JP4052845B2 - モールドモータ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナーロータ型のモールドモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2の(a)は、従来のインナーロータ型のモールドモータ100の縦断面図である。
【0003】
図2(a)に示すように、このモールドモータ100は、リング状の固定子102の後面側に図2(b)に示すようなドーナツ型の制御基板104を配し、固定子102と制御基板104と後ブラケット112とをモールド樹脂によって一体に成形し、モータ本体106を形成している。また、このモータ本体106には、回転子108を挿入するための回転子挿入空間110が設けられている。
【0004】
回転子108は、回転子挿入空間110の前面側から挿入され、回転軸118を回転自在に支持する後ベアリング114が、後ブラケット112に保持されている。
【0005】
また、回転軸118の前部に取り付けられている前ベアリング116は、モータ本体106の前面に被せられている前ブラケット120に保持されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のモールドモータ100においては、次のような問題点がある。
【0007】
モールドモータ100は、DCブラシレスモータであるため回転子108のマグネット122の位置を検知する必要があるため、制御基板104には、ホールICやホール素子などよりなる位置検出素子124が設けられている。
【0008】
この位置検出素子124が設けられている位置は、図2(a)に示すように、固定子102の巻線部126の内側に位置し、回転子108のマグネット122の外周と相対向するように配されている。
【0009】
しかしながら、この位置に位置検出素子124を配すると、固定子102の巻線126からの距離が近く、電機子反作用の影響で位置検出素子124に誤動作を起こす場合がある。電機子反作用の影響とは、電機子起磁力により、マグネット122の起磁力が減磁あるいは増磁されるために、マグネット122からの有効磁束の減少あるいは増加をもたらすことにより、適切な起磁力を検出できないということである。
【0010】
また、巻線126の透磁率が低いために、マグネット122のパーミアンスが小さくなり、すなわち、磁気抵抗が大きくなり、磁束密度が低下して、位置検出素子124の位置検出の精度が悪化するという問題点がある。
【0011】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、位置検出素子による回転子の位置検出の信頼性を向上させることができるモールドモータを提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、固定子の後面側に制御基板が配され、前記固定子と前記制御基板とを一体にモールドすると共に、前記固定子の内側に回転子挿入空間を有するモータ本体をモールド樹脂によって形成し、前記回転子が、回転軸とヨークと円筒状のマグネットとを有し、前記回転子を前記回転子挿入空間部に挿入することにより、前記固定子内側に前記回転子を配するインナーロータ型のモールドモータにおいて、前記回転子の回転位置を検出する位置検出素子が、前記制御基板に配線され、かつ、前記制御基板から突出して前記回転子の円筒状のマグネットの内周に位置し、前記回転子挿入空間部の後面に位置する前記モータ本体に強磁性材料よりなる後ブラケットが一体にモールドされ、前記後ブラケットに前記回転子の回転軸を回動自在に支持する後ベアリングが保持され、前記位置検出素子が、前記円筒状のマグネットと前記後ブラケットの間に位置することを特徴とするモールドモータである。
【0014】
【作 用】
請求項1のモールドモータであると、回転子の回転位置を検出する位置検出素子が、制御基板から突出して回転子における円筒状のマグネットの内側に位置することにより、回転子の位置を正確に検出することができる。また、位置検出素子と固定子の巻線との距離が遠くなり、電機子反作用の影響を受けにくくなるので、位置検出素子の信頼性が向上し、高い磁束密度により回転子の位置の精度が向上する。
【0015】
また、位置検出素子が、円筒状のマグネットと強磁性材料の後ブラケットの間に位置するので、後ブラケットをバックヨークにすることにより、透磁率が高く、マグネットのパーミアンスが大きくなり、すなわち、磁気抵抗が小さくなり、マグネットの動作点の磁束密度を高くすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例のモールドモータ10について図1に基づいて説明する。
【0017】
本実施例のモールドモータ10は、ブラシレスDCモータであり、エアコンディショナー用のファンやブロワなどに用いられるものである。
【0018】
図1(a)はモールドモータ10の縦断面図である。
【0019】
図1(a)に示すように、モールドモータ10のリング状の固定子12は、ドーナツ状の鋼板を積層した鉄心14に、巻線16を巻き付けたものである。
【0020】
固定子12の後面側には、モールドモータ10の駆動回路を構成する制御基板18が配されている。この制御基板18は、図1(b)に示すように、平面形状が円形であり、中央部に貫通孔20が貫通している。この制御基板18の直径はφDであり、貫通孔20の直径はφdBである。この貫通孔20の役割については、後述する。また、制御基板18には、前記したように駆動回路を構成する駆動ICなどの電子部品22や回転子28の位置を検出するためのホール素子やホールICなどよりなる位置検出素子24が設けられている。
【0021】
固定子12と、その後面側に配された制御基板18と、鉄よりなる後ブラケット32とが、成型型によってモールド樹脂によって一体に成形され、モータ本体26を形成している。
【0022】
モータ本体26には、回転子28を挿入するための回転子挿入空間30が設けられている。この挿入空間30の後面に後ブラケット32が配されている。
【0023】
後ブラケット32の外周に位置するモータ本体26の部分には、リング状突条部46が設けられている。このリング状突条部46には、制御基板18から突出している位置検出素子24が配されている。
【0024】
後ブラケット32の後方に位置する制御基板18の部分に、熱に弱い駆動ICや熱を多く発散する電子部品22が配されている。
【0025】
モータ本体26には、この後ブラケット32をモールド成形する時に成型型に支持するための突起によって形成される支持孔34が、後ブラケット32の後方に形成されている。すなわち、モールドモータ10のモータ本体26を成形する時に、不図示の成形型の中央部分にピンを設け、このピンで後ブラケット32を支持している。この突起が貫通するようにするために、制御基板18の中央部には、貫通孔20が貫通している。この貫通孔20の直径φdBは、ピンの大きさと同じである。
【0026】
回転子28は、鋼板を積層した円柱状のヨーク36の軸部に回転軸38が貫通し、円柱状のヨーク36の外周部には円筒状のマグネット39が配されている。この円筒状のマグネット39の軸方向の長さは、円柱状のヨーク36の軸方向の長さよりも長く形成され、ブラケット挿入空間40が形成されている。
【0027】
回転子挿入空間30に回転子28を挿入する場合には、回転軸38の後部に後ベアリング42を取り付け、回転軸38の前部に前ベアリング44を取り付ける。そして、後ベアリング42が後ブラケット32に嵌合するようにする。この場合に、後ブラケット32が、円筒状のマグネット39の内側にあるブラケット挿入空間40に挿入される。
【0028】
回転子28を回転子挿入空間30に挿入した後、鉄やアルミなどよりなる前ブラケット48をモータ本体26の前面に被せると共に、前ベアリング44をこの前ブラケット48で固定する。
【0029】
以上のようにして、モールドモータ10を組み立てることができる。
【0030】
本実施例のモールドモータ10であると、位置検出素子24が、回転子28のマグネット39の内側と、鉄などの強磁性材料よりなる後ブラケット32との間に配されているために、この後ブラケット32をバックヨークにすることにより、透磁率が高く、マグネット39のパーミアンスが大きくなり、すなわち、磁気抵抗が小さくなり、マグネット39の動作点の磁束密度を高くすることができる。また、位置検出素子24と固定子12の巻線16との距離が遠くなり、電機子反作用の影響を受けにくくなる。従って、位置検出素子24の信頼性が向上し、高い磁束密度により回転子28の位置の精度が向上する。
【0031】
後ブラケット32や後ベアリング42を回転子28のブラケット挿入空間40に挿入する構造であるため、モールドモータ10の軸方向の全長LBが、図2に示す従来のモールドモータ100の軸方向の全長LAより短くすることができ、モータを小型化することができる。また、モータの全長が短くなるため、低イナーシャー化を図ることができ、軽量化も行うことができる。
【0032】
制御基板18の中央部には成形型のピンを通すための直径φdBの貫通孔20を設けるだけでよく、制御基板18の有効面積SBが大きくなり、基板の材料取りも向上する。従来例のモールドモータ100の貫通孔128の直径φdAと比較すると、φdA>φdBとなる。したがって、従来のモールドモータ100の有効面積SAよりも、本実施例のモールドモータ10の有効面積SBも大きくなる。例えば、φdB=4mm〜5mmである。
【0033】
電子部品22が、鉄などの放熱がよく熱抵抗の小さい後ブラケット32の後方や周囲に設けられているため、発熱を促進することができ、電子部品22自身の発熱を抑えることができる。そのため、電子部品22などについて熱による制約を受けにくくでき、出力アップなどの特性向上を図ることができる。
【0034】
なお、電子部品22を後ブラケット32に直接接触させてもよい。
【0035】
(第2の実施例)
以下、本発明の第2の実施例のモールドモータ10について説明する。
【0036】
本実施例と第1の実施例の異なる点は、制御基板18の形状にある。
【0037】
すなわち、本実施例では、成形型に後ブラケット32を固定するのにピンでなく、成形型に内蔵した磁石で固定する。そのために、制御基板18の中心に貫通孔20を設ける必要がない。
【0038】
したがって、制御基板18の有効面積をより多くできる。
【0039】
【発明の効果】
以上により本発明のモールドモータであると、位置検出素子による回転子の位置検出の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例を示すモールドモータの縦断面図であり、(b)は制御基板の平面図である。
【図2】(a)は従来のモールドモータの縦断面図であり、(b)は制御基板の平面図である。
【符号の説明】
10 モールドモータ
12 固定子
14 鉄心
16 巻線
18 制御基板
20 孔
22 電子部品
24 位置検出素子
26 モータ本体
28 回転子
30 回転子挿入空間
32 後ブラケット
34 支持孔
36 ヨーク
38 回転軸
38 マグネット
40 ブラケット挿入空間
42 後ベアリング
44 前ベアリング
46 リングモータ本体部
48 前ブラケット

Claims (1)

  1. 固定子の後面側に制御基板が配され、
    前記固定子と前記制御基板とを一体にモールドすると共に、前記固定子の内側に回転子挿入空間を有するモータ本体をモールド樹脂によって形成し、
    前記回転子が、回転軸とヨークと円筒状のマグネットとを有し、
    前記回転子を前記回転子挿入空間部に挿入することにより、前記固定子内側に前記回転子を配するインナーロータ型のモールドモータにおいて、
    前記回転子の回転位置を検出する位置検出素子が、前記制御基板に配線され、かつ、前記制御基板から突出して前記回転子の円筒状のマグネットの内周に位置し、
    前記回転子挿入空間部の後面に位置する前記モータ本体に強磁性材料よりなる後ブラケットが一体にモールドされ、
    前記後ブラケットに前記回転子の回転軸を回動自在に支持する後ベアリングが保持され、
    前記位置検出素子が、前記円筒状のマグネットと前記後ブラケットの間に位置する
    ことを特徴とするモールドモータ。
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