JP2626753B2 - モータのコイル端末処理構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータのコイル端末処理構造に関し、特に、
面対向型モータにおいて実施するのに好適なコイル端末
と回路基板との電気接続構造に関する。

〔従来の技術〕

ブラシレスDCモータなどの精密小形モータには、ハウ
ジングの軸と直角の面内に空芯コイルを環状に配置し、
該空芯コイルに対面するマグネットロータおよびロータ
ステータを回転子とする面対向型のものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の面対向型モータにあっては、ハウジング側の面
にステータヨーク（またはバックヨーク）を介して回路
基板を接合し、該回路基板上に空芯コイルを固着すると
ともにコイル端末は該回路基板上で半田付け等で電気接
続されていた。

また、最近では前記の回路基板として鉄ベースの銅張
り基板を使用する場合があるが、その場合も前述と同じ
方法で固定されていた。

しかし、このような従来の面対向型モータでは、回路
基板上においてコイルを固着するとともにその端末コイ
ルを回路パターンに半田付け等で接続する工程が採用さ
れ、コイル端末が不揃いとなり位置もバラバラであるの
でパターンへの半田付け等によるコイル端末処理のため
の作業を自動化することは事実上不可能であった。

また、ステータヨークの表面に回路基板を接合し、そ
の上にコイルを固着していたので、エアギャップすなわ
ちステータヨークとロータマグネットとのエアギャップ
が広くなり、モータ効率の低下を防ぐことが困難であっ
た。

回路基板として鉄ベースの銅張り基板を使用すれば、
前記エアギャップをある程度減少させることはできる
が、コスト高になるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、面対向型のモータにおいて、コイルの
端末の接続工程を容易に自動化するとともに、ステータ
ヨークとロータマグネットとのエアギャップを狭めてモ
ータ効率を向上させることが可能なモータのコイル端末
処理構造を提供することである。

本発明のモータのコイル端末処理構造は、上記目的を
達成するため、複数の励磁コイルを環状に配置したステ
ータヨークにロータマグネットを対向配置するブラシレ
スモータにおいて、前記ロータマグネットに対向しない
位置で且つ環状に配置された前記複数の励磁コイルの周
辺部の前記ステータヨークにそれぞれ対応する前記複数
の励磁コイルの端末を取付けた複数の突起を形成し、前
記環状に配置された前記複数の励磁コイルの外周より大
きな開口を有した回路基板に前記複数の突起にそれぞれ
対応させて複数の孔を形成し、前記回路基板の開口を介
して前記ステータヨークにロータマグネットを対向配置
するとともに前記複数の突起に取付けた各コイル端末が
前記回路基板の複数の孔から上方に突出するように前記
複数の突起に前記回路基板の複数の孔を嵌合させ、前記
ステータヨークとロータマグネットとのエアギャップを
狭めるとともに前記複数の突起の各コイル端末を前記回
路基板の所定のパターンに電気的に接続させることを特
徴とする。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明によるコイル端末処理構造を備えた面
対向型モータの縦断面図であり、第２図は第１図のモー
タの分解斜視図である。

第１図および第２図において、モータハウジング10の
ボス部にはモータ軸の軸受を組付けるための嵌合部11
A、11Bが形成され、図示のモータではこれらの嵌合部に
軸付き軸受12が組付けられている。

この軸付き軸受12は、モータ軸を構成する軸13自体を
インナーレースとして利用し、該軸13上の２ケ所に形成
した円周溝14、14のそれぞれに複数個のボール15を着座
させ、それらの外周にアウターレース16A、16Bを装着し
て一対の軸受部17A、17Bが構成されるとともに両アウタ
ーレース16A、16B間にガタ（隙間）除去用の圧縮スプリ
ング18を組込んだ構造をしている。

この軸付き軸受12は、共通の軸13上に２個の軸受部17
A、17Bが構成されているので、両方の軸受部を圧入で組
付けることができず、例えば、小径の軸受部17Aは焼嵌
めで大径の軸受部17Bは圧入で組付ける方法が採用され
る。

第１図および第２図において、ハウジング10のフラン
ジ部22の対向面（第１図中の右側面）には複数の励磁コ
イル（空芯コイル）23が環状に配列されて取付けられて
いる。

この場合、前記ハウジング10の少なくとも各コイル23
が固着される領域は磁性材で形成され、該ハウジング10
（そのフランジ部22）自体でステータヨーク（バックヨ
ーク）が構成されている。例えば、ハウジング10は磁性
材混入プラスチックの成形品で形成することができる。

なお、図示の例ではフランジ部22に各コイル23を位置
決めするための隆起部（ランド）25が形成され、各隆起
部25およびその周辺部でステータヨークが構成されてい
る。

一方、前記軸13の右側突出部には、前記コイル23に対
面する回転子すなわちロータマグネット31およびロータ
ヨーク32から成る回転部分が取付けられている。

こうして、前記隆起部25とロータマグネット31との間
でエアギャップが形成されることになり、図示構造から
明らかなごとく、このエアギャップは回路基板等の厚さ
に制約を受けることなく最小寸法にすることができる。

前記回転部分31、32は軸13に対しフランジ部材33を介
して固定されている。なお、図示の例ではロータヨーク
32の内径部がばねクリップ34でフランジ部材33に固定さ
れている。

24はモータ制御用の回路基板を示し、この回路基板24
はハウジング10のフランジ部22の外周部に固定されてい
る。

すなわち、回路基板24には各コイル23の外周より大き
な円形開口36が形成され、該開口36の周辺部をフランジ
部22の外周部に形成した取付座37にボルト等で締結する
ことによりコイル取付け部材としてのハウジング10に固
定されている。図示の例では、各取付座37に回路基板24
位置決め用のノックピン38が植設されている。

また、第２図に示すごとく、各コイル23からは所定長
さのコイル端末39すなわちコイルの巻始めおよび巻終わ
り部が延出している。

而して、実施例構造によれば、コイル取付け部材であ
るハウジング10のフランジ部22の外周部に各コイル23の
各コイル端末39のそれぞれに対応する複数の突起41が形
成され、各突起41の頂部にスリット46が形成されてい
る。これらのスリット46は各コイル23のコイル端末39の
対応するものを嵌め込むためのものであり、例えばコイ
ル径が0.2mmの場合該スリット46の幅は0.3〜0.6mm程度
に選定することができる。

第３図は各コイル23と回路基板24の電気接続部の詳細
を示す部分平面図であり、第４図は第３図中の線IV−IV
に沿った断面図である。

第３図および第４図において、回路基板24には前記各
コイル23のコイル端末39に接続される回路パターン42の
ランド42Aが形成され、各ランドの中心部には孔43（第
４図）が形成されている。

なお、前記各コイル端末39は前記各ランド42Aとそれ
ぞれ対応関係にあり、コイル端末39が嵌め込まれたスリ
ット46付きの各突起（ピン）41はそれぞれ各ランド42と
対応する位置に形成されている。

而して、各孔43はコイル端末39が嵌め込まれた突起41
が貫通しうる径を有し、かつ、各突起41のスリット46に
掛止されたコイル端末39は回路基板24をハウジング10に
固定したとき前記孔43を貫通して回路基板24の表面（上
面）へ露出する高さになっている。すなわち、各突起41
の高さおよびスリット46の深さは、該スリット46に嵌め
込まれたコイル端末39が回路基板24のパターン42形成面
上に露出するよう設定されている。

したがって、回路基板24は、各コイル端末39の接続部
に対応する位置に形成した孔43を各突起41に嵌合させ、
各突起のスリット46に嵌め込まれたコイル端末39を回路
基板24の上面（パターン形成面）へ突出させた状態でハ
ウジング10に装着され、その状態で各コイル端末39を対
応するランド42Aすなわち該回路基板上の所定の回路パ
ターン42に電気接続45することにより組付けられてい
る。

前記コイル端末39と前記パターン42との電気接続は半
田45あるいはレーザー溶着など適当な方法で行うことが
できる。

また、前記回路基板24の前記ハウジング10への固定
は、各孔43と各突起41が一致するよう位置決めして、該
回路基板24を押しかぶせることにより、自動化工程が実
施できる。

以上説明した実施例構造によれば、モータのコイル端
末処理構造として、各コイル23の端末39をコイル取付け
部材10の突起41の頂部に形成したスリット46に嵌め込
み、回路基板24を各突起41に位置決めした状態でハウジ
ング10上へ押しかぶせてセットし、回路基板24上の所定
位置に突出した突起41上のコイル端末39をその位置で半
田付けやレーザー溶着等により電気接続45するという工
程でコイル端末を処理することができ、従来のようにバ
ラバラになって位置が定まらないコイル端末を扱うこと
がなく、コイル端末39の嵌め込みおよび電気接続45のい
ずれをも一定の位置で行うことができるので、これらの
処理工程を全て自動化することが可能になり、工数を大
幅に低減することができた。

また、コイル23をステータヨークを構成するフランジ
部22に固定し、回路基板24上から離したので、ロータマ
グネット31とステータヨーク（隆起部25）との間隔すな
わちエアギャップＧ（第１図）を狭め、モータ効率の向
上を図ることができた。

なお、上記実施例ではコイル端末39をスリット46に嵌
め込むことにより突起41に取付けたが、これはコイル端
末39を一時的に突起41上に保持できる方法であればスリ
ット46に依る方法以外の適当な方法を採用することもで
きる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明のモータのコ
イル端末処理構造によれば、複数の励磁コイルを環状に
配置したステータヨークにロータマグネットを対向配置
するブラシレスモータにおいて、前記ロータマグネット
に対向しない位置で且つ環状に配置された前記複数の励
磁コイルの周辺部の前記ステータヨークにそれぞれ対応
する前記複数の励磁コイルの端末を取付けた複数の突起
を形成し、前記環状に配置された前記複数の励磁コイル
の外周より大きな開口を有した回路基板に前記複数の突
起にそれぞれ対応させて複数の孔を形成し、前記回路基
板の開口を介して前記ステータヨークにロータマグネッ
トを対向配置するとともに前記複数の突起に取付けた各
コイル端末が前記回路基板の複数の孔から上方に突出す
るように前記複数の突起に前記回路基板の複数の孔を嵌
合させ、前記ステータヨークとロータマグネットとのエ
アギャップを狭めるとともに前記複数の突起の各コイル
端末を前記回路基板の所定のパターンに電気的に接続さ
せる構成としたので、コイルの端末の接続工程を容易に
自動化するとともに、ステータヨークとロータマグネッ
トとのエアギャップを狭めてモータ効率を向上させるこ
とができる面対向型のモータのコイル端末処理構造が提
供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコイル端末処理構造を実施した面
対向型モータの縦断面図、第２図は第１図のモータの分
解斜視図、第３図は第１図のモータのコイル端末接続部
の部分平面図、第４図は第３図中の線IV−IVに沿った断
面図である。 10……コイル取付け部材（ハウジング）、23……コイ
ル、22……ステータヨーク（フランジ部）、23……励磁
コイル、24……回路基板、31……ロータマグネット、36
……開口、39……コイル端末、41……突起、42……パタ
ーン、43……孔、45……電気接続、46……スリット、Ｇ
……エアギャップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 孝男 東京都目黒区中根２丁目４番19号 キヤ ノン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−78504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−50502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59944（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−174982（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−63512（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の励磁コイルを環状に配置したステー
   タヨークにロータマグネットを対向配置するブラシレス
   モータにおいて、 前記ロータマグネットに対向しない位置で且つ環状に配
   置された前記複数の励磁コイルの周辺部の前記ステータ
   ヨークにそれぞれ対応する前記複数の励磁コイルの端末
   を取付けた複数の突起を形成し、前記環状に配置された
   前記複数の励磁コイルの外周より大きな開口を有した回
   路基板に前記複数の突起にそれぞれ対応させて複数の孔
   を形成し、前記回路基板の開口を介して前記ステータヨ
   ークにロータマグネットを対向配置するとともに前記複
   数の突起に取付けた各コイル端末が前記回路基板の複数
   の孔から上方に突出するように前記複数の突起に前記回
   路基板の複数の孔を嵌合させ、前記ステータヨークとロ
   ータマグネットとのエアギャップを狭めるとともに前記
   複数の突起の各コイル端末を前記回路基板の所定のパタ
   ーンに電気的に接続させることを特徴とするモータのコ
   イル端末処理構造。