(57)【要約】      （修正有）【課題】電動機の組み立て時に絶縁カバーの変形を防ぐことができる電動機を提供すること。【解決手段】電動機Ｍは、外郭１１の上端面１１２を覆うように外郭１１の外周面１１３に圧入された有底円筒状の第２ブラケット３２と、上端面１１２に上端面１１２の円周方向に間隔をあけて立設された端子１５１〜１５４と、第２ブラケット３２と端子１５１〜１５４を区画しそれぞれを絶縁するための絶縁カバー５とを備え、絶縁カバー５は、端子１５１〜１５４の上方を覆う上面壁５１と、上面壁５１の第２ブラケット３２側の端部５１１から下方に延びて上端面１１２に当接するとともに端子１５１〜１５４のブラケット３２側の側方を覆う外周壁５２と、上面壁５１と外周壁５２の一端に一体的に形成され上面壁５１から下方に延びて上端面１１２に当接する側面壁５３とを備えた断面Ｌ字状に形成されている。【選択図】図２
2015162987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド成型により外郭が形成された有底円筒状のステータと、前記外郭の軸方向の端面を覆うように前記外郭の外周面に圧入された有底円筒状のブラケットと、前記軸方向の端面に前記軸方向の端面の円周方向に間隔をあけて立設された複数の端子と、前記ブラケットと前記端子を区画しそれぞれを絶縁するための絶縁カバーとを備えた電動機であって、
前記絶縁カバーは、前記端子の上方を覆う上面壁と、前記上面壁の前記ブラケット側の端部から下方に延びて前記軸方向の端面に当接するとともに前記端子の前記ブラケット側の側方を覆う外周壁と、前記上面壁と前記外周壁の一端に一体的に形成され前記上面壁から下方に延びて前記軸方向の端面に当接する側面壁とを備えた断面Ｌ字状に形成され、
前記外周壁と前記側面壁は、前記端子の上端と前記上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記絶縁カバーは、前記側面壁の前記ブラケットと反対側の端部から前記上面壁に一体的に円周方向に向かって前記側面壁を延長形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
モールド成型により外郭が形成された有底円筒状のステータと、前記外郭の軸方向の端面を覆うように前記外郭の外周面に圧入された有底円筒状のブラケットと、前記軸方向の端面に前記軸方向の端面の円周方向に間隔をあけて立設された複数の端子と、前記ブラケットと前記端子を区画しそれぞれを絶縁するための絶縁カバーとを備えた電動機であって、
前記絶縁カバーは、前記端子の上方を覆う上面壁と、前記上面壁の前記ブラケット側の端部から下方に延びて前記軸方向の端面に当接するとともに前記端子の前記ブラケット側の側方を覆う外周壁とを備えて断面Ｌ字状に形成され、
前記軸方向の端面には、前記軸方向の端面から上方に延びて少なくとも前記上面壁の一端側の内面に当接する当接部を備え、
前記当接部は、前記端子の上端と前記上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラケットと端子を区画しそれぞれを絶縁する絶縁カバーを備えた電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機には、ステータの内部にロータを回転可能に配置したインナーロータ型の電動機が知られている。電動機は、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モータとして用いられる。
【０００３】
従来のブラシレスＤＣモータとして、ステータは、インシュレータを介してステータ巻線を巻回したステータコアの内周面を除いて、樹脂によるモールド成型により有底円筒状の外郭が形成されている。外郭の軸方向の端面には、その端面の円周方向に間隔をあけて、ステータ巻線に接続された複数の端子が軸方向に立設されている。外郭の軸方向の端面の一部には、ステータ巻線への通電を制御する電気回路が形成された回路基板が載置されている。また、回路基板には、複数の端子のうちの一部の端子が回路基板の表面から突出するとともに電気的に接続されている。外郭の外周面には、有底円筒状のブラケットが外郭の軸方向の端面と回路基板を覆うように圧入されている。
【０００４】
ブラケットと複数の端子の間には、ブラケットと複数の端子を区画しそれぞれを絶縁する絶縁カバーが配置されている。絶縁カバーは、複数の端子の上方を覆う上面壁と、上面壁のブラケット側の端部から下方に延びて外郭の軸方向の端面に当接するとともに複数の端子のブラケット側の側方を覆う外周壁と、上面壁と外周壁の両端に一体的に形成され上面壁から下方に延びる一対の側面壁を備えた断面Ｌ字状に形成されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１の絶縁カバーは、回路基板に電気的に接続されて回路基板の表面から突出した端子と、回路基板に電気的に接続されず外郭の軸方向の端面から突出した端子とを覆っている。また、絶縁カバーは、外周壁の下端部から下方に延びる複数の絶縁片を備え、外郭の外周面には、複数の絶縁片が収納される収納部が複数の端子に対応する位置に設けられている。それぞれの側面壁は、回路基板の表面に突き当たらない同一の長さに形成されており、回路基板に電気的に接続されず外郭の軸方向の端面から突出した端子の周囲においては、回路基板が存在しない箇所であるため、絶縁カバーの側面壁と外郭の軸方向の端面との間に隙間が形成されている。
【０００５】
このように構成された従来のブラシレスＤＣモータは、電動機の組み立て時に、絶縁カバーの側面壁と外郭の軸方向の端面との間に形成された隙間の影響により、外部から絶縁カバーの上面壁に外郭の軸方向の端面に向かって押す力が加わると、絶縁カバーの上面壁の内周側が外郭の軸方向の端面側に沈み込むように変形する。このような絶縁カバーの変形により、絶縁カバーの外周壁が外郭の外周面よりも外側にはみ出し引っかかった状態になり、外周壁の下端部に備えた絶縁片が外郭の外周面の収納部から外側にはみ出した状態になる場合がある。この状態のままでブラケットを外郭の外周面に圧入すると、絶縁カバーの外周壁や係止片をブラケットと外郭の外周面とで挟み込んで破壊してしまい、ブラケットと端子の絶縁不良につながるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２０１８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、電動機の組み立て時に絶縁カバーの変形を防ぐことができる電動機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、本発明の電動機は、モールド成型により外郭が形成された有底円筒状のステータと、外郭の軸方向の端面を覆うように外郭の外周面に圧入された有底円筒状のブラケットと、軸方向の端面に軸方向の端面の円周方向に間隔をあけて立設された複数の端子と、ブラケットと端子を区画しそれぞれを絶縁するための絶縁カバーとを備えたものであって、絶縁カバーは、端子の上方を覆う上面壁と、上面壁のブラケット側の端部から下方に延びて軸方向の端面に当接するとともに端子のブラケット側の側方を覆う外周壁と、上面壁と外周壁の一端に一体的に形成され上面壁から下方に延びて軸方向の端面に当接する側面壁とを備えた断面Ｌ字状に形成され、外周壁と側面壁は、端子の上端と上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電動機において、絶縁カバーは、側面壁のブラケットと反対側の端部から上面壁に一体的に円周方向に向かって側面壁を延長形成したことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の電動機は、モールド成型により外郭が形成された有底円筒状のステータと、外郭の軸方向の端面を覆うように外郭の外周面に圧入された有底円筒状のブラケットと、軸方向の端面に軸方向の端面の円周方向に間隔をあけて立設された複数の端子と、ブラケットと端子を区画しそれぞれを絶縁するための絶縁カバーとを備えたものであって、絶縁カバーは、端子の上方を覆う上面壁と、上面壁のブラケット側の端部から下方に延びて軸方向の端面に当接するとともに端子のブラケット側の側方を覆う外周壁とを備えて断面Ｌ字状に形成され、軸方向の端面には、軸方向の端面から上方に延びて少なくとも上面壁の一端側の内面に当接する当接部を備え、当接部は、端子の上端と上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動機によれば、絶縁カバーは、端子の上方を覆う上面壁と、上面壁のブラケット側の端部から下方に延びて軸方向の端面に当接するとともに端子のブラケット側の側方を覆う外周壁と、上面壁と外周壁の一端に一体的に形成され上面壁から下方に延びて軸方向の端面に当接する側面壁とを備えた断面Ｌ字状に形成され、外周壁と側面壁は、端子の上端と上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することにより、電動機の組み立て時、外部から絶縁カバーの上面壁に外郭の軸方向の端面に向かって押す力が加わっても、側面壁が外郭の軸方向の端面に当接しているので、絶縁カバーが変形するのを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の電動機によれば、絶縁カバーは、側面壁のブラケットと反対側の端部から上面壁に一体的に円周方向に向かって側面壁を延長形成したことにより、側面壁が断面Ｌ字状に形成されるため、側面壁の強度を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の電動機によれば、絶縁カバーは、端子の上方を覆う上面壁と、上面壁のブラケット側の端部から下方に延びて軸方向の端面に当接するとともに端子のブラケット側の側方を覆う外周壁とを備えて断面Ｌ字状に形成され、軸方向の端面には、軸方向の端面から上方に延びて少なくとも上面壁の一端側の内面に当接する当接部を備え、当接部は、端子の上端と上面壁の内面との間隔が所定の間隔となる高さを有することにより、電動機の組み立て時、外部から絶縁カバーの上面壁に外郭の軸方向の端面に向かって押す力が加わっても、当接部が上面壁の一端側の内面に当接しているので、絶縁カバーが変形するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による電動機を示す説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明による電動機を示す一部分解斜視図である。
【図３】図２中の絶縁カバーのＢ矢視を示す外観図である。
【図４】本発明による電動機のステータと絶縁カバーを示す分解斜視図である。
【図５】本発明による電動機を示す絶縁カバーを取り付けた状態を示す説明図であり、（ａ）は一部分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ部分を拡大した部分拡大斜視図、（ｃ）は図１（ｂ）に示すＤ部分を拡大した部分拡大断面図である。
【図６】本発明による電動機を示す絶縁カバーを取り付けた状態の第２の実施形態を示す説明図であり、（ａ）は一部分解斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ部分を拡大した部分拡大斜視図、（ｃ）は図１（ｂ）に示すＤ部分を拡大した部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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５は、本実施形態における電動機を説明する図である。本実施形態における電動機Ｍは、インナーロータ型電動機であり、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モータとして用いられる。
【００１６】
電動機Ｍは、図１および図２に示すように、有底円筒状のステータ１と、ステータ１の中心に、ロータ出力軸２１を有し回転自在に配置されるロータ２とを備えている。ステータ１には、ステータコア１２の内周面１２１を除いて樹脂によるモールド成型が施され、有底円筒状の外郭１１が形成される。
【００１７】
ステータ１には、外郭１１の軸方向の下端面１１１の中央に一体的に埋設された有底円筒状の第１ブラケット３１が設けられている。第１ブラケット３１は、例えば、亜鉛メッキ鋼板からなり、ロータ２のロータ出力軸２１を支持する一方の軸受２２を収納している。また、ステータ１には、外郭１１の開口１１ａ側である軸方向の上端面１１２に回路基板４が載置され、回路基板４と軸方向の上端面１１２を覆って外郭１１の外周面１１３に固定された有底円筒状の第２ブラケット３２が設けられている。第２ブラケット３２は、第１ブラケット３１と同様に、例えば、亜鉛メッキ鋼板からなり、その中央には他方の軸受２３を収納する軸方向に突出した有底円筒状の軸受収納部３２１が形成されている。
【００１８】
また、ステータ１は、電磁鋼板の積層体からなるステータコア１２と、ステータコア１２を絶縁被覆するインシュレータ１３と、インシュレータ１３を介してステータコア１２のティース部（図示省略）に巻回されるステータ巻線１４とを備えている。ロータ２は、軸受２２、２３に回転可能な状態で支持されたロータ出力軸２１と、ロータ出力軸２１に同軸的に取付けられた円盤状のロータコア２４と、ロータコア２４の外周側に取付けられた板状の複数のロータマグネット２５とを備えている。このように構成されたステータ１とロータ２は、ステータコア１２の内周面１２１（ティース部の先端面）が、ロータマグネット２５の外周面２５１に所定の間隔（いわゆるエアギャップ）をもって対向するように配置されている。
【００１９】
軸方向の上端面１１２側の外郭１１の外周面１１３には、図２および図４に示すように、第２ブラケット３２を圧入するための圧入段差面１１４が設けられている。圧入段差面１１４は第２ブラケット３２が圧入された際、第２ブラケット３２の外周面３２２と外郭１１の外周面１１３とが同一平面になるように、ステータ１の径方向に一段低く形成されている。また、圧入段差面１１４は、その外径が第２ブラケット３２の内径よりも若干大径に形成され、第２ブラケット３２を圧入段差面１１４に圧入可能になっている。
【００２０】
外郭１１の軸方向の上端面１１２には、軸方向の上端面１１２の円周方向に間隔をあけて立設された５つの端子１５１〜１５５が設けられている。４つの端子１５１〜１５４は、外郭１１に埋設されたステータ巻線１４に接続されており、端子１５１〜１５３は、回路基板４に半田付けされて電気的に接続されるステータ巻線１４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の端子であり、端子１５４は、回路基板４には電気的に接続されないＮ相の端子である。残りの１つの端子１５５は、回路基板４を軸方向の上端面１１２に固定する端子である。
【００２１】
また、外郭１１の軸方向の上端面１１２には、回路基板４を位置決めした状態で載置するための３つのボス１６１〜１６３が設けられている。さらに、２つのボス１６１、１６２は、軸方向の上端面１１２に取り付けられる絶縁カバー５を位置決めするためのボスとしても作用する。
【００２２】
絶縁カバー５は、図２乃至図５に示すように、第２ブラケット３２と４つの端子１５１〜１５４とを区画しそれぞれを絶縁するＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂からなるカバーである。絶縁カバー５は、４つの端子１５１〜１５４の上方を覆う上面壁５１と、上面壁５１の第２ブラケット３２側の端部５１１から下方に延びる外周壁５２と、上面壁５１と外周壁５２の一端（端子１５４側）に一体的に形成され上面壁５１から下方に延びる側面壁５３とを備えている。また、絶縁カバー５は、上面壁５１と外周壁５２の他端（端子１５１側）に一体的に形成され上面壁５１から下方に延びる側面壁５４を備えている。この絶縁カバー５は、円環扇形状であり断面Ｌ字状に形成されており、上面壁５１、外周壁５２、側面壁５３および側面壁５４が一体形成されている。
【００２３】
上面壁５１には、２つのボス１６１、１６２に対向するように形成した２つの嵌合孔５１２、５１３が設けられている。絶縁カバー５は、２つのボス１６１、１６２に２つの嵌合孔５１２、５１３を圧入することにより位置決めされている。外周壁５２は、その下端部５２１が軸方向の上端面１１２に当接するとともに、４つの端子１５１〜１５４の第２ブラケット３２側（第２ブラケット３２の外周面３２２側）の側方を覆っている。側面壁５３は、その下端部５３３が軸方向の上端面１１２に当接するとともに、端子１５４の円周方向の側方を覆っている。側面壁５４は、回路基板４の表面４１に突き当たらない長さに形成されており、端子１５１の円周方向の側方を覆っている。また、絶縁カバー５には、図３に示すように、側面壁５３の第２ブラケット３２と反対側の端部５３１から上面壁５１に一体的に円周方向に向かって側面壁５３を延長形成した延長部５３２を有している。この延長部５３２も、その下端部が軸方向の上端面１１２に当接する。さらに、外周壁５２と側面壁５３は、図５に示すように、４つの端子１５１〜１５４の上端と上面壁５１の内面５１４との間隔が所定の間隔Ｔとなる高さＨを有している。この高さＨを有する側面壁５３の形成により、絶縁カバー５の製造バラツキがあっても、上述の所定の間隔Ｔが確保されるので、側面壁５３が軸方向の上端面１１２から浮いた状態にならない。
【００２４】
さらに、絶縁カバー５には、外周壁５２の下端部５２１から下方に延びる４つの絶縁片５２２を備えている。４つの絶縁片５２２は、外周壁５２の円周方向に間隔をあけて４つの端子１５１〜１５４に対応する位置に形成されている。４つの絶縁片５２２は、外周壁５２と同じ曲率で外周壁５２から径方向の外側に少し突き出るように形成された片である。
【００２５】
一方、外郭１１の圧入段差面１１４には、図４に示すように、圧入段差面１１４の上端面１１２側に、４つの絶縁片５２２が収納される４つの収納部１１５が４つの端子１５１〜１５４に対応する位置に設けられている。４つの収納部１１５は、４つの絶縁片５２２の形状に合致する溝からなり、圧入段差面１１４から径方向に一段低く形成されている。４つの収納部１１５は、径方向の深さが絶縁片５２２の厚さよりも大きく形成され、絶縁片５２２の外周面が圧入段差面１１４よりも内側に配置されている。４つの絶縁片５２２の形成により、４つの端子１５１〜１５４と第２ブラケット３２との絶縁距離を確保することができる。
【００２６】
以上のように構成された電動機Ｍの組み立て時においては、３つのボス１６１〜１６３に嵌め込まれるように回路基板４を位置合わせするとともに、回路基板４から４つの端子１５１〜１５３、１５５を突出させる。この結果、回路基板４が外郭１１の上端面１１２に搭載され、４つの端子１５１〜１５３、１５５が半田付けされる。次に、２つのボス１６１、１６２に、絶縁カバー５の上面壁５１の嵌合孔５１２、５１３を圧入するとともに、４つの絶縁片５２２を４つの収納部１１５に収納させる。この結果、絶縁カバー５が外郭１１の上端面１１２側に取り付けられる。
【００２７】
このとき、上面壁５１により４つの端子１５１〜１５４の上方が覆われる。また、外周壁５２により４つの端子１５１〜１５４の第２ブラケット３２側の側方が覆われ、外周壁５２の下端部５２１が外郭１１の軸方向の上端面１１２に当接した状態となる。さらに、側面壁５３により端子１５４の円周方向の側方が覆われ、側面壁５３の下端部５３３が外郭１１の軸方向の上端面１１２に当接した状態となる。また、端子１５４の周囲が回路基板４の存在しない箇所になり、上面壁５１の内面５１４と外郭１１の軸方向の上端面１１２との間に高さＨの隙間が形成された状態となる。
【００２８】
この結果、上面壁５１と外郭１１の軸方向の上端面１１２との間に隙間が形成される端子１５４の周囲において、外部から絶縁カバー５の上面壁５１に外郭１１の軸方向の上端面１１２に向かって押す力が加わっても、側面壁５３の下端部５３３が外郭１１の軸方向の上端面１１２に当接した状態となっているため、絶縁カバー５の上面壁５１の内周側が外郭１１の軸方向の上端面１１２側に沈み込むように変形するのを防ぐことができる。したがって、従来技術のように、絶縁カバー５の外周壁５２が外郭１１の圧入段差面１１４よりも外側にはみ出し引っかかった状態になり、外周壁５２の下端部５２１に備えた絶縁片５２２が外郭１１の圧入段差面１１４の収納部１１５から外側にはみ出した状態に陥ることがない。このため、第２ブラケット３２を外郭１１の圧入段差面１１４に圧入するときに、絶縁カバー５の外周壁５２や絶縁片５２２を第２ブラケット３２と外郭１１の圧入段差面１１４とで挟み込んで破壊してしまうことがなく、第２ブラケット３２と端子１５４の絶縁不良を防ぐことができる。
【００２９】
また、絶縁カバー５の側面壁５３は、側面壁５３を延長形成した延長部５３２を有し断面Ｌ字状に形成されているため、側面壁５３の強度を向上させることができる。したがって、外部から絶縁カバー５の上面壁５１に外郭１１の軸方向の上端面１１２に向かって押す力が加わっても、絶縁カバー５の側面壁５３を破壊してしまうことがない。
【００３０】
以上説明してきた第１の実施形態による電動機Ｍでは、絶縁カバー５は、上面壁５１と外周壁５２の一端（端子１５４側）に一体的に形成され、上面壁５１から下方に延びて外郭１１の軸方向の上端面１１２に当接する側面壁５３を備えるようにしたが、本発明はこれに限らない。例えば、第２の実施形態による電動機Ｍでは、絶縁カバー５に側面壁５３を形成する替わりに、図６に示すように、外郭１１の軸方向の上端面１１２に一体的に形成され、外郭１１の軸方向の上端面１１２から上方に延びて、少なくとも上面壁５１の一端側（端子１５４側）の内面５１４に当接する側面壁やボスなどの当接部６を備える。このようにしても、上述の第１の実施形態と同様に電動機Ｍの組み立て時に絶縁カバー５の変形を防ぐことができる。なお、他の実施形態としては、絶縁カバー５に側面壁５３を形成する替わりに、外郭１１の軸方向の上端面１１２の端子１５３と端子１５４との間にボスを設けるとともに、このボスに対向するように絶縁カバー５の上面壁５１に嵌合孔を設けるようにしても、上述の実施形態と同様に電動機Ｍの組み立て時に絶縁カバー５の変形を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ステータ
１１  外郭
１１ａ  開口
１１１  下端面
１１２  上端面
１１３  外周面
１１４  圧入段差面
１１５  収納部
１２  ステータコア
１２１  内周面
１３  インシュレータ
１４  ステータ巻線
１５１〜１５５  端子
１６１〜１６３  ボス
２  ロータ
２１  ロータ出力軸
２２  軸受
２３  軸受
２４  ロータコア
２５  ロータマグネット
２５１  外周面
３１  第１ブラケット
３２  第２ブラケット
３２１  軸受収納部
３２２  外周面
４  回路基板
４１  表面
５  絶縁カバー
５１  上面壁
５１１  端部
５１２、５１３  嵌合孔
５１４  内面
５２  外周壁
５２１  下端部
５２２  絶縁片
５３  側面壁
５３１  端部
５３２  延長部
５３３  下端部
５４  側面壁
６  当接部
Ｈ  高さ
Ｔ  間隔
Ｍ  電動機
【図１】
2015162987.tif 000003
【図２】
2015162987.tif 000004
【図３】
2015162987.tif 000005
【図４】
2015162987.tif 000006
【図５】
2015162987.tif 000007
【図６】
2015162987.tif 000008