(57)【要約】【課題】信頼性および製造性を向上したブラシレスモータおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ステータは、ステータコア35と、ステータコア35に取り付けられた絶縁体36と、線材37と、中間端子と、端子部とを備える。線材37は、一の被巻回部63に一端側が巻回されるとともに他の被巻回部64に他端側が巻回されてステータコア35の一および他のコア歯部45，46に互いに極性が異なる磁極を生じさせる一および他のコイル78，79をそれぞれ形成する。線材37は、両端部が保持部67にそれぞれ保持され、一および他のコイル78，79の中間部が中間保持部66に保持される。中間端子は、中間保持部66に取り付けられて線材37と電気的に接続される。端子部は、保持部67に取り付けられて線材37の両端部と電気的に接続される。【選択図】図１
2015142497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに極性が異なる磁極を回転方向に有する磁石部を備えたロータと、このロータを回転させる力を発生するステータと、前記磁極の回転位置を検出する位置検出手段を備え、この位置検出手段により検出した前記磁極の回転位置に対応して前記ステータに発生する力を制御する制御部とを具備し、
前記ステータは、
前記磁石部を挟んで互いに対向配置される一および他の磁極部を有するステータコアと、
このステータコアの一および他の磁極部に位置する一および他の被巻回部、これら一および他の被巻回部の間に位置する中間保持部、および、保持部を有し、前記ステータコアに取り付けられた絶縁体と、
前記一の被巻回部に一端側が巻回されるとともに前記他の被巻回部に他端側が巻回されて前記ステータコアの前記一および他の磁極部に互いに極性が異なる磁極を生じさせる一および他のコイルをそれぞれ形成するとともに、両端部が前記保持部にそれぞれ保持され、前記一および他のコイルの中間部が前記中間保持部に保持された線材と、
この中間保持部に取り付けられて前記線材と電気的に接続される中間端子と、
前記保持部に取り付けられて前記線材の両端部と電気的に接続される端子部とを備えた
ことを特徴としたブラシレスモータ。
【請求項２】
ロータと、このロータを回転させる力を発生するステータと、前記ロータの回転位置を検出する位置検出手段を備え、この位置検出手段により検出した前記磁石部の回転位置に対応して前記ステータに発生する力を制御する制御部とを具備し、前記ロータが、互いに極性が異なる磁極を周囲に備えた磁石部を備え、前記ステータが、前記磁石部を挟んで互いに対向配置される一および他の磁極部を有し、磁性体により形成されたステータコアと、このステータコアの一および他の磁極部に位置する一および他の被巻回部、これら一および他の被巻回部の間に位置する中間保持部、および、保持部を備え、前記ステータコアに取り付けられた絶縁体と、前記ステータコアの前記一および他の磁極部に互いに極性が異なる磁極を生じさせる一および他のコイルをそれぞれ形成する線材と、前記中間保持部に取り付けられた中間端子と、前記保持部に取り付けられた端子部とを備えたブラシレスモータの製造方法であって、
前記線材の一端部を前記保持部に保持し、
前記線材の一端側を前記一の被巻回部に巻き付けて前記一のコイルを形成し、
この線材の前記一のコイルよりも他端側を前記中間保持部に保持し、
この線材の前記中間保持部よりも他端側を前記他の被巻回部に巻き付けて前記他のコイルを形成し、
この線材の他端部を前記保持部に保持し、
前記中間保持部に前記中間端子を取り付けてこの中間端子を前記線材と電気的に接続するとともに、前記保持部に前記端子部を取り付けてこの端子部を前記線材の両端部と電気的に接続する
ことを特徴としたブラシレスモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ロータの磁極の回転位置を検出し、この検出した位置に対応してステータに発生するロータを回転させる力を制御するブラシレスモータおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気掃除機の電動送風機などに用いられるブラシレスモータは、外周に複数の対をなす磁極を有するロータと、対をなすコイルを互いに対向して有しロータを回転させる力を発生するステータと、ロータの回転位置を検出するホールＩＣなどの位置検出手段とを備え、位置検出手段により検出したロータの回転位置に応じてコイルに流す電流の向きをスイッチングすることで、ロータを回転させる。
【０００３】
このような構成において、ステータに備えられたコイルを形成する際には、線材の一端部を一の端子台に保持し、ステータコアに取り付けられた絶縁体に線材を巻き付け、線材の他端側を他の端子台に接続してカットする作業を繰り返す。したがって、コイルを形成する毎に線材の端末処理が生じ、端末処理部が増加して信頼性の低下や、線材のカットおよびはんだ付けなどの処理に時間を要することでコスト増となることなどが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１３８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、信頼性および製造性を向上したブラシレスモータおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のブラシレスモータは、互いに極性が異なる磁極を回転方向に有する磁石部を備えたロータを有する。また、このブラシレスモータは、ロータを回転させる力を発生するステータを有する。さらに、このブラシレスモータは、磁極の回転位置を検出する位置検出手段を備え、この位置検出手段により検出した磁極の回転位置に対応してステータに発生する力を制御する制御部を有する。ステータは、ステータコアと、ステータコアに取り付けられた絶縁体と、線材と、中間端子と、端子部とを備える。ステータコアは、磁石部を挟んで互いに対向配置される一および他の磁極部を有する。絶縁体は、ステータコアの一および他の磁極部に位置する一および他の被巻回部を有する。また、この絶縁体は、一および他の被巻回部の間に位置する中間保持部を有する。さらに、この絶縁体は、保持部を有する。また、線材は、一の被巻回部に一端側が巻回されるとともに他の被巻回部に他端側が巻回されてステータコアの一および他の磁極部に互いに極性が異なる磁極を生じさせる一および他のコイルをそれぞれ形成する。さらに、この線材は、両端部が保持部にそれぞれ保持され、一および他のコイルの中間部が中間保持部に保持される。中間端子は、中間保持部に取り付けられて線材と電気的に接続される。そして、端子部は、保持部に取り付けられて線材の両端部と電気的に接続される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態のブラシレスモータの一部を示す平面図である。
【図２】同上ブラシレスモータの一部の製造方法を(a)ないし(e)の順に示す平面図である。
【図３】(a)は同上ブラシレスモータを備えた電動送風機の中間保持部および中間端子の位置での断面図、(b)は同上電動送風機の保持部および端子部の位置での断面図である。
【図４】同上電動送風機を示す分解斜視図である。
【図５】同上電動送風機を示す中央断面図である。
【図６】(a)は同上電動送風機を前方から示す斜視図、(b)は同上電動送風機を後方から示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態の構成を図１ないし図６を参照して説明する。
【０００９】
図５、図６(a)および図６(b)において、11は電動送風機を示し、この電動送風機11は、例えば電気掃除機やブロワなどに用いられるものである。
【００１０】
この電動送風機11は、電動機であるブラシレスモータ12と、このブラシレスモータ12より回転されるファンである遠心ファン13とを一体的に備えている。なお、以下、説明をより明確にするために、電動送風機11のブラシレスモータ12側を後側(矢印RR側)とし、遠心ファン13側を前側(矢印FR側)として説明する。
【００１１】
ブラシレスモータ12は、図４ないし図６に示すように、ロータ(回転子)21と、このロータ21を回転させる力を発生させるステータ(固定子)22と、ロータ21の回転位置を検出する検出部23と、ステータ22で発生させる力を制御する制御部24と、ステータ22および検出部23を位置決めしつつ固定する固定部材25と、この固定部材25を介してステータ22および検出部23が固定される被固定部材であるフレーム26とを備えている。
【００１２】
ロータ21は、一端側(前端側)に遠心ファン13が取り付けられる出力軸(シャフト)である回転軸28と、この回転軸28の他端側(後端側)に一体的に固定される磁石部であるロータ本体29と、このロータ本体29よりも一端側(前端側)の位置で回転軸28を回転可能に保持するベアリング部30とを備えている。
【００１３】
回転軸28は、例えばステンレスなどの金属により細長い円柱状に形成されている。
【００１４】
ロータ本体29は、円筒状に形成され、回転軸28に対して例えば接着固定されている。このロータ本体29には、図示しない永久磁石が埋め込まれ、外周の略半分(略半周分)が例えばＮ極の(一の)磁極29a、残りの略半分(略半周分)がＳ極の(他の)磁極29bとなっている。すなわち、このロータ本体29は、略等しい大きさでかつ互いに極性が異なる一対の磁極29a，29bを周方向(回転方向)に隣接して備えている。
【００１５】
ベアリング部30は、フレーム26に固定される円筒状のスリーブ32と、このスリーブ32内の両端の位置に固定されたベアリング33，33とを備えており、これらベアリング33，33の内部に回転軸28が挿通されてこれらベアリング33，33に保持されている。
【００１６】
ステータ22は、図１ないし図６に示すように、例えば電磁鋼板などの磁性体により形成されたステータコア35と、このステータコア35に一体成形されたステータ絶縁である絶縁体36とを備えており、この絶縁体36に銅線などの線材37が巻き付けられて構成されている。
【００１７】
ステータコア35は、互いに離間された対をなす一および他のコア部41，42の一端部間が連結部43により連結され、略Ｕ字状(略Ｃ字状)に形成されている。一および他のコア部41，42の自由端部側である他端部には、一および他の磁極部である一および他のコア歯部45，46と、一および他の位置決め部である一および他の膨出部47，48とが一体に形成されているとともに、ステータ22をフレーム26に固定するための一および他の固定用孔である丸孔状の一および他の通孔49，50がステータコア35を厚さ方向(前後方向)に貫通して形成されている。なお、以下、図１に示す上下方向および左右方向を、電動送風機11(ブラシレスモータ12)の上下方向(矢印Ｕ側および矢印Ｄ側)および左右方向(矢印Ｌ側および矢印Ｒ側)として説明する。
【００１８】
一および他のコア歯部45，46は、一および他のコア部41，42の他端部にて互いに対向するように(一のコア部41の右側および他のコア部42の左側に)突設されている。これら一および他のコア歯部45，46は、それぞれ円弧状に湾曲して互いに対向する一および他の磁気作用面54，55を有しているとともに、一および他のスロット開口部56，57を介して互いに左右に離間されている。また、これら一および他のコア歯部45，46には、連結部43と反対側である上側の位置に、一および他の切欠部58，59が形成されている。
【００１９】
一および他の磁気作用面54，55は、ロータ21を回転させるための磁気をロータ本体29(磁極29a，29b)に作用させる部分であり、ロータ本体29の外周面(磁極29a，29b)に所定の間隙を介して左右に対向している。また、これら一および他の磁気作用面54，55は、円弧の中心の位置が互いに僅かにずれて配置されている。
【００２０】
また、一および他の膨出部47，48は、一および他のコア部41，42の互いに対向しない側(一のコア部41の左側および他のコア部42の右側)に突設されている。これら一および他の膨出部47，48は、外側面がそれぞれ円弧状となっている。
【００２１】
一および他の通孔49，50は、一および他のコア部41，42に、一および他の膨出部47，48と同心状に位置して開口されている。
【００２２】
絶縁体36は、例えば耐熱性に優れた合成樹脂などにより形成されており、ステータコア35の一および他のコア部41，42に配置された一および他の被巻回部63，64と、中間保持部66と保持部67とが一体に設けられている。
【００２３】
一および他の被巻回部63，64は、互いに離間された枠状の一対の(一の)側板部63a，63bおよび一対の(他の)側板部64a，64bを有するとともに、これら側板部63a，63b間および側板部64a，64b間に連続する角筒状の一および他の被巻回部本体63c，64cを有するコイルボビン状に形成されており、一および他のコア部41，42が挿通されている。すなわち、これら一および他の被巻回部63，64は、一および他のコア部41，42の周囲を囲んで位置している。
【００２４】
一対の側板部63b，64bは、互いに一体に連続しており、連結部43に位置している。これら一対の側板部63b，64bには、中間保持部66および保持部67と一および他の被巻回部63，64との間に位置してステータコア35の後側に対して後方に突出する壁部68が一体に設けられており、この壁部68には、中間保持部66の両側の一対の側板部63b，64bの位置に、一および他の取付溝部69，70が切り欠き形成されている。
【００２５】
一および他の被巻回部本体63c，64cのそれぞれの左右両側部には、線材37の位置を規制することで線材37を巻き付けやすくするための一および他の巻回用溝部63d，64dが上下方向に隣接して複数ずつ形成されている。
【００２６】
中間保持部66は、前後方向に沿って軸方向を有し後端側が開口された角筒状に形成されており、一および他の被巻回部63，64間にて、ステータコア35の連結部43の左右方向の略中央部に位置している。この中間保持部66は、ブラシレスモータ12の軸方向である前後方向と交差(直交)する左右方向に沿って長手状で線材37の一部を保持する中間保持溝部66aを有している。そして、この中間保持部66には、中間端子75が挿入されて取り付けられている。
【００２７】
中間端子75は、導電性を有する金属などの板状の部材をプレス成形などによって折り曲げて形成されており、中間保持部66に挿入される舌片状の中間挿入部75aと、中間保持部66から突出して外部回路と電気的に接続される舌片状の中間接続部75bとを一体に備えている。
【００２８】
中間挿入部75aは、中間保持部66に対して後方から前方に挿入され、中間保持溝部66aと交差(直交)する上下方向に沿って位置している。この中間挿入部75aの上下方向の中央部には、この中間挿入部75aの前端部に連通する直線状の中間溝部75cが設けられている。そして、この中間挿入部75aの上下両側部には、中間端子75を中間保持部66に対して抜け止めするための中間抜止爪部75d，75dが突設されている。
【００２９】
中間抜止爪部75d，75dは、中間保持部66の中間保持溝部66aの上下両側部に係止されて中間保持部66からの中間端子75の後方への抜けを防止している。
【００３０】
保持部67は、前後方向に沿って軸方向を有し後端側が開口された角筒状に形成されており、一の被巻回部63のステータコア35の連結部43側に位置している。この保持部67は、前後方向および左右方向と交差(直交)する上下方向に沿って長手状で線材37の一部を保持する一および他の保持溝部67a，67bを有している。そして、この保持部67には、端子部77が挿入されて取り付けられている。
【００３１】
端子部77は、導電性を有する金属などの板状の部材をプレス成形などによって折り曲げて形成されており、保持部67に挿入される舌片状の挿入部77aと、保持部67から突出して外部回路と電気的に接続される舌片状の接続部77bとを一体に備えている。
【００３２】
挿入部77aは、保持部67に対して後方から前方に挿入され、一および他の保持溝部67a，67bと交差(直交)する左右方向に沿って位置している。この挿入部77aには、一および他の保持溝部67a，67bに保持された線材37を保持する直線状の一および他の溝部77c，77dが前端部に連続して互いに平行に設けられている。そして、この挿入部77aの左右両側部には、端子部77を保持部67に対して抜け止めするための抜止爪部77e，77eが突設されている。
【００３３】
一および他の溝部77c，77dには、保持部67の底部から突設された一および他の突起部67c，67dが嵌合されており、一および他の溝部77c，77dとこれら一および他の突起部67c，67dとの間で線材37，37が挟持されている。
【００３４】
抜止爪部77e，77eは、保持部67の一および他の保持溝部67a，67bの上下両側部に係止されて保持部67からの端子部77の後方への抜けを防止している。
【００３５】
線材37は、導電性の線材本体の表面を例えばエナメルワニスなどの薄い絶縁被覆(表皮)により覆ったもので、一端側が絶縁体36の一の被巻回部63に所定の一定方向に多重に巻回され、他端側が絶縁体36の他の被巻回部64に所定の一定方向に多重に巻回されて、一および他のコイル78，79を形成しているとともに、これら両端間の中間部分が中間保持部66に保持され、かつ、両端部が保持部67に保持されている。すなわち、本実施形態では、１本の線材37によって一および他のコイル78，79が構成されている。
【００３６】
一および他のコイル78，79は、ステータコア35の一および他のコア歯部45，46(一および他の磁気作用面54，55)に互いに極性が異なる磁極を発生させる電磁石をなすものであり、線材37を一および他の被巻回部63，64にそれぞれ同方向に巻回することで形成されている。したがって、これら一および他のコイル78，79は、電気的に、端子部77と中間端子75との間に並列に接続され、一のコイル78の巻き始めが端子部77側、他のコイル79の巻き始めが中間端子75側となっている。
【００３７】
検出部23は、基板81、この基板81に実装された位置検出手段82および温度検出手段83を備えている。
【００３８】
基板81は、絶縁性の部材により長尺の板状に形成されており、中央部に、ロータ21の回転軸28が挿通される丸孔状の挿通孔85が開口され、長手方向の両端部近傍に、一および他の通孔49，50と連通する丸孔状の一および他の連通孔86，87がそれぞれ開口されている。また、この基板81には、基板81と固定部材25とを位置決めするための丸孔状の位置決め孔88が挿通孔85と一の連通孔86との間の位置にて一側寄りに開口されている。そして、この基板81の前面である一主面側には、位置検出手段82および温度検出手段83が配置され、後面である他主面側には、検出部23と制御部24とを電気的に接続するための端子台部89が配置されている。
【００３９】
位置検出手段82は、ロータ21のロータ本体29の磁極29a，29bの極性を検出することによってロータ21の回転位置(回転角度)を検出するもので、例えばホールＩＣなどであり、本実施形態ではリード部品であって、基板81の一主面から突出している。この位置検出手段82は、ステータコア35の一のスロット開口部56に対向して配置され、この一のスロット開口部56から、ロータ21のロータ本体29の外周面に対向している。
【００４０】
温度検出手段83は、ステータ22(一および他のコイル78，79)の温度を検出するもので、例えばサーミスタなどであり、本実施形態ではチップ部品であって、基板81の一主面に面実装されている。
【００４１】
制御部24は、検出部23と電気的に接続され、位置検出手段82により検出したロータ21の回転位置に応じて一および他のコイル78，79に流れる電流の向きや通電時間を切り換える電流切換手段の機能を有しており、通電時間の切り換えによってロータ21の回転数を制御するようになっている。また、この制御部24は、温度検出手段83により検出した一および他のコイル78，79の温度が所定以上である場合には、一および他のコイル78，79に流れる電流を遮断するなどしてステータ22(一および他のコイル78，79)を過熱に対して保護できる保護手段の機能を有している。そして、この制御部24は、例えばフレーム26以外の所定の位置に固定される。
【００４２】
固定部材25は、検出部23(基板81)を位置決めするとともに、ステータ22および検出部23(基板81)をフレーム26に対して保持するもので、例えば絶縁性の合成樹脂などにより、基板81と略等しい外郭を有する長尺の板状に形成されている。この固定部材25の中央部には、基板81の挿通孔85と同軸状に連通してロータ21の回転軸28が挿通される丸孔状の挿通開口部91が開口されており、この固定部材25の前面である一主面には、挿通開口部91の周縁部にて、ロータ21のロータ本体29の後端側が前側から嵌合する円形状の凹部92が凹設されている。また、この固定部材25の長手方向の両端部の近傍には、一および他の通孔49，50および一および他の連通孔86，87と同軸状に連通する丸孔状の一および他の連通開口部93，94が開口されている。また、この固定部材25には、位置検出手段82が挿入保持される角筒状の位置決め部99が、長手方向の中央部でかつ挿通開口部91(凹部92)の側方にて一主面に突設されている。さらに、この固定部材25には、検出部23の温度検出手段83が内部に挿入される角孔状の開口部としての区画孔部である挿入孔100が、挿通開口部91と一の連通孔86との間の位置にてこの固定部材25を厚さ方向(前後方向)に貫通して設けられている。そして、この固定部材25の後面である他主面には、基板81の位置決め孔88に挿入される円柱状の位置決め突起部101が突設されている。
【００４３】
また、フレーム26は、例えば合成樹脂などにより形成されており、円柱状の被固定部材本体であるフレーム本体103と、このフレーム本体103の周囲に位置する円筒状の外壁部104と、これらフレーム本体103と外壁部104とを連結する複数の整流フィンである整流部105とを一体に備えている。
【００４４】
フレーム本体103には、前側である一端側に、遠心ファン13が嵌合する円形状の嵌合受部107が凹設されているとともに、この嵌合受部107の中央部に、ベアリング部30(スリーブ32)が挿入固定される保持孔108が前後両端間を貫通して設けられている。また、このフレーム本体103には、後側である他端側に、一および他のねじ止め孔となる一および他のボス部109，110が突設されている。そして、これら一および他のボス部109，110には、ステータ22および検出部23(基板81)を固定部材25とともにフレーム26に固定する固定体であるねじ111，111が後方からフレーム26の軸方向(前後方向)に沿って挿入されてそれぞれねじ止めされる。
【００４５】
外壁部104は、フレーム本体103の外周面に対して全周に亘って略等間隔に離間されており、この外壁部104の内周面とフレーム本体103の外周面との間に、各整流部105が位置する流通路113が区画されている。そして、この流通路113の後側である他端側が、遠心ファン13から吹き出された空気を電動送風機11(ブラシレスモータ12)の外部へと排出する排気口114となっている。
【００４６】
各整流部105は、遠心ファン13から外周側へと吹き出されて流通路113を一端側から他端側へと通過する空気を整流するもので、それぞれリブ状に形成されているとともに、一端側から他端側へと、フレーム26の周方向に沿って傾斜するようになっている。
【００４７】
一方、遠心ファン13は、ブラシレスモータ12の回転軸28の前端部に一体的に固定されている。この遠心ファン13は、例えばＰＥＥＫなどの、耐熱性、寸法安定性および耐摩耗性などに優れた合成樹脂、あるいはアルミニウムなどの軽量の金属などの部材によって、一端部から他端部に向かって徐々に拡径する円筒状に形成され、一方向への回転によって空気を中心側から外周側へと整流するように構成されている。そして、この遠心ファン13はフレーム26に対して一体的に固定されるカバー部123により覆われている。
【００４８】
カバー部123は、扁平な(軸寸法が短い)略円筒状に形成されており、中央部に円形状の吸込口128が貫通して設けられ、この吸込口128に遠心ファン13が外周に間隙を有して挿入配置されている。また、このカバー部123の内周側は、遠心ファン13の外周側に対して間隙を有しており、この間隙が、吸込口128と流通路113とを連通する連通路129となっている。
【００４９】
次に、上記一実施形態の製造方法を説明する。
【００５０】
電動送風機11を製造する際には、概略として、ベアリング部30、ロータ本体29および遠心ファン13を回転軸28に取り付けたロータ21をフレーム26に取り付けるとともに、別途組み立てたステータ22および検出部23を固定部材25とともにフレーム26に取り付け、フレーム26にカバー部123を取り付ける。
【００５１】
より詳細に、ロータ21を組み立てる際には、スリーブ32の内部にベアリング33，33を例えば接着固定したベアリング部30を形成し、このベアリング部30のベアリング33，33に回転軸28を挿通した後、ロータ本体29を回転軸28の後端側に例えば接着固定し、さらにこの回転軸28に対して遠心ファン13を接着剤などにより固定する。
【００５２】
また、ステータ22の組み立ての際には、まず、ステータコア35と一体成形した絶縁体36の保持部67の一の保持溝部67aに線材37の一端部を嵌合させて保持して絶縁体36の一の被巻回部63側へと引き出す(図２(a))とともに、この線材37に張力を加えながらこの線材37の一端側を一の被巻回部63に一定方向に巻回していく(図２(b))。このとき、線材37は、一の被巻回部63の一の被巻回部本体63cに対して一端部(下端部)から他端部(上端部)へと一の巻回用溝部63dに両側を嵌合させながら順次巻き付けた後、この巻き付けた線材37に重ねて他端部(上端部)から一端部(下端部)へと巻き付け、さらに一端部から他端部へと巻き付け……と順次繰り返すことにより、多重に巻き付けることができる。そして、線材37を一の被巻回部63に所定の巻数分巻き付けると、一のコイル78が形成される。
【００５３】
この線材37は、引き続いて、一のコイル78の巻き終わり側を一の取付溝部69から中間保持部66側に引き出し、この中間保持部66の中間保持溝部66aに挿入嵌合させた後、他の取付溝部70から他の被巻回部64側へと導出して(図２(c))、他の被巻回部64に一定方向に巻回していく(図２(d))。このとき、線材37は、一の被巻回部63と同様に、他の被巻回部64の他の被巻回部本体64cに対して、一端部(下端部)から他端部(上端部)へと、他の巻回用溝部64dに両側を嵌合させながら順次巻き付けた後、他端部(上端部)から一端部(下端部)へと多重に巻き付け、さらに一端部から他端部へと巻き付け……と順次繰り返す。そして、線材37を他の被巻回部64に所定の巻数分巻き付けると、他のコイル79が形成される。
【００５４】
この後、線材37の他端側を一のコイル78側へと引っ張り、他の保持溝部67bから保持部67側へと引き出して保持し(図２(e))、線材37をカットする。
【００５５】
この状態で、中間保持部66に中間端子75の中間挿入部75aを圧入すると、この中間端子75の中間溝部75cに対して中間保持部66の中間保持溝部66aに保持された線材37が嵌合し、この中間溝部75cに沿って線材37が相対的にスライドする。このとき、中間溝部75cの幅が線材37よりも僅かに小さいことにより、線材37の絶縁皮膜が中間溝部75cにより傷付けられ、線材37の導電性を有する線材本体が中間端子75に接触するようになる。この後、中間端子75をさらに押し込むと、線材37が中間溝部75cに保持されて中間端子75と導通するとともに、中間抜止爪部75d，75dが両側部に係止されて中間端子75が中間保持部66に固定される。したがって、中間端子75と線材37の両端間の中央部(一のコイル78の巻き終わりおよび他のコイル79の巻き始め)とが電気的に導通された状態で中間端子75が中間保持部66に固定される(図３(a))。
【００５６】
同様に、保持部67に端子部77を圧入すると、この端子部77の一および他の溝部77c，77dに対して保持部67の一および他の保持溝部67a，67bに保持された線材37が嵌合し、これら一および他の溝部77c，77dに沿って線材37が相対的にスライドする。このとき、一および他の溝部77c，77dの幅が線材37よりも僅かに小さいことにより、線材37の絶縁皮膜が一および他の溝部77c，77dにより傷付けられ、線材37の導電性を有する線材本体が端子部77に接触するようになる。この後、端子部77をさらに押し込むと、線材37，37が一および他の溝部77c，77dに保持されて端子部77と導通するとともに、これら一および他の溝部77c，77dに一および他の突起部67c，67dが嵌合して線材37が挟持され、かつ、抜止爪部77e，77eが両側部に係止されて端子部77が保持部67に固定される。したがって、端子部77と線材37の両端部(一のコイル78の巻き始めおよび他のコイル79の巻き終わり)とがそれぞれ電気的に導通された状態で端子部77が保持部67に固定されて(図３(b))、ステータ22が完成する。
【００５７】
この後、完成したロータ21およびステータ22などをフレーム26に組み付ける。ロータ21は、ベアリング部30を保持孔108に挿入して接着固定するとともに、カバー部123をフレーム26に接着固定することで、遠心ファン13がフレーム26の嵌合受部107に位置するとともに吸込口128に挿入され、吸込口128と流通路113とが連通路129によって連通される。
【００５８】
また、ステータ22および検出部23をフレーム26に固定する際には、まず、固定部材25の他主面に突出する位置決め突起部101を検出部23の基板81の位置決め孔88と位置合わせするとともに、基板81に実装された位置検出手段82を固定部材25の位置決め部99に位置合わせして、基板81の一主面を固定部材25の他主面に重ねることで、位置検出手段82が位置決め部99に挿入保持されるとともに、温度検出手段83が固定部材25の挿入孔100に挿入される。
【００５９】
次いで、検出部23を重ねた固定部材25の一主面を、ステータ22のステータコア35の後側に位置決めしつつ重ねることで、基板81の挿通孔85および固定部材25の挿通開口部91とステータコア35の一および他のコア歯部45，46間(一および他の磁気作用面54，55間)とが略同軸に位置するとともに、基板81の一および他の連通孔86，87および固定部材25の一および他の連通開口部93，94とステータコア35の一および他の通孔49，50とが同軸に位置し、位置決め部99が一および他の切欠部58，59間に嵌合して位置検出手段82が一のスロット開口部56から一および他の磁気作用面54，55側に対向し、かつ、温度検出手段83が、基板81、挿入孔100およびステータコア35により囲まれて内部を空気が通過しない密閉空間(図示せず)内に収容されてステータコア35から離間された位置にてこのステータコア35に対向する。
【００６０】
そして、ステータ22および検出部23を固定部材25とともにフレーム26の後方から重ね、一および他の連通孔86，87、一および他の連通開口部93，94、および、一および他の通孔49，50を、一および他のボス部109，110と位置合わせし、ねじ111，111を後方から一および他の連通孔86，87、一および他の連通開口部93，94、一および他の通孔49，50、および、一および他のボス部109，110と挿入し、これら一および他のボス部109，110にねじ111，111をねじ止めすることで、ステータ22および検出部23が固定部材25を介してフレーム26に固定される。
【００６１】
この状態で、ロータ21のロータ本体29の後端側が凹部92に嵌合し、ロータ本体29の外周面(磁極29a，29b)が一および他のコア歯部45，46(一および他の磁気作用面54，55)間に所定の間隙を介して位置して位置検出手段82に対向するように位置決めされる。
【００６２】
このように完成した電動送風機11は所定の位置に組み付けるとともに、中間端子75の中間接続部75bおよび端子部77の接続部77bにリード線などを電気的に接続することで、電力が供給されて回転可能な状態となる。
【００６３】
検出部23では、位置検出手段82が磁極29a，29bを介してロータ21の回転位置、すなわち磁極29a，29bの回転位置を検出しており、この回転位置に応じて制御部24が一および他のコイル78，79に流す電流の向きを切り換えることで、一および他のコア歯部45，46(一および他の磁気作用面54，55)に生じる磁極を切り換えて、ロータ21を回転させる。
【００６４】
より詳細には、位置検出手段82により検出したロータ21の回転位置が、例えば磁極29aが一のコア歯部45(一の磁気作用面54)に対向し、磁極29bが他のコア歯部46(他の磁気作用面55)に対向した位置である場合には、一のコイル78に磁極29aと同じ極性(Ｎ極)が生じ、他のコイル79に磁極29bと同じ極性(Ｓ極)が生じるように制御部24によって線材37に流す電流の向きを設定すると、一のコア歯部45(一の磁気作用面54)と磁極29aとの間、および、他のコア歯部46(他の磁気作用面55)と磁極29bとの間に反発力が生じるとともに、一のコア歯部45(一の磁気作用面54)と磁極29bとの間、および、他のコア歯部46(他の磁気作用面55)と磁極29aとの間に吸引力が生じることで、ロータ21が約半周回転する。次いで、制御部24が電流の向きを反対方向に切り換えることで、一および他のコイル78，79に上記と反対の磁極が生じ、ロータ21がさらに約半周回転して、全体として一周する。この動作を繰り返すことにより、ロータ21を一定方向に回転させ続けることができる。
【００６５】
ロータ21の回転により、このロータ21の回転軸28と一体的に固定された遠心ファン13が回転することで負圧が生じ、吸込口128から空気が吸い込まれる。この空気は、遠心ファン13に沿って整流されつつ連通路129から流通路113へと流れ、この流通路113を通過する際に各整流部105により整流されるとともにブラシレスモータ12を冷却し、排気口114から排気される。
【００６６】
なお、密閉空間内に収容された温度検出手段83は、ステータコア35を介して一および他のコイル78，79の温度、すなわちステータ22の温度を検出している。そして、制御部24では、当該温度が所定温度以上であるかどうかを判断し、所定温度以上となった場合には、一のコイル78および(または)他のコイル79が過熱しているものと判断し、この制御部24が一および他のコイル78，79に流れる電流を低下させることで、ロータ21の回転を停止させ、電動送風機11(ブラシレスモータ12)を保護する。
【００６７】
このように、以上説明した一実施形態によれば、ステータ22の組み立ての際に、各コイル78，79での線材37の端部を別個に処理することなく、一のコイル78と他のコイル79とを１つの線材37を用いて連続的に巻くことができる。すなわち、コイル78，79毎に線材37の端末のカットやはんだ付けなどの処理を行う必要がなく、端末処理数を低減でき、信頼性を向上できるとともに、製造時間を短縮でき、製造性を向上でき、かつ、製造コストを抑制できる。
【００６８】
また、線材37の一および他のコイル78，79の中間部および両端部については、線材37の中間部を保持した中間保持部66および線材37の両端部を保持した保持部67に対して中間端子75および端子部77を挿入して取り付けるだけで容易に導通させることができ、はんだ付けなどの処理が不要で端末処理がより容易となり、信頼性および製造性をより向上できる。
【００６９】
さらに、中間保持部66および保持部67には、線材37を保持するための中間保持溝部66aおよび保持溝部67a，67bを設けているので、線材37の中間部や両端部をより確実に保持でき、巻線作業を円滑に行うことができる。
【００７０】
なお、上記一実施形態において、ブラシレスモータ12は、電動送風機11以外の任意の電気機器にも適用できる。
【００７１】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
12    ブラシレスモータ
21    ロータ
22    ステータ
24    制御部
29    磁石部としてのロータ本体
29a，29b    磁極
35    ステータコア
36    絶縁体
37    線材
45    一の磁極部である一のコア歯部
46    他の磁極部である他のコア歯部
63    一の被巻回部
64    他の被巻回部
66    中間保持部
67    保持部
75    中間端子
77    端子部
78    一のコイル
79    他のコイル
82    位置検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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