JPH06113516A - 無刷子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で低コストであるとともに中心精
度が高いものとする。 【構成】 固定子５と磁気感応素子を保持している基板
１６と軸受台１１，１２とを固定子５に固定部材２１，
２２で固定する。モータケースを介在させることなく、
固定子に直接軸受台や基板を固定するために、固定子と
軸受台及び固定子と基板との相互位置関係を高い精度で
定めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無刷子電動機、殊に組立
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無刷子電動機のうちの内転型の従来例を
図７に示す。図中１は回転子であり、回転子軸２に磁性
ヨーク３を固着し、磁性ヨーク３の外周に周方向におい
て交互に異極が並ぶにようにセグメントタイプの永久磁
石４を接着することで構成されている。上記回転子１を
囲む固定子５は、打ち抜き積層した略円筒形状の鉄芯６
の内面から複数の磁極歯７を突出させるとともに、磁極
歯７の周囲に絶縁部材８を介して巻線９を巻回したもの
として構成されている。

【０００３】そして上記固定子５は、円筒形状のモータ
ケース１０の内面に圧入あるいは接着などの手段で固着
されており、モータケース１０の両端開口部には軸受台
１１，１２が夫々固着されている。図中１３，１４は各
軸受台１１，１２の中央に装着されて回転子軸２を支持
している軸受である。また、一方の軸受台１２には基板
１６が取着されており、基板１６上に設けられたホール
素子のような磁気感応素子１５が配されている。

【０００４】この無刷子電動機では、回転子１の磁極を
磁気感応素子１５により検知し、基板１６上に実装され
た駆動回路、あるいは外付けとされた駆動回路で各磁極
歯に対応した巻線への通電を切換制御することで回転を
制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、上記無
刷子電動機では、固定子５と軸受台１１，１２とを固定
するためにモータケース１０を用いているわけである
が、固定子５と軸受台１１，１２との中心精度がモータ
ケース１０の内径精度やモータケース１０への取付精度
の影響を受けるために、吸引力のむらによるコギングト
ルクの増大やアンバランスの発生が避けられないもので
あった。また精度向上のためにはモータケース１０の内
径精度を向上させなければならないのであるが、これは
コストアップの原因となっている。

【０００６】加えるに、磁気感応素子１５を取着した基
板１６は軸受台１２を介してモータケース１０に取り付
けられていることから、磁気感応素子１５と固定子５と
の間の位置関係を所定状態に保つには調整が必須であ
り、これもコストアップの要因となっている。本発明は
このような点に鑑み為されたものであり、その目的とす
るところは構造が簡単で低コストであるとともに中心精
度が高い無刷子電動機を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、鉄板
を打ち抜き積層した鉄芯から中心方向に突出させている
磁極歯の基部に絶縁部材を介して巻線を巻回した固定子
と、回転子軸と回転子軸の外周に固着された磁性材料製
のヨークとヨークの外周に固着された複数個のセグメン
ト磁石とからなる回転子と、上記固定子の両端に配設さ
れた軸受台及び軸受と、上記回転子の磁極を検知する磁
気感応素子及びこの磁気感応素子を保持している基板
と、磁気感応素子の検知信号により巻線への通電を制御
する駆動回路とからなる無刷子電動機において、基板と
軸受台とを固定子に固定部材で固定していることに特徴
を有している。

【０００８】

【作用】本発明によれば、モータケースを介在させるこ
となく、固定子に直接軸受台や基板を固定するために、
固定子と軸受台及び固定子と基板との相互位置関係を高
い精度で定めることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、回転子１は上記従来例のものと同じく、回転子軸
２に磁性ヨーク３を固着し、磁性ヨーク３の外周に周方
向において交互に異極が並ぶにようにセグメントタイプ
の永久磁石４を接着することで構成されている。

【００１０】そして回転子１を囲む固定子５は、打ち抜
き積層した略円筒形状の鉄芯６の内面から複数の磁極歯
７を突出させるとともに、磁極歯７の周囲に絶縁部材８
を介して巻線９を巻回したものとして構成されている点
は上記従来例のものと同じであるが、図３に示すよう
に、その外周部に軸方向に貫通する複数個の孔６０を周
方向において等間隔に備えている。図示例において、鉄
芯６の外周環状部における磁極歯７間の中央位置に内周
側に寄せて孔６０を設けているのは、外周環状部の厚み
を確保して外周環状部を通過する磁束の飽和をなくすと
ともに、磁極歯７に巻かれる巻線９同士の接触を避ける
ためである。

【００１１】また、巻線９は絶縁部材８を介して鉄芯６
の磁極歯７に巻回されるわけであるが、図４に示すよう
に、鉄芯６の軸方向両側から装着される一対のコイル枠
８ａ，８ｂとして樹脂（たとえばＰＢＴ樹脂など）成形
品で形成された絶縁部材８は、鉄芯６の内外径部を除き
磁極歯７の周囲を被う形状となっている。またコイル枠
８ａ，８ｂは、鉄芯６に対して内外径部がやや小さくス
ロット部がやや大きい形状の基本面８０の片面に鉄芯６
のスロットに装着されるスカート部８１を設けるととも
に、反対面に外周壁８２と内周壁８３並びに中央壁８４
を設けている。巻線９の内径側へのこぼれを防止する内
周壁８３は鉄芯６の磁極歯７先端とほぼ同形状となって
いる。また複数の内周壁８３の中心内径部には後述の磁
気感応素子１５を位置決め保持するための保持穴８５を
備えている。そして、これらコイル枠８ａ，８ｂには、
鉄芯６の孔６０に合致させて、中空の支柱８６を設けて
ある。ここにおける支柱８６は、上記壁８２，８３，８
４より背が高い。なお、支柱８６が実際に必要なのは、
二つのコイル枠８ａ，８ｂのうちの一方だけであるが、
ここでは両コイル枠８ａ，８ｂとして同じ形状のものを
用いることで低コスト化を図っている。

【００１２】回転子軸２を保持する軸受１３，１４が各
中央に装着される一対の軸受台１１，１２は、共に有底
円筒状に形成されている。さらに、磁気感応素子１５が
取着された基板１６は、図５に示すように、鉄芯６の孔
６０と合致する位置に孔１６０を備え、外周部数箇所
（図示例では３カ所）に先端外側が幅広で内側根元が幅
狭であるとともに幅狭の根元側に結線用のランド１６２
を有する突起１６１を備え、更に他の外周部に切り欠き
１６３を備えている。

【００１３】組み立てに際しては、固定子５の軸方向一
端の支柱８６に当接するように基板１６を設置し、一つ
おきの孔６０と支柱８６と孔６０とにねじ２０を通して
ナット２１で固定する。なお、支柱８６の高さは巻線９
のコイルエンド高さよりも十分大きいために、巻線部と
基板１６とが接触することはない。この後、固定子６に
おける巻線９の端部を基板１６の突起１６１に巻き付け
てランド１６２に半田付けする。この時、突起１６１は
根元側が幅狭となっているために、巻線９はランド１６
１のある根元側に確実に巻き付けられる。また、基板１
６には適当な結線用パターンが形成されており、ランド
１６２に接続した巻線９は、リード線１９を経て外付け
駆動回路に接続される。基板１６における切り欠き１６
３は、リード線１９を引っ掛けることで回転軸側にリー
ド線１９が飛び出さないようにしているものである。図
６に示すように、基板１６を固定子５に固定する際に樹
脂成形品であるリード線保持板２９を同時に固定すると
ともに、リード線１９を巻き付けることで、リード線１
９に張力が加わった際の耐久性を高めるようにしてもよ
い。

【００１４】基板１６に取り付けられている磁気感応素
子１５は、前述のように、固定子５における保持穴８５
に納めるために、位置調整が不要となっている。また、
以上の固定子５及び基板１６全体をワニス処理して巻線
９だけでなく、基板１６のねじ止め箇所や磁気感応素子
１５の固定も行っている。このように固定子５と基板１
６とを組み立てた後は、回転子１を固定子５内に挿通し
た後、軸受台１１，１２を固定子５両端から被せて回転
子軸２を各軸受１３，１４に挿通し、その後、軸受台１
１，１２に形成された孔と固定子６における残る１つお
きの孔６０とにねじ２２を挿通してナット２３を締め付
ける。軸受台５も固定子５に直接固定されるものであ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明においては、モータ
ケースを介在させることなく、固定子に直接軸受台や基
板を固定するために、固定子と軸受台及び固定子と基板
との相互位置関係を高い精度で定めることができるもの
であり、部品点数の削減のコストダウン並びに中心精度
の向上を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の縦断面図である。

【図２】同上の端面図である。

【図３】同上の鉄芯を示すもので、(a)は縦断面図、(b)
は平面図である。

【図４】同上の鉄芯に絶縁部材を装着した状態を示すも
ので、(a)は破断正面図、(b)は平面図である。

【図５】同上の固定子に基板を装着した状態を示すもの
で、(a)は平面図、(b)は正面図である。

【図６】同上の他例における基板装着状態を示す平面図
である。

【図７】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 回転子 ５ 固定子 ９ 巻線 １１ 軸受台 １２ 軸受台 １６ 基板 ６０ 孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄板を打ち抜き積層した鉄芯から中心方
   向に突出させている磁極歯の基部に絶縁部材を介して巻
   線を巻回した固定子と、回転子軸と回転子軸の外周に固
   着された磁性材料製のヨークとヨークの外周に固着され
   た複数個のセグメント磁石とからなる回転子と、上記固
   定子の両端に配設された軸受台及び軸受と、上記回転子
   の磁極を検知する磁気感応素子及びこの磁気感応素子を
   保持している基板と、磁気感応素子の検知信号により巻
   線への通電を制御する駆動回路とからなる無刷子電動機
   において、基板と軸受台とを固定子に固定部材で固定し
   ていることを特徴とする無刷子電動機。
2. 【請求項２】 絶縁部材は磁極歯の内径部と鉄芯の外径
   部とを除いて鉄芯全体を被う一対のコイル枠で形成され
   ているとともに、基板支持用の支柱を備えていることを
   特徴とする請求項１記載の無刷子電動機。