JP2534922Y2 - モータ - Google Patents

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Ｉ
Ｃ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、回路基板
と、前記回路基板上に実装され、ロータの回転を制御す
るための制御用ＩＣと、前記回路基板上に実装されると
共に、前記制御用ＩＣに接続された電子チップ部品と、
前記回路基板を覆うように該回路基板と対向して配設さ
れ、前記回路基板との間に前記制御用ＩＣ及び電子チッ
プ部品を収容するための空間部を形成するモータ取付板
と、前記回路基板の電子チップ部品実装面側とは反対側
に配設したステータコイル及びロータと、を備えたモー
タにおいて、前記制御用ＩＣを前記モータ取付板に接触
させて前記回路基板上に実装すると共に、前記電子チッ
プ部品を前記制御用ＩＣと回路基板との間に形成される
空間部内に配設したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、ステータコイルを回路基板
の電子チップ部品実装面側とは反対側に配設し、更には
電子チップ部品を制御用ＩＣと回路基板との間に形成さ
れる空間部内に配設したことにより、前記電子チップ部
品と制御用ＩＣとの距離を最短距離にできるため、前記
電子チップ部品に対するステータコイルから発生するノ
イズの影響を可及的に排除可能となる。 また、前記制御
用ＩＣをモータ取付板に接触させて前記回路基板上に実
装することにより、前記モータ取付板を放熱板として兼
用することができる。

【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１
２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２８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１４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２
２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ＩＣ３４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３
０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Ｉ
Ｃ３４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１
２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１
２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１２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Ｉ
Ｃ３４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１
６の速度検出用マグネット２２の上端面に対応して略３
６０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ＩＣ３４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６
０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３
２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３８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】本考案は前述したように、ステータコイ
ルを回路基板の電子チップ部品実装面側とは反対側に配
設し、更には電子チップ部品を制御用ＩＣと回路基板と
の間に形成される空間部内に配設したことにより、前記
電子チップ部品と制御用ＩＣとの距離を最短距離とする
ことができ、前記電子チップ部品に対するステータコイ
ルから発生するノイズの影響を可及的に排除可能とな
り、また前記回路基板として高価な多層回路基板を用い
ることないので、製造コストを低減することができる。
また、前記電子チップ部品を制御用ＩＣと回路基板との
間に形成される空間部内に配設したので、回路基板の設
置面積を縮小化することができ、しかも前記制御用ＩＣ
をモータ取付板に接触させるように前記回路基板上に実
装して前記モータ取付板を放熱板として兼用することに
より、部品点数を減少させてモータの軸方向の高さを極
力抑えることができ、モータの小型化，薄型化に寄与で
き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)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板と、 前記回路基板上に実装され、ロータの回転を制御するた
   めの制御用ＩＣと、 前記回路基板上に実装されると共に、前記制御用ＩＣに
   接続された電子チップ部品と、 前記回路基板を覆うように該回路基板と対向して配設さ
   れ、前記回路基板との間に前記制御用ＩＣ及び電子チッ
   プ部品を収容するための空間部を形成するモータ取付板
   と、 前記回路基板の電子チップ部品実装面側とは反対側に配
   設したステータコイル及びロータと、を備えたモータに
   おいて、 前記制御用ＩＣを前記モータ取付板に接触させて前記回
   路基板上に実装すると共に、前記電子チップ部品を前記
   制御用ＩＣと回路基板との間に形成される空間部内に配
   設した ことを特徴とするモータ。