JP2005333741A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 端子台を介してモータコイルと外部回路とを接続するものにおいて、前記端子台に対する回転センサの位置決め精度の向上を図る。
【解決手段】 モータ１は、ステータ２と、界磁用永久磁石６を有するロータ３と、前記ステータ２に固定された端子台２１と、前記端子台２１に設けられ前記界磁用永久磁石６の磁気を検出することにより前記ロータ３の回転位置を検出する磁気検出回路とを備えている。前記磁気検出回路は、ホール素子３０を保持する素子ケース３３が装着された回路基板２２から構成されている。回路基板２２が端子台２１に配設されるとホール素子３０は端子台２１に位置決めされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータの回転位置を検出する回転センサを備えたモータに関する。

モータには、絶縁性を有する端子台を介してモータコイルと外部回路とを接続するように構成されたものがある。前記モータでは、前記端子台にロータの回転位置検出回路を一体的に設け、モータに対する端子台の組立作業性の向上を図っている。この場合、回転位置検出回路は、端子台の成形時に導電板をインサート成形した後、回転センサとしてのホール素子や温度センサとしての感熱素子を素子取付部に嵌め込み、二次成形することにより前記端子台に一体成形される。
特許第３４９７６８４号公報

ところが、上記方法では一次成形後に樹脂が収縮することにより素子取付部の寸法精度が低下する場合がある。素子取付部の寸法精度の低下は、ホール素子の取付精度の低下を招き、ロータの回転位置の検出精度が低下するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は端子台を介してモータコイルと外部回路とを接続するものにおいて、前記端子台に対する回転センサの位置決め精度の向上を図ったモータを提供することである。

本発明のモータは、ステータと、界磁用永久磁石を有するロータと、前記ステータに固定された端子台と、前記端子台に設けられ、前記界磁用永久磁石の磁気を検出することにより前記ロータの回転位置を検出する磁気検出回路とを備え、前記磁気検出回路を、回転センサを保持するセンサケースが装着され前記端子台に配設される回路基板から構成すると共に、前記センサケースを、前記回路基板が前記端子台に配設されたときに前記回転センサを前記端子台に位置決めするように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、磁気検出回路を回路基板から構成したので、端子台に対して容易に磁気検出回路を設けることができる。また、回路基板を端子台に配設することによりセンサケースを介して回転センサが端子台に対して位置決めされるので、回転センサを簡単に且つ精度良く位置決めすることができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。本実施例は例えば洗濯機の回転槽駆動用のアウタロータ形ＤＣブラシレスモータに適用したものである。図１及び図２に示すように、本実施例に係るモータ１は、ステータ２及びロータ３を備えて構成されている。前記ロータ３は、浅皿容器状をなす磁性体製のフレーム４と、前記フレーム４の周壁部の内周面に沿って配置された円環状のロータコア５と、前記ロータコア５の内周部に配置された界磁用永久磁石６とを備えて構成されている。前記ロータコア５の内周部には磁石挿入孔７が設けられており、前記磁石挿入孔７に前記界磁用永久磁石６が挿入されている。前記ロータコア５及び界磁用永久磁石６並びにフレーム４はモールド樹脂８（図２にのみ示す）により一体成形されている。前記フレーム４の中央部には、図示しない回転槽軸の端部に連結されるボス９が設けられている。

前記ステータ２は、放射状に延びる多数個のティース１０を有するステータコア１１と、前記ステータコア１１を覆う絶縁カバー１２と、前記絶縁カバー１２のうち前記ティース１０を覆う部分に巻回されたコイル１３とを備えて構成されている。前記コイル１３は３本のコイル線１３ａ（図２にのみ示す）から構成されている。
前記ステータコア１１は複数枚の鋼板を積層して構成されている。前記絶縁カバー１２は、非導電性の合成樹脂からなり、ステータコア１１を軸方向両側から挟み込む一対のカバー部材から構成されている。

さて、前記絶縁カバー１２の軸方向両端面のうち前記フレーム４と対向しない端面（以下、上端面）には端子台１５及び端子台組立１６が装着されている。前記端子台１５及び端子台組立１６は、前記コイル線の端部を外部回路（図示せず）に簡単に接続できるように設けられたものであり、前記絶縁カバー１２の上端面に設けられた複数の係合部１７（図２に一部のみ示す）に、端子１５台及び端子台組立１６が有する被係合部１８を係合させることにより前記絶縁カバー１２に固定される。

また、前記絶縁カバー１２の上端面のうち前記端子台１５及び端子台組立１６が装着される部分には、矩形筒状をなす６個の収容部１９（図２に１個のみ示す）が一体的に形成されている。前記収容部１９は絶縁カバー１２の内周部に沿って配置されており、６個の収容部のうち端子台１５の下部に位置する３個の収容部１９には、コイル線１３ａの一端部（外部接続用の端末部）が挿入され、端子台組立１６の下部に位置する３個の収容部１９には、コイル線１３ａの他端部（コモン接続用の端末部）が挿入されている。

前記端子台１５は、非導電性の合成樹脂から構成されている。前記端子台１５の下面（絶縁カバー１２との対向面）には、３個の収容部２０が一体的に形成されている。前記端子台１５にはコモン接続用の導電板（図示せず）が埋設されており、前記導電板の一端部である接続部は前記収容部２０内に突出している。前記端子台１５を絶縁カバー１２に装着したとき、前記収容部２０は図１中上部に位置する３個の収容部１９に嵌合するようになっており、これにより、前記接続部とコモン接続用の端末部とが電気的に接続される。

図３及び図４に示すように、前記端子台組立１６は、非導電性の合成樹脂からなる端子台２１と、前記端子台２１に一体的に設けられた回路基板２２とを備えて構成されている。前記端子台２１は絶縁カバー１２上に位置する部分と前記絶縁カバー１２からはみ出る部分とから構成されており、前記絶縁カバー１２上に位置する部分の下面（絶縁カバーとの対向面）には３個の収容部２３が一体的に形成されている。

前記端子台２１には外部接続用の３個の導電板２４が埋設されている。各導電板２４の一端部に設けられた接続部は前記収容部２３内に突出している。前記端子台組立１６を絶縁カバー１２に装着したとき、前記収容部２３は図１中下部に位置する３個の収容部１９に嵌合するようになっており、これにより、前記接続部と外部接続用の端末部とが電気的に接続される。

前記端子台２１のうち絶縁カバー１２からはみ出る部分の外周部上面には矩形筒状をなすコネクタ部２５が一体的に形成されている。前記導電板２４の他端部はコネクタ部２５内に位置している。従って、前記コネクタ部２５に外部回路のコネクタ（図示せず）を嵌合することにより、３個の導電板２４は外部回路に接続される。
前記端子台２１のうち絶縁カバー１２からはみ出る部分の外周部上面には矩形枠状の収容壁２６によって区画された基板収容部２７が一体的に形成されている。前記基板収容部２７には、矩形板状の前記回路基板２２が収容されている。前記収容壁２６の内周面には前記回路基板２２の周縁部に係止する複数の爪部２６ａが設けられている。前記爪部２６ａの一部は回路基板２２の一方の面に係止し、残りは他方の面に係止するようになっている。このような構成により、回路基板２２は前記基板収容部２７内に固定される。

前記回路基板２２にはダイオード２８やコンデンサ２９、回転センサとしてのホール素子３０等を備えた磁気検出回路（図示せず）が設けられている。前記ダイオード２８及びコンデンサ２９は回路基板２２の一方の面に配設されており、そのリード線２８ａ，２９ａは、それぞれ回路基板２２に半田付けされている。
また、前記回路基板２２の一方の面の端部にはコネクタ部３１が設けられている。前記コネクタ部３１内には外部接続用の導電板３２の一端部が突出している。前記導電板３２の他端部は回路基板２２に半田付けされている。前記収容壁２６には、基板収容部２７内に回路基板２２が配設されたときに前記コネクタ部３１の両側部に位置する多重壁部２６ｂ及び前記コネクタ部３１の端部に対応する開口２６ｃが設けられている。

更に、前記回路基板２２の他方の面の端部には、前記ホール素子３０を保持する樹脂製の素子ケース３３（センサケースに相当）が取り付けられている。図５及び図６に示すように、前記素子ケース３３は、左右に並ぶ２個の収容部３４を有しており、前記収容部３４内にホール素子３０が保持されるようになっている。前記ホール素子３０はロータ３の回転位置を検出するためのものであり、前記ホール素子３０のリード線３０ａは回路基板２２に半田付けされている。

前記素子ケース３３の側面のうち前記収容部３４の開口と対向する面は緩やかな円弧状面３３ａとされている。また、前記素子ケース３３のうち前記回路基板２２への取り付け面の中央部には嵌合突部３５が一体的に設けられている。前記嵌合突部３５は、回路基板２２に設けられた孔部（図４参照）３６に挿通されるものであり、全体として円柱状となるように配置された一対の半円柱部３５ａから構成されている。前記孔部３６の内径寸法は、前記嵌合突部３５の外径寸法よりもやや小さくなっており、前記突部３５は、前記孔部３６内に挿通されたとき半円柱部３５ａが近接する方向に弾性変形する。このような構成により、前記孔部３６内に挿通された突部３５が当該孔部３６から抜け出ることを防止している。

更に、前記素子ケース３３のうち前記回路基板２２への取り付け面とは反対側の面の中央部には係合凸部３７が設けられている。端子台２１のうち基板収容部２７内の底部には、前記係合凸部３７に対応する孔部３８が設けられている。基板収容部２７内に前記回路基板２２を配設したとき前記係合凸部３７は孔部３８に係合するようになっている。
なお、前記基板収容部２７内には前記回路基板２２が露出しないように、防湿材としてのウレタン４０（図２及び図４にのみ示す）によるポッティングが施されている。

ここで、前記端子台組立１６の組立手順について説明する。まず、ダイオード２８やコンデンサ２９等が取り付けられた状態の回路基板２２に対して素子ケース３３を取り付ける。具体的には、素子ケース３３の嵌合突部３５を回路基板２２の孔部３６に嵌合させる。続いて、素子ケース３３の収容部３４内にホール素子３０を挿入する。収容部３４に挿入されたホール素子３０は図示しない係合手段により当該収容部３４から抜け落ちることなく素子ケース３３に保持されるようになっている。

その後、素子ケース３３が取り付けられた面を下にし、前記係合凸部３７を基板収容部２７の孔部３８に係合させながら前記回路基板２２を端子台２１の基板収容部２７に配設する。このとき、素子ケース３３はやや弾性変形して円弧状面３３ａが略平面状になりに近づき、略全面が収容壁２６に強く当接する（尚、図３では円弧状面３３ａを弾性変形する前の状態で示している。）。つまり、本実施例では、円弧状面３３ａが当接面に相当し、収容壁２６が位置決め用の壁部に相当する。この結果、端子台２１に対して素子ケース３３が固定され、前記素子ケース３３に保持されているホール素子３０が端子台２１に対して位置決めされる。

この後、基板収容部２７内にウレタン４０を充填し、硬化させる。以上により端子台組立１６が構成される。尚、前記ウレタン４０は比較的安価だが、粘度が低い。これに対して本実施例では多重壁部２６ｂを設けたため、基板収容部２７内に充填されたウレタン４０が開口２６ｃから漏出することが阻止される。
このように本実施例によれば、端子台２１に基板収容部２７を設け、前記基板収容部２７に磁気検出回路を有する回路基板２２を配設した。従って、磁気検出回路を構成する導電板を端子台に埋設していた従来構成に比べて、磁気検出回路を端子台２１に簡単に設けることができる。

また、前記回路基板２２に取り付けられた素子ケース３３にホール素子３０を保持させた。そして、前記回路基板２２を基板収容部２７に配設することにより端子台２１に対して前記ホール素子３０が位置決めされるように構成した。しかも、素子ケース３３に設けられた係合凸部３７を孔部３８に係合させると共に円弧状面３３ａを収容壁２６に当接させて前記素子ケース３３のがたつきを防止することにより、ホール素子３３を位置決めした。従って、端子台２１に対して簡単にホール素子３０を精度よく位置決めすることができ。

素子ケース３３に嵌合突部３５を設け、前記嵌合突部３５を孔部３６に嵌合させることにより素子ケース３３が回路基板２２に固定されるように構成した。従って、素子ケース３３の回路基板２２に対する取り付け作業性が向上する。

本発明の一実施例を示すモータの一部を示す平面図 モータの縦断側面図 端子台組立の平面図 端子台組立の縦断側面図 センサケースの平面図 センサケースの縦断側面図

符号の説明

図面中、１はモータ、２はステータ、３はロータ、６は界磁用永久磁石、１３はコイル、２１は端子台、２２は回路基板、２６は収容壁（壁部）、２７は基板収容部、３０はホール素子（回転センサ）、３３は素子ケース（センサケース）、３５は嵌合突部、３６は孔部、３７は係合凸部、３８は係合孔部、４０はウレタン（防湿材）を示す。

Claims (4)

1. ステータと、
   界磁用永久磁石を有するロータと、
   前記ステータに固定された端子台と、
   前記端子台に設けられ、前記界磁用永久磁石の磁気を検出することにより前記ロータの回転位置を検出する磁気検出回路とを備え、
   前記磁気検出回路は、回転センサを保持するセンサケースが装着され前記端子台に配設される回路基板から構成され、
   前記センサケースは、前記回路基板が前記端子台に配設されたときに前記回転センサを前記端子台に位置決めするように構成されていることを特徴とするモータ。
2. 端子台に設けられた位置決め用の壁部及び係合孔部と、
   センサケースに設けられ前記壁部及び孔部に対応する当接面及び係合凸部とを備え、
   回路基板が端子台に配設されたとき、前記係合凸部が前記係合孔部に係合し、前記当接面が前記壁部に当接することにより回転センサが端子台に対して位置決めされるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
3. 回路基板に設けられた孔部及びセンサケースに設けられた嵌合突部を備え、
   前記センサケースは、前記嵌合突部を前記孔部に嵌合させることにより前記回路基板に固定されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
4. 端子台に設けられ収容壁により区画された基板収容部を備え、前記基板収容部には前記回路基板が収容された後、防湿材が充填されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
   
   

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