JP6263732B2 - ブラシレスｄｃモータおよび送風装置 - Google Patents

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Description

本発明は、天井埋め込み型等の排気用および吸気用の換気装置や、送風機、加湿機、除湿機、冷凍機器、空気調和機、給湯機など、ファン駆動用のブラシレスＤＣモータおよびそれを搭載した送風装置に関するものである。
近年、換気装置等の電気機器に搭載する送風装置においては、装置の消費電力を低減する目的でブラシレスＤＣモータが使用され場合が増加している。そして、このブラシレスＤＣモータには、駆動回路基板をモータ内に内蔵するタイプと、駆動回路基板を内蔵せずに外部回路で駆動するタイプに分類される。
駆動回路基板をモータ内に内蔵するタイプのモータでは、モータに電源を供給するだけで駆動でき、利便性が高い一方、モータ内の構造が複雑になる。また、装置内に他の制御回路基板がある場合には、モータ内にも駆動回路基板があるので、装置内に２枚の回路基板が存在することになる。
駆動回路基板をモータ内に内蔵しないタイプのモータでは、モータ内の構造が簡素化できる一方、駆動する回路を別途設ける必要がある。但し、装置内に他の制御回路基板がある場合には、モータ駆動回路をその制御回路基板に搭載することも可能で、装置内の回路基板を１枚に集約できる利点がある。
従来、この種の駆動回路基板をモータ内に内蔵するブラシレスＤＣモータは、以下の構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
そのブラシレスＤＣモータについて図８、図９を参照しながら説明する。
図８のステータ構造に示すように、複数枚積層された固定子鉄心１０１と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータ１０２と、固定子鉄心の外周上のインシュレータに端子ピンを立設するための外周孔部１０６と、固定子鉄心の外周上のインシュレータに駆動回路基板１０７を保持するための基板保持部１０８ａ，１０８ｂからステータが構成されている。
また、図９に示すように、ブラシレスＤＣモータは、インシュレータ１０２を介して巻装される巻線と外周孔部１０６に立設した端子ピン１１０を接続し、端子ピン１１０と基板保持部１０８ａ，１０８ｂ保持された駆動回路基板１０７とを接続し、駆動回路基板１０７とこの駆動回路基板に保持されたコネクタ１０３のコネクタ端子１０９を接続した状態のステータをモールド樹脂１０５で覆ってモータ外郭を形成し、その中に、回転子１０４とシャフト１１１とベアリング１１２ａ，１１２ｂを一体化したものを入れ、ブラケット１１３で蓋をした構造である。
特開２００８−１４１９０３号公報
このような従来の駆動回路基板をモータ内に内蔵するブラシレスＤＣモータにおいては、駆動回路基板を組込むことによって端子ピン接続やコネクタ保持やコネクタ端子接続が実現できる構成となっていたので、駆動回路基板を内蔵しないブラシレスＤＣモータを実現しようとした場合でも、配線用基板等の何らかの基板が必要になるという課題を有していた。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、駆動回路基板を内蔵しないブラシレスＤＣモータにおいて、配線用基板等の基板を必要としないステータ構造を有するブラシレスＤＣモータを提供することを目的とする。
そして、この目的を達成するために、本発明は、複数枚積層された固定子鉄心と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するとともに前記固定子鉄心の積層方向の一方の端面と略同一面上で前記固定子鉄心の外周側に突出部を延設するインシュレータと、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻装された巻線と、外部から電源供給するための複数のコネクタ端子を有するコネクタを備え、前記巻線の端末部を複数の前記コネクタ端子に接続し、前記インシュレータの前記突出部には端子ピン孔部を設け、前記端子ピン孔部に挿入保持された端子ピンは複数の前記コネクタ端子のＬ字先端部に略平行で隣接するように配置され、前記巻線の端末部で前記コネクタ端子のＬ字先端部と前記端子ピンを接触させてからげたことを特徴とするブラシレスＤＣモータとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明によれば、複数枚積層された固定子鉄心と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するとともに前記固定子鉄心の積層方向の一方の端面と略同一面上で前記固定子鉄心の外周側に突出部を延設するインシュレータと、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻装された巻線と、外部から電源供給するための複数のコネクタ端子を有するコネクタを備え、前記巻線の端末部を複数の前記コネクタ端子に接続し、前記インシュレータの前記突出部には端子ピン孔部を設け、前記端子ピン孔部に挿入保持された端子ピンは複数の前記コネクタ端子のＬ字先端部に略平行で隣接するように配置され、前記巻線の端末部で前記コネクタ端子のＬ字先端部と前記端子ピンを接触させてからげたことを特徴とするブラシレスＤＣモータとしたものであり、配線用基板等の基板を必要としないステータ構造を有するブラシレスＤＣモータおよびそれを搭載した送風装置を提供することができる。
このように、巻線端末部は直接コネクタの端子部に接続されることにより配線用基板を介在することなくモータに電力を供給することができることとなる。
これにより、部品点数が少なく、簡易な構成のブラシレスＤＣモータおよびそれを搭載した送風装置を実現できるという効果を有するものである。
本発明の実施の形態１のブラシレスＤＣモータのステータの概略斜視図 同ブラシレスＤＣモータのステータの要部拡大斜視図 同ブラシレスＤＣモータの概略断面図 本発明の実施の形態２のブラシレスＤＣモータのステータの概略斜視図 同ブラシレスＤＣモータのステータの要部拡大斜視図 同ブラシレスＤＣモータのステータの補強部材を用いた要部拡大斜視図 送風装置を示す三面図 従来のステータの概略斜視図 従来のブラシレスＤＣモータの概略断面図
以下、本実施形態を添付図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１から図３は、本実施の形態１のブラシレスＤＣモータを示している。
本実施の形態におけるブラシレスＤＣモータのステータ１は、複数枚積層された固定子鉄心２と、この固定子鉄心２の表面に絶縁層を形成するインシュレータ３は固定子鉄心２の積層方向の一方の端面と略同一面上で固定子鉄心２の外周側に突出部４を延設する。
この突出部４には外部から電源を供給するための複数（本実施形態では６個）のコネクタ端子５を有するコネクタ６を固定保持するためのフック７を備えている。コネクタ６はそのフック７に固定され保持される状態となる。巻線８はインシュレータ３を介して固定子鉄心２の各スロットに巻装されている。
コネクタ端子５はコネクタ６に圧入されて固定保持されているが、図１、２に示すように、本実施形態では６個中４個をその巻線８側の形状を突出部４の反対側に略Ｌ字状に折り曲げられた形状としている。この状態にて巻線８の各相（本実施形態では３相巻線）の巻線端末部９はコネクタ端子５のＬ字先端部１０に直接からげ接続されている。その後、ハンダ付け（図示せず）などにより、コネクタ端子５のＬ字先端部１０と巻線端末部９とを電気的かつ機械的に接続保持する。本実施形態ではコネクタ端子５の６個中４個を略Ｌ字状に折り曲げた構成としたが、３相巻線のため、３個でよい。また、略Ｌ字状の折り曲げたそれぞれのコネクタ端子５の間に折り曲げないコネクタ端子を挟むことで、巻線のからげスペースを増やすことができ、巻線の接触防止となる。
図３に示すように、ステータ１は外郭を構成する樹脂にて一体的に成形固化され、磁石を有するロータ１１とブラケット１２にて組み立てられブラシレスＤＣモータ１７となる。
以上のような構成の駆動回路を内蔵しない本実施の形態のブラシレスＤＣモータ１７は、外付けの電源駆動回路（図示せず）とコネクタ６とで接続され、コネクタ端子５から巻線８へと駆動回路からの電源等を供給し回転制御するセンサレスのブラシレスＤＣモータとなる。
本実施の形態のおける特徴は、巻線８の巻線端末部９とコネクタ端子５の接続方法である。すなわち、巻線端末部９を直接コネクタ端子５の上側に折り曲げたＬ字先端部１０に直接からげて接続保持している。
つまり、インシュレータ３の突出部４のフック７でコネクタ６を固定保持し、コネクタ端子５はそのコネクタ６に圧入されて固定保持されているため、巻線端末部９をコネクタ端子５に直接強くからげて接続できるので、巻線８を緩みやたるみが無く、確実に接続することができることとなる。これらの結果により、配線用基板等の基板を必要としないステータ構造を有するブラシレスＤＣモータ１７を提供できるものである。
また、図７は送風ファン１３を本実施の形態１のブラシレスＤＣモータに取り付けた送風装置である。つまり、ブラシレスＤＣモータおよびそれを搭載した送風装置のコスト低減させることができるものである。
（実施の形態２）
図４から図６は、本実施の形態２のブラシレスＤＣモータを示している。なお、実施の形態１の構成と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
インシュレータ３の突出部４には端子ピン孔部１４に端子ピン１５が挿入されている。この端子ピン１５はコネクタ端子５のＬ字先端部１０と略平行で隣接するように配置されている。この状態にて巻線８の各相の巻線端末部９はコネクタ端子５のＬ字先端部１０と端子ピン１５を接触させて２つ同時にからげ接続されている。その後、ハンダ付け（図示せず）などにより、コネクタ端子５のＬ字先端部１０と巻線端末部９とを電気的かつ機械的に接続保持する。
本実施の形態のおける特徴は、巻線８の巻線端末部９とコネクタ端子５および端子ピン１５の接続方法である。すなわち、巻線端末部９を直接コネクタ端子５のＬ字先端部１０と端子ピン１５を接触させて２つ同時にからげて接続保持している。
つまり、インシュレータ３の突出部４のフック７でコネクタ６を固定保持し、コネクタ端子５はそのコネクタ６に圧入されて固定保持されているため、巻線端末部９をコネクタ端子５に直接からげて接続しても、コネクタ端子５や巻線端末部９の緩みやたるみが無く、確実に接続することができることとなる。また、端子ピン１５と接触させて２つ同時にからげることにより、からげ部分の強度アップとなり、より信頼性が増すこととなる。これらの結果により、配線用基板等の基板を必要としないステータ構造を有するブラシレスＤＣモータを提供できるものである。
また、図６は巻線８の各相の巻線端末部９はコネクタ端子５のＬ字先端部１０と端子ピン１５を接触させて２つ同時にからげ接続し、補強部材である小型の金属性のスリーブ１６を被せた後、ハンダ付け（図示せず）などにより、コネクタ端子５のＬ字先端部１０と巻線端末部９とを電気的かつ機械的に接続保持する。
つまり、補強部材であるスリーブ１６を被せたことによりからげ部分の強度アップとなり、より信頼性が増すこととなる。
これらの結果により、配線用基板等の基板を必要としないステータ構造を有するブラシレスＤＣモータを提供できるものである。
以上のように本発明にかかるブラシレスＤＣモータは、複数枚積層された固定子鉄心と、この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するとともに前記固定子鉄心の積層方向の一方の端面と略同一面上で前記固定子鉄心の外周側に突出部を延設するインシュレータと、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻装された巻線と、外部から電源供給するための複数のコネクタ端子を有するコネクタを備え、前記巻線の端末部を複数の前記コネクタ端子に接続されているので、巻線端末部は直接コネクタの端子部に接続されることにより配線用基板を介在することなくモータに電力を供給することができることとなり、コスト低減させることができるものである。
従って、低コスト化が要求されるブラシレスＤＣモータや家電用や業務用などの送風装置として活用できる。
１ ステータ
２ 固定子鉄心
３ インシュレータ
４ 突出部
５ コネクタ端子
６ コネクタ
７ フック
８ 巻線
９ 巻線端末部
１０ Ｌ字先端部
１１ ロータ
１２ ブラケット
１３ 送風ファン
１４ 端子ピン孔部
１５ 端子ピン
１６ スリーブ
１７ ブラシレスＤＣモータ

Claims (7)

  1. 複数枚積層された固定子鉄心と、
    この固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するとともに前記固定子鉄心の積層方向の一方の端面と略同一面上で前記固定子鉄心の外周側に突出部を延設するインシュレータと、
    前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻装された巻線と、
    外部から電源供給するための複数のコネクタ端子を有するコネクタを備え、
    前記巻線の端末部を複数の前記コネクタ端子に接続し、
    前記インシュレータの前記突出部には端子ピン孔部を設け、
    前記端子ピン孔部に挿入保持された端子ピンは複数の前記コネクタ端子のＬ字先端部に略平行で隣接するように配置され、
    前記巻線の端末部で前記コネクタ端子のＬ字先端部と前記端子ピンを接触させてからげたことを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
  2. 前記インシュレータの前記突出部には前記コネクタを固定保持するコネクタ保持部を設けたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスＤＣモータ。
  3. 複数の前記コネクタ端子の少なくとも一つは略Ｌ字状に折り曲げられた形状であることを特徴とする請求項１または２記載のブラシレスＤＣモータ。
  4. 前記巻線の端末部で前記コネクタ端子のＬ字先端部と前記端子ピンを接触させてからげた後、補強部材を被せたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスＤＣモータ。
  5. 前記補強部材はスリーブであることを特徴とする請求項４記載のブラシレスＤＣモータ。
  6. 複数の前記コネクタ端子は巻線端末部がからげられるコネクタ端子のみ略Ｌ字状に折り曲げられた形状であり、その他のコネクタ端子はストレートであることを特徴とする請求項３〜５のいずれかひとつに記載のブラシレスＤＣモータ。
  7. 送風ファンを有し、前記送風ファンを駆動するためのモータは請求項１〜６のいずれかひとつに記載のブラシレスＤＣモータであることを特徴とする送風装置。
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