(57)【要約】  モールド樹脂部内にステータおよびプリント基板が埋め込まれ、プリント基板のステータ側の面にプリドライブＩＣおよびコンデンサが実装され、プリント基板の反ステータ側の面にはプリドライブＩＣおよびコンデンサにより構成される発振回路部および当該発振回路部に接続された配線を覆うように銅箔を配置したモータを提供する。
2013035349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、
前記シャフトを支持する軸受けと、
前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、
このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、
前記シャフトの軸線方向に対して略垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、
前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、
前記プリント基板に対して前記ステータ側と反対側に配置され、前記モールド樹脂部内または前記モールド樹脂部の表面上に配置されるとともに、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置された金属遮蔽部材と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記金属遮蔽部材は、前記プリント基板の前記ステータ側と反対側の面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記金属遮蔽部材は、前記プリント基板の面上に形成されたプリント基板銅箔であることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記プリント基板には、前記ステータ側と反対側のその面上に子基板が実装されており、
前記金属遮蔽部材は、前記子基板の面上に形成されたプリント基板銅箔であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記プリント基板には、前記ステータ側と反対側のその面上に板金を有する部品が実装されており、
前記金属遮蔽部材は、前記板金であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記プリント基板は、その内層にプリント基板銅箔を備えており、
前記金属遮蔽部材は、前記内層に設けられたプリント基板銅箔であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項７】
前記インバータ回路は、前記プリント基板の前記ステータ側の面上に実装され、
前記金属遮蔽部材は、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、前記プリント基板を介して前記インバータ回路も覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項８】
前記金属遮蔽部材は、前記モールド樹脂部の表面上の貼着された導電性テープであることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
前記シャフトの両端部に設けられ前記シャフトを回転自在に支持する第１および第２の玉軸受けと、
前記モールド樹脂部の一部として前記樹脂で形成され、前記第１の玉軸受けを保持する軸受ハウジング部と、
を備え、
前記プリント基板は、前記シャフトの軸線方向において前記ステータと前記第１の玉軸受けとの間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置されていること特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１０】
前記ロータが収納された前記モールド樹脂部を塞ぐように前記モールド樹脂部に嵌め込まれるとともに前記第２の玉軸受けが内側に嵌め込まれた金属ブラケットを備え、
前記ロータのバックヨークには積層鋼板が用いられていることを特徴とする請求項９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記軸受けはスリーブ軸受けであること特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記軸線方向において前記ステータの直上に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のモータ。
【請求項１３】
前記制御回路は、ワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体チップを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１４】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム、またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項１３に記載のモータ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモータが搭載されていることを特徴とするポンプ。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１５に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１７】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１５に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする給湯器。
【請求項１８】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１５に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体を用いて構成された電力変換回路を内蔵したモータ、ならびにそれを搭載したポンプ、空気調和機、給湯器、および熱源機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動回路内蔵モータにおいて、不飽和ポリエステル樹脂でケース状に成形したステータモールド内に、シャフト、軸受、ヨーク、およびマグネットを設けたロータと、モータ駆動回路基板を収め、その上面に絶縁板を配して、金属ブラケットで蓋をした構造のものが用いられている。ここで、内蔵される駆動回路は、プリドライブＩＣ（集積回路）に発振用コンデンサまたはセラミック発振子を外付けした回路構成により基本クロックを生成し、これを用いてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成している（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
ところで、このような駆動回路では、駆動方式に正弦波ＰＷＭ制御等の高度な制御方式を用いるため、その基本クロック周波数にはＰＷＭ周波数よりも充分大きなＭＨｚ帯域が用いられるようになってきた。また、プリドライブＩＣの代わりにマイコンを用いる構成のものもあり、クロック周波数は高周波化の傾向にある。【０００４】
ただし、プリドライブＩＣやマイコンはチップ開発にコスト・時間がかかるため、できる限り多くのユーザが使用する必要があり、汎用性を持たせるため、クロック周波数は基板設計者がある程度可変にできるように、外付け部品（例えば発振用コンデンサまたはセラミック発振子等）で調整可能とする必要がある。【０００５】
このようにモータ内蔵の駆動回路は、高周波のクロック信号を生成しているが、これは同時に放射ノイズの発生源ともなる。上記金属ブラケットは、回路基板に対し蓋の役割を果たし、放射ノイズを遮蔽する効果を有するものの、金属ブラケットと大地との間には静電結合容量Ｃｓが存在し、金属ブラケットに嵌合された例えば玉軸受けの外輪の電位および電荷を大きくしており、これにより内外輪間に放電が発生した場合、軸受け損傷（電食現象）が生ずるという問題点があった。【０００６】
これを防止するための対策として、玉軸受けの内外輪を電気的に結合し外輪に発生した電荷を逃がすための特別な構造を用いること（例えば、特許文献２参照）、あるいは、玉軸受け内部で放電が発生しないように転動体にセラミックボールを用いることなどが提案されているが、いずれの場合も特別の放電構造が別途必要になることに加え、コストの増加を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２３５８１号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１，２に示される従来のモータでは、金属ブラケットが大地との間に静電結合容量を持つことで、玉軸受けの内外輪間に発生する電圧ならびに電荷の差が大きく、金属材料で構成される玉軸受けでは、金属間が点接触に近い状態となるため、放電が玉の先端部に集中し、放電時のエネルギーが分散されず、放電による金属の傷み（電食）が発生する。電食が発生すると金属面があれて、ロータの回転時に騒音が発生するといった課題がある。これを回避するためには、それを軸受け以外の場所で放電する構造が別途必要であるといった課題があった。【０００９】
一方、玉軸受けの内外輪間に発生する電圧ならびに電荷の差の低減による放電回避のためには、ブラケットに金属板を用いず、ステータと一体的に樹脂のベアリングハウジングを成形により構成する方法が考えられる。しかし、この場合、内蔵回路の反ステータ側（内蔵回路に対してステータ側とは反対側）に金属製の遮蔽物がなくなり、内蔵回路から発生するノイズがそのまま反ステータ側に放射されるといった課題があった。【００１０】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、特別な放電構造を用いることなく電食対策を行いつつ、さらには内蔵回路から外部に放射されるノイズを低減することができるモータならびにそれを搭載したポンプおよび機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るモータは、ステータと、このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、前記シャフトを支持する軸受けと、前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、前記シャフトの軸線方向に対して略垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、前記プリント基板に対して前記ステータ側と反対側に配置され、前記モールド樹脂部内または前記モールド樹脂部の表面上に配置されるとともに、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置された金属遮蔽部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、特別な放電構造を用いることなく電食対策を行いつつ、さらには内蔵回路から外部に放射されるノイズを低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１に係るモータ５０の側面断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるプリドライブＩＣ１１の内部構造図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るモータ５０の電気配線を示す回路図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るモータ５０に内蔵されるプリント基板１の平面図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係るモータ５０の側面断面図である。
【図６】図６は、実施の形態３に係るモータ５０の側面断面図である。
【図７】図７は、実施の形態４に係るモータ５０の側面断面図である。
【図８】図８は、実施の形態５に係るモータ５０の側面断面図である。
【図９】図９は、実施の形態６に係るモータ５０の側面断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態７に係る壁掛け形空気調和機の構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態７における空気調和機室内機の断面構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態８に係るモータ一体型のポンプ５１の側面断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態８に係るモータ一体型のポンプ５１のモータの電気配線を示す回路図である。
【図１４】図１４は、実施の形態８に係るモータ一体型のポンプ５１に内蔵されるプリント基板１の平面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態９に係るモータ一体型のポンプを搭載した貯湯式給湯器の構成図である。
【図１６】図１６は、ヒートポンプ給湯室外機の全体を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係るモータならびにそれを搭載したポンプおよび機器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。図１では、モータ５０内には、モータ５０を駆動するための電力変換回路を実装したプリント基板１が内蔵されている。電力変換回路は、インバータＩＣ（集積回路）２（インバータ回路）およびプリドライブＩＣ１１を含んで構成される。インバータＩＣ２は、ステータ３の巻線に電圧を印加する電圧型インバータの主回路を内蔵している。インバータＩＣ２は、ロータ１６を回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成してこれをステータ３の巻線に供給する。ステータ３は、ステータコアに巻線を巻いて構成され、概略円環状である。ステータコアは、例えば金属コアを打ち抜き積層した構造を有する。インバータＩＣ２は、例えばプリント基板１のステータ３側と反対側の面上に実装されている。また、ステータ３およびプリント基板１は、モールド樹脂より成るモールド樹脂部４内に埋め込まれている。すなわち、ステータ３およびプリント基板１はモールド樹脂により機械的に結合されて、モールド樹脂部４と一体的に成形されている。モールド樹脂部４はモータ５０の外郭を構成するものであり、後述するベアリングハウジング１７も構成する。
【００１６】
モータ端子５は、プリント基板１とステータ３の巻線とを電気的に接続する端子であり、半田付けによりそれぞれプリント基板１およびステータ３の巻線に接続されている。このモータ端子５により、プリント基板１上に実装されたインバータＩＣ２からステータ３の巻線に電圧が印加される。ホール素子６は、ロータ１６の回転速度もしくは回転位置をロータ１６が発生する磁束密度変化により検出する。ホール素子６は、プリント基板１のステータ３側の面上に実装されている。モータ外部接続リード７は、プリント基板１とモータ５０の外部の回路（図示せず）とを電気的に接続するものである。
【００１７】
モールド樹脂部４の内部には、ロータ貫通用穴部８およびこれに連通したベアリング貫通用穴部１０が設けられている。ロータ貫通用穴部８内にはロータ１６が収納配置されており、ロータ１６はステータ３の内側に配置されている。ロータ１６は、中心部にシャフト１８を有し、回転軸であるシャフト１８に固定されている。ロータ１６には永久磁石（図示せず）が外周に設けられており、ロータ１６はステータ３からの回転磁界によって回転力を得てシャフト１８にトルクを伝達する。
【００１８】
シャフト１８は、その一端部がベアリング９−１（第１の軸受け）により支承され、その他端部がベアリング９−２（第２の軸受け）に支承されている。すなわち、シャフト１８は、ベアリング９−１，９−２により回転自在に支持されている。ベアリング９−１は、プリント基板１に対してステータ３と反対側に配置され、ベアリング９−２は、プリント基板１に対して、ステータ３側に配置されている。
【００１９】
ベアリング９−１は、ベアリングハウジング１７に嵌め込まれている。ここで、ベアリングハウジング１７（軸受ハウジング部）はモールド樹脂部４の一部として一体的にモールド樹脂にて形成されている。また、ベアリング９−１は、ベアリング貫通用穴部１０を介してベアリングハウジング１７内に嵌め込まれている。ベアリング９−１は例えば玉軸受けであり、シャフト１８と一体的に回転する内輪９−１ａとベアリングハウジング１７の内周面に嵌め込まれた外輪９−１ｃと、内外輪間に配置された複数個の転動体９−１ｂとを備えて構成されている。なお、シャフト１８のベアリング９−１側の一端部は、モールド樹脂部４を貫通して外部に引き出されて図示しない負荷（例えば空気調和機の室内機に内蔵された送風機）に取り付けられる。
【００２０】
他方、ベアリング９−２は、ロータ貫通用穴部８を塞ぐようにしてロータ貫通用穴部８に嵌め込まれた金属ブラケット１３の内側に嵌め込まれて保持されている。ベアリング９−２は例えば玉軸受けであり、シャフト１８と一体的に回転する内輪９−２ａと金属ブラケット１３の内周面に嵌め込まれた外輪９−２ｃと、内外輪間に配置された複数個の転動体９−２ｂとを備えて構成されている。
【００２１】
プリドライブＩＣ１１は、クロック信号およびホール素子６の出力信号等に基づきＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する回路である。コンデンサＣ１は、クロック信号のクロック周波数を決定するための外部部品であり、プリドライブＩＣ１１と電気的に接続されている。プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１ならびにそれらの配線は、インバータＩＣ２を制御するための制御信号であるＰＷＭ信号を生成し出力する制御回路を構成し、この制御回路内にはクロック信号を生成する発振回路部が含まれている。発振回路部は、例えばＭＨｚ帯域のクロック周波数の信号を生成する。プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１は、いずれもプリント基板１のステータ３側の表面に実装される。
【００２２】
プリント基板１は、シャフト１８の軸線方向においてステータ３とベアリング９−１との間にて軸線方向に対して略垂直に配置されている。また、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上には、金属遮蔽部材としての例えば銅箔１２が配置されている。ここで銅箔１２は例えばプリント基板銅箔であり、回路グランドと接続される。なお、本実施の形態では、プリント基板１はその両面に銅箔が形成されたいわゆる両面基板であり、ステータ３側の表面では銅箔は加工されて配線等に利用され、ベアリング９−１側の表面では所定の大きさおよび形状に加工された銅箔１２が配置されている。銅箔１２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して高周波の放射ノイズ源となる上記発振回路部および発振回路部に接続された（周辺）配線（以下、「発振回路部配線」という。）を少なくも覆うように配置されている。
【００２３】
図２は、本実施の形態におけるプリドライブ（波形生成）ＩＣ１１の内部構造図である。図２において、ＩＣチップ２０（半導体チップ）はシリコンもしくはＳｉＣ、ＧａＮ等のワイドギャップ半導体で構成され、ＩＣチップ２０上に形成された金属電極（図示せず）と、金属リードフレーム２２によって形成されプリント基板１上に配置された金属電極２４とがボンディングワイヤ２１により電気的に接続されている。このボンディングワイヤ２１は、例えば金またはアルミニウム等の金属線材で構成され、超音波溶融によりＩＣチップ２０上の金属電極（図示せず）および金属リードフレーム２２にそれぞれ接続されている。なお、金属リードフレーム２２は、直接ＩＣチップ２０と接触させて電気的結合をとるダイレクトボンディング結合により接続する構成としてもよい。ＩＣチップ２０、ボンディングワイヤ２１、および金属リードフレーム２２は、高熱伝導性の樹脂で構成されるＩＣパッケージ２３により覆われている。なお、本実施の形態では、クロック周波数決定用のコンデンサＣ１をプリドライブＩＣ１１の外部に設けるようにしたが、ＩＣチップ２０内に搭載することもできる。この場合、反ステータ側への放射に対してはリードフレーム２２が遮蔽板の役目を果たすことは言うまでもない。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るモータ５０の電気配線を示す回路図である。図３において、高圧直流電源３８は、商用電源をモータ５０の外部の全波整流回路（図示せず）もしくは倍電圧整流回路（図示せず）を介して整流した直流電圧を供給する。また、ホール素子６の出力信号（ホール信号）は、プリドライブＩＣ１１の内部のロジック回路にて低圧のパルス信号に変換され、回転数出力３１としてモータ５０の外部に出力される。また、インバータＩＣ２では、低圧のアナログ信号である出力電圧指令３２に対して、高圧直流電源３８から供給される直流電圧をもとに、６個のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）３４のスイッチングパルス幅を変化させてインバータの出力電圧を可変する。このとき、６個のＩＧＢＴ３４のうち上アームを駆動させる上アーム駆動回路３５の電源は、チャージポンプダイオード３６ならびに外部コンデンサＣ１およびＣ２によって生成される。また、モータ５０におけるモータ端子５と接続されるステータ３の巻線の巻線端には中性点結線部３９が形成されている。
【００２５】
図４は、本実施の形態に係るモータ５０に内蔵されるプリント基板１の平面図であり、（ａ）はプリント基板１のステータ３側の面（ステータ面）における部品の配置を示したものであり、（ｂ）はプリント基板１をステータ３側から透視してみたときのステータ３側と反対側の面（反ステータ面）における部品の配置を示したものである。
【００２６】
図４において、プリント基板１のステータ面にはプリドライブＩＣ１１およびクロック周波数決定用のコンデンサＣ１が表面実装されている。また、プリント基板１の反ステータ面には銅箔１２が配置されている。ここで、銅箔１２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して少なくとも上記制御回路の発振回路部および発振回路部配線を覆うような大きさのものであり、これ以上の大きさであればよい。銅箔１２は、発振回路部および発振回路部配線から発振させる放射ノイズがベアリング９−１側に放射されないようにこれを遮蔽する。なお、図４では、発振回路部配線の一部を符号２７で示している。
【００２７】
なお、プリント基板１には、コンデンサＣ１の配置付近に、切り欠き部２６が設けられているが、この切り欠き部２６は、図３の中性点結線部３９とプリント基板１の絶縁をとるためのものである。このような構成とすることで外周部の基板スペースを有効活用し、、遮蔽用の銅箔１２をプリント基板１の縁まで広く配置できる。
【００２８】
図４に示されるように、本実施の形態では、制御回路を構成するプリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１をステータ面に表面実装し、反ステータ面に遮蔽用の銅箔１２を配置したことで、反ステータ側（ベアリング９−１側）に遮蔽を目的とした金属ブラケットが不要な構造を取ることができる。すなわち、従来は、樹脂で形成されるベアリングハウジング１７の代わりに金属ブラケットが設けられていたが、本実施の形態では、遮蔽用の銅箔１２を配置したことで、金属ブラケットを不要の構成とすることができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、遮蔽用の銅箔１２をプリント基板１上に設けたことで、銅箔１２とベアリング９−１の外輪９−１ｃとの間に距離が確保され、絶縁も取れるので、ノイズ遮蔽の効果を得つつ静電誘導による内外輪間の発生電圧および電荷を低減することができる。
【００３０】
また、従来の金属ブラケットの配置箇所よりもノイズ放射源であるプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１により近い箇所に遮蔽用の銅箔１２を配置することで、同一の面積であれば金属ブラケットによる遮蔽よりも効果が高い。また、同様の遮蔽効果を求めた場合、金属遮蔽部材の面積は小さくてよい。このため、ノイズ放射源であるプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１以外の箇所の反ステータ側（ベアリング９−１側）のプリント基板銅箔は、その他の配線に用いることができ、プリント基板１の利用効率を向上でき、コスト的にも優れている。
【００３１】
また、上記説明では、銅箔１２は接地されているとしたが、ＭＨｚ帯域のクロック信号はその高次成分により、ＦＭ帯域のノイズを多く発生させるが、この周波数帯域では金属遮蔽部材は特に接地しなくとも充分効果があることから、銅箔１２を接地しない構成でもよく、これによりさらにコストの低減が図れる。
【００３２】
本実施の形態では、例えばＭＨｚ帯域の発振回路部を有するプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１をプリント基板１のステータ３側の面上に面実装して電気的結合をとり、ステータ３側を例えば金属コアを打ち抜き積層した構造物であるステータコアおよび金属ブラケット１３で取り囲み、反ステータ側（ベアリング９−１側）には金属ブラケットを用いずに、金属遮蔽部材である例えば銅箔１２で覆うことにより、発振回路部を流れるＭＨｚ帯域の高周波電流により発生する磁束をモータ５０外部に出にくくすることができる。
【００３３】
また、ロータ１６のバックヨーク（図示せず）には例えば積層鋼板を用いることができる。この場合、プリント基板１に対しステータ３側に配置された金属ブラケット１３を小さくしたり、あるいは非金属である樹脂で構成したとしても、ロータ１６およびステータ３によりノイズ放射源である発振回路部および発振回路部配線をステータ３側から覆い遮蔽することができるので、放射ノイズを低減することができ、ベアリング９−２の外輪９−２ｃに発生する電位および電荷を低減することができる。なお、この効果を高めるためには、ロータ１６の磁石を薄肉化しロータの金属バックヨークのサイズを大きくしたり、または、ロータ１６−ステータ３間のエアギャップを狭くすることで、ロータ１６−ステータ３間の金属遮蔽の隙間を小さくすれば良い。磁石の薄肉化は、希土類磁石等の高磁力マグネットを用いることで実現できる。また、本実施の形態ではロータ１６に磁石（マグネット）を用いる構成について説明したが、積層鋼板にアルミニウムのバーを用いた誘導電動機でも同様の効果があることはいうまでもない。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、特別な放電構造を用いることなく電食対策を行いつつ、さらにはモータ５０の内蔵回路から外部に放射されるノイズを低減することができる。
【００３５】
なお、図２で説明したように、プリドライブＩＣ１１の主回路チップ（ＩＣチップ２０）には、シリコンに比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されたものを用いることができる。また、図３の上下アームのスイッチング素子等もワイドギャップ半導体により形成されたものを用いることができる。ワイドギャップ半導体としては、例えば、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、または、ダイヤモンドなどを用いることができる。ワイドバンドギャップ半導体を用いることで耐電圧性が高く、許容電流密度も高くなるため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。また、ワイドバンドギャップ半導体は、耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化も可能になる。さらに、ワイドバンドギャップ半導体は、電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。本実施の形態では、スイッチスピードの速いワイドギャップ半導体を用いることにより、シリコンを用いた場合に比べてノイズが高くなることから、金属遮蔽部材（銅箔１２）によるノイズの遮蔽効果が高くなる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、例えば玉軸受けを用いたモータ５０について説明を行ったが、軸受けに面接触を用いたスリーブ軸受けを用いたモータにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。ポンプ等の液流体を軸受けに流す場合に、スリーブ軸受けを用いる場合が多いが、流体中に金属片などが混入し、面接触でも軸受け間で放電が発生しやすいものや、メタル軸受けを用いる場合に軸受けの支持材に樹脂を用いる場合等に効果が高い。
【００３７】
実施の形態２．
図５は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。なお、図５では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図５に示されるように、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上には、子基板４０が実装され、この子基板４０のプリント基板１側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上には金属遮蔽部材としての例えば銅箔４１が配置されている。ここで銅箔４１は例えば子基板４０のプリント基板銅箔であり、回路グランドと接続される。銅箔４１は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、子基板４０およびプリント基板１を介して実施の形態１で説明した発振回路部および発振回路部配線を少なくも覆うように配置されている。なお、図５のその他の構成は図１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態は、プリント基板１のベアリング９−１側の面上に銅箔を基板制約上配置できない場合に好適である。ここで、基板制約上銅箔を配置できない場合とは、例えば、プリント基板１としていわゆる片面基板（片面のみにプリント基板銅箔が形成された基板）を用いた場合であって、ベアリング９−１側の面上にプリント基板銅箔が存在しない場合等である。このような場合は、図５のように、メインのプリント基板１に子基板４０を実装し、子基板４０上の銅箔４１を用いることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することができる。なお、本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態１で説明した通りである。
【００３９】
実施の形態３．
図６は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。なお、図６では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図６に示されるように、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上には、板金４２を有する部品が実装されている。ここで、板金４２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して実施の形態１で説明した発振回路部および発振回路部配線を少なくとも覆うように配置されている。なお、図６のその他の構成は図１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態は、実施の形態２と同様に、プリント基板１のベアリング９−１側の面上に銅箔を基板制約上配置できない場合に好適である。このような場合は、図６のように、プリント基板１に板金４２を有する部品を実装し、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することができる。このように板金４２を有する部品としては、例えば放熱板を有するインバータＩＣがある。この場合、インバータＩＣ２を、プリント基板１を介してプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１と対向するようにしてプリント基板１の面に実装し、このインバータＩＣ２における放熱板を板金４２とすればよい。なお、本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態１で説明した通りである。
【００４１】
実施の形態４．
図７は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。なお、図７では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図７に示されるように、本実施の形態のプリント基板１は、その内層に銅箔４３を備えている。ここで、銅箔４３は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、実施の形態１で説明した発振回路部および発振回路部配線を少なくとも覆うように配置されている。なお、図７のその他の構成は図１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態は、図７のように、例えば３層以上の内層に銅箔４３が配置されたプリント基板１を用いることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することができる。なお、本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態１で説明した通りである。
【００４３】
実施の形態５．
図８は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。なお、図８では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図８に示されるように、インバータＩＣ２は、プリント基板１のステータ３側の面上に実装されている。また、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上に、金属遮蔽部材としての例えば銅箔１２が配置されている。ここで、銅箔１２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して、実施の形態１で説明した発振回路部および発振回路部配線を覆うとともに、インバータＩＣ２およびインバータＩＣ２の接続された（周辺）配線も覆うように配置されている。なお、図８のその他の構成は図１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
実施の形態１〜４では、プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１による発振回路部および発振回路部配線が放射ノイズ源であるとしているが、インバータ主素子がＦＭ帯域のノイズ放射源である場合は、インバータＩＣ２とその周辺配線をステータ３側に表面実装し、反ステータ側にそれらを遮蔽するように銅箔１２を配置することにより、インバータＩＣ２とその周辺配線から放射されるノイズも遮蔽することができる。なお、本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態１で説明した通りである。
【００４５】
実施の形態６．
図９は、本実施の形態に係るモータ５０の側面断面図である。なお、図９では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。図９に示されるように、本実施の形態では、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面（すなわち、ベアリング９−１側の面）上には、銅箔は配置されておらず、その代りに、モールド樹脂部４のベアリング９−１側の表面に導電性テープ４４が貼着されている。ここで、導電性テープ４４は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、実施の形態１で説明した発振回路部および発振回路部配線を少なくとも覆うように配置されている。導電性テープ４４は、例えばアルミニウムテープまたは銅テープ等である。実施の形態１〜５では、金属遮蔽部材はいずれもモールド樹脂部４内に配置されているのに対し、本実施の形態では、金属遮蔽部材（導電性テープ４４）は、モールド樹脂部４の表面上に配置されている。なお、図９のその他の構成は図１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態は、プリント基板１のベアリング９−１側の面上に銅箔を基板制約上配置できない場合に好適である。ここで、基板制約上銅箔を配置できない場合とは、例えば、プリント基板１がいわゆる片面基板である場合などである。このような場合は、図９のように、モールド後のモータ５０の外郭に導電性テープ４４などの粘着性導電物を貼り付けることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することができる。導電性テープ４４の貼着箇所はモールド樹脂部４の外表面であることから、図１のようにプリント基板１に銅箔１２を配置する場合に比べて、遮蔽位置がノイズ放射源から遠くなることはあるが、すでにプリント基板１を内蔵したモータ５０のモールド樹脂部４が成形された後であっても、導電性テープ４４を容易に貼着することができるという利点を有する。本実施の形態のその他の構成、動作、および効果は実施の形態１で説明した通りである。
【００４７】
実施の形態７．
図１０は、本実施の形態に係る壁掛け形空気調和機の構成の一例を示す図である。図１０に示されるように、本実施の形態に係る壁掛け形空気調和機は、屋内の壁に掛けられた空気調和機室内機６０と、この空気調和機室内機６０と冷媒配管６４を介して接続され屋外に設置されて吸廃熱を行う空気調和機室外機６２とを備えている。ここで、空気調和機室内機６０には実施の形態１〜６のいずれかに係るモータが搭載され、このモータにより室内送風機６１を回転駆動する。室内送風機６１は、空気調和機室内機６０から温風または冷風を送風し、屋内の快適性を向上させる。また、空気調和機室外機６２は送風機６３を備えている。
【００４８】
図１１は、本実施の形態における空気調和機室内機の断面構成の一例を示す図である。図１１では、空気調和機室内機６０に設けられた室内送風機７１、室内熱交換器７２、空気吹出口７３、吹出風路７４、および空気吸込口７５等を示している。室内送風機７１は、例えばラインフロー送風機である。室内送風機７１には、実施の形態１〜６のいずれかに係るモータが連結され、このモータの回転駆動により室内送風機７１が駆動される。
【００４９】
このように、空気調和機室内機６０の室内送風機７１に実施の形態１〜６のいずれかで述べた電食信頼性と低ノイズ性を両立した低コストな駆動回路内蔵モータを適用することで、従来のモータを搭載した場合に比べ、低ノイズな空気調和機を得ることができる。
【００５０】
また、ノイズレベルが高い駆動回路内蔵モータの場合、従来は空気調和機ではモータの周囲に遮蔽板を配置する必要があった。このような場合に、実施の形態１〜６の何れかで述べた駆動回路内蔵モータを適用した場合、機器の遮蔽物の直材費および取り付けのための加工費が不要となり、低コストな機器が得られる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、例えば空気調和機について述べてきたが、換気扇や給湯熱源のポンプ等に用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５２】
実施の形態８．
図１２は、本実施の形態に係るモータ一体型のポンプ５１の側面断面図である。図１２において、ポンプ５１内には、モータを駆動するための電力変換回路を実装したプリント基板１が内蔵されている。電力変換回路は、インバータ主素子２ａ（インバータ回路）およびプリドライブＩＣ１１を含んで構成される。インバータ主素子２ａは、モータのステータ巻線に電圧を印加する電圧型インバータの主回路を構成する主素子であって、例えば金属ヒートスプレッダ（図示せず）を有する面実装タイプのものである。また、インバータ主素子２ａは、例えば反ステータ側（プリント基板１のステータ３側と反対側）に実装されている。インバータ主素子２ａは、ロータ１６を回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成してこれをステータ３の巻線に供給する。なお、プリドライブ（波形生成）ＩＣ１１の内部構造については、実施の形態１で図２を参照して説明した通りであり、ここではその説明を省略する。ステータ３は、ステータコアに巻線を巻いて構成され、概略円環状である。ステータコアは、例えば金属コアを打ち抜き積層した構造を有する。ステータ３およびプリント基板１は、モールド樹脂より成るモールド樹脂部４内に埋め込まれている。すなわち、ステータ３およびプリント基板１はモールド樹脂により機械的に結合されて、モールド樹脂部４と一体的に成形されている。また、モールド樹脂部４は軸受けの支持構造を構成する。
【００５３】
モータ端子５は、プリント基板１とステータ３の巻線とを電気的に接続する端子であり、半田付けによりそれぞれプリント基板１およびステータ３の巻線に接続されている。このモータ端子５により、プリント基板１上に実装されたインバータ主素子２ａからステータ３の巻線に電圧が印加される。ホール素子６は、ロータ１６の回転速度もしくは回転位置をロータ１６が発生する磁束密度変化により検出する。ホール素子６は、プリント基板１のステータ３側の面上に実装されている。モータ外部接続リード７は、プリント基板１とポンプ５１の外部の回路（図示せず）とを電気的に接続するものである。
【００５４】
モールド樹脂部４の内側には、椀状隔壁部６８が嵌め込まれている。椀状隔壁部６８は有底円筒形状であり、その底部には金属製のシャフト６５の一端が挿入される軸支持部６９ａが立設されている。シャフト６５の一端は軸支持部６９ａに挿入されて固定され、その他端はポンプハウジング６７に設けられた軸支持部６９ｂに回転自在に挿入される。すなわち、シャフト６５は軸支持部６９ａを介する形でモールド樹脂部４により保持されている。椀状隔壁部６８内にはロータ１６が配置される。ロータ１６にはその内側にスリーブ軸受け１１０が一体的に設けられ、円筒状のスリーブ軸受け１１０内にはシャフト６５が配置されている。ロータ１６は、スリーブ軸受け１１０を介してシャフト６５により摺動自在に支持され、ステータ３の内側で回転可能である。また、ロータ１６にはインペラ６６が接合されている。椀状隔壁部６８はロータ１６を収納するためのロータ貫通用穴部８を構成し、このロータ貫通用穴部８を介してロータ１６等がモールド樹脂部４の内側に挿入されてモータが構成される。さらに、インペラ６６側からポンプハウジング６７を組み合わせモールド樹脂部４に固定することによりポンプ５１が構成される。ポンプ５１には、吸入口１１１および吐出口１１２が設けられており、ロータ１６が回転すると、流体が吸入口１１１から流入しインペラ６６を介して流体が吐出口１１１から吐出される。
【００５５】
プリドライブＩＣ１１は、クロック信号およびホール素子６の出力信号等に基づきＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する回路である。コンデンサＣ１は、クロック信号のクロック周波数を決定するための外部部品であり、プリドライブＩＣ１１と電気的に接続されている。プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１ならびにそれらの配線は、インバータ主素子２ａを制御するための制御信号であるＰＷＭ信号を生成し出力する制御回路を構成し、この制御回路内にはクロック信号を生成する発振回路部が含まれている。発振回路部は、例えばＭＨｚ帯域のクロック周波数の信号を生成する。プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１は、いずれもプリント基板１のステータ３側の表面に実装される。
【００５６】
プリント基板１は、シャフト６５の軸線方向に対して略垂直に配置されている。また、プリント基板１のステータ３側とは反対側の面上には、金属遮蔽部材としての例えば銅箔１２が配置されている。ここで銅箔１２は例えばプリント基板銅箔であり、回路グランドと接続される。プリント基板１は、例えばその両面に銅箔が形成されたいわゆる両面基板であり、ステータ３側の表面では銅箔は加工されて配線等に利用され、反ステータ側の表面では所定の大きさおよび形状に加工された銅箔１２が配置されている。銅箔１２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して高周波の放射ノイズ源となる上記発振回路部および発振回路部に接続された（周辺）配線（「発振回路部配線」）を少なくとも覆うように配置されている。
【００５７】
ポンプ５１では、ロータ１６はスリーブ軸受け１１０の円筒状の面を介してシャフト６５に摺動自在に支持され、スリーブ軸受け１１０ではポンプ５１中を流れる流体により潤滑がなされるので、ロータ１６の回転時におけるシャフト６５との摩擦が低減される。このようにスリーブ軸受け１１０を用いる構成としたことで、プリント基板１からの電磁界により軸電圧が誘導される金属部品の容積を従来の金属玉軸受けと長軸の金属ブラケットといった構成に比べて低減することが可能となる。また、スリーブ軸受け１１では接触面が面形状となることで軸電圧による電界に偏りが少なく、放電が発生しにくい。また、放電による電食でスリーブ軸受け１１０の表面が損傷しても、非損傷面の割合が大きく確保でき、さらに流体による潤滑により、騒音の発生量は、玉軸受けに比べ小さい。
【００５８】
一方、本実施の形態では、スリーブ軸受け１１０の周辺構造をモールド樹脂部４により構成したため、従来技術のようにプリドライブＩＣ１１およびクロック周波数決定用のコンデンサＣ１の周辺で発生するＭＨｚ帯域の放射ノイズに対する金属ブラケットによる遮蔽効果を期待できない。そのため、本実施の形態では、プリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１をステータ３側のプリント基板１の面上に配置し、プリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１の真下にある金属で構成されるステータ３により、放射ノイズがインペラ６６方向に放射することを遮蔽している。また、プリント基板１の反ステータ側の面上に配置した銅箔１２により、プリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１からの反ステータ側への放射ノイズを遮蔽しており、金属ブラケットを用いなくともそれと同等のノイズ放射の抑制が可能となる。本実施の形態では、このような構成および部品配置により、騒音の低減と放射ノイズの抑制を両立させることができる。
【００５９】
図１３は、本実施の形態に係るモータ一体型のポンプ５１のモータの電気配線を示す回路図である。図１３に示すように、この回路構成は、図４においてインバータＩＣ２をインバータ主素子２ａに置き換えたものであり、実施の形態１で説明した回路構成と同じものであることから、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態では、例えばＭＨｚ帯域の発振回路部を有するプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１をプリント基板１のステータ３側の面上に面実装して電気的結合をとり、ステータ３側を例えば金属コアを打ち抜き積層した構造物であるステータコアで取り囲み、反ステータ側には金属ブラケットを用いずに、金属遮蔽部材である例えば銅箔１２で覆うことにより、発振回路部を流れるＭＨｚ帯域の高周波電流により発生する磁束をポンプ５１外部に出にくくすることができる。
【００６１】
また、ロータ１６のバックヨーク（図示せず）には例えば積層鋼板を用いることができる。この場合、非金属である樹脂でインペラ６６およびポンプハウジング６７を構成したとしても、ロータ１６およびステータ３によりノイズ放射源である発振回路部および発振回路部配線をステータ３側から覆い遮蔽することができるので、放射ノイズを低減することができる。なお、この効果を高めるためには、ロータ１６の磁石を薄肉化しロータ１６の金属バックヨークのサイズを大きくしたり、または、ロータ１６−ステータ３間のエアギャップを狭くすることで、ロータ１６−ステータ３間の金属遮蔽の隙間を小さくすれば良い。磁石の薄肉化は、希土類磁石等の高磁力マグネットを用いることで実現できる。また、本実施の形態ではロータ１６に磁石（マグネット）を用いる構成について説明したが、積層鋼板にアルミニウムのバーを用いた誘導電動機でも同様の効果があることはいうまでもない。
【００６２】
図１４は、本実施の形態に係るモータ一体型のポンプ５１に内蔵されるプリント基板１の平面図であり、（ａ）はプリント基板１のステータ３側の面（ステータ面）における部品の配置を示したものであり、（ｂ）はプリント基板１をステータ３側から透視してみたときのステータ３側と反対側の面（反ステータ面）における部品の配置を示したものである。
【００６３】
図１４において、プリント基板１のステータ面にはプリドライブＩＣ１１およびクロック周波数決定用のコンデンサＣ１が表面実装されている。また、プリント基板１の反ステータ面には銅箔１２が配置されている。ここで、銅箔１２は、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、プリント基板１を介して少なくとも上記制御回路の発振回路部および発振回路部配線を覆うような大きさのものであり、これ以上の大きさであればよい。銅箔１２は、発振回路部および発振回路部配線から発振させる放射ノイズが反ステータ側に放射されないようにこれを遮蔽する。なお、図１４では、発振回路部配線の一部を符号２７で示している。
【００６４】
プリント基板１には、コンデンサＣ１の配置付近に、切り欠き部２６が設けられているが、この切り欠き部２６は、図１３の中性点結線部３９とプリント基板１の絶縁をとるためのものである。このような構成とすることで外周部の基板スペースを有効活用し、遮蔽用の銅箔１２をプリント基板１の縁まで広く配置できる。
【００６５】
図１４に示されるように、本実施の形態では、制御回路を構成するプリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１をステータ面に表面実装し、反ステータ面に遮蔽用の銅箔１２を配置したことで、反ステータ側に遮蔽を目的とした金属ブラケットが不要な構造を取ることができる。
【００６６】
ところで、図１２では、駆動波形を生成するプリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１はプリント基板１のステータ３側の面上に実装され、さらにこれらはステータコアの直上に配置されている。一方、位置検知精度確保のためホール素子６とロータ１６とを近接させる必要があることから、ロータ貫通用穴部８はプリント基板１の直上に配置され、その部分にはプリドライブＩＣ１１のように背の高い電子部品を配置することは困難となる。したがって、プリント基板１のステータ３側の面における電子部品の配置スペースは制限される。さらに、ホール素子６もステータ３側に実装する必要があることから、プリント基板１のステータ３側の面における電子部品の配置スペースはより一層制限される。そのため、本実施の形態では、インバータ主素子２ａを反ステータ面に実装することで、プリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１のステータ面での実装スペースを確保し、これらをステータコアの直上に配置可能としている。このような部品配置とすることで、金属部品であるステータコアとその巻線によるノイズ遮蔽の効果を高めることができる。
【００６７】
なお、インバータ主素子２ａの金属ヒートスプレッダをプリドライブＩＣ１１とコンデンサＣ１の直上に配置すれば、別途遮蔽用の銅箔１２を設ける必要が無く、さらにプリント基板１の有効実装スペースが確保できる。
【００６８】
また、本実施の形態では、従来の金属ブラケットの配置箇所よりもノイズ放射源であるプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１により近い箇所に遮蔽用の銅箔１２を配置することで、同一の面積であれば金属ブラケットによる遮蔽よりも効果が高い。また、同様の遮蔽効果を求めた場合、金属遮蔽部材の面積は小さくてよい。このため、ノイズ放射源であるプリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１以外の箇所の反ステータ側のプリント基板銅箔は、その他の配線に用いることができ、プリント基板１の利用効率を向上でき、コスト的にも優れている。
【００６９】
また、上記説明では、銅箔１２は接地されているとしたが、ＭＨｚ帯域のクロック信号はその高次成分により、ＦＭ帯域のノイズを多く発生させるが、この周波数帯域では金属遮蔽部材は特に接地しなくとも充分効果があることから、銅箔１２を接地しない構成でもよく、これによりさらにコストの低減が図れる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、シャフト６５を軸支する軸受けとして例えばスリーブ軸受け１１０を用い、このスリーブ軸受け１１０をモールド樹脂部４で保持する構造とし、さらに、プリント基板１の反ステータ面に銅箔１２を配置し、プリント基板１の面に対して垂直な方向から平面視したときに、この銅箔１２により少なくとも発振回路部および発振回路部に接続された配線を覆うようにしたので、特別な放電構造を用いることなく電食対策を行いつつ、さらにはポンプ５１内のモータの内蔵回路から外部に放射されるノイズを低減することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、ベアリングおよびベアリングハウジングが不要で、さらに金属ブラケットも不要なことから、駆動回路内蔵モータの厚さを薄くでき、ポンプ全体としての小型化が可能となる。さらに金属ブラケットが不要なことから、ポンプ全体の軽量化が図れる。
【００７２】
また、本実施の形態は、ポンプ５１の配置制約が大きな機器、または取り付けスペースの狭い機器に適用した場合の効果が高い。また、前記の軽量といった特徴は、全体の重量が燃費を左右する自動車またはトラックなどの輸送機器に適用した場合特に効果が高い。
【００７３】
なお、プリント基板１がいわゆる片面基板である場合などプリント基板１の反ステータ面上に銅箔１２を基板制約上配置できない場合は、実施の形態２と同様に、プリント基板１に子基板を実装し、この子基板上の銅箔を用いることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することも可能であり、本実施の形態と同様の遮蔽効果を奏する。
【００７４】
また、プリント基板１の反ステータ面上に銅箔１２を基板制約上配置できない場合は、実施の形態３と同様に、プリント基板１に板金を有する部品（例えば、金属ヒートスプレッダを有するインバータ主素子２ａ）を実装し、この板金を用いて反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することも可能であり、本実施の形態と同様の遮蔽効果を奏する。
【００７５】
また、プリント基板１の内層に銅箔が配置されている場合は、実施の形態４と同様に、プリント基板１内のその銅箔を用いることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することも可能であり、本実施の形態と同様の遮蔽効果を奏する。
【００７６】
また、本実施の形態では、プリドライブＩＣ１１およびコンデンサＣ１が放射ノイズ源としているが、インバータ主素子２ａがＦＭ帯域のノイズ放射源となる場合は、実施の形態５と同様に、インバータ主素子２ａをステータ側に表面実装し、反ステータ側にそれを遮蔽するように銅箔を配置すればよい。
【００７７】
また、プリント基板１の反ステータ面上に銅箔１２を基板制約上配置できない場合は、実施の形態６と同様に、モールド後のポンプ５１の外郭に導電性テープなどの粘着性導電物を貼り付けることにより、反ステータ側へのノイズの放射を遮蔽することも可能であり、本実施の形態と同様の遮蔽効果を奏する。
【００７８】
なお、プリドライブＩＣ１１の主回路チップ（ＩＣチップ２０）には、シリコンに比べてバンドギャップが大きいワイドギャップ半導体によって形成されたものを用いることができる。また、図１３の上下アームのスイッチング素子等もワイドギャップ半導体により形成されたものを用いることができる。ワイドギャップ半導体としては、例えば、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、または、ダイヤモンドなどを用いることができる。ワイドバンドギャップ半導体を用いることで耐電圧性が高く、許容電流密度も高くなるため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。また、ワイドバンドギャップ半導体は、耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化も可能になる。さらに、ワイドバンドギャップ半導体は、電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。本実施の形態では、スイッチスピードの速いワイドギャップ半導体を用いることにより、シリコンを用いた場合に比べてノイズが高くなることから、金属遮蔽部材（銅箔１２）によるノイズの遮蔽効果が高くなる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、ポンプ５１にスリーブ軸受け１１０を適用する例について説明したが、実施の形態１と同様に玉軸受けを適用した場合でも、金属ブラケットを用いず、非金属であるモールド樹脂で玉軸受けを保持する構造とすれば、誘起される軸電圧のレベルを低減し、電食を発生しにくくすることができることは言うまでもない。
【００８０】
実施の形態９．
図１５は、本実施の形態に係るモータ一体型のポンプを搭載した貯湯式給湯器の構成図である。図１５では、給湯器は内部に湯水を貯湯する貯湯タンク７６を有し、貯湯タンク７６の上部には給湯管７７が接続され、貯湯タンク７６の下部には給水管７８が接続されている。また、給水管７８は上水道が接続される給水口７９から水道圧を減圧させる減圧弁８０を介して接続されている。
【００８１】
貯湯タンク７６内では、比重差からお湯が上部、水が下部に分離して温度層が上下に形成されている。貯湯タンク７６内の湯水の沸き上げ時には、貯湯タンク７６上部からお湯が貯湯されることで、お湯が押し下げられる形で層を形成して蓄積される。そして、給湯管７７の末端にはシャワー８４やカラン８５などの給湯端末が接続され、給湯端末から湯を出すと、貯湯タンク７６の下部には給水管７８が接続されているので常時給水圧が掛かっており、給水管７８から貯湯タンク７６内に水が給水されて、貯湯タンク７６内は常に湯水で満たされた状態となる。
【００８２】
また、貯湯タンク７６には、下部から上部へと連結された沸き上げ配管８１が接続されており、その沸き上げ配管８１には、沸き上げポンプ８２と熱源部８３が介在している。ここで、沸き上げポンプ８２は、例えば実施の形態８のポンプである。そして沸き上げ時には、沸き上げポンプ８２を駆動させて、貯湯タンク７６下部の湯水を熱源部８３へと供給し、熱源部８３によって湯水が加熱した後、貯湯タンク７６上部へと戻されることで貯湯されていく。なお、熱源部８３は、ヒートポンプサイクル機構を有したヒートポンプ熱源である。
【００８３】
また、給湯管７７と給水管７８から分岐した給水分岐管１００とを接続し適温の湯を生成する給湯混合弁１０１を備えており、カラン８５もしくはシャワー８４から出湯する際には、給湯混合弁１０１で設定温度の湯に混合されて供給される。
【００８４】
また、給湯器は、給湯管７７と給水分岐管１００とを接続し適温の湯を生成する風呂給湯混合弁８７を備え、さらに、風呂給湯混合弁８７の下流側に風呂給湯サーミスタ８８と、風呂への湯張りを開始／停止する風呂注湯弁８９とを備えており、風呂への湯張りが開始されると風呂注湯弁８９を開いて、風呂給湯混合弁８７で適温に混合された湯を浴槽８６へ供給している。なお、風呂給湯混合弁８７の制御は、風呂給湯サーミスタ８８で検出する温度が、設定した湯張り温度となるように風呂給湯混合弁８７を駆動する。
【００８５】
また、給湯器は、浴槽８６内の湯水を追い焚きするための追い焚き熱交換器９１を備えており、追い焚き熱交換器９１で浴槽８６内の湯水と、貯湯タンク７６内の高温水とを熱交換している。そして、給湯器は、浴槽８６内の湯水を追い焚き熱交換器９１へ供給するための循環ポンプ９０を備えており、浴槽８６と循環ポンプ９０と追い焚き熱交換器９１とが給湯配管で環状に接続されている。ここで、循環ポンプ９０は、例えば実施の形態８のポンプである。
【００８６】
また、追い焚き熱交換器９１の高温水循環側回路には、給湯管７７から出湯した高温水が流れ、追い焚き熱交換器９１で熱交換した後の温水は貯湯タンク７６の底部へ返流されるように構成されている。なお、貯湯タンク７６の底部と追い焚き熱交換器９１との間には追い焚きポンプ９３が配設されており、追い焚きポンプ９３を駆動することによって、追い焚き熱交換器９１へ高温水を供給するようにしている。ここで、追い焚きポンプ９３は、例えば実施の形態８のポンプである。
【００８７】
また、循環ポンプ９０と追い焚き熱交換器９１との間には、浴槽８６内の湯水の水位を検出する水位センサー９９と、浴槽８６内の湯水の温度を検出する風呂サーミスタ９４とが設けられ、追い焚き熱交換器９１の浴槽水循環側の下流側には追い焚きサーミスタ９２が配設されている。そして浴槽８６内の湯水を追い焚きするときには、まず循環ポンプ９０を駆動して、風呂サーミスタ９４で浴槽水の温度を検出し、検出した浴槽水の温度が設定温度となるまで循環ポンプ９０を駆動する。また、安全性の観点から浴槽８６へ高温の湯を供給しないために、追い焚きサーミスタ９２で検出する温度が例えば６０度を超えないように循環ポンプ９０を駆動させる。
【００８８】
また、浴室には浴室リモコン９５が設置されている。浴室リモコン９５には、給湯温度を変更するためのＵＰ／ＤＯＷＮスイッチや、風呂運転の自動を入／切するための風呂自動運転スイッチなどの操作部９６が設けられている。また、給湯温度や風呂自動運転中など給湯器の運転状態を表示するための表示部９７がある。
【００８９】
次に浴槽８６への湯張り運転について説明する。
【００９０】
まず、浴室リモコン９５の操作部９６に配設された風呂自動運転スイッチを入り操作するか、もしくは予め自動湯張り時間を設定している場合には予約時間になると、風呂注湯弁８９が開き、風呂給湯混合弁８７で混合された湯が浴槽８６へ供給される。
【００９１】
そして、浴室リモコン９５もしくは台所などに設置した別の給湯器リモコン（図示せず）で設定した設定水位までお湯はりが完了すると、風呂注湯弁８９を閉じて、循環ポンプ９０を駆動し、浴槽８６内の湯を攪拌し、かつ、追い焚き熱交換器９１にて貯湯タンク７６の湯水と熱交換をして浴槽温度を設定温度まで沸上げを行う。
【００９２】
そして、設定温度まで沸上げが終了すると、浴室リモコン９５に設けたスピーカ（図示せず）から報知音を鳴らしたり、表示部９７にお風呂が沸きあがったことを知らせる表示を行う。
【００９３】
次に、浴槽８６内の温水の保温運転について説明する。
【００９４】
本来、湯張りが終了した時点で家族全員が入浴すればよいが、家族の生活パターンの違いからふろ湯張りを完了した時間よりも遅い時間帯に入浴する場合も考えられる。この場合、貯湯式給湯器において自動で保温運転を行っている。これは所定時間毎に循環ポンプ９０を駆動させることで行う。
【００９５】
なお、保温運転とは浴槽８６内の湯水の温度を設定温度に保つ運転をいい、追い焚き熱交換器９１で追い焚きを行うだけではなく、浴槽８６から湯水があふれない範囲であれば、風呂注湯弁８９を開いて貯湯タンク７６から高温水を供給して、浴槽８６内の温度を上昇させてもよい。
【００９６】
このような構成の場合、同一本体内に３個のポンプ（沸き上げポンプ８２、循環ポンプ９０、および追い焚きポンプ９３）が必要となる。貯湯タンク７６とその周辺の貯湯ユニットで主な磨耗部品はポンプであり、ポンプの磨耗寿命はユニットにとって非常に重要な事項である。また、品質の悪い流体がポンプ内部を流れた場合の故障の発生も懸念されることから、ポンプは交換作業のしやすい外周部に配置される。このため、ユニット内のポンプの配置場所には制約がある。そのため、ポンプの外周部に放射ノイズの遮蔽構造が別途必要な場合、設計が難しかったり、あるいは、遮蔽部品の直接の価格もしくは取り付け価格がポンプ単独で遮蔽する場合よりも高くなりコスト高になることがあり得る。また、別途遮蔽構造が設けられた場合は、ポンプ交換時に、作業時間がかかり、メンテナンス性が劣化する。
【００９７】
本実施の形態では、軸受けの音響寿命が長く放射ノイズの小さいモータ一体型ポンプを給湯器に搭載したことで、ポンプユニット全体の長寿命化に大きな効果がある。また別途のノイズ遮蔽構造が不要なことから、そのためのコストおよびメンテナンス性もよいものが得られる。さらに本実施の形態では例えば３個のポンプが必要なことから、その効果は非常に大きい。
【００９８】
実施の形態１０．
図１６は、ヒートポンプ給湯室外機の全体を示す外観図であり、例えば実施の形態９における貯湯式給湯器のヒートポンプ熱源機（熱源部８３）を表している。なお、図１６は、ヒートポンプ給湯室外機を表すものであるが、ヒートポンプ空調室外機とも概ね同じ構造、部品配置である。図１６に示すように、ヒートポンプ給湯室外機１０３には、前面から見て左側に、送風機１０４と送風機１０４の後面側に配置された空気冷媒熱交換器１０５と送風機１０４の下方に配置された水冷媒熱交換器１０６とを備えた送風機室１１１ｃが設けられている。さらに、ヒートポンプ給湯室外機１０３には、前面から見て右側に、圧縮機１０７と空気冷媒熱交換器１０５および圧縮機１０７と接続して冷媒回路を構成する機能部品と水冷媒熱交換器１０６と接続して給湯回路を構成する機能部品とその上方に配置され電気部品を収納した電気品収納箱１０８とを備えた機械室１１１ｂが設けられている。そして、送風機室１１１ｃと機械室１１１ｂとが仕切板１１１ｄにより分離されている。ヒートポンプ給湯室外機１０３では、これらを、送風機室１１１ｃの空気冷媒熱交換器１０５の配置部分を除いて、室外機ベース１１１ａ、筐体の前面部１１１ｅ、筐体の後面部１１１ｆ、筐体の上面部１１１ｇ、筐体の右側面部１１１ｈ、筐体の左側面部１１１ｋで覆い、ヒートポンプ給湯室外機１０３の外郭を構成している。ヒートポンプ給湯室外機１０３の右側には、図示しない貯湯タンクと接続される水配管用のバルブと電気配線を取り出す端子台があり、それらを保護するため、サービスパネル１２１を取り付けている。なお、送風機１０４は、送風機１０４の後面に設置された空気冷媒熱交換器１０５側から空気を吸い込み、空気冷媒熱交換器１０５に熱交換させ、空気冷媒熱交換器１０５と反対側へ空気は排出される。
【００９９】
実施の形態９では、ポンプは貯湯ユニット内に配置されていたが、本実施の形態では、ヒートポンプ給湯室外機１０３、すなわち、実施の形態９の熱源部８３に例えば実施の形態８のモータ一体型ポンプを搭載する。
【０１００】
実施の形態９では、追い炊き機能が必要ない場合ポンプは１つで良いが、その場合貯湯ユニット内にではなく、熱源部８３の室外機に磨耗部品のポンプをもってくれば、貯湯ユニットに磨耗部品が無くなり、ポンプメンテナンスの構造等不要になり長寿命化が図れ、さらにポンプメンテナンスの構造も不要となり、対コスト化およびユニットの設置場所の制約条件も緩和される。
【０１０１】
ただし、熱源部８３は通常、ヒートポンプエアコンの室外機とできる限り部品共用することで低コスト化を図っているが、ヒートポンプエアコンにはない水冷媒熱交換器１０６が余分に必要で、スペースの制約が厳しい。また、室外機はガス型の瞬間湯沸し機が設置されていた場所に置き換える場合も多いため、場所は極めて狭く、室外機のサイズアップが受け入れられないユーザも多い。そのため、例えば実施の形態８の小型のモータ一体型のポンプを室外機に適用した場合の効果はきわめて高い。
【０１０２】
また、狭い場所に施工されるため、室外機の重量が軽いほど施工者の作業性は向上する。このことからも重量の軽い例えば実施の形態８のモータ一体型のポンプを搭載した場合の効果が高い。
【０１０３】
また、本実施の形態では、ヒートポンプ給湯室外機１０３の送風機１０４にも、例えば実施の形態８の回路内蔵モータを搭載する。送風機１０４は軽量化の観点から金属性ではなく樹脂製のプロペラファンが適用される。樹脂製のプロペラファンでは金属に比べ強度が低いため、モータの騒音が共振し増幅される。そのため従来のモータを使用した場合、電食による騒音発生が極めて顕著に現れる。そのため、実施の形態８の回路内蔵モータをファンモータに適用した場合の効果が高い。
【０１０４】
ヒートポンプ給湯室外機１０３または給湯器貯湯ユニット内のポンプモータもしくは送風機モータに例えば実施の形態８で述べた電食信頼性と低ノイズを両立した低コストな駆動回路内蔵モータを適用することで、従来のモータを搭載した場合に比べ低ノイズな機器を得ることができる。
【０１０５】
また、ノイズレベルが高い回路内蔵モータの場合、従来給湯器ではモータの周囲に遮蔽板を配置する必要があった。このような場合に例えば実施の形態８で述べた回路内蔵モータを適用した場合、機器の遮蔽物の直材費および取り付けのための加工費が不要となり、低コストな機器が得られる。
【０１０６】
なお、実施の形態１〜７で説明したモータまたは実施の形態８で説明したモータ一体型のポンプもしくはそのモータが、空気調和機、給湯器、熱源機以外の機器に適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、半導体を用いて構成された電力変換回路を内蔵したモータ、およびこのモータを搭載した機器に適している。
【符号の説明】
【０１０８】
１  プリント基板
２  インバータＩＣ
２ａ  インバータ主素子
３  ステータ
４  モールド樹脂部
５  モータ端子
６  ホール素子
７  モータ外部接続リード
８  ロータ貫通用穴部
９−１，９−２  ベアリング
１０  ベアリング貫通用穴部
１１  プリドライブＩＣ
１２，４１，４３  銅箔
１６  ロータ
１７  ベアリングハウジング
１８  シャフト
２０  ＩＣチップ
２１  ボンディングワイヤ
２２  金属リードフレーム
２３  ＩＣパッケージ
２４  金属電極
２６  切り欠き部
２７  発振回路部配線
３１  回転数出力
３２  出力電圧指令
３４  ＩＧＢＴ
３６  チャージポンプダイオード
３８  高圧直流電源
３９  中性点結線部
４０  子基板
４２  板金
４４  導電性テープ
５０  モータ
５１  ポンプ
６０  空気調和機室内機
６１  室内送風機
６２  空気調和機室外機
６３  送風機
６４  冷媒配管
６５  シャフト
６６  インペラ
６７  ポンプハウジング
６８  椀状隔壁部
６９ａ，６９ｂ  軸支持部
７１  室内送風機
７２  室内熱交換器
７３  空気吹出口
７４  吹出風路
７５  空気吸込口
７６  貯湯タンク
７７  給湯管
７８  給水管
７９  給水口
８０  減圧弁
８１  配管
８２  沸き上げポンプ
８３  熱源部
８４  シャワー
８５  カラン
８６  浴槽
８７  風呂給湯混合弁
８８  風呂給湯サーミスタ
８９  風呂注湯弁
９０  循環ポンプ
９１  追い焚き熱交換器
９２  追い焚きサーミスタ
９３  追い焚きポンプ
９４  風呂サーミスタ
９５  浴室リモコン
９６  操作部
９７  表示部
９９  水位センサー
１００  給水分岐管
１０１  給湯混合弁
１０３  ヒートポンプ給湯室外機
１０４  送風機
１０５  空気冷媒熱交換器
１０６  水冷媒熱交換器
１０７  圧縮機
１０８  電気品収納箱
１１１  吸入口
１１１ａ  室外機ベース
１１１ｂ  機械室
１１１ｃ  送風機室
１１１ｄ  仕切板
１１１ｅ  前面部
１１１ｆ  後面部
１１１ｇ  上面部
１１１ｈ  右側面部
１１１ｋ  左側面部
１１２  吐出口
１２１  サービスパネル
【図１】
2013035349.tif 000003
【図２】
2013035349.tif 000004
【図３】
2013035349.tif 000005
【図４】
2013035349.tif 000006
【図５】
2013035349.tif 000007
【図６】
2013035349.tif 000008
【図７】
2013035349.tif 000009
【図８】
2013035349.tif 000010
【図９】
2013035349.tif 000011
【図１０】
2013035349.tif 000012
【図１１】
2013035349.tif 000013
【図１２】
2013035349.tif 000014
【図１３】
2013035349.tif 000015
【図１４】
2013035349.tif 000016
【図１５】
2013035349.tif 000017
【図１６】
2013035349.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月17日(2014.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、
前記シャフトを支持する軸受けと、
前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、
このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、
前記シャフトの軸線方向に対して垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、
前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、
前記プリント基板に設けられ、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置されたプリント基板銅箔と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の前記ステータ側と反対側の面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記プリント基板には、前記ステータ側と反対側の面上に子基板が実装されており、
前記プリント基板銅箔は、前記子基板の面上に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の内層に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記インバータ回路は、前記プリント基板の前記ステータ側の面上に実装され、
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、前記インバータ回路も覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記シャフトの両端部に設けられ前記シャフトを回転自在に支持する第１および第２の玉軸受けと、
前記モールド樹脂部の一部として前記樹脂で形成され、前記第１の玉軸受けを保持する軸受ハウジング部と、
を備え、
前記プリント基板は、前記シャフトの軸線方向において前記ステータと前記第１の玉軸受けとの間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記ロータが収納された前記モールド樹脂部を塞ぐように前記モールド樹脂部に嵌め込まれるとともに前記第２の玉軸受けが内側に嵌め込まれた金属ブラケットを備え、
前記ロータのバックヨークには積層鋼板が用いられていることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記軸受けはスリーブ軸受けであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項９】
前記制御回路は、前記軸線方向において前記ステータの直上に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記制御回路は、ワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体チップを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム、またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータが搭載されていることを特徴とするポンプ。
【請求項１３】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１４】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする給湯器。
【請求項１５】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されていることを特徴とする熱源機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るモータは、ステータと、このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、前記シャフトを支持する軸受けと、前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、前記シャフトの軸線方向に対して垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、前記プリント基板に設けられ、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置されたプリント基板銅箔と、を備えることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月7日(2014.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、
前記シャフトを支持する軸受けと、
前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、
このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、
前記シャフトの軸線方向に対して垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、
前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、
前記プリント基板に設けられて、前記モールド樹脂部内に埋め込まれ、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置されたプリント基板銅箔と、
を備えるモータ。
【請求項２】
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の前記ステータ側と反対側の面上に配置されている請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記プリント基板には、前記ステータ側と反対側の面上に子基板が実装されており、
前記プリント基板銅箔は、前記子基板の面上に形成されたものである請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の内層に設けられている請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記インバータ回路は、前記プリント基板の前記ステータ側の面上に実装され、
前記プリント基板銅箔は、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、前記インバータ回路も覆うように配置されている請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記シャフトの両端部に設けられ前記シャフトを回転自在に支持する第１および第２の玉軸受けと、
前記モールド樹脂部の一部として前記樹脂で形成され、前記第１の玉軸受けを保持する軸受ハウジング部と、
を備え、
前記プリント基板は、前記シャフトの軸線方向において前記ステータと前記第１の玉軸受けとの間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置されている請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記ロータが収納された前記モールド樹脂部を塞ぐように前記モールド樹脂部に嵌め込まれるとともに前記第２の玉軸受けが内側に嵌め込まれた金属ブラケットを備え、
前記ロータのバックヨークには積層鋼板が用いられている請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記軸受けはスリーブ軸受けである請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項９】
前記制御回路は、前記軸線方向において前記ステータの直上に配置されている請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記制御回路は、ワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体チップを含む請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム、またはダイヤモンドである請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータが搭載されているポンプ。
【請求項１３】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されている空気調和機。
【請求項１４】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されている給湯器。
【請求項１５】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータまたは請求項１２に記載のポンプが搭載されている熱源機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るモータは、ステータと、このステータの内側で回転可能に配置され中心部にシャフトを有するロータと、前記シャフトを支持する軸受けと、前記ロータを回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成するインバータ回路と、このインバータ回路を制御するための制御信号を出力するとともに、前記制御信号を生成する際に用いられるクロック信号を生成する発振回路部を含む制御回路と、前記シャフトの軸線方向に対して垂直に配置され、前記インバータ回路および前記制御回路が実装されるとともに、前記制御回路が前記ステータ側に配置されたプリント基板と、前記ステータおよび前記プリント基板が埋め込まれて樹脂で一体的に成形され、内部に前記ロータを収納するとともに、前記軸受けを保持するモールド樹脂部と、前記プリント基板に設けられて、前記モールド樹脂部内に埋め込まれ、前記プリント基板の面に対して垂直な方向から平面視したときに、少なくとも前記発振回路部および前記発振回路部に接続された配線を覆うように配置されたプリント基板銅箔と、を備える。
【国際調査報告】
2013035349.tif 000019
2013035349.tif 000020