JP4693275B2

JP4693275B2 - 回路内蔵型モータ

Info

Publication number: JP4693275B2
Application number: JP2001134612A
Authority: JP
Inventors: 文昭齋藤
Original assignee: 日本電産シバウラ株式会社
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2001-05-01
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2021-05-01
Also published as: JP2002330571A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレス直流モータなどの回路内蔵型モータに関し、さらに詳しくは、その回路基板構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブラシレス直流モータなどの回路内蔵型モータの構造を図５のモータ駆動部及び基板の概略平面図、及び図６の基板構造概念図を用いて説明する。
【０００３】
回路内蔵型モータ２０は、モールド樹脂や鋼板製のモータケース２２内に、シャフト２３にベアリング２４を介して取付けられた回転子（図示せず）と、回転子の外周側の積層コアと巻線からなる固定子（図示せず）とを収容したモータ駆動部２１と、複数の配線コード２６を接続した基板２５を有している。
【０００４】
前記基板２５には、回路内蔵型モータ２０を駆動、制御するための各種電子部品で構成される回路２７とその回路素子２８が配置されている。
【０００５】
さらに、図６に示すように基板２５中心には、シャフト２３先端部に挿入されているベアリング２４をモータ組み立て時に通過させるためのベアリング２４の外径以上の直径を有する円形孔２９が、基板２５の中心２９ａに開設されている。
【０００６】
また、この円形孔２９はモータ駆動部２１の中央に位置するシャフト２３が回転するためのシャフト２３挿入用孔と共用するものである。
【０００７】
前記基板２５は、モータ駆動部２１のシャフト２３先端に挿入されたベアリング２４を基板２５の円形孔２９を通してモータ駆動部２１の外側に取付られ、さらに基板２５の外側には、モータ外殻を形成するとともにシャフト２３の回転を支持するためのベアリング２４と嵌合部を有するブラケットが配されて、回路内蔵型モータが組み立てられている。
【０００８】
上記のモータ組み立て時、前記ベアリング２４が基板２５の円形孔２９を通過するために、ベアリング２４の外径以上の孔を基板２５中心部に開ける必要があり、図６に示すように大きな回路素子２８ａを基板２５に設置しようとすると、基板２５上の面積が不足し回路素子２８ａを設置できないという問題がある。
【０００９】
また、ベアリング２４の径よりも小さいシャフト２３用の孔だけを基板２５に設けることで大きな回路素子を設置することができるが、この場合は、基板２５をモータ駆動部２１に取付た後にベアリング２４をシャフト２３に挿入しなければならず、モータが組み立て難いという問題がある。
【００１０】
また、基板２５の中心に大きな円形孔２９があると、基板２５上の沿面距離に制限を受け、回路間に余裕を持てず回路設計の自由度に欠けていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するもので、限られた基板面積を有効に利用し、大きな回路素子を基板上に配置することができ、しかも沿面距離を確保して、さらにモータ駆動部と基板の組み立て易さを確保できる、改良された回路基板構造を有する回路内蔵型モータを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、回路素子を基板上に配置した回路基板を内蔵した回路内蔵型モータにおいて、前記基板に設けられるベアリング挿入用円形孔が、前記基板中心と異なる位置を中心として、かつベアリングを通すことができるように貫通し、前記基板に設けられるベアリング挿入用円形孔の中心が、基板の中心から前記ベアリング挿入用円形孔の円と基板中心に設けられるシャフト挿入用の仮想円形孔の円とが１点において接する位置までの範囲内にずらして設けられたことを特徴とする回路内蔵型モータである。
【００１３】
本発明の回路内蔵型モータによれば、その基板構造がベアリング径より大きいベアリング挿入用円形孔を基板中心からずらすことで、回路基板の有効面積が拡がり大きな回路素子を基板上に設置することができ、また沿面距離を確保して回路の配線に余裕ができ回路設計がしやすくなる。また、ベアリングをシャフトに挿入した後で、基板をモータ駆動部に取付ることができるので、モータの組み立て易さを確保することができる。
【００１４】
請求項２の発明は、前記回路基板を内蔵したモータが、モールドモータであり、請求項３の発明は、前記回路基板を内蔵したモータが、鋼板製モータであることを特徴とする請求項１に記載の回路内蔵型モータである。
【００１５】
このモールドモータあるいは鋼板製モータによれば、高出力化などの高性能を有する回路内蔵型モータを容易に得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１のモータ駆動部及び基板平面概略図、及び図２の基板構造概念図は第１の実施形態を説明するものである。図において、回路内蔵型モータ１０は、従来技術で説明した回路内蔵型モータ２０と同様に、モールド樹脂製のモータケース２内に積層コアとコアに巻かれた巻線からなる固定子（図示せず）をモールド樹脂で一体成形し、このモータケース２には先端にベアリング４を備えたシャフト３に取付られた永久磁石を備えた回転子（図示せず）が収納され、そして、固定子と共に駆動部１を構成している。又、複数の配線コード６を接続した基板５が取付られている。
【００１８】
前記基板５は、回路内蔵型モータ１０を駆動、制御するための各種電子部品で構成される回路７とその回路素子８が配置されている。
【００１９】
基板５には、図に示すように、シャフト３先端部に取付られているベアリング４をモータ組み立て時に通過させるための、ベアリング４の外径以上のベアリング挿入用円形孔９が開設されている。
【００２０】
前記ベアリング挿入用円形孔９は、基板５上の回路を避ける位置において、基板中心１１と異なる位置１３を中心として設けられ、モータ１０の組み立て時にベアリング４が容易に通過することのできるベアリング４より大きい直径を有し、かつシャフト３が通ることができる基板５の中心とそのシャフト径を円形孔９内に含むように設けられているので、シャフト挿入用孔としても共用できる。
【００２１】
このベアリング挿入用円形孔９の位置は、基板５の中心１１より基板５の端部方向に距離（Ａ）をずらせることにより、反対側の基板上５ａの面積が拡がり、ここに従来より大きい回路素子８を配置することができるようになる。
【００２２】
また、基板５上の沿面距離も確保がされるので、回路７の設置や配線に余裕ができ、回路設計の自由度が向上してモータの高性能化を図ることができる。
【００２３】
従って、ベアリング４はベアリング挿入用円形孔９を容易に通過し、ベアリング挿入用円形孔９内にシャフト３を納めることができるので、ベアリング４をシャフト３先端に挿入後、モータ駆動部１に基板５を取付た後、基板５の外側にシャフト３の回転を支持するブラケット中央部をベアリング４に嵌合させて組み立てることができ、モータ１０の組み立て易さは従来通り確保することができる。
【００２４】
この基板構造により、有効に基板面を利用して、大きい回路素子を配置することが簡単にできるので、これを用いた回路内蔵型モータの高出力化などの性能向上が容易となる。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は第２の実施形態の基板構造概念図であり、基板５に設けられるベアリング挿入用円形孔９Ｂが中心１３Ｂに位置して設けられている。
【００２６】
ベアリング挿入用円形孔９Ｂの円と基板中心１１に設けられるシャフト３挿入用の仮想円形孔１２の円とが、１点（Ｐ）において接する位置にベアリング挿入用円形孔９Ｂが設けられ、その中心が１３Ｂにずらされている。
【００２７】
この場合は、ベアリング挿入用円形孔９Ｂの中心１３Ｂを基板の中心１１からずらすことのできる最大距離となる。すなわち、ベアリング４が容易に通過できるベアリング挿入用円形孔９Ｂと基板中心１１に位置するシャフト３が回転するために、このベアリング挿入用円形孔９Ｂを共有することのできる限界であり、その最大距離（Ｂ）はベアリング挿入用円形孔９Ｂの半径からシャフト３の仮想円形孔１２の半径を差し引いたものに相当する。
【００２８】
この場合も、ベアリング４は予めシャフト３に挿入できモータ駆動部と基板の組み立て易さは確保され、また基板５の沿面距離も確保される。
【００２９】
これにより、基板５上の面積を最大限に有効利用できるようになり、より大きな回路素子８Ｂを面積の拡がった５ｂ上に配置することができ、回路内蔵型モータの高性能化への対応がより容易となる。
【００３０】
（第３の実施形態）
また、本発明は、上記の改良された基板構造を有する、モータケースがモールド樹脂でモールドされた回路内蔵型モールドモータ、あるいはケースが鋼板で形成された回路内蔵型鋼板製モータである。
【００３１】
図４は、第３の実施形態である本発明の基板構造を有する回路内蔵型モールドモータ３０の概略半断面図であり、積層コアと巻線からなる固定子３２がモールド樹脂によりモールド３８され、固定子３２の内側にはベアリング３５，３５’を介してシャフト３４に取付られた回転子３３が配置されている。
【００３２】
基板３１が、シャフト３４の端部に挿入されたベアリング３５を基板３１のベアリング挿入用円形孔３９を通して、モールド３８の外側に配され、ネジ等で固定されている。
【００３３】
さらに、基板３１の外側には、ブラケット３６が配されてモータ３０の外殻を形成し、ブラケット３６の中央凹部３７に前記ベアリング３５が嵌合してシャフト３４の回転を支持し、モータ３０を駆動するようになっている。
【００３４】
従って、上記構成によるモールドモータ３０は、改良された回路基板構造３１を有しているので、組み立て易さを確保したうえで、モータの高出力化などの高い性能を得ることが容易となる。
【００３５】
図４では、上記基板構造をモールドモータに用いた実施形態を説明したが、鋼板製モータにも、勿論使用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回路内蔵型モータは、回路基板に設けられるベアリング挿入用円形孔の位置を基板中心からずらせることにより、従来のモータ組み立て易さや沿面距離を確保した上で、従来より大きな回路素子を基板上に配置することができ、回路の設計も容易になるので、回路内蔵型モータの高性能化に対応することが容易となり、高性能の回路内蔵型モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の回路内蔵型モータの駆動部及び基板の概略平面図である。
【図２】第１の実施形態の基板構造の概念図である。
【図３】第２の実施形態の基板構造の概念図である。
【図４】第３の実施形態のモールドモータの概略断面図である。
【図５】従来例の回路内蔵型モータの駆動部及び基板の概略平面図である。
【図６】従来例の基板構造の概念図である。
【符号の説明】
１０……回路内蔵型モータ
１，３２……モータ駆動部
２，３８……モータケース
３，３４……シャフト
４，３５……ベアリング
５，３１……回路基板
５ａ，５ｂ……基板面積の拡がり部
６……配線コード
７……回路
８，８Ｂ……回路素子
９，９Ｂ，３９……ベアリング挿入用円形孔
１１……基板中心
１２……シャフト挿入用仮想円
１３，１３Ｂ……ベアリング挿入用円形孔の中心
３０……回路内蔵型モールドモータ
３６……ブラケット
Ａ，Ｂ……ベアリング挿入用円形孔中心の移動距離
Ｐ……接点

Claims

回路素子を基板上に配置した回路基板を内蔵した回路内蔵型モータにおいて、前記基板に設けられるベアリング挿入用円形孔が、前記基板中心と異なる位置を中心として、かつベアリングを通すことができるように貫通し、
前記基板に設けられるベアリング挿入用円形孔の中心が、基板の中心から前記ベアリング挿入用円形孔の円と基板中心に設けられるシャフト挿入用の仮想円形孔の円とが１点において接する位置までの範囲内にずらして設けられた
ことを特徴とする回路内蔵型モータ。
前記回路基板を内蔵したモータが、モールドモータである
ことを特徴とする請求項１に記載の回路内蔵型モータ。
前記回路基板を内蔵したモータが、鋼板製モータである
ことを特徴とする請求項１に記載の回路内蔵型モータ。