インナーロータ型ブラシレスモータ
【課題】確実にかつ容易にコイルの巻回端部を位置決めすることができ、かつ、製造コストが低いインナーロータ型ブラシレスモータを提供する。
【解決手段】インナーロータ型ブラシレスモータは、モータケース２の内部に収納されたコイル５０と、モータケース２の底面に沿うようにして配された配線用基板とを備える。コイル５０の巻回端部５１，５２は、モータケース２の底面に設けられた開口部４，５を介して配線用基板上のランド７１，７２に接続されている。配線用基板は、モータケース２との間に配された粘着シート９０によりモータケース２に固定されている。粘着シート９０のうち、ランド７１，７２に対応する孔部９１，９２の周囲は、開口部４，５からモータケース２の内部に露出する露出部９１ａ，９２ｂとなっている。巻回端部５１，５２は、露出部９１ａ，９２ａに付着しており、位置決めされている。
【解決手段】インナーロータ型ブラシレスモータは、モータケース２の内部に収納されたコイル５０と、モータケース２の底面に沿うようにして配された配線用基板とを備える。コイル５０の巻回端部５１，５２は、モータケース２の底面に設けられた開口部４，５を介して配線用基板上のランド７１，７２に接続されている。配線用基板は、モータケース２との間に配された粘着シート９０によりモータケース２に固定されている。粘着シート９０のうち、ランド７１，７２に対応する孔部９１，９２の周囲は、開口部４，５からモータケース２の内部に露出する露出部９１ａ，９２ｂとなっている。巻回端部５１，５２は、露出部９１ａ，９２ａに付着しており、位置決めされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インナーロータ型ブラシレスモータに関し、特に、モータケースに沿うように配置された配線用基板を有するインナーロータ型ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型のブラシレスモータとしては、コイル及びロータがモータケースに収納されており、モータケースの外部に配線用基板を備えたものがある。このようなモータにおいて、コイルの導線の巻回端部（コイル端）の配線構造としては、巻回端部をモータケースに設けた開口部から外部に引き出して、配線用基板に接続するものがある。巻回端部は、例えばはんだ付けなどにより配線用基板へ接続される。このようなモータにおいて、巻回端部を配線用基板に確実に接続するためには、配線用基板側などに設けた端子やピンなどに巻回端部を絡げて位置決めしたうえではんだ付けなどが行われる。
【０００３】
下記特許文献１には、ブラシレスモータにおいて、ステータの巻線と導電パターンとを確実に接続するため、導電パターンに基体から切り起こされた切り起こし部を設けた配線構造が開示されている。このモータでは、切り起こし部に導線を絡げられるようにすることで配線用基板と導線との接続性を高めることが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５９２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような従来のブラシレスモータの配線構造には、次のような問題がある。すなわち、巻回端部を端子やピンなどに絡げたうえで巻回端部と配線用基板とを接続するような配線構造を採用すると、配線用基板側においてスペースが必要となるため、モータの大型化に繋がるという問題がある。換言すると、小型化や薄型化（扁平化）が求められているブラシレスモータには、巻回端部を位置決めするための構造を設けるだけのスペースがないため、上記のような配線構造を採用することができない。
【０００６】
特に、モータケースに沿うように配線用基板が配置されているインナーロータ型のブラシレスモータにおいては、このような問題が顕著である。すなわち、特許文献１に設けられているような配線構造を用いるには、例えばモータケースと配線用基板とを離す必要がある。そのため、モータの小型化や薄型化が困難となる。また、上述のような配線構造は、構成が複雑なものであるため、モータの製造コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、確実にかつ容易にコイルの巻回端部を位置決めすることができ、かつ、製造コストが低いインナーロータ型ブラシレスモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、インナーロータ型ブラシレスモータは、ロータを回転させるコイルと、一部に開口部が形成されており、コイルを内部に収容するモータケースと、モータケースのうち開口部が形成されている面に沿うように設けられた配線用基板と、配線用基板とモータケースとの間に配置され、配線用基板をモータケースに固定する粘着部材とを備え、配線用基板には、モータケースの内部から開口部を経由して配線されたコイルの導線が接続されており、粘着部材の一部は、開口部を介してモータケースの内部側に露出しており、コイルの導線は、粘着部材のうちモータケースの内部側に露出する部分に付着している。
【０００９】
好ましくは粘着部材は、両面に粘着性を有する、シート又はテープ状である。
【００１０】
好ましくはコイルは、自己融着線を用いて構成されている。
【００１１】
好ましくは配線用基板には、開口部からモータケースの内部側に露出するように、コイルの導線が接続されるランドが設けられており、コイルの導線は、少なくとも、ランドへの接続部分を挟む２点で、粘着部材に付着している。
【発明の効果】
【００１２】
これらの発明に従うと、配線用基板をモータケースに固定する粘着部材の一部が、開口部を介してモータケースの内部側に露出しており、コイルの導線は、粘着部材のうちモータケースの内部側に露出する部分に付着している。したがって、確実にかつ容易にコイルの巻回端部を位置決めすることができ、かつ、製造コストが低いインナーロータ型ブラシレスモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータを示す分解斜視図である。
【図２】インナーロータ型ブラシレスモータの側断面図である。
【図３】粘着シートを示す平面図である。
【図４】配線用基板が取り付けられた状態のモータケースを示す平面図である。
【図５】コイルの巻回端部の配線構造を説明する斜視図である。
【図６】本実施の形態の一変型例に係るインナーロータ型ブラシレスモータのコイルの巻回端部の配線構造を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータ（以下、単にブラシレスモータ又はモータということがある。）について説明する。
【００１５】
本実施の形態において、インナーロータ型ブラシレスモータは、薄型（扁平型）で、２つのステータヨークの間にコイルが配置された構造を有するクローポール型のブラシレスモータである。モータは、小型なものであり、簡素な構成を有している。モータには、それを駆動するための駆動回路を有する配線用基板が、モータのモータケースに沿うようにして設けられており、小型化が図られている。
【００１６】
本実施の形態において、ロータにはウエイトが設けられている。すなわち、モータは、ロータを回転させることで振動力を発生させる、振動モータである。なお、モータは、振動モータに限られるものではない。
【００１７】
［実施の形態］
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータを示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示されるように、インナーロータ型ブラシレスモータ１は、大まかに、モータケース（以下、単にケースということがある。）２と、トッププレート８と、シャフト２５を中心軸として回転可能なロータ１０と、軸受（メタル）２１と、上ステータヨーク３０と、下ステータヨーク４０と、コイル５０と、配線用基板７０と、粘着シート（粘着部材の一例）９０とを備えている。ロータ１０には、ロータ１０の重心がその回転軸から偏心するように、ウエイト１５が設けられている。モータ１は、ロータ１０の回転に伴い振動する振動モータである。
【００２０】
ケース２、上ステータヨーク３０、及び下ステータヨーク４０は、例えば軟磁性材料を用いて形成されている。モータ１において、上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０とは一対のステータヨークを構成する。各ステータヨーク３０，４０には、絶縁皮膜が施されている。上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０との間には、コイル５０が配置されている。なお、以下の説明において、上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０とのそれぞれを、ヨーク３０、ヨーク４０ということがある。
【００２１】
図１に示されるように、ヨーク３０には、３つの極歯３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられている。ヨーク４０には、３つの極歯４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている。ヨーク３０，４０のそれぞれの極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、互いに対面交差するように、ロータ１０の回転中心に相当する位置を中心に、周状に並ぶように突設されている。
【００２２】
図２は、モータ１の側断面図である。
【００２３】
図２において示されている断面は、ロータ１０の回転軸すなわちシャフト２５の中心軸を通る平面である。
【００２４】
図１、図２を参照して、モータ１の各構成部材について説明する。
【００２５】
トッププレート８は、モータ１の上面を覆うように設けられており、ケース２の内部の各部材は、露出していない。
【００２６】
図２に示されるように、モータ１において、ロータ１０、ヨーク３０，４０、及びコイル５０などは、ケース２の内部に配置される。配線用基板７０は、ケース２の底面に沿うようにしてモータ１の底部に配置されている。モータ１は、全体として、比較的薄く、平面視で（モータ１の上面（トッププレート８の外表面）に対面する位置から見て）円形の、コイン型に形成されている。
【００２７】
コイル５０は、銅製の導線を巻回して円環形に構成された空芯コイルである。図２に示されるように、コイル５０は、ヨーク３０，４０間に挟まれるようにして配置されている。コイル５０は、複数の極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃの外周に、環状に配置されている。
【００２８】
本実施の形態において、コイル５０は、自己融着線である導線を用いて構成されている。
【００２９】
配線用基板７０は、例えばプリント配線基板である。図１に示されるように、配線用基板７０は、ケース２の底面すなわちモータ１の外周形状と略同じ円形の外周形状を有している。
【００３０】
配線用基板７０の上面には、駆動用ＩＣ７６、電子部品７７、及び接続パターンが設けられている。駆動用ＩＣ７６、電子部品７７、及び接続パターンなどは、例えばコイル５０に通電して、ロータ１０をコイル５０などに対して回転させる駆動回路を構成する。接続パターンには、２つのランド７１，７２が設けられている。ランド７１，７２は、それぞれ、ケース２の底面に対向するように、配線用基板７０の上面に露出している。ランド７１，７２には、コイル５０の巻き始めの巻回端部（巻き始め線）５１、巻き終わりの巻回端部（巻き終わり線）５２のそれぞれが接続される。
【００３１】
図１に示されるように、ケース２は、下面が覆われた椀形状を有している。ケース２の中央部には、円筒状に形成された保持部２ｃが設けられている。保持部２ｃには、円柱形状の軸受（メタル）２１が圧入され、固定されている。軸受２１は、例えばすべり軸受であり、シャフト２５が貫通するようにして配置されている。また、軸受２１の底面には、スラスト板２７が配置されている。スラスト板２７は、ケース２の軸受２１と、配線用基板７０の上面との間に配置されている。これにより、ロータ１０がシャフト２５を中心に回転可能に軸支される。
【００３２】
ケース２の底面の一部には、開口部４，５が形成されている。開口部４，５は、それぞれ、配線用基板７０上のランド７１，７２に対応する位置に形成されている。このようにケース２に開口部４，５が形成されていることで、ケース２の底面に配線用基板７０を重ねたとき、ランド７１，７２が開口部４，５を介してケース２の内部側に露出する。コイル５０の２つの巻回端部５１，５２は、開口部４，５を介してランド７１，７２に接続される。
【００３３】
また、ケース２の底面の一部には、孔部７（図４に示す。）が形成されている。孔部７は、駆動用ＩＣ７６、電子部品７７に対応する位置に形成されている。ケース２に孔部７が形成されていることで、ケース２の底面に配線用基板７０を重ねたとき、駆動用ＩＣ７６や電子部品７７などがケース２の底面に干渉しないように構成されている。これにより、配線用基板７０をケース２により近づけることができ、モータ１の小型化、薄型化が可能となっている。
【００３４】
本実施の形態において、配線用基板７０は、粘着シート９０によりケース２に固定される。粘着シート９０は、例えば、シート状の基材の両面に粘着剤などが配されたものであり、両面に粘着性を有するシート状である。
【００３５】
図３は、粘着シート９０を示す平面図である。
【００３６】
図３に示されるように、粘着シート９０は、配線用基板７０や、ケース２の底面の外周形状と略同じ円形の外周形状を有している。粘着シート９０は、配線用基板７０の上面とケース２の底面との間に配されて用いられる。すなわち、配線用基板７０とケース２とが粘着シート９０を挟んで互いに圧着されることで、配線用基板７０がケース２に固定される。
【００３７】
粘着シート９０には、例えば４つの孔部９１，９２，９５，９６が設けられている。図１に示されるように、孔部９１は、開口部４及びランド７１に対応する位置に形成されている。孔部９２は、開口部５及びランド７２に対応する位置に形成されている。孔部９５は、軸受２１及びスラスト板２７に対応する位置に形成されている。孔部９６は、孔部７と、駆動用ＩＣ７６及び電子部品７７とに対応する位置に形成されている。これにより、粘着シート９０を介してもなお、ケース２の内部から配線用基板７０のランド７１，７２へアクセスできる。また、シャフト２５が粘着シート９０に触れることがなく、モータ１が適正に動作可能である。
【００３８】
図１に示されるように、ロータ１０は、環状磁石１１と、ロータスペーサ１２と、ウエイト１５と、シャフト２５とを有している。
【００３９】
環状磁石１１は、例えば、環状に連続して一体に形成された永久磁石であり、ロータスペーサ１２の側周部１２ａに保持されている。環状磁石１１は、例えば、複数の極歯（極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃ）に対応する複数の磁極（例えば６つの磁極）を有している。図２に示されるように、環状磁石１１は、周状に配置されている極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに近接して対向するように、ロータ１０の外周部分に配置されている。
【００４０】
ロータスペーサ１２は、大まかに、下方に開口する椀形状を有している。図２に示されるように、ロータスペーサ１２は、円筒状の側周部１２ａと、側周部１２ａの上部からロータ１０の中央部にかけて略水平に形成された板状部１２ｂとを有している。ロータスペーサ１２の中央部には、保持孔部１２ｃが形成されている。板状部１２ｂの一部には、開口部１２ｈが形成されている。板状部１２ｂは、保持孔部１２ｃ及び開口部１２ｈを除き、側周部１２ａを塞ぐように形成されている。
【００４１】
側周部１２ａは、ロータスペーサ１２の外周をなし、環状磁石１１の内面に面するように形成されている。環状磁石１１は、ロータスペーサ１２の側周部１２ａすなわちロータスペーサ１２の外周に、その内周面が側周部１２ａに面するようにしてはめ込まれ、その状態でロータスペーサ１２に接着されて固定されている。
【００４２】
保持孔部１２ｃには、シャフト２５の上端部が貫入している。ロータスペーサ１２は、その中央部に、シャフト２５を保持している。シャフト２５は、保持孔部１２ｃに貫入した状態で、ロータスペーサ１２の上面すなわち板状部１２ｂから下方に突出するように、ロータスペーサ１２に固定されている。ロータ１０は、シャフト２５を回転軸として回転可能に、ケース２内に配置されている。
【００４３】
ロータスペーサ１２は、例えば軟磁性材料を用いて形成されている。本実施の形態において、ロータスペーサ１２は、例えば、プレス加工や板金加工などにより製造可能であるが、これに限られるものではない。また、硬磁性材料を用いて形成されていたり、これらと樹脂等を併せて用いて形成されていたりしてもよい。
【００４４】
ウエイト１５は、例えば半円盤形状を有する錘である。図１に示されるように、ウエイト１５は、側周部１２ａ及び板状部１２ｂで囲まれたロータスペーサ１２の底面側に開口する空間のうち、ロータ１０の中心部を除いて、底面視でその略半周部分を占めるような形状に形成されている。ウエイト１５は、例えばタングステン合金など、比重が大きい金属を用いて形成されている。なお、ウエイト１５の材質や形状はこれに限られるものではない。ウエイト１５は、例えば、接着又は溶接などにより、ロータスペーサ１２に固定されている。ウエイト１５の体積、比重は比較的大きいので、ロータ１０の重心の偏心量をより大きくすることができる。
【００４５】
図２に示されるように、ロータ１０は、シャフト２５が軸受２１を貫通し、シャフト２５の下端部がスラスト板２７に接触するようにして、ケース２に配置されている。ロータ１０がシャフト２５を回転軸として回転するとき、シャフト２５が軸受２１に対して摺動する。このとき、ロータ１０は、スラスト板２７によりシャフト２５の軸方向に支えられて、回転する。
【００４６】
図１に示されるように、ヨーク３０とヨーク４０とは、それぞれ、平板部（ヨークつば部）３１，４１を有している。平板部３１，４１は、それぞれ、平面視でケース２の内側壁面よりもわずかに小さい円板状の外周形状を有しており、ヨーク３０とヨーク４０とは、ケース２の内部に軽圧入で取り付けられている。これにより、ヨーク３０と、ヨーク４０と、ケース２とで、磁気回路が構成されている。
【００４７】
ヨーク３０，４０は、平板部３１，４１でコイル５０を上下方向に挟むようにして重ねられている。ヨーク３０，４０は、極歯３０ａ，３０ｂ，３０ｃと極歯４０ａ，４０ｂ，４０ｃとが相対向するような向きで、重ねられている。このようにヨーク３０，４０が重ねられた状態で、極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、上面視で、反時計回りに、極歯３０ａ、極歯４０ａ、極歯３０ｂ、極歯４０ｂ、極歯３０ｃ、極歯４０ｃと周状に並ぶように配置されている。
【００４８】
各極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、例えば、ヨーク３０，４０の平板部３１，４１から折り曲げられることで形成されている。すなわち、ヨーク３０，４０は、それぞれ、１つの板状部材から極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに相当する部位をプレス加工などにより折り曲げて形成することにより、他の部材を接合することなく、一体に成形されている。ヨーク３０，４０のうち極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃが設けられた部位よりも内側の部位は空いており、ロータ１０が配置されるスペースとなっている。これにより、上記の通り、ロータ１０の環状磁石１１は、極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに対向するように配置されている。
【００４９】
図２に示されるように、コイル５０は、周状に並ぶ複数の極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃの外周に配置されている。モータ１は、コイル５０によりヨーク３０，４０が励磁され、極歯３０ａ〜３０ｃと極歯４０ａ〜４０ｃとが励磁されることで駆動される。すなわち、ロータ１０は、コイル５０及び極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに対して回転可能である。
【００５０】
図１などに示されるように、モータ１は、例えば次のような手順で一体に組み立てられている。すなわち、ケース２の内部に、ヨーク４０、コイル５０、ヨーク３０を順に配置する。ケース２の底面には配線用基板７０を配置して、コイル５０の２つの巻回端部５１，５２を、配線用基板７０のランド７１，７２に接続する。そして、ヨーク３０，４０の中央部にロータ１０を配置し、モータ１の上面から、ケース２の内部をトッププレート８で覆う。なお、組立て手順は、これに限られるものではない。例えば、先に配線用基板７０をケース２に固定してから、ケース２の内部に各部材を配置してもよい。
【００５１】
ここで、コイル５０の巻回端部５１，５２は、以下のようにして、ケース２の内部から開口部４，５を経由して配線用基板７０に配線されている。巻回端部５１，５２は、粘着シート９０に付着することで配線用基板７０に位置決めされた状態で、例えば溶接により、ランド７１，７２に接続されている。
【００５２】
図４は、配線用基板７０が取り付けられた状態のケース２を示す平面図である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施の形態において、粘着シート９０の孔部９１，９２は、それぞれ、その全体が開口部４，５からケース２の内部側に露出し、かつ、開口部４，５よりも開口面積が小さくなるように形成されている。これにより、開口部４からは、粘着シート９０のうち、孔部９１の周縁部の近傍の部分が露出している（露出部９１ａ）。同様に、開口部５からは、粘着シート９０のうち、孔部９２の周縁部の近傍の部分が露出している（露出部９２ａ）。
【００５４】
図５は、コイル５０の巻回端部５１，５２の配線構造を説明する斜視図である。
【００５５】
図５には、モータ１のうち、配線用基板７０が固定されたケース２に、ヨーク４０とコイル５０とが取り付けられている状態が示されている。
【００５６】
図５に示されるように、開口部４，５から粘着シート９０の露出部９１ａ，９２ａがケース２の内部側に露出していることにより、巻回端部５１，５２は、ランド７１，７２に接続される前に、露出部９１ａ，９２ａに付着した状態とされる。ここで「付着」とは、粘着シート９０に引き離し可能にくっつくことと、粘着シート９０に引き離し不可能にくっつくことのいずれであってもよい。
【００５７】
例えば、巻回端部５１は、平面視でランド７１のうち孔部９１から露出する部分を横切るようにして、コイル５０側から先端部側にかけて、開口部４の周辺に配線されている。このとき、孔部９１の周囲の露出部９１ａは粘着性を有する部分であるので、巻回端部５１を露出部９１ａに付着させることができる。巻回端部５１は、ランド７１の露出する部分を挟み、先端部側の付着部５１ａと、コイル５０側（巻回端部５１の根元側）の付着部５１ｂとで、粘着シート９０に付着している。すなわち、巻回端部５１は、後述のようにランド７１に接続される、ランド７１上にある接続部分（接続部５１ｃ）を挟むようにして、先端部側とコイル５０側との２点の付着部５１ａ，５１ｂにおいて、粘着シート９０の露出部９１ａに付着している。
【００５８】
巻回端部５２も、巻回端部５１と同様に、後述のようにランド７２に接続されるランド７２上の部分（接続部５２ｃ）を挟むようにして、先端部側とコイル５０側との２点の付着部５２ａ，５２ｂで、粘着シート９０の露出部９２ａに付着している。すなわち、巻回端部５２は、平面視でランド７２のうち孔部９２から露出する部分を横切るようにして、開口部５の周辺に配線される。そして、巻回端部５２のうち、ランド７２の露出する部分を挟み、先端部側の付着部５２ａと、コイル５０側（巻回端部５２の根元側）の付着部５２ｂとで、粘着シート９０の露出部９２ａに付着している。
【００５９】
このようにして巻回端部５１，５２のそれぞれが露出部９１ａ，９２ａに付着している状態で、各巻回端部５１，５２のランド７１，７２への接続が行われる。
【００６０】
ここで、本実施の形態において、上述のようにコイル５０は自己融着線を用いて構成されているところ、巻回端部５１，５２は、いったんランド７１，７２に熱融着された後、ランド７１，７２にレーザ溶接（レーザビーム溶接）により接続される。例えば、巻回端部５１，５２は、溶着こて（ヒータ）などを用いて、ランド７１，７２に押し付けられ、加熱される。これにより、自己融着線の融着皮膜を部分的に溶融させ、巻回端部５１をランド７１に、巻回端部５２をランド７２に、それぞれ熱融着できる。巻回端部５１，５２がランド７１，７２に熱融着された状態で、巻回端部５１，５２のランド７１，７２への融着部分をレーザ溶接により溶接する。これにより、巻回端部５１は、付着部５１ａ，５１ｂに挟まれた接続部５１ｃにおいて、ランド７１に接続される。また、巻回端部５２は、付着部５２ａ，５２ｂに挟まれた接続部５２ｃにおいて、ランド７２に接続される。なお、溶接は、レーザ溶接に限られず、他の方法により行われてもよい。
【００６１】
本実施の形態においては、上記のような配線構造が採用されているので、巻回端部５１，５２の位置を、粘着シート９０を用いて位置決めしたうえで、確実にかつ容易に、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に接続できる。また、ランド７１，７２への接続に備えて巻回端部５１，５２を位置決めするために、巻回端部５１，５２を絡げるための部材やピンなどを用いるような複雑な構造を用いる必要がない。配線用基板７０をケース２に貼り付けるための粘着シート９０を利用して、巻回端部５１，５２の位置決めを行うことができるので、部品点数が多くなることがない。したがって、モータ１の構成を簡素化することができ、モータ１の製造コストを低減することができる。また、巻回端部５１，５２を固定するための特別な構造を用いる必要がないので、モータ１の小型化、薄型化をより進めることができる。
【００６２】
本実施の形態においては、コイル５０は、自己融着線を用いて構成されており、巻回端部５１，５２は、粘着シート９０に一部が付着している状態でランド７１，７２に熱融着され、その後、ランド７１，７２に接続される。したがって、巻回端部５１，５２が単に粘着シート９０に付着している場合と比較して、より確実にかつ容易に、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に溶接できる。
【００６３】
巻回端部５１，５２のそれぞれは、粘着シート９０により配線用基板７０側に保持されている配線構造を有している。したがって、巻回端部５１，５２に引っ張りなどのストレスが加わっても、接続部５１ｃ，５２ｃにそのストレスがかかりにくく、巻回端部５１，５２が断線しにくくなる。特に、本実施の形態においては、各巻回端部５１，５２が、接続部５１ｃ，５２ｃのそれぞれを挟むように、２箇所の付着部５１ａ，５１ｂ、付着部５２ａ，５２ｂで粘着シート９０に付着している。したがって、より確実に、接続部５１ｃ，５２ｃへのストレスの軽減効果が得られる。
【００６４】
ここで、例えばモータ１をリフロー方式で基板上などに実装できるものとする場合において、従来では、次のような問題があった。すなわち、このようなリフロー方式に対応するモータでは、巻回端部５１，５２と配線用基板７０のランド７１，７２とは、溶接などの方法で接続されていることが望ましい。これは、例えばはんだ付けで巻回端部５１，５２とランド７１，７２との両者を接続した構造では、リフロー時にはんだが溶融し、両者の接続が不良となることがあるためである。しかしながら、溶接などの方法で両者を接続するためには、巻回端部５１，５２を配線用基板７０に対して位置決めしておく必要があるところ、従来の配線構造では、モータ内のスペースの問題などにより、巻回端部５１，５２の位置決めができず溶接により接続することが困難な場合があった。
【００６５】
しかしながら、本実施の形態では、上述の通り、モータ１を小型に構成しつつ、かつ、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に溶接により接続した構造を採用することができるので、モータ１を、リフロー方式に対応可能なものとして容易に構成することができる。換言すると、本実施の形態のような配線構造を用いることで、製造コストが低く、リフロー方式に対応可能なモータ１を、より小型化、薄型化することができる。
【００６６】
［変型例の説明］
【００６７】
モータ１は、１枚の粘着シート９０を用いてケース２に配線用基板７０が接続されているものに限られない。モータ１は、例えば、ケース２と配線用基板７０とが対向する部分において、部分的に粘着部材が配置されていることで、ケース２に配線用基板７０が固定された構造を有していてもよい。この場合であっても、ケース２の開口部４，５を介して粘着部材の一部がケース２の内部側に露出するように構成されていることで、モータ１の巻回端部５１，５２部分の配線構造を上述と同様に構成できる。
【００６８】
図６は、本実施の形態の一変型例に係るモータ１のコイル５０の巻回端部５１，５２の配線構造を説明する斜視図である。
【００６９】
図６に示されるように、本変型例において、配線用基板７０をケース２の底面に固定する粘着部材としては、両面に粘着性を有する複数の両面テープ１９１，１９２，１９３，１９４，…（以下、これらを総称して両面テープ１９０ということがある。）が用いられている。モータ１のその他の構成は、上述の実施の形態におけるそれと同一である。
【００７０】
各両面テープ１９０は、例えば、配線用基板７０のうち、ランド７１，７２、駆動用ＩＣ７６、及び電子部品７７が設けられている部位や、軸受２１に対応する中心部などを除く各部に、部分的に貼り付けられている。各両面テープ１９０が配線用基板７０とケース２の底面とに貼り付くことで、配線用基板７０がケース２に固定されている。
【００７１】
本変型例において、両面テープ１９１，１９２は、それぞれ、ランド７１の周方向（ロータ１０の回転方向）の端部に近接するように配置されている。すなわち、両面テープ１９１，１９２は、ランド７１を挟むようにして、ランド７１の両側部に配置されている。ここで、両面テープ１９１，１９２は、それぞれ、ランド７１に近接する部分が平面視でケース２の開口部４からケース２の内部側に露出するようにして、配置されている。換言すると、各両面テープ１９１，１９２は、配線用基板７０とケース２との間に挟まれている部位と、配線用基板７０に貼り付けられているがケース２には貼り付けられていない露出部１９１ａ，１９２ａとを有する。
【００７２】
コイル５０の巻回端部５１は、上記のようにしてケース２の内部側に露出する露出部１９１ａ，１９２ａに付着された状態で、溶接などによりランド７１に接続されている。すなわち、巻回端部５１は、ランド７１に接続されている接続部５１ｃを挟み、先端側の付着部５１ａと、コイル５０側の付着部５１ｂとで配線用基板７０側に固定されている。図６に示されているように、付着部５１ａは、両面テープ１９２に付着しており、付着部５１ｂは、両面テープ１９１に付着している。
【００７３】
両面テープ１９１，１９２と同様に、両面テープ１９３，１９４は、ランド７２を挟むようにして、ランド７２の両側部に配置されている。各両面テープ１９３，１９４は、配線用基板７０とケース２との間に挟まれている部位と、配線用基板７０に貼り付けられているがケース２には貼り付けられていない露出部１９３ａ，１９４ａとを有している。
【００７４】
巻回端部５２は、露出部１９３ａ，１９４ａに付着された状態で、溶接などによりランド７２に接続されている。すなわち、巻回端部５２は、ランド７２に接続されている接続部５２ｃを挟み、付着部５２ａ，５２ｂで配線用基板７０側に固定されている。図６に示されているように、付着部５２ａは、両面テープ１９４に付着しており、付着部５２ｂは、両面テープ１９３に付着している。
【００７５】
このように、本変型例では、各両面テープ１９０に、ケース２の内部側に露出する露出部１９１ａ〜１９４ａが設けられており、この露出部１９１ａ〜１９４ａに巻回端部５１，５２が付着することで、巻回端部５１，５２が位置決めされている。したがって、上述の実施の形態における効果と同様の効果が得られる。
【００７６】
また、本変型例では、専用に切り出された粘着シートなどを用いることなく、両面テープ１９０が用いられている。したがって、モータ１の部品のコストを低く抑えることができる。さらにまた、各両面テープ１９０は、配線用基板７０のランド７１，７２の近辺まで延長されており、その一部が露出部１９１ａ〜１９４ａとされている。すなわち、配線用基板７０をケース２に固定するための両面テープ１９０のほか、配線用に別の両面テープを用いることがない。したがって、モータ１の製造コストを低減することができる。
【００７７】
［その他］
【００７８】
上記の実施の形態のそれぞれの特徴部分を適宜組み合わせてブラシレスモータを構成してもよい。
【００７９】
巻回端部は、それぞれ、ランドを挟むようにした２箇所でなく、ランド近くの１箇所においてのみ粘着シートなどの粘着部材に付着するようにしてもよい。また、各巻回端部は、３箇所より多くの箇所に付着していてもよい。
【００８０】
巻回端部へのランドへの接続方法は、レーザ溶接に限られない。例えば、はんだ付けや、溶着により接続されていてもよい。例えば、リフロー方式に対応したモータにおいて、はんだ付けにより巻回端部をランドに接続するようにしてもよい。この場合、巻回端部は、粘着シートや両面テープに付着して位置決めされた状態ではんだ付けが行われるので、リフロー時にはんだが溶けても、巻回端部の位置は、位置決めされたままで保たれる。したがって、巻回端部とランドとの接続が外れにくくなる。また、コイルは、自己融着線を用いて構成されたものに限られない。コイルが自己融着線を用いたものでなくても、巻回端部の位置が位置決めされることにより、巻回端部とランドとを確実にかつ容易に接続することができる。コイルが、自己融着線ではない導線を用いて構成されたものであっても、レーザ溶接や、半田付けや、溶着などの接続方法のいずれでも採用することができ、接続を確実にかつ容易に行うことができる。
【００８１】
粘着シートに設けられている孔部の開口面積は、モータケースの開口部の開口面積より大きくてもよい。例えば、孔部が開口部の位置とは若干ずれた位置に形成されていることにより、開口部から粘着シートの上面の一部が露出し、コイルの巻回端部が付着可能な露出部となるようにしてもよい。
【００８２】
粘着部材は、シート状のものに限られない。例えばゲル状の粘着剤など、液体の粘着部材を用いてもよい。この場合、例えばゲル状の粘着剤を用いてモータケースに配線用基板を固定する場合において、モータケースの開口部からモータケースの内部側に粘着剤を露出させ、露出した部分に巻回端部を付着させるようにしてもよい。
【００８３】
配線用基板は、駆動用ＩＣなどの集積回路を有していないものであってもよい。また、配線用基板のランドは、必ずしもモータケースの開口部を介してモータケースの内部側に露出するように配置されていなくてもよい。また、コイルの巻回端部は、必ずしも配線用基板のランドに接続されていなくてもよい。例えば、配線用基板に配線用の端子などが設けられており、それに巻回端部が接続されるようにしてもよい。このような場合であっても、巻回端部が、いったん、開口部から露出した粘着シートなどの露出部に付着することで位置決め可能になるので、上述と同様の効果が得られる。
【００８４】
モータの磁極の数や極歯の数は上述に限られず、さらに多くてもよいし、これより少なくてもよい。モータは、モータケースが有底円筒状の丸形ものに限られず、角型のものであってもよい。
【００８５】
モータは、クローポール形のものに限られない。ロータの構造も、上述の実施の形態に限られるものではない。モータは、モータケースの内部に配置されたコイルでロータを回転駆動させる、インナーロータ型のブラシレスモータであればよい。本発明は、モータケースのうち開口部がある面に沿うように設けられた配線用基板に、開口部を経由してコイルの導線が接続されるように構成されたブラシレスモータに広く適用可能である。
【００８６】
モータは、振動モータでなくてもよく、ウエイトは設けられていなくてもよい。モータは、トッププレートやモータケースを貫通するシャフトを有し、駆動源として他の機器において利用されるようなものであってもよい。モータケースにシャフトが保持されており、ロータはそのシャフトを貫通する軸受を保持していてもよい。モータは、すべり軸受やワッシャに代えて、他の形式の軸受などを用いたものであってもよい。
【００８７】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８８】
１ インナーロータ型ブラシレスモータ
２ モータケース
４，５ 開口部
１０ ロータ
５０ コイル
５１，５２ 巻回端部（コイルの導線）
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 付着部
５１ｃ，５２ｃ 接続部
７０ 配線用基板
７１，７２ ランド
９０ 粘着シート（粘着部材の一例）
９１，９２ 孔部
９１ａ，９２ａ 露出部
１９０（１９１，１９２，１９３，１９４） 両面テープ（粘着部材の一例）
１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ 露出部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インナーロータ型ブラシレスモータに関し、特に、モータケースに沿うように配置された配線用基板を有するインナーロータ型ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型のブラシレスモータとしては、コイル及びロータがモータケースに収納されており、モータケースの外部に配線用基板を備えたものがある。このようなモータにおいて、コイルの導線の巻回端部（コイル端）の配線構造としては、巻回端部をモータケースに設けた開口部から外部に引き出して、配線用基板に接続するものがある。巻回端部は、例えばはんだ付けなどにより配線用基板へ接続される。このようなモータにおいて、巻回端部を配線用基板に確実に接続するためには、配線用基板側などに設けた端子やピンなどに巻回端部を絡げて位置決めしたうえではんだ付けなどが行われる。
【０００３】
下記特許文献１には、ブラシレスモータにおいて、ステータの巻線と導電パターンとを確実に接続するため、導電パターンに基体から切り起こされた切り起こし部を設けた配線構造が開示されている。このモータでは、切り起こし部に導線を絡げられるようにすることで配線用基板と導線との接続性を高めることが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５９２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような従来のブラシレスモータの配線構造には、次のような問題がある。すなわち、巻回端部を端子やピンなどに絡げたうえで巻回端部と配線用基板とを接続するような配線構造を採用すると、配線用基板側においてスペースが必要となるため、モータの大型化に繋がるという問題がある。換言すると、小型化や薄型化（扁平化）が求められているブラシレスモータには、巻回端部を位置決めするための構造を設けるだけのスペースがないため、上記のような配線構造を採用することができない。
【０００６】
特に、モータケースに沿うように配線用基板が配置されているインナーロータ型のブラシレスモータにおいては、このような問題が顕著である。すなわち、特許文献１に設けられているような配線構造を用いるには、例えばモータケースと配線用基板とを離す必要がある。そのため、モータの小型化や薄型化が困難となる。また、上述のような配線構造は、構成が複雑なものであるため、モータの製造コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、確実にかつ容易にコイルの巻回端部を位置決めすることができ、かつ、製造コストが低いインナーロータ型ブラシレスモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、インナーロータ型ブラシレスモータは、ロータを回転させるコイルと、一部に開口部が形成されており、コイルを内部に収容するモータケースと、モータケースのうち開口部が形成されている面に沿うように設けられた配線用基板と、配線用基板とモータケースとの間に配置され、配線用基板をモータケースに固定する粘着部材とを備え、配線用基板には、モータケースの内部から開口部を経由して配線されたコイルの導線が接続されており、粘着部材の一部は、開口部を介してモータケースの内部側に露出しており、コイルの導線は、粘着部材のうちモータケースの内部側に露出する部分に付着している。
【０００９】
好ましくは粘着部材は、両面に粘着性を有する、シート又はテープ状である。
【００１０】
好ましくはコイルは、自己融着線を用いて構成されている。
【００１１】
好ましくは配線用基板には、開口部からモータケースの内部側に露出するように、コイルの導線が接続されるランドが設けられており、コイルの導線は、少なくとも、ランドへの接続部分を挟む２点で、粘着部材に付着している。
【発明の効果】
【００１２】
これらの発明に従うと、配線用基板をモータケースに固定する粘着部材の一部が、開口部を介してモータケースの内部側に露出しており、コイルの導線は、粘着部材のうちモータケースの内部側に露出する部分に付着している。したがって、確実にかつ容易にコイルの巻回端部を位置決めすることができ、かつ、製造コストが低いインナーロータ型ブラシレスモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータを示す分解斜視図である。
【図２】インナーロータ型ブラシレスモータの側断面図である。
【図３】粘着シートを示す平面図である。
【図４】配線用基板が取り付けられた状態のモータケースを示す平面図である。
【図５】コイルの巻回端部の配線構造を説明する斜視図である。
【図６】本実施の形態の一変型例に係るインナーロータ型ブラシレスモータのコイルの巻回端部の配線構造を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータ（以下、単にブラシレスモータ又はモータということがある。）について説明する。
【００１５】
本実施の形態において、インナーロータ型ブラシレスモータは、薄型（扁平型）で、２つのステータヨークの間にコイルが配置された構造を有するクローポール型のブラシレスモータである。モータは、小型なものであり、簡素な構成を有している。モータには、それを駆動するための駆動回路を有する配線用基板が、モータのモータケースに沿うようにして設けられており、小型化が図られている。
【００１６】
本実施の形態において、ロータにはウエイトが設けられている。すなわち、モータは、ロータを回転させることで振動力を発生させる、振動モータである。なお、モータは、振動モータに限られるものではない。
【００１７】
［実施の形態］
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるインナーロータ型ブラシレスモータを示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示されるように、インナーロータ型ブラシレスモータ１は、大まかに、モータケース（以下、単にケースということがある。）２と、トッププレート８と、シャフト２５を中心軸として回転可能なロータ１０と、軸受（メタル）２１と、上ステータヨーク３０と、下ステータヨーク４０と、コイル５０と、配線用基板７０と、粘着シート（粘着部材の一例）９０とを備えている。ロータ１０には、ロータ１０の重心がその回転軸から偏心するように、ウエイト１５が設けられている。モータ１は、ロータ１０の回転に伴い振動する振動モータである。
【００２０】
ケース２、上ステータヨーク３０、及び下ステータヨーク４０は、例えば軟磁性材料を用いて形成されている。モータ１において、上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０とは一対のステータヨークを構成する。各ステータヨーク３０，４０には、絶縁皮膜が施されている。上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０との間には、コイル５０が配置されている。なお、以下の説明において、上ステータヨーク３０と下ステータヨーク４０とのそれぞれを、ヨーク３０、ヨーク４０ということがある。
【００２１】
図１に示されるように、ヨーク３０には、３つの極歯３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられている。ヨーク４０には、３つの極歯４０ａ，４０ｂ，４０ｃが設けられている。ヨーク３０，４０のそれぞれの極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、互いに対面交差するように、ロータ１０の回転中心に相当する位置を中心に、周状に並ぶように突設されている。
【００２２】
図２は、モータ１の側断面図である。
【００２３】
図２において示されている断面は、ロータ１０の回転軸すなわちシャフト２５の中心軸を通る平面である。
【００２４】
図１、図２を参照して、モータ１の各構成部材について説明する。
【００２５】
トッププレート８は、モータ１の上面を覆うように設けられており、ケース２の内部の各部材は、露出していない。
【００２６】
図２に示されるように、モータ１において、ロータ１０、ヨーク３０，４０、及びコイル５０などは、ケース２の内部に配置される。配線用基板７０は、ケース２の底面に沿うようにしてモータ１の底部に配置されている。モータ１は、全体として、比較的薄く、平面視で（モータ１の上面（トッププレート８の外表面）に対面する位置から見て）円形の、コイン型に形成されている。
【００２７】
コイル５０は、銅製の導線を巻回して円環形に構成された空芯コイルである。図２に示されるように、コイル５０は、ヨーク３０，４０間に挟まれるようにして配置されている。コイル５０は、複数の極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃの外周に、環状に配置されている。
【００２８】
本実施の形態において、コイル５０は、自己融着線である導線を用いて構成されている。
【００２９】
配線用基板７０は、例えばプリント配線基板である。図１に示されるように、配線用基板７０は、ケース２の底面すなわちモータ１の外周形状と略同じ円形の外周形状を有している。
【００３０】
配線用基板７０の上面には、駆動用ＩＣ７６、電子部品７７、及び接続パターンが設けられている。駆動用ＩＣ７６、電子部品７７、及び接続パターンなどは、例えばコイル５０に通電して、ロータ１０をコイル５０などに対して回転させる駆動回路を構成する。接続パターンには、２つのランド７１，７２が設けられている。ランド７１，７２は、それぞれ、ケース２の底面に対向するように、配線用基板７０の上面に露出している。ランド７１，７２には、コイル５０の巻き始めの巻回端部（巻き始め線）５１、巻き終わりの巻回端部（巻き終わり線）５２のそれぞれが接続される。
【００３１】
図１に示されるように、ケース２は、下面が覆われた椀形状を有している。ケース２の中央部には、円筒状に形成された保持部２ｃが設けられている。保持部２ｃには、円柱形状の軸受（メタル）２１が圧入され、固定されている。軸受２１は、例えばすべり軸受であり、シャフト２５が貫通するようにして配置されている。また、軸受２１の底面には、スラスト板２７が配置されている。スラスト板２７は、ケース２の軸受２１と、配線用基板７０の上面との間に配置されている。これにより、ロータ１０がシャフト２５を中心に回転可能に軸支される。
【００３２】
ケース２の底面の一部には、開口部４，５が形成されている。開口部４，５は、それぞれ、配線用基板７０上のランド７１，７２に対応する位置に形成されている。このようにケース２に開口部４，５が形成されていることで、ケース２の底面に配線用基板７０を重ねたとき、ランド７１，７２が開口部４，５を介してケース２の内部側に露出する。コイル５０の２つの巻回端部５１，５２は、開口部４，５を介してランド７１，７２に接続される。
【００３３】
また、ケース２の底面の一部には、孔部７（図４に示す。）が形成されている。孔部７は、駆動用ＩＣ７６、電子部品７７に対応する位置に形成されている。ケース２に孔部７が形成されていることで、ケース２の底面に配線用基板７０を重ねたとき、駆動用ＩＣ７６や電子部品７７などがケース２の底面に干渉しないように構成されている。これにより、配線用基板７０をケース２により近づけることができ、モータ１の小型化、薄型化が可能となっている。
【００３４】
本実施の形態において、配線用基板７０は、粘着シート９０によりケース２に固定される。粘着シート９０は、例えば、シート状の基材の両面に粘着剤などが配されたものであり、両面に粘着性を有するシート状である。
【００３５】
図３は、粘着シート９０を示す平面図である。
【００３６】
図３に示されるように、粘着シート９０は、配線用基板７０や、ケース２の底面の外周形状と略同じ円形の外周形状を有している。粘着シート９０は、配線用基板７０の上面とケース２の底面との間に配されて用いられる。すなわち、配線用基板７０とケース２とが粘着シート９０を挟んで互いに圧着されることで、配線用基板７０がケース２に固定される。
【００３７】
粘着シート９０には、例えば４つの孔部９１，９２，９５，９６が設けられている。図１に示されるように、孔部９１は、開口部４及びランド７１に対応する位置に形成されている。孔部９２は、開口部５及びランド７２に対応する位置に形成されている。孔部９５は、軸受２１及びスラスト板２７に対応する位置に形成されている。孔部９６は、孔部７と、駆動用ＩＣ７６及び電子部品７７とに対応する位置に形成されている。これにより、粘着シート９０を介してもなお、ケース２の内部から配線用基板７０のランド７１，７２へアクセスできる。また、シャフト２５が粘着シート９０に触れることがなく、モータ１が適正に動作可能である。
【００３８】
図１に示されるように、ロータ１０は、環状磁石１１と、ロータスペーサ１２と、ウエイト１５と、シャフト２５とを有している。
【００３９】
環状磁石１１は、例えば、環状に連続して一体に形成された永久磁石であり、ロータスペーサ１２の側周部１２ａに保持されている。環状磁石１１は、例えば、複数の極歯（極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃ）に対応する複数の磁極（例えば６つの磁極）を有している。図２に示されるように、環状磁石１１は、周状に配置されている極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに近接して対向するように、ロータ１０の外周部分に配置されている。
【００４０】
ロータスペーサ１２は、大まかに、下方に開口する椀形状を有している。図２に示されるように、ロータスペーサ１２は、円筒状の側周部１２ａと、側周部１２ａの上部からロータ１０の中央部にかけて略水平に形成された板状部１２ｂとを有している。ロータスペーサ１２の中央部には、保持孔部１２ｃが形成されている。板状部１２ｂの一部には、開口部１２ｈが形成されている。板状部１２ｂは、保持孔部１２ｃ及び開口部１２ｈを除き、側周部１２ａを塞ぐように形成されている。
【００４１】
側周部１２ａは、ロータスペーサ１２の外周をなし、環状磁石１１の内面に面するように形成されている。環状磁石１１は、ロータスペーサ１２の側周部１２ａすなわちロータスペーサ１２の外周に、その内周面が側周部１２ａに面するようにしてはめ込まれ、その状態でロータスペーサ１２に接着されて固定されている。
【００４２】
保持孔部１２ｃには、シャフト２５の上端部が貫入している。ロータスペーサ１２は、その中央部に、シャフト２５を保持している。シャフト２５は、保持孔部１２ｃに貫入した状態で、ロータスペーサ１２の上面すなわち板状部１２ｂから下方に突出するように、ロータスペーサ１２に固定されている。ロータ１０は、シャフト２５を回転軸として回転可能に、ケース２内に配置されている。
【００４３】
ロータスペーサ１２は、例えば軟磁性材料を用いて形成されている。本実施の形態において、ロータスペーサ１２は、例えば、プレス加工や板金加工などにより製造可能であるが、これに限られるものではない。また、硬磁性材料を用いて形成されていたり、これらと樹脂等を併せて用いて形成されていたりしてもよい。
【００４４】
ウエイト１５は、例えば半円盤形状を有する錘である。図１に示されるように、ウエイト１５は、側周部１２ａ及び板状部１２ｂで囲まれたロータスペーサ１２の底面側に開口する空間のうち、ロータ１０の中心部を除いて、底面視でその略半周部分を占めるような形状に形成されている。ウエイト１５は、例えばタングステン合金など、比重が大きい金属を用いて形成されている。なお、ウエイト１５の材質や形状はこれに限られるものではない。ウエイト１５は、例えば、接着又は溶接などにより、ロータスペーサ１２に固定されている。ウエイト１５の体積、比重は比較的大きいので、ロータ１０の重心の偏心量をより大きくすることができる。
【００４５】
図２に示されるように、ロータ１０は、シャフト２５が軸受２１を貫通し、シャフト２５の下端部がスラスト板２７に接触するようにして、ケース２に配置されている。ロータ１０がシャフト２５を回転軸として回転するとき、シャフト２５が軸受２１に対して摺動する。このとき、ロータ１０は、スラスト板２７によりシャフト２５の軸方向に支えられて、回転する。
【００４６】
図１に示されるように、ヨーク３０とヨーク４０とは、それぞれ、平板部（ヨークつば部）３１，４１を有している。平板部３１，４１は、それぞれ、平面視でケース２の内側壁面よりもわずかに小さい円板状の外周形状を有しており、ヨーク３０とヨーク４０とは、ケース２の内部に軽圧入で取り付けられている。これにより、ヨーク３０と、ヨーク４０と、ケース２とで、磁気回路が構成されている。
【００４７】
ヨーク３０，４０は、平板部３１，４１でコイル５０を上下方向に挟むようにして重ねられている。ヨーク３０，４０は、極歯３０ａ，３０ｂ，３０ｃと極歯４０ａ，４０ｂ，４０ｃとが相対向するような向きで、重ねられている。このようにヨーク３０，４０が重ねられた状態で、極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、上面視で、反時計回りに、極歯３０ａ、極歯４０ａ、極歯３０ｂ、極歯４０ｂ、極歯３０ｃ、極歯４０ｃと周状に並ぶように配置されている。
【００４８】
各極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃは、例えば、ヨーク３０，４０の平板部３１，４１から折り曲げられることで形成されている。すなわち、ヨーク３０，４０は、それぞれ、１つの板状部材から極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに相当する部位をプレス加工などにより折り曲げて形成することにより、他の部材を接合することなく、一体に成形されている。ヨーク３０，４０のうち極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃが設けられた部位よりも内側の部位は空いており、ロータ１０が配置されるスペースとなっている。これにより、上記の通り、ロータ１０の環状磁石１１は、極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに対向するように配置されている。
【００４９】
図２に示されるように、コイル５０は、周状に並ぶ複数の極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃの外周に配置されている。モータ１は、コイル５０によりヨーク３０，４０が励磁され、極歯３０ａ〜３０ｃと極歯４０ａ〜４０ｃとが励磁されることで駆動される。すなわち、ロータ１０は、コイル５０及び極歯３０ａ〜３０ｃ，４０ａ〜４０ｃに対して回転可能である。
【００５０】
図１などに示されるように、モータ１は、例えば次のような手順で一体に組み立てられている。すなわち、ケース２の内部に、ヨーク４０、コイル５０、ヨーク３０を順に配置する。ケース２の底面には配線用基板７０を配置して、コイル５０の２つの巻回端部５１，５２を、配線用基板７０のランド７１，７２に接続する。そして、ヨーク３０，４０の中央部にロータ１０を配置し、モータ１の上面から、ケース２の内部をトッププレート８で覆う。なお、組立て手順は、これに限られるものではない。例えば、先に配線用基板７０をケース２に固定してから、ケース２の内部に各部材を配置してもよい。
【００５１】
ここで、コイル５０の巻回端部５１，５２は、以下のようにして、ケース２の内部から開口部４，５を経由して配線用基板７０に配線されている。巻回端部５１，５２は、粘着シート９０に付着することで配線用基板７０に位置決めされた状態で、例えば溶接により、ランド７１，７２に接続されている。
【００５２】
図４は、配線用基板７０が取り付けられた状態のケース２を示す平面図である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施の形態において、粘着シート９０の孔部９１，９２は、それぞれ、その全体が開口部４，５からケース２の内部側に露出し、かつ、開口部４，５よりも開口面積が小さくなるように形成されている。これにより、開口部４からは、粘着シート９０のうち、孔部９１の周縁部の近傍の部分が露出している（露出部９１ａ）。同様に、開口部５からは、粘着シート９０のうち、孔部９２の周縁部の近傍の部分が露出している（露出部９２ａ）。
【００５４】
図５は、コイル５０の巻回端部５１，５２の配線構造を説明する斜視図である。
【００５５】
図５には、モータ１のうち、配線用基板７０が固定されたケース２に、ヨーク４０とコイル５０とが取り付けられている状態が示されている。
【００５６】
図５に示されるように、開口部４，５から粘着シート９０の露出部９１ａ，９２ａがケース２の内部側に露出していることにより、巻回端部５１，５２は、ランド７１，７２に接続される前に、露出部９１ａ，９２ａに付着した状態とされる。ここで「付着」とは、粘着シート９０に引き離し可能にくっつくことと、粘着シート９０に引き離し不可能にくっつくことのいずれであってもよい。
【００５７】
例えば、巻回端部５１は、平面視でランド７１のうち孔部９１から露出する部分を横切るようにして、コイル５０側から先端部側にかけて、開口部４の周辺に配線されている。このとき、孔部９１の周囲の露出部９１ａは粘着性を有する部分であるので、巻回端部５１を露出部９１ａに付着させることができる。巻回端部５１は、ランド７１の露出する部分を挟み、先端部側の付着部５１ａと、コイル５０側（巻回端部５１の根元側）の付着部５１ｂとで、粘着シート９０に付着している。すなわち、巻回端部５１は、後述のようにランド７１に接続される、ランド７１上にある接続部分（接続部５１ｃ）を挟むようにして、先端部側とコイル５０側との２点の付着部５１ａ，５１ｂにおいて、粘着シート９０の露出部９１ａに付着している。
【００５８】
巻回端部５２も、巻回端部５１と同様に、後述のようにランド７２に接続されるランド７２上の部分（接続部５２ｃ）を挟むようにして、先端部側とコイル５０側との２点の付着部５２ａ，５２ｂで、粘着シート９０の露出部９２ａに付着している。すなわち、巻回端部５２は、平面視でランド７２のうち孔部９２から露出する部分を横切るようにして、開口部５の周辺に配線される。そして、巻回端部５２のうち、ランド７２の露出する部分を挟み、先端部側の付着部５２ａと、コイル５０側（巻回端部５２の根元側）の付着部５２ｂとで、粘着シート９０の露出部９２ａに付着している。
【００５９】
このようにして巻回端部５１，５２のそれぞれが露出部９１ａ，９２ａに付着している状態で、各巻回端部５１，５２のランド７１，７２への接続が行われる。
【００６０】
ここで、本実施の形態において、上述のようにコイル５０は自己融着線を用いて構成されているところ、巻回端部５１，５２は、いったんランド７１，７２に熱融着された後、ランド７１，７２にレーザ溶接（レーザビーム溶接）により接続される。例えば、巻回端部５１，５２は、溶着こて（ヒータ）などを用いて、ランド７１，７２に押し付けられ、加熱される。これにより、自己融着線の融着皮膜を部分的に溶融させ、巻回端部５１をランド７１に、巻回端部５２をランド７２に、それぞれ熱融着できる。巻回端部５１，５２がランド７１，７２に熱融着された状態で、巻回端部５１，５２のランド７１，７２への融着部分をレーザ溶接により溶接する。これにより、巻回端部５１は、付着部５１ａ，５１ｂに挟まれた接続部５１ｃにおいて、ランド７１に接続される。また、巻回端部５２は、付着部５２ａ，５２ｂに挟まれた接続部５２ｃにおいて、ランド７２に接続される。なお、溶接は、レーザ溶接に限られず、他の方法により行われてもよい。
【００６１】
本実施の形態においては、上記のような配線構造が採用されているので、巻回端部５１，５２の位置を、粘着シート９０を用いて位置決めしたうえで、確実にかつ容易に、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に接続できる。また、ランド７１，７２への接続に備えて巻回端部５１，５２を位置決めするために、巻回端部５１，５２を絡げるための部材やピンなどを用いるような複雑な構造を用いる必要がない。配線用基板７０をケース２に貼り付けるための粘着シート９０を利用して、巻回端部５１，５２の位置決めを行うことができるので、部品点数が多くなることがない。したがって、モータ１の構成を簡素化することができ、モータ１の製造コストを低減することができる。また、巻回端部５１，５２を固定するための特別な構造を用いる必要がないので、モータ１の小型化、薄型化をより進めることができる。
【００６２】
本実施の形態においては、コイル５０は、自己融着線を用いて構成されており、巻回端部５１，５２は、粘着シート９０に一部が付着している状態でランド７１，７２に熱融着され、その後、ランド７１，７２に接続される。したがって、巻回端部５１，５２が単に粘着シート９０に付着している場合と比較して、より確実にかつ容易に、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に溶接できる。
【００６３】
巻回端部５１，５２のそれぞれは、粘着シート９０により配線用基板７０側に保持されている配線構造を有している。したがって、巻回端部５１，５２に引っ張りなどのストレスが加わっても、接続部５１ｃ，５２ｃにそのストレスがかかりにくく、巻回端部５１，５２が断線しにくくなる。特に、本実施の形態においては、各巻回端部５１，５２が、接続部５１ｃ，５２ｃのそれぞれを挟むように、２箇所の付着部５１ａ，５１ｂ、付着部５２ａ，５２ｂで粘着シート９０に付着している。したがって、より確実に、接続部５１ｃ，５２ｃへのストレスの軽減効果が得られる。
【００６４】
ここで、例えばモータ１をリフロー方式で基板上などに実装できるものとする場合において、従来では、次のような問題があった。すなわち、このようなリフロー方式に対応するモータでは、巻回端部５１，５２と配線用基板７０のランド７１，７２とは、溶接などの方法で接続されていることが望ましい。これは、例えばはんだ付けで巻回端部５１，５２とランド７１，７２との両者を接続した構造では、リフロー時にはんだが溶融し、両者の接続が不良となることがあるためである。しかしながら、溶接などの方法で両者を接続するためには、巻回端部５１，５２を配線用基板７０に対して位置決めしておく必要があるところ、従来の配線構造では、モータ内のスペースの問題などにより、巻回端部５１，５２の位置決めができず溶接により接続することが困難な場合があった。
【００６５】
しかしながら、本実施の形態では、上述の通り、モータ１を小型に構成しつつ、かつ、巻回端部５１，５２をランド７１，７２に溶接により接続した構造を採用することができるので、モータ１を、リフロー方式に対応可能なものとして容易に構成することができる。換言すると、本実施の形態のような配線構造を用いることで、製造コストが低く、リフロー方式に対応可能なモータ１を、より小型化、薄型化することができる。
【００６６】
［変型例の説明］
【００６７】
モータ１は、１枚の粘着シート９０を用いてケース２に配線用基板７０が接続されているものに限られない。モータ１は、例えば、ケース２と配線用基板７０とが対向する部分において、部分的に粘着部材が配置されていることで、ケース２に配線用基板７０が固定された構造を有していてもよい。この場合であっても、ケース２の開口部４，５を介して粘着部材の一部がケース２の内部側に露出するように構成されていることで、モータ１の巻回端部５１，５２部分の配線構造を上述と同様に構成できる。
【００６８】
図６は、本実施の形態の一変型例に係るモータ１のコイル５０の巻回端部５１，５２の配線構造を説明する斜視図である。
【００６９】
図６に示されるように、本変型例において、配線用基板７０をケース２の底面に固定する粘着部材としては、両面に粘着性を有する複数の両面テープ１９１，１９２，１９３，１９４，…（以下、これらを総称して両面テープ１９０ということがある。）が用いられている。モータ１のその他の構成は、上述の実施の形態におけるそれと同一である。
【００７０】
各両面テープ１９０は、例えば、配線用基板７０のうち、ランド７１，７２、駆動用ＩＣ７６、及び電子部品７７が設けられている部位や、軸受２１に対応する中心部などを除く各部に、部分的に貼り付けられている。各両面テープ１９０が配線用基板７０とケース２の底面とに貼り付くことで、配線用基板７０がケース２に固定されている。
【００７１】
本変型例において、両面テープ１９１，１９２は、それぞれ、ランド７１の周方向（ロータ１０の回転方向）の端部に近接するように配置されている。すなわち、両面テープ１９１，１９２は、ランド７１を挟むようにして、ランド７１の両側部に配置されている。ここで、両面テープ１９１，１９２は、それぞれ、ランド７１に近接する部分が平面視でケース２の開口部４からケース２の内部側に露出するようにして、配置されている。換言すると、各両面テープ１９１，１９２は、配線用基板７０とケース２との間に挟まれている部位と、配線用基板７０に貼り付けられているがケース２には貼り付けられていない露出部１９１ａ，１９２ａとを有する。
【００７２】
コイル５０の巻回端部５１は、上記のようにしてケース２の内部側に露出する露出部１９１ａ，１９２ａに付着された状態で、溶接などによりランド７１に接続されている。すなわち、巻回端部５１は、ランド７１に接続されている接続部５１ｃを挟み、先端側の付着部５１ａと、コイル５０側の付着部５１ｂとで配線用基板７０側に固定されている。図６に示されているように、付着部５１ａは、両面テープ１９２に付着しており、付着部５１ｂは、両面テープ１９１に付着している。
【００７３】
両面テープ１９１，１９２と同様に、両面テープ１９３，１９４は、ランド７２を挟むようにして、ランド７２の両側部に配置されている。各両面テープ１９３，１９４は、配線用基板７０とケース２との間に挟まれている部位と、配線用基板７０に貼り付けられているがケース２には貼り付けられていない露出部１９３ａ，１９４ａとを有している。
【００７４】
巻回端部５２は、露出部１９３ａ，１９４ａに付着された状態で、溶接などによりランド７２に接続されている。すなわち、巻回端部５２は、ランド７２に接続されている接続部５２ｃを挟み、付着部５２ａ，５２ｂで配線用基板７０側に固定されている。図６に示されているように、付着部５２ａは、両面テープ１９４に付着しており、付着部５２ｂは、両面テープ１９３に付着している。
【００７５】
このように、本変型例では、各両面テープ１９０に、ケース２の内部側に露出する露出部１９１ａ〜１９４ａが設けられており、この露出部１９１ａ〜１９４ａに巻回端部５１，５２が付着することで、巻回端部５１，５２が位置決めされている。したがって、上述の実施の形態における効果と同様の効果が得られる。
【００７６】
また、本変型例では、専用に切り出された粘着シートなどを用いることなく、両面テープ１９０が用いられている。したがって、モータ１の部品のコストを低く抑えることができる。さらにまた、各両面テープ１９０は、配線用基板７０のランド７１，７２の近辺まで延長されており、その一部が露出部１９１ａ〜１９４ａとされている。すなわち、配線用基板７０をケース２に固定するための両面テープ１９０のほか、配線用に別の両面テープを用いることがない。したがって、モータ１の製造コストを低減することができる。
【００７７】
［その他］
【００７８】
上記の実施の形態のそれぞれの特徴部分を適宜組み合わせてブラシレスモータを構成してもよい。
【００７９】
巻回端部は、それぞれ、ランドを挟むようにした２箇所でなく、ランド近くの１箇所においてのみ粘着シートなどの粘着部材に付着するようにしてもよい。また、各巻回端部は、３箇所より多くの箇所に付着していてもよい。
【００８０】
巻回端部へのランドへの接続方法は、レーザ溶接に限られない。例えば、はんだ付けや、溶着により接続されていてもよい。例えば、リフロー方式に対応したモータにおいて、はんだ付けにより巻回端部をランドに接続するようにしてもよい。この場合、巻回端部は、粘着シートや両面テープに付着して位置決めされた状態ではんだ付けが行われるので、リフロー時にはんだが溶けても、巻回端部の位置は、位置決めされたままで保たれる。したがって、巻回端部とランドとの接続が外れにくくなる。また、コイルは、自己融着線を用いて構成されたものに限られない。コイルが自己融着線を用いたものでなくても、巻回端部の位置が位置決めされることにより、巻回端部とランドとを確実にかつ容易に接続することができる。コイルが、自己融着線ではない導線を用いて構成されたものであっても、レーザ溶接や、半田付けや、溶着などの接続方法のいずれでも採用することができ、接続を確実にかつ容易に行うことができる。
【００８１】
粘着シートに設けられている孔部の開口面積は、モータケースの開口部の開口面積より大きくてもよい。例えば、孔部が開口部の位置とは若干ずれた位置に形成されていることにより、開口部から粘着シートの上面の一部が露出し、コイルの巻回端部が付着可能な露出部となるようにしてもよい。
【００８２】
粘着部材は、シート状のものに限られない。例えばゲル状の粘着剤など、液体の粘着部材を用いてもよい。この場合、例えばゲル状の粘着剤を用いてモータケースに配線用基板を固定する場合において、モータケースの開口部からモータケースの内部側に粘着剤を露出させ、露出した部分に巻回端部を付着させるようにしてもよい。
【００８３】
配線用基板は、駆動用ＩＣなどの集積回路を有していないものであってもよい。また、配線用基板のランドは、必ずしもモータケースの開口部を介してモータケースの内部側に露出するように配置されていなくてもよい。また、コイルの巻回端部は、必ずしも配線用基板のランドに接続されていなくてもよい。例えば、配線用基板に配線用の端子などが設けられており、それに巻回端部が接続されるようにしてもよい。このような場合であっても、巻回端部が、いったん、開口部から露出した粘着シートなどの露出部に付着することで位置決め可能になるので、上述と同様の効果が得られる。
【００８４】
モータの磁極の数や極歯の数は上述に限られず、さらに多くてもよいし、これより少なくてもよい。モータは、モータケースが有底円筒状の丸形ものに限られず、角型のものであってもよい。
【００８５】
モータは、クローポール形のものに限られない。ロータの構造も、上述の実施の形態に限られるものではない。モータは、モータケースの内部に配置されたコイルでロータを回転駆動させる、インナーロータ型のブラシレスモータであればよい。本発明は、モータケースのうち開口部がある面に沿うように設けられた配線用基板に、開口部を経由してコイルの導線が接続されるように構成されたブラシレスモータに広く適用可能である。
【００８６】
モータは、振動モータでなくてもよく、ウエイトは設けられていなくてもよい。モータは、トッププレートやモータケースを貫通するシャフトを有し、駆動源として他の機器において利用されるようなものであってもよい。モータケースにシャフトが保持されており、ロータはそのシャフトを貫通する軸受を保持していてもよい。モータは、すべり軸受やワッシャに代えて、他の形式の軸受などを用いたものであってもよい。
【００８７】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８８】
１ インナーロータ型ブラシレスモータ
２ モータケース
４，５ 開口部
１０ ロータ
５０ コイル
５１，５２ 巻回端部（コイルの導線）
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 付着部
５１ｃ，５２ｃ 接続部
７０ 配線用基板
７１，７２ ランド
９０ 粘着シート（粘着部材の一例）
９１，９２ 孔部
９１ａ，９２ａ 露出部
１９０（１９１，１９２，１９３，１９４） 両面テープ（粘着部材の一例）
１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ 露出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを回転させるコイルと、
一部に開口部が形成されており、前記コイルを内部に収容するモータケースと、
前記モータケースのうち前記開口部が形成されている面に沿うように設けられた配線用基板と、
前記配線用基板と前記モータケースとの間に配置され、前記配線用基板を前記モータケースに固定する粘着部材とを備え、
前記配線用基板には、前記モータケースの内部から前記開口部を経由して配線された前記コイルの導線が接続されており、
前記粘着部材の一部は、前記開口部を介して前記モータケースの内部側に露出しており、
前記コイルの導線は、前記粘着部材のうち前記モータケースの内部側に露出する部分に付着している、インナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項２】
前記粘着部材は、両面に粘着性を有する、シート又はテープ状である、請求項１に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項３】
前記コイルは、自己融着線を用いて構成されている、請求項１又は２に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項４】
前記配線用基板には、前記開口部から前記モータケースの内部側に露出するように、前記コイルの導線が接続されるランドが設けられており、
前記コイルの導線は、少なくとも、前記ランドへの接続部分を挟む２点で、前記粘着部材に付着している、請求項１から３のいずれか１項に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項１】
ロータを回転させるコイルと、
一部に開口部が形成されており、前記コイルを内部に収容するモータケースと、
前記モータケースのうち前記開口部が形成されている面に沿うように設けられた配線用基板と、
前記配線用基板と前記モータケースとの間に配置され、前記配線用基板を前記モータケースに固定する粘着部材とを備え、
前記配線用基板には、前記モータケースの内部から前記開口部を経由して配線された前記コイルの導線が接続されており、
前記粘着部材の一部は、前記開口部を介して前記モータケースの内部側に露出しており、
前記コイルの導線は、前記粘着部材のうち前記モータケースの内部側に露出する部分に付着している、インナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項２】
前記粘着部材は、両面に粘着性を有する、シート又はテープ状である、請求項１に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項３】
前記コイルは、自己融着線を用いて構成されている、請求項１又は２に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【請求項４】
前記配線用基板には、前記開口部から前記モータケースの内部側に露出するように、前記コイルの導線が接続されるランドが設けられており、
前記コイルの導線は、少なくとも、前記ランドへの接続部分を挟む２点で、前記粘着部材に付着している、請求項１から３のいずれか１項に記載のインナーロータ型ブラシレスモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７０５４９（Ｐ２０１３−７０５４９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８５２８（Ｐ２０１１−２０８５２８）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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