JPH099599A

JPH099599A - 小型電動機

Info

Publication number: JPH099599A
Application number: JP17154295A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Watanabe; 吉章渡邊; Sei Niijima; 聖新島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanwa Techno Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanwa Techno Co Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1997-01-10
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP3487679B2

Abstract

(57)【要約】【目的】組立作業を簡素化しつつ、磁気センサーの取
付精度を向上させることができる小型電動機を提供す
る。【構成】ブラシレスモーター１は、固定子２及び永久
磁石１２を有する回転子４から成り、永久磁石１２から
の磁界を検出して信号を出力するホールＩＣ５１と、こ
のホールＩＣ５１が接続される基板３とを備えると共
に、基板３は導電性を有する所定のパターンの金属板
と、この金属板をホールＩＣ５１が接続される接続部を
残してモールドする電気絶縁性を有するモールド材と、
金属板のモールド時にモールド材で同時に成形され、ホ
ールＩＣ５１の位置決めを行う保持部４６とを有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定子に複数相の巻線
が巻装されると共に、回転子には永久磁石を備えた回転
界磁型の小型電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種小型電動機、例えばブラ
シレスモーターは、例えば特開平４−２６３５１号公報
（Ｈ０２Ｋ２９／００）に示される如く、複数相の巻線
が巻装された固定子内に永久磁石を備えた回転子を配設
することによりモーター本体を構成している。また、固
定子巻線のコイルエンド側には、それと離間して基板が
取り付けられ、前記巻線はこの基板に接続されて給電さ
れると共に、基板には回転子の永久磁石の磁気を検出す
るための磁気センサーが取り付けられていた。

【０００３】この磁気センサーは、ホール素子或いはホ
ールＩＣから構成されており、回転子の永久磁石からの
磁界に基づいて回転子の磁極位置を検出し、固定子の各
相の巻線への通電タイミングを決定するための信号を出
力するものである。このような磁気センサー（位置検出
センサー）は、従来では基板の配線パターンに直接半田
付けされるか、或いは、所定形状のホルダーを基板に取
り付けた後、このホルダー内に挿入して固定する構造と
されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホール
素子又はホールＩＣ（磁気センサー）を直に、或いは、
ホルダーを取り付けた後それに挿入する場合、磁気セン
サーの取付位置が安定せず、誤差が生じる。この磁気セ
ンサーの位置がずれると、固定子巻線への通電切り換え
タイミングがずれて回転子に加減速が発生し、電磁振動
や騒音が増大すると共に、運転効率も低下してしまう問
題があった。

【０００５】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、組立作業を簡素化しつ
つ、磁気センサーの取付精度を向上させることができる
小型電動機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の小型電
動機は、固定子及び永久磁石を有する回転子から成り、
永久磁石からの磁界を検出して信号を出力する磁気セン
サーと、この磁気センサーが接続される基板とを備える
と共に、基板は導電性を有する所定の配線パターンと、
この配線パターンを磁気センサーが接続される接続部を
残してモールドする電気絶縁性を有するモールド材と、
配線パターンのモールド時にモールド材で同時に成形さ
れ、磁気センサーの位置決めを行う保持部とを有してい
るものである。

【０００７】請求項２の発明の小型電動機は、固定子巻
線を有する固定子及び永久磁石を有する回転子から成
り、永久磁石からの磁界を検出して信号を出力する磁気
センサーと、この磁気センサー及び固定子巻線が接続さ
れる基板とを備えると共に、基板は導電性を有する所定
の配線パターンと、この配線パターンを磁気センサー及
び固定子巻線が接続される接続部を残してモールドする
電気絶縁性を有するモールド材と、配線パターンのモー
ルド時にモールド材で同時に成形され、磁気センサーの
位置決めを行う保持部とを有しているものである。

【０００８】請求項３の発明の小型電動機は、上記にお
いて配線パターンは金属板であり、固定子巻線が接続さ
れる接続部には固定子巻線が係止される切り起こしが形
成されているものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明の小型電動機によれば、基板が
導電性を有する所定の配線パターンと、この配線パター
ンを磁気センサーが接続される接続部を残してモールド
する電気絶縁性を有するモールド材と、配線パターンの
モールド時にモールド材で同時に成形され、磁気センサ
ーの位置決めを行う保持部とを有しているものであるか
ら、この保持部に取り付けるのみで磁気センサーの取付
位置は確定する。従って、磁気センサーの取付位置精度
が向上し、電磁振動や騒音の低減と、効率の向上を実現
することができると共に、部品点数と組立工数も削減す
ることが可能となり、製造コストの低減を達成すること
ができるようになる。

【００１０】請求項２の発明の小型電動機によれば、基
板が導電性を有する所定の配線パターンと、この配線パ
ターンを磁気センサー及び固定子巻線が接続される接続
部を残してモールドする電気絶縁性を有するモールド材
と、配線パターンのモールド時にモールド材で同時に成
形され、磁気センサーの位置決めを行う保持部とを有し
ているものであるから、この保持部に取り付けるのみで
磁気センサーの取付位置は確定する。従って、磁気セン
サーの取付位置精度が向上し、電磁振動や騒音の低減
と、効率の向上を実現することができると共に、部品点
数と組立工数も削減することが可能となり、製造コスト
の低減を達成することができるようになる。

【００１１】また、請求項３の発明の小型電動機によれ
ば、上記に加えて配線パターンは金属板であり、固定子
巻線が接続される接続部には固定子巻線が係止される切
り起こしが形成されているものであるから、固定子巻線
を基板に接続する際、この切り起こしに巻線端部を絡め
て、仮止めした状態で半田付けなどを行うことが可能と
なる。従って、組立作業性が一段と向上するものであ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。図１は本発明を用いた小型電動機の実施例としての
直流ブラシレスモーター１の一部縦断側面図、図２は固
定子２の側面図、図３は固定子２の平面図、図４は基板
３の平面図、図５は基板３の裏面図、図６は図４のＡ−
Ａ線断面図、図７はリード線接続部３６部分の基板３の
拡大断面図、図８はリード線８１を接続した状態のリー
ド線接続部３６部分の基板３の拡大断面図、図９は保持
部４８部分の基板３の拡大裏面図、図１０は保持部４７
部分の基板３の拡大断面図、図１１はホールＩＣ５１の
斜視図、図１２は巻線接続部２７部分の基板３の拡大平
面図、図１３は基板３の配線パターンを示す図、図１４
は直流ブラシレスモーター１の電気回路図である。

【００１３】実施例の直流ブラシレスモーター１は、例
えば家庭用エアコンの送風ファンなどに使用されるもの
であり、固定子２と、この固定子２の内側に配設された
回転子４と、この回転子４に取り付けられた回転軸６
と、固定子２のコイルエンド側にそれと離間して設けら
れた基板３と、これらを収納するブラケット７とから構
成されている。

【００１４】前記固定子２は、複数枚の電磁鋼鈑を積層
した固定子鉄心８と、この固定子鉄心８に絶縁体９を介
して巻装された複数相の巻線１１とから構成され、前記
ブラケット７内に固定されている。前記回転子４は、界
磁用の永久磁石１２を備えており、ブラケット７の軸受
１３、１４とで回転可能に支持されている。

【００１５】一方、前記基板３は全体としてドーナッツ
状を呈し、所定の配線パターン形状を呈した上層の金属
板１６及び下層の金属板１７と、それらが離間した状態
でそれらの周囲をモールドするポリフェニレンサルファ
イド樹脂から成るモールド材１８とから構成されてい
る。この基板３の外周縁部には、前記絶縁体９の支持ピ
ン２１が係合して溶着される係合部２２・・・が四カ所
形成されており、更に、開口２３と、この開口２３と連
通した口出部２４が形成されている。

【００１６】また、基板３の外周縁部には巻線接続部２
６〜３１が相互に離間して六ヶ所形成されている。各巻
線接続部２６〜３１においては、モールド材１８が充填
されずに金属板１６、１７が露出しており、巻線接続部
２６、２８、３０においては金属板１７が露出し、巻線
接続部２７、２９、３１においては金属板１６が露出し
ている。更に、各巻線接続部２６〜３１において露出し
た金属板１６或いは１７には図１２に示す如く切り起こ
し３２がそれぞれ形成されている。

【００１７】更にまた、口出部２４に近い巻線接続部２
６と２７の間、及び、巻線接続部２８と２９の間には、
リード線接続部３３〜３６、リード線接続部３７〜４０
がそれぞれ四カ所ずつ形成されている。各リード線接続
部３３〜４０においては金属板１６、或いは、１７が露
出しており、図７に示す如くそれぞれ透孔２０が穿設さ
れ、その周囲のモールド材１８は傾斜しながら拡開して
いる。また、リード線接続部３３は巻線接続部２６に、
リード線接続部３４は巻線接続部３０に、リード線接続
部３７は巻線接続部２８にそれぞれ導通される。更に、
巻線接続部２７、２９、３１は導通され、中性点とな
る。

【００１８】そして、基板３の内周縁部における前記口
出部２４から右方に角度１８０°の位置、１２０°の位
置、及び、６０°の位置にはそれぞれ第１乃至第３の保
持部４６、４７、４８が金属板１６、１７のモールド時
にモールド材１８で同時一体に成形されている。各保持
部４６〜４８は下方（裏方）に突出しており、図１１に
示す如き磁気センサーとしてホールＩＣ５１、５２、５
３の外径に略合致して下方に開口した収納部５４と、各
収納部５４の上端部においてモールド材１８より露出す
る金属板１６、１７に形成された端子接続部としての左
側の出力孔５６、右側の接地孔５７及びそれらの中央外
周側において略三角形を成す位置の給電孔５８とを有し
ている。

【００１９】また、各収納部５４の内側壁には前記ホー
ルＩＣ５１〜５３を露出させるための切欠窓６１がそれ
ぞれ形成されており、更に、内側壁上部には後述するホ
ールＩＣ５１〜５３の給電端子７１を外周側の給電孔５
８に案内する傾斜壁６２が形成されている。そして、各
保持部４６〜４８の給電孔５８・・はリード線接続部３
５に導通され、接地孔５７・・はリード線接続部３８に
導通される。また、第１の保持部４６の出力孔５６はリ
ード線接続部３６に、第２の保持部４７の出力孔５６は
リード線接続部４０に、また、第３の保持部４８の出力
孔５６はリード線接続部３９にそれぞれ導通されてい
る。

【００２０】他方、図１１に示す前記ホールＩＣ５１〜
５３はそれを貫く磁力線によって矩形波の出力を発生す
るものであり、矩形状の本体７０と、その上面から突出
した中央の給電端子７１、その左側の出力端子７２及び
右側の接地端子７３とを備えている。

【００２１】次に、本発明の基板３の組み立て及び固定
子２への組み付け手順を説明する。先ず、各ホールＩＣ
５１、５２、５３を基板３のモールド材１８に一体に形
成された第１乃至第３の保持部４６、４７、４８の収納
部５４にそれぞれ下方（裏面側）から挿入する。このと
き、左右の出力端子７２及び設置端子７２はそれぞれ各
保持部４６〜４８の出力孔５６、設置孔５７に挿入され
ると共に、中央の給電端子７１は前記傾斜壁６２に図１
０の如く案内されて外周側に屈曲され、各保持部４６〜
４８の給電孔５８に挿入される。この給電端子７１の屈
曲によって各ホールＩＣ５１〜５３は本体７０にストレ
スをかけること無く各収納部５４内に仮止めされる。ま
た、このときホールＩＣ５１〜５３の各端子７１〜７３
の長さは半田付け後のカット寸法に調整されている。

【００２２】そして、基板３の表面側より半田付けする
ことによって、各端子７１〜７３を各孔５６〜５８周縁
の金属板１６、１７に接続する。この場合にも、各ホー
ルＩＣ５１〜５３は上述の如く仮止めされているので、
半田付け作業が容易となる。これによって、各ホールＩ
Ｃ５１〜５３の給電端子７１はリード線接続部３５に導
通されると共に、接地端子７３はリード線接続部３８に
導通され、ホールＩＣ５１の出力端子７２はリード線接
続部３６に、ホールＩＣ５２の出力端子７２はリード線
接続部４０、ホールＩＣ５３の出力端子７２はリード線
接続部３９にそれぞれ導通される。

【００２３】そして、リード線接続部３３の前記透孔２
０には表面側から例えばＵ相用給電リード線（リード
線）が、リード線接続部３４にはＶ相用給電リード線
が、また、リード線接続部３７にはＷ相用給電リード線
がそれぞれ挿入される（各リード線を８１で示す。以下
同じ）。また、リード線接続部３５には表面側からホー
ルＩＣ給電用リード線が、リード線接続部３６にはホー
ルＩＣ５１の出力用リード線が、リード線接続部４０に
はホールＩＣ５２の出力用リード線が、リード線接続部
３９にはホールＩＣ５３の出力用リード線が、また、リ
ード線接続部３８にはホールＩＣ接地用リード線がそれ
ぞれ挿入される。

【００２４】この場合にも各接続部の透孔７０周囲のモ
ールド材１８は傾斜して拡開されているので、リード線
の先端はこの傾斜面に案内されて円滑に透孔に挿入され
る。尚、挿入されない導線は図８の如く各接続部内にて
屈曲するので問題は生じない。そのため、導線部への予
備半田は削除できる。

【００２５】そして、裏面側から半田付けすることによ
って、各リード線８１を透孔２０周囲の各金属板１６或
いは１７に接続する。そして、リード線８１は全て束ね
て開口２３に挿入され、口出部２４から裏面側に引き出
される（図３）。このときにも各リード線接続部３３〜
４０は口出部２４の近傍にあるので、リード線８１の引
き回しが容易となる。

【００２６】このように組み立てた基板３の裏面側を固
定子２側とし、係合部２２・・・に絶縁体９の支持ピン
２１を係合して溶着することにより、基板３を固定子２
に組み付ける。この状態で、各相の巻線１１の端部を各
巻線接続部２６〜３１の切り起こし３２に絡め（図１
２）、仮止めする。そして、表面側から半田付けするこ
とによって、金属板１６、１７に巻線１１を導通させ
る。このように、切り起こし３２に巻線１１の端部を絡
め、仮止めした状態で半田付けなどを行うことができる
ので、組立作業性が一段と向上する。

【００２７】そして、回転子４を固定子２の内側に挿入
するが、このとき、各ホールＩＣ５１〜５３は回転子４
の永久磁石１２の外側に対向する（図１）。

【００２８】尚、ブラケット７は円形容器状の第１ブラ
ケット７Ａと第２ブラケット７Ｂとから成り、上記各部
品を内部に収納した後、それらを突き合わせて圧入し、
ネジ７Ｃにて固着することによって直流ブラシレスモー
ター１を完成する。このとき、基板３の口出部２４は第
２ブラケット７Ｂに嵌合され、リード線８１はブラケッ
ト７外に引き出される。

【００２９】前記リード線８１は図示しないカプラを介
して図１４のコントローラ（制御回路）８２に接続され
る。そして、コントローラ８２は前記各ホールＩＣ５１
〜５３からの出力信号（ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ）を用い、回
転子４の永久磁石１２からの磁界に基づいて回転子４の
磁極位置を検出し、固定子２の各相の巻線１１への通電
タイミングを決定して直流ブラシレスモーター１の運転
制御を実行する。

【００３０】この場合にも、基板３のモールド材１８に
各保持部４６〜４８を一体に成形しているので、各保持
部４６〜４８に取り付けるのみで各ホールＩＣ５１〜５
３の取付位置が確定できる。従って、ホールＩＣ５１〜
５３の取付位置精度が向上し、騒音の低減と効率の向上
を実現することができる。また、従来の如くホルダーを
基板に取り付ける必要が無くなるので、部品点数と組立
工数も削減することが可能となり、製造コストの低減を
達成することができるようになる。

【００３１】尚、実施例ではブラケット７内に各部品を
挿入したもので説明したが、モールド樹脂にて固定子全
体をモールドした所謂モールドモーターにも本発明は有
効である。また、実施例では直流ブラシレスモーターの
回転位置検出用の磁気センサーで説明したが、誘導電動
機の回転数検出用磁気センサーに適用しても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、基板が導電性を有する所定の配線パターンと、この
配線パターンを磁気センサーが接続される接続部を残し
てモールドする電気絶縁性を有するモールド材と、配線
パターンのモールド時にモールド材で同時に成形され、
磁気センサーの位置決めを行う保持部とを有しているも
のであるから、この保持部に取り付けるのみで磁気セン
サーの取付位置は確定する。従って、磁気センサーの取
付位置精度が向上し、電磁振動や騒音の低減と、効率の
向上を実現することができると共に、部品点数と組立工
数も削減することが可能となり、製造コストの低減を達
成することができるようになる。

【００３３】請求項２の発明によれば、基板が導電性を
有する所定の配線パターンと、この配線パターンを磁気
センサー及び固定子巻線が接続される接続部を残してモ
ールドする電気絶縁性を有するモールド材と、配線パタ
ーンのモールド時にモールド材で同時に成形され、磁気
センサーの位置決めを行う保持部とを有しているもので
あるから、この保持部に取り付けるのみで磁気センサー
の取付位置は確定する。従って、磁気センサーの取付位
置精度が向上し、電磁振動や騒音の低減と、効率の向上
を実現することができると共に、部品点数と組立工数も
削減することが可能となり、製造コストの低減を達成す
ることができるようになる。

【００３４】また、請求項３の発明によれば、上記に加
えて配線パターンは金属板であり、固定子巻線が接続さ
れる接続部には固定子巻線が係止される切り起こしが形
成されているものであるから、固定子巻線を基板に接続
する際、この切り起こしに巻線端部を絡めて、仮止めし
た状態で半田付けなどを行うことが可能となる。従っ
て、組立作業性が一段と向上するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた小型電動機の実施例としての直
流ブラシレスモーターの一部縦断側面図である。

【図２】実施例の直流ブラシレスモーターの固定子の側
面図である。

【図３】固定子の平面図である。

【図４】基板の平面図である。

【図５】基板の裏面図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】リード線接続部部分の基板の拡大断面図であ
る。

【図８】リード線を接続した状態のリード線接続部部分
の基板の拡大断面図である。

【図９】保持部部分の基板の拡大裏面図である。

【図１０】保持部部分の基板の拡大断面図である。

【図１１】ホールＩＣの斜視図である。

【図１２】巻線接続部部分の基板の拡大平面図である。

【図１３】基板の配線パターンを示す図である。

【図１４】直流ブラシレスモーターの電気回路図であ
る。

【符号の説明】

１直流ブラシレスモーター２固定子３基板４回転子１１巻線１２永久磁石１６、１７金属板１８モールド材３２切り起こし４６〜４８保持部５１〜５３ホールＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子及び永久磁石を有する回転子から
成る小型電動機において、前記永久磁石からの磁界を検出して信号を出力する磁気
センサーと、この磁気センサーが接続される基板とを備
えると共に、前記基板は導電性を有する所定の配線パタ
ーンと、この配線パターンを前記磁気センサーが接続さ
れる接続部を残してモールドする電気絶縁性を有するモ
ールド材と、前記配線パターンのモールド時に前記モー
ルド材で同時に成形され、前記磁気センサーの位置決め
を行う保持部とを有することを特徴とする小型電動機。
【請求項２】固定子巻線を有する固定子及び永久磁石
を有する回転子から成る小型電動機において、前記永久磁石からの磁界を検出して信号を出力する磁気
センサーと、この磁気センサー及び固定子巻線が接続さ
れる基板とを備えると共に、前記基板は導電性を有する
所定の配線パターンと、この配線パターンを前記磁気セ
ンサー及び固定子巻線が接続される接続部を残してモー
ルドする電気絶縁性を有するモールド材と、前記配線パ
ターンのモールド時に前記モールド材で同時に成形さ
れ、前記磁気センサーの位置決めを行う保持部とを有す
ることを特徴とする小型電動機。
【請求項３】配線パターンは金属板であり、固定子巻
線が接続される接続部には固定子巻線が係止される切り
起こしが形成されていることを特徴とする請求項２に記
載の小型電動機。