JP4091247B2 - Brushless motor - Google Patents
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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】
ブラシ等の整流機構が設けられていないブラシレスモータとしては、従来、図7に示すようなものが提案されている。この図7に示すブラシレスモータAは、例えば、自動車用空気調和装置のブロアユニット等に使用されているものであり、モータシャフトCの先端に送風用のファンが取り付けられる。モータシャフトCは、軸受部Bを介してハウジングDに回転自在に支持されている。このハウジングDには、ステータ巻線Eが巻回されたコアFが固定されている。
【0003】
このコアFの外周側には、永久磁石よりなるロータマグネットGが、金属製のヨークHに保持された状態で近接配置されている。ヨークHは、一端がモータシャフトCに固定され、コアFの外周側を覆っている。また、このヨークHの他端には開口部H1が設けられ、ハウジングDの下端側は、この開口部H1からヨークHの外部に突出している。
【0004】
ヨークHの外部に突出するハウジングDの下端側には、回路保護ケースJが取り付けられている。この回路保護ケースJは、アッパーケースJ1とロアケースJ2とが組み合わされてなり、その内部には、ステータ巻線Eに電流を供給してモータシャフトCを回転駆動するための駆動回路が収納されている。
【0005】
以上のような構造のブラシレスモータAでは、ステータ巻線Eに供給する駆動電流の方向が切り換えられたときに、ステータ巻線Eから電磁波が発生する。このステータ巻線Eから発生する電磁波は、コアFの外周側を覆うヨークHによってある程度は遮蔽されるが、このヨークHによる電磁波の遮蔽は必ずしも十分ではなく、その一部がヨークHの外部へ漏洩してしまう場合があった。
【0006】
このため、ブラシレスモータAを、自動車用空気調和装置のブロアユニット等に使用した場合には、例えば、外部に漏洩した電磁波が車載ラジオ等にノイズを生じさせ、この車載ラジオ等の音質を低下させるといった問題が生じる。
【0007】
そこで、ヨークHによる電磁波の遮蔽効果を高めて、ステータ巻線Eから発生した電磁波の外部への漏洩を防止すべく、ヨークH又はこのヨークHと電気的に導通する部材と前記駆動回路のグランド端子との間に、例えばリン青銅等よりなるバネ性を有する導電部材を配設し、この導電部材の一端側をヨークH又はこのヨークHと電気的に導通する部材に当接させると共に、この導電部材の他端側を駆動回路のグランド端子に当接させて、ヨークHと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させる試みがなされている。ヨークHと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させれば、ヨークHと車両アース等とを略同電位として、車両アースに対するヨークHのインピーダンスを小さくし、ヨークHによる電磁波の遮蔽効果を向上させることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したブラシレスモータAを広く普及させるにあたっては、その性能を低下させることなく、製造コストや部品コスト等を可能な限り低減させて、更なる低価格化を実現することが要求される。このような要求に応じるべく、ブラシレスモータAを構成する各部に関して様々な工夫がなされているが、ヨークHと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させるための導電部材に対しても、これまで一般的に用いられていたリン青銅等の高価な材料に代えて、安価な材料、例えば錫メッキが施された真鍮等を用いるようにすれば、部品コストを低減させることができ、更なる低価格化を実現する上で有利である。
【0009】
しかしながら、ヨークHと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させるための導電部材に、錫メッキが施された真鍮等の安価な材料を用いた場合、導電部材にバネ性が不足するために、この導電部材とヨークH又はこのヨークHと電気的に導通する部材との間、或いは、導電部材と駆動回路のグランド端子との間に接触不良が生じ、ヨークHと駆動回路のグランド端子とを確実に導通させることが困難であった。
【0010】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであり、コストの低減を実現しながら、ヨークと駆動回路のグランド端子とを確実に導通させて、ヨークによる電磁波の遮蔽効果を高めてノイズの低減を図るようにしたブラシレス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】
請求項1に記載の発明は、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、ステータ巻線が巻回された状態で前記ハウジングに固定されるコアと、ロータマグネットを前記コアの外周側に近接させた状態で保持すると共に、前記モータシャフトに固定されて前記コアの外周側を覆うヨークと、アッパーケースとロアケースとが組み合わされてなり、内部に前記モータシャフトを回転駆動するための駆動回路が収納される回路保護ケースと、一端側が前記ヨーク又はこのヨークと電気的に導通する部材に接触し、他端側が前記駆動回路のグランド端子に接触して、前記ヨークと前記駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させる導電部材とを備えるブラシレスモータにおいて、前記回路保護ケースのアッパーケースに、前記導電部材の一端側を押圧して前記ヨーク又はこのヨークと電気的に導通する部材に加圧接触させる押圧部が設けられていることを特徴としている。
【0012】
この請求項1に記載のブラシレスモータでは、回路保護ケース内に収納された駆動回路からコアに巻回されたステータ巻線に駆動電流が供給されることで、コアに近接配置されたロータマグネット、このロータマグネットを保持するヨーク及びこのヨークが固定されるモータシャフトに回転駆動力が生じる。そして、ステータ巻線に供給される駆動電流の方向が切り換えられることで、回転制御が行われる。
【0013】
ステータ巻線に供給される駆動電流の方向が切り換えられる際には、ステータ巻線から電磁波が発生することになる。このとき、請求項1に記載のブラシレスモータでは、ステータ巻線から発生する電磁波が、導電部材を介して駆動回路のグランド端子と電気的に導通しているヨークによって有効に遮蔽されるので、外部への電磁波の漏洩が抑制され、この電磁波に起因するノイズの発生等が抑制されることになる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブラシレスモータにおいて、前記軸受部と前記モータシャフトと前記ハウジングとがそれぞれ導電性を有し、前記導電部材の一端側が前記ハウジングに接触し、前記導電部材の他端側が前記駆動回路のグランド端子に接触して、前記ヨークと前記駆動回路のグランド端子とが、前記軸受部と前記モータシャフトと前記ハウジングと前記導電部材とを介して電気的に導通していることを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のブラシレスモータにおいて、前記アッパーケースには一対のスリットが設けられ、これら一対のスリット間の領域が前記押圧部とされていることを特徴としている。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載のブラシレスモータにおいて、前記アッパーケースには前記モータシャフト側に突出する突出部が一体形成されており、この突出部が前記押圧部とされていることを特徴としている。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のブラシレスモータにおいて、前記ロアケースの内周側には前記駆動回路から放射される電磁波を遮蔽するシールド板が配設されており、前記アッパーケースに設けられた結合部が前記導電部材の他端側を前記駆動回路のグランド端子に当接させると共に、前記ロアケースに設けられた結合部が前記シールド板の一端部を前記駆動回路のグランド端子に当接させた状態で、前記アッパーケースに設けられた結合部と前記ロアケースに設けられた結合部とが連結部材によって連結されていることを特徴としている。
【0018】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、回路保護ケースのアッパーケースに、ヨークと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させる導電部材の一端側を押圧して、この導電部材の一端側をヨーク又はこのヨークと電気的に導通する部材に加圧接触させる押圧部が設けられているので、導電部材のバネ性に依存することなく、導電部材の一端側とヨーク又はこのヨークと電気的に導通する部材との接触状態を確実なものとして、ヨークと駆動回路のグランド端子とを適切に導通させることができる。したがって、請求項1に記載の発明によれば、導電部材の材料としてバネ性に乏しい安価な材料を用いることが可能となり、部品コストの低減を図りながら、ヨークによる電磁波の遮蔽効果を高めてノイズの低減を図ることができる。
【0019】
請求項2に記載の発明によれば、導電部材の一端側を非回転体であるハウジングに接触させることで、ヨークと駆動回路のグランド端子とを電気的に導通させることができるので、導電部材の一端側を回転体に接触させた場合に問題となる騒音の発生や摩耗粉の発生等を未然に回避することができる。
【0020】
請求項3に記載の発明によれば、回路保護ケースのアッパーケースに設けられた一対のスリット間の領域が、導電部材の一端側を押圧する押圧部とされているので、押圧部をアッパーケースとは別部材で構成した場合のような部品点数の増加を招くことなく、簡素な構造でヨークと駆動回路のグランド端子との適切な導通を図ることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、回路保護ケースのアッパーケースに一体形成された突出部が、導電部材の一端側を押圧する押圧部とされているので、押圧部をアッパーケースとは別部材で構成した場合のような部品点数の増加を招くことなく、簡素な構造でヨークと駆動回路のグランド端子との適切な導通を図ることができる。
【0022】
請求項5に記載の発明によれば、回路保護ケースのアッパーケースに設けられた結合部が導電部材の他端側を駆動回路のグランド端子に当接させると共に、ロアケースに設けられた結合部がこのロアケースの内周側に配設されたシールド板の一端部を駆動回路のグランド端子に当接させた状態で、アッパーケースに設けられた結合部とロアケースに設けられた結合部とが連結部材によって連結されているので、アッパーケースとロアケースとを連結させると同時に、導電部材の他端側と駆動回路のグランド端子との確実な接触を図ることができ、更に、ロアケースの内周側に配設されたシールド板と駆動回路のグランド端子との確実な接触を図ることもできる。したがって、請求項5に記載の発明によれば、製造工程の簡素化が図られると共に部品点数の更なる削減が図られ、更なるコストの低減を実現することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0024】
本発明を適用したブラシレスモータの一例を図1及び図2に示す。この図1及び図2に示すブラシレスモータ1は、例えば、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の先端部には、送風用のシロッコファン10が取り付けられる。
【0025】
金属製のモータシャフト2の先端側及び基端側には、それぞれ軸受部3が配設されている。これら軸受部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、含浸メタル3aがモータシャフト2とアルミニウム製のハウジング4とに接触している。そして、モータシャフト2が、この軸受部3を介してアルミニウム製のハウジング4に回転自在に支持さた構造となっている。
【0026】
ハウジング4には、絶縁物を介してステータ巻線5が巻回されたコア6が固定されている。このコア6の外周側には、このコア6の外周面と所定の間隔を存して対向するように、複数の永久磁石よりなるロータマグネット7が配設されている。これら複数のロータマグネット7は、金属製のヨーク8の内周側に略等間隔で配置され、このヨーク8に保持されている。
【0027】
複数のロータマグネット7を保持する金属製のヨーク8は、その一端部がモータシャフト2の先端側に固定されており、ステータ巻線5が巻回されたコア6の外周側を覆っている。また、このヨーク8の他端側には開口部8aが設けられており、ハウジング4の下端側が、この開口部8aからヨーク8の外部に突出している。
【0028】
ヨーク8の肩部には、コア6を冷却するための通風孔8bが設けられている。また、シロッコファン10にも、そのファンブレード11を支持してヨーク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。
【0029】
ヨーク8の外部に突出するハウジング4の下端側には、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。
【0030】
この回路保護ケース30は、上下一対のアッパーケース31及びロアケース32が組み合わされて中空の箱状となるものであり、その内部には、モータシャフト2の基端部に固定されたセンサ磁石23と、コア6に巻回されたステータ巻線5に駆動電流を供給すると共に、このステータ巻線5に供給する駆動電流の方向を切り換えて、モータシャフト2の回転を駆動制御するための駆動回路40とが収納されている。
【0031】
センサ磁石23は、ヨーク8の内周側に配設された複数のロータマグネット7に対応した複数の着磁領域を有しており、各着磁領域が、その領域に対応するロータマグネット7と同極に着磁されている。
【0032】
駆動回路40は、回路保護ケース30内に配設された電気回路基板41上に形成されている。すなわち、この電気回路基板41には、グラ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と協働してロータマグネット7の回転位置を検出する図示しないホール素子や、ステータ巻線5に供給する駆動電流の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の切り換えタイミングを制御する図示しないマイクロコンピュータ、電解コンデンサ43等の電気回路部品が実装されており、これら配線パターンや電気回路部品により駆動回路40が構成されている。
【0033】
スイッチング素子42は、アルミニウム製のヒートシンク44に取り付けられている。このヒートシンク44は、放熱フィン44aを回路保護ケース30の外部に露出させた状態でアッパーケース31に取り付けられており、スイッチング素子42からの熱を回路保護ケース30の外部に放熱するようになされている。
【0034】
電気回路基板41上に形成された駆動回路40とステータ巻線5とは、配線パターンに接続された金属製のジョイントバー45と、このジョイントバー45に接続された金属製のバスバー46と、このバスバー46に接続された金属製のターミナルピン47とを介して電気的に接続されている。
【0035】
電気回路基板41のグランドパターンには、グランド端子50が、その先端部を回路保護ケース30の外部に露出させた状態で固着されている。そして、電気回路基板41のグランドパターンは、このグランド端子50を介して車載バッテリの陰極及び車両アースに電気的に接続されるようになされている。また、電気回路基板41の配線パターンには、図示しないプラス端子及び制御端子が固着されており、電気回路基板41の配線パターンが、プラス端子を介して車載バッテリの陽極と電気的に接続され、制御端子を介して空調制御用の車載コントローラと電気的に接続されるようになされている。
【0036】
また、回路保護ケース30の内部には、アッパーケース31側に位置して、ステータ巻線5が巻回されたコア6の外周側を覆うヨーク8と、電気回路基板41のグランドパターンに固着されたグランド端子50、すなわち、駆動回路40のグランド端子50とを電気的に導通させるための導電部材51が配設されている。この導電部材51は、例えば錫メッキが施された真鍮等よりなる長尺状の金属板材が所定の形状に折曲されてなるものであり、その一端側をハウジング4のフランジ部4aに当接させると共に、その他端側を駆動回路40のグランド端子50に当接させた状態で、回路保護ケース30内に固定されている。
【0037】
本発明を適用したブラシレスモータ1では、以上のように、回路保護ケース30内に設けられた導電部材の一端側をハウジング4のフランジ部4aに当接させると共に、その他端側を駆動回路40のグランド端子50に当接させることで、金属製のヨーク8と駆動回路40のグランド端子50とを、軸受部3の含浸メタル3a、金属製のモータシャフト2、アルミニウム製のハウジング4及び導電部材51を介して、電気的に導通させるようにしている。
【0038】
ブラシレスモータ1は、ステータ巻線5が巻回されたコア6の外周側を覆う金属製のヨーク8を、駆動回路40のグランド端子50と電気的に導通させることによって、金属製のヨーク8と車両アースとを略同電位として、車両アースに対するヨーク8のインピーダンスを小さくすることができる。したがって、このブラシレスモータ1においては、ステータ巻線5に供給する駆動電流の方向を切り換えた際にこのステータ巻線5から発生する電磁波をヨーク8により極めて有効に遮蔽して、この電磁波がヨーク8の外部に漏洩することを抑制することができ、その結果、この電磁波が車載ラジオ等にノイズを生じさせて車載ラジオ等の音質を低下させるといった不都合を効果的に防止することができる。
【0039】
しかも、このブラシレスモータ1では、ハウジング4も駆動回路40のグランド端子50に電気的に導通されており、ヨーク8の開口部8aを覆うハウジング4のフランジ部4aも車両アースと略同電位とされているので、コア6に巻回されたステータ巻線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でも有効に遮蔽することができる。したがって、このブラシレスモータ1では、ステータ巻線5から発生した電磁波が車載ラジオ等にノイズを生じさせて車載ラジオ等の音質を低下させるといった問題をより確実に防止することができる。
【0040】
更に、このブラシレスモータ1では、導電部材51の一端側を非回転体であるハウジング4のフランジ部4aに当接させるようにしているので、導電部材51の一端側を回転体に当接させた場合に問題となる騒音の発生や摩耗粉の発生等を未然に回避することができる。すなわち、導電部材51の一端側を回転体に当接させた場合には、回転体の回転動作に伴って、導電部材51の一端側が回転体上を摺動することになり、この摺動に起因して、騒音や摩耗粉が発生する場合がある。そして、特に、摩耗粉が電子回路基板41上に付着すると、駆動回路40の誤作動を引き起こしてしまう場合がある。しかしながら、ブラシレスモータ1では、導電部材51の一端側を非回転体であるハウジング4のフランジ部4aに当接させるようにしているので、騒音や摩耗粉等が発生することはなく、その結果、この摩耗粉に起因する駆動回路40の誤作動等を未然に回避することができる。
【0041】
また、回路保護ケース30の内部には、ロアケース32の内周側に位置して、駆動回路40から放射される電磁波を遮蔽するためのシールド板60が配設されている。このシールド板60は、金属板材がロアケース32の内周形状に応じた形状に成形されてなるものであり、その一端部を駆動回路40のグランド端子50に当接させた状態で、ロアケース32の内周側に嵌合されている。
【0042】
本発明を適用したブラシレスモータ1では、以上のように、回路保護ケース30の内部にシールド板60を配設し、このシールド板60の一端部を駆動回路40のグランド端子50に当接させることで、シールド板60と駆動回路40のグランド端子50とを電気的に導通させるようにしているので、シールド板60と車両アースとを略同電位として、車両アースに対するシールド板60のインピーダンスを小さくすることができる。したがって、このブラシレスモータ1においては、駆動回路40から放射される電磁波をシールド板60により極めて有効に遮蔽して、この電磁波が回路保護ケース30の外部に漏洩することを効果的に抑制することができる。その結果、この駆動回路40から放射された電磁波が車載ラジオ等にノイズを生じさせて車載ラジオ等の音質を低下させるといった不都合も有効に防止することができる。
【0043】
回路保護ケース30を構成するアッパーケース31及びロアケース32には、これらアッパーケース31及びロアケース32を互いに連結させるための結合部31a,32aがそれぞれ設けられている。回路保護ケース30は、これらアッパーケース31に設けられた結合部31aとロアケース32に設けられた結合部32aとが突き合わされた状態で、これら結合部31a,32aを貫通するようにタッピンねじ等の連結部材70が挿通されることで、アッパーケース31とロアケース32とが互いに連結されるようになされている。
【0044】
ここで、本発明を適用したブラシレスモータ1においては、アッパーケース31に設けられた結合部31aが、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子50とを電気的に導通させるための導電部材51、すなわち、一端側がハウジング4のフランジ部4aに当接する導電部材51の他端側を、駆動回路40のグランド端子50に当接させると共に、ロアケース32に設けられた結合部32aが、ロアケース32の内周側に配設されたシールド板60の一端部を駆動回路40のグランド端子50に当接させた状態で、これら結合部31aと結合部32aとが互いに突き合わされて、連結部材70により連結されるようになされている。
【0045】
以上のような構造のブラシレスモータ1では、アッパーケース31とロアケース32とを連結させることで、これと同時に、導電部材51の他端側と駆動回路40のグランド端子50とを確実に接触させることができ、また、ロアケース32の内周側に配設されたシールド板60と駆動回路40のグランド端子50とを確実に接触させることができる。したがって、このブラシレスモータ1では、製造工程の簡素化を図ることができると共に、例えばシールド板60と駆動回路40のグランド端子50とを接続するための特別な部品等を不要として、部品点数を削減し、製造コストの大幅な低減を実現することができる。
【0046】
ところで、本発明を適用したブラシレスモータ1においては、回路保護基板30のアッパーケース31に、回路保護ケース30内に配設された導電部材51の一端側を押圧してハウジング4のフランジ部4aに当接させるための押圧部35が設けられている。すなわち、このブラシレスモータ1においては、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子50とを電気的に導通させるための導電部材51の一端側が、アッパーケース31に設けられた押圧部35によってハウジング4のフランジ部4a側に押圧されることで、このハウジング4のフランジ部4aに加圧接触するようになされている。
【0047】
導電部材51の一端側を押圧する押圧部35は、例えば図3及び図4に示すように、モータシャフト2の基端側が挿通されるアッパーケース31の中央開口部31bの近傍に設けられる。具体的には、例えば、アッパーケース31に、その中央開口部31bと連続する一対のスリット31c,31dが形成され、これら一対のスリット31c,31dに挟まれた領域が押圧部35とされる。アッパーケース31の一対のスリット31c,31d間の領域である押圧部35は、当該押圧部35を構成する合成樹脂材料の弾性力によって、導電部材51の一端側を図4中矢印A方向に押圧する。これにより、導電部材51の一端側が、ハウジング4のフランジ部4aに加圧接触することになり、導電部材51の一端側とハウジング4のフランジ部4aとの接触状態が良好に保たれることになる。なお、図3は、アッパーケース31をその上面側から見た様子を模式的に示す平面図であり、図4は、図3におけるX1−X2線断面図である。
【0048】
以上のように、アッパーケース31の一対のスリット31c,31d間の領域を押圧部35とすれば、アッパーケース31とは別部材の押圧部35を設ける必要がない。したがって、この場合には、押圧部35をアッパーケース31とは別部材で形成した場合のように部品点数の増加を招くことなく、簡素な構造で導電部材51の一端側とハウジング4のフランジ部4aとの接触状態を良好なものとし、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子50との適切な導通を図ることができる。
【0049】
また、例えば図5及び図6に示すように、アッパーケース31に、その中央開口部31bの端縁からモータシャフト2側に突出する突出部を一体に形成し、このアッパーケース31と一体形成された突出部を、導電部材51の一端側を押圧する押圧部35としてもよい。この場合も、押圧部35は、当該押圧部35を構成する合成樹脂材料の弾性力によって、導電部材51の一端側を図6中矢印B方向に押圧する。これにより、導電部材51の一端側が、ハウジング4のフランジ部4aに加圧接触することになり、導電部材51の一端側とハウジング4のフランジ部4aとの接触状態が良好に保たれることになる。なお、図5は、アッパーケース31をその上面側から見た様子を模式的に示す平面図であり、図6は、図5におけるX3−X4線断面図である。
【0050】
以上のように、アッパーケース31と一体形成された突出部を押圧部35とした場合には、上述した例と同様に、アッパーケース31とは別部材の押圧部35を設ける必要がない。したがって、この場合も、押圧部35をアッパーケース31とは別部材で形成した場合のような部品点数の増加を招くことなく、簡素な構造で導電部材51の一端側とハウジング4のフランジ部4aとの接触状態を良好なものとし、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子50との適切な導通を図ることができる。
【0051】
なお、以上、導電部材51の一端側を押圧する押圧部35の具体的な例について説明したが、押圧部35は、以上の例に限定されるものではなく、導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4a側に適切に押圧して、このフランジ部4aに加圧接触させることが可能なものであれば、どのようなものであってもよい。また、その形状についても、あらゆる形状が適用可能であるが、図4及び図6に示したように、その先端側を上方に隆起させて、この隆起した部分で導電部材51の一端側を押圧するようにすれば、僅かな押圧力で導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに適切に加圧接触させることが可能となり、押圧部35の形状として非常に好適である。また、図6に示したように、押圧部35の先端部に係止部35aを形成し、この係止部35aを導電部材51に係止させるようにすれば、押圧部35と導電部材51との位置ずれが防止されることになるので、押圧部35の形状として非常に好適である。
【0052】
本発明を適用したブラシレスモータ1では、上述したように、回路保護ケース30のアッパーケース31に押圧部35を設け、この押圧部35により導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4a側へと押圧して、導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに加圧接触させるようにしているので、導電部材51のバネ性に依存することなく、導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに確実に接触させて、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子50との適切な導通を図ることができる。
【0053】
したがって、このブラシレスモータ1においては、導電部材51の材料として、例えば錫メッキが施された真鍮等の安価な材料を用いることが可能となり、部品コストの低減を図ることができる。すなわち、導電部材51のバネ性を利用して、この導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに当接させるようにした場合には、良好なバネ性を有するリン青銅等の比較的高価な材料を導電部材51の材料として用いる必要があった。これに対して、本発明を適用したブラシレスモータ1では、導電部材51のバネ性に依存することなく、アッパーケース31に設けられた押圧部35の弾性力によって導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに加圧接触させるようにしているので、導電部材51の材料として錫メッキが施された真鍮等のバネ性に乏しい安価な材料を用いることができ、部品コストを低減して低価格化を実現することができる。
【0054】
なお、以上は、本発明を適用したブラシレスモータ1の一例について具体的に説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、各部の構造等を適宜変更することが可能である。例えば、以上の例では、導電部材51の一端側をハウジング4のフランジ部4aに当接さることで、金属製のヨーク8と駆動回路40のグランド端子50とを、軸受部3の含浸メタル3a、金属製のモータシャフト2、アルミニウム製のハウジング4及び導電部材51を介して、電気的に導通させるようにしているが、導電部材51の一端側をヨーク8に直接当接させることで、或いは、導電部材51の一端側をモータシャフト2や軸受部3の含浸メタル3a等のようにヨーク8と電気的に導通する部材に当接させることで、ヨーク8と駆動回路40のグランド端子とを電気的に導通させるようにしてもよい。
【0055】
但し、導電部材51の一端側を非回転体であるハウジング4のフランジ部4aに当接させるようにした場合には、上述したように、導電部材51の一端側を回転体に当接させた場合に問題となる騒音の発生や摩耗粉の発生等を未然に回避することができ、駆動回路40の誤作動等を防止する上で非常に有利である。
【0056】
また、以上の例では、ステータ巻線5に駆動電流を供給すると共に、このステータ巻線5に供給する駆動電流の方向を切り換えて、モータシャフト2の回転を駆動制御するための駆動回路40を、回路保護ケース30内に配設された単一の電気回路基板41上に形成しているが、駆動回路40の駆動系と制御系とを分離して、これら駆動系と制御系とをそれぞれ個別の基板上に形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したブラシレスモータの一例を示す断面図である。
【図2】上記ブラシレスモータを一部破断させた状態で示す側面図である。
【図3】上記ブラシレスモータが備えるアッパーケースの一例を模式的に示す平面図である。
【図4】図3におけるX1−X2線断面図である。
【図5】上記ブラシレスモータが備えるアッパーケースの他の例を模式的に示す平面図である。
【図6】図5におけるX3−X4線断面図である。
【図7】従来のブラシレスモータの一例を示す断面図である。
【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
5 ステータ巻線
6 コア
7 ロータマグネット
8 ヨーク
30 回路保護ケース
31 アッパーケース
32 ロアケース
35 押圧部
40 駆動回路
50 グランド端子
51 導電部材
60 シールド板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brushless motor.
[0002]
[Prior art]
As a brushless motor not provided with a rectifying mechanism such as a brush, a motor shown in FIG. 7 has been proposed. The brushless motor A shown in FIG. 7 is used, for example, in a blower unit of an automotive air conditioner, and a fan for blowing air is attached to the tip of the motor shaft C. The motor shaft C is rotatably supported by the housing D via the bearing portion B. A core F around which the stator winding E is wound is fixed to the housing D.
[0003]
On the outer peripheral side of the core F, a rotor magnet G made of a permanent magnet is disposed close to the core F while being held by a metal yoke H. One end of the yoke H is fixed to the motor shaft C and covers the outer peripheral side of the core F. An opening H1 is provided at the other end of the yoke H, and the lower end side of the housing D protrudes from the opening H1 to the outside of the yoke H.
[0004]
A circuit protective case J is attached to the lower end side of the housing D protruding outside the yoke H. This circuit protective case J is composed of a combination of an upper case J1 and a lower case J2, in which a drive circuit for supplying current to the stator winding E to drive the motor shaft C in rotation is housed. Yes.
[0005]
In the brushless motor A having the above-described structure, an electromagnetic wave is generated from the stator winding E when the direction of the drive current supplied to the stator winding E is switched. The electromagnetic wave generated from the stator winding E is shielded to some extent by the yoke H that covers the outer peripheral side of the core F. However, the shielding of the electromagnetic wave by the yoke H is not always sufficient, and part of the electromagnetic wave is outside the yoke H. There was a case where it leaked.
[0006]
For this reason, when the brushless motor A is used in a blower unit or the like of an automotive air conditioner, for example, electromagnetic waves leaked to the outside cause noise in the in-vehicle radio or the like, and deteriorate the sound quality of the in-vehicle radio or the like. Problems arise.
[0007]
Therefore, in order to enhance the electromagnetic wave shielding effect of the yoke H and prevent leakage of the electromagnetic wave generated from the stator winding E to the outside, the yoke H or a member that is electrically connected to the yoke H and the ground of the drive circuit. A conductive member having a spring property made of, for example, phosphor bronze is disposed between the terminals, and one end side of the conductive member is brought into contact with the yoke H or a member that is electrically connected to the yoke H. Attempts have been made to electrically connect the yoke H and the ground terminal of the drive circuit by bringing the other end of the conductive member into contact with the ground terminal of the drive circuit. If the yoke H is electrically connected to the ground terminal of the drive circuit, the yoke H and the vehicle ground or the like are set to substantially the same potential, the impedance of the yoke H with respect to the vehicle ground is reduced, and the electromagnetic wave shielding effect by the yoke H is reduced. Can be improved.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the brushless motor A described above is widely spread, it is required to further reduce the cost by reducing the manufacturing cost, the part cost, etc. as much as possible without reducing the performance. In order to meet such demands, various devices have been devised for each part of the brushless motor A, but this also applies to a conductive member for electrically connecting the yoke H and the ground terminal of the drive circuit. In place of expensive materials such as phosphor bronze, which are generally used until now, it is possible to reduce the cost of parts by using inexpensive materials such as brass plated with tin. This is advantageous for realizing a low price.
[0009]
However, when an inexpensive material such as brass plated with tin is used for the conductive member for electrically connecting the yoke H and the ground terminal of the drive circuit, the conductive member lacks springiness. In addition, contact failure occurs between the conductive member and the yoke H or a member that is electrically connected to the yoke H, or between the conductive member and the ground terminal of the drive circuit. It was difficult to reliably conduct the current.
[0010]
The present invention was devised in view of the conventional situation as described above, and is capable of shielding the electromagnetic wave by the yoke by reliably connecting the yoke and the ground terminal of the drive circuit while realizing cost reduction. It is an object of the present invention to provide a brushless motor that increases noise and reduces noise.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a housing that rotatably supports a motor shaft via a bearing portion, a core that is fixed to the housing in a state where a stator winding is wound, and a rotor magnet that is attached to the core. A combination of a yoke fixed to the motor shaft and covering the outer peripheral side of the core, and an upper case and a lower case, which are held close to the outer peripheral side, and rotationally drive the motor shaft inside A circuit protection case in which the drive circuit is housed, one end side is in contact with the yoke or a member electrically connected to the yoke, and the other end side is in contact with a ground terminal of the drive circuit, and the yoke and the drive circuit In a brushless motor comprising a conductive member electrically conducting with a ground terminal of the circuit protective case, the upper case of the circuit protection case Pressing unit for pressure contact with the member to one end presses conduct in the yoke or electrically and the yoke of the conductive member is characterized by being provided.
[0012]
In the brushless motor according to
[0013]
When the direction of the drive current supplied to the stator winding is switched, electromagnetic waves are generated from the stator winding. At this time, in the brushless motor according to the first aspect, the electromagnetic wave generated from the stator winding is effectively shielded by the yoke electrically connected to the ground terminal of the drive circuit via the conductive member. The leakage of the electromagnetic wave to the electromagnetic wave is suppressed, and the generation of noise caused by the electromagnetic wave is suppressed.
[0014]
The invention according to claim 2 is the brushless motor according to
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first or second aspect, the upper case is provided with a pair of slits, and a region between the pair of slits serves as the pressing portion. It is a feature.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the brushless motor according to the first or second aspect, the upper case is integrally formed with a protruding portion that protrudes toward the motor shaft, and the protruding portion is connected to the pressing portion. It is characterized by being.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the brushless motor according to any one of the first to fourth aspects, a shield plate for shielding electromagnetic waves radiated from the drive circuit is disposed on the inner peripheral side of the lower case. A coupling portion provided in the upper case abuts the other end of the conductive member against a ground terminal of the drive circuit, and a coupling portion provided in the lower case drives the one end of the shield plate The connecting portion provided in the upper case and the connecting portion provided in the lower case are connected to each other by a connecting member while being in contact with the ground terminal of the circuit.
[0018]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, one end side of the conductive member that electrically connects the yoke and the ground terminal of the drive circuit is pressed against the upper case of the circuit protection case, and the one end side of the conductive member is Since the pressing portion is provided to press and contact the yoke or a member that is electrically connected to the yoke, the one end side of the conductive member and the yoke or the yoke are electrically connected without depending on the spring property of the conductive member. The yoke and the ground terminal of the drive circuit can be properly conducted by ensuring the contact state with the conducting member. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to use an inexpensive material having poor springiness as the material of the conductive member, and while reducing the component cost, the electromagnetic wave shielding effect by the yoke is enhanced and the noise is reduced. Can be reduced.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, since the one end side of the conductive member is brought into contact with the housing which is a non-rotating body, the yoke and the ground terminal of the drive circuit can be electrically connected. It is possible to avoid the generation of noise, the generation of wear powder, and the like, which are problematic when one end side of the is brought into contact with the rotating body.
[0020]
According to the invention described in
[0021]
According to the fourth aspect of the present invention, since the protruding portion formed integrally with the upper case of the circuit protection case is a pressing portion that presses one end side of the conductive member, the pressing portion is separate from the upper case. Appropriate conduction between the yoke and the ground terminal of the drive circuit can be achieved with a simple structure without causing an increase in the number of parts as in the case of being constituted by members.
[0022]
According to the fifth aspect of the present invention, the coupling portion provided in the upper case of the circuit protection case causes the other end side of the conductive member to contact the ground terminal of the drive circuit, and the coupling portion provided in the lower case includes The coupling member provided in the upper case and the coupling portion provided in the lower case in a state where one end portion of the shield plate disposed on the inner peripheral side of the lower case is in contact with the ground terminal of the drive circuit are connected members. As a result, the upper case and the lower case can be connected to each other, and at the same time, the other end of the conductive member and the ground terminal of the drive circuit can be reliably contacted with each other, and further arranged on the inner peripheral side of the lower case. Reliable contact between the provided shield plate and the ground terminal of the drive circuit can also be achieved. Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, the manufacturing process can be simplified, the number of parts can be further reduced, and the cost can be further reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
An example of a brushless motor to which the present invention is applied is shown in FIGS. The
[0025]
[0026]
A
[0027]
One end of the
[0028]
A
[0029]
On the lower end side of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The switching
[0034]
The
[0035]
A
[0036]
Further, the
[0037]
In the
[0038]
The
[0039]
Moreover, in this
[0040]
Further, in this
[0041]
In addition, a
[0042]
In the
[0043]
The
[0044]
Here, in the
[0045]
In the
[0046]
By the way, in the
[0047]
For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the
[0048]
As described above, if the region between the pair of
[0049]
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the
[0050]
As described above, when the protruding portion integrally formed with the
[0051]
In addition, although the specific example of the
[0052]
In the
[0053]
Therefore, in this
[0054]
In addition, although the above demonstrated concretely about an example of the
[0055]
However, when one end side of the
[0056]
In the above example, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a brushless motor to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view showing the brushless motor partially broken.
FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of an upper case provided in the brushless motor.
4 is a cross-sectional view taken along line X1-X2 in FIG.
FIG. 5 is a plan view schematically showing another example of an upper case provided in the brushless motor.
6 is a cross-sectional view taken along line X3-X4 in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional brushless motor.
[Explanation of symbols]
1 Brushless motor
2 Motor shaft
3 Bearing part
4 Housing
5 Stator winding
6 cores
7 Rotor magnet
8 York
30 Circuit protection case
31 Upper case
32 Lower case
35 Pressing part
40 Drive circuit
50 Ground terminal
51 Conductive member
60 Shield plate
Claims (5)
前記回路保護ケース(30)のアッパーケース(31)に、前記導電部材(51)の一端側を押圧して前記ヨーク(8)又はこのヨーク(8)と電気的に導通する部材に加圧接触させる押圧部(35)が設けられていることを特徴とするブラシレスモータ。A housing (4) that rotatably supports the motor shaft (2) via the bearing portion (3), and a core (6) fixed to the housing (4) in a state where the stator winding (5) is wound. And a yoke (8) that holds the rotor magnet (7) close to the outer peripheral side of the core (6) and is fixed to the motor shaft (2) and covers the outer peripheral side of the core (6). ), An upper case (31) and a lower case (32), and a circuit protection case (30) in which a drive circuit (40) for rotationally driving the motor shaft (2) is housed. The one end side contacts the yoke (8) or a member that is electrically connected to the yoke (8), the other end side contacts the ground terminal (50) of the drive circuit (40), and the yoke (8) And the drive circuit (40 In the brushless motor and a conductive member (51) for electrically connecting the ground and a terminal (50),
One end side of the conductive member (51) is pressed against the upper case (31) of the circuit protection case (30) and pressed against the yoke (8) or a member that is electrically connected to the yoke (8). A brushless motor characterized in that a pressing portion (35) is provided.
前記アッパーケース(31)に設けられた結合部(31a)が前記導電部材(51)の他端側を前記駆動回路(40)のグランド端子(50)に当接させると共に、前記ロアケース(32)に設けられた結合部(32a)が前記シールド板(60)の一端部を前記駆動回路(40)のグランド端子(50)に当接させた状態で、前記アッパーケース(31)に設けられた結合部(31a)と前記ロアケース(32)に設けられた結合部(32a)とが連結部材(70)によって連結されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のブラシレスモータ。A shield plate (60) for shielding electromagnetic waves radiated from the drive circuit (40) is disposed on the inner peripheral side of the lower case (32),
The coupling portion (31a) provided in the upper case (31) brings the other end of the conductive member (51) into contact with the ground terminal (50) of the drive circuit (40), and the lower case (32). A coupling portion (32a) provided on the upper case (31) is provided with one end of the shield plate (60) in contact with the ground terminal (50) of the drive circuit (40). The brushless motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the coupling portion (31a) and the coupling portion (32a) provided in the lower case (32) are coupled by a coupling member (70). .
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