JPS6146158A - ブラシレス直流モ−タ - Google Patents

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】 技術分野 本発明はブラシレス直流モータに関し、特にその駆動コ
イルを簡単に構成する技術に関するものである。

従来技術 ブラシレス直流モータにおいてその回転子を駆動するた
めに位置固定に設けられる駆動コイルは、長大な導線を
巻付治具に巻き付けて所定の形状に整えた後、形が崩れ
ないように接着剤やワニス等にて導線を固着することに
よって製造され、その駆動コイルをプリント基板に取り
付ける際には位置決め治具を用いてプリント基板上に位
置決めしつつそれに半田付けするという作業が行われて
いた。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の駆動コイルの構成によれば、
駆動コイルの成形、そのプリント基板への取り付は等の
作業において自動化し難い多くの手作業を要するため、
量産性に乏しく作業が煩雑であった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の〒情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、前記駆動コイルを、一平面上
に巻回された渦巻き導体を備えた絶縁シートを複数枚積
層しかつ駆動コイルの励磁電流が一回転方向に回転する
ようにその絶縁シート上の渦巻き導体の一端を相互に接
続することによって構成したことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、複数枚の絶縁シートを積層し、かつ
その絶縁シート上の渦巻き導体の一端を接続手段により
容易に接続することができるので、駆動コイルの構成お
よびプリント基板への取付けが極めて簡単かつ少ない工
数で為され得、しかも自動化が容易となるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例である偏平型ブラシレス直流
モータの断面図であって、ベース板１０の略中央部には
筒状の軸受突部１２が突設されている。軸受突部１２内
にはスペーサ１４を挟んで一対のローラ軸受１６．１８
が嵌合されており、回転子としてのロータ２０の中央部
に固設された回転軸２２が軸受１６．１８によって回転
可能に支持されるようになっている。ロータ２０は円板
状の偏平な形状を成し、有底円筒状のケース２４と、そ
のケース２４内に固着された環状の永久磁石２６とから
成る。永久磁石２６は、たとえば炭素鋼、タングステン
鋼、クロム鋼、コバルト箭等の保磁力の大きい磁石合金
が用いられており、たとえば第２図に示すように内周部
において後述の駆動コイル３２に対応した複数の磁極が
形成され、また外周部において後述の回転速度検出パタ
ーン３０に対応した比較的細かな多数の磁極が円環状に
形成されている。

ベース板１０にはロータ２０と僅かな間隙を隔てて対向
するプリント基板２８が図示しないスクリューにより固
定されている。第３図に示すように、プリント基板２８
のロータ２０と対向する面には、櫛歯状の導体である回
転速度検出パターン３０が配設されている。この回転速
度検出パターン３０には、前記永久磁石２６の外周部に
設けられた細かな多数の磁極によってロータ２６の回転
に伴って誘導起電圧が発生し、これによりロータ２０の
回転速度がフィードバック制御等のために検出されるよ
うになっている。一方、プリント基板２８のベース板１
０と対向する面には、ロータ２０を駆動するための駆動
コイル３２が回転軸２２を中心と子る一円周方向におけ
る等角度間隔に複数（本実施例では６個）配設されてい
る。これ等駆動コイル３２は、プリント基板２８のベー
ス板１０例の面に複数の比較的薄い耐熱性かつ可撓性の
絶縁シート３４が積層されることにより構成されている
。この絶縁シート３４は、必ずしも耐熱性かつ可撓性で
ある必要はないが、組立工程で複数積層して押圧または
熱圧着する場合にば可撓性および／または耐熱性を備え
たものであることが望ましい。たとえば、ポリイミド系
の樹脂のような耐熱性フィルム等が好適に用いられる。

なお、駆動コイル３２はプリント基板２８において回転
速度検出パターン３０と反対側の面に固設されているた
め、第３図において破線で示されており、また、本実施
例の駆動コイル３２はロータ２０の回転中心に対して対
称位置に位置する、３組の駆動コイル３２が相互にスタ
ー結線され、そのスター結線された駆動コイル３２の三
つの端子がプリント基板２８の端子３６，３８．４０に
接続されている。また、接続端子４２．４４．４６は、
後述の絶縁シート３４に設けられた端子と接続するため
に第３図に示すプリント基板２８の裏面において設けら
れた接続端子であり、前記端子３６．３８．４．０とそ
れぞれ接続されている。

それ等端子３６．’３８．４０に図示しない駆動回路か
らの駆動電流がロータ２０の回転位置に応じて選択的に
供給されると、駆動コイル３２に形成される磁極と、前
記永久磁石２６とに設けられた磁極とが相互に引合い、
または反撥することによりロータ２０が回転駆動される
。ロータ２０の磁極の回転位置は、たとえばホール素子
、コイル素子等の図示しない回転位置センサにより検出
される。

以下、前記駆動コイル３２の構成について説明する。第
４図は前記第３図に示すプリント基板２８と同じ向きか
ら見た絶縁シート３４を示している。この絶縁シート３
４の表面および裏面には、それぞれ実線および破線に示
すパターンが形成されている。すなわち、まず、前記端
子４２，４４．。

４・６に接続すべき一組の接続端子４Ｂ、５０．５２が
ロータ２−Ｏ側の面に設けられる一方、ベース板１０例
の面（裏面）には接続端子４８．５０゜５２と同じ位置
に他の絶縁シー、ト３４の接続端子に接続すべき他の一
組の接続端子５４，５６．５８が設けられている。なお
、図においては理解を容易とするために実線に示す接続
端子４Ｂ、５０゜５２と破線に示す接続端子５４，５６
．５８とは若干ずらされている。また、絶縁シート３４
には３個のスルーホール（表面と裏面とを電気的に接続
する穴、２個は図示しない）６０と、ホール素子挿入用
の６個の穴６２ａ乃至６２ｆと、それ等大６２　ａ乃至
６２ｆの近傍の６個のスルーホール６１（４１［Ｕは図
示しない）とが設けられ、穴６２ａ乃至６２ｆを中心と
して左まわりの渦巻き状に巻回された渦巻き導体６４が
表面および裏面に各々６個配没されている。但し、正式
の渦巻き導体６４のパターンは１箇所のみに示されてお
り、化０５箇所は１点鎖線にその外形を示して省略され
ている。

その渦巻き導体６４あるいは前記接続端子は、たとえば
絶縁シーｉ・３４の両面にそれぞれ接着された数十ミク
ロンの銅箔が所定のパターンに従ってエツチングされる
ことにより構成される。穴６２ａ乃至６２ｆを中心とし
て渦巻き状に巻回された渦巻き導体６４は、絶縁シート
３４の両面において穴６２を中心とする一回転方向に巻
回されるようになっている。すなわち、理解を容易とす
るために第４図に表面部分は実線、裏面部分は破線のラ
インにて径路を示すように、たとえば端子４８から出発
した導体パターンは、まず穴６２ｂを中心として、第４
図の左まわり方向に巻回されてスルーホール６１に到達
し、そこで裏面の渦巻き導体６４に接続される。裏面の
渦巻き導体６４はやはり穴６２ｂを中心として左まわり
に巻回され　　　　　　また後、穴６０を経て表面に至
り、そこで穴６２ｅを中心として左まわり方向に巻回さ
れて穴６２ｅに到達し、そこで再びスルーホール６１を
通して裏面に接続され、更に裏面の渦巻き導体６４も穴
６２ｅを中心として左まわりに巻回された後、絶縁シー
ト３４の裏面に配設された接続端子５４に至る。接続端
子５０と５６との間も同様に穴６２ａと６２ｄを中心と
して巻回された渦巻き導体６４にそれぞれ接続されてお
り、接続端子５２と５８も穴６２ｆと６２ｅを中心とし
て巻回された渦巻き導体６４の一端にそれぞれ接続され
ている。

したがって、１枚の絶縁シート３４においてたとえば穴
６２ａと６２ｅの周りにそれぞれ巻回された一組の渦巻
き導体６４は各々端子４８．５４間に直列接続されてい
る。しかし、並列接続されても良い。

以上ように構成された絶縁シート３４は、少なくともそ
の接続端子４Ｂ、５０．　　巨２，５４，５６．５８に
ハンダメッキされまたは導電接着剤が塗布された後、複
数同じ向き、たとえば第４図に示す向きに順次積層され
、次いでプリント基板２８のベース板１０例の面に必要
に応じて加熱されつつ押圧されると、プリント基板２８
の端子４２゜４４．４６が絶縁シート３４の接続端子４
８．５０．５２と接続されるとともに、絶縁シート３４
の接続端子５４．’　５６’、５８と他の絶縁シート３
４の端子４８＋５Ｏ’＋、　、５２とが相互に接続され
る。

そして、積層された絶縁シート３４のうち最もベース板
１０例に位置する接続端子５４．５６．５８は図示しな
いパターンまたはリード線により短絡され、これによっ
て６個の駆動コイル３２が端子３６，３８．４０を有す
る３端子、のスター結線に構成される。なお、絶縁シー
ト３４の接続端子４８．５０．５２，５４，５６．５８
を除く表面にはエポキシ樹脂等の耐熱絶縁コートにより
被覆されており、絶縁シー゛ト３４が互いに重ねられて
押圧されても端子部分以九の導体パターンが短絡するこ
とが防止されている。

このように、本実施例によれば、絶縁シート３４が複数
積層されることにより、その絶縁シート３４の表面およ
び裏面に穴６２ａ乃至６２ｆを中心として巻回された渦
巻き導体６４により前記駆動コイル３２が構成されるの
で、長大な導線を巻付治具に巻き付けて成形し、かつ巻
き着けた形状を保持するために導線を固着して駆動コイ
ルを成形する一方、駆動コイルのプリント基板２８への
取り付けにＦＥ’して位置決めするための取付治具等を
用いつつそのコイルの両端をプリント基板２８に半田付
けする必要がない。それ故、駆動コイル３２の形成およ
び取り付けが極めて容易となり、煩雑な作業が不要とな
る。また、この偏平ブラシレス直流モータの駆動コイル
３２は絶縁シート３４の積層によって量産的に製造され
るとともに、その駆動コイル３２を構成するための自動
化が容易となる利点がある。

上述の実施例において、プリント基板２８のベース坂１
０側の面に絶縁シート３４が複数積層されるように構成
されるが、プリント基板２８をベース板１０に近接させ
、プリント基板２８のロータ２０側の面に絶縁シート３
４を積層しても良いのである。このような場合には絶縁
シート３４の最もロータ２２に近いものに回転速度検出
パターン３０を設ける必要がある。

また、絶縁シート３４の片面に渦巻き導体６４が設けら
れたものを積層しても良く、絶縁シート３４が渦巻き導
体６４を一つ以上備えたものに分割されていても良い。

また、前記穴６２ａ乃至６２ｆ内に適宜コアを配設して
も良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図である。 第２図は第１図のロータの一部を構成する永久磁石の磁
極配列を示す図゛である。第３図は第１図のプリント基
板をロータ側から示す正面図である。第４図は第３図の
プリント基板に積層される絶縁シートを示す正面図であ
る。 ２０：ロータ（回転子）　　　３２：駆りＪコイル３４
：絶縁シート　　　　　６４：渦巻き導体第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一軸心まわりに回転可能に設けられた円板状の回転子と
   、該回転子の一面に比較的狭い間隙を隔てて対向した状
   態で位置固定に設けられた複数の駆動コイルとを備えた
   ブラシレス直流モータにおいて、 前記駆動コイルを、一平面において渦巻状に形成された
   渦巻き導体を備えた複数の絶縁シートを積層しかつ前記
   駆動コイルの励磁電流が一回転方向に回転するように該
   絶縁シート上の渦巻き導体の一端を相互に接続すること
   によって構成したことを特徴とするブラシレス直流モー
   タ。