(57)【要約】      （修正有）【課題】モータ組立後に金属製の導通板を取付けることができるモールドモータを提供すること。【解決手段】モールドモータ１００は、モールド樹脂で成形されて有底筒状のモータ外郭２０が形成されたステータと、ステータの内径側に回転自在に配置されたロータ３０と、ロータ３０の出力回転軸３１の出力側と反出力側とを支持するベアリング４１、４２と、ベアリング４１、４２を収容するベアリングハウス５１０、５２０が形成されモータ外郭２０の出力側と反出力側の両方に配置された導電性のブラケット５１、５２と、出力側のブラケット５１と反出力側のブラケット５２とを導通させる金属製の導通板６０とを備え、反出力側のブラケット５２には、導通板６０の第２当接部６２が挿入される孔部５２２が形成されるとともに、第２当接部６２の一部が孔部５２２の内壁面と接触して電気的に導通するようにした。【選択図】図３
2015015804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド樹脂によりモールド成形されて有底筒状のモータ外郭が形成されたステータと、前記ステータの内径側に回転自在に配置されたロータと、前記ロータの出力回転軸の出力側と反出力側とを支持するベアリングと、前記ベアリングを収容するベアリングハウスが形成され前記モータ外郭の出力側と反出力側の両方に配置された導電性のブラケットと、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備えたモールドモータであって、
前記出力側または反出力側のブラケットの少なくとも一方には、前記導通板の先端部が挿入される孔部が形成されるとともに、前記先端部の少なくとも一部が前記孔部の内壁面と接触して電気的に導通することを特徴とするモールドモータ。
【請求項２】
前記先端部が前記内壁面に係止することを特徴とする請求項１記載のモールドモータ。
【請求項３】
前記先端部が鋸歯形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載のモールドモータ。
【請求項４】
前記孔部の開口は前記出力側または反出力側のブラケットの外側側面のみに形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のモールドモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーロータ型のモールドモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型のモールドモータは、例えば、空気調和機に搭載する送風ファンを回転駆動するためのブラシレスＤＣモータに適用されている。このブラシレスＤＣモータは、パルス幅変調方式（以下、ＰＷＭ方式）により直流電力を交流電力に変換するインバータで駆動されるので、巻線の中性点電位がゼロとならない。このため、ベアリングの外輪と内輪との間に軸電圧と呼ばれる電位差が発生する。軸電圧は、スイッチングによる高周波成分を含むため、軸電圧がベアリング内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、ベアリング内部に微小電流が流れる。このため、ベアリング内部に電食が発生することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、ＰＷＭ方式により直流電力を交流電力に変換するインバータが用いられていても電食の発生を防ぐことができるインナーロータ型のモールドモータとして、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを金属製の導通板で導通させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。このモールドモータに用いた導通板は、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとの間に位置し、モールド樹脂によりモールド成形されたモータの外郭に沿って配置されている。出力側のブラケットと反出力側のブラケットには、ベアリングを収容するベアリングハウスがそれぞれ形成されている。
【０００４】
この導通板は、一端側に反出力側のベアリングハウスの側面にモータの外郭から離れる方向に反った状態で当接するように形成された第１当接部と、他端側にモータの外郭に圧入される出力側のブラケットの内側に当接するように形成された第２当接部と、第１当接部と第２当接部とを連結する導通帯とからなっている。このように、特許文献１によるモールドモータでは、出力側のブラケットと反出力側のブラケットが導通板で導通されることにより、２つのブラケットが同電位になるため、軸電圧が小さくなり、ベアリング内部に電食が発生するのを防ぐことが可能である。
【０００５】
しかしながら、導通板の他端側に形成された第２当接部が出力側のブラケットの内側に当接する構造になっているため、モータ組立後に導通板を取付けることができない。また、出力側のブラケットをモータの外郭に圧入する際に、モータの外郭から導通板が外れないようにしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／４３０７５号
【特許文献２】特開２０１３−８１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記背景技術に鑑み、モータ組立後に金属製の導通板を取付けることができるモールドモータ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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のモールドモータは、モールド樹脂によりモールド成形されて有底筒状のモータ外郭が形成されたステータと、ステータの内径側に回転自在に配置されたロータと、ロータの出力回転軸の出力側と反出力側とを支持するベアリングと、ベアリングを収容するベアリングハウスが形成されモータ外郭の出力側と反出力側の両方に配置された導電性のブラケットと、出力側のブラケットと反出力側のブラケットとを導通させる金属製の導通板とを備えたものであって、出力側または反出力側のブラケットの少なくとも一方には、導通板の先端部が挿入される孔部が形成されるとともに、先端部の少なくとも一部が孔部の内壁面と接触して電気的に導通することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のモールドモータによれば、金属製の導通板の先端部は、出力側または反出力側のブラケットに形成した孔部の内壁面と接触するため、出力側または反出力側のブラケットをモータ外郭に圧入後、導通板を出力側または反出力側のブラケットに取付けることができる。したがって、モータ組立後に導通板を取付けることが可能となって、出力側または反出力側のブラケットをモータ外郭に圧入する際の作業性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるモールドモータを示す正面図である。
【図２】本発明によるモールドモータを示す側面図である。
【図３】本発明によるモールドモータの図２に示すＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明によるモールドモータに備える導通板を示す側面図である。
【図５】本発明によるモールドモータの導通板のその他の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明によるモールドモータの図５に示す導通板が孔部に挿入され孔部の内壁面に当接している状態を示す部分断面図である。
【図７】本発明によるモールドモータの反出力側のブラケットのその他の実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１乃至図６は、本実施形態におけるモールドモータを説明する図である。図１乃至図３に示すように、このモールドモータ１００は、例えば、ＰＷＭ方式により直流電力を交流電力に変換するインバータで駆動されるブラシレスＤＣモータに適用されるもので、ステータコア１０と、モータ外郭２０と、ロータ３０と、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２と、出力側のブラケット５１および反出力側のブラケット５２と、導通板６０と、回路基板７０とを備えている。
【００１２】
ステータコア１０は、鋼板を積層して構成され、図示を省略する円環状のヨーク部とヨーク部から内径側に延びる複数のティース部とを備えている。このステータコア１０にインシュレータ１１を一体的に形成し、このインシュレータ１１を介してティース部に巻線１２が巻回されている。この巻線１２が巻回されたステータコア１０を、内周面を除いてモールド樹脂でモールド成形して円筒状のモータ外郭２０を形成することでステータを構成している。なお、インシュレータ１１は、ステータコア１０に一体的に形成する替わりに別に成形してステータコア１０に取付けてもよい。モータ外郭２０の出力側には、アルミニウムからなる金属製のブラケット５１がモータ外郭２０に一体に埋設されている。この出力側のブラケット５１は、出力側のベアリング４１が収容されるベアリングハウス５１０がモータ外郭２０から露出した状態になっている。
【００１３】
ロータ３０は、出力回転軸３１と図示を省略する複数の磁極をもつ永久磁石とを備えている。永久磁石の磁極は、等間隔で、かつ、隣り合う磁極はＮ極とＳ極が交互に表われるようにして出力回転軸３１の周囲に配置され、出力回転軸３１と一体化されている。ロータ３０は、ステータコア１０の内周より内側に、所定の空隙（ギャップ）をもって対向して収められている。
【００１４】
出力回転軸３１は、出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２により回転可能に支持されている。出力側のベアリング４１および反出力側のベアリング４２は、ボールベアリングが用いられ、転動体としてのボール４００と内輪４０１と外輪４０２とを備えている。
【００１５】
図３において、反出力側のベアリング４２は、アルミニウムからなる金属製の反出力側のブラケット５２に形成された反出力側のベアリングハウス５２０に収容されている。反出力側のブラケット５２は、モータ外郭２０の反出力側の側面に嵌合している。
【００１６】
図１および図３において、出力側のベアリングハウス５１０には、導通板６０の一端側が当接され、他端側が反出力側のブラケット５２に当接されている。以下に導通板６０について詳細に説明する。図１、図２および図３において、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性を有する帯状の金属板からなり、例えば、これらの性質を備えたステンレスで形成されている。なお、導通板６０は、導電性、バネ性および剛性の性質を備えていれば、鉄、鋼、真鍮、りん青銅などで形成されていてもよい。導通板６０は、一端側に形成された第１当接部６１と、他端側に形成された先端部としての第２当接部６２と、第１当接部６１と第２当接部６２とを連結する導通帯６３とを備えている。導通帯６３は、図３に示すように、モータ外郭２０の出力側から反出力側に至る外面の形状に沿って折り曲げられている。モータ外郭２０の外面には、導通板６０が収容される第１溝部２２が設けられている。この第１溝部２２は、例えば、幅寸法が５ｍｍ、深さ寸法が１ｍｍの溝に形成されている。
【００１７】
図１および図３において、出力側のベアリングハウス５１０は、例えば、プレス加工によって有底円筒状に形成されている。出力側のベアリングハウス５１０の内側にはベアリング４１が収容され、外側には導通板６０の一端側に形成された第１当接部６１が、モータ外郭２０から離れる方向に反った状態で当接されている。一方、導通板６０の他端側に形成された第２当接部６２は、モータ外郭２０の反出力側の側面に圧入された反出力側のブラケット５２の外側に当接されている。
【００１８】
導通板６０は、第１当接部６１が出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１に当接され、導通帯６３が第１溝部２２に収容されるため、モータ外郭２０に対する周方向の位置決めを行うことができる。また、導通板６０の厚さ寸法は、例えば、０．４ｍｍに設定されており、第１溝部２２の深さ寸法よりも小さくなっている。このため、導通板６０の導通帯６３は、モータ外郭２０の外面から突出せず、作業者の指などが引っかかって第１溝部２２から外れるのを防止できる。
【００１９】
回路基板７０は、図２および図３において、反出力側のブラケット５２と間隔をもってモータ外郭２０の反出力側に配置されている。回路基板７０には、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１に形成されるリード線引出口５２４から引出されるリード線（図示を省略）が電気的に接続されている。回路基板７０には、直流電力を交流電力に変換するインバータ駆動部７１が実装されている。そして、図示しないリード線より外部から供給される直流電力をＰＷＭ方式によりモールドモータ１００を駆動するための交流電力に変換しステータ巻線１２へ供給する。
【００２０】
導通板６０とモータ外郭２０には、第１当接部６１を出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１に当接した状態を保持するため、図３において、導通板６０には、第１当接部６１と、第１当接部６１の外径側に連続して導通帯６３に形成されたＬ字状の折曲部６３１とから形成される凸形状部６３２を備えている。また、出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１と、モータ外郭２０の出力側の外面に形成された内径側面２１との間には、導通板６０の凸形状部６３２を圧入する第２溝部８０を備えている。
【００２１】
この第２溝部８０は、出力側のベアリングハウス５１０の外径側に円環状に形成され、モータ外郭２０の出力側の外面に形成された内径側面２１は、第１溝部２２に連続する箇所に形成されている。また、導通板６０に備えられた凸形状部６３２の幅寸法が、例えば、２．８ｍｍに設定されており、モータ外郭２０の内径側側面２１から出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１までの幅寸法よりも大きくなっている。
【００２２】
これにより、凸形状部６３２が第２溝部８０に圧入されることで、第１当接部６１が出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１に、折曲部６３１がモータ外郭２０の内径側側面２１にそれぞれ押さえ付けられるように接触する。したがって、出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１への第１当接部６１の当接状態が保持されるため、導通板６０の一端側を出力側のベアリングハウス５１０に電気的に導通させることができる。
【００２３】
モータ外郭２０には、反出力側のブラケット５２をモータ外郭２０に嵌合するため、図３において、モータ外郭２０の反出力側の外面に段差部２３が形成されている。反出力側のブラケット５２は、この段差部２３に圧入されて嵌め合わされる。反出力側のブラケット５２の外側側面５２１には、第１溝部２２に連続する箇所に出力回転軸３１の方向に貫通する孔部５２２が一体形成されている。第２当接部６２は、この孔部５２２に挿入される。
【００２４】
この孔部５２２は、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１から突出した突出部５２１１に設けられ、矩形状の孔が出力回転軸３１の方向に沿って形成されている。また、孔部５２２は、例えば、幅寸法が４ｍｍ、奥行寸法が１ｍｍの孔に設定され、導通板６０の幅寸法は、例えば、４ｍｍに設定されており、孔部５２２の幅寸法が導通板６０の幅寸法と同等になっている。第２当接部６２は、孔部５２２の内壁面５２２１に係止するための鋸歯形状による複数の凹凸６２０が両側に形成されている。第２当接部６２の鋸歯形状による凹凸６２０の先端幅寸法は、例えば、３ｍｍに設定されており、孔部５２２の幅寸法よりも小さくなっている。
【００２５】
これにより、導通板６０は、反出力側のブラケット５２をモータ外郭２０に圧入後にモータ外郭２０に沿って取付けられ、つまり、モータ組立後に取付けることが可能になっている。第２当接部６２は孔部５２２に圧入されることで、第２当接部６２の鋸歯形状による凹凸６２０が孔部５２２に食い込むように固定される。したがって、第２当接部６２に対して引き抜き方向に力が加えられても、凹凸６２０が孔部５２２の内壁面５２２１に引っ掛かり、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１への第２当接部６２の固定状態が保持される。また、凹凸６２０が孔部５２２の内壁面５２２１に当接するため、導通板６０の他端側を反出力側のブラケット５２に電気的に導通させることができる。
【００２６】
次に、導通板６０のその他の実施形態について図５および図６を用いて説明する。図５（ａ）において、導通板６０の第２当接部６４は、孔部５２２の内壁面５２２１に係止するための鋸歯形状による複数の凹凸６２０の替わりに折返部６４０が形成されている。折返部６４０は、モータ外郭２０の外径側に向かって溝部２２から突出するように折り返されている。第２当接部６４は、孔部５２２に圧入する前において、図５（ａ）に示す折返部６４０のＸＹ方向の寸法が、図６（ａ）に示す孔部５２２のＸＹ方向の寸法よりも大きくなっている。これにより、図６（ａ）において、第２当接部６４の折返部６４０は、孔部５２２に圧入されることでＸＹ方向の寸法が図５（ａ）よりも小さくなり孔部５２２の内壁面５２２１と当接する。したがって、第２当接部６４に対して引き抜き方向に力が加えられても、折返部６４０の先端が孔部５２２の内壁面５２２１に引っ掛かり、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１への第２当接部６４の当接状態が保持される。また、折返部６４０が孔部５２２の内壁面５２２１に当接するため、導通板６０の他端側を反出力側のブラケット５２に電気的に導通させることができる。
【００２７】
また、図５（ｂ）において、導通板６０の第２当接部６５は、孔部５２２の内壁面５２２１に係止するための鋸歯形状による複数の凹凸６２０の替わりに切起部６５０が形成されている。切起部６５０は、モータ外郭２０の外径側に向かって溝部から突出するように切起こされている。第２当接部６５は、孔部５２２に圧入する前において、図５（ｂ）に示す切起部６５０のＸＹ方向の寸法が、図６（ｂ）に示す孔部５２２のＸＹ方向の寸法よりも大きくなっている。これにより、図６（ｂ）において、第２当接部６５の切起部６５０は、孔部５２２に圧入されることでＸＹ方向の寸法が図５（ｂ）よりも小さくなり孔部５２２の内壁面５２２１と当接する。したがって、第２当接部６５に対して引き抜き方向に力が加えられても、切起部６５０の先端が孔部５２２の内壁面５２２１に引っ掛かり、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１への第２当接部６５の当接状態が保持される。また、切起部６５０が孔部５２２の内壁面５２２１に当接するため、導通板６０の他端側を反出力側のブラケット５２に電気的に導通させることができる。
【００２８】
次に、反出力側のブラケット５２のその他の実施形態について図６を用いて説明する。図６において、
反出力側のブラケット５２には、第２当接部６６を反出力側のブラケット５２の外側側面５２１に当接した状態を保持するため、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１には、溝部２２に連続する箇所に出力回転軸３１に直交する方向に孔部５２３が一体形成されている。この孔部５２３は、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１から突出した突出部５２１２に設けられ、矩形状の孔が出力回転軸３１に直交する方向に沿って形成されている。第２当接部６６は、孔部５２３の方向に折り曲げられており、孔部５２３の内壁面５２３１に係止するため、前述の実施形態と同様に鋸歯形状による複数の凹凸（図示省略）が両側に形成されている。これにより、第２当接部６６が孔部５２３に圧入されることで、第２当接部６６の鋸歯形状による凹凸が孔部５２３に食い込むように固定される。したがって、第２当接部６６に対して引き抜き方向に力が加えられても、凹凸が孔部５２３の内壁面５２３１に引っ掛かり、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１への第２当接部６６の固定状態が保持される。また、凹凸が孔部５２３の内壁面５２３１に当接するため、導通板６０の他端側を反出力側のブラケット５２に電気的に導通させることができる。
【００２９】
また、本実施形態による各々の孔部５２２、５２３の開口は、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１から突出した各々の突出部５２１１、５２１２にのみ形成されるようになっている。このため、各々の孔部５２２、５２３は、反出力側のブラケット５２の内部に突き抜けた孔ではないことから、反出力側のブラケット５２の内部に塵埃が侵入するのを防ぐことができる。
【００３０】
以上説明してきた実施形態によるモールドモータ１００によれば、出力側のブラケット５１と反出力側のブラケット５２が導通板６０で導通されることにより、２つのブラケット５１、５２が同電位になるため、軸電圧が小さくなり、出力側と反出力側のベアリング４１、４２内部に電食が発生するのを防ぐことができる。
【００３１】
また、金属製の導通板６０の他端側に形成された先端部として第２当接部６２、６４、６５は、反出力側のブラケット５２の外側側面５２１に形成した孔部５２２の内壁面５２２１に係止される構造になっているため、反出力側のブラケット５２をモータ外郭２０に圧入後、導通板６０の第２当接部６２、６４、６５を反出力側のブラケット５２に取付けることができる。これにより、背景技術に示すように、反出力側のブラケット５２をモータ外郭２０に圧入する際に、モータ外郭２０から導通板６０が外れないようにしなくてもよい。したがって、モータ組立後に導通板６０を取付けることができるようにして、反出力側のブラケット５２をモータ外郭２０に圧入する際の作業性を改善することができる。また、導通板６０の他端側に形成された第２当接部６６が反出力側のブラケット５２の外側側面５２１に形成した孔部５２３の内壁面５２３１に係止される構造についても同様な効果を得ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態によるモールドモータ１００では、導通板６０に形成された第１当接部６１を出力側のベアリングハウス５１０の外側側面５１０１に当接するようにしたが、本発明はこれに限らず、第１当接部６１を反出力側のベアリングハウス５２０の外側側面に当接するようにしてもよい。また、本実施形態によるモールドモータ１００に限らず、出力側のブラケット５１と反出力側のブラケット５２の構造を入れ替えたモールドモータでもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ステータコア
１１  インシュレータ
１２  巻線
２０  モータ外郭
２１  内径側面
２２  第１溝部
２３  段差部
３０  ロータ
３１  出力回転軸
４００  ボール
４０１  内輪
４０２  外輪
４１  出力側のベアリング
４２  反出力側のベアリング
５１  出力側のブラケット
５１０  出力側のベアリングハウス
５１０１  外側側面
５２  反出力側のブラケット
５２０  反出力側のベアリングハウス
５２１  外側側面
５２１１、５２１２  突出部
５２２、５２３  孔部
５２２１、５２３１  内壁面
５２４  リード線引出口
６０  導通板
６１  第１当接部
６２、６４、６５、６６  第２当接部
６２０  凹凸
６４０  折返部
６５０  切起部
６３  導通帯
６３１  折曲部
６３２  凸形状部
７０  回路基板
７１  インバータ駆動部
８０  第２溝部
【図１】
2015015804.tif 000003
【図２】
2015015804.tif 000004
【図３】
2015015804.tif 000005
【図４】
2015015804.tif 000006
【図５】
2015015804.tif 000007
【図６】
2015015804.tif 000008
【図７】
2015015804.tif 000009