JPH09238457A - 回路内蔵モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の基板および第２の基板をカバーケース
内に収納することにより、外部雰囲気から遮断し、信頼
性の高いモータを得る。 【解決手段】 モータを駆動するための基板は２分割に
されている。ロータの回転位置を検知し、その位置情報
を形成して、駆動制御回路に通電切換えタイミングを発
生させる第１の基板１５と、ロータ位置の情報に応じ
て、ロータを駆動制御し、電源を取り込み駆動制御電圧
を加える第２の基板２０である。そして、それぞれの基
板は、フレームに設置されたカバーケース１７内部に収
納されている。駆動マグネット１４と僅かの距離をもっ
て基板１５が止めねじ１６をもって固定されている。ま
た、連結線２１を介してカバーケース１７内底部にボル
ト１８および固定ナット１９をもって基板２０とケース
１７が共締されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回路内蔵モータに関
するものであり、更に詳述すると、カバーケース内に基
板を配設してその保護を図かり、しかも組立て容易な基
板位置決めおよび取付け構造をもって構成されるモータ
の組立て構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モータを駆動するためには、２つの主要
な回路構成が必要である。すなわち、電源を取り込み駆
動電圧を駆動コイルに加える駆動制御回路と、ロータの
回転位置を検知し駆動制御回路に通電切換えのタイミン
グを伝達する位置情報回路である。従来においては、こ
れらの２つの主要な回路構成は一枚の基板の上に構成さ
れているのが一般的である。

【０００３】図６はこのような従来のモータの外観を示
す斜視図である。図６において、少なくとも電源を取り
込み駆動電圧を加える駆動制御回路を有する基板４０は
モータ４１の外部に設置されていた。例えば、駆動コイ
ルへの通電を制御するパワ−ＩＣ４２は、図示のように
外部雰囲気にさらされている。

【０００４】上述のようなモータにおいて、駆動制御回
路を有する基板は外部雰囲気に露出しているために、湿
度の高い環境において、結露し回路の信頼性を損なうと
いう問題がある。また、モータ取付け作業中に回路に傷
をつける虞れもある。

【０００５】他方、顧客からの上述モータに対する小型
化や信頼性の向上の要望は強い。モータの信頼性の向上
や小型化はモータを構成する部材を小型化すると共に、
それぞれの部材を外部雰囲気から遮断状態にして達成さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、 第１の基板および第２の基板をカバーケース内に収納
して、両基板を外部雰囲気、とりわけ湿度や結露から完
全に遮断する。また、作業中に異物が混入したり、回路
を傷つけることがない、信頼性の高いモータを提供する
ものである。 第２の基板をカバーケース内に収納するのに際して、
載置部と位置規制部による基板の位置出しを容易にする
ことにより、生産性の向上したモータを供給する。 カバーケース内底側に発熱する機能部品が直接に、も
しくは、絶縁シートを介して接触し、機能部品の放熱を
助けることにより、機能部品の安全性を確保すると共
に、第２の基板がロータに接触することを防ぎ、可及的
に高さ寸法を短くして、モータを小型化しようとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に関わ
る回路内蔵モータは、フレームと、該フレームに対して
回転自在に支持されるロータと、該ロータの回転位置を
検出してロータ位置情報を形成する位置検出手段を搭載
した第１の基板と、上記ロータ位置情報に応じて上記ロ
ータを駆動制御する機能部品を搭載した第２の基板と、
上記第１の基板および上記第２の基板とを覆うように上
記フレームに設置されたカバーケースとを備えた回路内
蔵モータであって、上記第１の基板は、上記ロータの駆
動マグネットの端面と適宜の間隙をおいて対向するよう
に上記フレームに取着され、上記第２の基板は、上記カ
バーケースに締結部材によって取り付けられると共に、
上記機能部品の一部がカバーケースの内底面に当接して
いることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２に関わる回路内蔵モータ
は、請求項１の回路内蔵モータであって、上記第１の基
板は、上記ロータの駆動マグネットの端面と適宜の間隙
をぉいて対向するように上記フレームに取着され、上記
第２の基板は、上記カバーケースに締結部材によって取
り付けられると共に、上記機能部品の一部が絶縁シート
を介してカバーケースの内底面に当接していることを特
徴とする。

【０００９】本発明の請求項３に関わる回路内蔵モータ
は、第２の基板を位置規制する位置規制部と、第２の基
板を載置できる載置部とを有する支柱をフレームに複数
本立設したことを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項４に関わる回路内蔵モータ
は、第２の基板にナットを固設すると共に、カバーケー
スの外側からボルトを上記ナットに螺合して、第２の基
板とカバーケースとを共締したことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に関わる回路内蔵の
モータの横断面を示す図である。図１において、モータ
は周対向モータとして示しているが、面対向モータにも
周対向モータと同様な作用をもって適応できるものであ
る。

【００１２】本発明の回路内蔵モータにおいて、モータ
を駆動するための基板は２分割にされている。即ち、ロ
ータの回転位置を検知し、ロータ位置情報を形成して、
駆動制御回路に通電切換えタイミングを出力する位置検
出手段を搭載した第１の基板と、ロータ位置の情報に応
じて、ロータを駆動制御する機能部品を搭載した駆動制
御回路からなる第２の基板とに分割にされている。そし
て、それぞれの基板は、互いに連結線で接続され、フレ
ームに設置されたカバーケース内部に収納されている。

【００１３】図１において、１はステータの基台となる
フレームで、フレ−ム１の円筒部に形成されたフランジ
部２にコイル４を巻装したコア３が止めねじ５をもって
固定されている。他方、フレーム１の中央に貫通した開
口部の広く開口した広開口部６にボールベアリング等か
らなる第１の軸受７が嵌挿され、また、上記広開口部６
の他端側の狭く開口した他端部８には第２の軸受９が挿
入され、上記開口部内に設けた突状部１０でその移動距
離を制限する予圧バネ１１が第２の軸受９の移動を制限
している。そして、これら第１の軸受７および第２の軸
受９によってシャフト１２が回転自在に支承されてい
る。なお、２４はシャフト１２のスラスト方向の長さの
位置決めを行う止め環である。シャフト１２の第２の軸
受８側には椀状の容器からなるロータケース１３が固設
され、このロータケース１３には環状のＳ、Ｎ極が交互
に配置された駆動マグネット１４が、コア３の各突極と
一定間隔をもって対向するように取付けられている。そ
して、これらシャフト１２、ロータケース１３および駆
動マグネット１４をもってロータを形成している。い
ま、コイル４に所定の電流を通電すれば、コア３の突極
と駆動マグネット１４との間に磁気相互作用が生じロー
タは回転する。

【００１４】駆動マグネット１４の図示下方面に駆動マ
グネット１４の端面と適宜の間隙をおいて対向するよう
に第１の基板１５が止めねじ１６をもってフレーム１に
固定されている。 この第１の基板１５の駆動マグネッ
ト１４の端面と対向する面には、ホール素子などの感磁
センサー３３が配設されている。この感磁センサー３３
は回転駆動する駆動マグネット１４の磁界の変化を感知
することにより、ロータの回転位置を検出して、例え
ば、正弦波様のロータ位置情報を形成する位置検出手段
として機能している。

【００１５】フレーム１の外周縁部には椀状の容器から
なるカバーケース１７が設けられている。このカバーケ
ース１７の内底面にボルト１８および固定ナット１９か
らなる締結部材をもって駆動制御回路を備えた第２の基
板２０が固定されている。すなわち、ナット１９を第２
の基板２０に半田付けや圧入等で固定した状態でカバ−
ケ−ス１７の外部からボルト１８を締め付ければ、ボル
ト１８とナット１９は螺合し、第２の基板２０とカバー
ケース１７は共締されることになる。なお、固定ナット
１９として、カレイナット等の基板２０に直接接合され
るものを用いてもよい。

【００１６】第２の基板２０は例えば両面基板で、第２
の基板２０上に載置された駆動用素子等の機能部品２２
とカバーケース１７と直接に、もしくは、絶縁を図る絶
縁シート２３を介して、カバーケース１７内底面に当接
される。第１の基板１５および第２の基板２０は連結線
２１をもってその回路相互間が接続されている。連結線
２１は、例えばフレキシブルプリント基板、リ−ド線、
フラットケ−ブル等が用いられる。２５は電源と第２の
基板とを結ぶコネクタ付きリード線である。

【００１７】

【実施例】図２（ａ）および図２（ｂ）は、カバーケー
ス１７内に第２の基板２０を収納するのに先立ち、第１
の基板１５および第２の基板２０を連結線２１で接続
し、しかも両基板が所定の位置に支障なく位置し、且
つ、それら両基板をカバーケース１７内に配置する組立
て構造を示す図である。図２（ａ）は横断面図であり、
図２（ｂ）は図２（ａ）の矢示Ａ方向から見た平面図で
ある。図１に示した横断面図と同じ部材には同じ符号を
付け、すでに述べた説明と重複する説明は省略する。

【００１８】図２において、図示しないカバーケース内
に第２の基板２０を収納し、締結部材をもって第２の基
板２０を固定するのに先立ち、第１の基板１５および第
２の基板２０をフレキシブル基板等からなる所定の長さ
の連結線２１で接続しておく。この際、第２の基板２０
は連結線２１を介して折り返えされるので、機能部品２
２を構成する比較的発熱の大きいパワ−ＩＣ等の駆動用
素子のある側はフレーム１側（図示下方）に位置してい
る。第２の基板２０は両面基板としたとき、駆動用素子
以外の機能部品も搭載されているが、比較的発熱の小さ
な部品は反フレーム１側（図示上方）に位置している。
この状態で、第２の基板２０を矢示Ｂ方向に折り返すと
き、所定の方向に折り返えされないと、連結線２１が捩
じれるなどしてロータと接触したり、断線する虞れがあ
る。これらの弊害を防ぐために、フレーム１の外周縁面
近傍には複数本のガイドとなる支柱２６が立設されてい
る。支柱２６には、第２の基板２０を載置できる載置部
２７が設けられると共に、第２の基板２０に係合して第
２の基板２０を位置規制する位置規制部２９が設けられ
ている。

【００１９】位置規制部２９は、支柱２６の基部よりも
径小の部分で、載置部２７は基部と位置規制部２９との
段差の部分である。一方、第２の基板２０の外周には、
位置規制部２９に係合する切欠部２８が支柱２６の数に
対応して形成されている。なお、図２においては支柱２
６は３本となっているが、ガイドとしての目的が達成さ
れるならば、３本に限定されないことは勿論である。

【００２０】更に、複数個ある載置部２７と同数ある切
欠部２８の位置相互間を間違えないように、シャフトか
ら見た上記支柱２６の位置の内角を変えて配設してもよ
い。例えば、載置部２７と切欠部２８が図示のように３
個ある場合には、内角を１００°、１２０°、１４０°
と分割することにより、誤係合を未然に防ぐことができ
る。

【００２１】そして、第２の基板２０を、切欠部２８が
位置規制部２９に係合した状態で、載置部２７に折り返
えして仮固定する。この結果、連結線２１が捩じれなど
してロータと接触したり、断線する虞れがない状態でカ
バーケースを覆わせることができる。

【００２２】カバーケース１７を覆わせた後、カバーケ
ース１７の外部から、上述のように、ボルト１８を締め
付ければ、第２の基板２０は第２の基板２０上に載置さ
れた駆動用素子等の機能部品２２と直接に、もしくは、
カバーケース１７との絶縁を図る絶縁シート２３が介装
されている場合には絶縁シート２３を介して、カバーケ
ース１７内底面に固定される。しかも、この際、支柱２
６の位置規制部２９によって第２の基板２０は回転不能
な状態にあるので、ボルト１８を締め付けるとき第２の
基板２０がずれることはない。なお、第２の基板２０に
は予め所定の位置にナット１９が固設されている。

【００２３】従って、ボルト１８の締め付けが終わった
状態では、第２の基板２０はカバーケース１７の内底面
側に寄せられ、図３の破線部に示すように、第２の基板
２０と載置部２７との間には隙間ｈが生じている。この
結果、カバーケース１７内底側に機能部品２２が直接
に、もしくは、カバーケース１７との絶縁を図る絶縁シ
ート２３を介して接触し、機能部品の放熱を助けるばか
りでなく、第２の基板２０がロータに接触することを防
ぎ、可及的に高さ寸法を短くして、モータを小型化する
ことができる。なお、３２は支柱２６にカバーケース１
７を固定するための取付けねじであり、各支柱とねじ止
めすることにより、カバーケース１７はフレーム１に固
定される。

【００２４】また、フレ−ム１に対するカバ−ケ−ス１
７の別の取付け方法として、図４に示すように固定して
もよい。すなわち、カバ−ケ−ス１７の開口部周縁に鍔
部１７ａを設け、この鍔部１７ａに透孔を穿設して、取
付けねじ３２によってフレ−ム１にカバ−ケ−ス１７を
固定することもできる。

【００２５】上述においては、支柱２６はフレーム１の
外周縁面近傍に立設されたものとして説明したが、上記
説明のもの以外に図５に示すように第１の基板１５に立
設したボルト３５をもって第２の基板２０を係合するこ
ともできる。

【００２６】すなわち、第１の基板１５には第２の基板
２０方向に向かって載置部２７−１および位置規制部２
９−１を設けたボルト３５を立設しておく。第２の基板
２０を折り返すとき位置規制部２９−１に第２の基板２
０の切欠部２８が係合することにより、第２の基板２０
を所定の位置に配設することができる。また、ボルト３
５をナット３６と螺合することにより、フレーム１７と
ボルト３５を接合することができるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１の
基板および第２の基板をカバーケース内に収納したの
で、両基板は外部雰囲気、とりわけ湿度や結露から完全
に遮断されるばかりでなく、作業中に異物が混入した
り、回路を傷つけることがなくなり、信頼性の高いモー
タとすることができる。

【００２８】第２の基板をカバーケース内に収納するの
に際して、載置部と位置規制部により基板の位置出しが
容易にできるため、生産性が向上し安価に大量のモータ
を供給できる。

【００２９】本発明に関わる構造によれば、カバーケー
ス内底側に機能部品が直接に、もしくは、絶縁シートを
介して接触し、機能部品の放熱を助けるばかりでなく、
第２の基板がロータに接触することを防ぎ、可及的に高
さ寸法を短くして、モータを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる回路内蔵のモータの横断面を示
す図である。

【図２】本発明に関わる回路内蔵のモータにおいて、カ
バーケースを取り付ける前の展開図であり、（ａ）は断
面図、（ｂ）は平面図である。

【図３】本発明に関わる第２の基板と載置部との関係を
示す図である。

【図４】本発明に関わる回路内蔵モ−タにおいて、フレ
−ムに対するカバ−ケ−スの別の取付け構造を示した断
面図である。

【図５】本発明に関わる第２の基板の位置決めを行う別
な実施形態を示す断面図である。

【図６】従来のモ−タ構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム １３ ロータケース １４ 駆動マグネット １５ 第１の基板 １７ カバーケース １８ ボルト １９ ナット ２０ 第２の基板 ２１ 連結線 ２６ 支柱 ２７ 載置部 ２９ 位置規制部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、該フレームに対して回転自
   在に支持されるロータと、該ロータの回転位置を検出し
   てロータ位置情報を形成する位置検出手段を搭載した第
   １の基板と、上記ロータ位置情報に応じて上記ロータを
   駆動制御する機能部品を搭載した第２の基板と、上記第
   １の基板および上記第２の基板とを覆うように上記フレ
   ームに設置されたカバーケースとを備えた回路内蔵モー
   タであって、 上記第１の基板は、上記ロータの駆動マグネットの端面
   と適宜の間隙をおいて対向するように上記フレームに取
   着され、 上記第２の基板は、上記カバーケースに締結部材によっ
   て取り付けられると共に、上記機能部品の一部がカバー
   ケースの内底面に当接していることを特徴とする回路内
   蔵モータ。
2. 【請求項２】 請求項１の回路内蔵モータであって、 上記第１の基板は、上記ロータの駆動マグネットの端面
   と適宜の間隙をおいて対向するように上記フレームに取
   着され、 上記第２の基板は、上記カバーケースに締結部材によっ
   て取り付けられると共に、上記機能部品の一部が絶縁シ
   ートを介してカバーケースの内底面に当接していること
   を特徴とする回路内蔵モータ。
3. 【請求項３】 第２の基板を位置規制する位置規制部
   と、第２の基板を載置できる載置部とを有する支柱をフ
   レームに複数本立設したことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の回路内蔵モータ。
4. 【請求項４】 第２の基板にナットを固設すると共に、
   カバーケースの外側からボルトを上記ナットに螺合し
   て、第２の基板とカバーケースとを共締したことを特徴
   とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の回路内
   蔵モータ。