JPH01138956A - ブラシレスモータの組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラやビデオのレンズ鏡筒内に組付けられ
るフォーカスリング駆動用モータなどとして使用するの
に好適なブラシレスモータの組立て方法に関する。

〔従来の技術〕

オートフォーカス装置や自動絞り装置などを内蔵したレ
ンズ鏡筒は、通常のカメラの他ビデオカメラ、電子カメ
ラあるいは監視用カメラなどでも使用されている。

この種のレンズ鏡筒では、一般に、自動合焦時にモータ
によってフォーカスレンズを光軸方向に微小移動させて
ピント合わせを行ったり、明るさを測定して同時にモー
タで絞りを調整することが広く行われている。

前記フォーカスレンズは、その外周に形成されたヘリコ
イドねじにねじ係合した回転リングを回転させることに
より前後に移動する。

この種の回転リングの駆動に好適なモータとして、幅が
小さな円弧状のベースの中央部に永久磁石の回転子を軸
支するとともに該回転子のまわりに複数対のステータを
配置する構造のブラシレスモータが実開昭５９−１２８
６０９等で提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のこの種のブラシレスモータにあっては
、異なる対のステータの一部が回転子に対し上下に配置
され、それらの磁極部を立体交差させて磁気回路が構成
されていた。

また、このようなブラシレスモータの組立て方法では、
ステータの位置決めの際、回転子よりニアギャップ分だ
け直径の大きなダミー回転子をセットして位置決めを行
う方法が採用される。

しかし、前記ダミー回転子を使用して位置決めする場合
、磁極部が立体交差させる従来のブラシレスモータでは
４個のステータを使用する場合３個までは同時に位置決
めして組立てることが可能だが、最後のステータを位置
決めする時ダミー回転子を取り外す必要があり、このた
め、すでに位置決めしたステータの本来の回転子に対す
るエアギャップを正確に保持することが困難であり、モ
ータ特性にバラツキが生じるという問題があった。

また、エアギャップを保証するためには、再調整等の工
程が必要になる場合があり、製造コストが嵩むという問
題もあった。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたちのであり、
各ステータのエアギャップを容易に均一に設定しうるブ
ラシレスモータの組立て方法を提供することを目的とす
る。

本発明は、回転子とステータとの間のエアギャップを同
時工程で均一に形成することにより、上記目的を達成す
るものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明方法を具体的に説明する。

第１図の（Ａ）〜（Ｅ）は発明によるブラシレスモータ
の組立て方法を実施する際の組立て段階での平面図を示
す。

第１図の（Ａ）は、モータ基板１に第１相の相対向する
一対のステータ４．５を結合した状態を示す。

これらのステータ４．５はＳねじ７で互いに結合され、
かつ、ねじ８でモータ基板ｌに固定されている。

ステータ５の方にはコイル３が巻装され、また、このス
テータ５はモータ基板１に固定されたステータガイド６
で案内支持されている。

モータ基板１の中央部には回転子（不図示）の軸受９が
固定されている。

第１図の（Ｂ）はさらに第２相の相対向する一対のステ
ータ１１．１２をモータ基板ｌに組付けた状態を示す。

これらのステータ１１，１２は、ねじ１４で互いに結合
され、かつ、ねじ１３でモータ基板１に固定されている
。

ステータ１２の方にはコイル１５が巻装され、また、こ
のステータ１２はモータ基板１に固定されたステータガ
イド１０で案内支持されている。

第１図の（Ｃ）は本発明による組立て方法の特徴を最も
良く表す図であり、各相のステータ４．５．１１．１２
は平面的に配置し、ダミー回転子１６を組立て治具とし
て使用することにより、全てのステータ４．５．１１．
．１２のエアギャップは同時工程で均一に設定される。

ダミー回転子１６は、本来の回転子１８と各ステータと
のエアギャップを含めた外径寸法を有する位置決め工具
であり、通常、各ステータを磁気吸引力で周面に密着さ
せるよう永久磁石で形成されている。

このダミー回転子１６を前記軸受９で軸支し、該ダミー
回転子１６の周面に各ステータ４．５．１１．１２が吸
引密着させた状態で、前記ステータガイド６．１０と各
ステータ４．５．１１．１２の背面部との間に隙間１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを形し、これらの隙間１７
ａ、１７ｂ、１７Ｃ１１７ｄに接着剤を充填し硬化させ
ることにより、各ステータ４．５．１１．１２が位置決
めする。

第１図の（Ｄ）は、前記（Ｃ）の状態からダミー回転子
１６を取り除き、永久磁石から成る本来の回転子１８を
装着した状態を示し、各ステータ４．５．１１．１２と
回転子１８との間には均一なエアギャップＧ１、Ｇ２、
Ｇ３、Ｇ４が形成されている。

こうして、各ステータ４．５．１１．１２の回転子１８
まわりのエアギャップＧｌ、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を同時工
程で均一に設定することができる。

第１図の（Ｅ）は回転子１８を装着した後、該回転子１
８の片側（上側）の軸受部を有する軸受ユニット１９を
組付けた状態を示し、該軸受ユニット１９はビス２２に
よりステータガイド６、ｌＯに固定されている。

以上第１図中の（Ａ）〜（Ｅ）で示す手順（工程）によ
り、本発明のブラシレスモータが組立て方法を実施する
。

第２図は第１図の（Ａ）の工程より前のサブ組立て時の
平面図であり、第３図は第２図の線■−■に沿った断面
を示す。

第２図および第３図において、回転子の軸受９から所定
の距離および角度の位置にコイル３．１５の通電を制御
するための磁電変換素子（ホール素子）２４Ａ、２４Ｂ
が配置されており、各ホールｉ子２４Ａ、２４Ｂはシス
テムとの電気信号の受渡しを行うフレキシブルプリント
板２３に接続されている。

第４図は回転子１８の他端軸部を軸支する前記軸受ユニ
ット１９（第１図）の平面図であり、第５図は第４図中
の線Ｖ−Ｖに沿った断面を示す。

第４図および第５図において、軸受ユニット１９は軸受
保持部材１９Ａに形成した孔にラジアル軸受２０および
スラスト軸受２１を圧入固定して形成されている。゛ また、軸受保持部材１９Ａには組立て用の基準孔１９Ｂ
、１９Ｃが形成されており、これらの基準孔１９Ｂ、１
９Ｃをステータガイド６．１０に設けた凹部と位置決め
嵌合することにより、回転子１８の軸受部の位置決めが
行われる。

第６図は前記軸受ユニット１９の他の構造を例示する軸
受部所面図である。

第６図において、軸受ユニッ１−１９は焼結合金（含油
メタル）等の一体成形品で作られ、その軸受部には回転
子１８の軸を図示のようにラジアル方向およびスラスト
方向に軸支する所定深さの軸受穴１９Ｄが形成されてい
る。

第７図は以上説明した方法で組立てられたブラシレスモ
ータの平面図であり、第８図は第７図中の線■−■から
見た立面図である。

第７図および第８図の組立完成図および第１図〜第６図
で説明した組立て工程からも明らかなごとく、本発明に
よれば、永久磁石から成る回転子１８と、該回転子１８
を介在させて対向配置されるステータ４．５．１１．１
２の両端部を異なる磁極とする巻線コイルと、各巻線コ
イルを交互に通電制御する制御回路とを備えたブラシレ
スモータの組立て方法において、前記回転子１８と前記
各ステータ４．５．１１．１２との間のエアギャップＧ
１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を同時工程で均一に形成する方法
を採用するので、組立て工数の削減およびコストダウン
を図ることができ、しかも、エアギャップの誤差が大幅
に小さくなり安定したギャップ寸法が容易に得られる組
立て方法が実現された。

また、エアギャップの均一性を保障しうることから、モ
ータ特性（トルク、回転数、消費電流など）を向上させ
効率の向上を図ることもできた。

第９図は以上説明したブラシレスモータの作動原理を示
す。

なお、第９図の（Ａ）〜（Ｈ）は回転子が反時計方向に
回転する場合を示し、この場合、ホール素子２４Ａ、２
４Ｂの出力に従いステータ５にＮ極、ステータ４にＳ極
、ステータ１２にＮ極、ステータ１１にＳ極が励磁され
るように巻線コイル１５および巻線コイル３の通電を制
御するものと仮定する。

この状態を（Ａ）に示し、その時、回転子１８のＮ極は
ステータ１２のＮ極に、回転子１８のＳ極はステータ１
１のＳ極に離反される。ステータ５はＮ極であるので回
転子１８のＳ極はステータ５のＮ極に、また、ステータ
４がＳ極であるので回転子１８のＮ極が該ステータ４に
吸引される方向、すなわち反時計方向に回転する。

こうして、第９図の（Ｂ）の位置に来ると、ホール素子
２４Ａの出力が反転し、通電制御回路によって巻線３の
通電が反転する。これによって、ステータ５はＮ極から
Ｓ極に変わり、ステータ４はＳ極からＮ極に変化する。

その時、回転子１８のＳ極はステータ５およびステータ
１１のＳ極に離反され、ステータ１２の極に吸引される
。

同時に、回転子１８のＮ極は、ステータ１２およびステ
ータ４のＮ極に離反されかつステータ１１のＳ極に吸引
されるように反時計方向の回転を接続し、第９図の（Ｃ
）から（Ｄ）の位置へ移動する。

以下同様に、第９図の（Ｄ）の位置においては、ホール
素子２４Ｂの出力が反転して巻線コイル１５の通電が反
転し、反時計方向に回転が接続し、さらに、第９図の（
Ｆ）の位置においては、ホール素子２４ａの出力が反転
して巻線コイル３の通電が反転し反時計方向に回転か接
続する。

本考案によるブラシレスモータの回転方向を、以上の反
時計方向と逆の方向すなわち時計方向にするためには、
巻線コイル３および巻線コイル１５への供給電圧をそれ
ぞれの巻線コイルの端子間で逆転させることにより実現
できる。そのため、ホール素子２４Ａ、２４Ｂの出力の
位相反転回路を通電制御回路によって制御すれば、自由
に時計および反時計方向に回転制御することができる。

以上説明した実施例によれば、各ステータ４．５．１１
，１２が回転子１８の軸方向から見て該回転子１８の端
面と重なり合わないように、すなわち、各ステータ４．
５．１１．１２を回転子１８に対し平面的に配置し、該
回転子１８と各ステータ４．５．１１．１２との間のエ
アギャップＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を第１図の（Ｃ）で
説明した同時工程で均一に形成するので、組立て工数の
削減およびコストダウンが可能なブラシレスモータの組
立て方法が実現された。

また、エアギャップに異物、例えばモータ回転中に回転
子の一部が欠けたり外部からのゴミ等が侵入したりして
回転性能に悪影響を及ぼし、特に分解補修等の必要な事
態が生じた場合は、第４図および第５図に示した軸受ユ
ニット１９を外すことによって簡単にモータ内部のチエ
ツク並びに異物の除去を行うことができ、したがって、
メインテナンスを容易に行いうるブラシレスモータの組
立て方法が得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、回転
子を介在させて対向配置されるステータ対を複数封有す
るブラシレスモータを組立てるに際し、前記回転子と前
記ステータとの間のエアギャップを同時工程で均一に形
成する方法を採用したので、組立て工数の削減およびコ
ストダウンを図りうるとともに、高い精度で安定したエ
アギャップを容易に得ることができ、モータ特性の向上
も達成することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシレスモータの組立て方法の一実
施例を組立て段階ごとに示す平面図、第２図は第１図の
モータ基板のサブ組立て時平面図、第３図は第２図の線
ｍ−ｍの断面図、第４図は第１図中の軸受ユニットの平
面図、第５図は第４図の線Ｖ−Ｖの断面図、第６図は軸
受ユニットの他の構造を例示する第５図に相当する断面
図、第７図は本発明方法で組立てられたブラシレスモー
タの平面図、第８図は第７図の線■−■に沿って見た立
面図、第９図は第７図のブラシレスモータの作動原理を
示す模式図である。 １・−−−−−−−−・−モータ基板、３．１５−・・
−・−−−−−・巻線コイル、４．５．１１．１２−・
−・−・−ステータ、９−・・−・・・・−軸受、１６
・・−・−・−ダミー回転子、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
、１７ｄ・・−・・−・・−・各ステータとステータガ
イドとの間の隙間、１８−・・−・・・−回転子、１９
・・−−・−・・−軸受ユニット、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、
Ｇ４−・・・−１−・エアギャップφ 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石から成る回転子と、該回転子を介在させ
   て対向配置されるステータを有する複数の磁性材と、各
   磁性材に巻装されステータの両端部を異なる磁極とする
   巻線コイルと、各巻線コイルを交互に通電制御する制御
   回路とを備えたブラシレスモータの組立て方法において
   、前記回転子と前記ステータとの間のエアギャップを同
   時工程で均一に形成することを特徴とする組立て方法。