JP5959664B2 - 電動機、空気調和機、および電動機の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電動機、空気調和機、および電動機の製造方法に関するものである。
従来の電動機は、固定子鉄心を収容する成形金型内にBMC(Bulk Molding Compound)等のモールド樹脂を射出することにより、電子部品が実装される基板、固定子、リード線などをモールド樹脂で被覆するように構成されている。例えば下記特許文献1には、基板押え部品を備えた電動機が開示されており、この基板押え部品は、基板に組付けられて、固定子のモールド成形時に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。このような構成により、固定子のモールド成形後に基板が外郭に表出することがなく、かつ、水が基板に到達するおそれの少ない電動機の固定子を得ることができる。
しかしながら、上記特許文献1に示される従来技術では、リード線口出し部等から浸入した水が基板に達すると、電源リード線と基板間に水が溜まり、基板に通電することで基板のパターン腐食が生じてパターン切れが発生する。このことにより回転子位置の検出が困難となり、電動機が運転不能になるおそれがあるといった問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機のリード線口出し部等から浸入した水が基板に達しても、電源リード線と基板間に水が溜まりにくく、パターン腐食によるパターン切れが抑制され、品質向上を図ることが可能な電動機、空気調和機、および電動機の製造方法を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、巻線が巻装された環状の固定子と、この固定子の軸方向の一端にて前記固定子に組み付けられ固定子側面には前記固定子の内周側に回転子の位置を検出するセンサ回路が実装され前記巻線と電気的に接続されるコネクタとこのコネクタに接続された電源リード線を外部に口出しするリード線口出し部品とが取り付けられたセンサ基板と、このセンサ基板に組み付けられ前記センサ基板の反固定子側面を押える基板押え部品とが熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子を備えた電動機であって、前記基板押え部品は、前記センサ基板を貫通する電源リード線ガイド突起を備え、前記電源リード線は、前記センサ基板の固定子側面において、前記電源リード線ガイド突起に案内されて、前記センサ回路と接触しないように、前記センサ回路の外径側に配置される前記コネクタからリード線口出し部品まで、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回され、前記センサ基板には、径方向の巾が前記電源リード線をセンサ基板に向かって投影される領域より広くなるように形成されると共に、前記電源リード線ガイド突起を挿通可能な大きさに形成されるスリットが設けられ、前記センサ基板の固定子側面には、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回される前記電源リード線が前記センサ回路の外径側の基板面と分離されるようにこの電源リード線の外周を被い、かつ、前記センサ回路の外径側の基板面に固定される包状体が設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、電動機内に浸入した水が基板に達しても、電源リード線とセンサ基板間に水が溜まりにくく、パターン腐食によるパターン切れが抑制されるようにしたので、品質向上を図ることができる、という効果を奏する。
以下に、本発明に係る電動機、空気調和機、および電動機の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電動機の断面図であり、図2は、図1に示される電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図であり、図3は、図1に示される電動機の固定子の斜視図であり、図4は、本発明の実施の形態1に係る基板押え部品の斜視図であり、図5は、本発明の実施の形態1に係るセンサ基板が図4の基板押え部品に組み付けられた状態を表す平面図であり、図6は、本発明の実施の形態1に係るセンサ基板の平面図であり、図7は、図5に示されるA−A矢視図である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る電動機の断面図であり、図2は、図1に示される電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図であり、図3は、図1に示される電動機の固定子の斜視図であり、図4は、本発明の実施の形態1に係る基板押え部品の斜視図であり、図5は、本発明の実施の形態1に係るセンサ基板が図4の基板押え部品に組み付けられた状態を表す平面図であり、図6は、本発明の実施の形態1に係るセンサ基板の平面図であり、図7は、図5に示されるA−A矢視図である。
図1に示される電動機1は、モールド固定子4と、モールド固定子4の内側に回転自在に配置された回転子5と、モールド固定子4の軸方向の一端部に取り付けられる金属製のブラケット6とを備える。電動機1は、例えば、回転子5に永久磁石(図示せず)を有し、インバータ(図示せず)で駆動されるブラシレスDCモータである。
モールド固定子4は、軸方向の一端部(図1の左側)に開口部が形成されている。軸受8がシャフト9に圧入された回転子5は、モールド固定子4の内側に開口部を介して挿入される。回転子5の軸中心には、シャフト9が一体に固定されている。シャフト9は一対の軸受8で支持されている。モールド固定子4は、固定子組立2と、固定子組立2を覆うモールド成形用のモールド樹脂7とから成る。固定子組立2にはセンサ基板13等が組付けられ、固定子組立2は、強度的に弱い構造であるため、低圧成形が望ましい。そのため、モールド樹脂7には、例えば不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。センサ基板13には、電源リード線22、センサリード線23、および基板押え部品20等が組付けられる。
回転子5が挿入された電動機1は、モールド固定子4とブラケット6とで軸受8を保持するようブラケット6をモールド固定子4に圧入して構成される。
図2において固定子組立2は、環状の固定子3と、固定子3の軸方向の一端にて固定子3に組み付けられたセンサ基板13と、基板押え部品20とを備えている。基板押え部品20は、センサ基板13に組み付けられ、センサ基板13の固定子3と反対側の面(反固定子側面13−2、図5参照)を押える。
固定子3は、絶縁された固定子鉄心11に巻線12が施されて成る。固定子3は絶縁部14を備え、絶縁部14には、センサ基板13側に突出した突起15および端子16が設けられている。センサ基板13には、端子16が挿入される穴である端子接合部18(図5参照)と、突起15が挿入される突起挿入穴17(図5参照)が設けられている。固定子3にセンサ基板13を取り付ける際には、固定子3に設けられた突起15および端子16を、センサ基板13に設けられた突起挿入穴17および端子接合部18に挿入できるよう、固定子3とセンサ基板13との位置決めがされる。
突起15の基端の絶縁部14には、センサ基板設置面19が設けられている。センサ基板13は、センサ基板設置面19にセンサ基板13の表面が当接するよう組付けられる。
基板押え部品20には、突起15が挿入可能な突起挿入穴67(図4参照)が設けられている。突起15は、固定子3にセンサ基板13および基板押え部品20を組付けた状態で、センサ基板13の突起挿入穴17(図5参照)および基板押え部品20の突起挿入穴67(図4参照)に順次挿通される。そして、突起挿入穴67から突出した突起15が熱融着等で変形させることで、センサ基板13が固定子3に固定される。
基板押え部品20に設けられた突起21は、基板押え部品20をセンサ基板13に組付けた状態で、端子接合部18の両側に配置される(図5参照)。モールド成形時には、センサ基板13と端子16との半田接合部に圧力が加わり、この半田接合部が剥離するおそれがあるが、端子接合部18の両側の突起21を金型で押える構造とすることにより、半田接合部に加わる圧力を低減し、品質の向上を図ることができる。
図3に示される固定子3は、絶縁を施した固定子鉄心11に巻線12を巻装したものである。固定子鉄心11は、電磁鋼板を帯状に打ち抜き積層して形成され、絶縁部14が施される。絶縁部14は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂で固定子鉄心11と一体に又は別体で成形される。固定子鉄心11には複数のティース(図示せず)が設けられ、これらのティースには絶縁部14を介して巻線12が施される。
絶縁部14には、電源が供給される端子16と、センサ基板設置面19と、センサ基板設置面19上に伸びる突起15とが設けられている。センサ基板設置面19は、センサ基板13が当接されてセンサ基板13の軸方向の位置を決めるものであり、突起15を熱溶着等により変形することでセンサ基板13と基板押え部品20を共締めにし、センサ基板13を固定子3に固定する際に利用される。センサ基板13と基板押え部品20とを共締めすることで、工程を増加させることなくセンサ基板13の固定が可能となり、低価格化が図られる。端子16は、例えばメッキが施された銅製で、巻線12がヒュージング等により端子16に接続されている。
図5には、基板押え部品20、電源リード線22、センサリード線23、およびリード線口出し部品24等が組付けられたセンサ基板13が示されている。図5(a)には、基板押え部品20が組付けられたセンサ基板13の反固定子側面13−2が示され、図5(b)には、このセンサ基板13の固定子側面13−1が示されている。
図5(b)に示されるように、センサ基板13の固定子側面13−1には、回転子5の位置を検出するセンサ回路25、ボードイン型コネクタ38、センサリード線接合部36、および電源リード線22が配置されている。センサ回路25には電子部品27が実装されている。センサ回路25は、センサ基板13上において、固定子3の内周側に実装されている。図5(a)に示されるように、センサ基板13の反固定子側面13−2には、センサリード線23、基板押え部品20、電源リード線接合部35、およびボードイン型コネクタ37が配置されている。
電源リード線22の端末にはボードイン型コネクタ38が接続され、センサリード線23の端末にはボードイン型コネクタ37が接続されている。各コネクタ(37,38)には端子(図示せず)が設けられている。
ボードイン型コネクタ38は、センサ基板13の固定子側面13−1に設置され、ボードイン型コネクタ38に設けられた端子(図示せず)は、電源リード線接合部35の端子挿入孔35aを介して反固定子側面13−2に表出する。反固定子側面13−2には、端子16と電源リード線22とを電気的に接続する配線パターン(図示せず)が形成されている。そのため、端子挿入孔35aと端子接合部18が半田接合されることにより、電源リード線22と巻線12とが電気的に接合される。
ボードイン型コネクタ37は、センサ基板13の反固定子側面13−2に設置され、ボードイン型コネクタ37に設けられた端子(図示せず)は、センサリード線接合部36の端子挿入孔36aを介して固定子側面13−1に表出する。固定子側面13−1には、センサ回路25とセンサリード線23とを電気的に接続する銅製の配線パターン(図示せず)が形成されている。そのため、端子挿入孔36aが半田接合されることにより、センサリード線23とセンサ回路25等の電子部品27とが電気的に接合される。
更に電源リード線22は、センサ基板13の固定子側面13−1に突出した電源リード線ガイド突起26(図4参照)に案内されて、センサ回路25と接触しないようにセンサ回路25の外側を引き回された後、リード線口出し部品24に接続されている。
センサリード線23は、ボードイン型コネクタ37を介してセンサリード線接合部36に接続され、直線状に延伸してリード線口出し部品24に接続されている。センサ基板13の一辺にはリード線口出し部品24が組付けられ、リード線口出し部品24は電源リード線22とセンサリード線23を挟み込み保持する。
図5(a)に示されるように、基板押え部品20の突起21は端子接合部18の両側に配置されている。また、基板押え部品20には位置決め突起28が設けられており、位置決め突起28は基板押え部品20をセンサ基板13に精度良く組付けるために用いられる。また、基板押え部品20には係止部としての爪40が設けられており、爪40は基板押え部品20をセンサ基板13に係り止めするのに用いられる。
センサ基板13は略三日月形状で、反固定子側面13−2には、電源の配線パターン(図示せず)が形成されている。固定子側面13−1には、回転子5の位置を検出するセンサ回路25が設けられており、このセンサ回路25は、センサ基板13の固定子内周側に配置されている。センサ回路25は、回転子5の磁力を検出する電子部品27等と、電子部品27を電気的に接続する銅製の配線パターン(図示せず)から成る。この配線パターンを含むセンサ基板13全体に絶縁材(図示せず)が塗布されている。
また、センサ基板13には、固定子3(図2参照)に設けられた突起15が挿入される突起挿入穴17と、固定子3に設けられた端子16が挿入される端子接合部18と、基板押え部品20に設けられた位置決め突起28が嵌合される凹部29と、スリット41とがそれぞれ複数個設けられている。
電源リード線22とセンサリード線23は、センサ基板13の一辺に組付けられ、固定子組立2(図2参照)がモールドされた時に外郭より表出するリード線口出し部品24まで引き回され、リード線口出し部品24に挟み込まれて保持されている。このように、リード線は、電源リード線22とセンサリード線23に2段に分けて配線されている。
図6に示されるスリット41は、センサ基板13のセンサ回路25の外側(センサ回路25よりも固定子3の外周側)に形成されている。スリット41は、例えば、その径方向の巾Wがスリット41の周方向の長さLよりも狭くなるように形成されている。更にスリット41は、径方向の巾Wが電源リード線22をセンサ基板13に向かって投影される領域より広くなるように形成されると共に、基板押え部品20に設けられた電源リード線ガイド突起26を挿通可能な大きさに形成されている。図5(b)に示されるように、スリット41の周方向の両端では、それぞれ電源リード線ガイド突起26が貫通して突出している。そのため、センサ回路25の一部領域と電源リード線22の一部領域との間にスリット41が介在し、双方がスリット41により分断されている。
図7には、スリット41の径方向の巾Wと電源リード線22とセンサ基板13との関係が模式的に示されている。なお図示例では電源リード線ガイド突起26が省略されている。センサ回路25と電源リード線22との間aは、スリット41により分断されている。更にスリット41は、径方向の巾Wが電源リード線22をセンサ基板13に向かって投影される領域より広くなるように形成されているため、この領域よりも外側(固定子3の外周側)のセンサ基板13と電源リード線22との間bは、スリット41により分断されている。そのため、モールド成形の際、スリット41にモールド樹脂7が流入することにより、センサ回路25と電源リード線22との間aにモールド樹脂7の壁が形成されると共に、スリット41の径外側に位置するセンサ基板13と電源リード線22との間bにもモールド樹脂7の壁が形成される。
これにより、電源リード線22とセンサ基板13との接触が防止されると共に、電源リード線22とセンサ回路25との接触が防止される。従って、リード線口出し部品24とモールド樹脂7との境界面から浸入した水が電源リード線22(隣接する3本のリード線間の空隙)を伝わってきた場合でも、モールド樹脂7が壁となり、その水がセンサ基板13やセンサ回路25に伝わることがない。すなわち浸水経路が電源リード線22に限定される。なお、径方向の巾Wが図示例より狭く形成され、例えば電源リード線22とセンサ基板13との間bが接触している場合、電源リード線22を伝わってきた水が、固定子3の外周側に位置するセンサ基板13を介して、センサ回路25に移動する(回り込む)可能性がある。本実施の形態にかかるスリット41によれば、このような浸水経路を遮断することができる。このように電源リード線22側からセンサ回路25側への水の移動が抑制される結果、センサ基板13の固定子側面13−1に形成された配線パターンの腐食を防止することができ、電動機1の品質の向上を図ることができる。
図4に示される基板押え部品20は、例えば、PBT等の熱可塑性樹脂を成形して形成され、複数個の突起21が薄肉連結部で連結されて構成される。基板押え部品20は、センサ基板13の形状に応じた略三日月形状である。基板押え部品20は、更に、絶縁部14の突起15(図2参照)が挿入される突起挿入穴67と、センサ基板13と係り止めされる爪40と、電源リード線22を案内する電源リード線ガイド突起26と、基板押え部品20の位置決めに用いられる位置決め突起28とを備えている。
突起21の端面は、固定子組立2(図2参照)のモールド成形時の金型押え部になり、例えば、センサ基板13の変形し易い箇所とセンサ基板13の端子接合部18(図5参照)の両側に配置されている。図示例では、突起21は、例えば9個設けられ、センサ基板13と反対方向に伸びる。
突起挿入穴67は、センサ基板13の突起挿入穴17を挿通した突起15が挿入され、突起15を熱溶着することでセンサ基板13が固定子3に固定される。図示例では、突起挿入穴67は、例えば3個設けられている。
電源リード線ガイド突起26は、センサ基板13のスリット41に挿入され、センサ基板13から突出し、電源リード線22を引き回すときのガイドになる。図示例では、電源リード線ガイド突起26は、例えば2個設けられ、突起21と反対方向に伸びる。
位置決め突起28は、基板押え部品20をセンサ基板13に精度良く組付けるための突起であり、センサ基板13の外周の凹部29に嵌合され、位置決めされる。位置決め突起28は、突起21と反対方向に伸びる。基板押え部品20は、突起21を薄肉連結部で連結して構成されるので、材料費が最小限に抑えられ、低価格化が図られている。
図5に示すように、センサ基板13には基板押え部品20、電源リード線22等が組付けられている。基板押え部品20は、位置決め突起28および電源リード線ガイド突起26がセンサ基板13側となるように、センサ基板13の反固定子側面13−2に合わせ、位置決め突起28がセンサ基板13の外周の凹部29で位置決めされ、かつ、爪40がセンサ基板13の内径側から外径側に係り止めすることにより組付けられる。これにより、基板押え部品20とセンサ基板13が精度良く、接着剤等を使用することなく組付けられるので、品質の向上と低価格化を図ることができる。
電源リード線ガイド突起26は、センサ基板13のスリット41に挿入され、センサ基板13を貫通し、センサ回路25の外側で、かつ、センサ基板13の固定子側面13−1から突出する。電源リード線22は、センサ回路25の外側にて突出した電源リード線ガイド突起26をガイドにして、センサ回路25と接触しないように、センサ回路25を迂回し、固定子3の外周側にてセンサ回路25の外縁に沿って引き回して配線される。
このように、電源リード線22は、電源リード線ガイド突起26をガイドにしてセンサ回路25の外側を引き回されているので、電源リード線22とセンサ回路25との接触を防止することができる。
また、固定子組立2をモールドする時にモールド樹脂7に電源リード線22が押されても、電源リード線22は電源リード線ガイド突起26により支えられているので、電源リード線22がセンサ回路25側に移動することもなく、電源リード線22とセンサ回路25との接触が防止される。
また、本実施の形態では、センサ基板13および基板押え部品20を固定子3に組み付ける際に、基板押え部品20に設けられた突起挿入穴67とセンサ基板13に設けられた突起挿入穴17とを重ね、固定子3に設けられた突起15を突起挿入穴67,17の双方に順次挿入して固定することになるので、工程数を増加させることなく固定でき、電動機1の低価格化が図られる。
また、基板押え部品20の突起21と爪40は、固定子組立2のモールド成形時に、それぞれ金型で挟み込まれることにより、基板押え部品20が金型に固定され、基板押え部品20により軸方向に固定されているセンサ基板13が変形するのを防止するので、電動機1の品質の向上が図られる。
また、基板押え部品20に設けられた突起21は、端子接合部18の両側に配置され、モールド成形時のセンサ基板13と端子16との半田接合部の剥離に対する圧力を、端子16の両側に備える突起21を金型で押えることにより低減することで品質の向上を図ることができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る電動機1は、巻線12が巻装された環状の固定子3と、この固定子3の軸方向の一端にて固定子3に組み付けられ固定子側面13−1には固定子3の内周側に回転子5の位置を検出するセンサ回路25が実装されたセンサ基板13と、このセンサ基板13に組み付けられセンサ基板13の反固定子側面13−2を押える基板押え部品20とが熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子4を備えた電動機1であって、基板押え部品20は、センサ基板13を貫通する電源リード線ガイド突起26を備え、センサ基板13の固定子側面13−1には、電源リード線ガイド突起26に案内されて、センサ回路25と接触しないようにセンサ回路25を迂回して引き回される電源リード線22が配線され、センサ基板13には、径方向の巾Wが電源リード線22をセンサ基板13に向かって投影される領域より広くなるように形成されると共に、電源リード線ガイド突起26を挿通可能な大きさに形成されるスリット41が設けられている。この構成により、モールド成形の際、スリット41にモールド樹脂7が流入することにより、センサ回路25と電源リード線22との間a、およびセンサ基板13と電源リード線22との間bに、モールド樹脂7の壁が形成される。そして、この壁により、電源リード線22を伝わってきた水の経路が電源リード線22に限定され、電源リード線22側からセンサ回路25側への水の移動が抑制される。その結果、センサ基板13の固定子側面13−1に形成された配線パターンの腐食を防止することができ、電動機1の品質向上、生産性向上、および低コスト化を実現することができる。
実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係るセンサ基板の平面図であり、図9は、本発明の実施の形態2に係る基板押え部品の斜視図であり、図10は、図8に示されるB−B矢視図である。実施の形態1との相違点は、センサ基板13の代わりに、スリット41が形成されていないセンサ基板13Aが用いられている点と、基板押え部品20の代わりに、電源リード線ガイド突起26が形成されていない基板押え部品20Aが用いられている点と、電源リード線22が包状体70に包まれる形で固定子側面13−1に固定されている点である。以下、実施の形態2では、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態2に係るセンサ基板の平面図であり、図9は、本発明の実施の形態2に係る基板押え部品の斜視図であり、図10は、図8に示されるB−B矢視図である。実施の形態1との相違点は、センサ基板13の代わりに、スリット41が形成されていないセンサ基板13Aが用いられている点と、基板押え部品20の代わりに、電源リード線ガイド突起26が形成されていない基板押え部品20Aが用いられている点と、電源リード線22が包状体70に包まれる形で固定子側面13−1に固定されている点である。以下、実施の形態2では、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図8に示される電源リード線22は、ボードイン型コネクタ38を介して電源リード線接合部35に接続される。ただし、実施の形態2では、電源リード線22が包状体70に包まれる形で固定子側面13−1に設けられている。包状体70は、内包される水が漏れ出ることを防ぐことができるものが望ましく、例えば自己融着性のテープなどの作業性および防水性を考慮した部材が望ましい。自己融着性の部材を用いることにより、包状体70の取り付け時の隙間が無くなり、包状体70の外側(径外方向)に漏れ出ようとする水の経路が遮断される。また、ボードイン型コネクタ38をセンサ基板13Aに接続した後にも取り付けることができる。なお、その他の包状体70としては樹脂製スリーブなどを用いてもよい。この場合、ボードイン型コネクタ38と電源リード線22とを接続する前に、樹脂製スリーブに電源リード線22を挿通させ、その後にボードイン型コネクタ38をセンサ基板13Aに接続すればよい。
包状体70は、拘束材71(例えばインシュロックなどの結束部材)で包縛されている。拘束材71は、電源リード線22の位置ずれを防ぐため、例えばセンサ基板13Aに形成された穴(図示せず)に挿通され、包状体70および電源リード線22がセンサ基板13Aに固定されるように締め付けられる。
図10には、包状体70に内包される電源リード線22とセンサ基板13Aとセンサ回路25との関係が模式的に示されている。電源リード線22は包状体70に包まれ、この包状体70は拘束材71によりセンサ基板13Aに固定される。電源リード線22を伝わってきた水は、包状体70によって電源リード線22と包状体70との間に溜まる。すなわち、浸水経路が電源リード線22に限定される。
図9に示される基板押え部品20Aには、実施の形態1の電源リード線ガイド突起26が設けられていない。実施の形態1では、電源リード線22が電源リード線ガイド突起26をガイドにしてセンサ回路25の外側を引き回され、このことにより電源リード線22とセンサ回路25との接触を防止している。実施の形態2では、電源リード線22が包状体70に包まれるため、電源リード線22を伝わってきた水が電源リード線22と包状体70との間に溜り、センサ基板13Aやセンサ回路25に伝わることがない。
このように、本実施の形態に係るセンサ基板13Aの固定子側面13−1には、電源リード線22が配線されると共に、電源リード線22の外周を被い固定子側面13−1に固定される包状体70が設けられているので、電源リード線22側からセンサ回路25側への水の移動が抑制される結果、実施の形態1同様に、センサ基板13Aの固定子側面13−1に形成された配線パターンの腐食を防止することができ、電動機1の品質の向上を図ることができる。また、本実施の形態に係る電動機1によれば、センサ基板13Aに実施の形態1のようなスリット41を加工する必要がないため、センサ回路25の形状に制約されることなく、配線パターンの腐食を防止することができる。
なお、実施の形態2に係る包状体70は、実施の形態1の電動機1にも適用可能である。このように構成した場合、上述した浸水経路をより一層電源リード線22に限定させることができ、電動機1の品質を一層高めることができる。
実施の形態3.
図11は、本発明の実施の形態3に係る電動機の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、実施の形態1に係る電動機1の製造方法について説明する。
図11は、本発明の実施の形態3に係る電動機の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、実施の形態1に係る電動機1の製造方法について説明する。
まず、固定子鉄心11に絶縁部14を施し、更に巻線12を施して固定子3を製造する(S1)。併せて、基板押え部品20の成形を行う(S5)。併せて、センサ基板13を製造する(S10)。固定子3は、例えば図3の構成を有する。基板押え部品20は、例えば図4の構成を有する。センサ基板13は、例えば図6の構成を有する。
次に、センサ基板13に基板押え部品20を組付け(S11)、センサ基板13に電源リード線22を引き回して接続する(S12)。この際、電源リード線22は、センサ基板13上でセンサ回路25の外側にて突出した電源リード線ガイド突起26をガイドにして、センサ回路25と接触しないように、センサ回路25を迂回して、センサ回路25の外縁に沿って引き回され、ボードイン型コネクタ38が組み付けられた電源リード線接合部35に半田付けで接合される(例えば図4)。なお、センサリード線23もセンサ基板13に接続する(例えば図4)。更に、センサ基板13にリード線口出し部品24を組付ける(S13)。
次に、基板押え部品20を組付けたセンサ基板13を固定子3に組付ける(S20)。この際、絶縁部14の突起15はセンサ基板13の突起挿入穴17および基板押え部品20の突起挿入穴67を挿通される。そして、絶縁部14の突起15を熱溶着してセンサ基板13を固定する(S21)。更に、端子16とセンサ基板13とを半田付けして、固定子組立2を完成する(S22)。
固定子組立2を金型にセットし、基板押え部品20の突起21と爪40とが金型に挟み込まれて樹脂成形することで、モールド固定子4を製造する(S23)。モールド固定子4にシャフト9と軸受8を備えた回転子5を挿入し、ブラケット6を圧入し、電動機1を完成する(S24)。
本実施の形態に係る電動機の製造方法を用いることにより、実施の形態1の電動機1を製造することができる。
なお、実施の形態2の電動機1を製造する場合には、S10としてセンサ基板13の代わりにセンサ基板13Aを製造し、S11としてセンサ基板13Aに基板押え部品20Aを組付け、S12としてセンサ基板13Aに電源リード線22を引き回して接続する。その後、センサ基板13Aの固定子側面13−1上に実施の形態2の包状体70を固定する。そして、S13としてセンサ基板13Aにリード線口出し部品24を組付け、S20として基板押え部品20Aを組付けたセンサ基板13Aを固定子3に組付ける。S1,S5,S21〜24の工程は図11に示されるものと同様であり、説明を割愛する。このような製造方法を用いることにより、実施の形態2の電動機1を製造することができる。
実施の形態4.
図12は、本発明の実施の形態4に係る空気調和機の構成を示す図である。図12に示すように、空気調和機50は、室内機51と、室内機51に接続された室外機52とを備えている。室内機51は、送風機53を備えている。室外機52は、送風機54を備えている。送風機53,54は、それぞれ、実施の形態1または2の電動機1により駆動される。
図12は、本発明の実施の形態4に係る空気調和機の構成を示す図である。図12に示すように、空気調和機50は、室内機51と、室内機51に接続された室外機52とを備えている。室内機51は、送風機53を備えている。室外機52は、送風機54を備えている。送風機53,54は、それぞれ、実施の形態1または2の電動機1により駆動される。
近年の空気調和機は、低コスト化が進んでおり、実施の形態1または2の電動機1を空気調和機50の主用部品である送風機53,54用の電動機として用いることで、低コスト、かつ、高品質の空気調和機50を得ることができる。
なお、本発明の実施の形態に係る電動機および空気調和機は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。
以上のように、本発明は、電動機、空気調和機、および電動機の製造方法に適用可能であり、特に、品質の向上を図ることが可能な発明として有用である。
1 電動機、2 固定子組立、3 固定子、4 モールド固定子、5 回転子、6 ブラケット、7 モールド樹脂、8 軸受、9 シャフト、11 固定子鉄心、12 巻線、13,13A センサ基板、13−1 固定子側面、13−2 反固定子側面、14 絶縁部、15 突起、16 端子、17 突起挿入穴、18 端子接合部、19 センサ基板設置面、20,20A 基板押え部品、21 突起、22 電源リード線、23 センサリード線、24 リード線口出し部品、25 センサ回路、26 電源リード線ガイド突起、27 電子部品、28 位置決め突起、29 凹部、35 電源リード線接合部、35a 端子挿入孔、36 センサリード線接合部、36a 端子挿入孔、37 ボードイン型コネクタ、38 ボードイン型コネクタ、40 爪、41 スリット、50 空気調和機、51 室内機、52 室外機、53,54 送風機、67 突起挿入穴、70 包状体、71 拘束材。
Claims (5)
- 巻線が巻装された環状の固定子と、この固定子の軸方向の一端にて前記固定子に組み付けられ固定子側面には前記固定子の内周側に回転子の位置を検出するセンサ回路が実装され前記巻線と電気的に接続されるコネクタとこのコネクタに接続された電源リード線を外部に口出しするリード線口出し部品とが取り付けられたセンサ基板と、このセンサ基板に組み付けられ前記センサ基板の反固定子側面を押える基板押え部品とが熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子を備えた電動機であって、
前記基板押え部品は、前記センサ基板を貫通する電源リード線ガイド突起を備え、
前記電源リード線は、前記センサ基板の固定子側面において、前記電源リード線ガイド突起に案内されて、前記センサ回路と接触しないように、前記センサ回路の外径側に配置される前記コネクタからリード線口出し部品まで、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回され、
前記センサ基板には、径方向の巾が前記電源リード線をセンサ基板に向かって投影される領域より広くなるように形成されると共に、前記電源リード線ガイド突起を挿通可能な大きさに形成されるスリットが設けられ、
前記センサ基板の固定子側面には、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回される前記電源リード線が前記センサ回路の外径側の基板面と分離されるようにこの電源リード線の外周を被い、かつ、前記センサ回路の外径側の基板面に固定される包状体が設けられている電動機。 - 巻線が巻装された環状の固定子と、この固定子の軸方向の一端にて前記固定子に組み付けられ固定子側面には前記固定子の内周側に回転子の位置を検出するセンサ回路が実装され前記巻線と電気的に接続されるコネクタとこのコネクタに接続された電源リード線を外部に口出しするリード線口出し部品とが取り付けられたセンサ基板と、このセンサ基板に組み付けられ前記センサ基板の反固定子側面を押える基板押え部品とが熱硬化性樹脂で一体に成形されて成るモールド固定子を備えた電動機であって、
前記電源リード線は、前記センサ基板の固定子側面において、前記センサ回路と接触しないように、前記センサ回路の外径側に配置される前記コネクタからリード線口出し部品まで、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回され、
前記センサ基板の固定子側面には、前記センサ回路の外径側を迂回して引き回される前記電源リード線が前記センサ回路の外径側の基板面と分離されるようにこの電源リード線の外周を被い、かつ、前記センサ回路の外径側の基板面に固定される包状体が設けられている電動機。 - 請求項1または2に記載の電動機を送風機用電動機として搭載した空気調和機。
- 巻線が巻装された環状の固定子を製造し、併せて、回転子の位置を検出するセンサ回路が実装されたセンサ基板を製造し、併せて、電源リード線ガイド突起を備えた基板押え部品を成形するステップと、
前記センサ回路が実装された面が前記基板押え部品と反対側となるようにし、かつ、前記電源リード線ガイド突起が前記センサ基板を貫通するようにして、前記センサ基板に前記基板押え部品を組み付けるステップと、
前記センサ基板の前記基板押え部品と反対側の面上に、前記電源リード線ガイド突起に案内されて、前記センサ回路と接触しないように前記センサ回路を迂回して引き回された電源リード線を配線するステップと、
前記反対側の面上に引き回された電源リード線の外周に請求項1に記載の包状体を設けるステップと、
前記固定子に、前記基板押え部品を組付けた前記センサ基板を組み付け固定子組立を製造するステップと、
前記固定子組立を熱硬化性樹脂でモールド成形してモールド固定子を製造するステップと、
前記モールド固定子に、シャフトと軸受とを備えた回転子を挿入し、ブラケットを圧入するステップと、
を含む請求項1に記載の電動機の製造方法。 - 巻線が巻装された環状の固定子を製造し、併せて、回転子の位置を検出するセンサ回路が実装されたセンサ基板を製造し、併せて、基板押え部品を成形するステップと、
前記センサ回路が実装された面が前記基板押え部品と反対側となるようにして、前記センサ基板に前記基板押え部品を組み付けるステップと、
前記センサ基板の前記基板押え部品と反対側の面上に、電源リード線を配線するステップと、
前記反対側の面上に、請求項2に記載の包状体を固定するステップと、
前記固定子に、前記基板押え部品を組付けた前記センサ基板を組み付け固定子組立を製造するステップと、
前記固定子組立を熱硬化性樹脂でモールド成形してモールド固定子を製造するステップと、
前記モールド固定子に、シャフトと軸受とを備えた回転子を挿入し、ブラケットを圧入するステップと、
を含む請求項2に記載の電動機の製造方法。
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