JPH09275666A - 平面対向型ブラシレスモータのコイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面対向型ブラシレスモータの固定子のコイ
ルと位置検出素子との高精度な位置寸法を、多くの工数
をかけることなく、簡単な手組み立てで得ること。 【解決手段】 １対のコイル１と２，３と４，５と６を
連ねて成形し、合計３対のコイルの銅線が交差しないよ
うに60゜間隔で配置し、熱可塑性樹脂により一体成形
し、モールド体７とすることで、コイル端子８,９,10,1
1,12,13をコイル１個に対し１箇所とする。また、モー
ルド体７と鉄ベースプリント配線基板16に位置決め機能
をもたせるとともに、モールド体７に鍵形状の突起22，
23と扇形状の穴24，25を設け、鉄ベースプリント配線基
板16に設けた角穴との間で、モールド体７の弾性と鍵形
状により係止し、抜け止めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄ベースプリント
配線基板上に、６個のコイルを等間隔配置した固定子
と、多極磁着磁を施した磁石を備えた回転子とからなる
平面対向型ブラシレスモータのコイルの製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は平面対向型ブラシレスモータの単
品で成形したコイルの従来例の斜視図を示し、コイル40
には２個のコイル端子40a，40bを有する。

【０００３】また、図９は図８の単品コイルを鉄ベース
プリント配線基板上に配置した固定子コイルの組み立て
後の従来例の平面図を示し、鉄ベースプリント配線基板
42の中心部42aを中心に相対向する３対のコイル40が60
゜間隔で円周等間隔に配置され、鉄ベースプリント配線
基板42上に接着固定されるか、または、リフローにより
熱硬化型接着剤を使用して、コイルの接着固定とハンダ
付けを行っている(例えば、特開平7−298532号公報参
照)。

【０００４】なお、３対のコイル40の各一方のコイルの
中心部には位置検出素子19，20，21が配置されている。

【０００５】図10は図９に示す固定子コイルの製造方法
を説明する分解斜視図であり、図10(1)に示すように単
品のコイル40を図10(3)に示す鉄ベースプリント配線基
板42の中心部42aに対して円周等間隔となるように60゜
間隔に配置する。３対のコイル40を鉄ベースプリント配
線基板42に本接着して強度を得るまでの間、鉄ベースプ
リント配線基板42とコイル40を仮固定するコイル形状に
即した、図10(2)に示す両面粘着テープ41を用意する。
そして、この両面粘着テープ41で３対のコイル40と鉄ベ
ースプリント配線基板42を仮固定し、本接着する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉄ベースプリント配線基板を用いた平面対向型ブラシレ
スモータの固定子コイルの製造においては、単品で成形
した６個のコイルを夫々鉄ベースプリント配線基板上に
円周等間隔配置し固定するため、次のような問題があっ
た。

【０００７】(イ) 高精度で位置決めするために高価な
治工具が必要である。

【０００８】(ロ) 単品のコイルを個々に治工具に手で
装着するので工数がかかる。

【０００９】(ハ) 単品のコイルの両端末にハンダ付け
が必要であり、コイル１個あたり２箇所、すなわち12箇
所のハンダ付けを行うので工数がかかる。

【００１０】(ニ) 本接着の強度を得るまでの間、鉄ベ
ースプリント配線基板とコイルを仮固定するコイル形状
に即した両面粘着テープが必要であり、部品代コストが
かかる。

【００１１】(ホ) リフローで装着する場合は、高価な
設備が必要である。

【００１２】本発明は、これらの欠点を解決することを
目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、平面対向型ブ
ラシレスモータの２個のコイルを１対のコイルとして、
これら１対のコイルを連ねて成形し、合計３対のコイル
の銅線が交差しないよう配置し、熱可塑性樹脂により、
一体モールドする。モールド体とすることで、コイルの
部品としての位置精度は、モールド体の寸法精度で決ま
る。また、鉄ベースプリント配線基板と、モールド体と
の間に位置決め構造を設けることにより、組み立ての精
度は高精度の治工具を用いることなく、手装着で、６個
のコイルは高い精度で鉄ベースプリント配線基板に組み
付けることができる。さらに、モールド体の弾性を利用
して、モールド体に鍵形状の突起を設け、鉄ベースプリ
ント配線基板に鍵形状の突起を係止する穴を設け、これ
を結合することで、仮固定用の両面粘着テープや本接着
用の接着作業を省略でき、手による、嵌め込みでの組み
立てが可能となる。そして、３対の内１対のコイルを連
ねて成形しているので、モールド体のコイルの端末は、
１個当り１箇所となり、６個のコイルの鉄ベースプリン
ト配線基板へのハンダ付けは６箇所でよいことになる。

【００１４】また、１対のコイルを連ねて成形しない場
合、すなわちコイルを単品で成形する場合は、樹脂モー
ルド成形する前に、１対のコイルをハンダ上げして連結
し、モールド体の中に形成するようにする。この場合
は、６個のコイルを全部同じ部品で構成することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の平面対向型ブラシレスモ
ータのコイルの製造方法では、３対のコイルの内、１対
のコイルを連ねて成形し、３対のコイルの銅線が交差し
ないように60゜間隔で配置し、熱可塑性樹脂により一体
成形し、モールド体とする。そして１対の該コイルは連
なって成形しているので、コイル端子はコイル１個につ
き１箇所となる。

【００１６】ステータヨークとして機能する鉄ベースプ
リント配線基板に位置決め用の穴を２箇所設け、モール
ド体に位置決め用の円柱形状の突起を２箇所設け、鉄ベ
ースプリント配線基板とモールド体に位置合わせを行っ
て組み立てる。

【００１７】鉄ベースプリント配線基板上には位置検出
素子が寸法精密に装着されているので、各コイルの寸法
位置関係は位置検出素子に対して精密となる。

【００１８】また、モールド体を上記鉄ベースプリント
配線基板に固定するには、モールド体に複数の鍵形状の
突起と扇形状の穴を設け、鉄ベースプリント配線基板に
同数の穴を設け、モールド体の弾性と鍵形状の機械的な
係止により行う。モールド体の鍵形状の機械的な係止
は、抜け止めの作用を有する。

【００１９】また、コイルを単品で形成しても、対向す
る１対のコイルの外側のコイル端子をハンダ上げして電
気結合し合計３対のコイルの銅線が交差しないように60
゜間隔で配置し、熱可塑性樹脂により一体成形、モール
ド体とすることでコイル端子をコイル１個に対し１箇所
となる。

【００２０】また、モールド体は熱可塑性樹脂とした
が、熱硬化性樹脂で成形を行うことで、高耐熱性の平面
対向型ブラシレスモータのコイルのモールド体を得る。

【００２１】以下、本発明の各実施の形態について、図
１から図７を用いて説明する。

【００２２】(実施の形態１)図１は本発明の実施の形態
１におけるモールド体の平面図を示し、図１に示すよう
に２個ずつ対になったコイル１と２，３と４，５と６を
60゜間隔で熱可塑性樹脂で成形したモールド体７を成形
する。各コイル１,２,３,４,５,６の内側の略台形形状
は空洞である。このとき、各コイル１,２,３,４,５,６
の銅線は相互に交差しないようにする。銅線には比較的
安価な融着性ポリウレタン銅線を使用しているので、銅
線同士が単独で接触して樹脂モールド成形すると、その
部分で短絡する。但しコイル本体は銅線を重ねて巻きつ
けているので熱容量が大きく、樹脂モールド成形加工中
には短絡することはない。

【００２３】また、各コイル１,２,３,４,５,６の内側
に１個のコイル端子８,９,10,11,12,13が導出されてい
る。なお、22，23は後述する鍵形状の突起、24，25は後
述する扇形状の穴である。

【００２４】図２はモータ駆動回路と図１の各コイルの
関係を示す回路図である。夫々のコイル１,２,３,４,
５,６は２個ずつ対になってモータ駆動回路31と接続さ
れる。

【００２５】図３は図１のモールド体と鉄ベースプリン
ト配線基板の組み付けを示す斜視図である。図３(1)は
モールド体７であり、14，15はモールド体７の中心部，
周縁部に設けた円柱形状の突起、前出の鍵形状の突起2
2，23はモールド体７の円柱形状の突起14を対向線上に
位置する周縁部に設けられている。前出の扇形状の穴2
4，25は前記鍵形状の突起22，23の近傍のモールド体７
に設けられている。

【００２６】また、図３(2)は鉄ベースプリント配線基
板16であり、前記モールド体７に設けた円柱形状の突起
14，15が嵌め込まれる穴17，18及びモールド体７に設け
た鍵形状の突起22，23が嵌め込まれる角穴26，27を有す
る。また、モールド体７に接着固定されたコイル１,４,
５の略台形形状の空洞内に位置するように位置検出素子
19，20，21が配置されている。

【００２７】ここで、各コイル１,２,３,４,５,６の位
置と位置検出素子19，20，21の位置は精密でなければな
らない。そこで、モールド体７に円柱形状の突起14，15
を鉄ベースプリント配線基板16に設けた穴17，18に差し
嵌め込み、位置決めを行う。なお、位置検出素子19，2
0，21はチップ部品であるので、あらかじめ、汎用の自
動装着機で精密に鉄ベースプリント配線基板16に装着す
る。

【００２８】次に、モールド体７に鍵形状の突起22，23
と扇形状の穴24，25及び鉄ベースプリント配線基板16に
前記モールド体７に設けられた扇形状の穴24，25と同数
の角穴26，27を設けてあるので、鍵形状の突起22，23を
角穴26，27に差し嵌め込む。このとき、モールド体７に
は扇形状の穴24，25があるので、鍵形状の突起22，23は
たわみを生じ、角穴26，27に差し嵌め込まれる。差し嵌
め込み後は、モールド体７の材料の弾性で形状復帰し、
鍵形状の突起22，23で係止し、抜け止めとなる。

【００２９】また、図４は、前記図３の組み付けにより
鉄ベースプリント配線基板と、モールド体７の組み立て
後の平面図である。モールド体７からの６個のコイル端
子８,９，10，11，12，13は、鉄ベースプリント配線基
板16に夫々ハンダ付けする。

【００３０】図５は本発明の実施の形態１によって製造
された固定子コイルを用いたカセットレコーダのキャプ
スタン用の平面対向型ブラシレスモータの断面図であ
る。多極磁着磁を施した磁石33とヨーク34を備えた回転
子はフライホイール39に固定する。キャプスタン32とフ
ライホイール39は圧入により固定し、キャプスタン32は
軸受35，38の内周を回転する。軸受35，38はハウジング
36に圧入し、ハウジング36はカセットレコーダのシャー
シ37に固定する。鉄ベースプリント配線基板16はシャー
シ37の下部に固定し、鉄ベースプリント配線基板16にモ
ールド体７を固定する。なお、モールド体７にはスラス
ト軸受部43を設けて、キャプスタン32の下部先端に生じ
るスラスト荷重を支える。

【００３１】(実施の形態２)図６は本発明の実施の形態
２における単品で成形したコイルの平面図を示し、コイ
ル28を単品で成形し、コイル28の外側にコイル端子29を
設け、これを樹脂成形モールド金型に入れる。このと
き、対向する１対の該コイル28のコイル端子29をハンダ
上げして電気結合する。

【００３２】図７は図６の単品のコイル６個を60゜間隔
で樹脂により成形したモールド体の平面図を示し、合計
３対のコイル28-1〜28-6の銅線が交差しないように60゜
間隔で配置し、熱可塑性樹脂により一体成形し、モール
ド体30とする。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の平面対向型
ブラシレスモータのコイルの製造方法は、モールド体と
鉄ベースプリント配線基板の部品の寸法精度で、夫々コ
イルと夫々位置検出素子の寸法関係を決定できるので、
簡単な手組み立てで高精度の平面対向型ブラシレスモー
タの固定子コイルを得ることができる。

【００３４】また、鉄ベースプリント配線基板と６個の
コイルのハンダ付けによる電気結合はコイル１個あたり
１端末でよいため、従来の両端末ハンダ付けに比べて半
分の工数で行えるので、低コストである。

【００３５】さらに、仮固定用もしくは本固定用の両面
粘着テープと接着剤が不要で、かつ、組み立てを嵌め込
み式のワンタッチで行えるので、従来の接着剤固着まで
の待ち時間と工数及び部品費用が不要になり、低コスト
である。

【００３６】また、コイルの位置寸法を高精度に配置す
る高価な治工具と、リフローで装着する場合の高価な設
備が不要なので、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるモールド体の平
面図である。

【図２】モータ駆動回路と図１の各コイルの図の関係を
示す回路図である。

【図３】図１のモールド体と鉄ベースプリント配線基板
の組み付けを示す斜視図である。

【図４】鉄ベースプリント配線基板とモールド体の組み
立て後の平面図である。

【図５】本発明の実施の形態１によって製造された固定
コイルを用いたカセットレコーダのキャプスタン用の平
面対向型ブラシレスモータの断面図である。

【図６】本発明の実施の形態２における単品で成形した
コイルの平面図である。

【図７】図６の単品のコイル６個を60゜間隔で樹脂によ
り成形したモールド体の平面図である。

【図８】平面対向型ブラシレスモータの単品で成形した
コイルの従来例の斜視図である。

【図９】図８の単品のコイルを鉄ベースプリント配線基
板上に配置した固定子コイルの組み立て後の従来例の平
面図である。

【図１０】図９に示す固定子コイルの製造方法を説明す
る分解斜視図である。

【符号の説明】

１,２,３,４,５,６,28…コイル、 ７,30…モールド
体、 ８,９,10,11,12,13,29…コイル端子、 14，15…
円柱形状の突起、 16…鉄ベースプリント配線基板、
17，18…穴、 19，20，21…位置検出素子、 22，23…
鍵形状の突起、 24，25…扇形状の穴、 26，27…角
穴。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個のコイルを１対のコイルとして、こ
   れら１対のコイルを連ねて成形し、合計３対のコイルの
   銅線が交差しないように60゜間隔で配置し、熱可塑性樹
   脂により一体成形し、モールド体とすることで、コイル
   １個に対しコイル端子を１箇所としたことを特徴とする
   平面対向型ブラシレスモータのコイルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記モールド体の中心部，周縁部に円柱
   形状の突起を設け、鉄ベースプリント配線基板の前記円
   柱形状の突起に対向する位置に穴を設け、前記鉄ベース
   プリント配線基板上の位置検出素子と前記３対のコイル
   の寸法位置関係を高精度に設定するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の平面対向型ブラシレスモータの
   コイルの製造方法。
3. 【請求項３】 前記モールド体の相対向する周縁部に鍵
   形状の突起とその近傍に扇形状の穴を設け、前記鉄ベー
   スプリント配線基板の前記鍵形状の突起に対向する位置
   に角穴を設け、モールド体の弾性と鍵形状の機械的な係
   止を利用し、モールド体と鉄ベースプリント配線基板と
   の固定を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載
   の平面対向型ブラシレスモータのコイルの製造方法。
4. 【請求項４】 コイルを単品で成形し、対向する１対の
   コイルの外側のコイル端子をハンダ上げして電気結合
   し、合計３対のコイルの銅線が交差しないように60゜間
   隔で配置し、熱可塑性樹脂により一体成形し、モールド
   体とすることで、コイル１個に対しコイル端子を１箇所
   としたことを特徴とする平面対向型ブラシレスモータの
   コイルの製造方法。
5. 【請求項５】 モールド体の成形樹脂材料は、熱硬化性
   樹脂であることを特徴とする請求項１または４記載の平
   面対向型ブラシレスモータのコイルの製造方法。