使用印刷电路板的无刷电动机及其使用的印刷电路板制造技术

技术编号:3390811 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及使用印刷电路板的无刷电动机及其使用的印刷电路板。该印刷电路板包括:可连接到用于驱动该无刷电动机的控制单元的连接部;分别从多个位置检测元件的安装位置延伸到所述连接部的位置检测元件连接布线,所述位置检测元件检测所述无刷电动机的转子磁体的磁极位置;用于转换所述位置检测元件连接布线中的指定一条与另一布线之间的连接状态的布线转换部;以及从中性点延伸到所述布线转换部的中性点连接布线,该无刷电动机具有多个在一端连接到该中性点的线圈。所述位置检测元件连接布线中的指定一条可在所述布线转换部内利用导体连接到所述中性点连接布线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于无刷电动机的印刷电路板以及使用该印刷电路 板的无刷电动机,该无刷电动机安装在该印刷电路板上。
技术介绍
无刷电动机需要使用控制单元,该控制单元通过响应于从位置检测 元件等等输出的信号指定转子磁体的磁极位置,并且根据这样指定的磁 极位置向各个线圈提供电流,来控制转子磁体的旋转。为此,在用于无 刷电动机的印刷电路板内形成用于将各个线圈和位置检测元件连接到无 刷电动机的控制单元的布线,该无刷电动机安装在该印刷电路板上。根据配备有无刷电动机的产品的类型合适地选择用于检测转子磁体 的磁极位置的方法。由于信号传输线等等的数量根据磁极位置检测方法 而改变,所以布线也根据使用的位置检测方法而有所不同地形成在用于 无刷电动机的印刷电路板内。位置检测方法的示例包含磁性检测方法和无传感器方法。磁性检测 方法是指利用位置检测元件检测转子磁体的磁极位置的方法,该位置检 测元件检测随着转子磁体的旋转而改变的磁极位置或磁通量密度的大 小。无传感器方法是指基于线圈的中性点的电压和各个线圈内生成的反 电动势检测转子磁体的磁极位置的方法。考虑霍尔元件安装在用于无刷电动机的印刷电路板上的情况,霍尔 元件是磁性检测方法中使用的位置检测元件的一个示例。在此情况下, 在用于无刷电动机的印刷电路板内形成连接到霍尔元件的多条霍尔元件 连接布线和多条电流供给布线以及用于向各个线圈提供电流的线圈布 线。另一方面,在对应于无传感器方法的用于无刷电动机的印刷电路板 的情况下,在用于无刷电动机的印刷电路板内形成连接到各个线圈的中性点的中性点连接布线以及线圈布线。作为关于印刷电路板的现有技术的示例,专利文献1公开了一种能 够改变布线结构的印刷电路板。更准确地说,如果在设计印刷电路板的 过程期间不能指定确定部件特性的电路配置或电路常数,则首先以可稍 后改变布线结构的方式形成印刷电路板。根据稍后固定的规范,转换印 刷电路板的布线之间的连接,并且将部件安装在印刷电路板上。(专利文献1)日本专利申请公报No.2006-261397A通常,在无刷电动机的制造中,在设定包含位置确定方法等的规范 之后,设计无刷电动机以及其使用的印刷电路板,并且生产该无刷电动 机和印刷电路板的原型和模具。上述无刷电动机适于例如要求高速旋转、长寿命等的性能的磁盘驱 动设备的主轴电动机。但是,最近的趋势是磁盘驱动设备的型号更换周 期越来越短。为了与趋势保持一致,用于磁盘驱动设备的无刷电动机的 型号更换周期也趋于变短。当无刷电动机的型号更换周期縮短时,难以确保有充足的时间来设 计无刷电动机以及生产其原型。为了确保设计和原型生产时间,在目前 的实践中,在设定无刷电动机的最终规范之前,根据预计的规范进行设 计和原型生产。例如,如果还未确定是采用使用霍尔元件的磁性检测方 法还是采用无传感器方法作为位置检测方法,则针对对应于各种方法的 两种无刷电动机执行模具设计和原型生产任务。由于如上所述,基于一种以上的预计规范对用于无刷电动机的印刷 电路板进行模具设计和原型生产,所以需要多次进行模具设计和原型生 产,这样会产生效率降低且成本增加的问题。
技术实现思路
鉴于上文,本专利技术提供了一种用于无刷电动机的印刷电路板,该印 刷电路板自身能够适合于磁性检测方法或无传感器方法。根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于无刷电动机的印刷电路板,该印刷电路板包括可连接到用于驱动该无刷电动机的控制单元的连接部;分别从多个位置检测元件的安装位置延伸到所述连接部的多条位置 检测元件连接布线,所述位置检测元件检测所述无刷电动机的转子磁体 的磁极位置;用于转换所述位置检测元件连接布线中的指定一条与另一 布线之间的连接状态的布线转换部;以及从中性点延伸到所述布线转换部的中性点连接布线,该无刷电动机具有多个在一端连接到该中性点的 线圈。这里,所述位置检测元件连接布线中的指定一条和所述中性点连 接布线可在所述布线转换部内利用导体相互连接。优选地,如果所述位置检测元件安装在所述安装位置上,则所述位 置检测元件连接布线中的指定一条和所述中性点连接布线没有在所述布 线转换部内相互连接。此外,优选地,如果所述位置检测元件没有安装在所述安装位置上, 则所述位置检测元件连接布线中的指定一条和所述中性点连接布线在所 述布线转换部内利用所述导体相互连接。此外,优选地,所述导体是跳线电阻器。此外,优选地,所述导体是焊料。此外,优选地,所述位置检测元件是霍尔元件。此外,优选地,所述中性点连接布线的宽度大于每条所述位置检测 元件连接布线的宽度,但小于连接到所述无刷电动机的电源连接布线的 宽度。此外,优选地,所述布线转换部设置在所述转子磁体的径向外部。 优选地,提供了一种连接到上述印刷电路板的无刷电动机。 根据本专利技术的用于无刷电动机的印刷电路板包括用于使该印刷电路 板适合于磁性检测方法的多条位置检测元件连接布线,以及用于使该印 刷电路板适合于无传感器方法的中性点连接布线。在使用无传感器方法 的情况下,所述位置检测元件连接布线中的指定一条利用诸如跳线电阻 器等的导体连接到所述中性点连接布线,使得线圈的中性点的电压可输出到控制单元。这使得用于无刷电动机的单个印刷电路板可适合于磁性 检测方法或无传感器方法。因此,可确保在对用于无刷电动机的印刷电 路板进行设计和原型生产时效率增加且成本降低。附图说明图1是示出无刷电动机和用于驱动该无刷电动机的控制单元之间的 连接状态的示意图。图2是表示包括各个线圈和形成在用于无刷电动机的印刷电路板内 的布线的电路的示意图。图3是示出用于无刷电动机的印刷电路板的平面图。图4A是示出布线转换部的周围区域的放大视图,而图4B是示出跳 线电阻器安装在布线转换部上的状态的视图。图5A、 5B、 5C是示出布线转换部的其它实施例的视图。具体实施方式下文将参照附图说明本专利技术的一个或多个实施方式。图1是示出无 刷电动机和用于驱动该无刷电动机的控制单元之间的连接状态的示意 图。在图l所示的连接状态下,使用磁性检测方法作为位置检测方法。如图1所示,无刷电动机1安装在用于无刷电动机的印刷电路板4 (下文简称为"印刷电路板4")上,并且由连接到在印刷电路板4内形 成的布线(见图2和3)的控制单元8控制。霍尔元件5至7也安装在印 刷电路板4上。无刷电动机1是三相无刷电动机,并且由转子磁体2和定子3形成。 定子3通过围绕定子芯31的槽缠绕U相线圈32、 V相线圈33和W相 线圈34而构成。印刷电路板4由布线形成,布线本身可适合于用于检测转子磁体2 的磁极位置的磁性检测方法或无传感器方法。换句话说,根据配备有无 刷电动机的产品的规范,印刷电路板4的布线转换到对应于磁性检测方 法或无传感器方法的布线。U相线圈32在一端连接到印刷电路板4的U相线圈接线端子42。 类似地,V相线圈33和W相线圈34在一端连接到印刷电路板4的V相 线圈接线端子43和W相线圈接线端子44。 U相线圈32、 V相线圈337和W相线圈34在另一端连接到印刷电路板4的中性点接线端子48。还 提供了连接部41,该连接部41用作使形成在印刷电路板4内的布线和控 制单元8电互连的接口。霍尔元件5至7是输出霍尔信号的元件,该霍尔信号与随着转子磁 体2的旋转而改变的磁通量密度的大小成比本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于无刷电动机的印刷电路板,该印刷电路板包括: 可连接到用于驱动该无刷电动机的控制单元的连接部; 分别从多个位置检测元件的安装位置延伸到所述连接部的多条位置检测元件连接布线,所述位置检测元件检测所述无刷电动机的转子磁体的磁极位置; 用于转换所述位置检测元件连接布线中的指定一条与另一布线之间的连接状态的布线转换部;以及 从中性点延伸到所述布线转换部的中性点连接布线,所述无刷电动机具有多个在一端连接到所述中性点的线圈, 其中,所述位置检测元件连接布线中的指定一条和所述中性点连接布线可在所述布线转换部内利用导体相互连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山田真弘
申请(专利权)人:日本电产株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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