JP6107313B2

JP6107313B2 - モールドモータ

Info

Publication number: JP6107313B2
Application number: JP2013069899A
Authority: JP
Inventors: 小野　次良; 次良小野
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014195336A

Description

本発明は、インナーロータ型のモールドモータに関する。

従来から、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通部材である導電性テープで導通させるようにしたモールドモータがある（例えば、特許文献１参照）。モールドモータに用いた導電性テープは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとの間に位置し、モールド樹脂によりモールド成形された外郭の側面に貼り付けられている。出力側のブラケットと反出力側のブラケットには、ベアリングを収容するベアリングハウスがそれぞれ形成されている。

このようなモールドモータでは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットが導電性テープで導通されることにより、各々のベアリングハウスに収容されるベアリングの外輪の電位が同じとなる。このため、ベアリングに電流が流れることがなく、ベアリングの電食の発生を防ぐことが可能である。しかも、導電性テープは外郭の側面に貼り付けられることから、モールド樹脂の内部に導通部材を埋設する必要がないため、モールド成形時に高度な技術が不要である。しかしながら、導電性テープは、外郭の側面への貼り付けが容易な反面、モールドモータの搬送時や、空気調和機、脱臭装置などの電気機器へのモールドモータの搭載時に切れたり剥がれたりするおそれがある。また、導電性テープは、経年変化により剥がれるおそれもある。

このような導通性テープが切れたり剥がれたりするという課題を解決したモールドモータとして、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを金属製の導通板で導通させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。この導通板は、一端側に反出力側のベアリングハウスの側面に嵌合可能に形成された円環部と、他端側にステータの外郭に圧入される出力側のブラケットの内側に当接するように形成された当接部と、円環部と当接部とを連結する導通帯とからなっている。

このモールドモータにおいては、この導通板が出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通した状態で保持されるため、導電性テープのように切れたり剥がれたりすることがない。しかしながら、導通板の一端側に円環部が形成されるため、プレス加工により導通板を板取りした時に廃棄される端材が多く、材料歩留りが悪くなる。

特開２００７−２０３４８号公報特開２０１２−２１００６４号公報

本発明は上記問題点に鑑み、導通部材で出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる際に、導通部材が切れたり剥がれたりするのを防止し、かつ、導通部材の材料歩留りを向上しつつ、導通部材をステータの外郭に圧入した際、導通部材をベアリングハウスに強固に保持することができるモールドモータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のモールドモータは、モールド樹脂によりモールド成形されて有底筒状の外郭が形成されたステータと、ステータの内径側に回転自在に配置されたロータと、ロータの出力回転軸の出力側と反出力側にそれぞれ配置されたベアリングと、ベアリングを収容するベアリングハウスが形成され外郭の出力側と反出力側にそれぞれ配置された導通性のブラケットと、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備え、導通板は、一端側に出力側または反出力側のベアリングハウスの外側側面に当接するように形成された第１当接部と、他端側に外郭に圧入される出力側または反出力側のブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、第１当接部と第２当接部とを連結する導通帯とからなり、導通帯には第１当接部に連続して形成された折曲部を備え、外郭と第１当接部に当接するベアリングハウスとの間には第１当接部と折曲部を圧入する第１溝部を備え、第１当接部に当接するベアリングハウスには、その外側側面の下端から外郭に向かって延びる鍔部が形成され、鍔部には外郭に当接するように一部を切起こした切起こし片を有し、第１当接部と折曲部が第１溝部に圧入されたとき、折曲部が切起こし片に当接する。

本発明のモールドモータによれば、金属製の導通板の第１当接部は出力側または反出力側のベアリングハウス側面に当接するため、導電性テープのように切れたり剥がれたりするのを防止することができる。また、導通板は帯状の導通帯からなるため、プレス加工により導通板を板取りした時に廃棄される端材が少なく、材料歩留りを改善することができる。また、導通帯には第１当接部に連続して形成された折曲部を備え、外郭と第１当接部に当接するベアリングハウスとの間には第１当接部と折曲部を圧入する第１溝部を備え、第１当接部に当接するベアリングハウスには、その外側側面の下端から外郭に向かって延びる鍔部が形成され、鍔部には外郭に当接するように一部を切起こした切起こし片を有し、第１当接部と折曲部が第１溝部に圧入されたとき、折曲部が切起こし片に当接するので、導通板をベアリングハウスに強固に保持することができる。さらに、第１当接部と折曲部が第１溝部に圧入されたとき、折曲部が切起こし片に当接するので、導通板の圧入箇所がステータの外郭に直接触れないことから、モールド樹脂で形成されたステータの外郭を導通板で削るおそれがなくなり、導通板をベアリングハウスに強固に保持することができる。

本発明によるモールドモータを示す説明図で、（ａ）は出力側から見た斜視図、（ｂ）は反出力側から見た斜視図である。本発明によるモールドモータを示す分解斜視図である。本発明によるモールドモータの図１（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。第１当接部および保持手段の付近を示す拡大断面図である。図４に対応する拡大平面図である。図５の導通板をステータの外郭に圧入する前の状態を示す拡大平面図である。図５の導通板をステータの外郭に圧入する前の状態を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図７は、本実施形態におけるモールドモータを説明する図である。図１乃至図３に示すように、このモールドモータ１００は、ステータコア１０と、外郭２０と、ロータ３０と、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２と、出力側のブラケット５１および反出力側のブラケット５２と、導通板６０とを備えている。

ステータコア１０は、鋼板を積層して構成され、円環状のヨーク部と、ヨーク部から内径側に延びる複数のティース部１１とを備えている。このステータコア１０にモールド成形によりインシュレータ１２を一体的に形成し、このインシュレータ１２を介してティース部１１に巻線１３が巻回されている。この巻線１３が巻回されたステータコア１０を、内周面を除いてモールド樹脂でモールド成形して円筒状の外郭２０を形成することでステータを構成している。なお、インシュレータ１２は、ステータコア１０に一体的に形成する替わりに別に成形してステータコア１０に取付けてもよい。外郭２０の反出力側には、亜鉛メッキ鋼板からなる金属製のブラケット５２が一体に埋設されている。この反出力側のブラケット５２は、反出力側のベアリング４２が収容されるベアリングハウス５２０が外郭２０から露出した状態になっている。

ロータ３０は、出力回転軸３１と複数の磁極をもつ永久磁石３２とを備えている。永久磁石３２の磁極は、等間隔で、かつ、隣り合う磁極はＮ極とＳ極が交互に表われるようにして出力回転軸３１の周囲に配置され、出力回転軸３１と一体化されている。永久磁石３２は、樹脂材にフェライト磁性体を混入させて成形後、着磁することでフェライトボンド磁石として形成することができる。ロータ３０は、ステータコア１０の内周より内側に、所定の空隙（ギャップ）をもって対向して収められている。なお、永久磁石３２はこれに限らず、フェライト磁石の代わりに希土類磁石を用い、ボンド磁石の代わりに焼結磁石を用いてもよい。

出力回転軸３１は、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２に通されて回転可能に軸支されている。出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２は、ボールベアリングが用いられ、転動体としてのボール４００と内輪４０１と外輪４０２とを備えている。

図１、図２および図３において、出力側のベアリング４１は、亜鉛メッキ鋼板からなる金属製の出力側のブラケット５１に形成された出力側のベアリングハウス５１０に収容されている。出力側のブラケット５１は、外郭２０の出力側の側面に嵌合している。

図１において、反出力側のベアリングハウス５２０には、導通板６０の一端側が当接され、他端側が出力側のブラケット５１に当接されている。以下に導通板６０について詳細に説明する。図１、図２および図３において、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性を有する帯状の金属板からなり、これらの性質を備えたステンレスからなる材料で形成されている。なお、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性の性質を備えていれば、鉄、鋼、真鍮、りん青銅などからなる材料で形成されていてもよい。導通板６０は、一端側に形成された第１当接部６１と、他端側に形成された第２当接部６２と、第１当接部６１と第２当接部６２とを連結する導通帯６３とを備えている。導通帯６３は、途中で折り曲げられ、図３に示すように、全体として略Ｌ字型の形状を有している。具体的には、外郭２０の反出力側の端面と外郭２０の側面に沿うように折り曲げられている。外郭２０の反出力側の端面と外郭２０の側面には、導通板６０が収容される第２溝部２２が設けられている。

図１および図３において、反出力側のベアリングハウス５２０は、例えば、プレス加工によって有底円筒状に形成されている。反出力側のベアリングハウス５２０の内側にはベアリング４２が収容され、外側には導通板６０の一端側に形成された第１当接部６１が、外郭２０から離れる方向に反った状態で当接されている。一方、導通板６０の他端側に形成された第２当接部６２は、外郭２０の出力側の側面に出力側のブラケット５１が圧入された状態で、出力側のブラケット５１の内側に当接されている。

図４および図５に、第１当接部６１の付近を拡大して示している。図４および図５において、導通板６０は、第１当接部６１が反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に当接され、導通帯６３が第２溝部２２に収容されている。導通板６０は、第２溝部２２に収容されるため、外郭２０に対する周方向の位置決めを行うことができる。反出力側のベアリングハウス５２０の外周には、防振ゴム７０が取付けられている。この防振ゴム７０は、例えば、モールドモータ１００を空気調和機に搭載したとき、モールドモータ１００から空気調和機に伝達される振動を低減する。第１当接部６１は、防振ゴム７０により覆われるため、作業者の指などが第１当接部６１に接触するのを防止できる。なお、防振ゴム７０は、出力側のベアリングハウス５１０の外周にも取付けられている（図示を省略）。

導通板６０と外郭２０には、第１当接部６１が反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に当接した状態を保持する保持手段９０が形成されている。導通板６０に設けられる第１保持部と外郭２０に設けられる第２保持部とを互いに組み合せることで保持手段９０を構成している。図４および図５において、導通板６０には、第１保持部として、第１当接部６１と、導通帯６３に第１当接部６１の外径側に連続して形成されたＬ字状の折曲部６３１とから形成される凸形状部６３２を備えている。また、反出力側のベアリングハウス５２０と外郭２０とを組み合わせることで、第２保持部として、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１と、外郭２０の反出力側の端面の内径側面２１との間には、凸形状部６３２を圧入する第１溝部８０を備えている。

この第１溝部８０は、図６および図７において、反出力側のベアリングハウス５２０の外径側に円環状に形成され、外郭２０の反出力側の端面の内径側面２１には、第２溝部２２に連続する箇所に一段凹んだ段差部２７が形成されている。また、反出力側のベアリングハウス５２０には、図４、図６および図７において、その外側側面５２０１の下端から外径側に向かって（外郭２０に向かって）延びる鍔部５２１が形成されている。反出力側のベアリングハウス５２０の鍔部５２１には、外径側を内径側に向けて切起こした切起こし片５２１１を有し、この切起こし片５２１１は、段差部２７に収まることで内径側面２１および第２溝部２２に沿うように外郭２０に当接している。一方、導通板６０の凸形状部６３２は、折曲部６３１が段差部２７に収まった切起こし片５２１１に沿うように折り曲げられ、折曲部６３１よりも内径側で第１当接部６１に連結され、第１当接部６１が折曲部６３１の折り曲げ方向とは反対方向に折り曲げられることで、断面略凸形状に形成されている。これにより、凸形状部６３２が第１溝部８０に圧入されたとき、折曲部６３１の外郭側側面６３１ａが鍔部５２１に有する切起こし片５２１１に当接することになる。

また、図４において、導通板６０の厚さｔの寸法は、例えば、０．４ｍｍ程度となっており、第２溝部２２の深さｄの寸法は、導通板６０の厚さｔの寸法よりも大きくなっている。このため、導通板６０は、外郭２０の反出力側の端面や外郭２０の側面から突出しないため、作業者の指などが第２溝部２２に近づいても、導通板６０に指が引っかからず、第２溝部２２から導通板６０が外れるのを防止できる。また、第１溝部８０に圧入される前の導通板６０における折曲部６３１の外郭側側面６３１ａから第１当接部６１の先端部６１０までの長さ寸法Ｌ１は、外郭２０の反出力側の端面の内径側面２１に形成された段差部２７に収まった切起こし片５２１１の内径側側面５２１１ａから反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１までの幅寸法Ｌ２よりも大きくなっている。さらに、図５において、導通板６０の幅Ｗの寸法は、反出力側のベアリングハウス５２０の直径Ｄの寸法よりも十分に小さくなっており、第１当接部６１に有する先端部６１０は、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に沿った円弧状に形成されている。

次に、図４、図６および図７を用いて、導通板６０の第１当接部６１と折曲部６３１、すなわち、凸形状部６３２が第１溝部８０に圧入された状態について詳細に説明する。凸形状部６３２と第１溝部８０はＬ１＞Ｌ２の寸法関係になっているため、凸形状部６３２が第１溝部８０に圧入されたとき、折曲部６３１の外郭側側面６３１ａが切起こし片５２１１の内径側側面５２１１ａに対し押さえつけられるように接触する。さらに、第１当接部６１の先端部６１０が反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に対し押さえつけられるように接触する。この結果、折曲部６３１の外郭側側面６３１ａと切起こし片５２１１の内径側側面５２１１ａとの面接触によって第１溝部８０から凸形状部６３２が抜けにくくなる。したがって、導通板６０をステータの外郭２０に圧入した状態が維持され、導通板６０と反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１との安定した接触が確保される。

以上説明してきた実施形態によるモールドモータ１００によれば、出力側のブラケット５１と反出力側のブラケット５２とが導通板６０により導通され、出力側のベアリングハウス５１０に収容されたベアリング４１の外輪４０２と、反出力側のベアリングハウス５２０に収容されたベアリング４２の外輪４０２同士の電位が同電位になる。このため、出力側のベアリング４１と反出力側のベアリング４２に電流が流れることがなく、出力側のベアリング４１と反出力側のベアリング４２の電食の発生を防止することができる。また、金属製の導通板６０の第１当接部６１は、反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に当接するため、導電性テープのように切れたり剥がれたりするのを防止することができる。また、導通板６０は、矩形状の導通帯６３で形成されているため、プレス加工により導通板６０を板取りした時に廃棄される端材が少なく、材料歩留りを改善することができる。

また、以上説明してきた実施形態によるモールドモータ１００によれば、第１当接部６１と折曲部６３１が第１溝部８０に圧入されたとき、折曲部６３１が切起こし片５２１１に当接するので、導通板６０を反出力側のベアリングハウス５２０に強固に保持することができる。さらに、第１当接部６１と折曲部６３１が第１溝部８０に圧入されたとき、折曲部６３１が切起こし片５２１１に当接するので、導通板６０の圧入箇所がステータの外郭２０に直接触れないことから、モールド樹脂で形成されたステータの外郭２０を導通板６０で削るおそれがなくなり、導通板６０を反出力側のベアリングハウス５２０に強固に保持することができる。また、切起こし片５２１１は、図４に示すように、反出力側のベアリングハウス５２０の鍔部５２１の外径側を内径側に向けて切起こすことにより形成されているので、モールド樹脂でモールド成形して外郭２０を形成する際に、切起こし片５２１１の外径側にできた切起こし跡（切り欠き）５２１２をモールド樹脂で埋めることができるため、外部からの塵が切起こし跡（切り欠き）５２１２からモールドモータ１００の内部（ステータの外郭２０の内周側）に侵入するのを防止することができる。さらに、第１溝部８０を形成するための外郭２０としては、導通板６０の折曲部６３１が圧入される箇所についてモールド樹脂で成形すると、折曲部６３１の圧入時に折曲部６３１で外郭２０を削らないように、図４に示す凸形状部６３２の寸法Ｌ１と第１溝部８０の寸法Ｌ２の寸法管理を厳密に行う必要があり製造コストがかさむが、図７に示すように、導通板６０の折曲部６３１が圧入される箇所について金属製の反出力側のベアリングハウス５２０の鍔部５２１に有する切起こし片５２１１で形成することにより、折曲部６３１の圧入時に折曲部６３１で外郭２０が削られることがないため、凸形状部６３２の寸法Ｌ１と第１溝部８０の寸法Ｌ２の寸法管理が容易となり製造コストを抑えることができる。

なお、本実施形態によるモールドモータ１００では、導通板６０に形成された第１当接部６１を反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面５２０１に当接するようにしたが、本発明はこれに限らず、第１当接部６１を出力側のベアリングハウス５１０の外側側面に当接するようにしてもよい。また、第１当接部６１の先端部６１０が円弧状に形成されているが、本発明はこれに限らず、第１当接部６１の先端部６１０が直線状に形成されてもよい。また、切起こし片５２１１が鍔部５２１の外径側を内径側に向けて切起こすことで形成されているが、本発明はこれに限らず、切起こし片５２１１が鍔部５２１の内径側を外径側に向けて切起こすことで形成されてもよい。さらに、切起こし片５２１１は、鍔部５２１の一部を切起こすことで形成されているが、本発明はこれに限らず適宜変更可能であり、例えば、切起こし片５２１１に替えて鍔部５２１の外周縁全体を回転軸方向に折り曲げて円環状に形成してもよい。

１０ステータコア
１１ティース部
１２インシュレータ
１３巻線
２０外郭
２１内径側面
２２第２溝部
２７段差部
３０ロータ
３１出力回転軸
３２永久磁石
４００ボール
４０１内輪
４０２外輪
４１出力側のベアリング
４２反出力側のベアリング
５１出力側のブラケット
５１０出力側のベアリングハウス
５２反出力側のブラケット
５２０反出力側のベアリングハウス
５２０１外側側面
５２１鍔部
５２１１切起こし片
５２１１ａ内径側側面
５２１２切起こし跡（切り欠き）
６０導通板
６１第１当接部
６１０先端部
６２第２当接部
６３導通帯
６３１折曲部
６３１ａ外郭側側面
６３２凸形状部
７０防振ゴム
８０第１溝部
９０保持手段
ｄ溝部２２の深さ
ｔ導通板６０の厚さ
Ｄ反出力側のベアリングハウス５２０の直径
Ｗ導通板６０の幅
Ｌ１折曲部６３１の外郭側側面６３１ａから第１当接部６１の先端部６１０までの長さ寸法
Ｌ２切起こし片５２１１の内径側側面５２１１ａから反出力側のベアリングハウス５２０の側面までの幅寸法

Claims

モールド樹脂によりモールド成形されて有底筒状の外郭が形成されたステータと、
前記ステータの内径側に回転自在に配置されたロータと、
前記ロータの出力回転軸の出力側と反出力側にそれぞれ配置されたベアリングと、
前記ベアリングを収容するベアリングハウスが形成され前記外郭の出力側と反出力側にそれぞれ配置された導通性のブラケットと、
前記出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備え、
前記導通板は、一端側に出力側または反出力側のベアリングハウスの外側側面に当接するように形成された第１当接部と、
他端側に前記外郭に圧入される出力側または反出力側のブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、
前記第１当接部と前記第２当接部とを連結する導通帯とからなり、
前記導通帯には前記第１当接部に連続して形成された折曲部を備え、
前記外郭と前記第１当接部に当接する前記ベアリングハウスとの間には前記第１当接部と前記折曲部を圧入する第１溝部を備え、
前記第１当接部に当接する前記ベアリングハウスには前記外側側面の下端から前記外郭に向かって延びる鍔部が形成され、前記鍔部には前記外郭に当接するように一部を切起こした切起こし片を有し、前記第１当接部と前記折曲部が前記第１溝部に圧入されたとき、前記折曲部が前記切起こし片に当接することを特徴とするモールドモータ。
前記切起こし片は前記鍔部の外径側を内径側に向けて切起こしたことを特徴とする請求項１記載のモールドモータ。