JP5677382B2 - 電動機及び電動機の製造方法及び空気調和機 - Google Patents
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Description
以下、この発明の実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。まず、電動機全体の説明をし、次に固定子、回転子について説明し、次に本発明の特徴であるブラケットについて説明する。
図1は実施の形態1を示す図で、電動機100の断面図である。図1に示す電動機100は、モールド固定子10と、回転子20(電動機の回転子と定義する)と、モールド固定子10の軸方向一端部に取り付けられる後述するブラケット30とを備える。電動機100は、例えば、回転子20に永久磁石を有し、インバータで駆動されるブラシレスDCモータである。
(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帯状の固定子鉄心41を製作する。帯状の固定子鉄心41は、複数個のティース(図示せず)を備える。後述する集中巻のコイル42が施されている内側がティースである。
(2)ティースには、絶縁部43が施される。絶縁部43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41と一体に又は別体で成形される。
(3)絶縁部43が施されたティースに集中巻のコイル42が巻回される。複数個の集中巻のコイル42を接続して、例えば、三相のシングルY結線の巻線を形成する。但し、分布巻でもよい。
(4)三相のシングルY結線であるので、絶縁部43の結線側には、各相(U相、V相、W相)のコイル42が接続される端子44(電源が供給される電源端子44a及び中性点端子44b)が組付けられる。電源端子44aは3個、中性点端子44bは3個である。
(5)基板45が結線側の絶縁部43(端子44を組付けられる側)に取り付けられる。リード線47を口出しするリード線口出し部品46が組付けられた基板45を絶縁部43に組付け、固定子40となる。固定子鉄心41に形成された絶縁部43の面取りされた角柱48が、基板45が備える角柱挿入穴(図示せず)に挿入されることにより、回転方向の位置決めがなされ、かつ、絶縁部43の基板設置面(図示せず)に基板45が設置されることにより軸方向の位置が決められる。また、基板45より突出する角柱48を熱溶着することで基板45と絶縁部43が固定され、かつ、固定子40が備える端子44の基板45より突出した部分を半田付けすることにより電気的にも接合される。基板45には、電動機100(例えば、ブラシレスDCモータ)を駆動するIC49a(駆動素子)、回転子20の位置を検出するホールIC49b(位置検出素子)等が実装されている。IC49aやホールIC49b等を電子部品と定義する。
図11乃至図16は実施の形態1を示す図で、図11はブラケット30について示す図であり、(a)は断面図、(b)は側面図である。図12は圧入部品31について示す図であり、(a)は側面図、(b)は断面図である。図13は軸受支持部品32について示す図であり、(a)は断面図、(b)は側面図である。図14は連結部33について示す図であり、(a)は左側面図、(b)は断面図、(c)は右側面図である。図15はブラケット30の組立を示す斜視図、図16は外径側、内径側にフランジを設けた連結部33で一体に組み付けられたブラケット30の拡大断面図である。
図11に示すように、ブラケット30は、圧入部品31、軸受支持部品32、連結部33で構成される。圧入部品31、軸受支持部品32の材質は金属製で、例えば、亜鉛メッキ鋼板である。但し、亜鉛メッキ鋼板には限定されない。連結部33の材質は絶縁性を有し、例えば樹脂製である。
(1)圧入部品31及び軸受支持部品32のプレス加工、連結部33の成形を行う(ステップ1)。
(2)軸受支持部32aを上向きにして軸受支持部品32を治具にセットし、連結部33の内径を軸受指示部32aの外径に勘合するよう、連結部33を軸受指示部品32挿入する(ステップ2)。
(3)連結部33の一方の端面を治具で押して、連結部33の他方の端面が軸受支持部品32のフランジ32bに当接するまで圧入する(ステップ3)。
(4)圧入部品31のフランジ31cを上にし、圧入部品31の内径を連結部33の外径に勘合するよう、圧入部品31を連結部33にセットする(ステップ4)。
(5)圧入部品31のフランジ31cを治具で押して、連結部の端面にフランジ31cが当接するまで圧入する(ステップ5)。
実施の形態1では、圧入部品と軸受支持部品とを連結する連結部を、1つの部品として組立てる例について説明した。実施の形態2では、前記ブラケットは、前記金属製の圧入部品と前記金属製の軸受支持部品との間に樹脂を注入して形成された連結部を介して一体に成形される例について説明する。
図19に示すように、ブラケット300は、圧入部品301、軸受支持部品302、連結部303で構成される。圧入部品301、軸受支持部品302の材質は金属製で、例えば、亜鉛メッキ鋼板である。但し、亜鉛メッキ鋼板には限定されない。連結部303の材質は絶縁性を有し、例えば樹脂製である。
尚、本実施の形態2のブラケット300を電動機に用いた場合は、図23に示すように構成される。
図24は実施の形態2を示す図で、ブラケット300の製造工程を示す図である。図24に示すように、
(1)圧入部品301及び軸受支持部品302のプレス加工を行う(ステップ1)。
(2)圧入部品301と軸受支持部品302を連結部成形金型(図示せず)の下型端面に当接するようセットする(ステップ2)。
(3)連結部成形金型を型締めし、連結部を成形する(ステップ3)。
図25は実施の形態3を示す図で、空気調和機200の構成図である。
300 ブラケット、301 圧入部品、301a フランジ、301b 圧入部、301c フランジ、301d 切欠き、302 軸受支持部品、302a 軸受支持部、302b フランジ、302c 切欠き、303 連結部、303a 連結部、303b ランナ部。
Claims (9)
- 複数のティースから構成される鉄心に巻線してコイルを形成した固定子と、
シャフトの外周に配置したマグネットとの間を樹脂部により一体化し、前記シャフトの軸方向両端に夫々転がり軸受が設けられた回転子と、
前記回転子の一方の転がり軸受を支持するブラケットと、を備え、
前記ブラケットは、略リング状に形成され前記固定子に圧入される金属製の圧入部品と、略リング状に形成され前記転がり軸受を支持する金属製の軸受支持部品と、略リング状に形成され前記軸受支持部品と前記圧入部品とを連結する絶縁性を有する連結部とからなることを特徴とする電動機。 - 前記連結部は樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の電動機。
- 前記ブラケットは、前記金属製の圧入部品と前記金属製の軸受支持部品とが、リング状の部品として構成された前記連結部に圧入されて一体になることを特徴とする請求項1または2記載の電動機。
- 前記ブラケットは、前記金属製の圧入部品と前記金属製の軸受支持部品との間に樹脂を注入して形成された連結部を介して一体に成形されたことを特徴とする請求項1または2記載の電動機。
- 前記軸受支持部品の外径側に延びるフランジ部と前記圧入部品の内径側に延びるフランジ部とを段違いに配置したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記回転子の磁極を位置検出素子により検出する位置検出回路と、
前記回転子の回転速度を指令する速度指令信号、前記位置検出回路からの位置検出信号に基づいて、インバータ駆動するためのPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する波形生成回路と、
前記波形生成回路の出力により駆動信号を生成するプリドライバ回路と、
トランジスタとダイオードとを並列接続し、これらを直列接続したアームを有するパワー回路とから構成されるインバータ方式の駆動回路を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電動機。 - 請求項5または6記載の電動機を、送風機用電動機に用いることを特徴とする空気調和機。
- 請求項3に記載の電動機の製造方法であって、
前記ブラケットは、前記金属製の圧入部と、前記金属製の軸受支持部を、前記絶縁性を有する連結部を圧入して一体としたことを特徴とする電動機の製造方法。 - 請求項4に記載の電動機の製造方法であって、
前記ブラケットは、前記金属製の圧入部と、前記金属製の軸受支持部を、前記絶縁性を有する樹脂を注入して連結部として一体に成型したことを特徴とする電動機の製造方法。
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