JPH0562181U - ブラシレス直流電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出力を犠牲にすることなく、ブラシレス直流電
動機の小形軽量化を図る。 【構成】回転子ヨーク４の開口端部に対向させてプリン
ト基板１０を配置し、このプリント基板１０をフレーム
１に固定する。プリント基板１０の、フレームのフラン
ジ部１ｂに対向する面に、半導体素子１１を取り付け、
半導体素子１１と電機子コイル８との間を、プリント基
板１０により遮蔽する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転子及び固定子と制御回路の構成部品を装着したプリント基板と を共通のフレームに取り付けて一体化した構造のブラシレス直流電動機に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の電動機は、図３に示すように、ボス部１ａ´と該ボス部の一端 側に設けられたフランジ部１ｂ´とフランジ部１ｂ´の外周部に設けられた周壁 部１ｃ´とを有するフレーム１´と、フレーム１´のボス部の内側に配置された 軸受２，２により支持された回転軸３と、該回転軸に取り付けられたカップ状の 回転子ヨーク４の内周に磁石界磁５を設けた回転子６と、回転子６の内側に配置 されてフレーム１´のボス部に固定された固定子鉄心７に電機子コイル８を巻回 してなる固定子９と、回転子ヨーク４の開口部側に回転子の中心軸線と直交させ た状態で配置されてフレーム１´に対して固定されたプリント基板１０´とを備 えている。プリント基板１０´には、電機子コイル８への通電をオンオフ制御す るパワートランジスタ等の半導体素子１１を含む電動機制御回路の構成部品が装 着されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図３に示したブラシレス直流電動機では、プリント基板１０´の一部を延長し て回転子６に対向しない部分を形成して、その部分に半導体素子１１を取り付け るとともに、プリント基板１０´に合わせてフレーム１´のフランジ部１ｂ´の 一部を延長していたため、電動機が大形化するという問題があった。

【０００４】 そこで、図４に示すように、ボス部１ａと、回転子ヨーク４の外径よりも僅か に大きい程度の外径を有するフランジ部１ｂと、該フランジ部１ｂの外周部に設 けられた円筒状の周壁部１ｃとを有するフレーム１を用いるとともに、周壁部１ ｃの内径よりも僅かに小さい外径を有する円板状のプリント基板１０を用いて、 該プリント基板１０の回転子側の面に半導体素子１１を取り付けることが考えら れた。

【０００５】 しかしながらこのように構成した場合には、発熱源である半導体素子１１と電 機子コイル８とが、狭い箇所に集中配置されるため、電動機内の温度が異常上昇 し、半導体素子が破損したり、電機子コイル８が断線したりする恐れがあった。 そのため、図４のような構造を採用する場合には、電機子電流を制限して電動機 の出力を下げなければならないという不都合があった。

【０００６】 本考案の目的は、電動機の出力を犠牲にすることなく、その小形軽量化を図る ことができるようにしたブラシレス直流電動機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、その実施例を示す図１に見られるように、ボス部１ａと該ボス部の 一端側に設けられたフランジ部１ｂとを有するフレーム１と、フレーム１のボス 部の内側に配置された軸受により支持された回転軸３と、回転軸３に取り付けら れたカップ状の回転子ヨーク４の内周に磁石界磁を設けた回転子６と、回転子の 内側に配置されてフレームに固定された固定子鉄心７に電機子コイル８を巻回し てなる固定子９と、回転子ヨーク４の開口部側に回転子の中心軸線と直交させた 状態で配置されてフレーム１に対して固定されたプリント基板１０とを備えて、 電機子コイル８への通電を制御する半導体素子１１を含む電動機制御回路の構成 部品をプリント基板１０に装着してなるブラシレス直流電動機に係わるものであ る。

【０００８】 本考案においては、プリント基板１０の、フレームのフランジ部１ｂに対向す る面に半導体素子１１を取り付けた。

【０００９】 上記半導体素子とフレームのフランジ部１ｂとの間は、伝熱物質を介して熱的 に結合するのが好ましい。

【００１０】

【作用】

上記のように、プリント基板１０の、フレームのフランジ部１ｂに対向する面 に半導体素子１１を取り付けると、発熱源である半導体素子１１と電機子コイル ８との間がプリント基板１０により遮蔽され、発熱源が分散配置されることにな るため、電動機の温度の異常上昇を防ぐことができる。またプリント基板の一部 及びフレームのフランジ部の一部を延長する必要がないため、フレーム及びプリ ント基板を小形にして電動機の小形軽量化を図ることができる。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示したもので、本実施例では、フレーム１がアルミニ ウム等の熱伝導性が良好な材料からなっていて、ボス部１ａと円板状のフランジ 部１ｂと、該フランジ部１ｂの外周部に設けられた円筒状の周壁部１ｃとを有し 、周壁部１ｃの内径は、回転子ヨーク４の外径よりも僅かに大きい程度に設定さ れている。ボス部１ａの内側に配置された軸受２，２により回転軸３が支持され 、この回転軸の端部にカップ状の回転子ヨーク４が取り付けられている。回転子 ヨーク４の内周に永久磁石からなる磁石界磁５が取り付けられ、回転子ヨーク４ と磁石界磁５とにより回転子６が構成されている。

【００１２】 フレームのボス部１ａの先端部外周に環状の固定子鉄心７が嵌着され、固定子 鉄心７のスロット内に電機子コイル８が巻回されている。固定子鉄心７と電機子 コイル８とにより固定子９が構成されている。

【００１３】 回転子ヨーク４の開口部に対向させて、円板状のプリント基板１０が配置され ている。このプリント基板１０はその中央部に孔を有していて、該孔にボス部１ ａを緩く嵌合させた状態で配置され、フレームのボス部１ａの外周に嵌合された スリーブ１２の端部に適宜の手段により固定されている。

【００１４】 プリント基板１０には、電機子コイル８への通電を制御する制御回路の構成部 品が装着されるが、本考案においては、該構成部品の内、発熱が多いパワートラ ンジスタ等の半導体素子１１が、プリント基板１０のフランジ部１ｂに対向する 面に取り付けられている。

【００１５】 上記の実施例では、半導体素子１１がプリント基板１０とフランジ部１ｂとの 間の空間に露呈されているが、半導体素子１１からの放熱を良好にするためには 、図２に示したようにプリント基板１０とフランジ部１ｂとの間にエポキシ樹脂 等の熱伝導性が良好な伝熱物質１３を充填して、半導体素子１１とフランジ部１ ｂとの間を伝熱的に結合するのが好ましい。このように構成すると、図１のよう に構成した場合には、半導体素子１１の発熱が輻射により放散されるが、図２の ように構成した場合には、半導体素子１１の発熱が伝熱物質１３を通してフラン ジ部１ｂに伝達されるため、フランジ部１ｂをヒートシンクとして用いて半導体 素子１１からの放熱を良好にすることができる。

【００１６】 尚図２の実施例において、プリント基板１０とフランジ部１ｂとの間の間隙を 狭くして、半導体素子１１の外装をシリコン樹脂等の熱伝達性が良好な物質から なる伝熱物質を介してフランジ部１ｂに接触させる構造にすると、更に発熱を良 好にすることができる。

【００１７】 フレーム１及び半導体素子１１の外装が金属からなっていて、該金属外装をフ ランジ部１ｂに電気的に接触させることができない場合には、伝達熱物質１３と して絶縁物を用いる必要があるのはもちろんである。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、プリント基板の、フレームのフランジ部に対 向する面に半導体素子を取り付けたので、発熱源である半導体素子と電機子コイ ルとの間をプリント基板により遮蔽して、発熱源を分散配置することができ、電 動機の温度の異常上昇を防ぐことができる。従って電動機の出力を犠牲にするこ となく電動機の小形軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した断面図である。

【図２】本考案の他の実施例を示した断面図である。

【図３】従来例を示した断面図である。

【図４】従来例の改良案を示した断面図である。

【符号の説明】

１…フレーム、１ａ…ボス部、１ｂ…フランジ部、１ｃ
…周壁部、２…軸受、３…回転軸、４…回転子ヨーク、
５…磁石界磁、６…回転子、７…固定子鉄心、８…電機
子コイル、９…固定子、１０…プリント基板、１１…半
導体素子、１３…絶縁物。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボス部と該ボス部の一端側に設けられたフ
   ランジ部とを有するフレームと、前記フレームのボス部
   の内側に配置された軸受により支持された回転軸と、前
   記回転軸に取り付けられたカップ状の回転子ヨークの内
   周に磁石界磁を設けた回転子と、前記回転子の内側に配
   置されて前記フレームに固定された固定子鉄心に電機子
   コイルを巻回してなる固定子と、前記回転子ヨークの開
   口部側に前記回転子の中心軸線と直交させた状態で配置
   されて前記フレームに対して固定されたプリント基板と
   を備え、前記プリント基板には前記電機子コイルへの通
   電を制御する半導体素子を含む電動機制御回路の構成部
   品が装着されているブラシレス直流電動機において、 前記半導体素子は、前記プリント基板の前記フレームの
   フランジ部に対向する面に取り付けられていることを特
   徴とするブラシレス直流電動機。
2. 【請求項２】前記半導体素子と前記フレームのフランジ
   部との間が伝熱物質を介して熱的に結合されていること
   を特徴とする請求項１に記載のブラシレス直流電動機。