JP4996093B2

JP4996093B2 - Motor and module IC

Info

Publication number: JP4996093B2
Application number: JP2005358660A
Authority: JP
Inventors: 秀文阿部
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: JP2007166753A

Description

本発明は、位置センサと駆動回路とを備えるモータ及びモジュールＩＣに関する。 The present invention relates to a motor and a module IC including a position sensor and a drive circuit.

ブラシレスモータは、回転角方向に配列された複数の界磁コイルに順次電流を流すことにより回転磁界を発生し、磁化されたロータを回転させるものである。界磁コイルに電流を流すために駆動ドライバが使用され、ロータの回転角度を検出するために複数のホール素子が使用される。また、ＣＷ／ＣＣＷ信号あるいはＰＷＭ信号等のモータ制御信号と、ホール素子出力とをデコードして駆動ドライバに供給する制御回路も必要になる。
駆動ドライバ、ホール素子及び制御回路をプリント基板上に搭載したブラシレスモータが開示されている（特許文献１，２参照）。
特開平６−３０５５１号公報（図１）特開平６−３７１２２号公報（図２，図５） The brushless motor generates a rotating magnetic field by sequentially passing a current through a plurality of field coils arranged in the rotation angle direction, and rotates a magnetized rotor. A drive driver is used to pass current through the field coil, and a plurality of Hall elements are used to detect the rotation angle of the rotor. In addition, a control circuit that decodes a motor control signal such as a CW / CCW signal or PWM signal and a Hall element output and supplies the decoded signal to the drive driver is also required.
A brushless motor in which a drive driver, a hall element, and a control circuit are mounted on a printed board is disclosed (see Patent Documents 1 and 2).
JP-A-6-30551 (FIG. 1) JP-A-6-37122 (FIGS. 2 and 5)

ところが、特許文献の技術では、複数のホール素子をプリント基板上に搭載するので、プリント基板と筐体との位置ずれ、ホール素子（位置センサ）とプリント基板との位置ずれ等が発生し、正確なロータの回転角度を検出することが困難である。
そこで、本発明は、位置センサの位置決め誤差を低減することを課題とする。 However, in the technique of the patent document, since a plurality of Hall elements are mounted on a printed circuit board, a positional deviation between the printed circuit board and the housing, a positional deviation between the Hall element (position sensor) and the printed circuit board, etc. occur. It is difficult to detect the rotation angle of a simple rotor.
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the positioning error of the position sensor.

前記課題を解決するため、本発明のモータは、放射状であって中心方向に向けて突出する複数のティースを備える円筒状のステータと、前記各ティースに巻線が巻回された複数の界磁コイルと、前記ステータの内部に同軸状に回転可能に配設されているマグネットロータと、前記各界磁コイルに電流を流す駆動回路と、前記マグネットロータの回転位置を検出する複数の位置センサと、前記回転位置に応じて順次選択された前記各界磁コイルに電流を流す駆動回路とを備え、前記３個の位置センサ及び前記駆動回路は、一面側に前記３個の位置センサを設け、他面側に前記駆動回路を設けることにより、積層されて集積された１つのビルドアップモジュールＩＣにより形成され、
前記他面側は、筐体に接していることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a motor according to the present invention includes a cylindrical stator having a plurality of teeth that project radially toward the center, and a plurality of field coils each having a winding wound around each of the teeth. A coil, a magnet rotor disposed coaxially within the stator, a drive circuit for passing a current through each field coil, and a plurality of position sensors for detecting the rotational position of the magnet rotor; A drive circuit for passing a current through each of the field coils sequentially selected according to the rotational position, and the three position sensors and the drive circuit are provided with the three position sensors on one side, by providing the drive circuit side, it is stacked is more formed into one build-up module IC which is integrated,
The other surface is in contact with the housing .

３個の位置センサを１つのビルドアップモジュールＩＣに集積したことにより、ビルドアップモジュールＩＣとステータとの間で位置決めを行えば足りる。すなわち、プリント基板とステータとの間の位置ずれが回避される。さらに、位置センサ相互間の位置ずれが少ない。また、位置センサと駆動回路とが１つのビルドアップモジュールＩＣに集約されるので実装スペースが削減できる。他面側を筐体に接するように設けたので、駆動回路の発熱が筐体を介して放熱され、位置センサへの熱の影響が少なくなる。 Since three position sensors are integrated in one build-up module IC , it is sufficient to perform positioning between the build-up module IC and the stator. That is, the positional deviation between the printed circuit board and the stator is avoided. Furthermore, there is little misalignment between the position sensors. Further, since the position sensor and the drive circuit are integrated into one build-up module IC, the mounting space can be reduced. Since the other surface side is provided so as to be in contact with the casing, the heat generated in the drive circuit is radiated through the casing, and the influence of the heat on the position sensor is reduced.

請求項２に係る発明は、請求項１に係るモータにおいて、前記ステータは、上側巻線部と下側巻線部との双方の絶縁体で嵌合されている磁性体であり、少なくとも前記上側巻線部が前記複数の界磁コイルのリード端末と一体成形されたモールド体を構成しており、前記モールド体に前記ビルドアップモジュールＩＣが併設されていることを特徴とする。これによれば、リード端末の端末処理が不要になる。 According to a second aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, the stator is a magnetic body fitted with insulators of both the upper winding portion and the lower winding portion, and at least the upper portion The winding portion constitutes a molded body integrally formed with the lead terminals of the plurality of field coils, and the build-up module IC is provided together with the molded body. This eliminates the need for terminal processing of the lead terminal.

請求項３に係る発明は、請求項１に係るモータにおいて、前記モジュールＩＣは、前記３個の位置センサが円弧状に設けられ、前記円弧の半径が前記マグネットロータの外周半径に等しいことを特徴とする。これにより、より高精度にマグネットロータの回転位置を検出することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect, in the module IC, the three position sensors are provided in an arc shape, and a radius of the arc is equal to an outer peripheral radius of the magnet rotor. And Thereby, the rotational position of the magnet rotor can be detected with higher accuracy.

本発明によれば、位置センサの位置決め誤差を低減することができるモータ及びモジュールＩＣを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor and module IC which can reduce the positioning error of a position sensor can be provided.

（第１実施形態）
本発明の一実施形態であるモータの構成を図１及び図２を参照して説明する。
図１において、モータ１０は、三相ブラシレスモータであり、マグネットロータ１と、インシュレータ２と、ステータ３と、モールド体７とを備え、モールド体７には図３（ａ）に示される制御用モジュールＩＣ３２が併設される。 (First embodiment)
A configuration of a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
In FIG. 1, a motor 10 is a three-phase brushless motor, and includes a magnet rotor 1, an insulator 2, a stator 3, and a mold body 7, and the mold body 7 has a control purpose shown in FIG. A module IC 32 is also provided.

マグネットロータ１は、回転角方向に多極に磁化された円柱形状の磁性体であり、中心軸に貫通された孔１ａに軸棒（図示せず）が嵌挿される。ステータ３は、円筒状のものの内面にＴ字状の複数のティース６が回転角方向に等角度間隔に設けられた一体形状の磁性体であり、各ティース６に絶縁被覆導線が巻回され、複数の界磁コイルが形成される。なお、図１では、ティース６が９本形成されている。 The magnet rotor 1 is a cylindrical magnetic body magnetized in multiple directions in the rotation angle direction, and a shaft bar (not shown) is inserted into a hole 1a penetrating the central axis. The stator 3 is an integrally formed magnetic body in which a plurality of T-shaped teeth 6 are provided at equal angular intervals in the rotation angle direction on the inner surface of a cylindrical one, and an insulating coated conductor is wound around each tooth 6. A plurality of field coils are formed. In FIG. 1, nine teeth 6 are formed.

インシュレータ２は、ステータ３に併設される略円筒状の絶縁体であり、ステータ側の内面には、Ｌ字状の突起部２ａが回転角方向に、突起部２ｂが逆方向に、各々交互に複数形成されている。また、ステータ３と反対側の内面には、Ｌ字状の複数の突起部２ｃが軸方向に向けて複数形成されている。 The insulator 2 is a substantially cylindrical insulator provided along with the stator 3, and on the inner surface on the stator side, the L-shaped projections 2 a are alternately arranged in the rotation angle direction, and the projections 2 b are alternately arranged in the reverse direction. A plurality are formed. A plurality of L-shaped projections 2c are formed on the inner surface opposite to the stator 3 in the axial direction.

モールド体７は、ステータ保持部材５と、上側巻線部であるインシュレータ４とリード端子８とがモールドされており、ステータ３とインシュレータ２，４とが併設されている。ステータ３のティース６と、インシュレータ２の突起部２ｃと、インシュレータ４の突起部４ｃとが軸方向に整列し、これらに被覆導線が巻回され、界磁コイルが形成される。 The molded body 7 is formed by molding the stator holding member 5, the insulator 4 that is the upper winding portion, and the lead terminal 8, and the stator 3 and the insulators 2 and 4 are provided side by side. The teeth 6 of the stator 3, the protrusions 2c of the insulator 2, and the protrusions 4c of the insulator 4 are aligned in the axial direction, and a coated conductor is wound around them to form a field coil.

ステータ保持部材５は、円環状の絶縁物であり、４本のリード端末８と複数のパッド１３とが形成されている。リード端末８は、ステータ保持部材５の側面に形成された円柱状の突起部により補強されている。また、ステータ３のティース６に形成されている界磁コイルは９個形成されており、隣接する３個の界磁コイルの片端が中性線Ｎとして互いに接続され、他端にＵ相，Ｖ相，Ｗ相の矩形波三相電圧が印加される。また、互いに接続された３個の界磁コイルが３組構成され、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の端末が互いに並列接続される。パッド１３が形成されているステータ保持部材５と、上側巻線部であるインシュレータ４とがモールドされていることから、界磁コイルの端末処理が不要である。 The stator holding member 5 is an annular insulator, and includes four lead terminals 8 and a plurality of pads 13. The lead terminal 8 is reinforced by a cylindrical protrusion formed on the side surface of the stator holding member 5. Nine field coils are formed on the teeth 6 of the stator 3, one end of each of the three adjacent field coils is connected to each other as a neutral wire N, and the other end is connected to the U phase, V Phase and W phase rectangular wave three-phase voltages are applied. In addition, three sets of three field coils connected to each other are configured, and U-phase, V-phase, and W-phase terminals are connected in parallel to each other. Since the stator holding member 5 on which the pad 13 is formed and the insulator 4 that is the upper winding portion are molded, the terminal treatment of the field coil is not necessary.

図２は、モータ１０の組立図であり、モールド体７と、ステータ３と、インシュレータ２とが互いに嵌合されている。 FIG. 2 is an assembly diagram of the motor 10 in which the mold body 7, the stator 3, and the insulator 2 are fitted to each other.

次に、図３を参照して、モジュールＩＣの構成について説明する。
図３（ａ）は、モジュールＩＣの正面図であり、図３（ｂ）は、モジュールＩＣ３２をモータ１０に取り付けるための取付け位置を示す図である。
図３（ａ）において、モジュールＩＣ３２は、複合型モジュールＩＣであり、長方形状の基板２０と、基板２０の一端部である一辺側の中央部に円弧状に設けられた３個のホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、基板２０の他の端部である他辺側に設けられた３個の駆動ドライバ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、基板２０の中央部に設けられた制御回路２４と、信号を入出力する複数のピン電極とを備え、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、制御回路２４とは離間されている。このため、制御回路２４の発熱がホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃに影響することが低減される。なお、駆動ドライバ２２は、スイッチング素子である複数のＦＥＴ（Field Effect Transistor）を備え、三相ブリッジ回路を構成している。 Next, the configuration of the module IC will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a front view of the module IC, and FIG. 3B is a diagram showing an attachment position for attaching the module IC 32 to the motor 10.
In FIG. 3A, a module IC 32 is a composite module IC, and includes a rectangular substrate 20 and three Hall elements 21a provided in an arc shape at the central portion on one side which is one end portion of the substrate 20. , 21b, 21c, three drive drivers 22a, 22b, 22c provided on the other side which is the other end of the substrate 20, a control circuit 24 provided in the central portion of the substrate 20, and signals The hall elements 21a, 21b, 21c and the control circuit 24 are separated from each other. For this reason, it is reduced that the heat_generation | fever of the control circuit 24 affects Hall element 21a, 21b, 21c. The drive driver 22 includes a plurality of FETs (Field Effect Transistors) that are switching elements, and constitutes a three-phase bridge circuit.

ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、磁界の強度を検出するものであり、３個のホール素子を用いることにより、三相回転磁界を発生する界磁コイルに対するマグネットロータ１の回転位置を特定する。また、ホール素子２１ｂが他のホール素子２１ａ，２１ｃに対してオフセットされて取り付けられていることにより、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、円弧状に取り付けられている。なお、この円弧に対するホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの取付け角度は、ステータ３に複数設けられたティースの角度に対応している。駆動ドライバ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、各相の界磁コイルに矩形波電圧を印加するものである。制御回路２４は、モータ回転方向を規定するＣＷ／ＣＣＷ信号（Clock Wise／Counter Clock Wise信号）と、界磁コイルに印加される矩形波電圧のＤＵＴＹ比を規定するＰＷＭ信号（Pulse Width Modulation信号）と、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの出力信号とを用いて、駆動ドライバ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを選択制御するエンコード信号を生成する。 The hall elements 21a, 21b, and 21c detect the strength of the magnetic field, and specify the rotational position of the magnet rotor 1 with respect to the field coil that generates a three-phase rotating magnetic field by using three hall elements. Further, the Hall elements 21a, 21b, and 21c are attached in an arc shape by being offset and attached to the other Hall elements 21a and 21c. Note that the mounting angles of the hall elements 21a, 21b, and 21c with respect to the arc correspond to the angles of the teeth provided on the stator 3. The drive drivers 22a, 22b, and 22c apply a rectangular wave voltage to each phase field coil. The control circuit 24 includes a CW / CCW signal (Clock Wise / Counter Clock Wise signal) that defines the motor rotation direction and a PWM signal (Pulse Width Modulation signal) that defines the DUTY ratio of the rectangular wave voltage applied to the field coil. Using the output signals of the Hall elements 21a, 21b, and 21c, an encode signal for selecting and controlling the drive drivers 22a, 22b, and 22c is generated.

また、制御回路２４に入力されるＣＷ／ＣＣＷ信号、ＰＷＭ信号、駆動ドライバから出力されるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各矩形波電圧、及び、電源Ｖｃｃ，ＧＮＤは、駆動ドライバ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ側に設けられた複数のピン電極を介して入出力される。また、電源線、接地線及び信号線は、基板２０の表面に形成される。 The CW / CCW signal input to the control circuit 24, the PWM signal, the U-phase, V-phase, and W-phase rectangular wave voltages output from the drive driver, and the power supplies Vcc and GND are supplied to the drive drivers 22a and 22b. , 22c are input / output via a plurality of pin electrodes. The power supply line, the ground line, and the signal line are formed on the surface of the substrate 20.

図３（ｂ）を参照して、モジュールＩＣ３２の取付け位置について説明する。
モジュールＩＣ３２は、モールド体７のリード端子８側に併設され、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの位置が形成する円弧がマグネットロータ１の外周に一致するように位置決めされている。取付け具９は、モータ１０の外形を一辺の長さとする略四角形状の板状体であり、中心部が円形に貫通している。また、取付け具９は四隅に固定孔１７が設けられている。 With reference to FIG.3 (b), the attachment position of module IC32 is demonstrated.
The module IC 32 is provided on the side of the lead terminal 8 of the molded body 7 and is positioned so that the arc formed by the positions of the Hall elements 21a, 21b, and 21c coincides with the outer periphery of the magnet rotor 1. The fixture 9 is a substantially rectangular plate-like body having the length of one side as the outer shape of the motor 10, and the central portion penetrates in a circular shape. The fixture 9 is provided with fixing holes 17 at four corners.

ここで、図４を参照して、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの位置ずれについて説明する。
図４（ａ）は、従来技術のように、プリント基板を用いた場合を示し、図４（ｂ）は、本実施形態のようにモジュールＩＣを用いた場合を示し、図４（ｃ）はＩＣチップを用いた場合を示している。
図４（ａ）において、プリント基板２７の表面にモジュールＩＣ３４が搭載されており、モジュールＩＣ３４にはホール素子２１ａ，２２ｂ，２２ｃが搭載されている。プリント基板２７を取付け具９に取り付けるときに位置ずれｅ１が発生し、プリント基板２７にモジュールＩＣ３４を半田付けする際に位置ずれｅ２が発生し、モジュールＩＣ３４の基板２５とホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間で位置ずれｅ３が発生する。なお、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ間の位置決め誤差は、モジュールＩＣを使用しているので比較的少ない。 Here, with reference to FIG. 4, the positional shift of the Hall elements 21a, 21b, and 21c will be described.
4A shows a case where a printed circuit board is used as in the prior art, FIG. 4B shows a case where a module IC is used as in this embodiment, and FIG. The case where an IC chip is used is shown.
In FIG. 4A, a module IC 34 is mounted on the surface of a printed circuit board 27, and Hall elements 21a, 22b, and 22c are mounted on the module IC 34. A positional deviation e1 occurs when the printed board 27 is attached to the fixture 9, and a positional deviation e2 occurs when the module IC 34 is soldered to the printed board 27, and the board 25 of the module IC 34 and the Hall elements 21a, 21b, 21c. The positional deviation e3 occurs between The positioning error between the Hall elements 21a, 21b, and 21c is relatively small because the module IC is used.

図４（ｂ）においては、モジュールＩＣ３２と、取付け具９との間に位置ずれｅ４が発生し、モジュールＩＣ３２の基板２５とホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間で位置ずれｅ５が発生する。図４（ｃ）においては、ホール素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃが基板２６に設けられたＩＣチップ３６と取付け具９との間の位置ずれｅ６が発生し、ＩＣチップ３６の基板とホール素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃとの間は、ＩＣ製造工程により高精度に位置決めされることから実質的に位置ずれ誤差は発生しない。 In FIG. 4B, a positional deviation e4 occurs between the module IC 32 and the fixture 9, and a positional deviation e5 occurs between the substrate 25 of the module IC 32 and the Hall elements 21a, 21b, 21c. In FIG. 4C, a positional shift e6 occurs between the IC chip 36 provided on the substrate 26 and the fixture 9 in the Hall elements 23a, 23b, 23c, and the substrate of the IC chip 36 and the Hall elements 23a, Between 23b and 23c, since the positioning is performed with high accuracy by the IC manufacturing process, a positional deviation error does not substantially occur.

以上説明したように、本実施形態によれば、プリント基板が不要になり、スペース及びコストが低減される。また、プリント基板にモジュールＩＣ３２を搭載する場合は、（ｅ１＋ｅ２＋ｅ３）の３つの位置ずれ誤差が発生し、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃと駆動回路を搭載したモジュールＩＣ３２を使用して、プリント基板を使用しない場合は（ｅ４＋ｅ５）の２つの位置ずれ誤差が発生し、ＩＣチップ３６を使用する場合は、ｅ６の１つの位置ずれ誤差が発生する。したがって、モジュールＩＣ３２を使用した方がプリント基板を使用するよりも位置決め誤差が小さく、ＩＣチップを使用した方がモジュールＩＣ３２を使用するよりも位置決め誤差が小さい。 As described above, according to the present embodiment, a printed circuit board is not required, and space and cost are reduced. When the module IC 32 is mounted on the printed circuit board, three misalignment errors (e1 + e2 + e3) occur, and the printed circuit board is used by using the module IC 32 mounted with the hall elements 21a, 21b, 21c and the drive circuit. If not, two misregistration errors (e4 + e5) occur. If the IC chip 36 is used, one misregistration error e6 occurs. Therefore, the positioning error is smaller when the module IC 32 is used than when the printed circuit board is used, and the positioning error is smaller when the IC chip is used than when the module IC 32 is used.

（第２実施形態）
第１実施形態は、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ保持部材５とをモールドしたが、下側巻線部であるインシュレータ２と、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ３とをモールドすることができる。
図５の構造図を用いて本実施形態の構造を説明する。モールド体１２は、下側巻線部であるインシュレータ２と、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ３とがモールドされている。モールド体１２の内面に形成されているティース６及びインシュレータ２，４の突起部に被覆導線を巻回することにより、複数の界磁コイルが形成される。さらに、ステータ保持部材５とモールド体１２のインシュレータ４とが嵌挿され、モールド体内部に、軸棒が嵌挿されたマグネットロータ１が遊挿される。そして、界磁コイルの端末がステータ保持部材５に形成されているパッド１３に接続される。なお、組み立て図は、図２と同様である。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the insulator 4 that is the upper winding portion and the stator holding member 5 are molded. However, the insulator 2 that is the lower winding portion, the insulator 4 that is the upper winding portion, and the stator 3. Can be molded.
The structure of this embodiment will be described with reference to the structural diagram of FIG. The molded body 12 is molded with an insulator 2 that is a lower winding portion, an insulator 4 that is an upper winding portion, and a stator 3. A plurality of field coils are formed by winding the coated conductive wire around the protrusions of the teeth 6 and the insulators 2 and 4 formed on the inner surface of the mold body 12. Further, the stator holding member 5 and the insulator 4 of the mold body 12 are fitted and the magnet rotor 1 with the shaft rod fitted and inserted is loosely inserted into the mold body. The terminal of the field coil is connected to the pad 13 formed on the stator holding member 5. The assembly drawing is the same as FIG.

なお、モジュールＩＣ３４がステータ保持部材５に形成されているパッド１３に半田付けされる点は、第１実施形態と同様であるので、実装スペースが低減し、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの位置決め誤差が低減し、放熱が図られる点は前記実施形態と同様である。 Since the module IC 34 is soldered to the pad 13 formed on the stator holding member 5 in the same manner as in the first embodiment, the mounting space is reduced and the positioning errors of the hall elements 21a, 21b, 21c are reduced. Is the same as the above embodiment in that the heat is reduced and the heat radiation is achieved.

（第３実施形態）
第１実施形態は、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ保持部材５とをモールドし、第２実施形態は、下側巻線部であるインシュレータ２と、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ３とをモールドしていたが、下側巻線部であるインシュレータ２と、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ３と、ステータ保持部材５とをモールドすることができる。 (Third embodiment)
In the first embodiment, the insulator 4 that is the upper winding portion and the stator holding member 5 are molded, and in the second embodiment, the insulator 2 that is the lower winding portion and the insulator 4 that is the upper winding portion. Although the stator 3 is molded, the insulator 2 as the lower winding portion, the insulator 4 as the upper winding portion, the stator 3 and the stator holding member 5 can be molded.

図６に本実施形態の外観図を示す。モールド体１５は、下側巻線部であるインシュレータ２と、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ３と、ステータ保持部材５とがモールドされている。なお、本実施形態では、ステータ３は絶縁材で被覆されている。 FIG. 6 shows an external view of this embodiment. The molded body 15 is molded with an insulator 2 that is a lower winding portion, an insulator 4 that is an upper winding portion, a stator 3, and a stator holding member 5. In the present embodiment, the stator 3 is covered with an insulating material.

図７を参照して、本実施形態のモータユニットの構造を説明する。
図７（ａ）は、モータユニットの外観図である。モータユニット１１は、モータ１０と、取付け具９’と、筐体であるカバー１８と、軸棒１４とから構成されるものであり、軸棒１４は、ロータ１に嵌挿され、カバーに固定されている。なお、前記実施形態の取付け具９は四隅に固定孔が設けられていたが、本実施形態の取付け具９’の固定孔１６は、３箇所に設けられている。また、取付け具９’は、４本のリード電極側が直線状であり、対向側が半円状である。
図７（ｂ）は、モールド体１５に取付け具９’が取り付けられ、カバー１８が取り外された状態の外観図である。モジュールＩＣ３２が半田付けされる複数のパッド１３が設けられている。図７（ｃ）は、モータユニット１１の正面図であり、図７（ｄ）は、モータユニット１１の背面図であり、図７（ｅ）は、モータユニット１１の左側面図である。 With reference to FIG. 7, the structure of the motor unit of the present embodiment will be described.
FIG. 7A is an external view of the motor unit. The motor unit 11 is composed of a motor 10, a fixture 9 ′, a cover 18 as a housing, and a shaft rod 14. The shaft rod 14 is fitted into the rotor 1 and fixed to the cover. Has been. In addition, although the fixture 9 of the said embodiment was provided with the fixing hole in four corners, the fixing hole 16 of fixture 9 'of this embodiment is provided in three places. Further, the fixture 9 ′ has a linear shape on the four lead electrode sides and a semicircular side on the opposite side.
FIG. 7B is an external view of a state in which the fixture 9 ′ is attached to the mold body 15 and the cover 18 is removed. A plurality of pads 13 to which the module IC 32 is soldered are provided. FIG. 7C is a front view of the motor unit 11, FIG. 7D is a rear view of the motor unit 11, and FIG. 7E is a left side view of the motor unit 11.

また、図７（ｆ）は、モータユニット１１の断面図である。モールド体１５を構成しているステータ保持部材５には、界磁コイルの端末のリードがインシュレータ４を介して引き出されている。また、インシュレータ２側には、他のカバー１８’で軸棒１４が固定されている。また、モジュールＩＣ３２は、パッド１３に半田付けされ、カバー１８に接触している。モジュールＩＣ３４は、筐体であるカバー１８に接触しているので駆動回路が効率よく冷却される。なお、モジュールＩＣ３４がステータ保持部材５に形成されているパッドに半田付けされる点は、第１実施形態と同様であるので、実装スペースが低減し、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの位置決め誤差が低減し、放熱が図られる点は前記実施形態と同様である。 FIG. 7F is a cross-sectional view of the motor unit 11. Leads at the ends of the field coils are drawn out through the insulator 4 to the stator holding member 5 constituting the mold body 15. Further, on the insulator 2 side, the shaft rod 14 is fixed by another cover 18 '. The module IC 32 is soldered to the pad 13 and is in contact with the cover 18. Since the module IC 34 is in contact with the cover 18 which is a housing, the drive circuit is efficiently cooled. Since the module IC 34 is soldered to the pad formed on the stator holding member 5 as in the first embodiment, the mounting space is reduced and the positioning errors of the Hall elements 21a, 21b, and 21c are reduced. It is the same as that of the said embodiment that it reduces and heat dissipation is aimed at.

（第４実施形態）
第１実施形態は、上側巻線部であるインシュレータ４と、ステータ保持部材５とをモールドしたが、さらにモジュールＩＣを含めてモールドすることができる。
本実施形態のモータの構成図を図８に示す。図８において図１と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。図１と異なる点は、パッド１３が設けられて無く、破線で示されるモジュールＩＣ４０がステータ保持部材５の内部にモールドされている。すなわち、界磁コイルの末端は、直接モジュールＩＣ４０の端子に接続されることになる。さらに、モジュールＩＣを取り付けるスペースが不要となる。 (Fourth embodiment)
In the first embodiment, the insulator 4 that is the upper winding portion and the stator holding member 5 are molded. However, it is possible to mold including the module IC.
FIG. 8 shows a configuration diagram of the motor of this embodiment. In FIG. 8, the same components as those in FIG. The difference from FIG. 1 is that the pad 13 is not provided, and a module IC 40 indicated by a broken line is molded inside the stator holding member 5. That is, the end of the field coil is directly connected to the terminal of the module IC 40. Furthermore, a space for mounting the module IC is not required.

（第５実施形態）
前記各実施形態は、モジュールＩＣに複合チップモジュールを用いたが、ビルドアップモジュールを用いることができる。
図示しないビルドアップモジュールＩＣは、複数の素子が厚さ方向に積層して構成された略直方体状のものであり、この直方体の各辺に複数の電極が設けられている。また、直方体の一面側（上面側）に位置検出素子であるホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられ、他面側（下面側）に駆動素子が配置されている。下面側に設けられた駆動素子をカバーに接触させることにより放熱が高められる。 (Fifth embodiment)
In each of the above embodiments, a composite chip module is used for the module IC, but a build-up module can be used.
The build-up module IC (not shown) has a substantially rectangular parallelepiped shape in which a plurality of elements are stacked in the thickness direction, and a plurality of electrodes are provided on each side of the rectangular parallelepiped. In addition, Hall elements 21a, 21b, and 21c that are position detection elements are provided on one surface side (upper surface side) of the rectangular parallelepiped, and driving elements are disposed on the other surface side (lower surface side). Heat dissipation is enhanced by bringing the drive element provided on the lower surface side into contact with the cover.

本実施形態によれば、巻線部分がモールドされるので、コイルの末端処理が不要になる。なお、モジュールＩＣ４０がステータ保持部材５に形成されているパッドに半田付けされる点は、第１実施形態と同様であるので、実装スペースが低減し、ホール素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃの位置決め誤差が低減し、放熱が図られる点は前記実施形態と同様である。 According to the present embodiment, since the winding portion is molded, the terminal treatment of the coil becomes unnecessary. Since the module IC 40 is soldered to the pad formed on the stator holding member 5 as in the first embodiment, the mounting space is reduced and the positioning errors of the Hall elements 21a, 21b, and 21c are reduced. It is the same as that of the said embodiment that it reduces and heat dissipation is aimed at.

（変形例）
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形が可能である。
（１）前記各実施形態は、本発明を３極の三相ブラシレスモータに適用したことから、９個のティースを設けたが、任意の極数、任意の相数のブラシレスモータに適用することができ、これに対応して、ティース、界磁コイルの個数が決定される。また、相数によって位置センサ（ホール素子）の数量が決定される。 (Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.
(1) In the above embodiments, since the present invention is applied to a three-pole three-phase brushless motor, nine teeth are provided. However, the present invention is applied to a brushless motor having any number of poles and any number of phases. Correspondingly, the number of teeth and field coils is determined. The number of position sensors (Hall elements) is determined by the number of phases.

本発明の一実施形態であるモータの構成図である。It is a block diagram of the motor which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるモータの外観図である。It is an external view of the motor which is one Embodiment of this invention. モジュールＩＣの外観図及びモータへの取付け位置を示す図である。It is a figure which shows the external view of module IC, and the attachment position to a motor. 位置決め誤差について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a positioning error. 本発明の他の実施形態であるモータの構成図である。It is a block diagram of the motor which is other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態であるモータの構成図である。It is a block diagram of the motor which is further another embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態であるモータの外観図及び構成図である。It is the external view and block diagram of the motor which are further another embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態であるモータの構成図である。It is a block diagram of the motor which is further another embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１マグネットロータ
２，４インシュレータ
２ａ，２ｂ，２ｃ，４ｃ突起部
３ステータ
５ステータ保持部材
６ティース
７モールド体
８リード端子
９，９’ 取付け具
１０，１１モータ
１２モールド体
１３パッド
１４軸棒
１５モールド体
１６，１７固定孔
１８カバー（筐体）
２０，２６基板
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃホール素子（位置センサ）
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ駆動ドライバ（駆動回路）
２４制御回路
２５基板
２７プリント基板
３２，３４，４０モジュールＩＣ
３６ＩＣチップ
３８プリント基板ユニット
Ｎ中性線
Ｖｃｃ電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnet rotor 2, 4 Insulator 2a, 2b, 2c, 4c Protrusion part 3 Stator 5 Stator holding member 6 Teeth 7 Mold body 8 Lead terminal 9, 9 'Mounting tool 10, 11 Motor 12 Mold body 13 Pad 14 Shaft bar 15 Mold Body 16, 17 Fixing hole 18 Cover (housing)
20, 26 Substrate 21, 21a, 21b, 21c, 23, 23a, 23b, 23c Hall element (position sensor)
22, 22a, 22b, 22c Drive driver (drive circuit)
24 Control Circuit 25 Board 27 Printed Circuit Board 32, 34, 40 Module IC
36 IC chip 38 Printed circuit board unit N Neutral wire Vcc Power supply

Claims

A cylindrical stator having a plurality of teeth that project radially toward the center, a plurality of field coils each having a winding wound around each of the teeth, and a coaxial rotation inside the stator A magnet rotor, a drive circuit for passing a current through each field coil, three position sensors for detecting the rotational position of the magnet rotor, and the fields sequentially selected according to the rotational position. A motor comprising a drive circuit for passing a current through a magnetic coil,
The three position sensors and wherein the driving circuit, the three position sensors disposed on one side, by providing the drive circuit on the other side, more one build-up module IC which is integrated by laminating Formed,
The motor on the other side is in contact with the housing .

The stator is a magnetic body that is fitted with insulators of both the upper winding portion and the lower winding portion,
At least the upper winding portion constitutes a molded body integrally formed with the lead terminals of the plurality of field coils,
The motor according to claim 1, wherein the build-up module IC is provided together with the mold body.

In the build-up module IC, the three position sensors are provided in an arc shape,
The motor according to claim 1, wherein a radius of the arc is equal to an outer peripheral radius of the magnet rotor.