JP6843426B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
このようなブラシレスモータを取り付け装置に固定する際には、取り付け装置に応じて、モータの端子に接続されるリード線(電路部材)が、モータの回転軸と平行な軸方向に引き出されたり、モータの回転軸と垂直な径方向に引き出されたりする場合がある。この場合、モータの端子の突出方向を変えたモータをそれぞれ用意すれば、モータを取り付け装置に取り付けられるものの、モータの種類が増加してしまう課題があった。
これを解決する1つとして、例えば、特許文献1では、モータケースの外周方向と軸方向の両方に端子片(ランド)を突出させて、この端子片を打抜金型のパンチダイで一方の端子片を切除して、端子の突出方向の異なるモータを選択的に製造したモータの端子突出装置が記載されている。このモータでは、モータの種類が増加することなく、端子片の突出方向の異なるモータを提供できる。
ロータと、
前記ロータと対向するステータと、
筒部と、前記筒部の上端に設けられた蓋部を有し、前記ロータと前記ステータを覆うカバー部材と、
前記筒部の開口端に固定された保持板と、
前記保持板の上面に固定されて、外部回路から前記ロータの回転のための電力を供給する電路部材が接続された回路基板と、
を備えるブラシレスモータであって、
前記回路基板には、上面のランドと下面のランドが形成されており、
前記上面のランドは、前記筒部の径方向内方に配置されており、
前記下面のランドは、前記保持板の下面より軸方向上方に配置されており、
前記筒部には、第1切欠部が形成されており、前記電路部材を径方向に引き出す際には、前記電路部材は、前記第1切欠部を介して、前記上面のランドに半田付けされて固定され、
前記保持板には、第2切欠部が形成されており、前記電路部材を前記保持板の下面から軸方向下方に引き出す際には、前記電路部材は、前記第2切欠部を介して、前記下面のランドに半田付けされて固定されることを特徴とする。
「前記第1切欠部は、前記筒部の開口端に形成されており、
前記第2切欠部は、前記保持板の外縁に形成されており、
前記第1切欠部と前記第2切欠部が周方向に重なるように配置されていること」、
「前記回路基板の外縁には、径方向に突出する突出部が形成されており、
前記突出部の幅は、前記第1切欠部の幅より小さく形成されており、
前記突出部は、前記第2切欠部に対して、周方向に重なるように配置されており、
前記突出部が前記第1切欠部に挿入されており、
軸方向上方から見た際に、前記突出部は、前記カバー部材の前記筒部から突出しないこと」、
「径方向に引き出される前記電路部材は径方向に同じ高さで連続して形成されており、
前記上面のランドの上方向には、前記ロータが配置されており、
前記上面のランドから前記第1切欠部の上端までの軸方向の高さは、前記上面のランドから前記ロータの下端までの軸方向の高さより低いこと」、
を含むものである。
「径方向から見た際に、前記電路部材の外形は、前記第1切欠部の形より小さく、
軸方向下方から見た際に、前記突出部の先端中央と、前記筒部との間に隙間が形成されていること」、
を含むものである。
まず、本発明の第1実施形態に係るブラシレスモータ1Aの構成を図1ないし図3により説明する。第1実施形態では、カバー部材60を被せたアウターロータ型のブラシレスモータ1Aに関して説明する。
ステータ20は、ステータコア21と、コイル22を備えている。
このロータ10はフィンを有さず、ロータ10の回転時に風切り音が生じない。つまり、ロータ10の回転により気流を意図的に生じさせる構造ではない。
ステータコア21は、コイル22が通電されたときに磁束を強めるものである。ステータコア21は、コア板を複数枚積層されて形成されており、外周に等間隔に複数の突極を有している。各突極には、それぞれコイル22が巻回されている。
回路基板40の突出部45の幅W1は、カバー部材60の第1切欠部63の幅W2より小さく形成されている。
回路基板40が保持板50の上面に固定されると、突出部45は保持板50の外周から径方向外方に突出する。
回路基板40と保持板50は、略中央に、軸受ホルダ35の外周面と同一の円形の貫通孔を有しており、この貫通孔に軸受ホルダ35の底部37が固定されている。
上面のランド41と下面のランド42は、各々5個、回路基板40に対向して形成されており、上下方向に貫通する不図示のスルーホールによって電気的に接続されている。
この5個のランドは、例えば、接地端子、電源電圧端子、回転数信号端子、パルス幅変調信号端子、ロータ10の正転逆転信号端子であり、回路基板40の上面に固定されたモータの制御回路48と電気的にそれぞれ接続されている。
上面のランド41から第1切欠部63の上端までの軸方向の高さH1は、上面のランド41からロータ10の下端までの軸方向の高さH2より低い。
カバー部材60の蓋部61の中央には貫通孔が形成されており、回転軸11がこの貫通孔を介して上方向に突出している。上方向に突出した回転軸11には、例えば、不図示の駆動ギヤ等が固定されている。回転軸11は蓋部61に接触しない。
また、モータの制御回路48の出力端子がコイル22の端末と接続されている。
また、軸方向下方から見た際に、第1切欠部63と第2切欠部51が周方向に重なって配置されている。軸方向下方から見た際に、突出部45の先端中央46と、カバー部材60の筒部62との間に第1隙間80が形成されて、この第1隙間80からモータの内部が見える。
電路部材70は、上面のランド41あるいは下面ランド42のどちらか一方にのみ半田付けされて固定されている。
仮に、電路部材70を径方向に引き出すには、図3(a)のように、電路部材70は、第1切欠部63を介して、上面のランド41に固定されて、非折曲状態でモータの外部に導出されている。この電路部材70は、径方向に同じ高さで連続して形成されている。つまり、この場合の電路部材70は、引き出し方向に同一直径で連続して形成されている。
また、径方向から見た際に、電路部材70の外形は、第1切欠部63の形より小さく形成されており、電路部材70の外形と第1切欠部63との間には第2隙間が形成されて、この第2隙間からモータの内部が見える。
また、仮に、電路部材70を軸方向下方に引き出す際、図3(b)のように、電路部材70は、第2切欠部51を介して、下面のランド42に固定されて、非折曲状態でモータの外部に導出される。この電路部材70は軸方向に同じ厚みで連続して形成されている。つまり、この場合の電路部材70は、引き出し方向に同一直径で連続して形成されている。
回転軸11と、ロータケース13と、ロータマグネット17を用意する。
スラスト受材38が、単体の軸受ホルダ35の底部37に配される。そして、軸受32が、この軸受ホルダ35の開口に圧入されて軸受ホルダ35の内周面に固定される。
コイル22がステータコア21の突極に巻回されて、ステータ20となる。
軸受ホルダ35の筒部36の外周面には、上方向から、ステータ20が固定される。
そして、保持板50の上面に回路基板40が固定される。軸方向下方から見た際に、第2切欠部51により、下面のランド42が保持板50の下面に露出する。
仮に、電路部材70を径方向に引き出す際には、電路部材70を上面のランド41に半田付けする。あるいは、仮に、電路部材70を軸方向下方に引き出す際には、電路部材70を下面のランド42に半田付けする。
そして、軸受ホルダ35の底部37に、下方向から、回路基板40を有する保持板50が固定される(第2組立体)。
上面のランド41は、回路基板40の上面に形成されており、下面のランド42は、回路基板40の下面に形成されている。
上面のランド41は、カバー部材60の筒部62の径方向内方に配置されており、軸方向上方から見た際に、上面のランド41は、カバー部材60により隠れて見えず、カバー部材60の筒部62から径方向外方に突出しない。
下面のランド42は、保持板50の下面より軸方向上方に配置されており、保持板50の下面より突出しない。
カバー部材60の筒部62には、径方向から見て、第1切欠部63が形成されている。
保持板50には、軸方向下方から見て、第2切欠部51が形成されている。
電路部材70は、上面のランド41あるいは下面のランド42のどちらか一方にのみ固定されている。つまり、電路部材70を径方向に引き出す際には、電路部材70は、第1切欠部63を介して、上面のランド41に固定されており、電路部材70を軸方向下方から引き出す際には、電路部材70は、第2切欠部51を介して、下面のランド42に固定されている。
そのため、従来例のような打抜金型を使用せずに、電路部材70の突出方向の異なるモータを製造できて、電路部材70を固定するランドに変形が生じにくくなり、品質を向上できる。
また、軸方向下方から見た際に、第1切欠部63と第2切欠部51が周方向に重なるように配置されている。
よって、第1切欠部63と第2切欠部51を見ながらカバー部材60と保持板50を組み立てることにより、モータの組み立てが容易にできる。
また、突出部45の幅W1は、第1切欠部63の幅W2より小さく形成されている。
また、突出部45は、第2切欠部51に対して、周方向に重なるように配置されている。
また、突出部45が、第1切欠部63に挿入されている。
また、軸方向上方から見た際に、突出部45は、カバー部材60の筒部62から突出しない。
よって、突出部45が第1切欠部63へのガイドになり、モータの組み立てが容易になる。
また、上面のランド41の上方向には、ロータ10が配置されている。
また、上面のランド41から第1切欠部63の上端までの軸方向の高さH1は、上面のランド41からロータ10の下端までの軸方向の高さH2より低く形成されている。
よって、径方向に引き出される電路部材70は径方向に同じ高さで連続して形成されていることにより、上面のランド41に固定された電路部材70は、ロータに接触しない。
つまり、上面のランド41から第1切欠部63の上端までの軸方向の高さが、上面のランド41からロータ10の下端より高いと、上面のランド41に固定された電路部材70がロータ10の下端に接触して動作不良になることがあり、その結果、品質の低下を招いてしまう。
一方、上面のランド41から第1切欠部63の上端までの軸方向の高さH1は、上面のランド41からロータ10の下端までの軸方向の高さH2より低く形成されているため、第1切欠部63で高さを制限した電路部材70のみをモータの内部に組み込めて、電路部材70が、回転するロータに接触せずにすみ、品質を向上できる。
よって、電路部材70が、第1切欠部63を介して、上面のランド41に固定された際、径方向から見て、電路部材70の外形は、第1切欠部63の形より小さいため、上述の第2隙間からモータの内部の熱をモータの外部に確実に逃がすことができる。
また、軸方向下方から見た際に、突出部45の先端中央46と、カバー部材60の筒部62との間に第1隙間80が形成されている。
よって、電路部材70が、第2切欠部51を介して、下面のランド42に固定された際、軸方向下方から見て、突出部45の先端中央46と、カバー部材60の筒部62との間に第1隙間80が形成されているため、少なくともこの第1隙間80からモータの内部の熱をモータの外部に確実に逃がすことができる。
次に、本発明の第2実施形態に係るブラシレスモータ1Bの構成を図4により説明する。
図4において、図1ないし図3の部材と同一の部材には同一の符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
第2実施形態では、ロータマグネット117は、ロータケース113の筒部115の外周面に固定されており、ステータ120は、カバー部材60の筒部62の内周面に固定されたステータコア121を有し、ステータコア121は、ロータマグネット117の外周面と径方向に対向して配置されている。なお、検出素子149は、回路基板40にロータマグネット117と対向する位置に配置される。
回転軸11と、ロータケース113と、ロータマグネット117を用意する。
まず、回転軸11がロータケース113に圧入されて固定される。回転軸11を固定したロータケース113の筒部115の外周面にロータマグネット117が固定されて、回転軸11を有するロータ110となる(第4組立体)。
まず、スラスト受材38が軸受ホルダ35の底部37の上面に配される。そして、軸受32が軸受ホルダ35の開口に圧入されて軸受ホルダ35の内周面に固定される。
そして、保持板50の上面に回路基板40が固定される。すると、軸方向下方から見た際に、第2切欠部51により、下面のランド42が保持板50の下面に露出する。
仮に、電路部材70を径方向に引き出す際には、電路部材70を上面のランド41に半田付けする。あるいは、仮に、電路部材70を軸方向下方に引き出す際には、電路部材70を下面のランド42に半田付けする。
そして、軸受ホルダ35の底部37に、回路基板40を有する保持板50が固定される(第5組立体)。
コイル122がステータコア121の突極に巻回されて、ステータ120となる。カバー部材60の筒部62の内周面には、下方向から、ステータ120が固定される(第6組立体)。
例えば、突出部45を形成しない円形の回路基板を用いて、上述のような第2組立体(あるいは第4組立体)を第3組立体(あるいは第6組立体)に対して周方向に180度回転させて、第1切欠部63と第2切欠部51が全く重ならずに配置されてもよい。
また、例えば、突出部45を形成しない円形の回路基板を用いて、上述のような第2組立体(あるいは第4組立体)を第3組立体(あるいは第6組立体)に対して周方向に僅かに(例えば10度)回転させて、第1切欠部63と第2切欠部51が一部重なるように配置されてもよい。
例えば、ブラシレスモータ1A、1Bの組み立て完成後に、電路部材70を上面のランド41あるいは下面のランド42に固定してもよい。
1B ブラシレスモータ
10 ロータ
11 回転軸
13 ロータケース
14 ロータケースの蓋部
15 ロータケースの筒部
16 バーリング部
17 ロータマグネット
20 ステータ
21 ステータコア
22 ステータコアのコイル
32 軸受
35 軸受ホルダ
36 軸受ホルダの筒部
37 軸受ホルダの底部
38 スラスト受材
40 回路基板
41 上面のランド
42 下面のランド
43 変形円形部
45 突出部
46 突出部の先端中央
47 突出部の先端両端
48 モータの制御回路
49 検出素子
50 保持板
51 保持板の第2切欠部
60 カバー部材
61 カバー部材の蓋部
62 カバー部材の筒部
63 カバー部材の第1切欠部
70 電路部材
80 第1隙間
110 ロータ
113 ロータケース
115 ロータケースの筒部
117 ロータマグネット
120 ステータ
121 ステータコア
122 ステータコアのコイル
149 検出素子
Claims (5)
- ロータと、
前記ロータと対向するステータと、
筒部と、前記筒部の上端に設けられた蓋部を有し、前記ロータと前記ステータを覆うカバー部材と、
前記筒部の開口端に固定された保持板と、
前記保持板の上面に固定されて、外部回路から前記ロータの回転のための電力を供給する電路部材が接続された回路基板と、
を備えるブラシレスモータであって、
前記回路基板には、上面のランドと下面のランドが形成されており、
前記上面のランドは、前記筒部の径方向内方に配置されており、
前記下面のランドは、前記保持板の下面より軸方向上方に配置されており、
前記筒部には、第1切欠部が形成されており、前記電路部材を径方向に引き出す際には、前記電路部材は、前記第1切欠部を介して、前記上面のランドに半田付けされて固定され、
前記保持板には、第2切欠部が形成されており、前記電路部材を前記保持板の下面から軸方向下方に引き出す際には、前記電路部材は、前記第2切欠部を介して、前記下面のランドに半田付けされて固定されることを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記第1切欠部は、前記筒部の開口端に形成されており、
前記第2切欠部は、前記保持板の外縁に形成されており、
前記第1切欠部と前記第2切欠部が周方向に重なるように配置されてい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。 - 前記回路基板の外縁には、径方向に突出する突出部が形成されており、
前記突出部の幅は、前記第1切欠部の幅より小さく形成されており、
前記突出部は、前記第2切欠部に対して、周方向に重なるように配置されており、
前記突出部が前記第1切欠部に挿入されており、
軸方向上方から見た際に、前記突出部は、前記カバー部材の前記筒部から突出しないことを特徴とする請求項2に記載のブラシレスモータ。 - 径方向に引き出される前記電路部材は径方向に同じ高さで連続して形成されており、
前記上面のランドの上方向には、前記ロータが配置されており、
前記上面のランドから前記第1切欠部の上端までの軸方向の高さは、前記上面のランドから前記ロータの下端までの軸方向の高さより低いことを特徴とする請求項3に記載のブラシレスモータ。 - 径方向から見た際に、前記電路部材の外形は、前記第1切欠部の形より小さく、
軸方向下方から見た際に、前記突出部の先端中央と、前記筒部との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のブラシレスモータ。
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