ブラシレスＤＣモータ
【課題】
本発明は、主要構成部材である制御回路の回路基板の共用化に伴う効率犠牲の排除に加え、制御回路を構成する電子部品の実装密度制限を縮少することの実現を目的とする。
【解決手段】
本発明に成るブラシレスＤＣモータは、固定子鉄芯と巻線とを絶縁するスロットゼツが、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピン嵌着穴を備え、所定の仕様に対応する所期の嵌着穴に前記ピンを嵌着することで、固定子磁極と制御回路を構成する回路基板に搭載された検出素子との相対位置が選択自在であるように、また好ましくは、４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるブラシレスＤＣモータでは、前記複数の巻線端接続用ピン嵌着穴は、隣接する磁極間の中心線上から回転子永久磁石に近接した部位で、検出素子が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個として構成される。
本発明は、主要構成部材である制御回路の回路基板の共用化に伴う効率犠牲の排除に加え、制御回路を構成する電子部品の実装密度制限を縮少することの実現を目的とする。
【解決手段】
本発明に成るブラシレスＤＣモータは、固定子鉄芯と巻線とを絶縁するスロットゼツが、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピン嵌着穴を備え、所定の仕様に対応する所期の嵌着穴に前記ピンを嵌着することで、固定子磁極と制御回路を構成する回路基板に搭載された検出素子との相対位置が選択自在であるように、また好ましくは、４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるブラシレスＤＣモータでは、前記複数の巻線端接続用ピン嵌着穴は、隣接する磁極間の中心線上から回転子永久磁石に近接した部位で、検出素子が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個として構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータ、特に多仕様への対応が容易なブラシレスＤＣモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、本発明に係る２相半波もしくは単相全波で定速駆動されるブラシレスＤＣモータ２の使用が一般的な軸流ファン１の例の断面図である。また、図６は図７に対応する固定子２−１と制御回路３を構成する回路基板３−１との接合状態を示す説明略図である。
【０００３】
該ブラシレスＤＣモータ２により駆動される軸流ファン１は、長寿命・高信頼性の面でニーズに適ったことから、実質的に市場を席巻していることは周知の通りである。しかし、用途の多様化が進む中で、冷却効果を高めるための高速化や、駆動電圧の多様化への柔軟性を求める声は強く、特に高速化駆動については、構成、特に回転制御信号を得る回転位置検出手段の共用による部品共用という、対応の柔軟性に着目した、動作時の効率を犠牲とする製品化とその実用が多く見られるものである。
【０００４】
これは、所定の定速駆動：第１の定速駆動で最高効率を得ることが出来る、回転位置検出素子３−２の位置を固定した儘、例えば所定の高速駆動：第２の定速駆動を行うように構成するものである。しかし、当然のことながら、この方法では、前記第１の速度において前記回転位置検出信号により制御される通電位相角が最高効率に対応するものであるため、第２の高速状態では、最高効率点から乖離することになる。即ち、部品共用による多仕様対応への柔軟性を取り入れる条件として、効率の低下を黙認しているのが現実であった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０８４７３０号公報
【０００６】
上述多用される汎用技術は、主要構成部材である制御回路の回路基板３−１の共用で、多様化対応の柔軟性の実現に伴う省エネルギー化の流れに反した、当該軸流ファン駆動における効率の犠牲を排除することが必須の命題であったため、その改善策として、本願出願人は特開２００２−０８４７３０号公報に見る技術を提供している。
【０００７】
詳細は、同公報に譲るが、該新技術は、主要構成部材である制御回路３の回路基板３−１の共用に伴う効率犠牲の排除は実現しているが、回路基板３−１に複数検出素子嵌着孔（３−２）を形成することから、回路基板３−１のに形成される配線パターン（図示を省略）の制約に繋がり、実装密度の高まるニーズを背景として、更なる改善が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決すべき問題点は、上述の如き従来の構成は、主要構成部材である制御回路の回路基板３−１の共用に伴う効率犠牲の排除に加え、制御回路３を構成する電子部品（図示を省略）の実装密度制限を縮少することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、固定子鉄芯２−１１と固定子巻線２−１２とを絶縁するスロットゼツ２−１４が、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピン２−１３の嵌着穴２−１４１を備え、所定の仕様に対応する所期の嵌着穴２−１４１に前記ピン２−１３を嵌着することで、固定子磁極２−１１１と制御回路３を構成する回路基板３−１に搭載された検出素子３−２との相対位置が選択自在であるように構成され、好ましくは、
【００１０】
前記ブラシレスＤＣモータ２が４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波
駆動されるもので、前記複数の巻線端接続用ピン２−１３の嵌着穴２−１４１は、隣接する固定子磁極２−１１１間の中心線上から回転子永久磁石（２−２）に近接した部位で、検出素子３−２が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個として設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、回路基板３−１への回転位置検出素子３−２の実装手段の併設による単一部品での仕様の多様化対応の実現と共に、回路基板３−１に形成される配線パターンの制約を縮減して、実装密度の高まるニーズにも応えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面により本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本願発明の実施例を示す固定子２−１の正面図で、周知の通り、所定の姿勢で固定子鉄芯２−１１に対向配置される回路基板３−１は、これに搭載される回転位置検出素子３−２と、固定子鉄芯２−１１との相関位置を特定するために所定の姿勢維持が求められるが、前記回路基板３−１に穿設される回転位置検出素子嵌着用小孔３−３の形成場所の精度が、当該回転位置検出素子３−２と固定子鉄芯２−１１との位置決めを左右するものであることに変わりはなく、対応する本願発明でのスロットゼツ２−１４に形成されるピン嵌着穴２−１４１の配置の精度も同様に影響することに変わりはない。
【００１４】
図４に見る回路基板３−１と図５に見る固定子２−１を参照して、上述図１に示す複数のピン嵌着穴２−１４１が、固定子磁極２−１１１と回転位置検出素子３−２との位置相関を選択自在とすることは容易に理解されるものである。
【００１５】
図２は、図６に見る上述従来技術に成る例の固定された固定子磁極２−１１１と回転位置検出素子３−２との位置相関に対応して、図１に見る選択自在のピン嵌着穴２−１４１により、位置相関が変化することを示すものである。
【実施例２】
【００１６】
そして、上述引用先願公報に示すものと同じく、ブラシレスＤＣモータ２が４個の固定子磁極２−１１１を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるものでは、前記複数の巻線端接続用ピンの嵌着穴２−１４１を、隣接する固定子磁極２−１１１間の中心線上から回転子永久磁石（２−２）に近接した部位で、検出素子３−２が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個設けることは、駆動電圧で高・中・低の３段階と、高・中・低の３段階の定速駆動の組み合わせによる駆動条件で、２相半波もしくは単相全波駆動ブラシレスＤＣモータ２について、詳細は省くが、高効率駆動に対応する回転位置検出素子３−２の配置が、３箇所に集約できることを確認した成果に基づくものである。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、特に多仕様への対応が容易なだけではなく、制御回路３の小型化・性能向上に係る電子部品実装密度向上をも実現するものとして、広く使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に成るブラシレスＤＣモータの例の固定子正面図である。
【図２】図１の例での基板（位置検出素子）と固定子（磁極）の位置調整説明図である。
【図３】図２に対応する基板と固定子の相関説明図である。
【図４】本発明に係る、共用される基板の例の正面図である。
【図５】本発明に係る固定子の例の断面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図６】従来技術での基板と固定子の相関説明図である。
【図７】本発明に係る軸流ファンの例の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 軸流ファン
２ ブラシレスＤＣモータ
２−１ 固定子
２−１１ 固定子鉄芯
２−１１１ 固定子磁極
２−１２ 固定子巻線
２−１３ 巻線引出し接続ピン
２−１４ スロットゼツ
２−１４１ ピン嵌着穴
３ 制御回路
３−１ 回路基板
３−２ 回転位置検出素子
３−３ 検出素子嵌着孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータ、特に多仕様への対応が容易なブラシレスＤＣモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、本発明に係る２相半波もしくは単相全波で定速駆動されるブラシレスＤＣモータ２の使用が一般的な軸流ファン１の例の断面図である。また、図６は図７に対応する固定子２−１と制御回路３を構成する回路基板３−１との接合状態を示す説明略図である。
【０００３】
該ブラシレスＤＣモータ２により駆動される軸流ファン１は、長寿命・高信頼性の面でニーズに適ったことから、実質的に市場を席巻していることは周知の通りである。しかし、用途の多様化が進む中で、冷却効果を高めるための高速化や、駆動電圧の多様化への柔軟性を求める声は強く、特に高速化駆動については、構成、特に回転制御信号を得る回転位置検出手段の共用による部品共用という、対応の柔軟性に着目した、動作時の効率を犠牲とする製品化とその実用が多く見られるものである。
【０００４】
これは、所定の定速駆動：第１の定速駆動で最高効率を得ることが出来る、回転位置検出素子３−２の位置を固定した儘、例えば所定の高速駆動：第２の定速駆動を行うように構成するものである。しかし、当然のことながら、この方法では、前記第１の速度において前記回転位置検出信号により制御される通電位相角が最高効率に対応するものであるため、第２の高速状態では、最高効率点から乖離することになる。即ち、部品共用による多仕様対応への柔軟性を取り入れる条件として、効率の低下を黙認しているのが現実であった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０８４７３０号公報
【０００６】
上述多用される汎用技術は、主要構成部材である制御回路の回路基板３−１の共用で、多様化対応の柔軟性の実現に伴う省エネルギー化の流れに反した、当該軸流ファン駆動における効率の犠牲を排除することが必須の命題であったため、その改善策として、本願出願人は特開２００２−０８４７３０号公報に見る技術を提供している。
【０００７】
詳細は、同公報に譲るが、該新技術は、主要構成部材である制御回路３の回路基板３−１の共用に伴う効率犠牲の排除は実現しているが、回路基板３−１に複数検出素子嵌着孔（３−２）を形成することから、回路基板３−１のに形成される配線パターン（図示を省略）の制約に繋がり、実装密度の高まるニーズを背景として、更なる改善が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決すべき問題点は、上述の如き従来の構成は、主要構成部材である制御回路の回路基板３−１の共用に伴う効率犠牲の排除に加え、制御回路３を構成する電子部品（図示を省略）の実装密度制限を縮少することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、固定子鉄芯２−１１と固定子巻線２−１２とを絶縁するスロットゼツ２−１４が、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピン２−１３の嵌着穴２−１４１を備え、所定の仕様に対応する所期の嵌着穴２−１４１に前記ピン２−１３を嵌着することで、固定子磁極２−１１１と制御回路３を構成する回路基板３−１に搭載された検出素子３−２との相対位置が選択自在であるように構成され、好ましくは、
【００１０】
前記ブラシレスＤＣモータ２が４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波
駆動されるもので、前記複数の巻線端接続用ピン２−１３の嵌着穴２−１４１は、隣接する固定子磁極２−１１１間の中心線上から回転子永久磁石（２−２）に近接した部位で、検出素子３−２が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個として設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、回路基板３−１への回転位置検出素子３−２の実装手段の併設による単一部品での仕様の多様化対応の実現と共に、回路基板３−１に形成される配線パターンの制約を縮減して、実装密度の高まるニーズにも応えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面により本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本願発明の実施例を示す固定子２−１の正面図で、周知の通り、所定の姿勢で固定子鉄芯２−１１に対向配置される回路基板３−１は、これに搭載される回転位置検出素子３−２と、固定子鉄芯２−１１との相関位置を特定するために所定の姿勢維持が求められるが、前記回路基板３−１に穿設される回転位置検出素子嵌着用小孔３−３の形成場所の精度が、当該回転位置検出素子３−２と固定子鉄芯２−１１との位置決めを左右するものであることに変わりはなく、対応する本願発明でのスロットゼツ２−１４に形成されるピン嵌着穴２−１４１の配置の精度も同様に影響することに変わりはない。
【００１４】
図４に見る回路基板３−１と図５に見る固定子２−１を参照して、上述図１に示す複数のピン嵌着穴２−１４１が、固定子磁極２−１１１と回転位置検出素子３−２との位置相関を選択自在とすることは容易に理解されるものである。
【００１５】
図２は、図６に見る上述従来技術に成る例の固定された固定子磁極２−１１１と回転位置検出素子３−２との位置相関に対応して、図１に見る選択自在のピン嵌着穴２−１４１により、位置相関が変化することを示すものである。
【実施例２】
【００１６】
そして、上述引用先願公報に示すものと同じく、ブラシレスＤＣモータ２が４個の固定子磁極２−１１１を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるものでは、前記複数の巻線端接続用ピンの嵌着穴２−１４１を、隣接する固定子磁極２−１１１間の中心線上から回転子永久磁石（２−２）に近接した部位で、検出素子３−２が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように、円弧上に並んだ３個設けることは、駆動電圧で高・中・低の３段階と、高・中・低の３段階の定速駆動の組み合わせによる駆動条件で、２相半波もしくは単相全波駆動ブラシレスＤＣモータ２について、詳細は省くが、高効率駆動に対応する回転位置検出素子３−２の配置が、３箇所に集約できることを確認した成果に基づくものである。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明に成るブラシレスＤＣモータ２は、特に多仕様への対応が容易なだけではなく、制御回路３の小型化・性能向上に係る電子部品実装密度向上をも実現するものとして、広く使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に成るブラシレスＤＣモータの例の固定子正面図である。
【図２】図１の例での基板（位置検出素子）と固定子（磁極）の位置調整説明図である。
【図３】図２に対応する基板と固定子の相関説明図である。
【図４】本発明に係る、共用される基板の例の正面図である。
【図５】本発明に係る固定子の例の断面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図６】従来技術での基板と固定子の相関説明図である。
【図７】本発明に係る軸流ファンの例の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１ 軸流ファン
２ ブラシレスＤＣモータ
２−１ 固定子
２−１１ 固定子鉄芯
２−１１１ 固定子磁極
２−１２ 固定子巻線
２−１３ 巻線引出し接続ピン
２−１４ スロットゼツ
２−１４１ ピン嵌着穴
３ 制御回路
３−１ 回路基板
３−２ 回転位置検出素子
３−３ 検出素子嵌着孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ヨーク及び該環状ヨークと一体の複数個の磁極を有する固定子鉄芯と、前記磁極に巻装される固定子巻線を備える固定子と、該固定子と小空隙を介して対向し回転自在に軸支された永久磁石を主体とする回転子と、該回転子の回転位置を検出するために設けられる検出素子と、該検出素子の信号を得て前記固定子巻線への通電制御を行う制御回路とを備えるブラシレスＤＣモータにおいて、固定子鉄芯と巻線とを絶縁するスロットゼツが、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピンの嵌着穴を備え、所定の仕様に対応する所期のピン嵌着穴に前記ピンを嵌着することで、固定子磁極と制御回路を構成する回路基板に搭載された検出素子との相対位置が選択自在であるように構成されていること、を特徴とするブラシレスＤＣモータ。
【請求項２】
前記ブラシレスＤＣモータが４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるブラシレスＤＣモータで、前記複数の巻線端接続用ピン嵌着穴は、隣接する磁極間の中心線上から回転子永久磁石に近接した部位で、検出素子が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように形成されている、円弧上に並んだ３個であること、を特徴とする請求項１または２に記載のブラシレスＤＣモータ。
【請求項１】
環状ヨーク及び該環状ヨークと一体の複数個の磁極を有する固定子鉄芯と、前記磁極に巻装される固定子巻線を備える固定子と、該固定子と小空隙を介して対向し回転自在に軸支された永久磁石を主体とする回転子と、該回転子の回転位置を検出するために設けられる検出素子と、該検出素子の信号を得て前記固定子巻線への通電制御を行う制御回路とを備えるブラシレスＤＣモータにおいて、固定子鉄芯と巻線とを絶縁するスロットゼツが、外周縁円弧状端面に複数の巻線端接続用ピンの嵌着穴を備え、所定の仕様に対応する所期のピン嵌着穴に前記ピンを嵌着することで、固定子磁極と制御回路を構成する回路基板に搭載された検出素子との相対位置が選択自在であるように構成されていること、を特徴とするブラシレスＤＣモータ。
【請求項２】
前記ブラシレスＤＣモータが４個の磁極を有し２相半波もしくは単相全波駆動されるブラシレスＤＣモータで、前記複数の巻線端接続用ピン嵌着穴は、隣接する磁極間の中心線上から回転子永久磁石に近接した部位で、検出素子が回転方向に向かって機械角で夫々３±１度，６±１度，９±１度ずれた位置となるように形成されている、円弧上に並んだ３個であること、を特徴とする請求項１または２に記載のブラシレスＤＣモータ。
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１０９６０１（Ｐ２００６−１０９６０１Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９２０２９（Ｐ２００４−２９２０２９）
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【出願人】（０００２２８７３０）日本サーボ株式会社 (276)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月５日（２００４．１０．５）
【出願人】（０００２２８７３０）日本サーボ株式会社 (276)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]