JP6184251B2 - DC brushless motor and method of manufacturing DC brushless motor - Google Patents
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Description
この発明は、位置センサをステータに対し精度良く位置決めできるとともに、容易に固定することができるDCブラシレスモータおよびDCブラシレスモータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a DC brushless motor that can accurately position a position sensor with respect to a stator and can be easily fixed, and a method of manufacturing the DC brushless motor.
従来のDCブラシレスモータは、位置センサ等の磁気検出素子が搭載された位置センサによりロータの位置を検出して、駆動制御を行う必要がある。一般に、位置センサによりロータの位置を検出し、ロータの位置情報に基づいて駆動制御されるDCブラシレスモータでは、磁極毎に反転する磁束の切り替わりを検出してロータの位置検出を行うが、この位置センサによるロータの位置情報のばらつきが大きい場合、モータの駆動制御に悪影響を及ぼし、効率低下や騒音増大の要因となる。したがって、高効率化や低騒音化を図るためには、位置センサによるロータの位置検出精度を向上させる必要がある。 The conventional DC brushless motor needs to perform drive control by detecting the position of the rotor by a position sensor on which a magnetic detection element such as a position sensor is mounted. In general, in a DC brushless motor that detects the position of the rotor by a position sensor and is driven and controlled based on the position information of the rotor, the position of the rotor is detected by detecting the switching of the magnetic flux that is reversed for each magnetic pole. When the variation in the rotor position information by the sensor is large, the drive control of the motor is adversely affected, causing a reduction in efficiency and an increase in noise. Therefore, in order to achieve high efficiency and low noise, it is necessary to improve the position detection accuracy of the rotor by the position sensor.
他方、従来のDCブラシレスモータでの位置センサの取り付け技術は、モータ組立の際にモータ内部に組み込むものとして、例えばねじ止めを利用するものや、係合部が利用されている(例えば、特許文献1参照)。
また、ステータの巻線上に位置センサを配した基板を設置し、これを樹脂で一体にモールドすることにより取り付けするものが利用されている(例えば、特許文献2参照)。
On the other hand, the position sensor mounting technique in the conventional DC brushless motor uses, for example, screwing or an engaging portion as one incorporated into the motor during motor assembly (for example, Patent Documents). 1).
Moreover, what is installed by installing the board | substrate which has arrange | positioned the position sensor on the winding of a stator, and molding this integrally with resin is utilized (for example, refer patent document 2).
具体的に、特許文献1は、ステータが樹脂で覆われたモールドモータであり、前記ステータモールド部の内周側、外周側にはそれぞれ、回転位置センサを収納したセンサホルダを位置決めするための突起と、センサホルダを固定するための係合部が形成されている。前記センサホルダは、前記ステータモールドに形成された突起によって、上方、内周側が係止されることによって位置決めされるとともに、外周側の係合部が係合されることにより、固定される。
Specifically,
また、特許文献2は、回転位置センサおよび駆動回路部品を実装したプリント配線基板を、ステータと樹脂で一体成形することにより、回転位置センサを取り付けるものである。
Further,
特許文献1のDCブラシレスモータは、ステータが樹脂で覆われたモールドモータであり、前記ステータモールド部の内周側、外周側にはそれぞれ、回転位置センサを収納したセンサホルダを位置決めするための突起と、センサホルダを固定するための係合部が形成されている。前記センサホルダは、前記ステータモールドに形成された突起によって、上方、内周側が係止されることによって位置決めされるとともに、外周側の係合部が係合されることにより、固定される。
The DC brushless motor of
よってこの従来では、センサホルダを位置決めするための突起がステータモールドの樹脂部に形成されているため、ロータの回転位置をステータ基準で検出することができるとともに、ステータモールドに形成された突起とセンサホルダの係合により、センサホルダを係止し保持することができるため、ねじ止めで固定する場合に比して容易に取り付け固定することができる。しかしながら、該固定は、係合部の弾性力を利用するスナップフィット構造であるため、振動等によりガタつきが生じ、ロータの回転位置を検出する精度が劣化するという問題点があった。 Therefore, in this conventional method, since the protrusion for positioning the sensor holder is formed on the resin portion of the stator mold, the rotational position of the rotor can be detected on the basis of the stator, and the protrusion formed on the stator mold and the sensor Since the sensor holder can be locked and held by the engagement of the holder, the sensor holder can be attached and fixed more easily than in the case of fixing by screwing. However, since the fixing is a snap-fit structure that uses the elastic force of the engaging portion, there is a problem that rattling occurs due to vibration or the like, and the accuracy of detecting the rotational position of the rotor is deteriorated.
また、特許文献2のDCブラシレスモータは、回転位置センサおよび駆動回路部品を実装したプリント配線基板を、ステータと樹脂で一体成形することにより、回転位置センサを取り付けする。これにより、前記プリント配線基板は、金型内で、前記ステータモールドに対して位置決めされるため、ロータの回転位置をステータ基準で検出することができるとともに、ステータを樹脂で覆うモールド工程と前記プリント配線基板の取り付け工程を兼ねることができるため、別途取り付け工程が不要となり、生産性が良好である。しかしながら、前記構成では、前記プリント配線基板とともに、接続用のケーブル類もインサート成形する必要があり、ケーブル類には成形時の樹脂温度に耐え得る耐熱性が求められるため、部材が高価となってしまうという問題点があった。
In addition, the DC brushless motor of
また、前記プリント配線基板は、回転位置センサおよび駆動回路部品が実装された精密部品であり、成形時の樹脂圧による反り等が発生し、位置センサの取り付け精度が劣化するおそれがあるという問題点があった。加えて、前記プリント配線基板に及ぼす反り等の成形不良を低減するために、モールド成形条件が低速、低圧等の制限された条件幅に制約されてしまったり、そのためにヒケや変形の増大、物性低下といった他の成形不良を引き起こすという問題点があった。 In addition, the printed wiring board is a precision component on which a rotational position sensor and a drive circuit component are mounted, and warpage due to resin pressure at the time of molding may occur, which may deteriorate the mounting accuracy of the position sensor. was there. In addition, in order to reduce molding defects such as warping on the printed wiring board, the molding conditions are limited to limited condition widths such as low speed and low pressure, resulting in increased sink marks and deformation, and physical properties. There was a problem of causing other molding defects such as lowering.
この発明は前記のような課題を解決するためになされたものであり、位置センサをステータに対し精度良く位置決めできるとともに、容易に固定することができるDCブラシレスモータおよびDCブラシレスモータの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a DC brushless motor that can accurately position the position sensor with respect to the stator and that can be easily fixed, and a method for manufacturing the DC brushless motor. The purpose is to do.
この発明のDCブラシレスモータは、
シャフトを中心に回転自在に形成されたロータと、
前記ロータの外周部に配置されたステータと、
前記ステータを樹脂でモールドしたステータモールドと、
前記ロータの回転位置を検出する位置センサを有するセンサ基板と、
を備えたDCブラシレスモータにおいて、
前記ステータモールドは、前記センサ基板を固定するため凸状に形成された溶着固定部を有し、
前記センサ基板は、前記溶着固定部が貫通する溶着固定穴を有し、
前記ステータモールドの溶着固定部に前記センサ基板の前記溶着固定穴が嵌合され、前記溶着固定部が溶着され、
前記センサ基板は前記ステータモールドに対して溶着固定されるものである。
The DC brushless motor of this invention is
A rotor formed to be rotatable around a shaft;
A stator disposed on the outer periphery of the rotor;
A stator mold in which the stator is molded with resin;
A sensor substrate having a position sensor for detecting the rotational position of the rotor;
DC brushless motor with
The stator mold has a welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the sensor substrate,
The sensor substrate has a welding fixing hole through which the welding fixing part passes,
The welding fixing hole of the sensor substrate is fitted to the welding fixing part of the stator mold, and the welding fixing part is welded,
The sensor substrate is welded and fixed to the stator mold.
また、この発明のDCブラシレスモータは、
シャフトを中心に回転自在に形成されたロータと、
前記ロータの外周部に配置されたステータと、
前記ステータを樹脂でモールドしたステータモールドと、
前記ロータの回転位置を検出する位置センサを有するセンサ基板と
を備えたDCブラシレスモータにおいて、
前記センサ基板を固定するための基板サポート部材を有し、
前記基板サポート部材は、前記センサ基板を固定するため凸状に形成された第1溶着固定部を有し、
前記センサ基板は、前記第1溶着固定部が貫通する第1溶着固定穴を有し、
前記センサ基板の前記第1溶着固定穴と前記基板サポート部材の前記第1溶着固定部とが嵌合され、前記第1溶着固定部が溶着され、
前記センサ基板は前記基板サポート部材に対して溶着固定され、
前記ステータモールドは、前記基板サポート部材を固定するため凸状に形成された第2溶着固定部を有し、
前記基板サポート部材は、前記第2溶着固定部が貫通する第2溶着固定穴とを有し、
前記基板サポート部材の前記第2溶着固定穴と前記ステータモールドの前記第2溶着固定部とが嵌合され、前記第2溶着固定部が溶着され、
前記基板サポート部材は前記ステータモールドに対して溶着固定されるものである。
The DC brushless motor of the present invention is
A rotor formed to be rotatable around a shaft;
A stator disposed on the outer periphery of the rotor;
A stator mold in which the stator is molded with resin;
In a DC brushless motor comprising a sensor substrate having a position sensor for detecting the rotational position of the rotor,
A substrate support member for fixing the sensor substrate;
The substrate support member has a first welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the sensor substrate,
The sensor substrate has a first welding fixing hole through which the first welding fixing part passes,
The first welding fixing hole of the sensor substrate and the first welding fixing part of the substrate support member are fitted, and the first welding fixing part is welded,
The sensor substrate is welded and fixed to the substrate support member,
The stator mold has a second welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the substrate support member,
The substrate support member has a second welding fixing hole through which the second welding fixing part passes,
The second welding fixing hole of the substrate support member and the second welding fixing part of the stator mold are fitted, and the second welding fixing part is welded,
The substrate support member is welded and fixed to the stator mold.
また、この発明のDCブラシレスモータの製造方法は、
前記ステータを樹脂でモールドすることにより前記ステータモールドを作製するとともに前記溶着固定部を作製するモールド工程と、
前記ステータモールドの前記溶着固定部に前記センサ基板の溶着固定穴を嵌合させ、前記溶着固定部が溶着して前記センサ基板を前記ステータモールドに対して溶着固定する取付工程とを備えたものである。
Moreover, the manufacturing method of the DC brushless motor of this invention is as follows.
A mold process for producing the stator mold by molding the stator with a resin and producing the weld fixing part,
An attachment step of fitting a welding fixing hole of the sensor board to the welding fixing part of the stator mold, and welding the fixing part to the stator mold by welding the welding fixing part. is there.
また、この発明のDCブラシレスモータの製造方法は、
前記ステータを樹脂でモールドすることにより前記ステータモールドを作製するとともに前記第2溶着固定部を作製するモールド工程と、
前記基板サポート部材の前記第1溶着固定部に前記センサ基板の第1溶着固定穴を嵌合させ、前記第1溶着固定部が溶着して前記センサ基板を前記基板サポート部材に対して溶着固定する第1取付工程と、
前記ステータモールドの前記第2溶着固定部に前記基板サポート部材の前記第2溶着固定穴を嵌合させ、前記第2溶着固定部が溶着して前記基板サポート部材を前記ステータモールドに対して溶着固定する第2取付工程とを備えたものである。
Moreover, the manufacturing method of the DC brushless motor of this invention is as follows.
A mold process for producing the stator mold by molding the stator with a resin and producing the second weld fixing part,
The first welding fixing hole of the sensor substrate is fitted into the first welding fixing portion of the substrate support member, and the first welding fixing portion is welded to fix the sensor substrate to the substrate support member. A first attachment step;
The second welding fixing hole of the substrate support member is fitted into the second welding fixing portion of the stator mold, and the second welding fixing portion is welded to fix the substrate support member to the stator mold. A second mounting step.
この発明のDCブラシレスモータおよびDCブラシレスモータの製造方法は、前記のように構成され行われているため、
位置センサをステータに対し精度良く位置決めできるとともに、容易に固定することができる。
Since the DC brushless motor and the DC brushless motor manufacturing method of the present invention are configured and performed as described above,
The position sensor can be accurately positioned with respect to the stator and can be easily fixed.
実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1におけるDCブラシレスモータがファン駆動用として適用される場合を構成を示す縦断面図、図2は図1に示したDCブラシレスモータが搭載されている室外機の構成を示す側面図、図3は図1に示したDCブラシレスモータの詳細を示す拡大図、図4は図1に示したDCブラシレスモータのセンサ基板の構成を示す斜視図、図5は図1に示したDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す斜視図、図6は図4および図5に示したDCブラシレスモータのセンサ基板および基板サポート部材の取り付け方法を示す斜視図、図7は図6に示したDCブラシレスモータのセンサ基板および基板サポート部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration in which a DC brushless motor according to
図8は図1に示したDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す平面図、図9は図8に示した基板サポート部材のA−A線断面を示す断面図、図10は図1に示したDCブラシレスモータの基板サポート溶着部材の構成を示す斜視図、図11は図10に示したDCブラシレスモータの基板サポート溶着部材の取り付け方法を示す斜視図、図12は図11に示したDCブラシレスモータのインシュレータの構成を示す斜視図、図13は図11に示したDCブラシレスモータの基板サポート溶着部材の位置決めした状態を示す斜視図、図14は図13に示したDCブラシレスモータの基板サポート溶着部材およびインシュレータとの位置決めした状態を示す断面図である。 8 is a plan view showing the configuration of the substrate support member of the DC brushless motor shown in FIG. 1, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA of the substrate support member shown in FIG. 8, and FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a method of attaching the substrate support welding member of the DC brushless motor shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a DC diagram shown in FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of the insulator of the brushless motor, FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the substrate support welding member of the DC brushless motor shown in FIG. 11 is positioned, and FIG. 14 is a substrate support of the DC brushless motor shown in FIG. It is sectional drawing which shows the state which positioned with the welding member and the insulator.
図15は図1に示したDCブラシレスモータのステータモールドの構成を示す斜視図、図16は図15に示したDCブラシレスモータのステータモールドの詳細を示す拡大図、図17は図15に示したDCブラシレスモータのステータモールドへ図7に示したセンサ基板部の取り付け方法を示す斜視図、図18は図17に示したDCブラシレスモータのステータモールドへセンサ基板部の取り付けた状態を示す斜視図である。 15 is a perspective view showing the configuration of the stator mold of the DC brushless motor shown in FIG. 1, FIG. 16 is an enlarged view showing details of the stator mold of the DC brushless motor shown in FIG. 15, and FIG. 17 is shown in FIG. FIG. 18 is a perspective view showing a method of attaching the sensor substrate portion shown in FIG. 7 to the stator mold of the DC brushless motor, and FIG. 18 is a perspective view showing a state where the sensor substrate portion is attached to the stator mold of the DC brushless motor shown in FIG. is there.
まず、本願発明のDCブラシレスモータが搭載される具体例として、室外機1について説明する。図2において、室外機1は、支持脚6で地面21上に支持される筐体2と、筐体2の側面に設けられ、筐体2とにて送風室10を構成する熱交換器3と、筐体2の内部に配設された制御部8と、熱交換器3に空気が通流するように筐体2の側面に設けられた空気吸込み口4と、熱交換器3に通流した空気を室外機1上面に排出する空気吹出し口5と、室外機1の側面の空気を室外機1内に取り込むとともに、この空気を空気吹出し口5から機外へ排出するためのファン100とを備えている。
First, the
さらに、空気吹出し口5とファン100との間に配設されたベルマウス9と、熱交換器3とファン100との間に介在し、筐体2内部の上側に取り付け足7によって設置され、ファン100を回転させるDCブラシレスモータ200とを備えている。DCブラシレスモータ200は、シャフト405が地面21に対しが垂直となるように設置されている。ファン100は、プロペラファンや斜流ファンなどにて形成される羽根102と、円環状をなしシャフト405に設置されこれら羽根102を保持するファンボス101とから構成されている。制御部8は、例えば、冷媒の昇圧用の圧縮機や圧縮機およびDCブラシレスモータ200の駆動を制御するための制御基板等である。また、ベルマウス9は、筐体2と熱交換器3とにて囲まれた空間の送風室10に流入した風11が機外に排出される際の圧力損失を低減するものである。
Furthermore, the
次に、DCブラシレスモータが搭載されている室外機1の動作についてを説明する。室内機(図示せず)の設定温度と室内温度との関係から圧縮機を運転させる必要がある場合、制御部8では圧縮機の駆動制御が行われ、圧縮機が運転を開始することによって熱交換器3に冷媒が循環する。さらに、制御部8ではDCブラシレスモータ200の駆動制御が行われ、DCブラシレスモータ200に取り付けられたファン100の回転により負圧が生じ、室外機1の側面の空気が空気取り込み口4から送風室10に取り込まれる。このとき生じる風11が熱交換器3を通流することによって、熱交換器3の周囲の空気と冷媒との間で熱交換が促される。
Next, the operation of the
送風室10に取り込まれた風11は、図2において点線で示されるように、送風室10内を通流し、筐体2とDCブラシレスモータ200との間を通過し、空気吹出し口5から排出される。前記に示した通り、ファン100は、風11を図1において点線矢印で示す方向に送り出すため、ファン100には、逆向きの反力12が働き、この反力12はファン100が取り付けられているシャフト405を矢印で示す地面21側に押し付ける反力12となる。よって、この反力12はファン100が駆動されているときに付加されることとなる。
As shown by a dotted line in FIG. 2, the
次に、本願発明のDCブラシレスモータ200の構成について説明する。図1において、DCブラシレスモータ200は、シャフト405を中心に回転自在に形成されたロータ401と、ロータ401の外周部に配置されたステータ301と、ステータ301の一部または全てを樹脂でモールドしたステータモールド300と、ロータ401の回転位置を検出する位置センサ308aを有するセンサ基板308と、センサ基板308を固定するための基板サポート部材306とを有している。
Next, the configuration of the
ロータ401は、ロータコア400と、ロータコア400の外周面に所定極数を接着により取り付けられた複数の磁石404とを有している。ロータコア400は、例えば、シャフト405の軸方向(図1の上下方向)に沿って電磁鋼板等の薄板を複数枚積み重ねて、カシメや溶接等により固定した積層鉄心で構成される。また、磁石404は、フェライト磁石、ネオジム磁石、またはプラスティックマグネットなどにて構成されている。シャフト405には、一対の負荷側軸受501aおよび反負荷側軸受501bが取り付けられている。そして、負荷側軸受501aの上部にはスリンジャ503が配設されている。反負荷側軸受501bは、例えば、鉄やアルミなどを板金絞り加工やダイキャストで加工されたブラケット310に収納されている。
The
ステータ301は、ロータコア400の外周に形成されたステータコア302と、ステータコア302の上下部にそれぞれ配設されたインシュレータ303と、インシュレータ303に巻回された巻線304とを有している。そして、これらがステータモールド300にて一体に形成されている。ステータコア302は、例えば、シャフト405の軸方向(図1の紙面上下方向)に沿って電磁鋼板等の薄板を複数枚積み重ねてカシメや溶接等により固定した積層鉄心で構成される。そしてこのDCブラシレスモータ200は、負荷となる羽根102が反地面側に配置されている。そして、反地面側である負荷側軸受501aの上部には波ワッシャ502が配置されている。そして、DCブラシレスモータ200のステータモールド300の地面21側に、基板サポート部材306を介してセンサ基板308が配置されている。
The
次に、センサ基板308、基板サポート部材306、およびステータモールド300の作製および構成について図4から図14に基づいて説明する。まず、センサ基板308の構成について図4に基づいて説明する。センサ基板308は、一方面側の中央部にコネクタ308bが実装され、他方面側の端部に例えばホールICにて形成される位置センサ308aが略等間隔に3個配置されている。さらに、他方面側の中央部には端子308eが複数個形成されている。そして、基板サポート部材306との位置決め用に2箇所に形成された第1係合穴308cと、基板サポート部材306と溶着固定するために2箇所に形成された第1溶着固定穴308dと、位置センサ308a間の端部には2箇所に形成されたリブ部用逃がし部308gとが形成されている。この、センサ基板308は、位置センサ308aが磁石404と対向するようにステータ301へ取り付けられるものである。
Next, the production and configuration of the
次に、センサ基板308が取り付けられる基板サポート部材306について図5に基づいて説明する。まず、基板サポート部材306は、例えばPBTやPPS等の熱可塑性樹脂で形成される。熱可塑性樹脂は、加熱することで軟化し、冷却することで再び固まる性質を有するため、後述するように、簡易な溶着工程によりセンサ基板308を取り付け固定することができる。そして、基板サポート部材306は、センサ基板308が嵌め込まれるように凹部形状に形成された取付部306nと、この取付部306nと高さ方向に異なる位置に形成され、ステータモールド300に対して当接する面を有する受け面部306fと、取付部306nと受け面部306fとを連接する連接部306pとにて構成されている。
Next, the
そして、取付部306nには、センサ基板308を位置決めするため2箇所に形成された第1位置決め部としての第1位置決めボス306aと、センサ基板308を溶着固定するために2箇所に形成された第1溶着固定部としての第1溶着固定ボス306bと、センサ基板308の端子308eを逃がすための形成された端子用逃がし部306jと、センサ基板308の面を支持するために中央部および第1溶着固定ボス306bの下部の3箇所にそれぞれ形成された基板受け面部306gとを備える。
The mounting
また、受け面部306fには、ステータモールド300と位置決めするため2箇所に形成された第2係合穴306cと、ステータモールド300と溶着固定するため2箇所に形成された第2溶着固定穴306dとを備える。ロータ401の回転位置検出の精度を向上するためには、磁石404からの磁束を効率良く、センサ基板308に搭載された位置センサ308aで検出する必要がある。このためには、基板サポート部材306のセンサ基板308が取り付けられる面の厚みが薄い方が好ましい。しかしながら、基板サポート部材306を薄肉の樹脂成形品にて形成すると、離型後の反り等が発生し、変形による寸法精度の劣化が起こったり、強度不足による破損等のおそれがある。これを解決するため、取付部306nと、受け面部306fとを繋ぐ連接部306pに複数のリブ部306eを形成する。このリブ部306eにより、基板サポート部材306の成形時の変形抑制、成形品の強度向上を図っている。
Further, the receiving
次に、基板サポート部材306にセンサ基板308を取り付ける方法について図6から図9に基づいて説明する。まず、図6に示すように、基板サポート部材306の第1位置決めボス306aに対し、センサ基板308の第1係合穴308cが係合するように、基板サポート部材306にセンサ基板308を取り付けられる。このことにより、基板サポート部材306に対して、センサ基板308の径方向および周方向が位置決めされる。またこのとき、基板サポート部材306の第1溶着固定ボス306bは、センサ基板308の第1溶着固定穴308dに対して、適切なクリアランスが設けられており、同時に嵌合される。
Next, a method for attaching the
そして、センサ基板308の位置センサ308aが形成されている他方面は、基板サポート部材306に設けられた3箇所の基板受け面部306gに当接され、基板サポート部材306のセンサ基板308の高さ方向位置が位置決めされ、図7に示すように設置される。
The other surface of the
そして、基板サポート部材306の第1溶着固定ボス306bは、一般的な熱溶着工程を用い、例えば、第1溶着固定ボス306bに溶着チップを押し当てて、溶着チップの先端に形成された凹部へ第1溶着固定ボス306bの一部樹脂を軟化させて充満させて、冷却する。すると、第1溶着固定ボス306bは、第1溶着固定穴308dの径より大きい“きのこ状傘”のようなカシメ留め状に形成され、センサ基板308を基板サポート部材306に対して、強固に溶着固定される(図においては、このカシメ留め状の形状の記載は省略している。以下においても同様に、溶着における変形したカシメ留め状の形状は省略する。)。
Then, the first
特に図8および図9に示すように、溶着固定工程において、基板受け面部306gが3箇所形成されているため、片側の第1溶着固定ボス306bが溶着される際に、万一、傾くような力が発生しても、残り2箇所の基板受け面部306gによって、センサ基板308は支持されているため、位置ずれを生じさせることなく、センサ基板308を基板サポート部材306に正確に溶着固定することができる。
In particular, as shown in FIGS. 8 and 9, in the welding and fixing step, since the substrate receiving
次に、センサ基板308を取り付けするステータモールド300について図10から図18に基づいて説明する。まず、基板サポート溶着部材307の構成について図10に基づいて説明する。図において、基板サポート溶着部材307は、例えば、PBTやPPS等の熱可塑性樹脂で形成される。熱可塑性樹脂は、加熱することで軟化し、冷却することで再び固まる性質を有するため、後述するように、簡易な溶着工程により基板サポート部材306を取り付け固定することができる。基板サポート溶着部材307は、インシュレータ303の内径側303bと外径側303aとのそれぞれに対応する内径側受け面部307cおよび外径側受け面部307eが接続されて形成されている。内径側受け面部307cには、2箇所に金型受け面部307bを下部に有する第2溶着固定部としての第2溶着固定ボス307aが形成されている。
Next, the
そして、図11から図14に示すように、基板サポート溶着部材307は、ステータ301のインシュレータ303の内径側303bに内径側受け面部307cが当接するように載置され、インシュレータ303の外径側303aに外径側受け面部307eが当接するように載置され、インシュレータ303の内径側303bから外径側303aに跨がるように配設される。このように、インシュレータ303は、内径側303bの高さが外径側303aの高さに比して低いため、基板サポート溶着部材307の内径側受け面部307cの高さが外径側受け面部307e高さに比して低く形成されている。
11 to 14, the substrate
図13に示した状態で、成形金型に挿入し、モールドし、基板サポート溶着部材307がインサート成形され、図15および図16に示すようにステータモールド300を形成する。この成形金型には、基板サポート溶着部材307の第2溶着固定ボス307a用の凹部が形成されている。また、成形金型の面と金型受け面部307bとが当接するように形成されている。よって、第2溶着固定ボス307aは所定の高さで、ステータモールド300より露出した状態で成形される。そして、このとき同時に、ステータモールド300の第2溶着固定ボス307aが露出している箇所の近傍には、第2位置決め部としての第2位置決めボス300aが2箇所形成されている。これら、第2溶着固定ボス307aおよび第2位置決めボス300aが形成されている面を基板サポート受け面300bとする。
In the state shown in FIG. 13, it is inserted into a molding die, molded, and a substrate
このように、本実施の形態1のインシュレータ303の、内径側303bおよび外径側303aに当接するように、基板サポート溶着部材307の内径側受け面部307cおよび外径側受け面部307eが形成されているため、成形時の樹脂圧等によって、基板サポート溶着部材307が浮き上がったり、位置ずれすることがなく、位置精度良くインサート成形される。
In this way, the inner diameter side receiving surface portion 307c and the outer diameter side receiving surface portion 307e of the substrate
ステータモールド300に使用されるステータ樹脂は、例えば、BMC(Bulk Molding Compound)等の熱硬化性樹脂が好ましい。BMCは、硬化時の収縮率が小さいため寸法精度が良好であり、また絶縁性、難燃性、意匠性に優れるため、ステータモールド300に好適である。
The stator resin used for the
また、ステータモールド300は寸法精度に優れたBMCにて形成されているため、センサ基板部308を位置決めするために重要となる第2位置決めボス300aを位置精度良く形成することができる。さらに、第2位置決めボス300aは、ステータ301のインサート成形時に形成することより、ステータ301基準の位置精度で配置することができるため、後に搭載するセンサ基板部308をステータ301基準にて設置することができ、ロータ401の回転位置の検出を精度良く実現することができる。
Further, since the
次に、基板サポート溶着部材307がインサート成形されたステータモールド300に対し、センサ基板308が固着された基板サポート部材306の取り付け方法について図17および図18に基づいて説明する。まず、ステータモールド300の第2位置決めボス300aに対し、基板サポート部材306の第2係合穴306cが係合して、ステータモールド300に基板サポート部材306を取り付ける。これにより、ステータモールド300に対して、基板サポート部材306の径方向および周方向の位置が位置決めされる。このとき、基板サポート溶着部材307の第2溶着固定ボス307aは、基板サポート部材306の第2溶着固定穴306dに対して、適切なクリアランスが設けられているため、同時に嵌合される。また、基板サポート部材306の受け面部306fは、ステータモールド300に設けられた基板サポート受け面300bに当接される。よって、基板サポート部材306のステータモールド300に対する高さ方向位置が位置決めされ図18に示すように設置される。
Next, a method of attaching the
そして、図18に示すように、基板サポート溶着部材307の第2溶着固定ボス307aは、一般的な熱溶着工程を用い、例えば、第2溶着固定ボス307aに溶着チップを押し当てて、溶着チップの先端に形成された凹部へ第2溶着固定ボス307aの一部樹脂を軟化され充満されて、冷却する。すると、第2溶着固定ボス307aは、“きのこ状傘”のようなカシメ留め部が形成され、基板サポート溶着部材307をステータモールド300に対して、強固に溶着固定される。
Then, as shown in FIG. 18, the second welding fixing boss 307a of the substrate
ここで、例えば、基板サポート溶着部材307と基板サポート部材306とを同一の熱可塑性樹脂材料にて形成していれば、溶着時の溶け込みが良好で、溶着固定力をより強固にできるとともに、樹脂材料を共通化することによる材料管理面、仕入れコスト面でも優位となる。
Here, for example, if the substrate
次に、前記のように構成されたDCブラシレスモータ200のセンサ基板308の取り付け状態について図3に基づいて説明する。ロータ401の回転位置検出の精度を向上するためには、磁石404からの磁束を効率良く、センサ基板308に搭載された位置センサ308aで検出する必要があり、そのためには、基板サポート部材306のセンサ基板308がロータ401の磁石404により近く取り付けことが必要となる。しかしながら、基板サポート部材306が取り付けられるステータモールド300の基板サポート受け面300bは、ロータ401の磁石404の端面よりも、軸方向下方位置となり、この高さ位置に位置センサ308aが取り付けられると検出精度が低下する可能性がある。
Next, the attachment state of the
よって、基板サポート部材306のセンサ基板308が取り付けられる取付部306nは、基板サポート部材306のステータモールド300に対して取り付けされる受け面部306fに対して、高さ位置が異なる位置、すなわち、磁石404に近い位置にて形成されているため、位置センサ308aを磁石404の近傍に配設することができる。よって、回転位置の検出の精度を向上することができる。
Therefore, the
また、ロータ401やステータモールド300、ブラケット310の寸法ばらつきや、負荷側軸受501aおよび反負荷側軸受501bの取り付け寸法ばらつきが生じた場合にも、反地面側に設けられている波ワッシャ502が公差ばらつきを吸収して、ロータ401を常に地面側(下側)に押し付けることより、下基準として組み付けすることができる。また、センサ基板308も、地面側(下側)に配置されているため、センサ基板308がその位置を検出すべきロータ401に対して、位置決め精度良く配置することができる。
The
また、DCブラシレスモータ200は、トップフロー方式の室外機1に搭載されており、ファン100が駆動する際に、シャフト405に生じる力は、シャフト405を地面側(下側)に押し付ける反力12であり、波ワッシャ502も同じ方向でシャフト405を押しつける。よって、本実施の形態1の構成では、ファン100の駆動によってシャフト405に生じる反力12の向きは、波ワッシャ502によってロータ401をセンサ基板308側に位置決めする向きと同一であるため、ファン100の駆動がON/OFFする場合にも、ロータ401とセンサ基板308との距離が変動することがないため、ロータ401の位置検出の精度が低下することがないため、高効率状態の運転を実現することができる。
Further, the
さらには、ロータ401をセンサ基板308側に位置決めするための力は、上述した波ワッシャ502による与圧と、ファン100の駆動により生じる反力12に加え、本実施の形態1に係わるDCブラシレスモータ200は、地面21に対して垂直なロータ401のシャフト405を有しているため、ロータ401自体の自重も加わり、より確実にロータ401を地面側(下側)基準に位置決めできる。万一、ロータ401自体の自重が小さいDCブラシレスモータ200の場合であっても、上述した波ワッシャ502による与圧とファン100の駆動により生じる反力12がともに、ロータ401を地面側(下側)基準に位置決めする向きであることより、確実に位置決めできる。
Furthermore, the force for positioning the
また、本実施の形態1では、センサ基板308が、基板サポート部材306に対して、地面21側(下側)に配置されている。これにより、万一、スリンジャ503の隙間等より、DCブラシレスモータ200内に水分が進入した場合においても、センサ基板308上に水滴が滴下することが抑制され、防水性を向上することができる。さらには、図5に示す通り、本実施の形態1の基板サポート部材306のセンサ基板308を挿入する取付部306nは、凹部形状にて形成されているため、センサ基板308をその底面および全側面にて囲んだ形状となっている。そのため、滴下した水滴等が回り込んで、センサ基板308を濡らすおそれがなく、上述した防水性をさらに強化することができる。
Further, in the first embodiment, the
本実施の形態1で示した基板サポート部材306には、センサ基板308用の第1溶着固定ボス306bと第1位置決めボス306aがそれぞれ2箇所ずつ設けられている。この場合、基板サポート部材306は熱可塑性樹脂であるため、第1溶着固定ボス306bが加熱により軟化せしめられる際には、変形が伴うが、本実施の形態1で示す構成では、第1位置決めボス306aが第1溶着固定ボス306bと別に設けられているため、第1溶着固定ボス306bが溶着時に軟化、変形することがあっても、センサ基板308を位置精度良くステータモールド300に取り付け固定することができる。
The
尚、前記実施の形態1においては溶着工程の一例として、熱溶着工程を用いる場合を示したが、超音波溶着等他の工法でも溶着固定がなされれば他の方法を用いても同様に行うことができる。超音波溶着工程は、溶着時間が短く、生産性が向上するという利点があるが、超音波振動により、溶着時に粉塵が発生するおそれがある。他方、熱溶着では、そのような粉塵が発生しにくい。使用する樹脂材料による粉塵の発生程度、また適用する製品の生産量、要求される清浄性等を鑑み、溶着工法は、適宜選択することが可能である。 In the first embodiment, as an example of the welding process, the case where the thermal welding process is used has been described. However, if welding and fixing are performed by other methods such as ultrasonic welding, the same process is performed even if another method is used. be able to. The ultrasonic welding process has the advantage that the welding time is short and the productivity is improved, but dust may be generated during welding due to ultrasonic vibration. On the other hand, in the case of heat welding, such dust is hardly generated. In view of the degree of dust generation due to the resin material used, the amount of product to be applied, the required cleanliness, etc., the welding method can be selected as appropriate.
また、前記実施の形態1では、その極数、スロット数を明示していないが、その設定、組み合わせはいずれの場合であっても、本実施の形態1と同様に得られることは明らかであり、所望のモータ性能を得るために、適宜任意に設定すれば良い。 In the first embodiment, the number of poles and the number of slots are not clearly shown, but it is clear that the setting and combination can be obtained in the same manner as in the first embodiment. In order to obtain the desired motor performance, it may be arbitrarily set as appropriate.
また、前記実施の形態1では、分割されていないロータコア400を例に示したが、これに限られることはなく、永久磁石埋込型(IPM:ImteriorPermanentMagnet)のロータ構造であっても良い。
また、磁石の表面には、飛散防止に磁石表面に保護テープや管状部材で被覆されていても良い。
In the first embodiment, the
The surface of the magnet may be covered with a protective tape or a tubular member to prevent scattering.
また、前記実施の形態1では、反負荷側軸受501bを収納し、波ワッシャ502による与圧を受けるブラケット310を鉄やアルミにて形成する例を示したが、これに限られることはなく、このブラケットを樹脂成形により作製して良い。
これら各他の場合は、前記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。また、これらのことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。
In the first embodiment, the anti-load-
In each of these other cases, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Since these are the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.
実施の形態2.
図19はこの発明の実施の形態2におけるDCブラシレスモータの構成を示した縦断面図、図20は図19に示したDCブラシレスモータの上部の構成を示した拡大縦断面図である。図において、前記実施の形態1と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態2においては、前記実施の形態1と異なり、センサ基板308をステータモールド300の上部側に配設する場合について説明する。この場合、DCブラシレスモータ200は、波ワッシャ502を地面21側、反負荷側軸受501bの下部に配置している。ステータモールド300に配設された位置センサ308a等が搭載されたセンサ基板308は、基板サポート部材306を介して反地面側に配置されている。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the DC brushless motor according to
前記のように構成されているため、ロータ401やステータモールド300、ブラケット310の寸法ばらつきや、負荷側軸受501aおよび反負荷側軸受501bの取り付け寸法ばらつきが生じた場合にも、地面側に設けられている波ワッシャ502が公差ばらつきを吸収して、ロータ401を常に反地面側(上側)に押し付けることより、上基準として組み付けすることができる。また、センサ基板308も、反地面側(上側)に配置されているため、センサ基板308がその位置を検出すべきロータ401に対して、位置決め精度良く配置することができる。
Since it is configured as described above, it is provided on the ground side even when the dimensional variation of the
また、DCブラシレスモータ200は、例えば前記実施の形態1にて示したトップフロー方式の室外機1に搭載されているため、ファン100が駆動する際に、シャフト405に生じる力は、本実施の形態1と同様に、シャフト405を地面側(下側)に押し付ける反力12であり、本実施の形態2の場合は、波ワッシャ502がシャフト405を押しつける方向と反対の方向となる。さらには、ロータ401の自重も波ワッシャ502と反対の方向となる。前記実施の形態1では、ロータ401をセンサ基板308側に位置決めするための力は、波ワッシャ502による与圧とファン100の駆動により生じる反力12に加え、ロータ401自体の自重も加わり、より確実にロータ401をセンサ基板308側に位置決めできる場合を示したが、本実施の形態2では、ファン100駆動による反力12およびロータ401の自重が小さく、波ワッシャ502による与圧力で十分にロータ401をセンサ基板308側に位置決めすることができる。
Further, since the
実施の形態3.
図21はこの発明の実施の形態3におけるDCブラシレスモータの構成を示した縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態3においては、前記各実施の形態と異なり、センサ基板308の位置センサ308aを磁石404の側面に対向して配設する場合について説明する。図に示すように、基板サポート部材306の形状を縦断面L字状に形成することにより、位置センサ308aを磁石404の側面に配設することができる。このように形成しても、前記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a DC brushless motor according to
実施の形態4.
図22はこの発明の実施の形態4におけるDCブラシレスモータの構成を示した縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態4においては、前記各実施の形態と異なり、DCブラシレスモータ200のシャフト405の方向を、地面21に対して平行となるように設置するものである。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing the structure of a DC brushless motor according to
前記のように構成された実施の形態4のDCブラシレスモータによれば、ロータ401の自重の向きはシャフト405と直交方向であるため、ロータ401をセンサ基板308側に位置決めするためには寄与しないが、ファン100駆動による反力12および波ワッシャ502による与圧力で十分にロータ401をセンサ基板308側に位置決めすることができ、前記各実施の形態と同様の効果を奏することが可能である。
According to the DC brushless motor of the fourth embodiment configured as described above, since the direction of the weight of the
実施の形態5.
図23はこの発明の実施の形態5におけるDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す図、図24はセンサ基板を設置した図23に示したDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示した図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。前記各実施の形態では、基板サポート部材306には、センサ基板308用の第1溶着固定ボス306bおよび第1位置決めボス306aをそれぞれ2箇所ずつ設ける例を示したが、本実施の形態5では基板サポート部材306には、第1位置決めボス306aを形成せず、センサ基板308用の第1溶着固定ボス306bを2箇所形成する。この構成、ステータモールド300に対するセンサ基板308の取り付け位置精度に裕度がある場合に特に利用することができる。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a substrate support member of a DC brushless motor according to
図23に示すように、第1溶着固定ボス306bに位置決めの機能を有するものとして利用する。これにより、基板サポート部材306の形状が単純化され、第1位置決めボス306a分の樹脂量を削減できる。さらに、図24に示すように、センサ基板308の第1係合穴を備える必要が無いため、センサ基板308の形状が単純化できる。
As shown in FIG. 23, the first
実施の形態6.
図25はこの発明の実施の形態6におけるDCブラシレスモータのセンサ基板および基板サポート部材の構成を示す図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態6においては、基板サポート部材306には、第1位置決めボス306aを形成せず、リブ部306eの内側の2面を、センサ基板308を位置決め行う第1位置決め部としての、第1位置決め面306kとして形成する。
FIG. 25 is a diagram showing a configuration of a sensor substrate and a substrate support member of a DC brushless motor according to
そしてこれに対して、センサ基板308のリブ部用逃がし308gの内側の2面を第1係合部としての第1係合面308fとして形成する。そして、第1位置決め面306kと第1係合面308fとを、互いに係合させることで、基板サポート部材306に対して、センサ基板308の位置決めを行う。さらに、基板サポート部材306に形成する溶着固定用の第1溶着固定ボス306bを1箇所のみとする。そしてこれに対して、センサ基板308の第1溶着固定穴308dも1箇所のみとする。よって、さらなる基板サポート部材306およびセンサ基板308の形状の簡略化が図ることが可能となる。
On the other hand, the two inner surfaces of the
実施の形態7.
図26はこの発明の実施の形態7におけるDCブラシレスモータのセンサ基板が固着された基板サポート部材の構成を示す図、図27はこの発明の実施の形態7におけるDCブラシレスモータのステータモールドの構成を示す斜視図、図28は図26に示した基板サポート部材を図27に示すステータモールドに固着した状態を示す斜視図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。基板サポート部材306の連接部306pのステータモールド300側の裏面を第2位置決め部としての第2位置決め面306lとして形成する。受け面部306fには、第2溶着固定穴306dが1箇所のみ形成されている。
FIG. 26 is a diagram showing the configuration of the substrate support member to which the sensor substrate of the DC brushless motor according to
そして、ステータモールド300には、この第2位置決め面306lが係合する、第2係合部としての第2係合面300dが形成されている。さらに、第2溶着固定ボス307aが1箇所のみ形成されている基板サポート溶着部材307がインサート形成され、1箇所の第2溶着固定ボス307aがステータモールド300から露出して形成されている。
The
よって、ステータモールド300の第2係合面300dと、基板サポート部材306の第2位置決め面306lとをインローで位置決めし、基板サポート部材306の第2溶着固定穴306dと、ステータモールド300の第2溶着固定ボス307aを係合させることによって、ステータモールド300に対して、センサ基板部308が周方向および径方向に位置決めされる。さらに、軸方向は、受け面部306fと基板サポート受け面300bが当接することによって位置決めされている。
Therefore, the second engagement surface 300d of the
前記のように構成された実施の形態7のDCブラシレスモータによれば、基板サポート溶着部材307の形状の簡略化および樹脂量の削減、ならびに基板サポート部材306の形状の簡略化を図ることが可能となる。
According to the DC brushless motor of
実施の形態8.
図29はこの発明の実施の形態8におけるDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す斜視図である。図において、本実施の形態8においては、連接部306pにリブ部306eを形成しない場合の基板サポート部材306を示す。基板サポート部材306の成形時の反り変形や、強度に問題がない場合は、リブ部306eを形成する必要はなく、その分、基板サポート部材306の形状を簡略化できるとともに樹脂量を削減できる。
FIG. 29 is a perspective view showing the configuration of the substrate support member of the DC brushless motor according to the eighth embodiment of the present invention. In the figure, the eighth embodiment shows the
実施の形態9.
図30はこの発明の実施の形態9おけるDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す斜視図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態9においては、基板サポート部材306の取付部306nのセンサ基板308の側面を覆う箇所を取り除く。これは、DCブラシレスモータ200が適用される製品が、外部からの水滴の進入が深刻でない場合や、該製品に求められる防水、耐水性が高くない場合に適応可能であり、これにより、基板サポート部材306の形状の簡略化と樹脂量の削減が図ることができる。
FIG. 30 is a perspective view showing the configuration of the substrate support member of the DC brushless motor according to the ninth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the ninth embodiment, a portion covering the side surface of the
実施の形態10.
図31はこの発明の実施の形態10おけるDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す斜視図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態10においては、基板サポート部材306の取付部306nのセンサ基板308の側面を覆う箇所を取り除くとともに、底面の一部を削減する。
FIG. 31 is a perspective view showing the configuration of the substrate support member of the DC brushless motor according to the tenth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the tenth embodiment, a portion of the mounting
この構成を適用する場合には、前記実施の形態9と同様に水滴の進入や防水、耐水性への配慮と、センサ基板308を支持するために必要な基板サポート部材306の剛性を考慮する必要があるが、いずれも満足すれば、さらなる基板サポート部材306の形状の簡略化と樹脂量の削減を図ることが可能となる。
When this configuration is applied, it is necessary to consider the ingress of water droplets, consideration for water resistance and water resistance, and the rigidity of the
実施の形態11.
図32はこの発明の実施の形態11おけるDCブラシレスモータの下部の構成を示す拡大縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態11においてはロータ401の回転位置の検出の精度を向上するためには、磁石404からの発生する磁束をより多く、センサ基板308に搭載された位置センサ308aで効率良く検出することが必要である。そのためには、基板サポート部材306の磁石404と対向する箇所に、強磁性体308hをインサート成形しておくことが有効である。
FIG. 32 is an enlarged longitudinal sectional view showing a lower structure of the DC brushless motor according to the eleventh embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the eleventh embodiment, in order to improve the detection accuracy of the rotational position of the
よって、位置センサ308aと磁石404との距離が離れている場合であっても、強磁性体308hがインサート成形されていることにより、磁石404からの磁束406が強磁性体308hに引き寄せられるため、その近傍に位置する位置センサ308aで効率良く検出することができ、ロータ401の回転位置検出の精度を向上することが可能となる。
Therefore, even when the distance between the position sensor 308a and the
実施の形態12.
図33はこの発明の実施の形態12おけるDCブラシレスモータの下部の構成を示す拡大縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。前記実施の形態11にて示したように、ロータ401の回転位置の検出の精度を向上するためには、磁石404からの発生する磁束をより多く、センサ基板308に搭載された位置センサ308aで効率良く検出することが必要である。本実施の形態12においては、センサ基板308に搭載された位置センサ308aで効率良く検出するためには、位置センサ308aと磁石404の距離を短く設定することが有効である。よって、位置センサ308aと磁石404が対向する基板サポート部材306の箇所の肉厚を薄くなる薄肉部306mを形成することで、位置センサ308aと磁石404の距離を短く設定することができる。
FIG. 33 is an enlarged longitudinal sectional view showing the structure of the lower part of the DC brushless motor according to the twelfth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. As shown in the eleventh embodiment, in order to improve the detection accuracy of the rotational position of the
全箇所に渡って一様に肉厚を薄くすることも考えられるが、基板サポート部材306の強度を低下させるばかりで、位置センサ308aと磁石404が対向する箇所以外の距離は位置検出性能には寄与しない。したがって、位置センサ308aを配置する箇所に相当する基板サポート部材306の肉厚を、それ以外の部分の肉厚より薄く構成とすることで、基板サポート部材306の強度低下を引き起こすことなく、ロータ401の回転位置検出の精度を向上することが可能となる。
Although it is conceivable to reduce the thickness uniformly over all locations, the strength of the
実施の形態13.
図34および図35はこの発明の実施の形態13おけるDCブラシレスモータの基板サポート部材の構成を示す断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。前記各実施の形態においては基板受け面部306gを3箇所形成する例を示したが、本実施の形態13においては、基板サポート部材にセンサ基板を溶着する工程において、傾くような力が発生しない場合や、所望の位置決め精度に発生しうる傾きによる位置ずれが許容される場合、あるいは、センサ基板308に対して、基板受け面部306gによる面受けが十分大きい場合などは、基板サポート部材306の基板受け面部306gの数を2箇所(図34に示す左右2箇所のみ形成)、あるいは1箇所(図35に示す中央1箇所のみ形成)のみに形成することにより、基板サポート部材306の形状の簡略化と樹脂量の削減を図ることが可能となる。
Embodiment 13 FIG.
34 and 35 are sectional views showing the structure of the substrate support member of the DC brushless motor according to the thirteenth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In each of the embodiments described above, an example in which the substrate receiving
実施の形態14.
図36はこの発明の実施の形態14おけるDCブラシレスモータの下部の構成を示す拡大縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態14においては、基板サポート部材306のセンサ基板308が取り付けられる面と、基板サポート部材306がステータモールド300に取り付けられる面が同一高さにて形成されるものであり、連結部が存在しないものである。
Embodiment 14 FIG.
FIG. 36 is an enlarged longitudinal sectional view showing the structure of the lower part of the DC brushless motor according to the fourteenth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the fourteenth embodiment, the surface of the
このような構成は、ロータ401の磁石404の端面が、基板サポート部材306が取り付けられるステータモールド300の基板サポート受け面300bに対し、軸方向に近い位置にある場合や、仮に距離が離れていても要求される位置検出精度を満足できる場合に適応することが可能である。このように構成すれば、基板サポート部材306の形状の簡略化と樹脂量の削減を図ることが可能となる。さらには、先の実施の形態に示したように位置センサ308aの部分を薄肉化したり、または、強磁性体308hをインサート成形することと合わせることも可能である。
In such a configuration, when the end surface of the
実施の形態15.
図37はこの発明の実施の形態15おけるDCブラシレスモータのインシュレータの構成を示す斜視図、図38は図37に形成されたインシュレータに基板サポート溶着部材を載置した場合の構成を示す縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態15においては、インシュレータ303と基板サポート溶着部材307の受け面の例を示す。図37に示すように、インシュレータ303の内径側303bの高さが外径側303aの高さと等しくなるように、インシュレータ303の内径側303bを嵩上げする(尚、基板サポート溶着部材307の内径側受け面部303cのインシュレータ303の内径側303bと当接する面に嵩上げ部分を形成しても良い)。これにより、図38に示すように、平面にて形成される基板サポート溶着部材307を使用することができ、基板サポート溶着部材307の形状を簡略化することができる。
Embodiment 15 FIG.
FIG. 37 is a perspective view showing the structure of the insulator of the DC brushless motor according to the fifteenth embodiment of the present invention, and FIG. 38 is a longitudinal sectional view showing the structure when the substrate support welding member is placed on the insulator formed in FIG. It is. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the fifteenth embodiment, examples of receiving surfaces of the
しかしながら、このように形成する場合、インシュレータ303を構成する樹脂材料が多く必要となるため、インシュレータ303を構成する樹脂材料が高価であり、使用量を削減したい場合には、図39に示すように、インシュレータ303の内径側303bおよび外径側303aの高さは、巻線304を保持するのに必要最低限の寸法とし、基板サポート溶着部材307の、内径側受け面部307cの高さを調整することにより、基板サポート溶着部材307をより確実に金型内でインシュレータ303によって押さえることができる構成とすることもできる。これにより、インシュレータ303の樹脂材料コストを削減できるとともに、成形圧による基板サポート溶着部材307の浮きや位置ずれを抑制できる。
However, in the case of forming in this way, a large amount of resin material constituting the
実施の形態16.
図40はこの発明の実施の形態16おけるDCブラシレスモータの下部の構成を示す拡大縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態16においては、DCブラシレスモータ200を適用する製品が、外部からの水滴の進入が深刻でない場合や、該製品に求められる防水、耐水性が高くない場合には、センサ基板308を基板サポート部材306の上側に取り付けすることも可能である。この構成にすることで、基板サポート部材306のセンサ基板308の取り付け面の肉厚によらず、磁石404との距離を短縮することができるので、ロータ401の回転位置の検出精度を向上させることが可能となる。
40 is an enlarged longitudinal sectional view showing the structure of the lower part of the DC brushless motor according to the sixteenth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the sixteenth embodiment, when the product to which the
実施の形態17.
図41はこの発明の実施の形態17おけるDCブラシレスモータの下部の構成を示す拡大縦断面図である。図において、前記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態17においては ステータモールド300のステータ樹脂に、熱可塑性樹脂を使用することも可能である。一般に、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂に比して、硬化時の収縮率が大きく、寸法精度が劣化する傾向があるが、例えば、小型のステータモールドの場合、収縮によるその影響度は小さくなるため、熱可塑性樹脂を使用することも可能である。熱可塑性樹脂は、冷却による硬化後も再び加熱することで軟化するため、ランナ部等をリサイクルして利用することができる利点もある。
Embodiment 17. FIG.
FIG. 41 is an enlarged longitudinal sectional view showing a lower structure of the DC brushless motor according to the seventeenth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the above-described embodiments are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the seventeenth embodiment, a thermoplastic resin may be used for the stator resin of the
このように、ステータモールド300に、熱可塑性樹脂を使用すれば、ステータモールド300自体に溶着固定部としての溶着固定ボス300eを形成し、前記各実施の形態に示したような、基板サポート溶着部材307が不要となる。ステータモールド300自体で形成された、溶着固定ボス300eに直接、基板サポート部材306を溶着固定することができる。このように構成すれば、基板サポート溶着部材307を削減することができ、コスト低減が図ることができる。但し、この様な構成を採用する場合には、センサ基板308の取り付け強度や、防水、耐水性に配慮が必要である。
As described above, if a thermoplastic resin is used for the
さらには、図42に示すように基板サポート部材306を使用せずに、ステータモールド300に形成された、溶着固定ボス300eに直接、センサ基板308の溶着固定穴としての第1溶着固定穴308dを溶着固定することも可能である。このように構成すれば、基板サポート溶着部材307と基板サポート部材306の両方を削減することができ、さらなるコスト低減が図ることができる。ただし、この様な構成を採用する場合には、センサ基板308の取り付け強度や、防水、耐水性に配慮が必要である。
Furthermore, as shown in FIG. 42, the first welding fixing hole 308d as the welding fixing hole of the
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 室外機、2 筐体、3 熱交換器、4 空気吸込み口、5 空気吹出し口、
6 支持脚、7 取り付け足、8 制御部、9 ベルマウス、10 送風室、11 風、12 反力、21 地面、100 ファン、101 ファンボス、102 羽根、
200 DCブラシレスモータ、300 ステータモールド、
300a 第2位置決めボス、300b 基板サポート受け面、300c 軸受挿入部、300d 第2係合面、300e 溶着固定ボス、301 ステータ、
302 ステータコア、303 インシュレータ、303a 外径側受け面、
303b 内径側受け面、304 巻線、305 ステータ樹脂、
306 基板サポート部材、306a 第1位置決めボス、
306b 第1溶着固定ボス、306c 第2係合穴、306d 第2溶着固定穴、
306e リブ部、306f 軸方向受け部、306g 基板受け面部、
306h 強磁性体、306i 径方向受け面、306j 端子用逃がし、
306k 第1位置決め面、306l 第2位置決め面、306m 薄肉部、
306n 取付部、306p 連接部、307 基板サポート溶着部材、
307a 第2溶着固定ボス、307b 金型受け面部、
307c インシュレータ受け面、308 センサ基板、308a 位置センサ、
308b コネクタ、308c 第1係合穴、308d 第1溶着固定穴、
308e 端子、308f 第1係合面、308g リブ用逃がし部、
308h 強磁性体、310 ブラケット、311 外部接続用端子、
400 ロータコア、401 ロータ、404 磁石、405 シャフト、
406 磁束、501a 負荷側軸受、501b 反負荷側軸受、502 波ワッシャ、503 スリンジャ。
1 outdoor unit, 2 housing, 3 heat exchanger, 4 air inlet, 5 air outlet,
6 support legs, 7 mounting feet, 8 control unit, 9 bell mouth, 10 air chamber, 11 wind, 12 reaction force, 21 ground, 100 fans, 101 fan bosses, 102 blades,
200 DC brushless motor, 300 stator mold,
300a Second positioning boss, 300b Substrate support receiving surface, 300c Bearing insertion portion, 300d Second engagement surface, 300e Weld fixing boss, 301 Stator,
302 Stator core, 303 insulator, 303a outer diameter side receiving surface,
303b Inner diameter side receiving surface, 304 windings, 305 stator resin,
306 substrate support member, 306a first positioning boss,
306b first welding fixing boss, 306c second engagement hole, 306d second welding fixing hole,
306e Rib portion, 306f Axial receiving portion, 306g Substrate receiving surface portion,
306h ferromagnetic, 306i radial bearing surface, 306j terminal relief,
306k first positioning surface, 306l second positioning surface, 306m thin wall portion,
306n mounting portion, 306p connecting portion, 307 substrate support welding member,
307a second weld fixing boss, 307b mold receiving surface,
307c insulator receiving surface, 308 sensor substrate, 308a position sensor,
308b connector, 308c first engagement hole, 308d first welding fixing hole,
308e terminal, 308f first engagement surface, 308g rib relief,
308h ferromagnetic material, 310 bracket, 311 external connection terminal,
400 rotor core, 401 rotor, 404 magnet, 405 shaft,
406 Magnetic flux, 501a Load side bearing, 501b Anti-load side bearing, 502 wave washer, 503 Slinger.
Claims (22)
前記ロータの外周部に配置されたステータと、
前記ステータを樹脂でモールドしたステータモールドと、
前記ロータの回転位置を検出する位置センサを有するセンサ基板と、
を備えたDCブラシレスモータにおいて、
前記ステータモールドは、前記センサ基板を固定するため凸状に形成された溶着固定部を有し、
前記センサ基板は、前記溶着固定部が貫通する溶着固定穴を有し、
前記ステータモールドの溶着固定部に前記センサ基板の前記溶着固定穴が嵌合され、前記溶着固定部が溶着され、
前記センサ基板は前記ステータモールドに対して溶着固定されるDCブラシレスモータ。 A rotor formed to be rotatable around a shaft;
A stator disposed on the outer periphery of the rotor;
A stator mold in which the stator is molded with resin;
A sensor substrate having a position sensor for detecting the rotational position of the rotor;
DC brushless motor with
The stator mold has a welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the sensor substrate,
The sensor substrate has a welding fixing hole through which the welding fixing part passes,
The welding fixing hole of the sensor substrate is fitted to the welding fixing part of the stator mold, and the welding fixing part is welded,
The sensor substrate is a DC brushless motor that is welded and fixed to the stator mold.
前記センサ基板は、前記位置決め部と係合する係合部を有し、
前記センサ基板の前記係合部と前記ステータモールドの前記位置決め部との係合により、
前記センサ基板は前記ステータモールドに対して位置決めされて配設されている請求項1に記載のDCブラシレスモータ。 The stator mold has a positioning portion formed for positioning the sensor substrate,
The sensor substrate has an engaging portion that engages with the positioning portion;
By engagement of the engagement portion of the sensor substrate and the positioning portion of the stator mold,
The DC brushless motor according to claim 1, wherein the sensor substrate is positioned and disposed with respect to the stator mold.
前記ロータの外周部に配置されたステータと、
前記ステータを樹脂でモールドしたステータモールドと、
前記ロータの回転位置を検出する位置センサを有するセンサ基板と
を備えたDCブラシレスモータにおいて、
前記センサ基板を固定するための基板サポート部材を有し、
前記基板サポート部材は、前記センサ基板を固定するため凸状に形成された第1溶着固定部を有し、
前記センサ基板は、前記第1溶着固定部が貫通する第1溶着固定穴を有し、
前記センサ基板の前記第1溶着固定穴と前記基板サポート部材の前記第1溶着固定部とが嵌合され、前記第1溶着固定部が溶着され、
前記センサ基板は前記基板サポート部材に対して溶着固定され、
前記ステータモールドは、前記基板サポート部材を固定するため凸状に形成された第2溶着固定部を有し、
前記基板サポート部材は、前記第2溶着固定部が貫通する第2溶着固定穴とを有し、
前記基板サポート部材の前記第2溶着固定穴と前記ステータモールドの前記第2溶着固定部とが嵌合され、前記第2溶着固定部が溶着され、
前記基板サポート部材は前記ステータモールドに対して溶着固定されるDCブラシレスモータ。 A rotor formed to be rotatable around a shaft;
A stator disposed on the outer periphery of the rotor;
A stator mold in which the stator is molded with resin;
In a DC brushless motor comprising a sensor substrate having a position sensor for detecting the rotational position of the rotor,
A substrate support member for fixing the sensor substrate;
The substrate support member has a first welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the sensor substrate,
The sensor substrate has a first welding fixing hole through which the first welding fixing part passes,
The first welding fixing hole of the sensor substrate and the first welding fixing part of the substrate support member are fitted, and the first welding fixing part is welded,
The sensor substrate is welded and fixed to the substrate support member,
The stator mold has a second welding fixing portion formed in a convex shape for fixing the substrate support member,
The substrate support member has a second welding fixing hole through which the second welding fixing part passes,
The second welding fixing hole of the substrate support member and the second welding fixing part of the stator mold are fitted, and the second welding fixing part is welded,
A DC brushless motor in which the substrate support member is welded and fixed to the stator mold.
前記基板サポート溶着部材は、前記インシュレータの外径側および内径側に当接するとともに跨がるように形成されている請求項5に記載のDCブラシレスモータ。 The stator includes a stator core, an insulator, and a coil wound around the insulator,
The DC brushless motor according to claim 5, wherein the substrate support welding member is formed so as to contact and stride over an outer diameter side and an inner diameter side of the insulator.
前記センサ基板は、前記第1位置決め部と係合する第1係合部を有し、
前記センサ基板の前記第1係合部と前記基板サポート部材の前記第1位置決め部との係合により、
前記センサ基板は前記基板サポート部材に対して位置決めされ配設されている請求項4から請求項8のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータ。 The substrate support member has a first positioning portion formed for positioning the sensor substrate,
The sensor substrate has a first engagement portion that engages with the first positioning portion,
By engagement of the first engagement portion of the sensor substrate and the first positioning portion of the substrate support member,
The DC brushless motor according to any one of claims 4 to 8, wherein the sensor substrate is positioned and disposed with respect to the substrate support member.
前記基板サポート部材は、前記第2位置決め部と係合する第2係合部を有し、
前記基板サポート部材の前記第2係合部と前記ステータモールドの前記第2位置決め部との係合により、
前記基板サポート部材は前記ステータモールドに対して位置決めされ配設されている請求項4から請求項9のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータ。 The stator mold has a second positioning portion formed for positioning the substrate support member,
The substrate support member has a second engagement portion that engages with the second positioning portion,
By engagement of the second engagement portion of the substrate support member and the second positioning portion of the stator mold,
The DC brushless motor according to any one of claims 4 to 9, wherein the substrate support member is positioned and disposed with respect to the stator mold.
前記ステータモールドに当接するように形成され前記第2溶着固定穴が形成された受け面部とを備えた請求項4から請求項10のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータ。 The substrate support member has an attachment portion in which the first welding and fixing portion is formed in order to install the sensor substrate;
The DC brushless motor according to any one of claims 4 to 10, further comprising a receiving surface portion formed so as to abut on the stator mold and formed with the second welding fixing hole.
前記取付部と前記受け面部とは高さ方向に異なる位置に形成され、
前記取付部と前記受け面部とを連接する連接部を備えた請求項11に記載のDCブラシレスモータ。 The substrate support member is
The mounting portion and the receiving surface portion are formed at different positions in the height direction,
The DC brushless motor according to claim 11, further comprising a connecting portion that connects the mounting portion and the receiving surface portion.
前記シャフトには、一対の軸受を有するとともに、負荷は反地面側に配置され、
前記軸受けの反地面側上に、波ワッシャを配設し、
前記センサ基板は、前記ロータの地面側に配置されている請求項4から請求項15のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータ。 The shaft is disposed perpendicular to the ground;
The shaft has a pair of bearings, and the load is disposed on the anti-ground side,
A wave washer is disposed on the anti-ground side of the bearing,
The DC brushless motor according to any one of claims 4 to 15, wherein the sensor substrate is disposed on a ground side of the rotor.
前記基板サポート部材には、前記ロータの前記磁石の対向する位置に強磁性体がインサート成形されている請求項4から請求項17のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータ。 The rotor includes a rotor core and a magnet,
The DC brushless motor according to any one of claims 4 to 17, wherein a ferromagnetic material is insert-molded in the substrate support member at a position where the magnet of the rotor faces.
前記ステータモールドの前記溶着固定部に前記センサ基板の前記溶着固定穴を嵌合させ、前記溶着固定部が溶着して前記センサ基板を前記ステータモールドに対して溶着固定する取付工程とを備えた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータの製造方法。 A mold process for producing the stator mold by molding the stator with a resin and producing the weld fixing part,
An attachment step of fitting the welding fixing hole of the sensor substrate to the welding fixing portion of the stator mold, and welding the fixing fixing portion to the stator mold when the welding fixing portion is welded. The manufacturing method of the DC brushless motor of any one of Claims 1-3.
前記基板サポート部材の前記第1溶着固定部に前記センサ基板の前記第1溶着固定穴を嵌合させ、前記第1溶着固定部が溶着して前記センサ基板を前記基板サポート部材に対して溶着固定する第1取付工程と、
前記ステータモールドの前記第2溶着固定部に前記基板サポート部材の前記第2溶着固定穴を嵌合させ、前記第2溶着固定部が溶着して前記基板サポート部材を前記ステータモールドに対して溶着固定する第2取付工程とを備えた請求項4から請求項18のいずれか1項に記載のDCブラシレスモータの製造方法。 A mold process for producing the stator mold by molding the stator with a resin and producing the second weld fixing part,
The first welding fixing hole of the sensor substrate is fitted to the first welding fixing portion of the substrate support member, and the first welding fixing portion is welded to fix the sensor substrate to the substrate support member. A first mounting step,
The second welding fixing hole of the substrate support member is fitted into the second welding fixing portion of the stator mold, and the second welding fixing portion is welded to fix the substrate support member to the stator mold. The manufacturing method of the DC brushless motor of any one of Claims 4-18 provided with the 2nd attachment process to perform.
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