JPH079078U - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構造でステータコイルと電子チップ部
品との間のノイズシールドができ、製造コストを下げ得
るモータを提供する。 【構成】 制御用ＩＣ３４は、回路基板３０に配設さ
れ、ロータ１６の回転を制御する。電子チップ部品３８
は、回路基板３０に配設されると共に、前記制御用ＩＣ
３４に接続されている。ステータコイル１４は、前記回
路基板３０の一方の面側に設けられている。前記制御用
ＩＣ３４は前記回路基板３０の他方の面上に配設されて
いる。前記回路基板３０の他方の面と、該他方の面と対
向する前記制御用ＩＣ３４の対向面との間には空間部３
６が形成されている。電子チップ部品３８は、前記回路
基板３０の他方の面上であって、前記制御用ＩＣ３４と
回路基板３０との間の前記空間部３６内に配設されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はモータに関し、一層詳細にはステータコイルと、ロータと、回路基板 と、回路基板に配設され、ロータの回転を制御するための制御用ＩＣと、回路基 板に配設されると共に、制御用ＩＣに接続された信号処理用の電子チップ部品と を具備するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のモータ、例えばブラシレスモータにはロータの回転を制御するための制 御用ＩＣが設けられ、当該制御用ＩＣへ送る信号を処理するための電子チップ部 品も設けられている。電子チップ部品のうち例えばサーボ制御や基準クロック制 御用の電子チップ部品はノイズの影響を排除する必要がある。ブラシレスモータ の場合、ステータコイルが最大のノイズ発生源であり、ステータコイルと当該電 子チップ部品との間のノイズシールドが必要になっている。 そこで、従来のモータでは多層回路基板を使用することにより、当該電子チッ プ部品へのステータコイルからのノイズの影響を受けにくくしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来のモータには次のような課題がある。 多層回路基板をステータコイルと電子チップ部品との間へ介挿することにより 、両者の間のノイズの影響を軽減可能になるが、多層回路基板は比較的高価であ り、モータの製造コスト削減の障害になっている。 従って、本考案は簡易な構造でステータコイルと電子チップ部品との間のノイ ズの影響を軽減でき、製造コストを下げ得るモータを提供することを目的とする 。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は次の構成を備える。 すなわち、ステータコイルと、ロータと、回路基板と、該回路基板に配設され 、前記ロータの回転を制御するための制御用ＩＣと、前記回路基板に配設される と共に、前記制御用ＩＣに接続された信号処理用の電子チップ部品とを具備する モータにおいて、前記ステータコイルは、前記回路基板の一方の面側に設けられ 、前記制御用ＩＣは前記回路基板の他方の面上に配設され、前記回路基板の他方 の面と、該他方の面と対向する前記制御用ＩＣの対向面との間には空間部が形成 され、前記電子チップ部品は、前記回路基板の他方の面上であって、前記制御用 ＩＣと回路基板との間の前記空間部内に配設されていることを特徴とする。

【０００５】

【作用】

作用について説明する。 ステータコイルは、回路基板の一方の面側に設けられ、制御用ＩＣは回路基板 の他方の面上に配設され、かつ電子チップ部品も回路基板の他方の面上に配設さ れている。これにより、ステータコイルと電子チップ部品を離間して配置するこ とができる。さらに、回路基板の他方の面と、当該他方の面と対向する制御用Ｉ Ｃの対向面との間の空間部内に当該電子チップ部品が配設されているので、制御 用ＩＣと当該電子チップ部品との距離を最短距離とすることができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例について添付図面と共に詳述する。 図１は本実施例のブラシレスモータ１０の断面図であり、図２はその底面図で ある。 １２は軸受ハウジングであり、詳しい形状等は後述するが、両端が開放された 金属製（例えばアルミニウム）の筒状体である。 １４はステータコイルであり、複数（例えば１２個）設けられている。ステー タコイル１４は軸受ハウジング１２の外周面に周方向へ並設されると共に固定さ れている。

【０００７】 １６はロータであり、カップ部１８、ロータマグネットを構成する駆動用マグ ネット２０と速度検出用マグネット２２およびロータ軸２４から成る。 カップ部１８は、金属（例えば鉄）で形成され、上面が開放されたカップ状に 形成されている。カップ部１８の底面には複数の孔２６が形成され軽量化、放熱 効率の向上を図っている。 駆動用マグネット２０は、リング状に形成され、カップ部１８の内周面に固定 されている。駆動用マグネット２０の内周面には複数（例えば８個）のＮ、Ｓ磁 極が交互に周方向へ着磁されている。

【０００８】 速度検出用マグネット２２は肉薄のリング状マグネットであり、駆動用マグネ ット２０の上端面に固定されている。速度検出用マグネット２２の上端面には後 述する速度検出用平面コイルのターン数と等しい数のＮ、Ｓ磁極が交互に周方向 へ着磁されている。 ロータ軸２４は、金属（例えば鉄）で形成され、カップ部１８の中心から立設 されている。ロータ軸２４は、軸受ハウジング１２へ回転可能に挿通されている 。ロータ軸２４は、軸受ハウジング１２内に固定されているボールベアリング２ ８を介して回転可能になっている。 従って、ステータコイル１４へ選択的に通電することによりステータコイル１ ４に発生する磁力と駆動用マグネット２０の磁力との関係でロータ１６はロータ 軸２４を中心に回転する。

【０００９】 ３０は回路基板であり、合成樹脂（例えばエポキシ樹脂）で形成され、上面お よび底面には後述する回路等が設けられている。回路基板３０は、軸受ハウジン グ１２へ外嵌、固定されている。回路基板３０の底面にはロータ１６の速度検出 用平面コイル３２がプリントされている。平面コイル３２は速度検出用マグネッ ト２２の上端面と対向しており、速度検出用マグネット２２がロータ１６と一体 に回転すると、平面コイル３２は速度検出用マグネット２２に誘導され、ロータ １６の回転速度に応じた周波数を有する信号である速度検出信号をを出力する。 この信号を処理することにより、ロータ１６の回転速度を検出可能となる。回路 基板３０の上面にもロータ１６の回転制御用に回路がプリントされている。

【００１０】 ３４は制御用ＩＣであり、回路基板３０の上面に配設されている。制御用ＩＣ ３４は、平面コイル３２の出力信号等のデータを基に、予めプログラムされた手 順でステータコイル１４への通電を制御してロータ１６の回転を制御する。制御 用ＩＣ３４は従来使用されていたものと同一のＩＣを使用し、回路基板３０上面 との間には空間部３６が設けられている。 ３８は電子チップ部品であり、例えばサーボ制御用、基準クロック制御用の信 号を処理する。電子チップ部品３８は回路基板３０の上面に配設され、プリント された回路を介して制御用ＩＣ３４等と接続されている。電子チップ部品３８は ステータコイル１４で発生するノイズの影響を受け易く、ステータコイル１４か らできるだけ離間して配置すると共に、処理した信号を送る制御用ＩＣ３４との 間の回路距離をできるだけ短くすることが望ましい。

【００１１】 そこで、本実施例では当該電子チップ部品３８を制御用ＩＣ３４の底面と回路 基板３０上面との間の空間部３６内に配設している。当該位置に電子チップ部品 ３８を配置すると、回路基板３０を介してステータコイル１４から離間させるこ とができる。また、電子チップ部品３８は空間部３６内で制御用ＩＣ３４に接近 して配設されているので、特別な処理を施すこと無く、最大のノイズ源であるス テータコイル１４からのノイズの影響を可及的に軽減可能となる。

【００１２】 ４０はホール素子であり、ロータ１６の回転検出用に配設されている。ホール 素子４０は回路基板３０の底面側であり、平面コイル３２へ接近した位置に複数 個（例えば３個）が非対称に設けられている。ホール素子４０は駆動用マグネッ ト２０の磁極の接離により異なった信号を出力する。ホール素子４０の出力信号 を処理することにより、ロータ１６の回転の有無、回転方向を検出可能になって いる。 ４２はコネクタであり、回路基板３０の上面に設けられている。コネクタ４２ を介してステータコイル１４へ直流電圧が印加される。

【００１３】 ４４はモータ取付板であり、熱伝導率の高い金属（例えば鉄）で形成され、軸 受ハウジング１２へ外嵌、固定されている。モータ取付板４４はモータ１０の全 上面を略覆う広さを有している。モータ取付板４４は、回路基板３０と接近して 配設され、底面が制御用ＩＣ３４の上面と接触している。両者を接触させている のは熱伝導率の高い金属で形成され、かつ面積の広いモータ取付板４４を制御用 ＩＣ３４の放熱部材として使用するためである。制御用ＩＣ３４の熱を確実にモ ータ取付板４４へ伝導させるため、モータ取付板４４の底面と制御用ＩＣ３４の 上面との間には伝熱材の一例であるシリコーングリスが介挿されている。なお、 本実施例ではモータ取付板４４の制御用ＩＣ３４と対応する部分には透孔４５が 設けられ、シリコーングリスの介挿を目視で確認できるようになっている。

【００１４】 この構成により、制御用ＩＣ３４から発生した熱はシリコーングリスを介して 接触しているモータ取付板４４へ伝導される。モータ取付板４４は、モータ１０ の全上面を覆うほど広い放熱面積を有するので効率良く熱を大気中へ放出可能と なる。さらに、モータ取付板４４と接触している軸受ハウジング１２やボールベ アリング２８、ロータ軸２４、カップ部１８等も金属で形成されているので当該 部材からも放熱することができ、格段の放熱効果を有する ４６はボルトであり、ステータコイル１４のコア４８とモータ取付板４４とを 連結している。

【００１５】 次に図３および図４と共に回路基板３０の形状と軸受ハウジング１２の形状に ついて説明する。 回路基板３０の中心には、軸受ハウジング１２を挿通用の透孔５０が透設され ている。透孔５０の縁部は一部が直線縁部５２に形成されている。 一方、軸受ハウジング１２は、外周面の一部分は他の部分より肉薄に形成され 、かつ透孔５０の直線縁部５２に対応する平面部５４に形成されている。平面部 ５４は必ずしも軸受ハウジング１２の長さ方向全長に亙り形成する必要はなく、 少なくとも軸受ハウジング１２が透孔５０へ挿通された際に回路基板３０の近傍 となる部分に形成すればよい。この平面部５４を透孔５０の直線縁部５２へ対応 させることにより、軸受ハウジング１２を透孔５０内へ嵌着させることが可能と なる。軸受ハウジング１２の外周面には段差部５６が形成され、段差部５６で回 路基板３０と掛止可能になっている。

【００１６】 続いて図５（平面図）および図６（底面図）と共に回路基板３０の詳細につい て説明する。 図５および図６は回路基板へ軸受ハウジング１２を挿通し、軸受ハウジング１ ２へロータ軸２４を挿通した状態を示す。 回路基板３０の上面には前述の如く制御用ＩＣ３４や電子チップ部品３８等が 配設されている（図５参照）。制御用ＩＣ３４は、長さ方向の側縁のうち内側の 側縁５８が軸受ハウジング１２の平面部５４と平行かつ可及的に接近して配設さ れている。すなわち、制御用ＩＣ３４は可及的に回路基板３０の中央に配設され ている。制御用ＩＣ３４の両側縁から延出されている多数のアウターリード６０ の下端は、回路基板３０を貫通され、回路基板３０の下面側でプリントされた回 路（不図示）へ接続されている。なお、本実施例の回路基板３０では、ステータ コイル１４の銅線と回路基板３０の回路とを接続する半田付用ラウンド３１が回 路基板３０の縁部に設けられている。従って、当該半田付は例えばモータ１０の 組立後でも容易に行うことができる等、どの工程で行うかを自由に選択可能であ る。

【００１７】 回路基板３０の下面には前述の如く平面コイル３２や回路がプリントされ、ホ ール素子４０等が配設されている（図６参照）。平面コイル３２はロータ１６の 速度検出用マグネット２２の上端面に対応して略３６０度に亙り形成されている 。本実施例では、軸受ハウジング１２に平面部５４を設け、制御用ＩＣ３４の側 縁５８を平面部５４と平行かつ可及的に接近して配設することにより、制御用Ｉ Ｃ３４が中央よりの位置に配設されている。従って、制御用ＩＣ３４のアウター リード６０の下端部であって、回路基板３０の下面側へ突出して形成した半田バ ンプ６２を全て平面コイル３２の内側に位置させることが可能になっている。そ の結果、回路基板３０の大きさを大きくすることなく、もしくは回路基板３０を 小さくしても平面コイル３２を透孔５０の外側へ３６０度に亙り設けることがで き、速度検出精度を向上させることが可能になっている。なお、平面コイル３２ の出力である速度検出信号は、端子６４から取り出すことができる。

【００１８】 本実施例のブラシレスモータ１０では、ステータコイル１４は、回路基板３０ の底面側に設けられ、制御用ＩＣ３４は回路基板３０の上面に配設され、かつ電 子チップ部品３８も回路基板３０の上面に配設されている。これにより、ステー タコイル１４と電子チップ部品３８を離間して配置することができる。さらに、 回路基板３０の上面と、制御用ＩＣ３４の底面との間の空間部３６内に当該電子 チップ部品３８が配設されているので、制御用ＩＣ３４と当該電子チップ部品３ ８との距離を最短距離とすることができるので、電子チップ部品３８に対するス テータコイル１４から発生するノイズの影響を可及的に排除可能となる。特に、 本実施例のモータ１０のように回路基板３０を内蔵するタイプのモータにおいて 顕著な効果を有する。 また、空間部３６内に電子チップ部品３８を配設することにより、回路基板３ ０を大きくすることがなく、モータ１０の小型化に資することができる。 以上、本考案の好適な実施例について種々述べてきたが、本考案は上述の実施 例に限定されるのではなく、考案の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施しう るのはもちろんである。

【００１９】

【考案の効果】

本考案に係るモータを用いると、ステータコイルは、回路基板の一方の面側に 設けられ、制御用ＩＣは回路基板の他方の面上に配設され、かつ電子チップ部品 も回路基板の他方の面上に配設されている。これにより、ステータコイルと電子 チップ部品を離間して配置することができる。さらに、回路基板の他方の面と、 当該他方の面と対向する制御用ＩＣの対向面との間の空間部内に当該電子チップ 部品が配設されているので、制御用ＩＣと当該電子チップ部品との距離を最短距 離とすることができるので、回路基板として高価な多層回路基板を用いることな く電子チップ部品３８に対するステータコイル１４から発生するノイズの影響を 可及的に排除可能となるので、製造コストを削減することができる。 また、空間部内に電子チップ部品を配設することにより、回路基板を大きくす ることがないのでモータの小型化も可能になる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るブラシレスモータの実施例を示し
た断面図。

【図２】実施例のブラシレスモータの底面図。

【図３】回路基板の形状を示した平面図。

【図４】軸受ハウジングの斜視図。

【図５】軸受ハウジングを嵌着した状態の回路基板を示
した平面図。

【図６】軸受ハウジングを嵌着した状態の回路基板を示
した底面図。

【符号の説明】

１０ ブラシレスモータ １４ ステータコイル １６ ロータ ３０ 回路基板 ３４ 制御用ＩＣ ３６ 空間部 ３８ 電子チップ部品

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコイルと、 ロータと、 回路基板と、 該回路基板に配設され、前記ロータの回転を制御するた
   めの制御用ＩＣと、 前記回路基板に配設されると共に、前記制御用ＩＣに接
   続された信号処理用の電子チップ部品とを具備するモー
   タにおいて、 前記ステータコイルは、前記回路基板の一方の面側に設
   けられ、 前記制御用ＩＣは前記回路基板の他方の面上に配設さ
   れ、 前記回路基板の他方の面と、該他方の面と対向する前記
   制御用ＩＣの対向面との間には空間部が形成され、 前記電子チップ部品は、前記回路基板の他方の面上であ
   って、前記制御用ＩＣと回路基板との間の前記空間部内
   に配設されていることを特徴とするモータ。