JP3716046B2 - Substrate built-in motor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
固定子に巻線間の接続を行うための基板が取り付けられた基板内蔵型モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
巻線端末間を接続する際、作業性および信頼性を向上させるために、固定子に隣接して巻線接続用の基板を設けることが多い。この基板が取り付けられた基板内蔵型モータの1例であるフレームをプリミックスでモールド成形されたブラシレスDCモータについて図3〜図5を用いて説明する。図3は、従来におけるブラシレスDCモータの部分側断面図である。図4は、図3における固定子と基板との取り付け部の拡大側面図である。図5は、図3における巻線の端末と基板との接続部の拡大図である。
【0003】
図3において、ブラシレスDCモータ11は、プリミックス12で固定子13と基板14とをモールド成形して形成された筒状のモールドフレーム15と、永久磁石16を備え、モールドフレーム15の内周側に収納された回転子17と、回転子17を支持して、回転子17を回転自在にさせる軸受18と、軸受18を収納し、モールドフレーム15の開口部に取り付けられたボールハウジング19とで構成されている。
【0004】
固定子13は、積層コア20と、コア絶縁材21を介して積層コア20に巻かれた複数個の巻線22とで構成され、この固定子13に隣接して基板14が取り付けられている。また、回転子17は、シャフト23と、シャフト23の外周に固着されたヨーク24と、ヨーク24の外周に固着された永久磁石16とで構成されている。
【0005】
図4、図5において、基板14の端部には、突起14aが設けられている。この突起14には、ランド25が設けてあり、パターン26と接続されている。そして、突起14aに巻線端末22aを巻回して、巻線端末22aとランド25とを接続することにより、パターン26と巻線22とを電気的に接続している。
【0006】
また、基板14には、回転子17の磁極位置を検出するために位置検出用のホールIC等の磁気感応素子27が搭載されている。この磁気感応素子27は、回転子17に取り付けられている永久磁石16の磁気に感応して電圧を発生し、回転子17の磁極位置を検出している。また、モールド成形時に、磁気感応素子27を成形時の圧力から保護するために、ホルダー28が磁気感応素子27を覆うようにして基板14に取り付けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、基板内蔵型モータでの巻線の端末を基板に半田付けする場合、基板の端部に突起を設け、この突起に巻線を巻いて半田付けする方法がある。しかしながら、巻線の端末を基板の端部まで引き延ばす必要があり、引き延ばされた巻線、いわゆる渡り線が外力等で断線したり、または、渡り線が垂れ下がって積層コア等に接触してショートする可能性がある。
【0008】
また、巻線端末と基板のパターンとの接続点であるランドが基板の固定子側面に設ける場合、このランドを基板の中央に配置すると半田付け作業が困難となり、前述したようにランドを基板の端部に配置する必要があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明によれば、軸方向に対して平行に延びた水平棒と、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒とで十字架状に形成され、前記水平棒の一方の端部が固定子に固着され、前記巻線の巻線端末が巻線との距離が最短になるように前記水平棒に巻かれ、前記巻線の個数に対応して設けられた十字ピンと、
この十字ピンの位置および個数に対応した穴が設けられ、かつ、一方の面に巻線接続用のパターンが配設され、前記穴の周囲に前記パターンと接続された半田付きランドを有する基板とを備え、
この基板の巻線接続用のパターンが設けられた面を前記固定子側に向け、前記基板の穴に前記十字ピンの他方の端部を前記垂直棒が前記ランドに当接するまで挿入し、水平棒の他方の端部を熱することにより、前記基板のランドに付着した半田を溶融して十字ピンと基板のパターンとを電気的に接続したことを特徴とする基板内蔵型モータ、
または、前記基板に金属を基材とする金属基板を使用し、前記穴の内周部を絶縁材で覆ったことを特徴とする基板内蔵型モータを提供する。
【0010】
【作用】
一方の端部が固定子に取り付けられた水平棒に、巻線端末を巻き付けて半田付けすることにより、巻線と十字ピンとを電気的に接続する。そして、基板のパターン面を固定子側に向け、基板の穴を水平棒のもう一方の端部から挿入する。そして、基板のパターン面が十字ピンの垂直棒に当接すると、基板の取り付け位置が決定する。そして、基板のパターン面と反対面から突出した水平棒のもう一方の端部を半田こて等で熱する。そして、この熱は、水平棒から、垂直棒を介して、垂直棒と接しているパターンのランドに伝わり、ランドに付着している半田を溶融して、ランドと垂直棒が電気的に接続される。これにより、巻線と基板のパターンが電気的に接続される。
【0011】
【実施例】
本発明における実施例として、基材に金属を用いた金属基板が取り付けられた固定子について、図1〜図2を用いて説明する。図1は、本発明における固定子の部分側断面図である。図2は、図1における基板取り付け部の拡大断面図である。
【0012】
図1、図2において、固定子1は、従来の基板内蔵型モータと同様に、積層コア20と、コア絶縁材2を介して積層コア20に巻かれた複数個の巻線3と基板とで構成されている。この基板は、金属基板4を使用している。金属基板4は、基材にアルミ等の金属板6が使用されており、この金属板6を電気的に絶縁するために、金属板6の周囲を基板絶縁材7で覆われている。基板を金属基板4にすることにより、基板強度を向上させて、基板の反りを小さくしている。つまり、パターンの断線、剥がれ等を防止することができる。
【0013】
そして、金属基板4の一方の面には、巻線間の接続用のパターン(図示しない)が配線されている。そして、金属基板4には、後述する十字ピンの位置および個数に対応した穴4aが設けられている。そして、この穴4aの巻線接続用パターン面側周囲には、ランド10が設けられており、巻線接続用パターンと接続されている。また、十字ピンをこの穴4aに挿入した際、金属板と十字ピンが接触しないように、穴4aの内周には、ピン絶縁材8が設けられている。
【0014】
また、巻線3と金属基板4に配線された巻線接用パターンとの接続、および金属基板4の取り付け位置を決めるために、十字ピン5が、巻線の個数に対応して設けられている。この十字ピン5は、シャフトの軸方向に対して平行に延びた水平棒5aと、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒5bとを十字架状に組み合わして形成されている。
【0015】
そして、固定子1を覆っているコア絶縁材2に、十字ピン5の水平棒5aの一方の端部を取り付け固定する。次に、巻線端末3aを水平棒5aに巻き付けて半田付けすることにより、巻線3と十字ピン5とを電気的に接続する。また、このとき、巻線3との距離が最短距離にある水平棒5aの位置に巻き付けることにより、巻線3の渡り線を短くして、巻線の切断等を防止することができる。
【0016】
そして、金属基板4の巻線接続用のパターンが配線された面を固定子1側に向けながら、金属基板4の穴4aを水平棒5aのもう一方の端部側から挿入する。そして、金属基板4の巻線接続用パターン面が、十字ピン5の垂直棒5bに当接すると、金属基板4の取り付け位置が決定する。このとき、水平棒5aのもう一方の端部が、金属基板4の巻線接続用パターン面の反対面から所定の長さだけ突出させるようにする。そして、突出した水平棒のもう一方の端部を半田こて9等で熱することにより、この熱は、水平棒5aから、垂直棒5bを介して、垂直棒と接しているパターンのランド10に伝わり、ランド10に付着している半田を溶融して、ランド10と垂直棒5bが電気的に接続される。つまり、巻線3と金属基板4のパターンとが電気的に接続されることになる。
【0017】
本実施例においては、金属基板を備えた基板内蔵型モータについて説明したが、紙フェノール基板、ガラスエポキシ基板等を備えた基板内蔵型モータについても、同様の効果を得ることができる。このとき、穴4aの内周面を絶縁しているピン絶縁材8は必要ない。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の固定子側に配設してあるパターンと、巻線とを簡単に接続できると共に、基板の取り付け位置を容易に決めることができる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における固定子の部分側断面図。
【図2】 図1における基板取り付け部の拡大断面図。
【図3】 従来におけるブラシレスDCモータの部分側断面図。
【図4】 図3における固定子と基板との取り付け部の拡大側面図。
【図5】 図3における巻線の端末と基板との接続部の拡大図。
【符号の説明】
1、13…固定子
2…コア絶縁材
3…巻線
3a…巻線端末
4…金属基板
5…十字ピン
5a…水平棒
5b…垂直棒
6…金属板
7…基板絶縁材
8…ピン絶縁材
9…半田こて
10…ランド
11…ブラシレスDCモータ
12…プリミックス
14…基板
15…モールドフレーム[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a substrate built-in motor in which a substrate for connecting between windings is attached to a stator.
[0002]
[Prior art]
In order to improve workability and reliability when connecting the winding terminals, a winding connection board is often provided adjacent to the stator. A brushless DC motor in which a frame, which is an example of a substrate built-in motor to which the substrate is attached, is molded by premixing will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a partial sectional side view of a conventional brushless DC motor. FIG. 4 is an enlarged side view of an attachment portion between the stator and the substrate in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a connection portion between the terminal of the winding and the substrate in FIG.
[0003]
In FIG. 3, the
[0004]
The
[0005]
4 and 5, a
[0006]
A magnetic
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when soldering the end of the winding in the motor with a built-in board to the board, there is a method in which a protrusion is provided at the end of the board and the winding is wound around the protrusion and soldered. However, it is necessary to extend the end of the winding to the end of the board, so that the extended winding, so-called jumper wire is disconnected by an external force or the like, or the jumper wire hangs down and contacts the laminated core or the like. There is a possibility of short circuit.
[0008]
In addition, when a land, which is a connection point between the winding terminal and the board pattern, is provided on the side surface of the stator of the board, it is difficult to perform soldering work if the land is arranged at the center of the board. It was necessary to arrange at the end.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the present invention, a horizontal bar extending parallel to the axial direction and a vertical bar extending perpendicular to the axial direction are formed in a cross shape, and one end of the horizontal bar is fixed. A cross pin fixed to a child, wound around the horizontal bar so that a distance between the winding end of the winding and the winding is the shortest, and provided corresponding to the number of windings;
A board having holes corresponding to the position and number of the cross pins, a pattern for connecting windings disposed on one surface, and a soldered land connected to the pattern around the hole; With
Towards a surface pattern is provided for the winding connections of the substrate to the stator side, and insert the other end of the cross pin into the hole of the substrate to said vertical rod comes into contact with the land, horizontal A motor with a built-in board, wherein the solder is attached to the land of the board by heating the other end of the bar to electrically connect the cross pin and the pattern of the board;
Alternatively, the present invention provides a motor with a built-in substrate, wherein a metal substrate having a metal as a base material is used for the substrate, and an inner peripheral portion of the hole is covered with an insulating material.
[0010]
[Action]
A winding end is wound around a horizontal bar having one end attached to the stator and soldered to electrically connect the winding and the cross pin. Then, the pattern surface of the substrate is directed to the stator side, and the hole of the substrate is inserted from the other end of the horizontal bar. When the pattern surface of the substrate comes into contact with the vertical bar of the cross pin, the mounting position of the substrate is determined. Then, the other end of the horizontal bar protruding from the surface opposite to the pattern surface of the substrate is heated with a soldering iron or the like. This heat is transferred from the horizontal bar to the land of the pattern in contact with the vertical bar through the vertical bar, melting the solder adhering to the land and electrically connecting the land and the vertical bar. The Thereby, the winding and the pattern of the substrate are electrically connected.
[0011]
【Example】
As an embodiment of the present invention, a stator having a metal substrate using metal as a base material will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial side sectional view of a stator according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the board mounting portion in FIG.
[0012]
1 and 2, the stator 1 includes a laminated
[0013]
A pattern (not shown) for connecting the windings is wired on one surface of the metal substrate 4. The metal substrate 4 is provided with
[0014]
In addition, in order to determine the connection between the winding 3 and the winding contact pattern wired on the metal substrate 4 and the mounting position of the metal substrate 4, cross pins 5 are provided corresponding to the number of windings. Yes. The cross pin 5 is formed by combining a
[0015]
Then, one end of the
[0016]
Then, the
[0017]
In the present embodiment, the substrate built-in type motor provided with the metal substrate has been described. However, the same effect can be obtained for a substrate built-in type motor provided with a paper phenol substrate, a glass epoxy substrate, and the like. At this time, the pin insulating material 8 which insulates the inner peripheral surface of the
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, the pattern disposed on the stator side of the substrate and the winding can be easily connected, and the mounting position of the substrate can be easily determined.
[0019]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial side sectional view of a stator according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a substrate attachment portion in FIG.
FIG. 3 is a partial side sectional view of a conventional brushless DC motor.
4 is an enlarged side view of an attachment portion between a stator and a substrate in FIG. 3;
5 is an enlarged view of a connection portion between a terminal of a winding and a substrate in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
軸方向に対して平行に延びた水平棒と、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒とで十字架状に形成され、前記水平棒の一方の端部が固定子に固着され、前記巻線の巻線端末が巻線との距離が最短になるように前記水平棒に巻かれ、前記巻線の個数に対応して設けられた十字ピンと、
この十字ピンの位置および個数に対応した穴が設けられ、かつ、一方の面に巻線接続用のパターンが配設され、前記穴の周囲に前記パターンと接続された半田付きランドを有する基板とを備え、
この基板の巻線接続用のパターンが設けられた面を前記固定子側に向け、前記基板の穴に前記十字ピンの他方の端部を前記垂直棒が前記ランドに当接するまで挿入し、水平棒の他方の端部を熱することにより、前記基板のランドに付着した半田を溶融して十字ピンと基板のパターンとを電気的に接続したことを特徴とする基板内蔵型モータ。In the motor with a built-in board in which the board for connecting the windings to the stator is attached,
A horizontal bar extending parallel to the axial direction and a vertical bar extending perpendicular to the axial direction are formed in a cross shape, and one end of the horizontal bar is fixed to a stator, and the winding A winding pin is wound around the horizontal bar so that the distance to the winding is the shortest, and a cross pin provided corresponding to the number of windings;
A board having holes corresponding to the position and number of the cross pins, a pattern for connecting windings disposed on one surface, and a soldered land connected to the pattern around the hole; With
Towards a surface pattern is provided for the winding connections of the substrate to the stator side, and insert the other end of the cross pin into the hole of the substrate to said vertical rod comes into contact with the land, horizontal A substrate built-in motor, wherein the other end of the rod is heated to melt the solder adhered to the land of the substrate and to electrically connect the cross pin and the substrate pattern.
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JP14515696A JP3716046B2 (en) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Substrate built-in motor |
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JP14515696A JP3716046B2 (en) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Substrate built-in motor |
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JPH09308162A JPH09308162A (en) | 1997-11-28 |
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1996
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