(57)【要約】  本発明は、固定子と、回転子の位置検出回路が実装された基板と、固定子の軸方向の一端に取付けられ、センサリード線を位置検出回路まで配線するリード線配線部品（１）と、センサリード線の端末に接続されたハウジングと、を備え、基板はリード線配線部品（１）の第１面側に組付けられ、ハウジングは、基板が組付けられる位置と対向する、リード線配線部品（１）の第２面側の位置に設置され、リード線配線部品（１）は、基板が組付けられる位置とハウジングが設置される位置の間に設けられたハウジング当接部（１６ａ）、を備えている。
2016006594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の位置検出回路が実装された基板と、  固定子の軸方向の一端に取付けられ、センサリード線を前記位置検出回路まで配線するリード線配線部品と、  前記センサリード線の端末に接続されたハウジングと、  を備え、  前記基板は前記リード線配線部品の第１面側に組付けられ、前記ハウジングは、前記基板が組付けられる位置と対向する、前記リード線配線部品の第２面側の位置に設置され、  前記リード線配線部品は、前記基板が組付けられる位置と前記ハウジングが設置される位置の間に設けられたハウジング当接部、を備える、  電動機の固定子。
【請求項２】
前記ハウジング当接部は、前記基板が備えているコンタクトを挿入するためのコンタクト挿入部、を備える請求項１に記載の電動機の固定子。
【請求項３】
前記基板を前記リード線配線部品に組付けるために設けられた基板保持部は、前記基板を組付ける際に前記基板が押し当てられる基板当接部、を備える請求項１または２に記載の電動機の固定子。
【請求項４】
前記基板を前記リード線配線部品に組付けるために設けられた基板保持部は、前記基板を組付ける側の面に、前記基板と前記ハウジングの接触を防止するための空間部、を備える請求項１、２または３に記載の電動機の固定子。
【請求項５】
モールド樹脂に外郭が形成されている、請求項１から４のいずれか一つに記載の電動機の固定子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の電動機の固定子を用いた電動機。
【請求項７】
請求項６に記載の電動機を送風機用電動機として搭載した空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電動機の固定子、電動機および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の電動機の固定子として、特許文献１に記載された固定子が存在する。特許文献１に記載された固定子は、固定子組立と、位置検出用のセンサ回路が形成された基板と、リード線配線部品と、リード線配線部品の口出し部に組み付けられ、電源リード線を保持する電源リード線保持部品と、リード線配線部品の口出し部に組み付けられ、センサリード線を保持するセンサリード線保持部品と、を備え、電源リード線及びセンサリード線が、口出し部の表裏から二段で外部に引き出されることを特徴としている。特許文献１に記載された固定子によれば、組立てが容易となり、コストの低減と品質の向上が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記従来の固定子では、センサ回路が形成された基板とセンサリード部品を接合するためのコンタクトが基板から突出する量により、基板を備えた固定子と位置検出用磁石部を備えた回転子との軸方向距離に制約があった。また、固定子がモールドされたモールド固定子の場合においても、コンタクトが基板から突出する量に応じてモールド樹脂を設ける必要があるのでモールド樹脂の薄肉化が困難という問題があった。【０００５】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、更なる品質の向上を図ることができる電動機の固定子、電動機および空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転子の位置検出回路が実装された基板と、固定子の軸方向の一端に取付けられ、センサリード線を前記位置検出回路まで配線するリード線配線部品と、前記センサリード線の端末に接続されたハウジングと、を備え、前記基板は前記リード線配線部品の第１面側に組付けられ、前記ハウジングは、前記基板が組付けられる位置と対向する、前記リード線配線部品の第２面側の位置に設置され、前記リード線配線部品は、前記基板が組付けられる位置と前記ハウジングが設置される位置の間に設けられたハウジング当接部、を備える。
【発明の効果】
【０００７】  本発明にかかる電動機の固定子によれば、基板と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図である。
【図２】図２は、リード線配線部品の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示されるリード線配線部品を反対面から見た斜視図である。
【図４】図４は、リード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。
【図５】図５は、リード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。
【図６】図６は、リード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。
【図７】図７は、リード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。
【図８】図８は、基板保持部およびその周辺の拡大図である。
【図９】図９は、基板保持部およびその周辺の拡大図である。
【図１０】図１０は、センサ基板の斜視図である。
【図１１】図１１は、電源リード線が引回された状態のリード線配線部品の斜視図である。
【図１２】図１２は、リード線端末保持部の拡大図である。
【図１３】図１３は、口出し部品およびその周辺の拡大図である。
【図１４】図１４は、電源リード線保持部品の斜視図である。
【図１５】図１５は、センサリード線保持部品の斜視図である。
【図１６】図１６は、モールド固定子の斜視図である。
【図１７】図１７は、モールド電動機の斜視図である。
【図１８】図１８は、モールド電動機の側面図である。
【図１９】図１９は、モールド電動機の製造工程を示す図である。
【図２０】図２０は、モールド電動機を内蔵した空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下に、本発明にかかる電動機の固定子、電動機および空気調和機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。
【００１０】実施の形態．  図１は本発明の実施の形態に係る電動機の固定子組立を基板側から見た斜視図である。図２はリード線配線部品の斜視図である。図３は、図２に示されるリード線配線部品を反対面から見た斜視図である。図４はリード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。図５はリード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。図６はリード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。図７はリード線配線部品が備えている基板保持部の一例を示す図である。図８は基板保持部およびその周辺の拡大図である。図９は基板保持部およびその周辺の拡大図である。図１０はセンサ基板の斜視図である。図１１は電源リード線が引回された状態のリード線配線部品の斜視図である。図１２はリード線端末保持部の拡大図である。図１３は口出し部品およびその周辺の拡大図である。図１４は電源リード線保持部品の斜視図である。図１５はセンサリード線保持部品の斜視図である。図１６はモールド固定子の斜視図である。図１７はモールド電動機の斜視図である。図１８はモールド電動機の側面図である。図１９はモールド電動機の製造工程を示す図である。図２０はモールド電動機を内蔵した空気調和機の構成図である。
【００１１】  図１に示した固定子組立３０は、環状の固定子１０と、固定子１０の軸方向の一端にて固定子１０に組付けられたリード線配線部品１と、リード線配線部品１に組付けられる基板１１と、リード線配線組立４０とを備える。
【００１２】  固定子１０は、電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、および接着等で回転子（図示せず）のシャフト７２（図１７参照）の軸方向に積層して成る固定子鉄心８２と、絶縁部８３と、絶縁部８３にマグネットワイヤが巻回されて成る巻線８４とを有して構成されている。
【００１３】  絶縁部８３は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂により固定子鉄心８２と一体に成形され、または成形後に固定子１０に組付けることで形成される。絶縁部８３には、基板１１側に突出した複数のピン８１と、外部からの電源が供給される複数の端子１２とが設けられている。
【００１４】  マグネットワイヤの端末の一方は、端子１２のフック部８５に引回され、ヒュージングあるいは半田等で接合される。他方は、全相の端末がまとめられて中性点を形成する。
【００１５】  なお、以下の説明では、固定子鉄心８２の軸方向の端面外側、すなわち端子１２を備える側を結線側と称し、その反対側を反結線側と称する。
【００１６】  絶縁部８３を構成する絶縁外壁８３ａは、巻線８４が固定子鉄心８２の外周側に倒れるのを防止し、絶縁外壁８３ａの結線側の軸方向端部には、リード線配線部品１を固定子１０に取付けるための複数のピン８１が設けられている。
【００１７】  絶縁部８３を構成する絶縁内壁８３ｂは、巻線８４が固定子鉄心８２の内周側に倒れるのを防止し、絶縁内壁８３ｂの反結線側の軸方向端部には、固定子組立３０をモールド成形する際、金型芯金部に対して軸方向に当て止めされる突起（図示せず）が設けられている。
【００１８】  なお、絶縁外壁８３ａの軸方向端部は、その高さが巻線８４の軸方向における最大高さよりも若干高くなるように形成されている。また、巻線８４は、その軸方向における高さが、絶縁外壁８３ａから絶縁内壁８３ｂに向かうにつれて低くなるように形成されている。この構成において、絶縁内壁８３ｂの反結線側の突起（図示せず）の高さを、絶縁外壁８３ａの軸方向端部の高さと同じにした場合、巻線８４までの距離を十分に確保することができる。そのため、固定子１０の反結線側を下にした状態で金型芯金部に固定子１０を設置したとき、金型芯金部に巻線８４が当たることなく固定子１０を安定して置くことができる。その結果、生産性が向上すると共に品質も向上する。
【００１９】  リード線配線組立４０は、巻線８４に電源を供給する電源リード線８と、センサリード線７と、センサリード線７の端末に接続されたハウジング８０とを有して構成されている。ハウジング８０は、センサリード線７の端末のうち、固定子１０がモールド成形された際にモールド内部となる側の端末に接続される。
【００２０】  基板１１には、回転子の位置検出回路として、ホールＩＣ３４等の電子部品が実装されている（図１０参照）。ハウジング８０は、センサリード線７と基板１１に形成されている位置検出回路を電気的に接合させるためのコンタクトを備えている。このコンタクトは、基板１１が後述する基板保持部１５に組付けられ、かつハウジング８０が基板１１の反固定子側面に設置された状態において、基板１１の片面（固定子側の面）より表出する。基板１１の片面より表出したコンタクトを半田接合することにより、センサリード線７と位置検出回路は電気的に接合される。
【００２１】  これらのセンサリード線７および電源リード線８は、リード線配線部品１を用いて配線される。また、センサリード線７および電源リード線８は、電源リード線保持部品４（図１４参照）、センサリード線保持部品５（図１５参照）および口出し部品６（図１３参照）からなるリード線口出し部２（図１参照）により、リード線配線部品１との位置関係が維持される。
【００２２】  次に、リード線配線部品１を説明する。リード線配線部品１は、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を使用して略ドーナツ型に成形されている（図２参照）。図２に示したように、リード線配線部品１の外周には、固定子１０への取付け足１３が複数個設けられている。各取付け足１３は、固定子１０の絶縁部８３が備えているリード線配線部品取付け用のピン８１を挿入するための穴１３ａを有する。固定子１０にリード線配線部品１を組付ける際には、取付け足１３が固定子１０の絶縁部８３の配線部品の設置面に当接して軸方向の位置決めがなされる。このとき、絶縁部８３のピン８１が取付け足１３の穴１３ａに挿入されてリード線配線部品１の回転方向の位置決めがなされる。位置決めが完了した状態、すなわち絶縁部８３のピン８１が取付け足１３の穴１３ａに挿入された状態において、ピン８１を例えば超音波溶着することにより、リード線配線部品１と固定子１０が固定される。
【００２３】  リード線配線部品１は、図２および図３に示したように、固定子内周側に、基板１１を組付けるための爪部３１および溝部３２を含んだ基板保持部１５を備える。この基板保持部１５には、回転子の位置検出回路を実装した基板１１が組付けられる。基板保持部１５は、また、所定の板厚でハウジング８０が押し当てられるハウジング当接部１６ａを備える。上述したコンタクト（センサリード線７と基板１１の位置検出回路を電気的に接合させるためのコンタクト）の長さ寸法に合わせてハウジング当接部１６ａの板厚寸法を調整し、コンタクトが基板１１から突出する量を調整することにより、基板１１からのコンタクトの突出量（回転子側への突出量）を低減できる。突出量を低減することにより、基板１１と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる。また、固定子組立をモールドするモールド固定子の場合はコンタクトの長さに依存することなくモールド肉厚を設計することができる。
【００２４】  また、ハウジング当接部１６ａはリード線配線部品１の一部として構成されていることにより、ハウジング８０と基板１１の距離を確保するために別部品を使用する必要がなくなり、低コスト化が図れる。
【００２５】  また、図２および図３に示したように、基板保持部１５のハウジング当接部１６ａは、コンタクトに対応する位置にコンタクト挿入部１７を備える。コンタクト挿入部１７を備えたことにより、ハウジング当接部１６ａとコンタクトの干渉を回避できるとともに、ハウジング８０とハウジング当接部１６ａの接触面積を増加させることが可能となる。ハウジング８０とハウジング当接部１６ａの接触面積を増加させることにより、リード線配線部品１と基板１１の組付け時の固定子の軸方向の位置ズレを抑制することができる。
【００２６】  コンタクト挿入部１７は、コンタクトに対応した位置に設けられていれば、どのような形状でもよい。例えば、丸穴や多角形状、長穴でも長方形の貫通溝でもよい。コンタクトとの干渉を回避する、という条件を満たせばどのような形状でも構わない。
【００２７】  また、基板保持部１５は、ハウジング８０との当接面であるハウジング当接部１６ａとは反対の面である基板当接部１６ｂを備える。基板保持部１５がこの基板当接部１６ｂを備え、基板当接部１６ｂと基板１１を当接させることにより、基板１１と基板当接部１６ｂの隙間を低減させ、リード線配線部品１、基板１１およびリード線配線組立４０を組付ける際の固定子の軸方向の位置ズレを抑制することができる。また、固定子組立３０をモールド成形する際は、基板１１と基板当接部１６ｂの隙間が低減されるため、モールド成形時のボイド等の発生を抑制することができ、品質の向上が図れる。
【００２８】  リード線配線部品１の基板保持部１５は、ハウジング８０と当接するハウジング当接部１６ａの反対面、すなわち、基板当接部１６ｂの側に空間部（図示せず）を備える。この空間部は、ハウジング８０と基板１１の接触を防止するために設けられている。ハウジング８０と基板１１の接触を防止する空間部を設けたことにより、リード線（センサリード線７，電源リード線８）から基板１１への浸水を抑制することができ、品質の向上が図れる。
【００２９】  ハウジング８０と当接するハウジング当接部１６ａおよびコンタクト挿入部１７の形状は、図４から図７に示したような、任意の形状、任意の組合せとすることができる。
【００３０】  ハウジング８０、ハウジング当接部１６ａおよび基板１１の組み付け時はハウジング８０とハウジング当接部１６ａが接触するように組み付けられるが、固定子組立３０がモールド成形される場合、成形圧によりモールド樹脂がハウジング８０とハウジング当接部１６ａの隙間に入り込み、両者の間に層を形成する場合がある。また、ハウジング８０と基板１１のはんだ溶接の際にハウジング８０とハウジング当接部１６ａの間に隙間が形成される場合がある。よって、製造のバラツキにより製品として構成されたときに必ずしもハウジング８０とハウジング当接部１６ａが接触しているわけではなく、両者が非接触の状態となる場合もある。しかし、両者が非接触の場合においてもリード線配線部品１に設けられるハウジング当接部１６ａが基板１１とハウジング８０の間に位置しており、ハウジング当接部１６ａの厚みによりハウジング８０から出ているコンタクトの基板１１に対する突出量、すなわち、基板１１の回転子側の面からのコンタクトの突出量を低減できる。従って、「コンタクトの突出量を低減することにより、基板１１と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる。また、コンタクトの長さに依存することなくモールド肉厚を設計することができる」という効果が損なわれるわけではない。
【００３１】  図１０に示したように、基板１１は、対角線上の角を面取りされた略長方形状で、一方の長辺にはリード線配線部品１を係り止めするための溝部３５を備え、他方の長辺にはリード線配線部品１に組み付けた際に位置決めとなるよう一部が切欠かれた切欠き部３６を備える。
【００３２】  また、リード線配線部品１の基板保持部１５は、基板１１の溝部３５に係り止めされる爪部３１と、基板１１の組付け時に基板１１の一部が切欠かれた長辺が嵌め込まれる溝部３２とを備える。基板１１の切欠き部３６と、基板保持部１５の溝部３２の嵌めあいによって、モールド成形時の成形圧によりリード線配線部品１と基板１１が移動や変形するのを抑制できるようになり、モールド電動機の品質向上を図ることができる。また、リード線配線部品１の基板保持部１５が備える溝部３２に基板１１の一部が切欠かれた長辺を挿入しながら基板１１をリード線配線部品１に組み付けることにより、基板１１をリード線配線部品１に容易に組付けることができる。上記の構造により基板１１に不用意に大きな位置決めを設ける必要がないので、基板１１の面積を縮小することができ、基板１１の取り数が増加し、電動機の低コスト化を図ることができる。
【００３３】  なお、製造時には、基板１１が組付けられた後、基板１１から表出したコンタクトを半田接合する。この結果、センサリード線７と基板１１の位置検出回路が電気的に接合される。センサリード線７は口出し部品６の電源リードが配線された面とは反対面に、口出し部品６に向って引回される。
【００３４】  基板１１を組付ける爪部３１は、図２や図１３に示すように、複数の薄肉連結部２８により、リード線配線部品１のドーナツ状の本体１ａと接続されている。そのため、モールド成形時に基板１１が受ける成形圧を分散させることができる。
【００３５】  薄肉連結部２８は、反固定子側に突出し形成された突起２９を備え、モールド成形時に突起２９がモールド金型に当接することにより基板１１の軸方向の位置決め及びズレ防止が可能となる（図２，図１３参照）。
【００３６】  電源リード線８の配線に関して説明する。電源リード線８は、リード線口出し部２を経由し、リード線配線部品１に沿って固定子１０の端子１２まで引回される。すなわち、電源リード線８を構成している３相の電源リード線が、概略１２０°に配置された固定子１０の端子１２まで、それぞれ引回される。３相の電源リード線は、被覆が剥かれた端末をリード線端末保持部１４の壁に当接して位置決めし、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた際に、リード線配線部品１の固定子１０側の面（リード線配線面２１）および内周に備えた壁（壁２２）に沿って、引回される（図３参照）。なお、壁２２には、電源リード線８の位置ずれ防止用の突起２２ａが複数設けられている。また、電源リード線８は、口出し部品６近傍に設けられているリード線折り返しピン２７で口出し部品６方向に曲げられて引回され、口出し部品６近傍に設けられている電源リード線保持突起（図示せず）に嵌めこみ保持される。なお、リード線折り返しピン２７は、リード線の位置ずれを防止する役割をもった突起である。
【００３７】  ３つのリード線折り返しピン２７のうち、両端の２つのリード線折り返しピン２７は、真中のピンよりも所定の高さだけ高く形成されている。これにより、電源リード線がリード線口出し部付近で軸方向に位置ずれするのを防止し、品質の向上が図れる。
【００３８】  ３本の電源リード線８は、口出し部品６とその下段に備える電源リード線保持部品４とにより形成される電源リード線保持部を経由して、それぞれ異なるリード線端末保持部１４へ引回される。口出し部品６より最も離れたリード線端末保持部１４（第１のリード線端末保持部）に引回す電源リード線８は、口出し部品６が備えている中央の溝（図３参照）に引回され、さらに、第１のリード線端末保持部に引回される。口出し部品６の両側のリード線端末保持部１４（第２のリード線端末保持部）に配線される電源リード線８は、口出し部品６が備えている外側の溝（図３参照）にそれぞれ引回され、さらに、第２のリード線端末保持部に引回される。ここで、第２のリード線端末保持部に配線される２本の電源リード線８のどちらか一方は、第１のリード線端末保持部に配線される電源リード線８の外側を引回される（図１１参照）。図１１は、電源リード線８が引回された状態のリード線配線部品１（固定子側）を示す図である。
【００３９】  被覆を剥かれた電源リード線８の芯線は、それぞれのリード線端末保持部１４より所定の距離離れた芯線保持部２４に、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた際に固定子１０の端子１２と芯線とが近接するように保持される（図１２参照）。
【００４０】  また、端子１２と芯線とを挟み込む電極の空間確保のために、電極逃がし用の凹部２３をリード線配線部品１に設けている（図１２参照）。端子１２と芯線とを挟み込む電極の空間は、固定子１０にリード線配線部品１が組付けられた後に行われる、芯線と端子１２をスポット溶接する作業のために必要となる。なお、凹部２３を設けたことにより、電源リード線８は、リード線配線部品１のリード線配線面２１（図３参照）よりもさらに固定子１０側に引回される。また、位置ずれ防止突起２５が電極逃がし用の凹部２３の近くに設けられている。この位置ずれ防止突起２５により、電源リード線８の軸方向の位置決めがなされる。
【００４１】  また、図２に示すように、リード線配線部品１は、反固定子側の面に略台形状の台座１９を複数個備える。これらの台座１９の反固定子側端面がモールド成形時に金型に当接することにより、固定子組立３０の軸方向の位置決めが可能となる。また、台座１９を略台形状としたことにより、台座１９がモールド固定子の外部に表出される面積を少なくするとともに、台座１９の座屈強度を高めることができる。
【００４２】  また、リード線配線部品１は、固定子１０に取付けられた後に実施するモールド成形時の位置決めに使用する位置決め部１８を備える（図２，図３参照）。位置決め部１８は、リード線配線部品１が固定子１０に取付けられ、固定子組立３０とされた状態において固定子１０の内径より内側に位置し、かつモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出するピンまたは突起等に対応する所定の位置に設けられている。位置決め部１８は挿入穴１８ａを有し、この挿入穴１８ａにモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出したピンまたは突起等を挿入することで固定子組立３０の回転方向の位置決めがなされる。このとき、モールド金型に固定される口出し部品６と固定子組立３０のリード線（センサリード線７および電源リード線８）が略同一直線上に位置決めされる。略同一直線上に位置決めされることで、モールド金型に固定子１０が回転方向にずれてセットされ、口出し部品６との角度がずれるのを防止するとともに、センサリード線７が引っ張られて基板１１のはんだ部に負荷がかかるのを抑制することができる。位置決め部１８は、さらに、モールド成形時の樹脂圧により固定子１０に回転方向の力が加わった際には回転止めの役割を果たす。
【００４３】  なお、位置決め部１８はリード線配線部品１のドーナツ状の本体１ａに設けてもよいし、図２や図３に示すように本体１ａから連結させて設けてもよい。本体１ａから連結させて設ける場合には、リード線配線部品１の本体１ａから位置決め部１８まで、薄肉連結形状とすることで、成形中の樹脂圧によって位置決め部１８が変形し、モールド内径部側に表出してしまうのを防止することができ、モールド固定子の品質の向上が図れる。
【００４４】  また、リード線配線部品１の位置決め部１８は、反結線側（固定子側）に、モールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフト軸方向端面に当接する所定の高さの突起１８ｂを備える（図３参照）。突起１８ｂを備えることで、モールド成形時に突起１８ｂがセンターシャフトの軸方向端面と当接し、軸方向の位置決めがなされる。これにより、成形中の樹脂圧によって位置決め部１８が変形し、モールド内径部側に表出するのを防止することができ、品質の向上が図れる。
【００４５】  また、リード線配線部品１の位置決め部１８は、基板保持部１５と１８０°対向する位置に備えられている。本実施の形態の固定子組立３０を備えて構成されているモールド電動機を、例えば、空気調和機の室外機ユニットに対して軸水平に設置する場合、モールド電動機への浸水対策のために下側に口出し部品６が来るように取付ける。その場合、室外機ユニットの上側に位置決め部１８が配置されるので、モールド電動機内部に水分が浸入した際に、モールド成形時にモールド金型のセンターシャフトに当接していた面からの浸水を防止することができ、品質の向上が図れる。
【００４６】  図１３に示すように、口出し部品６は、円周方向末端から、リード線配線部品１へ向かって円周方向に所定の長さ延びる突起を備える。この突起を備えることにより、口出し部品６の、固定子の径方向の投影面積が増加し、モールド成形の際に口出し部品６にかかる径方向の成形圧力も増加する。径方向の成形圧力が増加することにより、配線部品が従来よりも強い力で径方向に押し付けられ、その結果、モールド金型に当接して径方向の位置決めを行うことができる。
【００４７】  また、口出し部品６は、２種のリード線保持部品を保持するための係り止め部、すなわち、電源リード線保持部品４を保持するための２つの係り止め部２６ａと、センサリード線保持部品５を保持するための２つの係り止め部２６ｂとを備えている。２つの係り止め部２６ａは、口出し部品６の径方向両端付近に備えられており、口出し部品６の中心に向かって開口する開口部を形成している。電源リード線保持部品４は口出し部品６の中心側から外側に向かって挿入され、組付けられる。２つの係り止め部２６ｂは、口出し部品６の径方向両端付近に備えられており、口出し部品６の中心とは反対側に向かって開口する開口部を形成している。センサリード線保持部品５は口出し部品６の中心に向かって挿入され、組付けられる。
【００４８】  図１４に示す電源リード線保持部品４は、口出し部品６の係り止め部２６ａに掛けられる足４１と、リブ４２とを備え、足４１の先端には、突起４１ａが設けられている。突起４１ａが係り止め部２６ａに当接することにより、電源リード線保持部品４の軸方向の位置決めがなされる。電源リード線保持部品４は、口出し部品６に電源リード線８が配線された後に、足４１が口出し部品６の係り止め部２６ａに係り止められて組付けられる。電源リード線保持部品４が口出し部品６に係り止められたとき、リブ４２が口出し部品６に当接することにより、電源リード線８が口出し部品６に固定される。電源リード線８が固定されることにより、モールド成形の際に、モールド樹脂の圧力により電源リード線８が位置ズレするのを抑制することができる。
【００４９】  図１５に示すセンサリード線保持部品５は、口出し部品６の係り止め部２６ｂに掛けられる、Ｌ字型の足５１を備える。センサリード線保持部品５は、口出し部品６にセンサリード線７が配線された後に、口出し部品６の係り止め部２６ｂに係り止められて組付けられる。
【００５０】  本実施の形態の固定子組立３０では、センサリード線７および電源リード線８をリード線配線部品１のそれぞれの面で引回す。すなわち、センサリード線７は、リード線配線部品１の反固定子側（図２に示した側）の面で引回し、電源リード線８は、リード線配線部品１の固定子側（図３に示した側）の面で引回す。これにより、組立てが容易となり組立てにかかるコストの低減が図れるとともに、組立てが容易になることに伴い品質の向上が図れる。また、電源リード線８を固定子側の面に設けられた突起２２ａで保持して、軸方向の位置ずれを防止するので、品質の向上が図れる。
【００５１】  また、リード線配線部品１が、２種類の係り止め部２６ａおよび２６ｂを有し、係り止め部２６ａが電源リード線８を保持し、係り止め部２６ｂがセンサリード線７を保持する。そのため、各リード線をリード線配線部品１に強固に組み付けることが可能となり、信頼性の向上に伴う品質の向上が図れる。さらに、電源リード線保持部品４の足４１をセンサリード線７の保持にも使用することで、組立てが容易になるとともにコストの低減が図れる。また、組立てが容易になることに伴い品質の向上が図れる。
【００５２】  上記のような構成にてセンサリード線７および電源リード線８が配線されたリード線配線部品１を電動機の固定子１０に組付け、リード線配線部品１の取付け足１３より突出した、固定子１０の絶縁部８３のピン８１を、熱溶着、超音波溶着、等を実施して固定すると、センサリード線７および電源リード線８が組付けられた固定子組立３０が得られる（図１）。
【００５３】  また、図１に示した固定子組立３０を、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等の熱硬化性樹脂のモールド樹脂でモールド成形すると、図１６に示したモールド固定子６０が得られる。さらに、モールド固定子６０の開口部６２に回転子（図示せず）およびブラケット７４を組み込むことにより、図１７および図１８に示したモールド電動機７０が得られる。
【００５４】  図１７および図１８において、モールド固定子６０には、ブラケット７４を用いて、回転子のシャフト７２と防水キャップ７１とＥリング７３とが組付けられる。防水キャップ７１はシャフト７２とブラケット７４との間からの水の浸入を防ぐためのものである。このことにより、生産性が良く、これに伴い品質が良く、かつ、コスト低減を図ることが可能なモールド電動機７０が得られる。
【００５５】  次に図１９を用いてモールド電動機７０の製造工程を説明する。（１）ステップ１：固定子鉄心８２を製造する。併せて、リード線配線組立４０とリード線配線部品１とを製造する。（２）ステップ２：固定子鉄心８２に巻線８４が施される。併せて、リード線配線部品１にリード線配線組立４０の電源リード線８が配線される。このとき電源リード線８の芯線が芯線保持部２４まで引回される。併せて、電源リード線保持部品４が製造される。（３）ステップ３：リード線配線部品１に電源リード線保持部品４を組付ける。併せて、基板１１を製造する。（４）ステップ４：リード線配線部品１に基板１１を組付ける。基板保持部１５に組付けられた基板１１とハウジング８０のコンタクトが半田付けされる。併せて、センサリード線保持部品５を製造する。（５）ステップ５：リード線配線部品１にセンサリード線保持部品５を組付ける。（６）ステップ６：固定子１０にリード線配線部品１を組付け、リード線配線部品１の取付け足１３から出るピン８１を熱溶着し、固定子１０の端子１２と電源リード線８の芯線をスポット溶接する。（７）ステップ７：固定子組立３０をモールド成形してモールド固定子６０を製造する。併せて、回転子、ブラケット７４等の部品を製造する。（８）ステップ８：モールド固定子６０に回転子などを組付けてモールド電動機７０を製造する。
【００５６】  図２０には、本発明の実施の形態に係るモールド電動機７０を内蔵した空気調和機１００が示されている。空気調和機１００は、室内機２００と、室内機２００に接続される室外機３００とを備える。室内機２００および室外機３００には、送風機の駆動源としてモールド電動機７０が設けられている。なお、モールド電動機７０を室内機２００および室外機３００に設置する際には、モールド固定子６０の外周側から径外側に延びる複数の取付け足６１（図１６参照）が使用される。このようにモールド電動機７０を空気調和機１００の主要部品である送風機用電動機として用いることで、送風機用電動機の固定子内部への水の浸入が抑制され、低コストで品質の良い空気調和機１００を得ることができる。
【００５７】  以上に説明したように、本実施の形態に係る電動機の固定子は、回転子の位置検出回路を構成する電子部品が実装された基板１１と、固定子１０の巻線８４に電力を供給する電源リード線８と基板１１に接続されるセンサリード線７とが配線されるリード線配線部品１と、リード線配線部品１に設けられ、基板１１が組付けられる基板保持部１５を備える。基板保持部１５は、固定子組立３０を組み立てる際にハウジング８０が押し当てられるハウジング当接部１６ａを備えている。これにより、基板１１からのコンタクトの突出量を低減できる。すなわち、コンタクトの突出量を低減することにより、基板１１と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる。また、コンタクトの長さに依存することなくモールド肉厚を設計することができる。
【００５８】  なお、本発明の実施の形態にかかる電動機の固定子は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】  以上のように、本発明は、電動機の固定子、電動機および空気調和機として有用である。
【符号の説明】
【００６０】  １  リード線配線部品、１ａ  本体、２  リード線口出し部、４  電源リード線保持部品、５  センサリード線保持部品、６  口出し部品、７  センサリード線、８  電源リード線、１０  固定子、１１  基板、１２  端子、１３  取付け足、１３ａ  穴、１４  リード線端末保持部、１５  基板保持部、１６ａ  ハウジング当接部、１６ｂ  基板当接部、１７  コンタクト挿入部、１８  位置決め部、１８ａ  挿入穴、１８ｂ，２２ａ，２９，４１ａ  突起、１９  台座、２１  リード線配線面、２２  壁、２３  凹部、２４  芯線保持部、２５  位置ずれ防止突起、２６ａ，２６ｂ  係り止め部、２７  リード線折り返しピン、２８  薄肉連結部、３０  固定子組立、３１  爪部、３２，３５  溝部、３４  ホールＩＣ、３６  切欠き部、４０  リード線配線組立、４１，５１  足、４２  リブ、６０  モールド固定子、７０  モールド電動機、７１  防水キャップ、７２  シャフト、７３  Ｅリング、７４  ブラケット、８０  ハウジング、８１  ピン、８２  固定子鉄心、８３  絶縁部、８３ａ  絶縁外壁、８３ｂ  絶縁内壁、８４  巻線、８５  フック部、１００  空気調和機、２００  室内機、３００  室外機。
【図１】
2016006594.tif 000003
【図２】
2016006594.tif 000004
【図３】
2016006594.tif 000005
【図４】
2016006594.tif 000006
【図５】
2016006594.tif 000007
【図６】
2016006594.tif 000008
【図７】
2016006594.tif 000009
【図８】
2016006594.tif 000010
【図９】
2016006594.tif 000011
【図１０】
2016006594.tif 000012
【図１１】
2016006594.tif 000013
【図１２】
2016006594.tif 000014
【図１３】
2016006594.tif 000015
【図１４】
2016006594.tif 000016
【図１５】
2016006594.tif 000017
【図１６】
2016006594.tif 000018
【図１７】
2016006594.tif 000019
【図１８】
2016006594.tif 000020
【図１９】
2016006594.tif 000021
【図２０】
2016006594.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月14日(2017.2.14)
【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】
回転子の位置検出回路が実装された基板と、
固定子の軸方向の一端に取付けられ、センサリード線を前記位置検出回路まで配線するリード線配線部品と、
前記センサリード線の端末に接続されたハウジングと、
を備え、
前記基板は前記リード線配線部品の第１面側に組付けられ、前記ハウジングは、前記基板が組付けられる位置と対向する、前記リード線配線部品の第２面側の位置に設置され、
前記リード線配線部品は、前記基板が組付けられる位置と前記ハウジングが設置される位置の間に設けられたハウジング当接部、を備える、
電動機の固定子。
【請求項２】
前記ハウジング当接部は、前記ハウジングが備えているコンタクトを挿入するためのコンタクト挿入部、を備える請求項１に記載の電動機の固定子。
【請求項３】
前記基板を前記リード線配線部品に組付けるために設けられた基板保持部は、前記基板を組付ける際に前記基板が押し当てられる基板当接部、を備える請求項１または２に記載の電動機の固定子。
【請求項４】
前記基板を前記リード線配線部品に組付けるために設けられた基板保持部は、前記基板を組付ける側の面に、前記基板と前記ハウジングの接触を防止するための空間部、を備える請求項１、２または３に記載の電動機の固定子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の電動機の固定子を用いた電動機。
【請求項６】
請求項５に記載の電動機を送風機用電動機として搭載した空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
しかしながら、上記従来の固定子では、センサ回路が形成された基板とセンサリード線を接合するためのコンタクトが基板から突出する量により、基板を備えた固定子と位置検出用磁石部を備えた回転子との軸方向距離に制約があった。また、固定子組立上に樹脂がモールドされたモールド固定子の場合においても、コンタクトが基板から突出する量に応じてモールド樹脂を設ける必要があるのでモールド樹脂の薄肉化が困難という問題があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
絶縁部８３は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂により固定子鉄心８２と一体に成形され、または成形後に固定子１０に組付けることで形成される。絶縁部８３には、リード線配線部品１側に突出した複数のピン８１と、外部からの電源が供給される複数の端子１２とが設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
絶縁部８３を構成する絶縁内壁８３ｂは、巻線８４が固定子鉄心８２の内周側に倒れるのを防止し、絶縁内壁８３ｂの反結線側の軸方向端部には、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する際、金型芯金部に対して軸方向に当て止めされる突起（図示せず）が設けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
リード線配線組立４０は、巻線８４に電源を供給する電源リード線８と、センサリード線７と、センサリード線７の端末に接続されたハウジング８０とを有して構成されている。ハウジング８０は、センサリード線７の端末のうち、樹脂が固定子組立３０上にモールド成形された際にモールド内部となる側の端末に接続される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
リード線配線部品１は、図２および図３に示したように、固定子内周側に、基板１１を組付けるための爪部３１および溝部３２を含んだ基板保持部１５を備える。この基板保持部１５には、回転子の位置検出回路を実装した基板１１が組付けられる。基板保持部１５は、また、所定の板厚でハウジング８０が押し当てられるハウジング当接部１６ａを備える。上述したコンタクト（センサリード線７と基板１１の位置検出回路を電気的に接合させるためのコンタクト）の長さ寸法に合わせてハウジング当接部１６ａの板厚寸法を調整し、コンタクトが基板１１から突出する量を調整することにより、基板１１からのコンタクトの突出量（回転子側への突出量）を低減できる。突出量を低減することにより、基板１１と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる。また、固定子組立上に樹脂をモールドするモールド固定子の場合はコンタクトの長さに依存することなくモールド肉厚を設計することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、基板保持部１５は、ハウジング８０との当接面であるハウジング当接部１６ａとは反対の面である基板当接部１６ｂを備える。基板保持部１５がこの基板当接部１６ｂを備え、基板当接部１６ｂと基板１１を当接させることにより、基板１１と基板当接部１６ｂの隙間を低減させ、リード線配線部品１、基板１１およびリード線配線組立４０を組付ける際の固定子の軸方向の位置ズレを抑制することができる。また、固定子組立３０上に樹脂をモールド成形する際は、基板１１と基板当接部１６ｂの隙間が低減されるため、モールド成形時のボイド等の発生を抑制することができ、品質の向上が図れる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ハウジング８０、ハウジング当接部１６ａおよび基板１１の組み付け時はハウジング８０とハウジング当接部１６ａが接触するように組み付けられるが、固定子組立３０上に樹脂がモールド成形される場合、成形圧によりモールド樹脂がハウジング８０とハウジング当接部１６ａの隙間に入り込み、両者の間に層を形成する場合がある。また、ハウジング８０と基板１１のはんだ溶接の際にハウジング８０とハウジング当接部１６ａの間に隙間が形成される場合がある。よって、製造のバラツキにより製品として構成されたときに必ずしもハウジング８０とハウジング当接部１６ａが接触しているわけではなく、両者が非接触の状態となる場合もある。しかし、両者が非接触の場合においてもリード線配線部品１に設けられるハウジング当接部１６ａが基板１１とハウジング８０の間に位置しており、ハウジング当接部１６ａの厚みによりハウジング８０から出ているコンタクトの基板１１に対する突出量、すなわち、基板１１の回転子側の面からのコンタクトの突出量を低減できる。従って、「コンタクトの突出量を低減することにより、基板１１と回転子の距離を近づけることが可能となり、回転子位置の検出精度の向上および電動機の小型化を実現できる。また、コンタクトの長さに依存することなくモールド肉厚を設計することができる」という効果が損なわれるわけではない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、リード線配線部品１は、固定子１０に取付けられた後に実施するモールド成形時の位置決めに使用する位置決め部１８を備える（図２，図３参照）。位置決め部１８は、リード線配線部品１が固定子１０に取付けられ、固定子組立３０とされた状態において固定子１０の内周より内側に位置し、かつモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出するピンまたは突起等に対応する所定の位置に設けられている。位置決め部１８は挿入穴１８ａを有し、この挿入穴１８ａにモールド金型の径方向の位置決めを行うセンターシャフトから突出したピンまたは突起等を挿入することで固定子組立３０の回転方向の位置決めがなされる。このとき、モールド金型に固定される口出し部品６と固定子組立３０のリード線（センサリード線７および電源リード線８）が略同一直線上に位置決めされる。略同一直線上に位置決めされることで、モールド金型に固定子１０が回転方向にずれてセットされ、口出し部品６との角度がずれるのを防止するとともに、センサリード線７が引っ張られて基板１１のはんだ部に負荷がかかるのを抑制することができる。位置決め部１８は、さらに、モールド成形時の樹脂圧により固定子１０に回転方向の力が加わった際には回転止めの役割を果たす。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、口出し部品６は、２種のリード線保持部品を保持するための係り止め部、すなわち、電源リード線保持部品４を保持するための２つの係り止め部２６ａと、センサリード線保持部品５を保持するための２つの係り止め部２６ｂとを備えている。２つの係り止め部２６ａは、口出し部品６の円周方向両端付近に備えられており、口出し部品６の中心に向かって開口する開口部を形成している。電源リード線保持部品４は口出し部品６の中心側から外側に向かって挿入され、組付けられる。２つの係り止め部２６ｂは、口出し部品６の円周方向両端付近に備えられており、口出し部品６の中心とは反対側に向かって開口する開口部を形成している。センサリード線保持部品５は口出し部品６の中心に向かって挿入され、組付けられる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
次に図１９を用いてモールド電動機７０の製造工程を説明する。
（１）ステップ１：固定子鉄心８２を製造する。併せて、リード線配線組立４０とリード線配線部品１とを製造する。
（２）ステップ２：固定子鉄心８２に巻線８４が施される。併せて、リード線配線部品１にリード線配線組立４０の電源リード線８が配線される。このとき電源リード線８の芯線が芯線保持部２４まで引回される。併せて、電源リード線保持部品４が製造される。
（３）ステップ３：リード線配線部品１に電源リード線保持部品４を組付ける。併せて、基板１１を製造する。
（４）ステップ４：リード線配線部品１に基板１１を組付ける。基板保持部１５に組付けられた基板１１とハウジング８０のコンタクトが半田付けされる。併せて、センサリード線保持部品５を製造する。
（５）ステップ５：リード線配線部品１にセンサリード線保持部品５を組付ける。
（６）ステップ６：固定子１０にリード線配線部品１を組付け、リード線配線部品１の取付け足１３から出るピン８１を熱溶着し、固定子１０の端子１２と電源リード線８の芯線をスポット溶接する。
（７）ステップ７：固定子組立３０上に樹脂をモールド成形してモールド固定子６０を製造する。併せて、回転子、ブラケット７４等の部品を製造する。
（８）ステップ８：モールド固定子６０に回転子などを組付けてモールド電動機７０を製造する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016006594.tif 000023
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2016006594.tif 000024
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2016006594.tif 000025
【国際調査報告】
2016006594.tif 000026
2016006594.tif 000027
2016006594.tif 000028
2016006594.tif 000029