JPH0715911A - 直流同期モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流同期モータを小型化する。 【構成】 ボビン７に形成された支持部７ｂにはコイル
への出力端子とコネクタ６が支持され、ともに開口部１
ａから径方向外方に突出している。一方、開口部１ａに
は基板保持部４が固定されており、基板保持部４には、
制御回路等が搭載された基板９が径方向外方から嵌合さ
れ、基板９は、コネクタ６および出力端子にそれぞれハ
ンダ付け等の方法で接着されることにより、基板保持部
４内に固定される。更に、基板保持部４の表面は径方向
外方から基板保持部４に嵌合されたカバー５により覆わ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流電源で駆動される
同期モータに係り、特に、モータの回転等を制御するた
めの制御回路を有する直流同期モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の直流同期モータとして、（１）
ＰＭ型ステッピングモータを使用した場合と、（２）永
久磁石型同期モータを直流電源で駆動した場合を例に挙
げて順に説明する。

【０００３】（１）ＰＭ型ステッピングモータは、外周
に多極着磁されたロータと、このロータの外側に配置さ
れた、ロータとそれぞれ同数の極歯を有する２組のステ
ータとを備え、これら２組のステータはロータ軸方向に
並べて配置され、互いに１／２ピッチずつ極歯がずらさ
れている。また、ステータにはそれぞれ単相もしくは２
重巻のコイルが設けられ、これらのコイルはトランジス
タ等のスイッチング素子を介して電源に接続されてい
る。スイッチング素子の開閉は制御回路により行われ、
更に、電源電圧の変動によるロータ回転数の変動を防ぐ
ため、電源と制御回路の間には定電圧回路が備えられて
いる。

【０００４】（２）永久磁石型同期モータでは、ロータ
の外周には同数の極歯を有するステータが１組だけ設け
られ、ロータとステータの磁極は、ロータ始動を可能と
するため非対称にされている。ステータは単相コイルで
励磁されるようになっており、コイルにはスイッチング
素子が接続され、かつスイッチング素子の開閉は制御回
路により制御される。また、このモータにおいても、制
御回路への供給電圧を一定化するため定電圧回路が備え
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、直流電
源を用いて同期モータを一定回転数で駆動する場合に
は、コイルにタイミングよく通電するためのスイッチン
グ素子や、スイッチングのタイミングを決定する制御回
路、更には直流電源に多少の電圧のふらつきがあっても
制御回路の発振数を一定にするための定電圧回路が必須
となっている。従って、上記従来の直流同期モータの場
合、これら制御回路や定電圧回路の収容スペースをモー
タ本体外に確保しておく必要があり、その結果、装置の
小型化が困難となるという問題があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、モータ制御系をモータ本体と一体的に配置すること
により、装置が小型化された直流同期モータを提供する
ことを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る直流同期モ
ータは、制御回路を有する直流同期モータにおいて、該
モータの側面に基板保持部が設けられ、この基板保持部
には、前記制御回路が搭載された基板が固定され、かつ
前記基板が、前記基板保持部に支持されたカバーで覆わ
れていることを特徴とするものである。更に、前記基板
保持部は、モータに形成された端子と一体化されていて
もよく、また、モータのコイルを巻回するボビンと一体
化されていてもよい。

【０００８】

【作用】本発明に係る直流同期モータは、制御回路が搭
載された基板がモータの側面に設けられた基板保持部に
固定され、かつ前記基板保持部に支持されたカバーで覆
われるため、前記制御回路をモータ本体とは別に設けて
いた従来品に比して小型化が図れ、汎用性が向上する。

【０００９】

【実施例】まず、本発明を永久磁石型同期モータに適用
した場合の例について、図１ないし図１２とともに説明
する。図１は、本発明に係る永久磁石型同期モータの例
を示す平面図で、図２は図１に示すモータの側面図であ
る。符号１は有底円筒状をなすカップで、その一端に形
成された開口には蓋部２が嵌合されている。また、符号
３は蓋部２から前記一端側に突出し、カップ１内に設置
されたロータ（図示せず。）の回転に伴い回転する出力
軸である。

【００１０】カップ１の側面には開口部１ａが形成さ
れ、この開口部１ａには基板保持部４が嵌合されてい
る。更に、基板保持部４の表面は基板保持部４に嵌合さ
れたカバー５により覆われている。ここで、これら基板
保持部４およびカバー５には、例えば樹脂等が用いられ
る。また、符号６はモータに電力を供給するためのコネ
クタで、このコネクタ６は開口部１ａからカバー５を貫
通して径方向外方に突出している。

【００１１】基板保持部４およびカバー５で覆われた部
分の構造を図３に示す。符号７はコイル（図示せず。）
が巻回されるボビンで、このボビン７は、図４および図
５に示すように両端部が拡径された円筒状をなし、その
中心部に形成された孔７ａには、前記ロータが回転自在
に支持可能となっている。また、ボビン７の外周部の一
部には、開口部１ａに臨み、かつコネクタ６を支持する
支持部７ｂが形成されている。この支持部７ｂには、図
４および図５に示すように、コイルへの出力端子８がコ
ネクタ６とともに支持されており、この出力端子８は、
コネクタ６と同様支持部７ｂから径方向外方に突出して
いる。

【００１２】基板保持部４は、図６および図８に示すよ
うにカップ１の側面に沿って湾曲し、かつ図３に示すよ
うに、その両端部に形成された係止溝４ａにカップ１の
側面の両端縁をそれぞれ係合させることにより、開口部
１ａに固定される。また、基板保持部４の中央部には図
７に示すように開口４ｂが形成されている。この開口４
ｂには図３に示すように支持部７ｂの外周端が嵌合さ
れ、この開口４ｂを介して、コネクタ６および出力端子
８が基板保持部４の表面から径方向外方に突出する。一
方、基板保持部４の両端には、カバー５固定用の凹部４
ｃが形成されている。

【００１３】更に、コネクタ６および出力端子８には、
制御回路や定電圧回路等が搭載された基板９が径方向外
方から嵌合されている。この基板９は図９に示すように
平板長方形状をなし、かつその表面には、コネクタ６を
挿入させるためのコネクタ用孔９ａおよび出力端子８を
挿入させるための端子用孔９ｂがそれぞれ形成されてい
る。そして、コネクタ用孔９ａにコネクタ６を挿入さ
せ、かつ端子用孔９ｂに出力端子８を挿入させた状態
で、コネクタ用孔９ａとコネクタ６および端子用孔９ｂ
と出力端子８とをそれぞれハンダ付け等の方法で接着す
ることにより、基板９が基板保持部４内に固定される。

【００１４】更にまた、カバー５の両端部には、図１０
および図１２に示すように凸部５ａが形成され、カバー
５は、この凸部５ａを、基板保持部４の凹部４ｃと係合
させることにより基板保持部４の表面に固定される。ま
た、図１１中符号５ｂは、コネクタ６をカバー５の表面
から径方向外方に突出させるためのコネクタ用孔であ
る。

【００１５】上記構成を有するモータにおいては、基板
９が基板保持部４に固定されるため、モータの小型化が
可能である。しかも、基板９の表面がカバー５により覆
われるため、基板９は基板保持部４とカバー５により常
時保護され、基板９への不要な接触やほこり等の付着に
伴う制御回路等の故障や破損等が防止される。

【００１６】次に、本発明をＰＭ型ステッピングモータ
に適用した場合の例について、図１３ないし図１５とと
もに説明する。図１３は、本発明に係るＰＭ型ステッピ
ングモータの例を示すもので、有底円筒状をなすカップ
１１の一端には開口が形成され、この開口には蓋部１２
が嵌合されている。また、符号１３はカップ１１の中心
部に設置されたロータ（図示せず。）の回転軸、符号１
４は蓋部１２から前記一端側に突出し、前記ロータの回
転に伴い回転する出力軸である。ここで、出力軸１４
は、カップ１１内に設けられた減速歯車を介して回転軸
１３に連動自在に接続されている。

【００１７】一方、カップ１１の側面には開口部１１ａ
が形成され、この開口部１１ａはカバー１５により覆わ
れるとともに、カバー１５からはリード線１６が延ばさ
れ、更にリード線１６の一端はコネクタ１７に接続され
ている。

【００１８】上記モータの構造を図１４および図１５に
示す。符号１８はボビンで、このボビン１８は、両端部
および中央部にそれぞれ拡径部１８ａ、１８ｂ，１８ｃ
が形成された円筒状をなし、かつその周囲には、ボビン
１８の中央部に形成された拡径部１８ｂを挟んでそれぞ
れコイル１９が巻回されている。また、ボビン１８の中
心部に形成された孔１８ｄには、外周に多極着磁された
ロータ２０が、ボビン１８と同軸かつ回転自在に挿入さ
れている。更に、ボビン１８には、ロータ２０とそれぞ
れ同数の極歯２１ａを有する二組のステータ２１が、ロ
ータ２０と同軸をなすよう重ねられ、かつ極歯２１ａを
ボビン１８の内周面にて互いに１／２ピッチずつずらし
て固定されている。

【００１９】また、ボビン１８の、カップ１１の一端側
に形成された拡径部１８ａおよび中央部に形成された拡
径部１８ｂの一部には、それぞれ基板保持部２２がボビ
ン１８と一体的に形成されている。この基板保持部２２
は、開口部１１ａに臨み、しかもその外周側には、ボビ
ン１８の接線方向に延び、かつボビン１８の軸線方向に
平行な端面２２ａが形成されている。この端面２２ａに
は出力端子２３が一体的に支持され、径方向外方に突出
している。

【００２０】更に、基板保持部２２上には、平板長方形
状をなし、制御回路や定電圧回路等が搭載された基板２
４が、その表面に形成された端子用孔２４ａに出力端子
２３を挿入させた状態で、径方向外方から設置されてい
る。そして、端子用孔２４ａと出力端子２３とをそれぞ
れハンダ付け等の方法で接着することにより、基板２４
が前記端面２２ａ上に固定される。また、基板２４の外
周側に向く面には、リード線１６の他端がハンダ付けさ
れている。

【００２１】一方、カバー１５は、カップ１の側面に沿
って湾曲し、かつ径方向外方に凸なる基板収容部１５ａ
を有している。そして、カバー１５を開口部１１ａに嵌
合させると、開口部１１ａはカバー１５により塞がれる
とともに、基板２４は図１５に示すように径方向内方か
ら基板収容部１５ａに嵌合される。また、リード線１６
は、基板収容部１５ａの背面に形成された孔１５ｂを介
してカバー１５の表面から外方に誘導される。

【００２２】上記構成を有するモータの場合にも、本発
明を永久磁石型同期モータに適用した場合の例と同様の
効果が得られる。しかも、基板保持部２２がボビン１８
に一体的に形成され、かつ基板保持部２２には出力端子
２３が一体的に支持されているため、部品点数が少なく
て済むという効果もある。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る直流同
期モータによれば、モータ制御系をモータの側面にコン
パクトに固定したため、モータ制御系がモータ本体に一
体的に配置される。従って、モータ制御系とモータ本体
とを別に設けていた従来品に比して小型化が図れ、モー
タの汎用性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る永久磁石型同期モータの例を示す
平面図である。

【図２】図１の永久磁石型同期モータの側面図である。

【図３】図１の永久磁石型同期モータのＩＩＩ−ＩＩＩ
線に沿った断面図である。

【図４】図１の永久磁石型同期モータのボビンの形状を
示す矢印ＩＶに沿った一部平面図である。

【図５】図１の永久磁石型同期モータのボビンの形状を
示す矢印Ｖに沿った側面図である。

【図６】図１の永久磁石型同期モータの基板保持部の形
状を示す矢印ＶＩに沿った平面図である。

【図７】図１の永久磁石型同期モータの基板保持部の形
状を示す矢印ＶＩＩに沿った側面図である。

【図８】図１の永久磁石型同期モータの基板保持部の形
状を示す矢印ＶＩＩＩに沿った平面図である。

【図９】図１の永久磁石型同期モータの基板の形状を示
す側面図である。

【図１０】図１の永久磁石型同期モータのカバーの形状
を示す矢印Ｘに沿った平面図である。

【図１１】図１の永久磁石型同期モータのカバーの形状
を示す矢印ＸＩに沿った側面図である。

【図１２】図１の永久磁石型同期モータのカバーの形状
を示す矢印ＸＩＩに沿った平面図である。

【図１３】本発明に係るＰＭ型ステッピングモータの例
を示す斜視図である。

【図１４】図１３のＰＭ型ステッピングモータの構造を
示す図である。

【図１５】図１３のＰＭ型ステッピングモータの構造を
示す線ＸＶ−ＸＶに沿った断面図である。

【符号の説明】

１，１１ カップ １ａ，１１ａ 開口部 ２，１２ 蓋部 ３，１４ 出力軸 ４，２２ 基板保持部 ４ａ 係止溝 ４ｂ 開口 ４ｃ 凹部 ５，１５ カバー ５ａ 凸部 ５ｂ コネクタ用孔 ６，１７ コネクタ ７，１８ ボビン ７ａ，１５ｂ，１８ｄ 孔 ７ｂ 支持部 ８，２３ 出力端子 ９，２４ 基板 ９ａ コネクタ用孔 ９ｂ ２４ａ 端子用孔 １３ 回転軸 １５ａ 基板収容部 １６ リード線 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 拡径部 １９ コイル ２０ ロータ ２１ ステータ ２１ａ 極歯 ２２ａ 基板保持部の外周側の端面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御回路を有する直流同期モータにおい
   て、該モータの側面に基板保持部が設けられ、この基板
   保持部には、前記制御回路が搭載された基板が固定さ
   れ、かつ前記基板が、前記基板保持部に支持されたカバ
   ーで覆われていることを特徴とする直流同期モータ。
2. 【請求項２】 前記基板保持部が、モータに形成された
   端子と一体化されていることを特徴とする請求項１記載
   の直流同期モータ。
3. 【請求項３】 前記基板保持部が、モータのコイルを巻
   回するボビンと一体化されていることを特徴とする請求
   項１または２記載の直流同期モータ。