(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に巻線間の接続を行うための基板が取り付けられた基板内蔵型モータにおいて、
軸方向に対して平行に延びた水平棒と、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒とで十字架状に形成され、前記水平棒の一方の端部が固定子に固着され、前記巻線の巻線端末が巻線との距離が最短になるように前記水平棒に巻かれ、前記巻線の個数に対応して設けられた十字ピンと、
この十字ピンの位置および個数に対応した穴が設けられ、かつ、一方の面に巻線接続用のパターンが配設され、前記穴の周囲に前記パターンと接続された半田付きランドを有する基板とを備え、
この基板の巻線接続用のパターンが設けられた面を前記固定子側に向け、前記基板の穴に前記十字ピンの他方の端部を前記垂直棒が前記ランドに当接するまで挿入し、水平棒の他方の端部を熱することにより、前記基板のランドに付着した半田を溶融して十字ピンと基板のパターンとを電気的に接続したことを特徴とする基板内蔵型モータ。
【請求項２】
前記基板に金属を基材とする金属基板を使用し、前記穴の内周部を絶縁材で覆ったことを特徴とする請求項１記載の基板内蔵型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
固定子に巻線間の接続を行うための基板が取り付けられた基板内蔵型モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
巻線端末間を接続する際、作業性および信頼性を向上させるために、固定子に隣接して巻線接続用の基板を設けることが多い。この基板が取り付けられた基板内蔵型モータの１例であるフレームをプリミックスでモールド成形されたブラシレスＤＣモータについて図３〜図５を用いて説明する。図３は、従来におけるブラシレスＤＣモータの部分側断面図である。図４は、図３における固定子と基板との取り付け部の拡大側面図である。図５は、図３における巻線の端末と基板との接続部の拡大図である。
【０００３】
図３において、ブラシレスＤＣモータ１１は、プリミックス１２で固定子１３と基板１４とをモールド成形して形成された筒状のモールドフレーム１５と、永久磁石１６を備え、モールドフレーム１５の内周側に収納された回転子１７と、回転子１７を支持して、回転子１７を回転自在にさせる軸受１８と、軸受１８を収納し、モールドフレーム１５の開口部に取り付けられたボールハウジング１９とで構成されている。
【０００４】
固定子１３は、積層コア２０と、コア絶縁材２１を介して積層コア２０に巻かれた複数個の巻線２２とで構成され、この固定子１３に隣接して基板１４が取り付けられている。また、回転子１７は、シャフト２３と、シャフト２３の外周に固着されたヨーク２４と、ヨーク２４の外周に固着された永久磁石１６とで構成されている。
【０００５】
図４、図５において、基板１４の端部には、突起１４ａが設けられている。この突起１４には、ランド２５が設けてあり、パターン２６と接続されている。そして、突起１４ａに巻線端末２２ａを巻回して、巻線端末２２ａとランド２５とを接続することにより、パターン２６と巻線２２とを電気的に接続している。
【０００６】
また、基板１４には、回転子１７の磁極位置を検出するために位置検出用のホールＩＣ等の磁気感応素子２７が搭載されている。この磁気感応素子２７は、回転子１７に取り付けられている永久磁石１６の磁気に感応して電圧を発生し、回転子１７の磁極位置を検出している。また、モールド成形時に、磁気感応素子２７を成形時の圧力から保護するために、ホルダー２８が磁気感応素子２７を覆うようにして基板１４に取り付けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、基板内蔵型モータでの巻線の端末を基板に半田付けする場合、基板の端部に突起を設け、この突起に巻線を巻いて半田付けする方法がある。しかしながら、巻線の端末を基板の端部まで引き延ばす必要があり、引き延ばされた巻線、いわゆる渡り線が外力等で断線したり、または、渡り線が垂れ下がって積層コア等に接触してショートする可能性がある。
【０００８】
また、巻線端末と基板のパターンとの接続点であるランドが基板の固定子側面に設ける場合、このランドを基板の中央に配置すると半田付け作業が困難となり、前述したようにランドを基板の端部に配置する必要があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明によれば、軸方向に対して平行に延びた水平棒と、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒とで十字架状に形成され、前記水平棒の一方の端部が固定子に固着され、前記巻線の巻線端末が巻線との距離が最短になるように前記水平棒に巻かれ、前記巻線の個数に対応して設けられた十字ピンと、
この十字ピンの位置および個数に対応した穴が設けられ、かつ、一方の面に巻線接続用のパターンが配設され、前記穴の周囲に前記パターンと接続された半田付きランドを有する基板とを備え、
この基板の巻線接続用のパターンが設けられた面を前記固定子側に向け、前記基板の穴に前記十字ピンの他方の端部を前記垂直棒が前記ランドに当接するまで挿入し、水平棒の他方の端部を熱することにより、前記基板のランドに付着した半田を溶融して十字ピンと基板のパターンとを電気的に接続したことを特徴とする基板内蔵型モータ、
または、前記基板に金属を基材とする金属基板を使用し、前記穴の内周部を絶縁材で覆ったことを特徴とする基板内蔵型モータを提供する。
【００１０】
【作用】
一方の端部が固定子に取り付けられた水平棒に、巻線端末を巻き付けて半田付けすることにより、巻線と十字ピンとを電気的に接続する。そして、基板のパターン面を固定子側に向け、基板の穴を水平棒のもう一方の端部から挿入する。そして、基板のパターン面が十字ピンの垂直棒に当接すると、基板の取り付け位置が決定する。そして、基板のパターン面と反対面から突出した水平棒のもう一方の端部を半田こて等で熱する。そして、この熱は、水平棒から、垂直棒を介して、垂直棒と接しているパターンのランドに伝わり、ランドに付着している半田を溶融して、ランドと垂直棒が電気的に接続される。これにより、巻線と基板のパターンが電気的に接続される。
【００１１】
【実施例】
本発明における実施例として、基材に金属を用いた金属基板が取り付けられた固定子について、図１〜図２を用いて説明する。図１は、本発明における固定子の部分側断面図である。図２は、図１における基板取り付け部の拡大断面図である。
【００１２】
図１、図２において、固定子１は、従来の基板内蔵型モータと同様に、積層コア２０と、コア絶縁材２を介して積層コア２０に巻かれた複数個の巻線３と基板とで構成されている。この基板は、金属基板４を使用している。金属基板４は、基材にアルミ等の金属板６が使用されており、この金属板６を電気的に絶縁するために、金属板６の周囲を基板絶縁材７で覆われている。基板を金属基板４にすることにより、基板強度を向上させて、基板の反りを小さくしている。つまり、パターンの断線、剥がれ等を防止することができる。
【００１３】
そして、金属基板４の一方の面には、巻線間の接続用のパターン（図示しない）が配線されている。そして、金属基板４には、後述する十字ピンの位置および個数に対応した穴４ａが設けられている。そして、この穴４ａの巻線接続用パターン面側周囲には、ランド１０が設けられており、巻線接続用パターンと接続されている。また、十字ピンをこの穴４ａに挿入した際、金属板と十字ピンが接触しないように、穴４ａの内周には、ピン絶縁材８が設けられている。
【００１４】
また、巻線３と金属基板４に配線された巻線接用パターンとの接続、および金属基板４の取り付け位置を決めるために、十字ピン５が、巻線の個数に対応して設けられている。この十字ピン５は、シャフトの軸方向に対して平行に延びた水平棒５ａと、軸方向に対して垂直に延びた垂直棒５ｂとを十字架状に組み合わして形成されている。
【００１５】
そして、固定子１を覆っているコア絶縁材２に、十字ピン５の水平棒５ａの一方の端部を取り付け固定する。次に、巻線端末３ａを水平棒５ａに巻き付けて半田付けすることにより、巻線３と十字ピン５とを電気的に接続する。また、このとき、巻線３との距離が最短距離にある水平棒５ａの位置に巻き付けることにより、巻線３の渡り線を短くして、巻線の切断等を防止することができる。
【００１６】
そして、金属基板４の巻線接続用のパターンが配線された面を固定子１側に向けながら、金属基板４の穴４ａを水平棒５ａのもう一方の端部側から挿入する。そして、金属基板４の巻線接続用パターン面が、十字ピン５の垂直棒５ｂに当接すると、金属基板４の取り付け位置が決定する。このとき、水平棒５ａのもう一方の端部が、金属基板４の巻線接続用パターン面の反対面から所定の長さだけ突出させるようにする。そして、突出した水平棒のもう一方の端部を半田こて９等で熱することにより、この熱は、水平棒５ａから、垂直棒５ｂを介して、垂直棒と接しているパターンのランド１０に伝わり、ランド１０に付着している半田を溶融して、ランド１０と垂直棒５ｂが電気的に接続される。つまり、巻線３と金属基板４のパターンとが電気的に接続されることになる。
【００１７】
本実施例においては、金属基板を備えた基板内蔵型モータについて説明したが、紙フェノール基板、ガラスエポキシ基板等を備えた基板内蔵型モータについても、同様の効果を得ることができる。このとき、穴４ａの内周面を絶縁しているピン絶縁材８は必要ない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の固定子側に配設してあるパターンと、巻線とを簡単に接続できると共に、基板の取り付け位置を容易に決めることができる。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における固定子の部分側断面図。
【図２】  図１における基板取り付け部の拡大断面図。
【図３】  従来におけるブラシレスＤＣモータの部分側断面図。
【図４】  図３における固定子と基板との取り付け部の拡大側面図。
【図５】  図３における巻線の端末と基板との接続部の拡大図。
【符号の説明】
１、１３…固定子
２…コア絶縁材
３…巻線
３ａ…巻線端末
４…金属基板
５…十字ピン
５ａ…水平棒
５ｂ…垂直棒
６…金属板
７…基板絶縁材
８…ピン絶縁材
９…半田こて
１０…ランド
１１…ブラシレスＤＣモータ
１２…プリミックス
１４…基板
１５…モールドフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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