JP2001211609A - モールドモータ及びモールドモータの製造方法及びモールドモータの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度な位置検出信号が得られ、効率が高
く、リサイクル性の高いモールドモータを提供するこ
と。 【解決手段】 回転子位置検出手段を取り付けた基板
と、軸受けを保持するブラケットと、巻線した固定子を
モールドするモールド部とを有するモールドモータにお
いて、基板をブラケットに固定する構成としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基板を内蔵する
タイプのモールドモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のモールドモータの回転数検出機能
について以下に述べる。回転数検出機能は基板にホール
素子を設け、その表面にホール素子が検出可能な強さの
磁界が達するような位置関係に設定されている。

【０００３】図１２は従来のモールドモータの構造を示
す図である。図に示すように、従来のモールドモータに
おいて、ホール素子２が取り付けられた基板３は、モー
タのモールド部５に固定するのが一般的である。組立順
序としては、図１２に示すように、巻線したステータコ
アに樹脂ピン７を取付け、モールドし、モールド部５に
ロータ４を挿入した後に基板３を取り付ける。このと
き、基板３の穴に樹脂ピン７や突起状の樹脂を差し込
み、その部分の樹脂ピン７を溶かすことで基板３を溶着
固定していた。電気的配線は樹脂ピン７とは別の端子を
半田付で固定していた。

【０００４】従来の基板３をモールド部５に固定する方
法は、重大な問題が発生する。使用環境が、高温と低温
の熱衝撃等の悪条件下での運転の場合、モールド部５は
長期間熱衝撃にさらされると寸法が大幅に変化し、割れ
が発生する恐れがある。図１２で示すモータの場合、悪
条件下の長期間の運転で、モールド部５のブラケット固
定部分及びベアリング部は寸法が大幅に変化することが
考えられ、図１３及び図１４に示すようにホール素子２
の位置が大幅にずれる恐れがある。

【０００５】図１５は従来の隈取コイル型モータを示す
図である。図１５において、ブラケット１に直接ホール
素子２を取付け、精度を得る方法が示されている。

【０００６】図１６は従来の鋼板モータを示す図であ
る。図１６においても、ホール素子２を取り付けた基板
３をブラケット１に固定して基板３の位置ずれを防ぎ、
取付作業が迅速、かつ容易に行えるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のモールドモータ
は上述したように、モールド部５に基板３を固定する方
法は一般的な手法であるが、このモールドモータは、位
置検出精度とリサイクルの点で問題がある。位置検出精
度に関しては、例えば図１３のように組立精度の悪化や
モールド部５の経年劣化で、ブラケット１の固定位置が
ずれた場合、ロータ４の位置もそれだけ芯がずれた状況
で回転する。このときホール素子２が読みとるロータ４
の位置もずれが生じるため位置検出精度は悪化する。位
置検出精度の悪化はモータの効率の悪化となり、結果的
にこのモータを使用する機器の効率を悪化させることに
なる。

【０００８】リサイクルに関しては、モータ組立後には
分解することが困難であるという問題がある。これは、
ホール素子２が故障し、解体時に基板３を交換する際
に、まず、ブラケット１を取り外し、その後半田を取り
外し、溶着されたモールド部５を切り取り、基板３を取
り外して交換する必要があり工程が多い。また、樹脂ピ
ン７は一旦溶着しているため再度の組み付けは困難であ
る。リサイクル時における解体工程が多くなるためリサ
イクルを困難なものにしている。

【０００９】その他、半田による電気的な接続を行って
いるためリサイクル時の半田の回収が必要であり、解
体、再利用に対する障害となる。また、半田はリサイク
ル困難な材料である。更に量産時にロータ４とホール素
子２のとの位置や距離のマッチングが図れないというデ
メリットがある。実際にモータとして組みあがった後に
位置検出信号を確認しているため、その時点でホール素
子２が破壊の有無や、またロータ４とホール素子２との
位置関係の善し悪しが前もって確認できないといった量
産上の問題点があった。更に構造上、ホール素子２がス
テータコアに近い配置であるため、コイルから発生する
漏れ磁束の影響が大きく、モータが誤動作する可能性が
あった。

【００１０】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたもので、高精度な位置検出信号が得られ、効
率が高く、リサイクル性の高いモールドモータを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るモールド
モータは、回転子位置検出手段を取り付けた基板と、軸
受けを保持するブラケットと、巻線した固定子をモール
ドするモールド部とを有するモールドモータにおいて、
基板をブラケットに固定する構成としたものである。

【００１２】また、ブラケットをモールド部に固定する
構成としたものである。

【００１３】また、ブラケットをモールド部に圧入する
構成としたものである。

【００１４】また、ブラケットをモールド部にネジ止め
する構成としたものである。

【００１５】また、軸受けの一方をモールド部で支持す
る構成としたものである。

【００１６】また、回転子位置検出手段と固定子の巻線
部との距離が、回転子位置検出手段に固定子の巻線部か
らの漏れ磁束の影響を与えない程度に確保されている構
成としたものである。

【００１７】また、ブラケットに取り付けられた基板
と、モールド部との電気的な接続を端子の差し込みで行
う構成としたものである。

【００１８】また、回転子位置検出手段が磁気的に遮断
された構造のブラケットに収容される構成としたもので
ある。

【００１９】この発明に係るモールドモータの製造方法
は、請求項１記載のモールドモータの製造方法であっ
て、ブラケットに回転子位置検出手段が取り付けられた
基板を装着する工程と、ロータを取り付ける工程と、回
転子位置検出手段の検出精度を測定あるいは回転検査を
行い、異常がある場合は基板を交換する工程と、モール
ド部にブラケットを取り付ける工程と、を備えたもので
ある。

【００２０】この発明に係るモールドモータの検査方法
は、請求項１記載のモールドモータの検査方法であっ
て、モールドモータを検査する工程と、異常がある場合
はブラケットを取り外し、異常がない場合はその状態を
保持する工程と、ブラケットから基板を取り外して交換
する工程と、ブラケットを取り付ける工程と、を備えた
ものである。

【００２１】この発明に係る送風機は、請求項１〜請求
項８のいずれかに記載のモールドモータを使用したもの
である。

【００２２】この発明に係る空気調和機は、請求項１〜
請求項８のいずれかに記載のモールドモータを使用した
ものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．従来基板をブラケ
ットに固定するという発想や概念は、隈取りモータや鋼
板モータにおいてはあったが、モールドモータにおいて
無かった。モールドモータでは、基板をモールドに固定
する取付方法が一般的であり、またこれといって重大な
問題が発生せず、要求される項目も限定されていたこと
が考えられる。モールドモータについて、あくまでも基
板をモールド側に固定して安定した検出信号を得ること
を基本の技術としていた。

【００２４】近年、あらゆる製品に対して資源有効利用
が要求されてきており、モータを使用する機器について
も省エネ、高リサイクルが叫ばれている。省エネのため
に、モータの回転数検出の高精度を要求されてきてい
る。また、リサイクルに関しては、モータをリサイクル
可能な形態にすることが必須となってきている。この２
つの要求事項に対して、モールドモータにおいてブラケ
ットに基板を取り付けるという本発明で解決することが
可能となる。

【００２５】以下、この発明の実施の形態１を図面を参
照して説明する。図１〜５は実施の形態１を示す図で、
図１はモールドモータの構造図、図２はモールドモータ
の部品精度の相関を表す図、図３はモールドモータの部
品精度の相関を表す図、図４はモールドモータの部品組
立の図、図５はモールドモータの配線方法を示す図であ
る。

【００２６】図１に示すように、ブラケット１に回転子
位置検出手段の一例としてのホール素子２が取り付けら
れた基板３を取り付け、その後ブラケット１またはモー
ルド部５にロータ４を差込み、そのままブラケット１ご
とモールド部５に固定することでモールドモータとして
完成する。

【００２７】固定方法は、ブラケット１の窪みの形状に
基板３を合わせて、基板３を圧入、あるいははめ込む構
造にする。その他、基板３が当たる部分を凸形状にする
ことで位置決めを確実にする。その他に、ネジなどで固
定する。

【００２８】このように基板３をブラケット１に固定す
ることで、基板３に取り付けられたホール素子２の取付
精度はブラケット１の精度に依存することになる。ブラ
ケット１は板金製であり従来は精度があまり期待できな
いということがあったが、近年板金技術が向上し、十分
精度が向上し、ミクロンオーダーの精度で加工が可能に
なったため、ホール素子２の検出精度に十分耐えられる
精度が出ることになった。

【００２９】このようにして、ブラケット１に基板３を
取り付ける方法で回転の検出精度を十分満足することが
出来る。従来のモールドモータでは、図１３及び図１４
に示すようにホール素子２が大幅にずれるのに対して、
本実施の形態では図２及び図３に示すように、ブラケッ
ト１にて基板３とホール素子２を固定することで、ホー
ル素子２のずれが相対的に従来のものよりも大幅に少な
い。

【００３０】図２はモールドのブラケット固定部の寸法
変化を示し、図３においてはモールドのブラケット固定
部及びベアリング部が寸法変化している図を示してい
る。モールド材に対して低膨張率である金属のブラケッ
トを位置決めの基準とするため、物理的にホール素子２
とロータ４の位置ずれが少なくなる。これで熱衝撃下に
おける運転時にホール素子２の検出精度の低下がなく、
高効率モータになる。ホール素子２の検出精度が向上
し、モータの信頼性が向上する。検出精度が低下しなけ
ればロータの脱磁が無くなり、ロータ能力低下による性
能悪化がなくなる。

【００３１】基板３はブラケット１に圧入あるいははめ
込み、ネジ止めによる固定なので、容易に取り外しがで
きる構造である。不良発生時の基板交換や仕様変更など
に速やかに対応が可能となる。経年変化によりブラケッ
ト位置がずれた場合であっても本実施の形態においては
ホール素子２の位置がずれにくいため、長期間位置精度
が確保できる。

【００３２】基板３と巻線との電気的接続はブラケット
１に固定した基板３にモールド部５から電気的に接続す
るためにモールド部５から接続ピン６を突出させ、ブラ
ケット１のモールド部５への固定時に接続ピン６を基板
３の接続ピン差込部８に差し込む構造とする（図５）。
これにより組立時において工程が減少する。接続ピン６
と基板３の接続部分は端子が圧入構造で若干位置ずれし
たとしても接続ピン６で吸収し、断線の可能性はなく問
題は発生しない。常時電気的に接触しており、半田を不
要としているので熱衝撃に強く、容易に解体、リサイク
ルが可能である。

【００３３】実施の形態２．図１において、従来モール
ド付近にあったホール素子２をブラケット１に基板３を
固定する方法により、ステータ部の巻線から距離をとる
設計できる。巻線部から発生する漏れ磁束に対して検出
磁束以上になるとホール素子２が誤作動を起こすおそれ
がある。この影響をホール素子２と巻線間の距離をとる
ことで、誤動作をなくすことができる。その他距離をと
ることで巻線に電流を流すときに生じるステータに伝わ
る振動の影響が少なくなる。

【００３４】また、金属製のブラケット１で、基板３及
びホール素子２を包み込むあるいは覆う形状にすること
で、その漏れ磁束をブラケット側に逃がすことでホール
素子２に加わる磁束を遮断できる。この結果誤動作の可
能性が少なくなる。

【００３５】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図面を参照して説明する。図６〜１１は実施の形
態３を示す図で、図６はモールドモータの組立第１段階
の手順を示す図、図７はモールドモータの組立第２段階
の手順を示す図、図８はモールドモータの組立第３段階
の手順を示す図、図９はモールドモータの解体第１段階
の手順を示す図、図１０はモールドモータの解体第２段
階の手順を示す図、図１１はモールドモータの解体第３
段階の手順を示す図である。

【００３６】まず、図６から図８までの組立順序で組み
立てることで、モータの組立前に、基板３とロータ４の
マッチング、所謂マグネットとホール素子２の関係の把
握や距離の組合せ等が簡単に、回転数検出の確認が行え
る。

【００３７】これは、図６において、基板３をブラケッ
ト１側に固定しブラケット１に位置検出の機能を持たせ
ることで図７のロータ４をブラケット１側に挿入した状
態で回転制御の確認が可能である。制御系の確認後に図
７のようにモータとして組み立てることで完成する。こ
れによってモータとして組む前に確認し、不良はモータ
完成前に検出でき、完成後に不良になる可能性がなくな
り、信頼性の向上が図れる。またブラケット１と基板３
を一つの部品として扱うことができるため組立におい
て、作業性が向上する。

【００３８】実施の形態３の解体順序を図９から図１１
に示す。図９から図１１までの解体順序を経ることで、
それぞれの部品毎に容易に分解分離が可能になり、基板
３、ロータ４、モールド部５として再利用可能になる。

【００３９】図９でブラケット１をモールド部５から取
り外すが、圧入の場合は抜き取り、ネジ止めの場合はネ
ジをはずすことで容易に取り外すことができる。次に図
１０でロータ４を抜き取り図１１で基板３を容易にブラ
ケット１からはずして交換が可能になる。その後、図６
から図８を経ることでモータとして修復が可能となる。
基板交換においてのプロセスがこのように簡便に行える
ため、アフターサービスにおける修理時にもその場で対
応が可能となり、修理時にモータ本体を交換する必要が
無くなり、廃材が基板３のみとなり、環境に優しい製品
となる。各部品毎に分離ができるのでリサイクルの面で
も再利用が可能となる。

【００４０】実施の形態４．このようにしてモールドモ
ータは従来の技術では実現できなかった、長期間の回転
精度、高リサイクル性を得ることが可能となる。これに
よって該当するモールドモータを使用した送風機および
空気調和機に関して以下の効果を得る。

【００４１】送風機において、周囲の使用環境が温度の
変化が大きい運転下において、モールド寸法が大きく変
動するほどの周囲温度の変化する環境においても精度の
高い回転数制御が可能となる。例えば、モールドの耐久
期間が過ぎてモールドに亀裂が生じてブラケットの位置
が変化しても検出精度低下を最小限に抑えられる。この
ようにして悪条件下での信頼性の高いモールドモータを
提供できる。微妙な回転数制御を可能とし、長期間使用
でモールド部の寸法の変化による特性の低下が発生せ
ず、長寿命で省エネを追求した製品が可能となる。。

【００４２】空気調和機においても空気調和機において
必要とされる静音性がモールドモータについては他の鋼
板モータ及び隈取りモータにと比較してもともと静音性
は良いものであったのが、モールド部の寸法変化に関わ
らず回転数検出の精度が良くなるため、さらなる静音化
を実現する。微妙な回転数制御を可能とし、人の求める
快適な空調を行える。また、長期間使用しても特性の低
下が発生せず、長寿命で省エネを追求した製品が実現可
能である。周囲の使用環境について、温度の変化が大き
い環境において、モールド寸法が大きく変動するほどの
周囲温度の変化する環境においても精度の高い回転数制
御が可能となる。モールドの耐久期間が過ぎてモールド
に亀裂が生じ、ブラケットの位置が変化しても精度の低
下を最低限に押さえることができ、信頼性が高い。

【００４３】

【発明の効果】この発明に係るモールドモータは、基板
をブラケットに固定する構成としたので、回転数検出の
精度が向上し、リサイクル性も向上する。

【００４４】また、ブラケットをモールド部に固定する
構成としたので、組立及び解体を容易に行うことができ
る。

【００４５】また、ブラケットをモールド部に圧入する
構成としたので、モールドに対して取付時及び解体時の
作業性の向上が図れる。

【００４６】また、ブラケットをモールド部にネジ止め
する構成としたので、位置検出精度の向上、簡易に組立
及び解体が可能となる。

【００４７】また、軸受けの一方をモールド部で支持す
る構成としたので、一方の軸受けを支持するモールド部
分の寸法について精度が厳密に求められない。

【００４８】また、回転子位置検出手段と固定子の巻線
部との距離が、回転子位置検出手段に固定子の巻線部か
らの漏れ磁束の影響を与えない程度に確保されている構
成としたので、回転子位置検出手段と巻線部との距離が
離れるため漏れ磁束を遮断できる。

【００４９】また、ブラケットに取り付けられた基板
と、モールド部との電気的な接続を端子の差し込みで行
う構成としたので、組立、解体を簡易的に行うことがで
き、工程を少なくすることができる。

【００５０】また、回転子位置検出手段が磁気的に遮断
された構造のブラケットに収容される構成としたので、
回転子位置検出手段が巻線部からの漏れ磁束の影響を受
けず、誤動作する恐れが少なく、モータの信頼性が向上
する。

【００５１】この発明に係るモールドモータの製造方法
は、ブラケットに回転子位置検出手段が取り付けられた
基板を装着する工程と、ロータを取り付ける工程と、回
転子位置検出手段の検出精度を測定あるいは回転検査を
行い、異常がある場合は基板を交換する工程と、モール
ド部にブラケットを取り付ける工程と、を備えたので、
モータ本体を製造する前に故障の確認、回転子位置検出
手段とロータの組合せの確認ができるため、モータ本体
で廃却することが無くなり、信頼性の向上、価格の削
減、リサイクル性が向上する。

【００５２】この発明に係るモールドモータの検査方法
は、モールドモータを検査する工程と、異常がある場合
はブラケットを取り外し、異常がない場合はその状態を
保持する工程と、ブラケットから基板を取り外して交換
する工程と、ブラケットを取り付ける工程と、を備えた
ので、異常の確認されたモータについて解体する場合
に、解体が容易に行うことができ、各部品毎に区分けで
きなおかつそれぞれのリサイクルが可能であり、モータ
単体で交換する必要がなく、廃却による環境への影響を
少なくすることができる。

【００５３】この発明に係る送風機は、請求項１〜請求
項８のいずれかに記載のモールドモータを使用すること
により、省エネ、リサイクル性が向上する。

【００５４】この発明に係る空気調和機は、請求項１〜
請求項８のいずれかに記載のモールドモータを使用する
ことにより、省エネ、リサイクル性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１〜４を示す図で、モールドモー
タの構造図である。

【図２】 実施の形態１を示す図で、モールドモータの
部品精度の相関を表す図である。

【図３】 実施の形態１を示す図で、モールドモータの
部品精度の相関を表す図である。

【図４】 実施の形態１を示す図で、モールドモータの
部品組立の図である。

【図５】 実施の形態１を示す図で、モールドモータの
配線方法を示す図である。

【図６】 実施の形態３を示す図で、モールドモータの
組立第１段階の手順を示す図である。

【図７】 実施の形態３を示す図で、モールドモータの
組立第２段階の手順を示す図である。

【図８】 実施の形態３を示す図で、モールドモータの
組立第３段階の手順を示す図である。

【図９】 実施の形態３を示す図で、モールドモータの
解体第１段階の手順を示す図である。

【図１０】 実施の形態３を示す図で、モールドモータ
の解体第２段階の手順を示す図である。

【図１１】 実施の形態３を示す図で、モールドモータ
の解体第３段階の手順を示す図である。

【図１２】 従来のモールドモータの構造図である。

【図１３】 従来のモールドモータの部品精度の相関を
表す図である。

【図１４】 従来のモールドモータの部品精度の相関を
表す図である。

【図１５】 従来の隈取りモータの構造図である。

【図１６】 従来の鋼板モータの構造図である。

【符号の説明】

１ ブラケット、２ ホール素子、３ 基板、４ ロー
タ、５ モールド部、６ 接続ピン、８ 接続ピン差込
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 峰雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石井 博幸 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H605 AA07 BB05 CC01 CC02 CC06 EC08 GG04 GG18 5H611 PP01 QQ03 RR02 TT02 UB01 UB02 5H615 AA01 AA03 BB01 BB04 BB07 BB14 PP01 SS03 SS19 SS44

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子位置検出手段を取り付けた基板
   と、軸受けを保持するブラケットと、巻線した固定子を
   モールドするモールド部とを有するモールドモータにお
   いて、 前記基板を前記ブラケットに固定する構成としたことを
   特徴とするモールドモータ。
2. 【請求項２】 前記ブラケットを前記モールド部に固定
   する構成としたことを特徴とする請求項１記載のモール
   ドモータ。
3. 【請求項３】 前記ブラケットを前記モールド部に圧入
   する構成としたことを特徴とする請求項２記載のモール
   ドモータ。
4. 【請求項４】 前記ブラケットを前記モールド部にネジ
   止めする構成としたことを特徴とする請求項２記載のモ
   ールドモータ。
5. 【請求項５】 前記軸受けの一方を前記モールド部で支
   持する構成としたことを特徴とする請求項１記載のモー
   ルドモータ。
6. 【請求項６】 前記回転子位置検出手段と前記固定子の
   巻線部との距離が、前記回転子位置検出手段に前記固定
   子の巻線部からの漏れ磁束の影響を与えない程度に確保
   されている構成としたことを特徴とする請求項１記載の
   モールドモータ。
7. 【請求項７】 前記ブラケットに取り付けられた前記基
   板と、前記モールド部との電気的な接続を端子の差し込
   みで行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のモ
   ールドモータ。
8. 【請求項８】 前記回転子位置検出手段が磁気的に遮断
   された構造のブラケットに収容される構成としたことを
   特徴とする請求項５記載のモールドモータ。
9. 【請求項９】 請求項１記載のモールドモータの製造方
   法であって、 前記ブラケットに前記回転子位置検出手段が取り付けら
   れた基板を装着する工程と、 ロータを取り付ける工程と、 前記回転子位置検出手段の検出精度を測定あるいは回転
   検査を行い、異常がある場合は基板を交換する工程と、 前記モールド部に前記ブラケットを取り付ける工程と、
   を備えたことを特徴とするモールドモータの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のモールドモータの検査
    方法であって、 モールドモータを検査する工程と、 異常がある場合は前記ブラケットを取り外し、異常がな
    い場合はその状態を保持する工程と、 前記ブラケットから前記基板を取り外して交換する工程
    と、 前記ブラケットを取り付ける工程と、を備えたことを特
    徴とするモールドモータの検査方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載
    のモールドモータを使用したことを特徴とする送風機。
12. 【請求項１２】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載
    のモールドモータを使用したことを特徴とする空気調和
    機。