JP2010093905A - ブラシレスモータ用ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】 一種類の回路基板を用意するだけで、回転速度が異なる複数タイプのモータに対応できるブラシレスモータ用ステータを提供する。
【解決手段】 スロットインシュレータ５の一方のインシュレータ分割体１７に中心線Ｃの径方向外側に突出する一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂを形成する。回路基板７の貫通孔７ａを囲む内周壁部に対角にある３対の被嵌合用凹部４９Ａ，４９Ｄ、４９Ｂ，４９Ｅ、４９Ｃ，４９Ｆを形成する。３対の被嵌合用凹部４９Ａ，４９Ｄ、４９Ｂ，４９Ｅ、４９Ｃ，４９Ｆのいずれか一つに、一方のインシュレータ分割体１７の一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂを嵌合する。これにより、使用されるモータの速度に応じた、ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆに対する３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃの位置関係を選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明はブラシレスモータ用ステータに関するものである。

特開２００５−７３３７８号公報（特許文献１）には、複数のステータ磁極を備えたステータコアと、複数のステータ磁極に巻線導体が巻装されて構成された複数の巻線部と、ステータコアと巻線部との間を電気的に絶縁する絶縁樹脂製のスロットインシュレータと、ロータ磁極とステータ磁極との位置関係を検出する１以上のホール素子を少なくとも備えた回路基板とを備えたブラシレスモータ用ステータが示されている。このステータは、複数のロータ磁極を備えたロータの回転中心と一致する中心線の回りに複数のステータ磁極が所定の間隔をあけて位置するように配置されている。そして、中心線が延びる一方の方向に位置するスロットインシュレータの一方の端部に、嵌め合い位置決め構造を介して回路基板が位置決めされている。
特開２００５−７３３７８号公報

この種のステータでは、使用されるモータの速度に応じて、ステータコアに対するホール素子の好ましい位置が異なっている。そのため、従来では、同じような仕様のスロットインシュレータと回路基板を用いてステータを製造する場合においても、使用されるモータの速度に応じて、ホール素子の配置位置が異なる複数種類の回路基板を用意しなければならなかった。

本発明の目的は、一種類の回路基板を用意するだけで、回転速度が異なる複数タイプのモータに対応できるブラシレスモータ用ステータを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的に加えて、ステータ磁極に対するホール素子の位置決めを容易に行えるブラシレスモータ用ステータを提供することにある。

本発明が改良の対象とするブラシレスモータ用ステータは、ステータコアと、複数の巻線部と、絶縁樹脂製のスロットインシュレータと、回路基板とを具備している。ステータコアは、永久磁石からなる複数のロータ磁極を備えたロータの回転中心と一致する中心線の回りに所定の間隔をあけて配置された複数のステータ磁極を備えている。複数の巻線部は、複数のステータ磁極に巻線導体が巻装されて構成されている。スロットインシュレータは、ステータコアと巻線部との間を電気的に絶縁するためにステータコアに装着されている。回路基板は、ロータ磁極とステータ磁極との位置関係を検出する１以上のホール素子を少なくとも備え、中心線が延びる一方の方向に位置するスロットインシュレータの一方の端部に、嵌め合い位置決め構造を介して位置決めされている。本発明では、嵌め合い位置決め構造は、中心線を中心にして回路基板を周方向に、予め定めた複数の角度間隔から選択した所定の角度間隔回転させることにより、ステータ磁極に対する１以上のホール素子の位置関係を複数種類選択できるように構成されている。本発明のように嵌め合い位置決め構造を構成すれば、使用されるモータの速度に応じて、ステータ磁極に対するホール素子の位置を適宜に選択して、嵌め合い構造により回路基板をスロットインシュレータに取り付けることができる。そのため、従来のように、使用されるモータの速度に応じて、ホール素子の配置位置が異なる複数種類の回路基板を用意する必要がなく、一種類の回路基板を用意するだけで、回転速度が異なる複数タイプのモータに対応することができる。特に、本発明では、回路基板とスロットインシュレータとを嵌め合わせる作業により、ステータ磁極に対するホール素子の位置決めを容易に行える。

嵌め合い位置決め構造は、スロットインシュレータに設けられ且つ中心線を中心とする仮想円に沿って並ぶ複数の嵌合用凹部と、回路基板に設けられ、回路基板を中心線を中心にして所定の角度間隔回転させたときに仮想円に沿う軌跡を描き、且つ複数の嵌合用凹部に含まれる１以上の嵌合用凹部と嵌合される１以上の被嵌合用凸部とから構成することができる。このようにすれば、仮想円に沿って並ぶ複数の嵌合用凹部から選択した嵌合用凹部と、回路基板を回転させたときに仮想円に沿う軌跡を描く１以上の被嵌合用凸部との嵌合により、ステータ磁極に対するホール素子の位置が決定される。そのため、仮想円に沿って並ぶ複数の嵌合用凹部を容易に視認でき、適宜な嵌合用凹部を簡単に選択できる。また、被嵌合用凸部も容易に視認できるので、選択した嵌合用凹部と被嵌合用凸部との嵌合も簡単に行える。

このような、嵌め合い位置決め構造は、スロットインシュレータ側に１以上の嵌合用凸部を形成し、回路基板側に複数の被嵌合用凹部を形成することにより構成してもよい。

ファンモータ等は、ステータコアが環状のヨークの外周部に複数のステータ磁極を備えている。このようなモータの場合は、スロットインシュレータの一方の端部の中央部に一方の方向に延びる筒状部を一体に設ける。そして、筒状部の一方の方向の端部には、筒状部より外径寸法が小さい環状部を筒状部と同心的に一体に設け、環状部に複数の嵌合用凹部が形成することができる。また、回路基板は中央部に環状部の外周部が嵌る貫通孔を備えるように構成し、貫通孔を囲む内周壁部に１以上の被嵌合用凸部を一体に形成することができる。このように、環状のヨークの外周部に複数のステータ磁極が備えられるステータでは、環状のヨークは中心線に近い位置に配置される。そのため、スロットインシュレータのヨークを被覆する部分に筒状部を一体に設け、筒状部に複数の嵌合用凹部が形成された環状部を設けると、スロットインシュレータの中心線寄りに複数の嵌合用凹部を形成できる。そのため、回路基板の中央部の貫通孔を囲む内周壁部に１以上の被嵌合用凸部を形成することができ、複数の嵌合用凹部及び１以上の被嵌合用凸部を容易に形成できる。

１以上の被嵌合用凸部は、対角にある一対の前記被嵌合用凸部とするのが好ましい。このようにすれば、嵌合用凹部と被嵌合用凸部は、離れた２箇所でそれぞれ嵌合されることになる。そのため、選択された嵌合用凹部と被嵌合用凸部とを安定した状態でしっかりと嵌合できる。

なお、対角にある一対の被嵌合用凸部は、１８０°を外れる角度間隔で配置するのが好ましい。例えば、１８６°と１７４°のような角度間隔で配置するのが好ましい。このようにすれば、一対の被嵌合用凸部のそれぞれの被嵌合用凸部が本来嵌合されなくてはならない一対の嵌合用凹部のそれぞれの嵌合用凹部と逆の嵌合用凹部に嵌合されるのを防ぐことができる。

このような場合でも、スロットインシュレータ側に１以上の嵌合用凸部を形成し、回路基板側に複数の被嵌合用凹部を形成してもよいのは勿論である。

筒状部は、貫通孔に嵌合された状態で、回路基板のホール素子が実装されているホール素子実装面と接触する接触面を備えているのが好ましい。このようにすれば、選択した嵌合用凹部と被嵌合用凸部との嵌合する際に、スロットインシュレータの筒状部は回路基板の貫通孔に嵌合され、回路基板のホール素子実装面と筒状部の接触面とが接触する。そのため、スロットインシュレータと回路基板との取付をしっかりと確実に行うことができる。

スロットインシュレータの一方の端部には、回路基板のホール素子実装面側に突出する複数の突出部を一体に備え、複数の突出部には、複数の巻線部の巻線に接続された接続ピンを回路基板側に突出して設けることができる。そして、回路基板には、複数の接続ピンがそれぞれ貫通する複数の接続ピン貫通孔を形成し、回路基板のホール素子実装面の反対側の面上に位置する接続ピン貫通孔の周囲には、接続ピンに半田付けされる接続用ランドを形成することができる。このようにすれば、複数の接続ピンを複数の接続ピン貫通孔に貫通させ、接続ピンを接続用ランドに半田付けすることにより、複数の巻線部の巻線を回路基板の回路パターンに電気的に接続することができる。この場合、選択した嵌合用凹部と被嵌合用凸部との嵌合に応じて、複数の接続ピンと該複数の接続ピンが貫通する複数の接続ピン貫通孔との組み合わせが異なることになる。しかしながら、複数の嵌合用凹部の角度間隔と複数の接続ピン貫通孔の角度間隔とが異なる場合には、複数の接続ピンを複数の接続ピン貫通孔に貫通させ難くなったり、複数の接続ピンを複数の接続ピン貫通孔に貫通できなくなる。そのため、複数の接続ピン貫通孔は、周方向に延びる弧状を呈しているのが好ましい。このようにすれば、接続ピンを周方向に延びる弧状の接続ピン貫通孔内の適宜な位置に貫通させることができため、複数の嵌合用凹部の角度間隔と複数の接続ピン貫通孔との角度間隔とが異なっていても、複数の接続ピンを複数の接続ピン貫通孔に障害無く貫通させることができる。

本発明によれば、回路基板をスロットインシュレータに取り付ける嵌め合い位置決め構造を、予め定めた複数の角度間隔から選択した所定の角度間隔回転させることにより、ステータ磁極に対する１以上のホール素子の位置関係を複数種類選択できるように構成したので、使用されるモータの速度に応じて、ステータ磁極に対するホール素子の位置を適宜に選択することができる。そのため、従来のように、使用されるモータの速度に応じて、ホール素子の配置位置が異なる複数種類の回路基板を用意する必要がなく、一種類の回路基板を用意するだけで、回転速度が異なる複数タイプのモータに対応することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態のブラシレスファンモータ用ステータを分解した状態で示す分解斜視図であり、図２は、ブラシレスモータ用ステータの半部断面図である。両図に示すように、本実施の形態のブラシレスモータ用ステータは、ステータコア１と６個の巻線部３と、スロットインシュレータ５と、回路基板７とを具備している。なお、理解を容易にするため、図１では巻線部３が省略されており、巻線部３は図２にのみ描かれている。ステータコア１は、環状のヨーク９と該環状のヨーク９の外周部に備えられた６個のステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆとを有している。６個のステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆは、永久磁石からなる複数のロータ磁極を備えた図示しないロータの回転中心と一致する中心線Ｃの回りに所定の間隔をあけて配置されている。ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆは、ヨーク９に連結された極柱１３と極柱１３の端部に設けられた磁極面構成部１５とをそれぞれ有している。磁極面構成部１５の径方向外側には磁極面１５ａが形成されている。磁極面１５ａは、図示しないカップ状部材の内周面に取り付けられた複数のロータ磁極と対向する。このステータコア１は、中心線Ｃが延びる方向に同じ形状の複数の導磁性鋼板が積層されて構成されている。ステータコア１の６個のステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆの極柱１３には巻線導体が巻装されて６個の巻線部３（図２）がそれぞれ構成されている。絶縁樹脂製のスロットインシュレータ５が、ステータコア１と巻線部３との間を電気的に絶縁するためにステータコア１に装着されている。スロットインシュレータ５は、ステータコア１に中心線Ｃが延びる方向の両側から嵌合される一対のインシュレータ分割体１７，１９によって構成されている。

一対のインシュレータ分割体１７，１９の内の一方のインシュレータ分割体１７は、合成樹脂から一体に成形されている。インシュレータ分割体１７は、ヨーク９の一部を覆うヨーク被覆部２１と、ヨーク被覆部２１に接続されて６個の極柱１３をそれぞれ覆う６個の極柱被覆部２３と、磁極面１５ａを露出するように６個の磁極面構成部１５の一部を覆う磁極面構成部被覆部２５と、磁極面構成部被覆部２５に連結された突出部２７と、ヨーク被覆部２１に連結された筒状部２９とを一体に有している。なお、一対のインシュレータ分割体１７，１９の内の他方のインシュレータ分割体１９は、筒状部２９を備えていない点を除いて一方のインシュレータ分割体１７と基本的に同じ構造を有している。具体的には、他方のインシュレータ分割体１９は、合成樹脂から一体に成形されており、ヨーク被覆部３１と、６個の極柱被覆部３３と、磁極面構成部被覆部３５と突出部３６とを一体に有している。

一方のインシュレータ分割体１７の突出部２７は、板形状を有しており、磁極面構成部被覆部２５から回路基板７側に突出している。また、６個の突出部２７には、６個の巻線部３の巻線にそれぞれ接続された接続ピン３７が回路基板７側に突出して設けられている。６個の接続ピン３７は、一方のインシュレータ分割体１７がステータコア１に装着された状態で６個のステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆの周方向の中央にそれぞれ位置することになる。

一方のインシュレータ分割体１７の筒状部２９は、中心線Ｃを中心線とする六角形の筒部２９ａと円筒部２９ｂとを有しており、ヨーク被覆部２１の端部から中心線Ｃの一方の方向に延びている。筒状部２９の一方の方向の端部には、環状部３９が筒状部２９と一体に設けられている。環状部３９は、中心線Ｃを中心線とする円環状形を有している。環状部３９は、筒状部２９より外径寸法が小さく、筒状部２９と同心的に設けられている。環状部３９の外周部には、中心線Ｃの径方向外側に突出する一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂが形成されている。一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂは、対角線から若干ずれた位置に配置されている。なお、本実施の形態では、嵌合用凸部４１Ａと嵌合用凸部４１Ｂとの間の角度間隔は、１７４°（１８６°）である。一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂは、中心線Ｃが延びる方向の一方向から見た輪郭形状が、半円形になる形状を有している。

図１及び図３に示すように、回路基板７は、円板形状の輪郭を有しており、中央部に貫通孔７ａを備えている。なお、図３は、回路基板７のホール素子実装面７ｂを示す図（図１に示す回路基板７を裏面側から見た図）である。回路基板７には、接続ピン３７がそれぞれ貫通する６個の接続ピン貫通孔４３が周方向に等間隔に形成されている。６個の接続ピン貫通孔４３は、周方向に延びる円弧形状を有している。回路基板７のホール素子実装面７ｂとは反対側の面上に位置する接続ピン貫通孔４３の開口部の周囲には、所定の回路パターンに接続された半田付け可能な接続用ランド４５が形成されている（図１）。さらに、回路基板７のホール素子実装面７ｂの周縁部近傍には、周方向に間隔をあけて並ぶ３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃが備えられている。３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃは、複数のロータ磁極と近接する位置に配置されて、ロータ磁極とステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆとの相対的な位置関係を検出する。３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃは、中心線Ｃを中心とする角度間隔が６０°になるように周方向に間隔あけて配置されている。回路基板７の貫通孔７ａを囲む内周壁部には、６個の被嵌合用凹部４９Ａ〜４９Ｆが形成されている。６個の被嵌合用凹部４９Ａ〜４９Ｆは、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）から構成されている。一対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ）は、対角線上にはなく、一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂが嵌合できる角度間隔を周方向にあけて配置されている。

本例では、インシュレータ分割体１７の環状部３９の外周部が回路基板７の貫通孔７ａに嵌合され、インシュレータ分割体１７の筒状部２９の一方の方向に露出する面（接触面）２９ｃが回路基板７のホール素子実装面７ｂと接触し、６個の接続ピン３７が６個の接続ピン貫通孔４３にそれぞれ嵌合されることにより、回路基板７はインシュレータ分割体１７に取り付けられている。そして、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）のいずれか一対の被嵌合用凹部に、インシュレータ分割体１７の一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂが嵌合される。これにより、ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆに対する３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃの位置関係が選択される。この位置関係が選択され状態で、接続ピン３７と、各接続ピン３７が貫通した接続ピン貫通孔４３の周囲の接続用ランド４５とが半田付け接続される。なお、選択した一対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ）等と一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂとの嵌合に応じて、６個の接続ピン３７がそれぞれ貫通する６個の接続ピン貫通孔４３が異なることになる。

図３に示すように、本例においては、被嵌合用凹部４９Ａと被嵌合用凹部４９Ｂとの中心線Ｃを中心とする角度間隔θ１、被嵌合用凹部４９Ｂと被嵌合用凹部４９Ｃとの角度間隔θ２、被嵌合用凹部４９Ｃと被嵌合用凹部４９Ｄとの角度間隔θ３、被嵌合用凹部４９Ｄと被嵌合用凹部４９Ｅとの角度間隔θ４、及び被嵌合用凹部４９Ｅと被嵌合用凹部４９Ｆとの角度間隔θ５はいずれも６２°であり、被嵌合用凹部４９Ｆと被嵌合用凹部４９Ａとの角度間隔θ５は５０°である。このため、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）のそれぞれは、１８０°ではない角度間隔（１８６°と１７４°の角度間隔）を有することになる。また、前述のように、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）のいずれか一つに嵌合される一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂも１８０°ではない角度間隔（１８６°と１７４°の角度間隔）を有している。この結果、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）の一方の被嵌合用凹部４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃは、一対の嵌合用凸部の一方の嵌合用凸部４１Ａだけが嵌合され、他方の嵌合用凸部４１Ｂが嵌合されることがない。また、３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）の他方の被嵌合用凹部４９Ｄ，４９Ｅ，４９Ｆは、一対の嵌合用凸部の他方の嵌合用凸部４１Ｂだけが嵌合され、一方の嵌合用凸部４１Ａが嵌合されることがない。このため、ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆに対する３個のホール素子４７Ａ〜４７Ｃの位置関係は、使用されるモータの速度に応じて図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の３種類の位置関係だけが選択されることになる。

図４（Ａ）は、使用されるモータが低速度の場合の取付位置の選択例であり、一対の被嵌合用凹部４９Ａ，４９Ｄに一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ嵌合されている。この場合、複数の接続ピン３７は、貫通する弧状の複数の接続ピン貫通孔４３内において、反時計回り方向の端部に位置する。図４（Ｂ）は、使用されるモータが中速度の場合の取付位置の選択例であり、一対の被嵌合用凹部４９Ｂ，４９Ｅに一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ嵌合されている。この場合、各接続ピン３７は、貫通する弧状の各接続ピン貫通孔４３内において、周方向の中央に位置する。図４（Ｃ）は、使用されるモータが高速度の場合の取付位置の選択例であり、一対の被嵌合用凹部４９Ｃ，４９Ｆに一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ嵌合されている。この場合、各接続ピン３７は、貫通する弧状の各接続ピン貫通孔４３内において、時計回り方向の端部に位置する。図４（Ａ）に示すホール素子４７Ａの周方向の中央部と、該ホール素子４７Ａに近接するステータ磁極１１Ｂの周方向の中央部（ステータ磁極１１Ｂに対応する接続ピン３７）との角度間隔θ１１と、図４（Ｂ）に示すホール素子４７Ａの周方向の中央部と、該ホール素子４７Ａに近接するステータ磁極１１Ａの周方向の中央部（ステータ磁極１１Ａに対応する接続ピン３７）との角度間隔θ１２と、図４（Ｃ）に示すホール素子４７Ａの周方向の中央部と、該ホール素子４７Ａに近接するステータ磁極１１Ｆの周方向の中央部（ステータ磁極１１Ｆに対応する接続ピン３７）との角度間隔θ１３との関係は、接続ピン３７の接続ピン貫通孔４３内の位置に応じてθ１１＜θ１２＜θ１３となる。

本例においては、回路基板７の３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）と、一方のインシュレータ分割体１７の一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂとにより、嵌め合い位置決め構造が構成されている。この嵌め合い位置決め構造は、中心線Ｃを中心にして回路基板７を周方向に所定の角度間隔を２回分回転させることにより、ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆに対するホール素子４７Ａ〜４７Ｃの位置関係を複数種類（本例では３種類）の位置関係から選択することを可能にする。言い換えるならば、嵌め合い位置決め構造は、一方のインシュレータ分割体１７に設けられ且つ中心線Ｃを中心とする仮想円ＩＣ（本例では、図１の環状部３９の外周と一致する円）に沿って並ぶ一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂと、回路基板７に設けられ、回路基板７を中心線Ｃを中心にして２つの所定の角度間隔を回転させたときに仮想円ＩＣに沿う軌跡を描き、且つ一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂに嵌合される３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）とから構成されている。

本実施の形態のブラシレスモータ用ステータによれば、嵌め合い構造により回路基板７をスロットインシュレータ５の一方のインシュレータ分割体１７に取り付けるだけで、使用されるモータの速度に応じて、ステータ磁極１１Ａ〜１１Ｆに対するホール素子４７Ａ〜４７Ｃの位置を適宜に決定することができる。そのため、本実施の形態によれば、一種類の回路基板７を用意するだけで、回転速度が異なる複数タイプのモータに対応することができる。

なお、本例では、一方のインシュレータ分割体１７に一対の嵌合用凸部４１Ａ，４１Ｂを形成し、回路基板７に３対の被嵌合用凹部（４９Ａ，４９Ｄ），（４９Ｂ，４９Ｅ），（４９Ｃ，４９Ｆ）を形成したが、一方のインシュレータ分割体に３対の嵌合用凹部を形成し、回路基板に一対の被嵌合用凸部を形成しても構わない。

図５は、本発明の他の実施の形態のブラシレスモータ用ステータの一部の斜視図であり、図６は、当該ブラシレスモータ用ステータの一部を分解した状態で示す斜視図である。このブラシレスモータ用ステータは、一方のインシュレータ分割体１１７の筒状部及び突出部と回路基板の貫通孔を除いて図１〜図４に示すステータと同じ構造を有している。そのため、図５においては、ステータコアと６個の巻線部と他方のインシュレータ分割体を省略して描いている。また、図１〜図４に示す部材と同じ部材には、図１〜図４に付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、本例のブラシレスモータ用ステータの一方のインシュレータ分割体１１７は、合成樹脂から一体に成形されており、ヨーク被覆部１２１と、６個の極柱被覆部１２３と、磁極面構成部被覆部１２５と、６個の突出部１２７と筒状部１２９とを一体に有している。突出部１２７は、直方体形状を有している。６個の突出部１２７のうち、周方向に１つおきに配置された３個の突出部１２７には、巻線部の巻線にそれぞれ接続された接続ピン１３７がそれぞれ設けられている。

インシュレータ分割体１１７の筒状部１２９は、円筒形を有しており、ヨーク被覆部１２１の端部から中心線Ｃ１が延びる一方の方向に延びている。筒状部１２９の一方の方向の端部には、環状部１３９が筒状部１２９と一体に設けられている。環状部１３９は、中心線Ｃ１を中心線とする円環状形を有しており、筒状部１２９より外径寸法が小さく筒状部１２９と同心的に設けられている。環状部１３９の外周部には、４０個の嵌合用凹部１４１が形成されている。４０個の嵌合用凹部１４１は等しい角度間隔（９°）で配置されている。

回路基板１０７には、３個の接続ピン貫通孔１４３が周方向に等間隔に形成されている。３個の接続ピン貫通孔１４３は、周方向に延びる円弧形状を有している。回路基板１０７のホール素子実装面１０７ｂの反対側の面上に位置する接続ピン貫通孔１４３の周囲には、所定の回路パターンに接続されて半田付け可能な接続用ランド１４５が形成されている。また、回路基板１０７の貫通孔１０７ａを囲む内周壁部には、１個の被嵌合用凸部１４９が形成されている。この例では、インシュレータ分割体１１７の環状部１３９の外周部が回路基板１０７の貫通孔１０７ａに嵌合され、インシュレータ分割体１１７の筒状部１２９の一方の方向に露出する面（接触面）１２９ｃが回路基板１０７のホール素子実装面１０７ｂと接触することにより、回路基板１０７はインシュレータ分割体１１７に取り付けられる。そして、図５に示すように、４０個の嵌合用凹部１４１のいずれか一つに、回路基板１０７の被嵌合用凸部１４９が嵌合される。これにより、ステータ磁極に対するホール素子１４７Ａ〜１４７Ｃの位置関係が選択される。このように位置関係が選択された状態で、接続ピン１３７と、各接続ピン１３７が貫通した接続ピン貫通孔１４３の周囲の接続用ランド１４５とが半田付け接続される。

このブラシレスモータ用ステータによれば、使用されるモータの速度に応じて、ステータ磁極に対するホール素子１４７Ａ〜１４７Ｃの位置を多数の取付位置から選択することができる。

なお、本例では、インシュレータ分割体１１７に４０個の嵌合用凹部１４１を形成し、回路基板１０７に１個の被嵌合用凸部１４９を形成したが、インシュレータ分割体に１個の嵌合用凸部を形成し、回路基板に４０個の被嵌合用凹部を形成しても構わない。

なお、上記各実施の形態では、環状のヨークの外周部に複数のステータ磁極を備えているロータ外転型のブラシレスモータのステータに適用した例であるが、環状のヨークの内周部に複数のステータ磁極を備えているロータ内転型のブラシレスモータのステータにも本発明を適用できるのは勿論である。

本発明の一実施の形態のブラシレスモータ用ステータの分解斜視図である。 本発明の一実施の形態のブラシレスモータ用ステータの断面図の半部である。 図１に示される回路基板を図１に向かって見る方向と反対側から見た裏面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、使用されるモータの速度に応じたステータ磁極に対するホール素子の位置関係の態様を説明するために用いる図である。 本発明の他の実施の形態のブラシレスモータ用ステータの一部の斜視図である。 本発明の他の実施の形態のブラシレスモータ用ステータの一部の分解斜視図である。

符号の説明

１ ステータコア
３ 巻線部
５ スロットインシュレータ
７ 回路基板
９ ヨーク
１１Ａ〜１１Ｆ ステータ磁極
１７，１９ 一対のインシュレータ分割体
２７ 突出部
２９ 筒状部
３７ 接続ピン
３９ 環状部
４１Ａ，４１Ｂ 一対の嵌合用凸部
７ａ 貫通孔
３７ 接続ピン
４３ 接続ピン貫通孔
７ｂ ホール素子実装面
４５ 接続用ランド
４７Ａ〜４７Ｃ ホール素子
４９Ａ〜４９Ｆ 被嵌合用凹部
２９ｃ 接触面
Ｃ 中心線

Claims (9)

1. 永久磁石からなる複数のロータ磁極を備えたロータの回転中心と一致する中心線の回りに所定の間隔をあけて配置された複数のステータ磁極を備えたステータコアと、
   前記複数のステータ磁極に巻線導体が巻装されて構成された複数の巻線部と、
   前記ステータコアと巻線部との間を電気的に絶縁するために前記ステータコアに装着された絶縁樹脂製のスロットインシュレータと、
   前記ロータ磁極と前記ステータ磁極との位置関係を検出する１以上のホール素子を少なくとも備え、前記中心線が延びる一方の方向に位置する前記スロットインシュレータの一方の端部に、嵌め合い位置決め構造を介して位置決めされた回路基板とを具備するブラシレスモータ用ステータであって、
   前記嵌め合い位置決め構造は、前記中心線を中心にして前記回路基板を周方向に、予め定めた１以上の角度間隔から選択された所定の角度間隔回転させることにより、前記ステータ磁極に対する前記１以上のホール素子の位置関係を複数種類選択できるように構成されていることを特徴とするブラシレスモータ用ステータ。
2. 前記嵌め合い位置決め構造は、前記スロットインシュレータに設けられ且つ前記中心線を中心とする仮想円に沿って並ぶ複数の嵌合用凹部と、前記回路基板に設けられ、前記回路基板を前記中心線を中心にして前記１以上の所定の角度間隔回転させたときに前記仮想円に沿う軌跡を描き、且つ前記複数の嵌合用凹部に含まれる１以上の前記嵌合用凹部と嵌合される１以上の被嵌合用凸部とから構成されている請求項１に記載のブラシレスモータ用ステータ。
3. 前記嵌め合い位置決め構造は、前記スロットインシュレータに設けられ且つ前記中心線を中心とする仮想円に沿って並ぶ１以上の嵌合用凸部と、前記回路基板に設けられ、前記回路基板を前記中心線を中心にして前記所定の角度間隔回転させたときに前記仮想円に沿う軌跡を描き、且つ前記１以上の嵌合用凸部に嵌合される複数の被嵌合用凹部とから構成されている請求項１に記載のブラシレスモータ用ステータ。
4. 前記ステータコアは環状のヨークの外周部に前記複数のステータ磁極を備えており、
   前記スロットインシュレータの前記一方の端部の中央部には、前記一方の方向に延びる筒状部が一体に設けられ、
   前記筒状部の前記一方の方向の端部には、前記筒状部より外径寸法が小さい環状部が前記筒状部と同心的に一体に設けられ、
   前記環状部には、前記複数の嵌合用凹部が形成されており、
   前記回路基板は中央部に前記環状部の前記外周部が嵌る貫通孔を備えており、前記貫通孔を囲む内周壁部に前記１以上の被嵌合用凸部が一体に形成されている請求項２に記載のブラシレスモータ用ステータ。
5. 前記１以上の被嵌合用凸部は、対角にある一対の前記被嵌合用凸部である請求項４に記載のブラシレスモータ用ステータ。
6. 前記ステータコアは環状のヨークの外周部に前記複数のステータ磁極を備えており、
   前記スロットインシュレータの前記一方の端部の中央部には、前記一方の方向に延びる筒状部が一体に設けられ、
   前記筒状部の前記一方の方向の端部には、前記筒状部より外径寸法が小さい環状部が前記筒状部と同心的に一体に設けられ、
   前記環状部の外周部に前記１以上の嵌合用凸部が形成されており、
   前記回路基板は中央部に前記環状部の前記外周部が嵌る貫通孔を備えており、前記貫通孔を囲む内周壁部に前記複数の被嵌合用凹部が形成されている請求項３に記載のブラシレスモータ用ステータ。
7. 前記１以上の嵌合用凸部は、対角にある一対の前記嵌合用凸部である請求項６に記載のブラシレスモータ用ステータ。
8. 前記筒状部は、前記貫通孔に嵌合された状態で、前記回路基板の前記ホール素子が実装されているホール素子実装面と接触する接触面を備えていることを特徴とする請求項４または６に記載のブラシレスモータ用ステータ。
9. 前記スロットインシュレータの前記一方の端部には、前記回路基板の前記ホール素子実装面側に突出する複数の突出部が一体に備えられており、
   前記複数の突出部には、前記複数の巻線部の巻線に接続された接続ピンが前記回路基板側に突出して設けられており、
   前記回路基板には、複数の前記接続ピンがそれぞれ貫通する複数の接続ピン貫通孔が形成されており、
   前記回路基板の前記ホール素子実装面の反対側の面上に位置する前記接続ピン貫通孔の周囲には、前記接続ピンに半田付けされる接続用ランドが形成されており、
   前記複数の接続ピン貫通孔は、前記周方向に延びる弧状を呈している請求項８に記載のブラシレスモータ用ステータ。

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