JP2002010609A - Dcファンモータおよびその製造方法 - Google Patents
Dcファンモータおよびその製造方法Info
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトに全体を構成でき、また、電力損
が少なく、消費電力の小さい冷凍機器用あるいは換気扇
用のDCファンモータおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 プリント基板6とモータのステータとA
C電源接続体と整流部の構成部品と制御部の構成部品を
モールド材20によってモールドして一体化し、モータ
のロータ9を前記ステータ部に組み込み、整流部で得た
高圧DC電圧を駆動電源としてモータ駆動コイル7に直
接に供給し、整流部で得た高圧DC電圧を減圧してなる
低圧DC電圧を制御電源として制御部に供給するように
したDCファンモータとする。
が少なく、消費電力の小さい冷凍機器用あるいは換気扇
用のDCファンモータおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 プリント基板6とモータのステータとA
C電源接続体と整流部の構成部品と制御部の構成部品を
モールド材20によってモールドして一体化し、モータ
のロータ9を前記ステータ部に組み込み、整流部で得た
高圧DC電圧を駆動電源としてモータ駆動コイル7に直
接に供給し、整流部で得た高圧DC電圧を減圧してなる
低圧DC電圧を制御電源として制御部に供給するように
したDCファンモータとする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍庫や冷蔵庫等
の庫内における冷気を強制循環させるDCファンモー
タ、その他、換気扇のDCファンモータに関し、詳しく
は、DC電源部をもつ小型化されたDCファンモータ、
およびこのDCファンモータの製造方法に関する。
の庫内における冷気を強制循環させるDCファンモー
タ、その他、換気扇のDCファンモータに関し、詳しく
は、DC電源部をもつ小型化されたDCファンモータ、
およびこのDCファンモータの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷蔵庫などの冷凍機器は、家庭
内においては大きな電力消費機器であり、したがって、
その省電力化が要望されている。前記の冷凍機器におい
てコンプレッサーが最も電力を消費するが、庫内におけ
る冷気を強制循環させるファンモータはそれ自体が発熱
することから、庫内の温度を低温にするにはコンプレッ
サーの仕事量を大きくさせなければならなく、したがっ
てファンモータを省電力化させることも大事なこととな
っている。
内においては大きな電力消費機器であり、したがって、
その省電力化が要望されている。前記の冷凍機器におい
てコンプレッサーが最も電力を消費するが、庫内におけ
る冷気を強制循環させるファンモータはそれ自体が発熱
することから、庫内の温度を低温にするにはコンプレッ
サーの仕事量を大きくさせなければならなく、したがっ
てファンモータを省電力化させることも大事なこととな
っている。
【0003】ところで、冷凍機器のファンモータとし
て、直接にAC電源で駆動できることと、部品点数が少
ないこと、さらにコストが低い等の点から、図12に示
す隈取コイル型のACファンモータ1を使用するが、電
力消費量が9〜10wという大きいものであり、しかも
40℃前後の発熱があって電力損が約90%であり、冷
凍機器のファンモータとして、また、前記の省電力化の
点から好ましくない。さらに、隈取コイル型のACファ
ンモータ1は厚みが48mm程度の大きいものであり、
装置スペースの点からも好ましいものではない。
て、直接にAC電源で駆動できることと、部品点数が少
ないこと、さらにコストが低い等の点から、図12に示
す隈取コイル型のACファンモータ1を使用するが、電
力消費量が9〜10wという大きいものであり、しかも
40℃前後の発熱があって電力損が約90%であり、冷
凍機器のファンモータとして、また、前記の省電力化の
点から好ましくない。さらに、隈取コイル型のACファ
ンモータ1は厚みが48mm程度の大きいものであり、
装置スペースの点からも好ましいものではない。
【0004】このようなことから、図13の従来のAC
ファンモータを使用した冷蔵庫の電気回路図および図1
4の従来のDCファンモータの斜視図に示すように、ブ
ラシレスのDCファンモータ2を使用し、前記DCファ
ンモータ2にDC電源を供給するために、DCファンモ
ータ2外にAC−DC変換をするAC−DC変換電源部
3を付設するものが開発されてきた。なお、図13中の
4はAC電源、5はコンプレッサーである。
ファンモータを使用した冷蔵庫の電気回路図および図1
4の従来のDCファンモータの斜視図に示すように、ブ
ラシレスのDCファンモータ2を使用し、前記DCファ
ンモータ2にDC電源を供給するために、DCファンモ
ータ2外にAC−DC変換をするAC−DC変換電源部
3を付設するものが開発されてきた。なお、図13中の
4はAC電源、5はコンプレッサーである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記DCファンモータ
2を用いるものは、前述のACファンモータに対し消費
電力が少ないものの、AC−DC変換電源部3を別個に
必要とし、そのAC−DC変換電源部3とDCモータ2
を接続するリード線等を設けることから部品点数が多く
なり、構造が複雑化し、装置が大型化し、さらに、コス
トが高くなるという問題がある。
2を用いるものは、前述のACファンモータに対し消費
電力が少ないものの、AC−DC変換電源部3を別個に
必要とし、そのAC−DC変換電源部3とDCモータ2
を接続するリード線等を設けることから部品点数が多く
なり、構造が複雑化し、装置が大型化し、さらに、コス
トが高くなるという問題がある。
【0006】また、前記AC−DC変換電源部3におい
てモータ駆動電力を得る場合に、抵抗あるいはトランス
等を介して減圧しており、ここで電力損が生じ、省電力
化の点から好ましくないものであった。
てモータ駆動電力を得る場合に、抵抗あるいはトランス
等を介して減圧しており、ここで電力損が生じ、省電力
化の点から好ましくないものであった。
【0007】本発明は前記従来の問題に留意し、コンパ
クトに全体を構成でき、また、電力損の少ない冷凍機器
用あるいは換気扇用のDCファンモータおよびその製造
方法を提供することを目的とする。
クトに全体を構成でき、また、電力損の少ない冷凍機器
用あるいは換気扇用のDCファンモータおよびその製造
方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、プリント基板とモータのステータとAC
電源接続体と整流部構成部品と制御部構成部品をモール
ド材によってモールドして一体化し、モータのロータを
前記ステータ部に組み込み、整流部で得た高圧DC電圧
を駆動電源として前記モータ駆動コイルに直接に供給
し、整流部で得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC
電圧を制御電源として制御部に供給するようにしたDC
ファンモータとする。
め、本発明は、プリント基板とモータのステータとAC
電源接続体と整流部構成部品と制御部構成部品をモール
ド材によってモールドして一体化し、モータのロータを
前記ステータ部に組み込み、整流部で得た高圧DC電圧
を駆動電源として前記モータ駆動コイルに直接に供給
し、整流部で得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC
電圧を制御電源として制御部に供給するようにしたDC
ファンモータとする。
【0009】本発明によれば、電力損や電力消費が少な
く、さらに整流部や制御部が一体化されてコンパクトな
冷凍機器用などのDCファンモータを実現できる。
く、さらに整流部や制御部が一体化されてコンパクトな
冷凍機器用などのDCファンモータを実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、プリント基板に、モータ駆動コイルを備えたモータ
のステータと、AC電源接続体と、整流部構成部品と、
モータ駆動コイルを制御する制御部構成部品を取り付
け、プリント基板とステータとAC電源接続体と整流部
構成部品と制御部構成部品をモールド材によってモール
ドして一体化し、モータのステータにロータを挿入する
とともにモータのステータ部に圧入した軸受によってロ
ータを回転自在に保持し、AC電源を整流部で整流して
得た高圧DC電圧を駆動電源としてモータ駆動コイルに
供給し、整流部で整流して得た高圧DC電圧を減圧して
なる低圧DC電圧を制御電源として制御部に供給するよ
うにしたDCファンモータであり、電力消費が少なく、
しかも高圧DC電圧を駆動電源としていることから電力
損が少なく、また、プリント基板と整流部や制御部が一
体化されてコンパクトに構成できるという作用を有す
る。
は、プリント基板に、モータ駆動コイルを備えたモータ
のステータと、AC電源接続体と、整流部構成部品と、
モータ駆動コイルを制御する制御部構成部品を取り付
け、プリント基板とステータとAC電源接続体と整流部
構成部品と制御部構成部品をモールド材によってモール
ドして一体化し、モータのステータにロータを挿入する
とともにモータのステータ部に圧入した軸受によってロ
ータを回転自在に保持し、AC電源を整流部で整流して
得た高圧DC電圧を駆動電源としてモータ駆動コイルに
供給し、整流部で整流して得た高圧DC電圧を減圧して
なる低圧DC電圧を制御電源として制御部に供給するよ
うにしたDCファンモータであり、電力消費が少なく、
しかも高圧DC電圧を駆動電源としていることから電力
損が少なく、また、プリント基板と整流部や制御部が一
体化されてコンパクトに構成できるという作用を有す
る。
【0011】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、プリント基板
は、整流部で得た高圧DC電圧をモータ駆動コイルに直
接に供給する配線部と、整流部で得た高圧DC電圧を減
圧してなる低圧DC電圧を制御部に供給する配線部を有
する構成としたものであり、モータ駆動コイルおよび制
御部へ電力供給をプリント基板の配線で行うので、製造
時における組み立て、配線作業を容易にするという作用
を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、プリント基板
は、整流部で得た高圧DC電圧をモータ駆動コイルに直
接に供給する配線部と、整流部で得た高圧DC電圧を減
圧してなる低圧DC電圧を制御部に供給する配線部を有
する構成としたものであり、モータ駆動コイルおよび制
御部へ電力供給をプリント基板の配線で行うので、製造
時における組み立て、配線作業を容易にするという作用
を有する。
【0012】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、ロータは、プラ
スチックマグネット材をシリンダー状に成型して構成さ
れたものであり、動作効率のよいDCファンモータに寄
与するという作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、ロータは、プラ
スチックマグネット材をシリンダー状に成型して構成さ
れたものであり、動作効率のよいDCファンモータに寄
与するという作用を有する。
【0013】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、ステータは、リ
ング状のコアーと、磁極子と、モータ駆動コイルよりな
り、モータ駆動コイルを嵌め合わせた磁極子をリング状
のコアーの内側に位置させるとともに磁極子の端部をリ
ング状のコアーの結合用凹部に圧入して結合して構成さ
れたものであり、モータ駆動コイルを別個に巻線作業で
きるので、高圧DC電圧を印加するモータ駆動コイルの
巻線が極細であっても断線事故がすくなく、そしてステ
ータの組み立てが容易にできるという作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、ステータは、リ
ング状のコアーと、磁極子と、モータ駆動コイルよりな
り、モータ駆動コイルを嵌め合わせた磁極子をリング状
のコアーの内側に位置させるとともに磁極子の端部をリ
ング状のコアーの結合用凹部に圧入して結合して構成さ
れたものであり、モータ駆動コイルを別個に巻線作業で
きるので、高圧DC電圧を印加するモータ駆動コイルの
巻線が極細であっても断線事故がすくなく、そしてステ
ータの組み立てが容易にできるという作用を有する。
【0014】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、モータ駆動コイ
ルは、電気絶縁性のボビンに巻線されて構成され、ボビ
ンを磁極子に嵌め込むことでステータのコアーに取り付
けられ、ボビンに突設した端子ピンをプリント基板に差
し込んで結合することにより、ステータをプリント基板
に取り付ける構成としたものであり、ステータの組み立
てが容易になるとともに、プリント基板へのステータの
取り付けに別個に取り付け具を必要としなく、取り付け
構成を簡単にするという作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、モータ駆動コイ
ルは、電気絶縁性のボビンに巻線されて構成され、ボビ
ンを磁極子に嵌め込むことでステータのコアーに取り付
けられ、ボビンに突設した端子ピンをプリント基板に差
し込んで結合することにより、ステータをプリント基板
に取り付ける構成としたものであり、ステータの組み立
てが容易になるとともに、プリント基板へのステータの
取り付けに別個に取り付け具を必要としなく、取り付け
構成を簡単にするという作用を有する。
【0015】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1または5に記載のDCファンモータにおいて、モータ
駆動コイルは、その巻線の端末部を複数回折り束ね、か
つ、ツイストして端子ピンに巻きつけて接続したもので
あり、高圧DC電圧を印加するモータ駆動コイルの巻線
が極細であっても接続する端末部の強度が大きく、接続
時に断線することがなくなるという作用を有する。
1または5に記載のDCファンモータにおいて、モータ
駆動コイルは、その巻線の端末部を複数回折り束ね、か
つ、ツイストして端子ピンに巻きつけて接続したもので
あり、高圧DC電圧を印加するモータ駆動コイルの巻線
が極細であっても接続する端末部の強度が大きく、接続
時に断線することがなくなるという作用を有する。
【0016】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、AC電源接続体
は、端子部を内蔵する電気絶縁性外郭体の外周に複数の
環状溝を有する構成としたものであり、複数の環状溝に
よって沿面絶縁距離が長くなって絶縁特性がよくなり、
また、モールド材が環状溝に入り込むことから固定状態
が安定しているという作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、AC電源接続体
は、端子部を内蔵する電気絶縁性外郭体の外周に複数の
環状溝を有する構成としたものであり、複数の環状溝に
よって沿面絶縁距離が長くなって絶縁特性がよくなり、
また、モールド材が環状溝に入り込むことから固定状態
が安定しているという作用を有する。
【0017】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、プリント基板
は、任意の部品のはんだ付け接続部にヒートショック緩
和材を付着させている構成としたものであり、プリント
基板への各部品のはんだ付け接続部がモールド時の熱に
よる膨脹やはずれがなく、安定した接続が得られるとい
う作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、プリント基板
は、任意の部品のはんだ付け接続部にヒートショック緩
和材を付着させている構成としたものであり、プリント
基板への各部品のはんだ付け接続部がモールド時の熱に
よる膨脹やはずれがなく、安定した接続が得られるとい
う作用を有する。
【0018】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項
1に記載のDCファンモータにおいて、制御部は、モー
タ磁極を検知する磁極検知素子と、磁極検知素子の信号
を出力するコンパレータと、コンパレータ出力を反転さ
せるデジタルトランシスタと、コンパレータ出力および
デジタルトランジスタ出力でそれぞれ制御されるモータ
駆動コイル制御用のトランジスタにより構成されたもの
であり、確実なモータ駆動コイル制御用のトランジスタ
を動作させることができるという作用を有する。
1に記載のDCファンモータにおいて、制御部は、モー
タ磁極を検知する磁極検知素子と、磁極検知素子の信号
を出力するコンパレータと、コンパレータ出力を反転さ
せるデジタルトランシスタと、コンパレータ出力および
デジタルトランジスタ出力でそれぞれ制御されるモータ
駆動コイル制御用のトランジスタにより構成されたもの
であり、確実なモータ駆動コイル制御用のトランジスタ
を動作させることができるという作用を有する。
【0019】本発明の請求項10に記載の発明は、請求
項1に記載のDCファンモータにおいて、整流部および
制御部が、モータのステータを取り付けた単一のプリン
ト基板に回路形成されたものであり、整流部および制御
部がモータと一体化されて外付けとならなく、モータ全
体をコンパクトに構成できるという作用を有する。
項1に記載のDCファンモータにおいて、整流部および
制御部が、モータのステータを取り付けた単一のプリン
ト基板に回路形成されたものであり、整流部および制御
部がモータと一体化されて外付けとならなく、モータ全
体をコンパクトに構成できるという作用を有する。
【0020】本発明の請求項11に記載の発明は、プリ
ント基板にモータのステータとAC電源接続体と整流部
構成部品と制御部構成部品を取り付け、かつ、AC電源
を整流部で整流して得た高圧DC電圧を駆動電源として
モータ駆動コイルに供給および、整流部で整流して得た
高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧を制御電源と
して制御部に供給するように回路接続した後、プリント
基板とステータとAC電源接続体と整流部構成部品と制
御部構成部品をモールド材と上下の成形型を用いてモー
ルド成形して一体化し、モータのステータにロータを挿
入するとともにモータのステータ部に軸受を圧入し、軸
受によってロータを回転自在に保持するようにするファ
ンモータの製造方法であり、電力消費が少なく、しかも
電力損が少なく、また、コンパクトなDCファンモータ
を製造できるという作用を有する。
ント基板にモータのステータとAC電源接続体と整流部
構成部品と制御部構成部品を取り付け、かつ、AC電源
を整流部で整流して得た高圧DC電圧を駆動電源として
モータ駆動コイルに供給および、整流部で整流して得た
高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧を制御電源と
して制御部に供給するように回路接続した後、プリント
基板とステータとAC電源接続体と整流部構成部品と制
御部構成部品をモールド材と上下の成形型を用いてモー
ルド成形して一体化し、モータのステータにロータを挿
入するとともにモータのステータ部に軸受を圧入し、軸
受によってロータを回転自在に保持するようにするファ
ンモータの製造方法であり、電力消費が少なく、しかも
電力損が少なく、また、コンパクトなDCファンモータ
を製造できるという作用を有する。
【0021】本発明の請求項12に記載の発明は、請求
項11に記載のDCファンモータの製造方法において、
上下の成形型の一方に、先端がモールドされるプリント
基板の一方の面に近接する複数のピンを突設しておき、
モールド成形時にピンによりプリント基板の成形圧によ
る歪みを防止するようにしたものであり、モールド時に
おけるプリント基板が成形圧によって歪むことなく、安
定した動作をするファンモータが得られるという作用を
有する。
項11に記載のDCファンモータの製造方法において、
上下の成形型の一方に、先端がモールドされるプリント
基板の一方の面に近接する複数のピンを突設しておき、
モールド成形時にピンによりプリント基板の成形圧によ
る歪みを防止するようにしたものであり、モールド時に
おけるプリント基板が成形圧によって歪むことなく、安
定した動作をするファンモータが得られるという作用を
有する。
【0022】本発明の請求項13に記載の発明は、請求
項1に記載のDCファンモータを、冷凍機器用ファンモ
ータとしたものであり、消費電力が小さく、かつ、電力
損が小さくて発熱量が小さいことから、冷却空気を循環
させるファンモータとして有用であるという作用を有す
る。
項1に記載のDCファンモータを、冷凍機器用ファンモ
ータとしたものであり、消費電力が小さく、かつ、電力
損が小さくて発熱量が小さいことから、冷却空気を循環
させるファンモータとして有用であるという作用を有す
る。
【0023】本発明の請求項14に記載の発明は、請求
項1に記載のDCファンモータを、換気扇用ファンモー
タとしたものであり、消費電力および電力損が小さく、
また、全体としてコンパクトに構成できることから、小
型の換気扇のファンモータとして有用であるという作用
を有する。
項1に記載のDCファンモータを、換気扇用ファンモー
タとしたものであり、消費電力および電力損が小さく、
また、全体としてコンパクトに構成できることから、小
型の換気扇のファンモータとして有用であるという作用
を有する。
【0024】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0025】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1のDCファンモータの斜視図、図2は、同DCフ
ァンモータの断側面図、図3は、同DCファンモータの
概略回路図、図4は、同DCファンモータにおけるロー
タの斜視図、図5は同DCファンモータにおけるステー
タの要部の斜視図、図6は、同ステータにおけるモータ
駆動コイルの斜視図、図7は、同モータ駆動コイルにお
ける巻線の端末部の斜視図、図8は、同DCファンモー
タにおけるAC電源接続体の斜視図、図9は、同DCフ
ァンモータにおけるプリント基板の配線部の斜視図、図
10は、同DCファンモータの詳細な電気回路図であ
る。
形態1のDCファンモータの斜視図、図2は、同DCフ
ァンモータの断側面図、図3は、同DCファンモータの
概略回路図、図4は、同DCファンモータにおけるロー
タの斜視図、図5は同DCファンモータにおけるステー
タの要部の斜視図、図6は、同ステータにおけるモータ
駆動コイルの斜視図、図7は、同モータ駆動コイルにお
ける巻線の端末部の斜視図、図8は、同DCファンモー
タにおけるAC電源接続体の斜視図、図9は、同DCフ
ァンモータにおけるプリント基板の配線部の斜視図、図
10は、同DCファンモータの詳細な電気回路図であ
る。
【0026】図1および図2に示すように、本実施の形
態1のDCファンモータは冷凍機器用として用いるもの
であって、プリント基板6にモータ駆動コイル7および
コアー8等よりなるモータのステータ部を取り付けてい
る。また、前記プリント基板6におけるモータを取り付
けた部分の外側スペースには、ダイオード10および平
滑コンデンサ11よりなる整流部と、磁極検知素子12
および駆動素子13、その他の回路素子よりなる制御部
を取り付けている。さらに、前記プリント基板6の端縁
部には、AC電源接続体14を取り付けている。
態1のDCファンモータは冷凍機器用として用いるもの
であって、プリント基板6にモータ駆動コイル7および
コアー8等よりなるモータのステータ部を取り付けてい
る。また、前記プリント基板6におけるモータを取り付
けた部分の外側スペースには、ダイオード10および平
滑コンデンサ11よりなる整流部と、磁極検知素子12
および駆動素子13、その他の回路素子よりなる制御部
を取り付けている。さらに、前記プリント基板6の端縁
部には、AC電源接続体14を取り付けている。
【0027】そして、図3のDCファンモータの概略回
路図に示すように、AC電源15はAC電源接続体14
を介してダイオード10および平滑コンデンサ11より
なる整流部16でDC電源化されるようになっており、
プリント基板6には、前記整流部16より高圧DC電圧
を直接にモータ駆動コイル7に供給する配線17と、前
記整流部16の高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電
圧を制御電源として、磁極検知素子12および駆動素子
13、その他の回路素子よりなる制御部18に供給する
配線19を設けてある。
路図に示すように、AC電源15はAC電源接続体14
を介してダイオード10および平滑コンデンサ11より
なる整流部16でDC電源化されるようになっており、
プリント基板6には、前記整流部16より高圧DC電圧
を直接にモータ駆動コイル7に供給する配線17と、前
記整流部16の高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電
圧を制御電源として、磁極検知素子12および駆動素子
13、その他の回路素子よりなる制御部18に供給する
配線19を設けてある。
【0028】そして、図1、図2に示すように、前記プ
リント基板6と、モータ駆動コイル7およびコアー8等
よりなるモータのステータ部と、AC電源接続体14
と、ダイオード10および平滑コンデンサ11よりなる
整流部16と、磁極検知素子12および駆動素子13、
その他の回路素子よりなる制御部18は、不飽和ポリエ
ステル等のモールド材20によりモールドされて一体化
されており、前記ステータが形成する中空部にロータ9
を配置するとともに、前記中空部の端部に圧入した軸受
21によりロータ9を回転自在に保持してDCファンモ
ータを構成している。
リント基板6と、モータ駆動コイル7およびコアー8等
よりなるモータのステータ部と、AC電源接続体14
と、ダイオード10および平滑コンデンサ11よりなる
整流部16と、磁極検知素子12および駆動素子13、
その他の回路素子よりなる制御部18は、不飽和ポリエ
ステル等のモールド材20によりモールドされて一体化
されており、前記ステータが形成する中空部にロータ9
を配置するとともに、前記中空部の端部に圧入した軸受
21によりロータ9を回転自在に保持してDCファンモ
ータを構成している。
【0029】さらに詳しく説明すると、図4に示すよう
に、ロータ9はプラスチックマグネット材をシリンダー
状に成型して構成されており、外周に複数のNとSの磁
極を有している。
に、ロータ9はプラスチックマグネット材をシリンダー
状に成型して構成されており、外周に複数のNとSの磁
極を有している。
【0030】したがって、作り易く、しかも動作効率の
よいDCファンモータにすることができる。
よいDCファンモータにすることができる。
【0031】また、ステータは、図5に示すようにリン
グ状のコアー8と、T字状の磁極子8aと、モータ駆動
コイル7より構成されている。前記モータ駆動コイル7
は、図6に示すように高圧DC電圧(この実施の形態で
はAC100vを整流して得られるDC141v)を印
加することから、銅の極細な巻線7a(この実施の形態
では0.08mm線)を用いており、そしてポリアミド
樹脂よりなるコイルボビン7bに巻きつけ、前記コイル
ボビン7bに植設したステータ取付け足兼用の端子ピン
7cに端末部7dを巻き付け、かつ、はんだ付けして構
成されている。このモータ駆動コイル7をT字状の磁極
子8aに嵌め合わせ、T字状の磁極子8aをリング状の
コアー8の内側に位置させるとともに、磁極子8aの基
端部をリング状のコアー8の結合用凹部8bに圧入して
結合することによりステータは構成される。
グ状のコアー8と、T字状の磁極子8aと、モータ駆動
コイル7より構成されている。前記モータ駆動コイル7
は、図6に示すように高圧DC電圧(この実施の形態で
はAC100vを整流して得られるDC141v)を印
加することから、銅の極細な巻線7a(この実施の形態
では0.08mm線)を用いており、そしてポリアミド
樹脂よりなるコイルボビン7bに巻きつけ、前記コイル
ボビン7bに植設したステータ取付け足兼用の端子ピン
7cに端末部7dを巻き付け、かつ、はんだ付けして構
成されている。このモータ駆動コイル7をT字状の磁極
子8aに嵌め合わせ、T字状の磁極子8aをリング状の
コアー8の内側に位置させるとともに、磁極子8aの基
端部をリング状のコアー8の結合用凹部8bに圧入して
結合することによりステータは構成される。
【0032】したがって、モータ駆動コイル7をステー
タの組み立て前に独自に巻線作業をすることができるの
で、その巻線作業が容易であり、高圧DC電圧を印加す
るモータ駆動コイル7の巻線が極細であっても、巻線作
業時における断線事故が少なくなる。また、モータ駆動
コイル7の端子ピン7cが、プリント基板6へのステー
タ取付け足を兼用しているので、他にステータ取り付け
部材を必要としなく、取り付け構造を簡単にすることが
できる。
タの組み立て前に独自に巻線作業をすることができるの
で、その巻線作業が容易であり、高圧DC電圧を印加す
るモータ駆動コイル7の巻線が極細であっても、巻線作
業時における断線事故が少なくなる。また、モータ駆動
コイル7の端子ピン7cが、プリント基板6へのステー
タ取付け足を兼用しているので、他にステータ取り付け
部材を必要としなく、取り付け構造を簡単にすることが
できる。
【0033】また、前記モータ駆動コイル7の極細な巻
線7aの端末部7dは、図7に示すように複数回折り束
ね、かつ、ツイストして端子ピンに巻きつけ、はんだ付
けして接続している。
線7aの端末部7dは、図7に示すように複数回折り束
ね、かつ、ツイストして端子ピンに巻きつけ、はんだ付
けして接続している。
【0034】したがって、高圧DC電圧を印加するモー
タ駆動コイル7の巻線が極細であっても端末部7dが補
強され、端末部7dを端子ピン7cへ巻着付けて接続す
るとき、断線するようなことがなくなる。
タ駆動コイル7の巻線が極細であっても端末部7dが補
強され、端末部7dを端子ピン7cへ巻着付けて接続す
るとき、断線するようなことがなくなる。
【0035】また、AC電源接続体14は、図8に示す
ように端子部を内蔵する電気絶縁性外郭体14aの外周
に2〜3本の環状溝14bを形成している。
ように端子部を内蔵する電気絶縁性外郭体14aの外周
に2〜3本の環状溝14bを形成している。
【0036】したがって、環状溝14bによって沿面絶
縁距離が長くなり、AC電源接続体14の絶縁特性がよ
くなるとともに、モールド材20が環状溝14bに入り
込むことから、プリント基板6へのAC電源接続体14
の固定状態が安定する。
縁距離が長くなり、AC電源接続体14の絶縁特性がよ
くなるとともに、モールド材20が環状溝14bに入り
込むことから、プリント基板6へのAC電源接続体14
の固定状態が安定する。
【0037】また、プリント基板6は、図9に示すよう
に任意の部品、たとえばFET素子等のはんだ付け接続
部に、シリコンボンド等よりなるヒートショック緩和材
6aを付着させている。
に任意の部品、たとえばFET素子等のはんだ付け接続
部に、シリコンボンド等よりなるヒートショック緩和材
6aを付着させている。
【0038】したがって、プリント基板6への各部品の
はんだ付け接続部がモールド時の熱による膨脹や外れが
なく、安定した接続が得られる。
はんだ付け接続部がモールド時の熱による膨脹や外れが
なく、安定した接続が得られる。
【0039】つぎに、前記実施の形態1のDCファンモ
ータの電気回路について、図10を参照して詳しく説明
する。
ータの電気回路について、図10を参照して詳しく説明
する。
【0040】この実施の形態1のDCファンモータの電
気回路は、図10に示すように整流部16と制御部18
はDCファンモータに一体に組み込まれ、前記整流部1
6にてAC電源22よりのACを整流し、得られた高圧
DC電圧をDCファンモータのモータ駆動コイル7に直
接に供給し、また、前記整流部16で得られた高圧DC
電圧を減圧して、その低圧DC電圧を制御部18に供給
する構成を基本としている。
気回路は、図10に示すように整流部16と制御部18
はDCファンモータに一体に組み込まれ、前記整流部1
6にてAC電源22よりのACを整流し、得られた高圧
DC電圧をDCファンモータのモータ駆動コイル7に直
接に供給し、また、前記整流部16で得られた高圧DC
電圧を減圧して、その低圧DC電圧を制御部18に供給
する構成を基本としている。
【0041】前記整流部16は、複数のダイオード10
によりAC100vを整流して高圧DC電圧141vを
得るようになっており、平滑コンデンサ11により平滑
して、高圧DC電圧を直接にモータ駆動コイル7に供給
している。制御部18は、モータの磁極を検知するホー
ル素子23と、その後段に設けられ、ホール素子23の
出力を比較するパーコレータ24と、その後段に設けら
れ、パーコレータ24の出力を反転させる抵抗内蔵式の
デジタルトランジスタ25と、モータ駆動コイル7の通
電回路に挿入され、その制御極にパーコレータ24の出
力を印加される制御用のトランジスタ26および、制御
極にデジタルトランジスタ25の出力を印加される制御
用のトランジスタ27によって構成されている。
によりAC100vを整流して高圧DC電圧141vを
得るようになっており、平滑コンデンサ11により平滑
して、高圧DC電圧を直接にモータ駆動コイル7に供給
している。制御部18は、モータの磁極を検知するホー
ル素子23と、その後段に設けられ、ホール素子23の
出力を比較するパーコレータ24と、その後段に設けら
れ、パーコレータ24の出力を反転させる抵抗内蔵式の
デジタルトランジスタ25と、モータ駆動コイル7の通
電回路に挿入され、その制御極にパーコレータ24の出
力を印加される制御用のトランジスタ26および、制御
極にデジタルトランジスタ25の出力を印加される制御
用のトランジスタ27によって構成されている。
【0042】そして、前記制御部18には、整流部16
で得た高圧DC電圧を分圧回路28により減圧し、低圧
DC電圧として与えている。
で得た高圧DC電圧を分圧回路28により減圧し、低圧
DC電圧として与えている。
【0043】図中の29はバリスター、30はツェナー
ダイオードである。
ダイオードである。
【0044】この構成において、モータ駆動コイル7に
は高圧DC電圧が供給され、また、モータ駆動コイル7
は制御部18によって制御され、DCファンモータは所
要の回転をする。
は高圧DC電圧が供給され、また、モータ駆動コイル7
は制御部18によって制御され、DCファンモータは所
要の回転をする。
【0045】DCファンモータは、もともとACファン
モータより電力消費量が少ないが、本実施の形態のよう
に、整流部16より直接にモータ駆動コイル7に高圧D
C電圧を供給することで、電力損が少なく、より電力消
費が少ないDCファンモータとすることができる。な
お、制御部18にDC電圧を供給しているが、前記制御
部18への電圧は低電圧であり、さらにトランジスタの
消費電力は小さいものであり、したがって、DCファン
モータ全体の電力消費に与える影響は極めて小さい。
モータより電力消費量が少ないが、本実施の形態のよう
に、整流部16より直接にモータ駆動コイル7に高圧D
C電圧を供給することで、電力損が少なく、より電力消
費が少ないDCファンモータとすることができる。な
お、制御部18にDC電圧を供給しているが、前記制御
部18への電圧は低電圧であり、さらにトランジスタの
消費電力は小さいものであり、したがって、DCファン
モータ全体の電力消費に与える影響は極めて小さい。
【0046】このようなことから、本実施の形態のDC
ファンモータは、その消費電力が極めて小さく、従来の
ACファンモータに対して1/4程度の低消費電力とす
ることができる。また、回路が簡単であり、確実な動作
ができ、さらに、整流部16および制御部18が、モー
タのステータを取り付けた単一のプリント基板6に回路
形成されていることから、整流部16および制御部18
がモータと一体化されて外付けとならなく、DCファン
モータ全体の厚みを35mm程度としてコンパクトに構
成できる。
ファンモータは、その消費電力が極めて小さく、従来の
ACファンモータに対して1/4程度の低消費電力とす
ることができる。また、回路が簡単であり、確実な動作
ができ、さらに、整流部16および制御部18が、モー
タのステータを取り付けた単一のプリント基板6に回路
形成されていることから、整流部16および制御部18
がモータと一体化されて外付けとならなく、DCファン
モータ全体の厚みを35mm程度としてコンパクトに構
成できる。
【0047】(実施の形態2)図11は、前記のDCフ
ァンモータの製造に用いるモールド成形型の断面図であ
る。
ァンモータの製造に用いるモールド成形型の断面図であ
る。
【0048】前記のDCファンモータは、つぎのように
して製造される。まず、図2のようにプリント基板6に
モータのステータとAC電源接続体14と整流部16の
構成部品と制御部18の構成部品を取り付け、かつ、A
C電源を前記整流部16で整流して得た高圧DC電圧を
駆動電源として前記モータ駆動コイル7に供給および、
前記整流部16で整流して得た高圧DC電圧を減圧して
なる低圧DC電圧を制御電源として制御部18に供給す
るように回路接続した後、前記プリント基板6とステー
タとAC電源接続体14と整流部16の構成部品と制御
部18の構成部品をモールド材20と上下の成形型を用
いてモールド成形して一体化し、前記モータのステータ
にロータ9を挿入するとともにモータのステータ部に軸
受21を圧入し、前記軸受21によってロータ9を回転
自在に保持するように組み立てるものである。
して製造される。まず、図2のようにプリント基板6に
モータのステータとAC電源接続体14と整流部16の
構成部品と制御部18の構成部品を取り付け、かつ、A
C電源を前記整流部16で整流して得た高圧DC電圧を
駆動電源として前記モータ駆動コイル7に供給および、
前記整流部16で整流して得た高圧DC電圧を減圧して
なる低圧DC電圧を制御電源として制御部18に供給す
るように回路接続した後、前記プリント基板6とステー
タとAC電源接続体14と整流部16の構成部品と制御
部18の構成部品をモールド材20と上下の成形型を用
いてモールド成形して一体化し、前記モータのステータ
にロータ9を挿入するとともにモータのステータ部に軸
受21を圧入し、前記軸受21によってロータ9を回転
自在に保持するように組み立てるものである。
【0049】前記のモールド成形において成形圧は約6
0kg/cm2、120℃加熱であり、成形型内の薄い
プリント基板6は、その成形圧により反りや歪みを生じ
ることがあり、プリント基板6の配線網への各部品の接
続部が外れたり、接続不良となることがある。したがっ
て、この実施の形態では、上下の成形型31、32の一
方に、先端がモールドされるプリント基板6の一方の面
に近接する複数のピン33を突設している。
0kg/cm2、120℃加熱であり、成形型内の薄い
プリント基板6は、その成形圧により反りや歪みを生じ
ることがあり、プリント基板6の配線網への各部品の接
続部が外れたり、接続不良となることがある。したがっ
て、この実施の形態では、上下の成形型31、32の一
方に、先端がモールドされるプリント基板6の一方の面
に近接する複数のピン33を突設している。
【0050】この製造方法によれば、モールド成形時に
前記ピン33によりプリント基板6の成形圧による反り
や歪みが抑制され、プリント基板6の配線網への各部品
の接続部が外れたり、接続不良となることなくなる。
前記ピン33によりプリント基板6の成形圧による反り
や歪みが抑制され、プリント基板6の配線網への各部品
の接続部が外れたり、接続不良となることなくなる。
【0051】なお、前記の各実施の形態ては、このDC
ファンモータを冷凍機器用のファンモータとしたが、こ
のDCファンモータは比較的に小型の換気扇用としても
よく、その他、パーソナルコンピュータ等の電子機器の
冷却用DCファンモータとしてもよい。
ファンモータを冷凍機器用のファンモータとしたが、こ
のDCファンモータは比較的に小型の換気扇用としても
よく、その他、パーソナルコンピュータ等の電子機器の
冷却用DCファンモータとしてもよい。
【0052】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、プリント基板とモータのステータとAC電源接続体
と整流部構成部品と制御部構成部品をモールド材によっ
てモールドして一体化し、モータのロータを前記ステー
タ部に組み込み、整流部で得た高圧DC電圧を駆動電源
として前記モータ駆動コイルに直接に供給し、整流部で
得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧を制御電
源として制御部に供給するようにしたDCファンモータ
とするので、電力損や電力消費が少なく、さらに整流部
や制御部が一体化されてコンパクトで、高信頼性の冷凍
機器用などのDCファンモータを実現できる。
は、プリント基板とモータのステータとAC電源接続体
と整流部構成部品と制御部構成部品をモールド材によっ
てモールドして一体化し、モータのロータを前記ステー
タ部に組み込み、整流部で得た高圧DC電圧を駆動電源
として前記モータ駆動コイルに直接に供給し、整流部で
得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧を制御電
源として制御部に供給するようにしたDCファンモータ
とするので、電力損や電力消費が少なく、さらに整流部
や制御部が一体化されてコンパクトで、高信頼性の冷凍
機器用などのDCファンモータを実現できる。
【0053】また、そのモールド成形時には、プリント
基板の成形圧による反りや歪みが抑制され、プリント基
板の配線網への各部品の接続部が外れたり、接続不良と
なることなく、品質の安定したDCファンモータを得る
ことができる。
基板の成形圧による反りや歪みが抑制され、プリント基
板の配線網への各部品の接続部が外れたり、接続不良と
なることなく、品質の安定したDCファンモータを得る
ことができる。
【図1】本発明の実施の形態1のDCファンモータの斜
視図
視図
【図2】同DCファンモータの断側面図
【図3】同DCファンモータの概略回路図
【図4】同DCファンモータにおけるロータの斜視図
【図5】同DCファンモータにおけるステータの要部の
斜視図
斜視図
【図6】同ステータにおけるモータ駆動コイルの斜視図
【図7】同モータ駆動コイルにおける巻線の端末部の斜
視図
視図
【図8】同DCファンモータにおけるAC電源接続体の
斜視図
斜視図
【図9】同DCファンモータにおけるプリント基板の配
線部の斜視図
線部の斜視図
【図10】同DCファンモータの詳細な電気回路図
【図11】前記のDCファンモータの製造に用いるモー
ルド成形型の断面図
ルド成形型の断面図
【図12】従来のACファンモータの斜視図
【図13】従来のACファンモータを使用した冷蔵庫の
電気回路図
電気回路図
【図14】従来のDCファンモータの斜視図
6 プリント基板 6a ヒートショック緩和材 7 モータ駆動コイル 7a 巻線 7b コイルボビン 7c 端子ピン 7d 端末部 8 ステータのコアー 8a 磁極子 8b 結合用凹部 9 ロータ 10 ダイオード 11 平滑コンデンサ 12 磁極検知素子 13 駆動素子 14 AC電源接続体 14a 電気絶縁性外郭体 14b 環状溝 15 AC電源 16 整流部 17 配線 18 制御部 19 配線 20 モールド材 21 軸受 22 AC電源 23 ホール素子 24 パーコレータ 25 デジタルトランジスタ 26 制御用のトランジスタ 27 制御用のトランジスタ 28 分圧回路 29 バリスター 30 ツェナーダイオード 31 成形型 32 成形型 33 ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 知広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野口 裕一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H019 AA00 AA04 AA07 BB01 BB05 CC03 CC09 DD07 EE14 GG03 5H604 AA08 BB01 BB07 CC01 CC05 CC16 QA04 QB03 5H605 BB09 CC02 CC03 CC08 CC09 CC10 EB12 EC08 GG18 5H611 AA03 BB03 BB08 TT03 UA04 UB02
Claims (14)
- 【請求項1】プリント基板に、モータ駆動コイルを備え
たモータのステータと、AC電源接続体と、整流部構成
部品と、モータ駆動コイルを制御する制御部構成部品を
取り付け、前記プリント基板とステータとAC電源接続
体と整流部構成部品と制御部構成部品をモールド材によ
ってモールドして一体化し、前記モータのステータにロ
ータを挿入するとともにモータのステータ部に圧入した
軸受によって前記ロータを回転自在に保持し、AC電源
を前記整流部で整流して得た高圧DC電圧を駆動電源と
して前記モータ駆動コイルに供給し、前記整流部で整流
して得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧を制
御電源として制御部に供給するようにしたことを特徴と
するDCファンモータ。 - 【請求項2】プリント基板は、整流部で得た高圧DC電
圧をモータ駆動コイルに直接に供給する配線部と、前記
整流部で得た高圧DC電圧を減圧してなる低圧DC電圧
を制御部に供給する配線部を有することを特徴とする請
求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項3】ロータは、プラスチックマグネット材をシ
リンダー状に成型して構成されたことを特徴とする請求
項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項4】ステータは、リング状のコアーと、磁極子
と、モータ駆動コイルよりなり、前記モータ駆動コイル
を嵌め合わせた磁極子をリング状のコアーの内側に位置
させるとともに磁極子の端部をリング状のコアーの結合
用凹部に圧入して結合して構成されたことを特徴とする
請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項5】モータ駆動コイルは、電気絶縁性のボビン
に巻線されて構成され、ボビンを磁極子に嵌め込むこと
でステータのコアーに取り付けられ、前記ボビンに突設
した端子ピンをプリント基板に差し込んで結合すること
により、ステータをプリント基板に取り付けることを特
徴とする請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項6】モータ駆動コイルは、その巻線の端末部を
複数回折り束ね、かつ、ツイストして端子ピンに巻きつ
けて接続したことを特徴とする請求項1または5記載の
DCファンモータ。 - 【請求項7】AC電源接続体は、端子部を内蔵する電気
絶縁性外郭体の外周に複数の環状溝を有することを特徴
とする請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項8】プリント基板は、任意の部品のはんだ付け
接続部にヒートショック緩和材を付着させていることを
特徴とする請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項9】制御部は、モータ磁極を検知する磁極検知
素子と、前記磁極検知素子の信号を出力するコンパレー
タと、前記コンパレータ出力を反転させるデジタルトラ
ンシスタと、前記コンパレータ出力およびデジタルトラ
ンジスタ出力でそれぞれ制御されるモータ駆動コイル制
御用のトランジスタにより構成されたことを特徴とする
請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項10】整流部および制御部が、モータのステー
タを取り付けた単一のプリント基板に回路形成されたこ
とを特徴とする請求項1記載のDCファンモータ。 - 【請求項11】プリント基板にモータのステータとAC
電源接続体と整流部構成部品と制御部構成部品を取り付
け、かつ、AC電源を前記整流部で整流して得た高圧D
C電圧を駆動電源として前記モータ駆動コイルに供給お
よび、前記整流部で整流して得た高圧DC電圧を減圧し
てなる低圧DC電圧を制御電源として制御部に供給する
ように回路接続した後、前記プリント基板とステータと
AC電源接続体と整流部構成部品と制御部構成部品をモ
ールド材と上下の成形型を用いてモールド成形して一体
化し、前記モータのステータにロータを挿入するととも
にモータのステータ部に軸受を圧入し、前記軸受によっ
て前記ロータを回転自在に保持するようにすることを特
徴とするDCファンモータの製造方法。 - 【請求項12】上下の成形型の一方に、先端がモールド
されるプリント基板の一方の面に近接する複数のピンを
突設しておき、モールド成形時に前記ピンによりプリン
ト基板の成形圧による歪みを防止するようにすることを
特徴とする請求項11記載のDCファンモータの製造方
法。 - 【請求項13】DCファンモータが、冷凍機器用ファン
モータであることを特徴とする請求項1記載のDCファ
ンモータ。 - 【請求項14】DCファンモータが、換気扇用ファンモ
ータであることを特徴とする請求項1記載のDCファン
モータ。
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