JP4882510B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

本発明はブラシレスモータ、特にＯＡ機器に搭載されるような小型且つ高出力が求められるブラシレスモータに関する。

近年、複写機およびレーザービームプリンタ機等のＯＡ機器は、従来のモノクロ画像からカラー画像への要求の高まりから、画質の高精度化が求められる。さらにカラー画像により用紙に画像を複写する時間が多く必要であることより、高速プリント化が求められる。このために、複写する際の用紙の進行方向に対して複数の感光ドラムを直列に配置することによってカラー画像の高速プリント化を達成するタンデム方式が採用される。しかしながら複数の感光ドラムを必要とすることは、ＯＡ機器の大型化に繋がり、従来からのＯＡ機器の小型化の要求に反してしまう。そのため、ＯＡ機器の小型化を達成するために、他の部品の配置スペースが少なくする必要がある。したがって、大きなスペースを必要とし、各種機構を駆動する主となるブラシレスモータには、薄型化、小型化および高出力化が求められる（このような従来のブラシレスモータの例として、例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２５５３７号公報 特開２００６−６０９０２号公報

従来のブラシレスモータの構造について図９および図１０を参照して説明する。図９および図１０はブラシレスモータを軸線方向に切った模式断面図である。

図９を参照して、ブラシレスモータ１は、回転軸に沿って回転するシャフト２、このシャフト２を回転自在に支持する軸方向に離間したボールベアリング３、ボールベアリング３を保持するベアリングブッシュ４、ベアリングブッシュ４の外周側に固定される薄板を複数積層して形成されたステータ５、およびステータ５の下側に配置される回路基板６と構成される。

ここで、ベアリングブッシュ４とステータ５との固定方法として、ベアリングブッシュ４の上端部４ａを径方向外側に変形させるカシメ等の塑性加工によって行われる。そのため、ステータ５の内周側には、ベアリングブッシュ４の上端部４ａを収容するための内周凹部５ａが形成される。このために、ステータ５は、収容凹部５ａを形成するために同一の形状にすることができず、収容凹部５ａのない第一薄板５ｂおよび収容凹部５ａのある第二薄板５ｃを形成しなければならない。したがって、同一形状の薄板を積層する場合と比較して、生産効率の低下および製造コストの高価化が問題となっている。その上、ベアリングブッシュ４の上端部４ａは、ボールベアリング３を収容するボールベアリング収容部４ｂの一部にて形成しているので、上端部４ａを変形させた際に、ボールベアリング収容部４ｂの内周の真円度が低下してしまう。そのために、ボールベアリング３がボールベアリング収容部４ｂに収容できない不良が発生する可能性がある。またボールベアリング３の外輪に径方向内側に力が加わるので、ボールベアリング３の特性に劣化を生じたり、ブラシレスモータ１が回転する際にボールベアリング３から異音が生じたりする不良が発生する可能性がある。

またＯＡ機器に使用されるブラシレスモータでは、高出力化が求められるので、ベアリングブッシュ４とステータ５との固定方法がカシメ等の塑性変形では、ステータ５に発生する振動や外部衝撃等によって、この固定が外れてしまう可能性がある。

したがって、ベアリングブッシュ４とステータ５との固定方法は、固定力の強いネジ等の固定部材を使用することが望ましい。

次に特許文献２のようなベアリングブッシュ４Ａとステータ５Ａとのネジ等の固定部材８を使用したブラシレスモータについて図１０を参照して説明する。

図１０を参照して、ベアリングブッシュ４Ａの外周面には、ステータ５Ａを載置するためのステータ載置部４Ａａが形成される。ステータ５Ａは、薄板を複数積層した環状のコアバック部５Ａｂ１およびこのコアバック部５Ａｂ１から径方向外側に複数放射状に延びるティース部５Ａｂ２からなるステータコア５Ａｂと、このステータコア５Ａｂのティース部５Ａｂ２に導電線を複数積層して巻回して形成されたコイル５Ａｃとを備える。コイル５Ａｃを構成する導電線は、所定の複数のティース部５Ａｂ２間を連続的に巻回するために渡り線部（不図示）を備える。この導電線は、電流を導通する導体（不図示）とこの導体を周囲から電気的に絶縁を図る絶縁被膜（不図示）とから構成される。またステータ載置部４Ａａはコアバック部５Ａｂ１の全面と当接する。そして固定部材８は、ステータ５Ａをステータ載置部４Ａａと狭さむように、ステータ５Ａを挿通し、ステータ載置部４Ａａにて締結する。

しかしながら、ステータ載置部４Ａａとコアバック部５Ａｂ１とが全面に渡り当接すると、渡り線部がコアバック部５Ａｂ１とステータ載置部４Ａａとの間に挟まってしまう可能性がある。その結果、この渡り線部は、固定部材８の締結力によってさらにコアバック部５Ａｂ１とステータ載置部４Ａａとの間に挟まる力が増大するので、断線や導電線の絶縁被覆が剥れることによる短絡を引き起こしてしまう可能性がある。

本発明は、上記のような問題に鑑み、なされたものであり、その目的とするところは、薄型化および高出力化を達成しつつも、導電線の断線や短絡を引き起こさない信頼性の高いブラシレスモータを提供することである。

本発明のブラシレスモータは、軸受ユニットを保持するベースと、ベースのステータ載置部に載置されるステータとの固定構造において、ステータ載置部の外周側にステータのコアバック部の外周側との間に間隙を設ける切り欠き部を設けた構造を特徴としている。

また所定の複数のティース間を連続的に巻回するための導電線の渡り線部は、ステータのコアバック部のステータ載置部側に面した側に配置される。そして、渡り線部は、切り欠き部によって形成された間隙に挿通される。ステータ載置部とステータとの固定には、固定部材が用いられる。この固定部材は、ステータ載置部と固定される締結部と、コアバック部を挿通する挿通部と、この挿通部より大きい外径を有する膨大部とから構成される。そして固定部材の膨大部とステータ載置部とによって、ステータの軸方向の両側を挟み込むようにして固定する。

この構造によって、導電線の渡り線がステータのコアバック部とステータ載置部との間に挟まれることがなくなるので、ステータを固定部材によって固定したとしても、従来例のような渡り線の断線や短絡が発生する問題を防ぐことができる。さらに渡り線部がステータ載置部側、すなわち、固定部材の膨大部とは軸方向の反対側に配置されるので、膨大部とステータとによって渡り線部を挟むことを防止することができる。

またベースの軸方向下部には、径方向外側に延びることによって回路基板を固定する回路基板固定部が形成され、回路基板固定部と回路基板との固定方法には、固定部材を用いて行う。さらにこの固定部材は、隣り合うティース部の間に配置される。また固定部材の少なくとも一部はコイルと径方向に重なる。

この固定部材を隣り合うティース部間に配置する構造によって、コイルが軸方向に最も大きくなる中央部を避けることができるので、ステータと回路基板との間隙を小さくすることができる。したがって、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。特に固定部材の少なくとも一部がコイルと径方向に重なる構造であると、さらにステータと回路基板との間隙を小さくすることができるので、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。

本発明の請求項１によれば、回転軸線の周りで回転するロータ部と、該ロータ部を回転自在に支持する軸方向に離間して配置された軸受ユニットと、該軸受ユニットを保持する筒部を有するベースと、該ベースの外周側に配置され、固定部材によって前記ベースに固定されるステータと、該ステータの軸方向下側に配置される回路基板と、を備えるブラシレスモータであって、前記ステータは、径方向に放射状に伸びる複数のティース部を有するステータコアと、前記ティース部の周囲を導電線が複数回巻回することによって形成されるコイルと、前記ティース間を前記導電線が導通状態を保ちながら渡る渡り線部と、を有し、前記ベースには、前記ステータの一部を載置するステータ載置部が形成され、前記ステータ載置部の上面には、前記固定部材と嵌合する開口穴が形成され、前記ステータにおける前記ステータ載置部の前記開口穴に対応する位置には、前記固定部材を挿通する貫通部が形成され、前記ステータ載置部の外周側に、前記ステータのコアの外周側との間に間隙を設ける切り欠き部が形成され、前記渡り線部の一部が、前記間隙に挿通されることを特徴とする。

本発明の請求項１に従えば、ステータとベースに形成されたステータ載置部との間に切り欠き部を設けるので、ステータと軸方向に対向するベースとの間には間隙が設けられる。この間隙にステータの渡り線部の一部を挿通することによって、渡り線部がステータとベースとの間に挟まれることを防止することができる。その結果、導電線の断線および短絡を防止することができる。

本発明の請求項２によれば、請求項１に係り、前記ステータは、前記ベースにおける前記筒部と係合し、前記ベースには、前記ステータの径方向の中心と前記筒部の径方向の中心とを一致させる中心調節部が形成されることを特徴とする。

本発明の請求項２に従えば、ベースにおけるステータと係合する筒部に中心調節部が形成されることによって、筒部の径方向の中心とステータの径方向の中心とを一致させることができる。特にベースの筒部は軸受ユニットを保持し、軸受ユニットは回転軸に沿って回転するシャフトを回転自在に支持するので、筒部の径方向の中心は、回転軸と一致することとなる。したがって、筒部の径方向の中心と一致するステータの径方向の中心は、回転軸と一致することができる。

本発明の請求項３によれば、請求項１および請求項２のいずれかに係り、前記ステータは、複数の前記ティース部を連結する環状のコアバック部を有し、前記固定部材は、略円筒形状にて形成され、前記ベースと嵌合する締結部と、前記コアバック部の前記貫通部に挿通される挿通部と、前記貫通部の内径より大きい外径を有し、前記コアバック部の上面と当接することによって前記ステータを前記ステータ載置部と挟む膨大部と、を備え、前記膨大部の一部は、前記コアバック部の内周面より内周側に位置することを特徴とする。

本発明の請求項３に従えば、固定部材の膨大部の一部がコアバック部の内周面より内側に位置することによってコアバック部の径方向の幅を小さくすることができる。したがって、ティース部の径方向の長さを縮めることなく、ステータの小型化を達成することができる。

本発明の請求項４によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係り、前記ステータ載置部は、前記開口穴の中心と径方向同位置もしくは前記開口穴の中心より径方向外側、且つ、渡り線部より径方向内側に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項４に従えば、ステータ載置部がステータ載置部に形成された開口穴の中心より径方向に同等もしくは外側にまで形成されることによって、固定部材によってステータをステータ載置部に固定した際に、固定部材の固定の際にステータに与えられる軸方向下側の力に対して支持することができる。したがって、ステータが固定部材の固定の際に軸方向に傾いて固定されることを防ぐことができる。さらにステータ載置部が渡り線部より径方向内側に配置されることによって渡り線部とステータ載置部との接触を確実に防止することができる。したがって、信頼性の高いブラシレスモータを提供することができる。

本発明の請求項５によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに係り、前記ベースの前記筒部の外周面における前記ステータ載置部の前記開口穴と周方向に対応する位置には、径方向外側に開口する凹部が形成されることを特徴とする。

本発明の請求項５に従えば、ベースの筒部の開口穴と周方向に対応する位置に凹部が形成されることによって、固定部材の膨大部をより径方向内側に配置することができる。また凹部が形成されることによって、固定部材の固定の際に使用される締結治具を筒部に対して近接して使用することができる。したがって、固定部材の締結作業を効率良く行うことができる。

本発明の請求項６によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに係り、前記ステータの軸方向下側には、前記回転部の回転制御を行う回路基板が配置され、前記ベースの軸方向下部には、前記筒部から径方向外側に延びることによって前記回路基板を載置する回路基板載置部が形成され、前記回路基板載置部には、前記回路基板を前記ベースと固定する回路基板固定部が形成され、前記回路基板固定部は、前記ステータの周方向に隣り合う前記ティース部の間に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項７によれば、前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記コイルより径方向内側に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項６および請求項７に従えば、回路基板を固定する回路基板固定部が周方向に隣り合うティース部の間に形成されることによって、ステータと回路基板との軸方向の間隙の大きさを小さくすることができる。すなわち、コイルは、ティース部の周方向の中央部にて最も軸方向に大きく形成される。このティース部の軸方向に対向して回路基板固定部が形成すると、回路基板固定部からコイルまでの軸方向の間隙の大きさが小さくなるので、回路基板とステータとの軸方向の間隙の大きさを小さくすることができない。しかし、周方向に隣り合うティース部の間に配置されることによって、コイルの中央部と回路基板固定部とが周方向に重ならないので、コイルと回路基板固定部との軸方向の間隙の大きさを小さくすることができる。したがって、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。特に回路基板固定部の少なくとも一部がコイルより径方向内側に配置されることによって、更なるブラシレスモータの薄型化を達成することができる。

本発明の請求項８によれば、請求項６に係り、前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記渡り線部より径方向内側に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項８に従えば、回路基板固定部の少なくとも一部が渡り線より径方向内側に形成されることによって、コアバック部と回路基板固定部との軸方向の間隙の大きさを小さくすることができるので、ステータと回路基板との間隙の大きさを回路基板固定部と渡り線もしくはコアバック部と接触する極限の位置、もしくは、ステータのコイルと回路基板と接触する極限の位置にまでステータを軸方向下側に配置することができる。したがってブラシレスモータの薄型化を達成することができる。

本発明の請求項９によれば、請求項６乃至請求項８のいずれかに係り、前記回路基板固定部は、前記ベースの前記回路基板載置部に開口穴が形成され、前記回路基板の前記開口穴と対応する位置には、貫通部が形成され、膨大部および締結部を有した固定部材が前記貫通部を挿通し、前記締結部によって前記開口穴と固定され、前記回路基板を前記回路基板載置部および前記膨大部によって挟み固定することを特徴とする。

本発明の請求項１０によれば、請求項９に係り、前記膨大部は、少なくとも上部が半球形状にて形成されることを特徴とする。

本発明の請求項９および請求項１０に従えば、回路基板固定部が固定部材によって固定される構造であり、膨大部と回路基板載置部とによって回路基板を軸方向に挟み固定する方法でもよい。特に周方向に隣り合うコイルの間に形成される空間は、上側に向かい間隙が狭くなるように形成されるので、固定部材の膨大部の上部が半球形状であると、その狭い間隙に対しても良好に配置することができる。

本発明の請求項１１によれば、請求項６乃至請求項１０のいずれかに係り、前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記ステータの前記コイルと軸方向に重なることを特徴とする。

本発明の請求項１１に従えば、コイルと回路基板固定部とが軸方向に重なるように配置されるので、ブラシレスモータの更なる薄型化を達成することができる。

本発明の請求項１２によれば、請求項１乃至請求項１１のいずれかに係り、前記ステータにおける前記貫通部は、前記ティースが形成される周方向の位置に形成されることを特徴とする。

本発明の請求項１２に従えば、貫通部をティース部が形成される位置と周方向に同位置に形成されることによって、コアバック部の径方向の幅の大きさを小さくしたとしても、ステータに流れる磁束の磁路を確保することができる。したがって、磁気飽和を防止することができる磁気効率の良いブラシレスモータを提供することができる。

本発明の請求項１３によれば、請求項１乃至請求項１２のいずれかに係り、前記ベースは、前記軸受ユニットを保持する前記筒部を有するベアリングブッシュと、前記ベアリングブッシュの下部に固定され、当該ブラシレスモータを取付部材に取り付ける取付板と、から構成され、前記取付板は、鋼板をプレス加工等の塑性加工にて形成されたことを特徴とする。

本発明の請求項１３に従えば、ベースをベアリングブッシュと取付板との別部材にて形成し、取付板をプレス加工等の塑性加工によって形成することによって、ベースをベアリングブッシュと取付板とを一体型に成形したブラシレスモータに対して安価なブラシレスモータを提供することができる。

本発明の請求項１４によれば、請求項１乃至請求項１３のいずれかに係り、前記シャフトの軸方向下部には、噛み合うことによって歯車である相手部材に回転トルクを伝達する歯車部を有し、当該ブラシレスモータは、前記相手部材を介して、多数の歯車を同時に動かすことを特徴とする。

本発明の請求項１３に従えば、本発明のブラシレスモータは、多数の歯車を同時に動かすための駆動源となるブラシレスモータに適用されることが望ましい。多数の歯車を同時に動かすことによって目的を達成する機器として、レーザービームプリンターや複写機のようなＯＡ機器があるが、このようなＯＡ機器では小型・薄型化や高速化が求められている。このような要求に対して、本発明のブラシレスモータは、薄型化を達成しつつも、高トルクを実現することができるので高速化も達成することができる。

本発明によれば、薄型化および高出力化を達成しつつも、導電線の断線や短絡を引き起こさない信頼性の高いブラシレスモータを提供することができる。

＜ブラシレスモータの全体構造＞
本発明に係るブラシレスモータの実施例の一形態の全体構造について図１を参照して説明する。図１は、ブラシレスモータを軸方向に切った模式断面図である。

図１を参照して、ベアリングブッシュ１０は、アルミニウム材料をダイカスト等によって略筒形状に成形される。ベアリングブッシュ１０の筒部１１の内周面は、真円に近似し、軸方向に離間して形成され、後述する軸受ユニット２０であるボールベアリング２１、２２を収容するボールベアリング収容部１２、１３がそれぞれ形成される。これらボールベアリング収容部１２、１３の軸方向の間には、径方向内側に向かい延びる内方突起１４が形成される。

ボールベアリング２１、２２は、ベアリングブッシュ１０のボールベアリング収容部１２、１３とそれぞれ圧入、接着もしくはそれらの併用によって固定される。ボールベアリング２２と内方突起１４との軸方向の間には、予圧バネ３０が配置されている。

ベアリングブッシュ１０の筒部１１の外周面には、筒部１１に対して垂直に形成された平面を有し、後述するステータ５０を載置することに用いられるステータ載置部１５が筒部１１と一体的に形成されている。

ステータ５０は、磁性を有した薄板の鋼板を複数積層したステータコア５１を有する。このステータコア５１は、環状のコアバック部５１ａと、このコアバック部５１ａの側面より径方向外側に周方向に離間して複数延びるティース部５１ｂと、から構成される。そしてティース部５１ｂの周囲には、導電線を複数積層して巻回することによってコイル５２が形成される。特にステータコア５１の導電線が巻回される箇所には、絶縁塗装が行われる。

ベアリングブッシュ１０の筒部１１およびステータ載置部１５の軸方向の下部には、径方向に延び、後述する回路基板６０を載置する回路基板載置部１６が形成される。

回路基板載置部１６の下面側には、軸方向下側に延びる外周面が円筒形状のインロー部１７およびインロー部１７の径方向外側に軸方向下側に延び、後述する取付板７０をカシメ等の塑性変形によって挟んで固定することに用いられる外周突起１８が形成される。

取付板７０は、薄板の鋼板をプレス加工等の塑性加工にて形成され、本ブラシレスモータを搭載する機器の取付部材（不図示）に取り付ける役割を果たす。この取付板７０には、外周突起１８の外周面の外径と略同一の孔が形成される。そしてこの孔に外周突起１８を挿通することによって、回路基板載置部１６の下面と当接する。この取付板７０を回路基板載置部１６に当接させた状態にて、外周突起１８を径方向外側に変形させることによって取付板７０を回路基板載置部１６と外周突起１８とによって挟むことによって固定される。

ボールベアリング２１，２２の内周面には、回転軸Ｊ１に沿って回転するシャフト８０が接着、圧入もしくはそれらの併用によって固定される。シャフト８０におけるボールベアリング２２の下面に対応する位置には、抜け止め部材９０が固定される。抜け止め部材９０より軸方向下側には、図１では図示しない歯車部を有する相手部材と噛み合う歯車部８１が形成される。

シャフト８０の軸方向の上部には、磁性体の薄板をプレス加工等の塑性加工によって略円筒形状に成形されたロータホルダ１００が圧入によって固定される。このロータホルダ１００は、ステータ５０を外囲する。そしてロータホルダ１００の円筒部１０１の内周面には、環状のロータマグネット１１０が接着によって固定される。ロータマグネット１１０は、ネオジウム材料にて形成され、内周面および下端面にそれぞれ着磁される。ロータマグネット１１０にネオジウム材料を使用することによってロータマグネット１１０の体積を小さくしつつも、高い磁気特性を達成することができる。したがって、ロータマグネット１１０の体積を小さくすることができるので、ブラシレスモータの小型化に寄与することができる。そしてロータマグネット１１０の下端面と回路基板６０の上面とは間隙を介して軸方向に対向する。またロータマグネット１１０の内周面は、ステータ５０のティース部５１ｂの外周面と径方向に間隙を介して対向する。

回路基板６０のロータマグネット１１０の下端面と対向する位置には、図示しないＦＧパターンが形成されている。さらに回路基板６０の下面におけるロータマグネット１１０の内周面より径方向内側には、周方向に所定の角度にて３つのホール素子６１が半田付けによって固定されている。これらＦＧパターンおよびホール素子６１によって高精度な回転制御を実現している。

ステータ５０のコイル５２に電流が通流されることによって、コイル５２には磁場が発生し、この磁場とロータマグネット１１０との相互作用によって回転駆動力を得る。

また本発明のブラシレスモータは出力が１０Ｗから３０Ｗ程度の高出力であるので、シャフト８０の歯車部８１にこの歯車部８１と噛み合う歯車部を有する相手部材（不図示）に回転トルクを伝達し、この相手部材がまた多数の部材と噛み合うことによって各種機構を動かすようなレーザービームプリンターや複写機等のＯＡ機器に搭載されることが望ましい。

＜ベアリングブッシュ１０とステータ５０との関係＞
次にベアリングブッシュ１０とステータ５０との関係について図２乃至図８を参照して説明する。図２は図３のベアリングブッシュ１０のｘ−ｘにおいて軸方向に切り、矢視方向から見た模式断面図であり、図３は、ベアリングブッシュ１０の上面図である。ここで、図３における斜線部はステータ載置部１５を示す。また図４は、ステータ５０の下面図である。そして図５はベアリングブッシュ１０にステータ５０を固定した際の軸方向に切った模式断面図である。図６は、回路基板６０とベアリングブッシュ１０との固定構造を示す上面図である。また図７は、図６にステータ５０を固定した上面図であり、図８は図７の側面を示す模式図である。

図２を参照して、ベアリングブッシュ１０のステータ載置部１５の外周側には、切り欠き部１５ａが形成されている。さらにステータ載置部１５には、ステータ載置部１５の上面から軸方向下側に開口穴１５ｂが形成されている。この開口穴１５ｂの外径の径方向外縁は、ステータ載置部１５の径方向外縁より径方向外側に位置するように形成されている。

また図３を参照して、ステータ載置部１５は、周方向等間隔に離間して３つ形成される（１２０度等配、図中の斜線部参照）。また筒部１１の外周形状は、略三角形状にて形成される。そしてこの略三角形状の各頂点部分にステータ載置部１５が形成される。また筒部１１におけるステータ載置部１５に形成された開口穴１５ｂと周方向に対応する位置には、径方向内側に向かい凹形状となる凹部１１ａが形成される。そしてこの凹部１１ａの周方向の両側には、図３では図示しないステータ５０のコアバック部５１ａの内周面の内径と略同一の外径および曲率を有した突形状の中心調節部１１ｂがそれぞれ形成されている。ここで、ステータ載置部１５は、開口穴１５ｂの中心と同等の径方向位置もしくは開口穴１５ｂの中心よりも径方向外側まで形成され、且つ、コアバック部５１ａの外周面よりも径方向内側まで形成されている。

回路基板載置部１６は、円盤形状に形成され、各ステータ載置部１５を連結する。また回路基板載置部１６における周方向に隣り合うステータ載置部１５の間には、図３では図示しない回路基板６０を固定する回路基板固定部の一部を形成する開口穴１６ａが形成される。

また図４を参照して、本実施例のティース部５１ｂ（図４における点線部分）は周方向に１２個形成され、このティース部５１ｂの外周縁には、ティース部５１ｂから周方向に延びる周方向延長部５１ｂ１が形成される。コイル５２は、ティース部５１ｂの周方向延長部５１ｂ１より径方向内側、且つ、コアバック部５１ａの外周面より径方向外側の間にて形成される。

また本実施例のブラシレスモータは、ｕ相、ｖ相、ｗ相を一つの中性点にて結線するスター結線の３相駆動方式である。したがって、本実施例のティース部５１ｂは１２個であるので、各相４つのティース部５１ｂを連続して巻回する。例えば、所定のティース部５１ｂａからティース部５１ｂｂに連続的に巻回される。そしてティース部５１ｂａからティース部５１ｂｂに連続的に巻回する際には、ティース部５１ｂａからティース部５１ｂｂを導電線にて繋ぐ渡り線部５２ａが形成される。この渡り線部５２ａは、コアバック部５１ａの外周側に配置される。

コアバック部５１ａの内周面には、軸方向の上端面から下端面までを貫通し、径方向外側に向かい凹形状となる貫通部５１ａ１が形成されている。そしてこの貫通部５１ａ１は渡り線部５２ａより径方向内側に形成される。また貫通部５１ａ１は、ティース部５１ｂの周方向の位置と同じ位置に形成される。この構成によって、ステータに流れる磁束の磁路を良好に確保することができる。貫通部５１ａ１がティース部５１ｂの周方向の位置と同じ位置に形成されない場合、磁路を確保するために、コアバック部５１ａの径方向の幅を大きくしなければならない。すなわち、ステータ５０の大型化につながる。しかしながら、ティース部５１ｂの周方向の位置と同じ位置に貫通部５１ａ１を形成することによって、コアバック部５１ａの径方向の幅を小さくしても、ティース部５１ｂによって必要な磁路を確保することができるので、コアバック部５１ａの径方向の幅を小さくすることができる。

次に図５を参照して、ベアリングブッシュ１０とステータ５０との固定構造について説明する。

図５を参照して、ステータ５０とベアリングブッシュ１０とは、第一固定部材１２０によって固定されている。本実施例では、ネジを使用する。第一固定部材１２０は、ネジ頭となる膨大部１２１と、この膨大部１２１から軸方向下側に延び、コアバック部５１ａの貫通部５１ａ１（図５では不図示）に挿通される挿通部１２２と、挿通部１２２から軸方向下側に延び、ステータ載置部１５の開口穴１５ｂとによって締結される締結部１２３と、から構成される。この締結部１２３には、雄ネジが形成されている。この第一固定部材１２０の膨大部１２１の外径は、貫通部５１ａ１の内径より大きく、膨大部１２１の下面はコアバック部５１ａの上面と当接する。したがって、この第一固定部材１２０とステータ載置部１５によってステータ５０は、軸方向に挟まれる力によって固定される。またこの膨大部１２１の外径の径方向内側の一部は、凹部１１ａに収容される。したがって、膨大部１２１の外径の径方向内側の一部は、コアバック部５１ａの内周面よりも径方向内側に位置する。

またステータ載置部１５の切り欠き部１５ａには、渡り線部５２ａ１が挿通される。この構成により、ステータ５０が第一固定部材１２０とステータ載置部１５によって軸方向の力によって固定されたとしても、コアバック部５１ａの下面とステータ載置部１５の上面との間に渡り線部５２ａ１が挟まれることを防ぐことができる。したがって、導電線の渡り線部５２ａ１の断線や被覆の剥がれを防止することができる。その結果、信頼性の高いブラシレスモータを提供することができる。

ステータ載置部１５は、開口穴１５ｂの中心と同等もしくは径方向外側にまで形成されるので（図２参照）、開口穴１５ｂに第一固定部材１２０による軸方向の力が加わったとしても、ステータ５０を軸方向に変形させることを防止することができる。その上、ステータ載置部１５は、渡り線部５２ａの径方向位置よりも径方向内側に配置されるので、ステータ載置部１５と渡り線部５２ａとの接触を防止することができる。したがって、導電線の断線や短絡を防止することのできる信頼性の高いブラシレスモータを提供することができる。

次に図６乃至図８を参照して、ステータ５０と回路基板載置部１６との関係について説明する。

図６を参照して、回路基板６０のベアリングブッシュ１０と対応する部位には、挿通穴６２が形成されている。この挿通穴６２にベアリングブッシュ１０の筒部１１を挿通することによって回路基板６０と回路基板載置部１６とは当接される。この挿通穴６２には、ステータ載置部１５を挿通する長方形状の孔６２ａがそれぞれ対応するように形成される。また回路基板載置部１６の開口穴１６ａ（図６では不図示）と対応する回路基板６０の位置には、挿通穴６２の内周面の一部を径方向外側に凹形状となるような挿通凹部６２ｂが形成される。この挿通凹部６２ｂの内径は、開口穴１６ａの内径よりも若干大きく形成される。そして第二固定部材１３０によって挿通凹部６２ｂに挿通され、開口穴１６ａによって締結される。本実施例の第二固定部材１３０は、第一固定部材１２０よりも小さいネジを使用する。第二固定部材１３０は、ネジ頭に相当する膨大部１３１と、開口穴１６ａと締結する締結部（不図示）と、を備える。この第二固定部材１３０によって、回路基板６０は、第二固定部材１３０の膨大部１３１の下面および回路基板載置部１６の上面との間に挟まれることによって固定される。

次に図７を参照して、第二固定部材１３０の膨大部１３１の径方向の位置は、コアバック部５１ａの外周面よりも径方向内側となる。特に膨大部１３１が本実施例のように半球形状である場合（図８参照）、膨大部１３１の高さが最も大きくなる頂部における径方向の位置が、コアバック部５１ａの外周面よりも径方向内側となることが望ましい。この構成によって、ステータ５０と回路基板６０との軸方向の間隙の大きさを小さく設定することができるので、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。特に膨大部１３１の径方向外側の少なくとも一部が渡り線部５２ａの径方向位置より径方向内側、好ましくは、膨大部１３１の全てが渡り線部５２ａの径方向位置より径方向内側に配置されることが望ましい。この構成によって、半球形状に形成された膨大部１３１の径方向外側では、渡り線部５２ａとの軸方向の間隙をより大きくとることができるので、ステータ５０のコアバック部５１ａをより軸方向下側に配置することができる。その結果、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。また膨大部１３１の全てが渡り線部５２ａの径方向位置より径方向内側に位置することによって、さらに渡り線部５２ａの線径分の大きさの薄型化を達成することができる。

さらに図８を参照して、第二固定部材１３０の周方向の位置は、周方向に隣り合うティース部５１ｂの間となる。特に周方向に隣り合うコイル５２の間に配置されることが望ましい。この構成によって、コイル５２の下端部と第二固定部材１３０の膨大部１３１の上部の一部とが径方向に重なる配置構造を実現することができる。したがって、ブラシレスモータの薄型化を達成することができる。

以上、本発明のブラシレスモータの実施例の一形態について記載したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、特許請求の範囲において、種々の変形が可能である。

例えば、本発明のブラシレスモータの軸受ユニット２０はボールベアリング２１、２２を使用していたが、本発明はこれに限定されることはない。シャフト８０を回転自在に支持することができればよいので、例えば、油を浸した焼結体にて形成されたスリーブをベアリングブッシュ１０に固定してもよい。

本発明に係るブラシレスモータの実施例の一形態を示した軸方向に切った模式断面図である 本発明に係るベアリングブッシュの一形態を示した軸方向に切った模式断面図である 図２のベアリングブッシュの上面図である 本発明に係るステータの下面図である 本発明に係るベアリングブッシュとステータとを固定した状態における軸方向に切った模式断面図である 回路基板とベアリングブッシュとを固定した状態における上面図である 図６にステータを固定した状態における上面図である 図７の側面を示す模式図である 従来のブラシレスモータを示す軸方向に切った模式断面図である 従来の他のブラシレスモータを示す軸方向に切った模式断面図である

符号の説明

Ｊ１ 回転軸
１０ ベアリングブッシュ（ベース）
１１ 筒部
１１ａ 凹部
１１ｂ 中心調節部
１５ ステータ載置部
１５ａ 切り欠き部
１５ｂ 開口穴
１６ 回路基板載置部
１６ａ 開口穴
２０ 軸受ユニット
２１、２２ ボールベアリング
５０ ステータ
５１ ステータコア
５１ａ コアバック部
５１ａ１ 貫通部
５１ｂ ティース部
５２ コイル
５２ａ 渡り線部
６０ 回路基板
６２ 貫通部
７０ 取付板（ベース）
８０ シャフト
８１ 歯車部
１２０ 第一固定部材（固定部材）
１２１ 膨大部
１２２ 挿通部
１２３ 締結部
１３０ 第二固定部材（固定部材）
１３１ 膨大部

Claims (14)

1. 回転軸線の周りで回転するロータ部と、
   該ロータ部を回転自在に支持する軸方向に離間して配置された軸受ユニットと、
   該軸受ユニットを保持する筒部を有するベースと、
   固定部材によって前記ベースに固定されるステータと、
   該ステータの軸方向下側に配置される回路基板と、
   を備えるブラシレスモータであって、
   前記ステータは、
   径方向に放射状に伸びる複数のティース部を有するステータコアと、
   前記ティース部の周囲を導電線が複数回巻回することによって形成されるコイルと、
   前記ティース間を前記導電線が導通状態を保ちながら渡る渡り線部と、
   を有し、
   前記ベースには、前記ステータの一部を載置するステータ載置部が形成され、
   前記ステータ載置部の上面には、前記固定部材と嵌合する開口穴が形成され、
   前記ステータにおける前記ステータ載置部の前記開口穴に対応する位置には、前記固定部材を挿通する貫通部が形成され、
   前記ステータ載置部の外周側に、前記ステータのコアの外周側との間に間隙を設ける切り欠き部が形成され、
   前記渡り線部の一部が、前記間隙に挿通されることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 前記ステータは、前記ベースにおける前記筒部と係合し、
   前記ベースには、前記ステータの径方向の中心と前記筒部の径方向の中心とを一致させる中心調節部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
3. 前記ステータは、複数の前記ティース部を連結する環状のコアバック部を有し、
   前記固定部材は、略円筒形状にて形成され、
   前記ベースと嵌合する締結部と、
   前記コアバック部の前記貫通部に挿通される挿通部と、
   前記貫通部の内径より大きい外径を有し、前記コアバック部の上面と当接することによって前記ステータを前記ステータ載置部と挟む膨大部と、
   を備え、
   前記膨大部の一部は、前記コアバック部の内周面より内周側に位置することを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載のブラシレスモータ。
4. 前記ステータ載置部は、前記開口穴の中心と径方向同位置もしくは前記開口穴の中心より径方向外側、且つ、渡り線部より径方向内側に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
5. 前記ベースの前記筒部の外周面における前記ステータ載置部の前記開口穴と周方向に対応する位置には、径方向外側に開口する凹部が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のブラシレスモータ。
6. 前記ステータの軸方向下側には、前記回転部の回転制御を行う回路基板が配置され、
   前記ベースの軸方向下部には、前記筒部から径方向外側に延びることによって前記回路基板を載置する回路基板載置部が形成され、
   前記回路基板載置部には、前記回路基板を前記ベースと固定する回路基板固定部が形成され、
   前記回路基板固定部は、前記ステータの周方向に隣り合う前記ティース部の間に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のブラシレスモータ。
7. 前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記コイルより径方向内側に形成されることを特徴とする請求項６に記載のブラシレスモータ。
8. 前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記渡り線部より径方向内側に形成されることを特徴とする請求項６に記載のブラシレスモータ。
9. 前記回路基板固定部は、
   前記ベースの前記回路基板載置部に開口穴が形成され、
   前記回路基板の前記開口穴と対応する位置には、貫通部が形成され、
   膨大部および締結部を有した固定部材が前記貫通部を挿通し、前記締結部によって前記開口穴と固定され、前記回路基板を前記回路基板載置部および前記膨大部によって挟み固定することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のブラシレスモータ。
10. 前記膨大部は、少なくとも上部が半球形状にて形成されることを特徴とする請求項９に記載のブラシレスモータ。
11. 前記回路基板固定部の少なくとも一部は、前記ステータの前記コイルと軸方向に重なることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載のブラシレスモータ。
12. 前記ステータにおける前記貫通部は、前記ティースが形成される周方向の位置に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のブラシレスモータ。
13. 前記ベースは、前記軸受ユニットを保持する前記筒部を有するベアリングブッシュと、
    前記ベアリングブッシュの下部に固定され、当該ブラシレスモータを取付部材に取り付ける取付板と、から構成され、
    前記取付板は、鋼板をプレス加工等の塑性加工にて形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載のブラシレスモータ。
14. 前記シャフトの軸方向下部には、噛み合うことによって歯車である相手部材に回転トルクを伝達する歯車部を有し、
    当該ブラシレスモータは、前記相手部材を介して、多数の歯車を同時に動かすことを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のブラシレスモータ。

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