さが所定距離に規定される。このように、基板スペーサ13に設けられたボス13eにより回転子軸3aの軸端に設けられたセンサーマグネット8と回路基板10までの軸方向高さが規定されるので、ホールIC(磁電変換素子)11による感度が一定に維持される。
この場合、第二ブラケット4bを貫通するボス13eの中空軸内は前記コイルリード6eが配線されて回路基板10のパッド部にはんだ付けされて電気的に接続される。これにより、コイルリード6eの絶縁性が維持され断線のおそれもなくなる。
図1Bに示すように、回転子軸3aは、第一滑り軸受5aが設けられた第一ブラケット4aと第二滑り軸受5bが設けられた第二ブラケット4bに回転可能支持されている。インシュレータ7は共通品が用いられ、第一ブラケット4aと固定子コア6a間及び固定子コア6aと基板スペーサ13間に軸方向に挟み込まれて組み付けられ、基板スペーサ13に第二ブラケット4bを介して回路基板10が組み付けられる。
これにより、例えば、第一ブラケット4aの第一滑り軸受5aに回転子軸3aが支持されて回転子3が組み付けられ第一ブラケット4aと固定子コア6aにインシュレータ7が軸方向に挟み込まれて固定子6が組み付けられ、固定子コア6aと基板スペーサ13間にインシュレータ7が軸方向に挟み込まれて組み付けられ、基板スペーサ13に対して第二ブラケット4bを介して回路基板10が軸方向に順次位置決めされて組み付けられるので、組立性が向上する。
これにより、例えば、第一ブラケット4aの第一滑り軸受5aに回転子軸3aが支持されて回転子3が組み付けられ第一ブラケット4aと固定子コア6aにインシュレータ7が軸方向に挟み込まれて固定子6が組み付けられ、固定子コア6aと基板スペーサ13間にインシュレータ7が軸方向に挟み込まれて組み付けられ、基板スペーサ13に対して第二ブラケット4bを介して回路基板10が軸方向に順次位置決めされて組み付けられるので、組立性が向上する。
また、固定子コア6aは、単一の極歯6bが形成されたコアバック部6fが薄肉部を介して変形可能に複数連結された展開コアを用いた場合に、基板スペーサ13に等間隔で突設された複数のリブ13cとインシュレータ7の外周面の複数の凹溝7dが嵌合することが好ましい。
コアバック部6fが直列状に展開されたコアにインシュレータ7が装着されて極歯6bにコイル6cが巻かれた後で、コアバック部6fどうしを環状に変形させると固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度が崩れやすい。しかしながら、基板スペーサ13に等間隔で突設された複数のリブ13cとインシュレータ7の外周面の複数の凹溝7dが嵌合することで、固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度が維持されるため、固定子磁極6dとホールIC(磁電変換素子)11の位置決めが正確に行える。
尚、展開コアは、極歯6b間のスロットが狭い場合、ノズル式巻線機のノズルが進入するスペースがない場合に、コアを展開した状態でコイル巻線ができるため好適に用いられる。また、分割コアも同様に好適に用いられる。
コアバック部6fが直列状に展開されたコアにインシュレータ7が装着されて極歯6bにコイル6cが巻かれた後で、コアバック部6fどうしを環状に変形させると固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度が崩れやすい。しかしながら、基板スペーサ13に等間隔で突設された複数のリブ13cとインシュレータ7の外周面の複数の凹溝7dが嵌合することで、固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度が維持されるため、固定子磁極6dとホールIC(磁電変換素子)11の位置決めが正確に行える。
尚、展開コアは、極歯6b間のスロットが狭い場合、ノズル式巻線機のノズルが進入するスペースがない場合に、コアを展開した状態でコイル巻線ができるため好適に用いられる。また、分割コアも同様に好適に用いられる。
以上説明したように、固定子コア6aとして環状一体型コアのみならず展開コア或いは分割コアを用いた場合でも、これに装着される固定子コア6a及びインシュレータ7の真円度を確保し、固定子コア6aの固定子磁極6dと回路基板10のホールIC(磁電変換素子)11との周方向位置及び軸方向高さが精度良く位置決めされかつ配線の電気絶縁性を確保することができるブラシレスモータ1を提供することができる。
尚、DCブラシレスモータは、三相DCブラシレスモータに限らず、二相モータ或いはそれより多相のモータであってもよい。
1 ブラシレスモータ 2 モータケース 3 回転子 3a 回転子軸 3b 回転子磁極 4a 第一ブラケット 4b 第二ブラケット 5a 第一滑り軸受 5b 第二滑り軸受 5c,5d Eリング 6 固定子 6a 固定子コア 6b 極歯 6c コイル 6d 固定子磁極 6e コイルリード 6f コアバック部 7 インシュレータ 7a 外壁部 7b 内壁部 7c 胴部 7d 凹溝 8 センサーマグネット 9 基板ケース 10 回路基板 10a 切欠き 11 ホールIC(磁電変換素子) 12 接続端子 13 基板スペーサ 13a 貫通孔 13b 固定子側端面 13c リブ 13d 基板側端面 13e ボス
Claims (6)
- 固定子コアにインシュレータが装着され極歯にコイルが巻線された固定子磁極が形成された固定子と、
回転子軸を中心として回転子磁極が形成され前記回転子磁極が前記固定子磁極と対向するように前記回転子軸が回転可能に支持される回転子と、
前記回転子軸に前記回転子磁極に対応して組み付けられたセンサーマグネットと、
前記コイルから引き出されたコイルリードが接続されると共に前記センサーマグネットの磁極変化を検出することで回転子位置を検出する磁電変換素子が搭載される回路基板と、を備え、
前記インシュレータと前記回路基板との間に、前記インシュレータ及び前記回路基板と少なくとも周方向の位置決めを行なう基板スペーサが組み付けられていることを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記基板スペーサの軸方向第一面には、半円柱状をした複数のリブが所定間隔で突設されており、前記インシュレータの外周面には前記リブと嵌め合う凹溝が形成されている請求項1記載のブラシレスモータ。
- 前記基板スペーサの軸方向第二面には、複数の円筒状のボスが突設されており、
前記回路基板の外周縁部に前記ボスが嵌め合う複数の切欠きが設けられている請求項1又は請求項2記載のブラシレスモータ。 - 前記基板スペーサに設けられたボスの中空軸内は前記コイルリードが配線されて前記回路基板に接続される請求項3記載のブラシレスモータ。
- 前記回転子軸は、第一軸受が設けられた第一ブラケットと第二軸受が設けられた第二ブラケットに回転可能支持されており、前記インシュレータは前記第一ブラケットと前記固定子コア間及び前記固定子コアと前記基板スペーサ間に軸方向に挟み込まれて組み付けられ、前記基板スペーサに第二ブラケットを介して前記回路基板が組み付けられている請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のブラシレスモータ。
- 前記固定子コアは、単一の極歯が形成されたコアバック部が薄肉部を介して変形可能に複数連結された展開コアであり、前記コアバック部及び極歯を覆うインシュレータが装着された前記展開コアが環状に形成され、前記基板スペーサに等間隔で突設された複数のリブと前記インシュレータ外周面の複数の凹溝が嵌合して組み付けられている請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のブラシレスモータ。
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