JP6978711B1 - 樹脂モールドステータ、アウターロータ型モータ、送風装置、空気調和装置 - Google Patents

樹脂モールドステータ、アウターロータ型モータ、送風装置、空気調和装置 Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂モールド成形時に、雄端子と雌端子とを接着した上でポッティングするため、コストアップや、作業工程の増加という課題がある。【解決手段】樹脂モールドステータは、巻線と、雌端子12と、雄端子13と、インシュレータ14とを備える。雌端子12は、雌端子接続部12aとバネ部12bとを有する。雄端子13は、雄端子接続部13aと配線接続部13bと第2面接触部13cとを有する。インシュレータ14は、雌端子接続部12a、バネ部12bおよび雄端子接続部13aを収容し、雌端子12と雄端子13とを電気接続させる。第2面接触部13cは、少なくとも、樹脂モールド成形時に配線接続部13bに力が作用した場合、インシュレータ壁14cの第2面14c2、に接触して、雄端子接続部13aの姿勢変化を抑制する。【選択図】図10

Description

樹脂モールドステータ、アウターロータ型モータ、送風装置、空気調和装置に関する。
特許文献1(特開2003−163040号公報)に示されているように、雄端子と雌端子とを電気接続する際、雄端子と雌端子との間に隙間が生じて導通不良とならないように、雄端子と雌端子とを接着した上で、雄端子と雌端子との電気接続部をポッティングする技術がある。
特許文献1では、雄端子と雌端子とを接着した上で、雄端子と雌端子との電気接続部をポッティングするため、樹脂モールドステータの製造コストが増加し、作業工程も増加する、という課題がある。
第1観点の樹脂モールドステータは、樹脂モールド成形される。樹脂モールドステータは、巻線と、雌端子と、雄端子と、インシュレータと、を備える。雌端子は、雌端子接続部とバネ部とを有する。雌端子は、巻線と電気接続される。雄端子は、雄端子接続部と配線接続部とを有する。雄端子は、モータ結線用である。インシュレータは、収容部が形成されている。収容部は、雌端子接続部、バネ部および雄端子接続部を収容し、雌端子と雄端子とを電気接続させる。インシュレータは、収容部を形成する一方向の壁であるインシュレータ壁を有する。インシュレータ壁の第1面は、雌端子接続部と接する。雄端子接続部が、バネ部によって、雌端子接続部に押されることで、雄端子接続部と雌端子接続部とが電気接続される。配線接続部は、インシュレータ壁の第1面側とは反対側に延びている。雄端子は、さらに、第2面接触部を有する。第2面接触部は、少なくとも、樹脂モールド成形時に配線接続部に力が作用した場合、インシュレータ壁の第1面の裏側の第2面、に接触して、雄端子接続部の姿勢変化を抑制する。
第1観点の樹脂モールドステータでは、第2面接触部は、少なくとも、樹脂モールド成形時に配線接続部に力が作用した場合、インシュレータ壁の第1面の裏側の第2面、に接触する。そのため、樹脂モールド成形時に、配線接続部に力が作用しても、インシュレータ壁の第2面に、第2面接触部が支持され、雄端子接続部の姿勢変化を抑制することができる。その結果、雄端子と雌端子とを接着してポッティングをしなくても、導通不良を防止することができる。また、樹脂モールドステータの製造コストが抑制され、作業工程も減らすことができる。
第2観点の樹脂モールドステータは、第1観点の樹脂モールドステータであって、雄端子接続部と、第2面接触部とが、インシュレータ壁を挟み込んでいる。
第2観点の樹脂モールドステータでは、雄端子接続部と、第2面接触部とが、インシュレータ壁を挟み込んでいる。その結果、インシュレータ壁を、雄端子接続部と第2面接触部とで固定することで、雄端子接続部の姿勢変化をさらに抑制することができる。
第3観点の樹脂モールドステータは、第1観点又は第2観点のいずれかの樹脂モールドステータであって、第2面接触部は、雄端子のワイヤーバレル部である。
第3観点の樹脂モールドステータでは、第2面接触部は、雄端子のワイヤーバレル部である。その結果、ワイヤーバレル部を利用して、雄端子接続部の姿勢変化を抑制することができる。
第4観点の樹脂モールドステータは、第1観点から第3観点のいずれかの樹脂モールドステータであって、インシュレータは、インシュレータ壁の第2面以外に、支持面をさらに有する。支持面は、樹脂モールド成形時に配線接続部に力が作用した場合、雄端子を支持する。
第4観点の樹脂モールドステータでは、インシュレータは、インシュレータ壁の第2面以外に、支持面をさらに有する。支持面は、樹脂モールド成形時に配線接続部に力が作用した場合、雄端子を支持する。その結果、雄端子を支持する箇所が増え、雄端子接続部の姿勢変化をさらに抑制することができる。
第5観点のアウターロータ型モータは、樹脂モールドステータと、ロータと、を備える。樹脂モールドステータは、第1観点から第4観点のいずれかの樹脂モールドステータである。ロータは、樹脂モールドステータの径方向外側を回転する。
第6観点の送風装置は、アウターロータ型モータと、ファンと、を備える。アウターロータ型モータは、第5観点のアウターロータ型モータである。ファンは、アウターロータ型モータを動力として回転する。
第7観点の空気調和装置は、送風装置を備え、対象空間の空気調和、及び/又は、空気清浄を行う。送風装置は、第6観点の送風装置である。
空調室内機の外観図である。 空調室内機の縦断面図である。 空調室内機のフレーム等を正面から見た図である。 アウターロータ型モータの縦断面図である。 樹脂モールド成形後の樹脂モールドステータを左斜め上方から見た図である。 樹脂モールド成形前の樹脂モールドステータの断面図である。 インシュレータの斜視図である。 インシュレータの収容部に、雌端子及び雄端子が収容される様子を示す図である。 雄端子の斜視図である。 本実施形態における、樹脂モールド成形前のインシュレータの収容部の断面図である。 従来品における、樹脂モールド成形前のインシュレータの収容部の断面図である。 樹脂モールド成形する際の樹脂の流れを示す図である。 本実施形態の雄端子の配線接続部が、樹脂の流れによる圧力を受ける様子を示す図である。 従来品の雄端子の配線接続部が、樹脂の流れによる圧力を受ける様子を示す図である。 インシュレータ壁の第2面側に、インシュレータ台座を設置した図である。 変形例1Bにおける、樹脂モールド成形前のインシュレータの収容部の断面図である。
以下、方向や位置関係を説明する際に「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、「左」という表現を用いる場合があるが、特に断りのない限り、図1等の矢印に従い、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、「左」という表現を使用する。
(1)空気調和装置の構成
空気調和装置100は、室内空調機80と、室外空調機(図示せず)とを備えている。空調室内機80と、空調室外機(図示せず)とは、蒸気圧縮式の冷媒サイクルを構成し、対象空間の冷房、暖房、除湿等の空調運転を行う。図1は、空調室内機80の外観図である。図2は、空調室内機80の縦断面図である。
(1−1)空調室内機の構成
本実施形態の空調室内機80は、後面を対象空間の壁にかけて用いる壁掛け型のユニットである。図1では、空調室内機80を壁にかけ、正面側から壁に向かって空調室内機80を見たときの方向を、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、「左」の矢印で示している。
図1及び図2に示すように、空調室内機80は、主として、フレーム81と、前面パネル81aと、本体カバー81bと、熱交換器82と、フラップ83と、送風装置70とを備えている。熱交換器82や送風装置70は、フレーム81に支持され、前面パネル81aや本体カバー81bによって覆われている。
本体カバー81bの上面には吸込口B2が形成され、本体カバー81bの下面には吹出口B1が形成されている。フラップ83は、吹出口B1に配置されている。
熱交換器82の伝熱管の内部を冷媒が流れ、その冷媒が、熱交換器82の周囲を流れる空気と熱交換を行う。空気は、送風装置70によって、吸込口B2から吸い込まれる。吸込口B2から熱交換器82へと流れた空気は、送風装置70を通って、吹出口B1から対象空間へと吹き出される。吹き出される空気の向きは、フラップ83の位置によって変えることができる。
(1−2)送風装置の構成
送風装置70は、主として、アウターロータ型モータ50と、ファン60とを備える。アウターロータ型モータ50についての詳細は、後述する。ファン60は、アウターロータ型モータ50を動力として回転する。本実施形態では、ファン60は、クロスフローファン60aである。クロスフローファン60aは、左右に長く延びる円筒状のファンロータ61を有するファン60である。クロスフローファン60aの右側には、ファンロータ61を回転させるアウターロータ型モータ50が配置される。図3は、空調室内機80のフレーム81等を正面から見た図である。図3に示すように、クロスフローファン60aは、図3に示すフレーム81のファン収容空間84Aに配置される。アウターロータ型モータ50は、図3に示すフレーム81のモータ収容空間84Bに配置される。フレーム81は、ドレンパンを兼ねる後面部85a、クロスフローファン60aの下方に位置するスクロール部85b、アウターロータ型モータ50を支持する第1モータ支持部85c等を有する樹脂製の部材である。
(1−3)アウターロータ型モータの構成
図4は、アウターロータ型モータ50の縦断面図である。図4に示すように、アウターロータ型モータ50は、主として、樹脂モールドステータ10と、ロータ40とを備える。樹脂モールドステータ10についての詳細は、後述する。ロータ40は、磁石46bと、その磁石46bを保持する磁石保持部46aとを有している。磁石保持部46aは、ロータ40の円筒状の外周部であり、環状の第1空間S11に位置する。第1空間S11は、樹脂モールドステータ10の径方向外側に位置する空間である。ロータ40の内周部には、モータ回転軸49が固定されている。図4では図示を省略しているが、モータ回転軸49の左端部には、クロスフローファン60aのファンロータ61が固定される。樹脂モールドステータ10の内周部とモータ回転軸49との間には、図4に示すベアリング48が配置されている。これらのベアリング48を介して、モータ回転軸49及びロータ40は、樹脂モールドステータ10に支持されている。
図5は、樹脂モールドステータ10を左斜め上方から見た図である。図5に示すように、樹脂モールドステータ10は、取付け足部15を有している。図4に示すように、アウターロータ型モータ50は、樹脂モールドステータ10の取付け足部15にシール部材41が巻かれた状態で、第1モータ支持部85c、第2モータ支持部85dに固定されている。また、アウターロータ型モータ50は、封止部材42によって封止されている。
樹脂モールドステータ10の巻線11に電流が流れると、磁界が生じ、磁石46bを有するロータ40は、樹脂モールドステータ10の径方向外側を回転する。これにより、モータ回転軸49が回転し、そのモータ回転軸49に固定されているクロスフローファン60aのファンロータ61が回転する。
(2)樹脂モールドステータの詳細構成
樹脂モールドステータ10は、樹脂モールド成形される。図6は、樹脂モールド成形前の樹脂モールドステータ10の断面図である。
樹脂モールドステータ10は、主として、巻線11と、雌端子12と、雄端子13と、インシュレータ14とを備える。
(2−1)インシュレータ
図6に示すように、樹脂モールドステータ10は、複数のインシュレータ14を有している。図7は、インシュレータ14の斜視図である。図7に示すように、インシュレータ14は、巻線11を巻くための巻線保持部14aを有している。なお、図7では、グレー色によって、巻線11を表している。また、インシュレータ14には、収容部14bが形成されている。収容部14bは、雌端子12及び雄端子13を収容し、電気接続させる。図8は、インシュレータ14の収容部14bに、雌端子12及び雄端子13が収容される様子を示す図である。図8に示すように、雌端子12及び雄端子13は、図8内の実線矢印の向きに、収容部14bに収容される。インシュレータ14は、収容部14bを形成する一方向の壁であるインシュレータ壁14cを有する。図8では、インシュレータ壁14cは、表示されていない点線矢印側の壁である。
(2−2)巻線
図6及び図7に示すように、巻線11は、インシュレータ14の巻線保持部14aに巻かれている。巻線11の素材は、例えば、アルミや銅である。
(2−3)雌端子
図8に示すように、雌端子12は、雌端子接続部12aとバネ部12bとを有する。雌端子12は、巻線11と電気接続される。雌端子12が、雄端子13と電気接続される際の雌端子接続部12a及びバネ部12bの機能については、後述する。
(2−4)雄端子
雄端子13は、モータ結線に用いられる。図9は、雄端子13の斜視図である。図9に示すように、雄端子13は、雄端子接続部13aと、配線接続部13bとを有する。雄端子13が、雌端子12と電気接続される際の雄端子接続部13aの機能については、後述する。配線接続部13bは、ワイヤーバレル部13b1と、インシュレーションバレル部13b2とを有する。ワイヤーバレル部13b1は、配線の心線をかしめている部分である。インシュレーションバレル部13b2は、被覆配線をかしめている部分である。
図10は、本実施形態における、樹脂モールド成形前のインシュレータ14の収容部14bの断面図である。図10に示すように、配線接続部13bは、インシュレータ壁14cの第1面14c1側とは反対側に延びている。
雄端子13は、さらに、第2面接触部13cを有する。図10に示すように、雄端子接続部13aと、第2面接触部13cとは、インシュレータ壁14cを挟み込んでいる。本実施形態では、第2面接触部13cは、雄端子13のワイヤーバレル部13b1である。
(2−5)インシュレータの収容部における電気接続
図8及び図10に示すように、インシュレータ14の収容部14bは、雌端子接続部12a、バネ部12b及び雄端子接続部13aを収容し、雌端子12と雄端子13とを電気接続させる。
図10に示すように、インシュレータ壁14cの第1面14c1は、雌端子接続部12aと接する。雄端子接続部13aが、バネ部12bによって、雌端子接続部12aに押されることで、雄端子接続部13aと雌端子接続部12aとが電気接続される。
(2−6)樹脂モールド成形後の雄端子接続部の姿勢変化
ここでは、樹脂モールド成形後の雄端子接続部13aの姿勢変化を、本実施形態と従来品とで比較する。
図11は、従来品における、樹脂モールド成形前のインシュレータ14’の収容部14b’の断面図である。図11に示すように、従来品は、図10に示す第2面接触部13cがなく、インシュレータ壁14c’とワイヤーバレル部13b1’とが離れている。
図12は、樹脂モールド成形する際の樹脂の流れを示す図である。図12に示すように、樹脂モールドステータ10が樹脂モールド成形される際、樹脂は、取付け足部15に充填されてから、図12内の矢印の方向に流れていく。
図13は、本実施形態の雄端子13の配線接続部13bが、樹脂の流れによる圧力を受ける様子を示す図である。図12の樹脂の流れにより、図13に示すように、配線接続部13bは、図13内の矢印の方向に、樹脂の流れによる圧力を受ける。そのため、樹脂の流れによる圧力は、雄端子接続部13aが雌端子接続部12aから離れるように作用する。しかし、第2面接触部13cは、インシュレータ壁14cの第1面14c1の裏側の第2面14c2に食い込むように接触して、雄端子13を支持するため、雄端子接続部13aの姿勢変化を抑制することができる。
一方、同様に、図14は、従来品の雄端子13’の配線接続部13b’が、樹脂の流れによる圧力を受ける様子を示す図である。図13と同様、図12の樹脂の流れにより、配線接続部13b’は、図14内の矢印の方向に、樹脂の流れによる圧力を受ける。そのため、図13と同様、樹脂の流れによる圧力は、雄端子13’の雄端子接続部13a’が雌端子12’の雌端子接続部12a’から離れるように作用する。ここで、従来品の雄端子13’には、第2面接触部13cがない。そのため、従来品では、雄端子接続部13a’と雌端子接続部12a’とが離れてしまい、雄端子接続部13a’の姿勢変化を抑制することができない。
(3)特徴
(3−1)
雄端子と雌端子とを電気接続する際、雄端子と雌端子との間に隙間が生じて導通不良とならないように、雄端子と雌端子とを接着した上で、雄端子と雌端子との電気接続部をポッティングする技術がある。
しかし、雄端子と雌端子とを接着した上で、雄端子と雌端子との電気接続部をポッティングするため、樹脂モールドステータの製造コストが増加し、作業工程も増加する、という課題がある。
本実施形態の樹脂モールドステータ10では、第2面接触部13cは、少なくとも、樹脂モールド成形時に配線接続部13bに力が作用した場合、インシュレータ壁14cの第1面14c1の裏側の第2面14c2、に接触する。そのため、樹脂モールド成形時に、配線接続部13bに力が作用しても、インシュレータ壁14cの第2面14c2に、第2面接触部13cが支持され、雄端子接続部13aの姿勢変化を抑制することができる。その結果、雄端子13と雌端子12とを接着してポッティングをしなくても、導通不良を防止することができる。また、樹脂モールドステータ10の製造コストが抑制され、作業工程も減らすことができる。
(3−2)
本実施形態の樹脂モールドステータ10では、雄端子接続部13aと、第2面接触部13cとが、インシュレータ壁14cを挟み込んでいる。その結果、インシュレータ壁14cを、雄端子接続部13aと第2面接触部13cとで固定することで、雄端子接続部13aの姿勢変化をさらに抑制することができる。
(3−3)
本実施形態の樹脂モールドステータ10では、第2面接触部13cは、雄端子13のワイヤーバレル部13b1である。その結果、ワイヤーバレル部13b1を利用して、雄端子接続部13aの姿勢変化を抑制することができる。
(4)変形例
(4−1)変形例1A
図10に示すように、本実施形態では、樹脂モールド成形時に、雄端子13を支持するものは、インシュレータ壁14cの第2面14c2のみであった。
しかし、インシュレータ14は、インシュレータ壁14cの第2面14c2以外に、支持面16aをさらに有してもよい。支持面16aは、樹脂モールド成形時に配線接続部13bに力が作用した場合、雄端子13を支持する。その結果、雄端子13を支持する箇所が増え、雄端子接続部13aの姿勢変化をさらに抑制することができる。
図15は、インシュレータ壁14cの第2面14c2側に、インシュレータ台座16を設置した図である。インシュレータ台座16は、配線接続部13b側に支持面16aを有する。樹脂の流れによる強い圧力が配線接続部13bにかかり、インシュレータ壁14cの第2面14c2だけでは、雄端子13を支持できない場合であっても、インシュレータ壁14cの第2面14c2と、支持面16aとの両方で、雄端子13を支持することができる。
(4−2)変形例1B
本実施形態では、雄端子接続部13aと、第2面接触部13cとが、インシュレータ壁14cを挟み込んでいた。本実施形態では、第2面接触部13cは、ワイヤーバレル部13b1であった。
しかし、第2面接触部13cは、ワイヤーバレル部13b1でなくてもよい。図16は、本変形例における樹脂モールド成形前のインシュレータ14の収容部14bの断面図である。図16に示すように、本変形例では、雄端子接続部13aとワイヤーバレル部13b1との間の部材が、コの字型にインシュレータ壁14cを挟み込んでいる。そのため、本変形例での第2面接触部13cは、上記コの字部と、インシュレータ壁14cの第2面14c2との接触部である。本変形例の構成であっても、第2面接触部13cがワイヤーバレル部13b1であった場合と同様に、配線接続部13bが樹脂の流れによる圧力を受けた場合、第2面接触部13cは、インシュレータ壁14cの第1面14c1の裏側の第2面14c2に食い込むように接触して、雄端子13を支持する。
なお、図16に示すように、本変形例においても、インシュレータ14は、支持面16aを有してもよい。図16では、様々な大きさのワイヤーバレル部13b1に対応するため、ワイヤーバレル部13b1は、支持面16aの反対側に設置されている。
(4−3)変形例1C
本実施形態の送風装置70は、空調室内機80の送風機構であった。しかし、これに限定されず、送風装置70は、空調室外機の送風機構、空気清浄機の送風機構、扇風機等、他の送風機構であってもよい。
また、本実施形態の送風装置70のファン60は、クロスフローファン60aであった。しかし、これに限定されず、送風装置70のファン60は、プロペラファン等、他のファン60であってもよい。
例えば、背面及び側面から空気を取り込み正面から空気を吹き出す空調室外機が備える、プロペラファン及びアウターロータ型モータを採用する送風装置において、モータのステータとして、上記の樹脂モールドステータ10と同様の構成のステータを使うと、ポッティングが不要となって、樹脂モールドステータ10の製造コストが抑制され、作業工程も減らすことができる
(4−4)
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
10 樹脂モールドステータ
11 巻線
12 雌端子
12a 雌端子接続部
12b バネ部
13 雄端子
13a 雄端子接続部
13b 配線接続部
13b1 ワイヤーバレル部
13c 第2面接触部
14 インシュレータ
14b 収容部
14c インシュレータ壁
14c1 第1面
14c2 第2面
16a 支持面
40 ロータ
50 アウターロータ型モータ
60 ファン
70 送風装置
100 空気調和装置
特開2003−163040号公報

Claims (8)

  1. 巻線(11)と、
    雌端子接続部(12a)とバネ部(12b)とを有し、前記巻線と電気接続される、雌端子(12)と、
    雄端子接続部(13a)と配線接続部(13b)とを有する、モータ結線用の雄端子(13)と、
    前記雌端子接続部、前記バネ部および前記雄端子接続部を収容し、前記雌端子と前記雄端子とを電気接続させる収容部(14b)、が形成されている、インシュレータ(14)と、
    を備え、樹脂モールド成形される、樹脂モールドステータ(10)であって、
    前記インシュレータは、前記収容部を形成する一方向の壁であるインシュレータ壁(14c)を有し、
    前記インシュレータ壁の第1面(14c1)は、前記雌端子接続部と接し、
    前記雄端子接続部が、前記バネ部によって、前記雌端子接続部に押されることで、前記雄端子接続部と前記雌端子接続部とが電気接続され、
    前記配線接続部は、前記インシュレータ壁の前記第1面側とは反対側に延びており、
    前記雄端子は、さらに、第2面接触部(13c)を有し、
    前記第2面接触部は、前記インシュレータ壁の前記第1面の裏側の第2面(14c2)、に対向する
    樹脂モールドステータ(10)。
  2. 前記第2面接触部は、少なくとも、樹脂モールド成形時に前記配線接続部に力が作用した場合、前記第2面に接触して、前記雄端子接続部の姿勢変化を抑制する、
    請求項1に記載の樹脂モールドステータ(10)。
  3. 前記雄端子接続部と、前記第2面接触部とが、前記インシュレータ壁を挟み込んでいる、
    請求項1又は2に記載の樹脂モールドステータ(10)。
  4. 前記第2面接触部は、前記雄端子のワイヤーバレル部(13b1)である、
    請求項1から3のいずれか1つに記載の樹脂モールドステータ(10)。
  5. 前記インシュレータは、前記インシュレータ壁の前記第2面以外に、支持面(16a)をさらに有し、
    前記支持面は、樹脂モールド成形時に前記配線接続部に力が作用した場合、前記雄端子を支持する、
    請求項1からのいずれか1つに記載の樹脂モールドステータ(10)。
  6. 請求項1からのいずれか1つに記載の樹脂モールドステータ(10)と、
    前記樹脂モールドステータの径方向外側を回転するロータ(40)と、
    を備える、
    アウターロータ型モータ(50)。
  7. 請求項に記載のアウターロータ型モータ(50)と、
    前記アウターロータ型モータを動力として回転するファン(60)と、
    を備える、
    送風装置(70)。
  8. 請求項に記載の送風装置(70)、
    を備える、
    空気調和装置(100)。
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