CN1957518A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

一种电动机(1)，其在同一基板(16)上具备：用于控制向定子(10)的电枢绕组(2)的通电并驱动转子(3)的驱动电路；用于使供给电枢绕组(2)的电压平滑的电容器(12)及/或用于使从外部供给的电源电压平滑的电容器(13)。基板(16)和定子(10)由树脂(17)一体模制成形。在模制成形之前，电容器(12，13)用橡胶(24)将带顶面圆筒状的金属罩(23)进行封口，使一对引线端子贯通该封口橡胶(24)突出，且相对基板(16)立设，并且在金属罩(23)下端的对角两个部位涂敷粘接剂(25)而固定。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种主要用于管道鼓风机或顶面埋入型等排气用及给气用的换气装置、送风机、加湿器、除湿器、冷冻设备、空气调节器以及热水供给机等的风扇驱动的电动机。
背景技术
近年来，在搭载于换气装置等电气设备的风扇驱动用的电动机中，急需低价格化、高效化、静音化。用感应电动机作为该电动机，大幅度高效化是很困难的，因此使用利用了永久磁石的电刷DC电动机的情况正在增加。
目前，这种电动机，例如，日本特许出愿特开2001-339909号公报所公开的，由保护罩覆盖设置在配线基板上的电容器，之后由模制树脂模制成形。
下面，参照附图7及图8对该电动机进行说明。如两图所示，合成树脂制的箱体即保护罩101在前面设有门102。在保护罩101的底面设有从前面开口部连续的一对切口部103。在这些切口部103插入带顶面圆筒状的铝电解电容器104的一对脚105，且该铝电解电容器104收纳于保护罩101内。此后，关闭门102，将铝电解电容器104的主体完全收纳于保护罩101内部。在这样的状态下，如图7所示，成为用模制树脂107将配线基板106模制成形的构成。
还有，在这种电动机中，例如，如日本特许出愿特开2003-319615号公报所示，将电解电容器横向收容于具有加强筋和中央部高的弯曲上面的部件收容罩后，用模制树脂模制成形。
下面，参照图9至图11对该电动机进行说明。如图所示，保护罩112由部件收容箱113和用活动座铰链119与该部件收容箱连结的盖罩115构成。在部件收容箱113的内面和盖罩115的内面分别形成有加强筋114。还有，盖罩115形成为保持弯曲上面116的形状。
含有电解液的带顶面圆筒状的电解电容器111收容于部件收容箱113内。此时，电解电容器111的一对引线端子117通过引线端子引出槽118向下方引出。之后，在关闭盖罩115后，保护罩112成为与印刷线路板121一起由模制树脂120模制成形的结构。
根据这样现有的电动机，模制成形时将用于保护铝电解电容器的保护罩作为其它构件而使用。因此，有加工工序增加，成本高的问题，即使不使用保护罩也能够防止电容器的破损正在被需求着。
还有，电解电容器的罩顶面容易向加压方向变形。因此，即使考虑到这一点而使顶面不直接受模制树脂的射出压力，由于电容器周围的空气被压缩，从而顶面也可能会被压坏。假使顶面被压坏，则推压罩内部的卷绕元件，就有元件和该元件相反极的引线端子接触而增加漏电流的可能性，从而，要求电容器的罩顶面一定不能被压坏。
另外，由于铝电解电容器含有电解液，因此，通电时常常因化学反应而产生气体，气体通过封口橡胶部排到罩的外部，因此可能引起移动，能够切实地防止移动产生的可能性正在被要求。
发明内容
本发明提供电动机，其包括：在具有槽的定子铁心中通过绝缘体卷装电枢绕组的定子；与该定子对向旋转自如地配置的转子；设于基板上，控制向电枢绕组的通电并控制转子旋转的驱动电路；设于与上述基板相同的基板上，用于使供给到电枢绕组的电压平滑的第一电容器，或用于使从外部供给的电源电压平滑的第二电容器的至少任意一个电容器。
在此，基板和定子由树脂一体模制成形而形成被覆。驱动电路具备：用于向电枢绕组供给电流的开关元件组；用于控制这些元件组的开闭的驱动逻辑控制器。
还有，第一及/或第二电容器具备将卷绕有阳极箔和阴极箔的卷绕元件收纳于带顶面圆筒状的金属罩内，将金属罩用橡胶封口，贯通该封口橡胶而突出的阳极引线端子和阴极引线端子，向基板的安装固定为立设并且在金属罩下端的对角两个部位涂敷粘接剂而固定。
通过该构成，本发明在模制成形时不使用现有必需的其它部件即保护罩，从而能够提供没有电容器的破损、漏电流的增加以及移动产生的高品质的电动机。
附图说明
图1是表示本发明实施例的电动机的剖面图；
图2是表示将同一电动机的电容器安装固定于基板上的状态的立体图；
图3是表示同一电动机模制成形时的状态的剖面图；
图4是表示在同一电动机上搭载的电容器的剖面图；
图5是同一电动机的电路的框图；
图6A是表示同一电动机搭载的电容器的另一顶面形状的剖面图；
图6B是表示同一电动机搭载的电容器的又一顶面形状的剖面图；
图7是表示现有电动机的剖面图；
图8是将电容器收纳于同一电动机的保护罩后的状态的立体图；
图9是现有的其它电动机的立体图；
图10是同一电动机的电解电容器及模制成形保护罩的立体图；
图11是同一电动机的带模制成形保护罩的电解电容器的安装状态的剖面图。
符号说明
1电动机
2电枢绕组
3转子
3a转子磁石
4磁通检测器
5驱动逻辑控制器
6倒相电路
7电流波形控制器
8低压直流电压变换器
9整流器
10定子
10a定子铁心
11绝缘子
12第一电容器
13第二电容器
14驱动电路
15交流电源接线端子(交流电源接线装置)
16基板
17热硬性树脂
18托架
19轴承
20轴
21卷绕元件
21a阳极箔
21b阴极箔
22a阳极引线端子
22b阴极引线端子
23金属罩
23a顶面
23b半球形状顶面
23c凸部
24封口橡胶
24a凸部
25粘接剂
26模制金属模
27气体排出部
28排气口
Q1、Q3、Q5上段侧开关元件
Q2、Q4、Q6下段侧开关元件
具体实施方式
本发明的电动机包括：在具有槽的定子铁心中通过绝缘体卷装电枢绕组的定子；与该定子对向旋转自如地配置的转子；设于基板上，控制向电枢绕组的通电并控制转子旋转的驱动电路；设于与上述基板相同的基板上，用于使供给到电枢绕组的电压平滑的第一电容器，或用于使从外部供给的电源电压平滑的第二电容器的至少任意一个电容器。
基板和定子由树脂一体模制成形而形成被覆。驱动电路具备：用于向电枢绕组供给电流的开关元件组；用于控制这些开关元件组的开闭的驱动逻辑控制器。
电容器具备将卷绕有阳极箔和阴极箔的卷绕元件收纳于带顶面圆筒状的金属罩内，将金属罩用橡胶封口，贯通该封口橡胶而突出的阳极引线端子和阴极引线端子。电容器向基板的安装固定为将电容器立设并且在金属罩下端的对角两个部位涂敷粘接剂而固定。
根据该构成，通过在电容器的金属罩下端的对角两个部位涂敷的粘接剂之间，利用在电容器的封口橡胶下部流动的模制树脂的流动压，使金属罩内的压力上升。而且，金属罩内的压力和在顶面上部流动的模制树脂的流动压大致达到相等，其结果为，有使金属罩不承受压坏的应力的作用。
还有，在上述电动机中，粘接剂的涂敷部位在与从阳极引线端子向阴极引线端子的方向大致垂直的方向，因此，具有利用粘接剂缓和施加在两引线端子上的由于模制树脂的流动而产生的负荷，不使金属罩内部的卷绕元件和两个引线端子的接合部承受应力的作用。
还有，在上述电动机中，电容器的顶面为半球形状，因此，具有提高电容器顶面的强度的作用。另外，在电容器的顶面设有凸部，具有提高电容器顶面的强度的作用。
还有，电容器为由有机导电性化合物形成电解质的固体电解电容器，因此，由于金属罩内不含有电解液，因此，具有不会因化学反应而产生气体的作用。
还有，在电容器的顶面附近设有用于排放模制成形时产生的气体的气体排出部，因此，具有降低经由金属罩的顶面上部流动的模制树脂的流动压的作用。
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
如图1～图5所示，在电动机1中，定子10是在具有多个槽的定子铁心10a上经由用绝缘材料形成的绝缘子11卷装电枢绕组2而成。转子3是在将塑料磁铁射出成形时使其极性定向而与轴20一体成形而形成。转子3的转子磁石3a的主磁极部极性为各向异性。转子3与定子10对向旋转自如地配置。磁通检测器4由霍尔元件构成，用于检测从转子磁石3a产生的磁通分布。该磁通检测器4通过检测转子磁石3a的磁通，而检测出转子3相对于定子10的旋转位置。
在图5中，上段侧开关元件Q1、Q3、Q5和下段侧开关元件Q2、Q4、Q6桥式连接，构成倒相电路6。
驱动逻辑控制器5控制开关元件Q1～Q6的开闭，使其沿电枢绕组2以规定的方向和顺序顺次达到全波通电。电流波形控制器7进行反馈控制并且调整输出偏置电流，使开关元件Q1～Q6变为接近饱和的非饱和状态，使其与通过磁通检测器4检测到的波形大致相似。
作为交流源连接装置的交流电源连接端子15连接商用交流电源30。整流器9对交流电源30的交流电压进行全波整流。低压直流电压变压器8由降压型断继开关电路中形成，将由整流器9全波整流的具有波动的高压电压变换为45V以下的低压直流电压。由该低压直流电压变压器8变换的低压直流电压通过第一电容器12被平滑，通过倒相电路6供给到电枢绕组2。
而且，在低压直流电压变压器8和整流器9之间，配置有用于将从外部供给且全波整流的电压进行平滑的第二电容器13。驱动电路14由倒相电路6、驱动逻辑控制器5、电路波形控制器7、第一电容器12构成。该驱动电路14将整流器9、第二电容器13、低压直流电压变压器8同时安装于同一基板16上。
该基板16和定子10由不饱和聚酯等热硬性树脂17模制成形而形成被覆。托架18保持用于支承转子3的轴20的轴承19。
在此，第一电容器12和第二电容器13为以其电解质为有机导电性化合物的固体电解电容器。这些电容器12和电容器13在带顶面圆筒状的金属罩23内容纳有卷绕有阳极箔21a和阴极箔21b的卷绕元件21。金属罩23用橡胶封口(封口橡胶24)。阳极引线端子22a和阴极引线端子22b贯通封口橡胶24而突出。在封口橡胶24上设有凸部24a，使得金属罩23在向基板16安装固定时相对基板16稍微浮起。
而且，电容器12及电容器13向基板16的安装固定为，在基板16直立，并且在相对于从阳极引线端子22a到阴极引线端子22b的方向大致垂直方向的金属罩23下端的对角两个部位涂敷具有弹性粘接功能的粘接剂25(例如，硅酮变性聚合物系弹性粘接剂)而固定。
还有，在使用模制金属模26，用热硬性树脂17一体模制时，在电容器12及电容器13的附近设置气体排出部27，并且在模制金属模26上，用于使模制成形时产生的气体逸出到外部的排气口28邻接于上述气体排出部27。使用真空装置(未图示)，将模制成形时产生的气体从气体排出部27通过排气口28吸引到模制金属模26的外部。这样一来，固定有电容器12及电容器13的基板16和定子10被模制成形。
根据这样的本发明的电动机1，通过在电容器12及电容器13的金属罩23下端的对角两个部位涂敷粘接剂25的间隙，利用电容器的封口橡胶24下部流动的热硬性树脂17的流动压使金属罩23内的压力上升。而且，金属罩23内的压力和顶面23a上部流动的热硬性树脂17的流动压力大致相同。其结果为，由于金属罩23不承受压坏的应力，因此能够防止金属罩23的侧面及顶面23a的压坏，因此，可以提供一种具有能够实现抑制电容器的破损、漏电流的增加的高质量化效果的电动机。
再者，在封口橡胶24上设置凸部24a，使金属罩23相对基板16稍微浮起，因此，能够抑制封口橡胶24下部流动的热硬性树脂17的流动压太高。由此，可减轻对封口橡胶24的应力。
还有，具有弹性粘接功能的粘接剂25的涂敷部位为相对于从阳极引线端子22a向阴极引线端子22b的方向大致垂直的方向，由此，施加在引线端子上的由于热硬性树脂17的流动而产生的荷重被粘接剂25缓和。由此，在金属罩23内部的卷绕元件21和引线端子22a、22b的接合部不会承受应力，因此，能够提供具有可进一步抑制漏电流的增加的高质量化效果的电动机。
还有，电容器12及电容器13为以其电解质为有机导电性化合物的固体电解电容器，由此，金属罩内23不含有电解液，因此，不会因化学反应而产生气体。其结果为，能够提供具有可切实地防止移动的效果的电动机。并且，固体电解电容器的寿命取决于电解质的氧化劣化，因此，通过模制来抑制氧化，具有使电容器的寿命延长的效果。
还有，通过在电容器的顶面23a附近设置用于使模制成形时产生的气体逸出的气体排出部27，从而能够使金属罩23的顶面23a上部流动的热硬性树脂17的流动压力降低。由此，由于能够防止金属罩23的顶面23a的压坏，从而能够提供具有更进一步抑制电容器的破损、漏电流的增加且实现高质量化效果的电动机。
再有，本实施例中，将用于使通过倒相电路6供给到电枢绕组2的电压平滑的电容器12和用于使从外部供给到电动机1的电源电压平滑的电容器13两者内藏于电动机1内部且进行模制的构成，但是，即使是只内藏其中任何一个电动机的构成，也能够得到实现高品质化的电动机。
还有，本实施例中，如图5所示，为由U相、V相、W相构成的三相全波驱动的电动机的结构，但也可以是两相全波驱动，也可以是两相半波驱动。即，在两相全波驱动的电动机或两相半波驱动的电动机中，也可以在带顶面圆筒状的金属罩23内收纳将阳极箔21a和阴极箔21b卷绕的卷绕元件21，用橡胶将金属罩23封口，由贯通该封口橡胶24而突出的阳极引线端子22a和阴极引线端子22b将电容器12及/或电容器13立设于基板16上，并且在金属罩23下端的对角两个部位涂敷具有弹性粘接功能的粘接剂25之后，进行模制成形而构成电动机，由此，能够得到与所述本实施例说明的三相全波驱动的电动机同样的效果。
还有，如图6A所示，电容器的顶面为半球形状23b，或如图6B所示，电容器的顶面为设有凸部23c的形状，由此，可提高电容器顶面的强度。通过该构成，能够更进一步防止金属罩的顶面被压坏。其结果为，可提供能够更进一步抑制电容器的破损、漏电流的增加的高质量的电动机。
产业上的可利用性
本发明的电动机由于能够防止电容器的破损、漏电流的增加，因此需要电容器的静电容量的大容量化，因此，适用于对必须使用电解电容器的电气设备即换气装置、热水器、空气净化器、空气调节器、无尘室用送风设备等的搭载。

Claims (6)

1、一种电动机，其特征在于，包括：
在具有槽的定子铁心上通过绝缘体卷装电枢绕组的定子；
与所述定子对向旋转自如地配置的转子；
设于基板上，控制向所述电枢绕组的通电并控制所述转子旋转的驱动电路；
设于与所述基板相同的基板上，用于使供给到所述电枢绕组的电压平滑的第一电容器或用于使从外部供给的电源电压平滑的第二电容器的至少任意一个电容器，
所述基板和所述定子由树脂一体模制成形而形成被覆，
所述驱动电路具备：用于向所述电枢绕组供给电流的开关元件组；用于控制所述开关元件组的开闭的驱动逻辑控制器，
所述电容器具备将卷绕有阳极箔和阴极箔的卷绕元件收纳于带顶面圆筒状的金属罩内，将所述金属罩用橡胶封口，贯通该封口橡胶而突出的阳极引线端子和阴极引线端子，向所述基板的安装固定为立设并且在所述金属罩下端的对角两个部位涂敷粘接剂而固定。
2、如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述粘接剂的涂敷部位为相对于从所述阳极引线端子向所述阴极引线端子的方向垂直的方向。
3、如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述电容器的顶面为半球形状。
4、如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述电容器的顶面设有凸部。
5、如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述电容器为由有机导电性化合物形成电解质的固体电解电容器。
6、如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述电容器的顶面附近设有气体排出部。
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