JPH0317584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はホール素子等の位置検出素子を用いて
なるブラシレスモータに係るもので、その目的と
するところは上記位置検出素子を所定の位置にモ
ータの特性を損うことなく合理的に取付けること
により、ブラシレスモータの製作・組立を簡易に
して、その生産性を向上させることにある。

一般に、ブラシレスモータは永久磁石からなる
回転子の周辺に、固定子線輪およびホール素子等
からなる位置検出素子を配設し、この位置検出素
子により回転子の磁極の位置を検出し、上記位置
検出素子からの信号により駆動電子回路で固定子
線輪に供給される励磁電流を制御せしめることに
より、回転子に駆動力を与えて回転させるように
構成されている。従つて、上記ブラシレスモータ
においては、位置検出素子と固定子線輪との相対
的位置関係が適当でないと、励磁電流の転流のタ
イミングがうまくゆかず、この結果、回転子の回
転が不円滑となつたり、回転を持続できなくなる
虞れがあるため、上記位置検出素子を、回転子の
磁極の位置が適確に検出することができる位置に
取付けることが最も重要である。

然るに、従来位置検出素子の取付けに当つて
は、ただ回転子と対向させて位置検出素子を固定
子線輪の近くに支持部材を介して取付けるように
したり、第１図に示すように、プリント基板１か
ら位置検出素子２を、リード線３を介して回転子
４と対向する位置に揺動不能に吊り下げる等して
取付けられていた。しかし、上記の各取付構造に
おいては、電動機組立に際し、位置検出素子２と
固定子線輪５との相対的な位置合せをその都度行
いながら電動機の組立作業を行つていたので、作
業は高度な技術を必要とすると共に、多くの工数
を必要としていた。特に、位置検出素子２の位置
決めに際しては、特殊な組立治具を使用したり、
プリント基板１に垂設するような場合は、プリン
ト基板１から位置検出素子２をどれくらい降下さ
せたら最適であるかを確認しながらリード線３を
プリント基板１の配線パターン導体に半田付けし
て位置検出素子２の取付を行つていたので、位置
検出素子２の取付作業はその取付位置の設定に高
い精度が要求される他、位置検出素子２を垂下さ
せた状態でプリント基板１に半田付けにて取付け
なければならないため、電動機は組立作業に多く
の工数を必要とする結果、能率的に行い得ず、従
つて、生産性を向上させることが困難であつた。

本考案は上述の欠点を除去して、位置検出素子
と固定子線輪との相対的な位置合せを迅速確実に
行うことにより、電動機の組立工数を減少させて
その生産性を向上させるようにしたブラシレスモ
ータの位置検出素子取付装置を提供するもので、
以下本考案の実施例を第２図乃至第６図により説
明すると、１１は固定子鉄心でそのスロツト１２
内にはスロツト絶縁紙１３を介して固定子線輪１
４が挿入されている。１５は永久磁石からなる回
転子で、その軸方向の長さは固定子鉄心１１の積
厚寸法よりやや長く設けて、上記固定子鉄心１１
の回転子挿入孔１１ａに回転自在に挿入されてい
る。１６は固定子線輪１４の一方のコイルエンド
１４ａの内側面において、上記固定子鉄心１１上
に乗載された状態で固定子線輪１４と同芯状に配
置された絶縁支持筒で、この絶縁支持筒１６は合
成樹脂等の絶縁物によつて円筒状に成形加工され
ており、その下端縁には第６図に示すように、固
定子鉄心１１のスロツト１２内に挿入嵌着される
嵌合片１７が、複数本（本実施例では120゜の間隔
を保つて３本形成されている。）それぞれ所定の
間隔を有してスロツト１２内に収容できる長さで
下方に向けて絶縁支持筒１６と一体になつて突出
形成されており、又、絶縁支持筒１６の上端縁の
一部には、ホール素子等位置検出素子１８と外部
リード線１９とを集中的に接続し得るようにした
張出部２０が、コイルエンド１４ａの上方にわず
かに突出できる長さで絶縁支持筒１６と一体とな
つて形成されている。２１は絶縁支持筒１６の胴
部に、嵌合片１７が突出する位置において穿孔さ
れた位置検出素子１８収納用の透孔（即ち、120゜
の間隔で穿孔されている。）で、本考案は３相電
動機に適用した例について説明している関係上、
位置検出素子１８は３個使用するため、上記透孔
２１も３ケ所設けられているが、電動機の相数お
よびその相数に応じて使用される位置検出素子の
使用個数によつて、上記透孔２１の穿孔数は任意
に変更することができる。２２は厚さが0.1〜0.2
mm程度のポリプロピレン樹脂等フレキシブルな材
料よりなる位置検出素子１８取付用のプリント配
線基板で、上記絶縁支持筒１６と同幅で製作され
てその外周に貼付した際、絶縁支持筒１６の張出
部２０と合致する位置に引出部２３が一体に設け
られている。そして、このプリント配線基板２２
は第５図の展開図で示すように、長方形となつた
胴部に絶縁支持筒１６に設けた透孔２１と対応す
る位置において位置検出素子１８を３個配置し、
このあと、上記各位置検出素子１８のリード線１
８ａを、可撓性のプリント配線基板２２の表面に
露出して設けた配線パターン導体２４にそれぞれ
半田付けにより接続する。又、上記配線パターン
導体２４の位置検出素子１８と接続されない反対
側は第５図に示すように、引出部２３まで引導さ
れて形成されている。

図中、２５は電動機ケース、２６は回転子１５
の回転子軸、２７はケース２５内に設けた回転子
軸２５の軸受である。

次に、電動機を組立る場合について説明する
と、先づ、プリント配線基板２２の胴部（長方形
部分）の所定位置に位置検出素子１８をそれぞれ
配置して、そのリード線１８ａをプリント配線基
板２２に設けた所定の配線パターン導体２４に半
田付けにより接続することにより、位置検出素子
１８をプリント配線基板２２に取付ける。このあ
と、上記プリント配線基板２２の引出部２３まで
引導されている配線パターン導体２４の端部に、
上記プリント配線基板２２に貫通させた鳩目２８
を通電可能に接続し、つづいて、配線パターン導
体２４が内側となるようにしてプリント配線基板
２２を、その引出部２３が張出部２０と合致する
よう絶縁支持筒１６の外周に沿つて円筒状に湾曲
させて上記絶縁支持筒１６の外周に重ね合せる。
すると、位置検出素子１８はそれぞれ第４図に示
すように、絶縁支持筒１６に設けた透孔２１内に
収納保持される。この状態で、プリント配線基板
２２の引出部に取付けた鳩目２８を絶縁支持筒１
６の張出部２０に穿部した図示しない孔部を通し
て上記張出部２０に止着すると、プリント配線基
板２２は第４図のように、位置検出素子１８をそ
れぞれ透孔２１内に収納した状態で絶縁支持筒１
６の外周に筒状となつて取付けられる。尚、プリ
ント配線基板２２の取付けに当つては、配線パタ
ーン導体２４を設けた側に接着剤を塗布し、上記
鳩目２８と接着剤とによつてプリント配線基板２
２を絶縁支持筒１６の外周に貼付するようにして
もよい。このあと、鳩目２８部分に外部リード線
１９を半田付けにより接続して、位置検出素子１
８の絶縁支持筒１６への取付作業を完了する。こ
の作業は電動機の組立とは別の工程において事前
に行つておく。

つづいて、片側のケース２５に、固定子線輪１
４を巻装した固定子鉄心１１を、一方のコイルエ
ンド１４ａが上向きとなるようにして嵌着し、続
いて、位置検出素子１８を取付けた絶縁支持筒１
６を上記コイルエンド１４ａの内側に、嵌合片１
７を固定子鉄心１１側に向けて挿入する。この
際、上記嵌合片１７をあらかじめ定められた固定
子鉄心１１のスロツト１２内に嵌合させると（即
ち、あらかじめ、嵌合片１７が嵌合されるスロツ
ト１２に目印等を付して、上記嵌合片１７をその
スロツト１２内に嵌合させると、上記絶縁支持筒
１６の透孔２１内に収納された位置検出素子１８
は固定子線輪１４に対して最適な位置に設置し得
るようになつている。）位置検出素子１８は回転
子の磁極の位置を適確に検出して、固定子線輪１
４に供給される励磁電流をタイミングよく転流さ
せることができる。このように、プリント配線基
板１２を外周に備えた絶縁支持筒１６は所定のス
ロツト１２内に嵌合片１７を挿入させることによ
り、コイルエンド１４ａの内側に回動不能に保持
されると共に、位置検出素子１８と固定子線輪１
４とはその相対位置が最適な位置で設定されるこ
ととなる。上記絶縁支持筒１６の取付後、この絶
縁支持筒１６とコイルエンド１４ａとを紐２９等
にて緊縛して、絶縁支持筒１６をコイルエンド１
４ａの内側に強固に保持させる。上記絶縁支持筒
１６の固定後、回転子１５を固定子鉄心１１に組
み込んでから、もう一方のケース２５を固定子鉄
心１１に被せて、これらケース２５同志をボルト
等にて固定して電動機の組立を終了する。

尚、固定子線輪１４からの引出し線は、直接外
部リード線１９と接続する。

又、プリント配線基板２２とコイルエンド１４
ａとの間には、必要に応じて絶縁部材を介在させ
るようにしてもよい。

本考案は上述のように構成されているので次に
示す効果を奏する。

(1) 回転子の磁極の位置を検出する位置検出素子
を収納するための透孔を設けた絶縁支持筒は、
合成樹脂等の絶縁物により一体成形が可能であ
り、かつ、位置検出素子を収納する透孔の近く
には、位置検出素子と固定子線輪との相対位置
を適確に設定し得る嵌合片が一体に設けられて
いるので、この嵌合片を固定子鉄心のあらかじ
め定められたスロツト内に嵌合させることによ
り、位置検出素子は回転子と最適な位置に対向
させた状態で固定子線輪との位置決めが行い得
るため、電動機組立にあたり、特別な位置決め
治具等を用いることなく、容易に位置検出素子
の取付位置を設定することができる。

(2) 又、上記絶縁支持筒の透孔に収納される位置
検出素子は、絶縁支持筒とは別のプリント配線
基板に、このプリント配線基板を絶縁支持筒の
外周に貼付したとき上記位置検出素子が透孔に
嵌合し得える位置において配置され、かつ、こ
のプリント配線基板に設けた配線パターン導体
にリード線を介して接続されているため、上記
位置検出素子を絶縁支持筒に取付ける場合は、
プリント配線基板を絶縁支持筒の外周に貼付す
るだけで位置検出素子は容易に絶縁支持筒の透
孔に収納することができる。しかも、プリント
配線基板に設けた配線パターン導体は外部リー
ド線との接続が容易に行うことができるよう一
ケ所に集中させて引導させてあるので、外部リ
ード線と位置検出素子との接続が迅速容易に行
い得る。

(3) 更に、本願は上述のように、位置検出素子を
取付けたプリント配線基板を絶縁支持筒の外周
に貼付するだけで、位置検出素子の取付けと、
その位置決めを簡易に行うことができ、しか
も、上記絶縁支持筒は、嵌合片をあらかじめ定
められた固定子鉄心のスロツト内に嵌合させる
だけで、即ち、一動作で固定子線輪のコイルエ
ンド内側に配置することができるため、電動機
は、その組立を迅速、確実に、かつ、工数を減
少して行い得るので、生産性を著しく向上させ
ることができる。

(4) 又、位置検出素子を取付けたプリント配線基
板を絶縁支持筒に貼付する作業は、電動機の組
立とは個別に行うことができるため、ブラシレ
スモータを必要とするときは、あらかじめ固定
子鉄心に固定子線輪を組み込んだ半製品の電動
機に、上記位置検出素子を備えた絶縁支持筒を
取付けるだけでよいので、ブラシレスモータや
あるいは例えばコンデンサモータ等は、必要に
応じて同一の生産ラインで組立、製作が可能と
なるため、電動機の合理的な生産が可能とな
り、電動機の製造原価を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブラシレスモータにおける位置
検出素子の取付状態を概略的に示す縦断面図、第
２図は本考案の位置検出素子取付装置を備えたブ
ラシレスモータの縦断面図、第３図は位置検出素
子の取付状態を示す電動機の斜視図、第４図は位
置検出素子を取付けた絶縁支持筒の斜視図、第５
図はプリント配線基板の展開図、第６図は絶縁支
持筒の斜視図である。 １６……絶縁支持筒、１７……嵌合片、１８…
…位置検出素子、２１……透孔、２２……プリン
ト配線基板、２４……配線導体パターン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ホール素子等の位置検出素子を永久磁石の回転
   子と対向させて配置し、上記位置検出素子により
   回転子の磁極の位置を検出するようにしたブラシ
   レスモータにおいて、絶縁物により円筒状に成形
   加工された絶縁支持筒の胴部に上記位置検出素子
   を収納する透孔を周方向に等間隔で複数個穿孔
   し、この透孔を備えた絶縁支持筒の下端縁には透
   孔に収納される位置検出素子と固定子線輪との相
   対位置が最適に設定し得る位置に嵌合片を複数本
   突設し、上記絶縁支持筒の外周には、透孔と合致
   する位置に位置検出素子を配設した可撓性のプリ
   ント配線基板を、上記透孔に位置検出素子を収納
   させた状態で貼付し、このプリント配線基板を備
   えた絶縁支持筒を、あらかじめ定めた固定子鉄心
   のスロツトに嵌合片を嵌合させて固定子線輪の内
   側に配置して成るブラシレスモータの位置検出素
   子取付装置。