JP2013229947A

JP2013229947A - 電動機

Info

Publication number: JP2013229947A
Application number: JP2012098436A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Murao; 聡村尾; Toshihiro Matsumoto; 敏宏松本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】本発明は空気清浄機などに用いられる電動機に関するもので、電動機の薄型化を可能とし、空気清浄機の小型化の向上を目的とするものである。
【解決手段】固定子鉄心２の表面に絶縁層を形成するインシュレータ３に巻装される巻線６と、インシュレータ３に設置された回路基板４の周辺部に巻線端６ａを接続する複数の導電接続部を設置し、前記回路基板４に巻線端６ａを通す基板スリット部１４を設け、この基板スリット部１４に巻線端６ａを通した後に前記導電接続部に接続した構成とすることで、電動機１の薄型化を可能とし、空気清浄機の小型化を実現させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば空気清浄機に活用される電動機に関するものである。

近年、インフルエンザウイルスや花粉など、室内空間の空気清浄が求められており、これを実現する空気清浄機では、空気清浄の能力を向上しながらも、空気清浄機本体の小型、省スペース化も求められる。

これらの空気清浄機に搭載される電動機は、例えば、図７のような構成となっていた。

すなわち、固定子鉄心１０２は、その表面に絶縁層を形成するインシュレータ１０３を備えており、このインシュレータ１０３の一部に端子ピン１０４を立設して、前記インシュレータ１０３を介して巻装された巻線１０５の巻線端末を絡げ接続している。また、インシュレータ１０３の一部に回路基板１０６を固定するための突起部を設け、この突起部によってインシュレータ１０３に回路基板１０６を固定すると共に、端子ピン１０４と回路基板１０６を接続することで、巻線１０５と回路基板１０６を接続していた。

また、例えば、図８のような構成の場合の電動機もあった。

すなわち、固定子鉄心２０１は、その表面に絶縁層を形成するインシュレータ２０２を備えている。このインシュレータ２０２を介して巻線２０３が巻装されており、この巻線端末２０３ａは、前記インシュレータ２０２に設けられた突起部２０２ａにより固定される回路基板２０４の、巻線側のみに設けられた導電パターン部２０５に直接接続していた。（例えば、下記特許文献２）。

特開２００９−３３８４２号公報特開２０１０−８８１６８号公報

しかし、上述したような電動機においては、巻線１０５と回路基板１０６の間に、端子ピン１０４に巻線１０５をからげる空間が必要となり、電動機の薄型化が困難であった。

また、巻線１０５を端子ピン１０４に一度からげた後、回路基板１０６に接続するため、２回の接続が必要となり組み立てが複雑になるが課題があった。

また、端子ピン１０４が必要となり、コスト高になる課題もあった。

また、上述の図８のような電動機においては、インシュレータ２０２に巻装された巻線２０３と前記インシュレータ２０２に固定された回路基板２０４の間に、半田接続作業を行うための空間が必要となり、電動機の薄型化が困難であった。

また、回路基板２０４の中心付近に半田接続部を設ける必要があり、回路基板２０４の面積が大きくなってしまう課題があった。

そして、上記課題を解決するため、本発明は、
磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、
この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、
このインシュレータを介して巻装される巻線と、
前記インシュレータに設けた突起部を介して固定された回路基板と、
前記固定子鉄心、インシュレータ、巻線、回路基板を一体化した固定子と、
この固定子の外郭に設けられた回転自在の回転子とからなり、
前記回路基板には、その周辺部に巻線を接続する複数の導電接続部と、
前記導電接続部に沿って周辺から内径方向に巻線を通すスリット部を設け、
前記巻線の端部は、前記スリット部に通した後に前記導電接続部に接続したものである。

以上のように本発明の電動機は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、このインシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けた突起部を介して固定された回路基板と、前記固定子鉄心、インシュレータ、巻線、回路基板を一体化した固定子と、この固定子の外郭に設けられた回転自在の回転子とからなり、前記回路基板には、その周辺部に巻線を接続する複数の導電接続部と、前記導電接続部に沿って周辺から内径方向に巻線を通すスリット部を設け、前記巻線の端部は、前記スリット部に通した後に前記導電接続部に接続したものであるので、回転軸方向に突出する端子ピンがなく、巻線と回路基板の間に、端子ピンに巻線を絡げる空間が不要となる。また、巻線と回路基板の間に半田接続作業を行うための空間が不要となる。従って、電動機を薄型化し、結果として空気清浄機の小型化を実現させることができる。

本発明の一実施形態の断面図本発明の一実施形態の巻線巻装後の斜視図本発明の一実施形態の回路基固定後の基板側から見た平面図本発明の一実施形態の回路基板への導電接続部分の平面図本発明の一実施形態の回路基固定後の巻き終わり相を見た断面図本発明の一実施形態の回路基固定後の巻線側から見た平面図従来の樹脂モータの断面図従来の巻線巻装されたインシュレータに固定された基板組の断面図

本発明の請求項１記載の電動機は、
磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、このインシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けた突起部を介して固定された回路基板と、前記固定子鉄心、インシュレータ、巻線、回路基板を一体化した固定子と、この固定子の外郭に設けられた回転自在の回転子とからなり、前記回路基板には、その周辺部に巻線を接続する複数の導電接続部と、前記導電接続部に沿って周辺から内径方向に巻線を通すスリット部を設け、前記巻線の端部は、前記スリット部に通した後に前記導電接続部に接続した構成を有する。これにより、端子ピンがなく、巻線と回路基板の間に、端子ピンに巻線を絡げる空間が不要となるので、電動機の薄型化が可能という効果を奏する。また、巻線と回路基板の間に半田接続作業を行うための空間が不要となるので、電動機の薄型化が可能という効果を奏する。

また、前記スリット部は、前記巻線の端末部に配置したという構成にしてもよい。

これにより、他の相や他のスロットの巻線に干渉すること無く、回路基板の導電接続部まで巻線端を引き出すことが可能となるので、絶縁距離を保ちながら電動機の薄型化が可能という効果を奏する。

また、複数相の前記巻線は、各相の巻線の巻き始め端末部同士を接続した中性点と、各相の巻き終わり端末部を有し、この巻き終わり終端部を前記導電接続部に接続したという構成にしてもよい。

巻き始め終端部はその上に巻かれた巻線によって固定されており、外周方向に移動させると周囲の回路基板や電位差のある巻き終わり終端付近の巻線に干渉する問題がある。これに対し、巻き終わり端末部は外周方向への移動が可能であり、容易にスリットへ巻線端６ａを通すことが可能となるので、絶縁距離を保ちながら電動機の薄型化が可能という効果を奏する。

また、前記回転子の位置を検出する位置検出素子を前記回路基板の周辺に複数個設け、前記回路基板を径方向に所定の直線で二分したときに、一方の区画には、複数の前記位置検出素子全てが設けられ、他方には複数の前記導電接続部全てが設けられる構成にしてもよい。

これにより、巻線から発生する電磁誘導ノイズが、位置検出素子に重畳しないようになるので、電動機の動作の安定化が可能という効果を奏する。

以下本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態の電動機１は、図１に示すように、軸受９を介して回転可能に設けられた回転子１０と、固定子８とで構成されている。固定子８は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心２に、その表面を絶縁するようインシュレータ３を設けている。そして、固定子鉄心２には、インシュレータ３を介して巻線６が巻装される。また、インシュレータ３には、固定子鉄心２の積層方向の一方の端面に回路基板４を固定するためのインシュレータ突出部５が形成されている。回路基板４は、このインシュレータ３に設けたインシュレータ突出部５に、軸方向から固定される。そして、固定子８は、これらの固定子鉄心２、インシュレータ３、回路基板４、巻線６を一体的に固化するようにモールドされ、モールド体７が形成される。このモールド体７は、固定子鉄心２の積層方向の中心部に開口部８ａを設けた円筒形状をしている。この開口部８ａから軸受９を介して回転自在となる回転子１０の回転軸１０ｂを挿入して、軸受９により保持固定されている。回転子１０の回転体１０ａは、固定子鉄心２の外周側に設けられ、外転型の電動機１を構成している。

次に、インシュレータ３に固定される回路基板４とインシュレータ３を介して巻装される巻線６の巻線端６ａの接続について説明する。図２および図３、図４に示すように、この回路基板４は周辺部に６箇所の導電接続部１１を有している。この導電接続部１１は、回路基板４の外周端部に、回転軸と直交する方向に突出して設けられている。また、この導電接続部１１は、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線の巻き始め相と巻き終わり相の上部、すなわち、巻線端６ａ部の上部に位置している。この導電接続部１１には、巻線６と向かい合う反対面のみに導電パターン部１２を設けている。そして、巻線端６ａの上部には基板スリット部１４を設けている。このインシュレータ３に回路基板４を固定した後、巻線端６ａはそれぞれ最も近くに位置する導電接続部１１の基板スリット部１４に通す。そして、巻線端６ａを導電接続部１１に数回絡げ、導電パターン部１２を設けた面のみハンダ１３で半田付けを行って巻線６の電導接続を行う。この巻線端６ａを回路基板４に沿わせて回路基板４の周辺部に引き出す構成により、巻線６がモールド外郭からはみ出すことなく、巻線端６ａと回路基板４の導電接続部１１を回路基板４の周辺部に移動させることができる。その結果、回路基板４と巻線６の間隔を小さくすることができ、電動機１の薄型化が可能となる。また、基板スリット部１４を巻線端６ａの上部に配置することで、他の相やスロットの巻線に干渉すること無く、回路基板４との接続部まで巻線６を引き出すことが可能となる。

また、複数相の巻線６の各相の巻き始め端末部同士は接続して中性点とし、図５に示すように、各相の巻き終わり終端部を導電接続部１１に接続する。ここで、回路基板４の基板スリット部１４を巻線６の巻線端６ａの上部に配置することで、容易に基板スリット部１４へ巻線端６ａを通すことが可能となる。

また、図６に示すように、回路基板４の周辺部には、回転子１０の位置を検出するための位置検出素子１５が実装されており、巻線端６ａの導電接続部１１を、同じ回路基板４上の周辺に複数個設ける場合、この位置検出素子１５を複数設けた範囲と、回路基板４の導電接続部１１を複数設けた範囲が重複しない配置にする。これにより、電動機１が駆動している際に巻線６から発生する電磁誘導ノイズを、位置検出素子１５に重畳しないようにすることができる。

以上のように本発明の電動機は、インシュレータに設置された回路基板の周辺部に巻線端を接続する複数の導電接続部を設置し、回路基板に巻線端を通すスリット部を設け、このスリット部に巻線端を通した後に導電接続部に接続した構成とすることで、電動機の薄型化を可能とし、電動機を搭載した空気清浄機、加湿器などに適用が可能である。

１・・・電動機
２・・・固定子鉄心
３・・・インシュレータ
４・・・回路基板
５・・・インシュレータ突出部
６・・・巻線
６ａ・・・巻線端
７・・・モールド体
８・・・固定子
８ａ・・・開口部
９・・・軸受
１０・・・回転子
１１・・・導電接続部
１２・・・導電パターン部
１３・・・ハンダ
１４・・・基板スリット部
１５・・・位置検出素子

Claims

磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、
この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、
このインシュレータを介して巻装される巻線と、
前記インシュレータに設けた突起部を介して固定された回路基板と、
前記固定子鉄心、インシュレータ、巻線、回路基板を一体化した固定子と、
この固定子の外郭に設けられた回転自在の回転子とからなり、
前記回路基板には、その周辺部に巻線を接続する複数の導電接続部と、
前記導電接続部に沿って周辺から内径方向に巻線を通すスリット部を設け、
前記巻線の端部は、前記スリット部に通した後に前記導電接続部に接続した構成を有する電動機。
前記スリット部は、前記巻線の端末部に配置したことを特徴とした請求項１に記載の電動機。
複数相の前記巻線は、各相の巻線の巻き始め端末部同士を接続した中性点と、各相の巻き終わり終端部を有し、この巻き終わり終端部を前記導電接続部に接続したことを特徴とした請求項１に記載の電動機。
前記回転子の位置を検出する位置検出素子を前記回路基板の周辺に複数個設け、
前記回路基板を径方向に所定の直線で二分したときに、一方の区画には、複数の前記位置検出素子全てが設けられ、
他方には複数の前記導電接続部全てが設けられる請求項１に記載の電動機。