JP6846961B2 - motor - Google Patents

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Description

本発明は、配線基板を介してコイルに給電するモータに関する。 The present invention relates to a motor that supplies power to a coil via a wiring board.

モータケースにステータおよびロータを収容したモータにおいて、モータケース内に配置した配線基板にコイルの巻線および給電用のリード線を接続し、配線基板上の配線パターンを介してコイルへの給電を行うものがある。特許文献1のモータは、配線基板として4層のプリント基板を用いており、4層のうちの表面層に形成された配線パターンと、他の3層に形成されたU相、V相、W相の配線パターンを備える。各相の配線パターンと対応するコイルとの接続は、4層を貫通するスルーホールに取り付けられた端子ピンを介して行われる。端子ピンはインシュレータに圧入されており、コイルから引き出した巻線は端子ピンに絡げられている。各相の配線パターンは、端子ピンを介して表面層に設けられた配線パターンと接続され、U相、V相、W相のコイルがY型結線される。 In a motor in which a stator and a rotor are housed in a motor case, a coil winding and a lead wire for power supply are connected to a wiring board arranged in the motor case, and power is supplied to the coil via a wiring pattern on the wiring board. There is something. The motor of Patent Document 1 uses a four-layer printed circuit board as a wiring board, and has a wiring pattern formed on the surface layer of the four layers and U-phase, V-phase, and W formed on the other three layers. It has a phase wiring pattern. The connection between the wiring pattern of each phase and the corresponding coil is made via terminal pins attached to through holes penetrating the four layers. The terminal pin is press-fitted into the insulator, and the winding drawn from the coil is entwined with the terminal pin. The wiring pattern of each phase is connected to the wiring pattern provided on the surface layer via the terminal pin, and the U-phase, V-phase, and W-phase coils are Y-connected.

特開2001−314056号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-314506

図10はY型結線用の配線パターンが設けられた配線基板の説明図であり、図10(a)〜(c)はそれぞれ、U相配線パターン185U、V相配線パターン185V、W相配線パターン185Wを示す。また、図10(d)は、配線基板の表面層に設けられた配線パターン185Aを示す。図10(a)〜図10(d)に示すように、3相のコイルをY型結線するように配線パターンを形成した場合、パターン幅を太くすることができない。また、配線基板にはリード線を接続するランドが設けられるが、図10に示す従来例の配線基板は、配線パターンが形成される環状部分から外周側に突出した部分にランドが形成されている。このため、環状部分からリード線の固定位置へ延びる部分のパターン幅が細くなってしまう。 FIG. 10 is an explanatory diagram of a wiring board provided with a wiring pattern for Y-type connection, and FIGS. 10A to 10C show a U-phase wiring pattern 185U, a V-phase wiring pattern 185V, and a W-phase wiring pattern, respectively. It shows 185W. Further, FIG. 10D shows a wiring pattern 185A provided on the surface layer of the wiring board. As shown in FIGS. 10A to 10D, when the wiring pattern is formed so as to connect the three-phase coils in a Y shape, the pattern width cannot be increased. Further, the wiring board is provided with lands for connecting lead wires, but in the conventional wiring board shown in FIG. 10, lands are formed in a portion protruding from the annular portion where the wiring pattern is formed to the outer peripheral side. .. Therefore, the pattern width of the portion extending from the annular portion to the fixed position of the lead wire becomes narrow.

配線パターンのパターン幅が細い場合、大電流が流れると配線パターンが焼損するおそれがある。例えば、バッテリーで駆動する場合などに低電圧でモータが駆動されると、大電流が流れて配線パターンが焼損するおそれがある。大電流でも焼損のおそれがない配線方法としては、バスバーにより配線する方法があるが、コストアップ要因となってしまう。 If the pattern width of the wiring pattern is narrow, the wiring pattern may burn out when a large current flows. For example, if the motor is driven at a low voltage, such as when it is driven by a battery, a large current may flow and the wiring pattern may be burnt out. As a wiring method that does not cause burning even with a large current, there is a method of wiring with a bus bar, but this causes an increase in cost.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コイルの巻線およびリード線が接続される配線基板の配線パターンの焼損を防止することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to prevent burning of the wiring pattern of the wiring board to which the coil windings and lead wires are connected.

上記課題を解決するために、本発明は、マグネットを備えるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータコアと、前記ステータコアに巻回される3相のコイルと、前記コイルの巻線およびリード線が接続される配線基板と、前記ステータコアを収容するモータケースと、を有し、前記ステータコアのスロット数Nおよび前記マグネットの極数Mは、以下の条件:N=3×n、且つ、M=2×nまたは4×n(nは1以上の整数)を満たしており、前記配線基板は、絶縁層を介して積層された4層の配線層を備え、前記配線層のうちの3層には、それぞれ、同相のコイルが接続される配線パターンが形成され、他の
1層は前記配線基板の表面に設けられる表面層であり、前記表面層には、前記リード線が電気的接続されるランド、および、前記ランドと前記3層の配線パターンとを接続する配線パターンが形成され、前記3層に形成された配線パターンおよび前記表面層に形成された配線パターンにより、前記3相のコイルがデルタ結線されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention comprises a rotor provided with a magnet, a stator core arranged on the outer peripheral side of the rotor, a three-phase coil wound around the stator core, and windings and leads of the coil. The wiring board to which the wires are connected and the motor case accommodating the stator core are provided, and the number of slots N of the stator core and the number of poles M of the magnet are as follows: N = 3 × n and M. = 2 × n or 4 × n (n is an integer of 1 or more), and the wiring board includes four wiring layers laminated via an insulating layer, and three of the wiring layers. Each has a wiring pattern to which in-phase coils are connected, the other one layer is a surface layer provided on the surface of the wiring substrate, and the lead wire is electrically connected to the surface layer. A wiring pattern connecting the land and the wiring pattern of the three layers is formed, and the wiring pattern formed in the three layers and the wiring pattern formed in the surface layer form the three-phase coil. Is characterized by being delta-connected.

本発明によれば、配線基板に形成された配線パターンを介して3相のコイルをデルタ結線することができる。スロット数Nが3×nでマグネットの極数Mが2×nまたは4×nである場合、コイルをデルタ結線するように配線パターンを形成すると、Y型結線するように配線パターンを形成する場合よりもパターン幅を太くすることができる。従って、大電流が流れた場合に配線パターンが焼損するおそれが少ない。よって、低電圧でモータを使用しても配線パターンを焼損させないようにすることができる。 According to the present invention, a three-phase coil can be delta-connected via a wiring pattern formed on a wiring board. When the number of slots N is 3 × n and the number of poles M of the magnet is 2 × n or 4 × n, when the wiring pattern is formed so as to make a delta connection of the coils, the wiring pattern is formed so as to make a Y-shaped connection. The pattern width can be made thicker than that. Therefore, there is little possibility that the wiring pattern will be burnt out when a large current flows. Therefore, even if the motor is used at a low voltage, the wiring pattern can be prevented from burning.

本発明において、前記配線基板は円環状の配線パターン形成部を備え、前記配線パターン形成部に前記配線パターンおよび前記ランドが設けられることが望ましい。このように、リード線を円環状の配線パターン形成部内まで引き込んでランドに電気的接続する場合、ランドと配線パターンとを繋ぐ部分のパターン幅を狭くする必要がない。従って、大電流が流れた場合に配線パターンが焼損するおそれが少ない。 In the present invention, it is desirable that the wiring board includes an annular wiring pattern forming portion, and the wiring pattern and the land are provided on the wiring pattern forming portion. In this way, when the lead wire is pulled into the annular wiring pattern forming portion and electrically connected to the land, it is not necessary to narrow the pattern width of the portion connecting the land and the wiring pattern. Therefore, there is little possibility that the wiring pattern will be burnt out when a large current flows.

本発明において、前記3層のそれぞれは、前記配線パターン形成部の内周側に設けられる環状領域、および、前記環状領域から外周側へ突出する突出領域が設けられた配線パターンを有し、前記突出領域は、周方向に隣り合う2箇所のスルーホールを備え、前記表面層は、周方向に隣り合う2か所のスルーホールを備えた結線領域を周方向に複数配列した結線用配線パターンを備えることが好ましい。 In the present invention, each of the three layers has a wiring pattern provided with an annular region provided on the inner peripheral side of the wiring pattern forming portion and a protruding region protruding from the annular region to the outer peripheral side. The protruding region has two through holes adjacent to each other in the circumferential direction, and the surface layer has a wiring pattern for connection in which a plurality of connection regions having two through holes adjacent to each other in the circumferential direction are arranged in the circumferential direction. It is preferable to prepare.

本発明において、前記配線基板は、前記配線パターン形成部より外周側に突出する腕部を備え、前記リード線は前記腕部に固定されることが望ましい。このようにすると、リード線が引っ張られたときに、ランドとリード線との固定部に力が伝わりにくい。従って、リード線の固定が外れるおそれが少ない。また、前記腕部は、前記配線パターン形成部と繋がるくびれ部、および、前記くびれ部よりも周方向の幅が広い幅広部を備えることが望ましい。このようにすると、リード線を固定部材によって腕部に固定した場合に、固定部材が腕部から抜けるおそれが少ない。


In the present invention, it is desirable that the wiring board includes an arm portion protruding from the wiring pattern forming portion to the outer peripheral side, and the lead wire is fixed to the arm portion. In this way, when the lead wire is pulled, it is difficult for the force to be transmitted to the fixed portion between the land and the lead wire. Therefore, there is little possibility that the lead wire will be unfixed. Further, it is desirable that the arm portion includes a constricted portion connected to the wiring pattern forming portion and a wide portion having a width wider in the circumferential direction than the constricted portion. In this way, when the lead wire is fixed to the arm portion by the fixing member, there is little possibility that the fixing member will come off from the arm portion.


本発明において、前記リード線は、前記モータケースの外側に引き出された部分が前記モータケースの外側面に固定されることが望ましい。このようにすると、リード線が引っ張られたときに、ランドとリード線との固定部に力が伝わりにくい。従って、リード線の固定が外れるおそれが少ない。 In the present invention, it is desirable that a portion of the lead wire drawn out to the outside of the motor case is fixed to the outer surface of the motor case. In this way, when the lead wire is pulled, it is difficult for the force to be transmitted to the fixed portion between the land and the lead wire. Therefore, there is little possibility that the lead wire will be unfixed.

本発明において、前記ランドおよび前記ランドに固定された前記リード線の部分を覆う接着剤層を備えることが望ましい。このようにすると、接着剤によってリード線の固定を強化できる。従って、リード線の固定が外れるおそれが少ない。また、この場合に、前記接着剤層は絶縁性の接着剤からなることが望ましい。このようにすると、ランドとリード線を他の部材から絶縁することができる。従って、リード線同士の短絡や、リード線と他の部材との短絡を防止できる。 In the present invention, it is desirable to provide an adhesive layer that covers the land and the portion of the lead wire fixed to the land. In this way, the adhesive can strengthen the fixation of the lead wire. Therefore, there is little possibility that the lead wire will be unfixed. Further, in this case, it is desirable that the adhesive layer is made of an insulating adhesive. In this way, the land and the lead wire can be insulated from other members. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between the lead wires and a short circuit between the lead wire and another member.

本発明において、前記ステータコアに巻回される全ての前記コイルは、前記スロットへの前記巻線の巻き方向が同一であることが望ましい。このようにすると、ステータの製造が容易である。 In the present invention, it is desirable that all the coils wound around the stator core have the same winding direction of the windings in the slots. In this way, the stator can be easily manufactured.

本発明によれば、スロット数Nが3×nでマグネットの極数Mが2×nまたは4×nとし、3相のコイルをデルタ結線する配線パターンを用いてコイルに給電するため、3相のコイルをY型結線する配線パターンを用いてコイルに給電する場合よりもパターン幅を太くすることができる。従って、大電流が流れた場合に配線パターンが焼損するおそれが少ない。よって、低電圧でモータを使用することができる。 According to the present invention, the number of slots N is 3 × n, the number of poles M of the magnet is 2 × n or 4 × n, and the three-phase coils are fed to the coils by using a wiring pattern for delta connection. The pattern width can be made wider than when power is supplied to the coil by using a wiring pattern in which the coil is connected in a Y shape. Therefore, there is little possibility that the wiring pattern will be burnt out when a large current flows. Therefore, the motor can be used at a low voltage.

本発明に係るモータの断面図である。It is sectional drawing of the motor which concerns on this invention. モータ部の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a motor part. ロータおよびステータを反出力側から見た平面図である。It is a top view which looked at the rotor and the stator from the counter-output side. 配線基板を反出力側から見た平面図である。It is a top view which looked at the wiring board from the non-output side. カバー部材の斜視図および平面図である。It is a perspective view and a plan view of a cover member. 配線基板により3相のコイルをデルタ結線した状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state in which the three-phase coil is delta-connected by the wiring board. U相配線層の説明図である。It is explanatory drawing of the U-phase wiring layer. V相配線層の説明図である。It is explanatory drawing of the V-phase wiring layer. W相配線層の説明図である。It is explanatory drawing of the W phase wiring layer. Y型結線用の配線パターンが設けられた配線基板の説明図である。It is explanatory drawing of the wiring board provided with the wiring pattern for Y type connection.

(全体構成)
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータの実施形態を説明する。図1は本発明に係るモータ1の断面図である。本明細書において、モータ1の軸線方向Lの一方側と他方側のうち、モータ1の出力軸100が突出している側を出力側L1とし、出力軸100が突出している側とは反対側を反出力側L2とする。モータ1の出力軸100は、モータ1の中心において軸線方向Lに延在する回転軸10の出力側L1の端部に設けられる。
(overall structure)
Hereinafter, embodiments of a motor to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor 1 according to the present invention. In the present specification, of one side and the other side of the axial direction L of the motor 1, the side on which the output shaft 100 of the motor 1 protrudes is defined as the output side L1, and the side opposite to the side on which the output shaft 100 protrudes is defined as the output side L1. It is set to the non-output side L2. The output shaft 100 of the motor 1 is provided at the end of the output side L1 of the rotating shaft 10 extending in the axial direction L at the center of the motor 1.

モータ1は、回転軸10の出力側L1から反出力側L2に向かって、モータ部2、電磁ブレーキ3、およびエンコーダ4がこの順に配列される。モータ部2および電磁ブレーキ3はモータケース5に収容される。エンコーダ4は、モータケース5の反出力側L2の端面に取り付けられるエンコーダカバー6の内側に収容される。エンコーダカバー6は、モータケース5の反出力側L2の端面と対向する底部61と、底部61の外周縁からモータケース5に向けて立ち上がる側壁部62を備える。側壁部62の先端とモータケース5との隙間はシール材7によりシールされる。 In the motor 1, the motor unit 2, the electromagnetic brake 3, and the encoder 4 are arranged in this order from the output side L1 of the rotating shaft 10 toward the counter-output side L2. The motor unit 2 and the electromagnetic brake 3 are housed in the motor case 5. The encoder 4 is housed inside the encoder cover 6 attached to the end surface of the counter-output side L2 of the motor case 5. The encoder cover 6 includes a bottom portion 61 facing the end surface of the counter-output side L2 of the motor case 5, and a side wall portion 62 rising from the outer peripheral edge of the bottom portion 61 toward the motor case 5. The gap between the tip of the side wall portion 62 and the motor case 5 is sealed by the sealing material 7.

モータケース5はアルミニウム等の金属からなる。モータケース5は、モータ部2の外周側を囲む角筒状のコアホルダ51と、コアホルダ51の出力側の端部に取り付けられる肉厚の軸受ホルダ52と、電磁ブレーキ3の外周側および反出力側L2を囲むブレーキケース53を備える。回転軸10は、軸受ホルダ52の中央に形成された凹部に保持される出力側軸受11、および、ブレーキケース53の底部中央に形成された凹部に保持される反出力側軸受12によって回転可能に支持される。出力側軸受11および反出力側軸受12は、内輪と外輪との間に転動可能なボールが保持されたボールベアリングである。 The motor case 5 is made of a metal such as aluminum. The motor case 5 includes a square tubular core holder 51 that surrounds the outer peripheral side of the motor portion 2, a thick bearing holder 52 that is attached to the output side end of the core holder 51, and the outer peripheral side and the non-output side of the electromagnetic brake 3. A brake case 53 surrounding L2 is provided. The rotating shaft 10 can be rotated by an output side bearing 11 held in a recess formed in the center of the bearing holder 52 and a counter-output side bearing 12 held in a recess formed in the center of the bottom of the brake case 53. Be supported. The output side bearing 11 and the counter output side bearing 12 are ball bearings in which a rollable ball is held between the inner ring and the outer ring.

ブレーキケース53は、反出力側軸受12を保持する肉厚の底部54と、底部54の外周縁からコアホルダ51に向けて立ち上がる筒状部55を備える。筒状部55の先端には、コアホルダ51の内周側に嵌まる小径部551が形成されている。また、軸受ホルダ52の反出力側L2の面の外周縁には、コアホルダ51の内周側に嵌まる環状リブ521が形成されている。コアホルダ51の両端に軸受ホルダ52およびブレーキケース53を組み付けてモータケース5を組み立てる際、小径部551および環状リブ521の外周面とコアホルダ51の内周面との隙間は図示しないOリングによってシールされる。 The brake case 53 includes a thick bottom portion 54 that holds the counter-output side bearing 12, and a tubular portion 55 that rises from the outer peripheral edge of the bottom portion 54 toward the core holder 51. At the tip of the tubular portion 55, a small diameter portion 551 that fits on the inner peripheral side of the core holder 51 is formed. Further, an annular rib 521 that fits on the inner peripheral side of the core holder 51 is formed on the outer peripheral edge of the surface of the bearing holder 52 on the opposite output side L2. When assembling the motor case 5 by assembling the bearing holder 52 and the brake case 53 to both ends of the core holder 51, the gap between the outer peripheral surface of the small diameter portion 551 and the annular rib 521 and the inner peripheral surface of the core holder 51 is sealed by an O-ring (not shown). To.

回転軸10は、軸受ホルダ52から出力側L1に突出する出力軸100を備えるモータ側回転軸13と、モータ側回転軸13の反出力側L2の端部に固定されるエンコーダ側回転軸14を備える。エンコーダ側回転軸14は、ブレーキケース53の底部54からエンコーダカバー6の内側に突出する。モータ側回転軸13は磁性材料からなり、エンコーダ側回転軸14は非磁性材料からなる。なお、モータ側回転軸13とエンコーダ側回転軸1
4は、同一素材で一体に形成されていてもよい。
The rotating shaft 10 includes a motor-side rotating shaft 13 having an output shaft 100 protruding from the bearing holder 52 to the output-side L1, and an encoder-side rotating shaft 14 fixed to the end of the counter-output side L2 of the motor-side rotating shaft 13. Be prepared. The encoder-side rotary shaft 14 projects from the bottom 54 of the brake case 53 to the inside of the encoder cover 6. The motor-side rotating shaft 13 is made of a magnetic material, and the encoder-side rotating shaft 14 is made of a non-magnetic material. The motor-side rotary shaft 13 and the encoder-side rotary shaft 1
4 may be integrally formed of the same material.

モータ部2は、モータ側回転軸13の外周面にマグネット21が固着されたロータ22と、ロータ22の外周側を囲む筒状のステータ23を備える。ステータ23は、積層コアからなるステータコア24と、ステータコア24に設けられた複数の突極241のそれぞれにインシュレータ25を介して巻回されたコイル26を備える。ステータコア24は、コアホルダ51の内側に焼き嵌めあるいは圧入により固定される。ステータ23の反出力側L2には、コイル26の巻線が接続される配線基板8、および、配線基板8を覆うカバー部材9が配置される。配線基板8には、モータケース5の側面に形成されたリード線取り出し部56からモータケース5の内側へ引き回される給電用のリード線27が接続される。 The motor unit 2 includes a rotor 22 in which a magnet 21 is fixed to the outer peripheral surface of the motor-side rotating shaft 13, and a tubular stator 23 that surrounds the outer peripheral side of the rotor 22. The stator 23 includes a stator core 24 made of laminated cores and a coil 26 wound around each of a plurality of salient poles 241 provided on the stator core 24 via an insulator 25. The stator core 24 is fixed to the inside of the core holder 51 by shrink fitting or press fitting. A wiring board 8 to which the winding of the coil 26 is connected and a cover member 9 covering the wiring board 8 are arranged on the counter-output side L2 of the stator 23. A lead wire 27 for feeding power, which is routed from a lead wire take-out portion 56 formed on the side surface of the motor case 5 to the inside of the motor case 5, is connected to the wiring board 8.

エンコーダ4は磁気式エンコーダであり、エンコーダ側回転軸14の先端にマグネットホルダ41を介して固定されるエンコーダマグネット42と、エンコーダマグネット42に対して反出力側L2で対向するMR素子等の感磁素子43を備える。エンコーダマグネット42は、感磁素子43と対向する着磁面にN極とS極が1極ずつ着磁されている。感磁素子43が搭載されるセンサ基板44は、基板ホルダ45を介してブレーキケース53の底部54に固定される。エンコーダカバー6の内側にはカップ状のセンサカバー46が固定される。センサ基板44は、センサカバー46によって外周側および反出力側L2が覆われる。 The encoder 4 is a magnetic encoder, and is magnetically sensitive to an encoder magnet 42 fixed to the tip of a rotary shaft 14 on the encoder side via a magnet holder 41 and an MR element or the like facing the encoder magnet 42 on the opposite output side L2. The element 43 is provided. The encoder magnet 42 has one north pole and one south pole magnetized on the magnetizing surface facing the magnetizing element 43. The sensor substrate 44 on which the magnetic sensing element 43 is mounted is fixed to the bottom 54 of the brake case 53 via the substrate holder 45. A cup-shaped sensor cover 46 is fixed inside the encoder cover 6. The outer peripheral side and the non-output side L2 of the sensor board 44 are covered with the sensor cover 46.

エンコーダ4は、モータ側回転軸13と一体に回転するエンコーダ側回転軸14の回転に伴ってエンコーダマグネット42が回転し、エンコーダマグネット42の回転による磁界の変化を感磁素子43が検出する。感磁素子43による検出結果は、センサ基板44に接続されたセンサ線47を介して外部に出力される。センサ線47は、エンコーダカバー6に形成されたセンサ線取り出し部63から外部に引き出される。 In the encoder 4, the encoder magnet 42 rotates with the rotation of the encoder-side rotating shaft 14 that rotates integrally with the motor-side rotating shaft 13, and the magnetic sensing element 43 detects a change in the magnetic field due to the rotation of the encoder magnet 42. The detection result by the magnetic sensing element 43 is output to the outside via the sensor wire 47 connected to the sensor substrate 44. The sensor wire 47 is pulled out from the sensor wire extraction unit 63 formed on the encoder cover 6.

電磁ブレーキ3は、モータ側回転軸13と一体に回転する円環状の摩擦板31と、摩擦板31に反出力側L2で対向する円環状のアーマチュア32と、摩擦板31に出力側L1で対向する円環状のプレート33と、アーマチュア32の反出力側L2に配置された円筒状のソレノイド34を備える。ソレノイド34は、ボルトによってブレーキケース53に固定される。ソレノイド34に対する給電用のリード線35は、モータ部2に接続されるリード線27と共にリード線取り出し部56からモータケース5の外部へ引き出される。 The solenoid brake 3 has an annular friction plate 31 that rotates integrally with the motor-side rotating shaft 13, an annular armature 32 that faces the friction plate 31 on the counter-output side L2, and an annular friction plate 31 that faces the friction plate 31 on the output side L1. An annular plate 33 is provided, and a cylindrical solenoid 34 arranged on the counter-output side L2 of the armature 32 is provided. The solenoid 34 is fixed to the brake case 53 by bolts. The lead wire 35 for supplying power to the solenoid 34 is pulled out from the lead wire take-out unit 56 to the outside of the motor case 5 together with the lead wire 27 connected to the motor unit 2.

電磁ブレーキ3は、アーマチュア32を摩擦板31へ向けて付勢する図示しないトルクスプリングを備える。電磁ブレーキ3は、ソレノイド34に通電しない非通電時(非励磁時)においては、トルクスプリングによって摩擦板31がアーマチュア32とプレート33との間に挟まれるため、摩擦力によってモータ側回転軸13に回転負荷が加えられ、ブレーキ力が発生する。また、ソレノイド34に通電した通電時(励磁時)においては、アーマチュア32がトルクスプリングに抗してソレノイド34に吸引されるため、アーマチュア32と摩擦板31との間に隙間が発生する。従って、モータ側回転軸13に摩擦による回転負荷が加えられないので、ブレーキ力が作用しない状態となる。 The electromagnetic brake 3 includes a torque spring (not shown) that urges the armature 32 toward the friction plate 31. In the electromagnetic brake 3 when the solenoid 34 is not energized (when not energized), the friction plate 31 is sandwiched between the armature 32 and the plate 33 by the torque spring, so that the friction force causes the electromagnetic brake 3 to move to the motor side rotating shaft 13. A rotational load is applied and braking force is generated. Further, when the solenoid 34 is energized (excited), the armature 32 is attracted to the solenoid 34 against the torque spring, so that a gap is generated between the armature 32 and the friction plate 31. Therefore, since the rotational load due to friction is not applied to the motor-side rotating shaft 13, the braking force does not act.

(モータ部の配線構造および絶縁構造)
図2はモータ部2の分解斜視図である。また、図3はロータ22およびステータ23を反出力側L2から見た平面図である。ステータ23は12本の突極241(図1参照)を備えており、コイル26が配置されるスロット数Nは12である。また、ロータ22のマグネット21は、外周面を8極に分割してN極とS極を周方向に交互に着磁した8極着磁マグネットである。つまり、本形態のモータ部2は、8極12スロットである。なお、ステータ23のスロット数Nとマグネット21の着磁極数Mは、8極12スロット以外でも
よい。すなわち、ステータ23のスロット数N=3nであり、且つ、マグネットの着磁極数M=2nまたは4nであるという条件を満たせばよい(nは1以上の整数)。例えば、6極9スロットや、4極6スロットであってもよい。
(Wiring structure and insulation structure of the motor)
FIG. 2 is an exploded perspective view of the motor unit 2. Further, FIG. 3 is a plan view of the rotor 22 and the stator 23 as viewed from the counter-output side L2. The stator 23 includes 12 salient poles 241 (see FIG. 1), and the number of slots N in which the coil 26 is arranged is 12. Further, the magnet 21 of the rotor 22 is an 8-pole magnetizing magnet in which the outer peripheral surface is divided into 8 poles and the N pole and the S pole are alternately magnetized in the circumferential direction. That is, the motor unit 2 of this embodiment has 8 poles and 12 slots. The number of slots N of the stator 23 and the number of magnetic poles M of the magnet 21 may be other than 8 poles and 12 slots. That is, the condition that the number of slots of the stator 23 is N = 3n and the number of magnetic poles of the magnet M = 2n or 4n may be satisfied (n is an integer of 1 or more). For example, it may be 6 poles and 9 slots or 4 poles and 6 slots.

ステータコア24の各突極241に取り付けられるインシュレータ25の径方向の両端には鍔部が形成されている。コイル26の径方向外側に配置される鍔部は、図2に示すように、ステータコア24の反出力側L2の端面を覆う反出力側鍔部251、および、ステータコア24の出力側L1の端面を覆う出力側鍔部252を備える。本形態では、コイル26が巻回される突極241およびインシュレータ25の数は12であるため、12箇所の反出力側鍔部251が円環状に配置される。また、各インシュレータ25には、反出力側鍔部251の内周面に沿う2箇所に端子ピン28が圧入されている。コイル26の巻線端末は、当該コイル26が巻回されたインシュレータ25から突出する端子ピン28に接続される。例えば、巻線の端部が端子ピン28に絡げられている。 Collars are formed at both ends of the insulator 25 attached to each salient pole 241 of the stator core 24 in the radial direction. As shown in FIG. 2, the flange portion arranged on the outer side in the radial direction of the coil 26 includes the anti-output side flange portion 251 covering the end surface of the anti-output side L2 of the stator core 24 and the end surface of the output side L1 of the stator core 24. The output side flange portion 252 for covering is provided. In this embodiment, since the number of salient poles 241 and insulators 25 around which the coil 26 is wound is 12, 12 counter-output side flanges 251 are arranged in an annular shape. Further, terminal pins 28 are press-fitted into each insulator 25 at two locations along the inner peripheral surface of the non-output side flange portion 251. The winding terminal of the coil 26 is connected to a terminal pin 28 protruding from the insulator 25 around which the coil 26 is wound. For example, the end of the winding is entwined with the terminal pin 28.

モータ部2はACサーボモータであり、ステータ23は3相のコイル26を備える。図3に示すように、12個のコイル26のうちの4個はU相コイル26Uであり、残りの8個のうちの4個はV相コイル26Vであり、残りの4個はW相コイル26Wである。U相コイル26UとV相コイル26VとW相コイル26Wとは、周方向においてこの順番に配列されている。従って、U相コイル26Uに接続される端子ピン28Uと、V相コイル26Vに接続される端子ピン28Vと、W相コイル26Wに接続される端子ピン28Wは、周方向において2本ずつこの順番に配列される。なお、U相、V相、W相の配列順はこのような順番に限定されるものではなく、他の配列順であってもよい。 The motor unit 2 is an AC servomotor, and the stator 23 includes a three-phase coil 26. As shown in FIG. 3, four of the twelve coils 26 are U-phase coils 26U, four of the remaining eight are V-phase coils 26V, and the remaining four are W-phase coils. It is 26W. The U-phase coil 26U, the V-phase coil 26V, and the W-phase coil 26W are arranged in this order in the circumferential direction. Therefore, the terminal pin 28U connected to the U-phase coil 26U, the terminal pin 28V connected to the V-phase coil 26V, and the terminal pin 28W connected to the W-phase coil 26W are two in this order in the circumferential direction. Be arranged. The sequence order of the U phase, the V phase, and the W phase is not limited to such an order, and may be another sequence order.

図2に示すように、配線基板8は、円環状の配線パターン形成部81と、配線パターン形成部81の外周縁から径方向外側へ突出する腕部82を備える。腕部82は、配線パターン形成部81と繋がるくびれ部821と、腕部82の先端に設けられくびれ部821よりも周方向の幅が広い幅広部822を備える。また、配線基板8は、配線パターン形成部81の外周縁に円環状に配置された複数のスルーホール83を備える。配線基板8は、インシュレータ25から突出する端子ピン28をスルーホール83に挿入し半田付けすることにより、ステータ23に固定される。端子ピン28が挿入されたスルーホール83には絶縁性の接着剤が塗布される。これにより端子ピン28がスルーホール83に固定される。配線基板8は、スルーホール83よりも外周側の縁部分がインシュレータ25の反出力側鍔部251に当接することにより、軸線方向Lに位置決めされる。 As shown in FIG. 2, the wiring board 8 includes an annular wiring pattern forming portion 81 and an arm portion 82 projecting radially outward from the outer peripheral edge of the wiring pattern forming portion 81. The arm portion 82 includes a constricted portion 821 connected to the wiring pattern forming portion 81, and a wide portion 822 provided at the tip of the arm portion 82 and wider in the circumferential direction than the constricted portion 821. Further, the wiring board 8 includes a plurality of through holes 83 arranged in an annular shape on the outer peripheral edge of the wiring pattern forming portion 81. The wiring board 8 is fixed to the stator 23 by inserting the terminal pins 28 protruding from the insulator 25 into the through holes 83 and soldering them. An insulating adhesive is applied to the through hole 83 into which the terminal pin 28 is inserted. As a result, the terminal pin 28 is fixed to the through hole 83. The wiring board 8 is positioned in the axial direction L by abutting the edge portion on the outer peripheral side of the through hole 83 with the counter-output side flange portion 251 of the insulator 25.

図4は配線基板8を反出力側L2から見た平面図である。配線基板8には、3本のリード線27が固定される。リード線27の先端には芯線が露出している。配線基板8に形成された3箇所のランド84にリード線27の芯線を半田付けすることにより、リード線27が配線基板8に固定され、リード線27がランド84に電気的接続される。リード線27とランド84とを固定した部分には絶縁性の接着剤(例えば、シリコン系の接着剤)が塗布される。この接着剤は、端子ピン28をスルーホール83に固定した接着剤と同一である。このため、配線基板8には、リード線27の先端部およびランド84を覆う絶縁性の接着剤層29が形成される(図1参照)。なお、図4では、接着剤層29の図示を省略している。 FIG. 4 is a plan view of the wiring board 8 as viewed from the counter-output side L2. Three lead wires 27 are fixed to the wiring board 8. The core wire is exposed at the tip of the lead wire 27. By soldering the core wire of the lead wire 27 to the three lands 84 formed on the wiring board 8, the lead wire 27 is fixed to the wiring board 8 and the lead wire 27 is electrically connected to the land 84. An insulating adhesive (for example, a silicon-based adhesive) is applied to the portion where the lead wire 27 and the land 84 are fixed. This adhesive is the same as the adhesive in which the terminal pin 28 is fixed to the through hole 83. Therefore, the wiring board 8 is formed with an insulating adhesive layer 29 that covers the tip of the lead wire 27 and the land 84 (see FIG. 1). In FIG. 4, the adhesive layer 29 is not shown.

図4に示すように、3本のリード線27はランド84から腕部82に向けて引き回され、固定部材58によってくびれ部821に固定される。固定部材58としては、結束帯や熱収縮チューブ、弾性を有するゴムチューブなどが用いられる。腕部82の先端に設けられた幅広部822は、固定部材58の抜けを防止する形状である。図1に示すように、腕部82はモータケース5に設けられたリード線取り出し部56に配置される。リード線取り出し部56は、コアホルダ51の反出力側L2の端縁を出力側L1に切り欠いた切り欠
き561(図1、図2参照)と、切り欠き561を覆うようにコアホルダ51の外周面に固定されたリード線ホルダ562を備える。配線基板8の腕部82は、切り欠き561を通ってコアホルダ51とリード線ホルダ562との間の空間へ突出する。
As shown in FIG. 4, the three lead wires 27 are routed from the land 84 toward the arm portion 82 and fixed to the constricted portion 821 by the fixing member 58. As the fixing member 58, a binding band, a heat-shrinkable tube, an elastic rubber tube, or the like is used. The wide portion 822 provided at the tip of the arm portion 82 has a shape that prevents the fixing member 58 from coming off. As shown in FIG. 1, the arm portion 82 is arranged in the lead wire take-out portion 56 provided in the motor case 5. The lead wire take-out portion 56 includes a notch 561 (see FIGS. 1 and 2) in which the edge of the non-output side L2 of the core holder 51 is cut out on the output side L1 and an outer peripheral surface of the core holder 51 so as to cover the notch 561. It is provided with a lead wire holder 562 fixed to. The arm 82 of the wiring board 8 projects through the notch 561 into the space between the core holder 51 and the lead wire holder 562.

リード線ホルダ562は、コアホルダ51とブレーキケース53との接合部を跨ぐように取り付けられる。腕部82に固定されたリード線27は、腕部82の先端において反出力側L2へ屈曲させられ、電磁ブレーキ3への給電用のリード線35と共に、ブレーキケース53とリード線ホルダ562との隙間からモータケース5の外部へ取り出される。リード線ホルダ562の反出力側L2には、モータケース5の外部へ取り出されて軸線方向Lに引き回されるリード線27、35をモータケース5の外側面に固定するリード線固定部が設けられている。リード線固定部は、ブレーキケース53の外側面にねじ止めした押さえ部材57によってリード線27、35を固定する構造である。 The lead wire holder 562 is attached so as to straddle the joint portion between the core holder 51 and the brake case 53. The lead wire 27 fixed to the arm portion 82 is bent to the counter-output side L2 at the tip of the arm portion 82, and together with the lead wire 35 for supplying power to the electromagnetic brake 3, the brake case 53 and the lead wire holder 562 It is taken out from the gap to the outside of the motor case 5. On the non-output side L2 of the lead wire holder 562, a lead wire fixing portion for fixing the lead wires 27 and 35 taken out of the motor case 5 and routed in the axial direction L to the outer surface of the motor case 5 is provided. Has been done. The lead wire fixing portion has a structure in which the lead wires 27 and 35 are fixed by a pressing member 57 screwed to the outer surface of the brake case 53.

(カバー部材)
図1、図2に示すように、配線基板8の反出力側L2には円環状のカバー部材9が組み付けられる。カバー部材9は、配線基板8の基板表面を反出力側L2(すなわち、ステータ23とは反対側)から覆う円環状の板状部91と、板状部91の外周縁から出力側L1に立ち上がる円筒状の外周部92と、板状部91の内周縁から出力側L1に立ち上がる円筒状の内周部93を備える。図2に示すように、外周部92には、リード線27を通すための切り欠き95が形成されている。切り欠き95は、外周部92の周方向の一部を切り欠いた形状である。カバー部材9は、切り欠き95をリード線取り出し部56の角度位置に合わせて取り付けられる。
(Cover member)
As shown in FIGS. 1 and 2, an annular cover member 9 is assembled to the counter-output side L2 of the wiring board 8. The cover member 9 rises from the annular plate-shaped portion 91 that covers the substrate surface of the wiring board 8 from the counter-output side L2 (that is, the side opposite to the stator 23) and the outer peripheral edge of the plate-shaped portion 91 to the output side L1. A cylindrical outer peripheral portion 92 and a cylindrical inner peripheral portion 93 rising from the inner peripheral edge of the plate-shaped portion 91 to the output side L1 are provided. As shown in FIG. 2, a notch 95 for passing the lead wire 27 is formed in the outer peripheral portion 92. The notch 95 has a shape in which a part of the outer peripheral portion 92 in the circumferential direction is cut out. The cover member 9 is attached with the notch 95 aligned with the angular position of the lead wire take-out portion 56.

図5(a)はカバー部材9の斜視図であり、図5(b)はカバー部材9の平面図である。図5(a)に示すように、カバー部材9には、板状部91から出力側L1(すなわち、ステータ23側)へ突出するリブ状の凸部94が3本形成されている。3本の凸部94は同一径の円弧状であり、切り欠き95が形成された角度範囲を除く角度範囲に配置される。図1に示すように、カバー部材9は、凸部94の先端面が配線基板8と軸線方向Lに対向している。従って、凸部94によって配線基板8に対するカバー部材9の軸線方向Lの位置が規制され、配線基板8とカバー部材9の板状部91との距離が確保される。 FIG. 5A is a perspective view of the cover member 9, and FIG. 5B is a plan view of the cover member 9. As shown in FIG. 5A, the cover member 9 is formed with three rib-shaped convex portions 94 protruding from the plate-shaped portion 91 to the output side L1 (that is, the stator 23 side). The three convex portions 94 have an arcuate shape having the same diameter, and are arranged in an angle range excluding the angle range in which the notch 95 is formed. As shown in FIG. 1, in the cover member 9, the tip surface of the convex portion 94 faces the wiring board 8 in the axial direction L. Therefore, the convex portion 94 regulates the position of the cover member 9 in the axial direction L with respect to the wiring board 8, and secures the distance between the wiring board 8 and the plate-shaped portion 91 of the cover member 9.

図1に示すように、カバー部材9は、配線基板8と電磁ブレーキ3との間に配置され、配線基板8と電磁ブレーキ3との間で軸線方向Lに移動可能である。カバー部材9の外周部92は、配線基板8よりも出力側L1(すなわち、ステータコア24側)の位置まで延びている。外周部92の軸線方向Lの寸法は、配線基板8と電磁ブレーキ3との間でカバー部材9が最も電磁ブレーキ3側の位置に移動したとしても、外周部92の先端部が配線基板8よりもステータコア24側に位置する寸法となっている。また、カバー部材9の内周部93は外周部92よりも軸線方向Lの寸法が短いが、配線基板8の内周側端面を覆う位置までは延びている。 As shown in FIG. 1, the cover member 9 is arranged between the wiring board 8 and the electromagnetic brake 3, and can move in the axial direction L between the wiring board 8 and the electromagnetic brake 3. The outer peripheral portion 92 of the cover member 9 extends from the wiring board 8 to the position of the output side L1 (that is, the stator core 24 side). Regarding the dimension of the outer peripheral portion 92 in the axial direction L, even if the cover member 9 moves to the position closest to the electromagnetic brake 3 between the wiring board 8 and the electromagnetic brake 3, the tip portion of the outer peripheral portion 92 is from the wiring board 8. Is also dimensioned to be located on the stator core 24 side. Further, the inner peripheral portion 93 of the cover member 9 has a shorter axial direction L than the outer peripheral portion 92, but extends to a position where it covers the inner peripheral side end surface of the wiring board 8.

カバー部材9の外周部92は、配線基板8の外周側端面とコアホルダ51との間に配置され、配線基板8の外周側端面を外周側から覆っている。また、カバー部材9の内周部93は、配線基板8の内周側端面とモータ側回転軸13との間に配置され、配線基板8の内周側端面を内周側から覆っている。従って、外周部92は、配線基板8の外周側端面をコアホルダ51から絶縁するとともに、内周部93は、配線基板8の内周側端面をモータ側回転軸13から絶縁する。また、カバー部材9の板状部91は、電磁ブレーキ3のプレート33と配線基板8の基板表面との間に配置される。従って、板状部91は、配線基板8の基板表面および基板表面に固定されたリード線27をプレート33から絶縁する。 The outer peripheral portion 92 of the cover member 9 is arranged between the outer peripheral side end surface of the wiring board 8 and the core holder 51, and covers the outer peripheral side end surface of the wiring board 8 from the outer peripheral side. Further, the inner peripheral portion 93 of the cover member 9 is arranged between the inner peripheral side end surface of the wiring board 8 and the motor side rotating shaft 13, and covers the inner peripheral side end surface of the wiring board 8 from the inner peripheral side. Therefore, the outer peripheral portion 92 insulates the outer peripheral side end surface of the wiring board 8 from the core holder 51, and the inner peripheral portion 93 insulates the inner peripheral side end surface of the wiring board 8 from the motor side rotating shaft 13. Further, the plate-shaped portion 91 of the cover member 9 is arranged between the plate 33 of the electromagnetic brake 3 and the substrate surface of the wiring board 8. Therefore, the plate-shaped portion 91 insulates the substrate surface of the wiring board 8 and the lead wire 27 fixed to the substrate surface from the plate 33.

(配線基板)
配線基板8は、絶縁層を介して4層の配線層が積層された4層基板であり、U相コイル26Uが接続されるU相配線パターン85Uが形成されたU相配線層8Uと、V相コイル26Vが接続されるV相配線パターン85Vが形成されたV相配線層8Vと、W相コイル26Wが接続されるW相配線パターン85Wが形成されたW相配線層8Wを備える(図7〜図9参照)。また、他の1層は、ランド84および結線用配線パターン85Aが形成された表面層8Aである。表面層8Aは、配線基板8の反出力側L2の基板表面に設けられる。図4の平面図は、表面層8Aの側から見た配線基板8の平面図であり、表面層8Aの配線パターンが示されている。
(Wiring board)
The wiring board 8 is a four-layer board in which four wiring layers are laminated via an insulating layer, and is a U-phase wiring layer 8U on which a U-phase wiring pattern 85U to which a U-phase coil 26U is connected is formed, and V. It includes a V-phase wiring layer 8V in which a V-phase wiring pattern 85V to which a phase coil 26V is connected is formed, and a W-phase wiring layer 8W in which a W-phase wiring pattern 85W to which a W-phase coil 26W is connected is formed (FIG. 7). -See FIG. 9). The other layer is a surface layer 8A on which the land 84 and the wiring pattern 85A for connection are formed. The surface layer 8A is provided on the substrate surface of the counter-output side L2 of the wiring board 8. The plan view of FIG. 4 is a plan view of the wiring board 8 seen from the side of the surface layer 8A, and shows the wiring pattern of the surface layer 8A.

配線基板8は、4層を貫通するスルーホール83に半田付けされた端子ピン28を介して各層の配線パターンおよび各相のコイル26が接続されるようになっている。各層の配線パターン(U相配線パターン85U、V相配線パターン85V、W相配線パターン85W、結線用配線パターン85A)は、3相のコイル26をデルタ結線するように構成されている。図6は配線基板8により3相のコイル26をデルタ結線した状態を模式的に示す説明図である。 In the wiring board 8, the wiring pattern of each layer and the coil 26 of each phase are connected via the terminal pin 28 soldered to the through hole 83 penetrating the four layers. The wiring patterns of each layer (U-phase wiring pattern 85U, V-phase wiring pattern 85V, W-phase wiring pattern 85W, wiring wiring pattern 85A) are configured to delta-connect the three-phase coils 26. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the three-phase coils 26 are delta-connected by the wiring board 8.

図7はU相配線層8UとU相コイル26Uの説明図であり、図8はV相配線層とV相コイル26Vの説明図であり、図9はW相配線層とW相コイル26Wの説明図である。図4、図7〜図9において、網掛け部分が各相の配線パターンである。U相配線パターン85U、V相配線パターン85V、およびW相配線パターン85Wは、それぞれ、配線基板8の内周側に設けられる環状領域86と、環状領域86から基板外周縁へ向けて径方向に突出する突出領域87を備える。突出領域87は、各相のコイル26の数および配置に応じた位置および数となるように形成される。本形態のモータ部2は8極12スロットであり、3相のコイル26は上述したU、V、Wの順で周方向に配列される。従って、突出領域87は周方向に等角度間隔で4箇所に設けられる。つまり、突出領域87は、90°の角度間隔で4箇所に設けられる。突出領域87の周方向の幅は、隣り合う2箇所のスルーホール83を含む幅となっている。周方向に隣り合う突出領域87の間には、それぞれ、4箇所のスルーホール83が設けられている。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the U-phase wiring layer 8U and the U-phase coil 26U, FIG. 8 is an explanatory diagram of the V-phase wiring layer and the V-phase coil 26V, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the W-phase wiring layer and the W-phase coil 26W. It is explanatory drawing. In FIGS. 4 and 7 to 9, the shaded portion is the wiring pattern of each phase. The U-phase wiring pattern 85U, the V-phase wiring pattern 85V, and the W-phase wiring pattern 85W have an annular region 86 provided on the inner peripheral side of the wiring substrate 8 and a radial region from the annular region 86 toward the outer peripheral edge of the substrate, respectively. A protruding region 87 is provided. The protruding region 87 is formed so as to have a position and a number according to the number and arrangement of the coils 26 of each phase. The motor unit 2 of this embodiment has 8 poles and 12 slots, and the three-phase coils 26 are arranged in the circumferential direction in the order of U, V, and W described above. Therefore, the protruding regions 87 are provided at four locations at equal angular intervals in the circumferential direction. That is, the protruding regions 87 are provided at four locations at an angular interval of 90 °. The width of the protruding region 87 in the circumferential direction is a width including two adjacent through holes 83. Four through holes 83 are provided between the projecting regions 87 adjacent to each other in the circumferential direction.

U相配線パターン85U、V相配線パターン85V、およびW相配線パターン85Wは、図7〜図9に示すように、突出領域87の角度位置がずれている点を除いて同一形状である。各相の配線パターンにおける突出領域87の角度位置は、各相のコイル26が配置される角度位置に対応する角度位置となっている。図3に示すように、本形態では、反出力側L2から見て時計回りにU、V、Wの順でコイル26が配列されている。従って、突出領域87の角度位置は、反出力側L2から見て時計回りにU、V、Wの順で15°ずつずらした角度位置となっている。 The U-phase wiring pattern 85U, the V-phase wiring pattern 85V, and the W-phase wiring pattern 85W have the same shape except that the angular positions of the protruding regions 87 are displaced as shown in FIGS. 7 to 9. The angular position of the protruding region 87 in the wiring pattern of each phase is an angular position corresponding to the angular position where the coil 26 of each phase is arranged. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the coils 26 are arranged in the order of U, V, and W clockwise when viewed from the counter-output side L2. Therefore, the angular position of the protruding region 87 is an angular position shifted clockwise by 15 ° in the order of U, V, and W when viewed from the counter-output side L2.

本形態では、U相コイル26Uの数が4であるが、これらのU相コイル26Uは、U相配線パターン85UおよびW相配線パターン85Wによって並列に接続される。すなわち、U相コイル26Uのそれぞれは、当該U相コイル26Uの巻線端末が絡げられた2本の端子ピン28Uのうちの1本がU相配線パターン85Uの突出領域87に設けられたスルーホール83に固定される。一方、もう1本の端子ピン28Uは、U相配線パターン85Uの突出領域87から外れた位置にあるスルーホール83に固定される。例えば、図7に示すように、もう1本の端子ピン28Uは、W相配線パターン85Wの突出領域87と重なる位置にあるスルーホール83に固定される。その結果、U相配線パターン85UとW相配線パターン85Wの間でU相コイル26Uが並列に接続される。同様に、4個のW相コイル26Wは、W相配線パターン85WとV相配線パターン85Vによって並列に接続される。また、4個のV相コイル26Vは、V相配線パターン85VとU相配線パターン85Uによって並列に接続される。 In this embodiment, the number of U-phase coils 26U is 4, but these U-phase coils 26U are connected in parallel by the U-phase wiring pattern 85U and the W-phase wiring pattern 85W. That is, in each of the U-phase coils 26U, one of the two terminal pins 28U in which the winding end of the U-phase coil 26U is entwined is provided in the protruding region 87 of the U-phase wiring pattern 85U. It is fixed in the hole 83. On the other hand, the other terminal pin 28U is fixed to the through hole 83 located outside the protruding region 87 of the U-phase wiring pattern 85U. For example, as shown in FIG. 7, the other terminal pin 28U is fixed to the through hole 83 at a position overlapping the protruding region 87 of the W-phase wiring pattern 85W. As a result, the U-phase coil 26U is connected in parallel between the U-phase wiring pattern 85U and the W-phase wiring pattern 85W. Similarly, the four W-phase coils 26W are connected in parallel by the W-phase wiring pattern 85W and the V-phase wiring pattern 85V. Further, the four V-phase coils 26V are connected in parallel by the V-phase wiring pattern 85V and the U-phase wiring pattern 85U.

図4に示すように、表面層8Aに形成された結線用配線パターン85Aは、周方向に隣り合う2箇所のスルーホール83を含む扇型の結線領域88を周方向に配列したパターンである。同一の結線領域88に設けられた2箇所のスルーホール83には、異なる相のコイル26が接続された2本の端子ピン28が固定される。各結線領域88は互いに繋がっていないため、結線用配線パターン85Aを介して、3相のコイル26がデルタ結線されることになる。リード線27を固定する3箇所のランド84は、周方向に連続して配列される3箇所の結線領域88にそれぞれ1箇所ずつ設けられる。本形態では、配線基板8の腕部82に最も近い3箇所の結線領域88(網掛けをした部分)にランド84が設けられる。結線領域88は、配線基板8の外周縁付近から内周縁付近まで拡がっているため、ランド84の形成領域を広く確保することができる。 As shown in FIG. 4, the wiring wiring pattern 85A formed on the surface layer 8A is a pattern in which fan-shaped wiring regions 88 including two through holes 83 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged in the circumferential direction. Two terminal pins 28 to which coils 26 of different phases are connected are fixed to the two through holes 83 provided in the same connection region 88. Since the connection regions 88 are not connected to each other, the three-phase coils 26 are delta-connected via the connection wiring pattern 85A. The three lands 84 for fixing the lead wire 27 are provided at one each in the three connection regions 88 which are continuously arranged in the circumferential direction. In this embodiment, the lands 84 are provided in the three connection regions 88 (shaded portions) closest to the arm 82 of the wiring board 8. Since the connection region 88 extends from the vicinity of the outer peripheral edge to the vicinity of the inner peripheral edge of the wiring board 8, a wide formation region of the land 84 can be secured.

(従来例とのパターン幅の比較)
図10に示す従来例の配線基板は、上記形態と同様に8極12スロットのモータに用いられるものであり、このモータのコイルをY型結線するものである。図10(a)〜(d)に示したY型結線用の配線パターンは、図4、7〜9に示したデルタ結線用の配線パターンと比べてパターン幅が狭い。すなわち、本形態の配線基板8に設けられたデルタ配線用の配線パターンは、周方向に隣り合う2つのスルーホールを含むパターン幅となっているのに対し、図10(a)〜(d)に示すY型結線用の配線パターンは1つのスルーホールのみを含むパターン幅の部分を備える。つまり、本形態のようにデルタ配線用の配線パターンでコイル26を結線した場合、Y型結線用の配線パターンを用いるよりもパターン幅を太くすることができる。
(Comparison of pattern width with conventional example)
The wiring board of the conventional example shown in FIG. 10 is used for a motor having 8 poles and 12 slots as in the above embodiment, and the coils of the motor are connected in a Y shape. The wiring pattern for Y-shaped connection shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d) has a narrower pattern width than the wiring pattern for delta connection shown in FIGS. 4 and 7 to 9. That is, the wiring pattern for delta wiring provided on the wiring board 8 of the present embodiment has a pattern width including two through holes adjacent to each other in the circumferential direction, whereas FIGS. 10 (a) to 10 (d) show. The wiring pattern for Y-shaped connection shown in FIG. 2 includes a portion having a pattern width including only one through hole. That is, when the coil 26 is connected by the wiring pattern for delta wiring as in this embodiment, the pattern width can be made wider than that using the wiring pattern for Y-type wiring.

(本形態の主な効果)
以上のように、本形態のモータ1は、配線基板8に形成された配線パターンを介して3相のコイル26をデルタ結線するように構成されている。本形態のように、スロット数Nが3×nでマグネット21の極数Mが2×nまたは4×nである場合、コイル26をデルタ結線するように配線基板8の配線パターンを形成すると、Y型結線するように配線パターンを形成する場合よりもパターン幅を太くすることができる。従って、大電流が流れた場合に配線パターンが焼損するおそれが少ない。よって、低電圧でモータ1を使用して大電流を流した場合に配線パターンを焼損させないようにすることができる。
(Main effect of this form)
As described above, the motor 1 of the present embodiment is configured to delta-connect the three-phase coils 26 via the wiring pattern formed on the wiring board 8. When the number of slots N is 3 × n and the number of poles M of the magnet 21 is 2 × n or 4 × n as in this embodiment, when the wiring pattern of the wiring board 8 is formed so as to delta-connect the coil 26, The pattern width can be made wider than when the wiring pattern is formed so as to make a Y-shaped connection. Therefore, there is little possibility that the wiring pattern will be burnt out when a large current flows. Therefore, it is possible to prevent the wiring pattern from burning when a large current is passed through the motor 1 at a low voltage.

本形態の配線基板8は、円環状の配線パターン形成部81を備え、この配線パターン形成部81に配線パターン(U相配線パターン85U、V相配線パターン85V、W相配線パターン85W)およびランド84が設けられる。このように、リード線27を円環状の配線パターン形成部81まで引き込んでランド84に半田付けする場合、ランド84と配線パターンとを繋ぐ部分のパターン幅を狭くする必要がない。例えば、腕部82の先端にランドを設けた場合は、くびれ部821に沿って各相の配線パターンを形成する必要があり、その結果細い配線パターンを形成する必要があるが、このような配線パターンを用いる必要がない。特に、本形態では、扇型の結線領域88内にランド84が形成されているので、幅の細い配線パターンを設ける必要がない。従って、大電流が流れた場合に配線パターンが焼損するおそれが少ない。 The wiring board 8 of this embodiment includes an annular wiring pattern forming portion 81, and the wiring pattern forming portion 81 includes a wiring pattern (U-phase wiring pattern 85U, V-phase wiring pattern 85V, W-phase wiring pattern 85W) and a land 84. Is provided. In this way, when the lead wire 27 is pulled into the annular wiring pattern forming portion 81 and soldered to the land 84, it is not necessary to narrow the pattern width of the portion connecting the land 84 and the wiring pattern. For example, when a land is provided at the tip of the arm portion 82, it is necessary to form a wiring pattern for each phase along the constricted portion 821, and as a result, it is necessary to form a thin wiring pattern. There is no need to use patterns. In particular, in this embodiment, since the land 84 is formed in the fan-shaped connection region 88, it is not necessary to provide a narrow wiring pattern. Therefore, there is little possibility that the wiring pattern will be burnt out when a large current flows.

本形態では、配線基板8は、配線パターン形成部81より外周側に突出する腕部82を備え、リード線27は腕部82に固定される。このようにすれば、モータケース5の外部へ引き出されたリード線27が引っ張られたとしても、ランド84とリード線27とを半田付けにより固定した部分に力が伝わりにくい。従って、配線基板8からリード線27が外れるおそれが少ない。 In the present embodiment, the wiring board 8 includes an arm portion 82 projecting from the wiring pattern forming portion 81 to the outer peripheral side, and the lead wire 27 is fixed to the arm portion 82. In this way, even if the lead wire 27 pulled out to the outside of the motor case 5 is pulled, it is difficult for the force to be transmitted to the portion where the land 84 and the lead wire 27 are fixed by soldering. Therefore, there is little possibility that the lead wire 27 will come off from the wiring board 8.

本形態では、配線基板8は、腕部82は配線パターン形成部81と繋がるくびれ部821を備え、腕部82の先端にくびれ部821よりも周方向の幅が広い幅広部822が形成
されている。従って、リード線27を固定部材58によってくびれ部821に固定した場合に、固定部材58が腕部82から抜けるおそれが少ない。従って、腕部82に対するリード線27の固定が外れるおそれが少ない。なお、配線基板8の腕部82は、周方向の幅が同一であってもよい。この場合、固定部材58として結束帯を用いて、腕部82に穴を開けて結束帯を通し、リード線27を固定する構造を採用すれば、固定部材58が抜けることを防止できる。
In the present embodiment, the arm portion 82 includes a constricted portion 821 that connects the arm portion 82 to the wiring pattern forming portion 81, and a wide portion 822 that is wider in the circumferential direction than the constricted portion 821 is formed at the tip of the arm portion 82. There is. Therefore, when the lead wire 27 is fixed to the constricted portion 821 by the fixing member 58, there is little possibility that the fixing member 58 will come off from the arm portion 82. Therefore, there is little possibility that the lead wire 27 will be unfixed to the arm portion 82. The arm 82 of the wiring board 8 may have the same width in the circumferential direction. In this case, if a binding band is used as the fixing member 58, a hole is made in the arm portion 82, the binding band is passed through the arm portion 82, and the lead wire 27 is fixed, the fixing member 58 can be prevented from coming off.

本形態では、リード線27は、モータケース5の外側に引き出された後、押さえ部材57によってモータケース5の外側面(ブレーキケース53の外側面)に固定されている。つまり、リード線27は、固定部材58と押さえ部材57によって2箇所で固定されている。従って、リード線が27引っ張られたときに、ランド84とリード線27との固定部に力が伝わりにくい。また、モータケース5の外側面にリード線27を固定した場合、固定箇所でリード線の引き出し方向を変えることができる。例えば、軸線方向Lと交差する方向に引き出し方向を変えたとしても、ランド84とリード線27との固定部(半田付け部)に力が加わることを防止または抑制できる。 In this embodiment, the lead wire 27 is pulled out to the outside of the motor case 5 and then fixed to the outer surface of the motor case 5 (the outer surface of the brake case 53) by the pressing member 57. That is, the lead wire 27 is fixed at two points by the fixing member 58 and the pressing member 57. Therefore, when the lead wire 27 is pulled, it is difficult for the force to be transmitted to the fixed portion between the land 84 and the lead wire 27. Further, when the lead wire 27 is fixed to the outer surface of the motor case 5, the lead wire lead-out direction can be changed at the fixed portion. For example, even if the pull-out direction is changed in the direction intersecting the axial direction L, it is possible to prevent or suppress the application of force to the fixed portion (soldered portion) between the land 84 and the lead wire 27.

本形態では、リード線27がランド84に固定された固定部に接着剤が塗布され、リード線27およびランド84を覆う接着剤層29が形成されている。このように、接着剤層29によって固定を強化することにより、リード線27がランド84に固定された固定部からリード線27が外れるおそれが少ない。また、接着剤層29はシリコン系などの絶縁性の接着剤からなるため、ランド84とリード線27との固定部を他の部材から絶縁することができる。従って、リード線27同士の短絡や、リード線27と他の部材との短絡を防止できる。 In this embodiment, an adhesive is applied to a fixed portion where the lead wire 27 is fixed to the land 84, and an adhesive layer 29 covering the lead wire 27 and the land 84 is formed. By strengthening the fixing with the adhesive layer 29 in this way, there is little possibility that the lead wire 27 will come off from the fixed portion where the lead wire 27 is fixed to the land 84. Further, since the adhesive layer 29 is made of an insulating adhesive such as silicon, the fixing portion between the land 84 and the lead wire 27 can be insulated from other members. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between the lead wires 27 and a short circuit between the lead wire 27 and another member.

本形態では、ステータコア24の突極241に巻回される12個のコイルの全てが、巻線の巻き方向が同一方向となっている。従って、ステータ23の製造が容易である。 In this embodiment, all 12 coils wound around the salient pole 241 of the stator core 24 are wound in the same direction. Therefore, the stator 23 can be easily manufactured.

1…モータ、2…モータ部、3…電磁ブレーキ、4…エンコーダ、5…モータケース、6…エンコーダカバー、7…シール材、8…配線基板、8A…表面層、8U…U相配線層、8V…V相配線層、8W…W相配線層、9…カバー部材、10…回転軸、11…出力側軸受、12…反出力側軸受、13…モータ側回転軸、14…エンコーダ側回転軸、21…マグネット、22…ロータ、23…ステータ、24…ステータコア、25…インシュレータ、26…コイル、26U…U相コイル、26V…V相コイル、26W…W相コイル、27…リード線、28、28U、28V、28W…端子ピン、29…接着剤層、31…摩擦板、32…アーマチュア、33…プレート、34…ソレノイド、35…リード線、41…マグネットホルダ、42…エンコーダマグネット、43…感磁素子、44…センサ基板、45…基板ホルダ、46…センサカバー、47…センサ線、51…コアホルダ、52…軸受ホルダ、53…ブレーキケース、54…底部、55…筒状部、56…リード線取り出し部、57…押さえ部材、58…固定部材、61…底部、62…側壁部、63…センサ線取り出し部、81…配線パターン形成部、82…腕部、83…スルーホール、84…ランド、85A…結線用配線パターン、85U…U相配線パターン、85V…V相配線パターン、85W…W相配線パターン、86…環状領域、87…突出領域、88…結線領域、91…板状部、92…外周部、93…内周部、94…凸部、95…切り欠き、100…出力軸、185A…配線パターン、185U…U相配線パターン、185V…V相配線パターン、185W…W相配線パターン、241…突極、251…反出力側鍔部、252…出力側鍔部、521…環状リブ、551…小径部、561…切り欠き、562…リード線ホルダ、821…くびれ部、822…幅広部、L…軸線方向、L1…出力側、L2…反出力側 1 ... motor, 2 ... motor unit, 3 ... electromagnetic brake, 4 ... encoder, 5 ... motor case, 6 ... encoder cover, 7 ... sealing material, 8 ... wiring board, 8A ... surface layer, 8U ... U phase wiring layer, 8V ... V-phase wiring layer, 8W ... W-phase wiring layer, 9 ... Cover member, 10 ... Rotating shaft, 11 ... Output side bearing, 12 ... Non-output side bearing, 13 ... Motor side rotating shaft, 14 ... Encoder side rotating shaft , 21 ... magnet, 22 ... rotor, 23 ... stator, 24 ... stator core, 25 ... insulator, 26 ... coil, 26U ... U-phase coil, 26V ... V-phase coil, 26W ... W-phase coil, 27 ... lead wire, 28, 28U, 28V, 28W ... terminal pin, 29 ... adhesive layer, 31 ... friction plate, 32 ... armature, 33 ... plate, 34 ... solenoid, 35 ... lead wire, 41 ... magnet holder, 42 ... encoder magnet, 43 ... feeling Magnetic element, 44 ... Sensor board, 45 ... Board holder, 46 ... Sensor cover, 47 ... Sensor wire, 51 ... Core holder, 52 ... Bearing holder, 53 ... Brake case, 54 ... Bottom, 55 ... Cylindrical part, 56 ... Lead Wire take-out part, 57 ... Holding member, 58 ... Fixing member, 61 ... Bottom, 62 ... Side wall part, 63 ... Sensor wire take-out part, 81 ... Wiring pattern forming part, 82 ... Arm part, 83 ... Through hole, 84 ... Land , 85A ... Wiring pattern for connection, 85U ... U-phase wiring pattern, 85V ... V-phase wiring pattern, 85W ... W-phase wiring pattern, 86 ... Circular region, 87 ... Protruding region, 88 ... Connection region, 91 ... Plate-shaped portion, 92 ... Outer circumference, 93 ... Inner circumference, 94 ... Convex, 95 ... Notch, 100 ... Output shaft, 185A ... Wiring pattern, 185U ... U-phase wiring pattern, 185V ... V-phase wiring pattern, 185W ... W-phase wiring Pattern, 241 ... salient pole, 251 ... anti-output side flange, 252 ... output side flange, 521 ... annular rib, 551 ... small diameter, 561 ... notch, 562 ... lead wire holder, 821 ... constriction, 822 ... Wide part, L ... Axial direction, L1 ... Output side, L2 ... Non-output side

Claims (8)

マグネットを備えるロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータコアと、前記ステータコアに巻回される3相のコイルと、前記コイルの巻線およびリード線が接続される配線基板と、前記ステータコアを収容するモータケースと、を有し、
前記ステータコアのスロット数Nおよび前記マグネットの極数Mは、以下の条件:N=3×n、且つ、M=2×nまたは4×n(nは1以上の整数)を満たしており、
前記配線基板は、絶縁層を介して積層された4層の配線層を備え、
前記配線層のうちの3層には、それぞれ、同相のコイルが接続される配線パターンが形成され、
他の1層は前記配線基板の表面に設けられる表面層であり、前記表面層には、前記リード線が電気的接続されるランド、および、前記ランドと前記3層の配線パターンとを接続する配線パターンが形成され、
前記3層に形成された配線パターンおよび前記表面層に形成された配線パターンにより、前記3相のコイルがデルタ結線されることを特徴とするモータ。
A rotor including a magnet, a stator core arranged on the outer peripheral side of the rotor, a three-phase coil wound around the stator core, a wiring board to which windings and lead wires of the coil are connected, and the stator core. Has a motor case to accommodate,
The number of slots N of the stator core and the number of poles M of the magnet satisfy the following conditions: N = 3 × n and M = 2 × n or 4 × n (n is an integer of 1 or more).
The wiring board includes four wiring layers laminated with an insulating layer interposed therebetween.
Wiring patterns are formed in each of the three wiring layers to which coils of the same phase are connected.
The other one layer is a surface layer provided on the surface of the wiring board, and the land and the land to which the lead wire is electrically connected and the wiring pattern of the three layers are connected to the surface layer. A wiring pattern is formed,
A motor characterized in that the three-phase coils are delta-connected by the wiring pattern formed in the three layers and the wiring pattern formed in the surface layer.
前記配線基板は円環状の配線パターン形成部を備え、
前記配線パターン形成部に前記配線パターンおよび前記ランドが設けられることを特徴とする請求項1に記載のモータ。
The wiring board includes an annular wiring pattern forming portion.
The motor according to claim 1, wherein the wiring pattern and the land are provided in the wiring pattern forming portion.
前記3層のそれぞれは、前記配線パターン形成部の内周側に設けられる環状領域、および、前記環状領域から外周側へ突出する突出領域が設けられた配線パターンを有し、前記突出領域は、周方向に隣り合う2箇所のスルーホールを備え、
前記表面層は、周方向に隣り合う2か所のスルーホールを備えた結線領域を周方向に複数配列した結線用配線パターンを備えることを特徴とする請求項2に記載のモータ。
Each of the three layers has an annular region provided on the inner peripheral side of the wiring pattern forming portion and a wiring pattern provided with a protruding region protruding from the annular region to the outer peripheral side, and the protruding region has a protruding region. Equipped with two through holes adjacent to each other in the circumferential direction
The motor according to claim 2, wherein the surface layer includes a wiring pattern for connection in which a plurality of connection regions having two through holes adjacent to each other in the circumferential direction are arranged in the circumferential direction.
前記配線基板は、前記配線パターン形成部より外周側に突出する腕部を備え、
前記リード線は前記腕部に固定され、
前記腕部は、前記配線パターン形成部と繋がるくびれ部、および、前記くびれ部よりも周方向の幅が広い幅広部を備えることを特徴とする請求項2または3に記載のモータ。
The wiring board includes an arm portion that protrudes to the outer peripheral side from the wiring pattern forming portion.
The lead wire is fixed to the arm and
The motor according to claim 2 or 3, wherein the arm portion includes a constricted portion connected to the wiring pattern forming portion and a wide portion having a width wider in the circumferential direction than the constricted portion.
前記リード線は、前記モータケースの外側に引き出された部分が前記モータケースの外
側面に固定されることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のモータ。
The motor according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion of the lead wire drawn out to the outside of the motor case is fixed to the outer surface of the motor case.
前記ランドおよび前記ランドに固定された前記リード線の部分を覆う接着剤層を備えることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 5, further comprising an adhesive layer covering the land and a portion of the lead wire fixed to the land. 前記接着剤層は絶縁性の接着剤からなることを特徴とする請求項6に記載のモータ。 The motor according to claim 6, wherein the adhesive layer is made of an insulating adhesive. 前記ステータコアに巻回される全ての前記コイルは、前記巻線の巻き方向が同一であることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のモータ。 The motor according to any one of claims 1 to 7, wherein all the coils wound around the stator core have the same winding direction of the windings.
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