JPH0879999A - モールドモーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板の縁部に突出形成された複数の
接続部の表面に設けられる配線パターンの形状を改良す
ることにより、接続部でコイルが浮き上がるのを防ぎ、
接触不良を防止して信頼性の高いモールドモーターを提
供する。 【構成】 複数のコイル３を絶縁体２を介して固定子鉄
心１に巻装した後、プリント基板１２と共に電気絶縁性
を有する合成樹脂で一体にモールドしてなる固定子Ａを
備える。プリント基板１２はその縁部に複数の接続部２
４を有するドーナツ板状に形成され、この接続部２４は
先方に向かって幅広となる形に成されると共に、この接
続部２４の表面には接続部２４と相似形の配線パターン
２５が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用エアコン等の送
風ファンの駆動に使用されるモールドモーターに関す
る。

【従来の技術】

【０００２】従来、家庭用エアコン等の送風ファンに使
用されるモーターは、送風量を多段階に制御して快適性
を得るため、速度調整の容易な直流式モーターが最近多
く採用されている。

【０００３】直流モーターは、誘導電動機に比べ巻線構
成が簡単にできる利点がある反面、コイル（巻線）を流
れる電流が不連続となるため、電磁振動を発生する。そ
こで、この電磁振動を軽減するために固定子鉄心及びコ
イルを熱硬化性樹脂で一体に固化したもの（以下、モー
ルドモーターという）が多く採用されている。

【０００４】この種のモールドモーターは特開平５ー３
０８７３８号公報（Ｈ０２Ｋ３／４６）等に開示されて
いるように構成されている。図１５に従来のこの種モー
ルドモーターの縦断面図を示す。

【０００５】即ち、固定子鉄心１０１には絶縁体１０２
を介して鉄心のヨークに巻線１０３がトロイダル状に巻
装されている。一方、絶縁体１０２の保持ピン１０２Ａ
には駆動回路用部品を装着した略ドーナツ状のプリント
基板１１２が装着されており、このプリント基板１１２
の装着位置は、巻線１０３を巻装した前記固定子鉄心１
０１のコイルエンド側の前記巻線１０３に接触しない位
置となっている。

【０００６】巻線１０３を装着した固定子鉄心１０１
は、電気絶縁性を有する合成樹脂で一体に成形固化され
たケーシング１０４に収納されることにより固定子とし
て形成される。

【０００７】また、プリント基板１１２には電力供給或
いは速度検出のための複数のリード線１１５、ホール素
子（又はホールＩＣ）等が取り付けられており、このリ
ード線１１５は、それに固定された合成樹脂製のブッシ
ュ１１６によって前記樹脂成形時に生ずる熱や圧力から
保護され、或いは樹脂との密着性を高められている。

【０００８】このブッシュ１１６は、通常、互いに重合
される一対のブッシュ片１１８、１１９からなり、この
ブッシュ片の各々の重合面には前記複数のリード線１１
５に対応して深さが等しく、断面半円形に形成された複
数の溝１１８ｂ、１１９ｂが形成されている。そして、
この複数の溝によってリード線１１５を挟持している。
尚、１０５は回転子、１０６は回転軸、１０７、１１１
は前記回転軸１０６を支承する軸受である。

【０００９】また、回転子１０５のアルミダイカストの
エンドリングには前記プリント基板１１２のホール素子
（又はホールＩＣ）１０８に対向してリング状のマグネ
ット１０９が接着剤により取り付けられている。

【００１０】また、前記プリント基板１１２はその周縁
に複数の接続部を有し、この接続部に巻線１０３のリー
ド線を巻き付けている。尚、この接続部はリード線を巻
き易くするために先端に向かって幅広となるテーパ状に
形成されているものがある（特開平５ー３０８７３８号
公報参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成によると、プリント基板１１２の周縁に形成された複
数の接続部の表面に設けられる配線パターンは、一様の
幅寸法でこの接続部に延在されているため、この接続部
にコイル１０３のリード線を巻き付けると、接続部の中
央でコイル１０３が浮き上がり、接触不良を来招すると
いう問題があった。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
プリント基板の縁部に形成された複数の接続部の表面に
設けられる配線パターンの形状を改良することにより、
接続部におけるコイルの接触不良を防止して信頼性の高
いモールドモーターを提供することを目的とする。

【００１３】また、固定子の合成樹脂によるモールド時
に、プリント基板の複数種の配線パターンに対応してプ
リント基板の保持ピン用の当接部をプリント基板に配設
することにより、プリント基板や金型の共通化を図り、
製造コストを低減することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のモール
ドモーターは、複数のコイルを絶縁体を介して固定子鉄
心に巻装した後、プリント基板と共に電気絶縁性を有す
る合成樹脂で一体にモールドしてなる固定子を備えたも
のであって、プリント基板は、その縁部に外側に向かっ
て突出形成されてコイルの一部又は端部が巻かれる複数
の接続部を有し、各接続部の表面には当該接続部と相似
形の配線パターンが設けられているものである。

【００１５】また、請求項２の発明のモールドモーター
は、複数のコイルを絶縁体を介して固定子鉄心に巻装し
た後、プリント基板と共に電気絶縁性を有する合成樹脂
で一体にモールドしてなる固定子を備えたものであっ
て、プリント基板には、この基板上に形成された２極時
及び４極時の配線パターンの双方を回避する位置に、プ
リント基板保持ピン用の当接部が形成されているもので
ある。

【００１６】

【作用】本発明のモールドモーターは上記の請求項１の
構成により、プリント基板の縁部に外側に向かって突出
形成された複数の接続部の表面に設けられた配線パター
ンの形状が、接続部の形状と相似形であるため、コイル
を接続部に巻き付けると少なくとも接続部の両縁部でコ
イルと配線パターンとを確実に密着させることができ、
接続部の中央でコイルの浮き上がりがあってもコイルと
配線パターンとを確実に接続させて接触不良を防止し、
信頼性の高いモールドモーターを得ることができる。

【００１７】また、請求項２の構成により、プリント基
板には２極時及び４極時の配線パターンの双方を回避す
る位置に、プリント基板保持ピン用の当接部が設けられ
ているため、プリント基板が２極時の配線パターンであ
っても、４極時の配線パターンであっても、双方の配線
パターンに当たることの無いように保持ピンを受け入れ
てプリント基板を保持することができ、固定子の合成樹
脂によるモールド時に、安定してプリント基板の保持を
行い、固化時の熱や圧力によるプリント基板の変形や位
置ズレ等を有効に防止できる。この結果、プリント基板
や金型の共通化を図ることができ、製造コストを低減す
ることができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。図１は本発明のモールドモーターの縦断面図であ
る。このモールドモーターは、図１に示すように固定子
Ａと回転子Ｂと回転軸Ｃを有し、固定子鉄心１に絶縁体
（インシュレータ）２を介して鉄心１の歯部１ｂ、２ｂ
間に渡るヨークにコイル３がトロイダル状に巻装されて
おり、外側から不飽和ポリエステル樹脂等の絶縁性合成
樹脂から成るプリミックスを充填してモールドすること
によりフレーム４が形成されている。ここで、固定子鉄
心１は、図４に示すように半ドーナツ状の電磁鋼板を各
々複数枚積層し突起５を順に結合していくかしめにてク
ランプされた鉄心１ａ、２ａにそれぞれ絶縁体（やはり
半ドーナッツ状）とコイル３を設け、その状態で相互に
突き合わせた後、前記合成樹脂にて後述する如くモール
ド接着してドーナツ状に形成することにより得られる。

【００１９】また、図１においてフレーム４には、軸方
向の一方にフレーム４と一体に成形された軸受ハウジン
グ６が設けられている。フレーム４の軸方向の他方に
は、鋼板の絞り加工によるブラケット９が設けられてお
り、このブラケット９は、ビス１０によってフレーム４
に固定されており、内部に嵌合された軸受１１と軸受７
とにて前記回転子Ｂを支承している。

【００２０】回転子Ｂには、後述するプリント基板１２
のホール素子（又はホールＩＣ）Ｈと対向する位置にリ
ング状のプラスチックマグネット８が装着されている。

【００２１】固定子鉄心１、絶縁体２及びコイル３とで
構成される固定子Ａの絶縁体２には、図９及び図１４に
示すように（図２、図３では省略する）保持ピンＰ１・
・、Ｐ２・・が複数立設されており、鉄心１ａ、２ａの
突き合わせ部分近傍の保持ピンＰ１・・は太く、突き合
わせ部分から離間した保持ピンＰ２・・は細くなってい
る。また、保持ピンＰ２は保持ピンＰ１よりも回転子Ｂ
の回転軸Ｃから遠い位置に形成されている。そして、各
保持ピンＰ１・・、Ｐ２・・には回転子Ｂの位置検出用
のホール素子Ｈ（基板１２の裏側に配置）等の駆動回路
用部品を装着した略ドーナツ状のプリント基板１２が装
着され、このプリント基板１２の装着位置は、コイル３
に接触しない位置となっている。コイル３を装着した固
定子鉄心１は、電気絶縁性を有する前述の合成樹脂で一
体に成形固化することにより固定子Ａを形成するが、こ
のときプリント基板１２も樹脂内に埋設される。

【００２２】また、プリント基板１２には、電源が接続
される端子１３とコイル３が接続される複数の接続部２
４（後述）との間に複数の配線パターンが形成されてい
る。例えば、４極の場合は図２（図１４）に示すよう
に、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎの配線パターンが形成され、２
極の場合は図３（図９）に示すようにＩ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，
Ｍの配線パターンが形成される。

【００２３】前記プリント基板１２は、その外周縁及び
内周縁において外側に向かって突出した複数の接続部２
４・・を有しており、この接続部２４は外側に向かって
幅広となる形に成されると共に、前記各配線パターン
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍからこの接続
部２４の表面に延在された配線パターン２５は、接続部
２４と相似形の末広がり状とされている。そして、この
配線パターン２５を含む接続部２４にはコイル３のリー
ド線２６が巻き付けられ、半田付けされる。

【００２４】一方、前記プリント基板１２には、図２及
び図３に示す如く前記複数種の配線パターン（４極、２
極）を回避する位置に、プリント基板１２の保持ピン２
７用の当接部２８が設けられている。即ち、４極時の場
合は図２に示すように、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎの配線パタ
ーンが形成され、２極時の場合は図３に示すようにＩ，
Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍの配線パターンが形成されているが、プ
リント基板１２に形成される保持ピン２７用の当接部２
８は図２及び図３に示す通り同様の位置に配置され、何
れの場合も全ての配線パターンＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎ，
Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍを回避した位置となっている。

【００２５】このプリント基板１２には、前記端子１３
に接続される電力供給用のリード線１５が取り付けられ
ており、このリード線１５は、このリード線に固定され
たポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂製のブッシ
ュ１６によって後述する樹脂成形時に生ずる熱や圧力か
ら保護され、或いは樹脂との密着性が向上するよう配慮
されている。

【００２６】前記ブッシュ１６は、図５から図７に示す
ように薄い接続片１７を介して互いに重合される一対の
ブッシュ片１８，１９からなり、このブッシュ片１８，
１９の各々の重合面１８ａ，１９ａには前記複数のリー
ド線１５に対応して深さが異なる複数の溝１８ｂ，１９
ｂが形成されている。即ち、ブッシュ１６の上側となる
ブッシュ片１８の溝１８ｂは断面形状が半真円形（１８
０度）より小さく形成されている一方、ブッシュ１６の
下側となるブッシュ片１９の溝１９ｂは断面形状が半真
円形（１８０度）より大きく形成されている。これによ
って、溝１８ｂの深さは浅く、溝１９ｂの深さは深くな
っている。

【００２７】また、ブッシュ片１９の重合面１９ａには
４つの貫通孔２０が形成され、他方のブッシュ片１８の
重合面１８ａには前記貫通孔２０の深さＸより短く形成
されてこの貫通孔２０に嵌合する高さＹの４つの突起２
１が形成されている。そして、この複数の溝１８ｂ及び
１９ｂによってブッシュ１６はリード線１５を挟持する
一方、コイル３を巻装した固定子鉄心１の樹脂モールド
と同時にブッシュ１６本体の半分程度が一体に樹脂に埋
設され固定子Ａに固定される。

【００２８】前記プラスチックマグネット８は、フェラ
イトと熱可塑性合成樹脂を混合したプラスチックマグネ
ットにて形成されており、この熱可塑性合成樹脂は後述
するアルミニウム製のエンドリング２２と同程度の熱膨
張率を有している。

【００２９】一方、回転子Ｂは鉄心をアルミダイカスト
にて鋳込成形してなり、そのエンドリング２２の段差部
２３に前記リング状マグネットを接着剤にて取り付けて
いる。

【００３０】このようなモールドモーターは図１３に示
すように、ドーナツ状に結合されコイル３、プリント基
板１２、絶縁体２を装着した固定子鉄心１を上型２９及
び下型３０からなる金型内にセットし、２カ所の注入口
３１、３１から前記不飽和ポリエステルからなる合成樹
脂を注入して固定子Ａをモールドする。

【００３１】ここで、合成樹脂の注入時には上型２９か
ら保持ピン２７が突出し（これによって、フレーム４の
裏面には図１１の如く孔２８Ａが形成される）、プリン
ト基板１２の前記当接部２８に突き当たってプリント基
板１２を位置決め保持する。この場合、保持ピン２７及
び当接部２８は上記したように４極時の配線パターン
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎと、２極時の配線パターンＩ，Ｊ，
Ｋ，Ｌ，Ｍの双方を回避した位置となっている。

【００３２】そして、保持ピン２７は合成樹脂の注入時
の熱や圧力によるプリント基板１２の位置ズレや変形を
防ぎ、所定の位置でプリント基板１２が固定子Ａと共に
固化されるようにしている。

【００３３】また、注入口３１は、固定子鉄心１を構成
する半ドーナツ状の鉄心１ａ，２ａの突き合わせ面に対
して直角方向となるよう下型３０の相対向する位置に２
カ所形成されている。

【００３４】このように構成されたモールドモーターに
おいて、プリント基板１２の縁部に突出形成された複数
の接続部２４の表面に設けられた配線パターン２５の形
状は、接続部２４の形状と相似形の末広がり状であるた
め、コイル３のリード線２６を接続部２４に巻き付ける
と接続部２４の両縁部でリード線２６と配線パターン２
５とを確実に密着させることができ、接続部２４の中央
でリード線２６の浮き上がりがあってもリード線２６と
配線パターン２５とを確実に接続させることができる。
従って、配線パターン２５とリード線２６との接触不良
を防止でき、信頼性の高いモールドモーターを得ること
ができる。

【００３５】また、プリント基板１２に設けられた保持
ピン２７の当接部２８は、４極時の配線パターンＤ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎと、２極時の配線パターンＩ，Ｊ，Ｋ，
Ｌ，Ｍの双方を回避した位置となっているため、プリン
ト基板１２が４極時の配線パターンであっても２極時の
配線パターンであっても双方の配線パターンに当たるこ
との無いように保持ピン２７を受け入れてモールド時に
プリント基板１２を保持することができ、固定子Ａの合
成樹脂によるモールド時に、安定してプリント基板１２
の保持を行い、固化時の熱や圧力によるプリント基板１
２の変形や位置ズレ等を有効に防止できる。この結果、
プリント基板１２や金型２９、３０の共通化を図ること
ができ、製造コストを低減することができる。

【００３６】また、位置検出用として回転子Ｂのエンド
リング２２に取り付けられたリング状のマグネット８の
材質はプラスチックマグネットであり、このプラスチッ
クはエンドリング２２に使用するアルミニウム（又は亜
鉛）の熱膨張率と近似しているため、回転子Ｂの運転時
の熱で加熱されてもエンドリング２２と同様な膨張や収
縮となり、マグネットに熱歪みを発生させることはなく
なり、マグネット８の破損（割れ）を未然に防いで回転
子Ｂの成形管理を容易化し、耐久性並びに信頼性に優れ
たモールドモーターを提供できる。

【００３７】また、ブッシュ１６の下側となるブッシュ
片１９の溝１９ｂは断面形状が半真円形（１８０度）よ
り大きく形成されているため、この溝１９ｂでリード線
１５を強固に保持することができ、固定子鉄心１のモー
ルド時に熱や圧力が作用しても、その溝１９ｂ内にリー
ド線１５を確実に位置決めしておくことができる。この
結果、一方のブッシュ片１９の溝１９ｂの深さを深くす
るという簡単な構造により、組み付け作業性を向上する
ことができる。

【００３８】即ち、深さを深く形成された溝１９ｂは断
面形状が真半円より大きい円弧形状となるため、この円
弧の両端に突き出た縁部にてリード線１５を確実に保持
しておくことができるのである。但し、溝１９ｂは必ず
しも真半円より大きく形成する必要はなく、単に深さを
真半円より深く形成するだけでも同様の作用は得られ
る。

【００３９】また、ブッシュ片１９の重合面１９ａには
４つの貫通孔２０が形成され、他方のブッシュ片１８の
重合面１８ａには前記貫通孔２０の深さＸより短く形成
されてこの貫通孔２０に嵌合する高さＹの４つの突起２
１が形成されているため、両ブッシュ片１８，１９を嵌
合した状態では貫通孔２０の一部が空洞のまま残る。こ
の空洞には固定子鉄心１のモールド時に樹脂が浸入して
固化するため、ブッシュ片１８，１９の結合力及びブッ
シュ１６自体の固定は一層強力となり、ブッシュ１６が
固定子鉄心１に強固に固定される。

【００４０】従って、モールドモーターの使用後の振動
や経年変化によってもリード線１５がブッシュ１６から
外れたりすることは殆どなく、また、ブッシュ１６が固
定子Ａから脱落したりすることはなく、耐久性並びに信
頼性に優れたモールドモーターを得ることができる。

【００４１】尚、本実施例では直流モータを前提とした
が、誘導電動機に適用しても同様の作用効果が得られる
ことは云うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
プリント基板の縁部に外側に向かって突出形成された複
数の接続部の表面に設けられた配線パターンの形状が、
接続部の形状と相似形であるため、コイルを接続部に巻
き付けた場合に少なくとも接続部の両縁部でコイルと配
線パターンとを確実に密着させることができ、接続部の
中央でコイルの浮き上がりがあってもコイルと配線パタ
ーンとを確実に接続させて接触不良を防止し、信頼性の
高いモールドモーターを得ることができる。

【００４３】また、請求項２の発明によれば、プリント
基板には２極時と４極時の配線パターン双方を回避する
位置に、プリント基板保持ピン用の当接部が設けられて
いるため、プリント基板が２極時の配線パターンであっ
ても、４極時の配線パターンであっても、双方の配線パ
ターンに当たることの無いように保持ピンを受け入れて
プリント基板を保持することができ、固定子の合成樹脂
によるモールド時に、安定してプリント基板の保持を行
い、固化時の熱や圧力によるプリント基板の変形や位置
ズレ等を有効に防止できる。この結果、プリント基板や
金型の共通化を図ることができ、製造コストを低減する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すモールドモーターの縦断
面図である。

【図２】４極モールドモーターの平断面図である。

【図３】２極モールドモーターの平断面図である。

【図４】固定子鉄心の平面図である。

【図５】ブッシュの展開平面図である。

【図６】ブッシュの展開断面図である。

【図７】ブッシュの分解正面図である。

【図８】回転子の正面図である。

【図９】モールド前の固定子（２極）の平面図である。

【図１０】固定子の縦断面図である。

【図１１】固定子の背面図である。

【図１２】回転子の正面図である。

【図１３】モールドモーターの製造行程を示す金型の縦
断面図である。

【図１４】４極モールドモーターのプリント基板の平面
図である。

【図１５】従来のモールドモーターを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 固定子 Ｂ 回転子 Ｃ 回転軸 Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｎ 配線パターン（４極時） Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ 配線パターン（２極時） １ 固定子鉄心 ２ 絶縁体 ３ コイル ４ フレーム １２ プリント基板 ２４ 接続部 ２５ 配線パターン ２６ リード線 ２７ 保持ピン ２８ 当接部 ２９ 上型 ３０ 下型 ３１ 注入孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコイルを絶縁体を介して固定子鉄
   心に巻装した後、プリント基板と共に電気絶縁性を有す
   る合成樹脂で一体にモールドしてなる固定子を備えたモ
   ールドモーターにおいて、 前記プリント基板は、その縁部に外側に向かって突出形
   成されて前記コイルの一部又は端部が巻かれる複数の接
   続部を有し、各接続部の表面には当該接続部と相似形の
   配線パターンが設けられていることを特徴とするモール
   ドモーター。
2. 【請求項２】 複数のコイルを絶縁体を介して固定子鉄
   心に巻装した後、プリント基板と共に電気絶縁性を有す
   る合成樹脂で一体にモールドしてなる固定子を備えたモ
   ールドモーターにおいて、 前記プリント基板には、この基板上に形成された２極時
   及び４極時の配線パターンの双方を回避する位置に、プ
   リント基板保持ピン用の当接部が設けられていることを
   特徴とするモールドモーター。