JPH02241347A

JPH02241347A - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JPH02241347A
Application number: JP6254889A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Marutani; 丸谷　拓
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-26

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】「発明の１」的］（産業上の利用分野）本発明は、電子部品を実装したステータ基板の実装面側
に、ステータコアのティースにコイルを巻回して成るス
テータを設けたブラシレスモータに関する。

（従来の技術）この種のブラシレスモータであるアウターロータ形ブラ
シレスＤＣモータの一例を第６図及び第７図に示す。こ
の第６図において、１はステータ基板で、これは支持板
２及びこの支持板２の同図中上面に取付けられたプリン
ト配線基板３よりなっている。このプリント配線基板３
の同図中上面に電子部品４が実装されている。５は軸受
５ａ。

５ａをＣ了する軸受ハウジングで、これはステータ基板
１の中央部分に形成された貫通孔に嵌合固定されている
。６はステータで、これは環状のステータコア７に形成
された複数のティースにコイル８をそれぞれ同一巻数巻
回して成り、そのステータコア７の貫通孔を軸受ハウジ
ング５に嵌合固定し、もって、ステータ基板１の実装面
側に設けられている。一方、９はロータヨーク１０に界
磁用永久磁石１１を取付けて成るロータで、これはロー
タヨーク１０に突設した回転軸１２を軸受ノ＼ウジング
５の軸受５ａ、５ａに支承させており、ステータ６に対
して回転可能になっている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、第６図に示すように、モータの軸方向の厚み
（・」法Ａで示す）は、ステータ基板１の厚み、電子部
品４の厚み、コイル８の軸方向厚み、ロータヨーク１０
の１！°み等によって決定される。しかしながら、従来
より、この種モータの軸方向の厚みの小形化が要望され
ており、その解決策が待たれていた。特に、この種モー
タでは、コイルと対向する電子部品の数は、コイルの個
数に比してかなり少ないのが通常であるが、その少ない
電子部品によってモータ全体の軸方向の厚みが大型にな
る不具合があり、また電子部品４と対向関係にないコイ
ルとステータ基板１との間には大きなギャップが形成さ
れてしまう。　そこで、本発明の１−１的は、モータの
軸方向の寸法を極力小さくし得るブラシレスモーフを提
供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）第１の発明のブラシレスモーフは、電子部品を実装した
ステータ基板の実装面側に、ステータコアのティースに
コイルを巻回して成るステータを設けたものにおいて、
前記電子部品に対して一軸方向で対向するコイルの巻数
を同一相の他のコイルの巻数より少なくし且つ同一相全
体のコイル総巻数は他の相のコイル総巻数と同一となる
ように設定したところに特徴を有する。

また、第２の発明のブラシレスモーフは、電子部品を実
装したステータ基板の実装面側に、ステータコアのティ
ースにコイルを巻回して成るステータを設けたものにお
いて、前記電子部品に対して軸方向で対向するコイルの
巻数及び該コイルと円周等配置関係にあるコイルの巻数
を各相の他のコイルの巻数より少なくし且つ同一相全体
のコイル総巻数は他の川のコイル総巻数と同一となるよ
うに設定したものである。

（作用）上記第１の発明によれば、電子部品と軸方向に対向する
コイルの巻数を同一相の他のコイルの巻数より少なくし
たから、電子部品と対向するコイルの巻径が他のものよ
り小さくなり、電子部品があるにもかかわらず、電子部
品と対向するコイルの軸方向厚みを小さくできる。従っ
て、その分モータ全体としての軸方向厚みを小さくでき
る。

この場合、トルク減少が懸念されるが、同一相全体のコ
イル総巻数は他の相のコイル総巻数と同一となるように
設定したから、巻数を少なくしたコイルと同一相の他の
コイル（電子部品と対向関係にないコイル）の巻数を結
果的に増加させており、トルクの減少はない。しかも巻
数が増加されたコイルとステータ基板との間には本来大
きなギャップがあるから、他のコイルの巻数増加によっ
てモータ全体の軸方向厚みが大きくなることもない。

また、上記第２の発明によれば、基本的に上述と同様の
作用を奏するのに加え、巻数の少ないコイルが円周等配
置にあるので、トルクむらの発生を防止できる。

（実施例）を参照しながら説明する。

まず第１図において、２１はステータ基板で、これは支
持板２２及びこの支持板２２の同図中上面に取付けられ
たプリント配線基板２３よりなっている。このプリント
配線基板２３の同図中上面にアンプ等の電子部品２４が
実装されており、もって、ステータ基板２１に電子部品
２４が実装されている。２５は円筒状をなす軸受ハウジ
ングで、これは外周部に鍔状のフランジ部２５ａを突設
し、内部に軸受２６，２６を配設している。この軸受ハ
ウジング２５は、ステータ基板２１の支持板２２の中央
部分に形成された貫通孔２２ａに挿入され嵌合固定され
ている。２７は環状をなすステータコアで、これは、第
３図にも示すように、外周部に放射状に例えば１２個の
ティース２７ａ〜２７ｇを突設している。これらティー
ス２７ａ〜２７ｇには、コイル２８ａ〜２８４１１が巻
回されている。これらコイル２８ａ〜２８ｆｆの巻数に
ついては後述する。上記ステータコア２７及びコイル２
８ａ〜２８ｐによりステータ２９が構成されている。こ
のステータ２９は、ステータコア２７の貫通孔２７ｍを
軸受ハウジング２５に挿入して嵌合固定しており、もっ
て、ステータ基板２１の実装面側に設けられている。

一方、３０は有底短円筒状をなすロータヨーク、３１は
このロータヨーク３０の内周部に取付けられた界磁用永
久磁石であり、これらロータヨーク３０及び界磁用永久
磁石３１によりロータ３２が構成されている。上記ロー
タヨーク３０の底部中心部に形成された貫通孔に環状の
フランジ３３がかしめ等により固着され、このフランジ
３３に回転軸′３４が焼ばめ等により固着されている。

上記ロータ３２は、回転軸３４を軸受ハウジング２５の
軸受２６，２６に支承させることにより、ステータ２９
に対して回転可能になっている。３５はロータヨーク３
０の外周第１図中下端部に取付けられた周波数発電機用
永久磁石で、これに対応して前記プリント配線基板２３
には図示しない周波数発電機用導体パターンが設けられ
ている。

さて、前記ステータコア２７のティース２７ａ〜２７１
１及Ｃ）’：Ｍ’ル２８ａ〜２８ｇについて説明する。

まず第３図において、ティース２７ａ〜２７ｇの個数が
１２個であり、−相当たり４個のティースが対応する。

この場合、例えばティース２７ａ、２７ｄ、２７ｇ、２
７ｊに巻回されたコイル２８ａ、２８ｄ、２８ｇ、２８
　ｊが人相に対応し、ティース２７ｂ、２７ｅ、２７ｈ
、２７１ｃに巻回されたコイル２８　ｂ　、　　２８　
ｅ　、　　２８　ｋｌ、　　２８１（がＢ相にχ・Ｉ応
し、ティース２７ｃ、２７ｆ、２７ｉ、２７Ｉに巻回さ
れたコイル２８ｃ、２８ｆ。

２８ｈ、２８ＩがＣ相に対応する。ここで、三相のうち
の各１個ノコイル２８ａ、２８ｂ、２８ｃが第１図に示
すように電子部品２４に対して軸方向で対向するように
その上方に位置している。これらコイル２８ａ、２８ｂ
、２８ｃの巻数は、同一相の他のコイル２８ｄ〜２８Ｎ
の巻数より少なく設定され、且つ同一相全体のコイル総
巻数は他の相のコイル総巻数と同一となるように設定さ
れている。本実施例では、コイル２８ａ、２８ｂ。

２８ｃの巻数をそれぞれ例えば３０とし、コイル２８ｄ
〜２８ｆｆの巻数をそれぞれ７０とし、同一相全体のコ
イル総巻数をそれぞれ２４０としている。この場合、第
２図に示すように、電子部品２４に輔ｈ゛向で対向する
コイル２８ａ、２８ｂ、２８ｃのコイルエンドと、電子
部品２４との間に所定の間隙であるギャップＤが設定さ
れると共に、第１図に示すように、電子部品２４に対し
て軸方向に対向しないコイル２８ｄ〜２８１）のコイル
エンドとプリント配線基板２３との間にギャップＥが設
定され、これらギャップＤ及びＥがほぼ等しくなるよう
になっている。

しかして、上記構成によれば、電子部品２４と軸方向に
対向するコイル２８ａ、２８ｂ、２８Ｃの巻数（３０）
を同一相の他のコイル２８ｄ〜２８ｇの巻数（７０）よ
り少なくしたから、電子部品２４と対向するコイル２８
ａ、２８ｂ、２８ｃの巻径が他のものより小さくなり、
電子部品２４があるにもかかわらず、電子部品２４と対
向するコイル２８ａ、２８ｂ、２８ｃの軸方向厚みを小
さくできる。従って、その分モータ全体としての軸方向
厚み（第１図に寸法Ｆで示す）を小さくできる。この場
合、トルク減少が懸念されるが、同一相全体のコイル総
巻数（２４０）は他の相のコイル縁巻ｆｉ（２４０）と
同一となるように設定したから、巻数を少なくしたコイ
ル２８ａ、２８ｂ。

２８ｃと同一相の他のコイル２８ｅ〜２８ｇの巻数を結
果的に増加させており、トルク減少はない。

しかも、巻数が増加したコイル２８ｅ〜２８１とステー
タ基板２１との間には、本来大きなギャップが存在する
から、上記コイル２８ｅ〜２８４１の巻数増加によって
モータ全体の軸方向の厚みが大きくなることもない。

尚、上記実゛施例では、−相毎に４個のティース及びコ
イルを対応させるものにおいて、その４個のうちの１個
のコイルの巻数を他のコイルの巻数よりも少なくするよ
うにしたが、これに限られるものでもなく、４個のうち
の２個或いは３個のコイルの巻数を少なくするようにし
ても良い。この場合、４個のうちのＸ個のコイルの巻数
を少なくする場合について、コイルの巻数を計算してみ
る。

ここで、４個のコイルの巻数を同一としたときのコイル
の巻数を「１、Ｘ個のコイルについてその巻数の減少数
をｍとすると、Ｘ個のコイルの巻数ａ”ｎ−ｍ（４−ｘ）個のコイルの巻数 −ｎ＋ｍｘ／（４ｘ）となる。例えば、ｘ−２，ｎ＝６０．ｍ−２０の場合を
計算すると、Ｘ個のコイルの巻数（４−ｘ）個のコイルの巻数となる。

第５図は本発明の第２の実施例を示すもので、第１の実
施例と異なるところを説明する。この第５図において、
３６はステータ２９に代わるステータで、これはステー
タコア３７及びこのステータコア３７のティース３７ａ
〜３７．１）に巻回されたコイル３８ａ〜３８ｇにより
構成されている。

ここで、４個のコイル３８ａ、３８ｄ、３８ｇ。

３８ｊがＡ相に対応しており、そのうちのコイル３８ａ
、３８ｇの少なくとも一方が第１図に示すように電子部
品２４に対し軸方向に対向している。

そして、これらコイル３８ａ、　　３８ｇは円周等配置
関係である例えば点対称位置に配置されていると共に、
該コイル３８ａ、３８ｇの巻数は、同一相の他のコイル
３８ｄ、３８ｊの巻数より少なく設定され、Ｒつ同一相
全体のコイル総巻数は他の相のコイル総巻数と同一とな
るように設定されている。そして、他の相のコイル３８
ｂ、３８ｃ。

３８ｅ、　　３８ｆ、３８ｈ、３８ｉ、３８に、３８ｇ
の巻数は同一に設定されている。

この第２の実施例においても第１の実施例とほぼ同様な
作用効果を得ることができるが、特に巻数を少なくした
コイル３８ａ、３８ｇを点対称位置に配置したので、両
コイル３８ａ、３８ｇにより生じるトルクが均等にロー
タ３２に作用するようになり、トルクむらの発生を防止
できる。

尚、上記第２の実施例では、コイル３８ａ、３８ｇを点
対称位置に配置したが、例えば巻数を少なくしたコイル
が３個ある場合にはそれらコイルを１２０６間隔で均等
に配置すれば良く、要するに円周等配置形態とすれば良
い。

［発明の効果］本発明は以上の通りであるので、次の効果を得ることが
できる。

請求項１のブラシレスモータでは、モータの軸方向の寸
法を極力小さくすることができる。

請求項２のブラシレスモータでは、モータの軸方向の寸
法を極力小さくでき、しかも、巻数の少ない複数のコイ
ルを円周等配置するので、！・ルクむらがより一層小さ
くにる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は全体の縦断面図、第２図は要部の縦断面図
、第３図はステータの上面図、第４図は同側面図である
。また、第５図は本発明の第２の実施例を示す第３図相
当図である。そして、第６図及び第７図は従来構成を示
す第１図相当図及び第２図相当図である。図面中、２１はステータ基板、２４は電子部品、２７は
ステータコア、２７ａ〜２７ｆｆ、３７ａ〜３７ｇはテ
ィース、２８ａ〜２８４）、３８ａ〜′３８ｇはコイル
、２９はステータを示す。出願人　　株式会社　　東　　　芝代理人　　弁理士　　佐　藤　　強６斗第図２つ第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

　１．電子部品を実装したステータ基板の実装面側に、
ステータコアのティースにコイルを巻回して成るステー
タを設けたものにおいて、前記電子部品に対して軸方向
で対向するコイルの巻数を同一相の他のコイルの巻数よ
り少なくし且つ同一相全体のコイル総巻数は他の相のコ
イル総巻数と同一となるように設定したことを特徴とす
るブラシレスモータ。
　２．電子部品を実装したステータ基板の実装面側に、
ステータコアのティースにコイルを巻回して成るステー
タを設けたものにおいて、前記電子部品に対して軸方向
で対向するコイルの巻数及び該コイルと円周等配置関係
にあるコイルの巻数を各相の他のコイルの巻数より少な
くし且つ同一相全体のコイル総巻数は他の相のコイル総
巻数と同一となるように設定したことを特徴とするブラ
シレスモータ。