JP2528848Y2 - 外転型ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コイルを結線するターミナル構造と軸受部
の構造とを改善した外転型ブラシレスモータに関する。

〔従来の技術〕

従来、第14図、第15図のコア付マグネット周対向モー
タでは、ロータマグネット11に対向するステータコア17
に巻回されたコイル18からのリード線19は、直接回路基
板20上に半田付されている。したがって、コイル18の
リード線19を基板に半田付する作業は、リード線19の位
置決め、長さ調節などがあるため手作業で行っている。
このため回路基板20上に他の電子部品と同様に自動搭載
することが出来ない欠点がある。コイル18の相数が多
くなれば半田付作業に時間がかかり、また信頼性が悪く
なる欠点がある。コイル18のリード線19を途中支持す
ることなく回路基板20へ半田付している為、部品の移動
や振動、衝撃等によりリード線19が切断し易く、信頼性
が悪い欠点がある。

又、仮にリード線19をターミナルに接続しようとする
と、第16図のような三相巻線では、第17図のようにター
ミナル21に一方からＵ、Ｖ、Ｗ相の３本のリード線19、
22、23を挟む構造が考えられるが、ターミナル21には３
本の切断されたリード線19、22、23が入るため、ターミ
ナル21が大型になる。加えて、その作業は、先ず１相目
の巻終わりをどこかへ仮固定し、次に２相目の巻終わり
を仮固定し、３相目の巻終わりが来た所で３本同時に挟
み込み、カシメなければならない作業となり煩わしい欠
点がある。

〔考案の目的〕

本考案は、上記欠点に鑑み、コア巻線を自動結線出
来るような構造にし、巻線後の処理作業を廃止出来るよ
うにすること、ステータコアにコイルが巻回されたコ
ア巻線組を他の電子部品と同様に回路組立作業時、基板
上に搭載出来るような構造にすること、コア巻線組を
他の電子部品と同様にリフロー工程により半田付出来る
ようにする等により、結線や組立等の各作業の合理化を
図った外転型ブラシレスモータを提案することである。

〔考案の構成〕

本考案は、ロータと、ステータと、基板と、軸受ホル
ダーと、ターミナルとを有する外転型ブラシレスモータ
であって、ロータは、ロータマグネットを装着したロー
タケースと、回転軸とを有し、回転軸が軸受を介して軸
受ホルダーに支持され、ステータは、コイルを巻装した
ステータコアと、絶縁性材料からなるコアホルダーとを
有し、ステータコアが中央透孔と、その上部に連接され
た凹部とを有し、コアホルダーが中央透孔と、ターミナ
ルの保持部と、位置決めピンとを有し、その上にステー
タコアが固定され、軸受ホルダーは、そのフランジ部を
ステータコアの凹部に落とし込んでステータコア及びコ
アホルダーの中央透孔に挿入され、ターミナルは、一端
側に舌片を有してコアホルダーの保持部に保持され、こ
の舌片にコイルが結線され、基板は、透孔と、端子部と
を有し、コアホルダーを載置して位置決めピンにより位
置決めされ、ターミナルを端子部に接続し、軸受ホルダ
ーを透孔に挿入して固定している。

また、ターミナルは、コイルと電気的溶接、または半
田付け接続されるようにするのが好ましい。

〔実施例〕

以下、図示の実施例で本考案を説明する。第１図、第
２図において、ブラシレスモータは、コア巻線組１のス
テータコア２の中心に固定されたコアホルダー３の面が
基板４上に載るように載置される。そして、ステータコ
ア２の上方から軸受ホルダー５がステータコア２とコア
ホルダー３の中心の中央透孔2a、3aと基板４の透孔4aに
挿入されて、ステータコア２の凹部2bに載せられる。そ
して、この軸受ホルダー５は、ステータコア２と一体的
に基板４にビス10で固定される。ステータコア２の外周
には、ロータケース６のロータマグネット11が対向する
ように配置される一方、回転軸12が軸受ホルダー５に軸
承される。

なお、ロータＲは、ロータマグネット11を装着したロ
ータケース６と回転軸12とを有し、ステータＳは、コイ
ル７を巻装したステータコア２と絶縁性材料からなるコ
アホルダー３とを有している。

コア巻線組１は、ステータコア２と、ステータコア２
に巻回されたコイル７と、樹脂やセラミック等の絶縁性
のコアホルダー３とコアホルダー３に保持されたコイル
７が結線される複数本のターミナル８とで構成されてい
る。なお、ステータコア２は、コアホルダー３に嵌合固
定されている。

コイル７の巻回方法とコイル７のターミナル８への結
線は後述する。

コアホルダー３は、第１図では中心下面に図示し、第
２図から第４図では中心上面に、すなわち、第１図の下
側から見た図として図示されている。

ステータコア２とコアホルダー３の中心には、第３
図、第６図のように略三角形状の中央透孔2a、3aが形成
されている。又、ステータコア２の上面中心部には第１
図、第６図のように段部を有する凹部2bが形成されるよ
うに異形積層されて、この凹部2bに軸受ホルダー５のフ
ランジ部5aが嵌め込まれている。

コアホルダー３のターミナル８が保持される位置に
は、第２図から第４図のように溝3bが台部3c間に形成さ
れると共に、コアホルダー３には、第１図および第５図
で上方に向けてターミナル８の保持部3dが突出形成され
てステータコア２に嵌合固定されている。第６図では保
持部3dが突出された状態が平面図で示されている。

更に、コアホルダー３の台部3cの上面には、第３図の
ように位置決めピン3eとビス貫通孔3fが形成されてい
る。

ビス貫通孔3fに対応する位置のステータコア２には、
第６図のようにビス貫通孔2cが形成されている。

軸受ホルダー５は、第１図、第７図、第８図のように
断面Ｔ字形に形成されて、コア巻線組１に載置されるフ
ランジ部5aにビス貫通孔5bが形成されると共に、中央突
出部5cの周囲に複数の突出部5dが形成されて、この突出
部5dにはネジ孔5eが形成されている。更にフランジ部5a
外周には、保持部3dを避ける凹部5fが形成されている。

基板４には、第９図のように軸受ホルダー５の中央突
出部5cと周囲の複数突出部5dが嵌まる略三角形状の上記
透孔4aが形成されている。透孔4aの先端部には、コアホ
ルダー３の位置決めピン3eが嵌まる切欠4bが形成されて
いる。他の位置には、他の位置決めピン3eが嵌まる透孔
4cと切欠4dが形成されている。更に上記ビス貫通孔2c、
3fに対応する位置にはネジ孔4eが形成されている。

また、基板４は、鉄板上に絶縁被膜処理が施されて、
銅箔で回路導電パターンが形成されて、ターミナル８に
対応する位置には端子部13が形成されている。

上記コア巻線組１と軸受ホルダー５と基板４が重ねら
れて一体的に固定される時は、ステータコア２のビス貫
通孔2cとコアホルダー３のビス貫通孔3fに上記ビス10が
挿入されてネジ孔4eに螺合される。

ターミナル８には、第５図のようにＵ字状に舌片8aが
形成されて第２図から第４図のようにコイル７のリード
線7aまたは渡り線7bが挟み込まれて下記するように固定
される。

コイル７の巻回方法とコイル７のターミナル８への結
線は次の通りである。

ステータコア２へのコイル７の巻回方法は、例えば第
２図、第10図のように３相スター結線の時は、Ｕ相のコ
イルリード線7aをターミナル8Aの舌片8aに挟み、巻線機
で巻始めてＵ相のコアに巻終わった後コイル渡り線7bを
第２図から第４図、第10図のようにコモンのターミナル
8Bの舌片8bに挟んで通過し、通過したコイルリード線を
Ｖ相の巻き始めコイルリード線7bとし、Ｖ相のコイル７
をＵ相とは逆巻きでＶ相のステータコア２に巻上げて、
巻終わりのコイルリード線7dをターミナル8Dの舌片8dに
挟み、舌片8dを軽く潰して仮固定してから切断する。

次にＷ相のコイルリード線7eをターミナル8Eの舌片8e
に挟み仮固定し、Ｗ相のステータコア２に巻きあげて巻
終わった後、コイルリード線7fをコモンのターミナル8B
の舌片8bに上記コイル渡り線7bと共に挟み仮固定して、
リード線7fのみを切断する。なお、コイル線の矢印は、
巻方向を示している。また、第２図では、巻始めと巻終
わりをわかり易くするために、巻始めと巻終わり各相の
ステータコア２にＵ、Ｖ、Ｗ信号を付けた。

各ターミナル８に挟み込まれたコイルリード線7a、7
d、7e、7f、コイル渡り線7bは、ターミナル８に上記の
ように仮固定されたのち、第３図、第４図のようにター
ミナル８を二つの電極14、15で挟んで電極14、15をター
ミナル８に押し付けて電流を流し、発生するジュール熱
により被覆を溶融剥離すると共に、フュージングによっ
て各ターミナルに電気的に溶接する。第３図、第４図で
は、ターミナル８が見えるように、左側の電極14、15
は、押しつける直前の状態を図示し、右側の電極14、15
だけターミナルに押し付けた状態としている。

次に巻線の終了したステータコア２は、上記のように
コアホルダー３を介して基板４に固定される。基板４に
固定される時は、基板４の端子部13にクリーム半田が付
けられ、コアホルダー３の位置決めピン3eが基板４の切
欠4bと透孔4cと切欠4dに嵌められて位置決めされて、そ
の後、リフロー炉が使用されてターミナル８の一端と端
子部13が第５図のように半田16で半田固定される。その
後、ステータコア２には軸受ホルダー５が嵌められて、
ビス10により基板４に固定される。なお、ターミナル８
の舌片は酸化しないようにフュージングされている。

上記のようにブラシレスモータが構成されると、コア
巻線でコイルリード線7a、7d、7e、7f、とコイル渡り線
7bがターミナル８に自動結線出来るので、巻線後の処理
作業が廃止されて作業が合理化できる。また、ステータ
コア２にコイル８が巻回されたコア巻線組１は、他の電
子部品と同様に回路組立作業時、基板４に自動搭載出来
ると共に、基板４に他の電子部品と同様に搭載してリフ
ロー工程により半田付けが容易になる。しかも、コイル
リード線7a、7d、7e、7fやコイル渡り線7bをターミナル
８に途中支持するから、それらが部品の移動や振動、衝
撃で切断されることがない。又、手作業による半田付作
業がなくすことができるので、作業時間を短縮できると
共に信頼性が著しく向上させることができる。

更に、コア巻線組１と軸受ホルダー５と基板４の組み
上げは、部品の大きい順に重ねて組み立てることが可能
となり、組み立て易く、組立費の低減につながるものと
なる。

加えて、ステータコア２の上面中心部の凹部2bに軸受
ホルダー５のフランジ部5aが落とし込まれて嵌められて
いるので、モータを薄型化出来る。

又、コアホルダー３に溝3bが形成されていると、電極
14を配置するのに好都合である。

本考案の実施の形態では、コイル７の巻線とターミナ
ル８への結線においては、Ｕ相のコイル７の巻終わりで
コイル渡り線7bをコモンのターミナル8Bの舌片8bに挟ん
で通過し、Ｖ相のコイル７をＵ相とは逆巻きでＶ相のス
テータコア２に巻上げて、巻終わりのコイルリード線7d
をターミナル8Dの舌片8dに挟み切断する。次にＷ相のコ
イルリード線7eをターミナル8Eの舌片8eに挟み、Ｗ相の
コイル７の巻終わりのコイルリード線7fをコモンのター
ミナル8Bに上記コイル渡り線7bと共に挟み込んだ後にコ
イルリード線7fのみを切断するから、ターミナル8Bの舌
片8bには実質的に２本のコイルリード線7f、7bが挟まれ
たことになる。

したがって、前述の第17図の場合と異なり、コモンの
ターミナル8Bは他のターミナルと同一の大きさに出来る
と共に、複雑な仮固定機能が必要ない。

第11図、第12図はターミナル８の変形例である。

第11図では、基板４との接触部がＬ字形に屈曲されて
半田16で覆われるように形成されて半田付けが強化され
ている。

第12図では、ターミナル８がＬ字形に屈曲されて基板
４との接触部に舌片8aが形成されている。このようにタ
ーミナル８が形成されると、コア巻線組１の薄型化がで
き、もって、モータの薄型化が可能となる。

第13図は、ターミナル８にプレス時にカエリ側指定を
した例で、Ａ、Ｂをカエリ側にすると、リード線を保持
する面にはシャープなエッジが形成されないので、リー
ド線の切断不良が減少する。

なお、コイル７をターミナル８に接続する場合、前述
のようにフュージングのみならず、スポット溶接等によ
り電気的溶接をしてもよい。

上記のような各実施の形態の場合、基板４上に、ステ
ータコア２と、ステータコア２に巻回されたコイル７
と、樹脂やセラミック等の絶縁性のコアホルダー３とコ
アホルダー３に保持されたコイル７が結線される複数本
のターミナル８とで構成されたコア巻線組１が載置され
て位置決めピン3eが切欠き4b、4dと透孔4cに嵌められる
と、各ターミナル８が端子部13上に載置され、位置合わ
せが極めて容易かつ正確になされて半田付けが確実にな
される。更に、巻線作業において、コイル７の端がター
ミナル８に自動結線出来るので、巻線後の処理作業が廃
止されて作業が合理化される。又、コイルリード線7a、
7d、7e、7fやコイル渡り線7bがターミナル８に電気的溶
接されるので、簡単かつ確実に接続ができ、信頼性が向
上する。ステータコア２にコイル７が巻回されたコア巻
線組１は、他の電子部品と同様に回路組立作業時、基板
４に同時搭載出来ると共に、基板４に他の電子部品と同
様に載置してリフロー工程により半田付が容易になる。
しかも、コイルリード線7a、7d、7e、7fやコイル渡り線
7bがターミナル８で途中支持されるから、各線が部品の
移動や振動、衝撃で切断されることがない。又、手作業
による半田付作業がなくなったので作業時間が短縮され
ると共に、信頼性が著しく向上する。

また、コイル７の巻線とターミナル８への結線におい
ては、Ｕ相のコイル７の巻終わりでコイル７の端をコモ
ンのターミナル８に挟んで通過し、Ｖ相のコイル７をＵ
相とは逆巻きでＶ相のステータコア２に巻上げ、巻終わ
りを他のターミナル８に挟み切断し、次にＷ相のコイル
７の端を他のターミナル８に挟み、Ｗ相のコイル７の巻
終わりをコモンのターミナル８に上記挟んで通過したコ
イル７の端と共に挟み切断する巻線方法と結線方法を採
ったので、通常の三相巻線の場合と異なり、コモンのタ
ーミナル８は他のターミナル８と同一の大きさに出来る
と共に、複雑な仮固定機能が必要なく、上記自動結線が
可能となる。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように構成されたから、基板上にコア
ホルダーが載置されて位置決めピンが基板に嵌められる
と、各ターミナルが端子部上に載置され、位置合わせが
極めて容易かつ正確になされて基板に自動搭載が可能に
なり、半田付けが確実になされる。また、基板の一方の
面側から、コアホルダー、ステータコアおよび軸受ホル
ダーを取り付けることができるので、基板に電子部品を
取り付ける要領で作業が行え、製造効率が上がる。加え
て、ステータコアの中央透孔に連設した凹部を設け、そ
の凹部と軸受ホルダーを嵌合させているので、ステータ
の磁気能力を減少させることなく、薄型化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第13図は本考案の実施例が示され、第１図は
ブラシレスモータの要部断面側面図。第２図はコア巻線
組の底面図。第３図はコア巻線組の底面中心部分の斜視
図。第４図は第３図の要部拡大斜視図。第５図は第１図
の要部拡大断面側面図。第６図はステータコアの平面
図。第７図は軸受ホルダーの平面図。第８図は軸受ホル
ダーの斜視図。第９図は基板の平面図。第10図はコイル
巻線展開説明図。第11図、第12図はターミナルの変形例
側面図。第13図はターミナルにカエリ側を指定した側面
説明図。第14図から第17図は従来例で、第14図、第15図
はブラシレスモータの要部断面側面図。第16図はコイル
巻線展開説明図。第17図はターミナルの斜視図である。 Ｒ……ロータ、Ｓ……ステータ、２……ステータコア、
2a……中央透孔、2b……凹部、３……コアホルダー、3a
……中央透孔、3b……溝、3d……保持部、3e……位置決
めピン、４……基板、4a……透孔、５……軸受ホルダ
ー、5a……フランジ部、６……ロータケース、７……コ
イル、８……ターミナル、8a、8b、8d、8e……舌片、11
……ロータマグネット、12……回転軸、13……端子部。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータ（Ｒ）と、ステータ（Ｓ）と、基板
   （４）と、軸受ホルダー（５）と、ターミナル（８）と
   を有する外転型ブラシレスモータであって、 ロータ（Ｒ）は、ロータマグネット（11）を装着したロ
   ータケース（６）と、回転軸（12）とを有し、回転軸
   （12）が軸受を介して軸受ホルダー（５）に支持され、 ステータ（Ｓ）は、コイル（７）を巻装したステータコ
   ア（２）と、絶縁性材料からなるコアホルダー（３）と
   を有し、ステータコア（２）が中央透孔（2a）と、その
   上部に連接された凹部（2b）とを有し、コアホルダー
   （３）が中央透孔（3a）と、ターミナル（８）の保持部
   （3d）と、位置決めピン（3e）とを有し、その上にステ
   ータコア（２）が固定され、 軸受ホルダー（５）は、そのフランジ部（5a）をステー
   タコア（２）の凹部（2b）に落とし込んでステータコア
   （２）及びコアホルダー（３）の中央透孔（2a,3a）に
   挿入され、 ターミナル（８）は、一端側に舌片（8a）を有してコア
   ホルダー（３）の保持部（3d）に保持され、この舌片
   （8a）にコイル（７）が結線され、 基板（４）は、透孔（4a）と、端子部（13）とを有し、
   コアホルダー（３）を載置して位置決めピン（3e）によ
   り位置決めされ、ターミナル（８）を端子部（13）に接
   続し、軸受ホルダー（５）を透孔（4a）に挿入して固定
   する 外転型ブラシレスモータ。
2. 【請求項２】ターミナル（８）は、コイル（７）と電気
   的溶接、または半田付け接続されている 請求項１記載の外転型ブラシレスモータ。