JPH079067U - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御用ＩＣの放熱効果を確保しつつ、小型化
可能なモータを提供する。 【構成】 モータ１０はモータ取付板４４により、外部
へ取り付けられる。制御用ＩＣ３４は、ロータ１６の回
転を制御する。回路基板３０には、制御用ＩＣ３４を含
む回路が設けられている。前記モータ取付板４４は金属
で形成され、前記回路基板３０と接近して配されると共
に、前記制御用ＩＣ３４と接触している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はモータに関し、一層詳細にはモータを外部へ取り付けるためのモータ 取付板と、ロータの回転を制御するための制御用ＩＣと、制御用ＩＣを含む回路 が設けられた回路基板とを具備するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のモータ取付板と、制御用ＩＣと、回路基板とを具備するモータについて 図７と共に説明する。 図７に示すモータ１００は、ブラシレスモータであり、複数のステータコイル １０２が周方向へ並設されると共に、軸受ハウジング１０４へ固定されている。 ロータ１０６は、カップ部１０８の内周面に固定されたリング状マグネット１１ ０と、カップ部１０８の中心から立設されたロータ軸１１２とから成る。ロータ 軸１１２は軸受ハウジング１０４内へ回転可能に配設されている。 ステータコイル１０２へ選択的に通電することによりロータ１０６が回転する 。 ステータコイル１０２への通電制御等を行う制御用ＩＣ１１４は軸受ハウジン グ１０４に固定された回路基板１１６の上面に配設されている。制御用ＩＣ１１ ４は発熱が著しいため上面に大型の放熱部材１１８が設けられている。 上記の構成を有するモータ１００は、モータ取付板１２０を介して被取付部（ 不図示）へ取り付けられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来のモータ１００には次のような課題がある。 制御用ＩＣ１１４の上面に大型の放熱部材１１８を配設するため、回路基板１ １６とモータ取付板１２０との間隔を大きく取らねばならない。放熱部材１１８ を小型化すると放熱効果が低下し制御用ＩＣ１１４の損傷を招くので、放熱部材 １１８を小型化は不可能である。そのため、放熱部材１１８を用いて必要な放熱 効果を確保すると、モータ１００全体としてロータ軸１１２の軸線方向の長さが 長くならざるを得ない。そのため、モータ１００が大型化してしまい、製造コス トが上昇するという課題がある。 また、モータ１００の大型化に伴い、モータ１００の占有空間が大きくなり、 当該モータ１００を組み込む機械装置の設計自由度が制約を受ける等の課題もあ る。 従って、本考案は制御用ＩＣの放熱効果を確保しつつ、小型化可能なモータを 提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は次の構成を備える。 すなわち、モータを外部へ取り付けるためのモータ取付板と、ロータの回転を 制御するための制御用ＩＣと、該制御用ＩＣを含む回路が設けられた回路基板と を具備するモータにおいて、前記モータ取付板は金属で形成され、前記回路基板 と接近して配されると共に、前記制御用ＩＣと接触していることを特徴とする。

【０００５】

【作用】

作用について説明する。 モータ取付板が金属で形成され、そのモータ取付板を回路基板と接近して配設 すると共に、制御用ＩＣと接触させることにより、制御用ＩＣから発生する熱を 金属製のモータ取付板へ伝導させることが可能となる。モータ取付板へ伝導され た熱は、広い面積を有するモータ取付板から放熱可能となる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例について添付図面と共に詳述する。なお、本実施 例ではモータとしてブラシレスモータを例に挙げて説明する。 図１は本実施例のブラシレスモータ１０の断面図であり、図２はその底面図で ある。 １２は軸受ハウジングであり、詳しい形状等は後述するが、両端が開放された 金属製（例えばアルミニウム）の筒状体である。 １４はステータコイルであり、複数（例えば１２個）設けられている。ステー タコイル１４は軸受ハウジング１２の外周面に周方向へ並設されると共に固定さ れている。

【０００７】 １６はロータであり、カップ部１８、駆動用マグネット２０、速度検出用マグ ネット２２およびロータ軸２４とから成る。 カップ部１８は、金属（例えば鉄）で形成され、上面が開放されたカップ状に 形成されている。カップ部１８の底面には複数の透孔２６が形成され軽量化と放 熱効率の向上を図っている。 駆動用マグネット２０は、リング状に形成され、カップ部１８の内周面に固定 されている。駆動用マグネット２０の内周面には複数（例えば８個）のＮ、Ｓ磁 極が交互に周方向へ着磁されている。

【０００８】 速度検出用マグネット２２は肉薄のリング状マグネットであり、駆動用マグネ ット２０の上端面に固定されている。速度検出用マグネット２２の上端面には後 述する速度検出用平面コイルのターン数と等しい数のＮ、Ｓ磁極が交互に周方向 へ着磁されている。 ロータ軸２４は、金属（例えば鉄）で形成され、カップ部１８の中心から立設 されている。ロータ軸２４は、軸受ハウジング１２へ回転可能に挿通されている 。ロータ軸２４は、軸受ハウジング１２内に固定されているボールベアリング２ ８を介して回転可能になっている。 従って、ステータコイル１４へ選択的に通電することによりステータコイル１ ４に発生する磁力と駆動用マグネット２０の磁力との関係でロータ１６はロータ 軸２４を中心に回転する。

【０００９】 ３０は回路基板であり、合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）で形成され、軸受ハ ウジング１２へ外嵌、固定されている。詳しい構成は後述するが、回路基板３０ の底面にはロータ１６の速度検出用平面コイル３２がプリントされている。平面 コイル３２は速度検出用マグネット２２の上端面と対向しており、速度検出用マ グネット２２がロータ１６と一体に回転すると、平面コイル３２は速度検出用マ グネット２２に誘導され、ロータ１６の回転速度に応じた周波数を有する信号を 出力する。この信号を処理することにより、ロータ１６の回転速度を検出可能と なる。回路基板３０の上面にもロータ１６の回転制御用に回路がプリントされて いる。

【００１０】 ３４は制御用ＩＣであり、回路基板３０の上面に配設されている。制御用ＩＣ ３４は、平面コイル３２の出力信号等のデータを基に、予めプログラムされた手 順でステータコイル１４への通電を制御してロータ１６の回転を制御する。制御 用ＩＣ３４は従来使用されていたものと同一のＩＣを使用し、回路基板３０上面 との間には間隙３６が設けられている。 ３８は電子チップ部品であり、例えばサーボ制御用の信号を処理する。電子チ ップ部品３８は回路基板３０の上面に配設され、プリントされた回路を介して制 御用ＩＣ３４等と接続されている。電子チップ部品３８は制御用ＩＣ３４の底面 と回路基板３０上面との間の間隙３６内に配設されている。当該位置に電子チッ プ部品３８を配置すると、ステータコイル１４から離間すると共に、制御用ＩＣ ３４に接近しているので、特別な処理を施すこと無く、最大のノイズ源であるス テータコイル１４からのノイズの影響を軽減可能となるからである。

【００１１】 ４０はホール素子であり、ロータ１６の回転検出用に配設されている。ホール 素子４０は回路基板３０の底面側であり、平面コイル３２へ接近した位置に複数 個（例えば３個）が非対称に設けられている。ホール素子４０は駆動用マグネッ ト２０の磁極の接離により異なった信号を出力する。ホール素子４０の出力信号 を処理することにより、ロータ１６の回転の有無、回転方向を検出可能になって いる。 ４２はコネクタであり、回路基板３０の上面に設けられている。コネクタ４２ を介してステータコイル１４へ直流電圧が印加される。

【００１２】 ４４はモータ取付板であり、比較的熱伝導率の高い金属（例えば鉄）で形成さ れ、軸受ハウジング１２へ外嵌、固定されている。モータ取付板４４はモータ１ ０の全上面を略覆う広さを有している。モータ取付板４４は、回路基板３０と接 近して配設され、底面が制御用ＩＣ３４の上面と接触している。両者を接触させ ているのは熱伝導率の高い金属で形成され、かつ面積の広いモータ取付板４４を 制御用ＩＣ３４の放熱部材として使用するためである。制御用ＩＣ３４の熱を確 実にモータ取付板４４へ伝導させるため、モータ取付板４４の底面と制御用ＩＣ ３４の上面との間には伝熱材（例えばシリコーングリス、シリコーンラバー等） が介挿されている。なお、本実施例では伝熱材の介挿を確認するためにモータ取 付板４４の制御用ＩＣ３４に対応する部分に透孔４５が設けられ、伝熱材の有無 を目視で確認可能になっている。 ４６はボルトであり、ステータコイル１４のコア４８とモータ取付板４４とを 連結している。

【００１３】 次に図３および図４と共に回路基板３０の形状と軸受ハウジング１２の形状に ついて説明する。 回路基板３０の中心には軸受ハウジング１２を挿通するための中心孔５０が透 設されている。中心孔５０の縁部は一部が直線縁部５２に形成されている。 一方、軸受ハウジング１２は外周面の一部が平面部５４に形成されている。こ の平面部５４を中心孔５０の直線縁部５２へ対応させることにより、軸受ハウジ ング１２を中心孔５０内へ嵌着させることが可能となる。軸受ハウジング１２の 外周面には段差部５６が形成され、段差部５６で回路基板３０と掛止可能になっ ている。

【００１４】 続いて図５（平面図）および図６（底面図）と共に回路基板３０の詳細につい て説明する。 図５および図６は回路基板へ軸受ハウジング１２を挿通し、軸受ハウジング１ ２へロータ軸２４を挿通した状態を示す。 回路基板３０の上面には前述の如く制御用ＩＣ３４や電子チップ部品３８等が 配設されている（図５参照）。制御用ＩＣ３４は、その一方の側縁５８が軸受ハ ウジング１２の平面部５４と平行かつ可及的に接近して配設され、各アウターリ ード６０は回路基板３０を貫通され、回路基板３０の下面側でプリントされた回 路（不図示）へ接続されている。なお、ステータコイル１４の銅線と回路基板３ ０の回路とを接続するための半田付用ラウンド３１を回路基板３０の縁部に設け てあるため、モータ１０を組み立てた後であっても容易に半田付可能になる等、 半田付をどの工程で行うか自由に選択できる。

【００１５】 回路基板３０の下面には前述の如く平面コイル３２や回路がプリントされ、ホ ール素子４０等が配設されている（図６参照）。平面コイル３２はロータ１６の 速度検出用マグネット２２の上端面に対応して略３６０度に亙り形成されている 。平面コイル３２は３６０度に亙ることなく弧状に形成してもよいが、検出精度 を勘案すると３６０度に亙り設けるほうがよい。本実施例では、軸受ハウジング １２に平面部５４を設け、制御用ＩＣ３４の側縁５８を平面部５４と平行かつ可 及的に接近して配設することにより、制御用ＩＣ３４のアウターリード６０の下 端部であって、回路基板３０の下面側へ突出した半田バンプ６２を全て平面コイ ル３２の内側に位置させることが可能になっている。その結果、平面コイル３２ を３６０度に亙り設けることができるようになった。

【００１６】 本実施例のモータ１０では、制御用ＩＣ３４から発生した熱はシリコーングリ スを介して接触しているモータ取付板４４へ伝導される。モータ取付板４４は、 モータ１０の全上面を覆うほど広い放熱面積を有するので効率良く熱を大気中へ 放出可能となる。さらに、モータ取付板４４と接触している軸受ハウジング１２ やボールベアリング２８、ロータ軸２４、カップ部１８等も金属で形成されてい るので当該部材からも放熱することができ、従来の放熱部材１１８（図７参照） のみの放熱効果と比較すると本実施例のモータ１０の方が格段の放熱効果を有す るものである。 以上、本考案の好適な実施例について種々述べてきたが、本考案は上述の実施 例に限定されるのではなく、考案の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施しう るのはもちろんである。

【００１７】

【考案の効果】

本考案に係るモータを用いると、モータ取付板が金属で形成され、そのモータ 取付板を回路基板と接近して配設すると共に、制御用ＩＣと接触させることによ り、制御用ＩＣから発生する熱を金属製のモータ取付板へ伝導させることが可能 となる。モータ取付板へ伝導された熱は、広い面積を有するモータ取付板から放 熱可能となるので、従来必要であった放熱部材を設けることなく制御用ＩＣの放 熱効果を上げることが可能となる。 また、放熱部材を不要とし、さらにモータ取付板を回路基板と接近して配設す るので、モータの小型化が可能となる。 さらに、放熱部材を不要とする分、部品点数を減じることができ、かつ小型化 が可能となるのでモータの製造コストを削減可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るモータの実施例を示した断面図。

【図２】実施例のモータの底面図。

【図３】回路基板の形状を示した平面図。

【図４】軸受ハウジングの斜視図。

【図５】軸受ハウジングを嵌着した状態の回路基板を示
した平面図。

【図６】軸受ハウジングを嵌着した状態の回路基板を示
した底面図。

【図７】従来のモータを示した断面図。

【符号の説明】

１０ モータ １６ ロータ ３０ 回路基板 ３４ 制御用ＩＣ ４４ モータ取付板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを外部へ取り付けるためのモータ
   取付板と、 ロータの回転を制御するための制御用ＩＣと、 該制御用ＩＣを含む回路が設けられた回路基板とを具備
   するモータにおいて、 前記モータ取付板は金属で形成され、前記回路基板と接
   近して配されると共に、前記制御用ＩＣと接触している
   ことを特徴とするモータ。