JPH05316683A - 直流ブラシレス電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流ブラシレス電動機の防振構造において、
防振効果を大きくし、組付け性を良好にし、コスト安に
する。 【構成】 エンドブラケット３の外周部に、内周面と外
周面との間に貫通穴２ｂを有する円筒状の防振ゴム２を
外嵌して、この防振ゴム２の内周面の突起２ａを上記エ
ンドブラケット３の係止穴３ｆに係合させて位置決めす
ると共に、ケース１の下ケース１Ａを防振ゴム２の外周
面の下半分に外嵌すると共に、上ケース２Ｂを防振ゴム
２の外周面の上半分に外嵌して、上、下ケース１Ａ，１
Ｂを一体的に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内空気調和機のファ
ン駆動等に用いられる直流ブラシレス電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のファンの駆動には、巻線
数を変えて回転速度を変化させる交流誘導電動機が用い
られてきた。しかし、交流誘導電動機は、効率が悪くて
省エネルギの要請を満たさず、また装置が大型化すると
いう欠点がある。そのため、近年、交流誘導電動機に代
えて、直流ブラシレス電動機が採用され始めた。

【０００３】この直流ブラシレス電動機は、図６に示す
ように、ハウジング５１にベアリング５２を介して出力
軸５３を回転自在に支承し、コイルを巻いた複数の磁極
部を有して出力軸５３に所定の隙間をあけて外嵌する固
定子５４を、ハウジング内に樹脂モールド（図中のハッ
チング参照）で一体に固定する一方、環状の磁石材料を
複数極に着磁してなる永久磁石５８を内嵌して固定子５
４に隙間をあけて外嵌する回転子ケーシング５７を、中
心のボス部５７ａにおいて出力軸５３のローレット加工
部に圧入している。

【０００４】そして、内側の固定子５４の複数の磁極部
を順次励磁すると、励磁された磁極部に外側の永久磁石
５８が次々に吸引反発されて回転子ケーシング５７が回
転し、この回転がボス部５７ａを経て出力軸５３に伝わ
って、出力軸５３が回転する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記直
流ブラシレス電動機では、極切り替わり時にコギングが
発生して振動や騒音が大きくなる。このため、図示しな
いが、例えば、上記ハウジング５１の外周部に、半径方
向に２分割した防振ゴムを外嵌して、この防振ゴムを介
して機枠等に取り付ける試みがなされているが、防振効
果、組付け性、コスト等の改善すべき問題が多々あっ
た。

【０００６】そこで、本発明の目的は、防振効果が大き
く、組付け性が良好で、コスト安な防振構造を有する直
流ブラシレス電動機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンドブラケット３の底板部に回転しな
い中心軸４の後端部を固定し、複数の磁極部７ｂを有す
る固定子７を上記中心軸４に外嵌して取付ける一方、複
数の永久磁石製の磁極片１３を有して上記固定子７に所
定の隙間をあけて外嵌する回転子８を、支持部材９，１
６ａを介して上記中心軸４の先端部に回転自在に取付け
てなる直流ブラシレス電動機において、上記エンドブラ
ケット３の外周部に係止穴３ｆが設けられる一方、この
エンドブラケット３の外周部に外嵌し、内周面に上記係
止穴３ｆに係合する突起２ａを有し、内周面と外周面と
の間を貫通する貫通穴２ｂを有する円筒状の防振ゴム２
と、この防振ゴム２の外周面の下半分に外嵌する凹部１
ａを有する下ケース１Ａと、上記防振ゴム２の外周面の
上半分に外嵌する凹部１ｆを有する上ケース１Ｂとを一
体的に連結してなるケース１とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００８】

【作用】本発明の直流ブラシレス電動機によれば、エン
ドブラケット３の外周部に、内周面と外周面との間に貫
通穴２ｂを有する円筒状の防振ゴム２を外嵌して、この
防振ゴム２の内周面の突起２ａを上記エンドブラケット
３の係止穴３ｆに係合させて位置決めする。そして、ケ
ース１の下ケース１Ａを防振ゴム２の外周面の下半分に
外嵌すると共に、上ケース１Ｂを防振ゴム２の外周面の
上半分に外嵌して、上、下ケース１Ｂ，１Ａを一体的に
連結し、ケース１を機枠等に取り付ける。

【０００９】上記防振ゴム２は、従来のような２分割タ
イプではなく円筒形状の一体タイプであり、かつ多数の
貫通穴２ｂを設けているから、全体が均一に柔軟になっ
て、防振ゴムのエンドブラケット３の外周部への取付け
が容易になる。また、柔軟であるから、防振効果が大き
くなる。さらに、貫通穴２ｂを設けているので、ゴム材
料費が低減し、コスト安になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、室内空気調和機のファンの駆動に用い
られる直流ブラシレス電動機の一例を示す断面図であ
る。

【００１１】この直流ブラシレス電動機は、ケース１の
内周面に装着した防振ゴム２に嵌め込んで固定した有底
円筒状のエンドブラケット３と、このエンドブラケット
３の中心穴３ａにプレス圧入で突設した中心軸４と、磁
極部７ｂを有し、上記中心軸４に固定座５及び防振ゴム
筒６を介して外嵌固定した固定子７と、この固定子７に
僅かの隙間をあけて外嵌する回転子８と、ファン４０に
連結された防振ゴム継手１０にリベットで固定され、上
記回転子８の前端板８ａにスポット溶接で固定され、こ
の回転子８を中心軸４に回転自在に取付ける軸受ハウジ
ング９とで構成される。

【００１２】上記回転子８は、回転子ケーシング１２の
内周面の円周上４等分位置に、４個の永久磁石製の磁極
片１３を装着し、この回転子ケーシング１２の後端に回
転子ヨーク１４を外嵌してなり、上記磁極片１３は、外
周面が上記回転子ケーシング１２の内周面に沿う円弧状
に形成され、内周面が上記固定子７の外周面に沿う円弧
の両端を面取りした形状に形成されている。このケーシ
ング１２とヨーク１４は、通し穴に充填した接着剤１５
で固定される。

【００１３】上記回転子ケーシング１２の上記回転子８
の前端板８ａに相当する底板１６の中心部に内方へ突出
する軸受保持環１６ａを形成すると共に、外周から中心
に向かって４箇所を放射状に長く打ち抜いて内方へ折曲
げ、上記磁極片１３を径方向内側から保持する４本の押
えばね片１６ｂ（図面には１個のみを示す。）を形成す
る。また、各押えばね片１６ｂの間の２箇所を短く打ち
抜いて内方へ折曲げ、上記磁極片１３の前端面に当接す
る８本（図面には１本のみを示す。）の位置決め片１６
ｃを形成する。

【００１４】上記磁極片１３は、上記押えばね片１６ｂ
により径方向及び周方向へ効果的に押されて、互いに等
間隔にバランス良く保持される共に、後端面が回転子ヨ
ーク１４のツバ部１４ａに当接し、前端面が回転子ケー
シング１２の各２本の位置決め片１６ｃに当接して、ケ
ーシング１２の底板１６から軸方向に離れて位置決めし
て保持される。したがって、磁極片１３から底板１６へ
の漏洩磁束を減じることができる。

【００１５】上記回転子ケーシング１２内に隙間をあけ
て配置された固定子７は、ボス部７ａと、このボス部７
ａから放射状に径方向外方へ突出する６個の磁極部７ｂ
からなり、各磁極部７ｂにはコイル１８が巻回され、こ
の磁極部７ｂの外周面は、僅かの隙間をあけて上記磁極
片１３の内周面に対向する。上記ボス部７ａには、各磁
極部７ｂの位置に対応する軸方向穴が設けられ、この穴
にコイル１８をプリント基板２１へ接続するためのコイ
ル端子ピン１９が支持されている。

【００１６】上記固定子７のボス部７ａには、上記防振
ゴム筒６が回転不能に内嵌され、この防振ゴム筒６は、
上記中心軸４に圧入した固定座５にキー５ａで回転不能
に嵌着される。また、中心軸４の防振ゴム筒６の前方
に、僅かの隙間をあけ、かつ上記コイル端子ピン１９の
前端に当接する防振ゴム円板２０を嵌着している。上記
防振ゴム筒６や防振ゴム円板２０を介装したのは、磁極
部７ｂの構造の簡素化により、コイル１８で生じる磁束
が正弦波状にならないため、これに起因して固定子７に
生じるコギングが、中心軸４や軸受ハウジング９を経て
被駆動側のファン４０に伝わるのを防ぐためである。

【００１７】上記回転子ケーシング１２の底板１６の軸
受保持環１６ａには第１軸受３０を嵌着し、上記軸受ハ
ウジング９内には、波ワッシャ３１と、第２軸受３２
と、間座３３を収容している。上記軸受ハウジング９
は、スポット溶接等により連結される回転子８ととも
に、中心軸４の止め輪３４ａ，３４ｂの間に摺動自在に
取付けられる。なお、止め輪３４ｂの後方の中心軸４に
は、防振ゴム筒６及び防振ゴム円板２０を固定座５との
間で挟み込む固定輪３５が隙間ばめされている。

【００１８】上記軸受ハウジング９の外周には防振ゴム
継手１０を嵌合し、この防振ゴム継手１０のツバ部を、
回転子８の底板１６にリベット１１で固定し、この防振
ゴム継手１０の外周面に上記ファン４０の盲板４１の中
心穴を嵌合して固定している。したがって、回転子８が
回転すると、防振ゴム継手１０を介してファン４０が回
転されるようになる。

【００１９】一方、上記エンドブラケット３には、図２
に示すように、底板部の上記中心穴３ａの周囲の円周上
の６等分位置に、上記固定子７の各コイル端子ピン１９
をプリント基板２１側へ突出させるための６個の長孔３
ｂが設けられ、この長孔３ｂの外周側には、プリント基
板２１側に取付けたホール素子ホルダー４３（図１参
照）の先部を、上記固定子７と回転子８との間へ突出さ
せるための３個の角穴３ｃが同一円周上の適宜な位置に
設けられている。この角穴３ｃの外周側の円周上の６等
分位置には、６個の位置決め穴３ｄが設けられ、この位
置決め穴３ｄの外周側の底板部と外周部との間の角部に
は、各位置決め穴３ｄに対応する６個のばね挿入用穴３
ｅが設けられている。上記外周部の底板部寄りの位置に
は、上記防振ゴム２の内周面の突起２ａが係合する係止
穴３ｆが２個設けられている。

【００２０】上記固定子７のコイル１８への通電を制御
する駆動回路は、エンドブラケット３の後面に配置した
プリント基板２１等で構成される。このプリント基板２
１は、ホール素子４２を収容したホール素子ホルダー４
３及びドライバーＩＣ４７等を搭載しており、ドライバ
ーＩＣ４７とプリント基板２１との間にゴムシート２３
を挟み、エンドブラケット３との間に、耐熱性ポリオレ
フィンと無機物からなる熱伝達性の良いＩＣスペーサー
２４を挟んで、複数本のばねクリップ３７にてエンドブ
ラケット３側に押え付けて、ドライバーＩＣ４７からエ
ンドブラケット３への放熱が良くなるように固定されて
いる。なお、各コイル１８のコイル端子ピン１９は、リ
セプタクル５０を介してエンドブラケット３の長孔３ｂ
を貫いて、プリント基板２１に電気的に接続される。

【００２１】一方、上記防振ゴム２は、図５に示すよう
に、円筒状に形成されて、上記エンドブラケット３の外
周部に外嵌する内周面には、エンドブラケット３の係止
穴３ｆに係合する突起２ａが設けられている。この防振
ゴム２には、円周上等間隔で内周面と外周面との間を貫
通する同一四角形状の貫通穴２ｂが多数個設けられてい
る。上記防振ゴム２の先端部の外周面には凹段部２ｃが
設けられ、この防振ゴム２の後端部には、上記プリント
基板２１のコネクタ４４から外部へ導出されるコード４
８の通し穴２ｄが設けられている。

【００２２】上記ケース１は、上下に２分割されてい
て、下ケース１Ａは、図４に示すように、上記防振ゴム
２の外周面の下半分を外嵌する半円状凹部１ａを有し、
この凹部１ａの先端部には凸段部１ｂが設けられ、後端
部には壁部１ｃが設けられている。また、下ケース１Ａ
の上面の両側には、位置決め凹部１ｄと、ねじ孔１ｅと
が設けられている。

【００２３】上ケース１Ｂは、図３に示すように、上記
防振ゴム２の外周面の上半分に外嵌する半円状凹部１ｆ
を有し、この凹部１ｆの先端部には凸段部１ｇが設けら
れ、後端部には壁部１ｈが設けられている。この壁部１
ｈには、上記防振ゴム２の通し穴２ｄに対応する通し穴
１ｉが設けられている。また、上ケース１Ｂの下面の両
側には、上記下ケース１Ａの位置決め凹部１ｄに嵌入す
る位置決め凸部１ｊと、ねじ挿入孔１ｋとが設けられて
いる。

【００２４】上記構成において、エンドブラケット３に
防振ゴム２及びケース１を組み付けるには、エンドブラ
ケット３の外周部に防振ゴム２を外嵌して、防振ゴム２
の突起２ａをエンドブラケット３の係止穴３ｆに係合さ
せて、防振ゴム２を回転方向及び軸方向に位置決めす
る。そして、下ケース１Ａの凹部１ａを防振ゴム２の外
周面の下半分に外嵌すると共に、上ケース１Ｂの凹部１
ｆをエンドブラケット３の外周面の上半分に外嵌する。

【００２５】このとき、上ケース１Ｂの位置決め凸部１
ｊが下ケース１Ａの位置決め凹部１ｄに嵌入して、両ケ
ース１Ａ，１Ｂが位置決めされる。その後、上ケース１
Ｂのねじ挿入孔１ｋにねじ(図示しない。)を挿入して下
ケース１Ａのねじ孔１ｅにねじ込むと、上、下ケース１
Ａ，１Ｂが一体的に連結される。上記防振ゴム２は、先
端部の凹段部２ｃが上、下ケース１Ａ，１Ｂの凸段部１
ｂ，１ｇに係合し、後端部が上、下ケース１Ａ，１Ｂの
壁部１ｃ，１ｈに当接するので、軸方向が位置決めされ
る。

【００２６】上記防振ゴム２には、多数個の貫通穴２ｂ
が設けられているから、全体が均一に柔軟になってい
る。したがって、従来のような２分割タイプとしなくて
も、エンドブラケット３の外周部に外嵌しやすく、組付
け性も良好である。また、全体が均一に柔軟であるか
ら、防振効果が大きくなる。さらに、上記貫通穴２ｂに
よる肉抜きでゴム材料費が低減するので、コスト安に製
造できる。

【００２７】さらにまた、ケース１内に防振ゴム２を介
してエンドブラケット３を収容し、このエンドブラケッ
ト３に突設した中心軸４に防振ゴム筒６を介して固定子
７を固定する一方、回転子８に連なる軸受ハウジング９
とファン４０を防振ゴム継手１０で連結しているので、
固定子７や回転子８で生じるコギングが効果的に吸収減
衰され、コギングによる振動や騒音を大幅に低減するこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の直流ブラシレス電動機は、エンドブラケットの外周部
に、内周面と外周面との間に貫通穴を有する円筒状の防
振ゴムを外嵌して、この防振ゴムの内周面の突起を上記
エンドブラケットの係止穴に係合させて位置決めし、ケ
ースの下ケースを防振ゴムの外周面の下半分に外嵌する
と共に、上ケースを防振ゴムの外周面の上半分に外嵌し
て、上、下ケースを一体的に連結するようにしたもので
ある。したがって、上記防振ゴムには多数の貫通穴を設
けているから、全体が均一に柔軟になって、エンドブラ
ケットの外周部に外嵌しやすくなり、組付け性が良好に
なり、また、柔軟であるから、防振効果が大きくなる。
さらに、防振ゴムに貫通穴を設けるので、ゴム材料費が
低減し、コスト安になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の直流ブラシレス電動機の断面
図である。

【図２】 図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々エンドブ
ラケットの平面図、背面図、断面図である。

【図３】 図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は夫々
上ケースの平面図、正面図、断面図、背面図である。

【図４】 図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々下ケース
の平面図、断面図、背面図である。

【図５】 図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），
（Ｅ）は夫々防振ゴムの平面図、正面図、Ａ−Ａ線断面
図、背面図、Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図６】 図６は従来の直流ブラシレス電動機の断面図
である。

【符号の説明】

１…ケース、１Ａ…下ケース、１Ｂ…上ケース、１ａ，
１ｆ…凹部、２…防振ゴム、２ａ…突起、２ｂ…貫通
穴、３…エンドブラケット、３ｆ…係止穴、４…中心
軸、７…固定子、７ｂ…磁極部、８…回転子、９…軸受
ハウジング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドブラケット（３）の底板部に回転
   しない中心軸（４）の後端部を固定し、複数の磁極部
   （７ｂ）を有する固定子（７）を上記中心軸（４）に外
   嵌して取付ける一方、複数の永久磁石製の磁極片（１
   ３）を有して上記固定子（７）に所定の隙間をあけて外
   嵌する回転子（８）を、支持部材（９，１６ａ）を介し
   て上記中心軸（４）の先端部に回転自在に取付けてなる
   直流ブラシレス電動機において、 上記エンドブラケット（３）の外周部に係止穴（３ｆ）
   が設けられる一方、 このエンドブラケット（３）の外周部に外嵌し、内周面
   に上記係止穴（３ｆ）に係合する突起（２ａ)を有し、
   内周面と外周面との間を貫通する貫通穴（２ｂ)を有す
   る円筒状の防振ゴム（２）と、 この防振ゴム（２）の外周面の下半分に外嵌する凹部
   （１ａ）を有する下ケース（１Ａ）と、上記防振ゴム
   （２）の外周面の上半分に外嵌する凹部（１ｆ）を有す
   る上ケース（１Ｂ）とを一体的に連結してなるケース
   （１）とを備えたことを特徴とする直流ブラシレス電動
   機。