JPS589563A

JPS589563A - トランジスタモ−タ

Info

Publication number: JPS589563A
Application number: JP10664281A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Hashimoto; 公佑橋本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1981-07-07
Publication date: 1983-01-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、トランジスタモータの改良に関する。

周知のように、゛トランジスタモータは、直流モータの
特性をもつものであって、別名ブラシレスモータまたは
半導体モータもしくはホール素子モータとも称される。

直流モータでは、一般的にロータ（回転子）が電機子巻
線と整流子とがら成る。

これに対して、トランジスタモータでは、ロータが界磁
と成り、電機子巻線などがステータ（固定子）側に設け
られる。また、トランジスタモータは、直流モータの整
流子がトランジスタやサイリスタに置き換えられ、ブラ
シがホール系子（位置センサ）に置き換えられて、電子
回路中に機械的接触部分を含まないブラシレスモータを
構成スるものである。

第１Ａ図および第１Ｂ図は従来のトランジスタモータの
図解図であり、特にｉｌＡ図はその平面図を示し、第１
Ｂ図はその縦断面図を示す。構成において、ロータ円４
ｂｔ、１はたとえば軟鉄板で構成される。ロータ円４１
Ｋ１の中心部には１回転軸（シャフト）２が固着される
。ロータ円４ｙ、１の一方面には、同心円上の成る角度
をあけて複数（図示では４個）のロータ磁石３が一体的
に固着される。

ロータ磁石３は機械角４５度おきにＮ極とＳ極に交互に
着磁される。ここで、ロータ円板１は、ロータ磁石３の
磁気回路を兼ねている。シャフト２はメタル軸受４によ
って回転自在に軸支される。

メタル軸受４は含油焼結合金のようなもので構成され、
シャフト２を支承するとともに、軸受ハウジング５に嵌
合して一体化されている。軸受ハウジング５の下端の円
周部分には、ベース板６が固着される。ベース板６は、
電磁軟鉄板などで構成され１図示のように四角形状の四
隅にトランジスタモータを装着すべき装置に取り付ける
ための透孔６ａを穿設している。すなわち、ベース板６
の中心部が軸受ハウジング５でかしめて固着される。

これによって、メタル軸受４と軸受ハウジング５とベー
ス＆６とが一体構造とされる。メタル軸受４の下側部分
のシャフト２には、ブッシング７が挿入される。これに
よって、シャフト２がメタル軸受４から抜けるのを防止
する。

前記ロータ磁石３に対向するベース板６上には、回路基
板８が貼着等によって形成される。回路基板８には、所
定の位置ごとにステータコイル９と磁束検出系子１０と
が貼着等によって形成される。

そして、回路基板８は、トランジスタモータの駆動制御
回路（図示せず）の回路パターンおよびその素子を形成
するとともに、駆動制御回路とステータコイル９．磁束
検出系子１０とを電気的に接続するための回路パターン
を形成している。なお。

駆動制御回路を外部に設ける場合は、回路基＠１．８に
は外部駆動制御回路の接続端子と該接続端子をステータ
コイ／ｌ／９および磁束検出素子１０に接続するための
回路パターンとが形成される。ところで。

ベース板６がロータ磁石３の磁気回路を兼ねているため
、磁気回路の空間を通る磁束がステータコイル９および
磁束検出索子１０を切るように配置された構造となる。

上述のような構成において、トランジスタモータを回転
さぜる場合の動作を説明する。磁束検出系子１０はロー
タ磁石３の磁束を検出し、その出力を駆動制御回路に与
える。駆動制御回路は磁束検出出力に基づいて、ステー
タコイル９に駆動電流を供給する。これによって、トラ
ンジスタモータが２相８極同期電動機となり５０一タ磁
石３すなわちロータ円板ｌ°が回転して外部に回転力を
導出する。

ところが、従来のトランジスタモータは、ステータコイ
ル９および磁束検出系子１０を回路基板８上に貼着する
のみであるため、十分な強度で取り付けることができな
かった。また、回路基板８に十分な強度をもたすために
は、その厚さが厚くなり、かつしたがってロータ磁石３
とベース＆６との間隔（ギャップ）が大きくなる。この
ため、磁気抵抗が増加し、モータの効率が悪くなるとい
う問題点があった。また、ステータコイル９が駆動電流
によって振動しやすいという問題点もあった。さらに、
メタル軸受４をベース［６に一体的に取付けるために、
軸受ハウジング５を用いてかしめ付けする必要があるた
め、その機械的な組立精度および強度を維持することが
できないという問題点もあった。

それゆえに、この発明の目的は、上述のような従来のも
のの問題点を解消するために成されたもので、トランジ
スタモータの構成部品を一体化して成形することにより
、その組立精度および強度を増大でき、生産性がすぐれ
、モータ効率を向上できるようなトラ万々優りを提供す
ることである。

この発明は、要約すれば軸受と回路基板とステータコイ
ルとを絶縁体で一体的に固定したものである。

以下に１図面を参照してこの発明の具体的な実施例につ
いて説明する。

第２図はこの発明の一実施例のトランジスタモータの斜
視図を示す。

第３図は回路基板とステータコイルの分解斜視図を示す
。

第４図はこの発明の一実施例のトランジスタモータの縦
断面図を示す。

次に、第２図ないし第４図を参照してこの実施例のトラ
ンジスタモータの具体的な構成を説明する。ロータ円板
１とシャフト２とロータ磁石３とから成るロー夕側は、
第１Ｂ図に示す従来のものと同様に構成される。

この実施例が第１Ａ図および第１Ｂ図と異なる点は、ロ
ータ側が以下のごとく構成されたことである。すなわち
、回路基板８には、ステータコイル９を挿入するための
孔８ａがステータコイル９の個数だけ穿設される。また
１回路基板８の裏面には、磁束検出系子１０が装着され
る。さらに。

回路基板８の中心部分には、前記メタル軸受４の直径よ
りもやや大きな透孔８ｂが穿設される。この回路基板８
には、図示を省略しているが、ステータコイル９および
磁気検出素子１０の配線のための銅膜の回路パターンか
形成される。この回路パターンは外部接続端子８ｃに接
続される。

そして１回路基板８の孔８ａにはステータコイル９が挿
入される。また１回路基板８の透孔８ｂにはメタル軸受
４が挿入される。そののち、これらが金型などに入れら
れて、プラスチックから成る絶縁体１１で一体的に成形
される。これによって、メタル軸受４と回路基板８とス
テータコイル９とが絶縁体１１で一体的に固定される。

ここで、絶縁体１１は、プラスチックなどの絶縁材料、
たとえは熱硬化性エポキシ樹脂などが用いられる。

従って、絶縁体１１の形状は５回路基板８の円周部分の
周縁を囲むように、回路基板８の外形よりも大きくかつ
回路基板８の周縁部分の一部が絶縁体１１の中にはめ込
まれ１回路基板８の周縁部分の上面が回路基板よりも高
くなる。さらに好ましくは、絶縁体１１の隅（図示では
４隅）には、トランジスタモータを用いる装置に装着す
るための取付孔１１ａが形成される。なお、取付孔１１
ａに替えて、取付用の耳またはＵ字状の溝を形成しても
よい。そののち、絶縁体１１の裏面には、磁性材料（た
とえば電磁軟鉄板）から成るステータ板１２が固着され
る。このステータ板１２は、ロータ磁石３の磁気回路の
一部となる。従って、コイル９および磁束検出系子１０
は、ロータ磁石３からステータ板１２へ至る空間を通る
磁束を切るように配置される。

ところで、絶縁体１１の材料は、たとえは１６０℃で硬
化する樹脂が選択される。メタル軸受４は成形時に変質
しない油が注入される。回路基板８は成形温度において
、変形および変質しない材質を選ぶ必要がある。ステー
タコイル′９は成形温度において変質しない絶縁物であ
りかつコイル成形体かばらけないような材質に選ばれる
。磁束検出系子１０は成形温度において変形および変質
しない材料が選ばれる。

上述のように、ステータコイル　９　を回路基板８の−
Ｕｎ人した状態で絶縁体１１と一体構造とすることによ
り、回路基板８が薄くても十分な強度を得ることができ
、かつしたがってロータ磁石３とステータ板１２とのギ
ャップを小さくすることができ、モータ効率を向上でき
るという利点がある。また、メタル軸受４と回路基板８
とステータコイル９とを一体構造としているので１機械
的強度を増大できる利点もある。さらに、トランジスタ
モータの組立時における各部品の位置関係およびメタル
軸受４の回転軸の中心に対する直角度を正確にでき、モ
ータの特性を向上でき、ステータコイル９の振動を防止
できる利点もある。

以上のように、この発明によれは、機械的強度を増大で
き、モータの効率を向上でき、組立時における精度を向
上できるなどの特有の効率が奏される。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図および第１８図は従来のトランジスタモータの
図解図である。第２図はこの発明の一実施例のトランジ
スタモータの斜視図である。第３図はこの実施例の回路
基板とステータコイルの分解斜視図である。第４図はこ
の実施例の縦断面図である。図において、１はロータ日収、２は回転軸（シャフト）
、３はロータ磁石、４はメタル軸受、８は回路基板、９
はステータコイル、１０は磁束検出素子、１１は絶縁体
、１２はステータ板を示す。代理人　　葛　野　信　−（外１名）第１Ａ口第１Ｂ図手続補正書（自発〕特許庁長官殿１、事件の表示　　　　特願昭５６−１０６６４２号２
、発明の名称トランジスタモータ３、補正をする者（１）５、補正の対象明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
楠６、補正の内容＋１１　　Ｊ細書の「特許請求の範囲」を別紙のとお）
。（２）明細書第３頁第１４行〜第１５行の「同心円上の
成る角度をあけて複数（図示では４個）」を「円板状」
に訂正する。（３）明細書第７頁第１８行「ロータ側」を「ステータ
側」に訂正する。（４）明細書第８頁第６行「磁気検出素子」を「磁束検
出素子」に訂正する。（５）明細書第１０頁第１８行「効率」を「効果」に訂
正する。以上（２）２、特許請求の範囲＋１）　　回転軸に固着されたロータ円板、前記ロータ
円板の一方面に固着されるロータ磁石、前記回転軸を軸支する軸受、少なくとも２個のステータコイル、前記ステータコイルを前記ロータ磁石に対向させて形成
しかつステータコイルを電気的に接続するための回路パ
ターンを形成した回路基板、前記回路基板に設けられる
磁束検出素子、前記ステータコイルと前記ロータ磁石と
の間を成る間隔だけあけるように前記回路基板を前記軸
受の周縁部分に一体的に固着させかつ回路基板の周縁部
分を巻き込むように成形された絶縁体、および前記回路基板に形成されたステータコイルに相対するよ
うに前記絶縁体に固着されるステータ板を備えた、トラ
ンジスタモータ。（２）前記回路基板は、前記ステータコイルの外径にほ
ぼ等しい孔がステータコイルの個数だけ穿設され、前記ステータコイルは、前記回路基板の孔に挿入されて
、前記絶縁体によって一体的に固着される、特許請求の
範囲第ｆ１項記載のトランジスタモータ０（３）　　前記絶縁体は、前記回路基板のない部分に取
付部を特徴する特許請求の範囲第ｉｆＪ項記載のトラン
ジスタモータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸に固着されたロータ日収。前記ロータ日収の一方面に少なくとも２個固着されるロ
ータ磁石。前記回転軸を軸支する軸受、少なくとも２個のステータコイル、前記ステータコイルを前記ロータ磁石に対向させて形成
しかつステータコイルを電気的に接続するための回路パ
ターンを形成した回路基板。前記回路基板に設けられる磁束検出系子。前記ステータコイルと前記ロータ磁石との間を成る間隔
だけあけるように前記回路基板を前記軸受の周縁部分に
一体的に固着させかつ回路基板の周縁部分を巻き込むよ
うに成形された絶縁体、および前記回路基板に形成されたステータコイルに相）対する
ように前記絶縁体に固着される８テータ板を備えた。ト
ランジスタモータ。
（２）前記回路基板は、前記ステータコイルの外径にほ
ぼ等しい孔がステータコイルの個数だけ穿設され。前記ステータコイルは、前記回路基板の孔に挿入されて
、前記絶縁体によって一体的に固着される、特許請求の
範囲第１１１項記載のトランジスタモータ。
（３）前記絶縁体は、前記回路基板のない部分に取付部
を特徴する特許請求の範囲第（１）項記載のトランジス
タモータ。