JPH0543778U - 直流ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウタロータ式の直流ブラシレスモータにお
いて、コギング振動及び騒音を防止するため、固定子鉄
心を防振ゴムを介して固定軸に装着すると、コギング時
の鉄心のトルク方向への変位によってホール素子と鉄心
との相対位置が変化してしまい、磁極切換制御の精度低
下を招く。そのためこれを防止すると同時に、室外機へ
の適用時の耐水性の向上を図る。 【構成】 ホール素子Ｈを装着した回路基板５０と、鉄
心３１及び巻心３２とをモールド樹脂Ｍにて被覆、一体
化する。この際、回路基板５０と鉄心３１との間隔保持
のため、スペーサ５３、５４を回路基板５０に装着して
おく。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は空調室外機のプロペラファン等を駆動するのに好適な直流ブラシレ スモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

エンドブラケットに設けた固定軸に固定子を装着する一方、この固定子の外周 部にその磁極を相対向させて配置した回転子を、上記固定軸に回転自在に支持し て成るアウタロータ形式の直流ブラシレスモータは公知である。このような直流 ブラシレスモータにおいて、コギングによる振動及び騒音を防止するため、上記 固定子を固定軸に装着する際に、両者間に弾性体を介設することも、例えば特開 平３−８９８３８号公報にみられるように公知である。この直流ブラシレスモー タでは、コギング振動を上記弾性体で吸収し、これが固定軸を介してエンドブラ ケット側に伝達され、騒音を発生するのを防止している。なおこの場合、固定子 に対する給電、及びその制御用の駆動回路基板は、エンドブラケット側に装着さ れている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで上記構造の直流ブラシレスモータにおいては、コギングの発生によっ て固定子がトルク方向に揺動することになり、これによって固定子と駆動回路基 板とが相対振動することになる訳であるが、この相対振動に起因して次のような 不具合が生じている。それは駆動回路基板に装着したホール素子と固定子との相 対位置の変動が生じることによって、磁極切換制御の精度低下を招き、場合によ っては、効率の良い制御が行えなくなってしまうということである。さらに上記 構造の直流ブラシレスモータは、その耐水性が充分ではないため空調室外機のフ ァン駆動用に使用する場合には、かなり複雑な構造の射水防止対策を行わなけれ ばならないということである。

【０００４】 この考案は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的 は、コギングによる振動吸収を行いながらも、上記のような制御精度の低下を防 止でき、しかもそれと同時に耐水性の向上された直流ブラシレスモータを提供す ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そこで請求項１の直流ブラシレスモータは、鉄心３１に巻線３２を施して成る 固定子３０を、固定軸２０に弾性体３４を介して装着すると共に、この固定子３ ０に磁極対向させて回転子４０を配置して成る直流ブラシレスモータにおいて、 ホール素子Ｈを装着した回路基板５０を上記固定子３０に近接して配置し、上記 巻線３２及びその近傍の鉄心３１と上記回路基板５０とをモールド樹脂Ｍにて被 覆すると共に、これらを一体化してあることを特徴としている。

【０００６】 請求項２の直流ブラシレスモータは、上記回路基板５０と上記鉄心３１との間 隔を保持するためのスペーサ５３、５４を、上記回路基板５０に装着してあるこ とを特徴としている。

【０００７】 請求項３の直流ブラシレスモータは、上記スペーサ５３がホール素子Ｈを保持 する機能をも有することを特徴としている。

【０００８】 請求項４の直流ブラシレスモータは、上記固定子３０の鉄心３１には、その軸 方向に延びる嵌入孔部３５を穿設し、この嵌入孔部３５内に端子３６を電気絶縁 状態で嵌入、立設し、この端子３６に上記巻線３２の終始端部を接続する一方、 この端子３６の先端部を上記回路基板５０に固着したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

上記請求項１の直流ブラシレスモータでは、コギング発生時には、固定子３０ と共に回路基板５０も振動し、両者の相対位置関係は一定に保たれる。したがっ てホール素子Ｈと固定子３０との位置ズレによる制御精度の低下は防止できる。 また固定子３０の巻線３２や回路基板５０がモールド樹脂Ｍによって被覆される ので、耐水性が向上する。

【００１０】 また請求項２の直流ブラシレスモータでは、固定子３０と回路基板５０との間 隔を略一定にする作業が容易になることから、モールドに先立つ組立作業の容易 化が図れるし、請求項３の直流ブラシレスモータによれば、上記に加えてさらに ホール素子Ｈの位置決め作業が行い易くなる。

【００１１】 さらに請求項４の直流ブラシレスモータでは、固定子３０と回路基板５０、つ まりホール素子Ｈとの径方向の位置合せ作業が容易に行える。

【００１２】

【実施例】

次にこの考案の直流ブラシレスモータを、空調室外機のプロペラファン駆動用 に適用した場合の具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１３】 図１において、１０はエンドブラケットであり、このエンドブラケット１０に は、固定軸２０の基端部が固着されている。この固定軸２０には、固定子３０が 装着されるが、この固定子３０は、粉体塗装によって電気的に絶縁された鉄心３ １に巻線３２を施すことによって構成されたもので、鉄心３１が概略筒状の防振 ゴム等の弾性体３４を介して固定軸２０に装着されている。

【００１４】 上記固定子３０の鉄心３１には、図１及び図２に示すように、中心孔部３３の 周囲の位置に周方向等間隔に６個の嵌入孔部３５・・が穿設されている。そして 各嵌入孔部３５内には、図３（ａ）（ｂ）に示すような端子３６が嵌入され、こ れにより各端子３６が立設状態で鉄心３１に保持されている。各端子３６は、導 通ピン３６ａの一部に絶縁樹脂被覆３６ｂを施した構造のものであり、絶縁樹脂 被覆３６ｂの施された部分が上記嵌入孔部３５内に嵌入されるようなっている。 各端子３６の先端側の導通ピン３６ａには、図１のように、上記巻線３２の終始 端部３２ａが巻付けられ、ハンダ付等によって固定されている。

【００１５】 上記固定子３０に近接して、その基端側の位置には、概略ドーナツ状の回路基 板５０が配置されている。この回路基板５０は、その中心孔内に上記固定軸２０ が遊嵌する態様にて配置されており、パワートランジスタ５１、コンデンサ５２ 、ホール素子Ｈ等が装着されている。この場合、ホール素子Ｈは、図１のように ホール素子ホルダ５３を使用して装着されている。また回路基板５０には、図４ に示すような形状のスペーサ５４が装着されるが、このスペーサ５４は、図のよ うに本体部５４ａと脚部５４ｂとより成るもので、脚部５４ｂを回路基板５０に ハンダ付して使用する。このスペーサ５４の取付高さは、上記ホール素子ホルダ ５３の取付高さと略同じ高さになっている。すなわち上記スペーサ５４とホール 素子ホルダ５３とを利用して、固定子３０の鉄心３１に対して回路基板５０を略 平行に保持すると共に、両者３１、５０の間隔を略一定に保持し得るようなされ ているのである。また上記端子３６の先端部は、上記回路基板５０に穿設した透 孔内に嵌入すると共に、ハンダ付にて該基板５０に固定されている。

【００１６】 そして上記固定子３０と回路基板５０とは共に樹脂モールドされ、このモール ド樹脂Ｍにて一体化されている。この場合、固定子３０の内、中心孔部３３及び その周縁部には樹脂モールドを施さず、上記弾性体３４によるコギング吸収効果 を充分に発揮し得るようなされている。

【００１７】 一方上記固定軸２０の基端側には、軸端部に開口する軸孔２１が穿設されてお り、上記回路基板に接続されたリード線５５、つまり電力供給用リード線や制御 用リード線が、上記軸孔２１を通って外方へと導出されている。

【００１８】 上記固定子３０及び回路基板５０を覆う態様にて、その外周部には回転子４０ が配置されている。この回転子４０は、筒状ケーシング４１の内周部にボンドマ グネットより成る永久磁石４２を配置したものであって、上記固定子３０及び回 路基板５０を挟む両側の位置において、一対の軸受４３、４４によって上記固定 軸２０に回転自在に支持されている。そして上記回転子４０がプロペラファン４ ５のハブ４６内に配置されると共に、両者が一体回転可能に連結されている。つ まり上記回転子４０に継手部材４７を取付け、上記ハブ４６内に立設されている リブ４８に上記継手部材４７を凹凸係合させているのである。

【００１９】 上記回転子４０における永久磁石４２の形状を図５に示している。これはコギ ングを極力減少させることを目的とするものである。この形状は具体的には、永 久磁石４２の外径をＤ、その最大厚さをＴ、その極数をＰとした場合に、θ度だ け変位した位置での永久磁石４２の内径ｄが、 ｄ＝（Ｄ−２）−｜（２Ｔ−２）・Ｓｉｎ（Ｐ／２）・θ｜ となるように形成されている。

【００２０】 上記エンドブラケット１０は、その途中が折曲形成されて円筒カバー部１１が 形成され、この円筒カバー部１１でもって上記軸受４３、４４の内、基端側の軸 受４４を覆うようになっている。また回転子４０の筒状ケーシング４１における この軸受４４の装着部近傍にも射水防止カバー４９が取着されている。すなわち 上記円筒カバー部１１と射水防止カバー４９とによって、射水の内部浸入を防止 しているのである。なお回転子４０の内部への浸入水、あるいは内部での結露水 は、筒状ケーシング４１の周側部に設けた水抜孔４１ａから、遠心力によって外 部へと放出される。

【００２１】 上記直流ブラシレスモータにおいては、固定子３０と回路基板５０とをモール ド樹脂Ｍにて被覆、一体化してあることによって次のような利点が生じる。それ はコギング振動を吸収する際に、固定子３０と共に回路基板５０、つまりホール 素子Ｈも振動し、両者３０、Ｈの位置関係が一定に保たれることから、ホール素 子Ｈの位置ズレによる制御精度の低下という不具合を防止できるということであ る。また固定子３０の巻線３２や、ホール素子Ｈ、パワートランジスタ５１等を 装着した回路基板５０がモールド樹脂Ｍにて被覆されていることに加えて、円筒 カバー部１１、射水防止カバー４９、水抜孔４１ａ等を設けてあることによって 、水の浸入による絶縁劣化という不具合を防止でき、その耐水性を向上し得るこ とにもなる。さらに上記のような構造にてリード線５５を引出せば、固定子３０ の振動に起因する巻線３２と回路基板５０との接続部の断線という従来の不具合 をも防止することが可能である。

【００２２】 また上記のようなスペーサ５４、及びホール素子ホルダ５３を使用すれば、固 定子３０に対して回路基板５０を平行で、かつ所定の間隔で保持する作業が容易 に行える。この際、ホール素子ホルダ５３には、ホール素子Ｈの倒れ防止という 機能とスペーサとしての機能とを併有させてあるので、部品点数の削減効果も生 じる。

【００２３】 さらに固定子３０の鉄心３１に嵌入、立設した端子３６の先端を回路基板５０ に固着する構造によれば、固定子３０とホール素子Ｈの径方向の相対位置を定め る作業が行い易くなる。

【００２４】 なお上記実施例では、アウタロータ形式の電動機について説明したが、他の形 式の電動機に対しても略同様にその適用が可能であり、またその用途も空調機用 に限定される訳ではない。

【００２５】

【考案の効果】

上記請求項１の直流ブラシレスモータでは、コギング振動を吸収する際に、固 定子と共に回路基板も振動し、両者の相対位置関係が一定に保たれることから、 ホール素子と固定子との位置ズレによる制御精度の低下を防止することが可能で ある。また固定子の巻線や回路基板がモールド樹脂によって被覆されるので、そ の耐水性が向上することにもなる。

【００２６】 また請求項２の直流ブラシレスモータでは、スペーサを用いているので、固定 子と回路基板との間隔を略一定にする作業が容易になり、そのためモールドに先 立つ組立作業の容易化が図れるし、請求項３の直流ブラシレスモータによれば、 上記に加えてさらにホール素子の位置決め作業が行い易くなると共に、その倒れ を防止した正確な装着作業を行い得ることにもなる。

【００２７】 さらに請求項４の直流ブラシレスモータでは、固定子と回路基板、つまりホー ル素子との径方向の位置合せ作業が容易に、かつ正確に行えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の直流ブラシレスモータの一実施例を
示す中央縦断面図である。

【図２】上記において用いる固定子鉄心の平面図であ
る。

【図３】上記において用いる端子の説明図である。

【図４】上記において用いるスペーサの断面図である。

【図５】上記において用いる永久磁石の具体的形状の説
明図である。

【符号の説明】

２０ 固定軸 ３０ 固定子 ３１ 鉄心 ３２ 巻線 ３４ 弾性体 ３５ 嵌入孔部 ３６ 端子 ４０ 回転子 ５０ 回路基板 ５３ ホール素子ホルダ ５４ スペーサ Ｈ ホール素子 Ｍ モールド樹脂

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心（３１）に巻線（３２）を施して成
   る固定子（３０）を、固定軸（２０）に弾性体（３４）
   を介して装着すると共に、この固定子（３０）に磁極対
   向させて回転子（４０）を配置して成る直流ブラシレス
   モータにおいて、ホール素子（Ｈ）を装着した回路基板
   （５０）を上記固定子（３０）に近接して配置し、上記
   巻線（３２）及びその近傍の鉄心（３１）と上記回路基
   板（５０）とをモールド樹脂（Ｍ）にて被覆すると共
   に、これらを一体化してあることを特徴とする直流ブラ
   シレスモータ。
2. 【請求項２】 上記回路基板（５０）と上記鉄心（３
   １）との間隔を保持するためのスペーサ（５３）（５
   ４）を、上記回路基板（５０）に装着してあることを特
   徴とする請求項１の直流ブラシレスモータ。
3. 【請求項３】 上記スペーサ（５３）がホール素子
   （Ｈ）を保持する機能をも有することを特徴とする請求
   項２の直流ブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 上記固定子（３０）の鉄心（３１）に
   は、その軸方向に延びる嵌入孔部（３５）を穿設し、こ
   の嵌入孔部（３５）内に端子（３６）を電気絶縁状態で
   嵌入、立設し、この端子（３６）に上記巻線（３２）の
   終始端部を接続する一方、この端子（３６）の先端部を
   上記回路基板（５０）に固着したことを特徴とする請求
   項１の直流ブラシレスモータ。