JPH10174405A - ブラシレスモータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ターミナル等といった別部材を用いずに、コ
イルと配線基板を接続できる安価で信頼性に優れたブラ
シレスモータを提供する。 【解決手段】 ステータ基板１０には装着孔１０３の外
周縁から半径方向に切り込まれた３つの溝１４が形成さ
れ、コアホルダー３２にはモータ軸線方向に沿って下方
に突出した３つの突起３３が形成されている。突起３３
は、溝１４の幅寸法と同じ幅寸法とされた第１の係合部
分３３１と、その外周面から半円形状に外側に突出した
第２の係合部分３３２を備え、突起３３を溝１４に嵌め
込むと、第２の係合部分３３２の外周面と溝１４の内周
面との間には２つの隙間３４が形成される。これらの隙
間３４を経由してステータ基板１０の表面１０２側から
裏面１０１側にコイル端３５１が引き出され、配線パタ
ーンのランド４３に半田付けされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダ（ＶＴＲ）用のスピンドルモータ等に代表されるブ
ラシレスモータに関するものである。さらに詳しくは、
配線基板の表面側から裏面側へのコイル端末の引回し構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータでは、磁気センサによ
ってロータの回転位置を検出し、その検出結果に基づい
て配線基板上のモータ駆動用ＩＣが駆動コイルへの給電
を制御するようになっている。一般に、配線基板の表面
側には、複数相の駆動コイルが巻回されたステータが取
り付けられ、駆動コイルの端末は配線基板の表面側から
裏面側に引き回され、そこに形成されている配線パター
ンに配線接続される。そこで、従来は、ステータコアを
保持しているコアホルダーにターミナルを取り付け、こ
のターミナルの表面側の端部にコイル端を接続するとと
もに、ターミナルの裏面側の端部と配線パターンとを配
線接続するようにしている。

【０００３】また、ターミナルを用いずにコイル端を配
線パターンに直接配線接続する場合があり、この場合に
は、配線基板に孔を設け、この孔にコイル端を通すこと
によってコイルを配線基板の表面側から裏面側に引き回
している。さらに、配線基板に孔を設けずに、コイルを
配線基板の外側に一旦引き出してから配線基板の表面側
から裏面側に引き回す場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、ターミナルを介してコイルと配線パターンとを
配線接続する場合には、ターミナルを用いる分、部品点
数が増えてしまうので、ブラシレスモータのコストが高
くつくという問題点がある。また、ターミナルを用いた
場合には、ターミナルの両端部のそれぞれにコイル端や
リード線を配線接続する作業を必要とするため、作業性
が悪く、生産性が低下するという問題点がある。

【０００５】また、配線基板に孔を設け、この孔にコイ
ル端を通す場合には、配線基板に孔を形成する分、加工
費が嵩むので、ブラシレスモータのコストが高くついて
しまう。

【０００６】一方、コイルを配線基板の外側を通す場合
には、コイルが配線基板の外側にはみ出てしまうので、
このはみ出し部分がロータ等といった他のモータ部品と
接触し、コイルが断線する恐れがあるなど、モータの信
頼性が低くなるという問題点がある。

【０００７】本発明の課題は、ターミナル等の別部材を
用いずに、かつ、手間のかかる作業を行うことなくコイ
ルを配線基板の裏面側に無理なく引き回すことによっ
て、安価でしかも信頼性の高いブラシレスモータを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、ステータコアを保持したコアホ
ルダーを配線基板に装着したときに構成される隙間を経
由させてコイルを配線基板の裏面側に引き回して、コイ
ル端を配線パターンに直接配線接続するようにしてい
る。

【０００９】すなわち、本発明では、放射状に張り出す
複数の突極に複数相のコイルが巻回されたステータコア
と、該ステータコアが取り付けられたコアホルダーと、
該コアホルダーを介して前記ステータコアを表面側に保
持し、裏面側には前記コイルの端が配線接続される配線
パターンを備えた配線基板とを有するブラシレスモータ
において、前記コアホルダーはモータ軸線方向に突出し
た突起を備えている一方、前記配線基板は前記突起を嵌
め込み可能な溝を備えており、前記突起および前記溝
は、該溝に前記突起を嵌め込んだときに、前記突起の外
周面および前記溝の内周面との間に前記コイルの端を前
記配線基板の表面側から裏面側に引き出すための隙間を
形成するように構成されていることを特徴としている。

【００１０】本発明では、配線基板にコアホルダーを介
してステータコアを取り付けたときに、突起の外周面と
溝の内周面との間に自動的に構成される隙間を利用し
て、コイル端を配線基板の表面側から裏面側に引き出し
た状態とする。したがって、コイルと配線パターンとの
配線接続に際してターミナルを必要としないので、部品
点数が少なくて済む。また、コイル端を配線パターンに
直接接続するので、配線に手間がかからない。しかも、
配線基板にはコイル端を通すための特別な孔を予め形成
しておく必要がない。それ故、ブラシレスモータを安価
に製造できる。さらに、コイル端を配線基板の外側を通
さないので、コイルと他のモータ部品との接触がない。
それ故、コイルの断線などの恐れがないので、モータの
信頼性を高めることができる。

【００１１】本発明においては、コイル端を隙間に簡単
に通せるようにするため、前記コアホルダーには、前記
突起をモータ軸線方向において貫通し、前記隙間から前
記コイル端を引き出すために用いられる引き出しピンを
挿入可能な貫通孔を形成しておくことが好ましい。

【００１２】このように構成した場合には、前記溝内に
前記突起を嵌め込む以前に、前記ステータコアおよび前
記ホルダー側では、前記貫通孔に対して前記引き出しピ
ンを通しておき、該引き出しピンの裏面側の突出部分に
前記コイルの端を接続し、この状態で前記溝内に前記突
起を嵌め込むことによって、前記コイルの端を前記隙間
を経由させて前記配線基板の表面側から裏面側に引き出
し、しかる後に前記コイルの端を前記突出部分から解放
して前記配線パターンに配線接続する。このような方法
によれば、溝内に突起を嵌め込むだけでコイル端を配線
基板の裏面側に自動的に引き出すことができ、コイル端
を後で隙間に通す必要がない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１４】図１は本発明を適用したブラシレスモータ
の断面図である。図１において、ブラシレスモータ１
は、フェノール製のステータ基板１０を有し、ステータ
基板１０には２つの軸受６、７を保持する略円筒状の軸
受ホルダー８が取り付けられている。この軸受ホルダー
８には、これらの軸受６、７によって回転自在に支持さ
れるモータシャフト９が嵌め込まれている。また、ステ
ータ基板１０の表面１０２には、ステータ３０が軸受ホ
ルダー８を同心状態で囲むように取り付けられている。
ステータ３０の外周縁と僅かなギャップを介して対向す
るようにリング状の駆動マグネット２０が配置されてい
る。駆動マグネット２０は、ステータ基板１０の表面１
０２に開口側を向けた状態で取り付けられたカップ状の
モータケース２１の内周面に取り付けられている。モー
タシャフト９の先端部は、モータケース２１の底面部の
中心に構成されたプーリー２２と一体化しており、モー
タケース２１がモータシャフト９と一体回転するように
なっている。モータシャフト９の下端部はステータ基板
１０の裏面１０１側に突出している。

【００１５】図２はステータ基板に対するステータの取
り付け構造を示す説明図、図３はコアホルダーに形成し
た突起およびステータ基板に形成した溝をステータ基板
の裏面側から見た状態を拡大した図である。

【００１６】図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本例の
ブラシレスモータ１では、ステータ基板１０の表面１０
２のほぼ中央にステータ３０が取り付けられている。ス
テータ基板１０は、ほぼ中央に前述した軸受ホルダー８
を装着するための装着孔１０３が形成されている。ステ
ータ基板１０は、その裏面１０１に所定の配線パターン
が形成されており、モータ部品を組み付けるフレームと
してだけではなく配線基板も兼ねている。この配線パタ
ーン上にはモータ駆動用ＩＣ１１、モータ位置検出用の
３つのホール素子１２、不図示のチップコンデンサー、
ツェナーダイオード等の素子が実装されている。ステー
タ基板１０の表面１０２には、信号の入出力を可能とす
るコネクタ１３が構成され、コネクタ１３は裏面１０１
に形成された配線パターンと電気的に接続されている。

【００１７】ステータ３０において、ステータコア３１
は、けい素綱からなるコア板を複数枚積層することによ
って形成されており、その中心に位置する円環状部分３
１１と、円環状部分３１１の外周面から半径方向に向か
って外側に放射状に張り出す１２個の突極３１２を備え
ている。各突極３１２にはそれぞれコイル３５が３相に
巻き付けられている。

【００１８】このように構成したステータコア３１はコ
アホルダー３２に保持され、このコアホルダー３２を介
してステータ基板１０の表面上に固定される。したがっ
て、ステータコア３１の円環状部分３１１には６つのホ
ルダー装着溝３１３が形成され、コアホルダー３２の側
には、ホルダー装着溝３１３に嵌まり込むようにモータ
軸線方向に沿って上方に突出した６つの装着突起３２２
が形成されている。これらの装着突起３２２がホルダー
装着溝３１３に嵌まり込むことによってステータコア３
１がホルダー３２によって保持されている。なお、この
コアホルダー３２は、樹脂などの絶縁性を有する材料で
形成するのが望ましい。

【００１９】このようにしてステータコア３１を保持し
たコアホルダー３２は、ステータ基板１０の裏面側から
止められた３本のねじ４０によってステータ基板１０と
共締める。

【００２０】ここで、ステータ基板１０には、装着孔１
０３の外周縁から半径方向に切り込まれた位置決め用の
３つの溝１４が１２０度間隔で形成されている。これに
対して、図３にも示すように、コアホルダー３２には、
モータ軸線方向に沿って下方に突出し、溝１４のそれぞ
れに嵌まり込む位置決め用の３つの突起３３が、やはり
１２０度間隔で形成されている。これらの突起３３は、
コアホルダー３２の底面部分３２１から溝１４の幅寸法
とほぼ同じ幅寸法をもって突出した第１の係合部分３３
１と、第１の係合部分３３１の外周面からほぼ半円形状
に突出した第２の係合部分３３２と、これらの係合部分
３３１、３３２の下端面からモータ軸線方向に沿って下
方に突出した突出部分３３３とから構成されている。第
１および第２の係合部分３３１、３３２を合わせた半径
方向の寸法は、溝１４の奥行き寸法と略同じに設定さ
れ、さらに、第１および第２の係合部分３３１、３３２
の高さ寸法は、ステータ基板１０の厚さ寸法と略同じに
設定されている。突出部分３３３には、モータ軸線方向
に沿って貫通した貫通孔３３４が形成されている。した
がって、図３（Ｂ）に示すように、溝１４のそれぞれに
各突起３３を嵌めると、第１の係合部分３３１の外周面
が溝１４の内周面に接することによってコアホルダー３
２の角度位置が規定される。また、コアホルダー３２の
底面部分３２１とステータ基板１０の表面１０２とが当
接する。

【００２１】ここで、第２の係合突起３３２の外周面
は、出隅部分が丸みを帯びている一方、溝１４の入隅部
分は角張っているので、第２の係合突起３３２の外周面
と溝１４の内周面との間にはコイル線挿通用の隙間３４
が２つずつ形成される。本発明では、この隙間３４を利
用して３本のコイル端３５１をそれぞれ引き出してあ
る。すなわち、ブラシレスモータ１においては、第２の
係合部分３３２の外周面と溝１４の内周面との間の隙間
３４にステータ基板１０の表面１０２側に位置するコイ
ル３５が通され、しかる後、そのコイル端３５１がステ
ータ基板１０の裏面１０１に形成された配線パターン上
のランド４３に半田付けされている。

【００２２】図４を参照して、ブラシレスモータ１の製
造方法において、コイル端３５１を配線パターンに配線
接続する工程を説明する。なお、コイル端の引出し部分
は合わせて３箇所あるが、いずれも同じ構造であるた
め、そのうちの１箇所のみについて説明する。

【００２３】まず、ステータコア３１とホルダー３２と
を一体化した後、図４（Ａ）に示すように、突起３３の
突出部分３３３に形成した貫通孔３３４に引き出しピン
４１を通し、引き出しピン４１の先端部をステータ基板
１０の裏面１０１側に突き出させる。

【００２４】次に、引き出しピン４１の突出部分４１１
に各突極３１２に巻き付けられたコイル３５の端３５１
を絡ませ保持させる。このとき、コイル３５が突起３３
の第２の係合部分３３２の外周面に沿うようにしてお
く。

【００２５】次に、図４（Ｂ）に示すように、引き出し
ピン４１の突出部分４１１にコイル端３５１を保持させ
たまま、突起３３が溝１４にそれぞれ嵌まり込むよう
に、ステータ３０をステータ基板１０の表面１０２上に
装着する。この結果、コイル端３５１は引き出しピン４
１に保持されているので、隙間３４を経由してステータ
基板１０の表面１０２の側から裏面１０１の側に自動的
に引き出された状態となる。したがって、ステータ３０
をステータ基板１０に装着した後、あらためて、隙間３
４にコイル端３５１を通すといった手間のかかる作業が
不要である。それ故、簡単な作業でコイル３５をステー
タ基板１０の裏面１０１側に引き出すことができる。な
お、引き出しピン４１については、コイル３５の引回し
を終えた後は不要なので、突出部分３３３の貫通孔３３
４から抜き取る。

【００２６】次に、図４（Ｃ）に示すように、コイル端
３５１を引き出しピン４１の突出部分４１１から解放
し、ステータ基板１０の裏面１０１の側において配線パ
ターン上のランド４３に半田付けする。従って、コイル
３５は配線パターンと接続され、モータ駆動用ＩＣ１１
を介してコイル３５に対する給電制御が可能となる。

【００２７】以上説明したように、本例のブラシレスモ
ータ１では、ステータ基板１０の表面１０２上にステー
タコア３１をコアホルダー３２を介して取り付けたとき
にコアホルダー３２の突起３３とステータ基板１０の溝
１４との間に自動的に構成された隙間３４を利用して、
ステータ基板１０の表面１０２の側から裏面１０１の側
にコイル端３５１を引き出してある。したがって、ター
ミナルを使用せずにコイル３５を引回し、かつ、そのコ
イル端３５１を直接配線パターンに接続しているので、
部品点数を減らすことができるとともに、配線接続に手
間がかからない。また、ステータ基板１０に特別な孔を
形成しておく必要がない。それ故、安価なブラシレスモ
ータを製造できる。また、コイル３５が隙間３４を経由
しているので、コイル３５の引回し部分が他のモータ部
品と接触して断線するなどの恐れがない。それ故、信頼
性の高いブラシレスモータを実現できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、配線基板にステー
タコアをコアホルダーを介して取り付けたときに配線基
板に形成された溝とコアホルダーに形成された突起との
間に自動的に構成される隙間を経由してコイルを配線基
板の表面側から裏面側に引き回し、コイル端を配線パタ
ーンと配線接続するようにしている。したがって、ター
ミナルを使用しない分、部品点数を減らすことができ、
さらに、コイル端を配線パターンに直接配線接続するの
で、配線に手間がかからない。しかも、配線基板に特別
な孔を予め形成しておく必要がない。それ故、安価なブ
ラシレスモータを製造できる。また、コイルは隙間を経
由し、配線基板の外側からはみ出ないので、他のモータ
部品との接触による断線等のおそれがない。それ故、信
頼性の高いブラシレスモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの
断面図である。

【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るブラシレ
スモータにおいて、ステータ３０をステータ基板に取り
付けた状態を上方から見た平面図、（Ｂ）は、それを側
面から見た平面図、（Ｃ）は、それを下方から見た平面
図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの
ステータをステータ基板に取り付ける様子をステータ基
板の裏面側からみた説明図である。

【図４】本発明に係るブラシレスモータの製造方法をス
テータ基板の裏面側からみた状態で示す説明図である。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ １０ ステータ基板 １０１ ステータ基板の裏面 １０２ ステータ基板の表面 １４ 溝 ３１ ステータコア ３２ ホルダー ３３ 突起 ３３１ 第１の係合部分 ３３２ 第２の係合部分 ３４ 隙間 ３５ コイル ３５１ コイル端 ４１ 引き出しピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射状に張り出す複数の突極に複数相の
   コイルが巻回されたステータコアと、該ステータコアが
   取り付けられたコアホルダーと、該コアホルダーを介し
   て前記ステータコアを表面側に保持し、裏面側には前記
   コイルの端が配線接続される配線パターンを備えた配線
   基板とを有するブラシレスモータにおいて、 前記コアホルダーはモータ軸線方向に突出した突起を備
   えている一方、前記配線基板は前記突起を嵌め込み可能
   な溝を備えており、前記突起および前記溝は、該溝に前
   記突起を嵌め込んだときに前記突起の外周面および前記
   溝の内周面との間に前記コイルの端を前記配線基板の表
   面側から裏面側に引き出すための隙間を形成するように
   構成されていることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記コアホルダーに
   は、前記突起をモータ軸線方向において貫通し、前記隙
   間から前記コイル端を引き出すために用いられる引き出
   しピンを挿入可能な貫通孔が形成されていることを特徴
   とするブラシレスモータ。
3. 【請求項３】 請求項２に規定するブラシレスモータの
   製造方法において、前記溝内に前記突起を嵌め込む以前
   に、前記ステータコアおよび前記ホルダー側では前記貫
   通孔に前記引き出しピンを通しておき、該引き出しピン
   の裏面側の突出部分に前記コイルの端を接続し、この状
   態で前記溝内に前記突起を嵌め込むことによって、前記
   コイルの端を前記隙間を経由させて前記配線基板の表面
   側から裏面側に引き出し、しかる後に前記コイルの端を
   前記突出部分から解放して前記配線パターンに配線接続
   することを特徴とするブラシレスモータの製造方法。