JP4083353B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来品の一例を示している。図４に示すように、このブラシレスモータＡは、軸受部Ｂを介してモータシャフトＣを回転自在に支持するハウジングＤに、巻線Ｅを施されたコアＦが固定されている。
【０００３】
このコアＦの外側に近接配置された永久磁石Ｇを保持する金属製のヨークＨは、コアＦを覆って一端がモータシャフトＣに固定され、他端に開口部Ｈ１を有している。この開口部Ｈ１寄りのハウジングＤには、回路保護ケースＪが取り付けられ、この回路保護ケースＪ内には、巻線Ｅを流れる電流の電流方向を切り換えてモータシャフトＣを回転させる駆動回路が収容されている。
【０００４】
このブラシレスモータＡでは、巻線Ｅを流れる電流の電流方向が切り換わる際に巻線Ｅから発生する電磁波は、コアＦを覆う金属製のヨークＨによってある程度遮蔽されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のブラシレスモータＡでは、ヨークＨが前記駆動回路のグラウンドと電気的に導通していないので、大地に対するヨークＨのインピーダンスが比較的大きく、従って、コアＦに施された巻線Ｅから発生する電磁波は、ヨークＨによる遮蔽が不十分でヨークＨから放射されてしまう。
【０００６】
このため、例えば、ブラシレスモータＡを自動車用空気調和装置のブロアファンモータとして使用した場合には、巻線Ｅから発生する電磁波が車載ラジオに雑音を生じさせ該車載ラジオの音質を低下させる虞がある。
【０００７】
そこで、本発明では、コアに施された巻線から発生する電磁波のヨークからの放射を抑えることができ、その結果、該電磁波が他の機器に悪影響を及ぼす虞を解消することができるブラシレスモータを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、軸受部を介してモータシャフトを回転自在に支持するハウジングと、該ハウジングに固定され巻線を施されたコアと、該コアの外側に近接配置された永久磁石を保持しコアを覆って一端がモータシャフトに固定され他端に開口部を有する金属製のヨークと、前記巻線を流れる電流の電流方向を切り換えてモータシャフトを回転させる駆動回路と、該駆動回路を収容し前記ハウジングに取り付けられた回路保護ケースとを備えているブラシレスモータにおいて、前記ヨークと駆動回路のグラウンドとが電気的に導通していて、ハウジング（４），軸受部（３），モータシャフト（２）が導電性を有し、ハウジング（４）と駆動回路（４０）のグラウンドとが電気接続手段（５４）によって電気的に接続され、該電気接続手段（５４），ハウジング（４），軸受部（３），モータシャフト（２）を介してヨーク（８）と前記グラウンドとが電気的に導通していて、電気接続手段（５４）は、駆動回路（４０）のグラウンドに固着され、該駆動回路（４０）を収容した回路保護ケース（３０）のハウジング（４）への取り付けの際に弾撥力によってハウジング（４）に圧接する金属製の弾性部材であることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータであって、ハウジングに、ヨークの開口部を覆うフランジ部が設けられ、コアは、その周囲を前記フランジ部とヨークとで取り囲まれていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のブラシレスモータであって、駆動回路は、給電用の電源コネクタを備え、該電源コネクタのグラウンド端子が電気的な接続点とされてグラウンドがヨークと電気的に導通していることを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、巻線を施されたコアを覆う金属製のヨークと、駆動回路のグラウンドとが電気的に導通しているので、大地に対するヨークのインピーダンスを従来品と比べて小さくすることができる。従って、前記巻線から発生する電磁波をヨークで遮蔽して該電磁波のヨークからの放射を抑えることができ、その結果、該電磁波が他の機器に悪影響を及ぼす虞を解消することができる。
【００１４】
請求項１の発明では、ハウジングと駆動回路のグラウンドとを電気接続手段によって電気的に接続することにより、該電気接続手段，ハウジング，軸受部，モータシャフトを介してヨークと前記グラウンドとが電気的に導通するので、ヨークと前記グラウンドとを電気的に導通させるための電気接続手段を、非回転部材であるハウジングに電気的に接続することができる。
【００１５】
従って、ハウジングと電気接続手段とを固着によって確実に接続することができる。また、ハウジングと電気接続手段とを摺動を回避した当接によって接続することもでき、この場合は、ハウジングと電気接続手段との摺動が無いので、該摺動に起因する騒音及び磨耗粉の発生等を回避することができ、その結果、該磨耗粉による駆動回路の誤作動等の虞を回避することもできる。
【００１６】
請求項１の発明では、駆動回路のグラウンドに固着された金属製の弾性部材である電気接続手段は、駆動回路を収容した回路保護ケースのハウジングへの取り付けの際に弾撥力によってハウジングに圧接するので、回路保護ケースのハウジングへの取り付けと、電気接続手段によるハウジングと前記グラウンドとの電気的な接続とを同時に行うことができ、従って、組立作業の作業効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加えて、コアは、その周囲をヨークとハウジングのフランジ部とで取り囲まれているので、コアに施された巻線から発生する電磁波をヨークのみならずハウジングのフランジ部でも遮蔽することができ、従って、前記電磁波が他の機器に悪影響を及ぼす虞を確実に解消することができる。
【００１８】
請求項３の発明では、請求項１，２の発明の効果に加えて、駆動回路のグラウンドは、電源コネクタのグラウンド端子が電気的な接続点とされてヨークと電気的に導通しているので、大地に対するヨークのインピーダンスを従来品と比べて最大限に小さくすることができる。従って、コアに施された巻線から発生する電磁波のヨークからの放射を最大限に抑えて該電磁波が他の機器に悪影響を及ぼす虞を解消することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜５記載の各発明を併せて実施した実施の形態の一例を示す断面図である。図２は、図１に示すものを一部破断させて示す破断断面図である。図１，図２に示すように、このブラシレスモータ１は、自動車用空気調和装置のブロアユニットに使用されるものであって、金属製のモータシャフト２の先端部に送風用のシロッコファン１０が取り付けられている。
【００２０】
モータシャフト２は、その先端側及び後端側にそれぞれ配設された軸受部３を介してアルミ製のハウジング４に回転自在に支持されている。軸受部３は、潤滑油を含浸した含浸メタル３ａと、この含浸メタル３ａに潤滑油を供給するフェルト３ｂとを備えている。
【００２１】
ハウジング４には、絶縁物を介して巻線５を施されたコア６が固定されている。このコア６の外側には複数の永久磁石７が略等間隔で近接配置され、これらの永久磁石７を保持している金属製のヨーク８は、コア６を覆って一端がモータシャフト２の先端側に固定され、他端に開口部８ａを有している。
【００２２】
ヨーク８の肩部には、コア６冷却用の通風孔８ｂが設けられている。シロッコファン１０にも、そのファンブレード１１を支持しヨーク８を覆う支持部１２に、ヨーク８の通風孔８ｂと協働してコア６に冷却風を供給するための通風孔１３が設けられている。
【００２３】
ハウジング４には、モータシャフト２後端側の端部に、ヨーク８の開口部８ａを覆いヨーク８と協働してコア６の周囲を取り囲むフランジ部４ａが設けられている。このフランジ部４ａには、リング状の取付金具２１により、リング状の防振ゴム２２を介在させて合成樹脂製の回路保護ケース３０がビス止め固定されている。
【００２４】
この回路保護ケース３０は、モータシャフト２先端側に位置するアッパーケース３１と、モータシャフト２後端側に位置するロアケース３２とからなっている。回路保護ケース３０内には、モータシャフト２の後端部に固定されたセンサ磁石２３と、コア６に施された巻線５を流れる電流の電流方向を切り換えてモータシャフト２を回転させる駆動回路４０とが収納されている。
【００２５】
この駆動回路４０は、アッパーケース３１にビス止め固定された電気回路基板４１に形成されている。この電気回路基板４１には、グラウンドパターンを含む所定の配線パターンが形成されていると共に、センサ磁石２３と協働して永久磁石７の回転位置を検出するホール素子（図示省略）、巻線５を流れる電流の電流方向を切り換えるスイッチング素子４２、このスイッチング素子４２の電流切換時期を制御するマイクロコンピュータ（図示省略）、電解コンデンサ４３、給電用の電源コネクタ５０等の電気回路部品が実装されている。
【００２６】
スイッチング素子４２は、アルミ製のヒートシンク４４にビス止め固定されている。このヒートシンク４４は、スイッチング素子４２の発熱を放熱する放熱フィン４４ａを回路保護ケース３０外に露出させてアッパーケース３１に取り付けられている。
【００２７】
駆動回路４０と巻線５とは、電気回路基板４１の配線パターンに固着された金属製のジョイントバー４５、このジョイントバー４５に固着された金属製のバスバー４６、このバスバー４６に固着され電気回路基板４１とハウジング４のフランジ部４ａとを貫通して巻線５に接続された金属製のターミナルピン４７を介して電気的に接続されている。
【００２８】
図３は、図１に示すものの要部を模式的に示す分解斜視図である。図１，図３に示すように、駆動回路４０の電源コネクタ５０は、車載バッテリの陽極と電気的に接続されるプラス端子５１、空調制御用の車載コントローラと電気的に接続される制御端子５２、車載バッテリの陰極と電気的に接続されると共に車体と電気的に導通させられるグラウンド端子５３を備えている。
【００２９】
プラス端子５１と制御端子５２とは、電気回路基板４１の配線パターンに固着されている。グラウンド端子５３は、電気回路基板４１のグラウンドパターンに固着されている。そして、グラウンド端子５３には、金属製の弾性部材としての板バネである電気接続手段５４が固着されている。
【００３０】
この電気接続手段５４は、電気回路基板４１が組み付けられたアッパーケース３１をハウジング４のフランジ部４ａに取り付ける際に弾撥力によってハウジング４のフランジ部４ａに圧接することにより、グラウンド端子５３とアルミ製のハウジング４とを電気的に接続している。
【００３１】
従って、電源コネクタ５０のグラウンド端子５３と電気回路基板４１のグラウンドパターンとからなる駆動回路４０のグラウンドは、電気接続手段５４，ハウジング４，軸受部３の含浸メタル３ａ，金属製のモータシャフト２を介して、モータシャフト２に固定された金蔵製のヨーク８と電気的に導通している。なお、図３において、符号４８は、電気回路基板４１の設けられたターミナルピン４７用の貫通孔を示している。
【００３２】
以上説明したブラシレスモータ１では、巻線５を施されたコア６を覆う金属製のヨーク８が駆動回路４０のグラウンドと電気的に導通しているので、大地に対するヨーク８のインピーダンスを従来品と比べて小さくすることができる。従って、巻線５から発生する電磁波をヨーク８で遮蔽して該電磁波のヨーク８からの放射を抑えることができ、その結果、該電磁波が車載ラジオ等に雑音を生じさせ車載ラジオ等の音質を低下させる虞を解消することができる。
【００３３】
しかも、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０のグラウンドは、電源コネクタ５０のグラウンド端子５３が電気的な接続点とされてヨーク８と電気的に導通しているので、従来品と比べて、大地に対するヨーク８のインピーダンスを最大限に小さくすることができ、その結果、巻線５から発生する電磁波のヨーク８からの放射を最小限に抑えこともできる。
【００３４】
加えて、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０のグラウンド端子５３は、ヨーク８のみならずアルミ製のハウジング４とも電気的に導通しており、コア６は、その周囲をヨーク８とハウジング４のフランジ部４ａとで取り囲まれているので、コア６に施された巻線５から発生する電磁波をヨーク８のみならずハウジング４のフランジ部４ａでも遮蔽することができる。従って、前記電磁波が車載ラジオ等に雑音を生じさせ車載ラジオ等の音質を低下させる虞を確実に解消することができる。
【００３５】
ところで、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０のグラウンドと、非回転部材であるアルミ製のハウジング４とが電気接続手段５４によって電気的に接続され、電気接続手段５４，ハウジング４，軸受部３の含浸メタル３ａ，金属製のモータシャフト２を介して、このモータシャフト２に固定された金蔵製のヨーク８が駆動回路４０のグラウンドと電気的に導通している。
【００３６】
このため、ブラシレスモータ１では、ハウジング４と電気接続手段５４とを摺動を回避した当接によって接続することができ、従って、該摺動に起因する騒音及び磨耗粉の発生を回避することができ、その結果、該磨耗粉に起因する駆動回路４０の誤作動等を回避することもできる。
【００３７】
しかも、電気接続手段５４は、回路保護ケース３０のハウジング４への取り付けの際に弾撥力によってハウジング４に圧接する金属製の弾性部材であるので、ハウジング４への回路保護ケース３０の取り付けと、電気接続手段５４によるハウジング４と駆動回路４０のグラウンドとの電気的な接続とを同時に行うことができ、従って、組立作業の作業効率を向上させることもできる。
【００３８】
なお、例えば、金属製の弾性部材によって駆動回路４０のグラウンドとモータシャフト２とを電気的に接続し、モータシャフト２を介して駆動回路４０のグラウンドとヨーク８とを電気的に導通させることは勿論可能である。同様に、金属製の弾性部材によって駆動回路４０のグラウンドとヨーク８とを電気的に接続し導通させることも勿論可能である。
【００３９】
しかし、金属製の弾性部材である電気接続手段５４によって駆動回路４０のグラウンドとハウジング４とを電気的に接続する方が好ましい。なぜならば、ハウジング４は非回転部材であるため電気接続手段５４との摺動が発生せず、該摺動に起因する騒音及び磨耗粉の発生等を回避することができるからである。
【００４０】
ところで、ブラシレスモータ１では、駆動回路４０のグラウンドとハウジング４とを電気的に接続する電気接続手段５４が金属製の弾性部材とされ、この弾性部材として板バネを採用している。しかし、金属製の弾性部材は、板バネに限定されず、例えば蔓巻バネ等であっても良い。
【００４１】
そして、電気接続手段５４は、板バネ等の金属製の弾性部材に限定されず、例えば電線等であっても良い。ただし、電気接続手段５４は板バネ等の金属製の弾性部材である方が、ハウジング４へのアッパーケース３１の取り付けと、電気接続手段５４によるハウジング４と駆動回路４０のグラウンドとの電気的な接続とを同時に行うことができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すものを一部破断させて示す破断断面図である。
【図３】図１に示すものの要部を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】従来品の一例を示す破断断面図である。
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
２ モータシャフト
３ 軸受部
４ ハウジング
４ａ フランジ部
５ 巻線
６ コア
７ 永久磁石
８ ヨーク
８ａ 開口部
３０ 回路保護ケース
４０ 駆動回路
５０ 電源コネクタ
５３ グラウンド端子
５４ 電気接続手段（弾性部材）

Claims (3)

1. 軸受部（３）を介してモータシャフト（２）を回転自在に支持するハウジング（４）と、該ハウジング（４）に固定され巻線（５）を施されたコア（６）と、該コア（６）の外側に近接配置された永久磁石（７）を保持しコア（６）を覆って一端がモータシャフト（２）に固定され他端に開口部（８ａ）を有する金属製のヨーク（８）と、前記巻線（５）を流れる電流の電流方向を切り換えてモータシャフト（２）を回転させる駆動回路（４０）と、該駆動回路（４０）を収容し前記ハウジング（４）に取り付けられた回路保護ケース（３０）とを備えているブラシレスモータにおいて、
   前記ヨーク（８）と駆動回路（４０）のグラウンドとが電気的に導通していて、
   ハウジング（４），軸受部（３），モータシャフト（２）が導電性を有し、ハウジング（４）と駆動回路（４０）のグラウンドとが電気接続手段（５４）によって電気的に接続され、該電気接続手段（５４），ハウジング（４），軸受部（３），モータシャフト（２）を介してヨーク（８）と前記グラウンドとが電気的に導通していて、
   電気接続手段（５４）は、駆動回路（４０）のグラウンドに固着され、該駆動回路（４０）を収容した回路保護ケース（３０）のハウジング（４）への取り付けの際に弾撥力によってハウジング（４）に圧接する金属製の弾性部材であることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 請求項１に記載のブラシレスモータであって、
   ハウジング（４）に、ヨーク（８）の開口部（８ａ）を覆うフランジ部が設けられ、コア（６）は、その周囲を前記フランジ部とヨーク（８）とで取り囲まれていることを特徴とするブラシレスモータ。
3. 請求項１又は２に記載のブラシレスモータであって、駆動回路（４０）は、給電用の電源コネクタ（５０）を備え、該電源コネクタ（５０）のグラウンド端子（５３）が電気的な接続点とされてグラウンドがヨーク（８）と電気的に導通していることを特徴とするブラシレスモータ。

Images