(57)【要約】【課題】進角調整専用の貫通孔および部品が不要で、制御基板の回路構造を複雑化することなく進角の微調整を行うことができ、組み立てが容易なモータを提供する。【解決手段】制御基板４０の基板外周に沿って凹凸形状が連続的に形成される基板側係合部４５を設け、外郭２１には基板側係合部４５の凹凸形状に沿って従動する突出部２１５ｂを有する固定子側係合部２１５設ける。制御基板４０を回動させると突出部２１５ｂが基板側係合部４５の先端を乗り越えて底部の部分に係合する動作を繰り返し、これにより位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの進角量の調整が行える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と着磁部とを有する回転子と、
固定子鉄心と巻線とを有する固定子と、
前記回転子の位置を検出する位置検出センサが載置され、同位置検出センサを前記回転子と対向するように、前記回転子の軸方向に配置した制御基板と、
前記固定子に設けられ、前記制御基板と前記巻線とを電気的に接続する複数の端子片と
前記制御基板を前記回転子の周方向に回動させることにより前記位置検出センサの進角量を調整可能とする進角調整部とを備え、
前記進角調整部は、
前記制御基板の外周に設けた基板側係合部と、
前記固定子側の基板収容部の内周縁に設けられ、前記基板側係合部に係合される固定子側係合部とを有することを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記基板側係合部は、前記制御基板の外周に沿って連続的に形成される凹凸形状を有し、
前記固定子側係合部は、前記基板側係合部の凹部に係合すると共に、前記基板を回動させたとき、前記凹凸形状に沿って径方向に変位する突出部を有することを特徴とする請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータでは、ロータの位置を検出する位置検出センサと、この位置検出センサで検出したロータ位置にもとづき巻線の駆動制御を行うICとを実装した制御基板をステータに対向して設けたものがある。この位置検出センサの最適な取り付け位置は、電機子反作用などの影響や負荷電流などにより異なるため、位置検出センサを予め使用する負荷に合わせて最適な位置にシフト（進角）させて配線基板上に取り付けることが知られている。
この種の従来のモータにおいて、位置検出センサの進角を調整するために、ステータ側に位置決めピンを突設する一方で、制御基板には位置決めピンをいずれかの位置に位置決めするための複数の貫通孔を固定子が配置される箇所の周方向に沿って設けた構造が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−８００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構造では、位置検出センサの進角調整（位置決め）用の専用のピンと貫通孔を設ける必要があり、制御基板の回路パターン設計が複雑になるおそれがあった。また、貫通孔の間隔によっては進角の微調整が困難であった。更には、貫通孔に通したピンを回路パターンに対して半田付けする必要があり、組み立て作業の手間がかかることになった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、位置検出センサの進角調整専用の貫通孔およびピンが不要で、制御基板の回路構造を複雑化することなく進角の微調整を行うことができ、組み立てが容易なモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転軸と着磁部とを有する回転子と、固定子鉄心と巻線とを有する固定子と、前記回転子の位置を検出する位置検出センサが載置され、同位置検出センサを前記回転子と対向するように、前記回転子の軸方向に配置した制御基板と、前記固定子に設けられ、前記制御基板と前記巻線とを電気的に接続する複数の端子片と、前記制御基板を前記回転子の周方向に回動させることにより前記位置検出センサの進角量を調整可能とする進角調整部とを備え、前記進角調整部は、前記制御基板の外周に設けた基板側係合部と、前記固定子側の基板収容部の内周縁に設けられ、前記基板側係合部に係合される固定子側係合部とを有することを特徴とするモータである。
【０００７】
上記モータは、前記基板側係合部は、前記制御基板の前記制御基板の外周に沿って連続的に形成される凹凸形状を有し、前記固定子側係合部は、前記基板側係合部の凹部に係合すると共に、前記基板を回動させたとき、前記凹凸形状に沿って変位する突出部を有するモータである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、進角調整部により、制御基板を回動させることで位置検出センサの進角を調整でき、進角調整専用の孔および部品が不要となり、回路構造を簡略化できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、制御基板を回動し、該制御基板側の係合部である外周側の凹凸形状に沿って固定子側の係合部である突出部を変位させることで進角の微調整が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態におけるブラシレスＤＣモータの構造を示す片側断面図である。
【図２】図１におけるブラケット上部近傍の部分拡大図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線による断面の構造を示す平面図である。
【図４】図３における進角調整部近傍の部分拡大図である。
【図５】制御基板の表及び裏面の構造を示す平面図である。
【図６】制御基板の取り付け構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。本実施形態のモータは例えばブラシレスＤＣモータ、あるいは該ブラシレスＤＣモータを実装する各種機器に適用される。
図１は本発明の一実施形態におけるブラシレスＤＣモータ１の構造を示す片面断面図である。ブラシレスＤＣモータ１は、モールド樹脂で外郭２１が形成され、この外郭２１に制御基板４０が載置されてブラケット９が嵌合される固定子（ステータ）２０と、この固定子２０の内径側に配置される回転子１３と、この回転子１３を軸方向に回転自在に支持する一対の軸受１６とを備える。
【００１２】
回転子（ロータ）１３は、筒状のロータコア部１４と、その内側に嵌合された回転軸であるシャフト１２とから構成される。ロータコア部１４の外周部は、着磁された着磁部１４ａとなっている。回転子１３の着磁部１４ａが固定子２０の巻線２５で発生した回転磁界から力を受けると、回転子１３は回転する。
【００１３】
固定子２０は、電磁鋼板を積層した筒状の固定子鉄心２２と、この固定子鉄心２２に絶縁部材２９を介して巻回される巻線２５とを有する。また、固定子鉄心２２を覆う外郭２１には、プリント配線基板である制御基板４０が嵌合される基板押え部２１２が例えば５箇所に設けられている（図２、図３参照）。
【００１４】
さらに、固定子２０には、突起状の端子片２７が設けられている。端子片２７は、巻線２５の端部（不図示）に接続されて、制御基板４０と巻線２５とを接続する端子として機能する。図２の拡大図面に示すように、端子片２７は、制御基板４０の固定子鉄心２２と対向する基板面（裏面４０１）に設けられる電極部４７と対向する位置に電極部４７の数に対応させて設けられている。端子片２７は、例えば、Ｖ字形状に折り曲げられた弾性部２７aと支持部２７bとから成る。図２に示す制御基板４０の装着状態において、弾性部２７aは、弾性反発力により、制御基板４０を基板押え部２１２に押し付けるようになっている。
【００１５】
図３は、図１におけるＡ−Ａ線による断面の構造を示す平面図である。すなわち、図３は、制御基板４０の表面４０２側から観た平面図である。制御基板４０の中央部には、シャフト１２が挿通される開口部４１が形成されている。制御基板４０はシャフト１２が開口部４１に挿通された状態で外郭２１の基板支持面２１１上に設置される。そして、制御基板４０は、外郭２１に設けられる例えば５つの基板押え部２１２（２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｆ）によって、当該基板支持面２１１上の設置位置に留まるように押さえ込まれている。制御基板４０の基板外周の所定位置には、後述する位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの進角を調整するための進角調整部５０が設けられる。進角調整部５０は制御基板４０側に設けられる基板側係合部４５と外郭２１側に設けられる固定子側係合部２１５とにより構成される。
【００１６】
図５は本実施形態における制御基板４０の表面４０２と裏面４０１の構造を示す平面図である。図５（Ａ）は制御基板４０の表面４０２の構造を示す平面図であり、図５（Ｂ）は制御基板４０の裏面４０１の構造を示す平面図である。図５（Ｂ）に示すように、制御基板４０の裏面４０１には、電極部４７ａ、４７ｂ、４７ｃとプリント配線パターン（不図示）が形成されるとともに、回転子１３の位置を検出する位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃが設けられる。電極部４７ａ、４７ｂ、４７ｃは開口部４１の中心点Ｏから等距離にある同一円周上に形成されるものであり、それぞれ、円周に沿った所定の長さを有する回路パターンで形成されている。同様に、位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃも、開口部４１の中心点Ｏから等距離（電極部４７ａ、４７ｂ、４７ｃよりも中心点寄り）にある同一円周上に形成される。これら位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃは、当該制御基板４の周方向に、例えば、３０度ずつずらした位置に設けられる。
【００１７】
なお、上記電極部４７ａ、４７ｂ、４７ｃは、制御基板４０に実装されるモータ駆動用のＩＣ４６（集積回路）とプリント配線パターン（不図示）により電気的に接続される。更に、本実施形態において、制御基板４０の基板外周の一部には、上述した進角調整部５０（図３、図４参照）の制御基板側構成要素である基板側係合部４５が設けられている。基板側係合部４５には、進角調整目盛４５１が付設されている。
【００１８】
その他の構成として、本実施形態の制御基板４０には（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）、基板外周に沿って、例えば、６個の切欠き部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆが設けられる。切欠き部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｆは、外郭２１に設けられる基板押え部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｆに対応して設けられる切欠き溝である。切欠き部４３ｅは、外郭２１に設けられる固定子側係合部２１５に対応して設けられる切欠き溝である。
【００１９】
ここで、制御基板４０を外郭２１に装着する手順について図３、図６を参照して説明する。この場合にはまず、図６に示すように、制御基板４０を、切欠き部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆに対してそれぞれ基板押え部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、固定子側係合部２１５、基板押え部２１２ｆが収まった状態に位置合わせを行う。このとき、制御基板４０は、位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃが形成された裏面４０２を固定子２０と対向させるように装着する。この状態から、制御基板４０を、その裏面４０２に設けられる端子片２７（図２参照）の弾性反発力に抗して、当該制御基板４０の裏面４０２の外周部分が基板支持面２１１に当接されるまで押し付ける。その後、制御基板４０を、例えば、図６に矢印Ａで示す方向に図３に示す位置に達するまで回動させて、押し付けている手を放す。これにより、制御基板４０は、端子片２７の弾性反発力により押し戻される。ここで、基板押え部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｆは、当該押し戻す力に抗して制御基板４０の外周部を押さえる。これにより、制御基板４０は、図３に示す如く、外郭２１における基板支持面２２１上に装着され、保持される。このとき、制御基板４０の電極部４７は、端子片２７の弾性部２７aの先端面２７a１と当接（電気的に接続）する。
【００２０】
図３に示す制御基板４０の装着状態において、当該制御基板４０は、基板側係合部４５が、進角調整部５０の固定子側構成要素である固定子側係合部２１５に対向する位置に保持される。ここで、進角調整部５０の構成及び動作について詳しく説明する。図４は、図３における進角調整部５０近傍の構成を示す部分拡大図である。図４に示すように、進角調整部５０の基板側構成要素である基板側係合部４５は、制御基板４０の基板外周所定位置に、三角波を連続的に形成したような凹凸形状の切欠き４５２として構成される。他方、進角調整部５０の固定子側構成要素である固定子側係合部２１５は、外郭２１に固定された支持部材２１５ａの内径側に、基板側係合部４５の三角形状の切り欠き部の谷の部分に係合する突端を有する突出部２１５ｂを設けて構成される。ここで固定子側係合部２１５は、例えば、上記突出部２１５ｂを、基板側係合部４５の三角形状の切欠き４５２の凸部４５２１（山の部分）に対しては凸部４５２１の形状に沿って外径側に動き、凹部４５２２（当該山の部分に隣接する谷の部分）に対して係合するように内径側に動く（すなわち、凹凸形状の切欠き４５２に沿って突出部２１５ｂが変位する）ように弾性変形可能な部材を用いて構成している。
【００２１】
かかる進角調整部５０の構造によれば、図４において、制御基板４０を矢印Ａ方向またはＡ方向とは逆のＡ’方向のいずれかの方向（回転子１３の周方向）に回動させる時、回動の間中、固定子側係合部２１５の突出部２１５ｂが基板側係合部４５の三角形状の切欠き４５２の先端４５２１に対しては後退し、底部４５２２に対しては嵌合する動作を繰り返す。これにより、本実施形態では、制御基板４０を矢印Ａ方向またはＡ’方向に回動させることにより基板側係合部４５の三角形状の切欠き部の谷の部分のピッチで位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの進角量を調整することができる。
【００２２】
また、基板側係合部４５には、近接する位置に進角調整用目盛４５１が設けられている。この進角調整用目盛４５１は制御基板４０をどの程度の角度だけ回動させるかの目安となる。本実施形態では、例えば零度の目盛値からロータの回転方向と同方向（矢印Ａ方向）の角度をプラスの角度、逆方向（矢印Ａ’方向）をマイナスの角度として、マイナス１０度からプラス１０度の間の目盛が刻まれている。これにより、図４における状態、すなわち、突出部２１５ｂが零度の目盛値を指す状態から制御基板４０を矢印Ａ方向にプラス１０度を指す位置まで回動させた場合には、該回転された角度数に応じて、位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの進角を進める方向に微調整でき、逆に、矢印Ａ’方向にマイナス１０度を指す位置まで回動させると、該回転された度数に応じて、上記進角を遅らせる方向に微調整できる。
【００２３】
上述したように本実施形態によれば、制御基板４０の基板外周所定位置に当該制御基板４０を回転子１３の周方向に回動させることにより位置検出センサ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの進角量の調整を行うことができる進角調整部５０を設けたため、従来装置のように、進角調整用の貫通孔とピンを設ける必要がなく、制御基板の回路パターン設計の複雑化を回避できる。ここで、進角調整部５０は、例えば、制御基板４０の外周の一部に設けられる基板側係合部４５を三角形状の切欠き部により構成する一方で、外郭２１側には、上記凹凸形状に沿って変位する突出部２１５ｂを設けた構成としたため、三角形状の底部４５２２のピッチで進角の微調整が行える。
【００２４】
また、本実施形態によれば、基板抑え部２１２が端子片２７の弾性反発力に抗して制御基板４０を押さえつける装着構造を有するため、制御基板４０を装着する際に端子片２７と電極部４７との半田付けが不要となる。また、本実施形態では、制御基板４０の裏面４０２に同一円周方向に沿って延びる電極部４７を形成したため、進角調整のために制御基板４０を回動させても、当該電極部４７と端子片２７との電気的な接続を維持することができる。
【００２５】
上記実施形態では、制御基板４０の外周の一部に三角形状を成す端部を連続的に形成した基板側係合部４５を設け、固定子カバー２１側には、基板側係合部４５に対応して、該基板側係合部４５の三角形状の切欠き４５２に沿って従動する突出部２１５ｂを有する固定子側係合部２１５を設けた構成を示したが、基板側係合部４５と固定子側係合部２１５とを入れ替えた構成としても良い。すなわち、外郭２１の内周縁に三角形状の切欠きを連続的に形成した固定子側係合部を設け、制御基板４０の基板外周には、固定子側係合部の三角形状の切欠きに沿って変位する突出部を有する基板側係合部を設けた構成としても良い。
【００２６】
また、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００２７】
例えば、図３における基板側係合部４５は基板外周に三角形状の切欠き４５２を連続的に形成しているが、端部の形状は三角形状に限らず、波形などの他の形状であっても良い。また、固定子側係合部２１５の突出部２１５ｂについても基板側係合部４５の凹凸形状に対応した種々の形状のものを採用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ブラシレスＤＣモータ
９  ブラケット
２０  固定子
２１  外郭
２１１  基板支持面
２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｆ  基板押え部
２１５  固定子側係合部
２１５ａ  支持部材
２１５ｂ  突出部  
２２  固定子鉄心
２５  巻線
２７  端子片
４０  制御基板（プリント配線基板）
４１  開口部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ  切欠き部
４５  基板側係合部
４５１  進角調整用目盛
４６  ＩＣ
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ  電極部
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ  位置検出センサ
５０  進角調整部
【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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【図６】
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