JP6381831B2 - 固定子、電動機、及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、固定子、電動機、及び空気調和機に関するものである。

一般に、電動機の固定子は、固定子鉄心と、固定子鉄心のティースを覆う絶縁部と、絶縁部を介してティースに巻付けられたマグネットワイヤからなる各相の巻線とを備えている（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１に記載された固定子では、各リード線（電源リード線）は各相の巻線に直接接続され、各リード線は絶縁部上を引き回されて固定子鉄心の外側に引き出される。また、特許文献２に記載された固定子では、絶縁部上に、各相の巻線が接続されるコモン用パターン（導電パターン）を備えた第１円弧状基板と、各相の巻線に独立した電位を印加するための動力線接続用パターン（３つの配線層）を備えた第２円弧状基板とが取り付けられる。

特開２０００−４１３７１号公報（例えば、段落００２７〜００３１、図６） 特開２０１４−１１８９９号公報（例えば、段落００２５〜００３４、図３及び図４）

しかしながら、特許文献１に記載された固定子では、巻線とリード線とが直接接続されており且つ長いリード線が引き回されているので、巻線に電力を供給するための構造が複雑であるという問題があった。

また、特許文献２に記載された固定子では、巻線を構成するマグネットワイヤが引き回されており且つマグネットワイヤが動力線接続用パターンに直接接続されているので、巻線に電力を供給するための構造が複雑であるという問題があった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、巻線に電力を供給するための構造を簡素化することができる固定子、電動機、及び空気調和機を提供することを目的とする。

本発明の一態様による固定子は、ティースを有する固定子鉄心と、前記ティースを覆う絶縁部と、前記絶縁部を介在させて前記ティースに巻付けられた複数相の巻線と、前記複数相の巻線にそれぞれ接続された複数の端子と、前記絶縁部に固定された第１の基板と前記第１の基板上に配置された第１の導電パターンとを有する第１の配線基板と、前記絶縁部に固定された第２の基板と前記第２の基板上に配置された第２の導電パターンとを有する第２の配線基板とを備え、前記第１の基板と前記第２の基板とは、部分的に重なり合っており、前記複数の端子は、前記第１の導電パターンに接続された第１端子と前記第２の導電パターンに接続された第２端子とを含むことを特徴とする。

本発明の他の態様による電動機は、上述した固定子と、回転子と、前記固定子が固定され、前記回転子を回転可能に支持する支持部とを有することを特徴とする。

本発明の他の態様による空気調和機は、送風機を備えた空気調和機であって、前記送風機は上述した電動機を有することを特徴とする。

本発明によれば、巻線に電力を供給するための構造を簡素化することができるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る固定子の構造を概略的に示す斜視図である。 図１における＋ｚ方向に固定子を見たときの固定子の構造を概略的に示す平面図である。 図１における−ｚ方向に固定子を見たときの固定子の構造を概略的に示す平面図である。 図１に示される第１の配線基板及び第２の配線基板の構造を概略的に示す斜視図である。 （ａ）は、図４に示される第１の配線基板を概略的に示す斜視図であり、（ｂ）は、図４に示される第２の配線基板を概略的に示す斜視図である。 図１に示される第１の配線基板及び第２の配線基板の構造を概略的に示す斜視図である。 （ａ）は、図６に示される第１の配線基板を概略的に示す斜視図であり、（ｂ）は、図６に示される第２の配線基板を概略的に示す斜視図である。 図１に示される第１の配線基板及び第２の配線基板に備えられた電源コネクタを概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る固定子（基板押え部品を含む）の構造を概略的に示す斜視図である。 図９に示される固定子の第１の配線基板、第２の配線基板、及び基板押え部品を概略的に示す斜視図である。 図１０に示される基板押え部品を概略的に示す斜視図である。 図１０に示される電源リード線保持部を概略的に示す斜視図である。 図１０に示されるセンサリード線保持部を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る固定子の固定子鉄心側の構造体に、第１の配線基板及び第２の配線基板を組み付ける工程を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る固定子（樹脂モールド成形された状態）を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１の変形例の固定子における第１の配線基板及び第２の配線基板を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機を概略的に示す斜視図である。 図１７に示される電動機を概略的に示す側面図である。 実施の形態２に係る電動機の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。

以下に、本発明の実施の形態に係る固定子１００、電動機２００、及び空気調和機３００を、図を参照しながら説明する。図には、図相互の関係を理解し易くするために、ｘｙｚ直交座標系が示されている。図において、ｚ軸は、固定子１００の軸線ＡＸに平行な座標軸として示されている。また、図において、ｙ軸は、第１の配線基板５０の長手方向に平行（又は略平行）な座標軸として示されている。また、図において、ｘ軸は、ｙ軸及びｚ軸の両方に直交する座標軸として示されている。なお、図において、同一の構成には同じ符合が付されている。

《１》実施の形態１
《１−１》固定子１００の構造
図１は、本発明の実施の形態１に係る固定子１００の構造を概略的に示す斜視図である。図１には、固定子１００に５本のセンサリード線９０と３本の電源リード線９１とが接続された状態が示されている。ただし、センサリード線９０の本数と形状並びに電源リード線９１の本数及び形状は、図１に示されたものに限定されない。また、センサリード線９０及び電源リード線９１は、単にリード線９０，９１とも言う。

図２は、図１における＋ｚ方向（ｚ軸を示す矢印方向）に固定子１００を見たときの固定子１００の構造を概略的に示す平面図である。図３は、図１における−ｚ方向（ｚ軸を示す矢印の逆方向）に固定子１００を見たときの固定子１００の構造を概略的に示す平面図である。図１から図３において、ＡＸは固定子１００の主要な構成である円筒状の固定子鉄心１０の中心を通る軸線（仮想の直線）である。

図４は、図１に示される第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０の構造（固定子鉄心１０側の構造）を概略的に示す斜視図であり、図５（ａ）及び（ｂ）は、図４に示される第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０を概略的に示す斜視図である。また、図６は、図１に示される第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０の構造（固定子鉄心１０の反対側の構造）を概略的に示す斜視図であり、図７（ａ）及び（ｂ）は、図６に示される第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０を概略的に示す斜視図である。

図１から図３に示されるように、固定子１００は、複数の歯部としてのティース１１を有する固定子鉄心１０と、ティース１１を覆う絶縁部２０と、絶縁部２０を介在させてティース１１に巻付けられた複数相の巻線３０と、複数相の巻線３０にそれぞれ接続された複数の端子（第１の端子４１、第２の端子４２、第２の端子４３）と、第１の配線基板５０と、第２の配線基板６０とを備えている。第１の配線基板５０と第２の配線基板６０を総称して配線基板５０，６０とも言う。図４並びに図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１の配線基板５０は、絶縁部２０に固定された第１の基板５１と、第１の基板５１上に配置された第１の導電パターン５２（５２ａ，５２ｂ）とを有している。また、図４並びに図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第２の配線基板６０は、絶縁部２０に固定された第２の基板６１と、第２の基板６１上に配置された第２の導電パターン６２（６２ａ，６２ｂ）とを有している。

図１、図２、図４、及び図６に示されるように、第１の基板５１と第２の基板６１とは、部分的に重なり合わされ（一部積層され）ている。また、第１の端子４１、第２の端子４２、第２の端子４３の各々は、第１の導電パターン５２及び第２の導電パターン６２の少なくとも１つに接続されている。実施の形態１では、第１の導電パターン５２と第２の導電パターン６２とは、互いに同じ形状を有している。ただし、第１の導電パターン５２と第２の導電パターン６２とを互いに異なる形状とすることも可能である。また、実施の形態１では、第１の導電パターン５２は、第１の配線部５２ａと第２の配線部５２ｂとを含み、第２の導電パターン６２は、第３の配線部６２ａと第４の配線部６２ｂとを含む。

図５（ａ）及び（ｂ）並びに図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、実施の形態１において、第１の基板５１と第２の基板６１とは、互いに同じ形状を有している。ただし、第１の基板５１と第２の基板６１とは、異なる形状であってもよい。また、図１に示されるように、実施の形態１において、第１の基板５１及び第２の基板６１の各々は、長尺形状である。ただし、第１の基板５１及び第２の基板６１の各々は、必ずしも長尺形状である必要はない。また、実施の形態１において、第１の基板５１の長辺（長尺形状の長手方向）と第２の基板６１の長辺（長尺形状の長手方向）とは、角度αを成している。角度αは固定子１００の構造に応じて選択される。角度αは、予め決められた角度である。角度αは、例えば、３０°から１２０°の範囲内で予め決めることができる。ただし、αの範囲は、この範囲に限定されない。図には、角度α＝６０°の場合が例示されている。

複数相の巻線３０は、第１相（Ｕ相）の巻線と、第２相（Ｖ相）の巻線と、第３相（Ｗ相）の巻線とを含む。例えば、第１の端子４１は第１相の巻線に接続され、第２の端子４２は第２相の巻線に接続され、第３の端子４３は第３相の巻線に接続されている。また、第１の端子４１と第２の端子４２と第３の端子４３とは、固定子鉄心１０の軸線ＡＸ位置を中心とする円上に互いに１２０°間隔で配置されている。ただし、第１の端子４１と第２の端子４２と第３の端子４３の位置は、１２０°間隔に限定されない。

第１の配線基板５０は、第１の基板５１と第１の配線部５２ａとを貫通する第１の端子挿入孔５３ａと、第１の基板５１と第２の配線部５２ｂとを貫通する第２の端子挿入孔５３ｂとを有する。第２の配線基板６０は、第２の基板６１と第３の配線部６２ａとを貫通する第３の端子挿入孔６３ａと、第２の基板６１と第４の配線部６２ｂとを貫通する第４の端子挿入孔６３ｂとを有する。また、第１の端子挿入孔５３ａと第２の端子挿入孔５３ｂの位置関係と、第３の端子挿入孔６３ａと第４の端子挿入孔６３ｂの位置関係は等しい。実施の形態１においては、第２の端子挿入孔５３ｂと第３の端子挿入孔６３ａとは、互いに重なり合う。第１の端子４１は、第１の端子挿入孔５３ａに挿入され、第２の端子４２は、第２の端子挿入孔５３ｂと第３の端子挿入孔６３ａに挿入され、第３の端子４３は、第４の端子挿入孔６３ｂに挿入される。

絶縁部２０は、複数の絶縁部突起２１を有している。第１の基板５１は、絶縁部突起２１が挿入される第１の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃを有し、第２の基板６１は、絶縁部突起２１が挿入される第２の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有している。また、第１の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃの位置関係と、第２の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃの位置関係は等しい。実施の形態１においては、第１の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃの１つの突起挿入孔５４ｃと第２の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃの１つの突起挿入孔６４ａとは、互いに重なり合わされている。第１の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃの個数、位置、形状、並びに、第２の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃの個数、位置、形状は、図示の例に限定されない。

《１−２》構造の詳細
固定子鉄心１０は、例えば、電磁鋼板を帯状に打ち抜き、打ち抜かれた電磁鋼板に対してかしめ、溶接、接着等のプロセスを施して電磁鋼板を積層させることによって形成される。実施の形態１においては、固定子鉄心１０を構成する帯状の積層された電磁鋼板は、９つの歯部からなるティース１１を備えている。ティース１１には、絶縁部２０を介してマグネットワイヤを巻付けることにより巻線（コイル）３０が形成される。

絶縁部２０は、巻線３０と固定子鉄心１０との間を絶縁する機能を有する。絶縁部２０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固定子鉄心１０の表面を覆うように成形することによって、又は、成形された熱可塑性樹脂を固定子鉄心１０に組み付けることによって形成される。絶縁部２０の軸方向外側には−ｚ方向に突き出た複数の絶縁部突起２１が備えられている。絶縁部突起２１は、第１の配線基板５０又は第２の配線基板６０の突起挿入口に挿入され、第１の配線基板５０又は第２の配線基板６０を固定する。絶縁部突起２１は、絶縁部２０の一部を−ｚ方向に突出させたものである。絶縁部突起２１は、例えば、多角柱状又は円柱状のいずれであってもよい。絶縁部突起２１が多角柱形状である場合には、絶縁部突起２１が挿入される突起挿入孔と、絶縁部突起２１とのクリアランス（隙間）を小さくすることができ、第１の配線基板５０又は第２の配線基板６０の固定子鉄心１０に対する位置の誤差（ばらつき）を小さくすることができる。

固定子鉄心１０のティース１１に巻付けられた巻線３０を構成するマグネットワイヤは、各相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の端子（第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３）まで引き回され、ヒュージング加工又ははんだ付け等によって第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３にそれぞれ接合される。

例えば、９スロット８極の固定子、及び、９スロット１０極の固定子では、９つの歯部で構成されるティース１１において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線３０が、相ごとにまとまって配置される。すなわち、９つの巻線３０は、Ｕ相、Ｕ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ相、Ｗ相の順に配列される。本実施形態では、ティース１１が９つの歯部で構成される固定子鉄心１０を例にとり説明するが、ティース１１は９つの歯部で構成されるものに限られない。例えば、１２つの歯部で構成されるものに対しても適用可能である。

各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の端子（第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３）は、例えば、連続して配置される各相の巻線３０の中間点にそれぞれ設置される。各相の端子（第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３）には、第１の配線基板５０の第１の導電パターン５２及び第２の配線基板６０の第２の導電パターン６２の少なくとも一方を介して電力が供給される。第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３は、例えば、厚さ０．５ｍｍの金属板が材料として用いられ、金属板を打ち抜いた後、この打ち抜かれた金属板に曲げ加工を施すことによって製作することができる。金属板は、例えば、銅板であり、表面に錫銅合金の溶融めっきが施されている。ただし、第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３の構造及び材料は、上記例に限定されない。

第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０は、固定子１００の絶縁部２０に固定される。実施の形態１において、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０は、第１の基板５１及び第２の基板６１上に銅箔などの導電体で第１の導電パターン５２及び第２の導電パターン６２が形成されたプリント基板である。第１の配線基板５０には、センサリード線９０及び電源リード線９１が接続されている。また、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０には、センサリード線９０と位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃとの間の配線部であるセンサパターンが形成されていてもよい。

第１の配線基板５０には、２個の端子挿入孔５３ａ，５３ｂが設けられており、第２の配線基板６０には、２個の端子挿入孔６３ａ，６３ｂが設けられており、各相の端子（第１の端子４１、第２の端子４２、第３の端子４３）が端子挿入孔に挿入されることにより、各相の端子が第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０に設けられた第１の導電パターン５２及び第２の導電パターン６２と電気的に接続され、各相の端子に接続された各巻線３０への電源供給が可能となる。

図４及び図６に示されるように、第１の配線基板５０には、３個の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃが設けられており、第２の配線基板６０には、３個の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃが設けられている。絶縁部２０の複数の絶縁部突起２１が突起挿入孔５４、６４に挿入されることにより、各配線基板が固定子１００に固定される。また、図５（ａ）及び（ｂ）並びに図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１の配線基板５０にはリード線の先端についている図示しないコネクタ端子が入る孔である複数のコネクタ端子挿入孔５５ａ，５５ｂ，５５ｃが設けられており、第２の配線基板６０にはリード線の先端についている図示しないコネクタ端子が入る孔である複数のコネクタ端子挿入孔６５ａ，６５ｂ，６５ｃが設けられている。

図８は、図１に示される第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０に備えられた電源コネクタ９７を概略的に示す斜視図である。図４及び図８に示されるように、第１の配線基板５０の第１の配線部５２ａは、第１の端子４１と電源リード線９１とを電気的に接続する。第１の配線基板５０の第２の配線部５２ｂは、第２の端子４２と電源リード線９１とを電気的に接続する。第２の配線基板６０の第３の配線部６２ａは、第２の端子４２と電源リード線９１とを電気的に接続する。第２の配線基板６０の第４の配線部６２ｂは、第３の端子４３と電源リード線９１とを電気的に接続する。

図１及び図２に示されるように、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０とは、部分的に重なり合った状態で固定子１００に固定される。実施の形態１では、第１の配線基板５０が第２の配線基板６０の−ｚ方向（ｚ軸を示す矢印の逆方向）に部分的に重なり合って（例えば、両者を部分的に接触させた状態で）配置される。図１及び図４に示されるように、第１の配線基板５０の端子挿入孔５３ｂと、第２の配線基板６０の端子挿入孔６３ａは、互いに重なり合うように配置される。そのため、第１の配線基板５０の端子挿入孔５３ｂと、第２の配線基板６０の端子挿入孔６３ａには、共通の端子である第２の端子４２が挿入される。

図６に示されるように、実施の形態１において、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０とは互いに同じ外郭形状を有する。また、第１及び第２の配線基板５０，６０の外郭形状は、長尺形状（略長方形）である。長尺形状（略長方形）とは、おおよそ長方形の形状であることをいい、例えば、角が丸まったもの、角が直角でないもの、及び左右非対称の部分があるものも含む。

図４及び図８に示されるように、第１の配線基板５０の一方の面には回転子の回転位置を検出する位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃが実装されている。位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃは、図示しないセンサパターンによりセンサリード線９０に接続されている。

図１に示されるように、第１の配線基板５０の他方の面にはボードインコネクタ９６によりセンサリード線９０（本実施の形態では５本）が接続されている。また、図８に示されるように、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０の他方の面には、電源コネクタ９７により電源リード線９１（本実施の形態では３本）が接続されている。電源リード線９１は、各配線基板に形成された導電パターン及び各相の端子を経由して各巻線３０に電力を供給する。センサリード線９０は、第１の配線基板５０に形成された図示しないセンサパターンを介して位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃに電力を供給する。

図９は、実施の形態１に係る固定子１００（基板押え部品を含む）の構造を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９に示される固定子の第１の配線基板５０、第２の配線基板６０、及び基板押え部品７０を概略的に示す斜視図であり、図１１は、図１０に示される基板押え部品７０を概略的に示す斜視図である。図１２は、図１０に示される電源リード線保持部９５を概略的に示す斜視図であり、図１３は、図１０に示されるセンサリード線保持部９４を概略的に示す斜視図である。図１４は、実施の形態１に係る固定子１００の固定子鉄心１０側の構造体に、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０を組み付ける工程を概略的に示す斜視図である。図１５は、実施の形態１に係る固定子１００（樹脂モールド成形された状態）を概略的に示す斜視図である。

図１０に示されるように、リード線保持部９２は、リード線口出し部９３、電源リード線保持部９５、センサリード線保持部９４により構成される。電源リード線保持部９５の上方にリード線口出し部９３が配置され、リード線口出し部９３の上方にセンサリード線保持部９４が配置される。電源リード線９１及びセンサリード線９０は、リード線保持部９２により保持され、固定子鉄心１０に対して固定される。

図８に示されるように、リード線口出し部９３の上面には３つのリード線挿入溝が形成されている。また、図１０に示されるように、リード線口出し部９３の下面には５つのリード線挿入溝が形成されている。リード線口出し部９３の上面に電源リード線９１（３本）を配置して電源リード線保持部９５で挟み込むことにより電源リード線９１を固定する。リード線口出し部９３の下面にセンサリード線９０（５本）を配置してセンサリード線保持部９４で挟み込むことによりセンサリード線９０を固定する。リード線口出し部９３は２つの係り止め部を有する。第１の係り止め部は、センサリード線保持部９４を係り止める機能を有する。第２の係り止め部は、電源リード線保持部９５を係り止める機能を有する。また、図１０に示されるように、リード線口出し部９３は、固定子１００の半径方向に対して略垂直な平面部を有する突起９３ｃを備える。

図１２に示されるように、電源リード線保持部９５は電源リード線９１を挿入する３つのリード線挿入溝９５ａを有する。また、電源リード線保持部９５は足部９５ｂを有する。電源リード線保持部９５の足部９５ｂがリード線口出し部９３の第２の係り止め部に係り止められることにより、電源リード線保持部９５は電源リード線９１を挟み込んだ状態でリード線口出し部９３に固定される。

図１３に示されるように、センサリード線保持部９４はセンサリード線９０を挿入する５つのリード線挿入溝９４ａを有する。また、センサリード線保持部９４は足部９４ｂを有する。センサリード線保持部９４の足部９４ｂがリード線口出し部９３の第１の係り止め部に係り止められることにより、センサリード線保持部９４はセンサリード線９０を挟み込んだ状態でリード線口出し部９３に固定される。

図１４に示されるように、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０は、部分的に重なり合って、リード線が取り付けられた状態で固定子１００に組み付けられる。第１の配線基板５０の第１の端子挿入孔５３ａには第１の端子４１が挿入される。第２の配線基板６０の第４の端子挿入孔６３ｂには第３の端子４３が挿入される。第１の配線基板５０の第２の端子挿入孔５３ｂ及び第２の配線基板６０の第３の端子挿入孔６３ａには第２の端子４２が挿入される。固定子１００に各配線基板を組み付ける際は絶縁部２０の絶縁部突起２１の根元の面が各配線基板の設置面に当接して軸方向の位置決めがなされる。また、絶縁部突起２１が各配線基板の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃに挿入されることで、各配線基板の回転方向の位置決めがなされる。絶縁部突起２１は、例えば、超音波溶着により接合することができる。

図１０に示されるように、各配線基板を搭載した固定子１００を樹脂モールド成形する場合は基板押え部品７０を各配線基板に搭載することができる。基板押え部品７０はＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を成形して形成され、図１１で示す通り、金型当接突起７１が薄肉部分７２で連結された構成となっている。基板押え部品７０には、絶縁部２０の絶縁部突起２１が挿入される突起挿入孔７３と、各配線基板と係り止めされる図示しない爪とが備えられている。基板押え部品７０は、金型当接突起７１を薄肉部分７２で連結することにより必要最小限の構成とし、材料費を抑えることができる。

各配線基板に基板押え部品７０が組付けられる際は、基板押え部品７０に備える爪が各配線基板に係り止めされることにより、各配線基板と基板押え部品７０とを精度良く、接着剤等を使用することなく組付けることができる。また、基板押え部品７０には各配線基板に精度良く組付けるための位置決め突起を更に備えてもよい。その場合には、各配線基板の対応する位置に位置決め突起挿入孔を設けることができる。

基板押え部品７０を搭載した各配線基板が固定子１００に固定され、固定子１００全体が金型に収められ、樹脂モールド成形される。樹脂モールド成形される際に、基板押え部品７０に備える突起の金型当接突起７１と、基板押え部品７０に備える爪が、それぞれ金型で挟み込まれることにより、基板押え部品７０が金型に固定され、各配線基板が変形するのを防止している。

《１−３》効果
以上に説明したように、実施の形態１に係る固定子１００によれば、以下のような効果を得ることができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０を介して各相の端子４１，４２，４３に電力が供給される。したがって、固定子１００内において引き回されるリード線の長さを短くする（又は、リード線の引き回しを行わない）ことができ、固定子１００の構造の簡素化をすることができる。さらに、構造の簡素化により、固定子１００の製造コストを低減することができる。また、引き回されるリード線の短縮により、樹脂モールド成形の際にリード線の断線などの不良の発生を減らすことができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、複数の配線基板（第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０）を用いて各相の端子４１，４２，４３に通電されている。複数の配線基板を用いて各相の端子に通電することで、単一の配線基板で各相の端子に通電した場合と比較し、複数の配線基板の各々を単純形状とすることができる。このため、１シートの大型基板材料から取り出すことができる配線基板用の基板の枚数を増加させることができ、配線基板の材料コストを削減することができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０は部分的に重ね合わされ（一部積層され）ている。これにより、各配線基板を固定子１００に対して同時に組み付けることができ、複数の配線基板を使用する場合における組み付け工程を短縮することができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、絶縁部２０には複数の絶縁部突起２１が形成され、位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃが実装された第１の配線基板５０には、複数の絶縁部突起２１を挿入する複数の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃが形成されている。したがって、位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃが実装された第１の配線基板５０が固定子鉄心１０に形成される絶縁部２０に直接結合する。これにより、固定子１００に対して位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃの部品組立の集積誤差を低減することができ、製品のばらつきを低減することができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０とは同外郭形状であり、第１の配線基板５０に形成された第１の端子挿入孔５３ａと第２の端子挿入孔５３ｂの位置関係と、第２の配線基板６０に形成された第３の端子挿入孔６３ａと第４の端子挿入孔６３ｂの位置関係は等しく、第１の配線基板５０に形成された第１の突起挿入孔５４ａ，５４ｂ，５４ｃの位置関係と、第２の配線基板６０に形成された第２の突起挿入孔６４ａ，６４ｂ，６４ｃの位置関係は等しい。これにより、構成部品の種類の増加を抑えることができ、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０を共通化でき、材料コストを低減することができる。また、基板を打抜き金型で打ち抜く場合、１種類のパンチのみでよく、製造ラインの省スペース化を図ることができる。また、小型の基板でよいので、プレス能力の小さい設備を使用することができる。さらに、配線基板を搬送する際に１パレットでの搬送枚数を増加させることができる。なお、各配線基板の外郭形状がベアリングの仕様変更や製造設備の制約により同外郭形状の基板を複数使用することができない場合でも、各配線基板に形成させる孔は共通の１種類のパンチで打ち抜くことができ、製造ラインの省スペース化を図ることができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、第１の配線基板５０が有する第１の導電パターン５２と、第２の配線基板６０が有する第２の導電パターン６２の形状が同じである。これにより、構成部品の種類の増加を抑えることができ、製造コストを低減することができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、第２の端子挿入孔５３ｂと第３の端子挿入孔６３ａとは互いに重なり合っている。また、突起挿入孔５４ｃと突起挿入孔６４ａとは互いに重なり合っている。これにより、第１の配線基板５０と第２の配線基板６０とを部分的に重ね合わせることが可能となり、固定子１００に第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０を同時に組み付けることができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、リード線保持部９２は、センサリード線９０を保持するセンサリード線保持部９４と、電源リード線９１を保持する電源リード線保持部９５と、センサリード線保持部９４及び電源リード線保持部９５の中央に位置するリード線口出し部９３により構成されている。これにより、それぞれのリード線をそれぞれのリード線保持部が保持するため、各リード線（センサリード線９０及び電源リード線９１）をリード線保持部９２に強固に組み付けることが可能となり、信頼性及び品質を向上させることができる。

実施の形態１に係る固定子１００によれば、リード線口出し部９３は、固定子１００の半径方向に対して略垂直な平面部を有する突起９３ｃを備える。突起９３ｃを備えることで、リード線口出し部９３の、固定子１００の径方向の投影面積を増加させ、樹脂モールド成形の際にリード線口出し部９３に成形圧によりかかる力を増加させることで、半径方向に配線部品が押し付けられ、モールド金型に当接し、半径方向の位置決めが可能となる。リード線口出し部９３の位置決めを可能とすることにより、リード線同士の接触を防ぎ、リード線口出し部９３とモールド樹脂の界面を伝わる水分の浸入を抑制することができる。

《１−４》実施の形態１の変形例
上記説明においては、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０の２枚の配線基板を使用したが、配線基板の枚数を３枚としてもよい。３枚の配線基板を使用する場合には、それぞれの配線基板の面積をより一層縮小することができる。その場合には、３枚の配線基板のうちの隣接する配線基板同士が部分的に重なるようにしてもよい。また、固定子１００は、４枚以上の配線基板を備えることも可能である。

図１６は、実施の形態１の変形例の固定子における第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０ａを概略的に示す斜視図である。上記説明においては、第１の配線基板５０及び第２の配線基板６０の形状は同じ外郭形状を持つが、図１６に示されるように、これらは互いに異なる外郭形状であってもよい。図１６は、第２の配線基板６０ａが第１の配線基板５０より短辺が短い場合を示している。

また、上記説明においては、各配線基板の形状は長尺形状であるが、折れ曲がった形状、曲線を利用した形状であってもよい。

上記説明における各リード線（電源リード線９１及びセンサリード線９０）及び位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃの配置は、それぞれ変更することができる。各リード線（電源リード線９１及びセンサリード線９０）及び位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃの配置を変更することにより、電動機の回転方向の変更等の仕様変更にも柔軟に対応することができる。また、電源のみ供給が必要な場合には、位置検出素子５７ａ，５７ｂ，５７ｃの配線及び回路を設けずに、片面のみを使用する基板とすることもできる。

《２》実施の形態２
図１７は、本発明の実施の形態２に係る電動機２００を概略的に示す斜視図であり、図１８は、図１７に示される電動機２００を概略的に示す側面図である。図１７又は図１８に示されるように、実施の形態２に係る電動機２００は、固定子２１０と、回転子２２０と、固定子２１０が固定され、回転子２２０を回転可能に支持する支持部２３０とを有している。支持部２３０は、例えば、回転子２２０を回転可能に支持するブラケットと、フレーム（本体枠）とから構成される。

図１９は、実施の形態２に係る電動機２００の製造工程を示すフローチャートである。製造に際しては、固定子鉄心１０を製造し（ステップＳ１１）、絶縁部２０を形成し（ステップＳ１２）、ティース１１に巻線３０を巻付ける（ステップＳ１３）。

電源リード線９１及びセンサリード線９０を組立て（ステップＳ２１）、第１及び第２の配線基板５０，６０を製造し（ステップＳ３１）、第１及び第２の配線基板５０，６０に電源リード線９１及びセンサリード線９０を組み付ける（ステップＳ２２）。このときの状態は、図１に示される状態である。

基板押え部品７０を製造し（ステップＳ３２）、基板押え部品７０を第１及び第２の配線基板５０，６０に組み付ける（ステップＳ２３）。第１及び第２の配線基板５０，６０に電源リード線９１及びセンサリード線９０をはんだ付けする（ステップＳ２４）。

電源リード線保持部９５とセンサリード線保持部９４を製造し（ステップＳ３３，Ｓ３４）、電源リード線保持部９５とセンサリード線保持部９４に電源リード線９１及びセンサリード線９０を組み付ける（ステップＳ２５）。

次に、製造途中の固定子に第１及び第２の配線基板５０，６０と電源リード線９１及びセンサリード線９０とを含む構造体を組付け、絶縁突起部を熱溶融して第１及び第２の配線基板５０，６０を固定し、端子４１，４２，４３と第１及び第２の配線基板５０，６０の導電パターン５２，６２をはんだ付けする（ステップＳ１４）。

次に、固定子１００（２１０）をモールド成形する（ステップＳ１５）。このときの状態は、図１５に示される状態である。回転子２２０及びブラケットなどを製造し、電動機２００を組立てる。このときの状態は、図１７に示される状態である。

実施の形態２に係る電動機２００によれば、実施の形態１に記載された固定子１００によって得られる効果に加えて、電動機２００の構成の簡素化及び製品コストの低減の効果を得ることができる。

《３》実施の形態３
図２０は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機３００の構成を概略的に示す図である。図２０に示されるように、空気調和機３００は、室外機３１０と、室内機３２０と、室外機３１０と室内機３２０との間で冷媒を循環させるための冷媒配管３３０とを有している。

室外機３１０は、圧縮機３１１と、熱交換器３１２と、ファン３１３と、ファン３１３を回転させる電動機３１４とを有している。電動機３１４とファン３１３とは、熱交換器３１２に空気を流すための送風機を構成している。室内機３２０は、熱交換器３２１と、ファン３２２と、ファン３２２を回転させる電動機３２３とを有している。電動機３２３とファン３２２とは、熱交換器３２１に空気を流すための送風機を構成している。実施の形態３に係る空気調和機３００においては、電動機３１４及び電動機３２３の内の少なくとも一方を、実施の形態２に係る電動機２００で構成している。実施の形態３に係る空気調和機３００においては、室内機３２０から冷たい空気を送風する冷房運転と室内機３２０から暖かい空気を送風する暖房運転のいずれかを選択的に行うことができる。電動機３１４及び電動機３２３の内の少なくとも一方として、実施の形態２に係る電動機２００を採用している点以外について、実施の形態３に係る空気調整機３００は、従来の空気調和機と同じである。

実施の形態３に係る空気調和機３００によれば、実施の形態１に記載された固定子１００によって得られる効果、及び、実施の形態２に記載された電動機２００によって得られる効果に加えて、空気調和機３００の構成の簡素化及び製品コストの低減の効果を得ることができる。

なお、本発明が適用可能な空気調和機は、図２０に示されるような室内用の空気調和機に限定されない。本発明は、冷凍倉庫用の空気調和機及び冷蔵庫用の空気調和機などのような、電動機を備える各種の機器に適用可能である。

１０ 固定子鉄心、 １１ ティース（歯部）、 ２０ 絶縁部、 ２１ 絶縁部突起、 ３０ 巻線、 ４１ 第１の端子、 ４２ 第２の端子、 ４３ 第３の端子、 ５０ 第１の配線基板、 ５１ 第１の基板、 ５２ 第１の導電パターン、 ５２ａ 第１の配線部、 ５２ｂ 第２の配線部、 ５３ａ 第１の端子挿入孔、 ５３ｂ 第２の端子挿入孔、 ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ 突起挿入孔、 ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ コネクタ端子用挿入孔、 ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ 位置検出素子、 ６０，６０ａ 第２の配線基板、 ６１，６１ａ 第２の基板、 ６２ 第２の導電パターン、 ６２ａ 第３の配線部、 ６２ｂ 第４の配線部、 ６３ａ 第３の端子挿入孔、 ６３ｂ 第４の端子挿入孔、 ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ 突起挿入孔、 ６５ａ，６５ｂ，６５ｃ コネクタ端子用挿入孔、 ７０ 基板押え部品、 ７１ 金型当接突起、 ７２ 薄肉部分、 ７３ 突起挿入孔、 ９０ センサリード線（リード線）、 ９１ 電源リード線（リード線）、 ９２ リード線保持部、 ９３ リード線口出し部、 ９３ｃ 突起、 ９４ センサリード線保持部、 ９４ａ リード線挿入溝、 ９４ｂ 足部、 ９５ 電源リード線保持部、 ９５ａ リード線挿入溝、 ９５ｂ 足部、 ９６ ボードインコネクタ、 ９７ 電源コネクタ、 １００ 固定子、 ２００ 電動機、 ２１０ 固定子、 ２２０ 回転子、 ２３０、支持部、 ３００ 空気調和機、 ３１０ 室外機、 ３１１ 圧縮機、 ３１２ 熱交換器、 ３１３ ファン、 ３１４ 電動機、 ３２０ 室内機、 ３２１ 熱交換器、 ３２２ ファン、 ３２３ 電動機、 ３３０ 冷媒配管、 ＡＸ 固定子の軸線。

Claims (9)

1. ティースを有する固定子鉄心と、
   前記ティースを覆う絶縁部と、
   前記絶縁部を介在させて前記ティースに巻付けられた複数相の巻線と、
   前記複数相の巻線にそれぞれ接続された複数の端子と、
   前記絶縁部に固定された第１の基板と前記第１の基板上に配置された第１の導電パターンとを有する第１の配線基板と、
   前記絶縁部に固定された第２の基板と前記第２の基板上に配置された第２の導電パターンとを有する第２の配線基板と、
   を備え、
   前記第１の基板と前記第２の基板とは、部分的に重なり合っており、
   前記複数の端子は、前記第１の導電パターンに接続された第１端子と前記第２の導電パターンに接続された第２端子とを含む
   ことを特徴とする固定子。
2. 前記第１の基板と前記第２の基板とは、互いに同じ形状を有することを特徴とする請求項１に記載の固定子。
3. 前記第１の配線基板は、前記複数の端子のいずれかが挿入される第１の端子挿入孔および第２の端子挿入孔が形成され、
   前記第２の配線基板は、前記複数の端子のいずれかが挿入される第３の端子挿入孔および第４の端子挿入孔が形成され、
   前記第１の端子挿入孔と前記第２の端子挿入孔の位置関係と、前記第３の端子挿入孔と前記第４の端子挿入孔の位置関係は等しい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固定子。
4. 前記第２の端子挿入孔と前記第３の端子挿入孔とは、互いに重なり合うことを特徴とする請求項３に記載の固定子。
5. 前記第１の基板及び前記第２の基板の各々は、長尺形状であり、
   前記第１の基板の長辺と前記第２の基板の長辺とは、予め決められた角度を成す
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の固定子。
6. 前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとは、互いに同じ形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固定子。
7. 前記絶縁部は、絶縁部突起を有し、
   前記第１の基板は、前記絶縁部突起が挿入される第１の突起挿入孔を有し、
   前記第２の基板は、前記絶縁部突起が挿入される第２の突起挿入孔を有し、
   前記第１の突起挿入孔の１つと前記第２の突起挿入孔の１つとは、互いに重なり合うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の固定子と、
   回転子と、
   前記固定子が固定され、前記回転子を回転可能に支持する支持部と
   を有することを特徴とする電動機。
9. 送風機を備えた空気調和機であって、
   前記送風機は請求項８に記載の電動機を有する
   ことを特徴とする空気調和機。

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