JP2008061376A - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動装置の小型化に適した位置検出手段を使用可能とし、コストの低減、位置検出手段とヨークの精度の良い位置決め等を可能とした駆動装置を提供する。
【解決手段】第1のボビン3Aは、レーザ光透過性樹脂により形成され、第1のヨーク2Aが固定される。第2のボビン3Bは、レーザ光吸収性樹脂により形成され、第2のヨーク2Bが固定される。ロータ1は、マグネット11を備え、第1のヨーク2A及び第2のヨーク2Bに対し回転可能に支持される。第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bは、パッケージがレーザ光吸収性樹脂により形成され、ロータ1の回転角度を検出する。第1のボビン3Aと第2のボビン3B、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bと第1のボビン3Aは、それぞれレーザ光の照射により固着される。
【選択図】図1
【解決手段】第1のボビン3Aは、レーザ光透過性樹脂により形成され、第1のヨーク2Aが固定される。第2のボビン3Bは、レーザ光吸収性樹脂により形成され、第2のヨーク2Bが固定される。ロータ1は、マグネット11を備え、第1のヨーク2A及び第2のヨーク2Bに対し回転可能に支持される。第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bは、パッケージがレーザ光吸収性樹脂により形成され、ロータ1の回転角度を検出する。第1のボビン3Aと第2のボビン3B、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bと第1のボビン3Aは、それぞれレーザ光の照射により固着される。
【選択図】図1
Description
本発明は、位置検出手段を備えた駆動装置に関する。
従来、自動車、プリンタやプロジェクタ等のOA機器、冷蔵庫や給湯器等の家電厨房機器といった様々な技術分野でブラシレスモータが用いられている。ブラシレスモータは、通電を切り替えるタイミングを決定するために、ロータの回転角度を検出する位置検出手段が必要である。また、一部のステッピングモータも、脱調(同期外れ)の検出等を目的として位置検出手段を備えている。近年、これらのモータに対する小型化及び低コスト化の要求が高まっている。それに伴い、モータに対する位置検出手段の取り付けを効率的に行う技術が要望されている。
従来、モータに位置検出手段を取り付ける際は、接着剤やねじの締結により行うことが多かった。しかしながら、接着剤により位置検出手段をモータに取り付ける方法では、位置検出手段の位置を正確に決めることが難しく、モータの効率化を妨げていた。また、接着剤が固まるまでの時間が必要であるため、製造工程におけるタクトタイムが上がり、コストが上昇するという問題があった。
また、超小型のモータにおいては、ねじ1本の体積がモータ全体の体積に比較して無視できない大きさになってしまう。このため、ねじの締結により位置検出手段をモータに取り付ける方法では、超小型のモータには対応できないという問題があった。
上記の問題を解決するため、コイル基盤を用いたモータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図9は、従来例(特許文献1)に係るモータの構成を示す斜視図である。
図9において、モータは、マグネット12、マグネット固定部材13、ヨーク14、コイル15、ボビン16、磁界の変化を電気信号に変換する磁電変換素子(位置検出手段)17を備えている。該モータでは、マグネット12の位相を検出する磁電変換素子17と、コイル15を巻回したボビン16とをインサート成形技術で一体成形を行っているため、コイル15と磁電変換素子17との位置関係を高精度に決めることができる。また、接着剤を使用せずにボビン16と磁電変換素子17を固定するため、設計終了から生産開始までのリードタイムが短く且つ品質が安定したモータを提供することができる。
特開平08−079998号公報
しかしながら、上記従来例(特許文献1)では、インサート成形により磁電変換素子(位置検出手段)を樹脂の中に埋め込む構造であるため、磁電変換素子に対する給電が難しい。即ち、前記の構造では、端子ピンにより給電するタイプの磁電変換素子しか使用できないという制約がある。このため、端子ピンを装備しないより小型の磁電変換素子を使用することができないという問題があった。
また、樹脂をインサート成形する際に、金型の中に磁電変換素子を供給するための設備や時間が必要になってしまう。このため、コストが上昇してしまうという問題があった。
また、磁電変換素子をモータに取り付ける際、最も精度が必要とされるのはヨークと磁電変換素子との位置関係である。しかし、上記従来例では、モータの組立前にボビンと磁電変換素子を一体成形するため、ボビンと磁電変換素子との位置は高精度に組み立てることはできるが、モータの組立後に発生する組立誤差の調整は行うことができなかった。このため、ヨークと磁電変換素子との位置決めを高精度に行うことができないことがあるという問題があった。
本発明の目的は、駆動装置の小型化に適した位置検出手段を使用可能とし、コストの低減、位置検出手段とヨークの精度の良い位置決め等を可能とした駆動装置を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、少なくとも表面の一部がレーザ光吸収性樹脂により形成され、前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段とを備え、前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記位置検出手段と前記第1のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする。
本発明によれば、位置検出手段を従来のようにインサート成形ではなくレーザ照射でヨーク固定部材に固定するため、給電方法に制限がなくなり、駆動装置の小型化に適した位置検出手段を使用することが可能となる。また、ヨーク固定部材をレーザ照射で固定する工程で位置検出手段も同時に固定できるため、駆動装置を組み立てる際の工程を減らすことができ、コスト低減が可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る駆動装置としてのモータの構成を示す分解斜視図である。図2は、モータの組立後の構成を示す斜視図である。図3は、モータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る駆動装置としてのモータの構成を示す分解斜視図である。図2は、モータの組立後の構成を示す斜視図である。図3は、モータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図1乃至図3において、モータは、ロータ1、第1のヨーク2A、第2のヨーク2B、第1のボビン3A、第2のボビン3B、第1のホール素子4A、第2のホール素子4B、フレキシブルケーブル5を備えている。
ロータ1は、軸部1Aと大径部1Bを有する形状に構成されている。ロータ1の大径部1Bには、図3に示すように周方向に沿って多極(N極、S極)に着磁された着磁面を有する円筒状のマグネット11が固定されている。ロータ1は、軸部1Aを介して第1のヨーク2A及び第2のヨーク2Bに対し回転可能に支持される。
第1のヨーク2Aは、マグネット11の着磁面に対向し且つ軟磁性材料から形成された磁極部2A1を複数備えている。磁極部2A1は、第1のヨーク2Aの軸方向に延出され櫛歯形状に形成されている。また、第1のヨーク2Aは、径方向中央部にロータ1を軸部1Aを介して回転可能に支持する軸受部2A2を備えている。
第2のヨーク2Bは、第1のヨーク2Aと同じ形状に構成されている。即ち、第2のヨーク2Bは、マグネット11の着磁面に対向し且つ軟磁性材料から形成された磁極部2B1を複数備えている。磁極部2B1は、第2のヨーク2Bの軸方向に延出され櫛歯形状に形成されている。また、第2のヨーク2Bは、径方向中央部にロータ1を軸部1Aを介して回転可能に支持する軸受部2B2を備えている。
第1のボビン3Aは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料の乳白色のナチュラル材料等、レーザ光透過性を有する樹脂から形成されている。第1のボビン3Aは、第1のヨーク2Aを固定すると共に、第2のボビン3Bと接合されることによりモータのカバーとして機能する。また、第1のボビン3Aの内周部には、第1のヨーク2A及び第2のヨーク2Bをそれぞれ位置決めする第1及び第2のヨーク位置決め部(不図示)が配設されている。これにより、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bを所定の位相差を持たせて固定することができる。即ち、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第1のボビン3Aにより規定される。
また、第1のボビン3Aの外周部には、第1のホール素子4Aを固定するためのセンサ固定部3A1と、第2のホール素子4Bを固定するためのセンサ固定部3A2(不図示)とが配設されている。また、第1のボビン3Aの外周部には、第1のヨーク2Aを励磁するための第1のコイル3A3を巻回している。これにより、第1のコイル3A3を巻回するための専用の部品を不要とすることで部品点数の削減を図っている。更に、第1のボビン3Aの外周部には、第1のコイル3A3に給電するための端子ピン3A4が配設されている。
第2のボビン3Bは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料にカーボンブラックや酸化チタン等の近赤外線吸収剤を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。第2のボビン3Bは、第2のヨーク2Bを固定すると共に、第1のボビン3Aと接合されることによりモータのカバーとして機能する。
また、第2のボビン3Bの外周部には、第2のヨーク2Bを励磁するための第2のコイル3B1を巻回している。これにより、第2のコイル3B1を巻回するための専用の部品を不要とすることで部品点数の削減を図っている。更に、第2のボビン3Bの外周部には、第2のコイル3B1に給電するための端子ピン3B2が配設されている。
第1のホール素子4Aは、磁界の変化を電気信号に変換する磁電変換素子であり、ロータ1の回転角度を検出する。即ち、第1のホール素子4Aをロータ1に固定されたマグネット11の着磁面に対向させて配置することで、マグネット11の位相を検出することができる。第1のホール素子4Aの外側を覆うパッケージは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料に黒色のカーボン等を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。
第2のホール素子4Bは、第1のホール素子4Aと同様に、磁界の変化を電気信号に変換する磁電変換素子であり、ロータ1の回転角度を検出する。即ち、第2のホール素子4Bをロータ1に固定されたマグネット11の着磁面に対向させて配置することで、マグネット11の位相を検出することができる。第2のホール素子4Bの外側を覆うパッケージは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料に黒色のカーボン等を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。
フレキシブルケーブル5は、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bに給電を行う、ポリイミド製等のケーブルとして構成されている。フレキシブルケーブル5には、取付部材8及び9を介してそれぞれ第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bが固定される。フレキシブルケーブル5は、レーザ光透過性を有することが望ましい。
次に、上記構成を有する本実施の形態のモータの組立手順について説明する。
まず、第1のヨーク2Aを第1のボビン3Aに圧入すると共に接着等の方法で固定する。同様に、第2のヨーク2Bを第2のボビン3Bに圧入すると共に接着等の方法で固定する。次に、ロータ1を第1のヨーク2Aの第1の軸受部2A2及び第2のヨーク2Bの第2の軸受部2B2により回転可能に支持しながら、第1のボビン3Aと第2のボビン3Bを仮組みする。このとき、第2のヨーク2Aの位置は、第1のボビン3Aが備える上記の第1及び第2のヨーク位置決め部により定まる。これに伴い、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bは所定の位相差をもって配置される。
また、フレキシブルケーブル5には、取付部材8及び9を介してそれぞれ第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bを半田付けにより固定しておく。次に、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bを第1のボビン3Aのセンサ固定部3A1及び3A2にそれぞれ仮組みをする。
上記のように仮組みしたモータをレーザ溶着で固着する。まず、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光を第1のボビン3Aの外側から照射する。これに伴い、レーザ光は第1のボビン3Aを透過し、第2のボビン3Bとの接触面付近で発熱し第2のボビン3Bを溶融する。この熱は第1のボビン3Aにも伝わり、第1のボビン3Aも溶融する。これに伴い、溶融した第1のボビン3Aと第2のボビン3Bが融合し、モータのケースとして固着される。
同様の方法で、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bと第1のボビン3Aとをレーザ溶着で固着する。図3の破線矢印で示すように、レーザ光を第1のボビン3Aを透過させて第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージに照射する。このレーザ照射で、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージは第1のボビン3Aとの接触面付近で発熱し溶融する。
この熱は第1のボビン3Aにも伝わり、第1のボビン3Aを溶融する。溶融した第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージ表面と第1のボビン3Aとが、冷却に従って融合する。これにより、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをモータに固定することができる。融合した箇所を図3にMとして示す。なお、図3では第1のホール素子4Aを図示し、第2のホール素子4Bは説明の簡略化のため図示を省略する。第2のホール素子4Bも第1のホール素子4Aと同様の方法で第1のボビン3Aに固着する。
このとき、レーザ照射装置によりレーザ光を第1のボビン3Aの外周面の周方向に沿った線上(図2の破線で示す箇所)を連続的に走査する。即ち、レーザ光の走査方向は、第1のボビン3Aと第2のボビン3Bの接合部、第1のボビン3Aと上記第1のヨーク位置決め部の接合部、第1のボビン3Aと上記第2のヨーク位置決め部の接合部を通る線上である。或いは、レーザ光を複数用いる、レーザ光を光学的に分割するなどの方法により、上記線上を同時に照射してもよい。これにより、それぞれの接合部における溶着を1つの工程で行うことができる。
なお、第1のボビン3A、第2のボビン3B、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージは、同じ材質であることが望ましい。同じ材質であれば融点が等しいため略同時に溶融するので、安定して強度のある融合が可能である。しかし、二つの部品の融点が同程度の場合は、それぞれ異なる材質を用いても接合することが可能である。
次に、上記のように組み立てられたモータの動作と第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bの役割を説明する。
第1のコイル3A3、第2のコイル3B1へ通電する電流の方向を順次切り替えることにより、第1のヨーク2A、第2のヨーク2Bを励磁することができる。これにより、回転磁界を発生させることができる。この回転磁界とマグネット11の間に生じる磁力によってロータ1が回転する。第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bから発する信号を制御部(不図示)で検出することにより、回転するロータ1の位置を検出することができる。
一般に、ホール素子から発する信号は、コイルの相数と同数持たせることでブラシレスモータの通電を切り替えるタイミングを判断するのに使われる。その他にも、ステッピングモータの脱調を検出することや、信号の切り替わる間隔を測定することでロータの回転速度を検出すること等を、公知の方法により実現することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば下記の効果を奏する。
本実施の形態のモータは、第1のボビン3A(第1のヨーク固定部材)と第2のボビン3B(第2のヨーク固定部材)を、レーザ溶着により接合する。また、第1のボビン3A(第1のヨーク固定部材)と第1のホール素子4A及び第2のホール素子4B(位置検出手段)も、同じくレーザ溶着により接合する。従って、ヨーク固定部材をレーザ溶着で固定する工程で、ホール素子も同時に固定することができる。これにより、モータを組み立てる際の工程を減らすことができ、コスト低減を達成することが可能となる。
また、上記のように第1のホール素子4A及び第2のホール素子4B(位置検出手段)をレーザ溶着により固定するため、レ−ザ光の照射と樹脂の溶融及び硬化は非常に短時間に進む。これにより、レーザ溶着に要する加工時間を接着の場合と比較して短縮できると共にコストの低減が可能となる。また、レーザ溶着は非接触式であり自動化のしやすい工法である。これにより、接着の場合と比較して取り付け精度及び強度の面で信頼性の高いホール素子の接合を行うことが可能となる。
また、インサート成形とは異なり、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4B(位置検出手段)をフレキシブルケーブル5に取り付けた後に、第1のボビン3A(第1のヨーク固定部材)との接合を行うことができる。このため、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bに対する給電は容易であり、ホール素子の端子の形状を選ばない。これにより、モータの小型化に適したホール素子を使用することが可能となる。
また、ホール素子をブラシレスモータの通電切り替えのタイミング検出に用いる場合、ホール素子とヨークの位置決めを精度良く行う必要がある。本実施の形態では、第1のホール素子4A、第2のホール素子4B、第1のヨーク2A、第2のヨーク2Bの位置決めを、すべて第1のボビン3Aで行っている。このため、前記部品同士の位置精度は第1のボビン3Aの部品精度のみで決まり、組立誤差による影響が少ない。これにより、ホール素子とヨークの精度の良い位置決めが可能となる。
しかも、本実施の形態のモータでは、他の部品をすべて組んだ後に第1のホール素子4A及び第2のホール素子4B(位置検出手段)の取り付けを行うことができる。これにより、ホール素子の出力信号を確認しながらホール素子の取り付け位置を調整した後に接合を行うことができる。この方法をとれば、ヨーク等の各部品の組立誤差や、ホール素子の位置のばらつきを調整することができ、モータの品質を向上することが可能となる。
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図4において、上記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し説明を省略する。第1のホール素子4C及び第2のホール素子4Dは、磁界の変化を電気信号に変換する磁電変換素子である。なお、図4では第1のホール素子4Cを図示し、第2のホール素子4Dは説明の簡略化のため図示を省略する。
本実施の形態の第1のホール素子4C、第2のホール素子4Dが、第1の実施の形態の第1のホール素子4A、第2のホール素子4Bと相違する点は、パッケージをレーザ光透過性を有する樹脂から形成している点である。
第1のボビン6Aは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料の乳白色のナチュラル材料等、レーザ光透過性を有する樹脂から形成されている。第2のボビン6Bは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料にカーボンブラックや酸化チタン等の近赤外線吸収剤を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。
本実施の形態の第1のボビン6A、第2のボビン6Bが、第1の実施の形態の第1のボビン3A、第2のボビン3Bと相違する点は、第1のヨーク、第2のヨーク、第1のホール素子、第2のホール素子との位置決めをする部材がない点である。
本実施の形態では、第1のホール素子4C及び第2のホール素子4Dをレーザ光吸収性を有する第2のボビン6Bに取り付ける。図4の破線矢印で示すように、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光を第1のホール素子4C及び第2のホール素子4D(不図示)のパッケージを透過させて第2のボビン6Bに照射することにより、第2のボビン6Bを溶融させる。
この熱が第1のホール素子4C及び第2のホール素子4Dのパッケージに伝わり、パッケージの表面も溶融する。溶融した第2のボビン6Bと第1のホール素子4C及び第2のホール素子4Dのパッケージ表面とが融合する。これにより、第1のホール素子4C及び第2のホール素子4Dをモータに固定することができる。融合した箇所を図4にMとして示す。第1のボビン6Aと第2のボビン6Bの接合については、上記第1の実施の形態と同様の方法で溶着する。なお、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第2のボビン6Bにより規定される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、上記第1の実施の形態と同様に、モータの小型化に適したホール素子を使用することができると共に、ホール素子とヨークの精度の良い位置決め、コストの低減等が可能となる。
[第3の実施の形態]
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図5において、上記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し説明を省略する。フレキシブルケーブル5Bは、ポリイミド等の耐熱性を有する材料に黒色のカーボン等を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。なお、図5では第1のホール素子4Aを図示し、第2のホール素子4Bは説明の簡略化のため図示を省略する。
本実施の形態では、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをレーザ光吸収性を有するフレキシブルケーブル5Bに固定し、フレキシブルケーブル5Bをレーザ光透過性を有する第1のボビン3Aに取り付ける。この場合、フレキシブルケーブル5Bは、溶着のための折り曲げ部5B1を有することが望ましい。また、第1のボビン3Aは、溶着のための穴部3A5を有することが望ましい。図5の破線矢印で示すように、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光を第1のボビン3Aを透過させてフレキシブルケーブル5Bに照射することにより、フレキシブルケーブル5Bを溶融させる。
この熱が第1のボビン3Aに伝わり、第1のボビン3Aの表面も溶融する。溶融したフレキシブルケーブル5Bと第1のボビン3Aが融合する。これにより、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをモータに固定することができる。融合した箇所を図5にMとして示す。なお、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第1のボビン3Aにより規定される。
本実施の形態では、上記第1及び第2の実施の形態とは異なり、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージの材料に制限がなくなる。従って、フレキシブルケーブル5Bに適切な材料が選べ、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージの材料に適切なものが選べない場合は、本実施の形態による手段を採用する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、モータの小型化に適したホール素子を使用することができると共に、ホール素子とヨークの精度の良い位置決め、コストの低減等が可能となる。
[第4の実施の形態]
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図6において、上記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し説明を省略する。フレキシブルケーブル5Cは、ポリイミド等の耐熱性を有する材料の乳白色のナチュラル材料等、レーザ光透過性を有する樹脂から形成されている。第1のボビン6A及び第2のボビン6Bは上記第2の実施の形態と同じ構成を有する。なお、図6では第1のホール素子4Aを図示し、第2のホール素子4Bは説明の簡略化のため図示を省略する。
本実施の形態では、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをレーザ光収透過性を有するフレキシブルケーブル5Cに固定し、フレキシブルケーブル5Cをレーザ光透過性を有する第1のボビン6Aに取り付ける。第2のボビン6Bは、フレキシブルケーブル5Cを取り付けるための取付台6B1を備えている。第2のボビン6Bの取付台6B1とフレキシブルケーブル5Cとを接触させるために、第1のボビン6Aには切り欠き部を設けている。図6の破線矢印で示すように、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光をフレキシブルケーブル5Cを透過させて第2のボビン6Bに照射することにより、第2のボビン6Bを溶融させる。
この熱がフレキシブルケーブル5Cに伝わり、フレキシブルケーブル5Cの接触面も溶融する。溶融した第2のボビン6Bとフレキシブルケーブル5Cが融合する。これにより、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをモータに固定することができる。融合した箇所を図6にMとして示す。なお、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第2のボビン6Bにより規定される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、モータの小型化に適したホール素子を使用することができると共に、ホール素子とヨークの精度の良い位置決め、コストの低減等が可能となる。
[第5の実施の形態]
図7は、本発明の第5の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図7は、本発明の第5の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図7において、上記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し説明を省略する。センサ固定部材7Aは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料にカーボンブラックや酸化チタン等の近赤外線吸収剤を混入した、レーザ光吸収性を有する樹脂から形成されている。センサ固定部材7Aは、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージを固定できる形状を有する。第1のボビン3Aは、センサ固定部材7Aを挿入できる穴部を備えていることが望ましい。なお、図7では第1のホール素子4Aを図示し、第2のホール素子4Bは説明の簡略化のため図示を省略する。
本実施の形態では、フレキシブルケーブル5に取り付けた第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをセンサ固定部材7Aに固定し、センサ固定部材7Aを第1のボビン3Aに取り付ける。図7の破線矢印で示すように、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光を第1のボビン3Aを透過させてセンサ固定部材7Aに照射することにより、センサ固定部材7Aを溶融させる。
この熱が第1のボビン3Aに伝わり、第1のボビン3Aの接触面も溶融する。溶融した第1のボビン3Aとセンサ固定部材7Aが融合する。これにより、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをモータに固定することができる。融合した箇所を図7にMとして示す。なお、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第1のボビン3Aにより規定される。
本実施の形態では、第1乃至第4の実施の形態に比べ部品点数が1点増加するが、ホール素子及びフレキシブルケーブルの素材に制限がなくなる。センサ固定部材7Aを第2のボビン3Bと同じ材料で形成することが望ましい。これにより、二つの部材(センサ固定部材7A、第2のボビン3B)の融点がほぼ等しくなり、レーザによる溶着が容易になる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、モータの小型化に適したホール素子を使用することができると共に、ホール素子とヨークの精度の良い位置決め、コストの低減等が可能となる。
[第6の実施の形態]
図8は、本発明の第6の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図8は、本発明の第6の実施の形態に係る駆動装置としてのモータを回転軸に直交する面で切断した構成を示す断面図である。
図8において、上記第1の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し説明を省略する。センサ固定部材7Bは、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリアセタール等の耐熱性を有する材料の乳白色のナチュラル材料等、レーザ光透過性を有する樹脂から形成されている。センサ固定部材7Bは、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bのパッケージを固定できる形状を有する。
第1のボビン6A及び第2のボビン6Bは上記第2の実施の形態と同じ構成を有する。第2のボビン6Bは、センサ固定部材7Bを取り付けるための取付台6B2を備えていることが望ましい。第1のボビン6Aは、センサ固定部材7Bと取付台6B2を接触させるための切り欠き部を備えていることが望ましい。なお、図8では第1のホール素子4Aを図示し、第2のホール素子4Bは説明の簡略化のため図示を省略する。
本実施の形態では、フレキシブルケーブル5に取り付けた第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをセンサ固定部材7Bに固定し、センサ固定部材7Bを第2のボビン6Bに取り付ける。図8の破線矢印で示すように、レーザ照射装置(不図示)からレーザ光をセンサ固定部材7Bを透過させて第2のボビン6Bに照射することにより、第2のボビン6Bを溶融させる。
この熱がセンサ固定部材7Bに伝わり、センサ固定部材7Bの接触面も溶融する。溶融したセンサ固定部材7Bと第2のボビン6Bが融合する。これにより、第1のホール素子4A及び第2のホール素子4Bをモータに固定することができる。なお、第1のヨーク2Aと第2のヨーク2Bの位相差は第2のボビン6Bにより規定される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、モータの小型化に適したホール素子を使用することができると共に、ホール素子とヨークの精度の良い位置決め、コストの低減等が可能となる。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、周方向に着磁したマグネットに対しヨークの磁極部を径方向から対向させる所謂ラジアルギャップ型のモータを例に挙げたが、これに限定されるものではない。平面多極着磁をした円盤状のマグネットに対しヨークの磁極部を軸方向から対向させる所謂アキシャルギャップ型のモータにも適用することが可能である。
上記実施の形態では、周方向に着磁したマグネットに対しヨークの磁極部を径方向から対向させる所謂ラジアルギャップ型のモータを例に挙げたが、これに限定されるものではない。平面多極着磁をした円盤状のマグネットに対しヨークの磁極部を軸方向から対向させる所謂アキシャルギャップ型のモータにも適用することが可能である。
また、上記実施の形態では、ロータの回転角度を検出する磁電変換手段としてホール素子を用い、ロータに取り付けたマグネットの磁極を検出する方法を例に挙げたが、これに限定されるものではない。例えばロータにパルス板等の凹凸形状を有する部材を設け、その凹凸形状を光学的に検出する構造の検出素子を用いることも可能である。この場合も、検出素子をレーザ溶着によりボビンに固定することで、上記実施の形態のような効果を得ることができる。
また、上記実施の形態では、ホール素子を2つ用いた場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。ホール素子を2つ用いた場合は、公知の方法によりモータの回転方向を調べることが可能である。ファン用のブラシレスモータのように負荷の変動が少ないモータではホール素子を1個にすることが可能である。また、3相のブラシレスモータには各コイルへの通電のタイミングを検出するために通常3個のホール素子が用いられる。いずれの場合でも、本発明のモータ組立方法を適用することができる。
1 ロータ
2A 第1のヨーク
2B 第2のヨーク
3A、6A 第1のボビン(第1のヨーク固定部材)
3B、6B 第2のボビン(第2のヨーク固定部材)
3A3 第1のコイル
3B1 第2のコイル
4A、4C 第1のホール素子(位置検出手段)
4B、4D 第2のホール素子(位置検出手段)
5、5B、5C フレキシブルケーブル(給電手段)
7A、7B センサ固定部材(取付部材)
11 マグネット
2A 第1のヨーク
2B 第2のヨーク
3A、6A 第1のボビン(第1のヨーク固定部材)
3B、6B 第2のボビン(第2のヨーク固定部材)
3A3 第1のコイル
3B1 第2のコイル
4A、4C 第1のホール素子(位置検出手段)
4B、4D 第2のホール素子(位置検出手段)
5、5B、5C フレキシブルケーブル(給電手段)
7A、7B センサ固定部材(取付部材)
11 マグネット
Claims (9)
- 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
少なくとも表面の一部がレーザ光吸収性樹脂により形成され、前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記位置検出手段と前記第1のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
少なくとも表面の一部がレーザ光透過性樹脂により形成され、前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記位置検出手段と前記第2のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記位置検出手段に給電する給電手段とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記給電手段と前記第1のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段と、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記位置検出手段に給電する給電手段とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記給電手段と前記第2のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段に給電する給電手段と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記位置検出手段或いは前記給電手段が固定される取付部材とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記取付部材と前記第1のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 第1のコイルにより励磁される第1のヨークと、
第2のコイルにより励磁される第2のヨークと、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記第1のヨークが固定される第1のヨーク固定部材と、
レーザ光吸収性樹脂により形成され、前記第2のヨークが固定される第2のヨーク固定部材と、
マグネットを有し、前記第1及び第2のヨークに対し回転可能に支持されるロータと、
前記ロータの回転角度を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段に給電する給電手段と、
レーザ光透過性樹脂により形成され、前記位置検出手段或いは前記給電手段が固定される取付部材とを備え、
前記第1のヨーク固定部材と前記第2のヨーク固定部材、前記取付部材と前記第2のヨーク固定部材は、それぞれレーザ光の照射により固着されることを特徴とする駆動装置。 - 前記第1のヨークと前記第2のヨークの位相差は、前記第1のヨーク固定部材により規定されることを特徴とする請求項1、3、5の何れかに記載の駆動装置。
- 前記第1のヨークと前記第2のヨークの位相差は、前記第2のヨーク固定部材により規定されることを特徴とする請求項2、4、6の何れかに記載の駆動装置。
- 前記第1のコイルは前記第1のヨーク固定部材に巻回され、前記第2のコイルは前記第2のヨーク固定部材に巻回されることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の駆動装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006235189A JP2008061376A (ja) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | 駆動装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2009225573A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Canon Inc | 駆動装置及びその製造方法 |
CN103779981A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 深圳市正德精密技术有限公司 | 一种直流无刷微电机 |
WO2019244451A1 (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 三菱電機株式会社 | モータ |
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2006
- 2006-08-31 JP JP2006235189A patent/JP2008061376A/ja active Pending
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WO2019244451A1 (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 三菱電機株式会社 | モータ |
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