JP2844712B2 - 無刷子電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭用エアコンの送風ファン駆動源として用
いられる無刷子電動機に関するものである。

従来の技術 近年、家庭用エアコン等空調機器においては、コンプ
レッサの能力を制御することが主流になりつつある。そ
してこれに伴ない、熱交換機への送風量も幅広く多段的
に調製することが要求され、これらの要望を満たすもの
として従来使われていたファンの駆動源であった誘導電
動機に代わって速度調整が容易な無刷子電動機を直流電
源で運転する方法が採用されつつある。

一方、この種の無刷子電動機に対して軽薄短小化への
要望は強いものがある。この無刷子電動機の駆動方法と
して、モータ部と駆動部とを樹脂モールド中に一体的に
埋設する方法があり、この例として特願昭60−90053号
がある。

以下、図面を参照しながら、上述した従来例について
説明する。

第４図は上記特願昭60−90053号記載の無刷子電動機
の固定子巻線組立て状態図である。

図において、固定子鉄心１は鉄板の積層で構成され、
鉄心絶縁２が鉄心１との一体成形または、成形品の鉄心
への挿入により形成されている。鉄心絶縁２の施された
鉄心１の歯部1aに対して巻線３が巻装されている。この
時、鉄心絶縁２のシュラウド部2a,2bは巻線が崩れるの
を防止し、同時にシュラウド部2aの内径面にはセンサ固
定台８の挿入のための溝2cが設けられている。一方、プ
リント基板４はその外周に巻線引っ掛け溝4aや巻線端巻
き付突起4bを有しながらもドーナツ状に形成してあり、
これに対して、ドライバIC5、パワートランジスタアレ
イ6a及び6bの主要３部品が略等分ピッチで略放射状に配
置されている。

ホール素子を利用した位置センサ７は電気角120度の
ピッチとなる様形成されたセンサ固定台８に挿入され、
そのセンサ固定台８と共にプリント基板４に装着され
る。

また、小信号トランジスタ９、固定抵抗器10、ジャン
パ線11及びコンデンサ12等もそれぞれ、プリント基板４
を巻線済みの固定子鉄心１に装着した時、巻線３やシュ
ラウド部2a、2bに接触あるいは干渉しない位置に装着さ
れる。

プリント基板４には樹脂成形時に金型内でプリント基
板４を定位置に保持するとともに、成形後の電動機組立
時に通しボルトあるいはリベット等を挿通するための穴
を成形する金型ピンを挿通するための穴4cが設けられて
いる。

さらに、プリント基板４には電源供給のためのリード
線群13も取り付けられており、樹脂成形時にリード線群
13を熱と圧力から保護するための口出ブッシュ14がリー
ド線群13に固定される。この時、口出ブッシュ14とプリ
ント基板４との干渉を防止し、口出ブッシュ14の位置を
決めるためにプリント基板４に位置決め溝4dが設けられ
るとともに鉄心絶縁２との位置決め用の穴4eも設けられ
る。

以上のように構成した巻線済みの固定子鉄心１と部品
装着済みのプリント基板４は、第５図の巻線完成側面図
に示すようにシュラウド部と隣のシュラウド部との間に
ドライバIC5やパワートランジスタアレイ6a、6bが位置
し、シュラウド部の軸方向先端がプリント基板に当接さ
れるように組合わされて固定子巻線完成品15となる。

第６図はこの状態の斜視図で、巻線端3aはプリント基
板４の巻線引っ掛け溝4aに引っ掛けたあと、巻線端巻付
突起4bに巻付けられ、ハンダ等で導電固定されている。
第６図においてはプリント基板面のプリント配線及び駆
動回路用部品リード穴等は図示していない。固定子巻線
完成品15は樹脂成形され固定子となる。

発明が解決しようとする課題 以上のような従来例において、プリント基板４はコス
ト上の問題から紙基材エポキシ基板等を採用している
が、最近の金属ベース基板の普及と、モータの性能向上
の要望等により、放熱性の優れたアルミベース基板等の
金属ベース基板に表面実装用駆動回路部品を搭載して、
回路基板の小型化を図る場合が多くなっている。ところ
が、金属ベース基板を用いる場合、駆動巻線の巻線端と
金属ベース基板上の駆動回路とを接続するには、従来例
における方法では、巻線引っ掛け溝4aや巻線端巻き付け
突起4bに追加の絶縁処理を実施する必要がある。また、
絶縁処理のバラツキにより信頼性、特性の問題もあり、
大幅なコストアップとなっていた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、駆動巻
線と金属ベース基板との短絡による駆動回路のショート
などのトラブルを防ぎ、駆動巻線の巻線端と金属ベース
基板上の駆動回路との接続を容易にするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、複数のスロット
を有する環状の固定子鉄心と、その固定子鉄心の歯部に
絶縁層を介して施した駆動巻線と、駆動回路部品と巻線
接続用端子とを同一面上に実装した金属ベース基板のプ
リント配線板とを備え、上記巻線接続用端子はそれが実
装される上記金属ベース基板のプリント配線板のエッジ
に接触させない構成とし、かつ上記巻線接続用端子の先
端部分が上記金属ベース基板のプリント配線板の外側に
突き出すように配設されると共に、上記駆動巻線の巻線
端と上記巻線接続用端子の先端部分とを電気的に接続
し、上記固定子鉄心、駆動巻線及び金属ベース基板のプ
リント配線板とを電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂で一
体的に成形固化してなるものである。

このように、強度に優れかつ熱伝導性の良い金属ベー
ス基板のプリント配線板を用いているので、熱硬化性樹
脂で一体的に成形するに当たって、プリント配線板の変
形及びそのプリント配線板上に実装された回路部品や巻
線接続用端子に対する成形時のストレスを軽減できる。

また、上記巻線接続用端子はそれが実装される上記金
属ベース基板のプリント配線板のエッジに接触させない
構成としているので、その先端部分が上記金属ベース基
板のプリント配線板のエッジに接触する虞がない。

さらに、駆動巻線の巻線端を巻線接続用端子にハンダ
付けする場合、上記金属ベース基板プリント配線板上の
上記巻線接続用端子との接続部に与えるダメージが少な
くてすみ、上記駆動巻線と駆動回路との良好な電気的接
続が可能となる。また上記巻線接続用端子の先端部分
が、上記金属ベース基板のプリント配線板の外側に突き
出しているので、ハンダ付け作業性に優れる。

作用 上記構成によれば、金属ベース基板のプリント配線板
上に設けた巻線接続用端子及びその先端部分に巻かれた
駆動巻線端を金属ベース基板に接触させることなく、駆
動巻線端を巻線接続用端子の先端部分に電気的接続し、
かつ機械的にも強固に固定される。したがって、駆動巻
線と金属ベース基板との短絡による駆動回路のショート
によるトラブルを防ぐことができる。

実施例 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。なお、上記従来例の構成と同一機能部品は同
一番号を付し、その説明を省略する。

第１図は本発明の実施例の無刷子電動機の固定子巻線
組立状態図である。

第１図において、金属ベース基板4eの一方の面には、
絶縁層を介してプリント配線が形成されており、そのプ
リント配線上にドライバIC5や位置センサ７やその他表
面実装用駆動回路部品と巻線接続用端子16が搭載されて
いる。

ここで、その巻線接続用端子16は、それが実装される
上記金属ベース基板のプリント配線板のエッジに接触さ
せない構成とし、かつその先端部分が金属ベース基板プ
リント配線板の外側に突き出すように配設されている。

樹脂封止部17にはパワートランジスタなどのベアチッ
プ部品が実装されている。

第２図は固定子巻線完成品の側面図である。第２図に
おいて、上記の巻線済み固定子鉄心１と部品装着済みの
金属ベース基板のプリント配線板4eは、シュラウド部の
軸方向先端が金属ベース基板プリント配線板4eの駆動回
路部品搭載面に当接されるように組合わされて固定子巻
線完成品15となる。ここで、巻線接続用端子16は金属ベ
ース基板のプリント配線板4eのエッジに接触させない構
成とし、その巻線接続用端子16の先端部分には駆動巻線
端が巻かれハンダ付けされている。

第３図はこの状態の斜視図である。第３図において、
巻線端3aは、金属ベース基板のプリント配線板4eの外側
に突き出した巻線接続用端子16の先端部分に引っ掛けら
れた後、巻き付けられ、ハンダ等で導電固定されてい
る。

そして、この固定子巻線完成品15は電気絶縁性を有す
る熱硬化性樹脂で一体的に成形される。

以上のような構成にすることにより、巻線接続用端子
や駆動巻線の巻線端と金属ベース基板との短絡もなく、
駆動回路のショートによるトラブルを防ぐことができ、
金属ベース基板のプリント配線板上の駆動回路と駆動巻
線との信頼性の高い接続が得られる。

この場合、巻線接続用端子の先端部分が、金属ベース
基板のプリント配線板の外周側に突き出したように配設
されているので、ハンダ付け作業に際してハンダごてが
例えば駆動巻線等に接触し絶縁不良を起こす虞を回避で
きる。

発明の効果 以上のように本発明は、複数のスロットを有する環状
の固定子鉄心と、その固定子鉄心の歯部に絶縁層を介し
て施した駆動巻線と、駆動回路部品と巻線接続用端子と
を同一面上に実装した金属ベース基板のプリント配線板
とを備え、上記巻線接続用端子はそれが実装される上記
金属ベース基板のプリント配線板のエッジに接触させな
い構成とし、かつ上記巻線接続用端子の先端部分が上記
金属ベース基板のプリント配線板の外側に突き出すよう
に配設されると共に、上記駆動巻線の巻線端と上記巻線
接続用端子の先端部分とを電気的に接続し、上記固定子
鉄心、駆動巻線及び金属ベース基板のプリント配線板と
を電気絶縁性を有する熱硬化性樹脂で一体的に成形固化
した構成にすることにより、駆動巻線の巻線端と金属ベ
ース基板との短絡もなく、駆動回路のショートによるト
ラブルも防げ、金属基板プリント配線板上の駆動回路と
駆動巻線との接続も信頼性の高いものが得られる。ま
た、金属ベース基板のプリント配線板上にパワートラン
ジスタ等の発熱部品が実装されているため、放熱性に優
れ信頼性の向上につながる。

さらに、熱硬化性樹脂で一体的に成形する際に、金属
ベース基板のプリント配線板なので従来の紙エポキシ基
材のプリント配線板等に比べ、成形時に注入される樹脂
の圧力によるプリント配線板のそり等の変形がしにく
く、よって基板上に実装された回路部品や巻線接続用端
子に対するストレスを大きく軽減できる。また、表面実
装用回路部品を実装しやすく、回路基板そのもの及び駆
動回路部全体の小型化が可能となり、固定子鉄心及び駆
動巻線と駆動回路部を一体的に樹脂成形し易く、性能的
にも信頼性にも優れた駆動回路内蔵型無刷子電動機を実
現できる。

また、巻線接続用端子はそれが実装される金属ベース
基板のプリント配線板のエッジに接触させない構成とし
ているので、その先端部分が上記金属ベース基板のプリ
ント配線板のエッジに接触する虞がない。

さらに、駆動巻線の巻線端を巻線接続用端子にハンダ
付けする際、熱伝導性の良い金属ベース基板のプリント
配線板を用いているので放熱性が良く、上記金属ベース
基板プリント配線板上の上記巻線接続用端子との接続部
に与えるダメージが少なくてすみ、上記巻線と駆動回路
との良好な電気的接続が可能となり高い信頼性が得られ
る。

さらに、巻線接続用端子の先端部分が、金属ベース基
板のプリント配線板の外側に突き出した構成であるの
で、ハンダ付け作業に際してハンダごてが例えば駆動巻
線等に接触し絶縁不良を起こす虞などを回避でき、良好
な作業性及び高い信頼性が得られる。

以上明らかなように本発明は、上記のような種々の優
れた利点を有した駆動回路内蔵型無刷子電動機であり、
その工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例における無刷子電動機の固定子
巻線組立状態図である。第２図は本発明の実施例におけ
る固定子巻線完成品の側面図、第３図はその斜視図、第
４図は従来例における固定子巻線組立状態図、第５図は
固定子巻線完成品の側面図及び第６図はその斜視図であ
る。 １……鉄心、1a……歯部、２……鉄心絶縁、３……駆動
巻線、4e……金属ベース基板のプリント配線板、５……
ドライバIC、16……巻線接続用端子。

フロントページの続き (72)発明者 安藤 和也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−147762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−204555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−186944（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−194574（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−186457（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−156876（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 29/00 - 29/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスロットを有する環状の固定子鉄心
   と、前記固定子鉄心の歯部に絶縁層を介して施した駆動
   巻線と、駆動回路部品と巻線接続用端子とを同一面上に
   実装した金属ベース基板のプリント配線板とを備え、前
   記巻線接続用端子はそれが実装される前記金属ベース基
   板のプリント配線板のエッジに接触させない構成とし、
   かつ前記巻線接続用端子の先端部分が前記金属ベース基
   板のプリント配線板の外側に突き出すように配設される
   と共に、前記駆動巻線の巻線端と前記巻線接続用端子の
   先端部分とを電気的に接続し、前記固定子鉄心、前記駆
   動巻線及び前記金属ベース基板のプリント配線板とを電
   気絶縁性を有する熱硬化性樹脂で一体的に成形固化して
   なる無刷子電動機。