JP2014168361A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】位置検出センサ４３の進角調整専用の孔および部品を不要にし、構造の簡略化及び低コスト化が図れるモータを提供する。
【解決手段】ブラシレスＤＣモータ１の制御基板４０は、固定子鉄心２２から突設される端子片２８に対応する位置毎に、対応する端子片２８を挿入できる貫通孔４８Ａが周方向に複数設けられている。前記端子片２８を挿入する貫通孔４８Ａを選択することで、前記位置検出センサ４３の進角量を調整可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータに関する。

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）。

特開平０８−８００２１号公報

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）用の専用のピンとその挿通を受ける貫通孔を設ける必要があり、制御基板の回路構造が複雑化し、装置のコストアップを招くおそれがあった。

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孔および部品を不要にし、構造の簡略化及び低コスト化が図れるモータを提供することを目的とする。

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を備え、前記制御基板には、少なくとも一つの端子片に対し、同端子片を挿入できる貫通孔が周方向に複数設けられ、同端子片を挿入する貫通孔を選択することで、前記位置検出センサの進角量を調整可能とすることを特徴とするモータである。

上記モータは、前記端子片、及び同端子片を挿入できる前記貫通孔は、前記位置検出センサよりも外径側に設けられるモータである。

上記モータは、前記複数の貫通孔は、隣接する貫通孔同士がそれぞれ一部重なり合うように形成されるモータである。

請求項１に記載の発明によれば、端子片を挿入できる貫通孔を複数設けたため、端子片を挿入する貫通孔を選択することで、前記位置検出センサの進角量を調整できるようになり、前記貫通孔が、制御基板と巻線（端子片）との接合用の孔と、位置検出センサの進角調整用の孔とを兼ねることができる。

請求項２に記載の発明によれば、端子片、及び貫通孔が前記位置検出センサよりも外径側に設けられるため、位置検出センサの進角量を細かく設定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記複数の貫通孔は、隣接する貫通孔同士がそれぞれ一部重なり合うように形成されるため、位置検出センサの進角量をさらに細かく設定することができる。

第１の実施形態におけるブラシレスＤＣモータの構造を示す断面図である。 固定子の構造を示す図である。 ハウジングに収容された制御基板を示す平面図である。 制御基板に設けられる貫通孔の第１及び第２の実施形態を示す図である。 位置検出センサ進角調整のための制御基板の回動動作を示す平面図である。

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。本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のモータはブラシレスＤＣモータ、あるいは該ブラシレスＤＣモータを実装する空気調和機等の機器に適用される。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態におけるブラシレスＤＣモータ１の構造を示す断面図である。ブラシレスＤＣモータ１は、ブラケット９が嵌合されたハウジング１１の内部に、回転子１３、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、回転子１３の周囲に配置された固定子２０、及び制御基板４０を収容する。

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が後述する固定子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。

図２は固定子２０の構造を示す図である。図２（Ａ）は固定子２０の側面図を示す。図２（Ｂ）は固定子２０の平面図を示す。なお、図中、巻線（コイル）２５は２点鎖線で輪郭だけ示されている。固定子（ステータ）２０は、電磁鋼板を積層した筒状の固定子鉄心２２、この固定子鉄心２２に巻回される巻線２５、及び固定子鉄心２２を軸方向に両側から挟むように配置され、巻線２５と固定子鉄心２２とを絶縁する絶縁部材（インシュレータ）２３を有する。

固定子鉄心２２は、リング状のヨーク２２ａと、このヨーク２２ａから中心に向かって突出する複数の極歯２２ｂ、各極歯２２ｂの先端に形成されたエッジ部２２ｃとを有する。隣り合う極歯２２ｂの間には、極歯２２ｂの周りに巻線２５が巻回される空間であるスロット２２ｄが形成され、スロット２２ｄの内壁面には、巻線２５と固定子鉄心２２とを絶縁する絶縁フィルム２２ｅが設けられている。

また、絶縁部材２３には、プリント配線基板である制御基板４０を支持する設置台２６が４箇所に設けられている。さらに、絶縁部材２３の外径側には、突起状の端子片２８が絶縁部材２３の挟持部３１によって挟持されるように３箇所に取り付けられている。この挟持部３１は、巻線２５と電気的に接続される。

図３はハウジング１１に収容された制御基板４０を示す平面図である。図中、シャフト１２は省略されている。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にはモータ駆動用の制御素子であるＩＣ４５が実装されている。また、制御基板４０の裏面側には位置検出センサ４３（点線により図示）が実装されている。

制御基板４０には、絶縁部材２３の３箇所に設けられた挟持部３１に挟持された３個箇所の端子片２８〔図２（Ｂ）参照〕のそれぞれ対向する位置（この例では３箇所）毎に、それぞれ複数の貫通孔４８Ａが周方向に並ぶ端子片接合部５０Ａが形成されている。

図４（Ａ）は端子片接合部５０Ａの詳細構造を示すものである。図３に示すように、制御基板４０には、端子片２８に対応する３箇所位置毎にそれぞれ端子片接合部５０Ａが設けられている。この端子片接合部５０Ａには、複数の貫通孔４８Ａと、貫通孔４８Ａを囲むように配置された電極部４９Ａとが設けられる。電極部４９Ａは制御基板４０に形成された図示しない回路パターンに接続される。複数の貫通孔４８Ａそれぞれは、当該制御基板４０の開口部４１の円の中心から等距離の同一円周上に設けられる。

制御基板４０は、固定子鉄心２２に対向配置される。このとき固定子鉄心２２に取り付けられた端子片２８は、各々の端子片に対応して制御基板４０に設けられた端子片接合部５０Ａの複数の貫通孔４８Ａのうちの一つに挿通される。

ここで、各端子片２８に対応する位置毎にそれぞれ例えば５個ずつの貫通孔４８Ａを設けた本実施形態によれば、一つの端子片２８に対応する位置において、例えば、時計周り方向のある順番の貫通孔４８Ａに当該端子片２８が挿通されると、他の端子片２８に対応する位置においても同一順番の貫通孔４８Ａに当該端子片２８が挿通されることとなる。

これにより、本実施形態に係る制御基板４０は、端子片２８を挿通する孔として時計周り方向の１番目の貫通孔４８Ａから５番目の貫通孔４８Ａのうちいずれの貫通孔４８Aを選択するかにより、制御基板４０を図５に矢印で示す範囲内で、制御基板４０を配置する回転方向の位置を５段階にわたり選択可能となる。

ここで制御基板４０は、裏面側、すなわち固定子と軸方向に対向する面側に位置検出センサ４３を有していることから、当該制御基板４０の上記５段階の位置選択により、位置検出センサ４３の進角量が５段階で調整可能となる。

ここで、端子片２８に対応する端子片接合部５０Ａを、例えば、図３に示すように位置検知センサ４３よりも外径側で、制御基板４０の外周にできるだけ近い位置に設けた場合、端子片接合部５０Ａをより多段階に分けて、進角量を細かく調整することができる。また、面積的な制約から回路パターン（不図示）が隙間なく配線されるような基板開口部４１の近くを避けて貫通孔４８Ａを形成でき、回路パターンの複雑化を回避できる。また、制御基板４０の組み立てが容易に行えるようになる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る制御基板４０は、第１の実施形態に係る貫通孔４８Ａに代えて図４（Ｂ）に示す貫通孔４８Ｂを形成して構成される。この制御基板４０では、上記貫通孔４８Ｂの周囲に、図示しない半田により端子片と接合される電極部（ランド）４９Ｂが設けられている。本実施形態では制御基板４０の貫通孔４８Ｂの形状のみ第１の実施形態と異なり、配置位置については第１の実施形態に係る貫通孔４８Ａと同様である。

本実施形態に係る貫通孔４８Ｂは、第１の実施形態に係る各端子片２８に対応する位置毎に並設される貫通孔４８Ａと同様の円形の孔をその一部が重なり合うように間隔を詰めて配置したものであり、重なり合う部分が削られて円弧状の切欠き部が連結された形状を有する。

このように、複数の貫通孔が、隣接部分がそれぞれ一部重なり合って切欠き部を形成し、前記切欠き部が連結されて、一つの貫通孔４８Ｂを形成した構造を有する本実施形態の制御基板４０によれば、図４（Ｂ）に示すように、貫通孔４８Ｂの間隔を狭くすることができ、位置検出センサ４３の進角量を段階的に調整できる端子片接合部５０Bをさらに多段階に分けて、進角量を細かく調整することができる。なお、本実施形態では、貫通孔４８Bの切欠き部の径方向距離をｒ、端子片２８Aの直径をRとしたとき、Rはｒよりも大きくなるように設定される。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施の形態が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、進角量を段階的に調整できる端子片接合部が各端子片ごとに設けられているが、一つの端子片のみに設けると共に、他の端子片は周方向に沿って配置される楕円形状の貫通孔としてもよい。また、各端子片２８の数は上記各実施形態で示した３個に限られるものではなく、各端子片２８に対応する位置の貫通孔４８Ａ、位置検出センサ４３等の数も上記実施形態で示した数に限られるものではない。

１ ブラシレスＤＣモータ
９ ブラケット
１１ ハウジング
１４ ロータコア部
１４ａ 着磁部
１６ 軸受
２０ 固定子
２２ 固定子鉄心
２２ａ ヨーク
２２ｂ 極歯
２２ｃ エッジ部
２２ｄ スロット
２２ｅ 絶縁フィルム
２３ 絶縁部材
２５ 巻線
２６ 設置台
２８ 端子片
３１ 挟把持部
４０ 制御基板（プリント配線基板）
４１ 開口部
４５ ＩＣ
４８Ａ、４８Ｂ 貫通孔
４９Ａ、４９Ｂ 電極部（ランド）
５０Ａ、５０Ｂ 端子片接合部
７１ ねじ部材

Claims (3)

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、前記基板と前記巻線とを電気的に接続する複数の端子片と
   を備え、
   前記制御基板には、少なくとも一つの端子片に対し、同端子片を挿入できる貫通孔が周方向に複数設けられ、同端子片を挿入する貫通孔を選択することで、前記位置検出センサの進角量を調整可能とすることを特徴とするモータ。
2. 前記端子片、及び同端子片を挿入できる前記貫通孔は、前記位置検出センサよりも外径側に設けられることを特徴とする請求項１記載のモータ。
3. 前記複数の貫通孔は、隣接する貫通孔同士がそれぞれ一部重なり合うように形成されたことを特徴とする請求項１記載のモータ。