JP6686426B2

JP6686426B2 - 電動機

Info

Publication number: JP6686426B2
Application number: JP2015253579A
Authority: JP
Inventors: 英隆寺久保; 堂起森
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017118747A

Description

本発明は、回路基板に接続されたリード線をモータ外郭とブラケットとで覆われた内部から外部へ引出すためのブッシングを備えた電動機に関する。

従来の電動機には、回転磁界を発生するステータの内部に、永久磁石を備えるロータを回転可能に配置したインナーロータ型の電動機がある。この型の電動機には、例えば、空気調和機の室外機に搭載される送風ファンを回転駆動するためのブラシレスＤＣモータがある。

このような電動機は、例えば、樹脂で形成されたモータ外郭で覆われたステータと、ロータと、回路基板と、ブラケットとを備えるとともに、この回路基板に接続されたリード線をモータ外郭とブラケットとで覆われた内部から外部へ引出すためのブッシングを備えている。モータ外郭は、ブッシングが配置される回路基板側に、ロータの軸方向に対し垂直な端面と、この端面に連続形成されロータの軸方向に対し平行な外周面が形成されている。

このブッシングは、例えば、リード線を両側から挟んで保持する一対の保持片を有するタイプのものがある（例えば、特許文献１）。この一対の保持片のうち、一方の保持片は略Ｌ字状に形成され、モータ外郭の端面に沿って当接される第１当接部と、モータ外郭の外周面に沿って当接される第２当接部を備えている。

このようなブッシングを備えた電動機において、モータ外郭とブラケットとで覆われた内部に結露水などの水が発生した場合、発生した水をモータ外郭とブラケットとで覆われた内部から外部に水抜きする必要がある。このため、モータ外郭とブラケットとで覆われた内部の水抜き対策として、例えば、モータ外郭とブラケットとで覆われた内部と外部を連通する排水通路を、ブッシングの一方の保持片に備えた第１当接部から第２当接部に向かって形成することが考えられる。

しかしながら、例えば、空気調和機の室外機に搭載される電動機は、ブッシングの一方の保持片に形成される排水通路の大きさによっては、アリなどの小虫が排水通路からモータ外郭とブラケットとで覆われた内部に侵入し回路基板に備えた配線や部品のショートの原因になるおそれがあった。

特開２０１３−１３８５５１号公報

本発明は上記問題点に鑑み、リード線を両側から挟んで保持する一対の保持片を有するタイプのブッシングを備えた電動機において、ブッシングに設けられた排水通路から小虫がモータ外郭とブラケットとで覆われた内部へ侵入するのを防止することができる電動機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電動機は、モータ外郭で覆われたステータと、ロータと、回路基板と、ブラケットとを備えるとともに、回路基板に接続されたリード線をモータ外郭とブラケットとで覆われた内部から外部へ引出すためのブッシングを備え、モータ外郭は、ブッシングが配置される回路基板側にロータの軸方向に対し垂直に形成された端面と、この端面に連続するようにロータの軸方向に対し平行に形成された外周面とを備え、ブッシングは、リード線を挟んで保持する一対の保持片を有し、一対の保持片のうちの一方の保持片は、モータ外郭の外周面に沿って形成されるとともに、モータ外郭の外周面またはブラケットの外周面に当接する当接面を備え、当接面は、幅方向の両側または片側に、モータ外郭とブラケットとで覆われた内部で発生した水を排水するための排水通路を備え、排水通路は、当接面から凹んだ複数の微小な溝と、当接面に当接する外周面とによって形成されていることを特徴とする。

本発明の電動機によれば、リード線を挟んで保持する一対の保持片を有するタイプのブッシングを備えた電動機において、ブッシングに設けられた排水通路から小虫がモータ外郭とブラケットとで覆われた内部へ侵入するのを防止することができる。

本発明のブッシングを備えた電動機を示す部分断面を含む側面図である。本発明の電動機のブッシングが配置されるモータ外郭の位置を示す説明図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）はブッシングとモータ外郭を示す部分外観斜視図である。本発明の電動機のブッシングを示す外観斜視図である。本発明の電動機のブッシングをモータ外郭に配置した状態を示す説明図であり、（ａ）は部分側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向の部分正面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視方向の部分下面図である。本発明の電動機のブッシングをモータ外郭に当接した状態を示す部分平面図である。本発明の電動機のブッシングに形成された溝の大きさを示す説明図である。

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６は、本実施形態における電動機を説明する図である。図１乃至図６に示すように、この電動機１は、ステータ２の内部にロータ３を回転可能に配置したインナーロータ型の電動機であり、例えば、空気調和機の室外機に搭載される送風ファンを回転駆動するためのブラシレスＤＣモータである。

この電動機１は、図１に示すように、円筒状のステータ２と、ステータ２の内径側にステータ２と同軸的に配置されるロータ３とを有し、ステータ２は、金型内で合成樹脂をステータコア２１と一体成形することによってステータコア２１のティース面２２を残して、全体が合成樹脂で形成されたモータ外郭４０で覆われている。

ステータ２の一方の端面側（図１において左側）を覆うモータ外郭４０には、ロータ３に備えた後述するシャフト３２を支持する軸受３３が収納される第１ブラケット４１が設けられている。ステータ２の他方の端面側（図１において右側）を覆うモータ外郭４０には、電動機１を駆動する制御部を搭載した回路基板５が搭載され、その回路基板５を覆うようにシャフト３２を支持するもう１つの軸受３４が収納される第２ブラケット４２が設けられている。ステータ２の外周側（図１において左右の中央部の外周面）を覆うモータ外郭４０には、第２ブラケット４２とモータ外郭６の固定を強固にするための第３ブラケット４３が設けられている。

ロータ３は、軸受３３、３４に回転可能な状態で支持されたシャフト３２と、シャフト３２に同軸的に取付けられ外径側に複数のロータマグネットを有する円筒状のロータ本体３１とを備えている。ステータ２とロータ３の両端には、第１ブラケット４１はモータ外郭４０と一体成形され、第２ブラケット４２はモータ外郭４０に圧入され、第３ブラケット４３は第２ブラケット４２にカシメられ、モータ外郭４０の内部を塞ぐことで防水構造になっている。

モータ外郭４０と第２ブラケット４２との間には、回路基板５に接続されたリード線５１をモータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部から外部へ引出すためのブッシング６が設けられている。ブッシング６について説明するにあたり、まず、ブッシング６が当接されるモータ外郭４０の構造について説明する。

モータ外郭４０は、図１、図２、図５に示すように、シャフト３２の反出力側（軸受３４の側）に形成されシャフト３２の軸方向に対し垂直な端面４０１と、端面４０１に連続形成されシャフト３２の軸方向に対し平行な外周面４０２が形成されている。モータ外郭４０の端面４０１（図１において右側）の外周縁には、端面４０１に連続形成されシャフト３２の軸方向に向かって突出する外周凸部４０６が設けられている。図２、図５に示すように、外周凸部４０６には、回路基板５が載置されて、ブッシング６が配置される箇所に切欠部４０３が設けられている。切欠部４０３は、モータ外郭４０の外周から内側に向かって、ブッシング６の幅に対応した開口幅になるように切欠かれている。ここで、ブッシング６の幅は、後述する第１当接部６７の幅と、第１当接部６７の両側に形成された側壁６７３、６７３と切欠部４０３の両側に形成された側壁４０５、４０５との間の隙間７１１とを合わせた幅である。

切欠部４０３の外周側には、モータ外郭４０の外周面４０２とブッシング６の後述する第２当接部６８の間に、モータ外郭４０の外周面４０２を覆う第２ブラケット４２を備えており、ブッシング６の後述する第２当接部６８は第２ブラケット４２の外周面４２１に当接されている。なお、第２当接部６８をモータ外郭４０の外周面４０２に直接当接するようにしてもよい。そして、切欠部４０３の外周側には、端面４０１の周方向の中央に、端面４０１に連続形成されシャフト３２の軸方向に向かって突出する係止凸部４０４が形成されている。この係止凸部４０４は、ブッシング６の後述する第１当接部６７に形成された係止凹部６７２を係止することによってブッシング６を支持する。

ブッシング６は、図３、図４、図５に示すように、リード線５１を挟んで保持する一対の第１保持片６１と第２保持片６２とを有し、第１保持片６１と第２保持片６２はそれぞれ、絶縁性を有する合成樹脂から形成されている。第１保持片６１と第２保持片６２にはそれぞれ、互いに向かい合わせて当接する第１向かい合わせ面６３と第２向かい合わせ面６４を有している。第１向かい合わせ面６３と第２向かい合わせ面６４にはそれぞれ、第１向かい合わせ面６３と第２向かい合わせ面６４から凹んでリード線５１が案内される第１案内部６５と第２案内部６６を備えている。

第１保持片６１は、Ｌ字状に形成され、モータ外郭４０の端面４０１に沿って当接する第１当接部６７と、モータ外郭４０の外周面４０２を覆う第２ブラケット４２の外周面４２１に沿って当接する当接面６８１を有する第２当接部６８を備えている。第１当接部６７と第２当接部６８は、第１保持片６１の幅方向の両側に、第１当接部６７から第２当接部６８にわたって形成され、モータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部で発生した結露水などの水を排水するための排水通路７を備えている。

排水通路７は、図２、図３、図５に示すように、第１当接部６７の両側に形成された側壁６７３、６７３と、外周凸部４０７に設けられた切欠部４０３の両側に形成された側壁４０５、４０５との間に隙間７１１が形成された第１排水通路７１と、第２ブラケット４２の外周面４２１と当接する当接面６８１の幅方向の両側に、当接面６８１から三角形状に凹んだ複数（例えば、本実施例では１０個）の微小な溝７２１が隣接するように並んで形成された第２排水通路７２を備えている。ここで、電動機１を空気調和機の室外機に搭載した場合、電動機１の設置状態として、図１、図４に示すように、シャフト３２が水平方向に延び、ブッシング６がモータ外郭４０から鉛直方向の下方に延びているものとする。この時のブッシング６の第１保持片６１に備えた排水通路７は、第１排水通路７１が鉛直方向に、第２排水通路７２が水平方向に延びる通路になっており、モータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部で発生した水を第１排水通路７１を通じて落下させ、第２排水通路７２を通じて落下した水を分岐して排水させる役目を持たせたものになっている。

図６に示すように、第２排水通路７２の複数の溝７２１の開口幅Ｄ１と深さＤ２は、アリなどの小虫が入らないように微小な大きさに形成されている。第２排水通路７２の複数の溝７２１の開口幅Ｄ１と深さＤ２は、小虫の大きさと種類が、例えば、ヒメアリ（全長２ｍｍ、頭部（縦幅０．１５ｍｍ、横幅０．５ｍｍ））を基準として、開口幅Ｄ１が０．４５ｍｍ、深さＤ２が０．３ｍｍに設定されている。図４および図５に示すように、第２排水通路７２の複数の溝７２１の開口幅Ｄ１と深さＤ２は、ブッシング６の第２当接部６８が第２ブラケット４２の外周面４２１に当接した状態のとき、第２排水通路７２と第２ブラケット４２の外周面４２１との断面の隙間に相当しており、この隙間にヒメアリの頭部（縦幅０．１５ｍｍ、横幅０．５ｍｍ）が三角形状の溝７２１に侵入しないようにしている。

以上説明してきた本実施形態による電動機１によれば、第１当接部６７と第２当接部６８は、第１保持片６１の幅方向中央に、第１当接部６７から第２当接部６８にわたって形成され、モータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部で発生した水を排水するための排水通路７を備え、排水通路７は、第１当接部６７の端面４０１との当接面６７１から矩形状に凹んだ第１排水通路７１と、第２当接部６８の外周面４０２との当接面６８１から矩形状に凹んだ第２排水通路７２とを備え、第１排水通路７１の深さＤ１は第２排水通路７２の深さＤ２よりも深く形成され、第２排水通路７２の深さＤ２は小虫の侵入を阻止するために微小な深さに形成されている。
この結果、リード線５１を挟んで保持する一対の第１保持片６１と第２保持片６２を有するタイプのブッシング６を備えた電動機１において、ブッシング６に設けられた排水通路７から小虫がモータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部へ侵入するのを防止することができる。

なお、本実施形態による電動機１では、当接面６８１は幅方向の両側にモータ外郭４０と第２ブラケット４２とで覆われた内部で発生した水を排水するための第２排水通路７２（排水通路）を備えるようにしたが、本発明はこれに限らず、当接面６８１は幅方向の片側に第２排水通路７２（排水通路）を備えるようにしてもよい。

また、本実施形態による電動機１では、第２ブラケット４２の外周面４２１と当接する当接面６８１から三角形状に凹んだ複数の微小な溝７２１を形成する構造としたが、本発明はこれに限らず、矩形状や円形状に凹んだ複数の微小な溝７２１を形成する構造にしてもよい。この場合、第２排水通路７２の複数の溝７２１の開口幅Ｄ１と深さＤ２は、上述と同様に、例えば、ヒメアリ（全長２ｍｍ、頭部（縦幅０．１５ｍｍ、横幅０．５ｍｍ））を基準として、ヒメアリの頭部が侵入しない寸法に設定されている。

また、本実施形態による電動機１では、第２ブラケット４２の外周面４２１と当接する当接面６８１から凹んだ複数の微小な溝７２１が隣接するように並んで形成される構造としたが、本発明はこれに限らず、複数の微小な溝７２１が間隔をあけて並んで形成される構造にしてもよい。

１電動機
２ステータ
２１ステータコア
３ロータ
３１ロータ本体
３２シャフト
３３、３４軸受
４０モータ外郭
４０１端面
４０２外周面
４０３切欠部
４０４係止凸部
４０５両側壁
４０６外周凸部
４１第１ブラケット
４２第２ブラケット
４２１外周面
４３第３ブラケット
５回路基板
５１リード線
６ブッシング
６１第１保持片
６２第２保持片
６３第１向かい合わせ面
６４第２向かい合わせ面
６５第１案内部
６６第２案内部
６７第１当接部
６７１当接面
６７２係止凹部
６７３側壁
６８第２当接部
６８１当接面
７排水通路
７１第１排水通路
７１１隙間
７２第２排水通路
７２１溝
Ｄ１複数の溝７２１の開口幅
Ｄ２複数の溝７２１の深さ

Claims

モータ外郭で覆われたステータと、ロータと、回路基板と、ブラケットとを備えるとともに、前記回路基板に接続されたリード線を前記モータ外郭と前記ブラケットとで覆われた内部から外部へ引出すためのブッシングを備え、
前記モータ外郭は、前記ブッシングが配置される前記回路基板側に前記ロータの軸方向に対し垂直に形成された端面と、前記端面に連続するように前記ロータの軸方向に対し平行に形成された外周面とを備え、
前記ブッシングは、前記リード線を挟んで保持する一対の保持片を有し、
前記一対の保持片のうちの一方の保持片は、前記モータ外郭の外周面に沿って形成されるとともに、前記モータ外郭の外周面または前記ブラケットの外周面に当接する当接面を備え、
前記当接面は、幅方向の両側または片側に、前記モータ外郭と前記ブラケットとで覆われた内部で発生した水を排水するための排水通路を備え、
前記排水通路は、前記当接面から凹んだ複数の微小な溝と、前記当接面に当接する前記外周面とによって形成されていることを特徴とする電動機。
前記モータ外郭の前記外周面と前記当接面の間に前記モータ外郭の前記外周面を覆う前記ブラケットを備え、前記当接面は前記ブラケットの外周面に当接することを特徴とする請求項１に記載の電動機。