JP6281250B2

JP6281250B2 - モータ

Info

Publication number: JP6281250B2
Application number: JP2013232781A
Authority: JP
Inventors: 哲平酒井; 孝寛山; 和志石川
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: EP2874285A3; CN204205844U; EP2874285B1; CN104638840B; US20150130332A1; CN107546922A; EP2874285A2; JP2015095920A; US9531243B2; CN104638840A

Description

本発明は、モータに関する。

ヘアドライヤ等の生活家電製品は、家庭用の交流電源に接続される。このため、従来、生活家電製品には、ＡＣモータが搭載されてきた。しかしながら、ＡＣモータに代えて、ＤＣブラシレスモータを用いれば、細かい回転制御などの高付加価値を付けることが容易となる。ただし、家庭用の交流電源でＤＣブラシレスモータを駆動させるためには、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータが必要となる。このような事情から、生活家電製品向けに、ＡＣ／ＤＣコンバータを搭載したＤＣブラシレスモータの需要が高まっている。

コンバータ回路を有する従来のモータについては、例えば、特開平１０−３２２９７３号公報に記載されている。
特開平１０−３２２９７３号公報

生活家電製品に搭載されるモータは、ユーザの持ち手部分や、気体の流路内に配置されることが多い。したがって、モータの外径を小さくすることが、生活家電製品の小型化に直結する。しかしながら、製品の多機能化のために、モータの回路基板に、ＡＣ／ＤＣコンバータを含む多くの電子部品を実装しようとすると、モータの外径を小さくすることが困難である。

本発明の目的は、ＡＣ／ＤＣ変換部が搭載された回路基板を有するモータにおいて、回路基板における電子部品の実装面積を確保しながら、モータの径方向の寸法を抑制できる構造を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、交流を直流に変換し、変換後の直流により回転力を発生させるＤＣブラシレス型のモータであって、駆動対象となる装置の枠体に、支持部材を介して固定される静止部と、上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して相対的に回転する回転部と、を有し、前記回転部は、前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトの周囲に広がる天板部および前記天板部の外端部から軸方向下側へ向けて延びる円筒状の壁部を有するロータホルダと、前記壁部の内周面に直接またはヨークを介して保持されるマグネットと、を有し、前記静止部は、前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部が保持される円筒状の軸受保持部を有するハウジングと、前記ハウジングの径方向外側かつ前記マグネットの径方向内側において、周方向に配列される複数のコイルと、前記ハウジングと前記支持部材との双方に、直接または他の部材を介して固定される取付部と、前記コイルと電気的に接続される回路部と、を有し、前記回路部は、前記コイルの軸方向下側かつ前記取付部の上側に位置し、前記コイルを構成する導線の端部が接続される平板状の第１回路基板と、前記取付部の軸方向下側に位置し、ＡＣ／ＤＣ変換部が搭載される平板状の第２回路基板と、前記第１回路基板と前記第２回路基板とを電気的に接続する電気接続部と、を有し、前記ハウジングは、前記第１回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きを通って上下に延び、前記第２回路基板は、前記第１回路基板と軸方向に重なる第１領域と、前記貫通孔または前記切り欠きと軸方向に重なる第２領域と、前記第１回路基板および前記貫通孔または前記切り欠きのいずれとも軸方向に重ならない第３領域と、を有し、前記支持部材が、前記第３領域に固定されるモータである。

本願の例示的な第１発明によれば、２枚の回路基板を軸方向に沿って上下に配置することで、電子部品の実装面積を確保しながら、モータの径方向の寸法を抑制できる。また、第１回路基板と第２回路基板との間に取付部が配置される。これにより、第２回路基板における実装面積をより広くとることができ、モータの軸方向の寸法も抑制できる。

図１は、第１実施形態に係るモータの縦断面図である。図２は、第２実施形態に係るモータの斜視図である。図３は、第２実施形態に係るモータの縦断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ位置から見たモータの平面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ位置から見たモータの平面図である。図６は、変形例に係るモータの縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、回路部に対してコイル側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１Ａの縦断面図である。このモータ１Ａは、交流を直流に変換し、変換後の直流により回転力を発生させるＤＣブラシレス型のモータである。図１に示すように、モータ１Ａは、静止部２Ａと、中心軸９Ａを中心として回転する回転部３Ａとを有する。静止部２Ａは、駆動対象となる装置の枠体に、支持部材４Ａを介して固定される。回転部３Ａは、静止部２Ａに対して相対的に回転する。

回転部３Ａは、シャフト３１Ａ、ロータホルダ３２Ａ、およびマグネット３３Ａを有する。シャフト３１Ａは、中心軸９Ａに沿って配置される。ロータホルダ３２Ａは、天板部３２１Ａおよび壁部３２２Ａを有する。天板部３２１Ａは、シャフト３１Ａの周囲において、略円板状に広がる。壁部３２２Ａは、天板部３２１Ａの外端部から軸方向下側へ向けて、略円筒状に延びる。マグネット３３Ａは、壁部３２２Ａの内周面に、直接またはヨークを介して保持される。

静止部２Ａは、取付部２１Ａ、ハウジング２２Ａ、軸受部２３Ａ，２４Ａ、複数のコイル５３Ａ、および回路部２６Ａを有する。取付部２１Ａは、ハウジング２２Ａと支持部材４Ａとの双方に、直接または他の部材を介して固定される。ハウジング２２Ａは、略円筒状の軸受保持部２２１Ａを有する。軸受部２３Ａ，２４Ａは、軸受保持部２２１Ａに保持されるとともに、シャフト３１Ａを回転可能に支持する。複数のコイル５３Ａは、ハウジング２２Ａの径方向外側かつマグネット３３Ａの径方向内側において、周方向に配列される。コイル５３Ａは、回路部２６Ａに搭載される電気回路と、電気的に接続される。

回路部２６Ａは、平板状の第１回路基板６１Ａ、平板状の第２回路基板６２Ａ、および電気接続部６３Ａを有する。第１回路基板６１Ａは、コイル５３Ａの軸方向下側かつ取付部２１Ａの軸方向上側に位置する。コイル５３Ａを構成する導線の端部は、第１回路基板６１Ａに接続される。ハウジング２２Ａは、第１回路基板６１Ａに設けられた貫通孔６１０Ａを通って上下に延びる。第２回路基板６２Ａは、取付部２１Ａの軸方向下側に位置する。第２回路基板６２Ａには、ＡＣ／ＤＣ変換部６２１Ａが搭載される。電気接続部６３Ａは、第１回路基板６１Ａと第２回路基板６２Ａとを電気的に接続する。

図１に示すように、第２回路基板６２Ａは、第１領域８１Ａ、第２領域８２Ａ、および第３領域８３Ａを有する。第１領域８１Ａは、第２回路基板６２Ａのうち、第１回路基板６１Ａと軸方向に重なる部分を指す。第２領域８２Ａは、第２回路基板６２Ａのうち、貫通孔６１０Ａと軸方向に重なる部分を指す。第３領域８３Ａは、第２回路基板６２Ａのうち、第１回路基板６１Ａおよび貫通孔６１０Ａのいずれとも軸方向に重ならない部分を指す。第２回路基板６２Ａは、第３領域８３Ａにおいて、支持部材４Ａに固定される。

このモータ１では、第１回路基板６１Ａと第２回路基板６２Ａとが、軸方向に沿って上下に配置される。これにより、電子部品の実装面積を確保しながら、モータ１Ａの径方向の寸法を抑制できる。また、第１回路基板６１Ａと第２回路基板６２Ａとの間に取付部２１Ａが配置される。このため、第２回路基板６２Ａに、ハウジング２２Ａを通すための孔または切り欠きを設ける必要がない。したがって、第２回路基板６２Ａにおける実装面積を、より広くとることができる。また、第２回路基板６２Ａよりも軸方向下側に取付部２１Ａを配置する場合と比べて、モータ１Ａの軸方向の寸法も抑制できる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。図２は、第２実施形態に係るモータ１の斜視図である。図３は、第２実施形態に係るモータ１の縦断面図である。このモータ１は、外部から入力される交流を直流に変換し、変換後の直流により回転力を発生させる、ＤＣブラシレス型のモータである。モータ１は、例えば、ヘアドライヤや調理用のハンディブレンダ等の生活家電製品の駆動源として用いられる。ただし、本発明のモータは、自動車、パソコン、医療機器等の生活家電製品以外の機器に搭載されるものであってもよい。

図２および図３に示すように、本実施形態のモータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる装置の枠体に、支持部材４を介して固定される。回転部３は、静止部２に対して相対的に回転可能に支持される。支持部材４は、有蓋略円筒状のカップ部４１と、カップ部４１から下方へ向けて柱状に延びる３本の第１柱部４２および３本の第２柱部４３と、を有する。第２柱部４３は、第１柱部４２よりも下側まで延びている。支持部材４は、モータ１の一部であってもよく、駆動対象となる装置の一部であってもよい。

本実施形態の静止部２は、取付板２１、ハウジング２２、下軸受部２３、上軸受部２４、ステータ２５、および回路部２６を有する。

取付板２１は、支持部材４に固定された金属製の板状部材である。取付板２１は、中心軸９に対して略垂直に広がる。取付板２１は、本発明における取付部の一例である。図４は、図３のＡ−Ａ位置から見たモータ１の平面図である。図３および図４に示すように、本実施形態の取付板２１は、中央部２１１と、３本の腕部２１２とを有する。中央部２１１は、中心軸９を取り囲む円環状の部分である。３本の腕部２１２は、それぞれ、中央部２１１から径方向外側へ延びる。

各腕部２１２は、径方向外側の端部付近において、第１柱部４２の下端部に固定される。腕部２１２と第１柱部４２との固定は、例えば、ねじ止めとすればよい。ただし、ねじ止めに代えて、かしめや溶接を用いてもよい。また、図３の例では、腕部２１２と第１柱部４２とが、直接固定されている。ただし、腕部２１２と第１柱部４２との間に、他の部材が介在していてもよい。

ハウジング２２は、取付板２１に支持される金属製の部材である。本実施形態のハウジング２２は、軸受保持部２２１と、かしめ部２２２とを有する。軸受保持部２２１は、中心軸９の周囲において、軸方向に略円筒状に延びる。かしめ部２２２は、軸受保持部２２１の下方に位置する。かしめ部２２２は、モータ１の製造時に、取付板２１の中央部２１１の内周縁を上下方向から挟むように、塑性変形される。これにより、取付板２１とハウジング２２とが、互いに固定される。なお、取付板２１とハウジング２２との固定に、かしめに代えて、ねじ止めや溶接を用いてもよい。また、取付板２１とハウジング２２との間に、他の部材が介在していてもよい。

下軸受部２３および上軸受部２４は、軸受保持部２２１の径方向内側に保持される。本実施形態の下軸受部２３および上軸受部２４には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが使用される。各軸受部２３，２４の外輪は、軸受保持部２２１の内周面に固定される。各軸受部２３，２４の内輪は、回転部３側のシャフト３１に固定される。これにより、ハウジング２２に対してシャフト３１が、回転可能に支持される。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受を用いてもよい。

ステータ２５は、ステータコア５１、インシュレータ５２、および複数のコイル５３を有する。ステータコア５１は、ハウジング２２の径方向外側、かつ、後述するマグネット３３の径方向内側に、配置される。ステータコア５１は、例えば、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア５１は、円環状のコアバック５１１と、コアバック５１１から径方向外側へ向けて突出した複数のティース５１２とを有する。コアバック５１１の内周面は、軸受保持部２２１の外周面に、固定される。複数のティース５１２は、周方向に略等間隔に配列される。

インシュレータ５２は、ステータコア５１に取り付けられた樹脂製の部材である。各ティース５１２の上面、下面、および周方向の両端面は、インシュレータ５２に覆われる。複数のコイル５３は、ハウジング２２の径方向外側かつマグネット３３の径方向内側において、周方向に配列される。各コイル５３は、インシュレータ５２の周囲に巻かれた導線により構成される。すなわち、本実施形態では、磁芯となるティース５１２の周囲に、インシュレータ５２を介して、導線が巻かれる。インシュレータ５２は、ティース５１２とコイル５３との間に介在することによって、ティース５１２とコイル５３とが電気的に短絡することを、防止する。

なお、インシュレータ５２に代えて、ティース５１２の表面に、絶縁塗装が施されていてもよい。

回路部２６は、コイル５３へ駆動電流を供給するための電気回路を構成するユニットである。回路部２６は、第１回路基板６１、第２回路基板６２、および電気接続部６３を有する。第１回路基板６１および第２回路基板６２は、いずれも平板状のリジッド基板である。各回路基板６１，６２は、中心軸９に対して略垂直に広がる。第１回路基板６１は、コイル５３の軸方向下側かつ取付板２１の上側に位置する。第１回路基板６１には、コイル５３を構成する導線の端部が、例えば半田付けで電気的に接続される。第２回路基板６２は、取付板２１の軸方向下側に位置する。第２回路基板６２には、外部から入力される交流を直流に変換するためのＡＣ／ＤＣ変換部６２１が搭載される。

第１回路基板６１と第２回路基板６２とは、電気接続部６３により接続される。本実施形態の電気接続部６３は、一対のブロック状のコネクタ６３１，６３２を有する。一対のコネクタ６３１，６３２を接続すると、各コネクタ６３１，６３２内の端子が互いに接触する。これにより、第１回路基板６１の電気回路と、第２回路基板６２の電気回路とが、電気的に接続される。ただし、電気接続部６３は、リード線であってもよく、コネクタとリード線との双方を含んでいてもよい。

なお、回路部２６のより詳細な構成については、後述する。

回転部３は、シャフト３１、ロータホルダ３２、および複数のマグネット３３を有する。

シャフト３１は、中心軸９に沿って配置される柱状の部材である。シャフト３１の材料には、例えばステンレス等の金属が使用される。シャフト３１は、上述した下軸受部２３および上軸受部２４に支持されながら、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１の上端部３１１は、後述するロータホルダ３２の天板部３２１の上面より、軸方向上側に位置する。シャフト３１の当該上端部３１１には、インペラ等の駆動対象となる部材が取り付けられる。

ロータホルダ３２は、シャフト３１に固定された金属製の部材である。ロータホルダ３２は、例えば、磁性体である亜鉛めっき鋼板を、プレス加工することにより得られる。ロータホルダ３２は、天板部３２１および壁部３２２を有する。天板部３２１は、シャフト３１の周囲において、中心軸９に対して略垂直に広がる。シャフト３１は、天板部３２１の中央に設けられた円孔に挿入される。壁部３２２は、天板部３２１の外端部から軸方向下側へ向けて、略円筒状に延びる。

複数のマグネット３３は、壁部３２２の内周面に保持される。各マグネット３３の径方向内側の面は、ティース５１２の径方向外側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット３３は、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、周方向に配列される。なお、複数のマグネット３３は、図２のように、壁部３２２の内周面に直接固定されていてもよく、磁性体のヨークを介して固定されていてもよい。また、複数のマグネット３３に代えて、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁された１つの円環状のマグネットを使用してもよい。

回路部２６を外部の交流電源に接続すると、当該交流電源から入力される交流が、第２回路基板６２のＡＣ／ＤＣ変換部６２１において直流に変換される。そして、変換後の直流が、第２回路基板６２および第１回路基板６１に搭載された回路を流れることにより、駆動電流が生成される。当該駆動電流がコイル５３に供給されると、ステータコア５１の複数のティース５１２に磁束が生じる。そして、ティース５１２とマグネット３３との間の磁束の作用によって、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。

＜２−２．回路部の詳細な構成＞
続いて、回路部２６のより詳細な構成について、説明する。

上述の通り、回路部２６は、第１回路基板６１および第２回路基板６２を有する。第１回路基板６１と第２回路基板６２とは、取付板２１を挟んで上下に配置される。このように、このモータ１では、２枚の回路基板６１，６２が、軸方向に沿って上下に配置される。これにより、電子部品の実装面積を確保しながら、各回路基板６１，６２の外径を小さくすることができる。その結果、モータ１の径方向の寸法を抑制できる。

第１回路基板６１の上面には、銅箔が露出したランド部（図示省略）が設けられる。コイル５３から延びる導線は、当該ランド部に半田付けされる。また、第１回路基板６１の上面には、磁気センサであるホール素子６１１が搭載される。ホール素子６１１は、モータ１の駆動時に、マグネット３３の磁束を検知することにより、回転部３の回転位置を検出する。本実施形態では、第２回路基板６２よりもマグネット３３に近い第１回路基板６１の上面に、ホール素子６１１が配置されている。これにより、回転部３の回転位置が精度よく検出される。

第２回路基板６２の下面には、ＡＣ／ＤＣ変換部６２１、トランジスタアレイ６２２、および制御ＩＣ６２３が搭載される。ＡＣ／ＤＣ変換部６２１は、電解コンデンサ７１、整流器７２、およびインダクタ７３を含む。これらの電子部品は、いずれも、第１回路基板６１に搭載される電子部品より体積が大きい。本実施形態では、このような体積の大きい電子部品が、第２回路基板６２の下面に搭載される。このため、第１回路基板６１と第２回路基板６２とを、接近させることができる。その結果、回路部２６周辺のスペースを、より有効に利用できる。

図４に示すように、第１回路基板６１は、平面視において略円形の本体部６１２と、本体部６１２から径方向外側へ突出した凸部６１３とを有する。図４の例では、第１回路基板６１の破線で囲まれた部分が、本体部６１２である。コネクタ６３１の少なくとも一部分は、凸部６１３に配置されている。これにより、本体部６１２におけるコネクタ６３１の占める面積が低減される。したがって、本体部６１２に、コネクタ６３１以外の電子部品を配置するスペースを、より広く確保できる。

取付板２１の３本の腕部２１２は、第１回路基板６１の本体部６１２よりも、径方向外側まで延びている。そして、本体部６１２よりも径方向外側において、腕部２１２と、支持部材４の第１柱部４２とが、固定される。すなわち、３本の腕部２１２は、それぞれ、第１回路基板６１の本体部６１２よりも径方向外側に、第１柱部４２に固定される第１固定部２１３を有する。

また、各腕部２１２は、第１固定部２１３よりも径方向内側に、基板固定部２１４を有する。モータ１の製造時には、腕部２１２の一部分を、いわゆるバーリングにより円筒状に立ち上げ、その上端部を倒して第１回路基板６１の上面に接触させることにより、基板固定部２１４を形成する。第１回路基板６１は、基板固定部２１４により、取付板２１に固定される。ただし、取付板２１と第１回路基板６１との固定に、ねじ止め等の他の固定方法を用いてもよい。

また、各腕部２１２は、第１回路基板６１の下面に接触する基板接触面２１５を有する。基板固定部２１４は、基板接触面２１５の少なくとも一部を含む。基板接触面２１５は、中央部２１１の上面よりも、軸方向上側に位置する。第１回路基板６１は、基板接触面２１５との接触により、軸方向に位置決めされる。また、取付板２１と第１回路基板６１とが接触することにより、取付板２１および第１回路基板６１の全体としての軸方向の寸法が抑制される。その結果、モータ１の軸方向の寸法が抑制される。

また、第１回路基板６１に取付板２１を接触させることにより、第１回路基板６１の振動を抑制できる。特に、本実施形態では、取付板２１の中央部２１１ではなく、腕部２１２の上面に、基板接触面２１５が設けられている。このため、第１回路基板６１は、径方向外側の端縁部付近において、取付板２１の基板接触面２１５に接触する。これにより、第１回路基板６１の振動が、より効果的に抑制される。

図３および図４に示すように、第１回路基板６１の本体部６１２の中央には、略円形の貫通孔６１０が設けられている。ハウジング２２は、当該貫通孔６１０を通って上下に延びる。このように、第１回路基板６１の貫通孔６１０にハウジング２２を挿入すれば、第１回路基板６１を、ハウジング２２の下端部よりも軸方向上側に配置することができる。すなわち、第１回路基板６１を、マグネット３３に接近させることができる。これにより、第１回路基板６１およびハウジング２２の全体としての軸方向の寸法が抑制される。その結果、モータ１の軸方向の寸法がより抑制される。

図５は、図３のＢ−Ｂ位置から見たモータ１の平面図である。ただし、図５では、第２回路基板６２に搭載される電子部品の図示を省略している。図５に示すように、第２回路基板６２は、平面視において略円形である。第２回路基板６２の外径は、第１回路基板６１の本体部６１２の外径よりも、大きい。

第２回路基板６２は、第１領域８１、第２領域８２、および第３領域８３を有する。第１領域８１は、第２回路基板６２のうち、第１回路基板６１と軸方向に重なる部分を指す。図５では、第１領域８１がクロスハッチングで示されている。第２領域８２は、第２回路基板６２のうち、第１回路基板６１の貫通孔６１０と軸方向に重なる部分を指す。第３領域８３は、第２回路基板６２のうち、第１回路基板６１および貫通孔６１０のいずれとも軸方向に重ならない部分を指す。

第２回路基板６２は、第１回路基板６１の本体部６１２よりも径方向外側において、支持部材４の第２柱部４３に固定される。特に、本実施形態では、第２回路基板６２の第３領域８３に、第２柱部４３が固定される。すなわち、第２回路基板６２は、第３領域８３に、第２柱部４３に固定される第２固定部６２４を有する。このように、このモータ１では、第１回路基板６１と軸方向に重ならない領域を利用して、支持部材４と第２回路基板６２とを固定する。これにより、回路部２６の径方向の寸法が抑制される。

第２回路基板６２と第２柱部４３との固定は、例えば、ねじ止めとすればよい。ただし、ねじ止めに代えて、かしめや溶接を用いてもよい。また、図３の例では、第２回路基板６２と第２柱部４３とが、直接固定されている。ただし、第２回路基板６２と第２柱部４３との間に、他の部材が介在していてもよい。

また、第２回路基板６２は、取付板２１の腕部２１２とは異なる周方向位置において、支持部材４に固定される。すなわち、取付板２１の第１固定部２１３と、第２回路基板６２の第２固定部６２４とは、互いに異なる周方向位置に配置される。このようにすれば、第１固定部２１３と第２固定部６２４とが、互いの径方向位置を制限しない。したがって、モータ１の径方向の寸法をより抑制できる。

腕部２１２は、第２回路基板６２における第３領域８３と軸方向に重なる位置において、支持部材４に固定される。また、図３に示すように、支持部材４に対する取付板２１の固定位置と、支持部材４に対する第２回路基板６２の固定位置とは、平面視において同一円周上に配置される。これにより、モータ１の径方向の寸法をより抑制できる。

また、このモータ１では、第１回路基板６１と第２回路基板６２との間に、取付板２１が配置される。そして、第１回路基板６１と第２回路基板６２との間において、取付板２１とハウジング２２とが固定される。ハウジング２２の下端部およびシャフト３１の下端部は、第２回路基板６２の上面よりも、軸方向上側に位置する。このため、第２回路基板６２の第１領域８１および第２領域８２に、ハウジング２２およびシャフト３１を通すための貫通孔または切り欠きを設ける必要がない。したがって、第２回路基板６２における実装面積をより広くとることができる。また、取付板２１を第２回路基板６２よりも軸方向下側に配置する場合と比べて、モータ１の軸方向の寸法も抑制できる。

また、本実施形態では、２枚の回路基板６１，６２のうち、交流電源に近い第２回路基板６２において、ＡＣ／ＤＣ変換がなされる。このため、第１回路基板６１には、ＤＣ入力用の汎用的な回路基板を用いることもできる。これにより、モータ１の製造コストをより低減できる。

また、このモータ１は、ステータ２５の径方向外側にマグネット３３が配置された、いわゆるアウタロータ型のモータである。アウタロータ型のモータは、インナロータ型のモータに比べて、径方向の寸法を抑えやすく、小型で高効率を得やすい。ただし、アウタロータ型のモータでは、シャフト３１とマグネット３３とを繋ぐロータホルダ３２が必要であるため、マグネット３３に対して軸方向の片方側にしか、回路部２６を配置することができない。すなわち、アウタロータ型のモータは、インナロータ型のモータよりも、回路部２６の配置上の制限が厳しい。その点、本実施形態のモータ１は、アウタロータ型であり、かつ、回路部２６における電子部品の実装面積を確保しながら、モータ１の径方向の寸法を抑制できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

図６は、一変形例に係るモータ１Ｂの縦断面図である。図６の例では、インシュレータ５２Ｂが、絶縁部５２１Ｂ、脚部５２２Ｂ、および爪部５２３Ｂを有する。絶縁部５２１Ｂは、ティース５１２Ｂとコイル５３Ｂとの間に介在する。脚部５２２Ｂは、絶縁部５２１Ｂから軸方向下側へ向けて延びる。脚部５２２Ｂの下端部は、コイル５３Ｂよりも軸方向下側に位置する。爪部５２３Ｂは、脚部５２２Ｂの下端部から、径方向外側へ向けて突出する。そして、爪部５２３Ｂの上面が、第１回路基板６１Ｂの下面に接触する。このように、図６の例では、第１回路基板６１Ｂが、取付板２１Ｂではなく、インシュレータ５２Ｂの爪部５２３Ｂに支持されている。

このようにすれば、第１回路基板６１Ｂに、取付板２１Ｂとの固定のための孔または切り欠きを設ける必要がない。したがって、第１回路基板６１Ｂにおける電子部品の実装面積を、より広くとることができる。

上記の第２実施形態では、支持部材４の上面視における形状が、円形であった。しかしながら、支持部材４の上面視における形状は、矩形等であってもよい。また、第１回路基板および第２回路基板の形状も、矩形等であってもよい。また、回路部は、第１回路基板および第２回路基板に加えて、さらに他の基板を有していてもよい。

また、上記の第１実施形態および第２実施形態では、第１回路基板の中央に、ハウジングを通すための貫通孔が設けられていた。しかしながら、第１回路基板に、貫通孔に代えて切り欠きを設け、当該切り欠きにハウジングを通してもよい。その場合、第２回路基板の第３領域は、第１回路基板および切り欠きのいずれとも軸方向に重ならない部分を指す。また、切り欠きは、ハウジングと軸方向に重なっていればよく、その形状は限定しない。切り欠きを設けることによって、第１回路基板の形状が、結果的に略扇形や半円形となってもよい。

また、モータの細部の構成については、上記の実施形態や変形例と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、モータに利用できる。

１，１Ａ，１Ｂモータ
２，２Ａ静止部
３，３Ａ回転部
４，４Ａ支持部材
９，９Ａ中心軸
２１，２１Ｂ取付板
２１Ａ取付部
２２，２２Ａハウジング
２３，２３Ａ，２４，２４Ａ軸受部
２５ステータ
２６，２６Ａ回路部
３１，３１Ａシャフト
３２，３２Ａロータホルダ
３３，３３Ａマグネット
４１カップ部
４２第１柱部
４３第２柱部
５１，５１Ｂステータコア
５２，５２Ｂインシュレータ
５３，５３Ａ，５３Ｂコイル
６１，６１Ａ，６１Ｂ第１回路基板
６２，６２Ａ第２回路基板
６３，６３Ａ電気接続部
７１電解コンデンサ
７２整流器
７３インダクタ
８１，８１Ａ第１領域
８２，８２Ａ第２領域
８３，８３Ａ領域
２１１中央部
２１２腕部
２１３第１固定部
２１４基板固定部
２１５基板接触面
２２１，２２１Ａ軸受保持部
２２２かしめ部
３２１，３２１Ａ天板部
３２２，３２２Ａ壁部
５２１Ｂ絶縁部
５２２Ｂ脚部
５２３Ｂ爪部
６１０，６１０Ａ貫通孔
６１１ホール素子
６１２本体部
６１３凸部
６２１，６２１ＡＡＣ／ＤＣ変換部
６２２トランジスタアレイ
６２３制御ＩＣ
６２４第２固定部
６３１，６３２コネクタ

Claims

交流を直流に変換し、変換後の直流により回転力を発生させるＤＣブラシレス型のモータであって、
駆動対象となる装置の枠体に、支持部材を介して固定される静止部と、
上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して相対的に回転する回転部と、
を有し、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトの周囲に広がる天板部および前記天板部の外端部から軸方向下側へ向けて延びる円筒状の壁部を有するロータホルダと、
前記壁部の内周面に直接またはヨークを介して保持されるマグネットと、
を有し、
前記静止部は、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、
前記軸受部が保持される円筒状の軸受保持部を有するハウジングと、
前記ハウジングの径方向外側かつ前記マグネットの径方向内側において、周方向に配列される複数のコイルと、
前記ハウジングと前記支持部材との双方に、直接または他の部材を介して固定される取付部と、
前記コイルと電気的に接続される回路部と、
を有し、
前記回路部は、
前記コイルの軸方向下側かつ前記取付部の軸方向上側に位置し、前記コイルを構成する導線の端部が接続される平板状の第１回路基板と、
前記取付部の軸方向下側に位置し、ＡＣ／ＤＣ変換部が搭載される平板状の第２回路基板と、
前記第１回路基板と前記第２回路基板とを電気的に接続する電気接続部と、
を有し、
前記ハウジングは、前記第１回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きを通って上下に延び、
前記第２回路基板は、
前記第１回路基板と軸方向に重なる第１領域と、
前記貫通孔または前記切り欠きと軸方向に重なる第２領域と、
前記第１回路基板および前記貫通孔または前記切り欠きのいずれとも軸方向に重ならない第３領域と、
を有し、
前記支持部材が、前記第３領域に固定されるモータ。
請求項１に記載のモータにおいて、
前記第１回路基板の上面に、前記回転部の回転位置を検出するセンサが搭載されるモータ。
請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
前記第２回路基板の下面に、前記ＡＣ／ＤＣ変換部が搭載されるモータ。
請求項３に記載のモータにおいて、
前記ＡＣ／ＤＣ変換部は、電解コンデンサを含むモータ。
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記第２回路基板の下面に、トランジスタアレイが搭載されるモータ。
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記第２回路基板の下面に、制御ＩＣが搭載されるモータ。
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記第１回路基板は、平面視において略円形の本体部を有し、
前記第２回路基板は、平面視において略円形であり、
前記本体部の外径は、前記第２回路基板の外径よりも、小さいモータ。
請求項７に記載のモータにおいて、
前記支持部材が、前記本体部よりも径方向外側において、前記第２回路基板に固定されるモータ。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記電気接続部は、コネクタおよびリード線の少なくとも一方を含むモータ。
請求項１から請求項９までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記取付部は、前記中心軸に対して略垂直に広がる板状部材であるモータ。
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記取付部は、
前記ハウジングに固定される中央部と、
前記中央部から径方向外側へ延びる複数の腕部と、
を有し、
前記腕部が、前記支持部材に固定されるモータ。
請求項１１に記載のモータにおいて、
前記第２回路基板は、前記腕部とは異なる周方向位置において、前記支持部材に固定されるモータ。
請求項１１または請求項１２に記載のモータにおいて、
前記腕部は、前記第２回路基板における前記第３領域と軸方向に重なる位置において、前記支持部材に固定されるモータ。
請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記腕部は、
前記中央部の上面より軸方向上側に位置する基板接触面
を有し、
前記基板接触面に、前記第１回路基板の下面が接触するモータ。
請求項１４に記載のモータにおいて、
前記腕部は、
前記基板接触面を含む基板固定部
を有し、
前記基板固定部に、前記第１回路基板が固定されるモータ。
請求項１から請求項１５までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記取付部は、前記支持部材に直接固定されるモータ。
請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
前記ハウジングの下端部は、前記第２回路基板の上面より、軸方向上側に位置し、
前記第２回路基板の前記第１領域および前記第２領域は、他部材を配置するための貫通孔または切り欠きを有さないモータ。
請求項１から請求項１７までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記静止部は、
前記ハウジングの径方向外側かつ前記マグネットの径方向内側に配置されるステータコアと、
前記ステータコアに取り付けられた樹脂製のインシュレータと、
をさらに有し、
前記インシュレータは、
前記ステータコアと前記コイルとの間に介在する絶縁部と、
前記コイルよりも軸方向下側へ延びる脚部と、
前記脚部の下端部から径方向外側へ向けて突出する爪部と、
を有し、
前記爪部の上面に、前記第１回路基板の下面が接触するモータ。
請求項１から請求項１８までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記シャフトの上端部は、前記天板部の上面より軸方向上側に位置するモータ。