JP4785907B2 - 電動機の固定子及び電動機及び空気調和機及び電動機の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、電動機の固定子に関する。さらに詳しくは、センサー回路と電源回路とが実装される基板が組付けられる電動機の固定子のモータ外部と結線されるリード線を基板に配線する口出し部品に関するものである。また、その電動機の固定子を用いる電動機及び電動機の製造方法及び空気調和機に関する。

従来、電源リード線を直接コイルと結線する電動機の固定子において、回転子の回転検出センサーを低価格で簡単に取付けができるようにするために、固定子鉄心と、この固定子鉄心に絶縁部を介して施した巻線とを有する固定子と、この固定子に内装された回転子と、巻線に電力を供給するための電源リード線と、固定子に設けられ、電源リード線を保持する電源リード線保持手段と、回転子の回転を検出し、センサーリード線が接続された回転検出センサーを取付けた基板と、センサーリード線を押さえるリード線押さえ手段と、中仕切り部品と、を備え、センサーリード線はリード線押さえ手段と中仕切り部品とで、また、電源リード線は中仕切り部品と電源リード線保持手段とで挟み込まれて軸方向に２段に組立られる構成とした電動機の固定子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、固定子のモールド成形後に基板が外郭に表出しないようにして、水分が基板に到達する恐れの少ない電動機の固定子を提供するために、電子部品が実装される基板が組付けられる電動機の固定子において、軸方向に突出する、固定子絶縁部の突起を有する固定子絶縁部と、基板に組付けられ、基板に組付けられた状態で基板に対して垂直方向に延びる突起を有し、基板とともに固定子絶縁部の突起に固定される基板押え部品とを備え、電動機の固定子のモールド成形時に、基板押え部品の突起がモールド成形用の金型で押えられてモールド成形が行われる電動機の固定子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１７８０６２号公報 特開２００７−２２８６６７号公報

固定子の絶縁部に組付けられる基板に配線されるリード線について、モータ外郭への取出しは基板よりもコア側に所定の距離離して取出す場合、リード線が最短距離を通ると渡り線、コアのエッジに接触する可能性があるという課題がある。

また、固定子の絶縁部に固定される基板に組付けられるリード線配線部品の強度が、必ずしも十分ではなかった。

さらに、基板押え部品に備えるリード線位置ずれ防止突起を越えてリード線が内側に洩れるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電源リード線及びセンサーリード線が固定子鉄心のエッジに接触することを抑制するとともに、基板に組付けられるリード線配線部品の強度を改善し、基板押え部品に備えるリード線位置ずれ防止突起を越えてリード線が内側に洩れる恐れの少ない品質の良い電動機の固定子及び電動機及び空気調和機及び効率良く製造が可能な電動機の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る電動機の固定子は、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成される固定子鉄心と、固定子鉄心に施される絶縁部と、絶縁部が施された固定子鉄心に巻回されるコイルと、絶縁部の結線側に設置され、絶縁部の結線側の面に実装され、電源リード線が接続される第１のボードイン型コネクタと、絶縁部の結線側の反対側の面に実装され、センサーリード線が接続される第２のボードイン型コネクタとを有する基板とを備えた電動機の固定子において、
電源リード線とセンサーリード線とを外部に引き出すリード線口出し部品組立を備え、
リード線口出し部品組立は、以下の要素を備えるものである。
（１）基板の外周縁部に形成されるコの字状の切り欠き付近において、基板の絶縁部の結線側の面に係り止められる突起と基板の絶縁部の結線側の反対側の面に係り止められる足とで基板を挟持して基板に組付けられ、コの字状の切り欠きに当接し、略中央部に電源リード線が引き出されるコの字状の凹部が形成される第１のリブと、第１のリブの外側で、第１のリブに略平行に形成され、リード線配線部品組立が当該電動機の固定子に組み付けられたときに、絶縁物の外周側よりも外側に配置され、コの字状の凹部から引き出される電源リード線がさらに引き出される第２のリブと、前記第１のリブと前記第２のリブの夫々の両端を連結する第１の連結部と、前記第１の連結部から前記足方向に前記第１の連結部と略同じ厚さ及び所定の軸方向長さで延び、先端に前記足が形成される足基台と、第２のリブの両端からリード線配線部品組立が当該電動機の固定子に組付けられた状態で軸方向に延び、第１の連結に連結する第２の連結部と、第２の連結部の第２のリブの反対側の端部に、第２の連結部に対して略直角方向外側に延びる電源リード線の口出し部とを有するリード線配線部品と、
（２）第２のリブで略直角に口出し部方向に曲げられ、さらに口出し部で略直角に曲げられる電源リード線を、リード線配線部品とで挟持するリード線仕切り部品と、
（３）電源リード線の上に重なり、第２のリブで略直角に口出し部方向に曲げられ、さらにリード線仕切り部品で略直角に曲げられるセンサーリード線を、仕切り部品とで挟持するリード線押え部品。

この発明に係る電動機の固定子は、上記構成により、電源リード線及びセンサーリード線が固定子鉄心のエッジに接触することを抑制するとともに、基板に組付けられるリード線配線部品の強度を改善することができる。

実施の形態１．
本実施の形態は、センサー回路と電源回路とが実装される基板が組付けられる電動機の固定子において、モータ外部と結線されるリード線（電源リード線、センサーリード線）を基板に配線するリード線口出し部品組立に特徴がある。本実施の形態のリード線口出し部品組立を用いることにより、固定子の巻線の渡り線（各相のコイル間を接続する）、固定子鉄心のエッジにリード線が接触することを避けることができる。

また、本実施の形態のリード線口出し部品組立を構成する部品の一つである、基板に組付けられるリード線配線部品の強度を改善する。

さらに、基板押え部品に備えるリード線位置ずれ防止突起を越えてリード線が内側に洩れるのを抑制する。

図１乃至図１３は実施の形態１を示す図で、図１は電動機の固定子（逆曲げ）１００を逆曲げして巻線した状態を示す斜視図、図２は端子４の斜視図、図３は中性点端子５の斜視図、図４は電動機の固定子（逆曲げ）１００の巻線手順を示す図（（ａ）は１相目（Ｕ相）の巻線手順、（ｂ）は２相目（Ｖ相）の巻線手順、（ｃ）は３相目（Ｗ相）の巻線手順）、図５は中性点端子５付近の部分拡大図、図６は電動機の固定子２００の斜視図、図７は基板・リード線組立７０の斜視図、図８は基板押え部品１４０の斜視図、図９は電動機の固定子組立３００の分解斜視図、図１０は電動機の固定子組立３００の斜視図、図１１はリード線配線部品１１０ａの斜視図、図１２は電動機４００の一部を断面で示す正面図、図１３は電動機４００の製造工程を示すフローチャート図である。

先ず、電動機の固定子組立３００（図１０）の構成を説明する。電動機の固定子組立３００は、電動機の固定子（逆曲げ）１００（図１）、電動機の固定子２００（図６）、電動機の固定子組立３００（図１０）の順に形成される。

図１において、電動機の固定子（逆曲げ）１００は、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に所定の形状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層される固定子鉄心１を備える。

帯状に積層された固定子鉄心１は、ティース１ａへのコイル２の巻線を容易にするために、電動機の固定子２００（図６）の状態とは異なる方向に逆曲げしている。電動機の固定子２００（図６）の状態では内径側になるティース１ａの先端部が、電動機の固定子（逆曲げ）１００では、外径側に位置する。帯状に積層された固定子鉄心１を逆曲げすることにより、隣接するティース１ａ同士の間の距離が広くなり、ティース１ａへのコイル２の巻線を容易に行うことができる。

固定子鉄心１は、ここでは、１２個のティース１ａを有する。各ティース１ａには、絶縁部３が施される。絶縁部３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心１と一体に成形される。

但し、ティース１ａの数は、一例であり、１２個に限定されるものではない。

絶縁部３は熱可塑性樹脂を用いて固定子鉄心１と一体に成形する方法でなくてもよく、例えば絶縁部３を別途成形後、ティース１ａに組付けてもよい。その場合は、絶縁部３は結線側（追って、説明する基板１１１が組み付けられる側）と反結線側とに分割され、それぞれをティース１ａの軸方向両端部から挿入して絶縁部３を構成する。絶縁部３は、ティース１ａ毎に設けられる。従って、ここでは、１２個の絶縁部３を備える。

巻線は、三相のシングルＹ結線である。そのため、絶縁部３の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル２が接続される端子４（電源が供給される端子である）、及び中性点端子５が組付けられる。端子４は３個、中性点端子５は１個である。

図１に示すように、完成後の電動機の固定子２００と逆方向に曲げて、ティース１ａ同士の間の開口部が広くなるようにする。完成後の電動機の固定子２００では、ティース１ａが内側になるが、逆方向に曲げることでティース１ａが外側になる。これは、ティース１ａにコイル２を巻回しやすくするためである。そして、絶縁部３が施された各ティース１ａに、コイル２が巻回される。即ち、コイル２がティース１ａに直接巻回される集中巻線方式である。そして、巻線は、三相のシングルＹ結線である。

図２に示す端子４は平角線を折り曲げて形成される。平角線は、材質は銅であり、例えば錫銅合金の溶融めっきが施される。平角線は、一例では、厚さが０．５ｍｍ、幅が１．０ｍｍである。

図２に示すように、端子４は平角線を絶縁部３に備える角穴（図示せず）に端子４を挿入する挿入部４ｂに対し略９０°曲げる。所定の位置で略１８０°曲げて折り返し部４ａを形成し、さらに、絶縁部３に挿入される挿入部４ｂに対してほぼ逆に伸びるように略９０°曲げることにより形成される。

図３に示す中性点端子５も端子４と同じ平角線を使用する。平角線を絶縁部３に備える角穴（図示せず）に中性点端子５を挿入する挿入部５ｄに対し略９０°曲げる。所定の位置で略１８０°曲げて第一の折り返し部５ａを形成する。さらに、絶縁部３への挿入部５ｄに対し略対称となる位置で、挿入部５ｄ側に略１８０°曲げて第二の折り返し部５ｂを形成する。第二の折り返し部５ｂの先端部５ｂ−１と絶縁部３への挿入部５ｄとの間に開口部５ｃを備える。端子４は平角線を折り曲げて形成される。平角線は、材質は銅であり、例えば錫銅合金の溶融めっきが施される。平角線は、一例では、厚さが０．５ｍｍ、幅が１．０ｍｍである。

尚、端子４、中性点端子５に平角線を用いる例を説明したが、平角線でなくてもよく角線であればよい。

中性点端子５が組付けられる絶縁部３の結線側に、中性点端子５の引き回し用突起７が設けられる。

さらに、絶縁部３は結線側に、各相の渡り線を、固定子鉄心１の軸方向端面からの高さを所定の位置に保持する突起８を備える。

コイル２は、完成後の電動機の固定子２００と逆方向に曲げられた状態で施される。コイル２は、１２スロットの三相シングルＹ結線の巻線を形成する。

図４により、１２スロットの三相シングルＹ結線を施す手順を説明する。コイル２は、完成後の電動機の固定子２００と逆方向に曲げられた状態で施されるが、ここでは、解り易くするために帯状の展開図で説明する。

先ず、１相目、２相目、３相目を次のように定義する。１相目は固定子鉄心１の軸方向端面に最も近い高さの位置を渡り線が引回されて接続されるＵ相のコイルを指す。

２相目は１相目の次の２段目を渡り線が引回されて接続されたＶ相のコイルを指す。

３相目は２相目の次の３段目を渡り線が引回されて接続されたＷ相のコイルを指す。

図４（ａ）を用いて、１相目のＵ相の巻線手順について説明する。１相目の最初に形成されるコイルは、図４（ａ）で示す通り、固定子鉄心１の一方の端部（図４（ａ）では左端）から３番目のティース１ａの絶縁部３に、マグネットワイヤーが巻付けられて形成される。

先ず、絶縁部３の外径側に備える１相目巻始めからげピン１０にマグネットワイヤーの端末が引き回される。その後、絶縁部３に備える角穴に挿入された端子４の折り返し部４ａ（図２参照）に１相目の巻始めとなるマグネットワイヤーが引掛けられる。そして、ティース１ａに形成された絶縁部３に左巻きに所定の回数巻付けられて、１相目の第１のコイルＵ−１が形成される。

コイルＵ−１が形成された後に、渡り線２ａが絶縁部３の１相目渡り線引出し部１１より固定子鉄心１の外径側に引出される。

１相目の最初のコイルＵ−１が形成されたティース１ａの隣のティース１ａ（図４（ａ）では、右隣）の絶縁部３の、渡り線２ａが渡ってきた側の反対側に設けられる１相目渡りからげピン１２に、１回以上渡り線２ａがからげられ、からげ部１３を形成する。からげ部１３から、渡り線２ａは再び固定子鉄心１の外径側に引出される。

さらに、渡り線２ａは一つのティース１ａを飛ばした先のティース１ａの絶縁部３に設けられた１相目渡り線入口１４よりティース１ａ（図４（ａ）では、左側から６番目のティース１ａ）まで引回され、最初のコイルＵ−１と同様にティース１ａに所定の回数左巻きに巻付けられて１相目の第２のコイルＵ−２が形成される。

このとき渡り線２ａは、絶縁部３の外側に設けられる突起８（図１参照）により相毎に固定子鉄心１の軸方向端面からの高さを所定の位置に保持されるが、１相目の渡り線２ａは最も固定子鉄心１に近い１段目を引回される。

また、１相目渡り線引出し部１１と、１相目渡り線入口１４と、１相目渡りからげピン１２横（図４（ａ）では左横）の絶縁部３の切り欠き５０は、固定子鉄心１の軸方向端面からの高さがほぼ同じとなっている。

１相目の第３のコイルＵ−３及び第４のコイルＵ−４も、第２のコイルＵ−２と同じように渡り線２ａが引回されて形成される。第４のコイルＵ−４は、図４（ａ）の右端のティース１ａに形成される。

１相目の最後となる第４のコイルＵ−４が形成された後のマグネットワイヤーは、第４のコイルＵ−４が形成されるティース１ａの絶縁部３に設けられた１相目巻終り引出し部１５より引出される。１相目の渡り線２ａが引回された方向とは逆方向（図４（ａ）では左方向）に引出され、隣のティース１ａに設けられた絶縁部３まで引回されて１相目巻終りとなる。

このとき、１相目巻終り引出し部１５の高さを中性点端子５の第一の折り返し部５ａ、及び第二の折り返し部５ｂの高さより高い位置とすることで、中性点端子５へのマグネットワイヤーの引き回しが容易となり、生産性の向上、かつ製造上の品質向上が図れる。

以下、２相目（Ｖ相）の巻線手順について図４（ｂ）により説明する。１相目巻終りは、第４のコイルＵ−４が形成されるティース１ａの左隣の２相目の最初の第４のコイルＶ−４が形成されるティース１ａの絶縁部３に設けられた１相目巻終りからげピン１６に１回以上からげられる。

第４のコイルＶ−４が形成されるティース１ａの絶縁部３に設けられた中性点端子５の引き回し用突起７を利用して、組付けられた略Ｔ字状の中性点端子５の第一の折り返し部５ａに掛けられた後、ティース１ａまで引回されて、２相目巻始め１８となる。

中性点端子５の引き回し用突起７にマグネットワイヤーを引掛けることで、中性点端子５の第一の折り返し部５ａにマグネットワイヤーを確実に収めることが可能なため、製造上の品質向上が図れる。

ここで、中性点端子５の引き回し用突起７にマグネットワイヤーを引掛けるということは、以下のような意味合いである。図５を参照しながら説明する。即ち、１相目巻終りを１相目巻終りからげピン１６にからげ、ここを支点にしてノズルで２相目巻始め１８のマグネットワイヤーを先ずティース１ａ側に引っ張る。マグネットワイヤーが引き回し用突起７をすぎたら、次いで、２相目巻始め１８のマグネットワイヤーを反ティース１ａ側（電動機の固定子（逆曲げ）１００の外周側）に引っ張る。引き回し用突起７は、中性点端子５より軸方向の外側に突出しているので、この状態で、マグネットワイヤーを引き回し用突起７に当てることができる。次に、マグネットワイヤーを引き回し用突起７に当てた状態を維持しながらノズルを第二の折り返し部５ｂより下げつつ、第二の折り返し部５ｂの左横を通り、固定子鉄心１の内側（図５では下方）に移動する。すると、マグネットワイヤーは、中性点端子５の開口部５ｃから中性点端子５の中に入る。そして、ノズルを第一の折り返し部５ａ側に移動すれば、マグネットワイヤーは中性点端子５の第一の折り返し部５ａに掛けられる。

２相目の最初の第４のコイルＶ−４は、中性点端子５の第一の折り返し部５ａに引掛けられ、マグネットワイヤーを切断することなく連続してティース１ａに、１相目のコイルとは逆の方向（右巻き）に所定の回数巻付け形成される。

２相目の最初の第４のコイルＶ−４が形成された後に、２相目の渡り線２ｂが２相目渡り線引出し部１９より固定子鉄心１の外周側に引出される。

１相目の渡り線２ａが引回される方向とは逆の方向（図４（ｂ）では左方向）に渡り、隣のティース１ａ（図４（ｂ）では、右から３番目）の絶縁部３の渡り線２ｂが渡ってきた側の反対側に備える２相目渡りからげピン２０に１回以上からげられて、からげ部５１を形成する。

さらに、１ティース１ａ飛ばした先のティース１ａ（図４（ｂ）の右から５番目）の絶縁部３に備える２相目渡り線入口２１よりティース１ａまで引回される。最初の第４のコイルＶ−４と同様に、ティース１ａに所定の回数右巻きに巻付けられて２相目の第３のコイルＶ−３が形成される。

このとき２相目の渡り線２ｂは、固定子鉄心１の端面から２段目の高さ位置を引回される（突起８により、分けられる）。また、１相目と同様に、２相目渡り線引出し部１９と、２相目渡り線入口２１と、２相目渡りからげピン２０横（図４（ｂ）では右横）の絶縁部３の切り欠き５２は、固定子鉄心１の軸方向端面からの高さがほぼ同じとなっている。

２相目の第２のコイルＶ−２と、第１のコイルＶ−１も、第３のコイルＶ−３の形成と同じように渡り線２ｂが引回されコイルが形成される。

２相目の最後となる第１のコイルＶ−１が形成された後のマグネットワイヤーは、第１のコイルＶ−１が施される絶縁部３に組付けられた端子４の折り返し部４ａに収められる。

２相目巻終り２３が２相目巻終りからげピン２４に巻付けられて、２相目巻終り２３が形成され切断される。

このように２相目の最初に形成される第４のコイルＶ−４は１相目の最後に形成されるコイル第４のコイルＵ−４の隣となることから、巻線設備が所定の位置までの移動距離が最小となることで、加工時間の縮小が可能となり、加工コストの低減が図れる。

さらに、１相目と２相目とを切断することなく連続して引回すことが可能なことから、マグネットワイヤーを切断する工程が不要となり、さらに加工時間の縮小が可能で、加工コストの低減が図れる。

以下、３相目（Ｗ相）の巻線手順について図４（ｃ）により説明する。３相目の最初に形成される第１のコイルＷ−１は、２相目の最後となる第１のコイルＶ−１が形成されるティース１ａ（左から２番目）の隣のティース１ａ（左端）である。

３相目の最初に形成される第１のコイルＷ−１は、１相目と同様に３相目巻始めからげピン６０にマグネットワイヤーの端末が引き回された後、３相目巻始め２５が端子４の折り返し部４ａを介してティース１ａに施された絶縁部３へ引回され、左巻きにティース１ａに所定の回数巻付けられて、第１のコイルＷ−１が形成される。

渡り線２ｃに関しては、３相目渡り線引出し部２６より固定子鉄心１の外周側に引出される。そして、隣ティース１ａ（左から２番目）の絶縁部３に備える２相目渡り線入口２１の横に備える３相目渡りからげピン２７まで引回される。３相目渡りからげピン２７に１回以上からげられて、からげ部５３を形成する。

さらに、１ティース１ａ飛ばした先のティース１ａ（左から４番目）の絶縁部３に備える３相目渡り線入口２８よりティース１ａまで引回される。そして、最初の第１のコイルＷ−１と同様にティース１ａに所定の回数左巻きに巻付けられて３相目の第２のコイルＷ−２が形成される。

このとき３相目の渡り線２ｃは、固定子鉄心１の端面より最も離れた高さ位置を渡る。３相目渡り線引出し部２６と、３相目渡り線入口２８とは、固定子鉄心１の端面からの高さがほぼ同じとなっている。

また、３相目の第２のコイルＷ−２、第３のコイルＷ−３、第４のコイルＷ−４が形成される絶縁部３に備える３相目渡り線引出し部２６と、３相目渡り線入口２８とを、１相目渡りからげピン１２横に備える切り欠き５０及び２相目渡りからげピン２０横に備える切り欠き５２とは別に設けることにより、別相の渡り線同士が接触することを回避している。

３相目の最後となる第４のコイルＷ−４が形成された後に、マグネットワイヤーは３相目渡り線引出し部２６（図４（ｃ）の右から３番目のティース１ａに形成される）より引出される。

さらに、中性点端子５を備える絶縁部３の３相目巻終りからげピン２９まで引回される。３相目巻終りからげピン２９に１回以上からげられた後に、中性点端子５の第二の折り返し部５ｂに掛けられて、さらにもう一度３相目巻終りからげピン２９まで引戻し、かつ、３相目巻終りからげピン２９の上部に１回以上巻付けて３相目の巻終りとなり、マグネットワイヤーの端末を切断して巻線工程を終了する（図５も参照）。

このように３相目の最初に形成される第１のコイルＷ−１は、２相目の最後に形成される第１のコイルＶ−１の隣となる。従って、巻線設備が所定の位置までの移動距離が最小となる。そのため、加工時間の縮小が可能となり、加工コストの低減が図れる。

図６に示すように、巻線工程が終了後に、固定子鉄心１は所定の方向に曲げられて略ドーナツ状となり、固定子鉄心１の固定子鉄心突合せ部６３を溶接して、溶接部６４で固定する。

このとき、各相の渡り線は、絶縁部３の外周側に備える突起８により所定の位置に保持され、各相の渡り線同士が接触することがなくなるので、品質の向上が図れる。

固定子鉄心１は、１２個のティース１ａを有するので、三相の巻線（シングルＹ結線）の場合、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）は夫々４個のコイル２を備える。

コイル２を構成するマグネットワイヤーの端末が端子４とヒュージング、あるいは、半田等で接合する。そして、端子４が電源の配線パターンが施された基板（後述）と接合される。さらに、基板と電源リード線（後述）がボードイン形コネクタ（後述）で接合されることで、外部電源と接続されて電力が各相のコイル２へ供給される。

次に、基板・リード線組立７０の構成を図７乃至図１１を参照しながら説明する。尚、端子４、中性点端子５は、平角線を折り曲げて形成される図１等に示すものと形状が異なるが、どちらを用いてもよく、同様の効果が得られるものである。

基板・リード線組立７０は、以下の要素を備える。
（１）電源リード線１５１とセンサーリード線１５２の二つに分けられて配線されることで、両面のパターンを繋げる必要がない両面ノンスルー基板である基板１１１；
（２）突起１４２が薄肉連結部１４０ａで連結され、突起１４２の端面（軸方向）が、電動機の固定子組立３００のモールド成形時の金型押え部になる基板押え部品１４０；
（３）電源リード線１５１とセンサーリード線１５２に二つに分けられるリード線１５３；
（４）リード線１５３（電源リード線１５１、センサーリード線１５２）を配線する口出し部品であるリード線口出し部品組立１１０；
（５）リード線口出し部品組立１１０から外部に出たリード線１５３（電源リード線１５１、センサーリード線１５２）の上に被せられる保護チューブ１６２；
（６）電源リード線１５１の端末に接続する電源リード線用コネクタ１５１ａ；
（７）センサーリード線１５２の端末に接続するセンサーリード線用コネクタ１５２ａ。

図８に示す基板押え部品１４０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を成形して形成され、突起１４２が薄肉連結部１４０ａで連結された構成となっている。図８の例では、基板押え部品１４０は９個の突起１４２を備える。

突起１４２の端面（軸方向）が、電動機の固定子組立３０のモールド成形時の金型押え部になる。

基板押え部品１４０は、絶縁部３の突起３ｂが挿入される固定子絶縁部の取付け穴１４１を、３個備える。

基板押え部品１４０は、基板１１１と係り止めされる爪１４５を、２個備える。爪１４５は、基板１１１の外周縁部に係り止めされる。

基板１１１を貫通して、電源リード線１５１の位置ずれを防止する第１の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ａを１個、第２の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ｂを２個備える。

基板１１１に精度良く組付けるための位置決め突起１４７を、図８の例では、３個備える。位置決め突起１４７は、爪１４５が係り止めされる基板１１１の外周縁部と反対側の外周縁部に形成された切り欠き部（爪１４５で隠れている）に係合する。

９個の突起１４２を薄肉連結部１４０ａで連結することにより、材料費が最小限に抑えられ、低コスト化が図られている。

図７、図９、図１０に示すように、基板１１１は略三日月形状をしていて、図９、図１０で見えている面（基板押え部品１４０側の面）には電源の配線パターン（図示せず）が形成される。

また、反対面に組付けられる第１のボードイン型コネクタ１６６ａ（電源リード線１５１用、図７）の端子が挿入される端子穴（図示せず、電源用リード線接合部１４８の根元付近）を３個備える。第１のボードイン型コネクタ１６６ａ（電源リード線１５１用）と端子穴が接続される部分を電源用リード線接合部１４８とする。

また、その裏面（図７で見えている面）には、回転子（図示せず）の位置を検出する位置検出センサー１６７（ホールＩＣ）が３個実装され、回転子のマグネットの位置検出回路が形成されている。また、反対面に組付けられる第２のボードイン型コネクタ１６６ｂ（センサーリード線１５２用、図１０）と接合されるセンサーリード線接合部１４９（５箇所）を備えている。

リード線１５３は、電源リード線１５１とセンサーリード線１５２に二つに分けられ、電動機の固定子組立３００がモールドされた際に外郭より表出するリード線口出し部品組立１１０に組付けられて所定の位置まで配され、それぞれ第１のボードイン型コネクタ１６６ａ（電源リード線１５１用）、第２のボードイン型コネクタ１６６ｂ（センサーリード線１５２用）を介して電源用リード線接合部１４８（図９、図１０）とセンサーリード線接合部１４９（図７）で、基板１１１と半田付けされ接合される。

ここでは、第１のボードイン型コネクタ１６６ａ、第２のボードイン型コネクタ１６６ｂを使用する例を示したが、リード線１５３を直接基板１１１に接合してもよい。

リード線１５３が、電源リード線１５１とセンサーリード線１５２の二つに分けられて配線されることで、両面のパターンを繋げる必要がないため、両面ノンスルー基板が適用可能となり低コストとなる。

リード線１５３（電源リード線１５１、センサーリード線１５２）を配線する口出し部品であるリード線口出し部品組立１１０は、以下に示す３個の部品で構成される（図９参照）。
（１）リード線配線部品１１０ａ；
（２）リード線仕切り部品１１０ｂ；
（３）リード線押え部品１１０ｃ。

リード線配線部品１１０ａの構成を、図１１により説明する。リード線１５３を配線するリード線配線部品１１０ａは、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面に係り止められる突起７１（２個）と、基板１１１に設けられる係り止め穴１５４（図９）に挿入されて係り止められる足７２（２個）とで、基板１１１を挟持して基板１１１に組付けられる。

このとき、突起７１の挟持面７１ａに、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面が載る。

リード線１５３を配線するリード線配線部品１１０ａには、基板１１１にリード線１５３を配線するリード線配線部品１１０ａが組付けられた際に、基板１１１の外周縁部に形成されるコの字状の切り欠き８４（図９）に当接し、足７２（２個）を結ぶ（連結する）第１のリブ７３が設けられる。

基板１１１の、リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３が当接する側面（平らな端面）は、平面視で第１のリブ７３が略収まるコの字状の切り欠き８４（図９）が形成されている。

リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３には、略中央部にコの字状の凹部７３ａが形成されている。コの字状の凹部７３ａの底面７３ａ−１と、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面との間の距離を電源リード線１５１の線径と略等しくする。これにより、基板１１１から引き出される電源リード線１５１を、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面の位置に配線される。

また、３本の電源リード線１５１は、第１のボードイン型コネクタ１６６ａから、電源リード線１５１の位置ずれを防止する第１の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ａ（１個）、第２の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ｂ（２個）で案内されて、リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３の凹部７３ａまで引き出され、この凹部７３ａで基板１１１の切り欠き８４に対して略直角方向に曲げられる（図７）。

第１の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ａは、電源リード線１５１が内側に洩れてホールＩＣに掛かることがないこと、かつ、電源リード線を基板面に配することを目的として、電源リード線１５１の上に被さるＬ字形状としている。

３個の電源リード線位置ずれ防止突起のうちの、少なくとも１個を、Ｌ字形状とすればよい。

また、電源リード線位置ずれ防止突起は、３個でなくてもよい。

基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面に平行に並ぶ３本の電源リード線１５１の中の１本（３本の電源リード線１５１の中で曲げ半径が最も小さい）が、凹部７３ａの側壁（左）７３ａ−２を支点として曲げられることで、電源リード線１５１の配線が容易となり、生産性が向上する。

また、リード線配線部品１１０ａは、リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３の外側に、第１のリブ７３に略平行な第２のリブ７４を備える。第２のリブ７４は、リード線口出し部品組立１１０が電動機の固定子２００に組み付けられたときに、絶縁部３の外周側よりも外側に配置される。そして、電源リード線１５１が第２のリブ７４まで基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面から引き出されるので、電動機の固定子２００の渡り線（図示せず）、及び固定子鉄心１のエッジに電源リード線１５１の接触を避けることが可能となり、渡り線の断線，電源リード線１５１の被覆破れの防止を図れることから、電動機の固定子組立３００の品質の向上が図れる。

第２のリブ７４には、３本の電源リード線１５１が引き出されるピッチに合わせて、２個の仕切りピン７４ａが略中央部に形成されている。２個の仕切りピン７４ａの間、及び夫々の仕切りピン７４ａの外側に、１本の電源リード線１５１を納める溝７４ｂが形成されている。

リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３と第２のリブ７４とは、夫々の両端が第１の連結部７６ａで連結されている。

これらの第１の連結部７６ａは、基板１１１の係り止め穴１５４に挿入されて係り止められる足７２方向に延び、略同じ厚さ及び所定の軸方向長さの足基台７６ｃを形成している。足基台７６ｃは、第１の連結部７６ａに連結している。そして、足基台７６ｃの先端に、足７２が、足基台７６ｃに対して略直角方向で、且つ外側に向かって形成されている。

第１の連結部７６ａ及び第２の連結部７６ｂと略同じ厚さで足基台７６ｃが形成されていること、かつ、十分な強度を確保する軸方向長さを持つことで、リード線１５３が何らかの原因で引っ張られても第１の連結部７６ａ、第２の連結部７６ｂ、足基台７６ｃが折れる恐れがすくない。

また、リード線配線部品１１０ａは、第２のリブ７４の両端から下方（リード線口出し部品組立１１０が電動機の固定子２００に組付けられた状態で軸方向）に延びる２本の第２の連結部７６ｂを備える。第２の連結部７６ｂは、第１の連結部７６ａに連結する。

２本の第２の連結部７６ｂの第２のリブ７４の反対側の端部に、２本の第２の連結部７６ｂに対して略直角方向（リード線口出し部品組立１１０が電動機の固定子２００に組付けられた状態で径方向外側）に延びる電源リード線１５１の口出し部７５を備える。

口出し部７５には、３本の電源リード線１５１を納める溝７５ａが３個形成されている。

第２のリブ７４から引き出される３本の電源リード線１５１は、第２のリブ７４で略直角に口出し部７５方向に曲げられる。

そして、３本の電源リード線１５１は、さらに口出し部７５で略直角（リード線口出し部品組立１１０が電動機の固定子２００に組付けられた状態で径方向外側）に曲げられ、溝７５ａに納められる。

溝７５ａに納められた３本の電源リード線１５１は、リード線仕切り部品１１０ｂで固定される。リード線仕切り部品１１０ｂは、爪１０ｂ−１が口出し部７５の係合孔７５ｃに係合して、３本の電源リード線１５１を口出し部７５との間で挟持する。

基板１１１の基板押え部品１４０が組付けられる面に取り付けられる第２のボードイン型コネクタ１６６ｂから引き出されるセンサーリード線１５２は、リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３及び第２のリブ７４で電源リード線１５１の上に重なるよう引き出される。

センサーリード線１５２は、電源リード線１５１と同様、第２のリブ７４で略直角に口出し部７５方向に曲げられる。そして、センサーリード線１５２は、さらにリード線仕切り部品１１０ｂで略直角（リード線口出し部品組立１１０が電動機の固定子２００に組付けられた状態で径方向外側）に曲げられ、リード線仕切り部品１１０ｂの溝１１０ｂ−２（図９）に納まる。

リード線仕切り部品１１０ｂの溝１１０ｂ−２に納められたセンサーリード線１５２は、リード線押え部品１１０ｃで押さえられる。リード線押え部品１１０ｃの突起１１０ｃ−１（図９）がリード線配線部品１１０ａの口出し部７５の係合部７５ｂに係合して、センサーリード線１５２をリード線仕切り部品１１０ｂとリード線押え部品１１０ｃとで挟持する。

以上により、電源リード線１５１とセンサーリード線１５２とをリード線口出し部品組立１１０から引き出すことができる。

基板・リード線組立７０の電動機の固定子２００との組付けについて説明する。電動機の固定子２００の絶縁部３の結線側（端子４が取り付けられる側）の外径側に形成された突起８０の軸方向端面である基板設置面８０ａ（図９）に、基板１１１が設置される。

電動機の固定子２００の絶縁部３の結線側の外径側に備える基板１１１の取付け穴１１１ａ（図７）に嵌まり込む突起３ｂを、基板１１１に備える取付け穴１１１ａとともに、基板押え部品１４０の取付け穴１４１に挿入する。そして、基板押え部品１４０の取付け穴１４１より突出している突起３ｂを熱溶着して電動機の固定子２００と基板１１１とが組付けられる。基板１１１の端子穴より突出している端子４に半田を施すことで、電動機の固定子２００のコイル２と基板１１１とが電気的に接合する。

基板・リード線組立７０が電動機の固定子２００に組付けられると、リード線配線部品１１０ａの鉄心当接部７８が、固定子鉄心１の外周面に当接する。

また、電動機の固定子組立３００のモールド樹脂による成形時に、リード線配線部品１１０ａの足７２の反対側に形成されている突起７９が、基板押え部品１４０の突起１４２と同様に、突起７９の端面（軸方向）が、電動機の固定子組立３００のモールド成形時の金型押え部になる。それにより、リード線口出し部品組立１１０付近の基板１１１のモールド成形時における浮き上がりを抑制する。

電動機の固定子２００に、基板・リード線組立７０が組付けられた際に、電源リード線１５１が基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面に位置決めされている。即ち、リード線配線部品１１０ａの第１のリブ７３には、略中央部にコの字状の凹部７３ａが形成されている。コの字状の凹部７３ａの底面７３ａ−１と、第１の電源リード線位置ずれ防止突起１４３ａのＬ字のリード線配置面とを、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面との間の距離を電源リード線１５１の線径と略等しくする。これにより、基板１１１から引き出される電源リード線１５１を、基板１１１の位置検出センサー１６７を実装する面の位置に位置決めされる。また、電源リード線１５１の曲げ位置に第２のリブ７４を設けることで、電動機の固定子２００の渡り線（図示せず）、及び固定子鉄心１のエッジに電源リード線１５１の接触を避けること可能となり、渡り線の断線，電源リード線１５１の被覆破れの防止を図れることから、電動機の固定子組立３００の品質の向上が図れる。

図１２は電動機４００を示す。電動機４００は、回転子１３８、ブラケット１３９、電動機の固定子組立３００をモールド成形したモールド固定子２４０、結線部品２４１（基板１１１）等を備える。

図１２に示すように、本実施の形態の電動機の固定子組立３００に外部と接続される結線部品２４１を組付け、機械的に、かつ、電気的にも接合した後にモールドを施す。その後、回転子１３８、ブラケット１３９等の部品を組付けて電動機４００となる。

前述の品質の良い、かつ、コスト低減された電動機の固定子組立３００を使用することで、品質の良い、低コストの電動機４００を得ることができる。

図１３は電動機４００の製造工程を示す。
（１）ステップ１：厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された固定子鉄心１を製作する。併行して、基板１１１、リード線１５３（電源リード線１５１、センサーリード線１５２）を製造する。
（２）ステップ２：固定子鉄心１にコイル２等を施して電動機の固定子２００の製造を行う。併行して、基板１１１にリード線１５３を半田付けする。また、基板押え部品１４０の製造を行う。
（３）ステップ３：基板１１１に基板押え部品１４０を組み付ける。併行して、リード線配線部品１１０ａの製造を行う。
（４）ステップ４：基板１１１の絶縁部３の結線側の面に係り止められる突起７９と基板１１１の絶縁部３の結線側の反対側の面に係り止められる足７２とで基板１１１を挟持して、基板１１１にリード線配線部品１１０ａを組み付け、併行してリード線仕切り部品１１０ｂ、リード線押え部品１１０ｃの製造を行う。
（５）ステップ５：リード線配線部品１１０ａにリード線仕切り部品１１０ｂとリード線押え部品１１０ｃを組み付ける。このとき、電源リード線１５１は、リード線配線部品１１０ａとリード線仕切り部品１１０ｂとで挟持される。また、センサーリード線１５２は、リード線仕切り部品１１０ｂとリード線押え部品１１０ｃとで挟持される。
（６）ステップ６：電動機の固定子２００に基板１１１を組み付けて端子４と基板１１１を半田付けする。
（７）ステップ７：電動機の固定子組立３００をモールド成形し、併行して回転子１３８、ブラケット１３９他を製造する。
（８）ステップ８：電動機４００の組立を行う。

図１３の製造工程で電動機４００の組立を行うことで、電動機４００を効率良く製造することができる。

帯状に電磁鋼板を打抜いて積層した固定子鉄心１を用いる例を説明したが、折り曲げの必要の無い丸状に電磁鋼板を打抜いた固定子の場合でも、本実施の形態は適用可能である。

実施の形態２．
図１４は実施の形態２を示す図で、空気調和機５００の構成図である。

図１４に示すように、空気調和機５００は、室内機２４２と、室内機２４２に接続される室外機２４３とを備える。室外機２４３は送風機２４４を備える。室内機２４２も送風機（図示せず）を備える。

室内機２４２及び室外機２４３に、実施の形態１の品質のよい電動機４００を、空気調和機５００の主要部品である送風機用電動機として用いることで、空気調和機５００の品質の向上が図れる。

実施の形態１を示す図で、電動機の固定子（逆曲げ）１００を逆曲げして巻線した状態を示す斜視図。 実施の形態１を示す図で、端子４の斜視図。 実施の形態１を示す図で、中性点端子５の斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子１００の巻線手順を示す図（（ａ）は１相目（Ｕ相）の巻線手順、（ｂ）は２相目（Ｖ相）の巻線手順、（ｃ）は３相目（Ｗ相）の巻線手順）。 実施の形態１を示す図で、中性点端子５付近の部分拡大図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子２００の斜視図。 実施の形態１を示す図で、基板・リード線組立７０の斜視図。 実施の形態１を示す図で、基板押え部品１４０の斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子組立３００の分解斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機の固定子組立３００の斜視図。 実施の形態１を示す図で、リード線配線部品１１０ａの斜視図。 実施の形態１を示す図で、電動機４００の一部を断面で示す正面図。 実施の形態１を示す図で、電動機４００の製造工程を示すフローチャート図。 実施の形態２を示す図で、空気調和機５００の構成図。

符号の説明

１ 固定子鉄心、１ａ ティース、２ コイル、３ 絶縁部、３ａ 角穴、３ｂ 突起、４ 端子、４ａ 折り返し部、５ 中性点端子、５ａ 第一の折り返し部、５ｂ 第二の折り返し部、５ｃ 開口部、７ 引き回し用突起、８ 突起、９ １相目巻始め、１０ １相目巻始めからげピン、１１ １相目渡り線引出し部、１２ １相目渡りからげピン、１３ からげ部、１４ １相目渡り線入口、１５ １相目巻終り引出し部、１６ １相目巻終りからげピン、１８ ２相目巻始め、１９ ２相目渡り線引出し部、２０ ２相目渡りからげピン、２１ ２相目渡り線入口、２２ ２相目巻終り引掛け部、２３ ２相目巻終り、２４ ２相目巻終りからげピン、２５ ３相目巻始め、２６ ３相目渡り線引出し部、２７ ３相目渡りからげピン、２８ ３相目渡り線入口、２９ ３相目巻終りからげピン、３１ 固定子鉄心突合せ部、３２ 溶接部、３３ 角線端子、３４ 横曲げフック部、３５ 接合部、３６ 巻始めからげピン、３７ 巻終りからげピン、５０ 切り欠き、５１ からげ部、５２ 切り欠き、５３ からげ部、６０ ３相目巻始めからげピン、６３ 固定子鉄心突合せ部、６４ 溶接部、７０ 基板・リード線組立、７１ 突起、７１ａ 挟持面、７２ 足、７３ 第１のリブ、７３ａ 凹部、７３ａ−１ 底面、７３ａ−２ 側壁（左）、７４ 第２のリブ、７４ａ 仕切りピン、７４ｂ 溝、７５ 口出し部、７５ａ 溝、７５ｂ 係合部、７５ｃ 係合孔、７６ａ 第１の連結部、７６ｂ 第２の連結部、７６ｃ 足基台、７８ 鉄心当接部、７９ 突起、８０ 突起、８０ａ 基板設置面、８４ 切り欠き、１００ 電動機の固定子（逆曲げ）、１１０ リード線口出し部品組立、１１０ａ リード線配線部品、１１０ｂ リード線仕切り部品、１１０ｂ−１ 爪、１１０ｂ−２ 溝、１１０ｃ リード線押え部品、１１０ｃ−１ 突起、１１１ 基板、１１１ａ 取付け穴、１３８ 回転子、１３９ ブラケット、１４０ 基板押え部品、１４０ａ 薄肉連結部、１４１ 取付け穴、１４２ 突起、１４３ａ 第１の電源リード線位置ずれ防止突起、１４３ｂ 第２の電源リード線位置ずれ防止突起、１４５ 爪、１４７ 位置決め突起、１４８ 電源用リード線接合部、１５１ 電源リード線、１５１ａ 電源リード線用コネクタ、１５２ センサーリード線、１５２ａ センサーリード線用コネクタ、１５３ リード線、１６１ 端子穴、１６２ 保護チューブ、１６６ａ 第１のボードイン型コネクタ、１６６ｂ 第２のボードイン型コネクタ、１６７ 位置検出センサー、１３８ 回転子、１３９ ブラケット、２００ 電動機の固定子、２４０ モールド固定子、２４１ 結線部品、２４２ 室内機、２４３ 室外機、２４４ 送風機、３００ 電動機の固定子組立、４００ 電動機、５００ 空気調和機。

Claims (5)

1. 所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層して形成される固定子鉄心と、前記固定子鉄心に施される絶縁部と、前記絶縁部が施された前記固定子鉄心に巻回されるコイルと、前記絶縁部の結線側に設置され、前記絶縁部の結線側の面に実装され、電源リード線が接続される第１のボードイン型コネクタと、前記絶縁部の結線側の反対側の面に実装され、センサーリード線が接続される第２のボードイン型コネクタとを有する基板とを備えた電動機の固定子において、
   前記電源リード線と前記センサーリード線とを外部に引き出すリード線口出し部品組立を備え、
   前記リード線口出し部品組立は、以下の要素を備えることを特徴とする電動機の固定子。
   （１）前記基板の外周縁部に形成されるコの字状の切り欠き付近において、前記基板の前記絶縁部の結線側の面に係り止められる突起と前記基板の前記絶縁部の結線側の反対側の面に係り止められる足とで前記基板を挟持して前記基板に組付けられ、前記コの字状の切り欠きに当接し、略中央部に前記電源リード線が引き出されるコの字状の凹部が形成される第１のリブと、前記第１のリブの外側で、前記第１のリブに略平行に形成され、前記リード線配線部品組立が当該電動機の固定子に組み付けられたときに、前記絶縁物の外周側よりも外側に配置され、前記コの字状の凹部から引き出される前記電源リード線がさらに引き出される第２のリブと、前記第１のリブと前記第２のリブの夫々の両端を連結する第１の連結部と、前記第１の連結部から前記足方向に前記第１の連結部と略同じ厚さ及び所定の軸方向長さで延び、先端に前記足が形成される足基台と、前記第２のリブの両端から前記リード線配線部品組立が当該電動機の固定子に組付けられた状態で軸方向に延び、前記第１の連結に連結する第２の連結部と、前記第２の連結部の前記第２のリブの反対側の端部に、前記第２の連結部に対して略直角方向外側に延びる前記電源リード線の口出し部とを有するリード線配線部品と、
   （２）前記第２のリブで直角以上に前記口出し部方向に曲げられ、さらに前記口出し部で略直角に曲げられる前記電源リード線を、前記リード線配線部品とで挟持するリード線仕切り部品と、
   （３）前記電源リード線の上に重なり、前記第２のリブで略直角に前記口出し部方向に曲げられ、さらに前記リード線仕切り部品で略直角に曲げられる前記センサーリード線を、前記仕切り部品とで挟持するリード線押え部品。
2. 前記絶縁部の結線側の面に実装された前記第１のボードイン型コネクタから引き出される電源リード線を案内する複数の電源リード線位置ずれ防止突起を有する基板押え部品を備え、前記複数の電源リード線位置ずれ防止突起のうちの少なくとも一つは、前記電源リード線の上に被さるＬ字形状としたことを特徴とする請求項１記載の電動機の固定子。
3. 請求項１又は請求項２記載の電動機の固定子をモールド成形したモールド固定子に、回転子、ブラケット等の部品を組付けて構成したことを特徴とする電動機。
4. 請求項３記載の電動機を送風機に用いたことを特徴とする空気調和機。
5. 電磁鋼板を打ち抜き積層して固定子鉄心を製作し、併行して、基板、電源リード線とセンサーリード線とを有するリード線を製造する第１の工程と、
   前記固定子鉄心に絶縁部、コイル等を施して電動機の固定子の製造を行い、併行して、前記基板にリード線を半田付けし、基板押え部品の製造を行う第２の工程と、
   前記基板に前記基板押え部品を組み付け、併行して、リード線配線部品の製造を行う第３の工程と、
   前記基板に、前記基板の前記絶縁部の結線側の面に係り止められる突起と前記基板の前記絶縁部の結線側の反対側の面に係り止められる足とで挟持して前記リード線配線部品を組み付け、併行してリード線仕切り部品、リード線押え部品の製造を行う第４の工程と、
   前記リード線配線部品に前記リード線仕切り部品と前記リード線押え部品を組み付け、前記電源リード線を前記リード線配線部品と前記リード線仕切り部品とで挟持し、また、前記センサーリード線を前記リード線仕切り部品と前記リード線押え部品とで挟持する第５の工程と、
   前記電動機の固定子に前記基板を組み付けて端子と前記基板を半田付けして電動機の固定子組立を製造する第６の工程と、
   前記電動機の固定子組立をモールド成形し、併行して回転子、ブラケット等を製造する第７の工程と、
   電動機の組立を行う第７の工程とを備えたことを特徴とする電動機の製造方法。

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