JP6801404B2 - ブッシング及びそのブッシングを備えたモータ - Google Patents

Description

本発明は、リード線をモータ外郭の内部から外部へ導出するためのブッシング及びそのブッシングを備えたモータに関する。

従来のモータには、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モータがある。この型のモータには、例えば、空気調和機の室内機（天井カセット型エアコンなど）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。

このようなモータは、ステータとロータと回路基板がモータ外郭の内部に収容されており、回路基板に接続されたリード線をモータ外郭の外部へ導出するためのブッシングを備えている。このブッシングは、例えば、モータ外郭の周壁に形成された固定部に固定されており、ブッシングの構成として、リード線を挟んで保持する第１保持片と第２保持片を有するものがある（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載のブッシングを構成する第１保持片と第２保持片はそれぞれ、絶縁性を有する合成樹脂によって略直方体に形成されている。第１保持片は、第２保持片の後述する第２向かい合わせ面に当接する第１向かい合わせ面を有する。第１向かい合わせ面には、第１向かい合わせ面から凹んだ第１溝部を備えている。第２保持片は、第１保持片の第１向かい合わせ面に当接する第２向かい合わせ面を有する。第２向かい合わせ面には、第２向かい合わせ面から凹んだ第２溝部を備えている。ブッシングは、第１保持片の第１向かい合わせ面と、第２保持片の第２向かい合わせ面を互いに当接させて一体化することで略直方体の形となり、このブッシングには、第１向かい合わせ面の第１溝部と、第２向かい合わせ面の第２溝部が互いに対向するように配置されて、リード線を通すためのリード線通路が形成される。

このリード線通路は、リード線通路の一方の開口である第１開口をブッシングの第１側面に有し、リード線通路の他方の開口である第２開口をブッシングの第２側面に有している。リード線通路は、第１側面と第２側面に直交するブッシングの上下面に対し平行に、第１開口と第２開口を一直線に結ぶように形成されている。ここで、ブッシングは、モータ外郭の周壁に形成された固定部に固定された状態のとき、第１側面がモータ外郭の外部側の位置にあるものとし、第２側面がモータ外郭の内部側の位置にあるものとする。

ところで、この種のブッシングは、第１保持片と第２保持片を上述のように一体化することにより、リード線を通すためのリード線通路が形成されるが、このリード線通路は第１開口と第２開口の間を一直線に延びている。この結果、この種のブッシングを備えたモータは、例えば、モータ外郭の外部へ導出されたリード線がブッシングのリード線通路の位置よりも上方の位置に配置されている場合、モータ外郭の外部へ導出されたリード線などを伝わってブッシングのリード線通路の第１開口に達した水滴が、リード線とブッシングのリード線通路の間の隙間からモータ外郭の内部に侵入するおそれがあった。

この問題点を解決するために、ブッシングを介してモータ外郭の外部へ導出されたリード線の一部を、Ｕ字やＳ字などに大きく湾曲させた湾曲部を形成することが考えられる。そして、リード線の湾曲部をブッシングのリード線通路の第１開口の位置よりも下方の位置に配置することにより、リード線の湾曲部から水滴を下方に落下させ、水滴のリード線通路への侵入を防ぐことができる。しかしながら、ブッシングを介してモータ外郭の外部へ導出されたリード線の一部を、大きく湾曲させた湾曲部を形成する場合、リード線の全長が長くなってしまうという問題点があった。

特許第５９６７３４９号公報

本発明は上記問題点に鑑み、ブッシングのリード線通路の第１開口に達した水滴がブッシングのリード線通路を介してモータ外郭の内部に侵入するのを防止することができるブッシング及びそのブッシングを備えた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に、本発明のブッシングは、第１保持片と第２保持片を有し、第１保持片と第２保持片でリード線を挟んで保持するブッシングであって、ブッシングは、第１側面と第２側面と底面を有し、第１側面には第１開口が形成され、第２側面には第２開口が形成され、リード線を通すための第１開口と第２開口を結ぶリード線通路を有し、リード線通路は、第１開口から第２開口に向かって少なくともその一部が底面から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成されていることを特徴とする。

そして、上記課題を解決するために、本発明のモータは、上記のブッシングと、上記のブッシングが固定されたモータ外郭と、モータ外郭の内部に配置された回路基板と、回路基板に接続されたリード線を備え、同リード線がブッシングを介してモータ外郭の外部へ導出されていることを特徴とする。

本発明のブッシング及びそのブッシングを備えたモータによれば、ブッシングのリード線通路の第１開口に達した水滴がブッシングのリード線通路を介してモータ外郭の内部に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モータを示す部分断面を含む側面図である。 図１のブッシングの付近を示す拡大断面図である。 本発明のブッシングを示す底面図である。 本発明のブッシングを示す正面図である。 図４のブッシングを第１保持片と第２保持片に分解した状態を示す分解図である。 第２の実施形態のブッシングを示す拡大断面図である。 第２の実施形態のブッシングを示す底面図である。

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ブッシングを備えたモータを説明する図である。図１乃至図７に示すように、このモータ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モータであり、例えば、空気調和機の室内機（天井カセット型エアコンなど）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。

このモータ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、ステータ２の一方の端面側（図１において上側）に配置される回路基板４とを有し、ステータ２、ロータ３及び回路基板４は、モータ外郭５の内部に収容されている。

モータ外郭５は、第１ブラケット５１と第２ブラケット５２を有し、第１ブラケット５１は、ステータ２の一方の端面側と回路基板４を覆い、ロータ３に備えた後述するシャフト３１を支持する軸受３３を収納する。第２ブラケット５２は、ステータ２の他方の端面側（図１において下側）を覆い、シャフト３１を支持するもう１つの軸受３４を収納する。第１ブラケット５１と第２ブラケット５２には、ステータ２のステータコア２１が圧入されている。

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３１と、シャフト３１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３２とを備えている。ステータ２とロータ３は、第２ブラケット５２が第１ブラケット５１にカシメられることで、モータ外郭５に対し一体化される。回路基板４は、ステータ２の一方の端面側（図１において上側）に固定されている（図示省略）。

第１ブラケット５１には、第１ブラケット５１の外周壁５１１に、回路基板４に接続されたリード線６をモータ外郭５の内部から外部へ導出するためのブッシング７が固定されている。まず、ブッシング７について説明するにあたり、ブッシング７が固定される第１ブラケット５１について説明する。

第１ブラケット５１は、図１に示すように、回路基板４のリード線６が接続される位置の外周側にブッシング７が固定される固定部５１２が設けられている。固定部５１２は、第２ブラケット５２に当接する第１ブラケット５１の端部５１３側からシャフト３１の軸方向に向かって、ブッシング７の横幅（図４において左右方向の幅）に対応した開口幅になるように矩形状に切欠かれている。この矩形状に切欠かれた固定部５１２にブッシング７の外周に形成された後述する係止凹部７９が係止され、第２ブラケット５２に係止凹部７９の形成されていないブッシング７の外周が当接することによって、ブッシング７が固定部５１２に固定されている。

ブッシング７は、図２乃至図５に示すように、リード線６を挟んで保持する第１保持片７１と第２保持片７２を有し、第１保持片７１と第２保持片７２は、絶縁性を有する合成樹脂によってそれぞれ形成されている。第１保持片７１は、第２保持片７２の後述する第２向かい合わせ面７２１に当接する第１向かい合わせ面７１１を有する。第１向かい合わせ面７１１には、図５において左右方向の中央寄りにリード線６を保持するための第１溝部７１２を備え、両側に後述する第２向かい合わせ面７２１に備えた凹部７２３に嵌合する凸部７１３を備えている。この第１保持片７１は、第１向かい合わせ面７１１が含まれる第１リード線保持本体部７１４と、第１リード線保持本体部７１４の一端側（後述する第２側面７４側）に第１ブラケット５１の固定部５１２に係止される第１ブラケット係止部７１５を有する。

第２保持片７２は、第１保持片７１の第１向かい合わせ面７１１に当接する第２向かい合わせ面７２１を有する。第２向かい合わせ面７２１には、図５において左右方向の中央寄りにリード線６を保持するための第２溝部７２２を備え、両側に第１向かい合わせ面７１１の凸部７１３が嵌合される凹部７２３を備えている。この第２保持片７２は、第２向かい合わせ面７２１が含まれる第２リード線保持本体部７２４と、第２リード線保持本体部７２４の一端側（後述する第２側面７４側）に第１ブラケット５１の固定部５１２に係止される第２ブラケット係止部７２５を有する。

ブッシング７は、第１保持片７１の第１向かい合わせ面７１１と、第２保持片７２の第２向かい合わせ面７２１を互いに当接させて一体化することで、少なくとも第１側面７３と第２側面７４と底面７５を有する概ね直方体の形が形成される。ブッシング７は、第１向かい合わせ面７１１の第１溝部７１２と、第２向かい合わせ面７２１の第２溝部７２２が互いに対向するように配置される。ブッシング７は、この第１溝部７１２と第２溝部７２２の配置によって、第１側面７３には第１開口７３１が形成され、第２側面７４には第２開口７４１が形成され、リード線６を通すための第１開口７３１と第２開口７４１を結ぶリード線通路７６を形成する。

リード線通路７６は、図２に示すように、第１開口７３１から第２開口７４１に向かって、平坦部７６１、第１傾斜部７６２および第２傾斜部７６３が形成されている。平坦部７６１は、第１開口７３１から第１傾斜部７６２の始まりＡまで底面７５から一定の間隔を保って延びている。第１傾斜部７６２は、平坦部７６１に連続し第１傾斜部７６２の始まりＡから終わりＢまで底面７５から遠ざかるように傾斜している。第２傾斜部７６３は、第１傾斜部７６２に連続し第１傾斜部７６２の終わりＢから第２開口７４１まで底面７５から近づくように傾斜している。そして、ブッシング７は、底面７５には第３開口７５１が形成され、リード線６などを伝わってリード線通路７６の第１開口７３１に達した水滴Ｓを排出するための第３開口７５１と平坦部７６１を結ぶ第１排水孔７７が形成されている。第１排水孔７７の開口面積は、第１傾斜部７６２と第１傾斜部７６２を通るリード線６の間に形成される隙間の間口面積よりも広くなっている。そして、ブッシング７は、第１保持片７１と第２保持片７２が一体化された状態で、第１保持片７１の第１ブラケット係止部７１５および第２保持片７２の第２ブラケット係止部７２５の外周面には、第１ブラケット５１の固定部５１１に係止される係止凹部７９が形成されている。

なお、ブッシング７は、第１排水孔７７の替わりに、図６、図７に示すように、底面７５には第４開口７５２が形成され、リード線６などを伝わってリード線通路７６の第１開口７３１に達した水滴Ｓを排出するための第４開口７５２と第１傾斜部７６２を結ぶ第２排水孔７８が形成されていてもよい。この場合、第２排水孔７８の開口面積は、第１排水孔７７と同様に、第１傾斜部７６２と第１傾斜部７６２を通るリード線６の間に形成される隙間の間口面積よりも広くなっている。

ここで、ブッシング７は、図１に示すように、第１ブラケット５１の固定部５１１に係止凹部７９が係止された状態のとき、第１側面７３がモータ外郭５の外部側の位置に突出してあり、第２側面７４がモータ外郭５の内部側の位置に突出してある。そして、例えば、モータ１を空気調和機の室内機（天井カセット型エアコンなど）に搭載した場合、モータ１の設置状態として、図１に示すように、シャフト３１が鉛直方向に延び、第１ブラケット５１の外周壁５１１からブッシング７の第１リード線保持本体部７１４および第２リード線保持本体部７２４がシャフト３１に対し直交する水平方向に延びているものとする。この時のブッシング７に形成されたリード線通路７６は、図２に示すように、水平方向と平行な平坦部７６１と、この平坦部７６１に連続し第１傾斜部７６２の始まりＡから終わりＢまで底面７５から遠ざかるように傾斜する第１傾斜部７６２と、第１傾斜部７６２に連続し第１傾斜部７６２の終わりＢから第２開口７４１まで底面７５から近づくように傾斜する第２傾斜部７６３が形成されていることにより、第１開口７３１から第２開口７４１に向かって水平方向に一直線ではなく途中で屈曲するように延びる通路になっている。

次に、以上説明してきたブッシング７の作用と効果について説明する。例えば、空気調和機の室内機（天井カセット型エアコンなど）において、モータ外郭５の外部へ導出されたリード線６がブッシング７のリード線通路７６の上下方向の位置よりも上方の位置に配置されている場合について説明する。なお、リード線通路７６の平坦部７６２に連続して形成され、底面７５から遠ざかるように傾斜する傾斜部７６１としては、例えば、図２に示すように、底面７５から第１傾斜部７６２の始まりＡの上端までの高さに比べて底面７５から第１傾斜部７６２の終わりＢの下端までの高さが高く設定されているものとする。

図１、図２に示すように、モータ外郭５の外部へ導出されたリード線６などを伝わってブッシング７のリード線通路７６の第１開口７３１に達した水滴Ｓは、リード線通路７６の平坦部７６１に侵入する。リード線通路７６の平坦部７６１に侵入した水滴は、平坦部７６１に連続して形成された第１傾斜部７６２の始まりＡの位置まで流れ込む。第１傾斜部７６２の始まりＡの位置まで流れ込んだ水滴は、第１傾斜部７６２が平坦部７６１から上方に向かって十分な傾斜角度をもった障害物になるので、重力に逆らって第１傾斜部７６２の終わりＢの位置を乗り越えて流れ込むことができない。この結果、ブッシング７のリード線通路７６の第１開口７３１に達した水滴Ｓが、ブッシング７のリード線通路７６を介してモータ外郭５の内部に侵入するのを防止することができる。

また、段落００２５で述べたように、ブッシング７のリード線通路７６は、第１開口７３１から第２開口７４１に向かって水平方向に一直線ではなく途中で屈曲するように延びる通路になっているので、ブッシング７を介してモータ外郭５の外部へ導出されたリード線６の一部を大きく湾曲させて湾曲部を形成する必要がなくなり、リード線６の全長が長くなってしまうことがない。

さらに、上述のように、ブッシング７のリード線通路７６に通じ、第３開口７５１と平坦部７６１を結ぶ第１排水孔７７が形成されているため、リード線通路７６の平坦部７６１に侵入した水滴を第１排水孔７７を介して鉛直方向に落下させることができ、水滴が第１傾斜部７６２へ侵入するのを防ぐことができる。この結果、リード線通路７６の平坦部７６１に侵入した水滴が、リード線通路７６を介してモータ外郭５の内部に侵入するのを防止することができる。そして、第１排水孔７７の開口面積が、第１傾斜部７６２と第１傾斜部７６２を通るリード線６の間に形成される隙間の間口面積よりも広くなっているので、水滴を第１排水孔７７に誘導して排出し易くし、水滴が毛細管現象によって第１傾斜部７６２とリード線６の隙間に侵入するのを防止することができる。

次に、ブッシング７として、第１排水孔７７の替わりに、ブッシング７のリード線通路７６に通じ、第４開口７５２と第１傾斜部７６２を結ぶ第２排水孔７８が形成されている場合の効果について説明する。この場合、リード線通路７６の平坦部７６１に侵入した水滴が、第１傾斜部７６２と第１傾斜部７６２を通るリード線６の間に形成される隙間に流れ込んだとしても、第２排水孔７８を介して鉛直方向に落下させることができ、水滴が第１傾斜部７６２の終わりＢの位置まで流れ込むのを防ぐことができる。この結果、リード線通路７６の第１傾斜部７６２に流れ込んだ水滴が、リード線通路７６を介してモータ外郭５の内部に侵入するのを防止することができる。そして、第２排水孔７８の開口面積が、第１排水孔７７と同様に、第１傾斜部７６２と第１傾斜部７６２を通るリード線６の間に形成される隙間の間口面積よりも広くなっているので、水滴を第２排水孔７８に誘導して排出し易くし、水滴が毛細管現象によって第１傾斜部７６２とリード線６の隙間に流れ込んだとしても、モータ外郭５の内部に侵入するのを防止することができる。

なお、本実施形態によるブッシング７及びそのブッシング７を備えたモータ３では、リード線通路７６は、第１開口７３１から第２開口７４１に向かって、平坦部７６１、第１傾斜部７６２および第２傾斜部７６３が形成されるようにしたが、本発明はきれに限らす、リード線通路７６は、第１開口７３１から第２開口７４１に向かって少なくともその一部が底面７５から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成されていればよい。例えば、リード線通路７６は、第１開口７３１から第２開口７４１まで底面７５から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成されても、また、第１開口７３１から第２開口７４１に向かう途中位置まで底面７５から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成されてもよい。

また、本実施形態によるブッシング７及びそのブッシング７を備えたモータ３では、リード線通路７６として、第１傾斜部７６２の終わりＢから第２開口７４１まで底面７５に近づくように傾斜する第２傾斜部７６３が形成されていることから、ブッシング７の組立時に、回路基板４の高さに対応する位置において第２傾斜部７６３に沿ってリード線６を通し、第１保持片７１と第２保持片７２を組立てることができるため、リード線６の回路基板４との接続部がストレスを受けるのを防止することができる。また、段落００３１で述べたように、リード線通路７６として、第１開口７３１から第２開口７４１に向かう途中位置まで底面７５から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成されている場合、この傾斜部に連続して第２開口７４１まで底面７５に近づくように傾斜する傾斜部が形成されてもよい。本実施例においても、第２傾斜部７６３が形成されている場合と同様に、リード線６の回路基板４との接続部がストレスを受けるのを防止することができる。

１ モータ
２ ステータ
２１ ステータコア
３ ロータ
３１ シャフト
３２ ロータ本体
３３、３４ 軸受
４ 回路基板
５ モータ外郭
５１ 第１ブラケット
５１１ 外周壁
５１２ 固定部
５１３ 端部
５２ 第２ブラケット
６ リード線
７ ブッシング
７１ 第１保持片
７１１ 第１向かい合わせ面
７１２ 第１溝部
７１３ 凸部
７１４ 第１リード線保持本体部
７１５ 第１ブラケット係止部
７２ 第２保持片
７２１ 第２向かい合わせ面
７２２ 第２溝部
７２３ 凹部
７２４ 第２リード線保持本体部
７２５ 第２ブラケット係止部
７３ 第１側面
７３１ 第１開口
７４ 第２側面
７４１ 第２開口
７５ 底面
７５１ 第３開口
７５２ 第４開口
７６ リード線通路
７６１ 平坦部
７６２ 第１傾斜部
７６３ 第２傾斜部
７７ 第１排水孔
７８ 第２排水孔
７９ 係止凹部
Ａ 第１傾斜部７６２の始まり
Ｂ 第１傾斜部７６２の終わり
Ｓ リード線通路７６の第１開口７３１に達した水滴

Claims (4)

1. 第１保持片と第２保持片を有し、前記第１保持片と前記第２保持片でリード線を挟んで保持するブッシングであって、
   前記ブッシングは、第１側面と第２側面と底面を有し、前記第１側面には第１開口が形成され、前記第２側面には第２開口が形成され、前記リード線を通すための前記第１開口と前記第２開口を結ぶリード線通路を有し、
   前記リード線通路は、前記第１開口から前記第２開口に向かって少なくともその一部が前記底面から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成され、
   前記リード線を前記リード線通路に沿って配置することにより、前記リード線の一部が、前記底面から遠ざかるように前記傾斜部に沿って傾斜することを特徴とするブッシング。
2. 第１保持片と第２保持片を有し、前記第１保持片と前記第２保持片でリード線を挟んで保持するブッシングであって、
   前記ブッシングは、第１側面と第２側面と底面を有し、前記第１側面には第１開口が形成され、前記第２側面には第２開口が形成され、前記リード線を通すための前記第１開口と前記第２開口を結ぶリード線通路を有し、
   前記リード線通路は、前記第１開口から前記第２開口に向かって少なくともその一部が前記底面から遠ざかるように傾斜する傾斜部が形成され、
   前記ブッシングは、前記リード線通路には前記底面から一定の間隔を保って前記第１開口から前記傾斜部まで延びる平坦部が形成され、前記底面には第３開口が形成され、前記第３開口と前記平坦部を結ぶ第１排水孔を有することを特徴とするブッシング。
3. 前記ブッシングは、前記底面には第４開口が形成され、前記第４開口と前記傾斜部を結ぶ第２排水孔を有することを特徴とする請求項１または２に記載のブッシング。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブッシングと、前記ブッシングが固定されたモータ外郭と、前記モータ外郭の内部に配置された回路基板と、前記回路基板に接続されたリード線を備え、同リード線が前記ブッシングを介して前記モータ外郭の外部へ導出されていることを特徴とするモータ。

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