JPH0433558A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ロータの回転位置を検出する磁気検出素子を
プリント配線基板に配設し、このプリント配線基板をモ
ータ外殻内に配設したブラシレスモータに関する。

（従来の技術） 従来より、ブラシレスモータにおいては、例えば第１１
図に示すように、ロータ１の回転位置を検出するために
、゛ロータマグネット２の漏れ磁束を検出する位置に磁
気検出素子として例えばホールＩＣ３を配置している。

このホールＩＣ３は、端子３ａをプリント配線基板４に
半田付けすることにより固定されており、一方、プリン
ト配線基板４は、取付ベース５を介してモータ外殻６に
ねじ止め固定されている。更に、ホールＩＣ３の信号を
取出す信号線７は、先端がプリンＩ・配線基板４に半田
付けされ、そこからステータコイル８の外側の隙間を通
してモータ外殻６の信号線導出孔９から外部に引き出さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来構成では、ホールＩＣ３が端子３ａて支えられ
た形態になっているため、組立時や組立後の輸送時の衝
撃等により端子３ａが曲ってホールＩＣ３が位置ずれす
るおそれがあり、回転検出精度が悪くなり易い欠点があ
る。

そこで、この様な欠点を解消するため、プリント配線基
板４に、ホールＩＣ３を保持するためのホルダ（図示せ
ず）を取付けたものがあるが、この様にすれば、部品点
数が増加して組立能率が低下し、コスト高になるという
欠点がある。

また、上記従来構成では、ポールＩＣ３の信号線７がモ
ータ外殻６内で弛んだ状態になっているため、外力によ
り信号線７かモータ外殻６内に押し込まれてロータ１に
接触したり、或は信号線７の半田（＝Ｉけ部分に外部か
ら過大な引張力が加わったりして、信号線６の断線、接
続不良等を招くおそれがあり、信頼性に欠ける。

そこで、この様な欠点を解消するため、別途、信号線７
をモータ外殻６の内面に抑圧固定する押さえ具（図示せ
ず）を設けたものがあるが、この様にすれば、部品点数
が増加して組立能率が低下し、コスト高になるという欠
点がある。

本発明はこの様な事情を考慮してなされたもので、部品
点数の増加や組立能率の低下を招くこと無く、磁気検出
素子の位置精度を向上できるブラシレスモータを提供す
ることを第１の目的とし、これに加え、別部材を要する
こと無く磁気検出素子の信号線をモータ外殻内で保持す
ることができるブラシレスモータを提供することを第２
の目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 請求項１のブラシレスモータは、ロータの回転位置を検
出する磁気検出素子をプリント配線基板に配設し、この
プリント配線基板をプラスチック製の取付ベースを介し
てモータ外殻内に配設して、前記磁気検出素子を前記ロ
ータの端面の近傍に位置させるようにしたものであって
、前記取付ベースを前記モータ外殻に固定するためのベ
ース固定部と、前記プリント配線基板を前記ロータの端
面側から見てその裏側に位置させるように固定するため
の基板固定部と、前記磁気検出素子を収納保持する素子
保持部とを前記取付ベースに一体成形したものである。

更に、請求項２のブラシレスモータは、上記構成に加え
、取付ベースに、磁気検出素子の信号線をプリント配線
基板との間に収納する信号線収納部と、この信号線収納
部からモータ外殻の信号線導出孔へ向って信号線を案内
しつつ該モータ外殻との間で該信号線を保持する信号線
案内部とを一体成形したものである。

（作用） 請求項１の構成において、従来と異なる点は、プリント
配線基板を取付ベースの基板固定部に対＝　５− しロータの端面側から見てその裏側に位置させるように
固定する点と、その取付ベースに磁気検出素子を収納保
持する素子保持部を一体成形した点である。この場合、
プリント配線基板を従来のように取付ベースに対してロ
ータの端面に面するように取付ける構成としたのでは、
取付ベースと磁気検出素子との間がプリント配線基板に
より分断された形態となってしまい、取付ベースに素子
保持部を一体成形する構成とすることは不可能であるが
、請求項１のように、プリント配線基板を取付ベースに
対しロータの端面側から見てその裏側に位置させるよう
に固定する構成とすれば、取付ベースに素子保持部を一
体成形できる。これにより、別途、磁気検出素子の保持
具を用意せずとも、磁気検出素子の保持が可能となり、
部品点数の増加や組立能率の低下を招くこと無く、磁気
検出素子の位置精度を向上できる。

更に、請求項２の構成によれば、取付ベースに、信号線
収納部と信号線案内部も一体成形されているので、１つ
の取付ベースによって別部材を要す＝　　６　− ること無く信号線をモータ外殻内で保持することも可能
となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第１０図に基づい
て説明する。

まず、全体の概略構成を第３図乃至第５図に基づいて説
明すると、モータ外殻１１は、前フレーム１２と後フレ
ーム１３との間にステータコア１４を挟み込んだ状態で
、これら三者をリベット１５により一体化して構成され
ている。そして、ステータコア１４のスロット（図示せ
ず）にはステータコイル１６が装着され、このステータ
コイル１６の日出線１６ａ（第４図参照）が後フレーム
１３の側面に形成された口出線導出孔１３ｂから外部に
導出されている。一方、前後側フレーム１２．１３の中
心部に形成された筒状部１２ａ、１３ａには、ボールベ
アリング１７．１８が嵌着され、これら両ボールベアリ
ング１．７，１．８にロータ１９の回転軸２０が挿通支
持されている。そして、この回転軸２０にはロータコア
２１が嵌着され、このロータコア２１の外周部に嵌着さ
れたロータマグネット２２が、ステータコア１４の内周
面に対向している。

而して、前フレーム１２内には、ロータ１９の回転位置
を検出する磁気検出素子たる３個のホールＩＣ２Ｂ（第
３図参照）と、各ホールＩ　Ｃ２Ｂの端子が半田付けさ
れたプリント配線基板２４とが次のようにして配設され
ている。即ち、プリント配線基板２４を取イζｊけるプ
ラスチック製の取付ベース２５は、第６図に示すように
、全体としてほぼ半円弧状に形成され、その外周部の例
えば３箇所にベース固定部たるねじボス２６が形成され
、第３図に示すように前フレーム１２のねじ挿通孔２７
に挿通したねじ２８を上記ねじボス２６に締め付けるこ
とにより、取付ベース２５が前フレーム］２に固定され
ている。この取付ベース２５には、半円弧状に形成され
たプリント配線基板２４を収納するための半円弧状の基
板収納部２９が、ロータ１９側に突出するように一体成
形され、この基板収納部２９に対しプリント配線基板２
４がロータ１９の端面側から見て裏側に位置するように
収納されている。その具体的固定構造は、基板収納部２
９の例えば２箇所に基板支持部たるねじボス３０を形成
し、プリント配線基板２４のねじ挿通孔２４ａ（第１図
参照）に挿通したねじ３１を上記ねじボス３０に締め付
けるものである。このようにして固定されたプリント配
線基板２４は、ロータ１９の端面側から見てねじボス３
０（基板支持部）の裏側に位置した形態となっている。

そして、プリント配線基板２４の取付の際、プリント配
線基板２４の位置決めを容易にするため、基板収納部２
９の例えば２箇所に位置決めピン３２を一体成形し、プ
リント配線基板２４に形成した位置決め孔３３を上記位
置決めピン３２に差し込むことにより、プリント配線基
板２４の位置決めがなされるようになっている。

この場合、プリント配線基板２４は等ピッチで配置され
た３個のホールＩ　Ｃ２Ｂをロータ１９側に向けて取付
けられ、各ホールＩＣ２Ｂを収納保持するための３個の
素子保持部３４が基板収納部２９にロータ１９側に向け
て突出するように一体成形されている。各素子保持部３
４は、第１０図に示すように、基板収納部２９に形成さ
れた円弧状四部３５内に一体成形されたリブ３６，３７
によって構成され、内周側のリブ３６は薄肉で、外周側
のリブ３７は厚肉に形成され、外周側の２個の厚肉リブ
３７間にホールＩ　Ｃ２３を挟むように挿入して内周側
の２個の薄肉リブ３６によってホールＩ　Ｃ２３を内側
から支える形態となっている。

従って、４個のリブ３６，３７が１組となって１個の素
子保持部３４が構成され、各リブ３６，３７の先端側（
挿入側）部分は、ホールＩ　Ｃ２Ｂを案内するために傾
斜状に形成されて、ガイド部３６ａ、３７ａとなってい
る。この様な構成の素子保持部３４に収容されたホール
ＩＣ２３は、第２図に示すようにロータマグネット２２
の内周側に突出する円弧状四部３５の外周側壁に接触し
てロータマグネット２２の内周面端部に近接し、ロータ
マグネット２２の漏れ磁束を円弧状凹部３５の外周側壁
を通して検出するようになっている。そして、各ホール
Ｉ　Ｃ２３の出力信号に基づいて、Ｕ相、■相、Ｗ相の
各ステータコイル１６への通電を切り替えることにより
、ロータ１９を回転させるものである。

一方、ホールＩ　Ｃ２３の出力信号を取り出すために、
第６図に示すようにプリント配線基板２４には、中央寄
り部分に信号線３８が半田付けされ、その信号線３８が
第４図に示すように前フレーム１２に形成された信号線
導出孔３つから導出されるようになっており、以下、前
フレーム１２内における信号線３８の収納・保持構造に
ついて説明する。即ち、基板収納部２９には、信号線３
８の導出経路となる部分を窪ませるように信号線収納部
４０を一体成形し、この信号線収納部４０とプリント配
線基板２４との間に信号線３８を収納している。更に、
取付ベース２５には、信号線収納部４０から引き出され
た信号線３８を信号線導出孔３９へ案内するための信号
線案内部４１が溝状に一体成形され、この信号線案内部
４１が、前フレーム１２の前端面との間で信号線３８を
挟んで＝　１１− 保持するようになっている。

次に、主要部分の組立手順を説明する。

まず、プリント配線基板２４の所定位置にホールＩ　Ｃ
２３の端子を差し込んでセットすると共に、信号線３８
先端の芯線もプリント配線基板２４の所定位置に差し込
んでセットする（この工程ではまだ半田付けしない）。

この様にして、プリント配線基板２４上にホールＩ　Ｃ
２Ｂと信号線３８を載せた状態で、上方から取付ベース
２５をプリント配線基板２４に被せるように装着し、そ
れによってプリント配線基板２４を基板収納部２９に押
し込むと共に、ホールＩ　Ｃ２３を素子保持部３４に押
し込んで保持させる。このとき、プリント配線基板２４
を基板収納部２９に押し込む過程で、基板収納部２つの
位置決めピン３２がプリント配線基板２４の位置決め孔
３３に挿入されて、プリント配線基板２４が位置決めさ
れる。また、ホールＩ　Ｃ２３を素子保持部３４に押し
込む過程で、各リブ３６，３７の先端の傾斜状ガイド部
３６ａ。

３７ａがホールＩ　Ｃ２Ｂを案内する作用をなし、−１
２＝ それによって素子保持部３４への押し込みをスムーズに
行わせる。この様にして、プリント配線基板２４を取付
ベース２５にセットした状態で、プリント配線基板２４
に挿通したねじ３１を基板収納部２９のねじボス３０に
締め付けて固定する。

この後、ホールＩ　Ｃ２３の端子と信号線３８の芯線を
プリント配線基板２４に半田付けした上で、信号線３８
を信号線案内部４１上に載せた状態で、取付ベース２５
を前フレーム１２内の所定位置にセットシて、前フレー
ム１２のねじ挿通孔２７に挿通したねじ２８を取付ベー
ス２５のねじボス２６に締め付ければ、取付ベース２５
が前フレーム１２に固定され、ホールＩ　Ｃ２３の取付
作業が完了すると共に、信号線３８が信号線案内部４１
と前フレーム１２の前端面との間で挟まれて保持される
。尚、信号線３８のプリント配線基板２４への半田付け
は、ホールＩ　Ｃ２Ｂのセット前に予め行っておくよう
にしても良い。

ところで、本実施例において、従来と異なる点は、プリ
ント配線基板２４を取付ベース２５の基仮収納部２９の
ねじボス３０に対しロータ１９の端面側から見てその裏
側に位置させるように固定する点と、その取付ベース２
５にホールＩ　Ｃ２Ｂを収納保持する素子保持部３４を
一体成形した点である。この場合、プリント配線基板２
４を従来のように取付ベース２４に対してロータ１９の
端面に面するように取付ける構成としたのでは、取付ベ
ース２５とホールＩ　Ｃ２３との間がプリント配線基板
２４により分断された形態となってしまい、取付ベース
２５に素子保持部３４を一体成形する構成とすることは
不可能であるが、本実施例のように、プリント配線基板
２４を取付ベース２５に対しロータ］９の端面側から見
て裏側に位置させるように固定する構成とすれば、取付
ベース２５に素子保持部３４を一体成形できる。これに
より、従来とは異なり、別途、ホールＩ　Ｃ２３の保持
具を用意せずとも、ホールＩ　Ｃ２３の保持が可能とな
り、部品点数の増加や組立能率の低下を招くこと無く、
ホールＩ　Ｃ２３の位置精度を向上できて、ロータ１９
の回転検出精度を向上できる。

しかも、取付ベース２５に、信号線収納部４０と信号線
案内部４１も一体成形されているので、１つの取付ベー
ス２５によっ−Ｃ別部材を要すること無くホールＩＣ２
３の信号線３８をモータ外殻コー１内で保持することも
可能となり、この面からも部品コスト低減と組立能率向
」二に寄与することかできると共に、信号線３８が弛ん
でロータ１１に接触したり或は信号線３８の半田付は部
分に外部から過大な引張力が加わったりすることを確実
に防］ＩゾＣきて、信号線３８の断線、接続不良等を防
１１−でき、信頼性を向」二できる。

また、本実施例では、素子保持部３４の挿入口部分に傾
斜状のガイド部３６ａ、３７ａを形成したので、そのガ
イド部３６ａ、３７ａの案内作用により素子保持部３４
への挿入がスムーズに行われるようになり、−層相立性
を向上できる利点がある。

尚、本実施例では、素子保持部３４の各々を４本のリブ
３６，３７によって構成したが、これを３本若しくは５
本以上のリブによって構成したり、−］５− 或はリブに代えて角筒により構成しても良い。

その他、本発明は、取付ベース２５の形状を適宜変更し
たり、また、磁気検出素子として、ホールＩＣ以外に、
例えばホール素子或は磁気抵抗素子を用いたものにも適
用して実施できる等、種々の変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上の説明から明らかなように、プリント配
線基板を取イτＩベースの基板支持部に対しロータの端
面側から見てその裏側に位置させるように固定すると共
に、その取付ベースに磁気検出素子を収納保持する素子
保持部を一体成形したので、別途、磁気検出素子の保持
具を用意せずとも、磁気検出素子の保持が可能となり、
部品点数の増加や組立能率の低下を招くこと無く、磁気
検出素子の位置精度を向上できて、ロータの回転検出精
度を向上できる。

この場合、取付ベースに、信号線収納部と信号線案内部
も一体成形すれば、１つの取付ベースによりて別部祠を
要すること無く磁気検出素子の信号線をモータ外殻内で
保持することも可能となり、この面からも部品コスト低
減と組立能率向」二に寄与することができると共に、信
号線が弛んでロータに接触したり或は信号線の半田付は
部分に外部から過大な引張力が加わったりすることを確
実に防止できて、信号線の断線、接続不良等を防止でき
、信頼性を向」二できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明の一実施例を示したもので
、第１図はプリント配線基板の固定構造を示す拡大縦断
面図、第２図はホールＩＣの保持構造を示す拡大縦断面
図、第３図はホールＩＣの取イ」部分に沿って破断して
示す縦断面図、第４図はホールＩＣの信号線の配線部分
に沿って破断して示す縦断面図、第５図はブラシレスモ
ータの甲面図、第６図はプリント配線基板を取（＝Ｊベ
ースに取付けた状態を示す平面図、第７図は取付ベース
の・１１而図、第８図は取付ベースの縦断面図、第９図
は取付ベースの下面図、第１０図は素子保持部の拡大斜
視図である。そして、第１１図は従来来例を示す第１図
相当図である。 図面中、１１はモータ外殻、１２は前フレーム、１３は
後フレーム、１６はステータコイル、１９はロータ、２
２はロータマグネット、２３はホールＩＣ（磁気検出素
子）、２４はプリント配線基板、２５は取付ベース、２
６はねじボス（ベース固定部）、２９は基板収納部、３
０はねじボス（基板支持部）、３２は位置決めピン、３
３は位置決め孔、３４は素子保持部、３５は円弧状凹部
、３６及び３７はリブ、３６ａ及び３７ａはガイド部、
３８は信号線、３９は信号線導出孔、４０は信号線収納
部、４１は信号線案内部である。 出願人　　株式会社　　東　　芝 代理人　　弁理士　佐　藤　　強

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ロータの回転位置を検出する磁気検出素子をプリン
   ト配線基板に配設し、このプリント配線基板をプラスチ
   ック製の取付ベースを介してモータ外殻内に配設して、
   前記磁気検出素子を前記ロータの端面の近傍に位置させ
   るようにしたブラシレスモータであって、前記取付ベー
   スに一体成形され該取付ベースを前記モータ外殻に固定
   するためのベース固定部と、前記取付ベースに一体成形
   され前記プリント配線基板を前記ロータの端面側から見
   てその裏側に位置させるように固定するための基板支持
   部と、前記取付ベースに前記ロータ側に突出するように
   一体成形され前記磁気検出素子を収納保持する素子保持
   部とを具備して成るブラシレスモータ。
2. ２．取付ベースには、磁気検出素子の信号線をプリント
   配線基板との間に収納する信号線収納部と、この信号線
   収納部からモータ外殻の信号線導出孔へ向って信号線を
   案内しつつ該モータ外殻との間で該信号線を保持する信
   号線案内部とが一体成形されていることを特徴とする請
   求項１記載のブラシレスモータ。