WO2005114816A1 - モータ - Google Patents

Abstract

　本発明は、ステータ（２）と、界磁用永久磁石（６）を有するロータ（３）と、前記ステータに固定された端子台（２１）と、前記端子台に設けられ、前記界磁用永久磁石の磁気を検出することにより前記ロータの回転位置を検出する磁気検出回路とを備えたモータ（１）である。前記磁気検出回路は、前記端子台に配設される回路基板（２２）と、センサケース（３３）に装着された状態で前記回路基板に装着される回転センサ（３０）とから構成されている。また、前記センサケース（３３）は、前記回路基板（２２）が前記端子台（２１）に配設されたときに前記回転センサ（３０）を前記端子台に位置決めするように構成されている。

Description

明 細 書

モータ

技術分野

[0001] 本発明は、ロータの回転位置を検出する回転センサを備えたモータに関する。

背景技術

[0002] モータには、絶縁性を有する端子台を介してモータコイルと外部回路とを接続する ように構成されたものがある。前記モータでは、前記端子台にロータの回転位置検出 回路を一体的に設け、モータに対する端子台の組立作業性の向上を図っている。こ の場合、回転位置検出回路は、端子台の成形時に導電板をインサート成形した後、 回転センサとしてのホール素子や温度センサとしての感熱素子を素子取付部に嵌め 込み、二次成形することにより前記端子台に一体成形される。上記構成のモータは、 例えば日本国特許第 3497684号公報に記載されている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] ところが、上記方法では一次成形後に樹脂が収縮することにより素子取付部の寸 法精度が低下する場合がある。素子取付部の寸法精度の低下は、ホール素子の取 付精度の低下を招き、ロータの回転位置の検出精度が低下するという問題があった 本発明の目的は、端子台を介してモータコイルと外部回路とを接続するものにおい て、前記端子台に対する回転センサの位置決め精度の向上を図ったモータを提供 することである。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明は、ステータと、界磁用永久磁石を有するロータと、前記ステータに固定され た端子台と、前記端子台に設けられ、前記界磁用永久磁石の磁気を検出することに より前記ロータの回転位置を検出する磁気検出回路とを備えたモータにおいて、前 記磁気検出回路を、前記端子台に配設される回路基板と、センサケースに保持され た状態で前記回路基板に装着される回転センサとから構成し、前記センサケースに 、前記回路基板が前記端子台に配設されたときに前記回転センサを前記端子台に 位置決めする位置決め部を設けたことを特徴とする。

発明の効果

[0005] 本発明のモータは、磁気検出回路を回路基板力も構成したため、端子台に対して 容易に磁気検出回路を取り付けることができる。また、回路基板を端子台に配設する だけで、センサケースを介して回転センサを簡単且つ精度良く端子台に位置決めす ることがでさる。

図面の簡単な説明

[0006] [図 1]図 1は本発明の一実施例を示すモータの一部を示す平面図である。

[図 2]図 2はモータの縦断側面図である。

[図 3]図 3は端子台組立の平面図である。

[図 4]図 4は端子台組立の縦断側面図である。

[図 5]図 5はセンサケースの平面図である。

[図 6]図 6はセンサケースの縦断側面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0007] 本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。

図 1ないし図 6は、本発明を例えば洗濯機の回転槽駆動用のァウタロータ形 DCブ ラシレスモータに適用した一実施例を示している。

[0008] 図 1及び図 2に示すように、本実施例に係るモータ 1は、ステータ 2及びロータ 3を備 えて構成されている。前記ロータ 3は、浅皿容器状をなす磁性体製のフレーム 4と、前 記フレーム 4の周壁部の内周面に沿って配置された円環状のロータコア 5と、前記口 ータコア 5の内周部に配置された界磁用永久磁石 6とを備えて構成されている。前記 ロータコア 5の内周部には磁石挿入孔 7が設けられており、前記磁石挿入孔 7には前 記界磁用永久磁石 6が挿入されている。前記ロータコア 5及び界磁用永久磁石 6並 びにフレーム 4はモールド榭脂 8 (図 2にのみ示す）により一体成形されている。前記 フレーム 4の中央部には、図示しない回転槽軸の端部に連結されるボス 9が設けられ ている。

[0009] 前記ステータ 2は、放射状に延びる多数個のティース 10を有するステータコア 11と 、前記ステータコア 11を覆う絶縁カバー 12と、前記絶縁カバー 12のうち前記ティー ス 10を覆う部分に卷回されたコイル 13とを備えて構成されている。前記コイル 13は 3 本のコイル線 13a (図 2にのみ示す）力 構成されて 、る。

前記ステータコア 11は複数枚の鋼板を積層して構成されている。前記絶縁カバー 12は、非導電性の合成樹脂からなり、ステータコア 11を軸方向両側から挟み込む一 対のカバー部材から構成されて 1、る。

[0010] 前記絶縁カバー 12の軸方向両端面のうち前記フレーム 4と対向しない端面（以下、 上端面）には端子台 15及び端子台組立 16が装着されている。前記端子台 15及び 端子台組立 16は、前記コイル線 13aの端部を外部回路（図示せず）に簡単に接続で きるように設けられたものである。前記絶縁カバー 12の上端面には複数の係合部 17 (図 2に一部のみ示す）が設けられている。また、端子台 15及び端子台組立 16は被 係合部 18を有している。前記被係合部 18を前記係合部 17に係合させることにより前 記端子台 15及び端子台組立 16は前記絶縁カバー 12に固定される。

[0011] また、前記絶縁カバー 12の上端面のうち前記端子台 15及び端子台組立 16が装 着される部分には、矩形筒状をなす 6個の収容部 19 (図 2に 1個のみ示す)がー体的 に形成されて 、る。前記収容部 19は絶縁カバー 12の内周部に沿って配置されて!ヽ る。 6個の収容部 19のうち端子台 15の下部に位置する 3個の収容部 19には、コイル 線 13aの一端部 (外部接続用の端末部）が挿入され、端子台組立 16の下部に位置 する 3個の収容部 19には、コイル線 13aの他端部（コモン接続用の端末部）が挿入さ れている。

[0012] 前記端子台 15は、非導電性の合成樹脂から構成されている。前記端子台 15の下 面 (絶縁カバー 12との対向面）には、 3個の収容部 20がー体的に形成されている。 前記端子台 15にはコモン接続用の導電板（図示せず)が埋設されており、前記導電 板の一端部である接続部は前記収容部 20内に突出している。前記端子台 15を絶縁 カバー 12に装着したとき、前記収容部 20は図 1中上部に位置する 3個の収容部 19 に嵌合するようになっており、これにより、前記接続部とコモン接続用の端末部とが電 気的に接続される。

[0013] 図 3及び図 4に示すように、前記端子台組立 16は、非導電性の合成樹脂からなる 端子台 21と、前記端子台 21に一体的に設けられた回路基板 22とを備えて構成され て 、る。前記端子台 21は絶縁カバー 12上に位置する部分と前記絶縁カバー 12から はみ出る部分とから構成されており、前記絶縁カバー 12上に位置する部分の下面（ 絶縁カバーとの対向面）には 3個の収容部 23がー体的に形成されている。

[0014] 前記端子台 21には外部接続用の 3個の導電板 24が埋設されている。各導電板 24 の一端部に設けられた接続部（図示せず）は前記収容部 23内に突出している。前記 端子台組立 16を絶縁カバー 12に装着したとき、前記収容部 23は図 2中下部に位置 する 3個の収容部 19に嵌合するようになっており、これにより、前記接続部と外部接 続用の端末部とが電気的に接続される。

[0015] 前記端子台 21のうち絶縁カバー 12からはみ出る部分の外周部上面には、矩形筒 状をなすコネクタ部 25及び矩形枠状の収容壁 26によって区画された基板収容部 27 がー体的に形成されている。前記導電板 24の他端部はコネクタ部 25内に位置して いる。従って、前記コネクタ部 25に外部回路のコネクタ（図示せず)を嵌合することに より、 3個の導電板 24は外部回路に接続される。

[0016] また、前記基板収容部 27には、矩形板状の前記回路基板 22が収容されている。

前記収容壁 26の内周面には前記回路基板 22の周縁部に係止する複数の爪部 26a が設けられている。前記爪部 26aの一部は回路基板 22の一方の面に係止し、残りは 他方の面に係止するようになっている。このような構成により、回路基板 22は前記基 板収容部 27内に固定される。

[0017] 前記回路基板 22にはダイオード 28やコンデンサ 29、回転センサとしてのホール素 子 30等を備えた磁気検出回路（図示せず)が設けられている。前記ダイオード 28及 びコンデンサ 29は回路基板 22の一方の面に配設されており、そのリード線 28a, 29 aは、それぞれ回路基板 22に半田付けされている。

[0018] また、前記回路基板 22の一方の面の端部にはコネクタ部 31が設けられている。前 記コネクタ部 31内には外部接続用の導電板 32の一端部が突出している。前記導電 板 32の他端部は回路基板 22に半田付けされている。前記収容壁 26には、基板収 容部 27内に回路基板 22が配設されたときに前記コネクタ部 31の両側部に位置する 多重壁部 26b及び前記コネクタ部 31の端部に対応する開口 26cが設けられている。 [0019] 更に、前記回路基板 22の他方の面の端部には、前記ホール素子 30を保持する榭 脂製の素子ケース 33 (センサケースに相当）が取り付けられている。図 5及び図 6に 示すように、前記素子ケース 33は、左右に並ぶ 2個の収容部 34を有しており、前記 収容部 34内にホール素子 30が保持されるようになっている。前記ホール素子 30は ロータ 3の回転位置を検出するためのものであり、前記ホール素子 30のリード線 30a は回路基板 22に半田付けされている。

[0020] 前記素子ケース 33の側面のうち前記収容部 34の開口とは反対側の面は緩やかな 円弧状面 33aとされている。また、前記素子ケース 33のうち前記回路基板 22への取 り付け面の中央部には嵌合突部 35がー体的に設けられている。前記嵌合突部 35は 、回路基板 22に設けられた孔部（図 4参照） 36に挿通されるものであり、全体として 円柱状となるように配置された一対の半円柱部 35aから構成されている。前記孔部 3 6の内径寸法は、前記嵌合突部 35全体の外径寸法よりもやや小さくなつている。従つ て、前記突部 35は、前記孔部 36内に挿通されたとき半円柱部 35aが近接する方向 に弾性変形する。このような構成により、前記孔部 36内に挿通された突部 35が当該 孔部 36から抜け出ることを防止して 、る。

[0021] また、前記素子ケース 33のうち前記回路基板 22への取り付け面とは反対側の面の 中央部には係合凸部 37が設けられている。端子台 21のうち基板収容部 27内の底 部には、前記係合凸部 37に対応する孔部 38が設けられている。基板収容部 27内に 前記回路基板 22を配設したとき前記係合凸部 37は孔部 38に係合するようになって いる。

[0022] 尚、前記基板収容部 27内には前記回路基板 22が露出しないように、防湿材として のウレタン 40 (図 2及び図 4にのみ示す）によるポッティングが施されている。

ここで、前記端子台組立 16の組立手順について説明する。まず、ダイオード 28や コンデンサ 29等が取り付けられた状態の回路基板 22に対して素子ケース 33を取り 付ける。具体的には、素子ケース 33の嵌合突部 35を回路基板 22の孔部 36に嵌合 させる。続いて、素子ケース 33の収容部 34内にホール素子 30を挿入する。収容部 3 4に挿入されたホール素子 30は図示しない係合手段により当該収容部 34から抜け 落ちることなく素子ケース 33に保持される。 [0023] その後、素子ケース 33が取り付けられた面を下にして、前記係合凸部 3が基板収 容部 27の孔部 38に係合するように、前記回路基板 22を端子台 21の基板収容部 27 に配設する。このとき、素子ケース 33はやや弾性変形して円弧状面 33aが平面状に 近づき、前記円弧状面 33aの多くの部分が収容壁 26に強く当接する（尚、図 3では 弾性変形する前の円弧状面 33aを示している。但し、図 4に示すように、弾性変形し た後であっても、円弧状面 33aと収容壁 26との間には若干の隙間が生じるようになつ ている。 ) oつまり、本実施例では、円弧状面 33aが当接面に相当し、収容壁 26が位 置決め用の壁部に相当する。また、本発明の位置決め部は、円弧状面 33a及び収 容壁 26から構成される。この結果、端子台 21に対して素子ケース 33が固定され、前 記素子ケース 33に保持されているホール素子 30が端子台 21に対して位置決めされ る。

[0024] この後、基板収容部 27内にウレタン 40を充填し、硬化させる。以上により端子台組 立 16が構成される。尚、前記ウレタン 40は比較的安価だ力 粘度が低い。これに対 して本実施例では多重壁部 26bを設けた。このため、基板収容部 27内に充填された ウレタン 40が開口 26cから漏出することを阻止できる。

[0025] このように本実施例によれば、端子台 21に基板収容部 27を設け、前記基板収容 部 27に磁気検出回路を有する回路基板 22を配設した。従って、磁気検出回路を構 成する導電板を端子台に埋設していた従来構成に比べて、磁気検出回路を端子台 21に簡単に設けることができる。

[0026] また、前記回路基板 22に取り付けられた素子ケース 33にホール素子 30を保持さ せた。そして、前記回路基板 22を基板収容部 27に配設することにより端子台 21に対 して前記ホール素子 30が位置決めされるように構成した。し力も、素子ケース 33に設 けられた係合凸部 37を孔部 38に係合させると共に円弧状面 33aを収容壁 26に当接 させて前記素子ケース 33のがたつきを防止することにより、ホール素子 33を位置決 めした。従って、端子台 21に対してホール素子 30を簡単且つ精度よく位置決めする ことができ。

[0027] 更に、素子ケース 33に嵌合突部 35を設け、前記嵌合突部 35を孔部 36に嵌合させ ることにより素子ケース 33が回路基板 22に固定されるように構成した。従って、素子 ケース 33の回路基板 22に対する取り付け作業性が向上する。

尚、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなぐ要旨を逸脱しない範囲 で種々の変形、拡張が可能である。

産業上の利用可能性

以上のように、本発明に力かるモータは、ロータの回転位置を精度良く制御できる ため、例えば洗濯機の回転槽駆動用のモータとして有用である。

Claims

請求の範囲

ステータ（2)と、

界磁用永久磁石 (6)を有するロータ（3)と、

前記ステータ（2)に固定された端子台（21)と、

前記端子台（21)に設けられ、前記界磁用永久磁石 (6)の磁気を検出することによ り前記ロータ（3)の回転位置を検出する磁気検出回路とを備えたモータにおいて、 前記磁気検出回路は、前記端子台（21)に配設される回路基板 (22)と、センサケ ース（33)に保持された状態で前記回路基板 (22)に装着される回転センサ（30)とか ら構成され、

前記センサケース（33)は、前記回路基板 (22)が前記端子台（21)に配設されたと きに前記回転センサ（30)を前記端子台（21)〖こ位置決めする位置決め部を備えて いることを特徴とする。

請求項 1のモータにおいて、

前記端子台（21)に設けられた位置決め用の壁部（26)及び係合孔部（38)を備え 前記位置決め部は、前記センサケース（33)に設けられ、前記回路基板（22)が前 記端子台（21)に配設されたときに前記係合孔部（38)に係合する係合凸部（37)と、 前記壁部（26)に当接する当接面（33a)とから構成されている。

請求項 1のモータおいて、

前記回路基板 (22)に設けられた孔部（36)及び前記センサケース（33)に設けら れた嵌合突部 (35)を備え、

前記センサケース（33)は、前記嵌合突部（35)が前記孔部（36)に嵌合することに より前記回路基板 (22)に固定されるように構成されて 、る。

請求項 1のモータにおいて、

前記端子台（21)に設けられ収容壁（26)により区画された基板収容部（27)を備え 、前記基板収容部（27)には前記回路基板 (22)が収容された後、防湿材 (40)が充 填されるように構成されて 、る。