JP2002136056A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
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Landscapes
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- Brushless Motors (AREA)
Abstract
を、手間と時間を要することなく、しかも、部品点数を
増加させることなく行えるようにする。 【解決手段】 裏面に回転子の磁極位置を検出するセン
サを、表面には前記センサからの検出信号に基づいて固
定子鉄心に巻装した各相の固定子巻線への通電を制御す
るドライブICをそれぞれ実装したプリント基板7に、
前記ドライブICによる通電相の切換動作やPWM制御
による高周波スイッチング等に起因して発生するスパイ
ク電圧を吸収するためのコンデンサを実装するととも
に、前記コンデンサを、プリント基板7に形成した配線
パターン7cを介して伸縮性を有する導電性部材からな
る接地部材13の一方端13aと接続し、前記接地部材
13の他方端13bをその伸縮性を利用して所定の押圧
力でブラケット4aに当接させることにより、前記コン
デンサをブラケット4aに接地するようにした。
Description
機や給湯機等において、送風用ファンの駆動源として使
用されるブラシレスモータの改良に関する。
風用ファンの駆動源として、保守作業が不要で制御性が
良く、しかも、小形・薄形に形成することが可能なブラ
シレスモータが、コンデンサモータに代わって多く使用
されるようになってきた。
歯部に固定子巻線を巻装した状態で鋼板製のケース内に
嵌着した固定子鉄心と、前記固定子鉄心の回転子挿入孔
に回転自在に挿入した永久磁石等を備えた回転子と、前
記回転子が軸着された回転子軸を回転自在に支承する軸
受と、裏面に回転子の磁極位置を検出するセンサ(ホー
ルIC等)を前記回転子の軸方向端面と対向配置して実
装し、かつ、表面には前記センサからの検出信号に基づ
いて固定子巻線への通電を制御するドライブICを実装
したプリント基板とを備えて概略構成されている。
3相の場合は、回転子の軸方向端面と対向して配置した
センサにより前記回転子の磁極位置を検出し、かつ、前
記センサからの検出信号に基づいて、ドライブICによ
り各相(U,V,W相)の固定子巻線への通電を制御す
る(即ち、通電相を順次切換える)ことにより、固定子
鉄心において回転磁界を発生させ、前記回転磁界によっ
て回転子を回転させるように構成されている。
ラシレスモータにおいては、ドライブICを使用して各
相の固定子巻線への通電を制御するようにしている関係
上、前記ドライブICによる通電相の切換動作やPWM
制御による高周波スイッチング等に起因してノイズが発
生し、前記ブラシレスモータを駆動源とする空気調和機
や給湯機等の機器に近接して設置された電気機器に、受
信障害等様々な悪影響を与えることが少なからずあっ
た。
の切換動作時やPWM制御による高周波スイッチング時
等に発生するスパイク電圧が、固定子巻線に印加される
電圧に重畳されることにより発生するもので、一般に
は、前記スパイク電圧を吸収するためのコンデンサを、
ドライブICの出力端と固定子巻線との間に接続し、か
つ、前記コンデンサをリード線等を介してブラシレスモ
ータを駆動源として使用する空気調和機や給湯機等の金
属製フレーム等に電気的に接続する(接地する)ことに
より、前記ノイズに対する対策を施していた。
空気調和機や給湯機等の金属製フレームに接地する場
合、前記コンデンサとフレームとを接続するリード線
や、前記リード線をフレームに固定するための接続端子
及び止ねじ等が必要となるため、部品点数が増加すると
いう問題があった。また、前記コンデンサとリード線と
を圧着端子等を用いて接続する作業をはじめ、前記リー
ド線を止ねじ等を使用してフレームに締着・固定する作
業等が必要となるため、ブラシレスモータにノイズ対策
を施すには手間と時間がかかり、非常に面倒であった。
ブICによる通電相の切換動作やPWM制御による高周
波スイッチング等に起因して発生するスパイク電圧を吸
収するためのコンデンサの接地作業を、手間と時間を要
することなく、しかも、部品点数を増加させることなく
簡易に行うことを可能とした、改良されたブラシレスモ
ータを提供することを目的とする。
解決するために、裏面に回転子の磁極位置を検出するセ
ンサを、表面には前記センサからの検出信号に基づいて
固定子鉄心に巻装した固定子巻線への通電を制御するド
ライブICをそれぞれ実装したプリント基板を、前記回
転子,固定子鉄心等とともに鋼板製のケース内に収納し
て構成したブラシレスモータにおいて、前記プリント基
板には、ドライブICによる通電相の切換動作やPWM
制御による高周波スイッチング等に起因して発生するス
パイク電圧を吸収するためのコンデンサを実装するとと
もに、前記コンデンサを接地部材を介してケースの内側
端面に電気的に接続し、前記スパイク電圧を除去するこ
とにより、ノイズの発生を抑制するようにしたことを特
徴とする。
おいて、前記接地部材は、伸縮性を有する導電性部材か
らなり、プリント基板の表面に実装した状態で、その一
方端側を前記プリント基板に形成した配線パターンを介
してコンデンサと接続するとともに、他方端側をその伸
縮性を利用してケース側に所定の押圧力で当接させるこ
とにより、前記コンデンサをケースの内側端面に電気的
に接続するようにしたことを特徴とする。
モータにおいて、前記プリント基板の表面とケースの内
側端面との間には、絶縁性に優れた合成樹脂からなる薄
板状の絶縁板を介在させるとともに、前記絶縁板の接地
部材と対応する位置には貫通孔を穿孔し、前記接地部材
のみを貫通孔に貫通させた状態でケースと当接可能とし
たことを特徴とする。
イブICをそれぞれ実装したプリント基板に、スパイク
電圧を吸収するためのコンデンサを実装するとともに、
前記コンデンサをプリント基板に形成した配線パターン
を介して、伸縮性を有する導電性部材からなる接地部材
の一方端と接続し、かつ、前記接地部材の他方端側をそ
の伸縮性を有効利用して所定の押圧力でケースに当接さ
せることにより、前記コンデンサをケースに電気的に接
続する(接地する)ようにしたので、前記コンデンサの
接地作業は、手間や時間を要することなく迅速・容易に
行うことが可能となり、しかも、使用部品点数を良好に
低減することができる。
ないし図6により説明する。図1において、Aは本発明
のブラシレスモータである。1は前記ブラシレスモータ
Aの固定子鉄心であり、例えば、図1,3で示すよう
に、複数のスロット1b及び歯部1cを形成したけい素
鋼板等を所定枚数積層・固定し、かつ、その回転子挿入
孔1a及び外周面を除く部位に、耐熱性及び絶縁性に優
れた合成樹脂からなるインシュレータ2を射出成形等の
方法によって形成することにより構成されている。3は
前記インシュレータ2を介して固定子鉄心1の歯部1c
に適宜巻装した固定子巻線である。
鋼板製の有底筒状のケースを、4aは前記ケース4の開
口部に被着される鋼板製のブラケットをそれぞれ示し、
前記ケース4の底部中央部には、軸受5を嵌合するため
の軸受収納部aが、また、ブラケット4aの中央部に
は、軸受5aを嵌合するための軸受収納部a1 が、それ
ぞれ前記ケース4及びブラケット4aと一体的に形成さ
れている。
例えば、回転子軸6aの外周にプラスチックマグネット
を射出成形等することにより形成されており、前記回転
子軸6aに嵌着した軸受5,5aを、ケース4及びブラ
ケット4aの軸受収納部a,a1 にそれぞれ嵌合するこ
とにより、前記回転子6は、固定子鉄心1の回転子挿入
孔1aに挿入された状態で、回転自在に支承される。
2で示すように、前記プリント基板7の裏面(図1の右
側)には、回転子6の磁極位置を検出する複数のセンサ
(ホールIC等)8u,8v,8wが、前記回転子6の
軸方向端面(図1の左側)と対向配置した状態で実装さ
れており、また、表面(図1の左側)には、前記センサ
8u,8v,8wからの検出信号に基づいて固定子鉄心
1に巻装した各相(U,V,W相)の固定子巻線3への
通電を制御するドライブIC9,前記ドライブIC9に
よる通電相の切換動作やPWM制御による高周波スイッ
チング等に起因して発生するスパイク電圧を吸収するた
めのコンデンサ10,電源供給用のコネクタ11がそれ
ぞれ実装されている。
図1,2で示すように、前記回転子6の軸方向の一方端
側(図1の左側)及び回転子軸6aの先端側(図1の左
側)を挿通することが可能な大きさで、挿通孔7aが穿
孔されている。
の一方の端面(図1の左側)との間に所定の間隔を保っ
た状態で係載するための係止部であり、前記係止部12
は、図1〜3で示すように、固定子鉄心1に形成したイ
ンシュレータ2と一体となし、前記固定子鉄心1の一方
の端面側からブラケット4a側に向けて、前記固定子鉄
心1の周方向に所定の角度間隔を保った状態で、複数突
設されている。
2の先端側に形成した係合溝12aに、矢印で示す方向
からプリント基板7の外周縁に凹設した凹溝7bを係合
させることにより、前記プリント基板7は、その裏面に
実装したセンサ8u,8v,8wを回転子6の軸方向端
面と対向配置させ、かつ、固定子鉄心1の一方の端面と
の間に所定の間隔を保った状態で、図1で示すように、
前記固定子鉄心1の一方の端面側において係載される。
イブIC9,コンデンサ10,コネクタ11とともに実
装した接地部材であり、前記接地部材13は、図4で示
すように、伸縮性を有する導電性部材、例えば、円錐状
のコイルばねによって構成されている。なお、前記接地
部材13は、その高さ寸法(軸方向寸法)を、プリント
基板7の表面とブラケット4aの内側端面との間の隙間
寸法L(図5参照)よりも若干長くして形成する。ま
た、前記接地部材13のプリント基板7への実装作業
は、前記ドライブIC9,コンデンサ10,コネクタ1
1のプリント基板7への実装作業と同時に行うようにす
ればよい。
示すように、プリント基板7の表面に実装した状態で、
その一方端13aをプリント基板7に形成した配線パタ
ーン7cを介して、同じくプリント基板7の表面に実装
したスパイク電圧吸収用のコンデンサ10と接続すると
ともに、他方端13b側をブラケット4aの内側端面
に、図5で示すように、その伸縮性(弾力性)を利用し
て所定の押圧力で当接させることにより、前記コンデン
サ10をブラケット4aに対して電気的に接続する(接
地する)ことが可能となる。
ット4aの内側端面との間に介在させた絶縁性に優れた
合成樹脂からなる薄板状で、かつ、円板状に形成した絶
縁板である。図2,6で示すように、前記絶縁板14の
中央部には、プリント基板7の中央部に穿孔した挿通孔
7aとほぼ同一径寸法で透孔14aが穿孔されており、
また、プリント基板7の表面に実装した接地部材13と
対応する位置には、図2,5で示すように、前記接地部
材13が貫通可能な大きさで、貫通孔14bが穿孔され
ている。14cは前記絶縁板14の外周縁に、該絶縁板
14と一体的に形成した複数のガイド部材である。
てる場合について説明する。はじめに、図1で示すよう
に、回転子6をケース4内に収納し、その回転子軸6a
の基端側(図1の右側)に嵌着した軸受5を、前記ケー
ス4の底面中央部に形成した軸受収納部aに嵌合する。
つづいて、歯部1cに固定子巻線3を巻装するととも
に、一方の端面側に係止部12を介してプリント基板7
を係載した固定子鉄心1を、図1で示すように、その回
転子挿入孔1aに回転子6を回転自在に挿入し、かつ、
プリント基板7の挿通孔7aに前記回転子6の一方端側
及び回転子軸6aの先端側を挿通した状態で、ケース4
の内周面に圧入・嵌着する。
板14を、その透孔14aに回転子6の一方端側及び回
転子軸6aの先端側を、貫通孔14bに接地部材13の
他方端(先細)13b側をそれぞれ貫通させた状態(図
1,5参照)で乗載する。そして、回転子軸6aの先端
側に嵌着した軸受5aをブラケット4aの軸受収納部a
1 に嵌合し、かつ、前記回転子軸6aの先端側をブラケ
ット4aの突出孔bから外方に突出させた状態で、前記
ブラケット4aをケース4の開口部端縁に、例えば、カ
シメ固定することにより、図1で示すように、ブラシレ
スモータAを組立てる。
立てることにより、回転子6は固定子鉄心1の回転子挿
入孔1a内に挿入された状態で、回転自在に支承される
とともに、プリント基板7の表面に実装した状態でスパ
イク電圧吸収用のコンデンサ10と接続した接地部材1
3は、絶縁板14の貫通孔14bを貫通した状態で、ブ
ラケット4aの内側端面に、その伸縮性(弾力性)を利
用して所定の押圧力で当接し、前記コンデンサ10をブ
ラケット4aに対して電気的に接続する(接地する)。
る場合は、回転子6の軸方向端面と対向配置したセンサ
8u,8v,8wによって、前記回転子6の磁極位置を
検出し、かつ、前記センサ8u,8v,8wからの検出
信号に基づいて、ドライブIC9により固定子鉄心1に
巻装した各相(U,V,W相)の固定子巻線3への通電
を制御する(即ち、通電相を順次切換える)ことによ
り、前記固定子鉄心1において回転磁界を発生させ、前
記回転磁界によって回転子6を回転させる。
ント基板7の配線パターン7cを介してスパイク電圧吸
収用のコンデンサ10に接続され、他方端を絶縁板14
の貫通孔14bに貫通した状態で、ブラケット4aの内
側端面に、その弾力性を利用して所定の押圧力で常時当
接させているので、各相の固定子巻線3への通電切換時
やPWM制御による高周波スイッチング時等に、ドライ
ブIC9において発生するスパイク電圧は、前記コンデ
ンサ10→接地部材13を介してブラケット4a側に除
去することが可能となり、この結果、前記スパイク電圧
が固定子巻線3に印加される電圧に重畳されることによ
って、ノイズが発生するという問題を確実に解消するこ
とができる。
6の軸方向端面と対向配置した磁極位置検出用のセンサ
8u,8v,8wからの検出信号に基づき、ドライブI
C9において各相の固定子巻線3への通電を制御する際
に発生するスパイク電圧を吸収するためのコンデンサ1
0を、接地部材13を介してブラケット4aに接地する
ようにしたので、前記コンデンサ10は、リード線や止
ねじ等を使用することなく、迅速・容易に接地すること
が可能となり、その上、使用部品点数を良好に低減する
ことも可能となる。
よる高周波スイッチング時等にドライブIC9において
発生するスパイク電圧は、前記コンデンサ10→接地部
材13を介して良好にブラケット4a側に除去すること
が可能となり、この結果、前記スパイク電圧が固定子巻
線3に印加される電圧に重畳されることによりノイズが
発生し、ブラシレスモータAを駆動源として組込んだ空
気調和機や給湯機等の機器に近接して設置した電気機器
に、受信障害等様々な悪影響を与えるという問題を確実
に解決することができる。
の間に、絶縁性に優れた合成樹脂からなる薄板状の絶縁
板14を介在させるようにしたので、前記プリント基板
7の充電部(コネクタ11等)とブラケット4aとを確
実に絶縁することが可能となる一方、前記絶縁板14の
接地部材13と対応する位置には、前記接地部材13が
貫通する貫通孔14bを穿孔し、前記接地部材13のみ
を貫通孔14bに貫通させた状態で、ブラケット4aに
当接させることができるので、コンデンサ10によって
吸収されたスパイク電圧は、良好にブラケット4a側に
除去することが可能となり、この結果、ノイズの発生を
確実に抑制することができる。
として円錐状のコイルばねを使用した例について説明し
たが、例えば、板ばね等コイルばね以外のばね部材であ
ってもよい。また、伸縮性を有する導電性の部材であれ
ば、特にばね部材に限定する必要はない。
回転子の磁極位置を検出するためのセンサを、表面には
前記センサからの検出信号に基づいて固定子巻線への通
電を制御するドライブICをそれぞれ実装したプリント
基板に、前記ドライブICによる通電相の切換動作やP
WM制御による高周波スイッチング等に起因して発生す
るスパイク電圧を吸収するためのコンデンサを実装し、
かつ、前記コンデンサを接地部材を介してブラケットに
電気的に接続する(接地する)ようにしたので、前記ス
パイク電圧は、コンデンサ→接地部材を介して良好にブ
ラケット側に除去されて、固定子巻線に印加される電圧
に重畳されることがないため、ノイズの発生を良好に抑
制することが可能となり、この結果、この種のブラシレ
スモータを駆動源として組込んだ空気調和機や給湯機等
の機器に近接して電気機器を設置しても、ノイズの発生
によって前記電気機器が受信障害等様々な悪影響を受け
るということは全くない。
サをブラケットに電気的に接続する(接地する)接地部
材を、伸縮性を有する導電性部材によって構成し、前記
接地部材をプリント基板に実装した状態で、その一方端
を前記プリント基板に形成した配線パターンを介して前
記コンデンサと接続するとともに、ブラシレスモータを
組立てた(ブラケットをケースに固定した)段階で、前
記接地部材の他方端側をブラケットの内側端面にその伸
縮性(弾力性)を利用して所定の押圧力で当接させるよ
うにしたので、前記コンデンサはリード線等を使用する
ことなく、簡易に接地することが可能となる。
ード線等を介して空気調和機や給湯機等の金属製フレー
ムに接地する場合に比べて、使用部品点数を容易に低減
することが可能となり、しかも、コンデンサとリード線
とを圧着端子等を用いて接続する作業や、リード線をフ
レームに止ねじ等を使用して締着・固定する作業等を一
切行う必要がないため、この種のブラシレスモータを手
間や時間を要することなく、作業性を向上させて製造す
ることができる。
ト基板とブラケットとの間に、絶縁性に優れた合成樹脂
からなる薄板状の絶縁板を介在させるようにしたので、
前記プリント基板を鋼板製のケース内に固定子鉄心に係
載した状態で収納し、かつ、鋼板製のブラケットを前記
プリント基板と近接させた状態で前記ケースに固定する
ようにした場合でも、前記ブラケットとプリント基板の
充電部とを確実に絶縁することができる。
は、絶縁板が介在されているものの、前記絶縁板の接地
部材と対応する位置には、該接地部材が貫通する貫通孔
が穿孔されているので、前記接地部材のみを貫通孔に貫
通した状態でブラケットに確実に当接させる(接地す
る)ことが可能となり、この結果、ドライブICによる
通電相の切換動作時やPWM制御による高周波スイッチ
ング時等に発生するスパイク電圧は、コンデンサ→接地
部材を介して良好にブラケット側に除去されるので、前
記スパイク電圧が固定子巻線に印加される電圧に重畳さ
れることによってノイズが発生するのを確実に抑制する
ことができる。
る。
を取外した状態を示す平面図である。
視図である。
して示す縦断側面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 裏面に回転子の磁極位置を検出するセン
サを、表面には前記センサからの検出信号に基づいて固
定子鉄心に巻装した固定子巻線への通電を制御するドラ
イブICをそれぞれ実装したプリント基板を、前記回転
子,固定子鉄心等とともに鋼板製のケース内に収納して
構成したブラシレスモータにおいて、前記プリント基板
には、ドライブICによる通電相の切換動作やPWM制
御による高周波スイッチング等に起因して発生するスパ
イク電圧を吸収するためのコンデンサを実装するととも
に、前記コンデンサを接地部材を介してケースの内側端
面に電気的に接続し、前記スパイク電圧を除去すること
により、ノイズの発生を抑制するようにしたことを特徴
とするブラシレスモータ。 - 【請求項2】 前記接地部材は、伸縮性を有する導電性
部材からなり、プリント基板の表面に実装した状態で、
その一方端側を前記プリント基板に形成した配線パター
ンを介してコンデンサと接続するとともに、他方端側を
その伸縮性を利用してケース側に所定の押圧力で当接さ
せることにより、前記コンデンサをケースの内側端面に
電気的に接続するようにしたことを特徴とする請求項1
記載のブラシレスモータ。 - 【請求項3】 前記プリント基板の表面とケースの内側
端面との間には、絶縁性に優れた合成樹脂からなる薄板
状の絶縁板を介在させるとともに、前記絶縁板の接地部
材と対応する位置には貫通孔を穿孔し、前記接地部材の
みを貫通孔に貫通させた状態でケースと当接可能とした
ことを特徴とする請求項1または2記載のブラシレスモ
ータ。
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