(57)【要約】【課題】本発明は空気清浄機などに用いられる電動機に関するもので、電動機の薄型化を可能とし、空気清浄機の小型化の向上を目的とするものである。【解決手段】本発明の電動機は、固定子鉄心２の表面に絶縁層を形成するインシュレータ３に設けられるインシュレータ端子台１１と、インシュレータ端子台１１に立設される端子ピン６と、インシュレータ３に固定される回路基板４を有し、回路基板４に設けた端子ピン６を通すための貫通孔１２は、端子ピン６が絡げた巻線端末５ａごと通る大きさとし、巻線端末５ａを絡げた端子ピン６を貫通孔１２に通した状態で回路基板４の導電パターン部とはんだ１４により電気的に接続したものなので、固定子鉄心２と回路基板４の距離を狭めることができ、電動機を薄型化することができる。【選択図】図１
2014193005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、
前記インシュレータを介して巻装される巻線と、
前記インシュレータに設けられるインシュレータ端子台と、
前記インシュレータ端子台に立設される端子ピンと、
前記インシュレータに固定される回路基板とで構成される固定子と、
前記固定子の内郭に設けられた回転自在の回転子からなり、
前記回路基板には前記端子ピンが絡げた巻線端末ごと通過できる大きさの貫通孔を設け、
前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、
前記巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するといった構成を有する電動機。
【請求項２】
前記インシュレータ端子台に、前記固定子鉄心を下側とした時に前記インシュレータから前記インシュレータ端子台に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープを設け、
また、前記スロープの上端を前記回路基板の貫通孔の軸方向の下部に設け、
更に、前記スロープの上端付近に前記端子ピンを立設し、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記回路基板の貫通孔を前記インシュレータの径方向に長い楕円形状とし、また、前記端子ピンの立設位置を前記貫通孔の中心よりも前記固定子の外周側に設けることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気清浄機に活用される電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インフルエンザウイルスや花粉など、室内空間の空気清浄が求められている。これを実現する空気清浄機では、空気清浄の能力を向上しながらも、空気清浄機本体の小型、省スペース化も求められる。
【０００３】
これらの空気清浄機に搭載される電動機は、例えば、図５のような構成となっていた。すなわち、固定子鉄心１０２は、その表面に絶縁層を形成するインシュレータ１０３を備えており、インシュレータ１０３の外周部に設けられたインシュレータ端子台１１１と呼ばれる突出部に端子ピン１０４を立て、インシュレータ１０３を介して巻装された巻線１０５の巻線端末を端子ピン１０４に絡げ、はんだ付けしている。また、端子ピン１０４を通すために回路基板１０６に設けられた貫通孔１１２に端子ピン１０４を通し、端子ピン１０４と回路基板１０６の導電パターン部をはんだ付けすることで、巻線１０５と回路基板１０６の電気的接続を行っている。そして、固定子鉄心１０２、インシュレータ１０３、回路基板１０６、巻線１０５は一体的に固化され、モールド体１０７を形成し、モータの固定子１０８を成す。この固定子１０８に軸受１０９を介して回転自在となる回転子１１０が挿入され、固定子１０８と軸受１０９を保持固定することで内転型の電動機１０１を構成している。（例えば、これに類似する先行文献は下記特許文献１に記載されている。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したような電動機においては、インシュレータ端子台１１１と回路基板１０６の間に、端子ピン１０４に巻線１０５を絡げるための空間が必要となり、電動機の薄型化が困難であった。
【０００６】
また、端子ピン１０４に巻線１０５を絡げ、はんだ付けした後、端子ピン１０４と回路基板１０６の導電パターン部をはんだ付けするといったように２回のはんだ付けが必要となるため、組み立てが複雑になるといった課題やコストが高くなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、上記課題を解決するため、本発明は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、前記固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、前記インシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けられる端子台と、前記端子台に立設される端子ピンと、前記インシュレータに固定される回路基板とで構成される固定子と、前記固定子の内郭に設けられた回転自在の回転子からなる。本電動機は、前記回路基板に前記端子ピンが絡げた巻線端末ごと通過できる大きさの貫通孔を設けており、また、前記インシュレータ端子台には、前記固定子鉄心を下側とした時に前記インシュレータから前記インシュレータ端子台に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープを設けている。そして、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げ、更に、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するといった構成を有する。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明の電動機は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、前記固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、前記インシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けられる端子台と、前記端子台に立設される端子ピンと、前記インシュレータに固定される回路基板とで構成される固定子と、前記固定子の内郭に設けられた回転自在の回転子からなる。本電動機は、前記回路基板に前記端子ピンが絡げた巻線端末ごと通過できる大きさの貫通孔を設けており、また、前記インシュレータ端子台には、前記固定子鉄心を下側とした時に前記インシュレータから前記インシュレータ端子台に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープを設けている。そして、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げ、更に、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するといったものなので、巻線端末を前記端子ピンに絡げるために必要となる前記インシュレータ端子台と前記回路基板の間にある空間を大幅に狭めることが可能となり、電動機を薄型化して、空気清浄機の小型化を実現させることができる。
【０００９】
また、前記貫通孔に前記端子ピンを絡げた巻線端末ごと通すため、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部のはんだを同時に行うことが可能となる。これにより、電動機の組み立てを簡素化でき、更に、前記端子ピンの長さも短縮できるので、コスト低減にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の断面図
【図２】本発明の一実施形態の回路基板固定前の斜視図
【図３】本発明の一実施形態の断面図
【図４】本発明の一実施形態のモールド前の平面図
【図５】従来の樹脂モータの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の電動機は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、前記固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、前記インシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けられる端子台と、前記端子台に立設される端子ピンと、前記インシュレータに固定される回路基板とで構成される固定子と、前記固定子の内郭に設けられた回転自在の回転子からなる。本電動機は、前記回路基板に前記端子ピンが絡げた巻線端末ごと通過できる大きさの貫通孔を設けており、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するといった構成を有する。これにより、巻線端末を前記端子ピンに絡げるために必要となる前記インシュレータ端子台と前記回路基板の間にある空間を大幅に狭めることが可能となるため、電動機を薄型化できるという効果を奏する。
【００１２】
また、前記インシュレータ端子台には、前記固定子鉄心を下側とした時に前記インシュレータから前記インシュレータ端子台に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープを設け、前記スロープの上端は、前記回路基板の貫通孔の軸方向の直下に設ける。そして、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げる。更に、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するという構成にしてもよい。これにより、前記インシュレータと前記回路基板を固定する際の前記巻線と前記回路基板との距離は、前記スロープに前記巻線を這わせているので、前記インシュレータ端子台上端と前記回路基板との距離よりも大きくなる。このことから、前記インシュレータと前記回路基板を固定する際に、前記貫通孔のエッジと前記貫通孔の直下に存在する前記巻線が接触しにくくなり、断線防止の効果を奏する。
【００１３】
また、前記回路基板の貫通孔は、前記インシュレータの径方向に長い楕円形状とし、前記端子ピンは前記貫通孔の中心よりも前記固定子の外周側に設け、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げ、更に、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するという構成にしてもよい。これにより、前記インシュレータと前記回路基板を固定する際の前記巻線と前記回路基板との距離は、前記貫通孔の形状を前記インシュレータの径方向に伸びる楕円形状としているので、前記貫通孔の形状を円状とした時の、前記インシュレータと前記回路基板を固定する際の前記巻線と前記回路基板との距離よりも大きくなる。このことから、前記インシュレータと前記回路基板を固定する際に、前記貫通孔のエッジと前記貫通孔の直下に存在する前記巻線が接触しにくくなり、断線防止の効果を奏する。
【００１４】
（実施の形態１）
以下本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。（なお、図１は本発明の電動機の断面図であるが、モールド体７にハッチングを施すと図が複雑となるため、モールド体７にはハッチングを施していない）。
【００１５】
本実施の形態の電動機１は、図１に示すように、固定子８と軸受１０を介して回転自在となる回転子９で構成されている。固定子８は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心２に、その表面を絶縁するようインシュレータ３を設けている。そして、固定子鉄心２には、インシュレータ３を介してＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線５が巻装される。インシュレータ３の外周部にはインシュレータ端子台１１と呼ばれる突出部を設けており、インシュレータ端子台１１にはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線端末５ａを絡げるための端子ピン６を等間隔で立設し、端子ピン６には各相の巻線端末５ａを絡げている。また、図２に示すように、インシュレータ３には、固定子鉄心２の積層方向の一方の端面にドーナツ形の回路基板４が軸方向から固定される。回路基板４の外周部付近には、インシュレータ３と回路基板４の固定の際に端子ピン６の上部にあたる位置において、端子ピン６が絡げた巻線端末５ａごと通過できる大きさの貫通孔１２を３つ設けており、また、回路基板４の反固定子側の面には導電パターン部（図示せず）を設けている。固定子鉄心２に各相の巻線５を巻装した後、各相の巻線端末５ａをそれぞれ最も近くに位置する端子ピン６に数回絡げる。そして、インシュレータ３と回路基板４を固定すると同時に各相の端子ピン６を回路基板４の貫通孔１２に通し、巻線端末５ａと端子ピン６と回路基板４の導電パターン部をはんだ１４により電気的に接続する。
【００１６】
この状態で金型に装着し、熱硬化性樹脂を注入してモールド体７を成型する。ここで、モールド体７は、回路基板４部分において、フランジ状に回転軸９ａと直交する方向に張り出した形状である。このフランジ部分には、電動機１を固定するためのネジ穴（図示せず）が設けられることになる。こうして、固定子鉄心２、インシュレータ３、巻線５、回路基板４を樹脂モールドで一体化することによりモールド体７が形成され、固定子８を構成している。この固定子８は、固定子鉄心２の積層方向の中心部に開口部８ａを設けた凹形状をしている。この開口部８ａから、回転軸９ａに圧入した軸受１０を介して回転自在となる回転子９を挿入して、固定子８と軸受１０を保持固定している。回転子９の回転体９ｂは固定子８の内周側に設けられ、内転型の電動機１を構成している。
【００１７】
ここで、図３に示すように、インシュレータ端子台１１において固定子鉄心２を下側とした時にインシュレータ３からインシュレータ端子台１１に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープ１３を設ける。次に、図４に示すように、インシュレータ３と回路基板４の固定の際、貫通孔１２の直下となる位置にスロープ上端１５を設ける。また、スロープ上端１５付近に端子ピン６を立設する。そして、各相の巻線端末５ａをスロープ１３に這わせた後、各端子ピン６に絡げる。更に、インシュレータ３と回路基板４を固定すると同時に貫通孔１２に巻線端末５ａを絡げた端子ピン６を通し、巻線端末５ａと端子ピン６と回路基板４の導電パターン部をはんだ１４により電気的に接続するような構成とする。これにより、インシュレータ３と回路基板４を固定する際の巻線５と回路基板４との距離は、スロープ１３に巻線５を這わせているので、インシュレータ端子台１１上端と回路基板４との距離よりも大きくなる。このことから、インシュレータ３と回路基板４を固定する際に、貫通孔１２のエッジと貫通孔１２の直下に存在する巻線５が接触しにくくなり、断線の防止に効果がある。
【００１８】
また、図４に示すように、回路基板４の貫通孔１２は、インシュレータ３の径方向に長い楕円形状とし、端子ピン６は貫通孔１２の中心よりも固定子８の外周側に立設する。そして、各相の巻線端末５ａをスロープ１３に這わせた後、各端子ピン６に絡げる。更に、インシュレータ３と回路基板４を固定すると同時に貫通孔１２に巻線端末５ａを絡げた端子ピン６を通し、巻線端末５ａと端子ピン６と回路基板４の導電パターン部をはんだ１４により電気的に接続するような構成にしてもよい。これにより、インシュレータ３と回路基板４を固定する際の巻線５と回路基板４との距離は、貫通孔１２の形状をインシュレータ３の径方向に長い楕円形状としているので、貫通孔１２の形状を円状とした時の、インシュレータ３と回路基板４を固定する際の巻線５と回路基板４との距離よりも大きくなる。このことから、インシュレータ３と回路基板４を固定する際に、貫通孔１２のエッジと貫通孔１２の直下に存在する巻線５が接触しにくくなり、断線の防止に効果がある。なお、本実施の形態では、貫通孔１２の形状を楕円形状としたが、径方向に長い形状であれば長円穴であっても良い。
【００１９】
このような構成とすることにより、巻線端末５ａを端子ピン６に絡げるために必要となるインシュレータ端子台１１と回路基板４の間にある空間を大幅に狭めることが可能となり、電動機を薄型化して、空気清浄機の小型化を実現させることができる。
【００２０】
また、貫通孔１２に端子ピン６を絡げた巻線端末５ａごと通すため、巻線端末５ａと端子ピン６と回路基板４の導電パターン部のはんだ１４を同時に行うことが可能となる。これにより、電動機の組み立てを簡素化でき、更に、端子ピン６の長さも短縮できるので、コスト低減にも貢献できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように本発明の電動機は、磁性材料を複数枚積層した固定子鉄心と、前記固定子鉄心の表面に絶縁層を形成するインシュレータと、前記インシュレータを介して巻装される巻線と、前記インシュレータに設けられる端子台と、前記端子台に立設される端子ピンと、前記インシュレータに固定される回路基板とで構成される固定子と、前記固定子の内郭に設けられた回転自在の回転子からなる。本電動機は、前記回路基板に前記端子ピンが絡げた巻線端末ごと通過できる大きさの貫通孔を設けており、また、前記インシュレータ端子台には、前記固定子鉄心を下側とした時に前記インシュレータから前記インシュレータ端子台に向かって徐々に絶縁層の厚みが大きくなるようなスロープを設けている。そして、巻線端末を前記スロープに這わせた後、前記端子ピンに絡げ、更に、前記インシュレータに前記回路基板を固定すると同時に前記貫通孔に巻線端末を絡げた前記端子ピンを通し、巻線端末と前記端子ピンと前記回路基板の導電パターン部をはんだ付けにより電気的に接続するといったものなので、巻線端末を前記端子ピンに絡げるために必要となる前記インシュレータ端子台と前記回路基板の間にある空間を大幅に狭めることが可能となり、電動機を薄型化して、空気清浄機の小型化を実現させることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・電動機
２・・・固定子鉄心
３・・・インシュレータ
４・・・回路基板
５・・・巻線
５ａ・・・巻線端末
６・・・端子ピン
７・・・モールド体
８・・・固定子
８ａ・・・開口部
９・・・回転子
９ａ・・・回転軸
９ｂ・・・回転体
１０・・・軸受
１１・・・インシュレータ端子台
１２・・・貫通孔
１３・・・スロープ
１４・・・はんだ
１５・・・スロープ上端
【図１】
2014193005.tif 000003
【図２】
2014193005.tif 000004
【図３】
2014193005.tif 000005
【図４】
2014193005.tif 000006
【図５】
2014193005.tif 000007